JPH0221998A - 曝気装置及び曝気方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は下水処理場等の処理場で活性汚泥処理を行うた
めに使用される曝気装置に関するものである。

（従来の技術） 例えば、下水処理用の曝気装置は、第３図に示されるよ
うに曝気槽（１）の内部に多数の散気装置（２）を設置
しておき、各散気装置（２）を枝管（３）を介して空気
供給ライン（４）に接続して圧縮空気を槽内に吹込むよ
うにしたものである。ところが現在、下水処理場の送風
機動力ば場全体の動力の４０〜５０％にも達しており、
曝気装置の送風機動力を低減させることば省エネルギー
の面で非常に重要なことである。一方、下水処理場の原
水水量や原水水質は雨水の流入の有無や工場排水の流入
量の変化等の要因によって大幅に変化するものであり、
例えば公称処理量が１０万ｍ３／日の処理場の場合には
通常は８万ｍ３７日、時間最大処理量は１１万ｍ３／日
程度となっている。このためにＢＯＤ負荷に比例して必
要となる曝気用の空気量も大きく変動することとなり、
これに対応するために空気供給ライン（４）には例えば
３台のブロア（５）を配置しておき、１台は予備機とし
て通常は使用せず常時は２台のブロア（５）により散気
装置（２）に供給するようになっている。しかし一般に
ブロアの吐出空気量は定格容量から太き（絞ることは好
ましくなく、出）ｊを６０％以下にまで低下させるとサ
ージング現象が生して共鳴により激しい振動を生じ故障
するおそれがあるので、定格容量の６０〜１（１０％の
範囲で運転しなげればならない。この結果、３台のブロ
ア（５）を利用して制御できる空気供給ライン（４）へ
の空気量は第４図のようになり、例えば１台目のブロア
（５）の出力を１（１０％としてもなお空気量が不足す
る場合に２台目のブロア（５）を出力６０％として起動
すると、合計の空気量は１（１０％から１６０％に急増
することとなる。このために必要空気量に対してかなり
の過不足が生ずることが避けられず、過剰の圧縮空気を
大気中へ逃がしたり空気供給量を定格容量よりかなり低
い範囲としたりするためのエネルギーロスの発生、ある
いは散気量の不足により活性汚泥処理の効率が低下する
等のトラブルを生じていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解決して、原水
水量や原水水質の変動に伴って生ずる必要空気量の変動
により的確に対応し、圧縮空気を適正な空気量で散気す
ることができる曝気装置および、その装置を用いた曝気
方法の開発を目的として完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための第１の発明は、曝気槽の内
部に設置された各散気板を第１の空気供給ラインとこれ
とは独立した第２の空気供給ラインとにそれぞれ接続す
るとともに、第１の空気供給ラインには大容量ブロアを
複数台配置し、また第２の空気供給ラインには上記の大
容量ブロアよりも定格容量の小さい小容量ブロアを複数
台配置し、更に曝気槽内のＤ　Ｏ濃度等の検知信号に基
づいて必要空気量を演算し大容量ブロアと小容量フロア
それぞれの空気供給量を制御する空気量演算制御器を設
けたことを特徴とするものである。また第２の発明は、
曝気槽内のＤＯ濃度等の検知信号に基づいて、曝気槽内
に供給される原水を処理するのに必要な必要空気量を演
算し、該必要空気量を各散気装置に接続された大容量ブ
ロアおよび小容量ブロアから曝気槽内に設けられた散気
装置に供給する際に、大容量ブロアと小容量ブロアの空
気供給エネルギーが最小となるように大容量ブロアと小
容量ブロアの空気供給量を演算し各ブロアを制御するこ
とを特徴とするものであり、更に第３の発明は、曝気槽
内のＤＯ濃度等の検知信号に基づいて、曝気槽内に供給
される原水を処理するのに必要な必要空気量を演算し、
該必要空気量を各散気装置に接続された大容量ブロアお
よび小容量ブロアから曝気槽内に設けられた散気装置に
供給する際に、大容量ブロアと小容量ブロアの空気供給
エネルギーが最小となるように大容量ブロアと小容量ブ
ロアの空気供給量を演算しこれらのブロアを制御すると
ともに、大容量ブロアから空気を供給する散気装置と小
容量ブロアから空気を供給する散気装置とを区分して空
気の供給を制御することを特徴とするものである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明する
と、第１図において（１）は曝気槽、（２）はその内部
に設置された多数の散気装置である。（６）は散気用の
圧縮空気を各散気装置（２）へ供給するための第１の空
気供給ライン、（７）はこれとは独立に設けられた第２
の空気供給ラインであって、各散気装置（２）は枝管（
３ａ）、（３ｂ）及びバルブ（８ａ）、（８ｂ）を介し
てこれらの第１及び第２の空気供給ライン（６）、（７
）にそれぞれ接続されている。第１の空気供給ライン（
６）には空気源として大容量ブロア（９）が複数台配置
されており、必要に応して適当台数が運転される。また
第２の空気供給ライン（７）にはこれよりも定格容量の
小さい小容量ブロア（１０）（本実施例においては約半
分の容量）が複数台配置されている。

