JPS5955392A - 汚泥水調整装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、活性汚泥処理をする下水処理場における複数
の沈殿池の゛・汚泥水調整装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来の活性汚泥処理手段を採用している下水処理場では
、第１図に示されるように、下水供給管１に接続されて
いる曝気槽２に、連管３’ｌｉ７介して、沈殿池４を接
続し、この沈殿池４の上部４ａに上澄水を流出するｔＷ
水放水Ｗ５ｆｆｉ伺設し、他方、上記沈殿池４０下部４
ｂに汚泥引抜き管６を接続し、この汚泥引抜き管６にモ
ータの駆動で開閉する流量調整弁７及び汚泥引抜ボンブ
８を設置し、この汚泥引抜ポンプ８の下位の引抜き流路
６に上記曝気槽２に接続する汚泥還流管９及びスラッジ
処理装置１０に接続する余剰汚泥供給管１１を接続し、
上記汚泥還流管９に汚泥再循環ポンプ１２を設置したも
のである。

従って、上記下水供給管１からの下水（汚泥水）は、曝
気槽２に供給され、ここで生物化学反応によって沈降性
の良い汚泥水を生成し、この汚泥水を沈殿池４に連管３
を通して供給し、この沈殿池４で固液分離し、この沈殿
池４で分離された上澄水は、澄水放水管５を通して川河
等に放流される。

一方、上記沈殿池４の下部４ｂに分離した濃縮汚泥水は
、定期的に上記流量調整弁７を開弁すると共に、上記汚
泥引抜ポンプ８及び汚泥再循環ポンプ１２を共に駆動す
ることにより引抜かれて上記汚泥還流管９を通して上記
曝気槽２へ還流される。

他方、残シの余剰汚泥水は、余剰汚泥供給管１１全通し
てスラッジ処理装置１０へ放出され、このスラッジ処理
装置＃１０が濃縮汚泥水を固形化して処理するようにな
っている。

このように上述した下水処理場は、下水処理むらを生じ
ないために、必ず、腿気槽２と沈殿池４を一組として構
成し、これらを多数並設し、しかも、上記汚泥引抜ポン
プ８は、各組をなす曝気槽２と沈殿池４ごとにそれぞれ
配設されている。又、これら各組をなす曝気槽２と沈殿
池４の運転状態は、均等に作動し得ることを前提として
設置されている。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上述した下水処理場の運転状態は、最初
の稼動時では、軽負荷状態で運転嘔れている関係上、各
組の曝気槽２と沈殿池４との処理能力は、略一定である
から、濃縮汚泥水の引抜きの流量調整弁７の流量は、−
非設定すノＬば、法律に規制された上澄水の水質を測定
するだけで充分であるけれども、処理すべき汚水と１１
１水による下水量が増加し、下水濃度が変化して来ると
、各組における各曝気槽２と各沈殿池４との処理能力に
ばらつきを生じる。即ち、ある組の１１μ気槽２と沈殿
池４が過負荷状態になると、この組の沈殿池４ζこ汚泥
が溜シすぎて巻き上げ（汚泥ム１の上昇）が頻発して上
澄水の水質を悪化し、これに起因して、法律上の水質基
準を越えるおそれがある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、各組の沈殿池の汚泥量又は汚泥濃度を検出して、予め
設定された基準値（こ達したとき、上記検出信号に基づ
き、各流Ｎ調整弁を制御して汚泥を引抜き、各組の１曝
気槽及び沈殿池の運転状態を均等にし、併せて、上澄水
の水質の向上及び水質の安定化を図ることを目的とする
汚泥水処理装置を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、各曝気槽と各沈殿池とを一組とする下水処理
場において、上記各沈殿池内に各汚泥水検出器を設け、
上記各沈殿池の下部に各汚泥引抜き管を接続し、この各
汚泥引抜き賃に各流量調整弁及び複数の汚泥引抜ポンプ
を設置し、上記汚泥検出器を上記各流量調整弁及び各汚
泥引抜ポンプを制御する演算制御装置に接続して構成し
たものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の一実施例について＋ｍ明する０ 第２図及び第３図において、符号１は、谷下水供給管で
あっで、この各下水供給管１には各曝気槽２が接続さル
ており、この各１城気槽２には各沈殿池４が連管３を介
して連結されている。又、この各沈殿池４内には、例え
ば、汚泥（Ｊ：又は汚泥ｆＩＪ度を検出する各汚泥検出
器ＩＪ　ａｙ　Ｉ３ｂ　ｔ　１．３　ｃ　ｙ・・・ｉ３
ｎが設けられてお９、この各汚泥検出器は、各リード線
１４を通して予め基準値を設定した演算；「１ｊ御装置
１５に接続されている。さらに、上記各沈殿池４の上部
４ａには各澄水放水管５が上澄水を流出し得るようにし
て付設されており、上記各沈殿池４の下部４ｂには汚泥
水の各汚泥引抜＠管６が接続されている。さらに又、こ
の谷汚泥引抜き骨６にはモータの駆動で開閉する各流Ｍ
調整弁７ａ。

