JPS59147626A - 槽内における液体の撹拌状況観測方法 - Google Patents
槽内における液体の撹拌状況観測方法Info
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- JPS59147626A JPS59147626A JP58022472A JP2247283A JPS59147626A JP S59147626 A JPS59147626 A JP S59147626A JP 58022472 A JP58022472 A JP 58022472A JP 2247283 A JP2247283 A JP 2247283A JP S59147626 A JPS59147626 A JP S59147626A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
-
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- B01F35/21—Measuring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、汚水処、ｌｌ！ｌ！施設の、暴気漕などの
ような槽内における液体の１拌状況？規測する方法（Ｃ
関する。
ような槽内における液体の１拌状況？規測する方法（Ｃ
関する。
種々の槽内における液体の攪拌状況を＠測することが必
要なことは少々くない。たとえば汚水処理施設の曝気槽
では、槽内の攪拌状況は処理施設全体の処理能力を左右
するほどの重要な要素であるので、攪拌状況を観測する
ことの必要性はきわめて高い。従来、この攪拌状況の観
測は、フルオレツセインナトリウム（−ウラニン）など
の螢光物質、塩化ナトリウムなどの電解質、あるいは放
射性同位元素などをトレーサとして液体中に投入するこ
とで遂行されている。このトレーサを用いる方法は、小
容量の槽ではよく用いられるが、下水処理場の曝気槽な
とのような大容量の槽では、トレーサの投入殴が莫大と
なり、経済的な負担が大きいばかりでなく、自然環境に
与える影響も考慮しなければならない。
要なことは少々くない。たとえば汚水処理施設の曝気槽
では、槽内の攪拌状況は処理施設全体の処理能力を左右
するほどの重要な要素であるので、攪拌状況を観測する
ことの必要性はきわめて高い。従来、この攪拌状況の観
測は、フルオレツセインナトリウム（−ウラニン）など
の螢光物質、塩化ナトリウムなどの電解質、あるいは放
射性同位元素などをトレーサとして液体中に投入するこ
とで遂行されている。このトレーサを用いる方法は、小
容量の槽ではよく用いられるが、下水処理場の曝気槽な
とのような大容量の槽では、トレーサの投入殴が莫大と
なり、経済的な負担が大きいばかりでなく、自然環境に
与える影響も考慮しなければならない。
この発明は、トレーサの添加乞必要とせずに、槽内の液
体の攪拌状況を的確に把握することが可能な攪拌状況観
測方法を提供することを目的としている。すなわちこの
発明方法では、槽内の液体の挙動を観測する手段として
、特定波長の紫外線の吸光度が測定され、この吸光度の
パターンから攪拌状況の観測が行われる。したがって有
害なトレーサ物質の添加は不要となり、環境汚染の２そ
れがなく、また経済的にも有利となるなどの効果が実現
される。
体の攪拌状況を的確に把握することが可能な攪拌状況観
測方法を提供することを目的としている。すなわちこの
発明方法では、槽内の液体の挙動を観測する手段として
、特定波長の紫外線の吸光度が測定され、この吸光度の
パターンから攪拌状況の観測が行われる。したがって有
害なトレーサ物質の添加は不要となり、環境汚染の２そ
れがなく、また経済的にも有利となるなどの効果が実現
される。
曝気槽内における流入水と処理水のＵ Ｖスペクトルは
、一般に第１図のようなパターンとなる。
、一般に第１図のようなパターンとなる。
ここで２つの波長２２０ｎｍお２しび２６Ｏｒ１ｍにつ
いての吸光度に注目すると、両者間に特異な相違が見ら
れる。
いての吸光度に注目すると、両者間に特異な相違が見ら
れる。
第 １ 表
すなわち処理水の吸光度は、流入水の吸光度と比較して
、波長２２０ ｎｍで（グ著ろしく大きくなるのに対し
て、波長２５Ｑｎｍでは逆に小さくなっていて、両者間
の関係が逆転している。波長２６０ｎｍ附近における吸
光度の減少は、微生物反応ンこおける有機物分解に対応
し、２２０ｎｍ附近（でおける吸光度の増大は、流入水
中−に含まれる窒素化合物の硝酸化反応に伴う亜硝酸お
よび（または）硝酸の生成を示している。このように２
つの波長域における吸光度が曝気槽の前後で特異的に変
