JPH09168791A - 活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法 - Google Patents
活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法Info
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- JPH09168791A JPH09168791A JP7331296A JP33129695A JPH09168791A JP H09168791 A JPH09168791 A JP H09168791A JP 7331296 A JP7331296 A JP 7331296A JP 33129695 A JP33129695 A JP 33129695A JP H09168791 A JPH09168791 A JP H09168791A
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性汚泥の汚泥沈降性と沈澱槽の汚泥濃縮性
を改善して返送汚泥濃度を高め、且つ活性汚泥の増殖に
伴う沈澱槽からの汚泥流出に起因する処理水の水質悪化
を防止することができる制御方法を提供することを目的
とする。 【構成】 原水を曝気槽１に流入して曝気を行い、酸素
の存在下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌に
よるアンモニアの硝化を行ってから沈澱槽６で固液分離
し、沈澱槽６内に沈降した余剰汚泥の一部を返送汚泥９
として曝気槽１に返送し、他の汚泥を余剰汚泥として引
き抜く活性汚泥処理において、曝気槽１内の活性汚泥浮
遊物濃度をＭＬＳＳ計５で測定して測定値をＳＲＴコン
トローラ１３に入力し、予め設定されたＳＲＴセット値
１４と測定値とから余剰汚泥引抜弁１０の開閉制御を行
う活性汚泥量の制御方法を提供する。又、返送汚泥濃度
を測定するために沈澱槽６に第２のＭＬＳＳ計１５を配
備してある。
を改善して返送汚泥濃度を高め、且つ活性汚泥の増殖に
伴う沈澱槽からの汚泥流出に起因する処理水の水質悪化
を防止することができる制御方法を提供することを目的
とする。 【構成】 原水を曝気槽１に流入して曝気を行い、酸素
の存在下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌に
よるアンモニアの硝化を行ってから沈澱槽６で固液分離
し、沈澱槽６内に沈降した余剰汚泥の一部を返送汚泥９
として曝気槽１に返送し、他の汚泥を余剰汚泥として引
き抜く活性汚泥処理において、曝気槽１内の活性汚泥浮
遊物濃度をＭＬＳＳ計５で測定して測定値をＳＲＴコン
トローラ１３に入力し、予め設定されたＳＲＴセット値
１４と測定値とから余剰汚泥引抜弁１０の開閉制御を行
う活性汚泥量の制御方法を提供する。又、返送汚泥濃度
を測定するために沈澱槽６に第２のＭＬＳＳ計１５を配
備してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は活性汚泥処理法を用
いた排水処理における活性汚泥量を安定的且つ合理的に
管理するための制御方法に関するものである。
いた排水処理における活性汚泥量を安定的且つ合理的に
管理するための制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から下水等廃水中の有機物を効率的
に除去するとともに、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質
と考えられている窒素及びリンを除去する方法が種々提
案されているが、生物学的に窒素とリンを同時に除去す
る方法として一般に活性汚泥法が知られている。
に除去するとともに、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質
と考えられている窒素及びリンを除去する方法が種々提
案されているが、生物学的に窒素とリンを同時に除去す
る方法として一般に活性汚泥法が知られている。
【０００３】この活性汚泥法とは、生物反応槽を溶存酸
素（ＤＯと略称）の存在する曝気槽（好気槽）とし、こ
の曝気槽の内方に配置した散気管にブロワから原水中に
空気を供給することにより、酸素の存在下で活性汚泥に
よる有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化
を行う方法である。上記硝化菌はＤＯ濃度が低くなると
活性が低下するので、常時曝気槽内のＤＯを測定してＤ
Ｏ制御装置によりブロワの駆動を制御しているのが通例
である。そして処理液は最終沈澱池等の沈澱槽に流入し
て、上澄液を処理水として消毒槽等を経由してから放流
する。
素（ＤＯと略称）の存在する曝気槽（好気槽）とし、こ
の曝気槽の内方に配置した散気管にブロワから原水中に
空気を供給することにより、酸素の存在下で活性汚泥に
よる有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化
を行う方法である。上記硝化菌はＤＯ濃度が低くなると
活性が低下するので、常時曝気槽内のＤＯを測定してＤ
Ｏ制御装置によりブロワの駆動を制御しているのが通例
である。そして処理液は最終沈澱池等の沈澱槽に流入し
て、上澄液を処理水として消毒槽等を経由してから放流
する。
