JP2009526639A - 廃液の精製方法 - Google Patents
廃液の精製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009526639A JP2009526639A JP2008554692A JP2008554692A JP2009526639A JP 2009526639 A JP2009526639 A JP 2009526639A JP 2008554692 A JP2008554692 A JP 2008554692A JP 2008554692 A JP2008554692 A JP 2008554692A JP 2009526639 A JP2009526639 A JP 2009526639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- filtration device
- sewage treatment
- wastewater
- microorganisms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 39
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 37
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 21
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 239000011225 non-oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052575 non-oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
- B01D71/025—Aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
- C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
- B01D65/04—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration with movable bodies, e.g. foam balls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/08—Aerobic processes using moving contact bodies
- C02F3/085—Fluidized beds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
本発明は、微生物を分離するための少なくとも1枚のセラミック系の膜を含む、廃水精製のための、好ましくは汚水処理装置のための、特に、小型汚水処理装置のための濾過器具、そのような濾過器具を有する汚水処理装置、廃水に存在する微生物を少なくとも1枚のセラミック系の膜によって分離する特に汚水処理装置において廃水を精製する方法、及び微生物、適宜、微細固形物を廃水から分離するためのフィルターとしてのセラミック系の膜の使用に関する。
Description
本発明は、廃水の精製のための、好ましくは汚水処理装置のための濾過装置、そのような濾過装置を有する汚水処理装置、廃水、特に汚水処理装置の廃水を精製する方法、及び微生物、適宜、微細固形物を廃水から分離するためのセラミック系の膜の使用に関する。
その第1工程にて、粗雑な成分から廃水を解放するふるい及び沈降のタンクに加えて、従来の汚水処理装置は、活性化タンク及び第2の浄化タンクを含む。活性化タンクでは、糞便又はそのほかの有機物を分解するために微生物を使用する。使用された微生物は、第2の浄化タンクにて、活性化タンク後の廃液から沈殿法によって分離され、一部は活性化タンクに再循環される。沈殿工程では微生物を完全に分離することはできないので、健康に有害な微生物が廃水と一緒に環境に漏出することがある。しかしながら、その指針がすでに実質的に国の法令に変換されている、水塊を清浄に保つための欧州連合指令は、欧州全体にわたる規模で、本質的に微生物を含まない生物学的に浄化された廃水だけを環境に流してよいことを指示している。微生物は一般に、微生物を確実に分離する微細なフィルターによって分離される。
ドイツでは、主として特に東ドイツにおける農村地域では、主に技術的、且つ経済的な理由のために、現在、およそ530万人が公共の廃水配管網に接続されていない。影響を受けている人々は、前記EU指令の結果、2005年12月31日までに、公共の配管網への接続又は小型汚水処理装置の設置によって設備が設けられなければならなかった。この状況は、今日まで維持されている、分散型の汚水処理装置に対する高い需要を創った。
小型汚水処理装置は相対的に広く行渡っており、その汚水処理装置は、3つの槽(予備浄化/活性化/第2の浄化)に再分割される丸型のコンクリート容器から成る。予備浄化は、最初に機械的に又は単純な沈殿によって廃水から粗雑な成分を除くために使用される。分離される粗雑な成分は、定期的な時間間隔にてポンプで除かれなければならない。活性化タンクは、生物学的精製を行う微生物を含み、第2の浄化タンクは、導入された微生物を分離し、活性化タンク及び又は予備浄化タンクに再循環させるのに役立つ。たとえば、膜チューブの通気装置を介して活性化タンクに酸素を送る圧縮機及び過剰の汚泥を輸送するための水中用のモーターポンプによってこの設備を補完することができる。
活性化タンクでは、時が経つにつれて、定期的に吸引によって排出しなければならない過剰な浄化汚泥が形成される。或いは、過剰量の汚泥が一般に劇的に低下する移動床処理と呼ばれるものも知られている。古典的な活性化タンクとは対照的に、移動床処理では、自由に浮動するプラスチック体が採用され、それは、活性化タンクを事実上完全に満たすことができる。この場合、微生物はプラスチック体上に見い出され、また水中に自由に懸濁される。
