(57)【要約】【課題】膜分離活性汚泥法において、膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などを防ぎつつ汚泥負荷を低くし余剰汚泥の発生を低減する溶解性有機物含有液の処理する方法および装置を提供する。【解決手段】  膜分離活性汚泥法により溶解性有機物含有液を処理する際に、ＢＯＤ汚泥負荷が０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満で運転し、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視して処理条件を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解性有機物含有液を膜分離活性汚泥法にて処理するに際し、ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にして運転し、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視しながら処理を行うことを特徴とする溶解性有機物含有液の処理方法。
【請求項２】
溶解性有機物含有液を膜分離活性汚泥法にて処理するに際し、ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にして運転し、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視して処理条件を制御することを特徴とする溶解性有機物含有液の処理方法。
【請求項３】
混合液の遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視する、請求項１または２記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
【請求項４】
混合液の遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視して処理条件を制御する、請求項１または２記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
【請求項５】
ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満に保ち、溶解性有機物含有液を活性汚泥により処理する生物反応槽と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液を固液分離する分離膜と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段とを備えている溶解性有機物含有液の処理装置。
【請求項６】
ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満に保ち、溶解性有機物含有液を活性汚泥により処理する生物反応槽と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液を固液分離する分離膜と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段と、監視手段の結果に基づいて処理条件を制御する制御手段とを備えている溶解性有機物含有液の処理装置。
【請求項７】
監視手段は、遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視するものである、請求項５または６に記載の溶解性有機物含有液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品工場などから排出される産業廃水や生活排水など、溶解性有機物を含有する液体を膜分離活性汚泥法により処理するにあたって好適に採用することができる溶解性有機物含有液の処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃水などの溶解性有機物含有液の処理に適用される処理方法としては、まず従来の活性汚泥法が挙げられる。しかし、微生物や微小動物からなる活性汚泥が有機物を分解する際、その過程で生物は増殖するため活性汚泥が増加する。この汚泥は後段に備えた沈殿槽などで固液分離を行い一部は生物処理槽に返送するが、一部は余剰汚泥として処理する必要がある。この余剰汚泥は、一部再利用が進められているが大部分は産業廃棄物となり、脱水、焼却などの前処理後、埋め立てなどで廃棄されている。しかし脱水には大きな動力を消費する脱水機や乾燥機が必要であり、焼却には大量の熱エネルギーが必要である。また埋め立て処分場所が逼迫し、規制も強化されてきて、処分費用の高騰、更には大きな環境問題となっており、余剰汚泥の有効な減容化方法の開発が緊急課題となってきた。
【０００３】
この解決策の例として、活性汚泥を収容した曝気槽内に膜分離装置を設け、廃水を活性汚泥で好気的に分解するとともに膜分離装置にて固液分離する方法が提案されている。このような膜分離活性汚泥法によれば、膜分離によって活性汚泥を保持することにより汚泥濃度が増加し、これにより微生物あたりのえさとなる有機物量（汚泥負荷）が減少する。汚泥負荷の減少により、微生物の自己分解が促進されるとともに微生物が増殖にふり向けるエネルギーが不足し、結果として余剰汚泥の発生が減少する効果が得られる。しかしながら、膜分離活性汚泥法をもってしてもなお、単なる活性汚泥法より少ないものの余剰汚泥が発生してしまい、前述と同様の問題が発生する。
