(57)【要約】【課題】好気槽内に配備された散気管をより簡単に洗浄できる洗浄方法及び洗浄装置、並びに活性汚泥処理方法及び活性汚泥処理システムを提供すること。【解決手段】好気槽１１内に配備された散気管１２の洗浄方法であって、前記好気槽１１内の被処理液を散気管１２から吸引する散気管の洗浄方法。好気槽１１内に配備された散気管１２から気体を吐出して活性汚泥法による処理を行う活性汚泥処理工程と、前記好気槽１１内の被処理液を散気管１２から吸引して散気管を洗浄する洗浄工程とを含む活性汚泥処理方法。好気槽１１内に配備された散気管１２を洗浄する散気管洗浄装置であって、前記好気槽１１内の被処理液を散気管１２から吸引して好気槽外に排出する散気管洗浄装置。好気槽１１と、前記散気管洗浄装置を有する活性汚泥処理システム１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気槽内に配備された散気管の洗浄方法であって、
前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引することを特徴とする散気管の洗浄方法。
【請求項２】
好気槽内に配備された散気管から気体を吐出して活性汚泥法による処理を行う活性汚泥処理工程と、
前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して散気管を洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする活性汚泥処理方法。
【請求項３】
前記活性汚泥処理工程は、気体の吐出圧力を検出しながら行い、
前記気体の吐出圧力が設定圧力値を超えた時に、前記活性汚泥処理工程から前記散気管の洗浄工程に切り替えることを特徴とする、請求項２に記載の活性汚泥処理方法。
【請求項４】
前記活性汚泥処理工程は、前記好気槽内の被処理液を分離膜モジュールにより固液分離しながら行うことを特徴とする、請求項２又は３に記載の活性汚泥処理方法。
【請求項５】
前記活性汚泥処理工程は、前記好気槽内の被処理液を嫌気槽に移送し、かつ嫌気槽内の被処理液を前記好気槽に移送しながら行うことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の活性汚泥処理方法。
【請求項６】
好気槽内に配備された散気管を洗浄する散気管洗浄装置であって、
前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して好気槽外に排出することを特徴とする散気管洗浄装置。
【請求項７】
好気槽と、該好気槽内に配備された散気管を備え、
前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して好気槽外に排出する散気管洗浄装置を有することを特徴とする活性汚泥処理システム。
【請求項８】
前記散気管には該散気管に気体を送給する送給管が接続し、
前記散気管洗浄装置は前記送給管に接続した排出管を有し、
散気管への気体の送給と、散気管からの被処理液の排出管への移送とを切り替える切換機構が設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の活性汚泥処理システム。
【請求項９】
嫌気槽と、前記好気槽内の被処理液を該嫌気槽に移送する移送配管と、前記嫌気槽内の被処理液を前記好気槽に移送する連通配管とを備え、
前記排出管は前記移送配管に接続し、
好気槽から嫌気槽への被処理液の移送と、排出管を経由した被処理液の嫌気槽への移送とを切り替える切換機構が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の活性汚泥処理システム。
【請求項１０】
前記移送配管には好気槽から嫌気槽に被処理液を移送させる吸引装置が設けられ、
該吸引装置は、排出管を経由した被処理液の嫌気槽への移送にも兼用されていることを特徴とする、請求項９に記載の活性汚泥処理システム。
【請求項１１】
前記送給管に圧力計が設けられていることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の活性汚泥処理システム。
【請求項１２】
前記好気槽が分離膜モジュールを備えることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の活性汚泥処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散気管の洗浄方法及び洗浄装置、並びに活性汚泥処理方法及び活性汚泥処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場排水や生活排水は、排水中に含まれる懸濁物質や有機物等を取り除く処理が施されてから、工場用水として再利用されたり、河川等に放流される。