近年、既知の移動床法のさらなる開発として、WSB(登録商標)法(流動床移動床バイオフィルム法)として知られるものがますます、定着できるようになった。そのような方法は、DE10127554及びDE19623592に記載されている。これらの方法ではまた、プラスチック体は、微生物によってコロニー形成をすることができる担体として役立つ。しかしながら、WSB(登録商標)法における微生物は一般に、担体物質上で事実上完全に局在する。流動床法では、操作は元々嫌気的に(通気なしで)専ら行われていたのに対して、WSB(登録商標)法では、空気を導入した結果、微生物によってコロニー形成されたプラスチック担体が活性化ゾーンに最適に且つ均一に分布し、移動浮遊物に場を定め、それは、名称、Wirbel−Schwebe−Bett(WSB(登録商標))[流動床移動床]を生じた。流入が大きく変化する場合、たとえば、休日期間でさえ、活性化タンクにおける生物系は常に完全なままである。
しかしながら、WSB(登録商標)法による廃液の精製の場合にも、微生物が環境に排出される、すなわち、微生物を含む水が活性化土壌帯又は水の受入体に導入されるという問題がある。
有害な微生物が活性化土壌帯に導入されるのを回避し、及び/又は処理された廃水が用水として再利用できるようにするには、廃水をさらに濾過しなければならない。
たとえば、DE19807890は、汚水処理装置を記載しており、その廃水は、その後、それを用水リザーバに入れ、再使用するために水中の微細濾過膜を介して濾過される。DE20315451は、汚水処理装置の実際の出口の上流ではなく活性化タンクの下流に接続される汚水処理装置用の改造セットとしての微細濾過装置を記載している。
ここでの場合はすべて、モジュール形態に配置される有機フィルター膜が使用される。しかしながら、それらは単に再生することができ、又は化学的に不十分に掃除することができるので、有機フィルター膜は、これらの膜すべてが相対的に短い期間で(1年以内)更新しなければならないという短所を有する。さらに、有機膜は、制約された機械的安定性しか有さず、たとえば、相対的に高い液圧で、それらを容易に損傷することができる。有機膜の使用は、前述の移動床法、特にWSB(登録商標)法では、活性化タンク内を自由に移動することができるプラスチック担体粒子の結果として、有機膜上の機械的損傷が引き起こされ、その結果、短い期間内に低安定性の有機フィルター膜は破壊されうる。
フィルター膜の使用はさらに、濾過の最中に、濾過される物質に耐性を提供する膜の外面に被覆層が堆積するという(付着物と呼ばれるもの)基本的な問題に連結する。これは、全体の閉塞に至るフィルターの性能の劇的な低下を招くので、フィルター膜の全損を招く。
膜上のこの被覆層の剥離は、定期的な掃除を必要とする。この操作で、以前濾過した水がそのとき、フィルター膜を介して反対方向にポンプで戻るように(逆流)、浸透水流を逆行させる。その結果、被覆層は少なくとも部分的に剥離され、その結果、フィルター性能の効率は一定の時間の間、再び高められる。しかしながら、この手順は一般に別個の設備を必要とする。さらに、掃除はすでに濾過した水を失うという犠牲を払い、系全体の効率を大きく低下させる。
本発明の目的は、廃水を精製するための単純で且つ安価な解決法を提供することである。この解決法は、特に廃水に含有される微生物を分離することに着目しなければならない。既知の従来技術の問題、たとえば、生物学的作用又は機械的作用によるフィルター膜の前記破壊、又は膜の閉塞及び結果としての複雑な掃除工程はできるだけ完全に回避されなければならない。
本目的は、請求項1の特徴を有する濾過器具、請求項15の特徴を有する汚水処理装置、請求項18の特徴を有する方法、及び請求項23の特徴を有する使用によって達成される。本発明に係る濾過器具の好ましい実施態様は、従属請求項2〜14に示される。従属請求項16及び17は本発明に係る汚水処理装置の好ましい実施態様に関する。下位請求項19〜22及び24では、本発明に係る方法及び本発明に係る使用の好ましい実施態様が示される。全請求項の文言は、その結果、参照によって本明細書の内容物とされる。
汚水処理装置、特に小型汚水処理装置における使用のために、廃水精製用の本発明に係る濾過器具が提供される。それは、微生物を分離するための少なくとも1枚のセラミック系の膜を含むという点で区別される。
セラミック系の膜は、生物学的な又は化学的な作用に対する耐性によって、及び高い機械的安定性によって区別される。従来技術で知られ、小型汚水処理装置で今日まで使用されている有機フィルター膜とは対照的に、セラミック系の膜を有する本発明に係る濾過器具は、移動床法において、特に、WSB(登録商標)法に従って操作される小型汚水処理装置において問題なく使用されてもよい。それは、微生物が原因で生じる生物学的な作用に問題なく耐えると同時に、確実に微生物を分離する。微細固形物や浮遊物も適宜確実に分離することができる。同時にそれは、たとえば、活性化タンクで浮動するプラスチック粒子による機械的作用に耐性である。このことは、膜の維持間隔及び寿命に関して特に肯定的に顕著になる。
好ましくは、本発明に係る濾過器具は、多孔性セラミックで出来た膜板である。原則として膜板の形状は自由に選択されてもよい。たとえば、丸型又は四角形の膜板が好ましく、それぞれ個別ケースに適合させる。
好ましい実施態様では、膜板はコーティングを有する。これは好ましくは、少なくとも部分的に、一部の好ましい実施態様では本質的に完全に、ナノスケールの粒子から成る少なくとも1つの分離層を含む。好ましくは、分離層は、少なくとも5重量%、特に好ましくは少なくとも25重量%、特に少なくとも40重量%のナノスケール粒子の分画を有する。
ナノスケールの粒子は、1μm未満の、好ましくは500nm未満の、特に100nm未満の、特に好ましくは50nm未満の中央値粒度を有する粒子を意味するとここでは解釈される。これらのサイズの数字は、光散乱実験によって得られた値に関係する。
本発明によれば、言及された膜板のコーティングは、専ら、少なくとも1つの分離層から成ってもよい。特に好ましい実施態様では、しかしながら、コーティングは、膜板と少なくとも1つの分離層との間に配置される少なくとも1つのさらなる多孔性層を含む。少なくとも1つの分離層は、好ましくは外層であり、そこで微生物が本質的に分離される。
