JPH04225898A - 活性汚泥処理制御方法 - Google Patents
活性汚泥処理制御方法Info
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- JPH04225898A JPH04225898A JP2408732A JP40873290A JPH04225898A JP H04225898 A JPH04225898 A JP H04225898A JP 2408732 A JP2408732 A JP 2408732A JP 40873290 A JP40873290 A JP 40873290A JP H04225898 A JPH04225898 A JP H04225898A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は下水等の活性汚泥処理に
用いて有効な活性汚泥処理制御方法に関するものである
。
用いて有効な活性汚泥処理制御方法に関するものである
。
【0002】
【従来の技術】近年、下水の活性汚泥処理システムの自
動化,最適化に関する研究が進み、実用化されてきてい
る。この対象は主として酸素消費量の管理と汚泥レベル
の管理に大別される。前者は送風量を操作因子とした制
御であり、後者は余剰汚泥量あるいは返送汚泥量を操作
因子とした制御である。
動化,最適化に関する研究が進み、実用化されてきてい
る。この対象は主として酸素消費量の管理と汚泥レベル
の管理に大別される。前者は送風量を操作因子とした制
御であり、後者は余剰汚泥量あるいは返送汚泥量を操作
因子とした制御である。
【0003】これらの制御を行うための水質センサーと
してDO計(溶存酸素濃度計),MLSS計(混液浮遊
物濃度計)などが一般的に用いられている。さらに最近
では酸素消費量を測定するセンサーとしてRr計(呼吸
速度計),ATU−Rr計(アリルチオ尿素呼吸速度計
)が開発されている。ATU−Rr計はATU(アリル
リチオ尿素)を添加して硝化菌の活性を阻害して硝化を
抑制することにより有機物基質の酸化のみに関係する酸
素消費速度(呼吸速度)を測定するものである。
してDO計(溶存酸素濃度計),MLSS計(混液浮遊
物濃度計)などが一般的に用いられている。さらに最近
では酸素消費量を測定するセンサーとしてRr計(呼吸
速度計),ATU−Rr計(アリルチオ尿素呼吸速度計
)が開発されている。ATU−Rr計はATU(アリル
リチオ尿素)を添加して硝化菌の活性を阻害して硝化を
抑制することにより有機物基質の酸化のみに関係する酸
素消費速度(呼吸速度)を測定するものである。
【0004】一方、活性汚泥中のATP(アデノミン−
3−リン酸)を生物発光法により測定する技術が開発さ
れてきており他の水質因子との相関関係を論じた報告が
なされている。ATPの低下は曝気槽の処理性能の低下
に関連づけられるが、ATPの水質指標としての有用性
はまだ認識されていないのが現状である。
3−リン酸)を生物発光法により測定する技術が開発さ
れてきており他の水質因子との相関関係を論じた報告が
なされている。ATPの低下は曝気槽の処理性能の低下
に関連づけられるが、ATPの水質指標としての有用性
はまだ認識されていないのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】下水の活性汚泥処理で
は活性汚泥(微生物M)と廃水中の有機物(食物F)の
比、すなわちF/M比を一定範囲に制御することが処理
水質を安定化するのに必要なことである。現在F/M比
の代表的な表現方式として、微生物濃度としてはMLS
S,有機物濃度にはBODを用いたBOD・MLSS負
荷がある。しかしながらBODの測定に長時間を要する
ことから、活性汚泥処理制御に用いるには不便である。
は活性汚泥(微生物M)と廃水中の有機物(食物F)の
比、すなわちF/M比を一定範囲に制御することが処理
水質を安定化するのに必要なことである。現在F/M比
の代表的な表現方式として、微生物濃度としてはMLS
S,有機物濃度にはBODを用いたBOD・MLSS負
荷がある。しかしながらBODの測定に長時間を要する
ことから、活性汚泥処理制御に用いるには不便である。
【0006】F/M比制御方式として現在実用化されて
いるSRT制御ではSRT(汚泥滞留時間)が定常状態
ではF/M比に依存することからSRTを一定にするこ
とにより、F/M比を制御している。しかしながら、流
入水の水質および流量の短期間の変動に対してはSRT
制御によりF/M比を制御することは困難である。また
現在までF/M比を迅速かつ高精度で直接測定できるセ
ンサーも知られていない。
いるSRT制御ではSRT(汚泥滞留時間)が定常状態
ではF/M比に依存することからSRTを一定にするこ