かかる排水の処理方法として、従来から、活性汚泥法による処理が行われている。活性汚泥法による処理（活性汚泥処理）では、排水を好気槽に供給し、好気槽内に貯留された活性汚泥中の微生物に酸素を供給しながら生物処理が行われる。このため、好気槽内には、酸素を供給するための複数の散気穴が形成された散気管が備えられている。
また、近年では、活性汚泥法による処理と、分離膜モジュールによる膜ろ過とを組み合わせた膜分離活性汚泥（ＭＢＲ）法による処理が行われるようになった。ＭＢＲ法による処理では、散気管が分離膜モジュールの下方に配備され、散気管からの気体を活性汚泥中の微生物に供給しながら、前記気体を分離膜モジュールに導入することによって、分離膜モジュールの分離膜の表面をエアバブリング洗浄している。
【０００３】
このような活性汚泥法による処理においては、処理を継続するに伴って、好気槽内の汚泥が、散気管内に徐々に入り込んで乾燥し堆積物を生じることがあった。この堆積物は散気管を閉塞して散気を不安定にする原因となる。
また、例えばメンテナンス等のために、活性汚泥処理を一時的に停止した際には、好気槽内の底部に汚泥が沈降し、該底部近傍の汚泥が高濃度となり、この高濃度の汚泥によって散気管が閉塞することがあった。そのため、メンテナンス終了後に活性汚泥処理を再開した際の散気が不安定になることがあった。
【０００４】
かかる問題に対して、従来、好気槽内から散気管を引き上げて、散気管に堆積した堆積物を除去する洗浄が行われていた。しかし、散気管を引き上げて洗浄する洗浄方法は、時間がかかり洗浄コストも高くなる。特に、散気管と分離膜モジュールが一体化された装置の散気管を洗浄する場合には、該装置自体を好気槽内から引き上げる必要があり、散気管の洗浄に要する時間及び洗浄コストが多大であった。
特許文献１には、洗浄液を散気装置内に供給するための洗浄液供給手段が付設された膜処理装置が開示されている。しかしながら、特許文献１の膜処理装置では、洗浄液の貯留槽や、洗浄液を散気装置に供給するためのポンプ等を設置する必要があり、排水処理システムが複雑なものとなった。また、該システムを構築する際のコストも大きかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０９９６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、好気槽内に配備された散気管をより簡単に洗浄できる洗浄方法及び洗浄装置、並びに活性汚泥処理方法及び活性汚泥処理システム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】
本発明は以下の態様を有する。
［１］好気槽内に配備された散気管の洗浄方法であって、前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引することを特徴とする散気管の洗浄方法。
［２］好気槽内に配備された散気管から気体を吐出して活性汚泥法による処理を行う活性汚泥処理工程と、前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して散気管を洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする活性汚泥処理方法。
［３］前記活性汚泥処理工程は、気体の吐出圧力を検出しながら行い、前記気体の吐出圧力が設定圧力値を超えた時に、前記活性汚泥処理工程から前記散気管の洗浄工程に切り替えることを特徴とする、［２］に記載の活性汚泥処理方法。
［４］前記活性汚泥処理工程は、前記好気槽内の被処理液を分離膜モジュールにより固液分離しながら行うことを特徴とする、［２］又は［３］に記載の活性汚泥処理方法。
［５］前記活性汚泥処理工程は、前記好気槽内の被処理液を嫌気槽に移送し、かつ嫌気槽内の被処理液を前記好気槽に移送しながら行うことを特徴とする、［２］〜［４］のいずれかに記載の活性汚泥処理方法。
［６］好気槽内に配備された散気管を洗浄する散気管洗浄装置であって、前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して好気槽外に排出することを特徴とする散気管洗浄装置。
［７］好気槽と、該好気槽内に配備された散気管を備え、前記好気槽内の被処理液を散気管から吸引して好気槽外に排出する散気管洗浄装置を有することを特徴とする活性汚泥処理システム。
