JPS5814837B2 - 活性汚泥法における混合液浮遊物質濃度の予測制御方法 - Google Patents
活性汚泥法における混合液浮遊物質濃度の予測制御方法Info
- Publication number
- JPS5814837B2 JPS5814837B2 JP53130521A JP13052178A JPS5814837B2 JP S5814837 B2 JPS5814837 B2 JP S5814837B2 JP 53130521 A JP53130521 A JP 53130521A JP 13052178 A JP13052178 A JP 13052178A JP S5814837 B2 JPS5814837 B2 JP S5814837B2
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- concentration
- amount
- aeration tank
- suspended solids
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- 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】
この発明は、活性汚泥法による、押出し流れ方式の下水
処理プロセスにおける、曝気槽内の混合液浮遊物質濃度
の予測計算及び制御方法に関するものである。
処理プロセスにおける、曝気槽内の混合液浮遊物質濃度
の予測計算及び制御方法に関するものである。
活性汚泥法による下水処理においては、曝気槽内で汚泥
中の微生物が、下水中の有機物を取り込んで、微生物は
増殖し、下水中の有機物濃度は下がる。
中の微生物が、下水中の有機物を取り込んで、微生物は
増殖し、下水中の有機物濃度は下がる。
良好な処理水質を得るたぬには、流入下水の量と質に応
じた適当な曝気槽内汚泥量を保つことが必要となる。
じた適当な曝気槽内汚泥量を保つことが必要となる。
その一つとして、曝気槽内の下水と汚泥の混合液浮遊物
質濃度（ＭＬＳＳ濃度）を知り、それを適正な値にする
方法が考えられ、そのための返送汚泥量や流入量などの
制御が試みられている。
質濃度（ＭＬＳＳ濃度）を知り、それを適正な値にする
方法が考えられ、そのための返送汚泥量や流入量などの
制御が試みられている。
この時用いられる式は、多くの場合次式で示される。
ＭＬＳＳ＝ＱｏＳｏ＋ＱｎＳＲ／Ｑｏ＋ＱＲ
（１）Ｑｏ：流入下水量 Ｓｏ：流入下水浮遊物質濃度（ＳＳ濃度）ＱＲ：返送汚
泥量 ＳＲ：返送汚泥濃度 ところがこの式は、曝気槽入口のＭＬＳＳ濃度を表わし
ているだけで、曝気による汚泥増殖量の影響は考慮され
ていない。
（１）Ｑｏ：流入下水量 Ｓｏ：流入下水浮遊物質濃度（ＳＳ濃度）ＱＲ：返送汚
泥量 ＳＲ：返送汚泥濃度 ところがこの式は、曝気槽入口のＭＬＳＳ濃度を表わし
ているだけで、曝気による汚泥増殖量の影響は考慮され
ていない。
すなわち、曝気槽の中間や出側のＭＬＳＳ濃度は表わし
ていない。
ていない。
このように、従来は、汚泥の増殖量を知るのが困難だっ
たため、処理水質に大きく影響すると考えられる出側の
濃度を制御するのにも（１）式を使わさるを得ない、と
いう欠点があった。
たため、処理水質に大きく影響すると考えられる出側の
濃度を制御するのにも（１）式を使わさるを得ない、と
いう欠点があった。
一方、（１）式を用いない返送汚泥制御方法としては、
槽内のＭＬＳＳを検出し、目標値とのずれに応じて返送
汚泥量を操作するフイード・バック制御や、流入下水量
に比例させて返送する制御などがある。
槽内のＭＬＳＳを検出し、目標値とのずれに応じて返送
汚泥量を操作するフイード・バック制御や、流入下水量
に比例させて返送する制御などがある。
しかし、曝気槽には、滞留時間という４〜８時間の遅れ
時間があるため、制御への応答が遅く、いずれも確実な
方法とは言えない。
時間があるため、制御への応答が遅く、いずれも確実な
