(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存排水処理系から引き抜いた活性汚泥を膜分離馴養槽へ投入し、膜分離馴養槽に既存排水処理系へ流入する廃水の一部を導くとともに、空気を散気して酸素を供給し、僅かな栄養源が流入して栄養源が不足する状態で活性汚泥の微生物群が汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解して増殖することで活性汚泥を馴養し、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた高濃度活性汚泥よりなる湿状種汚泥を新設の膜分離活性汚泥処理槽へ投入して初期運転を行なうことを特徴とする膜分離活性汚泥処理槽の運転立上方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜分離活性汚泥処理槽の運転立上方法に関し、し尿処理、下水処理、浄化槽等において膜分離活性汚泥法を用いる曝気槽の運転を立ち上げる技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性廃水を処理する方法として、古くから活性汚泥法が用いられてきた。この活性汚泥は微生物群の総称であり、排水中に含まれる汚濁成分とその量によって生育する微生物の種類とその数が限定される。
このため、図３に示すように、処理対象のある特定の地域において発生したし尿や下水、またはある特定の施設で発生する廃水を活性汚泥槽（曝気槽）１へ導き、槽内の活性汚泥に汚水中の汚濁物質を捕食させることで、特定の廃水の下で特定の活性汚泥が馴養される。活性汚泥槽１の汚泥混合液は沈殿槽２において活性汚泥と処理水とに分離し、活性汚泥は再び活性汚泥槽１へ返送して汚水処理に供し、処理水を系外へ取り出している。
【０００３】
系内において増殖する活性汚泥は、定期的に余剰汚泥として沈殿槽２から汚泥貯留槽３へ引き抜いて貯留し、汚泥が発生した施設内において脱水、乾燥、焼却処分したり、バキューム車４で場外へ搬出して処分している。
ところで、活性汚泥法には、図３に示すように、活性汚泥槽５の内部に浸漬型膜分離装置６を浸漬し、槽内の汚泥混合液を浸漬型膜分離装置６で固液分離し、濾過膜を透過した濾過水を処理水として取り出すことにより、槽内の活性汚泥が系外へ流出することを防止し、槽内に活性汚泥を高濃度に維持する膜分離活性汚泥法がある。
【０００４】
この膜分離活性汚泥法においては、新たな施設の初期運転時に、種汚泥を膜分離活性汚泥法を行なう曝気槽に投入して運転の立ち上げを行なっている。この種汚泥は、その施設に流入する被処理水と同等の水質の廃水を処理している既存の水処理施設の曝気槽から採取するもので、活性汚泥を含む曝気槽混合液、もしくは余剰汚泥である。この既存の水処理施設の曝気槽は、膜分離活性汚泥法の他、標準活性汚泥法、長時間曝気法を用いるものや接触曝気槽である場合が多い。
【０００５】
ところで、投入する種汚泥の量が運転立上に必要な十分な量よりも少ない場合、あるいは当該施設と同等の水質の廃水を処理している既存の水処理施設の曝気槽混合液、もしくは余剰汚泥を入手できない場合には、便宜的な手法として、異なった水質の廃水を処理している既存の水処理施設の曝気槽混合液、もしくは余剰汚泥を種汚泥として投入し、投入した種汚泥中にわずかに含まれる適性な微生物種を自然増殖させ、槽内の活性汚泥を当該施設に流入する被処理水に適した微生物群に馴養する初期運転を行なっている。
【０００６】
また、他の手法として、特公平６−７３４５１号に開示するように、種汚泥を乾燥、固化して保存性を高めるとともに、高濃度化したものを作成し、これを膜分離活性汚泥法のみならず、一般的な活性汚泥法に適用するものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、種汚泥はその変質を防ぐために、他の施設からの運搬に際しては短時間の内に迅速に行なう必要ある。しかし、新設した膜分離活性汚泥法の施設が既存の水処理施設から地理的に離れている場合には、種汚泥を短時間の内に搬送することは困難であり、その運搬に掛かる費用も高くなるために、種汚泥を多量に採取することをあきらめる場合が多かった。
【０００８】
標準活性汚泥法や長時間曝気法を用いる曝気槽、あるいは接触曝気槽から採取する種汚泥は、通常において汚泥中に含まれる微生物濃度が薄く、濃縮操作を行なわない限り、必要量の活性汚泥を確保するために多量に採取して運搬する必要がある。このため、意味のない無駄な水を多量に運搬するために多くの費用が掛かっていた。さらに、これらの種汚泥は、微生物とともに微生物の代謝物も含んでおり、それらの粒径や親水性の関係で、膜分離活性汚泥法に使用する膜が目詰まりし易い傾向があった。
