JP2019005723A - 微生物含有浄化材の製造方法及び被処理水の浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】希釈化等の前処理が特に施されていない生の尿等の被処理水を、ＣＯＤ濃度４００ｍｇ／Ｌ以下まで浄化できるだけでなく、使用回数を重ねても良好な浄化作用を維持し続けることのできる生物含有浄化材の製造方法を提供する。【解決手段】オリゴ糖を１重量％以上含むオリゴ糖含有農作物を細化してオリゴ糖含有資材を得るオリゴ糖含有資材製造工程と、炭素源に対して、オリゴ糖含有資材製造工程で得られたオリゴ糖含有資材を混合し、その混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲となるように調整する炭素源混合工程と、炭素源混合工程で得られた混合物にカビが生えてくると混合物を撹拌し、以下、その混合物にカビが生えてこなくなるまで、この撹拌を繰り返す混合物撹拌工程とを経ることによって、微生物含有浄化材を製造する。【選択図】 図１

Description

本発明は、微生物の作用により被処理水をそのＣＯＤ濃度が所定値以下となるように浄化する微生物含有浄化材の製造方法と、この製造方法により製造された微生物含有浄化材を用いて被処理水の浄化を行う被処理水の浄化方法とに関する。

山岳地帯の避難小屋は、電気や上下水道が整備されていない場所に建てられるため、それに設置されるトイレ（いわゆる山岳トイレ）には、電力を要しないタイプの浄化施設が併設されることが多い。しかし、この種の避難小屋は、山の稜線部に建てられることも多く、その周辺には、浄化施設を設置するのに十分なスペースがないこともある。この点、これまでには、大便と小便とを予め分離できるようにした特殊便器（例えば特許文献１を参照）も提案されている。このように、大便と小便とを排泄直後の便器にある段階で分離することによって、大便と小便とを分離する設備を省略することが可能になる。この特殊便器は、山岳トイレとしての施工実績もある。この特殊便器を用いた山岳トイレでは、大便は、大鋸屑等が充填されたタンク内に導入してコンポスト化を行って堆肥等として利用できるようにし、小便は、濾過材を通過させた後、周辺に流すという方法が採用されていた。

ところが、上記の山岳トイレは、それが設置される場所が標高の高い寒冷地であることから、大便のコンポスト化が進まずに悪臭がして不快であるという問題のほか、小便のＣＯＤ濃度を環境省が目標とする４００ｍｇ／Ｌ（以下、「環境省目標値」と呼ぶことがある。）以下で維持できない（濾過材を設置した当初は環境省目標値以下に抑えることができても、使用を重ねるうちに環境省目標値以下に抑えることができなくなる）という問題があった。このため、上記の山岳トイレにおいては、コンポストの回収や濾過材の交換を頻繁に行う必要が生じていた。山岳トイレのコンポストの回収や濾過材の交換は、ヘリコプターを用いて行われ、コストが嵩むところ、これに要するコストを抑えたいとの声が出ていた。避難小屋そのものは、既に施工済みである等、その設計が仕上がっているため、大便処理と小便処理とのいずれにおいても、浄化設備自体には大きな変更を施さなくて済むように、浄化材の切り替えのみで対応できるようにして欲しいとの条件も出されていた。

特開２００６−２８８５６４号公報

従来の山岳トイレで問題となった上記の課題のうち、本発明者は、小便（尿）のＣＯＤ濃度を環境省目標値である４００ｍｇ／Ｌ以下にし、複数回の使用を経ても４００ｍｇ／Ｌ以下で維持することのできる浄化材の開発に着手するに至った。

その開発の初期段階においては、尿に含まれるアンモニアの除去に着目し、ゼオライトや鹿沼土等の化学的吸着材を浄化材として用いることを試してみた。しかし、水で希釈されていない生の尿を、これらの化学的吸着材でＣＯＤ濃度が４００ｍｇ／Ｌ以下となるまで浄化することは容易ではなかった。その原因を検討したところ、実際の尿（人間の尿）には、微量ながら殆どの元素が含まれていることが分かり、それらの成分が複雑に反応又は結合するために、化学反応による処理では限界があることが判明した。

