(57)【要約】【課題】微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる微生物活性化装置を提供する。【解決手段】ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を収容する活性化槽１に、微生物を含有する微生物含有液を、導入し、上記活性化槽１内で、上記微生物含有液に、上記マイクロナノバブル発生機３によってマイクロナノバブルを含有させると共に、助剤槽１１からマイクロナノバブル発生助剤を添加し、栄養剤槽１３から栄養剤を添加して、上記微生物含有液中の微生物を活性化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材を収容する活性化槽に、微生物を含有する微生物含有液を、導入し、
上記活性化槽内で、上記微生物含有液に、マイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル発生助剤および栄養剤を添加して、
上記微生物含有液中の微生物を活性化させることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項２】
マイクロナノバブル発生機および充填材を収容する活性化槽と、
マイクロナノバブル発生助剤を収容する助剤槽と、
栄養剤を収容する栄養剤槽と
を備え、
微生物を含有する微生物含有液は、上記活性化槽に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化されることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項３】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、植物栽培利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項４】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、微生物利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項５】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、水産養殖利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項６】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、水処理利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項７】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、化学処理利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項８】
請求項１に記載の微生物活性化方法において、
上記活性化された微生物を、物理処理利用工程に用いることを特徴とする微生物活性化方法。
【請求項９】
請求項２に記載の微生物活性化装置において、
上記活性化槽に収容されて上記微生物含有液の濁度を計測する濁度計と、
上記助剤槽に接続されて上記マイクロナノバブル発生助剤を上記活性化槽に送出する助剤槽用ポンプと、
上記助剤槽用ポンプの運転を制御する濁度調節計と、
上記栄養剤槽に接続されて上記栄養剤を上記活性化槽に送出する栄養剤槽用ポンプと
を備えることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の微生物活性化装置において、
上記濁度調節計は、上記濁度計からの信号に基づいて、上記助剤槽用ポンプの運転を制御することを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の微生物活性化装置において、
上記充填材は、ポリ塩化ビニリデン充填材であることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の微生物活性化装置において、
上記充填材は、活性炭であることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１３】
請求項２に記載の微生物活性化装置において、
上記マイクロナノバブル発生助剤は、界面活性剤であることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の微生物活性化装置において、
上記界面活性剤は、微生物によって、分解されることを特徴とする微生物活性化装置。
【請求項１５】
請求項２に記載の微生物活性化装置において、
上記栄養剤は、窒素やリンを主成分として、カリウム、マグネシウムやカルシウムを含むことを特徴とする微生物活性化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、廃水処理で用いられる微生物を活性化する微生物活性化方法および微生物活性化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微生物は、水中の化合物を有機的に分解するために利用されている。このうち、特に廃水処理施設では、古くから微生物の脱窒活性を廃水処理に利用している（特開平７−１０８２９４号公報：特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１０８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、微生物による化合物の分解活性は、微生物の能力に依るところが大きく、処理能力を向上させるために、有用な微生物の新種を探索することが行われているが、新種の探索には限界がある。また、処理能力活性を高めるために、遺伝子組換え技術を利用することもあるが、工業的な要請に応える程度まで能力を向上させることは困難である。
【０００４】
