JP2023149243A - Treatment system and treatment method - Google Patents

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Masato Noguchi
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Abstract

To provide a treatment system and a treatment method that perform backwashing according to a blockage state of a membrane and reduce the number of times of backwashing in biological treatment and membrane separation of an object to be treated.SOLUTION: In order to solve the above problem, there are provided a treatment system and a treatment method, the treatment system including: a biological treatment tank; a membrane module that membrane-separates treated liquid generated in the biological treatment tank; a storage tank that stores permeated liquid; and flow rate adjustment means for adjusting a flow rate of the permeated liquid supplied from the membrane module to the storage tank, wherein the flow rate adjustment means also detects a blockage state of the membrane module based on an operation amount related to the flow rate adjustment of the permeated liquid, and backwashing of the membrane module is performed by using water in the storage tank as backwash water on the basis of the detection result. The present invention enables backwashing to be performed in accordance with the blockage state of the membrane module, making it possible to reduce the number of times of backwashing. Thereby, it is possible to suppress a decrease in a recovery rate of the treated water (permeated liquid) obtained as the treatment system.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機物質を含有する処理対象物の処理に係る処理システム及び処理方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、生物処理と膜分離処理を組み合わせた膜分離生物処理に関する処理システム及び処理方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a processing system and a processing method for processing objects to be processed containing organic substances. More specifically, the present invention relates to a treatment system and a treatment method related to membrane separation biological treatment that combines biological treatment and membrane separation treatment.

有機性廃液や有機性廃棄物等、有機物質を含有する処理対象物を処理する技術としては、好気性微生物や嫌気性微生物などの微生物を用いた生物処理が広く行われている。特に、メタン発酵処理は、処理対象物の減量とともに、発生するメタンをエネルギーとして利用できることから有用性の高い技術として注目されている。 BACKGROUND ART Biological treatment using microorganisms such as aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms is widely used as a technology for processing objects containing organic substances, such as organic liquid waste and organic waste. In particular, methane fermentation treatment is attracting attention as a highly useful technology because it reduces the amount of the target material and allows the generated methane to be used as energy.

また、生物処理(メタン発酵処理)後の処理液に含まれる微生物を、処理液中から分離、回収する固液分離を行い、微生物を多く含む固体分(濃縮液)を再度生物処理に供することも行われている。生物処理後の処理液に対する固液分離処理としては、遠心分離装置による遠心分離、沈殿槽による沈降分離、脱水装置による脱水のほか、膜による膜分離(膜濾過)が知られており、特に、膜分離とメタン発酵処理の組み合わせ(膜分離メタン発酵処理)は広く知られている。 In addition, solid-liquid separation is performed to separate and recover the microorganisms contained in the treated liquid after biological treatment (methane fermentation treatment), and the solid content (concentrated liquid) containing many microorganisms is subjected to biological treatment again. is also being carried out. Known solid-liquid separation treatments for the treated liquid after biological treatment include centrifugation using a centrifugal separator, sedimentation separation using a sedimentation tank, dehydration using a dehydrator, and membrane separation (membrane filtration) using a membrane. The combination of membrane separation and methane fermentation treatment (membrane separation methane fermentation treatment) is widely known.

ここで、膜分離メタン発酵処理は、メタン発酵処理後の処理液を膜分離に供するものである。そのため、メタン発酵処理に基づく固体分(メタン発酵汚泥)が膜表面や膜内部に付着して、膜分離における閉塞(ろ過膜の目詰まり)が生じ、膜分離における処理効率の低下が課題となる。 Here, in the membrane separation methane fermentation treatment, the treated liquid after the methane fermentation treatment is subjected to membrane separation. As a result, solids from methane fermentation treatment (methane fermentation sludge) adhere to the membrane surface and inside the membrane, causing blockage in membrane separation (clogging of the filtration membrane), resulting in a reduction in treatment efficiency in membrane separation. .

例えば、特許文献1には、有機性排水を嫌気処理する発酵槽と、発酵槽外に設けられた槽外型膜分離装置を組み合わせた処理において、発酵槽の槽内水(処理液)を膜分離装置に供給して膜分離処理され、得られた透過液を処理水槽に送水する一方、濃縮液は発酵槽に返送することが記載されている。また、特許文献1には、処理水槽内の処理水(透過液)を膜分離装置の透過側に定期的に供給し、膜分離装置の逆洗を行うことが記載されている。 For example, in Patent Document 1, in a process that combines a fermenter that anaerobically treats organic wastewater and an external membrane separation device installed outside the fermenter, the water inside the fermenter (processed liquid) is filtered through a membrane separation device. It is described that the permeate is supplied to a separation device and subjected to membrane separation treatment, and the obtained permeate is sent to a treated water tank, while the concentrated liquid is returned to the fermentation tank. Further, Patent Document 1 describes that treated water (permeate) in a treated water tank is periodically supplied to the permeate side of a membrane separation device to backwash the membrane separation device.

特開2020-151681号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-151681

特許文献1には、生物処理と膜分離を組み合わせた処理システムにおいて、膜分離処理後の処理水(透過液)を定期的に膜分離装置の逆洗に用いることで、膜分離装置の閉塞状態を解消することが記載されている。すなわち、特許文献1に記載される処理システムでは、膜分離装置の閉塞が生じていない場合においても、所定時間ごとに強制的に逆洗を行うことになる。 Patent Document 1 discloses that in a treatment system that combines biological treatment and membrane separation, treated water (permeate) after membrane separation treatment is periodically used for backwashing of the membrane separation device, thereby reducing the blockage state of the membrane separation device. It is stated that the problem can be resolved. That is, in the treatment system described in Patent Document 1, even if the membrane separation device is not clogged, backwashing is forcibly performed at predetermined intervals.

一方、生物処理槽からの処理液の膜分離処理においては、処理液に含まれる固体分(SS)の性質や濃度等により、高い透過流束が得られにくい。特に、嫌気処理(メタン発酵)で得られるメタン発酵汚泥を含む処理液の膜分離処理では、好気処理で得られる活性汚泥を含む処理液の膜分離処理と比べ、透過流束が低くなることが知られている。したがって、膜分離処理における逆洗回数を増加させることは、処理水(透過液)の回収率の低下を招くという課題がある。 On the other hand, in membrane separation treatment of a treatment liquid from a biological treatment tank, it is difficult to obtain a high permeation flux due to the properties and concentration of solids (SS) contained in the treatment liquid. In particular, in membrane separation treatment of treated liquid containing methane fermentation sludge obtained through anaerobic treatment (methane fermentation), the permeation flux is lower than in membrane separation treatment of treated liquid containing activated sludge obtained through aerobic treatment. It has been known. Therefore, increasing the number of times of backwashing in membrane separation treatment poses a problem in that the recovery rate of treated water (permeate) decreases.

したがって、本発明の課題は、有機物質を含有する処理対象物に対し、生物処理及び膜分離を行う処理において、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を行い、逆洗回数の低減を可能とする処理システム、及び、この処理システムを用いた処理方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to perform backwashing in accordance with the clogging state of the membrane in biological treatment and membrane separation for processing objects containing organic substances, thereby making it possible to reduce the number of times of backwashing. An object of the present invention is to provide a processing system and a processing method using this processing system.

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、生物処理と膜分離を行う処理において、生物処理後の処理液に対し、膜モジュールによる膜分離処理で得られる濃縮液及び透過液のうち、透過液を貯留槽に貯留する際に、透過液の流量を調整することと併せて、透過液の流量調整に係る操作量から膜モジュールの閉塞状態を検知し、この検知結果に基づいて貯留槽内の水を用いた逆洗操作を行うことで、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数を低減できることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の処理システム及び処理方法である。
As a result of intensive studies on the above-mentioned issues, the present inventors have determined that in a process that performs biological treatment and membrane separation, the permeated liquid of the concentrated liquid and permeated liquid obtained in the membrane separation process using a membrane module is added to the treated liquid after biological treatment. When storing the liquid in the storage tank, in addition to adjusting the flow rate of the permeated liquid, the blockage state of the membrane module is detected from the operation amount related to the flow rate adjustment of the permeated liquid, and based on this detection result, the flow rate of the permeated liquid is adjusted. The present invention was completed by discovering that backwashing can be performed in accordance with the membrane's clogging state by performing a backwashing operation using water of 300 ml, thereby reducing the number of times of backwashing.
That is, the present invention provides the following processing system and processing method.