このため、本発明者は、微生物を利用する浄化材に開発対象をシフトした。まず、浅い水路から採取した汚泥を水分率４０％程度に乾燥させたものを試してみた。しかし、芳しい結果は得られなかった。その一方で、バーク堆肥等の炭素源についても試してみた。バーク堆肥等の炭素源では、使用回数の少ない初期段階は良好な結果が得られたものの、使用回数を重ねると破過してしまい、初期段階で得られたような良好な結果が得られなくなることが確認された。

そこで、本発明者は、オリゴ糖の善玉菌増殖作用に着目し、バーク堆肥等の炭素源にオリゴ糖を混ぜたものを浄化材として使用することに思い至った。具体的には、ボトル入りの状態で市販されているオリゴ糖をバーク堆肥等の炭素源に混ぜ、１週間放置したもので試してみた。しかし、この場合においては、オリゴ糖を混ぜなかった場合（炭素源のみを用いた場合）以上の結果を得ることができなかった。

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、希釈化等の前処理が特に施されていない生の尿等の被処理水を、ＣＯＤ濃度が環境省目標値である４００ｍｇ／Ｌ以下となるまで浄化できるだけでなく、使用回数を重ねても良好な浄化作用を維持し続けることのできる生物含有浄化材の製造方法を提供するものである。また、この製造方法により製造された微生物含有浄化材を用いて被処理水の浄化を行う被処理水の浄化方法を提供することも本発明の目的である。

上記課題は、
被処理水中のＣＯＤ濃度が所定値以下となるように被処理水を浄化するための微生物含有浄化材の製造方法であって、
オリゴ糖を１重量％以上含むオリゴ糖含有農作物を細化してオリゴ糖含有資材を得るオリゴ糖含有資材製造工程と、
炭素源に対して、オリゴ糖含有資材製造工程で得られたオリゴ糖含有資材を混合し、その混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲となるように調整する炭素源混合工程と、
炭素源混合工程で得られた混合物にカビが生えてくると混合物を撹拌し、以下、その混合物にカビが生えてこなくなるまで、この撹拌を繰り返す混合物撹拌工程と、
を経ることを特徴とする微生物含有浄化材の製造方法
を提供することによって解決される。

というのも、ボルト入りの状態で市販されているオリゴ糖では上手くいかなかったことについては、既に述べた通りであるが、これに対し、本発明者は、天然の農作物（ゴボウやダイズやもやしやアスパラガス等、オリゴ糖を多く含んでいると言われている農作物）
に含まれるオリゴ糖を使用した場合についても試してみた。すると、この種の農作物を細化した物質（オリゴ糖含有資材）を、バーク堆肥等の炭素源に混ぜ、その混合物を放置（静置）していたところ、４日目前後でカビが生えることが分かった。そこでそのカビが見えなくなる状態までこの混合物を撹拌し、再度、カビが生えると撹拌するという工程を繰り返し行ったところ、２０日前後でカビが生えなくなった。この状態の混合物（微生物含有浄化材）を用いて実験を行ったところ、後述するように、生の尿のＣＯＤ濃度を環境省目標値である４００ｍｇ／Ｌ以下に低減できるだけでなく、使用を重ねてもその結果を維持することができるという、非常に良好な結果が得られることが判明したからである。

このように、オリゴ糖の添加によってカビが生え、そのカビが生えなくなるまで撹拌し続けた混合物（微生物含有浄化材）を使用した場合において、非常に良好な結果が得られた理由は定かではないものの、その間に、微生物含有浄化材に含まれる微生物相が変化し、微生物含有浄化材に含まれる善玉菌が凝縮されて活性化された状態となり、微生物含有浄化材の処理能力が高まったためと推測される。

本発明の微生物含有浄化材の製造方法において、オリゴ糖含有資材製造工程で用いるオリゴ糖含有農作物は、オリゴ糖を１重量％以上含む農作物であれば特に限定されない。この種の農作物としては、ゴボウ（オリゴ糖を３．６重量％程度含有）や、ダイズ（オリゴ糖を４．０〜５．０重量％程度含有）等が例示される。また、もやしやアスパラガス等もオリゴ糖を多く含んでいることが知られており、これらのいずれの農作物を用いた場合においても、良好な結果が得られることを確認している。特に、ゴボウは、その端材が廃棄物として出やすく、その端材を大量且つ安価に入手することができるため、上記のオリゴ糖含有農作物として好適に用いることができる。

