JPH03224695A - 酸素消費速度測定装置 - Google Patents
酸素消費速度測定装置Info
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- JPH03224695A JPH03224695A JP2020700A JP2070090A JPH03224695A JP H03224695 A JPH03224695 A JP H03224695A JP 2020700 A JP2020700 A JP 2020700A JP 2070090 A JP2070090 A JP 2070090A JP H03224695 A JPH03224695 A JP H03224695A
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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
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、例えば活性汚泥プロセスの制御に用いられる
酸素消費速度測定装置に関するものである。
酸素消費速度測定装置に関するものである。
Ｂ１発明の概要
本発明は、被測定水をサンプリングし、硝化反応抑制剤
により硝化反応を抑制した状態での酸素消費速度、硝化
に必要な酸素消費速度あるいは総酸素消費速度を測定す
る装置において、その測定値を標準温度の値に換算する
ことによって、 測定値と炭素系基質ａ変や硝化率との相関関係を持たせ
るようにしたものである。
により硝化反応を抑制した状態での酸素消費速度、硝化
に必要な酸素消費速度あるいは総酸素消費速度を測定す
る装置において、その測定値を標準温度の値に換算する
ことによって、 測定値と炭素系基質ａ変や硝化率との相関関係を持たせ
るようにしたものである。
Ｃ１従来の技術
有機性廃水を処理する方法の一つとして活性汚泥を用い
る方法が実施されている。活性汚泥を用いるプロセスに
おいては、流入水や処理水の状態に応じて汚泥の引き抜
き１や曝気槽内の滞留時間等をコントロールする必要か
ある。こうした制御プロセスの人力因子の−っに曝気槽
内の酸素消費速度がある。
る方法が実施されている。活性汚泥を用いるプロセスに
おいては、流入水や処理水の状態に応じて汚泥の引き抜
き１や曝気槽内の滞留時間等をコントロールする必要か
ある。こうした制御プロセスの人力因子の−っに曝気槽
内の酸素消費速度がある。
以下に酸素消費速度（呼吸速度ともいう）に関（７て説
明ずろ。
明ずろ。
活性汚泥プロセスに生息する微生物は、ＢＯＤ成分を除
去するＢＯＤ資化細胞とアンモニアを亜硝酸性窒素に硝
酸性窒素に酸化する硝化菌とから構成される。これらの
微生物は、基質を酸化するために酸素を消費する。また
、これに、内生呼吸による基礎代謝に必要な酸素量を加
えると、総呼吸速度（以下、ｒｒと略す）は、次式の通
り求められる。
去するＢＯＤ資化細胞とアンモニアを亜硝酸性窒素に硝
酸性窒素に酸化する硝化菌とから構成される。これらの
微生物は、基質を酸化するために酸素を消費する。また
、これに、内生呼吸による基礎代謝に必要な酸素量を加
えると、総呼吸速度（以下、ｒｒと略す）は、次式の通
り求められる。
ｒｒ・−、、ａＬ（ｄＬ、／ｄｔ）Ｉ（ａＮ・（ｄＮ／
ｄｔ）Ｉ□ｂ−ＭＬＳＳ （１）ここで、ＡＴＵ−
ｒｒ□［ａＬ（ｄＬ／ｄｔ）］＋ｂ−ＭＬＳＳ −（２
）ａＬ＝単位ＢＯＤ除去当り必要な酸素量（ｍｇｏ ２
／ｍｇＢ ＯＤ ）Ｌ ：ＢＯＤ濃度（ｍｇ／ ｌ ） ｂ：内生呼吸速度定数（１／ｈ） ＮＬＳＳ ： Ｎｌ、３８濃度（ｍｇ／１）Ｎｉｔ−ｒ
ｒ−「ａＮ・（ｄＮ／ｄｔ）ＥａＮ：単位アンモニア窒
素除去当り必要な酸素量（ｍｇｏｚ／ｍｇＮＨ−Ｎ） Ｎ アンモニア性窒素濃度（ｍｇ／１）（１）式より明
らかなように、ＡＴｔＪ−ｒｒ値（ＢＯＤ成分の除去に
必要な酸素量）は、総呼吸速度（ｒｒ）から硝化に必要
