"被処理水を処理区域に滞留させるとともに被処理水に対して脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類を添加し、脱窒菌による生物学的窒素除去方法により被処理水中の窒素化合物を除去する方法であって、被処理水の温度と栄養塩類の添加量と窒素化合物の除去率との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量を求め、栄養塩類の実添加量が上記適正添加量となるように調整した上で、窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去することを特徴とする水中の窒素除去方法。被処理水を処理区域に滞留させるとともに被処理水に対して脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類を添加し、脱窒菌による生物学的窒素除去方法により被処理水中の窒素化合物を除去する方法であって、特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水の窒素化合物濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量を求め、栄養塩類の実添加量が上記適正添加量となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去することを特徴とする水中の窒素除去方法。被処理水を処理区域に滞留させるとともに被処理水に対して脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類を添加し、脱窒菌による生物学的窒素除去方法により被処理水中の窒素化合物を除去する方法であって、特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの処理区域での被処理水の適正滞留時間を求め、処理区域での被処理水の滞留時間が上記適正滞留時間となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度になるまで窒素化合物を除去することを特徴とする水中の窒素除去方法。被処理水を処理区域に滞留させるとともに被処理水に対して脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類を添加し、脱窒菌による生物学的窒素除去方法により被処理水中の窒素化合物を除去する方法であって、被処理水の温度と栄養塩類の添加量と窒素化合物の除去率との相関、ならびに特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量と処理区域での被処理水の適正滞留時間を求め、栄養塩類の実添加量を上記適正添加量とするとともに処理区域での被処理水の滞留時間が上記適正滞留時間となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度になるまで窒素化合物を除去することを特徴とする水中の窒素除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、栄養塩類の実添加量を減少させて適正添加量とする場合にのみ、その添加量の調整を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の水中の窒素除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の降温期には、栄養塩類の実添加量を増加させて適正添加量とする場合にのみ、その添加量の調整を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の水中の窒素除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、被処理水の滞留時間を減少させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことを特徴とする請求項3に記載の水中の窒素の除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の降温期には、被処理水の滞留時間を増加させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことを特徴とする請求項3に記載の水中の窒素除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させるように調整を行うことを特徴とする請求項4に記載の水中の窒素除去方法。一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の降温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方またはそのいずれか一方を増加させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方またはそのいずれか一方を増加させるように調整を行うことを特徴とする請求項4に記載の水中の窒素除去方法。窒素化合物の濃度に関するパラメータとして、処理前の被処理水中の窒素化合物の濃度と処理後の被処理水中の窒素化合物の濃度との割合である窒素化合物の除去率を用いることを特徴とする請求項1~10のいずれか一つに記載の水中の窒素除去方法。上記相関における被処理水の温度範囲の最低温度は5°Cであることを特徴とする請求項11に記載の水中の窒素除去方法。しかしながら、特許文献1,2に開示された技術は、いずれも窒素または窒素酸化物を除去する技術ではあっても、除去後に放流される処理水の窒素濃度の目標値を河川等の環境基準値と同じ10mg/L以下としているため、その処理水が閉鎖性水域に流入した場合の富栄養化現象の抑制対策としては不十分である。また、いずれの先行技術においても、微生物脱窒菌の活性化に依存する処理技術であるにも拘らず、微生物がその環境になじむ時間馴養時間または馴致時間が考慮されておらず、なおも改善の余地を残している。すなわち、生物学的窒素除去方法による技術では、その微生物の反応代謝は微生物の活性に依存し、即座に反応できないことがある。よって、特許文献1,2に記載のように、水質の変化に即応して水素供与体栄養塩類の添加量や脱窒速度を変化制御させたとしても、微生物がその環境になじむ時間馴養時間または馴致時間がなく、その効果や馴養時間を補うために例えば水素供与体を過剰添加してしまうおそれがある。この水素供与体の過剰添加は処理水のBOD値を高めることとなり、かえって水質を悪化させることとなって好ましくない。その上、特許文献1,2に開示された技術では、温度測定の結果をタイムリーに制御系にフィードバックしてはいても、季節変動による大きな水温変化は考慮されておらず、先に述べた微生物脱窒菌の馴養時間を考慮したときには、なおも改善の余地を残している。