(57)【要約】【課題】  大掛かりな加圧装置を用いずに浮上分離が可能であり、膜分離の際の膜の閉塞を減少させることが可能で、効率の良い汚泥の濃縮分離方法を提供する。【解決手段】  汚泥の濃縮分離方法は、濃縮槽２内に受入れられた汚泥を膜分離装置４で膜分離して濃縮する濃縮工程と、濃縮槽２内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、膜分離を停止し、濃縮槽２内に過酸化水素を供給して酸素ガス等の気泡８を多量に発生させ、この気泡８の上昇によって濃縮槽２内の汚泥を浮上分離する浮上分離工程と、浮上分離工程によって得られた高濃縮汚泥を濃縮槽２内から除去する液分離工程とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽内に受け入れられた汚泥を含む排水を膜分離して濃縮する濃縮工程と、
上記槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記槽内に過酸化水素を供給して気泡を発生させ、この気泡の上昇によって槽内の汚泥を浮上分離する浮上分離工程と、
上記浮上分離工程によって得られた高濃縮汚泥を槽内から除去する液分離工程とからなることを特徴とする汚泥の濃縮分離方法。
【請求項２】
槽内に浸漬型の膜分離装置が設けられ、上記槽に、浮上分離用の気泡を発生させる過酸化水素を供給するための過酸化水素供給系が設けられていることを特徴とする汚泥の濃縮分離設備。
【請求項３】
汚泥を膜分離する膜分離槽と、汚泥を浮上分離する浮上分離槽とを用いた汚泥の濃縮分離方法であって、
上記膜分離槽と浮上分離槽との間で汚泥を循環させながら、膜分離槽内において汚泥を膜分離して濃縮する濃縮工程と、
上記両槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記両槽間における汚泥の循環を停止し、上記浮上分離槽内に過酸化水素を供給して気泡を発生させ、この気泡の上昇によって浮上分離槽内の汚泥を浮上分離する浮上分離工程と、
上記浮上分離工程によって得られた高濃縮汚泥を浮上分離槽内から除去する液分離工程とからなることを特徴とする汚泥の濃縮分離方法。
【請求項４】
膜分離槽内に浸漬型の膜分離装置が設けられ、浮上分離槽に、浮上分離用の気泡を発生させる過酸化水素を供給するための過酸化水素供給系が設けられ、上記両槽間で汚泥を循環させる循環手段が設けられていることを特徴とする汚泥の濃縮分離設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水、産業排水、生活排水等における汚泥の濃縮分離方法および濃縮分離設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥の濃縮分離方法としては、例えば、図５に示すような加圧浮上分離法が挙げられる。すなわち、浮上分離槽４１の前段に、原水を貯留する貯留槽４２が設置され、貯留槽４２に凝集剤を添加して攪拌することにより、汚泥を凝集させている。上記浮上分離槽４１には、原水の一部を加圧して供給する加圧系４３が設けられている。
【０００３】
上記加圧系４３は空気圧縮機（図示省略）と加圧ポンプ４４と空気溶解槽４５と減圧弁４６とで構成されており、空気を加圧して原水に溶解させた後、常圧に戻す際に析出する微細な気泡４７を浮上分離槽４１内の汚泥粒子に付着させて、浮上分離を行っている。
【０００４】
しかしながら上記加圧浮上分離法では、大量の空気を加圧して溶解させるため、高圧の空気を得るための大掛かりな加圧装置が必要であるといった問題がある。
また、別の方法として、図６に示すように、膜分離槽４９内に浸漬型の膜分離装置５０を設け、膜分離槽４９の前段に汚泥貯留槽５１を設置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
