JP2021027814A - アナモックス菌の培養装置、および、アナモックス菌の培養方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アナモックス菌を効率良く増殖させる培養装置および培養方法を実現する。【解決手段】培養液（８）を収容する培養槽（１）と、培養槽（１）の内部空間を上部空間（６）と下部空間（７）とに仕切り、培養液（８）を通過させる孔を有する仕切板（２）と、下部空間（７）内に培養液（８）を収容したときに、仕切板（２）の下側に集積される、菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体（３）と、多孔質担体（３）を撹拌する撹拌装置（４）と、培養液（８）を上部空間（６）と下部空間（７）との間で循環させる循環流路（５）と、を備える培養装置を用いる。【選択図】図１

Description

本発明は、アナモックス菌の培養装置、および、アナモックス菌の培養方法に関する。

従来から、下水処理場、および、し尿処理場などにて汚水を処理する方法として、微生物の代謝を利用して、汚水に含まれる有機物を除去する方法が用いられている。

近年では、嫌気性細菌であり、かつ、独立栄養性細菌であるアナモックス菌を用いて、汚水に含まれる窒素（例えば、アンモニア性窒素、および、亜硝酸性窒素）を窒素ガスとして除去する技術に注目が集まっており、当該技術の開発が進められている。

アナモックス菌は、自然界に存在するが、その量は極めて少ない。アナモックス菌は、活性汚泥中にも存在するが、活性汚泥中のアナモックス菌の量も、やはり少ない。それ故に、アナモックス菌を汚水処理に用いる場合、アナモックス菌の量を増やす必要がある。

アナモックス菌は増殖速度が遅く、かつ、当該増殖速度は、汚水に含まれる様々な物質の影響を受け易い。それ故に、アナモックス菌の増殖と、汚水処理とを同時に進行させることは容易ではない。

そこで、近年、アナモックス菌の増殖と、汚水処理とを別々に行う技術、より具体的に、予めアナモックス菌を集積培養してその量を増やした上で、当該アナモックス菌を汚水処理に用いる技術、の開発が進められている（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２０１０−２１４２４４号公報 特開２０１８−１６７２２９号公報

しかしながら、上述のようなアナモックス菌を集積培養する技術には、（ｉ）集積培養時に発生する窒素ガスが、アナモックス菌と培養液との接触を阻害し、かつ、培養槽の真の容量を減少させる傾向、および、（ｉｉ）アナモックス菌以外の菌類の増殖によって、アナモックス菌の増殖が抑えられる傾向を示し、アナモックス菌を効率良く増殖させる点において、改善の余地があった。

本発明の一態様は、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる、アナモックス菌の培養装置、および、アナモックス菌の培養方法を実現することを目的とする。

＜１＞上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を内部空間内に収容する培養槽と、上記内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板であって、上記上部空間と上記下部空間とを連通させ、かつ、上記下部空間から上記上部空間へ上記培養液を通過させる孔が形成されている、仕切板と、上記アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体群であって、上記下部空間内に上記培養液を収容したときに、上記孔を通過せずに上記仕切板の下側に集積される、多孔質担体群と、上記仕切板の下側に集積された上記多孔質担体群を撹拌する撹拌装置と、上記培養液を上記上部空間と上記下部空間との間で循環させる循環流路と、を備えている。

本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を内部空間内に収容する培養槽を備えている。このとき、内部空間内に培養液を収容すると、当該内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板は、培養液の中に配置されることになる。

本アナモックス菌の培養装置は、循環流路を備えており、当該循環流路によって培養液を上部空間と下部空間との間で循環させる。

本アナモックス菌の培養装置は、内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板を備えている。当該仕切板には孔が形成されているので、当該孔を介して、下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れを通過させることができる。本アナモックス菌の培養装置では、以上のようにして、培養液が、上部空間と下部空間との間を循環する。

培養液を循環させると、（ａ）仕切板の下側に、複数の多孔質担体が集積してなる担体層の中を、培養液を通過させることによって、最初に培養槽内に収容されるアナモックス菌を、複数の多孔質担体の各々に均一に保持させること、が可能になる。更に、培養液を循環させると、（ｂ）仕切板の下側に、複数の多孔質担体が集積してなる担体層の中を、培養液を通過させることによって、複数の多孔質担体の各々が接触する窒素の濃度を均一にすることができ、その結果、複数の多孔質担体の各々で均一に反応を生じさせること、が可能になる。換言すれば、培養液を循環させると、（ｂ’）仕切板の下側に、複数の多孔質担体が集積してなる担体層の中を、培養液を通過させることによって、担体層の上部に存在する多孔質担体で生じる反応と、担体層の下部に存在する多孔質担体で生じる反応とを、均一にすること、が可能になる。更に、培養液を循環させると、（ｃ）後述する培地による反応阻害を防ぐこと、が可能になる。更に、培養液を循環させると、（ｄ）培養液のｐＨを調節するためのｐＨ調節試薬による反応阻害を防ぐこと、が可能となる。

本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌を含む様々な菌を捕捉する、浮揚性の多孔質担体を複数備えている。多孔質担体は浮揚性であるので、下部空間内に培養液を収容したときに、上部空間側へ浮き上がる。このとき、上部空間と下部空間との間には仕切板が設けられているので、多孔質担体は、仕切板に設けられている孔を通過することなく、仕切板の下側に集積される。その結果、仕切板の下側に、複数の多孔質担体が集積してなる担体層（換言すれば、アナモックス菌を含む菌類を捕捉する担体層）が形成される。

