JPH10277599A

JPH10277599A - 汚泥濃縮方法および装置

Info

Publication number: JPH10277599A
Application number: JP9092569A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Miyashita; 聡史宮下; Masumi Kobayashi; 真澄小林; Shinya Sueyoshi; 信也末吉
Original assignee: Dia Furotsuku Kk; Mitsubishi Rayon Co Ltd; Nitto Chemical Industry Co Ltd; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd
Current assignee: Dia Furotsuku Kk; Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】汚泥濃縮を効率的に行うことができ、かつ維
持管理が容易であり、しかも放流水の水質を常に良好な
ものとすることができる汚泥濃縮方法および装置を提供
する。【解決手段】廃水処理の過程において発生する汚泥を
含む原水を、分離膜を備えた膜分離装置２を有する分離
濃縮槽１に供給し、膜分離装置２によって濾過された透
過水を分離濃縮槽１外に排出して原水中の汚泥を濃縮処
理するにあたり、分離濃縮槽１内の原水中汚泥濃度が所
定値に達した後、濃縮した汚泥の一部もしくは全部を分
離濃縮槽１外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿や下水などの
廃水を生物学的に処理する廃水処理の過程において発生
する汚泥を濃縮し減量化する汚泥濃縮方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、し尿や下水などの都市廃水、
工場などからの有機性産業廃水などは、その中に含まれ
る種々の懸濁物質（ＳＳ）や溶解性有機物を取り除く処
理が施されてから河川などに放流されている。上記都市
廃水や有機性産業廃水の処理は、例えば、図４に示すよ
うなシステムを用いて次のようにして行われている。ま
ず、処理しようとする廃水原水は、初期沈殿槽にて比較
的大きな懸濁物質が沈殿分離される。次に、曝気槽にて
活性汚泥により原水中の水溶性有機成分が分解される。
続いて最終沈殿槽にて汚泥が沈殿分離された後に河川な
どに放流される。

【０００３】上記システムを用いた処理により発生する
余剰汚泥は、システムから引き抜かれ、最終的に焼却、
埋め立て、コンポスト化等の処理が施されるが、こうし
た最終処理を容易化するためには、上記余剰汚泥を引き
抜きの前にある程度濃縮し、含水量を低下させ減量化し
ておくことが好ましい。上記システムを用いた廃水処理
方法における汚泥の濃縮は、最終沈殿槽および汚泥濃縮
槽で汚泥を重力沈降させることによりなされているが、
この汚泥濃縮方法においては、汚泥の濃縮に長時間を要
するため最終沈殿槽として大容量のものを用いざるを得
ず、設備設置のために広大な用地を必要とする問題があ
る。また得られた濃縮汚泥の濃縮率が不十分であり含水
量が高く、上記最終処理に要するコストの増大を招いて
いた。

