JPH0630776B2 - 有機性排水の処理方法 - Google Patents

有機性排水の処理方法

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JPH0630776B2
JPH0630776B2 JP8742290A JP8742290A JPH0630776B2 JP H0630776 B2 JPH0630776 B2 JP H0630776B2 JP 8742290 A JP8742290 A JP 8742290A JP 8742290 A JP8742290 A JP 8742290A JP H0630776 B2 JPH0630776 B2 JP H0630776B2
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treated water
oxygen
organic wastewater
oxygen concentration
dissolved
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浩二 三島
英二 栃久保
和明 佐藤
正宏 高橋
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Ebara Corp
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Ebara Infilco Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機性排水の処理方法に係り、特に、下水、
産業廃水、し尿などの有機性排水を処理する好気性上向
流式汚泥床法の酸素供給量を適切に制御し、処理性能の
向上および効率化を可能とする方法に関する。
〔従来の技術〕
活性汚泥法は代表的な生物処理技術であるが、時として
汚泥の沈降性が低下して固液分離障害に陥る、といった
欠点も有していた。そこで、汚泥の固液分離性を向上
し、かつ処理施設設置面積の縮小化を可能とする方法と
して、発明者らにより好気性上向流式汚泥床法(参考文
献:特開平1−123696号公報)が提案され、ほぼ
実用化の段階を迎えている。しかし今までの研究開発
が、好気性上向流式汚泥床法の中核技術である汚泥の粒
状化に集中していたため、プラントオペレーションの最
適化の為の研究開発はあまり行われていなかった。特に
酸素供給の最適化は、オペレーションコストの低減化や
処理水質の安定化のために重要であるにも拘らず、あま
り行われていなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、好気性上向流式汚泥床法の酸素供給量を最適
化し、酸素の無駄使いを防止することで運転コストを低
減し、また処理水質の向上および安定化を達成させるこ
とのできる有機性排水の処理方法を提供とすることを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明では以下のような手
段を採用したものである。
すなわち本発明は、予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた
被処理有機性排水と、循環された処理水との混合液を、
自己凝集力により粒状となった混合微生物床が存在する
生物処理槽に、上向きに通水し、該粒状物を壊すことな
く該有機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法にお
いて、処理水の溶存酸素濃度に基づいて、処理水の循環
比を制御することを特徴とする有機性排水の生物処理方
法である。
なお、本発明では、処理水の溶存酸素濃度は飽和溶存酸
素濃度(Cs)以下に保たれるのが好ましい。何故な
ら、Cs以上になれば処理水に流出する酸素、すなわち
無駄な酸素が増加し、また、過飽和の溶存酸素濃度が微
細気泡となって粒状汚泥を浮上させ、処理水を濁らせる
場合があるからである。
本発明の基本的な制御動作を説明すると、処理水溶存酸
素濃度がCsに近づいた時(例えばCsの90%値)
に、処理水循環比を下げて生物処理槽への酸素供給量を
減少させる。その後、処理水溶存酸素濃度がCs以下で
安定した時(例えばCsの70%値)には、再び循環比
を増加させて生物処理槽への酸素供給量を増加させる。
また、処理水の循環比は通常以下の手順で決定される。
発明者らの実験結果に基づけば、好気性上向流式汚泥床
法では、BOD1kgを処理するのに1.5kg前後の酸素
を必要とする。従って、被処理有機性排水のBODが1
00mg/で、水量がQm3/日の場合は (100×Q)×1.5=150Qg/日 の酸素を必要とする。この時、混合液(酸素溶解槽の出
口液)に溶解可能な溶存酸素濃度が60mg/であれ
ば、処理水循環比は (150Q÷60÷Q)−1=1.50 となる。
従って、この場合通常の循環比は1.50で運転し、処
理水溶存酸素濃度が飽和濃度を超えそうな時に、循環比
を1.50以下に設定して酸素の供給量を下げれば良
い。下げた時の循環比は、経験的に決定されるが、通常
は0.7〜1.3が適当である。
また、本発明は、予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被
処理有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自
己凝集力により粒状となった混合微生物床が存在する生
物処理槽に上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく該
有機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法におい
て、該混合水の溶存酸素濃度に基づいて、処理水の循環
比を制御することを特徴とする有機性排水の処理方法で
ある。
すなわち、本発明では、生物処理槽の流入水の溶存酸素
濃度が低下した場合は、処理水循環比をあげて生物処理
槽への酸素供給量の低下を防ぐ。逆に、該流入水の溶存
酸素濃度が上昇した場合は、処理水循環比を下げて酸素
の過剰供給を防ぐ。この制御方法を見い出したきっかけ
