"嫌気的生分解性成分を有する廃棄物流を処理する方法であって、a.前記嫌気的生分解性成分を有する廃棄物流を嫌気性反応器内へ供給する工程と、b.生分解性成分の量を低減させ、その過程でバイオマス及びバイオガスを生成させるために、前記嫌気性反応器内で前記生分解性成分を嫌気性バイオマスと反応させる工程と、c.第1の下部混合液ゾーンと、前記第1の下部混合液ゾーンの上の第2の混合液ゾーンと、前記第2の混合液ゾーンの上の第3の混合液ゾーンと、を形成することにより、前記嫌気性反応器内の混合液を層化する工程と、を含み、前記第1の下部混合液ゾーン内の混合液は相対的に高い濃度の固形物を含み、前記第2のゾーン内の前記混合液は前記第1の下部混合液ゾーン内の前記混合液内の固形物濃度よりも実質的に低い固形物濃度を含み、d.前記方法は、前記嫌気性反応器内の前記第2の混合液ゾーンから混合液を膜分離ユニットへと導く工程と、当該混合液を透過物流とバイオマスが濃縮された保持物流とに分離する工程と、e.前記保持物流の少なくとも一部を前記嫌気性反応器へ再循環させる工程と、当該保持物流を前記反応器内の前記混合液と混合する工程と、f.前記第1の下部混合液ゾーンの前記混合液及び固形物を固形物分離器へ導き、前記第1の下部混合液ゾーンからの前記混合液及び固形物を、より重い固形物流と、バイオマスを含むより軽い固形物流とに分離する工程と、g.バイオマスを含む前記より軽い固形物流の少なくとも一部を前記固形物分離器から前記嫌気性反応器へ再循環させ、前記より軽い固形物流を、前記嫌気性反応器内の前記混合液と混合する工程と、を含むことを特徴とする方法。前記第1の下部混合液ゾーン内に混合作用を提供する工程と、前記第1の下部混合液ゾーン内の前記混合液及び固形物を混合する工程と、前記第2のゾーン内の前記混合液を、混合されていない状態、又は前記第2のゾーン内での混合作用が前記第1の下部混合液ゾーン内での前記混合作用よりも実質的に小さい状態に維持する工程と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。前記第2の混合液ゾーンの上に第3の混合液ゾーンを形成する工程を含み、前記第1の混合液ゾーンと前記第3の混合液ゾーンとの両方が混合され、前記第1の混合液ゾーンには相対的に重い固形物が存在し、前記第3の混合液ゾーンには相対的に軽い固形物が存在することを特徴とする、請求項1に記載の方法。前記固形物分離器がハイドロサイクロンを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。ある時間間隔の間、前記膜分離ユニットと前記固形物分離器との両方が同時に動作し、前記嫌気性反応器から前記膜分離ユニットへ流れる混合液の1つの流れと、前記嫌気性反応器から前記固形物分離器へ流れる混合液の別の流れとが存在し、前記2つの流れが互いに独立していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。前記第2の混合液ゾーンが混合されず、前記第2の混合液ゾーン内の前記固形物濃度が、前記第1の混合液ゾーン内の前記固形物濃度又は前記第3の混合液ゾーン内の固形物濃度よりも低いことを特徴とする、請求項3に記載の方法。前記生分解性成分が生分解性固形物を含み、前記方法が、前記生分解性固形物を、前記嫌気性反応器内の嫌気性バイオマスと反応させて、生分解性固形物の量を低減させる工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。前記混合液を層化する工程が、前記第2の混合液ゾーンの上方に第3の混合液ゾーンを形成する工程を含み、前記第3の混合液ゾーン内の混合液が、前記第2の混合液ゾーン内の前記固形物濃度よりも高い固形物濃度を含むことを特徴とする、請求項2に記載の方法。前記第3の混合液ゾーン内に混合作用を提供する工程と、前記第3の混合液ゾーン内の前記混合液及び固形物を混合する工程とを含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。前記より重い固形物を前記固形物分離器から脱水ユニットへと導く工程と、前記重い固形物を脱水する工程とを含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。