JPH0665399B2 - 間欠曝気式による活性汚泥処理方法およびその装置 - Google Patents
間欠曝気式による活性汚泥処理方法およびその装置Info
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- JPH0665399B2 JPH0665399B2 JP21065286A JP21065286A JPH0665399B2 JP H0665399 B2 JPH0665399 B2 JP H0665399B2 JP 21065286 A JP21065286 A JP 21065286A JP 21065286 A JP21065286 A JP 21065286A JP H0665399 B2 JPH0665399 B2 JP H0665399B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、曝気と曝気停止との繰返しを１サイクルと
して、曝気槽内で汚水処理を行う間欠曝気式による活性
汚泥処理方法およびその装置に関するものである。
して、曝気槽内で汚水処理を行う間欠曝気式による活性
汚泥処理方法およびその装置に関するものである。
従来から、汚水を曝気槽へ流入させ、この曝気槽内で曝
気と曝気停止とを交互に繰返すようにして、上記の汚水
処理を行うようにした間欠曝気式による活性汚泥処理方
法が知られている。
気と曝気停止とを交互に繰返すようにして、上記の汚水
処理を行うようにした間欠曝気式による活性汚泥処理方
法が知られている。
この従来の活性汚泥処理方法では、タイマ等で固定され
た時間で、曝気と曝気停止とを繰返し行うようにしたも
のが多かった。
た時間で、曝気と曝気停止とを繰返し行うようにしたも
のが多かった。
また、例えば特開昭61−129092号公報に開示されている
ように、曝気槽内の溶存酸素濃度（以下、DOと称す）を
DO計で計測し、この計測したDO値を用いてブロワの回転
数を算出するとともに、上記曝気槽内の区分された各曝
気ゾーンに設置した呼吸速度計によって一定時間毎の呼
吸速度を測定し、この呼吸速度の測定値によって上記各
曝気ゾーンの必要送気量を演算し、この必要送気量によ
って各曝気ゾーンに対する各調整弁の開度を調整する曝
気槽の送気量制御装置がある。
ように、曝気槽内の溶存酸素濃度（以下、DOと称す）を
DO計で計測し、この計測したDO値を用いてブロワの回転
数を算出するとともに、上記曝気槽内の区分された各曝
気ゾーンに設置した呼吸速度計によって一定時間毎の呼
吸速度を測定し、この呼吸速度の測定値によって上記各
曝気ゾーンの必要送気量を演算し、この必要送気量によ
って各曝気ゾーンに対する各調整弁の開度を調整する曝
気槽の送気量制御装置がある。
しかしながら、従来のように、曝気時間および曝気停止
時間をタイマ等で規定してしまう方法では、流入汚水量
や活性汚泥濃度の変動に対する応答性が全くなく、特
に、流入汚水量の少ない時や活性汚泥濃度の低い時に
も、常に一定の曝気を行うことから過曝気となり、曝気
装置の運転エネルギーの無駄使いが著しかった。
時間をタイマ等で規定してしまう方法では、流入汚水量
や活性汚泥濃度の変動に対する応答性が全くなく、特
に、流入汚水量の少ない時や活性汚泥濃度の低い時に
も、常に一定の曝気を行うことから過曝気となり、曝気
装置の運転エネルギーの無駄使いが著しかった。
また、公報記載の送風量制御装置では、ブロワは連続作
動であって曝気停止がない。計測したDO値でブロワの回
転数を調節するため、ブロワは常時、最適効率条件下で
作動するものではなく、曝気に要する稼働エネルギーも
最適にはならない。各曝気ゾーンにそれぞれ呼吸速度計
を設置することは、構成部品数が多くなり、構成が複
雑、高価となる。そして、各曝気ゾーンの必要送気量
を、各曝気ゾーンに対応する各調整弁の開度を調節して
送給するため、この開度を調節できる範囲外になると、
送給すべき必要送気量に過不足が生ずるという問題点が
あった。
動であって曝気停止がない。計測したDO値でブロワの回
転数を調節するため、ブロワは常時、最適効率条件下で