７ｂ、７ｃ・・・７ｎ及びｉツ数の汚泥引抜ポンプ８が
設置されている。なお、この汚泥引抜ポンプ８を複数台
としたのは、汚泥流量に応じて適宜駆動して需要に応じ
得るように設置されている。

一方、上記汚泥引抜ポンプ８の下位の汚泥引抜き管６に
は、上記各曝気槽２に接続した各汚泥還流管（因では１
本の汚泥還流管のみを示す）９及びスラッジ処理装置１
０に接続した余剰汚泥供給管１１が接続されておシ、上
記各汚泥還流管９には汚泥再循環ポンプ１２が設；置さ
れている。又、上記汚泥引抜ポンプ８はリード線１６を
介して上記演算制御装置■５に接続されており、さらに
、この演算制御装Ｊ１５は、各リード線１７ヲ介して上
記各流量制御弁７ａ、７ｂ、７ｃ・・・７ｎに塙がれて
いる。

従って、今、上記各下水供給管１からの下水（汚泥水）
は、各曝気槽２に供給され、ここで、生物化学反応によ
って沈降性の良い汚泥水を生成し、この汚泥水を各沈殿
池４に各連管３を」Φして供給し、これをこの各沈殿池
４で固液分離する。しかる後、上記各沈殿池４で分離さ
れた上澄水は、各澄水放水路５を通して川河等に放流さ
れる。

一方、上記各沈殿池４の下部４ｂに分離して濃縮された
汚泥水（汚泥）の汚泥１ｔは、上記各汚泥検出器１３　
ａ　、　、Ｌ３　ｂ　、　」、３　ｃ−Ｌ３　ｎによっ
て検出され、この各汚泥検出器１３　ａ　、　１３　ｂ
　、　１３　ｃ・・・１３ｎで検出された各、演出信号
は上記演算制御装置１５へ送信される。すると、この演
算制御装置１５は、予め、設定された基準値に達すると
、上記各検出信号に基づいて上記各流■調整弁７ａ、７
ｂ、７ｃ・・・７ｎの全部若しくはいずれかを作動して
開弁すると共に、上記汚泥引抜ポンプ８及び汚泥再循環
ポンプ１２を共に駆動することにより、各沈殿池４に沈
殿した編網汚泥を引抜いて上記汚泥還流管９を通して上
記各曝気４１３２へ還流される。

他方、残シの余剰汚泥水は、余剰汚泥供給管１１を通し
てスラッジ処理装！１０へ放出され、このスラッジ処理
装置１０が濃ｍ汚泥水を固形化して処理するようになっ
ている。