これによると、汚泥貯留槽５１から膜分離槽４９に供給された汚泥は、膜分離装置５０によって膜分離され、膜透過水と濃縮汚泥とが膜分離槽４９から排出される。
しかしながら上記浸漬型の膜分離装置５０を用いた汚泥の濃縮分離方法では、膜分離槽４９内の汚泥濃度が高くなると、膜分離装置５０の膜面に汚泥が付着して膜面が閉塞し、濃縮効率が低下し、膜の洗浄を頻繁に行わなければならないといった問題がある。
【特許文献１】特開平８−３２３３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、大掛かりな加圧装置を用いずに浮上分離が可能であり、また、膜分離の際の膜の閉塞を減少させることが可能で、効率が良く、低コストの汚泥の濃縮分離方法および濃縮分離設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明における汚泥の濃縮分離方法は、槽内に受け入れられた汚泥を含む排水を膜分離して濃縮する濃縮工程と、
上記槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記槽内に過酸化水素を供給して気泡を発生させ、この気泡の上昇によって槽内の汚泥を浮上分離する浮上分離工程と、
上記浮上分離工程によって得られた高濃縮汚泥を槽内から除去する液分離工程とからなるものである。
【０００８】
これによると、膜分離によって汚泥が所定濃度まで濃縮されると、浮上分離工程を開始するため、上記濃縮工程を行っている時は槽内の汚泥濃度が所定濃度よりも低い状態で、膜分離されている。これにより、膜面に付着する汚泥の量が減って膜面の閉塞が減少する。
【０００９】
また、上記浮上分離工程では、槽内に過酸化水素を供給することにより、化学反応によって気泡が発生するため、大掛かりな加圧装置を用いて気泡を発生させる必要はない。また、汚泥が所定濃度まで濃縮されているので、上記気泡が単独で上昇して脱気してしまうことはなく、ほとんど全ての気泡が汚泥中の固形物に付着して固形物と共に上昇し、このため、浮上分離の効率が向上する。
【００１０】
さらに、過酸化水素の強力な酸化力によって、槽内が酸化雰囲気になる。したがって、有機性汚泥の腐敗等により生成された高分子物が上記酸化雰囲気で分解されて分散化し、気泡が付着し易くなるため、浮上分離の効率がより一段と向上する。
【００１１】
また、上記液分離工程において、浮上分離により得られた高濃縮汚泥を槽内から除去しているため、槽内の汚泥濃度の上昇が抑制される。
また、本第２発明における汚泥の濃縮分離設備は、槽内に浸漬型の膜分離装置が設けられ、上記槽に、浮上分離用の気泡を発生させる過酸化水素を供給するための過酸化水素供給系が設けられているものである。
【００１２】
これによると、槽内に供給された汚泥を膜分離装置で膜分離して濃縮する。そして、上記槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記膜分離を停止し、過酸化水素を過酸化水素供給系から上記槽内に供給して多量の気泡を発生させ、この気泡の上昇によって槽内の汚泥を浮上分離する。その後、上記浮上分離によって得られた高濃縮汚泥を槽内から除去する。
【００１３】
また、本第３発明は、汚泥を膜分離する膜分離槽と、汚泥を浮上分離する浮上分離槽とを用いた汚泥の濃縮分離方法であって、
上記膜分離槽と浮上分離槽との間で汚泥を循環させながら、膜分離槽内において汚泥を膜分離して濃縮する濃縮工程と、
上記両槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記両槽間における汚泥の循環を停止し、上記浮上分離槽内に過酸化水素を供給して気泡を発生させ、この気泡の上昇によって浮上分離槽内の汚泥を浮上分離する浮上分離工程と、
上記浮上分離工程によって得られた高濃縮汚泥を浮上分離槽内から除去する液分離工程とからなるものである。
【００１４】
