(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜流壁と越流壁とからなる複数の仕切手段によって区分する複数の室を槽本体内に設け、各仕切手段の上流側に位置する潜流壁と下流側に位置する越流壁の間に、上流側の室と下流側の室とを連通する上向流路を設け、各室に浸漬型膜分離装置を浸漬し、浸漬型膜分離装置の下方に散気装置を配置し、槽本体の最上流側に処理対象汚泥を供給する汚泥供給系を接続し、各上向流路および槽本体の最下流側に濃縮汚泥を取り出す濃縮汚泥排出系を個別に接続したことを特徴とする余剰汚泥の多段式濃縮設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、余剰汚泥の多段式濃縮設備に関し、汚水処理施設で発生する余剰汚泥を、汚泥濃縮槽、汚泥受槽、機械式汚泥濃縮装置等を使用することなく、浸漬型膜分離装置を使用して複数段階にわたって所定の濃度に濃縮する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的な汚水処理の過程における生物反応槽で発生する余剰汚泥は、汚泥濃縮槽へ導いて重力沈降により濃縮している。この重力濃縮で十分な濃縮効果を得ることができない時は、余剰汚泥を汚泥受槽に一旦貯留し、流量調整を行なって遠心濃縮機等の機械式汚泥濃縮装置へ定量的に供給し、機械濃縮している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、生物反応槽で発生する余剰汚泥の性状は、汚水処理施設に流入する汚水性状の違いによって地域差や季節毎の変動があり、重力濃縮では汚水処理施設の計画段階での設計諸元どおりの濃縮効果を得ることが困難な場合が多い。
このような場合に、予め機械式汚泥濃縮装置を設けている施設では、余剰汚泥の性状の変動に対応することができるが、機械式汚泥濃縮装置を備えていない既存の処理施設においては、機械式汚泥濃縮装置を設けるために、汚泥受槽の設置や汚泥濃縮槽の改造を伴う工事が必要であった。
【０００４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、既存の施設においても新たな槽体の設置を伴うことなく、濃縮効果を高めることができる余剰汚泥の多段式濃縮設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の余剰汚泥の多段式濃縮設備は、潜流壁と越流壁とからなる複数の仕切手段によって区分する複数の室を槽本体内に設け、各仕切手段の上流側に位置する潜流壁と下流側に位置する越流壁の間に、上流側の室と下流側の室とを連通する上向流路を設け、各室に浸漬型膜分離装置を浸漬し、浸漬型膜分離装置の下方に散気装置を配置し、槽本体の最上流側に処理対象汚泥を供給する汚泥供給系を接続し、各上向流路および槽本体の最下流側に濃縮汚泥を取り出す濃縮汚泥排出系を個別に接続したものである。
【０００６】
上記した構成により、汚泥供給系から槽本体の最上流側に処理対象汚泥を供給する。各室において、浸漬型膜分離装置によって各室内の処理対象汚泥を固液分離し、膜透過液を槽外へ取り出して室内の処理対象汚泥を濃縮する。このとき、散気装置から散気する空気で各室内の処理対象汚泥を曝気攪拌するとともに、空気のエアリフト作用によって生起する上向流を掃流として浸漬型膜分離装置の膜面に作用させて汚泥層の付着を抑制する。
【０００７】
上流側の室において濃縮された処理対象汚泥は、上流側の室から下流側の室へ上向流路を通って順次に流入し、各室において段階的に濃縮濃度が高まる。
このため、単一の槽本体内において処理対象汚泥を異なる濃度に濃縮することができ、各上向流路および槽本体の最下流側に接続した各濃縮汚泥排出系から異なる濃度の濃縮汚泥を選択的に取り出すことができる。したがって、汚泥供給系から供給する処理対象汚泥の性状が変化する場合にあっても、処理対象汚泥を所定濃度に濃縮して取り出すことができる。
【０００８】
【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、槽本体１の内部は、潜流壁２と越流壁３とからなる複数の仕切手段４によって複数の室５に区分している。各仕切手段４の上流側に位置する潜流壁２と下流側に位置する越流壁３の間は、上流側の室５と下流側の室５とを連通する上向流路６を形成しており、上向流路６は下端側が上流側の室５に連通し、上端側が下流側の室５に連通している。
【０００９】
