JP2019525837A - 活性炭と膜との直接的な接触を可能にする廃棄物流を処理するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2016年7月25日に出願された米国仮特許出願第62/336,201号明細書(U.S. Provisional Application No. 62/336,201)の優先権およびその出願日の利益を主張するものであり、その各々の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、処理方法およびシステムに関し、特に廃棄物流から汚染物質を除去するための方法およびシステムに関する。
廃棄物流は、一般に、有機物、固形物、およびその他のあらゆる望ましくない汚染物質をそこから除去するために、多種多様な溶液によって処理される。例えば、廃棄物流は、そこから有機汚染物質を除去するのに有効な時間、活性炭と接触され得る。いくつかの例では、廃棄物流から生分解性の有機物を容易に除去するために、活性炭が、生物学的材料と組み合わされる。その後、得られた処理流から、懸濁固形物を除去する必要がある。
本発明の一態様によれば、廃棄物流と、少なくとも1種の粉末活性炭および1つ以上の膜との接触を介して、廃棄物流から有機汚染物質および固形物を、ここでより効率的に除去するシステムおよび方法が提供される。第1の態様では、粉末活性炭を、以前は実行可能と考えられていなかった濃度で膜濾過の膜と接触させることを可能にするシステムおよび方法が開示されている。特定の実施形態では、本明細書に記載の処理システムおよび方法における膜ユニットの膜は、比較的高い懸濁固形物(本明細書では「SS」)濃度を有する材料と接触され得る。例えば、高い懸濁固形物濃度は、過剰な膜のファウリングまたは損傷を生じることなく、約12g/L以上、特定の実施形態では約12g/L以上〜約40g/Lであり得る。特定の実施形態では、懸濁固形物は、粉末活性炭を含み、バイオマスを含まない。他の実施形態では、懸濁固形物は、粉末活性炭およびバイオマスの両方を含む。本明細書で使用される「約」という用語は、記載された値の±5%である値を含む。
通常、MLSSは、潜在的なファウリング/高いTMPのために、MBR(膜バイオリアクター)用途では10g/Lを超えない。試験は、許容可能なTMPおよびファウリング率の場合、20g/Lさらには28g/LのMLSSでも操作され得ることを示した。図8を参照すると、図8は、フラックスが予想通り初期TMPに強い影響を及ぼすことを示す。しかしながら、MLSS濃度を、従来のMLSS濃度の4倍に増加させたにもかかわらず、固形分濃度による初期TMPの変化はわずかであったことを見出したのは驚くべきことであった。
Claims (40)
- 少なくとも1つの廃棄物流(24)と粉末活性炭(30)とをその中に含む高懸濁固形物液(16)を、膜ユニット(12)の1つ以上の膜(14)と接触させて濾液(18)を生成することを含む処理方法であって、前記高懸濁固形物液(16)の懸濁固形物濃度は、少なくとも10g/Lである、処理方法。
- 有機汚染物質および懸濁固形物を含む廃棄物流(24)を、前記膜ユニット(12)に供給することをさらに含む、請求項1記載の処理方法。
- 前記懸濁固形物濃度は、12g/L〜40g/Lである、請求項1記載の処理方法。
- 前記高懸濁固形物液(16)は、任意の量の生物学的材料(48)をさらに含む、請求項1記載の処理方法。
- 前記活性炭(30)と前記生物学的材料(48)との重量比は、1:1〜5:1である、請求項4記載の処理方法。
- 前記活性炭(30)と前記生物学的材料(48)との重量比は、3:1〜4:1である、請求項5記載の処理システム。
- 前記濾液(18)を、前記1つ以上の膜(14)から研磨ユニット(72)に供給することをさらに含む、請求項1記載の処理方法。
- 前記研磨ユニット(72)は、逆浸透ユニットを含む、請求項7記載の処理方法。
- 前記廃棄物流(24)は、精製プロセスから生じたものである、請求項1記載の処理方法。
- 前記1つ以上の膜(14)は、セラミック材料を含む、請求項1記載の処理方法。
- 前記セラミック材料は、金属酸化物材料を含む、請求項10記載の処理方法。
- 前記1つ以上の膜(14)は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む、請求項1記載の処理方法。
- 前記廃棄物流(24)から有機汚染物質を除去することをさらに含み、ここで、前記除去は、前記廃棄物流(24)から有機汚染物質の大部分を除去するのに有効な時間にわたり、前記廃棄物流(24)を任意の量の前記粉末活性炭(30)と接触させることによって行われる、請求項1記載の処理方法。
- 前記汚染物質の大部分を、前記膜ユニット(12)内の前記廃棄物流(24)から除去する、請求項13記載の処理方法。
- 前記有機汚染物質の除去を、前記膜ユニット(12)の上流で粉末活性炭(30)を含む容器(38)内で行い、前記容器(38)からの流出液を前記膜ユニット(12)に供給することをさらに含み、前記容器(38)からの流出液は、前記高懸濁固形物液(16)を含む、請求項14記載の処理方法。
- 前記容器(38)は、その中に生物学的材料(48)をさらに含む、請求項15記載の処理方法。
- 湿式空気酸化ユニット(78)において前記膜ユニット(12)からの任意の量の使用済み活性炭を再生することをさらに含む、請求項1記載の処理方法。
- 任意の量の有機汚染物質をその中に含む任意の量の廃棄物流(24)を、粉末活性炭(30)をその中に含む容器(38)に導いて、前記廃棄物流(24)から前記有機汚染物質を除去すること;および
前記容器(38)からの第1の流出液(16)を、前記容器(38)と流体連通している膜ユニット(12)に導いて、前記第1の流出液から固形物を除去すること
を含む処理方法であって、前記第1の流出液(16)中の粉末活性炭(30)を含む懸濁固形物(SS)濃度は、少なくとも10g/Lである、処理方法。 - 粉末活性炭(30)を含む高懸濁固形物液(16)と有機汚染物質および懸濁固形物を含む廃棄物流(24)とに接触している1つ以上の膜(14)を含む膜ユニット(12)を含む処理システム(10)であって、前記高懸濁固形物液(16)の懸濁固形物濃度は、少なくとも10g/Lである、処理システム(10)。
- 前記懸濁固形物濃度は、12g/L〜40g/Lである、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニット(12)内の前記高懸濁固形物液(16)は、生物学的材料(48)をさらに含む、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記高懸濁固形物液(16)中の前記粉末活性炭(30)と前記生物学的材料(48)との重量比は、1:1〜5:1である、請求項21記載の処理システム(10)。
- 前記粉末活性炭(30)と前記生物学的材料(48)との重量比は、3:1〜4:1である、請求項22記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニットの下流で、かつ前記膜ユニットと流体連通している研磨ユニットをさらに含み、前記研磨ユニットは、前記膜ユニットからの濾液中の無機材料の量をさらに減らすように構成されている、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記研磨ユニット(72)は、逆浸透ユニットを含む、請求項24記載の処理システム(10)。
