JP2003320400A

JP2003320400A - 汚泥の濃縮方法

Info

Publication number: JP2003320400A
Application number: JP2002125445A
Authority: JP
Inventors: Yoshitoshi Ito; 義寿伊藤; Takuya Tsunesumi; 卓也常住; Shinichi Yoshikawa; 慎一吉川
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-11
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP3894034B2

Abstract

(57)【要約】【課題】膜分離装置の負荷を安定に維持し、系外に排
出する濃縮汚泥の汚泥濃度を一定の目標値にする。【解決手段】汚泥供給槽１０からの供給汚泥を膜分離
装置２０に導き膜分離処理して透過液と濃縮汚泥とに分
離する汚泥の濃縮方法であって、膜分離装置２０から排
出される濃縮汚泥を汚泥供給槽１０に返送する循環運転
と、濃縮汚泥の全量を系外に送り出す排出運転とを、汚
泥濃度計４４の検出値に基づく切替弁１５，４２の切り
替え制御によって交互に繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚泥の濃縮方法に係
り、特に汚泥を膜分離処理して透過液と濃縮汚泥とに分
離する汚泥の濃縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃水処理や浄水処理の分野では、生物学
的や物理化学的な処理によって発生した汚泥を膜分離処
理して透過液と濃縮汚泥とに分離することが行われてい
る。濃縮のための膜分離装置としては、濃縮汚泥を満た
した分離槽内に膜モジュールを浸漬したのものが知られ
ている。この浸漬式の膜分離装置においては、定量の原
汚泥を分離槽に連続的に供給しつつ、膜モジュールから
吸引する透過液の流量を一定に保持する運転が一般的に
行われている。分離槽からオーバーフローして排出され
る濃縮汚泥の量も原汚泥と透過液の差分として一定とな
る運転であった。濃縮汚泥の汚泥濃度は原汚泥量と濃縮
汚泥量との比である濃縮倍率によって定まる。したがっ
て、上記のような濃縮倍率が一定の運転では原汚泥の汚
泥濃度が変動した場合には濃縮汚泥の汚泥濃度も比例し
て変動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の濃縮方法によれ
ば量的な観点からは安定な処理が可能であるが、何らか
の原因によって原汚泥の汚泥濃度が高くなった時には、
濃縮汚泥の汚泥濃度も高くなり、濾過膜の目詰まりなど
を誘発して膜分離装置の運転操作上の不具合を招く。ま
た、濃縮汚泥は後段処理として脱水、天日乾燥、焼却な
どの処理を受けるが、濃縮汚泥の汚泥濃度が変動すると
後段処理の負荷や運転が不安定となり、処理性能や効率
を低下させるという問題点があった。

【０００４】このような問題点を解決するために、濃縮
汚泥の汚泥濃度を計測し、その計測結果に基づいて濃縮
汚泥の汚泥濃度が目標値となるように原汚泥や透過液の
流量をフィードバック制御することが考えられる。しか
しながら、このような方法はフィードバック制御を実現
するための装置構成が複雑で高価になるとともに、原汚
泥の汚泥濃度の変動が大きい場合には膜分離装置の負荷
も追随して変動することになり、運転の不安定を招く。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善し、原汚
泥の汚泥濃度の変動が大きい場合でも、複雑なフィード
バック制御を行うことなく膜分離装置の負荷を安定に維
持し、かつ、最終的に系外に排出する濃縮汚泥の汚泥濃
度を一定の目標値にすることができる汚泥の濃縮方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る汚泥の濃縮方法は、汚泥供給槽から
の供給汚泥を膜分離装置に導き膜分離処理して透過液と
濃縮汚泥とに分離する汚泥の濃縮方法であって、前記膜
分離装置から排出される濃縮汚泥の少なくとも一部を前
記汚泥供給槽に返送するとともに、残部を系外に送り出
す循環運転を実施し、この循環運転の結果、前記濃縮汚
泥の汚泥濃度が上昇して上限値に達した時には膜分離装
置から排出される濃縮汚泥の全量を系外に送り出す排出
運転に切り替え、この排出運転の結果、前記濃縮汚泥の
汚泥濃度が下降して下限値に達した時には前記循環運転
に切り替え、循環運転と排出運転とを交互に繰り返すこ
とを特徴とする。なお、本発明において「上限値（下限
値）に達した時」の「達した時」という用語は、「その
値に接近した時」「丁度、その値となった時」「その値
を超えた時」のいずれにも理解し得るものとする。