そこで、この発明の課題は、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる微生物活性化方法および微生物活性化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の微生物活性化方法は、
充填材を収容する活性化槽に、微生物を含有する微生物含有液を、導入し、
上記活性化槽内で、上記微生物含有液に、マイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル発生助剤および栄養剤を添加して、
上記微生物含有液中の微生物を活性化させることを特徴としている。
【０００６】
ここで、マイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する気泡をいう。上記充填材とは、微生物を繁殖させる媒体をいう。上記マイクロナノバブル発生助剤とは、マイクロナノバブルの発生状態を安定して維持できるものをいう。上記栄養剤とは、微生物が活性化する際に必要な栄養素をいう。
【０００７】
この発明の微生物活性化方法によれば、充填材を収容する活性化槽に、微生物を含有する微生物含有液を、導入し、上記活性化槽内で、上記微生物含有液に、マイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル発生助剤および栄養剤を添加して、上記微生物含有液中の微生物を活性化させるので、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる。
【０００８】
また、この発明の微生物活性化装置は、
マイクロナノバブル発生機および充填材を収容する活性化槽と、
マイクロナノバブル発生助剤を収容する助剤槽と、
栄養剤を収容する栄養剤槽と
を備え、
微生物を含有する微生物含有液は、上記活性化槽に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化されることを特徴としている。
【０００９】
ここで、マイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する気泡をいう。上記充填材とは、微生物を繁殖させる媒体をいう。上記マイクロナノバブル発生助剤とは、マイクロナノバブルの発生状態を安定して維持できるものをいう。上記栄養剤とは、微生物が活性化する際に必要な栄養素をいう。
【００１０】
この発明の微生物活性化装置によれば、マイクロナノバブル発生機および充填材を収容する活性化槽と、マイクロナノバブル発生助剤を収容する助剤槽と、栄養剤を収容する栄養剤槽とを備え、微生物を含有する微生物含有液は、上記活性化槽に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化されるので、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる。
【００１１】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、植物栽培利用工程に用いる。
【００１２】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、植物栽培利用工程に用いるので、特に、植物栽培の成長速度を高め、例えば、植物工場のようなケースでの植物栽培の生産効率を高める効果がある。
【００１３】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、微生物利用工程に用いる。
【００１４】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、微生物利用工程に用いるので、各種バイオリアクターにおける広い範囲の微生物を活性化して、反応効率、反応時間の短縮、反応物の品質などに効果を出すことができる。
【００１５】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、水産養殖利用工程に用いる。
【００１６】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、水産養殖利用工程に用いるので、水産養殖分野での、対象水産物の養殖における生産効率の改善が可能となる。すなわち、生産性の効率向上および飼育水の浄化に有効となり、水の入れ替え回数を減少させることができる。
【００１７】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、水処理利用工程に用いる。
【００１８】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、水処理利用工程に用いるので、水処理利用工程に利用されている微生物を活性化でき、水処理における効率を改善できる。代表例として、排水処理における活性汚泥法や接触酸化法における微生物を格段に活性化でき、処理能力の向上ができる。
【００１９】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、化学処理利用工程に用いる。
【００２０】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、化学処理利用工程に用いるので、化学反応および微生物反応の両方により、処理効率を改善できる。
【００２１】
また、一実施形態の微生物活性化方法では、上記活性化された微生物を、物理処理利用工程に用いる。
【００２２】
この実施形態の微生物活性化方法によれば、上記活性化された微生物を、物理処理利用工程に用いるので、物理処理および微生物処理の両方により、処理効率を改善できる。例えば、活性炭吸着は物理処理であるが、活性炭に繁殖する活性化微生物が、活性炭が吸着した有機物を、分解するので、再生が不必要となり、再生作業がなくなるので、ランニングコストを低減できる。
【００２３】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、
