JP2018512257A - 汚泥のゼロ排出の下水処理の方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】【解決手段】 本発明は1）膜分離システム及び反応容器を含む膜生物反応システムを提供し、2）曝気制御により分離システムの領域における溶存酸素の濃度が0〜2 mg/L、他の領域における溶存酸素の濃度が0〜1mg/Lにあるようにする汚泥のゼロ排出の下水処理の方法及び大顆粒固形物を除去するための前処理システム及び膜生物反応システムを含む汚泥のゼロ排出の下水処理システムを開示した。前記膜生物反応システム反応容器、膜分離システム、水製造装置及び曝気システムを含む。本発明による処理方法及びシステムは同時にケイ酸塩細菌を含む多種の汚染物を除去できる微生物体系を育成し、無機の土砂及び有機汚泥二酸化ケイ素ガス及び溶解性物質に分解するようにする。【選択図】図１
Description
本発明は下水処理分野、特に、汚泥のゼロ排出の下水処理の方法及びシステムに関する。
土砂を除去する従来の方法は、主に、土砂自体の重力により分離を行うものである。前処理装置に処理されてから、無機土砂から大顆粒の物質が除去されるが、下水に小顆粒の土砂が残留している。小顆粒の土砂は反応システムに入ると、濾過システムの閉塞を引き起こすものとなる。
本発明は汚泥のゼロ排出の下水処理の方法及びシステムを提供することを目的にする。
前記目的に達成するために、本発明は、ａ）膜分離システム及び反応容器を含む膜生物反応システムを提供し、ｂ）曝気制御により膜分離システムの領域における溶存酸素の濃度が0〜2 mg/L、膜分離システムを除く反応容器の領域における溶存酸素の濃度が0〜1mg/Lにあるようにする、汚泥のゼロ排出の下水処理の方法を提供する。
前記汚泥のゼロ排出の下水処理の方法により、反応容器で、ケイ酸塩細菌を含む微生物体系を育成し、順応できる。
本発明は大顆粒固形物を除去するための前処理システム、及び、膜生物反応システムを含む、汚泥のゼロ排出の下水処理システムも提供する。前記膜生物反応システムが、反応容器、膜分離システム、水製造装置及び曝気システムを含む。前記膜分離システムが前記反応容器に配置される。前記水製造装置が前記膜分離システムと通じていて、膜分離システムにある濾液を吸い出すためのものである。前記曝気システムが前記反応容器及び前記膜分離システムに対する曝気のために適合されたものである。前記曝気システムが膜分離システムの領域における溶存酸素の濃度が0〜2 mg/L、膜分離システムを除く領域における溶存酸素の濃度が0〜1mg/Lにあるように、設定される。
前記膜分離システムはマイクロ濾過膜またウルトラ濾過膜である。
前記曝気システムで微細孔曝気または穿孔曝気または二者の組合せを利用する。
前記曝気システムの曝気量を集中して膜分離システムの領域に対する曝気を達成する。
前記前処理システムが下水処理グリッドである。
従来の技術と比較した本発明の利点は、多種の汚染物を除去できるケイ酸塩細菌を含む微生物体系を育成し、順応できることである。下水中の無機土砂及び有機汚泥が微生物細胞の自己繁殖及び新陳代謝の過程において、ガス及び溶解性物質に分解されることである。無機土砂の主要成分が二酸化ケイ素である。反応領域におけるケイ酸塩細菌システムが急速に成長し、支配的になるので、二酸化ケイ素が可溶性のケイ酸塩イオンに転換し、ケイ酸塩イオンが膜分離システムに浸透し、水により排出されるので、無機土砂を分解できる。本発明の汚泥のゼロ排出の下水処理の方法及びシステムは、他の生化的処理プロセスと結び合わせて利用できる。
次に、図面を参照して、本発明の実施形態による、汚泥のゼロ排出の下水処理システム及び方法について更に詳細に説明する。
本発明による汚泥のゼロ排出の下水処理システムは、大顆粒固形物を除去するための前処理システム、及び、膜生物反応システムを含む。この前処理システムは、図示は略すが、従来周知のもの、又は、他の前処理システムである、水処理グリッドを採用する。図1の通り、前記膜生物反応システムは、膜分離システム1、反応池2、送風機3、曝気配管4、水製造ポンプ5、清浄水池6及び配管を含む。前記膜分離システム1は、ウルトラ濾過膜である。前記膜分離システム1は前記反応池2に配置される。水製造ポンプ5が、配管により前記膜分離システム1と通じていて、濾液を清浄水池6に吸い込む。前記送風機3は曝気配管4により前記反応池2及び前記膜分離システム1に対する曝気を行い、前記反応池2中の溶存酸素の濃度の勾配が生じるようにするとともに、前記膜分離システム1に対する曝気による洗浄を行う。