例えば、冬から夏に向かって徐々に水温平均水温が上昇する時期には、昇温に伴い微生物脱窒菌が活性化するにもかかわらず、タイムリーな制御をするがために、一時的な水温低下であってもその水温変化に応じて水素供与体栄養塩類を増加して添加することとなり、余剰な栄養塩類がそのまま排出されてBOD値を高め、水質を悪化させる結果となっていた。また、夏から冬に向かって徐々に水温平均水温が低下する時期には、微生物の働きが鈍く活性低下なるにもかかわらず、前述と同様に、一時的な水温上昇であっても栄養塩類の添加量を減らす制御をすることにより、窒素の除去効果が充分に得られない等の問題があった。要するに、閉鎖性水域での富栄養化対策を生物学的窒素除去方法により行うには、被処理水の温度条件等と微生物である脱窒菌の代謝反応の関係を把握することが重要であり、年間の水温変動幅を考慮して、季節変動による大きな水温変化に対応していくことが望まれる。ちなみに、日本列島平野部における河川、湖沼での水温は、4°C~25°C程度の水温変化がみられる。この水温変化も一律に変化するものではないので、栄養塩類の添加量や代謝時間滞留時間の制御増減も、季節変動により生じる水温変化を捉えて対応することが求められる。本発明はこれらの課題を鑑み、閉鎖性水域に流入する河川水や地下水に含まれる環境基準値10mg/L以下の比較的低濃度な窒素化合物硝酸態窒素の除去を生物学的窒素除去方法により行うもので、季節変動により生じる水温変化を捉えて、比較的容易且つ安価に、低濃度の窒素化合物を効率良く除去できる技術を提供するものである。ここで、本発明の理解にあたって主要な用語を下記のように定めておく。1環境基準値生活環境の保全の上で、維持されることが望ましいと国が定めた基準値であり、河川水の窒素化合物硝酸態窒素では10mg/L以下とされている。2生物学的窒素除去方法科学的処理法と異なり、微生物の活動により、硝酸態窒素から代謝活動微生物の反応で硝酸呼吸にて、脱窒窒素除去を行う方法。一般的に使用されている窒素除去方法と同義語である。3代謝脱窒菌が硝酸呼吸を行い、窒素除去を行う作用を指す。代謝が活発になったことを活性化という。4代謝時間微生物の代謝に必要な時間であって、生物学的除去に要する時間をいう。窒素の除去施設にあっては、被処理水の滞留時間ともいう。脱窒菌が窒素を除去するにあたり必要な時間は、一般的には少なくとも3時間程度は必要とされている。5馴養微生物が環境条件に馴れ、その環境下で活動を開始することを指す。馴致ともいう。6栄養塩類微生物脱窒菌の活動代謝を促進するのに必要な栄養分を指し、有機性汚泥、炭化水素系有機物、動植物油、石鹸、動植物の腐敗物などが該当する。一般的に、水素供与体もしくは炭素源と呼ばれている。7脱窒菌硝酸呼吸を行うことで硝酸態窒素から脱窒を行う菌をいう。8測定値被処理水の温度ならびに窒素濃度を測定した値である。被処理水の温度は、処理区域への流入水の温度を同一時間帯にて測定した温度であって、その日の実測値と前7日~21日間の実測値とを平均した水温を言う。9昇温期一般的に冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する時期をいう。前述の測定値が明らかに上昇を示す時期をいう。より具体的には、前述の測定値にて1~2°Cの水温上昇がみられる時期をいう。10降温期一般的に夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する時期をいう。前述の測定値が明らかに下降を示す時期をいう。より具体的には、前述の測定値にて1~2°Cの水温下降がみられる時期をいう。11安定期前述の水温の測定値が20°C以上となる時期をいう。脱窒菌微生物が活性化し処理能力が安定した時期を安定期という。本発明は、請求項1に記載のように、被処理水を処理区域に滞留させるとともに被処理水に対して脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類を添加し、脱窒菌による生物学的窒素除去方法により被処理水中の窒素化合物を除去する方法であって、被処理水の温度と栄養塩類の添加量と窒素化合物の除去率との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量を求め、栄養塩類の実添加量が上記適正添加量となるように調整した上で、窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去することを特徴とするものである。ここでは、上記脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類として石鹸を用いるものとする。ただし、石鹸以外にも、脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類として、例えばステアリン酸やオレイン酸等に代表される脂肪酸やその金属塩、エタノールやメタノール等に代表される水素供与体、あるいは水質浄化施設などで発生する余剰汚泥または有機性汚泥を用いることも可能である。請求項2に記載の発明は、上記被処理水の温度と栄養塩類の添加量と窒素化合物の除去率との相関に代えて、特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量を求め、栄養塩類の実添加量が上記適正添加量となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去することを特徴とするものである。請求項3に記載の発明は、特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの処理区域での被処理水の適正滞留時間を求め、処理区域での被処理水の滞留時間が上記適正滞留時間となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度になるまで窒素化合物を除去することを特徴とするものである。また、請求項4に記載の発明は、被処理水の温度と栄養塩類の添加量と窒素化合物の除去率との相関、ならびに特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類の添加量との相関を予め把握しておき、少なくとも被処理水の温度、または被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関に当てはめたときの栄養塩類の適正添加量と処理区域での被処理水の適正滞留時間を求め、栄養塩類の実添加量を上記適正添加量とするとともに処理区域での被処理水の滞留時間が上記適正滞留時間となるように調整した上で、被処理水中の窒素化合物の濃度が目標濃度になるまで窒素化合物を除去することを特徴とするものである。ここに言う滞留時間とは、先に定義したように脱窒菌の代謝時間にほかならない。請求項1,2に記載の発明においては、請求項5に記載のように、一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、栄養塩類の実添加量を減少させる場合にのみ、その添加量の調整を行うことが望ましい。さらに、請求項6に記載のように、被処理水の温度の降温期には、栄養塩類の実添加量を増加させて適正添加量とする場合にのみ、その添加量の調整を行うことが望ましい。