廃水用浸漬膜処理システムの紹介
Introductionof submerged‑membrane
for waste

separation

systemtreatment

water

頭(環)製品開発室

藤井

TadashiFujii
越健牛Kenichi

匡一Ushikoshi

近年,廃水処理において,曝気槽に直接膜を浸漬して活性汚泥の固液分離を行う浸漬型膜分離活性汚泥法が,高度な処理水,維持管理の容易さ,設備のコンパクト化で注目されている｡
BODが平均538mg/Lで比較的多量の油分を含有した食品工場の生産工程廃水(嫌気処理水)を対象に浸漬膜処理システムの性能実証実験を行ったところ,BOD,油分が共に2mg/L以下と,水質汚濁防止法に定める排水基準を大きく下回る処理水が得られ,本法が同廃水の処理に適した方t8法であることが実証された｡
Recently,water,

thethefortankeasy

systemrelatively

activated

separationof activatedmaintenance

such
below
2content

and

i受for

⊥

宿生

磨水

汚

membranes

sludgesolid

liquid･andWe

structure･

treated

have

from

water

food

athe

clearingThe

systemtest

anaerationhighprocesslng
that

standard

plant,
the(BOD

qualityfor

test

performance

provedeffluent

inoffers
aconducted

The

BOD･

538mg/L

submerged

havlngissystemandOilexample).

膜

Submerged‑membrane

膜

Flat

糸膜

Hollow

泥法

Activated

理

Waste

平
空

adoptedsignificantly

演

中

has
into

Av･

wastewater,

mg/L,

process

compactuslng
anaerObicallyhighoil contentwithforsuitablesludge処まえがき

sheet

membranefiberwater

membranesludgeprocesstreatment

しかし,次のような問題点より広範な普及にまで至有機性廃水処理の主流技術と言える活性汚泥法において,曝気槽に直接膜を浸漬して活性汚泥の固液らなかったのが現状である｡①

高濃度汚泥を膜の閉塞なくろ過するためには大分離を行う浸漬型膜分離活性汚泥法が,高度な処理きな膜面流速(クロスフロー流速)が必要となる｡

水質や維持管理の容易さで注目されてきており,浄そのため,ポンプ動力が大きくなりエネルギー的化槽や食品工場を中心とした産業廃水処理分野において適用が広まってきている｡
膜分離活性汚泥法は,汚泥の性状に影響されない高度な処理水が安定して得られる利点から,当初は従来の加圧方式の膜を用いて検討が行われてきた｡
Vol.

44

No.

1(2000/8)に不経済である｡②

膜ろ過のために加圧容器が必要なため,設備コストや大型化の面で不利となる｡

一方,近年開発された曝気槽に直接膜を浸漬してろ過を行う槽浸漬方式による膜分離活性汚泥法は,

神鋼パンテツク技報

J7

加圧方式における問題点を次のように解決しており,要としないためエネルギー面においても経済的である｡

膜処理のメリットを充分に発揮できる技術と言える｡

浸漬膜の形状は一般的に平膜型,中空糸型のもの①

膜閉塞防止のための膜面洗浄が,生物処理のたが主に使用される｡分離膜としては,除去対象が数十めの曝気空気と兼用されるため経済的である｡〟m以上の活性汚泥粒子であることより孔径0.4/Jmの精密ろ過膜(MF膜)を使用している｡(彰 特別な加圧容器を必要としないため,設備コス膜分離活性汚泥法の年寺長トや設備面積の縮減が期待できる｡

1.2

本報では,廃水処理の高度化,リサイクル化,蘇1)コンパクトな設備
曝気槽内に膜を浸漬して固液分離を行うため,人化が強く要求される近年の社会的な流れからも,沈殿,砂ろ過等の工程が不要となる｡また,従来今後主流技術になると考えられる浸漬膜処理システ

ム(浸漬型膜分離活性汚泥法)の概要と食品工場廃の活性汚泥法よりも3‑4倍の高濃度MLSS運水を対象に実施した実証実験の結果についで紹介す転(10000‑20000mg/L)を行うため,る｡

容積負荷(約1.5kg/㌦/d)を高く設定するこ

1.浸漬膜処理システムの概要とが可能で曝気槽容積を縮小できる｡

1.

