有機物含有液の処理方法、及び有機物含有液の処理剤
【課題】アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する有機物含有液を効率的に処理することができる、有機物含有液の処理方法及び処理剤を提供すること。
【解決手段】金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する、有機物含有液の処理方法、並びに当該微生物を含む、有機物含有液の処理剤。
【解決手段】金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する、有機物含有液の処理方法、並びに当該微生物を含む、有機物含有液の処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物含有液の処理方法として、種々の微生物を含有する活性汚泥と有機物含有液とを混合して得られた生物処理液を曝気するとともに、該生物処理液に浸漬させた濾体を用いて生物処理液から濾液を濾過分離して該濾液を排出する方法が周知である。
【０００３】
特許文献１では、窒素含有排水から窒素を除去するために、Nitrosomonas属の細菌等を用いて硝化を行うとともに、Hyphomicrobium属の細菌等を用いて脱窒を行う技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、Leptothrix属の細菌等を用いて有機性廃水の好気的処理を行う技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３では、Lysobacter属の細菌等を用いて、養魚池の飼育水中の有機性物質の酸化処理を行う技術が開示されている。
【０００６】
特許文献４では、Legionella属の細菌等を用いて、廃水中のタンパク質を分解する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献５では、Pandoraea属の細菌等を用いて、排水中の女性ホルモン物質を分解する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献６では、Thauera属の細菌等を用いて、揮発性炭化水素であるトルエンを分解する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６３５９５号公報
【特許文献２】特開平７−６０２７６号公報
【特許文献３】特開昭６４−４２９４号公報
【特許文献４】特開平０９−２７６８９５号公報
【特許文献５】ＷＯ２００６／０９０７８０号公報
【特許文献６】特開２００５−１３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
有機物含有液、特にメッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液は、通常、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する。しかしながら、従来技術では、有機物含有液中のかかる成分を効率的に分解することが困難であることが予想される。
【００１１】
さらに有機物含有液の処理においては、該有機物含有液の処理効率を高めるとともに、高い処理効率を維持することが求められている。しかしながら、従来技術ではこれらの要求を同時に満たすことができないことが予想される。
【００１２】
本発明の目的は、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する有機物含有液を効率的に処理することができる、有機物含有液の処理方法及び処理剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る有機物含有液の処理方法は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する。
【００１４】
本発明に係る有機物含有液の処理剤は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物を含む、有機物含有液の処理剤であって、Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を有機物含有液の処理方法に具体化した実施形態を詳細に説明する。本発明に係る処理方法の対象である有機物含有液は、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する液体であれば特に限定されない。さらに、各種金属イオン、特に２価の金属イオンを含有する有機物含有液も本発明の処理方法の対象である。
【００１７】
有機物含有液の具体例としては、例えばメッキ工場、プリント基板工場等から排出される廃液、基板洗浄廃液、メッキ浴に関わる廃液（触媒付与、銅メッキ、ニッケルメッキ、金メッキ）、エッチング廃液、酸化還元剤含有廃液、食品加工工場廃液、生活排水、及び屎尿が挙げられる。基板洗浄廃液は、有機物として例えば洗浄用の薬品、浴調整剤を含有している。本願において、メッキ工場、プリント基板工場等から排出される廃液、基板洗浄廃液、メッキ浴に関わる廃液、エッチング廃液、及び酸化還元剤含有廃液を「脱脂剤含有液」とも称する。本発明に係る処理方法は、一種類の有機物含有液だけでなく、複数種類の有機物含有液の混合物も処理することができる。
【００１８】
本願における有機物としては、例えばケトン、アミド系化合物、メラミン系化合物、脂肪族系化合物、（ポリエーテルを含む）エーテル類、多糖類、スルフィド化合物、高級アルキルサルフェート化合物、アルキルチオサルフェート化合物、窒素含有アルキル化合物、及びリン酸化合物が挙げられる。より具体的には、例えばアセトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トルエンスルホンアミド、ポリオキシアルキレングリコール、ジプロピレングリコールエーテル、モノエタノールアミン、平均分子量６９６〜８７２のポリオクチルフェニルエーテル、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、炭素数１〜４のアルキル基を有するベンズイミダゾール、及び炭素数２０〜２２のアルキルサルフェートが挙げられる。有機物含有液は有機物として、これらの具体例の内の一種のみを含有してもよいし、複数種類を含有してもよい。
【００１９】
本願におけるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、ブタノール等が挙げられる。
【００２０】
本願におけるアミン系化合物としては、例えばトルエンスルホンアミド等が挙げられる。
【００２１】
有機物含有液が脱脂剤含有液、例えばメッキ工場廃液である場合、有機物含有液は、金属イオンとしてメッキ由来の銅イオン、ニッケルイオン、金イオン等を含有し得る。
【００２２】
本実施形態に用いられる活性汚泥としては、特に限定されないが、活性汚泥法を利用する廃水処理施設、例えば下水処理場やその他の産業廃棄物処理場等に由来する活性汚泥を利用することができる。
【００２３】
かかる活性汚泥を、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で馴養することにより、特定の細菌を含む微生物を含有する馴養化活性汚泥が得られる。かかる馴養化活性汚泥は、本実施形態の処理剤の一例、即ち有機物含有液を処理するための処理剤である。かかる処理剤を用いることにより、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する有機物含有液を処理することができる。
【００２４】
活性汚泥を馴養する期間としては、特に限定されないが、１ヶ月程度の期間が好ましい。活性汚泥を十分に馴養した後に、本実施形態の処理方法における所定の槽（例えば曝気槽）に馴養化活性汚泥が投入される。例えば、当該曝気槽が所定の馴養条件を満たす場合、馴養化活性汚泥を曝気槽に投入する代わりに、活性汚泥を曝気槽に投入してもよい。この場合、有機物含有液の処理と活性汚泥の馴養とが並行して行われることになる。上記の場合においては、馴養する期間をより短期間とすることができ、例えば、活性汚泥の曝気槽に投入後、１週間を馴養する期間として設定することができる。
【００２５】
馴養化活性汚泥の調製は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方を含有する溶液中で行われる。ここでの金属イオンとしては、例えばCu、Na、Mg、Al、K、Ca、Mn、Ni、Se及びSrが挙げられる。溶液中には、かかる金属イオンの一種類のみが含まれていてもよく、複数の種類が含まれていてもよい。かかる溶液は、金属イオン及び硫酸イオン以外にも、例えばBを含有してもよい。ここでの溶液としては、例えば脱脂剤含有廃液が好ましい例として挙げられる。
【００２６】
活性汚泥の馴養方法としては、例えば下水処理場等から入手した活性汚泥を、曝気操作が可能な槽（曝気槽）に投入する。次いで、当該曝気槽に、金属イオン及び／又は硫酸イオンを導入し、必要に応じてアルコール及び／又はアミン系化合物を含有する有機物含有液、好ましくはアルコール及び／又はアミン系化合物を含有する脱脂剤含有廃液を導入し、当該有機物含有液を生物処理しつつ馴養を行う、という方法が挙げられる。金属イオン及び硫酸イオンは、有機物含有液とは別に導入してもよいし、有機物含有液が金属イオン及び／又は硫酸イオンを含有することにより有機物含有液とともに導入してもよい。
【００２７】
本実施形態における馴養化活性汚泥中には、次のような細菌を含有する微生物が存在する。即ち、(A)Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、(B)Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種を含有する微生物が存在する。好ましくは、微生物は、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌又はPandoraea属の細菌を含有する。
【００２８】
馴養化活性汚泥の菌叢の解析方法としては、公知のクローン解析法又はDGGE法等が挙げられる。
【００２９】
馴養化活性汚泥についてのキノンプロファイルを求めて、当該馴養化活性汚泥の微生物学的なキャラクタライゼーションを行うことができる。キノンプロファイルを求める方法としては、公知の方法を利用することができる。
【００３０】
本実施形態の処理方法においては、例えば次のような処理フローを経て有機物含有液の処理が実施される。この場合、有機物含有液が金属イオンを含有するかどうかによって処理フローが異なる。
【００３１】
図１に示すように、有機物含有液（脱脂剤含有液）が金属イオンを含有する場合、例えば次のような処理フローを経て有機物含有液が処理される。この場合、曝気槽には別途調製された馴養化活性汚泥を投入してもよく、あるいは、曝気槽には活性汚泥を投入し、馴養と有機物含有液の処理とを同時に行ってもよい。
有機物含有液（脱脂剤含有液）→金属除去槽１→ｐＨ調整槽３→中継槽４→曝気槽５→濾過槽６→濾液を排出
【００３２】
有機物含有液（脱脂剤含有液）が金属イオンを含有しない場合、図２の貯留槽２を経由する処理フローに示すように、金属除去槽を省略することができる。例えば次のような処理フローを経て有機物含有液が処理される。この場合、曝気槽には別途調製された馴養化活性汚泥を投入してもよい。または、例えばｐＨ調整槽において有機物含有液に硫酸イオンを導入してもよい。この場合、曝気槽に導入される有機物含有液が硫酸イオンを含有することから、曝気槽には活性汚泥を投入して馴養と有機物含有液の処理とを同時に行ってもよい。
有機物含有液（脱脂剤含有液）→貯留槽２→ｐＨ調整槽３→中継槽４→曝気槽５→濾過槽６→濾液を排出
【００３３】
前記各槽について下記に説明する。以下においては、曝気槽には活性汚泥を投入して馴養と有機物含有液の処理とを同時に行った場合について説明する。
＜金属除去槽１＞
金属除去槽１では、金属イオンを含有する有機物含有液から金属イオンが除去される。金属イオンの除去手段としては、例えば水酸化処理（中和処理）、硫化処理、還元処理、キレート処理、及びイオン交換処理が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、互いに併用されてもよい。中和処理、硫化処理、還元処理、及びキレート処理では、金属イオンが金属塩として析出した後、該金属塩が凝集剤等により沈降し、次いで濾過等により有機物含有液から除去される。
【００３４】
後述する生物処理液に無機質粒子を容易に含有させることができることから、水酸化カルシウム等の無機イオン含有薬剤を金属除去槽１に添加することが好ましい。この場合、金属除去槽１での処理工程後の有機物含有液中に無機イオンが溶解していることから、後の処理工程で得られる生物処理液にも無機イオンが溶解している。生物処理液が無機イオンとしてカルシウムイオンを含有する場合、カルシウムイオンは空気の曝気により二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムとなる。その結果、生物処理液中に無機質粒子としての炭酸カルシウム粒子が形成される。
【００３５】
金属イオンとしての銅イオンを含有する有機物含有液が水酸化カルシウムを用いて中和処理される場合、銅イオンが水酸化銅として析出して有機物含有液から除去される。銅イオンをより効率的に除去して回収できることから、水酸化カルシウムと水酸化ナトリウムとを併用することが好ましい。
【００３６】
また、本実施形態においては、硫化水素ナトリウムを用いた硫化処理により有機物含有液中の金属イオンを除去することが、一つの好ましい態様として例示できる。この態様においては、有機物含有液のｐＨがアルカリ側に調整された後に硫化水素ナトリウムが添加されることが好ましく、ｐＨが９．０〜９．５に調整された後に硫化水素ナトリウムが添加されることがより好ましい。通常では有機物含有液のｐＨが酸性側で硫化処理が行われるが、この際には硫化水素が発生する。これに対し、本態様においては、有機物含有液のｐＨがアルカリ側に調整されることにより、硫化処理に伴う硫化水素が発生しなくなるという有利な効果が発揮される。更に、有機物含有液のｐＨを９．０以上にすることにより、ｐＨの安定した状態で調整することができる。また、有機物含有液のｐＨを９．５以下にすることにより、硫化処理によって生成される硫化銅からの銅イオンの解離を防止することができる。本態様における硫化水素ナトリウムの添加量としては、有機物含有液中の金属イオンの全量を硫化処理するのに必要な量の硫化水素ナトリウムに対して過剰な量、具体的には１．１倍量が好ましい。本態様における硫化処理の時間としては、例えば３０分間〜１時間である。
【００３７】
＜貯留槽２＞
有機物含有液が金属イオンを含有しない場合、前述した金属除去が不要であることから、有機物含有液は、所定量の有機物含有液をｐＨ調整槽３へ導入するために貯留槽２に貯留される。
【００３８】
＜ｐＨ調整槽３＞
ｐＨ調整槽３では、例えば金属イオンが除去された有機物含有液のｐＨが生物処理に適した範囲に調整される。具体的には、有機物含有液の２５℃におけるｐＨが好ましくは６〜９に調整される。ｐＨの調整には、例えば希塩酸、希硫酸、及び水酸化ナトリウム水溶液が使用される。例えば希硫酸を用いて有機物含有液のｐＨが調整されると、有機物含有液に硫酸イオンが含有される。ｐＨ調整槽３においては、有機物含有液のｐＨ以外のパラメータが生物処理に適した範囲に調整されなくてもよい。この場合、後の処理工程の槽で、これらのパラメータを適切な範囲に調整することができる。
【００３９】
＜中継槽４＞
中継槽４では、一定量の有機物含有液を貯留することにより、曝気槽５への有機物含有液の導入量が安定した状態に保たれる。中継槽４には、馴養化活性汚泥中の微生物のための栄養剤が添加されてもよい。栄養剤の具体例としては、例えばマグネシウム化合物、ケイ素化合物、及び細菌培養の栄養剤が挙げられるが、これらは粉末状のままで中継槽４に添加される。栄養剤は中継槽４以外の処理槽、例えば曝気槽５及び濾過槽６で添加されてもよい。マグネシウム化合物、ケイ素化合物、及び細菌培養の栄養剤は、所定の割合で混合された状態で添加されてもよいし、別々に添加されてもよい。さらに、有機物含有液中の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、窒素、及びリンの割合が経時的に変動して不均一である場合には、リン酸化合物、アンモニウム化合物を添加して有機物含有液中のＢＯＤ、窒素及びリンの割合を安定化させることが好ましい。
【００４０】
前記貯留槽２、ｐＨ調整槽３及び中継槽４は必要に応じて設けられる槽であり、省略されてもよい。また、例えばｐＨ調整槽３を省略して中継槽４がｐＨ調整槽３の役割を併用してもよく、あるいはｐＨ調整槽３と中継槽４との順序が入れ替わってもよい。
【００４１】
＜曝気槽５＞
曝気槽５では、有機物含有液と馴養化活性汚泥とが曝気雰囲気下で混合される。このとき、馴養化活性汚泥中の微生物の作用により、有機物含有液の有機物が生物処理される。曝気槽５の数は限定されておらず、複数の曝気槽５が設けられてもよい。この場合、各曝気槽５は直列に接続されてもよいし、互いに並列に接続されてもよい。複数の曝気槽５が設けられている場合、本願における曝気槽５内の生物処理液に関するパラメータ（例えば、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ、ｐＨ、温度、ＯＲＰ、ＤＯ、粘度及び曝気量等）は複数の曝気槽５の内の一部の曝気槽５のみに適用されてもよいし、全ての曝気槽５に適用されてもよい。