作動するものではなく、曝気に要する稼働エネルギーも
最適にはならない。各曝気ゾーンにそれぞれ呼吸速度計
を設置することは、構成部品数が多くなり、構成が複
雑、高価となる。そして、各曝気ゾーンの必要送気量
を、各曝気ゾーンに対応する各調整弁の開度を調節して
送給するため、この開度を調節できる範囲外になると、
送給すべき必要送気量に過不足が生ずるという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解消することを課題に
なされたもので、請求項１記載の発明は、流入汚水量や
活性汚泥濃度の変動に応じた、常に必要最小限の曝気を
行うことができるようにした間欠曝気式による活性汚泥
処理方法を得ることを目的とする。
なされたもので、請求項１記載の発明は、流入汚水量や
活性汚泥濃度の変動に応じた、常に必要最小限の曝気を
行うことができるようにした間欠曝気式による活性汚泥
処理方法を得ることを目的とする。
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の活性汚泥処
理方法を実施する装置を、少ない構成部品数で簡単、か
つ安価に得ることを目的とする。
理方法を実施する装置を、少ない構成部品数で簡単、か
つ安価に得ることを目的とする。
請求項１記載の発明に係る間欠曝気式による活性汚泥処
理方法は、汚水を流入する曝気槽に、エアを供給する曝
気とエアの供給を停止する曝気停止との繰返しを１サイ
クルとして行う間欠曝気式による活性汚泥処理方法にお
いて、前記曝気槽内のDO値を測定し、この測定したDO値
およびDO濃度変化、総括酸素移動係数、飽和DO濃度を用
いて演算により活性汚泥の呼吸速度を算出し、この算出
した呼吸速度および曝気槽容量、曝気時間を用いて演算
により必要酸素量を算出し、この算出した必要酸素量お
よび曝気槽への送風量、溶解効率、空気中に含まれる酸
素量を用いて演算により必要曝気時間を算出し、この算
出した必要曝気時間で次サイクルの曝気時間を制御する
ものである。
理方法は、汚水を流入する曝気槽に、エアを供給する曝
気とエアの供給を停止する曝気停止との繰返しを１サイ
クルとして行う間欠曝気式による活性汚泥処理方法にお
いて、前記曝気槽内のDO値を測定し、この測定したDO値
およびDO濃度変化、総括酸素移動係数、飽和DO濃度を用
いて演算により活性汚泥の呼吸速度を算出し、この算出
した呼吸速度および曝気槽容量、曝気時間を用いて演算
により必要酸素量を算出し、この算出した必要酸素量お
よび曝気槽への送風量、溶解効率、空気中に含まれる酸
素量を用いて演算により必要曝気時間を算出し、この算
出した必要曝気時間で次サイクルの曝気時間を制御する
ものである。
請求項２記載の発明に係る間欠曝気式による活性汚泥処
理装置は、汚水を流入する曝気槽と、この曝気槽にエア
を供給する曝気と該エアの供給を停止する曝気停止の繰
返しを１サイクルとして行うブロワとを有する間欠曝気
式による活性汚泥処理装置において、前記曝気槽内のDO
値を測定するDOセンサと、曝気時間演算装置とを備え、
前記曝気時間演算装置は前記DOセンサで測定されたDO値
を用いて活性汚泥の呼吸速度を演算により算出する呼吸
速度算出手段、この算出した呼吸速度を用いて前記活性
汚泥の必要酸素量を演算により算出する必要酸素量算出
手段、この算出した必要酸素量を用いて必要曝気時間を
演算により算出する必要曝気時間算出手段、この必要曝
気時間で次サイクルにおける曝気時間を制御する曝気時
間制御手段を具備したものである。
理装置は、汚水を流入する曝気槽と、この曝気槽にエア
を供給する曝気と該エアの供給を停止する曝気停止の繰
返しを１サイクルとして行うブロワとを有する間欠曝気
式による活性汚泥処理装置において、前記曝気槽内のDO
値を測定するDOセンサと、曝気時間演算装置とを備え、
前記曝気時間演算装置は前記DOセンサで測定されたDO値
を用いて活性汚泥の呼吸速度を演算により算出する呼吸
速度算出手段、この算出した呼吸速度を用いて前記活性
汚泥の必要酸素量を演算により算出する必要酸素量算出
