(57)【要約】【課題】膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄することなく、膜分離モジュールの濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる汚水処理装置および汚水処理方法を提供する。【解決手段】本発明の汚水処理装置１は、微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽２と、浄化槽２内に配された膜分離モジュール３と、膜分離モジュール３に取り付けられたポンプ手段４と、浄化槽２内に投入された汚水を攪拌して膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離するための攪拌手段５と、浄化槽２内にエアーを導入するための曝気手段６とを有している。使用により濾過抵抗が大きくなった場合は、嫌気状態を維持して膜分離モジュール３に付着した汚泥を液状化させた後、ポンプ手段４または攪拌手段５の作用により除去することで、膜分離モジュール３を浄化槽２より取り出して洗浄することなく、膜分離モジュール３の濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる。【選択図】図２
2010188244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽と、該浄化槽内に配された膜分離モジュールと、該膜分離モジュールに取り付けられたポンプ手段と、前記浄化槽内に投入された汚水を攪拌して前記膜分離モジュールに付着した汚泥を剥離するための攪拌手段と、前記浄化槽内にエアーを導入するための曝気手段とを有していることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽と、該浄化槽内に配された膜分離モジュールと、該膜分離モジュールに取り付けられたポンプ手段と、前記浄化槽内に投入された汚水を攪拌して前記膜分離モジュールに付着した汚泥を剥離するための攪拌手段と、前記浄化槽内にエアーを導入するための曝気手段とを有する汚水処理装置における汚水処理方法であって、前記曝気手段により汚水内にエアーを導入すると共に前記ポンプ手段により前記膜分離モジュールを介して吸水する汚水浄化工程と、前記曝気手段および前記ポンプ手段を停止して前記膜分離モジュールを嫌気状態とする嫌気状態維持工程と、前記ポンプ手段により前記膜分離モジュールから洗浄用処理水を排出させること、または／および前記攪拌手段にて前記膜分離モジュールに付着した汚泥を攪拌洗浄することにより前記膜分離モジュールを洗浄する膜再生工程とを順次繰り返して汚水処理することを特徴とする汚水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種汚水を微生物による有機物分解処理と膜分離法との併用により高度に浄化する汚水処理装置および汚水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微生物を配した浄化槽内に中空糸膜などを装填した膜分離モジュールを浸漬し、汚水を微生物の有機物分解能と膜分離モジュールの濾過機能により浄水処理する汚水処理装置が種々提案されている。
【０００３】
この種の汚水処理装置は、汚水処理を続けるうちに膜分離モジュールの表面や内部にケーキ状の汚泥やその分泌物が強固に付着し、分離膜の濾過抵抗が急激に増加して処理不可能になることが懸案となっている。そして、この問題を解決するために、膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄したり、膜分離モジュールに曝気管からエアーを吹き付け汚泥が洗い流されるよう構成されたものが存在した。（特開平９−２５３６７３号公報）。
【０００４】
しかし、前者の方法は、膜分離モジュールの着脱作業に加え、浄化槽外で高圧水噴射による汚泥除去をした後、薬品洗浄するなど洗浄作業が極めて煩雑であった。また、後者の方法では、膜分離モジュールに強固に付着した汚泥を十分に除去することができなかった。
【特許文献１】特開平９−２５３６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄する必要がなく、膜分離モジュールの濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる汚水処理装置および汚水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するものは、微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽と、該浄化槽内に配された膜分離モジュールと、該膜分離モジュールに取り付けられたポンプ手段と、前記浄化槽内に投入された汚水を攪拌して前記膜分離モジュールに付着した汚泥を剥離するための攪拌手段と、前記浄化槽内にエアーを導入するための曝気手段とを有していることを特徴とする汚水処理装置である。
【０００７】