下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れは、担体層を通過した後、上部空間に至る。このとき、担体層は、孔を有する多孔質担体によって形成されているので、当該孔の中などに、様々な菌（例えば、アナモックス菌、硝酸菌、亜硝酸菌など）が捕捉される。それ故に、担体層を通過した後に上部空間に至る培養液に含まれる菌の数は、減少する。その結果、本アナモックス菌の培養装置では、多孔質担体の表面および内部にてアナモックス菌を集積培養することができる。アナモックス菌の培養過程では、亜硝酸菌、硝酸菌による硝化反応が、アナモックス菌の生育を阻害することがある。本アナモックス菌の培養装置では、これら硝化細菌も大部分が担体層に捕捉されるため、硝化細菌が上部空間に至って水面から酸素を取り込んで生じる硝化反応が大幅に抑制され、アナモックス菌の生育を阻害することを防ぐことができる。

多孔質担体にてアナモックス菌を集積培養すると、アナモックス菌による脱窒反応に伴って発生する窒素ガスが、多孔質担体の表面上に蓄積する。多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、アナモックス菌と培養液との接触を阻害し、その結果、アナモックス菌の増殖が阻害される。また、多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、培養槽の内部空間の真の容量を減少させる。本アナモックス菌の培養装置は、仕切板の下側に集積した多孔質担体を撹拌する撹拌装置を備えている。当該撹拌装置によって多孔質担体を撹拌することにより、多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、多孔質担体の表面から解離し、上部空間に向かって除去される。その結果、本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。

＜２＞本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、上記上部空間内または上記下部空間内に培地を流入させる培地流入流路と、上記上部空間または上記下部空間から上記培養液を流出させる培養液流出流路と、を備え、（ｉ）上記培地を上記上部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記下部空間から流出させ、（ｉｉ）上記培地を上記下部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記上部空間から流出させることが好ましい。

本アナモックス菌の培養装置であれば、培地流入流路を介して上部空間内または下部空間内に培地を流入させながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。更に、本アナモックス菌の培養装置であれば、流出口を介して、上部空間内または下部空間内の余分な培養液を流出させながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。つまり、本アナモックス菌の培養装置であれば、（ｉ）アナモックス菌の培養装置に対して、任意の窒素濃度に調製した培地を追加しながら、かつ、（ｉｉ）アナモックス菌の培養装置から脱窒反応後の培養液を除去しながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。その結果、本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。

また、本アナモックス菌の培養装置は、培養液流出流路を介して、上部空間内または下部空間内の培養液を流出させる。アナモックス菌は、多孔質担体によって捕捉されるので、上部空間内および下部空間内の培養液に含まれるアナモックス菌の数は少ない。それ故に、本アナモックス菌の培養装置であれば、培養装置からアナモックス菌を流出させることなく培養液の出し入れができるため、効率よくアナモックス菌を増殖させることができる。

また、本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置では、培地を流入させる空間と、培養液を流出させる空間とが異なっている。当該構成によれば、培地が必ず担体層を通過した後に流出口より流出するので、培地に含まれる窒素を効率よくアナモックス菌に与えることができる。

＜３＞本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液のｐＨを制御するｐＨ制御部を備えていることが好ましい。

アナモックス菌の増殖に伴い反応が盛んに進むようになると、培養液のｐＨが変化する。アナモックス菌の増殖には、好ましいｐＨの範囲が存在し、当該ｐＨの範囲から培養液のｐＨが外れると、アナモックス菌の増殖効率が低下する。本アナモックス菌の培養装置であれば、培養液のｐＨを好ましいｐＨの範囲内に維持することができ、その結果、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。

＜４＞本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液の温度を制御する温度制御部を備えていることが好ましい。

アナモックス菌の増殖には、好ましい温度の範囲が存在し、当該温度の範囲から培養液の温度が外れると、アナモックス菌の増殖効率が低下する。本アナモックス菌の培養装置であれば、培養液の温度を好ましい温度の範囲内に維持することができ、その結果、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。

＜５＞本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、上記培養槽の内部空間内の収容された培養液の溶存酸素濃度を検知する溶存酸素濃度検知部と、上記溶存酸素濃度に基づいて、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、を備えていることが好ましい。

アナモックス菌は、嫌気性細菌であって、代謝反応に酸素を必要としない。一方、硝酸菌および亜硝酸菌などの好気性細菌は、代謝反応に酸素を必要とする。アナモックス菌とこれらの好気性細菌とが共存する条件下であって、かつ、酸素が存在する条件下にて培養を行うと、これらの好気性細菌の増殖が優勢となる。

溶存酸素濃度検知部によって検知された培養液の溶存酸素濃度が、所定の値よりも高い場合には、窒素ガス供給部によって培養液に窒素ガスを供給することによって、培養液の溶存酸素濃度を一定値以下に制御することができる。それ故に、本アナモックス菌の培養装置であれば、アナモックス菌の増殖を優勢にすることができる。

＜６＞上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養方法は、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を、培養槽の内部空間内に収容する収容工程と、上記内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板の下側に、上記アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体群を集積させる集積工程と、上記培養液を上記上部空間と上記下部空間との間で循環させながら、上記仕切板に形成されている、上記上部空間と上記下部空間とを連通させる孔を介して、上記下部空間から上記上部空間へ上記培養液を通過させる通過工程と、上記仕切板の下側に集積された上記多孔質担体群を撹拌する撹拌工程と、を有する。

本アナモックス菌の培養方法では、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を、培養槽の内部空間内に収容する。このとき、内部空間内に培養液を収容すると、当該内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板は、培養液の中に配置されることになる。

上記仕切板の下側には、アナモックス菌を含む様々な菌を捕捉する、浮揚性の多孔質担体が複数存在する。多孔質担体は浮揚性であるので、下部空間内に培養液を収容したときに、上部空間側へ浮き上がる。このとき、上部空間と下部空間との間には仕切板が設けられているので、多孔質担体は、仕切板に設けられている孔を通過することなく、仕切板の下側に集積される。その結果、仕切板の下側に、複数の多孔質担体が集積してなる担体層（換言すれば、アナモックス菌を含む菌類を捕捉する担体層）が形成される。

