JPS5841116B2 - 下水処理送入気体制御方法 - Google Patents

下水処理送入気体制御方法

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JPS5841116B2
JPS5841116B2 JP55032290A JP3229080A JPS5841116B2 JP S5841116 B2 JPS5841116 B2 JP S5841116B2 JP 55032290 A JP55032290 A JP 55032290A JP 3229080 A JP3229080 A JP 3229080A JP S5841116 B2 JPS5841116 B2 JP S5841116B2
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JP
Japan
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blower
control device
control
amount
flow rate
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JP55032290A
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英樹 近藤
邦之 結城
仁 照屋
重輝 牧
高志 鈴木
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Ebara Corp
Ebara Densan Ltd
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Ebara Corp
Ebara Densan Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の下水系に連なる複数の曝気槽へ送入する
酸素官有気体又は酸素の量の制御に関する。
複数の下水系統を有する曝気槽の空気量制御に於て従来
は溶存酸素値を設定値として槽の入口の制御弁を調節し
空気量を可変し、調節弁の下流側に流量計を設けて必要
流量を槽に供給する自動制御が行われている。
しかしながら入口の制御弁の調節によってヘッダ管の圧
力変化が生じその結果流量が変化し、溶存酸素値が変化
するので制御系は安定しない。
そこで入口圧力を測定し圧力調節計を設はヘッダ管圧カ
ー症制御をブロワ入口弁及びブロワの台数を可変する事
によって行って来た。
第1図は複数の下水系に連なる複数の曝気槽へ送入する
酸素含有気体の量の制御系の従来例である。
1は曝気槽であって夫々異なる下水系よりの下水路2よ
り流入し、処理された下水は流路3より次の処理工程に
送られる。
曝気槽1へは各ブロワ4の吐出管が一つのヘッダ管5に
集められ流量制御弁6、チェツキ弁1を介して酸素含有
気体即ち、通常空気が送入される。
8は風量計である。曝気槽1に必要とせられる風量の制
御は下水流入量又は溶存酸素含有量又は両者を検知して
行われる。
この従来例では溶存酸素量によって制御が行われる。
溶存酸素測定装置9にて計測された溶存酸素量は溶存酸
素制御装置11にてセットされた溶存酸素値11′と比
較されその信号は風量制御装置12に送られ、風量制御
装置12は風量計8より曝気槽1への送入風量の計測値
を受けて、溶存酸素制御装置11より送られた信号と該
風量が比較され、流量制御弁6の開度を調節して溶存酸
素量を規定値に保つように制御する。
これらの制御系はヘッダ管5に並列して各曝気槽1に備
えられている。
一方ヘッダ管5の圧力は圧力測定計13により測定され
、その圧力は圧力制御装置14において設定値14′と
比較されその差は信号として風量制御装置15に送られ
、ブロワ4の吸込側の風量計16の指示と比較されて、
風量制御装置15によりブロワ4の吸込口に直結した吸
込制御装置として制御弁17の開度を加減してヘッダ管
5内の圧力を一定になるように制御している。
これらは複数のブロワ4の夫々について行われ、風量計