は、流入水の汚濁濃度が高い時の溶存酸素濃度が低く、
流入水の汚濁濃度が低い時の溶存酸素濃度が高くなる、
という現象を発見したことである。すなわち、本発明に
おいて、溶存酸素濃度は一種の流入水汚濁濃度のセンサ
ー的な役割を果たしており、流入水の水質変動に応じた
適切な制御が可能となる。
循環比の変更を指示する流入水溶存酸素濃度の境界値
は、経験的に決定されるが、通常は日平均値(例えば6
0mg/)の±5%(従って57〜63mg/)の値に
到達した時に循環比を変更する。また、循環比は日平均
値(例えば2.75)の±50%の範囲内で選択可能な
ようにしておけば、きめ細かな制御が可能となる。
また、本発明は、予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被
処理有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自
己凝集力により粒状となった混合微生物床が存在する生
物処理槽に上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく該
有機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法におい
て、該酸素溶解槽の気相の酸素濃度に基づいて、処理水
の循環比を制御することを特徴とする有機性排水の処理
方法である。
本発明の基本動作を説明すると、酸素溶解槽の気相酸素
濃度が上昇した場合は処理水循環比を低下させ、生物処
理槽への酸素供給量を減少させる。逆に、酸素溶解槽の
気相酸素濃度が減少した場合は、処理水循環比を増加さ
せて、生物処理槽への酸素供給量を増加させる。あるい
は、酸素溶解槽の気相酸素濃度が減少した場合は、気相
ガスを一旦系外へ排出して純酸素で置換することも考え
られる。この制御方法は、センサーとして酸素ガス濃度
計を使用することが大きな特長である。なぜなら、酸素
ガス濃度計と溶存酸素計と比較した場合、酸素ガス濃度
計は微生物によるセンサー表面の汚染(スライムの付着
等)を受けないため、センサーの維持管理が極めて容易
であり、測定誤差を低く抑えられるという利点がある。
循環比を変更する気相酸素濃度の境界値は、経験的に決
定されるが、通常は日平均値(例えば65%)の±5%
(従って62〜68%)に達したときに循環比を±50
%の範囲で変化させれば適当な制御が可能となる。
また、本発明は、予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被
処理有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自
己凝集力により粒状となった混合微生物床が存在する生
物処理槽に上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく有
機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法において、
処理水の溶存酸素濃度及び該混合液の溶存酸素濃度、あ
るいは処理水の溶存酸素濃度及び該酸素溶解槽の気相酸
素濃度に基づいて、処理水の循環比を制御することを特
徴とする有機性排水の処理方法である。
すなわち、処理水と生物処理槽流入水(混合液)の双方
の溶存酸素濃度を検出端とするか、あるいは処理水溶存
酸素濃度と酸素溶解槽気相酸素濃度の双方を検出端とす
ることで、より確実にかつ信頼のおける酸素供給量の制
御が可能となる。
なお、この発明でも、処理水の溶存酸素濃度は飽和溶存
酸素濃度(Cs)以下に保たれるのが好ましい。何故な
ら、Cs以上になれば処理水に流出する酸素、すなわち
無駄な酸素が増加し、また過飽和の溶存酸素濃度が微細
気泡となって粒状汚泥を浮上させ、処理水を濁らせる場
合があるからである。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されない。
実施例1 処理水溶存酸素濃度によって、処理水循環比を調整する
方法 第1図に、好気性上向流式汚泥床法のフローシートと溶
存酸素計の設置位置を示す。
処理水循環比の変更は、循環ポンプの回転数制御により
行った。通常の循環比は1.7であるが、処理水溶存酸
素濃度が過飽和濃度であるH値(8.8mg/)の10
%低い値(8mg/)を超えた時は循環比を1.2に下
げ、そしてH値の70%の値(6.2mg/)に下がっ
た時に循環比を1.7に戻した。
第2図は、この制御動作を行った場合と、行わなかった
場合の処理水溶存酸素濃度の値を比較したものである。
制御を行わなかった場合は、処理水溶存酸素がゼロとな
ったり、過飽和になった。その結果、処理水が白濁した
り、ピンフロックが流出するようになった。一方、制御
を実施した時は安定した処理水質を得た。
また、除去BOD1kg当たりに要した酸素量は、無制御
時:1.8kgに対して、制御時:1.6kgであり、酸素
使用量の節減効果も認められた。
実施例2 生物処理槽流入水溶存酸素濃度により、処理水循環比を
制御する方法 第3図に溶存酸素計の設置位置を示す。
通常の循環比は1.7としたが、流入水溶存酸素がH値
(63mg/)を超えた場合は1.2とし、またL値
(57mg/)より低下した場合は2.2とした。
第4図は、制御を行った場合と行わなかった場合の、処
理水溶存酸素濃度と流入水溶存酸素の経日変化を示す。
この制御を作動させた場合は、処理水の溶存酸素を極め
て安定に維持することができ、処理水質も良好であっ
た。
また、除去BOD1kgに要した酸素量は、無制御時:
1.8kgに対して、制御時:1.55kgであり、酸素使
用量の節減効果も認められた。
実施例3 酸素溶解槽の酸素ガス濃度により、処理水循環比を制御
する方法 第5図に酸素ガス濃度計の設置場所を示す。
通常の循環比は1.7としたが、酸素ガス濃度がH値
(68%)を超えた場合は1.2に下げた。またL値
(62%)以下になった場合は、循環比を2.2に下げ
た。
第6図は、制御動作の有無を比較した結果である。制御
を行った場合は、処理水の溶存酸素が一定に保たれ、水
質も良好であった。
除去BOD1kg当たりの酸素消費量は、無制御時:1.
