JP4446104B2 - Wastewater treatment system - Google Patents

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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

本発明は、生活用及び産業用に利用されたことによって生じた廃水を、微生物の活性によって分解処理し、かつ浄化する廃水処理システムに関するものである。   The present invention relates to a wastewater treatment system for decomposing and purifying wastewater generated by being used for daily life and industrial use by the activity of microorganisms.

生活用及び産業用に利用されることによって生じた廃水においては、殆ど大抵の場合、有機物が含まれており、かつ当該有機物を微生物の活性によって分解処理する廃水処理システムについては、既に相当の技術上の蓄積が行われている。   Wastewater generated by use for daily life and industrial use almost always contains organic matter, and a wastewater treatment system that decomposes the organic matter by the activity of microorganisms already has considerable technology. The accumulation on is done.

このような廃水処理システムにおける典型的な従来技術として、流入して来る有機物を含有している廃水の流量を調整する流量調整槽、当該流量調整槽から送られた廃水に対し、曝気によって微生物を活性化させながら、有機物の分解処理を行う曝気槽、当該曝気槽から送られた当該処理水を沈澱分離させる沈澱槽、当該沈澱槽から送られた沈澱汚泥を分解する汚泥消化槽を設け、当該分解によって生じた上澄液を、曝気槽に帰還させる基本構成が採用されている。   As a typical conventional technique in such a wastewater treatment system, a flow rate adjusting tank that adjusts the flow rate of wastewater containing inflowing organic substances, and microorganisms are removed by aeration with respect to the wastewater sent from the flow rate adjusting tank. An aeration tank that decomposes organic matter while activating, a sedimentation tank that precipitates and separates the treated water sent from the aeration tank, and a sludge digestion tank that decomposes the precipitated sludge sent from the precipitation tank, A basic configuration is adopted in which the supernatant produced by the decomposition is returned to the aeration tank.

廃水処理システムにおいては、汚泥消化槽によって汚泥を消化した後においても、分解されずに残存する余剰汚泥が発生する。   In the wastewater treatment system, surplus sludge that remains without being decomposed is generated even after the sludge is digested in the sludge digestion tank.

このような余剰汚泥を減少させるために特許文献1においては、曝気工程における溶存酸素量を約1mg/L以下とする構成が提唱されている。   In order to reduce such excess sludge, Patent Document 1 proposes a configuration in which the amount of dissolved oxygen in the aeration process is about 1 mg / L or less.

しかしながら、実際に廃水処理に特許文献1に係る発明を適用したところで、約1mg/L以下の溶存酸素量では、決して余剰汚泥を十分減少させることができない。   However, when the invention according to Patent Document 1 is actually applied to wastewater treatment, excess sludge cannot be sufficiently reduced with a dissolved oxygen amount of about 1 mg / L or less.

しかも、特許文献1の発明の場合には、微生物の活性によって有機物を効率的に分解するために必要な溶存酸素量の下限値を設定していないため、有効な曝気を保証することができない点において基本的問題点が存在する。   And in the case of invention of patent document 1, since the lower limit of the amount of dissolved oxygen required in order to decompose | disassemble organic substance efficiently by the activity of microorganisms is not set, the point which cannot guarantee effective aeration There is a basic problem.

しかも、廃水中に含まれるタンパク質及びアンモニアなどの窒素含有成分を酸化し、更には硝酸を酸化し、最終的には、窒素ガスに還元するには、脱窒菌のような通性嫌気性菌の活性を不可欠とするが、通性嫌気性菌の活性に適切な溶存酸素量は、決して特許文献1のような約1mg/L以下の条件によって保証される訳ではない。   Moreover, in order to oxidize nitrogen-containing components such as protein and ammonia contained in wastewater, further oxidize nitric acid, and finally reduce it to nitrogen gas, a facultative anaerobe such as denitrifying bacteria is used. Although the activity is indispensable, the amount of dissolved oxygen suitable for the activity of facultative anaerobes is not guaranteed under the condition of about 1 mg / L or less as in Patent Document 1.

前記脱窒菌を典型例とする通性嫌気性菌は、酸素が他の元素と結合することによって、電子を供給することができる電子伝達体となっているイオン(以下、前記のような結合を行っている酸素につき、「結合酸素」と略称する。)によって活性化されるが、もとより特許文献1においては、そのような通性嫌気性菌の活性化については、格別の配慮が行われている訳ではない。   A facultative anaerobic bacterium typically exemplified by the denitrifying bacterium has an ion (hereinafter referred to as the above-mentioned bond) that is an electron carrier capable of supplying electrons by combining oxygen with other elements. However, in Patent Document 1, special consideration is given to the activation of such facultative anaerobes. I don't mean.

廃水処理において、酸化還元電位(ORP値)を測定することによって、脱窒菌の活性の程度を把握することが知られている。   In wastewater treatment, it is known to measure the degree of activity of denitrifying bacteria by measuring an oxidation-reduction potential (ORP value).

そして、一方では、溶存酸素の程度を測定しながら調整し、他方では、酸化還元電位の程度を測定しながら調整することについては、特許文献2、3、4によって既に提唱されている。   On the one hand, the adjustment while measuring the degree of dissolved oxygen and the other adjustment while measuring the degree of oxidation-reduction potential have already been proposed by Patent Documents 2, 3, and 4.

しかしながら、特許文献2、3、4においては、余剰汚泥を極力減少させること、更には窒素含有成分を含む汚泥を効率的に分解させるためには、如何なる数値範囲の溶存酸素量及び酸化還元電位が適切であるかについては、格別の考察が行われている訳ではない。   However, in Patent Documents 2, 3, and 4, in order to reduce surplus sludge as much as possible, and to efficiently decompose sludge containing nitrogen-containing components, the dissolved oxygen amount and oxidation-reduction potential in any numerical range are set. There is no particular consideration as to whether it is appropriate.

特開2002−361279号公報JP 2002-361279 A 特開昭62−38296号公報JP-A-62-38296 特開平5−31488号公報JP-A-5-31488 特開平7−185584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-185584

前記のような従来技術の状況に鑑み、本発明は、通性嫌気性菌の活性化によって余剰汚泥の発生を極力少なくし、しかも効率的な汚泥の分解を伴う浄化を実現することを課題としている。   In view of the state of the prior art as described above, the present invention aims to reduce the generation of excess sludge as much as possible by activating facultative anaerobic bacteria, and to achieve purification with efficient sludge decomposition. Yes.

上記課題を解決するため、本発明の基本構成は、流入してくる有機物を含有している廃水の流量を調整する流量調整槽、当該流量調整槽から送られた廃水に対し、溶存酸素量濃度0.01mg/L〜0.6mg/L、酸化還元電位0mV〜300mVの範囲で曝気し、有機物の分解処理を行う曝気槽、当該曝気槽から送られた当該処理水を沈殿分離させる沈殿槽、当該沈殿槽から送られた沈殿汚泥を分解する汚泥消化槽を有し、当該汚泥消化槽の上澄液を前記流入調整槽及び/又は前記曝気槽に帰還させる廃水処理システムにおいて、
前記曝気槽内に、溶存酸素濃度センサ及び酸化還元電位センサをそれぞれ設置し、各センサによる測定値を連続的又は間歇的に中央制御コンピュータに入力する一方、当該中央制御コンピュータは、溶存酸素供給ラインにおけるバルブの開閉システム、及び汚泥消化槽からの上澄液帰還ラインにおけるバルブの開閉システムに対し、開閉に関する指令信号を伝達することによって、曝気槽内における溶存酸素の濃度及び酸化還元電位を前記範囲内となるように制御することを特徴とする廃水処理システムからなる。
In order to solve the above problems, the basic configuration of the present invention is a flow rate adjusting tank that adjusts the flow rate of wastewater containing inflowing organic matter, and the dissolved oxygen concentration in the wastewater sent from the flow rate adjusting tank. An aeration tank that performs aeration treatment by decomposing organic matter by aeration in the range of 0.01 mg / L to 0.6 mg / L, oxidation-reduction potential 0 mV to 300 mV, a precipitation tank that precipitates and separates the treated water sent from the aeration tank, In a wastewater treatment system having a sludge digestion tank that decomposes the precipitated sludge sent from the settling tank, and returning the supernatant liquid of the sludge digestion tank to the inflow adjusting tank and / or the aeration tank,
A dissolved oxygen concentration sensor and a redox potential sensor are installed in the aeration tank, and measured values from the sensors are input to the central control computer continuously or intermittently, while the central control computer has a dissolved oxygen supply line. In the above-mentioned range, the dissolved oxygen concentration and the oxidation-reduction potential in the aeration tank are transmitted to the valve opening / closing system in the above and the valve opening / closing system in the supernatant return line from the sludge digestion tank. It consists of a wastewater treatment system characterized by being controlled to be inside.

