JPH06198297A - 返送汚泥制御装置 - Google Patents
返送汚泥制御装置Info
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- JPH06198297A JPH06198297A JP42A JP23213392A JPH06198297A JP H06198297 A JPH06198297 A JP H06198297A JP 42 A JP42 A JP 42A JP 23213392 A JP23213392 A JP 23213392A JP H06198297 A JPH06198297 A JP H06198297A
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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】
【目的】 曝気槽内の微生物量や汚泥の性状に応じて返
送汚泥制御を行うことができ、また放流水中への汚泥の
流出を防止する。 【構成】 原水流量およびＭＬＳＳ濃度の各信号が入力
される自動計測手段１２と、オペレータにより各種制御
パラメータが入力可能な入出力手段１３と、演算処理手
段１４とを備えている。演算処理手段１４は、ＭＬＳＳ
濃度とＳＶＩ値に基づいて、最終沈澱池に流入する汚泥
負荷量をすべて返送汚泥として曝気槽に返送できるよう
な返送率を一定制御周期毎に求める返送率演算手段１５
を有している。返送率演算手段１５は、返送率と原水流
量に基づいて返送汚泥目標値を求め、一定出力周期毎に
返送汚泥ポンプ７に出力する返送汚泥演算手段１６に接
続されている。
送汚泥制御を行うことができ、また放流水中への汚泥の
流出を防止する。 【構成】 原水流量およびＭＬＳＳ濃度の各信号が入力
される自動計測手段１２と、オペレータにより各種制御
パラメータが入力可能な入出力手段１３と、演算処理手
段１４とを備えている。演算処理手段１４は、ＭＬＳＳ
濃度とＳＶＩ値に基づいて、最終沈澱池に流入する汚泥
負荷量をすべて返送汚泥として曝気槽に返送できるよう
な返送率を一定制御周期毎に求める返送率演算手段１５
を有している。返送率演算手段１５は、返送率と原水流
量に基づいて返送汚泥目標値を求め、一定出力周期毎に
返送汚泥ポンプ７に出力する返送汚泥演算手段１６に接
続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は曝気槽と最終沈澱池とを
有する水処理プラントの返送汚泥制御装置に係り、とり
わけ最終沈澱池からの汚泥流出を防止することができる
返送汚泥制御装置に関する。
有する水処理プラントの返送汚泥制御装置に係り、とり
わけ最終沈澱池からの汚泥流出を防止することができる
返送汚泥制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、曝気槽と最終沈澱池とを有し、活
性汚泥法により水を処理する水処理プラントが知られて
いる。
性汚泥法により水を処理する水処理プラントが知られて
いる。
【０００３】活性汚泥法は曝気槽において、下水に含ま
れている有機物を培養基として溶存酸素の存在下で浄化
微生物を連続培養し、微生物と汚染性有機物とを混合し
て汚染性有機物を酸化分解・凝集・吸着・沈澱の各作用
で除去する方法である。曝気槽で増殖した微生物である
活性汚泥は、最終沈澱池で汚泥と上澄み水に分離され
る。最終沈澱池で沈澱した汚泥の一部は微生物の増殖を
促進する種付を行うため、返送汚泥として曝気槽へ返送
される。残りの汚泥は微生物の過剰分引き抜きのため、
余剰汚泥として系外へ排出される。
れている有機物を培養基として溶存酸素の存在下で浄化
微生物を連続培養し、微生物と汚染性有機物とを混合し
て汚染性有機物を酸化分解・凝集・吸着・沈澱の各作用
で除去する方法である。曝気槽で増殖した微生物である
活性汚泥は、最終沈澱池で汚泥と上澄み水に分離され
る。最終沈澱池で沈澱した汚泥の一部は微生物の増殖を
促進する種付を行うため、返送汚泥として曝気槽へ返送
される。残りの汚泥は微生物の過剰分引き抜きのため、
余剰汚泥として系外へ排出される。
【０００４】活性汚泥法を行なう際、微生物の活性を保
つために、曝気槽の微生物量を適性に保つ必要があり、
また最終沈澱池から放流水への汚泥の流出を防止する必
要がある。
つために、曝気槽の微生物量を適性に保つ必要があり、
また最終沈澱池から放流水への汚泥の流出を防止する必
要がある。
【０００５】これまで、活性汚泥法を用いた水処理プラ
ントにおいて、最終沈澱池から曝気槽に送られる返送汚
泥を制御するための返送汚泥制御方法として、数多くの
制御方法が発案されてきた。例えば曝気槽内の微生物量
を一定にするためのＭＬＳＳ一定制御や、曝気槽内への
流入負荷と微生物量の比を一定にするＦ／Ｍ比一定制
御、また、オペレータが目標の返送率を入力し入力され
た返送率と原水流量を乗算して返送汚泥目標値を得る返
送率一定制御が発案されている。
ントにおいて、最終沈澱池から曝気槽に送られる返送汚
泥を制御するための返送汚泥制御方法として、数多くの
