JP2003136091A - 汚水処理方法及び汚水処理装置並びにその汚水処理装置を備えた汚水処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶存酸素値や酸化還元電位値を常時計測して
おく必要をなくし、且つその値を計測する計測器の精度
として高い精度が常に維持されていなければならないと
いった制約をなくしながらも生物反応槽内での生物反応
処理を効率良く行えるようにする。 【解決手段】 嫌気工程を行う予定時間及びその後に好
気工程を行う予定時間をそれぞれ設定しておく。嫌気工
程の終了予定時刻Ｂに生物反応槽内部の溶存酸素値を計
測し、この計測値が目標嫌気ＤＯに達していない場合に
は嫌気工程を上記予定時間よりも延長させる。この延長
時間中に溶存酸素値が目標嫌気ＤＯに達した時点Ｃで、
好気工程に切り換え、嫌気工程が延長された時間だけ、
この好気工程の予定時間を短縮させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生物反応槽内を嫌
気状態と好気状態とに交互に切り換えることによって脱
窒や脱リンを行うようにした汚水処理方法及び汚水処理
装置並びにその汚水処理装置を備えた汚水処理システム
に係る。特に、本発明は、汚水処理動作の信頼性の向上
を図るための対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、汚水や排水を処理するシステ
ムとして、例えば特開２０００−８４５８５号公報に開
示されているように、生物反応槽内部に曝気装置を備え
させ、この曝気装置を停止状態にする嫌気工程とこの曝
気装置を駆動状態にする好気工程とを交互に切り換えて
汚水の脱窒や脱リンを行うものが知られている。つま
り、汚水中に含まれる窒素化合物が好気工程において活
性汚泥により酸化されて硝酸性窒素になり、その後、嫌
気工程に切り換えられることによって硝酸性窒素から酸
素を奪って窒素ガスを発生させ、これによって脱窒を行
うようにしている。また、嫌気工程において活性汚泥か
らリンが一旦放出され、その後、好気工程に切り換えら
れることによって活性汚泥にリンを過剰採取させること
により脱リンを行うようにしている。

【０００３】これまで、一般的な嫌気工程と好気工程と
の切り換え手法としては、生物反応槽内部に溶存酸素計
を設けておき、その計測値に基づいて各工程を切り換え
るといったＤＯ（Dissolved Oxygen）制御運転を行って
いた。つまり、生物反応槽内部の溶存酸素値に上限値
（目標好気溶存酸素値）及び下限値（目標嫌気溶存酸素
値）を予め設定しておき、嫌気工程中に溶存酸素値が下
限値に達した時点で好気工程に切り換える一方、この好
気工程中に溶存酸素値が上限値に達した時点で嫌気工程
に切り換えるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに生物反応槽内部の溶存酸素値のみによって嫌気工程
と好気工程とを切り換えるようにした場合には、生物反
応槽内部の溶存酸素値を溶存酸素計によって常時計測し
ておく必要があり、且つ溶存酸素計の計測精度として高
い精度が常に維持されていることが必要である。

【０００５】しかしながら、実際には、溶存酸素計の表
面に活性汚泥などが付着し、実際の生物反応槽内部の溶
存酸素値よりも検出された溶存酸素値が低くなってしま
うことが多い。この場合、好気工程中の溶存酸素の計測
値が上限値に達しないことになり、好気工程が長期間に
亘って継続して行われてしまい（嫌気工程への切り換え
が行われず）、所定の汚水処理動作を行うことができな
くなってしまう。

【０００６】このような状況を回避するためには、定期
的に溶存酸素計の洗浄作業が必要である。つまり、ＤＯ
制御運転を一旦中断して溶存酸素計を生物反応槽から取
り出し、計測部の水洗いなどの洗浄を行った後に、この
溶存酸素計を生物反応槽内に沈めてＤＯ制御運転を再開
させるといった作業が必要である。

【０００７】しかし、このような溶存酸素計の洗浄作業
が必要である場合、この洗浄作業中には生物反応槽内で
の有効な酸素供給が行われなくなり、汚水処理の効率の
悪化を招いてしまう。

