JPS6344033B2 - - Google Patents
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- JPS6344033B2 JPS6344033B2 JP55033942A JP3394280A JPS6344033B2 JP S6344033 B2 JPS6344033 B2 JP S6344033B2 JP 55033942 A JP55033942 A JP 55033942A JP 3394280 A JP3394280 A JP 3394280A JP S6344033 B2 JPS6344033 B2 JP S6344033B2
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- aeration tank
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は浄水設備に使用される曝気槽内の風量
制御方法に関するものである。
制御方法に関するものである。
近年、活性汚泥法と称される微生物による有機
物の生化学的酸化分解現象を利用した浄水法に関
する研究が数多く行なわれているが、いざ、現場
操作への結びつきという点になると、具体的な応
用方法に関する研究は見当らない。
物の生化学的酸化分解現象を利用した浄水法に関
する研究が数多く行なわれているが、いざ、現場
操作への結びつきという点になると、具体的な応
用方法に関する研究は見当らない。
曝気槽の制御に関しては、従来、被浄化液の
DO値（溶存酸素濃度値）が一定になるように風
量（供給空気量）を制御する方法が実施されてい
るが、その目的は省エネルギー対策が主で、設定
値と制御点の両方にはつきりとした根拠がなく、
経験的に決定しているに過ぎない。
DO値（溶存酸素濃度値）が一定になるように風
量（供給空気量）を制御する方法が実施されてい
るが、その目的は省エネルギー対策が主で、設定
値と制御点の両方にはつきりとした根拠がなく、
経験的に決定しているに過ぎない。
本発明者等は曝気槽内の処理状況と返送汚泥の
状況に関して種々実験研究の結果、新しい知見を
得、本発明はその知見に基づきなしたものであ
る。
状況に関して種々実験研究の結果、新しい知見を
得、本発明はその知見に基づきなしたものであ
る。
即ち、本発明者等の研究によると、曝気槽内の
溶存酸素濃度（DO）は当然のことながら第２図
に示すように流下方向の下流に行くに従つて大き
くなる。そして曝気槽内流下方向各地点の活性汚
泥の単位重量当たりの酸素消費速度である呼吸速
度係数Kr（hr-1）は第３図に示すようになる。な
お縦軸は対数目盛で表示される。
溶存酸素濃度（DO）は当然のことながら第２図
に示すように流下方向の下流に行くに従つて大き
くなる。そして曝気槽内流下方向各地点の活性汚
泥の単位重量当たりの酸素消費速度である呼吸速
度係数Kr（hr-1）は第３図に示すようになる。な
お縦軸は対数目盛で表示される。
第２図及び第３図において、を処理が曝気槽
流下方向の後部で完了し安定する正常な状態の
DO分布とすると、このDO分布曲線は負荷であ
る流入下水中の有機物濃度や風量等によつて変化
する。
流下方向の後部で完了し安定する正常な状態の
DO分布とすると、このDO分布曲線は負荷であ
る流入下水中の有機物濃度や風量等によつて変化
する。
つまり、負荷に対して風量がその適正値よりも
大きすぎる場合は、曝気槽前半のKrはに比べ
高く、後半において早く安定域に入り曲線のよ
うになる。
大きすぎる場合は、曝気槽前半のKrはに比べ
高く、後半において早く安定域に入り曲線のよ
うになる。
逆に負荷に対して風量がその適正値よりも小さ
すぎる場合は、曝気槽の後半においても処理は進
行中でKrは高く曲線のようになる。
すぎる場合は、曝気槽の後半においても処理は進
行中でKrは高く曲線のようになる。
本発明を実施するにあたり、まず曝気槽内での
計測制御地点の散気装置の物質移動係数KLa
（hr-1）を計測算出しておく。一般に曝気槽内の
溶存酸素濃度は(1)式で示される。
計測制御地点の散気装置の物質移動係数KLa
（hr-1）を計測算出しておく。一般に曝気槽内の
溶存酸素濃度は(1)式で示される。
dc／dt＝KLa（Cs−Ｃ）−Rr ……(1)
こゝで
KLa：総括物質移動係数（hr-1）
Cs：溶存酸素濃度の飽和値（mg／）
Ｃ：溶存酸素濃度（mg／）
Rr：活性汚泥混合液の呼吸速度
（O2・mg／・hr）
なお、Csは水温によつて定まる量であり、Ｃ
は測定２箇所、即ち、DO計による上流側測定部
と隣接する下流側測定部のDO値の平均値であ
る。
は測定２箇所、即ち、DO計による上流側測定部
と隣接する下流側測定部のDO値の平均値であ
る。
そこで、正常な運転が実施されている曝気槽の
後半部において、つまり、定常状態でDOの変化