【０００４】
これを解決する手段として、膜分離活性汚泥法では上記の通り汚泥負荷が低く保たれることにより余剰汚泥の発生が低減されることを利用して、従来の膜分離活性汚泥法に比べて汚泥引き抜き量をさらに減らし、汚泥負荷をさらに低く０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にし、余剰汚泥をより低減もしくは基本的に発生させず、かつ処理水質も良好な処理系を構築できる可能性が考えられる。これが実現できると、従来の膜分離活性汚泥法の大きな課題の一つである余剰汚泥の発生の点において、卓越した利点を有する処理系を確立できることとなる。しかし、こうした汚泥引き抜きを抑制し汚泥負荷の低い運転を継続すると、膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などを伴うトラブルが発生し安定的な運転を行うことができない場合が多く、こうしたトラブルの原因は全く不明である。
【０００５】
一方、上記の汚泥引き抜きを抑制し汚泥負荷の低い運転の場合に限らず、従来の膜分離活性汚泥法における膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などを伴うトラブルを回避する方法としていくつかの手法が考案されている。例えば特許文献１および特許文献２には、汚泥混合液の粘性測定結果をもとに運転制御を行う方法が示されている。しかしながら、これらに記載の方法では、粘性が上昇してから運転条件を制御する、すなわち、実際に膜透水性に影響を与えるようになってから対処することになり、後追いの対処で十分な方法とは言えない。また、特許文献３には、汚泥濃度を低く保ち汚泥負荷を高めた運転をする際に、生物処理工程を多段にし温度制御をすることで、膜透水性悪化を防ぐ方法が記載されている。しかしながら、これでは、膜分離活性汚泥法が本来有する上述の利点を活かすことができず、根本的な解決策とはいえない。
【０００６】
こうした状況から、従来の膜分離活性汚泥法に比べさらに汚泥負荷を低くし、余剰汚泥の発生をより低減もしくは基本的に発生させない優れた膜分離活性汚泥法において、早い段階でトラブルを予測・検知し不可逆的な膜透水性悪化を一時的に回避するなど対策を講ずることができる手段を開発することは急務であった。
【特許文献１】特開平７−７５７８２号公報
【特許文献２】特開平９−７５９３８号公報
【特許文献３】特開２００３−５３３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術における上記問題点を受けてなされたものであって、その目的は、膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などを防ぎつつ汚泥負荷を低くし余剰汚泥の発生を低減する溶解性有機物含有液の処理方法および処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
（１）溶解性有機物含有液を膜分離活性汚泥法にて処理するに際し、ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にして運転し、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視しながら処理を行うことを特徴とする溶解性有機物含有液の処理方法。
【００１０】
（２）溶解性有機物含有液を膜分離活性汚泥法にて処理するに際し、ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にして運転し、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視して処理条件を制御することを特徴とする溶解性有機物含有液の処理方法。
【００１１】
（３）混合液の遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視する、（１）または（２）記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
【００１２】
（４）混合液の遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視して処理条件を制御する、（１）または（２）記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
【００１３】
（５）ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満に保ち、溶解性有機物含有液を活性汚泥により処理する生物反応槽と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液を固液分離する分離膜と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段とを備えている溶解性有機物含有液の処理装置。
【００１４】