制御方法が発案されてきた。例えば曝気槽内の微生物量
を一定にするためのＭＬＳＳ一定制御や、曝気槽内への
流入負荷と微生物量の比を一定にするＦ／Ｍ比一定制
御、また、オペレータが目標の返送率を入力し入力され
た返送率と原水流量を乗算して返送汚泥目標値を得る返
送率一定制御が発案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の返送汚泥制御方
法のうち返送率一定制御は、流入流量に応じた返送汚泥
量を曝気槽に返送するものであり、返送率の設定を適切
にすることで最終沈澱池の汚泥の蓄積を防ぎ、放流水へ
の汚泥の流出を防止できる。しかし、微生物量、流入有
機物濃度、および汚泥の性状に応じた返送はむずかし
い。
法のうち返送率一定制御は、流入流量に応じた返送汚泥
量を曝気槽に返送するものであり、返送率の設定を適切
にすることで最終沈澱池の汚泥の蓄積を防ぎ、放流水へ
の汚泥の流出を防止できる。しかし、微生物量、流入有
機物濃度、および汚泥の性状に応じた返送はむずかし
い。
【０００７】このため、ＭＬＳＳ一定制御やＦ／Ｍ比一
定制御が発案されたが、いずれの場合も返送汚泥量の操
作は系内の汚泥を循環させて行なっている。ＭＬＳＳ濃
度は、余剰汚泥量の操作によって支配されるため、系内
の汚泥を循環させて返送汚泥量を操作するＭＬＳＳ一定
制御はその実現がむずかしい。また、Ｆ／Ｍ比一定制御
は、流入有機物量を連続して自動計測しなければならな
いが、固形物濃度を測定するＳＳ、ＭＬＳＳ計に比較し
て、有機物濃度を測定する水質計器は構造が複雑である
ため汚れに弱い。従ってＦ／Ｍ比一定制御も長期的に行
なうことはむずかしいのが実情である。
定制御が発案されたが、いずれの場合も返送汚泥量の操
作は系内の汚泥を循環させて行なっている。ＭＬＳＳ濃
度は、余剰汚泥量の操作によって支配されるため、系内
の汚泥を循環させて返送汚泥量を操作するＭＬＳＳ一定
制御はその実現がむずかしい。また、Ｆ／Ｍ比一定制御
は、流入有機物量を連続して自動計測しなければならな
いが、固形物濃度を測定するＳＳ、ＭＬＳＳ計に比較し
て、有機物濃度を測定する水質計器は構造が複雑である
ため汚れに弱い。従ってＦ／Ｍ比一定制御も長期的に行
なうことはむずかしいのが実情である。
【０００８】一方、返送率一定制御を実施する際に、曝
気槽流入流量を計測している地点と、最終沈澱池から返
送汚泥を曝気槽に返送する返送汚泥ポンプとの間に距離
があるため、流量変化が曝気槽から最終沈澱池に伝播さ
れる時間を考慮しないと、流量増加時にはＭＬＳＳ濃度
が低くなり、流量減少時にはＭＬＳＳ濃度が高くなる現
象を引き起こすという問題がある。
気槽流入流量を計測している地点と、最終沈澱池から返
送汚泥を曝気槽に返送する返送汚泥ポンプとの間に距離
があるため、流量変化が曝気槽から最終沈澱池に伝播さ
れる時間を考慮しないと、流量増加時にはＭＬＳＳ濃度
が低くなり、流量減少時にはＭＬＳＳ濃度が高くなる現
象を引き起こすという問題がある。
【０００９】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、微生物量や汚泥の性状に応じ、放流水へ
の汚泥の流出を防ぐような返送が可能で、かつ長期自動
制御運転が可能となるような返送汚泥制御装置を提供す
ることを目的とする。
たものであり、微生物量や汚泥の性状に応じ、放流水へ
の汚泥の流出を防ぐような返送が可能で、かつ長期自動
制御運転が可能となるような返送汚泥制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、原水流量計か
らの信号と曝気槽内に設置されたＭＬＳＳ計からの信号
とが入力される自動計測手段と、オペレータにより各種
制御パラメータが入力可能な入出力処理手段と、自動計
測手段から出力されるＭＬＳＳ濃度と入出力処理手段か
ら出力されるＳＶＩ値に基づき、最終沈澱池に流入する
汚泥負荷量をすべて返送汚泥として曝気槽に返送できる
ような返送率を一定制御周期毎に求める返送率演算手段
と、返送率演算手段で求めた返送率と自動計測手段から
出力される原水流量に基づいて返送汚泥目標値を求め、
この返送汚泥目標値を一定出力周期毎に返送汚泥ポンプ
に出力する返送汚泥演算手段と、を備えたことを特徴と
する返送汚泥制御装置である。
らの信号と曝気槽内に設置されたＭＬＳＳ計からの信号
とが入力される自動計測手段と、オペレータにより各種
制御パラメータが入力可能な入出力処理手段と、自動計
測手段から出力されるＭＬＳＳ濃度と入出力処理手段か
ら出力されるＳＶＩ値に基づき、最終沈澱池に流入する
汚泥負荷量をすべて返送汚泥として曝気槽に返送できる
ような返送率を一定制御周期毎に求める返送率演算手段
と、返送率演算手段で求めた返送率と自動計測手段から
出力される原水流量に基づいて返送汚泥目標値を求め、
この返送汚泥目標値を一定出力周期毎に返送汚泥ポンプ
に出力する返送汚泥演算手段と、を備えたことを特徴と
する返送汚泥制御装置である。
【００１１】
【作用】返送率演算手段によって、ＭＬＳＳ濃度とＳＶ
Ｉ値に基づいて、最終沈澱池に流入する汚泥負荷量をす
べて返送汚泥として曝気槽に返送できるような返送率を
