JPH0938682A - 生物学的水処理方法 - Google Patents
生物学的水処理方法Info
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- JPH0938682A JPH0938682A JP7191445A JP19144595A JPH0938682A JP H0938682 A JPH0938682 A JP H0938682A JP 7191445 A JP7191445 A JP 7191445A JP 19144595 A JP19144595 A JP 19144595A JP H0938682 A JPH0938682 A JP H0938682A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【目的】排水の生物学的処理において、硝化量や脱窒素
量を高精度で求め、処理水質を向上する。 【構成】好気槽のアルカリ度変化量からＮＯｘ−Ｎの生
成量を演算する手段，ｐＨ変化量で該ＮＯｘ−Ｎ生成量
を補正する手段，該補正ＮＯｘ−Ｎ生成量と予め設定し
た基準値から硝化反応の進行度を判定する手段，該硝化
反応判定手段の結果に基づいて硝化に影響する因子を調
節する手段を具備する。 【効果】正確なＮＯｘ−Ｎ生成量が得られることによ
り、硝化反応の進行状態を監視でき、処理水質を向上で
きる。
量を高精度で求め、処理水質を向上する。 【構成】好気槽のアルカリ度変化量からＮＯｘ−Ｎの生
成量を演算する手段，ｐＨ変化量で該ＮＯｘ−Ｎ生成量
を補正する手段，該補正ＮＯｘ−Ｎ生成量と予め設定し
た基準値から硝化反応の進行度を判定する手段，該硝化
反応判定手段の結果に基づいて硝化に影響する因子を調
節する手段を具備する。 【効果】正確なＮＯｘ−Ｎ生成量が得られることによ
り、硝化反応の進行状態を監視でき、処理水質を向上で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市下水や産業排水、
あるいは水道原水を生物学的に処理する方法に係わり、
特に、生物処理における硝化量や脱窒素量を高精度で求
め、その結果に基づいて硝化反応や脱窒反応を安定化さ
せることにより処理水質を向上するのに有効な生物学的
水処理方法に関するものである。
あるいは水道原水を生物学的に処理する方法に係わり、
特に、生物処理における硝化量や脱窒素量を高精度で求
め、その結果に基づいて硝化反応や脱窒反応を安定化さ
せることにより処理水質を向上するのに有効な生物学的
水処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水処理場では、活性汚泥法と呼ばれる
微生物処理方式で主に有機物を除去している。しかし、
流入下水中には、有機物の他に放流水域の汚濁源となる
窒素やリンが含まれている。このため、窒素やリンも除
去対象になっている。このうち、窒素は、アンモニア性
窒素形態（以下ＮＨ4−Ｎ と称す）で流入するが、その
まま処理場から放流されると水域の溶存酸素を消費する
ため水質汚濁源となる。したがって、水域の溶存酸素を
消費しない、あるいは消費を低減する硝酸性窒素（ＮＯ
3−Ｎ と以下称す）や亜硝酸性窒素（ＮＯ2−Ｎ と以下
称す）に変化させるか、窒素ガスとして除去する必要が
ある。従来の活性汚泥法でも、ＮＨ4−ＮをＮＯ3−Ｎ
やＮＯ2−Ｎ （以下纏めてＮＯｘ−Ｎと称す）に変化さ
せることができる。一方、窒素ガスとして除去するに
は、活性汚泥プロセスの一施設である曝気槽を好気とな
る領域と嫌気にする領域に改造して、これらの領域を有
効に組み合わせた微生物反応槽とすることにより可能で
ある。この方式には嫌気−好気法（ＡＯ法），嫌気−無
酸素−好気法（Ａ2Ｏ 法），活性汚泥（硝化液）循環変
法などがあるが、ＮＨ4−Ｎ をＮＯｘ−Ｎに変化させる
硝化反応と、ＮＯｘ−Ｎを窒素ガスに変化させる脱窒反
応という２つの工程を経由しなければならない。したが
って、窒素由来の水質汚濁を防止するには、硝化反応で
ＮＯｘ−Ｎ量を良好に生成させ、脱窒反応でＮＯｘ−Ｎ
量を効率よく除去する必要がある。
微生物処理方式で主に有機物を除去している。しかし、
流入下水中には、有機物の他に放流水域の汚濁源となる
窒素やリンが含まれている。このため、窒素やリンも除
去対象になっている。このうち、窒素は、アンモニア性
窒素形態（以下ＮＨ4−Ｎ と称す）で流入するが、その
まま処理場から放流されると水域の溶存酸素を消費する
ため水質汚濁源となる。したがって、水域の溶存酸素を
消費しない、あるいは消費を低減する硝酸性窒素（ＮＯ
3−Ｎ と以下称す）や亜硝酸性窒素（ＮＯ2−Ｎ と以下
称す）に変化させるか、窒素ガスとして除去する必要が
ある。従来の活性汚泥法でも、ＮＨ4−ＮをＮＯ3−Ｎ
やＮＯ2−Ｎ （以下纏めてＮＯｘ−Ｎと称す）に変化さ
せることができる。一方、窒素ガスとして除去するに
は、活性汚泥プロセスの一施設である曝気槽を好気とな
る領域と嫌気にする領域に改造して、これらの領域を有
効に組み合わせた微生物反応槽とすることにより可能で
ある。この方式には嫌気−好気法（ＡＯ法），嫌気−無
酸素−好気法（Ａ2Ｏ 法），活性汚泥（硝化液）循環変
法などがあるが、ＮＨ4−Ｎ をＮＯｘ−Ｎに変化させる
硝化反応と、ＮＯｘ−Ｎを窒素ガスに変化させる脱窒反
応という２つの工程を経由しなければならない。したが
って、窒素由来の水質汚濁を防止するには、硝化反応で
ＮＯｘ−Ｎ量を良好に生成させ、脱窒反応でＮＯｘ−Ｎ
量を効率よく除去する必要がある。
【０００３】従来、硝化反応や脱窒反応の管理制御の指
標として溶存酸素(以下ＤＯと称す)，ｐＨ，酸化還元電
位(以下ＯＲＰと称す）などの間接指標、ＮＨ4−ＮやＮ
Ｏｘ−Ｎを直接モニタリングする方式が提案されている
（引用公知例：窒素除去プロセス制御技術の新展開；水
環境学会誌('９５，３月），特開平7−24492号，特開平
7−24493号，特開平6−304590 号，特開平7−16595
号）。さらに、硝化反応や脱窒反応の理論式が数多く報
告されている。これらの報告ではＮＨ4−Ｎ あるいはＮ
Ｈ4−Ｎ と溶解性有機性窒素が全て硝化によりＮＯｘ−
Ｎに変化した場合、硝化反応で消費されるアルカリ度、
及びＮＯｘ−Ｎが全て脱窒により窒素ガスに変換された
場合、脱窒反応で生成されるアルカリ度について記述さ
れている（代表文献：地球社；廃水の生物処理，Ｐ３１
１−３１４（昭和５５年))。
標として溶存酸素(以下ＤＯと称す)，ｐＨ，酸化還元電
位(以下ＯＲＰと称す）などの間接指標、ＮＨ4−ＮやＮ
Ｏｘ−Ｎを直接モニタリングする方式が提案されている
（引用公知例：窒素除去プロセス制御技術の新展開；水
環境学会誌('９５，３月），特開平7−24492号，特開平
7−24493号，特開平6−304590 号，特開平7−16595
号）。さらに、硝化反応や脱窒反応の理論式が数多く報
告されている。これらの報告ではＮＨ4−Ｎ あるいはＮ
Ｈ4−Ｎ と溶解性有機性窒素が全て硝化によりＮＯｘ−
Ｎに変化した場合、硝化反応で消費されるアルカリ度、
及びＮＯｘ−Ｎが全て脱窒により窒素ガスに変換された
場合、脱窒反応で生成されるアルカリ度について記述さ
れている（代表文献：地球社；廃水の生物処理，Ｐ３１
１−３１４（昭和５５年))。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式のうち、
ＤＯとＯＲＰは好気，嫌気状態を把握できる指標である
が、水質状態の間接指標であるためＮＯｘ−Ｎの生成量
や除去量を直接監視することはできない。とくに、ＯＲ
ＰはＤＯやｐＨなど多くの因子に影響を受け、ＮＯｘ−
Ｎを把握することは困難である。ｐＨは、後述するが、
硝化反応や脱窒反応の進行に伴い水素イオンあるいは水
酸イオンが生成されることから、その変化は反応の進行
度合を示す。しかし、本発明者らの実験によれば、ｐＨ
変化は硝化反応や脱窒反応と等価の関係になく、ＮＯｘ
−Ｎの単位生成量及び除去量に対する変化量が水中のア
ルカリ度の残存レベルに影響される。また、これらの指
標を用いた従来技術は、測定位置の計測値を直接適用し
ており、ＮＯｘ−Ｎの生成量や除去量を予測することは
できない。これは、下水処理場に流入する下水は有機物
や窒素，リン等の水質は勿論のこと、ｐＨやＯＲＰ，Ｄ
Ｏも時々刻々変動しており、反応槽でのポイント計測で
は微生物反応に伴う変化を把握することができないため
である。ＮＨ4−Ｎ やＮＯｘ−Ｎを直接モニタリングす
る方式が提案されているが、現在、信頼性が高く、高精
度で連続計測可能なセンサーは実用化されていないのが
実状である。
ＤＯとＯＲＰは好気，嫌気状態を把握できる指標である
が、水質状態の間接指標であるためＮＯｘ−Ｎの生成量
や除去量を直接監視することはできない。とくに、ＯＲ
ＰはＤＯやｐＨなど多くの因子に影響を受け、ＮＯｘ−
Ｎを把握することは困難である。ｐＨは、後述するが、
硝化反応や脱窒反応の進行に伴い水素イオンあるいは水
酸イオンが生成されることから、その変化は反応の進行
度合を示す。しかし、本発明者らの実験によれば、ｐＨ
変化は硝化反応や脱窒反応と等価の関係になく、ＮＯｘ
−Ｎの単位生成量及び除去量に対する変化量が水中のア
ルカリ度の残存レベルに影響される。また、これらの指
標を用いた従来技術は、測定位置の計測値を直接適用し