０υは空気量演算制御器であり、曝気槽内のＤＯ濃度を
通常１〜３■／Ｉ２に維持するために設けられた検知器
０２）によって得られるＤ　Ｏ？ｉ度等の検知信号、原
水水質の指標であるＢＯＤ濃度と原水水量の積により算
出されるＢＯＤ負荷量、原水水量等の検知信号に基づい
て、曝気槽内に供給される原水を処理するのに必要な必
要空気量を演算し、これに基づいて大容量ブロア（９）
、小容量ブロア（１０）、各バルブ（８ａ）、（８ｂ）
等を制御することができるものである。また散気装置（
２）の表面に付着した汚れの状態や目詰まり状態に応じ
て、−時的に所定時間大量の空気を供給する制御を行う
こともできる。

０３）は増圧器であり、第１、第２の空気供給ライン（
６）、（７）や枝管（３ａ）、（３ｂ）等の空気圧力を
検知し、必要に応じて空気圧力を増圧制御するものであ
る。

（作　用） このように構成された本発明の曝気装置は、曝気槽（１
）内の水量、ＢＯＤ、槽内のＤＯ量等に応して各散気装
置（２）への空気量を変化させつつ曝気を行うものであ
り、例えば第２図に示されるように必要な送気量が少な
いときには大容量ブロア（９）を１台のみ運転し、必要
な送気量が増加するにつれて大容量ブロア（９）１台プ
ラス小容量プロア（１０）１台、大容量ブロア（９）２
台、大容量ブロア（９）２台プラス小容量ブロア０Ｏ）
１台等のように次第に運転するブロアの台数を増加させ
る。また第２図に示すように、例えば大容量ブロア（９
）１台プラス小容量ブロア（１０）１台を運転する場合
には、大容量ブロア（９）は最も効率の良い定格吐出量
で運転し、小容量ブロア（１０）の出力を６０〜１（１
０％の範囲で変化させつつ空気量を調節する。これによ
って大容量ブロア（９）と小容量ブロアθ０）とが、必
要空気量を供給するために必要とする空気供給エネルギ
ーの和を最小にすることができる。このような各ブロア
の制御は空気量演算制御器０υによって行うことができ
る。

なお、同一の散気装置に対して、大容量ブロア（９）と
小容量ブロア（１０）の両方から空気が供給される場合
には、両者の空気供給圧力は路間しレベルに維持するこ
とが必要である。しかし空気量演算制御器αＤからの制
御信号によってバルブ（８ａ）、（８ｂ）をオンオフす
ることにより、大容量ブロア（９）から空気を供給する
散気装置と小容量ブロア（１０）から空気を供給する散
気装置とに区分して空気の供給を制御することもでき、
この場合にはこの必要はなくなる。

このように本発明によれば大容量ブロア（９）と小容量
ブロア（１０１とを適宜組合せて必要空気量の変化に対
応できるようにしたので、第２図と第４図とを対比して
も明らかなように従来よりも空気量の増減をなだらかに
行わせることができ、過剰の圧縮空気の放出によるエネ
ルギーロスや、散気量不足を減少させることができる。

また本発明においては、−時的に定常時より多数のブロ
アを稼働させて必要空気量以上の大量の圧縮空気を各散
気装置（２）に供給することが出来るため、散気装置の
表面に付着した汚れの状態や目詰まり状態に応じて一時
的に所定時間大量の圧縮空気を供給するにより、散気装
置（２）の表面に付着した汚れを吹き飛ばすこともでき
る。このような汚れ除去用のブローは例えば散気板を用
いた散気装置においてはブロー回数として、２〜３週間
に１回程度の周期で行うことが好ましく、１回のブロー
時間は３０分間程度で十分である。この場合のブロー空
気量は３０ｃｍＸ３０ｃｍの寸法の散気板１孜当たり、
１２０１／分程度と、通常運転時の１．５〜２倍程度と
する。一般に散気板の圧損は毎年５０〜８０１１Ａｑず
つ増加し、１０年間で８（１０ｖ＋Ａｑに達すると新品
と交換するのであるが、上記のように２〜３週間に１度
ずつブローを行えば毎年の圧損増加を半減させることが
可能となり、しかも散気装置（２）を槽内に設置したま
まで汚れの除去や目詰まりの防止が可能な利点がある。