手段、この算出した必要酸素量を用いて必要曝気時間を
演算により算出する必要曝気時間算出手段、この必要曝
気時間で次サイクルにおける曝気時間を制御する曝気時
間制御手段を具備したものである。
請求項１記載の発明における活性汚泥処理方法は、流入
汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じて変化する曝気槽内
のDO値を測定し、その測定したDO値に基づいて活性汚泥
の必要曝気時間を演算算出して、曝気時間を制御するこ
とにより、流入汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じた最
適効率条件で、常に必要最小限の曝気を行うことができ
る。
汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じて変化する曝気槽内
のDO値を測定し、その測定したDO値に基づいて活性汚泥
の必要曝気時間を演算算出して、曝気時間を制御するこ
とにより、流入汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じた最
適効率条件で、常に必要最小限の曝気を行うことができ
る。
また、請求項２記載の発明における活性汚泥処理装置
は、DOセンサと曝気時間演算装置を備え、この曝気時間
演算装置は前記DOセンサで測定した曝気槽内のDO値に基
づいて必要曝気時間を算出し、この必要曝気時間で次サ
イクルにおける曝気時間を制御することにより、最適効
率条件で必要最小限の曝気を行う活性汚泥処理方法を実
施する装置を、構成部品数の少ない簡単な構成で得るこ
とができる。
は、DOセンサと曝気時間演算装置を備え、この曝気時間
演算装置は前記DOセンサで測定した曝気槽内のDO値に基
づいて必要曝気時間を算出し、この必要曝気時間で次サ
イクルにおける曝気時間を制御することにより、最適効
率条件で必要最小限の曝気を行う活性汚泥処理方法を実
施する装置を、構成部品数の少ない簡単な構成で得るこ
とができる。
以下、請求項1,2記載の発明の実施例を図面について説
明する。第１図は請求項２記載の活性汚泥処理装置の概
要を示す図であり、第１図において、１は汚水を流入す
る曝気槽、２は曝気槽１にエアを供給するブロワ、３は
曝気槽１内のDOを測定するDOセンサ、４はDOセンサ３で
測定されたDO値に基づいて、活性汚泥の呼吸速度Rr、必
要酸素量OC、必要曝気時間TAを順次に算出する曝気時間
演算装置としてのマイクロコンピュータ、５は曝気槽１
から間欠曝気式活性汚泥処理を終えた混合液を導入する
沈殿池であり、この沈殿池５から沈殿汚泥の一部を曝気
槽１へ返送するように構成されている。
明する。第１図は請求項２記載の活性汚泥処理装置の概
要を示す図であり、第１図において、１は汚水を流入す
る曝気槽、２は曝気槽１にエアを供給するブロワ、３は
曝気槽１内のDOを測定するDOセンサ、４はDOセンサ３で
測定されたDO値に基づいて、活性汚泥の呼吸速度Rr、必
要酸素量OC、必要曝気時間TAを順次に算出する曝気時間
演算装置としてのマイクロコンピュータ、５は曝気槽１
から間欠曝気式活性汚泥処理を終えた混合液を導入する
沈殿池であり、この沈殿池５から沈殿汚泥の一部を曝気
槽１へ返送するように構成されている。
次に、上記マイクロコンピュータ４の呼吸速度算出手
段、必要酸素量算出手段、必要曝気時間算出手段におけ
る呼吸速度Rr、必要酸素量OC、必要曝気時間TAの算出に
ついて説明する。
段、必要酸素量算出手段、必要曝気時間算出手段におけ
る呼吸速度Rr、必要酸素量OC、必要曝気時間TAの算出に
ついて説明する。
まず、曝気槽１のDO変化は（１）式で表される。
KLa:総括酸素移動係数（１／Ｈ） C:曝気槽DO濃度（mg／） CS:飽和DO濃度（mg／） Rr:呼吸速度（mg／・Ｈ） ：曝気槽DO変化（mg／・Ｈ） しかし、実際に演算を行うときは、上記（１）式を変形
して、 とする。つまり、KLa,CSはあらかじめ決められメモリ等
に記憶された定数であるから、曝気槽１のDO値を測定す
ることにより、上記（1A）式によって活性汚泥の呼吸速