膜板上に場を定めるコーティングは、好ましくは、100nm〜150μmの間、好ましくは500nm〜100μmの間、特におよそ25μm〜60μmの間の厚さを有する。これらの値は好ましくは、コーティングが少なくとも1つのさらなる多孔性層及び少なくとも1つの分離層から成る場合にも適用される。
少なくとも1つの分離層の厚さは、好ましくは100nm〜75μmの間の範囲、特に5μm〜50μmの間の範囲、特におよそ25μmである。
少なくとも1つのさらなる多孔性層の厚さは、好ましくは100nm〜75μmの間の範囲、特に5μm〜50μmの間の範囲、特におよそ25μmである。
膜板(基材)の多孔性セラミックは好ましくは、100nm〜10μmの間、特に好ましくは500nm〜6μmの間、特に500nm〜3μmの間の直径を有する孔を有する。
少なくとも1つのさらなる多孔性層は、好ましくは、500nm〜2μmの間、特に好ましくは500nm〜1μmの間、特に600nm〜900nmの間の直径を有する孔を有する。
少なくとも1つの分離層が設けられた膜板の場合、少なくとも1つの分離層の孔サイズは微生物を分離するのに重要である。好ましくは、分離層は1nm〜1400nmの間、さらに好ましくは50nm〜500nmの間、特に50nm〜300nmの間、好ましくは200nm〜300nmの間の直径を有する孔を有する。
たぶん下にある層の孔サイズは微生物の分離には直接影響を及ぼすことはない。しかしながら、下にある層は分離層よりも大きな孔を有することが好ましい。特に好ましくは、孔サイズに関して、外側の分離層に向かって勾配がある。たとえば、孔サイズは外側に向かって減少することが好ましい。
少なくとも1つの分離層と膜板との間に少なくとも1つのさらなる多孔性層を有する好ましい実施態様では、少なくとも1つのさらなる多孔性層の孔のサイズは、分離層の孔のサイズ(最小の孔サイズ)と膜板(最大の孔を有する))の孔のサイズの間である。これは特に層の範囲内の孔サイズの平均値に適用される(孔サイズは層の範囲内で不均一であることが多いので、孔サイズの絶対値に関して適当な重複が生じうると、たとえば、少なくとも1つの分離層の最大の孔のサイズが、少なくとも1つのさらなる多孔性層の最小の孔のサイズを超えうる)。
膜板の多孔性セラミックは好ましくは、金属酸化物に基づくセラミックである。たとえば、酸化アルミニウムセラミックのような酸化セラミックに加えて、さらに好ましい実施態様では、非酸化セラミックも使用することができる。
分離層のナノ粒子は好ましくは、酸化ナノ粒子、特に酸化アルミニウム粒子である。さらに、特に、酸化ジルコニウム若しくは酸化チタンのナノ粒子、又は前記酸化ナノ粒子のほかの混合物も好ましい。特に薄い分離層については、特にゼオライトが非常に高度に好適である。さらに好ましい実施態様では、ナノ粒子はまた非酸化ナノ粒子であることができる。
本発明にかかる濾過器具の特に好ましい実施態様では、膜板は内部的に、精製した水の流出のための少なくとも1本の水路を有する。しかしながら、好ましくは互いに平行に配置され、膜板の内部にわたって均一に延びる複数の水路が好ましい。
本発明で請求されるような濾過器具は、好ましくは少なくとも2枚の膜板を有する。個々の場合によって膜板の数は大きく変わることができる。たとえば、相対的に少量の廃水を精製するために、3〜15、特に3〜10の膜板を有する濾過器具が好まれてもよい。しかしながら、さらに大量の廃水が生じれば、数百の膜板を有する濾過器具も考えられる。
本発明に係る濾過器具は好ましくは、各要件に従って膜板の数を変えることを可能にするモジュラー構造を有する。
本発明に係る濾過器具の特に好ましい実施態様では、少なくとも2枚の膜板が互いに本質的に平行に配置される。この場合、互いに本質的に平行に配置される複数の膜板の間の距離が本質的に常に同一であることがさらに好ましい。
すでに記載されたように、本発明に係る濾過器具における膜板の形状は、個々の場合に応じて原則として自由に選択することができる。膜板の長さ又は幅が150cmを超えない膜板の寸法にも原則として同じことが適用される。たとえば、好ましい実施態様では、四角形の膜板は、およそ50cmの長さ及びおよそ11cmの幅を有する。
本発明に係る濾過器具における膜板の厚さは、ここでは一般に好ましくは、0.15mm〜20mmの間、特に0.5mm〜10mmの間の範囲内である。特に好ましい実施態様では、膜板はおよそ6mmの厚さを有する。
本発明に係る汚水処理装置は、本発明で請求されるように少なくとも1つの濾過器具を有するという点で区別される。好ましくは、本発明に係る汚水処理装置は、特に、1〜5000人(5000の住人数まで)に対する精製出力を有する小型汚水処理装置である。
本発明に係る濾過装置は、既に十分に説明した。記載の相当する部分を参照によって明白に本明細書に組み入れる。
好ましくは、本発明で請求されるような汚水処理装置は、少なくとも1つの廃水用活性化タンクを有する。ここでは、廃水は微生物によって生物学的に精製される。
本発明に係る汚水処理装置のさらに好ましい実施態様では、少なくとも1つの廃水用第2の浄化タンクが少なくとも1つの活性化タンクの下流に接続される。
本発明に係る濾過装置は、この場合、活性化タンクに直接接続されるだけでなく、第2の浄化タンクにも接続される。
既に言及したように、本発明は、特に汚水処理装置における廃水の精製方法も含む。これは、少なくとも1枚のセラミック系の膜によって廃水中に存在する微生物を分離するという点で区別される。
本発明に係る方法は好ましくは、少なくとも1つの活性化タンクにおける微生物による廃水の生物学的精製を含む。
さらに好ましい実施態様では、本発明で請求されるような方法は、少なくとも1つの第2の浄化タンクにおける廃水の第2の浄化を含む。
本発明は同様に、廃水から微生物を分離するためのフィルターとしてのセラミック系の膜の使用に関する。
本発明に係る使用の好ましい実施態様では、セラミック系の膜は、少なくとも部分的にはナノ粒子から成る分離層を含む多層のコーティングが適宜設けられる多孔性セラミックから成る膜板である。
本発明の濾過器具の説明の背景にて膜板のみならず、分離層を含むコーティングも説明した。ここではまた、相応して、説明の関連部分を参照する。
