(57)【要約】【課題】製造コストが嵩む汚泥濃度計を使用することなく排出される洗浄排水の汚泥濃度を管理し、汚泥濃度を更に高める余地が有る洗浄排水が排出されるのを防止する汚泥濃縮方法を提供する。【解決手段】  原水を濁度計１６及び流量計１７が付設している導入管１１でろ過設備１０に導入し、それらの測定値を基に演算装置２０にて積算濁度量を算出し、その積算濁度量が所定値に達するまでは、ろ過設備１０からの洗浄排水を膜浸漬槽４０の内部に設置されている浸漬膜４１でろ過するろ過工程と、浸漬膜４１に付着した汚泥を膜浸漬槽４０内の洗浄排水中に剥離する物理洗浄工程とを繰り返し、積算濁度量が所定値に達した場合には、その後に最初に行われる物理洗浄工程後、移行時間を確保して膜浸漬槽４０内の洗浄排水の一部を排出することとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を濁度計及び流量計が付設している導入管でろ過設備に導入しろ過すると共に、前記濁度計及び前記流量計の各測定値を基に演算装置が積算濁度量を算出する導入工程と、前記導入工程で原水をろ過したことにより発生した洗浄排水を洗浄排水槽に一時貯留する貯留工程と、前記貯留工程で前記洗浄排水槽に貯留された洗浄排水を膜浸漬槽に充填し内部に設置されている浸漬膜でろ過するろ過工程と、前記ろ過工程で前記浸漬膜に付着した汚泥を洗浄排水中に剥離する物理洗浄工程と、前記物理洗浄工程で剥離された汚泥が混濁した洗浄排水の一部を前記膜浸漬槽から排出する排出工程とを有する汚泥濃縮方法であって、
前記ろ過工程と前記物理洗浄工程を繰り返し、前記演算装置にて算出された積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる前記物理洗浄工程後、移行時間を確保して前記排出工程に移行することを特徴とする汚泥濃縮方法。
【請求項２】
請求項１に記載の汚泥濃縮方法において、
前記移行時間は、３分以上とすることを特徴とする汚泥濃縮方法。
【請求項３】
濁度計及び流量計が付設している導入管から導入された原水をろ過するろ過設備と、前記濁度計及び前記流量計の各計測値より積算濁度量を算出する演算装置と、前記ろ過設備でろ過することで発生した洗浄排水を一時貯留する洗浄排水槽と、前記洗浄排水槽からの洗浄排水を内部に設置されている浸漬膜にてろ過する膜浸漬槽と、前記浸漬膜に付着した汚泥を洗浄排水中に剥離する物理洗浄手段と、前記演算装置により算出された積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる前記物理洗浄手段による物理洗浄後、移行時間を確保して前記汚泥が混濁した洗浄排水の一部を前記膜浸漬槽から排出する排出手段と、を備えたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ過設備にて発生する洗浄排水を一時貯留した後、その洗浄排水を膜浸漬槽の内部に設置されている浸漬膜にて濃縮する汚泥濃縮方法及び汚泥濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ろ過設備にて発生する洗浄排水を洗浄排水槽に一時貯留し、そこから供給される洗浄排水をろ過して濃縮する方法としては下記特許文献１，２に記載されている。
【０００３】
即ち、下記特許文献１には、洗浄排水槽に流入する洗浄排水の濁度濃度を測定する濁度計測装置を設けると共に、洗浄排水槽に濁度調整用原水を供給する原水供給装置を設け、濁度計測装置による濁度濃度に基づき原水供給装置からの原水供給量を制御して洗浄排水槽内の洗浄排水の濁度濃度を所定値になるようにし、洗浄排水の濃縮を効率的に行うことが提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、濁度計測装置と洗浄排水槽に原水を供給する原水供給装置とを設けるため、それに付随する配管も含め設備が大掛かりとなり、製造コストが嵩むとの不具合があった。また、洗浄排水槽から供給される洗浄排水の濃度を一定に保持するためとはいえ洗浄排水槽に原水を供給し洗浄排水を希釈しているので、洗浄排水を濃縮するという本来の目的の効率を低下させていた。
【０００５】