本発明の微生物含有浄化材の製造方法において、炭素源混合工程で用いる炭素源は、炭素を所定量以上（例えばＣ／Ｎ比で２０以上）のものであれば、特に限定されない。重要なのは、炭素源を混合した混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲に調整されることである。混合物のＣ／Ｎ比が２０未満であると、窒素過多になって微生物の活性が鈍化する虞があり、混合物のＣ／Ｎ比が５０を超えると炭素過多になってやはり微生物の活性が鈍化する虞があるからである。このような調整を行うことができる炭素源としては、バーク堆肥や腐葉土等が例示される。

また、上記課題は、上記の製造方法で製造された微生物含有浄化材を用いて被処理水の浄化を行う被処理水の浄化方法を提供することによっても解決される。本発明の被処理水の浄化方法では、上記のように、生の尿のＣＯＤ濃度を環境省目標値である４００ｍｇ／Ｌ以下にまで低減できるだけでなく、使用回数を重ねてもその効果を維持できる微生物含有浄化材を使用するものであるため、上下水道や電気が整備されていない場所に設置されるトイレから出た尿を浄化する際に好適に用いることができる。このようなトイレとしては、上記の山岳トイレ等が例示される。

本発明の被処理水の浄化方法において、被処理水（尿等）の浄化は、上記の微生物含有浄化材のみを用いて行ってもよいが、その微生物含有浄化材と併せて物理的吸着材も使用することが好ましい。物理的吸着材としては、木炭や黒ボク土等が例示される。このような物理的吸着材を併用することによって、被処理水のＣＯＤ濃度をさらに低下させることが可能になる。

本発明の被処理水の浄化方法において、微生物含有浄化材と併せて物理的吸着材も使用する場合には、微生物含有浄化材と物理的吸着材は、完全に混ぜ合わせてもよいが、層状に配すると好ましい。この場合、微生物含有浄化材を、物理的吸着材における被処理水導入側である上側に層状に配置すると好ましい。これにより、生の尿に含まれる除去が難しい成分を、微生物含有浄化材で除去した後、物理的吸着材による濾過を行うことが可能になり、被処理水の浄化を効率的に行うことが可能になる。また、上記の製造方法により得られた本発明の微生物含有浄化材は、破過しにくいといっても、尿等の被処理水を大量にかけ続けると、上側が嫌気性になり、そのうち破過を生じる虞がある。この点、微生物含有浄化材を、物理的吸着材の上側に層状に配しておけば、破過した微生物含有浄化材を新しい微生物含有浄化材と交換する際に、破過した微生物含有浄化材を容易に回収することも可能になる。

以上のように、本発明によって、希釈化等の前処理が特に施されていない生の尿等の被処理水を、そのＣＯＤ濃度が４００ｍｇ／Ｌ以下となるまで浄化できるだけでなく、使用回数を重ねても良好な浄化作用を維持し続けることのできる生物含有浄化材の製造方法を提供することが可能になる。また、この製造方法により製造された微生物含有浄化材を用いて被処理水の浄化を行う被処理水の浄化方法を提供することも可能になる。

本発明の微生物含有浄化材の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の微生物含有浄化材のＣＯＤ濃度低下能を確認する実験を説明する図である。

１．微生物含有浄化材の製造方法
本発明の微生物含有浄化材の製造方法の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の微生物含有浄化材の製造方法を説明するフローチャートである。

本発明の微生物含有浄化材の製造方法は、被処理水中のＣＯＤ濃度が所定値以下となるように被処理水を浄化するための微生物含有浄化材を製造するためのものであり、図１に示すように、オリゴ糖含有資材製造工程と、炭素源混合工程と、混合物撹拌工程とで構成される。以下、本発明の微生物含有浄化材の各工程について、順番に説明する。

１．１ オリゴ糖含有資材製造工程
オリゴ糖含有資材製造工程は、図１に示すように、オリゴ糖含有農作物を細化してオリゴ糖含有資材を得る工程となっている。細化するオリゴ糖含有農作物は、既に述べたように、オリゴ糖を１重量％以上含むものであれば特に限定されない。オリゴ糖を１重量％以上含む農作物（オリゴ糖含有農作物）としては、ゴボウや、ダイズや、もやしや、アスパラガス等が例示される。オリゴ糖含有農作物は、食品加工工場やレストラン等において、廃棄物として出るものを使用すると、入手コストを抑えることができるだけでなく、廃棄物の有効利用にも繋がるため、好ましい。特に、ゴボウは、その端材が廃棄物として出やすく、その端材を大量且つ安価に入手することができるため、好適に用いることができる。