ており、ＮＯｘ−Ｎの生成量や除去量を予測することは
できない。これは、下水処理場に流入する下水は有機物
や窒素，リン等の水質は勿論のこと、ｐＨやＯＲＰ，Ｄ
Ｏも時々刻々変動しており、反応槽でのポイント計測で
は微生物反応に伴う変化を把握することができないため
である。ＮＨ4−Ｎ やＮＯｘ−Ｎを直接モニタリングす
る方式が提案されているが、現在、信頼性が高く、高精
度で連続計測可能なセンサーは実用化されていないのが
実状である。
【０００５】また、理論式に基づいた硝化反応や脱窒反
応で消費あるいは生成されるアルカリ度量は、反応対象
となるＮＨ4−Ｎ やＮＯｘ−Ｎと反応後に生成されるＮ
Ｏｘ−Ｎや窒素ガスの窒素成分は変化せず、等量として
求められている。しかし、窒素は微生物の増殖にも利用
されるため、理論通りにアルカリ度が消費あるいは生成
されない。下水処理場の微生物反応プロセスでこの微生
物増殖量を計測することは現在不可能で、また、増殖量
も流入水の流量や水質条件，プラントの操作条件（空気
量，汚泥量や濃度，余剰引抜き量等）で変化するため、
画一的に各種窒素を予測することはできない。
応で消費あるいは生成されるアルカリ度量は、反応対象
となるＮＨ4−Ｎ やＮＯｘ−Ｎと反応後に生成されるＮ
Ｏｘ−Ｎや窒素ガスの窒素成分は変化せず、等量として
求められている。しかし、窒素は微生物の増殖にも利用
されるため、理論通りにアルカリ度が消費あるいは生成
されない。下水処理場の微生物反応プロセスでこの微生
物増殖量を計測することは現在不可能で、また、増殖量
も流入水の流量や水質条件，プラントの操作条件（空気
量，汚泥量や濃度，余剰引抜き量等）で変化するため、
画一的に各種窒素を予測することはできない。
【０００６】本発明は、上記従来技術に対処してなされ
たもので、その目的とするところはＮＯｘ−Ｎの生成量
や除去量を正確に検知し、その検知情報に基づいて硝化
反応や脱窒反応を適正に管理することにより処理水質を
向上させる生物学的水処理方法を提供することにある。
たもので、その目的とするところはＮＯｘ−Ｎの生成量
や除去量を正確に検知し、その検知情報に基づいて硝化
反応や脱窒反応を適正に管理することにより処理水質を
向上させる生物学的水処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は好気槽の流入部と流出部にアルカリ度とｐ
Ｈを測定する手段，各々２つの測定手段の差から流入部
と流出部のアルカリ度変化量とｐＨ変化量を検出する手
段，該アルカリ度変化量検出手段のアルカリ度変化量か
らＮＯｘ−Ｎの生成量を演算する手段，前記流出部のア
ルカリ度測定値と予も設定した基準値から硝化反応の進
行度を判定する手段，該硝化反応判定手段の結果に基づ
いてＮＯｘ−Ｎ生成量演算手段のＮＯｘ−Ｎ生成量を前
記ｐＨ変化量検出手段のｐＨ変化量で補正する手段を設
ける。
に、本発明は好気槽の流入部と流出部にアルカリ度とｐ
Ｈを測定する手段，各々２つの測定手段の差から流入部
と流出部のアルカリ度変化量とｐＨ変化量を検出する手
段，該アルカリ度変化量検出手段のアルカリ度変化量か
らＮＯｘ−Ｎの生成量を演算する手段，前記流出部のア
ルカリ度測定値と予も設定した基準値から硝化反応の進
行度を判定する手段，該硝化反応判定手段の結果に基づ
いてＮＯｘ−Ｎ生成量演算手段のＮＯｘ−Ｎ生成量を前
記ｐＨ変化量検出手段のｐＨ変化量で補正する手段を設
ける。
【０００８】さらに、ＮＯｘ−Ｎ演算手段あるいはＮＯ
ｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ生成量と硝化反応判定
手段の結果に基づいて硝化管理指標の目標値を演算する
手段，該目標値演算手段の目標値と予め設定した目標制
限値とを比較し前記目標値の適否を判定する手段，該判
定手段の操作目標値と硝化管理指標実測値の偏差に基づ
いて硝化管理指標に対応した操作量を調節する手段を設
ける。硝化管理指標としては好気槽のＤＯや微生物濃度
（以下ＭＬＳＳと称す）であり、操作量は管理指標に応
じて空気量や返送汚泥量、及び余剰汚泥量を採用でき
る。
ｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ生成量と硝化反応判定
手段の結果に基づいて硝化管理指標の目標値を演算する
手段，該目標値演算手段の目標値と予め設定した目標制
限値とを比較し前記目標値の適否を判定する手段，該判
定手段の操作目標値と硝化管理指標実測値の偏差に基づ
いて硝化管理指標に対応した操作量を調節する手段を設
ける。硝化管理指標としては好気槽のＤＯや微生物濃度
（以下ＭＬＳＳと称す）であり、操作量は管理指標に応
じて空気量や返送汚泥量、及び余剰汚泥量を採用でき
る。
【０００９】また、好気槽流出部の混合液（活性汚泥を
含む）を無酸素槽あるいは嫌気槽に循環し、脱窒反応を
伴うＡ2Ｏ 法や活性汚泥循環変法の場合、脱窒反応槽の
流入部と流出部にアルカリ度あるいはｐＨを測定する手
段，各々２つの測定手段の差から脱窒反応の進行度を判
定する手段，該判定手段の反応進行度と前記ＮＯｘ−Ｎ
演算手段あるいはＮＯｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ
生成量に基づいて混合液循環量を設定する手段を設け
る。
含む）を無酸素槽あるいは嫌気槽に循環し、脱窒反応を
伴うＡ2Ｏ 法や活性汚泥循環変法の場合、脱窒反応槽の
流入部と流出部にアルカリ度あるいはｐＨを測定する手
段，各々２つの測定手段の差から脱窒反応の進行度を判
定する手段，該判定手段の反応進行度と前記ＮＯｘ−Ｎ
演算手段あるいはＮＯｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ
生成量に基づいて混合液循環量を設定する手段を設け
る。
【００１０】
【作用】本発明を構成する上記手段において、流入下水
中の窒素はＮＨ4−Ｎ か有機性窒素形態が殆どで、ＮＯ
ｘ−Ｎ形態は微少である。一方、下水処理場は少なくと
も好気槽を設置しており、ＮＨ4−Ｎ 及び有機性窒素が
酸化されてＮＯｘ−Ｎが生成される。ＮＯｘ−Ｎ生成に
は、従来の有機物処理に比較して数倍の酸素を消費とす
るため、より多量の空気量が必要となり送風機の電力代
は嵩むが、ＮＯ3−Ｎは放流水域で酸素を消費しないの
で水質汚染防止に繋がる。さらに、窒素ガスとしてＮＯ
ｘ−Ｎを除去することにより、細胞合成に不可欠な窒素
源の排出を防止できるためプランクトン等の増殖を抑制
し、水質汚染を抑制できる。このように、下水処理場で
窒素をどのような形態で放流するかは運転コストと水質
の両面から判断して決定される。しかし、いずれの形態
の処理水を放流する場合でも、ＮＯｘ−Ｎの生成有無と
その生成量を把握することが運転管理上重要である。本
発明者らは、ＮＯｘ−Ｎ生成量はアルカリ度変化量とｐ
Ｈ変化量と密接な関係があり、これらの変化量を用いて
ＮＯｘ−Ｎ生成量を表現できることを実験的に見いだ
し、本発明に至った。ＮＯｘ−Ｎ生成量演算手段では、
好気槽流出部のアルカリ度が特定レベル以上存在する場
合、アルカリ度変化量測定手段で得られたアルカリ度変
化量に基づいてＮＯｘ−Ｎ生成量を演算する。好気槽流
出部のアルカリ度が特定レベル以上存在する場合、アル
カリ度変化量からＮＯｘ−Ｎ生成量を精度良く演算する
ことができる。さらに、ＮＯｘ−Ｎ生成量は好気槽流出
部のアルカリ度が特定レベル以上存在するか否かを考慮
して、特定レベル以下の場合、ｐＨ変化量検出手段のｐ
Ｈ変化量を加味する。アルカリ度が特定レベル以下にお
いて変化したｐＨ量を加味してＮＯｘ−Ｎ生成量を補正
することにより、低アルカリ度、及びアルカリ度が存在
しない場合でもＮＯｘ−Ｎ生成量を精度良く求めること
が出来る。
中の窒素はＮＨ4−Ｎ か有機性窒素形態が殆どで、ＮＯ
ｘ−Ｎ形態は微少である。一方、下水処理場は少なくと
も好気槽を設置しており、ＮＨ4−Ｎ 及び有機性窒素が
酸化されてＮＯｘ−Ｎが生成される。ＮＯｘ−Ｎ生成に
は、従来の有機物処理に比較して数倍の酸素を消費とす
るため、より多量の空気量が必要となり送風機の電力代
は嵩むが、ＮＯ3−Ｎは放流水域で酸素を消費しないの
で水質汚染防止に繋がる。さらに、窒素ガスとしてＮＯ
ｘ−Ｎを除去することにより、細胞合成に不可欠な窒素
源の排出を防止できるためプランクトン等の増殖を抑制
し、水質汚染を抑制できる。このように、下水処理場で
窒素をどのような形態で放流するかは運転コストと水質
の両面から判断して決定される。しかし、いずれの形態
の処理水を放流する場合でも、ＮＯｘ−Ｎの生成有無と
その生成量を把握することが運転管理上重要である。本
発明者らは、ＮＯｘ−Ｎ生成量はアルカリ度変化量とｐ
Ｈ変化量と密接な関係があり、これらの変化量を用いて
ＮＯｘ−Ｎ生成量を表現できることを実験的に見いだ
し、本発明に至った。ＮＯｘ−Ｎ生成量演算手段では、
好気槽流出部のアルカリ度が特定レベル以上存在する場
合、アルカリ度変化量測定手段で得られたアルカリ度変
化量に基づいてＮＯｘ−Ｎ生成量を演算する。好気槽流
出部のアルカリ度が特定レベル以上存在する場合、アル
カリ度変化量からＮＯｘ−Ｎ生成量を精度良く演算する
ことができる。さらに、ＮＯｘ−Ｎ生成量は好気槽流出
部のアルカリ度が特定レベル以上存在するか否かを考慮
して、特定レベル以下の場合、ｐＨ変化量検出手段のｐ
Ｈ変化量を加味する。アルカリ度が特定レベル以下にお
