JP2018501106A - バイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置 - Google Patents

Abstract

雑排水及び汚水の処理を可能にする、浸漬膜を有している、バイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置は、処理される廃水の注入管（３６）と、パーミエイトポンプに接続されている処理及びろ過された水の吐出管（８）とを有している。本装置は、内部容積が５０Ｌから３００Ｌの間であり、かつ、２つの幅広の垂直側面を有する平行六面体の外観を有する容器であって、細菌濃度が３ｇ／Ｌから３０ｇ／Ｌの間で変化し、（Ｎ−１）個の中間垂直隔壁（４，４’）によって区画されているＮ個の柱状部（２≦Ｎ≦３）に分割されている槽（１）を構成し、各柱状部には、柱状部（２，２’，３）間での廃水循環を可能にする上部流路（１３，１３’）と下部流路（１４，１４’）とが柱状部（２，２’，３）間に提供されている、容器を備えており、垂直な外観を有する平行な複数の平面状ろ過膜（６）からなるアセンブリを有しており、かつ、膜表面積が１ｍ２から１２ｍ２の間である膜フィルタ（５）は、柱状部のうちの１つ（３）の上部、Ｎ＝３の場合は中央柱状部の上部において、上部流路（１３，１３’）の下方に位置しており、膜（６）は、吐出管（８）に接続されるとともにろ過された水を回収する、下流側にある捕集器（７）に接続されており、パーミエイトポンプは、常流より小さい膜透過流を確実に生み出し、少なくとも１つの微細気泡拡散器（１１，１１’，１２）は各柱状部（２，３）の基部に位置しており、各拡散器（１１，１１’，１２）は、電磁調整弁と、拡散器あたり１０Ｎｍ３／ｈ以上の気流を内部で確保するポンプ手段とに接続されていることを特徴とする。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、雑排水及び汚水の処理を可能にする、浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置に関する。本発明はまた、上述の廃水を再利用しながら、あるいは任意で自然界へと排出することを可能にしながら、環境保護も保証するシステムに関する。この生物処理は、従来、処理される廃水が供給される槽内に生存する活性汚泥による浄化を用いて行われている。これらの細菌は実際に有機性汚濁を消費し、次の膜システムによって、固体／液体分離の実行が可能になる。膜によって下流側で得られるろ過液は、該当する場合には排出されるために十分なろ過がなされている。

本発明に係る装置は、１）小型、つまり、体積が小さくなければならない、２）人の介入を要することが非常に少ないという点で、動作がかなり自律していなければならない、３）要求される移動可能性を鑑みて、搬送が容易でなければならない、ということを考慮して、非常に特別な制約を受ける。

期待される使用法の１つは、鉄道車両等の車両において車両トイレから生じる廃水の処理である。他の多数の用途が、特に、公衆トイレ、イベントでの簡易トイレ、及び他のあらゆる輸送形態、例えばボート、ＲＶ車、又は非集中型下水処理（ｌ’ａｓｓａｉｎｉｓｓｅｍｅｎｔ ｎｏｎ ｃｏｌｌｅｃｔｉｆ（ＡＮＣ））、高速道路の休憩施設等の分野で可能であり、本発明の特徴の１つは、本発明の装置が下水処理網に接続されていないことである。

したがって、本発明の装置は、電車の場合のように移動可能であり得るし、また、可能な限り長い期間、数週間や理想的には数ヶ月にわたって、人の介入がない状態で、廃水からの汚濁の処理を効率的に行うことを保証しなければならない。よって、小型化の要件によって課せられた体積条件の下でバイオマスを確実に生存・増殖させ、この点において自律性を達成するために、曝気−無酸素−嫌気サイクル、温度、ｐＨ、及びろ過や膜の目詰まりに関するパラメータで構成されている細菌学的プロセス及びその様々なパラメータを掌握することが必要である。

装置の小型化は、１人、最大でも２人の作業者で通常は実行できるようにしなければならないメンテナンス段階における処理を簡素化できるようにするためである。このためには、本発明の装置は、１人又は２人で取り扱うことができる体積・重量・及び構成でなければならない。