1膜分離活性汚;尼法の原理

BOD

2)高度な処理水

第1図に従来の活性汚泥法と浸潰膜を利用した膜0.4FLmのMF膜による固液分離であるため,分離活性汚泥法の基本フローの比較を示す｡膜分離完全なSS除去が可能で,従来の活性汚泥法で問活性汚泥法は,重力沈降や砂ろ過により行われてい題とされる汚泥膨化現象(バルキング)等の汚泥る従来の固液分離工程を膜ろ過により代替したもの

沈降不良による処理水悪化が起こらない｡また,である｡

大腸菌等の病原性微生物が除去されるため､処理曝気槽に浸漬された膜モジュールは散気管の上部水のトイレ用水や散水用水としての直接再利用もに設置される｡散気管より放出される曝気空気によ可能である｡

る気液混合上昇流により,膜面は常時洗浄状態とな

3)簡単な維持管理るため,汚泥の蓄積等のファウリングが最小限に抑バルキングの心配がないため,原水の負荷変動えられる｡膜面洗浄に必要な空気量は,通常生物処に強く,厳密な汚泥管理を必要としない｡また,理に必要とされる空気量で充分とされる｡

システムが簡素であるため,自動化が容易に行える｡

ろ過の駆動力は,曝気槽水面と浸.j責膜の集水管と4)能力増強に最適

5‑12kPa)または膜二の水位差(重力ろ過方式:

次側からのポンプ吸引(吸引ろ過方式:既設活性汚泥処理設備の曝気槽や遊休水槽を転6‑25kPa)用しての導入が可能であり,既設設備を有効利用により行われ,加圧方式のような大きな駆動力を必① s[andardactivatedWaste

sludgeprocess

water

Aerationtank

Settling

Returrl② Activatedsludgeprocess

Waste

water

with

第1図
Fig.

18

tank

Sand

water

Treatedwaterr‖ter

Sludgesubmerged‑membrane

Aerationtank

Treatedseparation

withsubmerged‑membrane

標準活性汚泥法と膜分離活性汚泥法のフロー比較
1

Flow

diagramsofstandard

activatedsludgeprocessand神鋼パンテツク技報

submerged‑membrane

separation

Vol.

44

No.

system1(2000/8)

第1表

原水水質

Tablel

Waste

water

quality
Maximum

pH[‑]
BOD[mg/L]
S‑BOD[mg/L]

832

TOC[mg/L]
S‑TOC[mg/L]
CODMn[mg/L]

Average

Minimum

7.2

6.5

6.9237

538

417

55.8

263

330

181

248

184

46.1

123

206

104

154

SS[mg/L]
VSS[mg/L]

438

114

231

394

100

219

T‑N[mg/L]

100

58.2

68.4

S‑T‑N[mg/L]
NH31N[mg/L]

92.4

50.9

60.7

49.5

43.0

46.7

T‑P[mg/L]
S‑TIP[mg/I+]
HexaneExtracts[mg/L]

ll.3

5.03

7.02

4.99

4.24

4.62

第2表

156

Remarks

40

S‑BOD/BOD‑0.49
S‑TOC/TOC‑0.50

VSS/SS‑0.87
S‑T‑N/T‑N‑0.81

写真1実験装置の外観
SIT‑P/T‑P‑0.71

Photo.1

80

0ut

side viewtest

equlpmentof

実験装置仕様

Table2SpecificationoftestequlPment
SpecificationDimensions

Aerationtank

Capacity[L]350mm､∇×350mmDx1300mmB(Nitrificationtank)(Denitrificationtank)I†

Storagetankoftreatedwater

180mmwx300mmDx500mmfl

Membranemodulecase

240mmwx216mmDx640mmH

Aerationblower160

2(160)
(160)

(1)
(1)