16の指示は加算機18にて合計されてその合計値によ
りブロワ4の台数が手動により制御される。
以上の従来例では複数の曝気槽1はそれぞれ流入下水量
、流入下水水質が異るので曝気風量が異なる。
そこで上記のように各曝気槽1毎に必要風量になるよう
に制御している。
一方、ヘッダ管5内圧力は各曝気槽1が夫々独立して流
量制御弁6の開度を調節できるよう余裕を必要とし少し
高目の圧力lご保つように圧力制御装置14をセットし
ておく。
この調節は各曝気槽1に流入する風量の和は、各ブロワ
の風量の和に等しいから各ブロワ4の風量の和を算出し
てブロワ4の運転台数が決められ、ヘッダ管5内を一定
圧力に保つ制御はブロワ4の吸込側lご設けられた制御
弁17を制御することにより行っている。
このような複数下水系に夫々連なる複数の曝気槽の従来
例の酸素含有気体の送入量制御では曝気槽へ送入する必
要風量の制御とその供給源側の圧力制御とは別の制御系
として構成されており、ヘッダ管5内圧力を余裕をもっ
て高い圧力に設定し流量制御弁6より風量を絞らねばな
らず、結局ブロワ41ごて余分の動力を必要とする欠点
を有している。
更に又、次に設定圧を変更するまでの間はヘッダ管圧力
が高目の一定値に保たれているから、各曝気槽の必要と
する風量が低下する過程ではヘッダ管内の圧力は一層高
目となり曝気槽直前の制御弁の絞り損失は大きなものと
なる。
この曝気槽直前の制御弁はブロワ側から見れば吐出側絞
りとなり、ブロワの風量制御とすれば一番効率の悪い制
御方法とせられているものである。
本発明は以上の従来例の欠点を改善してブロワの消費動
力を低下させることを目的とし、溶存酸素量を一定値に
保つために必要とする酸素含有気体をブロワのインレッ
トベーンを用いて圧力制御を行ない曝気槽入口制御弁を
常時最大に開放し、弁絞りによる圧力損失を最小限にし
、ブロワの容量を最小限にして系統全体で省エネルギー
を計ることが出来るようにしたものである。
第2図は本発明の制御方法をフローシートで示す図面で
ある。
以下第2図について説明する。1は曝気槽であって夫々
異なる下水系よりの下水路2より流入し処理された下水
は流路3より次の処理工程へ送られる。
曝気槽1へは各ブロワ4の吐出管が一つのヘッダ管5に
集められ、流量制御弁6を介して酸素含有気体が送入さ
れる。
8は風量計である。
曝気槽1に必要とせられる風量の制御は下水流入量又は
溶存酸素含有量あるいは両者を検知して行われる。
第2図においては溶存酸素含有量による曝気槽1への送
入風量を制御するが他の場合も同様である。
溶存酸素測定装置9にて計測された溶存酸素量は溶存酸
素制御装置111ごてセットされた溶存酸素値11′と
比較されその信号は風量制御装置12に送られ、風量制
御装置12は風量計8よりの計測値を受けて、溶存酸素
量が少いときは流量制御弁6の開度を大きくし、多いと
きは開度を小さくする。
以上の点はほぼ第1図の従来例の部分と同じである。
尚、ブロワ4とヘッダ管5の間にはスルースバルブ21
、チェツキ弁22が設けられており、又溶存酸素測定装
置9は切換9′が行われ曝気槽1の別の位置の溶存酸素
量が計測可能となっている。
風量制御装置12による流量制御弁6の開度に対応する
制御値はブロワ運転制御装置191ζ送られ、ヘッダ管
5内の圧力は圧力測定計13にて計測されその計測値は
ブロワ運転制御装置19に送られる。
各ブロワ4は吸込制御装置としてインレットベーン11
7を内蔵しており、吸込側に備える風量計16の測定値
はブロワ運転制御装置19へ送られる。
ブロワ運転制御装置19に指示された曝気槽1の風量、
ヘッダ管5の圧力、ブロワ4の吸込側風量によりブロワ
運転制御装置19は必要風量を流量制御弁6の内最大流
量を必要とするものを全開状態で送入するようなヘッダ
管5内の圧力を得るようにインレットベーン117の開
度を制御する。
この開度はブロワ運転制御装置19にフィードバックさ
れ正確に且つ安定して時間遅れなく制御されるようにな
っている。
更に本発明の制御動作を詳説すると、第2図に於て、溶
存酸素測定装置9により下水中の溶存酸素を検出し、溶