度Rrを算出することができる。
して、 とする。つまり、KLa,CSはあらかじめ決められメモリ等
に記憶された定数であるから、曝気槽１のDO値を測定す
ることにより、上記（1A）式によって活性汚泥の呼吸速
度Rrを算出することができる。
曝気槽１の必要酸素量OCは（２）式で表される。
OC:必要酸素量（kgO2／日） V:曝気槽容量（m3） T:曝気時間（hr／日） ここで、Ｖはあらかじめ決められたメモリ等に記憶され
た定数であり、Ｔは現サイクルの曝気時間であるから、
上記（1A）式で算出した呼吸速度Rrを用いることによ
り、上記（２）式によって曝気槽１の必要酸素量OCを算
出することができる。
た定数であり、Ｔは現サイクルの曝気時間であるから、
上記（1A）式で算出した呼吸速度Rrを用いることによ
り、上記（２）式によって曝気槽１の必要酸素量OCを算
出することができる。
必要曝気時間TAは（３）式で表せる。
TA:必要曝気時間（hr／日） QA:曝気槽への送風量（m3／Ｈ） E:溶解効率（％） 0.277:空気中に含まれる酸素量（kgO3／m3） ここで、QA,Eはあらかじめ決められメモリ等に記憶され
た定数であるから、上記（２）式で算出した必要酸素量
OCを用いることにより、上記（３）式によって必要曝気
時間TAを算出する。そして、上記マイクロコンピュータ
の曝気時間制御手段は上記必要曝気時間TAで次サイクル
における曝気時間を制御する。
た定数であるから、上記（２）式で算出した必要酸素量
OCを用いることにより、上記（３）式によって必要曝気
時間TAを算出する。そして、上記マイクロコンピュータ
の曝気時間制御手段は上記必要曝気時間TAで次サイクル
における曝気時間を制御する。
以下、請求項１記載の活性汚泥処理方法を第２図のフロ
ーチャートに基づいて具体的に説明する。マイクロコン
ピュータ４は作動を開始すると、まず、メモリ等から総
括酸素移動係数KLa、溶解効率Ｅなどの定数をメモリか
ら読出す（ST2−１）。次いで、曝気時間かを判断し（S
T2−２）、YESであれば、ブロワ２を作動させ（ST2−
３）、汚水が流入された曝気槽１にエアを供給して曝気
を行う。この際、曝気槽１内において流入汚水量や活性
汚泥濃度の変動に応じて変化するDO値をDOセンサ３によ
って測定し（ST2−４）、その測定値（DO値情報）がマ
イクロコンピュータ４に入力される。
ーチャートに基づいて具体的に説明する。マイクロコン
ピュータ４は作動を開始すると、まず、メモリ等から総
括酸素移動係数KLa、溶解効率Ｅなどの定数をメモリか
ら読出す（ST2−１）。次いで、曝気時間かを判断し（S
T2−２）、YESであれば、ブロワ２を作動させ（ST2−
３）、汚水が流入された曝気槽１にエアを供給して曝気
を行う。この際、曝気槽１内において流入汚水量や活性
汚泥濃度の変動に応じて変化するDO値をDOセンサ３によ
って測定し（ST2−４）、その測定値（DO値情報）がマ
イクロコンピュータ４に入力される。
このマイクロコンピュータ４は、入力されたDO値を用い
て前記（1A）式により活性汚泥の呼吸速度Rrを算出する
（ST2−５）。次いで、前サイクルで設定された曝気時
間に基づいて曝気時間終了かを判断し（ST2−６）、YES
であればブロワ２を止めて曝気停止とする（ST2−
７）。この曝気と曝気停止との繰返しが１サイクルとし
て行われる。この１サイクルに割り当てられる時間は、
例えば１〜24時と多様に選択可能である。
て前記（1A）式により活性汚泥の呼吸速度Rrを算出する
（ST2−５）。次いで、前サイクルで設定された曝気時
間に基づいて曝気時間終了かを判断し（ST2−６）、YES
であればブロワ２を止めて曝気停止とする（ST2−
７）。この曝気と曝気停止との繰返しが１サイクルとし
て行われる。この１サイクルに割り当てられる時間は、
例えば１〜24時と多様に選択可能である。
曝気停止になると、前記（１）式で算出した呼吸速度Rr
を用いて前記（２）式により必要酸素量OCを算出し（ST
2−８）、しかる後、この必要酸素量OCを用いて前記
（３）式により必要曝気時間TAを算出し（ST2−９）、
