特許 6541561 生物処理装置の変換方法および更新方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6541561

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】生物処理装置の変換方法および更新方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20060101AFI20190628BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20190628BHJP

   B01D 65/02 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/12 B

   C02F3/12 M

   C02F3/12 S

   C02F1/44 C

   B01D65/02 520

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-239002(P2015-239002)

(22)【出願日】2015年12月8日

(65)【公開番号】特開2017-104780(P2017-104780A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2018年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢次 壮一郎

(72)【発明者】

【氏名】石川 公博

(72)【発明者】

【氏名】岡島 康信

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０００５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０００６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１７５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８１２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１６９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１３１５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００２４２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２４６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１２９４９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００− ３／３４

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理液を生物処理する生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換するための生物処理装置の変換方法であって、
並列する複数の生物処理系列の少なくとも一つの所定の生物処理系列に、浮上手段を備えて被処理液中に浮かんだ状態で固液分離可能な浮上式の浸漬型膜分離装置を投入して、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転する第１工程と、
浮上式の浸漬型膜分離装置が投入されていない他の生物処理系列に貯留される被処理液を系列外に排出し、被処理液を排出した他の生物処理系列に改造を施した後、他の生物処理系列に被処理液を供給して、他の生物処理系列を別方式の生物処理系列として運転する第２工程と、
上記第１工程において浮上式の浸漬型膜分離装置を投入した所定の生物処理系列から浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出す第３工程と、
を有することを特徴とする生物処理装置の変換方法。

【請求項2】

第３工程の後に、所定の生物処理系列に貯留されている被処理液を系列外に排出し、所定の生物処理系列に改造を施した後、所定の生物処理系列に被処理液を供給して、所定の生物処理系列を別方式の生物処理系列として運転する第４工程を有することを特徴とする請求項１記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項3】

別方式の生物処理系列は浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列であることを特徴とする請求項１に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項4】

別方式の生物処理系列は浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列であることを特徴とする請求項２に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項5】

浮上式の浸漬型膜分離装置は浮上手段が着脱自在であり、
第１工程において投入した浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出し、
取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置から浮上手段を取り外し、
第２工程において、改造を施した後の他の生物処理系列に、上記浮上手段を取り外した浸漬型膜分離装置を設置することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項6】

浮上式の浸漬型膜分離装置は浮上手段が着脱自在であり、
第３工程において系列外へ取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置から浮上手段を取り外し、
第４工程において、改造を施した後の所定の生物処理系列に、上記浮上手段を取り外した浸漬型膜分離装置を設置することを特徴とする請求項４に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項7】

第１工程において、所定の生物処理系列の既設の散気装置からの散気によって浮上式の浸漬型膜分離装置の膜面を洗浄しながら、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項8】

浮上式の浸漬型膜分離装置に備えられた浮上手段は、内部に気体を貯留する貯留部を有するとともに、下面に開口部を有し、
下方から供給される気体が浮上手段の開口部を通じて貯留部に貯留されることにより、浮上手段が浮力を保持し、浮上式の浸漬型膜分離装置が被処理液中に浮かぶことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の生物処理装置の変換方法。

【請求項9】

被処理液を生物処理する生物処理装置を更新するための生物処理装置の更新方法であって、
並列する複数の生物処理系列の少なくとも一つの所定の生物処理系列に、浮上手段を備えて被処理液中に浮かんだ状態で固液分離可能な浮上式の浸漬型膜分離装置を投入して、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転する第１工程と、
浮上式の浸漬型膜分離装置が投入されていない他の生物処理系列に貯留される被処理液を系列外に排出し、被処理液を排出した他の生物処理系列を更新した後、他の生物処理系列に被処理液を供給して、他の生物処理系列を運転する第２工程と、
上記第１工程において浮上式の浸漬型膜分離装置を投入した所定の生物処理系列から浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出す第３工程と、
を有することを特徴とする生物処理装置の更新方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理液を生物処理する生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換するための生物処理装置の変換方法、および、被処理液を生物処理する生物処理装置を更新するための生物処理装置の更新方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下水等の有機性排水の処理を行う活性汚泥法では、図２０に示すように、被処理水１００を好気槽１０１内の複数の生物処理系列１０１ａ，１０１ｂにおいて散気し、その後、最終沈殿池１０２において活性汚泥を沈降し、処理水と活性汚泥とを分離し、処理水を最終沈殿池１０２から外部に放流している。