他方、請求項3に記載の発明においては、請求項7に記載のように、一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、被処理水の滞留時間を減少させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことが望ましい。さらに、請求項8に記載のように、被処理水の温度の降温期には、被処理水の滞留時間を増加させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことが望ましい。また、請求項4に記載の発明においては、請求項9に記載のように、一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させるように調整を行うことが望ましい。さらに、請求項10に記載のように、被処理水の温度の降温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方またはそのいずれか一方を増加させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方またはそのいずれか一方を増加させるように調整を行うことが望ましい。ここで、請求項1~10に記載のいずれの発明においても、請求項11に記載のように、窒素化合物の濃度に関するパラメータとして、処理前の被処理水中の窒素化合物の濃度と処理後の被処理水中の窒素化合物の濃度との割合である窒素化合物の除去率を用いることが簡便である。また、請求項12に記載のように、上記相関における被処理水の温度範囲の最低温度は5°Cであることが望ましい。本発明によれば、閉鎖性水域に流入する河川水や地下水に含まれる環境基準値10mg/L以下の比較的低濃度な窒素化合物硝酸態窒素であっても効率良く除去することができる。特に、一年を通して被処理水の温度が5°C~26°Cの範囲で大きく変動したとしても窒素化合物の除去効果は20から50を超える除去率となり、優れた除去効果を通年的に維持することができる。また、従来では、15°C以下、特に10°Cを下回るような水温での生物学的窒素除去は適さないとされていたが、本発明によれば栄養塩類の添加量や滞留時間を積極的に調整することにより、5°C程度でも十分な生物学的窒素除去が可能となる。本発明を実施するためのより具体的な形態を<確認実験>、<実験結果>、<実験結果の応用>、<実施例>の順に項を分けて説明する。<確認実験>ここでの実験は、閉鎖性水域へ流入するA河川での河川水に含まれる硝酸態窒素窒素化合物の除去にあたり、脱窒菌の代謝に必要な栄養塩類炭素源として石鹸例えば、固形の純石鹸から抽出した抽出液を用いてこれを被処理水に添加し、河川水の温度変動と添加する石鹸の増減による硝酸態窒素の除去効果を確認するために行ったものである。試験の実施期間は、冬から夏、そして夏から冬、さら冬から夏にかけての18ヶ月間にわたり実施し、季節変動による被処理水の温度変化と硝酸態窒素の除去効果を確認するものである。実験に供した窒素除去施設の平面説明図を図1に、同施設の断面説明図を図2にそれぞれ示す。図1,2に示す窒素除去施設は、鋼製またはコンクリート壁等にて不透水性または遮水性のある矩形の処理槽1を処理区域として構築したもので、その処理槽1に取り込まれた被処理水原水を所定時間だけ滞留させるべく、上面のみが開口するように地中に埋められている。処理槽1のうち底壁に近い部分には格子状または網状の中底2が設けられていて、その中底2よりも上方空間が後述する濾材の収容空間となっているとともに、中底2よりも下方空間が汚泥貯留空間3となっている。中底2よりも上方の濾材収容空間には例えば礫状の濾材4が収容されていて、中底2はそれらの濾材4を支えつつも被処理水と濾材4内に溜まった剥離生物膜や汚泥の下方への通過を許容する構造となっている。なお、濾材4は最大粒径が50~150mm程度の礫状のものとし、空隙率は40としてある。また、処理槽1の内部には中底2から所定距離浮上した仕切板5と処理槽1の底部に底壁に着底した仕切板6とが交互に配置されている。仕切板5の下方では被処理水が下部浸透方式で通流する一方、仕切板6の上方では被処理水が上部越流方式で通流し、全体としては、処理槽1での被処理水の滞留時間を可及的に長く確保するために、被処理水が下部浸透と上部越流を繰り返すいわゆる強制浸透流方式の処理槽1となっている。さらに、濾材4の上部には陸生植物または水生植物等の植物を植栽7として植え込んであり、いわゆる人工湿地型ウエットランド型の処理槽1となっている。これにより、植物の栄養吸収効果による処理と濾材4の汚泥捕集による濾過および生物学的窒素除去の複合効果が期待できる。さらに、濾材4の中には複数のパイプ11を埋設してある。これらのパイプ11は汚泥貯留空間に堆積した汚泥量の確認およびその汚泥の抜き取りの際に使用される。処理槽1の流入側には河川8から被処理水となる河川水が取水ポンプ9にて汲み上げられた上で計量槽10を経由して取り込まれ、被処理水が先に述べたような下部浸透と上部越流を繰り返すいわゆる強制浸透流方式にて処理槽1内にて所定時間滞留することになる。同時に、処理槽1の流入側において、脱窒菌の代謝に必要とする栄養塩類炭素源として例えば固形の純石鹸から抽出した石鹸液を所定量だけ添加供給する。この処理槽1内での滞留中において後述するような脱窒菌による生物学的窒素除去処理がなされて、処理後の被処理水は元の河川8のうち取水ポイントよりも下流側に放流されることになる。なお、処理槽1での被処理水の滞留時間は、計量槽10から処理槽1への被処理水の流入量を調整することで調整可能である。また、ここに言う滞留時間とは脱窒菌の代謝時間にほかならない。このような窒素除去施設での実験条件は下記のとおりである。1被処理水の滞留時間を5hr、7.5hr、10hrの3段階にて変化させた。2被処理水に対する栄養塩類である石鹸の添加量を5g/m3、10g/m3、15g/m3、20g/m3の四段階にて変化させた。3処理前の被処理水を月1回~3回、同一時間帯にて処理槽流入部にて採水し、水温と硝酸態窒素濃度を測定した。4処理後の被処理水を放流部にて採水し、硝酸態窒素濃度を測定した。<実験結果>実験期間18ヶ月間における被処理水の測定結果、すなわちA河川の河川流量、水温および硝酸態窒素濃度の変化を図3に示す。図3から明らかなように、被処理水の月平均温度は最低6.3°C、最高25.2°Cであり、冬の寒冷期と夏の高温期とでは約20°Cの変動がみられる。その一方、硝酸態窒素濃度は最低5.82mg/L、最高7.06mg/Lであり、季節間での変動は比較的小さいものであった。栄養塩類である石鹸の添加量を上記のように変化させて測定した処理後の被処理水の硝酸態窒素濃度と処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度との比率を式1により硝酸態窒素の除去率として求め、この硝酸態窒素除去率と処理槽1における被処理水の滞留時間代謝時間との相関を図表化したものを図4~7に示す。