これらの問題、及び以下に説明する他の問題に対処するために、従来は、処理される廃水の注入管とパーミエイトポンプに接続されている処理及びろ過された水の吐出管とが設けられている装置である、本発明に係る、膜を有するバイオリアクタ式廃水処理装置は、内部容積が５０Ｌから３００Ｌの間であり、かつ、２つの幅広の垂直側面を有する平行六面体の外観を有する容器であって、細菌濃度が３ｇ／Ｌから３０ｇ／Ｌの間で変化し、（Ｎ−１）個の中間垂直隔壁によって区画されているＮ個の柱状部（２≦Ｎ≦３）に分割されている槽を構成し、各柱状部には、柱状部間での廃水循環を可能にする上部流路と下部流路とが柱状部間に提供されている、容器を備えていることを特徴とする。垂直な外観を有する平行な複数の平面状ろ過膜からなるアセンブリを有しており、膜表面積が１ｍ^２から１２ｍ^２の間である、膜フィルタもまた、柱状部のうちの１つの上部、Ｎ＝３の場合は中央柱状部の上部において、上部流路の下方に位置しており、膜は、吐出管に接続されるとともにろ過された水を回収する下流側の捕集器に接続されており、パーミエイトポンプは、常流より小さい膜透過流を確実に生み出す。少なくとも１つの微細気泡拡散器が各柱状部の基部に位置しており、各拡散器は、電磁調整弁と、拡散器あたり１０Ｎｍ^３／ｈ以上の気流を拡散器で確保するポンプ手段とに接続されている。

これらの形状的な特徴と物理化学的な特徴を組み合わせることによって、本発明に係る装置に与えられた小型化と自律性という目的が確実に達成される。具体的には、この体積では、この形状的構成や適切な操作による作用を受けやすく、このような気流の流量で、バイオマスの最適な酸素供給や、そのための安定した制御環境の提供ができる。これらのパラメータの開発は、前述の全パラメータが満足のいく値に達することできた、つまり、水圧作用の動態を犠牲にすることなく、細菌培地の生存と成長の管理におけるバランスを長期間にわたって確保できた研究や試験からもたらされている。

このため、遭遇した問題の中でも、ろ過中に汚泥が膜表面に堆積して、バイオフィルムを生成しやすいことに注目されたい。これが、徐々にろ過に影響を与えかねない、そしてその影響を強めかねない、小さな「固形状物」に決してならないようにすることが必要である。この結果生じるおそれのある目詰まりは、システムの自律性を実質的に低下させる可能性がある。本発明の文脈でなされる技術的な選択の全てが、最終的には、槽内の汚泥の液圧流を管理する等によって、１）細菌濃度、２）細菌濃度の膜への影響、及び３）細菌への酸素供給、を測定することにより、ろ過プロセスを掌握することに結び付く。

目詰まりは、特に各膜と整列する接線方向の流れによって制限されるが、これは、膜表面が液圧流と平行になるように位置しており、これらの流れを層状にすることに寄与しているという選択された構成から生じているためである。拡散器が放出する気流の流量によって、今度は、接線方向の速度を膜表面に沿って確実に十分な値にすることができる。

本発明によれば、各柱状部の微細気泡拡散器によって放出された気流の方向及び向きは同一であり、その結果、隣接する２つの柱状部の拡散器が廃水の循環方向とは反対の方向に作用することになり、さらに、拡散器の気流の流量は個々に制御されている。

実際には、これは、拡散器が汚泥循環ループとは反対の方向に空気を噴射しているといえ、これにより、細菌濃度に直接関連する酸素伝達速度をより良好に制御することができる空気の循環速度を構築可能なシステムを有することが可能になる。ろ過は空気拡散器を作動させたときにのみ行われることが明らかであり、これが作用しなくなると膜が急速に汚れるため、拡散器が噴射する空気により膜の目詰まりを制限する代わりに、大きな気泡を定期的に噴射することで、膜の「目詰まりを取り除く」ことができる。しかしながら、廃水の移動速度が遅いという解決法を支持する、酸素伝達の必要性と、反対に移動速度がより速いことを支持する、膜の目詰まりを動的に除去するという機械的な必要性との間で、許容できる妥協点を見出すことが必要である。

膜を通る流量を確実に常流未満にして、この流量と膜を横切る圧力との比例関係を保証し、結果として流体回路のレオロジーを掌握するために、各膜は、横断方向の同一の間隔ｅによって、一方では膜同士が互いに、他方では端に位置する膜と幅広面又は少なくとも１つの中間隔壁とが離間されるように配置されており、膜の垂直面は槽の幅狭面の直近に位置している。この思想は、同条件下では膜の位置にかかわらず膜表面に衝突し得るはずである廃水の偏った流路を提供するためのものではなく、膜間の全体的な流れを層状かつ均質にしやすくする。

