JPS6010315A

JPS6010315A - 水溶液のｐＨ値制御装置

Info

Publication number: JPS6010315A
Application number: JP12010583A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Uchimizu; 内水　護
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-01-19

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】この発明は、水槽内で曝気攪拌している水溶液のｐＨ値
を代謝産物が最大となるように外的に制御する水溶液Ｏ
ｐＨｐＨ値装置に関する。

この発明の出願人は、先に、特願昭５８−２６７８５号
等において、有機性物質を含む廃水の生物反応による処
理方法を提案した。この発明は、汚泥培養工程において
、細菌群の活動による代謝産物を可能な限り増量したの
ちに、有機性物質を含む原廃水がすでに供給されている
生物反応工程へ供給して混合し、廃水中の可溶性物質の
化学反応による結合、粒子化、凝集、縮合、重合、並び
に微細汚泥の巨大化を急速に進行させると同時に、汚泥
状物質による可、溶性成分の吸着、急蔵吸着を進展させ
てから、汚泥状物質の表層を酸化させ、その後、混合溶
液を固液分離することをその要旨とするものである。

しかしながら、前記汚泥培養工程においては、汚泥を含
む水溶液内に生息する細菌群の生息、増殖に適した物理
化学条件、例えば、溶存酸素濃度、攪拌条件、温度条件
を保持し、細菌群による代謝産物を可能な限り増殖して
から生物反応工程へ供給するようにするものであるが、
この細菌群による代謝産物を可能な限り増殖するのは前
記条件に適した状態において、できるだけ長時間に亘っ
て汚泥培養工程に滞留させておくことにより可能なこと
が実験的に判明している。すなわち、この汚泥培養工程
における汚泥を含む水溶液のＰＨ値の時間的変化は、第
１図に示されるように、９Ｈ値が７．０より高いＡｎ　
Ｂｎを一周期とする変化を繰り返しつつ、最終的にはｐ
Ｈ値が６．５乃至７．０の範囲内に収束してゆき、この
収束した範囲内のｐＨ値において、代謝産物が最大に増
殖している。これを更に詳しく第１図に基づいて説明す
ると、Ａｎによって示されるｐＨ値の上昇期は、水溶液
中に含まれる細菌群が活発に増殖している期間であり、
Ｂｎによって示されるｐＨ値の低減期は、細菌数の低減
並びに水溶液中における有機酸の増量期であると同時に
、この期間においては、細菌群による代謝産物の生成が
活発になされる。従って、前記廃水の処理方法において
活用されるのに適した水溶液としては、Ｂｎｎ期末末期
代謝産物が増量された状態が好ましい。この、Ａｎ　Ｂ
ｎを一周期とする時間的変化は、図示からも明らかなよ
うに、段々と長時間になり、且つ、ｐＨ値の変化は、段
々と小さくなり、遂にはｐＨ値が６．５乃至７．０の範
囲に収束する。この収束した状態においては、代謝産物
が最大に生成された状態になっているが、かなりの長時
間を要するために、実際の処理には適さない。従って、
Ｂｎ期の末期における代謝産物が増量された状態で取り
出すのが好ましいが、第何周期目のＢｎ期末期で取り出
すかは、汚泥を含む水溶液の使用目的、基質の種類、装
置容量等を総合的に判断して行わなければならない。こ
の場合において、第ｎ周期目のＢｎ期末期をｐ）ｌメー
タで測定して制御装置によってコントロールして取り出
す方法も考えられるが、Ａｎ　Ｂｎの周期を何周期か経
過した後は、外的に水’１ｇ液のｐＨ値をコントロール
して、６．５乃至７．０の範囲となるようにしても、代
謝産物の増殖量は、自然の状態のＢｎ期の末期状態とほ
ぼ同量の量が増殖されることが判明した。従って、この
Ａｎ　Ｂｎの周期を何周期経過させるのが最も適当でか
つそれに要する時間はどの位かかるかは、前記水溶液の
使用目的、基質の種類、装置容量等々によってあらかじ
め判明するために、この時間を指定すれば、自動的に水
溶液のｐＨ値を６．５乃至７．０の範囲にコントロール
することができる。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、水
溶液の９１（値を代謝産物が最大となるように制御する
水溶液のｐＨ値制御装置を提供することを目的とする。