前記第1の下混合液ゾーン内に1つ又は複数のミキサが配置されており、前記第3の混合液ゾーン内に1つ又は複数のミキサが配置されている、請求項9に記載の方法。前記第2の混合液ゾーン内にミキサが配置されておらず、定置洗浄サイクルの頻度を最小限に抑え、同時に前記反応器内の混合液揮発性懸濁固形物のかなり高い濃度を維持することで、前記膜分離ユニットの一部分を形成する膜のファウリングが低減され、長期膜性能が高められ、膜の寿命が延びるように、前記第2の混合液ゾーン内の前記混合液の前記固形物濃度が、前記第1の混合液ゾーン内の前記固形物濃度及び前記第3の混合液ゾーン内の前記固形物濃度よりも低いことを特徴とする、請求項9に記載の方法。前記廃棄物流が溶解性COD及び不溶解性CODを含み、前記方法が、溶解性COD及び不溶解性CODの量を低減させるように、溶解性COD及び不溶解性CODを前記嫌気性反応器内の嫌気性バイオマスと反応させる工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。廃棄物流中の成分を嫌気的に生分解する嫌気性膜型バイオリアクタであって、a.嫌気性反応器であり、嫌気的生分解性成分を有する前記廃棄物流を前記嫌気性反応器内へ導くことを可能にする入口を有し、前記嫌気的生分解性成分を有する前記廃棄物流が前記嫌気性反応器内へ導かれると、その結果として、前記生分解性成分が、前記反応器内の嫌気性バイオマスと反応して、生分解性成分の量を低減させ、前記嫌気性反応器内においてバイオマス及びバイオガスを生成させる嫌気性反応器と、b.前記嫌気性反応器の下部に混合作用を提供し、前記嫌気性反応器の底の混合液及び相対的に重い固形物を混合する1つ又は複数の第1のミキサと、c.前記嫌気性反応器の上部に混合作用を提供し、前記嫌気性反応器の前記上部の前記混合液及び相対的に軽い固形物を、前記嫌気性反応器の中間部分の混合液が相対的に低い固形物濃度及びバイオマス濃度を含むように混合する1つ又は複数の第2のミキサと、d.前記嫌気性反応器の前記中間部分の混合液を膜分離ユニットへ導き、前記混合液を、透過物流とバイオマスが濃縮された保持物流とに分離するための第1のポンプと、e.前記保持物流を前記嫌気性反応器へ再循環させ、前記保持物流を、前記嫌気性反応器内の混合液と混合するための第1の再循環管路と、f.前記嫌気性反応器の底部の混合液及び前記相対的に重い固形物の少なくとも一部を固形物分離器へ導き、前記相対的に重い固形物を、2つの流れ、すなわち相対的に重い固形物を含む第1の流れと、相対的に軽い固形物を含む第2の流れとに分離するための第2のポンプと、g.前記第2の流れの少なくとも一部を前記嫌気性反応器へ再循環させ、前記第2の流れを、前記嫌気性反応器内の前記混合液と混合するための第2の再循環管路とを備える嫌気性膜型バイオリアクタ。前記嫌気性反応器内で前記混合液を、少なくとも3つのゾーン、すなわち前記混合液が相対的に重い固形物を含む下ゾーンと、前記混合液が相対的に軽い固形物を含む上ゾーンと、前記下ゾーンと前記上ゾーンの間の前記嫌気性反応器内にあって、前記混合液が、前記下ゾーン内の前記混合液中の固形物濃度よりも測定可能なほど低い前記固形物濃度を含む中間ゾーンとに層化するように動作可能である、請求項14に記載の嫌気性膜型バイオリアクタ。前記嫌気性反応器から前記膜分離ユニットへ混合液を導く混合液供給管路を含み、前記下ゾーン及び前記上ゾーンとは対照的な前記中間ゾーンからの混合液が前記混合液供給管路内へと送り込まれ、前記膜分離ユニットへと導かれる、前記混合液供給管路が前記嫌気性反応器内へ配管されている、請求項15に記載の嫌気性膜型バイオリアクタ。a.前記嫌気性反応器から前記膜分離ユニットへ混合液を導くために前記嫌気性反応器と前記膜分離ユニットの間に接続された混合液供給管路であって、b.前記膜分離ユニットへ導かれる前記混合液の大部分が前記嫌気性反応器の前記中間部分から来るように、前記混合液供給管路が前記嫌気性反応器に接続されている、混合液供給管路と、c.前記嫌気性反応器と前記固形物分離器の間に動作可能に接続された混合液/固形物供給管路であって、d.