JP2002001389A - 生物膜の製造方法およびそれを用いた無機性アンモニア廃水連続処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、独立栄養細菌を固定化した生物膜
を短期間で効率的に製造することができる生物膜の製造
方法を提供することを主目的とする。 【解決手段】 本発明は、従属栄養細菌と、特定の独立
栄養細菌とを含む種汚泥を用い、有機炭素源を含む液中
で馴養することにより、上記従属栄養細菌と上記特定の
独立栄養細菌とを含む生物膜を担体上に形成する工程
と、上記特定の独立栄養細菌の基質の存在下、上記有機
炭素源を徐々に減少させた液中で、上記生物膜を馴養す
る工程とを含むことを特徴とする生物膜の製造方法を提
供することにより上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来生物膜による
固定化が困難であった独立栄養細菌を、短時間で生物膜
に固定化する生物膜の製造方法、およびこの方法により
得られた硝化細菌の生物膜で効率よく硝化・脱窒を行う
ことができるアンモニアの連続処理システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、湖沼・内湾・内海などの水域にお
いて、窒素・リンなどによる富栄養化を未然に防ぐため
には、窒素・リンなどの栄養塩類を含有する廃水は放流
する前に除去することが重要である。このような廃水の
内、アンモニアを含む廃水を生物処理する過程は、硝化
・脱窒の二つに分けられるが、硝化細菌は脱窒細菌に比
べ増殖速度が遅いため、装置からウォッシュ・アウトさ
れやすく、硝化細菌を装置内に高密度に保持するために
は、生物膜を形成し、これに固定化することが有効であ
る。

【０００３】しかしながら、従来の微生物および担体を
対象廃水に投入して、馴養しながら徐々に生物膜を形成
させるといった方法では、例えば発電所の廃水等の無機
性のアンモニア廃水では生物膜を形成するのに非常に時
間がかかるといった問題があった。それは、無機性アン
モニア廃水中では、硝化細菌以外の微生物は増殖でき
ず、また硝化細菌は、生物膜の形成を促進する細胞外ポ
リマーの放出量が少ないためである。

【０００４】上述したような問題は、ずべての独立栄養
細菌を生物膜に固定化する場合に生じる問題であり、独
立栄養細菌のみでは上述したように生物膜形成を促進す
る細胞外ポリマーの放出量が少ないことから、担体上に
生物膜を作るのに非常に時間がかかるか、もしくは全く
作れないケースが多かった。したがって、独立栄養細菌
を固定化した生物膜を短期間で効率的に製造する方法が
望まれていた。

【０００５】また、上述したような発電所の廃水等の高
濃度のアンモニアを含む無機性の廃水を効率よく硝化・
脱窒できる微生物を用いたシステムは、未だ提案されて
いないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであり、独立栄養細菌を固定化した
生物膜を短期間で効率的に製造することができる生物膜
の製造方法を提供することを主目的とし、さらに、この
ような生物膜の製造方法により得られた生物膜を用い
た、高濃度のアンモニアを含む無機性の廃水を連続処理
することができる無機性アンモニア廃水の連続処理装置
を提供することを主目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載するように、従属栄養細
菌と、特定の独立栄養細菌とを含む種汚泥を用い、有機
炭素源を含む液中で馴養することにより、上記従属栄養
細菌と上記特定の独立栄養細菌とを含む生物膜を担体上
に形成する工程と、上記特定の独立栄養細菌の基質の存
在下、上記有機炭素源を徐々に減少させた液中で、上記
生物膜を馴養する工程とを含むことを特徴とする生物膜
の製造方法を提供する。

【０００８】本発明においては、まず、固定化する独立
栄養細菌と従属栄養細菌を有する種汚泥を用い、有機炭
素源を含む液中でかつ担体の存在下において、この種汚
泥を馴養することにより、従属栄養細菌が産生する粘性
を有する細胞外代謝物により生物膜を形成させる。この
際、この生物膜には、従属栄養細菌と共に上記固定化さ
せる独立栄養細菌が含まれている必要がある。次に、得
られた生物膜を、上記特定の独立栄養細菌の基質の存在
下において上記有機炭素源を徐々に減少させた液中で馴
養させる。これにより、従属栄養細菌は、基質が減少し
ていくことから基質不足のため減少し、一方独立栄養細
菌は基質が存在し、かつ従属栄養細菌が減少することか
ら増加する。よって、最終的な有機炭素源および独立栄
養細菌の基質の濃度、目的とする独立栄養細菌の種類に
もよるが、最終的に得られる生物膜には、目的とする独
立栄養細菌が多数を占め、従属栄養細菌の大部分が除去
された状態となり、独立栄養細菌が固定化された生物膜
を得ることができる。

