(57)【要約】【課題】嫌気性ＭＢＲ法によって処理された被処理水から塩類を効率的に回収することができ、斯かる塩類を有効に使用することを可能にする水処理方法および水処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収工程とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2015131268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、
前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収工程とを備えることを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記塩類は、窒素成分又はリン成分の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水処理方法。
【請求項４】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、
前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されることを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記塩類は、窒素成分又はリン成分の少なくとも一方であることを特徴とする請求項４又は５に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含有する被処理水を嫌気処理する水処理方法および水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水、河川水又は海水等の有機物を含有する被処理水を処理する水処理方法として、種々の方法が提案されている。例えば、好気的な活性汚泥法では、被処理水が活性汚泥と混合されることで、活性汚泥中の好気性微生物の作用によって、被処理水中の有機物は、好気的に分解され、主に二酸化炭素等として除去される。このため、斯かる活性汚泥法では、活性汚泥中の微生物の活性を維持するために、被処理水と活性汚泥とが混合された混合水の曝気が行われている。
【０００３】
このような好気的な活性汚泥法では、曝気を行う際にブロア等の設備が必要となるため、それを稼動させるための動力が必要となり、エネルギーの消費が比較的大きい。このため、エネルギーの消費を抑える等の観点から、有機物を分解する際の曝気を必要としない嫌気的な活性汚泥法が用いられる。斯かる方法としては、嫌気的な活性汚泥法と膜分離法とを組み合わせた嫌気性膜分離活性汚泥法（以下、嫌気性ＭＢＲ法とも記す）が知られている。斯かる嫌気性ＭＢＲ法では、嫌気性微生物を含有する汚泥と被処理水とが混合されて嫌気的な環境下に配置されることで、斯かる汚泥中の嫌気性細菌の作用によって、被処理水中の有機物が嫌気的に分解されるように構成されている（浄化工程）。そして、浄化工程後の混合水が分離膜（精密濾過膜（ＭＦ膜）や限外濾過膜（ＵＦ膜）等）で濾過されることで（膜分離工程）、活性汚泥が分離されてなる処理水が得られる。一方、分離された活性汚泥は、浄化工程へ返送されて再利用されることで、活性汚泥の流出が防止される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のように、嫌気性ＭＢＲ法で処理された被処理水（以下、嫌気処理水とも記す）は、通常、環境中（河川や海域等）に放流されることになるが、斯かる嫌気処理水には、窒素成分やリン成分等が含有されている。これらの成分は、植物の肥料や活性汚泥の栄養成分等として利用可能な塩類であるため、斯かる塩類を回収することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、嫌気性ＭＢＲ法によって処理された被処理水から塩類を効率的に回収することができ、斯かる塩類を有効に使用することを可能にする水処理方法および水処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る水処理方法は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
斯かる構成によれば、濃縮工程では、浸透圧によって嫌気処理水からドロー液側へ半透膜を介して水分が浸透することになる（正浸透）。これにより、濃縮工程では、逆浸透のように圧力を掛けたり、減圧したりする動力を用いることなく、嫌気処理水の水分量が減少し、嫌気処理水が濃縮されることになる。そして、濃縮された嫌気処理水（以下、濃縮水とも記す）には、塩類が濃縮前よりも高濃度で含有されるため、塩類回収工程において濃縮水から塩類を効率的に回収することができる。
【０００９】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることが好ましい。
【００１０】