【００４２】
曝気槽５内には馴養化活性汚泥が導入されている。そして、中継槽４から有機物含有液が曝気槽５内に導入されて馴養化活性汚泥と混合され、生物処理液が得られる。即ち、生物処理液は有機物含有液と馴養化活性汚泥との混合液である。曝気槽５内の生物処理液は、例えば散気式曝気により曝気されるとともに撹拌される。この曝気および撹拌によって、生物処理液を構成する有機物含有液中の有機物は、馴養化活性汚泥中の前記微生物の作用により好気的に生物処理される。曝気８では空気が用いられてもよいし、任意のガスが選択的に用いられてもよい。
【００４３】
無機イオン含有薬剤、例えば水酸化カルシウムを用いて金属除去が行われた有機物含有液由来の生物処理液は、無機イオンとしてカルシウムイオンを含有している。このカルシウムイオンは、空気を用いた曝気により、空気中の二酸化炭素と反応して溶媒（例：水）に対する溶解性が低い無機物質を形成し、生物処理液中に無機質粒子が形成される。このとき、曝気による生物処理液の撹拌により、生物処理液中に微細な無機質粒子が形成される。
【００４４】
有機物含有液中の有機物の生物処理は、前記微生物による処理に加えて、該微生物以外の微生物を用いた好気的な処理又は嫌気的な処理が行われてもよいし、好気的な処理と嫌気的な処理とが併用されてもよい。無機イオンを含有する有機物含有液が嫌気的に処理される場合、例えば有機物含有液を嫌気的に生物処理した後に生物処理液を曝気して該生物処理液中に無機質粒子を形成させることができる。
【００４５】
曝気槽５における生物処理液のＭＬＳＳの好ましい下限値としては３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは４０，０００ｍｇ／Ｌであり、さらに好ましくは４５，０００ｍｇ／Ｌである。また、生物処理液のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは１２０，０００ｍｇ／Ｌであり、さらに好ましくは１１０，０００ｍｇ／Ｌある。本願において、ＭＬＳＳはＪＩＳ Ｋ ０１０２において汚濁物質として規定された値を称する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましい。生物処理液における馴養化活性汚泥の割合が過剰に高くなって適切な生物処理の状態を維持することができなくなることを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましい。即ち、ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、有機物含有液の処理効率を高めるとともに適切な生物処理の状態を維持できる。
【００４６】
本願における生物処理液のＭＬＳＳの下限値および上限値は、有機物含有液の処理期間における生物処理液のＭＬＳＳの測定値の下限値および上限値のことである。従って、例えば有機物含有液の処理の立ち上げ時、各槽のメンテナンス時等の期間の生物処理液のＭＬＳＳについては除外される。
【００４７】
曝気槽５における生物処理液の、ＭＬＳＳに対する汚泥有機性浮遊物質量（ＭＬＶＳＳ）の割合（ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ）の好ましい下限値は、好ましくは０．２であり、より好ましくは０．２５である。また、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は、好ましくは０．５であり、より好ましくは０．４である。本願において、ＭＬＶＳＳは、ＭＬＳＳのうちＪＩＳ Ｋ０１０２において強熱減量として規定された値を称する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましい。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合が過剰に高くなって適切な生物処理の状態を維持することができなくなることを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましい。即ち、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができるとともに適切な生物処理の状態を容易に維持できる。
【００４８】
本願における生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値および上限値は、有機物含有液の処理期間における生物処理液のＭＬＳＳ及びＭＬＶＳＳの測定値により算出されたＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値および上限値のことである。従って、例えば有機物含有液の処理の立ち上げ時、各槽のメンテナンス時等の期間の生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳについては除外される。
【００４９】
曝気槽５内の生物処理液は、無機質粒子を含有してもよいし含有していなくてもよい。無機質粒子は、生物処理液中の溶媒に対する溶解性が低いとともに馴養化活性汚泥による有機物含有液の生物処理に対して不活性を有するものが好ましい。無機質粒子としては、例えば炭酸カルシウム粒子、硫酸カルシウム粒子、及びケイ素化合物粒子が挙げられる。無機質粒子は、生物処理液中の無機イオン由来のものでもよいし、系外から生物処理液中に添加されたものでもよい。
【００５０】
生物処理液の２５℃における好ましいｐＨの範囲は、無機質粒子の溶媒に対する溶解性を低く抑えるとともに有機物含有液の処理効率を高める観点から、好ましくは６．０〜９．０であり、より好ましくは６．５〜８．５であり、さらに好ましくは７．０〜８．５であり、より好ましくは７．５〜８．０である。生物処理液のｐＨをかかる範囲に設定することにより、無機質粒子の溶解による消失を防止するとともに有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。ｐＨの調整には、例えば希塩酸、希硫酸、及び水酸化ナトリウム水溶液が使用される。
【００５１】
生物処理液の好ましい温度の範囲は、好ましくは１０〜５５℃であり、より好ましくは２５〜３７℃である。生物処理液の温度をかかる範囲に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。
【００５２】
生物処理液の酸化還元電位（ＯＲＰ）は特に限定されないが、その下限値は、好ましくは−５０ｍＶであり、より好ましくは０ｍＶである。また、ＯＲＰの上限値は、好ましくは２５０ｍＶであり、より好ましくは１５０ｍＶである。酸化還元電位の下限値及び上限値をかかる値に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。生物処理液の酸化還元電位は、例えば５重量％の過酸化水素水を添加することにより調整される。
【００５３】
生物処理液の溶存酸素量（ＤＯ）は特に限定されないが、好ましくは１〜８ｍｇ／Ｌである。生物処理液の溶存酸素量をこの範囲に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。
【００５４】
生物処理液の２５℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは２０〜２００ｍＰａ・ｓである。生物処理液の粘度は主に生物処理液中の馴養化活性汚泥濃度に由来する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。生物処理液の撹拌および曝気を容易に実施する観点から、生物処理液の粘度は２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。即ち、生物処理液の粘度を前記範囲に設定することにより、有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができるとともに、適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００５５】
曝気槽５における曝気量としては、例えば養順に用いる槽の底面積（ｍ2）当たり、好ましくは３〜７ｍ3／ｈｒであり、より好ましくは４〜５ｍ3／ｈｒである。曝気槽５における曝気量をかかる範囲に設定することにより、曝気槽５中の適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００５６】
＜濾過槽６＞
濾過槽６では、当該濾過槽６に設けられた濾体７を用いて、生物処理液を馴養化活性汚泥と濾液とに濾過分離する。濾過槽６においても生物処理液中の馴養化活性汚泥による有機物含有液の生物処理が進行する。曝気槽５と濾過槽６とが一つの処理槽で併用されてもよい。また、濾過槽６の数は限定されておらず、複数の濾過槽６が設けられてもよい。複数の濾過槽６が設けられている場合、本願における濾過槽６内の生物処理液に関するパラメータ（例えば、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ、ｐＨ、温度、ＯＲＰ、ＤＯ、粘度、曝気量及び固形成分の粒径等）は複数の濾過槽６の内の一部の濾過槽６のみに適用されてもよいし、全ての濾過槽６に適用されてもよい。
【００５７】
濾過槽６内には、例えばオーバーフローにより曝気槽５内の生物処理液が導入される。濾過槽６内には、生物処理液から濾液を濾過分離するための濾体７が設けられている。濾体７の少なくとも一部は生物処理液に浸漬されており、例えば濾体７に接続された配管に設けられたポンプの吸引により、濾液が馴養化活性汚泥から分離されて系外に排出される。生物処理液の濾過分離は、連続的または間欠的に行われる。濾体７は生物処理液を濾過分離することができるものであれば特に限定されず、濾体７として例えば浸漬膜が挙げられる。浸漬膜が用いられる場合、複数の浸漬膜が組み合わされてユニットを構成し、該ユニットが生物処理液中に浸漬されてもよい。
【００５８】
濾体７を構成する浸漬膜の材質は特に限定されず、材質として例えばポリエチレン、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロース、及びこれらの誘導体等が挙げられる。膜分離性能および膜汚染防止効果の観点から、浸漬膜の表面に親水化処理が施されることが好ましい。浸漬膜の形状として、例えば中空糸膜、管状（チューブラー）膜、及び平膜が挙げられる。
【００５９】
浸漬膜の平均孔径は、好ましくは０．０５〜０．５μｍであり、より好ましくは０．０８〜０．４μｍである。浸漬膜の平均孔径をかかる範囲に設定することにより、生物処理液からの濾液を濾過分離を容易に行うことができる。
【００６０】
濾過槽６内の生物処理液は、例えば散気式曝気により、曝気されるとともに撹拌されている。これにより、生物処理液中の無機質粒子は濾過槽６内を循環する。更に、生物処理液中の有機物が、馴養化活性汚泥中の微生物の作用により更に生物処理される。曝気８は、例えば濾体７の下方から行われる。
【００６１】
濾過槽６における曝気量は、例えば濾過槽底面積（ｍ2）当たり、好ましくは５〜１０ｍ3／ｈｒであり、より好ましくは６〜８ｍ3／ｈｒである。濾過槽６における曝気量をかかる範囲に設定することにより、濾体７の表面を該濾体７の下方からの曝気により洗浄することができるとともに濾過槽６中の適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００６２】
濾過槽６内の生物処理液のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは４０，０００ｍｇ／Ｌである。また、生物処理液のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは１２０，０００ｍｇ／Ｌである。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌである。生物処理液における馴養化活性汚泥の割合が過剰に高くなって濾体７の目詰まりが発生することを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌである。即ち、ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、生物処理液の処理効率を高めることができるとともに高い処理効率を維持できる。
【００６３】
ＭＬＳＳの上限値及び下限値を前記値に維持する方法としては、例えば必要に応じて馴養化活性汚泥を曝気槽に返送する方法、別途に設けた汚泥貯留槽へ馴養化活性汚泥を引き抜く方法、及び新たな馴養化活性汚泥を追加する方法が挙げられる。
【００６４】
濾過槽６内の生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましく、より好ましくは０．２５である。また、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましく、より好ましくは０．４である。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、生物処理液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましい。生物処理液における無機質粒子の割合を十分に確保して濾体の性能を維持させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましい。即ち、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、生物処理液の処理効率を効果的に高めることができるとともに高い処理効率を維持できる。
【００６５】
濾過槽６内の生物処理液中のその他の各種パラメータ、具体的には２５℃におけるｐＨ、温度、酸化還元電位、溶存酸素量、及び粘度についての、好ましい範囲及び好ましい理由は、曝気槽５でのそれと同じである。
【００６６】
濾過槽６内の生物処理液は無機質粒子を含有してもよい。無機質粒子を含有する場合、生物処理液は、少なくとも濾過分離の直前に無機質粒子を含有することとなる。無機質粒子は生物処理液中の無機イオン由来のものでもよいし、系外から生物処理液中に添加されたものでもよい。
【００６７】
生物処理液の濾過分離の進行に伴い、濾体７の表面上に馴養化活性汚泥が堆積して濾体７が目詰まりを起こし、該濾体７の濾過性能が低下するおそれがある。本実施形態では、堆積した馴養化活性汚泥は濾体７の下方からの曝気により濾体７の表面から掻き落とされる。本実施形態では更に、濾過槽６内の生物処理液中に無機質粒子を含有させることにより、高いＭＬＳＳに起因する有機物含有液の高い処理効率を維持することができる。これは、以下の理由によるものと推察される。即ち、生物処理液中の無機質粒子は、生物処理液の曝気により、該処理液が収容された濾過槽６内を循環している。この循環している無機質粒子が、濾体７の表面上に過剰に堆積した馴養化活性汚泥に衝突して該馴養化活性汚泥を濾体７の表面から掻き落とす。その結果、濾体７の表面上に馴養化活性汚泥が過剰に堆積することが抑制される。そのため、濾体７の濾過性能を維持して長期間（例えば６〜１２ヶ月間）に亘って濾体７の洗浄や交換を行うことなく、高いＭＬＳＳに起因する有機物含有液の高い処理効率を維持することができる。よって、曝気槽５及び濾過槽６の容積を小さくすることができ、有機物含有液の処理装置全体の小型化が可能となる。
【００６８】
無機質粒子の形状は、好ましくは針状である。この場合、濾体７の表面上に堆積した馴養化活性汚泥を効果的に掻き落とすことができる。無機質粒子の形状が針状であるとは、次のようにして定義される。即ち、針状の無機質粒子とは、例えば微分干渉顕微鏡にて生物処理液を観察した際に、先端が尖った円錐形、棒状等の一方向に延びる形状が観察される粒子のことである。また、形成される無機質粒子は、複数の粒子からなる凝集体であってもよい。
【００６９】
濾過槽６内における生物処理液の固形成分の粒径は特に限定されないが、例えば個数基準のメディアン径は０．３〜４．０μｍが好ましい。さらに当該粒径の体積基準のメディアン径は１５〜６０μｍが好ましい。固形成分の一種である無機質粒子による馴養化活性汚泥の掻き落としを効果的に行うという観点から、固形成分のメディアン径は個数基準で０．３μｍ以上、又は体積基準で１５μｍ以上であることが好ましい。曝気により無機質粒子を十分に撹拌させる観点から、生物処理液の固形成分のメディアン径は個数基準で４．０μｍ以下、又は体積基準で６０μｍ以下であることが好ましい。即ち、生物処理液の固形成分のメディアン径を前記範囲に設定することにより、濾体の濾過性能を維持して生物処理液の高い処理効率を容易に維持することができる。本願において、生物処理液の固形成分の粒径の測定は、槽から採取された生物処理液をイオン交換水で希釈して試料を調製し、レーザー回折法を利用して該試料の粒度分布を測定することにより実施される。
【００７０】
濾過槽６内における生物処理液の固形成分の１０％粒径は、個数基準で好ましくは０．１〜２．５μｍであり、体積基準で好ましくは５．０〜１５μｍである。また、固形成分の９０％粒径は、個数基準で好ましくは０．５〜１５μｍであり、体積基準で好ましくは５０〜２３０μｍである。固形成分の各粒径を前記範囲に設定することにより、濾過性能を効果的に維持することができる。固形成分の１０％粒径及び９０％粒径は、上記の固形成分の粒径の測定と同様にして求められる。