硝酸態窒素の除去率=100-処理後の被処理水の硝酸態窒素濃度/処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度×100....1より具体的には、図4は、石鹸の添加量を被処理水1m3当たり5gとして、滞留時間を5hr、7.5hr、10hrと変化させたときの硝酸態窒素の除去率の変化を示している。図5は、石鹸の添加量を被処理水1m3当たり10gとして、滞留時間を5hr、7.5hr、10hrと変化させたときの硝酸態窒素の除去率の変化を示している。図6は、石鹸の添加量を被処理水1m3当たり15gとして、滞留時間を5hr、7.5hr、10hrと変化させたときの硝酸態窒素の除去率の変化を示している。図7は、石鹸の添加量を被処理水1m3当たり20gとして、滞留時間を5hr、7.5hr、10hrと変化させたときの硝酸態窒素の除去率の変化を示している。さらに、これらの図4~7をわかりやすくするために線形近似化したものを図8~11に示す。上記実験から得られた特徴は次のとおりである。a硝酸態窒素の除去率は、栄養塩類である石鹸の添加量や被処理水の滞留時間にかかわらず水温の上昇に比例する。b硝酸態窒素の除去率は、栄養塩類である石鹸の添加量に比例する。c硝酸態窒素の除去率は、滞留時間に比例する。d従来の生物学的窒素除去方法では、被処理水の温度が15°Cを下回ると硝酸態窒素の除去が困難とされてきたが、本実験では水温が5°Cであっても硝酸態窒素の除去が可能であることが確認できた。このことより、5°Cまでの低水温域であっても硝酸態窒素の除去は十分に可能であり、特に秋から翌年の春までの低水温期であっても滞留時間の調整と栄養塩類の添加量の調整次第で微生物脱窒菌による生物学的窒素除去法により、硝酸態窒素の除去が可能であることが判明した。<実験結果の応用>これまでの測定結果と得られた特徴を活かし、閉鎖性水域へ流入する河川での年間を通じての運用と十分な硝酸態窒素の除去効果が得られるように工夫する。本実験でも明らかなように、微生物である脱窒菌が活性化代謝がよくなるする春から夏に向かう温度上昇期昇温期と、その活性が鈍くなる秋から冬に向かう温度低下期降温期とでは、明らかに硝酸態窒素の除去効果に違いが出ている。このことより、流入原水被処理水に対して、いずれの季節であっても全くの同一条件同一滞留時間と同一栄養塩類添加量にては同様の除去効果除去率を求めることは困難であることがわかる。その一方、閉鎖性水域の富栄養化問題は、比較的高温期夏場にアオコの発生や異臭として現れている。これらの点を考慮すると、閉鎖性水域に流入する硝酸態窒素は年間を通して除去することが合理的であり、経済性においても望ましい。つまり、夏場の高温期には硝酸態窒素総量をより多く除去する計画とし、冬場の低温期には河川も渇水期処理対象水が少なくなる時期となることも考慮し、被処理水の滞留時間を長く確保すること等で硝酸態窒素の除去ができるようにすることが望ましい。このような硝酸態窒素の年間を通じての除去が容易にできるようにするために、管理テーブルとして相関グラフを作成する。なお、相関グラフによる実施例は、その一例を示すものであって、そのデータを基に近似式を求め、望ましい栄養塩類の添加量や被処理水の滞留時間を算出する方式であっても良い。この相関グラフは、所定の硝酸態窒素の除去率を得るにあたり、水温変化に応じた必要な栄養塩類の添加量や滞留時間を求めることができるように各々の滞留時間ごとにまとめたものとする。相関グラフの作成手順は下記のとおりとする。1相関グラフの作成にあたっては、図8~11より同一滞留時間における被処理水の温度と硝酸態窒素の除去率を読み取り、栄養塩類である石鹸の添加量と硝酸態窒素の除去率との相関グラフを作成するものとする。その読み取り例を表1に示す。例えば水温が15°Cで滞留時間が5hrの場合、各石鹸添加量における除去率は図12~15のグラフから表1のようになる図12~15の矢印参照。2上記のような読み取りを繰り返して、被処理水の滞留時間5hr、7.5hr、10hrにおける被処理水の温度と栄養塩類の添加量と硝酸態窒素の除去率との相関グラフを作成する。なお、被処理水の温度が5°C未満は測定点数がないことと、硝酸態窒素の除去率20未満については除去効果としての評価が小さいことを考慮して、グラフ化はしないこととする。被処理水の滞留時間が5hrの場合の相関グラフを図16に、被処理水の滞留時間が7.5hrの場合の相関グラフを図17にそれぞれ示す。さらに、被処理水の滞留時間が10hrの場合の相関グラフを図18に示す。また、これらの相関グラフとは別に、特定の除去率における栄養塩類の添加量と滞留時間と被処理水の温度との相関グラフとして図23に示したものを作成するものとし、当該相関グラフの作成にあたっては、それぞれの滞留時間における被処理水の温度と栄養塩類の添加量と硝酸態窒素の除去率との相関グラフ図16~18における除去率50時における被処理水の温度に対する栄養塩類の必要量を求め、これをグラフ化相関化することにより作成するものとする。なお、その読み取り例を、滞留時間5時間においては図19に、滞留時間7.5時間においては図20に、滞留時間10時間においては図21にそれぞれ示す。ここでの除去率50は、グラフ化の一例を示すものであってこの除去率に限るものではない。実施状況に応じて、除去率30~80の範囲において5間隔にてグラフ化相関化しておくことが望ましい。閉鎖性水域に流入する河川水や地下水に含まれる硝酸態窒素窒素化合物の除去汚濁水の除去のための計画にあたり、図16~18および図23の相関グラフを用いることで、栄養塩類の添加量や滞留時間を調整して季節ごとに変動する被処理水の温度ならびに河川水量に対応する合理的な除去計画除去施設の規模等が可能となる。以後の実施例にて、本実験から得られた成果をもとに、除去計画と除去のための条件の調整方法について述べる。<実施例>閉鎖性水域に流入する下記河川条件において、硝酸態窒素の除去を行うにあたり、その除去施設の規模計画から運転調整について検討してみる。ただし、図3において実験対象月の1月から12月までの12ヶ月のみのデータを引用するものとする。1.除去対象河川の状況1除去対象河川の河川流量は0.16m3/秒~0.35m3/秒である。2年間の硝酸態窒素濃度の範囲は5.82mg/L~7.06mg/Lである加重平均硝酸態窒素濃度6.58mg/L。3河川水の月平均温度範囲は6.3~25.2°Cである測定最低温度は5°Cである。これらの対象河川の流量と水温および硝酸態窒素濃度の月別平均値をまとめたものを表2に示す。2.除去条件と除去施設の規模前記閉鎖性水域の富栄養化対策としては、年間通じて流入する窒素分年間流入窒素量をできるだけ少なくすることが望ましい。ここでは、河川の生態系や除去施設の経済性除去施設へ取り込む被処理水の最大水量が大きいほど施設の建設費が大きくなるを考慮し、年間流入窒素総量の25除去を目標とする除去施設の計画とその除去の実施例について以下に述べる。11日当たりの可能取水量は、除去施設へ取り込む被処理水の最大水量を示す数値であって、除去施設に取水した後の流量取水位置より下流の水量が河川の生態系が持続できる最小流量とする。