斯かる構成によれば、ドロー液が海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることで、ドロー液の環境中への放出を容易に行うことができる。具体的には、ドロー液が海水である場合には、嫌気処理水からドロー液側へは水分のみが移動し、他の溶質は半透膜によりドロー液側への移動が阻止され濃縮側（即ち、嫌気処理水側）に残存する。このため、嫌気処理水から水分の浸透を受けたドロー液は、海水が希釈されたものとなる。このため、濃縮工程後のドロー液に対して、環境中へ排水するための処理（例えば、ｐＨ調整や不要な成分の除去等）を行う必要が無く、濃縮工程後のドロー液を直接海洋へ放流することが可能となる。一方、ドロー液が磁性体微粒子を含有する液体から構成される場合には、ドロー液から磁力により磁性体微粒子を分離することができる。このため、濃縮工程後のドロー液に対して、磁性体微粒子を除去する工程を行うことで、環境中への放流を容易に行うことができる。
【００１１】
前記塩類は、窒素成分又はリン成分の少なくとも一方であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る水処理装置は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されることを特徴とする。
【００１３】
斯かる構成によれば、濃縮装置では、浸透圧によって嫌気処理水からドロー液側へ半透膜を介して水分が浸透することになる（正浸透）。これにより、濃縮装置では、逆浸透のように圧力を掛けたり、減圧したりする動力を用いることなく、嫌気処理水の水分量が減少し、嫌気処理水が濃縮されることになる。そして、濃縮された嫌気処理水（以下、濃縮水とも記す）には、塩類が濃縮前よりも高濃度で含有されるため、塩類回収部において濃縮水から塩類を効率的に回収することができる。
【００１４】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることが好ましい。
【００１５】
斯かる構成によれば、ドロー液が海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることで、ドロー液の環境中への放出を容易に行うことができる。具体的には、ドロー液が海水である場合には、嫌気処理水からドロー液側へは水分のみが移動し、他の溶質は半透膜によりドロー液側への移動が阻止され濃縮側（即ち、嫌気処理水側）に残存する。このため、嫌気処理水から水分が浸透したドロー液は、海水が希釈されたものとなる。このため、濃縮装置から放出されるドロー液に対して、環境中へ排水するための処理（例えば、ｐＨ調整や不要な成分の除去等）を行う必要が無く、濃縮装置から放出されるドロー液を直接海洋へ放流することが可能となる。一方、ドロー液が磁性体微粒子を含有する液体から構成される場合には、ドロー液から磁力により磁性体微粒子を分離することができる。このため、濃縮装置から放出されるドロー液に対して、磁性体微粒子を除去する工程を行うことで、環境中への放流を容易に行うことができる。
【００１６】
前記塩類は、窒素成分又はリン成分の少なくとも一方であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、嫌気性ＭＢＲ法によって処理された被処理水から塩類を効率的に回収し、斯かる塩類を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る水処理装置を示した概略図。
【図２】同本実施形態に係る水処理装置の濃縮装置を示した模式図。
【図３】他の実施形態に係る水処理装置の濃縮装置を示した模式図。
【図４】更に他の実施形態に係る水処理装置の濃縮装置を示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図１および２を参照しながら説明する。なお、以下の図面において同一又は相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２０】
本実施形態に係る水処理装置１は、有機物を含有する被処理水が嫌気処理されるように構成される。具体的には、水処理装置１は、被処理水が供給されて嫌気処理される嫌気処理部２と、嫌気処理部２で処理された被処理水（以下、嫌気処理水とも記す）を濃縮する濃縮装置３と、濃縮された嫌気処理水から塩類を回収する塩類回収部４とを備える。被処理水としては、特に限定されるものではないが、下水や食品工場等からの排水等が挙げられる。
【００２１】
嫌気処理部２は、被処理水の嫌気処理を行う嫌気処理槽２ａと、嫌気処理後の被処理水を膜分離する膜分離装置２ｂとを備える。嫌気処理槽２ａは、例えば、メタン発酵法によって被処理水中の有機物を分解可能に構成される。具体的には、嫌気処理槽２ａは、有機物を嫌気的に分解する嫌気性細菌を含有する汚泥（以下、嫌気性汚泥とも記す）が内部に供給されており、被処理水と嫌気性汚泥とが混合されて混合液が形成されるように構成される。そして、斯かる混合水が嫌気処理槽２ａ内の嫌気的な環境下に配置されることで、嫌気性汚泥によって有機物が分解されるように構成される。嫌気処理槽２ａに供給される被処理水のＢＯＤとしては、特に限定されるものではなく、１０００ｍｇ／Ｌ以上２０００ｍｇ／Ｌ未満であってもよく、２０００ｍｇ／Ｌ以上であってもよい。
【００２２】
膜分離装置２ｂでは、嫌気処理槽２ａで処理された被処理水（具体的には、嫌気処理槽２ａから排出される混合水）から嫌気性汚泥が分離される。具体的には、膜分離装置２ｂは、混合水が供給される内部空間と、該内部空間に配置された分離膜（精密濾過膜（ＭＦ膜）や限外濾過膜（ＵＦ膜）等）とを備える。そして、混合水が分離膜によって濾過されることで、被処理水（即ち、嫌気処理水）と嫌気性汚泥とが分離される。分離された嫌気性汚泥は、嫌気処理槽２ａへ返送されるように構成される。なお、濃縮装置３に供給される前の嫌気処理水に対して、温度やｐＨや流量等の調節が行われてもよい。これによりファウリングを抑制することができる。
