(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024088297
(43)【公開日】2024-07-02
(54)【発明の名称】ＦＯ膜を用いた排水処理・造水システム
(51)【国際特許分類】
C02F 1/44 20230101AFI20240625BHJP
B01D 61/00 20060101ALI20240625BHJP
B01D 61/02 20060101ALI20240625BHJP
C02F 3/12 20230101ALI20240625BHJP
B01D 61/58 20060101ALI20240625BHJP
C02F 3/28 20230101ALI20240625BHJP
【ＦＩ】
C02F1/44 F
B01D61/00 500
B01D61/02 500
C02F1/44 G
C02F3/12 M
B01D61/58
C02F3/28 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022203393
(22)【出願日】2022-12-20
(71)【出願人】
【識別番号】397028016
【氏名又は名称】株式会社日水コン
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100110973
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100194342
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 哲也
(72)【発明者】
【氏名】グイザニ モクタール
(72)【発明者】
【氏名】西村 秀士
(72)【発明者】
【氏名】武藤 文雄
【テーマコード（参考）】
4D006
4D028
4D040
【Ｆターム（参考）】
4D006GA03
4D006GA14
4D006KA01
4D006KA52
4D006KA54
4D006KA57
4D006KA72
4D006KB13
4D006KB14
4D006KB22
4D006KB24
4D006KB25
4D006PA01
4D006PB08
4D006PC62
4D006PC67
4D006PC80
4D028BB07
4D028BC17
4D028BC28
4D028BD12
4D028BD16
4D040AA04
4D040AA12
4D040AA26
4D040AA34
4D040AA42
(57)【要約】 （修正有）
【課題】排水処理コストの抑制、造水コストの削減、排水処理効率の向上及びエネルギー回収効率を実現する、排水・造水処理システムの提供。
【解決手段】排水処理・造水システム１は、流入された生活排水を引き込む排水領域１９と海水を引き込む海水領域２８を有するＦＯ処理工程を実行する手段９と、海水の淡水化処理を行うＲＯ処理工程を実行する手段１０と、造粒化菌体を形成させバイオガス２５を発生させる嫌気処理部２１と、嫌気性処理水を活性汚泥等の微生物により処理する好気処理部２７を有する。ＦＯ処理工程を実行する手段は、排水中の水を排水領域から海水領域に半透膜２０を介して移動させて排水を濃縮した後に嫌気処理部へ供給してバイオガスを生成させてエネルギー回収と同時に引き込まれた海水と排水領域から移動した水に希釈された低濃度海水２２をＲＯ膜１４に供給してポンプ加圧エネルギーを低減させて淡水化効率向上を可能にする。
【選択図】図１
【解決手段】排水処理・造水システム１は、流入された生活排水を引き込む排水領域１９と海水を引き込む海水領域２８を有するＦＯ処理工程を実行する手段９と、海水の淡水化処理を行うＲＯ処理工程を実行する手段１０と、造粒化菌体を形成させバイオガス２５を発生させる嫌気処理部２１と、嫌気性処理水を活性汚泥等の微生物により処理する好気処理部２７を有する。ＦＯ処理工程を実行する手段は、排水中の水を排水領域から海水領域に半透膜２０を介して移動させて排水を濃縮した後に嫌気処理部へ供給してバイオガスを生成させてエネルギー回収と同時に引き込まれた海水と排水領域から移動した水に希釈された低濃度海水２２をＲＯ膜１４に供給してポンプ加圧エネルギーを低減させて淡水化効率向上を可能にする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固形物を除去した生活排水を供給して排水中の水を半透膜を介し海水に移動させて濃縮排水を得ながら、海水を供給して半透膜を介し移動してきた排水中の水に希釈されて低濃度海水を得る正浸透処理工程を実行する手段と、
