(57)【要約】  有効量のタンニン含有ポリマーを混合液体に加えることを含む、膜型生物反応器（ＭＢＲ）系の混合液体をコンディショニングする方法が開示される。また、有効量のタンニン含有ポリマーをＭＢＲの混合液体に加えることを含む、ＭＢＲ系の流れを改良する方法も開示される。有効量のタンニン含有ポリマーは、他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマー又は汚泥ろ過能改良用無機凝集剤と別々に又はこれらと組み合わせてＭＢＲの混合液体に加えてもよい。１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーはタンニンとカチオン性モノマーの水可溶性又は分散性コポリマーである。別の実施形態において、タンニン含有ポリマーはタンニン、カチオン性モノマー、及び少なくとも１種のモノマーの水可溶性又は分散性ポリマーである。【選択図】    なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜型生物反応器（ＭＢＲ）系において混合液体をコンディショニングする方法であって、前記混合液体に有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを含む、前記方法。
【請求項２】
前記タンニン含有ポリマーが、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーとの水可溶性又は分散性コポリマーからなる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記タンニン含有ポリマーが、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーと、アニオン性モノマー及びノニオン性モノマーからなる群から選択される少なくとも１種のモノマーとの水可溶性又は分散性コポリマーからなる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ノニオン性モノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アリルグリシジルエーテル、並びにポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのエトキシル化されたアリルエーテルからなる群から選択される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、アリル酢酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、及び３−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸からなる群から選択される、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記タンニン含有ポリマーが約１０％〜約９０％のタンニンの濃度を有し、又は、前記カチオン性モノマーが約２０％〜約８０％の濃度を有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記タンニン含有ポリマーが約２０〜約５０パーセントの固体である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
タンニン含有ポリマーの前記有効量がＭＢＲ中約５ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの活性ポリマーである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記タンニン含有ポリマーが約１００００Ｄａ〜約１５００００Ｄａの分子量を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
タンニン含有ポリマーを、膜表面と直接接触させる前に混合液体と混合する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記混合を、ＭＢＲの強力な混合が起こる領域中にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記混合を、ＭＢＲの充分な混合時間が起こる領域中にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
膜型生物反応器（ＭＢＲ）系における流れを改良する方法であって、有効量のタンニン含有ポリマーを前記ＭＢＲの混合液体に添加することを含む、前記方法。
【請求項１４】
前記タンニン含有ポリマーが、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーとの水可溶性又は分散性コポリマーからなる、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記タンニン含有ポリマーが、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーと、アニオン性モノマー及びノニオン性モノマーからなる群から選択される少なくとも１種のモノマーとの水可溶性又は分散性コポリマーからなる、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記ノニオン性モノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アリルグリシジルエーテル、並びにポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのエトキシル化されたアリルエーテルからなる群から選択される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、アリル酢酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、及び３−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸からなる群から選択される、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記タンニン含有ポリマーが約１０％〜約９０％のタンニンの濃度を有し、又は、前記カチオン性モノマーが約２０％〜約８０％の濃度を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記タンニン含有ポリマーが約２０〜約５０パーセントの固体である、請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
