JPS5928347Y2 - 活性汚泥容量測定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は活性汚泥下水処理に使用される活性汚泥容量測
定器に関する。

都市下水処理場の整備に伴なって最近そのプロセス制御
の近代化がようやく行なわれるようとしている。

現在の都市下水処理場においては流量計やレベル計等に
よる監視および制御が行なわれているが、水質に直接か
かわりあいのあるパラメータについては係員が場内をま
わって試料のサンプリングを行ない、それを分析または
測定して得ている。

そしてこのパラメータをコントロールの参考にしている
が、活性汚泥下水処理のプロセス・コントロール、特に
汚泥のコントロールは処理場操作具の直接に頼るところ
が大きいのが現状である。

曝気槽中の活性汚泥混液中の汚泥容量や圧密度、汚泥沈
降速度等はプロセス全体の効率に関連する重要なコント
ロールパラメータである。

また、１１メスシリンダに曝気槽出口で混液をサンプリ
ング後静置し３０分後の占める汚泥体積を５Ｖ３ｏ％と
し、曝気槽混液１１中の浮遊物質量（ｍｇ）をＭＬＳＳ
（ｐｐｍ）とすると、汚泥の沈降性の指標としてはがよ
く用いられる。

しかし、１１メスシリンダを用いる点でＳＶＩは汚泥の
レオロジ特性の影響を大いに受ける。

これらのパラメータを得るために、ｌｌのメスシリンダ
は処理場の係員が１田こ１回程度現場をまわって試料を
サンプリングするには適当な大きさであるが、この程度
の測定ではコントロールの状態を確実に把握し近代化さ
れたプロセス、特にコンピュータによるプロセス・コン
トロールのためのパラメータを与えるものとはなり得な
い。

従って更に大きな沈降管を用いる必要があるが、この測
定を人手に依存することは困難である。

このように汚泥の状態に関する測定のため実用化されて
いるプロセス計器がほとどなく、この測定面で人間の直
観にほとんど頼っているのが現状であり、活性汚泥下水
処理プロセス・コントロールでかなめとる汚泥の状態に
ついての情報を与え得るプロセス計器が強く要望されて
いる。

ここに開示する考案の目的は、汚泥の圧密状態における
圧密速度を純電子回路的に自動測定し汚泥の沈降の様子
をランプ表示することにより汚泥のコントロールのため
のパラメータはほとんど連続的に与え得る活性汚泥容量
測定を提供することである。

以下、本考案の一実施例を図面について説明する。

第１図において曝気槽Ａ内の汚泥混液Ａ′は汲み揚げポ
ンプを内蔵したサンプリング管Ｂを介して検出部および
発信部Ｃへ送られる。

ここでの検出の結果はその発信部により電気的に変換さ
れ信号伝送線りを経て遠隔に設置された受信機およびデ
ィスプレイ・パネルＥに送られ表示される。

尚、Ｆはオーバーフロー管である。

第２図には検出部および発信部Ｃが詳細に示されている
。

測定器各部は筐体１により保持されている。

筐体１により保持された複数のロック・ロッド２はキャ
ップ５を沈降管６の上端に押しつけている。

キャップ５を通してサンプリング管３およびオーバーフ
ロー管４が沈降管６に連通している。

曝気槽汚泥混液Ａ′はサンプリング管３を通して沈降管
に入る。

沈降管６の底部は上下に動く弁１１そのものであって弁
１１にはＯリング１８がはめこまれている。

弁１１が筐体１に固定されて水平方向に延びる支持台１
９に圧着している時は弁が閉じた状態であるが、支持台
１９より離れると弁は開く。

支持台１９には沈降管６の内面積にほぼ等しい貫通孔が
設けられている。

弁１１は狭いオリフィス部を有していないので汚泥水の
流れは妨害されず排出され得る。

尚、弁１１の上面が平面状にされているのは、そうでな
い場合は測定上誤差が大きくなる虞れがあるからである
。

また、弁１１が沈降管６の底全体を閉塞し得るようにさ
れているのは、汚泥混液中に含まれる比較的粗大なゴミ
をも良好に排出するためである。

弁１１の昇降機構を以下に説明する。

筐体１に固定された外箱２４に取り付けられたガイド１
３に、上下に動く昇降機ロッド１４が挿入され、このロ
ッド１４と弁１１とは一体となって動く。

筐体下部に取付けられたエアーシリンダ１７の水平方向
の動きは、これと一体のすべり台１６に伝えられ、すべ
り台１６の上面に接するころがり玉軸受１５がロッド１
４の下部に図に示される様に嵌め込まれている。

