(57)【要約】【課題】  浸漬型膜分離装置の散気装置の使用方法および浸漬型膜分離装置を提供する。【解決手段】  汚泥をろ過する膜モジュール１１に均一に気泡を分散供給させる散気装置１０に空気供給装置１４から空気が供給される。この空気の供給は、空気供給制御装置１５により制御される。空気供給制御装置１５は、タイマ１５１を有し、空気の供給を断続的に制御する。【選択図】          図１
2006205119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥をろ過する膜モジュールと当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と当該散気装置に空気を供給する空気供給装置とを具備する浸漬型膜分離装置の使用方法であって、
空気供給装置にて散気装置への空気の供給と停止とを繰り返すことを特徴とする浸漬型膜分離装置の使用方法。
【請求項２】
前記空気の供給を連続して行う連続供給時間は、散気装置の散気部から散気装置内に逆流して浸入した汚泥が通気管内で凝固する時間より短く、
前記空気の供給を停止する供給停止時間は、散気装置内に浸入した汚泥で散気装置内が略満たされる時間より長いことを特徴とする請求項１記載の浸漬型膜分離装置の使用方法。
【請求項３】
前記連続供給時間に対する前記供給停止時間は、５時間以下に対して１０秒以上であることを特徴とする請求項２記載の浸漬型膜分離装置の使用方法。
【請求項４】
汚泥をろ過する膜モジュールと、
当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と、
当該散気装置に空気を供給する空気供給装置と、
当該空気供給装置から前記散気装置に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマを備えた空気供給制御装置とを具備することを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥をろ過する膜モジュールと当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と当該散気装置に空気を供給する空気供給装置とを具備する浸漬型膜分離装置の使用方法、特に、浸漬型膜分離装置においてろ過処理能力の低下を防止する方法および浸漬型膜分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気泡の浮上に伴う流れを利用したクロスフローろ過を行う浸漬型膜分離活性汚泥処理装置は、効率的な省エネ型のろ過装置として既に多くの分野で利用されており、様々な排水の活性汚泥処理液のろ過にとって重要な役割を果たしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
浸漬型膜分離活性汚泥処理装置においては、ろ過膜を有効に利用するために、できるだけ気泡を均一に分散させる必要がある。そのために、これまでにも様々な散気装置が開発されてきた。例えば、通常の活性汚泥処理で従来から用いられているものに、１）散気孔（散気部）が、空気を供給している間は開き、停止すると自然に閉じるゴム弾性体からなるノズルを使用するもの（例えば、特許文献２参照）、２）数ｃｍ程度の間隔で約１０ｍｍの穴（散気部）が下方向に設けられた穴開きパイプを有するもの、３）先端を開放したパイプに数ｍｍ程度の比較的小さい穴を上方向に数ｃｍ程度の間隔をおいて設け、空気と汚泥との混合液を定期的に高速で流す洗浄（以下、フラッシングと呼ぶ）を行うもの（例えば、特許文献３参照）、および、４）底面が開放され、側面に穴あるいは切り欠き（散気部）を設けたトラフ型のもの（例えば、特許文献４参照）等がある。
【特許文献１】特公平４−７０９５８号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３１８０号公報
【特許文献３】特開２００２−１８６９９１号公報
【特許文献４】特開平７−２４１５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような散気装置においては以下のような問題があった。まず、ゴム弾性体のノズルを使用するものは、ゴムの経年変化により、ゴム弾性が劣化し、散気部が完全に閉じなくなって、汚泥がノズル内に浸入するため、浸入した汚泥で散気部が閉塞してしまう問題があった。一方、穴開きパイプやトラフ型のものは、汚泥が逆流して散気部から浸入し、散気装置内部で乾燥・凝固して散気部が閉塞してしまう問題があった。散気部が閉塞してしまうと、適正なクロスフローが得られず、急激にろ過処理能力が低下してしまう結果となっていた。また、定期的なフラッシングを行うものは、散気装置に非常に高い設置精度が要求されるとともに、散気装置内の気圧分布が偏るため、散気部から噴出する空気流量が変化してしまい、気泡を均一に分散させることが困難となる場合があった。気泡が均一に分散されない場合も適正なクロスフローを得ることができず、適正なろ過処理能力が発揮されない問題があった。
