(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥から試料を採取してこれを染色し、染色により得られた菌相分布より、嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法。
【請求項２】
前記染色方法として蛍光染色法を用いる請求項１記載の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法。
【請求項３】
前記蛍光染色法としてＦＩＳＨ法を用いる請求項２記載の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法。
【請求項４】
前記菌相分布が真性細菌とメタン菌の分布である請求項１〜３いずれか記載の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法。
【請求項５】
嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥から試料を採取してこれを染色し、染色により得られた菌相分布が、グラニュールの深部にまでメタン菌が分布している場合、および／またはグラニュールの表面に真性細菌が層状に取り巻いている場合には、前記グラニュール汚泥は浮上性があると判定することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の判定方法により得られた菌相分布の結果が浮上性を有する菌相分布であると判定されたとき、グラニュール汚泥の菌相分布を浮上しにくい菌相分布に変化させるため、得られた菌相分布の結果に応じた対策を施すことを特徴とする嫌気性排水処理システムの運転管理方法。
【請求項７】
浮上性を有する菌相分布が、グラニュールの深部にメタン菌が分布しているものであったときは、グラニュール汚泥の菌相分布を浮上しにくい菌相分布に変化させるための手段として排水中の有機物濃度を下げるものである請求項６記載の嫌気性排水処理システムの運転管理方法。
【請求項８】
浮上性を有する菌相分布が、グラニュールの表面に真性細菌が層状に取り巻いているものであるときは、メタン発酵槽流入時における排水中の有機物の有機酸生成率を高くするものである請求項６記載の嫌気性排水処理システムの運転管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性排水の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性判定方法とその判定結果を利用した運転管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
嫌気性排水処理システムは、一般に酸生成槽、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽（上向流嫌気性汚泥床：Ｕｐｆｌｏｗ  Ａｎａｅｒｏｂｉｃ  Ｓｌｕｄｇｅ  Ｂｌａｎｋｅｔ）より構成される２相式のものが実用化されている。酸生成槽は主に、微生物作用で排水中の有機物を有機酸に変換する工程で、次工程のＵＡＳＢ型メタン発酵槽でのメタン発酵を容易にする目的で設置される。また、この２相式嫌気性排水処理システムの上流には、排出された排水を一時貯留することで排水の量や濃度等の変動幅を小さくし、嫌気性排水処理システムでの運転管理を容易にする目的で、調整槽が設置されている場合が多い。
【０００３】
このような構成をもつ嫌気性排水処理は、▲１▼所要動力が少ない、▲２▼メタンとしてエネルギー回収ができる、▲３▼汚泥発生量が少ない等の多くのメリットを有するが、しばしばグラニュール汚泥の浮上流出が生じる。このトラブルは、その発生原因が充分に解明されていないために、嫌気性排水処理における既知の運転管理方法、例えばＵＡＳＢ型メタン発酵槽の入・出口のＣＯＤ測定、ＶＦＡ測定、温度・ｐＨ測定、流量管理等を行っても十分に予防・対策ができない。このような状況にあるグラニュール汚泥の浮上流出問題に対し、現在までにさまざまな検出法、予防法あるいは対策方法が開示されている。
【０００４】
検出法としては、グラニュール汚泥の浮上傾向を早期に察知するための技術として、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽内のグラニュール汚泥の大きさを計測し、大きいグラニュール汚泥の個数から浮上を予測するものが開示されている（特開平９−３８６８７及び特開平９−３８６８８）。
【０００５】
予防法としては、結晶を生じる無機塩を添加することによりグラニュール汚泥の比重を増し、あるいはグラニュール汚泥内部の空隙を減少させて浮上性を減少させるもの（特開平８−１４１５９０、特開平８−１５５４８６、特開平９−１２２６８３）、粉末活性炭を添加し、グラニュール汚泥内部の空洞の生成を防止するものがある（特開平１０−１７４９９６）。