いて変化したｐＨ量を加味してＮＯｘ−Ｎ生成量を補正
することにより、低アルカリ度、及びアルカリ度が存在
しない場合でもＮＯｘ−Ｎ生成量を精度良く求めること
が出来る。
【００１１】正確なＮＯｘ−Ｎ生成量が得られることに
より、硝化反応を管理することが出来る。運転コスト面
から硝化反応を進行させない場合、目標値演算手段でＮ
Ｏｘ−Ｎ生成量と予め設定した硝化率目標値に基づいて
硝化管理指標であるＤＯの目標値を設定する。硝化反応
を進行させる場合は、ＮＯｘ−Ｎ演算手段あるいはＮＯ
ｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ生成量と硝化量（ＮＯ
ｘ−Ｎ生成量）判定手段から得られる硝化進行度に基づ
いて目標値を演算する。管理指標がＤＯで、硝化進行度
に余裕があり、ＮＯｘ−Ｎ生成量が少ない場合はＤＯ目
標値を高め、逆の場合は低めるように演算する。目標値
判定手段は硝化管理指標の最終的な目標値を制限するも
ので、硝化効率向上に寄与しなくなる、あるいは活性汚
泥の解体気味になるＤＯ値以下とする。
より、硝化反応を管理することが出来る。運転コスト面
から硝化反応を進行させない場合、目標値演算手段でＮ
Ｏｘ−Ｎ生成量と予め設定した硝化率目標値に基づいて
硝化管理指標であるＤＯの目標値を設定する。硝化反応
を進行させる場合は、ＮＯｘ−Ｎ演算手段あるいはＮＯ
ｘ−Ｎ補正手段からのＮＯｘ−Ｎ生成量と硝化量（ＮＯ
ｘ−Ｎ生成量）判定手段から得られる硝化進行度に基づ
いて目標値を演算する。管理指標がＤＯで、硝化進行度
に余裕があり、ＮＯｘ−Ｎ生成量が少ない場合はＤＯ目
標値を高め、逆の場合は低めるように演算する。目標値
判定手段は硝化管理指標の最終的な目標値を制限するも
ので、硝化効率向上に寄与しなくなる、あるいは活性汚
泥の解体気味になるＤＯ値以下とする。
【００１２】また、脱窒反応を伴うＡ2Ｏ 法や活性汚泥
循環変法の場合、脱窒反応槽でのアルカリ度変化量やｐ
Ｈ変化量から脱窒素量を演算し、好気槽のＮＯｘ−Ｎ生
成量と循環量に基づいて脱窒反応の進行度を判定し、こ
の判定結果により完全脱窒可能な循環量が操作され、水
質向上と循環に要するコストを必要最小限に維持でき
る。
循環変法の場合、脱窒反応槽でのアルカリ度変化量やｐ
Ｈ変化量から脱窒素量を演算し、好気槽のＮＯｘ−Ｎ生
成量と循環量に基づいて脱窒反応の進行度を判定し、こ
の判定結果により完全脱窒可能な循環量が操作され、水
質向上と循環に要するコストを必要最小限に維持でき
る。
【００１３】このように、ＮＯｘ−Ｎ生成量に基づいて
硝化反応、及び脱窒反応に影響する操作因子を調節する
ことにより、コストと水質に対応した運転管理を提供す
ることが出来る。
硝化反応、及び脱窒反応に影響する操作因子を調節する
ことにより、コストと水質に対応した運転管理を提供す
ることが出来る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は活性汚泥による下水処理設備への一適用例で
ある。１は生物反応槽、２は最終沈殿池、３は最初沈殿
池、５は送風機、６は汚泥返送設備、７は汚泥排出設備
である。家庭や工場から排出された流入下水１１は最初
沈殿池３で粗大な夾雑物が沈殿除去される。最初沈殿池
３から流した沈後水１２は生物反応槽１に導かれ、最終
沈殿池２からの活性汚泥と称す微生物群である返送汚泥
１６との混合液１０となる。生物反応槽１底部には散気
管４が設置され、送風機５からの圧力空気１５を噴射
し、混合液１０を撹拌するとともに酸素を供給する。混
合液１０中の汚濁物質は、酸素供給により活発化した活
性汚泥の働きにより処理される。例えば、有機汚濁物質
は炭酸ガスや水に変換される。また、アンモニア性窒素
は硝酸性あるいは亜硝酸性窒素に酸化される。この窒素
形態の変化を硝化反応と呼ぶ。なお、これらの汚濁物質
の一部は活性汚泥の増殖にも利用される。生物反応槽１
の流出液１３は最終沈殿池２に送られる。最終沈殿池２
では流出液１３中の活性汚泥を重力沈降させ、その上澄
液を処理水１４として排出する。排出された処理水１４
は殺菌処理された後、河川や海に放流される。一方、沈
殿した高濃度の活性汚泥は、その大部分が汚泥返送設備
６により返送汚泥１６として生物反応槽１に返送され、
増殖分に相当する一部を余剰汚泥として汚泥排出設備７
で系外に排出し、脱水や焼却等の工程を経て処理され
る。このプロセスにおいて、放流水域の溶存酸素を消費
することなく、汚染を進行させない良質の処理水１４を
得る一方法は有機汚濁物質を除去し、硝化反応を促進さ
せることである。
る。図１は活性汚泥による下水処理設備への一適用例で
ある。１は生物反応槽、２は最終沈殿池、３は最初沈殿
池、５は送風機、６は汚泥返送設備、７は汚泥排出設備
である。家庭や工場から排出された流入下水１１は最初
沈殿池３で粗大な夾雑物が沈殿除去される。最初沈殿池
３から流した沈後水１２は生物反応槽１に導かれ、最終
沈殿池２からの活性汚泥と称す微生物群である返送汚泥
１６との混合液１０となる。生物反応槽１底部には散気
管４が設置され、送風機５からの圧力空気１５を噴射
し、混合液１０を撹拌するとともに酸素を供給する。混
合液１０中の汚濁物質は、酸素供給により活発化した活
性汚泥の働きにより処理される。例えば、有機汚濁物質
は炭酸ガスや水に変換される。また、アンモニア性窒素
は硝酸性あるいは亜硝酸性窒素に酸化される。この窒素
形態の変化を硝化反応と呼ぶ。なお、これらの汚濁物質
の一部は活性汚泥の増殖にも利用される。生物反応槽１
の流出液１３は最終沈殿池２に送られる。最終沈殿池２
では流出液１３中の活性汚泥を重力沈降させ、その上澄
液を処理水１４として排出する。排出された処理水１４
は殺菌処理された後、河川や海に放流される。一方、沈
殿した高濃度の活性汚泥は、その大部分が汚泥返送設備
６により返送汚泥１６として生物反応槽１に返送され、
増殖分に相当する一部を余剰汚泥として汚泥排出設備７
で系外に排出し、脱水や焼却等の工程を経て処理され
る。このプロセスにおいて、放流水域の溶存酸素を消費
することなく、汚染を進行させない良質の処理水１４を
得る一方法は有機汚濁物質を除去し、硝化反応を促進さ
せることである。
【００１５】図１において、４１と４５はアルカリ度
計、４４はＤＯ計である。アルカリ度計４１は沈後水１
２と返送汚泥１６の合流点あるいは生物反応槽１の流入
部に設置し、微生物反応前のアルカリ度を測定する。ア
ルカリ度計４５は流出液１３あるいは生物反応槽１の流
出部に設置し、微生物反応後のアルカリ度を測定する。
ＤＯ計４４は生物反応槽１に設置し、混合液１０中の溶
存酸素濃度を測定する。これらの測定値は記憶装置５０
に出力・記憶される。また、記憶装置５０には入力装置
５５より手分析された沈後水１２の全窒素濃度（以下Ｔ
Ｎと称す）が入力される。入力装置５５にはパーソナル
コンピュータやワークステーションを用いることができ
る。
計、４４はＤＯ計である。アルカリ度計４１は沈後水１
２と返送汚泥１６の合流点あるいは生物反応槽１の流入
部に設置し、微生物反応前のアルカリ度を測定する。ア
ルカリ度計４５は流出液１３あるいは生物反応槽１の流
出部に設置し、微生物反応後のアルカリ度を測定する。
ＤＯ計４４は生物反応槽１に設置し、混合液１０中の溶
存酸素濃度を測定する。これらの測定値は記憶装置５０
に出力・記憶される。また、記憶装置５０には入力装置
５５より手分析された沈後水１２の全窒素濃度（以下Ｔ
Ｎと称す）が入力される。入力装置５５にはパーソナル
コンピュータやワークステーションを用いることができ
る。
【００１６】６０は計算機で、アルカリ度計４１及び４
５の測定情報とＴＮから生物反応槽１の硝化反応状態を
判定し、その判定結果に基づいて硝化反応に影響する操
作量の管理目標値を演算する。計算機６０では、まず、
硝化量演算回路６１で入力された測定情報からＮＯｘ−
Ｎ生成量を演算する。図２は、本発明者らの実験に基づ
くアルカリ度変化量とＮＯｘ−Ｎ生成量の特性図であ
る。ＮＯｘ−Ｎ生成量はアルカリ度変化量と強い相関を
示したが、アルカリ度変化量が２５０ｍｇ／ｌ付近、す
なわち、液中のアルカリ度が少なくなると急激に変化す
る折れ線特性を示した。硝化量演算回路６１では、図２
の特性を用いて、図３に示す方式によりＮＯｘ−Ｎ生成
量Ｎｓを演算する。演算方式はアルカリ度計４５の測定
値ＡＬ2が設定閾値ＡＬより大きければ（１）式で、小
さければ（２）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求める。こ
こで、ΔＡＬはアルカリ度変化量、ＡＬ1 はアルカリ度
計４１の測定値、ＮａはＡＬ2 が閾値ＡＬより高い場合
の単位アルカリ度変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量、Ｎ
ｂはＡＬ2 が閾値ＡＬ以下における単位アルカリ度変化
量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量で、Ｎａ及びＮｂは図２か
ら求めることができる。
５の測定情報とＴＮから生物反応槽１の硝化反応状態を
判定し、その判定結果に基づいて硝化反応に影響する操
作量の管理目標値を演算する。計算機６０では、まず、
硝化量演算回路６１で入力された測定情報からＮＯｘ−
Ｎ生成量を演算する。図２は、本発明者らの実験に基づ
