JPH09117646A - ろ過膜用の洗浄液及び有機物含有汚泥の嫌気性消化処理方法 - Google Patents

ろ過膜用の洗浄液及び有機物含有汚泥の嫌気性消化処理方法

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JPH09117646A
JPH09117646A JP7302162A JP30216295A JPH09117646A JP H09117646 A JPH09117646 A JP H09117646A JP 7302162 A JP7302162 A JP 7302162A JP 30216295 A JP30216295 A JP 30216295A JP H09117646 A JPH09117646 A JP H09117646A
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JP
Japan
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sludge
cleaning liquid
anaerobic digestion
membrane
acetic acid
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Pending
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JP7302162A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Suzuki
恒雄 鈴木
Naomichi Mori
直道 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろ過膜用の洗浄効果が高い洗浄液を提供する
とともに、維持管理が容易な膜洗浄工程を含む有機物含
有汚泥の消化処理方法を提供すること。 【解決手段】 有機物含有汚泥を嫌気性消化する消化工
程と、消化汚泥を膜分離し、濃縮汚泥を消化工程に循環
するろ過処理工程と、膜洗浄工程とからなる有機物含有
汚泥の嫌気性消化処理方法であって、膜洗浄工程におい
てろ過膜の膜面を酢酸を含有する洗浄液で洗浄し、使用
済み洗浄液を嫌気性消化工程に注入して生物分解させる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろ過膜用の洗浄液
及び有機物含有汚泥を嫌気性消化し、消化汚泥を膜分離
し、その膜を洗浄することからなる有機物含有汚泥の嫌
気性消化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】有機物を含有する汚泥の処理には、古く
から生物学的な嫌気性消化が用いられている。近年、消
化効率を向上するために、嫌気性消化槽内の汚泥を長く
滞留させ、有機物の分解を向上させる方法として、膜を
用いた消化汚泥のろ過・濃縮が行われるようになった。
この消化汚泥のろ過・濃縮には、限外ろ過膜や精密ろ過
膜が用いられているが、膜面が徐々に閉塞し、充分な透
過流束が得られなくなるという問題がある。そこで、ア
ルカリ液、無機酸溶液、洗剤、次亜塩素酸ナトリウムな
どの薬液洗浄液を用いて膜を洗浄することが行われてい
るが、充分な洗浄は行われていない。しかも、膜面に付
着した物質が変性したり、凝結したまま残存するため、
さらに付着しやすい状態となり、再び短時間に閉塞して
しまう。また、洗浄後の薬液の処理、処分のための設備
とその維持管理を必要とする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を解消し、ろ過膜用の洗浄効果が高い洗浄液
を提供するとともに、維持管理が容易な膜洗浄工程を含
む有機物含有汚泥の消化処理方法を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、特に酢酸が膜
面を閉塞する物質を溶解させる作用に優れることを見出
し、完成したものである。すなわち、本発明に係るろ過
膜用の洗浄液は、酢酸を含有することを特徴とする。ま
た、本発明による有機物含有汚泥の消化処理方法は、有
機物含有汚泥を嫌気性消化する消化工程と、消化汚泥を
膜分離し、濃縮汚泥を消化工程に循環するろ過処理工程
と、膜洗浄工程とからなる有機物含有汚泥の嫌気性消化
処理方法であって、膜洗浄工程においてろ過膜の膜面を
酢酸を含有する洗浄液で洗浄し、使用済み洗浄液を嫌気
