JP2001353497A

JP2001353497A - 移動式膜分離ユニット

Info

Publication number: JP2001353497A
Application number: JP2000177660A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mori; 誠森; Hisataka Kuzutani; 久孝葛谷; Masahiro Nakade; 昌宏中出
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ＢＯＤ処理と硝化・脱窒処理とを選択的に行
うことができ、限られた槽体容量において流入汚水量の
負荷変動に対応することができる移動式膜分離ユニット
を提供する。【解決手段】槽内において処理対象汚水を活性汚泥処
理する本体槽１と、本体槽１に着脱自在に設置し、槽内
領域を前段領域１ａと後段領域１ｂに仕切り、上端縁２
ａが標準設定水位下に没する仕切壁２と、双方の領域に
浸漬する複数の膜分離装置３と、各膜分離装置３の下方
に配置する散気装置５と、前段領域１ａから後段領域１
ｂへ槽内の汚水を供給する循環ポンプ１０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動式膜分離ユニ
ットに関し、活性汚泥を用いた生物処理においてＢＯＤ
処理と硝化・脱窒処理とを選択的に行なうことができる
技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性汚泥処理を行なう汚水処理設
備において使用する膜分離装置には、例えば複数枚の平
板状膜カートリッジと、その下方より膜面洗浄気体を噴
出する散気装置とをケースの内部に配置するものがあ
る。膜カートリッジはＡＢＳ樹脂製の濾板の両表面に濾
過膜を配置し、濾板と濾過膜との間、および濾板の内部
に透過液流路を形成しており、各膜カートリッジの透過
液流路が集水管を介して処理水管に連通している。

【０００３】この膜分離装置を活性汚泥処理施設におい
て使用する場合には、曝気槽内部の活性汚泥混合液中に
膜分離装置を浸漬し、散気装置より曝気空気を噴出させ
る状態において、原水中の有機物や窒素を生物処理して
おり、活性汚泥混合液は、槽内での水頭を駆動圧として
膜カートリッジにより重力濾過し、膜カートリッジの膜
面を透過した透過液を処理水として処理水管を通じて槽
外へ導出する。このとき、散気装置より噴出する曝気空
気の気泡およびそれにより生起される上昇流によって膜
カートリッジの膜面を洗浄し、分離機能の低下を抑制し
て膜分離装置が機能不全に至ることを防止している。

【０００４】ところで、既設の汚水処理設備の更新時の
代替設備として上記した移動式仮設汚水処理設備を利用
する場合にあっては、処理水の水質は放流先の水質規制
値等によって異なっており、ＢＯＤ処理だけでよい場合
と硝化・脱窒処理まで必要な場合とがある。

【０００５】また、汚水処理施設に流入する汚水量は一
定でなく、１日の間において大きな負荷変動があり、最
大流入汚水量と最小流入汚水量の間には大きな開きがあ
る。このため、流入汚水量の変動を緩衝する流量調整槽
を曝気槽の前段に設置し、流入汚水量の変動を流量調整
槽において緩衝し、流量調整槽から曝気槽へ汚水を定量
供給し、曝気槽において膜分離装置を通して取り出す処
理水量を一定に維持している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、既設の汚水処
理設備の更新時の代替設備として上記した移動式仮設汚
水処理設備を利用する場合には、放流先の水質規制値等
に応じてＢＯＤ処理と硝化・脱窒処理とを選択的に行な
う必要がある。

【０００７】また、移動式の仮設汚水処理設備として利
用する場合にはトラック等の車体に搭載可能な大きさに
限りがあるとともに、トンネル等の通過に支障がない大
きさに限定されるので、最大流入汚水量に基づいて曝気
槽や流量調整の定格容量を設定することが困難である。

【０００８】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、ＢＯＤ処理と硝化・脱窒処理とを選択的に行うこと
ができ、限られた槽体容量において流入汚水量の負荷変
動に対応することができる移動式膜分離ユニットを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明の移動式膜分離ユニットは、
槽内において処理対象汚水を活性汚泥処理する本体槽
と、本体槽内に着脱自在に設置し、槽内領域を前段領域
と後段領域に仕切り、上端縁が標準設定水位下に没する
仕切壁と、双方の領域に浸漬する複数の膜分離装置と、
各膜分離装置の下方に配置する散気装置と、前段領域か
ら後段領域へ槽内の汚水を供給する循環ポンプとを備え
たものである。