タンニン含有ポリマーの前記有効量がＭＢＲ中約５ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの活性ポリマーである、請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
前記タンニン含有ポリマーが約１００００Ｄａ〜約１５００００Ｄａの分子量を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項２２】
タンニン含有ポリマーを、膜表面と直接接触させる前に活性汚泥と混合する、請求項１３記載の方法。
【請求項２３】
前記混合を、ＭＢＲの強力な混合が起こる領域中にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成する、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記混合を、ＭＢＲの充分な混合時間が起こる領域中にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成する、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
膜型生物反応器（ＭＢＲ）系において混合液体をコンディショニングすると共に流れを改良する方法であって、前記混合液体に、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを、有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を添加することと組み合わせて含む、前記方法。
【請求項２６】
無機凝集剤がＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、又はＦｅ、及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンニン含有ポリマーの組成物に関し、特に、これを使用して微生物の混合液体をコンディショニングし、膜型生物反応器（ＭＢＲ）系内の流れを改良する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶解している有機物を除去するための廃水の生物学的な処理はよく知られており、自治体及び産業用プラントの両方で広く行われている。この生物学的なプロセスは、一般に、微生物がその成長を通して有機化合物を消費する「活性汚泥」プロセスとして知られている。このプロセスは、微生物又は「バイオマス」を水から分離し、最終流出液中の生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）及びＴＳＳ（全浮遊固体）を低減する処理過程を完結するために、微生物又は「バイオマス」の沈降を必然的に含む。この沈降工程は通例浄化装置で行われる。従って、この生物学的なプロセスは、良好な沈降特性を有するバイオマスを製造する必要性によって制約を受ける。これらの条件を高い有機物負荷の断続期に維持するのは殊に困難であり、またバイオマスに対して毒性の汚染物質が出現する。
【０００３】
通例、活性汚泥処理は、汚泥に対する有機物の転換率が、１ｋｇのＣＯＤ（化学的酸素要求量）当たり約０．５ｋｇまでの汚泥であり、そのため処分しなければならないかなりの量の過剰の汚泥が生成する。過剰の汚泥の処理のための費用は廃水処理プラントの全体の費用の４０〜６０パーセントと見積もられている。また、汚泥を埋め立てる従来の処分法は二次汚染の問題を引き起こす可能性がある。従って、過剰の汚泥の体積と質量を低下させる方法に対する関心が急速に増大している。
【０００４】
廃水の処理のために生物学的反応器と併用される膜は周知であるが、広く実施されてはいない。これらの系では、固液分離のためのバイオマスの沈降の代わりに、限外ろ過（ＵＦ）、精密ろ過（ＭＦ）、又はナノろ過（ＮＦ）膜が使用される。膜は生物反応器タンク内又は隣接するタンク内に設置することができ、そこに生物反応器タンクから混合液体が連続的にポンプで供給され、背後には全浮遊固体（ＴＳＳ）が浄化器からの２０〜５０ｍｇ／Ｌと比較して通例５ｍｇ／Ｌ未満というずっと低い流出液が生成する。
【０００５】
より重要なことに、膜型生物学的反応器（ＭＢＲ）は、膜がバイオマスを水から篩い分けるので、この生物学的プロセスはバイオマスを沈降させる必要性から切り離される。これにより、従来の系では受け入れ難かった（１）１０〜３０ｇ／Ｌという高い混合液体の浮遊固体（細菌性負荷）、（２）延長された汚泥保持時間、及び（３）短い水圧保持時間を始めとする条件での生物学的プロセスの作動が可能になる。従来の系で、かかる条件は汚泥のバルク化及び粗悪な沈降性に至る可能性がある。
【０００６】
ＭＢＲ作動の利益として、低い汚泥の生成、廃液からの完全な固体の除去、廃液の消毒、総ＣＯＤ、単一の装置での固体と栄養素の除去、高い負荷率可能性、及び汚泥バルク化に関する問題の最小化がある。不都合としては、曝気の制限、膜の汚れ、及び膜のコストがある。
【０００７】
膜の汚れは浮遊又は溶解物質の表面付着に帰因し得る。ＭＢＲ膜は、細菌又は「フロック」の凝集体、遊離の細菌、原生動物、及び様々な溶解微生物産物（ＳＭＰ）を含有するバイオマスと接触する。用語ＳＭＰは、基質の代謝（通常バイオマス成長）及びバイオマスの腐敗によりバルクの微生物混合液体中に放出される有機化合物を定義するために採用されている。
【０００８】
作動の際、コロイド状の固体及びＳＭＰは膜の表面上に堆積する可能性がある。コロイド状の粒子は膜の表面上に「ケーキ層」といわれる層を形成する。ＭＢＲプロセスは、上昇する粗い空気の気泡を使用して、膜の表面を覆う乱流のクロスフロー速度を提供するように設計されている。このプロセスは、膜表面におけるケーキ層の形成を低減することにより、膜を貫通する流れを維持するのに役立つ。
【０００９】
従来の活性汚泥プロセスと比較して、フロック（粒子）サイズは、典型的なＭＢＲ装置でずっと小さいと報告されている。小さい粒子は膜の気孔を塞ぐ可能性があり、これは可逆にならない汚れ条件である。ＭＢＲ膜の気孔サイズは約０．０４〜約０．４マイクロメートルで変わるので、これより小さい粒子は気孔を塞ぐ可能性がある。気孔が塞がれると膜の抵抗が増大し、膜を通る流れが減少する。
【００１０】