最小流量を3000m3/日としたときの可能取水量は次の式2のとおりである。可能取水量=河川流量-3000....22硝酸態窒素の除去率の目標値は、季節によって変動する被処理水の温度に適用できる除去率を30~80の範囲と定め月別に計画する本実施例では、30~50とした。3除去目標を達成するには、年間の最大水量かつ被処理水の温度が高温となる除去条件に恵まれた時期7月に全流入窒素量の25以上を除去することが不可欠となる。以下に、7月度における除去計画を述べる。47月の河川流量は年間で最大であるが、この時期の水温は総じて高温7月の平均水温は24.1°Cでもあり微生物の代謝も良く滞留時間を5hrとして施設規模除去施設への取水可能量を計画する。5滞留時間5hrにおいて被処理水の温度が20°C以上となる場合には、除去率の目標値を50としても栄養塩類石鹸の添加量は8.8g/m3以下にて除去可能である図16より。6除去率50にて除去目標である全流入窒素量の25以上を除去するには、全河川流量の概ね50を除去施設に取水流入させることが求められる。目標除去率としては次の式3のとおりである。目標除去率=被処理水の除去率×除去施設への取水率=50×50=25....37除去施設の規模は、7月度の平均日当たり河川流量の50を取水できる規模最大取水量とする表3参照。最大取水量は次の式4のとおりである。最大取水量=30240×50/100≒15000m3/日....48つまり、日当たり取水量を15000m3除去施設へ取水させて、石鹸栄養塩類を6.7~8.8g/m3添加し、滞留時間5hrにて除去施設を運転稼働させることにより、被処理水の窒素除去率は50以上となる図16参照。9滞留時間代謝時間は、一般に微生物の代謝に必要とされている最小3hrから、施設規模の経済性を考慮に入れ、一般のウエットランド湿地浄化施設の滞留時間を参考にして最大10hrとする滞留時間を長くすることは、施設の処理水量の増加に結び付き、結果として大規模な施設となるので経済的でない。。3.除去施設の運転計画先の記述では、7月度のみにおける除去施設の運転例を記述したが、以下では年間通じて除去目標を満たすための計画について述べる。前述の取水条件や硝酸態窒素の除去率の目標値を満たすために、除去施設内における滞留時間代謝時間や栄養塩類である石鹸の添加量等の年間運転計画を立案する。1表2より各月における日当り河川流量水量を求める。2上記1の河川流量より可能取水量を決定する。3表2に示す河川流量より可能取水量を求め、計画取水量を決定する可能取水量≧計画取水量。これらの一日当たりの河川流量、可能取水量および計画取水量をまとめたものを表3に示す。4被処理水の温度より暫定的に計画滞留時間と硝酸態窒素の除去率、および上記硝酸態窒素除去率を得るに必要な石鹸添加量を求める。被処理水における硝酸態窒素の除去率の目標値は50であるが、1月は低温期であり微生物の代謝も悪く除去効果を得るために除去率は30とする。これらをまとめたものを表4に示す。石鹸添加量は、図16~18に示すそれぞれの滞留時間における水温と石鹸添加量と硝酸態窒素の除去率の相関グラフを引用して求める。滞留時間が5hrの場合の引用具体例を図19に、滞留時間が7.5hrの場合の引用具体例を図20に、滞留時間が10hrの場合の引用具体例を図21にそれぞれ示す。4.前3項計画の検証除去施設の運転計画にて定めた滞留時間、硝酸態窒素の除去率にて、閉鎖性水域に流入する全硝酸態窒素量の25以上を除去する暫定計画が満足されているか否かの検証をする。1閉鎖性水域への年間流入量河川流量硝酸態窒素量を表5に示す。なお、表5における月ごとの河川流量は、表3の一日あたりの河川流量を一ヶ月当たりに換算した値である。同様に表5の硝酸態窒素濃度の値は表2のものを転記したものである。さらに、表5の硝酸態窒素量は同表の河川流量と硝酸態窒素濃度とから求めたものである。2表5における年間流量と硝酸態窒素量より加重平均硝酸態窒素濃度を次の式5から求める。加重平均硝酸態窒素濃度=年間硝酸態窒素量/年間流量=51.6×106/7838208=6.58mg/L....53年間硝酸態窒素量に対する硝酸態窒素の除去必要量を次の式6から算出する。硝酸態窒素の除去必要量=年間硝酸態窒素量×25/100=51.6×25/100=12.9t/年....6つまり、硝酸態窒素の除去率25以上とは、1年間にて12.9t以上の硝酸態窒素を除去することにほかならない。4表3の計画取水量と上記加重平均硝酸態窒素濃度より月々の被処理水の硝酸態窒素量を求め、表4における計画除去率が得られたとした時の硝酸態窒素除去量見込み量を求める。これを表6に示す。5上記3で得られた硝酸態窒素の除去必要量と4での硝酸態窒素除去量とを比較するに、除去率25以上とは、硝酸態窒素の除去必要量≦見込みの硝酸態窒素除去量となることである。よって、12.9t/年≦14.2t/年となる。表3で定めた計画取水量を除去施設に取り込み、表4で定めた計画滞留時間にてそれぞれの水温に応じた石鹸添加量とすることで、計画の硝酸態窒素の除去率25が達成できることになる。5.除去施設の運転制御の実施例硝酸態窒素の除去が必要な対象河川図1に示すにおいて河川上流側にて被処理水を取水し、硝酸態窒素を除去した後に同河川の下流側に所定の硝酸態窒素濃度まで除去された被処理水を放流する場合の例にて述べる。ここでの除去施設は前3項で計画した除去施設とし、また河川流量、被処理水の温度、硝酸態窒素濃度については表2のデータが得られるとして、1月から除去施設の運転を開始したものとする。11月の被処理水の温度は6°C前後平均水温6.3°Cと比較的低く推移しているので、微生物の代謝活性は低いことが予測される。よって、対象河川より7500m3/日1月の計画取水量の河川水を取水し表3参照、滞留時間10hrにて目標除去率を301月の計画除去率と定め、栄養塩類である石鹸の添加量適正添加量を、図22の相関グラフより除去率30で水温6°Cに相当する添加量=18.5g/m3として求める表4参照。ここで、除去率30以上とする場合の硝酸態窒素化合物の濃度とは、次の式7から明らかなように、処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度を7.06mg/Lを処理後処理水の濃度4.94mg/L以下とすることである。7.06×1-0.3=4.94mg/L....72上記1で求めた添加量の石鹸を投与しながら除去施設の運転を開始する。3被処理水の温度と処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度、および処理後の被処理水の硝酸態窒素濃度をそれぞれ測定し、除去効果を確認しつつ、除去施設の運転を継続させる。なお、図3から明らかなように、処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度の変化は比較的少ないことは既に把握できているので、処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度の測定はあくまで確認のために行うもので、必ずしも毎回測定を必要とするものではない。41ヶ月に2~3回程度、被処理水の温度を測定する。