な酸素量（Ｎｉｔｒｒ）を差し引いた値として求められ
る。
ｄｔ）Ｉ□ｂ−ＭＬＳＳ （１）ここで、ＡＴＵ−
ｒｒ□［ａＬ（ｄＬ／ｄｔ）］＋ｂ−ＭＬＳＳ −（２
）ａＬ＝単位ＢＯＤ除去当り必要な酸素量（ｍｇｏ ２
／ｍｇＢ ＯＤ ）Ｌ ：ＢＯＤ濃度（ｍｇ／ ｌ ） ｂ：内生呼吸速度定数（１／ｈ） ＮＬＳＳ ： Ｎｌ、３８濃度（ｍｇ／１）Ｎｉｔ−ｒ
ｒ−「ａＮ・（ｄＮ／ｄｔ）ＥａＮ：単位アンモニア窒
素除去当り必要な酸素量（ｍｇｏｚ／ｍｇＮＨ−Ｎ） Ｎ アンモニア性窒素濃度（ｍｇ／１）（１）式より明
らかなように、ＡＴｔＪ−ｒｒ値（ＢＯＤ成分の除去に
必要な酸素量）は、総呼吸速度（ｒｒ）から硝化に必要
な酸素量（Ｎｉｔｒｒ）を差し引いた値として求められ
る。
ＡＴＩＪ−ｒｒ＝ｒｒ−（Ｎｉｔ−ｒｒ）−−（３）実
際は、硝化反応をＡＴＵ試薬（硝化反応抑制試薬）で抑
制してＡＴＵ−ｒｒ値を求め、ｒｒとＡＴＵ−ｒｒ値と
の差からＮ１ｔ−ｒｒ値を計算で求める。
際は、硝化反応をＡＴＵ試薬（硝化反応抑制試薬）で抑
制してＡＴＵ−ｒｒ値を求め、ｒｒとＡＴＵ−ｒｒ値と
の差からＮ１ｔ−ｒｒ値を計算で求める。
ここでＡＴＵ−ｒｒ及びＮ ｉ ｔ−ｒ ｒを求めるた
めの呼吸速度計の略解図を第６図に示す。図中１、は測
定槽、１２はＤｏ主電極１．は撹拌器、Ｖ ＋ 、 Ｖ
ｖはピンチバルブである。この装置を用いて上記の値
を求めるためには次の操作手順を行う。
めの呼吸速度計の略解図を第６図に示す。図中１、は測
定槽、１２はＤｏ主電極１．は撹拌器、Ｖ ＋ 、 Ｖ
ｖはピンチバルブである。この装置を用いて上記の値
を求めるためには次の操作手順を行う。
■ 装置の下側からエアーを供給し、ニアリフ）・ポン
プの原理で測定槽１．に曝気槽混合液をサンプリングす
る。またこのとき別途設置したＭＬＳＳ（混合液浮遊物
濃度）計よりＭＬＳＳ値を読み込み、その値をホールド
する。
プの原理で測定槽１．に曝気槽混合液をサンプリングす
る。またこのとき別途設置したＭＬＳＳ（混合液浮遊物
濃度）計よりＭＬＳＳ値を読み込み、その値をホールド
する。
■ 一定時間（約２分）経過後、下側ピンチバルブ■２
を閉にする。
を閉にする。
■ 測定槽内のＤｏ濃度が５ｍｇ／ｌ（設定）になるま
で曝気を継続する。
で曝気を継続する。
■ ＤＯａ度が５ｍｇ／ｌになった時点で曝気を停止し
、一定時間（約３０秒）脱気した後、上側のピンチバル
ブ、ｖｌを閉にする。
、一定時間（約３０秒）脱気した後、上側のピンチバル
ブ、ｖｌを閉にする。
■ 撹拌器１３を起動し、Ｄｏ濃度の減少曲線を求める
。
。
■ ＤＯ濃度減少曲線よりｒｒ値を計算により求める。
■ 上側のピンチバルブ、ｖｌを開にし、ＡＴＵ注入ポ
ンプを起動してＡＴＵ試薬を測定槽に注入する。
ンプを起動してＡＴＵ試薬を測定槽に注入する。
■ ■〜■の工程を繰り返し、ｒｒと同様にＤＯ濃度減
少曲線からＡＴＵ−ｒｒ値を求める。
少曲線からＡＴＵ−ｒｒ値を求める。
■ ｒｒとＡＴＵ−ｒｒの差からＮ１ｔ−ｒｒを計算に
より求める。
より求める。
［相］ サンプリング時にホールドしたＭＬＳＳ濃度と
ｒｒ、ＡＴＵ−ｒｒおよびＮ１ｔ−ｒｒから単位汚泥量
当りの呼吸速度、即ち、呼吸率、ｋｒ。
ｒｒ、ＡＴＵ−ｒｒおよびＮ１ｔ−ｒｒから単位汚泥量
当りの呼吸速度、即ち、呼吸率、ｋｒ。
ＡＴＵ−ｋ ｒＳＮ ｉ ｔ−ｋ ｒを求める。
Ｄ０発明が解決しようとする課題
ＡＴＵ−ｒｒは硝化反応を抑制した状態における呼吸速
度であるから炭素系基質濃度の指標となり、Ｎ１ｔ−ｒ
ｒは総呼吸速度からＡＴＵ−ｒｒを差し引いた値である
から硝化反応の進み具合の指標となるはずである。しか
しながら実際にＡＴＵ−ｒｒとＴＯＣ（全炭素濃度）、
及びＮ１ｔｒｒと硝化率との相関関係を調べたところ、
夫々第７図、第８図に示す結果となった。なお測定対象
の混合液の水温は１２〜２４℃の範囲内であった。
度であるから炭素系基質濃度の指標となり、Ｎ１ｔ−ｒ
ｒは総呼吸速度からＡＴＵ−ｒｒを差し引いた値である
から硝化反応の進み具合の指標となるはずである。しか