【０００９】上記請求項１に記載された発明において
は、請求項２に記載するように、上記特定の独立栄養細
菌として、硝化細菌を用いることができる。上述したよ
うに富栄養化を防止するためには、アンモニア廃水を処
理することが必要であるが、無機性のアンモニア廃水を
生物処理する過程は、硝化・脱窒の二つに分けられる。
ここで、上述したように硝化細菌は脱窒菌に比べ増殖速
度が遅いため、装置からウォッシュ・アウトされやす
い。したがって、硝化細菌を装置内に高密度に保持する
ために、硝化細菌を固定化した生物膜を形成することが
有効だからである。

【００１０】また、上記請求項１または請求項２に記載
された発明においては、請求項３に記載するように、上
記馴養が流動床を用いて行われることが好ましい。流動
床を用いて生物膜を形成することにより、担体への接着
強度が高い生物膜を得ることができる。このようにして
得られた生物膜は、流動床にも固定床にも用いることが
可能となるからである。

【００１１】本発明は、さらに請求項４に記載するよう
に、請求項２に記載の方法により得られた硝化細菌を固
定化した生物膜を内部に有し、無機性アンモニア廃水を
槽内に流入させる好気槽流入手段を有する好気槽と、上
記好気槽で硝化された廃液を槽内に流入させる嫌気槽流
入手段と、水素供与体を槽内に導入する水素供与体導入
手段とを有する嫌気槽とを有することを特徴とする無機
性アンモニア廃水連続処理装置を提供する。このような
装置を用いることにより、効果的に無機性のアンモニア
の生物処理を行うことができるからである。

【００１２】

【発明の実施の形態】まず、本発明の生物膜の製造方法
について詳細に説明する。本発明の生物膜の製造方法
は、従属栄養細菌と、特定の独立栄養細菌とを含む種汚
泥を用い、有機炭素源を含む液中で馴養することによ
り、上記従属栄養細菌と上記特定の独立栄養細菌とを含
む生物膜を担体上に形成する工程と、上記特定の独立栄
養細菌の存在下、上記有機炭素源を徐々に減少させた液
中で、上記生物膜を馴養する工程とを含むことを特徴と
するものである。

【００１３】本発明でいう従属栄養細菌とは、有機炭素
を分解可能であり、かつ細胞外代謝物を多く産出する菌
を意味するものであり、このような菌であればいかなる
菌であっても本発明でいう従属栄養細菌に含まれるもの
である。

【００１４】一方、本発明でいう独立栄養細菌とは、有
機炭素を分解せずに特定の無機物を基質として分解する
ことによって生命エネルギーを得る菌をいう。ここで特
定の独立栄養細菌とは、分解処理したい特定の無機物を
基質とすることができる独立栄養細菌のグループを意味
するものであり、各菌の種名、属名等により定義された
ものでなくてもよい。このような独立栄養細菌の例とし
ては、例えば、アンモニア酸化細菌や亜硝酸酸化細菌な
どを含む硝化細菌、硫黄酸化細菌、鉄酸化細菌、水素酸
化細菌等を挙げることができる。

【００１５】本発明においては、中でも硝化細菌を独立
栄養細菌とすることが好ましい。硝化細菌は上述したよ
うに、アンモニアを生物処理する場合に脱窒細菌と共に
必要となる菌であるが、増殖速度が遅いことから固定化
が必要であり、本発明の生物膜の製造方法に用いた場合
に特に有効であるからである。

【００１６】本発明に用いられる種汚泥としては、上記
従属栄養細菌と独立栄養細菌とを含む汚泥であれば特に
限定されるものではない。一般的には、目的とする独立
栄養細菌の基質が存在する場所で採取した汚泥等が好適
に用いられる。具体的には、独立栄養細菌が硝化細菌で
ある場合は、生活排水の汚泥等が好適に用いられる。