【０００４】さらに、特に廃水が下水である場合などに
は、廃水の水質、水量、水温などの変動が大きく、これ
ら変動によって、発生する汚泥量が大きく変動すること
がある。上記方法では、汚泥濃縮に長時間を要するた
め、汚泥量が大幅に増加すると、最終沈殿槽による汚泥
濃縮処理が間に合わなくなることがあり、このような最
終沈殿槽の容量オーバーが生じた場合には、最終沈殿槽
からの余剰汚泥引抜きを停止し、余剰汚泥を曝気槽や最
終沈殿槽に一時貯留する対処が行われる。しかしなが
ら、こうした余剰汚泥の滞留を行った場合には、システ
ム全体の処理条件が崩れ、最終沈殿槽から汚泥が流出し
放流水水質の悪化が生じるおそれがあった。この問題に
対処するためには、濃縮処理すべき汚泥量が過剰になっ
たときにこれを一時貯溜する予備槽を設けることが考え
られるが、実際の廃水処理に供しない槽を別個に設ける
ことは極めて不経済であり、しかも上記予備槽設置のた
めに更なる広大な用地を必要としてしまう不都合があ
る。また、分離膜を用いた汚泥濃縮方法も検討されてい
るが、短期間で透過流束が低下してしまう問題があり、
維持管理に多大な労力を要し、処理コストが嵩む問題が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の点に鑑み、本発
明は、汚泥濃縮を効率的に行うことができ、かつ放流水
の水質を常に良好なものとすることができ、しかも維持
管理が容易であり、処理コストの低減が可能な汚泥濃縮
方法および装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、廃水
処理の過程において発生する汚泥を含む原水を、分離膜
を備えた膜分離装置を有する分離濃縮槽に供給し、膜分
離装置によって濾過された透過水を分離濃縮槽外に排出
して原水中の汚泥を濃縮処理するにあたり、分離濃縮槽
内の原水中汚泥濃度が所定値に達した後、濃縮した汚泥
の一部もしくは全部を分離濃縮槽外に排出することを特
徴とする汚泥濃縮方法を上記課題の解決手段とした。ま
た、膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う際に、分離
濃縮槽内の原水水位が膜分離装置の上端にまで低下する
以前に汚泥濃縮処理を停止し、濃縮した汚泥を分離濃縮
槽外へ排出してよい。また、膜分離装置によって汚泥濃
縮処理を行う際に、排出した透過水とほぼ同量の原水を
逐次分離濃縮槽に新たに供給することにより分離濃縮槽
内の原水水位をほぼ一定に保つようにしてもよい。ま
た、膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う際に、分離
濃縮槽内の原水中汚泥濃度の上昇に応じて、漸次透過水
流量を低下させるのが好ましい。また、分離濃縮槽内の
原水中汚泥濃度が、濃縮処理前の原水中汚泥濃度の１．
５〜３０倍に達した後、この濃縮した汚泥の一部もしく
は全部を分離濃縮槽外に排出してもよい。前記膜分離装
置の分離膜としては、中空糸膜を用いてよい。また膜分
離装置としては、平型中空糸膜モジュールを備えたもの
を用いてよい。また、膜分離装置によって汚泥濃縮処理
を行う際に、適宜分離膜にエアースクラビング処理を行
うことにより分離膜を洗浄するのが好ましい。また、膜
分離装置によって汚泥の濃縮処理を行う際に、分離濃縮
槽内に凝集剤を添加するのが好ましい。また、本発明の
汚泥濃縮装置は、分離濃縮槽内に、膜分離装置と、膜分
離装置の下方に配置された散気管とを設け、分離濃縮槽
に、濃縮処理された汚泥を槽外へ排出する排出手段を接
続したことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態例について詳細に説明するが、本発明は以下に示
す実施形態例のみに限定されるものではない。

【０００８】図１は、本発明の汚泥濃縮装置の一実施形
態例を示すものである。ここに示す汚泥濃縮装置は、分
離濃縮槽１内に、膜分離装置２と、膜分離装置２の下方
に配置された散気管３とを設け、分離濃縮槽１に、分離
濃縮槽１内の汚泥を槽外に排出する排出手段となる汚泥
排出ライン１ｂを接続したものである。分離濃縮槽１に
は、濃縮するべき汚泥を含んだ原水を槽内に供給するた
めの原水供給ライン１ａが設けられている。また汚泥排
出ライン１ｂは、分離濃縮槽１の底部近傍に接続するの
が好ましい。

【０００９】膜分離装置２としては、例えば、図２に示
す中空糸タイプの分離膜を備えた平型中空糸膜モジュー
ルを用いることができる。このものは、複数の中空糸で
構成される中空糸膜からなる分離膜７と、分離膜７の両
端に設けられた管状支持体８から概略構成される。分離
膜７の中空糸には種々の多孔質のものが使用でき、例え
ばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニルアルコ
ール系、ＰＭＭＡ系、ポリスルフォン系などの各種材料
からなるものを用いてよい。中でも、ポリエチレンやポ
リプロピレンなどの伸度の高い材質のものが好ましい。
また、特に限定されるものではないが、中空糸の外径は
２０〜２０００μｍ、孔径は．０．０１〜１μｍ、空孔
率は２０〜９０％、中空糸膜の膜厚は５〜３００μｍの
ものが好ましい。

