【手続補正書】
【提出日】平成21年6月3日(2009.6.3)
【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】
少なくとも分離膜、および該分離膜の表面を洗浄する洗浄手段を有する膜ろ過装置を用いて、被ろ過液を前記分離膜によりろ過し、ろ過と同時または逐次的に前記分離膜の表面の洗浄を行う膜ろ過装置の運転条件の決定方法であって、被ろ過液の構成成分の種類および構成成分量の時系列的変化を表すデータ、および、膜ろ過流量の時系列的変化を表すデータから、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過圧力の変動、あるいは膜抵抗の変動を予測し、前記予測結果に基づいて前記洗浄手段の動力値を決定することを含む膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項２】
少なくとも分離膜、および該分離膜の表面を洗浄する洗浄手段を有する膜ろ過装置を用いて、被ろ過液を前記分離膜によりろ過し、ろ過と同時または逐次的に前記分離膜の表面の洗浄を行う膜ろ過装置の運転条件の決定方法であって、被ろ過液の構成成分の種類および構成成分量の時系列的変化を表すデータ、および、膜ろ過圧力の時系列的変化を表すデータから、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過流量の変動、膜ろ過流束の変動、あるいは膜抵抗の変動を予測し、前記予測結果に基づいて前記洗浄手段の動力値を決定することを含む膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項３】
前記予測が、前記被ろ過液の構成成分量の時系列的変化を表すデータ、膜ろ過流量の時系列的変化を表すデータ、あるいは、膜ろ過圧力の時系列的変化を表すデータに基づいて、前記分離膜に付着している構成成分量を計算する計算ステップ１００を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項４】
前記計算ステップ１００が、前記分離膜に付着している構成成分量の変化量を、前記被ろ過液の構成成分に含まれる物質が前記分離膜に付着する速度と前記分離膜から剥離する速度との差として表現される計算式に基づいて計算される計算ステップ１０１であることを特徴とする請求項３に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項５】
前記被ろ過液の構成成分に含まれる物質が前記分離膜から剥離する速度が、前記分離膜に付着している構成成分量の値の２次以上の高次式に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項６】
前記被ろ過液の構成成分の種類として、被ろ過液の上清成分及び／又は固形成分を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項７】
前記分離膜に付着している上清成分の物質量の変化量を表現した計算式が、前記分離膜に付着している固形成分の物質量の値の項を含んでいる計算式であること、及び／又は、前記分離膜に付着している固形成分の物質量の変化量を表現した計算式が、前記分離膜に付着している上清成分の物質量の値の項を含んでいる計算式であることを特徴とする請求項６に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項８】
仮想的な膜洗浄力の値から、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過圧力の変動、膜ろ過流量の変動、膜ろ過流束の変動、あるいは、膜抵抗の変動を予測し、前記予測結果に基づいて、前記仮想的な膜洗浄力の値の是非を判断し、前記判断結果において是と判断された前記仮想的な膜洗浄力の値から膜洗浄力の適正値を決定し、前記決定された膜洗浄力の適正値に基づいて前記洗浄手段の動力値を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項９】
前記判断結果において、前記仮想的な膜洗浄力の値を非と判断したときに、前記仮想的な膜洗浄力の値を所定量増加させた後に、再び仮想的な膜洗浄力の値から、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過圧力の変動、膜ろ過流量の変動、膜ろ過流束の変動、あるいは、膜抵抗の変動を予測し、該予測結果に基づいて、前記所定量増加後の仮想的な膜洗浄力の値の是非を判断すること、および、前記判断結果において、前記仮想的な膜洗浄力の値を是と判断したときに、前記仮想的な膜洗浄力の値を膜洗浄力の適正値とすることを特徴とする請求項８に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１０】
仮想的な前記洗浄手段の動力値から、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過圧力の変動、膜ろ過流量の変動、膜ろ過流束の変動、あるいは、膜抵抗の変動を予測し、前記予測結果に基づいて、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値の是非を判断し、前記判断結果において是と判断された前記仮想的な前記洗浄手段の動力値から前記洗浄手段の動力の適正値を決定し、前記決定された洗浄手段の動力の適正値に基づいて前記洗浄手段の動力値を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１１】