【０００８】このような状況は、生物反応槽内部の溶存
酸素値に基づいて嫌気工程と好気工程とを切り換える場
合に限らず、酸化還元電位値によって嫌気工程と好気工
程とを切り換える場合も同様に生ずる。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、溶存酸素値や酸化還
元電位値を常時計測しておく必要をなくし、且つその値
を計測する計測器の精度として高い精度が常に維持され
ていなければならないといった制約をなくしながらも生
物反応槽内での生物反応処理を効率良く行えるようにす
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記の目的を達成するために、本発明は、生物反応槽内
部を嫌気状態と好気状態とに交互に切り換えることによ
って汚水の浄化を行うに際し、嫌気工程とその後の好気
工程とによって汚水処理の１サイクルを構成し、この１
サイクルの時間を固定した状態で、各工程の時間配分を
適切に設定するようにしている。つまり、１サイクルの
終了時間を固定することで、計測手段（溶存酸素値や酸
化還元電位値の計測手段）による計測動作を不要とする
時間帯を予め決定しておき、この時間帯での計測手段の
メンテナンスを、ＤＯ制御運転を停止させることなく実
行可能とするようにしている。

【００１１】−解決手段− 具体的には、生物反応槽内部を嫌気状態にする嫌気工程
と好気状態にする好気工程とを交互に切り換えることに
よって汚水の浄化を行う汚水処理方法を前提とする。こ
の汚水処理方法として、先ず、嫌気工程を行う予定時間
及びその後に好気工程を行う予定時間をそれぞれ設定し
ておく。そして、嫌気工程の終了予定時刻に生物反応槽
内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測し、この
計測値が目標値に達していない場合には嫌気工程を上記
予定時間よりも延長させる。一方、この嫌気工程が延長
された時間だけ、この嫌気工程の後に行われる好気工程
の予定時間を短縮させるようにしている。

【００１２】この汚水処理方法を実行させるための汚水
処理装置の構成としては以下のものが掲げられる。先
ず、生物反応槽内部を嫌気状態にする嫌気工程と好気状
態にする好気工程とを交互に切り換え可能とするように
生物反応槽内部に設置された曝気手段と、生物反応槽内
部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測する計測手
段とを備えた汚水処理装置を前提とする。この汚水処理
装置に対し、上記嫌気工程を行う予定時間及びその後に
好気工程を行う予定時間をそれぞれ設定する。そして、
嫌気工程の終了予定時刻に、計測手段によって生物反応
槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測させ、
この計測値が目標値に達していない場合には嫌気工程を
上記予定時間よりも延長させる嫌気工程延長手段と、こ
の嫌気工程延長手段の出力を受け、嫌気工程が延長され
た時間だけ、この嫌気工程の後に行われる好気工程の予
定時間を短縮させる好気工程短縮手段とを備えさせてい
る。

【００１３】これらの特定事項により、嫌気工程とその
後に行われる好気工程とによって汚水処理の１サイクル
を構成させ、この１サイクルのトータル時間を固定した
状態で、各工程の時間配分を設定することになる。例え
ば、この１サイクルの時間を１時間とし、嫌気工程及び
好気工程の予定時間をそれぞれ３０分とした場合におい
て、嫌気工程を５分延長して３５分間行った場合には、
好気工程を５分短縮して２５分間行うことになる。つま
り、毎サイクルの嫌気工程の開始時刻が一定時間（１時
間）毎に決定されることになる。嫌気工程の開始時刻を
毎時０分とした場合、嫌気工程の終了予定時刻は毎時３
０分となる。つまり、この毎時３０分のタイミングで生
物反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測
することによって嫌気工程を延長させるべきか否かを判
定することができる。言い換えると、毎時０分から３０
分の直前までの間の時間は、生物反応槽内部の溶存酸素
値または酸化還元電位値を計測する必要がない。このた
め、この時間帯に計測手段のメンテナンスを行うことが
できる。つまり、ＤＯ制御運転を停止させることなしに
計測手段のメンテナンスが可能になり、このメンテナン
スにより、常に計測手段の計測精度を高く維持すること
ができる。

