JP4648140B2 - 水処理方法、マイクロナノバブル微生物活性ユニットおよび水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は水処理方法、マイクロナノバブル微生物活性ユニットおよび水処理装置に関する。

従来、水処理方法としては、微生物処理装置内の被処理水に有効な微生物を直接添加し、この微生物を使って被処理水の水質を改善する方法がある。また、上記水処理方法では、微生物処理装置内の被処理水に有効な微生物を常時添加している。

ところで、上記微生物処理装置内の被処理水は、微生物が添加される前に、前処理装置によって前処理されている。この前処理装置による前処理としては、沈澱、ろ過、ｐＨ調整、オゾン酸化および吸着などがある。

上記前処理装置の目的は、次工程を行う排水処理装置に対して、生物学的または化学的または物理学的な負荷を低減することであり、微生物処理装置を備える排水処理装置の規模の縮小、排水処理装置のランニングコストの低減、排水処理装置で処理された被処理水の水質向上が期待できる。

しかしながら、上記従来の前処理装置では、微生物処理装置が被処理水を処理する効率を向上させる効果が小さいという問題がある。

一方、別の従来技術として、ナノバブルを利用して汚濁水を浄化する処理方法および処理装置が、特開２００４−１２１９６２号公報（特許文献１）に記載されている。

この従来技術は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。より具体的には、上記従来技術は、それらの特性が相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能を発揮して、各種物体を高機能かつ低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができることを開示している。

また、別の従来技術として、ナノ気泡の生成方法が特開２００３−３３４５４８号公報（特許文献２）に記載されている。

この従来技術は、液体中において、（１）液体の一部を分解ガス化する工程、（２）液体中で超音波を印加する工程、または、（３）液体の一部を分解ガス化する工程および超音波を印加する工程を有している。

また、別の従来技術として、オゾンマイクロバブルを利用して廃液を浄化する処理装置が、特開２００４−３２１９５９号公報（特許文献３）に記載されています。

この従来技術は、マイクロバブル発生装置に、オゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液とを加圧ポンプを介して供給している。また、上記従来技術は、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気することを開示している。

しかしながら、上記特許文献１〜３の従来技術を微生物処理装置に用いても、微生物処理装置による被処理水の処理効率を向上させる効果が小さいという問題ある。
特開２００４−１２１９６２号公報 特開２００３−３３４５４８号公報 特開２００４−３２１９５９号公報

そこで、本発明の課題は、水質を改善すべき水の微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる水処理方法、マイクロナノバブル微生物活性ユニットおよび水処理装置を提供することにある。

マイクロナノバブルの作用や機能が調査研究されている中、マイクロナノバブルを効率的に発生させたり、効率的に利用する方法や装置が研究されている。

本発明は、マイクロナノバブルの効果作用を総合的に見直し、微生物に対する活性化に着目して本発明をなしたものである。

すなわち、従来の微生物処理装置の処理能力をマイクロナノバブル微生物活性化ユニットにより、大幅に向上させることにある。

一般に微生物処理装置の沈殿槽からの処理水には、微生物を含有しているが、その処理水中の微生物を活性化して、再び微生物処理装置に導入し、微生物処理装置の能力を向上させる方法は存在していなかった。

また、微生物処理装置の沈殿槽からの沈澱物である汚泥には微生物を含有しているが、その微生物を活性化し、再び微生物処理装置に導入し、微生物処理装置の能力を向上させる方法は存在していなかった。

また、有効な微生物を微生物処理装置に添加する方法は、存在していたが、その有効な微生物を活性化して、微生物処理装置に導入し、微生物処理装置の能力を向上させる方法は存在していなかった。

また、被処理水と微生物処理装置からの処理水とをマイクロナノバブル微生物活性化ユニットで混合して混合水を生成して、この混合水中に存在する微生物を活性化培養して、微生物処理装置に導入し、微生物処理装置の能力を向上させる方法は存在していなかった。