【０００６】また、本発明に係る汚泥の濃縮方法は上記
の構成において、前記循環運転と排出運転においては供
給汚泥と透過液の流量を一定に保持し、原汚泥の処理量
の調節を前記膜分離装置の断続運転によって実行するこ
とを特徴とする。また、本発明に係る汚泥の濃縮方法は
上記の構成において、前記循環運転と排出運転の運転時
間比が１／１０〜１／２となるように供給汚泥の設定流
量を調節することを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る汚泥の濃縮方法は上記
の構成において、前記膜分離装置は分離槽と、この分離
槽内の濃縮汚泥に浸漬された膜モジュールと、濃縮汚泥
の液面を一定に保持する濃縮汚泥の排出手段とを具備し
ていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る汚泥の濃縮方
法を実施するための装置系統図である。図１において汚
泥供給槽１０には管路１２から濃縮対象物である原汚泥
が流入する。また、この汚泥供給槽１０には管路１４か
ら後述するように濃縮汚泥が間欠的に返送される。汚泥
供給槽１０は管路１６によって膜分離装置２０と接続さ
れ、汚泥供給槽１０内の汚泥は管路１６の途中に設けた
供給ポンプ１８によって、膜分離装置２０に供給され
る。本発明においては、このような汚泥供給槽１０から
膜分離装置２０に供給される汚泥を供給汚泥と定義し、
前記原汚泥と区別する。膜分離装置２０は主として分離
槽２２と、この分離槽２２内の濃縮汚泥に浸漬された膜
モジュール２４とからなる。膜モジュール２４の二次側
には管路２６が接続され、この管路２６に設けた吸引ポ
ンプ２８によって、膜モジュール２４の濾過膜を透過し
た透過液が管路２６から抜き出され、系外に排出され
る。また、膜分離によって濃縮された分離槽２２内の濃
縮汚泥は、その液面が一定に保持されつつ、オーバーフ
ロー分が管路３０から排出される。

【０００９】膜モジュール２４の膜材としては有機材料
又はセラミック材料で形成された精密濾過膜又は限外濾
過膜が用いられる。膜モジュール２４の型式としては浸
漬式の中空糸膜、平膜が好ましく、特に円盤状の平膜を
回転させるようにした回転平膜式の膜モジュールが汚泥
の濃縮用に好都合である。しかしながら、本発明に係る
膜分離装置は上記の浸漬式の膜モジュールを用いたもの
に限らず、例えば管型の膜モジュールを用いたものにも
適用可能である。

【００１０】管路３０から排出された濃縮汚泥は汚泥溜
３２を経由したのち、排出ポンプ３４によって管路３６
から前記汚泥供給槽１０又は汚泥貯槽３８のいずれか一
方に送出される。すなわち、管路３６は循環用の管路１
４と排出用の管路４０とに分岐しており、管路１４には
切替弁１５が、管路４０には切替弁４２が設けられてい
る。この切替弁１５と切替弁４２とを操作することによ
って、管路３６からの濃縮汚泥は管路１４を介して汚泥
供給槽１０に返送されるか、又は管路４２を介して汚泥
貯槽３８に排出される。切替弁１５と切替弁４２の操作
は前記分離槽２２に配設した汚泥濃度計４４の検出信号
を取り込む制御器４６によって制御される。なお、この
制御器４６は膜分離装置２０の運転状況に応じて、供給
汚泥の設定流量を調節する信号を供給ポンプ１８に出力
する機能を備えている。また、汚泥供給槽１０には液面
計４８が配設され、この液面計４８の検出信号を取り込
んだ制御器５０によって、供給ポンプ１８、吸引ポンプ
２８及び排出ポンプ３４の稼動、停止が制御される。な
お、分離槽２２内の濃縮汚泥の液面を一定に保持する濃
縮汚泥の排出手段としては前記したオーバーフローによ
る方法に限らない。分離槽２２内に設けた液面計の指示
値が一定となるように排出ポンプ３４による濃縮汚泥の
引き抜き量を制御するようにしてもよい。