上記課題を解決するための本発明の処理システムは、処理対象物を生物処理する生物処理槽と、生物処理槽で生じた処理液を、生物処理槽外で膜分離し、濃縮液と透過液を得る膜モジュールと、透過液を貯留する貯留槽と、膜モジュールから貯留槽へ供給される透過液の流量を調整する流量調整手段と、を備え、流量調整手段は、透過液の流量調整に係る操作量に基づいて、膜モジュールの閉塞状態の検知を併せて行うものであり、流量調整手段による検知結果に基づき、貯留槽内の水を逆洗水として膜モジュールの逆洗を行うことを特徴とする。
この処理システムによれば、処理対象物に対して生物処理と膜分離を行う処理システムにおいて、生物処理槽で生じた処理液を膜モジュールにより膜分離処理することで得られる濃縮液及び透過液のうち、透過液を貯留槽に貯留し、このとき透過液の流量を調整することと併せて、透過液の流量調整に係る操作量から膜モジュールの閉塞状態を検知し、この検知結果に基づいて貯留槽内の水を用いた逆洗操作を行うことで、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数を低減することができる。これにより、この処理システムとして得られる処理水(透過液)の回収率低下を抑制することが可能となる。
The treatment system of the present invention for solving the above problems includes a biological treatment tank for biologically treating the object to be treated, and a treatment liquid generated in the biological treatment tank, which is separated by a membrane outside the biological treatment tank to form a concentrated liquid and a permeated liquid. a storage tank for storing the permeate; and a flow rate adjustment means for adjusting the flow rate of the permeate supplied from the membrane module to the storage tank, and the flow rate adjustment means adjusts the flow rate of the permeate. Based on the amount of operation, the blockage state of the membrane module is also detected, and based on the detection result by the flow rate adjustment means, it is possible to backwash the membrane module by using the water in the storage tank as backwash water. Features.
According to this treatment system, in a treatment system that performs biological treatment and membrane separation on an object to be treated, a concentrated liquid and a permeated liquid obtained by subjecting the treated liquid generated in the biological treatment tank to membrane separation treatment using a membrane module. Among them, the permeated liquid is stored in a storage tank, and at this time, the flow rate of the permeated liquid is adjusted, and the clogging state of the membrane module is detected from the manipulated variable related to the flow rate adjustment of the permeated liquid, and based on this detection result, By performing a backwashing operation using water in the storage tank, backwashing can be performed in accordance with the clogged state of the membrane, and the number of times of backwashing can be reduced. This makes it possible to suppress a decrease in the recovery rate of treated water (permeate) obtained by this treatment system.

上記課題を解決するための本発明の処理方法は、処理対象物を生物処理槽内で生物処理する生物処理工程と、生物処理工程で生じた処理液を、生物処理槽外に設けた膜モジュールで膜分離し、濃縮液と透過液を得る膜分離工程と、透過液を貯留する貯留工程と、膜分離工程から貯留工程へ供給される透過液の流量を調整する流量調整工程と、を備え、流量調整工程は、透過液の流量調整に係る操作量に基づいて、膜モジュールの閉塞状態の検知を併せて行うものであり、流量調整工程における検知結果に基づき、貯留工程の水を逆洗水として膜モジュールの逆洗を行うことを特徴とする。
この処理方法によれば、処理対象物に対して生物処理と膜分離を行う処理方法において、生物処理工程で生じた処理液を膜モジュールにより膜分離処理する膜分離工程を行うことで得られる濃縮液及び透過液のうち、透過液を貯留工程により貯留し、このときの透過液の流量を調整することと併せて、透過液の流量調整に係る操作量から膜モジュールの閉塞状態を検知し、この検知結果に基づいて貯留槽内の水を用いた逆洗操作を行うことで、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数を低減することが可能となる。これにより、この処理方法によって得られる処理水(透過液)の回収率低下を抑制することが可能となる。
The treatment method of the present invention for solving the above problems includes a biological treatment process in which the object to be treated is biologically treated in a biological treatment tank, and a membrane module provided outside the biological treatment tank to receive the treatment liquid generated in the biological treatment process. A membrane separation process for obtaining a concentrated liquid and a permeated liquid through membrane separation, a storage process for storing the permeated liquid, and a flow rate adjustment process for adjusting the flow rate of the permeated liquid supplied from the membrane separation process to the storage process. In the flow rate adjustment step, the blockage state of the membrane module is also detected based on the manipulated variable for adjusting the flow rate of the permeate, and the water in the storage step is backwashed based on the detection results in the flow rate adjustment step. It is characterized by backwashing the membrane module with water.
According to this treatment method, in a treatment method that performs biological treatment and membrane separation on an object to be treated, concentration obtained by performing a membrane separation process in which a treatment liquid generated in the biological treatment process is membrane-separated using a membrane module. Among the liquid and permeate, the permeate is stored in a storage process, and the flow rate of the permeate at this time is adjusted, and the blockage state of the membrane module is detected from the operation amount related to the flow rate adjustment of the permeate. By performing a backwashing operation using water in the storage tank based on this detection result, backwashing can be performed in accordance with the blocked state of the membrane, and the number of times of backwashing can be reduced. This makes it possible to suppress a decrease in the recovery rate of treated water (permeate) obtained by this treatment method.

本発明によれば、有機物質を含有する処理対象物に対し、生物処理及び膜分離を行う処理において、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を行い、逆洗回数の低減を可能とする処理システム、及び、この処理システムを用いた処理方法を提供することができる。 According to the present invention, a treatment system that performs backwashing in accordance with the clogging state of the membrane and reduces the number of backwashes in biological treatment and membrane separation of processing objects containing organic substances. , and a processing method using this processing system can be provided.

本発明の第1の実施態様における処理システムの構造を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a processing system in a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施態様における処理システムの構造を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a processing system in a second embodiment of the present invention.

本発明の処理システム及び処理方法は、有機物質を含有する処理対象物の処理を行う処理システム及び処理方法である。また、本発明の処理システム及び処理方法は、生物処理と膜分離処理を組み合わせた処理システム及び処理方法である。
本発明における生物処理とは、好気処理、嫌気処理のいずれであってもよいが、処理過程で発生するバイオガスを回収し、エネルギーとして利用できることから、嫌気処理(メタン発酵)とすることが好ましい。
A processing system and a processing method of the present invention are a processing system and a processing method for processing a processing object containing an organic substance. Moreover, the treatment system and treatment method of the present invention are a treatment system and treatment method that combine biological treatment and membrane separation treatment.
Biological treatment in the present invention may be either aerobic treatment or anaerobic treatment, but anaerobic treatment (methane fermentation) is preferable because biogas generated during the treatment process can be recovered and used as energy. preferable.