上記活性化槽に収容されて上記微生物含有液の濁度を計測する濁度計と、
上記助剤槽に接続されて上記マイクロナノバブル発生助剤を上記活性化槽に送出する助剤槽用ポンプと、
上記助剤槽用ポンプの運転を制御する濁度調節計と、
上記栄養剤槽に接続されて上記栄養剤を上記活性化槽に送出する栄養剤槽用ポンプと
を備える。
【００２４】
ここで、上記濁度計とは、上記微生物含有液中のマイクロナノバブルの発生状況を確認するものである。
【００２５】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記濁度計と上記助剤槽用ポンプと上記濁度調節計と上記栄養剤槽用ポンプとを有するので、上記微生物活性化装置を簡単に製造できる。
【００２６】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記濁度調節計は、上記濁度計からの信号に基づいて、上記助剤槽用ポンプの運転を制御する。
【００２７】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記濁度調節計は、上記濁度計からの信号に基づいて、上記助剤槽用ポンプの運転を制御するので、マイクロナノバブルの発生状態を上記濁度計で管理できて、常時、最適なマイクロナノバブルの発生量を維持できる。
【００２８】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記充填材は、ポリ塩化ビニリデン充填材である。
【００２９】
ここで、上記ポリ塩化ビニリデン充填材の形状は、例えば、ひも状やリング状である。
【００３０】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記充填材は、ポリ塩化ビニリデン充填材であるので、上記ポリ塩化ビニリデン充填材に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００３１】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記充填材は、活性炭である。
【００３２】
ここで、上記活性炭は、例えば、網袋に収容されている。
【００３３】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記充填材は、活性炭であるので、上記活性炭に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００３４】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記マイクロナノバブル発生助剤は、界面活性剤である。
【００３５】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記マイクロナノバブル発生助剤は、界面活性剤であるので、この界面活性剤を、容易にかつ安価に調達することができる。
【００３６】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記界面活性剤は、微生物によって、分解される。
【００３７】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記界面活性剤は、微生物により分解されるので、マイクロナノバブルの発生後に、上記界面活性剤が不必要になった時点で、上記界面活性剤は微生物によって分解され、環境に対する負荷をなくすことができる。
【００３８】
また、一実施形態の微生物活性化装置では、上記栄養剤は、窒素やリンを主成分として、カリウム、マグネシウムやカルシウムを含む。
【００３９】
この実施形態の微生物活性化装置によれば、上記栄養剤は、窒素やリンを主成分として、カリウム、マグネシウムやカルシウムを含むので、上記栄養剤は、各種微生物にとって必要な栄養素を含むことになって、微生物の活性化の一つの要因となる。
【発明の効果】
【００４０】
この発明の微生物活性化方法によれば、充填材を収容する活性化槽に、微生物を含有する微生物含有液を、導入し、上記活性化槽内で、上記微生物含有液に、マイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル発生助剤および栄養剤を添加して、上記微生物含有液中の微生物を活性化させるので、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる。
【００４１】
また、この発明の微生物活性化装置によれば、マイクロナノバブル発生機および充填材を収容する活性化槽と、マイクロナノバブル発生助剤を収容する助剤槽と、栄養剤を収容する栄養剤槽とを備え、微生物を含有する微生物含有液は、上記活性化槽に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化されるので、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４３】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の微生物活性化装置の第１の実施形態である模式図を示している。この微生物活性化装置は、マイクロナノバブル発生機３および充填材としてのひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を収容する活性化槽１と、マイクロナノバブル発生助剤を収容する助剤槽１１と、栄養剤を収容する栄養剤槽１３とを有する。
【００４４】
微生物を含有する微生物含有液は、上記活性化槽１に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機３によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽１１から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽１３から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化される。