これによると、膜分離によって汚泥が所定濃度まで濃縮されると、浮上分離工程を開始するため、上記濃縮工程を行っている時は膜分離槽内の汚泥濃度が所定濃度よりも低い状態で、膜分離されている。これにより、膜面に付着する汚泥の量が減って膜面の閉塞が減少する。
【００１５】
また、上記浮上分離工程では、浮上分離槽内に過酸化水素を供給することにより、化学反応によって気泡が発生するため、大掛かりな加圧装置を用いて気泡を発生させる必要はない。また、汚泥が所定濃度まで濃縮されているので、上記気泡が単独で上昇して脱気してしまうことはなく、ほとんど全ての気泡が汚泥中の固形物に付着して固形物と共に上昇し、このため、浮上分離の効率が向上する。さらに、過酸化水素の強力な酸化力によって、浮上分離槽内が酸化雰囲気になる。したがって、有機性汚泥の腐敗等により生成された高分子物が上記酸化雰囲気で分解されて分散化し、気泡が付着し易くなるため、浮上分離の効率がより一段と向上する。
【００１６】
また、上記液分離工程において、浮上分離により得られた高濃縮汚泥を浮上分離槽内から除去しているため、浮上分離槽内の汚泥は低濃度に保たれる。これによって、引き続いて上記濃縮工程を行った際、汚泥が両槽間で循環して混合するため、両槽内の汚泥濃度の上昇が抑制される。
【００１７】
さらに、膜分離と浮上分離とを別々の槽で行っているため、過酸化水素により発生した気泡を抱いた（付着した）汚泥が膜分離槽内の膜分離装置の中に付着するのを防止することができる。したがって、膜分離を再開するとき、上記気泡を抱いた汚泥が膜分離の障害になることはない。
【００１８】
また、本第４発明は、膜分離槽内に浸漬型の膜分離装置が設けられ、浮上分離槽に、浮上分離用の気泡を発生させる過酸化水素を供給するための過酸化水素供給系が設けられ、上記両槽間で汚泥を循環させる循環手段が設けられているものである。
【００１９】
これによると、循環手段により膜分離槽と浮上分離槽との間で汚泥を循環させながら、膜分離槽内において、膜分離装置で汚泥を膜分離して濃縮する。そして、上記両槽内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、上記両槽間における汚泥の循環を停止し、上記膜分離を停止し、過酸化水素を過酸化水素供給系から浮上分離槽内に供給して多量の気泡を発生させ、この気泡の上昇によって浮上分離槽内の汚泥を浮上分離する。その後、上記浮上分離によって得られた高濃縮汚泥を浮上分離槽内から除去する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、大掛かりな加圧装置を用いずに浮上分離が可能であり、膜分離の際の膜の閉塞を減少させることが可能で、汚泥の濃縮分離が効率良く低コストで行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
１は汚泥の濃縮分離設備であり、汚泥を濃縮分離する濃縮槽２と、この濃縮槽２の前段にある貯留槽３とが設けられている。上記濃縮槽２内には、汚泥をろ過する浸漬型の膜分離装置４が設置されている。上記膜分離装置４には、膜を透過した分離水を濃縮槽２の外部へ取り出して放流する分離水取出管路５が接続されている。この分離水取出管路５には、吸引ろ過を行うための吸引ポンプ７が接続されている。また、濃縮槽２内には、膜分離装置４の下方から空気を吹き出す曝気装置６が設けられている。
【００２２】
また、濃縮槽２には、浮上分離用の気泡８を発生させる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を供給するための過酸化水素供給系９が設けられている。この過酸化水素供給系９は、過酸化水素を貯留する過酸化水素用タンク１０と、このタンク１０内の過酸化水素を濃縮槽２内の下部に供給する過酸化水素用供給管路１１と、この管路１１に設けられたポンプ２３とで構成されている。また、濃縮槽２内には、供給された過酸化水素を攪拌する攪拌機１２が設けられている。
【００２３】
