JPH0649194B2

JPH0649194B2 - 汚泥界面測定装置

Info

Publication number: JPH0649194B2
Application number: JP60117185A
Authority: JP
Inventors: 孝夫関根
Original assignee: 株式会社明電舍
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPS61274797A

Description

【発明の詳細な説明】Ａ．産業上の利用分野本発明は、例えば活性汚泥処理プロセスの最終沈澱池等
の汚泥界面を測定する装置に関するものである。

Ｂ．発明の概要本発明は、固液分離槽内に汚泥濃度センサを昇降自在に
設け、このセンサの検出濃度が予め設定した濃度と一致
するときの当該センサの高さ位置を汚泥界面の高さ位置
として検出する汚泥界面測定装置において、固液分離槽に流入される活性汚泥の混合液の汚泥容量指
標の変動に伴って汚泥界面濃度の設定値を修正すること
によって、汚泥の沈降特性の如何にかかわらず汚泥界面の測定を安
定して行うことができるようにしたものである。

Ｃ．従来の技術一般の活性汚泥処理プロセスの最終沈澱池や汚泥濃縮槽
等の固液分離槽内の汚泥量の制御は、固液分離槽内の汚
泥界面の高さ位置を監視し、汚泥界面が予め設定された
高さ位置から外れたときに返送汚泥量や余剰汚泥量を制
御することにより汚泥界面を設定された高さ位置に維持
することによつて行われている。

従来汚泥界面を測定する装置としては、超音波式の汚泥
濃度センサを、ドラムに巻き付けられたワイヤに吊し、
例えば汚泥濃度センサの検出濃度と予め設定した汚泥界
面濃度設定値とが一致するように即ち汚泥界面に追従さ
せて汚泥濃度センサを昇降させ、当該センサの高さ位置
をドラムの回転角度から求めて汚泥界面の高さ位置とす
るものが用いられている。ここで超音波式の汚泥濃度セ
ンサは、超音波が懸濁物に出会うと伝播方向のエネルギ
ーが減少するという性質を利用したものであり、超音波
送受信子を相対向するよう設けて成るものである。

このような汚泥界面測定装置は、汚泥の沈降特性（汚泥
容量指標等）がある一定範囲内で安定している場合に
は、信頼性の高い測定を行うことができる。通常、汚泥
容量指標(以下「SVI」という。)は100〜150ml/gであ
り、圧密濃度は例えば8000mg/程度と高い。このよう
な汚泥について測定を行う場合、例えば汚泥界面濃度設
定値を5000mg/にすることによつて、正常な制御を行
うことができる。

しかしながら実プラントにおいては汚泥の沈降特性は変
動することが多く、系状菌の異常増殖や毒性物質による
影響等によりSVIが200ml/g以上になることがしばしばあ
る。このような汚泥は、バルキング汚泥といわれ、汚泥
の沈降速度が低下し、5000mg/以下の濃度、極端な場
合には2000mg/程度の圧密領域を形成する。この結果S
VIの上昇により圧密領域の濃度が汚泥界面濃度設定値よ
りも低下して、汚泥界面の測定値が圧密領域よりも下方
位置となつてしまい、汚泥濃度センサが下限位置まで下
降する場合もあつた。このように汚泥界面の測定値が実
際の汚泥界面の高さ位置よりも下方になると、汚泥界面
が上昇して極端な場合汚泥の一部が放流水中に越流する
結果にもなつた。

更に従来装置では上記の問題点に加えて、超音波式の汚
泥濃度センサを用いていたので次のような問題点もあつ
た。即ち超音波式の汚泥濃度センサにおいては、低濃度
域での精度が悪くて測定限界（下限）は3000〜5000mg/
と高く、このためSVIが高い場合には正確な界面測定
ができない。また汚泥界面濃度の設定は、予め定めた濃
度設定値で、汚泥濃度センサから一定の出力が発せられ
るようにスパンを調整すること即ち送受信子間の離間距
離を調整することによつて行われるため、汚泥界面濃度
設定値を変更する場合には、その度毎に汚泥濃度センサ
を引き上げてスパンを調整しなければならず、従つて連
続的に（自動運転中に）濃度設定値を変更することがで
きなかつた。

Ｄ．発明が解決しようとする問題点本発明は、汚泥の沈降特性が変動すると汚泥界面を正確
に測定することができなくなつて、極端な場合、汚泥の
一部が放流水中に越流するといつた事態も起こるという
問題点を解決しようとするものである。