【００１０】上記した構成により、移動式膜分離ユニッ
トでＢＯＤ処理を行なう場合には、仕切壁を取り外した
状態で、あるいは仕切壁が水没して前段領域と後段領域
が連通する標準設定水位まで処理対象汚水を本体槽内に
貯留し、散気装置から散気する空気で処理対象汚水を曝
気して、酸素富裕環境下で好気性処理する。

【００１１】一方、各膜分離装置を駆動して本体槽内の
混合液をろ過し、膜分離装置を透過した処理水を槽外へ
取り出す。このとき、散気装置から散気する空気のエア
リフト作用によって生起する上向流が掃流として膜面に
作用し、膜面に汚泥層が付着することを抑制する。

【００１２】硝化・脱窒処理を行なう場合には、仕切壁
を装着した状態で、前段領域に供給する処理対象汚水を
循環ポンプによって前段領域から後段領域へ供給し、後
段領域の混合液が仕切壁の上端縁を越流堰として前段領
域にオーバーフローし、前段領域と後段領域とにわたっ
て槽内の混合液が循環できる設定水位まで処理対象汚水
を本体槽内に貯留する。

【００１３】後段領域では散気装置から散気する空気で
処理対象汚水を曝気して酸素富裕環境下で好気性処理
し、前段領域では散気装置を停止し、酸素欠乏環境下で
嫌気性処理し、前段領域と後段領域とにわたって槽内の
混合液が循環する間に処理対象汚水を硝化・脱窒する。

【００１４】一方、後段領域の膜分離装置を駆動して本
体槽内の混合液をろ過し、膜分離装置を透過した処理水
を槽外へ取り出す。このとき、散気装置から散気する空
気のエアリフト作用によって生起する上向流が掃流とし
て膜面に作用し、膜面に汚泥層が付着することを抑制す
る。また前段領域の膜分離装置は停止状態とするか、本
体槽より取り出す。

【００１５】請求項２に係る本発明の移動式膜分離ユニ
ットは、仕切壁が槽内領域を前段領域と後段領域とに完
全に仕切るとともに、前段領域と後段領域を連通するゲ
ート付開口部を有する構成としたものである。

【００１６】この構成により、ＢＯＤ処理時にはゲート
を開放し、硝化・脱窒処理時にはゲートを閉塞して行な
う。請求項３に係る本発明の移動式膜分離ユニットは、
本体槽内の水位を測定する水位計と、膜分離装置に透過
液流路を通して駆動圧を与え、水位計の測定値を指標と
して吸引流量を制御する吸引ポンプ手段とを備えたもの
である。

【００１７】上記した構成により、流入汚水量の増減に
よる本体槽内の水位変化に対し、膜分離装置を通して取
り出す処理水の吸引流量が増減することで、流入汚水量
の流量変化に対する調整機能を発揮し、本体槽の限られ
た槽容量によって負荷変動を吸収することができる。

【００１８】請求項４に係る本発明の移動式膜分離ユニ
ットは、処理対象汚水が流入する流量調整槽と、流量調
整槽内の処理対象汚水を本体槽へ定量供給する定流量ポ
ンプと、本体槽内の処理対象汚水を流量調整槽へオーバ
ーフローさせるオーバーフロー管路と、流量調整槽内の
水位を測定する水位計と、膜分離装置に透過液流路を通
して駆動圧を与え、水位計の測定値を指標として吸引流
量を制御する吸引ポンプ手段とを備えたものである。

【００１９】上記した構成により、定流量ポンプが最大
流入汚水量に相当する定流量で流入汚水を本体槽へ供給
し、オーバーフロー管路を通して処理対象汚水が流量調
整槽へ還流する。この状態で、流入汚水量の増減による
流量調整槽内の水位変化に対し、膜分離装置を通して取
り出す処理水の吸引流量が増減することで、流入汚水量
の流量変化に対する調整機能を発揮するので、流量調整
槽の本来の槽容量以上に負荷変動を吸収することがで
き、流量調整槽を小型化できる。