【００４５】
そして、この活性化された微生物を、大量に培養し繁殖した後に、次工程利用工程１５に用いる。ここで、上記微生物含有液とは、各種業種における微生物を含有する液をいう。
【００４６】
上記活性化槽１には、上記微生物含有液の濁度を計測する濁度計２が収容されている。上記微生物含有液中のマイクロナノバブルの発生量が適正の場合、上記微生物含有液は牛乳の様に白濁するが、上記微生物含有液中のマイクロナノバブルの発生量が適正でない場合、上記微生物含有液の透明度が増して、上記微生物含有液の濁度が低い状態となる。つまり、上記濁度計２とは、上記微生物含有液中のマイクロナノバブルの発生状況を確認するものである。
【００４７】
上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４は、微生物を繁殖させる媒体をいい、活性化した微生物を固定化し繁殖させる為の固定化担体としての役割を担う。
【００４８】
上記マイクロナノバブル発生機３には、空気吸い込み管６が接続され、この空気吸い込み管６には、空気吸い込み量を調整するバルブ５が接続されている。上記マイクロナノバブル発生機３には、上記活性化槽１内の水を上記マイクロナノバブル発生機３に供給する循環ポンプ７が接続されている。
【００４９】
そして、上記マイクロナノバブル発生機３は、上記循環ポンプ７から水を供給され、かつ、上記空気吸い込み管６から空気を吸い込んで、水と空気が超高速で旋回流を起こして、結果的にマイクロナノバブルを発生する。そして、上記マイクロナノバブル発生機３は、矢印にて示す水流４を起こす。
【００５０】
上記バルブ５は、マイクロナノバブルの発生状態により、その開度が調節される。上記バルブ５を絞って、上記バルブ５の開度を少なくすると、マイクロナノバブルが発生しやすくなる。逆に、上記バルブ５の開度を大きくすると、マイクロナノバブルは発生せずに、一般の大きなバブルが発生する。この大きなバブルは、水面の上部に泡となって貯まる一方、マイクロナノバブルは、水面上に貯まっていくが、その量は少ない。
【００５１】
上記マイクロナノバブル発生機３としては、市販されているものならば、メーカーを限定するものではなく、具体的には、株式会社ナノプラネット研究所のものがある。他の商品としては、一例として、西華産業株式会社のマイクロバブル水製造装置や資源開発株式会社のマイクロバブル水製造装置があるが、目的に従って選定すれば良い。
【００５２】
ここで、マイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する気泡をいう。なお、通常のバブル（気泡）は、水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。また、マイクロバブルとは、１０μｍ〜数十μｍの気泡径を有する気泡をいい、水中で縮小していき、ついには消滅（完全溶解）してしまう。また、ナノバブルとは、数百ｎｍ以下の直径を有する気泡をいい、いつまでも水の中に存在できる。そして、マイクロナノバブルは、マイクロバブルとナノバブルとが混合したバブルであるといえる。
【００５３】
上記助剤槽１１には、上記マイクロナノバブル発生助剤を上記活性化槽１に送出する助剤槽用ポンプ１０が接続されている。上記マイクロナノバブル発生助剤とは、マイクロナノバブルの発生状態を安定して維持できるものをいう。上記マイクロナノバブル発生助剤は、界面活性剤である。上記界面活性剤は、微生物によって、例えば数時間で、分解される。
【００５４】
上記助剤槽用ポンプ１０には、この運転を制御する濁度調節計９が接続されている。上記濁度調節計９は、上記濁度計２からの信号に基づいて、上記助剤槽用ポンプ１０の運転を制御する。つまり、上記濁度計２の信号を、上記濁度調節計９を介して、信号線８により、上記助剤槽用ポンプ１０を自動運転している。したがって、常にマイクロナノバブルの発生状態を安定的にベストの状態に維持できる。
【００５５】
上記栄養剤槽１３には、上記栄養剤を上記活性化槽１に送出する栄養剤槽用ポンプ１２が接続されている。そして、上記活性化槽１には、上記栄養剤槽１３から、上記栄養剤が、上記栄養剤槽用ポンプ１２によって、定量的に添加される。上記栄養剤は、例えば、窒素やリンを主成分として、カリウム、マグネシウムやカルシウムを微量に含み、微生物が活性化する際に必要な栄養素をいう。
【００５６】
次に、上記微生物活性化装置を用いて微生物を活性化する方法を説明する。
【００５７】
上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を収容する上記活性化槽１に、上記微生物含有液を、導入する。そして、上記活性化槽１内で、上記微生物含有液に、マイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル発生助剤および栄養剤を添加して、上記微生物含有液中の微生物を活性化させる。
【００５８】
上記微生物は、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４の表面に、安定的にかつ多量に繁殖する。これは、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４は、繊維状であり、しかも、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４の表面積は、多いからである。
【００５９】
そして、活性化した多量の微生物は、目的に応じて、次工程利用工程１５に導入されて、利用されることとなる。
【００６０】
上記構成の微生物活性化装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機３および上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を収容する上記活性化槽１と、上記マイクロナノバブル発生助剤を収容する上記助剤槽１１と、上記栄養剤を収容する状ｋ栄養剤槽１３とを有し、上記微生物含有液は、上記活性化槽１に導入されて、上記マイクロナノバブル発生機３によってマイクロナノバブルを含有され、上記助剤槽１１から上記マイクロナノバブル発生助剤を添加され、上記栄養剤槽１３から上記栄養剤を添加されて、上記微生物含有液中の微生物が、活性化されるので、微生物の活性を効率よくかつ確実に高めることができる。
