JP2003088889A - 汚水処理方法 - Google Patents
汚水処理方法Info
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- JP2003088889A JP2003088889A JP2001282721A JP2001282721A JP2003088889A JP 2003088889 A JP2003088889 A JP 2003088889A JP 2001282721 A JP2001282721 A JP 2001282721A JP 2001282721 A JP2001282721 A JP 2001282721A JP 2003088889 A JP2003088889 A JP 2003088889A
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- 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
- Y02W10/20—Sludge processing
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚水の成分および量の変動が激しい貯留設備
に適用した場合でも、その変動に適応するように曝気用
空気の送給量を調整する。 【解決手段】 反応槽２内の汚水４のアンモニア態窒素
濃度、硝酸態窒素濃度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化
還元電位の内の少なくとも２以上の水質指標を所定の周
期でサンプリングするステップと、１つ前の周期と現周
期においてサンプリングされる各指標の値に基づいて、
次周期における指標の値を予測するステップと、予測さ
れた各指標の値をそれらに対して予め設定された目標値
と比較し、その比較結果に基づいて曝気用空気の送給量
を制御するステップと、を含む。
に適用した場合でも、その変動に適応するように曝気用
空気の送給量を調整する。 【解決手段】 反応槽２内の汚水４のアンモニア態窒素
濃度、硝酸態窒素濃度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化
還元電位の内の少なくとも２以上の水質指標を所定の周
期でサンプリングするステップと、１つ前の周期と現周
期においてサンプリングされる各指標の値に基づいて、
次周期における指標の値を予測するステップと、予測さ
れた各指標の値をそれらに対して予め設定された目標値
と比較し、その比較結果に基づいて曝気用空気の送給量
を制御するステップと、を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿、家畜糞尿、
浄化槽汚泥等の汚水を生物学的硝化脱窒処理する汚水処
理方法に関する。
浄化槽汚泥等の汚水を生物学的硝化脱窒処理する汚水処
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応槽（硝化脱窒素槽）内の汚水を処理
する際、汚水中の溶存酸素量が少なすぎると槽内にアン
モニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）が残留し、逆に多すぎる
と、アンモニア態窒素の硝化によって発生した硝酸が蓄
積して処理機能が阻害される。そこで、反応槽内の汚水
の溶存酸素濃度（ＤＯ）、酸化還元電位（ＯＲＰ）およ
びｐＨの内の少なくとも１つを水質指標として所定周期
でサンプリングし、そのサンプリング値をフィードバッ
クして曝気用空気の送給量を調整する汚水処理方法が実
施されている。
する際、汚水中の溶存酸素量が少なすぎると槽内にアン
モニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）が残留し、逆に多すぎる
と、アンモニア態窒素の硝化によって発生した硝酸が蓄
積して処理機能が阻害される。そこで、反応槽内の汚水
の溶存酸素濃度（ＤＯ）、酸化還元電位（ＯＲＰ）およ
びｐＨの内の少なくとも１つを水質指標として所定周期
でサンプリングし、そのサンプリング値をフィードバッ
クして曝気用空気の送給量を調整する汚水処理方法が実
施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の汚
水処理方法は、上記指標の変動パターンが定型化される
汚水処理設備には有効であるが、汚水の成分および量の
変動が激しい汚水処理設備に適用した場合には、該変動
に曝気用空気の送給量を適応させることが困難になる。
水処理方法は、上記指標の変動パターンが定型化される
汚水処理設備には有効であるが、汚水の成分および量の
変動が激しい汚水処理設備に適用した場合には、該変動
に曝気用空気の送給量を適応させることが困難になる。
【０００４】本発明の目的は、このような状況に鑑み、
汚水の成分および量の変動が激しい貯留設備に適用した
場合でも、その変動に適応するように曝気用空気の送給
量を調整することができる汚水処理方法を提供すること
にある。
汚水の成分および量の変動が激しい貯留設備に適用した
場合でも、その変動に適応するように曝気用空気の送給
量を調整することができる汚水処理方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応槽内に曝
