(57)【要約】      （修正有）【課題】有機性廃水を膜分離活性汚泥法により処理する際に生じ易い膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などのトラブルを防止ないしは大幅低減させ、廃水処理を安定して長期間継続実施することができる処理や処理装置等を提供する。【解決手段】有機成分を含有する有機性廃水を生物反応槽１内で活性汚泥処理し、かつ生物反応槽内に設置した浸漬型膜分離装置２により膜ろ過処理して浄化水を取り出す膜分離活性汚泥処理方法において、生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の量を増加させることができるろ過摂食作用強化手段を実行し、トラブルの原因となる分散性細菌に対する捕食能に優れたろ過摂食性微小動物群の作用を強化する。ろ過摂食性微小動物群をトラブル原因微生物を飼料として予め馴養し、作用強化の際にはこれら微小動物群を添加し、その生育好適環境で作用させ、トラブル原因微生物を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機成分を含有する有機性廃水を生物反応槽に供給し、生物反応槽内で有機性廃水を活性汚泥処理し、かつ生物反応槽内に設置した浸漬型膜分離装置により膜ろ過処理して浄化水を取り出す膜分離活性汚泥処理方法において、生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の量を増加させることができるろ過摂食作用強化手段を、間歇的に若しくは常時実行することを特徴とする有機性廃水処理方法。
【請求項２】
ろ過摂食性微小動物群が、生物反応槽内の活性汚泥液中に分散して生育する原核生物に対し高い捕食能を有する微小動物群である請求項１記載の有機性廃水処理方法。
【請求項３】
活性汚泥液中に分散して生育する原核生物が、活性汚泥液中に分散して生育するＣＦＢグループ細菌である請求項２記載の有機性廃水処理方法。
【請求項４】
ろ過摂食性微小動物群が、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、及びフレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌のうちの少なくとも１種に対し高い捕食能を有する微小動物群である請求項１記載の有機性廃水処理方法。
【請求項５】
生物反応槽内の活性汚泥液の粘性及び／又はろ過指標を間歇的に若しくは常時測定し、この測定結果に応じてろ過摂食作用強化手段を実行する請求項１〜４のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【請求項６】
生物反応槽内の活性汚泥液中に含まれる、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種の状態を間歇的に若しくは常時測定し、この測定結果に応じてろ過摂食作用強化手段を実行する請求項１〜４のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【請求項７】
ろ過摂食作用強化手段が、ろ過摂食性微小動物群を主成分として含む物質を生物反応槽内へ添加すること、及び／又は、ろ過摂食性微小動物群用の担体や接触材を生物反応槽内へ設置することである請求項１〜６のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【請求項８】
ろ過摂食性微小動物群が、後生動物を含むろ過摂食性微小動物群である請求項１〜７のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【請求項９】
後生動物がヒルガタワムシ類である請求項８記載の有機性廃水処理方法。
【請求項１０】
生物反応槽内におけるＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満とする請求項１〜９のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【請求項１１】
有機性廃水を貯留させて活性汚泥処理するための生物反応槽と、該生物反応槽内に設置され、活性汚泥液を固液分離処理するための浸漬型膜分離膜とを備えた膜分離活性汚泥処理装置であって、ろ過摂食性微小動物群を生物反応槽内に添加するろ過摂食性微小動物群添加手段及び／又はろ過摂食性微小動物用副反応槽を備えること、及び／又は、ろ過摂食性微小動物用の担体や接触材を生物反応槽内に設置することを特徴とする有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
【請求項１２】
生物反応槽内の活性汚泥液の粘性及び／又はろ過指標を間歇的に若しくは常時測定する手段を備え、かつ、測定された粘性及び／又はろ過指標の水準を基にして、ろ過摂食性微小動物群添加手段の実行可否を判断する手段を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
【請求項１３】
生物反応槽内の活性汚泥液中に含まれる、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種の状態を間歇的に若しくは常時測定する手段を備え、かつ、測定された粘性及び／又はろ過指標の水準を基にして、ろ過摂食性微小動物群添加手段の実行可否を判断する手段を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
【請求項１４】
活性汚泥液から採取されたろ過摂食性微小動物群を含む微小動物含有液、若しくは、活性汚泥液から単離されたろ過摂食性微小動物群を、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種によって馴養することにより、ろ過摂食性微小動物を多く含む添加剤を製造することを特徴とするろ過摂食性微小動物製剤の製造方法。
【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多糖などを含有する産業廃水や生活排水など、有機性廃水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有機性廃水の処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃水の処理に適用される膜分離活性汚泥法においては、その処理安定性を損なう様々な現象が知られている。例えば、膜の目詰まりによる膜透水性不良や激しい発泡、スカムの発生、さらには粘性増加に伴う曝気効率の悪化や汚泥流動性減少・気泡の抱き込みによる不具合などが挙げられる。
【０００３】
一方、活性汚泥法をはじめとする有機性廃水の生物学的処理においては、不安定性を予測・把握する様々な方法が提案されており、例えば溶存酸素や酸化還元電位、ｐＨ変動などを監視する方法が知られている。特に近年では、有用な微生物の生育を監視しその制御の一助にすることを目的とした技術が提案されている（特許文献１）。また、同様に、トラブル原因微生物の生育を監視する技術も提案されており、例えば活性汚泥法における沈降性不良現象（糸状性バルキング）の原因の一つとされる糸状性細菌（「アイケルブームタイプ０２１Ｎ（Ｅｉｋｅｌｂｏｏｍ  Ｔｙｐｅ０２１Ｎ）」細菌など）を監視する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
しかし、こうした従来の方法は有機性廃水の全ての生物学的処理方法に適用できるものではなく、特に膜分離活性汚泥法においては適切でない場合が多い。これは、特許文献２に記載の方法も含め、一般に活性汚泥法はその処理方法ゆえ、汚泥の比重低下や圧密性低下などの沈降性不良対策を重視しなければならず、その対策として各種方法が開発されてきたのに対し、膜分離活性汚泥法では活性汚泥法とは異なり前述の膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加など別の要素が大きな問題となるからである。それにも拘わらず、膜分離活性汚泥法に適切な不安定性予測・把握方法やその制御方法は十分に確立されていない。
【０００５】
また、従来の活性汚泥法をはじめとする有機性廃水の生物学的処理においては、汚泥減容化や処理水質の向上を目的として微小動物の効果が述べられている。例えば、多孔質粒体を投入し、余剰汚泥を処理する微小動物を生育させる方法が提案されている（特許文献３）。この場合、この多孔質粒体に生育する微小動物に余剰汚泥を摂食させ、余剰汚泥の発生を抑制することを目的としている。また、槽構造を多段にして接触材上に生育する微小動物によって汚泥を捕食させ、余剰汚泥の発生を抑制する方法も提案されている（特許文献４）。他には、返送汚泥の一部を水生ミミズに捕食させ余剰汚泥発生を抑制する方法（特許文献５）などが提案されている。
【０００６】
