JP4269602B2

JP4269602B2 - Biological treatment apparatus startup method and biological treatment method

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Publication number: JP4269602B2
Application number: JP2002256747A
Authority: JP
Inventors: 寛治中村; 望育野
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: JP2004089911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生物処理装置の立ち上げ方法、特に生物活性炭装置に適した生物処理装置の立ち上げ方法、および立ち上げられた生物処理装置を用いる生物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、井戸水、河川水中などに存在する有機物を分解除去する方法として、生物活性炭を利用する方法が利用されてきたが、新品の活性炭には分解微生物が付着しておらず、生物分解能を利用するためには１か月以上の立ち上げ期間が必要であった。
予め分解微生物を植菌増殖させようにも、分解微生物の種類は原水（被処理水）の種類によって異なり、特定の微生物を増殖させておいて利用すれば良いというものではない。
【０００３】
分解微生物の種類を調査する従来法として、活性炭表面に生息する微生物を剥離し、適度に希釈した後、寒天培地に塗布し、生育したコロニーから分解微生物の種類を特定する方法がある。しかし、寒天培地でコロニーを形成する微生物は全体の１０％以下であり、出現したコロニーを調査してもそれが主たる分解微生物である確率は低く、培養に頼る方法では有効な分解微生物を的確に特定することはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、生物処理装置の立ち上げ直後から高い生物活性で処理することができる生物処理装置の立ち上げ方法、および上記により立ち上げられた生物処理装置を用い立ち上げ直後から高い生物活性で処理することができる生物処理方法を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の生物処理装置の立ち上げ方法および生物処理方法である。
（１）生物処理装置を新たに立ち上げる際、原水中の微生物群集またはその増殖物を試料として採取し、この試料の微生物群集構造をＴ−ＲＦＬＰ法によりＤＮＡに基づいて解析する原水微生物解析工程と、
他の生物処理装置から採取した微生物群集またはその保存物を試料とし、この試料の微生物群集構造をＴ−ＲＦＬＰ法によりＤＮＡに基づいて解析する種微生物解析工程と、
原水微生物解析工程のエレクトロフェログラムの検出ピーク位置とピーク面積を数値化した解析データと、種微生物解析工程のエレクトロフェログラムの検出ピーク位置とピーク面積を数値化した解析データとを基に多次元尺度法により解析データ間の類似度を対比し、原水微生物解析工程の解析データに空間上での距離が近い解析データを種微生物解析工程の解析データの中から選定する選定工程と
を含み、前記選定工程で選定された解析データの試料となった微生物群集またはその保存物を新たに立ち上げる生物処理装置の種微生物として利用する
生物処理装置の立ち上げ方法。
（２）原水微生物解析工程および種微生物解析工程から得られるＴ−ＲＦＬＰ法による解析データを基に多次元尺度法により解析データ間の類似度を演算し、これらの類似度を対比することにより、原水微生物解析工程の解析データに空間上での距離が近い解析データを種微生物解析工程の解析データの中から選定する（１）記載の生物処理装置の立ち上げ方法。
（３）種微生物解析工程は原水微生物解析工程の前に予め実施しておく（１）または（２）記載の生物処理装置の立ち上げ方法。
（４）種微生物解析工程は原水微生物解析工程の前に予め実施しておき、解析データをコンピューターに蓄積しておく（１）ないし（３）のいずれかに記載の生物処理装置の立ち上げ方法。
（５）生物処理装置が生物活性炭装置である（１）ないし（４）のいずれかに記載の生物処理装置の立ち上げ方法。
（６）生物活性炭装置が有機塩素化合物分解除去用のものである（５）記載の生物処理装置の立ち上げ方法。
（７）（１）ないし（６）のいずれかの方法により立ち上げられた生物処理装置に原水を供給して生物処理を行う生物処理方法。
【０００６】
本発明において微生物群集構造とは、多種類の微生物全体の構成を意味する。これは複数の微生物を含む微生物群集中の微生物の種類および含有率を反映したＤＮＡまたはＤＮＡ断片の分析法であるＴ−ＲＦＬＰ法による解析により得られる。微生物相と類似した用語であるが、含有される微生物の種類（名称）の特定を必ずしも行わなくてもよい。
【０００７】
本発明において立ち上げの対象となる生物処理装置は、微生物を利用して水中の不純物を処理する装置であって、その処理方式は制限されず、好気性処理でも嫌気性処理でもよく、また流動床方式でも固定床方式でもよい。また種類に制限はないが、有機物などを分解する微生物を活性炭に付着させた生物活性炭に被処理水を接触させて被処理水中の有機物などを分解する生物活性炭装置が好ましい。具体的には、好気性条件でアルコール、有機塩素化合物、その他の有機物を分解する生物活性炭装置、井戸水、河川水中の有機物を分解除去する生物活性炭装置などがあげられる。本発明の生物処理方法により処理対象となる被処理水は、生物処理により処理可能な不純物を含む水であり、発生源、不純物の種類などは限定されない。
【０００８】
本発明における原水微生物解析工程および種（たね）微生物解析工程では、ＤＮＡに基づいて微生物群集構造を解析するが、試料中の菌種まで特定する必要はない。原水微生物解析工程および種微生物解析工程では、試料から採取したＤＮＡを定法によりＰＣＲ、制限酵素処理を行い、Ｔ−ＲＦＬＰ（ＴｅｒｍｉｎａｌＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎＦｌａｇｍｅｎｔＬｅｎｇｔｈＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）法により、電気泳動してエレクトロフェログラム（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｅｒｏｇｒａｒｍ；電気泳動パターン）を得る。このエレクトロフェログラムは試料中に含まれている微生物の種類および量を反映した特有のパターンを示すので、試料中の微生物の種類または存在量が異なる場合、異なったエレクトロフェログラムが得られる。例えば、多く存在する微生物ほどその微生物に由来するエレクトロフェログラムのピークは大きくなる。このためエレクトロフェログラムは微生物群集構造を示す解析データとしてそのまま利用することができる。