【０００６】
また、対策法としてはＵＡＳＢ型メタン発酵槽の固液分離効率を高くしてグラニュール汚泥の流出を防止するもの（特開平１０−１８０２８９）、空洞を生じて浮上流出に至ったグラニュール汚泥を破砕してＵＡＳＢ型メタン発酵槽に戻すもの（特開平７−３２８６８７、特開平８−１０３７９３、特開平８−１０３７９４、特開平８−１０３７９５、特開平８−１３２０９１）が開示されている。
【０００７】
しかし、これらの技術は一定の効果を持ちながらも、浮上グラニュール汚泥の生成原因を解明することで浮上流出のトラブルに対処しようとした技術ではないために、効果には限界がある。
【０００８】
一方、グラニュール汚泥の性状を微生物学的に解明しようとする研究もある。珠坪らはＦＩＳＨ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｉｎ−ｓｉｔｕ  ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）法を用いてグラニュール汚泥内のメタン生成細菌の定量的把握を行い、グラニュール汚泥のメタン生成活性とメタン生成細菌存在率との相関性を検討した（環境工学研究論文集３４、ｐ５１−６７、１９９７年）。しかし、この研究はグラニュール汚泥中の各種活性を簡便に測定できる可能性を示唆するもので、グラニュール汚泥の浮上トラブルや、実際の運転管理方法については論じていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した従来の問題点を解消して、従来嫌気性排水処理の管理方法としては取り上げられなかったグラニュール汚泥の菌相に着目し、その菌相を測定することにより嫌気性排水処理システムの運転状況を判定し、トラブル予防策またはトラブル発生後の事後再発防止策を提示することができる嫌気性排水処理システムの管理方法を提供することを目的としている。
【００１０】
そこで本発明者らは有機性排水の嫌気性排水処理システム、特に前段に酸生成槽を、後段にＵＡＳＢ型メタン発酵槽を有する２相式の嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性判定方法とその判定結果を利用した運転管理方法について鋭意研究を進め、嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥から試料を採取してこれを染色し、染色により得られた菌相分布を、過去において順調に運転できたいろいろの場合のグラニュール汚泥を染色して得られた菌相分布やグラニュール汚泥浮上をおこした各種グラニュール汚泥を染色して得られた菌相分布と対比研究した結果、どのような状態のグラニュール汚泥が浮上するかを確認し、工業的に有用な新しい浮上性判定方法を開発することに成功し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥から試料を採取してこれを染色し、染色により得られた菌相分布より、嫌気性排水処理システムにおけるグラニュール汚泥の浮上性を判定する方法に関する。
【００１２】
本発明で用いる嫌気性排水処理システムの一般的なフローを概念図で示すと、図３のとおりである。
【００１３】
グラニュール汚泥のおおよその菌相分布やその良否を判定するには、電子顕微鏡等を用いて菌の形態観察を行うことでも一応目的を達成することは可能であるが、染色による方法とくにＦＩＳＨ法を用いると一層明確な判定ができる。
【００１４】
ＦＩＳＨ法を用いる場合、グラニュール汚泥の薄切片を作成し、その切片を蛍光染料で標識したプローブを用いて、真性細菌とメタン菌をそれぞれ選択的に染色して、真性細菌とメタン菌の分布画像を得るとよい。ＦＩＳＨ法で用いるプローブとしては、真性細菌には例えば公知のＤＮＡプローブであるＥＵＢ３３８〔Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５６，１９１９〜１９２５（１９９０）〕をフルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、テトラメチルローダミンイソチオシアネート（ＴＲＩＴＣ）などの蛍光色素で修飾したもの、またメタン菌には例えば公知のＤＮＡプローブであるＡＲＣ９１５〔Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４，１０７９〜１０８４（１９９８）〕、ＭＸ８２５〔Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．６０，１２３２〜１２４０（１９９４）〕などを同様にＦＩＴＣ、ＴＲＩＴＣなどの蛍光色素で修飾したものを用いることができる。また、撮像には蛍光顕微鏡、レーザー顕微鏡を用いることができる。