また、下記特許文献２には、汚泥供給槽からの供給汚泥を膜分離装置により分離することで排出される濃縮汚泥の少なくとも一部を汚泥供給槽に返送しつつ、残部を系外に排出する循環運転を実施し、濃縮汚泥の汚泥濃度が所定値に上昇した時には膜分離装置から排出される濃縮汚泥の全量を系外に排出する排出運転に切替え、濃縮汚泥の汚泥濃度が所定値に下降した時には前記循環運転に切り替えることにより、原汚泥の汚泥濃度の変動が大きい場合でも複雑な制御を行うことなく膜分離装置の負荷を安定に維持しつつ、かつ最終的に系外に排出する濃縮汚泥の汚泥濃度を一定の目標値にすることが提案されている。また、濃縮汚泥の汚泥濃度で管理を行うため膜分離槽内に配設した汚泥濃度計により測定することが実施形態に記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２では、膜分離槽内の汚泥濃度は、時間的、空間的なムラがあり、例えば、膜の物理洗浄により膜面の汚泥を剥離する場合、その前後で汚泥濃度が経時的に変動し、しかも汚泥の沈降により底部ほど汚泥濃度が高くなる。従って、排出する時の汚泥濃度の測定条件や排出条件が規定されていない状態では、排出する濃縮汚泥の汚泥濃度を更に高める必要があるにも拘らず全量を系外に排出する排出運転に切り替えられる場合や、濃縮汚泥の汚泥濃度を更に高める必要がある部分が排出されてしまうとの不具合があった。更に、汚泥濃度で管理するには、汚泥濃度計が必要となり製造コストが嵩むとの不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１０１８６
【特許文献２】特開２００３−３２０４００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、製造コストが嵩む汚泥濃度計を使用することなく排出される洗浄排水の汚泥濃度を管理することである。
【０００９】
また、汚泥濃度を更に高める余地が有る洗浄排水が排出されるのを防止し、また所定の汚泥濃度まで濃縮されている洗浄排水のみを効率よく排出し、排出される洗浄排水量の低減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る汚泥濃縮方法は、原水を濁度計及び流量計が付設している導入管でろ過設備に導入しろ過すると共に、前記濁度計及び前記流量計の各測定値を基に演算装置が積算濁度量を算出する導入工程と、前記導入工程で原水をろ過したことにより発生した洗浄排水を洗浄排水槽に一時貯留する貯留工程と、前記貯留工程で前記洗浄排水槽に貯留された洗浄排水を膜浸漬槽に充填し内部に設置されている浸漬膜でろ過するろ過工程と、前記ろ過工程で前記浸漬膜に付着した汚泥を洗浄排水中に剥離する物理洗浄工程と、前記物理洗浄工程で剥離された汚泥が混濁した洗浄排水の一部を前記膜浸漬槽から排出する排出工程とを有する汚泥濃縮方法であって、前記ろ過工程と前記物理洗浄工程を繰り返し、前記演算装置にて算出された積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる前記物理洗浄工程後、移行時間を確保して前記排出工程に移行することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る汚泥濃縮方法は、請求項１に記載の汚泥濃縮方法において、前記移行時間は、３分以上とすることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る汚泥濃縮装置は、濁度計及び流量計が付設している導入管から導入された原水をろ過するろ過設備と、前記濁度計及び前記流量計の各計測値より積算濁度量を算出する演算装置と、前記ろ過設備でろ過することで発生した洗浄排水を一時貯留する洗浄排水槽と、前記洗浄排水槽からの洗浄排水を内部に設置されている浸漬膜にてろ過する膜浸漬槽と、前記浸漬膜に付着した汚泥を洗浄排水中に剥離する物理洗浄手段と、前記演算装置により算出された積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる前記物理洗浄手段による物理洗浄後、移行時間を確保して前記汚泥が混濁した洗浄排水の一部を前記膜浸漬槽から排出する排出手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を備えた本発明によれば、流入管に付設している濁度計及び流量計の各測定値を基に演算装置が積算濁度量を算出し、算出された積算濁度量で排出される洗浄排水の汚泥濃度を制御するので、洗浄排水の汚泥濃度を汚泥濃度計で測定することが不要となる。従って、汚泥濃度計の設置が不要となり、費用を低く抑えた製造設備で、洗浄排水の汚泥濃度を濃縮することができる。