とにより、F/M比を制御している。しかしながら、流
入水の水質および流量の短期間の変動に対してはSRT
制御によりF/M比を制御することは困難である。また
現在までF/M比を迅速かつ高精度で直接測定できるセ
ンサーも知られていない。
【0007】RrおよびATU−Rrと有機物容積負荷
(BOD容積負荷,COD容積負荷)との相関関係を利
用してF/M比を測定することは可能であるが、呼吸速
度はF/M比以外に温度などの因子の影響を受け、推定
の精度があまり高くないので、有用性が高いF/M比推
定方法とは言えない。またF/M比から流入水質を推定
できるが、処理水質をも推定する方法は知られていない
。
(BOD容積負荷,COD容積負荷)との相関関係を利
用してF/M比を測定することは可能であるが、呼吸速
度はF/M比以外に温度などの因子の影響を受け、推定
の精度があまり高くないので、有用性が高いF/M比推
定方法とは言えない。またF/M比から流入水質を推定
できるが、処理水質をも推定する方法は知られていない
。
【0008】活性汚泥処理におけるF/M比の表現方式
として従来のBOD・MLSS負荷に代われるものとし
てCODcr・ATP負荷を用いることが考えられる。 これは曝気槽内ATP当量数当たり1日に流入するCO
Dcrをkg数で表したものであるが、CODcrおよ
びATPは現状ではオンライン自動計測が不可能であり
測定に2〜3時間を要するので、まだまだ実用的なF/
M比表現方式とは言えない。しかしながらSRT一定制
御条件下ではATPは毒物の流入がない限り急激に変化
するものではなく、何らかのオンライン自動計測装置に
よる測定値を用いて流入CODcrを推定できればCO
Dcr・ATP負荷はF/M比の表現方式としての有用
性を高めることができる。
として従来のBOD・MLSS負荷に代われるものとし
てCODcr・ATP負荷を用いることが考えられる。 これは曝気槽内ATP当量数当たり1日に流入するCO
Dcrをkg数で表したものであるが、CODcrおよ
びATPは現状ではオンライン自動計測が不可能であり
測定に2〜3時間を要するので、まだまだ実用的なF/
M比表現方式とは言えない。しかしながらSRT一定制
御条件下ではATPは毒物の流入がない限り急激に変化
するものではなく、何らかのオンライン自動計測装置に
よる測定値を用いて流入CODcrを推定できればCO
Dcr・ATP負荷はF/M比の表現方式としての有用
性を高めることができる。
【0009】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、曝気槽に流入される流入水のCOD
crの値と流入水量,曝気槽内のATP値,ATU−R
r値を基にF/M値を推定することにより、高性能活性
汚泥処理制御方法を提供することである。
ので、その目的は、曝気槽に流入される流入水のCOD
crの値と流入水量,曝気槽内のATP値,ATU−R
r値を基にF/M値を推定することにより、高性能活性
汚泥処理制御方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、曝気槽に流入される流入水の2クロム酸化
カリウムによる酸素消費量であるCODcrの値と流量
値,曝気槽1内のアデノミン−3−リン酸であるATP
の値,アリルチオ尿素呼吸速度であるATU−Rr値を
基に演算を実行し、この演算値に基づいて活性汚泥の微
生物Mと廃水中の有機物Fの比であるF/M比を推定す
る。
するために、曝気槽に流入される流入水の2クロム酸化
カリウムによる酸素消費量であるCODcrの値と流量
値,曝気槽1内のアデノミン−3−リン酸であるATP
の値,アリルチオ尿素呼吸速度であるATU−Rr値を
基に演算を実行し、この演算値に基づいて活性汚泥の微
生物Mと廃水中の有機物Fの比であるF/M比を推定す
る。
【0011】
【作用】曝気槽に流入されるCODcr値と流入量と、
曝気槽内のATU−Rr値,ATP値およびMLSS値
を基に演算装置は所定の演算を実行し、この演算結果を
基に推定処理部がF/M比である種々の因子を推定する
。
曝気槽内のATU−Rr値,ATP値およびMLSS値
を基に演算装置は所定の演算を実行し、この演算結果を
基に推定処理部がF/M比である種々の因子を推定する
。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1から図4を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0013】図1は本発明の実施例による活性汚泥処理
制御方法を実施するためのF/M比推定システムを示す
もので、図1において1は曝気槽、2は沈澱池、3は演
算装置、4は推定処理部である。
制御方法を実施するためのF/M比推定システムを示す
