SBR (シーケンスバッチリアクター)
SBR法は間欠曝気モードで運転される活性汚泥法です。 SBR技術の中核はSBRリアクターであり、均一化、一次沈殿、生物分解、二次沈殿などの機能を1つのタンクに統合しています。同じ反応器内でのプロセスは、流入、反応、沈降、排水、待機という 5 つの基本段階で構成され、汚泥返送システムはありません。タンク内では嫌気性プロセスと好気性プロセスが交互に発生し、効果的な脱窒とリンの除去が実現されます。断続的な吐出や流量変動が大きい状況に特に適しています。デカンタはこのプロセスの重要な機器です。
SBR プロセスは沈降タンクを必要としないため、汚泥体積指数 (SVI) が低くなり、汚泥の沈降が促進され、汚泥のバルキングの発生が減少します。特に近年は自動化レベルの向上に伴い、電動バルブ、レベルゲージ、自動タイマー、プログラマブルコントローラーなどの普及により、SBR工程全体の自動化が可能になりました。適切に操作および管理されれば、排水の品質は連続活性汚泥プロセスの品質を超える可能性があります。また、SBR は他の方法と比較して設置面積が小さく、衝撃荷重に強く、有毒または高濃度の有機廃水を処理できます。
利点:
高い柔軟性: 中小規模の処理プラントに適しており、必要に応じて処理規模を調整できます。
比較的小さな設置面積: バッチ処理のため、SBR は比較的小さな領域を占めます。
汚染物質の効率的な除去: SBR は有機物、窒素、リンの汚染物質を効果的に除去できます。
短所:
厳格な運用管理が必要：SBRの運用には厳密な時間管理と運用管理が必要です。
高いエネルギー消費: 曝気と撹拌に多大なエネルギー消費が必要です。
流入水の水質変動に対する感度: SBR は流入水の水質変動に敏感な可能性があり、処理効果に影響を与える可能性があります。
MBR（膜バイオリアクター）
MBRは、高効率の膜分離技術と従来の活性汚泥プロセスを組み合わせた、新しく効率的な廃水処理プロセスです。 MBR 膜モジュールを使用して、従来の二次沈殿タンクを置き換えます。処理水は膜ろ過後にポンプで排出されますが、活性汚泥は膜分離により保持され系外に排出されないため、汚泥寿命が大幅に延長され、活性汚泥濃度が増加します。その主な特徴は、スラッジ滞留時間 (SRT) を水圧滞留時間 (HRT) から分離することです。
MBR プロセスの主なコンポーネントは膜モジュールであり、中空糸膜、管状膜、プレート アンド フレーム (平らなシート) 膜、スパイラル型膜、およびキャピラリー膜に分かれています。その機能は、従来の活性汚泥プロセスにおける二次沈殿タンクの機能と似ています。膜モジュールのろ過精度は比較的高く、一般に 0.01μm から 0.1μm の範囲の固体を捕捉できます。
もちろん、MBR膜は長期運転後の逆洗も考慮する必要があります。物理的洗浄方法が効果的でない場合は、膜の流束を比較的良好に回復できる化学的洗浄が必要です。一般的な化学試薬には、酸、アルカリ、キレート剤、酸化剤、酵素、界面活性剤などがあります。化学的方法は汚染物質を除去できますが、新たな汚染物質を導入する可能性があり、化学洗浄剤は微生物に対して特定の有害な影響を与えるため、操作条件と方法には注意が必要です。
利点:
高品質な排水：MBRの膜分離技術により高品質な固液分離を実現し、安定した排水品質を実現します。
比較的小さい設置面積: 膜分離技術の使用により、MBR が占める面積は小さくなります。
幅広い適用性: さまざまな水質および規模の下水処理プラントに適しています。
短所:
高いエネルギー消費量: MBR の膜ろ過には、比較的高いエネルギー消費量が必要です。
膜の汚れとメンテナンスの難しさ: 定期的な洗浄と膜の交換が必要となり、メンテナンスコストが高くなります。
高い投資コスト: 従来の生物池と比較して、MBR は投資コストが高くなります。
MBBR (移動床バイオフィルムリアクター)
MBBRは、固定床反応器、流動床反応器、生物濾床をベースに開発された新しいタイプの生物膜反応器です。これは、定期的な逆洗を必要とする固定床反応器、担体の流動化を必要とする流動床反応器、濾材の洗浄と曝気装置の交換を必要とする浸漬生物学的濾床の複雑な操作の欠点を克服する、改良された複合バイオフィルム反応器です。 MBBR は、衝撃荷重に対する耐性、低スラッジ生成、長いスラッジ寿命などの従来のバイオフィルム法の特性を保持しています。 MBBR の核心は、水の密度に似た密度 ≈ 1 の特別なタイプの媒体にあり、大きな電力を必要とせずに流動状態を達成することができます。
MBBR の主な原理は、汚水をリアクター媒体担体に連続的に通過させることであり、担体上にバイオフィルムが形成され、微生物の増殖と有機汚染物質の分解が促進されます。活性汚泥法と比較して、MBBR法は汚泥寿命が長いため、より多くの硝化細菌を保持し、より優れた脱窒効果を得ることができます。
MBBR には二次沈殿タンクを装備することも、二次沈殿タンクなしで動作させることもできます。二次沈殿タンクなしで運用される場合、それはバイオフィルムプロセスのカテゴリーに入る純粋な MBBR 技術として分類されます。二次沈殿槽が設置されている場合、それはハイブリッド MBBR システムと呼ばれ、生物膜プロセスと活性汚泥プロセスの両方の特性を組み合わせています。
利点:
高い処理効率: MBBR はバイオフィルムの成長と付着のための広い表面積を提供し、それによって微生物の増殖を促進し、下水処理効率を向上させます。
高い適応性: さまざまなタイプおよび規模の下水処理プラントに適しています。
負荷変動に対する高い適応力：MBBRは負荷変動に対する適応性に優れ、比較的安定した治療性能を発揮します。
短所:
高度な運用保守が必要: メディアキャリアの定期的な清掃とバイオフィルムの状態の監視が必要です。
高温と水質が必要: MBBR は、低温環境や劣悪な水質条件では効果が低下する可能性があります。
高い投資コストと運用コスト: 従来の生物学的池と比較して、MBBR はより高い投資コストと運用コストがかかります。