【0003】

尚、上記のような生物処理装置１０３については例えば下記特許文献１に記載されている。
ここで、上記のような生物処理装置１０３を、図２１に示すように、浸漬型膜分離装置を用いた別方式の生物処理装置１０６に変換する場合、好気槽１０１の隣に、膜分離用の槽１０４を新たに増設し、膜分離用の槽１０４内に複数の浸漬型膜分離装置１０５を設置し、被処理水１００を好気槽１０１内で曝気し、その後、膜分離用の槽１０４において、浸漬型膜分離装置１０５で固液分離し、浸漬型膜分離装置１０５で濾過された処理水１０７を外部に放流する。そして、順次、好気槽１０１の各生物処理系列１０１ａ，１０１ｂ毎に系列内の被処理水１００を排出して別方式の生物処理装置１０６に変換していく。

【0004】

尚、このようにして浸漬型膜分離装置１０５を用いた別方式の生物処理装置１０６に変換した後、最終沈殿池１０２は不要になるので、最終沈殿池１０２を撤去する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−１０８６８８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら上記の従来形式では、既設の好気槽１０１の隣に膜分離用の槽１０４を新たに増設するため、膜分離用の槽１０４を増設するための広いスペースを確保する必要があるといった問題がある。

【0007】

本発明は、広いスペースを確保しなくても、生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換することが可能な生物処理装置の変換方法および生物処理装置の更新方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本第１発明は、被処理液を生物処理する生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換するための生物処理装置の変換方法であって、
並列する複数の生物処理系列の少なくとも一つの所定の生物処理系列に、浮上手段を備えて被処理液中に浮かんだ状態で固液分離可能な浮上式の浸漬型膜分離装置を投入して、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転する第１工程と、
浮上式の浸漬型膜分離装置が投入されていない他の生物処理系列に貯留される被処理液を系列外に排出し、被処理液を排出した他の生物処理系列に改造を施した後、他の生物処理系列に被処理液を供給して、他の生物処理系列を別方式の生物処理系列として運転する第２工程と、
上記第１工程において浮上式の浸漬型膜分離装置を投入した所定の生物処理系列から浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出す第３工程と、
を有するものである。

【0009】

これによると、複数の生物処理系列を有する既設の生物処理槽の隣に、別方式の生物処理系列を有する生物処理槽を新たに増設する必要はないため、広いスペースを確保しなくても、生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換することができる。

【0010】

本第２発明における生物処理装置の変換方法は、第３工程の後に、所定の生物処理系列に貯留されている被処理液を系列外に排出し、所定の生物処理系列に改造を施した後、所定の生物処理系列に被処理液を供給して、所定の生物処理系列を別方式の生物処理系列として運転する第４工程を有するものである。

【0011】

本第３並びに第４発明における生物処理装置の変換方法は、別方式の生物処理系列は浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列である。
これによると、複数の生物処理系列を有する既設の生物処理槽の隣に、浸漬型膜分離装置を使用した別方式の生物処理系列を有する生物処理槽を新たに増設する必要はないため、広いスペースを確保しなくても、生物処理装置を、浸漬型膜分離装置を使用した別方式の生物処理装置に変換することができる。

【0012】

本第５発明における生物処理装置の変換方法は、浮上式の浸漬型膜分離装置は浮上手段が着脱自在であり、
第１工程において投入した浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出し、
取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置から浮上手段を取り外し、
第２工程において、改造を施した後の他の生物処理系列に、上記浮上手段を取り外した浸漬型膜分離装置を設置するものである。

【0013】

これによると、第１工程において使用した浮上式の浸漬型膜分離装置を、浮上手段を取り外した後、第２工程において浸漬型膜分離装置として再度使用しているため、コストダウンを図ることができる。

【0014】

本第６発明における生物処理装置の変換方法は、浮上式の浸漬型膜分離装置は浮上手段が着脱自在であり、
第３工程において系列外へ取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置から浮上手段を取り外し、
第４工程において、改造を施した後の所定の生物処理系列に、上記浮上手段を取り外した浸漬型膜分離装置を設置するものである。