また、濃縮槽２の上部には、浮上分離によって得られさらに溢流したり或いは掻き取られて液面から除去された高濃縮汚泥を濃縮汚泥貯留槽１４へ排出する排出管路１５が接続されている。さらに、貯留槽３内に凝集剤を添加する凝集剤添加装置２２と、濃縮槽２内にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置２４とが設けられている。
【００２４】
また、上記濃縮分離設備１には、濃縮汚泥貯留槽１４に貯留された高濃縮汚泥を脱水する脱水機１６と、脱水機１６から排出されるろ液を貯留するろ液貯留槽１７と、ろ液貯留槽１７内のろ液を上記貯留槽３へ返送する返送管路１８と、貯留槽３内の汚泥を含んだ排水を濃縮槽２に受け入れる汚泥受入管路１９とが設けられている。尚、上記返送管路１８と汚泥受入管路１９とにはそれぞれポンプ２０，２１が接続されている。
【００２５】
以下、上記濃縮分離設備１を用いた汚泥の濃縮分離方法を説明する。
上記汚泥の濃縮分離方法は濃縮工程Ａと浮上分離工程Ｂと液分離工程Ｃとからなり、各工程Ａ〜Ｃの詳細は次の通りである。
【００２６】
（１）上記濃縮工程Ａにおいて、先ず、貯留槽３内の汚泥を含んだ排水を汚泥受入管路１９から濃縮槽２内へ受け入れ、曝気装置６を作動させて曝気を開始し、吸引ポンプ７を作動させて膜分離装置４によるろ過を開始する。
【００２７】
（２）上記濃縮工程Ａを複数回繰り返して、膜分離により濃縮槽２内の汚泥が次第に濃縮され、濃縮槽２内の汚泥濃度が所定濃度（例えば１．５％）まで濃縮されると、次に、上記浮上分離工程Ｂにおいて、吸引ポンプ７を停止して膜分離装置４によるろ過を停止し、曝気装置６による曝気を停止し、過酸化水素用タンク１０内の過酸化水素（液体）を濃縮槽２内の下部へ供給し、攪拌機１２で攪拌する。これにより、過酸化水素が化学反応を起して濃縮槽２内に酸素ガス等の気泡８が多量に発生し、この気泡８の上昇によって、濃縮槽２内の汚泥が浮上分離され、液面に高濃縮汚泥が浮上する。
【００２８】
（３）その後、液分離工程Ｃにおいて、濃縮槽２への過酸化水素の供給を停止し、上記高濃縮汚泥を溢流や掻き取りによって液面から除去し排出管路１５より濃縮汚泥貯留槽１４へ排出する。尚、上記過酸化水素を濃縮槽２内へ供給した後、ｐＨ調整剤添加装置２４によってｐＨ調整剤を濃縮槽２内へ添加し、濃縮槽２内のｐＨを調整してもよい。
【００２９】
（４）その後、上記濃縮工程Ａへ戻る。
上記のような汚泥の濃縮分離方法によると、膜分離装置４の膜分離によって濃縮槽２内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、膜分離装置４による濃縮工程Ａを停止し、浮上分離工程Ｂを開始するため、上記濃縮工程Ａを行っている時は濃縮槽２内の汚泥濃度が所定濃度よりも低い状態で、膜分離されている。これにより、膜分離装置４の膜面に付着する汚泥の量が減って膜面の閉塞が減少し、メンテナンスの回数を減らすことができる。また、濃縮工程Ａにおいては、曝気装置６から吹き出た空気の気泡が膜分離装置４の膜面に接触しながら上昇するため、膜面が洗浄され、これにより、膜面の閉塞がさらに減少する。
【００３０】
また、上記浮上分離工程Ｂでは、濃縮槽２内に過酸化水素を供給することにより、化学反応によって酸素ガス等の気泡８が多量に発生するため、大掛かりな加圧装置を用いて気泡８を発生させる必要はない。また、濃縮槽２内の汚泥濃度が希薄な場合では上記気泡８が単独で上昇して脱気してしまう恐れがあるが、汚泥が所定濃度まで濃縮されているので、上記気泡８が単独で上昇して脱気することはなく、ほとんど全ての気泡８が汚泥中の固形物に付着して固形物と共に上昇し、このため、浮上分離の効率が改善される。
【００３１】
さらに、過酸化水素の強力な酸化力によって、濃縮槽２内が酸化雰囲気になる。したがって、濃縮槽２内が好気状態となって汚泥の改質効果がある。また、汚泥が有機性汚泥である場合、有機性汚泥の腐敗等により生成された高分子物が上記酸化雰囲気で分解されて分散化し、気泡８が付着し易くなるため、浮上分離の効率がより一段と向上する。尚、上記濃縮工程Ａにおける曝気により、有機性汚泥の腐敗が解消される効果もある。また、濃縮槽２内に未反応の凝集剤（残留ポリマー）が流入しても、未反応の凝集剤は過酸化水素により加水分解されるため、膜分離装置４の膜面に未反応の凝集剤が付着するのを防止できる。