これらの方法はいずれも、微小動物に汚泥一般を捕食させることによって余剰汚泥の発生を抑制することをねらったものであるが、ここで用いられる微小動物は、細菌などで構成される汚泥を効率よく捕食するのであれば、特に微小動物はいずれでもよく、通常汚泥は微生物が凝集した浮遊体であるフロックで構成されているため、このフロックなどの凝集物を中心に捕食する微小動物が好適に用いられている。例えば、アブラミミズや線虫、クマムシなどの他、フロックを好んで捕食する一部のワムシなどが挙げられる。しかし、これらの微小動物利用方法は通常の活性汚泥法など従来の有機性廃水処理方法を念頭に余剰汚泥発生抑制や処理水質向上を目的としたものであり、膜分離活性汚泥法において、特にＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満の条件で運転する膜分離活性汚泥法において、最も大きな課題である膜の目詰まりによる膜透水性不良や激しい発泡、スカムの発生、さらには粘性増加に伴う曝気効率の悪化や汚泥流動性減少などに対する効果については十分に得ることはできない。
【０００７】
一方、膜分離活性汚泥法において、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌の状態を監視しながら処理を行う運転方法や汚泥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運転方法が提案されている（特許文献６および７）。これらの方法を用いると、トラブルの発生を予測・検知することができるため迅速に対処を行うことができるが、ここで挙げられている対処法だけでは、必ずしもトラブルの予測や検知を生かし切れない場合がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１２８６７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１９３００号公報
【特許文献３】特開平１１−１０１９８号公報
【特許文献４】特開２００５−６６５９５号公報
【特許文献５】特開２００４−１４１８０２号公報
【特許文献６】特開２００４−３０６０２６号公報
【特許文献７】特開２００５−４０７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、有機性廃水を膜分離活性汚泥法にて処理する際に生じ易い膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などのトラブルを防止ないしは大幅低減させ、廃水処理を安定して長期間継続実施することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。すなわち、
（１）  有機成分を含有する有機性廃水を生物反応槽に供給し、生物反応槽内で有機性廃水を活性汚泥処理し、かつ生物反応槽内に設置した浸漬型膜分離装置により膜ろ過処理して浄化水を取り出す膜分離活性汚泥処理方法において、生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の量を増加させることができるろ過摂食作用強化手段を、間歇的に若しくは常時実行することを特徴とする有機性廃水処理方法。
（２）  ろ過摂食性微小動物群が、生物反応槽内の活性汚泥液中に分散して生育する原核生物に対し高い捕食能を有する微小動物群である上記（１）記載の有機性廃水処理方法。
（３）  活性汚泥液中に分散して生育する原核生物が、活性汚泥液中に分散して生育するＣＦＢグループ細菌である上記（２）記載の有機性廃水処理方法。
（４）  ろ過摂食性微小動物群が、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、及びフレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌のうちの少なくとも１種に対し高い捕食能を有する微小動物群である上記（１）記載の有機性廃水処理方法。
【００１１】
（５）  生物反応槽内の活性汚泥液の粘性及び／又はろ過指標を間歇的に若しくは常時測定し、この測定結果に応じてろ過摂食作用強化手段を実行する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
（６）  生物反応槽内の活性汚泥液中に含まれる、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種の状態を間歇的に若しくは常時測定し、この測定結果に応じてろ過摂食作用強化手段を実行する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
（７）  ろ過摂食作用強化手段が、ろ過摂食性微小動物群を主成分として含む物質を生物反応槽内へ添加すること、及び／又は、ろ過摂食性微小動物群用の担体や接触材を生物反応槽内へ設置することである上記（１）〜（６）のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
（８）  ろ過摂食性微小動物群が、後生動物を含むろ過摂食性微小動物群である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
（９）  後生動物がヒルガタワムシ類である上記（８）記載の有機性廃水処理方法。
（１０）  生物反応槽内におけるＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。
【００１２】
（１１）  有機性廃水を貯留させて活性汚泥処理するための生物反応槽と、該生物反応槽内に設置され、活性汚泥液を固液分離処理するための浸漬型膜分離膜とを備えた膜分離活性汚泥処理装置であって、ろ過摂食性微小動物群を生物反応槽内に添加するろ過摂食性微小動物群添加手段及び／又はろ過摂食性微小動物用副反応槽を備えること、及び／又は、ろ過摂食性微小動物用の担体や接触材を生物反応槽内に設置することを特徴とする有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
（１２）  生物反応槽内の活性汚泥液の粘性及び／又はろ過指標を間歇的に若しくは常時測定する手段を備え、かつ、測定された粘性及び／又はろ過指標の水準を基にして、ろ過摂食性微小動物群添加手段の実行可否を判断する手段を備えている上記（１１）記載の有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
（１３）  生物反応槽内の活性汚泥液中に含まれる、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種の状態を間歇的に若しくは常時測定する手段を備え、かつ、測定された粘性及び／又はろ過指標の水準を基にして、ろ過摂食性微小動物群添加手段の実行可否を判断する手段を備えている上記（１１）記載の有機性廃水用の膜分離活性汚泥処理装置。
（１４）  活性汚泥液から採取されたろ過摂食性微小動物群を含む微小動物含有液、若しくは、活性汚泥液から単離されたろ過摂食性微小動物群を、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌、及び、活性汚泥液中に分散して生育する原核生物のうちの少なくとも１種によって馴養することにより、ろ過摂食性微小動物を多く含む添加剤を製造することを特徴とするろ過摂食性微小動物製剤の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、膜分離活性汚泥法により有機性廃水を処理する際に、ろ過摂食性微小動物群の作用を強化するので、汚泥混合液中に分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌が関与するトラブルを抑制もしくは防止することができる。これは、膜分離活性汚泥法により有機性廃水を処理する際に問題となる膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などのトラブルは、膜分離活性汚泥法の汚泥において分散して存在するこれらの細菌が出現することによって生じているので、ろ過摂食性微小動物を強化して存在させることにより上記問題の原因である分散して存在する細菌を優先的に除去することができるからである。
【００１４】
こうしたろ過摂食性微小動物群を優先的に作用強化することによって、ただ単純に微小動物一般の作用を強化するのと比べて、より効率的に膜分離活性汚泥法の課題を解決することを可能としたのである。また、ろ過摂食性微小動物群の作用強化を行うにあたって、上記のトラブル原因微生物に対する捕食能に優れているろ過摂食性微小動物群を用いることによって、より効率的かつ確実に本発明の効果を得ることも可能となった。また、ろ過摂食性微小動物群はこの特定のトラブル原因微生物を飼料として予め馴養することによって取得するとともに、作用強化の際にはこれらを添加した上でその生育好適環境で作用させるので、確実にトラブル原因微生物を除去することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細かつ具体的に説明する。
【００１６】
本発明において膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥などの微生物により廃水中の有機物や窒素・リンなどの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、回転平膜方式など特に問わない。
【００１７】