性消化工程に注入して生物分解させることを特徴とす
る。
【0005】洗浄液の酢酸濃度は、膜分離すべき液体の
性質などによって適宜選定することができ、有機物含有
汚泥の消化汚泥をろ過した膜の洗浄には、75容量%以
上の濃度であることが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図1は、本発明の有機物含有汚泥の消化
処理方法の第一の実施例を示す系統図である。図1に示
した装置は、嫌気性消化槽1、ろ過膜装置2、洗浄液貯
留槽3及び汚泥循環ポンプ4から概ね構成されている。
下水処理場より発生する有機物含有汚泥は、汚泥流入管
20より嫌気性消化槽1に導入され、嫌気性消化菌によ
って有機物は最終形態であるメタンガス、炭酸ガス及び
水素ガスに分解される。嫌気性消化槽1内に残存する消
化汚泥は、汚泥循環ポンプ4によってろ過膜装置2に移
送される。ろ過膜としては、特に制限はなく、形態的に
は中空糸膜、平膜などがあり、ポリスルホン、ポリオレ
フィン製などの限外ろ過膜、高透過流速を得るために孔
径0.1〜0.5ミクロンの精密ろ過膜などを用いるこ
とができる。
【0007】ろ過膜装置2において消化汚泥はろ過、濃
縮され、消化汚泥と透過水21に分離され、濃縮され消
化汚泥は嫌気性消化槽1に返送される。透過水21は既
存の水処理設備へ流入させ、下水と合流して処理され
る。ろ過膜装置2で固液分離する方法として吸引又は加
圧する方法が行われており、吸引する場合は、弁11を
閉、弁10及び13を開とし、透過水吸引ポンプ7によ
って約350Torrで吸引される。加圧する場合には、前
記弁10を閉に、弁11及び13を開とし、汚泥循環ポ
ンプ4の加圧を利用する。この場合は、0.2〜2.0
kgf/cm2 で操作する。いずれの場合も、ろ過装置
2の膜面に形成される汚泥ケーキを剥離させるため、膜
面流速を1〜3m/sに上げ、膜面の目詰まりを防止す
る必要がある。嫌気性消化槽1の消化汚泥濃度を一定に
保持するために、余剰汚泥引抜きポンプ6で定期的に余
剰汚泥22を排出する。排出する消化汚泥量は、嫌気性
消化槽容量に対して1日当り1/100〜1/200の
引抜き比で運転するのが望ましい。排出された余剰汚泥
22は、脱水機へ導入され、処分される。
【0008】次に、膜洗浄操作について詳述する。所定
の透過流速が得られなくなったとき、膜洗浄操作を開始
する。まず、ろ過膜装置2の汚泥循環ポンプ4と透過水
吸引ポンプ7を停止し、弁12及び13を閉とし、弁1
4を開き、空気を入れられるようにする。汚泥循環ポン
プ4を用いてろ過膜装置2に溜まっている消化汚泥を一
時的に嫌気性消化槽1に戻す。洗浄液貯留槽3に酢酸を
含有する洗浄液を満たし、この洗浄液を洗浄液循環ポン
プ5によってろ過膜装置2に導入し、弁12を介して洗
浄液貯留槽3に循環させる。洗浄後、ろ過膜装置2内の
洗浄液を洗浄液貯留槽3に戻して膜洗浄操作を終了す
る。洗浄液貯留槽3内の使用済み洗浄液は、洗浄液移送
ポンプ8で嫌気性消化槽1の負荷が過剰とならない程度
で流入させ、生物分解する。
【0009】この実施例において、100リットル容量
の嫌気性消化槽1にろ過膜装置2としてポリスルホン限
外ろ過膜を接続し、投入汚泥濃度1.8%の下水活性汚
泥処理場の余剰汚泥を投入した。嫌気性消化槽の消化日
数を15日とし、温度を35℃とし、汚泥引抜き比1/
100の条件で運転した。約60日経過した膜を下記の
各洗浄液に浸漬することによって洗浄し、図2に各洗浄
液による浸漬時間と回復率の関係を示す。回復率は、新
膜の純水の透過流束を100としたときの透過流束の回
復の割合である。本発明による99.7容量%の酢酸を
洗浄液として用いた場合の回復率を図2に曲線aで示
し、500mg/リットルの次亜塩素酸ナトリウムを水
酸化ナトリウムでpH10に調製した液を用いた場合の
回復率を曲線bで示し、1規定の塩酸を用いた場合の回
復率を曲線cで、99.5重量%のメチルアルコールを
用いた場合の回復率を曲線dで、99.5重量%のエチ
ルアルコールを用いた場合の回復率を曲線eでそれぞれ
示す。図2に示した結果から、本発明の酢酸洗浄液を用
いれば、従来の洗浄液を用いた場合に比べて明らかに膜
洗浄の効果が高く、回復率も高いことが分かる。また、
酢酸の濃度を変化させて膜の洗浄試験を行い、浸漬時間
と回復率の関係を図3に示す。酢酸濃度75容量%以上
で、従来の方法に比べて著しく高い回復率を示すことが
分かる。
【0010】図4は、本発明の有機物含有汚泥の消化処