【００６１】
また、上記濁度計２と上記助剤槽用ポンプ１０と上記濁度調節計９と上記栄養剤槽用ポンプ１２とを有するので、上記微生物活性化装置を簡単に製造できる。
【００６２】
また、上記濁度調節計９は、上記濁度計２からの信号に基づいて、上記助剤槽用ポンプ１０の運転を制御するので、マイクロナノバブルの発生状態を上記濁度計２で管理できて、常時、最適なマイクロナノバブルの発生量を維持できる。つまり、マイクロナノバブルの発生状況は、上記微生物含有液の濁度と比例関係にある。
【００６３】
具体的に述べると、上記濁度調節計９は、マイクロナノバブルの発生状態を上記濁度計２で確認し、発生状態が悪い場合、すなわち、マイクロナノバブルが不足している場合は、上記濁度計２からの信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤を、上記助剤槽用ポンプ１０との連動により、増加させる。
【００６４】
また、上記充填材として、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を用いているので、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００６５】
また、上記マイクロナノバブル発生助剤は、界面活性剤であるので、この界面活性剤を、容易にかつ安価に調達することができる。
【００６６】
また、上記界面活性剤は、微生物により分解されるので、マイクロナノバブルの発生後に、上記界面活性剤が不必要になった時点で、上記界面活性剤は微生物によって分解され、環境にする負荷をなくすことができる。
【００６７】
また、上記栄養剤は、窒素やリンを主成分として、カリウム、マグネシウムやカルシウムを含むので、上記栄養剤は、各種微生物にとって必要な栄養素を含むことになって、微生物の活性化の一つの要因となる。
【００６８】
（第２の実施形態）
図２は、この発明の微生物活性化装置の第２の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、植物栽培利用工程１６に置き換えている。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６９】
具体的に述べると、上記微生物含有液に、上記マイクロナノバブル発生助剤と、上記栄養剤として植物の栄養剤である肥料を添加すると、従来には、存在しない植物の為の液体肥料を調合作成できた。
【００７０】
そして、上記液体肥料を、上記植物栽培利用工程１６としての（図示しない）水耕栽培装置に導入して、植物を栽培すると、従来の露地栽培よりも成長が早く品質の良い植物を栽培することができた。植物としては、セロリ、レタス、ほうれん草等の各種野菜のみならず商品価値のある朝鮮人参、ミシマサイコなどの薬用植物も該当した。
【００７１】
したがって、上記活性化された微生物を、上記植物栽培利用工程１６に用いるので、特に、植物栽培の成長速度を高め、例えば、植物工場のようなケースでの植物栽培の生産効率を高める効果がある。
【００７２】
（第３の実施形態）
図３は、この発明の微生物活性化装置の第３の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、微生物利用工程１７に置き換えている。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７３】
上記活性化槽１には、種（たね）微生物含有液が導入される。微生物としては、発酵分野、醸造分野や医薬品分野における全ての微生物が該当する。上記微生物利用工程１７は、具体的には発酵分野、醸造分野、医薬品分野におけるバイオリアクターの全てを意味する。
【００７４】
したがって、上記活性化された微生物を、上記微生物利用工程１７に用いるので、発酵分野、醸造分野や医薬品分野の各種バイオリアクターにおける広い範囲の微生物を活性化して、反応効率、反応時間の短縮、反応物の品質などに効果を出すことができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
図４は、この発明の微生物活性化装置の第４の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第４の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、水産養殖利用工程１８に置き換えている。なお、この第４の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７６】
したがって、上記活性化された微生物を、上記水産養殖利用工程１８に用いるので、水産養殖分野での、対象水産物の養殖における生産効率の改善が可能となる。すなわち、生産性の効率向上および飼育水の浄化に有効となり、水の入れ替え回数を減少させることができる。
【００７７】
具体的に述べると、水産養殖分野、特にカキ、アコヤガイ、タイラギの養殖において、マイクロナノバブルの効果が確認されている。
【００７８】
活性化した微生物を、水産養殖における生簀（す）に投入して、対象養殖物の単位時間当たりの生産量を増産することができた。ここで、対象養殖物とは、うなぎ、ワタリガニ、ヒラメ、ブラックタイガーや海老などである。
【００７９】
そして、陸上養殖での飼育水を循環ろ過している養殖システムに効果があった。また、飼育ろ過水の交換頻度も少なくなり経費も削減できた。その理由としては、飼育ろ過槽におけるアンモニア酸化細菌や亜硝酸酸化細菌の活性化による、飼育水中のアンモニア性窒素や亜硝酸性窒素の酸化処理が考えられる。なお、水族館やレジャーランドにおける展示水槽やプールにおいても同様の効果がある。
【００８０】
（第５の実施形態）