【０００４】上記活性汚泥処理では活性汚泥量と沈澱槽
の管理が排水処理施設全体の処理効率に大きな影響を及
ぼす。特に活性汚泥量の管理における操作因子として、
返送汚泥量と余剰汚泥量とがあり、これらはともにＢＯ
Ｄ−ＳＳ負荷（ＦＭ比）を制御する因子である。このＦ
Ｍ比は基質と微生物との比率でもある。
の管理が排水処理施設全体の処理効率に大きな影響を及
ぼす。特に活性汚泥量の管理における操作因子として、
返送汚泥量と余剰汚泥量とがあり、これらはともにＢＯ
Ｄ−ＳＳ負荷（ＦＭ比）を制御する因子である。このＦ
Ｍ比は基質と微生物との比率でもある。
【０００５】このＦＭ比が高すぎても低すぎても活性汚
泥の性状は悪化してしまい、基質除去率の低下とか沈澱
槽における汚泥沈澱性の低下を来して処理水質も低下し
てしまうことになるため、ＦＭ比の管理は重要である。
泥の性状は悪化してしまい、基質除去率の低下とか沈澱
槽における汚泥沈澱性の低下を来して処理水質も低下し
てしまうことになるため、ＦＭ比の管理は重要である。
【０００６】又、原水中の基質除去に伴って活性汚泥は
増殖するので、ＦＭ比を適正な値に保つためには管理系
内に存在する汚泥の一部を余剰汚泥として引き抜く必要
がある。
増殖するので、ＦＭ比を適正な値に保つためには管理系
内に存在する汚泥の一部を余剰汚泥として引き抜く必要
がある。
【０００７】活性汚泥プロセスにおける正味の汚泥増殖
量は、新しく増殖した汚泥量と自己酸化によって減少し
た汚泥量の差に等しく、次式で表わすことができる。
量は、新しく増殖した汚泥量と自己酸化によって減少し
た汚泥量の差に等しく、次式で表わすことができる。
【０００８】 Ｇ＝Ｙ（ｄｓ／ｄｔ）−Ｋｄ・Ｍ ・・・・・・・・・・・・・（１） ここでＧ：１日当たりの正味の汚泥増殖量 Ｙ：収率係数＝（ｋｇ−ｓｓ）／（ｋｇ−ＣＯＤ） ｄｓ／ｄｔ：１日当たりの除去基質量＝（ｋｇ−ＣＯ
Ｄ）／日 Ｋｄ：自己酸化速度係数（ｌ／日） Ｍ：処理系内汚泥量（ｋｇ−ｓｓ） 更に系内汚泥総量は Ｍ＝Ｍ（１−ｄｔ）＋Ｇ−Ｗ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ここでＷ：１日当たりの汚泥引抜量＝（ｋｇ−ｓｓ）／
日 従来から活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を測定して制
御因子として用いる例が知られている。この場合、曝気
槽と沈澱槽に存在るす汚泥汚泥は有限であり、且つ大部
分は曝気槽内に存在しているため、曝気槽内の活性汚泥
濃度をＭＬＳＳ計を用いて連続的に測定することによっ
て汚泥量を把握し、この活性汚泥濃度が一定濃度範囲内
になるように余剰汚泥を適宜引き抜くことによって基質
としてＦＭ比を適正範囲内でバランス良く維持するよう
にしている。
Ｄ）／日 Ｋｄ：自己酸化速度係数（ｌ／日） Ｍ：処理系内汚泥量（ｋｇ−ｓｓ） 更に系内汚泥総量は Ｍ＝Ｍ（１−ｄｔ）＋Ｇ−Ｗ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ここでＷ：１日当たりの汚泥引抜量＝（ｋｇ−ｓｓ）／
日 従来から活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を測定して制
御因子として用いる例が知られている。この場合、曝気
槽と沈澱槽に存在るす汚泥汚泥は有限であり、且つ大部
分は曝気槽内に存在しているため、曝気槽内の活性汚泥
濃度をＭＬＳＳ計を用いて連続的に測定することによっ
て汚泥量を把握し、この活性汚泥濃度が一定濃度範囲内
になるように余剰汚泥を適宜引き抜くことによって基質
としてＦＭ比を適正範囲内でバランス良く維持するよう
にしている。
【０００９】図７はＭＬＳＳ制御装置例であり、曝気槽
１に基質２を流入してからブロワ３と散気管４を用いて
曝気を行い、ＭＬＳＳ計５でＭＬＳＳ値を測定する。６
は沈澱槽であって上澄液が処理水７として放流される一
方、沈澱槽６内に沈降した汚泥が汚泥引抜ポンプ８によ
り引き抜かれて一部が返送汚泥９として曝気槽１に返送
され、他の汚泥は余剰汚泥引抜弁１０から引き抜かれ
る。１１はＭＬＳＳコントローラであり、該ＭＬＳＳコ
ントローラ１１は予め設定されたＭＬＳＳ Ｓｅｔ値１
２とＭＬＳＳ計５の測定値とから上記余剰汚泥引抜弁１
０の開閉制御を行う。
１に基質２を流入してからブロワ３と散気管４を用いて
曝気を行い、ＭＬＳＳ計５でＭＬＳＳ値を測定する。６
は沈澱槽であって上澄液が処理水７として放流される一
方、沈澱槽６内に沈降した汚泥が汚泥引抜ポンプ８によ
り引き抜かれて一部が返送汚泥９として曝気槽１に返送
され、他の汚泥は余剰汚泥引抜弁１０から引き抜かれ
る。１１はＭＬＳＳコントローラであり、該ＭＬＳＳコ
ントローラ１１は予め設定されたＭＬＳＳ Ｓｅｔ値１
２とＭＬＳＳ計５の測定値とから上記余剰汚泥引抜弁１
０の開閉制御を行う。
【００１０】図８は上記ＭＬＳＳ制御例のフロー図であ
り、ステップ201で制御がスタートし、ステップ202で曝
気槽内のＭＬＳＳ濃度が測定され、ステップ203で測定
値が余剰汚泥引抜開始値（Ｓｅｔ Ｕｐ）と比較され
て、測定値の方が小さい場合はステップ202へ戻り、測
定値の方が大きい場合はステップ204へ進んで余剰汚泥
引抜弁Ｖ１を「開」としてからステップ205へ進む。次
にステップ205で余剰汚泥引抜停止値（Ｓｅｔ Ｌｏ）
と比較されて、測定値の方が小さい場合はステップ206
へ進んで余剰汚泥引抜弁Ｖ１を「閉」とし、測定値の方