【００１７】このような種汚泥を、担体の存在下で有機
炭素源を含む液中で馴養することにより、担体表面に生
物膜が形成される。この有機炭素源を含む液中には、こ
れに限定されるものではないが、有機炭素源が通常ＴＯ
Ｃ濃度として、１００ｇ／ｍ ³〜５０００ｇ／ｍ³の範囲
内、好ましくは５００ｇ／ｍ³〜１０００ｇ／ｍ³の範囲
内で含有されている。また、少なくとも上記特定の独立
栄養細菌が生存し、かつ形成される生物膜に取り込まれ
ることが可能となる程度の上記特定の独立栄養細菌の基
質が所定の濃度で含まれている。この濃度に関しては、
上記独立栄養細菌の種類によって大きく異なるものであ
り、例えば、特定の独立栄養細菌が硝化細菌の場合は、
ＮＨ₄−Ｎが、５０ｇ／ｍ³〜１０００ｇ／ｍ³の範囲
内、好ましくは２００ｇ／ｍ³〜５００ｇ／ｍ³の範囲内
で含有されている。

【００１８】さらに、この生物膜の形成に際しての滞留
時間は、生物膜を形成するための馴養が固定床を用いて
行われているのか、流動床を用いて行われているのか、
さらには特定の独立栄養細菌の種類、基質の濃度等の条
件に応じて変化するものであるが、一般的には１時間か
ら２日程度であり、好ましくは５時間程度とされる。

【００１９】その他の馴養の条件、すなわち温度やｐＨ
等に関しては、用いる従属栄養細菌および特定の独立栄
養細菌の種類に応じて適宜決定されるものであり、本発
明においては特に限定されるものではない。

【００２０】本発明においては、上記生物膜の膜厚が、
５０μｍ〜１０００μｍの範囲内、好ましくは、１００
μｍ〜３００μｍの範囲内となるまで馴養を続ける。好
適な生物膜の膜厚は、分解する物質の種類、特定の独立
栄養細菌の種類、生物膜を用いる形式が流動床であるか
固定床であるか等によって異なるものではあるが、一般
に上述した範囲であれば、生物膜の形成に際して時間が
かかり過ぎることがなく、また最終的に得られる生物膜
を所定の物質の分解に用いた場合に、膜の強度が弱すぎ
る等の問題が生じないからである。

【００２１】このようにして上記従属栄養細菌と上記特
定の独立栄養細菌とが含まれている生物膜を形成する。
なお、上記担体は生物膜を形成するに際して一般的に用
いられている担体を用いることができ、例えば、球状活
性炭やセメントボール等を用いることができる。

【００２２】なお、上記生物膜の形成に際しては、固定
床および流動床のいずれにより行ってもよいが、得られ
る生物膜の担体に対する付着強度が高く、使用に際して
流動床で使用が可能である点等を考慮すると、上記生物
膜の製造工程は流動床で行われることが好ましい。

【００２３】次に、このように形成した生物膜を、上記
特定の独立栄養細菌の基質の存在下、上記有機炭素源を
徐々に減少させた液中で馴養する工程を行う。

【００２４】この有機炭素源を徐々に減少させる方法と
しては、段階的に減少させる方法であっても、連続的に
減少させる方法であってもよい。段階的に減少させる場
合は、なるべく小刻みに減少させることが好ましい。当
初の有機炭素源の濃度から少なくとも２段階以上濃度を
変更させる方法であってもよいが、一般的には３段階か
ら７段階程度の回数で濃度を変更することが好ましい。
独立栄養細菌の種類によっても異なるが、有機炭素源の
濃度の変更回数が少ない場合は、その変化に生物膜内の
細菌が順応することができない可能性があり、好ましい
独立栄養細菌の生物膜を得ることができない可能性があ
るからである。一方、有機炭素源の濃度の変更回数が多
すぎると、濃度調整等に手間がかかり、コスト面で問題
が生じる可能性があるからである。なお、適当な濃度の
制御手段があれば、連続的に有機炭素源の濃度を減少さ
せるようにしてもよい。