図５は、この発明の微生物活性化装置の第５の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第５の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、水処理利用工程１９に置き換えている。なお、この第５の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８１】
上記水処理利用工程１９において、微生物は多く使用されている。例えば、活性汚泥を利用した排水処理における処理水中には、多くの微生物を含有しているが、処理水であるが故、水質が良くなっているので、マイクロナノバブルが発生しにくい。処理前の原水である流入水は、処理されていないので、マイクロナノバブルは発生しやすいが、浮遊物質が含まれている場合が多く、その浮遊物質がマイクロナノバブル発生機の発生ノズル部分を閉塞させることがある。
【００８２】
よって、浮遊物質を含有していない処理水を微生物含有液とし、マイクロナノバブル発生助剤を添加して、マイクロナノバブルを発生させて、微生物を活性化して、その微生物含有液を、排水処理システムの微生物槽である（図示しない）曝気槽に導入して、排水処理に再度利用する内容である。この結果、曝気槽の有機物処理能力は改善されて、性能は向上することになる。
【００８３】
したがって、上記活性化された微生物を、上記水処理利用工程１９に用いるので、上記水処理利用工程１９に利用されている微生物を活性化でき、水処理における効率を改善できる。代表例として、排水処理における活性汚泥法や接触酸化法における微生物を格段に活性化でき、処理能力の向上ができる。
【００８４】
（第６の実施形態）
図６は、この発明の微生物活性化装置の第６の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第６の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、化学処理利用工程２０に置き換えている。なお、この第６の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８５】
そして、上記化学処理利用工程２０に上記微生物含有液を導入すると、化学処理が中性での処理の場合、化学処理における触媒的役割を上記微生物含有液が果たし、処理の効率が改善される。また、処理効率の改善のみならず、化学処理と微生物処理の両方が期待できる。
【００８６】
（第７の実施形態）
図７は、この発明の微生物活性化装置の第７の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第７の実施形態では、上記第１の実施形態の上記次工程利用工程１５を、物理処理利用工程２１に置き換えている。なお、この第７の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８７】
そして、上記物理処理利用工程２１に上記微生物含有液を導入すると、物理処理における触媒的役割を上記微生物含有液が果たし、処理の効率が改善される。また、処理効率の改善のみならず、物理処理と微生物処理の両方が期待できる。
【００８８】
具体例として、物理処理である活性炭吸着があるが、上記微生物含有液を導入すると、活性炭は、吸着作用ばかりでなく、吸着した成分を微生物分解することができる。つまり、活性炭に活性化した微生物が繁殖して、活性炭が吸着した吸着成分を、活性炭に繁殖した活性化微生物が分解する。
【００８９】
したがって、活性炭吸着は物理処理であるが、活性炭に繁殖する活性化微生物が、活性炭が吸着した有機物を、分解するので、再生が不必要となり、再生作業がなくなるので、ランニングコストを低減できる。
【００９０】
（第８の実施形態）
図８は、この発明の微生物活性化装置の第８の実施形態を示している。図１に示す上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第８の実施形態では、上記第１の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第８の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９１】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００９２】
（第９の実施形態）
図９は、この発明の微生物活性化装置の第９の実施形態を示している。図２に示す上記第２の実施形態と相違する点を説明すると、この第９の実施形態では、上記第２の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第９の実施形態において、上記第２の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９３】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００９４】
（第１０の実施形態）
図１０は、この発明の微生物活性化装置の第１０の実施形態を示している。図３に示す上記第３の実施形態と相違する点を説明すると、この第１０の実施形態では、上記第３の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第１０の実施形態において、上記第３の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９５】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００９６】
（第１１の実施形態）
図１１は、この発明の微生物活性化装置の第１１の実施形態を示している。図４に示す上記第４の実施形態と相違する点を説明すると、この第１１の実施形態では、上記第４の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第１１の実施形態において、上記第４の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９７】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【００９８】