実際には、上部流路と下部流路は、槽内部に少なくとも１つのループを形成する流体回路において圧力損失を生じさせ、特に、拡散器から生じる気流の流量が流体回路内の汚泥の移動を補助しながら、槽内の廃水の流速を制御することを可能にする。これらの箇所では乱流が生じる可能性があり、これは、特に気泡を調整する機能を有する拡散器の多数の穴が汚れることを防ぐことを可能にするため、下部にとって有益である。なお、気泡は、酸素伝達能力を低下させるであろう過度に大きな径を有してはならない。同時に、これらの圧力損失は、エネルギーを失うことに起因してシステム全体の効率を低下させ、結果として、上部流路と下部流路の調整を精密に行える。バイオリアクタの設計において指針となる思想の１つとしては、設計の各段階で見出されることであるが、所望の目的に従った細菌培地の持続可能性を確保するためには非常に重要である酸素伝達性を高めることが常に考慮すべきことである。この点において、可能な限り最大の比交換表面を保証するためには、気泡のサイズは可能な限り小さく保たれなければならず、これにより、最良の酸素伝達速度が生み出される。さらに、気泡の速度が拡散装置によって反対方向に制御されているため、バイオマスと気泡との間における接触時間が最適化される。

槽の形状、及びこの槽内部に存在している構成要素が流れの流体力学を改善するように設計・選択されていることによっても、均質な酸素伝達を最適化し、膜及び拡散器の目詰まり現象を制限することが可能になる。

実際には、膜は平面状限外ろ過膜であってもよい。使用されている膜表面は、透過流束が常流流束よりも小さい、例えば１５ＬＭＨになるように計算された理論上の膜表面に近い。

より具体的には、膜は、ろ過を行う外壁と中空の内部容積とを有している矩形平面板によって形成可能であり、該矩形平面板は、それぞれの角部近傍において、各板の離間距離ｅを維持し、かつ、各膜を伸長する装置を有するシステムによって互いに固定可能である。

膜は、一方で槽の幅広面から他方で中間隔壁に向かって横断的に、あるいは、３つの柱状部を有する構成の場合２つの中間壁の間において、互いに平行に配置されている。柱状部の底部に位置する拡散器が放出した気泡によって酸素供給されている液体環境内で細菌によって処理される、膜間を循環している廃水の流れは、ほぼ層状である。その結果、ろ過は接線方向で行われるため、気流の存在が必須になり、気流が、柱状部内におけるそれぞれの軸にほぼ従う方向に沿った汚泥の循環に役立つ。

板同士は、スペーサを構成するワッシャによって、各角部で互いに間隔を保っており、各膜の各角部に形成されている円形穴は、ワッシャの円形中心開口とともに、回転式シャフトが挿入される通路を形成し、シャフトには該通路内に配置されるカムが設けられている。各角部に位置するカムは、その位置に応じて、他の３つの角部に位置するカムと協働して、平板状膜の全てを同時に伸長するように求められる。

より具体的には、２つの柱状部を有する槽の場合、カムを担持するシャフトは、槽の２つの幅広面を接続し、膜のない柱状部内に位置している端部には、衝撃吸収停止部が設けられている。シャフトはさらに、各膜の伸長位置においてカムを固定する手段を有している。

このカム固定手段は、例えば、膜のない柱状部側の中間壁近傍のシャフト上に配置されているナットからなり得る。膜フィルタを有する柱状部側の中間壁近傍のシャフトから半径方向に突出しているノッチ付きカラーは、隔壁に向かってナットを締めて隔壁に接触させることによって、移動して、壁に固定されているノッチ付き冠部又は領域に接触する。

外部から作動させることができる簡素な棒状体であってもよい、シャフトを横断する穴へ挿入可能な器具により、シャフトを回転させて、各平板状膜を伸長させることが可能になる。

