(57)【要約】【課題】膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。【解決手段】活性汚泥処理装置１０の硝化槽１８内の廃水中に膜濾過器２６を浸漬させて、廃水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去方法において、膜の公称孔径を廃水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、膜濾過器２６に使用する膜の公称孔径に応じて被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールするようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内の被処理水中に膜濾過器を浸漬させて、前記被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去方法において、
前記膜の公称孔径を前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径に応じて前記被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールすることを特徴とするウイルス除去方法。
【請求項２】
処理槽内の被処理水中に膜濾過器を浸漬させて、前記被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去方法において、
前記膜の公称孔径を前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、前記被処理水のＳＳ成分濃度に応じて前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径をコントロールすることを特徴とするウイルス除去方法。
【請求項３】
前記膜の公称孔径が０．０１μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が０ｍｇ／Ｌを超えて、５００ｍｇ／Ｌ未満である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする請求項１又は２のウイルス除去方法。
【請求項４】
前記膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする請求項１又は２のウイルス除去方法。
【請求項５】
前記膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする請求項１又は２のウイルス除去方法。
【請求項６】
前記処理槽は活性汚泥処理槽であると共に、前記活性汚泥処理槽からの汚泥引き抜き量又は引き抜いた汚泥を濃縮して前記活性汚泥処理槽に返送する汚泥返送量を調整することにより、前記被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールすることを特徴とする請求項１のウイルス除去方法。
【請求項７】
前記処理槽内に活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つを添加することを特徴とする請求項１〜６の何れか１のウイルス除去方法。
【請求項８】
被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去装置において、
前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きな公称孔径の膜を備えた膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた処理槽と、
前記被処理水のＳＳ成分濃度を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて前記被処理水のＳＳ成分濃度を制御するＳＳ濃度制御手段と、を備えたことを特徴とするウイルス除去装置。
【請求項９】
被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去装置において、
前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きな公称孔径の膜であって０．０１μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第１の処理槽と、
膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第２の処理槽と、
膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第３の処理槽と、
前記被処理水の流入を前記第１〜第３の処理槽の何れかに切り換える切り換え手段と、
前記流入する被処理水のＳＳ成分濃度を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて前記切り換え手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするウイルス除去装置。
【請求項１０】
活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つを前記処理槽内に添加する添加手段を設けたことを特徴とする請求項８又は９のウイルス除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウイルス除去方法及び装置に係り、特に下水道、湖沼水、河川水、プール水等の水中に存在するウイルスを膜濾過によって濾過することで、水中からウイルスを除去するウイルスの除去方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