前記固形物分離器へ供給される前記混合液及び固形物が前記嫌気性反応器の前記下部から来るように、前記混合液/固形物供給管路が前記嫌気性反応器の前記下部に接続されている、混合液/固形物供給管路とをさらに含む、請求項14に記載の嫌気性膜型バイオリアクタ。図面、特に図1をさらに参照すると、嫌気性膜型バイオリアクタ時にAnMBRとも呼ばれるが示されており、嫌気性膜型バイオリアクタは全体が符号10によって示されている。本明細書で詳細に論じるように、嫌気性膜型バイオリアクタ10は、嫌気的消化プロセスと膜分離プロセスとを組み合わせたコンパクトな浄化システムである。このシステム及びプロセスは、生分解性の構成物質又は成分を有する廃棄物流を、それらの構成物質を消化し、バイオガス及び新たなバイオマスを生成させることによって処理するのに有効である。嫌気性膜型バイオリアクタ10は基本的に、嫌気性反応器12及び膜分離ユニット14を備える。嫌気性反応器12からの流出物を膜分離ユニット14へ導き、膜分離ユニット14が、嫌気性反応器からの流出物を透過物流と保持物流とに分離する。保持物流は、バイオマスを含む固形物が濃縮されている。濃縮された保持物流を嫌気性反応器へ再循環させ、嫌気性反応器内の混合液と混合する。この再循環の目的は、反応器12内の混合液懸濁固形物mixedliquorsuspendedsolidsMLSSの含量を通常よりも高く維持し、したがってSRTを長くすることである。嫌気性膜型バイオリアクタシステム内におけるMLSS濃度の一般的な範囲は、0.1~6固形物TSSとして1Lあたり1,000~60,000mgであろう。この実施形態では、底ゾーンの混合液をハイドロサイクロンなどの固形物分離器へと送り込むことによって、嫌気性反応器12から固形物を除去する。固形物分離器は、反応器内で形成された無機沈殿剤を含むより重い固形物を、より高いバイオマス濃度を含むより軽い固形物から分離する。このより高濃度のバイオマス流を嫌気性反応器12へ再循環させる。保持物分離されたより重い固形物は、脱水ユニットでの処理など追加の処理にかけることができる。固形物分離器の目的は、SRTを維持又は制御し、蓄積された重い無機固形物を反応器12から除去することである。反応器12から固形物を除去する方法にはさまざまな方法があることを理解すべきである。固形物は直接に除去することができ、又は、後により詳細に説明するように、反応器12のあるエリア又はゾーンからハイドロサイクロンなどの固形物分離器へ混合液を導くことによって除去することもできる。他の実施形態では、膜分離ユニット14の保持物流の一部をハイドロサイクロンなどの固形物分離器へ導くことによって固形物を除去することができる。本出願の中で使用されている用語固形物を説明し又は記述することは有益である。環境システム内の全固形物totalsolidsTSは、所与の試料中の水を除く全ての構成物質、すなわち溶解性固形物dissolvedsolidsTDS及び懸濁固形物suspendedsolidsTSSと定義される。全固形物の一部は、関連したある化学的酸素要求量chemicaloxygendemandCODを有する生分解性の固形物、すなわち生分解性の溶解性固形物及び懸濁固形物である。嫌気性反応器12は、嫌気性膜型バイオリアクタ10の一部分を形成している。嫌気性反応器12は、反応器の底部において機械的な混合を提供し、反応器の上部又は頂部において機械的な混合を提供するように設計されている。好ましい一実施形態では、嫌気性反応器の中間部分又は中央部分においては機械的な混合が提供されず、又は相対的に少ない量の混合しか提供されない。反応器12内において、形成されたより大きな生体フロックbiologicalflock及び無機沈殿固形物を含む重い固形物は、反応器の底部へ沈降する傾向を有し、反応器の底部で実施される混合によって、反応器の底部の混合液と混合される。他のより軽い固形物又はより微細な固形物は反応器の上部に浮遊する傾向を有し、反応器の上部で実施される機械的な混合により、反応器の頂部においてこれらの固形物を懸濁状態に維持される。このことは、嫌気性反応器12内の混合液を3つの異なるゾーンに層化させる傾向を有する。すなわち、反応器の中間部分の固形物濃度は、反応器の底部又は上部の固形物濃度に比べて低い。