【００１５】
一方、安定な嫌気性排水処理を行うためには排水がＵＡＳＢ型メタン発酵槽に流入するまでに排水中の有機物が充分酸生成していることがきわめて重要である。なぜなら、メタン発酵を行う主体であるグラニュール汚泥中のメタン菌はメタン発酵の基質として酢酸、あるいは炭酸ガス／水素を用い、酢酸以外の有機態炭素を利用することができないからである。この酸生成過程が進行するのは、おもに酸生成槽であるが、調整槽でも進行している場合が多い。また、有機物が調整槽、酸生成槽を通過しても充分酸生成が進行しない場合はＵＡＳＢ型メタン発酵槽でも酸生成が進行する場合がある。
【００１６】
ところが、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽内のグラニュール汚泥の浮上流出という観点から酸生成過程を考察すると、有機物が調整槽、酸生成槽を通過しても充分酸生成が進行せず、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽で酸生成が進行した場合、酸生成を行っていると推察される真性細菌がグラニュール汚泥表面を覆い、メタン菌はその内側でメタン発酵を行うようになる。メタンガスを発生する部位がグラニュール汚泥の深部であると、表面に形成された真性細菌層がメタンの外部放出を妨げ、メタンガスが内部に貯留しやすくなり、浮上性を増すことは明白である。従って、菌相分析によりグラニュール汚泥表面に真性細菌層が観察された場合は、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽流入時に酸生成が充分に進行するような運転管理を行うとグラニュール汚泥の浮上流出が防止できる。
【００１７】
また、グラニュール汚泥内部のメタンガスの貯留により汚泥が浮上性を増すことは、上記の場合だけではなく、例えば高汚泥負荷によりグラニュール汚泥の表層付近のみならず、内部にメタン菌が活動している場合も同様である。菌相分析によりこのような状況と判断された場合は有機物濃度の高い排水が流入していることが原因であるので、有機物濃度を下げる、具体的には汚泥負荷を下げることで浮上流出に対処することが可能である。
【００１８】
本発明をより具体的に説明すると、本発明はつぎのような工程を採用することができる。
【００１９】
（ａ）ＵＡＳＢ型メタン発酵槽より得たグラニュール汚泥に対し、真性細菌、メタン菌にそれぞれ特異的な蛍光標識ＤＮＡプローブをハイブリダイズさせ、真性細菌、メタン菌の分布に関する画像を得る。
【００２０】
（ｂ）画像を観察し、浮上性がないと判定されたグラニュール汚泥〔図１（ａ）に模式的に示した〕と比較して、（ｉ）グラニュール汚泥の深い領域にメタン菌が分布した場合〔図１（ｂ）〕は、当該グラニュール汚泥は浮上性有りと判定する。浮上性有りと判定するケースは、実際にかかっている負荷、グラニュール汚泥の性状（大きさ、比重等）にもよるが、グラニュール汚泥の粒子表面よりメタン菌が集中分布している領域までの最大深さを示す値Ｍｄが２００μｍ以上、とくに３００μｍ以上のケースである。また、（ii）グラニュール汚泥の粒子表面に真性細菌が層状に存在し、かつその内部にメタン菌が存在する場合〔図１（ｃ）〕には、当該グラニュール汚泥は浮上性有りと判定する。浮上性有りと判定するケースは、グラニュール汚泥の粒子表面の真性細菌層の最小の厚さを示す値Ｅｓが２０μｍ以上、好ましくは３０μｍ以上のケースである。
【００２１】
（ｃ）グラニュール汚泥が前項（ｉ）に該当すると判定された場合、汚泥負荷を下げる。具体的には有機物濃度を下げる。
【００２２】
（ｄ）また、グラニュール汚泥が前項（ii）に該当すると判定された場合、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽流入時に有機酸生成率が高くなるように運転条件を変更する。有機酸生成率が高くなるようにするには、例えば、酸生成槽または調整槽またはその両方での滞留時間を長くするか、排水温度を上昇させるか、あるいは滞留時間を長くしかつ排水温度を上昇させるかの手段により達成できる。排水温度を上昇させる場合は、グラニュール汚泥の適合温度たとえば中温グラニュール汚泥ならば４０℃以下、高温グラニュール汚泥なら６０℃以下の範囲で行う。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００２４】
実施例１
複数のＵＡＳＢ型嫌気性排水処理装置のグラニュール汚泥を定期的に採取し、それぞれＦＩＳＨ法を用いてメタン菌、真性細菌の分布、および浮上流出の有無を調査した。菌相分布の測定は次の手順で行った。