前記のような基本構成においては、通性嫌気性菌の活性を原因として、好気性菌を主成分とする場合よりも、余剰汚泥を少なくすることが可能となる。   In the basic configuration as described above, excess sludge can be reduced due to the activity of facultative anaerobes, compared to the case where aerobic bacteria are the main component.

に、曝気槽内において、通性嫌気性菌を主成分とする微生物をして、酸素結合による呼吸を行わせた場合には、曝気槽及び汚泥消化槽において発生する余剰汚泥を極力少なくすることが可能となる。 In particular, in the aeration tank, and the microorganism mainly composed of facultative anaerobes, when to perform the breathing by oxygen bonds, minimize the excess sludge generated in the aeration tank and the sludge digestion tank It becomes possible to do.

図1は、前記基本構成を実現するために最低限必要な廃水処理システムを示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic view showing a minimum wastewater treatment system necessary to realize the basic configuration.

即ち、前記基本構成に係る流量調整槽1、曝気槽2、沈澱槽3、汚泥消化槽4をそれぞれ設け、汚泥消化槽4の上澄液を曝気槽2に帰還させている。   That is, the flow rate adjustment tank 1, the aeration tank 2, the sedimentation tank 3, and the sludge digestion tank 4 according to the basic configuration are provided, and the supernatant liquid of the sludge digestion tank 4 is returned to the aeration tank 2.

最初に、前記基本構成の基本的原理について説明する。   First, the basic principle of the basic configuration will be described.

脱窒菌などの通性嫌気性菌は、溶存酸素が多い場合には、好気性菌と同一の性状による好気呼吸を行い、かつ有機物を代謝して増殖するが、溶存酸素が乏しくなると、嫌気呼吸を行い、しかも好気性菌よりも効率的な分解機能を発揮することができる。   Facultative anaerobes such as denitrifying bacteria, when dissolved oxygen is high, perform aerobic respiration with the same properties as aerobic bacteria and metabolize organic substances to proliferate, but if dissolved oxygen becomes scarce, anaerobic bacteria It breathes and can exhibit a more efficient degradation function than aerobic bacteria.

このため、通性嫌気性菌は、広範囲の溶存酸素の濃度に適用することができ、全体として、好気性菌よりも効率的な分解機能を有している。   For this reason, facultative anaerobes can be applied to a wide range of dissolved oxygen concentrations, and as a whole, have a more efficient degradation function than aerobic bacteria.

このような効率的な分解機能を反映すると共に、生成される酸化物の量が好気性菌の場合よりも少ないことに基づき、通性嫌気性菌を活性化させた場合には、好気性菌の場合よりも、汚泥消化槽において発生する余剰汚泥量はより少なくなる傾向がある。   Reflecting such an efficient degradation function, and when activated facultative anaerobic bacteria based on the fact that the amount of oxide produced is less than that of aerobic bacteria, aerobic bacteria The amount of surplus sludge generated in the sludge digester tends to be smaller than in the case of.

このような場合、余剰汚泥を大量に発生する傾向にある好気性菌の活性を制限しながら、通性嫌気性菌の活性を維持する場合の溶存酸素の上限値は、実験の蓄積によって、0.6mg/L、好ましくは、0.5mg/Lであることが判明している。   In such a case, the upper limit value of dissolved oxygen when maintaining the activity of facultative anaerobes while limiting the activity of aerobic bacteria that tend to generate a large amount of excess sludge is 0 due to the accumulation of experiments. It has been found to be 0.6 mg / L, preferably 0.5 mg / L.

通性嫌気性菌は、前記のように、溶存酸素量が少ない場合においても、所定の活性を有し、かつ有機物に対する分解機能を発揮することができるが、溶存酸素量の濃度が極端に少ない場合には、前記分解機能が低下せざるを得ない。   As described above, facultative anaerobes have a predetermined activity even when the amount of dissolved oxygen is small, and can exhibit a function of decomposing organic substances, but the concentration of dissolved oxygen is extremely small. In this case, the decomposition function is inevitably lowered.

発明者の経験では、0.2mg/L以下の場合には、分解機能が順次低下し、特に0.05mg/L以下の場合には、極端に分解機能が低下せざるを得ないことが、以下のデータの蓄積によって把握することができた。   According to the inventor's experience, when the concentration is 0.2 mg / L or less, the decomposition function decreases sequentially, and particularly when the concentration is 0.05 mg / L or less, the decomposition function is inevitably decreased. It was possible to grasp by accumulating the following data.

このような経験則に基づいて、前記基本構成においては、溶存酸素量を約0.01mg/L〜約0.6mg/L、好ましくは、約0.2mg/L〜約0.5mg/Lと設定している。   Based on such empirical rules, in the basic configuration, the dissolved oxygen amount is about 0.01 mg / L to about 0.6 mg / L, preferably about 0.2 mg / L to about 0.5 mg / L. It is set.

前記基本構成においても、汚泥消化槽に基づいて生成された上澄液を曝気槽に帰還させており、当該上澄液においては、酸に該当する電子伝達体だけでなく、塩基に該当する電子伝達体も生成されており、当該電子伝達体中には、殆ど大抵の場合、結合酸素(例えば硝酸イオン(NO3 −−−)、亜硝酸イオン(HNO3 −−)、硫酸イオン(SO4 −−−)のように、他の元素と結合し、かつイオンを形成する酸素)に基づく負イオンが生成されている。 Also in the basic configuration, the supernatant generated based on the sludge digestion tank is returned to the aeration tank. In the supernatant, not only the electron carrier corresponding to the acid but also the electron corresponding to the base. A carrier is also generated, and in most cases, the electron carrier includes bound oxygen (for example, nitrate ion (NO 3 −−− ), nitrite ion (HNO 3 −− ), sulfate ion (SO 4 ). As in --- ), negative ions based on oxygen) that are bonded to other elements and form ions are generated.

そして、曝気槽内において、通性嫌気性菌を主成分とする微生物をして、結合酸素による呼吸を行わせた場合には、これまでの実験によれば、純然たる溶存酸素による呼吸の場合よりも、発生する余剰汚泥の量は、同一分子量(モル)の呼吸の場合に、単位体積当たり約1/2にて済むことが実験によって判明している。   And, in the aeration tank, when the microorganisms mainly composed of facultative anaerobic bacteria are used for respiration with bound oxygen, according to the previous experiments, in the case of respiration with pure dissolved oxygen Rather, the amount of surplus sludge generated has been found to be about ½ per unit volume in the case of respiration with the same molecular weight (mole).

このように、発生する余剰汚泥の量が少量にて済む原因としては、結合酸素による呼吸の場合の方が純然たる溶存酸素の場合よりも、分解に際し、電気化学上多量のエネルギーが発生するものと考えられるが、この点に関する因果関係については、現時点では留保することにする。   In this way, the amount of surplus sludge generated can be reduced by a small amount of electrochemically generated energy during decomposition compared to pure dissolved oxygen in the case of breathing with bound oxygen. However, the causal relationship regarding this point is reserved at this time.

前記結合酸素による呼吸に着目し、結合酸素を含む負イオンとなっている電子伝達体を補給するか、又は当該結合酸素を含有する上澄液を流入調整槽及び/又は曝気槽に帰還させ、流入調整槽及び/又は曝気槽内の微生物をして、当該結合酸素による呼吸を行わせる。 Focusing on breathing by the bound oxygen, or to replenish the electron carrier which is a negative ion containing binding oxygen, or is fed back to supernatant containing the bound oxygen to the inflow adjusting tank and / or the aeration tank Then, the microorganisms in the inflow adjusting tank and / or the aeration tank are made to breathe with the bound oxygen .