嫌気性反応器12の下流には膜分離ユニット14がある。嫌気性反応器12の中間部分又は中間ゾーンの混合液を膜分離ユニット14へと送り込む。嫌気性反応器12内の混合液の層化のため、膜分離ユニット14へと送り込まれる混合液は、相対的に低い固形物濃度を含む。嫌気性反応器12の中間部分又は中間ゾーン内の混合液が相対的に低い固形物濃度を含むと言うとき、それは、嫌気性反応器のこの部分の固形物濃度が、嫌気性反応器の底部及び最上部の固形物濃度に比べて低いことを意味する。嫌気性反応器12の中間部分又は中間ゾーンの混合液を膜分離ユニット14へ導くことには数多くの利点がある。反応器12内で起こる層化は、全体として、システムの全体性能を高める働きをする。反応器12内の混合液を層化することによって、反応器内においてより高い固形物濃度が維持され、より濃縮されていない流れが膜分離ユニット14へ供給される。このことは、膜のファウリングを防ぎ又は低減させ、膜システムへの単位エネルギー投入量あたりの可能な最大膜透過流束レートを高め、定置洗浄CIPサイクルの回数を最小限に抑えることで、膜分離ユニット14を構成する膜の寿命を延ばす。膜分離ユニット14は、その混合液を、相対的に純度が高く、低いCOD、BOD及びTSS濃度を含む透過物流と、バイオマスを含むより濃縮された固形物を含む保持物流とに分離する。この保持物流を、嫌気性反応器12へ再循環させ、嫌気性反応器内の混合液と混合する。本発明はさらに、溶解性COD及び不溶解性CODを含む流れを嫌気性膜型バイオリアクタ内で処理する方法を含む。この点に関して、この方法は、溶解性COD及び不溶解性CODを有するこの流れを嫌気性反応タンク内へ供給することを含む。その後に、このプロセスは、溶解性COD及び不溶解性CODを嫌気性反応器内の嫌気性バイオマスと反応させて、溶解性COD及び不溶解性CODの量を低減させ、その過程で、嫌気性反応器内において混合液及びバイオガスを生成させることを含む。混合液中の相対的に重い固形物を混合するため、嫌気性反応器の下部に1つ又は複数のミキサを配置する。混合液中の相対的に軽い固形物を混合するため、一実施形態では、嫌気性反応器の上部にも1つ又は複数のミキサを配置する。これによって、混合液中の固形物濃度が相対的に低い、嫌気性反応器の中間部分又は中間ゾーンができる。嫌気性反応器12の中間部分の混合液を膜分離ユニット14へと送り込み、そこで、その混合液を、透過物流と、かなり高いバイオマス濃度を含む保持物流とに分離する。保持物流の少なくとも一部を嫌気性反応器12へ再循環させる。一実施形態では、この方法がさらに、嫌気性反応器12の底部の相対的に重い固形物を含む混合液を固形物分離器へと送り込み、バイオマスを含むより軽い固形物からより重い固形物を分離することを含む。最後に、バイオマスを含むより軽い固形物の少なくとも一部を嫌気性反応器へ再循環させる。上記の議論では、嫌気性膜型バイオリアクタ10及び廃棄物流を処理するプロセスの概要を示した。次に、嫌気性膜型バイオリアクタ10の個々の構成要素及び実行されるさまざまなプロセスに注目する。嫌気性反応器12の上流には均等化タンクequalizationtank16が位置する。均等化タンク16は、1つ又は複数のミキサ16Aを含む。図1に示すように、廃棄物流又は供給水流を均等化タンク16内へ導き、その廃棄物流又は供給水流を、1つ又は複数のミキサ16Aによって混合することができる。本明細書に記載されたプロセスに従ってさまざまな廃棄物流を処理することができる。廃棄物流は一般に、嫌気性細菌又は嫌気性バイオマスによって少なくとも部分的に生分解可能な材料又は物質を含む。本明細書に開示されたシステム又はプロセスによって処理することができる廃棄物流の例は、地方自治体の下水処理プラントからの汚泥流、工業用廃水処理施設からの汚泥流、農業活動に由来する廃棄物流、工業活動に由来する高強度highstrength廃棄物流、及び嫌気性反応器内で生物学的に処理可能な他の液体廃水流である。均等化タンク16の下流には混合タンク18が配置されている。混合タンク18は1つ又は複数のミキサ18Aを含む。混合タンク18には、全体が符号20で示された1つ又は複数の化学物質注入器が結合されている。