一定制御周期毎に求め、この返送率と原水流量に基づい
て、返送汚泥演算手段によって返送汚泥目標値を求め、
一定出力周期毎に返送ポンプに出力する。
Ｉ値に基づいて、最終沈澱池に流入する汚泥負荷量をす
べて返送汚泥として曝気槽に返送できるような返送率を
一定制御周期毎に求め、この返送率と原水流量に基づい
て、返送汚泥演算手段によって返送汚泥目標値を求め、
一定出力周期毎に返送ポンプに出力する。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１乃至図４は本発明による返送汚泥制御
装置の一実施例を示す図である。
て説明する。図１乃至図４は本発明による返送汚泥制御
装置の一実施例を示す図である。
【００１３】図１において、活性汚泥法で処理を行なう
水処理プラントが示されており、この水処理プラント
は、直列に配置された曝気槽１および最終沈殿池２を有
している。また、曝気槽１への原水流入路３には原水流
量計４が、曝気槽１出口にはＭＬＳＳ濃度計５が各々配
置されている。最終沈殿池２の底部に、沈澱した汚泥を
曝気槽１に返送するための返送汚泥管路６が接続され、
この返送汚泥管路６には汚泥を返送するための返送汚泥
ポンプ７および返送汚泥量を計測する返送汚泥量計８が
設置されている。また最終沈殿池２には汚泥を系外へ排
出するための余剰汚泥管路９が接続され、この余剰汚泥
管路９には、余剰汚泥ポンプ１０が配置されている。
水処理プラントが示されており、この水処理プラント
は、直列に配置された曝気槽１および最終沈殿池２を有
している。また、曝気槽１への原水流入路３には原水流
量計４が、曝気槽１出口にはＭＬＳＳ濃度計５が各々配
置されている。最終沈殿池２の底部に、沈澱した汚泥を
曝気槽１に返送するための返送汚泥管路６が接続され、
この返送汚泥管路６には汚泥を返送するための返送汚泥
ポンプ７および返送汚泥量を計測する返送汚泥量計８が
設置されている。また最終沈殿池２には汚泥を系外へ排
出するための余剰汚泥管路９が接続され、この余剰汚泥
管路９には、余剰汚泥ポンプ１０が配置されている。
【００１４】また、図１に示すように、水処理プラント
には、本発明による返送汚泥制御装置１１が設けられて
いる。
には、本発明による返送汚泥制御装置１１が設けられて
いる。
【００１５】返送汚泥制御装置１１は、図１に示すよう
に原水流量計４からの信号と曝気槽１内に設置されたＭ
ＬＳＳ計からの信号とが入力される自動計測手段１２
と、オペレータにより各種制御パラメータが入力可能な
入出力処理手段１３と、自動計測手段１２と入出力処理
手段１３とからの信号に基づいて返送率を求めるととも
に、この返送率を原水流量に基づいて返送汚泥目標値を
求めて返送汚泥ポンプ７に出力する演算処理手段１４と
を備えている。
に原水流量計４からの信号と曝気槽１内に設置されたＭ
ＬＳＳ計からの信号とが入力される自動計測手段１２
と、オペレータにより各種制御パラメータが入力可能な
入出力処理手段１３と、自動計測手段１２と入出力処理
手段１３とからの信号に基づいて返送率を求めるととも
に、この返送率を原水流量に基づいて返送汚泥目標値を
求めて返送汚泥ポンプ７に出力する演算処理手段１４と
を備えている。
【００１６】ここでオペレータにより入出力処理手段１
３に入力される制御パラメータの一例を下表に示す。
３に入力される制御パラメータの一例を下表に示す。
【００１７】 表 返送汚泥量制御パラメータ 番号 記号 名 称 設定値 単 位 １ T 出力周期 ６０ min ２ N 制御周期 ５ min ３ SVI 手入力ＳＶＩ ８０ ４ Rsafe 安全率 １０ ％ ５ D 返送率変更幅 ５ ％ ６ TR 返送率移行時間 ２０ min ７ QSD 原水流量変動量 ５ m3/min ８ TQ 返送量移行時間 １５ min ９ ＭＬＳＳ計点検中 ０ １０ 返送汚泥量最大値 ２５ m3/min １１ 返送汚泥量最小値 ５ m3/min １２ 統計集計期間 １０ min また、演算処理手段１４は、図２に示すように、返送率
を一定制御周期毎に求める返送率演算手段（第１演算手
段）１５と、返送率演算手段１５で求めた返送率と原水
流量に基づいて返送汚泥目標値を求める返送汚泥演算手
段（第２演算手段）１６と、返送率演算手段１５で求め
た返送率を切り上げ処理する切り上げ演算手段（第３演
算手段）１７と、返送率演算手段１５で求めた返送率が
徐々に変化するよう補正する返送率補正手段（第４演算
手段）１８と、返送汚泥演算手段１６で求めた返送汚泥
目標値が徐々に変化するよう補正する返送汚泥補正手段
（第５演算手段）１９とからなっている。
を一定制御周期毎に求める返送率演算手段（第１演算手
段）１５と、返送率演算手段１５で求めた返送率と原水
流量に基づいて返送汚泥目標値を求める返送汚泥演算手
段（第２演算手段）１６と、返送率演算手段１５で求め
た返送率を切り上げ処理する切り上げ演算手段（第３演
算手段）１７と、返送率演算手段１５で求めた返送率が
徐々に変化するよう補正する返送率補正手段（第４演算
手段）１８と、返送汚泥演算手段１６で求めた返送汚泥
目標値が徐々に変化するよう補正する返送汚泥補正手段