下水道、湖沼水、河川水、水槽等の水中には多数種のウイルスが存在することが分かってきたが、多数種のウイルスの中には人や家畜等に害を与えるものもあり、水中のウイルスを除去又は不活性化することが必要になってきている。
【０００３】
水中に生息するウイルスを除去又は不活性化する従来の一般的な方法として、ウイルスが存在する水を塩素処理する方法、オゾン処理する方法、紫外線を照射する方法、加熱する方法等がある。
【０００４】
これら以外にも、特許文献１には、膜口目の繊毛虫が存在する領域に繊毛虫を生息させるための直径５０〜５００μｍの多孔性担体を備え、この領域にウイルスが存在する水を通過させることにより、ウイルスを繊毛虫に取り込ませて除去する方法が開示されている。更に、特許文献２には、材料表面にアミン化合物を固定化した有機材料を膜としたウイルスの選択的除去材料が開示されている。
【０００５】
しかし、塩素処理は残留塩素の問題、オゾン処理や紫外線照射処理は処理コストの問題、加熱処理は耐熱ウイルスには適用できないと共に下水道等の大量の水の処理には不向きであるとの問題がある。また、特許文献１は膜口目の繊毛虫を必要とすると共に、繊毛虫へのウイルスの取り込みのバラツキにより完全なウイルスの除去は難しいという欠点がある。特許文献２は、血漿中や血液成分を含んだ蛋白溶液から選択的にウイルスを除去する医薬品業界等での使用を目的としたもので、下水道等の大量の水からウイルスを除去するには不向きである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３７７８３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平６−１１４２５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、下水道等の汚水からウイルスを除去する方法として、膜濾過法が着目されている。この膜濾過法は、薬品の残留、処理コストの問題、耐熱ウイルスの問題等がない上に、水の浄化も合わせて行えるので、下水道等の汚水からウイルスを除去するのに適している。
【０００９】
しかしながら、この膜濾過法は、水中からウイルスを完全に除去するには、ウイルスの大きさよりも小さな孔径の膜を使用しなくてはならないため膜の透過流束が低下するので、下水道等の大量の水を処理する上で処理効率が悪いという欠点がある。
【００１０】
本発明はかかる問題に鑑みて成されたもので、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することのできるウイルス除去方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、水中に存在するウイルスはＳＳ成分に吸着され易く、ＳＳ成分に吸着されることにより、見かけ上の径が大きくなるので、ウイルスよりも大きな公称孔径の膜であってもウイルスを膜濾過できるとの知見を得た。更には、ウイルスよりも大きな膜の公称孔径と処理槽内のＳＳ成分濃度との相互の関係を適切にコントロールすることで、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去できるとの知見も得た。本発明はかかる知見に基づいて成されたものである。
【００１２】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、処理槽内の被処理水中に膜濾過器を浸漬させて、前記被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去方法において、前記膜の公称孔径を前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径に応じて前記被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項１によれば、膜の公称孔径を被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、膜濾過器に使用する膜の公称孔径に応じて被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールするようにしたので、膜の透過流束を低下させることなく被処理水中のウイルスを完全に除去することができる。
【００１４】
本発明の請求項２は前記目的を達成するために、処理槽内の被処理水中に膜濾過器を浸漬させて、前記被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去方法において、前記膜の公称孔径を前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、前記被処理水のＳＳ成分濃度に応じて前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径をコントロールすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２によれば、膜の公称孔径を被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、被処理水のＳＳ成分濃度に応じて前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径をコントロール（管理）するようにしたので、膜の透過流束を低下させることなく被処理水中のウイルスを完全に除去することができる。
【００１６】
ここで、本発明におけるＳＳ成分とは、水中に浮遊する固形分全般を意味し、本発明を活性汚泥処理装置に適用した場合には、ＳＳ成分の主たる成分は活性汚泥になる。
【００１７】
本発明の請求項３は、請求項１又は２において、前記膜の公称孔径が０．０１μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が０ｍｇ／Ｌを超えて、５００ｍｇ／Ｌ未満である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする。