【０００９】
本発明では試料中の菌種まで特定しないが、生態学的環境条件、例えば原水水質と物理化学的環境条件が類似していれば、近似した微生物群集構造が自然に形成され、したがって混合微生物に含まれる個々の菌種の機能が分からなくても微生物群全体としての群集構造が近似していれば、微生物群集が持つ機能は近似しているといえるから、微生物群集全体を例えば有機物分解微生物群集、有機塩素化合物分解微生物群集などとみなすことが可能である。
【００１０】
ＤＮＡに基づく微生物群集構造の解析は、Ｔ−ＲＦＬＰ法を利用することにより、データベース構築上また種微生物に係るエレクトロフェログラムを予め採取しておくことができるので好ましい。
【００１１】
以下に、生物活性炭装置を立ち上げる際、Ｔ−ＲＦＬＰ法を用いた場合について詳しく説明する。
Ｔ−ＲＦＬＰ法それ自体は公知の方法であり、遺伝子の制限酵素断片多型（ＲＦＬＰ）解析の一方法である。例えば、次のような方法で解析することができる。
【００１２】
まず、原水微生物解析工程として、原水中の微生物群集またはその増殖物を試料として採取する。原水中に含まれる有機物がほとんど分解されており、原水中の微生物の濃度が高い場合（１０^５cells/ml以上）は、増殖させることなくそのまま用いることもできるが、増殖物を試料としてもよい。増殖物としては、原水を浮遊微生物が含まれた状態で２５℃で１週間程度培養して微生物を増殖させたもの；原水から発生した付着微生物、例えば原水が長期間流れている付近に発生する付着微生物などがあげられる。微生物はフィルターで濾過することにより集菌し、この微生物を試料とすることができる。この試料からＤＮＡを公知の方法で抽出する。
【００１３】
抽出したＤＮＡをテンプレートにし、プライマーを用いてＤＮＡをＰＣＲにより増幅させる。このＤＮＡとしては１６ＳｒＤＮＡが適しているが、他に５ＳｒＤＮＡ、２３ＳｒＤＮＡ、ｇｙｒＢなど、Ｔ−ＲＦＬＰ法に供することができるものであれば何でもよい。ＤＮＡ増幅の際には、上流側および下流側に２種類のプライマーを使用するが、どちらか一方または両方のプライマーの５’末端または３’末端を蛍光色素などで標識したものを利用する。
【００１４】
増幅されたＰＣＲ産物は、残存プライマーを取り除いた後、適当な制限酵素で切断し、ＤＮＡ塩基配列を決定するプレートまたはキャピラリー電気泳動装置にかけ、標識した蛍光で検出する。この操作によって、５’末端または３’末端のＤＮＡ断片はサイズの小さいものから分離、検出される。
上記制限酵素としては公知のものが使用でき、例えばＢｓｔＵＩ、ＨｈａＩ、ＲｓａＩ、ＨａｅIII、ＭｓｐＩ、ＣｆｏＩ、ＭｒｎＩ、ＴａｑＩ、Ｓａｎ９６Ｉ、ＦｏｋＩ、ＡｌｎＩ、ＤｄｅＩ、ＨｉｎｆＩ、ＭｂｏＩなどがあげられる。これらの制限酵素は１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１５】
検出データはエレクトロフェログラムとして得られる。この場合、使用する制限酵素を変えて複数のエレクトロフェログラムを得ることができる。
Ｔ−ＲＦＬＰ法では培養不可能な微生物も検出されるので混合微生物群集の微生物群集構造を的確に把握することができる。なおＴ−ＲＦＬＰ法による解析では微生物の種類、名称などを特定する必要はないので、短時間で解析することができる。
上記のようにして原水中の微生物群集またはその増殖物からエレクトロフェログラム（以下、原水微生物に係るエレクトロフェログラムという）を得る（原水微生物解析工程）。
【００１６】
種微生物解析工程では、生物処理が行われている生物処理装置、あるいは微生物付着層などから、微生物試料を採取し、この試料について原水微生物解析工程と同様にしてエレクトロフェログラム（以下、種微生物に係るエレクトロフェログラムという）を得る。生物活性炭装置の場合、生物活性炭を用いた処理が行われている別の生物活性炭装置から試料を採取し、同様に種微生物に係るエレクトロフェログラムを得ることができる。試料は、生物処理が行われている生物処理装置、あるいは微生物付着層などから、微生物群集を集めることにより得ることができる。生物活性炭装置の場合、新たに立ち上げる生物活性炭装置とは別の生物活性炭装置から生物活性炭を取り出し、この生物活性炭中に棲息している微生物群集を超音波処理などの方法により剥離することにより試料を得ることができる。生物活性炭は保管しておくこともでき、必要なときに試料を採取することもできる。
【００１７】
種微生物解析工程は原水微生物解析工程と並行して行うこともできるし、原水微生物解析工程の前または後に行うこともできるし、予め行っておくこともできる。
別の生物活性炭装置に係る試料はできるだけ多くの種類を採取し、種微生物に係るエレクトロフェログラムはできるだけ多く採取しておくのが好ましい。
【００１８】
上記のようにして得た原水微生物に係るエレクトロフェログラムおよび種微生物に係るエレクトロフェログラムを対比し、原水微生物に係るエレクトロフェログラムに近似したエレクトロフェログラムを種微生物に係るエレクトロフェログラムの中から選定する（選定工程）。この場合、最も近似したエレクトロフェログラムを選択するのが好ましいが、近似したエレクトロフェログラムが複数ある場合は、複数選択することもできる。また原水微生物に係るエレクトロフェログラムを、使用する制限酵素の種類または組み合わせを変えて採取している場合、それぞれのエレクトロフェログラムに近似するエレクトロフェログラムを、同じ制限酵素を使用したエレクトロフェログラムの中から選定することもできる。
【００１９】
本発明の生物処理装置の立ち上げ方法では、上記のようにして選定したエレクトロフェログラムの試料となった微生物群集またはその保存物を、新たに立ち上げる生物活性炭装置などの生物処理装置の種（たね）微生物として使用する。生物活性炭装置の場合、種微生物としては種微生物が付着した活性炭を使用することもでき、この場合新しい活性炭と混合して使用できる。新しい活性炭と混合して使用する場合、新しい活性炭２〜５容量、好ましくは３〜４容量に対し、種微生物が付着した活性炭を８〜５容量、好ましくは７〜６容量混合するのが好ましい。
【００２０】
本発明の生物処理装置の立ち上げ方法では、種微生物解析工程は原水微生物解析工程の前に予め実施しておくことができ、この場合、種微生物解析工程は原水微生物解析工程の前に予め実施しておき、解析データをコンピューターに蓄積しておくことができる。このようなコンピューターは生物処理装置が生物活性炭装置である場合、超純水の製造系等の生物活性炭装置を含む処理系に設置される。生物活性炭装置としては、特に超純水製造用水中の有機物、例えば有機塩素化合物分解除去用の生物活性炭装置として用いられるものがあげられる。
【００２１】
本発明の生物処理方法は、上記の方法により立ち上げられた生物処理装置に原水を供給して生物処理を行う方法である。具体的な処理方法はそれぞれの生物処理装置につき一般的に行われている方法がそのまま採用できる。
【００２２】