本発明における処理対象物としては、例えば、生ごみ、食品廃棄物、草木、汚泥等の固体分を含む有機性排水のほか、家畜糞尿、余剰汚泥などの有機性廃液や有機性廃棄物が挙げられる。
特に、本発明における処理対象物としては、固体分が少なく、生物処理により分解されやすい有機物質を含む有機性排水や有機性廃液が好ましい。これにより、生物処理において、微生物濃度を高めることが容易になるとともに、処理液に含まれる固体分が少なくなるため、膜分離における膜モジュールの閉塞状態への進行を抑制することが可能となる。
また、本発明における処理対象物のうち、特に嫌気処理(メタン発酵)に適した処理対象物としては、例えば、食品工場や化学工場等から排出される有機性排水、高濃度廃液等が挙げられる。より具体的には、メタノール、エタノール等のアルコール類、グルコース類、グリセリン、酢酸等の有機酸、高級脂肪酸、界面活性剤、フェノール類等を含む有機性排水及び高濃度廃液等が挙げられる。
なお、本発明における処理対象物はこれに限定されるものではなく、生物処理が可能な有機物質を含むものであれば、本発明の処理対象物となる。
The objects to be treated in the present invention include, for example, organic wastewater containing solids such as kitchen garbage, food waste, vegetation, and sludge, as well as organic wastewater and organic waste such as livestock manure and surplus sludge. It will be done.
In particular, the object to be treated in the present invention is preferably organic wastewater or organic wastewater that has a low solid content and contains organic substances that are easily decomposed by biological treatment. This makes it easier to increase the concentration of microorganisms in biological treatment, and at the same time reduces the amount of solids contained in the treatment liquid, making it possible to prevent the membrane module from becoming blocked in membrane separation.
Among the objects to be treated in the present invention, examples of objects particularly suitable for anaerobic treatment (methane fermentation) include organic wastewater and highly concentrated waste liquid discharged from food factories, chemical factories, etc. . More specifically, examples include organic wastewater and highly concentrated wastewater containing alcohols such as methanol and ethanol, glucose, glycerin, organic acids such as acetic acid, higher fatty acids, surfactants, phenols, and the like.
Note that the object to be treated in the present invention is not limited to this, and as long as it contains an organic substance that can be biologically treated, it becomes the object to be treated in the present invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る処理システム及び処理方法に係る実施態様を詳細に説明する。また、本発明に係る処理方法の説明については、本発明に係る処理システムの構成及び動作に係る説明に置き換えるものとする。
なお、実施態様に記載する処理システムについては、本発明に係る処理システムを説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。また、本実施態様の処理方法は、以下の処理システムを用いた処理方法を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。
また、以下の実施態様においては、生物処理として、主に嫌気処理(メタン発酵)について説明するが、これに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a processing system and a processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Furthermore, the description of the processing method according to the present invention will be replaced with the description of the configuration and operation of the processing system according to the present invention.
Note that the processing system described in the embodiments is merely an example for explaining the processing system according to the present invention, and is not limited thereto. Further, the processing method of this embodiment is merely exemplified to explain a processing method using the following processing system, and is not limited thereto.
Further, in the following embodiments, anaerobic treatment (methane fermentation) will be mainly explained as biological treatment, but the present invention is not limited to this.

〔第1の実施態様〕
[処理システム]
図1は、本発明の第1の実施態様に係る処理システムの構造を示す概略説明図である。
本発明の第1の実施態様に係る処理システム100Aは、処理対象物Sに対し、メタン発酵処理及び膜分離処理を行うものであり、図1に示すように、ラインL1を介して供給される処理対象物Sをメタン発酵処理する生物処理槽1と、生物処理槽1で生じた処理液Wを膜分離し、濃縮液F1と透過液F2を得る膜モジュール2と、処理液Wを膜モジュール2に送液する送液路3と、濃縮液F1を生物処理槽1に返送する返送路4と、生物処理槽1内の汚泥を引き抜く汚泥引抜手段5と、透過液F2を貯留する貯留槽6と、貯留槽6に供給される透過液F2の流量を調整する流量調整手段7Aと、を備えている。
なお、一点鎖線で示された矢印は、制御又は入出力可能に接続されていることを示すものである。
[First embodiment]
[Processing system]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a processing system according to a first embodiment of the present invention.
The processing system 100A according to the first embodiment of the present invention performs methane fermentation processing and membrane separation processing on the processing object S, and as shown in FIG. A biological treatment tank 1 that performs methane fermentation treatment on the object to be treated S, a membrane module 2 that separates the treated liquid W generated in the biological treatment tank 1 into a concentrated liquid F1 and a permeated liquid F2, and a membrane module that separates the treated liquid W into a membrane module. 2, a return path 4 that returns the concentrated liquid F1 to the biological treatment tank 1, a sludge extraction means 5 that extracts the sludge from the biological treatment tank 1, and a storage tank that stores the permeated liquid F2. 6, and a flow rate adjustment means 7A that adjusts the flow rate of the permeate F2 supplied to the storage tank 6.
Note that the arrow indicated by a dashed dotted line indicates that the connection is possible for control or input/output.

本実施態様に係る処理システム100Aは、図1に示した構成以外の設備を設けるものとしてもよい。例えば、生物処理槽1の前段に、処理対象物Sの濃縮を行う濃縮槽、処理対象物Sの可溶化を行う可溶化槽、生物処理槽1に供給する処理対象物Sの供給量を調整するための調整槽などを設けるものとしてもよい。また、貯留槽6の後段に、透過液F2の処理を行う水処理設備を設けるものとしてもよい。また、生物処理槽1から発生するバイオガス(メタンガス)を、ラインL2を介して回収し、このバイオガスを利用するための脱硫装置及びガス貯留タンクを含むバイオガス利用設備を設けるものとしてもよい。 The processing system 100A according to this embodiment may be provided with equipment other than the configuration shown in FIG. 1. For example, in the previous stage of the biological treatment tank 1, there is a concentration tank that concentrates the target substance S, a solubilization tank that solubilizes the target substance S, and the amount of the target substance S supplied to the biological treatment tank 1 is adjusted. A regulating tank or the like may be provided for this purpose. Furthermore, a water treatment facility for treating the permeated liquid F2 may be provided downstream of the storage tank 6. Furthermore, biogas (methane gas) generated from the biological treatment tank 1 may be collected via the line L2, and biogas utilization equipment including a desulfurization device and a gas storage tank may be provided to utilize this biogas. .

図1に基づき、本実施態様における処理システム100Aによる処理対象物の処理について、概要を説明する。
まず、ラインL1を介して、処理対象物Sが生物処理槽1に供給される。そして、生物処理槽1内で処理対象物Sに対してメタン発酵処理が行われる。そして、生物処理槽1で処理された処理対象物Sは、処理液Wとなり、送液路3及び送液路3上に設けられた循環ポンプ31を介し、膜モジュール2側へ送液される。そして、処理液Wは、配管32a及び32bを介して接続された複数の膜モジュール2(膜モジュール2a~2c)を経由して膜分離され、濃縮液F1と透過液F2を得る。透過液F2は、配管32a~32cを介して回収され、更に配管61aを介して貯留槽6に貯留される。一方、濃縮液F1は返送路4を介して生物処理槽1に返送される。
以上が、本実施態様の処理システム100Aにおける処理対象物Sに対する処理に係る流れとなる。
なお、図1には図示していないが、処理システム100Aにおいて、生物処理槽1の液位が低下しないように、透過液F2を生物処理槽1に返送するラインを設けるものとしてもよい。
Based on FIG. 1, an outline of the processing of the processing object by the processing system 100A in this embodiment will be explained.
First, the object to be treated S is supplied to the biological treatment tank 1 via the line L1. Then, methane fermentation treatment is performed on the treatment object S within the biological treatment tank 1. Then, the treatment target S treated in the biological treatment tank 1 becomes a treatment liquid W, which is sent to the membrane module 2 side via the liquid feeding path 3 and the circulation pump 31 provided on the liquid feeding path 3. . Then, the treatment liquid W is membrane-separated via a plurality of membrane modules 2 (membrane modules 2a to 2c) connected via pipes 32a and 32b to obtain a concentrated liquid F1 and a permeated liquid F2. The permeate F2 is collected via the pipes 32a to 32c, and further stored in the storage tank 6 via the pipe 61a. On the other hand, the concentrated liquid F1 is returned to the biological treatment tank 1 via the return path 4.
The above is the flow related to the processing on the processing object S in the processing system 100A of this embodiment.
Although not shown in FIG. 1, the treatment system 100A may include a line for returning the permeated liquid F2 to the biological treatment tank 1 so that the liquid level in the biological treatment tank 1 does not drop.

そして、本実施態様における処理システム100Aでは、膜モジュール2の閉塞状態を検知し、この検知結果に基づき逆洗操作を行うための手段を設けている。 The processing system 100A in this embodiment is provided with means for detecting the blocked state of the membrane module 2 and performing a backwash operation based on the detection result.