【００１０】また、分離膜７は、表面に親水基を有す
る、いわゆる恒久親水化膜であることが望ましい。これ
は、分離膜７の表面が疎水性であると、被処理水中の有
機物と分離膜表面の間に疎水性相互作用がはたらき、膜
面への有機物吸着が起こり、これが膜孔閉塞につなが
り、分離膜７の濾過寿命が短くなりやすく、しかもこう
した吸着に起因する目詰まりによる濾過性能の低下は洗
浄によって回復させることが難しいためである。これに
対し恒久親水化膜では、有機物と分離膜表面の疎水性相
互作用を抑制し、膜面への有機物の吸着を抑えることが
できるため好適である。さらに、疎水性膜では、後述す
るエアースクラビング処理を行った場合に、気泡によっ
て膜面が乾燥状態となることがあり、これによってさら
に疎水性が強まり、透過流束の低下を招くことがある
が、恒久親水化膜では、乾燥しても疎水性となりにくく
透過流束の低下が生じにくい。

【００１１】管状支持体８は内部に内部路９が形成され
た筒状のものである。尚、この図２に示した管状支持体
８は円筒状のものであるが、これに限られるものではな
く、例えば、外形が四角柱状のものであってもよい。こ
の管状支持体８の側壁１０にはその長さ方向に沿ったス
リット１１が形成されている。このスリット１１には分
離膜７の端部が挿入され、スリットと分離膜の隙間は密
封材で閉塞され、分離膜７は強固に支持固定されてい
る。すなわち、膜分離装置２では、分離膜７の両端部が
２本の管状支持体８によってそれぞれ支持されている。
この場合、分離膜７の端部とは中空糸の繊維方向両端部
であり、各中空糸の両端部は管状支持体８の内部路９内
に位置するようになる。スリット１１の幅は３０ｍｍ以
下が好ましく、１０ｍｍ以下であるとより好ましい。こ
れは、スリット１１の幅を狭くすることによって、分離
膜７を構成する各中空糸をより整然と１列に揃え易くな
るからである。中空糸が揃わず中空糸膜が乱れて形成さ
れると、汚泥などの付着により複数の中空糸が束になっ
て固着一体化し、分離膜の表面積を有効に活用できず、
分離性能が低下してしまう。スリット１１の長さは特に
限定されるものでないが、あまり短いと分離膜の膜面積
を大きくすることができず、分離性能を高めることがで
きない。また、あまり長いと製造が困難となる。１００
〜２０００ｍｍが適当とされる。

【００１２】上記密封材は、分離膜７の各中空糸をその
端部の開口状態を保ったまま、集束してスリット１１に
固定するとともに、管状支持体８の内部路９を外部から
液密に仕切るもので、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタンなどを液状にしたものをスリット
１１に充填、硬化させることにより形成される。また、
１つのスリットに対して２列以上に分離膜を挿入、固定
するか、または１つの管状支持体に対して２つ以上のス
リットを形成し、各スリットに分離膜を挿入、固定する
ことにより、１つの膜分離装置に複数の分離膜７を形成
することが可能である。分離膜７の数は多い方が全体と
しての膜面積を増やすことができ処理性能を高めること
が可能となり好ましい。しかしながら、分離膜を３枚以
上設けると、後述する分離膜の洗浄時に、内側に位置し
た分離膜の洗浄効果を高めることができないため、分離
膜は２枚が適当である。