【００２０】請求項５に係る本発明の流量調整機能付き
膜分離ユニットは、槽体を搬送車体および設置地盤に対
して着脱自在に構成したものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図２において、本体槽１は
槽内において処理対象汚水を活性汚泥処理するものであ
り、本体槽１の内部には仕切壁２を着脱自在に設置して
いる。仕切壁２は本体槽１の槽内領域を前段領域１ａと
後段領域１ｂに仕切りるものであり、上端縁２ａが標準
設定水位Ｌｓより所定距離だけ下方に没する高さを有し
ている。

【００２２】双方の領域にはそれぞれ膜分離装置３を浸
漬しており、各膜分離装置３はケース４の内部に複数の
平板状膜カートリッジ３ａを有し、その下方に膜面洗浄
気体を噴出する散気装置５を配置している。膜分離装置
３は上記した構成に限るものではなく、中空糸等の各種
の膜を利用することができる。

【００２３】本実施の形態では２台の膜分離装置３を設
置する構成を開示するが、３台以上の膜分離装置３を設
置し、仕切壁２の設置位置を変更することにより、前段
領域１ａと後段領域１ｂに配置する膜分離装置３の設置
台数を変更可能に構成することもできる。また、膜分離
装置３は本体槽１に対して着脱自在に設けることもで
き、膜分離装置３の移動によって前段領域１ａと後段領
域１ｂに配置する膜分離装置３の設置台数を変更可能に
構成することもできる。

【００２４】各散気装置５は空気管路７を介してブロア
８に接続しており、空気管路７に前段領域１ａの散気装
置５への空気供給を制御する開閉弁９を設けている。前
段領域１ａには後段領域１ｂへ槽内の汚水を供給する循
環ポンプ１０および循環管路１１を設けるとともに、本
体槽１の水位を測定する水位計１２を設けている。処理
水管６には各膜分離装置３に透過液流路を通して駆動圧
を与える吸引ポンプ手段１３を設けており、吸引ポンプ
手段１３は水位計１２の測定値を指標として吸引流量を
制御するものであり、モーターの回転数をインバータ制
御する一台の吸引ポンプもしくは運転台数を制御する複
数台の定流量吸引ポンプからなる。処理水管６には前段
領域１ａの膜分離装置３との接続を制御する開閉弁１４
を設けている。尚、本実施の形態では処理水管６に吸引
ポンプ手段１３を介装する構成としたが槽内での水頭を
駆動圧として重力濾過することも可能であり、この場合
には水位計は不要となる。

【００２５】以下、上記した構成における作用を説明す
る。移動式の仮設汚水処理設備として利用する場合に
は、放流先の水質規制値等に応じてＢＯＤ処理と硝化・
脱窒処理とを選択的に行なう必要がある。

【００２６】このために、ＢＯＤ処理を行なう場合に
は、図１に示すように、本体槽１から仕切壁２を取り外
した状態で、あるいは仕切壁２が水没して前段領域１ａ
と後段領域１ｂが連通する標準設定水位Ｌｓまで処理対
象汚水を本体槽１に貯留する。この状態で循環ポンプ１
０の運転を停止し、ブロア８から供給する空気を各散気
装置５から散気し、この空気で処理対象汚水を曝気して
酸素富裕環境下で好気性処理する。

【００２７】一方、吸引ポンプ手段１３を駆動して駆動
圧を各膜分離装置３に与え、各膜分離装置３で本体槽１
の混合液をろ過し、各膜分離装置３を透過した処理水を
処理水管６を通して槽外へ取り出す。このとき、散気装
置５から散気する空気のエアリフト作用によって生起す
る上向流が掃流として膜面に作用し、膜面に汚泥層が付
着することを抑制する。

【００２８】さらに、散気装置５による曝気を間欠的に
停止して単槽において嫌気・好気運転を行なって脱窒の
効果を期待できる。硝化・脱窒処理を行なう場合には、
図２に示すように、空気管路７の開閉弁９および処理水
管６の開閉弁１４を閉栓するとともに、仕切壁２を装着
した状態で、前段領域１ａに供給する処理対象汚水を循
環ポンプ１０および循環管路１１によって前段領域１ａ
から後段領域１ｂへ供給し、後段領域１ｂの混合液が仕
切壁２の上端縁２ａを越流堰として前段領域１ａにオー
バーフローし、前段領域１ａと後段領域１ｂとにわたっ
て槽内の混合液が循環できる設定水位まで処理対象汚水
を本体槽１に貯留する。