また、従来の微生物の水槽とマイクロナノバブル微生物活性化ユニットの規模を比較した場合、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットの規模は、従来の微生物の水槽の１／１００から１／１０００であるが、このような極小さなマイクロナノバブル微生物活性化ユニットで微生物の水槽を活性化する従来技術は存在しなかった。

そして、しかもマイクロナノバブル微生物活性化ユニットに車輪が付いており、必要な場所に自由にまた、容易に運搬可能なユニットは存在していなかった。

以上のようなことを鑑みて本発明をなしている。

つまり、上記課題を解決するため、本発明の水処理方法は、
微生物を含む微生物含有水をマイクロナノバブルで処理して、上記微生物を活性化させる微生物活性化工程と、
上記微生物活性化工程で活性化された上記微生物を培養する微生物培養工程と、
上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、上記微生物培養工程で培養された上記微生物を含む水と、水質を改善すべき水とを混合して混合水を生成して、上記混合水を微生物処理する微生物処理工程と
を備えたことを特徴としている。

ここで、上記マイクロナノバブルとは、直径５０ミクロン以下のマイクロバブルと、直径１ミクロン以下のナノバブルとの両方を含んでいるバブルを意味する。

上記構成の水処理方法によれば、上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、微生物培養工程で培養された微生物を含む水と、水質を改善すべき被処理水とを混合して混合水を生成して、この混合水を微生物処理するから、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

また、上記マイクロナノバブルは水の中に長く滞留するので、混合水の中に存在することになって、微生物処理工程で微生物を活性化する効果がある。

本発明の水処理方法は、
微生物を含む微生物含有水と、水質を改善すべき水とを混合して混合水を生成する混合水生成工程と、
上記混合水をマイクロナノバブルで処理して、上記混合水が含む上記微生物を活性化させる微生物活性化工程と、
上記微生物活性化工程で活性化された上記微生物を培養する微生物培養工程と、
上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、上記微生物培養工程で培養された上記微生物を含む水を微生物処理する微生物処理工程と
を備えたことを特徴としている。

ここで、上記マイクロナノバブルとは、直径５０ミクロン以下のマイクロバブルと、直径１ミクロン以下のナノバブルとの両方を含んでいるバブルを意味する。

上記構成の水処理方法によれば、上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、微生物培養工程で培養された微生物を含む水を微生物処理するから、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

また、上記微生物処理を行う前に、微生物を含む微生物含有水と、水質を改善すべき水とを混合するから、水質を改善すべき水に微生物を馴らした状態で活性化させることができる。

また、上記微生物処理する水にマイクロナノバブルを含有させた状態となるので、微生物処理における微生物を活性化させる効果がある。

一実施形態の水処理方法では、
上記水質を改善すべき水が、排水、用水および再利用水のうちのいずれか１つである。

上記実施形態の水処理方法によれば、上記水質を改善すべき水が、排水、用水および再利用水のうちのいずれか１つであるから、対象範囲が広く、各種水処理分野に利用できる効果がある。

本発明のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットは、
微生物を含む微生物含有水を溜める微生物タンクと、
上記微生物タンクから供給された上記微生物含有水をマイクロナノバブルで処理して、上記微生物含有水が含む上記微生物を活性化させるマイクロナノバブル発生槽と、
上記マイクロナノバブル発生槽で活性化された上記微生物が供給され、上記微生物を培養する活性化微生物培養槽と
を備えたことを特徴としている。

ここで、上記マイクロナノバブルとは、直径５０ミクロン以下のマイクロバブルと、直径１ミクロン以下のナノバブルとの両方を含んでいるバブルを意味する。

上記構成のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットによれば、上記マイクロナノバブル発生槽は、微生物タンクからの微生物含有水をマイクロナノバブルで処理して、微生物含有水が含む微生物を活性化させる。この活性化された微生物は活性化微生物培養槽に供給され、活性化微生物培養槽で培養される。

したがって、上記マイクロナノバブル発生槽によって活性化され、かつ、活性化微生物培養槽によって培養された微生物を用いて微生物処理を行うことにより、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

一実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットでは、
上記微生物タンク、マイクロナノバブル発生槽および活性化微生物培養槽を搭載する本体と、
上記本体に回転自在に取り付けられた車輪と
を備える。