が大きい場合はステップ207でＭＬＳＳ濃度を再測定し
てステップ205へ戻る操作が繰り返される。
り、ステップ201で制御がスタートし、ステップ202で曝
気槽内のＭＬＳＳ濃度が測定され、ステップ203で測定
値が余剰汚泥引抜開始値（Ｓｅｔ Ｕｐ）と比較され
て、測定値の方が小さい場合はステップ202へ戻り、測
定値の方が大きい場合はステップ204へ進んで余剰汚泥
引抜弁Ｖ１を「開」としてからステップ205へ進む。次
にステップ205で余剰汚泥引抜停止値（Ｓｅｔ Ｌｏ）
と比較されて、測定値の方が小さい場合はステップ206
へ進んで余剰汚泥引抜弁Ｖ１を「閉」とし、測定値の方
が大きい場合はステップ207でＭＬＳＳ濃度を再測定し
てステップ205へ戻る操作が繰り返される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら処理液中
の活性汚泥は、上記ＦＭ比以外にも流入水質の変動とか
その他の要因によって性状が変化し、これらの要因によ
って活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩ（sludge volume inde
x）が悪化することがある。このようなＳＶＩの悪化によ
って沈澱槽の汚泥濃縮性が低下して返送汚泥濃度が低く
なり、この影響によって曝気槽の汚泥濃度（ＳＳ濃度）
が上昇しなくなるという問題が生じる。
の活性汚泥は、上記ＦＭ比以外にも流入水質の変動とか
その他の要因によって性状が変化し、これらの要因によ
って活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩ（sludge volume inde
x）が悪化することがある。このようなＳＶＩの悪化によ
って沈澱槽の汚泥濃縮性が低下して返送汚泥濃度が低く
なり、この影響によって曝気槽の汚泥濃度（ＳＳ濃度）
が上昇しなくなるという問題が生じる。
【００１２】更に前記ＭＬＳＳ濃度制御方法では、曝気
槽１の汚泥濃度によって余剰汚泥の引抜き制御を行って
いるため、基質除去により活性汚泥が増殖して曝気槽１
から沈澱槽６に流入し、該汚泥が沈澱槽６で次第に増加
して最終的には沈澱槽６から汚泥が流出することがあ
り、これによって処理水７の水質が悪化してしまうとい
う難点がある。
槽１の汚泥濃度によって余剰汚泥の引抜き制御を行って
いるため、基質除去により活性汚泥が増殖して曝気槽１
から沈澱槽６に流入し、該汚泥が沈澱槽６で次第に増加
して最終的には沈澱槽６から汚泥が流出することがあ
り、これによって処理水７の水質が悪化してしまうとい
う難点がある。
【００１３】前記ＭＬＳＳ制御でシミュレーションを行
った結果を図９と図１０に示す。シミュレーション条件
として以下のＭＬＳＳ−１とＭＬＳＳ−２とした。運転
条件は以下の通りである。
った結果を図９と図１０に示す。シミュレーション条件
として以下のＭＬＳＳ−１とＭＬＳＳ−２とした。運転
条件は以下の通りである。
【００１４】〔ＭＬＳＳ−１〕 （１）ＭＬＳＳ濃度初期値 ２５００（ｍｇ／ｌ） （２）返送汚泥濃度初期値 ５０００（ｍｇ／ｌ） （３）汚泥返送率 １００％ （４）ＳＶＩ ２５０（ｍｌ／ｇ） （５）流入ＢＯＤ濃度 ２００（ｍｇ／ｌ） （６）流入ＳＳ濃度 ２００（ｍｇ／ｌ） 〔ＭＬＳＳ−２〕 （４）ＳＶＩ ３５０（ｍｌ／ｇ） 他の条件は〔ＭＬＳＳ−１〕と同一。
【００１５】図９はＭＬＳＳ−１のシミュレーション結
果を示し、図１０はＭＬＳＳ−２のシミュレーション結
果を示している。図９の例では返送汚泥濃度，沈澱槽汚
泥容積，ＭＬＳＳ濃度とも比較的良好な制御結果が得ら
れたが、図１０の例ではＳＶＩが高い分だけ返送汚泥濃
度が低下して、ＭＬＳＳ濃度が上がらないために汚泥の
引抜き制御が行えないという結果がでた。従って沈澱槽
６の汚泥容積が直線的に増加してしまい、約１日半で沈
澱槽６から汚泥が流出する結果となった。
果を示し、図１０はＭＬＳＳ−２のシミュレーション結
果を示している。図９の例では返送汚泥濃度，沈澱槽汚
泥容積，ＭＬＳＳ濃度とも比較的良好な制御結果が得ら
れたが、図１０の例ではＳＶＩが高い分だけ返送汚泥濃
度が低下して、ＭＬＳＳ濃度が上がらないために汚泥の
引抜き制御が行えないという結果がでた。従って沈澱槽
６の汚泥容積が直線的に増加してしまい、約１日半で沈
澱槽６から汚泥が流出する結果となった。
【００１６】従ってＭＬＳＳ濃度制御はＳＶＩの変動に
より制御不能となり易く、沈澱槽６から大量の汚泥が流
出して処理水質が低下するということが判明した。
より制御不能となり易く、沈澱槽６から大量の汚泥が流
出して処理水質が低下するということが判明した。
【００１７】そこで本発明はこのような従来の活性汚泥
処理の制御方法が有している課題を解消して、流入水質
の変動等の要因に伴う活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩの悪
化を防止するとともに沈澱槽の汚泥濃縮性を改善して返
送汚泥濃度を高め、更には活性汚泥の増殖に伴う沈澱槽
からの汚泥流出に起因する処理水の水質悪化を防止する
ことができる活性汚泥処理の制御方法を提供することを
目的とするものである。
処理の制御方法が有している課題を解消して、流入水質
の変動等の要因に伴う活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩの悪