また、本発明において微小動物とは、鞭毛虫や繊毛虫、肉質虫などの原生動物や、袋形動物や環形動物などを含む微小後生動物であり、体長５ｍｍ以下の真核生物を指す。なお、微小動物群とは、１種以上の微小動物により構成される微小動物の混合系を指す。ろ過摂食性微小動物とは、主として口付近に付着している繊毛の運動により口の周囲に水流を起こし、その水流に随伴される細菌を体内に取り込みろ過することで細菌を摂食し、該微小動物にフロックと分散菌を与えた場合フロックよりも分散菌を多く摂食する微小動物を指す。なお、非ろ過摂食性の摂食方式をとる場合はこれと異なり、フロックなどの摂食対象をかじるようにして摂食する。こうした摂食方式を本発明においては凝集物摂食性と呼称することとする。後生動物とは、多細胞の真核生物を指す。
【００１８】
ここで、「汚泥混合液中に分散して存在する」とは、フロック内に存在しないことを指す。フロックとは、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凝集体で、長径が１０μｍ（ただし、径を規定する際、糸状性細菌はこれに含めない）を越えるものをさす。汚泥混合液中に分散して存在する細菌には、例えば、単独で遊離して生育している細菌や、数個の細菌が連鎖している細菌（双球菌や連鎖球菌）、フロックに結合していない糸状性細菌などが含まれ、光学顕微鏡観察によって確認することができる。
【００１９】
また、本発明においてフレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）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％以上の細菌を指し、培養の可否を問わない。フレクトバシラス系統群細菌に含まれる細菌には、例えばフレクトバシラス属細菌が含まれ、フレクトバシラス・メイジャー（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍａｊｏｒ）やフレクトバシラス・スピランケイ（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐｅｌｕｎｃａｅ）、Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．ＥＰ２９３、Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．ｓｔｒ．ＭＷＨ３８などが挙げられる。当然、命名や分類がなされていない細菌や系統分類されておらず不適切な属名が与えられている細菌であっても、前述の条件に合致していれば、その近縁性からフレクトバシラス系統群細菌とする。
【００２０】
また、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌とは、配列番号２記載の塩基配列に対して、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遺伝子の対応部分が相同率８８％以上の細菌を指し、培養の可否を問わない。ペドバクター系統群細菌に含まれる細菌には、ペドバクター属細菌やスフィンゴバクテリウム（Ｓｐｈｉｎｇｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属細菌が含まれる。具体的には、分子系統分類学的に定義された細菌の分類群を用いた「バージィズ・マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジー（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）」（ジョージ・ギャリティ（Ｇｅｏｒｇｅ  Ｍ．  Ｇａｒｒｉｔｙ）ら編、第二版、シュプリンガー・フェアラーク（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ-Ｖｅｒｌａｇ）、２００２年、ｐ．１１９−１６６）において、バクテロイデス門（ｐｈｙｌｕｍ  Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ）のスフィンゴバクテリウム綱（ｃｌａｓｓ  Ｓｐｈｉｎｇｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）のスフィンゴバクテリウム目（ｏｒｄｅｒ  Ｓｐｈｉｎｇｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）のスフィンゴバクテリウム科（ｆａｍｉｌｙ  Ｓｐｈｉｎｇｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）に分類される細菌が含まれる。
【００２１】
具体的な菌種としては、例えばペドバクター・アフリカナス（ａｆｒｉｃａｎｕｓ）やスフィンゴバクテリウム・スピーシズ・ＳＡＦＲ−０２２、ペドバクター・スピーシズ・ＨＨＳ２２、ペドバクター・ヘパリナス（ｈｅｐａｒｉｎｕｓ）、ペドバクター・ピスシウム（ｐｉｓｃｉｕｍ）、バクテロイデテス・バクテリウム・ＥＣ２（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ＥＣ２）、フラヴォバクテリウム・スピーシズ・ＭＴＮ１１（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ．ＭＴＮ１１）、サイトファーゲイルズ・ストレイン・ＭＢＩＣ４１４７（Ｃｙｔｏｐｈａｇａｌｅｓ  ｓｔｒ．ＭＢＩＣ４１４７）、バクテロイデテス・バクテリウム・ＬＣ９、スフィンゴバクテリウム・ライク・スピーシズ・ＰＣ１．９（Ｓｐｈｉｎｇｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｌｉｋｅ  ｓｐ．ＰＣ１．９）、グレイシア・バクテリウム・ＦＪＳ５（ｇｌａｃｉｅｒ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ＦＪＳ５）、ペドバクター・サルタンス（ｓａｌｔａｎｓ）、フラヴォバクテリウム・ミズタイ（ｍｉｚｕｔａｉｉ）、スフィンゴバクテリウム・ファエシウム（ｆａｅｃｉｕｍ）、スフィンゴバクテリウム・スピリティヴォラム（ｓｐｉｒｉｔｉｖｏｒｕｍ）、スフィンゴバクテリウム・マルティヴォラム（ｍｕｌｔｉｖｏｒｕｍ）、スフィンゴバクテリウム・サルポフィラム（ｔｈａｌｐｏｐｈｉｌｕｍ）などが挙げられる。
【００２２】
当然、命名や分類がなされていない細菌や系統分類されておらず不適切な属名が与えられている細菌であっても、前述の条件に合致していれば、その近縁性からペドバクター系統群細菌とする。また、監視の際には、トラブル時における出現頻度の高さおよび簡便性、精度の点から、配列番号２記載の塩基配列に対して、１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子の対応部分が相同率９３％以上の細菌に絞って行うこともできる。具体的には、「バージィズ・マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジー」において、ペドバクター属（ｇｅｎｕｓ  Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）に属するとされるに相当な細菌が含まれる。
【００２３】
一方、本発明において、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌とは、配列番号３記載の塩基配列に対して、１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子の対応部分が相同率８５%以上の細菌を指し、培養の可否を問わない。フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に含まれる細菌は、としては、例えばフラヴォバクテリウム・フェルジニウム（ｆｅｒｒｕｇｉｎｅｕｍ）やサイトファーガ・アーヴェンシコラ（ａｒｖｅｎｓｉｃｏｌａ）、フレキシバクター・フィリフォーミス（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｆｉｌｉｆｏｒｍｉｓ）、キチノファーガ・ピネンシス（Ｃｈｉｔｉｎｏｐｈａｇａ  ｐｉｎｅｎｓｉｓ）、フレキシバクター・サンクティなどが挙げられる。フレキシバクター・サンクティ系統群細菌は命名・分類が混乱しているものが多く、代表的な属名を挙げることはできないが、前述の条件に合致していれば、その近縁性からフレキシバクター・サンクティ系統群細菌とする。
【００２４】
そして、フレクトバシラス系統群細菌および／またはペドバクター系統群細菌および／またはフレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態とは、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の存在数や濃度、優占性、特性などを指す。
【００２５】
本発明においてＣＦＢグループ細菌とは、分子系統分類学的に定義された細菌の分類群であって、バクテロイデス門（ｐｈｙｌｕｍ  Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ）に分類される細菌群をさす。細菌の分類は、「バージィズ・マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジー（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）」（ジョージ・ギャリティ（Ｇｅｏｒｇｅ  Ｍ．  Ｇａｒｒｉｔｙ）ら編、第二版、シュプリンガー・フェアラーク（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ）、２００２年、ｐ．１１９−１６６）に準じ、これに応じた種々の系統分類学的分類サービスを利用することができる。