本発明の上記及びそのほかの利点は、下位請求項と併せて以下の実施例及び図面の記載から明らかになるであろう。本発明の個々の特徴は単独で、又は互いの組み合わせにて実施することができる。実施例及び図面は説明及び本発明のさらに良好な理解にのみ役立つのであって、決して制約として理解されるものではない。
長期実験にて、試験は、本発明に係る濾過器具が操作(移動床法)においていかに安定的に挙動するかで構成された。この試験では、プラスチック製の成形物(ノルウェーのKIバイオフィルムキャリアエレメント)を常時、本発明に係る濾過器具の膜に接触させた。しかしながら、数週間後でさえ、膜の損傷も磨耗も認めることはできず、膜の処理能力も非常に満足の行くものであった。
Claims (24)
- 好ましくは汚水処理装置用の、特に小型汚水処理装置用の廃水精製のための濾過器具であって、微生物を分離するために少なくとも1枚のセラミック系の膜を含む濾過器具。
- 膜が、多孔性セラミックで出来た膜板であることを特徴とする請求項1に記載の濾過器具。
- 膜板が、少なくとも部分的にナノスケールの粒子から成る分離層を含むコーティングを有することを特徴とする請求項2に記載の濾過器具。
- コーティングが、膜板と分離層の間に配置される少なくとも1つのさらなる多孔性層を含むことを特徴とする請求項3に記載の濾過器具。
- コーティングが、100nm〜150μmの間、好ましくは500nm〜100μmの間、特におよそ25μm〜60μmの厚さを有することを特徴とする請求項3または4の1項に記載の濾過器具。
- 膜板の多孔性セラミックが、100nm〜10μmの間、特に好ましくは500nm〜6μmの間、特に500nm〜3μmの間の直径を有する孔を有することを特徴とする請求項2〜5の1項に記載の濾過器具。
- 分離層が、1nm〜1400nmの間、好ましくは50nm〜300nmの間、特に好ましくは200nm〜300nmの間の直径を有する孔を有することを特徴とする請求項3〜6の1項に記載の濾過器具。
- 膜板の多孔性セラミックが酸化セラミック、特に酸化アルミニウムに基づくことを特徴とする請求項2〜7の1項に記載の濾過器具。
- 分離層のナノ粒子が、好ましくは酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン及びそれらの混合物を有する群から選択される酸化ナノ粒子であることを特徴とする請求項3〜8の1項に記載の濾過器具。
- 膜板が、精製した廃水の流出のために少なくとも1つの水路を内部的に有することを特徴とする請求項2〜9の1項に記載の濾過器具。
- 少なくとも2枚の膜板を有することを特徴とする請求項2〜10の1項に記載の濾過器具。
- 少なくとも2枚の膜板が互いに本質的に平行に配置されることを特徴とする請求項11に記載の濾過器具。
- 互いに本質的に平行に配置される複数の膜板間の距離が本質的に常に同一であることを特徴とする請求項12に記載の濾過器具。
- 膜板が、0.15mm〜20mmの間、好ましくは、0.5mm〜10mmの間、特におよそ6mmの厚さを有することを特徴とする請求項2〜13の1項に記載の濾過器具。
- 請求項1〜14の1項に記載の少なくとも1つの濾過器具を有することを特徴とする汚水処理装置、特に、小型汚水処理装置。
- 廃水用の少なくとも1つの活性化タンクを有することを特徴とする請求項15に記載の汚水処理装置。
- 廃水用の少なくとも1つの第2の浄化タンクを有することを特徴とする請求項15又は16に記載の汚水処理装置。
- 少なくとも1枚のセラミック系の膜によって、廃水に存在する微生物を分離することを特徴とする廃水を精製する方法、特に、汚水処理装置における方法。
- 少なくとも1つの活性化タンクにおける微生物による廃水の生物学的精製を含む請求項18に記載の方法。
- 少なくとも1つの第2の浄化タンクにおける廃水の第2の浄化を含む請求項18又は19に記載の方法。
- 請求項1〜14の1項に記載の少なくとも1つの濾過器具によって廃水から微生物が分離されることを特徴とする請求項18〜20の1項に記載の方法。
- 互いに平行に配置された膜板を有する濾過器具によって微生物が分離されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 廃水から微生物を分離するためのフィルターとしてのセラミック系の膜の使用。
- セラミック系の膜が、少なくとも一部がナノスケールの粒子から成る分離層を含む多層コーティングを適宜設けられる多孔性セラミックで出来た膜板であることを特徴とする請求項23に記載の使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610008453 DE102006008453A1 (de) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Reinigungsverfahren für Abwässer |
PCT/EP2007/001383 WO2007093441A1 (de) | 2006-02-17 | 2007-02-17 | Reinigungsverfahren für abwässer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009526639A true JP2009526639A (ja) | 2009-07-23 |
Family
ID=38057481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008554692A Pending JP2009526639A (ja) | 2006-02-17 | 2007-02-17 | 廃液の精製方法 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8070948B2 (ja) |
EP (3) | EP1820565A1 (ja) |
JP (1) | JP2009526639A (ja) |
CN (2) | CN101460236B (ja) |
BR (1) | BRPI0707962A2 (ja) |
CA (2) | CA2642327C (ja) |