【００１１】上記の構成において、汚泥供給槽１０には
管路１２から原汚泥が連続的又は間欠的に流入する。ま
た、汚泥供給槽１０には管路１４から濃縮汚泥が間欠的
に流入する。これらの原汚泥と濃縮汚泥が汚泥供給槽１
０内で混合し、原汚泥よりは汚泥濃度が比較的高い濃度
に調整された供給汚泥が膜分離装置２０に供給される。
膜分離装置２０では供給される供給汚泥の流量及び膜モ
ジュール２４から吸引する透過液の流量を一定に保持す
る運転をする。その結果、分離槽２２をオーバーフロー
して排出される濃縮汚泥の流量も一定に保持される。な
お、分離槽２２内の濃縮汚泥の汚泥濃度は汚泥濃度計４
４によって連続的に又は適当な制御間隔で検出され、制
御器４６にその検出信号が送信される。

【００１２】上記の運転において、切替弁１５を開、切
替弁４２を閉とし、分離槽２２から排出される濃縮汚泥
の全量を汚泥供給槽１０に返送する循環運転をしたとす
る。この循環運転の結果、供給汚泥の濃度が徐々に上昇
し、それにつれて分離槽２２内の濃縮汚泥の汚泥濃度も
徐々に上昇する。汚泥濃度計４４によって検出される濃
縮汚泥の汚泥濃度が上限値に達すると、その信号を受け
た制御器４６は切替信号を発信して切替弁１５を閉、切
替弁４２を開とする。その結果、分離槽２２から排出さ
れる濃縮汚泥の全量を汚泥貯槽４０に送り出し系外に排
出する排出運転に切り替わる。この排出運転の結果、汚
泥供給槽１０内の汚泥濃度が比較的高い汚泥が管路１２
から流入する原汚泥によって希釈され、供給汚泥の濃度
が徐々に下降し、それにつれて分離槽２２内の濃縮汚泥
の汚泥濃度も徐々に下降する。汚泥濃度計４４によって
検出される濃縮汚泥の汚泥濃度が下限値に達すると制御
器４６は切替信号を発信して循環運転に切り替える。以
降、上記の循環運転と排出運転を交互に繰り返す運転を
継続する。この際、制御器４６における上限値と下限値
の設定を目標とする濃縮汚泥の汚泥濃度に近接させるこ
とにより、系外に排出する濃縮汚泥の汚泥濃度を上限値
と下限値の範囲内の安定した値に維持することができ
る。しかも、この間の供給汚泥、透過液及び濃縮汚泥の
流量がいずれも一定に保持されるので運転の単純化と安
定を図ることができる。なお、上記の運転では流入する
原汚泥の流量Ｑ１と、系外に排出される透過液と濃縮汚
泥の合計流量Ｑ２は各時間帯でアンバランスとなる。し
たがって、本発明においては流量Ｑ２を大き目に設定し
ておき、この時のアンバランス量＝（（流量Ｑ２−流量
Ｑ１）×時間）を膜分離装置の断続運転によって吸収す
ることが好ましい。すなわち、図１において、管路１２
から流入する原汚泥の流量Ｑ１に対して、供給汚泥の流
量を十分に大きく設定し、系外に排出される透過液と濃
縮汚泥の合計流量Ｑ２が゛、流量Ｑ２>流量Ｑ１となるよ
うに運転する。その結果、汚泥供給槽１０の汚泥液面が
徐々に低下する。汚泥液面の下限値を液面計４８で検出
し、その信号に基づいて制御器５０では供給ポンプ１
８、吸引ポンプ２８及び排出ポンプ３４の稼動を停止さ
せる。この膜分離装置の運転停止中に原汚泥が゛汚泥供
給槽１０に流入することによって汚泥液面が゛回復し、
汚泥液面の上限値を液面計４８が検出すると制御器５０
は供給ポンプ１８、吸引ポンプ２８及び排出ポンプ３４
の起動させ、膜分離処理を再開する。