即ち、前記基本構成において、特に結合酸素を流入調整槽及び/又は曝気槽内に補給するか、又は帰還させることによって、前記基本構成に基づく余剰汚泥の発生の程度を少なくするという効果を更に一層助長することが可能となる。   That is, in the basic configuration, the effect of further reducing the degree of generation of excess sludge based on the basic configuration by supplying or returning the bound oxygen to the inflow adjusting tank and / or the aeration tank is returned. It becomes possible to promote.

しかのみならず、前記結合酸素の場合に、硝酸イオン及び亜硝酸イオンが含有されている場合が多いことから、脱窒菌の活性を促し、ひいては、水中のタンパク質、アミノ酸、アンモニアなどの窒素含有成分に対する分解作用を効率的に実現することができる。   In addition, in the case of the bound oxygen, nitrate ions and nitrite ions are often contained, so that the activity of denitrifying bacteria is promoted. As a result, nitrogen-containing components such as proteins, amino acids, and ammonia in water The decomposition | disassembly effect | action with respect to can be implement | achieved efficiently.

曝気槽中における結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の水溶液中の濃度は、酸化還元電位(OPP値)と相関関係を有している。   The concentration of the electron carrier containing bound oxygen in the aeration tank and serving as negative ions in the aqueous solution has a correlation with the oxidation-reduction potential (OPP value).

このような相関関係に着目し、曝気槽内における酸化還元電位を所定の数値範囲に設定することによって、曝気槽内における結合酸素の濃度を調整する。 Such focusing on the correlation, by setting the oxidation-reduction potential in the aeration tank to a predetermined value range, adjusting the concentration of bound oxygen in the aeration tank.

但し、酸化還元電位は、直ちに溶存酸素の濃度を表わす訳ではなく、双方は、1:1の関係ではない。   However, the oxidation-reduction potential does not immediately represent the concentration of dissolved oxygen, and the two are not in a 1: 1 relationship.

したがって、前記実施形態の場合には、曝気槽に流入する廃水の種類、タイプによって結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の濃度と前記酸化還元電位の数値との関係を実験によって確かめ、当該実験データを蓄積し、廃水の種類によって含有される結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の種類、更には、結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の濃度と酸化還元電位の関係を予め把握したうえで、前記酸化還元電位の数値範囲を設定することになる。   Therefore, in the case of the embodiment, the relationship between the concentration of the electron carrier containing bound oxygen and being negative ions and the value of the oxidation-reduction potential depends on the type and type of wastewater flowing into the aeration tank. Confirmed by experiment, accumulates the experimental data, contains the bound oxygen contained by the type of wastewater, and the type of electron carrier that is negative ions, and further contains the bound oxygen and negative ions. The numerical range of the oxidation-reduction potential is set after grasping in advance the relationship between the concentration of the electron carrier and the oxidation-reduction potential.

しかしながら、これまでの実験によれば、殆ど大抵の廃液を処理し、かつ沈殿槽から送られた汚泥を汚泥消化槽において更に順次沈殿分離させたことによる上澄液においては、結合酸素を含有している電子伝達体を含んでおり、しかも酸化還元電位が一定の数値以上である場合には、曝気槽内において通性嫌気性菌を主成分とする微生物の結合酸素を含有する電子伝達体による呼吸を概略保証し得ることが判明している。 However, according to the experiments so far, the supernatant obtained by treating most of the waste liquid and further separating and separating the sludge sent from the settling tank sequentially in the sludge digestion tank contains bound oxygen. If the redox potential is equal to or higher than a certain value, the electron carrier contains bound oxygen of microorganisms mainly composed of facultative anaerobes in the aeration tank. It has been found that breathing can be roughly guaranteed.

このような酸化還元電位と、結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の濃度との概略の関係に着目して、曝気槽における酸化還元電位を、約0mV〜約300mV、好ましくは約0mV〜約200mV、更に好ましくは約0mV〜約50mVに調整する。 And such oxidation reduction potential, containing bound oxygen, and in view of the outline of the relationship between the concentration of the electron mediator which is a negative ion, the oxidation-reduction potential in the aeration tank, about 0mV~ about 300mV , Preferably about 0 mV to about 200 mV, more preferably about 0 mV to about 50 mV .

酸化還元電位の下限値を約0mVと設定したのは、結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体の濃度を必要限度確保することを目的としており、上限値である約300mVは、酸化還元電位の上昇に伴って曝気槽内のpH値が過大に減少した場合には、通性嫌気性菌を主成分とする微生物の繁殖に必ずしも好ましくないことを考慮しており、好ましい上限値である約200mVは、このような上限値の場合には、曝気槽内のpH値との関係上、前記微生物の繁殖環境として、十分適合性を有していることに由来している。   The lower limit value of the oxidation-reduction potential is set to about 0 mV for the purpose of ensuring the necessary limit of the concentration of the electron carrier containing bound oxygen and being a negative ion. Is considered that it is not necessarily preferable for the growth of microorganisms mainly composed of facultative anaerobic bacteria when the pH value in the aeration tank is excessively decreased as the oxidation-reduction potential increases. In the case of such an upper limit value, the upper limit value of about 200 mV is derived from having sufficient suitability as a propagation environment for the microorganisms in relation to the pH value in the aeration tank. .

図1において、汚泥消化槽4から直接上澄液を曝気槽2に帰還させた場合においても、当該上澄液中に結合酸素を含有し、かつ負イオンとなっている電子伝達体を大抵の場合含有している。   In FIG. 1, even when the supernatant liquid is directly returned to the aeration tank 2 from the sludge digestion tank 4, most of the electron carriers containing bound oxygen and negative ions are contained in the supernatant liquid. If included.

しかしながら、結合酸素が十分な濃度にて上澄液中に含有させるためには、汚泥消化槽4の上澄液から直接曝気槽2に帰還させる場合よりも、更に当該上澄液を沈澱分離させた方が良好である。   However, in order for the bound oxygen to be contained in the supernatant at a sufficient concentration, the supernatant is further separated from the supernatant of the sludge digestion tank 4 than when it is returned directly to the aeration tank 2. Is better.

このような点に着目し、図3に示すように、汚泥消化槽4から送られた上澄液を電子伝達体槽5において貯留し、更に沈殿分離させたうえで、その上澄液を曝気槽2に帰還させる。 Focusing on this point, as shown in FIG. 3 , the supernatant sent from the sludge digestion tank 4 is stored in the electron carrier tank 5 and further separated by precipitation, and then the supernatant is aerated. Return to tank 2 .

このように、汚泥消化槽4から送られた上澄液を貯留し、かつ沈澱分離している電子伝達体槽5を設けた場合には、更に高濃度の結合酸素を曝気槽2に帰還させることが可能となる。   As described above, when the electron carrier tank 5 that stores the supernatant liquid sent from the sludge digestion tank 4 and separates the precipitate is provided, a higher concentration of bound oxygen is returned to the aeration tank 2. It becomes possible.

通性嫌気性菌を主成分とする微生物は、その種類によって、好適な溶存酸素の濃度、更には、ORP値がそれぞれ相違している。   Microorganisms mainly composed of facultative anaerobes have different concentrations of dissolved oxygen and ORP values depending on the type.

このような場合、溶存酸素の濃度及び酸化還元電位を単一の値に設定することよりも、複数の値に設定した方が異なる微生物の活性化に資することに帰する。   In such a case, setting the plurality of values to contribute to the activation of different microorganisms rather than setting the concentration of dissolved oxygen and the oxidation-reduction potential to a single value.

このような点に着目し、図2、図3に示すように、曝気槽2を複数段設け、各曝気槽2において相互に独立した状態にて溶存酸素の濃度の調整及び/又は酸化還元電位の調整を行っている(図2、図3においては、2個の曝気槽2を設けた場合を示している。)。 Focusing on this point, as shown in FIG . 2 and FIG. 3, the aeration tank 2 is provided in a plurality of stages, and the concentration of dissolved oxygen and / or the oxidation-reduction potential is independently set in each aeration tank 2. is performed for adjustment (in FIG. 2, FIG. 3 shows the case of providing two of the aeration tank 2.).