前記判断結果において、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を非と判断したときに、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を所定量増加させた後に、再び仮想的な前記洗浄手段の動力値から、前記分離膜に付着している構成成分量の変動、膜ろ過圧力の変動、膜ろ過流量の変動、膜ろ過流束の変動、あるいは、膜抵抗の変動を予測し、該予測結果に基づいて、前記所定量増加後の仮想的な前記洗浄手段の動力値の是非を判断すること、および、前記判断結果において、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を是と判断したときに、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を前記洗浄手段の動力の適正値とすることを特徴とする請求項１０に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１２】
前記予測結果において、前記分離膜に付着している構成成分量の値、膜抵抗の値あるいは膜ろ過圧力の値があらかじめ決定された所定値以下、あるいは、膜ろ過流束の値あるいは膜ろ過流量の値があらかじめ決定された所定値以上となったときに、前記仮想的な膜洗浄力の値、あるいは、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を是と判断することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１３】
前記予測結果において、前記分離膜に付着している構成成分量の値、膜抵抗の値あるいは膜ろ過圧力の値が収束するときに、前記仮想的な膜洗浄力の値、あるいは、前記仮想的な前記洗浄手段の動力値を是と判断することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１４】
前記膜洗浄力の適正値に基づいて前記洗浄手段の動力の適正値を決定した後、前記決定された前記洗浄手段の動力の適正値に基づいて前記運転条件を決定することを特徴とする請求項８、９、１２、または１３に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１５】
任意の前記洗浄手段の動力値に対する膜表面に発生する剪断力の値、あるいは膜表面における被ろ過液の流速の値を求め、前記膜表面に発生する剪断力の値、あるいは前記膜表面における被ろ過液の流速の値に基づいて膜洗浄力の値を決定することによって、膜洗浄力の値と前記洗浄手段の動力値との関係を求め、前記関係に基づいて、前記膜洗浄力の適正値から前記洗浄手段の動力の適正値を決定することを特徴とする請求項１４に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１６】
任意の前記洗浄手段の動力値に対する膜洗浄力の値を、前記計算ステップ１００あるいは前記計算ステップ１０１を含む予測方法によってキャリブレーションされた結果に基づいて決定することによって、膜洗浄力の値と洗浄手段の動力値との関係を求め、前記関係に基づいて、前記膜洗浄力の適正値から前記洗浄手段の動力の適正値を決定することを特徴とする請求項１４に記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１７】
分離膜の表面の洗浄が、膜表面を曝気すること、被ろ過液を流動させること、あるいは、分離膜を移動させることによってなされることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１８】
被ろ過液が、微生物を含有する液体であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の膜ろ過装置の運転条件の決定方法において決定された前記洗浄手段の動力値を制御することを特徴とする膜ろ過装置の運転方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】膜ろ過装置の運転条件の決定方法、およびそれを用いた膜ろ過装置の運転方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、液体を分離膜によってろ過する膜ろ過装置の運転条件の決定方法、およびそれを用いた膜ろ過装置の運転方法、ならびに膜ろ過装置に関し、さらに詳しくは、活性汚泥や微生物培養液などを膜ろ過によって固液分離することを特徴とする膜ろ過装置の運転条件の決定方法、およびそれに基づいた膜ろ過装置の運転方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、これらの問題点を受けてなされたものであって、その目的は、汚泥の膜ろ過性状および膜ろ過条件に適した膜表面洗浄力（以下、膜洗浄力という）の程度を決定し、その決定値に基づき膜表面を洗浄しながら膜ろ過することによって、エネルギー消費の適正化、コストの削減、膜ろ過装置の負担の低減に寄与する膜ろ過装置の運転条件の決定方法、およびそれに基づいた膜ろ過装置の運転方法を提供するものである。