このような本発明によれば、処理対象の原水に含まれる有機物を効果的に分解する微生物を種（たね）微生物として利用できるため、生物活性炭装置等の生物処理装置の立ち上げ期間を大幅に短縮でき、効率よく生物処理を行うことができる。
【００２３】
上記のような方法によれば、微生物を培養、単離、特定しなくても、種微生物を的確に選定することができる。
またＴ−ＲＦＬＰ法では培養不可能な微生物も検出されるので混合微生物群集の微生物群集構造を的確に把握することができる。
さらに試料からのＤＮＡの抽出およびエレクトロフェログラムを得るまでの操作は約１日で完了するので、短期間で種微生物を選定することができる。
【００２４】
本発明では、エレクトロフェログラムを対比して近似したエレクトロフェログラムを選定するために、原水微生物解析工程のエレクトロフェログラムの検出ピーク位置とピーク面積を数値化した解析データと、種微生物解析工程のエレクトロフェログラムの検出ピーク位置とピーク面積を数値化した解析データとを基に多次元尺度法により解析データ間の類似度を対比し、原水微生物解析工程の解析データに空間上での距離が近い解析データを種微生物解析工程の解析データの中から選定する。この場合、エレクトロフェログラムを、検出ピーク位置すなわちＤＮＡ断片の大きさと、そのピーク面積すなわち存在量で整理して数値化し、この数値化解析データを基に多次元尺度法による多変量解析（統計処理）を行い、類似度の最も高い試料を近似したエレクトロフェログラムとして選定することができる。
【００２５】
多次元尺度法それ自体は公知の多変量解析の一手法である。多次元尺度法を行う場合、数値化解析データを公知の多次元尺度法により解析し、数値化解析データ間の類似度を演算する。類似度は２次元または３次元空間内に布置された２次元または３次元プロット図として表示する。２次元プロット図の方が誰にでも判別しやすいが、場合によっては３次元以上でもかまわない。
類似度の演算および２次元もしくは３次元プロット図の作成は、市販のコンピュータ用ソフトフェア、例えばＳＰＳＳ（ＳＰＳＳ社、商標）などを用いてパソコン上で行うのが簡単である。
【００２６】
多次元尺度法では対象間の関係の強弱が空間上の距離として表示される。従って、２次元または３次元空間上にプロットされた複数の類似度間において、空間上での距離が近い点同士は、試料の微生物群集構造が近似しており、離れているほど微生物群集構造が異なっていることを示す。このため、距離が近い点を選択することにより、近似する微生物試料を選択することができる。
【００２７】
Ｔ−ＲＦＬＰ法はＤＧＧＥ法などの他の方法に比べ、得られたデータを数値化して蓄積できるため、そのままコンピュータによる演算に利用できる。したがって、測定と演算に個人差が入り込む部分がなく、微生物知識のない者でも正しく処理することができる。
【００２８】
本発明では、ＰＣＲ後の増幅ＤＮＡ試料を分割し、複数個の制限酵素で処理し、同様に多次元尺度解析を行うこともできる。こうして得られた並列データを対比するとにより、操作が面倒になるものの、精度が向上するので細かい監視、管理が可能になる。
【００２９】
本発明はパソコンなどのコンピュータおよびデータベースを用いて行うことができる。データベースには数値化解析データを蓄積しておき、コンピュータに新たに数値化解析データ（原水微生物に係る数値化解析データ）を入力すると、このデータは前記データベースに蓄積されるとともに、原水微生物に係る数値化解析データおよび上記データベースに蓄積されている過去の数値化解析データ（種微生物に係る数値化解析データ）を基に多次元尺度法によりデータ間の類似度が演算され、これらの類似度が２次元または３次元空間内に布置された２次元または３次元プロット図として出力装置に出力するように構成するのが好ましい。データはキーボードなどの入力装置から入力することができる。出力装置に出力された２次元または３次元プロット図から、近似した微生物試料を選択することができる。
【００３０】
多次元尺度法の演算に利用することができるソフトフェアである前記ＳＰＳＳは、入力されたデータを蓄積する機能および２次元または３次元プロット図の出力機能を備えてるので、ＳＰＳＳを使用することによりデータの蓄積、類似度の演算および２次元もしくは３次元プロット図の表示を容易に行うことができる。またデータベースを構築するコンピューターソフトウェアとしてMicrosoft社製のMicrosoft ExelやMicrosoft Access（いずれも商標）などの市販のソフトウェアを使用し、これらのソフトフェアと多次元尺度法による類似度を演算するソフトフェアとを組み合わせて使用することもできる。ソフトフェアはこれらに限定されるものではなく、目的にそったものであればどのようなものでも使用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の生物処理装置の立ち上げ方法によれば、原水中の微生物群集またはその増殖物の微生物群集構造をＤＮＡに基づいて解析し、この微生物解析構造と近似した微生物解析構造を有する他の微生物群集を新たに立ち上げる生物処理装置の種微生物として利用するので、次のような効果が得られる。
１）水中の残留有機物を分解する分解微生物など、増殖速度が遅い微生物を利用する生物処理装置であっても、立ち上げ期間を大幅に短縮して、生物処理することができる。
２）種（たね）微生物として有効な微生物を的確に選定することができる。
３）従来は管理が不可能であった活性炭に付着する微生物も容易に管理できる。
【００３２】
本発明の生物処理方法によれば、原水中の微生物群集またはその増殖物の微生物群集構造をＤＮＡに基づいて解析し、この微生物解析構造と近似した微生物解析構造を有する他の微生物群集を新たに立ち上げる生物処理装置の種微生物として利用して生物処理装置を立ち上げるので、生物処理装置の立ち上げ直後から高い生物活性で処理することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
実施例１：河川水のＴＯＣ除去に効果を発揮する微生物の植種
次の方法で河川水のＴＯＣ除去に効果を発揮する微生物の植種を選択し、生物活性炭装置の立ち上げに使用した。
まず、Ａ市の河川水を生物活性炭で処理するため、河川水をそのまま２５℃の恒温培養室中で１週間静置培養し、河川水中に含まれる分解性ＴＯＣで増殖する微生物を増やした。次に、下記ＤＮＡ抽出法によりＤＮＡを抽出した。
【００３４】
１）ＤＮＡ抽出