本アナモックス菌の培養方法では、培養液を上部空間と下部空間との間で循環させる。上記仕切板には孔が形成されているので、当該孔を介して、下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れを通過させることができる。本アナモックス菌の培養方法では、以上のようにして、培養液が、上部空間と下部空間との間を循環する。なお、培養液を循環させると、例えば、上述した＜１＞の欄にて説明した（ａ）、（ｂ）、（ｂ’）、（ｃ）および（ｄ）が可能となる。

下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れは、担体層を通過した後、上部空間に至る。このとき、担体層は、孔を有する多孔質担体によって形成されているので、当該孔の中などに、様々な菌（例えば、アナモックス菌、硝酸菌、亜硝酸菌など）が捕捉される。それ故に、担体層を通過した後に上部空間に至る培養液に含まれる菌の数は、減少する。その結果、本アナモックス菌の培養方法では、多孔質担体の表面および内部にてアナモックス菌を集積培養することができる。アナモックス菌の培養過程では、亜硝酸菌、硝酸菌による硝化反応が、アナモックス菌の生育を阻害することがある。本アナモックス菌の培養方法では、これら硝化細菌も大部分が担体層に捕捉されるため、硝化細菌が上部空間に至って水面から酸素を取り込んで生じる硝化反応が大幅に抑制され、アナモックス菌の生育を阻害することを防ぐことができる。

多孔質担体にてアナモックス菌を集積培養すると、アナモックス菌による脱窒反応に伴って発生する窒素ガスが、多孔質担体の表面上に蓄積する。多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、アナモックス菌と培養液との接触を阻害し、その結果、アナモックス菌の増殖が阻害される。また、多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、培養槽の内部空間の真の容量を減少させる。本アナモックス菌の培養方法では、仕切板の下側に集積した多孔質担体を撹拌する。多孔質担体を撹拌することにより、多孔質担体の表面上に蓄積した窒素ガスは、多孔質担体の表面から解離し、上部空間に向かって除去される。その結果、本アナモックス菌の培養方法は、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。

＜７＞本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養方法は、更に、上記上部空間内または上記下部空間内に培地を流入させる流入工程と、上記上部空間または上記下部空間から上記培養液を流出させる流出工程と、を有し、（ｉ）上記培地を上記上部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記下部空間から流出させ、（ｉｉ）上記培地を上記下部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記上部空間から流出させることが好ましい。

本アナモックス菌の培養方法であれば、流入工程にて上部空間内または下部空間内に培地を流入させながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。更に、本アナモックス菌の培養方法であれば、流出工程にて上部空間内または下部空間内の余分な培養液を流出させながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。つまり、本アナモックス菌の培養方法であれば、（ｉ）上部空間または下部空間に対して任意の窒素濃度に調製した培地を追加しながら、かつ、（ｉｉ）上部空間または下部空間から脱窒反応後の培養液を除去しながら、アナモックス菌の培養を行うことができる。その結果、本アナモックス菌の培養方法は、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。

また、本アナモックス菌の培養方法は、流出工程にて、上部空間内または下部空間内の培養液を流出させる。アナモックス菌は、多孔質担体によって捕捉されるので、上部空間内および下部空間内の培養液に含まれるアナモックス菌の数は少ない。それ故に、本アナモックス菌の培養方法であれば、上部空間または下部空間からアナモックス菌を流出させることなく培養液の出し入れができるため、効率よくアナモックス菌を増殖させることができる。

また、本発明の一態様に係るアナモックス菌の培養方法では、培地を流入させる空間と、培養液を流出させる空間とが異なっている。当該構成によれば、培地が必ず担体層を通過した後に流出口より流出するので、培地に含まれる窒素を効率よくアナモックス菌に与えることができる。

本発明の一態様によれば、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置の構成の概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置の構成の概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係るアナモックス菌の培養装置の構成の概略を示す図である。 本発明の実施例の試験結果を示すグラフである。 本発明の実施例の試験結果を示すグラフである。

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。本明細書中、数値範囲に関して「Ａ〜Ｂ」と記載した場合、当該記載は「Ａ以上Ｂ以下」を意図する。

〔１．アナモックス菌の培養装置〕
図１および図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置について説明する。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液８を内部空間内に収容する培養槽１と、上記内部空間を上部空間６と下部空間７とに仕切る仕切板２であって、上部空間６と下部空間７とを連通させ、かつ、下部空間７から上部空間６へ培養液８を通過させる孔が形成されている、仕切板２と、アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体３群であって、下部空間７内に培養液８を収容したときに、上記孔を通過せずに仕切板２の下側に集積される、多孔質担体３群と、仕切板２の下側に集積された多孔質担体３群を撹拌する撹拌装置４と、培養液８を上部空間６と下部空間７との間で循環させる循環流路５と、を備えている。なお、本明細書において「培養液」とは、培養槽の内部空間内に既に存在する培地を意図する。培養槽の内部空間へ新たに供給される培養液は、既に培養槽内に存在する培養液と区別するために「培地」とも記載する。

本実施形態の培養装置によって培養されるアナモックス菌は、単一種類のアナモックス菌であってもよいし、複数種類のアナモックス菌であってもよい。本実施形態の培養装置では、活性汚泥、または、アナモックス菌を用いた排水処理設備から採取した、当該菌を多く含有する菌塊などを菌原料として用い、当該菌原料に含まれるアナモックス菌を培養してもよい。本実施形態の培養装置は、アナモックス菌以外の雑菌が共存したとしても、当該雑菌の増殖を抑え、かつ、アナモックス菌の増殖を優勢にすることができるので、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。

培養液８は、アナモックス菌が増殖するための成分を含んでいるものである。培養液８は、アナモックス反応と呼ばれる脱窒反応に必要な成分であるＮＨ^４＋、ＮＯ^２−、およびＨＣＯ^３−に加え、代謝活動または菌体合成に必要な元素（例えば、Ｆｅ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｋ、Ｓ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕ）を含み得る。

