JPH07121327B2 - 重力式汚泥濃縮槽における汚泥濃度計の管理方法 - Google Patents

重力式汚泥濃縮槽における汚泥濃度計の管理方法

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JPH07121327B2
JPH07121327B2 JP60263513A JP26351385A JPH07121327B2 JP H07121327 B2 JPH07121327 B2 JP H07121327B2 JP 60263513 A JP60263513 A JP 60263513A JP 26351385 A JP26351385 A JP 26351385A JP H07121327 B2 JPH07121327 B2 JP H07121327B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、下水処理場等で使用される重力式汚泥濃縮槽
に配置された汚泥濃度計の管理方法に関する。
〔従来の技術〕
下水処理場等で使用される重力式汚泥濃縮槽(以下、単
に濃縮槽という)を適正に稼動するためには、濃縮槽に
供給される汚泥や濃縮槽から排出される汚泥に含まれる
固形物の濃度を汚泥濃度計によって測定し、その測定結
果に基づき濃縮槽の運転を行う必要がある。
これら測定値は、別に測定されている濃縮槽への供給汚
泥の体積、濃縮槽内に堆積する汚泥の体積等の値と共
に、濃縮槽への汚泥の負荷量や濃縮槽からの汚泥の排出
量或いは濃縮槽内に汚泥が滞留している時間等を管理す
ることに使われる。ここで使用される汚泥濃度計は、汚
泥中に含まれている固形物の質量と汚泥の質量の比を直
接測定するものではなく、光や音が汚泥中を通過すると
きに汚泥中の固形物によって吸収されたり、反射された
りする量を計測し、予め求められているそれら吸収量あ
るいは反射量と汚泥中の固形物濃度の間の関係式を使っ
て間接的に汚泥中の固形物濃度を知ろうとするものであ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、下水処理場の濃縮槽の場合、測定対象である汚
泥の性状、たとえば固形物の粒度分布や色相等が一定し
ていないことから、前記関係式を一旦決定しても、汚泥
の性状変動に伴い後日その決定した関係式を使って正確
な固形物濃度の測定ができなくなる場合が多く。
したがって、上記のように濃縮槽の管理の指標として汚
泥中の固形物濃度の値を使用する場合には、汚泥濃度計
の出力値と、固形物濃度間の関係式を頻繁にチェック
し、修正することが必要とされる。
ところが、汚泥中の固形物濃度を直接測定するには、汚
泥の一定量を採取し、その質量又は体積を計測した後
で、濾過,遠心分離,加熱等の手段により採取汚泥を完
全に固液分離し、分離された固形分の質量を計測して、
先の採取汚泥の計測量との比を求める必要がある。この
作業は、人手と多くの作業時間を要するため、コストが
かかり、あまり頻繁に実施できるものではない。この直
接測定がもつ問題点がゆえに、上記のような濃縮槽の正
確な管理を実際に行なうことを困難にしている。
たとえば、濃縮槽内の堆積汚泥をほぼ一定量に維持する
ためには、供給された汚泥中の固形物量と排出された汚
泥中の固形物量が常に等しくなるようにすればよい。従
って、汚泥排出量が次式(1)で表される量になるよう
な制御を行えば、濃縮槽内の堆積汚泥がほぼ一定量に維
持されるはずである。
Vu=Cf・Vf/Cu ……(1) 但し、濃縮槽への汚泥供給と濃縮槽からの汚泥排出は共
に間欠操作であり、各記号は次のものを示す。
Vu:今回の排出量(m3) Cf:前回の排出から今回の排出までの間に供給された汚
泥の固形物濃度平均値(g/m3) Vf:前回の排出から今回の排出までの間の汚泥供給量(m