【００２６】
本発明においては、有機性廃水が例えば図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有機物が分解処理されている。ここで処理される有機性廃水としては産業廃水や生活排水が挙げられる。汚泥混合液中に分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌が関与するトラブルの発生頻度が高いという点で、本発明は糖成分を主成分とする有機性廃水に対してより好適に用いることができる。これは、糖に対する利用性が比較的高いと思われる上記の細菌群が異常増殖することによるものと推測される。その例としては、食品工場などから排出される産業廃水などが挙げられる。
【００２７】
ここで、糖を主成分とするとは、糖の有機炭素量が有機性廃水全体の有機炭素量の５割以上である有機性廃水をいう。その存在形態については、溶存態であるか懸濁態であるかを問わない。糖の有機炭素量は、例えばフェノール硫酸法やアンスロン硫酸法によって測定される糖濃度の値から、糖の組成式がＣＨ２Ｏであるとして算出した量とする。また、同様にトラブル発生頻度が高いという点で、ＢＯＤ汚泥負荷が０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満の条件である場合に本発明を好適に採用することができる。ＢＯＤ汚泥負荷とは、系内に存在する単位汚泥質量あたり１日に投入される汚濁負荷量を生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）で表した指標であり、その廃水処理系全体の運転特性を表す。一方、低水温時や負荷変動が激しい場合においても、上記トラブルの発生頻度が高いという点で本発明を好適に採用することができる。
【００２８】
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内の汚泥混合液中に分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態を監視する監視手段７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。
【００２９】
ここで、汚泥混合液中に分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌（これらを総称してトラブル関与微生物という。）が関与するトラブルの発生頻度が高くなるという観点から、汚泥滞留時間が４０日以上で運転する場合に本発明を好適に採用することができ、３００日以上でさらに好適に採用することができる。また同様に、ＢＯＤ容積負荷については、０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上で好適に採用することができ、１．０ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上でさらに好適に採用することができる。その原理については定かではないが、汚泥滞留時間が長くなることや、ＢＯＤ容積負荷が大きくなることにより、それに応じて汚泥混合液中に分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の生育に有利となり、微生物叢が変化するためである可能性が考えられる。
【００３０】
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。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、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
＜特定の系統群細菌の監視方法＞
次に、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌を監視する方法を示す。
生物反応槽１内の汚泥混合液中のフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態を監視する監視手段・運転制御装置７としては、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の遺伝情報、ＲＮＡ転写特性、蛋白質翻訳特性、発現蛋白質生成物質特性などに基づいて、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態を監視するものを用いることができる。以下、それらの方法についてそれぞれ具体的に記載していくが、遺伝情報に基づいてフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態を監視することが、その簡便性から好ましい。
【００３４】
具体的には、遺伝情報に基づいて監視する場合には、蛍光顕微鏡、蛍光イメージスキャナ等の蛍光測定装置、核酸のハイブリダイゼーション検出装置、フローサイトメーター、サーマルサイクラーおよび電気泳動装置などを用いるとよい。また、ＲＮＡ転写特性、蛋白質翻訳特性、発現蛋白質生成物質特性などの遺伝子発現特性に基づいて監視する場合には、蛍光顕微鏡、フローサイトメーター、電気泳動装置、質量分析装置、画像解析装置、分光光度計、蛍光測定装置、発光量測定装置などを用いればよい。
【００３５】
フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の存在数や濃度、優占性を遺伝情報に基づいて監視する方法としては、染色体ゲノム全体のハイブリダイゼーション相同値による方法や、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な遺伝子配列に基づく方法があるが、簡単に効率的かつ実質的に確認できるという観点から後者のフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な遺伝子配列に基づく方法に基づいて監視することが好ましい。特異的な遺伝子配列対象としては、１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子、２３ＳリボソームＲＮＡ遺伝子、ｇｙｒＢ遺伝子配列、リボソームＲＮＡ遺伝子間スペーサー領域などが挙げられる。この中でも、公開されている情報が多いため特異的な遺伝子配列を決定することが容易な点で、１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子の配列を用いることがさらに好ましい。また、監視の対象としては、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の全部であっても一部であってもよく、さらに、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌を監視できるのであればその余の細菌を含んでいてもよい。また、トラブル時における出現頻度の高さおよび簡便性の点から、「バージィズ・マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジー」においてペドバクター属（ｇｅｎｕｓ  Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）に属するとされる細菌に絞って監視を行うことも有用である。
【００３６】
フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の優占性を監視する際には、例えば全原核生物や、全細菌、ある分類群の細菌の存在数をできるだけ反映するような測定を同時に行い、それらとの比率で優占性を算出するとよい。
【００３７】
特異的な遺伝子配列を監視する方法としては、公知の手法を用いることができ、例えば遺伝子配列情報の中からフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な領域を選択し、その遺伝子配列をもつオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション効率を利用する方法を用いることが簡易的に検出できるという点で好ましい。具体的には、蛍光物質やラジオアイソトープ、酵素学的レポーター分子、電気活性を持つインターカレーターなどを用いて、ドットハイブリダイゼーション法や、マクロアレイ法、マイクロアレイ法、原位置ハイブリダイゼーション法などを用いることができる。検出過程の自動化が比較的容易であるという点で、ドットハイブリダイゼーション法やマクロアレイ法、マイクロアレイ法がさらに好ましい。必要に応じて、これらの方法にポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）等による遺伝子増幅を組み合わせることもできる。原位置ハイブリダイゼーション法としては、蛍光標識オリゴヌクレオチドもしくは蛍光標識ポリヌクレオチドを用いた蛍光原位置ハイブリダイゼーション法（ＦＩＳＨ法）を用いることができる。なお、必要に応じてシグナルを増強してＦＩＳＨ法を実施すればよい。ＦＩＳＨ法による検出方法としては、蛍光顕微鏡による方法でもフローサイトメーターを用いた方法でもよい。ドットハイブリダイゼーション法やマクロアレイ法・マイクロアレイ法としては、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な遺伝子配列をもつオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドをメンブレンフィルターもしくは基盤状に固定し、これに検出対象の汚泥由来の核酸を蛍光物質などで標識したものをハイブリダイゼーションさせて行う方法などが挙げられる。