前記膜分離システム1にはマイクロ濾過膜又は他の従来周知の膜アセンブリを利用できることが理解できる。前記反応池2は反応タンクのような従来の反応容器を選択できる。望ましくは、前記送風機3及び曝気配管4からなる曝気システムは、微細孔曝気と穿孔曝気を組み合わせて曝気を行う。また、前記曝気システムは従来の他の曝気システムを採用することもできる。水製造装置は、水製造ポンプ5及び配管を採用できる。水製造装置は、配管からなる重力フロー形水製造装置のような、従来の他の水製造装置であってもいい。
前記前処理システムに食い止められて、比較的に大顆粒の固形物が事前に除去され、相対的に小顆粒の無機土砂及び下水が膜生物反応システムに入る。下水中にある小顆粒の無機土砂及び有機汚泥は、反応池2の中の膜分離システム1に食い止められる。反応池2において、微細孔曝気と穿孔曝気を組み合わせる方式で曝気を行い、曝気領域が膜アセンブリの近辺にある。膜アセンブリにおける溶存酸素の濃度が1〜2 mg/L、反応容器の他の領域における溶存酸素の濃度範囲が0.5〜1 mg/Lである。
このような曝気条件下で、反応池2において、ケイ酸塩細菌を含む微生物体系を育成し、順応できる。下水にある無機土砂及び有機汚泥が微生物細胞の自己繁殖及び新陳代謝の過程において、ガス及び溶解性物質に分解される。無機土砂の主要成分が二酸化ケイ素である。反応領域におけるケイ酸塩細菌システムが急速に成長し、支配的となり、二酸化ケイ素が可溶性のケイ酸塩イオンとなり、ケイ酸塩イオンが膜分離システムに浸透して出水につれて排出できるので、無機土砂を分解できる。前記ケイ酸塩細菌は接種により前記反応容器2に入れてもよいことは理解できよう。
本発明による汚泥のゼロ排出の下水処理の方法により、下水を処理する場合、無機土砂及び有機汚泥の全部が分解できるので、真正な意義で汚泥のゼロ排出に達成できる同時に、出水が標準規格「都市下水リサイクル・雑用水質」を満たすことができる。本発明による汚泥のゼロ排出の下水処理の方法は、独立して利用できるし、従来の下水の処理の通りに利用できるし、高濃度の有機排水の処理の通りに、他の生化的方法と結び合わせて利用できる。本発明による汚泥のゼロ排出の下水処理の方法により、下水を処理する場合、人為的に汚泥を排出しても、下水処理の効果を妨害する恐れがない。
Claims (7)
- 汚泥のゼロ排出の下水処理の方法であって、次を含む。
ａ）膜分離システム及び反応容器を含む膜生物反応システムを提供し、
ｂ）膜分離システム及び反応容器を曝気し、膜分離システムの領域における溶存酸素の濃度が0〜2mg/L、膜分離システムを除く反応容器の領域における溶存酸素の濃度が0〜1mg/Lにあるように制御する。 - 反応容器内でケイ酸塩細菌を含む微生物体系を育成し適合することを特徴とする請求項1に記載の汚泥のゼロ排出の下水処理の方法。
- 固体粒子を事前に除去するための前処理システムを含み、
膜生物反応システムを含み、
前記膜生物反応システムが反応容器（2）、膜分離システム（1）、水製造装置（5）及び曝気システム（4）を含み、
前記膜分離システム（1）を前記反応容器（2）に内蔵し、
前記水製造装置（5）が前記膜分離システム（1）と通じ、膜分離システム（1）にある濾液を吸い出し、
前記曝気システム（4）が前記反応容器（2）及び前記膜分離システム（1）に対する曝気を行い、
前記曝気システム（4）が分離システムの領域における溶存酸素の濃度が0〜2mg/L、膜分離システムを除く反応容器の領域における溶存酸素の濃度が0〜1mg/Lに制御するように配置されることを特徴とする汚泥のゼロ排出の下水処理システム。 - 前記膜分離システム（1）はマイクロ濾過膜またはウルトラ濾過膜であることを特徴とする請求項3に記載の汚泥のゼロ排出の下水処理システム。
- 前記曝気システム（4）で微細孔曝気または穿孔曝気または二者の組合せを利用することを特徴とする請求項3に記載の汚泥のゼロ排出の下水処理システム。
- 前記曝気システム（4）の曝気量を集中して膜分離システムの領域に分布することにより前記膜分離システム（1）に対する洗浄を行うことを特徴とする請求項5に記載の汚泥のゼロ排出の下水処理システム。
- 前記前処理システムが下水処理を行うグリッドであることを特徴とする請求項3に記載の汚泥のゼロ排出の下水処理システム。
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