【００７１】
有機物含有液の処理の際には、必要に応じて濾過槽６内の馴養化活性汚泥が曝気槽５内に返送される。その際、馴養化活性汚泥とともに無機質粒子も返送される。そのため、濾過槽６内における無機質粒子及び生物処理液の固形成分に関する好ましい範囲を曝気槽５における無機質粒子および生物処理機の固形成分に適用してもよい。
【００７２】
生物処理液の濾過分離が長期間に亘ると、濾体７の表面に無機質粒子と馴養化活性汚泥とが付着する。このとき、濾体７の表面に馴養化活性汚泥が付着し、該馴養化活性汚泥上に無機質粒子が付着すると推察される。濾体７の表面に無機質粒子と馴養化活性汚泥とが付着したときには、濾体７を濾過槽６から取り出し、例えば濾体７を水洗することにより該濾体７の表面から無機質粒子と馴養化活性汚泥とを除去することが好ましい。濾体７の水洗の際、馴養化活性汚泥上の無機質粒子が濾体７の表面に付着した馴養化活性汚泥を掻き落としながら除去される。このため、無機質粒子と馴養化活性汚泥とが濾体７の表面から効率的に除去される。濾体７の水洗後、該濾体７の表面を更に洗浄するために、濾体７を例えば塩酸に浸漬する。洗浄後の濾体７は生物処理液に再度浸漬される。
【００７３】
本実施形態においては、濾過槽は必須の槽ではない。例えば、濾過槽の代わりに汚泥の沈殿槽が設けられてもよい。沈殿槽が設けられる場合、この沈殿槽において汚泥が沈降して処理水と分離され、当該処理水が排出される。沈降した汚泥は曝気槽に返送される。沈殿槽についての各条件は、濾過槽についての各条件をそのまま適用することができ、濾過槽についての説明を沈殿槽について読み替えることができる。
【００７４】
本実施形態によって処理された濾液は、下水、公共水域等に放流するに適した水質となっている。「下水、公共水域等に放流するに適した水質」とは、地域等により基準が異なる場合もあるが、例えば、２００５年時点における日本国岐阜県大垣市の下水放流基準〔ｐＨ：５．０〜９．０、ＢＯＤ：（河川放流ＢＯＤ＋２×懸濁浮遊物質量）６００ｍｇ／Ｌ以下、全窒素量（Ｔ−Ｎ）：２４０ｍｇ／Ｌ以下、全リン量（Ｔ−Ｐ）：３２ｍｇ／Ｌ以下〕の条件を満たす水質等が挙げられる。
【実施例】
【００７５】
次に、実施例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。本実施例で用いられた処理装置は、雨水等が流入しないように専用の施設内に設けられた。
【００７６】
活性汚泥の入手
日本国岐阜県大垣市内の下水処理場において、活性汚泥法を利用して一般の下水処理を行っている曝気槽より、活性汚泥を入手した。入手した活性汚泥を、下記に示すように、そのまま本実施形態の処理装置の曝気槽に投入した。
【００７７】
以下の実施例においては、次の条件で、対象物のクローン解析及びDGGEを行った。
【００７８】
＜クローン解析＞
解析対象の汚泥からDNAを抽出した後、例えば、下記のプライマーを用いたPCRにより、バクテリア（真正細菌）、およびアーキア（古細菌）由来の16S rRNA遺伝子を増幅した。
【００７９】
・真正細菌特異的ユニバーサルプライマー
配列（５’→３’）
フォワード：agagtttgatcmtggctcag（名称２７ｆ；配列番号：１）
リバース：acgggcggtgtgtac（名称Ｂａｃ１３９２Ｒ；配列番号：２）
・古細菌特異的ユニバーサルプライマー
配列（５’→３’）
フォワード：ttccggttgatccygccgga（名称Ａｒｃｈ２１Ｆ；配列番号：３）
リバース：ggttaccttgttacgactt（名称１４９０Ｒ；配列番号：４）
【００８０】
上記で得られたＰＣＲ増幅産物をクローニングし、１サンプルにつき約１００クローンのシークエンス解析を実施した。シークエンス解析用プライマーは上記２７ｆとＡｒｃｈ２１Ｆを使用し、16S rDNAの塩基配列を解読した。得られた配列情報に基づいてBLAST検索を実施し、クローン毎に近縁な細菌種を検索した。データベースとしては、国際塩基配列データベース(GenBank/DDBJ/EMBL)を用いた。
【００８１】
＜DGGE＞
MORA-EXTRACT（極東製薬）を用いてサンプルからDNAを抽出した後、下記のプライマーを用いたPCRにより、PCR産物を得た。
【００８２】
・真正細菌200bp増幅用プライマー
配列（５’→３’）
フォワード：cgcccgccgcgcgcggcgggcggggcgggggcacgggggg-cctacgggaggcagcag（名称ＧＣ−３４１ｆ；配列番号：５）
リバース：attaccgcggctgctgg（名称ＧＣ−５３４ｒ；配列番号：６）
・古細菌200bp増幅用プライマー
配列（５’→３’）
フォワード：cgc ccg ccg cgc ccc gcg ccc gtc ccg ccg ccc ccg ccc g-acg ggg ygc agc agg cgc ga（名称ＧＣ−３４４ｆ；配列番号：７）
リバース：tta ccg cgg cng ctg（名称ＧＣ−５１９ｒ；配列番号：８；ここで、ｎはイノシンである。）
【００８３】
上記PCR産物を用いて、以下の条件でDGGEを行った。
変性剤濃度勾配：２５％→６５％
ポリアクリルアミドゲル濃度：８％
泳動条件：電圧１００V、１２時間泳動
DGGEマーカー：DGGE Marker I（ニッポンジーン社）
DGGE装置：Dcode DGGEコンプリートシステム（BIO RAD社）
【００８４】
PCR-DGGE解析により得られるバンドを切り出して、当該バンドからDNAを抽出した後、塩基配列の解析を行った。解析の際に使用したプライマーは前記プライマーと同じものを用いた。次いで、得られたデータについて、国際塩基配列データベース(GenBank/DDBJ/EMBL)、及びアポロンDB-BA4.0（商標）を用いるBLAST検索を行った。
【００８５】
さらに以下の実施例においては、馴養化活性汚泥についてのキノンプロファイルを求めた。具体的な測定条件を次に示す。
キノンの抽出：下記文献１に従ってサンプルからキノンの抽出を行った。
キノンの測定：ウォーターズ高速液体クロマトグラフ（日本ウォーターズ、HPLC system:Waters 600 series）を用いた。
標準試料：ユビキノン（Q-6、Q-7、Q-8、Q-9、及びQ-10）と、ナノキノン（MK-6、MK-7、MK-8、MK-9、及びMK-10）とを含むユビキノン、ナノキノン混合標準試料と、ナノキノン（MK-8(H2)、MK-8(H4)、MK-9(H2)、MK-9(H4)、MK-9(H6)、MK-9(H8)、及びMK-10(H4)）を含むナノキノン（水素飽和型）混合標準試料を用いた。
キノン分子種の帰属：下記文献２に従いキノン分子種の帰属を行った。
文献１：HIRAISHI, (A.): Respiratory quinone profiles as tools for identifying different bacterial populations in activated sludge, J. Gen. Appl. Microbiol. 1998, 34. 39-56.
文献２：山田雄三、倉石衍．ユビキノンとナノキノン．駒形和男（編）微生物の化学的分類実験法，１９８２，１４３−１５５．学会出版センター，東京．
【００８６】
実施例１
図２に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例１における曝気槽５は２槽であった。実施例１では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液(1)と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液(1')とを用いた。
【００８７】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液(1)を処理した。即ち、脱脂剤含有液(1)を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム、希硫酸、及び高分子凝集剤（アニオン性高分子凝集剤）を用いた中和反応、並びにキレート剤を用いたキレート反応を利用して、脱脂剤含有液(1)から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液(2)をｐＨ調整槽３に導入した。
【００８８】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液(1')を処理した。即ち、脱脂剤含有液(1')を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液(2')をｐＨ調整槽３に導入した。
【００８９】
ｐＨ調整槽３では、各脱脂剤含有液(2)、(2')の混合を行った後、水酸化ナトリウム水溶液及び希硫酸を用いて脱脂剤含有液のｐＨを６．２〜８．０の間に調整した。これにより、脱脂剤含有液に硫酸イオンを導入した。次いで、ｐＨ調整後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【００９０】
中継槽４中の脱脂剤含有液(3)を第一曝気槽に１３３〜２０４ｍ3／日の割合で導入し、次いで第一曝気槽中の脱脂剤含有液(4)を第二曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は３００ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌し、第一曝気槽及び第二曝気槽の曝気量をそれぞれ２００ｍ3／ｈｒ以下とした。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。
【００９１】
第二曝気槽で曝気された生物処理液(4')を濾過槽６（容積：１５０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。濾過槽６の曝気量を２００ｍ3／ｈｒ以下とした。処理の間中、濾過槽６から各曝気槽に馴養化活性汚泥を返送した。
【００９２】
濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平均孔径：０．０８μｍ）のユニットから濾液(6)を吸引した。得られた濾液のｐＨを水酸化ナトリウム水溶液及び希硫酸を用いて７．６〜８．６に調整した後、濾液を排出した。
【００９３】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表１に示す。下記の各表において、“ＴＯＣ”欄の値は全有機炭素量を表し、“ＣＯＤ”欄の値は化学的酸素要求量を表し、“Ｃｕ”欄の値は銅イオンの含有量を表す。また、“Ｔ−Ｎ”欄の値は全窒素量を表し、“Ｔ−Ｐ”欄の値は全リン量を表し、“ＳＳ”欄の値は浮遊物質量を表し、“ＳＶ３０”欄の値は活性汚泥沈降率を表す。これらの測定は常法に従った。“粘度”欄の値は、東機産業株式会社製のＴＶＣ−５形粘度計を用いた２５℃のときの測定値を表し、“ｐＨ”欄の値は、２５℃のときの測定値を表す。
【００９４】
表１において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約５ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約５ヶ月間の平均値を示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
生物処理液(5)を微分干渉顕微鏡（オリンパス社製ＡＸ８０）により観察した。その結果、針状の無機質粒子を確認した。
【００９７】
生物処理液(5)のＸ線回折分析を行った。具体的には、採取した生物処理液(5)を自然乾燥させた後、Ｒｉｇａｋｕ社製Ｘ線回折装置RINT-TTRIIIを用いて測定した。その結果、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石）及び炭酸カルシウムの水和物を検出した。
【００９８】
生物処理液(5)の固形成分の粒度分布を、島津製作所製粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２０００Ｊを用いたレーザー回折法により測定した。その結果、体積基準では、１０％径が１１．９μｍであり、メディアン径（５０％径）が３６．３μｍであり、９０％径が８５．５μｍであった。また、個数基準では、１０％径が２．１２μｍであり、メディアン径（５０％径）が３．６６μｍであり、９０％径が９．７３μｍであった。
【００９９】
生物処理液(5)のＳＥＭ観察及び元素分析を行った。具体的には、採取した生物処理液(5)を遠心分離処理し、得られた沈殿物をエポキシ樹脂に包埋した。そして、包埋物の断面を研磨した後、ＪＥＯＬ社製走査電子顕微鏡ＪＳＭ−６４８０ＬＡ及びエネルギー分散型Ｘ線分析装置ＪＥＤ−２３００を用いて断面の観察及び分析を行った。その結果、複数の分析領域においてＣ、Ｏ及びＣａを主に検出した。
【０１００】
浸漬膜の表面への付着物のＳＥＭ観察及び元素分析を行った。具体的には、浸漬膜の表面の付着物を採取し、走査電子顕微鏡を用いたＳＥＭ観察及びＥＰＭＡを用いた元素分析を行った。その結果、浸漬膜上の付着物において、浸漬膜の表面上ではＣａを検出せず、浸漬膜の表面から離間した箇所でＣａを検出した。更に、浸漬膜の表面から離間するに伴い、Ｃａの存在割合が高くなった。このことから、浸漬膜の表面上に活性汚泥が堆積し、該汚泥上に炭酸カルシウム粒子が堆積すると推察された。付着物が付いた浸漬膜の表面に水流を当てて浸漬膜を水洗したところ、該浸漬膜の表面から付着物を容易に除去することができた。
【０１０１】
濾液(6)は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表１に示すような高い値であっても約５ヶ月間という長期に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１０２】
処理中の濾過槽６から生物処理液を抜き取った。得られた生物処理液を構成する馴養化活性汚泥の微生物について菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。
【０１０３】
その結果、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium属の細菌（相同率92.2%）、Leptothrix属の細菌（99.8%）、Lysobacter属の細菌（99.7%）及びLegionella属の細菌（99.4%）であった。さらに、馴養化活性汚泥のキノンプロファイルを次に示す。推定されるキノン（面積比％）：Q-7(1.5)、MK-6(4.6)、Q-8(48.0)、MK-7(7.8)、Q-9(3.8)、MK-8(11.6)、Q-10(5.2)、MK-8(H4)(8.5)、MK-9(H8)(6.3)、Q/MK=1.4。
【０１０４】
実施例２
図２に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例２における曝気槽５は６槽であった。実施例２では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液とを用いた。
【０１０５】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、アニオン性高分子凝集剤、希硫酸、及び硫化水素ナトリウムを用いた硫化処理により、脱脂剤含有液から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液をｐＨ調整槽３に導入した。硫化処理では、硫化水素ナトリウムの添加前に水酸化ナトリウム水溶液及び水酸化カルシウムを用いて脱脂剤含有液のｐＨを９．０〜９．５に調整した。更に、脱脂剤含有液中の銅イオン濃度を測定して銅イオンの除去に必要な量の硫化水素ナトリウムを算出した後、該必要な量の１．１倍量の硫化水素ナトリウムを添加した。３０分〜１時間をかけて硫化処理を行った。更に、過剰な硫化水素ナトリウムによる硫化反応後、残余の硫黄を除去するためにポリ硫酸第二鉄を用いた。
【０１０６】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液をｐＨ調整槽３に導入した。
【０１０７】
ｐＨ調整槽３では、各脱脂剤含有液の混合を行った後、希硫酸を用いて脱脂剤含有液のｐＨを６．８〜８．２の間に調整した。これにより、脱脂剤含有液に硫酸イオンを導入した。次いで、ｐＨ調整後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１０８】
中継槽４中の脱脂剤含有液(3)を第一曝気槽に２４０〜２９０ｍ3／日の割合で導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4)を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は５３１ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。
【０１０９】
第六曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：９８ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。処理の間中、濾過槽６から各曝気槽に馴養化活性汚泥を返送した。
【０１１０】
濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平気孔径：０．０８μｍ）のユニットから濾液(6)を吸引した。得られた濾液のｐＨを希硫酸を用いて７．６〜８．７に調整した後、濾液を排出した。
【０１１１】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表２に示す。表２において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約１ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約１ヶ月間の平均値を示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
生物処理液(5)、及び濾過槽６の底に溜まった沈殿物を、実施例１と同様の方法により微分干渉顕微鏡を用いて観察した。その結果、生物処理液(5)及び沈殿物の両方において、針状の無機質粒子を確認した。
【０１１４】
生物処理液(5)及び沈殿物のＸ線回折分析を、実施例１と同様の方法で行った。その結果、生物処理液(5)及び沈殿の両方において、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石、アラゴナイト：あられ石）及び硫酸ナトリウムを検出した。
【０１１５】
生物処理液(5)及び沈殿物の固形成分の粒度分布を、実施例１と同様の方法で測定した。その結果、生物処理液(5)においては、体積基準では、１０％径が１１．３μｍであり、メディアン径（５０％径）が２９．２μｍであり、９０％径が６６．９μｍであった、また、個数基準では、１０％径が１．５９μｍであり、メディアン径（５０％径）が３．２５μｍであり、９０％径が１０．３μｍであった。一方、沈殿物においては、体積基準では、１０％径が１３．９μｍであり、メディアン径（５０％径）が５５．１μｍであり、９０％径が２２２μｍであった。また、個数基準では、１０％径が０．２７μｍであり、メディアン径（５０％径）が０．３４μｍであり、９０％径が０．７９μｍであった。
【０１１６】
生物処理液(5)及び沈殿物のＳＥＭ観察及び元素分析を、実施例１と同様の方法で行った。ＳＥＭ観察の結果、生物処理液(5)において、針状粒子を確認した。また、生物処理液(5)及び沈殿物の両方に関し、複数の分析領域においてＣ、Ｏ、及びＣａを主に検出した。
【０１１７】
液中の揮発性成分について、スタテイックヘッドスペース／ガスクロマトグラフィー／質量分析法により分析した。その結果、脱脂剤含有液(3)からは、アルコール（メタノール、エタノール、１−ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセルソルブ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルカルビトール）、及びアセトンを検出したが、濾液からはこれらの化合物を検出しなかった。
【０１１８】
液中の不揮発性成分について、クロロホルム抽出及びＦＴ−ＩＲにより分析した。その結果、脱脂剤含有液(3)からはトルエンスルホンアミド（又はその由来成分）、アミド系成分、メラミン系成分、及びポリオキシアルキレングリコールと推定される脂肪族系成分を検出した。また、濾液からはアミド系成分、メラミン系成分、及びポリオキシアルキレングリコールを検出したが、トルエンスルホンアミド（又はその由来成分）を検出しなかった。脱脂剤含有液(3)の不揮発性成分及び濾液の不揮発性成分の定量の結果、濾液の方が不揮発性成分がより少ないことが分かった。
【０１１９】
液中のＳＯ42-の量をイオンクロマトグラフ法により測定した。その結果、脱脂剤含有液(3)からは１４０００μｇ／ｍＬのＳＯ42-を検出し、濾液(6)からは１００００μｇ／ｍＬのＳＯ42-を検出した。
【０１２０】
液中の金属成分について、ＩＣＰ−ＭＳによる分析を行った。その結果、脱脂剤含有液(3)から９．７μｇ／ｇのＢ、８０００μｇ／ｇのＮａ、９．４μｇ／ｇのＭｇ、２．７μｇ／ｇのＡｌ、５４μｇ／ｇのＫ、４７０μｇ／ｇのＣａ、１．１μｇ／ｇのＭｎ、２．９μｇ／ｇのＮｉ、１．４μｇ／ｇのＣｕ、０．６１μｇ／ｇのＳｅ及び１．７μｇ／ｇのＳｒを検出した。また、濾液(6)から２６μｇ／ｇのＢ、６９００μｇ／ｇのＮａ、５．９μｇ／ｇのＭｇ、６９μｇ／ｇのＫ、１９０μｇ／ｇのＣａ、２．９μｇ／ｇのＮｉ、２．７μｇ／ｇのＣｕ、及び０．９８μｇ／ｇのＳｒを検出し、Ａｌ、Ｍｎ、及びＳｅは定量下限値（０．５μｇ／ｇ）未満であった。更に、ＩＣＰ−ＭＳ（標準添加法）により脱脂剤含有液(3)及び濾液(6)中のＣｕの定量分析を行った。その結果、脱脂剤含有液(3)中のＣｕの含有量は１．５μｇ／ｍＬであり、濾液(6)中のＣｕの含有量は３．１μｇ／ｍＬであった。ＩＣＰ−ＭＳの分析における数値は、２回の試験結果の平均値を示す。
【０１２１】
濾液(6)は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表２に示す高い値であっても、約１ヶ月に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１２２】
処理中の第一曝気槽から、上層としての生物処理液(4)と、沈殿物とを抜き取った。得られたサンプルについて菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。結果を次に示す。
【０１２３】
上層について、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Thauera aminoaromatica（相同率99.8%）、Thauera aminoaromatica（100%）、Pandoraea属の細菌（99%）、Pseudomonas属の細菌（99.8%）であった。また、沈殿物について、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium zavarzinii(相同率99.8%)、Thauera属の細菌（99.0%）、Thauera属の細菌（98.2%）、Thauera属の細菌（100%）、Pandoraea属の細菌（97.3%）、Leptothrix属の細菌（99.7%）、Thioalkalivibrio属の細菌(93.3%）、Marinobacterium属の細菌（99.8%）、Lysobacter属の細菌（99.5%）、Sulfurospirillum属の細菌（99.5%）、及びMethanomethylovorans属の細菌（100%）であった。
【０１２４】
さらに、上層及び沈殿物のキノンプロファイルを次に示す。上層における、推定されるキノン（面積比％）：Q-6(0.5)、Q-7(1.4)、MK-6(5.6)、Q-8(51.6)、MK-7(4.5)、Q-9(5.9)、MK-8(3.6)、Q-10(21.2)、MK-8(H4)(1.3)、MK-n(4.4)、UK/MK=4.1。ここで、MK-nは標準試料にはないメナキノン（ナフトキノン）型を示す。沈殿物における、推定されるキノン（面積比％）：Q-7(1.9)、MK-6(6.2)、Q-8(46.1)、MK-7(4.7)、Q-9(4.5)、MK-8(4.3)、Q-10(26.5)、MK-9(0.5)、MK-10(0.3)、MK-8(H4)(1.6)、MK-9(H2)(0.5)、MK-9(H4)(0.8)、MK-9(H8)(2.1)、MK-n2**(0.3)、Q/MK=3.7。ここで、MK-n2は標準試料にはないメナキノン（ナフトキノン）型を示す。
【０１２５】
さらに、処理中の第一曝気槽から、上層としての生物処理液(4)を抜き取り、菌数を定量した。落射型蛍光顕微鏡オリンパスＡＸ８０（オリンパス光学工業製）を用いた直接計数法による、サンプル１ｍＬ当たりの全菌数は６．６×１０8であった。さらに、リアルタイムＰＣＲ法を用いて、サンプル中の１６Ｓ ｒＤＮＡ遺伝子（１６Ｓ ｒＤＮＡ）のコピー数を定量した。その結果、真正細菌：1.15E+10(copies/mL)、古細菌：4.64E+05(copies/mL)であることが分かった。
【０１２６】
実施例３
図３に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例３においてはｐＨ調整槽を省略し、曝気槽５及び濾過槽６での処理については、２通りの処理フロー（処理フローＡ及び処理フローＢ）に従って実施した。処理フローＡにおける曝気槽５は８槽であり、処理フローＢにおける曝気槽５は３槽であった。
【０１２７】
実施例３では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液とを用いた。
【０１２８】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム、希塩酸及びアニオン性高分子凝集剤を用いた中和反応、並びにキレート剤、水酸化カルシウム及び希塩酸を用いたキレート反応を利用して、脱脂剤含有液から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１２９】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１３０】
中継槽４では、各脱脂剤含有液の混合を行った後、水酸化ナトリウム水溶液及び希塩酸を用いて中継槽４中の脱脂剤含有液(3)のｐＨを調整した。これにより、脱脂剤含有液(3)に硫酸イオンを導入した。次いで、脱脂剤含有液(3)を処理フローＡ又は処理フローＢのいずれかで処理するように、曝気槽５に導入した。
【０１３１】
処理フローＡにおいては、脱脂剤含有液(3)を中継槽４から第一曝気槽に導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4)を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は１８５ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。第八曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：３０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。
【０１３２】
処理フローＢにおいては、脱脂剤含有液(3)を中継槽４から第一曝気槽に導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4')を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は１００ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。第三曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：４０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5')の空気による曝気を行った。
【０１３３】
各処理フローの濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平均孔径：０．０８μｍ）のユニットから処理フローＡの濾液(6)及び処理フローＢの濾液(6')をそれぞれ吸引した後にそれらを一つの槽内にまとめ、該槽中の濾液のｐＨを、水酸化ナトリウム水溶液及び希塩酸を用いて７．０〜８．２に調整した後、濾液を排出した。
【０１３４】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表３に示す。表３において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約１ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約１ヶ月間の平均値を示す。
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
生物処理液(5')を、実施例１と同様の方法により微分干渉顕微鏡を用いて観察した。その結果、針状の無機質粒子を確認した。
【０１３７】
生物処理液(5')のＸ線回折分析を、実施例１と同様の方法で行った。その結果、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石、アラゴナイト：あられ石）及び硫酸ナトリウムを検出した。
【０１３８】
生物処理液(5')の固形成分の粒度分布を、実施例１と同様の方法で測定した。その結果、体積基準では、１０％径が５．７４μｍであり、メディアン径（５０％径）が１９．７μｍであり、９０％径が５７．６μｍであった。また、個数基準では、１０％径が０．３７μｍであり、メディアン径（５０％径）が０．５３μｍであり、９０％径が１．０５μｍであった。
【０１３９】
生物処理液(5')のＳＥＭ観察及び元素分析を、実施例１と同様の方法で行った。ＳＥＭ観察の結果、針状粒子の凝集体を確認した。また、複数の分析領域においてＣ、Ｏ及びＣａを主に検出した。
【０１４０】
濾液(6)、(6')は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表３に示す高い値であっても、約１ヶ月に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１４１】
処理中の処理フローＢの濾過槽６から生物処理液を抜き取った。得られた生物処理液を構成する馴養化活性汚泥の微生物について菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。
【０１４２】
その結果、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium属の細菌（相同率99.1%）、Pandoraea属の細菌（99.5%）、Hydrogenophaga属の細菌（95.7%）、及びHydrogenophaga属の細菌（98.6%）であった。
【０１４３】
さらに、活性汚泥のキノンプロファイルを次に示す。推定されるキノン（面積比％）：MK-6(3.4)、Q-8(9.4)、MK-7(2.9)、Q-9(14.7)、MK-8(1.0)、Q-10(61.6)、MK-8(H4)(1.5)、Q-N(5.5)、Q/K=9.8。ここで、Q-Nは標準試料にはないユビキノン型を示す。
【０１４４】
このように、馴養化活性汚泥においては、(A)Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種の微生物と、(B)Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種の微生物の存在を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明の有機物含有液の処理方法は、メッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液の処理に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 金属除去槽
２ 貯留槽
３ ｐＨ調整槽
４ 中継槽
５ 曝気槽
６ 濾過槽
７ 濾体（浸漬膜）
８ 曝気
Ａ 処理フローＡ
Ｂ 処理フローＢ
【配列表フリーテキスト】
【０１４７】
配列表の配列番号：１はプライマーである。
配列表の配列番号：２はプライマーである。
配列表の配列番号：３はプライマーである。
配列表の配列番号：４はプライマーである。
配列表の配列番号：５はプライマーである。
配列表の配列番号：６はプライマーである。
配列表の配列番号：７はプライマーである。
配列表の配列番号：８はプライマーである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物含有液の処理方法として、種々の微生物を含有する活性汚泥と有機物含有液とを混合して得られた生物処理液を曝気するとともに、該生物処理液に浸漬させた濾体を用いて生物処理液から濾液を濾過分離して該濾液を排出する方法が周知である。
【０００３】
特許文献１では、窒素含有排水から窒素を除去するために、Nitrosomonas属の細菌等を用いて硝化を行うとともに、Hyphomicrobium属の細菌等を用いて脱窒を行う技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、Leptothrix属の細菌等を用いて有機性廃水の好気的処理を行う技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３では、Lysobacter属の細菌等を用いて、養魚池の飼育水中の有機性物質の酸化処理を行う技術が開示されている。
【０００６】
特許文献４では、Legionella属の細菌等を用いて、廃水中のタンパク質を分解する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献５では、Pandoraea属の細菌等を用いて、排水中の女性ホルモン物質を分解する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献６では、Thauera属の細菌等を用いて、揮発性炭化水素であるトルエンを分解する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６３５９５号公報
【特許文献２】特開平７−６０２７６号公報
【特許文献３】特開昭６４−４２９４号公報
【特許文献４】特開平０９−２７６８９５号公報