【００２５】この有機炭素源の初期の濃度は、上述した
生物膜の形成工程における馴養の際の濃度と同様の濃度
とすることができる。また、最終的な有機炭素源の濃度
は、ＴＯＣ濃度として、通常０ｇ／ｍ³〜５０ｇ／ｍ³の
範囲内、好ましくは０ｇ／ｍ ³〜１０ｇ／ｍ³の範囲内で
あり、特に好ましくは０ｇ／ｍ³である。

【００２６】有機炭素源の濃度を低下させるための期間
としては、当初濃度から最終濃度とするまでの期間が、
独立栄養細菌の種類や馴養の条件によっても大きく異な
るものではあるが、１０日〜３０日程度、好ましくは１
５日〜２５日程度である。また段階的に有機炭素源を減
少させる場合は、一段階における馴養の日数が、３日〜
１０日程度、特に４日〜６日程度であることが好まし
い。

【００２７】一方、上記特定の独立栄養細菌の基質の濃
度は、独立栄養細菌が生存可能な程度で存在すれば特に
限定されるものではないが、上述した生物膜の製造のた
めの馴養の際の濃度を維持するか、もしくは段階的に増
加させるようにすることが好ましい。

【００２８】上記特定の独立栄養細菌が硝化細菌である
場合は、有機炭素源とアンモニアの比率（ＴＯＣ／ＮＨ
₄−Ｎ）が当初３〜５程度、好ましくは４程度とし、最
終的に０とするように減少させることができる。この比
率の減少を段階的に行う場合は、当初の比率から少なく
とも３〜７段階、好ましくは５段階で０とするように減
少させることができる。段階的に減少させる場合は、第
１段階目で１から３程度、好ましくは２まで減少させ、
第２段階目で１から２程度、好ましくは１．５程度、第
３段階目で０．５〜１．５程度、好ましくは１．０程
度、第４段階で０．２５〜０．７５程度、好ましくは
０．５程度とすることができる。

【００２９】また、この工程において、特定の独立栄養
細菌が硝化細菌の場合の基質の濃度、すなわちアンモニ
アの濃度は、この工程の当初は生物膜形成の際の濃度と
同等の濃度とされることが好ましく、その後必要に応じ
て、濃度を１００ｇ／ｍ³〜１０００ｇ／ｍ³の範囲内に
増加させてもよい。

【００３０】この工程における滞留時間は、０．５日か
ら２日程度であり、好ましくは１日程度とされる。ま
た、その他の馴養の条件も上記生物膜の際の馴養と同様
に、用いる従属栄養細菌および特定の独立栄養細菌の種
類に応じて適宜決定されるものである。また、生物膜の
製造工程と同様に固定床、流動床のいずれをも用いるこ
とが可能であるが、上記理由と同様の理由から流動床に
より行われることが好ましい。

【００３１】このような方法により独立栄養細菌の生物
膜を製造することにより、従来時間および手間を要した
独立栄養細菌の生物膜による固定化を、短時間でかつ比
較的簡便に行うことが可能となる。

【００３２】次に、上記生物膜の製造方法により得られ
た生物膜を用いた無機性アンモニア廃水連続処理装置に
ついて説明する。

【００３３】本発明の無機性アンモニア廃水連続処理装
置は、上述した生物膜の製造方法において、特定の独立
栄養細菌を硝化細菌として固定化した生物膜が内部に収
納され、無機性アンモニア廃水を槽内に流入させる好気
槽流入手段を有する好気槽と、上記好気槽で硝化された
廃液を槽内に流入させる嫌気槽流入手段と、水素供与体
を槽内に導入する水素供与体導入手段とを有する嫌気槽
とを有することを特徴とするものである。この本発明の
無機性アンモニア廃水連続処理装置について、図１を参
照して具体的に説明する。

【００３４】図１は、本発明の無機性アンモニア廃水連
続処理装置の一例を示すものであり、好気槽流入手段で
ある基質ポンプ１により、基質タンク２から基質である
無機性アンモニア廃水が流入する好気槽３と、好気槽３
で硝化された廃液が流入する好気槽用沈降槽４と、好気
槽用沈降槽４で汚泥を沈降させた後、その上澄み液が流
入する嫌気槽５と、この嫌気槽５で脱窒された液体が流
入し、汚泥を除去するための嫌気槽用沈降槽６とから概
略構成されている。