なお、通常の散気装置においては、散気装置の受ける水
圧に対して若干高い圧力（例えば＋１（１００〜＋１５
（１０ｍｉＡｑ）で散気しているが、供給空気量を増加
させると空気圧力が低下するため、差圧が小さい場合充
分な散気が出来なくなる恐れがある。

この様な場合や原水水量の変動に伴い曝気槽の水深が深
くなった場合等には、第１及び第２の空気供給ラインや
枝管（３ａ）や（３ｂ）に増圧器α３）を設けて、必要
充分な散気が出来るように増圧してやることが好ましい
。

なお、散気装置（２）の表面に付着した汚れを除去する
ため一時的に所定時間大量の圧縮空気を各散気装置（２
）に同時に供給しようとすると設備規模が大となりエネ
ルギーロスが大となるので、全必要空気量を維持しつつ
ブロック毎に順番に定常的に供給する空気量の１．５〜
２倍の空気供給を行えば、より小規模な設備によりエネ
ルギーロスを少な（しつつ、散気と汚れ除去とを行うこ
とが出来て好ましい。この場合には前述のように散気装
置（２）の一部を大容量ブロア（９）に接続し、他の散
気装置（２）を小容量ブロア（１０）に接続する方法を
採ることが好ましい。

また、散気装置の圧損を測定し、その測定値が所定値以
上に達した際に、ブローを行うようにすれば、より効果
的な汚れの除去が可能となるが、定期的に汚れ除去のた
めのブローを行うようにすることもできる。

なお、本実施例においては、空気を用いた曝気処理につ
いて説明したが、酵素等その他の気体による曝気処理に
も適用できることは言うまでもない。また、処理場の状
況によっては、第１の空気供給ラインと独立した定格容
量を異にする第２の空気供給ラインは複数ライン設けて
もよ（、例えばその一方に中容量ブロアを設け、他方に
小容量ブロアを設けるようにすれば、より厳密な制御を
行うことができる。

（発明の効果） 本発明は以上に説明したとおり、処理水量の変動に伴っ
て生ずる必要送気量の変動により的確に対応し、適正な
送気量で曝気を行うことができるとともに省エネルギー
を図ることができるものであるから、従来の問題点を解
決した曝気装置及び曝気方法として、産業の発展に寄与
するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す配管図、第２図はその供
給空気量の変化を示すグラフ、第３図は従来例を示す配
管図、第４図はその供給空気量の変化を示すグラフであ
る。 容量ブロア、（１０）：小容量ブロア、θυ：空気量演
算制御器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、曝気槽（１）の内部に設置された各散気装置（２）
   を第１の空気供給ライン（６）とこれとは独立した第２
   の空気供給ライン（７）とにそれぞれ接続するとともに
   、第１の空気供給ライン（６）には大容量ブロア（９）
   を複数台配置し、また第２の空気供給ライン（７）には
   上記の大容量ブロア（９）よりも定格容量の小さい小容
   量ブロア（１０）を複数台配置し、更に曝気槽（１）内
   のＤＯ濃度等の検知信号に基づいて必要空気量を演算し
   大容量ブロア（９）と小容量ブロア（１０）それぞれの
   空気供給量を制御する空気量演算制御器（１１）を設け
   たことを特徴とする曝気装置。 ２、曝気槽内のＤＯ濃度等の検知信号に基づいて、曝気
   槽内に供給される原水を処理するのに必要な必要空気量
   を演算し、該必要空気量を各散気装置に接続された大容
   量ブロアおよび小容量ブロアから曝気槽内に設けられた
   散気装置に供給する際に、大容量ブロアと小容量ブロア
   の空気供給エネルギーが最小となるように大容量ブロア
   と小容量ブロアの空気供給量を演算し各ブロアを制御す
   ることを特徴とする曝気方法。 ３、曝気槽内のＤＯ濃度等の検知信号に基づいて、曝気
   槽内に供給される原水を処理するのに必要な必要空気量
   を演算し、該必要空気量を各散気装置に接続された大容
   量ブロアおよび小容量ブロアから曝気槽内に設けられた
   散気装置に供給する際に、大容量ブロアと小容量ブロア
   の空気供給エネルギーが最小となるように大容量ブロア
   と小容量ブロアの空気供給量を演算しこれらのブロアを
   制御するとともに、大容量ブロアから空気を供給する散
   気装置と小容量ブロアから空気を供給する散気装置とを
   区分して空気の供給を制御することを特徴とする曝気方
   法。