しながら実際にＡＴＵ−ｒｒとＴＯＣ（全炭素濃度）、
及びＮ１ｔｒｒと硝化率との相関関係を調べたところ、
夫々第７図、第８図に示す結果となった。なお測定対象
の混合液の水温は１２〜２４℃の範囲内であった。
ＴＯＣはサンプリング液の浮遊物を沈澱させ、その上澄
水を濾過して得た濾液について測定した。
水を濾過して得た濾液について測定した。
硝化率は次式で定義した値を用いた。
ただしＮ Ｈ４−Ｎはアンモニア性窒素濃度（ｍｇ／ｌ
）、Ｎｏ、−Ｎは亜硝酸性窒素濃度（ｍｇ／ｌ）、Ｎ０
３Ｎは硝酸性窒素層１ｔ（ｍｇ／Ｉ）である。これら窒
素濃度の測定は、ＴＯＣと同様に沈澱分離液を濾過して
得た濾液について行っｆこ。
）、Ｎｏ、−Ｎは亜硝酸性窒素濃度（ｍｇ／ｌ）、Ｎ０
３Ｎは硝酸性窒素層１ｔ（ｍｇ／Ｉ）である。これら窒
素濃度の測定は、ＴＯＣと同様に沈澱分離液を濾過して
得た濾液について行っｆこ。
しかしながら第７図、第８図のデータからは相関関係が
把握できない１こめ、呼吸速度計の測定結果であるＡＴ
Ｕ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒｒからＴＯＣＢＯＤ等の炭素系基
質濃度や硝化率等のアンモニア性窒素濃度を推定するこ
とができなかっ１こ。
把握できない１こめ、呼吸速度計の測定結果であるＡＴ
Ｕ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒｒからＴＯＣＢＯＤ等の炭素系基
質濃度や硝化率等のアンモニア性窒素濃度を推定するこ
とができなかっ１こ。
本発明はこのような課題を解決することを目的とする。
８１課題を解決するための手段及び作用本発明者は、呼
吸速度の変化分の中に水温の変化分が含まれ、このため
炭素系基質濃度や硝化率等とＡＴＵ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒ
ｒとの相関関係が測定データからは把握できないことに
着目し、測定データを標準温度の値に変換するという手
法を採用することとした。
吸速度の変化分の中に水温の変化分が含まれ、このため
炭素系基質濃度や硝化率等とＡＴＵ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒ
ｒとの相関関係が測定データからは把握できないことに
着目し、測定データを標準温度の値に変換するという手
法を採用することとした。
以下に単位汚泥量当りのＡＴＵ−ｒ ｒ （−ＡＴＵ−
ｋ ｒ ）及び単位汚泥量当りのＮ１ｔ−ｒｒ（−Ｎｉ
ｔ−ｋｒ）について解析した結果を示す。
ｋ ｒ ）及び単位汚泥量当りのＮ１ｔ−ｒｒ（−Ｎｉ
ｔ−ｋｒ）について解析した結果を示す。
炭素系基質除去速度は、基質温度（Ｌ）について１次反
応と仮定すれば、次式で示すことができる。
応と仮定すれば、次式で示すことができる。
ｄＬ／ｄｔ−・ＫＬ−Ｌ−ＭＬＳＳ ・・（４
）ここで、ＫＬ：炭素系基質除去速度定数（２）式に（
ｃｌＬ／ｄｔ）を代入すると、ＡＴＵ−ｋｒは、基質温
度（Ｌ）の関数として表すことができる。
）ここで、ＫＬ：炭素系基質除去速度定数（２）式に（
ｃｌＬ／ｄｔ）を代入すると、ＡＴＵ−ｋｒは、基質温
度（Ｌ）の関数として表すことができる。
ＡＴＵ−ｋｒ＝ａＬ−ＫＬ−Ｌ＋ｂ −（５）ここで
、炭素系基質除去速度定数（ＫＬ）及び内生呼吸速度定
数（ｂ）は、温度により変化し、温度特性式は次式によ
り示される。
、炭素系基質除去速度定数（ＫＬ）及び内生呼吸速度定
数（ｂ）は、温度により変化し、温度特性式は次式によ
り示される。
ＫＬ（Ｔ）−ＫＬ（１５）ＥＸＰ （ＯＬ（Ｔ−１５）
） ・・・（６）ｂ （Ｔ） −ｂ（１５）ＥＸＰ
（Ｏｂ（Ｔ−１５）） ・・（７）ここで、Ｋ
Ｌ（１５）＋ １５℃における炭素系基質除去速度定数
ｂ（１５）＋１５℃における内生呼吸速度定数θＬ、θ
ｂ、温度係数 従って、温度特性を考慮すると、温１１ｆｆｉＴにお１
するＡＴＵ−ｋｒ値は、次式で表すことができる。