【００１４】嫌気工程を終了させるための具体構成は以
下のとおりである。つまり、嫌気工程の最大延長時間を
予め設定しておく。そして、嫌気工程延長手段が、嫌気
工程の延長時間中に計測手段からの計測信号を受け、生
物反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値が目標
値に達した時点で嫌気工程を停止させるようにしてい
る。これによれば、嫌気工程の最大延長時間の範囲内
で、生物反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値
が目標値に達するまで嫌気工程が継続して行われるの
で、生物反応槽内部の嫌気状態を確実に得ることがで
き、所定の汚水処理動作を確実に実行することができ
る。また、計測手段の計測動作に不具合が生じて、生物
反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値が目標値
に達しているにも拘わらずそれが検出できない状況とな
っても、嫌気工程の最大延長時間は予め設定されてお
り、この時間に達すると強制的に嫌気工程が停止される
ため、長時間に亘って不必要な嫌気工程が継続されてし
まうといった状況を回避することができる。

【００１５】好気工程の具体的な制御動作を行うための
構成としては、好気工程時に計測手段からの計測信号を
受け、それに応じて曝気手段による生物反応槽内部の曝
気量を制御する好気制御手段を備えさせている。これに
よれば、嫌気工程の終了時における溶存酸素値または酸
化還元電位値に応じた好気工程を実行することができ
る。例えば、嫌気工程の終了時の溶存酸素値が極めて小
さい場合には、曝気手段による曝気量が大きくなるよう
に制御することにより、生物反応槽内部の溶存酸素値を
目標値まで急速に上昇させることができる。逆に、嫌気
工程の終了時の溶存酸素値が比較的大きい場合には、曝
気手段による曝気量が小さくなるように制御することに
より、生物反応槽内部の溶存酸素値の過上昇による過曝
気の発生を抑制することができる。

【００１６】計測手段による計測動作を行うための具体
構成としては、嫌気工程時、この嫌気工程の終了予定時
刻においてのみ生物反応槽内部の溶存酸素値または酸化
還元電位値を計測するべく計測手段を生物反応槽内部に
浸漬させる計測制御手段を備えさせている。これによ
り、嫌気工程時、この嫌気工程の終了予定時刻以外の時
間帯では計測手段を生物反応槽内部から引き上げておく
ことができ、この計測手段のメンテナンスを容易に行う
ことができる。

【００１７】また、上述した各構成の汚水処理装置によ
って生物反応槽内部の嫌気状態と好気状態とを交互に切
り換えながら汚水の浄化を行うように構成された汚水処
理システムも本発明の技術的思想の範疇である。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本形態では、連続流入間欠曝気法
により汚水処理を行う汚水処理システムに本発明を適用
した場合について説明する。本発明はこれに限らず、回
分式活性汚泥法やオキシデーションディッチ法などの汚
水処理を行う汚水処理システムにも適用可能である。

【００１９】図１は、本実施形態に係る汚水処理システ
ムの概略構成を示す図である。この図に示すように、本
汚水処理システムは、原水槽１、流量調整槽２、生物反
応槽３、沈殿槽４、消毒槽５、汚泥濃縮槽６及び汚泥貯
留槽７を備えている。

【００２０】上記原水槽１は、導入された原水（汚水）
から砂を分離するための沈砂槽１１及びこの沈砂槽１１
において砂が分離除去された後の原水が導入される原水
ポンプ槽１２を備えている。上記沈砂槽１１には分離除
去された砂を排出する沈砂排出ポンプ１３が、原水ポン
プ槽１２には原水を流量調整槽２へ供給する原水ポンプ
１４がそれぞれ備えられている。

【００２１】流量調整槽２の内部には、この流量調整槽
２内を撹拌するための撹拌ポンプ２１及びこの流量調整
槽２から生物反応槽３へ向けて原水を供給するための流
量調整ポンプ２２が備えられている。

【００２２】生物反応槽３は、内部に曝気撹拌装置３１
を備えた槽であって、活性汚泥による生物反応処理によ
って原水が浄化され、この処理水が汚泥と共に沈殿槽４
へ流出されるようになっている。この生物反応処理とし
ては、曝気撹拌装置３１を停止状態にする嫌気工程とこ
の曝気撹拌装置３１を駆動状態にする好気工程とを交互
に切り換えて汚水の脱窒や脱リンが行われる。つまり、
汚水中に含まれる窒素化合物が好気工程において活性汚
泥により酸化されて硝酸性窒素になり、その後、嫌気工
程に切り換えられることによって硝酸性窒素から酸素を
奪って窒素ガスを発生させ、これによって脱窒が行われ
る。また、嫌気工程において活性汚泥からリンが一旦放
出され、その後、好気工程に切り換えられることによっ
て活性汚泥にリンを過剰採取させることにより脱リンが
行われる。