もので、図1において1は曝気槽、2は沈澱池、3は演
算装置、4は推定処理部である。
【0014】図1のシステムによれば、流入水が曝気槽
1に導かれ、この曝気槽1で曝気された後に沈澱池2に
導かれる。沈澱池2では汚泥を沈澱させた後に処理水と
して後段に排出される。沈澱した汚泥は曝気槽1に返送
汚泥として返送されると共に余剰汚泥として排出される
。
1に導かれ、この曝気槽1で曝気された後に沈澱池2に
導かれる。沈澱池2では汚泥を沈澱させた後に処理水と
して後段に排出される。沈澱した汚泥は曝気槽1に返送
汚泥として返送されると共に余剰汚泥として排出される
。
【0015】演算装置3は曝気槽1に流入される以前の
流入水のCODcr(2クロム酸カリウムによる酸素消
費量)の値と流量値,曝気槽1内のATP(アデノミン
−3−リン酸)の値,ATU−Rr(アリルチオ尿素呼
吸速度)値およびMLSS(活性汚泥濃度)値,および
余剰汚泥のATP値を入力として所定の演算を実行し、
この演算結果に基づいて推定処理部4が所要の推定を行
う。
流入水のCODcr(2クロム酸カリウムによる酸素消
費量)の値と流量値,曝気槽1内のATP(アデノミン
−3−リン酸)の値,ATU−Rr(アリルチオ尿素呼
吸速度)値およびMLSS(活性汚泥濃度)値,および
余剰汚泥のATP値を入力として所定の演算を実行し、
この演算結果に基づいて推定処理部4が所要の推定を行
う。
【0016】すなわち、図2に示すように、演算装置3
は、ATU−Rr計5,ATP濃度計6,流入水量計7
およびMLSS計8の各計測データを基に、後述の(1
)から(7)式を演算処理する。推定処理部4は、演算
装置の演算結果を基に推定処理し、その推定結果として
CODcr・ATP負荷,CODcr・MLSS負荷,
流入水CODcrおよび処理水CODcrを算出する。
は、ATU−Rr計5,ATP濃度計6,流入水量計7
およびMLSS計8の各計測データを基に、後述の(1
)から(7)式を演算処理する。推定処理部4は、演算
装置の演算結果を基に推定処理し、その推定結果として
CODcr・ATP負荷,CODcr・MLSS負荷,
流入水CODcrおよび処理水CODcrを算出する。
【0017】人工下水を用いた活性汚泥処理室内連続実
験においてSRT(汚泥滞留時間)一定制御(4日およ
び10日)条件下で流入水COD,処理水COD,曝気
槽のATP,ATU−Rrなどを測定した結果、ATU
−Rr/ATP,CODcr・ATP負荷およびCOD
cr除去速度/ATPの三者間に図3から図5に示すよ
うな相関関係が認められ、関係式(1)から(3)が得
られた。
験においてSRT(汚泥滞留時間)一定制御(4日およ
び10日)条件下で流入水COD,処理水COD,曝気
槽のATP,ATU−Rrなどを測定した結果、ATU
−Rr/ATP,CODcr・ATP負荷およびCOD
cr除去速度/ATPの三者間に図3から図5に示すよ
うな相関関係が認められ、関係式(1)から(3)が得
られた。
【0018】
CODcr除去速度/ATP=0.7704×CO
Dcr・ATP負荷
+0.016 …
(1)ここで、r=+0.9927、水温は15から1
7℃、n=23である。
Dcr・ATP負荷
+0.016 …
(1)ここで、r=+0.9927、水温は15から1
7℃、n=23である。
【0019】
ATU−Rr/ATP=19.65×CODcr・
ATP負荷
−0.62…(2)r=+0.8862、水温
は15から27℃、n=21である。
ATP負荷
−0.62…(2)r=+0.8862、水温
は15から27℃、n=21である。
【0020】
CODcr除去速度/ATP=0.03288×A
TU−Rr/ATP
+0.0672
…(3)r=+0.8749、水温は15から27℃、
n=21である。
TU−Rr/ATP
+0.0672
…(3)r=+0.8749、水温は15から27℃、
n=21である。
【0021】さらに、演算装置3は、ATU−RrとA
TPを測定して(2)式よりCODcr・ATP負荷を
算出すると共に、CODcr・ATP負荷と流入水量よ
り(4)式によって流入水CODcrを算出する。
TPを測定して(2)式よりCODcr・ATP負荷を
算出すると共に、CODcr・ATP負荷と流入水量よ
り(4)式によって流入水CODcrを算出する。
【0022】
流入水CODcr(mg/l)={CODcr・ATP
負荷(kg・CODcr/m・mole・日)×曝気槽
ATP濃度(m・mole/m3)×曝気槽容量(m3
)}/{1日当たり流入水量×10−3(m3/日)}
…(4)処理水CODcrはCODcr・ATP負
荷から(1)式によりあるいはATU−Rr/ATPか
ら(3)式によりCODcr除去速度/ATPを算出し
ATPを乗じてCODcr除去速度を算出し、CODc