3) Cu:今回排出の汚泥の固形物濃度の平均値(g/m3) しかし、上述した理由によりCf,Cuを供給、排出の度に
毎回正確に測定することは困難である。したがって、こ
のような制御方法はこれまであまり行われていない。
そこで、本発明は、下水処理場等で使用される重力濃縮
槽の運転を汚泥の固形物濃度に基づいて制御するとき、
対象汚泥の固形物濃度と計器出力値との関係が初期の関
係からずれたような場合にあっても、濃縮槽の運転制御
を支障なく実施することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の重力式汚泥濃縮槽における汚泥濃度計の管理方
法は、その目的を達成すべく、 汚泥濃縮槽に供給される汚泥中の固形物濃度を間接的に
測定する第1の汚泥濃度計,汚泥濃縮槽内に堆積する汚
泥と上澄液との界面の位置を測定する汚泥界面計及び汚
泥濃縮槽から排出される汚泥中の固形物濃度を間接的に
測定する第2の汚泥濃度計を重力式汚泥濃縮槽に配備
し、 汚泥界面計の測定値から推定できる汚泥濃縮槽内に堆積
する汚泥の体積の値,汚泥濃縮槽から排出される汚泥の
体積の値,第2の汚泥濃度計により得られた排出汚泥中
の固形物濃度の推定値及び汚泥濃縮槽に供給される汚泥
の体積の値を用いて、前記槽内汚泥体積Vと第2の汚泥
濃度計指示値から推定された固形物濃度Cuを乗じて得ら
れる供給固形物量を、前記槽内に供給された汚泥の体積
υに第1の汚泥濃度計の指示値から推定された固形物
濃度Cfを乗じて得られる槽内堆積固形物量Gで除して得
られる補正係数Kを第1の汚泥濃度計の固形物濃度変換
係数afに乗じた値を、新しい第1の汚泥濃度計の固形物
濃度変換係数afとすることにより、第1の汚泥濃度計の
指示値を固形物濃度に換算する換算式を常に更新するこ
とを特徴とする。
〔実施例〕
次いで、図面に示した実施例により、本発明を具体的に
説明する。
第1図は、当該実施例におけるフローである。
濃縮槽1には、濃縮の対象となる下水汚泥2が汚泥供給
管3を経て、予め設定された時間間隔で間欠的に供給さ
れている。このとき、汚泥供給量は流量計4で、汚泥中
の固形物濃度は超音波式汚泥濃度計5でそれぞれ測定さ
れ、それらの測定結果は記憶演算制御装置6に記憶され
る。濃縮槽1内で供給汚泥から沈降した固形物は、濃縮
汚泥7として槽内に堆積する。その堆積高さは、汚泥界
面計8によって測定される。予め設定された濃縮汚泥排
出条件が満足された時(たとえば槽内汚泥量が一定量を
超えた時,排出予定時刻がきた時等)、排出管9の電動
弁10が開き、濃縮汚泥7の一部が排出される。このと
き、排出量及び排出汚泥中の固形物濃度をそれぞれ流量
計11及び超音波式汚泥濃度計12で計測しながら、濃縮汚
泥7の排出が行われる。
本発明の特徴は、以下に述べる手順によって濃縮槽供給
汚泥用の汚泥濃度計5の出力値を、排出汚泥用の汚泥濃
度計12の出力値を基準とする相対定な固形物濃度の値に
変換し、従来技術では困難と考えられていた重力濃縮槽
の管理を容易にするものである。
まず、第1図の装置を運転する前に汚泥濃度計5,12
を従来の方法で校正し、汚泥中の固形物濃度と計器出力
値の当面の関係を次式(2)及び(3)のように求めて
おく。
Cf=af・χ ……(2) Cu=au・χ ……(3) 但し、 Cf,Cu:供給汚泥,排出汚泥の固形物濃度 χfu:供給汚泥用排出汚泥用濃度計の出力 af,au:変換係数 重力式汚泥濃縮槽1への汚泥供給を開始する。
一般の下水処理場における濃縮槽の場合と同様に、本実
施例においても濃縮槽への汚泥供給,濃縮槽からの汚泥
排出は間欠的に行われる。汚泥供給を開始してから初め
ての汚泥排出が行われるまでの期間、濃縮槽1内に間欠
的に供給された汚泥の体積(流量計4で計測できる)と
式(2)で計算される固形物濃度との積を、汚泥供給の