がほぼ０に等しい状態dc／dt≒０（mg／・hr）
の活性汚泥を採取した後、下水試験方法に準処し
てDO値の時間変化をDO計で測定し、次式から
呼吸速度Rrを求める。
後半部において、つまり、定常状態でDOの変化
がほぼ０に等しい状態dc／dt≒０（mg／・hr）
の活性汚泥を採取した後、下水試験方法に準処し
てDO値の時間変化をDO計で測定し、次式から
呼吸速度Rrを求める。
Rr＝DO2−DO1／t2−t1 ……(2)
ここで、
DO2−DO1：計測時間内のDO減少値（mg／）
t2−t1：計測時間（hr）
この計算値Rrを(1)式に代入することにより(3)
式から本発明の制御箇所である曝気槽後半部の散
気特性であるKL（hr-1）を計算する。
式から本発明の制御箇所である曝気槽後半部の散
気特性であるKL（hr-1）を計算する。
KLa≒Rr／Cs−Ｃ ……(3)
次に本発明の具体的な説明に入るが、曝気槽内
の流れの方向に順次設けた数個のDO計で測定し
たDO値と、前記KLa値を用いて次式によりRr値
を求め、 Rr＝KLa（Cs−Ｃ）−dc／dt ……(4) このRr値をMLSS（混液浮遊物質濃度〔mg／
〕）値で除して呼吸速度係数Kr値を算出し、そ
れを対数目盛にプロツトしたのが第３図である。
の流れの方向に順次設けた数個のDO計で測定し
たDO値と、前記KLa値を用いて次式によりRr値
を求め、 Rr＝KLa（Cs−Ｃ）−dc／dt ……(4) このRr値をMLSS（混液浮遊物質濃度〔mg／
〕）値で除して呼吸速度係数Kr値を算出し、そ
れを対数目盛にプロツトしたのが第３図である。
Kr＝Rr／（MLSS×10-3） ……(5)
第３図の曲線の勾配から減少定数Ｋを求めれ
ば、このＫは曝気槽内の基質（流入下水中の汚染
物質即ち有機物質）の除去過程を表わすことにな
る。Ｋ（hr-1）は次式で表わされる。
ば、このＫは曝気槽内の基質（流入下水中の汚染
物質即ち有機物質）の除去過程を表わすことにな
る。Ｋ（hr-1）は次式で表わされる。
Ｋ＝lnKr1／Kr2／t2−t1 ……(6)
上記の呼吸速度係数Krは、第３図に示される
ように、P1又はP2のようにある地点からほぼ勾
配Ｋが極端にゆるやかとなる。その点を遷移点と
いい、なおの場合の遷移点は、はるか右方にな
る。
ように、P1又はP2のようにある地点からほぼ勾
配Ｋが極端にゆるやかとなる。その点を遷移点と
いい、なおの場合の遷移点は、はるか右方にな
る。
この遷移点は基質減少域と内生呼吸域の境界点
（境界点より左が基質減少域、右が内生呼吸域で
ある）を示すもので、水温、DO値、BOD（有機
物濃度）等の因子によつて、左右にずれる。
（境界点より左が基質減少域、右が内生呼吸域で
ある）を示すもので、水温、DO値、BOD（有機
物濃度）等の因子によつて、左右にずれる。
即ち、水温が下がると、活性汚泥により基質の
分解速度は小さくなり、遷移点は右方向へずれ、
DO値が大きくなると、逆に左方向にずれ、また
BODが大きくなると、右方向へずれる。
分解速度は小さくなり、遷移点は右方向へずれ、
DO値が大きくなると、逆に左方向にずれ、また
BODが大きくなると、右方向へずれる。
本発明は、下水や活性汚泥の状態の変化にかか
わらず、風量の操作によつて制御地点における活
性汚泥の呼吸速度係数Krの減少勾配である減少
定数Ｋの値を一定に保持しようとするものであ
る。
わらず、風量の操作によつて制御地点における活
性汚泥の呼吸速度係数Krの減少勾配である減少
定数Ｋの値を一定に保持しようとするものであ
る。
この時の基質分解過程の遷移点は、予め設定さ
れる減少定数Ｋの目標値の大きさによつて、制御
地点の上流側又は下流側にわずか移動することに
なる。
れる減少定数Ｋの目標値の大きさによつて、制御
地点の上流側又は下流側にわずか移動することに
なる。
本発明では減少定数Ｋを算出する制御地点付近
の呼吸速度係数Krの変化は(6)式にも示すように
直線とみなし、制御地点のＫの値を一定にしよう
としている。
の呼吸速度係数Krの変化は(6)式にも示すように
直線とみなし、制御地点のＫの値を一定にしよう
としている。
つまり、制御地点よりも上流側の基質濃度の高
い地点の呼吸速度係数Kr及びその減少定数Ｋの
値は、そこの活性汚泥の活動環境であるDO値に
よつて大きく変わる。このDO値は風量操作によ
つて変わることを利用している。
い地点の呼吸速度係数Kr及びその減少定数Ｋの
値は、そこの活性汚泥の活動環境であるDO値に
よつて大きく変わる。このDO値は風量操作によ
つて変わることを利用している。
従つて、測定点以前の散気板から送出させる風
量（供給空気量）を操作することにより、遷移点
は任意に移動させることが出来る。
量（供給空気量）を操作することにより、遷移点
は任意に移動させることが出来る。
そして、その効果は基質濃度の高い曝気槽流入
口付近が大であるが、データのフイードバツクに
