コンテナ型MBRと従来型活性汚泥法：その違いとは？

類似した生物学的プロセスを採用しながらも、装置構成や運転パラメータが異なる複数の廃水処理技術が存在する場合、適切なプロセスを選択することは困難となる。膜分離活性汚泥法（MBR）と従来型の活性汚泥法は、よく用いられる2つの手法である。

違いは、より近代的な機器を使用しているという点だけではありません。どちらも微生物を利用して廃水を処理するという点では共通していますが、処理水から生物学的固形物を分離する方法が異なります。コンテナ型水処理システムの場合、この違いは、購入者が設置スペースの要件、処理目標、システムレイアウト、および日々の運用方法を決定する上で重要となります。

コンテナ型MBRは、従来の活性汚泥法とどのように異なるのですか？

主な違いは、固液分離プロセスにある。

従来の活性汚泥法では、生物反応槽内の微生物が廃水中の生分解性汚染物質を分解します。その後、混合液は二次沈殿槽に送られます。汚泥が沈殿し、処理水が流れ出し、汚泥の一部は生物処理工程に戻されます。

MBRプラントは生物処理段階を含みますが、固液分離は膜によって行われます。活性汚泥と固形物は膜によって捕捉され、処理水は透過水として膜を通過します。つまり、膜モジュールは固液分離のための二次沈殿段階の役割を果たします。

MBRをコンテナに格納すると、何が変わりますか？

コンテナ化は治療の生物学的プロセスを変えるものではないが、治療システムの物理的な構成と展開方法を変えるものである。

コンテナ型MBRは、生物処理装置、膜モジュール、ポンプ、配管、バルブ、計器、制御装置などを標準化されたコンテナ内に収容できる。主要なプロセスユニットをそれぞれ現場で個別に構築するのではなく、装置の大部分をモジュール式に製造し、パッケージとして輸送することが可能となる。

QILEEの廃水処理製品群には以下が含まれますコンテナ型廃水処理システム例えば、A/O + MBRやA²/O + MBRなどが挙げられる。これらは生物処理と膜分離を組み合わせたもので、コンパクトで統合された処理システムが有利な用途向けに設計されている。

「MBR」と「コンテナ化」には違いがある。後者は処理装置の梱包方法や設置方法を指し、前者は処理プロセスそのものを指す。

MBRと従来型活性汚泥法：主な違い

最も大きな違いは、膜内で行われる分離工程である。

分離方法が重要な理由とは？

分離方法は、処理中の生物学的固形物の保持に影響を与える可能性がある。

従来の活性汚泥処理システムでは、処理済み排水から生物学的固形物を除去するために、二次沈殿槽は良好な沈降特性を備えている必要がある。したがって、汚泥の特性、水理学的流動条件、または沈降性能は、沈殿処理段階に影響を与える可能性がある。

MBR（膜分離活性汚泥法）は、膜を物理的な障壁として利用します。膜は活性汚泥と浮遊物質を捕捉し、処理水のみを通過させます。適切なシステム設計と運用により、処理水中の浮遊物質と濁度を非常に低く抑えることができます。

この違いはプラント設計にも影響を与える。MBRは、従来型の二次沈殿槽を必要とせずに固液分離を行うことができるため、処理施設の規模を小さくできる可能性がある。

どちらのシステムの方が設置スペースが少なくて済みますか？

既存の施設内や限られた敷地に廃水処理施設を設置する必要がある場合、スペースは決定的な要因となる可能性がある。

MBR（膜分離活性汚泥法）は、浄化工程に必要なスペースを最小限に抑えることができ、コンテナ化によって複数の処理ユニットを標準化されたユニットに収めることが可能になる。QILEE社は、自社のコンテナ型MBRシステムをコンパクトなソリューションと位置付けており、様々な処理能力に対応するため、標準的な20フィートおよび40フィートのコンテナサイズを用意している。

しかし、小型の設備だからといって、設置場所の準備が不要になるわけではありません。接続、ユーティリティ、アクセス、必要に応じた前処理、汚泥処理、メンテナンスのためのスペースは依然として確保する必要があります。

問題は、MBRが小型であることだけにとどまりません。購入者は、自社の排水量と処理目標に合わせた、必要な処理計画全体を評価する必要があります。

排水の水質はどうなっているのか？

MBRシステムは、物理的な分離バリアのおかげで、浮遊物質と濁度が非常に低い処理水を生成することができます。これは、プロジェクトで排水や水の再利用が必要な場合に有益です。

活性汚泥処理は、最終段階で清澄化を行う従来型のシステムにおいても効果的である。プロジェクトにおいて、さらなる浄化処理やより高度な処理が必要な場合は、従来の生物処理に他の処理段階を追加することができる。

いずれのプロセスにおいても、プロセス選定は排水水質のみに基づいて行うべきではありません。上記に挙げたすべての条件を総合的に考慮する必要があります。

コンテナ型MBR（多目的浴室）の購入を検討すべきタイミングは？

コンテナ型MBRは、プロジェクトのスペースが限られている場合や、モジュール式のシステムが必要な場合、あるいは処理システムをコンパクトなコンテナに収める必要がある場合に、有効な選択肢となり得る。

また、分散型施設、遠隔地、迅速な機器展開や将来的なモジュール式拡張が必要な​​工業用地やプロジェクトにも有効です。QILEEのコンテナ型廃水処理システムは、自治体、産業、分散型など、さまざまな用途に対応した多様な処理構成で提供されています。

従来型の処理施設を設置するのに十分な土地があり、かつ生物処理と二次処理によって処理目標を達成できる場合は、従来型の活性汚泥法が許容される可能性がある。

したがって、機器の形式を選択する際には、機器そのものではなく、排水の種類から始めるべきである。

購入者は選択前に何を比較すべきか？

しかし、MBRと従来型活性汚泥法のどちらを選択するかを決定する前に、購入希望者は以下の点を比較検討する必要があります。

• 影響要因：システムはどのような汚染物質、濃度、流量の変化を受けるのか？
• 処理目的：排出または再利用に関する要件はどのようなものでなければならないか？
• 利用可能なスペース：その敷地には、生物処理、浄化、汚泥処理、および関連設備のための十分なスペースがありますか？
• 運用：どの程度のオペレーターの関与とメンテナンスが可能か？
• モジュール式または移設可能なシステム：このプロジェクトには、モジュール式または移設可能なシステムが必要ですか？
• 将来のニーズ：将来、治療施設の拡張が必要になるでしょうか？
• 生物学的汚泥およびその他の残渣：どのように処理されるのか？

これらの要素は、資格のある水処理システムメーカーやサプライヤーによって個別に考慮されるべきではなく、全体として総合的に考慮されるべきである。

結論

コンテナ型MBRと従来の活性汚泥システムとの主な違いは、処理水から生物学的固形物を分離する方法にある。従来の活性汚泥では二次沈殿が用いられるのに対し、MBRでは膜ろ過が用いられる。コンテナ化によって、処理装置の梱包方法や設置方法も変化する。

スペース、モジュール式展開、および／または膜分離による固液分離が重要なプロジェクトにおいては、 MBR（膜分離活性汚泥法）を用いたコンテナ型水処理システムを検討することが現実的な選択肢となる場合がある。

従来型の処理施設を備えたプロジェクトの場合、従来型の活性汚泥法が依然として適切な場合もある。

出発点となるのは、技術の名称というよりも、廃水の特性、処理目標、現場の状況、および運転要件である。