また、上記課題を解決するものは、微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽と、該浄化槽内に配された膜分離モジュールと、該膜分離モジュールに取り付けられたポンプ手段と、前記浄化槽内に投入された汚水を攪拌して前記膜分離モジュールに付着した汚泥を剥離するための攪拌手段と、前記浄化槽内にエアーを導入するための曝気手段とを有する汚水処理装置における汚水処理方法であって、前記曝気手段によりエアーを導入すると共に前記ポンプ手段により前記膜分離モジュールを介して吸水する汚水浄化工程と、前記曝気手段および前記ポンプ手段を停止して前記膜分離モジュールを嫌気状態とする嫌気状態維持工程と、前記ポンプ手段により前記膜分離モジュールから洗浄用処理水を排出させること、または／および前記攪拌手段にて前記膜分離モジュールに付着した汚泥を攪拌洗浄することにより前記膜分離モジュールを洗浄する膜再生工程とを順次繰り返して汚水処理することを特徴とする汚水処理方法である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１および２に記載した発明によれば、膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄することなく、膜分離モジュールの濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の汚水処理装置の一実施例の平面概略図である。
【図２】図１に示した汚水処理装置の縦断面概略図である。
【図３】図１に示した汚水処理装置の膜分離モジュールの正面図である。
【図４】図３に示した膜分離モジュールの平面図である。
【図５】図１に示した汚水処理装置の浄化槽内における作用を説明するための説明図である。
【図６】図１に示した汚水処理装置の浄化槽内における作用を説明するための説明図である。
【図７】図１に示した汚水処理装置の浄化槽内における作用を説明するための説明図である。
【図８】図１に示した汚水処理装置の浄化槽内における作用を説明するための説明図である。
【図９】膜分離モジュールの他の実施例の正面図である。
【図１０】図９に示した膜分離モジュールの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明では、膜分離モジュールに取り付けられたポンプ手段と、浄化槽内に投入された汚水を攪拌して膜分離モジュールに付着した汚泥を剥離するための攪拌手段とを有し、嫌気状態を維持して膜分離モジュールに付着した汚泥を液状化させた後、ポンプ手段または／および攪拌手段の作用により除去することで、膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄することなく、膜分離モジュールの濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる汚水処理装置および汚水処理方法を実現した。
【実施例１】
【００１１】
本発明の汚水処理装置の一実施例を図１ないし図８に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の汚水処理装置１は、微生物による有機物分解処理を行うための浄化槽２と、浄化槽２内に配された膜分離モジュール３と、膜分離モジュール３を介して吸排水可能とするポンプ手段４と、浄化槽２内に投入された汚水を攪拌して膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離するための攪拌手段５と、浄化槽２内にエアーを導入するための曝気手段６とを有している。以下、各構成について順次詳述する。
【００１２】
浄化槽２は、微生物の有機物分解機能と膜分離モジュール３の濾過機能により浄水処理を行うための部位であり、この実施例では、図１または図２に示すように、上部に汚水投入部２ｂを備えた有底円筒体に形成されている。浄化槽２内には好気性菌や嫌気性菌など微生物が棲息すると共に膜分離モジュール３が配され汚水処理部を構成している。
【００１３】
膜分離モジュール３は、浄化槽２内に投入された汚水をポンプ手段４にて吸引する際、濾過機能を発揮する濾過媒体であり、この実施例では、図３または図４に示すように、分離膜３ａと分離膜３ａと連通した中央管３ｂとから構成されている。分離膜３ａとしては、中空糸膜、平膜、円筒膜（チューブラー膜）など種々の分離膜が挙げられ、汚水中の微生物や汚泥等を分離濾過可能なものであればどのようなものでもよいが、この実施例では中空糸膜が使用されている。
【００１４】
また、この実施例の膜分離モジュール３は、縦長の中央管３ｂの周囲に中空糸膜をスパイラル状に多数巻回して構成されており、この膜分離モジュール３が後述する攪拌手段５の駆動軸５ｂの周囲に等角度離間して８本配されている。このように、本発明の汚水処理装置１は、総表面積が大きい膜分離モジュール３を浄化槽２内に広く配することで、膜分離モジュール３を濾過媒体としてのみならず、微生物が棲息する担体としても機能させている。
【００１５】
ポンプ手段４は、膜分離モジュール３を介して吸排水可能とするためのものであり、中央管３ｂと連通する流通管８の端部に設けられ、膜分離モジュール３を介して吸水することで汚水を濾過する一方、膜分離モジュール３から洗浄用処理水を排出させることで膜分離モジュール３を洗浄するように作用する。
【００１６】
攪拌手段５は、浄化槽２内の汚水を攪拌することで膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離拡散するためのものであり、浄化槽２の上部に設けられた駆動部５ａと、駆動部５ａにより回転可能な駆動軸５ｂと、駆動軸５ｂに設けられた回転翼５ｃとから構成されている。そして、駆動軸５ｂは浄化槽２の中央部分に配され、その周囲には複数の膜分離モジュール３が配されているため、駆動軸５ｂが回転すると回転翼５ｃが共に回転し汚水を攪拌することで膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離拡散するように作用する。