処理システム100Aによる処理を継続する中で、処理液Wに含まれる固体分(SS)が膜モジュール2表面や内部に付着して膜の閉塞が生じることで、処理効率が低下してくる。
このため、生物処理と膜分離を組み合わせた従来の処理システムでは、膜分離処理装置(膜モジュール)に対して定期的に逆洗水を供給し、逆洗操作を行っていた。
一方、生物処理と膜分離の組み合わせによる処理システムでは、生物処理槽からの処理液を膜分離処理する際、処理液に含まれる固体分(SS)の性質や濃度等により、高い透過流束が得ることが難しく、特に、嫌気処理(メタン発酵)で得られるメタン発酵汚泥を含む処理液の膜分離処理では、好気処理で得られる活性汚泥を含む処理液の膜分離処理と比べ、透過流束が低くなることが知られている。
このことから、処理システム100Aにおける膜モジュール2の逆洗回数を徒に増加させることは、膜モジュール2によって膜分離処理された水(透過液F2)の回収率の低下を招くことになる。
While the processing by the processing system 100A continues, the solid content (SS) contained in the processing liquid W adheres to the surface and inside of the membrane module 2, clogging the membrane, resulting in a decrease in processing efficiency.
For this reason, in conventional treatment systems that combine biological treatment and membrane separation, backwashing water is periodically supplied to the membrane separation processing device (membrane module) to perform backwashing operations.
On the other hand, in a treatment system that combines biological treatment and membrane separation, when the treated liquid from the biological treatment tank is subjected to membrane separation treatment, a high permeation flux may occur due to the properties and concentration of solids (SS) contained in the treated liquid. In particular, in membrane separation treatment of treated liquid containing methane fermentation sludge obtained by anaerobic treatment (methane fermentation), the permeate flow is It is known that the bundle becomes low.
From this, unnecessarily increasing the number of times the membrane module 2 is backwashed in the treatment system 100A will lead to a decrease in the recovery rate of water (permeate F2) subjected to membrane separation by the membrane module 2.

そこで、本実施態様における処理システム100Aでは、膜モジュール2の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数を低減するとともに、透過液F2の回収率低下を抑制するための手段として、膜モジュール2から貯留槽6へ供給される透過液F2の流量を調整する流量調整手段7Aを設け、この流量調整手段7Aが、膜モジュール2の閉塞状態の検知を併せて行い、この検知結果に基づき、貯留槽6内の水を逆洗水W1として用いた逆洗操作を行うものを設けることが挙げられる。 Therefore, in the treatment system 100A in this embodiment, the membrane module 2 is equipped with a membrane as a means for enabling backwashing according to the blocked state of the membrane module 2, reducing the number of times of backwashing, and suppressing a decrease in the recovery rate of the permeated liquid F2. A flow rate adjustment means 7A is provided to adjust the flow rate of the permeate F2 supplied from the module 2 to the storage tank 6, and this flow rate adjustment means 7A also detects the blockage state of the membrane module 2, and based on the detection result, , it is possible to provide a device that performs a backwash operation using the water in the storage tank 6 as the backwash water W1.

以下、本実施態様の処理システム100Aにおける各構成について説明する。 Each configuration in the processing system 100A of this embodiment will be described below.

(生物処理槽)
本実施態様における生物処理槽1は、処理対象物Sを嫌気性微生物(メタン菌等)によりメタン発酵処理する生物処理工程を行うための処理槽であり、嫌気性を維持するために密閉容器とすることが望ましく、それ以外の具体的な構造については特に限定されない。
生物処理槽1の構造としては、例えば、処理対象物Sに応じて適宜選択することが好ましい。より具体的には、液体成分を多く含む有機性排水や有機性廃液の嫌気性処理に利用される処理槽の構造や、固体成分を多く含む有機性廃棄物の嫌気性処理に利用される処理槽の構造等を適宜選択し、使用することができる。
なお、本実施態様における生物処理槽1としては、好気性微生物により好気処理を行う処理槽を用いるものとしてもよい。この場合、生物処理槽1内には、好気性を維持するために曝気装置などの付帯設備を設ける等、好気処理槽(好気反応槽)として公知の構造を用いることができる。
(biological treatment tank)
The biological treatment tank 1 in this embodiment is a treatment tank for carrying out a biological treatment process in which the object to be treated S is subjected to methane fermentation using anaerobic microorganisms (such as methane bacteria), and is a closed container to maintain anaerobic properties. It is desirable to do so, and other specific structures are not particularly limited.
The structure of the biological treatment tank 1 is preferably selected appropriately depending on the object S to be treated, for example. More specifically, we will discuss the structure of treatment tanks used for the anaerobic treatment of organic wastewater and organic waste liquids that contain a large amount of liquid components, and the treatment that is used for the anaerobic treatment of organic waste that contains a large amount of solid components. The structure of the tank can be appropriately selected and used.
Note that the biological treatment tank 1 in this embodiment may be a treatment tank that performs aerobic treatment using aerobic microorganisms. In this case, a structure known as an aerobic treatment tank (aerobic reaction tank) can be used in the biological treatment tank 1, such as providing incidental equipment such as an aeration device to maintain aerobic properties.

本実施態様の処理システム100Aは、生物処理槽1で生じた処理液Wを膜モジュール2に供給して膜分離を行うものである。このため、生物処理槽1でグラニュールを利用したメタン発酵処理を行うと、生物処理槽1で生じる処理液Wに、グラニュール等、粒子径の大きな固体分が混入し、生物処理槽1の後段に配置された膜モジュール2の閉塞を進行させてしまうおそれがある。したがって、本実施態様における生物処理槽1は、完全混合型メタン発酵槽として公知の構造からなるものを用い、メタン発酵処理を行うことが好ましい。 The treatment system 100A of this embodiment supplies the treatment liquid W generated in the biological treatment tank 1 to the membrane module 2 to perform membrane separation. Therefore, when methane fermentation treatment using granules is performed in the biological treatment tank 1, solids with large particle sizes such as granules are mixed into the treatment liquid W generated in the biological treatment tank 1, and the biological treatment tank 1 There is a possibility that the blockage of the membrane module 2 arranged in the latter stage will progress. Therefore, it is preferable that the biological treatment tank 1 in this embodiment has a structure known as a fully mixed methane fermentation tank to perform methane fermentation treatment.

本実施態様における生物処理槽1は、内部を撹拌するために撹拌手段10を設けるものとすることが好ましい。
撹拌手段10の具体的な構成としては、例えば、図1に示すように回転軸に設置された撹拌羽根11a及び駆動部11bを備える撹拌機11を設けることや、撹拌機11に代えて、生物処理槽1内の処理液Wを循環させる撹拌ポンプ及び循環配管を設けること等が挙げられる。
The biological treatment tank 1 in this embodiment is preferably provided with stirring means 10 for stirring the inside.
As a specific configuration of the stirring means 10, for example, as shown in FIG. Examples include providing a stirring pump and circulation piping for circulating the processing liquid W in the processing tank 1.

なお、生物処理槽1の具体的な構造に係る一例としては、生物処理槽1の底部に傾斜を有することが好ましい。これにより、固形物残渣の回収を容易とするとともに、生物処理槽1底部における撹拌効率も向上する。
また、生物処理槽1に係るその他の構造に係る一例としては、例えば、撹拌手段10による撹拌効率を上げるための内部構造等をさらに備えるものなどが挙げられる。
As an example of a specific structure of the biological treatment tank 1, it is preferable that the bottom of the biological treatment tank 1 has a slope. This facilitates the collection of solid residues and improves the stirring efficiency at the bottom of the biological treatment tank 1.
Further, as an example of other structures related to the biological treatment tank 1, there may be mentioned, for example, a structure further including an internal structure for increasing the stirring efficiency by the stirring means 10.

本実施態様における生物処理槽1で処理された処理対象物Sは、処理液Wとして、膜モジュール2へと送液される。 The treatment object S treated in the biological treatment tank 1 in this embodiment is sent to the membrane module 2 as a treatment liquid W.