上記実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットによれば、上記本体に車輪を回転自在に取り付けているので、微生物タンク、マイクロナノバブル発生槽および活性化微生物培養槽を本体と共に容易に必要な場所に移動させて設置することができる。

一実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットでは、
ユーザが上記微生物タンク内に上記微生物を直接投入可能となっている。

上記実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットによれば、上記ユーザが微生物タンク内に微生物を直接投入することが可能であるから、ユーザは新たな有効な微生物を微生物タンク内に追加投入することができる。

一実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットでは、
上記活性化微生物培養槽内には炭とポリ塩化ビニリデン充填物とが充填されている。

上記実施形態のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットによれば、上記活性化微生物培養槽内には炭とポリ塩化ビニリデン充填物とが充填されているので、炭とポリ塩化ビニリデン充填物とが微生物の住みかとなり、微生物を大量繁殖させることができる。

本発明の水処理装置は、
上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットと、
上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水が供給される微生物処理装置と
を備えたことを特徴としている。

上記構成の水処理装置によれば、上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水が微生物処理装置に供給されるから、微生物処理装置はその水を用いて微生物処理を行うことができる。

したがって、上記微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。つまり、上記微生物処理装置の処理効率を飛躍的に向上させることができる。

一実施形態の水処理装置では、
上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットから供給された上記水と、水質を改善すべき水とは混合されて混合水となり、
上記微生物処理装置は上記混合水を微生物処理する。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記混合水は、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットから供給された水、つまり、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水と、水質を改善すべき水とが混合されて生成される。この混合水は微生物処理装置によって微生物処理されるから、微生物処理装置の処理効率を確実に飛躍的に向上させることができる。

上記混合水は、微生物処理装置外で生成した後、微生物処理装置内へ導入してもよい。または、上記混合水は、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水を微生物処理装置内に導入して、微生物処理装置内で生成してもよい。

一実施形態の水処理装置では、
上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水、または、上記微生物処理によって発生する微生物汚泥を、上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットに供給する。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水や、微生物処理によって発生する微生物汚泥には、微生物が存在する。

したがって、上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水、または、微生物処理によって発生する微生物汚泥を、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットに供給することにより、その処理水や微生物汚泥の微生物をマイクロナノバブル微生物活性化ユニットで活性化させることができる。

一実施形態の水処理装置では、
上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水は上記微生物タンクに供給される。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水を微生物タンクに供給するので、その処理水が含む微生物を微生物タンクに溜めることができる。

一実施形態の水処理装置では、
上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水と、水質を改善すべき水とを、上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットに供給する。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記マイクロナノバブル発生槽に、水質を改善すべき被処理水を供給するので、水質を改善すべき水に微生物をマイクロナノバブル発生槽内の微生物を馴らした状態で活性化させることができる。

一実施形態の水処理装置では、
上記微生物処理装置が、活性汚泥法、接触酸化法、回転円盤法および液中膜法のうちのいずれか１つを行う。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記微生物処理装置が、活性汚泥法、接触酸化法、回転円盤法および液中膜法のうちのいずれか１つを行うので、広く利用することができる。

一実施形態の水処理装置では、
上記微生物処理装置は、曝気槽、接触酸化槽、回転円盤槽および液中膜槽のうちのいずれか１つを有する。

上記実施形態の水処理装置によれば、上記微生物処理装置は、曝気槽、接触酸化槽、回転円盤槽および液中膜槽のうちのいずれか１つを有するので、広く利用することができる。

本発明の水処理方法によれば、微生物活性化工程におけるマイクロナノバブルの処理によって活性化され、かつ、微生物培養工程によって培養された微生物を含む水と、水質を改善すべき水とを混合して混合水を生成して、この混合水を微生物処理するので、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

また、上記マイクロナノバブルは水の中に長く滞留するので、混合水の中に存在することになって、微生物処理工程で微生物を活性化する効果がある。

本発明の水処理方法によれば、微生物活性化工程におけるマイクロナノバブルの処理によって活性化され、かつ、微生物培養工程で培養された微生物を含む水を微生物処理するから、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