Ｅ．問題点を解決するための手段本発明は、汚泥処理プロセスにおける最終沈澱池の汚泥
界面を測定する場合について述べると、曝気槽の出口に
設けられたSVI測定手段と、このSVI測定手段で測定した
SVIにもとづいて固液分離槽例えば最終沈澱池の汚泥界
面濃度設定値を出力する演算部と、最終沈澱池内に昇降
自在に設けられた汚泥濃度センサと、例えば汚泥濃度セ
ンサの検出濃度と前記汚泥界面濃度設定値とが一致する
ように汚泥濃度センサの高さ位置を昇降機構を介して制
御すると共に、当該汚泥濃度センサの高さ位置に相当す
る信号を汚泥介面の高さ位置として出力する界面検出部
とを有して成る。

Ｆ．作用界面検出部には演算部よりの汚泥界面濃度設定値が入力
され、汚泥濃度センサは例えばその検出濃度と前記設定
値とが一致するように界面検出部によつてその高さ位置
が制御される。今、汚泥の沈降特性が変動したとすると
SVIが変化し、このため演算部からは変動後のSVIにもと
づいて汚泥界面濃度設定値が修正される。この修正値に
もとづいて汚泥界面の高さ位置が決定されるので、実際
の汚泥界面の高さ位置を高い精度で測定できる。

Ｇ．実施例以下図面によつて本発明の実施例について説明する。

第１図に示す実施例では、曝気槽１の出口付近の汚泥の
混合液をエアリフトポンプＰ等を用いてSVI計２内の測
定管に例えば40〜60分の一定周期でサンプリングする。
この測定管としては、壁面効果の影響を取り除くために
170φ程度の大口径のシリンダが用いられる。測定管に
導入された汚泥の混合液はエアにより一定時間攪拌した
後静置される。その後測定管内に汚泥が沈降し、これに
伴い汚泥界面が降下するが、その高さ位置は光学式の検
出器により連続的に測定される。この測定により第２図
に示すような汚泥沈降曲線が得られる。この沈降曲線か
らSV₃₀(汚泥容量)、即ち静置してから30分後の汚泥界面
の高さの静置直後の初期の高さに対する割合(％)が求ま
る。21はMLSS(活性汚泥浮遊物)濃度計であり、曝気槽１
の出口付近の汚泥の混合液をサンプリングしてMLSS濃度
を測定する。ここで測定されたMLSS濃度はSVI計２にホ
ールドされ、このSVI計２にて次の式の演算を行ってS
VIを算出する。

この実施例ではSVI計２とMLSS計21とによりSVI測定手段
が構成される。

３は演算部であり、SVI計２により求められたSVIにもと
づいて最終沈澱池４の汚泥界面濃度設定値を演算する。
この演算について述べると、汚泥の圧密濃度をSVIとは
第３図に示すような逆比例の関係にあり、この関係はML
SS濃度が変わる場合に各濃度毎に決定される。第３図で
はMLSS濃度がＣ₁，Ｃ₂，Ｃ₃である場合に夫々対応し
た、SVIと圧密濃度との関係を示す曲線Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃が
示されている。従つて演算部３において、SVIと圧密濃
度との関係を示す曲線を各MLSS濃度毎に記憶しておくこ
とにより、SVIとMLSS濃度とから活性汚泥圧密濃度が求
まる。例えばSVIがａのとき、MLSS濃度がＣ₁〜Ｃ₃に夫
々対応する圧密濃度は第３図の関係からｂ₁〜ｂ₃とな
る。このようにMLSS濃度を考慮すれば圧密濃度をより一
層高い信頼性をもつて求められるが、本発明では、MLSS
濃度を考慮することは要件としない。この場合には、演
算部３には圧密濃度とSVIとの関係を示す１本の曲線が
記憶される。更に、この圧密濃度は第４図に示すように
汚泥界面濃度設定値と比例関係にあり、この関係を演算
部３に記憶しておくことにより、最終的にそのときの汚
泥界面濃度設定値が求まる。５は界面追従制御部であ
り、最終沈澱池４内に設けられた汚泥濃度センサ６を昇
降させる昇降機構を含む。この界面追従制御部５は、演
算部３で求めた汚泥界面濃度設定値が入力され、この設
定値と汚泥濃度センサ６の検出濃度とが一致するように
昇降機構を介して汚泥濃度センサ６の高さ位置を制御す
る。７はSL(汚泥界面レベル)計であり、例えば昇降機構
のドラムの回転角度からそのときの汚泥濃度センサ６の
高さ位置を求め、これを汚泥界面の高さ位置として出力
する。この実施例では界面追従制御部５及びSL計７によ
り界面検出部８が構成される。前記汚泥濃度センサ６と
しては、例えば散乱光光方式の濃度センサが用いられ、
このセンサを用いれば、ボリユームを調整することによ
り設定濃度を連続的に変更することができ、また5000mg
/以下の低濃度でも高い精度で濃度測定を行うことが
できる。