この発明の一実施例を以下第３図の記載に基づい・て説
明する。

この発明は、水溶液を曝気攪拌する曝気攪拌機１を具備
した水槽２と、該水槽２内へ供給する酸性水溶液を貯溜
する酸性水溶液槽３と、前記水槽２内の水溶液のｐＨ値
を常時測定するためのｐ１１メータ４と、該ｐＨメータ
４と前記酸性水溶液槽３の酸性水溶液を水槽２へ供給す
る供給管５に設けた電磁弁６にそれぞれ配線７，８によ
って電気的に接続し、且つ、入力部９を有する制御装置
１０から構成される。　− 前記水槽２の曝気攪拌機１は、図示のように、円筒１ａ
に小穴１ｂを多数孔設したも−のをモータ１１で回転さ
せるものであっても、水槽２内に回転する羽根を設け、
下方から曝気するものであってもよく、その曝気攪拌機
１の種類は問われない。

又、酸性水溶液は、塩酸、硫酸等の酸性の水溶液であれ
ばよく、その種類や濃度は一切制限されない。この酸性
水溶液を貯溜する酸性水溶液槽３を設けたのは、この液
を徐々に水槽２に供給することによって、水槽２内の水
溶液のｐ）ｌ値を低下させるためである。制御装置ｌＯ
は、配線７，８によって、前記ｐＨメータ４及び電磁弁
６と接続されており、ここからの指令によって電磁弁６
が開閉制御される。又、この制御装置１０には、キーボ
ード等の入力部９を有しており、ここから指定時間を入
力することが可能となっている。尚、前記水槽２には、
水溶液を供給する水溶液供給管１２、並びに水溶液を排
出するための排水管１３がそれぞれ設けられている。

以上のような構成からなるこの発明装置による制御につ
いて、第２図及び第４図の記載に基づいて説明する。

まず、水溶液供給管１２より所定量の水溶液が水槽２内
へ供給された後に、曝気攪拌機１によって曝気攪拌され
る。この曝気攪拌は緩速攪拌とすることによって第１図
に示されるＡｎ　Ｂｎを一周期とするｐＨ値の変化曲線
が現れる。しかし、高速攪拌による場合には、このＡｎ
　Ｂｎを一周期とする変化曲線は現れず、ある時間まで
ｐＨ値が７．０より高い値でほぼ一定して経過し、その
後所定時間に達すると、直線的にｐＨ値が６．５乃至７
．０の範囲に下降し、その後はそのままその値を持続し
てゆく。

このような、直線グラフによるｐＨ値を取る場合には、
攪拌の速度を緩くするようにして、前記ＡｎＢｎを一周
期とする変化曲線を画くようにすることが望ましいが、
しかし、この状態であっても代謝産物がｐＨ値６．５乃
至７．０の範囲で最大に増殖されるので、この発明の装
置を利用することが可能である。

水溶液が所定量分だけ水槽２内に供給し得えると、入力
部９より指定時間ｔｘを入力する。そして、曝気攪拌機
１を作動させつつ、ｐＨメータ４によって、水槽２内の
ｐＨ値を刻々測定し、ｔｘ待時間至るまでのｔ１時にお
けるｐＨ値の最小値ｐＨＭＩＮを制御装置１０内に設け
た記憶部に記憶する。そしてｔｘ待時間で曝気攪拌を続
けると、その時のｐＨ値のｐＨＸを測定して記憶すると
共に、前記ｐＨＭ’ＩＮとこのｐＨＸを比較し、ｐＨＸ
の値がｐＨＭＩＮよりも高い場合には、制御装置１０か
らは何の指令も発せず、そのまま曝気攪拌を継続し続け
る。ｐＨＸの値がｐｌ（ＭＩＮと等しいか又は低い場合
、あるいは、ｔｘ時間経過後における前記曝気攪拌によ
って、ｔ２時間においてｐＩＩＭＩＮと等しいか又は低
くなった際には、制御装置１０からの指令によって、電
磁弁６を開放して、酸性水溶液槽３内の酸性水溶液を供
給管５を通じて水槽２内へ徐々に供給される。

