JPH0713838Y2

JPH0713838Y2 - 排水排泥制御装置

Info

Publication number: JPH0713838Y2
Application number: JP1988107374U
Authority: JP
Inventors: 孝夫関根
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1988-08-16
Filing date: 1988-08-16
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2003-08-16
Also published as: JPH0228800U

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野この考案は、浄水場などにおける汚水処理にかかるもの
であり、特に、回分式活性汚泥法による汚水処理の排水
工程で排水排泥制御を行う装置に関するものである。

B.考案の概要この考案によれば、曝気工程において反応槽から汚水が
採取され、計測手段、例えばSV計によって汚泥の沈降特
性に関する汚泥沈降データが計測される。

次に、この汚泥沈降データに基いて、第１の演算手段に
より、排水工程における排水量に関する排水データが演
算される。

この排水データがあらかじめ求められた設定値以上の場
合には、第２の演算手段によって余剰汚泥量の補正の演
算が行われる。

排水工程における排水排泥制御は、これら第１および第
２の演算手段の演算結果に基いて行われる。

C.従来の技術回分式活性汚泥法による排水処理は、一般的にバッヂ処
理方式で行われる。すなわち、第２図に示すように、１
つの槽を用いて流入，曝気，沈殿，排水の各工程処理が
矢印の順に行われる。これらの各工程処理は、第３図の
タイムチャートに示すように、時間t₁，t₂，t₃，t₄にお
いて時分割的に行われる。

ここで、第２図には、必要最小限の処理工程項目が示さ
れており、脱窒のための攪拌工程や増殖した汚泥を処理
プロセス外に排出する余剰汚泥工程等が、必要に応じて
付加される。

第４図には、以上のような処理を行うための回分処理シ
ステムの一例が示されている。

この図を参照しながら、上述した各工程について説明す
る。まず、流入工程では、調整槽10に貯溜された原水
が、一定周期毎に汚水ポンプ12によって反応槽14に投入
される。このときの流入時間（t₁）（第３図参照）は、
タイマーや水位計15によるレベル制御等によって決定さ
れる。

次に、曝気工程では、ブロワ16によって反応槽14内に空
気が送られて好気処理が行なわれ、主として溶解性有機
物の酸化分解が行われる。

次に、曝気時間（t₂）が経過すると、曝気の停止が行わ
れ、沈殿工程に入る。そして、所定の時間（t₃）が経過
すると排水工程に入り、排水ポンプ18による排水が、時
間（t₄）の間、あるいは水位計によるレベル制御の下限
設定値になるまで行われ、その後排水ポンプの停止が行
われる。

なお、攪拌機17は、攪拌工程で使用される。

D.考案が解決しようとする問題点しかしながら、以上のような従来の方式では、排水工程
時に、活性汚泥の一部が排水ポンプ18によって処理水と
ともに引抜かれることがある。

例えば曝気工程で反応槽14から引抜く場合、余剰汚泥の
引抜量（Q_w：m³／日）は、平均汚泥滞留時間（SRT）か
ら次式で決定される。

ここで、V_Aは反応槽の有効容積（m³）、SRTは平均汚泥
滞留時間（日）である。

この結果、処理水質の悪化、反応槽内活性汚泥量の減少
などの不都合が発生する。

かかる汚泥流出の原因としては、以下のものが考えられ
る。

（１）上述したタイマーの設定時間や水位の制御設定値
が現在のSRT設定値に対して適正でない。

（２）活性汚泥の沈降特性が変化する。すなわち、一般
に汚泥容量示標と称される単位重量当りの汚泥容量（以
下、「SVI」という）が変化する。

例えば、SVIが上昇して汚泥の沈降特性が悪くなると、
沈殿汚泥容量（または汚泥界面高さ）が増大し、この結
果上述した汚泥の流出が発生する。

この考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、汚
泥のの不要な流出を良好に防止できる排水排泥制御装置
を提供することをその目的とするものである。

E.問題点を解決するための手段この考案は、回分式活性汚泥法の曝気工程時に、汚水処
理が行われる反応槽より汚水を採取して、汚泥の沈降特
性に関する汚泥沈降データを得る計測手段と；この汚泥
沈降データに基いて、排水工程における排水量に関する
排水データを演算する第１の演算手段と；該排水データ
があらかじめ求められた設定値以上の場合に、余剰汚泥
量を補正する第２の演算手段と；第１および第２の演算
手段の演算結果に基いて、排水工程における排水および
排泥制御を行う駆動制御手段とを具備したことを特徴と
するものである。

F.作用この考案によれば、計測手段により汚泥の沈降特性を事
前に把握される。

そして、この汚泥の沈降特性を利用して、第１および第
２の演算手段により所定の演算が行われ、沈降特性の変
化に対応するタイマーの計時時間や水位の下限設定値や
余剰汚泥量設定値の変更が行われる。