方法とは言えない。
本発明の目的は、増殖量を考慮したＭＬＳＳ濃度の予測
制御方法を提供することである。
制御方法を提供することである。
これにより、増殖量を無視した欠点をなくすことができ
る。
る。
また、これは、ＭＬＳＳ濃度を予測して制御する方法な
ので、滞留時間の影響もカバーできる。
ので、滞留時間の影響もカバーできる。
さらに、本発明は、曝気槽がステップエアレーション方
式で運転されている時に、ステップ比や各回路の滞留時
間も考慮して、これ無視したことによるＭＬＳＳ濃度の
誤差を少なくすることも、目的としている。
式で運転されている時に、ステップ比や各回路の滞留時
間も考慮して、これ無視したことによるＭＬＳＳ濃度の
誤差を少なくすることも、目的としている。
本発明の説明を簡単にするために、第１図のように、下
水の流入は２ケ所からで、かつ、完全押出流れを仮定で
きる４回路からなる曝気槽を考える。
水の流入は２ケ所からで、かつ、完全押出流れを仮定で
きる４回路からなる曝気槽を考える。
今、時刻ｔに曝気槽に流入した下水Ｑｏ（ｔ）を考える
と、入口での濃度は、前に示したように、（１）式で表
わされる。
と、入口での濃度は、前に示したように、（１）式で表
わされる。
ＭＬＳＳ（ｘ＝ｏ，ｔ）
＝ＱＡ（ｔ）・ＳＯ（ｔ）＋ＱＲ，（ｔ）・ＳＲ（ｔ）
／ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ） （１）ただし
、 ＱＡ（ｔ）＝β・Ｑｏ（ｔ） （２
）β：ステップ比（流入下水の、Ａ−Ｂ回路へのの分配
比） また、曝気槽入口からの距離をｘで表わしている。
／ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ） （１）ただし
、 ＱＡ（ｔ）＝β・Ｑｏ（ｔ） （２
）β：ステップ比（流入下水の、Ａ−Ｂ回路へのの分配
比） また、曝気槽入口からの距離をｘで表わしている。
流入下水ＱＡ（ｔ）は、返送汚泥ＱＲ（ｔ）と混合され
、後から流入してくる下水に押されて、Ａ→Ｂ回路へと
流れてゆくのであるが、この間、汚泥中の微生物は有機
物を取り込んで増殖してゆく。
、後から流入してくる下水に押されて、Ａ→Ｂ回路へと
流れてゆくのであるが、この間、汚泥中の微生物は有機
物を取り込んで増殖してゆく。
従って、この間の汚泥増殖率をαＡとすると、Ａ回路出
口へ来た時のＭＬＳＳ濃度は次式で表わされる。
口へ来た時のＭＬＳＳ濃度は次式で表わされる。
ＭＬＳＳ（ｘ＝ｘＡ，ｔ＋τＡ）
＝（ＱＡ（ｔ）・Ｓｏ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ）・Ｓｎ（ｔ）
）（Ｉ＋αＡ（Ｘ−ＸＡ，ｔ）／ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ
） （３）ただし、τＡはＡ回路出口に着
くまでの滞留時間で、 ｆ ｊ＋′ｒＡ （ＱＡ（，ｔ勺＋ＱＢ（ｔ’））ａｔ
’＝ＶＡ． （４）ｔ ■Ａ：曝気槽Ａ回路の容量 次に、Ｂ回路の入口で、新しい下水が加えられ、さらに
押出されて曝気槽の出口に到達する。
）（Ｉ＋αＡ（Ｘ−ＸＡ，ｔ）／ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ
） （３）ただし、τＡはＡ回路出口に着
くまでの滞留時間で、 ｆ ｊ＋′ｒＡ （ＱＡ（，ｔ勺＋ＱＢ（ｔ’））ａｔ
’＝ＶＡ． （４）ｔ ■Ａ：曝気槽Ａ回路の容量 次に、Ｂ回路の入口で、新しい下水が加えられ、さらに
押出されて曝気槽の出口に到達する。
この間の汚泥増殖率をαＢＣＤとすると、曝気槽出口で
のＭＬＳＳ濃度は次のようになる。
のＭＬＳＳ濃度は次のようになる。
ＭＬＳＳ（ｘ＝ｘＤ，ｔ＋ｒ）
＝｛（ＱＡ（ｔ）・Ｓｏ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ）・ＳＲ（ｔ
））（．１＋αＡ（ｘ−＝ｘＡ，ｔ））＋〔ＱＲ（ｔ＋