【００２９】このとき、上述したように、３台以上の膜
分離装置３を設置し、仕切壁２の設置位置を変更可能に
構成する場合には、仕切壁２の設置位置を変更すること
により、前段領域１ａと後段領域１ｂの槽容量を変更す
ることもできる。また、膜分離装置３を本体槽１に対し
て着脱自在に設ける場合には、流入汚水量に応じて膜分
離装置３の移動によって前段領域１ａと後段領域１ｂに
配置する膜分離装置３の設置台数を変更する。

【００３０】後段領域１ｂではブロア８から供給する空
気を後段領域１ｂの散気装置５にのみ送気し、この空気
で処理対象汚水を曝気して酸素富裕環境下で好気性処理
し、前段領域１ａでは散気装置５を停止し、酸素欠乏環
境下で嫌気性処理し、前段領域１ａと後段領域１ｂとに
わたって槽内の混合液が循環する間に処理対象汚水を硝
化・脱窒する。

【００３１】一方、開閉弁１４を閉じた状態で吸引ポン
プ手段１３を駆動して駆動圧を後段領域１ｂの膜分離装
置３にのみ与え、後段領域１ｂの膜分離装置３を駆動し
て本体槽１の混合液をろ過し、膜分離装置３を透過した
処理水を槽外へ取り出す。このとき、散気装置５から散
気する空気のエアリフト作用によって生起する上向流が
掃流として膜面に作用し、膜面にケーキ相が付着するこ
とを抑制する。また、必要に応じて前段領域１ａの散気
装置５から間欠的に曝気して前段領域１ａを攪拌する。

【００３２】流入汚水量の増減による本体槽１の水位変
化に対しては、水位計１２の測定値を指標として吸引ポ
ンプ手段１３の吸引流量を制御し、例えば吸引ポンプの
モーターの回転数をインバータ制御し、あるいは運転台
数を制御する。このことにより、膜分離装置３を通して
取り出す処理水の吸引流量を増減して流入汚水量の流量
変化に対する調整機能を発揮し、本体槽１の限られた槽
容量によって負荷変動を吸収する。このため、既設の汚
水処理設備の更新時の代替設備として利用する場合に、
流量調整槽がなくても対応することができる。

【００３３】上述した構成において仕切壁２は、槽内領
域を前段領域１ａと後段領域１ｂとに完全に仕切るとと
もに、前段領域１ａと後段領域１ｂを連通するゲート付
開口部を有する構成とすることもでき、この構成によ
り、ＢＯＤ処理時にはゲートを開放し、硝化・脱窒処理
時にはゲートを閉塞して行なう。

【００３４】図３〜図４は本発明の他の実施の形態を示
すものである。図１〜図２におけるものと同様の作用を
行なうものは同一番号を付して説明を省略する。図３〜
図４において、本体槽１の前段には処理対象汚水が流入
する流量調整槽１５を設けており、流量調整槽１５には
処理対象汚水を本体槽１へ定量供給する定流量ポンプ１
６と、流量調整槽１５から本体槽１への送水管路１７
と、本体槽１から流量調整槽１５へのオーバーフロー管
路１８と、流量調整槽１５の水位を測定する水位計１２
とを設けている。

【００３５】上記した構成により、定流量ポンプ１６が
送水管路１７を通して最大流入汚水量に相当する定流量
で流入汚水を本体槽１へ供給し、オーバーフロー管路１
８を通して処理対象汚水が流量調整槽１５へ還流する。

【００３６】この状態で、流入汚水量の増減による流量
調整槽１５の水位変化に対しては、水位計１２の測定値
を指標として吸引ポンプ手段１３の吸引流量を制御し、
例えば吸引ポンプのモーターの回転数をインバータ制御
し、あるいは運転台数を制御する。このことにより、膜
分離装置３を通して取り出す処理水の吸引流量を増減し
て流入汚水量の流量変化に対する調整機能を発揮し、流
量調整槽１５の本来の槽容量以上に負荷変動を吸収する
ことができ、流量調整槽１５を小型化できる。