希釈海水を加圧供給し半透膜を通して淡水を得る逆浸透処理工程を実行する手段と、
濃縮排水を嫌気性微生物により有機物分解しながらバイオガスを発生させる嫌気処理部と、
有機物含有排水を好気性微生物により有機物等を処理する好気処理部とを有する、
ことを特徴とする排水処理・造水システム。
希釈海水を加圧供給し半透膜を通して淡水を得る逆浸透処理工程を実行する手段と、
濃縮排水を嫌気性微生物により有機物分解しながらバイオガスを発生させる嫌気処理部と、
有機物含有排水を好気性微生物により有機物等を処理する好気処理部とを有する、
ことを特徴とする排水処理・造水システム。
【請求項2】
前記正浸透処理工程を実行する手段は、前記正浸透処理工程より得られた濃縮排水を前記嫌気処理部に供給し、有機物と微生物を接触させて前記バイオガスを発生させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
【請求項3】
前記逆浸透処理工程は、前記正浸透処理工程より得られた希釈海水を加圧供給し淡水を得る、
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
【請求項4】
さらに、流入された排水を貯留する貯留槽に接続され、流入された上澄み水中の固形物を物理的に除去し濾過された排水を排出する一次濾過装置であって前濾過された排水を前記正浸透処理工程を実行する手段に供給する前処理部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理・造水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＦＯ膜を用いた排水処理・造水システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、生活排水の処理方法として、例えば、活性汚泥法が知られている（以下の特許文献１を参照）。生活排水の処理は、嫌気性処理（６０～８０％のＣＯＤ（（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ：化学的酸素要求量））除去）に比べ、好気性処理（８０～９５％のＣＯＤ除去）の方が効率が良いため、一般的には好気性処理で行われている。
【0003】
上述した好気性処理を行うシステムは、図２に示すように流入してきた排水を沈殿処理する最初沈殿池１２９、反応タンク１２７、反応タンク１２７からの排水を沈殿処理する最終沈殿池１３１を有する。最初沈殿池１２９は排水１２５を沈澱処理し、最初沈殿池１２９の中は、上澄み水（沈澱処理された排水）１３６と沈殿物（汚泥）１４１に分離される。上澄み水１３６は、反応タンク１２７に送られる。反応タンク１２７には、ブロワー（図示せず）にて空気が送られる。
【0004】
ここで、反応タンクは、フロック（綿状の浮遊物：活性汚泥）を高濃度に浮遊させ、そこに上澄み水１３６を投入（流入）して曝気して微生物を含む活性汚泥を混合し、好気処理が行われる。上澄み水１３６と活性汚泥の混合物は最終沈殿池１３１に送られ、そこで沈殿されて上澄み水を分離して消毒後に処理水１４３として排出される。一方、沈殿した活性汚泥１３４は、その一部１３７を反応タンク１２７にフィードバック（矢印１３７参照）して再利用され、残りは最初沈殿池１２９の中の沈殿物（汚泥）１４１とともに濃縮タンク（図示せず）に送られ、固形分は有効利用あるいは汚泥処理・処分される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第７１０２７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、好気性処理は安定して良好な処理水を得ることが出来るが曝気に膨大なエネルギーを必要とするので、メタン発酵等によるエネルギー回収が可能な嫌気性処理と併用することも考えられる。ここで、前段で嫌気性処理、後段で好気性処理を組み合わせた場合、例えば嫌気性処理に利用される嫌気性ＵＡＳＢ（Ｕｐｆｌｏｗ Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｓｌｕｄｇｅ Ｂｌａｎｋｅｔ：上向流嫌気性）システムは高濃度排水の処理に一般的で実施されているが、低濃度の排水を処理するには有機物分解速度が遅いため処理効率が悪いので、低濃度の排水は濃縮して処理効率を向上させた上で嫌気性処理を実施し、後段の好気性処理で残った有機物を分解処理すれば安定して良好な処理水質を得ることが可能と考えられる。
