(57)【要約】【課題】生物反応槽の攪拌、膜の損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる汚水の処理システムを提供すること。【解決手段】微生物の作用により有機性汚水を処理し、その後、微生物を主体とする汚泥成分と水溶液とを固液分離して処理を行う汚水の処理システムにおいて、中空の回転軸４ａにディスク状の膜４ｂを配設した回転洗浄型膜分離装置４を、生物反応槽１内の旋回流に対し回転軸４ａが略直交するように生物反応槽１に浸漬する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物の作用により有機性汚水を処理し、その後、微生物を主体とする汚泥成分と水溶液とを固液分離して処理を行う汚水の処理システムにおいて、中空の回転軸にディスク状の膜を配設した回転洗浄型膜分離装置を、生物反応槽内の旋回流に対し回転軸が略直交するように生物反応槽に浸漬したことを特徴とする汚水の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水の処理システムに関し、特に、回転洗浄型膜分離装置を生物反応槽に浸漬させるに際し、回転軸や膜が生み出す流れの方向と生物反応槽に形成される旋回流の方向とを一致させることにより、生物反応槽の攪拌、膜の損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる汚水の処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
汚水の処理システムは、下水等の有機性汚水と活性汚泥を混合して生物処理し、その後、固液分離を行い、分離液は処理水として放流し、分離汚泥は生物反応槽へ返送する。
この場合、汚水処理に使われる膜分離装置は分離膜の表面に汚泥が付着すると固液分離能力が低下することから、絶えず汚泥を剥離させる必要があり、膜下部から気泡を放出して空気洗浄を行う方式が主流となっている。
【０００３】
空気洗浄方式以外の方法としては、最近、円盤状ディスクの表面に膜を貼り付けて回転させ、発生する乱流により膜の洗浄を行う回転型洗浄方式が開発されおり、図３のような処理フローで実施されている。
同図に示すように、汚水Ａは生物反応槽１に流入し、ここで汚泥と混合され、散気板２より供給される酸素を利用して生物的な酸化分解反応が進行し、汚水の浄化処理がなされる。
この工程における汚水と汚泥の混合液Ｂは送水ポンプ３により回転洗浄型膜分離装置４へ移送されるが、これまで、回転洗浄型膜分離装置４は生物反応槽１の槽外に設けられるのが通常であった。
【０００４】
この回転洗浄型膜分離装置４は、端面に膜を備えた多数のディスクを中空の回転軸に所定間隔で配設するとともに、該回転軸を、ディスクの間隙に隣接する回転軸のディスクが挿入されるように並設したもので、膜の外側から内部へ浸透ろ過された清澄水が中央の中空の回転軸へ集積し、吸引ポンプ５により処理水Ｃとして外部へ排出できるようになっている。
このとき、浸透ろ過が進行すると、固形物である汚泥が膜４ｂの表面に付着して目詰まりを生じさせるが、中空の回転軸４ａを複数設置して回転させることにより、隣接するディスクの間に乱流を発生させることが可能となり、付着汚泥を剥離させて安定的に固液分離がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、膜分離装置を生物反応槽内に浸漬するようにすると、槽外設置に比べて汚水処理施設の面積が小さくできるとともに、当該装置へ混合液を供給するポンプ等が不用になるなどの利点が得られるため、この方式の確立が望まれている。
しかしながら、膜分離装置を生物反応槽に浸漬する場合、空気洗浄方式は、洗浄空気量を多く使うことから、汚水の流入量が少ない時期には、必要以上に多くの空気が供給されて生物処理がうまく進行しなかったり、汚水が適正量流入した後においても、好気と嫌気をバランスさせるのが難しいという問題がある。
【０００６】
一方、回転型洗浄方式においては、上述のような空気過多による悪影響がないものの、槽外設置にしか実例がなく、その原理や構成から、生物反応槽へ任意に浸漬させると次のような問題が生じると考えられる。