【００１８】
これは、請求項１での膜濾過器に使用する膜の公称孔径に応じて被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールする場合、又は請求項２での被処理水のＳＳ成分濃度に応じて前記膜濾過器に使用する膜の公称孔径をコントロールする場合に、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去するための膜の公称孔径とＳＳ成分濃度との相互の関係を示したものである。この場合、膜の公称孔径が０．０１μｍ以下のときに被処理水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌを超える関係の場合、ウイルスの除去はできるが、膜の透過流束が急速に低下するので良くない。
【００１９】
本発明の請求項４は、請求項１又は２において、前記膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする。
【００２０】
これは、請求項１において、膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下の膜濾過器を使用する場合には、被処理水のＳＳ成分濃度を５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満にコントロールすることで、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。一方、請求項２において、被処理水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満の場合には、膜濾過器に使用する膜の公称孔径を０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下にコントロール（管理）することで、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。
【００２１】
本発明の請求項５は、請求項１又は２において、前記膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下のときに前記被処理水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上である関係を満足させるようにコントロールすることを特徴とする。
【００２２】
これは、請求項１において、膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下の膜濾過器を使用する場合には、被処理水のＳＳ成分濃度を３０００ｍｇ／Ｌ以上にコントロールすることで、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。尚、ＳＳ成分濃度を３０００ｍｇ／Ｌを超えていたずらに大きくすると、膜が目詰まりし易くなり、目詰まりの観点からＳＳ成分濃度の上限は２００００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。また、請求項２において、被処理水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上の場合には、膜濾過器に使用する膜の公称孔径を０．１μｍを超えて０．８μｍ以下にコントロール（管理）することで、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。
【００２３】
本発明の請求項６は請求項１において、前記処理槽は活性汚泥処理槽であると共に、前記活性汚泥処理槽からの汚泥引き抜き量又は引き抜いた汚泥を濃縮して前記活性汚泥処理槽に返送する汚泥返送量を調整することにより、前記被処理水のＳＳ成分濃度をコントロールすることを特徴とする。
【００２４】
これは、本発明のウイルス除去方法は、下水道等の汚水処理に一般的に使用されている活性汚泥処理法に最適な方法であり、被処理水のＳＳ成分濃度の制御に活性汚泥の引き抜きと濃縮汚泥の返送によって簡単に達成することが可能である。即ち、処理槽に設置した膜濾過器の膜の公称孔径に対して、被処理水のＳＳ成分濃度が低すぎてウイルスの除去能力が低下する場合には、引き抜いた汚泥を脱水等により濃縮して処理槽に戻してやる。逆に、被処理水のＳＳ成分濃度が高すぎて膜の透過流束が低下する場合には、汚泥の引き抜き量を多くする。
【００２５】
本発明の請求項７は請求項１〜６の何れか１において、前記反応槽内に活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つを添加することを特徴とする。
【００２６】
これにより、ＳＳ成分同士の吸着や凝集を促進すると共に、ＳＳ成分の主成分である活性汚泥の可溶化を防止できるので、ウイルスの膜濾過性能を更に向上させることができる。
【００２７】
本発明の請求項８は前記目的を達成するために、被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去装置において、前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きな公称孔径の膜を備えた膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた処理槽と、前記被処理水のＳＳ成分濃度を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記被処理水のＳＳ成分濃度を制御するＳＳ濃度制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項８は、請求項１の本発明のウイルス除去方法を具体的な装置として構成したものである。
【００２９】