［８］前記散気管には該散気管に気体を送給する送給管が接続し、前記散気管洗浄装置は前記送給管に接続した排出管を有し、散気管への気体の送給と、散気管からの被処理液の排出管への移送とを切り替える切換機構が設けられていることを特徴とする、［７］に記載の活性汚泥処理システム。
［９］嫌気槽と、前記好気槽内の被処理液を該嫌気槽に移送する移送配管と、前記嫌気槽内の被処理液を前記好気槽に移送する連通配管とを備え、前記排出管は前記移送配管に接続し、好気槽から嫌気槽への被処理液の移送と、排出管を経由した被処理液の嫌気槽への移送とを切り替える切換機構が設けられていることを特徴とする、［８］に記載の活性汚泥処理システム。
［１０］前記移送配管には好気槽から嫌気槽に被処理液を移送させる吸引装置が設けられ、該吸引装置は、排出管を経由した被処理液の嫌気槽への移送にも兼用されていることを特徴とする、［９］に記載の活性汚泥処理システム。
［１１］前記送給管に圧力計が設けられていることを特徴とする、［８］〜［１０］のいずれかに記載の活性汚泥処理システム。
［１２］前記好気槽が分離膜モジュールを備えることを特徴とする、［７］〜［１１］のいずれかに記載の活性汚泥処理システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗浄方法及び洗浄装置、並びに活性汚泥処理方法及び活性汚泥処理システムによれば、好気槽内に配備された散気管をより簡単に洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の活性汚泥処理システムの第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の活性汚泥処理システムの第二の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の活性汚泥処理システムの第三の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】実施例１における活性汚泥処理システム１の運転状況を示すグラフである。
【図５】比較例１における活性汚泥処理システム１の運転状況を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の散気管の洗浄方法及び活性汚泥処理方法について、実施形態例を示して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１１】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態の活性汚泥処理方法に用いる活性汚泥処理システム１（以下、単に「処理システム１」という。）の概略構成図である。
処理システム１は、排水を、膜分離活性汚泥処理（ＭＢＲ）法により処理して処理水を得る膜分離活性汚泥処理装置１０と、前記膜分離活性汚泥処理装置１０の好気槽１１内に配備された散気管１２の洗浄装置と、嫌気槽４１と、を備える。
【００１２】
（膜分離活性汚泥処理装置１０）
膜分離活性汚泥処理装置１０は、好気槽１１と、好気槽１１内の底部近傍に配備された散気管１２と、好気槽１１内かつ散気管１２の上方に配備された分離膜モジュール１３と、を備える。
膜分離活性汚泥処理装置１０には、排水が貯留された原水槽（図示せず）からの排水が供給される排水管４３と、膜分離活性汚泥処理装置１０からの処理水を排出する処理水排出管１５と、散気管１２に気体を送給する送給管５１と、好気槽１１内の被処理液を嫌気槽４１に移送する移送配管５２と、嫌気槽４１内の被処理液が好気槽１１に移送される連通配管４２と、が接続されている。
【００１３】
前記処理水排出管１５には、その流路の途中に分離膜モジュール１３の膜間差圧を検出する圧力計１６と、吸引ポンプ１７が設けられている。前記吸引ポンプ１７により、分離膜モジュール１３内を減圧にすることができ、好気槽１１内の被処理液を分離膜モジュール１３により固液分離し処理水（透過水）が得られる。さらに前記処理水が、処理水排出管１５を経て、好気槽１１の外へ排出される。
【００１４】
分離膜モジュール１３としては、公知の分離膜（ろ過膜）を備えた公知の分離膜モジュールを用いることができる。
分離膜の種類としては、精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）が好ましい。
分離膜の形状としては、中空糸膜、平膜、管状膜、袋状膜等が挙げられる。これらのうち、容積ベースで比較した場合に膜面積の高度集積が可能であることから、中空糸膜が好ましい。
