(57)【要約】【課題】微生物による排水処理能力を向上させるとともに、装置の安定した運転を可能とした排水処理装置及び排水処理方法を提供する。【解決手段】被処理水を、０．１ｍ／時間以上の流速で、繊維を編織してなる微生物担持体１に沿って上向きに流す。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内に、繊維を編織してなる微生物担持体が垂直方向に配置されている排水処理装置において、
被処理水が、０．１ｍ／時間以上の流速で、前記微生物担持体に沿って上向きに流されるようになっていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記微生物担持体は、目標排水処理能力に応じて配置されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記微生物担持体は、単位容積当たりの表面積が１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記微生物担持体は複数本具備され、前記複数本の微生物担持体は、当該微生物担持体の幅の２．５倍以下の隙間を介して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項５】
前記微生物担持体は複数本具備され、前記複数本の微生物担持体は、前記処理槽に対して垂直方向に形成された複数段に配置されているとともに、この複数段のうち最下段に配置される前記微生物担持体の単位容積当たりの充填本数が、最上段に配置される前記微生物担持体の単位容積当たりの充填本数よりも多くなっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記被処理水の上向き流が、前記処理槽を通過して浄化された浄化水の一部を再度前記処理槽内に循環させることで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項７】
前記微生物担持体は、芯材と、当該芯材に取り付けられたループ材とから構成されているとともに、前記芯材には螺旋状に撚りが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項８】
前記ループ材は、塩化ビニリデン系合成繊維から構成されていることを特徴とする請求項７に記載の排水処理装置。
【請求項９】
前記ループ材は、その表面積が１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の排水処理装置。
【請求項１０】
必要に応じて、前記被処理水が、通常運転時の１．２倍以上の流速で流されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項１１】
処理槽内に垂直方向に配置され、繊維を編織してなる微生物担持体に沿って、被処理水を０．１ｍ／時間以上の流速で上向きに流すことを特徴とする排水処理方法。
【請求項１２】
前記被処理水の上向き流は、前記処理槽内を通過させて浄化した浄化水の一部を再度前記処理槽内に循環させることで形成することを特徴とする請求項１１に記載の排水処理方法。
【請求項１３】
必要に応じて、前記被処理水を、通常運転時の１．２倍以上の流速で流すことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水中に含まれる窒素化合物或いは有機物を、微生物担持体に担持させた微生物によって浄化する排水処理装置および排水処理方法に関し、特に排水処理能力を向上させ、安定した運転を可能とするために有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の排水処理装置として、微生物を固定化した多数の繊維状リングからなるモール状担体を処理槽内に垂直方向に配置し、このモール状担体に沿って被処理水を上向きに流すようになっている固定床型バイオリアクターが公知となっている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
この固定床型バイオリアクターによれば、モール状担体に沿って被処理水を上向きに流すようにしたことによって、モール状担体に微生物の死骸等が蓄積することで発生する装置の閉塞を抑制可能としている。
【０００４】
【非特許文献１】
化学情報誌ＭＯＬ、１９８９年、１１月号、ｐ３７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の固定床型バイオリアクターにおいては、被処理水を処理槽内で循環させることで上向き流を形成しているため、その上向き流の流速は十分ではなく、微生物の死骸等に起因する閉塞を完全に抑制することは困難であるという不具合があった。
【０００６】
また、微生物担持体として用いるモール状担体は、微生物を担持させる表面積が小さく、微生物の着床性、持続性、排水処理効率などの点において、未だ解決の余地があった。