このように、第1曝気槽及び第2曝気槽を設け、それぞれ溶存酸素の濃度及び/又は酸化還元電位を調整するという多次元の制御(コントロール)の少なくとも一方を行った場合には、例えば第1曝気槽において、溶存酸素の濃度及び/又は酸化還元電位が下限値に近いにも拘らず、第2曝気槽の溶存酸素の濃度及び/又は酸化還元電位が上限値に近い状態とすることなどによって、異なる微生物を双方において活性化させ、微生物に対する分解効率を更に一層助長し、ひいては、余剰汚泥の発生を減少させることが可能となる。   As described above, when at least one of multidimensional control (control) in which the first aeration tank and the second aeration tank are provided and the concentration of dissolved oxygen and / or the redox potential is adjusted, respectively, In one aeration tank, the concentration of dissolved oxygen and / or the oxidation-reduction potential in the second aeration tank is close to the upper limit value even though the concentration of dissolved oxygen and / or the oxidation-reduction potential is close to the lower limit value. This makes it possible to activate different microorganisms on both sides, further promote the decomposition efficiency of the microorganisms, and consequently reduce the generation of excess sludge.

この技術的趣旨を考慮するならば、溶存酸素の濃度及び酸化還元電位の双方について多次元制御を行うことが好ましい。 Considering this technical point, it is preferable to perform multidimensional control on both the concentration of dissolved oxygen and the redox potential.

前記のように、通性嫌気性菌を主成分とする微生物においても、その種類によって、適切な溶存酸素の濃度及び酸化還元電位が相違している。   As described above, the appropriate dissolved oxygen concentration and oxidation-reduction potential are also different depending on the type of microorganism mainly composed of facultative anaerobes.

このような場合には、曝気槽内の溶存酸素の濃度及び酸化還元電位を上限値と下限値との範囲にて順次変化させた場合の方が概略一定の場合よりも、異なる微生物の活性化に資することになる。   In such a case, activation of different microorganisms is more effective when the concentration of dissolved oxygen in the aeration tank and the oxidation-reduction potential are sequentially changed within the range between the upper limit value and the lower limit value. Will contribute.

このような点に着目し、曝気槽に対する単位時間当たり供給する空気量につき、予め曝気を行っていない場合における廃水の流入によってBOD値の単位時間当たりの増加量の平均値に比例する数量と、曝気槽に単位時間当たり蓄積され得る汚泥の総量に比例する数量との総和によって算定し、かつ前記比例計算における各比例係数を、前記算定に基づく空気量を供給した場合には、曝気槽内の溶存酸素量が順次上昇するように設定したうえで、曝気槽内の溶存酸素量が約0.01mg/L〜約0.6mg/L、好ましくは、約0.2mg/L〜約0.5mg/Lの範囲内となるように空気を間歇的に供給する。 Focusing on this point, per the amount of air supplied per unit time to the aeration tank, a quantity proportional to the average value of the increase per unit of BOD value time by the inflow of waste water in the case of not performing the pre-aeration When the total amount of sludge that can be accumulated per unit time in the aeration tank is calculated as the sum of the quantity and the proportionality coefficient in the proportional calculation is supplied with the amount of air based on the calculation, The dissolved oxygen amount in the aeration tank is set to be about 0.01 mg / L to about 0.6 mg / L, preferably about 0.2 mg / L to about 0.1. Air is intermittently supplied so as to be within the range of 5 mg / L.

即ち、前記実施形態の場合には、曝気に必要な単位時間当たりの空気の供給量をX(大抵の場合は、1日当たりのkgを単位としている)とし、曝気を行っていない場合に、曝気槽に対する廃水の流入によって、単位時間当たりのBOD値の増加量の平均値(通常は、1日当たりのkgを単位としている)をYとし、前記の場合に、曝気槽内において単位時間当たり貯留し得る有機性汚泥の総量をZ(通常は、kg/日を単位としている)としたうえで、X=aY+bZ の算定を行い、比例係数a、bは前記Y、Zに基づいて、前記Xを算定して、当該算定値に基づいて空気を曝気槽に供給し、かつ溶存酸素の濃度の調整を行った場合には、必ず曝気槽内の溶存酸素が上昇するような数値を選択している。   That is, in the case of the above embodiment, the amount of air supply per unit time required for aeration is X (in most cases, the unit is kg per day), and aeration is performed when aeration is not performed. The average amount of increase in the BOD value per unit time due to the inflow of wastewater into the tank (usually the unit is kg per day) is Y. In this case, the BOD value is stored in the aeration tank per unit time. The total amount of organic sludge to be obtained is Z (usually in kg / day), and X = aY + bZ is calculated. Proportional coefficients a and b are based on Y and Z, and the X is When calculating, supplying air to the aeration tank based on the calculated value, and adjusting the concentration of dissolved oxygen, a value that always increases the dissolved oxygen in the aeration tank is selected. .

このように算定されたXによって曝気を行うことに基づき、曝気槽内の溶存酸素が上限値に至った場合には、空気の供給を中止し、下限値に至った場合には、空気の供給を開始することを間歇的な操作によって、曝気槽内における適切な溶存酸素の状態を確保することが可能となる。   Based on the aeration by X calculated in this way, the supply of air is stopped when the dissolved oxygen in the aeration tank reaches the upper limit value, and the supply of air when the lower limit value is reached. It is possible to ensure an appropriate state of dissolved oxygen in the aeration tank by intermittently starting the operation.

尚、前記比例係数a、bの適切な数値は、各曝気槽における前記Y、Zの数量によって相違することから、各曝気槽に対応して具体的な実験に基づいて設定すると良い。上述の空気供給量Xの算定式自体は、従来の活性汚泥法における曝気槽の空気供給量の算定でも使用されている。
In addition, since the appropriate numerical values of the proportional coefficients a and b differ depending on the quantities of Y and Z in each aeration tank, it is preferable to set them based on specific experiments corresponding to each aeration tank. The above calculation formula for the air supply amount X itself is also used in the calculation of the air supply amount of the aeration tank in the conventional activated sludge method.

更には、上述のように、曝気槽を複数個設けた場合には、別個の曝気槽に即して、前記間歇的な操作を行うことになる。 Furthermore, as described above, when a plurality of aeration tanks are provided, the intermittent operation is performed in accordance with separate aeration tanks.

同様に、曝気槽に対する結合酸素を含む上澄液の単位時間当たりの供給量、又は結合酸素量を含む上澄液の帰還量につき、予め曝気を行っていない場合における廃水の流入によってBOD値の単位時間当たりの増加量の平均値に比例する数量と、曝気槽に単位時間当たり貯留され得る汚泥の総量に比例する数量との総和によって算定し、かつ前記各比例計算における各比例係数を、前記算定に基づく上澄液を帰還した場合には、曝気槽内の酸化還元電位が順次上昇するように設定したうえで、曝気槽内の酸化還元電位が約0mV〜約300mV、好ましくは約0mV〜約200m、更に好ましくは約0mV〜約50mVの範囲内となるように結合酸素を有する上澄液を間歇的に帰還させる。 Similarly, the supply amount per unit time supernatant containing bound oxygen to aeration tank, or per feedback amount of the supernatant containing bound oxygen, BOD value by the inflow of waste water in the case of not performing the pre-aeration Calculated by the sum of the quantity proportional to the average increase amount per unit time and the quantity proportional to the total amount of sludge that can be stored in the aeration tank per unit time, and the proportionality coefficient in each proportional calculation, When the supernatant liquid based on the above calculation is returned, the redox potential in the aeration tank is set so as to increase sequentially, and the redox potential in the aeration tank is about 0 mV to about 300 mV, preferably about 0 mV. The supernatant with bound oxygen is intermittently returned so that it is in the range of about ~ 200 m, more preferably about 0 mV to about 50 mV .

ち、曝気槽に対する単位時間当たりの上澄液の帰還量をX’(大抵の場合には、1日当たりのKgを単位としている。)とし、曝気を行っていない場合に、曝気槽に対する廃水の流入によって、短時間当たりのBOD値の増加量の平均値をYとし、曝気槽内において貯留し得る有機性汚泥の総量をZとしたうえで、X’=a’Y+b’Zの算定を行い、比例係数a’,b’は、前記帰還量X’の算定値に基づき上澄液を曝気槽に帰還させた場合には、必ず曝気槽内の酸化還元電位が順次上昇するような数値を選択している。 If immediate Chi, the feedback amount of supernatant per unit time for aeration tank X '(in most cases is in the 1 day Kg units.) And, not subjected to aeration, for aeration tank the inflow of waste water, the mean value of the increase in BOD value per short as Y, the total amount of organic sludge that may be stored in aeration tank after having the Z, X '= a'Y + b'Z The proportional coefficients a ′ and b ′ are always increased in order when the supernatant is returned to the aeration tank based on the calculated value of the feedback amount X ′. A numerical value like this is selected.

