中空糸膜をもちいた膜分離活性汚泥処理システム
Hollow Fiber Membrane Bio-Reactor System p ¡C¢-z pC£¤¥Akira Ishiyamat§¨Yuichi Nakashimalのm&にnoすべく`aのp

Bにqrんでいる/そのひとつがPVDF sのtuvをもちいたwx42y-zシステムである/{|はN
もちいたパイロットプラントN~Nで１¦&に}けN.を

にわたるデータをqしてきた/その^をじWフラックス0.6m /m /d でしたをするとともに６aのい32で`aiSS１mg/L10 mg/Lkをしさらに-zを60 にまでLYすることができた/
A PVDF hollow fiber membrane bio-reactoriMBRksystem has been developed to comply with thestringent regulation of treated water from the wastewater treatment plant. A pilot test plant wasoperated using actual sewage water for about one and a half year for practical use. The test proved
gradual increase of transmembrane pressures at membrane flux of 0.6 m3/m2/d. For all seasons, the higheffluent quality was maintained; SS less than 1 mg/L and nitrogen less than 10 mg/L, for example, ina short HRT of about 6 hours with the minimized bio-reactor. In addition, the sludge reduction ratewas maintained at 60 .

Key Words2y-zt u v ` a  - z Y 6 &ス ペ ー ス &Membrane bio-reactor
Hollow fiber membrane
Advanced wastewater treatment
Sludge reduction
Area minimization.では;<=>がきくなるためコ

まえがきにおけるのはしスト?に@であるとのAえからこれまで

いものがありをはじめとして



かった/しかしながらGHしたIにおける

し!

はBCのD

EF1では#$が5んでいな"で をもちいたが#$されており



また%

ことにより.のように6の:い+,では&'()*+,"ののJKにともないコストがL.してきた-+,にくわえ.+,においても#においても の#$がMN?なOPQとなっ$されてきている/01においてもにおてきている/けるの#$が2であり

3+,の

4&が5んでいる/%RSTUやVろW+,"が@<になるなどの+,のXYとそれにともなう;<Z[=>のXYによる

6の7ない+,&'()*+,"と89して6が:い2のへの#$により

コスト\Y]^の_`aなbがえられるな
どの:くのメリットがcdできる/

efgソリューションhVol. 1 No. 2i2005j2k

このようなからでは1999よりシステムはSSfgのにてをとした

ためのtuvwxtyvwxrろsz{が|Sとのシステムのを!"している#となりその}~としてタンクNに
0.1$0.4 m

1999$2002の%&はとして'をのろs7MF *ををおこない+システムの!,zしZ4なcを!Vする

を!-した#2003からはさらに./0がシステムである#に+システムのTAをUす#

1く2345に6れた PVDF7ポリフッ8ビニリ



１*
２*

もちいた()

tuvwxtyvwxrろsz{が|Sとなりプロセスが8されスペース8が

デン*9の:;<を=,し!->?をおこなっ

となる#

３*ている#

+@ではPVDF 9:;<をもちいた  タ ン ク N の MLSS 7       * をシステムについてA%にわたる

10 000 mg/L

と1にできb

BCDEデータをFGし=,HIのJKをLMしnとの[4&7

たのでそのNOについてPQする#

HRT*でJ2のみならずe]fgをも!Vで
テムのシスきる#0.1$0.4 m の MF にてcするた システムのめSS を99 fgできる#
+システムのRSとTAを１にUす#
VWXではBOD7YZ[4\]S^

SRT7&*をAくとることができる

ための¡\8¢,による£_8が¤¥める#_`J2Z_のab*SS7cdZ*e]のfg¦

をとしたhなプロセスとしてijkl8me

によるZ4なcのためvwxにおnがoげられる#またさらなる1としてSSけるc§¨の©ªとなる«87バルキ

fgのためpqにrろsをつけたプロセスがある#

ング*がYしてもへの¬­がない# モジュールのと

+システムに=,している:;<モジュールの RSを２にhな®¯を１にUす#１:;<モジュールのh®¯d³:;< MF 
 !"#
$%&'

サイズ

:;<システムのRSとTA

¹º 

１!"



25 m2'¸

0.1 mPVDF7ポリフッ8ビニリデン*






#$%




２JKµ¶·

















150 mm´H2 160 mm
7JKA 2 000 mm*




&'(:;<モジュールのRS

Vol. 1 No. 272005°2*

±j²ソリューションHP3システムのは１mm ののでありいがとなっているのはがくにれたPVDFでにはあり!0.1 m の"な#のあいた$%となっているモジュールはcdにい$%となっているそのefをgかしh^のijサイクルにおいて'kCに１lm
bからncをかけにろ5LをnにoTしp.したqrsをtuするこれをvnUwという

このを&'(ね(の)*を+,により-.しさらにのがにれた PVDF であるため

xyz{|ソーダをもちいたvインラ

その/0のの*を12させた$%となっているその120からインnUw<モジュールを}~タンクにABした34ポンプにより34することでままでのnU?をに１lmすることで"の#によりろ5がおこなわれるしくみとなっているモジュールは6スペースな789でありの;きさは150 mm

１:

さ2 160 mm<=>

2 000 mm? =>@は25 m2 であるAB9CDEFGHIシステムでは5NOとなるこれをPQするため

ろ@がくをもUVすることがである

2003４2005３<?