【００３５】上記好気槽３内には、上述した生物膜の製
造方法により製造され、特定の独立栄養細菌として硝化
細菌が固定化された生物膜７が内部に配置されている。
この例においては、上記好気槽３内に無機性アンモニア
廃水を流入するために基質タンク２および基質ポンプ１
が設けられているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、配管により高低差を用いて単に好気槽３内に無
機性アンモニア廃水が流入するように配置されたもので
あってもよい。なお、この場合は配管が好気槽流入手段
となる。

【００３６】なお、本発明でいう無機性アンモニア廃水
とは、有機炭素源をほとんど含まず、アンモニアを高濃
度で含む廃水をいい、具体的には有機炭素源がＴＯＣと
した場合に２０ｇ／ｍ³以下であり、アンモニアがＮＨ₄
−Ｎとして１００ｇ／ｍ³以上の廃水をいうこととす
る。さらに、この場合に高濃度（１００ｇ／ｍ³〜１０
００ｇ／ｍ³程度）の無機塩類が含まれた廃液であって
もよい。このような廃液は、一般的には火力発電所の廃
水が該当するものであり、よって本発明の無機性アンモ
ニア廃水連続処理装置は、この火力発電所の廃水の処理
に好適に用いることができる。

【００３７】上記無機性アンモニア廃水は、上記好気槽
３内で所定の条件下、上記生物膜に固定化された硝化細
菌により硝化された後、必要に応じて設けられた好気槽
用沈降槽４内に流入する。この好気槽用沈降槽４内で汚
泥を沈降させた後、硝化された無機性アンモニア廃水
は、嫌気槽５内に流入する。この嫌気槽５への硝化され
た無機性アンモニア廃水の流入は、ポンプ等の手段を用
いてもよいし、上述したように高低差を用いた配管のみ
であってもよい。これらポンプもしくは配管を本発明で
は嫌気槽流入手段とする。

【００３８】嫌気槽５内に流入した硝化された無機性ア
ンモニア廃水は、嫌気槽５内の脱窒細菌により脱窒され
る。ここでの脱窒に際しては、水素源が必要とされるの
で、嫌気槽５には、嫌気槽５内に水素供与体を導入する
ための水素供与体導入手段が設けられている。図１に示
す例では、メタノールタンク８とメタノールタンク８内
のメタノールを嫌気槽５内に導入するためのメタノール
用ポンプ９がこの水素供与体導入手段に該当する。本発
明に用いられる水素供与体としては、メタノール、酢酸
ナトリウム等を用いることができるが、例えば有機炭素
源を含む一般の生活排水を水素供与体として代用するこ
とも可能であり、この場合は生活排水を嫌気槽内に導く
配管、必要であればポンプ等がここでいう水素供与体導
入手段となる。

【００３９】嫌気槽５内で脱窒された廃水は、必要に応
じて設けられた嫌気槽用沈降槽６内に導入され、汚泥を
沈降された後、分解処理された廃水とされる。

【００４０】本発明の無機性アンモニア廃水連続処理装
置の特徴は、硝化のための好気槽を最初に設け、次いで
脱窒のための嫌気槽を設けている点、および上記生物膜
の製造方法により製造した生物膜を用いている点であ
る。このような特徴から、本発明の無機性アンモニア廃
水連続処理装置は、効率的に無機性アンモニア廃水、具
体的には火力発電所の廃水等を処理することが可能とな
る。

【００４１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００４２】例えば、本発明の生物膜の製造方法におい
て生物膜を最初に形成する際に、種汚泥を用いるが、本
発明においては、この種汚泥は特に汚泥に限定されるも
のではなく、生物膜を形成することができる従属栄養細
菌と目的とする物質を基質して分解することが可能な独
立栄養細菌とを含有するものであればよい。したがっ
て、上述したような細菌を別途培養しこれらを混合した
もの、もしくはそれぞれ別個に添加した場合であっても
本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００４３】