培養液８は、上述した成分などを人工的に混合した培地であり得る。培養液８として、十分に窒素濃度が低下した下水処理場の処理水、または、し尿処理場の処理水に、ＮＨ^４＋およびＮＯ^２−を加えたものを用いることも可能である。アナモックス菌の増殖速度は、培養液８に含まれる成分の影響を受け易い。それ故に、アナモックス菌をより効率良く増殖させるという観点からは、各成分の含有量が適切に調節された培地（例えば、上述した成分などを人工的に混合した培地）、が好ましい。

培養槽１としては、所望の大きさの培養槽を用いることができる。培養槽１の下部空間の容積は限定されない。培養槽１の下部空間の容積は、例えば、０．１Ｌ以上、１Ｌ以上、１０Ｌ以上、１００Ｌ以上、または、１０００Ｌ以上であってもよい。培養槽１の下部空間の容積の上限値は、例えば、１×１０^３Ｌ〜１×１０^５Ｌであってもよい。培養槽１の下部空間の容積は、必要とするアナモックス菌の量に応じて、適宜、設定すればよい。

仕切板２は、上記内部空間を上部空間６と下部空間７とに仕切るための構成である。なお、当該仕切板２の下側（換言すれば、下部空間７）には、後述する多孔質担体３が、位置を固定化されることなく、移動可能に配置されている。仕切板２を構成する材料は、限定されず、当該材料として、樹脂および金属を挙げることができる。

仕切板２には孔が形成されており、当該孔によって、上部空間６と下部空間７とが連通している。当該孔は、培養液８を下部空間７から上記上部空間６へ通過させるが、後述する多孔質担体３を下部空間７から上記上部空間６へ通過させない、大きさおよび／または形状を有している。当該孔の形状は、例えば、スリット状、または、メッシュ状であってもよい。

仕切板２に形成される孔の数、孔の大きさ、および、孔の形状は、限定されず、所望の数、大きさ、および、形状であり得る。培養槽１の内部空間の中にてより均一に培養液８を流通させ、かつ、発生した窒素ガスをより容易に除去するという観点から、仕切板２には、複数の孔が略均一に形成されていることが好ましい。例えば、仕切板２の開口率（孔の面積の総和÷仕切板２の面積×１００）は、３０％以上、５０％以上、７０％以上であってもよい。仕切板２の開口率の上限値は、限定されず、例えば、７０％、または、８０％であってもよい。

多孔質担体３は、（ｉ）アナモックス菌を含む菌類を捕捉する（換言すれば、アナモックス菌を含む菌類を付着させる）ことができるものであり、（ｉｉ）浮揚性のものであり（換言すれば、「比重＜１」を満たすもの）、かつ、（ｉｉｉ）仕切板２に形成されている孔を通過しないものであればよく、具体的な構成は限定されない。

多孔質担体３の材質としては、限定されず、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、および、これらから選択される少なくとも２つの物質の混合物（例えば、ポリエステル、ポリエチレンおよびポリプロピレンの混合物）を挙げることができる。より具体的に、多孔質担体としては、日立造船製の排水処理担体（商品名：ファビオス（登録商標２６３８０２５））を挙げることができる。

多孔質担体３が備える孔の形状としては、限定されず、多孔質担体の表層に形成された凹凸状の孔であってもよいし、多孔質担体３の内部に届くように形成された孔であってもよいし、多孔質担体３を貫通するように形成された孔であってもよいし、これらの孔の組み合わせであってもよい。上記構成によれば、多孔質担体３の表面積を大きくすることによって、当該多孔質担体３の表面にて、より多くのアナモックス菌を培養することができる。

多孔質担体３の形状および／または大きさは、多孔質担体３が仕切板２に形成されている孔を通過できない形状および／または大きさであればよく、特に限定されない。

多孔質担体３群の全容積は、限定されず、例えば、下部空間の全容積を１００％としたときに、２０％〜８０％、４０％〜８０％、または、６０％〜８０％であってもよい。

撹拌装置４は、仕切板２の下側に集積された多孔質担体３群を撹拌することができる構成であればよく、具体的な構成は限定されない。

図１に示す撹拌装置４は、軸棒と、当該軸棒に接続されている羽根と、によって構成されている。上記羽根は、培養液８の中を浮揚して、仕切板２の下側にて集積された、複数の多孔質担体３によって形成される担体層の中に配置され得る。上記軸棒を回転させることによって、担体層の中に配置された羽根が回転し、これによって、多孔質担体３群が撹拌される。多孔質担体３群が撹拌されると、多孔質担体３の表面上に蓄積した窒素ガスは、多孔質担体３の表面から解離し、上部空間６に向かって浮上し、培養液８の上面から除去される。その結果、本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。

上記羽根の形状は、限定されず、プロペラ状の形状であってもよいし、螺旋状の形状であってもよい。

上記羽根は、多孔質担体３群の全てを撹拌するように構成されていてもよいが、多孔質担体３の一部を撹拌するように構成されていてもよい。羽根によって多孔質担体３群の一部を撹拌し、多孔質担体３群の一部の配置を変化させれば、当該配置の変化が多孔質担体３群の全体に伝わり、多孔質担体３群の全体を十分に撹拌することができる。

図１に示す撹拌装置４の場合、アナモックス菌の培養装置に設けられる撹拌装置４の数は、限定されず、１個であってもよいし、複数個であってもよい。また、１個の撹拌装置４に設けられる羽根の数は、限定されず、１個であってもよいし、複数個であってもよい。上述したように、多孔質担体３の一部を撹拌するように羽根が構成されている場合であっても、多孔質担体３群の全体を十分に撹拌することができる。それ故に、アナモックス菌の培養装置に設けられる撹拌装置４の数が少数であり、および／または、１個の撹拌装置４に設けられる羽根の数が少数であっても、多孔質担体３群の全体を十分に撹拌することができる。この場合、アナモックス菌の培養装置を簡略化することができるという利点がある。