ＭＢＲ系の効率的で安定な作動は、ＭＢＲ系内のバイオマスの生物集団の条件と質に大いに依存する。混合液体の粘度、細胞外ポリマー性物質（ＥＰＳ）、フロックサイズ、並びにコロイド状及び可溶性有機物質を始めとする特性は、膜のろ過能力に影響を及ぼす。伝統的なアプローチは殆どがＭＢＲ系内の膜の汚れを低減するための流体力学の最適化及び空気研磨に依拠しているが、新しい試みは、化学物質を添加することで活性汚泥を凝固させ凝集させることによりコロイド及びその他の混合液体成分をフロック中に拘束することに向けられている。これらのろ過能力を強化する化学物質は、バルク相内の可溶性の汚れ物質(foulant)を減少させるのに正の影響を有するだけでなく、膜の表面上に形成されたケーキの透水率を改良することもできる。
【００１１】
最近、微生物の混合液体のろ過能力を改良し、ＭＢＲ系の膜の流れを高めることをめざした試みが増大している。選択肢とては、第二鉄及びアルミニウム塩のような無機凝集剤並びにアルミニウムポリマー、粉末化活性炭（ＰＡＣ）その他の種類の不活性粒子（例えば樹脂）、並びに水溶性のポリマーの使用がある。無機凝集剤の使用は汚泥の生成を増大させ、狭いｐＨ範囲でのみ適用可能である。粉末化活性炭をＭＢＲ系に添加すると、汚泥の濃度が増大するだけでなく、ＰＡＣにより膜の気孔が塞がれるための不可逆的な透過率の損失、及びＰＡＣの摩損性に起因する膜の摩耗も起こり得る。これらの問題は、添加されるＰＡＣ濃度が高くなると（例えば６００ｍｇ／Ｌ以上）悪化し、追加の汚れが発生し得る。
【００１２】
様々な特許に、ＭＢＲにおけるバイオマスコンディショニング及び膜の流れの強化のための水溶性のポリマーの使用が開示されている。米国特許第６７２３２４５号には、ＭＢＲで水溶性のカチオン性ポリマーを使用する方法が開示されている。米国特許第６８７２３１２号には、ＭＢＲ系で高分子量の水溶性ポリマーを使用する方法が開示されている。米国特許第６９２６８３２号には、ＭＢＲで水溶性のポリマーを使用する方法が開示されている。米国特許出願公開第２００４／０１６８９８０号には、ＭＢＲで流れを強化するための組合せポリマー処理が開示されている。米国特許出願公開第２００６／０２７２１９８号には、ＭＢＲで流れを改良する方法が開示されている。米国特許第７３７８０２３号には、約２０００００より大きい分子量を有するカチオン性ポリマーを産業用廃水処理のためのＭＢＲで使用する方法が開示されている。米国特許第６７２３２４５号、同第６８７２３１２号、同第６９２６８３２号及び同第７３７８０２３号並びに米国特許出願公開第２００４／０１６８９８０号及び同第２００６／０２７２１９８号のポリマーには、（メタ）アクリルアミドと１種以上のカチオン性モノマーのポリマー、約２０００００ダルトンより大きい分子量を有するカチオン性ポリマー、アクリルアミドと１種以上のカチオン性モノマーのコポリマー、及びその他のポリアミン凝集剤が包含される。それらの特許請求の範囲にはタンニンを含有するコポリマーは記載されていない。
【００１３】
米国特許第４５５８０８０号、同第４７３４２１６号及び同第４７８１８３９号には、酸性条件下でタンニンをアミノ化合物及びアルデヒドと反応させることによって得られる凝集剤として使用するためのタンニンに基づくポリマーが開示されている。その製造方法では、反応中バッチがゲル化するのを防止するためにｐＨ及び中間の粘度を慎重にモニターする必要がある。生成物の長期安定性及び溶液中に残留するアミンとホルムアルデヒドの量は取扱いの問題を起こし得る。
【００１４】
米国特許第４５５８０８０号には、反応混合物の粘度をモニターしながらタンニンをホルムアルデヒドのようなアルデヒド及びモノエタノールアミンのようなアミノ化合物と共に重合させることによる安定なタンニンに基づく凝集剤の生成が開示されている。米国特許第４７３４２１６号には、上記特許に記載の重合したタンニンを硫酸アルミニウム又は塩化鉄のような無機凝集剤と共に含んでなる凝集性化合物が開示されている。米国特許第５６４３４６２号には、エチレン性不飽和モノマーをタンニンと共に重合することにより得られる水可溶性／分散性タンニン含有ポリマーを含んでなる組成物、その製造方法及び水の浄化のためのその使用が開示されている。米国特許第６４７８９８６号には、凝固剤／凝集剤としての第四タンニン酸塩の製造方法、並びに飲料水及び産業で使用される水を処理するためのその使用が教示されている。この凝固剤／凝集剤は植物性高分子電解質カチオンである。米国特許第４９９０２７０号には、塩化カルシウム／ジメチルスルホキシド溶液中でアクリルアミド及びカチオン性モノマーを水不溶性のリグニンと共にグラフト共重合することにより製造された増粘剤が開示されている。その手順は極めて複雑であり、生成物を単離するためにアセトン中での析出及びろ過、並びに透析が必要とされる。得られた物質は原油の二次回収に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５６４３４６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、膜の流れの強化、ＭＢＲの効率改良、及び混合液体のろ過能力強化のための時間を節約する費用効果的なポリマー系化学物質に対するニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
有効量のタンニン含有ポリマーを混合液体に加えることを含む膜型生物反応器（ＭＢＲ）系内の混合液体をコンディショニング（状態調節）する方法が開示される。また、膜型生物反応器（ＭＢＲ）の混合液体に有効量のタンニン含有ポリマーを加えることを含むＭＢＲ系内の流れを改良する方法も開示される。
【００１８】
本発明の１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーは、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーとの水可溶性又は分散性コポリマーである。
【００１９】
別の実施形態において、タンニン含有ポリマーは、タンニンと、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドのメチルクロリド又はジメチルスルフェート第四塩からなる群から選択されるカチオン性モノマーと、アニオン性モノマー及びノニオン性モノマーからなる群から選択される１種以上のモノマーとの水可溶性又は分散性ポリマーである。
【００２０】
代わりの実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを加えると共に有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を混合液体に加えることを含む、ＭＢＲ系の混合液体をコンディショニングする方法が開示される。
【００２１】
もう１つ別の実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを加えると共に有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を混合液体に加えることを含む、ＭＢＲ系の流れを改良する方法が開示される。