DE (1) | DE102006008453A1 (ja) |
DK (1) | DK1984100T3 (ja) |
ES (1) | ES2553478T3 (ja) |
IL (1) | IL193410A0 (ja) |
IN (1) | IN263502B (ja) |
MX (2) | MX2008010514A (ja) |
WO (2) | WO2007093440A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014233686A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 排水処理装置 |
JP2014233684A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 濾過装置 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8546100B2 (en) * | 2007-10-03 | 2013-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Microorganism concentration process and agent |
ATE545063T1 (de) | 2008-04-22 | 2012-02-15 | Gmg Gmbh & Co Kg | Herstellung von testdrucken |
DE102008021190A1 (de) * | 2008-04-29 | 2009-11-05 | Microdyn - Nadir Gmbh | Verfahren zur Reinigung von Filtrationsmembranmodul sowie Membranbioreaktor-System zum Aufbereiten von Roh- oder Abwasser bzw. Belebtschlamm |
DE102008036920A1 (de) | 2008-08-04 | 2010-02-11 | Itn Nanovation Ag | Filtriereinheit zur Aufbereitung von Wasser |
CN102325894A (zh) | 2008-12-31 | 2012-01-18 | 3M创新有限公司 | 大肠菌检测方法以及其中使用的试剂盒 |
DE202011110920U1 (de) | 2010-02-22 | 2017-03-31 | Nanostone Water Gmbh | Membranmodul |
DE102011082285A1 (de) | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Itn Nanovation Ag | Verfahren zur Abtrennung von radioaktiven Nukliden mittels keramischer Filtermembranen |
DE102011087338A1 (de) | 2011-11-29 | 2013-05-29 | Ltn Nanovation Ag | Tieftemperaturstabile Filtriereinheit und ihre Herstellung |
DE102011056858A1 (de) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Itn Nanovation Ag | Multibarrierensystem zur Wasseraufbereitung |
WO2015180772A1 (de) | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Itn Nanovation Ag | Verfahren und anlage zum entfernen radioaktiver nuklide aus wasser |
ES2558183B1 (es) * | 2014-07-01 | 2016-11-11 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Capa catalítica y su uso en membranas permeables al oxigeno |
DE102017116156B4 (de) | 2017-07-18 | 2019-06-27 | Kay Gunther Gabriel | Filtrationssystem |
CN107486030A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-19 | 苏州博清高新材料有限公司 | 一种陶瓷膜滤盘及其制备方法 |
CN107684835A (zh) * | 2017-08-14 | 2018-02-13 | 苏州博清高新材料有限公司 | 一种用于污水处理的过滤器 |
CN110683666A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-01-14 | 上海仁创环境科技有限公司 | 一种超级微孔膜片式曝气器 |
US11492273B2 (en) * | 2020-11-02 | 2022-11-08 | Ovivo Inc. | Membrane module manifold with integrated end caps |
CN115611474A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-01-17 | 南京瑜铨环保技术有限公司 | 一种超纯水电去离子edi的方法 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0738789B2 (ja) * | 1987-03-02 | 1995-05-01 | 三機工業株式会社 | メンブレンバイオリアクタ装置 |
JPH03143535A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-19 | Toto Ltd | セラミックス製非対称膜及びその製造方法 |