- 前記廃棄物流(24)は、精製プロセスの廃棄物流である、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記1つ以上の膜(14)は、セラミック材料を含む、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記セラミック材料は、金属酸化物材料を含む、請求項27記載の処理システム(10)。
- 前記金属酸化物は、アルミナを含む、請求項28記載の処理システム(10)。
- 前記1つ以上の膜(14)は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニット(12)と連通している粉末活性炭(30)の供給源(28)を含む、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニット(12)の上流で任意の量の粉末活性炭(30)をその中に含む容器(38)を含む、請求項19記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニット(12)の上流で任意の量の粉末活性炭(30)と生物学的材料(48)とをその中に含むバイオリアクター(56)を含み、前記バイオリアクター(56)は、任意の量の有機汚染物質を廃棄物流(24)から除去し、かつ高懸濁固形物液(16)を含む流出液(66)を膜ユニット(12)に供給するように構成されている、請求項19記載の処理システム(10)。
- 廃棄物流源(22)、
前記廃棄物流源(22)に流体連通した、粉末活性炭(30)とバイオマス(48)とを含むバイオリアクター(56)、ここで、前記バイオリアクター(56)は、少なくとも10g/Lの懸濁固形物濃度を有する高懸濁固形物液(16)を生成するように構成されており、かつ前記バイオリアクター(56)における前記粉末活性炭(30)と前記バイオマス(48)との重量比は1:1〜5:1である、および
前記バイオリアクター(56)に流体連通している1つ以上の膜(14)を含み、かつ前記バイオリアクター(56)から前記高懸濁固形物液(16)を受け取るように構成されている膜ユニット(12)
を含む、処理システム(10)。 - 前記膜ユニット(12)の下流で、かつ前記膜ユニット(12)と流体連通している研磨ユニット(72)をさらに含む、請求項34記載の処理システム(10)。
- 前記研磨ユニット(72)は、ナノ濾過ユニット、逆浸透ユニット、イオン交換ユニット、電気脱イオン化ユニット、連続電気脱イオン化ユニット、および電気透析反転ユニットからなる群から選択される、請求項35記載の処理システム(10)。
- 前記高懸濁固形物液の前記懸濁固形物濃度は、12〜40g/Lである、請求項34記載の処理システム(10)。
- 前記高懸濁固形物液の前記懸濁固形物濃度は、14〜22g/Lである、請求項37記載の処理システム(10)。
- 前記粉末活性炭(30)と前記バイオマス(48)との重量比は、3:1〜4:1である、請求項34記載の処理システム(10)。
- 前記膜ユニット(12)と流体連通し、任意の量の使用済み炭素をそこから再生するための湿式空気酸化ユニット(78)をさらに含む、請求項34記載の処理システム(10)。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022527826A (ja) * | 2019-04-05 | 2022-06-06 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 低化学酸素要求量の処理流の生成における総炭素消費量を減少させるための方法およびシステム |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020036770A1 (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | Siemens Energy, Inc. | System and method for attached growth biological treatment and activated carbon treatment of a wastewater stream |
SG11202101987YA (en) * | 2018-08-28 | 2021-03-30 | Siemens Energy Inc | Wet air oxidation of a spent material with spent caustic addition |
CN110746007A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-04 | 杭州蓝然环境技术股份有限公司 | 一种铜冶炼废水资源化利用方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5575794A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Waste water treatment |
JP2002192184A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 粉末活性炭添加膜分離活性汚泥法 |
JP2002192181A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 粉末活性炭添加による排水の高度処理方法 |
JP2006223921A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Toray Ind Inc | 水処理方法 |
US20070209999A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Siemens Water Technologies Corp. | Wastewater treatment system and method |
JP2008264772A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-11-06 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 膜分離活性汚泥装置及び有機物含有水の処理方法 |
JP2014180629A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Kubota Corp | 水処理方法および水処理システム |
JP2015009203A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社明電舎 | 排水処理方法及びその装置 |
US20150329394A1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-11-19 | Sijing Wang | Use of activated carbon in a membrane bioreactor |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4956093A (en) * | 1986-08-22 | 1990-09-11 | Massoud Pirbazari | Wastewater treatment process |
US5636755A (en) | 1992-08-07 | 1997-06-10 | Unarco Llc | Storage rack system with fire extinguishing device |
US5932099A (en) * | 1995-07-25 | 1999-08-03 | Omnium De Traitements Et De Valorisation (Otv) | Installation for biological water treatment for the production of drinkable water |