化を防止するとともに沈澱槽の汚泥濃縮性を改善して返
送汚泥濃度を高め、更には活性汚泥の増殖に伴う沈澱槽
からの汚泥流出に起因する処理水の水質悪化を防止する
ことができる活性汚泥処理の制御方法を提供することを
目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、原水を曝気槽に流入してからブロワと散
気管を用いて曝気を行い、酸素の存在下で活性汚泥によ
る有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化を
行ってから沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として
放流するとともに、沈澱槽内に沈降した余剰汚泥の一部
を返送汚泥として曝気槽に返送し、他の汚泥を余剰汚泥
として引き抜く工程を含む活性汚泥処理において、上記
曝気槽内の活性汚泥浮遊物濃度をＭＬＳＳ計で測定し
て、測定値をＳＲＴ（汚泥滞留時間）コントローラに入
力し、該ＳＲＴコントローラにより予め設定されたＳＲ
Ｔセット値とＭＬＳＳ計の測定値とから余剰汚泥引抜弁
の開閉制御を行う活性汚泥処理における活性汚泥量の制
御方法を提供する。
成するために、原水を曝気槽に流入してからブロワと散
気管を用いて曝気を行い、酸素の存在下で活性汚泥によ
る有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化を
行ってから沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として
放流するとともに、沈澱槽内に沈降した余剰汚泥の一部
を返送汚泥として曝気槽に返送し、他の汚泥を余剰汚泥
として引き抜く工程を含む活性汚泥処理において、上記
曝気槽内の活性汚泥浮遊物濃度をＭＬＳＳ計で測定し
て、測定値をＳＲＴ（汚泥滞留時間）コントローラに入
力し、該ＳＲＴコントローラにより予め設定されたＳＲ
Ｔセット値とＭＬＳＳ計の測定値とから余剰汚泥引抜弁
の開閉制御を行う活性汚泥処理における活性汚泥量の制
御方法を提供する。
【００１９】更に上記曝気槽に第１のＭＬＳＳ計を配備
するとともに返送汚泥濃度を測定するために沈澱槽の汚
泥引抜口に第２のＭＬＳＳ計を配備してある。
するとともに返送汚泥濃度を測定するために沈澱槽の汚
泥引抜口に第２のＭＬＳＳ計を配備してある。
【００２０】かかる活性汚泥処理における活性汚泥量の
制御方法によれば、流入水質の変動に伴う活性汚泥の汚
泥沈降性ＳＶＩの悪化が防止されるとともに、沈澱槽内
での汚泥濃縮性が改善されて返送汚泥濃度が高められ、
且つ活性汚泥の増殖に伴って沈澱槽から汚泥流出が生じ
ることがなくなり、処理水の水質を向上させることがで
きる。
制御方法によれば、流入水質の変動に伴う活性汚泥の汚
泥沈降性ＳＶＩの悪化が防止されるとともに、沈澱槽内
での汚泥濃縮性が改善されて返送汚泥濃度が高められ、
且つ活性汚泥の増殖に伴って沈澱槽から汚泥流出が生じ
ることがなくなり、処理水の水質を向上させることがで
きる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にか
かる活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法の実施
例を説明する。本実施例では従来のＭＬＳＳ濃度制御に
代えてＳＲＴ（sludge retention time，汚泥滞留時
間）制御を採用し、具体的には平均汚泥滞留時間を一定
に保つことにより、汚泥沈降性ＳＶＩに影響されずに同
時にＦＭ比も一定に維持することを特徴としている。
かる活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法の実施
例を説明する。本実施例では従来のＭＬＳＳ濃度制御に
代えてＳＲＴ（sludge retention time，汚泥滞留時
間）制御を採用し、具体的には平均汚泥滞留時間を一定
に保つことにより、汚泥沈降性ＳＶＩに影響されずに同
時にＦＭ比も一定に維持することを特徴としている。
【００２２】前記したように活性汚泥プロセスにおける
１日当たりの汚泥増殖量Ｇは（１）式で表わすことがで
きるが、（１）式の両辺を処理系内汚泥量Ｍで割ると、 Ｇ／Ｍ＝Ｙ（ｄｓ／ｄｔ）／Ｍ−Ｋｄ ・・・・・・・・・・・・・（３） 式となる。ここでＧ／Ｍは比増殖速度と呼ばれ、定常状
態においてはＳＲＴの逆数に等しい。即ち、 ＳＲＴ＝Ｍ／Ｇ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４） となる。ここで基質の除去率β及びＦＭ比を下記の
（５）式と（６）式のように定義する。
１日当たりの汚泥増殖量Ｇは（１）式で表わすことがで
きるが、（１）式の両辺を処理系内汚泥量Ｍで割ると、 Ｇ／Ｍ＝Ｙ（ｄｓ／ｄｔ）／Ｍ−Ｋｄ ・・・・・・・・・・・・・（３） 式となる。ここでＧ／Ｍは比増殖速度と呼ばれ、定常状
態においてはＳＲＴの逆数に等しい。即ち、 ＳＲＴ＝Ｍ／Ｇ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４） となる。ここで基質の除去率β及びＦＭ比を下記の
（５）式と（６）式のように定義する。
