省エネルギー型ＭＢＲ処理を実現する担体投入型ＭＢＲの最適化に関する研究

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膜分離活性汚泥法(MBR)は排水の再利用に適した技術として注目されている。本研究は、従来型MBRと比較して膜の目詰まり(膜ファウリング)を抑制し、大幅な運転コスト低減が可能となる担体投入型MBRの最適化を目的としている。研究の最終年度であった27年度では、26年度で得られた成果をもとに、実都市下水を処理するパイロットスケールMBRを運転し、最適と考えられる運転条件の検証を行った。27年度の研究で得られた成果を以下に示す。1、粒状担体の投入と散気装置の改良による浸漬型MBRの曝気量削減効果を検討した。26年度までの研究成果をもとに作製した、膜モジュールが一様に微細気泡で曝気される散気管をパイロットスケールMBRに設置し、8ヶ月間の連続運転を実施した。最適化された散気条件で担体を投入することで、曝気量を従来型散気装置の5分の1に削減しても膜ファウリングの発生を抑制できることが明らかになった。一方で、MBR槽内の溶存酸素濃度が1 mg/Lを下回る運転条件では、担体を投入することで膜ファウリングの進行が加速することが示された。MBR槽内の溶存酸素濃度によって、担体投入時の膜ファウリング抑制効果が異なることを明らかにした。2、粒状担体投入時における浸漬型MBRの膜表面の損傷状況を調査した。MBR槽内へ投入した担体が膜表面と過度に接触した場合、膜表面の損傷を引き起こす。粗大気泡による曝気を実施した場合に比べて、微細気泡による曝気を実施した場合の方が膜表面の損傷を抑制できることが明らかになった。なお、膜表面の損傷は目視では観察されず、走査型電子顕微鏡による観察で判別できる大きさであった。また、担体の投入によって膜表面の一部が損傷したが、運転期間を通して担体投入に伴う処理水質の悪化は観察されなかった。