その結果、1月中旬以後、徐々にではあるが水温の上昇が見られることより昇温期となり、石鹸の添加量を減じるように調整する。なお、この時に用いる水温の測定値は、その日の実測値と前7日~21日間最大でも21日間程度とするの実測値とを平均した水温をもって調整にあたる水温とする。5上記4の調整にあたり、図22より測定値水温が7°Cのときにおける必要添加量=13.5g/m3を求める。一方、3月の除去計画は滞留時間7.5hrにて硝酸態窒素の除去率50を目標値としている。また、例年の平均水温は16°C前後であるが、水温の変動を考慮して被処理水の温度が15°Cにおける必要な石鹸の添加量適正添加量を図17より11.5g/m3として求める図20の読み取り例。61月から2月に向って被処理水の温度は上昇してゆくが、生物学的除去方法では微生物である脱窒菌がその環境になじむ時間馴養時間または馴致時間が必要となる。脱窒菌の馴養時間を考慮すれば、2月の滞留時間は1月と同様に10時間を持続させた上で徐々に石鹸の添加量を減じることが望ましい。7よって、1月から2月下旬までは被処理水の温度測定と除去効果を確認しながら、石鹸の添加量を徐々に減じるように調整する。具体的には、図22の矢印のように添加量18.5g/m3から11.5g/m3に向けて徐々に減じるように調整する。82月中旬以後、水温の上昇を確認するとともに長期天気予報等も考慮した上で、被処理水の平均温度測定値水温が15~16°C程度に安定してきた時期を見計らって、除去施設の滞留時間を10hrから7.5hrへと適正な滞留時間へと調整する。ここでも滞留時間の変更に伴い、脱窒菌の馴養時間を取ることが望ましく、水温上昇を確認測定したとしても石鹸添加量は11.5g/m3にて1週間程度は継続運転することが望ましい。ちなみに、2月後半の滞留時間10hr、水温15°C、石鹸添加量11.5g/m3の運転状況では、硝酸態窒素の除去率は58となって、50を超えるものとなる図22参照。9ここまでの記述では、図20,22を用いて石鹸の添加量を減じる方法述べてきたが、ここでは以下のように、特定の除去率における被処理水の温度と処理区域での被処理水の滞留時間と栄養塩類石鹸の添加量との図23の相関データ図23では除去率50時における相関データを示しているを予め用意しておき、少なくとも被処理水の温度、もしくは被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関データ上で指定したときの栄養塩類の適正添加量を求め、栄養塩類に実施添加量が上記適正添加量となるように調整した上で、窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去する実施例について述べる。10図23は、先にも述べたように、硝酸態窒素の除去率を50としたときにおける被処理水の温度と滞留時間との関係を石鹸の添加量別に示す相関図である。よって、除去率50での実施月である3月における水温変化に即応した石鹸の添加量を減ずる例を述べる。なお、3月での平均水温は約15°Cであり、計画滞留時間は7.5hrとなっている。11被処理水の水温15°C、滞留時間7.5hrにおいて必要な添加量石鹸は、11.5g/m3であることが確認できる図23より。3月から4月にかけて水温は更なる上昇することは、既往のデータより分かっている。この相関図では、水温が15°Cから16°Cへと1°C上昇することにより石鹸の添加量は、11.5g/m3から僅かであるが10g/m3弱へと減じられる。12前述に代えて、少なくとも被処理水の温度、もしくは被処理水の温度と被処理水中の窒素化合物の濃度とを測定し、その測定値を上記相関データ図23上で指定したときの適正滞留時間を求め、実施滞留時間が上記適正滞留時間となるように調整した上で、窒素化合物の濃度が目標濃度となるまで窒素化合物を除去する実施例について述べる。13図23は、硝酸態窒素の除去率を50としたときにおける被処理水の温度と滞留時間との関係を石鹸の添加量別に示す相関図相関化したものである。よって、除去率50での実施月である3月昇温期における水温変化に対応した滞留時間を減少させる例を述べる。なお、既往のデータによる3月での平均水温は約15°Cであり、滞留時間は7.5hrと計画されている。14被処理水の水温15°C、滞留時間7.5hrにおける必要な添加量石鹸は、11.5g/m3であることが図23より確認できる。3月から4月にかけて水温は更なる上昇することは、既往のデータより分かっている。この相関図では、水温が15°Cから16°Cへと1°C上昇することにより石鹸の添加量は11.5g/m3の条件であれば滞留時間は7.5hrから6.5hrへ減じられる。15既往データによれば、3月から4月は水温が15~17°C前後であるが、5月中旬からさらに上昇を続け、20°Cを超える状態となる。そこで表4の計画に沿って、図23に示す相関データをもとに栄養塩類の適正添加量と処理区域での被処理水の適正滞留時間を求める例について述べる。16被処理水の温度が15°Cの時には、栄養塩類の適正添加量は11.5g/m3、適正な滞留時間は7.5hrと調整することで被処理水中の硝酸態窒素を50以上除去しているが、更に季節が夏に向かうに従い被処理水の温度は上昇を続けて、20°Cを超えることとなる。この時、被処理水中の窒素化合物の除去率を、50に調整するには、適正な栄養塩類の添加量は、7g/m3弱であり、適正な滞留時間は概ね6時間となる図23より。17したがって、被処理水の温度上昇を確認しつつ、栄養塩類の添加量は11.5g/m3から7g/m3へと減少させつつ、被処理水の滞留時間も7.5時間から6時間へと徐々に減少させることにより、前記除去率は維持しつつ、栄養塩類の適正添加量と処理区域での被処理水の適正滞留時間とを調整することができる。18この場合、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させる場合のみ、その添加量と滞留時間の双方またはそのいずれか一方を減少させるように調整を行うことが望ましい。19前述のように、図23の相関グラフによって、除去率の計画値を50とするならば、被処理水の温度を測定しつつ容易に石鹸の添加量を適正な添加量に調整することや被処理水の滞留時間の調整が可能となる。20なお、図23は硝酸態窒素の除去率を50とするときの一例を示すものであって、このような相関グラフを30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80と適宜の間隔にて用意しておけば、望ましい栄養塩類の添加量や被処理水の滞留時間の調整が容易に可能となる。21また、図16~18および図23も実験にて得たデータを基に相関グラフ化したものであるが、そのデータを基に近似式を求めて、望ましい栄養塩類の添加量や被処理水の滞留時間を求めた相関化であっても良い。22ここで、河川流量は季節変動以外にその年によっても変動する。既存のデータとして平均流量は存在するが、それは計画等に用いる数値の目安である。実際の除去施設の運転においては、除去施設の規模は決まっているので最大取水量と滞留時間にて決定、滞留時間によって取水量が決まることになる。