【００１３】このような構成の膜分離装置２は１つの分
離濃縮槽１内に複数個配置することが可能である。膜分
離装置２を複数個配置することによって、全体としての
膜面積を増加させることができ、処理性能を向上させる
ことができる。また、分離濃縮槽のコンパクト化を考慮
すると、隣接する膜分離装置２相互の間隔は狭い方が好
ましい。このため、各膜分離装置の間隔は、膜分離装置
に占める分離膜の膜面積の大きさ、膜分離装置の数、管
状支持体の太さを考慮して選択することが必要であり、
その間隔は５〜１００ｍｍの範囲が好ましく、５〜７０
ｍｍの範囲がより好ましい。各管状支持体８には、吸引
ポンプ５を有する透過水排出配管６が接続され、分離膜
７を透過した透過水を内部路９、配管６を通して分離濃
縮槽１の外に排出することができるようになっている。

【００１４】分離濃縮槽１内の膜分離装置２の高さ位置
は、次のようにして定めるのが好ましい。膜分離装置２
による濾過に伴って槽１内の原水量は減少し水位は低く
なってゆくが、この水位が膜分離装置２上端部より低く
なると、分離膜７が外気に触れることとなり分離膜７の
疎水化による透過流束の低下を招くため、原水水位をそ
れ以上低下させることは好ましくない。このため、分離
膜７の透過流束を低下させることなく原水中汚泥を高い
倍率で濃縮するためには、槽１底部から膜分離装置上端
部までの高さに対する槽１の高さの比をより大きくし、
膜分離装置２を分離濃縮槽１内のなるべく下部に配置す
ることが好ましい。この比は、処理するべき原水中の汚
泥濃度を考慮した上で適宜設定されるが、通常、１．５
〜３０とするのが好ましい。

【００１５】また、上記散気管３は多数の細孔の形成さ
れた中空体とされ、該散気管３内に空気を送り込むブロ
ワー４に接続されており、ブロワー４を稼働させること
により、分離濃縮槽１内に空気などの気体を気泡の状態
として送り込むことができるようになっている。この散
気管３を利用することにより、分離膜７にエアースクラ
ビング処理、すなわち散気管３から発散し上昇する気泡
及びそれにより発生する水流により分離膜７を揺動さ
せ、分離膜７を構成する中空糸同士の擦れ合いまたは水
の相対的流動により膜表面に付着した汚泥を取り除く処
理を施すことができる。

【００１６】次に、上記装置を用いた場合を例として、
本発明の汚泥濃縮方法の第１の実施形態例を説明する。
まず、濃縮処理されるべき汚泥を含んだ廃水原水を原水
供給ライン１ａを通して分離濃縮槽１内に供給する。次
いで、吸引ポンプ５を稼働させ、槽１内の原水を膜分離
装置２で濾過する。膜分離装置２の分離膜７によって濾
過された透過水は配管６を通して分離濃縮槽１外に排出
され、そのまま放流される。一方、分離濃縮槽１内の原
水中汚泥濃度は濾過の進行に伴って高まり、汚泥が濃縮
されるとともに、槽１内の原水水位は低下していく。上
記濾過処理は、分離濃縮槽１内の原水中の汚泥濃度が所
定の値に達するまで行われる。

【００１７】この汚泥濃度としては、１．５〜６重量％
程度とするのが好ましく、２〜４．５重量％とするのが
更に好ましい。この際、分離膜７が外気に露出すると膜
が疎水化し流束低下を来すため、原水水位が膜分離装置
２の上端にまで低下する以前に上記濾過処理を停止させ
るのが好ましい。また、上記濃縮汚泥の濃度は、汚泥の
濃縮倍率に応じて定めても良く、この濃縮倍率は、濃縮
前の原水中汚泥濃度をも考慮の上で定められるが、通
常、濃縮前の原水中汚泥濃度の１．５〜３０倍とするの
が好ましい。

【００１８】上記汚泥濃縮処理を、分離濃縮槽１内の原
水水位が膜分離装置２の上端部に達するまで行う場合に
は、汚泥の濃縮倍率は、分離濃縮槽１底部から膜分離装
置２の上端までの距離に対する槽高さの比に応じて決ま
り、例えば上記比が２である場合には、汚泥は２倍に濃
縮され、上記比が３である場合には３倍に濃縮される。