（６）ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満に保ち、溶解性有機物含有液を活性汚泥により処理する生物反応槽と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液を固液分離する分離膜と、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段と、監視手段の結果に基づいて処理条件を制御する制御手段とを備えている溶解性有機物含有液の処理装置。
【００１５】
（７）監視手段は、遠心上清液もしくはフィルター濾液の濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布の少なくとも一つに基づいて混合液中に分散して存在する原核生物を監視するものである、（５）または（６）に記載の溶解性有機物含有液の処理装置。
【００１６】
なお、本発明において、膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥中の微生物により溶解性有機物含有液中の有機物や窒素・リンなど汚濁物質の除去を行い、清澄な処理液を得るにあたって膜分離を用いる方法のことをいう。膜分離方式は、浸漬膜方式、外部膜分離方式など特に問わない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜分離活性汚泥法により溶解性有機物含有液を処理する際に、ＢＯＤ汚泥負荷が０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満で運転することにより、余剰汚泥の発生を低減もしくは基本的に発生させずに溶解性有機物含有液を処理でき、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視しながら処理を行うので、早い段階で粘性増加、膜の目詰まりなどを予測、検知することが出来る。さらには、その監視結果をもとに処理条件を制御するので、早い段階で対策を講じることができ、膜透水性不良や発泡・スカムの発生など処理安定性を損なう様々な現象の発生を一時的に回避もしくは未然に防止することが出来る。また、微生物を同定するなどの詳細な解析を行うことなく汚泥の性状を解析することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細かつ具体的に説明する。
【００１９】
本発明においては、廃水などの溶解性有機物含有液が例えば図１に示す処理装置にて処理され、最終的に得られる清澄液は、河川等にそのまま放流することができる程度にまで溶解性有機物が分解処理されている。ここで処理される溶解性有機物含有液としては産業廃水や生活排水が挙げられ、食品工場などから排出される産業廃水に対してより好適に用いることができる。また、多糖を主成分とする溶解性有機物含有廃水に対してさらに好適に用いることができる。
【００２０】
図１に示す処理装置は、微生物を含有する汚泥を収容した生物反応槽１と、その生物反応槽１に原液を供給する原液ポンプ４と、生物処理された処理液を固液分離する膜分離装置２と、固液分離の際に分離液を吸引する吸引ポンプ３と、生物反応槽１内の溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段７と、監視手段７による結果に基づいて処理条件を制御する処理条件制御装置８とを備えている。膜分離装置２は、生物反応槽１内の処理液に浸漬されており、その膜分離装置２の下方には、酸素を供給し好気処理を進行させるとともに膜面の洗浄を行う、ブロワー６に接続された曝気装置５が設けられている。また、生物反応槽１の下方には、必要に応じて余剰汚泥を引き抜く汚泥引き抜きポンプ１３が設置されている。
【００２１】
生物反応槽１には、微生物を含有する汚泥が収容されており、この微生物が、有機物の分解菌、さらにはそれら微生物の分解菌として作用し、生物処理を行う。従って、生物反応槽１は、汚泥が部分的に偏在することがないように、また、酸素が均一に供給され部分的に嫌気性になることがないように、内表面に角がないものや凹凸がないものが好ましい。この結果、生物反応槽１内では処理液の温度やｐＨが均一になる。
【００２２】
また、汚泥に含有される微生物は、細菌類、酵母およびカビを含む真菌類など、溶解性有機物などの分解に寄与するもので、土壌、堆肥、汚泥など、自然界から集積培養及び馴養によって取得される。またこの馴養液から分解に関与する主要な微生物群を単離して用いることも可能である。
【００２３】
生物反応槽１には、その他、微生物の生育に必要な成分が収容されていなければならない。そのため、例えば窒素、リン、カリウム、ナトリウム、マグネシウムその他の金属塩を、原液中に既に含まれている場合を除き、生物反応槽に添加する。
【００２４】
そして、生物反応槽１に設けられている膜分離装置２としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜などを用いて形成されたモジュールを用いることができる。経済性の観点からは、ろ過速度が高くコンパクト化が可能で、メンテナンスが容易である精密ろ過膜、限外ろ過膜を用いたモジュールが好ましい。膜の形状は平膜、中空糸膜等のものが用いられる。モジュールの形態も特に限定されないが、本実施態様においては省スペース化のため浸漬型の膜モジュールを使用している。なお、浸漬型の場合は、曝気装置や撹拌装置との組合せ、配置により、ファウリング物質がうまく除去できるような形状であることが好ましい。さらに、膜分離装置２におけるろ過方法としては、クロスフロー方式や全量ろ過方式があるが、クロスフロー方式を採用すれば膜面の汚れを取りながらろ過できる。