【特許文献５】ＷＯ２００６／０９０７８０号公報
【特許文献６】特開２００５−１３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
有機物含有液、特にメッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液は、通常、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する。しかしながら、従来技術では、有機物含有液中のかかる成分を効率的に分解することが困難であることが予想される。
【００１１】
さらに有機物含有液の処理においては、該有機物含有液の処理効率を高めるとともに、高い処理効率を維持することが求められている。しかしながら、従来技術ではこれらの要求を同時に満たすことができないことが予想される。
【００１２】
本発明の目的は、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する有機物含有液を効率的に処理することができる、有機物含有液の処理方法及び処理剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る有機物含有液の処理方法は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する。
【００１４】
本発明に係る有機物含有液の処理剤は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物を含む、有機物含有液の処理剤であって、Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の有機物含有液（脱脂剤含有液）の処理方法の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を有機物含有液の処理方法に具体化した実施形態を詳細に説明する。本発明に係る処理方法の対象である有機物含有液は、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する液体であれば特に限定されない。さらに、各種金属イオン、特に２価の金属イオンを含有する有機物含有液も本発明の処理方法の対象である。
【００１７】
有機物含有液の具体例としては、例えばメッキ工場、プリント基板工場等から排出される廃液、基板洗浄廃液、メッキ浴に関わる廃液（触媒付与、銅メッキ、ニッケルメッキ、金メッキ）、エッチング廃液、酸化還元剤含有廃液、食品加工工場廃液、生活排水、及び屎尿が挙げられる。基板洗浄廃液は、有機物として例えば洗浄用の薬品、浴調整剤を含有している。本願において、メッキ工場、プリント基板工場等から排出される廃液、基板洗浄廃液、メッキ浴に関わる廃液、エッチング廃液、及び酸化還元剤含有廃液を「脱脂剤含有液」とも称する。本発明に係る処理方法は、一種類の有機物含有液だけでなく、複数種類の有機物含有液の混合物も処理することができる。
【００１８】
本願における有機物としては、例えばケトン、アミド系化合物、メラミン系化合物、脂肪族系化合物、（ポリエーテルを含む）エーテル類、多糖類、スルフィド化合物、高級アルキルサルフェート化合物、アルキルチオサルフェート化合物、窒素含有アルキル化合物、及びリン酸化合物が挙げられる。より具体的には、例えばアセトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トルエンスルホンアミド、ポリオキシアルキレングリコール、ジプロピレングリコールエーテル、モノエタノールアミン、平均分子量６９６〜８７２のポリオクチルフェニルエーテル、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、炭素数１〜４のアルキル基を有するベンズイミダゾール、及び炭素数２０〜２２のアルキルサルフェートが挙げられる。有機物含有液は有機物として、これらの具体例の内の一種のみを含有してもよいし、複数種類を含有してもよい。
【００１９】
本願におけるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、ブタノール等が挙げられる。
【００２０】
本願におけるアミン系化合物としては、例えばトルエンスルホンアミド等が挙げられる。
【００２１】
有機物含有液が脱脂剤含有液、例えばメッキ工場廃液である場合、有機物含有液は、金属イオンとしてメッキ由来の銅イオン、ニッケルイオン、金イオン等を含有し得る。
【００２２】
本実施形態に用いられる活性汚泥としては、特に限定されないが、活性汚泥法を利用する廃水処理施設、例えば下水処理場やその他の産業廃棄物処理場等に由来する活性汚泥を利用することができる。
【００２３】
かかる活性汚泥を、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で馴養することにより、特定の細菌を含む微生物を含有する馴養化活性汚泥が得られる。かかる馴養化活性汚泥は、本実施形態の処理剤の一例、即ち有機物含有液を処理するための処理剤である。かかる処理剤を用いることにより、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方を含有する有機物含有液を処理することができる。
【００２４】
活性汚泥を馴養する期間としては、特に限定されないが、１ヶ月程度の期間が好ましい。活性汚泥を十分に馴養した後に、本実施形態の処理方法における所定の槽（例えば曝気槽）に馴養化活性汚泥が投入される。例えば、当該曝気槽が所定の馴養条件を満たす場合、馴養化活性汚泥を曝気槽に投入する代わりに、活性汚泥を曝気槽に投入してもよい。この場合、有機物含有液の処理と活性汚泥の馴養とが並行して行われることになる。上記の場合においては、馴養する期間をより短期間とすることができ、例えば、活性汚泥の曝気槽に投入後、１週間を馴養する期間として設定することができる。
【００２５】
馴養化活性汚泥の調製は、金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方を含有する溶液中で行われる。ここでの金属イオンとしては、例えばCu、Na、Mg、Al、K、Ca、Mn、Ni、Se及びSrが挙げられる。溶液中には、かかる金属イオンの一種類のみが含まれていてもよく、複数の種類が含まれていてもよい。かかる溶液は、金属イオン及び硫酸イオン以外にも、例えばBを含有してもよい。ここでの溶液としては、例えば脱脂剤含有廃液が好ましい例として挙げられる。
【００２６】
活性汚泥の馴養方法としては、例えば下水処理場等から入手した活性汚泥を、曝気操作が可能な槽（曝気槽）に投入する。次いで、当該曝気槽に、金属イオン及び／又は硫酸イオンを導入し、必要に応じてアルコール及び／又はアミン系化合物を含有する有機物含有液、好ましくはアルコール及び／又はアミン系化合物を含有する脱脂剤含有廃液を導入し、当該有機物含有液を生物処理しつつ馴養を行う、という方法が挙げられる。金属イオン及び硫酸イオンは、有機物含有液とは別に導入してもよいし、有機物含有液が金属イオン及び／又は硫酸イオンを含有することにより有機物含有液とともに導入してもよい。
【００２７】
本実施形態における馴養化活性汚泥中には、次のような細菌を含有する微生物が存在する。即ち、(A)Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、(B)Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種を含有する微生物が存在する。好ましくは、微生物は、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌又はPandoraea属の細菌を含有する。
【００２８】
馴養化活性汚泥の菌叢の解析方法としては、公知のクローン解析法又はDGGE法等が挙げられる。
【００２９】
馴養化活性汚泥についてのキノンプロファイルを求めて、当該馴養化活性汚泥の微生物学的なキャラクタライゼーションを行うことができる。キノンプロファイルを求める方法としては、公知の方法を利用することができる。
【００３０】
本実施形態の処理方法においては、例えば次のような処理フローを経て有機物含有液の処理が実施される。この場合、有機物含有液が金属イオンを含有するかどうかによって処理フローが異なる。
【００３１】
図１に示すように、有機物含有液（脱脂剤含有液）が金属イオンを含有する場合、例えば次のような処理フローを経て有機物含有液が処理される。この場合、曝気槽には別途調製された馴養化活性汚泥を投入してもよく、あるいは、曝気槽には活性汚泥を投入し、馴養と有機物含有液の処理とを同時に行ってもよい。
有機物含有液（脱脂剤含有液）→金属除去槽１→ｐＨ調整槽３→中継槽４→曝気槽５→濾過槽６→濾液を排出
【００３２】
有機物含有液（脱脂剤含有液）が金属イオンを含有しない場合、図２の貯留槽２を経由する処理フローに示すように、金属除去槽を省略することができる。例えば次のような処理フローを経て有機物含有液が処理される。この場合、曝気槽には別途調製された馴養化活性汚泥を投入してもよい。または、例えばｐＨ調整槽において有機物含有液に硫酸イオンを導入してもよい。この場合、曝気槽に導入される有機物含有液が硫酸イオンを含有することから、曝気槽には活性汚泥を投入して馴養と有機物含有液の処理とを同時に行ってもよい。
有機物含有液（脱脂剤含有液）→貯留槽２→ｐＨ調整槽３→中継槽４→曝気槽５→濾過槽６→濾液を排出
【００３３】
前記各槽について下記に説明する。以下においては、曝気槽には活性汚泥を投入して馴養と有機物含有液の処理とを同時に行った場合について説明する。
＜金属除去槽１＞
金属除去槽１では、金属イオンを含有する有機物含有液から金属イオンが除去される。金属イオンの除去手段としては、例えば水酸化処理（中和処理）、硫化処理、還元処理、キレート処理、及びイオン交換処理が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、互いに併用されてもよい。中和処理、硫化処理、還元処理、及びキレート処理では、金属イオンが金属塩として析出した後、該金属塩が凝集剤等により沈降し、次いで濾過等により有機物含有液から除去される。
【００３４】
後述する生物処理液に無機質粒子を容易に含有させることができることから、水酸化カルシウム等の無機イオン含有薬剤を金属除去槽１に添加することが好ましい。この場合、金属除去槽１での処理工程後の有機物含有液中に無機イオンが溶解していることから、後の処理工程で得られる生物処理液にも無機イオンが溶解している。生物処理液が無機イオンとしてカルシウムイオンを含有する場合、カルシウムイオンは空気の曝気により二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムとなる。その結果、生物処理液中に無機質粒子としての炭酸カルシウム粒子が形成される。
【００３５】
金属イオンとしての銅イオンを含有する有機物含有液が水酸化カルシウムを用いて中和処理される場合、銅イオンが水酸化銅として析出して有機物含有液から除去される。銅イオンをより効率的に除去して回収できることから、水酸化カルシウムと水酸化ナトリウムとを併用することが好ましい。
【００３６】
また、本実施形態においては、硫化水素ナトリウムを用いた硫化処理により有機物含有液中の金属イオンを除去することが、一つの好ましい態様として例示できる。この態様においては、有機物含有液のｐＨがアルカリ側に調整された後に硫化水素ナトリウムが添加されることが好ましく、ｐＨが９．０〜９．５に調整された後に硫化水素ナトリウムが添加されることがより好ましい。通常では有機物含有液のｐＨが酸性側で硫化処理が行われるが、この際には硫化水素が発生する。これに対し、本態様においては、有機物含有液のｐＨがアルカリ側に調整されることにより、硫化処理に伴う硫化水素が発生しなくなるという有利な効果が発揮される。更に、有機物含有液のｐＨを９．０以上にすることにより、ｐＨの安定した状態で調整することができる。また、有機物含有液のｐＨを９．５以下にすることにより、硫化処理によって生成される硫化銅からの銅イオンの解離を防止することができる。本態様における硫化水素ナトリウムの添加量としては、有機物含有液中の金属イオンの全量を硫化処理するのに必要な量の硫化水素ナトリウムに対して過剰な量、具体的には１．１倍量が好ましい。本態様における硫化処理の時間としては、例えば３０分間〜１時間である。
【００３７】
＜貯留槽２＞
有機物含有液が金属イオンを含有しない場合、前述した金属除去が不要であることから、有機物含有液は、所定量の有機物含有液をｐＨ調整槽３へ導入するために貯留槽２に貯留される。
【００３８】
＜ｐＨ調整槽３＞
ｐＨ調整槽３では、例えば金属イオンが除去された有機物含有液のｐＨが生物処理に適した範囲に調整される。具体的には、有機物含有液の２５℃におけるｐＨが好ましくは６〜９に調整される。ｐＨの調整には、例えば希塩酸、希硫酸、及び水酸化ナトリウム水溶液が使用される。例えば希硫酸を用いて有機物含有液のｐＨが調整されると、有機物含有液に硫酸イオンが含有される。ｐＨ調整槽３においては、有機物含有液のｐＨ以外のパラメータが生物処理に適した範囲に調整されなくてもよい。この場合、後の処理工程の槽で、これらのパラメータを適切な範囲に調整することができる。
【００３９】
＜中継槽４＞
中継槽４では、一定量の有機物含有液を貯留することにより、曝気槽５への有機物含有液の導入量が安定した状態に保たれる。中継槽４には、馴養化活性汚泥中の微生物のための栄養剤が添加されてもよい。栄養剤の具体例としては、例えばマグネシウム化合物、ケイ素化合物、及び細菌培養の栄養剤が挙げられるが、これらは粉末状のままで中継槽４に添加される。栄養剤は中継槽４以外の処理槽、例えば曝気槽５及び濾過槽６で添加されてもよい。マグネシウム化合物、ケイ素化合物、及び細菌培養の栄養剤は、所定の割合で混合された状態で添加されてもよいし、別々に添加されてもよい。さらに、有機物含有液中の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、窒素、及びリンの割合が経時的に変動して不均一である場合には、リン酸化合物、アンモニウム化合物を添加して有機物含有液中のＢＯＤ、窒素及びリンの割合を安定化させることが好ましい。
【００４０】
前記貯留槽２、ｐＨ調整槽３及び中継槽４は必要に応じて設けられる槽であり、省略されてもよい。また、例えばｐＨ調整槽３を省略して中継槽４がｐＨ調整槽３の役割を併用してもよく、あるいはｐＨ調整槽３と中継槽４との順序が入れ替わってもよい。
【００４１】
＜曝気槽５＞
曝気槽５では、有機物含有液と馴養化活性汚泥とが曝気雰囲気下で混合される。このとき、馴養化活性汚泥中の微生物の作用により、有機物含有液の有機物が生物処理される。曝気槽５の数は限定されておらず、複数の曝気槽５が設けられてもよい。この場合、各曝気槽５は直列に接続されてもよいし、互いに並列に接続されてもよい。複数の曝気槽５が設けられている場合、本願における曝気槽５内の生物処理液に関するパラメータ（例えば、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ、ｐＨ、温度、ＯＲＰ、ＤＯ、粘度及び曝気量等）は複数の曝気槽５の内の一部の曝気槽５のみに適用されてもよいし、全ての曝気槽５に適用されてもよい。
【００４２】
曝気槽５内には馴養化活性汚泥が導入されている。そして、中継槽４から有機物含有液が曝気槽５内に導入されて馴養化活性汚泥と混合され、生物処理液が得られる。即ち、生物処理液は有機物含有液と馴養化活性汚泥との混合液である。曝気槽５内の生物処理液は、例えば散気式曝気により曝気されるとともに撹拌される。この曝気および撹拌によって、生物処理液を構成する有機物含有液中の有機物は、馴養化活性汚泥中の前記微生物の作用により好気的に生物処理される。曝気８では空気が用いられてもよいし、任意のガスが選択的に用いられてもよい。
【００４３】
無機イオン含有薬剤、例えば水酸化カルシウムを用いて金属除去が行われた有機物含有液由来の生物処理液は、無機イオンとしてカルシウムイオンを含有している。このカルシウムイオンは、空気を用いた曝気により、空気中の二酸化炭素と反応して溶媒（例：水）に対する溶解性が低い無機物質を形成し、生物処理液中に無機質粒子が形成される。このとき、曝気による生物処理液の撹拌により、生物処理液中に微細な無機質粒子が形成される。
【００４４】
有機物含有液中の有機物の生物処理は、前記微生物による処理に加えて、該微生物以外の微生物を用いた好気的な処理又は嫌気的な処理が行われてもよいし、好気的な処理と嫌気的な処理とが併用されてもよい。無機イオンを含有する有機物含有液が嫌気的に処理される場合、例えば有機物含有液を嫌気的に生物処理した後に生物処理液を曝気して該生物処理液中に無機質粒子を形成させることができる。
【００４５】
曝気槽５における生物処理液のＭＬＳＳの好ましい下限値としては３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは４０，０００ｍｇ／Ｌであり、さらに好ましくは４５，０００ｍｇ／Ｌである。また、生物処理液のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは１２０，０００ｍｇ／Ｌであり、さらに好ましくは１１０，０００ｍｇ／Ｌある。本願において、ＭＬＳＳはＪＩＳ Ｋ ０１０２において汚濁物質として規定された値を称する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましい。生物処理液における馴養化活性汚泥の割合が過剰に高くなって適切な生物処理の状態を維持することができなくなることを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましい。即ち、ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、有機物含有液の処理効率を高めるとともに適切な生物処理の状態を維持できる。
