JPH0143597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は活性汚泥曝気槽の操業方法に関し、詳
細には、被処理廃水（原水）の濃度調整用として
混合される稀釈用水の供給法を工夫し、処理水の
濃度と温度を併行的に制御する方法に関するもの
である。

周知の通り活性汚泥処理法とは廃水中に含まれ
る有害成分をバクテリアで分解し無害化する方法
であり、主に下水の浄化技術として発展してきた
が、最近では一般の化学工業分野でも利用され好
結果を得ている。

例えばコークス製造工場でコークス炉ガス冷却
用として使用された噴霧散水廃液（一般にガス液
と呼ばれる）中にはシアン分やフエノール分が多
量含まれているが、このガス液の浄化にも活性汚
泥法が利用されている。

第１図はこのガス液活性汚泥処理法を例示する
工程説明図であり、ガス液ピツト１に収集された
ガス液Ａをポンプ２で一旦ガス液タンク３へ送つ
て貯蔵した後、ポンプ４によつて曝気槽５へ送り
込む。６は流量制御弁であり、流量調節計６′か
らの信号によつて開度を調節し、設定された流量
が得られる様に構成しているので、曝気槽５には
常に所定量のガス液が供給される。また曝気槽５
には、ガス液を所定濃度に稀釈すると共にその温
度を調節する為に、海水等の稀釈水が流量制御弁
７及び流量調節計７′により所定量ずつ供給され
る。

曝気槽５内にはバクテリアの集合体である活性
汚泥が涵養されており、撹拌装置９で曝気下に混
合することによつてガス液中の有害成分を生物学
的に分解し、無害化した後外部へ排出する。図中
５′は曝気槽５内の温度を検知する為の温度計で
あり、矢印Ｓは後述する温度制御用の蒸気吹込み
を示す。

ところでこの様な活性汚泥処理における有害物
の除去能力は、微生物たるバクテリアの生活環境
殊に処理水の温度及び濃度に著しく影響されるこ
とが確認されており、高い処理効果を得る為には
温度及び濃度を厳密に管理しなければならない。
なお、ガス液（原水）中の被処理物質の濃度は、
通常許容できる範囲内でばらついているのみであ
り、ほぼ一定とみなすことができるので、濃度管
理は処理水中の原水であるガス液の濃度を管理す
ればよい。以下濃度とは処理水中の原水濃度をさ
す。しかしながら上記の様な従来法では、曝気槽
５の温度を温度計５′で監視しつつ稀釈水の流量
を設定する流量制御法が行なわれているだけであ
るから、海水の様な季節による温度変化が大きい
稀釈水を使用した場合は温度制御を正確に行なう
ことができない。また温度を中心に制御すると濃
度管理が不十分になり、何れにしても最適の生物
学的反応条件を得ることは困難である。そこでこ
の様な問題に対処する為曝気槽５に蒸気Ｓを吹込
んで温度制御を行なう方法もあるが、その為の配
管や蒸気発生設備に要する経済的な負担は相当大
きい。しかもこの方法は冬場の様に処理水の温度
が低くなる傾向のある時期にしか適用できず、夏
場の様に稀釈水も曝気用空気も高温になる時期で
は後述する様に曝気好適温度を陵駕してしまうこ
とが多いので、蒸気を吹込むことは却つて逆効果
である。従つてこの様な補助手段に頼ることなく
処理水中のガス液濃度及び温度を正確に制御し得
る技術の開発が待たれている。

本発明者等は上記の様な事情に着目し、ガス液
濃度及び温度を比較的簡単な構成で同時に制御し
得る様な方法を開発すべく研究を進めてきた。そ
して通常の処理工場内には、加熱されていない一
般工業用水の他、各種設備で冷却用として使用さ
れ熱交換によつて加温された工業用水が大量に存
在するという事実に着目し、これらの両者を稀釈
水として併用すれば容易に温度制御もできるので
はないかという着想を得た。

本発明はかかる着想を実現すべく鋭意研究の結
果完成されたものであつて、その構成は、原水を
稀釈用水で稀釈して曝気槽に供給し活性汚泥処理
を行なうに当り、稀釈用水として予熱された高温
水と非予熱水を併用し、両者の使用割合を制御す
ることにより、処理水中の原水濃度と温度を制御
するところに要旨が存在する。