膜はまた、中央に穴を有するスペーサで構成されている中央ハブに接続されており、中央ハブは、膜と同じ形状の同軸の開口とともに、ろ過された液体の排出捕集器を構成しており、排出捕集器は、外観が膜に垂直であって、両端がフランジによって閉鎖されており、一方のフランジはハブの第１端に支持され、他方のフランジはハブが支持する側とは反対側の中間壁の面に支持されている。２つのフランジを互いに固定することによって、ハブを調整可能に圧縮する。これらのスペーサは、平板状膜の角部に使用されるシステムのワッシャと同様に、膜同士の間の離間距離に相当する厚さｅを有している。この距離は、処理される廃水の流れの軸が偏ることがないように、端に位置する２つの膜とそれらと対向する壁との間においても考慮されていることが思い出される。なお、流れの軸が偏ると、ろ過が均質的でなくなり、微細気泡が合体して大きな気泡になり、汚泥の循環速度が均質でなくなり、酸欠区域が生じてしまう可能性がある。

ろ過された水の吸引管は、中間壁に支持されるフランジに固定され、捕集器に接続されている。フランジは、例えば、頭部が一方のフランジに支持され、他方のフランジに螺入されているネジによってネジ留めされており、これにより、アセンブリの圧縮度を調整することが可能になっている。

廃水注入管は、実際には、槽の上部で、上部流路の上方に配置されており、内径が５０ｍｍ未満である。実際、バイオリアクタは、流体回路内において、ろ過膜を損傷させる可能性がある異物の通過を防ぐ装置の下流側に配置されている。槽はさらに、槽の下部に配置されている排出管を有しており、排出管の上部は槽の頂部を貫通していて、直径が少なくとも２０ｍｍである。拡散器の上方に位置する排出管の下部は、表面積が上部の表面積とほぼ同等である矩形排出穴を有する、徐々に平坦になる部分を有している。排出管は、槽を数分で空にすることが可能でなければならず、このためには、排出管の断面積がある程度必要になる。下部の空間が限られており、また、均質な液圧流を確保するために、特に拡散器の大きさのせいで、管の断面積は上述したように適合させなければならない。

ある可能な実施形態によれば、膜は、０．０４μｍの細孔径、又は１５０ｋＤａの分子量に相当する分画分子量（ＭＷＣＯ）を有する、限外ろ過膜である。これは、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）で形成されていてもよい。

概していえば、本発明は、約５０〜３００リットルの槽容積、具体的には、１５ｃｍから４０ｃｍの間の厚さに対して５０ｃｍから２００ｃｍの間の高さ、及び、複数の膜の幅（以下参照）とほぼ同じである幅である、槽容積用に設計されている。

この容積は、最初に述べた制約、つまり、高細菌濃度を有し、数ヶ月の自律性を有する、小型の移動可能な装置の創作に適合している。
次に、添付図面を参照して本発明について説明する。

膜バイオリアクタ装置の、２つの柱状部を有する槽の略断面図である。 槽設備の種々の要素の斜視図を示す。 膜の伸長システム及び捕集器の略断面図である。 このようなシステムを使用して伸長させた膜の部分正面図である。 ３つの柱状部を有する槽構成を非常に模式的に示したものである。

図１を参照すると、槽（１）は、中間隔壁（４）によって、２つの柱状部（２），（３）をなすように横断方向において分割されている。柱状部は、隔壁（４）に平行な槽（１）の幅広壁により、横方向における境界が定められている。柱状部（２）は膜フィルタ（５）を備え、膜フィルタ（５）は、互いに等しい距離ｅを保つ平行な複数の膜（６）（実際には約３ｍｍの膜厚の板状薄膜）からなる組で構成される。端に位置する２枚の膜（６）はまた、一方は槽（１）の外壁から、他方は中間隔壁（４）から、同じ距離ｅの位置にある。膜フィルタ（５）は捕集器（７）を備えており、捕集器（７）に形成されている穴を介して、膜（６）でろ過された水が捕集器（７）により排出される。この捕集器（７）は、本発明に係る廃水処理装置が含まれている流体回路に、例えば流水式洗浄システムの槽の上流にあるトイレからの廃水の再利用ループに、ろ過された水を戻す、吐出管（８）に接続されている。ろ過された水を確実に正確に排出させるために、この管（８）は、ろ過された液体を例えば流水式洗浄システムの槽、又は別の後処理装置、又は自然環境へと再循環させるパーミエイトポンプ（図示せず）に配置されている。

図１はまた、槽（１）の柱状部（２，３）の底部に位置しており、かつ、上流側でポンプ（図示せず）及び廃水注入パイプ（３６）に接続されている、２つの拡散器（１１，１２）に空気を供給するパイプ（９，１０）も示している。上部流路（１３）及び下部流路（１４）によって、槽（１）内部のループ内にある汚泥が確実に循環できるようになっている。