【0015】

これによると、第３工程において使用した浮上式の浸漬型膜分離装置を、浮上手段を取り外した後、第４工程において浸漬型膜分離装置として再度使用しているため、コストダウンを図ることができる。

【0016】

本第７発明における生物処理装置の変換方法は、第１工程において、所定の生物処理系列の既設の散気装置からの散気によって浮上式の浸漬型膜分離装置の膜面を洗浄しながら、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転するものである。

【0017】

これによると、散気装置からの散気によって浮上式の浸漬型膜分離装置の膜面を洗浄するため、浮上式の浸漬型膜分離装置の濾過効率を良好に保つことができる。また、所定の生物処理系列の既設の散気装置を有効利用することができる。

【0018】

本第８発明における生物処理装置の変換方法は、浮上式の浸漬型膜分離装置に備えられた浮上手段は、内部に気体を貯留する貯留部を有するとともに、下面に開口部を有し、
下方から供給される気体が浮上手段の開口部を通じて貯留部に貯留されることにより、浮上手段が浮力を保持し、浮上式の浸漬型膜分離装置が被処理液中に浮かぶものである。

【0019】

これによると、下方から供給される気体が、被処理液中を上昇し、浮上手段の開口部を通じて貯留部に貯留される。このような気体の上昇により上向流が発生するが、浮上手段は下面に開口部を有しているため、気体および上向流の大部分は、浮上手段の下面に直接当ることはなく、開口部に面した水面で気泡が放出された後、側方又は下方へ向きを変えて流れる。これにより、浮上式の浸漬型膜分離装置の揺動を抑制することができる。
本第９発明は、被処理液を生物処理する生物処理装置を更新するための生物処理装置の更新方法であって、
並列する複数の生物処理系列の少なくとも一つの所定の生物処理系列に、浮上手段を備えて被処理液中に浮かんだ状態で固液分離可能な浮上式の浸漬型膜分離装置を投入して、所定の生物処理系列を、浮上式の浸漬型膜分離装置を使用した生物処理系列として運転する第１工程と、
浮上式の浸漬型膜分離装置が投入されていない他の生物処理系列に貯留される被処理液を系列外に排出し、被処理液を排出した他の生物処理系列を更新した後、他の生物処理系列に被処理液を供給して、他の生物処理系列を運転する第２工程と、
上記第１工程において浮上式の浸漬型膜分離装置を投入した所定の生物処理系列から浮上式の浸漬型膜分離装置を系列外へ取り出す第３工程と、
を有するものである。

【0020】

これによると、複数の生物処理系列を有する既設の生物処理槽の隣に、別方式の生物処理系列を有する生物処理槽を新たに増設する必要はないため、広いスペースを確保しなくても、生物処理装置を更新することができる。

【発明の効果】

【0021】

以上のように本発明によると、複数の生物処理系列を有する既設の生物処理槽の隣に、別方式の生物処理系列を有する生物処理槽を新たに増設する必要はないため、広いスペースを確保しなくても、生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施の形態における既設の生物処理装置の図である。

【図2】同、既設の生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換する際に使用する浮上式の浸漬型膜分離装置の断面図である。

【図3】同、既設の生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換する生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第１工程を示す。

【図4】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図5】同、浮上式の浸漬型膜分離装置から浮上手段を取り外した図である。

【図6】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図7】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第３工程を示す。

【図8】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第４工程を示す。

【図9】本発明の第２の実施の形態における生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第１工程を示す。

【図10】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図11】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図12】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第３工程を示す。

【図13】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第４工程を示す。

【図14】同、生物処理装置の変換方法を説明する図であって、第４工程を示す。

【図15】本発明の第３の実施の形態における既設の生物処理装置を更新するための生物処理装置の更新方法を説明する図であって、第１工程を示す。

【図16】同、生物処理装置の更新方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図17】同、生物処理装置の更新方法を説明する図であって、第２工程を示す。