つまり、生物反応槽には汚水と汚泥を混合攪拌する必要から、適度な旋回流が設けられているが、回転洗浄型膜分離装置の設置位置が不適切な場合には旋回流による不均等な力が膜面にかかることから、膜の損傷や膜洗浄能力の低下、回転軸の負荷の増大が発生するとともに、生物反応槽の底部に汚泥が堆積し、均一な攪拌混合が行えなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の汚水の処理システムが有する問題点に鑑み、回転洗浄型膜分離装置を生物反応槽に浸漬させるに際し、回転軸や膜が生み出す流れの方向と生物反応槽に形成される旋回流の方向とを一致させることにより、生物反応槽の攪拌、膜の損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる汚水の処理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚水の処理システムは、微生物の作用により有機性汚水を処理し、その後、微生物を主体とする汚泥成分と水溶液とを固液分離して処理を行う汚水の処理システムにおいて、中空の回転軸にディスク状の膜を配設した回転洗浄型膜分離装置を、生物反応槽内の旋回流に対し回転軸が略直交するように生物反応槽に浸漬したことを特徴とする。
【０００９】
この汚水の処理システムは、中空の回転軸にディスク状の膜を配設した回転洗浄型膜分離装置を、生物反応槽内の旋回流に対し回転軸が略直交するように生物反応槽に浸漬することから、回転軸や膜が生み出す流れの方向と、生物反応槽に形成される旋回流の方向とを一致させることができ、旋回流を乱すことなく、しかも回転運動に対しては外部から加わる不均一な力を小さくすることができ、これにより、生物反応槽の攪拌、膜の損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる。
また、生物反応槽内に回転洗浄型膜分離装置を設置することにより、槽外設置型の従来の回転型洗浄方式と比較して、回転洗浄型膜分離装置へ混合液を供給するポンプや配管類を省略したり、別途に設置スペースを設けたりする必要がなくなり、また、空気洗浄方式と比較した場合には、洗浄空気による生物処理への悪影響を防止できるため、安定した汚水処理を行うことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚水の処理システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に、本発明の汚水の処理システムの第１実施例を示す。
この汚水の処理システムは、微生物の作用により有機性汚水を処理し、その後、微生物を主体とする汚泥成分と水溶液とを固液分離して処理を行う汚水の処理システムを基本とするもので、中空の回転軸にディスク状の膜を配設した回転洗浄型膜分離装置を、生物反応槽内の旋回流に対し回転軸が略直交するように生物反応槽に浸漬している。
【００１２】
本実施例は、生物反応槽が矩形の場合の適用例であり、図１（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。また、図において、Ａは汚水、Ｂは混合液、Ｃは処理水、Ｄは分離汚泥、Ｅは空気をそれぞれ示している。
汚水Ａは、生物反応槽１に流入し、ここで汚泥と混合されるが、通常、散気板２より放出される空気の気泡により、酸素の供給と汚泥との混合が同時に行われる。
したがって、矩形槽では、混合のための旋回流は生物反応槽１の底部に設置された散気板２から上方向に向かって発生し、水面附近で水平方向の流れに変わった後、下降流になって底部に達し、さらに水平流にとなって出発点に戻って旋回する。
【００１３】
一方、回転洗浄型膜分離装置４は、端面に膜４ｂを備えた多数のディスク４ｃを中空の回転軸４ａに所定間隔で配設するとともに、複数の回転軸４ａを、ディスク４ｃの間隙に隣接する回転軸４ａのディスク４ｃが挿入されるように並設し、ディスク４ｃの膜４ｂから導入した水を回転軸４ａを介して導出するようにしている。
この回転洗浄型膜分離装置４は、ディスク４ｃの膜４ｂが互いに挟み込まれたような状態で回転することから、膜４ｂの表面近傍に発生する乱流によって汚泥の剥離と洗浄がなされるが、並列に設置される中空の回転軸４ａの軸芯が旋回流に対して直角方向となるように設置される。
【００１４】
図１（ｂ）は下降流に対する設置例であるが、生物反応槽１の平面の一端が長く、水平方向の旋回流が十分に長い場合は、軸芯を９０度移動し、水平方向の旋回流の中に回転洗浄型膜分離装置を設置することができる。
本実施例では、このように回転洗浄型膜分離装置４を生物反応槽１内に浸漬設置できるため、送水ポンプによる混合液の移送が必要なく、設備費や運転費が安価にできるという利点がある。