このような前記帰還量X’によって帰還を行うことに基づき、曝気槽内の酸化還元電位が上限値に至った場合には、上澄液の帰還を中止し、下限値に至った場合には、上澄液の帰還を開始することによる間歇的な操作によって、曝気槽を適切な酸化還元電位の状態を確保することが可能となる。   Based on such feedback by the feedback amount X ′, when the oxidation-reduction potential in the aeration tank reaches the upper limit value, the feedback of the supernatant is stopped, and when the lower limit value is reached. By performing an intermittent operation by starting the return of the supernatant, it becomes possible to ensure an appropriate oxidation-reduction potential state in the aeration tank.

適切な比例係数a’、b’は、各曝気槽の前記数値Y、Zに対応して実験の蓄積によって適宜設定すると良い。   Appropriate proportionality coefficients a ′ and b ′ may be set as appropriate by accumulation of experiments corresponding to the numerical values Y and Z of each aeration tank.

本発明の廃水処理システムは、通常中央制御コンピュータ8に基づいて行われる。即ち、図4に示すように、ここでは流量調整槽1側の曝気槽2に溶存酸素濃度センサ91、沈殿槽3側の曝気槽2に溶存酸素濃度センサ91と酸化還元電位センサ92を設置し、各センサによる測定値を連続的または間歇的に中央制御コンピュータ8に入力する。当該中央制御コンピュータ8は、溶存酸素供給ラインにおけるバルブ7の開閉システム(空気供給量に関する制御機構61)、及び結合酸素を含有する上澄液帰還ラインにおけるバルブ(図示せず)の開閉システム(上澄液帰還量に関する制御機構62)に対し、開閉に関する指令信号を伝達することによって、各曝気槽2内における溶存酸素の濃度、及び沈殿槽3側の曝気槽2では更に酸化還元電位が前記した数値範囲内となるように制御している。 The wastewater treatment system of the present invention is usually performed based on the central control computer 8. That is, as shown in FIG. 4, here, a dissolved oxygen concentration sensor 91 and a redox potential sensor 92 are installed in the aeration tank 2 on the flow rate adjusting tank 1 side, and in the aeration tank 2 on the precipitation tank 3 side. , to enter the value measured by the sensor continuously or intermittently central control computer 8. The central control computer 8 includes an open / close system for the valve 7 in the dissolved oxygen supply line ( control mechanism 61 for the air supply amount ), and an open / close system for the valve (not shown) in the supernatant return line containing bound oxygen ( upper ). By transmitting a command signal relating to opening and closing to the control mechanism 62 ) relating to the return amount of the supernatant, the concentration of dissolved oxygen in each aeration tank 2 and the oxidation-reduction potential in the aeration tank 2 on the settling tank 3 side are as described above. It is controlled to be within the numerical range.

このような中央制御コンピュータ8を採用することによって、本発明に係る廃水処理システムは、自動化に基づく運転が可能となる。
前記実施形態においては、中央制御コンピュータ8を廃水処理システムの現場から離れた位置に設置しても、自動運転が可能であり、しかも中央制御コンピューター8のオペレーターにおいては、システム全体が正常に作動しているか否かを判断することが可能となる。
By employing such a central control computer 8, the wastewater treatment system according to the present invention can be operated based on automation.
In the above embodiment, automatic operation is possible even if the central control computer 8 is installed at a position away from the site of the wastewater treatment system, and the operator of the central control computer 8 operates normally. It becomes possible to determine whether or not.

中央制御コンピュータ8によって、溶存酸素の濃度及び酸化還元電位をそれぞれ所定の数値範囲内とすることについて説明するに、当該数値範囲の上限値に至った段階にて、前記各バルブ7を開いた状態から閉じた状態とした場合には、供給ラインに残存している溶存酸素及び帰還ラインに残存している上澄液が依然として供給状態となっていることから、各測定値は、前記上限値を上回ることにならざるを得ない。
同様に、溶存酸素の濃度及び酸化還元電位が下限値に至った段階にて、前記各バルブ7を閉じた状態から開いた状態としたのでは、供給ラインにおける溶存酸素及び帰還ラインにおける上澄液は、直ちに供給状態となる訳ではないため、前記各測定値は、下限値を下回ることにならざるを得ない。
In order to explain that the concentration of the dissolved oxygen and the oxidation-reduction potential are each within a predetermined numerical range by the central control computer 8, the state in which the valves 7 are opened when the upper limit value of the numerical range is reached. In the closed state, the dissolved oxygen remaining in the supply line and the supernatant remaining in the return line are still in the supply state. It must be exceeded.
Similarly, when each of the valves 7 is opened from the closed state when the dissolved oxygen concentration and the redox potential reach the lower limit values, the dissolved oxygen in the supply line and the supernatant in the return line are used. Does not immediately enter the supply state, and thus, each measured value must fall below the lower limit value.

このような状況に鑑み、曝気槽2内における溶存酸素の濃度及び酸化還元電位につき前記数値範囲内にある上限目標値及び下限目標値(上限目標値、下限目標値は、前記数値範囲の上限値又は下限値に達する手前の数値を意味する)を設定したうえで、中央制御コンピュータ8が各センサによる測定値が前記上限目標値に到達した段階では、各バルブに対し、開いた状態から閉じた状態とするような指令を発し、各センサによる測定値が下限値による目標値に達した段階では、各バルブに対し、閉じた状態から開いた状態とするような指令を発する構成を採用している。 See Kan this situation, the upper limit target value and the lower limit target value per concentration and redox potential of the dissolved oxygen in the aeration tank 2 is within the numerical range (upper limit target value, lower limit target value, the value range state after setting means the numerical value of the front to reach the upper or lower limit), the central control computer 8 is at the stage where the measurements by the sensors has reached the upper limit target value, for each valves, which open issues an instruction such that the closed state from the stage where the value measured by the sensor has reached the target value by the lower limit, against the respective valves, issues a command such as an open state from the closed state structure It is adopted.

このような実施形態の構成によって、前記のように、各測定値が上限値を上回るような状態、又は下限値を下回るような状態を避け、各測定値を所定の数値範囲内とするような状態を実現することが可能となる。   According to the configuration of such an embodiment, as described above, a state where each measured value exceeds the upper limit value or a state where the measured value falls below the lower limit value is avoided, and each measured value is set within a predetermined numerical range. The state can be realized.

前記上限値による目標値、及び下限値による目標値の具体的な数値は、溶存酸素の供給ライン及び上澄液の帰還ラインにおける当該供給及び当該帰還の程度に応じて、現実にバルブ7を開いた状態から閉じた状態とした場合、又は閉じた状態から開いた状態とした場合の何れにおいても、所定の数値範囲の上限値及び下限値をオーバーしないように試行錯誤を伴う場合に、上澄液の帰還ラインにおけるバルブ7を閉じているが、その趣旨は、実験に基づいて設定すると良い。   The specific value of the target value based on the upper limit value and the target value based on the lower limit value is determined by actually opening the valve 7 in accordance with the supply and return level of the dissolved oxygen supply line and the supernatant return line. In both cases, from the closed state to the closed state, or from the closed state to the open state, if there is a trial and error so as not to exceed the upper and lower limits of the predetermined numerical range, The valve 7 in the liquid return line is closed, but the gist is preferably set based on experiments.

実際の運転においては、流量調整槽及び電子伝達体槽の液面が変動することを免れることができない。   In actual operation, it cannot be avoided that the liquid level of the flow rate adjustment tank and the electron transfer body tank fluctuates.