【実施例】（実施例１：生物膜の形成）容積３Ｌの完全
混合型三相流動槽の中に下水処理場から採取した種汚泥
とともに表１に示す基質成分を混合して作った生活模擬
排水を滞留時間５時間で連続的に流入させた。流入液中
には有機炭素がＴＯＣ濃度として1000ｇ／ｍ³、アンモ
ニアはＮＨ₄−Ｎとして500ｇ／ｍ³含まれていた。粒径
0.21〜0.25ｍｍ、比重1.92のセメントボールを充填率２
０％になるように流動槽内に投入し、曝気量450ｍＬ／
ｍｉｎで通気攪拌した。水温は２５℃に保った。その結
果、６ヶ月後、300μｍの厚みを有する生物膜が得られ
た。

【００４４】

【表１】

【００４５】つづいて、容積２Ｌの完全混合型三相流動
槽の中に上記生物膜を充填率１０％になるように投入し
た後、表２に示すように基質組成を段階的に変化させな
がら槽内に連続的に流入させた。流入液中のＴＯＣ濃
度、ＮＨ₄−Ｎ濃度、およびＴＯＣとＮＨ４−Ｎ濃度の
比率を経過日数と共に表３に示す。滞留時間は１日と
し、水温は３０℃に保った。また、ＮａＨＣＯ₃を適当
量添加することにより、流動槽内のｐＨを７〜８に保っ
た。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】流動槽出口のＮＨ₄−Ｎ濃度およびＮＯｘ
−Ｎ濃度を経日的に測定した結果を図２に示す。ＮＨ₄
−Ｎ濃度はアンモニア電極を用いて測定した。ＮＯｘ−
Ｎ濃度はイオンクロマトグラフを用いて測定した硝酸と
亜硝酸の濃度を合計することによって求めた。流入液中
の有機炭素濃度を段階的に減少させていくと、徐々に流
動槽出口のＮＨ₄−Ｎ濃度が減少し、ＮＯｘ−Ｎ濃度が
増加する傾向が見られた。これは生物膜内の硝化細菌が
硝化反応を活発に起こしていることを示唆している。ま
た、図３に示すように生物膜の厚みはほぼ一定に保た
れ、基質変動による生物膜の離脱や破壊は見られなかっ
た。

【００４９】上記馴養期間中における生物膜内の硝化細
菌と従属栄養細菌の存在量および存在位置を、ＦＩＳＨ
法を用いて確認した結果、初めは、従属栄養細菌が生物
膜外側に、硝化細菌が生物膜内側に存在し、両者の境界
がはっきり分かれていたが、流入液中の有機炭素濃度を
段階的に減少させることにより、従属栄養細菌の存在量
が減少し、それと同時に硝化細菌が生物膜外側に徐々に
存在領域を広げる様子が確認された。そして、ＴＯＣ濃
度がゼロになる頃には、生物膜内は硝化細菌で埋め尽く
されるようになった。なお、この点に関しては、別途提
出した参考資料のカラー写真に明確に示されている。

【００５０】（実施例２：無機性アンモニア廃水連続処
理装置）図１に示した装置において、好気槽容積を２
Ｌ、好気槽用沈降槽容積を０．７５Ｌ、嫌気槽容積を
０．５Ｌ、嫌気槽用沈降槽容積を０．７５Ｌとした。上
記実施例１で作られた生物膜を好気槽内に充填率１０％
になるように投入した。一方、下水処理場から採取し、
硝酸およびメタノールを基質として約１年間にわたり馴
養した脱窒細菌群を本装置の嫌気槽内に投入した。実施
例１の２４〜３０日目と同じ組成の基質を好気槽に連続
的に流入させた。この基質組成は火力発電所廃水の組成
を模擬したものである。硝化によるｐＨの低下に備え、
好気槽にはｐＨコントローラを設置し、４０ｇ／ＬのＮ
ａＨＣＯ₃水溶液を適当量添加することによって、ｐＨ
を７に保った。また、嫌気槽内には、脱窒の水素供与体
としてメタノールを３ｍｇ／ｄａｙの流量で連続的に流
入させた。好気槽内の滞留時間は１日、装置全体の滞留
時間は２日とした。水温は３０℃に保った。