取水量と滞留時間の関係を示せば下記のとおりである。ア:取水量15000m3/日滞留時間5hrイ:取水量10000m3/日滞留時間7.5hrウ:取水量7500m3/日滞留時間10hrつまり、アでの滞留時間5hrを滞留時間7.5hrとしたときには、取水量の上限は、15000m3/日から10000m3/日へと減じられる。除去施設への取水量は、次の式8から求める。15000×5/7.5=10000m3/日....823このように滞留時間を決定した段階にて除去施設への上限取水量が決まる。しかし、取水量の決定にあたっては、降雨量が例年に比べて少ない年であっても、河川の生態系に影響を及ぼさない河川流量を最小流量として調整することが求められる。必然的に、河川流量の少ない年、季節においては、除去施設への取水量を減じることとなり、取水量を減じることは除去施設内の滞留時間を増加させることであって、除去効果としては良化されることとなる。24一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、水温の昇温期には、栄養塩類の実添加量を減少させる場合にのみ、その添加量の調整を行うことが望ましい。その調整方法は、前述と同様に、図16~18または図23を引用して栄養塩類の添加量を減少させる場合にのみ、添加量を減じるように調整する。25なお、上記24での、水温の昇温期には栄養塩類の実添加量を減少させる場合にのみ、その添加量の調整を行うこととは、被処理水の温度変化は昇温期であっても必ずしも上昇するばかりではなく、気温の低下や降雨等により被処理水の温度が一時的に下がるときもある。しかし、このような時であっても、栄養塩類の添加量を増加させるような調整は行わず、水温が下がる前の添加量を実添加量として継続的に投与する。そして、後日、水温の上昇が明らかに確認したうえで栄養塩類の添加量を減少させることをいう。26また、上記24とは逆に、水温の降温期には、栄養塩類の実添加量を増加させて適性添加量とする場合にのみ、その添加量の調整を行うことが望ましい。その調整方法は、図16~18または図23を引用して栄養塩類の添加量を増加させる場合にのみ、添加量を増加するように調整する。27上記26での、水温の降温期には、栄養塩類の実添加量を増加させて適性添加量とする場合にのみ、その添加量の調整を行うこと、とは、上記25と逆に、被処理水の温度変化は降温期であっても必ずしも降温するばかりではなく、気温の上昇により被処理水の温度が一時的に上昇するときもある。しかし、このような時であっても、栄養塩類の添加量を減少させるような調整は行わず、水温が上がる前の添加量を実添加量として継続的に投与する。そして、後日、水温の低下を明らかに確認したうえで栄養塩類の添加量を増加させることをいう。28一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には被処理水の滞留時間を減少させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことが望ましい。その調整方法は、図23または20にて述べている適宜の間隔にて用意した相関グラフを引用して被処理水の滞留時間を減少させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間を減少させるように調整する。29上記28での、その温度の昇温期には被処理水の滞留時間を減少させて適正滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うこと、とは、上記25と同様に被処理水の温度が一時的に下がったとしても、被処理水の滞留時間を増加させるような調整は行わず、水温が下がる前の滞留時間を適正な滞留時間として継続させる。そして、後日、水温の上昇が明らかに確認したうえで適正な滞留時間へと減少させるように調整することをいう。30前記28,29の被処理水の温度上昇は、冬から春、春から夏に向って徐々にではあるが上昇昇温期する。その上昇につれて、適正滞留時間を5時間、場合によっては3時間程度まで水温の測定と除去効果の確認を繰り返しながら行う。31被処理水の温度の降温期には、被処理水の滞留時間を増加させて適性滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うことが望ましい。その調整方法は、図23または20にて述べている適宜の間隔にて用意した相関グラフを引用して被処理水の滞留時間を増加させて適性滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間を増加させるように調整する。32上記31での、被処理水の温度の降温期には、被処理水の滞留時間を増加させて適性滞留時間とする場合にのみ、その滞留時間の調整を行うこと、とは、上記29と逆に、被処理水の温度が一時的に上昇したとしても、被処理水の滞留時間を減少させるような調整は行わず、水温が上昇する前の滞留時間を適正な滞留時間として継続させる。そして、後日、明らかに水温の低下を確認したうえで適正な滞留時間へと増加させるように調整することをいう。33一年を冬から夏に向かって被処理水の温度が上昇する昇温期と夏から冬に向かって被処理水の温度が下降する降温期とに分けて、その温度の昇温期には栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させるように調整を行うことが望ましい。その調整方法は、図16~18または図23および20にて述べている適宜の間隔にて用意した相関グラフを引用して栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させるように調整する。34上記33での、その温度の昇温期には栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を減少させるように調整を行うこと、とは、上記25と同様、被処理水の温度が一時的に下がったとしても、栄養塩類の実添加量や被処理水の滞留時間を増加させるような調整は行わず、水温が下がる前の添加量や滞留時間を適正な添加量や滞留時間として継続させる。そして、後日、水温の上昇が明らかに確認したうえで適正な栄養塩類の添加量や滞留時間となるように減少させる調整をいう。35上記34での適正な栄養塩類の添加量や滞留時間へと調整する手段として、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間を同時に減少させることもあれば、栄養塩類の添加量と滞留時間のうちのいずれか一方のみを減少させて調整することもある。36被処理水の温度の降温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加させるように調整を行うことが望ましい。その調整方法は、図16~18または図23および20にて述べている適宜の間隔にて用意した相関グラフを引用して栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加するように調整する。