【００４６】
本願における生物処理液のＭＬＳＳの下限値および上限値は、有機物含有液の処理期間における生物処理液のＭＬＳＳの測定値の下限値および上限値のことである。従って、例えば有機物含有液の処理の立ち上げ時、各槽のメンテナンス時等の期間の生物処理液のＭＬＳＳについては除外される。
【００４７】
曝気槽５における生物処理液の、ＭＬＳＳに対する汚泥有機性浮遊物質量（ＭＬＶＳＳ）の割合（ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ）の好ましい下限値は、好ましくは０．２であり、より好ましくは０．２５である。また、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は、好ましくは０．５であり、より好ましくは０．４である。本願において、ＭＬＶＳＳは、ＭＬＳＳのうちＪＩＳ Ｋ０１０２において強熱減量として規定された値を称する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましい。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合が過剰に高くなって適切な生物処理の状態を維持することができなくなることを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましい。即ち、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができるとともに適切な生物処理の状態を容易に維持できる。
【００４８】
本願における生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値および上限値は、有機物含有液の処理期間における生物処理液のＭＬＳＳ及びＭＬＶＳＳの測定値により算出されたＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値および上限値のことである。従って、例えば有機物含有液の処理の立ち上げ時、各槽のメンテナンス時等の期間の生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳについては除外される。
【００４９】
曝気槽５内の生物処理液は、無機質粒子を含有してもよいし含有していなくてもよい。無機質粒子は、生物処理液中の溶媒に対する溶解性が低いとともに馴養化活性汚泥による有機物含有液の生物処理に対して不活性を有するものが好ましい。無機質粒子としては、例えば炭酸カルシウム粒子、硫酸カルシウム粒子、及びケイ素化合物粒子が挙げられる。無機質粒子は、生物処理液中の無機イオン由来のものでもよいし、系外から生物処理液中に添加されたものでもよい。
【００５０】
生物処理液の２５℃における好ましいｐＨの範囲は、無機質粒子の溶媒に対する溶解性を低く抑えるとともに有機物含有液の処理効率を高める観点から、好ましくは６．０〜９．０であり、より好ましくは６．５〜８．５であり、さらに好ましくは７．０〜８．５であり、より好ましくは７．５〜８．０である。生物処理液のｐＨをかかる範囲に設定することにより、無機質粒子の溶解による消失を防止するとともに有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。ｐＨの調整には、例えば希塩酸、希硫酸、及び水酸化ナトリウム水溶液が使用される。
【００５１】
生物処理液の好ましい温度の範囲は、好ましくは１０〜５５℃であり、より好ましくは２５〜３７℃である。生物処理液の温度をかかる範囲に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。
【００５２】
生物処理液の酸化還元電位（ＯＲＰ）は特に限定されないが、その下限値は、好ましくは−５０ｍＶであり、より好ましくは０ｍＶである。また、ＯＲＰの上限値は、好ましくは２５０ｍＶであり、より好ましくは１５０ｍＶである。酸化還元電位の下限値及び上限値をかかる値に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。生物処理液の酸化還元電位は、例えば５重量％の過酸化水素水を添加することにより調整される。
【００５３】
生物処理液の溶存酸素量（ＤＯ）は特に限定されないが、好ましくは１〜８ｍｇ／Ｌである。生物処理液の溶存酸素量をこの範囲に設定することにより、汚泥の馴養効率と有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができる。
【００５４】
生物処理液の２５℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは２０〜２００ｍＰａ・ｓである。生物処理液の粘度は主に生物処理液中の馴養化活性汚泥濃度に由来する。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。生物処理液の撹拌および曝気を容易に実施する観点から、生物処理液の粘度は２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。即ち、生物処理液の粘度を前記範囲に設定することにより、有機物含有液の処理効率を効果的に高めることができるとともに、適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００５５】
曝気槽５における曝気量としては、例えば養順に用いる槽の底面積（ｍ2）当たり、好ましくは３〜７ｍ3／ｈｒであり、より好ましくは４〜５ｍ3／ｈｒである。曝気槽５における曝気量をかかる範囲に設定することにより、曝気槽５中の適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００５６】
＜濾過槽６＞
濾過槽６では、当該濾過槽６に設けられた濾体７を用いて、生物処理液を馴養化活性汚泥と濾液とに濾過分離する。濾過槽６においても生物処理液中の馴養化活性汚泥による有機物含有液の生物処理が進行する。曝気槽５と濾過槽６とが一つの処理槽で併用されてもよい。また、濾過槽６の数は限定されておらず、複数の濾過槽６が設けられてもよい。複数の濾過槽６が設けられている場合、本願における濾過槽６内の生物処理液に関するパラメータ（例えば、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ、ｐＨ、温度、ＯＲＰ、ＤＯ、粘度、曝気量及び固形成分の粒径等）は複数の濾過槽６の内の一部の濾過槽６のみに適用されてもよいし、全ての濾過槽６に適用されてもよい。
【００５７】
濾過槽６内には、例えばオーバーフローにより曝気槽５内の生物処理液が導入される。濾過槽６内には、生物処理液から濾液を濾過分離するための濾体７が設けられている。濾体７の少なくとも一部は生物処理液に浸漬されており、例えば濾体７に接続された配管に設けられたポンプの吸引により、濾液が馴養化活性汚泥から分離されて系外に排出される。生物処理液の濾過分離は、連続的または間欠的に行われる。濾体７は生物処理液を濾過分離することができるものであれば特に限定されず、濾体７として例えば浸漬膜が挙げられる。浸漬膜が用いられる場合、複数の浸漬膜が組み合わされてユニットを構成し、該ユニットが生物処理液中に浸漬されてもよい。
【００５８】
濾体７を構成する浸漬膜の材質は特に限定されず、材質として例えばポリエチレン、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロース、及びこれらの誘導体等が挙げられる。膜分離性能および膜汚染防止効果の観点から、浸漬膜の表面に親水化処理が施されることが好ましい。浸漬膜の形状として、例えば中空糸膜、管状（チューブラー）膜、及び平膜が挙げられる。
【００５９】
浸漬膜の平均孔径は、好ましくは０．０５〜０．５μｍであり、より好ましくは０．０８〜０．４μｍである。浸漬膜の平均孔径をかかる範囲に設定することにより、生物処理液からの濾液を濾過分離を容易に行うことができる。
【００６０】
濾過槽６内の生物処理液は、例えば散気式曝気により、曝気されるとともに撹拌されている。これにより、生物処理液中の無機質粒子は濾過槽６内を循環する。更に、生物処理液中の有機物が、馴養化活性汚泥中の微生物の作用により更に生物処理される。曝気８は、例えば濾体７の下方から行われる。
【００６１】
濾過槽６における曝気量は、例えば濾過槽底面積（ｍ2）当たり、好ましくは５〜１０ｍ3／ｈｒであり、より好ましくは６〜８ｍ3／ｈｒである。濾過槽６における曝気量をかかる範囲に設定することにより、濾体７の表面を該濾体７の下方からの曝気により洗浄することができるとともに濾過槽６中の適切な生物処理の状態を維持することができる。
【００６２】
濾過槽６内の生物処理液のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは４０，０００ｍｇ／Ｌである。また、生物処理液のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは１２０，０００ｍｇ／Ｌである。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、有機物含有液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの下限値は３５，０００ｍｇ／Ｌである。生物処理液における馴養化活性汚泥の割合が過剰に高くなって濾体７の目詰まりが発生することを防ぐ観点から、生物処理液中のＭＬＳＳの上限値は１３０，０００ｍｇ／Ｌである。即ち、ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、生物処理液の処理効率を高めることができるとともに高い処理効率を維持できる。
【００６３】
ＭＬＳＳの上限値及び下限値を前記値に維持する方法としては、例えば必要に応じて馴養化活性汚泥を曝気槽に返送する方法、別途に設けた汚泥貯留槽へ馴養化活性汚泥を引き抜く方法、及び新たな馴養化活性汚泥を追加する方法が挙げられる。
【００６４】
濾過槽６内の生物処理液のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましく、より好ましくは０．２５である。また、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましく、より好ましくは０．４である。生物処理液における馴養化活性汚泥由来の微生物の割合を十分に確保し、生物処理液の処理効率を向上させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値は０．２が好ましい。生物処理液における無機質粒子の割合を十分に確保して濾体の性能を維持させる観点から、生物処理液中のＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの上限値は０．５が好ましい。即ち、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの下限値及び上限値を前記値に設定することにより、生物処理液の処理効率を効果的に高めることができるとともに高い処理効率を維持できる。
【００６５】
濾過槽６内の生物処理液中のその他の各種パラメータ、具体的には２５℃におけるｐＨ、温度、酸化還元電位、溶存酸素量、及び粘度についての、好ましい範囲及び好ましい理由は、曝気槽５でのそれと同じである。
【００６６】
濾過槽６内の生物処理液は無機質粒子を含有してもよい。無機質粒子を含有する場合、生物処理液は、少なくとも濾過分離の直前に無機質粒子を含有することとなる。無機質粒子は生物処理液中の無機イオン由来のものでもよいし、系外から生物処理液中に添加されたものでもよい。
【００６７】
生物処理液の濾過分離の進行に伴い、濾体７の表面上に馴養化活性汚泥が堆積して濾体７が目詰まりを起こし、該濾体７の濾過性能が低下するおそれがある。本実施形態では、堆積した馴養化活性汚泥は濾体７の下方からの曝気により濾体７の表面から掻き落とされる。本実施形態では更に、濾過槽６内の生物処理液中に無機質粒子を含有させることにより、高いＭＬＳＳに起因する有機物含有液の高い処理効率を維持することができる。これは、以下の理由によるものと推察される。即ち、生物処理液中の無機質粒子は、生物処理液の曝気により、該処理液が収容された濾過槽６内を循環している。この循環している無機質粒子が、濾体７の表面上に過剰に堆積した馴養化活性汚泥に衝突して該馴養化活性汚泥を濾体７の表面から掻き落とす。その結果、濾体７の表面上に馴養化活性汚泥が過剰に堆積することが抑制される。そのため、濾体７の濾過性能を維持して長期間（例えば６〜１２ヶ月間）に亘って濾体７の洗浄や交換を行うことなく、高いＭＬＳＳに起因する有機物含有液の高い処理効率を維持することができる。よって、曝気槽５及び濾過槽６の容積を小さくすることができ、有機物含有液の処理装置全体の小型化が可能となる。
【００６８】
無機質粒子の形状は、好ましくは針状である。この場合、濾体７の表面上に堆積した馴養化活性汚泥を効果的に掻き落とすことができる。無機質粒子の形状が針状であるとは、次のようにして定義される。即ち、針状の無機質粒子とは、例えば微分干渉顕微鏡にて生物処理液を観察した際に、先端が尖った円錐形、棒状等の一方向に延びる形状が観察される粒子のことである。また、形成される無機質粒子は、複数の粒子からなる凝集体であってもよい。
【００６９】
濾過槽６内における生物処理液の固形成分の粒径は特に限定されないが、例えば個数基準のメディアン径は０．３〜４．０μｍが好ましい。さらに当該粒径の体積基準のメディアン径は１５〜６０μｍが好ましい。固形成分の一種である無機質粒子による馴養化活性汚泥の掻き落としを効果的に行うという観点から、固形成分のメディアン径は個数基準で０．３μｍ以上、又は体積基準で１５μｍ以上であることが好ましい。曝気により無機質粒子を十分に撹拌させる観点から、生物処理液の固形成分のメディアン径は個数基準で４．０μｍ以下、又は体積基準で６０μｍ以下であることが好ましい。即ち、生物処理液の固形成分のメディアン径を前記範囲に設定することにより、濾体の濾過性能を維持して生物処理液の高い処理効率を容易に維持することができる。本願において、生物処理液の固形成分の粒径の測定は、槽から採取された生物処理液をイオン交換水で希釈して試料を調製し、レーザー回折法を利用して該試料の粒度分布を測定することにより実施される。
【００７０】
濾過槽６内における生物処理液の固形成分の１０％粒径は、個数基準で好ましくは０．１〜２．５μｍであり、体積基準で好ましくは５．０〜１５μｍである。また、固形成分の９０％粒径は、個数基準で好ましくは０．５〜１５μｍであり、体積基準で好ましくは５０〜２３０μｍである。固形成分の各粒径を前記範囲に設定することにより、濾過性能を効果的に維持することができる。固形成分の１０％粒径及び９０％粒径は、上記の固形成分の粒径の測定と同様にして求められる。
【００７１】
有機物含有液の処理の際には、必要に応じて濾過槽６内の馴養化活性汚泥が曝気槽５内に返送される。その際、馴養化活性汚泥とともに無機質粒子も返送される。そのため、濾過槽６内における無機質粒子及び生物処理液の固形成分に関する好ましい範囲を曝気槽５における無機質粒子および生物処理機の固形成分に適用してもよい。
【００７２】
生物処理液の濾過分離が長期間に亘ると、濾体７の表面に無機質粒子と馴養化活性汚泥とが付着する。このとき、濾体７の表面に馴養化活性汚泥が付着し、該馴養化活性汚泥上に無機質粒子が付着すると推察される。濾体７の表面に無機質粒子と馴養化活性汚泥とが付着したときには、濾体７を濾過槽６から取り出し、例えば濾体７を水洗することにより該濾体７の表面から無機質粒子と馴養化活性汚泥とを除去することが好ましい。濾体７の水洗の際、馴養化活性汚泥上の無機質粒子が濾体７の表面に付着した馴養化活性汚泥を掻き落としながら除去される。このため、無機質粒子と馴養化活性汚泥とが濾体７の表面から効率的に除去される。濾体７の水洗後、該濾体７の表面を更に洗浄するために、濾体７を例えば塩酸に浸漬する。洗浄後の濾体７は生物処理液に再度浸漬される。
【００７３】
本実施形態においては、濾過槽は必須の槽ではない。例えば、濾過槽の代わりに汚泥の沈殿槽が設けられてもよい。沈殿槽が設けられる場合、この沈殿槽において汚泥が沈降して処理水と分離され、当該処理水が排出される。沈降した汚泥は曝気槽に返送される。沈殿槽についての各条件は、濾過槽についての各条件をそのまま適用することができ、濾過槽についての説明を沈殿槽について読み替えることができる。
【００７４】
本実施形態によって処理された濾液は、下水、公共水域等に放流するに適した水質となっている。「下水、公共水域等に放流するに適した水質」とは、地域等により基準が異なる場合もあるが、例えば、２００５年時点における日本国岐阜県大垣市の下水放流基準〔ｐＨ：５．０〜９．０、ＢＯＤ：（河川放流ＢＯＤ＋２×懸濁浮遊物質量）６００ｍｇ／Ｌ以下、全窒素量（Ｔ−Ｎ）：２４０ｍｇ／Ｌ以下、全リン量（Ｔ−Ｐ）：３２ｍｇ／Ｌ以下〕の条件を満たす水質等が挙げられる。
【実施例】
【００７５】