この算出した必要曝気時間TAを次サイクルの曝気時間と
してメモリ等に設定記憶し（ST2−10）、以上の動作を
各サイクル毎に繰返すものである。
を用いて前記（２）式により必要酸素量OCを算出し（ST
2−８）、しかる後、この必要酸素量OCを用いて前記
（３）式により必要曝気時間TAを算出し（ST2−９）、
この算出した必要曝気時間TAを次サイクルの曝気時間と
してメモリ等に設定記憶し（ST2−10）、以上の動作を
各サイクル毎に繰返すものである。
なお、曝気槽１において間欠曝気式活性汚泥処理を終え
た混合液は、沈殿池５へ導入されて沈殿される。そし
て、沈殿汚泥の一部は曝気槽へ返送され、上澄液は処理
水として放流される。
た混合液は、沈殿池５へ導入されて沈殿される。そし
て、沈殿汚泥の一部は曝気槽へ返送され、上澄液は処理
水として放流される。
第３図は曝気槽内でのDO変化の一例を示したものであ
り、前記（１）式を用いて、DO値より、各時間ごとの呼
吸速度の変化を求めたものが第４図である。
り、前記（１）式を用いて、DO値より、各時間ごとの呼
吸速度の変化を求めたものが第４図である。
第４図の例において、前記（２）式および（３）式を用
いて、必要酸素量および必要曝気時間TAを求めた結果、
次の通りとなった。
いて、必要酸素量および必要曝気時間TAを求めた結果、
次の通りとなった。
O2＝128.1 kgO2／日 TA＝7.4 hr／日 以上の結果、従来は曝気時間を9hr／日で固定して運転
していたが、この実施例では、曝気時間を7.4hr／日に
すればよいことがわかる。
していたが、この実施例では、曝気時間を7.4hr／日に
すればよいことがわかる。
さらに、（１）式〜（３）式において、KLa,溶解効率の
温度補正を実施したり、曝気槽１の流入水、返送汚泥等
によるDOの持ち込みによる補正を実施すると一層精度の
よい制御が行える。
温度補正を実施したり、曝気槽１の流入水、返送汚泥等
によるDOの持ち込みによる補正を実施すると一層精度の
よい制御が行える。
以上、この発明の実施例につき述べたが、この発明の技
術的思想に基づいて、各種の有効な変更が可能である。
例えば、上記実施例においては沈殿槽を別個に設ける活
性汚泥処理方法についてのみ記載したが、これに限らず
沈殿処理も曝気槽で行う回分式活性汚泥法や曝気槽内に
接触材を配置した接触曝気処理に適用してもよい。
術的思想に基づいて、各種の有効な変更が可能である。
例えば、上記実施例においては沈殿槽を別個に設ける活
性汚泥処理方法についてのみ記載したが、これに限らず
沈殿処理も曝気槽で行う回分式活性汚泥法や曝気槽内に
接触材を配置した接触曝気処理に適用してもよい。
以上のように、請求項１記載の発明によれば、汚水の流
入する曝気槽内のDO値を測定し、このDO値に基づいて活
性汚泥の呼吸速度、この呼吸速度を用いて必要酸素量、
この必要酸素量を用いて必要曝気時間を順次に算出し、
この算出した必要曝気時間で１サイクル内の曝気時間を
制御するようにしたので、流入汚水量が少なくなった時
や活性汚泥濃度が低くなった時には、それらの変動に応
じて、曝気時間を短縮することができる。従って、流入
汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じた、常に必要最小限
の曝気を行うことができ、運転エネルギーの無駄使いが
なくなり、最も省エネルギーな運転ができる。また、曝
気時間を制御するだけであるから、必要送気量に応じて
調整弁の開度を調節する従来例の不都合も生ずることが
ない。
入する曝気槽内のDO値を測定し、このDO値に基づいて活
性汚泥の呼吸速度、この呼吸速度を用いて必要酸素量、
この必要酸素量を用いて必要曝気時間を順次に算出し、
この算出した必要曝気時間で１サイクル内の曝気時間を
制御するようにしたので、流入汚水量が少なくなった時
や活性汚泥濃度が低くなった時には、それらの変動に応
じて、曝気時間を短縮することができる。従って、流入
汚水量や活性汚泥濃度の変動に応じた、常に必要最小限
の曝気を行うことができ、運転エネルギーの無駄使いが