【００１３】次に、いろいろなモデルケースのマスバラ
ンスについて説明する。図２は第１のモデルケースのマ
スバランス図である。図２（イ）は汚泥濃度が１.０％
の原汚泥が流量１００ｍ³／ｈｒで一日当たり２４時間
連続的に流入し、この原汚泥を連続的に膜分離処理して
汚泥濃度が４.０％の濃縮汚泥を得る場合の基本マスバ
ランスを示している。この場合、原汚泥が４倍に濃縮さ
れる結果、濃縮汚泥と透過液の流量はそれぞれ２５ｍ³
／ｈｒ、７５ｍ³／ｈｒとなる。図２（ロ）は原汚泥が
（イ）と同一の時に本発明に係る方法を実施した場合の
マスバランスを例示したものである。本例においては汚
泥供給槽１０からの供給汚泥の流量を原汚泥が流量より
も十分に多い１２０ｍ³／ｈｒとし、透過液の流量も上
記基本マスバランスでの透過液の流量よりも多い８０ｍ
³／ｈｒに設定して運転する。その結果、膜分離装置か
ら排出される濃縮汚泥の流量は４０ｍ³／ｈｒとなり、
濃縮倍率が３倍の運転となる。この濃縮倍率によって汚
泥濃度が４.０％の濃縮汚泥を得るためには供給汚泥の
汚泥濃度を原汚泥よりも十分に高い４／３＝１．３３％
に調整する必要がある。そのために、濃縮汚泥の循環運
転と排出運転の切り替えが行われる。

【００１４】実際の制御では濃縮汚泥の汚泥濃度の上限
値を４.１％、下限値を３.９％とし、濃縮汚泥の汚泥濃
度が４.１％に達すると循環運転から排出運転に切り替
える。また、排出運転の結果、濃縮汚泥の汚泥濃度が
３.９％に達すると循環運転に切り替える。この循環運
転と排出運転の切り替え制御を繰り返すことによって、
供給汚泥の汚泥濃度は必然的に１.３３％に収束すると
ともに、系外に排出する濃縮汚泥の汚泥濃度を平均４％
の安定した値に維持することができる。また、透過液の
流量を上記基本マスバランスでの透過液の流量よりも多
くしたことによる処理量の調節は、前記した汚泥供給槽
１０での汚泥液面の制御に基づく膜分離装置の断続運転
によって容易に実行することができる。その結果、膜分
離装置の稼動時間は制御器５０による制御によって２
２.５ｈｒ／日となり、制御器４６による制御によって
濃縮汚泥の循環運転時間は７.５ｈｒ／日、排出運転時
間は１５ｈｒ／日となる。

【００１５】図３は第２、第３のモデルケースのマスバ
ランス図である。図３（イ）は原汚泥の汚泥濃度が０.
８％に低下した場合に上記と同様の運転をした時のマス
バランスを示したものである。この場合には、膜分離装
置の稼動時間が２４ｈｒ／日のフル稼動となり、濃縮汚
泥の循環運転時間は１２ｈｒ／日、排出運転時間は１２
ｈｒ／日となる。

【００１６】図３（ロ）は原汚泥の汚泥濃度が１.２％
に上昇した場合に上記と同様の運転をした時のマスバラ
ンスを示したものである。この場合には、膜分離装置の
稼動時間が２１ｈｒ／日となり、濃縮汚泥の循環運転時
間は３ｈｒ／日、排出運転時間は１８ｈｒ／日となる。

【００１７】上述の第１〜第３のモデルケースから明ら
かなように、本実施の形態によれば原汚泥の汚泥濃度が
０.８〜１.２％の範囲で変動した場合でも、膜分離装置
では供給汚泥の汚泥濃度を常に約１．３３％の安定した
値に維持しつつ、濃縮倍率が３倍の定量運転を実施で
き、系外に排出する濃縮汚泥の汚泥濃度を常に平均４％
（上限４.１％、下限３.９％）の安定した値にすること
ができる。汚泥濃度の変動は濃縮汚泥の循環運転／排出
運転の切り替え制御と膜分離装置の断続運転とによって
吸収することができる。このため、汚泥濃度の変動に対
して原汚泥や透過液の流量制御などの複雑な制御を必要
とせず、きわめて安定した汚泥の濃縮操作を実施でき
る。