図１に示す撹拌装置４の場合、軸棒の回転速度は、限定されないが、多孔質担体３を摩耗しない程度の、緩やかな回転速度が好ましい。このような回転速度としては、例えば、５ｒｐｍ〜１０ｒｐｍを挙げることができる。勿論、当該回転速度は、棒軸に接続されている羽根の形状などに応じて、適宜、設定され得る。

図２に示す撹拌装置４は、仕切板２の位置を、位置Ａから位置Ｂへ、および／または、位置Ｂから位置Ａへ変化させる機構を備えているものである。例えば、仕切板２を位置Ａに配置した状態でアナモックス菌を集積培養すると、アナモックス菌による脱窒反応に伴って発生する窒素ガスが、多孔質担体３の表面上に蓄積する。次いで、仕切板２の位置を位置Ａから位置Ｂへ変化させると、多孔質担体３が位置Ｂに配置された仕切板２へ向かって浮き上がり、これによって、多孔質担体３群が撹拌される。多孔質担体３群が撹拌されると、多孔質担体３の表面上に蓄積した窒素ガスは、多孔質担体３の表面から解離し、上部空間６に向かって浮上し、培養液８の上面から除去される。その結果、本アナモックス菌の培養装置は、アナモックス菌を効率良く増殖させることができる。なお、位置Ｂに配置された仕切板２は、窒素ガスが多孔質担体３の表面から解離した後、再び位置Ａに配置されてもよい。

位置Ａと位置Ｂとの間の距離は、限定されない。位置Ａと位置Ｂとの間の距離は、例えば、１ｃｍ〜１ｍ、または、１ｃｍ〜１０ｃｍであってもよい。仕切板２を振動させることによって、仕切板２の位置を、位置Ａから位置Ｂへ、および／または、位置Ｂから位置Ａへ変化させてもよい。

図１および図２に示す撹拌装置４による多孔質担体３群の撹拌頻度は、限定されない。撹拌装置４は、（ｉ）多孔質担体３群を撹拌し続けるものであってもよいし、（ｉｉ）多孔質担体３群を所定の時間撹拌した後で所定の時間停止する動作を繰り返すものであってもよい（例えば、多孔質担体３群を１分間撹拌した後で３０分間停止する動作を繰り返すもの）。上記（ｉｉ）の構成の場合、窒素ガスの発生量が多くなるほど、撹拌装置４は、撹拌する時間が長いもの、および／または、停止する時間が短いもの、であることが好ましい。また、アナモックス菌が多孔質担体３群に定着するまでは、上記（ｉｉ）の構成であって、撹拌する時間が短いもの、および／または、停止する時間が長いもの、であることが好ましい。当該構成であれば、多孔質担体３の表面上に蓄積した窒素ガスを確実に除去することができる。

循環流路５は、培養液８を上部空間６と下部空間７との間で循環させるための流路である。循環流路５は、培養液８を上部空間６から下部空間７へ向かって循環させるものであってもよく、培養液８を下部空間７から上部空間６へ向かって循環させるものであってもよい。仕切板２によって上端面の位置が固定された担体層に、下部空間７から上部空間６に向かって培養液８を通すことで、多孔質担体３群が水流に乗って動くことが阻止され、菌原料が効率よく多孔質担体３群に捕捉されるという観点から、循環流路５は、培養液８を上部空間６から下部空間７へ向かって循環させるものであることが好ましい。なお、循環流路５が培養液８を下部空間７から上部空間６へ向かって循環させるものである場合、後述する培地流入流路１０、および／または、図示しない流路などを用いて、仕切板２に形成された孔を介した、下部空間７から上部空間６へ向かう培養液８の流れを形成すればよい。

循環流路５は、ポンプ９を備えている。当該構成によれば、上部空間６と下部空間７との間の培養液８の循環を確実に行うことができる。なお、ポンプ９としては、市販のポンプを用いることができる。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、上部空間６内または下部空間７内に培地を流入させる培地流入流路１０と、上部空間６または下部空間７から培養液８を流出させる培養液流出流路１２と、を備え、（ｉ）培地を上部空間６内に流入させる場合には、培養液８を下部空間７から流出させ、（ｉｉ）培地を下部空間７内に流入させる場合には、培養液８を上部空間６から流出させてもよい。なお、培養液流出流路１２は、例えば、培地流入流路１０を介して培養槽１内に流入した培養液８と同じ体積の培地を、培養槽１から流出させるものであることが好ましい。当該構成によれば、培養槽１の内部空間内の窒素濃度が低下した培養液８を、窒素濃度が高い培地に交換しながらアナモックス菌を連続培養できるので、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。なお、培地は、培養槽１の内部空間内の窒素濃度が低下した培養液８よりも窒素濃度が高いものであればよく、具体的な成分は限定されない。培地は、例えば、アナモックス反応と呼ばれる脱窒反応に必要な成分であるＮＨ^４＋、ＮＯ^２−、およびＨＣＯ^３−に加え、代謝活動または菌体合成に必要な元素（例えば、Ｆｅ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｋ、Ｓ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕ）を含み得る。

培地流入流路１０は、上部空間６内に培地を流入させるものであってもよいし、下部空間７内に培地を流入させるものであってもよい。仕切板２によって上端面の位置が固定された担体層に、下部空間７から上部空間６に向かって培養液８を通すことで、多孔質担体３群が水流に乗って動くことが阻止され、菌原料が効率よく多孔質担体３群に捕捉されるという観点から、培地流入流路１０は、下部空間７内に培地を流入させるものであることが好ましい。