） ・・・（６）ｂ （Ｔ） −ｂ（１５）ＥＸＰ
（Ｏｂ（Ｔ−１５）） ・・（７）ここで、Ｋ
Ｌ（１５）＋ １５℃における炭素系基質除去速度定数
ｂ（１５）＋１５℃における内生呼吸速度定数θＬ、θ
ｂ、温度係数 従って、温度特性を考慮すると、温１１ｆｆｉＴにお１
するＡＴＵ−ｋｒ値は、次式で表すことができる。
ＡＴＵ−ｋｒ（Ｔ）−ａＬ−Ｌ４Ｌ（１５）ＥＸＰ（Ｏ
Ｌ（Ｔ−ｉ５）） ＋ ｂ （ｔ５）ＥＸＰ（Ｏｂ（Ｔ
−１，５））（ＡＴＵ−ｋｒ（１５）−ｂ（１５）ＥＸ
Ｐ（ＯＬ（Ｔ １５））”ｂ（１５）ＥＸＰ（Ｏｂ（Ｔ
−１５））・・・（８） また、硝化反応速度は、基質（Ｎ）についてＭｏｎｏｄ
の式が成り立つと仮定すれば、次式で示すことができる
。
Ｌ（Ｔ−ｉ５）） ＋ ｂ （ｔ５）ＥＸＰ（Ｏｂ（Ｔ
−１，５））（ＡＴＵ−ｋｒ（１５）−ｂ（１５）ＥＸ
Ｐ（ＯＬ（Ｔ １５））”ｂ（１５）ＥＸＰ（Ｏｂ（Ｔ
−１５））・・・（８） また、硝化反応速度は、基質（Ｎ）についてＭｏｎｏｄ
の式が成り立つと仮定すれば、次式で示すことができる
。
ｄＮ／ｄｔ＝ＫＮ ・（Ｎ／（ＫｓＪ）） ・！ＩＩＬ
ＳＳ −−（９）ここで、ＫＮ二硝化反応速度
定数 Ｋｓ 飽和定数 ここから、Ｎ１ｔ−ｋｒは、基質（Ｎ）の関数として次
式で表すことができろ。
ＳＳ −−（９）ここで、ＫＮ二硝化反応速度
定数 Ｋｓ 飽和定数 ここから、Ｎ１ｔ−ｋｒは、基質（Ｎ）の関数として次
式で表すことができろ。
Ｎ１ｔ−ｋｒ＝ ａＮ ・（ｄＮ／ｄｔ）ａＮ−ＫＮ
・（Ｎ／ （Ｋｓ＋Ｎ） ） −−（１０）硝化反
応速度定数（ＫＮ）の温度特性を考慮すると、 温度ＴにおけるＮｉ ｋｒ値は、 １ｔ ｋｒ（Ｔ） ａＮ−ＫＮ（ＴＸＮ／（Ｋｓ＋Ｎ）） ＝ａＮ−ＫＮ（１５）ＥＸＰ（θＮ（Ｔ１５）） （Ｎ
／（Ｋｓ十Ｎ）） ＝ Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５）ＥＸＰ（θＮ（Ｔ］５）） ・・（１１） 以上の関係式から、 標準温度（１ ５℃）におけ る、 酸素消費速度を求めることができる。
・（Ｎ／ （Ｋｓ＋Ｎ） ） −−（１０）硝化反
応速度定数（ＫＮ）の温度特性を考慮すると、 温度ＴにおけるＮｉ ｋｒ値は、 １ｔ ｋｒ（Ｔ） ａＮ−ＫＮ（ＴＸＮ／（Ｋｓ＋Ｎ）） ＝ａＮ−ＫＮ（１５）ＥＸＰ（θＮ（Ｔ１５）） （Ｎ
／（Ｋｓ十Ｎ）） ＝ Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５）ＥＸＰ（θＮ（Ｔ］５）） ・・（１１） 以上の関係式から、 標準温度（１ ５℃）におけ る、 酸素消費速度を求めることができる。
即ち（８）式、
（１
１）式より次の（１
２）
（１３）
式が得られる。
ＡＴＵ −ｋｒ（１５）＝１／ＥＸＰ（θＩ、（Ｔ−１
５）） ４ＵＴｋｒ（Ｔ） ＋ｂ（１５）ｒｌ ＥＸＰ（（θｂ−θＬ） （Ｔ １５））コ ・・・・・・（１２） Ｎｉｔ−ｋｒ（１５）１／ＥＸＰ（θＮ（Ｔ１５））・
Ｎ１ｔ ｋｒ（１５） ・（１３） ここで（１ ２）式により得たＡＴＵ ｋｒ（１５） とＴ００１度との関係を調べたところ第２図に示す結果
か得られた。ＴＯＣ濃度の測定操作は第７図のデータを
求めた操作と同じである。第２図かられかるようにＡＴ
Ｕ−ｋｒ（１５）とＴ００ａ度とは比例関係にある。こ
れは（５）式に示したように基質濃度りとＡＴＵ−ｋｒ
が比例関係にあるという数式モデルが成立し、第２図の
関係式の傾きがａ Ｌ−ｋ Ｌ ｓまた切辺が（ｂ）で
あることを表している。ただし１５℃の標準温度に変換
するのに用いた温度係数ＯＬ・Ｏｂは夫々０．０７４２
．０．０６８６ であり、この値は温間特性試験から求
めた。第７図と第２図との比較から、ＡＴＵｋｒの測定
値よりＴＯＣ濃度等の炭素系基質濃度を推定するために
は、ＡＴＵ−ｋｒ値を標準温度の値に変換する必要があ
ることがわかる。
５）） ４ＵＴｋｒ（Ｔ） ＋ｂ（１５）ｒｌ ＥＸＰ（（θｂ−θＬ） （Ｔ １５））コ ・・・・・・（１２） Ｎｉｔ−ｋｒ（１５）１／ＥＸＰ（θＮ（Ｔ１５））・