【００１５】
分離膜の材質としては、有機材料（セルロース、ポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン等）、金属（ステンレス等）、無機材料（セラミック等）が挙げられる。分離膜の材質は、有機物を含む廃水の性状等に応じて適宜選択される。
【００１６】
分離膜の孔径は、処理の目的に応じて適宜選択すればよい。膜分離活性汚泥処理法において、分離膜の孔径は、０．００１〜３μｍが好ましい。孔径が０．００１μｍ未満では、膜の抵抗が大きくなりやすい。孔径が３μｍを超えると、活性汚泥を完全に分離することができないため、処理水（透過水）の水質が悪化するおそれがある。分離膜の孔径は、精密ろ過膜の範囲とされる０．０４〜１．０μｍがより好ましい。
分離膜モジュール１３は、好気槽内１１内に１つ配備されてもよいし複数配備されてもよい。
【００１７】
膜分離活性汚泥処理装置１０においては、散気管１２と分離膜モジュール１３とが一体化された分離膜ユニットを用いてもよい。このような分離膜ユニットとしては、例えば特開２０１３−２０２５２４号公報に記載の分離膜ユニット等が挙げられる。
【００１８】
前記送給管５１は、その一端が散気管１２に接続され、他端はブロア２１に接続されている。前記送給管５１の途中には、第１の切替バルブ６１と、ブロア２１からの気体の吐出圧力を検出する圧力計２２とが設けられている。
【００１９】
前記移送配管５２は、その一端が好気槽１１に接続され、他端は嫌気槽４１に接続されている。前記移送配管５２の途中には、第２の切替バルブ６２と、好気槽１１から嫌気槽４１に被処理液を移送させる吸引ポンプ３１が設けられている。
【００２０】
（嫌気槽４１）
嫌気槽４１としては、特に限定されず、通常の排水処理に用いられる公知の嫌気槽を用いることができる。
嫌気槽４１には、移送配管５２と、連通配管４２が接続されている。
嫌気槽４１には、嫌気槽４１内の被処理液を撹拌する撹拌機が設けられてもよい。
【００２１】
（散気管洗浄装置）
散気管洗浄装置は、送給管５１に一端が接続され、移送配管５２に他端が接続された排出管５３を有する。
前記排出管５３には、第３の切替バルブ６３が設けられている。
【００２２】
（切換機構）
処理システム１には、散気管１２への気体の送給と、散気管１２からの被処理液の排出管５３への移送とを切り替える切換機構Ａが設けられている。
切換機構Ａは、第１の切替バルブ６１と、第３の切替バルブ６３を含む。これらの切替バルブの開閉の操作により、前記の切り替えが行われる。
【００２３】
さらに、処理システム１には、好気槽から嫌気槽への被処理液の移送と、排出管を経由した被処理液の嫌気槽への移送とを切り替える切換機構Ｂが設けられている。
切換機構Ｂは、第２の切替バルブ６２を含む。この切替バルブの開閉の操作により、前記の切り替えが行われる。
【００２４】
［活性汚泥処理方法］
処理システム１を用いた活性汚泥処理方法は、原水槽（図示略）に貯留された排水を、膜分離活性汚泥処理装置１０の好気槽１１に供給し、好気槽１１内に配備された散気管１２から気体を吐出して活性汚泥法による処理を行う活性汚泥処理工程と、前記散気管を洗浄する洗浄工程を含む。
【００２５】
（活性汚泥処理工程）
活性汚泥処理工程では、第１の切替バルブ６１及び第２の切替バルブ６２を開け（以下、切替バルブを開ける操作を単に「開」という。）、かつ第３の切替バルブ６３を閉じる（以下、切替バルブを閉じる操作を単に「閉」という。）。
これにより、ブロア２１から送出された気体が送給管５１を経由して散気管１２から吐出される。
【００２６】
活性汚泥処理工程では、まず、原水槽（図示略）に貯留された排水が、排水管４３を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の好気槽１１に供給される。
好気槽１１においては、ブロア２１を作動して送出した気体を送給管５１を経由して散気管１２から吐出し、活性汚泥中の微生物に酸素を供給しながら膜分離活性汚泥処理法による処理が行われる。
さらに、膜分離活性汚泥処理装置１０においては、吸引ポンプ１７を作動させて分離膜モジュール１３内を減圧にすることによって、好気槽１１内の被処理液を分離膜モジュール１３により固液分離し処理水（透過水）が得られる。この際、散気管１２からの気体を分離膜モジュール１３に導入することによって、分離膜モジュール１３の分離膜（例えば中空糸膜等）の表面を洗浄しながら、効率よく固液分離を行うことができる。
【００２７】