【００３８】
フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子配列をもつオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション効率を利用する方法としては、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の核酸と特異的にハイブリダイズし得るＤＮＡもしくはＲＮＡプローブを用いればよい。
【００３９】
また、特異的な遺伝子配列を監視する方法としては、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的な遺伝子配列をもつプライマーＤＮＡを用いたポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）を応用して検出・定量する方法もある。こうした方法としては例えば、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌に特異的なプライマーセットを用いて、核酸の増幅をリアルタイムで検出しながら行う定量ＰＣＲ法などが挙げられる。さらに、汚泥混合液に含まれる微生物のゲノムＤＮＡを抽出し、原核生物一般、細菌一般あるいはさらに範囲の狭い分類系統群に特異的なプライマーセットを用いてＰＣＲ増幅を行い、電気泳動によりフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の遺伝子配列を分別し監視することもできる。この電気泳動法としては変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法（ＤＧＧＥ）を用いることができる。
【００４０】
さらに、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の監視方法としては、その遺伝子発現特性を利用することもできる。遺伝子発現特性とは、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌ゲノムからのＲＮＡ転写特性、蛋白質翻訳特性および生成物質特性（たとえば発現蛋白質生成物質特性）などをいう。フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌は、フロック内で生育するか分散して生育するかといった生育条件の違いにより、菌の性質が大きく変化する。そのため、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の性質変化を遺伝子発現特性で追跡することは膜分離活性汚泥法の運転安定性において非常に有用であり、遺伝子発現特性と発生トラブルとを関連づけて監視することによって、早い段階でより正確にトラブルを予測・検知し対策を講じることが可能となる。遺伝子発現特性の対象としては特に限定するものではなく、構成遺伝子、制御遺伝子を問わない。
【００４１】
ＲＮＡ転写特性の対象としては、メッセンジャーＲＮＡおよびリボソームＲＮＡのいずれであってもよい。そして、これらＲＮＡ転写特性を監視する手法としては様々な公知の方法をとることができ、例えば、メッセンジャーＲＮＡの存在量をハイブリダイゼーションにより解析する方法や、画像解析装置を用いたＤＮＡチップによる方法などが好ましい。また、ＦＩＳＨ法を用いることもできる。
【００４２】
また、蛋白質翻訳特性の対象蛋白質としては特に限定されるものではなく、たとえば形態変化誘導蛋白質や分散生育時発現タンパク質、細胞外ポリマー生成蛋白質などが挙げられる。蛋白質翻訳特性を監視する方法としては、例えば２次元電気泳動法やウェスタンブロット、質量分析装置など様々な公知の蛋白質分析方法を用いることができる。
【００４３】
さらに、生成物質特性の対象としても特に限定するものではなく、例えば細胞外生成ポリマーや菌体内成分が挙げられる。細胞外生成ポリマーや菌体内成分を監視する方法としては、例えば液体クロマトグラフィー装置やガスクロマトグラフィー装置、質量分析装置、分光光度計、蛍光測定装置、発光量測定装置などを用いた方法があり、抗体抗原反応を活用したイライザ法なども適用できる。
＜汚泥混合液中に分散して存在する原核生物・ＣＦＢグループ細菌の監視方法＞
生物反応槽１内の汚泥混合液中に分散して存在する原核生物および／もしくはＣＦＢグループ細菌の状態を監視する監視手段・運転制御装置７としては、汚泥混合液中に分散して存在する原核生物および／もしくはＣＦＢグループ細菌の状態を効率的に監視できるものであればよく、例えば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、その際には汚泥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。
【００４４】
しかし、その簡便性から、まず汚泥混合液中に分散して存在する微生物を効率よく収集した試料に対して、検出を行うのが望ましい。汚泥混合液中に分散して存在する微生物を効率よく収集した試料の例としては、遠心上清液やフィルター濾液などが考えられる。これは、分散して存在する微生物の大きさは汚泥のフロックよりも小さいため、遠心分離やフィルターろ過すると、分散して存在する微生物とそれ以外の微生物とを分離することができる。具体的には、分散して存在する微生物は、遠心分離の場合は上清に、フィルターろ過の場合はろ液に得られる。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、例えば孔径１０μｍのフィルターによりろ過することによって得られる。この他にも、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。具体的には、遠心分離装置やろ過ユニットなどの固液分離手段を用いればよい。
【００４５】
次に、汚泥混合液中に分散して存在するＣＦＢグループ細菌をモニタリングする方法を示す。
【００４６】
上記の方法等を用いて得た試料に対する測定項目としては、ＣＦＢグループ細菌の状態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。監視方法としては、ＣＦＢグループ細菌は、選択培地による平板培養法などによって増殖させてモニタリングすることも可能であるが、たとえば次に説明するように、ＣＦＢグループ細菌の遺伝情報、ＲＮＡ転写特性、蛋白質翻訳特性、生成物質特性などに基づいてその存在数や濃度、優占性、特性の経時的変化などを観察すると、精度が高く、効率的であるので好ましく、その簡便性から遺伝情報に基づいて監視することがさらに好ましい。これらの監視方法は、上述したフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌を監視する方法と同等の手法を用いることができる。そのうち、ＣＦＢグループ細菌に特異的な１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子配列をもつオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション効率を利用する場合には、ＣＦＢグループ細菌の核酸と特異的にハイブリダイズし得るＤＮＡもしくはＲＮＡプローブを用いればよい。例えば、ＤＮＡプローブ「ＣＦＢ５６０」（ルイーズ・オサリヴァン（Ｌｏｕｉｓｅ  Ａ．  Ｏ’Ｓｕｌｌｉｖａｎ）他２名、アプライド・アンド・エンヴァイロメンタル・マイクロバイオロジー（Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．）、２００２年、６８巻、ｐ．２０１−２１０．）が挙げられる。ただ、当然このプローブ以外にも、ＣＦＢグループ細菌をハイブリダイゼーションによって検出できるよう設計されたものであれば用いることができる。
【００４７】
＜好適な監視方法＞
これらの監視方法は、膜分離活性汚泥法において発生する、膜の目詰まりによる膜透水性不良や激しい発泡、スカムの発生、さらには粘性増加に伴う曝気効率の悪化や汚泥流動性減少・気泡の抱き込みによる不具合などの課題を解決するために開発されたものである。これらの課題は、膜分離活性汚泥法の汚泥において、ある特定の細菌や分散して存在する原核生物やＣＦＢグループ細菌が出現することによって生じているものと考えられる。これらの微生物の出現は、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べく生物反応槽１内の汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にしたときに、特に問題となる。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、汚泥負荷をより低下させ０．１０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満、さらに０．０８ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満にした際には、よりいっそうこれらの微生物の出現が問題となりやすい。これらの課題に対応し、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でこれらの微生物の状態を監視し、監視結果に基づいて微小動物添加装置や微小動物副反応装置によりろ過摂食性微小動物群の作用強化を行う。これらの微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・検知し対策を講じることができるのである。