【００２３】 β＝（Ｓｉ−Ｓｅ）／Ｓｉ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） （ＦＭ）＝Ｓｉ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６） ここでＳｉ：１日当たりの流入水中の基質量 Ｓｅ：１日当たりの処理水中の基質量 するとＳＲＴとＦＭ比の関係は １／ＳＲＴ＝Ｙ・β・（ＦＭ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） となる。
【００２４】又、ＳＲＴ制御における引抜き余剰汚泥量
（ＭＷ）は次式のように表わすことができる。 ＭＷ＝Ｍ／ＳＲＴ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８） ここでＭ：処理系内汚泥量（固形物量） ＭＷ：１日当たりの引抜き余剰汚泥量（固形物量） ＳＲＴ制御は平均汚泥滞留時間を一定に保つように管理
することから各ＳＲＴ設定値に見合った優占種生物相が
出現し、処理水質とか硝化率に影響を与える。制御方法
としては、ＳＲＴを目標値として設定し、前記（８）式
により引抜き余剰汚泥量ＭＷを求める。
（ＭＷ）は次式のように表わすことができる。 ＭＷ＝Ｍ／ＳＲＴ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８） ここでＭ：処理系内汚泥量（固形物量） ＭＷ：１日当たりの引抜き余剰汚泥量（固形物量） ＳＲＴ制御は平均汚泥滞留時間を一定に保つように管理
することから各ＳＲＴ設定値に見合った優占種生物相が
出現し、処理水質とか硝化率に影響を与える。制御方法
としては、ＳＲＴを目標値として設定し、前記（８）式
により引抜き余剰汚泥量ＭＷを求める。
【００２５】処理系内汚泥量Ｍは下記の（９）式で推定
する。 Ｍ＝｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝・Ｖp＋ＭＬＳＳ・ＶAT ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９） ここでＭＬＳＳ：ＭＬＳＳ計の出力値 Ｒ：汚泥返送率 Ｖp：仮想汚泥ピット容積（１００リットル） ＶAT：曝気槽容積（２２７０リットル） ｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝：返送汚泥濃度の推定値 余剰汚泥の引抜きは１日に数回に分けて実施する。１回
分の引抜き時間を次式で求め、電動弁の開閉操作を行
う。 ＴＷ＝〔ＭＷ／｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝・ＱＷ〕／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１０） ここでＴＷ：１回当たりの引抜き時間 ＱＷ：余剰汚泥引抜き流量 Ｎ：１日当たりの引抜き回数（８回） 図１は本発明の第１実施例を示す概要図であり、先ず構
成を説明すると、１は曝気槽、３はブロワ、４は散気
管、５はＭＬＳＳ計、６は沈澱槽、８は汚泥引抜ポン
プ、１０は余剰汚泥引抜弁、１３はＳＲＴコントローラ
である。
する。 Ｍ＝｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝・Ｖp＋ＭＬＳＳ・ＶAT ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９） ここでＭＬＳＳ：ＭＬＳＳ計の出力値 Ｒ：汚泥返送率 Ｖp：仮想汚泥ピット容積（１００リットル） ＶAT：曝気槽容積（２２７０リットル） ｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝：返送汚泥濃度の推定値 余剰汚泥の引抜きは１日に数回に分けて実施する。１回
分の引抜き時間を次式で求め、電動弁の開閉操作を行
う。 ＴＷ＝〔ＭＷ／｛ＭＬＳＳ・（１＋Ｒ）／Ｒ｝・ＱＷ〕／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１０） ここでＴＷ：１回当たりの引抜き時間 ＱＷ：余剰汚泥引抜き流量 Ｎ：１日当たりの引抜き回数（８回） 図１は本発明の第１実施例を示す概要図であり、先ず構
成を説明すると、１は曝気槽、３はブロワ、４は散気
管、５はＭＬＳＳ計、６は沈澱槽、８は汚泥引抜ポン
プ、１０は余剰汚泥引抜弁、１３はＳＲＴコントローラ
である。
【００２６】装置の運転は以下のように行う。即ち、曝
気槽１に基質２を流入してからブロワ３と散気管４を用
いて曝気を行い、ＭＬＳＳ計５で曝気槽１内のＭＬＳＳ
値を測定して、測定値をＳＲＴコントローラ１３に入力
する。沈澱槽６内に沈降した余剰汚泥が汚泥引抜ポンプ
８により引き抜かれて一部が返送汚泥９として曝気槽１
に返送され、他の汚泥は余剰汚泥引抜弁１０から引き抜
かれる。沈澱槽６の上澄液は処理水７として図外の消毒
槽等を経由してから放流される。
気槽１に基質２を流入してからブロワ３と散気管４を用
いて曝気を行い、ＭＬＳＳ計５で曝気槽１内のＭＬＳＳ
値を測定して、測定値をＳＲＴコントローラ１３に入力
する。沈澱槽６内に沈降した余剰汚泥が汚泥引抜ポンプ
８により引き抜かれて一部が返送汚泥９として曝気槽１
に返送され、他の汚泥は余剰汚泥引抜弁１０から引き抜
かれる。沈澱槽６の上澄液は処理水７として図外の消毒
槽等を経由してから放流される。
【００２７】ＳＲＴコントローラ１３は予め設定された
ＳＲＴ Ｓｅｔ値１４とＭＬＳＳ計５の測定値とから上
記余剰汚泥引抜弁１０の開閉制御を行う。