以下実施例を示す図面に基づいて本発明の構成
及び作用効果を説明するが、図は代表例であつて
本発明を限定する性質のものではない。

第２図は本発明の実施例を示す概略工程図で、
ガス液等は前述の場合と同様の手順でガス液ピツ
ト１、ポンプ２経由でガス液タンク３に送つて貯
溜される。図中１４は熱交換型冷却器であつて、
ガス液を予め所定の温度まで冷却する為に設けた
ものであり、熱交換用冷却用水の流路には流量制
御弁１５が設けられ、冷却器１４の後方のガス液
温度を検知し且つ流量制御弁１５の開度を指示す
る為の指示調節計１５′の作用によつて、ガス液
が所定の温度まで低下する様に冷却用水の流量を
調節する。この熱交換はガス液を事前に降温し、
後に行なわれるガス液稀釈工程の温度制御幅を狭
める為の補助手段であり、特に夏場の様に稀釈用
水の温度が高いときは有効であるが、稀釈用水が
低温である冬場には省略することもできる。

ガス液タンク３に貯溜されたガス液はポンプ４
によつて曝気槽５へ供給されるが、送給管路には
流量制御調節計６′に連結して作動する制御弁６
が設けられており、曝気槽５へのガス液送給量は
予め設定した量に保たれる。

本発明ではこのガス液を稀釈する稀釈用水とし
て、例えば海から直接取水した冷海水（10〜32℃
程度）と工場内で冷却に用い昇温した温海水（30
〜45℃以上）を併用する。尚稀釈用水としては海
水の他湖水、河川水、工業用水等立地条件に応じ
て最も経済的な水を選択すればよい。上記各海水
は季節及び操業条件等によつて上記の様な温度範
囲で変動するが、如何なる場合でも冷海水が温海
水よりも高温になることはないものとする。従つ
てこの冷海水と温海水の使用割合を調整すること
によつて全海水の流量（即ちガス液の稀釈率）を
一定に維持しつつ温度を自由に調節することがで
きる。即ち冷海水Ｃ及び温海水Ｈの各供給管路に
は流量制御弁１０，１１が夫々設けられており、
これらは後述する如く制御装置１３からの指示に
よつて開度が調整される。また各供給管路は制御
弁１０及び１１の下流側で合流する様になつてお
り、所定の温度及び流量に調整された状態で曝気
槽５へ供給されるが、この管路をガス液供給管路
に合流させガス液と混合してから曝気槽５へ供給
することも可能である。

制御装置１３は、混合海水が所定の温度となる
様に冷海水Ｃと温海水Ｈの混合割合を演算し、且
つその混合割合で所定の混合海水量が得られる様
に各制御弁１０及び１１の開度を指示する機能を
有しており、温度指示調節計５″に予め設定した
目標温度よりも曝気槽５内の温度が高いときは、
冷海水用流量制御弁１０の開度を大きくすると共
に温海水用流量制御弁１１の開度を小さくして混
合海水の温度を低下させ、一方曝気槽５内の温度
が上記設定温度よりも低いときは、冷海水用流量
制御弁１０の開度を小さくすると共に温海水用流
量制御弁１１の開度を大きくして混合海水の温度
を高める。この場合混合海水用流量制御弁１２に
は所定の混合海水流量が設定されており、この流
量を満足する様に制御弁１０及び１１の前記開度
調整が行なわれるので、結局曝気槽５へ供給され
る混合海水は温度及び流量共に目標通りの値に設
定される。

その結果曝気槽５内における処理水温度及びガ
ス液温度を常に最適範囲に保持することができ、
高い処理効率が保障される。

第３図は本発明の他の実施例を示す一部工程説
明図であり、特に曝気槽５の容量が極めて大きい
場合に適している。即ち大容量の曝気槽５を使用
した場合は、ガス液と混合海水を直接供給すると
両者の分散に時間がかかり、曝気槽５内に温度分
布及び濃度分布を生じることがある。しかしなが
ら第３図の如く曝気槽５の前に混合槽８を配置
し、該混合槽８内に所定量のガス液及び混合海水
を導入しこの段階で処理水の温度及び濃度を制御
した後、これを曝気槽５へ供給すれば、上記の様
な温度及び濃度の不均一も解消することができ
る。この場合の混合槽８における温度及びガス液
濃度の制御法は第２図の例と全く同様に行なえば
よい。