（第５演算手段）１９とからなっている。
【００１８】なお、図示してないが、曝気槽１出口付近
においては、定期的にオペレータによって処理水が採水
されている。そしてオペレータの手によってＭＬＳＳ濃
度、ＳＶ３０が計測され、ＳＶＩが求められている。
においては、定期的にオペレータによって処理水が採水
されている。そしてオペレータの手によってＭＬＳＳ濃
度、ＳＶ３０が計測され、ＳＶＩが求められている。
【００１９】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。
用について説明する。
【００２０】まず、図示しない最初沈殿池より送られて
いくる原水は曝気槽１内に流入し、曝気槽１内で活性汚
泥法により処理される。その後、曝気槽１内の処理水は
最終沈殿池２へ送られ、最終沈殿池２内で上澄み液と沈
澱汚泥とに分離される。
いくる原水は曝気槽１内に流入し、曝気槽１内で活性汚
泥法により処理される。その後、曝気槽１内の処理水は
最終沈殿池２へ送られ、最終沈殿池２内で上澄み液と沈
澱汚泥とに分離される。
【００２１】このうち、上澄み液は放流水となって放流
される。そして、沈澱汚泥の一部は返送汚泥ポンプ７に
よって曝気槽１内に戻され、残りは余剰汚泥ポンプ１０
によって系外へ排出される。
される。そして、沈澱汚泥の一部は返送汚泥ポンプ７に
よって曝気槽１内に戻され、残りは余剰汚泥ポンプ１０
によって系外へ排出される。
【００２２】この間、返送汚泥制御装置１１は、以下の
ような演算処理を行ない返送汚泥ポンプ７を制御する。
ような演算処理を行ない返送汚泥ポンプ７を制御する。
【００２３】はじめに返送率演算手段（第１演算手段）
１５に自動計測手段１２からＭＬＳＳ濃度が入力され、
また同時に入出力処理手段１３からＳＶＩ値が入力さ
れ、これらＭＬＳＳ濃度とＳＶＩ値に基づいて返送率演
算手段１５により返送率が求められる。
１５に自動計測手段１２からＭＬＳＳ濃度が入力され、
また同時に入出力処理手段１３からＳＶＩ値が入力さ
れ、これらＭＬＳＳ濃度とＳＶＩ値に基づいて返送率演
算手段１５により返送率が求められる。
【００２４】返送率演算手段１５で返送率を適切に得る
ための原理を（１）〜（７）式を用いて説明する。
ための原理を（１）〜（７）式を用いて説明する。
【００２５】最終沈殿池の汚泥の物質収支は（１）式で
示される。 （Ｑａｔ＋Ｑｒｓ）×ＭＬＳＳ ＝Ｑａｔ×ＳＳｅｆ＋（Ｑｒｓ＋Ｑｗｓ）×Ｃｒｓ （１） （１）式において Ｑａｔ …原水流量[m3 ／day] Ｑｒｓ …返送汚泥量[m3 ／day] Ｑｗｓ …余剰汚泥量[m3 ／day] ＭＬＳＳ …ＭＬＳＳ濃度[mg/L] ＳＳｅｆ …放流水ＳＳ濃度[mg/L] Ｃｒｓ …返送汚泥濃度[mg/L] である。
示される。 （Ｑａｔ＋Ｑｒｓ）×ＭＬＳＳ ＝Ｑａｔ×ＳＳｅｆ＋（Ｑｒｓ＋Ｑｗｓ）×Ｃｒｓ （１） （１）式において Ｑａｔ …原水流量[m3 ／day] Ｑｒｓ …返送汚泥量[m3 ／day] Ｑｗｓ …余剰汚泥量[m3 ／day] ＭＬＳＳ …ＭＬＳＳ濃度[mg/L] ＳＳｅｆ …放流水ＳＳ濃度[mg/L] Ｃｒｓ …返送汚泥濃度[mg/L] である。
【００２６】ここで、Ｑｒｓ＞＞Ｑｗｓなので、（１）
式から（２）式が求まる。 （Ｑａｔ＋Ｑｒｓ）×ＭＬＳＳ＝Ｑａｔ×ＳＳｅｆ＋Ｑｒｓ×Ｃｒｓ （２） 最終沈殿池に流入する負荷量（微生物量と流量の積）
を、放流水に小量含まれるＳＳを除いて、すべて返送汚
泥として曝気槽に返送できれば、最終沈殿池からの汚泥
の流出を防ぐことができる。このような返送が可能な返
送率Ｒを（２）式を用いて（３）式で求まる。
式から（２）式が求まる。 （Ｑａｔ＋Ｑｒｓ）×ＭＬＳＳ＝Ｑａｔ×ＳＳｅｆ＋Ｑｒｓ×Ｃｒｓ （２） 最終沈殿池に流入する負荷量（微生物量と流量の積）
を、放流水に小量含まれるＳＳを除いて、すべて返送汚
泥として曝気槽に返送できれば、最終沈殿池からの汚泥
の流出を防ぐことができる。このような返送が可能な返
送率Ｒを（２）式を用いて（３）式で求まる。
【００２７】 （３）式において、Ｒ …返送率［％］であ
る。
る。
【００２８】また、ＭＬＳＳ＞＞ＳＳｅｆであるから、
（３）式から（４）式が求まる。
（３）式から（４）式が求まる。
【００２９】 最終沈殿池に流入した処理水は、数十分かけて底部に汚
泥として沈澱し、その沈澱した汚泥は返送汚泥ポンプに
より最終沈殿池より引き抜かれ、曝気槽へ送られる。従
って（４）式のＭＬＳＳ濃度と返送汚泥濃度の間で、沈
澱に要する時間遅れを考慮しなければならない。沈澱に
要する時間は、その時の汚泥の性状に依存する。そのた
め、（４）式に汚泥の性状を示す指標を盛り込む必要が
生じる。汚泥性状を示す指標として（５）式で定義され
るＳＶＩがあり、ＳＶＩと返送汚泥濃度は（６）式で関
係づけられる。
泥として沈澱し、その沈澱した汚泥は返送汚泥ポンプに
より最終沈殿池より引き抜かれ、曝気槽へ送られる。従
って（４）式のＭＬＳＳ濃度と返送汚泥濃度の間で、沈
澱に要する時間遅れを考慮しなければならない。沈澱に
要する時間は、その時の汚泥の性状に依存する。そのた
め、（４）式に汚泥の性状を示す指標を盛り込む必要が