エアーシリンダ１７内のピストンのストローク分をすべ
り台が移動するとすべり台１６の斜面上をころがり玉軸
受１５が動き、ロッド１４はそれに伴って上下する。

沈降管６は測定器筺体１より延びたホルダ９で鉛直方向
に固定され、さらに上端及び下端はゴムパツキン２０〜
２２で水密にされている。

弁１１が開いている状態で汲み揚げポンプが働くと、曝
気槽汚泥混液Ａ′がポンプアップされて、沈降管６を素
通りし、その下部において弁１１を内蔵するドレイン１
２に流れ込みドレイン１２の横壁を通る排水管２３から
排出される。

測定試料となる汚泥混液中の活性汚泥フロックは機械的
な剪断力によって容易に壊われる。

従って汲み揚げポンプとしては本実施例においてエアー
リフトポンプを使用した。

通常の曝気槽ではエアレータはブロワやニアコンプレッ
サ等を用いているからポンプの動力源とするのに良い。

さらにエアーリフトポンプは本質的に汚泥の特性に悪影
響を及ぼすものとはならない。

弁１１が閉じると測定試料である活性汚泥混液Ａ′が沈
降管６を満たす。

この際沈降管内の空気はオーバフロ〒管４より排出され
る。

本装置のサンプリング機構において、沈降管６を試料が
満たすに十分な時間ポンプが働いた後タイマ等に依りポ
ンプの作動が停止すると、余分な試料はオーバフロー管
４より排水され定容量の試料が沈降管６にサンプリング
される。

本装置の沈降管６は汚泥の沈降に影響が小となる様に考
慮された曲率の曲面で主に作られ、その材質はステンレ
ス又はガラスであり、その中心軸は鉛直方向にある。

沈降管６の側方に設けた光源７からの光は沈降管６をは
さんで光源７に相対する位置に設けられた受光器８方向
へ向けられるが、ここで重要なことは汚泥の圧密状態に
おける圧密速度を沈降管６の任意位置で正確に得る必要
があり、そのため光源７は沈降管６の側面近傍に上方向
に互って連続して設けられ、またその光源７に相対して
受光器８もまた適当なピッチまたは連続して設けられる
ということである。

これによって初めて沈降管６の任意位置での圧密速度が
時間とともに如何に変化が知れるものであり、また、そ
の結果をして汚泥のコントロールが正確に行ない得るも
のである。