【００２５】
また、生物反応槽１内の溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視する監視手段７としては、混合液中に分散して存在する原核生物を効率的に監視できるものであればよく、例えば溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液全体の顕微鏡観察による監視手段や、顕微鏡付属画像記録手段とその画像解析手段による自動監視手段などを用いることができる。また、混合液に対して蛍光染色を施した上で顕微鏡観察手段を用いることもできる。顕微鏡観察による監視手段を用いる際には、分散して存在する原核生物の生理活性の高さやプローブの浸透性の高さを活用して、より効率的に監視することもできる。
【００２６】
しかし、その簡便性から、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を効率よく収集できるよう行った遠心上清液またはフィルター濾液の諸性質を測定するのが望ましい。遠心上清液は、例えば汚泥混合液に３０００×ｇ（約２９４２０ｍ／ｓ2）、３分間の遠心分離を行うことによって得られ、フィルター濾液は、例えば濾紙や不織布、ガラスフィルターによってろ過することによって得られる。
【００２７】
測定項目としては、混合液中に分散して存在する原核生物を効率的に監視することができるものであれば特に問わないが、簡便性を考慮すると、濁度、吸光度、全有機炭素、生体構成物質、細胞外高分子、糖および微粒子分布からなる群から少なくとも１つを選択することが好ましい。なお、生体構成物質とは、細胞に含まれる核酸やタンパク質、脂質、炭水化物、その他生体分子を指す。一方、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液全体の微粒子分布測定を行うことも有効である。
【００２８】
具体的な監視手段７としては、一般の遠心分離器、フィルターユニット、濁度計、全有機炭素計、微粒子カウンター、粒径分布測定器、フローサイトメーター、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、分光光度計、蛍光光度計、蛍光顕微鏡などを用いることができる。これらの方法によって効率的かつ簡便に溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視することができる。
【００２９】
そして、監視手段７には、監視結果に基づいて処理条件を制御する処理条件制御装置８が接続されている。処理条件制御装置８は、特に限定されるものではないが、監視結果に基づく処理条件調整信号９を吸引ポンプ３に発し、時間当たりの膜ろ過水量や吸引圧力の低減、膜ろ過の停止、膜ろ過運転時間の低減、溶解性有機物の流入量の低減もしくは停止、凝集剤の添加などを行う。
【００３０】
また、生物反応槽１の雰囲気をコントロールする処理条件調整信号１０を発し、ｐＨや温度、曝気量、攪拌条件の調整を行うこともできる。さらに、生物反応槽１に流入する溶解性有機物含有液の詳細条件をコントロールする処理条件調整信号１１を発し、汚泥負荷量調整や溶解性有機物含有液に含まれる汚濁物質の種別調整、抗生物質等薬品や特異的ウィルスの添加、微量元素の添加量調整などを行うこともできる。そして、生物反応槽１における汚泥滞留時間を制御するため処理条件調整信号１２を発し、汚泥引き抜き量を調整することもできる。さらに、これらの調整を通して水滞留時間を調整することもできる。
【００３１】
このように構成された処理装置において、溶解性有機物含有液は次のように処理される。原液ポンプ４によって溶解性有機物含有液は生物反応槽１に供給され、生物反応槽１内の活性汚泥によって溶解性有機物が分解される。このとき、生物反応槽１は、ブロワー６に連結された曝気装置５によって酸素が供給されて好気性に保たれる。そして、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液は膜分離装置２に供され、活性汚泥と清澄な処理液に分離される。清澄な処理液はたとえば河川等にそのまま放流され、活性汚泥は生物反応槽１内に残される。
【００３２】
ここで、本発明においては、時間あたりに処理させる溶解性有機物量によって汚泥引き抜き量を調整し、生物反応槽１内の汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にする。すなわち、汚泥引き抜き量を低減することで汚泥濃度を上昇させ、その結果として汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にする。汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にすることによって、従来の膜分離活性汚泥法に比べて余剰汚泥を低減もしくは基本的に発生させないという効果を得ることが出来るのである。このとき、汚泥負荷は「時間あたりに処理させる溶解性有機物量／微生物濃度（MLVSS）」であるので、時間あたりに処理させる溶解性有機物量に応じて適した汚泥引き抜き量を決定し汚泥濃度を調整することで、汚泥負荷は０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満になる。よって、汚泥濃度自体を特に限定する必要はなく、時間あたりに処理させる溶解性有機物量に応じて適切な汚泥負荷となるよう、汚泥濃度は規定される。