【０００５】
このように、従来の散気装置は、気泡を均一に分散させることおよび散気部が閉塞しないことという２つの要求を同時に満足するものとは言えず、ろ過処理能力の低下を十分に防止できるものではなかった。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、浸漬型膜分離装置の散気装置において、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することにより、ろ過処理能力の低下を防止することができる浸漬型膜分離装置の使用方法および浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る浸漬型膜分離装置の使用方法は、汚泥をろ過する膜モジュールと当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と当該散気装置に空気を供給する空気供給装置とを具備する浸漬型膜分離装置の使用方法であって、空気供給装置にて散気装置への空気の供給と停止とを繰り返すことを特徴とするものである。
【０００８】
上記方法によれば、浸漬型膜分離装置において空気供給装置から散気装置への空気の供給と停止とが繰り返される（空気が断続的に供給される）。これは、本願発明者が鋭意研究の末、次のような知見を得たことにより導き出されたものである。すなわち、空気を連続的に供給すると、１）散気部における気泡の噴出と同時に逆流現象が生じ汚泥が散気装置内に浸入する、２）内部に侵入した汚泥は、供給される空気により乾燥し、散気装置内で凝固する。これに対し、汚泥が散気装置内に浸入した状態で（散気装置内で汚泥が凝固する前に）、空気の供給を止めることで、散気装置内に意図的に処理液（汚泥を）引き込み、汚泥の乾燥を抑えた上で、再び空気を供給することにより、処理液もろとも液状の汚泥を散気装置外に排出することができる。
【０００９】
このように、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
【００１０】
したがって、好ましくは、前記空気の供給を連続して行う連続供給時間は、散気装置の散気部から散気装置内に逆流して浸入した汚泥が通気管内で凝固する時間より短く、前記空気の供給を停止する供給停止時間は、散気装置内に浸入した汚泥で散気装置内が略満たされる時間より長いものである。さらに、好ましくは、前記連続供給時間に対する前記供給停止時間は、５時間以下に対して１０秒以上である。
【００１１】
これにより、より効率的かつ効果的に散気部の閉塞を防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る浸漬型膜分離装置は、汚泥をろ過する膜モジュールと、当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と、当該散気装置に空気を供給する空気供給装置と、当該空気供給装置から前記散気装置に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマを備えた空気供給制御装置とを具備するものである。
【００１３】
上記構成の装置によれば、汚泥をろ過する膜モジュールに均一に気泡を分散供給させる散気孔や切り欠き等の散気部を有する散気装置に空気供給装置から空気が供給される。この空気の供給は、空気供給制御装置により制御される。空気供給制御装置は、タイマを有し、空気の供給を断続的に制御する（空気の供給と停止とが繰り返される）。
【００１４】
したがって、上記の知見に基づいて、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る浸漬型膜分離装置の使用方法および浸漬型膜分離装置によれば、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を効果的に防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。これにより、長期間にわたってろ過性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）は底面図である。また、図２は本実施形態の浸漬型膜分離装置を浄化槽に配置したところを側方から見た部分断面図である。
【００１７】
本実施形態に係る浸漬型膜分離装置１は、図１に示すように、汚泥をろ過する多管状の膜モジュール１１と、当該膜モジュール１１の下方より気泡を噴出する散気装置１０と、当該散気装置１０に空気を供給する空気供給装置１４と、当該空気供給装置１４から前記散気装置１０に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマ１５１を備えた空気供給制御装置１５とを具備するものである。空気供給装置１４は、エアポンプにより実現され、空気供給制御装置１５は、エアポンプに備え付けの制御部（マイコン等）またはエアポンプに接続されたパーソナルコンピュータ等のコンピュータにより実現される。本実施形態においては、さらに、散気装置１０から噴出した気泡を膜モジュール１１に案内する案内筒１２を有している。