生じる。汚泥性状を示す指標として（５）式で定義され
るＳＶＩがあり、ＳＶＩと返送汚泥濃度は（６）式で関
係づけられる。
【００３０】 （５）式において、 ＳＶＩ …汚泥容量指標[mL/g] ＳＶ３０ …汚泥沈澱率［％］ Ｃｒｓｍａｘ …最大返送汚泥濃度[mg/L] である。
【００３１】（６）式を（４）式に代入し、最終沈殿池
に流入する負荷量を、すべて返送汚泥として曝気槽に返
送できるような返送率が（７）式により求まる。
に流入する負荷量を、すべて返送汚泥として曝気槽に返
送できるような返送率が（７）式により求まる。
【００３２】 （７）式中のＭＬＳＳ濃度およびＳＶＩ値の測定方法に
ついて、自動計測による方法とオペレータの手分析値を
入力する方法の二つの方法が考えられる。ＭＬＳＳ濃度
については、自動計測計は比較的簡単な構造を持ち、汚
れに強いと考えられる。このためＭＬＳＳ濃度は、自動
計測による方法が好ましい。他方ＳＶＩ値は、（５）に
示したように、ＳＶ３０値とＭＬＳＳ濃度から求められ
る。ＳＶ３０値の自動計測は汚泥界面が検出しにくく、
またＳＶＩ値は短期間で変化するものでなく、２０日間
以上一定の範囲であることが多い。このためＳＶＩ値
は、オペレータの手分析値を入力することとする。
ついて、自動計測による方法とオペレータの手分析値を
入力する方法の二つの方法が考えられる。ＭＬＳＳ濃度
については、自動計測計は比較的簡単な構造を持ち、汚
れに強いと考えられる。このためＭＬＳＳ濃度は、自動
計測による方法が好ましい。他方ＳＶＩ値は、（５）に
示したように、ＳＶ３０値とＭＬＳＳ濃度から求められ
る。ＳＶ３０値の自動計測は汚泥界面が検出しにくく、
またＳＶＩ値は短期間で変化するものでなく、２０日間
以上一定の範囲であることが多い。このためＳＶＩ値
は、オペレータの手分析値を入力することとする。
【００３３】以上のような原理に基づいて返送率演算手
段１５では、上述のように一定制御周期Ｎ毎に自動計測
手段１２から入力された曝気槽ＭＬＳＳ濃度ＭＬＳＳpv
と、入出力処理手段１３から入力されたＳＶＩ値ＳＶＩ
mv、およびプラントの安全運転をはかるために（７）式
で理論的に求められた返送率よりも高い返送率を設定す
るための安全率Rsafe を用いて、（８）式に従って返送
率Ｒ１を求める。
段１５では、上述のように一定制御周期Ｎ毎に自動計測
手段１２から入力された曝気槽ＭＬＳＳ濃度ＭＬＳＳpv
と、入出力処理手段１３から入力されたＳＶＩ値ＳＶＩ
mv、およびプラントの安全運転をはかるために（７）式
で理論的に求められた返送率よりも高い返送率を設定す
るための安全率Rsafe を用いて、（８）式に従って返送
率Ｒ１を求める。
【００３４】ＭＬＳＳ濃度自動計測値は制御パラメータ
として入出力処理手段１３に入力された統計集計期間の
値を平均したものを用いる。ＭＬＳＳ濃度計が点検中と
入力されていれば、点検前のＭＬＳＳ濃度の値を用いて
処理する。
として入出力処理手段１３に入力された統計集計期間の
値を平均したものを用いる。ＭＬＳＳ濃度計が点検中と
入力されていれば、点検前のＭＬＳＳ濃度の値を用いて
処理する。
【００３５】 （８）式において、 Ｒ１ …返送率［％］ ＳＶＩmv …手入力ＳＶＩ（パラメータ）[mL/g] ＭＬＳＳpv …ＭＬＳＳ濃度自動計測値[mg/L] （統計集計期間の平均値であり、ＭＬＳＳ計点検中は前
回値ホールド） Ｒｓａｆｅ …安全率［％］ である。 なお、制御周期Ｎ、案前記率Rsafe 、統計集計期間、お
よびＭＬＳＳ計点検中等は前述の表に示すような制御パ
ラメータであり、予め入出力処理手段１３内に入力さ
れ、その後、返送率演算手段１５に入力される。
回値ホールド） Ｒｓａｆｅ …安全率［％］ である。 なお、制御周期Ｎ、案前記率Rsafe 、統計集計期間、お
よびＭＬＳＳ計点検中等は前述の表に示すような制御パ
ラメータであり、予め入出力処理手段１３内に入力さ
れ、その後、返送率演算手段１５に入力される。
【００３６】次に返送汚泥演算手段（第２演算手段）１
６では、一定出力周期Ｔ毎に返送演算手段１５で求めた
返送率Ｒ１と自動計測手段１２から入力された原水流量
Ｑａｔpvを用いて、（９）式に従って返送汚泥目標値Ｑ
ｒｓ２を求める。
６では、一定出力周期Ｔ毎に返送演算手段１５で求めた
返送率Ｒ１と自動計測手段１２から入力された原水流量
Ｑａｔpvを用いて、（９）式に従って返送汚泥目標値Ｑ
ｒｓ２を求める。
【００３７】 Ｑｒｓ２ ＝ Ｒ１ × Ｑａｔpv （９） （９）式において、 Ｑｒｓ２ …返送汚泥目標値[m3 /min] Ｒ１ …返送率［％］ Ｑａｔpv …原水流量自動計測値[m3 /min] であ
る。
る。
【００３８】また一定出力周期Ｔは、前述の表に示すよ
うに返送汚泥ポンプ７の性能により定まる制御パラメー
タである。
うに返送汚泥ポンプ７の性能により定まる制御パラメー
タである。
【００３９】次に切り上げ演算手段（第３演算手段）１
７では、一定制御周期Ｎ毎に返送率演算手段１５におい
て求めた返送率Ｒ１を所定の返送率変更幅Ｄに基づいて
切り上げ処理して改めて返送率Ｒ３を求める。Ｒ１とＲ
３の値が異なる場合、返送汚泥演算手段１６を用いて、