【００２３】また、この生物反応槽３の内部には活性汚
泥濃度を測定するための濃度センサ３２が設けられてい
る。この濃度センサ３２は、生物反応槽３内に設置した
図示しないストレーナから吸い込んだサンプリング液よ
り汚泥濃度を測定するものであって、その測定信号を後
述するコントローラ９に送信するようになっている。

【００２４】更に、この生物反応槽３には、生物反応槽
３内の溶存酸素値を計測するための溶存酸素計３３が取
り付けられている。この溶存酸素計３３は、生物反応槽
３の上面に固定されたリール３３ａと、このリール３３
ａによって巻き取り可能とされたケーブル３３ｂと、こ
のケーブル３３ｂの先端に取り付けられた溶存酸素検出
器３３ｃとを備えている。そして、生物反応槽３内の溶
存酸素値を計測する際には、図中実線で示すようにリー
ル３３ａの回転駆動によってケーブル３３ｂを繰り出し
て溶存酸素検出器３３ｃを生物反応槽３内の汚水中に沈
める。逆に、生物反応槽３内の溶存酸素値を計測する必
要がないときには、図中破線で示すようにリール３３ａ
の回転駆動によってケーブル３３ｂを巻き取って溶存酸
素検出器３３ｃを生物反応槽３内の汚水の水面よりも上
方に位置させる。このようにして溶存酸素検出器３３ｃ
を生物反応槽３内の汚水の水面よりも上方に位置させた
状態では、この溶存酸素検出器３３ｃのメンテナンスを
行うことが可能となる。このメンテナンスとしては例え
ば酸素検出面の水洗いによる洗浄などである。

【００２５】沈殿槽４は、その内部において汚泥が沈殿
し、これによって処理水と汚泥とを分離するものであ
る。この分離によって上澄み水となった処理水は、消毒
槽５へ供給され、この消毒槽５内で塩素消毒器などによ
って消毒されて排出されるようになっている。一方、沈
殿槽４内に沈殿した汚泥の一部は、返送汚泥ポンプ８に
よって沈殿槽４から引き抜かれて上記生物反応槽３へ返
送されるようになっている。この沈殿槽４と生物反応槽
３とを連結する返送通路８１の途中には返送汚泥バルブ
８１ａが設けられており、このバルブ８１ａの開閉動作
を制御することによって生物反応槽３への汚泥の返送量
を調整できるようになっている。

【００２６】また、上記返送汚泥ポンプ８の下流側より
分岐した分岐通路８２によって、返送用汚泥を生物反応
槽３へ返送することなく汚泥濃縮槽６へ溜めることがで
きるように構成されている。この分岐通路８２の途中に
は余剰汚泥バルブ８２ａが設けられており、このバルブ
８２ａの開閉制御によって沈殿槽４からの汚泥引き抜き
量を調整できるようになっている。

【００２７】また、汚泥濃縮槽６は、更に汚泥と上澄み
水とを分離するものであって、この分離の後、沈殿した
濃縮汚泥は、汚泥引抜ポンプ６１によって汚泥貯留槽７
へ送り出され、上澄み水となった脱離液は、通路６２に
よって原水ポンプ槽１２へ戻されるようになっている。
この通路６２には脱離液返送バルブ６２ａが設けられて
いる。

【００２８】本汚水処理システムは、各バルブ６２ａ，
８１ａ，８２ａの開閉制御やポンプ１３，１４，２１，
２２，８の駆動制御などを行うためのコントローラ９を
備えている。このコントローラ９の特徴としては、工程
予定時間設定手段９１、嫌気工程延長手段９２、好気工
程短縮手段９３、好気制御手段９４、計測制御手段９５
を備えていることにある。以下、各手段について説明す
る。