気用空気を送給しながら該反応槽内の汚水を生物学的硝
化脱窒処理する汚水処理方法であって、前記反応槽内の
汚水に含まれるアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃
度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化還元電位の内の少な
くとも２以上を水質指標として所定の周期でサンプリン
グするステップと、１つ前のサンプリング時点と現サン
プリング時点においてサンプリングされる前記各水質指
標の値に基づいて、次サンプリング時点における該各水
質指標の値を予測するステップと、前記予測された各指
標の値をそれらに対して予め設定された目標値と比較
し、その比較結果に基づいて前記曝気用空気の送給量を
調整するステップと、を含むことを特徴とことを特徴と
している。この発明によれば、２つ以上の水質指標の値
を予測して、それらの予測値が所定の目標値に制定され
るように曝気用空気の送給量が調整される。
気用空気を送給しながら該反応槽内の汚水を生物学的硝
化脱窒処理する汚水処理方法であって、前記反応槽内の
汚水に含まれるアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃
度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化還元電位の内の少な
くとも２以上を水質指標として所定の周期でサンプリン
グするステップと、１つ前のサンプリング時点と現サン
プリング時点においてサンプリングされる前記各水質指
標の値に基づいて、次サンプリング時点における該各水
質指標の値を予測するステップと、前記予測された各指
標の値をそれらに対して予め設定された目標値と比較
し、その比較結果に基づいて前記曝気用空気の送給量を
調整するステップと、を含むことを特徴とことを特徴と
している。この発明によれば、２つ以上の水質指標の値
を予測して、それらの予測値が所定の目標値に制定され
るように曝気用空気の送給量が調整される。
【０００６】前記各水質指標に対する目標値は、前記汚
水中のアンモニア態窒素濃度と硝酸態窒素濃度とがほぼ
等しくなるように、かつ、それら合計量がより小さくな
るように設定することが望ましい。前記曝気用空気の送
給量は、前記反応槽への空気供給源である送風機の回転
数をステップ変化することによって調整することができ
る。また、前記送風機の回転数変化に加えて、前記反応
槽に設けられた複数台の散気装置の運転台数を変化する
ようにしてもよい。近い過去における前記送給量の制御
による前記汚水中の窒素濃度への影響度を監視し、その
監視結果に基づいて前記送風機の回転数のステップ変化
量を調整することも可能である。
水中のアンモニア態窒素濃度と硝酸態窒素濃度とがほぼ
等しくなるように、かつ、それら合計量がより小さくな
るように設定することが望ましい。前記曝気用空気の送
給量は、前記反応槽への空気供給源である送風機の回転
数をステップ変化することによって調整することができ
る。また、前記送風機の回転数変化に加えて、前記反応
槽に設けられた複数台の散気装置の運転台数を変化する
ようにしてもよい。近い過去における前記送給量の制御
による前記汚水中の窒素濃度への影響度を監視し、その
監視結果に基づいて前記送風機の回転数のステップ変化
量を調整することも可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る汚水処理方
法が適用される汚水処理設備の構成を例示した概略図で
ある。この汚水処理設備は、汚水１（例えばし尿）が投
入される反応槽（硝化脱窒槽）２と、汚水１中に曝気用
の空気を送給する送風機３と、複数台（この例では３
台）の散気装置４と、送風機３および各散気装置４を制
御するコントローラ６とを備えている。
法が適用される汚水処理設備の構成を例示した概略図で
ある。この汚水処理設備は、汚水１（例えばし尿）が投
入される反応槽（硝化脱窒槽）２と、汚水１中に曝気用
の空気を送給する送風機３と、複数台（この例では３
台）の散気装置４と、送風機３および各散気装置４を制
御するコントローラ６とを備えている。
【０００８】散気装置４は、カップ状の攪拌具４ａと、
この攪拌具４ａを回転させるモータ４ｂとを有し、送風
機３から槽１内に送り込まれた空気をこの攪拌具４ａの
回転によって拡散させる。なお、反応槽２に投入される
汚水１は、該槽２の前段に設けられた図示していない前
処理装置によってし渣等の夾雑物が予め除去される。
この攪拌具４ａを回転させるモータ４ｂとを有し、送風
機３から槽１内に送り込まれた空気をこの攪拌具４ａの
回転によって拡散させる。なお、反応槽２に投入される
汚水１は、該槽２の前段に設けられた図示していない前
処理装置によってし渣等の夾雑物が予め除去される。
【０００９】この実施の形態では、汚水１の水質指標と
して、アンモニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）の濃度、硝酸態
窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度、ｐＨ、溶存酸素濃度（Ｄ
Ｏ）および酸化還元電位（ＯＲＰ）の内の少なくとも２
以上がセンサ５によって検出される。そして、コントロ
ーラ６は、このセンサ５の出力に基づいて以下の手順を