くアルカリ度変化量とＮＯｘ−Ｎ生成量の特性図であ
る。ＮＯｘ−Ｎ生成量はアルカリ度変化量と強い相関を
示したが、アルカリ度変化量が２５０ｍｇ／ｌ付近、す
なわち、液中のアルカリ度が少なくなると急激に変化す
る折れ線特性を示した。硝化量演算回路６１では、図２
の特性を用いて、図３に示す方式によりＮＯｘ−Ｎ生成
量Ｎｓを演算する。演算方式はアルカリ度計４５の測定
値ＡＬ2が設定閾値ＡＬより大きければ（１）式で、小
さければ（２）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求める。こ
こで、ΔＡＬはアルカリ度変化量、ＡＬ1 はアルカリ度
計４１の測定値、ＮａはＡＬ2 が閾値ＡＬより高い場合
の単位アルカリ度変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量、Ｎ
ｂはＡＬ2 が閾値ＡＬ以下における単位アルカリ度変化
量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量で、Ｎａ及びＮｂは図２か
ら求めることができる。
【００１７】 Ｎｓ＝ΔＡＬ・Ｎａ …（１） Ｎｓ＝（ＡＬ1−ＡＬ）・Ｎａ＋（ＡＬ−ＡＬ2）・Ｎｂ …（２） 硝化量判定回路６２では硝化量演算回路６１から出力さ
れたＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓと記憶装置５０からのＴＮに
基づいた（３）式の結果により硝化反応の良否を判定す
る。（３）式において、ηＮは硝化率、ｒは返送率（返
送汚泥と流入水の流量比）、Ｎｉは活性汚泥に摂取され
る窒素比率で０.２〜０.３の範囲に設定する。なお、Ｔ
Ｎは季節，曜日，天候，雨量等を考慮したニューラルネ
ットワークで過去の入力情報から求めることができる。
次に、予め設定した硝化率目標値ηＮ＊と硝化率ηＮと
の比率εＮを演算し、さらにεを求め、εが負であれば
硝化良好、正であれば硝化不良と判定される。判定結果
及びεＮ，εは目標値演算回路６４に入力される。
れたＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓと記憶装置５０からのＴＮに
基づいた（３）式の結果により硝化反応の良否を判定す
る。（３）式において、ηＮは硝化率、ｒは返送率（返
送汚泥と流入水の流量比）、Ｎｉは活性汚泥に摂取され
る窒素比率で０.２〜０.３の範囲に設定する。なお、Ｔ
Ｎは季節，曜日，天候，雨量等を考慮したニューラルネ
ットワークで過去の入力情報から求めることができる。
次に、予め設定した硝化率目標値ηＮ＊と硝化率ηＮと
の比率εＮを演算し、さらにεを求め、εが負であれば
硝化良好、正であれば硝化不良と判定される。判定結果
及びεＮ，εは目標値演算回路６４に入力される。
【００１８】 ηＮ＝Ｎｓ／（ＴＮ・(１−Ｎｉ)／(１＋ｒ)) …（３） εＮ＝ηＮ＊／ηＮ，ε＝εＮ−１ …（４） 目標値演算回路６４では図４に示す硝化反応の進行度に
対応して溶存酸素目標値ＤＯ＊を演算する。目標値ＤＯ
＊は｜ε｜＞ｋの場合に（５）式で演算し、｜ε｜≦ｋ
の場合には現状値を維持する。ここで、ｋ，ａは定数
で、例えばｋ＝０.１,ａ＝２,０（mg／ｌ）と設定す
る。ＤＯは現在の溶存酸素濃度である。
対応して溶存酸素目標値ＤＯ＊を演算する。目標値ＤＯ
＊は｜ε｜＞ｋの場合に（５）式で演算し、｜ε｜≦ｋ
の場合には現状値を維持する。ここで、ｋ，ａは定数
で、例えばｋ＝０.１,ａ＝２,０（mg／ｌ）と設定す
る。ＤＯは現在の溶存酸素濃度である。
【００１９】 ＤＯ＊＝ａ・εＮ／（ａ／ＤＯ−εＮ＋１) …（５） 目標値判定回路６６では目標値演算回路６４から出力さ
れた目標値ＤＯ＊と予め設定したＤＯの上限値ＨＤＯ
＊、及び下限値ＬＤＯ＊と比較し、上限値を越えた場合
はＨＤＯ＊を、下限値を下回った場合にはＬＤＯ＊を目
標値とする。調節装置７０は目標値判定回路６６からの
目標値ＤＯ＊と記憶装置５０からの実測値ＤＯとの偏差
に基づいて送風機５あるいは調節弁を操作し、生物反応
槽１への空気量を制御する。
れた目標値ＤＯ＊と予め設定したＤＯの上限値ＨＤＯ
＊、及び下限値ＬＤＯ＊と比較し、上限値を越えた場合
はＨＤＯ＊を、下限値を下回った場合にはＬＤＯ＊を目
標値とする。調節装置７０は目標値判定回路６６からの
目標値ＤＯ＊と記憶装置５０からの実測値ＤＯとの偏差
に基づいて送風機５あるいは調節弁を操作し、生物反応
槽１への空気量を制御する。
【００２０】以上の実施例により、生物反応槽１の硝化
反応の進行度を監視でき、さらに、監視情報に基づいて
適正な空気量操作により硝化管理が可能となり、過剰空
気の防止による運転コストの低減と処理水質が向上する
効果がある。
反応の進行度を監視でき、さらに、監視情報に基づいて
適正な空気量操作により硝化管理が可能となり、過剰空
気の防止による運転コストの低減と処理水質が向上する
効果がある。
【００２１】図５は上記実施例におけるアルカリ度計４
５の設置構成の一例である。検水試料は流出液１３ある
いは生物反応槽１の流出部からポンプ等の移送装置４５
Ａで採水し、前処理装置４５Ｂで活性汚泥等の懸濁物質
を除去した後、アルカリ度計４５へ導入して測定する。
前処理装置４５Ｂには膜分離機，沈殿池，遠心分離機や
液体サイクロンなどを適用できる。懸濁物質を除去する
ことにより、配管詰まりなどのトラブル防止とアルカリ
度を精度良く測定できる。
５の設置構成の一例である。検水試料は流出液１３ある
いは生物反応槽１の流出部からポンプ等の移送装置４５
Ａで採水し、前処理装置４５Ｂで活性汚泥等の懸濁物質
を除去した後、アルカリ度計４５へ導入して測定する。
前処理装置４５Ｂには膜分離機，沈殿池，遠心分離機や
液体サイクロンなどを適用できる。懸濁物質を除去する
ことにより、配管詰まりなどのトラブル防止とアルカリ
度を精度良く測定できる。
【００２２】図６は他の演算方式に基づいたＮＯｘ−Ｎ
生成量Ｎｓの監視方法と、その監視情報を用いた硝化管
理例である。図６において、４２と４６はｐＨ計で、ｐ
Ｈ計４２は沈後水１２あるいは生物反応槽１の流入部に
設置し、微生物反応前のｐＨを測定する。ｐＨ計４６は
流出液１３あるいは生物反応槽１の流出部に設置し、微
生物反応後のｐＨを測定する。ｐＨ計４２及び４６の測
定情報は、アルカリ度計４１及び４５の情報とともに記
憶装置５０に出力・記憶される。計算機６０の硝化量演
算回路６１では、アルカリ度計４１と４５の偏差である
アルカリ度変化量と、ｐＨ計４２と４６の偏差であるｐ
Ｈ変化量からＮＯｘ−Ｎ生成量を演算する。図７は、図
２の実験でアルカリ度が１０mg／ｌ以下となる領域のア
ルカリ度とｐＨ変化量の関係である。残留アルカリ度が
少なくなると、ｐＨは硝化反応で生成される水素イオン
に直接影響され、大きく変化する。図８は図７のｐＨ変
化量領域でのＮＯｘ−Ｎ生成量を示したもので、両者は
比例関係にある。残留アルカリ度、すなわちアルカリ度
計４５の測定値が１０mg／ｌ以上の領域ではバラツキが
大きく、図８のような鮮明な関係は得られなかった。こ
れは、アリカル度が十分に存在する場合、硝化反応で生
成された水素イオンはアルカリ度を消費するためｐＨの
変化が小さいという、アルカリ度がｐＨ緩衝剤として作
用しているものと推測される。さらに、消費するアリカ
リ度がなくなると直接ｐＨを低下させることが影響して
いる。この特性図を図９に示す。特性変化を示すアルカ
リ度の閾値は、再現実験例も考慮して１０〜５０mg／ｌ
の範囲であった。これらの結果は、アリカル度変化量と
ｐＨ変化量を考慮することにより、ＮＯｘ−Ｎ生成量を
高精度で求めることができることを示唆している。硝化
量演算回路６１では図３と同様の方式に基づいてＮＯｘ
−Ｎ生成量Ｎｓを演算する。演算方式はアルカリ度計４
５の測定値ＡＬ2 が設定閾値ＡＬより大きければ（１）
式で、小さければ（６）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求
める。ここで、ΔＡＬはアルカリ度変化量、ΔｐＨはｐ
Ｈ変化量、ＡＬ1 はアルカリ度計４１の測定値、Ｎａは
単位アルカリ度変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量、Ｎｐ
はアルカリ度閾値以下における単位ｐＨ変化量あたりの
ＮＯｘ−Ｎ生成量、ｐＨａはアルカリ度閾値以上におけ
るアルカリ度変化量当たりのｐＨ変化量である。なお、
Ｎａ，Ｎｐ、及びｐＨａは図２，図７及び図９の特性か
ら各々求めることができる。硝化量演算回路６１以降の
硝化量判定回路６２，目標値演算回路６４，目標値判定
回路６６及び調節装置７０の機能は図１と同様である。
このように、ｐＨ変化量も考慮することによりＮＯｘ−
Ｎ生成量を精度良く演算でき、生物反応槽１の硝化管理
を適正に行うことができる。
生成量Ｎｓの監視方法と、その監視情報を用いた硝化管
理例である。図６において、４２と４６はｐＨ計で、ｐ
Ｈ計４２は沈後水１２あるいは生物反応槽１の流入部に
設置し、微生物反応前のｐＨを測定する。ｐＨ計４６は
流出液１３あるいは生物反応槽１の流出部に設置し、微
生物反応後のｐＨを測定する。ｐＨ計４２及び４６の測
定情報は、アルカリ度計４１及び４５の情報とともに記
憶装置５０に出力・記憶される。計算機６０の硝化量演
算回路６１では、アルカリ度計４１と４５の偏差である