【0007】
排水のような液体を濃縮する手法として、先行技術文献に示すようなＦＯ（Ｆｏｗａｒｄ Ｏｓｍｏｓｉｓ：正浸透）現象を利用する方法があり、同時に排水水量の減少が可能になる。
【0008】
本発明は、海水と生活排水を引き込み液とするＦＯ現象および海水を引き込み液とするＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）現象を利用し、排水処理コストの抑制、排水処理効率の向上およびエネルギー回収効率の向上、更に海水淡水化エネルギーの削減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】
【0009】
本発明は、流入された排水中の固形物が除去した排水と海水を引き込むＦＯ処理工程と、海水の淡水化処理を行うＲＯ処理工程を実行する手段と、嫌気処理工程を実行する手段と、好気処理工程を実行する手段を有し、ＦＯ処理工程は引き込まれた排水から水が除去された濃縮排水を嫌気処理工程に供給することを特徴とする。
【0010】
本発明において、ＦＯ処理工程を実行する手段は引き込まれた排水中の水は半透膜を介して海水引き込み水に移動させ、希釈された海水引き込み水をＲＯ処理工程に供給することが好ましい。
【0011】
本発明において、嫌気処理工程を実行する手段は、濃縮排水を流入する濃縮排水流入部を備え、濃縮排水を嫌気発酵させることによりバイオガスを発生させることが好ましい。
【0012】
本発明において、さらに、流入された排水を最初沈殿池に接続され、沈殿処理された上澄み水中の固形物を物理的に除去し濾過された排水を排出する濾過装置であって濾過された排水をＦＯ処理工程を実行する手段に供給する前処理部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、排水処理コストの抑制、排水処理効率の向上およびエネルギー回収の向上、更に海水淡水化エネルギーの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態（実施例）の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。例えば、本実施の形態では水処理の対象を生活排水として説明しているが、生活排水に限らず産業排水等（例えば、工場排水）でも適用できる。
【0016】
以下、本実施形態にかかる排水処理・造水システム１の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施例に係る排水処理・造水システムの概略構成図を示す。排水処理・造水システム１は、最初沈殿池２、前処理施設３、ＦＯ処理工程を実行する手段９、ＲＯ処理工程を実行する手段１０、嫌気処理部２１、好気処理部２７、最終沈殿池３１を有して構成されている。最初沈殿池２、前処理施設３、ＦＯ処理工程を実行する手段９、嫌気処理部２１、好気処理部２７および最終沈殿池３１は、生活排水の流れる方向に向かって順に接続されている。ＦＯ処理工程を実行する手段９およびＲＯ処理工程を実行する手段１０は海水の流れる方向に向かって順に接続されている。
【0017】
［最初沈殿池］
最初沈殿池２は、流入された生活排水４を沈澱処理する槽であり、主に上澄み水８と沈殿物６を分離（沈殿分離）する機能を有する。上澄み水８は後述する前処理施設３に排出される。沈殿物６は後述する最終沈殿池３１から排出された活性汚泥の一部とともに排水され、濃縮タンク（図示せず）に送られ、固形分は有効利用あるいは汚泥処理・処分される。
最初沈殿池２は、流入された生活排水４を沈澱処理する槽であり、主に上澄み水８と沈殿物６を分離（沈殿分離）する機能を有する。上澄み水８は後述する前処理施設３に排出される。沈殿物６は後述する最終沈殿池３１から排出された活性汚泥の一部とともに排水され、濃縮タンク（図示せず）に送られ、固形分は有効利用あるいは汚泥処理・処分される。
【0018】
［前処理施設］
前処理施設３は、最初沈殿池２に接続され、流入された上澄み水８中の固形物を物理的に除去し濾過された生活排水５を排出する濾過装置であって前濾過された生活排水５をＦＯ処理工程を実行する手段９に供給する。前処理施設３は、例えば、複数枚のフィルタを備え、上澄み水８から浮遊性物質を分離除去する濾過装置を使用してもよい。この濾過装置は、従来の急速濾過と同等の浮遊性物質除去性能・処理速度を有する。