【００１４】
また、洗浄排水の汚泥濃度は積算濁度量で管理できるので、汚泥濃度計を使用することによる測定方法や測定位置等のバラツキのため、汚泥濃度を更に高める余地が有る洗浄排水が排出されるのを防止し、排出される洗浄排水量の低減を図ることができる。従って、洗浄排水を処理するための労力と費用を低減することができる。
【００１５】
更に、演算装置にて算出された積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる物理洗浄後、移行時間を確保して洗浄排水を排出するので、物理洗浄により剥離した汚泥が洗浄排水の下部に沈降し、所定の汚泥濃度に達している膜浸漬槽の下部に滞留している洗浄排水のみを下部に設置されている排泥管より排出することができる。従って、汚泥が未だ沈降していないで所定の汚泥濃度に達していない洗浄排水の排出を防止することができ、洗浄排水を処理するための労力と費用を低減することができる。
【００１６】
尚、移行時間として少なくとも３分は確保されると、物理洗浄により剥離した汚泥が沈降し所定の汚泥濃度まで濃縮されている膜浸漬槽内の洗浄排水のみを効率よく排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る汚泥濃縮装置の概略説明図
【図２】物理洗浄後の経過時間と汚泥濃度に関する表
【図３】洗浄排水の排出量と汚泥濃度に関する表
【図４】積算濁度量の推移に関するグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、この発明の実施形態に係る汚泥濃縮方法及び汚泥濃縮装置について、例示して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る汚泥濃縮装置１の概略説明図である。汚泥濃縮装置１は、ろ過設備１０と、演算装置２０と、洗浄排水槽３０と、膜浸漬槽４０と、物理洗浄手段５０と、排出手段６０とを備えている。
【００２０】
ろ過設備１０は、原水を導入するため図示しない原水槽に一端が接続している導入管１１と、原水をろ過したことにより発生した洗浄排水が送水される後述する洗浄排水槽３０に一端が接続している洗浄排水管１２と、原水をろ過した浄水が送水される図示しない浄水槽に一端が接続している浄水管１３とに接続している。更に、導入管１１には、通過する原水の原水濁度を計測するための濁度計１６と原水流量を計測するための流量計１７とが付設している。ろ過設備１０は、原水をろ過して浄水にするための設備で、膜ろ過設備や砂ろ過設備等のろ過設備が該当する。
【００２１】
演算装置２０は、導入管１１を通過した原水の積算濁度量を濁度計１６及び流量計１７で計測した各計測値を基に算出するものであって、予め定められた時間ごとに濁度計１６で計測した原水濁度量と流量計１７で計測した原水流量の積を算出し積算する。積算装置２０は、積算濁度量が予め定められた所定値に達した後、最初に行われる後述する物理洗浄工程後に排出工程に移行するよう制御する。尚、濁度計１６及び流量計１７の各計測値を受信できるように、演算装置２０は有線若しくは無線にて濁度計１６及び流量計１７に接続されている。
【００２２】
洗浄排水槽３０は、ろ過設備１０からの洗浄排水を受け入れ一時貯留する水槽であって、洗浄配水管１２が接続していると共に、一時貯留した洗浄排水を後述する膜浸漬槽４０に送水するための洗浄排水供給管３１の一端が接続している。
【００２３】