【００２２】
ＭＢＲ系において活性汚泥をコンディショニングし、膜の流れを強化するために、有効量のタンニン含有ポリマーを、単独で、又は他の水溶性の汚泥ろ過能改良用ポリマーと共に、又は汚泥ろ過能改良用無機凝集剤と共に、活性汚泥に添加する。これらのタンニン含有ポリマー、他のタイプの水溶性ポリマー、及び無機凝集剤は、別々に、又は組み合わせてＭＢＲの活性汚泥に添加することができる。
【００２３】
本発明を特徴付ける新規な様々な特徴は、添付されており本開示の一部を構成する特許請求の範囲に明確に規定されている。本発明、その作用効果及びその使用により得られる利点がさらに明確に理解されるように、添付の図面及び以下の詳細な説明を参照する。添付の図面は、本発明の多くの形態の例を示すためのものである。この図面は本発明を実施し使用することができる全ての方法の限定を示すものではない。もちろん、本発明の様々な構成要素の変更及び置換をなすことができる。また、本発明は、記載した要素の下位の組合せ及び下位の系にも、またそれらを使用する方法にも存する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態によるＭＢＲの典型的な例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書及び特許請求の範囲を通じて使用する近似言語は、関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変わることが許容され得るあらゆる量的表現を修飾するのに適用できる。従って、「約」のような用語により修飾された値は、明示された厳密な値に限定されない。少なくとも幾つかの場合、近似言語はその値を測定するための機器の精度に対応し得る。範囲の限定は組み合わせたり、及び／又は相互に交換したりすることができ、かかる範囲は、状況又は言語が他の意味を示さない限り、特定され、全ての下位の範囲を包含する。実施例中、又は他に示す場合以外、本明細書及び特許請求の範囲で使用する成分、反応条件などの量に関する数又は表現は全て、いかなる場合も用語「約」により修飾されているものと了解されたい。
【００２６】
「任意の」又は「場合により」とは、続いて記載されている事象若しくは状況が起こっても起こらなくてもよいこと、又は続いて特定されている物質が存在していてもしなくてもよいことを意味し、その記載が、その事象若しくは状況が起こるか又はその物質が存在する場合と、その事象若しくは状況が起こらないか又はその物質が存在しない場合とを包含することを意味する。
【００２７】
本明細書で使用する場合、用語「含む」、「包含する」、「有する」又はこれらの変形語は非排他的に包含して含むことを意図している。例えば、リストされた要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されることはなく、リストには明示されてないか又はかかるプロセス、方法、物品又は装置に固有の他の要素を含み得る。
【００２８】
単数形態は、状況により明らかに他の意味が示されない限り、複数の場合も包含する。
【００２９】
「ＭＢＲ」は膜型生物反応器（バイオリアクター）又は膜型生物学的反応器を意味する。
【００３０】
「混合液体」又は「活性汚泥」は、廃水、廃水中の有機物を分解するのに使用される微生物、細胞性種に由来する有機物含有物質、細胞性副産物及び／又は廃棄物、又は細胞性破片の混合物であり得る。混合液体はまた、コロイド状及び粒子状の物質（すなわちバイオマス／生物固体）及び／又は可溶性の分子又は生体高分子（すなわち多糖、蛋白質、等）も含有することができる。
【００３１】
「混合液体浮遊固体」（「ＭＬＳＳ」）は、混合液体中の、有機物を処理するバイオマスの濃度を意味する。
【００３２】
「過剰の活性汚泥」とは、生物反応器中に一定の汚泥齢を維持するために生物反応器から連続的にポンプで排出される活性汚泥をいう。
【００３３】
ＤＡＤＭＡＣはジアリルジメチルアンモニウムクロリドであり、ＤＭＡＥＡ／ＭＣＱはジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四塩であり、ＤＭＡＥＡ／ＢＣＱはジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロリド第四塩であり、ＤＭＡＥＭ／ＭＣＱはジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド第四塩であり、ＤＭＡＥＭ／ＢＣＱはジメチルアミノエチルメタクリレートベンジルクロリド第四塩である。
【００３４】
本発明は、タンニン含有ポリマー性物質を含む組成物を開示し、特許を請求する。本発明の１つの実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを混合液体に添加することを含む、膜型生物反応器（ＭＢＲ）系の混合液体をコンディショニングする方法が開示される。別の実施形態において、ＭＢＲの混合液体に有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを含む、ＭＢＲ系の流れを改良する方法が開示される。
【００３５】
タンニン酸ともいわれるタンニンは、多くの植物の葉、枝、樹皮及び果実に見られる。Ａ．Ｐｉｚｚｉにより、「Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｔａｎｎｉｎ  ｆｏｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ」，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｄ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖ．１９８２，２１，３５９−３６９頁に開示されているように、天然のタンニンは、「加水分解性」タンニンと「縮合型」タンニンに分類することができる。タンニンの組成と構造はその由来と抽出方法により変わるが、経験的な構造はＣ76Ｈ52Ｏ46で示され、多くのＯＨ基が芳香環に結合している。本発明により開示されるタンニンは、限定されることはないがケブラコ(Quebracho)、ミモザ(Mimosa)及びウルシ(Sumac)に由来するものを始めとする縮合型タンニンタイプである。しかし、加水分解性タンニンも本発明の範囲内に入るものと考えられる。
【００３６】