図１に示された設備、つまり、拡散器（１１），（１２）及びその給気管（９），（１０）、膜フィルタ（５）及びその吸引管（８）、並びに廃水注入管（３６）のほかに、図２に見られる以下の要素、すなわち、排出管（３７）と、上述の様々な管を延長する外部パイプを迅速に接続するためのプレート（１５）も、槽内に存在する。

動作が確実に正しく行われるように、膜フィルタ（５）の各膜（６）は伸長させられ、これによって特に、各膜（６）の表面領域のいずれの箇所でも膜同士の間隔ｅを同一に維持することができ、よって、汚泥の流れを、流れが偏ることもなく、かつ圧力損失を引き起こすこともなく、確実に可能な限り最も均質にすることができる。伸長装置は膜フィルタ（５）の各角部に位置しており、カム（１８）に基づくものである（特に図３を参照）。

より具体的には、スペーサを形成し、かつ、槽（１）の幅広面に接続されるシャフト（２０）のカム（１８）を構成する部分を囲むワッシャ（１９）によって、膜（６）同士が離間されている。シャフト（２０）のカム部分（１８）は、特に図３及び図４に示されているように、存在する必要があるのは膜（６）の位置のみである。実際には、各膜（６）の各角部にある円形穴は、ワッシャ（１９）の円形開口と同軸を有し、ともに回転式シャフト（２０）、より具体的にはそのカム（１８）が内部で回転可能である通路を形成する。シャフト（２０）の一方の端部は、槽（１）の壁の１つ、つまり幅広面（図示せず）の１つに支えられる棒先（２１）を有している。シャフト（２０）の他方の端部は、槽（１）の上壁に支持される衝撃吸収停止部（２２）を有している。この停止部（２２）は、具体的には、特に槽が実際の車両内の状況下に置かれたときに、槽に影響を与えかねない衝撃や振動を吸収する機能を有する。

図４に示されているようにカムを形成する部分（１８）が互いに分離されている場合に、膜フィルタ（５）の膜（６）を伸長したり固定したりする目的で、シャフト（２０）はさらに、シャフト（２０）を回転させるために長尺状器具を挿入することができる横断穴（２３）を有している。

ナット（２５）は、中間壁（４）に向かって締めるとシャフト（２０）上を移動し、中間壁（４）により固定されているノッチ付き冠部又は領域（２６）を、シャフト（２０）から半径方向に突出するノッチ付きカラー（２７）に押し付けることによって、図３及び図４に示されているように、アセンブリを膜（６）の伸長位置に固定することに寄与する。膜フィルタ（５）の各膜（６）はその位置で実際に伸長されており、使用できる状態になっている。

膜フィルタ（５）の４つの角部に位置しているワッシャ（１９）を用いて複数の膜（６）の間隔を保持する手法は、図３に示されているように、捕集器（７）でも同様のやり方で再現されている。実際には、この箇所においては、捕集器（７）もワッシャ型の一連のスペーサ（２８）で構成されており、スペーサ（２８）の中心にある穴が、複数の膜（６）に形成された同軸の開口とともに、板状膜（６）内でろ過された液体（矢印で表されている）の排出捕集器（７）を形成している。これらのスペーサ（２８）は厚さがワッシャ（１９）と同じであり、膜フィルタ内部において、隣接する膜（６）同士を角部のワッシャ（１９）と同様に間隔ｅに保っている。ろ過された水は、各膜（６）に形成された開口の周縁部を介して、捕集器（７）内に流入する。

２つのフランジ（２９，３０）は、捕集器（７）の２つの端部を塞いており、フランジ（２９）の凹部（３２）内に支持されているネジ（３１）によって接続されている。一方、ネジが切られている方の端部は、フランジ（３０）のネジ付き穴（３３）と係合される。フランジ（３０）は、吐出管（８）に接続されている吸引管（３５）を有している。吐出管（８）は、ろ過された水を、本発明に係る膜を有するバイオリアクタ処理装置が含まれている流体回路に向かって送っている。この特有の使用状況下では、下流側に位置するパーミエイトポンプ（図示せず）は約９０Ｌ／ｈの流量を処理可能である。実際には、この装置は、１時間当たり１５〜２０Ｌの廃水を処理するような寸法を有している。この廃水の量は、流水式洗浄システムの作動１５〜２０回分（毎回、水を約０．４５Ｌと、糞便及び溶解トイレットペーパーを含有する尿を０．３Ｌ）に相当し、よってポンプはこの点においてかなり大きなサイズとなっている。他の使用状況下では、各構成要素の体積及び寸法は、処理される廃水量に関係づけられたものとなる。