実行する。
して、アンモニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）の濃度、硝酸態
窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度、ｐＨ、溶存酸素濃度（Ｄ
Ｏ）および酸化還元電位（ＯＲＰ）の内の少なくとも２
以上がセンサ５によって検出される。そして、コントロ
ーラ６は、このセンサ５の出力に基づいて以下の手順を
実行する。
【００１０】すなわち、コントローラ６は、上記２以上
の水質指標を所定の周期（例えば、１０〜３０分）でサ
ンプリングし、１つ前のサンプリング時点と現サンプリ
ング時点とにおける該各水質指標の値に基づいて、次サ
ンプリング時点における該各指標の値を予測する。この
予測のためのアルゴリズムは公知であるので、ここでは
その説明を省略する。なお、上記水質指標としてｐＨ、
溶存酸素濃度および酸化還元電位が採用される場合に
は、１サンプリング周期における平均値をその指標値と
する。
の水質指標を所定の周期（例えば、１０〜３０分）でサ
ンプリングし、１つ前のサンプリング時点と現サンプリ
ング時点とにおける該各水質指標の値に基づいて、次サ
ンプリング時点における該各指標の値を予測する。この
予測のためのアルゴリズムは公知であるので、ここでは
その説明を省略する。なお、上記水質指標としてｐＨ、
溶存酸素濃度および酸化還元電位が採用される場合に
は、１サンプリング周期における平均値をその指標値と
する。
【００１１】次にコントローラ６は、上記予測された２
以上の指標の値をそれらに関して予め設定された目標値
と比較し、その比較結果に基づいて曝気用空気の送給量
を制御する。一般的に、曝気風量が少ない場合には、上
記アンモニア態窒素の濃度が高くなる傾向があり、逆
に、曝気風量が過剰な場合には、上記硝酸態窒素の濃度
が高くなる傾向がある。
以上の指標の値をそれらに関して予め設定された目標値
と比較し、その比較結果に基づいて曝気用空気の送給量
を制御する。一般的に、曝気風量が少ない場合には、上
記アンモニア態窒素の濃度が高くなる傾向があり、逆
に、曝気風量が過剰な場合には、上記硝酸態窒素の濃度
が高くなる傾向がある。
【００１２】そこで、この実施形態では、上記比較結果
に応じた送風機３の風量増減データ、具体的には、上記
汚水中のアンモニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）の濃度と硝酸
態窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度をほぼ同程度にしながら、
それらの合計量（Ｔ−Ｎ）を可能な限り小さい値にする
風量増減データをコントローラ６に内蔵された図示して
いないメモリテーブルに記憶させるようにしている。な
お、この風量増減データは、実験やシミュレーション等
によって予め得ることができる。
に応じた送風機３の風量増減データ、具体的には、上記
汚水中のアンモニア態窒素（ＮＨ3−Ｎ）の濃度と硝酸
態窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度をほぼ同程度にしながら、
それらの合計量（Ｔ−Ｎ）を可能な限り小さい値にする
風量増減データをコントローラ６に内蔵された図示して
いないメモリテーブルに記憶させるようにしている。な
お、この風量増減データは、実験やシミュレーション等
によって予め得ることができる。
【００１３】汚水１中に曝気用空気を送給する送風機２
は、インバータ７のスイッチング周波数を変化させるこ
とによってその風量を増減することができる。すなわ
ち、例えば、図２に示すように、上記スイッチング周波
数をそれぞれ＋１Ｈｚおよび−１Ｈｚ変化させれば、風
量を「小アップ」および「小ダウン」させることがで
き、また、上記スイッチング周波数をそれぞれ＋３Ｈｚ
および−３Ｈｚ変化させることによっては、風量を「中
アップ」および「中ダウン」させることができる。さら
に、上記スイッチング周波数をそれぞれ＋５Ｈｚおよび
−５Ｈｚ変化させることによって風量を「大アップ」お
よび「大ダウン」させることができる。
は、インバータ７のスイッチング周波数を変化させるこ
とによってその風量を増減することができる。すなわ
ち、例えば、図２に示すように、上記スイッチング周波
数をそれぞれ＋１Ｈｚおよび−１Ｈｚ変化させれば、風
量を「小アップ」および「小ダウン」させることがで
き、また、上記スイッチング周波数をそれぞれ＋３Ｈｚ
および−３Ｈｚ変化させることによっては、風量を「中
アップ」および「中ダウン」させることができる。さら
に、上記スイッチング周波数をそれぞれ＋５Ｈｚおよび
−５Ｈｚ変化させることによって風量を「大アップ」お
よび「大ダウン」させることができる。
【００１４】コントローラ６は、上記比較結果に基づい
て、その比較結果に適応する風量増減データ（「小アッ
プ」、「小ダウン」等のデータ）を上記メモリテーブル
から読み出し、その増減データによってインバータ７の
スイッチング周波数を設定する。この結果、この実施形
態によれば、上記汚水中のアンモニア態窒素（ＮＨ3−
Ｎ）の濃度と硝酸態窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度がほぼ同
程度となるように、かつ、それらの合計量（Ｔ−Ｎ）が