オリゴ糖含有資材製造工程において、オリゴ糖含有農作物をどのように細化するかは、オリゴ糖含有農作物の種類によっても異なり、特に限定されない。この細化は、包丁等を用いて人手により行ってもよいが、この方法は、手間を要し、大量生産には向いていない。このため、微生物含有浄化材を大量生産する場合には、ミキサーや破砕機やすりおろし装置等を用いて機械的に細化を行うことが好ましい。入手したオリゴ糖含有農作物が既に細化されている場合（食品加工工場等から廃棄される農作物は、既にある程度細化された状態となっている場合がある。）には、微生物含有浄化材の製造工場において、敢えて細化を行わなくてもよい。

オリゴ糖含有資材製造工程において、オリゴ糖含有農作物をどの程度の大きさまで細化するかも、オリゴ糖含有農作物の種類によっても異なり、特に限定されない。しかし、オリゴ糖含有農作物の細化片が大きすぎると、当該細化片の比表面積が小さくなり、期待されるＣＯＤ濃度低下能が得られにくくなる虞がある。このため、オリゴ糖含有農作物は、少なくとも、細化後の長辺の長さが５０ｍｍ以下となる程度まで細化される。オリゴ糖含有農作物の細化後の長辺の長さは、３０ｍｍ以下とすると好ましく、１０ｍｍ以下とするとより好ましく、５ｍｍ以下とするとさらに好ましい。オリゴ糖含有農作物は、細化した後にさらに粉砕等することでさらに細かくしてもよい。

１．２ 炭素源混合工程
オリゴ糖含有資材製造工程を終えると、図１に示すように、続いて炭素源混合工程が行われる。炭素源混合工程は、炭素源に対して、オリゴ糖含有資材製造工程で得られたオリゴ糖含有資材を混合する工程である。オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物は、その混ざり具合にバラツキが出ないように、混合した後に撹拌すると好適である。

炭素源混合工程で用いる炭素源は、得られる混合物（微生物含有浄化材）のＣ／Ｎ比を２０〜５０の範囲に調整するためのものとなっている。というのも、オリゴ糖含有資材そのもののＣ／Ｎ比は、オリゴ糖含有農作物としてダイズやもやしを使用した場合で６〜８程度と低く、これをそのまま微生物含有浄化材として用いると、窒素過多となって微生物の活性が鈍化する虞があるところ、炭素源を添加することでこれを防いでいる。炭素源としては、バーク堆肥や腐葉土等が例示される。

炭素源に対するオリゴ糖含有資材の混合割合は、その混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲内になるのであれば、特に限定されないが、炭素源１００容積部に対して、５〜２０容積部程度のオリゴ糖含有資材を添加すると、混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲に収まることが多い。オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物のＣ／Ｎ比は、３０〜４０の範囲内に収まるようにすると、より好適である。

１．３ 混合物撹拌工程
炭素源混合工程を終えると、図１に示すように、続いて混合物撹拌工程が行われる。混合物撹拌工程は、炭素源混合工程で得られた混合物（オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物）にカビが生えてくるとその混合物を撹拌し、以下、その混合物にカビが生えてこなくなるまで、この撹拌を繰り返す工程である。

すなわち、オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物は、外気に接触した状態で放置しておくと、数日でカビが生えてくるところ、このカビが目立つようになる度に、そのカビが概ね視認できなくなる状態となるまで混合物を撹拌する。乾燥している場合等、オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物にカビが生えにくいような場合には、適量の水を添加して、その混合物を湿らせた状態にするとよい。最初の撹拌からしばらくすると、再びカビが生えてくるが、そのカビが再び目立つようになるとその混合物を再び撹拌し、以降、カビが生えてこなくなるまでこれを繰り返す。この混合物撹拌工程を行うことにより、微生物含有浄化材の処理能力を高めることができる。この混合物撹拌工程を行うことによって微生物含有浄化材の処理能力が高まる理由は、既に述べたように、その間に、オリゴ糖含有資材と炭素源との混合物（微生物含有浄化材）に含まれる微生物相が変化し、その混合物に含まれる善玉菌が凝縮されて活性化された状態になるためと推測される。