ＳＲＴ Ｓｅｔ値１４とＭＬＳＳ計５の測定値とから上
記余剰汚泥引抜弁１０の開閉制御を行う。
【００２８】図２は上記第１実施例の制御の実際を説明
するフロー図であり、ステップ101で制御がスタート
し、ステップ102で余剰汚泥引抜を行う信号on・offが0.5
以下であるかが判定され（on・off＝１の時に余剰汚泥の
引抜きを行う）、NOの場合はステップ103へ進み、YESの
場合はステップ104へ進む。ステップ103では汚泥返送時
間（remand time）３時間（１０８００秒）が１回当た
りの引抜き時間ＴＷよりも長いか否かが判定され、YES
である場合にはステップ105へ進んでon・off＝０として
余剰汚泥の引抜を停止し、NOの場合にはステップ106に
進んでon・off＝１として余剰汚泥の引抜を実施する。
するフロー図であり、ステップ101で制御がスタート
し、ステップ102で余剰汚泥引抜を行う信号on・offが0.5
以下であるかが判定され（on・off＝１の時に余剰汚泥の
引抜きを行う）、NOの場合はステップ103へ進み、YESの
場合はステップ104へ進む。ステップ103では汚泥返送時
間（remand time）３時間（１０８００秒）が１回当た
りの引抜き時間ＴＷよりも長いか否かが判定され、YES
である場合にはステップ105へ進んでon・off＝０として
余剰汚泥の引抜を停止し、NOの場合にはステップ106に
進んでon・off＝１として余剰汚泥の引抜を実施する。
【００２９】ステップ104では汚泥返送時間が１０００
秒よりも短いか否かが判定され、YESである場合にはス
テップ108へ進んでon・off＝１として余剰汚泥の引抜を
実施し、更にステップ109でＭＬＳＳ濃度を測定してか
らステップ110で系内汚泥量Ｍを測定し、ステップ111で
１回当たりの引抜時間ＴＷを設定する。ステップ104でN
Oの場合はステップ107に進んでon・off＝０として余剰汚
泥の引抜を停止する。
秒よりも短いか否かが判定され、YESである場合にはス
テップ108へ進んでon・off＝１として余剰汚泥の引抜を
実施し、更にステップ109でＭＬＳＳ濃度を測定してか
らステップ110で系内汚泥量Ｍを測定し、ステップ111で
１回当たりの引抜時間ＴＷを設定する。ステップ104でN
Oの場合はステップ107に進んでon・off＝０として余剰汚
泥の引抜を停止する。
【００３０】次にＳＲＴ制御でシミュレーションを実施
した結果を以下に述べる。シミュレーション条件として
以下のＳＲＴ−１とＳＲＴ−２とした。運転条件は以下
の通りである。
した結果を以下に述べる。シミュレーション条件として
以下のＳＲＴ−１とＳＲＴ−２とした。運転条件は以下
の通りである。
【００３１】〔ＳＲＴ−１〕 （１）ＭＬＳＳ濃度初期値 ２５００（ｍｇ／ｌ） （２）返送汚泥濃度初期値 ５０００（ｍｇ／ｌ） （３）汚泥返送率 １００％ （４）ＳＶＩ ２５０（ｍｌ／ｇ） （５）流入ＢＯＤ濃度 ２００（ｍｇ／ｌ） （６）流入ＳＳ濃度 ２００（ｍｇ／ｌ） （７）目標ＳＲＴ １０日 〔ＳＲＴ−２〕 （４）ＳＶＩ ３５０（ｍｌ／ｇ） 他の条件は〔ＳＲＴ−１〕と同一。
【００３２】図３はＳＲＴ−１のシミュレーション結果
を示し、図４はＳＲＴ−２のシミュレーション結果を示
している。図３の例では良好な制御結果が得られたが、
図４の例ではＳＶＩが高くなると汚泥の厚密度が小さく
なり、返送汚泥濃度，ＭＬＳＳ濃度が低下して沈澱槽の
汚泥容積が増加する。しかし汚泥容積は徐々に安定し、
１週間後でも沈澱槽からの汚泥の流出は発生しない結果
が得られた。
を示し、図４はＳＲＴ−２のシミュレーション結果を示
している。図３の例では良好な制御結果が得られたが、
図４の例ではＳＶＩが高くなると汚泥の厚密度が小さく
なり、返送汚泥濃度，ＭＬＳＳ濃度が低下して沈澱槽の
汚泥容積が増加する。しかし汚泥容積は徐々に安定し、
１週間後でも沈澱槽からの汚泥の流出は発生しない結果
が得られた。
【００３３】次に図５により本発明の第２実施例を説明
する。基本的構成は前記第１実施例と同一であるため、
同一の構成部分に同一の符号を付して表示してある。前
記第１実施例においてはＭＬＳＳ計５が１台であった
が、このようなＭＬＳＳ計を使用したＳＲＴ自動制御で
は必ずしも１台では精度が充分であるとはいえないた
め、この第２実施例では返送汚泥濃度を測定するために
沈澱槽６の汚泥引抜口に第２のＭＬＳＳ計１５を配備し
てある。
する。基本的構成は前記第１実施例と同一であるため、
同一の構成部分に同一の符号を付して表示してある。前
記第１実施例においてはＭＬＳＳ計５が１台であった
が、このようなＭＬＳＳ計を使用したＳＲＴ自動制御で
は必ずしも１台では精度が充分であるとはいえないた
め、この第２実施例では返送汚泥濃度を測定するために
沈澱槽６の汚泥引抜口に第２のＭＬＳＳ計１５を配備し
てある。
【００３４】この第２実施例を理論的に説明すると、前
記（８）式と（９）式を（１０）式に代入すると、下記
の（１１）式となる。 ＴＷ＝〔Ｒ＊・Ｖp＋ＶAT／ＳＲＴ・Ｒ＊・ＱＷ〕／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１） ここでＲ＊：（１＋Ｒ）／Ｒ この（１１）式はＭＬＳＳに関係のない式であり、汚泥
の引抜時間は、曝気槽の容積、仮想ピット容積、汚泥返
送率とＳＲＴ目標値で決定することができる。従ってＭ
ＬＳＳ計を使用したＳＲＴ自動制御を成立させるには、