【００４８】
なお、微小動物群の作用強化を行う際の監視方法については、次のような考え方を考慮して選択することができる。
【００４９】
分散して生育するＣＦＢグループ細菌を監視する方法については、ＣＦＢグループ細菌は分散して出現する時にトラブルが発生することから、分散状のＣＦＢグループ細菌を監視することによって、汚泥全体のＣＦＢグループ細菌を監視するよりも格段に精度よくトラブルにつながるシグナルをつかむことができる。これは、汚泥全体のＣＦＢグループ細菌を検出した場合、フロック内にいる有用なＣＦＢグループ細菌をも検出してしまうことになるため、実際にトラブルを引き起こす分散状のＣＦＢグループ細菌のシグナルを見落としてしまうからである。ＣＦＢグループ細菌は一般に、多糖などの汚濁物質の分解や死菌の分解に寄与しているものが多いと言われ、膜分離活性汚泥法に有用である微生物が多く含まれている。監視対象を分散して存在する微生物に絞った上で、ＣＦＢグループ細菌を検出対象とすることによって、トラブルにつながるＣＦＢグループ細菌を効率よく検出することができるのである。
【００５０】
一方、汚泥混合液中に存在する特定のトラブル関与微生物であるフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の状態を検出する方法は、実際にトラブルに関与する極限られた微生物群を検出対象とするため、精度が非常に高く、それゆえ分散して存在する微生物に検出対象をしぼって検出しなくても汚泥全体を対象に検出することができる。さらに汚泥全体を対象に検出できることによって、フレクトバシラス系統群細菌が分散せずにフロック内に存在している時からその動向を監視できる点で優れている。
【００５１】
しかし、検出対象をＣＦＢグループ細菌中の限られた微生物群（つまり、フレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌）にした場合、感度が上がるメリットがあるものの、検出系をその分増やす必要が生じてしまう。一方、「分散してトラブルを生じる細菌はＣＦＢグループ細菌である」という発見に基づいて分散して生育するＣＦＢグループ細菌を監視する方法を用いると、検出対象をＣＦＢグループ細菌というように大くくりにすることが可能となり、検出系がより簡素になるメリットがある。実際、分散して存在する細菌を検出対象とした場合においては、通常ＣＦＢグループ細菌を検出対象とすることで十分な精度が得られる。つまり、効果が認められる範囲で、簡素化・コスト削減の観点から検出対象範囲をできるだけ広げる場合、その最大の検出対象範囲はＣＦＢグループ細菌とするのがよいのである。
【００５２】
他方、分散して存在する原核生物を監視する方法や汚泥混合液の粘性やろ過指標を監視する方法は、前述の方法より劣るがある程度の精度と予防効果が得られる。ここでろ過指標とは、膜ろ過流量やろ過差圧、膜抵抗などの測定値を指す。膜ろ過流量は、定圧運転時のろ過流量を計測することにより、ろ過差圧は、定流量運転時のろ過差圧を計測することにより、求められる。膜抵抗は、採取した汚泥を全量ろ過のろ過試験装置を用いて定圧ろ過運転を行うことで時間あたりのろ過流量を測定することにより求められる。また、ろ紙における汚泥のろ過速度を測定することによって簡易的に汚泥の膜抵抗を測定してもよい。こうして、上記トラブル関与微生物によって引き起こされたろ過流量の低下や、ろ過差圧もしくは膜抵抗の上昇の検出に応じて、ろ過摂食性微小動物群の作用を強化するのである。検出系の簡素化やコストの観点が問題となる場合は、この方法を採用することもできる。ただし、粘性やろ過指標を監視する方法では、粘性が上昇してから運転条件を制御する、すなわち、実際に膜透水性に悪影響を与えるようになってから対処するので、後追いの対処方法となってしまう。より早い段階でトラブルの発生を検知することができる点で、上述のトラブル関与微生物を監視する方法が望ましい。また、ろ過摂食性微小動物による効果は、後述のようにろ過摂食性微小動物がトラブル関与微生物を主として捕食することから得られる。このことから、トラブル関与微生物を監視してこれに応じてろ過摂食性微小動物を作用させることによって、トラブル関与微生物が原因で生じるトラブルに対象を限定してより無駄なく本発明を適用することができる。
【００５３】
以上のようにこれらの監視方法は、状況に応じて使い分け、もしくは併用を行うとよいのである。
【００５４】
＜微小動物群の作用強化方法＞
本発明においては、生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の作用を強化するため、ろ過摂食性微小動物群の量を増加させることができるろ過摂食作用強化手段を、間歇的に若しくは常時実行する。ここで、「生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の量を増加させることができるろ過摂食作用強化手段」は、生物反応槽内の活性汚泥液に含まれるろ過摂食性微小動物群の量を増加させ、かつ、それ以外の凝集物摂食性微小動物群は極力増加させないもしくは減少させることを目的とする作用強化手段であり、例えば、この作用強化手段を実行することによって増加するろ過摂食性微小動物群の量（増加量）を、凝集物摂食性微小動物群の増加量の１．５倍以上とすることができるろ過摂食作用強化手段である。
【００５５】
従来、活性汚泥法をはじめとする有機性廃水の生物学的処理においては、主として汚泥減容化や処理水質の向上を目的として微小動物の効果が述べられてきた。しかし膜分離活性汚泥法においては、汚泥減容化や処理水質の向上は膜分離活性汚泥法本来の特長によって従来の活性汚泥法と比べて改善されており、微小動物一般による同効果は限定される。さらに、ＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満で運転することによってさらなる汚泥減容化を行うことができる。一方で、膜分離活性汚泥法、とりわけＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満で運転する膜分離活性汚泥法においては、膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などが問題となる場合が多い。こうした課題に対して従来と同様の処置によって微小動物の活用を試みても、汚泥減容化に適った微小動物を中心とした効果が得られるのみで効率的ではなかった。これは、従来のケースでは汚泥を効率よく捕食する微小動物であれば、特に微小動物はいずれでもよく、通常汚泥は微生物が凝集した浮遊体であるフロックで構成されているため、このフロックを中心に捕食する微小動物が好適に用いられているからである。汚泥減容化に適ったこれらの微小動物は、主として微生物の凝集体であるフロックを中心に捕食する凝集物摂食性の微小動物である。先に挙げたように、例えばアブラミミズや線虫、クマムシなどの他、フロックを好んで捕食する一部のワムシなどである。
【００５６】
これに対して本発明では、特にろ過摂食性の微小動物群の作用を強化する。膜分離活性汚泥法、とりわけＢＯＤ汚泥負荷を０．１５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ未満で運転する膜分離活性汚泥法において課題となる膜透水性不良や発泡、スカムの発生、粘性増加などは、膜分離活性汚泥法の汚泥において分散して存在する細菌が出現することによって生じているものと考えられる。ろ過摂食性微小動物は、水流に随伴される細菌で口から体内に取り込みろ過することのできる細菌を食するので、廃水処理上重要で上記課題への関与が比較的低いフロックではなく、上記課題の原因である分散して存在する細菌を優先的に除去することができるのである。こうしたろ過摂食性微小動物群を優先的に作用強化することによって、ただ単純に微小動物の作用を強化するのと比べて、より効率的に膜分離活性汚泥法の課題を解決することができるのである。
【００５７】
本発明においてろ過摂食性微小動物群の作用強化とは、系内のろ過摂食性微小動物群の量を増加させることを指す。なお、微小動物には大小様々なサイズのものがおり個体数で評価することは好ましくないため、該当する微小動物が占める体積を概算で算出し、これを微小動物量として取り扱う。ここで、膜分離活性汚泥法で課題となる分散して存在する細菌を除去する機能を効率的に強化し、処理に有用なフロックよりも分散して存在するトラブル関与微生物を優先的に除去し最大限本発明の効果を発揮させる観点から、ろ過摂食性微小動物群の増加量を凝集物摂食性微小動物群の増加量の１．５倍以上とすることができるろ過摂食作用強化手段を間歇的にもしくは常時実行することが好ましい。同様の観点からさらに好ましくは、ろ過摂食性微小動物群の増加量が凝集物摂食性微小動物群の増加量の２．０倍以上とすることができるろ過摂食作用強化手段を実行することが好ましい。