前処理施設３は、最初沈殿池２に接続され、流入された上澄み水８中の固形物を物理的に除去し濾過された生活排水５を排出する濾過装置であって前濾過された生活排水５をＦＯ処理工程を実行する手段９に供給する。前処理施設３は、例えば、複数枚のフィルタを備え、上澄み水８から浮遊性物質を分離除去する濾過装置を使用してもよい。この濾過装置は、従来の急速濾過と同等の浮遊性物質除去性能・処理速度を有する。
【0019】
この濾過装置は、以下のような方法で実現される。ＦＯ処理工程の前段で、フィルタ機能と洗浄機能を備え、大きな粒径の固形物を除去することで正浸透膜（ＦＯ膜）２０の閉塞を防ぐ機能を有する。
【0020】
［ＦＯ処理工程］
ＦＯ処理工程を実行する手段９は、ＦＯ膜２０を挟んで、高浸透圧溶液領域と低浸透圧溶液領域が存在し、浸透圧を駆動力として低浸透圧溶液の側から高浸透圧溶液の側に水を移動させる機能を有する。本実施の形態ではＦＯ処理工程を実行する手段９は、ＦＯ膜２０を挟んで低浸透圧溶液領域としての排水領域１９と、高浸透圧溶液領域としての海水領域２８の２つの領域（区画）が存在する。排水領域１９では、ＦＯ膜２０を介して引き込まれた生活排水５の水を海水領域２８に移動させるので濃度が高くなると同時に水量が減少し濃縮排水２４として流出し、海水領域２８では、引き込まれた海水７は排水領域１９から移動した水で希釈されるので濃度が低くなると同時に水量が増加し低濃度海水２２として流出する。
ＦＯ処理工程を実行する手段９は、ＦＯ膜２０を挟んで、高浸透圧溶液領域と低浸透圧溶液領域が存在し、浸透圧を駆動力として低浸透圧溶液の側から高浸透圧溶液の側に水を移動させる機能を有する。本実施の形態ではＦＯ処理工程を実行する手段９は、ＦＯ膜２０を挟んで低浸透圧溶液領域としての排水領域１９と、高浸透圧溶液領域としての海水領域２８の２つの領域（区画）が存在する。排水領域１９では、ＦＯ膜２０を介して引き込まれた生活排水５の水を海水領域２８に移動させるので濃度が高くなると同時に水量が減少し濃縮排水２４として流出し、海水領域２８では、引き込まれた海水７は排水領域１９から移動した水で希釈されるので濃度が低くなると同時に水量が増加し低濃度海水２２として流出する。
【0021】
ＦＯ膜処理工程を実行する手段９の排水領域１９から流出した濃縮排水２４は嫌気処理部２１へ供給され、海水領域２８から流出した低濃度海水２２はＲＯ処理工程を実行する手段１０へ供給される。
【0022】
［ＲＯ処理工程］
ＲＯ処理工程を実行する手段１０は、逆浸透膜１４を挟んで、高浸透圧溶液領域と低浸透圧溶液領域が存在し、ポンプ圧を駆動力として高浸透圧溶液の側から低浸透圧溶液の側に水を移動させる一般的な海水淡水化装置として普及している機能を有する。本実施形態でのＲＯ処理工程を実行する手段１０は、逆浸透膜１４を挟んで高浸透圧溶液領域としての低濃度海水領域１２と低浸透圧溶液領域としての淡水領域１１の２つの領域（区画）が存在する。低濃度海水領域１２では、逆浸透膜１４を介して引き込まれた低濃度海水２２から水を淡水領域１１に移動させるので低濃度海水２２の濃度は高くなり通常濃度海水１７として流出し、淡水領域１１では、低濃度海水領域から水が移動して淡水１５として流出する。
ＲＯ処理工程を実行する手段１０は、逆浸透膜１４を挟んで、高浸透圧溶液領域と低浸透圧溶液領域が存在し、ポンプ圧を駆動力として高浸透圧溶液の側から低浸透圧溶液の側に水を移動させる一般的な海水淡水化装置として普及している機能を有する。本実施形態でのＲＯ処理工程を実行する手段１０は、逆浸透膜１４を挟んで高浸透圧溶液領域としての低濃度海水領域１２と低浸透圧溶液領域としての淡水領域１１の２つの領域（区画）が存在する。低濃度海水領域１２では、逆浸透膜１４を介して引き込まれた低濃度海水２２から水を淡水領域１１に移動させるので低濃度海水２２の濃度は高くなり通常濃度海水１７として流出し、淡水領域１１では、低濃度海水領域から水が移動して淡水１５として流出する。
【0023】
ＲＯ処理工程を実行する手段１０へ供給した低濃度海水２２は通常海水濃度より低浸透圧溶液であるため、通常海水を供給する場合より駆動力として必要なポンプ圧力が低くなるために消費電力量を削減できるので、従来の通常海水を供給する海水淡水化装置に比較してエネルギー消費量削減が可能となる。また、流出した通常濃度海水１７はそのまま沿岸放流が可能となるので、従来の通常海水を供給する海水淡水化装置から流出する高濃度海水の沖合放流等の特別な放流設備が不要となり、ＲＯ処理工程を実行する手段１０からの海水放流設備建設コストの削減が可能となる。