本発明の請求項９は前記目的を達成するために、被処理水中に存在するウイルスを膜濾過により除去するウイルス除去装置において、前記被処理水から除去したいウイルスの大きさよりも大きな公称孔径の膜であって０．０１μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第１の処理槽と、膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第２の処理槽と、膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下の膜濾過器を前記被処理水中に浸漬させた第３の処理槽と、前記被処理水の流入を前記第１〜第３の処理槽の何れかに切り換える切り換え手段と、前記流入する被処理水のＳＳ成分濃度を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記切り換え手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の請求項９は、請求項２の本発明のウイルス除去方法を具体的な装置として構成したものである。
【００３１】
本発明の請求項１０は請求項８又は９において、活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材のうちの添加物のうちの少なくとも１つを前記処理槽内に添加する添加手段を設けたことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に係るウイルス除去方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
本発明を説明する前に、表１により本発明の理論的な根拠を説明する。
【００３４】
表１は、膜濾過器の膜の公称孔径と試験水のＳＳ成分濃度によるウイルスの膜濾過効果との関係を示した実験結果であり、０．０１μｍ未満の大きさのウイルスが存在する試験水のＳＳ成分濃度を増加させていったときに、公称孔径が何μｍの膜であれば、ウイルスを完全に除去でき且つ膜の透過流束を維持することができるかを調べたものである。ＳＳ成分としては本発明を活性汚泥処理装置に適用することを想定して活性汚泥を使用し、試験水中の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ）を変化させた。
【００３５】
【表１】
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その結果、表１から分かるように、ＭＬＳＳが０ｍｇ／Ｌを超えて５００ｍｇ／Ｌ未満の範囲では、ウイルスの大きさと公称孔径が略同等の０．０１μｍ以下の膜を使用することにより、ウイルスを完全に除去でき且つ膜の透過流束を維持することができた。ＭＬＳＳを大きくしていって、ＭＬＳＳが５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満の範囲では、公称孔径が０．０１μｍ以上、０．１μｍ未満の範囲の膜を使用することにより、ウイルスを完全に除去でき且つ膜の透過流束を維持することができた。ＭＬＳＳを更に大きくして３０００ｍｇ／Ｌ以上にすると、公称孔径が０．１μｍ以上、０．８μｍ未満の範囲の膜を使用することにより、ウイルスを完全に除去でき且つ膜の透過流束を維持することができた。このように、試験水中のＳＳ成分濃度を大きくすることで、ウイルスの大きさよりも大きな公称孔径の膜でウイルスを濾過できる理由は、試験水中に存在するウイルスはＳＳ成分に吸着され、ＳＳ成分に吸着されることにより、見かけ上の径が大きくなるためであると考察される。また、ウイルスの膜濾過において、被処理水に活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材等のＳＳ成分同士の吸着や凝集を促進する添加物のうちの少なくとも１つを添加することが好ましい。これは、ＳＳ成分濃度が小さくても添加物により、ウイルスを吸着したＳＳ成分の吸着性を良くするので、見かけ上の大きさを大きくすることができる。また、ＳＳ成分濃度が濃い場合には、ＳＳ成分の主成分である活性汚泥の可溶化現象が生じ易く、ウイルスが再分散し易いが、上記の添加物を添加することで活性汚泥の可溶化現象を抑制することができる。
【００３６】
本発明はかかる知見に基づいてウイルス除去方法及び装置を構成したものである。
【００３７】
図１は、本発明のウイルス除去装置を、アンモニア性廃水（以下「廃水」という）の窒素除去を行う活性汚泥処理装置１０に適用した例であり、膜濾過器に使用する膜の公称孔径に応じて廃水のＳＳ成分濃度をコントロールする第１の実施の形態である。
【００３８】
活性汚泥処理装置１０において、廃水は原水配管１２から生物処理槽１４に流入する。生物処理槽１４は脱窒槽１６と硝化槽１８とに区画され、硝化槽１８の液は循環配管２０を介して脱窒槽１６に循環される。硝化槽１８では、ブロア２２に接続された曝気配管２４からエアが曝気され、廃水と活性汚泥とが好気性条件で接触して、廃水中のアンモニア性窒素が硝酸性窒素に硝化処理される。一方、脱窒槽１６では、硝化槽１８で硝化処理により生成されて循環配管２０により循環された硝酸性窒素が嫌気性条件下で窒素ガスに脱窒処理される。
【００３９】
また、硝化槽１８内の廃水中には、膜濾過器２６が浸漬され、膜濾過器２６は処理水配管２８に接続されると共に、処理水配管２８には吸引ポンプ３０が配設される。これにより、硝化槽１８内の液が膜濾過器２６の膜によって吸引濾過され、処理水と活性汚泥とに分離され、処理水は処理水配管２８を介して系外に排出される。かかる膜濾過によって、廃水中に存在するウイルスも除去される。
【００４０】