前記ＦＩＳＨ法にあたっては、まず、グラニュール汚泥の薄切片を作成し、その切片に対してＦＩＳＨ法を行うと良い。薄切片を作成するには、以下の操作を行った。まず、グラニュール約１〜２ｇをリン酸緩衝液（ｐＨ７．２）で洗浄し、４％パラホルムアルデヒド−リン酸緩衝液を２０ｍｌ加え、４℃で一晩静置し、グラニュール汚泥の化学固定を行った。次に、グラニュールを浸せきしている液体を水系からエタノール、キシレンを経由してパラフィンに漸次置き換えるパラフィン包埋を行った。その後、ガラスナイフを装着したマイクロトームを用いてパラフィン包埋グラニュールから厚さ約５μｍの薄切片を作成した。得られた薄切片は、キシレンを用いてパラフィンを溶解、除去した。ついでキシレンを除去するために、薄切片はエタノールに浸せきし、その後風乾し、ＦＩＳＨ染色に用いた。
ＦＩＳＨ法により目的の菌群を染色するには、Ａｍａｎｎらの方法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｅｃｏｌｏｇｙ  Ｍａｎｕａｌ，３．３．６１−１５，Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）を一部改変して適用した。スライドガラス上の切片に、ハイブリダイゼーション溶液（０．９Ｍ  ＮａＣｌ、０．１％ＳＤＳ、５ｍＭ  ＥＤＴＡ、２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ、１０％ｆｏｒｍａｍｉｄｅ）９μｌと２種類のプローブ溶液（２００μｇ／ｍｌ）各０．５μｌずつを混合して滴下し、４５℃で５時間ハイブリダイゼーションを行った。その後、プローブを含まないハイブリダイゼーション溶液にスライドグラスを浸せきし（４８℃、２０分）余分なプローブを洗浄した。残存した溶液の成分は短時間蒸留水で除去し、乾燥させた。ＦＩＳＨ法で用いるＤＮＡプローブとしては、真性細菌には公知のＦＩＴＣ標識ＥＵＢ３３８プローブ、メタン菌には公知のＴＲＩＴＣ標識ＡＲＣ９１５を用いた。
続けて、メタン菌、真性細菌の発色領域は、レーザー顕微鏡を用いて撮像した。その画像をもとに、表面真性細菌層の最小の厚さを示す値Ｅｓ、グラニュール汚泥粒子表面よりメタン菌の存在する最大の深さを示す値Ｍｄを図２の模式図に示すとおりに測定した。なお、同時期に同一の箇所から採取したサンプルについては３つのグラニュール汚泥について染色を行い、平均を求めた。
【００２５】
浮上件数は、ＵＡＳＢ型嫌気性排水処理装置内のグラニュール汚泥床の高さが先月度より減少した場合、または処理水へ著量のグラニュール汚泥が混入した場合を１件として計上した。また、実際に浮上流出は認められないが、電子顕微鏡観察でグラニュール汚泥内部に明瞭な空洞が認められた場合は浮上の予兆があるとして０．５件として計上した。また、それらの事例のうち、グラニュール汚泥表面が粘着性の物質で覆われ、閉塞していたことが電子顕微鏡で確認された場合は、閉塞により浮上したと推察されるため今回の調査から除外した。真性細菌層の厚さの検討を行う場合はさらに、Ｍｄ値が３００μｍを越える場合も除外した。
【００２６】
メタン菌の存在位置と浮上に関する結果を表１に示した。
【表１】
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【００２７】
図４〜５は、メタン菌がグラニュール汚泥表面から深さ２００μｍ間での領域にしか存在しないグラニュール汚泥であって、嫌気性排水処理に適したグラニュール汚泥である。これらの画像はＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブと、ＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの両方を用いてグラニュール汚泥を処理し、このグラニュール汚泥中の真性細菌に前記ＥＵＢ３３８プローブを、メタン菌に前記ＡＲＣ９１５プローブをそれぞれ選択的に結合させた後、撮像したものである。図４は前記ＥＵＢ３３８プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、グラニュールにほとんど真性細菌が存在しないことを示している。図５は、前記ＡＲＣ９１５プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、グラニュール表面付近にのみ、メタン菌が存在していることが示されており、好ましいグラニュールであることが判る。また、図４〜５をあわせたものが概念図〔図１（ａ）〕に相当する。
【００２８】