(膜モジュール)
膜モジュール2は、生物処理槽1で生じた処理液Wに対し、膜による固液分離(膜分離)を行い、濃縮液F1と透過液F2とを得る膜分離工程を行うためのものである。
また、本実施態様における膜モジュール2の個数や、膜モジュール2の配置(配列)については特に限定されない。例えば、図1に示すように、複数個の膜モジュール2a、2b、2cを直列に配置するものとし、膜モジュール2aを透過しなかった処理水Wを、配管32aを介して膜モジュール2bに供給し、更に膜モジュール2bを透過しなかった処理水Wを、配管32bを介して膜モジュール2cに供給できるように配置し、処理水Wを順次膜モジュール2に供給することで、処理液W中の固体分(メタン発酵汚泥)の濃縮率を高めるものとすることが挙げられる。
なお、膜モジュール2の配置(配列)に関する他の例としては、例えば、複数の膜モジュール2を並列につなぐ配列を形成するものや、複数の膜モジュール2を直列につないだものをユニット化し、このユニットを複数並列につなぐ配列を形成するものなどが挙げられる。
(membrane module)
The membrane module 2 is for performing solid-liquid separation (membrane separation) using a membrane on the treated liquid W generated in the biological treatment tank 1, and performing a membrane separation process to obtain a concentrated liquid F1 and a permeated liquid F2. .
Further, the number of membrane modules 2 and the arrangement (arrangement) of membrane modules 2 in this embodiment are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a plurality of membrane modules 2a, 2b, and 2c are arranged in series, and treated water W that has not passed through the membrane module 2a is supplied to the membrane module 2b via a pipe 32a. Furthermore, the arrangement is such that the treated water W that has not passed through the membrane module 2b can be supplied to the membrane module 2c via the piping 32b, and by sequentially supplying the treated water W to the membrane module 2, One example of this is to increase the concentration rate of the solid content (methane fermentation sludge).
Other examples of the arrangement (array) of the membrane modules 2 include, for example, forming an array in which a plurality of membrane modules 2 are connected in parallel, forming a unit in which a plurality of membrane modules 2 are connected in series, An example is one in which a plurality of these units are connected in parallel to form an array.

また、図1に示すように、全ての膜モジュール2による膜分離処理を経た処理液Wは、濃縮液F1として、返送路4を介し、生物処理槽1に返送される。 Further, as shown in FIG. 1, the treated liquid W that has undergone membrane separation processing by all the membrane modules 2 is returned to the biological treatment tank 1 via the return path 4 as a concentrated liquid F1.

ここで、膜モジュール2に送液される処理液Wは、生物処理槽1における嫌気性微生物(メタン菌等)を含んでいる。つまり、生物処理槽1から処理液Wを排出させ、膜モジュール2に送液することに伴い、嫌気性微生物(メタン菌等)も生物処理槽1から排出されてしまう。
一方、図1に示すように、本実施態様における処理システム100Aでは、複数の膜モジュール2a、2b、2cを備え、送液路3、循環ポンプ31、配管32a及び32bを介し、各膜モジュール2に処理液Wを順次供給するとともに、返送路4を介して濃縮液F1として生物処理槽1に返送することで、生物処理槽1から流出した嫌気性微生物(メタン菌等)が、濃縮液F1として回収され、生物処理槽1に返送されることになる。これにより、生物処理槽1から嫌気性微生物が流出することを抑止し、生物処理槽1内の微生物濃度を維持することが可能となる。
Here, the treatment liquid W sent to the membrane module 2 contains anaerobic microorganisms (such as methane bacteria) in the biological treatment tank 1 . That is, when the treatment liquid W is discharged from the biological treatment tank 1 and sent to the membrane module 2, anaerobic microorganisms (such as methane bacteria) are also discharged from the biological treatment tank 1.
On the other hand, as shown in FIG. 1, a treatment system 100A in this embodiment includes a plurality of membrane modules 2a, 2b, 2c, and each membrane module 2 By sequentially supplying the treatment liquid W to the biological treatment tank 1 and returning it to the biological treatment tank 1 as the concentrated liquid F1 via the return path 4, the anaerobic microorganisms (such as methane bacteria) that have flowed out from the biological treatment tank 1 are removed from the concentrated liquid F1. It will be collected and returned to the biological treatment tank 1. Thereby, it is possible to prevent anaerobic microorganisms from flowing out of the biological treatment tank 1 and to maintain the concentration of microorganisms in the biological treatment tank 1.

一方、透過液F2は、各膜モジュール2に設けられた配管33a~33c及び配管33a~33cが合流した配管61aを介して貯留槽6に貯留される。 On the other hand, the permeated liquid F2 is stored in the storage tank 6 via the pipes 33a to 33c provided in each membrane module 2 and the pipe 61a where the pipes 33a to 33c join together.

膜モジュール2としては、処理液Wの膜分離を行い、嫌気性微生物(メタン菌等)を多く含む固体分(メタン発酵汚泥)を含有する濃縮液F1と、固体分が除去された透過液F2を得ることができるものであればよい。
膜モジュール2の具体的な例としては、チューブラー型、中空糸型、浸漬型平膜等が挙げられる。本実施態様における膜モジュール2としては、図1に示すように、生物処理槽1外に設けた槽外型と呼ばれるものを用いることが好ましい。また、膜モジュール2としてはチューブラー型を用いることが特に好ましい。チューブラー型は、膜面線速を高めて膜面近くに乱流を起こし、可逆的ファウリングを抑制するという、いわゆるクロスフロー方式による膜分離を行うことができる。このため、送液する処理液Wの物性としてSS濃度や粘度の高いものであっても、膜モジュール2の閉塞が生じにくいという利点を有する。
The membrane module 2 performs membrane separation of the treated liquid W, and separates a concentrated liquid F1 containing solids (methane fermentation sludge) containing many anaerobic microorganisms (methane bacteria, etc.) and a permeated liquid F2 from which the solids have been removed. It is fine as long as it can obtain the following.
Specific examples of the membrane module 2 include tubular type, hollow fiber type, and submerged flat membrane. As the membrane module 2 in this embodiment, as shown in FIG. 1, it is preferable to use what is called an outside-tank type provided outside the biological treatment tank 1. Moreover, it is particularly preferable to use a tubular type membrane module 2. The tubular type can perform membrane separation using the so-called cross-flow method, which increases the linear velocity of the membrane surface to create turbulent flow near the membrane surface to suppress reversible fouling. Therefore, even if the processing liquid W to be sent has high SS concentration or high viscosity, it has the advantage that the membrane module 2 is less likely to be clogged.

本実施態様の膜モジュール2においては、各膜モジュール2(膜モジュール2a~2c)の処理液入口及び/又は濃縮液出口にそれぞれ圧力計を設け、処理システム100Aの円滑な運用に係る監視及び管理に用いるものとしてもよい。例えば、複数の膜モジュール2を配列した場合、膜モジュール2を設けた最上流側の処理液入口と最下流側の濃縮液出口の圧力差に係る情報が取得できるように圧力計を配置することが挙げられる。具体的には、図1に示すように、一番上流側の膜モジュール2aにおける処理液入口に圧力計PI1を設け、一番下流側の膜モジュール2cにおける濃縮液出口に圧力計PI2を設けることが挙げられる。 In the membrane module 2 of this embodiment, a pressure gauge is provided at the processing liquid inlet and/or concentrated liquid outlet of each membrane module 2 (membrane modules 2a to 2c) to monitor and manage the smooth operation of the processing system 100A. It may also be used for. For example, when a plurality of membrane modules 2 are arranged, pressure gauges should be arranged so that information regarding the pressure difference between the processing liquid inlet on the most upstream side and the concentrated liquid outlet on the most downstream side, where the membrane modules 2 are provided, can be obtained. can be mentioned. Specifically, as shown in FIG. 1, a pressure gauge PI1 is provided at the processing liquid inlet of the most upstream membrane module 2a, and a pressure gauge PI2 is provided at the concentrated liquid outlet of the most downstream membrane module 2c. can be mentioned.