アルカリ度変化量と、ｐＨ計４２と４６の偏差であるｐ
Ｈ変化量からＮＯｘ−Ｎ生成量を演算する。図７は、図
２の実験でアルカリ度が１０mg／ｌ以下となる領域のア
ルカリ度とｐＨ変化量の関係である。残留アルカリ度が
少なくなると、ｐＨは硝化反応で生成される水素イオン
に直接影響され、大きく変化する。図８は図７のｐＨ変
化量領域でのＮＯｘ−Ｎ生成量を示したもので、両者は
比例関係にある。残留アルカリ度、すなわちアルカリ度
計４５の測定値が１０mg／ｌ以上の領域ではバラツキが
大きく、図８のような鮮明な関係は得られなかった。こ
れは、アリカル度が十分に存在する場合、硝化反応で生
成された水素イオンはアルカリ度を消費するためｐＨの
変化が小さいという、アルカリ度がｐＨ緩衝剤として作
用しているものと推測される。さらに、消費するアリカ
リ度がなくなると直接ｐＨを低下させることが影響して
いる。この特性図を図９に示す。特性変化を示すアルカ
リ度の閾値は、再現実験例も考慮して１０〜５０mg／ｌ
の範囲であった。これらの結果は、アリカル度変化量と
ｐＨ変化量を考慮することにより、ＮＯｘ−Ｎ生成量を
高精度で求めることができることを示唆している。硝化
量演算回路６１では図３と同様の方式に基づいてＮＯｘ
−Ｎ生成量Ｎｓを演算する。演算方式はアルカリ度計４
５の測定値ＡＬ2 が設定閾値ＡＬより大きければ（１）
式で、小さければ（６）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求
める。ここで、ΔＡＬはアルカリ度変化量、ΔｐＨはｐ
Ｈ変化量、ＡＬ1 はアルカリ度計４１の測定値、Ｎａは
単位アルカリ度変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ生成量、Ｎｐ
はアルカリ度閾値以下における単位ｐＨ変化量あたりの
ＮＯｘ−Ｎ生成量、ｐＨａはアルカリ度閾値以上におけ
るアルカリ度変化量当たりのｐＨ変化量である。なお、
Ｎａ，Ｎｐ、及びｐＨａは図２，図７及び図９の特性か
ら各々求めることができる。硝化量演算回路６１以降の
硝化量判定回路６２，目標値演算回路６４，目標値判定
回路６６及び調節装置７０の機能は図１と同様である。
このように、ｐＨ変化量も考慮することによりＮＯｘ−
Ｎ生成量を精度良く演算でき、生物反応槽１の硝化管理
を適正に行うことができる。
【００２３】 Ｎｓ＝ΔＡＬ・Ｎａ＋(ΔｐＨ−(ＡＬ1−ＡＬ)・ｐＨａ)・Ｎｐ …（６） 図１０は硝化率をより正確に演算し、硝化反応を適正に
管理する方式である。４９は窒素濃度計で沈後水１２あ
るいは生物反応槽１の流入部に設置し、微生物反応前の
窒素濃度を測定する。下水の場合、流入する窒素はアン
モニア性（以下ＮＨ4−Ｎ と称す）あるいは有機性窒素
形態であり、窒素濃度計４９はＴＮ計あるいはＮＨ4−
Ｎ 計を適用できる。窒素濃度計４９の測定値は記憶装
置５０に出力・記憶され、計算機６０の硝化量判定回路
６２で(３)式におけるＴＮの実測値として用いる。これ
により、硝化率ηＮが正確に演算され、硝化率目標値η
Ｎ＊との比率εＮや目標値に対する偏差εの精度，信頼
性が向上し、これらの情報を用いて演算される溶存酸素
目標値ＤＯ＊の信頼性を高めることができる。硝化量判
定回路６２以降の目標値演算回路６４，目標値判定回路
６６及び調節装置７０の機能は図１と同様である。ま
た、本実施例は図６の実施例にも適用可能で、硝化率η
Ｎ演算値の信頼性をさらに高めることができる。
管理する方式である。４９は窒素濃度計で沈後水１２あ
るいは生物反応槽１の流入部に設置し、微生物反応前の
窒素濃度を測定する。下水の場合、流入する窒素はアン
モニア性（以下ＮＨ4−Ｎ と称す）あるいは有機性窒素
形態であり、窒素濃度計４９はＴＮ計あるいはＮＨ4−
Ｎ 計を適用できる。窒素濃度計４９の測定値は記憶装
置５０に出力・記憶され、計算機６０の硝化量判定回路
６２で(３)式におけるＴＮの実測値として用いる。これ
により、硝化率ηＮが正確に演算され、硝化率目標値η
Ｎ＊との比率εＮや目標値に対する偏差εの精度，信頼
性が向上し、これらの情報を用いて演算される溶存酸素
目標値ＤＯ＊の信頼性を高めることができる。硝化量判
定回路６２以降の目標値演算回路６４，目標値判定回路
６６及び調節装置７０の機能は図１と同様である。ま
た、本実施例は図６の実施例にも適用可能で、硝化率η
Ｎ演算値の信頼性をさらに高めることができる。
【００２４】図１１は送風機５に加えて汚泥返送設備６
を操作し、生物反応槽１の活性汚泥濃度も組み合わせ調
節して硝化管理する方式である。図１１において、４
０，４８は流量計、４３，４７は汚泥濃度計である。流
量計４０は沈後水１２あるいは流入下水１１の流量を、
流量計４８は返送汚泥流量を、汚泥濃度計４３は生物反
応槽１の活性汚泥濃度（以下ＭＬＳＳと称す）、汚泥濃
度計４７は返送汚泥濃度を測定し、記憶装置５０に出力
・記憶される。硝化量演算回路６１は（１）式及び
（６）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求め、硝化量判定回
路６２では（３）式及び（４）式により硝化状態を判定
する。（３）式の演算は、図示していないが図１０と同
様に窒素濃度計４９を設置し、実測値を用いることがで
きる。目標値演算回路６４では（５）式により溶存酸素
目標値ＤＯ＊を演算する。目標値判定回路６６では、溶
存酸素目標値ＤＯ＊を図１の方式により判定するが、目
標値ＤＯ＊が上限値ＨＤＯ＊あるいは下限値ＬＤＯ＊に
設定された場合に、目標値設定回路６８でＭＬＳＳ目標
値Ｓm＊ を（７）式及び（８）式で演算する。ここで、
Ｓm は現在のＭＬＳＳ実測値である。（７）式は上限値
ＨＤＯ＊に設定された場合、（８）式は下限値ＬＤＯ＊
に設定された場合の演算式である。
を操作し、生物反応槽１の活性汚泥濃度も組み合わせ調
節して硝化管理する方式である。図１１において、４
０，４８は流量計、４３，４７は汚泥濃度計である。流
量計４０は沈後水１２あるいは流入下水１１の流量を、
流量計４８は返送汚泥流量を、汚泥濃度計４３は生物反
応槽１の活性汚泥濃度（以下ＭＬＳＳと称す）、汚泥濃
度計４７は返送汚泥濃度を測定し、記憶装置５０に出力
・記憶される。硝化量演算回路６１は（１）式及び
（６）式でＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓを求め、硝化量判定回
路６２では（３）式及び（４）式により硝化状態を判定
する。（３）式の演算は、図示していないが図１０と同
様に窒素濃度計４９を設置し、実測値を用いることがで
きる。目標値演算回路６４では（５）式により溶存酸素
目標値ＤＯ＊を演算する。目標値判定回路６６では、溶
存酸素目標値ＤＯ＊を図１の方式により判定するが、目
標値ＤＯ＊が上限値ＨＤＯ＊あるいは下限値ＬＤＯ＊に
設定された場合に、目標値設定回路６８でＭＬＳＳ目標
値Ｓm＊ を（７）式及び（８）式で演算する。ここで、
Ｓm は現在のＭＬＳＳ実測値である。（７）式は上限値
ＨＤＯ＊に設定された場合、（８）式は下限値ＬＤＯ＊
に設定された場合の演算式である。
【００２５】 Ｓm＊＝εＮ・Ｓm・ＤＯ(ａ＋ＨＤＯ＊)／(ＨＤＯ＊(ａ＋ＤＯ)) …（７） Ｓm＊＝εＮ・Ｓm・ＤＯ(ａ＋ＬＤＯ＊)／(ＬＤＯ＊(ａ＋ＤＯ)) …（８） 調節装置７０は目標値判定回路６６からの目標値ＤＯ＊
と記憶装置５０からの実測値ＤＯとの偏差に基づいて送
風機５あるいは調節弁を操作し、生物反応槽１への空気
量を制御する。調節装置７２は目標値判定回路６６から
の目標値Ｓm＊と記憶装置５０からの流入水量Ｑｉ、及
び返送汚泥濃度Ｓｒから次式により返送汚泥流量Ｑｒを
求め、汚泥返送設備６あるいは調節弁を操作し、生物反
応槽１への汚泥返送量を制御する。
と記憶装置５０からの実測値ＤＯとの偏差に基づいて送
風機５あるいは調節弁を操作し、生物反応槽１への空気
量を制御する。調節装置７２は目標値判定回路６６から
の目標値Ｓm＊と記憶装置５０からの流入水量Ｑｉ、及
び返送汚泥濃度Ｓｒから次式により返送汚泥流量Ｑｒを
求め、汚泥返送設備６あるいは調節弁を操作し、生物反
応槽１への汚泥返送量を制御する。
【００２６】 Ｑｒ＝Ｑｉ・Ｓm＊／(Ｓｒ−Ｓm＊) …（９） このような操作により、溶存酸素目標値が制限を受け、
送風量操作による硝化反応が目標とする状態に管理され
ない場合でも、ＭＬＳＳ操作により補正することがで
き、良好な硝化反応を維持できる。溶存酸素目標値の上
限値は過剰送風量による活性汚泥の解体防止と、硝化反
応を向上させるＤＯには限界があり、運転コストの抑制
のためである。また、下限値は有機汚濁物質の除去に必
要なＤＯの確保と、混合液１０中の活性汚泥が沈降しな
い撹拌強度を維持するためである。なお、本実施例では
ＭＬＳＳ操作のみでも硝化管理することができる。この
場合のＭＬＳＳ目標値Ｓm＊ は（１０）式で求め、
（９）式で演算した汚泥返送量Ｑｒとなるように調節す
る。
送風量操作による硝化反応が目標とする状態に管理され
ない場合でも、ＭＬＳＳ操作により補正することがで
き、良好な硝化反応を維持できる。溶存酸素目標値の上
限値は過剰送風量による活性汚泥の解体防止と、硝化反
応を向上させるＤＯには限界があり、運転コストの抑制
のためである。また、下限値は有機汚濁物質の除去に必
要なＤＯの確保と、混合液１０中の活性汚泥が沈降しな