【０００９】
特公平６−７３４５１号に開示するように、種汚泥を作成保存する場合には、十分な時間を掛けて乾燥させれば、量を増やすことが可能であるが、上記した質の問題は同様にある。この方法では微生物とともに微生物の代謝物質が多く含まれて固形化しており、被処理水の対象有機物が固形物内部で拡散し難いために生物活性が低い問題があった。また、作成汚泥は固形物質であり、生物膜法、ろ床法のような方法で微生物を固定状態で利用する方法では問題はないが、膜分離活性汚泥法のように、曝気することにより微生物を浮遊状態で利用する方法では、固化した微生物が沈んでしまい、固形物中の微生物が水と接触しにくい。また、仮に曝気強度を強くして浮遊させた場合であっても、固形物質が膜表面を傷つけてしまうことが考えられる。
【００１０】
本発明は上記した課題を解決するものであり、種汚泥中に微生物が高濃度に存在し、かつ微生物の代謝物質等のように膜分離に有害な物質が含まれず、種汚泥の微生物が固化しないで容易に水に分散する膜分離活性汚泥処理槽の運転立上方法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】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の膜分離活性汚泥処理槽の運転立上方法は、既存排水処理系から引き抜いた活性汚泥を膜分離馴養槽へ投入し、膜分離馴養槽に既存排水処理系へ流入する廃水の一部を導くとともに、空気を散気して酸素を供給し、僅かな栄養源が流入して栄養源が不足する状態で活性汚泥の微生物群が汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解して増殖することで活性汚泥を馴養し、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた高濃度活性汚泥よりなる湿状種汚泥を新設の膜分離活性汚泥処理槽へ投入して初期運転を行なう構成としたものである。
【００１２】
上記した構成により、膜分離馴養槽において、槽内に散気する空気によって酸素を供給し、僅かな栄養源が流入する状態で活性汚泥を馴養すると、活性汚泥の微生物群は、不足する栄養源として汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を微生物分解して増殖する。
この活性汚泥を浸漬型膜分離装置で固液分離して、槽内の活性汚泥の固形物濃度を例えばＳＳ２００００ｍｇ／Ｌ以上に保持することにより、種汚泥中に微生物が高濃度に存在し、新設の膜分離活性汚泥処理槽へ搬送する種汚泥の運搬量を軽減できる。また、微生物の代謝物である多糖類、細胞壁の残骸などの粘着性物質を微生物分解によって除去することにより、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥は、新設の膜分離活性汚泥処理槽における膜を目詰まりさせることなく、容易に水に分散して短日時に微生物群が増殖するので、速やかな運転の立ち上げを行なえる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、既存排水処理系１０は標準活性汚泥法を行なう施設であり、処理対象のある特定の地域において発生したし尿や下水、またはある特定の施設で発生する廃水を活性汚泥槽（曝気槽）１１へ導き、廃水を活性汚泥処理する。この既存排水処理系１０は、その廃水の水質が新設の処理施設における被処理水の水質に似たものであることが望ましい。
【００１６】
活性汚泥槽１１の汚泥混合液は沈殿槽１２において活性汚泥と処理水とに分離し、活性汚泥は再び活性汚泥槽１１へ返送して汚水処理に供し、処理水を系外へ取り出す。沈殿槽１２の活性汚泥は汚泥貯留槽１３へ引き抜いて貯留し、種汚泥原料として膜分離馴養槽１４へ投入する。この標準活性汚泥法の種汚泥はＳＳ５０００ｍｇ／Ｌである。膜分離馴養槽１４に既存排水処理系１０へ流入する廃水の一部を導くとともに、空気を散気して活性汚泥を馴養する。
【００１７】
膜分離馴養槽１４は内部に浸漬型膜分離装置１５を浸漬しており、浸漬型膜分離装置１５は膜モジュール１６と膜モジュール１６の下方に配置した散気装置１７を有し、散気装置１７に接続してブロア（図示省略）を設けている。膜モジュール１６は、鉛直方向に沿って配置する複数枚の平板状膜カートリッジを平行に配列したものであり、膜カートリッジはＡＢＳ樹脂等の剛体からなる濾板の両表面に有機膜からなる濾過膜を配置したものである。膜モジュール１６は駆動方式として槽内の水頭を利用する重力濾過方式を採用している。膜モジュール１３の駆動方式は強制吸引方式でも良い。