返送汚泥目標値Ｑｒｓ２を計算し直す。この場合（９）
式において、Ｒ１でなくＲ３を代入する。
７では、一定制御周期Ｎ毎に返送率演算手段１５におい
て求めた返送率Ｒ１を所定の返送率変更幅Ｄに基づいて
切り上げ処理して改めて返送率Ｒ３を求める。Ｒ１とＲ
３の値が異なる場合、返送汚泥演算手段１６を用いて、
返送汚泥目標値Ｑｒｓ２を計算し直す。この場合（９）
式において、Ｒ１でなくＲ３を代入する。
【００４０】なお、返送率変更幅はＤは前述の表に示す
ような制御パラメータであり、後々の演算処理を容易に
するため、返送率Ｒ３を例えば２５％、３０％、３５％
のように区切りのよい値とするものである。
ような制御パラメータであり、後々の演算処理を容易に
するため、返送率Ｒ３を例えば２５％、３０％、３５％
のように区切りのよい値とするものである。
【００４１】次に返送率補正手段（第４演算手段）１８
では、返送率演算手段１５または切り上げ演算手段１７
で求めた返送率Ｒ３が制御周期Ｎの間に前回値から今回
値へと変動する場合、制御パラメータとしてオペレータ
から入力された返送率移行期間ＴＲに、前回値Ｒ３（ｎ
−１）から今回値Ｒ３（ｎ）へ徐々に変化するようＲ３
を（１０）式に従って補正する。この場合、補正後の返
送率をＲ４とする。
では、返送率演算手段１５または切り上げ演算手段１７
で求めた返送率Ｒ３が制御周期Ｎの間に前回値から今回
値へと変動する場合、制御パラメータとしてオペレータ
から入力された返送率移行期間ＴＲに、前回値Ｒ３（ｎ
−１）から今回値Ｒ３（ｎ）へ徐々に変化するようＲ３
を（１０）式に従って補正する。この場合、補正後の返
送率をＲ４とする。
【００４２】 （１０）式において、 Ｒ４（ｔ） …補正後の返送率 Ｒ３（ｎ−１） …返送率の前回値 Ｒ３（ｎ） …返送率の今回値 ＴＲ …返送率移行期間 ｔ …返送率移行期間中の出力周期 ＴＲ …返送率移行期間[min] 返送率補正手段１８によって補正された返送率Ｒ４が徐
々に変化する様子を図３に示す。
々に変化する様子を図３に示す。
【００４３】図３において、（ａ）は補正前の返送率Ｒ
３を、（ｂ）は補正後の返送率Ｒ４を各々示す。返送率
移行期間ＴＲ中は、返送汚泥演算手段１６において
（９）式にＲ１でなくＲ４を代入し、返送汚泥量目標値
Ｑｒｓ２を計算し直す。
３を、（ｂ）は補正後の返送率Ｒ４を各々示す。返送率
移行期間ＴＲ中は、返送汚泥演算手段１６において
（９）式にＲ１でなくＲ４を代入し、返送汚泥量目標値
Ｑｒｓ２を計算し直す。
【００４４】次に返送汚泥補正手段（第５演算手段）１
９において、前述の出力周期Ｔ毎に、原水流量の統計集
計期間中の平均値を観測し、この原水流量の平均値が所
定原水流量変動量ＱＳＤ以上変動した場合、返送量移行
期間ＴＱの間に返送汚泥演算手段１６で求めた返送汚泥
目標値Ｑｒｓ２が原水流量の変動前の値Ｑｒｓ２（ＰＱ
−１）から変動後の値Ｑｒｓ２（ＰＱ）まで徐々に変化
するよう返送汚泥目標値Ｑｒｓ２を（１１）式に従って
補正する。そして補正後の返送汚泥目標値をＱｒｓ５と
する。
９において、前述の出力周期Ｔ毎に、原水流量の統計集
計期間中の平均値を観測し、この原水流量の平均値が所
定原水流量変動量ＱＳＤ以上変動した場合、返送量移行
期間ＴＱの間に返送汚泥演算手段１６で求めた返送汚泥
目標値Ｑｒｓ２が原水流量の変動前の値Ｑｒｓ２（ＰＱ
−１）から変動後の値Ｑｒｓ２（ＰＱ）まで徐々に変化
するよう返送汚泥目標値Ｑｒｓ２を（１１）式に従って
補正する。そして補正後の返送汚泥目標値をＱｒｓ５と
する。
【００４５】 （１１）式において、 Ｑｒｓ５（ｔ） …補正後の返送汚泥目標値 Ｑｒｓ２（ＰＱ−１） …返送汚泥目標値の原水流量変
動前の値 Ｑｒｓ２（ＰＱ） …返送汚泥目標値の原水流量変
動後の値 ＴＱ …返送量移行期間 ｔ …返送量移行期間中の出力周期 なお、（１１）式において、原水流量変動量ＱＳＤおよ
び返送量移行期間ＴＱは、いずれもオペレータにより入
出力処理手段１３に入力される制御パラメータである。
動前の値 Ｑｒｓ２（ＰＱ） …返送汚泥目標値の原水流量変
動後の値 ＴＱ …返送量移行期間 ｔ …返送量移行期間中の出力周期 なお、（１１）式において、原水流量変動量ＱＳＤおよ
び返送量移行期間ＴＱは、いずれもオペレータにより入
出力処理手段１３に入力される制御パラメータである。
【００４６】次に返送率Ｒ３が一定で、原水流量自動計
測値ＱａｔpvがＰＱ時に急激に変化した場合におい
て、、返送汚泥目標値Ｑｒｓ５が、返送量移行期間ＴＱ
の間に徐々に変化する様子を図４（ａ）〜（ｂ）に示
す。
測値ＱａｔpvがＰＱ時に急激に変化した場合におい
て、、返送汚泥目標値Ｑｒｓ５が、返送量移行期間ＴＱ
の間に徐々に変化する様子を図４（ａ）〜（ｂ）に示
す。
【００４７】図４において、（ａ）は返送率Ｒ３を、
（ｂ）は原水流量Ｑａｔpvを、（ｃ）は補正前の返送汚
泥目標値Ｑｒｓ２を、（ｄ）は補正後の返送汚泥目標値
Ｑｒｓ５を、（ｅ）は返送率実績値を各々示す。
（ｂ）は原水流量Ｑａｔpvを、（ｃ）は補正前の返送汚
泥目標値Ｑｒｓ２を、（ｄ）は補正後の返送汚泥目標値
Ｑｒｓ５を、（ｅ）は返送率実績値を各々示す。