本発明では、膜濾過器２６に使用する膜の公称孔径は除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定される。更に、硝化槽１８内には、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度を測定する、例えば濁度計等のＳＳ濃度センサ３２が設けられると共に、ＳＳ濃度センサ３２で測定された測定結果はコントローラ３４に入力される。硝化槽１８の底部からは汚泥ポンプ３６を備えた汚泥排出管３８が延設され切換器４０に接続されると共に、排出された汚泥の流れが切換器４０によって余剰汚泥管４２と汚泥返送管４４とに切り換えられる。この場合、汚泥返送管４４による汚泥の返送先を硝化槽１８にしても、脱窒槽１６にしてもよい。そして、コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２で測定された測定結果に基づいて余剰汚泥管４２と汚泥返送管４４との何れかに切換器４０で切り換える。汚泥返送管４４の途中には汚泥濃度を濃縮する、例えば脱水器等の汚泥濃縮器４６が設けられ、濃縮程度はコントローラ３４によって制御される。
【００４１】
また、硝化槽１８の上方には、添加物タンク４８が設けられ、添加物タンク４８には、活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つが貯留される。添加物タンク４８から硝化槽１８に添加配管５０が延設されると共に、添加配管５０には添加物の添加量を調整する調整バルブ５２が設けられる。
【００４２】
次に、上記の如く構成された第１の実施の形態の活性汚泥処理装置１０で廃水中に存在するウイルスを除去するウイルスの除去方法を説明する。
【００４３】
硝化槽１８に浸漬された膜濾過器２６に使用した膜の公称孔径が０．０１μｍ以下の場合には、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が０ｍｇ／Ｌを超えて、５００ｍｇ／Ｌ未満の範囲に維持されるようにコントロールする。即ち、コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２によって測定される廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌを超えた場合には、汚泥ポンプ３６を運転すると共に、切換器４０を余剰汚泥管４２側に切り換えて、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ未満になるまで、活性汚泥を余剰汚泥として系外に排出する。
【００４４】
また、硝化槽１８に浸漬する膜濾過器２６の膜の公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下のものを使用する場合には、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満になるようにコントロールする。即ち、コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２によって測定される廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌを超えた場合には、汚泥ポンプ３６を運転すると共に、切換器４０を余剰汚泥管４２側に切り換えて、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ未満になるまで、活性汚泥を余剰汚泥として系外に排出する。逆に、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌを下回った場合には、コントローラ３４は、汚泥ポンプ３６を運転すると共に、切換器４０を汚泥返送管４４側に切り換え、且つ汚泥濃縮器４６を運転する。これにより、濃縮された汚泥が硝化槽１８に返送されるので、コントローラ３４は硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上になるまで行う。
【００４５】
また、硝化槽１８に浸漬する膜濾過器２６の膜の公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下のものを使用する場合には、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上になるようにコントロールする。即ち、コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２によって測定される硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌを下回った場合には、汚泥ポンプ３６を運転すると共に、切換器４０を汚泥返送管４４側に切り換え、且つ汚泥濃縮器４６を運転する。これにより、濃縮された汚泥が硝化槽１８に返送されるので、コントローラ３４は硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上になるまで行う。尚、硝化槽１８内の被処理水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上であればよいが、余りＳＳ成分濃度が大きくなりすぎると、膜の透過流束が低下する要因になるので、上限は２００００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００４６】
かかるウイルスの除去において、添加物タンク４８から硝化槽１８内に、活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つを添加することが好ましい。これにより、ＳＳ成分同士の吸着や凝集を促進すると共に、ＳＳ成分の主成分である活性汚泥の可溶化を防止できるので、ウイルスの膜濾過性能を更に向上させることができる。
【００４７】
このように第１の実施の形態によれば、膜の公称孔径を廃水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、膜濾過器２６に使用する膜の公称孔径に応じて廃水のＳＳ成分濃度をコントロールするようにしたので、膜の透過流束を低下させることなく廃水中のウイルスを完全に除去することができる。
【００４８】