【0024】
［嫌気処理部］
嫌気処理部２１は、例えばＵＡＳＢ方式を利用したリアクターであり、微生物の自己造粒の性質を利用し、造粒化菌体(グラニュール)を形成させる。嫌気処理部２１の反応槽内に高濃度微生物の保持を可能としており非常に高い有機物負荷での処理が可能である。嫌気処理部２１の反応槽内には、下部に濃縮排水２４を流入させ、上向流で濃縮排水を流入し、汚泥を膨張させることにより有機物と微生物を効率よく接触させる。嫌気処理部２１の反応槽の上部に気固液分離部(ＧＳＳ:Ｇａｓ Ｓｏｌｉｄ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ)２３が設けられている。発生したバイオガス（例えばメタンガス(ＣＨ４）２５は嫌気処理部２１の上部に位置するガス捕集管３０により集められ、嫌気処理部２１の反応槽の下部（沈殿部）では懸濁性固形物（ＳＳ）の分離が行われる。
嫌気処理部２１は、例えばＵＡＳＢ方式を利用したリアクターであり、微生物の自己造粒の性質を利用し、造粒化菌体(グラニュール)を形成させる。嫌気処理部２１の反応槽内に高濃度微生物の保持を可能としており非常に高い有機物負荷での処理が可能である。嫌気処理部２１の反応槽内には、下部に濃縮排水２４を流入させ、上向流で濃縮排水を流入し、汚泥を膨張させることにより有機物と微生物を効率よく接触させる。嫌気処理部２１の反応槽の上部に気固液分離部(ＧＳＳ:Ｇａｓ Ｓｏｌｉｄ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ)２３が設けられている。発生したバイオガス（例えばメタンガス(ＣＨ４）２５は嫌気処理部２１の上部に位置するガス捕集管３０により集められ、嫌気処理部２１の反応槽の下部（沈殿部）では懸濁性固形物（ＳＳ）の分離が行われる。
【0025】
嫌気性処理は、好気性処理に比べて曝気が不要なため、電力消費量が少なく、余剰汚泥の発生量が少ないうえ、発生するメタンガス等を収集して発電やボイラー等に利用でき、省エネルギー型処理システムである。従来の嫌気性処理において処理対象は汚泥や高濃度排水であるが、本実施形態では前段のＦＯ膜２０により生活排水５を濃縮し、高濃度化と減量化した濃縮排水２４として嫌気処理部２１に供給しており、生活排水等から直接メタンガス等のエネルギー回収が可能となる。
【0026】
［好気処理部］
好気処理部２７は排水処理プラントであり、排水処理プラントで処理された好気性処理排水２９を最終沈殿池３１に送る。好気処理部２７は、嫌気処理部２１から排水された嫌気性処理水２６が供給され、供給された嫌気性処理水２６が排水処理プラント内部の反応タンクに送られる。反応タンクには、ブロワー（図示せず）にて空気が送られる。
好気処理部２７は排水処理プラントであり、排水処理プラントで処理された好気性処理排水２９を最終沈殿池３１に送る。好気処理部２７は、嫌気処理部２１から排水された嫌気性処理水２６が供給され、供給された嫌気性処理水２６が排水処理プラント内部の反応タンクに送られる。反応タンクには、ブロワー（図示せず）にて空気が送られる。
【0027】
ここで、反応タンクは、例えば活性汚泥を高濃度に浮遊させ、そこに嫌気性処理水２６を流入して曝気して微生物を含む活性汚泥を混合し、好気処理が行われるが、活性汚泥の代りに微生物を担体固定した好気性処理方法でも良い。嫌気性処理水２６と活性汚泥の混合物（好気性処理排水２９）は反応タンク内で空気撹拌により微生物浄化作用を受けた後に最終沈殿池３１に送られ、そこで固液分離されて上澄み水を分離して消毒後に放流水３３として排出される。一方、沈殿した余剰汚泥３５は、その一部を好気処理部２７に返送汚泥３７として送泥され、残りは最初沈殿池２の中の沈殿物６とともに濃縮タンク（図示せず）および消化タンク（図示せず）に送られ、固形分は有効利用あるいは汚泥処理・処分される。
【0028】
好気処理部２７の本実施の形態では、処理対象水量は生活排水５と比較すると、前段ＦＯ処理工程での濃縮作用によって大きく減少することになり、処理施設規模の大幅な縮小や曝気によるエネルギーを大幅に削減できる。また、前段の嫌気処理部２１で処理できない有機物を低濃度迄処理することが出来、安定した放流水質を得ることが可能となる。
【0029】
＜効果のまとめ＞