なくなり、最も省エネルギーな運転ができる。また、曝
気時間を制御するだけであるから、必要送気量に応じて
調整弁の開度を調節する従来例の不都合も生ずることが
ない。
請求項２記載の発明によれば、曝気槽にDO値を測定する
DOセンサと曝気時間演算装置を備え、この曝気時間演算
装置は前記DOセンサで測定されたDO値を入力して演算を
行い必要曝気時間を算出し、この必要曝気時間で次サイ
クルにおける曝気時間を制御する構成としたので、請求
項１記載の発明の活性汚泥処理方法を実施する装置を、
１つのDOセンサと１つの曝気時間演算装置とによる構成
部品数の少ない簡単な構成で、安価に得ることができ
る。
DOセンサと曝気時間演算装置を備え、この曝気時間演算
装置は前記DOセンサで測定されたDO値を入力して演算を
行い必要曝気時間を算出し、この必要曝気時間で次サイ
クルにおける曝気時間を制御する構成としたので、請求
項１記載の発明の活性汚泥処理方法を実施する装置を、
１つのDOセンサと１つの曝気時間演算装置とによる構成
部品数の少ない簡単な構成で、安価に得ることができ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す活性汚泥処理装置の
概要図、第２図はこの発明の活性汚泥処理方法を説明す
るフローチャート、第３図は曝気槽のDO変化を示す表
図、第４図は活性汚泥の呼吸速度の変化を示す表図であ
る。 １は曝気槽、２はブロワ、３はDOセンサ、４はマイクロ
コンピュータ（曝気時間演算装置）。
概要図、第２図はこの発明の活性汚泥処理方法を説明す
るフローチャート、第３図は曝気槽のDO変化を示す表
図、第４図は活性汚泥の呼吸速度の変化を示す表図であ
る。 １は曝気槽、２はブロワ、３はDOセンサ、４はマイクロ
コンピュータ（曝気時間演算装置）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−114081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−51495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−49495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129092（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】汚水を流入する曝気槽に、エアを供給する
曝気とエアの供給を停止する曝気停止との繰返しを１サ
イクルとして行う間欠曝気式による活性汚泥処理方法に
おいて、前記曝気槽内のDO値を測定し、この測定したDO
値およびDO濃度変化、総括酸素移動係数、飽和DO濃度を
用いて演算により活性汚泥の呼吸速度を算出し、この算
出した呼吸速度および曝気槽容量、曝気時間を用いて演
算により必要酸素量を算出し、この算出した必要酸素量
および曝気槽への送風量、溶解効率、空気中に含まれる
酸素量を用いて演算により必要曝気時間を算出し、この
算出した必要曝気時間で次サイクルの曝気時間を制御す
ることを特徴とする間欠曝気式による活性汚泥処理方
法。 - 【請求項２】汚水を流入する曝気槽と、この曝気槽にエ
アを供給する曝気と該エアの供給を停止する曝気停止の
繰返しを１サイクルとして行うブロワとを有する間欠曝
気式による活性汚泥処理装置において、前記曝気槽内の
DO値を測定するDOセンサと、曝気時間演算装置とを備
え、前記曝気時間演算装置は前記DOセンサで測定された
DO値を用いて活性汚泥の呼吸速度を演算により算出する
呼吸速度算出手段、この算出した呼吸速度を用いて前記
活性汚泥の必要酸素量を演算により算出する必要酸素量
算出手段、この算出した必要酸素量を用いて必要曝気時
間を演算により算出する必要曝気時間算出手段、この必
要曝気時間で次サイクルにおける曝気時間を制御する曝
気時間制御手段を具備したことを特徴とする間欠曝気式
による活性汚泥処理装置。
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