このような現状に鑑み、流量調整槽1に液面計を設置し、当該液面計の高さ位置を連続的または間歇的に中央制御コンピュータ8に入力し、当該中央制御コンピュータ8は、当該液面計の入力に基づいて、流量調整槽1から曝気槽2への廃水の移動に関与する移動ポンプの駆動源に対し指令信号を発生させることによって、廃水の移動量を段階的に調整する一方、液面計の高さ位置が所定の位置以下である場合には、前記移動ポンプの作動を中止し、かつ溶存酸素供給ライン及び結合酸素を含有する上澄液帰還ラインにおけるバルブを閉じるような指令を発する構成を採用している。また、電子伝達体槽5に液面計を設置し、当該液面計の高さ位置を連続的又は間歇的に中央制御コンピュータ8に入力し、当該中央制御コンピュータ8は、当該液面計の入力に基づいて、上澄液の帰還ラインにおけるバルブの開閉に関する指令信号を発生し、高さが低くなるにしたがって、上澄液の帰還量を段階的に低下させており、液面計の高さが所定位置以下となった場合には、バルブを閉じる構成を採用している。 See Kan in such circumstances, the liquid level gauge installed in a flow amount adjustment tank 1, enter the height position of the level gauge continuously or intermittently central control computer 8, the central control computer 8 Based on the input of the liquid level gauge, by generating a command signal to the drive source of the moving pump that is involved in the movement of the wastewater from the flow adjustment tank 1 to the aeration tank 2, the amount of movement of the wastewater is stepwise On the other hand, if the height level of the liquid level gauge is below a predetermined position, the operation of the transfer pump is stopped and the valve in the supernatant return line containing the dissolved oxygen supply line and the bound oxygen is turned off. A configuration that issues a closing instruction is adopted. Moreover, a liquid level gauge is installed in the electron carrier tank 5, and the height position of the liquid level gauge is continuously or intermittently input to the central control computer 8, and the central control computer 8 based on the input, and generates a command signal relating to the opening and closing of the valves in the return line of the supernatant, according to the height decreases, and stepwise reduce the feedback amount of the supernatant, the liquid level meter If the height is equal to or less than the predetermined position, adopts a closed configuration the valves.

即ち、流量調整槽1に液面計を設ける実施形態において、流量調整槽1における廃水の液面が高い場合には、浄化の対象となる廃水の量が多いことを意味していることから、曝気槽2への移動量を多くし、逆に当該液面が低い場合には、浄化の対象となる廃水が少ないことから、曝気槽2への廃水の移動量を少なくするような調整を行っており、しかも廃水の液面が所定の位置以下の場合には、曝気槽2に移行させる廃水量に比し、流量調整槽1に流入してくる廃水の量が少ないことを意味していることから、曝気槽2への廃水の移送を中止すること、即ち移送ポンプの作動を停止すると共に、溶存酸素の曝気槽2への供給に関与するバルブ7及び結合酸素の曝気槽2への供給に関与するバルブ7を閉じることによって、曝気槽2における曝気作動を中止することになる。   That is, in the embodiment in which the liquid level gauge is provided in the flow rate adjustment tank 1, when the level of waste water in the flow rate adjustment tank 1 is high, it means that the amount of waste water to be purified is large. When the amount of movement to the aeration tank 2 is increased and the liquid level is low, the amount of waste water to be purified is small, so adjustment is made to reduce the amount of movement of waste water to the aeration tank 2. In addition, when the liquid level of the waste water is below a predetermined position, it means that the amount of waste water flowing into the flow rate adjusting tank 1 is smaller than the amount of waste water transferred to the aeration tank 2. Therefore, the transfer of the waste water to the aeration tank 2 is stopped, that is, the operation of the transfer pump is stopped, and the supply of dissolved oxygen to the aeration tank 2 and the supply of dissolved oxygen to the aeration tank 2 are performed. By closing the valve 7 involved in the It will stop the operation.

他方、電子伝達体槽5に液面計を設ける実施形態において、電子伝達体槽5における上澄液の液面が高い場合には、結合酸素の供給量に余裕があることから、より多量の上澄液を曝気槽及び/又は流量調整槽に供給するために、当該供給ラインにおけるバルブ7の開放の程度を多くし、逆に当該液面が低い場合には、当該開放の程度を小さくすることになる。   On the other hand, in the embodiment in which the liquid level gauge is provided in the electron carrier tank 5, when the liquid level of the supernatant liquid in the electron carrier tank 5 is high, there is a margin in the supply amount of bound oxygen, so a larger amount In order to supply the supernatant to the aeration tank and / or the flow rate adjustment tank, the degree of opening of the valve 7 in the supply line is increased, and conversely, when the liquid level is low, the degree of opening is reduced. It will be.

電子伝達体槽5に液面計を設ける実施形態において、電子伝達体槽5における上澄液の液面が所定の位置よりも低い場合にこのような状態に至った原因が既に、汚泥消化槽4から流入する上澄液の量に比し、曝気槽及び/又は流量調整槽に供給しなければならない上澄液の量の方が多いことに有る以上、帰還ラインへの上澄液の供給をこれ以上継続した場合には、上澄液が枯渇するというアクシデントが生ずる危険があり、当該危険を避けることを目的としている。   In an embodiment in which a liquid level gauge is provided in the electron carrier tank 5, the cause of such a state when the liquid level of the supernatant liquid in the electron carrier tank 5 is lower than a predetermined position is already the sludge digestion tank. Supplying the supernatant to the return line is more than the amount of the supernatant flowing in from 4 and the amount of the supernatant that has to be supplied to the aeration tank and / or the flow rate adjustment tank is larger. If this is continued for further, there is a risk of an accident that the supernatant is depleted, and the purpose is to avoid the danger.

上澄液の帰還ラインにおけるバルブを閉じた場合には、曝気槽2における酸化還元電位を所定の数値範囲内に維持するのに支障が生じる場合がある。このような状況を考慮し、電子伝達体槽5における液面計の測定値が所定の高さ以下であって、上澄液の帰還ラインのバルブを閉鎖するような中央制御コンピュータ8の指令が行われた場合に、中央制御コンピュータ8が溶存酸素供給ラインにおけるバルブ7に対し、当該バルブ7が開いた状態である場合は、開いた程度を大きくするような指令を行うことによって、酸化還元電位を所定の数値範囲内に調整する構成を採用してる。 If you close the valves are in the supernatant of the return line, there is a case where the redox potential in the aeration tank 2 trouble to keep within a predetermined numerical range occurs. In consideration of such circumstances, and measurement of the liquid level gauge of the electron carrier tank 5 is equal to or less than the predetermined height, the command of the central control computer 8 so as to close the valves of the return line of the supernatant When the central control computer 8 is in a state in which the valve 7 is open with respect to the valve 7 in the dissolved oxygen supply line, the redox is performed by giving a command to increase the degree of opening. A configuration is employed in which the potential is adjusted within a predetermined numerical range .

即ち、前記実施形態においては、上澄液中の結合酸素の供給が中止されることによって、曝気槽2における浄化に必要な電子体の低下をカバーするために、溶存酸素の曝気槽2に対する供給ラインに関与しているバルブ7が開いた段階における開放の程度を大きくし、かつ曝気槽2内における溶存酸素の量を多くすることによって、酸化還元電位が異常な数値となることを避け、所定の数値範囲内となるような調整を行っている。   That is, in the above-described embodiment, supply of dissolved oxygen to the aeration tank 2 is performed in order to cover a decrease in electronic bodies necessary for purification in the aeration tank 2 by stopping the supply of bound oxygen in the supernatant. By increasing the degree of opening at the stage when the valve 7 involved in the line is opened and increasing the amount of dissolved oxygen in the aeration tank 2, the oxidation-reduction potential is prevented from becoming an abnormal numerical value. Adjustments are made to be within the numerical range.

以下、具体的なデータに即して、実施例について説明する。   Hereinafter, examples will be described according to specific data.