これらの値による排水排泥制御により、汚泥の流出が防
止される。

G.実施例以下、この考案の実施例を、添付図面を参照しながら詳
細に説明する。なお、上述した従来技術と同様の部分に
は、同一の符号を用いることとする。

実施例の構成第１図には、この考案の一実施例にかかる排泥制御装置
が示されている。

この図において、上述した反応槽14には、水位計22、ML
SS計24及びSV計（slidge volume meter,汚泥容量計）26
が各々設けられている。これらのうち、MLSS計24及びSV
計26の出力側は、上述したSVI演算部28の入力側に各々
接続されている。

また、水位計22及びSV計26の出力側は、制御装置30の入
力側に各々接続されている。

他方、上述したブロワ16,排水ポンプ18及び排泥ポンプ2
0には、各々ON/OFF用の駆動部32,34,36が各々接続され
ており、上述した制御装置30からの制御指令に基いて、
各々動作するようになっている。

これらのうち、SV計26のSV測定部は、第５図に示すよう
に構成されている。すなわち、大口径例えば170mmのガ
ラス管によって構成された測定管26Aの上側には汚泥の
投入部26Bが、中央部付近には上澄液26Cと沈殿汚泥26D
との界面を検出する界面検出器26Eが、また、下側には
汚泥の排出部26Fが各々設けられた構成となっている。

そして、上述した曝気工程終了前の一定時間、例えば１
時間前に、反応槽14から一定量の汚水の自動採取が行わ
れるようになっており、後述する手順によって、第６図
に示すような汚泥沈降曲線が求められるようになってい
る。

この場合において、測定管26A内における汚泥の沈降開
始から30分経過後の汚泥容量（SV）は、SV₃₀と定義され
ており、次式から求められる。

ここで、H₀はｔ＝０における初期高さ（cm）、H₃₀はｔ
＝30分における汚泥昇面高さ（cm）である。

なお、MLSS計24とSV計26の各出力から、SVI演算部28に
より次式の演算を行って、SVIを求め、これを制御に用
いるようにしてもよい。

次に、制御装置30について、第７図を参照しながら説明
する。

同図において、制御装置30は、中央処理部30A,メモリ30
B,測定駆動部30C,および駆動処理部30Dを各々有してい
る。

これらのうち、中央処理部30Aは、メモリ30Bに対するデ
ータの入出力、測定駆動部30Cに対する測定駆動指令や
測定データの入力、駆動処理部30Dに対する駆動指令、
後述する演算などを行うものである。

メモリ30Bには、排水工程における排水排泥処理に必要
な反応槽14内における水位の下限の初期設定値H_LSETや
余剰汚泥量の初期設定値QA_WSET、後述する演算式などが
格納されており、また、測定駆動部30Cを介して入力さ
れた測定値や演算結果などが随時格納されるようになっ
ている。

測定駆動部30Cは、中央処理部30Aからの指令に基いて、
水位計22,MLSS計24,SV計26ないしSVI演算部28による測
定駆動を行い、あるいは測定データの取り込みを行うも
ので、インターフェースとして作用する。

駆動処理部30Dは、中央処理部30Aからの指令に基いて、
上述した各ポンプの駆動部32,34,36の駆動処理を行うも
ので、同様にインターフェースとして作用する。

実施例の作用次に、以上のような実施例の作用について、第８図のフ
ローチャートを参照しながら説明する。なお、上述した
第２図の各工程のうち、最初の流入工程は、従来と同様
に行われるので、その説明を省略する。

［Ｉ］H_LSETの設定次に、流入工程の終了後、中央処理部30Aの指令に基い
て、駆動部32によるブロワ16の駆動が行われ、曝気工程
の処理が行われる。

ここで、以上の曝気工程の処理と平行して、中央処理部
30Aの指令に基いてSV計26によるSVIの測定が行われる。

まず、反応槽14から、汚水が自動採取されて測定管26A
に導かれ（第８図ステップSA参照）、一定時間の攪拌の
後、静置される（ステップSB参照）。

次に、SV計26の界面検出器26Eによって、測定管26A内に
おける汚泥の界面高さを示す沈降曲線が、第６図に示す
ように求められる。

そして、この曲線を利用して、この測定開始時から上述
した沈殿工程の沈殿時間（t₃）と同じ時間経過した時の
測定管26A内における汚泥の界面高さH_t3が、中央処理部
30Aによって求められる（ステップSC参照）。この値
は、メモリ30Bに格納される。

そして、求められた界面高さH_t3から、反応槽14内にお
ける水位の下限設定値H_LSETが、中央処理部30Aによって
次式により演算される（ステップSD参照）。

H_LSET＝α・β・H_t3 ……（４）ここで、αは時間ファクター（−）であり、βはスケー
ルファクタ（−）である。

これらのうち、αは、実際の汚泥の沈殿時間よりも短時
間でSV測定を終了させたい場合の補正係数である。ま
た、βは、第９図に示すように、同一沈殿時間後の反応
槽14とSV計26との汚泥高さの差を補正するための係数
で、次式により求められる。