【００１９】また、上記濾過操作に伴い分離濃縮槽１内
の原水中汚泥濃度が上昇するにつれて、必然的に分離膜
７の膜孔閉塞が起こりやすくなり濾過性が悪化する。ま
た一般に、膜孔閉塞は膜の透過流束が大きくなるほど起
こりやすくなる。このため、汚泥濃度の上昇に伴い、連
続的もしくは段階的に吸引ポンプ５の稼働を制限し、透
過流束、即ち透過水流量を漸次低下させることが安定的
に濾過を行うために好ましい。この際、上記流量の低下
割合は、汚泥の性状や原水中汚泥濃度をも考慮の上で定
められるが、通常は、上記汚泥濃度が２倍になる毎に上
記流量を５〜７０％減少させることが好ましく、１０〜
５０％減少させることが更に好ましい。この流量の低下
割合を、上記汚泥濃度が２倍になる毎に５％未満となる
ように設定すると、膜孔閉塞を防ぎ、流束低下を防ぐ効
果が不足し、７０％を越えるように設定すると、透過水
流量が低くなり、汚泥処理に要する時間が長くなりすぎ
てしまうため好ましくない。

【００２０】また、上記汚泥濃縮処理を行う過程で、必
要に応じてブロワー４を稼働させ、散気管３を通して空
気を気泡の状態で分離濃縮槽１内に送り込み、これを分
離膜７に接触させ、分離膜７にエアースクラビング処理
を施すことによって、膜表面に付着した汚泥を取り除
き、膜孔閉塞による流束低下を防ぎ、長期に亙って安定
的な運転を行うことが可能となる。

【００２１】また、上記汚泥濃縮処理の際には、分離濃
縮槽１内に凝集剤を添加すると、汚泥と膜との相互作用
を弱め、汚泥が分離膜７に付着するのを防ぐことができ
るため好ましい。凝集剤を添加すると、微細なフロック
の汚泥も集合してより大きくかつ強度の高いフロックを
形成するようになり、分離膜７に付着しにくくなる。

【００２２】本発明に使用することのできる凝集剤は、
汚泥の微細フロックを粗大化させ適度の大きさのフロッ
クにするものであれば特に限定されるものではない。例
としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系または
両性の高分子凝集剤があげられる。なかでも特に、カチ
オン系の合成高分子凝集剤が適している。高分子凝集剤
のみを添加する場合、高分子凝集剤の使用量は汚泥の性
状にもよるが、懸濁物質（ＳＳ）１００重量部に対して
０．１〜５重量部となる量が好ましく、０．１〜１重量
部が特に好ましい。０．１重量部未満ではフロックの形
成が不十分となる。また、５重量部より多いとフロック
が再分散したり、フロックの分離膜への付着性が増す恐
れがあるため好ましくない。凝集剤は、分離濃縮槽１に
原水を移送する配管中において添加しても、分離濃縮槽
１に直接添加してもよい。添加方法としては、滴下、イ
ンラインミキシングなど既存の手法を適宜用いればよ
い。

【００２３】また、本発明の方法では、鉄系やアルミ系
などの金属系フロック改質剤を用いても良く、このフロ
ック改質剤を用いる場合には、フロック改質剤を添加し
た後に、両性系高分子凝集剤を添加する方法を採用する
のが好ましい。この金属系フロック改質剤としては、硫
酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄などが
用いられるが、なかでも鉄系の無機凝集剤が好ましい。

【００２４】上記両性系高分子凝集剤は、１つの分子中
にカチオン性基とアニオン性基の両者を有する高分子凝
集剤である。カチオン性基としては、第３級アミン、そ
の中和塩、４級塩など、アニオン性基としては、カルボ
キシル基、スルホン基またはこれらの塩などが挙けられ
る。また、これらのイオン性成分の他にノニオン性成分
が含まれていてもよい。より具体的にはアニオン性のモ
ノマー単位として、アクリル酸、メタクリル酸若しくは
これらのアルカリ金属塩などが挙げられる。カチオン性
のモノマー単位としては、ジメチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルア
ミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミ
ド、アリルジメチルアミン若しくはこれらの中和塩、４
級塩などが挙げられる。ノニオン性のモノマー単位とし
ては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリ
ルアミドなどが挙げられる。