膜浸漬槽４０は、洗浄排水供給管３１の他端と接続し、洗浄排水供給管３１に付設している供給ポンプ３２で洗浄排水槽３０からの洗浄排水が流入し内部に充填されるようになっている。内部に設置されている浸漬膜４１は、洗浄排水に浸漬していて、中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントを多数積層したもので上端が固定板４２により固定されている。固定板４２には、膜ろ過ポンプ４７が付設し上述の浄水槽に一端が接続している膜ろ過処理水管４６の他端が接続している。膜ろ過処理水管４６に付設している膜ろ過ポンプ４７が吸引することで、膜浸漬槽４０内の洗浄排水は浸漬膜４１によりろ過され、ろ過された膜ろ過処理水は、固定板４２に接続している膜ろ過処理水管４６を通って浄水槽に送水され、浸漬膜４１を通過できなかった汚泥は浸漬膜４１の内孔や表面に付着し、これにより洗浄排水のろ過が行われる。
【００２４】
物理洗浄手段５０は、逆洗水槽５１と、逆洗水槽５１に一端が接続し他端が膜ろ過処理水管４６の膜ろ過ポンプ４７と固定板４２との間に接続されている逆洗管５２とを備えていて、逆洗管５２には、逆洗ポンプ５３が付設している。このように構成されている物理洗浄手段５０においては、逆洗水槽５１から逆洗ポンプ５３で浄水が、ろ過時とは逆方向に逆洗管５２から膜ろ過処理水管４６を経由して固定板４２から浸漬膜４１に送水されるので、浸漬膜４１の内孔や表面に付着している汚泥は、膜浸漬槽４０内の洗浄排水中に剥離し、これにより洗浄排水の汚泥濃度が濃縮される。
【００２５】
排出手段６０は、膜浸漬槽４０に下部で接続している排泥管６１より構成され、演算装置の制御により、積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる物理洗浄手段による物理洗浄後、移行時間を確保して、膜浸漬槽４０内の下部に滞留している洗浄排水の一部を下部で接続されている排泥管６１で、下から抜くように排出するようになっている。
【００２６】
次に、上記構成からなる汚泥濃縮装置１において、原水をろ過したことにより生じる洗浄排水の汚泥濃度が濃縮される方法について説明する。
【００２７】
原水は、導入管１１に付設している図示しない送水ポンプにて原水槽から導入管１１を流通し、ろ過設備１０に送水される。この時に、導入管１１に付設している濁度計１６及び流量計１７は、導入管１１を流通する原水の原水濁度及び原水流量を常時計測し、演算装置２０は、予め定められた時間で、それらの計測値の積を算出して積算する。
【００２８】
ろ過設備１０に流入した原水は、ろ過されて浄水と洗浄排水に分離され、浄水は、浄水管１３を流通し浄水槽に貯留され、洗浄排水は、洗浄排水管１２を流通して洗浄排水槽３０に送水される。
【００２９】
洗浄排水槽３０に一時貯留された洗浄排水は、洗浄排水供給管３１に付設している供給ポンプ３２で吸引され、膜浸漬槽４０に送水され充填される。膜浸漬槽４０内の洗浄排水は、固定板４２に接続し膜ろ過処理水管４６に付設している膜ろ過ポンプ４７が吸引することで、洗浄排水に浸漬している浸漬膜４１によりろ過され、浸漬膜４１を通過した膜ろ過処理水は、固定板４２を経由し膜ろ過処理水管４６を流通して浄水槽に送水され、汚泥は浸漬膜４１に付着するろ過工程が行われる。このろ過工程が一定時間連続して行われると浸漬膜４１に付着した汚泥でろ過効率が低下するので、所定時間若しくはろ過効率が所定値を低下した段階等の所定の条件を設定し、その所定の条件の設定値に達した段階でろ過工程は停止し、物理洗浄工程に移行する。
【００３０】
次いで、物理洗浄工程では、浸漬膜４１に付着した汚泥を膜浸漬槽４０内の洗浄排水中に剥離することが行なわれる。即ち、逆洗水槽５１に一端が接続している逆洗管５２に付設している逆洗ポンプ５３を稼働し、逆洗水槽５１からの浄水を逆洗管５２から膜ろ過処理水管４６の一部を経由して固定板４２から浸漬膜４１に、ろ過工程時とは逆方向に流通させる。これにより、浸漬膜４１の内孔や表面に付着した汚泥は、膜浸漬槽４０内に充填されている洗浄排水中に剥離される。この時点で、積算濁度量が所定値に達していない場合には、洗浄排水を更にろ過しても浸漬膜４１への負荷は少ないので、再度ろ過工程に移行し、その次に物理洗浄工程と繰り返し行われる。そして、積算濁度量が所定値に達した場合には、演算装置の制御により次に説明する排出工程に移行する。
【００３１】