上記培養液を０．２２μｍの孔経を有するフィルターで濾過することにより集菌し、この微生物を２ｍＬ容のチューブに入れ、８０００ｘｇにて４℃で１０分間遠心分離した。さらにそのチューブにＺｉｒｃｏｎｉａ／ＳｉｌｉｃａＢｅａｄｓ（直径０．１ｍｍ）１ｍＬおよびＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＢｕｆｆｅｒ（１００ｍＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ［ｐＨ８．０］、１００ｍＭｓｏｄｉｕｍＥＤＴＡ［ｐＨ８．０］、１００ｍＭｓｏｄｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ［ｐＨ８．０］、１．５ＭＮａＣｌ）１ｍＬを加え、細胞破砕機ＢｅａｄＢｅａｔｅｒで２分間処理した。次に凍結融解を３回繰り返した後、１０μＬのＰｒｏｔｅｉｎａｓｅＫ（１０ｍｇ／ｍｌ）を加え、３７℃にて３０分間保温した。この液に、２５０μＬの１０％ＳＤＳ溶液を加え、６５℃で２時間保温、再び上記のＢｅａｄＢｅａｔｅｒ処理を行った。その後８０００ｘｇにて室温で１０分間遠心分離し、上清を採取した。上清はクロロホルムで夾雑タンパク質を除去した後、上部の水相を分離し、これに等量のイソプロパノールを添加後、室温で６０分間静置、８０００ｘｇにて室温で２０分間遠心分離し、ＤＮＡを沈殿させた。沈殿は７０％エタノールで洗浄後、乾燥させ、１００μＬの滅菌蒸留水に溶解した。
【００３５】
２）Ｔ−ＲＦＬＰ法による解析
上記で抽出したＤＮＡをテンプレートに、ＰＣＲ反応条件によりＰＣＲ反応を行った。ＰＣＲ反応は、Ｐｒｅ−ｈｅａｔｉｎｇ；９４℃、２分に続き、第１段階；９４℃、２０秒、第２段階；５５℃、３０秒、第３段階；７２℃、２分を３０サイクル繰り返し、Ｐｏｓｔｅｘｔｅｎｓｉｏｎ；７２℃、７分を行った。この際、プライマーはＢａｃｔ０００９（５’−ＧＡＧＴＴＴＧＡＴＣＣ／ＡＴＧＧＣＴＣＡＧ−３’）の５’末端を４，７，２’，４’，５’，７’−ｈｅｘａｃｈｌｏｒｏ−６−ｃａｒｂｏｘｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ（ＨＥＸ）で標識したものを使用した。ＰＣＲ増幅産物はアガロース電気泳動にかけ、目的である１６ＳｒＤＮＡ（約１．５ｋｂ）断片を含む部分を切り出し精製した。その後、エタノール沈殿によりＤＮＡを回収し、少量の滅菌蒸留水に溶解させ、適量を制限酵素（ＢｓｔＵＩ、ＨｈａＩ、ＲｓａＩ）で切断した。切断した１６ＳｒＤＮＡはＡＢＩＰＲＩＳＭ３１０ＧｅｎｅｔｉｃＡｎａｌｙｚｅｒ（アプライドバイオシステムズ社）によりＧｅｎｅＳｃａｎモードで解析し、Ｔ−ＲＦＬＰ（０〜５５０ｂａｓｅｓの範囲）のエレクトロフェログラムを得た。Ｔ−ＲＦＬＰのエレクトロフェログラムは１６ＳｒＤＮＡの５’末端および３’末端に関して得られたが、ここでは５’末端のＨＥＸによる解析結果のみを利用した。このＴ−ＲＦＬＰのエレクトロフェログラムを図１の（ａ）に示す。なお、内部標準にはＧｅｎｅＳｃａｎ５００ＲＯＸ（ＲＯＸ：６−ｃａｒｂｏｘｙ−Ｘ−ｒｏｄａｍｉｎｅ、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ製）を利用した。
【００３６】
３）他のエレクトロフェログラムの採取
生物活性炭装置から採取し、種（たね）の活性炭として保存していた４種類の活性炭（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を超音波処理し、活性炭から微生物を剥離させて微生物懸濁物を得た。この微生物懸濁液を上記１）および２）と同じ方法で分析し、エレクトロフェログラムを得た。得られたエレクトロフェログラムを図１の（ｂ）〜（ｅ）に示す。
【００３７】
４）エレクトロフェログラムの対比および装置の立ち上げ
図１の（ａ）のエレクトロフェログラムと、他のエレクトロフェログラムとを対比した。その結果、図１の（ｄ）のピークパターンが最もよく似ていることが分かった。また（ａ）〜（ｅ）のエレクトロフェログラムを、ＳＰＳＳにより多次元尺度法で解析すると図２のようになり、（ａ）（ｄ）が最も近く、似ていることがわかる。
【００３８】
次に、新品の活性炭７ literに上記活性炭Ａ、ＢまたはＣをそれそれ３ liter混合し、この混合した活性炭を生物活性炭装置に充填し、ＳＶ＝２０（１／ｈｒ）で処理対象の河川水を通水した。
その結果、新しい活性炭の吸着能によるＴＯＣ除去が１０日間続いた後、付着微生物によるＴＯＣの分解反応が著しくなった。その結果、Ｃの活性炭を混合したものは、運転１０日目以降のＴＯＣ（０．８ｍｇ／Ｌ）除去率が６０％（難分解性のフミン質は残る）と安定していたが、ＡまたはＢの活性炭を混合したものは１０日目のＴＯＣ除去率が４０％で、６０％に達するには約１か月がかかった。
【００３９】
上記結果から、処理対象水のＴＯＣを分解する微生物が付着した活性炭を的確に選択できており、これにより生物活性炭の立ち上げ期間が短縮され、運転を開始して直ぐにＴＯＣ分解の効果が得られることがわかる。
【配列表】

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られたＴＲＦＬＰ法によるエレクトロフェログラムである。全てのグラフにおいて、縦軸は蛍光強度、横軸はＴＲＦ（Terminal Restriction Fragment）の長さ（bases）である。（ａ）は実施例１の処理対象となる河川水から分離した微生物のＤＮＡのエレクトロフェログラム、（ｂ）は活性炭Ａから分離した微生物のＤＮＡのエレクトロフェログラム、（ｃ）は活性炭Ｂから分離した微生物のＤＮＡのエレクトロフェログラム、（ｄ）は活性炭Ｃから分離した微生物のＤＮＡのエレクトロフェログラム、（ｅ）は活性炭Ｄから分離した微生物のＤＮＡのエレクトロフェログラムである。
【図２】図１（a）〜（e）のエレクトロフェログラムを、ＳＰＳＳにより多次元尺度法で解析結果を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biological treatment apparatus startup method, in particular, a biological treatment apparatus startup method suitable for a biological activated carbon apparatus, and a biological treatment method using the biological treatment apparatus that has been started up.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method using biological activated carbon has been used as a method for decomposing and removing organic substances present in well water, river water, etc., but degrading microorganisms are not attached to new activated carbon, and biological resolution is used. In order to do so, a startup period of more than one month was required.