生活排水５の一般的処理工程の考え方として、好気性処理方式による水処理工程よって良好な処理水を得ながら、発生する汚泥を嫌気性処理方式による汚泥処理工程でメタンガス等の生成よりエネルギーを回収する工程が知られている。
本実施の形態では、生活排水５をＦＯ膜処理部を実行する手段９で濃縮して高濃度化と水量減量化された濃縮排水２４を、嫌気処理部２１で有機物分解をしながらメタンガス等を生成回収して、後段の好気処理部２７で残った有機物を分解する水処理を実施して良好な処理水質を得る工程であり、嫌気処理部２１からエネルギー回収効果があり、好気処理部２７では水量減量化によるエネルギー削減効果を得ることができる。また、同時にＦＯ膜処理工程を実行する手段９より流出する低濃度海水２２をＲＯ膜処理工程を実行する手段１０へ供給することで海水淡水化処理に必要なポンプ圧が低減されてエネルギー削減効果を得ることが出来る。更にＲＯ膜処理工程を実行する手段１０から通常濃度海水１７が流出するので、海水放流を沖合にするなどの特別な放流設備建設コストの削減が可能となる。
以上の効果により、エネルギー削減型排水処理による良好な処理水質とメタン生成及び、エネルギー削減型海水淡水化処理を同時に行うことができるため、排水処理コストの抑制、造水コストの削減、排水処理効率の向上およびエネルギー回収効率の向上のすべてを同時に図ることができる。
生活排水５の一般的処理工程の考え方として、好気性処理方式による水処理工程よって良好な処理水を得ながら、発生する汚泥を嫌気性処理方式による汚泥処理工程でメタンガス等の生成よりエネルギーを回収する工程が知られている。
本実施の形態では、生活排水５をＦＯ膜処理部を実行する手段９で濃縮して高濃度化と水量減量化された濃縮排水２４を、嫌気処理部２１で有機物分解をしながらメタンガス等を生成回収して、後段の好気処理部２７で残った有機物を分解する水処理を実施して良好な処理水質を得る工程であり、嫌気処理部２１からエネルギー回収効果があり、好気処理部２７では水量減量化によるエネルギー削減効果を得ることができる。また、同時にＦＯ膜処理工程を実行する手段９より流出する低濃度海水２２をＲＯ膜処理工程を実行する手段１０へ供給することで海水淡水化処理に必要なポンプ圧が低減されてエネルギー削減効果を得ることが出来る。更にＲＯ膜処理工程を実行する手段１０から通常濃度海水１７が流出するので、海水放流を沖合にするなどの特別な放流設備建設コストの削減が可能となる。
以上の効果により、エネルギー削減型排水処理による良好な処理水質とメタン生成及び、エネルギー削減型海水淡水化処理を同時に行うことができるため、排水処理コストの抑制、造水コストの削減、排水処理効率の向上およびエネルギー回収効率の向上のすべてを同時に図ることができる。
【0030】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0031】
１ 排水処理・造水システム
２ 最初沈殿池
３ 前処理施設（前処理部）
４ 生活排水（最初沈殿池２に供給される生活排水）
５ 生活排水（ＦＯ膜２０に供給される生活排水）
６ 沈殿物
７ 海水
８ 上澄み水
９ ＦＯ処理工程を実行する手段（正浸透処理工程を実行する手段）
１０ ＲＯ処理工程を実行する手段（逆透処理工程を実行する手段）
１１ 淡水領域
１２ 低濃度海水領域
１４ 逆浸透膜（ＲＯ膜）
１５ 淡水
１７ 通常濃度海水
１９ 排水領域
２０ 正浸透膜（ＦＯ膜、半透膜）
２１ 嫌気処理部
２２ 低濃度海水
２３ 気固液分離部
２４ 濃縮排水
２５ バイオガス（ＣＨ４）
２６ 嫌気性処理水
２７ 好気処理部
２８ 海水領域
２９ 好気性処理水
３０ ガス捕集管
３１ 最終沈殿池
３３ 放流水
３５ 余剰汚泥
３７ 返送汚泥
２ 最初沈殿池
３ 前処理施設（前処理部）
４ 生活排水（最初沈殿池２に供給される生活排水）
５ 生活排水（ＦＯ膜２０に供給される生活排水）
６ 沈殿物
７ 海水
８ 上澄み水
９ ＦＯ処理工程を実行する手段（正浸透処理工程を実行する手段）
１０ ＲＯ処理工程を実行する手段（逆透処理工程を実行する手段）
１１ 淡水領域
１２ 低濃度海水領域
１４ 逆浸透膜（ＲＯ膜）
１５ 淡水
１７ 通常濃度海水
１９ 排水領域
２０ 正浸透膜（ＦＯ膜、半透膜）
２１ 嫌気処理部
２２ 低濃度海水
２３ 気固液分離部
２４ 濃縮排水
２５ バイオガス（ＣＨ４）
２６ 嫌気性処理水
２７ 好気処理部
２８ 海水領域
２９ 好気性処理水
３０ ガス捕集管
３１ 最終沈殿池
３３ 放流水
３５ 余剰汚泥
３７ 返送汚泥
【図1】
【図2】
【図3】