１．４ 完了
混合物撹拌工程を終えると、本発明の微生物含有浄化材の製造方法は完了する。得られた微生物含有浄化材は、後述するように、ＣＯＤ濃度低下能が非常に優れているだけでなく、その使用を重ねてもその効果を維持し続けることができるものとなっている。

２．被処理水の浄化方法
続いて、上記の製造方法で製造された微生物含有浄化材を用いた被処理水の浄化方法について説明する。

２．１ 用途
上記の製造方法で得られた微生物含有浄化材（以下、「本発明の微生物含有浄化材」と呼ぶことがある。）は、被処理水のＣＯＤ濃度を低下させる必要のある各種用途において使用することができる。しかし、本発明の微生物含有浄化材は、ＣＯＤ濃度低下能に優れたものであるため、尿等、ＣＯＤ濃度が高い被処理水を浄化する際に好適に用いることができる。また、本発明の微生物含有浄化材は、その優れたＣＯＤ濃度低下能を長期間にわたって維持し続けることができるものであるため、山岳地帯に設置されるトイレ（山岳トイレ）に排泄された尿の浄化材として好適に用いることができる。

というのも、従来の山岳トイレにおいては、既に述べたように、尿の濾過材（浄化材）の交換を頻繁に行う必要が生じており、ヘリコプターを飛ばすコストが嵩んでいたところ、本発明の微生物含有浄化材を使用すると、浄化材の交換頻度を少なく抑えることができるからである。具体的には、従来の山岳トイレにおいては、浄化材を１年間に２〜３回の頻度で交換する必要があったところ、本発明の微生物含有浄化材を用いると、この頻度を２年間に１回程度まで抑えることも可能である。

２．２ 微生物含有浄化材の設置方法
本発明の微生物含有浄化材は、通常、被処理水が通される容器（タンク等）内に充填される。本発明の微生物含有浄化材は、それ単独で用いてもよいが、他の浄化材と併せて用いると好ましい。他の浄化材としては、物理的吸着材を好適に用いることができ、物理的吸着材としては、木炭や黒ボク土等を好適に用いることができる。これにより、被処理水のＣＯＤ濃度をさらに低下させることが可能になる。

本発明の微生物含有浄化材と併せて他の除去材（物理的吸着材等）も使用する場合には、微生物含有浄化材と他の除去材は、完全に混ぜ合わせてもよいが、層状に配すると好ましい。この場合、本発明の微生物含有浄化材を、他の浄化材の上側に層状に配置すると好ましい。これにより、生の尿等に含まれる除去が難しい成分を、微生物含有浄化材で除去した後、他の除去材（物理的吸着材等）による除去を行うことが可能になり、被処理水の浄化を効率的に行うことが可能になる。また、本発明の微生物含有浄化材の交換を容易に行うことも可能になる。

３．実験
本発明の微生物含有浄化材によるＣＯＤ濃度低下能を検証するため、以下の実験を行った。

３．１ 実験方法
既に述べたように、本発明の微生物含有浄化材は、オリゴ糖含有農作物（オリゴ糖含有資材）と炭素源との混合を経て製造されるものとなっている。この点、実験を行うにあたり、下記表１における８種類（微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２）の微生物含有浄化材を作製した。

上記表１に示すように、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２は、オリゴ糖含有農作物としてダイズを用い、微生物含有浄化材Ｂ_１，Ｂ_２は、オリゴ糖含有農作物としてもやしを用い、微生物含有浄化材Ｃ_１，Ｃ_２は、オリゴ糖含有農作物としてゴボウを用い、微生物含有浄化材Ｄ_１，Ｄ_２は、オリゴ糖含有農作物としてアスパラガスを用いたものでる。これらのうち、微生物含有浄化材Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１，Ｄ_１は、炭素源としてバーク堆肥を用い、微生物含有浄化材Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２，Ｄ_２は、炭素源として腐葉土を用いたものである。微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれにおいても、オリゴ糖含有農作物は、包丁で刻んで細化した後に粉砕したものを用いている。