化学物質注入器20は、混合タンク18内へさまざまな化学物質を注入するように機能し、注入された化学物質は廃棄物流と混合される。廃棄物流の組成、プロセス全体を通じて維持したい条件、及び処理目的に応じて、さまざまな化学物質を混合タンク内へ注入することができる。例えば、プロセス全体を通じてpHを制御することが望ましいことがあり、その場合には、NaOHなどの苛性アルカリを廃棄物流に注入し、混合することができる。希望する場合には、例えばバイオガスの嫌気的生成を最適にするのに必要な無機要素である鉄塩などの他の化学物質を添加することもできる。いくつかの実施形態では混合タンク18が不要である。その場合、化学物質は、廃棄物流がその中を流れている管路又は導管内へ直接に注入することができる。混合タンク18内に含まれる流入物は反応器供給ポンプ22へ導かれる。反応器供給ポンプ22はこの廃棄物流を熱交換器24内へ導く。熱交換器24は、熱交換器を通過する廃棄物流を加熱するための熱媒体を熱交換器へ供給する熱源26に動作可能に結合されている。一実施形態では、熱源26が、嫌気性膜型バイオリアクタ10によって実行される他のプロセスから独立した熱源である。一実施形態では、入って来る廃棄物流を加熱するための熱を供給するため、このシステムによって生成した透過物を再循環させて熱交換器24に通すことができる。さらに、後に説明するように、嫌気性反応器12がバイオガスを生成させ、このバイオガスを熱源26が利用して、熱交換器24へ導く熱媒体を加熱することもできる。廃棄物流は、熱交換器24から嫌気性反応器12内へ導かれる。嫌気性反応器12は、反応器内の嫌気的条件を維持するように設計された閉鎖系である。嫌気性反応器12はさまざまなサイズ及び容量を有することができる。嫌気性反応器12内へ導入された廃棄物流は、反応器内に存在する材料又は物質と混合されて、混合液を形成する。廃棄物流中の生分解性成分は一般に、嫌気性及び条件的嫌気性細菌及びメタン生成古細菌を含む嫌気性バイオマスと反応し、反応器内に含まれる生分解性固形物の量を低減させ、その過程で、バイオガス及び追加の生物学的固形物を生成させる。本明細書で使用する用語混合液は、限定はされないが、バイオマス、生分解性廃棄物及び非生分解性廃棄物を含む有機固形物と無機固形物の混合物と、水と、バイオガスとを含む。混合液は、反応器内に存在することがあり、又は膜システムからの再循環流として反応器内へ供給されることもある。嫌気性反応器12は、混合液を層化するように設計されている。図1に示されているように、より重い固形物は、嫌気性反応器内の1つの領域を占有し、微細な固形物又は軽い固形物は、嫌気性反応器内の他の領域を占有する。さらに、1つの領域では、混合液が、少なくともより重い固形物を相対的に少ない量しか含まず、又は、混合液が、反応器内の他の領域又はエリアに見られる固形物濃度よりも測定可能なほどに低い固形物濃度を含む。より具体的には、反応器12が、固形物を次のように層化するように設計されている。相対的に重くより大きな固形物は反応器の底部へ沈降する傾向を有する。相対的に微細な固形物又は相対的に軽い固形物は反応器の頂部に浮遊する傾向を有する。これは、反応器の中間部分又は中央部分40を、測定可能なほどに固形物がより少ない、又は、少なくとも、嫌気性反応器の底部の固形物濃度よりも測定可能なほどに低い固形物濃度を含むものにする。嫌気性反応器12内には一連のミキサが戦略的に配置されている。まず、反応器の底部又は下部に1つ又は複数のミキサ30が位置する。さらに、反応器12の頂部又は上部に1つ又は複数のミキサ32が位置する。したがって、一実施形態では、嫌気性反応器の中間領域又は中央領域にはミキサが配置されていないことが理解される。反応器12の下部及び上部での混合液の混合は、嫌気的に消化可能な成分と嫌気性バイオマスとの間の反応を改善し、反応を高める。さらに、例えば、反応器の上部での混合は、固形物が、反応器12の上部に被覆層を形成することを防ぐ。ミキサ30及び32は混合作用を提供し、その結果、嫌気性反応器の底部及び頂部は完全に混合される。さまざまなタイプのミキサを使用することができる。一実施形態では、これらのミキサが、側壁設置ミキサsidewallmountedmixerと呼ばれるミキサである。