27

2

Remarks

forcirculatlngOperation
forcirculatlngOPeration

2

120L/minXl.8m
35L/minX5.5m
35L/minX4.3m

2

1

forcirculatingoperation

20‑300mL/minX50m

1

forhollowfibermembrane

Feedpump
Circulationpump
Filtratepump

Q'ty

1

しての能力増強が容易に行える｡

第2図に装置フローを示す｡本装置は容量160L

2.実証実験の概要の曝気槽を2槽有しており,通常は1槽または2槽を曝気槽として使用する｡また,窒素除去を目的と2.1実験原水実証実験では食品工場の生産工程廃水の嫌気処理した循環運転の際には,各々を硝化槽あるいは脱窒水を原水とした｡実験期間中の原水水質分析結果の槽として使用し,処理量に対する数倍量をポンプに平均値を第1表に示す｡

より循環する運転方法とした｡

S‑BOD,及びS‑T‑Pは,試料中のSS成分を5除去した後の溶解性BOD,

S‑T‑N

S‑TOC,

Aろ紙にてTOC,

T‑N及びT̲Pを示す｡

実験に使用した膜仕様を第3表,膜の外観を写真2に示す｡本実験では同孔径の平膜型と中空糸型の浸剤莫を使用し,各々の最適運転方法の探索と性能原水のS‑BOD/BOD比は約0.5であり,嫌気リア比較を行った｡

クタ‑より流出した懸濁有機成分を比較的多量に含2.3有する廃水であった｡また,ヘキサン抽出物質量が2.3.1運転条件と方法平均80mg/Lと比較的高く,油分が膜ろ過性にど

実験方法
ろ過方法として,平膜型は重力ろ過方式を採用し,のような影響を与えるかが注目された｡

定流量で連続ろ過を行った｡一方,中空糸型は吸引2.2ろ過方式を採用し,走流量でタイマーによる間欠ろ装置仕様

実験に使用した装置仕様を第2表,装置外観を写真1に示す｡
Vol.

44

No.

過を行った｡曝気空気量は,両者共に120L/minと固定した｡

1(2000/8)

神鋼パンテツク技報

19汚泥の引抜きは,曝気槽のMLSS濃度と膜のファ注入して洗浄を行う｡(参 槽外洗浄

ウリング状況を監視しながら適宜実施した｡
2.3.2

槽外に膜を取り出して別途薬品洗浄槽に浸漬し薬品洗浄方法

膜のファウリングが進行し,透過流束の低下や膜て洗浄を行う｡

間差庄の上昇が見られた場合は薬品による化学洗浄

本実験では,両方式を適宜選択し回復性の比較をを行った｡

行った｡洗浄薬品には,有機系ファウリング除去を

浸潰膜の薬品洗浄の方法は,次のように槽内洗浄目的に次亜塩素酸ナトリウム(NaCIO)を使用し,と槽外洗浄に大別される｡

無機系ファウリング除去には篠酸を使用した｡

①

槽内洗浄

3.実証実験結果

槽内に膜を浸漬したまま膜の二次側より薬液を3.1運転結果
3.1.1平膜型@Normaloperatior)[Left: Flat sheet

Right

type.

: Hollow

fibertype]

平均透過流束,膜間差庄(水位差),補正流束

BAeratiorlblowerBAerationblower(25℃,10kPa換算値)及び混合水MLSS濃度のLCFi)tratepump

寄実験開始直後,平均透過流束を0.2m/dと低めに‑25‑‑6kPa△pⅠ5ii17k{a…

:￣･￣:=:■￣'】ナ■}■■ナ■̀ナ▲ナ▲.I.■R‑I.I

Membrar】eMembrarle

modulecase

modulecase

設定したにも関わらず,膜の閉塞(水位の上昇)がPSFS

州州
l川Illlil

FS

経時変化を第3図に示す｡

急激に進んだため,開始1ケ月の時点で薬品洗浄を実施した｡急激な閉塞の原因としては,膜が新膜の状態で低MLSS濃度の混合水をろ過したことによSFeedpump

0for,aegaete5an:at｡rAerationta口k寄寄Aerationtank三吉of,aegaetehan5aterDrairl Sludge② Circulating

operationfor

nitrogenDrain

sludgeremovalBAerationblower
LC音l△p‑̲?:5:‑‑112去声aA≡≧㌻≡≦川…lll
長Membrane

i:=ClrCulatlOn::=:･=:.I;≡≡≡≡modulecase
S

Feedpump

0

ofraegaet｡San5｡te,Ta≡Encation写芋Dedrificationtank
DraiD

第2図

SludgeDrainsludge装置フロー(①通常運転と(彰硝化･脱窒循環運転
写真の比較
Fig.