LセンターbRLHIへのをしたAB9<h HI?b

モジュールR

からエアをSTしてをUVしながら34ろ5をおこなうモジュールW

Uではtできずににしつこくp.したqrs およびEFGJKLを34していくとにFGがM@しそのため１:YたりのZ[なエア\が

プラント

CDEFGHIシステムのが789なのでのX プラントの3



およびパイロットプラント<HIL\30 m3 /d?の¡¢0.08 m /min と]^に_なくて`む
またnはaが7Wのため

bからの£な¤¥を２にを１に

フローシートを３に¦す

２

１

«プラント
!"



«

プラントの£¤¥}~タンクW<１¬­Yたり?

W1.0 m®L1.0 m®H5.8 m=>L¯ 4.0 m}~タンク¬­'

２¬­<°|{タンクおよび±²タンク?

モジュール

２:を±²タンクにAB³HIスクリーン´µ¶·¸" ¹スクリーン<¹º 1 mm?

»²¼½<|{¾¿?

>À9Á"

²Â¶»²¼½

#&'($%

)%*+

３4

«

フローシート§ソリューション¨©

Vol. 1 No. 2<2005ª2?

にはがであるのにするの

0.6 m3/m2/d とした(R3hiはdjQklm3と

1-nolm3とのトータルで9に:し15p20hとした(をもちい１mm のスクリーンでのに &'タンクにのしていない!"を#$りした% のさせた( )*ではところでdqrstuシステムではdBODSS の+に,-の./をおこなうため&'モジュールBvの@AwとともにろEされやす

タンクを01-タンクと23タンクとで45し6いrstusxのyzが{|となる(そのため&789に:する;<=679の8'タンク}のrstuのろEs~としてろろを２とした67;<>,?で@Aした(はBCE9５に5C ろをBeEする=9CDポンプによりCDろEするFとしGH

ちいた(またd"

9IJをおこなった(なおPAC のKLMはNゲルxの"Oしていない(SMPSoluble Microbial Products をもちいた(SMPをもについては"の+にのがきく その~としてをもちいたPQはRSの@Aサイクルにとはdにするsの`"9をしおいて10で１TのPQUVCD９WX５Yたものでの４ ５ においてdのPQ50YWX５Yであるとされているものである(

でZした(また[\]-1ソーダによるインラインPQは１ヶ^に１TV_)パイロット*の@Aは)にd`a]-b_0.5 cでZした(deEfdフをもちいたでした@Aw~２３ラックスにづいている(GはPQによる9のロスをgめてにと MLSS b_がGHとすればrstuのsxは¡および３

HRT にきく¢£される(これらが¤¥な¦§で

dの@Aw~

MLSS

あれば¨|©なªがなされろEしやすい

8 000p12 000 mg/L

rstuとなる(しかし¡が«い¬­に HRT23タンク DOß1-b_1.5p4.0 mg/Lが®い¯はが°©となる±²sがありGBOD-MLSS àá

0.05p0.10 kgBOD/kgMLSS/dF¡が³い¬­に HRT が´い¯はEµとなりrstuの¶v·という¸¹がºこりやす４くなる(いずれの¯もrstusxが»<しâな*ãäろEsが»くなる(³¡­«¡­

25.7p33.5 Ô

13.3p20.6 Ô)パイロット*では１¼½¾¿にわたっ915 m3/d30 m3/dて@AをÀÁしておりÂなデータを$ÃしていHRT

12.8 h

6.4 hる()では４にÄすようにとくに³¡dモジュールÙ１¡dフラックス­と«¡­の¯のs²ÅÆをÇÈにする(２3

20.6 m /m /dR3hi20h;<=678２djQklå1-nolおよび

    ³¡­«¡­それぞれのおよびのÉÊを５にÄす(いずれのËÌにおいてもÍ2ながなされていた(`"9の~であ５ÉÊ³¡­¡Ó25.7p33.5 Ô


BOD
SS
COD
Õ,NH4-N
Õりん
Ö×ØÙ

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
Ú/100 mL

Vol. 1 No. 22005Î2


185
219
107
37.4
Û
7.6
Û



«

¡
­
¡Ó13.3p20.6 Ô


1.6
Ü 1.0
5.6
7.2
Û
1.7
ÝÞされず

ÏÐ7ÑソリューションÒ




254
320
161
53.1
34.0
10.2
Û







Ü 1.0
Ü 1.0
6.5
6.7
0.28
0.7
ÝÞされず5４

1!J9とM!J9におけるUVNWとろXNのW

る BODCOD

SS

やるとeえられる'そこでfにUVがgha<iのがにおこなわれているとともにになるようjkl:を,l:12.8hにしてもサイズがよりもきく ３のmnoでにされるため!の"#は$に=Iし