ここで、H_Sは反応槽14内の汚泥界面、H_SVはSV計26内の
汚泥界面である。

なお、このβ値が沈殿時間（t₃）やSVI値によって変化
する場合には、そのつど修正するとよい。

β＝FB（t₃,SVI） ……（６）以上のようにして求められた水位の下限設定値H
_LSETは、メモリ30Bに格納されるとともに、該メモリ30B
から読み出された沈殿工程時における反応槽14内の汚泥
界面高さの最大許容初期設定値H_Hと比較される（ステッ
プSE参照）。

その結果、下限設定値H_LSETが初期設定値H_Hよりも小さ
い場合には、汚泥の不要な流出が生じないため、従来通
りの処理が行われる。すなわち、汚泥界面高さの最大許
容初期設定値H_Hおよび余剰汚泥量の初期設定値QA_WSETに
基いて、排水排泥処理が行われる（ステップSF参照）。

［II］余剰汚泥量の補正他方、下限設定値H_LSETが初期設定値H_Hよりも大きい場
合、すなわち、 H_LSET＞H_H ……（７）の場合には、汚泥の不要な流出が生じるため、中央処理
部30Aにより、次式に従って余剰汚泥量の修正が行わ
れ、補正余剰汚泥量Q_WSETが求められる（ステップSG参
照）。

ΔＨ＝H_LSET−H_H ……（８） ΔQ_W＝δ・Ａ・ΔＨ ……（９） Q_WSET＝QA_WSET＋ΔQ_W ……（10）ここで、δは変換係数、Ａは反応槽断面積、QA_WSETは余
剰汚泥量の初期設定値である。

そして、これらの下限設定値H_LSETおよび補正余剰汚泥
量Q_WSETは、メモリ30Bに格納されるとともに、それらの
値に基いて、排水工程における排水排泥処理が行われる
（ステップSH参照）。すなわち、中央処理部30Aからの
指令により、排水ポンプ18,排泥ポンプ20の駆動制御が
行われ、反応槽14からの排水、排泥の制御が行われる。

更に、今回求めたH_LSETに初期設定値H_Hが変更され、補
正余剰汚泥量Q_WSETに初期設定値QA_WSETが変更され、変
更後の新たな初期設定値がメモリ30Bに格納される（ス
テップSI参照）。

そして、これらの値により、次の処理制御が行われる
（ステップSJ参照）。

実施例の効果以上説明したように、この実施例によれば、以下のよう
な効果がある。

（１）SV計により汚泥沈降曲線を測定し、排水水位の下
限設定値を求めることとしたので、排水工程時に汚泥を
排水することがなくなり、この結果、良好な処理水を得
ることができる。

（２）反応槽の汚泥界面が、許容最大界面高さH_H以上に
なった場合は、余剰汚泥量を補正することとしたので、
汚泥界面を常にH_H以下に保つことができる。

この結果、SVI変動時でも安定した汚水処理が可能とな
る。

他の実施例なお、この考案は何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば上記実施例では、汚泥の沈降曲線から反応
槽14内における水位の下限設定値H_LSETを求めることと
したが、排水ポンプ18による排水が水位ではなく、時間
で設定されている場合には、かかる排水時間を制御する
ようにすればよい。

また、上記実施例では、汚泥界面を絶対高さで表示した
が、相対高さ，容量の絶対値ないし相対値（％値）で表
示するようにしてもよい。

更に、上記実施例は、余剰汚泥の管理手段としてこの考
案を適用した場合であるが、他の手段、例えば、沈殿工
程において定量余剰汚泥を引抜くような手段としても同
様に適用可能である。

H.考案の効果以上説明したように、この考案によれば、汚泥の沈降特
性が変化するような場合であっても、汚泥の不要な流出
を良好に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる排水排泥制御装置の一実施例
を示すブロック図、第２図は回分式活性汚泥法による排
水処理の基本的な構成を示す説明図、第３図は第２図の
各工程のタイムチャート、第４図は回分処理システムの
構成例を示す説明図、第５図はこの発明の実施例のSV計
の構成例を示す説明図、第６図は汚泥沈降特性曲線の一
例を示す線図、第７図はこの発明の実施例の制御装置の
構成例を示すブロック図、第８図はこの発明の実施例の
動作を示すフローチャート、第９図はスケールファクタ
補正用のグラフを示す線図である。 14…反応槽、26…SV計、30…制御装置、30A…中央処理
部、30B…メモリ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】少なくとも流入，曝気，沈殿，排水の各工
程の汚水処理が同一反応槽内で行われる回分式活性汚泥
法の排水排泥制御装置において、前記曝気工程時に、前記反応槽より汚水を採取して、汚
泥の沈降特性に関する汚泥沈降データを得る計測手段
と、この汚泥沈降データに基いて、排水工程における排水量
に関する排水データを演算する第１の演算手段と、該排水データがあらかじめ求められた設定値以上の場合
に、余剰汚泥量を補正する第２の演算手段と、第１および第２の演算手段の演算結果に基いて、排水工
程における排水および排泥制御を行う駆動制御手段とを
具備したことを特徴とする排水排泥制御装置。