また、上記微生物処理を行う前に、微生物を含む微生物含有水と、水質を改善すべき水とを混合するから、水質を改善すべき水に微生物を馴らした状態で活性化させることができる。

また、上記微生物処理する水にマイクロナノバブルを含有させた状態となるので、微生物処理における微生物を活性化させる効果がある。

本発明のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットによれば、マイクロナノバブル発生槽においてマイクロナノバブルの処理で微生物を活性化させた後、活性化微生物培養槽においてその活性化された微生物を培養することによって、マイクロナノバブル発生槽で活性化され、かつ、活性化微生物培養槽で培養された微生物を用いて微生物処理を行うことにより、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

本発明の水処理装置によれば、マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水が微生物処理装置に供給されることによって、微生物処理装置はその水を用いて微生物処理を行うことができるから、微生物処理の効率を飛躍的に向上させることができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態の排水処理装置を模式的に示す。

上記排水処理装置は、原水槽１、微生物処理装置２２およびマイクロナノバブル微生物活性化ユニット５を備えている。

上記原水槽１は、被処理水の水量や水質を単に均等化するための水槽である。また、原水槽１内の被処理水は、ポンプ２によって微生物処理装置２２内に導入される。このとき、上記被処理水の微生物処理装置２２への導入量はバルブ３で調整することができる。

上記被処理水は、水質を改善すべき水の一例であり、広く水を意味し、例えば、『用水』、『排水』、各種工場における『再利用水』などが相当する。

上記微生物処理装置２２は水質を改善した処理水を排出する。この処理水は微生物を多少含んでいる。上記処理水は、バルブ２３を全開し、かつ、バルブ２４を全閉すると、排水処理装置外に向かってのみ流れるが、バルブ２３を絞って少しだけ開き、かつ、バルブ２４を全開すると、処理水の大部分が排水処理装置外に向かって流れると共に、処理水の残りの一部がマイクロナノバブル微生物活性化ユニット５へ向かって流れる。このように、バルブ２３を開くことにより、微生物処理装置２２が排出した処理水を微生物タンク１９に導入することができる。なお、上記処理水は微生物含有水の一例である。

上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニット５は、本体５０と、この本体５０に回転自在に取り付けられた車輪２０とを備えている。この車輪２０によって、ユーザは本体５０を所望の場所へ容易に移動させることができる。

上記本体５０には、微生物タンク１９、マイクロナノバブル発生槽６および活性化微生物培養槽１５が搭載されている。

上記微生物タンク１９には、微生物処理装置２２から微生物を含んだ処理水がバルブ２４を介して供給される。また、ユーザは、例えば販売されている有効な微生物を微生物タンク１９内に直接投入することができる。

上記マイクロナノバブル発生槽６の一方の端部内にはマイクロナノバブル発生機８が設置されている。一方、マイクロナノバブル発生槽６の他方の端部にはオーバーフロー管７が取り付けられている。そして、マイクロナノバブル発生槽６内には、微生物タンク１９から微生物を含む処理水が微生物ポンプ１８によって導入される。

上記マイクロナノバブル発生機８には、活性化微生物培養槽１５からの水が循環ポンプ１６に圧送されると共に、空気吸い込み管９からの空気が供給される。このとき、空気吸い込み管９からマイクロナノバブル発生機８への空気の供給量はバルブ１０により調整することができる。また、循環ポンプ１６に圧送された水と、空気吸い込み管９から供給された空気とが、マイクロナノバブル発生機から排出されることによって、マイクロナノバブルを含むマイクロナノバブル流１１が発生する。これにより、マイクロナノバブル発生槽６内の微生物が活性化する。つまり、マイクロナノバブル発生槽６内の微生物は、マイクロナノバブル流１１が含むマイクロナノバブルによって活性化される。