Ｎ１ｔ ｋｒ（１５） ・（１３） ここで（１ ２）式により得たＡＴＵ ｋｒ（１５） とＴ００１度との関係を調べたところ第２図に示す結果
か得られた。ＴＯＣ濃度の測定操作は第７図のデータを
求めた操作と同じである。第２図かられかるようにＡＴ
Ｕ−ｋｒ（１５）とＴ００ａ度とは比例関係にある。こ
れは（５）式に示したように基質濃度りとＡＴＵ−ｋｒ
が比例関係にあるという数式モデルが成立し、第２図の
関係式の傾きがａ Ｌ−ｋ Ｌ ｓまた切辺が（ｂ）で
あることを表している。ただし１５℃の標準温度に変換
するのに用いた温度係数ＯＬ・Ｏｂは夫々０．０７４２
．０．０６８６ であり、この値は温間特性試験から求
めた。第７図と第２図との比較から、ＡＴＵｋｒの測定
値よりＴＯＣ濃度等の炭素系基質濃度を推定するために
は、ＡＴＵ−ｋｒ値を標準温度の値に変換する必要があ
ることがわかる。
次に（１３）式により得たＮｉ ｔ−ｋｒ（１５）と硝
化率との関係を調べたところ第３図に示す結果が得られ
た。硝化率の定義及び測定操作は第８図のデータを求め
た場合と同じである。第３図かられかるようにＮｉ ｔ
−ｋｒ（１５）と硝化率とは比例関係にある。第３図に
おいて硝化率が８０％以上になると、Ｎ ｉ ｔ−ｋ
ｒ （１５）の値は急激に低下する特性を示す。これは
（１０）式からも明らかなように、Ｎ１ｔｋｒ値アンモ
ニア性窒素に対する律速式がＭｏｎｏｄの式で表される
ため硝化率が高くなる。即ちＮＨ，−Ｎ濃度が低下する
とＮ１ｔｋｒ値か急激に低下することになる。ただし１
５°Ｃの標準温度に変換するために用いた温度係数θＮ
はｏ、ｏ ｓ ｔ ｏ であり、この値は温度特性試験
より求めた。第８図と第３図との比較からＮ１ｔｋｒの
測定値より硝化の進み具合を推定するためには、Ｎ１ｔ
−ｋｒ値を標準温度の値に変換する必要があることがわ
かる。
化率との関係を調べたところ第３図に示す結果が得られ
た。硝化率の定義及び測定操作は第８図のデータを求め
た場合と同じである。第３図かられかるようにＮｉ ｔ
−ｋｒ（１５）と硝化率とは比例関係にある。第３図に
おいて硝化率が８０％以上になると、Ｎ ｉ ｔ−ｋ
ｒ （１５）の値は急激に低下する特性を示す。これは
（１０）式からも明らかなように、Ｎ１ｔｋｒ値アンモ
ニア性窒素に対する律速式がＭｏｎｏｄの式で表される
ため硝化率が高くなる。即ちＮＨ，−Ｎ濃度が低下する
とＮ１ｔｋｒ値か急激に低下することになる。ただし１
５°Ｃの標準温度に変換するために用いた温度係数θＮ
はｏ、ｏ ｓ ｔ ｏ であり、この値は温度特性試験
より求めた。第８図と第３図との比較からＮ１ｔｋｒの
測定値より硝化の進み具合を推定するためには、Ｎ１ｔ
−ｋｒ値を標準温度の値に変換する必要があることがわ
かる。
以上のことから本発明では、ＡＴＵ−ｋｒあるいはＡＴ
Ｕ−ｒｒの測定値と、Ｎ１ｔ−ｋｒあるいはＮ１ｔ−ｒ
ｒの測定値とを酸素消費速度測定部で求めこれら測定値
と水温測定値とを演算部に入力し、ここで例えば（１２
）、 （１３）式を実行して標準温度に換算した酸素消
費速度を求めることとしている。
Ｕ−ｒｒの測定値と、Ｎ１ｔ−ｋｒあるいはＮ１ｔ−ｒ
ｒの測定値とを酸素消費速度測定部で求めこれら測定値
と水温測定値とを演算部に入力し、ここで例えば（１２
）、 （１３）式を実行して標準温度に換算した酸素消
費速度を求めることとしている。
Ｆ、実施例
第１図は本発明の実施例を示す図である。図中２は流入
水と活性汚泥との混合液を曝気する曝気槽、３は固液分
離を行うための最終沈澱池である。
水と活性汚泥との混合液を曝気する曝気槽、３は固液分
離を行うための最終沈澱池である。
前記曝気槽２内には、呼吸速度計４、ＭＬＳＳ計５、水
温計６が設けられており、このうち呼吸速度計４は「Ｃ
９従来の技術」の項にて第６図により説明した呼吸速度
計と同一構造のものである。
温計６が設けられており、このうち呼吸速度計４は「Ｃ
９従来の技術」の項にて第６図により説明した呼吸速度
計と同一構造のものである。