In order to inoculate and proliferate decomposing microorganisms in advance, the type of decomposing microorganism varies depending on the type of raw water (treated water), and it is not necessary to grow a specific microorganism and use it.
[0003]
As a conventional method for investigating the types of decomposing microorganisms, there is a method in which microorganisms living on the surface of activated carbon are peeled off, appropriately diluted, applied to an agar medium, and the type of decomposing microorganisms is identified from the grown colonies. However, the number of microorganisms that form colonies on an agar medium is less than 10% of the total, and even if the appearing colonies are investigated, the probability that they are the main decomposing microorganisms is low. Could not be identified.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a biological treatment apparatus start-up method capable of processing with high biological activity immediately after the biological treatment apparatus is started up, and a high biological activity immediately after start-up using the biological treatment apparatus started up as described above. It is to propose a biological treatment method that can be treated with.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following biological treatment apparatus startup method and biological treatment method .
(1) When starting up a new biological treatment apparatus, a microbial community in raw water or a proliferated product thereof is collected as a sample, and the microbial community structure of this sample is analyzed based on DNA by the T-RFLP method. When,
A seed microorganism analysis step of analyzing a microorganism community structure of the sample based on DNA by a T-RFLP method using a microorganism community collected from another biological treatment apparatus or a stored product thereof as a sample;
Multidimensional analysis based on the analysis data obtained by quantifying the detection peak position and peak area of the electropherogram of the raw water microorganism analysis process and the analysis data obtained by quantifying the detection peak position and peak area of the electropherogram of the seed microorganism analysis process A selection step of comparing similarity between analysis data by a scaling method, and selecting analysis data that is close in space to the analysis data of the raw water microorganism analysis process from the analysis data of the seed microorganism analysis process, A method for starting up a biological treatment apparatus that uses a microbial community as a sample of analysis data selected in a selection process or a stored product thereof as a seed microorganism of a biological treatment apparatus that is newly started up.
(2) By calculating the similarity between the analysis data by the multidimensional scaling method based on the analysis data by the T-RFLP method obtained from the raw water microorganism analysis step and the seed microorganism analysis step, and comparing these similarities, (1) The method for starting up a biological treatment apparatus according to (1), wherein analysis data that is close in space to the analysis data of the raw water microorganism analysis process is selected from the analysis data of the seed microorganism analysis process.
(3) The method for starting up the biological treatment apparatus according to (1) or (2 ), wherein the seed microorganism analysis step is performed in advance before the raw water microorganism analysis step.
(4) The seed microorganism analysis step is performed in advance before the raw water microorganism analysis step, and the analysis data is stored in a computer. (1) The method for starting up the biological treatment apparatus according to any one of (3) .
(5) The biological treatment apparatus startup method according to any one of (1) to (4) , wherein the biological treatment apparatus is a biological activated carbon apparatus.
(6) The biological treatment apparatus startup method according to (5 ), wherein the biological activated carbon apparatus is for decomposing and removing organochlorine compounds.
(7) A biological treatment method for performing biological treatment by supplying raw water to a biological treatment apparatus established by any one of the methods (1) to (6) .
[0006]
In the present invention, the microbial community structure means the structure of all types of microorganisms. This is obtained by analysis by T-RF L P method is an analytical method for microbial type and DNA reflecting the content or DNA fragments of the microorganism in community that includes a plurality of microorganisms. Although it is a term similar to the microflora, the type (name) of the contained microorganism is not necessarily specified.
[0007]
The biological treatment apparatus to be started up in the present invention is an apparatus for treating impurities in water using microorganisms, and its treatment method is not limited, and may be an aerobic treatment or an anaerobic treatment, A floor system or a fixed floor system may be used. Moreover, although there is no restriction | limiting in kind, the biological activated carbon apparatus which decomposes | disassembles the organic substance etc. in a to-be-processed water by making the to-be-treated water contact the biological activated carbon which made the microorganisms which decompose | disassemble organic matter etc. adhere to activated carbon is preferable. Specific examples include a biological activated carbon device that decomposes alcohol, organochlorine compounds and other organic substances under aerobic conditions, a biological activated carbon device that decomposes and removes organic substances in well water and river water, and the like. The treated water to be treated by the biological treatment method of the present invention is water containing impurities that can be treated by biological treatment, and the source, type of impurities, etc. are not limited.
[0008]
In the raw water microbial analysis step and the seed (seed) microbial analysis step in the present invention, the microbial community structure is analyzed based on DNA, but it is not necessary to specify the microbial species in the sample. In raw water microbial analysis step and species microbial analysis step performs the PCR, the restriction enzyme treatment by a conventional method of DNA taken from a sample, the T-RFLP (Terminal Restriction Flagment Length Polymorphism) , electrophoresis to elect Russia ferrogram (Electropherograrm Electrophoretic pattern ) . Since elect b ferrogram This indicates a unique pattern that reflects the type and amount of microorganisms contained in the sample, obtained when the type or presence of microorganisms in the sample are different, different-elect Russia ferrogram is It is done. For example, the peak of the electropherogram derived from the microorganism becomes larger as the microorganism exists more. Because elect b ferrogram this reason can be used as it is as the analysis data indicating the microbial community structure.
[0009]
Although the present invention does not specify the species of bacteria in the sample, if the ecological environmental conditions, for example, the raw water quality and the physicochemical environmental conditions are similar, an approximate microbial community structure is formed naturally, thus Even if the functions of individual species are not known, if the community structure of the entire microbial community is similar, it can be said that the function of the microbial community is similar. It can be regarded as an organochlorine-decomposing microorganism community.