【図18】同、生物処理装置の更新方法を説明する図であって、第３工程を示す。

【図19】同、生物処理装置の更新方法を説明する図であって、第４工程を示す。

【図20】従来の生物処理装置の図である。

【図21】従来、既設の生物処理装置を別方式の生物処理装置に変換する生物処理装置の変換方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、１は下水等の被処理水２を標準活性汚泥法により生物処理する既設の生物処理装置である。生物処理装置１は好気槽３と最終沈殿池４とを有している。好気槽３内は、仕切壁５によって、並列する複数の生物処理系列６，７，８に仕切られている。各生物処理系列６，７，８はそれぞれ、好気槽３内の底部に、散気装置１０を有している。

【0024】

また、図２に示すように、２０は浮上式の浸漬型膜分離装置である。浮上式の浸漬型膜分離装置２０は、被処理水２中に浸漬された状態で被処理水２を固液分離する膜分離ユニット２２と、膜分離ユニット２２に浮力を付与して膜分離ユニット２２を被処理水２中に浮かせる浮上手段２３（フロート）とを有している。

【0025】

膜分離ユニット２２は、内部に複数の膜エレメント２４を有し、下部に散気装置２５を有している。尚、膜エレメント２４は、平板状の濾板（図示省略）と、濾板の両面に装着された濾過膜（図示省略）を有している。また、膜分離ユニット２２には、膜エレメント２４の濾過膜を透過した処理水が集められる集水管２６が備えられている。

【0026】

浮上手段２３は、内部に空気（気体の一例）を貯留する貯留部２７を有するとともに、下面に開口部２８を有しており、散気装置２５から放出される気泡２９を、開口部２８を通じて貯留部２７に貯留することで、浮力を得る。尚、浮上手段２３は樹脂製であるが、浮力が確保できれば金属製等であってもよい。
浮上手段２３は、複数の連結部材３０を介して、膜分離ユニット２２に着脱自在に連結されている。

【0027】

浸漬型膜分離装置を使用していない上記既設の生物処理装置１（図１参照）を、浸漬型膜分離装置を使用した別方式の生物処理装置３５（図８参照）に変換（改造）するための生物処理装置の変換方法（改造方法）について、以下に説明する。

【0028】

上記変換方法は以下のような第１〜第４工程を有している。
（１）第１工程
図１に示すように、各生物処理系列６，７，８において、散気装置１０で好気槽３内の被処理水２に対して散気を行い、最終沈殿池４において活性汚泥を沈降して、処理水と活性汚泥とを分離している状態で、先ず、図３に示すように、第１生物処理系列６（所定の生物処理系列の一例）に複数の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を投入し、仮設の配管や膜濾過に必要な周辺設備を配置して、第１生物処理系列６を、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を使用した生物処理系列として運転する。

【0029】

これにより、図２に示すように、各浮上式の浸漬型膜分離装置２０の膜分離ユニット２２は、第１生物処理系列６の被処理水２中に浮いた状態で、活性汚泥により生物処理された被処理水２を固液分離する。この際、膜エレメント２４で濾過された処理水３１は、集水管２６に集められ、連通管３４を経て処理水配管３３に流入し、第１生物処理系列６から好気槽３の外部へ取り出された後、放流される。尚、処理水配管３３は、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を第１生物処理系列６に投入する際、好気槽３に設置される。

【0030】

また、浮上式の浸漬型膜分離装置２０に備えられた散気装置２５による散気を行うことで、散気装置２５から放出された気泡２９が、被処理水２中を上昇し、浮上手段２３の開口部２８を通じて貯留部２７に貯留される。このような気泡２９の上昇により上向流３２が発生するが、浮上手段２３は下面に開口部２８を有しているため、気泡２９および上向流３２の大部分は、浮上手段２３の下面に直接当ることはなく、開口部２８に面した水面２ａで気泡２９が放出された後、側方又は下方へ向きを変えて流れる。これにより、浮上式の浸漬型膜分離装置２０の揺動を抑制することができる。

【0031】

また、互いに隣接する浮上式の浸漬型膜分離装置２０同士は連結装置（図示省略）により連結されており、各浮上式の浸漬型膜分離装置２０の揺動を抑制している。
（２）第２工程
次に、第２および第３生物処理系列７，８（浮上式の浸漬型膜分離装置２０が投入されていない他の生物処理系列の一例）に貯留される被処理水２を好気槽３の外部（系列外）に排出し、第２および第３生物処理系列７，８を空にする。