これらのミキサは、嫌気性反応器12の側壁を通って突き出し、ミキサのプロペラ又は混合部分は反応器12の内部に配置される。反応器の頂部及び底部における混合液の均一な混合を提供するため、ミキサ30及び32は一般に等間隔に配置される。機械式ミキサを論じ、図面に示したが、従来の他のタイプの嫌気性反応器ミキサを使用することもできる。例えば、気体の注入、機械的な流れ及び機械式ポンプによって混合を達成することができる。嫌気性反応器12内の層化された層の深さ及び正確な位置はさまざまに変更することができる。一例として、嫌気性反応器12の高さが約50フィートであるとする。そのような場合には、底部ミキサ30の中心を、嫌気性反応器の底から約3フィートのところに置くことができる。上部ミキサ32は、嫌気性反応器の底から約38フィートのところに中心を置くことができる。この場合には、嫌気性反応器の底から20から25フィートの高さに、中間ゾーン又は中央ゾーン40の少なくとも一部が位置することになるだろう。したがって、この例では、嫌気性反応器12から膜分離ユニット14へ混合液を供給する管路50が、嫌気性反応器の底から20フィートと25フィートの間の中間の点の嫌気性反応器12の壁に配管されることになる。この点で嫌気性反応器から送り込まれる混合液はおそらく、反応器の底に位置する混合液よりも低い固形物濃度を有するであろう。固形物の消化によってバイオガスが生成する。下混合ゾーン内で生成したバイオガスは反応器の全長に沿って上昇し、中間ゾーンにおいて混合液の穏やかな低剪断混合を提供する。反応器12は、生物によるバイオガスの生成によって生み出された力によって通過することができ、又は排気ブロワ34及びバイオガス出口36を利用することによって強めることができるバイオガス出口を備える。バイオガス出口36は炎flareへ通じ、あるいはボイラ、発電機、又はバイオガスを使用して使用可能なエネルギーを生み出す他の装置へ導くことができる。当業者には理解されることだが、廃棄物流に含まれる嫌気的生分解性材料は、反応器12内での反応を通して消化され、そこでは、嫌気性及び条件的嫌気性細菌及びメタン生成古細菌が、生分解性材料を、実質的にメタン及び二酸化炭素からなり、硫化水素などのより少量の他の気体成分を含むバイオガスに転化する。本明細書ではこれらの気体成分を一般にバイオガスと呼ぶ。バイオガスはさらに、廃棄物流中に存在し又は生分解中に生成する可能性がある少量の水蒸気及びアンモニア並びに他の微量の揮発性化合物を含むことがある。結果として生じるバイオガスの体積パーセントで表した組成は、処理している特定の消化可能な有機物によってさまざまである。反応器12内で形成されるバイオガス中の好ましいメタン濃度は約50から約90体積パーセントである。好ましい二酸化炭素濃度は約5から約45体積パーセントであり、硫化水素濃度は、約200ppm体積から約3体積パーセントの範囲にあることがある。嫌気性反応器12の下流には膜分離ユニット14がある。嫌気性反応器12からの混合液が膜分離ユニット14へ導かれる。具体的には、混合液は、嫌気性反応器の中間ゾーン又は中央ゾーン40から抜き取られる。このことは、嫌気性反応器12から膜分離ユニット14へ導かれる混合液が、嫌気性反応器12の底部又は頂部に位置する混合液中に一般的に見られるであろう固形物濃度よりも低い固形物濃度を含むことを意味する。図1に示されているように、嫌気性反応器12と膜分離ユニット14の間には管路50が動作可能に相互接続されており、管路50は、反応器から膜分離ユニットへ混合液を導き又は運ぶ役目を果たす。管路50内には膜供給ポンプ52が動作可能に接続されている。ポンプ52は、管路50を通して反応器12から膜分離ユニットへ混合液を導く。この膜供給ポンプは、膜分離ユニットへのベースライン圧力を提供する。一実施形態では、膜供給ポンプの代わりに流量制御弁が使用され、その場合には、反応器内の液面によって生み出される重力が膜分離ユニットへの必要なベースライン圧力を提供する。膜分離ユニット14は、膜モジュール、ポンプ54として示された膜再循環ポンプ及び必要な膜性能制御機構を含む、連続的に再循環する水流ループである。膜再循環ポンプ54は、膜分離ユニット14を回る恒常的再循環ループに沿って混合液を導いて、必要なクロスフロー交差流速度を提供する。