r除去速度と流入水CODcrを(5)式に代入して算
出される。
負荷(kg・CODcr/m・mole・日)×曝気槽
ATP濃度(m・mole/m3)×曝気槽容量(m3
)}/{1日当たり流入水量×10−3(m3/日)}
…(4)処理水CODcrはCODcr・ATP負
荷から(1)式によりあるいはATU−Rr/ATPか
ら(3)式によりCODcr除去速度/ATPを算出し
ATPを乗じてCODcr除去速度を算出し、CODc
r除去速度と流入水CODcrを(5)式に代入して算
出される。
【0023】
処理水CODcr(mg/l)=流入水CODcr
(mg/l)−{CODcr除去速度(kg・CODc
r/m3・日)×曝気槽容量(m3)/{流入水量×1
0−3(m3/1日} …(5)また、MLSS
の測定値と流入水CODcrより、CODcr容積負荷
とCODcr・MLSS負荷は(6),(7)式により
算出される。
(mg/l)−{CODcr除去速度(kg・CODc
r/m3・日)×曝気槽容量(m3)/{流入水量×1
0−3(m3/1日} …(5)また、MLSS
の測定値と流入水CODcrより、CODcr容積負荷
とCODcr・MLSS負荷は(6),(7)式により
算出される。
【0024】
CODcr容積負荷(kg・CODcr/m3・日
)={流入水CODcr(mg/l)×流入水量×10
−3(m3/日}/曝気槽容積(m3) …(6
) CODcr・MLSS負荷(kg・CODcr/
kg・MLSS・日)={流入水CODcr(mg/l
)×流入水量(m3/日)}/{曝気槽MLSS(m
g/l)×曝気槽容積×10−3(m3)} …
(7)以上のようにして、ATU−RrとATP,ML
SSなどの測定値からF/M比,流入水CODcr,処
理水CODcrなどを推定することができる。
)={流入水CODcr(mg/l)×流入水量×10
−3(m3/日}/曝気槽容積(m3) …(6
) CODcr・MLSS負荷(kg・CODcr/
kg・MLSS・日)={流入水CODcr(mg/l
)×流入水量(m3/日)}/{曝気槽MLSS(m
g/l)×曝気槽容積×10−3(m3)} …
(7)以上のようにして、ATU−RrとATP,ML
SSなどの測定値からF/M比,流入水CODcr,処
理水CODcrなどを推定することができる。
【0025】図3はCODcr・ATP負荷とCODc
r除去速度/ATPの関係を示し、図4はCODcr・
ATP負荷とATU−Rr/ATPの関係、図5はAT
U−Rr/ATPとCODcr除去速度/ATPの関係
を示す。
r除去速度/ATPの関係を示し、図4はCODcr・
ATP負荷とATU−Rr/ATPの関係、図5はAT
U−Rr/ATPとCODcr除去速度/ATPの関係
を示す。
【0026】従来から知られているRrまたはATU−
RrからF/M比を推定する方法と本法との比較を示す
ために人工下水を用いた活性汚泥処理室内連続実験デー
タを用いて最小自乗法により得られた相関係数を表1に
示す。
RrからF/M比を推定する方法と本法との比較を示す
ために人工下水を用いた活性汚泥処理室内連続実験デー
タを用いて最小自乗法により得られた相関係数を表1に
示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1から明らかなように、ATU−Rrは
CODcr容積負荷と正の相関が認められるがATU−
Rr/MLSSとCODcr・MLSS負荷の相関は低
いことがわかる。それに対してATU−Rr/ATPと
CODcr・ATP負荷の相関に比較的高く、比較的広
い温度範囲において従来よりも信頼性が高いF/M比推
定が可能である。
CODcr容積負荷と正の相関が認められるがATU−
Rr/MLSSとCODcr・MLSS負荷の相関は低
いことがわかる。それに対してATU−Rr/ATPと
CODcr・ATP負荷の相関に比較的高く、比較的広
い温度範囲において従来よりも信頼性が高いF/M比推
定が可能である。
【0029】本法における測定項目はATU−RrとA
TPであるが、ATU−Rrはオンライン自動計測装置
が開発されており、流入水質の短時間内の変化に対して
迅速に応答しうる。一方ATPは今のところオンライン
自動計測装置はなく手分析による測定に頼らざるを得ず
測定に1時間程度を要するという不利があるが、SRT
一定条件下では、毒物の流入がない限り急激な変化を観
察することができないことから、1日1回程度で頻度で
測定を行えば、F/M比推定の算出用データとして使用
可能である。本法はF/M比推定以外に処理水CODc
rの推定が可能であるという特長を有する。またCOD
とBODの相関関係を利用すればBOD容積負荷、BO
D・MLSS負荷、流入水BOD、処理水BODを推定
することも可能である。