前記処理水は、処理水排出管１５を経て排出される。排出された処理水は、河川等に放流されたり、工業用水等として再利用される。
また、好気槽１１内の被処理液は、吸引ポンプ３１により移送配管５２を経由して嫌気槽４１に移送される。一方、嫌気槽４１からはオーバーフローした嫌気槽４１内の被処理液が、連通配管４２を経由して好気槽１１に移送される。その結果、好気槽１１と嫌気槽４１との間で被処理液が循環される。
【００２８】
活性汚泥処理工程は、ブロア２１からの気体の吐出圧力を検出する圧力計２２で検出しながら行うことが好ましい。これにより、散気管１２がどの程度閉塞されているかを予測でき、活性汚泥処理工程と洗浄工程との切り替えのタイミングを計りやすくなる。また、例えば通常の活性汚泥処理方法では、気体の吐出圧力が設定圧力値を超えた時に、活性汚泥処理工程から洗浄工程に自動で切り替える自動運転とし、異常時には、手動により前記の切り替えを行うことにより突発的なトラブルにも対応できる。
なお、上記設定圧力値は、任意に設定可能であるが、例えば処理システム１の稼働初期の気体の吐出圧力値から一定の圧力が上昇したときの圧力値を設定圧力値とすることができる。
活性汚泥処理工程を停止する場合は、吸引ポンプ１７及びブロア２１を停止する。
【００２９】
（洗浄工程）
洗浄工程に移るには、切換機構Ａ及びＢを作動し、上記活性汚泥処理工程において「開」であった第１の切替バルブ６１及び第２の切替バルブ６２を「閉」に、「閉」であった第３の切替バルブ６３を「開」にそれぞれ切り替える。
これにより、散気管１２への送給管５１を経由した気体の送給と、好気槽１１から嫌気槽４１への移送配管５２を経由した被処理液の移送が行われていた活性汚泥処理工程から、散気管１２からの被処理液の排出管５３への移送と、該排出管５３を経由した被処理液の嫌気槽４１への移送が行われる洗浄工程に切り替えられる。
【００３０】
洗浄工程では、移送配管５２に設けられた吸引ポンプ３１により、好気槽１１内の被処理液が、散気管１２から吸引され排出管５３を経由して嫌気槽４１へ移送される。この際、散気管１２の内部に堆積した堆積物が、前記被処理液とともに排出管５３を経由して嫌気槽４１に排出される。これにより散気管１２の内部に堆積した堆積物が除去され散気管１２が洗浄される。
【００３１】
洗浄工程は、散気管１２の内部に堆積した堆積物量などに応じて適宜設定可能であるが、散気管１２から吸引する被処理液の量を、少なくとも、散気管１２と、散気管１２から排出管５３を経由して吸引ポンプ３１に至るまでの流路との合計容積以上とすることが好ましい。
【００３２】
散気管１２の洗浄工程を所定時間行った後、切換機構Ａ及びＢを作動させ、第１の切替バルブ６１及び第２の切替バルブ６２を「閉」から「開」に、第３の切替バルブ６３を「開」から「閉」に切り替える。
その後、吸引ポンプ１７及びブロア２１を作動させて活性汚泥処理工程を再開する。
これら活性汚泥処理工程と洗浄工程は、必要に応じて繰り返される。
【００３３】
以上説明した本発明の第一実施形態においては、送給管５１と移送配管５２の一部が、散気管１２からの排出管５３を経由した被処理液の嫌気槽４１への移送に兼用される。さらに、移送配管５２に設けられた吸引ポンプ３１が、排出管５３を経由した被処理液の嫌気槽への移送の吸引装置として兼用される。そのため、配管及びポンプの数がより少ないコンパクトな活性汚泥処理システムが構築できる。
なお、通常の循環型の排水処理システムは、本実施形態の送給管及び移送配管に相当する流路を備えている。このような排水処理システムであれば、排出管５３を前記それぞれの流路に接続し、本実施形態の切換機構Ａ及びＢに相当する切替バルブを設けるだけで、本実施形態の処理システム１を構築できる。
また、本実施形態の散気管１２の洗浄装置は、洗浄液の貯留槽や、洗浄液を散気装置に供給するためのポンプ等を備える必要がなく、より簡単に散気管１２の洗浄装置を構築できる。
さらに、本実施形態においては、散気管を洗浄するために、好気槽から散気管を引き上げる必要がなく、洗浄にかかる時間を短縮でき、かつ洗浄にかかるコストを低減できる。
さらにまた、活性汚泥処理工程と洗浄工程とを、散気管からの気体の吐出圧力を検出すること等により切り替えるものとすれば、活性汚泥処理工程と洗浄工程との切り替えのタイミングを計りやすくなり、排水処理をより安定的かつ効率的に行うことができる。
また、本実施形態の洗浄方法によれば、加圧洗浄液を用いた洗浄方法の場合に生じることがあった加圧ムラによる洗浄ムラも生じにくく、散気管の全体にわたり均質で良好な洗浄状態が得られやすい。