たびに求める。更に、記憶演算制御装置6によりその累
積を求め、槽内堆積固形物量Gとして記憶しておく。
すなわち、 G←G+Cf・υ ……(4) 但し、 υf:1回の供給操作で供給された汚泥体積 ←:右辺の結果を改めて左辺に代入する意味Gの初期値
は0 排出予定時刻の到来等の予め決めた汚泥排出の実施
条件が整ったとき、濃縮槽1内に堆積している汚泥7の
堆積高さを汚泥界面計8によって測定し、この測定値及
び濃縮槽の内部構造から堆積汚泥7の体積を計算し、そ
の結果を記憶演算制御装置6に記憶させる。
次いで、濃縮槽1から汚泥の排出を開始し、濃度計
12の出力値と式(3)により求められる排出汚泥中の固
形物濃度の値及び記憶演算装置6に記憶されている値を
使用して、次式(5)に従い補正係数Kを計算する。
但し、 V:汚泥の堆積高さから算出された堆積汚泥の体積 Cu:式(3)で求められた排出汚泥の固形物濃度 この補正係数Kを、前述のG及び式(2)における
変換係数afに乗じた値、すなわちK・G及びK・afを補
正後のG及びafする。
G←K・G ……(6) af←K・af ……(7) 汚泥排出操作が終了した後、Gはさらに排出汚泥体
積とその固形物濃度との積を減じることにより、新たな
Gに置き換える。すなわち、 G←G−Cu・Vu ……(8) 但し、 Vu:1回の排出操作で排出された汚泥体積 その後、次回の排出操作を開始するまでの供給汚泥
中の固形物濃度には、式(7)で求めた新たなafを式
(2)の変換係数として式(2)で算出される値を用
い、先程と同様にして汚泥供給のたびに槽内堆積汚泥の
固形物量Gの値を前掲の式(4)に従い計算する。
以降は、工程以下を繰り返す。
以上が、本発明の操作手順である。
〔実験例〕
次いで、本発明の有効性を証明するために、第1図の装
置を使用して行った実験の結果について述べる。
−実験1.− まず、〔発明が解決しようとする問題点〕で例示した濃
縮槽内の堆積汚泥量をほぼ一定に維持するための制御を
行った。
すなわち、第1図の装置において、濃縮槽1に汚泥2を
供給し続け、その供給汚泥の体積及び固形物濃度をそれ
ぞれ流量計4と濃度計5で測定した。槽1内に堆積した
汚泥の高さが濃縮槽1の深さの約1/2に達した時を起点
として、濃縮槽1内の堆積汚泥量をほぼ一定に維持する
ために、1時間毎に式(1)に従った汚泥排出を実施し
た。
このとき、汚泥界面計8によって測定された槽内の堆積
汚泥の位置の経時的変化を第2図に示す。計器による測
定値が正しく、且つ分離液13と共に溢出する固形物量が
無視できるものであれば、濃縮槽1から排出された固形
物量は前回の排出以降に供給された固形物量に等しいは
ずであり、堆積汚泥の量もほぼ一定のはずである。とこ
ろが、実際にはそうはなっていない。その原因は、以下
に述べるように濃度計出力の固形物濃度への変換係数af
が変化したためと考えられる。
この変換係数afの変化は、第3図(a)及び同図(b)
において明確に表されている。すなわち、第3図(a)
は、供給汚泥中の固形物濃度を測定する超音波式濃度計
を使用した場合において、上記の制御を実施する前に作
成し汚泥中の固形物濃度とその汚泥を当該濃度計に供し
たときに得られる電流出力値との間の回帰式である。制
御期間中、式(1)のCfに相当する値は、この回帰式に
基づいて超音波式濃度計の電流出力値を換算したもので
ある。
また第3図(b)は、上記の制御が終了した後、第3図
(a)と同様にして作成した汚泥中の固形物濃度と濃度
計の電流値との間の回帰式である。この図から明らかな
ように、制御期間中に回帰係数が変化してしまってい
る。
−実験2.− 次に、本発明を適用して、実験1.と同じ目的の制御を行
った。すなわち、第1図に示す濃縮槽1に汚泥2を供給
し続け、その供給汚泥の体積及び固形物濃度をそれぞれ
流量計4及び濃度計5により測定した。更に、槽内に堆