【００２９】工程予定時間設定手段９１は、嫌気工程を
行う予定時間及びその後に好気工程を行う予定時間を予
め設定し、これら予定時間を記憶するものである。例え
ば、システム管理者による操作パネルの操作によって各
予定時間が設定され、嫌気工程時間を３０分間、好気工
程時間を３０分間とし、嫌気工程とその後に行われる好
気工程を合わせて１サイクルとして１時間に設定すると
いったように各予定時間が設定されている。尚、これら
予定時間としては上述したものに限らず、システム管理
者によって任意の値に設定可能である。

【００３０】嫌気工程延長手段９２は、上記工程予定時
間設定手段９１に記憶されている嫌気工程の終了予定時
刻に、溶存酸素計３３による生物反応槽３内部の溶存酸
素値の計測を実行させるものである。つまり、図中実線
で示すようにリール３３ａの回転駆動によってケーブル
３３ｂを繰り出して溶存酸素検出器３３ｃを生物反応槽
３内の汚水中に沈めて溶存酸素値を計測可能な状態にす
る。この際、溶存酸素の計測値が目標値（目標嫌気溶存
酸素値、以下目標嫌気ＤＯと呼ぶ）に達していない場合
には嫌気工程を上記予定時間よりも延長させるようにし
ている。また、この嫌気工程延長手段９２では、嫌気工
程の最大延長時間が予め設定されており（例えば１０分
間）、嫌気工程の延長時間中に溶存酸素計３３からの計
測信号を受け、生物反応槽３内部の溶存酸素値が目標値
に達した時点で嫌気工程を停止させるようにしている。
尚、この最大延長時間についてもシステム管理者によっ
て任意の値に設定可能である。

【００３１】好気工程短縮手段９３は、上記嫌気工程延
長手段９２の出力を受け、嫌気工程が延長された時間だ
け、この嫌気工程の後に行われる好気工程の予定時間を
短縮させるものである。つまり、嫌気工程が行われた時
間に拘わらず、この嫌気工程の実行時間とその後に行わ
れる好気工程の実行時間との総和（上記１サイクルの時
間）を不変とするようにしている。

【００３２】好気制御手段９４は、好気工程時に溶存酸
素計３３からの計測信号を受け、それに応じて曝気撹拌
装置３１による生物反応槽３内部の曝気量を制御するよ
うになっている。具体的には、曝気撹拌装置３１はイン
バータ制御されるように構成されており、好気工程の開
始後における溶存酸素値が極端に低い場合には、曝気撹
拌装置３１の出力を大きくする一方、好気工程の開始後
における溶存酸素値が比較的高い場合には、曝気撹拌装
置３１の出力を小さくするようにインバータ制御が行わ
れる。また、好気工程中においても生物反応槽３内部の
溶存酸素値が目標値（目標好気溶存酸素値、以下目標好
気ＤＯと呼ぶ）程度の値に維持されるように曝気撹拌装
置３１をインバータ制御するようになっている。

【００３３】計測制御手段９５は、嫌気工程時にあって
は、この嫌気工程の終了予定時刻においてのみ生物反応
槽３内部の溶存酸素値を計測するべく溶存酸素計３３を
生物反応槽３内部に浸漬させるものである。具体的に
は、嫌気工程の開始時から嫌気工程の終了予定時刻の直
前までは、溶存酸素計３３のケーブル３３ｂをリール３
３ａに巻き取って溶存酸素検出器３３ｃを生物反応槽３
内の汚水の水面よりも上方に位置させておく。そして、
嫌気工程の終了予定時刻から好気工程の終了時刻までは
ケーブル３３ｂをリール３３ａから繰り出して溶存酸素
検出器３３ｃを生物反応槽３内の汚水中に沈める。つま
り、嫌気工程の終了予定時刻及び好気工程中にのみ生物
反応槽３内部の溶存酸素値を計測するように溶存酸素計
３３を制御する。

【００３４】次に、上述の如く構成された汚水処理シス
テムの嫌気工程時及び好気工程時における生物反応槽３
内部の溶存酸素値の変化状態について図２及び図３を用
いて説明する。図２は、嫌気工程終了予定時刻前に、溶
存酸素値が目標嫌気ＤＯ以下まで低下した状況における
溶存酸素値の変化状態を示している。一方、図３は、嫌
気工程終了予定時刻において未だ溶存酸素値が目標嫌気
ＤＯに達していない状況における溶存酸素値の変化状態
を示している。