【００１８】図４は第１のモデルケースの運転状況を各
項目別にタイムチャートで表示したものである。（イ）
は供給汚泥の流量を示し、途中で流量がゼロの時間帯は
膜分離装置２０の運転停止を示す。なお、破線は原汚泥
の流量を示す。（ロ）は透過液の流量を示す。（ハ）は
濃縮汚泥の流量を示し、中央線の上側は排出運転、下側
は循環運転を示す。（ニ）は濃縮汚泥の汚泥濃度を示
し、濃縮汚泥の循環運転時には汚泥濃度が上昇し、排出
運転時には汚泥濃度が低下する。（ホ）は汚泥供給槽１
０の汚泥液面を示し、濃縮汚泥の循環運転時には液面が
上昇し、排出運転時には液面が下降する。排出運転の時
間が循環運転の２倍であるため、液面は切り替え運転の
度に下降し、液面制御の下限値Ｌとなる。すると膜分離
装置２０が運転停止する。この運転停止中にも原汚泥が
汚泥供給槽１０に流入するので液面は急上昇する。液面
制御の上限値Ｈに達すると膜分離装置２０の運転が再開
される。以下、同様の運転パターンを繰り返す。実際の
運転では原汚泥の汚泥濃度や流量が時々刻々に変動する
ので、タイムチャートは図４に示したものよりもかなり
乱れる。

【００１９】図５は第４、第５のモデルケースのマスバ
ランス図であり、第１のモデルケース対して供給汚泥の
流量のみを変化させた場合を示したものである。図５
（イ）の第４のモデルケースは供給汚泥の流量を少なく
して原汚泥の流量に近づけた場合である。すなわち、原
汚泥の汚泥濃度１.０％、流量１００ｍ³／ｈｒに対し
て、供給汚泥の流量を１１０ｍ³／ｈｒ、透過液の流量
を８０ｍ³／ｈｒ、濃縮汚泥の汚泥濃度４.０％の運転を
実施すると、供給汚泥の汚泥濃度が１.０９％、濃縮倍
率が３.６７、濃縮汚泥の循環運転時間は２.５ｈｒ／
日、排出運転時間は２０ｈｒ／日となる。このモデルケ
ースにおける汚泥供給槽１０の汚泥液面の変動状況を図
６（ロ）に例示する。なお、図６（イ）は比較のために
図４（ホ）の第１のモデルケースを再掲したものであ
る。一方、図５（ロ）の第５のモデルケースは供給汚泥
の流量を多くした場合である。すなわち、原汚泥の汚泥
濃度１.０％、流量１００ｍ³／ｈｒに対して、供給汚泥
の流量を１４０ｍ³／ｈｒ、透過液の流量を８０ｍ³／ｈ
ｒ、濃縮汚泥の汚泥濃度４.０％の運転を実施すると、
供給汚泥の汚泥濃度が１.７１％、濃縮倍率が２.３３、
濃縮汚泥の循環運転時間は１２.５ｈｒ／日、排出運転
時間は１０ｈｒ／日となる。このモデルケースにおける
汚泥供給槽１０の汚泥液面の変動状況を図６（ハ）に例
示する。この比較結果からも明らかなように、供給汚泥
の流量をなるべく原汚泥の流量に近づけた方が、循環運
転と排出運転との切り替え頻度を少なくすることがで
き、安定運転につながる。ただし、供給汚泥の流量を原
汚泥に接近させ過ぎると、原汚泥の流量変動や汚泥濃度
変動に追随して適正運転を維持することが難しくなり、
透過液の流量制御を含む複雑な制御が゛必要になるので
好ましくない。したがって、適正運転を維持する方法と
して、前記制御器４６では直前の循環運転時間（Ａ）と
排出運転時間（Ｂ）とを記憶しておき、両者の比Ａ／Ｂ
が１／１０〜１／２の範囲に入るように供給汚泥の流量
を調節することが好ましい。すなわち、比Ａ／Ｂが１／
１０未満となった時は供給汚泥の流量が原汚泥に接近し
過ぎているので、供給汚泥の設定流量を少し増加させ
る。また、比Ａ／Ｂが１／２を超えた時は供給汚泥の流
量が多すぎるので、供給汚泥の設定流量を少し減少させ
る。

【００２０】図７は本発明の他の実施形態を説明するた
めの装置系統図である。図７において図１と同一に符号
を付した要素は、図１に示したものと同様の要素である
ので説明を省略する。図７において循環用の管路１４に
はバイパス管路５２が分岐し、このバイパス管路５２の
他端は排出用の管路４０に合流している。循環用の管路
１４の分岐部には流量調節弁１２Ａ、バイパス管路５２
には流量調節弁５２Ａが゛設けられている。上記の構成
において、流量調節弁１２Ａと流量調節弁５２Ａの開度
をそれぞれ調節し、循環運転時においても、例えば半量
の濃縮汚泥をバイパス管路５２と排出用の管路４０を介
して系外に排出させる。