培地流入流路１０は、ポンプ１１を備えていてもよい。ポンプ１１としては、市販のポンプを用いることができる。

培養液流出流路１２は、上部空間６から培養液８を流出させるものであってもよいし、下部空間７から培養液８を流出させるものであってもよい。（ｉ）培地を上部空間６内に流入させる場合には、培養液流出流路１２は、培養液８を下部空間７から流出させるものであり得、（ｉｉ）培地を下部空間７内に流入させる場合には、培養液流出流路１２は、培養液８を上部空間６から流出させるものであり得る。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、培養槽１の内部空間内に収容された培養液８のｐＨを制御するｐＨ制御部２０を備えていてもよい。

ｐＨ制御部２０は、より具体的に、培養槽１の内部空間内に収容された培養液８のｐＨを計測するための、ｐＨ計であり得る。当該ｐＨ計としては、市販のｐＨ計を用いることができる。

ｐＨ制御部２０は、ｐＨ調節流路２２に備えられているポンプ２１の動作を制御し得る。なお、ｐＨ調節流路２２は、酸性溶液および／またはアルカリ性溶液を、上部空間６内または下部空間７内に流入させて、培養液８のｐＨを調節するための構成である。アナモックス菌の増殖には、中性域のｐＨが好ましい。ただし、アナモックス菌の脱窒反応により、培養液８のｐＨはアルカリ性に傾くため、ｐＨ制御部２０は、ポンプ２１による酸（例えば、硫酸）の添加動作を制御することによって、培養液８のｐＨを中性域（例えば、８．０以下）に調節するものであることが好ましい。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、培養槽１の内部空間内に収容された培養液８の温度を制御する温度制御部を備えていてもよい。なお、温度制御部は、培養液８の温度を制御できる構成であればよく、その具体的な構成は限定されない。温度制御部の一例としては、図１および図２に示すウォータージャケット３０を挙げることができる。

ウォータージャケット３０内には、ウォーターバス３１によって、アナモックス菌の増殖に適した温度に調節された媒体（例えば、水）が供給され得る。また、ウォータージャケット３０内にて温度が変化した媒体は、返送流路３２を介してウォーターバス３１に返送され得る。これによって、培養液８の温度を、アナモックス菌の増殖に適した温度（例えば、２５℃〜４０℃）に調節することができる。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養装置は、更に、培養槽１の内部空間内に収容された培養液８の溶存酸素濃度を検知する溶存酸素濃度検知部４０と、検知された溶存酸素濃度に基づいて、培養槽１の内部空間内に収容された培養液８に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、を備えていてもよい。なお、窒素ガス供給部は、培養槽１内の培養液８に窒素ガスを、粗大な気泡にならないように供給できる構成であればよく、その具体的な構成は限定されない。窒素ガス供給部の一例としては、図１に示す窒素ガス供給流路４２を挙げることができる。

溶存酸素濃度検知部４０は、窒素ガス供給流路４２に備えられているバルブ４１の動作を制御し得る。窒素ガス供給流路４２の一端は、窒素ガスを収容しているボンベ（図示せず）に接続され得、窒素ガス供給流路４２の他端は、培養槽１に接続され得る。溶存酸素濃度検知部４０によってバルブ４１の動作を制御して、培養液８に供給される窒素ガスの量を調節することによって、培養液８の溶存酸素濃度を所望の溶存酸素濃度（例えば、０．０ｍｇ／Ｌ〜０．２ｍｇ／Ｌ）に調節することができる。アナモックス菌は、嫌気性細菌であるので、上記構成によれば、アナモックス菌をより効率良く増殖させることができる。

窒素ガス供給流路４２は、上部空間６内の培養液８に窒素ガスを供給するものであってもよいし、下部空間７内の培養液８に窒素ガスを供給するものであってもよい。アナモックス菌の培養が十分でなく、アナモックス菌から発生する窒素ガスが十分でない時期に、強制的に培養液８の溶存酸素濃度を低くするために、培養液８に窒素ガスを供給することがある。この場合には、アナモックス菌の反応効率よりも窒素ガスによる脱酸素効率が優先され、窒素ガス供給流路４２は、下部空間７内の培養液８に窒素ガスを供給するものであることが好ましい。

〔２．アナモックス菌の培養方法〕
図３を参照しながら、本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法について説明する。なお、上述した〔１．アナモックス菌の培養装置〕の欄にて既に説明した構成については、ここでは、その説明を省略する。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を、培養槽の内部空間内に収容する収容工程Ｓ１と、上記内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板の下側に、上記アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体群を集積させる集積工程Ｓ２と、上記培養液を上記上部空間と上記下部空間との間で循環させながら、上記仕切板に形成されている、上記上部空間と上記下部空間とを連通させる孔を介して、上記下部空間から上記上部空間へ上記培養液を通過させる通過工程Ｓ３と、上記仕切板の下側に集積された上記多孔質担体群を撹拌する撹拌工程Ｓ４と、を有する。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、集積工程Ｓ２、通過工程Ｓ３、および、撹拌工程Ｓ４を含む培養工程を行う。本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、撹拌工程Ｓ４の後、通過工程Ｓ３へ戻ることができる。つまり、本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、撹拌工程Ｓ４および通過工程Ｓ３を、所望の回数だけ繰り返し行うことができる。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、更に、上記上部空間内または上記下部空間内に培地を流入させる流入工程と、上記上部空間または上記下部空間から上記培養液を流出させる流出工程と、を有し、（ｉ）上記培地を上記上部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記下部空間から流出させ、（ｉｉ）上記培地を上記下部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記上部空間から流出させてもよい。なお、当該流入工程は、上述した培地流入流路によって行われ得、当該流出工程は、上述した培養液流出流路によって行われ得る。当該流入工程、および、流出工程は、例えば、通過工程Ｓ３、および／または、撹拌工程Ｓ４に包含され得る。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液のｐＨを制御するｐＨ制御工程を有してもよい。なお、当該ｐＨ制御工程は、上述したｐＨ制御部によって行われ得る。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液の温度を制御する温度制御工程を有してもよい。なお、当該温度制御工程は、上述した温度制御部によって行われ得る。