排出工程においては、物理洗浄工程後の移行時間が確保された後、膜浸漬槽４０に充填されている洗浄排水の一部が、膜浸漬槽４０の下部に接続している排泥管６１で、下から抜くように排出される。即ち、浸漬膜４１に付着している汚泥が物理洗浄により剥離し、膜浸漬槽４０の洗浄排水に混濁するので、汚泥が下部に沈降するまでの一定の移行時間後に排出が行われる。排出される洗浄排水は一部で、汚泥が沈降し汚泥濃度が所定値に達している膜浸漬槽４０の下部に滞留している洗浄排水のみである。
【００３２】
図２に、膜浸漬槽４０の下部に滞留している洗浄排水に混濁している汚泥の汚泥濃度が物理洗浄後の経過時間とともに推移する状態を示す。この結果より、物理洗浄後３分経過すると汚泥濃度は１．７％まで濃縮し、５分経過すると汚泥濃度は２．１％まで濃縮される。その後、汚泥濃度はほとんど変化しない。従って、物理洗浄後３分の移行時間を確保した後、排出工程に移行するのが好ましく、より好ましくは、物理洗浄後５分の移行時間を確保するのが良い。
【００３３】
図３に、積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる物理洗浄後に移行時間を確保し、一定量（図の例では、１０Ｌ排出するように制御している）の洗浄排水を排出した場合に、その中に含まれる汚泥の汚泥濃度を示す。図３の例からも分かる通り、洗浄排水を一定量排出した場合、汚泥濃度が一定の値で推移していることが理解できる。
【００３４】
図４に積算濁度量の時間による推移の状態を示す。この図に示す通り、積算濁度量が所定値に達するまでの時間はばらついている。即ち、ろ過設備１０でろ過される原水の量もしくは濁度はばらついている。しかし、積算濁度量が所定値に達した後（図４に示す↓部）、排出を行なうと、排出される洗浄排水に含まれる汚泥の量は、図３に示す通り、一定である。即ち、ろ過設備１０に導入される原水の積算濁度量と、膜浸漬槽４０内の下部に滞留する洗浄排水に含まれる汚泥量とは相関がある。従って、膜浸漬槽４０内の洗浄排水の汚泥濃度の管理に積算濁度量を用いることが可能であり、膜浸漬槽４０に濁度計を設置せずとも、膜浸漬槽４０内の洗浄排水の汚泥濃度を管理することが可能となっている。
【００３５】
以上の通り、導入管１１に設置されている濁度計１６と流量計１７の各測定値を基に算出された積算濁度量により、膜浸漬槽４０内の洗浄排水の汚泥濃度を管理することが可能となるので、膜浸漬槽４０に汚泥濃度計を設置することが不要となり、費用を低く抑えた製造設備で、洗浄排水の汚泥を濃縮することが可能となる。
【００３６】
また、排出するときの洗浄排水の汚泥濃度は、演算装置２０が算出した積算濁度量により決定しているので、汚泥濃度計の測定のバラツキ等により汚泥濃度を更に高める余地が有る洗浄排水が排出されるのを防止することが可能となる。
【００３７】
更に、演算装置２０が算出した積算濁度量が所定値に達した後に最初に行われる物理洗浄後、移行時間を確保して膜浸漬槽４０内の下部に滞留している洗浄排水の一部を排出するので、物理洗浄により剥離した汚泥が洗浄排水の下部に沈降し、所定の汚泥濃度に達している膜浸漬槽４０の下部に滞留している洗浄排水のみを下部に設置されている排泥管６１より排出することができる。従って、汚泥が未だ沈降していないで所定の汚泥濃度に達していない洗浄排水の排出することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１        汚泥濃縮装置
１０      ろ過設備
１１      導入管
１２      洗浄排水管
１３      浄水管
１６      濁度計
１７      流量計
２０      演算装置
３０      洗浄排水槽
３１      洗浄排水供給管
３２      供給ポンプ
４０      膜浸漬槽
４１      浸漬膜
４２      固定板
４６      膜ろ過処理水管
４７      膜ろ過ポンプ
５０      物理洗浄手段
５１      逆洗水槽
５２      逆洗管
５３      逆洗ポンプ
６０      排出手段
６１      排泥管
【図１】
2011183301.tif 000003
【図２】
2011183301.tif 000004
【図３】
2011183301.tif 000005
【図４】
2011183301.tif 000006