次に、実施例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。本実施例で用いられた処理装置は、雨水等が流入しないように専用の施設内に設けられた。
【００７６】
活性汚泥の入手
日本国岐阜県大垣市内の下水処理場において、活性汚泥法を利用して一般の下水処理を行っている曝気槽より、活性汚泥を入手した。入手した活性汚泥を、下記に示すように、そのまま本実施形態の処理装置の曝気槽に投入した。
【００７７】
以下の実施例においては、次の条件で、対象物のクローン解析及びDGGEを行った。
【００７８】
＜クローン解析＞
解析対象の汚泥からDNAを抽出した後、例えば、下記のプライマーを用いたPCRにより、バクテリア（真正細菌）、およびアーキア（古細菌）由来の16S rRNA遺伝子を増幅した。
【００７９】
・真正細菌特異的ユニバーサルプライマー
配列（５’→３’）
フォワード：agagtttgatcmtggctcag（名称２７ｆ；配列番号：１）
リバース：acgggcggtgtgtac（名称Ｂａｃ１３９２Ｒ；配列番号：２）
・古細菌特異的ユニバーサルプライマー
配列（５’→３’）
フォワード：ttccggttgatccygccgga（名称Ａｒｃｈ２１Ｆ；配列番号：３）
リバース：ggttaccttgttacgactt（名称１４９０Ｒ；配列番号：４）
【００８０】
上記で得られたＰＣＲ増幅産物をクローニングし、１サンプルにつき約１００クローンのシークエンス解析を実施した。シークエンス解析用プライマーは上記２７ｆとＡｒｃｈ２１Ｆを使用し、16S rDNAの塩基配列を解読した。得られた配列情報に基づいてBLAST検索を実施し、クローン毎に近縁な細菌種を検索した。データベースとしては、国際塩基配列データベース(GenBank/DDBJ/EMBL)を用いた。
【００８１】
＜DGGE＞
MORA-EXTRACT（極東製薬）を用いてサンプルからDNAを抽出した後、下記のプライマーを用いたPCRにより、PCR産物を得た。
【００８２】
・真正細菌200bp増幅用プライマー
配列（５’→３’）
フォワード：cgcccgccgcgcgcggcgggcggggcgggggcacgggggg-cctacgggaggcagcag（名称ＧＣ−３４１ｆ；配列番号：５）
リバース：attaccgcggctgctgg（名称ＧＣ−５３４ｒ；配列番号：６）
・古細菌200bp増幅用プライマー
配列（５’→３’）
フォワード：cgc ccg ccg cgc ccc gcg ccc gtc ccg ccg ccc ccg ccc g-acg ggg ygc agc agg cgc ga（名称ＧＣ−３４４ｆ；配列番号：７）
リバース：tta ccg cgg cng ctg（名称ＧＣ−５１９ｒ；配列番号：８；ここで、ｎはイノシンである。）
【００８３】
上記PCR産物を用いて、以下の条件でDGGEを行った。
変性剤濃度勾配：２５％→６５％
ポリアクリルアミドゲル濃度：８％
泳動条件：電圧１００V、１２時間泳動
DGGEマーカー：DGGE Marker I（ニッポンジーン社）
DGGE装置：Dcode DGGEコンプリートシステム（BIO RAD社）
【００８４】
PCR-DGGE解析により得られるバンドを切り出して、当該バンドからDNAを抽出した後、塩基配列の解析を行った。解析の際に使用したプライマーは前記プライマーと同じものを用いた。次いで、得られたデータについて、国際塩基配列データベース(GenBank/DDBJ/EMBL)、及びアポロンDB-BA4.0（商標）を用いるBLAST検索を行った。
【００８５】
さらに以下の実施例においては、馴養化活性汚泥についてのキノンプロファイルを求めた。具体的な測定条件を次に示す。
キノンの抽出：下記文献１に従ってサンプルからキノンの抽出を行った。
キノンの測定：ウォーターズ高速液体クロマトグラフ（日本ウォーターズ、HPLC system:Waters 600 series）を用いた。
標準試料：ユビキノン（Q-6、Q-7、Q-8、Q-9、及びQ-10）と、ナノキノン（MK-6、MK-7、MK-8、MK-9、及びMK-10）とを含むユビキノン、ナノキノン混合標準試料と、ナノキノン（MK-8(H2)、MK-8(H4)、MK-9(H2)、MK-9(H4)、MK-9(H6)、MK-9(H8)、及びMK-10(H4)）を含むナノキノン（水素飽和型）混合標準試料を用いた。
キノン分子種の帰属：下記文献２に従いキノン分子種の帰属を行った。
文献１：HIRAISHI, (A.): Respiratory quinone profiles as tools for identifying different bacterial populations in activated sludge, J. Gen. Appl. Microbiol. 1998, 34. 39-56.
文献２：山田雄三、倉石衍．ユビキノンとナノキノン．駒形和男（編）微生物の化学的分類実験法，１９８２，１４３−１５５．学会出版センター，東京．
【００８６】
実施例１
図２に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例１における曝気槽５は２槽であった。実施例１では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液(1)と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液(1')とを用いた。
【００８７】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液(1)を処理した。即ち、脱脂剤含有液(1)を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム、希硫酸、及び高分子凝集剤（アニオン性高分子凝集剤）を用いた中和反応、並びにキレート剤を用いたキレート反応を利用して、脱脂剤含有液(1)から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液(2)をｐＨ調整槽３に導入した。
【００８８】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液(1')を処理した。即ち、脱脂剤含有液(1')を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液(2')をｐＨ調整槽３に導入した。
【００８９】
ｐＨ調整槽３では、各脱脂剤含有液(2)、(2')の混合を行った後、水酸化ナトリウム水溶液及び希硫酸を用いて脱脂剤含有液のｐＨを６．２〜８．０の間に調整した。これにより、脱脂剤含有液に硫酸イオンを導入した。次いで、ｐＨ調整後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【００９０】
中継槽４中の脱脂剤含有液(3)を第一曝気槽に１３３〜２０４ｍ3／日の割合で導入し、次いで第一曝気槽中の脱脂剤含有液(4)を第二曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は３００ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌し、第一曝気槽及び第二曝気槽の曝気量をそれぞれ２００ｍ3／ｈｒ以下とした。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。
【００９１】
第二曝気槽で曝気された生物処理液(4')を濾過槽６（容積：１５０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。濾過槽６の曝気量を２００ｍ3／ｈｒ以下とした。処理の間中、濾過槽６から各曝気槽に馴養化活性汚泥を返送した。
【００９２】
濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平均孔径：０．０８μｍ）のユニットから濾液(6)を吸引した。得られた濾液のｐＨを水酸化ナトリウム水溶液及び希硫酸を用いて７．６〜８．６に調整した後、濾液を排出した。
【００９３】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表１に示す。下記の各表において、“ＴＯＣ”欄の値は全有機炭素量を表し、“ＣＯＤ”欄の値は化学的酸素要求量を表し、“Ｃｕ”欄の値は銅イオンの含有量を表す。また、“Ｔ−Ｎ”欄の値は全窒素量を表し、“Ｔ−Ｐ”欄の値は全リン量を表し、“ＳＳ”欄の値は浮遊物質量を表し、“ＳＶ３０”欄の値は活性汚泥沈降率を表す。これらの測定は常法に従った。“粘度”欄の値は、東機産業株式会社製のＴＶＣ−５形粘度計を用いた２５℃のときの測定値を表し、“ｐＨ”欄の値は、２５℃のときの測定値を表す。
【００９４】
表１において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約５ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約５ヶ月間の平均値を示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
生物処理液(5)を微分干渉顕微鏡（オリンパス社製ＡＸ８０）により観察した。その結果、針状の無機質粒子を確認した。
【００９７】
生物処理液(5)のＸ線回折分析を行った。具体的には、採取した生物処理液(5)を自然乾燥させた後、Ｒｉｇａｋｕ社製Ｘ線回折装置RINT-TTRIIIを用いて測定した。その結果、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石）及び炭酸カルシウムの水和物を検出した。
【００９８】
生物処理液(5)の固形成分の粒度分布を、島津製作所製粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２０００Ｊを用いたレーザー回折法により測定した。その結果、体積基準では、１０％径が１１．９μｍであり、メディアン径（５０％径）が３６．３μｍであり、９０％径が８５．５μｍであった。また、個数基準では、１０％径が２．１２μｍであり、メディアン径（５０％径）が３．６６μｍであり、９０％径が９．７３μｍであった。
【００９９】
生物処理液(5)のＳＥＭ観察及び元素分析を行った。具体的には、採取した生物処理液(5)を遠心分離処理し、得られた沈殿物をエポキシ樹脂に包埋した。そして、包埋物の断面を研磨した後、ＪＥＯＬ社製走査電子顕微鏡ＪＳＭ−６４８０ＬＡ及びエネルギー分散型Ｘ線分析装置ＪＥＤ−２３００を用いて断面の観察及び分析を行った。その結果、複数の分析領域においてＣ、Ｏ及びＣａを主に検出した。
【０１００】
浸漬膜の表面への付着物のＳＥＭ観察及び元素分析を行った。具体的には、浸漬膜の表面の付着物を採取し、走査電子顕微鏡を用いたＳＥＭ観察及びＥＰＭＡを用いた元素分析を行った。その結果、浸漬膜上の付着物において、浸漬膜の表面上ではＣａを検出せず、浸漬膜の表面から離間した箇所でＣａを検出した。更に、浸漬膜の表面から離間するに伴い、Ｃａの存在割合が高くなった。このことから、浸漬膜の表面上に活性汚泥が堆積し、該汚泥上に炭酸カルシウム粒子が堆積すると推察された。付着物が付いた浸漬膜の表面に水流を当てて浸漬膜を水洗したところ、該浸漬膜の表面から付着物を容易に除去することができた。
【０１０１】
濾液(6)は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表１に示すような高い値であっても約５ヶ月間という長期に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１０２】
処理中の濾過槽６から生物処理液を抜き取った。得られた生物処理液を構成する馴養化活性汚泥の微生物について菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。
【０１０３】
その結果、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium属の細菌（相同率92.2%）、Leptothrix属の細菌（99.8%）、Lysobacter属の細菌（99.7%）及びLegionella属の細菌（99.4%）であった。さらに、馴養化活性汚泥のキノンプロファイルを次に示す。推定されるキノン（面積比％）：Q-7(1.5)、MK-6(4.6)、Q-8(48.0)、MK-7(7.8)、Q-9(3.8)、MK-8(11.6)、Q-10(5.2)、MK-8(H4)(8.5)、MK-9(H8)(6.3)、Q/MK=1.4。
【０１０４】
実施例２
図２に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例２における曝気槽５は６槽であった。実施例２では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液とを用いた。
【０１０５】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、アニオン性高分子凝集剤、希硫酸、及び硫化水素ナトリウムを用いた硫化処理により、脱脂剤含有液から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液をｐＨ調整槽３に導入した。硫化処理では、硫化水素ナトリウムの添加前に水酸化ナトリウム水溶液及び水酸化カルシウムを用いて脱脂剤含有液のｐＨを９．０〜９．５に調整した。更に、脱脂剤含有液中の銅イオン濃度を測定して銅イオンの除去に必要な量の硫化水素ナトリウムを算出した後、該必要な量の１．１倍量の硫化水素ナトリウムを添加した。３０分〜１時間をかけて硫化処理を行った。更に、過剰な硫化水素ナトリウムによる硫化反応後、残余の硫黄を除去するためにポリ硫酸第二鉄を用いた。
【０１０６】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液をｐＨ調整槽３に導入した。
【０１０７】
ｐＨ調整槽３では、各脱脂剤含有液の混合を行った後、希硫酸を用いて脱脂剤含有液のｐＨを６．８〜８．２の間に調整した。これにより、脱脂剤含有液に硫酸イオンを導入した。次いで、ｐＨ調整後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１０８】
中継槽４中の脱脂剤含有液(3)を第一曝気槽に２４０〜２９０ｍ3／日の割合で導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4)を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は５３１ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。
【０１０９】
第六曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：９８ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。処理の間中、濾過槽６から各曝気槽に馴養化活性汚泥を返送した。
【０１１０】
濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平気孔径：０．０８μｍ）のユニットから濾液(6)を吸引した。得られた濾液のｐＨを希硫酸を用いて７．６〜８．７に調整した後、濾液を排出した。
【０１１１】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表２に示す。表２において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約１ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約１ヶ月間の平均値を示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
生物処理液(5)、及び濾過槽６の底に溜まった沈殿物を、実施例１と同様の方法により微分干渉顕微鏡を用いて観察した。その結果、生物処理液(5)及び沈殿物の両方において、針状の無機質粒子を確認した。
【０１１４】
生物処理液(5)及び沈殿物のＸ線回折分析を、実施例１と同様の方法で行った。その結果、生物処理液(5)及び沈殿の両方において、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石、アラゴナイト：あられ石）及び硫酸ナトリウムを検出した。
【０１１５】
生物処理液(5)及び沈殿物の固形成分の粒度分布を、実施例１と同様の方法で測定した。その結果、生物処理液(5)においては、体積基準では、１０％径が１１．３μｍであり、メディアン径（５０％径）が２９．２μｍであり、９０％径が６６．９μｍであった、また、個数基準では、１０％径が１．５９μｍであり、メディアン径（５０％径）が３．２５μｍであり、９０％径が１０．３μｍであった。一方、沈殿物においては、体積基準では、１０％径が１３．９μｍであり、メディアン径（５０％径）が５５．１μｍであり、９０％径が２２２μｍであった。また、個数基準では、１０％径が０．２７μｍであり、メディアン径（５０％径）が０．３４μｍであり、９０％径が０．７９μｍであった。
【０１１６】
生物処理液(5)及び沈殿物のＳＥＭ観察及び元素分析を、実施例１と同様の方法で行った。ＳＥＭ観察の結果、生物処理液(5)において、針状粒子を確認した。また、生物処理液(5)及び沈殿物の両方に関し、複数の分析領域においてＣ、Ｏ、及びＣａを主に検出した。