本発明の一実施形態に係るアナモックス菌の培養方法は、更に、上記培養槽内の内部空間内に収容された培養液の溶存酸素濃度を検知する溶存酸素濃度検知工程と、上記溶存酸素濃度に基づいて、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液に窒素ガスを供給する窒素ガス供給工程と、を有してもよい。なお、当該溶存酸素濃度検知工程は、上述した溶存酸素濃度検知部によって行われ得、当該窒素ガス供給工程は、上述した窒素ガス供給部によって行われ得る。

上記流入工程、流出工程、ｐＨ制御工程、温度制御工程、溶存酸素濃度検知工程、および、窒素ガス供給工程の各々は、アナモックス菌の培養開始後、全期間にて行われてもよいし、一部の期間にて行われてもよい。

例えば、ｐＨ制御工程、温度制御工程、溶存酸素濃度検知工程、および、窒素ガス供給工程の各々は、例えば、通過工程Ｓ３、および／または、撹拌工程Ｓ４に包含され得る。

本試験では、アナモックス菌の培養を行った。以下に、試験方法、および、試験結果について説明する。

＜１．培養装置＞
図４に、本試験に用いた培養装置の構成の概略を示す。当該培養装置では、上部空間から下部空間に培養液を循環させることで、仕切板に形成されている孔を介した、下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れを生じさせている。培養液の流出口を上部空間に設けており、培地もまた、上部空間へ流入させる。ここで、培地流入流路の出口を循環流路の入口直近に配置しているため、上部空間に吐出された培地は拡散することなく即座に下部空間に移送されることから、実質的に、下部空間に培地を流入させるのと同じ効果が得られる。

多孔質担体は、浮揚性のものであり、かつ、下部空間から上部空間へ向かう培養液の流れを受けながら、当該多孔質担体は、仕切板に向かって浮かび上がり、仕切板の下側に集積される。なお、本試験では、多孔質担体として、日立造船製の排水処理担体（商品名：ファビオス（登録商標））を用いた。

＜２．培地（培養液）＞
培養槽に供給する培地としては、水道水と薬品とを用いて調製された、有機物を含まない培地を用いた。具体的に、当該培地は、窒素源として（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４とＮａＮＯ_２とを含み、炭素源としてＫＨＣＯ_３を含むものであった。以下、培地または培養液に含まれるアンモニア態様の窒素を「ＮＨ_４−Ｎ」、亜硝酸態様の窒素を「ＮＯ_２−Ｎ」、硝酸態様の窒素を「ＮＯ_３−Ｎ」、全窒素を「Ｔ−Ｎ」とも表記する。

培養開始直後の培地としては、６０ｍｇ／Ｌの濃度のＮＨ_４−Ｎ、６０ｍｇ／Ｌの濃度のＮＯ_２−Ｎ、５００ｍｇ／Ｌの濃度のＫＨＣＯ_３、並びに、必須元素および微量元素を含む培地を用いた。必須元素および微量元素の調製については、文献「担体添加型一槽式Ａｎａｍｍｏｘ反応槽における窒素除去特性の検討、北條ほか、土木学会論文集Ｇ（２０１６）」にしたがった。以下では、当該培地を「培地（６０＋６０）」とも呼ぶ。

より高い窒素濃度の培地を調製する場合には、ＮＨ_４−ＮとＮＯ_２−Ｎとの量比を「ＮＨ_４−Ｎ：ＮＯ_２−Ｎ＝１：１」とし、培地に含まれるＮＨ_４−ＮおよびＮＯ_２−Ｎの量を増加させた。より高い窒素濃度の培地に含まれる必須元素および微量元素（例えば、ＫＨＣＯ_３）の濃度は、培養開始直後の培地に含まれる必須元素および微量元素の濃度と同じ濃度とした。

＜３．培養装置の運転＞
＜３−１．培養槽への菌原料の投入＞
多孔質担体を培養槽の下部空間内に充填し、その後、培養槽の内部空間に、水道水、および、所定の量の菌原料（例えば、多孔質担体１Ｌあたり、固形分量２０００ｍｇの菌原料）を加えた。

ウォータージャケットによって、培養槽の内部空間内の温度を２５℃〜３０℃に維持した。

循環流路に備えられているポンプを一昼夜稼働させて、下部空間から上部空間へ向かう水道水の流れを形成した。これにより、多孔質担体にて活性汚泥を捕捉した。

＜３−２．原水の供給、および、連続運転＞
循環流路に備えられているポンプを稼働させた状態にて、上部空間内に対する培地（６０＋６０）の流入を開始した。

アナモックス反応が進行すると、内部空間内の培養液のｐＨが上昇する。そこで、培養液にＨ_２ＳＯ_４を加えることによって、培養液のｐＨを８．０以下に維持した。

アナモックス反応が進行すると、多孔質担体の表面上に窒素ガスが蓄積する。そこで、多孔質担体群を間欠的に撹拌することによって、窒素ガスを上部空間に向かって浮上させ、培養液の上面から除去した。なお、撹拌装置としては、回転速度が３０ｒｐｍ〜５０ｒｐｍであり、かつ、多孔質担体群を１分間撹拌した後で３０分間停止する動作を繰り返す撹拌装置を用いた。

＜３−３．流入窒素負荷の調節＞
培養槽の水理学的滞留時間（ＨＲＴ）７２時間の条件（０．０４ｋｇＮ／ｍ^３槽／日）にて、上部空間内への培地（６０＋６０）の流入を開始した。

Ｔ−Ｎ流入負荷（流入窒素負荷）を段階的に上げるために、まず、上部空間内への培地（６０＋６０）の流入量のみを段階的に増加させた。培養槽の水理学的滞留時間（ＨＲＴ）１８時間の条件（０．１６ｋｇＮ／ｍ^３槽／日）に達して以降、培地の流入量は変化させずに、より高い窒素濃度の培地を上部空間内へ流入させた。