【００１８】
膜分離馴養槽１４において、散気装置１７から槽内に散気する空気によって酸素を供給し、僅かな栄養源が流入する状態で活性汚泥を馴養すると、活性汚泥の微生物群は、不足する栄養源として汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を微生物分解して増殖する。
この膜分離馴養槽１４の活性汚泥混合液を浸漬型膜分離装置１５により固液分離し、分離液を透過液管１８を通して処理水槽１９に取り出す。このとき、散気装置１７から散気する空気のエアリフト作用によって生起する上向流が膜モジュール１６の膜面に掃流として作用し、ケーキ層の付着を抑制する。
【００１９】
この操作によって、槽内の活性汚泥濃度（固形物濃度）を例えばＳＳ２００００ｍｇ／Ｌ以上に保持し、膜分離馴養槽１４の高濃度活性汚泥を汚泥引抜管２０を通して汚泥貯留槽２１に取り出して貯留する。
この汚泥貯留槽２１の高濃度活性汚泥を湿状種汚泥としてバキューム車２２で、新設の膜分離活性汚泥処理槽２３へ投入する。この湿状種汚泥中には微生物が高濃度に存在するので、新設の膜分離活性汚泥処理槽２３へ搬送する種汚泥の運搬量を軽減できる。
【００２０】
膜分離活性汚泥処理槽２３は内部に浸漬型膜分離装置２４を浸漬しており、浸漬型膜分離装置２４は先に説明したものと同様であるので説明を省略する。新設の膜分離活性汚泥処理槽２３では、処理対象となる新たな地域において発生したし尿や下水、または施設で発生する廃水を槽へ導いて活性汚泥処理の初期運転を行ない、微生物を馴養する。
【００２１】
このとき、種汚泥は粘着性物質を微生物分解によって除去しているので、新設の膜分離活性汚泥処理槽２３における浸漬型膜分離装置２４の膜を目詰まりさせることなく、容易に水に分散して膜分離活性汚泥法に適した浮遊性微生物が短日時に増殖するので、速やかな運転の立ち上げを行なえる。また、種汚泥は湿状であるために、浸漬型膜分離装置２４の膜面を傷つけることがない。
【００２２】
図２は本発明の他の実施の形態を示すものである。図２においては、汚泥貯留槽２１の高濃度活性汚泥を原料汚泥として取り出し、脱水機２５および乾燥機２６において脱水・乾燥・粉末化して乾燥種汚泥を形成し、新設の膜分離活性汚泥処理槽２３へ投入して初期運転を行なう。
このことにより、種汚泥の減量化、高濃度化を図ることができ、乾燥種汚泥を搬送車両２７で運搬することが容易に行なえる。乾燥汚泥は粘着性物質を微生物分解によって除去してあるので、種汚泥の浮遊性微生物が固化しないで容易に水に分散し、新設の膜分離活性汚泥処理槽２３における膜を目詰まりさせることなく、短日時に微生物群が増殖して速やかな運転の立ち上げを行なえる。また、保存性の高まりによって、種汚泥を貯留して一度に多くの微生物を投入することが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、膜分離馴養槽において活性汚泥を馴養することにより、活性汚泥の微生物群が不足する栄養源として汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を微生物分解して増殖するので、種汚泥中に微生物が高濃度に存在し、かつ膜を目詰まりさせる微生物の代謝物である多糖類、細胞壁の残骸などの粘着性物質を除去することができ、新設の膜分離活性汚泥処理槽において、種汚泥が容易に水に分散して短日時に微生物群が増殖するので、速やかな運転の立ち上げを行なえる。乾燥種汚泥においては、保存性の高まりによって一度に多くの微生物を投入することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における運転立上方法を示すフローシートである。
【図２】本発明の他の実施の形態における運転立上方法を示すフローシートである。
【図３】従来の活性汚泥法による排水処理を示すフローシートである。
【符号の説明】
１０    既存排水処理系
１１    活性汚泥槽
１４    膜分離馴養槽
１５    浸漬型膜分離装置
１６    膜モジュール
１７    散気装置
２１    汚泥貯留槽
２３    膜分離活性汚泥処理槽
【図１】
0004334084.tif 000002
【図２】
0004334084.tif 000003
【図３】
0004334084.tif 000004