い撹拌強度を維持するためである。なお、本実施例では
ＭＬＳＳ操作のみでも硝化管理することができる。この
場合のＭＬＳＳ目標値Ｓm＊ は（１０）式で求め、
（９）式で演算した汚泥返送量Ｑｒとなるように調節す
る。
【００２７】 Ｓm＊＝εＮ・Ｓm …（１０） 汚泥濃度計４３が生物反応槽１の流入部に設置されてい
る場合は、（９）式での汚泥返送量演算を省略し、ＭＬ
ＳＳ実測値Ｓm とＭＬＳＳ目標値Ｓm＊ との偏差で直接
汚泥返送設備６あるいは調節弁（図示していない）を操
作することもできる。
る場合は、（９）式での汚泥返送量演算を省略し、ＭＬ
ＳＳ実測値Ｓm とＭＬＳＳ目標値Ｓm＊ との偏差で直接
汚泥返送設備６あるいは調節弁（図示していない）を操
作することもできる。
【００２８】図１２は、図１に示した活性汚泥方式の変
形例で、生物反応槽１が嫌気領域１Ａと好気領域１Ｃで
構成される嫌気−好気方式の実施例である。嫌気領域１
Ａと好気領域１Ｃは開孔のある壁２３で仕切られ、混合
液１０は嫌気領域１Ａから好気領域１Ｃに流下する。嫌
気領域１Ａでは、流入した沈後水１２と返送汚泥１６を
撹拌機２１で機械的に撹拌し、活性汚泥が細胞内に取り
込んでいるリンを混合液１０中に吐き出させる機能を持
つ。好気領域１Ｃは、上述した有機汚濁物質の除去反応
と硝化反応に加えて、リンを活性汚泥の細胞内に再摂取
させる機能を有する。このリン再摂取量は嫌気領域１Ａ
での吐出量より多く、過剰に摂取することからリンも同
時に除去できる効果がある。通剰摂取量は吐出量が多い
ほど多くなり、嫌気領域１Ａの嫌気管理がリン除去効率
を左右する。このような方式においても上述と同様の方
式で硝化反応を管理することができる。
形例で、生物反応槽１が嫌気領域１Ａと好気領域１Ｃで
構成される嫌気−好気方式の実施例である。嫌気領域１
Ａと好気領域１Ｃは開孔のある壁２３で仕切られ、混合
液１０は嫌気領域１Ａから好気領域１Ｃに流下する。嫌
気領域１Ａでは、流入した沈後水１２と返送汚泥１６を
撹拌機２１で機械的に撹拌し、活性汚泥が細胞内に取り
込んでいるリンを混合液１０中に吐き出させる機能を持
つ。好気領域１Ｃは、上述した有機汚濁物質の除去反応
と硝化反応に加えて、リンを活性汚泥の細胞内に再摂取
させる機能を有する。このリン再摂取量は嫌気領域１Ａ
での吐出量より多く、過剰に摂取することからリンも同
時に除去できる効果がある。通剰摂取量は吐出量が多い
ほど多くなり、嫌気領域１Ａの嫌気管理がリン除去効率
を左右する。このような方式においても上述と同様の方
式で硝化反応を管理することができる。
【００２９】嫌気領域１Ａにはアルカリ度計４１とｐＨ
計４２，好気領域１ＣにはＤＯ計４４と汚泥濃度計４
３，アリカリ度計４５とｐＨ計４６は流出液１３あるい
は好気領域１Ｃの流出部に設置する。これらの計測情報
による送風機５及び汚泥返送設備６の調節方法は図１１
の実施例と同様である。
計４２，好気領域１ＣにはＤＯ計４４と汚泥濃度計４
３，アリカリ度計４５とｐＨ計４６は流出液１３あるい
は好気領域１Ｃの流出部に設置する。これらの計測情報
による送風機５及び汚泥返送設備６の調節方法は図１１
の実施例と同様である。
【００３０】図１３は、循環設備８により好気領域１Ｃ
の混合液を嫌気領域１Ｂに循環液１８として還流する活
性汚泥循環方式への実施例である。嫌気領域１Ｂでは、
流入した沈後水１２と返送汚泥１６並びに循環液１８が
撹拌機２１で機械的に撹拌され、循環液１８中のＮＯｘ
−Ｎを沈後水１２中の有機汚濁物質と返送汚泥１６中の
脱窒菌により窒素ガスの変換する脱窒反応機能を有す
る。脱窒反応では脱窒素量に比例して水酸イオンが生成
される。本実施例では、生成水酸イオンにより変化する
アルカリ度及びｐＨから脱窒素量を求め、循環液１８中
のＮＯｘ−Ｎ生成量と比較して脱窒状態を判定し、その
判定結果に基づいて循環設備８を調節するものである。
アルカリ度計４１とｐＨ計４２を沈後水１２に、アルカ
リ度計８１とｐＨ計８２を嫌気領域１Ｂに、ＤＯ計４４
を好気領域１Ｃに、アルカリ度計４５とｐＨ計４６を流
出液１３あるいは好気領域１Ｃの流出部に設置する。硝
化量演算回路６１，硝化量判定回路６２，目標値演算回
路６４及び目標値判定回路６６は、嫌気領域１Ｂのアル
カリ度計８１とｐＨ計８２，流出液１３のアルカリ度計
４５とｐＨ計４６からの計測情報を用いて前述した
（１）式〜（６）式を演算し、ＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓか
ら硝化量及びＤＯ目標値を判定して送風機５を調節す
る。一方、脱窒素量演算回路６３では沈後水１２のアル
カリ度計４１とｐＨ計４２及び嫌気領域１Ｂのアルカリ
度計８１とｐＨ計８２の計測情報から以下の式により脱
窒素量Ｎｄを演算する。ここで、ΔＡＬｄはアルカリ度
変化量でアルカリ度計８１と４１の差、ΔｐＨｄはｐＨ
変化量でｐＨ計８２と４２の差、Ｎｏは単位アルカリ度
変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ除去量、Ｎｑは単位ｐＨ変化
量当たりのＮＯｘ−Ｎ除去量である。
の混合液を嫌気領域１Ｂに循環液１８として還流する活
性汚泥循環方式への実施例である。嫌気領域１Ｂでは、
流入した沈後水１２と返送汚泥１６並びに循環液１８が
撹拌機２１で機械的に撹拌され、循環液１８中のＮＯｘ
−Ｎを沈後水１２中の有機汚濁物質と返送汚泥１６中の
脱窒菌により窒素ガスの変換する脱窒反応機能を有す
る。脱窒反応では脱窒素量に比例して水酸イオンが生成
される。本実施例では、生成水酸イオンにより変化する
アルカリ度及びｐＨから脱窒素量を求め、循環液１８中
のＮＯｘ−Ｎ生成量と比較して脱窒状態を判定し、その
判定結果に基づいて循環設備８を調節するものである。
アルカリ度計４１とｐＨ計４２を沈後水１２に、アルカ
リ度計８１とｐＨ計８２を嫌気領域１Ｂに、ＤＯ計４４
を好気領域１Ｃに、アルカリ度計４５とｐＨ計４６を流
出液１３あるいは好気領域１Ｃの流出部に設置する。硝
化量演算回路６１，硝化量判定回路６２，目標値演算回
路６４及び目標値判定回路６６は、嫌気領域１Ｂのアル
カリ度計８１とｐＨ計８２，流出液１３のアルカリ度計
４５とｐＨ計４６からの計測情報を用いて前述した
（１）式〜（６）式を演算し、ＮＯｘ−Ｎ生成量Ｎｓか
ら硝化量及びＤＯ目標値を判定して送風機５を調節す
る。一方、脱窒素量演算回路６３では沈後水１２のアル
カリ度計４１とｐＨ計４２及び嫌気領域１Ｂのアルカリ
度計８１とｐＨ計８２の計測情報から以下の式により脱
窒素量Ｎｄを演算する。ここで、ΔＡＬｄはアルカリ度
変化量でアルカリ度計８１と４１の差、ΔｐＨｄはｐＨ
変化量でｐＨ計８２と４２の差、Ｎｏは単位アルカリ度
変化量当たりのＮＯｘ−Ｎ除去量、Ｎｑは単位ｐＨ変化
量当たりのＮＯｘ−Ｎ除去量である。
【００３１】 Ｎｄ＝ΔＡＬｄ・Ｎｏ＋ΔｐＨｄ・Ｎｑ …（１１） 脱窒素判定回路６５では脱窒素量ＮｄとＮＯｘ−Ｎ生成
量Ｎｓから脱窒状態を判定する。判定方法は次式で嫌気
領域１Ｂの残留ＮＯｘ−Ｎ量ΔＮｓを求め、ΔＮｓ＞０
であれば脱窒不良、ΔＮｓ≦０であれば脱窒良好と判定
する。ここで、Ｑｊは流量計８５からの循環量計測値で
ある。
量Ｎｓから脱窒状態を判定する。判定方法は次式で嫌気
領域１Ｂの残留ＮＯｘ−Ｎ量ΔＮｓを求め、ΔＮｓ＞０
であれば脱窒不良、ΔＮｓ≦０であれば脱窒良好と判定
する。ここで、Ｑｊは流量計８５からの循環量計測値で
ある。
【００３２】 ΔＮｓ＝Ｎｓ・Ｑｊ−Ｎｄ・（Ｑｉ＋Ｑｒ＋Ｑｊ） …（１２） 循環量演算回路６７では脱窒素判定回路６５での判定結
果に基づいて循環量目標値Ｑｊ＊を演算する。ここで、
Ｎｓ＊は生物反応槽１から流出する目標ＮＯｘ−Ｎ濃度
ある。
果に基づいて循環量目標値Ｑｊ＊を演算する。ここで、
Ｎｓ＊は生物反応槽１から流出する目標ＮＯｘ−Ｎ濃度
ある。
【００３３】 Ｑｊ＊＝Ｑｊ−ΔＮｓ／Ｎｓ （但し、ΔＮｓ＞０） …（１３） Ｑｊ＊＝Ｎｓ・（Ｑｉ＋Ｑｒ＋Ｑｊ）／Ｎｓ＊−（Ｑｉ＋Ｑｒ） （但し、ΔＮｓ≦０） …（１４） 調節装置７４は循環量目標値Ｑｊ＊と循環量計測値Ｑｊ
との偏差に基づいて循環設備８を調節する。これによ
り、硝化反応を個別に管理した上で脱窒反応を良好に維
持できる。脱窒不良であれば完全脱窒可能な循環量、す
なわち嫌気領域１Ｂに流入させるＮＯｘ−Ｎ量を低減
し、循環設備８の過剰運転を防止できる。また、脱窒良
好であれば、嫌気領域１Ｂへ流入させるＮＯｘ−Ｎ量を
増加させ、生物反応槽１から流出するＮＯｘ−Ｎを低減
して良質の処理水１４を提供することができる。
との偏差に基づいて循環設備８を調節する。これによ
り、硝化反応を個別に管理した上で脱窒反応を良好に維
持できる。脱窒不良であれば完全脱窒可能な循環量、す
なわち嫌気領域１Ｂに流入させるＮＯｘ−Ｎ量を低減
し、循環設備８の過剰運転を防止できる。また、脱窒良
好であれば、嫌気領域１Ｂへ流入させるＮＯｘ−Ｎ量を
増加させ、生物反応槽１から流出するＮＯｘ−Ｎを低減
して良質の処理水１４を提供することができる。
【００３４】図１４は生物反応槽１が嫌気領域１Ａ，嫌
気領域１Ｂ、及び好気領域１Ｃの３つの領域から構成さ
れる処理方式、Ａ2Ｏ の適用例である。この方式は図１
２と図１３を組み合わせたもので、嫌気領域１Ａではリ
ンを吐き出させ、嫌気領域１Ｂでは循環液１８中のＮＯ
ｘ−Ｎを窒素ガスに変換し、好気領域１Ｃは有機汚濁物