化するということは、曝気槽の前段から後段に向かうに
し／こがって、吸光度に連続的な変化があるということ
で、実際に曝気槽の各ポイントで吸光度を測定した結果
によれば、第２図のような傾向が認められた。このパタ
ーンは、流入水量がほぼ一定で、処理条件も一定の場合
には定常的なものと判断できるから、たとえば１０ｍの
深槽で垂直分布を調べた場合でも、攪拌状況が良好であ
れば、いずれの部位も同等なパターンを示すものと推測
される。
、波長２２０ ｎｍで（グ著ろしく大きくなるのに対し
て、波長２５Ｑｎｍでは逆に小さくなっていて、両者間
の関係が逆転している。波長２６０ｎｍ附近における吸
光度の減少は、微生物反応ンこおける有機物分解に対応
し、２２０ｎｍ附近（でおける吸光度の増大は、流入水
中−に含まれる窒素化合物の硝酸化反応に伴う亜硝酸お
よび（または）硝酸の生成を示している。このように２
つの波長域における吸光度が曝気槽の前後で特異的に変
化するということは、曝気槽の前段から後段に向かうに
し／こがって、吸光度に連続的な変化があるということ
で、実際に曝気槽の各ポイントで吸光度を測定した結果
によれば、第２図のような傾向が認められた。このパタ
ーンは、流入水量がほぼ一定で、処理条件も一定の場合
には定常的なものと判断できるから、たとえば１０ｍの
深槽で垂直分布を調べた場合でも、攪拌状況が良好であ
れば、いずれの部位も同等なパターンを示すものと推測
される。
この発明方法は、曝気槽内で攪拌される液体の吸光度パ
ターンが処理の進行にしたがって特異的に変化していく
ことに着目し、吸光度を測定することによって湾内の液
体の攪拌状況を観測できるという新たな知見にもとづい
ている。したがってこの発明は、流入端と流出端との間
で液体の成分が変化するような処理が行われるものであ
れば、曝気槽に限らず、接触酸化槽や嫌気性処理槽など
の全ての反応槽に適用できる。また槽内の流れの形態は
、押出し流れでも、また元金混合あるいは間欠混合でも
よい。
ターンが処理の進行にしたがって特異的に変化していく
ことに着目し、吸光度を測定することによって湾内の液
体の攪拌状況を観測できるという新たな知見にもとづい
ている。したがってこの発明は、流入端と流出端との間
で液体の成分が変化するような処理が行われるものであ
れば、曝気槽に限らず、接触酸化槽や嫌気性処理槽など
の全ての反応槽に適用できる。また槽内の流れの形態は
、押出し流れでも、また元金混合あるいは間欠混合でも
よい。
実施例１
この実施例で使用された槽（ｄ、第３図（ａ）、（ｂ）
、（Ｃ）に示すような形状を有する下水処理場の曝気槽
で、これは流入水の短絡現象が心配される構造である。
、（Ｃ）に示すような形状を有する下水処理場の曝気槽
で、これは流入水の短絡現象が心配される構造である。
そこでく〜〜０で示す４つの平面上で、（１）〜（６）
で示す６個所、合計２４個所で採水を行い、各サンプル
について０．４５μのメンブランフィルタで懸濁物を除
去したのちＵＶ吸光度を測定した。
で示す６個所、合計２４個所で採水を行い、各サンプル
について０．４５μのメンブランフィルタで懸濁物を除
去したのちＵＶ吸光度を測定した。
各測定点における波長２２００ｍの吸光度（Ｅ２２０と
記す）および波長２６０ｎｍの吸光Ｈｉ（ｇ２ａｏと記
す）と、ＣＯＤＭｎの測定値を他の条件とともに第２表
に示す。なお第２表において、（王）・ｄ（Ａ）〜（ハ
）の各区分ごとのＵＶ吸光度の平均値、（σＸ）は標準
偏差である。また第３図（ａ）の「ＪＡ、ｓノズル」と
は、液中で気液混合液をほぼ水平方向に噴射する形式の
曝気機を指す。
記す）および波長２６０ｎｍの吸光Ｈｉ（ｇ２ａｏと記
す）と、ＣＯＤＭｎの測定値を他の条件とともに第２表
に示す。なお第２表において、（王）・ｄ（Ａ）〜（ハ
）の各区分ごとのＵＶ吸光度の平均値、（σＸ）は標準
偏差である。また第３図（ａ）の「ＪＡ、ｓノズル」と
は、液中で気液混合液をほぼ水平方向に噴射する形式の
曝気機を指す。
第４図（ａ）およびΦ）は、第２表に示したＥ ２２０
およびＢ２６θの測定値の平均値からの偏差値を各測定
点について表示したもので、各数値は１０４倍の単位で
示しである。また第５図は各測定点におけるＢ２６θ／
Ｅ２２０の値を表示し／ζものである。
およびＢ２６θの測定値の平均値からの偏差値を各測定
点について表示したもので、各数値は１０４倍の単位で
示しである。また第５図は各測定点におけるＢ２６θ／
Ｅ２２０の値を表示し／ζものである。
上記の測定結果において、（イ）〜０の各区分ごとのＵ
Ｖ吸光度の平均値（隅は、Ｂ２２θの漸増とＥ ２６０
の漸減という傾向を示し、これは第２図に示した一般的