【００２１】図８は第６のモデルケースのマスバランス
図である。すなわち、原汚泥の汚泥濃度１.０％、流量
１００ｍ³／ｈｒに対して、供給汚泥の流量を１２０ｍ³
／ｈｒ、透過液の流量を８０ｍ³／ｈｒ、濃縮汚泥の汚
泥濃度４.０％とし、循環運転時にも半量の濃縮汚泥を
系外に排出する運転を実施するケースである。このケー
スでは供給汚泥の汚泥濃度が１.３３％、濃縮汚泥の循
環運転時間は１５ｈｒ／日、排出運転時間は７.５ｈｒ
／日となる。このモデルケースにおける汚泥供給槽１０
の汚泥液面の変動状況を図６（ニ）に例示する。このよ
うに、循環運転時に濃縮汚泥の一部を系外に排出する運
転を実施すると、循環運転と排出運転との切り替え頻度
をす少なくすることができ、安定運転につながる。ま
た、系外に排出される濃縮汚泥の流量が平均化するの
で、後段の汚泥貯槽３８に対して有利に作用する場合が
ある。

【００２２】前記各実施形態では、分離槽２２に設けた
汚泥濃度計４４の検出値に基づき制御器４６によって循
環運転と排出運転の切り替えを自動制御する場合につい
て説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、汚
泥濃度計は分離槽２２以外の例えば汚泥溜３２又は管路
３６に配置してもよい。

【００２３】次に、異常時の対策について説明する。す
なわち、原汚泥の汚泥濃度が異常に高いなどの原因によ
って、前記排出運転によっては濃縮汚泥の汚泥濃度が下
降せず上昇し続けるという事態が考えられる。本発明で
はこのような事態に備えて、濃縮汚泥の汚泥濃度が前記
の上限値よりもさらに高濃度な第２の上限値に達した時
には押出運転を実施るように制御することが好ましい。
押出運転とは膜分離装置２０では膜分離処理を停止しつ
つ、供給される供給汚泥に相当する量の濃縮汚泥を膜分
離装置２０から排出させ系外に送り出す運転である。こ
の押出運転では吸引ポンプ２８の稼動を停止することに
よって、膜分離処理を停止する。この停止状態で汚泥供
給装１０からの供給汚泥を膜分離装置２０に供給し続け
る。すると供給された供給汚泥に相当する量の濃縮汚泥
が分離槽２２から押出される。この押出された濃縮汚泥
を系外に送り出せば、分離槽２２内の濃縮汚泥は供給汚
泥に順次置換されて、汚泥濃度が急速に正常値に回復す
る。

【００２４】図９はこのような本発明においてこのよう
な異常時対策用の押出運転を付加した場合の制御手順を
示すフローチャートである。循環運転からスタートし、
濃縮汚泥の汚泥濃度Ｃが上限値未満であれば循環運転
を継続し、上限値以上になると排出運転に切り替え
る。排出運転によって汚泥濃度Ｃが下限値未満になると
循環運転に切り替え、上限値未満であれば排出運転を
継続する。万一、排出運転よっても汚泥濃度Ｃが下降せ
ずに上限値以上となった時には押出運転に切り替え
る。押出運転によって汚泥濃度Ｃが上限値未満になる
と排出運転に切り替える。

【００２５】

【発明の効果】上述のとおり、本発明に係る汚泥の濃縮
方によれば、原汚泥の汚泥濃度の変動が大きい場合で
も、複雑なフィードバック制御を行うことなく膜分離装
置の負荷を安定に維持し、かつ、最終的に系外に排出す
る濃縮汚泥の汚泥濃度を一定の目標値にすることができ
る。特に循環運転と排出運転においては供給汚泥と透過
液の流量を一定に保持し、原汚泥の汚泥濃度や流入量の
変動に基づく処理量の調節を膜分離装置の断続運転によ
って実行すると、より一層、運転の安定化と制御の簡素
化を図ることができる。また、循環運転の運転時間と排
出運転の運転時間との比が１／１０〜１／２となるよう
に供給汚泥の設定流量を調節すると、循環運転と排出運
転の切り替え頻度を少なくすることができ、より一層、
運転の安定化を図ることができる。また、循環運転時に
濃縮汚泥の一部を系外に排出する運転を実施すると、循
環運転と排出運転との切り替え頻度をす少なくすること
ができ、同様に安定運転につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚泥の濃縮方法を実施するための
装置系統図。