US5658458A (en) | 1995-11-08 | 1997-08-19 | Micronair, Inc. | Apparatus for removing suspended inert solids from a waste stream |
US6007712A (en) * | 1997-02-28 | 1999-12-28 | Kuraray Co., Ltd. | Waste water treatment apparatus |
JP2002166275A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-06-11 | Ebara Corp | 難分解性有機化合物含有排水の処理方法と装置 |
ITMI20010384A1 (it) * | 2001-02-26 | 2002-08-26 | Ausimont Spa | Membrane idrofiliche porose |
US6660163B2 (en) | 2001-03-02 | 2003-12-09 | Daniel Robert Miklos | Waste treatment with control over biological solids |
US20040168980A1 (en) * | 2002-01-04 | 2004-09-02 | Musale Deepak A. | Combination polymer treatment for flux enhancement in MBR |
FR2861718B1 (fr) * | 2003-10-30 | 2006-03-03 | Otv Sa | Installation et procede d'epuration d'un effluent aqueux par oxydation et par filtration membranaire. |
JP4679413B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-04-27 | 東洋エンジニアリング株式会社 | 炭化水素もしくは含酸素化合物の製造プラント廃水の高温処理方法 |
EP2234928A4 (en) * | 2007-12-19 | 2013-09-25 | Saudi Arabian Oil Co | BIOLOGICAL MEMBRANE REACTOR SYSTEM WITH ACTIVATED CARBON GRANULATE AS A TISSUE AND METHOD |
CN101219847A (zh) * | 2008-01-23 | 2008-07-16 | 哈尔滨工业大学 | 一体化超滤膜混凝/生物反应器水净化处理方法及其装置 |
FR2938199B1 (fr) * | 2008-11-07 | 2011-11-25 | Technlologies Avancees Et Membranes Ind | Membrane de filtration, presentant une resistance a l'abrasion amelioree |
US20120255903A1 (en) * | 2009-12-30 | 2012-10-11 | Steven Duwayne Kloos | Non-woven membrane bioreactor and its fouling control method |
JP2014180628A (ja) | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Kubota Corp | 水処理方法および水処理システム |
FR3015463B1 (fr) * | 2013-12-20 | 2016-01-29 | Veolia Water Solutions & Tech | Procede de traitement d'eau sur membranes integrant une adsorption sur materiau pulverulent adsorbant et des moyens permettant de limiter l'abrasion des membranes. |
-
2017
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5575794A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Waste water treatment |
JP2002192184A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 粉末活性炭添加膜分離活性汚泥法 |
JP2002192181A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 粉末活性炭添加による排水の高度処理方法 |
JP2006223921A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Toray Ind Inc | 水処理方法 |
US20070209999A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Siemens Water Technologies Corp. | Wastewater treatment system and method |
JP2008264772A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-11-06 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 膜分離活性汚泥装置及び有機物含有水の処理方法 |
US20150329394A1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-11-19 | Sijing Wang | Use of activated carbon in a membrane bioreactor |
JP2014180629A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Kubota Corp | 水処理方法および水処理システム |
JP2015009203A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社明電舎 | 排水処理方法及びその装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022527826A (ja) * | 2019-04-05 | 2022-06-06 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 低化学酸素要求量の処理流の生成における総炭素消費量を減少させるための方法およびシステム |
JP7271713B2 (ja) | 2019-04-05 | 2023-05-11 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 低化学酸素要求量の処理流の生成における総炭素消費量を減少させるための方法およびシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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