【００２５】金属系フロック改質剤の添加後に凝集剤を
添加する手法としては、金属系フロック改質剤を、分離
濃縮槽１に原水を移送する配管中において添加し、凝集
剤を分離濃縮槽内に添加する手法を採用してよい。

【００２６】このような金属系フロック改質剤と凝集剤
を添加する方法においては、まず、金属系フロック改質
剤を添加することにより、汚泥中の粘質物質層および溶
解成分が金属系フロック改質剤と反応することにより荷
電中和され、親水コロイドを疎水化する。これにより汚
泥は、粒子径が小さいが粘着性の小さい強固な核を形成
するように改質される。その後、両性系高分子凝集剤を
添加すると、両性系高分子凝集剤は液相中でイオン解離
して正負両荷電を持つと共に、凝集剤同士が直接または
金属イオンを介在して架橋化する。そして架橋化した凝
集剤は上記汚泥粒子の核と結合して粗大なフロックが生
成される。また、槽内の原水を攪拌することなどによっ
て混合すると、上記フロックの生成反応が効率よく進行
し、生成したフロックはより疎水化、収縮した強固なも
のとなる。さらには、液相中に残留する金属イオンやポ
リマーがほとんどなくなり、汚泥は粘性のない濾過性、
剥離性の良好な状態となる。従って、原水中の汚泥が難
脱水性のものであっても良好に凝集し、効率的な汚泥濃
縮が可能となる。

【００２７】上記のようにして分離濃縮槽１内で濃縮さ
れた汚泥は、その一部もしくは全部が汚泥排出ライン１
ｂを通して分離濃縮槽１外へ排出される。続いて、新た
に原水が分離濃縮槽１内に供給されて、再び上記濃縮処
理操作が行われ、以下、この操作が繰り返される。汚泥
排出ライン１ｂを通して槽１外に取り出された濃縮汚泥
は、ベルトプレスなどを用いてさらに脱水された後、焼
却、埋め立て、コンポスト化等の最終処理が施される。
上記濃縮汚泥は、分離濃縮槽１内で既に高い倍率で濃縮
され、含水量が低くされるとともに減容化されているた
め、上記脱水処理が容易となる。また脱水後の汚泥の含
水量も低くすることができ、上記最終処理に要するコス
トの削減が可能となる。

【００２８】上記汚泥濃縮方法にあっては、汚泥を含む
原水を分離濃縮槽１内に供給し、この汚泥を膜分離装置
２を用いて濃縮するので、短時間かつ高倍率で汚泥濃縮
を行い、低含水量の汚泥を効率よく得ることができ、汚
泥処理コストの削減を可能とする。また放流水の水質を
常に良好なものとすることができる。また、余剰汚泥の
引き抜き量を自由に調整できるため、負荷変動などによ
る余剰汚泥量の増大があっても柔軟に対応でき、放流水
水質の悪化を未然に防ぎ、維持管理を容易化することが
できる。また沈降分離によっては高濃度に濃縮すること
が難しい汚泥、例えば糸状性微生物などを多く含むもの
をも効率よく濃縮し、低含水量の汚泥を得ることができ
る。さらに、最終沈殿槽のような大型の槽を用いる必要
がなく、予備槽も不要となり、設備コスト、設備設置面
積の削減を図ることができる。

【００２９】また、分離濃縮槽１内の原水中汚泥濃度の
上昇に応じて、漸次透過水流量を低下させることによっ
て、膜分離装置２による濾過における圧損の上昇を抑制
し、圧損の小さい濾過条件で濾過を行い、透過流束を高
く保つことが可能となる。従って、安定的な処理が可能
となり、維持管理の容易化、処理コスト低減を図ること
ができる。また、使用する分離膜の負担を軽減し、分離
膜の長寿命化、膜面積削減を可能とし、処理コストをさ
らに削減することができる。