質の除去反応と硝化反応、及びリンを再摂取して有機汚
濁物質，窒素、及びリンを同時に除去する機能をもつ。
アルカリ度計４１とｐＨ計４２を嫌気領域１Ａに設置
し、嫌気領域１Ａと嫌気領域１Ｂのアルカリ度変化量と
ｐＨ変化量から嫌気領域１Ｂでの脱窒素量Ｎｄを求め
る。硝化量演算回路６１，硝化量判定回路６２，目標値
演算回路６４及び目標値判定回路６６、並びに脱窒素量
演算回路６３，脱窒素判定回路６５，循環量演算回路６
７の演算，判定機能は図１３と同様で、硝化反応を個別
に管理した上で脱窒反応を良好に維持することができ
る。図１１から図１４の実施例において、硝化量Ｎｓあ
るいは脱窒素量Ｎｄをアルカリ度変化量とｐＨ変化量か
ら求めたが、図１の実施例と同様にアルカリ度変化量で
求めても良いことは当然である。さらに、図１２から図
１４の実施例において、図１１で記述したＭＬＳＳ目標
値を求めて汚泥返送設備６を操作し、硝化反応を管理す
ることができる。
気領域１Ｂ、及び好気領域１Ｃの３つの領域から構成さ
れる処理方式、Ａ2Ｏ の適用例である。この方式は図１
２と図１３を組み合わせたもので、嫌気領域１Ａではリ
ンを吐き出させ、嫌気領域１Ｂでは循環液１８中のＮＯ
ｘ−Ｎを窒素ガスに変換し、好気領域１Ｃは有機汚濁物
質の除去反応と硝化反応、及びリンを再摂取して有機汚
濁物質，窒素、及びリンを同時に除去する機能をもつ。
アルカリ度計４１とｐＨ計４２を嫌気領域１Ａに設置
し、嫌気領域１Ａと嫌気領域１Ｂのアルカリ度変化量と
ｐＨ変化量から嫌気領域１Ｂでの脱窒素量Ｎｄを求め
る。硝化量演算回路６１，硝化量判定回路６２，目標値
演算回路６４及び目標値判定回路６６、並びに脱窒素量
演算回路６３，脱窒素判定回路６５，循環量演算回路６
７の演算，判定機能は図１３と同様で、硝化反応を個別
に管理した上で脱窒反応を良好に維持することができ
る。図１１から図１４の実施例において、硝化量Ｎｓあ
るいは脱窒素量Ｎｄをアルカリ度変化量とｐＨ変化量か
ら求めたが、図１の実施例と同様にアルカリ度変化量で
求めても良いことは当然である。さらに、図１２から図
１４の実施例において、図１１で記述したＭＬＳＳ目標
値を求めて汚泥返送設備６を操作し、硝化反応を管理す
ることができる。
【００３５】なお、図１の実施例では硝化を進める管理
方式について述べたが、ＮＯｘ−Ｎ生成量に基づいて硝
化を進めない管理も可能である。この場合、ＮＯｘ−Ｎ
生成量が予め設定した目標値以下になるように、両者の
偏差に応じてＤＯ目標値やＭＬＳＳ目標値を演算して送
風機あるいは汚泥返送設備を調節する。これにより、空
気量や返送量の過剰供給が抑制され、必要最小限の運転
コスト管理が可能となる。
方式について述べたが、ＮＯｘ−Ｎ生成量に基づいて硝
化を進めない管理も可能である。この場合、ＮＯｘ−Ｎ
生成量が予め設定した目標値以下になるように、両者の
偏差に応じてＤＯ目標値やＭＬＳＳ目標値を演算して送
風機あるいは汚泥返送設備を調節する。これにより、空
気量や返送量の過剰供給が抑制され、必要最小限の運転
コスト管理が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、正確なＮＯｘ−Ｎ生成
量が得られることにより、硝化反応の進行状態を監視で
き、さらに、水質及び運転コストを考慮した硝化管理を
行うことができる。また、完全脱窒可能な循環量に操作
することにより水質が向上し、循環に要するコストも必
要最小限に維持できる。このように、ＮＯｘ−Ｎ生成量
あるいは脱窒素量に基づいて硝化反応、及び脱窒反応に
影響する操作因子を調節することにより、コストと水質
に対応した運転管理を提供することが出来る。
量が得られることにより、硝化反応の進行状態を監視で
き、さらに、水質及び運転コストを考慮した硝化管理を
行うことができる。また、完全脱窒可能な循環量に操作
することにより水質が向上し、循環に要するコストも必
要最小限に維持できる。このように、ＮＯｘ−Ｎ生成量
あるいは脱窒素量に基づいて硝化反応、及び脱窒反応に
影響する操作因子を調節することにより、コストと水質
に対応した運転管理を提供することが出来る。
【図１】本発明の一実施例を説明する構成図。
【図２】アルカリ度変化量とＮＯｘ−Ｎ生成量の特性
図。
図。
【図３】ＮＯｘ−Ｎ生成量の演算手順例を示す構成図。
【図４】硝化指標目標値の演算方式の一例を示す構成
図。
図。
【図５】アルカリ度計の設置構成図。
【図６】本発明の他の実施例を説明する構成図。
【図７】アルカリ度とｐＨ変化量の特性図。
【図８】ｐＨ変化量とＮＯｘ−Ｎ生成量の特性図。
【図９】アルカリ度変化量とｐＨ変化量の特性図。
【図１０】本発明の硝化監視方法の他の実施例を説明す
る構成図。
る構成図。
【図１１】本発明の硝化管理方法の他の実施例を説明す
る構成図。
る構成図。
【図１２】本発明を嫌気−好気法に適用した一実施例を
説明する構成図。
説明する構成図。
【図１３】本発明を循環変法に適用した一実施例を説明
する構成図。
する構成図。
【図１４】本発明を嫌気−無酸素−好気法に適用した一
実施例を説明する構成図。
実施例を説明する構成図。
１…生物反応槽、２…最終沈殿池、３…最初沈殿池、５
…送風機、６…汚泥返送設備、７…汚泥排出設備、８…
循環設備、１０…混合液、１１…流入下水、１２…沈後
水、１３…流出液、１４…処理水、１５…空気、１６…
返送汚泥、４１，４５，８１…アルカリ度計、４２，４
６，８２…ｐＨ計、４３，４７…汚泥濃度計、４４…Ｄ
Ｏ計、４９…窒素濃度計、５０…記憶装置、５５…入力
装置、６０…計算機、６１…硝化量演算回路、６２…硝
化量判定回路、６４…目標値演算回路、６３…脱窒素量
演算回路、６５…脱窒素判定回路、６６…目標値判定回
路、６７…循環量演算回路、７０，７２，７４…調節装
置。
…送風機、６…汚泥返送設備、７…汚泥排出設備、８…
循環設備、１０…混合液、１１…流入下水、１２…沈後
水、１３…流出液、１４…処理水、１５…空気、１６…
返送汚泥、４１，４５，８１…アルカリ度計、４２，４
６，８２…ｐＨ計、４３，４７…汚泥濃度計、４４…Ｄ
Ｏ計、４９…窒素濃度計、５０…記憶装置、５５…入力
装置、６０…計算機、６１…硝化量演算回路、６２…硝
化量判定回路、６４…目標値演算回路、６３…脱窒素量
演算回路、６５…脱窒素判定回路、６６…目標値判定回
路、６７…循環量演算回路、７０，７２，７４…調節装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 中村 泰之 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 田中 潤郎 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (16)
- 【請求項１】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在下
の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変換
する生物学的水処理方法において、前記流入水と微生物
処理水のアルカリ度の変化量に基づいて微生物処理で生
成された前記硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素量
を求めることを特徴とする生物学的水処理方法。 - 【請求項２】水中の硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素を
無酸素化の微生物により窒素ガスに変換する脱窒素反応
を伴う生物学的水処理方法において、微生物処理前後水
のアルカリ度の変化量に基づいて微生物処理で除去され
た前記硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素量を求め
ることを特徴とする生物学的水処理方法。 - 【請求項３】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在化
の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変換
する硝化反応を伴う生物学的水処理方法において、微生
物処理水のアルカリ度の実測値と予め設定した日標値と
の偏差量に基づいて微生物による硝化反応の進行度を判
定することを特徴とする生物学的水処理方法。 - 【請求項４】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在化
の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変換
する生物学的水処理方法において、前記流入水と微生物
処理水のアルカリ度の変化量と水素イオンの変化量に基
づいて微生物処理で生成された前記硝酸性窒素及び／あ
るいは亜硝酸性窒素量を求めることを特徴とする生物学
的水処理方法。 - 【請求項５】前記請求項４において、微生物処理水のア
ルカリ度実測値が予め設定した目標値以下であるかを判
定し、該判定結果に基づいてアルカリ度変化量で求めた
硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素の生成量を水素
イオンの変化量で補正することを特徴とする生物学的水