【0032】

尚、一般に、浸漬型膜分離装置を使った活性汚泥処理は、膜分離活性汚泥処理（ＭＢＲ）と呼ばれ、活性汚泥濃度を高くして処理できるため、単位容積当りの処理水量を他の処理方法よりも多くすることができ、これにより、第２および第３生物処理系列７，８を空にしても、第１生物処理系列６において好気槽３全体の処理能力を維持することができる。

【0033】

その後、第２および第３生物処理系列７，８に以下のような改造を施す。
浸漬型膜分離装置を稼働させるための配管工事を行う。浸漬型膜分離装置の散気装置に空気を供給するブロワ装置や浸漬型膜分離装置の膜エレメントに吸引圧を負荷する自吸式吸引ポンプ等を設置する。ブロワ装置やポンプに電力を供給する電力供給装置を設置する。さらに、第２および第３生物処理系列７，８の既設の散気装置１０のレイアウトを変更し、又は、既設の散気装置１０の更新を行う。浸漬型膜分離装置を被処理水２の水面下に沈めて槽底部に設置する際に用いられるガイドパイプ３７（図４参照）等を据え付ける。

【0034】

上記のような改造を第２および第３生物処理系列７，８に施した後、これら第２および第３生物処理系列７，８に被処理水２を供給する。
その後、第１生物処理系列６の複数の浮上式の浸漬型膜分離装置２０のうちの一部の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を好気槽３の外に取り出し、取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置２０から浮上手段２３を取り外し、図４，図５に示すように、浮上手段２３を備えていない複数の膜分離ユニット２２（すなわち浸漬型膜分離装置に相当）を、被処理水２
の水面下に沈めて、第２および第３生物処理系列７，８の槽底部に設置する。

【0035】

この際、膜分離ユニット２２はガイドパイプ３７に案内されて被処理水２の水面下に設置される。
その後、第２および第３生物処理系列７，８を、浸漬型膜分離装置（すなわち上記膜分離ユニット２２）を使用した別方式の生物処理系列として運転する。

【0036】

尚、これら一連の作業は、浸漬型膜分離装置（すなわち上記膜分離ユニット２２）の設置工程までに十分な準備を経て実施されるため、第２および第３生物処理系列７，８の改造を短時間で完了させることができ、生物処理に与える影響が軽微になる。

【0037】

これにより、図６に示すように、膜分離ユニット２２は、第２および第３生物処理系列７，８に設置された状態で、被処理水２を固液分離する。この際、膜エレメント２４で濾過された処理水３１は、集水管２６に集められ、連通管３４を経て処理水配管３３に流入し、第２および第３生物処理系列７，８から好気槽３の外部へ取り出され後、放流される。

【0038】

また、図４示すように膜分離ユニット２２に備えられた散気装置２５による散気を行うことで、気泡２９の上昇により上向流３２が発生し、これら気泡２９および上向流３２によって膜エレメント２４の表面が洗浄される。
（３）第３工程
次に、第１生物処理系列６に残っている浮上式の浸漬型膜分離装置２０を、第１生物処理系列６から取り出す。このとき、取り出した浮上式の浸漬型膜分離装置２０を、図７に示すように、一旦、第２生物処理系列７（又は第３生物処理系列８）に移し、第２生物処理系列７において、浮上式の浸漬型膜分離装置２０（図２参照）と浸漬型膜分離装置（すなわち図４に示した上記膜分離ユニット２２）とを運転して固液分離を行うとともに、第３生物処理系列８において、浸漬型膜分離装置（すなわち上記膜分離ユニット２２）を運転して固液分離を行う。
（４）第４工程
その後、第１生物処理系列６の被処理水２を好気槽３の外部（系列外）に排出し、第１生物処理系列６を空にする。次に、第１生物処理系列６に以下のような改造を施す。

【0039】

浸漬型膜分離装置を稼働させるための配管工事を行う。浸漬型膜分離装置の散気装置に空気を供給するブロワ装置や浸漬型膜分離装置の膜エレメントに吸引圧を負荷する自吸式吸引ポンプ等を設置する。ブロワ装置やポンプに電力を供給する電力供給装置を設置する。さらに、第１生物処理系列６の既設の散気装置１０のレイアウトを変更し、又は、既設の散気装置１０の更新を行う。浸漬型膜分離装置を被処理水２の水面下に沈めて槽底部に設置する際に用いられるガイドパイプ３７（図４参照）等を据え付ける。