【００３０】また、凝集剤を用いることによって、汚泥
をより粗大なフロックとして分離膜７に付着しにくい状
態とし、透過流束を高く保ち、安定的な処理を可能とす
ることができる。また分離膜の一層の長寿命化、膜面積
削減を可能とし、さらなる処理コスト削減を図ることも
できる。

【００３１】また、上記汚泥濃縮装置にあっては、効率
よく低含水量の汚泥を得ることができ、汚泥処理コスト
の削減が可能となる。また放流水水質を常に良好なもの
とすることができる。さらに、最終沈殿槽のような大型
の槽を用いる必要がなく、予備槽も不要となり、設備コ
スト、設備設置面積の削減を図ることができる。また、
過負荷による放流水中への汚泥流出などのトラブルを未
然に防ぎ、維持管理を容易化し、維持管理に要する労
力、コストを削減することができる。

【００３２】次に、図３に示す汚泥濃縮装置を用いた場
合を例として本発明の汚泥濃縮方法の第２の実施形態例
について説明する。本実施形態例の汚泥濃縮方法が先述
の第１の実施形態例の方法と異なるところは、膜分離装
置２によって濾過を行うことによる分離濃縮槽１’内の
原水水位の低下に応じて、新たに原水を分離濃縮槽１’
内に供給することにより、該槽内の原水水位をほぼ一定
に保ちつつ、汚泥濃縮を行う点である。この際、新たな
原水の補給は、分離濃縮槽１’内の原水水位に応じてポ
ンプ等により供給しても良いし、また、分離膜７の濾過
速度と合わせて連続的にポンプ、あるいは水頭差等によ
り供給してもよい。そして、分離濃縮槽１’内の汚泥濃
度が所定の濃度に達したら、濃縮された汚泥の一部もし
くは全部を汚泥排出ライン１ｂを通して分離濃縮槽１’
より排出する。

【００３３】本実施形態例の方法では、先述の第１の実
施形態例の方法と同様に、効率よく低含水率の汚泥を得
ることができ、汚泥処理コストの削減が可能となる。ま
た放流水水質を常に良好なものとすることができる。ま
た、第１の実施形態例の方法では、分離濃縮槽１’とし
て、槽底部から膜分離装置２の上端までの距離に対する
全体の高さの比が、目的とする濃縮汚泥濃度に応じたも
のを用いる必要があったが、この例の場合には、目的と
する濃縮汚泥濃度によらず任意の形状の分離濃縮槽を用
いることが可能であり、設備コスト、分離濃縮槽１’の
設置面積の一層の削減が可能となる。また濃縮するべき
原水中の汚泥の性状、濃度の変動があってもそれらに応
じて最終的な濃縮汚泥濃度を容易に設定しなおすことが
できる。よって、常に最適な条件で上記汚泥濃縮処理を
行い、膜分離装置２の透過流束を高く保ち、安定的な処
理を可能とすることができる。

【００３４】なお、上記各例では、膜分離装置２に用い
られる分離膜として、中空糸タイプのものを用いたが、
本発明では、これに限らず、例えば、平膜タイプ、管状
タイプ、袋状タイプなどの任意の形状のものを用いて良
い。また分離膜の材質としては、セルロース系、ポリオ
レフィン系、ポリスルフォン系、ポリビニリデンフロラ
イド（ＰＶＤＦ）系、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦ
Ｅ）系、セラミック系などを用いてよい。分離膜の孔径
は、固液分離に支障のない限りにおいて、任意に設定す
ることができるが、例えば、汚泥中の細菌までも完全に
透過水から分離することを目的とするならば、０．２μ
ｍ以下とするのが好ましい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の汚泥濃縮
方法にあっては、短時間かつ高倍率で汚泥濃縮を行い、
低含水量の汚泥を得ることができ、汚泥処理コストの削
減を可能とする。また、汚泥量の増大があっても柔軟に
対応でき、維持管理を容易化するとともに、放流水水質
を常に良好なものとすることができる。さらに、設備を
小型化し、設備コスト、設備設置面積の削減を図ること
ができる。また、分離濃縮槽内の原水中汚泥濃度の上昇
に応じて、漸次透過水流量を低下させることによって、
膜分離装置による濾過における圧損の上昇を抑制し、圧
損の小さい濾過条件で濾過を行い、透過流束を高く保つ
ことが可能となる。従って、安定的な処理が可能とな
り、維持管理の容易化、分離膜の長寿命化、膜面積の削
減が可能となり、処理コストをさらに削減することがで
きる。