さらに、上述した非特許文献１には、そのモール状担体の処理槽内における配置密度は示唆されておらず、微生物による浄化作用に伴って発生するガスが処理槽内に蓄積されてしまうという恐れもあった。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、微生物による排水処理能力を向上させるとともに、浄化作用に伴って発生するガスを効率よく排出し、且つ、浄化作用を行う微生物を常に一定量装置内に保持することで、装置の安定した運転を可能とした排水処理装置及び排水処理方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、微生物担持体の構造や充填密度を改善するとともに、被処理水の流速を検討することで、上記課題を解決できることを見いだし、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明の排水処理装置は、処理槽内に、繊維を編織してなる微生物担持体が垂直方向に配置されている排水処理装置において、被処理水が、０．１ｍ／時間以上の流速で、前記微生物担持体に沿って上向きに流されるようになっていることを特徴としている。
【０００９】
ここで、流速が０．１ｍ／時間未満であると、微生物による排水処理作用に伴うガスの排出能力が十分ではないため好ましくない。また、ガスを十分に排出するとともに、微生物担持体に担持されている微生物の被処理水による剥離を抑制するために、流速を０．１〜１００ｍ／時間とするのが好ましく、さらに好ましくは１〜２０ｍ／時間とするのがよい。
【００１０】
また、本発明の排水処理装置において、前記微生物担持体は、目標排水処理能力に応じて配置されるようになっていることが好ましい。
ここで、目標排水処理能力とは、例えば、窒素化合物が含まれる排水を処理する場合の脱窒率の程度など、必要とされる浄化率を指す。なお、必要とされる浄化率は、処理する排水の種類、濃度、量などによって決定される。
【００１１】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記微生物担持体は、単位容積当たりの表面積が１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように配置されていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記微生物担持体は複数本具備され、前記複数本の微生物担持体は、当該微生物担持体の幅の２．５倍以下の隙間を介して配置されていることが好ましい。
【００１２】
ここで、複数の微生物担持体を、微生物担持体の幅の２．５倍を超える隙間で配置すると、処理槽内の上向き流が担持体と担持体との隙間を優先的に通過してしまい、被処理水が担持体に固定された菌体に接触することなく通過してしまう。このため、極端に処理能力が低下するため、好ましくない。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記微生物担持体は複数本具備され、前記複数本の微生物担持体は、前記処理槽に対して垂直方向に形成された複数段に配置されているとともに、この複数段のうち最下段に配置される前記微生物担持体の単位容積当たりの充填本数が、最上段に配置される前記微生物担持体の単位容積当たりの充填本数よりも多くなっていることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記被処理水の上向き流が、前記処理槽を通過して浄化された浄化水の一部を再度前記処理槽内に循環させることで形成されていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記微生物担持体は、芯材と、当該芯材に取り付けられたループ材とから構成されているとともに、前記芯材には螺旋状に撚りが形成されていることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記ループ材は、塩化ビニリデン系合成繊維から構成されていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記ループ材は、その表面積が１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように形成されていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、必要に応じて、前記被処理水が、通常運転時の１．２倍以上の流速で流されるようになっていることが好ましい。
【００１５】
ここで、「必要に応じて」とは、常時所定時間経過後に行うようにしてもよいし、或いは、装置に汚泥やガスが蓄積され、排水処理能力低下が認められた時点で行うようにしてもよい。
本発明の排水処理方法は、処理槽内に垂直方向に配置され、繊維を編織してなる微生物担持体に沿って、被処理水を０．１ｍ／時間以上の流速で上向きに流すことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の排水処理方法において、前記被処理水の上向き流は、前記処理槽内を通過させて浄化した浄化水の一部を再度前記処理槽内に循環させることで形成することが好ましい。
さらに、本発明の排水処理方法において、必要に応じて、前記被処理水を、通常運転時の１．２倍以上の流速で流すことが好ましい。