ここで、上記マイクロナノバブルを説明するために、３種類のバブルについて説明する。

（ｉ） 通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。

（ii） マイクロバブルは、直径が５０ミクロン(μｍ)以下の微細気泡で、３〜４分で水面に到達して消滅する。

（iii） ナノバブルは、マイクロバブルよりもさらに小さい超微細なバブルで直径が１ミクロン(μｍ)以下で、１ヶ月以上水の中に存在することが可能なバブルと言われている。

したがって、上記マイクロナノバブルとは、上記マイクロバブルと上記ナノバブルとが混合したバブルと説明できる。

上記オーバーフロー管７はマイクロナノバブル発生槽６内の水を排出するためのものである。より詳しくは、マイクロナノバブル発生槽６内の水の水位がオーバーフロー管７の上端よりも高くなると、その水がオーバーフロー管７内を通ってマイクロナノバブル発生槽６外に出る。

上記活性化微生物培養槽１５は、マイクロナノバブル発生槽６の下方に配置されており、オーバーフロー管１７を介して微生物処理装置２２に接続されている。また、活性化微生物培養槽１５内には、活性化微生物培養槽１５の容量の８０％を占める充填材槽２１が設置されている。この充填材槽２１内には、複数のポリ塩化ビニリデン充填物１２と、木炭や活性炭などの複数の炭１３とが充填されている。また、充填材槽２１内には、マイクロナノバブル発生槽６から出た水が上部から入って、下部から出るようになっている。そして、充填材槽２１の下部は、水が出やすいように網１４で構成されている。

上記活性化微生物培養槽１５を構築する理由は、ポリ塩化ビニリデン充填物１２と、木炭や活性炭などの炭１３とが充填されている充填材槽２１を構築することにより、微生物が極端に繁殖するからである。

また、上記充填材槽２１を構築する理由は、活性化微生物培養槽１５の容量よりも容量が小さい充填材槽２１を構築することにより、微生物の状態を容易に管理し易くなるからである。

上記構成の排水処理装置によれば、マイクロナノバブル発生槽６において、微生物タンク１９からの処理水と、マイクロナノバブル流１１のマイクロナノバブルとが混合されて、新規の混合水が得られる。この混合水はオーバーフロー管７から充填材槽２１内に重力で落下導入されて、混合水中の微生物がポリ塩化ビニリデン充填物１２や炭１３に繁殖する。この炭１３として備長炭を用いれば、備長炭から微量のミネラルが発生して、充填材槽２１での微生物の繁殖を増大させることができる。

上記活性化微生物培養槽１５で繁殖した微生物を含む水は、活性化微生物培養槽１５を出た後、オーバーフロー配管１７内を流れて微生物処理装置２２内に流入する。これにより、微生物処理装置２２内の微生物が活性化して、微生物処理装置２２の処理効率を大幅に改善する。

尚、上記マイクロナノバブル発生機８のメーカーとしては、ナノプラネット研究所、西華産業、資源開発、オーラテックなど多数のメーカーがあるが、水の種類や実験によって最適なメーカー型式を選定すれば良い。

（第２実施形態）
図２に、本発明の第２実施形態の排水処理装置を模式的に示す。また、図２において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して詳細説明を省略する。そして、以下では、上記第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

上記第２実施形態の排水処理装置は、上記第１実施形態の排水処理装置において微生物処理装置２２を曝気槽２５および沈澱槽２６に置き換えたものに相当する。

上記曝気槽２５は微生物の培養槽となる。一方、沈澱槽２６は上澄みとしての処理水と沈澱物とを分離するためのものである。

上記処理水中の微生物は、マイクロナノバブル発生槽６に送られて、マイクロナノバブル発生機８より発生するマイクロナノバブルで活性化された後、活性化微生物培養槽１５で活性化培養されて、曝気槽２５内に導入される。この曝気槽２５内に導入される微生物はマイクロナノバブルにより活性化状態となっている。また、曝気槽２５にいた微生物も、曝気槽２５内の水中に留まるマイクロナノバブルによって次第に活性化する。

したがって、上記曝気槽２５において活性化状態の微生物が増殖するので、曝気槽２５の有機物分解能力が向上する。その結果、沈澱槽２６から流出する処理水の水質が向上する。