【００２３】
濃縮装置３は、図２に示すように、半透膜３ａで仕切られた内部空間を備える。これにより、濃縮装置３は、嫌気処理水が供給される内部空間を有する嫌気処理水供給部３ｂと、半透膜３ａを介して被処理水から水分の浸透を受けて浸透圧を生じるように構成されたドロー液が供給される内部空間を有するドロー液供給部３ｃとを備える。そして、濃縮装置３は、供給される被処理水とドロー液とが半透膜３ａを介して接触するように構成される。つまり、本実施形態の濃縮装置３は、嫌気処理水供給部３ｂの内部空間とドロー液供給部３ｃ内の内部空間とが半透膜３ａを介して併設されるように構成される（槽外型）。半透膜３ａとしては、特に限定されるものではなく、一般的な正浸透膜や逆浸透膜を用いることができる。
【００２４】
嫌気処理水供給部３ｂは、嫌気処理部２と流体的に連結される。具体的には、嫌気処理水供給部３ｂは、膜分離装置２ｂと流体的に連結されて嫌気処理水供給部３ｂ内へ嫌気処理水を導入する嫌気処理水導入部３１ｂと、塩類回収部４に流体的に連結されて嫌気処理水供給部３ｂ内から被処理水を排出する嫌気処理水排出部３２ｂとを備える。
【００２５】
ドロー液供給部３ｃは、ドロー液の供給源と流体的に連結されてドロー液供給部３ｃ内へドロー液を導入するドロー液導入部３１ｃと、ドロー液の排出先に流体的に連結されてドロー液供給部３ｃ内からドロー液を排出するドロー液排出部３２ｃとを備える。
【００２６】
ドロー液としては、特に限定されるものではなく、本実施形態では、海水が用いられる。つまり、本実施形態では、ドロー液の供給源および排出先としては、海洋Ｓを使用することができる。
【００２７】
塩類回収部４は、濃縮装置３に流体的に連結されて濃縮された嫌気処理水が供給されるように構成される。斯かる嫌気処理水には、塩類（具体的には、窒素成分やリン成分等の栄養塩類）が含有されているため、塩類回収部４では、濃縮された嫌気処理水から塩類（具体的には、栄養塩類）が回収されるように構成される。
【００２８】
次に、上記のように構成される水処理装置１を用いて被処理水を処理する方法について説明する。
【００２９】
被処理水（原水）は、嫌気処理部２に供給される。具体的には、被処理水は、嫌気処理槽２ａに供給される。嫌気処理槽２ａでは、被処理水と嫌気性汚泥とが混合されて混合水が形成される。そして、該混合水が嫌気処理（メタン発酵）に適した条件（具体的には、ｐＨや温度等）で維持される。これにより、被処理水中の有機物が嫌気処理されて分解され、メタンガスが生成される（嫌気処理工程）。生成したメタンガスは、嫌気処理槽２ａから排出されて回収され、燃料や原料として使用することができる。一方、嫌気処理槽２ａ内の混合水は、嫌気処理槽２ａから排出されて、膜分離装置２ｂへ供給される。
【００３０】
膜分離装置２ｂでは、混合水が分離膜によって濾過されることで、有機物が分解された被処理水（即ち、嫌気処理水）と嫌気性汚泥とが分離される。分離された嫌気性汚泥は、少なくとも一部が嫌気処理槽２ａへ返送される。嫌気処理水は、嫌気処理部２（具体的には、膜分離装置２ｂ）から排出されて濃縮装置３（具体的には、嫌気処理水供給部３ｂ）へ供給される。これに伴い、濃縮装置３（具体的には、ドロー液供給部３ｃ）には、ドロー液として海水が供給される。
【００３１】
このように、嫌気処理水供給部３ｂに嫌気処理水が供給され、ドロー液供給部３ｃにドロー液として海水が供給されることで、濃縮装置３内で被処理水と海水とが半透膜３ａを介して接触した状態になると共に、浸透圧によって嫌気処理水の水分が半透膜３ａを透過して海水側に浸透（正浸透）する。これにより、嫌気処理水供給部３ｂ内で、嫌気処理水が濃縮されて塩類（具体的には、栄養塩類）の濃度が上昇する（濃縮工程）。一方、ドロー液供給部３ｃ内では、嫌気処理水からの水分の浸透を受けて海水が希釈される。
【００３２】
本実施形態では、嫌気処理水排出部３２ｂおよびドロー液排出部３２ｃが半透膜３ａの近傍に設けられ、被処理水とドロー液とが濃縮装置３へ適度な流量で供給されることで、半透膜３ａの近傍の嫌気処理水（即ち、濃縮された嫌気処理水）および海水（即ち、希釈された海水）が迅速に濃縮装置３の外側に排出される。これにより、嫌気処理水および海水が半透膜３ａの近傍で滞留し、浸透効率が低下するのが防止される。そして、濃縮された嫌気処理水は、塩類回収部４へ供給される。一方、希釈された海水は、河川や海洋Ｓ等の環境中に放出可能な水質であれば、更に水処理されることなく環境中に放出することができるが、更に所望の水質となるように水処理された後、環境中へ放出されてもよい。
【００３３】
塩類回収部４では、濃縮された嫌気処理水から塩類が回収される。塩類を回収する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、栄養塩類である窒素成分を回収する方法としては、濃縮された嫌気処理水に空気やスチームを吹き込むことで、嫌気処理水中のアンモニア性窒素をアンモニアガスとして回収するアンモニアストリッピング法等を採用することができる。また、栄養塩類であるリン成分を回収する方法としては、濃縮された嫌気処理水に対し、アルミニウム塩（硫酸バンドやＰＡＣ等）を添加してリン成分を凝集沈殿させることで回収する方法等を採用することができる。又は、濃縮された嫌気処理水中のリン成分をリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）として造粒して回収する方法等を採用することができる。回収された栄養塩類は、系外へ排出され、栄養塩類以外の水分は膜分離装置２ｂ後の被処理水ラインに返送される。また、図示していないが嫌気処理部２（具体的には、嫌気処理槽２ａ）へ供給される被処理水ラインへ返送することも可能である。