な２次処理プロセスの傾向と一致しているので、第３図
の曝気槽は充分な浄化機能をもつものであると判定でき
る。また撹拌状況は、■第２表の標準偏差（σＸ）が曝
気槽の前段では犬であるが後段では小さくなっているこ
と、および■第４図および第５図に示されるように、前
段では上層、中層および下層間の濃度差が太きいが、後
段にいくにしたがってその差が小きくなっゼいることか
ら、充分な攪拌状態を得るためには、１０？７１Ｘ１０
７ｎの断面寸法について、１５ｍ程度の槽長が必要であ
ることがわかる。第３図の曝気槽の槽長は３０ｍである
ので、処理機能上の問題点はない。
Ｖ吸光度の平均値（隅は、Ｂ２２θの漸増とＥ ２６０
の漸減という傾向を示し、これは第２図に示した一般的
な２次処理プロセスの傾向と一致しているので、第３図
の曝気槽は充分な浄化機能をもつものであると判定でき
る。また撹拌状況は、■第２表の標準偏差（σＸ）が曝
気槽の前段では犬であるが後段では小さくなっているこ
と、および■第４図および第５図に示されるように、前
段では上層、中層および下層間の濃度差が太きいが、後
段にいくにしたがってその差が小きくなっゼいることか
ら、充分な攪拌状態を得るためには、１０？７１Ｘ１０
７ｎの断面寸法について、１５ｍ程度の槽長が必要であ
ることがわかる。第３図の曝気槽の槽長は３０ｍである
ので、処理機能上の問題点はない。
実施例２
第６図（ａ）は、前述のＪＡＳノズルを設置した曝気槽
の平面図、第６図（ｂ）はＪＡＳノズルを有さない標準
槽の平面図であシ、図中の（Ａ）〜σすＩｄ各採水点の
位置を示している。各採水点に２いて採取したサンプル
について実施例１と同様にＵＶｉ吸光度の測定を行い、
各採水点における吸光度をそれぞれ第７図（ａ）および
Φ）ｌ／Ｃ示す。
の平面図、第６図（ｂ）はＪＡＳノズルを有さない標準
槽の平面図であシ、図中の（Ａ）〜σすＩｄ各採水点の
位置を示している。各採水点に２いて採取したサンプル
について実施例１と同様にＵＶｉ吸光度の測定を行い、
各採水点における吸光度をそれぞれ第７図（ａ）および
Φ）ｌ／Ｃ示す。
この場合にも、曝気槽の前段から後段に向かうにしたが
って、やはりＥ２２０の増加とＥ ２６０の減少とが見
られる。
って、やはりＥ２２０の増加とＥ ２６０の減少とが見
られる。
また第８図（ａ）および（ｂ） ＋ｒｉ、第６図（ａ）
ノ下点（乏おける横断面上での採水点の位置と、Ｅ２
２０およびＥ２６０の測定値をそれぞれ示している。こ
の平面上における分布はほぼ均一であり、充分な攪拌能
力を有していることがわかる。
ノ下点（乏おける横断面上での採水点の位置と、Ｅ２
２０およびＥ２６０の測定値をそれぞれ示している。こ
の平面上における分布はほぼ均一であり、充分な攪拌能
力を有していることがわかる。
実施例゛３
第９図（ａ）および（ｂ）は、嫌気性−好気性接触処理
方式の家庭用小型合併浄化槽の嫌気性接触槽内における
槽内溶解性成分の＃度分布調査にＵＶ吸光度測定を適用
して、短絡流の有無を検査する際の採水点を示している
。嫌気性接触槽は第１〜第３の３槽直列構成となってい
るので、１槽当り１２個所、合計３６個所で採水が行わ
れた。
方式の家庭用小型合併浄化槽の嫌気性接触槽内における
槽内溶解性成分の＃度分布調査にＵＶ吸光度測定を適用
して、短絡流の有無を検査する際の採水点を示している
。嫌気性接触槽は第１〜第３の３槽直列構成となってい
るので、１槽当り１２個所、合計３６個所で採水が行わ
れた。
各採水点に２けるＥ２２０の値な第１０図（ａ）に、Ｅ
２６０の値を第１０図（１））に、そしてＣＩ−の濃度
を第１０図（Ｃ）にそれぞれ示す。第１０図（ａ）、（
ｂ）から明らかなように、第１嫌気槽内における濃度分
布（（大きなバラツキが認められる。つまり上層、下層
を問わず、流入側の両側で濃度が低く、流出側の、１ｉ
４Ｉ但］で゛高くなっている′。このことから、槽内の
一部に停面域が存在し、槽全体の有効な利用がなされて
いないと推定でさる。しかし第２および第３嫌気槽で（
・まこの傾向は緩和されているので、はぼ有効に利用さ
れていると認められる。また給水による希釈効果を塩素
イオン濃度でしらべた結果で７４、第１０図（Ｃ）に示
すように、第１嫌気槽を除いて、はぼ均一であることが
確認された。
２６０の値を第１０図（１））に、そしてＣＩ−の濃度
を第１０図（Ｃ）にそれぞれ示す。第１０図（ａ）、（
ｂ）から明らかなように、第１嫌気槽内における濃度分
布（（大きなバラツキが認められる。つまり上層、下層
を問わず、流入側の両側で濃度が低く、流出側の、１ｉ
４Ｉ但］で゛高くなっている′。このことから、槽内の
一部に停面域が存在し、槽全体の有効な利用がなされて