DE69104629D1 (de) | 1990-01-23 | 1994-11-17 | Kaldnes Miljoteknologi As | Methode und reaktor zur reinigung von wasser. |
JPH0657305B2 (ja) * | 1990-11-09 | 1994-08-03 | 荏原インフイルコ株式会社 | 中空糸膜濾過方法および中空糸膜濾過装置 |
DE9409077U1 (de) | 1994-06-03 | 1994-08-11 | Augst, Reiner, 02689 Wehrsdorf | Schwimmfähiges, verwirbelbares Trägermaterial für biotechnologische Prozesse |
JP3123407B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2001-01-09 | 日立プラント建設株式会社 | 浸漬型膜分離装置 |
DE19623592C1 (de) | 1996-06-13 | 1998-01-02 | Hahnewald Gmbh Chemisch Physik | Verfahren und Reaktor zur kontinuierlichen mikrobiologischen Behandlung von hochbelastetem Abwasser mittels schwimmfähigem Trägermaterial |
US5749232A (en) * | 1996-12-18 | 1998-05-12 | Air Liquide America Corporation | Apparatus and method for producing and injecting sterile cryogenic liquids |
US6341701B1 (en) * | 1996-12-27 | 2002-01-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic porous membrane including ceramic of ceramic and ceramic sol particles, ceramic porous body including the membrane, and method of manufacturing the membrane |
JP3067740B2 (ja) * | 1997-08-20 | 2000-07-24 | 住友電気工業株式会社 | セラミックス製フィルターモジュール |
DE19807769B4 (de) * | 1998-02-24 | 2010-09-30 | Paul Rauschert Gmbh & Co. Kg | Halterung für keramische Mikrofilter |
DE19807890C2 (de) | 1998-02-25 | 2003-02-27 | Busse Gmbh Leipzig | Verfahren und Kleinkläranlage zum Behandeln von Schwarz und/oder Grauwasser mit Membrantechnologie |
DE29825005U1 (de) * | 1998-05-02 | 2004-05-19 | Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. | Keramik-Filterelement sowie Filteranordnung mit solchen Keramik-Filterelementen |
DE29819446U1 (de) * | 1998-10-26 | 1999-04-01 | Bergmann, Martin, 09322 Penig | Biologische Kleinkläranlage mit einer Mehrkammergrube |
JP2000254459A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 固液分離エレメントの洗浄方法及び固液分離装置 |
JP3464769B2 (ja) * | 1999-03-24 | 2003-11-10 | 住友重機械工業株式会社 | 膜分離装置 |
DE19953459A1 (de) * | 1999-11-05 | 2001-05-10 | Gva Ges Fuer Verfahren Der Abw | Reinigungssystem für Abwasserbehandlungsanlagen |
JP2001233681A (ja) | 2000-02-22 | 2001-08-28 | Res Inst For Prod Dev | 多孔質セラミックス膜を用いた高度選択性バイオリアクター |
KR100346018B1 (ko) * | 2000-08-05 | 2002-08-01 | 한국과학기술연구원 | 내마모성 구 삽입식 와류를 이용한 판틀형 분리막 모듈시스템 |
DE10127554B4 (de) * | 2001-05-30 | 2012-02-23 | Wolfgang Triller | Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern |
JP4917234B2 (ja) * | 2001-12-07 | 2012-04-18 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルター及び浄水方法 |
US20030132160A1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-17 | Khudenko Boris M. | Membrane biotreatment |