【図２】第１のモデルケースのマスバランス図。

【図３】第２、第３のモデルケースのマスバランス図。

【図４】第１のモデルケースの運転状況を各種項目別に
示すタイムチャート。

【図５】第４、第５のモデルケースのマスバランス図。

【図６】第１、第４、第５、第６のモデルケースの汚泥
供給槽における汚泥液面の経時変化を比較するタイムチ
ャート。

【図７】本発明の他の実施形態を説明するための装置系
統図。

【図８】第６のモデルケースのマスバランス図。

【図９】異常時対策用の押出運転を付加した場合の制御
手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０……汚泥供給槽１５……切替弁１８……（供給汚泥の）供給ポンプ２０……膜分離装置２２……分離槽２４……膜モジュール２８……（透過液の）吸引ポンプ３２……汚泥溜３４……（濃縮汚泥の）排出ポンプ３８……汚泥貯槽４２……切替弁４２……汚泥濃度計４６……制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA07 HA01 HA21 HA41 HA83 HA93 KA61 KA63 KE02P KE14P KE14Q KE24Q KE28R PA02 PB14 4D059 AA00 BE42 EA01 EB01 EB02 EB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥供給槽からの供給汚泥を膜分離装置に
導き膜分離処理して透過液と濃縮汚泥とに分離する汚泥
の濃縮方法であって、前記膜分離装置から排出される濃縮汚泥の少なくとも一
部を前記汚泥供給槽に返送するとともに、残部を系外に
送り出す循環運転を実施し、この循環運転の結果、前記濃縮汚泥の汚泥濃度が上昇し
て上限値に達した時には膜分離装置から排出される濃縮
汚泥の全量を系外に送り出す排出運転に切り替え、この排出運転の結果、前記濃縮汚泥の汚泥濃度が下降し
て下限値に達した時には前記循環運転に切り替え、循環運転と排出運転とを交互に繰り返すことを特徴とす
る汚泥の濃縮方法。
【請求項２】前記循環運転と排出運転においては供給汚
泥と透過液の流量を一定に保持し、原汚泥の汚泥濃度の
変動に基づく処理量の調節を前記膜分離装置の断続運転
によって実行することを特徴とする請求項１に記載の汚
泥の濃縮方法。
【請求項３】前記循環運転と排出運転の運転時間比が１
／１０〜１／２となるように供給汚泥の設定流量を調節
することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚
泥の濃縮方法。
【請求項４】汚泥供給槽からの供給汚泥を膜分離装置に
導き膜分離処理して透過液と濃縮汚泥とに分離する汚泥
の濃縮方法であって、前記膜分離装置から排出される濃
縮汚泥の少なくとも一部を前記汚泥供給槽に返送すると
ともに、残部を系外に送り出す循環運転を実施し、この
循環運転の結果、前記濃縮汚泥の汚泥濃度が上昇して第
１の上限値に達した時には膜分離装置から排出される濃
縮汚泥の全量を系外に送り出す排出運転に切り替え、こ
の排出運転の結果、前記濃縮汚泥の汚泥濃度が下降して
下限値に達した時には前記循環運転に切り替え、循環運
転と排出運転とを交互に繰り返すとともに、前記排出運
転によっても前記濃縮汚泥の汚泥濃度が下降せず、濃縮
汚泥の汚泥濃度が前記第１の上限値よりもさらに高濃度
な第２の上限値に達した時には膜分離装置では膜分離処
理を停止しつつ、供給される供給汚泥に相当する量の濃
縮汚泥を膜分離装置から排出させ系外に送り出す押出運
転を実施することを特徴とする汚泥の濃縮方法。
【請求項５】前記膜分離装置は分離槽と、この分離槽内
の濃縮汚泥に浸漬された膜モジュールと、濃縮汚泥の液
面を一定に保持する濃縮汚泥の排出手段とを具備してい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに
記載の汚泥の濃縮方法。