【００３４】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態の活性汚泥処理方法について説明する。なお、以下に記載する実施形態において、第一実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図２は、本実施形態の処理方法に用いる活性汚泥処理システム２（以下、単に「処理システム２」という。）の概略構成図である。
処理システム２は、嫌気槽４１、移送配管５２及び切換機構Ｂを備えていないこと、排出管５３の途中に吸引ポンプ３１が設けられていること、該排出管５３の末端が汚泥貯留槽（図示略）に接続されること以外は、第一実施形態で説明した処理システム１と同様の構成である。
【００３５】
［活性汚泥処理方法］
図２に示す処理システム２を用いた排水の処理方法は、処理システム１を用いた活性汚泥処理方法と同様の工程を含む。
【００３６】
（活性汚泥処理工程）
活性汚泥処理工程では、第１の切替バルブ６１を「開」、第３の切替バルブ６３を「閉」とすること、好気槽１１内の被処理液が嫌気槽との間で循環されないこと以外は、処理システム１の活性汚泥処理工程と同様である。
【００３７】
（洗浄工程）
洗浄工程に移るには、切換機構Ａを作動させ、第１の切替バルブ６１を「開」から「閉」に、第３の切替バルブ６３を「閉」から「開」にそれぞれ切り替える。
これにより、散気管１２への送給管５１を経由した気体の送給が行われていた活性汚泥処理工程から、散気管１２からの被処理液の排出管５３への移送が行われる洗浄工程に切り替えられる。
【００３８】
洗浄工程では、排出管５３の途中に設けられた吸引ポンプ３１により、好気槽１１内の被処理液が、散気管１２から吸引され排出管５３を経由して図示されない汚泥貯留槽に移送される。  この際、散気管１２の内部に堆積した堆積物が、前記被処理液とともに前記汚泥貯留槽に移送される。これにより散気管１２の内部に堆積した堆積物が除去され散気管１２が洗浄される。
前記汚泥貯留槽に移送された被処理液及び堆積物は、例えば好気槽１１に返送されてもよいし、廃棄物として処理されてもよい。
【００３９】
本実施形態の処理方法においては、送給管５１の一部が、散気管１２からの排出管５３を経由した被処理液の汚泥貯留槽への移送に兼用される。そのため、配管の数がより少ないコンパクトな活性汚泥処理システムが構築できる。
なお、通常の活性汚泥処理システムは、本実施形態の送給管に相当する流路を備えている。このような活性汚泥処理システムであれば、排出管５３を前記流路の途中に設け、本実施形態の切換機構Ａに相当する切替バルブと、好気槽内の被処理液を散気管から吸引する吸引装置を設けるだけで、本実施形態の処理システム２を構築できる。
また、本実施形態の散気管１２の洗浄装置は、洗浄液の貯留槽を備える必要がなく、より簡単に散気管１２の洗浄装置を構築できる。
さらに、本実施形態においては、散気管を洗浄するために、好気槽から散気管を引き上げる必要がなく、洗浄にかかる時間を短縮でき、かつ洗浄にかかるコストを低減できる。
さらにまた、活性汚泥処理工程と洗浄工程とを、散気管からの気体の吐出圧力を検出すること等により切り替えるものとすれば、活性汚泥処理工程と洗浄工程との切り替えのタイミングを計りやすくなり、排水処理をより安定的かつ効率的に行うことができる。
また、本実施形態の散気管の洗浄方法によれば、加圧洗浄液を用いた洗浄方法の場合に生じることがあった加圧ムラによる洗浄ムラも生じにくく、散気管の全体にわたり均質で良好な洗浄状態が得られやすい。
【００４０】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態の活性汚泥処理方法について説明する。
図３は、本実施形態の処理方法に用いる活性汚泥処理システム３（以下、単に「処理システム３」という。）の概略構成図である。
処理システム３は、分離膜モジュール１３及び処理水排出管１５を備えていない活性汚泥処理装置７０を用いること、排出管５３の先端が散気管１２に接続されていること、好気槽１１内の被処理液を沈殿槽（図示略）に移送する沈殿槽移送管４４を備えること以外は、第二実施形態で説明した処理システム２と同様である。
【００４１】
［活性汚泥処理方法］
図３に示す処理システム３を用いた活性汚泥処理方法は、排水を活性汚泥処理装置７０に供給し活性汚泥法による処理を行うこと以外は、処理システム２を用いた活性汚泥処理方法と同様の工程を含む。
【００４２】
（活性汚泥処理工程）