【0040】

上記のような改造を第１生物処理系列６に施した後、第１生物処理系列６に被処理水２を供給する。
その後、上記第３工程（図７参照）において第１生物処理系列６から第２生物処理系列７に移した浮上式の浸漬型膜分離装置２０から浮上手段２３を取り外し、図８に示すように、浮上手段２３を備えていない複数の膜分離ユニット２２（すなわち浸漬型膜分離装置に相当）を、被処理水２の水面下に沈めて、第１生物処理系列６の槽底部に設置する。

【0041】

この際、膜分離ユニット２２はガイドパイプ３７（図４参照）に案内されて被処理水２の水面下に設置される。
その後、第１生物処理系列６を、浸漬型膜分離装置（すなわち上記膜分離ユニット２２）を使用した別方式の生物処理系列として運転する。

【0042】

尚、これら一連の作業は、浸漬型膜分離装置（すなわち上記膜分離ユニット２２）の据付工程までに十分な準備を経て実施されるため、第１生物処理系列６の改造を短時間で完了させることができ、生物処理に与える影響が軽微になる。

【0043】

これにより、膜分離ユニット２２は、第１生物処理系列６に設置された状態で、被処理水２を固液分離する。
また、第４工程において、最終沈殿池４は不要となるため、最終沈殿池４を撤去することができる。上記第１〜第４工程により、浸漬型膜分離装置を使用していない既設の生物処理装置１（図１参照）を、浸漬型膜分離装置（すなわち図４に示した膜分離ユニット２２）を使用した別方式の生物処理装置３５（図８参照）に変換することができる。

【0044】

これによると、浸漬型膜分離装置を使用していない第１〜第３生物処理系列６〜８を有する既設の好気槽３の隣に、浸漬型膜分離装置を使用した別方式の生物処理系列を有する生物処理槽を新たに増設する必要はないため、広いスペースを確保しなくても、浸漬型膜分離装置を使用していない既設の生物処理装置１を、浸漬型膜分離装置を使用した別方式の生物処理装置３５に変換することができる。

【0045】

また、第１工程において使用した浮上式の浸漬型膜分離装置２０（図２参照）から浮上手段２３を取り外した膜分離ユニット２２（図４参照）を、第２工程において浸漬型膜分離装置として再度使用しているため、コストダウンを図ることができる。

【0046】

また、第３工程において使用した浮上式の浸漬型膜分離装置２０から浮上手段２３を取り外した膜分離ユニット２２を、第４工程において浸漬型膜分離装置として再度使用しているため、コストダウンを図ることができる。

【0047】

尚、上記第１の実施の形態の第１工程において、第１生物処理系列６の既設の散気装置１０からの散気によって浮上式の浸漬型膜分離装置２０の膜エレメント２４の表面を洗浄しながら、第１生物処理系列６を、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を使用した生物処理系列として運転してもよい。これによると、浮上式の浸漬型膜分離装置２０の濾過効率を良好に保つことができる。また、好気槽３の既設の散気装置１０を有効利用できるとともに、浸漬型膜分離装置２０の散気装置２５の散気量を抑えることができる。

【0048】

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、標準活性汚泥法により被処理水２を生物処理する既設の生物処理装置１（図１参照）を、膜分離を用いた循環式硝化脱窒法により被処理水２を生物処理する別方式の生物処理装置５０（図１４参照）に変換するための生物処理装置の変換方法について、以下に説明する。

【0049】

上記変換方法は以下のような第１〜第４工程を有している。
（１）第１工程
図１に示すように、各生物処理系列６，７，８において、散気装置１０で処理槽３内の被処理水２に対して散気を行い、最終沈殿池４において活性汚泥を沈降して、処理水と活性汚泥とを分離している状態で、先ず、図９に示すように、第１生物処理系列６（所定の生物処理系列の一例）に複数の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を投入し、仮設の配管や膜濾過に必要な周辺設備を配置して、第１生物処理系列６を、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を使用した生物処理系列として運転する。