いないと推定でさる。しかし第２および第３嫌気槽で（
・まこの傾向は緩和されているので、はぼ有効に利用さ
れていると認められる。また給水による希釈効果を塩素
イオン濃度でしらべた結果で７４、第１０図（Ｃ）に示
すように、第１嫌気槽を除いて、はぼ均一であることが
確認された。
以上のよう（（この発明方法では、槽内の任意の採水点
で採取したサンプルのＵ■吸光度を測定し、槽内におけ
る処理の前後でＵＶ吸光度が特異的に変化するのを利用
して、ＵＶ吸光度の分布から攪拌状況を観測するように
したので、槽内における液の水理的挙動を正確に追跡で
きるほか、下記のような効果が得られる。 ゛ （］、）わずか１０罰程度のザングルで測定できるので
、採水量が制限される家庭用浄化やｈのような小容量の
槽にも適用可能である。
で採取したサンプルのＵ■吸光度を測定し、槽内におけ
る処理の前後でＵＶ吸光度が特異的に変化するのを利用
して、ＵＶ吸光度の分布から攪拌状況を観測するように
したので、槽内における液の水理的挙動を正確に追跡で
きるほか、下記のような効果が得られる。 ゛ （］、）わずか１０罰程度のザングルで測定できるので
、採水量が制限される家庭用浄化やｈのような小容量の
槽にも適用可能である。
（２）１ポイント当り３分程度の短時間で結果が判明す
る。
る。
（３） １ｎ１１定精度および再現性が良Ｉ杼て、六作
も容易である。
も容易である。
（４）あらかじめ懸濁質を除くほかは、試、恣なとな加
える必要がない。
える必要がない。
第１図は曝気槽における流入水および１）ｉｆ、出水の
ＵＶ吸光度スペクトル図、第２図１・よ槽の流入端から
流出端に至る吸光度スペクトルの変化７示すダイアグラ
ム、第３図（ａ）（佳この発明の実施例１で用いられた
曝気槽の形状および採水点を示す平面図、第３図（１）
）はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図（
ａ）および（ｂ）は第３図（ａ）〜（Ｃ）の曝気槽内に
おけるＥ ２２０およびＥ２６０の分布？それぞれ示す
ダイアグラム１，４５図はＥ２６０／Ｅ２２０の値の分
布を示３−ダイアグラム、第６図（ａ）および（ｂ）は
実施例２で用いらねン忙異った種類の曝気槽の構成をそ
れぞれ示す一１／−Ｈｆｉｉ図、第７図（ａ）および■
）はそれぞれ第６図（ａ）およびＣｂ）内の各採水点（
（おけるＵＶ吸光度な示すグラフ、第８図（ａ）および
Φ）は第７図（ａ）のＦ点におけろ横断世上での採水点
および（ＪＶ吸光度乞示ずダイアグラム、第９図（ａ）
は実施例３で用いられ／ζ嫌気吐接漉槽の平面図、第９
図中）は第９図（ａ）の縦断面図、第１．０図（ａ）３
よび（ｂ）ｆｄ、それぞれ第９図の（′ハ内の各採水点
におけろ１１２２０及びＥ２６０の４”ａ対値乞それぞ
れ示ずダイアグラム、第１０図（Ｃ）は０１−の濃度を
示すダイアグラムである。 □、Ｊ−’−−１ 代理人 弁理士 加 藤 公 延
（＝、−、。 Ｓ、仏、コ召 第 ８ 壽（ａ） ｆ４９図 （ａ） 第 ９ｐ（ｂ）
ＵＶ吸光度スペクトル図、第２図１・よ槽の流入端から
流出端に至る吸光度スペクトルの変化７示すダイアグラ
ム、第３図（ａ）（佳この発明の実施例１で用いられた
曝気槽の形状および採水点を示す平面図、第３図（１）
）はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図（
ａ）および（ｂ）は第３図（ａ）〜（Ｃ）の曝気槽内に
おけるＥ ２２０およびＥ２６０の分布？それぞれ示す
ダイアグラム１，４５図はＥ２６０／Ｅ２２０の値の分
布を示３−ダイアグラム、第６図（ａ）および（ｂ）は
実施例２で用いらねン忙異った種類の曝気槽の構成をそ
れぞれ示す一１／−Ｈｆｉｉ図、第７図（ａ）および■
）はそれぞれ第６図（ａ）およびＣｂ）内の各採水点（
（おけるＵＶ吸光度な示すグラフ、第８図（ａ）および
Φ）は第７図（ａ）のＦ点におけろ横断世上での採水点
および（ＪＶ吸光度乞示ずダイアグラム、第９図（ａ）
は実施例３で用いられ／ζ嫌気吐接漉槽の平面図、第９
図中）は第９図（ａ）の縦断面図、第１．０図（ａ）３
よび（ｂ）ｆｄ、それぞれ第９図の（′ハ内の各採水点
におけろ１１２２０及びＥ２６０の４”ａ対値乞それぞ
れ示ずダイアグラム、第１０図（Ｃ）は０１−の濃度を
示すダイアグラムである。 □、Ｊ−’−−１ 代理人 弁理士 加 藤 公 延
（＝、−、。 Ｓ、仏、コ召 第 ８ 壽（ａ） ｆ４９図 （ａ） 第 ９ｐ（ｂ）
Claims (3)
- （１）槽内の任意の採水点で採取したサンプルの各々に
ついて、波長２２０ｎｍ域の紫外線吸光度と、波長２６
０ｎｍ域の紫外線吸光度とを測定し、この２つの吸光度