8kgに対して、制御時:1.55kgであり、酸素使用量
の節減効果も認められた。
実施例4 処理水溶存酸素濃度と酸素溶解槽気相酸素濃度により、
処理水循環比を制御する方法 第1図は第5図を複合したシステムで制御運転を行った
ところ、無制御に比べて処理水質は極めて良好であっ
た。
また除去BOD1kg当たりの酸素消費量は、無制御時:
1.8kgに対して、制御時:1.45kgであり、酸素使
用量の節減効果も認められた。
〔発明の効果〕
以上示したように、本発明によれば、好気性上向流式汚
泥床法の処理性能の安定化および酸素使用量の適性化に
よるオペレーションコストの低減化効果が図られた。
本発明は今後、積極的にプラントの運転に取り入れられ
ていき、その効力を発揮すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図及び第5図は、本発明の処理方法を示す
工程図であり、第2図、第4図及び第6図は、溶存酸素
量の変化を示すグラフである。 1……着水井、2……最初沈殿池、3……酸素溶解槽、
4……生物処理槽、5……塩素消毒、6……溶存酸素
計、7……酸素ガス濃度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和明 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 高橋 正宏 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (56)参考文献 特開 平1−123696(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被処理
    有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自己凝
    集力により粒状となった混合微生物床が存在する生物処
    理槽に、上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく該有
    機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法において、
    処理水の溶存酸素濃度に基づいて、処理水の循環比を制
    御することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
  2. 【請求項2】処理水の循環比を、処理水の溶存酸素濃度
    が飽和濃度以下に保つように制御することを特徴とする
    請求項1記載の有機性排水の処理方法。
  3. 【請求項3】予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被処理
    有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自己凝
    集力により粒状となった混合微生物床が存在する生物処
    理槽に、上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく該有
    機性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法において、
    該混合液の溶存酸素濃度に基づいて、処理水の循環比を
    制御することを特徴とする有機性排水の処理方法。
  4. 【請求項4】予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被処理
    有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自己凝
    集力により粒状となった混合微生物床が存在する生物処
    理槽に、上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく有機
    性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法において、該
    酸素溶解槽の気相酸素濃度に基づいて、処理水の循環比
    を制御することを特徴とする有機性排水の処理方法。
  5. 【請求項5】予め酸素溶解槽で酸素を溶解させた被処理
    有機性排水と、循環された処理水との混合液を、自己凝
    集力により粒状となった混合微生物床が存在する生物処
    理槽に、上向きに通水し、該粒状物を壊すことなく有機
    性排水を処理する好気性上向流式汚泥床法において、処
    理水の溶存酸素濃度及び該混合液の溶存酸素濃度、ある
    いは処理水の溶存酸素濃度及び該酸素溶解槽の気相酸素
    濃度に基づいて、処理水の循環比を制御することを特徴
    とする有機性排水の処理方法。
  6. 【請求項6】処理水の循環比を、処理水の溶存酸素濃度
    が飽和濃度以下に保つように制御することを特徴とする
    請求項5記載の有機性排水の処理方法。
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US6793822B2 (en) * 2002-02-22 2004-09-21 Sut Seraya Pte Ltd. Aerobic biomass granules for waste water treatment

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