2

Flow

diagrams

circulating

第3表
Tableof normal

operation

foroperation
nitrogen(①) andremoval

photo.2(②)

2

実験使用膜の外観(左:平膜,右:中空糸)
0ut
sheet,

sideviewof
Hollow

Right:(Left:Flatmembranefiber)

実験膜仕様
3Specificationofmembrane
Flatsheettype

Hollowfibertype1)Membranespecification
Membranetype
Material

PoresizeMF
Polychloroethylene
0.4〟mMF
Polyet,hylene
0.4FLm(Outer)0.54mm(Inner)0.36mm

Hollowfiberdiameter2)Modulespecification
Membraneareaperamodule

Q'tyofmodule
Totalmembranearea
Dimensionofmodule

200.11m2/module

0.5m2/module

9modules

1module0.99m20.5m2

226mmwX316mm11×6mmT227mmWx480mml寸神鋼パンテツク技報

Vol.

44No.

1(2000/8)

り,浮遊している微細フロックと溶解している有機し,初期から高MLSS濃度(粗大フロック)を成分が直接膜細孔に作用したためと考えられる｡膜保った状態で運転を開始すること｡

分離活性汚泥法のろ過原理は,膜表面に付着したゲ

実験中,平均透過流束の設定を徐々に上げながル層がある程度ろ過層として働き,膜細孔のファウら最適運転条件を探索したところ,平均透過流束リングを防止すると考えられる｡そのため,実設備

0.45m/dの付近で安定した水位を維持できるこ

立ち上げの際には,次の措置により初期の膜閉塞をとが確認された｡しかし,低減することが不可欠であると考えられる｡①mg/Lを超えると水位が上昇していくことが確認された｡本廃水の処理の場合には,安定運転のた

初期の運転において,膜表面にある程度のゲル層が形成されるまではできる限り低流束(低負符)

めMLSS濃度を18000mg/L以下程度に維持すで運転を行うこと｡

るように汚泥の引抜きを適宜行うことが必要であ②

返送汚泥等の高濃度の汚泥を種汚泥として利用ると考えられる｡
3.1.2

ofluxAverage

呈500

盲

平均透過洗束,膜間差庄(吸引圧力),補正流束ー(25℃, 10kPa換算値)及び混合水MLSS濃度の経300

巴時変化を第4図に示す｡

zoo虐

pressしLrè∈

くニ二二二〇,

コ【=郵〔10><7/107/308/199/2B10/18

実験初期より平均透過流束を0.4m/dに設定して∈≡【ooト→6/20

中空糸型4OOA▲ Trams‑meTllbrane⊥

MLSS濃度が18000ll/71t/27

運転を行ったが,吸引圧力の上昇が激しく1‑2ケ0月の短間隔での薬品洗浄が必要であった｡しかし,

30 000平均透過流束の設定を0.3m/dに変更したところ,]2/17ELltA一oRereredf‑ux⊂〉▲MLSS0

くヒ‑三:メ

ナノoo･je,oQjOc㌔(〕)くゝ 18000?

ち=6 000‑

し聖6/20

第3図Fig･

7/10

7/30

義一 9/28

B/19

ch&OObOQb

IO/18

ll/7

低めであったが,安定時のMLSS濃度は20000mg

01I/27

12ノ17/Lに達していた｡

平膜型の透過流束,膜間差庄とMLSS濃度の経時変化(99/5/31‑99/12/25)
3

Changeandflux,

ofMLSS

flaton

実験期間中の曝気槽混合水MLSS濃度とろ紙ろtrams‑membranepressure,sheet(99/5/31

membrane〜000

官主▲主Averageflux▲▲▲ T,ans‑I,.eJllbrar‑c】600▲▲▲

prcs51Jre

⊂=

▲

▲
▲･L.I

屯に確屯プ卯i

7/10IP8/】99/28

1O/78

11/7

ヨG=ト丘,∩▲

Visc口Sity▲▲():∫AJ̲v▲

20

r/AJ〜/ C二〉

()

G=‑8.