各室５には浸漬型膜分離装置７を浸漬している。この浸漬型膜分離装置７には、例えば、表裏に平膜状の分離膜を設けた複数のろ板を鉛直方向に沿って、かつ平行に配置し、ろ板間に流路を形成するものがある。各浸漬型膜分離装置７には駆動吸引圧力を負荷する吸引系８が接続しており、吸引系８には吸引ポンプ９を設けている。浸漬型膜分離装置７は槽内の水頭を駆動圧力として利用する重力ろ過方式とすることも可能である。
【００１０】
各浸漬型膜分離装置７の下方には散気装置１０を配置し、各散気装置１０に接続して空気供給系１１を設けており、空気供給系１１にはブロア１２を設けている。
槽本体１の最上流側には処理対象汚泥を供給する汚泥供給系１３を接続し、各上向流路６、槽本体１の最下流側の上部および下部には、濃縮汚泥を取り出す濃縮汚泥排出系１４をそれぞれ個別に接続するとともに、各濃縮汚泥排出系１４にバルブ１５、１６を設けている。槽本体１の下部に接続した濃縮汚泥排出系１４のバルブ１６は電動式とし、槽本体１の最下流側にレベルスイッチ１７を設けている。
【００１１】
上記した構成により、汚泥供給系１３を通して処理対象汚泥を槽本体１の最上流側に供給する。槽本体１において処理対象汚泥は上流側の室５から下流側の室５へ上向流路６を通って順次に流入する。
吸引ポンプ９の駆動によって吸引系８を通して各浸漬型膜分離装置７に駆動吸引圧力を負荷する。各室５において、浸漬型膜分離装置７によって各室５の内部の処理対象汚泥を固液分離し、膜透過液を吸引系８を通して槽外へ取り出し、各室５の内部の処理対象汚泥を濃縮する。膜透過液は計画水質を満たすことができる場合は、消毒槽を経てそのまま放流することが可能である。
【００１２】
このとき、ブロア１２の駆動により空気供給系１１を通して散気装置１０に空気を供給し、散気装置１０から散気する空気で各室５の処理対象汚泥を曝気攪拌するとともに、空気のエアリフト作用で生起する上向流を掃流として浸漬型膜分離装置７の膜面に作用させて汚泥層の付着を抑制する。
各室５において濃縮された処理対象汚泥は、水頭差に応じて上流側の室５から下流側の室５へ上向流路６を通って順次に流入し、各室５において段階的に濃縮濃度が高まる。
【００１３】
このため、単一の槽本体１の内部において処理対象汚泥を異なる濃度に濃縮することができ、各上向流路６および槽本体１の最下流側に接続した各濃縮汚泥排出系１４の各バルブ１５を適宜に開栓することにより、異なる濃度の濃縮汚泥を選択的に取り出すことができる。
また、レベルスイッチ１７が検出する上限水位においてバルブ１６を開栓し、下限水位においてバルブ１６を閉栓することにより、自動的に回分運転を行なうことができる。この場合には、上限水位と下限水位の設定値によって処理対象汚泥の槽内滞留時間が規定されることになり、槽内滞留時間の増減によって各室５における濃度値が変化し、効果的な濃縮を期待できる。
【００１４】
したがって、汚泥供給系１３から供給する処理対象汚泥の性状が変化する場合にあっても、処理対象汚泥を所定濃度に濃縮して取り出すことができる。また、処理対象汚泥を希望する種々の濃度に濃縮して取り出すことができるので、目的に応じて様々な濃縮汚泥を得ることで、汚泥の多目的利用が可能である。さらに、浸漬型膜分離装置７を使用して濃縮するので、重力濃縮に比して短い槽内滞留時間において所定濃度に濃縮でき、バッファ容量が大きくなる。このため、新たに汚泥受槽を増設することなく、既設の汚泥濃縮槽の槽容量において本発明の構成を適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、槽本体内に区分した各室において浸漬型膜分離装置で固液分離を行なって濃縮し、各室を流動する間に処理対象汚泥の濃度を段階的に高めるので、単一の槽本体内において処理対象汚泥を異なる濃度に濃縮することができ、各濃縮汚泥排出系を通して異なる濃度の濃縮汚泥を選択的に取り出すことができ、処理対象汚泥の性状が変化する場合にあっても、処理対象汚泥を所定濃度に確実に濃縮して取り出すことができ、既存の施設においても新たな槽体の設置を伴うことなく、濃縮効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における多段式濃縮設備を示す模式図である。
【符号の説明】
１    槽本体
２    潜流壁
３    越流壁
４    仕切手段
５    室
６    上向流路
７    浸漬型膜分離装置
８    吸引系
９    吸引ポンプ
１０    散気装置
１１    空気供給系
１２    ブロア
１３    汚泥供給系
１４    濃縮汚泥排出系
１５    バルブ
１６    バルブ（電動式）
１７    レベルスイッチ
【図１】
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