[0010]
Analysis of the microbial community structure based on DNA, by utilizing the T-RFLP method, good preferable in can be pre-collected electropherograms of the database construction on The seed microorganism.
[0011]
Below, when starting a biological activated carbon apparatus, the case where T-RFLP method is used is demonstrated in detail.
The T-RFLP method itself is a known method and is a method for analyzing restriction fragment polymorphism (RFLP) of a gene. For example, it can be analyzed by the following method.
[0012]
First, as a raw water microbe analysis step, a microbial community in the raw water or a propagation product thereof is collected as a sample. When the organic matter contained in the raw water is almost decomposed and the concentration of microorganisms in the raw water is high (10 ⁵ cells / ml or more), it can be used as it is without being grown, but the grown product may be used as a sample. . Proliferation product is a product of microorganisms grown by culturing raw water at 25 ° C. for about one week in a state containing floating microorganisms; attached microorganisms generated from raw water, for example, generated in the vicinity where raw water has been flowing for a long time Examples include adhering microorganisms. Microorganisms are collected by filtering through a filter, and the microorganisms can be used as a sample. DNA is extracted from this sample by a known method.
[0013]
Using the extracted DNA as a template, the DNA is amplified by PCR using primers. As this DNA, 16SrDNA is suitable, but any other DNA that can be used for the T-RFLP method, such as 5SrDNA, 23SrDNA, and gyrB, may be used. In DNA amplification, two types of primers are used on the upstream side and the downstream side, and one or both of the primers are labeled with the 5 ′ end or 3 ′ end with a fluorescent dye or the like.
[0014]
The amplified PCR product is cleaved with an appropriate restriction enzyme after removing the remaining primers, applied to a plate or capillary electrophoresis apparatus for determining the DNA base sequence, and detected with labeled fluorescence. By this operation, the DNA fragment at the 5 ′ end or 3 ′ end is separated and detected from those having a small size.
Known restriction enzymes can be used, for example, Bst UI, Hha I, Rsa I, Hae III, Msp I, Cfo I, Mrn I, Taq I, San 96I, Fok I, Aln I, Dde I, Hin fI, Mbo I and the like. These restriction enzymes can be used alone or in combination of two or more.
[0015]
The detection data is obtained as an electropherogram. In this case, a plurality of electropherograms can be obtained by changing the restriction enzyme used.
Microorganisms that cannot be cultured by the T-RFLP method are also detected, so that the microbial community structure of the mixed microbial community can be accurately grasped. In the analysis by the T-RFLP method, it is not necessary to specify the type and name of the microorganism, so that the analysis can be performed in a short time.
As described above, an electropherogram (hereinafter referred to as an electropherogram related to the raw water microorganism) is obtained from the microbial community in the raw water or the propagation product thereof (raw water microorganism analysis step).
[0016]
In the seed microorganism analysis step, a microbial sample is collected from a biological treatment apparatus in which biological treatment is performed or a microorganism adhesion layer, and this sample is subjected to an electropherogram (hereinafter referred to as a seed microorganism) in the same manner as in the raw water microorganism analysis step. This electropherogram is obtained. In the case of a biological activated carbon device, a sample is taken from another biological activated carbon device that has been treated with biological activated carbon, and an electropherogram relating to the seed microorganism can be obtained in the same manner. The sample can be obtained by collecting a microbial community from a biological treatment apparatus in which biological treatment is performed, a microbial adhesion layer, or the like. In the case of a biological activated carbon device, the biological activated carbon device is taken out of a biological activated carbon device that is different from the newly activated biological activated carbon device, and the microbial community living in the biological activated carbon device is removed by a method such as ultrasonic treatment. Can be obtained. Biological activated carbon can be stored and samples can be taken when needed.
[0017]
The seed microorganism analysis step can be performed in parallel with the raw water microorganism analysis step, can be performed before or after the raw water microorganism analysis step, or can be performed in advance.
It is preferable to collect as many samples as possible for another biological activated carbon device and collect as many electropherograms as possible for the seed microorganisms.
[0018]
The electropherogram related to the raw water microorganism and the electropherogram related to the seed microorganism obtained as described above are compared, and the electropherogram approximated to the electropherogram related to the raw water microorganism is compared with the electropherogram related to the seed microorganism. Select (selection process). In this case, it is preferable to select the most approximate electropherogram. However, when there are a plurality of approximate electropherograms, it is also possible to select a plurality. In addition, when electropherograms related to raw water microorganisms are collected by changing the type or combination of restriction enzymes to be used, electropherograms that approximate the respective electropherograms can be obtained from electropherograms using the same restriction enzymes. You can also choose from among them.
[0019]
In the start-up method of the biological treatment apparatus of the present invention, the species of the biological treatment apparatus such as the biological activated carbon apparatus that newly starts the microbial community or the preserved material thereof as the electropherogram sample selected as described above ( Seed) Used as a microorganism. In the case of a biological activated carbon device, activated carbon to which seed microorganisms are attached can be used as the seed microorganism, and in this case, it can be used by mixing with fresh activated carbon. When used by mixing with new activated carbon, it is preferable to mix 8 to 5 volumes, preferably 7 to 6 volumes of activated carbon with seed microorganisms attached to 2 to 5 volumes, preferably 3 to 4 volumes of fresh activated carbon.
[0020]
In the start-up method of the biological treatment apparatus of the present invention, the seed microorganism analysis step can be performed in advance before the raw water microorganism analysis step. In this case, the seed microorganism analysis step is performed in advance before the raw water microorganism analysis step. In addition, analysis data can be stored in a computer. When the biological treatment apparatus is a biological activated carbon apparatus, such a computer is installed in a treatment system including a biological activated carbon apparatus such as an ultrapure water production system. Examples of the biological activated carbon device include those used as a biological activated carbon device for decomposing and removing organic substances in water for producing ultrapure water, for example, organic chlorine compounds.
[0021]
The biological treatment method of the present invention is a method for performing biological treatment by supplying raw water to the biological treatment apparatus established by the above method. As a specific treatment method, a method generally used for each biological treatment apparatus can be employed as it is.
[0022]
According to the present invention, since a microorganism that effectively decomposes organic matter contained in raw water to be treated can be used as a seed microorganism, the start-up period of a biological treatment apparatus such as a biological activated carbon apparatus is greatly increased. It can be shortened and biological treatment can be performed efficiently.
