JPS592340B2 - 汚水の生物処理装置 - Google Patents
汚水の生物処理装置Info
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- JPS592340B2 JPS592340B2 JP53056969A JP5696978A JPS592340B2 JP S592340 B2 JPS592340 B2 JP S592340B2 JP 53056969 A JP53056969 A JP 53056969A JP 5696978 A JP5696978 A JP 5696978A JP S592340 B2 JPS592340 B2 JP S592340B2
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は汚水の生物処理による浄化処理を効率を高め能
率的に行なうために汚泥状態を判別しながら処理する装
置に関する。
率的に行なうために汚泥状態を判別しながら処理する装
置に関する。
生物処理槽において、過曝気が行なわれると活性汚泥の
微細化、窒素の酸化によるＰＨ低下があり、沈澱汚泥の
まき上げなどの現象が生じ正常運転を妨害する。
微細化、窒素の酸化によるＰＨ低下があり、沈澱汚泥の
まき上げなどの現象が生じ正常運転を妨害する。
また糸状菌が増殖すると活性汚泥が沈澱せずにバルキン
グ現象が起る。このような異常を防ぐには薬剤を投入し
たり曝気量を制御する。活性汚泥が非常に少ない時、あ
るいは一般的に高負荷になるとき、空気量を減少させた
り、ＢＯＤ源の投入などが行なわれる。このような生物
処理においては、生物の状態、活性状態等を常に監視し
ながら制御することが必要となる。本発明はこのような
目的のために提案されたもので、生物処理槽による処理
中の水に超音波を照射し水中微生物からの反射波、散乱
波または透過波を検出する装置を設け、超音波検出信号
を判別１０して水中微生物全体の増殖状態、微生物の種
類による分布状態等を判定する装置を設け、該装置の判
定信号によつて前記生物処理槽への汚水供給ポンプ、空
気供給ポンプ、または汚泥供給ポンプを制御する装置を
設けてなることを特徴とする。１５以下図面の一実施例
により本発明を説明すると、第１図において、１は生物
処理槽で、供給パイプ２から下水等の被処理水が流入さ
れる。
グ現象が起る。このような異常を防ぐには薬剤を投入し
たり曝気量を制御する。活性汚泥が非常に少ない時、あ
るいは一般的に高負荷になるとき、空気量を減少させた
り、ＢＯＤ源の投入などが行なわれる。このような生物
処理においては、生物の状態、活性状態等を常に監視し
ながら制御することが必要となる。本発明はこのような
目的のために提案されたもので、生物処理槽による処理
中の水に超音波を照射し水中微生物からの反射波、散乱
波または透過波を検出する装置を設け、超音波検出信号
を判別１０して水中微生物全体の増殖状態、微生物の種
類による分布状態等を判定する装置を設け、該装置の判
定信号によつて前記生物処理槽への汚水供給ポンプ、空
気供給ポンプ、または汚泥供給ポンプを制御する装置を
設けてなることを特徴とする。１５以下図面の一実施例
により本発明を説明すると、第１図において、１は生物
処理槽で、供給パイプ２から下水等の被処理水が流入さ
れる。
３は槽底に設けた微細気泡を噴射するエアレーシヨンチ
ユープで、圧搾空気の供給ポンプ４に連通し、圧搾２０
空気が供給されることにより槽底の多数の噴出孔より空
気泡が噴出する。
ユープで、圧搾空気の供給ポンプ４に連通し、圧搾２０
空気が供給されることにより槽底の多数の噴出孔より空
気泡が噴出する。
５は槽内処理水が流通するよう槽１の上下部分に連通す
るように設けたパイプで、一部に流路を絞つた音波が伝
播可能な検出部６が設けられ、こゝに左右に超音波の照
射装２５置Ｔと受波検出器８が対向して設けられる。
るように設けたパイプで、一部に流路を絞つた音波が伝
播可能な検出部６が設けられ、こゝに左右に超音波の照
射装２５置Ｔと受波検出器８が対向して設けられる。
検出器８は散乱波を検出するためには対向線上から所要
の角度、例えば０−１８０円弧を画いて移動できるよう
可動状態に設けられ、所定角度における反射波の検出が
できるようセットする。９は槽内３０処理水をパイプ５
にサンプリングして流通させる循環ポンプ、１０は検出