返送汚泥濃度（ＣＲ）の測定用として前記第２のＭＬＳ
Ｓ計１５が必要となる。この返送汚泥濃度の計測値（Ｃ
Ｒ）を前記（９）式と（１０）式の｛ＭＬＳＳ・（１＋
Ｒ）／Ｒ｝と置き換える。そしてＭＬＳＳ計２台を用い
て前記〔ＳＲＴ−２〕と同条件でシミュレーションした
結果を図６に〔ＳＲＴ−３〕として示す。図６によれ
ば、図４と比較して沈澱槽汚泥容積が低くなっているこ
とが分かる。
記（８）式と（９）式を（１０）式に代入すると、下記
の（１１）式となる。 ＴＷ＝〔Ｒ＊・Ｖp＋ＶAT／ＳＲＴ・Ｒ＊・ＱＷ〕／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１） ここでＲ＊：（１＋Ｒ）／Ｒ この（１１）式はＭＬＳＳに関係のない式であり、汚泥
の引抜時間は、曝気槽の容積、仮想ピット容積、汚泥返
送率とＳＲＴ目標値で決定することができる。従ってＭ
ＬＳＳ計を使用したＳＲＴ自動制御を成立させるには、
返送汚泥濃度（ＣＲ）の測定用として前記第２のＭＬＳ
Ｓ計１５が必要となる。この返送汚泥濃度の計測値（Ｃ
Ｒ）を前記（９）式と（１０）式の｛ＭＬＳＳ・（１＋
Ｒ）／Ｒ｝と置き換える。そしてＭＬＳＳ計２台を用い
て前記〔ＳＲＴ−２〕と同条件でシミュレーションした
結果を図６に〔ＳＲＴ−３〕として示す。図６によれ
ば、図４と比較して沈澱槽汚泥容積が低くなっているこ
とが分かる。
【００３５】尚、図５に示した例で第１のＭＬＳＳ計５
を１台使用した場合、（１１）式で引抜き量を決定して
制御を行い、第２のＭＬＳＳ計１５は監視用として使用
し、その測定データからＳＶＩや処理データとの関係を
比較検討して、ＭＬＳＳ−ＳＶＩ−ＳＲＴ−汚泥返送率
−処理水質の関係を求め、最適な運転条件範囲を決定す
る。データの蓄積によりＭＬＳＳ濃度の上下限値とかＭ
ＬＳＳ−ＳＲＴの関係が明らかになった時点でＭＬＳＳ
の上下限値を設定し、その値を逸脱した場合に目標ＳＲ
Ｔを自動的に変更する制御方式にすることができる。
を１台使用した場合、（１１）式で引抜き量を決定して
制御を行い、第２のＭＬＳＳ計１５は監視用として使用
し、その測定データからＳＶＩや処理データとの関係を
比較検討して、ＭＬＳＳ−ＳＶＩ−ＳＲＴ−汚泥返送率
−処理水質の関係を求め、最適な運転条件範囲を決定す
る。データの蓄積によりＭＬＳＳ濃度の上下限値とかＭ
ＬＳＳ−ＳＲＴの関係が明らかになった時点でＭＬＳＳ
の上下限値を設定し、その値を逸脱した場合に目標ＳＲ
Ｔを自動的に変更する制御方式にすることができる。
【００３６】更に返送汚泥濃度がＭＬＳＳの高次式で近
似できるデータが得られた時には、ＭＬＳＳ計１台でＳ
ＲＴ自動制御を組むことができる。又、ＭＬＳＳ計はモ
ニタとして使用し、その計測値と現場で比較的容易に測
定できるＳＶ30値から汚泥返送率及びＳＲＴをマニアル
設定することも可能である。
似できるデータが得られた時には、ＭＬＳＳ計１台でＳ
ＲＴ自動制御を組むことができる。又、ＭＬＳＳ計はモ
ニタとして使用し、その計測値と現場で比較的容易に測
定できるＳＶ30値から汚泥返送率及びＳＲＴをマニアル
設定することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法によれ
ば、流入水質の変動に伴う活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩ
の悪化が防止され、沈澱槽内での汚泥濃縮性を改善して
返送汚泥濃度を高めるように制御を行うことが可能とな
る。特に処理液中の活性汚泥はＦＭ比以外にも水質変動
等の要因によって性状が変化し、汚泥沈降性が悪化して
曝気槽の汚泥濃度が上昇しなくなるという問題があった
が、本発明を採用することによってこれらの問題点が解
消される。
かる活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法によれ
ば、流入水質の変動に伴う活性汚泥の汚泥沈降性ＳＶＩ
の悪化が防止され、沈澱槽内での汚泥濃縮性を改善して
返送汚泥濃度を高めるように制御を行うことが可能とな
る。特に処理液中の活性汚泥はＦＭ比以外にも水質変動
等の要因によって性状が変化し、汚泥沈降性が悪化して
曝気槽の汚泥濃度が上昇しなくなるという問題があった
が、本発明を採用することによってこれらの問題点が解
消される。
【００３８】又、従来のＭＬＳＳ濃度制御方法では曝気
槽の汚泥濃度によって余剰汚泥の引抜き制御を行ってい
るため、基質除去により活性汚泥が増殖して曝気槽から
沈澱槽に流入し、汚泥が沈澱槽で次第に増加して最終的
には沈澱槽から汚泥が流出するという問題があったが、
本発明によれば沈澱槽内での汚泥濃縮性が改善されるた
めに返送汚泥濃度が高くなり、しかも活性汚泥の増殖に
伴って沈澱槽から汚泥流出が生じることがなく、処理水
の水質が向上するという効果が得られる。
槽の汚泥濃度によって余剰汚泥の引抜き制御を行ってい
るため、基質除去により活性汚泥が増殖して曝気槽から
沈澱槽に流入し、汚泥が沈澱槽で次第に増加して最終的
には沈澱槽から汚泥が流出するという問題があったが、
本発明によれば沈澱槽内での汚泥濃縮性が改善されるた
めに返送汚泥濃度が高くなり、しかも活性汚泥の増殖に
伴って沈澱槽から汚泥流出が生じることがなく、処理水
の水質が向上するという効果が得られる。
【図１】本発明にかかる活性汚泥処理における活性汚泥
量の制御方法の第１実施例を示す概要図。
量の制御方法の第１実施例を示す概要図。