また、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれも、オリゴ糖含有農作物と炭素源とを１対９の容量比で混ぜたもの（混合物）となっており、その混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲内のものとなっている。例えば、ダイズとバーク堆肥との混合物からなる微生物含有浄化材Ａ_１のＣ／Ｎ比は、２９．６５となっており、ゴボウとバーク堆肥との混合物からなる微生物含有浄化材Ｃ_１のＣ／Ｎ比は、３８．２５となっている。

さらに、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれも、上記の混合物（オリゴ糖含有農作物と炭素源との混合物）１００容積部に対して５容積部の割合で水（水道水）を添加して撹拌し、袋の口を開けたまま、放置と撹拌とを繰り返した後に得たものとなっている。具体的には、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれにおいても、上記の混合物を袋に入れて水を添加して放置すると、７日目前後でカビが生えてきたところ、このようにカビが生える度に、そのカビが視認できなくなる状態になるまで撹拌を行い、以下、この操作を繰り返した。結果として、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれにおいても、最初にカビが生えて以降は、約６日に１度の頻度で撹拌を行うこととなり、２５〜３０日目前後でカビが生えなくなった。このカビが生えない状態となった混合物を、微生物含有浄化材Ａ_１，Ａ_２，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２，Ｄ_１，Ｄ_２として用いている。

続いて、図２に示すように、容器１０の下層Ａに物理的吸着材２０を入れ、その上層Ｂに微生物含有浄化材３０を入れた。図２は、本発明の微生物含有浄化材３０のＣＯＤ濃度低下能を確認する実験を説明する図である。

容器１０に入れる物理的吸着材２０及び微生物含有浄化材３０の種類及び量は、下記表２における、実施例１．１−１、実施例１．１−２及び実施例１．１−３並びに実施例１．２と、実施例２．１及び実施例２．２と、実施例３．１及び実施例３．２と、実施例４．１及び実施例４．２とに示す通りとした。下記表２における「資材Ｘ」は、黒ボク土（４００ｍｌ）と、木炭（２５０ｍｌ）と、ゼオライト（２００ｍｌ）との混合物である。木炭は、群馬木炭を用いている。

そして、容器１０の上側開口１１から、被処理水として尿を注ぎ、微生物含有浄化材３０と物理的吸着材２０とを通過して容器１０の下側開口１２から落ちてくる尿（被処理水）を採取し、各種の測定を行った。尿の注入作業は、所定時間が経過するごとに繰り返し行い、上記の測定も、容器１０の下側開口１２から尿が採取される度に行った。容器１０の上側開口１１に注ぐ尿の量（１回の注入作業で注ぐ量）は、実施例１．１−３のみ５０ｍｌとし、他の実施例では全て１００ｍｌで統一した。これは、実施例１．１−３では、微生物含有浄化材３０と物理的吸着材２０とを足し合わせた量が、他の実施例におけるその量の半分となっているからである。後述するように、尿としては、ＣＯＤ_Ｍｎ濃度が２５００ｍｇ／Ｌのものと２０００ｍｇ／Ｌのものとの２種類を使用した。

３．２ 実験結果
以上の方法で実験を行ったところ、実施例１．１−１、実施例１．１−２及び実施例１．１−３並びに実施例１．２と、実施例２．１及び実施例２．２と、実施例３．１及び実施例３．２と、実施例４．１及び実施例４．２とのそれぞれにつき、以下の結果が得られた。

［１］ 実施例１．１−１についての実験結果
下記表３に、実施例１．１−１についての実験結果を示す。実施例１．１−１では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１８回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

上記表３において、「時間」は、１回目に尿を注入してからの経過時間であり、「ｐＨ」は浄化後の被処理水のｐＨであり、「ＥＣ」は浄化後の被処理水の電気伝導度である。また、「通過時間」における「出始め」は、その回で尿を注入したときから容器１０の下側開口１２から尿が落ち始めるまでの経過時間であり、「終了」は、その回で尿を注入したときから容器１０の下側開口１２から尿が落ちなくなるまでの経過時間である。さらに、「通過率」は、その回で容器１０の上側開口１１に注いだ尿の量に対する、容器１０の下側開口１２から落ちてきた尿の量の比を、百分率で示した値である。さらにまた、「ＣＯＤ_Ｍｎ濃度」は、容器１０の下側開口１２から採取された尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度であり、「浄化率」は、その回で容器１０の下側開口１２から採取された尿における、同じ回で容器１０の上側開口１１から注入された尿に対する、ＣＯＤ_Ｍｎ濃度の減少率である。これらの項目が意味するところは、後掲する表４以降においても同じである。