信号を増巾する増巾器、１１は信号のみを取り出すフィ
ルタ１２は検出信号をデジタル変換するＡ−Ｄ変換器で
、検出信号強度に対応した比例パルス数の信号変換し、
変換３５パルスを次のコンピュータ１３で加減算の演算
をし比較し信号を出力する。
の角度、例えば０−１８０円弧を画いて移動できるよう
可動状態に設けられ、所定角度における反射波の検出が
できるようセットする。９は槽内３０処理水をパイプ５
にサンプリングして流通させる循環ポンプ、１０は検出
信号を増巾する増巾器、１１は信号のみを取り出すフィ
ルタ１２は検出信号をデジタル変換するＡ−Ｄ変換器で
、検出信号強度に対応した比例パルス数の信号変換し、
変換３５パルスを次のコンピュータ１３で加減算の演算
をし比較し信号を出力する。
これは生物処理槽１の運転状態を時間的に検出し、自動
制御するときに必要で、コンピユータ１３の出力は自動
制御装置１４に供給され、曝気訃制御、ＢＯＤ源添加、
薬剤添加等の自動制御が行なわれる。１５は自動記録計
である。
制御するときに必要で、コンピユータ１３の出力は自動
制御装置１４に供給され、曝気訃制御、ＢＯＤ源添加、
薬剤添加等の自動制御が行なわれる。１５は自動記録計
である。
第２図は検出部分の詳細図で、検出部６の水流通路に振
動ヘツド７１を対向し、これを高周波発振器７２により
励振するようにした超音波照射装置７と、透過波を受信
するよう対向した振動ヘツド８１と、検出用発振器８２
の検出器８とを狭い間隔で対向して成る。
動ヘツド７１を対向し、これを高周波発振器７２により
励振するようにした超音波照射装置７と、透過波を受信
するよう対向した振動ヘツド８１と、検出用発振器８２
の検出器８とを狭い間隔で対向して成る。
検出器の検出端子８３の出力を信号とする。以上の装置
により処理槽１内の生物、例えば活性汚泥が混合する処
理水はポンプ９によつてサンプリングされパイプ５を流
通する。
により処理槽１内の生物、例えば活性汚泥が混合する処
理水はポンプ９によつてサンプリングされパイプ５を流
通する。
このサンプリングした水に対して検出部６において、照
射装置７から超音波が照射され、例えば透過波が検出器
８で検出される。超音波振動を発振する振動子には例え
ばＳｉＯ２，ＬｉＮｂＯ３を用ぃ、レンズとし、てガリ
ウム（液）、ＳｉＯ２等が利用される。発振周波数は１
０ＭＨｚ−１００ＭＨｚ程度の超音波を発振する。検出
器８で透過波を検出するとき、水中微生物の量、大きさ
、種類等によつて散乱による吸収があり、吸収量が変化
するから透過波に変化があり、それに応じて検出信号が
変化する。例えば発振子にＬｉＮｂＯ３を用い、発振周
波数を８０ＭＨｚとして照射し、検出部の水の流通量を
２ｍＬ４７７！で通過させながら検出した、送受波間隔
を３，３７ｎｍとして測定したとき、透過波を圧電検出
して水中に所定量の原生虫が存在するとき、出力変化が
約０．３Ｖで容易に虫の存在を判別できた。なお原生虫
の判別サイズは１０μφ程度以上のものは全て判別する
ことができた。検出器８の判汎賠号は増巾器１０で増巾
され、フイルタ１１で前記変化分のみを取り出し、それ
をＡ−Ｄ変換器１２で信号の大きさに比例したパルス数
のデジタルパルスに変換しコンピユータ１３に加えて演
算する。処理水のサンプリング検出は繰返して行なわれ
、ポンプ９を間歇駆動してサンプリングし超音波により
検出判別する。勿論照射装置７による超音波照射及び検
出器８の検出をパルス的に行ない、処理水を連続的に検
出部６に流通させておき、これにパルス超音波を作用し
て検出するようにしてもよい。検出毎に検出器８の信号
出力は増巾器１０、フイルタ１１、デジタル変換器１２
、コンピユータ１３により処理され、コンピユータ出力
で制御装置１４が作動する。超音波による微生物懸濁水
の検出効果は、周波数が１０ＭＨｚ以上で散乱による吸
収効果が増大する特性があり、したがつて照射装置７の
発振する超音波周波数を１０ＭＨｚ程度以上、に設定す
ることによつて検出感度が高まり高精度の検出判別がで
き、特に効果的である。
射装置７から超音波が照射され、例えば透過波が検出器
８で検出される。超音波振動を発振する振動子には例え
ばＳｉＯ２，ＬｉＮｂＯ３を用ぃ、レンズとし、てガリ
ウム（液）、ＳｉＯ２等が利用される。発振周波数は１
０ＭＨｚ−１００ＭＨｚ程度の超音波を発振する。検出