の比の分布にもとづいて、上記槽内における液体の攪拌
状況を観測することを特徴とする槽内における液体の攪
拌状況視測方法。 - （２）上記槽は曝気槽である特許請求の範囲１，０１項
記載の方法。 - （３） 上記槽は嫌気性処理槽である待１’％１：請
求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022472A JPS59147626A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 槽内における液体の撹拌状況観測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022472A JPS59147626A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 槽内における液体の撹拌状況観測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147626A true JPS59147626A (ja) | 1984-08-24 |
| JPS6215250B2 JPS6215250B2 (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=12083650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58022472A Granted JPS59147626A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 槽内における液体の撹拌状況観測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023065A (en) * | 1997-03-10 | 2000-02-08 | Alberta Research Council | Method and apparatus for monitoring and controlling characteristics of process effluents |
| WO2007022570A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of monitoring and controlling of mixing processes |
| JP2010160116A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Beckman Coulter Inc | 自動分析装置 |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP58022472A patent/JPS59147626A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023065A (en) * | 1997-03-10 | 2000-02-08 | Alberta Research Council | Method and apparatus for monitoring and controlling characteristics of process effluents |
| WO2007022570A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of monitoring and controlling of mixing processes |
| US8305573B2 (en) | 2005-08-22 | 2012-11-06 | Datatrace Dna Pty Ltd | Method of monitoring and controlling of mixing processes |
| JP2010160116A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Beckman Coulter Inc | 自動分析装置 |
| US8700345B2 (en) | 2009-01-09 | 2014-04-15 | Beckman Coulter, Inc. | Automatic analyzer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215250B2 (ja) | 1987-04-07 |
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