よる時間遅れが問題になる時は、DO測定点から
上流方向へ近い所の送風バルブの操作によつて
刻々の制御を行うことが出来る。
口付近が大であるが、データのフイードバツクに
よる時間遅れが問題になる時は、DO測定点から
上流方向へ近い所の送風バルブの操作によつて
刻々の制御を行うことが出来る。
本発明は以上の知見、特に、曝気槽において
は、基質減少域（汚泥の内部蓄積物の除去領域）
と内生呼吸域（活性汚泥自身の自己分解領域）を
区別するに足る遷移点があり、それを活性濃度計
と水温計およびDO計の測定値に基づいて、計算
装置により簡単に検出することが出来、その遷移
点は散気板から噴出される風量を制御することに
よつて制御することが可能であるという知見に基
づくもので、省エネルギー制御は勿論のこと、水
質、汚泥の状態に応じた適確な制御を可能とする
ものである。
は、基質減少域（汚泥の内部蓄積物の除去領域）
と内生呼吸域（活性汚泥自身の自己分解領域）を
区別するに足る遷移点があり、それを活性濃度計
と水温計およびDO計の測定値に基づいて、計算
装置により簡単に検出することが出来、その遷移
点は散気板から噴出される風量を制御することに
よつて制御することが可能であるという知見に基
づくもので、省エネルギー制御は勿論のこと、水
質、汚泥の状態に応じた適確な制御を可能とする
ものである。
即ち、本発明は給水管路に流量計を設け、且つ
曝気槽内に汚泥濃度計、水温計を設けると共に下
流側に流下方向に配設した複数のDO計を設け、
それらの検出値を計算制御装置に与えて呼吸速度
減少定数Ｋを計算すると共に、このＫが所定の値
になるように散気板からの風量を制御するように
したもので、その実施例について図面により説明
すれば次の通りである。
曝気槽内に汚泥濃度計、水温計を設けると共に下
流側に流下方向に配設した複数のDO計を設け、
それらの検出値を計算制御装置に与えて呼吸速度
減少定数Ｋを計算すると共に、このＫが所定の値
になるように散気板からの風量を制御するように
したもので、その実施例について図面により説明
すれば次の通りである。
第１図は本発明実施例の制御系の系統図を示す
もので、汚水は前段沈澱池から給水管１を経て曝
気槽２に流入し、エアレーシヨンを受けてから、
給水管３を経て次段の沈澱池へ送られる。
もので、汚水は前段沈澱池から給水管１を経て曝
気槽２に流入し、エアレーシヨンを受けてから、
給水管３を経て次段の沈澱池へ送られる。
曝気槽２の底部には上流側から下流側へ５つの
散気板４〜８が設けられていて、１台の送風機９
から夫々バルブ１０〜１４を経て空気が送られ
る。
散気板４〜８が設けられていて、１台の送風機９
から夫々バルブ１０〜１４を経て空気が送られ
る。
上流側から３台のバルブ１０〜１２はパワーア
ンプ１５を介して計算制御装置１６によつて制御
されるモータM1〜M3によつて駆動される電動バ
ルブで夫々弁の変化と連動するポテンシオVR1〜
VR3が装備され、弁の開度に応じた電気信号を前
記計算制御装置１６に与えるようになつている。
ンプ１５を介して計算制御装置１６によつて制御
されるモータM1〜M3によつて駆動される電動バ
ルブで夫々弁の変化と連動するポテンシオVR1〜
VR3が装備され、弁の開度に応じた電気信号を前
記計算制御装置１６に与えるようになつている。
また曝気槽２の上流側にMLSS計１７と水温計
１８が設けられ、下流側の散気板７，８の上方に
上流側から等間隔に７個のDO計DO1〜DO7が設
けられていて、それらの検出値は前記計算制御装
置１６に与えられる。
１８が設けられ、下流側の散気板７，８の上方に
上流側から等間隔に７個のDO計DO1〜DO7が設
けられていて、それらの検出値は前記計算制御装
置１６に与えられる。
更に給水管１に流量計１９を、また各バルブ１
０〜１４に流れる流路に風量計２０〜２４を設
け、それらの検出値を前記計算制御装置１６に与
えるように構成されている。本装置ではMLSS計
１７、水温計１８及びDO計DO1〜DO7からの各
データにより計算制御装置１６は前述の計算式及
び要領によつて呼吸速度減少係数Ｋを計算し、そ
の値が設定値KspとなるようにモータM1〜M3を
駆動して散気板４〜６からの噴出空気量を制御す
るようにしたものである。
０〜１４に流れる流路に風量計２０〜２４を設
け、それらの検出値を前記計算制御装置１６に与
えるように構成されている。本装置ではMLSS計
１７、水温計１８及びDO計DO1〜DO7からの各
データにより計算制御装置１６は前述の計算式及
び要領によつて呼吸速度減少係数Ｋを計算し、そ
の値が設定値KspとなるようにモータM1〜M3を
駆動して散気板４〜６からの噴出空気量を制御す
るようにしたものである。
本発明による風量制御方法は処理水質、汚泥の
状態を適確に把握した制御法であるので、季節の
変化による水温の変化があつても処理水質及び汚