壇I
E</30

8/1g

9/8】0/1fi

ll/7

ll/27

12/17

15 000
MLSSFig･J

12UOO誤至邑2OJ∑

Changeandflux,ofMLSS

onhollowtrams‑membrane

fiber

membrane

20 000Z5 000rmg/L]ヒ亡‑【⊃=コくニコ｡｡

DvoILlmeoOOo%cR▲▲ Viscosjty==
くっLL.ローi▲▲,D>

5 000

10 000

第5図Fig･pressure,(99/80.

○○(⊃(∩菖E=E･‑>

̀エ▲A‑i:
15 000

■一ロc′

空▲̀AJ

左1000

｢コ｢)
O>

O..

6 000.&3>.Z200

顧ooo

#o

号音30 FilLralc

中空糸型の透過流束,膜間差庄とMLSS濃度の経時変化(99/8/9‑99/12/25)
4

♂

oO

fiber口1embrane

18000官I‑o互

100.J＋AMLSS

第4図200く⊃a9/28; o.oc.o書o.A▲も▲▲▲30O.冒‑F
旨Ef:

oo8&O

▲

② Hollow∈37/10Fi】tratevolume

oo

5 000

Z4 0006/20

卓10コ504i?

o≡【:o30 000

R〔‑rcred ｢1ux▲ MLSSi)I

E=&20+:)≡(⊃D

1Z/17O400召｡蚤,ooo占.o

盲3001】/Z7&く二コ]Pmembraneー【⊃̲亘【1⊂:8OO

500①Fla=heet⊂⊃コ

1 200筆嘩箪叫▲▲ocno‑コ≡oia6/ZO

過性及び汚泥粘度の関係を第5図に示す｡ろ紙ろ過性とは50mLの汚泥を5Cろ紙でろ過した場合の5′o

汚泥ろ過性の評価

3.2‑99/12/25)

Jr

中空糸型の安定透過流束は0.3m/dと平膜型よりJocDOctp

1ケ月程度ながら安定した吸引圧力で運転できることが確認された｡

12000と召O【=〔E:J▲()oi♪ゝ▲10o8o24 000▲･冨e.OIL̲

>20 000【mg/L】

MLSS濃度とろ紙ろ過性及び汚泥粘度の関係
5

Relationshipresult,andbetweenviscoslty

MLSS,
Of

filter paper

activatedtestsludge/9‑99/12/25)

Vol.

44

No.

1

(2000/8)

神鋼パンテツク技報

21分間のろ過水量を示す1)

MLSS濃度の上昇に従｡

は10‑12時間の条件で運転を行った｡
2)窒素除去性い,ろ紙ろ過性の悪化と汚泥粘度の上昇が進むこと

本実験では曝気空気量を一定に設定して運転をが確認された｡実験における各々の膜の上限
MLSS濃度条件(平膜型:行った｡窒素除去性はMLSS濃度の上昇に伴う18000mg/L,中空糸型:20000mg/L)を考慮すると,最適運転を行うためDO濃度の減少により向上していくことが確認さの汚泥ろ過性,汚泥粘度は次の条件で,平膜型,中れた｡

平膜型における窒素除去性の転移を第6表に空糸型共に同程度であることが確認された｡尚,拷泥粘度はB型粘度計のNo.2ローターにて測定した｡

す｡平膜型では実験後半の11/13以降に曝気槽1(∋ 汚泥ろ過性:20mL以上槽を無酸素槽とし,硝化･脱窒運転を実施した

150mPa･(循環量:(勤 汚泥粘度:sec以下
実際の運転の際もこれらの指標の監視を行うこと確認され,膜分離活性汚泥法における硝化･脱窒で,膜ろ過のための最適汚泥条件を容易に管理する循環法の有効性が確認された｡