(送液路及び返送路)
送液路3は、生物処理槽1で生じた処理液Wを膜モジュール2に送液する送液工程を行う配管からなるものであり、返送路4は、膜モジュール2からの濃縮液F1を生物処理槽1に返送する返送工程を行う配管からなるものである。また、送液路3上に設けられた循環ポンプ31は、送液路3、配管32a及び32b、並びに返送路4によって形成される循環流路内に、処理液W(濃縮液F1)を通過させるためのものである。これにより、生物処理槽1から排出された処理液W中に含まれる嫌気性微生物(メタン菌等)は、濃縮液F1として生物処理槽1に返送されるため、生物処理槽1における嫌気性微生物の流出を抑制することが可能となる。
(Liquid sending path and return path)
The liquid sending path 3 is made up of piping that performs a liquid sending process for sending the treated liquid W generated in the biological treatment tank 1 to the membrane module 2, and the return path 4 is for carrying the concentrated liquid F1 from the membrane module 2. It consists of piping that performs the return process of returning to the biological treatment tank 1. Further, the circulation pump 31 provided on the liquid sending path 3 passes the processing liquid W (concentrated liquid F1) into the circulation path formed by the liquid sending path 3, the pipes 32a and 32b, and the return path 4. It is for the purpose of As a result, the anaerobic microorganisms (such as methane bacteria) contained in the treatment liquid W discharged from the biological treatment tank 1 are returned to the biological treatment tank 1 as the concentrated liquid F1. It becomes possible to suppress the outflow of.

(汚泥引抜手段)
汚泥引抜手段5は、生物処理槽1内の汚泥を引き抜く汚泥引き抜き工程を行うためのものである。
処理システム100Aにおいて、生物処理効率を高めるために微生物(メタン菌等)の濃度を高濃度とし、生物処理槽1での固体分(SS)の濃度が過剰となってしまうと、処理液Wに含まれる固体分の量が多くなるため、後段の膜分離処理としての膜モジュール2の閉塞が生じやすくなる。このため、汚泥引抜手段5を設け、生物処理槽1内の汚泥を引き抜くことで、生物処理槽1内の微生物濃度(SS濃度)の維持を行う。
(Sludge removal means)
The sludge drawing means 5 is for carrying out a sludge drawing process of drawing out the sludge in the biological treatment tank 1.
In the treatment system 100A, the concentration of microorganisms (such as methane bacteria) is set to a high concentration in order to increase the biological treatment efficiency, and if the concentration of solids (SS) in the biological treatment tank 1 becomes excessive, the treatment liquid W Since the amount of solids contained increases, the membrane module 2 is likely to be clogged in the subsequent membrane separation process. For this reason, a sludge extraction means 5 is provided to draw out the sludge in the biological treatment tank 1, thereby maintaining the microorganism concentration (SS concentration) in the biological treatment tank 1.

汚泥引抜手段5は、図1に示すように、送液路3から分岐した配管51と、配管51上に設けられた引抜部52を備えるものが挙げられる。
引抜部52は、配管51を介した汚泥の引き抜きが可能なものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、図1に示すように、配管51上に設けた流量調節用バルブと送液ポンプの組み合わせからなるもの等が挙げられる。
なお、汚泥引抜手段5については、作業者による手動操作やタイマーによる制御により、定期的に作動させるものとしてもよく、生物処理槽1内の微生物濃度維持に係る制御パラメータに基づき作動させるものとしてもよい。
As shown in FIG. 1, the sludge drawing means 5 includes a pipe 51 branched from the liquid feeding path 3 and a drawing part 52 provided on the pipe 51.
The drawing section 52 may be any member that can draw out sludge through the piping 51, and its specific structure is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a combination of a flow rate regulating valve provided on a pipe 51 and a liquid feeding pump may be used.
The sludge extraction means 5 may be operated periodically by manual operation by an operator or controlled by a timer, or may be operated based on control parameters related to maintaining the microorganism concentration in the biological treatment tank 1. good.

(貯留槽)
貯留槽6は、膜モジュール2からの透過液F2を、配管61aを介して貯留する貯留工程を行うための槽である。
貯留槽6は、透過液F2を貯留することができるものであればよく、槽の形状・材質や大きさについては特に限定されない。
(Storage tank)
The storage tank 6 is a tank for performing a storage process in which the permeated liquid F2 from the membrane module 2 is stored via a pipe 61a.
The storage tank 6 may be any tank as long as it can store the permeated liquid F2, and the shape, material, and size of the tank are not particularly limited.

貯留槽6には、透過液F2が供給される配管61aのほかに、配管61b及び61cが接続される。
配管61bは、貯留された水を系外に排出するためのものであり、このとき排出される水については、他の水処理設備により更に処理が行われるものとしてもよい。
配管61cは、貯留槽6に貯留された水の一部を、逆洗水W1として各膜モジュール2(膜モジュール2a~2c)の透過側に供給するためのものであり、配管61c上には逆洗ポンプ62が設けられる。
The storage tank 6 is connected to piping 61b and 61c in addition to the piping 61a through which the permeated liquid F2 is supplied.
The pipe 61b is for discharging the stored water out of the system, and the water discharged at this time may be further treated by other water treatment equipment.
The pipe 61c is for supplying a part of the water stored in the storage tank 6 to the permeation side of each membrane module 2 (membrane modules 2a to 2c) as backwash water W1. A backwash pump 62 is provided.

(流量調整手段)
流量調整手段7Aは、膜モジュール2から貯留槽6へ供給される透過液F2の流量を調整する流量調整工程を行うためのものであると同時に、膜モジュール2の閉塞状態を検知する検知工程を行うためのものである。
(Flow rate adjustment means)
The flow rate adjustment means 7A is for performing a flow rate adjustment step of adjusting the flow rate of the permeated liquid F2 supplied from the membrane module 2 to the storage tank 6, and at the same time, a detection step of detecting a blockage state of the membrane module 2. It is meant to be done.

本実施態様における処理システム100Aでは、処理対象物Sに対する処理を円滑に継続するためには、処理対象物Sとして導入した分を処理水(透過液F2)として系外に排出する必要がある。このため、流量調整手段7Aを設け、透過液F2の定量的な回収(貯留)を行うことで、膜モジュール2の閉塞を抑制し、処理水(透過液F2)の回収率低下を抑制することが可能となる。 In the treatment system 100A in this embodiment, in order to smoothly continue the treatment of the object S, it is necessary to discharge the amount introduced as the object S to be treated outside the system as treated water (permeate F2). Therefore, by providing the flow rate adjustment means 7A and quantitatively recovering (storing) the permeated liquid F2, clogging of the membrane module 2 is suppressed, and a decrease in the recovery rate of the treated water (permeated liquid F2) is suppressed. becomes possible.

また、本実施態様における流量調整手段7Aは、膜モジュール2からの透過液F2の流量調整に係る操作量に係る情報から、膜モジュール2の閉塞状態の検知に係る機能を併せ持つものとする。これにより、膜モジュール2の逆洗が必要となるタイミングを迅速かつ的確に把握することが可能となる。 Furthermore, the flow rate adjustment means 7A in this embodiment also has a function of detecting the blocked state of the membrane module 2 from information regarding the operation amount related to the flow rate adjustment of the permeated liquid F2 from the membrane module 2. This makes it possible to quickly and accurately grasp the timing at which backwashing of the membrane module 2 is required.

さらに、本実施態様における流量調整手段7Aによる検知結果に基づき、配管61c上の逆洗ポンプ62を操作し、貯留槽6内の水を逆洗水W1として膜モジュール2に供給し、逆洗操作を行うものとする。これにより、膜モジュール2の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数を低減することが可能となる。 Further, based on the detection result by the flow rate adjustment means 7A in this embodiment, the backwash pump 62 on the pipe 61c is operated to supply the water in the storage tank 6 as backwash water W1 to the membrane module 2, and perform backwash operation. shall be carried out. This makes it possible to perform backwashing in accordance with the blocked state of the membrane module 2, and to reduce the number of times of backwashing.