【００３３】
汚泥負荷は、例えば汚泥性状、余剰汚泥を減少する必要性の大きさ、原水に含まれる溶解性有機成分の菌体変換率などの原水性状に応じて、さらに低く設定することも出来る。余剰汚泥の低減の観点から、好ましくは０．１０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満、さらには０．０８ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満に調整するとよい。なお、汚泥濃度が上昇することにより生じやすくなる浸漬膜上の過大な汚泥ケーク形成は、揺動や逆洗などの対策により改善することができる。
【００３４】
しかし、こうした低汚泥負荷運転を行うと、膜透水性悪化や発泡、スカムの発生、粘性増加などを伴うトラブルが発生することが多い。研究の結果、これらのトラブルは溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物が関与していることを見出した。この課題に対応し、前記余剰汚泥を低減もしくは基本的に発生させないという効果との両立を図るため、本発明においては、監視手段７で溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物を監視し、処理条件制御装置８により監視結果に基づく処理条件の調整を行う。混合液中に分散して存在する原核生物を監視することで、汚泥負荷を低くし余剰汚泥の発生を低減しつつ膜トラブルを早い段階で予測・検知することができ、種々の対策を講じることができる。
【００３５】
従来、MLSS濃度を下げることで汚泥負荷が高くなり、こうした条件でフロックを形成しない分散菌が問題になることは知られていたが（特許文献３）、分散菌の発生原因は高負荷であるというのが通説となっていた（滝口、「用水と廃水」、２０００年、第４２巻、第９号、ｐ３５−４２）。しかしながら、本発明者らは、槽全体として汚泥負荷が非常に低いという点で、ＢＯＤが豊富に存在する状況とは全く異なる状態においても、分散状の原核生物が発生し、それがトラブルの原因となっていることを見出した。すなわち、本発明は、従来知られていた分散性の微生物とは発生機序が異なる分散状の原核生物が、低汚泥負荷の状態でのトラブル要因となっていることを見出し、その知見に基づき、分散して存在する原核生物を監視することで、トラブルを早い段階で予測・検知し、種々の対策を講じることを可能にしたのである。
【００３６】
ここで、溶解性有機物含有液と活性汚泥との混合液中に分散して存在する原核生物とは、活性汚泥中の複数の微生物が細胞外高分子などを介して互いに結合した塊であるフロック内に存在せず、隣接する微生物との相対的な位置関係が変化し得る状態で混合液中に存在する原核生物を指し、本発明においては、このような原核生物を遺伝学的に同定していない段階でもその分散性によって監視する。こうした分散菌の詳細については未だ解明されていないが、例えばフレクトバシラス(Flectobacillus)系統群細菌が挙げられる。ここでフレクトバシラス系統群細菌とは、原核生物の系統分類学指標として多く用いられている16S リボソームRNA遺伝子が配列番号１記載の塩基配列に対して相同率８８％以上の細菌を指す。
【００３７】
処理条件の調整としては、特に限定されるものではないが、時間当たりの膜ろ過水量や吸引圧力の低減、間欠ろ過方式への移行、間欠ろ過の際の膜ろ過運転時間の短縮、膜ろ過の停止、溶解性有機物の流入量の低減もしくは停止、流入負荷変動を調整する調整槽の調節、凝集剤の添加、曝気量・散気方法の変更、槽内の汚泥流動状態の改善などが好ましく、その中でも、時間当たりの膜ろ過水量や吸引圧力の低減、間欠ろ過の際の膜ろ過運転時間の短縮、膜ろ過の停止、槽内の汚泥流動状態の改善などがより好ましい。また、生物反応槽１内の汚泥負荷の調整や溶解性有機物含有液に含まれる汚濁物質の種別調整、pH調整、温度調整、抗生物質等薬品添加、窒素、リン、マグネシウムなどの微量元素添加量調整、汚泥滞留時間・水滞留時間調整、特異的ウィルスの添加なども挙げられ、これらの方法を試行することを通じて、不可逆的な膜透水性悪化を一時的に回避したり、トラブル発生前の監視状況により近付くように制御する。なお、汚濁物質の種別調整とは、例えば別々の工程で排出された糖廃水と脂質廃水とを混合して生物処理する際に、糖廃水の投入を一時中断もしくは割合を減少させ、脂質廃水の投入割合を一時的に増加させるといった調整のことである。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