【００３４】
以上のように、本発明に係る水処理方法および水処理装置によれば、嫌気性ＭＢＲ法によって処理された被処理水から塩類を効率的に回収し、斯かる塩類を有効に使用することができる。
【００３５】
即ち、上記水処理装置１は、濃縮装置３では、浸透圧によって嫌気処理水からドロー液側へ半透膜３ａを介して水分が浸透することになる（正浸透）。これにより、濃縮装置３では、逆浸透のように圧力を掛けたり、減圧したりする動力を用いることなく、嫌気処理水の水分量が減少し、嫌気処理水が濃縮されることになる。そして、濃縮された嫌気処理水（以下、濃縮水とも記す）には、塩類が濃縮前よりも高濃度で含有されるため、塩類回収部４において濃縮水から塩類を効率的に回収することができる。回収された塩類が窒素成分やリン成分等の栄養塩類である場合には、植物等の肥料として利用することにより、嫌気処理水に含有される栄養塩類の有効利用を図ることができる。
【００３６】
また、ドロー液が海水である場合には、嫌気処理水から水分の浸透を受けたドロー液は、海水が希釈されたものとなる。このため、濃縮装置から放出されるドロー液に対して、環境中へ排水するための処理（例えば、ｐＨ調整や不要な成分の除去等）を行う必要が無く、濃縮装置から放出されるドロー液を直接海洋へ放流することが可能となる。
【００３７】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図３を用いて説明する。第二実施形態に係る水処理方法および水処理装置は、第一実施形態に係る水処理方法および水処理装置１と比較すると、主に濃縮装置３００の構成が異なるものである。具体的には、濃縮装置３００は、第一実施形態に係る濃縮装置３と比較すると、主に嫌気処理水供給部３００ｂとドロー液供給部３００ｃの構成が異なる。従って、以下では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、同一の構成に対しては同一の符号を付すこととして説明を省略する。
【００３８】
濃縮装置３００は、ドロー液供給部３００ｃにおけるドロー液を供給する内部空間に、嫌気処理水供給部３００ｂが配置されて構成される。該嫌気処理水供給部３００ｂは、嫌気処理水を供給する内部空間を備え、該内部空間が半透膜３ａによってドロー液供給部３００ｃの内部空間から仕切られている。つまり、嫌気処理水供給部３００ｂは、少なくとも一部が半透膜３ａから構成され、少なくとも半透膜３ａで構成された部分が嫌気処理水供給部３００ｂの内部空間に位置する。なお、ドロー液供給部３００ｃは、槽外型のようにドロー液排出部３２ｃを備えていない。
【００３９】
斯かる構成の濃縮装置３００では、ドロー液供給部３００ｃに（具体的には、ドロー液を供給する設備Ｘから）ドロー液が供給されることで、嫌気処理水供給部３００ｂ（具体的には、半透膜３ａで構成された部分）がドロー液に浸漬された状態となる（浸漬型）。そして、嫌気処理水供給部３００ｂに嫌気処理水が供給されることで、半透膜３ａを介して嫌気処理水とドロー液とが接触した状態となり、嫌気処理水からドロー液への水分の浸透が生じる。斯かる構成によれば、嫌気処理水供給部３００ｂがドロー液内に浸漬された状態となるため、ドロー液側へ浸透した水分がドロー液供給部３００ｃ内に拡散され易い。このため、半透膜３ａの近傍において嫌気処理水側の濃度とドロー液側の濃度との差が少なくなって浸透圧が生じ難くなるのが防止される。これにより、被処理水からドロー液への水分の浸透が効率的に行われるため、嫌気処理水の濃縮を効率的に行うことができる。なお、ドロー液供給部３００ｃ内のドロー液は、オーバーフローすることで、ドロー液供給部３００ｃ内から排出される。また、ドロー液と嫌気処理水との半透膜３ａを介した接触（言い換えれば、半透膜３ａとの接触）を効率的に行うべく、攪拌装置等（図示せず）を用いてドロー液供給部３００ｃ内を攪拌して流量（ドロー液供給部３００ｃからのドロー液の排出量）を調節してもよい。
【００４０】
なお、本発明に係る水処理方法および水処理装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００４１】
例えば、第一実施形態の濃縮装置３では、嫌気処理水とドロー液との流れる方向が並流となるように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、逆流となるように構成されてもよい。具体的には、嫌気処理水が嫌気処理水導入部３１ｂ（又は嫌気処理水排出部３２ｂ）から嫌気処理水供給部３ｂに導入されて嫌気処理水排出部３２ｂ（又は嫌気処理水導入部３１ｂ）から排出されると共に、ドロー液がドロー液排出部３２ｃ（又はドロー液導入部３１ｃ）からドロー液供給部３ｃに導入されてドロー液導入部３１ｃ（又はドロー液排出部３２ｃ）から排出されることで、逆流となるように構成しても良い。
【００４２】