タンニン成分は、世界中で見られる各種の木及び植物材料から得ることができる。タンニン類は水溶性の複雑な有機化合物の大きな一群である。成長する殆ど全ての木又は低木がその葉、小枝、樹皮、木質部又は果実に幾らかのタンニンを含有している。樹皮の例はオーストラリア産アカシア類(wattle)、マングローブ、オーク、ユーカリ、カナダツガ(hemlock)、マツ、カラマツ及びヤナギである。木質部の例はケブラコ  クリ、オーク及びｕｒｕｎｄａｙである。果実の例はミロバラン、バロニア、ジビジビ、ｔａｒａ及びアルガロビラである。葉の例はウルシ及びガンビアであり、根の例はタデ科ギシギシ属多年草(canaigre)及びパルメットである。これら天然のタンニンは伝統的な「加水分解性」タンニン及び「縮合型」タンニンに分類することができる。縮合型タンニンエキスは、オーストラリア産アカシア類(black wattle)の木の樹皮から、ケブラコの木の木質部から、カナダツガの木の樹皮から、そして幾つかの広く使われているマツ種の樹皮から製造されるものである。オーストラリア産アカシア類及びケブラコエキスの調製は確立された産業用手法であり、大量に入手可能である。
【００３７】
本発明の１つの実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを膜型生物反応器（ＭＢＲ）系の混合液体に添加することを含む、膜型生物反応器（ＭＢＲ）系の混合液体をコンディショニングする方法が開示される。別の実施形態において、ＭＢＲの混合液体に有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを含むＭＢＲ系の流れを改良する方法が開示される。これらの水溶性タンニン含有ポリマーはＭＢＲ系のバイオマス又は活性汚泥をコンディショニングするのに使用することができ、有効量のタンニン含有ポリマーの添加により汚泥のろ過特性を実質的に改良することが可能である。１つの実施形態において、有効量の水溶性ポリマーをＭＢＲの混合液体又は活性汚泥に添加することにより汚泥ろ過能を大幅に改良することができ、そのため、ピークの流れの取扱いに伴うＭＢＲに対するリスクを低減し、膜の清浄化の必要性を低下させることができ、そしてＭＢＲ系をより高い流れ速度に設計することができる。もう１つ別の実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することで、ＭＢＲ系における混合液体のろ過能力を強化することが可能になる。代わりの実施形態において、有効量のタンニン含有ポリマーを添加すると、汚泥のろ過特性が改良される。
【００３８】
本発明は水可溶性又は分散性のタンニン含有ポリマー組成物に関する。本発明の１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーはタンニンとカチオン性モノマーとの水可溶性又は分散性のコポリマーからなる。別の実施形態において、タンニン含有ポリマー組成物はタンニン、カチオン性モノマー、並びにアニオン性モノマー及びノニオン性モノマーからなる群から選択される少なくとも１種のモノマーのコポリマーを含む。本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５６４３４６２号には、これらのタンニンに基づくポリマーの組成物が開示されている。米国特許第５６４３４６２号は援用によりその全体が本明細書の一部をなす。これらのタンニン含有ポリマーはエチレン性不飽和モノマーをタンニンと共に重合することにより得られる。得られるタンニンコポリマーは、タンニン骨格上のヒドロキシル及びカルボキシル基、及びジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリドによる官能化されたカチオン性部分のため、両性の特性を有する。
【００３９】
カチオン性ポリマーは、全体として正の電荷を有するポリマーを意味する。カチオン性ポリマーは、通例、１種以上のカチオン性モノマーのビニル付加重合により、１種以上のカチオン性モノマーと１種以上のノニオン性モノマーの共重合により、又はカチオン性モノマーと１種以上のアニオン性モノマー及び場合により両性のポリマーを製造するための１種以上のノニオン性モノマーとの重合により調製される。
【００４０】
カチオン性モノマーはエチレン性不飽和第四アンモニウム、ホスホニウム又はスルホニウムイオンを含有する群から選択される。カチオン性モノマーには、限定されることはないが、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート及びジアリルジアルキルアンモニウムクロリドの第四アンモニウム塩が包含される。
【００４１】
本発明の１つの実施形態において、カチオン性モノマーは、限定されることはないが、ジエチルアミノエチルアクリレートのメチルクロリド第四塩、ジエチルアミノエチルアクリレートのジメチルスルフェート塩、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド及びジアリルジエチルアンモニウムクロリドを含む群から選択される。代わりの実施形態において、カチオン性モノマーはジエチルアミノエチルアクリレートのメチルクロリド第四塩である。
【００４２】
ノニオン性モノマーは、限定されることはないがアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アクリルアミドを含むエチレン性不飽和ノニオン性モノマー、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、及びメタクリル酸メチルを含む低級アルキル（Ｃ1−Ｃ6）エステル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル及びメタクリル酸ヒドロキシエチルを含むヒドロキシル化低級アルキル（Ｃ1−Ｃ6）エステル、アリルグリシジルエーテル、及びポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのエトキシル化アリルエーテル、並びにプロポキシル化アクリレートの群から選択される。１つの実施形態において、ノニオン性モノマーは、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アリルグリシジルエーテル、並びにポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのエトキシル化アリルエーテルからなる群から選択される。別の実施形態において、ノニオン性モノマーはアリルグリシジルエーテル及びアクリルアミドからなる群から選択される。
【００４３】