次にこのような実施例の作用について述べる。

先ず曝気槽１の出口付近の汚泥の混合液がサンプリング
されて、SVI計２にてSV₃₀が求められると共にMLSS濃度
計21でMLSS濃度が求められ、これらの値にもとづいてSV
I計２でSVIが求められる。このSVIは演算部３に入力さ
れ、演算部３ではSVIにもとづいて、また必要があればM
LSS濃度により先に述べた如く補正することによつて最
終沈澱池４の汚泥界面濃度設定値が演算される。そして
界面追従制御部５により、演算部３で求めた設定値に検
出濃度が追従するように汚泥濃度センサ６を昇降させ、
そのときの汚泥濃度センサの高さ位置が汚泥界面の高さ
位置としてSL計７から出力される。

今、汚泥プロセス内の汚泥が正常状態からバルキング状
態に変わつたとすると、最終沈澱池４内の活性汚泥の圧
密濃度が低下し逆に汚泥界面の高さ位置が上昇する。一
方、SVIも例えば正常時では100〜150ml/gであつたの
が、バルキング状態に変わつたことにより、例えば200m
l/g以上になり、この結果第３図及び第４図の関係から
わかるように演算部で求められる圧密濃度が今までの値
よりも低くなつて、これに伴い、汚泥界面濃度設定値が
低下する。こうして汚泥の沈降特性が変動して汚泥界面
の高さ位置が変わつた場合、SVIに応じて汚泥界面濃度
設定値が修正され、これにより汚泥濃度センサ６の高さ
位置が実際の汚泥界面の高さ位置に追従する。

尚、本発明では、汚泥濃度センサ６を例えばタイマ等に
よつて周期的に固液分離槽内を昇降させ、汚泥濃度セン
サ６の検出濃度が汚泥界面濃度設定値と一致したときの
当該汚泥濃度センサ６の高さ位置を汚泥界面の高さ位置
として出力する構成としてもよい。

Ｈ．発明の効果以上のように本発明によれば、SVIに応じて汚泥界面濃
度設定値を修正しているため、汚泥の沈降特性が悪化し
て圧密濃度が低下しても、汚泥界面の高さ位置を高い精
度で測定することができ、このため常に安定した汚泥界
面の高さ位置の測定を行うことができる。このようにSV
Iの変動を考慮して汚泥界面の高さ位置を測定している
ことから、活性汚泥プロセスにおける返送汚泥量や余剰
汚泥量の制御に適用することができる。この結果バルキ
ング状態において最終沈澱池から汚泥が放流水中に混入
するといつた現象を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第２図は汚
泥沈降曲線を示す曲線図、第３図は汚泥容量指標と汚泥
の圧密濃度との関係を示す曲線図、第４図は汚泥の圧密
濃度と汚泥界面濃度設定値との関係を示す曲線図であ
る。１……曝気槽、２……汚泥容量指標計、21……活性汚泥
浮遊物濃度計、３……演算部、４……最終沈澱池、５…
…界面追従制御部、６……汚泥濃度センサ、７……汚泥
界面レベル計、８……界面検出部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固液分離槽に流入される活性汚泥の混合液
の汚泥容量指標を測定する汚泥容量指標測定手段と、こ
の汚泥容量指標測定手段で測定した汚泥容量指標にもと
づいて前記固液分離槽の汚泥界面濃度設定値を演算する
演算部と、前記固液分離槽内の汚泥濃度を検出する、昇
降自在に設けられた汚泥濃度センサと、前記演算部で求
めた汚泥界面濃度設定値が入力され、前記汚泥濃度セン
サの出力が前記汚泥界面濃度設定値に対応する大きさと
なつたときの当該センサの高さ位置を汚泥界面の高さ位
置として出力する界面検出部とを有して成ることを特徴
とする汚泥界面測定装置。