また、第二実施形態では、ドロー液がオーバーフローすることでドロー液供給部３００ｃから排出されるように構成されているが、これに限定されるものではなく、ドロー液供給部３００ｃにおいてドロー液排出部３２ｃを備え、該ドロー液排出部３２ｃからドロー液を排出するように構成されてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態の濃縮装置３，３００に代えて、図４に示す構成の濃縮装置３０１を採用してもよい。濃縮装置３０１は、上記実施形態に係る濃縮装置３，３００と比較すると、主に嫌気処理水供給部３０１ｂとドロー液供給部３０１ｃの構成が異なる。従って、以下では、上記実施形態と異なる点を中心に説明し、同一の構成に対しては同一の符号を付すこととして説明を省略する。
【００４４】
図４に示すように、濃縮装置３０１は、複数のドロー液供給部３０１ｃが嫌気処理水供給部３０１ｂを貫通するように配置されて構成される。ドロー液供給部３０１ｃは、一方向に伸びる管状の形状を有する。そして、ドロー液供給部３０１ｃは、嫌気処理水供給部３０１ｂの内部空間に位置する領域が半透膜３ａを用いて形成され、内部空間の外側の領域によってドロー液導入部３１ｃおよびドロー液排出部３２ｃが形成される。
【００４５】
斯かる構成の濃縮装置３０１では、ドロー液供給部３０１ｃの内部空間がドロー液によって満たされると共に、ドロー液供給部３０１ｃにおける半透膜３ａで形成された領域全体が嫌気処理水に浸漬されるように嫌気処理水供給部３０１ｂに嫌気処理水が供給される。これにより、嫌気処理水とドロー液とが半透膜３ａを介して接触した状態となる。
【００４６】
また、上記実施形態では、ドロー液として、海水を用いているが、被処理水からの水分の浸透によって浸透圧が生じるように構成されたものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ドロー液としては、溶質として、無機塩、糖、水可溶低沸点気体、磁性体微粒子、有機溶媒等の何れかを含有するものを用いることができる。更に、ドロー液として、例えば、海水と磁性体微粒子のように、海水と他の溶質を組合せてもよい。これらのドロー液を用いる場合、海水のように使用後に直接環境中へ放出することができないため、使用後のドロー液から溶質を除去することが必要となる。このため、ドロー液の溶質としては、容易に水分から分離可能なものを選択することが好ましい。斯かる場合、ドロー液から分離された溶質は、回収されて再度ドロー液の成分として使用することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、濃縮装置３で濃縮された嫌気処理水は、塩類回収部４へ供給されているが、これに限定されるものではなく、斯かる嫌気処理水の一部又は全部が、再度、濃縮装置３へ供給されるようにしてもよい。又は、濃縮装置３を複数使用したり、濃縮装置３とは異なる濃縮装置を濃縮装置３の前後の少なくとも一方に使用したりすることで、段階的に嫌気処理水を濃縮してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…水処理装置、２…嫌気処理部、２ａ…嫌気処理槽、２ｂ…膜分離装置、３，３００，３０１…濃縮装置、３ａ…半透膜、３ｂ，３００ｂ，３０１ｂ…嫌気処理水供給部、３ｃ，３００ｃ，３０１ｃ…ドロー液供給部、４…塩類回収部、３１ｂ…嫌気処理水導入部、３１ｃ…ドロー液導入部、３２ｂ…嫌気処理水排出部、３２ｃ…ドロー液排出部、Ｓ…海洋
【図１】
2015131268.tif 000003
【図２】
2015131268.tif 000004
【図３】
2015131268.tif 000005
【図４】
2015131268.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月2日(2015.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、
前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方を回収する塩類回収工程とを備え、該塩類回収工程では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分を回収し、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分を回収することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、
前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方を回収する塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されており、前記塩類回収部では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分が回収され、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分が回収されるように構成されることを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る水処理方法は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方を回収