存酸素制御装置11に入力し溶存酸素値を電気信号に変
換して風量制御装置12に送る。
一方溶存酸素値をブロワ運転制御装置(電子回路)19
に入力して、入力値の演算を行う。
風量制御装置12に於ては入力信号10に比例した弁開
度を演算して流量制御弁6に命令し、入力信号10をそ
の時の値に保持する様に弁開度調節する。
そのときの流量を風量計8で検出し風量制御装置12に
入力して流量を一定にする様に風量制御装置12で調節
する。
その時の空気流量信号20をブロワ運転制御装置19に
入力し各槽毎の現在空気流量を加算し記憶させる。
圧力測定計13で現在の空気圧力を検出してブロワ運転
制御装置19に入力し流量制御弁6が可能な限り開く様
にフロワ運転制御□□装置19で流量信号20と比較演
算してその出力信号24をインレットベーン117に命
令する。
出力信号24を保持する様に信号20の信号を弁開度発
信器より取り出し、信号24,30をブロワ運転制御装
置19で比較演算して信号40が現在の空気流量を保持
する様に制御弁17の開度を決定する。
溶存酸素量が下水流量、水質によって変化するとその増
減の速さを単位時間当りの変化量にブロワ運転制御装置
19で演算して、その結果を現在まで流していた流量値
とを比較し、増減が生ずれば信号24を修正し、インレ
ットベーン117を開閉動作させ入力信号10の溶存酸
素値と風量計8の信号が風量制御装置12で演算され溶
存酸素値が目標値、溶存酸素設定値11′に近づく様に
空気量を加減する。
又、空気流量信号10が変化して信号24が変化しイン
レットベーンが閉動作し、又は閉動作してブロワ4の特
性上に於て効率の悪い点まで移動すると、信号41によ
ってブロワ4の台数を変化させ流量信号20を保持する
様にブロワ運転制御装置19で演算して台数選択制御を
行う。
その結果ブロワ入口流量は信号42によってブロワ運転
制御装置19に入力させ、フロワ特性上高効率側に移動
するように前もって決定したプログラムで決定される。
信号41は信号42の信号の総和をブロワ運転制御装置
19で加算され、ブロワ%性最高効率点を選択すること
になる。
以上の動作を時分割(可変装置付)で順次繰返しブロワ
運転制御装置19で調節動作を行う。
本発明の制御方法の特長は複数の曝気槽の流量制御弁6
がそれぞれの槽の現在必要空気流量の最も大きな必要流
量の槽の流量制御弁6を可能な限り開きその圧力損失を
最小限にすることによりブロワの消費電力KWαKQP
αを最小限まで下げる動作をするもので従来の様に流量
制御弁6の入力圧力を一定にして余力な電力を流量制御
弁6で絞り溶存酸素値を一定にするやり方と異るもので
ある。
第3図、第4図は曝気槽の1日の必要空気量の変化を示
す図面であって横座標に示される数字は時間を竪座標に
示される数字は1日の内の最大必要空気量に対する百分
率を示しである。
第3図は都市下水と工場排水の併用処理型例、第4図は
都市下水の例を示しである。
第3図、第4図において符号23で示される風量は曝気
に必要な風量であって、本発明の曝気風量の制御方法に
よれば風量23の変化に追従してインレットベーン11
7により流量を制御されてブロワ4が運転されるため運
転制御方法として吐出側絞りがなく無駄な動力を消費し
ない。
流量制御弁6は流入量に対してほぼ解放状態で運転され
、インレットベーン117による風量の調整が行われる
従来例の場合、ヘッダ管5内圧力のセット値を変えない
とし、仮に第1図においてブロワ4の吸込側がインレッ
トベーン117を用いであるとする。
第5図はインレットベーン制御によるブロワの特性曲線
例であり横座標にはブロワの風量が示され竪座標には圧
力25とブロワ4の軸動力26が示され、圧力−風量を
示す曲線群27と軸動力28を示す曲線群が示され、曲
線群27の夫夫の端部にはインレットベーン117の開
度が回動角度によって示されている。
29はブロワ4より曝気槽1へ送入する気体の抵抗曲線
である。
点31の状態で圧力、風量が設定されているとすると、
従来例の第1図の圧カ一定制御では風量が70%になっ
たとしても圧力は100%であって点32にて運転され