【００１８】
はじめに、図２をもとに浄化槽３１における浸漬型膜分離装置１の機能について説明する。合併処理機能を有する浄化槽３１は、大別して２から３の槽より構成される。例えば、３槽の場合は、固液分離槽、脱窒槽および硝化槽から構成され、２槽の場合は、固液分離槽および硝化槽から構成される。本実施形態の浄化槽３１においては、槽３２と槽３３とが仕切り板３４で仕切られており、槽３２が固液分離槽または脱窒槽に該当し、槽３３が硝化槽に該当するが、本発明はこれに限定されるものではない。浸漬型膜分離装置１は、硝化槽３３に設置され、ＭＬＳＳ濃度が約５０００〜１８０００ｍｇ／Ｌの活性汚泥液にほぼ全体が浸っている。そして、前段の槽３２から移送パイプ３５を経て送り込まれる生活排水（汚水）を硝化槽３３の活性汚泥（活性汚泥を含む汚水を被処理液と称する）を用いてろ過処理する。なお、生活排水の移送量が急激に増加したり、ろ過性能が低下したりして硝化槽３３の水位が上限ＨＷＬを超えると警報（図示せず）が作動するべく構成される。
【００１９】
浸漬型膜分離装置１は、膜モジュール１１の下方に散気装置１０が設置されており、膜モジュール１１全体に略均一に気泡が送り込まれる。膜モジュール１１に下方から送り込まれた気泡は、活性汚泥を含む被処理液を随伴しながら膜モジュール１１内を上昇し、その上端から放出される。これにより、曝気中、被処理液は、硝化槽３３内において膜モジュール１１内外を循環し、この間、膜モジュール１１においてろ過処理が行われる。
【００２０】
膜モジュール１１においてろ過処理が行われた後のろ過液は、ろ過液排出口に接続された排出パイプ３６を通じて排出される。ろ過処理されたろ過液は、排出パイプ３６を通じてポンプ３７でくみ上げられ、消毒槽３８に送られる。消毒槽３８に送られたろ過液は、消毒されて排出口３９から排出される。
【００２１】
本実施形態の浸漬型膜分離装置１に設けられた穴開きパイプ型の散気装置１０は、空気を分散させるための串状のパイプ１０３、空気供給装置１４からの空気を散気装置１０内のパイプ１０３に導入する空気導入口１０２、パイプ１０３に設けられ、導入された空気を噴出させる散気部としての散気孔１０１および汚泥をパイプ１０３に堆積させないように、汚泥の逆流、排出を効率的に行うために設けられた開放端１０４を具備している。串状のパイプ１０３の開放端１０４は、逆流した汚泥の行き止まりが生じてパイプ１０３内に堆積しないように下向きに折れ曲がり、かつ下向きに開けられた散気孔１０１より低い位置で開放されている。
【００２２】
空気導入口１０２に接続された空気供給装置１４から空気が送られる（空気供給装置１４から空気導入口１０２までの配管の図示は省略されている）。パイプ１０３内に導入された空気は、串状のパイプ１０３にほぼ等方的に設けられた散気孔１０１（図１（ｂ）には１３個の散気孔１０１が描かれている）から噴出し、気泡となって案内筒１２中に分散する。
【００２３】
膜モジュール１１は、ろ過処理を行う多数の管状膜１１０、管状膜１１０を固定するための円筒容器１１１、管状膜１１０と円筒容器１１１との集束固定の接着力を補強し、ろ過処理後のろ過液を外部に排出するための通路を形成するくさび状のリング１１３およびろ過液排出口１１２を具備する。
【００２４】
管状膜１１０は、両端が熱硬化性樹脂により円筒容器１１１に集束固定される（図の破線部分）。散気装置１０から噴出した気泡は、円筒容器１１１内を上昇し、略均等に管状膜１１０に分配される。気泡は、汚泥を随伴しながら、管状膜１１０中を上昇して汚泥にクロスフローを与える。この間に重力差や吸引圧によって汚泥がろ過され、ろ過液が管状膜１１０の隙間を通過した後、くさび状のリング１１３で構成され、管状膜１１０と円筒容器１１１との間に形成された通路を通って、ろ過液排出口１１２から外部に排出される（ろ過液排出口１１２から外部に至る配管は図示を省略している）。なお、案内筒１２には、散気装置１０と管状膜１１０との間に、管状膜１１０を閉塞させるおそれのある塊状汚泥等を分断したり、大きな夾雑物を除いたりするためのネット１３が設置される。
【００２５】
ここで、汚泥の逆流現象について説明する。空気導入口１０２から散気装置１０に供給された空気は、開放端１０４よりも水深が浅い（すなわち、水圧が低い）ため、散気孔１０１から汚泥中に噴出する。このとき、液面の上下変動によると思われる散気孔１０１近傍の水圧変動のために、空気の供給中であっても汚泥が瞬間的に逆流する。空気の供給を続けると、このような汚泥は空気に曝されて次第に乾燥し、逆流が繰り返されるごとに散気孔１０１の周囲に凝固・乾燥物となって蓄積し、最終的に散気孔１０１を閉塞させてしまう。例えば、散気孔１０１の口径が６ｍｍの場合には、一つの散気孔１０１あたりの空気流量が約１０Ｌ／分のときに、汚泥のＭＬＳＳ濃度が数千を越えると、一日で部分的に閉塞し、僅か数日で空気導入口１０２の近傍を除くパイプ１０３内の大部分が凝固状態の汚泥で詰まり、ほとんどの散気孔１０１が完全閉塞する場合も生じ得る。なお、散気孔１０１の口径を小さくすれば（例えば２ｍｍ以下の場合には）、汚泥の逆流が生じ難い知見も得たが、停電等によって空気の供給が停止した際に、汚泥の逆流が生じ、即座に散気孔１０１が汚泥により閉塞される可能性があるため、現実的ではない。