可能な限り小さい値となるように曝気用空気の送給量が
制御されることになる。
て、その比較結果に適応する風量増減データ（「小アッ
プ」、「小ダウン」等のデータ）を上記メモリテーブル
から読み出し、その増減データによってインバータ７の
スイッチング周波数を設定する。この結果、この実施形
態によれば、上記汚水中のアンモニア態窒素（ＮＨ3−
Ｎ）の濃度と硝酸態窒素（ＮＯ3−Ｎ）の濃度がほぼ同
程度となるように、かつ、それらの合計量（Ｔ−Ｎ）が
可能な限り小さい値となるように曝気用空気の送給量が
制御されることになる。
【００１５】ところで、処理対象となる汚水１の性状
は、季節による変動が大きいので、上記送給量のアップ
ダウン幅を一定にすると、汚水の性状の変動に対応した
曝気用空気の送給量が得られなくなる虞がある。そこ
で、コントローラ６は、近い過去における上記送給量制
御の窒素濃度への影響度を監視し、その影響度が小さい
と認識した場合には、上記風量のアップダウン幅を大き
くする方向に変更し、逆に、その影響度が大きいと認識
した場合には、上記アップダウン幅を小さくする方向に
変更する。図２に示すように、この実施形態におけるイ
ンバータ７のスイッチング周波数変更範囲は０〜１０Ｈ
ｚであるので、上記アップダウン幅はこの範囲において
設定変更される。
は、季節による変動が大きいので、上記送給量のアップ
ダウン幅を一定にすると、汚水の性状の変動に対応した
曝気用空気の送給量が得られなくなる虞がある。そこ
で、コントローラ６は、近い過去における上記送給量制
御の窒素濃度への影響度を監視し、その影響度が小さい
と認識した場合には、上記風量のアップダウン幅を大き
くする方向に変更し、逆に、その影響度が大きいと認識
した場合には、上記アップダウン幅を小さくする方向に
変更する。図２に示すように、この実施形態におけるイ
ンバータ７のスイッチング周波数変更範囲は０〜１０Ｈ
ｚであるので、上記アップダウン幅はこの範囲において
設定変更される。
【００１６】なお、上記汚水１中のアンモニア態窒素お
よび硝酸態窒素の濃度は、前記散気装置４の運転台数に
も依存する。したがって、上記送風機３の制御に加え
て、散気装置４の運転台数を制御するようにすれば、上
記汚水１中のアンモニア態窒素および硝酸態窒素の濃度
より適正かつきめ細かく管理することができる。上記散
気装置４の運転台数の制御は、前記予測された２以上の
指標の値とそれらの目標値との比較結果に基づいて実行
される。比較結果と上記運転台数の関係は、予めシミュ
レーション等によって得ることができ、上記メモリテー
ブルにはこの関係を示すデータが格納される。
よび硝酸態窒素の濃度は、前記散気装置４の運転台数に
も依存する。したがって、上記送風機３の制御に加え
て、散気装置４の運転台数を制御するようにすれば、上
記汚水１中のアンモニア態窒素および硝酸態窒素の濃度
より適正かつきめ細かく管理することができる。上記散
気装置４の運転台数の制御は、前記予測された２以上の
指標の値とそれらの目標値との比較結果に基づいて実行
される。比較結果と上記運転台数の関係は、予めシミュ
レーション等によって得ることができ、上記メモリテー
ブルにはこの関係を示すデータが格納される。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係る汚水処理方法は、反応槽内
の汚水に含まれるアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃
度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化還元電位の内の少な
くとも２以上を水質指標として所定の周期でサンプリン
グするするステップと、１つ前のサンプリング時点と現
サンプリング時点においてサンプリングされる上記各水
質指標の値に基づいて、次サンプリング時点における該
水質指標の値を予測するステップと、前記予測された各
水質指標の値をそれらに対して予め設定された目標値と
比較し、その比較結果に基づいて前記曝気用空気の送給
量を制御するステップとを含むので、汚水の成分および
量の変動が激しい貯留設備に適用した場合でも、その変
動を見越して曝気用空気の送給量を適正に調整すること
ができる。
の汚水に含まれるアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃
度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化還元電位の内の少な
くとも２以上を水質指標として所定の周期でサンプリン
グするするステップと、１つ前のサンプリング時点と現
サンプリング時点においてサンプリングされる上記各水
質指標の値に基づいて、次サンプリング時点における該
水質指標の値を予測するステップと、前記予測された各
水質指標の値をそれらに対して予め設定された目標値と
比較し、その比較結果に基づいて前記曝気用空気の送給
量を制御するステップとを含むので、汚水の成分および
量の変動が激しい貯留設備に適用した場合でも、その変
動を見越して曝気用空気の送給量を適正に調整すること
ができる。
【図１】本発明に係る汚水処理方法が適用される汚水処
理設備の構成を例示した概略図である。
理設備の構成を例示した概略図である。
【図２】風量制御量とインバータのスイッチング周波数
との関係を例示した表である。
との関係を例示した表である。