ES2190895B2 (es) | 2002-02-01 | 2004-05-16 | Universida De Santiago De Compostela | Reactor biologico hibrido de membranas para tratamiento de aguas residuales industriales y urbanas. |
JP2003311131A (ja) * | 2002-04-19 | 2003-11-05 | Kubota Corp | セラミック膜モジュール |
DE10220916A1 (de) | 2002-05-10 | 2003-11-27 | Sfc Umwelttechnik Gmbh Salzbur | Hohlfasermembran-Filtrationsvorrichtung und deren Verwendung bei der Reinigung von Abwasser sowie Membranbioreaktor |
EP1382377A1 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-21 | TUCHENHAGEN GmbH | Joint filtering and filter cleaning |
TW593167B (en) * | 2002-10-25 | 2004-06-21 | Ind Tech Res Inst | Method for treating wastewater/water with membrane bioreactor |
DE10305865B4 (de) * | 2003-02-13 | 2006-06-08 | Itn Nanovation Gmbh | Filtrationsvorrichtung |
DE10322015B4 (de) | 2003-05-16 | 2007-01-18 | Itn Nanovation Gmbh | Dichtungsanordnung |
DE20315451U1 (de) | 2003-10-08 | 2003-12-24 | Zapf Gmbh | Mikrofiltrationseinrichtung |
DE20315541U1 (de) | 2003-10-09 | 2003-12-24 | Krause, Georg | Handgerät zum Einschneiden der Oberflächen von Fleisch, Fleischerzeugnissen o.dgl. |
DE102004010485A1 (de) | 2004-03-04 | 2005-09-22 | Henkel Kgaa | Mehrkomponenten-Thin-To-Thick-System |
DE202004010485U1 (de) | 2004-07-05 | 2004-11-11 | Brabender, Udo | Vorrichtung zur Behandlung von durch Gebrauch verunreinigtem Trink- oder Nutzwasser |
US7578939B2 (en) * | 2004-12-09 | 2009-08-25 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Ceramic membrane water filtration |
-
2006
- 2006-02-17 DE DE200610008453 patent/DE102006008453A1/de not_active Withdrawn
- 2006-08-18 EP EP20060090141 patent/EP1820565A1/de not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-02-17 WO PCT/EP2007/001382 patent/WO2007093440A1/de active Application Filing
- 2007-02-17 CN CN2007800055816A patent/CN101460236B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-17 DK DK07711567.3T patent/DK1984100T3/en active
- 2007-02-17 IN IN3330KO2008 patent/IN263502B/en unknown
- 2007-02-17 US US12/279,644 patent/US8070948B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-17 CN CNA2007800055784A patent/CN101384343A/zh active Pending
- 2007-02-17 EP EP07711568A patent/EP1984101A1/de not_active Ceased
- 2007-02-17 JP JP2008554692A patent/JP2009526639A/ja active Pending
- 2007-02-17 EP EP07711567.3A patent/EP1984100B1/de not_active Not-in-force
- 2007-02-17 CA CA 2642327 patent/CA2642327C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-17 BR BRPI0707962-1A patent/BRPI0707962A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-02-17 MX MX2008010514A patent/MX2008010514A/es active IP Right Grant
- 2007-02-17 CA CA 2642396 patent/CA2642396A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-17 MX MX2008010267A patent/MX2008010267A/es active IP Right Grant