【００１７】
このように、本発明における排水処理装置によれば、被処理水が、０．１ｍ／時間以上の流速で微生物担持体に沿って上向きで流されるようになっていることによって、微生物担持体に担持させた微生物の着床性、持続性、排水処理効率を低下させることなく、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出を効率よく行うことが可能となる。
【００１８】
また、微生物担持体が、目標排水処理能力に応じて配置されるようになっていることによって、排水の種類や濃度に対して最適な排水処理を行うことが可能となる。
さらに、微生物担持体が、単位容積当たりの表面積が１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように配置されていることによって、排水処理作用を行う微生物を十分に担持させることができるため、排水処理性能を向上させることが可能となる。
【００１９】
さらに、複数の微生物担持体が、この微生物担持体の幅の２．５倍以下の隙間を介して配置されていることによって、微生物の排水処理作用を効率よく行うことができるとともに、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出をより効率よく行うことが可能となる。
さらに、複数の微生物担持体が、処理槽に対して垂直方向に形成された複数段に配置され、この複数段のうち最下段に配置される微生物担持体の単位容積当たりの充填本数が、最上段に配置される微生物担持体の単位容積当たりの充填本数よりも多くなっていることによって、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出をさらに効率よく行うことが可能となる。
【００２０】
さらに、被処理水の上向き流が、処理槽を通過させて浄化した浄化水の一部を再度処理槽内に循環させることで形成されていることによって、必要とされる流速を確保できるとともに、常に一定の流速で被処理水を流すことが可能となる。さらに、微生物担持体が、芯材と、当該芯材に取り付けられたループ材とから構成されているとともに、芯材には螺旋状に撚りが形成されていることによって、微生物の着床性、持続性、及び排水処理効率をさらに向上させるともに、被処理水はループ材と常に接触して上向きに流されるため、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出をより効率よく行うことができ、且つ、微生物の死骸等がループ材に蓄積することを抑制することが可能となる。
【００２１】
特に、微生物担持体を構成するループ材が、塩化ビニリデン系合成繊維から構成されていることによって、微生物の付着性、耐久性及び耐薬品性に優れるとともに、比較的大きな比重を有するため、処理槽内で安定して配置することが可能となる。
さらに、微生物担持体を構成するループ材の表面積が、１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように形成されていることによって、排水処理作用を有する微生物を十分に担持させることが可能となる。
【００２２】
さらに、必要に応じて、被処理水が、通常運転時の１．２倍以上の流速で流されるようになっていることによって、経時変化に伴って処理槽内に蓄積されるガスや汚泥を容易且つ確実に排出し、装置を洗浄することが可能となる。
本発明の排水処理方法によれば、被処理水を、繊維を編織してなる微生物担持体に沿って上向きに０．１ｍ／時間以上の流速で流すようにしたことによって、微生物担持体に担持させた微生物の着床性、持続性、排水処理効率を低下させることなく、微生物の排水処理作用に伴うガスを効率よく排出することができるため、装置の安定した運転を実現させることが可能となる。
【００２３】
また、被処理水の上向き流を、処理槽内を通過して浄化された浄化水の一部を再度処理槽内に循環させることで形成したことによって、常に一定の流速を維持できるため、装置の安定した運転を実現させることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る排水処理装置の一構成例を示す模式図である。図２は、本発明に係る排水処理装置に適用される繊維を編織してなる微生物担持体の配置状態を示し、（ａ）は支持材に固定された状態を示す微生物担持体の正面図であり、（ｂ）は脱窒素槽の平面図である。図３は、本発明に係る排水処理装置に適用される繊維を編織してなる微生物担持体の一構成例を示し、（ａ）は芯材に螺旋状の撚りが形成される前の状態を示す側面図であり、（ｂ）は芯材に螺旋状の撚りが形成された状態を示す平面図である。
【００２５】
本実施形態における排水処理装置は、硝酸などの窒素化合物が大量に含有された排水を処理するために、嫌気性条件下で適用されるものである。