活性汚泥処理工程は、排水を活性汚泥処理装置７０に供給すること、分離膜モジュールによる固液分離を行わず、好気槽１１内の被処理液を沈殿槽移送管４４により沈殿槽（図示略）に移送すること以外は、処理システム２と同様にして行われる。前記沈殿槽では、被処理液を沈殿分離して処理水が得られる。
【００４３】
（洗浄工程）
洗浄工程は、処理システム２と同様にして行われる。
【００４４】
本実施形態の散気管１２の洗浄装置は、洗浄液の貯留槽を設置する必要がなく、より簡単に散気管１２の洗浄装置を構築できる。
また、本実施形態においては、散気管を洗浄するために、好気槽から散気管を引き上げる必要がなく、洗浄にかかる時間を短縮でき、かつ洗浄にかかるコストを低減できる。
さらに、活性汚泥処理工程と洗浄工程とを、散気管からの気体の吐出圧力を検出すること等により切り替えるものとすれば、活性汚泥処理工程と洗浄工程との切り替えのタイミングを計りやすくなり、排水処理をより安定的かつ効率的に行うことができる。
また、本実施形態の散気管の洗浄方法によれば、加圧洗浄液を用いた洗浄方法の場合に生じることがあった加圧ムラによる洗浄ムラも生じにくく、散気管の全体にわたり均質で良好な洗浄状態が得られやすい。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明について、第一実施形態〜第三実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
例えば、第一実施形態及び第二実施形態では、ＭＢＲ工程における膜分離活性汚泥処理装置として、活性汚泥処理槽内に分離膜を浸漬する浸漬型（一体型）の膜分離活性汚泥処理装置１０が用いられたがこれに限定されない。活性処理槽と、分離膜を浸漬した膜分離槽とをそれぞれ設け、活性処理槽での生物処理後に膜分離槽で膜分離を行うようにした、いわゆる槽外型（別置型）の膜分離活性汚泥処理装置が用いられてもよい。
【００４６】
第一実施形態においては、嫌気槽４１と好気槽１１とがそれぞれ１槽ずつ設けられたが、これに限定されない。例えば、複数の嫌気槽及び／又は好気槽が設けられた活性汚泥処理システムとしてもよい。
第一実施形態及び第二実施形態においては、送給管５１及び排出管５３の途中にそれぞれ第１の切替バルブ６１及び第３の切替バルブ６３が設けられたが、これに限定されない。例えば送給管５１と排出管５３の接続点に三方バルブを一つ設け、この三方バルブにより活性汚泥処理工程と洗浄工程とを切り替えるようにして、上記第１の切替バルブ６１及び第３の切替バルブ６３を省略してもよい。
第一実施形態及び第二実施形態においては、送給管５１に設けられた圧力計２２で検出した気体の吐出圧力値により、活性汚泥処理工程と散気管の洗浄工程との切り替えのタイミングを計ることが好ましいとされたが、これに限定されない。例えば、処理水排出管１５に設けられた圧力計１６で検出した分離膜モジュール１３の膜間差圧値により、前記の切り替えのタイミングが計られてもよい。ただし、圧力計２２の気体の吐出圧力値の方が、圧力計１６の膜間差圧値よりも先に変動するため、圧力計２２で検出した圧力値により前記の切り替えのタイミングが計られることが好ましい。なお、送給管５１に流量計を設け、ブロア２１からの気体の流量を検出し、この流量値により前記の切り替えのタイミングが計られてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
本実施例においては、排水を、第一実施形態に示した処理システム１を使用して、第一実施形態に示した処理方法により処理した。
【００４９】
＜実施例１＞
切換機構Ａ及びＢを作動することで、以下の設定１と設定２とが切り替わるように設定した。
［設定１］第１の切替バルブ６１を「開」、第２の切替バルブ６２を「開」、第３の切替バルブ６３を「閉」とする設定。
［設定２］第１の切替バルブ６１を「閉」、第２の切替バルブ６２を「閉」、第３の切替バルブ６３を「開」とする設定。
また、切換機構Ａ及びＢは、圧力計２２で検出した圧力値が処理システム１の稼働初期の圧力値から３ｋＰａ上昇した時点で自動的に作動し、設定１から設定２への切り替えが自動で行われるように設定した。
なお、第１〜第３の各切替バルブの作動順序は、最初に第１の切替バルブ６１、次に第３の切替バルブ６３、最後に第２の切替バルブ６２が作動する順序とした。
【００５０】
（活性汚泥処理工程）
第１〜第３の各バルブを設定１とした。
排水を膜分離活性汚泥処理装置１０の好気槽１１に供給した。好気槽１１内に、ブロア２１から気体を供給し、圧力計２２で気体の吐出圧力を検出し、かつ圧力計１６で分離膜モジュール１３の膜間差圧を検出しながらＭＢＲ処理を行い処理水を得た。