[0023]
According to the method as described above, it is possible to accurately select a seed microorganism without culturing, isolating or specifying the microorganism.
In addition, since microorganisms that cannot be cultured by the T-RFLP method are detected, the microbial community structure of the mixed microbial community can be accurately grasped.
Furthermore, since the operation for extracting the DNA from the sample and obtaining the electropherogram is completed in about one day, the seed microorganism can be selected in a short period of time.
[0024]
In the present invention, in order to select an electropherogram approximated by contrasting the electropherogram, analysis data obtained by quantifying the detection peak position and peak area of the electropherogram in the raw water microorganism analysis step, and the seed microorganism analysis step Based on analysis data obtained by quantifying the detected peak position and peak area of the electropherogram, the similarity between the analysis data is compared by the multidimensional scaling method , and the distance in space is close to the analysis data of the raw water microorganism analysis process Select the analysis data from the analysis data of the seed microorganism analysis process . In this case , the electropherogram is quantified by arranging the detected peak position, that is, the size of the DNA fragment, and the peak area, that is, the abundance, and multivariate analysis (statistical processing) based on this quantification analysis data. ) And the sample having the highest similarity can be selected as an approximate electropherogram.
[0025]
The multidimensional scaling method itself is a known method of multivariate analysis. When performing multidimensional scaling, the numerical analysis data is analyzed by a known multidimensional scaling method, and the similarity between the numerical analysis data is calculated. The similarity is displayed as a two-dimensional or three-dimensional plot diagram placed in a two-dimensional or three-dimensional space. The two-dimensional plot diagram is easier for anyone to discern, but in some cases it may be three or more dimensions.
Calculation of similarity and creation of a two-dimensional or three-dimensional plot diagram can be easily performed on a personal computer using commercially available computer software such as SPSS (trademark of SPSS).
[0026]
In multidimensional scaling, the strength of the relationship between objects is displayed as a distance in space. Accordingly, between a plurality of similarities plotted in a two-dimensional or three-dimensional space, the points where the distances in the space are close to each other are approximate to the microbial community structure of the sample, and the microbial community structure becomes closer as the distance increases. Indicates that it is different. For this reason, an approximate microorganism sample can be selected by selecting a point having a short distance.
[0027]
Compared with other methods such as the DGGE method, the T-RFLP method can digitize and store the obtained data, and can be directly used for computation by a computer. Therefore, there is no part in which individual differences are included in the measurement and calculation, and even a person who does not have knowledge of microorganisms can correctly process.
[0028]
In the present invention, the amplified DNA sample after PCR can be divided, treated with a plurality of restriction enzymes, and similarly subjected to multidimensional scale analysis. By comparing the parallel data obtained in this way, the operation is troublesome, but the accuracy is improved, so that detailed monitoring and management are possible.
[0029]
The present invention can be performed using a computer such as a personal computer and a database. When numerical analysis data is accumulated in the database and newly entered into the computer, the data is accumulated in the database and also related to the raw water microorganism. Based on the numerical analysis data and the past numerical analysis data accumulated in the database (the numerical analysis data related to the species microorganism), the similarity between the data is calculated by multidimensional scaling, and these similarities are calculated. It is preferable to output the output device as a two-dimensional or three-dimensional plot diagram placed in a two-dimensional or three-dimensional space. Data can be input from an input device such as a keyboard. An approximate microbial sample can be selected from the two-dimensional or three-dimensional plot diagram output to the output device.
[0030]
The SPSS, which is a software that can be used for multi-dimensional scaling, has a function of storing input data and an output function of a two-dimensional or three-dimensional plot diagram. Accumulation of data, calculation of similarity, and display of two-dimensional or three-dimensional plot diagrams can be easily performed. In addition, using computer software such as Microsoft Exel and Microsoft Access (both are trademarks) made by Microsoft as computer software for constructing the database, these software and software for calculating the similarity by multidimensional scaling are used. It can also be used in combination. The software is not limited to these, and any software that suits the purpose can be used.
[0031]
【The invention's effect】
According to the start-up method of the biological treatment apparatus of the present invention, the microbial community structure of the microbial community in the raw water or the propagation product thereof is analyzed based on DNA, and other microorganisms having a microbial analysis structure approximate to this microbial analysis structure Since it is used as a seed microorganism for a biological treatment apparatus that newly starts a community, the following effects can be obtained.
1) Even a biological treatment apparatus that uses microorganisms with a slow growth rate, such as decomposing microorganisms that decompose residual organic matter in water, can be biologically treated with a significantly shortened startup period.
2) A microorganism that is effective as a seed microorganism can be selected accurately.
3) Microorganisms adhering to activated carbon, which could not be managed in the past, can be easily managed.
[0032]
According to the biological treatment method of the present invention, the microbial community structure of the microbial community in the raw water or the propagation product thereof is analyzed based on DNA, and another microbial community having a microbial analysis structure approximated to this microbial analysis structure is newly added. Since the biological treatment apparatus is activated by using it as a seed microorganism of the biological treatment apparatus to be activated, it can be processed with high biological activity immediately after the biological treatment apparatus is activated.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1: Inoculation of microorganisms that exert an effect on removing TOC of river water The seeding of microorganisms that exert an effect on removing TOC of river water was selected by the following method and used to start up a biological activated carbon device.
First, in order to treat the river water of city A with biological activated carbon, the river water was left to stand for 1 week in a constant temperature culture chamber at 25 ° C. to increase the number of microorganisms that grew in the degradable TOC contained in the river water. Next, DNA was extracted by the following DNA extraction method.
[0034]
1) DNA extraction The above culture broth was collected by filtration through a filter having a pore size of 0.22 μm, and the microorganism was placed in a 2 mL tube and centrifuged at 8000 × g for 10 minutes at 4 ° C. Further, 1 mL of Zirconia / Silica Beads (diameter 0.1 mm) and Extraction Buffer (100 mM Tris-HCl [pH 8.0], 100 mM sodium EDTA [pH 8.0], 100 mM sodium phosphate [pH 8.0], 1.5 1 mL of (M NaCl) was added, and the mixture was treated with a cell beater Bead Beater for 2 minutes. Next, after freeze-thawing was repeated three times, 10 μL of Proteinase K (10 mg / ml) was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 30 minutes. To this solution, 250 μL of 10% SDS solution was added, and kept at 65 ° C. for 2 hours, and the above-described Bead Beater treatment was performed again. Thereafter, the mixture was centrifuged at 8000 × g for 10 minutes at room temperature, and the supernatant was collected. After removing contaminating proteins with chloroform, the supernatant was separated from the upper aqueous phase, and after adding an equal volume of isopropanol to this, it was allowed to stand at room temperature for 60 minutes, and centrifuged at 8000 × g for 20 minutes at room temperature. DNA was precipitated. The precipitate was washed with 70% ethanol, dried, and dissolved in 100 μL of sterile distilled water.