この排水処理装置１００は、図１に示すように、繊維を編織してなる微生物担持体１が垂直方向に配置され、この微生物担持体１に沿って上向きに被処理水を流すことで、被処理水中に含まれる硝酸などの窒素化合物を浄化する脱窒槽１０と、この脱窒槽１０に供給する被処理水を貯留し、被処理水の調整を行う調整槽２０と、脱窒槽１０で浄化された浄化水を貯留する浄化水槽３０と、調整槽２０から脱窒槽１０へ被処理水を供給するための供給ポンプ１Ｐと、脱窒槽１０によって浄化された浄化水の一部を、被処理水とともに再度脱窒槽１０内に循環させるための循環ポンプ２Ｐと、から構成されている。ここで、この循環ポンプ２Ｐによって、脱窒槽１０内に０．１ｍ／時間以上の流速を有する上向き流が形成されるようになっている。また、微生物担持体１は、処理する排水の種類、濃度及び量などによって決定される目標排水処理能力（程度）に対して、必要とされる単位容積当たりの表面積に相当する本数が充填されるようになっている。
【００２６】
脱窒槽１０は、その内部に微生物を担持させた複数の微生物担持体１が垂直方向に三段にわたって配置されている。また、脱窒槽１０の上層部は、微生物による排水処理作用に伴って発生するガスを排出可能とするために、脱窒槽１０の下層部は、被処理水を供給可能な供給口（図示せず）が形成されている。
この微生物担持体１は、図２（ａ）に示すように、その幅Ｗの２．５倍以下の隙間を介して並列に、且つ、上下方向に張った状態で、それぞれの両端が金属板などの支持材２によって支持されている。そして、図２（ｂ）に示すように、複数本の微生物担持体１が支持された複数の支持材２が隙間を介して、脱窒槽１０内の各段に配置されている。このとき、微生物担持体１の充填率を向上させるために、隣り合う支持材２に支持される微生物担持体１の位置をずらして千鳥格子状に配置するようにすることが好ましい。また、微生物の排水処理作用に伴って発生するガスを効率よく排出するために、最下段に配置された微生物担持体１の単位容積当たりの充填本数を、最上段に配置された微生物担持体１の単位容積当たりの充填本数よりも多く配置することが好ましい。
【００２７】
ここで、微生物担持体１は、微生物を効果的に担持可能であれば特に限定されないが、例えば、図３（ａ）に示すように、芯材１Ａと、この芯材１Ａの一面側に突出して取り付けられた複数のループ糸（ループ材）１Ｂとからなり、芯材１Ａに螺旋状の撚りが形成されていることで、図３（ｂ）に示すように、平面視で芯材１Ａを中心とした円周状にループ材１Ｂが位置する構成を有するものが好適に用いられる。
【００２８】
このとき、微生物を担持させるループ材１Ｂの表面積が多くなればなるほど、微生物担持体１に担持される微生物量が増加するため、微生物による排水処理能力は向上する。よって、このループ材１Ｂの表面積は、脱窒槽１０内に一本の微生物担持体１が配置された場合であっても排水処理作用を行えるようにするため、ループ材１Ｂの表面積を少なくとも１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように形成することが好ましい。ここで、ループ材１Ｂの表面積は、構成するループ糸の表面積や本数などによって調整することができる。なお、ループ材１Ｂの表面積を１００ｍ２　／ｍ３　以上とすると、窒素容積負荷が０．５ｋｇ／ｍ３　・日の条件下において約９０％以上の脱窒率を達成することができる。
【００２９】
この微生物担持体１の形成材料は、特に限定されないが、微生物の付着性や、通気性、通水性、適度な剛性、形状保持性、耐久性、体薬品性などに優れる合成繊維を用いることが好ましい。合成繊維としては、例えば、塩化ビニリデン系、塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリエステル系、アクリル系、ポリオレフィン系などの単独重合体或いは共重合体などが挙げられる。特に、微生物の付着性、耐久性、耐薬品性に優れるとともに、比重が大きく脱窒槽１０内での浮上抑制を可能とした塩化ビニリデン系の合成繊維を用いることが好ましい。
【００３０】
この塩化ビニリデン系合成繊維としては、特に限定されないが、例えば、塩化ビニリデンと塩化ビニルとの共重合や塩化ビニリデンとメチルアクリレートとの共重合体などが挙げられる。
ここで、微生物担持体１に担持される微生物は、硝酸などの窒素化合物を窒素ガスに変換する能力を有する脱窒菌である。この脱窒菌としては、特に限定されないが、例えば、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属、ミクロコッカス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ）属、スピルラム（Ｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）属、アクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、ハイドロジェノモス（Ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｍｏｎａｓ）属、チオバシルス（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属などが挙げられる。
【００３１】
調整槽２０は、脱窒槽１０に供給する被処理水が貯留されており、脱窒槽で脱窒素反応を行う脱窒菌の水素供与体が供給されるようになっている。