ろ過プロセス全体にとって好ましくない汚泥の経路の偏りを防ぐために、リアクタ（１）内の膜フィルタ（５）の各膜（６）の位置について何度も強調してきた。ここで今一度、柱状部の横断方向の寸法において、全ての膜（６）の間で、また、一方では膜（６）と槽（１）の外壁との間、及び他方では膜（６）と中間隔壁（４）との間で、同じ間隔ｅが保持されていることを強調する。しかしながら、幅方向（図示せず）では、つまり、膜（６）の横方向側では、確実に廃水が偏った経路を通過できないようにすることが適切でもある。このため、膜（６）は槽（１）の幅狭側の直近に延在している。

これらの膜は、最大約６ｍ^２の表面積を有することができる。ある可能な実施形態によれば、廃水供給管（３６）は、内径が約４７ｍｍ、どのような場合でも５０ｍｍ未満であり、サイホン現象のあらゆる可能性を防ぐ水圧ブレーキを発生させるために、槽（１）の上部、好ましくは汚泥の高さより上に配置される。排出管（３７）は、高速排出を可能にするために十分な広さの断面を備えるように槽（１）の下部に配置されており、排出管上部は直径が約２２ｍｍ以上であり、一方、拡散器に配置され、空間が狭い下部は平坦であり、例えば約２４ｍｍ×９ｍｍの矩形出口部を有している。

図５は、隣接する３つの柱状部（２，２’，３）が隔壁（４，４’）によって分離された槽（１）を非常に模式的に示したものであり、ここでは２つの廃水循環ループ（流れの方向を示す矢印で表している）が共に存在している。拡散器（１１，１１’，１２）は柱状部（２，２’，３）の底部に配置され、柱状部を２つ有する場合と同じ機能を果たしている。このような構成において、膜フィルタ（図示せず）は、２つの循環ループによって共有されている中央の柱状部（３）の上部に配置されている。この構成は、２つの柱状部を有する場合と全く同様に作用し、柱状部（２，２’，３）間の循環は、上部流路（１３，１３’）及び下部流路（１４，１４’）によって行われている。

ただし、図示されている構成は本発明に関して網羅しているものではなく、形状、材料、及び構成の点において当業者であれば理解の及ぶ範囲内にある代替実施形態を含むものである。

Claims (14)

