間欠ばっ気による膜分離リアクターにおける膜目詰まり原因物質の制御方法の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650565
• 研究機関: 武蔵工業大学
• 研究代表者: 長岡 裕 武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (90207986)
• 研究分担者: 田中 厚至 武蔵工業大学, 工学部, 助手 (30308027) ; 綾 日出教 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (60010675)
• キーワード: 膜分離活性汚泥法 / 細胞外ポリマー / 膜目詰まり / 間欠ばっ気 / 窒素除去 / 浸漬型膜分離活性汚泥法 / MF膜

研究概要

膜分離活性汚泥法において間欠ばっ気を行ったとき、膜目詰まり物質であると考えられる細胞外ポリマーの挙動に与える影響について、室内実験により検討した。ポリオレフィン製MF平膜を用いて浸漬型モジュールを作成した。また、基質としては酢酸を主成分としたものを用いた。ばっ気サイクルは30分ばっ気-120分無ばっ気(条件A)、および120分ばっ気-30分無ばっ気(条件B)の2種類を設定し、両者の有機物および窒素容積負荷は等しくした(TOC負荷:0.5g/L/日、C/N比は5.53)。吸引はばっ気時のみとした。従って、条件Aは条件Bに比べ、流入基質濃度は4倍、水理学的滞留時間は4分の1となる。吸引時の膜透過フラックスは0.25m/日とした。
実験開始後、MLSS、吸引圧力、流入および処理水のアンモニア性窒素、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素濃度、TOC濃度、混合液の細胞外ポリマー濃度(アルカリ抽出後、TOCにより定量した)を測定した。
条件では実験開始後27日で吸引圧力が上昇し、フラックスが低下し始めたが、条件Bでは27日目まで、吸引圧力の上昇は見られなかった。窒素除去率は条件Aで90%程度、条件Bで70%程度だった。前者では、硝化過程が、後者では脱窒過程が律速過程となった。
細胞外高分子濃度は、12日〜15日目で条件Bは条件Aのほぼ倍であった。よって、ばっ気時間が無ばっ気時間の4倍の条件では菌対外高分子濃度が高くなったが、膜目詰まりを抑制させることができることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 河野聖子,長岡裕,宮晶子: "膜分離活性汚泥法における基質負荷停止が菌体外ポリマーの挙動に与える影響"土木学会第54回年次学術講演会講演概要集. VII. (1999)
• [文献書誌] 濱谷慎一郎,長岡裕,河野聖子,高森雄: "膜分離活性汚泥法における流入負荷パターン操作による膜目詰まり制御の検討"土木学会第27関東支部技術研究発表会講演概要集. 984-985 (2000)
• [文献書誌] 濱谷慎一郎,長岡裕,宮晶子: "膜分離活性汚泥法における流入負荷パターンが膜目詰まりにおよぼす影響"第37回下水道研究発表会講演集. 668-670 (2000)
• [文献書誌] Nagaoka,H.Kono,S.Yamanishi,S.Miya,A.: "Influence of Organic Loading Rate on Membrane Fouling in Membrane Separation Activatred Sludge Process Water Science and Technology"Water Science and Technology. Vol.4,No.10-11. 355-362 (2000)
• [文献書誌] 濱谷慎一郎,長岡裕,河野聖子,高森雄: "膜分離活性汚泥法における流入負荷変動が膜目詰まり原因物質に及ぼす影響"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. VII. 7-40 (2000)
• [文献書誌] 根本博文、長岡裕、鈴木晃子: "単一槽間曝気・攪拌サイクルが窒素除去率および膜目詰まりに及ぼす影響"第35回日本水環境学会年会講演集. 187-187 (2001)