（１）孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積30 Lの生物反応槽に浸漬したものを２系列用意し、BOD １０００ ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。ＭＬＳＳ濃度は２４．０ｇ／Ｌで一定とし、生物反応槽における人工廃水の滞留時間は１日として処理を行った（BOD汚泥負荷：０．０５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ）。また、１週間にわたって毎日１回、汚泥混合液に対して３０００×ｇ（約２９４２０ｍ／ｓ2）、３分間の遠心分離処理を施し、上清液の濁度（すなわち分散して存在する原核生物の量）をHACH社製2100AN Turbidimeterにより測定した結果、２０NTU以下(NTU：HACH社製2100AN Turbidimeterにおける濁度の単位）という低水準な濁度に収まっていた。汚泥混合液の粘性は25 mPa・sであった。
【００３９】
（２）膜分離活性汚泥処理をさらに１週間続行し、遠心分離上清液の濁度を測定した結果、遠心分離上清液の濁度が１７０NTUに増加した。そこで、２系列のうち一方の系列について、原水の流入と膜ろ過を一時的に停止し（系列A）、他方の系列についてはそのまま生物処理を行った(系列B)。その結果、４日後に系列Bの混合液の粘性が120 mPa・sに増加しＰＶＤＦ膜の原液側と濾過液側との差圧が上昇した。両系列の生物反応槽内の混合液について、遠心分離上清の濁度を測定したところ、系列Aでは濁度上昇前の水準まで減少していたのに対し、系列Bではさらに増加し、５００NTUになっていた。
【００４０】
（３）系列Aの原水の流入と膜ろ過を再開したところ、再開後７日経過しても遠心分離上清濁度の上昇も粘性の上昇も起こらず、差圧の上昇もみられなかった。
【００４１】
（４）このように混合液中に分散して存在する原核生物を監視することによって、粘性を監視するより早く差圧上昇に見られる膜透水性悪化を予測することができ、適切に対応することで粘性増加や膜透水性不良を未然に防止することが出来た。
【００４２】
＜実施例２＞
（１）孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積8 Lの生物反応槽に浸漬したものを用意し、BOD ５００ ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。生物反応槽における人工廃水の滞留時間は１２時間として処理を行った結果、汚泥引き抜きなしでＭＬＳＳ濃度は２０．０ｇ／Ｌで一定となった（BOD汚泥負荷：０．０６ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ）また、１週間にわたって毎日１回、汚泥混合液の一部に対して３０００×ｇ（約２９４２０ｍ／ｓ2）、３分間の遠心分離処理を施し、上清液の全有機炭素を東レエンジニアリング製TNC-6000により測定した結果、５０ｐｐｍ以下という低水準な濃度に収まっていた。
【００４３】
（２）膜分離活性汚泥処理をさらに１週間続行し、遠心分離上清液の全有機炭素を測定した結果、１５０ｐｐｍに増加した。
【００４４】
（３）槽内の汚泥流動状況を点検したところ、槽の内壁に汚泥がへばりつき流動していない部分があった。そこで、へばりついた汚泥を剥がし流動可能な状態にした。その結果、その１週間後に遠心分離上清液の全有機炭素を測定したところ、再び５０ｐｐｍ以下となった。
【００４５】
（４）このように、混合液中に分散して存在する原核生物を監視することによって、膜透水性悪化を未然に防止することが出来た。
【００４６】
＜実施例３＞
（１）孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積8 Lの生物反応槽に浸漬したものを用意し、BOD ５００ ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。生物反応槽における人工廃水の滞留時間は１２時間として処理を行い、ＭＬＳＳ濃度は汚泥を引き抜くことによって１５．０ｇ／Ｌで一定とした（BOD汚泥負荷：０．０８ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ）。また、１週間にわたって毎日１回、汚泥混合液の一部に対して３０００×ｇ（約２９４２０ｍ／ｓ2）、３分間の遠心分離処理を施し、上清液の全有機炭素を東レエンジニアリング製TNC-6000により測定した結果、５０ｐｐｍ以下という低水準な濃度に収まっていた。
【００４７】
（２）膜分離活性汚泥処理をさらに１週間続行し、遠心分離上清液の全有機炭素を測定した結果、１３０ｐｐｍに増加した。
【００４８】
（３）槽内の汚泥流動状況を点検したところ、槽の内壁に汚泥がへばりつき流動していない部分があった。そこで、へばりついた汚泥を剥がし流動可能な状態にした。その結果、その１週間後に遠心分離上清液の全有機炭素を測定したところ、再び５０ｐｐｍ以下となった。
【００４９】
（４）このように、混合液中に分散して存在する原核生物を監視することによって、膜透水性悪化を未然に防止することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態を示す処理装置の概略フロー図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：生物反応槽
２：膜分離装置
３：吸引ポンプ
４：原液ポンプ
５：曝気装置
６：ブロワー
７：監視手段
８：処理条件制御装置
９〜１２：処理条件調整信号
１３：汚泥引き抜きポンプ
【図１】
2005040787.tif 000003
【配列表】
2005040787000001.app