【００３２】
また、上記液分離工程Ｃでは、濃縮槽２内の液面から高濃縮汚泥を濃縮汚泥貯留槽１４へ排出するため、濃縮槽２内の汚泥濃度の上昇が抑制され、濃縮槽２内の汚泥濃度を所定濃度よりも低く保つことができる。
【００３３】
尚、濃縮槽２内における過酸化水素の濃度は、例えば、ＳＳ１．５％に対して、０．０２〜０．４％（１〜２５％対ＳＳ）としている。これは、弱アルカリ域で用いる方が、反応性が高く、且つ、気泡８がよく発生するためである。
【００３４】
また、実験では、濃縮工程Ａにおいて膜分離によって濃縮槽２内の汚泥濃度が１．５％まで濃縮された際、浮上分離工程Ｂにおいて、過酸化水素を供給して浮上分離を行った場合、２〜６％の固形物が浮上し、この固形物を除去した後、濃縮槽２内全体の汚泥濃度の平均が１％以下に低下した。
【００３５】
また、濃縮汚泥貯留槽１４内に貯留された高濃縮汚泥は脱水機１６で脱水され、脱水の際に脱水機１６から排出されたろ液は、凝集剤を含んでおり、一旦、ろ液貯留槽１７内に貯留され、その後、返送水としてろ液貯留槽１７から返送管路１８を通って貯留槽３へ返送される。
【００３６】
上記実施の形態では、濃縮工程Ａにおいて、一旦、曝気を開始すると、所期の汚泥の濃縮分離が完了するまで連続的に曝気を行ってもよい。
上記実施の形態では、吸引ポンプ７による吸引圧を利用して、膜分離装置４によるろ過を行っているが、吸引ポンプ７を用いず、自然水頭を利用してろ過を行ってもよい。また、汚泥の所定濃度を例えば１．５％に設定しているが、この値に限定されるものではなく、汚泥や膜分離装置４の種類等様々な条件に応じて、変えてもよい。
【００３７】
上記実施の形態では、凝集剤添加装置２２で凝集剤を貯留槽３内に添加しているが、濃縮槽２内に添加してもよい。
次に、本発明における第２の実施の形態を図３，図４に基づいて説明する。
【００３８】
濃縮分離設備２９には槽体３０が設けられており、この槽体３０は、仕切壁３１によって、汚泥を膜分離する膜分離槽３２と、汚泥を浮上分離する浮上分離槽３３とに区分けされている。上記膜分離槽３２内には、浸漬型の膜分離装置４が設置されている。上記膜分離装置４には分離水を膜分離槽３２の外部へ取り出して放流する分離水取出管路５が接続され、この分離水取出管路５には吸引ポンプ７が接続されている。また、膜分離槽３２内には曝気装置６が設けられている。
【００３９】
上記浮上分離槽３３には、浮上分離用の気泡８を発生させる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を供給するための過酸化水素供給系９が設けられている。過酸化水素供給系９は過酸化水素用タンク１０と過酸化水素用供給管路１１とポンプ２３とで構成されている。また、浮上分離槽３３内には、供給された過酸化水素を攪拌する攪拌機１２が設けられている。
【００４０】
上記槽体３０には、貯留槽３から供給された汚泥を浮上分離槽３３と膜分離槽３２との間で循環させる循環手段３４が設けられている。この循環手段３４は、浮上分離槽３３内の汚泥を膜分離槽３２へ供給する循環管路３５と、この循環管路３５に設けられた循環ポンプ３６と、上記仕切壁３１に形成されて両槽３２，３３に連通する連通口３７とで構成されている。
【００４１】
また、浮上分離槽３３の上部には、浮上分離によって得られさらに溢流したり或いは掻き取られて液面から除去された高濃縮汚泥を濃縮汚泥貯留槽１４へ排出する排出管路１５が接続されている。
【００４２】