図3に示すように、曝気槽2を2段とし、しかも電子伝達体槽5を設けた廃水処理システムにおいて、曝気を行わない場合に、曝気槽2に対する廃水の流入によって単位時間当たりのBODの増加量の平均量が2190Kg/日であり、5500mの容積を有し、かつ曝気槽2内において単位時間当たり蓄積される汚泥量の平均値を20625Kg/日としたうえで、前述した間歇制御の一般式におけるa、bの係数を、それぞれ0.125及び0.0175と設定することによって、曝気槽2に対する空気供給量を1日当たり約635Kgとし、通常の生活廃水を曝気槽2に対し1日当たり1000m流入させた場合、1日毎に経過した各時間(但し、午前10時半前後から午前11時近くまで)において測定した溶存酸素の量は、以下のとおりであった。 As shown in FIG. 3, the aeration tank 2 by a two-stage, moreover Oite wastewater treatment system having an electron mediator tank 5, in case of no aeration, per unit time by the inflow of waste water with respect to the aeration tank 2 of BOD and the average amount of increase is 2190Kg / day, has a volume of 5500 m 3, or one in aeration tank 2 the average value of the sludge amount accumulated per unit time after having a 20625Kg / day By setting the coefficients of a and b in the general formula for the intermittent control described above to 0.125 and 0.0175, respectively, the amount of air supplied to the aeration tank 2 is set to about 635 kg per day, and normal domestic wastewater is aerated. If to the bath 2 was 1 day 1000 m 3 flows, each time elapsed per day (where a 10:30 longitudinal am to 11 am near am) the amount of dissolved oxygen measured at the It was as below.

即ち、上記表1のように、溶存酸素の量は、上限値は、0.52mg/Lであり、下限値は、0.21mg/Lであって、前記基本構成の数値の範囲内にある溶存酸素の濃度の状態を維持することができた。   That is, as shown in Table 1, the amount of dissolved oxygen is such that the upper limit is 0.52 mg / L and the lower limit is 0.21 mg / L, which is within the numerical range of the basic configuration. The state of dissolved oxygen concentration could be maintained.

このような溶存酸素量中において、電子伝達体槽から結合酸素を含有している負イオンである電子伝達体を第1曝気槽及び第2曝気槽に帰還させた場合におけるBOD値、COD値、浮遊物質量(SS値)、硝酸態窒素値(NO3 N)、亜硝酸性窒素値(NO2 N)、総リン(T−P)、総窒素値(T−N、但し水の場合と汚泥の場合)、硫酸イオン値(SO −−)の各場所における測定量は、以下の表2のとおりである。 In such dissolved oxygen amount, the BOD value, COD value, and the like when the electron carrier, which is a negative ion containing bound oxygen, is returned from the electron carrier tank to the first aeration tank and the second aeration tank, weight suspended solids (SS value), nitrate nitrogen value (NO 3 - N), nitrite nitrogen value (NO 2 - N), total phosphorus (T-P), total nitrogen value (T-N, provided that the water for if the sludge), sulfate ion value (SO 4 - measured amount at each location) is shown in Table 2 below.


前記表2からも明らかなように、流入した廃水に比し、BOD値、COD値において桁違いに減少しており、所謂通常の廃水処理を当然実現している。

As is apparent from Table 2, the BOD value and COD value are reduced by orders of magnitude compared to the inflowing wastewater, and so-called normal wastewater treatment is naturally realized.

しかも、硝酸態窒素値(NO3 N)、亜硝酸性窒素値(NO2 N)、硫酸イオン値(SO4 −−)が汚泥消化槽、更には電子伝達体槽において急激に増加しており、脱窒菌の活性に寄与していることが判明している。 Moreover, nitrate nitrogen value (NO 3 - N), nitrite nitrogen value (NO 2 - N), ion values sulfate (SO 4 -) sludge digestion tank, more rapidly increased in the electron carrier tank And has been found to contribute to the activity of denitrifying bacteria.

前記実施例において排出された余剰汚泥の測定量は、1日当たり330kgであった。   The amount of surplus sludge discharged in the examples was 330 kg per day.

これに対し、同一の廃水につき、同一の廃水処理システムを採用したうえで、曝気槽内における溶存酸素量をそれぞれ約1mg/L、及び約2mg/Lという一定の状態とした場合の1日当たり排出された余剰汚泥の測定量は、それぞれ約1000kg、及び約1900kgであって、前記実施例に比し、大量の余剰汚泥が発生しており、前記実施例の優位性が判明する。   On the other hand, the same wastewater treatment system is adopted for the same wastewater, and the amount of dissolved oxygen in the aeration tank is about 1 mg / L and about 2 mg / L, respectively. The measured amounts of the excess sludge were about 1000 kg and about 1900 kg, respectively, and a large amount of excess sludge was generated as compared with the above-described example, and the superiority of the above-described example was found.

実施例1に係る廃水処理システムを採用したうえで、図4に示すように、電子伝達体槽5から流入調整槽1及び2段の曝気槽2のうち、第1段階の曝気槽2(流入調整槽側の曝気槽2)に対し、結合酸素を含有している上澄液を帰還させ、溶存酸素を流入調整槽1、2段の各曝気槽2、汚泥消化槽4、電子伝達体槽5の全てに供給するようなラインを設定した。   After adopting the wastewater treatment system according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, the first-stage aeration tank 2 (inflow) from the electron carrier tank 5 to the inflow adjusting tank 1 and the two-stage aeration tank 2. The supernatant liquid containing bound oxygen is returned to the aeration tank 2) on the adjustment tank side, and dissolved oxygen is introduced into the inflow adjustment tank 1, each of the two-stage aeration tank 2, the sludge digestion tank 4, the electron carrier tank Lines to supply all 5 were set.

前記溶存酸素供給ラインにおいて、各曝気槽2における溶存酸素量を0.01mg/L〜0.6mg/Lの範囲内に維持し、汚泥消化槽4及び電子伝達体槽5における溶存酸素の濃度を1mg/L〜2mg/Lの範囲に維持することによって、それぞれ曝気を行い、更には2段目の曝気槽2(沈澱槽3側の曝気槽2)における酸化還元電位を0mV〜50mVの範囲に維持した。   In the dissolved oxygen supply line, the amount of dissolved oxygen in each aeration tank 2 is maintained within a range of 0.01 mg / L to 0.6 mg / L, and the concentration of dissolved oxygen in the sludge digestion tank 4 and the electron carrier tank 5 is set. By maintaining in the range of 1 mg / L to 2 mg / L, aeration is performed, respectively, and the oxidation-reduction potential in the second stage aeration tank 2 (aeration tank 2 on the precipitation tank 3 side) is in the range of 0 mV to 50 mV. Maintained.

前記のように、1週間に亘って溶存酸素濃度及び酸化還元電位を維持したことによる曝気状態を継続した後、汚泥消化槽4において、6時間だけ曝気を中止し、その後下部から沈澱濃縮汚泥を外部に排出し、かつその沈澱濃縮汚泥から分離された上澄液を電子伝達体槽5側に移行させた。   As described above, after continuing the aeration state by maintaining the dissolved oxygen concentration and the oxidation-reduction potential for one week, the aeration is stopped for 6 hours in the sludge digestion tank 4, and then the precipitated concentrated sludge is discharged from the lower part. The supernatant liquid discharged to the outside and separated from the precipitated concentrated sludge was transferred to the electron carrier tank 5 side.

1週間を単位とする曝気及び汚泥消化工程において、実施例1における1日当たりの汚泥消化量が4%であることから、1週間を経過した段階では、100×(1−0.04)7≒25%の汚泥の消化を実現することが可能であった。 In the aeration and sludge digestion process in units of one week, the amount of sludge digestion per day in Example 1 is 4%, so in the stage where one week has passed, 100 × (1-0.04) 7 ≈ It was possible to achieve digestion of 25% sludge.

他方、前記6時間による汚泥処理において、汚泥の沈降率が約6.5%/時間であることが確認されたが、このような沈降率の場合には、100×0.065×6≒約40%の汚泥の沈降を実現でき、逆に、残60重量%の上澄液を確保することができた。   On the other hand, in the sludge treatment for 6 hours, it was confirmed that the sedimentation rate of the sludge was about 6.5% / hour. In the case of such a sedimentation rate, 100 × 0.065 × 6≈about Sedimentation of 40% sludge could be achieved, and conversely, the remaining 60% by weight of supernatant could be secured.

このようにして確保された上澄液を第1段目の曝気槽2及び流量調整槽1に帰還させることによって、これらの槽に結合酸素を含む上澄液を供給した場合には、前記のように、1週間に亘って、2段目の曝気槽2におけるORP値を0mV〜50mVの状態に確保することが可能であることが確認された。 By this way is fed back supernatant secured to the aeration tank 2, and a flow rate adjustment tank 1 of the first stage, in case of supplying a supernatant containing bound oxygen to these tanks, before Symbol Thus, it was confirmed that the ORP value in the second-stage aeration tank 2 can be secured in a state of 0 mV to 50 mV over one week.