τＡ）・Ｓｏ（ｔ＋τＡ）〕＊｝×（１＋αＢＣＤ（ｘ
＝ｘＤ，ｔ））／｛ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ）＋（ＱＢ（
ｔ＋τＡ））＊｝ （５）ここでτ
は、曝気槽に入ってから出るまでの滞留時間で、 ｆ１＋鴇Ａ（ｔ’）＋（ＱＢ（ｔ’＋童（ｔ′輝１団’
一Ｖ （６）ｔ ■：曝気槽全容量 Ｂ回路から新しく混入する下水は、 （ＱＲ（ｔ＋ＴＡ））＊＝（１−Ｂ）（Ｑｏ（ｔ＋τＡ
）〕＊（７）（７）式で〔 〕＊をつけたのは、時刻ｔ
に曝気槽に流入した下水が、τＡ時間後にＢ回路に入り
、そこで新しく流入して来た下水、すなわち、Ｑｏ（ｔ
＋τＡ）のＢ回路からの流入分と混合される時に、その
量は、完全に（１−Ｂ）×Ｑｏ（ｔ＋τＡ）ではなくて
、多少前後にずれていることを示すためである。
））（．１＋αＡ（ｘ−＝ｘＡ，ｔ））＋〔ＱＲ（ｔ＋
τＡ）・Ｓｏ（ｔ＋τＡ）〕＊｝×（１＋αＢＣＤ（ｘ
＝ｘＤ，ｔ））／｛ＱＡ（ｔ）＋ＱＲ（ｔ）＋（ＱＢ（
ｔ＋τＡ））＊｝ （５）ここでτ
は、曝気槽に入ってから出るまでの滞留時間で、 ｆ１＋鴇Ａ（ｔ’）＋（ＱＢ（ｔ’＋童（ｔ′輝１団’
一Ｖ （６）ｔ ■：曝気槽全容量 Ｂ回路から新しく混入する下水は、 （ＱＲ（ｔ＋ＴＡ））＊＝（１−Ｂ）（Ｑｏ（ｔ＋τＡ
）〕＊（７）（７）式で〔 〕＊をつけたのは、時刻ｔ
に曝気槽に流入した下水が、τＡ時間後にＢ回路に入り
、そこで新しく流入して来た下水、すなわち、Ｑｏ（ｔ
＋τＡ）のＢ回路からの流入分と混合される時に、その
量は、完全に（１−Ｂ）×Ｑｏ（ｔ＋τＡ）ではなくて
、多少前後にずれていることを示すためである。
つまり、流入量の測定間隔を例えは５分とすると、Ａ回
路滞留時間が例えは１２３分であった場合、Ｂ回路の入
口では、時刻１２０分から１２５分の間に、新しい下水
が混合され始めることを表わしているのである。
路滞留時間が例えは１２３分であった場合、Ｂ回路の入
口では、時刻１２０分から１２５分の間に、新しい下水
が混合され始めることを表わしているのである。
以上のように、もし汚泥の増殖率αＡや
αＢＣＤが予めわかっていれは、曝気槽の出口のＭＬＳ
Ｓ濃度をより止確に予測制御することが可能となる。
Ｓ濃度をより止確に予測制御することが可能となる。
そこで、この汚泥の増殖率について考えてみる。
活性汚泥の増殖は、流入下水中の有機栄養物の質と量、
汚泥中の微生物の質と量や、水温、曝気量、曝気時間、
などにより変わってくる。
汚泥中の微生物の質と量や、水温、曝気量、曝気時間、
などにより変わってくる。
流入下水や活性汚泥の質は、いくつかの処理場間で見れ
は大きく異なっていても、一つの処理場でみるとほぼ一
定のパターンがあるとみなせる。
は大きく異なっていても、一つの処理場でみるとほぼ一
定のパターンがあるとみなせる。
また、流入量も一日単位で同じパターンで変化し、これ
に伴って、曝気時間（滞留時間）も一定のパターンで変
動している。
に伴って、曝気時間（滞留時間）も一定のパターンで変
動している。
従って、汚泥の増殖率と返送汚泥量、あるいは、１日の
流入下水中の有機物量の変動パターンの間には、何らか
の関係がある。
流入下水中の有機物量の変動パターンの間には、何らか
の関係がある。
またけ、処理場ごとに特有の、増殖率の変動パターンが
ある。
ある。
そこで、過去のデータに基づいて、汚泥の増殖率と返送
汚泥量、あるいは流入下水中の有機物量との関係を求め
るか、または、１日の増殖率の変動パターンを出してお
けば、これを用いて、より正確なＭＬＳＳ濃度の予測を
行うことが可能となる。
汚泥量、あるいは流入下水中の有機物量との関係を求め
るか、または、１日の増殖率の変動パターンを出してお
けば、これを用いて、より正確なＭＬＳＳ濃度の予測を
行うことが可能となる。
また、この予測値を用いて、より確実なＭＬＳＳの制御
が可能となる。
が可能となる。
以下、本発明を実施例によって説明する。