ここで、水素供与体としては、例えば、メタノール、エタノール、酢酸、アセトン、グルコース、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールなどが挙げられ、亜硝酸態窒素又は硝酸態窒素を窒素ガスにするための電子を供給する機能を有する。
【００３２】
浄化水槽３０は、脱窒槽１０で浄化された浄化水が供給されるようになっている。このとき、脱窒槽１０で浄化された浄化水が全て浄化水槽３０に供給されるのではなく、その浄化水の一部は脱窒槽１０内で被処理水に上向き流を形成するために循環させて利用されるようになっている。
供給ポンプ１Ｐは、調整槽２０に貯留された被処理水を、必要に応じて脱窒槽１０に供給するようになっている。
【００３３】
循環ポンプ２Ｐは、脱窒槽１０で浄化された浄化水の一部を循環し、再度、脱窒槽１０内に戻すようになっている。このとき、供給ポンプ１Ｐから供給される被処理水と浄化水とは脱窒槽１０内に供給する前に混合されるため、窒素化合物或いは有機物濃度の高い被処理水が若干薄まった状態で脱窒槽１０内に供給されるようになっている。
【００３４】
次に、本実施形態における排水処理装置を用いた排水処理方法について、詳細に説明する。
まず、調整槽２０に貯留され、水素供与体が供給された被処理水を、供給ポンプ１Ｐによって脱窒槽１０下部から０．１ｍ／時間以上の流速で上向きに流す。ここで、脱窒槽１０内では、脱窒菌を担持させた微生物担持体１を被処理水が通過する際に、この脱窒菌の脱窒素反応によって、硝酸などの窒素化合物が窒素ガスと、炭酸ガスと、水などに分解され、浄化水が放出される。このとき発生した窒素ガスや炭酸ガスは、脱窒槽１０の上部開口から放出される。
【００３５】
次いで、脱窒槽１０で浄化された浄化水は、浄化水槽３０に供給される。そして、調整槽２０にて供給された過剰な水素供与体を除去するためにＣＯＤ分解処理が施された後、排水として放出される。
このとき、脱窒槽１０から放出される浄化水の一部は、脱窒槽１０内における被処理水の上向き流を実現するために、循環路内を通過し、循環ポンプ２Ｐによって再度脱窒槽１０の下部から流すようにする。
【００３６】
そして、この排水処理装置１００を、所定時間運転後或いは不具合発生時などの必要に応じて、通常運転時の１．２倍以上の流速で被処理水を上向きに流すようにすることで、経時変化に伴って脱窒槽１０内に蓄積されるガスや汚泥を排出し、装置の洗浄を行うようにする。
このように、本実施形態における排水処理装置１００によれば、被処理水が、０．１〜１００ｍ／時間の流速で微生物担持体１に沿って上向きで流されるようになっていることによって、微生物担持体１に担持させた脱窒菌の着床性、持続性、排水処理効率を低下させることなく、脱窒菌の脱窒素反応（排水処理作用）に伴う窒素ガス及び炭酸ガスの排出を効率よく行うことが可能となる。
【００３７】
また、複数の微生物担持体１が、この微生物担持体１の幅の２．５倍以下の隙間を介して配置されていることによって、脱窒菌の脱窒素反応に伴う炭酸ガス及び窒素ガスの排出をより効率よく行うことが可能となる。
さらに、複数の微生物担持体１が、脱窒槽１０に対して垂直方向に形成された３段に配置され、この３段のうち最下段に配置される微生物担持体１の単位容積当たりの充填本数が、最上段に配置される微生物担持体１の単位容積当たりの充填本数よりも多くすることによって、脱窒菌の脱窒素反応に伴う炭酸ガス及び窒素ガスの排出をより効率よく行うことが可能となる。
【００３８】
さらに、被処理水の上向き流が、脱窒槽１０を通過して浄化された浄化水の一部を再度脱窒槽１０内に循環させることで形成されていることによって、必要とされる流速を確保できるとともに、常に一定流速で被処理水を流すことが可能となる。
さらに、微生物担持体１は、螺旋状に撚りが形成された芯材と、当該芯材に取り付けられたループ材とから構成されていることによって、脱窒菌の着床性、持続性、及び排水処理効率をさらに向上させるともに、被処理水はループ材と常に接触して上向きに流されるため、脱窒菌の脱窒素反応に伴う炭酸ガス及び窒素ガスの排出をより効率よく行うことができ、且つ、脱窒菌の死骸等がループ材に蓄積することを抑制することが可能となる。
【００３９】
特に、微生物担持体１を構成するループ材が、塩化ビニリデン系合成繊維から構成されていることによって、脱窒菌の付着性、耐久性及び耐薬品性に優れるとともに、比較的大きな比重を有するため、脱窒槽１０内で安定して配置することが可能となる。
さらに、微生物担持体１を構成するループ材の表面積を、１００ｍ２　／ｍ３　以上となるように形成したことによって、この微生物担持体１に十分な脱窒菌を担持させることができ、装置の脱窒素能力（排水処理能力）を向上させることが可能となる。
【００４０】
さらに、必要に応じて、被処理水が、通常運転時の１．２倍以上の流速で流されるようになっていることによって、経時変化に伴う脱窒槽１０内のガスや汚泥の蓄積を容易且つ確実に排出し、装置を洗浄することが可能となる。