【００５１】連続処理装置の入口および出口における液
中の全窒素濃度を図４に示す。全窒素濃度は、アンモニ
ア電極を用いて測定したアンモニア濃度、およびイオン
クロマトグラフを用いて測定した硝酸と亜硝酸の濃度を
全て合計することによって求めた。４８日間の連続実験
において、装置出口の全窒素濃度は２０ｇ／ｍ³以下を
保ち続けた。ゆえに、本処理装置を使用することによっ
て、火力発電所模擬廃水中の５００ｇ／ｍ³のアンモニ
アを９５％以上連続的に除去できることが示された。

【００５２】

【発明の効果】本発明においては、まず、固定化する独
立栄養細菌と従属栄養細菌を有する種汚泥を用い、有機
炭素源を含む液中でかつ担体の存在下において、この種
汚泥を馴養することにより、従属栄養細菌が産生する粘
性を有する細胞外代謝物により生物膜を形成させる。次
に、得られた生物膜を、上記特定の独立栄養細菌の基質
の存在下において上記有機炭素源を徐々に減少させた液
中で馴養させる。これにより、従属栄養細菌は、基質が
減少していくことから基質不足のため減少し、一方独立
栄養細菌は基質が存在し、かつ従属栄養細菌が減少する
ことから増加する。よって、最終的な有機炭素源および
独立栄養細菌の基質の濃度、目的とする独立栄養細菌の
種類にもよるが、最終的に得られる生物膜には、目的と
する独立栄養細菌が多数を占め、従属栄養細菌の大部分
が除去された状態となり、独立栄養細菌が固定化された
生物膜を得ることができる。これにより、簡便でかつ低
コストで特定の独立栄養細菌を固定化した生物膜を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無機性アンモニア廃水連続処理装置の
一例を示す概略図である。

【図２】実施例１で行った連続硝化実験における槽内の
ＮＨ₄−Ｎ濃度およびＮＯｘ−Ｎ濃度と経過日数との関
係を示すグラフである。

【図３】実施例１における生物膜厚みと経過日数との関
係を示すグラフである。

【図４】実施例２における入口および出口での全窒素濃
度（Ｔ−Ｎ）と経過日数との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ …… 基質ポンプ ３ …… 好気槽 ５ …… 嫌気槽 ８ …… メタノール槽 ９ …… メタノール用ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｈ Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｐ 1/20 1/20 Ｄ Ｆ 11/14 11/14 //(Ｃ１２Ｎ 1/00 (Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｐ Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） (Ｃ１２Ｎ 1/20 (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｄ Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） (Ｃ１２Ｎ 1/20 (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｆ Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） (Ｃ１２Ｎ 11/14 (Ｃ１２Ｎ 11/14 Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｆターム(参考） 4B029 AA03 BB02 CC02 DA07 4B033 NA12 NB22 NB23 NC04 ND04 NE05 4B065 AA01X BA22 BB02 BC42 CA56 4D003 AA12 BA02 CA03 CA08 EA22 EA25 EA38 4D040 BB07 BB42 BB63 BB82 DD03 DD31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 従属栄養細菌と、特定の独立栄養細菌と
   を含む種汚泥を用い、有機炭素源を含む液中で馴養する
   ことにより、前記従属栄養細菌と前記特定の独立栄養細
   菌とを含む生物膜を担体上に形成する工程と、前記特定
   の独立栄養細菌の基質の存在下、前記有機炭素源を徐々
   に減少させた液中で前記生物膜を馴養する工程とを含む
   ことを特徴とする生物膜の製造方法。
2. 【請求項２】 前記特定の独立栄養細菌が、硝化細菌で
   あることを特徴とする請求項１記載の生物膜の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記馴養が流動床を用いて行われること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の生物膜の
   製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の方法により得られた硝
   化細菌を固定化した生物膜を内部に有し、無機性アンモ
   ニア廃水を槽内に流入させる好気槽流入手段を有する好
   気槽と、前記好気槽で硝化された廃液を槽内に流入させ
   る嫌気槽流入手段と、水素供与体を槽内に導入する水素
   供与体導入手段とを有する嫌気槽とを有することを特徴
   とする無機性アンモニア廃水連続処理装置。