[0035]
2) Analysis by T-RFLP method PCR reaction was performed under the PCR reaction conditions using the DNA extracted above as a template. The PCR reaction was pre-heating; 94 ° C., 2 minutes, followed by 1st stage; 94 ° C., 20 seconds, 2nd stage; 55 ° C., 30 seconds, 3rd stage; 72 ° C., 2 minutes, 30 cycles, Post extension: 72 ° C., 7 minutes. At this time, the primer was labeled with 4, 7, 2 ', 4', 5 ', 7'-hexachloro-6-carbofluorescein (HEX) at the 5' end of Bact0009 (5'-GAGTTTGATC C / ATGGCTCAG-3 '). I used something. The PCR amplification product was subjected to agarose electrophoresis, and the portion containing the target 16S rDNA (about 1.5 kb) fragment was excised and purified. Thereafter, DNA was collected by ethanol precipitation, dissolved in a small amount of sterilized distilled water, and an appropriate amount was cleaved with restriction enzymes ( Bst UI, Hha I, Rsa I). The cleaved 16SrDNA was analyzed in Gene Scan mode by ABI PRISM 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems) to obtain an electropherogram of T-RFLP (range 0-550 bases). The electropherogram of T-RFLP was obtained for the 5 'end and 3' end of 16S rDNA, but here, only the analysis result by HEX of the 5 'end was used. The electropherogram of this T-RFLP is shown in FIG. As an internal standard, GeneScan 500 ROX (ROX: 6-carboxy-X-rhodamine, manufactured by Perkin-Elmer) was used.
[0036]
3) Collection of other electropherograms Collected from biological activated carbon device and sonicated 4 types of activated carbon (A, B, C, D) stored as seed activated carbon, and removed microorganisms from activated carbon. The microorganism suspension was obtained by peeling. This microbial suspension was analyzed by the same method as in 1) and 2) above, and an electropherogram was obtained. The obtained electropherogram is shown in (b) to (e) of FIG.
[0037]
4) Comparison of electropherogram and start-up of the apparatus The electropherogram of FIG. 1 (a) was compared with other electropherograms. As a result, it was found that the peak patterns in FIG. Further, when the electropherograms (a) to (e) are analyzed by multi-dimensional scaling by SPSS, it is as shown in FIG. 2, and it can be seen that (a) and (d) are closest and similar.
[0038]
Next, the activated carbon A, B or C is mixed with 3 liters of fresh activated carbon 7 liter, and this activated carbon is filled into the biological activated carbon device, and the river water to be treated at SV = 20 (1 / hr). I passed water.
As a result, after the TOC removal by the new activated carbon adsorption ability continued for 10 days, the decomposition reaction of TOC by the attached microorganisms became remarkable. As a result, the mixture of activated carbon of C was stable with a TOC (0.8 mg / L) removal rate of 60% after the 10th day of operation (persistent humic substances remained). The mixture of B activated carbon had a TOC removal rate of 10% on the 10th day, and it took about one month to reach 60%.
[0039]
From the above results, it is possible to accurately select activated carbon to which microorganisms that decompose the TOC of water to be treated are attached, thereby shortening the start-up period of the biological activated carbon and obtaining the effect of TOC decomposition immediately after starting operation. I understand that.
[Sequence Listing]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electropherogram obtained by Example 1 by the TRFLP method. In all graphs, the vertical axis represents fluorescence intensity, and the horizontal axis represents TRF (Terminal Restriction Fragment) length (bases). (A) is an electropherogram of microbial DNA separated from river water to be treated in Example 1, (b) is an electropherogram of microbial DNA separated from activated carbon A, and (c) is separated from activated carbon B. (D) is an electropherogram of microbial DNA separated from activated carbon C, and (e) is an electropherogram of microbial DNA separated from activated carbon D.
FIG. 2 is a graph showing the analysis results of the electropherograms of FIGS. 1 (a) to 1 (e) by multi-dimensional scaling using SPSS.

Claims

When the biological treatment apparatus is newly started up, a microbial community in raw water or a proliferation thereof is collected as a sample, and the microbial community structure of this sample is analyzed based on DNA by the T-RFLP method,
A seed microorganism analysis step of analyzing a microorganism community structure of the sample based on DNA by a T-RFLP method using a microorganism community collected from another biological treatment apparatus or a stored product thereof as a sample;
Multidimensional analysis based on the analysis data obtained by quantifying the detection peak position and peak area of the electropherogram of the raw water microorganism analysis process and the analysis data obtained by quantifying the detection peak position and peak area of the electropherogram of the seed microorganism analysis process A selection step of comparing similarity between analysis data by a scaling method, and selecting analysis data that is close in space to the analysis data of the raw water microorganism analysis process from the analysis data of the seed microorganism analysis process, A method for starting up a biological treatment apparatus that uses a microbial community as a sample of analysis data selected in a selection process or a stored product thereof as a seed microorganism of a biological treatment apparatus that is newly started up.

Based on the analysis data by the T-RFLP method obtained from the raw water microbe analysis process and the seed microbe analysis process, the similarity between the analysis data is calculated by a multidimensional scaling method, and the similarity is compared, thereby analyzing the raw water microbe raising biological treatment apparatus according to claim 1, wherein the distance in the space in the analysis data of the process is selected from the analysis data of the seed microorganisms analyzing step closer analysis data.

The method for starting up a biological treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the seed microorganism analysis step is performed in advance before the raw water microorganism analysis step.

The method for starting up a biological treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the seed microorganism analysis step is performed in advance before the raw water microorganism analysis step, and analysis data is accumulated in a computer.

The biological treatment apparatus startup method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the biological treatment apparatus is a biological activated carbon apparatus.

The biological treatment apparatus startup method according to claim 5, wherein the biological activated carbon apparatus is for decomposing and removing organochlorine compounds.

Biological treatment method by supplying a raw performs biological treatment in the biological treatment device is raised by any of the methods of claims 1 to 6.