処理水質の減少による窒素除去性の向上が確認されたが,実験期間中の平膜型及び中空糸型の処理水質分析結果をそれぞれ第4,曝気槽単段運転では最大で63%の除去率しか得られなかった｡高度な処理を達成するには硝化･5表に示す｡両膜の処理水質脱窒循環運転が不可欠と考えられる｡に大きな差異は見られず,共に良好な処理が確認された｡

3)りん除去性
窒素除去同様に,

1) BOD除去性

MLSS濃度上昇及び循環運転

常時定量分析限界以下(<2mg/L)の良好なにより除去性が若干向上することが確認されたが,処理が確認された｡尚,実験時のBOD容積負荷高除去性は得られなかった｡さらに高度な除去を行

は1.2‑1.5kg/㌦/d

うには凝集剤の添加が必要と考えられる｡,反応時間(曝気槽滞留時間)

第4表

平膜型の処理水質

Table4Treatedwater

qllality onflat

sheet membrane

Maximum

第5表
Table

Minimum

8.5

pH[‑]
BOD[mg/L]
S‑BOD[mg/L]
TOC[mg/IJ]
S‑TOC[mg/L]
CODM｡[mg/L]
SS[mg/L]
T‑N[mg/IJ]
S‑T‑N[mg/L]
T‑P[mg/L]
S‑T‑P[mg/L]
HexaneExtracts[mg/L]

AverageRemovalrate[%]

Effluentstandard

8.2

7.8
<2.0<2.0<2.0

5.8‑8.6>99.6

160(Ave.120)

>99.2
10.0

4.8

6.9

12.4

6.5

8.8

97.2

94.3

000100

58.9

1.4

21.6

6.27

1.02

3.61

94.4

68.4

160(Ave.120)
200(Ave.150)
120(Ave.60)

64.4
48.6

16(Ave.8)

21.9<2<2<230>97.5

中空糸型の処理水貿
5Treatedwater

qualityonhollow

Maximum

pH[‑]
BOD[mg/L]
S‑BOD[mg/L]
SS[mg/L]
T‑N[mg/L]
S‑T‑N[mg/L]
T‑P[mg/L]
S‑T‑P[mg/L]
HexaneExtracts[mg/L]

2295%の窒素除去が中空糸型においては,平膜型同様にDO濃度ことが可能であると考えられる｡
3.35倍)｡その結果,

fiber

membrane
Minimum

8.2

AverageRemovalrate[%]

Effluentstandard

5.8‑8.6

8.0

7.8<2.0<2.0<2.0>99.6

000

71.7

25.0

59.3

13.3

7.04

1.85

4.39

37.5

160(Ave.120)

>99.2

100

200(Ave.150)
120(Ave.60)

2.3

16(Ave.8)

5.0<2<2<2

神鋼パンテツク技報

30>97.5

Vol.

44

No.

1

(2000/8)

第6表

平膜型の窒素除去性の推移

Table6Changeofnitrogenremovalonflatsheetmembrane
OperatlngCOndition
Date

DO[mg/L]
MLSS[mg/L]
T‑NlnWaSteWater[mg/L]
T‑Nlntreatedwater[mg/IJ]
RemovalrateofTIN[%]〉く=】こ[:99/8/27

99/9/1399/9/27

8.15

2.15

0.940.38487611948Q)

a,
□J

65.6

66.0

64.9

34.3

35.0

13.4

4.0

22.0

47.7

47.0

79.4

94.8

sheetOUq)ると言われている｡本実験においても,同要因によMeasured
flux【ap waterusing
Measured□ux.usingwas【ewaterInternal: CleaningInside
aerationtank
External:
Cleaning outsidetankaeration

田:
eI :

70

4281

り汚泥発生量が低く抑えられていると考えられる｡

7468

3･4･24640

3･4･1と同様に除去BOD量からの汚泥転換率
2810tQ)A⊂OCQJ=⊂)(=c3MQ)￠己rd(BOD‑汚泥転換率)を算出したところ,平膜型で2020%,中空糸型で16%であり,(勺亡C⊂Ad(勺【D｢コE米山▼rM｢コ■てコ1723>□.)⊂)UZq)⊂:>ヽ(q⊂:Aq)