さらに、上記濃縮分離設備２８には、脱水機１６と、ろ液貯留槽１７と、返送管路１８と、貯留槽３内の汚泥を浮上分離槽３３に受け入れる汚泥受入管路１９とが設けられている。また、貯留槽３内に凝集剤を添加する凝集剤添加装置２２と、浮上分離槽３３内にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置２４とが設けられている。
【００４３】
以下、上記濃縮分離設備２９を用いた汚泥の濃縮分離方法を説明する。
上記汚泥の濃縮分離方法は濃縮工程Ａと浮上分離工程Ｂと液分離工程Ｃとからなり、各工程Ａ〜Ｃの詳細は次の通りである。
【００４４】
（１）上記濃縮工程Ａにおいて、先ず、貯留槽３内の汚泥を含んだ排水を汚泥受入管路１９から浮上分離槽３３内へ受け入れ、循環ポンプ３６を作動して、浮上分離槽３３内の汚泥を循環管路３５から膜分離槽３２へ供給することにより、膜分離槽３２内の汚泥が連通口３７を通って浮上分離槽３３へ流れる。これにより、膜分離槽３２と浮上分離槽３３との間で汚泥が循環し、この状態で、曝気装置６を作動させて曝気を開始し、吸引ポンプ７を作動させて膜分離装置４によるろ過を開始する。そして、上記ろ過により分離された分離水が膜分離槽３２から分離水取出管路５を通って排出され、両槽３２，３３内の水位が所定水位より低下すると、上記のように、再び、貯留槽３内の汚泥を汚泥受入管路１９から浮上分離槽３３内へ受け入れて、両槽３２，３３内の水位を所定水位まで上げる。
【００４５】
（２）上記濃縮工程Ａを複数回繰り返して、膜分離により両槽３２，３３内の汚泥が次第に濃縮され、両槽３２，３３内の汚泥濃度が所定濃度まで濃縮されると、次に、上記浮上分離工程Ｂにおいて、循環ポンプ３６を停止して、膜分離槽３２と浮上分離槽３３との間における汚泥の循環を停止し、さらに、吸引ポンプ７を停止して膜分離装置４によるろ過を停止し、曝気装置６による曝気を停止する。その後、過酸化水素用タンク１０内の過酸化水素（液体）を浮上分離槽３３内の下部へ供給し、攪拌機１２で攪拌する。これにより、過酸化水素が化学反応を起して浮上分離槽３３内に酸素ガス等の気泡８が多量に発生し、この気泡８の上昇によって、浮上分離槽３３内の汚泥が浮上分離され、浮上分離槽３３内の液面に高濃縮汚泥が浮上する。
【００４６】
（３）その後、液分離工程Ｃにおいて、浮上分離槽３３への過酸化水素の供給を停止し、浮上分離槽３３内の高濃縮汚泥を溢流や掻き取りによって液面から除去し排出管路１５より濃縮汚泥貯留槽１４へ排出する。尚、上記過酸化水素を浮上分離槽３３内へ供給した後、ｐＨ調整剤添加装置２４によってｐＨ調整剤を浮上分離槽３３内へ添加し、ｐＨを調整してもよい。
【００４７】
（４）その後、上記濃縮工程Ａへ戻る。
上記のような汚泥の濃縮分離方法によると、両槽３２，３３で汚泥を循環させながら、膜分離装置４の膜分離によって両槽３２，３３内の汚泥が所定濃度まで濃縮されると、膜分離装置４による濃縮工程Ａを停止し、浮上分離工程Ｂを開始するため、上記濃縮工程Ａを行っている時は両槽３２，３３内の汚泥濃度が所定濃度よりも低い状態で、膜分離されている。これにより、膜分離装置４の膜面に付着する汚泥の量が減って膜面の閉塞が減少し、メンテナンスの回数を減らすことができる。また、濃縮工程Ａにおいては、曝気装置６から吹き出た空気の気泡が膜分離装置４の膜面に接触しながら上昇するため、膜面が洗浄され、これにより、膜面の閉塞がさらに減少する。
【００４８】
また、上記浮上分離工程Ｂでは、浮上分離槽３３内に過酸化水素を供給することにより、化学反応によって酸素ガス等の気泡８が多量に発生するため、大掛かりな加圧装置を用いて気泡８を発生させる必要はない。また、浮上分離槽３３内の汚泥濃度が希薄な場合では上記気泡８が単独で上昇して脱気してしまう恐れがあるが、両槽３２，３３内の汚泥が所定濃度まで濃縮されているので、上記気泡８が単独で上昇して脱気することはなく、ほとんど全ての気泡８が浮上分離槽３３内の汚泥中の固形物に付着して固形物と共に上昇し、このため、浮上分離の効率が改善される。
【００４９】