［２］ 実施例１．１−２についての実験結果
下記表４に、実施例１．１−２についての実験結果を示す。実施例１．１−２では、１〜６回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、７〜１７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［３］ 実施例１．１−３についての実験結果
下記表５に、実施例１．１−３についての実験結果を示す。実施例１．１−３では、１〜４回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、５〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［４］ 実施例１．２についての実験結果
下記表６に、実施例１．２についての実験結果を示す。実施例１．２では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１８回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［５］ 実施例２．１についての実験結果
下記表７に、実施例２．１についての実験結果を示す。実施例２．１では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１０回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［６］ 実施例２．２についての実験結果
下記表８に、実施例２．２についての実験結果を示す。実施例２．２では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１０回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［７］ 実施例３．１についての実験結果
下記表９に、実施例３．１についての実験結果を示す。実施例３．１では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１８回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［８］ 実施例３．２についての実験結果
下記表１０に、実施例３．２についての実験結果を示す。実施例３．２では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［９］ 実施例４．１についての実験結果
下記表１１に、実施例４．１についての実験結果を示す。実施例４．１では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１０回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［１０］ 実施例４．２についての実験結果
下記表１２に、実施例４．２についての実験結果を示す。実施例４．２では、１〜７回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２５００ｍｇ／Ｌとし、８〜１０回目に投入した尿のＣＯＤ_Ｍｎ濃度を２０００ｍｇ／Ｌとした。

［１１］ 実験結果のまとめ
既に述べたように、尿を周辺環境に流すためは、そのＣＯＤ濃度を環境省目標値である４００ｍｇ／Ｌ以下まで低下させることが好ましい。この点、本発明の微生物含有浄化材を使用すると、容器１０の下側開口１２から採取された尿（被処理水）のＣＯＤ濃度は、上記の表３〜１２に示すように、回数を重ねるごとに微増傾向にあるものの、全ての実施例において、１００ｍｇ／Ｌ以下（最も高い値を示した、実施例１．２（表６）の１８回目でさえ８２ｍｇ／Ｌで抑えられている。）という非常に低濃度まで除去されている。また、除去率においても、本発明の微生物含有浄化材は、全ての実施例において９５％以上（最も低い値を示した実施例１．２（表８）の１８回目でさえ、９５．９％という高い値を示している。）という非常に優れた値を示している。このことから、本発明の微生物含有浄化材を使用すると、尿のようにＣＯＤ濃度の高い被処理水のＣＯＤ濃度を、非常に低濃度となるまで低下させることができるだけでなく、微生物含有浄化材の使用を重ねても、その優れた効果を維持し続けることができるということが分かった。

１０ 容器
１１ 上側開口
１２ 下側開口
２０ 物理的吸着材
３０ 微生物含有浄化材

Claims (6)

1. 被処理水中のＣＯＤ濃度が所定値以下となるように被処理水を浄化するための微生物含有浄化材の製造方法であって、
   オリゴ糖を１重量％以上含むオリゴ糖含有農作物を細化してオリゴ糖含有資材を得るオリゴ糖含有資材製造工程と、
   炭素源に対して、オリゴ糖含有資材製造工程で得られたオリゴ糖含有資材を混合し、その混合物のＣ／Ｎ比が２０〜５０の範囲となるように調整する炭素源混合工程と、
   炭素源混合工程で得られた混合物にカビが生えてくると混合物を撹拌し、以下、その混合物にカビが生えてこなくなるまで、この撹拌を繰り返す混合物撹拌工程と、
   を経ることを特徴とする微生物含有浄化材の製造方法。
   
2. オリゴ糖含有農作物が、ゴボウである請求項１記載の微生物含有浄化材の製造方法。
   
3. 炭素源が、バーク堆肥又は腐葉土である請求項１又は２記載の微生物含有浄化材の製造方法。
   
4. 請求項１〜３いずれか記載の製造方法で製造された微生物含有浄化材を用いて被処理水の浄化を行う被処理水の浄化方法。
   
5. 微生物含有浄化材と併せて物理的吸着材も使用する請求項４記載の被処理水の浄化方法。
   
6. 微生物含有浄化材を、物理的吸着材における被処理水導入側である上側に層状に配置する被処理水の浄化方法。
   

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