なお、本実施形態における排水処理装置は、窒素化合物を含有する排水を脱窒菌を利用して嫌気性条件下で処理する場合について説明したが、これに限らず、アンモニア態窒素、有機態窒素、及び有機物を好気性条件下で処理する場合に適用するなど、排水や処理条件などに限定されず適用することが可能である。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明の効果を、次の実施例を用いて検証する。
まず、脱窒素槽内に流される被処理水の流速を種々変更し、そのときのガス排出量及び汚泥の抜け性とを測定し、結果を図４に示す。ここで、ガス排出量は、脱窒槽内に蓄積されず、排出量が多いほど好ましい。また、汚泥の抜け性は、排水処理能力を保持するために脱窒槽内に常に一定量の脱窒菌が蓄積されている必要があるため、抜け性が少ないほど好ましい。
【００４２】
図４に示すように、被処理水の流速が０．１ｍ／時間以上であると、ガス放出量及び汚泥抜け性の両方を満足させることができることが確認できた。このとき、ガスを効率よく排出し、且つ、繊維を編織してなる微生物担持体に担持された脱窒菌の剥離を抑制可能な流速の上限として、１００ｍ／時間とするのが好ましいことが分かる。特に、ガスを効率よく排出し、微生物担持体に担持された脱窒菌の剥離を確実に抑制可能な流速として、１〜２０ｍ／時間の範囲内とするのが好ましいことが分かる。
【００４３】
次に、脱窒槽内に固定させる微生物担持体の表面積を種々変更し、そのときの脱窒率を測定し、結果を表１及び図５に示す。ここで、本実施例では、被処理水として、Ｔ−Ｎ＝４００ｍｇ／Ｌを含有する硝酸態窒素含有排水を適用した。なお、図５は、表１中で示した窒素容積負荷が１．０ｋｇ／ｍ３　・日の場合の微生物担持体の表面積と、脱窒率との関係を示すグラフである。
2004141742.tif 000003
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１及び図５に示すように、単位容積当たりに充填する微生物担持体の本数を増やし、担体表面積を増やすに従い、脱窒率は向上していることが分かる。また、負荷をあげた場合でも、単位容積当たりの微生物担持体の本数を増やすことにより、一定以上の脱窒率が得られたことが分かる。つまり、必要とされる脱窒率や処理を行う排水の負荷に応じて、単位容積当たりに充填する微生物担持体の本数を決定することで、効率よく確実に排水処理を行うことが可能であることが分かる。ここで、本実施例の結果より、微生物担持体の表面積を少なくとも１００ｍ２　／ｍ３　以上となるようにすることで、微生物担持体に十分な微生物量を担持させることができるため、排水処理能力が確保可能であることが確認できた。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排水処理装置によれば、被処理水が、０．１ｍ／時間以上の流速で、繊維を編織してなる微生物担持体に沿って上向きに流されるようになっていることによって、微生物担持体に担持させた微生物の着床性、持続性、排水処理効率を低下させることなく、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出を効率よく行うことが可能となる。
【００４７】
特に、微生物担持体として、螺旋状に撚りが形成された芯材と、当該芯材に取り付けられたループ材とから構成されているものを用いることで、微生物の着床性、持続性、及び排水処理効率をさらに向上させるともに、微生物の排水処理作用に伴うガスの排出をより効率よく行うことができ、且つ、微生物の死骸等がループ材に蓄積することを抑制することが可能となる。
【００４８】
本発明の排水処理方法によれば、繊維を編織してなる微生物担持体に担持させた微生物の着床性、持続性、排水処理効率を低下させることなく、微生物の排水処理作用に伴うガスを効率よく排出することができるため、安定した装置の運転を実現させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水処理装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る排水処理装置に適用される、繊維を編織してなる微生物担持体の配置状態を示し、（ａ）は支持材に固定された状態を示す微生物担持体の正面図であり、（ｂ）は脱窒素槽の平面図である。
【図３】本発明に係る排水処理装置に適用される、繊維を編織してなる微生物担持体の一構成例を示し、（ａ）は芯材に螺旋状の撚りを形成する前の状態を示す側面図であり、（ｂ）は芯材に螺旋状の撚りが形成された状態を示す平面図である。
【図４】脱窒槽内に流される被処理水の流速と、ガス及び汚泥の抜け性との関係を示すグラフである。
【図５】微生物担持体の表面積と、脱窒率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　　　　微生物担持体
２　　　　　支持材
１０　　　　　脱窒槽（処理槽）
２０　　　　　調整槽
３０　　　　　浄化水槽
１Ｐ　　　　　供給ポンプ
２Ｐ　　　　　循環ポンプ
１００　　　　　排水処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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