【００３５】先ず、図２に示す溶存酸素値の変化状態に
ついて説明する。先ず、前工程（好気工程）において溶
存酸素値が目標好気ＤＯ程度まで高くなっている状況
で、曝気撹拌装置３１が停止されて嫌気工程が開始され
る（図２におけるタイミングＡ）。この嫌気工程の開始
に伴って、活性汚泥による汚水処理により溶存酸素値が
徐々に低下していく。この間、溶存酸素計３３による溶
存酸素値の計測は必要ないので、図１中に破線で示すよ
うにリール３３ａの回転駆動によってケーブル３３ｂを
巻き取って溶存酸素検出器３３ｃを生物反応槽３内の汚
水の水面よりも上方に位置させ、溶存酸素検出器３３ｃ
のメンテナンスを行う。

【００３６】そして、嫌気工程の終了予定時刻（嫌気工
程が開始されてから３０分経過時点であって、図２にお
けるタイミングＢ）の直前に、リール３３ａの回転駆動
によってケーブル３３ｂを繰り出して溶存酸素検出器３
３ｃを生物反応槽３内の汚水中に沈める。これにより、
生物反応槽３内の溶存酸素値の計測が可能な状態とな
る。

【００３７】嫌気工程の終了予定時刻になった時点で、
生物反応槽３内の溶存酸素値の計測を行い、この計測値
が目標嫌気ＤＯに達しているか否かを判定する。図２に
示すように、この時点での計測値が目標嫌気ＤＯに達し
ている場合には、この時点で嫌気工程を停止し、曝気撹
拌装置３１を駆動させて好気工程に切り換える。

【００３８】この好気工程の開始後には、好気工程終了
時刻まで溶存酸素計３３による溶存酸素値の計測を継続
して行い、インバータ制御によって曝気撹拌装置３１の
出力を制御する。つまり、好気工程の開始後における溶
存酸素値が極端に低い場合には、曝気撹拌装置３１の出
力を大きくして溶存酸素値を目標好気ＤＯまで急速に高
める。逆に、好気工程の開始後における溶存酸素値が比
較的高い場合には、曝気撹拌装置３１の出力を小さくし
て溶存酸素値の上昇を抑えるようにする。

【００３９】このようにして好気工程を実行し、所定の
好気工程終了時刻（図２におけるタイミングＤ）になっ
た時点で曝気撹拌装置３１を停止して好気工程を終了さ
せ、次のサイクルとしての嫌気工程に切り換える。

【００４０】次に、嫌気工程終了予定時刻において未だ
溶存酸素値が目標嫌気ＤＯに達していない状況について
図３を用いて説明する。ここでは、上述した図２での説
明との相違点について説明する。

【００４１】上記と同様にして嫌気工程が行われている
状況において、嫌気工程の終了予定時刻になった時点
（タイミングＢ）で、生物反応槽３内の溶存酸素値の計
測を行い、この計測値が目標嫌気ＤＯに達しているか否
かを判定する。そして、図３に示すように、この時点で
の計測値が目標嫌気ＤＯに達していない場合には、嫌気
工程を延長し、この延長時間の間、溶存酸素検出器３３
ｃによる溶存酸素値の計測を継続して行う。この際、嫌
気工程の最大延長時間は１０分に設定されているので、
嫌気工程の延長開始後、１０分を経過しても計測値が目
標嫌気ＤＯに達しない場合には、強制的に嫌気工程を停
止して好気工程に切り換える。一方、図２に示すよう
に、嫌気工程の延長開始後、１０分を経過する前に計測
値が目標嫌気ＤＯに達した場合（図中タイミングＣ）に
は、その時点で嫌気工程を停止し、曝気撹拌装置３１を
駆動させて好気工程に切り換える。

【００４２】この好気工程の開始後には、好気工程終了
時刻まで溶存酸素計３３による溶存酸素値の計測を継続
して行い、インバータ制御によって曝気撹拌装置３１の
出力を制御する。つまり、好気工程の開始後における溶
存酸素値が極端に低い場合には、曝気撹拌装置３１の出
力を大きくして溶存酸素値を目標好気ＤＯまで急速に高
める。逆に、好気工程の開始後における溶存酸素値が比
較的高い場合には、曝気撹拌装置３１の出力を小さくし
て溶存酸素値の上昇を抑えるようにする。