【００１７】
曝気手段６は浄化槽２内の微生物を活性化するために浄化槽２内にエアーを導入するためのものであり、図２または図３に示すように、中央管３ｂの下部に設けられ多数の散気孔６ａを備えた散気管６ｂと、ブロワー６ｃと、散気管６ｂとブロワー６ｃとを連通させるための連通管６ｄとから構成されている。そして、ブロワー６ｃから送られるエアーは連通管６ｄを流通して、図５に示すように、散気管６ｂの散気孔６ａから噴出して膜分離モジュール３の分離膜３ａ付近を通って浮上するように構成されている。
【００１８】
つぎに、本発明の汚水処理方法について図面に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の汚水処理方法は、前述した汚水処理装置１における汚水処理方法であって、曝気手段６によりエアーを導入すると共にポンプ手段４により膜分離モジュール３を介して吸水する汚水浄化工程と、曝気手段６およびポンプ手段４を停止して膜分離モジュール３を嫌気状態とする嫌気状態維持工程と、攪拌手段５にて膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離する溶解汚泥剥離工程と、ポンプ手段４により膜分離モジュール３から洗浄用処理水を排出させると共に攪拌手段５にて膜分離モジュール３に付着した汚泥を攪拌洗浄する膜再生工程とを順次繰り返して汚水処理する汚水処理方法である。以下、各工程について順次詳述するが、汚水処理装置１の構成については前述した通りであり説明を省略する。
【００１９】
汚水浄化工程では、図５に示すように、曝気手段６のブロワー６ｃを作動させ散気管６ｂの散気孔６ａから浄化槽２内にエアーを導入すると共に、ポンプ手段４を作動させ吸引することにより膜分離モジュール３を介して吸水する。これらの作用により、浄化槽２内では微生物の有機物分解が活性化されると共に、膜分離モジュール３の濾過機能にて浄水処理が行われる。
【００２０】
嫌気状態維持工程では、図６に示すように、曝気手段６のブロワー６ｃおよびポンプ手段４を停止して膜分離モジュール３を嫌気状態とする。本発明の特徴はこの嫌気状態維持工程を設けることにあり、この工程を汚水浄化工程の後に行うことにより、膜分離モジュール３に固体化して付着した汚泥を液状化（可溶化）することができる。特に、この嫌気状態維持工程では、膜分離モジュール３に近くなるほど、具体的には、中央管３ｂの外表面または分離膜３ａの基端に近づくほど、より嫌気状態となり汚泥も液状化しているため、後に行う溶解汚泥剥離工程にて、より容易に膜分離モジュール３から汚泥を剥離させることができる。
【００２１】
さらに、溶解汚泥剥離工程では、図７に示すように、攪拌手段５を作動させ、回転翼５ｃの回転により浄化槽２内の汚水に回転流を生起させることにより、駆動軸５ｂの周囲に配された複数の膜分離モジュール３に付着した汚泥を剥離拡散させる。
【００２２】
膜再生工程では、図８に示すように、ポンプ手段４により膜分離モジュール３から洗浄用処理水を浄化槽２内に排出させると共に、攪拌手段５を作動させ、回転翼５ｃの回転により浄化槽２内の汚水に回転流を生起させ膜分離モジュール３に付着した汚泥を洗浄する。
【００２３】
そして、この実施例の汚水処理方法では、これらの工程を順次繰り返すことにより、膜分離モジュールを浄化槽より取り出して洗浄することなく、膜分離モジュールの濾過機能を容易かつ十分に回復させることができる。
【００２４】
さらに、図９および図１０に示した膜分離モジュールの他の実施例について説明する。
この実施例の膜分離モジュール３０と前述した膜分離モジュール３との相違は中空糸膜の取り付け構造にある。具体的には、この実施例では、図１０に示すように、多数のループ状の中空糸膜３１ａが基端部材３１ｂで束ねられ、基端部材３１ｂを中央管３２ａに設けられた嵌入孔３２ｂに挿入することで膜分離モジュール３０が構成されている。このように構成された膜分離モジュール３０は、膜分離モジュール３に比して中空糸膜の総表面積が極めて大きく、濾過機能により優れると共に、微生物が棲息するための担体としてもより好適に機能する。
【符号の説明】
【００２５】
１    汚水処理装置
２    浄化槽
３    膜分離モジュール
３ａ  分離膜
３ｂ  中央管
４    ポンプ手段
５    攪拌手段
５ａ  駆動部
５ｂ  駆動軸
５ｃ  回転翼
６    曝気手段
６ａ  散気孔
６ｂ  散気管
６ｃ  ブロワー
６ｄ  連通管
７  汚水投入部
８  流通管
【図１】
2010188244.tif 000003
【図２】
2010188244.tif 000004
【図３】
2010188244.tif 000005
【図４】
2010188244.tif 000006
【図５】
2010188244.tif 000007
【図６】
2010188244.tif 000008
【図７】
2010188244.tif 000009
【図８】
2010188244.tif 000010
【図９】
2010188244.tif 000011
【図１０】
2010188244.tif 000012