37上記36での、被処理水の温度の降温期には、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加させる場合にのみ、その添加量と滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方を増加させるように調整を行うこと、とは、上記34と逆に、被処理水の温度が一時的に上昇したとしても、栄養塩類の実添加量や被処理水の滞留時間を減少させるような調整は行わず、水温が下がる前の添加量や滞留時間を適正な添加量や滞留時間として継続持続させる。そして、後日、水温の低下を明らかに確認したうえで適正な栄養塩類の添加量や滞留時間となるように増加させる調整をいう。38上記37における、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間の双方もしくはそのいずれか一方とは、上記35での説明同様に、栄養塩類の実添加量と被処理水の滞留時間を同時に調整することもあれば、栄養塩類の添加量と滞留時間のうちのいずれか一方を調整することをいう。39上記繰り返しによって、一年のうちで月次平均水温が最高の水温25°C程度となる7~8月頃には、除去施設に取り込む被処理水は15000m3/日まで増加させて、硝酸態窒素除去率を50とするために、滞留時間は5hr、石鹸添加量は6.6g/m3まで減じることとなる図19参照。40これらの調整は、被処理水の温度と処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度必ずしも必須ではないおよび処理後の被処理水の硝酸態窒素濃度除去効果の確認を定期的に測定しつつ、長期天気予報も考慮しながら脱窒菌の馴養時間が確保できるように徐々にまたは段階的に行うものとする。41被処理水の温度のピークは8~9月にかけて現れるが、以後は夏から秋、秋から冬に向って徐々に水温の低下傾向を示す。水温測定値が低下する時期降温期には、脱窒菌の代謝働きも徐々にではあるが鈍くなってくるので、水温の上昇時期昇温期とは逆に石鹸の添加量や滞留時間あるいは石鹸の添加量と滞留時間の双方を増加させながら硝酸態窒素除去率の目標を維持できるように調整する。42表4での月別除去計画では、栄養塩類の添加量は6.6g/m3~18.5g/m3の範囲にて調整する計画をしている。また、滞留時間は5hr~10hrの範囲にて調整するように計画している。この調整には、被処理水の温度と処理前の被処理水の硝酸態窒素濃度必ずしも必須ではないおよび処理後の処理水の硝酸態窒素濃度除去効果の確認を測定しつつ、長期天気予報も考慮しながら脱窒菌の馴養時間が確保できるように徐々にまたは段階的に調整することが望ましい。なお、この時に、図23および図23の変形として、硝酸態窒素の除去率を30としたときにおける被処理水の温度と滞留時間と添加量との相関グラフが用意されていると、これらの調整が容易に可能となる。43冬から夏に向かっての被処理水の温度上昇期昇温期と夏から冬に向かっての温度下降期降温期に滞留時間を変更することになるが、滞留時間10hrと7.5hrとの相互間での変更条件水温は15°C前後14~16°Cとすることが望ましい。また、滞留時間7.5hrと5hrとの相互間での変更条件水温は20°C前後19~21°Cとすることが望ましい。さらに、滞留時間5hrと3hrとの相互間での変更条件温度は23°C前後22~24°Cとするが、必ずしも3hrに拘る必要もなく、基準の5hrのままでも良い。44しかし、脱窒菌の馴養時間を考えると、水温の測定値が所定の温度条件になっても菌の馴養を考慮して、一週間程度持続した後に再度測定値を確認した上で条件変更を行うことが好ましい。45既往のデータによれば、5月末~9月頃までは、水温が20°Cを超えた中20°C~25.2°Cで、水温の上下を繰り返し脱窒菌が安定して活性化している安定期なので、滞留時間は5時間に固定して、栄養塩類の添加量を調整して除去率を確保する方が望ましい。滞留時間3hr、5hr、7.5hr、10hrにおける時期的な望ましい適応範囲を表7に示す。なお、表7は実験における使用濾材空隙率40の礫状濾材を用いた場合のものである。46年間を通じて被処理水の温度が5~26°Cと大きく変動したとしても、硝酸態窒素の除去率は30から50超える確認実験にて採水時の最高除去率は99が得られている除去効果を通年的に得ることができる。47従来の技術では、被処理水の水温が15°C以下、特に10°Cを下回る水温では被処理水の生物学的除去には適さないとされてきたが、滞留時間を大きくし、脱窒菌の栄養塩類である石鹸の投与量を適切に調整することにより、水温が5°Cまでの被処理水の生物学的除去すなわち硝酸態窒素の除去が可能となる。48被処理水の硝酸態窒素濃度が低い場合には、窒素化合物の除去は困難とされてきたが、本技術では加重平均窒素濃度が6.58mg/L10mg/L以下と低濃度の硝酸態窒素の除去が可能となった。49これまでの説明は先の実験結果から得られた成果の応用によるものである。実験結果とは、礫状の濾材による空隙率40時に得られた結果であって、その濾材をひも状濾材等に変更することにより微生物の接触面積が大きく変化することとなり、その効果はより顕著となる。つまり、除去効果と空隙率微生物の接触面積とはほぼ比例することは知られていることであり、二次的効果として滞留時間の短縮が可能となることで除去施設規模を1/3~1/5程度に小さくすることが可能となる。ここに言うひも状濾材とは、例えば特許第3667089号公報に記載されているように、微生物である脱窒菌の付着のための担持能力に優れた三次元立体形状の繊維編成体のことである。ひも状濾材は、例えば短繊維または撚り繊維を幾重にもループ状に編み込んで糸状体またはひも状体の繊維集合体として三次元立体形状としたもので、空隙率が飛躍的に大きい点に特徴があり、図1,2の処理槽1の内部で被処理水に浸漬しても所定の三次元立体形状を自己保持して、処理槽1の内部において脱窒菌の担持体担体として機能するものである。このひも状濾材を用いた場合の滞留時間3hr、5hr、7.5hrにおける時期的な望ましい適応範囲を表8に示す。50ちなみに、礫状の濾材による空隙率40時における微生物の接触面積に対して、ひも状濾材を用いた場合の接触面積は概ね50~100倍となる。この接触面積の大きさが微生物の個体数と比例することは知られていることであり、その微生物の個体数と除去効果は比例する。51先の実験での栄養塩類には石鹸を用いたが、栄養塩類としては石鹸に限られるものではなく、例えばステアリン酸やオレイン酸等に代表される脂肪酸やその金属塩、メタノールやエタノール等に代表される水素供与体、または除去施設にて発生する余剰汚泥有機性汚泥などを栄養塩類として用いることも可能である。52本実施例では、硝酸態窒素の除去について述べたが、本発明は窒素化合物全般に応用できる。53また、被処理水は閉鎖性水域に流入する河川水や地下水に限るものではなく、工場等での窒素化合物が含まれる廃水液の浄化や、それらが地下へ浸透して地下汚染の原因となっている地下水への応用も可能であることは言うまでもない。"