【００５８】
なお、微小動物群の体積の概算に際しては、実体顕微鏡や位相差顕微鏡などで求められる各微小動物の平面上の大きさから各微小動物種の形状を考慮し体積に換算することで求める。系内の微小動物量を算出するにあたっては、系内の各点から適宜サンプリングを行い各サンプルに含まれる各微小動物の個体数を計数し、前述の方法により体積に換算した上で系内の各微小動物の体積量を算出する。
【００５９】
ろ過摂食性微小動物群の作用強化は、上述のフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の監視結果や汚泥混合液中に分散して存在する原核生物・ＣＦＢグループ細菌の監視結果を受けて実施するとよいが、監視結果とは独立にトラブル発生を未然に防ぐために予防的に実施させておいてもよい。
【００６０】
ろ過摂食性微小動物群の作用強化の具体的な方法としては、該微小動物群を系内に添加する方法が挙げられる。つまり、系外において予め培養しておいたろ過摂食性微小動物群やそのシスト、卵を生物反応槽に添加するのである。その際には、特定種の純粋なろ過摂食性微小動物でもよいし、ろ過摂食性微小動物群を優占的に培養したものを用いてもよい。その際には、成体換算でろ過摂食性微小動物群の添加量が凝集物摂食性微小動物群の添加量の１．５倍以上、好ましくは２．０倍以上であるとよい。添加場所については、生物反応槽に行うこともできるが、ろ過摂食性微小動物副反応装置を設けている場合には副反応槽に添加することが好ましい。
【００６１】
また、ろ過摂食性微小動物群の作用強化の具体的な方法としては、ろ過摂食性微小動物群の生育好適環境を創出することによって行ってもよい。つまり、ろ過摂食性微小動物の足場とするため担体や接触材を生物反応槽に設置したり、生物反応槽とは別に微小動物副反応装置を設置し担体や接触材を設置したりするのである。これらの担体や接触材には、ガラスウールや、多孔質スポンジ担体などの流動担体、活性炭や、ガラス製やプラスチック製の板状構造の接触材など、ろ過摂食性微小動物の生育に適したものを用いることができる。その中でも、ろ過摂食性微小動物の定着性やコストの点からスポンジ担体や板状構造の接触材が好ましい。ここで板状構造の接触材の設置としては、例えば、ガラス板やプラスチック板を反応槽内に１枚以上浸漬する場合が挙げられ、この際、互いに間隔を空けて複数枚を浸漬するとよい。その間隔としては、槽内液の流動性や設置スペースの観点から２ｍｍ以上であることが好ましい。このとき、これらの板状構造の接触材に対しては、生物反応槽内の底面に設置した散気管からの曝気により生じる激しい気液混合流が直接あたらないようにすることが好ましい。これは気液混合流が直接あたる場所はろ過摂食性微小動物の生育環境として適さないことによる。このため、板状構造の接触材の下部スペースには散気装置をおかないことが好ましい。スポンジ担体の場合は、直接担体内部には気液混合流があたらないためろ過摂食性微小動物の生育好適環境を維持することができる。ただし、スポンジ担体の内部に微小動物の生育スペースを確保するため、スポンジ担体内に存在する空隙が、０．１ｍｍ以上の孔径をもつ大きさであることが望ましい。
【００６２】
このとき、設置する担体や接触材、もしくは微小動物副反応装置には予めろ過摂食性微小動物群を種微生物として接種しておくことが好ましく、その際、特定種の純粋なろ過摂食性微小動物でもよいし、ろ過摂食性微小動物群を優占的に培養したものを用いてもよい。その際には、成体換算でろ過摂食性微小動物群の接種量が凝集物摂食性微小動物群の接種量の１．５倍以上、好ましくは２．０倍以上であるとよい。微小動物副反応槽の運転は、上述のフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌の監視結果や汚泥混合液中に分散して存在する原核生物・ＣＦＢグループ細菌の監視結果に基づいて制御することができる。監視手段に基づく該微生物の検出に応じて、副反応槽循環ポンプの始動／停止、副反応装置の運転／停止を切り替えることによって、効率的に膜分離活性汚泥法の運転を安定化することができるのである。
【００６３】
他方、ろ過摂食性微小動物群の生育好適環境の創出方法としては、分散して存在する原核生物を生物反応槽汚泥中のフロックから分離し、これを前記生物反応槽とは別に設けたろ過摂食性微小動物副反応装置に供給し、副反応装置内でろ過摂食性微小動物に捕食させ、生物反応槽に戻す手法を採用することもできる。生物反応槽汚泥中のフロックから原核生物を分離するためには、例えば、目開き１０μｍ〜１００μｍのろ過分離手段を採用することができる。これにより、副反応装置内に供給されるろ過液中にはフロックが概ね除去されているため、副反応装置内では、フロックを主に食する凝集物摂食性微小動物に比べてろ過摂食性微小動物が優占化した状態を保つことができるので、より効率的に本発明の効果を得ることができる。この副反応装置内でのろ過摂食性微小動物の生育環境を好適化するためには、前述の担体や接触材を用いるほか、エネルギー節約やろ過摂食性微小動物の生育好適環境の観点から、微小動物を作用させる流路状の反応装置で構成することもできる。
【００６４】
この流路状の反応装置としては、水深が３ｍｍ〜５ｃｍ程度の流路で構成され、１ヶ所以上の箇所からろ過液を供給し、流路内を通過させ、１ヶ所以上の別の箇所から処理液を回収する構造の装置が例示される。この流路を流れている間に流路の底部を中心として生育する微小動物にトラブル原因成分が摂食される。流路中にスポンジなどの担体を設置することもできる。ろ過液はフロックをほとんど含まないため、このような流路式の装置で処理しても沈殿して流路を閉塞しにくく、水深が浅いことから曝気を行わなくても微小動物が生育するのに十分な酸素供給が可能である。さらに、この処理に適した微小動物の多くは激しい混合環境に比較的弱いため、その点からも流路状の反応装置を用いることは有効なのである。発生するトラブル原因微生物が比較的少ない場合には、この方法を用いることもできる。また、前述と同様に予めろ過摂食性微小動物群を種微生物として接種しておくこともでき、副反応槽の運転については前述の監視結果に基づいて同様に制御することによって、効率的に膜分離活性汚泥法の運転を安定化することができる。
【００６５】
＜作用させる微小動物の種類＞
本発明に用いる微小動物群は、膜分離活性汚泥法における上記課題の原因である分散して存在する細菌を優先的に除去することができるという点でろ過摂食性のものであればいずれも用いることができるが、より効率的かつ確実に効果を上げられるという点で、膜分離活性汚泥法の汚泥混合液において分散して生育する原核生物に対する捕食能に優れているろ過摂食性微小動物群を用いることが好ましく、さらに好ましくは、膜分離活性汚泥法の汚泥において分散して生育するＣＦＢグループ細菌や、フレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌に対する捕食能に優れているろ過摂食性微小動物群を用いるとよい。こうしたろ過摂食性微小動物群を用いることが望ましいのは、同じろ過摂食性微小動物とはいっても種によって食性が異なり、必ずしも全てのろ過摂食性微小動物がある細菌に対して同等の捕食能を持つとは限らず、また飼料とする細菌が同じであっても捕食する微小動物によって相性があるためその微小動物にとって同等の飼料価値があるとは限らないことによる。
【００６６】
これらの細菌に対する捕食能に優れているろ過摂食性微小動物は、これらの細菌を連続的もしくは断続的に供給することによって集積し、馴養することで得ることができる。また、実体顕微鏡を用いて微小動物を単離し、これらの細菌で馴養し生育するものを用いることもできる。これらの細菌は、前述した汚泥混合液中に分散して存在する微生物を効率よく収集する方法により収集し、用いることができる。また、ＣＦＢグループ細菌やフレクトバシラス（Ｆｌｅｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）系統群細菌、ペドバクター（Ｐｅｄｏｂａｃｔｅｒ）系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ（Ｆｌｅｘｉｂａｃｔｅｒ  ｓａｎｃｔｉ）系統群細菌については、汚泥混合液もしくは汚泥混合液から分散して生育する原核生物を収集した試料から単離し、分類上これらの系統群に含まれるものを選択して用いてもよいし、一般の菌株分譲機関から該当する菌株を入手して用いることもできる。
【００６７】
また、本発明の効果を効率的に発揮する観点から、本発明に用いるろ過摂食性微小動物群としては、これらの細菌を飼料として微小動物群に捕食させた際に、１日の微小動物体積あたりの細菌捕食数が少なくとも５×１０の７乗個−細菌／μＬ−微小動物体積・日  以上であることが好ましい。１日の微小動物体積あたりの細菌捕食数は、例えば、微小動物の連続培養系において１日の上記細菌の系内への供給数と系外への排出数、系内の微小動物数から計算される。
【００６８】