TPであるが、ATU−Rrはオンライン自動計測装置
が開発されており、流入水質の短時間内の変化に対して
迅速に応答しうる。一方ATPは今のところオンライン
自動計測装置はなく手分析による測定に頼らざるを得ず
測定に1時間程度を要するという不利があるが、SRT
一定条件下では、毒物の流入がない限り急激な変化を観
察することができないことから、1日1回程度で頻度で
測定を行えば、F/M比推定の算出用データとして使用
可能である。本法はF/M比推定以外に処理水CODc
rの推定が可能であるという特長を有する。またCOD
とBODの相関関係を利用すればBOD容積負荷、BO
D・MLSS負荷、流入水BOD、処理水BODを推定
することも可能である。
【0030】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、曝気槽
に流入されるCODcr値と流量値,曝気槽内のATU
−Rr値およびATP値を基に演算処理してF/M比を
推定するものであるから、高性能な活性汚泥処理を実行
することができる。
に流入されるCODcr値と流量値,曝気槽内のATU
−Rr値およびATP値を基に演算処理してF/M比を
推定するものであるから、高性能な活性汚泥処理を実行
することができる。
【図1】本発明の実施例による活性汚泥処理制御方法を
実行するためのブロック図。
実行するためのブロック図。
【図2】図1の活性汚泥処理方法の説明用ブロック図。
【図3】CODcr・ATP負荷とCODcr除去速度
/ATPの関係を示す特性図。
/ATPの関係を示す特性図。
【図4】CODcr・ATP負荷とATU−Rr/AT
Pの関係を示す特性図。
Pの関係を示す特性図。
【図5】ATU−Rr/ATPとCODcr除去速度/
ATPの関係を示す特性図。
ATPの関係を示す特性図。
1…曝気槽
2…沈澱池
3…演算装置
4…推定処理部
Claims (4)
- 【請求項1】 曝気槽に流入される流入水の2クロム
酸化カリウムによる酸素消費量であるCODcrの値と
流量値,曝気槽内のアデノミン−3−リン酸であるAT
Pの値,アリルチオ尿素呼吸速度であるATU−Rr値
を基に演算を実行し、この演算値に基づいて活性汚泥の
微生物Mと廃水中の有機物Fの比であるF/M比を推定
することを特徴とする活性汚泥処理制御方法。 - 【請求項2】 曝気槽におけるATU−RrとATP
濃度を測定し、それらの値よりATU−Rr/ATPを
算出し、該ATU−Rr/ATPとCODcr・ATP
負荷との相関関係を用いてCODcr・ATP負荷を算
出することを特徴とする活性汚泥処理制御方法。 - 【請求項3】 CODcr・ATP負荷とATP濃度
および流入水量より流入水のCODcrを算出して前記
流入水のCODcrを推定することを特徴とする活性汚
泥処理制御方法。 - 【請求項4】 CODcr・ATP負荷とCODcr
除去速度/ATPの相関関係および処理水のCODcr
を基に演算し、処理水のCODcrを推定することを特
徴とする活性汚泥処理制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2408732A JPH04225898A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 活性汚泥処理制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2408732A JPH04225898A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 活性汚泥処理制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04225898A true JPH04225898A (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=18518150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2408732A Pending JPH04225898A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 活性汚泥処理制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04225898A (ja) |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2408732A patent/JPH04225898A/ja active Pending
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