なお、上記演算制御装置１５の演算は、第３図の系統図
に示されるようになっている。ν１」ち、下水処理場で
処理すべき平均的な下水性入日ｊ６は、ｉ′７！転実績
から得られる。又、上記各曝気槽２の水質指＋”Ｍ　Ｉ
ＶＩ　、　Ｌ　、　Ｓ　ａ　Ｓ　（Ａ′Ｌ　ｉ　ｘ　ｅ
　（］　　Ｌ　ｉ　ｇ　ｕ　ｏ　ｒ　　Ｓ　ｕ　ｓ　ｐ
　ｅ　１１　ｄ　ｅ　ｄＳｏｌｉｄ　）は、流入日量や
気温などの運転条件から、その目標イ直が設定される。

さらに、この目標値から名沈殿池４の汚泥状態の目（票
値も決定される。そこで、汚泥状態を表わす指標の目標
ｆ「θ−をＡｄで表わし、その許容範囲の上限値及び下
限１１１を、それぞれＡｘ　、　Ａｎとする。又、沈殿
池４のＩＬＩＬの数をＮとし、第ｉ香目の沈殿池４の汚
泥検出器１３　ｉの任意の時刻の値をＡｉで表わすとし
、さらに、目標値に対する比値をａｉで表わすと、・ｊ
＝竺へ。

となる。

又、上記沈殿池４の汚泥状態の目標値のよ・下限１１←
Ｌは、系列的（こ流入下水量の増減に比、じて′Ｊ３ａ
楓すべきものとしてｉｆけ〕このである。

しかして、すべての上記汚泥検出器の比値ａｉ（ｉ＝１
．２．３・・・Ｎ）が一定の範囲内にあるときは、現状
を維持することで充分である。又、この一定の範囲外に
出る比値ａｉが存在するときには、その対応処理を施す
必要がある。

又、上記各汚泥引抜ポンプ８の流量Ｑｐは、この場合、
与えられるものであるが、第１番目の沈殿池４から引抜
くべき引抜流量の目標値ｑｉは、次式で計算される。

但しｉ＝１．２．３・・・Ｎ そこで、今、実際に第１番目の沈殿池ｉから引抜くべき
流量Ｑｉを決定するために、目的関数■を次のように定
式化した。

なければならない。これは、動的計画法によって得られ
る。

１ ｉ＝１ となる。

又、目的関数１の定式化においては、ｑｉ＝０となるｉ
ｌ除いたが、得られたＱｉでは、ｑｉ＝００とき、Ｑｉ
＝０とな９、ｑｉ＝Ｏとなるｉを除く必要はなくなる。

しかして、上記演算制御装置■５は、第３図に示される
演算内容の流れのようになシ、時刻ｔは、離散時刻であ
り、その離散時刻の時間間隔をΔｔとすれば、始点時刻
ｔｏとして、ｔ＝ｔ０＋ｋ・△ｔ（ｋ＝１．２．３・・
・）である。そこで、時刻ｔｆｔ：ｋに対応させて、離
散時刻を表わす。例えば、時刻上の次時刻（ｔｏ　＋（
ｋ＋１　）Δｔ）をここでは、時刻（ｔ＋１　）と表わ
している。又、上記時間間隔Δｔは、通當では約５分乃
至約１０分程度とする。さらに、第３図に示されるよう
に、上記演算制御装置１５への入力データ１５　ａとし
ては、各汚泥検出器の検出器データＡｉであるが、その
内容は、沈殿池４ごとに設置されている汚泥検出器がＮ
個と汚泥引抜ポンプは１個である。即ち、汚泥引抜ポン
プの流、縫は、ＡＮ＋１である。

一方、上記演算制御装［１５からの出力データとしては
、流量調整弁の流量値Ｑｉ（ｉ＝１．２゜３・・・Ｎ）
であるが、これは、離散時刻ごとではなく１上記各汚泥
検出器Ａｉ（ｉ＝１．２．３・・・Ｎ）の少くとも一つ
が、所定の上・下限値Ａｘ　、　Ａｎをはみ出したとき
に発信さＪしる。