理方法の第二の実施例を示す系統図である。第一の実施
例では、膜を表側(汚泥の付着ケーキの存在する側)か
ら洗浄したが、第二の実施例は膜の裏側から洗浄するも
のである。まず、ポンプ類及び弁類を停止し、弁12を
開とし、酢酸を満たした洗浄液貯留槽3より洗浄液循環
ポンプ5で膜の裏側から加圧する。このときの圧力は、
膜が破損しない程度の0.5kg/cm2 以下が望まし
い。膜を通過した酢酸洗浄液は、弁12を通じて洗浄液
貯留槽3に戻される。所定時間の洗浄を行った後、弁1
4を開とし、ろ過膜装置2内の酢酸洗浄液をすべて洗浄
液貯留槽3に返送し、洗浄操作を終了する。第二の実施
例は、酢酸洗浄液が汚泥に触れることなく、膜の細孔に
詰まった汚染物質に直接接触できる点で、第一の実施例
と異なる。したがって、第二の実施例によれば、酢酸が
細菌によって資化されずに、膜に付着した汚染物を容易
に除去することができる。
【0011】
【発明の効果】本発明の洗浄液は、膜に付着した汚染物
を容易に溶解することができるので、各種のろ過膜を効
率よく洗浄することができ、その性能を短時間に高い回
復率で回復することができる。膜の洗浄は、付着ケーキ
の存在する側から行っても、裏面側から行ってもよく、
裏面側から行う場合には、洗浄液に含まれる酢酸が細菌
によって資化されず、膜の細孔に詰まった汚染物質を直
接溶解除去することができる。また、本発明による有機
物含有汚泥の消化処理方法によれば、膜に付着した汚染
物を容易に溶解除去できるため、長期間にわたって膜交
換を必要とせず、安価な運転コストで高い消化効率で汚
泥を消化することができる。また、洗浄液に含まれる酢
酸は嫌気性消化細菌によって資化されやすい物質である
ため、使用済み洗浄液を嫌気性消化槽へ導入して分解で
きるため、後処理が容易であり、使用済み洗浄液の後処
理用に特別の設備を必要とせず、汚泥の消化処理設備の
全体的維持管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機物含有汚泥の消化処理方法の第一
の実施例を示す系統図である。
【図2】第一の実施例による膜の回復率を示すグラフで
ある。
【図3】酢酸濃度の異なる洗浄液での洗浄による膜の回
復率を示すグラフである。
【図4】本発明の有機物含有汚泥の消化処理方法の第二
の実施例を示す系統図である。
【符号の説明】
1 嫌気性消化槽 2 ろ過膜装置 3 洗浄液貯留槽 4 汚泥循環ポンプ 5 洗浄液循環ポンプ 6 余剰汚泥引抜きポンプ 7 透過水吸引ポンプ 8 洗浄液移送ポンプ 20 汚泥流入管 21 透過水

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酢酸を含有することを特徴とするろ過膜
    用の洗浄液。
  2. 【請求項2】 酢酸を75容量%以上の濃度で含有する
    請求項1記載のろ過膜用の洗浄液。
  3. 【請求項3】 有機物含有汚泥を嫌気性消化する消化工
    程と、消化汚泥を膜分離し、濃縮汚泥を消化工程に循環
    するろ過処理工程と、膜洗浄工程とからなる有機物含有
    汚泥の嫌気性消化処理方法であって、膜洗浄工程におい
    てろ過膜の膜面を請求項1又は2記載の洗浄液で洗浄
    し、使用済み洗浄液を嫌気性消化工程に注入して生物分
    解させることを特徴とする有機物含有汚泥の嫌気性消化
    処理方法。
JP7302162A 1995-10-26 1995-10-26 ろ過膜用の洗浄液及び有機物含有汚泥の嫌気性消化処理方法 Pending JPH09117646A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56169569A (en) * 1980-05-29 1981-12-26 Kibun Kk Method of giving food product platable taste
KR100841089B1 (ko) * 2007-10-02 2008-06-25 현대엔지니어링 주식회사 막결합형 혐기성 소화조를 이용한 바이오가스 생산 장치 및방법
KR101300951B1 (ko) * 2012-06-25 2013-08-27 현대건설주식회사 교대교차여과 방식을 활용한 막결합형 혐기성소화 시스템 및 이를 이용한 유기성 폐기물 처리방법
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