１ 汚水
２ 反応槽
３ 送風機
４ 散気装置
４ａ 攪拌具
４ｂ モータ
５ センサ
６ コントローラ
７ インバータ
Claims (5)
- 【請求項１】 反応槽内に曝気用空気を送給しながら該
反応槽内の汚水を生物学的硝化脱窒処理する汚水処理方
法であって、 前記反応槽内の汚水に含まれるアンモニア態窒素濃度、
硝酸態窒素濃度、ｐＨ、溶存酸素濃度および酸化還元電
位の内の少なくとも２以上を水質指標として所定の周期
でサンプリングするステップと、 １つ前のサンプリング時点と現サンプリング時点におい
てサンプリングされる前記各水質指標の値に基づいて、
次サンプリング時点における該各水質指標の値を予測す
るステップと、 前記予測された各水質指標の値をそれらに対して予め設
定された目標値と比較し、その比較結果に基づいて前記
曝気用空気の送給量を調整するステップと、を含むこと
を特徴とする汚水処理方法。 - 【請求項２】 前記各水質指標に対する目標値は、前記
汚水中のアンモニア態窒素濃度と硝酸態窒素濃度とがほ
ぼ等しくなるように、かつ、それら合計量がより小さく
なるように設定されることを特徴とする請求項１に記載
の汚水処理方法。 - 【請求項３】 前記曝気用空気の送給量は、前記反応槽
への空気供給源である送風機の回転数をステップ変化す
ることによって調整されることを特徴とする請求項１ま
たは記載の汚水処理方法。 - 【請求項４】 前記送風機の回転数変化に加えて、前記
反応槽に設けられた複数台の散気装置の運転台数を変化
することを特徴とする請求項３に記載の汚水処理方法。 - 【請求項５】 近い過去における前記送給量の制御によ
る前記汚水中の窒素濃度への影響度を監視し、その監視
結果に基づいて前記送風機の回転数のステップ変化量を
調整するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の
汚水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001282721A JP2003088889A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 汚水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001282721A JP2003088889A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 汚水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003088889A true JP2003088889A (ja) | 2003-03-25 |
Family
ID=19106334
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001282721A Pending JP2003088889A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 汚水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003088889A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055683A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Saan Engineering Kk | 活性汚泥方式排水処理方法及び活性汚泥方式排水処理装置 |
| WO2012085288A1 (fr) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Procede et installation de traitement d ' eau par nitritation - denitritation comprenant au moins une etape aeree et une etape de controle de l'apport en oxygene au cours de l'etape aeree |
| WO2016014723A1 (en) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Hampton Roads Sanitation Distric | A method for deammonification process control using ph, specific conductivity, or ammonia |
| CN111533246A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-14 | 中麒赋能水务科技股份有限公司 | 一种同步脱氮精确曝气系统 |
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-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001282721A patent/JP2003088889A/ja active Pending
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