【００４８】図４（ｅ）に示すように、返送量移行期間
ＴＱ中の、返送率実績値Ｑａｔ５／Ｑａｔpvは、図４
（ａ）に示す返送率Ｒ３とは異なる。返送率を一定にす
るよりも、流量変化の遅れを補償する方が、最終沈殿池
に流入する負荷量に見合う汚泥量を返送汚泥として返送
できるので、このように返送汚泥目標値自体を徐々に変
化させる方を返送率一定よりも優先した。
ＴＱ中の、返送率実績値Ｑａｔ５／Ｑａｔpvは、図４
（ａ）に示す返送率Ｒ３とは異なる。返送率を一定にす
るよりも、流量変化の遅れを補償する方が、最終沈殿池
に流入する負荷量に見合う汚泥量を返送汚泥として返送
できるので、このように返送汚泥目標値自体を徐々に変
化させる方を返送率一定よりも優先した。
【００４９】このようにして求められた返送汚泥目標値
Ｑｒｓ２、または返送量移行期間ＴＱ中は返送汚泥目標
値Ｑｒｓ５を、返送汚泥ポンプ７へ出力し、返送汚泥量
を制御する。
Ｑｒｓ２、または返送量移行期間ＴＱ中は返送汚泥目標
値Ｑｒｓ５を、返送汚泥ポンプ７へ出力し、返送汚泥量
を制御する。
【００５０】このように本実施例によれば、ＭＬＳＳ濃
度の自動計測値とＳＶＩの手分析値を用いることによっ
て、微生物量や汚泥の性状に応じた返送汚泥制御を行な
うことができるとともに、放流水への汚泥の流出を確実
に防ぐことができる。また、多くの処理場で使用され実
績のあるＭＬＳＳ濃度計のみを水質自動計測計器として
用い、数日にわたりあまり変化しないＳＶＩについては
その手分析値を用いることにより、水質自動計測計器の
性能の低下による自動制御の精度低下を抑えることがで
きる。また、オペレータが管理しやすいように返送率を
区切りの良い数値とすることができる。さらに、返送率
の急激な変動によるプラントの急激な変動を防止するこ
とができ、また原水流量変動が曝気槽から最終沈殿池に
伝播される時間を考慮し、返送率や返送汚泥目標値を徐
々に変化させて、汚泥を早く引き過ぎたり引き残すこと
を防止することができる。また、このような返送汚泥制
御装置により、長期にわたる返送汚泥の自動制御運転が
可能となる。
度の自動計測値とＳＶＩの手分析値を用いることによっ
て、微生物量や汚泥の性状に応じた返送汚泥制御を行な
うことができるとともに、放流水への汚泥の流出を確実
に防ぐことができる。また、多くの処理場で使用され実
績のあるＭＬＳＳ濃度計のみを水質自動計測計器として
用い、数日にわたりあまり変化しないＳＶＩについては
その手分析値を用いることにより、水質自動計測計器の
性能の低下による自動制御の精度低下を抑えることがで
きる。また、オペレータが管理しやすいように返送率を
区切りの良い数値とすることができる。さらに、返送率
の急激な変動によるプラントの急激な変動を防止するこ
とができ、また原水流量変動が曝気槽から最終沈殿池に
伝播される時間を考慮し、返送率や返送汚泥目標値を徐
々に変化させて、汚泥を早く引き過ぎたり引き残すこと
を防止することができる。また、このような返送汚泥制
御装置により、長期にわたる返送汚泥の自動制御運転が
可能となる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればＭ
ＬＳＳ濃度およびＳＶＩ値を用いることによって、曝気
槽内の微生物量や汚泥の性状に応じた返送汚泥制御を行
うことができ、また放流水中への汚泥の流出を確実に防
止することができる。
ＬＳＳ濃度およびＳＶＩ値を用いることによって、曝気
槽内の微生物量や汚泥の性状に応じた返送汚泥制御を行
うことができ、また放流水中への汚泥の流出を確実に防
止することができる。
【図１】本発明による返送汚泥制御装置が設置された水
処理プラントを示す全体構成図。
処理プラントを示す全体構成図。
【図２】図１に示す返送汚泥制御装置の要部詳細図。
【図３】返送率補正手段を用いて返送率を徐々に変化さ
せる状態を示す図。
せる状態を示す図。
【図４】返送汚泥補正手段を用いて返送汚泥目標値を徐
々に変化させる状態を示す図。
々に変化させる状態を示す図。
１ 曝気槽 ２ 最終沈澱池 ４ 原水流量計 ５ ＭＬＳＳ計 ７ 返送汚泥ポンプ １１ 返送汚泥制御装置 １２ 自動計測手段 １３ 入出力処理手段 １４ 演算処理手段 １５ 返送率演算手段 １６ 返送汚泥演算手段 １７ 切り上げ演算手段 １８ 返送率補正手段 １９ 返送汚泥補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島 田 敬 三 大阪府柏原市本郷４丁目21番地の３ (72)発明者 倉 田 まゆみ 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府中 工場内 (72)発明者 三 浦 良 輔 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府中 工場内 (72)発明者 奥 満 男 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 高 嶋 英 和 大阪府大阪市東区本町４−29 株式会社東 芝関西支社内
Claims (3)
- 【請求項１】原水流量計からの信号と曝気槽内に設置さ