曝気槽出口でのＭＬＳＳ濃度一定制御を行う場合の、本
計算方法を使ったフローチャートを第２図に示す。
計算方法を使ったフローチャートを第２図に示す。
まず、過去の流入下水量、流入下水ＳＳ濃度、曝気槽出
口ＭＬＳＳ濃度、返送汚泥単、返送汚泥濃度の実測値を
入力し、それを用いて、その期間の汚泥増殖量、及び増
殖率を求める。
口ＭＬＳＳ濃度、返送汚泥単、返送汚泥濃度の実測値を
入力し、それを用いて、その期間の汚泥増殖量、及び増
殖率を求める。
これは、滞留時間を考慮に入れた、曝気槽の入口と出口
での汚泥量の収支式から計算できる。
での汚泥量の収支式から計算できる。
収支式は、増殖量をＰとすると、次式で表わされる。
Ｐ（ｔ）−｛ ＱＡ＜ｔ）＋ （ＱＢ（ ｔ＋τＡ）〕
＊｝×｛ＳＤ（ｔ＋τ）−Ｓｏ（ｔ）｝一ＱＲ，（ｔ）
・ＳＲ（ｔ）（８）次に、過去の増殖率よりその日の増
殖率を予測する。
＊｝×｛ＳＤ（ｔ＋τ）−Ｓｏ（ｔ）｝一ＱＲ，（ｔ）
・ＳＲ（ｔ）（８）次に、過去の増殖率よりその日の増
殖率を予測する。
これには、次のような方法をとる。その１つは、流入量
や返送汚泥量と増殖率の回帰分析を行なって、増殖率と
これらの関係式を求める方法である。
や返送汚泥量と増殖率の回帰分析を行なって、増殖率と
これらの関係式を求める方法である。
第２は、過去のデータから１日の増殖率の変化パターン
を抽出する方法である。
を抽出する方法である。
これらの方法により、その日の増殖率を既知のものとし
、先に述べた（５）式を用いて、曝気槽出口のＭＬＳＳ
濃度を計算する。
、先に述べた（５）式を用いて、曝気槽出口のＭＬＳＳ
濃度を計算する。
この時、滞留時間は、流入量の予測値及びこれから先の
運転を予定している返送汚泥量の値を用いて（６）式で
計算する。
運転を予定している返送汚泥量の値を用いて（６）式で
計算する。
現在流入した下水の、曝気槽出口での滞留時間後の予測
ＭＬＳＳ濃度が計算できたら、別に入力したＭＬＳＳの
設定値と比較する。
ＭＬＳＳ濃度が計算できたら、別に入力したＭＬＳＳの
設定値と比較する。
もし設定値を満足できなければ、返送汚泥量を変えて再
び計算する。
び計算する。
こうして、ＭＬＳＳ濃度を目標値にする返送汚泥量を決
める。
める。
以上の手順で返送汚泥量を決定するＭＬＳＳ制御装置例
を第３図に示す。
を第３図に示す。
１は曝気槽、１１及び１２は、流入下水量とそのＳＳ濃
度及び曝気槽出口流量とそのＭＬＳＳ濃度の検出装置、
２は最終沈澱池、１３は返送汚泥量と濃度の検出装置で
ある。
度及び曝気槽出口流量とそのＭＬＳＳ濃度の検出装置、
２は最終沈澱池、１３は返送汚泥量と濃度の検出装置で
ある。
１１，１２．１３の過去の測定値を用いて、３の汚泥増
殖率計算装置で、曝気槽における汚泥増殖率と流入下水
量との関係を求めておく。
殖率計算装置で、曝気槽における汚泥増殖率と流入下水
量との関係を求めておく。
この結果と、１１，１３の測定値を用い、返送汚泥量を
仮定して、５の装置でＭＬＳＳ予測計算を行う。
仮定して、５の装置でＭＬＳＳ予測計算を行う。
これを、４で入力したＭＬＳＳ設定値と比較し、満足で
きれぱ６で返送汚泥量を操作する。
きれぱ６で返送汚泥量を操作する。
設定値からはずれてた時は、返送汚泥■を変えて計算し
直す。
直す。
第１図は、曝気槽の模式図。
第２図は、本方法を使った返送汚泥量決定方法のフロー
チャート。 第３図は、上記返送汚泥量決定方法を用いたＭＬＳＳ制
御装置。 １ １は曝気槽、２は最終沈澱池、３は汚泥増殖率計算
装置、４はＭＬＳＳ設定値の入力装置、５は曝気槽ＭＬ
ＳＳ予測計算装置、６は返送汚泥量操作装置、１１，１
２，１３は、それぞれ流入下水量及びＳＳ濃度、曝気槽
出口流量及びＭＬＳＳ濃度、返送汚泥量及び濃度、の検
出装置。
チャート。 第３図は、上記返送汚泥量決定方法を用いたＭＬＳＳ制
御装置。 １ １は曝気槽、２は最終沈澱池、３は汚泥増殖率計算
装置、４はＭＬＳＳ設定値の入力装置、５は曝気槽ＭＬ