膜分離ユニット14は基本的に、混合液を、2つの流れ、すなわち膜分離ユニット14から透過物管路60を通して導かれる透過物流と、膜分離ユニットから保持物管路62を通して導かれる保持物流とに濾別し又は分離する。保持物管路62は、膜供給ポンプ54のすぐ上流で保持物流を管路50へ再循環させるため、保持物管路62も再循環管路であることに留意されたい。保持物管路62は、膜供給ポンプ54が、膜分離ユニットを通して保持物流を連続的に再循環させることを可能にする。保持物流の少なくとも一部を嫌気性反応器12へ戻し、嫌気性反応器12内の混合液と混合する。保持物流の一部を嫌気性反応器12へ戻すため、戻り管路64が提供されている。したがって、前述のとおり、再循環管路62から保持物流の一部を取り出し、反応器再循環ポンプ66を介して嫌気性反応器12へ戻す。一実施形態では、ポンプ66の代わりに流量制御弁が使用され、混合液を反応器へ戻すのに必要な力は膜供給ポンプ、すなわちポンプ52によって提供される。膜分離ユニット14は、全ての懸濁固形物又は実質的に全ての懸濁固形物を保持し、したがって、全ての懸濁固形物又は実質的に全ての懸濁固形物が嫌気性反応器へ再び戻される。さまざまなタイプの膜分離ユニット14を使用することができる。図2を参照すると、例示的な膜分離ユニット14の略図が示されている。当業者には、従来のさまざまなタイプの膜濾過装置を使用することができることが理解される。図2は、嫌気性膜型バイオリアクタ10の一部として使用することができる例示的な1つの膜濾過ユニットを示す。図2に示した膜濾過ユニット14の場合には、膜が嫌気性反応器12の外側に位置するため、膜濾過ユニット14はサイドストリームシステムである。例示的な膜濾過ユニット14内には、一連のクロスフロー膜モジュール14Aが配置されている。膜モジュール14Aの数は、供給水の組成及び処理目的に応じて変更することができる。この例では膜モジュール14Aが直列に接続されている。膜モジュール14Aはそれぞれ細長いハウジングを含み、ハウジングの中には管形の膜が入っている。前述のとおり、この例の膜は、それぞれの膜モジュール14Aのハウジングの中を縦に延びる管形膜である。反応器12からの流出物は、加圧下で個々の管形膜内へ導かれる。嫌気性反応器12からの供給液又は混合液が個々の膜を通過すると透過物が生じ、その透過物は、供給液に対してクロスフロー方向に外側へ流れる。それぞれの膜モジュール14A内の透過物は集められ、それぞれの膜モジュール14Aに提供された透過物出口14Cを通して外へ導かれる。保持物は、それぞれのモジュール14Aの一端に配置された保持物出口14Bを通して外へ導かれる。対応する保持物出口と保持物入口はそれぞれ接続管路14Eによって相互接続されている。接続管路14Eによって、1つの膜モジュール14Aからの保持物を下流の別の膜モジュール14A内へ導くことができる。したがって、図2に示されているように、対応するそれぞれの膜モジュール14Aは、単一の膜モジュール14A又は接続された一連の膜モジュール14Aを通して保持物が線形に流れるように、直列に接続された単一のユニット又は複数のユニットである。最後の膜モジュール14Aを出た保持物は、図1に示した保持物管路62に接続された最終出口管路14F内へ導かれる。これによって、保持物を、膜濾過ユニット14の入口又は反応器12へ再循環させることができる。一実施形態では、膜濾過ユニット14から膜濾過ユニットの入口へ、かなりの量の保持物を再循環させる。さらに、最終出口管路14Fは、定置洗浄ClPユニット92へ通じる洗浄管路90に連通するように接続されている。定置洗浄ユニット92は、膜濾過ユニット14を構成するそれぞれの膜を逆洗backwashすることにより、膜濾過ユニット14を定期的に又は折々に洗浄するように動作するシステム又はユニットである。さまざまな膜洗浄システムを使用することができる。この例では、定置洗浄ユニット92が、膜濾過ユニット14からの保持物又は保持物を利用して、膜濾過ユニットのそれぞれの膜を逆洗及び洗浄するように設計されている。このようなシステム又はユニット及びそれらが動作する方法は当業者によく知られており理解されているため、定置洗浄ユニット92の詳細はここでは詳細には取り扱わない。