これによって、水槽２内の水溶液のｐＨ値は徐々に低下
して、ｔ２＋△を時においてその値が６．５乃至７．０
の範囲内に入った時、制御装置１０の指令によって、電
磁弁６が閉鎖されて、酸性水溶液の水槽２への供給が停
止される。これにより、水槽２内の水溶液のｐＨ値は、
曝気攪拌を継続し続けても増減することなく、そのまま
の値を取り続ける。

この状態に達すると、水槽２内の水溶液は代謝産物が最
大に増殖されているとみなして、水槽２に設けた排出管
１３より取り出して、次工程へと送る。

制御装置１０で以上のような制御を行うことによって、
水槽２内の水溶液のｐＨ値を外的にコントロールするこ
とにより、自然状態におけるのとほぼ同様の代謝産物を
水溶液内に得ることができるのである。前記制御におい
て、ｔｘ待時間おけるｐＨ値ｐＨＸがｔ１時間における
最低値ｐＨＭＩＮよりも高い場合において、そのまま曝
気攪拌を継続してｐＨＭＩＮの値までｐＨ値が減少する
のを待機するのは。

酸性水溶液の添加によるｐＨ値の低下率が大きすぎると
、自然状態における代謝産物の生成率が少なすぎるため
に、良好な代謝産物がｐＨ６，５乃至７．０の範囲にお
いて生成されなくなるためである。

以上の説明からも明らかなように、この発明装置による
と、水槽２内で曝気攪拌機１により曝気攪拌されている
水溶液のｐＨ値を、指定時間経過後に外的にコントロー
ルするために、自然状態に近い状態で代謝産物を増殖す
ることが可能となると共に、代謝産物を生成する時間を
大幅に減少することが可能となる。この結果、廃水処理
時間を短縮することができる効果を得ることができる。

尚、以上の説明においては、前記出願人が先に提案した
特願昭５８−２６７８５号の発明の汚泥培養工程におけ
る汚泥を含む水溶液について説明したが、同様にして、
同発明における生物反応工程において使用してもよく、
更には、他の有機性水溶液並びに廃水を含む有機性水溶
液の処理系により生成される有機性汚泥（ケーキ）につ
いてもそのまま適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は水槽内の水溶液のｐＨ値の変化曲線例を示すグ
ラフ、第２図はこの発明の装置によって水溶液のｐＨを
制御する場合のｐＨ値の変化曲線を示すグラフ、第３図
はこの発明装置の概略説明図、第４図はこの発明装置の
一構成要素である制御装置のコントロールのフローチャ
ートをそれぞれ示す。１−・−曝気攪拌機、２−水槽、３−酸性水溶液槽、４
−ｐＨメータ、５−供給管、６−電磁弁、７．８−配線
、９−人力部、１〇−制御装置。特許出願人　内　水　護代理人　弁理士渡辺三彦第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、水溶液を貯溜すると共に該貯溜した水溶液を曝気攪
拌する曝気攪拌機を具備した水槽と、該水槽内へ供給す
る酸性水溶液を貯溜する酸性水溶液槽と、前記水槽内の
水溶液のｐ）ｌを測定するｐｎメータと、該ｐＨメータ
と前記酸性水溶液槽の酸性水溶液を水槽へ供給する供給
管に設けた電磁弁にそ、れぞれ電気的に接続し、且つ、
入力部を有する制御装置から構成され、前記制御装置に
おいては、入力部から入力された指定時間よりも以前の
水槽内の水溶液の最低ｐＨ値を演算記憶すると共に、前
記指定時間より以後において水槽内の水溶液のｐＨ値が
前記最低ｐＨ値と等しくなった時に、前記電磁弁を開放
して酸性水溶液槽内の酸性水溶液を水槽内へ供給し、水
槽内のｐＨ−値が６．５乃至７．０の値になった時に前
記電磁弁を閉鎖するように制御するプログラミングを内
蔵したことを特徴とする水溶液のｐｉ（値制御装置。