【０１１７】
液中の揮発性成分について、スタテイックヘッドスペース／ガスクロマトグラフィー／質量分析法により分析した。その結果、脱脂剤含有液(3)からは、アルコール（メタノール、エタノール、１−ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセルソルブ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルカルビトール）、及びアセトンを検出したが、濾液からはこれらの化合物を検出しなかった。
【０１１８】
液中の不揮発性成分について、クロロホルム抽出及びＦＴ−ＩＲにより分析した。その結果、脱脂剤含有液(3)からはトルエンスルホンアミド（又はその由来成分）、アミド系成分、メラミン系成分、及びポリオキシアルキレングリコールと推定される脂肪族系成分を検出した。また、濾液からはアミド系成分、メラミン系成分、及びポリオキシアルキレングリコールを検出したが、トルエンスルホンアミド（又はその由来成分）を検出しなかった。脱脂剤含有液(3)の不揮発性成分及び濾液の不揮発性成分の定量の結果、濾液の方が不揮発性成分がより少ないことが分かった。
【０１１９】
液中のＳＯ42-の量をイオンクロマトグラフ法により測定した。その結果、脱脂剤含有液(3)からは１４０００μｇ／ｍＬのＳＯ42-を検出し、濾液(6)からは１００００μｇ／ｍＬのＳＯ42-を検出した。
【０１２０】
液中の金属成分について、ＩＣＰ−ＭＳによる分析を行った。その結果、脱脂剤含有液(3)から９．７μｇ／ｇのＢ、８０００μｇ／ｇのＮａ、９．４μｇ／ｇのＭｇ、２．７μｇ／ｇのＡｌ、５４μｇ／ｇのＫ、４７０μｇ／ｇのＣａ、１．１μｇ／ｇのＭｎ、２．９μｇ／ｇのＮｉ、１．４μｇ／ｇのＣｕ、０．６１μｇ／ｇのＳｅ及び１．７μｇ／ｇのＳｒを検出した。また、濾液(6)から２６μｇ／ｇのＢ、６９００μｇ／ｇのＮａ、５．９μｇ／ｇのＭｇ、６９μｇ／ｇのＫ、１９０μｇ／ｇのＣａ、２．９μｇ／ｇのＮｉ、２．７μｇ／ｇのＣｕ、及び０．９８μｇ／ｇのＳｒを検出し、Ａｌ、Ｍｎ、及びＳｅは定量下限値（０．５μｇ／ｇ）未満であった。更に、ＩＣＰ−ＭＳ（標準添加法）により脱脂剤含有液(3)及び濾液(6)中のＣｕの定量分析を行った。その結果、脱脂剤含有液(3)中のＣｕの含有量は１．５μｇ／ｍＬであり、濾液(6)中のＣｕの含有量は３．１μｇ／ｍＬであった。ＩＣＰ−ＭＳの分析における数値は、２回の試験結果の平均値を示す。
【０１２１】
濾液(6)は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表２に示す高い値であっても、約１ヶ月に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１２２】
処理中の第一曝気槽から、上層としての生物処理液(4)と、沈殿物とを抜き取った。得られたサンプルについて菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。結果を次に示す。
【０１２３】
上層について、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Thauera aminoaromatica（相同率99.8%）、Thauera aminoaromatica（100%）、Pandoraea属の細菌（99%）、Pseudomonas属の細菌（99.8%）であった。また、沈殿物について、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium zavarzinii(相同率99.8%)、Thauera属の細菌（99.0%）、Thauera属の細菌（98.2%）、Thauera属の細菌（100%）、Pandoraea属の細菌（97.3%）、Leptothrix属の細菌（99.7%）、Thioalkalivibrio属の細菌(93.3%）、Marinobacterium属の細菌（99.8%）、Lysobacter属の細菌（99.5%）、Sulfurospirillum属の細菌（99.5%）、及びMethanomethylovorans属の細菌（100%）であった。
【０１２４】
さらに、上層及び沈殿物のキノンプロファイルを次に示す。上層における、推定されるキノン（面積比％）：Q-6(0.5)、Q-7(1.4)、MK-6(5.6)、Q-8(51.6)、MK-7(4.5)、Q-9(5.9)、MK-8(3.6)、Q-10(21.2)、MK-8(H4)(1.3)、MK-n(4.4)、UK/MK=4.1。ここで、MK-nは標準試料にはないメナキノン（ナフトキノン）型を示す。沈殿物における、推定されるキノン（面積比％）：Q-7(1.9)、MK-6(6.2)、Q-8(46.1)、MK-7(4.7)、Q-9(4.5)、MK-8(4.3)、Q-10(26.5)、MK-9(0.5)、MK-10(0.3)、MK-8(H4)(1.6)、MK-9(H2)(0.5)、MK-9(H4)(0.8)、MK-9(H8)(2.1)、MK-n2**(0.3)、Q/MK=3.7。ここで、MK-n2は標準試料にはないメナキノン（ナフトキノン）型を示す。
【０１２５】
さらに、処理中の第一曝気槽から、上層としての生物処理液(4)を抜き取り、菌数を定量した。落射型蛍光顕微鏡オリンパスＡＸ８０（オリンパス光学工業製）を用いた直接計数法による、サンプル１ｍＬ当たりの全菌数は６．６×１０8であった。さらに、リアルタイムＰＣＲ法を用いて、サンプル中の１６Ｓ ｒＤＮＡ遺伝子（１６Ｓ ｒＤＮＡ）のコピー数を定量した。その結果、真正細菌：1.15E+10(copies/mL)、古細菌：4.64E+05(copies/mL)であることが分かった。
【０１２６】
実施例３
図３に示される処理フローの処理装置を用いて有機物含有液の処理を行った。ただし、実施例３においてはｐＨ調整槽を省略し、曝気槽５及び濾過槽６での処理については、２通りの処理フロー（処理フローＡ及び処理フローＢ）に従って実施した。処理フローＡにおける曝気槽５は８槽であり、処理フローＢにおける曝気槽５は３槽であった。
【０１２７】
実施例３では、メッキ工場及びプリント工場から排出される、金属イオンを含有する有機物含有液および金属イオンを含有しない有機物含有液を用いた。具体的には、銅イオンを含有する脱脂剤含有液と、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液とを用いた。
【０１２８】
次のようにして、銅イオンを含有する脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を金属除去槽１に導入した。金属除去槽１では、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム、希塩酸及びアニオン性高分子凝集剤を用いた中和反応、並びにキレート剤、水酸化カルシウム及び希塩酸を用いたキレート反応を利用して、脱脂剤含有液から銅イオンを除去した。銅イオン除去後の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１２９】
また、次のようにして、銅イオンを含有しない脱脂剤含有液を処理した。即ち、脱脂剤含有液を貯留槽２に導入した後、貯留槽２中の脱脂剤含有液を中継槽４に導入した。
【０１３０】
中継槽４では、各脱脂剤含有液の混合を行った後、水酸化ナトリウム水溶液及び希塩酸を用いて中継槽４中の脱脂剤含有液(3)のｐＨを調整した。これにより、脱脂剤含有液(3)に硫酸イオンを導入した。次いで、脱脂剤含有液(3)を処理フローＡ又は処理フローＢのいずれかで処理するように、曝気槽５に導入した。
【０１３１】
処理フローＡにおいては、脱脂剤含有液(3)を中継槽４から第一曝気槽に導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4)を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は１８５ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。第八曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：３０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5)の空気による曝気を行った。
【０１３２】
処理フローＢにおいては、脱脂剤含有液(3)を中継槽４から第一曝気槽に導入し、次いで第一曝気槽中の生物処理液(4')を第二曝気槽に、第二曝気槽から第三曝気槽にというように、順次次の曝気槽に導入した。各曝気槽の容積の合計は１００ｍ3であった。各曝気槽には予め、全容積の１／３〜１／２の割合の汚泥を投入した。各曝気槽中の生物処理液を空気で曝気して撹拌した。そして、約１週間に亘って汚泥を馴養して馴養化活性汚泥を調製し、該馴養化活性汚泥を用いて脱脂剤含有液を処理した。第三曝気槽で曝気された生物処理液を濾過槽６（容積：４０ｍ3）に導入して該濾過槽６中の生物処理液(5')の空気による曝気を行った。
【０１３３】
各処理フローの濾過槽６に設けられた濾体７としての複数の浸漬膜（平均孔径：０．０８μｍ）のユニットから処理フローＡの濾液(6)及び処理フローＢの濾液(6')をそれぞれ吸引した後にそれらを一つの槽内にまとめ、該槽中の濾液のｐＨを、水酸化ナトリウム水溶液及び希塩酸を用いて７．０〜８．２に調整した後、濾液を排出した。
【０１３４】
前記脱脂剤含有液、生物処理液、濾液の水質、及び性状を表３に示す。表３において、ＭＬＳＳ、ＭＬＶＳＳ及びＭＬＳＳ／ＭＬＶＳＳの各欄の値は約１ヶ月間の上限値、下限値、及び平均値を示し、これらの項目以外の各欄の値は約１ヶ月間の平均値を示す。
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
生物処理液(5')を、実施例１と同様の方法により微分干渉顕微鏡を用いて観察した。その結果、針状の無機質粒子を確認した。
【０１３７】
生物処理液(5')のＸ線回折分析を、実施例１と同様の方法で行った。その結果、炭酸カルシウム（カルサイト：方解石、アラゴナイト：あられ石）及び硫酸ナトリウムを検出した。
【０１３８】
生物処理液(5')の固形成分の粒度分布を、実施例１と同様の方法で測定した。その結果、体積基準では、１０％径が５．７４μｍであり、メディアン径（５０％径）が１９．７μｍであり、９０％径が５７．６μｍであった。また、個数基準では、１０％径が０．３７μｍであり、メディアン径（５０％径）が０．５３μｍであり、９０％径が１．０５μｍであった。
【０１３９】
生物処理液(5')のＳＥＭ観察及び元素分析を、実施例１と同様の方法で行った。ＳＥＭ観察の結果、針状粒子の凝集体を確認した。また、複数の分析領域においてＣ、Ｏ及びＣａを主に検出した。
【０１４０】
濾液(6)、(6')は下水に放流するに適した水質となっていた。さらに、ＭＬＳＳが表３に示す高い値であっても、約１ヶ月に亘って有機物含有液の生物処理を維持できることも分かった。
【０１４１】
処理中の処理フローＢの濾過槽６から生物処理液を抜き取った。得られた生物処理液を構成する馴養化活性汚泥の微生物について菌叢解析を行い、さらにキノンプロファイルを得た。
【０１４２】
その結果、クローン解析及びDGGE解析により属レベルまで特定された菌叢は、Hyphomicrobium属の細菌（相同率99.1%）、Pandoraea属の細菌（99.5%）、Hydrogenophaga属の細菌（95.7%）、及びHydrogenophaga属の細菌（98.6%）であった。
【０１４３】
さらに、活性汚泥のキノンプロファイルを次に示す。推定されるキノン（面積比％）：MK-6(3.4)、Q-8(9.4)、MK-7(2.9)、Q-9(14.7)、MK-8(1.0)、Q-10(61.6)、MK-8(H4)(1.5)、Q-N(5.5)、Q/K=9.8。ここで、Q-Nは標準試料にはないユビキノン型を示す。
【０１４４】
このように、馴養化活性汚泥においては、(A)Hyphomicrobium属の細菌及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種の微生物と、(B)Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種の微生物の存在を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明の有機物含有液の処理方法は、メッキ廃液、プリント基板洗浄廃液等の有機物含有液の処理に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 金属除去槽
２ 貯留槽
３ ｐＨ調整槽
４ 中継槽
５ 曝気槽
６ 濾過槽
７ 濾体（浸漬膜）
８ 曝気
Ａ 処理フローＡ
Ｂ 処理フローＢ
【配列表フリーテキスト】
【０１４７】
配列表の配列番号：１はプライマーである。
配列表の配列番号：２はプライマーである。
配列表の配列番号：３はプライマーである。
配列表の配列番号：４はプライマーである。
配列表の配列番号：５はプライマーである。
配列表の配列番号：６はプライマーである。
配列表の配列番号：７はプライマーである。
配列表の配列番号：８はプライマーである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、
（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、
（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する、有機物含有液の処理方法。
【請求項２】
前記微生物は、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌又はPandoraea属の細菌とを含む、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記金属イオンが、銅イオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、セレンイオン、及びストロンチウムイオンからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１又は請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記金属イオンが銅イオンである、請求項３に記載の処理方法。
【請求項５】
金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物を含む、有機物含有液の処理剤であって、
（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、
（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む、有機物含有液の処理剤。
【請求項１】
金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物であって、
（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、
（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む微生物を用いて、アルコール及びアミン系化合物の少なくとも一方と有機物とを含有する有機物含有液を処理する工程を有する、有機物含有液の処理方法。
【請求項２】
前記微生物は、（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌と、（Ｂ）Leptothrix属の細菌又はPandoraea属の細菌とを含む、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記金属イオンが、銅イオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、セレンイオン、及びストロンチウムイオンからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１又は請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記金属イオンが銅イオンである、請求項３に記載の処理方法。
【請求項５】
金属イオン及び硫酸イオンの少なくとも一方の存在下で活性汚泥を馴養することにより得られる微生物を含む、有機物含有液の処理剤であって、
（Ａ）Hyphomicrobium属の細菌、及びThauera属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種と、
（Ｂ）Leptothrix属の細菌、Lysobacter属の細菌、Legionella属の細菌、及びPandoraea属の細菌からなる群より選択される少なくとも一種とを含む、有機物含有液の処理剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−７２９３８（Ｐ２０１１−７２９３８Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８１７０（Ｐ２００９−２２８１７０）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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