【００２６】
空気の供給を停止するとパイプ１０３内は散気孔１０１や開放端１０４から流入した汚泥でほぼ満たされる。このとき、パイプ内に逆流した汚泥が液状のままであれば、再び空気を供給すると流入した汚泥とともに散気孔１０１や開放端１０４から押し出される。したがって、本発明に係る散気装置１０の閉塞防止方法は、空気の連続供給時間を散気装置１０内に逆流した汚泥の凝固時間よりも短くすれば、供給停止と再開を繰り返すことによって凝固に至る事態を未然に防止することができるという知見を得、これに基づいたものである。また、散気装置１０内の汚泥が多いほど洗い出す効果も大きくなるので、供給停止時間は、散気装置１０内がほぼ汚泥で満たされる時間より長いことが好ましい。このような連続供給時間に対する供給停止時間の関係は、散気装置１０の構造や空気流量によって種々異なるが、空気の連続供給時間が５時間を超えると、汚泥の性質によっては散気装置１０内で凝固することがあるので、好ましくは、５時間以下に対して１０秒以上、さらに好ましくは２時間以下に対して３０秒以上とし、運転効率の点から連続供給時間が１時間以上に対して供給停止時間が１分以下とするのがよい。
【００２７】
したがって、上記の知見に基づいた本実施形態の装置によれば、汚泥をろ過する膜モジュール１１に均一に気泡を分散供給させる散気装置１０に空気供給装置１４から空気が供給される。この空気の供給は、空気供給制御装置１５により制御される。空気供給制御装置１５は、タイマ１５１を有し、空気の供給を断続的に制御する。
【００２８】
すなわち、空気供給制御装置１５が空気供給装置１４に対して空気の供給を指示するとともにタイマをスタートさせ、予め定められたタイマ時間（連続供給時間：例えば２時間）が過ぎたときに、空気の供給を停止させる指示を空気供給装置１４に送る。さらに、空気の供給の停止を指示するとともにタイマをスタートさせ、予め定められたタイマ時間（供給停止時間：例えば３０秒）が過ぎたときに、再び空気の供給を開始させる指示を空気供給装置１４に送る。以下、これを繰り返し制御することにより、空気の供給を断続的に制御する。
【００２９】
このような制御により、汚泥が散気装置１０内に浸入した状態で（散気装置１０内で汚泥が凝固する前に）、空気の供給を止めることで、散気装置１０内に意図的に処理液（汚泥）を引き込み、汚泥の乾燥を抑えた上で、再び空気を供給することにより、処理液もろとも液状の汚泥を散気装置１０外に排出することができる。
【００３０】
このように、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気孔１０１の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部である散気孔１０１の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
【００３１】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図３（ａ）は縦断面図であり、図３（ｂ）は底面図である。本実施形態の浸漬型膜分離装置１’においては、第１実施形態における穴開きパイプ型の散気装置１０の代わりに、トラフ型の散気装置１００が用いられる。その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００３２】
本実施形態の散気装置１００は、ドーナツ状のトラフ１００３からなり、４枚の固定板１００４で案内筒１２に固定されている。トラフ１００３の壁面には、底辺まで達する散気部としての切り欠き１００１が設けられている（図の例では、トラフ１００３の外側に１２個、内側に４個設けられている）。空気導入口１００２から供給された空気は、トラフ１００３の天井部分に広がり、切り欠き１００１の上端を下回ったものから気泡となって液中に噴出する。
【００３３】
トラフ型の散気装置１００においては、液面の上下変動に伴う水圧変動が広い空気層全体に瞬時に伝わるため、トラフ１００３内での液面の変動が第１実施形態における穴開きパイプ型の散気装置１０に比べて小さい。しかしながら、空気が噴出している切り欠き１００１の近傍に汚泥が取り付き、濡れと乾燥とが繰り返されることとなる。そして空気の供給が続けられることにより、凝固・乾燥状態の汚泥が成長し、不均一に通路（トラフ１００３の内部）が狭まる。もともと切り欠きが設けられるトラフ型の散気装置１００においては、水深や寸法の僅かな差によって空気の噴出し量が大きく異なるため、例え、閉塞が部分的であっても、それにより空気流量が著しく低下する傾向にある。その結果、完全閉塞には至らないまでも、膜モジュール１１に均一に気泡が分配されなくなり、ろ過性能が低下してしまう。