また、好気槽１１内の被処理液を移送配管５２により嫌気槽４１に移送し、一方、嫌気槽４１からオーバーフローした被処理液を連通配管４２により好気槽１１に移送し、好気槽１１と嫌気槽４１との間で被処理液を循環した。
【００５１】
活性汚泥処理工程の条件は、以下のとおりである。
・気体の供給量：０．８ｍ３／ｍｉｎ。
・気体の吐出圧力（稼働初期）：３０ｋＰａ。
・好気槽１１内の被処理液のＭＬＳＳ：１０，０００ｍｇ／Ｌ。
・分離膜モジュール１３の膜面積：１２５ｍ２（膜面積２５ｍ２の中空糸膜モジュール×５基）、膜の種類：ポリフッ化ビニリデンを主成分とする公称孔径０．４μｍの中空糸形状の精密ろ過膜。
・処理水（透過水）量：０．８ｍ３／ｍ２／日。
・被処理液の循環容量：３００ｍ３／ｄ。
・送給管５１、移送配管５２、排出管５３：６５Ａステンレス配管。
【００５２】
上記条件で処理システム１を稼働し、処理システム１の稼働開始から２８日間経過後に、圧力計２２で検出される吐出圧力が初期の吐出圧力（３０ｋＰａ）から３ｋＰａ上昇し３３ｋＰａとなった。この時点で、ブロア２１及び吸引ポンプ１７を停止し活性汚泥処理工程を停止するとともに、切換機構Ａ及びＢが作動し、設定１から設定２への切り替えが行われた。
【００５３】
（洗浄工程）
上記設定１から設定２への切り替えが行われたことにより、散気管の洗浄工程が開始された。なお、散気管１２と、散気管１２から吸引ポンプ３１までの流路の合計容積は約１００Ｌであった。
洗浄工程を１分間行った後、切換機構Ａ及びＢを作動し設定２から設定１に切り替えるとともに、ブロア２１及び吸引ポンプ１７を作動し、活性汚泥処理工程を再開した。
再開後に圧力計２２で検出した吐出圧力は、処理システム１の稼働初期の吐出圧力３０ｋＰａまで低下していた。
【００５４】
さらに、処理システム１の稼働開始から６０日間を経過した時点で、圧力計２２の圧力値が再び３３ｋＰａまで上昇したため、上記と同様に活性汚泥処理工程から洗浄工程への切り替えを行った。
洗浄工程を１分間行った後、上記と同様にして活性汚泥処理工程を再開した。再開後に圧力計２２で検出した吐出圧力は３０ｋＰａまで低下していた。
図４に、処理システム１の運転結果を示す。図４中、Ｓ１は、圧力計１６による分離膜モジュール１３の膜間差圧の推移を示し、Ｓ２は、圧力計２２によるブロア２１からの気体の吐出圧力の推移を示す。また、図４中の切替１及び切替２は、それぞれの時点で活性汚泥処理工程から洗浄工程への切り替えが行われたことを示す。
図４に示すように、本発明を適用することで、処理システム１の稼働中に分離膜モジュール１３の膜間差圧Ｓ１が５〜６ｋＰａで推移し、安定した排水処理ができた。
【００５５】
＜比較例１＞
切換機構Ａ及びＢを作動しないこと以外は、実施例１と同様の条件で活性汚泥処理工程を行った。
図５に、比較例１における処理システム１の運転結果を示す。図５中、Ｔ１は、圧力計１６による分離膜モジュール１３の膜間差圧の推移を示し、Ｔ２は、圧力計２２によるブロア２１からの気体の吐出圧力の推移を示す。
図５に示すように、気体の吐出圧力Ｔ２は、処理システム１の稼働開始から２０日を経過した時点から徐々に上昇し、６０日を経過した時点で４５ｋＰａまで上昇した。また、分離膜モジュール１３の膜間差圧Ｔ１は、処理システム１の稼働開始から４０日を経過した時点から徐々に上昇し、６０日を経過した時点で３０ｋＰａまで上昇した。この時点で排水処理を中止した。
【００５６】
排水処理を中止した後、分離膜モジュール１３及び散気管１２を引き上げて点検したところ、散気管１２の内部に大量の堆積物が確認された。また、分離膜モジュール１３に搭載した膜エレメントに大量の汚泥が付着していた。
これは、散気管１２の内部に流入した汚泥がブロア２１より送気されるエアにより乾燥され乾燥汚泥となり堆積したためと考えられる。そしてこの堆積物により、散気管１２が塞がれたことで気体の吐出圧力が上昇し、また、膜エレメントへのエアバブリング洗浄が充分に行われなくなり膜エレメントに汚泥が付着し、分離膜モジュール１３の膜間差圧が上昇したものと考えられる。
【符号の説明】
【００５７】
１〜３  活性汚泥処理システム
１０  膜分離活性汚泥処理装置
１１  好気槽
１２  散気管
１３  分離膜モジュール
４１  嫌気槽
５１  送給管
５２  移送配管
５３  排出管
６１  第１の切替バルブ
６２  第２の切替バルブ
６３  第３の切替バルブ
【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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