【００４３】このようにして好気工程を実行し、上記嫌
気工程が延長された時間だけ、好気工程の予定時間を短
縮させ、所定の好気工程終了時刻になった時点で曝気撹
拌装置３１を停止して好気工程を終了させ、次のサイク
ルとしての嫌気工程に切り換える。

【００４４】以上説明したように、本形態では、予め設
定された嫌気工程終了予定時刻において生物反応槽３内
の溶存酸素値を計測し、その溶存酸素値が目標嫌気ＤＯ
に達していない場合には嫌気工程を延長する。また、こ
の嫌気工程を延長した時間だけ、次工程である好気工程
の予定時間を短縮させている。このため、嫌気工程とそ
の後に行われる好気工程とによって構成される汚水処理
の１サイクルのトータル時間を固定することができ、毎
サイクルの嫌気工程の開始時刻が一定時間（本形態にお
いては１時間）毎に決定されることになる。その結果、
嫌気工程の開始時刻から嫌気工程の終了予定時刻の直前
までの間であって溶存酸素計３３をメンテナンスできる
時間帯をシステム管理者は予め把握しておくことが可能
になる。つまり、コントローラ９から嫌気工程開始信号
を受けて嫌気工程の開始をシステム管理者に報知すると
いった手段を必要とすることなしに、嫌気工程開始タイ
ミングを把握でき、それによって溶存酸素計３３のメン
テナンスが可能な時間帯を認識できることになる。そし
て、この時間帯では溶存酸素計３３による計測を行う必
要がないので、ＤＯ制御運転を停止させることなしに溶
存酸素計３３のメンテナンスを行うことができて、常に
溶存酸素計３３の計測精度を高く維持することができ
る。

【００４５】また、嫌気工程が延長された場合の嫌気工
程終了タイミング及び好気工程の終了タイミングは、時
間によって強制的に設定されているので、仮に溶存酸素
計３３に計測不良が発生していたとしても、嫌気工程と
好気工程とを所定時間内に繰り返すことができ、汚水処
理動作（脱窒、脱リン）を良好に行わせることができ
る。

【００４６】−その他の実施形態− 上述した実施形態では、生物反応槽３内部の溶存酸素値
に基づいて嫌気工程の終了タイミングの調節や曝気撹拌
装置３１のインバータ制御を行うようにしていたが、本
発明はこれに限らず、生物反応槽３内部の酸化還元電位
値に基づいて嫌気工程の終了タイミングの調節や曝気撹
拌装置３１のインバータ制御を行うようにしてもよい。

【００４７】また、上記実施形態では、嫌気工程の延長
時間中に生物反応槽３内部の溶存酸素値が目標値に達し
た時点で嫌気工程から好気工程に切り換えるようにして
いたが、これに限らず、嫌気工程終了予定時刻において
目標嫌気ＤＯに達していない場合には、一律に所定時間
（例えば５分間）だけ嫌気工程の延長させるようにして
もよい。これによれば、嫌気工程の延長時間中にも生物
反応槽３内部の溶存酸素値を計測する必要がなくなり、
この時間帯においても溶存酸素計３３のメンテナンスを
行うことが可能になる。

【００４８】また、上記実施形態では嫌気工程時には曝
気撹拌装置３１を停止するようにしていたが、散気のみ
を停止して嫌気工程時にも撹拌運転を行うシステムに適
用した場合にも同様の方法で汚水処理が可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明では、生物反応槽
内部を嫌気状態と好気状態とに交互に切り換えることに
よって汚水の浄化を行うに際し、嫌気工程とその後の好
気工程とによって汚水処理の１サイクルを構成し、この
１サイクルの時間を固定した状態で、各工程の時間配分
を適切に設定するようにしている。つまり、１サイクル
の終了時間を固定することで、計測手段による計測動作
を不要とする時間帯を予め決定しておき、この時間帯で
の計測手段のメンテナンスを、ＤＯ制御運転を停止させ
ることなく実行できるようにしている。このため、常に
計測手段の計測精度を高く維持することができ、信頼性
の高い汚水処理動作を行わせることが可能になる。