【００３４】
一方、切り欠き１００１の代わりにトラフ１００３の壁面に穴を設けることも考えられる。これにより、水深差の影響は穴開きパイプ型の散気装置１０と同等になるが、切り欠き１００１を設ける場合よりも閉塞に至りやすい。
【００３５】
以上より、トラフ型の散気装置１００についても本発明に係る散気装置の閉塞を防止する方法は有効である。したがって、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部である切り欠き１００１の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
【００３６】
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図４（ａ）は縦断面図であり、図４（ｂ）は底面図である。本実施形態の浸漬型膜分離装置２は、第１実施形態における多管状の膜モジュール１１の代わりに、複数の膜プレート２１０を装着したプレート型の膜モジュール２１が用いられる。また、本実施形態の散気装置２０は、空気を分散させるための直線状のパイプ２０３、空気供給装置１４からの空気を散気装置２０内のパイプ２０３に導入する空気導入口２０２、パイプ２０３に設けられ、導入された空気を噴出させる散気部としての散気孔２０１および汚泥をパイプ２０３に堆積させないように、汚泥の逆流、排出を効率的に行うために設けられた開放端２０４を具備している。すなわち、プレート型の膜モジュール２１に好適に用いられるべく直線状のパイプ２０３が用いられている他は、機能的には第１実施形態の散気装置１０と同様の穴開きパイプ型である。
【００３７】
本実施形態においても、空気供給装置１４から供給される空気を空気導入口２０２から導入し、パイプ２０３に略等間隔で設けられた散気孔２０１（図４（ｂ）には５個の散気孔２０１が描かれている）から気泡として噴出させる。散気孔２０１から噴出した気泡は、案内筒２２内に分散し、膜プレート２１０間（もしくは膜プレート２１０および枠体２１１）の隙間２１３に略均等に分配される。
【００３８】
膜プレート２１０には、ろ過液の通路が形成されたプレートの両面に膜が周辺部で接着されている。気泡は汚泥を随伴しながら隙間２１３を上昇するので汚泥にクロスフローを与える。この間に重力差や吸引圧によって汚泥はろ過され、ろ過液は膜プレート２１０ごとに膜プレート２１０から引き上げられ、集水管２１２で合流させて外部に取り出される（集水管から外部に至る配管は省略されている）。なお、プレート型の膜モジュール２１の場合には、汚泥の通路が広いの場合が多いので案内筒２２内に第１実施形態のようなネット１３は設置する必要性は高くない（もちろん、ネットを設置することを妨げるものではない）。
【００３９】
本実施形態においても空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気孔２０１の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部である散気孔２０１の閉塞を効果的に防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
【００４０】
さらに、本発明の第４実施形態について説明する。図５は本発明の第４実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図５（ａ）は縦断面図であり、図５（ｂ）は底面図である。本実施形態においては、第３実施形態における穴開きパイプ型の散気装置２０の代わりに、トラフ型の散気装置２００が用いられる。その他の構成は第３実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の散気装置２００は、プレート型の膜モジュール２１に対応した直線状のトラフ２００３からなり、４枚の固定板２００４で案内筒２２に固定されている。トラフ２００３の壁面には、底辺まで達する散気部としての切り欠き２００１が設けられている（図の例では、６個設けられている）。空気導入口２００２から供給された空気は、トラフ２００３の天井部分に広がり、切り欠き２００１の上端を下回ったものから気泡となって液中に噴出する。
【００４２】
本実施形態においても第２実施形態と同様に、本発明に係る散気装置の閉塞を防止する方法は有効である。したがって、空気の供給を断続的に行うことにより、散気部である切り欠き２００１の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を効果的に防止することができる。
【００４３】
＜実施例＞