れたＭＬＳＳ計からの信号とが入力される自動計測手段
と、 オペレータにより各種制御パラメータが入力可能な入出
力処理手段と、 自動計測手段から出力されるＭＬＳＳ濃度と入出力処理
手段から出力されるＳＶＩ値に基づき、最終沈澱池に流
入する汚泥負荷量をすべて返送汚泥として曝気槽に返送
できるような返送率を一定制御周期毎に求める返送率演
算手段と、 返送率演算手段で求めた返送率と自動計測手段から出力
される原水流量に基づいて返送汚泥目標値を求め、この
返送汚泥目標値を一定出力周期毎に返送汚泥ポンプに出
力する返送汚泥演算手段と、 を備えたことを特徴とする返送汚泥制御装置。 - 【請求項２】返送率演算手段で求めた返送率が制御周期
間で前回値から今回値へと変動する場合、入出力処理手
段から出力される返送率移行期間の間に返送率が前回値
から今回値まで徐々に変化するよう返送率を補正する返
送率補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記
載の返送汚泥制御装置。 - 【請求項３】自動計測手段に入力される原水流量が出力
周期間で入出力処理手段から出力される所定変動量以上
変動した場合、入出力処理手段から出力される返送量移
行期間の間に、返送汚泥演算手段で求めた返送汚泥目標
値が原水流量の変動前の値から変動後の値まで徐々に変
化するよう返送汚泥目標値を補正する返送汚泥補正手段
を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の返送汚泥
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213392A JP3178908B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 返送汚泥制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213392A JP3178908B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 返送汚泥制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198297A true JPH06198297A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3178908B2 JP3178908B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16934518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23213392A Expired - Lifetime JP3178908B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 返送汚泥制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178908B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784093A1 (fr) * | 1998-10-06 | 2000-04-07 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Perfectionnements apportes au traitement d'eaux usees selon les procedes par boues activees |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23213392A patent/JP3178908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784093A1 (fr) * | 1998-10-06 | 2000-04-07 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Perfectionnements apportes au traitement d'eaux usees selon les procedes par boues activees |
| WO2000020344A1 (fr) * | 1998-10-06 | 2000-04-13 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Perfectionnements apportes au traitement d'eaux usees selon les procedes par boues activees |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3178908B2 (ja) | 2001-06-25 |
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