器８で透過波を検出するとき、水中微生物の量、大きさ
、種類等によつて散乱による吸収があり、吸収量が変化
するから透過波に変化があり、それに応じて検出信号が
変化する。例えば発振子にＬｉＮｂＯ３を用い、発振周
波数を８０ＭＨｚとして照射し、検出部の水の流通量を
２ｍＬ４７７！で通過させながら検出した、送受波間隔
を３，３７ｎｍとして測定したとき、透過波を圧電検出
して水中に所定量の原生虫が存在するとき、出力変化が
約０．３Ｖで容易に虫の存在を判別できた。なお原生虫
の判別サイズは１０μφ程度以上のものは全て判別する
ことができた。検出器８の判汎賠号は増巾器１０で増巾
され、フイルタ１１で前記変化分のみを取り出し、それ
をＡ−Ｄ変換器１２で信号の大きさに比例したパルス数
のデジタルパルスに変換しコンピユータ１３に加えて演
算する。処理水のサンプリング検出は繰返して行なわれ
、ポンプ９を間歇駆動してサンプリングし超音波により
検出判別する。勿論照射装置７による超音波照射及び検
出器８の検出をパルス的に行ない、処理水を連続的に検
出部６に流通させておき、これにパルス超音波を作用し
て検出するようにしてもよい。検出毎に検出器８の信号
出力は増巾器１０、フイルタ１１、デジタル変換器１２
、コンピユータ１３により処理され、コンピユータ出力
で制御装置１４が作動する。超音波による微生物懸濁水
の検出効果は、周波数が１０ＭＨｚ以上で散乱による吸
収効果が増大する特性があり、したがつて照射装置７の
発振する超音波周波数を１０ＭＨｚ程度以上、に設定す
ることによつて検出感度が高まり高精度の検出判別がで
き、特に効果的である。
勿論１０ＭＨｚ以下でも利用できないことはない。 検
出信号による判別は所定の時間々隔で判定し、またパル
ス検出においては所定の検出回数毎に判別するようにし
てもよい。
出信号による判別は所定の時間々隔で判定し、またパル
ス検出においては所定の検出回数毎に判別するようにし
てもよい。
判別はコンピユータ１３にキーインしてある基準値、標
準値と比較することによつて判別し、判別出力によつて
匍卿装置１４を作動し、曝気量制御、ＢＯＤ源、薬剤添
加等の制御を自動的に行ない、または手動制御して安定
処理を行なうようにする。第３図は超音波照射と検出と
を兼ねる超音波ヘツドを処理槽壁に設けて検出を行なう
ようにしたもので、１６がその超音波ヘツドで、これは
照射方向が首振り施回できるように設けられ、槽１内水
中に畏なく照射走査しながら検出を行なう。
準値と比較することによつて判別し、判別出力によつて
匍卿装置１４を作動し、曝気量制御、ＢＯＤ源、薬剤添
加等の制御を自動的に行ない、または手動制御して安定
処理を行なうようにする。第３図は超音波照射と検出と
を兼ねる超音波ヘツドを処理槽壁に設けて検出を行なう
ようにしたもので、１６がその超音波ヘツドで、これは
照射方向が首振り施回できるように設けられ、槽１内水
中に畏なく照射走査しながら検出を行なう。
なお超音波ヘツド１６には振動子が組込まれ、また１０
ＭＨｚ以上の高周波発振器が接続されているが、これは
次の電源回路に全て組込まれている。１７は超音波ヘツ
ド１６を施回駆動するモータ、１８が発振器、信号検出
回路、増巾回路、論理演算器等全てを組込んだ電源回路
で、この出力により自動制御回路１９を作動する。
ＭＨｚ以上の高周波発振器が接続されているが、これは
次の電源回路に全て組込まれている。１７は超音波ヘツ
ド１６を施回駆動するモータ、１８が発振器、信号検出
回路、増巾回路、論理演算器等全てを組込んだ電源回路
で、この出力により自動制御回路１９を作動する。
２０は生物処理された水の沈澱槽で沈澱分離された汚泥
はポンプ２１によつて処理槽１に返還される。
はポンプ２１によつて処理槽１に返還される。
制御回路１９により空気ポンプ４、汚水供給ポンプ２２
、汚泥供給ポンプ２１等が全て自麗潴ｕ御されるように
構成している。超音波ヘツド１６による超音波照射をパ
ルス的に行ない。
、汚泥供給ポンプ２１等が全て自麗潴ｕ御されるように
構成している。超音波ヘツド１６による超音波照射をパ
ルス的に行ない。
即ら超音波周波数のｌ〜２サイクルの超音波を加えたと
ころでカツトし、加えた超音波が水中微生物等によつて
反射してくるのを検出するようにする。加えた波に対す
る反射波のパルス巾の変化（トプラ一効果等による）時