（第１２の実施形態）
図１２は、この発明の微生物活性化装置の第１２の実施形態を示している。図５に示す上記第５の実施形態と相違する点を説明すると、この第１２の実施形態では、上記第５の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第１２の実施形態において、上記第５の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９９】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【０１００】
（第１３の実施形態）
図１３は、この発明の微生物活性化装置の第１３の実施形態を示している。図６に示す上記第６の実施形態と相違する点を説明すると、この第１３の実施形態では、上記第６の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第１３の実施形態において、上記第６の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０１】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【０１０２】
（第１４の実施形態）
図１４は、この発明の微生物活性化装置の第１４の実施形態を示している。図７に示す上記第７の実施形態と相違する点を説明すると、この第１４の実施形態では、上記第７の実施形態の上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４を、網袋２９に収容された活性炭３０に置き換えている。なお、この第１４の実施形態において、上記第７の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
したがって、上記充填材として、上記活性炭３０を用いているので、上記活性炭３０に活性化した微生物を安定的に多量に繁殖できる。
【０１０４】
（実験例）
図１の第１の実施形態に対応する実験装置を製作した。この実験装置において、上記活性化槽１の容量を１０００リットルとし、上記助剤槽１１の容量を３００リットルとし、上記栄養剤槽１３の容量を２００リットルとして、約２０日間、試運転をおこなった。
【０１０５】
試運転後、上記実験装置に微生物含有液を導入して、導入前の微生物含有液と導入後の微生物含有液とに関して微生物の状態を顕微鏡で観察したところ、導入後の微生物含有液は、導入前の微生物含有液に比べて、単位面積当りの微生物の数が約３倍になり、かつ、微生物の動きが約２倍になった。
【０１０６】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１〜上記第７の実施形態において、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４の代わりに、上記リング状ポリ塩化ビニリデン充填材を用いても良い。また、上記第１〜上記第１４の実施形態において、上記ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材１４と上記活性炭３０とを併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の微生物活性化装置の第１実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の微生物活性化装置の第２実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明の微生物活性化装置の第３実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明の微生物活性化装置の第４実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明の微生物活性化装置の第５実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明の微生物活性化装置の第６実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明の微生物活性化装置の第７実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明の微生物活性化装置の第８実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明の微生物活性化装置の第９実施形態を示す模式図である。
【図１０】本発明の微生物活性化装置の第１０実施形態を示す模式図である。
【図１１】本発明の微生物活性化装置の第１１実施形態を示す模式図である。
【図１２】本発明の微生物活性化装置の第１２実施形態を示す模式図である。
【図１３】本発明の微生物活性化装置の第１３実施形態を示す模式図である。
【図１４】本発明の微生物活性化装置の第１４実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  活性化槽
２  濁度計
３  マイクロナノバブル発生機
４  水流
５  バルブ
６  空気吸い込み管
７  循環ポンプ
８  信号線
９  濁度調節計
１０  助剤槽用ポンプ
１１  助剤槽
１２  栄養剤槽用ポンプ
１３  栄養剤槽
１４  ひも状ポリ塩化ビニリデン充填材
１５  次工程利用工程
１６  植物利用工程
１７  微生物利用工程
１８  水産養殖利用工程
１９  水処理利用工程
２０  化学処理利用工程
２１  物理処理利用工程
２９  網袋
３０  活性炭
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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