本実施態様における流量調整手段7Aとしては、図1に示すように、配管61a上に設けられた流量調整弁71と流量計72を備えるものが挙げられる。
流量調整弁71は、流量調整弁71の下流側に設けられる流量計72が示す値が一定となるように開度を調節することで、貯留槽6に供給される透過液F2の水量を一定にするものである。すなわち、本実施態様においては、流量調整弁71の開度が、流量調整に係る操作量に相当するものとなる。なお、流量調整弁71の開度調節は、作業者による手動操作を含むものとしてもよいが、流量計72の測定値に応じて流量調整弁71の開度が自動制御されることが好ましい。
このとき、膜モジュール2が閉塞状態になるに従い、膜モジュール2からの透過液F2の水量が減少するため、流量計72が示す値を一定に保持するためには、流量調整弁71の開度を大きくすることになる。つまり、本実施態様の流量調整手段7Aにおける流量調整に係る操作量である流量調整弁71の開度が一定値を超えた場合、膜モジュール2が閉塞状態にある、あるいは閉塞傾向にあることが検知される。
そして、膜モジュール2の閉塞状態に関する検知結果に基づき、配管61c上の逆洗ポンプ62を操作し、貯留槽6内の水を逆洗水W1として膜モジュール2に供給し、逆洗操作を行うものとする。
As shown in FIG. 1, the flow rate adjustment means 7A in this embodiment includes one that includes a flow rate adjustment valve 71 and a flow meter 72 provided on the pipe 61a.
The flow rate adjustment valve 71 keeps the amount of permeated liquid F2 supplied to the storage tank 6 constant by adjusting its opening so that the value indicated by a flow meter 72 provided downstream of the flow rate adjustment valve 71 remains constant. It is something to do. That is, in this embodiment, the opening degree of the flow rate adjustment valve 71 corresponds to the manipulated variable related to flow rate adjustment. Although the opening degree adjustment of the flow rate regulating valve 71 may include manual operation by an operator, it is preferable that the opening degree of the flow rate regulating valve 71 is automatically controlled according to the measured value of the flow meter 72.
At this time, as the membrane module 2 becomes closed, the amount of permeated liquid F2 from the membrane module 2 decreases. will be made larger. In other words, when the opening degree of the flow rate adjustment valve 71, which is the manipulated variable related to flow rate adjustment in the flow rate adjustment means 7A of this embodiment, exceeds a certain value, it is possible that the membrane module 2 is in a closed state or has a tendency to close. Detected.
Then, based on the detection result regarding the blockage state of the membrane module 2, the backwash pump 62 on the pipe 61c is operated to supply the water in the storage tank 6 as backwash water W1 to the membrane module 2, and perform a backwash operation. shall be taken as a thing.

ここで、流量調整弁71の開度に係る情報取得及び膜モジュール2の閉塞状態に関する検知に係る判断、並びに検知結果(判断結果)に基づく逆洗ポンプ62の作動については、作業者の手動による操作を含むものであってもよいが、情報(測定値)取得のためのデータ入出力機能を有し、膜モジュール2の閉塞状態の検知(判断)に係る演算や、逆洗ポンプ62に対する制御信号発信を行うためのプログラムをCPU等のプロセッサにより実行する計算装置を用い、自動制御可能とすることが好ましい。これにより、処理システム100Aにおける逆洗操作を自動化することができ、処理システム100Aの安定した運用が容易となる。 Here, the acquisition of information related to the opening degree of the flow rate adjustment valve 71, the judgment related to the detection of the blockage state of the membrane module 2, and the operation of the backwash pump 62 based on the detection result (judgment result) are manually performed by the operator. Although it may include operations, it has a data input/output function for acquiring information (measured values), and includes calculations related to detection (judgment) of the blockage state of the membrane module 2 and control for the backwash pump 62. It is preferable to enable automatic control using a computing device in which a processor such as a CPU executes a program for transmitting signals. Thereby, the backwashing operation in the processing system 100A can be automated, and stable operation of the processing system 100A can be facilitated.

以上のように、本実施態様の処理システム100A及び処理方法によれば、処理対象物に対して生物処理と膜分離を行う処理において、生物処理槽で生じた処理液を膜モジュールにより膜分離処理することで得られる濃縮液及び透過液のうち、透過液を貯留槽に貯留し、このとき透過液の流量を調整することと併せて、透過液の流量から膜モジュールの閉塞状態を検知し、この検知結果に基づいて貯留槽内の水を用いた逆洗操作を行うことで、膜の閉塞状態に合わせた逆洗を可能とし、逆洗回数の低減が可能となる。これにより、この処理によって得られる処理水(透過液)の回収率低下を抑制することが可能となり、処理システムとしての安定した運用を継続させることが容易となる。 As described above, according to the treatment system 100A and the treatment method of the present embodiment, in the process of performing biological treatment and membrane separation on an object to be treated, the treatment liquid generated in the biological treatment tank is subjected to membrane separation using the membrane module. Of the concentrated liquid and permeated liquid obtained by this, the permeated liquid is stored in a storage tank, and at this time, in addition to adjusting the flow rate of the permeated liquid, the clogging state of the membrane module is detected from the flow rate of the permeated liquid, By performing a backwashing operation using water in the storage tank based on this detection result, backwashing can be performed in accordance with the blocked state of the membrane, and the number of times of backwashing can be reduced. Thereby, it becomes possible to suppress a decrease in the recovery rate of treated water (permeate) obtained by this treatment, and it becomes easy to continue stable operation as a treatment system.

〔第2の実施態様〕
図2は、本発明の第2の実施態様に係る処理システムの構造を示す概略説明図である。
本発明の第2の実施態様における処理システム100Bは、第1の実施態様における流量調整手段7Aに代えて、移送ポンプ73を備える流量調整手段7Bとするものである。なお、本実施態様における処理システム100Bの構成のうち、第1の実施態様の処理システム100Aの構成と同じものについては、説明を省略する。
[Second embodiment]
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a processing system according to a second embodiment of the present invention.
A processing system 100B according to the second embodiment of the present invention includes a flow rate adjustment means 7B including a transfer pump 73 in place of the flow rate adjustment means 7A in the first embodiment. Note that, among the configurations of the processing system 100B in this embodiment, descriptions of the same components as the configuration of the processing system 100A in the first embodiment will be omitted.

本実施態様における流量調整手段7Bとしては、図2に示すように、配管61a上に設けられた移送ポンプ73と流量計72を備えるものが挙げられる。
移送ポンプ73は、移送ポンプ73を駆動する駆動機構(インバータ)を有し(不図示)、移送ポンプ73の下流側に設けられる流量計72が示す値が一定となるように、移送ポンプ73の駆動機構の出力を調整することで、貯留槽6に供給される透過液F2の水量を一定にするものである。すなわち、本実施態様においては、移送ポンプ73の駆動機構の出力が、流量調整に係る操作量に相当するものとなる。より具体的には、移送ポンプ73の駆動機構の出力に係るパラメータである運転周波数値や電流値が、流量調整に係る操作量に相当する。なお、移送ポンプ73の駆動機構の出力調整は、作業者による手動操作を含むものとしてもよいが、流量計72の測定値に応じ、移送ポンプ73の駆動機構の出力に係るパラメータ値(運転周波数値または電流値)が自動制御されることが好ましい。
このとき、膜モジュール2が閉塞状態になるに従い、膜モジュール2からの透過液F2の水量が減少するため、流量計72が示す値を一定に保持するためには、移送ポンプ73の駆動機構の出力を高めることになる。つまり、本実施態様の流量調整手段7Bにおける流量調整に係る操作量である移送ポンプ73の駆動機構の出力に係るパラメータ値が一定値を超えた場合、膜モジュール2が閉塞状態にある、あるいは閉塞傾向にあることが検知される。
そして、膜モジュール2の閉塞状態に関する検知結果に基づき、配管61c上の逆洗ポンプ62を操作し、貯留槽6内の水を逆洗水W1として膜モジュール2に供給し、逆洗操作を行うものとする。
As shown in FIG. 2, the flow rate adjusting means 7B in this embodiment includes one including a transfer pump 73 and a flow meter 72 provided on the piping 61a.
The transfer pump 73 has a drive mechanism (inverter) that drives the transfer pump 73 (not shown), and controls the transfer pump 73 so that the value indicated by the flow meter 72 provided downstream of the transfer pump 73 is constant. By adjusting the output of the drive mechanism, the amount of permeated liquid F2 supplied to the storage tank 6 is made constant. That is, in this embodiment, the output of the drive mechanism of the transfer pump 73 corresponds to the manipulated variable related to flow rate adjustment. More specifically, the operating frequency value and current value, which are parameters related to the output of the drive mechanism of the transfer pump 73, correspond to the manipulated variable related to flow rate adjustment. Note that the output adjustment of the drive mechanism of the transfer pump 73 may include manual operation by the operator, but the parameter value (operating frequency) related to the output of the drive mechanism of the transfer pump 73 may be value or current value) is preferably automatically controlled.
At this time, as the membrane module 2 becomes closed, the amount of permeate F2 from the membrane module 2 decreases, so in order to keep the value indicated by the flow meter 72 constant, it is necessary to This will increase output. In other words, if the parameter value related to the output of the drive mechanism of the transfer pump 73, which is the manipulated variable related to flow rate adjustment in the flow rate adjustment means 7B of this embodiment, exceeds a certain value, the membrane module 2 is in a blocked state or A trend is detected.
Then, based on the detection result regarding the blockage state of the membrane module 2, the backwash pump 62 on the pipe 61c is operated to supply the water in the storage tank 6 as backwash water W1 to the membrane module 2, and perform a backwash operation. shall be taken as a thing.