間の遅れ、振巾の変化等を電源装置１８に於て検出判別
する。超音波ヘツド１６の照射角度を時間的に変化し〜
槽内の水中全体にスキヤンして順次検出を行なう。第４
図は角度変化によりスキヤンして検出したときの反射エ
コーの例をグラフしたもので、照射線上に微生物が存在
すると反射波が強くなり、その検出波の時間遅れによつ
て微生物の分布状態がわかる第５図は反射波の時間的遅
れ状態を相対的にテストしたグラフ図で、微生物の種類
によつて大きさが異なり、それによつて特性が変化して
いる。
ころでカツトし、加えた超音波が水中微生物等によつて
反射してくるのを検出するようにする。加えた波に対す
る反射波のパルス巾の変化（トプラ一効果等による）時
間の遅れ、振巾の変化等を電源装置１８に於て検出判別
する。超音波ヘツド１６の照射角度を時間的に変化し〜
槽内の水中全体にスキヤンして順次検出を行なう。第４
図は角度変化によりスキヤンして検出したときの反射エ
コーの例をグラフしたもので、照射線上に微生物が存在
すると反射波が強くなり、その検出波の時間遅れによつ
て微生物の分布状態がわかる第５図は反射波の時間的遅
れ状態を相対的にテストしたグラフ図で、微生物の種類
によつて大きさが異なり、それによつて特性が変化して
いる。
横軸は遅れ時間、縦軸が微生物の相対数を示す。大きさ
がｌ〜１０μφ程度のバクテリアは遅れ時間が短いが、
６〜２００μφの固着性繊毛虫や、１００〜１，０００
μφの輪虫類では時間遅れが長いところにピークがある
。即らこれは音響抵抗が微生物の種類によつて相違し微
生物の大きさが異なるために生じるもので、前記音響担
抗（ρＣＸｌＯ４）＆亀肉質虫＝１５．９、自由遊泳虫
−１５．１、固着性繊毛虫＝１５．７、輪虫類二１５．
２、水＝１４．３、空気＝０．００４である。このよう
に水中微生物によつて反響効果が異なるから検出信号波
を、パルス巾の変化、時間遅れ、振巾の変化等を分析判
別することによつて生物状態、即ら量、分布、活性度等
が容易に検出判別できる。なお超音波のパルス照射によ
る検出結果は第１図のようにコンピユータでカウント演
算し記憶して、時間的に信号を出力し制御回路１９によ
り制御をするようにすることもでき、信号をＸ，Ｙレコ
ーダ等で記録表示し、監視するように構成してもよい。
なお前記第３図実施例では１つの超音波ヘツドでスキヤ
ニングして全体の検出をしたが、槽壁に所定の間隔で複
数へツドを設けておき、これを同時にまたは時間的に切
換えて検出してもよい。
がｌ〜１０μφ程度のバクテリアは遅れ時間が短いが、
６〜２００μφの固着性繊毛虫や、１００〜１，０００
μφの輪虫類では時間遅れが長いところにピークがある
。即らこれは音響抵抗が微生物の種類によつて相違し微
生物の大きさが異なるために生じるもので、前記音響担
抗（ρＣＸｌＯ４）＆亀肉質虫＝１５．９、自由遊泳虫
−１５．１、固着性繊毛虫＝１５．７、輪虫類二１５．
２、水＝１４．３、空気＝０．００４である。このよう
に水中微生物によつて反響効果が異なるから検出信号波
を、パルス巾の変化、時間遅れ、振巾の変化等を分析判
別することによつて生物状態、即ら量、分布、活性度等
が容易に検出判別できる。なお超音波のパルス照射によ
る検出結果は第１図のようにコンピユータでカウント演
算し記憶して、時間的に信号を出力し制御回路１９によ
り制御をするようにすることもでき、信号をＸ，Ｙレコ
ーダ等で記録表示し、監視するように構成してもよい。
なお前記第３図実施例では１つの超音波ヘツドでスキヤ
ニングして全体の検出をしたが、槽壁に所定の間隔で複
数へツドを設けておき、これを同時にまたは時間的に切
換えて検出してもよい。
また超音波の送受波器を別個に設けて反射波、または散
乱波を検出し、また透過波を検出してもよい。このよう
にして処理槽中の全体の微生物の状況を検出判別し、監
視して、制御装置により空気量、汚泥の返送量、栄養分
の流入量を制御し、またタンク内のＤＯ分布、水質、Ｐ
Ｈｌ流出量等も補助的に検出し、総合的に判定して制御
することにより常に最良の汚泥状態を維持し安定した効
率の良い処理が行なえる。従来スタテイツクな検出によ
つて制御する方式ではしばしば生物増殖等が暴走する危
険がぁったが、本発明では前記のようにダイナミツクに
検出判定して最良の制御を行なうことによつて安定した
処理を続けることができる。
乱波を検出し、また透過波を検出してもよい。このよう