くq｢⊃【:LJ3也｢コ⊂Ddl=(三三(てI㊤A

(1コq)
(≡OQ)

【て5c);:q)

IC)

(:一)

(1コZ

(づUq,)【1コET3㊨ZO□)

U(こ:【匂(1コChemicalcleanlngresultq)

G⊂)Z㊨)く
【上】=

(⊃UG)

(1コZ㊨Uoffl atE3.5q)〉くLLl㊨薬品洗浄結果

3.5.1平膜型

%

rE5Z

【匂ン:

【tl'G
(1コ岩

平膜型の薬品洗浄結果を第6図に示す｡

遥(q:く○㊥薬品洗浄結果(平膜型)
6d
⊂:

(DU

(1コ㊨【1コ;=【:く三三SS一汚泥転換率同様に低い結果となった｡q)
A)

⊂)q)

U○

第6図
Fig･

除去BOD量と発生汚泥量の関係

3820

仁己77.4

membrane

30i

16518

め,従来の活性汚泥法よりも汚泥発生量が削減でき
Flat

50

2.61

21964

58.2

80

【1コ15714

99/12/20

45.4

00

60

O

bvcirculat●t●
1nOeralOn

99/6/8100

亘90

Nitrogenremoval

Normaloperation

実験期間中,数回のNaCIOによる槽内洗浄(洗㊨sb eetbranemen

浄②‑㊨)を実施したところ,回復性は徐々に低下していく傾向が観察された｡しかし,実験終了後,

4)

NaCIO槽内(⑤),篠酸槽内(⑥),
NaCIO槽外(⑦),篠酸槽外(⑧)と連続して洗浄を実施したと油分除去性

常時,定量分析限界以下(<2mg/L)で良好なころ,新膜時の透過流束保持率は,実験終了時の20除去が確認された｡%から28%

膜ろ過性への影響もほとんど見られず,膜分離活(⑤),

74%(㊨),(⑦),(⑧)と回復することが確認された｡また,篠酸によ68%性汚泥法では80mg/L程度の油分含有水は充分にる洗浄回復性が大きいことより(⑥),活性汚泥由直接処理が可能であることが示された｡

来の有機物汚染以外にCaやFe等のファウリング

汚泥発生量の評価

3.4

81%も進行していたと考えられる｡尚,原水中のCa濃3.4.1除去SS量と発生汚泥量の関係

皮,曝気槽のMLSS濃度と引抜き汚泥積算量の合計Fe濃度はそれぞれ1418mg/L,0.95mg/Lであった｡

を総発生汚泥量とし,除去SS量からの汚泥転換率

実験終了後の膜面観察では表面に水で洗い流せる(SS一汚泥転換率)を算出したところ,平膜型で46程度の汚泥の付着が見られたが,破れ等の物理的な%,中空糸型で37%と低い結果となった｡日本下破損は見られなかった｡

水道事業団の下水処理における実績では,標準活性3.5.2

汚泥法で1000/.,オキシデーションデイツチ法で75%,膜分離活性汚泥法で66‑77%との報告がされ

中空糸型

中空糸型の薬品洗浄結果を第7図に示す｡
平膜同様に,数回のNaCIOによる槽内洗浄(洗ている2'｡原水性状が異なるもののSS一汚泥転換率

浄②‑④)を実施したところ,ほぼ再現性のある回が低くなった要因としては次のことが考えられる｡

復性が確認された(新膜時の透過流束の20‑30①

また,槽内での穆酸洗浄(㊨)の実施により,透過原水のS‑BOD/BOD比が低く,高濃度に含有する懸濁有機成分が消化されたため｡②

流束保持率はほぼ実験開始時まで回復した(36‑38

反応時間が10‑12時間と比較的長かったため｡
膜分離活性汚泥法では,高MLSS運転を行うこ44No.

1(2000/8)%)｡実験終了後には,槽外でNaCIO(⑦)にて洗浄を実施したところ,新膜の85%まで回復が確とにより汚泥中細菌の自己消化の割合が高くなるた
Vol.