７は第１の演算部であり、呼吸速度計４よりのＤＯ（溶
存酸素濃度）値の減少曲線を作成して酸素消費速度を求
める機能を有する。
存酸素濃度）値の減少曲線を作成して酸素消費速度を求
める機能を有する。
前記呼吸速度計４では、ＡＴＵ試薬を入れない場合のＤ
Ｏ濃度値とＡＴＵ試薬を入れた場合のＤＯ濃度値との双
方を求めているので、第１の演算部７では、夫々の場合
についてＤｏ濃度の減少曲線が得られ、この結果総酸素
消費速度ｒｒとＡＴＵ−ｒ ｒとを求めると共に、ｒｒ
からＡＴＵ−ｒｒを差し引いてＮ１ｔ−ｒｒを求める。
Ｏ濃度値とＡＴＵ試薬を入れた場合のＤＯ濃度値との双
方を求めているので、第１の演算部７では、夫々の場合
についてＤｏ濃度の減少曲線が得られ、この結果総酸素
消費速度ｒｒとＡＴＵ−ｒ ｒとを求めると共に、ｒｒ
からＡＴＵ−ｒｒを差し引いてＮ１ｔ−ｒｒを求める。
これらの測定値はそのときの水温における値であるから
、「８課題を解決するための手段及び作用」の項の記号
に対応させれば、ｒｒ（Ｔ）、ＡＴＵ−ｒｒ（Ｔ）、Ｎ
１ｔ−ｒｒ（Ｔ）と表される。
、「８課題を解決するための手段及び作用」の項の記号
に対応させれば、ｒｒ（Ｔ）、ＡＴＵ−ｒｒ（Ｔ）、Ｎ
１ｔ−ｒｒ（Ｔ）と表される。
８は第２の演算部であり、第１の演算部７よりの各酸素
消費速度を下記（１４）式で示すようにＭＬＳＳ計５よ
りのＭＬＳＳ濃度の測定値で割り算し、単位汚泥量当り
の酸素消費速度ｋｒ（Ｔ）、ＡＴＵ−ｋ ｒ （Ｔ）
、Ｎ ｉ ｔ−ｋ ｒ （Ｔ）を出力する。
消費速度を下記（１４）式で示すようにＭＬＳＳ計５よ
りのＭＬＳＳ濃度の測定値で割り算し、単位汚泥量当り
の酸素消費速度ｋｒ（Ｔ）、ＡＴＵ−ｋ ｒ （Ｔ）
、Ｎ ｉ ｔ−ｋ ｒ （Ｔ）を出力する。
ただし式中のＭＬＳＳはＭＬＳＳ濃度値（ｍｇ／ｌ）を
表し、ＡＴＵ−ｒ （Ｔ）の単位は（ｍｇｏｔ／ｇ・ ｓｓ／ｈ）である。
表し、ＡＴＵ−ｒ （Ｔ）の単位は（ｍｇｏｔ／ｇ・ ｓｓ／ｈ）である。
９は第３の演算部であり、第２の演算部７よりの各酸素
消費速度及び水温計６よりの測定温度を取り込んで（１
２）、 （１３）式の演算を実行し、ＡＴＵ−ｋｒ（１
５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５）を求めると共に、（工５）
式に示すようにこれらを加算してｋｒ（１５）を求める
機能を有する。
消費速度及び水温計６よりの測定温度を取り込んで（１
２）、 （１３）式の演算を実行し、ＡＴＵ−ｋｒ（１
５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５）を求めると共に、（工５）
式に示すようにこれらを加算してｋｒ（１５）を求める
機能を有する。
ｋ ｒ （１５）−ＡＴｔＪ −ｋ ｒ （１５）＋Ｎ
ｉ ｔ −ｋ ｒ （１５） −−（１５）更に第３
の演算部９は、次の（１６）式の演算を実行して各酸素
消費速度を求める機能を有する。
ｉ ｔ −ｋ ｒ （１５） −−（１５）更に第３
の演算部９は、次の（１６）式の演算を実行して各酸素
消費速度を求める機能を有する。
ｒｒ（１５）−ｋｒｔｊ５）ＭＬＳＳＸＩ／１０３ＡＴ
Ｕ−ｒ ｒ（１５）−ＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）ＭＬＳＳ
ｘ １／１０３・＝（１６）Ｎ ｉ ｔ−ｒ ｒ（１５
）−Ｎ ｉ ｔ−ｋ ｒ（１５）ＭＬＳＳＸＩ／１０３
以上において、水温計６は呼吸速度計４の付近に設置す
ることが好ましく、また呼吸速度計４内の測定槽に取り
付けてもよい。
Ｕ−ｒ ｒ（１５）−ＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）ＭＬＳＳ
ｘ １／１０３・＝（１６）Ｎ ｉ ｔ−ｒ ｒ（１５
）−Ｎ ｉ ｔ−ｋ ｒ（１５）ＭＬＳＳＸＩ／１０３
以上において、水温計６は呼吸速度計４の付近に設置す
ることが好ましく、また呼吸速度計４内の測定槽に取り
付けてもよい。