- 2007-02-17 US US12/278,799 patent/US8057688B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-17 WO PCT/EP2007/001383 patent/WO2007093441A1/de active Application Filing
- 2007-02-17 ES ES07711567.3T patent/ES2553478T3/es active Active
-
2008
- 2008-08-12 IL IL193410A patent/IL193410A0/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014233686A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 排水処理装置 |
JP2014233684A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 濾過装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007093440A1 (de) | 2007-08-23 |
CN101384343A (zh) | 2009-03-11 |
CN101460236A (zh) | 2009-06-17 |
US20090255867A1 (en) | 2009-10-15 |
EP1984100A1 (de) | 2008-10-29 |
CA2642327A1 (en) | 2007-08-23 |
US8057688B2 (en) | 2011-11-15 |
CN101460236B (zh) | 2013-09-11 |
ES2553478T3 (es) | 2015-12-09 |
MX2008010267A (es) | 2009-01-23 |
CA2642396A1 (en) | 2007-08-23 |
BRPI0707962A2 (pt) | 2011-05-10 |
IN263502B (ja) | 2009-02-13 |
EP1984100B1 (de) | 2015-09-02 |
DK1984100T3 (en) | 2015-12-14 |
EP1984101A1 (de) | 2008-10-29 |
CA2642327C (en) | 2014-11-18 |
DE102006008453A1 (de) | 2007-08-23 |
EP1820565A1 (de) | 2007-08-22 |
US20090314710A1 (en) | 2009-12-24 |
MX2008010514A (es) | 2008-10-24 |
US8070948B2 (en) | 2011-12-06 |
IL193410A0 (en) | 2009-05-04 |
WO2007093441A1 (de) | 2007-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009526639A (ja) | 廃液の精製方法 | |
US10722846B2 (en) | Method and system for cleaning membrane filters | |
WO2012056666A1 (ja) | 吸着構造体,吸着モジュールおよびその製造方法 | |
JP2000140585A (ja) | 膜分離装置の運転方法および膜分離装置 | |
JP5581669B2 (ja) | 水処理方法、水処理部材及び水処理設備 | |
JP2005074357A (ja) | 膜分離活性汚泥法における膜洗浄方法 | |
CN207276417U (zh) | 一种陶瓷膜曝气和微正压臭氧膜再生水处理装置 | |
JP2008062119A (ja) | ろ過材、その製造方法、ろ過処理装置およびろ過処理方法 | |
JP2002306932A (ja) | ろ過分離円筒膜カートリッジ | |
US20070210017A1 (en) | Filter system for filtering water or wastewater and a method of operating the filter system | |
JPH11319865A (ja) | 生物ろ過設備 | |
JP2000084378A (ja) | 膜分離装置の膜ろ過方法及び洗浄方法 | |
JP2004136279A (ja) | 金属フィルタ及び汚水の濾過方法 | |
JPH05309217A (ja) | 濾過器の濾過システム | |
JP2017094310A (ja) | 被処理流体の分離処理方法 | |
Yun et al. | Manufacture of Layered-type MF Ceramic Membrane for Advanced Wastewater Treatment and its Fouling Control using Modularized Mechanical Scraper | |
JPH057886A (ja) | 固液分離一体型の生物処理方法及び生物処理装置 | |
WO2023141682A1 (en) | A filtration assembly and method of use thereof | |
Shan | Membrane fouling during the microfiltration of primary and secondary wastewater treatment plant effluents | |
JP2002035556A (ja) | 汚水の濾過方法 | |
JPH04118100A (ja) | 有機性汚水の生物処理方法および装置 | |
JP2006297179A (ja) | 清澄水の膜ろ過用ろ過膜 | |
JPH08206674A (ja) | 水の浄化装置 | |
JP2006088017A (ja) | 水処理装置およびその運転方法 | |
JPS6261323B2 (ja) |