ポンプ停止後試料中の活性汚泥は凝集してフロックを生
じながら沈降をはじめ、良好な状態では数分で上澄みと
その下の沈降汚泥とに分離される。

その分離面すなわち汚泥界面から上の上澄液と下の沈降
汚泥とは光の透過率が異なる。

時間がたつと、第３図に示されるような時間と光の透過
率との特性が得られる。

各曲線４２口、へのそれぞれは、第２図に示された対応
する各位置での光の透過率が時間に対して何如に変化す
るかをある汚泥混合液について表わしている。

ここで光源７および受光器８について補足説明すれば、
光源７はその上端から下端に互って輝度が一定している
必要がある。

また受光器８は例えばシリコン太陽電池、フォトトラン
ジスタ、フォトダイオードであり、任意の間隔または連
続して沈降管６の側面に取付される。

これにより受光器８個々のその受光出力は信号線１０よ
り得られるものである。

信号機１０は、前述のように第１図に示される遠隔に設
置された受信機及びディスクプレイパネルＥへ接続され
る。

受信機はロジック回路、演算回路およびクロックより成
り、時間が経過するに従い汚泥容積の変化がディスプレ
イ・パネルに表示される。

又指定された容積変化に要した時間がプリントアウトさ
れる。

これから圧密速度はで計算される。

本測定器において、界面位置と透過率レベルのトリガと
の関係は発信機内において設定される。

トリガされた位置とクロックの出力との関係から、活性
汚泥の圧縮特性が得られる。

本測定器の測定試料に触れる部分の材質は耐蝕性のある
例えばステンレス、ガラス、塩化ビニル等で作られてい
る。

かくして検出がおわると弁１１がエアシリンダ１７によ
り開かれ検出済物質はドレイン１２内へ落ち、排水管２
３より排出される。

尚、エアリフトポンプやタイマ等は図示されていないが
、これらは本測定器の構成要件として測定器に一体とし
て取付されているものである。

本考案による活性汚泥容量測定器は以上のよううである
が、本考案による場合は以下の諸効果が得られることに
なる。

（１）エアーリフトポンプがあるため活性汚泥フロック
を破壊することなくサンプリングできる。

（２）エアーリフトポンプに依る自動サンプリング機構
を備えている。

（３）オーバフロー管４により一定量のサンプリングが
可能である。

（４）沈降管６を透過した光を受光器８内の光検出器で
受けて上済液とその下の汚泥との界面を検知し、沈降の
様子を遠隔において観察し、沈降特性が圧密炭の時間と
各指定位置との関係から容易に得られる。

（５）圧縮特性が自動的に与えられる。

（６）本装置の出力はコンピュータコントロールに依る
処理プロセス制御に容易に利用し得る。

（７）弁１１の上面は平板状とされ、その平面状上面に
よって沈降管６底部全体は閉塞されるから、測定が精度
良好にして行ない得るばかりか、粗大なゴミも良好に排
出し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は汚泥容量を測定する場合の系統図、第２図は検
出部、発信部の概略側断面図、第３図は沈降管内の透過
光の強さと時間との関係を示すグラフである。 Ａ′・・・・・・曝気槽汚泥混液、Ｂ・・・・・・汲み
揚げポンプ内蔵サンプリング管、Ｃ・・・・・・検出部
および発信部、Ｄ・・・・・・信号伝送線、Ｅ・・・・
・・受信機およびテ゛イスプレイ・パネル、Ｆ・・・・
・・排水管、３・・・・・・サンプリング管、４・・・
・・・オーバフロー管、６・・・・・・沈降管、７・・
・・・・光源、８・・・・・・受光器、１０・・・・・
・信号線、１１・・・・・・弁、１２・・・・・・ドレ
イン、１６・・・・・・すべり台、１７・・・・・・エ
アシリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下水処理場における曝気槽の活性汚泥混液中の汚泥沈降
   を測定するようにしたものにおいて、底全体としての下
   端開口部が平面状上面をもつ弁によって水密に閉塞可と
   され、上端開口部はキャップによって閉塞されてなるほ
   ぼ筒形形状の沈降管と、鉄管の一方の側面に配設された
   光源と、上記沈降管の他方の側面に設けられ、該管内部
   を介された上記光源からの光を電気信号として検出する
   受光器と、上記キャップに管内部に連通した状態で取付
   され、管内部に曝気槽からの汚泥混液を導入するサンプ
   リング管と、該サンプリング管を介して上記沈降管内部
   に曝気槽から汚泥混液を汲上するエアリフトポンプある
   いはエアレータと、予定量の汚泥混液が上記沈降管内部
   にサンプリングされたときに上記エアリフトポンプある
   いはエアレータの作動を停止させるタイマと、上記キャ
   ップに沈降管内部に連通した状態で取付され、サンプリ
   ングされた汚泥混液のうちから余剰量を曝気槽に戻すオ
   ーバフロー管と、上記弁を外部より駆動可として、かつ
   位置決めした状態で上記沈降管下端との間で該弁を囲繞
   し、下端開口部を介する汚泥混液を一旦受けて外部に排
   出するドレインと、上記弁における駆動杆に取付された
   カムフォロアを介し該弁を上下方向に駆動するカム面付
   すべり台および鉄台を往復駆動するシリンダよりなる弁
   駆動機構とからなる構成を特徴とする活性汚泥容量測定
   器。