泥の状態を所期の一定状態に保つことができるも
ので、実用上浄水処理における曝気槽の風量制御
方法として優れたものである。
状態を適確に把握した制御法であるので、季節の
変化による水温の変化があつても処理水質及び汚
泥の状態を所期の一定状態に保つことができるも
ので、実用上浄水処理における曝気槽の風量制御
方法として優れたものである。
なお上記実施例では風量制御をバルブ操作によ
つて行なつているが、送風機の回転数制御にすれ
ば省エネルギー効果は更に向上する。
つて行なつているが、送風機の回転数制御にすれ
ば省エネルギー効果は更に向上する。
また実施例では、制御効果があらわれ易いの
で、最前部のDO計DO1の設置点より上流側の３
つの散気板から出来る空気量を制御するようにし
たが空気量を制御する対象散気板はこの形式のみ
に限定されるものではないし、噴出空気の与え方
もこの実施例のみに限定されるものでないことは
勿論である。
で、最前部のDO計DO1の設置点より上流側の３
つの散気板から出来る空気量を制御するようにし
たが空気量を制御する対象散気板はこの形式のみ
に限定されるものではないし、噴出空気の与え方
もこの実施例のみに限定されるものでないことは
勿論である。
第１図は本発明実施例の制御系の系統図、第２
図は、曝気槽の各位置における溶存酸素濃度の変
化を示す図、第３図は曝気槽の各位置における呼
吸速度係数を示す図である。 １及び３……給水管、２……曝気槽、４〜８…
…散気板、９……送風気、１０〜１４……バル
ブ、１５……パワーアンプ、１６……計算制御装
置、１７……MLSS計、１８……水温計、１９…
…流量計、２０〜２４……風量計、M1〜M3……
モータ、VR1〜VR3……ホテンシオ、DO1〜DO7
……DO計。
図は、曝気槽の各位置における溶存酸素濃度の変
化を示す図、第３図は曝気槽の各位置における呼
吸速度係数を示す図である。 １及び３……給水管、２……曝気槽、４〜８…
…散気板、９……送風気、１０〜１４……バル
ブ、１５……パワーアンプ、１６……計算制御装
置、１７……MLSS計、１８……水温計、１９…
…流量計、２０〜２４……風量計、M1〜M3……
モータ、VR1〜VR3……ホテンシオ、DO1〜DO7
……DO計。
Claims (1)
- １ 給水管路に流量計を設け、且つ曝気槽内に汚
泥濃度計及び水温計を設けると共に、下流側に、
流下方向に配設した複数のDO計を設け、それら
の検出値を計算制御装置に与えて活性汚泥単位重
量当たりの酸素消費速度である呼吸速度係数Kr
（hr-1）の減少勾配である呼吸速度減少定数Ｋ
（hr-1）が一定となるよう風量を制御するように
したことを特徴とする曝気槽内の風量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3394280A JPS56130296A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Controlling of airflow in aeration tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3394280A JPS56130296A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Controlling of airflow in aeration tank |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56130296A JPS56130296A (en) | 1981-10-13 |
| JPS6344033B2 true JPS6344033B2 (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12400554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3394280A Granted JPS56130296A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Controlling of airflow in aeration tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56130296A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58202096A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 溶存酸素濃度制御方法 |
| JPS5916595A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Toshiba Corp | 下水処理場における負荷制御法 |