pqの rsにおいてtu となる

BOD-SSvw0.05 kgBOD/kgSS/dにxいyzでm%&であった'すなわち()*の+,を-にnをおこなった'しかしながら{|の}な~

./するデータをえることができた'はなく4Iしたmnができた'ろろX

10 mg/L 56にてもc<タンクの DO が1.5 mg/L $となる9:されていた'なお789:がかったにもかかわらずおおむね10 mL/5 minにおいては;<タンクを=けておらずまた

5のbcなろXNをYした'

PAC >の?@AのBCもおこなっていない'DE

りん12にしの34である

さらに0にしても12のためにはPAC BCでFGしていくHIである'

M!J9
M!J9では\]>のU^_が`(に(aされずろXNのいUVになるとeえられる'そこなお1!J9とKLするとM!J9のりん

でさらにjkl:を6.4h にし３のmn

NOが1かった'これはPりんにQo

なR!の BOD が1かったためとSTされる'

0.10 kgBOD/kgSS/dにxいきなvwをかけた' ろの

そのろろXがおおむね10 mL56に４に1!J9とM!J9のUVNWとろXN
OをYす' とろのZ[1!J9では\]>のU^_が`(に(aされろXNのbcなUVフロックが6したものの1!J9とKLしてもほぼの{|をYし4IしたmnがOであった'

1!J9

pqのrsにおいてtとなる BOD-SS vw

dされ<にするPである SMP は.GタンクのaN TOC X!のaN

ソリューションVol. 1 No. 220052

６

のFjk
Ç"FÈÉ

rstuv

9

ÊËl9

ベルトプレスYpqrst 0.75?;/TS
ポリw 14?;/TSxYpqrst 0.75?;/TS

84?;
82?;

スクリュープレス

Ypqrst 0.75?;/TS
ポリw 14?;/TSxYpqrst 0.75?;/TS

85?;
84?;

５

６

SMP とろろとの7/0 SS とJKとの7

TOCですことができる５に SMP とろろ`aが~^で56のdeFが'(であることのをがわかった

す
SMP のがのろをさせていることがされたSMP をく

このよりむ

す

び

PVDF をもちいたp

のろRSシステムのTにけがく!"しパイロットプラントTUTiにおいてこれまで１た#$を%&することが'(になると)えられる

にわたってjkしてきたそのYXAの のにされたでも!"したp#$することによりなどがするにおいて

６に*+#$,に-.タンクに/0した12SS とを-.タンクから34いた56の7すこの:60 ;でありから/0 SS の$89は<=>?100 ;@A Bを%&するとともにTをもちいたbスペースされた-.タン

クにおいてを[じてYAなRSをえることができのにもしたf さらなるなコストダウンをgとしてCDEFG>?80 ;@A オキシデーションディッ

p#$および>をしチ>?75 ;@AとHIして56JKがL

ラッシュアップをっている

なくCMNOがLないPQにやさしいRSシステ

VTiにしのブ¡¢`£の¤¥にはTi

ムであることがTUされた

¦§および¨©なごª«をご¬­®きましたここ のに¯く°±²しVシステムでは-.タンクWの MLSS XAを10 000 mg/L @AとYXAにZ&できるため[\のRSプロセスで]^なX_`aをbcできる'(があるそこで56のdeFがTf'(かのgRをえるためビーカーhiにてのdeFをjkしたなお
9はFケーキのg<lmnのRSプロセスのFケーキl9をo)に82 ;とした
jkのを６にYpqrs

すそのtuv90.75 ;もしくはポリw14 ;xYpqr

st0.75 ;のyzにてl982{85 ;のFケーキがえられることを|}したすなわちVol. 1 No. 2?2005Ä2

X_げます
１W³´ほかµ¶38·¸¹ºJ»¼½s, p.619¾621?2001
２ ³ ¿ À ほ か µ ¶ 40 ·   ¸ ¹ º J  » ¼ ½ s ,p.706¾708?2003
３ÁÂÃほかµ¶41·¸¹ºJ»¼½s, p.756¾758?2004
４ Namkung, E., Rittmann, B.E.: Soluble microbial products?SMPformation kinetics by biofilm, Water Scienceand Technology, 20, 795{806?1986.
５Rittmann, B.E., Bae, W., Namkung, E., Lu, C-j.:
Acritical evaluation of microbial product formation in
biological processes, Water Ccience and Technology,
19 517{528?1987.

ÅCMソリューションÆ7