また、上記沈澱槽２６での微生物の沈降性が良くなり、沈澱槽２６の能力も向上する。

（第３実施形態）
図３に、本発明の第３実施形態の排水処理装置を示す。また、図３において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して詳細説明を省略する。そして、以下では、上記第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

上記第３実施形態の排水処理装置は、上記第１実施形態の排水処理装置において微生物処理装置２２を接触酸化槽２７および沈澱槽２８に置き換えたものに相当する。

上記接触酸化槽２７は微生物の培養槽となる一方、沈澱槽２８は上澄みとしての処理水と沈澱物とを分離するためのものである。

上記処理水中の微生物は、マイクロナノバブル発生槽６に送られて、マイクロナノバブル発生機８より発生するマイクロナノバブルによって活性化された後、活性化微生物培養槽１５で活性化培養されて、接触酸化槽２７内に導入される。この接触酸化槽２７内に導入される微生物はマイクロナノバブルにより活性化状態となっている。また、接触酸化槽２７にいた微生物も、接触酸化槽２７内の水中に留まるマイクロナノバブルによって次第に活性化する。

したがって、上記接触酸化槽２７において活性化状態の微生物が増殖するので、接触酸化槽２７の有機物分解能力が向上する。その結果、沈澱槽２８から流出する処理水の水質が向上する。

また、上記沈澱槽２８での微生物の沈降性が良くなり、沈澱槽２８の能力も向上する。

（第４実施形態）
図４に、本発明の第４実施形態の排水処理装置を模式的に示す。また、図４において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して詳細説明を省略する。そして、以下では、上記第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

上記第４実施形態の排水処理装置は、上記第１実施形態の排水処理装置において微生物処理装置２２を回転円盤槽２９および沈澱槽３０に置き換えたものに相当する。

上記回転円盤槽２９は微生物の培養槽である一方、沈澱槽３０は上澄みとしての処理水と沈澱物とを分離するためのものである。

上記処理水中の微生物は、マイクロナノバブル発生槽６に送られて、マイクロナノバブル発生機８より発生するマイクロナノバブルで活性化された後、活性化微生物培養槽１５で活性化培養されて、回転円盤槽２９内に導入される。この回転円盤槽２９内に導入される微生物はマイクロナノバブルにより活性化状態となっている。また、回転円盤槽２９にいた微生物も、回転円盤槽２９内の水中に留まるマイクロナノバブルによって次第に活性化する。

したがって、上記回転円盤槽２９において活性化状態の微生物が増殖するので、回転円盤槽２９の有機物分解能力が向上する。その結果、沈澱槽３０から流出する処理水の水質が向上する。

また、上記沈澱槽３０での微生物の沈降性が良くなり、沈澱槽３０の能力も向上する。

（第５実施形態）
図５に、本発明の第５実施形態の排水処理装置を模式的に示す。また、図５において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して詳細説明を省略する。そして、以下では、上記第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

上記第５実施形態の排水処理装置は、上記第１実施形態の排水処理装置において微生物処理装置２２を液中膜槽３１に置き換えたものに相当する。

上記液中膜槽３１は微生物の培養槽となる。また、液中膜槽３１には液中膜（図示せず）が設置されており、この液中膜によって、微生物を含む被処理水を物理的にろ過して、被処理水と例えば汚泥とを分離することができる。

上記処理水中の微生物は、マイクロナノバブル発生槽６に送られて、マイクロナノバブル発生機８より発生するマイクロナノバブルで活性化された後、活性化微生物培養槽１５で活性化培養されて、液中膜槽３１内に導入される。この液中膜槽３１内に導入される微生物はマイクロナノバブルにより活性化状態となっている。また、液中膜槽３１にいた微生物も、液中膜槽３１内の水中に留まるマイクロナノバブルによって次第に活性化する。

したがって、上記液中膜槽３１において活性化状態の微生物が増殖するので、液中膜槽３１の有機物分解能力が向上する。その結果、液中膜槽３１から流出する処理水の水質が向上する。