嫌気性膜型バイオリアクタ10はさらに、嫌気性反応器12から固形物を除去するシステム及びプロセスを含む。より具体的には、ハイドロサイクロン分離器などの固形物分離器74を含む固形物分離プロセスがある。この固形物分離器は、相対的に高い無機沈殿剤比率を含む重い固形物を、相対的に高いバイオマス濃度を含むより軽い固形物から優先的に分離するように設計されている。前述のとおり、嫌気性反応器12から固形物を除去するのはSRTを維持又は制御するためである。さらに、嫌気性反応器12内にかなりの量の重い無機固形物が蓄積することがあり、それらの固形物は、嫌気性反応器から固形物分離器へそれらを導くことによって除去することができる。いずれにせよ、嫌気性膜型バイオリアクタ10から固形物を除去するさまざまな方法が存在する。例えば、一実施形態では、従来どおり、嫌気性反応器12から固形物を単純に廃棄することができる。別の例では、膜分離ユニットを出た保持物流から固形物を除去することができる。その場合には、選択された量又は制御された量の保持物流を固形物分離器へ導くことができる。本明細書に示したこの実施形態では、嫌気性反応器12の下部から固形物分離器へと固形物を送り込む。図示されたこの例の場合には固形物分離器がハイドロサイクロン74であ。この点に関して、嫌気性反応器12には管路70が動作可能に接続されており、管路70はポンプ72を含む。管路70及びポンプ72は、固形物を含む混合液を固形物分離器へ導くように固形物分離器74に動作可能に接続されている。管路70は、反応器12の底部から混合液が引き出されるように反応器12に接続されていることに留意されたい。上で説明したとおり、反応器12の底部は、より重い固形物が含まれる場所である。いずれにせよ、混合液は、反応器12の底部から管路70を通って固形物分離器74内へと送り込まれる。固形物分離器74は、事実上より重い固形物を含むアンダーフローと、事実上アンダーフローよりも軽い固形物を含むオーバーフローとを生み出す。オーバーフローは、オーバーフロー管路78を通って嫌気性反応器12へと送り込まれ又は供給され、そこで嫌気性反応器12内の混合液と混合される。固形物分離器又はハイドロサイクロン74によって生み出されたアンダーフロー又はより重い固形物は、さらなる処理のためにアンダーフロー管路76を通して導かれる。例えば、アンダーフロー中の生み出されたより重い固形物を脱水ユニットへ導いて脱水し、さらに濃縮することができる。固形物分離器74に関して上で説明した固形物除去プロセスは、膜分離ユニット14と並列に実施することができる。ある場合には、反応器12からの混合液を膜分離ユニット14が濾過している間に、固形物除去プロセスを連続的に実施することができる。別の場合には、選択されたSRTを維持するために、固形物除去プロセスを断続的に実施することができる。SRTは、状況及び条件に応じて変更することができる。本明細書に示し論じた実施形態に対するSRTは約15日から約80日の範囲とすることができることが企図される。固形物分離器74は本発明の必須の構成要素ではない。固形物分離器74が必要ない状況もある。より具体的には、嫌気性反応器12の底部から固形物を除去する固形物分離器74及びプロセスは、流入物流又は供給水流が、本発明のプロセスにおいて処理を受けたときに沈殿する溶解性固形物をかなりの量含むときに有用である。一部の供給水流は、沈殿する溶解性固形物をあまり含んでおらず、その場合には、本発明のプロセスにおいて、固形物分離器74を利用する固形物分離プロセスが必要でないことがある。嫌気性反応器及び嫌気的消化プロセスをより詳細に理解するためには、米国特許出願公開第2002/0192809号及び米国特許出願公開第2008/0302721号の開示を参照されたい。これらの文献の開示は参照によって本明細書に明白に組み込まれている。当然ながら、本発明は、本発明の必須の特徴から逸脱することなく、本明細書に具体的に記載された方法以外の方法で実施することができる。本発明の実施形態は、あらゆる点で例示的であり、非限定的であるとみなされ、添付の特許請求項の意味及び等価の範囲に含まれる全ての変更は、特許請求の範囲に包含されることが意図されている。"