【００３６】また、本発明の汚泥濃縮装置にあっては、
効率よく低含水率の汚泥を得ることができ、汚泥処理コ
ストの削減が可能となる。また放流水水質を常に良好な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚泥濃縮装置の第１の実施形態例を
示す概略構成図。

【図２】図１に示す汚泥濃縮装置の膜分離装置を示す
斜視図。

【図３】本発明の汚泥濃縮装置の第２の実施形態例を
示す概略構成図。

【図４】従来例の廃水処理システムを示す流れ図。

【符号の説明】

１・・・分離濃縮槽、１ｂ・・・汚泥排出ライン（排出手
段）、２・・・膜分離装置、３・・・散気管、７・・・分離膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮下聡史愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者小林真澄愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者末吉信也愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃水処理の過程において発生する汚泥を
含む原水を、分離膜を備えた膜分離装置を有する分離濃
縮槽に供給し、膜分離装置によって濾過された透過水を
分離濃縮槽外に排出して原水中の汚泥を濃縮処理するに
あたり、分離濃縮槽内の原水中汚泥濃度が所定値に達し
た後、濃縮した汚泥の一部もしくは全部を分離濃縮槽外
に排出することを特徴とする汚泥濃縮方法。
【請求項２】膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う
際に、分離濃縮槽内の原水水位が膜分離装置の上端にま
で低下する以前に汚泥濃縮処理を停止し、濃縮した汚泥
を分離濃縮槽外へ排出することを特徴とする請求項１記
載の汚泥濃縮方法。
【請求項３】膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う
際に、排出した透過水とほぼ同量の原水を逐次分離濃縮
槽に新たに供給することにより分離濃縮槽内の原水水位
をほぼ一定に保つことを特徴とする請求項１記載の汚泥
濃縮方法。
【請求項４】膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う
際に、分離濃縮槽内の原水中汚泥濃度の上昇に応じて、
漸次透過水流量を低下させることを特徴とする請求項１
から３のいずれかに記載の汚泥濃縮方法。
【請求項５】分離濃縮槽内の原水中汚泥濃度が、濃縮
処理前の原水中汚泥濃度の１．５〜３０倍に達した後、
この濃縮した汚泥の一部もしくは全部を分離濃縮槽外に
排出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに
記載の汚泥濃縮方法。
【請求項６】膜分離装置の分離膜として、中空糸膜を
用いることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記
載の汚泥濃縮方法。
【請求項７】膜分離装置として、平型中空糸膜モジュ
ールを備えたものを用いることを特徴とする請求項１か
ら６いずれかに記載の汚泥濃縮方法。
【請求項８】膜分離装置によって汚泥濃縮処理を行う
際に、エアースクラビングにより分離膜を洗浄すること
を特徴とする請求項１から７いずれかに記載の汚泥濃縮
方法。
【請求項９】膜分離装置によって汚泥の濃縮処理を行
う際に、分離濃縮槽内に凝集剤を添加することを特徴と
する請求項１から８のいずれかに記載の汚泥濃縮方法。
【請求項１０】廃水処理の過程において発生する汚泥
を濃縮処理する汚泥濃縮装置であって、分離濃縮槽内
に、膜分離装置と、膜分離装置の下方に配置された散気
管とを設け、分離濃縮槽に、濃縮処理された汚泥を槽外
へ排出する排出手段を接続したことを特徴とする汚泥濃
縮装置。