| JPS59109290A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-23 | Toshiba Corp | 汚水処理装置の曝気槽負荷制御装置 |
| JP5205750B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 曝気槽の制御方法 |
| JP5205760B2 (ja) * | 2007-01-10 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 曝気槽の制御方法 |
| JP4949873B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2012-06-13 | シャープ株式会社 | 生物反応方法および生物反応装置 |
| JP2012228645A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | 水処理装置、水処理方法およびそのプログラム |
| JP5833791B1 (ja) * | 2015-06-17 | 2015-12-16 | 株式会社 小川環境研究所 | 活性汚泥における曝気量制御方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51110865A (en) * | 1975-03-24 | 1976-09-30 | Hitachi Ltd | Batsukisono yozonsansonodoseigyosochi |
| JPS51122957A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-27 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Automatic control for dissolved oxygen concentration in an aeration ta nk |
| JPS52144169A (en) * | 1976-05-25 | 1977-12-01 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Apparatus for controlling amount of air supply to aeration tank |
| JPS52144168A (en) * | 1976-05-25 | 1977-12-01 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Apparatus for controlling amount of air supply to aeration tank |
-
1980
- 1980-03-19 JP JP3394280A patent/JPS56130296A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51110865A (en) * | 1975-03-24 | 1976-09-30 | Hitachi Ltd | Batsukisono yozonsansonodoseigyosochi |
| JPS51122957A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-27 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Automatic control for dissolved oxygen concentration in an aeration ta nk |
| JPS52144169A (en) * | 1976-05-25 | 1977-12-01 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Apparatus for controlling amount of air supply to aeration tank |
| JPS52144168A (en) * | 1976-05-25 | 1977-12-01 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Apparatus for controlling amount of air supply to aeration tank |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56130296A (en) | 1981-10-13 |
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