本発明は、生活廃水処理、及び産業廃水処理の全分野において利用することが可能である。   The present invention can be used in all fields of domestic wastewater treatment and industrial wastewater treatment.

基本構成を実現するうえで最小限必要な廃水処理装置システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the waste-water-treatment apparatus system minimum required when implement | achieving a basic composition. 請求項5の実施形態に対応する廃水処理システムの概略図である。It is the schematic of the waste water treatment system corresponding to the embodiment of Claim 5. 請求項6の実施形態に対応する廃水処理システムの概略図である。It is the schematic of the waste water treatment system corresponding to the embodiment of Claim 6. 請求項9、10の実施形態に対応し、かつ実施例2を実現している廃水処理システムの概略図である。It is the schematic of the waste-water-treatment system corresponding to embodiment of Claim 9, 10 and implement | achieving Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 流量調整
2 曝気槽
3 沈殿槽
4 汚泥消化槽
5 電子伝達体槽
61 空気供給量に関する制御機構
62 上澄液帰還量に関する制御機構
7 バルブ
8 中央制御コンピュータ
91 溶存酸素センサ
92 酸化還元電位線センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow control tank 2 Aeration tank 3 Sedimentation tank 4 Sludge digestion tank 5 Electron transfer body tank 61 Control mechanism regarding air supply amount 62 Control mechanism regarding supernatant return amount 7 Valve 8 Central control computer 91 Dissolved oxygen sensor 92 Redox potential line Sensor

Claims (6)

流入してくる有機物を含有している廃水の流量を調整する流量調整槽、当該流量調整槽から送られた廃水に対し、溶存酸素量濃度0.01mg/L〜0.6mg/L、酸化還元電位0mV〜300mVの範囲で曝気し、有機物の分解処理を行う曝気槽、当該曝気槽から送られた当該処理水を沈殿分離させる沈殿槽、当該沈殿槽から送られた沈殿汚泥を分解する汚泥消化槽を有し、当該汚泥消化槽の上澄液を前記流入調整槽及び/又は前記曝気槽に帰還させる廃水処理システムにおいて、
前記曝気槽内に、溶存酸素濃度センサ及び酸化還元電位センサをそれぞれ設置し、各センサによる測定値を連続的又は間歇的に中央制御コンピュータに入力する一方、当該中央制御コンピュータは、溶存酸素供給ラインにおけるバルブの開閉システム、及び汚泥消化槽からの上澄液帰還ラインにおけるバルブの開閉システムに対し、開閉に関する指令信号を伝達することによって、曝気槽内における溶存酸素の濃度及び酸化還元電位を前記範囲内となるように制御することを特徴とする廃水処理システム。
Flow rate adjustment tank that adjusts the flow rate of wastewater containing inflowing organic substances, dissolved oxygen concentration of 0.01 mg / L to 0.6 mg / L, redox for wastewater sent from the flow adjustment tank An aeration tank that performs aeration in an electric potential range of 0 mV to 300 mV, decomposes organic matter, a precipitation tank that precipitates and separates the treated water sent from the aeration tank, and sludge digestion that decomposes the precipitated sludge sent from the precipitation tank In a wastewater treatment system having a tank and returning the supernatant of the sludge digestion tank to the inflow adjustment tank and / or the aeration tank,
A dissolved oxygen concentration sensor and a redox potential sensor are installed in the aeration tank, and measured values from the sensors are input to the central control computer continuously or intermittently, while the central control computer has a dissolved oxygen supply line. In the above-mentioned range, the dissolved oxygen concentration and the oxidation-reduction potential in the aeration tank are transmitted to the valve opening / closing system in the above and the valve opening / closing system in the supernatant return line from the sludge digestion tank. A wastewater treatment system characterized by being controlled to be inside.
前記曝気槽を複数段設け、各曝気槽において相互に独立した状態にて溶存酸素の濃度の調整及び/又は酸化還元電位の調整を行うことを特徴とする請求項1に記載の廃水処理システム。   2. The wastewater treatment system according to claim 1, wherein the aeration tank is provided in a plurality of stages, and the concentration of dissolved oxygen and / or the redox potential is adjusted in an independent state in each aeration tank. 前記曝気槽内における溶存酸素の濃度及び酸化還元電位につき、前記範囲の上限目標値と下限目標値を設定したうえで、中央制御コンピュータが各センサによる測定値が前記上限目標値に到達した段階では、各バルブに対し、開いた状態から閉じた状態とするような指令を発し、各センサによる測定値が前記下限目標値に到達した段階では、各バルブに対し、閉じた状態から開いた状態とするような指令を発することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の廃水処理システム。 For the dissolved oxygen concentration and redox potential in the aeration tank, after setting the upper limit target value and the lower limit target value of the range, the central control computer at the stage when the measured value by each sensor reaches the upper limit target value A command is issued for each valve to change from an open state to a closed state, and when the measured value by each sensor reaches the lower limit target value, each valve is changed from a closed state to an open state. The wastewater treatment system according to claim 1 or 2, wherein a command to do so is issued. 前記流量調整槽に液面計を設置し、当該液面計の高さ位置を連続的又は間歇的に中央制御コンピュータに入力し、当該中央制御コンピュータは、当該液面計の入力に基づいて、流量調整槽から曝気槽への廃水の移動に関する移動ポンプの駆動源に対し指令信号を発生させることによって、廃水の移動量を段階的に調整する一方、液面計の高さ位置が所定の位置以下である場合には、前記移動ポンプの作動を中止し、かつ溶存酸素供給ライン及び汚泥消化槽からの上澄液帰還ラインにおけるバルブを閉じるような指令を発することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の廃水処理システム。 A liquid level gauge is installed in the flow rate adjustment tank, and the height position of the liquid level gauge is continuously or intermittently input to the central control computer, and the central control computer is based on the input of the liquid level gauge. By generating a command signal to the drive source of the moving pump related to the movement of wastewater from the flow rate adjustment tank to the aeration tank, the amount of movement of the wastewater is adjusted in stages, while the height position of the liquid level gauge is at a predetermined position. In the case of the following, the operation of the transfer pump is stopped, and a command to close the valve in the supernatant return line from the dissolved oxygen supply line and the sludge digestion tank is issued . The wastewater treatment system according to any one of 3 above . 前記汚泥消化槽から送られた上澄液を貯留する電子伝達体槽を設け、当該電子伝達体槽に液面計を設置し、当該液面計の高さ位置を連続的又は間歇的に中央制御コンピュータに入力し、当該中央制御コンピュータは、当該液面計の入力に基づいて、上澄液の帰還ラインにおけるバルブの開閉に関する指令信号を発生し、高さが低くなるに従って、上澄液の帰還量を段階的に低下させており、液面計の高さが所定位置以下となった場合には、バルブを閉じることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の廃水処理システム。 An electron carrier tank for storing the supernatant liquid sent from the sludge digestion tank is provided, a liquid level gauge is installed in the electron carrier tank, and the height position of the liquid level gauge is continuously or intermittently centered. Based on the input of the level gauge, the central control computer generates a command signal for opening and closing the valve in the supernatant return line, and as the height decreases, The wastewater treatment system according to any one of claims 1 to 4, wherein the return amount is reduced stepwise, and the valve is closed when the height of the liquid level gauge becomes a predetermined position or less. . 前記電子伝達体槽における液面計の測定値が所定の高さ以下であって、上澄液の帰還ラインのバルブを閉鎖するような中央制御コンピュータの指令が行われた場合、中央制御コンピュータが溶存酸素供給ラインにおけるバルブに対し、当該バルブが開いた状態である場合には、開いた程度を大きくするような指令を行うことによって、酸化還元電位を前記範囲内に調整することを特徴とする請求項5に記載の廃水処理システム。 When the measurement value of the liquid level gauge in the electron carrier tank is below a predetermined height and the central control computer command is issued to close the valve of the supernatant return line, the central control computer When the valve in the dissolved oxygen supply line is in an open state, the redox potential is adjusted within the above range by giving a command to increase the degree of opening. The wastewater treatment system according to claim 5 .
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