次に第１図に示す装置の作用を述べると、先ず曝気槽２
内の汚泥混合液を呼吸速度計４内にサンプリングし、こ
こで硝化反応を抑制した状態及び抑制しない状態の夫々
においてＤｏを検出する。
内の汚泥混合液を呼吸速度計４内にサンプリングし、こ
こで硝化反応を抑制した状態及び抑制しない状態の夫々
においてＤｏを検出する。
このＤＯ検出値に基づいて第１の演算部７により各酸素
消費速度が求められ、更に第２の演算部８により単位汚
泥量当りの各酸素消費速度が求められる。これらの値は
そのときの水温Ｔにおける酸素消費速度であるが、次い
で第３の演算部９により標準温度１５°Ｃにおける値に
換算される。こうして標準温度に換算された酸素消費速
度、例えばＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１
５）について夫々炭素系基質濃度、ＮＨ，−Ｎ濃度との
相関関係（第４図、第５図参照）を予め調べておき、そ
のときのＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５
）の値から各濃度を推定することによって適切なプロセ
ス制御が可能になる。
消費速度が求められ、更に第２の演算部８により単位汚
泥量当りの各酸素消費速度が求められる。これらの値は
そのときの水温Ｔにおける酸素消費速度であるが、次い
で第３の演算部９により標準温度１５°Ｃにおける値に
換算される。こうして標準温度に換算された酸素消費速
度、例えばＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１
５）について夫々炭素系基質濃度、ＮＨ，−Ｎ濃度との
相関関係（第４図、第５図参照）を予め調べておき、そ
のときのＡＴＵ−ｋ ｒ（１５）、Ｎ１ｔ−ｋｒ（１５
）の値から各濃度を推定することによって適切なプロセ
ス制御が可能になる。
なお上述実施例では、呼吸速度計４及び第１の演算部７
が酸素消費速度測定部に相当する。
が酸素消費速度測定部に相当する。
Ｈ９発明の効果
本発明によれば、酸素消費速度の変化分の中に水温の変
化分が含まれ、このため炭素系基質濃度や硝化の進み具
合とＡＴＵ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒｒとの相関関係が測定デ
ータからは把握できないことに着目して測定データを標
準温度の値に変換しているため、酸素消費速度の温度特
性による変化分を除去することができ、上記の相関関係
を精度よく把握することができる。この結果酸素消費速
度を測定することによって、ＢＯＤやＴＯＣ等の炭素系
基質濃度、及び硝化率やアンモニア性窒素濃度等を正確
に求めることができるから、活性汚泥プロセスの制御を
適切に行うことができる。
化分が含まれ、このため炭素系基質濃度や硝化の進み具
合とＡＴＵ−ｒｒやＮ１ｔ−ｒｒとの相関関係が測定デ
ータからは把握できないことに着目して測定データを標
準温度の値に変換しているため、酸素消費速度の温度特
性による変化分を除去することができ、上記の相関関係
を精度よく把握することができる。この結果酸素消費速
度を測定することによって、ＢＯＤやＴＯＣ等の炭素系
基質濃度、及び硝化率やアンモニア性窒素濃度等を正確
に求めることができるから、活性汚泥プロセスの制御を
適切に行うことができる。
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図はＡＴＵ
−ｋ ｒ（１５）及びＴＯＣの測定データを示すグラフ
、第３図はＮｉ ｔ−ｋｒ （１５）及び硝化率の測定
データを示すグラフ、第４図はＡＴＵ−ｋｒ（１５）と
ＴＯＣとの関係を示すグラフ、第５図はＮ１ｔ−ｋｒ（
１５）とＮＨ４−Ｎ濃度との関係を示すグラフ、第６図
は呼吸速度計を示す略解側面図、第７図はＡＴＵ−ｋｒ
（Ｔ）及びＴＯＣの測定データを示すグラフ、第８図は
Ｎ１ｔｋｒ（Ｔ）及び硝化率の測定データを示すグラフ
である。 ２・・曝気槽、４・・・呼吸速度計、５・・・Ｍ Ｌ