積した汚泥7の堆積高さを汚泥界面計8で測定した。こ
の槽内に堆積した汚泥の高さが濃縮槽1の深さのほぼ1/
2に達した時を起点として、1時間毎に過去1時間の間
に供給された汚泥の量と計算上等しい量となるような排
出割合で濃縮槽1から汚泥を排出した。このときの制御
式は、式(1)と全く同じである。ただし、濃縮槽1に
供給した汚泥中の固形物濃度の換算式及び槽内堆積汚泥
の固形物量は、濃縮槽1から汚泥を排出するたびに、本
発明の方法で修正した。第4図で明らかに示されている
ように、この方法を用いた場合には、目的とする制御が
可能となった。
以上は、濃縮槽の制御方法の中でも比較的理解しやすい
例である。この外に、これと同じように汚泥濃度の測定
がネックとなって正確な制御を行うことが困難であった
濃縮槽内汚泥滞留時間の制御も、この発明を適用するこ
とにより正確且つ容易に行うことができるようになる。
〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明の管理方法によるとき、
対象汚泥の固形物濃度と計器出力値との関係が初期の関
係からずれたような場合にあっても、濃縮槽の運転制御
を支障なく実施することができる。このため、濃縮槽内
に滞留する汚泥の管理を正確に行うことが可能となり、
また汚泥滞留時間の制御も制度良く行うことができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するために使用する装置の一
例を示し、第2図は従来の堆積汚泥の経時的変化を示
し、第3図は固形物濃度と濃度計出力との関係を示し、
第4図は本発明方法により修正した堆積汚泥の経時的変
化を示す。 1:濃縮槽 2:汚泥 3:汚泥供給管 4:流量計 5:汚泥濃度計 6:記憶演算制御装置 7:濃縮汚泥 8:界面計 9:排出管 10:電動弁 11:流量計 12:汚泥濃度計 13:分離液

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】汚泥濃縮槽(1)に供給される汚泥中の固
    形物濃度Cfを間接的に測定する第1の汚泥濃度計
    (5),汚泥濃縮槽(1)内に堆積する汚泥と上澄液と
    の界面の位置を測定する汚泥界面計(8)及び汚泥濃縮
    槽(1)から排出される汚泥中の固形物濃度Cuを間接的
    に測定する第2の汚泥濃度計(12)を重力式汚泥濃縮槽
    に配備し、 汚泥界面計(8)の測定値から推定できる汚泥濃縮槽
    (1)内に堆積する汚泥の体積の値V,汚泥濃縮槽(1)
    から排出される汚泥の体積の値Vu,第2の汚泥濃度計(1
    2)により得られた排出汚泥中の固形物濃度の推定値Cu
    及び汚泥濃縮槽(1)に供給される汚泥の体積の値υ
    を用いて、前記槽内汚泥体積Vと第2の汚泥濃度計指示
    値から推定された固形物濃度Cuを乗じて得られる供給固
    形物量を、前記槽内に供給された汚泥の体積υに第1
    の汚泥濃度計(5)の指示値から推定された固形物濃度
    Cfを乗じて得られる槽内堆積固形物量Gで除して得られ
    る補正係数Kを第1の汚泥濃度計(5)の固形物濃度変
    換係数afに乗じた値を、新しい第1の汚泥濃度計(5)
    の固形物濃度変換係数afとすることにより、第1の汚泥
    濃度計(5)の指示値を固形物濃度に換算する換算式を
    常に更新することを特徴とする重力式汚泥濃縮槽におけ
    る汚泥濃度計の管理方法。
JP60263513A 1985-11-22 1985-11-22 重力式汚泥濃縮槽における汚泥濃度計の管理方法 Expired - Lifetime JPH07121327B2 (ja)

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