する塩類回収工程とを備え、該塩類回収工程では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分を回収し、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分を回収することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る水処理装置は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方を回収する塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されており、前記塩類回収部では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分が回収され、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分が回収されるように構成されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月20日(2015.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、
前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から構成される濃縮水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方の塩類を回収すると共に塩類を回収した後の濃縮水を濃縮工程へ返送する塩類回収工程とを備え、該塩類回収工程では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分を回収し、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分を回収することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、
前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から構成される濃縮水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方の塩類を回収すると共に塩類を回収した後の濃縮水を濃縮装置へ返送可能に構成された塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されており、前記塩類回収部では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分が回収され、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分が回収されるように構成されることを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
前記ドロー液は、海水、又は、磁性体微粒子を含有する液体から構成されることを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る水処理方法は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理工程を備える水処理方法であって、前記嫌気処理工程で処理された被処理水から構成される嫌気処理水と該嫌気処理水から半透膜を介して水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液とを半透膜を介して接触させることで嫌気処理水を濃縮する濃縮工程と、該濃縮工程で濃縮された嫌気処理水から構成される濃縮水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方の塩類を回収すると共に塩類を回収した後の濃縮水を濃縮工程へ返送する塩類回収工程とを備え、該塩類回収工程では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分を回収し、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分を回収することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る水処理装置は、有機物を含有する被処理水の嫌気処理と該嫌気処理後の被処理水の膜分離とを行う膜分離活性汚泥法を用いた嫌気処理部を備える水処理装置であって、前記嫌気処理部で処理された被処理水で構成される嫌気処理水を濃縮する濃縮装置と、該濃縮装置で濃縮された嫌気処理水から構成される濃縮水から窒素成分又はリン成分の少なくとも一方の塩類を回収すると共に塩類を回収した後の濃縮水を濃縮装置へ返送可能に構成された塩類回収部とを更に備え、前記濃縮装置は、半透膜を介して嫌気処理水から水分の浸透を受けて浸透圧が生じるように構成されたドロー液が供給されるドロー液供給部と、嫌気処理水が供給される嫌気処理水供給部とを備えると共に半透膜を介して嫌気処理水とドロー液とが接触するように構成されており、前記塩類回収部では、アンモニアストリッピング法によって窒素成分が回収され、アルミニウム塩の添加による凝集沈殿法又はＭＡＰ法の少なくとも一方によってリン成分が回収されるように構成されることを特徴とする。