ここで、本発明の実施例について説明する。図１および図２に示す浸漬型膜分離装置１を用いて断続的な空気の供給を行う場合と行わない場合とを比較した。
【００４４】
本実施例の多管状の膜モジュール１１は、孔径約０．４μｍ、内径１１ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの管状膜１１０が６２５本装着され、直径約３０ｃｍ、長さ約５６ｃｍの膜モジュールを形成しており、有効膜面積は１０．９ｍ2である。膜モジュール１１の下部に設置されている案内筒１２の長さは約３０ｃｍである。散気装置１０は、内径２０ｍｍの串状の透明パイプ１０３には互いに約７ｃｍの間隔で１３個の散気孔１０１が設けられている。図６は未使用の散気装置を散気孔側から撮影したものである。硝化槽３３の床面から散気孔１０１までの距離は約１２ｃｍで、空気の流量は一つの散気孔１０１あたり約１０Ｌ／分である。
【実施例１】
【００４５】
１時間ごとに１回、１分間空気の供給を停止する操作を３ヶ月間繰り返したのち、浸漬型膜分離装置１を引き上げて散気装置１０の状態を観察した。図７は実施例１における３ヶ月経過後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
【００４６】
その結果、図７に示すように、パイプ１０３の内面全体が液状の汚泥で濡れていたが、凝固状態の汚泥は見られず、すべての散気孔１０１と開放端１０４にも凝固状態の汚泥は付着していなかった。また、引き上げる前の膜モジュール１１の上方における汚泥液面は略均一に盛り上っており、ろ過流量の低下もほとんどなかった。
【００４７】
さらに、再び浸漬型膜分離装置１を硝化槽３３に戻し、供給停止時間を３０秒にして５日間運転した後に散気装置１０の状態を観察したがほとんど変化はなかった。
【実施例２】
【００４８】
５時間ごとに１回、１分間空気の供給を停止した以外は実施例１と同様にして散気装置１０の状態を観察した。
【００４９】
その結果、パイプ１０３の内面にはところどころにゲル状の汚泥が付着していたが、完全閉塞状態になった散気孔１０１や開放端１０４はなく、汚泥液面の盛り上がり状態も略均一であった。また、ろ過流量の低下も軽微であった。
【００５０】
＜比較例＞
５日間連続して空気を供給したのちに浸漬型膜分離装置１（ただし、ネット１３は装着されていない）を引き上げて、散気装置１０の状態を観察した。図８は比較例における５日後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
【００５１】
その結果、図８に示すように、散気孔１０１の周りのパイプ１０３には凝固した乾燥状態に近い汚泥が付着しており、７カ所の開放端１０４も半ば閉塞状態であった（図中矢印で示される箇所参照）。付着した汚泥は水を流すだけでは除去できなかった。また、引き上げる前の膜モジュール１１の上方における汚泥液面は、散気装置１０の閉塞状態に対応して、空気導入口１０２近傍の散気孔１０１の１箇所と７箇所の開放端１０４に対応する領域のみが盛り上がった状態であった。また、ろ過流量も試験開始時に比べて約２／３に低下した。
【００５２】
以上のように、空気の供給を断続的に制御することにより、効果的に散気孔１０１の閉塞を防止することができることが示された。さらに、気泡を均一に分散させつつ、ろ過性能の劣化を防止することができることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の浸漬型膜分離装置を浄化槽に配置したところを側方から見た部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。
【図６】未使用の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
【図７】実施例１における３ヶ月経過後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
【図８】比較例における５日後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
【符号の説明】
【００５４】
１，１’，２，２’  浸漬型膜分離装置
１１，２１  膜モジュール
１０，１００，２０，２００  散気装置
１０１，２０１  散気孔（散気部）
１００１，２００１  切り欠き（散気部）
１４  空気供給装置
１５  空気供給制御装置
１５１  タイマ
【図１】
2006205119.tif 000003
【図２】
2006205119.tif 000004
【図３】
2006205119.tif 000005
【図４】
2006205119.tif 000006
【図５】
2006205119.tif 000007
【図６】
2006205119.tif 000008
【図７】
2006205119.tif 000009
【図８】
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