一方、微小動物を添加する際や、担体や微小動物副反応槽に予め接種する際には、ろ過摂食性微小動物の培養物を調製する必要がある。原理は定かではないが、前述のフレクトバシラス系統群細菌やペドバクター系統群細菌、フレキシバクター・サンクティ系統群細菌、汚泥混合液中に分散して存在する原核生物・ＣＦＢグループ細菌を飼料とした場合、ろ過摂食性微小動物としては後生動物を用いた方が安定的に調製することができる。この点から、本発明で用いるろ過摂食性微小動物群としては、後生動物を含むことが好ましく、同様にろ過摂食性微小動物培養液を安定的に調製できる点、上述の細菌の捕食能、系内への定着が優れている点から、ヒルガタワムシ類を含むことがさらに好ましい。本発明で用いるろ過摂食性微小動物群としては、後生動物ないしヒルガタワムシ類の添加量が、他の微小動物群の添加量の１．５倍以上、好ましくは２．０倍以上を占めるものを用いるとよい。
【実施例】
【００６９】
＜実施例１＞
（１）まず、汚泥混合液中に分散して存在する原核生物が発生しているラボで運転している膜分離活性汚泥法のリアクターから汚泥を採取し、３０００×ｇ（約２９４２０ｍ／ｓ＾２）３分間の遠心分離処理を施し、上清を得た。この上清を３ｇ／Ｌ栄養ブイヨン寒天培地に塗沫培養し、出現したコロニーを純化し単離した。これらの単離株の１６ＳリボソームＲＮＡ遺伝子配列決定を行った結果、単離株のうちの１つは、フレクトバシラス系統群細菌に属する細菌であった。
【００７０】
（２）次に、前述の汚泥５ｍＬを試験管に入れ、単離したフレクトバシラス系統群細菌培養液を超純水で１回洗浄したものを５ｍＬ添加し、振盪培養を行った。その後、この培養液については、１週間に２回のペースで、遠心分離（３０００×ｇ、３分）の上清を５ｍＬ取り除きフレクトバシラス系統群細菌培養液の洗浄物５ｍＬ添加する作業を２ヶ月間繰り返した。ここで得られた微小動物混合系をシードとして、フレクトバシラス系統群細菌培養液の洗浄物を連続的に添加する連続培養系を構築した。この系においては、ろ過摂食性の繊毛虫が中心であり、採取したサンプル中の微小動物に対してろ過摂食性繊毛虫の量は、２／３を占めていた。この系における１日の微小動物体積あたりの細菌捕食数を算出した結果、１×１０＾８個−細菌／μＬ−微小動物体積・日であり、膜分離活性汚泥法の汚泥におけるトラブル原因微生物の捕食能に優れたろ過摂食性微小動物群を得ることができた。
【００７１】
（３）一方、ラボで運転している複数の膜分離活性汚泥から実体顕微鏡を用いて微小動物を多数単離し、それぞれ８穴スライドガラス上にて、単離したフレクトバシラス系統群細菌培養液の洗浄物を添加して培養を行った。この際、１週間に２回のペースで給餌と水交換を行った。この操作によりろ過摂食性繊毛虫など多くの微小動物は死滅したが、死滅せず増殖が見られたろ過摂食性微小後生動物の一種であるヒルガタワムシ類は、２週間後には１０匹以上に増殖した。これを順次、試験管およびフラスコにて培養をスケールアップし、連続的にフレクトバシラス系統群細菌培養液の洗浄物を添加する連続培養系を最終的に構築した。この連続培養槽内には、生育好適環境を構築するためスライドガラスを微小動物の足場として投入した。ヒルガタワムシ類は一部が遊泳しているほか、ガラス面上に固着して多数生育していることが確認され、ガラス面上の生育密度は６０００匹／平方センチメートルになった。この系における１日の微小動物体積あたりの細菌捕食数を算出した結果、８×１０＾８個−細菌／μＬ−微小動物体積・日であり、膜分離活性汚泥法の汚泥におけるトラブル原因微生物の捕食能に優れたろ過摂食性微小後生動物を得ることができた。
【００７２】
（４）次に、（３）で得られたヒルガタワムシ類のフラスコ培養液を用いて、生育好適環境を構築するため１ｃｍ角立方体型のプラスチック製スポンジを微小動物の足場として投入した連続培養系を構築した。その結果、ヒルガタワムシ類は一部が遊泳しているほか、スポンジ表面及びスポンジ内に固着して多数生育していることが確認された。スポンジ内の生育密度は４×１０＾５匹／１ｃｍ角スポンジに達しており、膜分離活性汚泥法の汚泥におけるトラブル原因微生物の捕食能に優れたろ過摂食性微小後生動物を得ることができた。
【００７３】
＜比較例１＞
（１）ラボで運転している膜分離活性汚泥から実体顕微鏡を用いて凝集物摂食性微小動物であるベニアブラミミズを単離し、８穴スライドガラス上にて、オートクレーブ滅菌した汚泥を添加して培養を行った。この汚泥による培養で得られたベニアブラミミズについて、ヒルガタワムシと同様にフレクトバシラス系統群細菌による培養を試みた結果、ベニアブラミミズは生育することができなかった。つまり、このベニアブラミミズは膜分離活性汚泥法の汚泥におけるトラブル原因微生物に対する捕食能が優れておらず、本発明の目的に合致しないと判断された。
【００７４】
（２）一方、ラボで運転している膜分離活性汚泥から実体顕微鏡を用いてネズミワムシを単離し、前項と同様の試験を行った結果、フレクトバシラス系統群細菌によっては培養することができなかった。つまり、このネズミワムシは膜分離活性汚泥法の汚泥におけるトラブル原因微生物に対する捕食能が優れておらず、本発明の目的に合致しないと判断された。
【００７５】
（３）ラボで運転している膜分離活性汚泥法のリアクターから汚泥を採取し、３０００×ｇ、３分間の遠心分離処理を施し、超純水で洗浄した。この洗浄汚泥を５ｍＬに対し超純水５ｍＬを試験管に入れ振盪培養を行った。その後、この培養液については、１週間に２回のペースで、遠心分離の上清を５ｍＬ取り除き５ｍＬの超純水を添加する作業を繰り返した。ただし、この操作を続けるとフロックを中心とした汚泥が減量されていったため、この入れ替え作業４回のうち１回は、５ｍＬの超純水の代わりに２ｍＬの洗浄汚泥と３ｍＬの超純水を加えた。こうして２ヶ月間培養を続けた結果、系内の微小動物はベニアブラミミズやクマムシ、ネズミワムシ、鞭毛虫、線虫が中心となった。これらの微小動物群のうち、ろ過摂食性微小動物の量の割合を算出した結果、２０％であった。
【００７６】
＜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、有効容積約１Ｌの生物反応槽に浸漬したラボリアクターが３系列あり、ＢＯＤ  ５００ｐｐｍ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ていた。両リアクターとも生物反応槽における人工廃水の滞留時間は１２時間とし、汚泥滞留時間で１０００日に相当する汚泥サンプリングをおこなった他は汚泥引抜なしで処理を行っており、両リアクターともＭＬＳＳ濃度は約２４ｇ／Ｌで一定であったが（ＢＯＤ汚泥負荷：０．０５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ）、内２系列の粘性が上昇し１００ｍＰａ・ｓとなった。これら３系列の汚泥混合液に対して３０００×ｇ、３分間の遠心分離処理を施し、上清中に含まれる細菌についてＰＣＲ−ＤＧＧＥ法を行った結果、粘性が上昇した２系列の上清においてフレキシバクター・サンクティ系統群細菌を検出した。
【００７７】
（２）これらの３系列の汚泥を一旦混合した上で３等分し、再度同様の条件で運転を再開した。各系列とも平常運転時に比べ精密ろ過平膜の膜ろ過差圧が６ｋＰａ上昇していた。ここで、内２系列（系列Ａ，Ｂ）には、生物反応槽内に目開き２０μｍのネット（目開き率１４％）を設置して２００ｍＬ／日の流量で分散菌の分離を行い、槽容積１００ｍＬの副反応槽にネットろ過液を供給し曝気を行った。残り１系列（系列Ｃ）については、ネットで分散菌の分離は行わず、ただ汚泥混合液を２００ｍＬ／日の流量で１００ｍＬの副反応槽に供給し曝気を行った。３系列とも副反応槽からは生物反応槽からの流入分だけ生物反応槽にポンプで返送するようにした。ここで、ネットろ過を行う系の一方（系列Ａ）については、実施例１（３）のようにヒルガタワムシ類を生育させたスライドガラス３枚を副反応槽内に移し浸漬した。また、もう一方（系列Ｂ）については、実施例１（２）で構築した、ろ過摂食性の繊毛虫を中心とした微小動物群１０ｍＬを種微生物として副反応槽に添加した。
【００７８】
（３）以上の条件で運転を継続した結果、系列Ａについては２週間後のＰＣＲ−ＤＧＧＥ法において遠心上清のフレキシバクター・サンクティ系統群細菌が検出されなくなるとともに精密濾過膜のろ過差圧は平常運転時の値に回復し、系列Ｂについては３週間後に同様の改善がみられた。一方、系列Ｃについては３週間後にもＰＣＲ−ＤＧＧＥ法において遠心上清にフレキシバクター・サンクティ系統群細菌が検出されたとともに、精密濾過膜のろ過差圧はさらに５ｋＰａ上昇した。
【００７９】
（４）引き続いて、系列Ｃの副反応槽に比較例１（３）に示した微小動物群を１０ｍＬ投入した。しかし、さらに３週間経ってもやはりＰＣＲ−ＤＧＧＥ法において遠心上清にフレキシバクター・サンクティ系統群細菌が検出され、ろ過差圧は回復しなかった。
（５）以上の実施例のように、ろ過摂食性微小動物群の作用強化を行うことによって、膜分離活性汚泥法において課題となるトラブル原因微生物を抑制することができた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る膜分離活性汚泥処理工程の一実施形態を示す概略フロー図である。
【符号の説明】
【００８１】
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・運転制御装置
８．微小動物添加装置
９．微小動物副反応装置
１０．副反応槽循環ポンプ
１１．汚泥引き抜きポンプ
１２〜１３．制御信号
【図１】
2007260664.tif 000003
【配列表】
2007260664000001.app