【００３７】尚、上述した本体槽１および流量調整槽１
５は独立したものであっても良く、一体的なものでも良
く、搬送車体および設置地盤に対して着脱自在に構成す
ることもできる。また、ユニットの前後に夾雑物をスク
リーン処理する前処理設備、および処理水を消毒する後
処理設備を移動式の構造にして付加することで、汚水処
理システムとして完結したフローを有する移動式汚水処
理施設が実現できる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、本体槽内
に槽内領域を仕切る着脱自在な仕切壁もしくはゲート付
開口部を有する仕切壁を配置することにより、ＢＯＤ処
理と硝化・脱窒処理とを選択的に行うことができ、流入
汚水量の増減による槽本体もしくは流量調整槽内の水位
変化に対し、膜分離装置を通して取り出す処理水の吸引
流量が増減することで、流入汚水量の流量変化に対する
調整機能を発揮するので、槽本体もしくは流量調整槽の
限られた本来の槽容量以上に負荷変動を吸収することが
でき、槽本体、流量調整槽を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における移動式膜分離ユニ
ットのＢＯＤ処理時を示す模式図である。

【図２】同移動式膜分離ユニットの硝化・脱窒処理を示
す模式図である。

【図３】本発明の他の実施の形態における移動式膜分離
ユニットのＢＯＤ処理時を示す模式図である。

【図４】同移動式膜分離ユニットの硝化・脱窒処理を示
す模式図である。

【符号の説明】

１本体槽１ａ前段領域１ｂ後段領域２仕切壁２ａ上端縁３膜分離装置３ａ膜カートリッジ４ケース５散気装置６処理水管７空気管路８ブロア９開閉弁１０循環ポンプ１１循環管路１２水位計１３吸引ポンプ手段１４開閉弁１５流量調整槽１６定流量ポンプ１７送水管路１８オーバーフロー管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中出昌宏東京都中央区日本橋室町３丁目１番３号株式会社クボタ東京本社内Ｆターム(参考） 4D006 HA41 HA93 KA12 KA44 KA66 KB22 KB23 KE03Q KE21P MA03 PA02 PB08 PC64 4D028 BC14 BC17 BD08 BD17 CA00 CA09 CB03 CD05 4D040 BB05 BB07 BB57 BB65 BB91

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽内において処理対象汚水を活性汚泥処
理する本体槽と、本体槽内に着脱自在に設置し、槽内領
域を前段領域と後段領域に仕切り、上端縁が標準設定水
位下に没する仕切壁と、双方の領域に浸漬する複数の膜
分離装置と、各膜分離装置の下方に配置する散気装置
と、前段領域から後段領域へ槽内の汚水を供給する循環
ポンプとを備えたことを特徴とする移動式膜分離ユニッ
ト。
【請求項２】仕切壁が槽内領域を前段領域と後段領域
とに完全に仕切るとともに、前段領域と後段領域を連通
するゲート付開口部を有する構成としたことを特徴とす
る請求項１に記載の移動式膜分離ユニット。
【請求項３】本体槽内の水位を測定する水位計と、膜
分離装置に透過液流路を通して駆動圧を与え、水位計の
測定値を指標として吸引流量を制御する吸引ポンプ手段
とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の移
動式膜分離ユニット。
【請求項４】処理対象汚水が流入する流量調整槽と、
流量調整槽内の処理対象汚水を本体槽へ定量供給する定
流量ポンプと、本体槽内の処理対象汚水を流量調整槽へ
オーバーフローさせるオーバーフロー管路と、流量調整
槽内の水位を測定する水位計と、膜分離装置に透過液流
路を通して駆動圧を与え、水位計の測定値を指標として
吸引流量を制御する吸引ポンプ手段とを備えたことを特
徴とする請求項１又は２に記載の移動式膜分離ユニッ
ト。
【請求項５】槽体を搬送車体および設置地盤に対して
着脱自在に構成したことを特徴とする請求項１〜４に記
載の移動式膜分離ユニット。