【００５０】また、嫌気工程時、この嫌気工程の終了予
定時刻においてのみ生物反応槽内部の溶存酸素値または
酸化還元電位値を計測するべく計測手段を生物反応槽内
部に浸漬させるようにしておけば、嫌気工程時、この嫌
気工程の終了予定時刻以外の時間帯では計測手段を生物
反応槽内部から引き上げておくことができ、この計測手
段のメンテナンスを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る汚水処理システムの概略構成を
示す図である。

【図２】嫌気工程及び好気工程における溶存酸素値の変
化状態の一例を示す図である。

【図３】嫌気工程及び好気工程における溶存酸素値の変
化状態の他の一例を示す図である。

【符号の説明】

３ 生物反応槽 ３１ 曝気撹拌装置（曝気手段） ３３ 溶存酸素計（計測手段） ９２ 嫌気工程延長手段 ９３ 好気工程短縮手段 ９４ 好気制御手段 ９５ 計測制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠田 裕久 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 Ｆターム(参考） 4D028 AA08 BC18 BC26 BC28 BD08 BD10 BD12 BD16 CA07 CA11 CA15 CB01 CC07 CD01 CE04 4D040 BB07 BB12 BB32 BB63 BB72 BB91 BB92

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生物反応槽内部を嫌気状態にする嫌気工
   程と好気状態にする好気工程とを交互に切り換えること
   によって汚水の浄化を行う汚水処理方法において、 上記嫌気工程を行う予定時間及びその後に好気工程を行
   う予定時間をそれぞれ設定しておき、 上記嫌気工程の終了予定時刻に生物反応槽内部の溶存酸
   素値または酸化還元電位値を計測し、この計測値が目標
   値に達していない場合には嫌気工程を上記予定時間より
   も延長させる一方、 この嫌気工程が延長された時間だけ、この嫌気工程の後
   に行われる好気工程の予定時間を短縮させることを特徴
   とする汚水処理方法。
2. 【請求項２】 生物反応槽内部を嫌気状態にする嫌気工
   程と好気状態にする好気工程とを交互に切り換え可能と
   するように生物反応槽内部に設置された曝気手段と、生
   物反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測
   する計測手段とを備えた汚水処理装置において、 上記嫌気工程を行う予定時間及びその後に好気工程を行
   う予定時間がそれぞれ設定されており、 上記嫌気工程の終了予定時刻に、計測手段によって生物
   反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計測さ
   せ、この計測値が目標値に達していない場合には嫌気工
   程を上記予定時間よりも延長させる嫌気工程延長手段
   と、 この嫌気工程延長手段の出力を受け、嫌気工程が延長さ
   れた時間だけ、この嫌気工程の後に行われる好気工程の
   予定時間を短縮させる好気工程短縮手段とを備えている
   ことを特徴とする汚水処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の汚水処理装置において、 嫌気工程の最大延長時間が予め設定されており、嫌気工
   程延長手段は、嫌気工程の延長時間中に計測手段からの
   計測信号を受け、生物反応槽内部の溶存酸素値または酸
   化還元電位値が目標値に達した時点で嫌気工程を停止さ
   せるよう構成されていることを特徴とする汚水処理装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の汚水処理装置に
   おいて、 好気工程時に計測手段からの計測信号を受け、それに応
   じて曝気手段による生物反応槽内部の曝気量を制御する
   好気制御手段を備えていることを特徴とする汚水処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項２、３または４記載の汚水処理装
   置において、 嫌気工程時、この嫌気工程の終了予定時刻においてのみ
   生物反応槽内部の溶存酸素値または酸化還元電位値を計
   測するべく計測手段を生物反応槽内部に浸漬させる計測
   制御手段を備えていることを特徴とする汚水処理装置。
6. 【請求項６】 上記請求項２〜５のうち何れか一つに記
   載の汚水処理装置によって生物反応槽内部の嫌気状態と
   好気状態とを交互に切り換えながら汚水の浄化を行うよ
   うに構成されていることを特徴とする汚水処理システ
   ム。