図６〜７は、メタン菌の分布がグラニュール汚泥の深部にまで広がっており、嫌気性排水処理における好ましくない浮上性があるグラニュール汚泥である。これらの画像は、ＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブと、ＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの両方を用いて、グラニュール汚泥を処理し、グラニュール汚泥中の真性細菌に前記ＥＵＢ３３８プローブを、メタン菌に前記ＡＲＣ９１５プローブをそれぞれ選択的に結合させた後、これを撮像したものである。図６は前記ＥＵＢ３３８プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、真性細菌がグラニュール汚泥の全域にわたってまばらに分布している状態になっていることを示している。図７は、前記ＡＲＣ９１５プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、メタン菌がグラニュール汚泥の深部にまで分布しており、浮上性のあるグラニュール汚泥であることが判る。また、図６〜７をあわせたものは概念図〔図１（ｂ）〕に相当する。
【００２９】
表１から分るようにメタン菌がグラニュール汚泥表面から深さ２００μｍまでの領域に存在する場合、すなわちＭｄ＜２００μｍの場合には、嫌気性排水処理装置は良好な運転を行っている場合がほとんどである。これに対してメタン菌の分布位置がグラニュール汚泥の深部になるほど、例えば表面からの深さが３００μｍを超える（すなわち、Ｍｄ＞３００μｍ）につれて浮上流出が観察される割合が高くなっている。
【００３０】
また、真性細菌層の厚さに関する結果を表２に示した。
【表２】
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【００３１】
図８〜９は、グラニュール汚泥表面に真性細菌が層状に存在し、その真性細菌層の内部にメタン菌が存在しており、浮上性があるグラニュールである。これらの画像は、ＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブと、ＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの両方を用いて、グラニュール汚泥を処理し、このグラニュール汚泥中の真性細菌に前記ＥＵＢ３３８プローブを、メタン菌に前記ＡＲＣ９１５プローブをそれぞれ選択的に結合させた後、これを撮像したものである。図８は、前記ＥＵＢ３３８プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、真性細菌がグラニュール表面に層状に存在していることを示している。図９は、前記ＡＲＣ９１５プローブ結合部分のみを白黒表示（結合部分が白）したものであり、メタン菌が真性細菌層の内部に存在しており、浮上性のあるグラニュール汚泥であることが判る。また、図８〜９をあわせたものは概念図〔図１（ｃ）〕に相当する。
【００３２】
ビール排水を処理する嫌気性排水処理装置のグラニュール汚泥は表面に真性細菌相が見られない場合が多く、それらのグラニュール汚泥を有する嫌気性排水処理装置は表２にみられないように良好な運転を行っている場合がほとんどである。一方表面真性細菌相が厚くなるほど、浮上流出が観察される割合が高くなっている。
【００３３】
実施例２
内径５２ｍｍ、容積約１リットルの塩化ビニル製ＵＡＳＢカラムを用いてグラニュール汚泥を汚泥負荷０．１ｇＣＯＤ／ｇＶＳＳ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ｓｏｌｉｄ：排水中の懸濁物乾燥重量のうち、６００℃で強熱したときに減じる重量のことで、その大部分は有機物すなわち微生物である）（ＴＯＣ１００ｍｇ／ｌの原水使用）及び１．０ｇＣＯＤ／ｇＶＳＳ（ＴＯＣ１０００ｍｇ／ｌの原水使用）で馴養し、馴養後高濃度の原水に接触させ、浮上率を測定した。用いたグラニュール汚泥はビール工場排水を処理するＵＡＳＢ型嫌気性排水処理装置より採取し、一年程度常温で保存し、休止状態になったものを用いた。また、原水としては炭素源として酢酸ナトリウムのみを用いた合成排水を用いた。処理水温は３５℃、ＵＡＳＢカラム内ｐＨは７．０付近とした。
【００３４】
浮上率の算出は次のように行った。馴養終了後、カラム内の水を高濃度（ＴＯＣ２０００ｍｇ／ｌ）の合成排水に切り替え、３５℃で２４時間運転後、浮上したグラニュール汚泥、浮上しないでカラムの底に沈殿したグラニュール汚泥の乾燥重量を測定し、次式により算出した。
【数１】
浮上率（％）＝｛浮上汚泥乾燥重量／（浮上汚泥乾燥重量＋沈殿汚泥乾燥重量）｝×１００
結果を表３に示した。
【００３５】
【表３】
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表３にみられるように、汚泥負荷０．１ｇＣＯＤ／ｇＶＳＳで馴養したグラニュール汚泥のＭｄ値は約８０μｍであり、高濃度の原水に接触した際は約３．９％が浮上している。一方、１．０ｇＣＯＤ／ｇＶＳＳで馴養したグラニュール汚泥のＭｄ値は約３８０μｍであり、同様な操作で約４０．０％が浮上している。
【００３６】