さらに、過酸化水素の強力な酸化力によって、浮上分離槽３３内が酸化雰囲気になる。したがって、浮上分離槽３３内が好気状態となって汚泥の改質効果がある。また、汚泥が有機性汚泥である場合、有機性汚泥の腐敗等により生成された高分子物が上記酸化雰囲気で分解されて分散化し、気泡８が付着し易くなるため、浮上分離の効率がより一段と向上する。尚、上記濃縮工程Ａにおける曝気により、有機性汚泥の腐敗が解消される効果もある。また、浮上分離槽３３内に未反応の凝集剤（残留ポリマー）が流入しても、未反応の凝集剤は過酸化水素により加水分解されるため、膜分離装置４の膜面に未反応の凝集剤が付着するのを防止できる。
【００５０】
また、上記液分離工程Ｃでは、浮上分離槽３３内の液面から高濃縮汚泥を濃縮汚泥貯留槽１４へ排出するため、浮上分離槽３３内の汚泥濃度の上昇が抑制される。これにより、引き続いて、上記濃縮工程Ａを行った際、汚泥が両槽３２，３３間で循環して混合するため、両槽３２，３３内の汚泥濃度を所定濃度よりも低く保つことができる。
【００５１】
さらに、先述した第１の実施の形態では、図１に示すように、膜分離と浮上分離とを同じ槽２で行っているため、過酸化水素により発生した気泡８を抱いた（付着した）汚泥が膜分離装置４の膜面等に付着する恐れがあるが、これに対して、上記第２の実施の形態では、図３に示すように、膜分離と浮上分離とを別々の槽３２，３３で行っているため、過酸化水素により発生した気泡８を抱いた（付着した）汚泥が膜分離槽３２内の膜分離装置４の膜面等に付着するのを防止することができる。したがって、膜分離を再開するとき、上記気泡８を抱いた汚泥が膜分離の障害になることはない。
【００５２】
上記第２の実施の形態では、例えば、汚泥を１０倍に濃縮する場合、上記膜分離槽３２における濃縮工程Ａで５倍に濃縮し、上記浮上分離槽３３における浮上分離工程Ｂで２倍に濃縮するといった組合せが可能である。
【００５３】
上記第２の実施の形態では、濃縮工程Ａでは過酸化水素の供給を停止しているが、嫌気化を防止するために、濃縮工程Ａにおいても過酸化水素を浮上分離槽３３に供給してもよい。また、上記各工程Ａ〜Ｃのサイクルを短縮することで、過酸化水素の供給量を削減できる。また、循環ポンプ３６を停止している時間で、浮上分離が完了するならば、膜分離装置４により連続的にろ過し続けることも可能である。
【００５４】
上記第２の実施の形態では、浮上分離工程Ｂにおいて膜分離装置４によるろ過を停止しているが、そのままろ過を継続して行ってもよい。また、浮上分離工程Ｂにおいて曝気装置６による曝気を停止しているが、そのまま曝気を継続して行ってもよい。また、濃縮工程Ａにおいて、一旦、曝気を開始すると、所期の汚泥の濃縮分離が完了するまで連続的に曝気を行ってもよい。
【００５５】
上記第２の実施の形態では、凝集剤添加装置２２で凝集剤を貯留槽３内に添加しているが、膜分離槽３２や浮上分離槽３３内に添加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における汚泥の濃縮分離設備の図である。
【図２】同、汚泥の濃縮分離方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態における汚泥の濃縮分離設備の図である。
【図４】同、汚泥の濃縮分離方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の汚泥の濃縮分離設備の図である。
【図６】従来の汚泥の濃縮分離設備の図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    濃縮分離設備
２    濃縮槽
４    膜分離装置
８    気泡
９    過酸化水素供給系
２９  濃縮分離設備
３２  膜分離槽
３３  浮上分離槽
３４  循環手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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