ＳＳ予測計算装置、６は返送汚泥量操作装置、１１，１
２，１３は、それぞれ流入下水量及びＳＳ濃度、曝気槽
出口流量及びＭＬＳＳ濃度、返送汚泥量及び濃度、の検
出装置。
Claims (1)
- １ 活性汚泥法による下水処理プロセスにおいて、流入
下水量、流入下水浮遊物質濃度、返送汚泥量、返送汚泥
濃度のそれぞれについての現在から所定の時間経過後ま
での予定値と、ステップエアレーションの場合には、ス
テップ比と、あらかじめ求められた活性汚泥増殖率とを
用いて、該曝気槽内の、該所定時間が曝気槽滞留時間と
なる、所定の地点における混合液浮遊物質濃度の予測計
算を行なうことにより、該予測された混合液浮遊物質濃
度が所定値になるように、該返送汚泥量の予定値を決定
し、該決定された返送汚泥量の予定値に基づき、該曝気
槽からの返送汚泥量を制御することを特徴とする混合液
浮遊物質濃度の予測制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53130521A JPS5814837B2 (ja) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | 活性汚泥法における混合液浮遊物質濃度の予測制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53130521A JPS5814837B2 (ja) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | 活性汚泥法における混合液浮遊物質濃度の予測制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5556895A JPS5556895A (en) | 1980-04-26 |
| JPS5814837B2 true JPS5814837B2 (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15036278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53130521A Expired JPS5814837B2 (ja) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | 活性汚泥法における混合液浮遊物質濃度の予測制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814837B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS641643U (ja) * | 1987-06-22 | 1989-01-06 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7665209B2 (ja) * | 2022-04-20 | 2025-04-21 | Wota株式会社 | 生物処理システム、生物処理装置、水浄化システム、生物処理方法及び水浄化方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923946A (ja) * | 1972-06-30 | 1974-03-02 |
-
1978
- 1978-10-25 JP JP53130521A patent/JPS5814837B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS641643U (ja) * | 1987-06-22 | 1989-01-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5556895A (en) | 1980-04-26 |
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