（第６実施形態）
図６に、本発明の第６実施形態の排水処理装置を模式的に示す。また、図６において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して詳細説明を省略する。そして、以下では、上記第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

上記第６実施形態の排水処理装置は、第１実施形態の排水処理装置のようにポンプ２からの被処理水を微生物処理装置２２に導入するのではなく、ポンプ２からの被処理水をマイクロナノバブル発生槽６に導入している。

つまり、上記第６実施形態の排水処理装置では、ポンプ２からの被処理水と、微生物ポンプ１８からの微生物を含む処理水と、マイクロナノバブル発生機８によるマイクロナノバブル水とがマイクロナノバブル発生槽６内に導入される。

そして、上記マイクロナノバブル発生槽６内の微生物は、マイクロナノバブル発生機８より発生するマイクロナノバブルで活性化された後、活性化微生物培養槽１５で活性化培養されて、微生物処理装置２２内に導入される。

上記マイクロナノバブル発生槽６で活性化した微生物は、さらに、微生物処理装置内２２の微生物をも活性化させる。

また、上記マイクロナノバブル発生槽６で発生したマイクロナノバブルは水中に長く滞留するので、さらに微生物処理装置２２の微生物をも活性化する。

これらのことにより、上記微生物処理装置２２の有機物処理能力が格段に向上する。

なお、図６の４はバルブである。このバルブ４によって、被処理水のマイクロナノバブル発生槽６への導入量を調節することができる。

（実験例）
図１に基づいて実験装置を製作した。実験装置において、原水槽１の容量を３００リットル、マイクロナノバブル発生槽６の容量を５００リットル、活性化微生物培養槽１５の容量を２００リットル、微生物タンク１９の容量を５０リットルとした。そして、被処理水の一例として半導体工場排水を原水槽１内に導入した。そして、上記実験装置を約２０日間試運転後、微生物処理装置２２の有機物処理能力をトータルオーガニックカーボン（ＴＯＣ）で測定したところ、従来の微生物処理能力と比較したところ、２０％処理能力が改善されていた。

上記第１実施形態〜第６実施形態のマイクロナノバブル微生物活性ユニット５を水処理装置に設置することによって、既設の微生物処理装置を大規模に改造しなくても、既設の微生物処理装置の処理能力を大幅に向上させることができる。

したがって、上記微生物処理装置の処理能力を低コストで大幅に向上させることができると共に、微生物処理装置のランニングコストを低減することができる。

また、上記第１実施形態〜第６実施形態のマイクロナノバブル微生物活性ユニット５は移動させることができる程度まで小型化させているので、小スペースで設置運転することができる。

また、上記第１実施形態〜第６実施形態のマイクロナノバブル微生物活性ユニット５は移動させることができるので、従来の微生物処理装置を使用しているユーザのところに持って行ってデモンストレーションを行うこともできる。

また、上記第１実施形態〜第６実施形態において、図示しないが、微生物タンク内の処理水にマイクロナノバブル発生助剤を添加する助剤添加装置を設置してもよい。

図１は本発明の第１実施形態の排水処理装置の模式図である。 図２は本発明の第２実施形態の排水処理装置の模式図である。 図３は本発明の第３実施形態の排水処理装置の模式図である。 図４は本発明の第４実施形態の排水処理装置の模式図である。 図５は本発明の第５実施形態の排水処理装置の模式図である。 図６は本発明の第６実施形態の排水処理装置の模式図である。

１ 原水槽
２ ポンプ
３ バルブ
４ バルブ
５ マイクロナノバブル微生物活性化ユニット
６ マイクロナノバブル発生槽
７ オーバーフロー管
８ マイクロナノバブル発生機
９ 空気吸込み管
１０ バルブ
１１ マイクロナノバブル流
１２ ポリ塩化ビニリデン充填物
１３ 炭
１４ 網
１５ 活性化微生物培養槽
１６ 循環ポンプ
１７ オーバーフロー配管
１８ 微生物ポンプ
１９ 微生物タンク
２０ 車輪
２１ 充填材槽
２２ 微生物処理装置
２３ バルブ
２４ バルブ
２５ 曝気槽
２６ 沈澱槽
２７ 接触酸化槽
２８ 沈澱槽
２９ 回転円盤槽
３０ 沈澱槽
３１ 液中膜槽
５０ 本体