にして処理槽中の全体の微生物の状況を検出判別し、監
視して、制御装置により空気量、汚泥の返送量、栄養分
の流入量を制御し、またタンク内のＤＯ分布、水質、Ｐ
Ｈｌ流出量等も補助的に検出し、総合的に判定して制御
することにより常に最良の汚泥状態を維持し安定した効
率の良い処理が行なえる。従来スタテイツクな検出によ
つて制御する方式ではしばしば生物増殖等が暴走する危
険がぁったが、本発明では前記のようにダイナミツクに
検出判定して最良の制御を行なうことによつて安定した
処理を続けることができる。
第１図は本発明の一実施例構成図、第２図はその一部の
詳細図、第３図は他の実施例構成図、第４図はその説明
図、第５図は特性グラフ図である。 １は生物処理槽、２は汚水供給パイプ、３はエアレーシ
ヨンパイプ、４は空気供給ポンプ、５はパイプ、６は検
出部、７は超音波照射装置、８は検出器、９はポンプ、
１３はコンピユータ、１４は制御装置、１６は超音波ヘ
ツド、１８は電源装置、１９は制御回路、２０は沈澱槽
、２１は汚泥ポンプ、２２は汚水ポンプである。
詳細図、第３図は他の実施例構成図、第４図はその説明
図、第５図は特性グラフ図である。 １は生物処理槽、２は汚水供給パイプ、３はエアレーシ
ヨンパイプ、４は空気供給ポンプ、５はパイプ、６は検
出部、７は超音波照射装置、８は検出器、９はポンプ、
１３はコンピユータ、１４は制御装置、１６は超音波ヘ
ツド、１８は電源装置、１９は制御回路、２０は沈澱槽
、２１は汚泥ポンプ、２２は汚水ポンプである。
Claims (1)
- １ 生物処理槽による処理中の水に超音波を照射し、水
中微生物からの反射波、散乱波、または透過波を検出す
る装置を設け、該装置の超音波検出信号を判別して水中
微生物全体の増殖状態、微生物の種類による分布状態等
を判定する装置を設け、該装置の判定信号にもとずいて
前記生物処理槽への汚水供給ポンプ、空気供給ポンプ、
または汚泥供給ポンプを制御する装置を設けてなる汚水
の生物処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53056969A JPS592340B2 (ja) | 1978-05-13 | 1978-05-13 | 汚水の生物処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53056969A JPS592340B2 (ja) | 1978-05-13 | 1978-05-13 | 汚水の生物処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54148591A JPS54148591A (en) | 1979-11-20 |
| JPS592340B2 true JPS592340B2 (ja) | 1984-01-18 |
Family
ID=13042343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53056969A Expired JPS592340B2 (ja) | 1978-05-13 | 1978-05-13 | 汚水の生物処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592340B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318143U (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031886A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-18 | Hitachi Ltd | 水中の微生物の監視制御装置 |
-
1978
- 1978-05-13 JP JP53056969A patent/JPS592340B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318143U (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54148591A (en) | 1979-11-20 |
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