Ｓ Ｓ計、６・・・水温計、 ７〜９・・・演算部。 ０ １０２０３０４０５０６０７０８０９０１００硝化率（
”／、） 第５図 ＮＨ４−Ｎ濃度 ＴＯＣ（ｍ９／Ｌ）
−ｋ ｒ（１５）及びＴＯＣの測定データを示すグラフ
、第３図はＮｉ ｔ−ｋｒ （１５）及び硝化率の測定
データを示すグラフ、第４図はＡＴＵ−ｋｒ（１５）と
ＴＯＣとの関係を示すグラフ、第５図はＮ１ｔ−ｋｒ（
１５）とＮＨ４−Ｎ濃度との関係を示すグラフ、第６図
は呼吸速度計を示す略解側面図、第７図はＡＴＵ−ｋｒ
（Ｔ）及びＴＯＣの測定データを示すグラフ、第８図は
Ｎ１ｔｋｒ（Ｔ）及び硝化率の測定データを示すグラフ
である。 ２・・曝気槽、４・・・呼吸速度計、５・・・Ｍ Ｌ
Ｓ Ｓ計、６・・・水温計、 ７〜９・・・演算部。 ０ １０２０３０４０５０６０７０８０９０１００硝化率（
”／、） 第５図 ＮＨ４−Ｎ濃度 ＴＯＣ（ｍ９／Ｌ）
Claims (2)
- （１）被測定水をサンプリングし、硝化反応抑制剤によ
り硝化反応を抑制した状態で酸素消費速度を測定する酸
素消費速度測定部を備えた装置において、 被処理水の温度を測定するための水温計と、前記酸素消
費速度測定部よりの酸素消費速度の測定値と前記水温計
よりの測定温度と標準温度とに基づいて標準温度に換算
した酸素消費速度を演算する演算部を設けたことを特徴
とする酸素消費速度測定装置。 - （２）被測定水をサンプリングし、硝化反応抑制剤を用
いない状態で酸素消費速度Ｘ＿１を測定すると共に、硝
化反応抑制剤により硝化反応を抑制した状態で酸素消費
速度Ｘ＿２を測定し、Ｘ＿１の測定値からＸ＿２の測定
値を差し引いて硝化に必要な酸素消費速度Ｘ＿３を求め
る酸素消費速度測定部を備えた装置において、 被処理水の温度を測定するための水温計と、前記酸素消
費速度測定部で求めた酸素消費速度Ｘ＿３と前記水温計
よりの測定温度と標準温度とに基づいて標準温度に換算
した酸素消費速度Ｘ＿３を演算する演算部を設けたこと
を特徴とする酸素消費速度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020700A JP3042532B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 酸素消費速度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020700A JP3042532B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 酸素消費速度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224695A true JPH03224695A (ja) | 1991-10-03 |
| JP3042532B2 JP3042532B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=12034428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020700A Expired - Fee Related JP3042532B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 酸素消費速度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042532B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2020700A patent/JP3042532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3042532B2 (ja) | 2000-05-15 |
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