【0050】

これにより、図２に示すように、各浮上式の浸漬型膜分離装置２０の膜分離ユニット２２は、第１生物処理系列６の被処理水２中に浮いた状態で、被処理水２を固液分離する。この際、膜エレメント２４で濾過された処理水３１は、集水管２６に集められ、連通管３４を経て処理水配管３３に流入し、第１生物処理系列６から好気槽３の外部へ取り出された後、放流される。
（２）第２工程
次に、図１０に示すように、第２および第３生物処理系列７，８（浮上式の浸漬型膜分離装置２０が投入されていない他の生物処理系列の一例）に貯留される被処理水２を処理槽３の外部（系列外）に排出し、第２および第３生物処理系列７，８を空にする。その後、第２および第３生物処理系列７，８に以下のような改造を施す。

【0051】

すなわち、図１１に示すように、第２および第３生物処理系列７，８に、無酸素槽５１と好気槽５２とを設ける。無酸素槽５１と好気槽５２とは連通しており、無酸素槽５１内には、既設の散気装置１０を撤去した後に、撹拌装置を設ける。また、好気槽５２内には、既設の散気装置１０を撤去した後に、新たに散気装置５３を設けるとともに、浸漬型膜分離装置を被処理水２の水面下に沈めて槽底部に設置する際に用いられるガイドパイプ３７（図４参照）等を据え付け、配管工事を完了させる。

【0052】

上記のような改造を第２および第３生物処理系列７，８に施した後、これら第２および第３生物処理系列７，８に被処理水２を供給して、第２および第３生物処理系列７，８を、循環式硝化脱窒法を用いた別方式の生物処理系列として運転する。
（３）第３工程
上記のように第２および第３生物処理系列７，８を、循環式硝化脱窒法を用いた別方式の生物処理系列として運転しながら、図１２に示すように、第１生物処理系列６の複数の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を取り出して第２および第３生物処理系列７，８の各好気槽５２内に移す。このとき、一部の浮上式の浸漬型膜分離装置２０から浮上手段２３を取り外し、浮上手段２３を備えていない浸漬型膜分離装置（すなわち膜分離ユニット２２）を被処理水２の水面下に沈めて好気槽５２の底部に設置し、残りの浮上式の浸漬型膜分離装置２０を好気槽５２内に投入し、第２および第３生物処理系列７，８を、膜分離を用いた循環式硝化脱窒法の生物処理系列として運転する。
（４）第４工程
その後、第１生物処理系列６の被処理水２を外部（系列外）に排出して、第１生物処理系列６を空にし、第１生物処理系列６に以下のような改造を施す。
すなわち、図１３に示すように、第１生物処理系列６に、無酸素槽５１と好気槽５２とを設ける。無酸素槽５１と好気槽５２とは連通しており、無酸素槽５１内には、既設の散気装置１０を撤去した後に、撹拌装置を設ける。また、好気槽５２内には、既設の散気装置１０を撤去した後に、新たに散気装置５３を設けるとともに、浸漬型膜分離装置を被処理水２の水面下に沈めて槽底部に設置する際に用いられるガイドパイプ３７（図４参照）等を据え付け、配管工事を完了させる。

【0053】

上記のような改造を第１生物処理系列６に施した後、第１生物処理系列６に被処理水２を供給し、第２および第３生物処理系列７，８の好気槽５２内に投入された浮上式の浸漬型膜分離装置２０を外部へ取り出して浮上手段２３を取り外し、図１４に示すように、浮上手段２３を備えていない浸漬型膜分離装置（すなわち膜分離ユニット２２）を第１生物処理系列６の好気槽５２内の被処理水２の水面下に沈めて槽底部に設置し、第１生物処理系列６を、膜分離を用いた循環式硝化脱窒法の生物処理系列として運転する。
上記第１〜第４工程によって、標準活性汚泥法により被処理水２を生物処理する既設の生物処理装置１（図１参照）を、膜分離を用いた循環式硝化脱窒法により被処理水２を生物処理する別方式の生物処理装置５０（図１４参照）に変換することができる。

【0054】

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、標準活性汚泥法により被処理水２を生物処理する既設の生物処理装置１（図１参照）を更新するための生物処理装置の更新方法について、以下に説明する。