1. 雑排水及び汚水の処理を可能にする、浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置であり、処理される廃水の注入管（３６）と、パーミエイトポンプに接続されている処理及びろ過された水の吐出管（８）とが設けられている、移動可能型装置であって、
   内部容積が５０Ｌから３００Ｌの間であり、２つの幅広の垂直側面を有する平行六面体の外観を有する容器であって、細菌濃度が３ｇ／Ｌから３０ｇ／Ｌの間で変化し、（Ｎ−１）個の中間垂直隔壁（４，４’）によって区画されてＮ個の柱状部（２≦Ｎ≦３）に分割されている槽（１）を構成し、各柱状部には、前記柱状部（２，２’，３）間での廃水循環を可能にする上部流路（１３，１３’）と下部流路（１４，１４’）とが柱状部（２，２’，３）間に提供されている、容器を備えており、
   垂直な外観を有する平行な複数の平面状ろ過膜（６）からなるアセンブリを有しており、かつ、膜表面積が１ｍ^２から１２ｍ^２の間である膜フィルタ（５）も、前記柱状部のうちの１つ（３）の上部、Ｎ＝３の場合は中央柱状部の上部において、前記上部流路（１３，１３’）の下方に位置しており、
   前記膜（６）は、前記吐出管（８）に接続されるとともにろ過された水を回収する、下流側にある捕集器（７）に接続されており、
   前記パーミエイトポンプは、常流より小さい膜透過流を確実に生み出し、
   少なくとも１つの微細気泡拡散器（１１，１１’，１２）は各柱状部（２，３）の基部に位置しており、
   各拡散器（１１，１１’，１２）は、電磁調整弁と、拡散器あたり１０Ｎｍ^３／ｈ以上の気流を内部で確保するポンプ手段とに接続されている
   ことを特徴とする移動可能型装置。
2. 各柱状部（２，２’，３）の微細気泡拡散器（１１，１１’，１２）によって放出された気流の方向及び向きが同一であり、その結果、隣接する２つの柱状部（２，３）の前記拡散器（１１，１１’，１２）が廃水の循環方向と反対の方向に作用し、さらに、各拡散器（１１，１１’，１２）の気流の流量が個々に制御されていることを特徴とする、請求項１に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
3. 同一の横断間隔ｅによって、一方では前記膜（６）同士が互いに、他方では端に位置する膜（６）と幅広面又は少なくとも１つの中間隔壁との間が隔てられており、前記膜の垂直面が前記槽（１）の幅狭面の直近に位置していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
4. 前記膜（６）が、例えばポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）からなる平面状限外ろ過膜であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
5. 使用されている前記膜の表面が、透過流束が常流流束よりも小さい、例えば１５ＬＭＨになるように計算された理論上の膜表面に近いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
6. 前記膜（６）が、ろ過を行う外壁と中空の内部容積とを有している矩形平面板で形成されており、前記膜（６）が、それぞれの角部近傍において、各膜（６）を伸長する装置を有する、離隔間隔ｅを保持するシステムによって互いに固定されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
7. 前記板同士が、スペーサを構成するワッシャ（１９）によって、各角部において互いに間隔を保っており、各膜の各角部に形成されている円形穴が、前記ワッシャ（１９）の円形中心開口とともに、回転式シャフト（２０）が挿入される通路を形成し、前記シャフト（２０）には前記通路内に配置されるカム（１８）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
8. ２つの柱状部（２，３）を有する槽（１）の場合には、前記カム（１８）を担持する前記シャフト（２０）は、前記槽（１）の２つの幅広面を接続し、膜（６）のない前記柱状部（２）内に位置している端部には、衝撃吸収停止部（２２）が設けられており、前記シャフト（２０）がさらに、各膜（６）の伸長位置において前記カム（１８）を固定する手段を有していることを特徴とする、請求項７に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
9. 前記カム（１８）を固定する手段は、膜（６）のない前記柱状部（２）側の前記中間壁（４）近傍の前記シャフト（２０）上に配置されているナット（２５）からなり、ノッチ付きカラー（２７）は、膜フィルタ（５）のある前記柱状部（３）側の前記壁（４）近傍の前記シャフト（２０）から半径方向に突出し、前記隔壁（４）に向かってナット（２５）を締めて前記隔壁（４）に接触させることによって、移動して、前記壁（４）に固定されているノッチ付き冠部又は領域（２６）に接触することを特徴とする、請求項８に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
10. 前記膜（６）は中央ハブに接続されており、中央ハブは、前記膜（６）と同じ形状の同軸の開口とともにろ過された液体の排出捕集器（７）を構成している、中心穴を有するスペーサ（１８）で構成されており、前記排出捕集器（７）は、外観が前記膜（６）に垂直であり、両端部がフランジ（２９，３０）によって閉鎖されており、一方のフランジ（２９）は前記ハブの第１端に支持され、他方のフランジ（３０）は前記ハブが支持している側とは反対側の前記中間壁（４）の面に支持されており、前記２つのフランジ（２９，３０）を互いに固定することによって、前記ハブを調整可能に圧縮することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
11. 前記ろ過された水の吸引管（８）は、前記中間壁（４）に支持される前記フランジ（３０）に固定されて、前記捕集器（７）に接続されていることを特徴とする、請求項１０に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
12. 前記フランジ（２９，３０）は、頭部が前記一方のフランジ（２９）に支持された、前記他方のフランジ（３０）に螺入されているネジ（３１）によってネジ留めされていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
13. 前記廃水注入管（３６）は、前記槽（１）の上部で、前記上部流路（１３，１３’）の上方に配置されており、内径が５０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。
14. 前記移動可能型装置は、前記槽（１）の下部に配置されている排出管（３７）を有しており、前記排出管（３７）の上部は前記槽の頂部を貫通しており、直径が少なくとも２０ｍｍであり、前記拡散器（１１，１１’，１２）の上方に位置する前記排出管（３７）の下部は、表面積が上部の表面積とほぼ同等である矩形排出穴を有する徐々に平坦になる部分を有していることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の浸漬膜を有するバイオリアクタ式の廃水の生物処理のための移動可能型装置。

Images