%)｡

認された｡

神鋼パンテツク技報

23

実験終了後の膜面観察では中空糸膜に多量の汚泥

o9:Oo:i00

亘が絡みついているのが確認された｡そのため,中空Hollow:コ

糸型は平膜型よりも汚泥の絡み付きに起因する有機

t=コ60

O性ファウリングが進行しやすいものと考えられる｡

d)membrane85

tap

usラngwater

2327

Waste
Water
: Cleaning
Insideaerationtank: Clea□lng Outsidetank
aerationInternal
External

50

flux
flux.uslng

75G3364030V>(⊃UV

確認されなかった｡

4645EI

本実験では,中空糸膜で心配される切れ等の破損は

38
21200

〔<実設備の洗浄3.5.3Fiber

E5 = Measured
eI二Measured〉く

実験を行った期間では,平膜型,中空糸型共に回き〜u,苫望召還品 B

復困難なファウリングは起こらなかったと言える｡

21ll

号音‑x

聖①(亡(勺また,実施の容易な槽内洗浄もある程度の効果があcr)
Lnoq毒Z

㊨17E^

̲

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【勺c3⊂

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言

｢コ空易な槽内洗浄をNaCIO及び篠酸を用いて定期的に第7図実施していくことで,透過流束の維持は可能と考えFig.

くウA【:rO;=(q'て】()〇Q)=

毒喜【亡OZ≡U⊂)dU【勺Chemicalcleanlngd【:毒Q)C)a=)くLエ](13U
da(匂ZZ㊨㊨薬品洗浄結果(中空糸型)
7a)q.)C)EC【1コ(勺⊂q)㊥ることが確認された｡実設備運転の際も作業性の容dLnU(勺岩(勺U)く

=

○くq

㊨○〉く

㊥

resulthollowoffibermembraneられる｡

平膜,中空糸膜の比較

3.6

す

む

本実験より,食品工場嫌気処理水を原水とする浸び

食品工場の生産工程廃水を対象として,浸漬膜処

漬膜処理システムの処理性能は,両膜共に非常に良理システムの実証実験を実施した｡その結果,平膜好であることが確認された｡

型及び中空糸型共に高度な処理性能が確認され,同安定運転可能な透過流束は,本実験では平膜の方が若干高いことが確認された｡しかし,市場の膜面廃水への適用が充分に可能であることが実証された｡

積単価は中空糸膜の方が安価であるため,一定量の浸漬膜処理システムは,従来,活性汚泥処理法に廃水処理に必要な膜装置コストは現状ではほぼ同等

より廃水処理を行っている分野には基本的に適用可になると考えられる｡

能と考えられる｡膜を利用した廃水処理は,依然と設備計画の際の膜形状の選択は,設備を導入するして高価な処理方法として捕らえられがちであるが,現場状況や廃水の性状に応じ適宜行うのが適当と言

膜性能の飛躍的な向上と年々低下傾向にある膜価格える｡例えば,中空糸膜は膜の集積度が平膜に対しからも,今後,本システムが幅広く適用されていくて高く,必要設置面積が平膜の約1/2となるため,ものと考えられる｡

建設スペースに制約がある場合には適していると言[参考文献]
1)塗師ほか:日本水環境学会年会講演集,190,(社)日本水環境学会
2)堺ほか:下水道新技術セミナー講演集,27,日本下水道事業団技術開発部

える｡一方,髪の毛や繊維質等の混入の可能性が高い原水系では,異物の絡みつきの少ない平膜が適当であると考えられる｡(1998),

p.

(1999),

p.

連絡先
藤井

環境装置事業部
製品開発室

匡

TE
FAX
E‑mail24L牛

越環境装置事業部
製品開発室
担当部長

一
TE

078‑992‑6532
078‑992‑6503

td.rujii@pantec.co.jp

健(技術士･水道部門)

FAX
E‑mailL

078‑992‑6532
078‑992‑6503

k.ushikosbi@pantec.co.jp

神鋼パンテツク技報

vol.

44

No.

1

(2000/8)