るのでその軸動力は点33に示す処となる。
本発明の制御方法によるときはヘッダ管5内圧力は抵抗
曲線29に一致するように制御されるとみてよいから風
量が70%になると点34の圧力は約88%となり、軸
動力は点35に示されるように低下する。
第6図はインレットベーン制御、吸込弁絞り制御、吐出
弁絞り制御による部分負荷動力を示す線図であって横座
標に風量、竪座標にブロワ4の軸動力が百分率で示され
ている。
2段型インレットベーン制御36は実線で、7段型イン
レットベーン制御37は一点鎖線で、吸込弁絞り制御3
8、吐出弁絞り制御39は点線で示されこの順序でブロ
ワ4の部分負荷動力が少くてすむことが示され又好まし
い実施例としてブロワ4が消費動力の少ない省エネルギ
ー型ブロワが使用されるため、本発明の酸素含有気体の
供給量の制御方法によればこれらの効果が相俟って大き
くブロワの消費動力を節約でき且つ手動操作がなく省力
、省エネルギーの効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のフローシートで示す図面、第2図は本
発明の下水処理送入気体制御方法のフローシートで示す
図面、第3図、第4図は夫々曝気槽の必要空気量の変化
を示す図面、第5図はブロワの特性曲線を示す図面、第
6図はブロワの風量制御方法による部分負荷動力を示す
図面である。 1・・・・・・曝気槽、2・・・・・・下水路、3・・
・・・・流路、4・・・・・・ブロワ、5・・・・・・
ヘッダ管、6・・・・・・流量制御弁、7・・・・・・
チェツキ弁、8・・・・・・風量計、9・・・・・・溶
存酸素測定装置、9′・・・・・・切換、11・・・・
・・溶存酸素測定装置、11′・・・・・・溶存酸素値
、12・・・・・・風量制御装置、13・・・・・・圧
力測定計、14・・・・・・圧力制御装置、14′・・
・・・・設定値、15・・・・・・風量制御装置、16
・・・・・・風量計、17・・・・・・制御弁、18・
・・・・・加算機、19・・・・・・ブロワ運転制御装
置、21・・・・・・スルースバルブ、22・・・・・
・チェツキ弁、23・・・・・・風量、25・・・・・
・圧力、26・・・・・・軸動力、27・・・・・・曲
線群、28・・・・・・軸動力、29・・・・・・抵抗
曲線、31,32゜33.34,35・・・・・・点、
36・・・・・・2段型インレットヘーン制御、37・
・・・・・7段型インレットベーン制御、38・・・・
・・吸込弁絞り制御、39・・・・・・吐出弁絞り制御
、117・・・・・・インレットベーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の下水系に連なる複数の曝気槽へ送入する酸素
    官有気体又は酸素等の気体の量の制御方法であって、複
    数の曝気槽の気体流入口に夫々風量計と流量制御弁を備
    えてヘッダ管に集合連結し、流量を制御する吸込制御装
    置と吸込側(ご風量計を備えた並列するブロワの吐出管
    をヘッダ管に集合連結した気体送入回路において、曝気
    槽の下水流入量又は溶存酸素量あるいは両者を測定して
    設定値との差と曝気槽への風量を比較して流量制御弁を
    制御すると共にその制御値とヘッダ管内圧力値及びブロ
    ワ吸込量の測定値をブロワ運転制御装置に送り、曝気槽
    直前の流量制御弁の開度を全開するようにヘッダ管圧力
    をブロワの吸込制御装置開度をブロワ運転制御装置によ
    り制御する下水処理送入気体制御方法。 2 吸込制御装置がインレットベーンである特許請求の
    範囲第1項記載の下水処理送入気体制御方法。 3 ブロワ運転制御装置にブロワ運転台数制御を加えた
    制御を行う特許請求の範囲第1項記載の下水処理送入気
    体制御方法。
JP55032290A 1980-03-13 1980-03-13 下水処理送入気体制御方法 Expired JPS5841116B2 (ja)

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