また、膜の洗浄に空気を使用しないため、生物処理は散気板２の制御だけを行うことで達成されるので安定した処理を行うことができる。
さらには、生物反応槽１内の旋回流を乱すことがないので、適正な混合攪拌を行うことができる。
【００１５】
次に、図２を参照して、本発明の汚水の処理システムの第２実施例を説明する。
本実施例の汚水の処理システムは、生物反応槽が無終端水路の場合であり、例えば、オキシデーションディッチ法に適用することができる。なお、図２（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
無終端水路は、一般に生物反応槽の容積が大きく、混合攪拌のために攪拌機６（又は曝気攪拌機）が設けられるが、攪拌機６から発生する旋回流は水平方向であるため、回転洗浄型膜分離装置４は、膜４ｂが上下方向に重なり合うように、中空の回転軸４ａの軸芯を配設している。
この場合、回転洗浄型膜分離装置４から旋回流と同一方向の流れを発生させることができるので、攪拌機６を補助して、当該機の動力装置を小さくできるという利点も生じる。
【００１６】
かくして、本発明の各実施例の汚水の処理システムは、中空の回転軸４ａにディスク状の膜４ｂを配設した回転洗浄型膜分離装置４を、生物反応槽１内の旋回流に対し回転軸４ａが略直交するように生物反応槽１に浸漬することから、回転軸４ａや膜４ｂが生み出す流れの方向と、生物反応槽１に形成される旋回流の方向とを一致させることができ、旋回流を乱すことなく、しかも回転運動に対しては外部から加わる不均一な力を小さくすることができ、これにより、生物反応槽１の攪拌、膜４ｂの損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる。
また、生物反応槽１内に回転洗浄型膜分離装置４を設置することにより、槽外設置型の従来の回転型洗浄方式と比較して、回転洗浄型膜分離装置へ混合液を供給するポンプや配管類を省略したり、別途に設置スペースを設けたりする必要がなくなり、また、空気洗浄方式と比較した場合には、洗浄空気による生物処理への悪影響を防止できるため、安定した汚水処理を行うことが可能となる。
【００１７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の汚水の処理システムは、この実施例の記載に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の汚水の処理システムによれば、中空の回転軸にディスク状の膜を配設した回転洗浄型膜分離装置を、生物反応槽内の旋回流に対し回転軸が略直交するように生物反応槽に浸漬することから、回転軸や膜が生み出す流れの方向と、生物反応槽に形成される旋回流の方向とを一致させることができ、旋回流を乱すことなく、しかも回転運動に対しては外部から加わる不均一な力を小さくすることができ、これにより、生物反応槽の攪拌、膜の損傷、洗浄能力の低下及び消費動力の増大等の問題を解消することができる。
また、生物反応槽内に回転洗浄型膜分離装置を設置することにより、槽外設置型の従来の回転型洗浄方式と比較して、回転洗浄型膜分離装置へ混合液を供給するポンプや配管類を省略したり、別途に設置スペースを設けたりする必要がなくなり、また、空気洗浄方式と比較した場合には、洗浄空気による生物処理への悪影響を防止できるため、安定した汚水処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚水の処理システムの第１実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図２】本発明の汚水の処理システムの第２実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】従来の汚水の処理システムを示す説明図である。
【符号の説明】
１    生物反応槽
２    散気板
３    送水ポンプ
４    回転洗浄型膜分離装置
４ａ  中空の回転軸
４ｂ  膜
４ｃ  ディスク
５    吸引ポンプ
６    攪拌機
Ａ    汚水
Ｂ    混合液
Ｃ    処理水
Ｄ    分離汚泥
Ｅ    空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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