処理方法。 - 【請求項６】水中の硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素を
無酸素化の微生物により窒素ガスに変換する脱窒素反応
を伴う生物学的水処理方法において、微生物処理前後水
のアルカリ度の変化量と水素イオンの変化量に基づいて
微生物処理で除去された前記硝酸性窒素及び／あるいは
亜硝酸性窒素量を求めることを特徴とする生物学的水処
理方法。 - 【請求項７】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在化
の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変換
する生物学的水処理方法において、前記流入水のアンモ
ニア性窒素と前記流入水及び微生物処理水のアルカリ度
の変化量に基づいて微生物処理で生成された前記硝酸性
窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素量を求めることを特徴
とする生物学的水処理方法。 - 【請求項８】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在化
の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変換
する硝化反応を伴う生物学的水処理方法において、前記
流入水のアンモニア性窒素と前記流入水及び微生物処理
水のアルカリ度の変化量に基づいて微生物処理の硝化率
を求め、前記微生物処理水のアルカリ度の実測値と予め
設定した目標値との偏差量に基づいて微生物による硝化
反応の進行度を判定することを特徴とする生物学的水処
理方法。 - 【請求項９】請求項１，４，５，６，８のいずれか１つ
において、前記硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素
生成量と予め設定した生成量目標値との偏差に基づいて
硝化反応に影響する操作因子を調節することを特徴とす
る生物学的水処理方法。 - 【請求項１０】請求項１，４，５，６，８のいずれか１
つにおいて、前記硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒
素生成量と予め設定した生成量目標値との偏差に基づい
て硝化管理指標の目標値を演算し、該目標値に対応して
管理指標の操作因子を調節することを特徴とする生物学
的水処理方法。 - 【請求項１１】請求項９又は１０において、前記操作因
子が空気量、あるいは微生物量であることを特徴とする
生物学的水処理方法。 - 【請求項１２】請求項１０において、前記硝化管理指標
が溶存酸素濃度、あるいは微生物濃度であることを特徴
とする生物学的水処理方法。 - 【請求項１３】請求項１１，１２において、前記生物学
的水処理が活性汚泥により行われるものであり、前記操
作因子の微生物量が返送汚泥量，前記硝化管理指標の微
生物濃度が活性汚泥濃度であることを特徴とする生物学
的水処理方法。 - 【請求項１４】流入水中のアンモニア性窒素を酸素存在
化の微生物により硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素に変
換する硝化槽と該硝化槽混合液を循環し、該循環液中の
硝酸性窒素あるいは亜硝酸性窒素を無酸素化の微生物に
より窒素ガスに変換する脱窒槽を有する生物学的水処理
方法において、前記硝化槽のアルカリ度変化量に基づい
て微生物処理で生成された前記硝酸性窒素及び／あるい
は亜硝酸性窒素量を求める手段、前記脱窒槽のアルカリ
度変化量に基づいて微生物処理で除去された前記硝酸性
窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素量を求める手段を具備
し、硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素の生成量と
除去量に基づいて前記循環液流量を調節することを特徴
とする生物学的水処理方法。 - 【請求項１５】請求項１４において、前記硝酸性窒素及
び／あるいは亜硝酸性窒素の生成量と除去量をアルカリ
度の変化量と水素イオンの変化量に基づいて求めること
を特徴とする生物学的水処理方法。 - 【請求項１６】請求項１４において、前記硝酸性窒素及
び／あるいは亜硝酸性窒素の除去量をアルカリ度の変化
量と水素イオンの変化量に基づいて求め、アルカリ度変
化量で求めた硝酸性窒素及び／あるいは亜硝酸性窒素の
生成量を水素イオンの変化量で補正することを特徴とす
る生物学的水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191445A JPH0938682A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 生物学的水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191445A JPH0938682A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 生物学的水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938682A true JPH0938682A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16274747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191445A Pending JPH0938682A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 生物学的水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938682A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6669561B2 (en) * | 1997-08-27 | 2003-12-30 | Universal Sales Co., Ltd. | Game machine |
| JP2012228646A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | 生物学的水処理装置 |
| JP2012245422A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 水処理プロセス制御装置 |
| JP2015093258A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 水ｉｎｇ株式会社 | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 |
| JP2019144631A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社明電舎 | 下水処理システムの運転状態判別装置及び運転状態判別方法 |
| KR102088859B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2020-05-26 | 전라남도 무안군(상하수도사업소장) | 사전 감지 센서를 이용하여 에너지를 절감하는 하수처리장 송풍기 제어 방법 |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP7191445A patent/JPH0938682A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6669561B2 (en) * | 1997-08-27 | 2003-12-30 | Universal Sales Co., Ltd. | Game machine |
| JP2012228646A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | 生物学的水処理装置 |
| JP2012245422A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 水処理プロセス制御装置 |
| JP2015093258A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 水ｉｎｇ株式会社 | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 |
| JP2019144631A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社明電舎 | 下水処理システムの運転状態判別装置及び運転状態判別方法 |
| KR102088859B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2020-05-26 | 전라남도 무안군(상하수도사업소장) | 사전 감지 센서를 이용하여 에너지를 절감하는 하수처리장 송풍기 제어 방법 |
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