前記試験結果を総合すると、おおむねつぎのようなことが言える。すなわち低負荷条件下でグラニュール汚泥を馴養すると基質（菌がエネルギー源として取り込み、代謝する物質、この場合酢酸）がグラニュール汚泥の深部まで到達しないので、メタン菌はグラニュール汚泥の表面付近で活動するようになる。また、メタン菌がグラニュール汚泥の表面付近に存在すればメタンガスの放出が容易で、浮上しにくいグラニュール汚泥となる。逆に、高負荷条件で馴養するとメタン菌はグラニュール汚泥の表面付近から深い部分にわたる広い範囲で活動するようになり、メタン菌の分布範囲が深部に達するほどメタンガスの放出が困難となり、浮上しやすいグラニュール汚泥となる。
【００３７】
実施例３
グラニュール汚泥の浮上流出がおこり始めているＵＡＳＢ型メタン発酵槽内のグラニュール汚泥に対し、実施例１で示した方法と同様にＭｄ値、Ｅｓ値を算出したところ、Ｍｄ値２００μｍ、Ｅｓ値１００μｍを得た。そこで、調整槽の滞留時間を変更し、ＵＡＳＢ型メタン発酵槽流入原水の有機酸生成率を次式により算出し、変化を比較した。
【数２】
有機酸生成率（％）＝有機酸炭素重量（ｍｇ／ｌ）／全有機態炭素重量（ｍｇ／ｌ）×１００
結果を表４に示した。
【００３８】
【表４】
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【００３９】
調整槽の平均滞留時間を６時間から１２時間と長くすることで、Ｍｄ値、Ｅｓ値が変化し、浮上流出がおさまることが分る。このことから、表面真性細菌層は酸生成の不足で形成され、調整槽または酸生成槽の滞留時間を長くする、すなわち、有機酸生成率を高くすることで消失すると予想される。
【００４０】
【発明の効果】
本発明方法は、グラニュール汚泥の性状を直接分析してそれを解析しているので、流入する原水の細かな変動にとらわれることなく、管理が適正かどうかを総合的に把握することができる。また、管理が適正に行われていないと判断された場合、どのような対策を講じれば良いかもあわせて知ることができる。従って、従来の管理方法の代替あるいは併用により本管理方法を用いると、トラブルのない、安定な排水処理設備の運転が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】浮上性のあるグラニュール汚泥や浮上性のないグラニュール汚泥の概念図であり、とくに（ａ）は、浮上性のないグラニュール汚泥の概念図であり、（ｂ）は、中心部にもメタン菌が分布し、浮上性が生じたグラニュール汚泥の概念図であり、（ｃ）は、表面が真性細菌で覆われてメタンガスの抜けが悪くなり、浮上性が生じたグラニュール汚泥の概念図である。
【図２】グラニュール汚泥のメタン菌の相や、真性細菌の相の計測方法を示すための説明図である。
【図３】本発明で用いる嫌気性排水処理システムの一般的なフローを概念図で示す。
【図４】図４は、真性細菌に特異的なＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、グラニュールにほとんど真性細菌が存在しないことを示している。
【図５】図５は、メタン菌に特異的なＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、グラニュール表面付近にのみ、メタン菌が存在していることが示されており、好ましいグラニュールであることが判る。
【図６】図６は、真性細菌に特異的なＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、真性細菌がグラニュールの全域にわたってまばらに分布している状態になっていることを示している。
【図７】図７は、メタン菌に特異的なＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、メタン菌がグラニュールの深部にまで分布しており、浮上性のあるグラニュール汚泥であることが判る。
【図８】図８は、真性細菌に特異的なＦＩＴＣ（緑色蛍光染料）で標識化したＥＵＢ３３８プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、グラニュール表面に層状に真性細菌が存在していることが判る。
【図９】図９は、メタン菌に特異的なＴＲＩＴＣ（赤色蛍光染料）で標識化したＡＲＣ９１５プローブの結合部分のみを撮像し、白黒表示（結合部分が白）したものであり、図８とあわせて見るとメタン菌が真性細菌層の内部に存在しており、浮上性のあるグラニュール汚泥であることが判る。
【符号の説明】
１  メタン菌の領域。
２  真性細菌の領域。
３  活性をもった微生物が検出されず、核となっている領域。
【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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