Ｔ−Ｎ流入負荷を一段上げるタイミングは、アナモックス菌が遊離亜硝酸の影響によって活性を失わないよう、培養槽の内部空間内の培養液に含まれるＮＯ_２−Ｎの濃度が５０ｍｇ／Ｌ未満であることを確認した後とした。なお、窒素除去ではなく培養が目的であるため、Ｔ−Ｎ除去速度（窒素除去速度）は、重視しなかった。

＜３−４．活性汚泥の添加条件＞
本試験では、し尿処理施設で採取した活性汚泥を菌原料として用いた。当該活性汚泥を、培養槽の内部空間に投与した。活性汚泥を培養槽の内部空間に投与した後のＳＳ濃度（固形物濃度）は、８００ｍｇＳＳ／Ｌ槽（２２００ｍｇＳＳ／Ｌ担体＝８００÷担体充填率３７％）であった。

＜３−５．試験結果１＞
図５に、Ｔ−Ｎ流入負荷（流入窒素負荷）、および、Ｔ−Ｎ除去速度（窒素除去速度）の推移を示す。また、図６に、培地Ｔ−Ｎ（原水窒素濃度）、および、培養液に含まれる各態様の窒素の濃度の推移を示す。

Ｔ−Ｎ除去速度が順調に立ち上がり、９０日間の運転によって、２．１ｋｇＮ／ｍ^３槽／日（５．７ｋｇＮ／ｍ^３担体／日＝２．１÷担体充填率３７％）に達した。このとき培地Ｔ−Ｎは、凡そ１６００ｍｇ／Ｌ（ＮＨ_４−Ｎ ７５０ｍｇ／Ｌ ＋ ＮＯ_２−Ｎ ８５０ｍｇ／Ｌ）であった。

９０日以降の運転では、Ｔ−Ｎ流入負荷を大きくしても、Ｔ−Ｎ除去速度が変わらない状態が続いた。このときの多孔質担体あたりのＴ−Ｎ除去速度は５．７ｋｇＮ／ｍ^３担体／日であった。

＜３−７．試験結果２＞
多孔質担体は、培養開始時には種汚泥の付着により灰褐色であった。培養を開始してから４５日目頃から、多孔質担体の色は、赤色に変化しはじめ、培養日数を経るにしたがって、赤色が濃くなった。このことは、赤色の原因であるアナモックス菌が効率良く増殖していることを示している。

本発明は、汚水の処理に利用することができる。

１ 培養槽
２ 仕切板
３ 多孔質担体
４ 撹拌装置
５ 循環流路
６ 上部空間
７ 下部空間
８ 培養液
９ ポンプ
１０ 培地流入流路
１１ ポンプ
１２ 培養液流出流路
２０ ｐＨ制御部
２１ ポンプ
２２ ｐＨ調節流路
３０ ウォータージャケット（温度制御部）
３１ ウォーターバス
３２ 返送流路
４０ 溶存酸素濃度検知部
４１ バルブ
４２ 窒素ガス供給流路（窒素ガス供給部）
Ｓ１ 収容工程
Ｓ２ 集積工程
Ｓ３ 通過工程
Ｓ４ 撹拌工程

Claims (7)

1. アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を内部空間内に収容する培養槽と、
   上記内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板であって、上記上部空間と上記下部空間とを連通させ、かつ、上記下部空間から上記上部空間へ上記培養液を通過させる孔が形成されている、仕切板と、
   上記アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体群であって、上記下部空間内に上記培養液を収容したときに、上記孔を通過せずに上記仕切板の下側に集積される、多孔質担体群と、
   上記仕切板の下側に集積された上記多孔質担体群を撹拌する撹拌装置と、
   上記培養液を上記上部空間と上記下部空間との間で循環させる循環流路と、を備えている、アナモックス菌の培養装置。
2. 更に、上記上部空間内または上記下部空間内に培地を流入させる培地流入流路と、
   上記上部空間または上記下部空間から上記培養液を流出させる培養液流出流路と、を備え、
   （ｉ）上記培地を上記上部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記下部空間から流出させ、（ｉｉ）上記培地を上記下部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記上部空間から流出させる、請求項１に記載のアナモックス菌の培養装置。
3. 更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液のｐＨを制御するｐＨ制御部を備えている、請求項１または２に記載のアナモックス菌の培養装置。
4. 更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液の温度を制御する温度制御部を備えている、請求項１〜３の何れか１項に記載のアナモックス菌の培養装置。
5. 更に、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液の溶存酸素濃度を検知する溶存酸素濃度検知部と、
   上記溶存酸素濃度に基づいて、上記培養槽の内部空間内に収容された培養液に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、を備えている、請求項１〜４の何れか１項に記載のアナモックス菌の培養装置。
6. アナモックス菌、および、当該アナモックス菌を培養するための培養液を、培養槽の内部空間内に収容する収容工程と、
   上記内部空間を上部空間と下部空間とに仕切る仕切板の下側に、上記アナモックス菌を含む菌類を捕捉する浮揚性の多孔質担体群を集積させる集積工程と、
   上記培養液を上記上部空間と上記下部空間との間で循環させながら、上記仕切板に形成されている、上記上部空間と上記下部空間とを連通させる孔を介して、上記下部空間から上記上部空間へ上記培養液を通過させる通過工程と、
   上記仕切板の下側に集積された上記多孔質担体群を撹拌する撹拌工程と、を有する、アナモックス菌の培養方法。
7. 更に、上記上部空間内または上記下部空間内に培地を流入させる流入工程と、上記上部空間または上記下部空間から上記培養液を流出させる流出工程と、を有し、
   （ｉ）上記培地を上記上部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記下部空間から流出させ、（ｉｉ）上記培地を上記下部空間内に流入させる場合には、上記培養液を上記上部空間から流出させる、請求項６に記載のアナモックス菌の培養方法。

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