ここで、本実施態様の流量調整手段7Bにおいて、移送ポンプ73の駆動機構の出力に係る情報取得及び膜モジュール2の閉塞状態に関する検知に係る判断、並びに検知結果(判断結果)に基づく逆洗ポンプ62の作動については、上述した流量調整手段7Aと同様に、作業者の手動による操作を含むものであってもよいが、情報(測定値)取得のためのデータ入出力機能を有し、膜モジュール2の閉塞状態の検知(判断)に係る演算や、逆洗ポンプ62に対する制御信号発信を行うためのプログラムをCPU等のプロセッサにより実行する計算装置を用い、自動制御可能とすることが好ましい。これにより、処理システム100Bにおける逆洗操作を自動化することができ、処理システム100Bの安定した運用が容易となる。 Here, in the flow rate adjusting means 7B of this embodiment, information acquisition regarding the output of the drive mechanism of the transfer pump 73, judgment regarding the detection regarding the blockage state of the membrane module 2, and a backwash pump based on the detection result (judgment result) The operation of 62 may include manual operation by the operator, similar to the above-mentioned flow rate adjustment means 7A, but it has a data input/output function for acquiring information (measured values), and the membrane It is preferable to enable automatic control using a calculation device that executes a program for detecting (judging) the blockage state of the module 2 and for issuing a control signal to the backwash pump 62 using a processor such as a CPU. Thereby, the backwash operation in the processing system 100B can be automated, and stable operation of the processing system 100B can be facilitated.

なお、上述した実施態様は処理システム及び処理方法の一例を示すものである。本発明に係る処理システム及び処理方法は、上述した実施態様に限られるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る処理システム及び処理方法を変形してもよい。 Note that the embodiment described above is an example of a processing system and a processing method. The processing system and processing method according to the present invention are not limited to the embodiments described above, and the processing system and processing method according to the embodiments described above may be modified without changing the gist of the claims. good.

本発明の処理システム及び処理方法は、有機性廃液や有機性廃棄物等、有機物質を含有する処理対象物に対する処理に利用される。また、本発明の処理システム及び処理方法は、メタン発酵処理及び膜分離による膜分離メタン発酵処理に係る技術として、特に好適に利用される。 The treatment system and treatment method of the present invention are used to treat objects to be treated that contain organic substances, such as organic waste liquid and organic waste. Moreover, the treatment system and treatment method of the present invention are particularly suitably used as a technology related to methane fermentation treatment and membrane separation methane fermentation treatment using membrane separation.

100A,100B 処理システム、1 生物処理槽、10 撹拌手段、11 撹拌機、11a 撹拌羽根、11b 駆動部、2,2a,2b,2c 膜モジュール、3 送液路、31 循環ポンプ、32a,32b 配管、33a~33c 配管、4 返送路、5 汚泥引抜手段、51 配管、52 引抜部、6 貯留槽、61a~61c 配管、62 逆洗ポンプ、7A,7B 流量調整手段、71 流量調節弁、72 流量計、73 移送ポンプ、F1 濃縮液、F2 透過液、L1,L2 ライン、PI1,PI2 圧力計、S 処理対象物、W 処理液、W1 逆洗水 100A, 100B treatment system, 1 biological treatment tank, 10 stirring means, 11 stirrer, 11a stirring blade, 11b drive unit, 2, 2a, 2b, 2c membrane module, 3 liquid feeding path, 31 circulation pump, 32a, 32b piping , 33a to 33c piping, 4 return path, 5 sludge extraction means, 51 piping, 52 extraction part, 6 storage tank, 61a to 61c piping, 62 backwash pump, 7A, 7B flow rate adjustment means, 71 flow rate adjustment valve, 72 flow rate Total, 73 Transfer pump, F1 Concentrated liquid, F2 Permeated liquid, L1, L2 Line, PI1, PI2 Pressure gauge, S Processing object, W Processing liquid, W1 Backwash water

Claims (2)

処理対象物を生物処理する生物処理槽と、
前記生物処理槽で生じた処理液を、前記生物処理槽外で膜分離し、濃縮液と透過液を得る膜モジュールと、
前記透過液を貯留する貯留槽と、
前記膜モジュールから前記貯留槽へ供給される前記透過液の流量を調整する流量調整手段と、を備え、
前記流量調整手段は、前記透過液の流量調整に係る操作量に基づいて、前記膜モジュールの閉塞状態の検知を併せて行うものであり、
前記流量調整手段による検知結果に基づき、前記貯留槽内の水を逆洗水として前記膜モジュールの逆洗を行うことを特徴とする、処理システム。
A biological treatment tank that biologically treats the object to be treated;
A membrane module that separates the treated liquid generated in the biological treatment tank with a membrane outside the biological treatment tank to obtain a concentrated liquid and a permeated liquid;
a storage tank that stores the permeate;
a flow rate adjustment means for adjusting the flow rate of the permeate supplied from the membrane module to the storage tank;
The flow rate adjustment means also detects the blocked state of the membrane module based on the operation amount related to the flow rate adjustment of the permeated liquid,
A treatment system, wherein the membrane module is backwashed using water in the storage tank as backwash water based on a detection result by the flow rate adjustment means.
処理対象物を生物処理槽内で生物処理する生物処理工程と、
前記生物処理工程で生じた処理液を、前記生物処理槽外に設けた膜モジュールで膜分離し、濃縮液と透過液を得る膜分離工程と、
前記透過液を貯留する貯留工程と、
前記膜分離工程から前記貯留工程へ供給される前記透過液の流量を調整する流量調整工程と、を備え、
前記流量調整工程は、前記透過液の流量調整に係る操作量に基づいて、前記膜モジュールの閉塞状態の検知を併せて行うものであり、
前記流量調整工程における検知結果に基づき、前記貯留工程の水を逆洗水として前記膜モジュールの逆洗を行うことを特徴とする、処理方法。

A biological treatment process in which the object to be treated is biologically treated in a biological treatment tank;
A membrane separation step in which the treated liquid generated in the biological treatment step is subjected to membrane separation using a membrane module provided outside the biological treatment tank to obtain a concentrated liquid and a permeated liquid;
a storage step of storing the permeate;
a flow rate adjustment step of adjusting the flow rate of the permeate supplied from the membrane separation step to the storage step,
The flow rate adjustment step also includes detecting the blocked state of the membrane module based on the manipulated variable related to the flow rate adjustment of the permeate,
A treatment method, characterized in that the membrane module is backwashed using water from the storage step as backwash water based on the detection result in the flow rate adjustment step.

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