Claims (14)

1. 微生物を含む微生物含有水をマイクロナノバブルで処理して、上記微生物を活性化させる微生物活性化工程と、
   上記微生物活性化工程で活性化された上記微生物を培養する微生物培養工程と、
   上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、上記微生物培養工程で培養された上記微生物を含む水と、水質を改善すべき水とを混合して混合水を生成して、上記混合水を微生物処理する微生物処理工程と
   を備えたことを特徴とする水処理方法。
2. 微生物を含む微生物含有水と、水質を改善すべき水とを混合して混合水を生成する混合水生成工程と、
   上記混合水をマイクロナノバブルで処理して、上記混合水が含む上記微生物を活性化させる微生物活性化工程と、
   上記微生物活性化工程で活性化された上記微生物を培養する微生物培養工程と、
   上記微生物活性化工程で活性化され、かつ、上記微生物培養工程で培養された上記微生物を含む水を微生物処理する微生物処理工程と
   を備えたことを特徴とする水処理方法。
3. 請求項１または２に記載の水処理方法において、
   上記水質を改善すべき水が、排水、用水および再利用水のうちのいずれか１つであることを特徴とする水処理方法。
4. 微生物を含む微生物含有水を溜める微生物タンクと、
   上記微生物タンクから供給された上記微生物含有水をマイクロナノバブルで処理して、上記微生物含有水が含む上記微生物を活性化させるマイクロナノバブル発生槽と、
   上記マイクロナノバブル発生槽で活性化された上記微生物が供給され、上記微生物を培養する活性化微生物培養槽と
   を備えたことを特徴とするマイクロナノバブル微生物活性化ユニット。
5. 請求項４に記載のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットにおいて、
   上記微生物タンク、マイクロナノバブル発生槽および活性化微生物培養槽を搭載する本体と、
   上記本体に回転自在に取り付けられた車輪と
   を備えたことを特徴とするマイクロナノバブル微生物活性化ユニット。
6. 請求項４に記載のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットにおいて、
   ユーザが上記微生物タンク内に上記微生物を直接投入可能となっていることを特徴とするマイクロナノバブル微生物活性化ユニット。
7. 請求項４に記載のマイクロナノバブル微生物活性化ユニットにおいて、
   上記活性化微生物培養槽内には炭とポリ塩化ビニリデン充填物とが充填されていることを特徴とするマイクロナノバブル微生物活性化ユニット。
8. 請求項４に記載されたマイクロナノバブル微生物活性化ユニットと、
   上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットによって活性化かつ培養された微生物を含む水が供給される微生物処理装置と
   を備えたことを特徴とする水処理装置。
9. 請求項８に記載の水処理装置において、
   上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットから供給された上記水と、水質を改善すべき水とは混合されて混合水となり、
   上記微生物処理装置は上記混合水を微生物処理することを特徴とする水処理装置。
10. 請求項８に記載の水処理装置において、
    上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水、または、上記微生物処理によって発生する微生物汚泥を、上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットに供給することを特徴とする水処理装置。
11. 請求項１０に記載の水処理装置において、
    上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水は上記微生物タンクに供給されることを特徴とする水処理装置。
12. 請求項８に記載の水処理装置において、
    上記微生物処理装置によって微生物処理された処理水と、水質を改善すべき水とを、上記マイクロナノバブル微生物活性化ユニットに供給することを特徴とする水処理装置。
13. 請求項８に記載の水処理装置において、
    上記微生物処理装置が、活性汚泥法、接触酸化法、回転円盤法および液中膜法のうちのいずれか１つを行うことを特徴とする水処理装置。
14. 請求項８に記載の水処理装置において、
    上記微生物処理装置は、曝気槽、接触酸化槽、回転円盤槽および液中膜槽のうちのいずれか１つを有することを特徴とする水処理装置。

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