アニオン性モノマーは、エチレン性不飽和カルボン酸又はスルホン酸官能基を含有する群から選択される。１つの実施形態において、アニオン性モノマーとしては、限定されることはないが、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、アリル酢酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ（登録商標））、及び３−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸並びにこれらの塩がある。代わりの実施形態において、アニオン性モノマーはアクリル酸である。
【００４４】
ＭＢＲは、さらに、有効量の１種以上の他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマー又はその組合せを混合液体に添加することにより処理するができる。代わりの実施形態において、ＭＢＲはさらに有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を活性汚泥に添加することにより処理することができる。
【００４５】
有効量のタンニン含有ポリマーを単独で、又は他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマーと組み合わせて、若しくは汚泥ろ過能改良用無機凝集剤と組み合わせて、活性汚泥に添加して、活性汚泥をコンディショニングし、またＭＢＲ系の膜の流れを強化する。
【００４６】
本発明の１つの実施形態において、ＭＢＲ系の混合液体をコンディショニングする方法であって、その混合液体に、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを、有効量の他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマー又はその組合せを添加することと組み合わせて含む方法が開示される。
【００４７】
他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマーとしては、限定されることはないが、活性汚泥をコンディショニングしろ過能力を改良するあらゆる水溶性のポリマー、例えばポリＤＡＤＭＡＣ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）及びポリＭＥＴＡＣ（（メタクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウムクロリド）がある。代わりの実施形態において、水溶性の汚泥ろ過能改良用ポリマーには、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド（ＡＥＴＡＣ）とアクリルアミド（ＡＭ）のコポリマーがある。
【００４８】
１つの実施形態において、膜型生物反応器（ＭＢＲ）系の混合液体をコンディショニングする方法であって、その混合液体に、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを、有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を添加することと組み合わせて含む方法が開示される。別の実施形態において、無機凝集剤はＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、及びＦｅ、並びにこれらの組合せからなる群から選択される。代わりの実施形態において、無機凝集剤はＡｌ及びＦｅ、並びにこれらの組合せからなる群から選択される。
【００４９】
代わりの実施形態において、ＭＢＲ系の流れを改良する方法が開示されており、この方法は、ＭＢＲの混合液体に、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを、有効量の他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマー又はこれらの組合せを添加することと組み合わせて含んでいる。
【００５０】
もう１つ別の実施形態において、ＭＢＲ系の流れを改良する方法であって、混合液体に、有効量のタンニン含有ポリマーを添加することを、有効量の汚泥ろ過能改良用無機凝集剤を添加することと組み合わせて含む方法が開示される。１つの実施形態において、無機凝集剤はＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、及びＦｅ、並びにこれらの組合せからなる群から選択される。代わりの実施形態において、無機凝集剤はＡｌ及びＦｅ、並びにこれらの組合せからなる群から選択される。
【００５１】
タンニン含有ポリマー、他のタイプの水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマー、及び汚泥ろ過能改良用無機凝集剤は、別々に又はそれらを組み合わせて、ＭＢＲの活性汚泥に添加することができる。
【００５２】
１つの実施形態において、得られるタンニン含有ポリマーは、１０％〜９０重量％のタンニン、２０％〜８０重量％のカチオン性モノマー、０％〜３０重量％のノニオン性モノマー、及び０％〜２０重量％のアニオン性モノマーを含有するが、但し、得られるタンニン含有ポリマーはそれでも水可溶性又は分散性であり、またカチオン性、ノニオン性及びアニオン性モノマー並びにタンニンの合計の重量％は１００％までである。好ましくは、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーが共にタンニン含有ポリマー中に存在する場合、カチオン性モノマーはアニオン性モノマーより多い重量パーセント割合を占める。
【００５３】
本発明の１つの実施形態によると、タンニンとカチオン性モノマーのコポリマーは２０重量％〜８０重量％のタンニンを含有する。別の実施形態において、このコポリマーは３０重量％〜６０重量％のタンニンを含有し、代わりの実施形態においては３０重量％〜５０重量％のタンニンをコポリマー中に含有するが、但し、タンニンとカチオン性モノマーの合計の重量は総計１００重量％である。もう１つ別の実施形態において、コポリマーは重量％で３０％のタンニン及び７０％のカチオン性モノマーを有し、また５０％のタンニンと５０％のカチオン性モノマーを有する。１つの実施形態において、これらの特定のコポリマーは、タンニンがＭｉｍｏｓａ型のタンニンであり、カチオン性モノマーがジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロリド第四塩であるときに使用し得る。
【００５４】
１つの実施形態において、このタンニン含有ポリマーはタンニンの濃度が約１０％〜約９０％であるか、又は前記カチオン性モノマーの濃度が約２０％〜約８０％である。別の実施形態において、タンニン含有ポリマーはタンニンの濃度が約４０％〜約７０％であるか、又は前記カチオン性モノマーの濃度が約３０％〜約６０％である。