【0055】

上記更新方法は以下のような第１〜第４工程を有している。
（１）第１工程
図１に示すように、各生物処理系列６，７，８において、各散気装置１０で好気槽３内の被処理水２に対して散気を行い、最終沈殿池４において活性汚泥を沈降して、処理水と活性汚泥とを分離している状態で、先ず、図１５に示すように、第１生物処理系列６（所定の生物処理系列の一例）に複数の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を投入し、仮設の配管や膜濾過に必要な周辺設備を配置して、第１生物処理系列６を、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を使用した生物処理系列として運転する。

【0056】

これにより、図２に示すように、各浮上式の浸漬型膜分離装置２０の膜分離ユニット２２は、第１生物処理系列６の被処理水２中に浮いた状態で、被処理水２を固液分離する。この際、膜エレメント２４で濾過された処理水３１は、集水管２６に集められ、連通管３４を経て処理水配管３３に流入し、第１生物処理系列６から好気槽３の外部へ取り出された後、放流される。
（２）第２工程
次に、図１６に示すように、第２および第３生物処理系列７，８（浮上式の浸漬型膜分離装置２０が投入されていない他の生物処理系列の一例）に貯留される被処理水２を好気槽３の外部（系列外）に排出し、第２および第３生物処理系列７，８を空にする。その後、第２および第３生物処理系列７，８を更新する。尚、更新の内容としては、図１７に示すように、第２および第３生物処理系列７，８の既設の散気装置１０を新しいものと取り換えたり、散気装置１０を増設する。

【0057】

上記のように第２および第３生物処理系列７，８を更新した後、これら第２および第３生物処理系列７，８に被処理水２を供給し、第２および第３生物処理系列７，８の散気装置１０から散気を行って、第２および第３生物処理系列７，８を運転する。
（３）第３工程
上記のように第２および第３生物処理系列７，８を運転しながら、図１８に示すように、第１生物処理系列６の浮上式の浸漬型膜分離装置２０を取り出して外部へ撤去する。
（４）第４工程
その後、第１生物処理系列６の被処理水２を好気槽３の外部（系列外）に排出して、第１生物処理系列６を空にし、第１生物処理系列６を更新する。尚、更新の内容としては、図１９に示すように、第１生物処理系列６の散気装置１０を新しいものと取り換えたり、散気装置１０を増設する。

【0058】

上記のように第１生物処理系列６を更新した後、第１生物処理系列６に被処理水２を供給し、第１生物処理系列６の散気装置１０から散気を行って、第１生物処理系列６を運転する。
上記第１〜第４工程によって、標準活性汚泥法により被処理水２を生物処理する既設の生物処理装置１を更新することができる。

【0059】

上記第３の実施の形態における更新の内容は、散気装置１０の取り換えや増設に限定されるものではなく、撹拌装置や水中ポンプ等の機器や配管の取り換えおよび増設や、土木水槽の更新等も含む。

【0060】

上記各実施の形態では、好気槽３内に３つの生物処理系列６〜８を設けているが、２つ又は４つ以上設けてもよい。
上記各実施の形態では、第１工程において、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を第１生物処理系列６に投入しているが、第２生物処理系列７又は第３生物処理系列８に投入してもよい。また、浮上式の浸漬型膜分離装置２０を第１〜第３生物処理系列６〜８のいずれか１つに投入しているが、いずれか２つの生物処理系列に投入してもよい。

【0061】

上記各実施の形態では、図２に示すように、浮上式の浸漬型膜分離装置２０の浮上手段２３は貯留部２７に空気（気体）を貯留することで浮力を得ているが、嵩比重の小さいそれ自体に浮力のある樹脂製の浮上手段であってもよく、さらには、可撓性シートを袋状に形成した中に気体を充填して浮力を得る浮上手段であってもよい。

【0062】

上記各実施の形態に記載の変換（改造）前後の生物処理装置１，３５，５０および更新前後の生物処理装置１は、生物処理方式の一例であって、これらに限定されるものではなく、一般的に知られた他の生物処理方式においても適応可能である。

【符号の説明】

【0063】

１ 生物処理装置
２ 被処理水（被処理液）
６〜８ 第１〜第３生物処理系列
１０ 散気装置
２０ 浮上式の浸漬型膜分離装置
２２ 膜分離ユニット（浮上手段を取り外した浸漬型膜分離装置）
２３ 浮上手段
２７ 貯留部
２８ 開口部
２９ 気泡（気体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】