本発明は概略以上の様に構成されており、稀釈
用水として冷水と温水を併用することによつて処
理水の温度と濃度を正確に制御し、活性汚泥によ
る生物学的反応にとつて最適の条件を確保し得る
ことになり、処理効率を高レベルで安定化し得る
ことになつた。しかも曝気槽に設けていた補助的
温度調節手段たる加温蒸気の吹込設備等が全く不
要となり、工場内の各種設備で冷却用に使用され
た後排出されている熱交換水を温水として有効利
用する方法であるから経済的な負担も殆んどな
く、極めて実用的な方法である。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ ガス液55m³／hrを混合海水120m³／hrで稀釈し
て175m³／hrの処理水とし、曝気槽内の温度を30
℃に保つて活性汚泥処理を行なう場合につき、第
３図の方法に準じて処理時の温度及び濃度を制御
した。第４図イ，ロはこの場合の温度バランスを
示す系統図である。

まず外気温度の高い夏場においては温海水、冷
海水共温度が比較的高く（温海水：約45℃、冷海
水：約32℃）、ガス液（ガス液ピツト１の出口部
温度は約70℃）を上記温海水と冷海水の混合海水
で稀釈しても曝気槽５における目標温度を30℃に
することができないので、冷却器１４によつてガ
ス液温度を30℃に低下させる。次に混合槽８に設
けた温度指示調節計５″の設定温度を31.5℃とし、
該混合槽８に55m³／hrでガス液を供給すると共
に、制御装置１３により冷・温水流量制御弁１
０，１１の開度を調整しつつ120m³／hrで混合海
水を供給した。この場合混合海水の温度は32℃で
あり、混合槽８内の被処理水温度はほぼ31.5℃の
安定した値を示した。この処理水を曝気槽５へ導
入し、約29℃の曝気用空気を供給しながら活性汚
泥処理を行なつたところ、処理水の温度は常時安
定して30℃を示した。このときの温度バランスは
第４図イに示す通りである。

次に外気温度の低い冬場においては、温海水は
約30℃、冷海水は約10℃と何れも低温であるの
で、約70℃のガス液を冷却器１４で冷却すること
なくそのまま混合槽８に供給しつつ温度制御を行
なつた。この場合、曝気用空気の温度が低く（約
５℃）曝気槽５内の被処理水温度は相当降下する
ので、混合槽８における温度指示調節計５″の設
定温度を42℃と相当高めに設定することによつ
て、曝気槽５内の被処理水温度を30℃一定に保持
することができた。このときの温度バランスは第
４図ロに示した通りである。

尚上記では夏場及び冬場での制御例を示した
が、春季や秋季の様に外気温度がその中間値とな
るときはそれに応じて冷却器１４の運転の要否及
び温度指示調節計５″の設定温度を適宜定めるこ
とによつて、曝気槽５内の処理水温度を30℃に保
持することができる。またガス液の温度が変動し
たときでも、上記の方法に準じて曝気槽内の温度
を容易に目標通りに設定することができる。尚本
発明法は高温原水を対象とするあらゆる活性汚泥
法に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の活性汚泥処理における処理水の
制御例を示す工程説明図、第２図は本発明の実施
例を示す工程説明図、第３図は本発明の他の実施
例を示す一部工程説明図、第４図イ，ロは実施例
における温度バランスを示す系統図である。 １…ガス液ピツト、３…ガス液タンク、５…曝
気槽、６，７，１０，１１…流量制御弁、５″…
温度指示調節計、８…混合槽、９…混合装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原水を稀釈用水で稀釈して処理水となし曝気
   槽に供給し活性汚泥処理を行なうに当り、稀釈用
   水として予熱された高温水と非予熱水を併用し、
   両者の使用割合を制御することにより、処理水中
   の原水濃度及び温度を制御することを特徴とする
   活性汚泥曝気槽の操業方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、稀釈用水と
   して海水を使用する活性汚泥曝気槽の操業方法。