【図２】第１実施例のフロー図。
【図３】本実施例におけるＳＲＴ−１のシミュレーショ
ン結果を示すグラフ。
ン結果を示すグラフ。
【図４】本実施例におけるＳＲＴ−２のシミュレーショ
ン結果を示すグラフ。
ン結果を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施例を示す概要図。
【図６】第２実施例におけるＳＲＴ−３のシミュレーシ
ョン結果を示すグラフ。
ョン結果を示すグラフ。
【図７】従来のＭＬＳＳ制御装置例を示す概要図。
【図８】従来のＭＬＳＳ制御例のフロー図。
【図９】ＭＬＳＳ−１のシミュレーション結果を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図１０】ＭＬＳＳ−２のシミュレーション結果を示す
グラフ。
グラフ。
１…曝気槽 ２…基質 ３…ブロワ ４…散気管 ５，１５…ＭＬＳＳ計 ６…沈澱槽 ８…汚泥引抜ポンプ ９…返送汚泥 １０…余剰汚泥引抜弁 １３…ＳＲＴコントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 原水を曝気槽に流入してからブロワと散
気管を用いて曝気を行い、酸素の存在下で活性汚泥によ
る有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化を
行ってから沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として
放流するとともに、沈澱槽内に沈降した余剰汚泥の一部
を返送汚泥として曝気槽に返送し、他の汚泥を余剰汚泥
として引き抜く工程を含む活性汚泥処理において、 上記曝気槽内の活性汚泥浮遊物濃度をＭＬＳＳ計で測定
して、測定値をＳＲＴ（汚泥滞留時間）コントローラに
入力し、該ＳＲＴコントローラにより予め設定されたＳ
ＲＴセット値とＭＬＳＳ計の測定値とから余剰汚泥引抜
弁の開閉制御を行うことを特徴とする活性汚泥処理にお
ける活性汚泥量の制御方法。 - 【請求項２】 上記曝気槽に第１のＭＬＳＳ計を配備す
るとともに返送汚泥濃度を測定するために沈澱槽の汚泥
引抜口に第２のＭＬＳＳ計を配備したことを特徴とする
請求項１記載の活性汚泥処理における活性汚泥量の制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331296A JPH09168791A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331296A JPH09168791A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168791A true JPH09168791A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18242106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7331296A Pending JPH09168791A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 活性汚泥処理における活性汚泥量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09168791A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002018471A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Japan Sewage Works Agency | 有機性排液の処理方法 |
| JP2009509756A (ja) * | 2005-10-06 | 2009-03-12 | シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション | 膜バイオリアクタシステムの動的制御 |
| JP2014000538A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Meidensha Corp | 活性汚泥濃度制御方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7331296A patent/JPH09168791A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002018471A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Japan Sewage Works Agency | 有機性排液の処理方法 |
| JP2009509756A (ja) * | 2005-10-06 | 2009-03-12 | シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション | 膜バイオリアクタシステムの動的制御 |
| JP2014000538A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Meidensha Corp | 活性汚泥濃度制御方法 |
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