尚、硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が、上記した膜の各公称孔径との関係を満足している場合には、コントローラ３４は廃水のＳＳ成分濃度をコントロールする必要はない。
【００４９】
図２は、本発明のウイルス除去装置を、アンモニア性廃水（以下「廃水」という）の窒素除去を行う活性汚泥処理装置１０に適用した例であり、廃水のＳＳ成分濃度に応じて膜濾過器の膜の公称孔径をコントロール（管理）する第２の実施の形態である。尚、第１の実施の形態と同じ部材や装置には同符号を付して説明する。
【００５０】
活性汚泥処理装置１０において、原水配管１２を流れる廃水は、切換器４０によって３本の枝管１２（Ａ、Ｂ、Ｃ）に分岐されて第１〜第３の生物処理槽１４（Ａ、Ｂ、Ｃ）の何れかに供給される。第１〜第３の生物処理槽１４は脱窒槽１６（Ａ、Ｂ、Ｃ）と硝化槽１８（Ａ、Ｂ、Ｃ）とに区画され、第１の実施の形態と同様に硝化槽１８ではアンモニア性窒素の硝化処理が成され、脱窒槽１６では硝酸態窒素の脱窒処理が成される。
【００５１】
第１〜第３の生物処理槽１４の各硝化槽１８には、第１の実施の形態と同様に膜濾過器２６が浸漬されるが、第２の実施の形態では、各膜濾過器２６に使用される膜の公称孔径が異なるように設定される。即ち、第１硝化槽１８Ａには公称孔径が０．０１μｍ以下の膜が使用され、第２硝化槽１８Ｂには公称孔径が０．０１μｍを超えて０．１μｍ以下の範囲の膜が使用され、第３硝化槽１８Ｃには公称孔径が０．１μｍを超えて０．８μｍ以下の範囲の膜が使用される。また、原水配管１２には、流入廃水のＳＳ成分濃度を測定するＳＳ濃度センサ３２が設けられると共に、ＳＳ濃度センサ３２で測定された測定結果はコントローラ３４に入力される。そして、コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２の測定結果に基づいて、第１〜第３の生物処理槽１４の何れかに廃水が供給されるように切換器４０を切り換える。
【００５２】
上記の如く構成された第２の実施の形態の活性汚泥処理装置１０で廃水中に存在するウイルスを除去するウイルスの除去方法を説明する。
【００５３】
コントローラ３４は、ＳＳ濃度センサ３２で測定された廃水のＳＳ成分濃度が０ｍｇ／Ｌ以上、５００ｍｇ／Ｌ未満の場合には、第１の生物処理槽１４Ａに廃水が供給されるように切換器４０を切り換える。また、ＳＳ濃度センサ３２で測定された廃水のＳＳ成分濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上、３０００ｍｇ／Ｌ未満の場合には、第２の生物処理槽１４Ｂに廃水が供給されるように切換器４０を切り換える。更に、ＳＳ濃度センサ３２で測定された廃水のＳＳ成分濃度が３０００ｍｇ／Ｌ以上の場合には、第３の生物処理槽１４Ｃに廃水が供給されるように切換器４０を切り換える。この場合、活性汚泥処理装置１０の運転当初は、硝化槽１８内のＳＳ成分濃度はＳＳ濃度センサ３２で測定された流入廃水のＳＳ成分濃度と同等にみることはできるが、運転経過時間と共に、膜濾過器２６で処理水と活性汚泥の分離が進むと、硝化槽１８内のＳＳ成分濃度が流入廃水のＳＳ成分濃度よりも大きくなる。従って、硝化槽１８底部に汚泥ポンプ３６を備えた汚泥排出管３８を設けると共に、硝化槽１８内に補助ＳＳ濃度センサ５４を設けて、補助ＳＳ濃度センサ５４での測定結果がコントローラ３４に入力されるようにすると良い。コントローラ３４は、補助ＳＳ濃度センサ５４で測定された硝化槽１８内の廃水のＳＳ成分濃度が、各硝化槽１８における上記した適正なＳＳ成分濃度の上限を超えたら、汚泥ポンプ３６を稼働して硝化槽１８内の活性汚泥を余剰汚泥として系外に排出する。
【００５４】
このように、第２の実施の形態によれば、硝化槽１８の廃水に浸漬した膜濾過器２６の膜の公称孔径を廃水から除去したいウイルスの大きさよりも大きく設定すると共に、廃水のＳＳ成分濃度に応じて膜濾過器２６に使用する膜の公称孔径をコントロール（管理）するようにしたので、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。かかるウイルスの除去において、添加物タンク４８から硝化槽１８内に、活性炭、ゼオライト、多孔性担体、凝集材の添加物のうちの少なくとも１つを添加することが好ましい。
【００５５】
尚、上記した活性汚泥処理装置１０の第１、及び第２の実施の形態は、本発明のウイルス除去装置を組み込んだ構成の一例を示したものであり、この構成に限定されるものではない。例えば、第２の実施の形態では、流入廃水のＳＳ成分濃度に応じて廃水の流入先を第１〜第３の生物処理槽１４に切り換えるようにしたが、流入廃水のＳＳ成分濃度が一定の場合には、１つの生物処理槽にして硝化槽に設置する膜濾過器の膜の公称孔径を一定のＳＳ成分濃度に対応するように設定してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のウイルス除去方法及び装置によれば、膜の透過流束を低下させることなく水中のウイルスを完全に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウイルス除去装置を活性汚泥処理装置に組み込んだ第１の実施の形態を説明する構成図
【図２】本発明のウイルス除去装置を活性汚泥処理装置に組み込んだ第２の実施の形態を説明する構成図
【符号の説明】
１０…活性汚泥処理装置、１２…原水配管、１４…生物処理槽、１６…脱窒槽、１８…硝化槽、２０…循環配管、２２…ブロア、２４…曝気配管、２６…膜濾過器、２８…処理水配管、３０…吸引ポンプ、３２…ＳＳ濃度センサ、３４…コントローラ、３６…汚泥ポンプ、３８…汚泥排出管、４０…切換器、４２…余剰汚泥管、４４…汚泥返送管、４６…汚泥濃縮器、４８…添加物タンク
【図１】
2004255250.tif 000004
【図２】
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