成果報告書詳細
管理番号20110000000916
タイトル*平成22年度中間年報 省水型・環境調和型水循環プロジェクト 水循環要素技術研究開発 省エネ型膜分離活性汚泥法(MBR)技術の開発 うち、膜素材・膜孔径の最適化、膜洗浄手法の効率化、水処理システム全体の効率化による省エネ型MBR技術の開発(H21-H23)
公開日2011/6/23
報告書年度2010 - 2010
委託先名株式会社クボタ
プロジェクト番号P09011
部署名環境部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
本研究では省エネ型膜分離活性汚泥法(MBR)技術の開発に向けて、3つの研究開発課題(a)膜素材・膜孔径の最適化、(b)膜洗浄手法の効率化、(c)水処理システム全体の効率化に取り組むことにより、平成23年度までの中間目標として曝気エネルギーを従来比50%削減すること及び平成25年度までの最終目標としてMBRシステム全体の消費エネルギーを従来比40%削減することを目指している。なお、平成23年度までの中間目標を達成するための具体的数値目標は、【1】下水向け設計膜ろ過流束(フラックス)を1.0m3/m2/dに向上させること及び【2】膜洗浄空気量を従来比50%削減することである。平成22年度における研究開発の内容及び成果を以下に示す。
(a) 膜素材・膜孔径の最適化
本研究開発項目では膜評価手法の確立及び膜シートの実液評価を通じて膜ファウリングしにくい膜シートを開発することにより膜ろ過流束(フラックス)の向上を図る。
平成22年度における研究開発の内容及び成果について以下に示す。
(a)-1 膜評価手法の確立
(a)-1-1 膜シートの基本特性評価
昨年度調査した膜素材・膜孔径の異なる膜シートに加えて、平成22年度は膜構造・膜電位等が異なる膜シートについて膜孔径分布及び透水性能等基本特性を調査し、膜孔径分布が均一で透水性能が高い等基本性能に優れる膜シートの選定を行い、(a)-1-2にてA4膜エレメントを用いた小型試験を行った。
英文要約In this project, Kubota addresses three approaches, 1) Optimal membrane material and pore size, 2) Efficient membrane cleaning method and 3) Efficient wastewater treatment system for energy-saving MBR. The midterm and final targets of this project are to reduce the energy consumption of air blower by 50% by FY 2011 and to reduce that of MBR total system by 40% by FY2013 compared to our current MBR system, respectively. The specific targets to achieve above midterm target are both enhancing the design flux for municipal wastewater up to 41.7LMH and reducing the air supply rate from membrane diffuser by 50%. A new pilot test plant was constructed in Fukusaki STP with four lines of each capacity of 100 to 150 m3/d in order to demonstrate the outcomes of this project this year. In the approach 1), it was investigated how the basic characteristics such as pore distribution, pure water permeability, configuration and electric potential of various membrane sheets affect the performance of them in activated sludge by the laboratory test with A-4 sized membrane elements. It was also found in above test that two kinds of new membrane sheets such as PTFE had more stable permeability than our current CPVC sheet. It was also confirmed in the pilot plant test with actual membrane elements that one of two new membrane sheets could operate stably with operating flux of 41.7LMH. Further more, the new membrane module was also developed and demonstrated in pilot test plant with new concepts of membrane module structure. In the approach 2), it was confirmed that the new coarse bubble diffuser had the equivalent ability to the current one in terms of membrane scouring, maintenance and oxygen transfer. It was also found in pilot test plant that air supply rate of newly developed medium bubble diffuser could be reduced by 35% with the combination of above new membrane module. In the approach 3), it was confirmed in the laboratory test with various municipal and industrial wastewaters that soluble organic matters such as polysaccharides and proteins in activated sludge could give negative effects on membrane permeability. It was also found in pilot plant test that siphon filtration could eliminate the use of permeate pumps to extract permeate from membrane tank. Based on the outcomes from above three approaches, it is scheduled to continue the pilot demonstration plant in FY2011.
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