【００５５】
得られるタンニン含有ポリマーは水可溶性又は分散性である。タンニン含有ポリマーは、所望のモノマーをタンニンと混合し、溶液、沈殿又は乳化重合技術によって遊離基開始剤により開始させることによって調製し得る。慣用の開始剤には、限定されることはないが、アゾ化合物、過硫酸塩、過酸化物及びレドックス対がある。追加の開始剤として、限定されることはないが、２，２’アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩（Ｗａｋｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、ＶＡからＶ−５０として入手可能）及びｔ−ブチルヒドロペルオキシド／メタ重亜硫酸ナトリウム（ｔ−ＢＨＰ／ＮａＭＢＳ）がある。これら又は他の開始剤を重合の終了時に添加して残留モノマーをさらに反応させてもよい。
【００５６】
アルコール、アミン、ギ酸又はメルカプト化合物のような連鎖移動剤を使用してポリマーの分子量を調節することができる。得られたポリマーは沈殿を始めとする周知の技術により単離してもよいし、又はポリマーを単にその水溶液として使用してもよい。
【００５７】
タンニン含有ポリマーは低い分子量を有しており、多くの場合１０００００ダルトン未満であり、ポリアミン凝集剤のような殆どの報告されているろ過能力強化ポリマーより低い。より低い分子量のため、タンニン含有ポリマーは、一旦起こると生物学的活性の低下及び膜の汚れを生じ得る過剰の使用に対して感受性がより低い。本発明の１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーは分子量が約１００００Ｄａ〜約１５００００Ｄａである。別の実施形態において、タンニン含有ポリマーは分子量が約５００００Ｄａ〜約９００００Ｄａである。
【００５８】
反応温度は重要ではない。１つの実施形態において、反応温度は約２０℃〜約１００℃である。代わりの実施形態において、反応温度は約４０℃〜約７０℃である。反応混合物のｐＨも重要ではなく、一般に２．０〜８．０の範囲である。得られるタンニン含有ポリマーはＣ−１３ＮＭＲ、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度及びパーセント固体（固形分含量）により特徴付けられる。
【００５９】
得られたタンニン含有ポリマーは、その意図する目的に充分な量で、処理しようとする系に添加するべきである。多くの場合、この量は、処理が望まれる個々の系に応じて変化し、濁度、ｐＨ、温度、水量、ＭＬＳＳ及び系に存在する汚染物質の型のような変量により影響を受け得る。タンニン含有ポリマーは広範囲のｐＨで有効であり、あらゆる系のｐＨで有効であろう。
【００６０】
ポリマーは、そのままで又は溶液として、連続的又は断続的に系に添加することができる。タンニンポリマーは、膜表面で直接活性汚泥と接触させて添加するべきではなく、活性汚泥との完全な混合を確実にするために膜表面の上流で添加するべきである。化学物質を系に添加する間、ポリマー化学物質と膜表面との即時又は直接の接触はない。有効量のタンニン含有ポリマーをＭＢＲ系の活性汚泥に添加する。１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーは、膜表面と直接接触する前に混合液体と十分に混合する。別の実施形態において、混合は、生物反応器の強力な混合が起こる領域にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成される。代わりの実施形態において、混合は、ＭＢＲの、ポンプステーション、曝気ノズル、又は汚泥若しくは混合液体の循環パイプに近接して、充分な混合時間が起こる領域内にタンニン含有ポリマーを供給することにより達成される。
【００６１】
タンニン含有ポリマーの有効量はＭＢＲ系内の混合液体のろ過能力に依存する。混合液体浮遊固体（ＭＬＳＳ）濃度、粘度、細胞外ポリマー性物質（ＥＰＳ）、フロックサイズ、並びにコロイド状及び可溶性の有機物質を含めて混合液体の特性が全て膜のろ過能力に影響し得る。
【００６２】
１つの実施形態において、タンニン含有ポリマーの有効量はＭＢＲ内に約５〜約１０００ｐｐｍの活性ポリマーである。代わりの実施形態において、タンニン含有ポリマーは約２０〜約５０パーセントの固体である。タンニン含有ポリマーは約２０パーセント〜約５０パーセントの活性ポリマーを含有する溶液ポリマーであり、残りは水である。ポリマー溶液中の活性ポリマーの割合を記述するには、パーセント固体割合、活性ポリマー、及び活性物質のようないろいろな用語がある。水溶性のポリマーの場合、活性物質とは活性ポリマーを指す。タンニンポリマーは油も界面活性剤も含有しないので、ポリマー固体は活性ポリマーに等しい。
【００６３】
典型的なＭＢＲ装置の場合、流入する廃水は生物反応器タンクにポンプで供給されるか又は重力により流され、そこで廃水中の有機物を生物分解する微生物と接触する。送風機のような曝気手段により、バイオマスに酸素が供給される。その結果得られる生物反応器内に含有される混合液体は、加圧下で膜を通ってろ過されるか、又は真空中で膜を通って引き出される。膜は、生物反応器タンク内に浸漬してもよいし、又は生物反応器タンクから廃水を連続的にポンプで供給する別の膜タンク内に収容してもよい。浄化された水は系から排出され、過剰の活性汚泥は一定の汚泥齢（ＳＲＴ）を維持するために生物反応器タンクから汚泥保持タンク中にポンプで送られる。ろ過膜は、逆流洗浄、化学洗浄、又は両方で規則的に洗浄する。
【００６４】
ＭＢＲは様々な様式で構成することができる。図１に示されているように、廃水１０は、ＭＢＲ系に入る前に粗い固体、懸濁固体、及び様々な繊維物質を除去するために前処理することが多い。ＭＢＲ系は無酸素性タンク２０、好気性タンク３０、及び膜タンク４０からなることができる。膜ろ液５０は活性汚泥から分離され、膜から出て行く。膜タンク４０からの活性汚泥は無酸素性タンク６０又は好気性タンク７０に再循環される。膜タンク４０からの活性汚泥８０の一部分は、ＭＢＲ内の適当な汚泥保持時間（ＳＲＴ）を維持するため、処分のために引き出される。１種以上のポリマー及び／又は無機凝集剤を流入する廃水１０、無酸素性タンク２０、好気性タンク３０、及び膜タンク４０に添加してもよい。
【００６５】
ＭＢＲ系は、次の型の反応器、すなわち嫌気性反応器、無酸素性反応器、及び好気性反応器の少なくとも２つの組合せからなり得る。簡易化されたＭＢＲ系１つだけの好気性タンクからなり得、膜モジュールは好気性タンク内に沈められる。或いは、膜型生物反応器は１つ以上の好気性反応器、１つ以上の嫌気性蒸解機(digester)、又は１つ以上の嫌気性蒸解機と１つ以上の好気性反応器の併用からなり得る。ＭＢＲ系は生物学的廃水処理と膜ろ過とを連結する。本発明は膜の流れの強化が起こるあらゆるＭＢＲ系に応用される。