従って、各曝気槽と各沈殿池とを組とする下水処理場に
おいて、上記各沈殿池４に設置された各汚泥検出器１３
　ａ　、　１３　ｂ　、　１３　ｃ・・・１．３　ｎで
汚泥量等を検出し、これを演算制御装置１５へ送信し、
上述した設定条件の下で、この演算側（ｇｌ装置１５が
演算し、上記各沈殿池４の汚泥状態のばらつきが許容範
囲を逸脱するか否かを判定し、許容範囲外にあるときに
は、上記許容範囲内に抑えるように、該当する上記流量
調整弁７ａ、７ｂ、７ｃ・・・７ｎの一つに修正信号を
発信する。この発信信号により、濃縮汚泥水を引抜いて
汚泥還流管９や余剰汚泥供給管１１へ流出するようにな
っている。

このようにして各組をなす曝気槽２と沈殿槽４の運転状
態のばらつきを調整しながら巻き上げ作用による上澄水
の水質の低下を防止するようになっている。

なお、本発明は、汚水と雨水を合流する合流式の汚泥水
に適用したものについて説明１７だけれども、汚水と雨
水を分離する分離式の汚泥水に適用するように設計変戻
することは自由である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、各曝気槽と各沈殿池
４とを組とする下水処理場において、上記各沈殿池４内
に各汚泥検出器ＩＪ　ａ　ｅ　ＩＪ　ｂ　ｐ　１３ｃ・
・・Ｌ３ｎを設け、上記各沈殿池４の下部に各汚泥引抜
き管６を接続し、この各汚泥引抜管６に各流量調整弁７
ａｐ７ｂ、７ｃ・・・７ｎ及び複数の汚泥引抜ポンプ８
を設置し、上記各汚泥検出器１３　ａ　、　１３ｂ、　
１３　ｃ　−１３ｎを上記各流量調整弁７ａ、７ｂ、７
ｃ・・・７ｎ及び各汚泥引抜ポンプ８を制御する演算制
御装置１５に接続しであるので、各沈殿池４の上澄水の
水質の向上を図ることができるばかりでなく、遠隔操作
にて自由（こ調整できる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の下水処理場の系統図、第２図は、本発
明による汚泥水か“・）差装置の系統図、第３図は、本
発明に使用される演洞−１ｔＪ！Ｉ　イ卸装置の演ｖ１
−処理行程図である。 １・・・下水供給管、２・・・曝気槽、３・・・連管、
４・・・沈殿池、訃・・ｆ５水放水管、６・・・汚泥引
抜き管、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・７ｎ・・・流量調整弁
、８・・・汚泥引抜ポンプ、９・・・汚泥還流管、　１
１・・・余剰汚泥供給管、１３　ａ　、　’Ｉ：３　ｂ
　、　１３　ｃ　＝−１３ｎ−・−汚泥検出器、Ｉ−５
−・・演算制御装置。 出願人代理人　　猪　股　　　　清

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ曝気槽と組合わされる複数の沈殿池と、これら
   各沈殿池からの汚泥引抜管にそれぞれ個別に設けられる
   流量調節弁と、各流量調整弁を経た各汚泥引抜管に対し
   共通に設けられた下水流入量や曝気槽の運転状態等によ
   り決定された流量Ｑｐで運転嘔れる引抜ポンプと、前記
   各沈殿池に設けられその汚泥状態を検出する各検出器と
   、この汚泥状態に対する目標値およびその上限値、下限
   値が予め設定されておりかつ前記各検出器からの検出値
   および前記引抜ポンプの流−ｔｉｔＱｐが入力される演
   算制御装置とを（Ｉｉｔ＋え、前記演算制御装置は、上
   記各検出器からの検出値が前記目標値の上下限内に入る
   か否かを判定する機能と、この判定の結果目標値の上下
   限に入らない検出値があった場合前記各流量調整弁の流
   量を上記下限値未満の検出値の沈殿池に対応する流量調
   整弁は零に設定し、それ以外についてはこれらの流量和
   か前記流量Ｑｐとなるように各検出値に応じて決定する
   機能とを有し、この決定された流量匝により対屯する流
   量調節弁の開度を制御することを特徴とする汚泥水調整
   装置。