【００６６】
ＭＢＲ装置に使用される膜としては、限定されることはないが、限外ろ過、精密ろ過及びナノろ過、内皮及び外皮、中空糸、管状、及び平坦、有機、金属、セラミック、などがある。商業用途用の膜としては、限定されることはないが、外皮限外ろ過装置を有する中空糸、平板（積み重ね）精密ろ過器及び外皮精密ろ過器を有する中空糸がある。
【００６７】
膜材料としては、限定されることはないが、塩素化ポリエチレン（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、再生セルロース（ＲＣ）並びに無機物を挙げることができる。本発明で開示されたタンニン含有ポリマーは幾つかの先行特許より有利である。その理由は、ポリアミンに基づくろ過能力強化ポリマーには、ポリマーから放出されるアミンがＰＶＣ及びＰＶＤＦと反応することができるので、膜及びその支持体との適合性の問題があり得るからである。本発明で開示されたタンニン含有ポリマー（好ましくはアミン基を含有しない）にはかかる問題がない。
【００６８】
有効量のタンニン含有ポリマーを添加すると、ＭＢＲ系における混合液体のろ過能力の強化が可能になる。また、有効量のタンニン含有ポリマーを添加すると、汚泥のろ過特性が改良される。有効量のタンニン含有ポリマーを添加すると、汚泥ろ過能が大幅に改良され、ピークの流れの取扱いに伴うＭＲＢのリスクが低減し、膜の清浄化の必要性が低減し、またより高い流れの速度で設計することができるＭＢＲ系が提供される。
【実施例】
【００６９】
以下の非限定実施例で本発明を例証するが、これらの実施例は代表例の目的で提供されるものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。以下の実施例中、特に断らない限り部及びパーセント割合葉全て重量による。
【００７０】
実施例１
混合液体のろ過能力をろ過時間（Time-to-Filter、ＴＴＦ）試験方法で評価した。このＴＴＦ試験法は標準法（Standard Methods、ＡＰＨＡ、１９９２）のＭｅｔｈｏｄ＃２７１０Ｈを改変したものである。この試験では、ろ紙を配したＢｕｃｈｎｅｒ漏斗に混合液体試料を入れ、真空にし、最初の混合液体試料の５０％をろ過するのに要した時間を測定した。
【００７１】
このＴＴＦ試験で、１枚の９−ｃｍのＷｈａｔｍａｎ  ＧＦ／Ｃ（Ｃａｔａｌｏｇ＃１８２２  ０９０）ろ紙をＢｕｃｈｎｅｒ漏斗に入れ、湿らせて良好な密封状態を形成した。圧力調節器を備えた真空ポンプを使用し、真空の圧力を５１ｋＰａ（１５インチＨｇ）に調節した。２００ｍｌの混合液体試料をＢｕｃｈｎｅｒ漏斗に加え、最初の試料体積の５０％に相当する１００ｍｌをろ過するのにかかった時間を記録した。ろ過時間は秒で表されるが、通常５０秒〜２０００秒で変化する。
【００７２】
ＴＴＦ試験の前に、添加された化学物質が混合液体試料と十分に混合されたことを確保するために、標準的なＪａｒ試験を行った。各々のジャーが５００ｍｌの混合液体試料を含有するＪａｒ試験機（Ｐｈｉｐｐｓ  ＆  ＢｉｒｄTM）を活性化した。所定量の化学物質を迅速に試料に加えたら、２００ｒｐｍの高速撹拌を３０秒間行った後、１５分間５０ｒｐｍで低速撹拌を行った。同じジャー試験手順に従ったが化学物質を加えなかった対照試料も試験した。
【００７３】
２種類の型の混合液体試料を試験に採用した。タイプＡの試料はＧＥ  Ｃｈｉｎａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｅｎｔｅｒの自治体の廃水処理プラントからとった（活性汚泥循環ラインから採取した試料、ＭＬＳＳ濃度は１０ｇ／Ｌ超）タイプＢの混合液体試料はＳｔｅｅｌ  Ｍｉｌｌコークスプラント廃水処理プラントから採取した。タイプＡとタイプＢの両方の混合液体試料に対して活性物質含有量３８％のタンニン含有ポリマー化学物質を試験した。表１にタイプＡの試料の結果を示し、表２にタイプＢの試料の結果を示す。
【００７４】
【表１】
2012508091.tif 000003
【００７５】
【表２】
2012508091.tif 000004
このデータは、タンニン含有ポリマーを添加することによる混合液体試料のろ過能力の顕著な改良を示している。これらの実験は、両方のタイプの混合液体試料で、有効量のタンニン含有ポリマーを加えることによって、ＴＴＦの９０％を越えるまでの低下を達成することができることを示した。
【００７６】
実施例２
タンニン含有ポリマーは、結合した膜ろ過能力強化のために、１種以上の他の水溶性汚泥ろ過能改良用ポリマーと組み合わせてＭＢＲの活性汚泥に添加することができる。また、タンニン含有ポリマーは、汚泥ろ過能改良用無機凝集剤と組み合わせて混合液体に添加してそのろ過能力を改良することもできる。
【００７７】
ＴＴＦ試験とジャー試験の両方に関して実施例１に記載したのと同じ手順に従って一連の試験を行って、タンニン含有ポリマーと無機ミョウバン凝集剤の組合せをろ過能力の改良について試験した。このミョウバン凝集剤製品は５０％の活性物質を含有していた。これら２つの化学物質を別々に混合液体に添加した。混合液体試料はＧＥ  Ｃｈｉｎａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｅｎｔｅｒの自治体の廃水処理プラントから採取した（ＭＬＳＳ濃度が１０ｇ／Ｌ超の活性汚泥循環ラインから採取した試料）。結果は表３に示す。
【００７８】
【表３】
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このデータは、タンニン含有ポリマーをミョウバン凝集剤と共に添加して、混合液体試料のろ過能力を高めることができるということを示している。ミョウバン凝集剤を使用すると、タンニン含有ポリマーの添加量を低下することができる。
【００７９】
好ましい実施形態に関連して本発明を説明して来たが、本発明に関連する当業者は、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な変更又は置換をなすことができる。従って、本発明の技術的範囲は、上記実施形態のみでなく、特許請求の範囲に入る全てを包含する。
【図１】
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【国際調査報告】
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2012508091.tif 000008
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