JPS59177196A - エアレ−シヨンタンク内の溶存酸素濃度の制御装置 - 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】 本発明は、下水処理場等におけるエアレーションタンク
内の溶存酸素濃度を制御するための制御装置に関するも
のである。

一般に下水処理場等におけるエアレーショｙタンク内で
は、流入水中の有機性汚濁ｖｔｒｓｔｔを消化しながら
バクテリアなどの微生物が増殖していく生化学反応が行
われている。この反応プロセスでは微生物は酸素を消費
し炭酸ガスを放出する。そして酸素を水中に溶解させる
ためには、通常エアレーションタンク内に空気を流入水
緻に対して５〜８倍の量で供給するようにしている。

第１図は　　　＝　　　　　　　　　。

呑≠０舌檎徒÷／＝−−□　、エアレーションタンク内
に供給される空気の送風量を一定とした場合、エアレー
ションタンク内の人口から出口に向うにしたがって溶存
酸素濃度（以下「Ｄｏ濃度」という。）がどのように変
化するかを示したものであり、縦軸にＤｏｍ度を、横軸
にエアレーションタンクの長さ位置をとったものである
。第１図に示すようにエアレーションタンクの入日付近
（Ａ点）では急激な基質の取り込み及び酸化により活性
汚泥の呼吸速度（以下「ｒｒ」という。）は非常に大き
くこのためＤｏ（７１度は０付近まで低下する。捷だ基
質の除去に従いｒｒは小さくなるのでり。

濃度は出口に近づくにしたがい徐々に高くなる。

そして負荷が適正な場合にはＤｏ濃度変化は線（１）の
ようになり、エアレーションタンクの出口付近（０点）
にて汚泥はほとんど内生呼吸に達し、硝化率も適正にな
る。一方負荷が軽い場合にはり。

濃度変化はＭω）のようになり、エアレーションタンク
の中央付醒はそれよりも上流側にて炭素系基質の除去が
完了し、その後は梁曝気の状態となって硝化が進みすぎ
ることがある。これに対し負荷が重い場合にはＤＯ濃度
変化は線（１）のようになり、出口付近においても基質
の除去が完了しない。

一般にＤｏ濃度が０．５　ｐｐｍ付近以下においては、
第２図に示すようにｒｒはそのときのｖｏ濃ｙに依存し
て低下するようになるため汚泥の活性の低下を招き、こ
れにより処理水質が低いものになる。

また、逆にエアレーションタンク内に過剰な量の空気を
送り込むことは、汚泥が分散性のものとなり易く、これ
により沈降性が低下して処理水質が低いものとなる上、
′１力の消費量が多くなるので経済的にも好寸しくない
。このようなことがら、理論的にはＴ）０濃度がｏ、　
ｓ　ｐｐｍ付近以上になるように送風−１廿を調整すれ
ばよいが、エアレーションタンクは通常数千ゴの非常に
大きな池であるから、いずれの場所のＤｏ濃度もＱ、　
５　ＰＰｍ付近以上とするためには、平均的な測定場所
（エアレーションタンクの出口付近）のＤＯ濃度を２〜
４　ｐｐｍにすることが好ましいとされている。

このため従来では、溶存酸素濃度計（以下「Ｔ：ｌＯ計
」という。）をエアレーションタンクの出口付近に設置
すると共に、当該Ｄｏ計による測定値をＤＯ濃度制御の
ための入力信号として採用していたが、このよう゛な方
法では、エアレーションタンク内のＤＯ濃度の均一性が
低いと考えられることから、曝気風量の過不足に対して
迅速にＤｏ濃度値を適正な範囲に到達させることが困難
である上、Ｄｏ針が故障した場合等においては、正常な
り。

濃度の制御を行うことができないという問題点もある。

本発明はこのような事情のもとになされたものであって
エアレーションタンク内のＤＯ＃ｉの制御を適正に行う
ことができ、常に安定した汚水処理を行うことができて
処理水質を向上することのできるＤＯ濃度の制御装置を
提供することを目的とするものである。

以下図面によって本発明の実施例について説明する。

第３図及び第４図において１はエアレーンヨンタンク、
２は送風機構としてのプロワを示し、このエアレーショ
ンタンク１内には、プロワ２の作動により空気供給管２
１がら空気が供給される。２２は風量計例えばオリフィ
スであり、２３は、吸込弁である。

前記エアレーションタンク１内の出口付近には、２台の
ＤＯｉｇ十Ａ、Ｂが設置される。そして前記り。

計Ａ、Ｂにより測定されたＤＯ濃度値から、ＤＯ濃度信
号即ち後述するＤＯ濃度調節計４の入力信号とすべきＤ
○濃度値を判断する判断部３を設け、具体的にはこの判
断部３は下記の（ａ）〜（ｆ）に示す機能を有するもの
であり、後述するテーブルを記憶する記（、低手段、及
び検出されたＤｏ値がテーブルの何れの範囲に位置する
かを判断し、ＤＯ濃ｖ信号を選択する判断手段を備えて
いる。

（ａ）　　双方のＤｏｌｔのＤＯ濃度値がいずれも０．
５ｐｐｍよりも低い場合には低い方のＤ　Ｏａ　度ｆｉ
をり。

一度信号として採用する。これは双方のＤＯｆｉ度値が
０．５　ｐｐｍよりも低い場合には双方のり。

計の断線或いは信号源異常という可能性が小さいため、
曝気風源が足りないと解釈して小さい方のＤｏ濃度値を
採用したものである。

（１））　　一方のＤ　Ｏ針のｎｏ６度値が０．５　ｐ
ｐｍよりも低く、他方の′ＤＯ＃ＦのＤＯ濃度値がＯ１
５ｐｐｍ以上である場合には他方のＤｏ計の１）　Ｏａ
Ｉｆ　Ｉｎ、をｎｏｇ厩信号として採用する。これは一
方のり。

計のＤＯ１ｉ？ｌｉｆ値のみが０．５　ｐｐｍよりも低
い場合には当該一方のＤｏ計の断線或いは信号ｍ、異常
の可能性が大きいので一方の′ＤＯ１ｌ！％度値を無視
したものである。

（ｃ）　　一方のＤＯ計のＤＯ７ｉｌｌｊ度値が０．５
　ｐｐｍ以上であって２−　Ｏｐｐｍよりも低く、他方
のｖＯ計のり。

濃度値が０．５　ｐｐｍ以上である場合には、低い方の
ＤＯｉ度値をＤＯ濃度信号きして採用する。

（ａ）以外の条件で一方または双方のＤｏ計のｖＯｌａ
ｌｆ値が０．５　ｐｐｍ以上であッテ２．０　ｐｐｍヨ
リ４低い場合には、多少曝気風量が不足していると解釈
して低い方のＤＯ濃度値を採用したものである。

（ｄ）　　双方のＤｏｌ［のＤｏ濃［値がいずれも２−
　Ｏｐｐｍ以上であって４．０　ｐｐｍよりも小さい場
合には、双方のＤｏ濃度値の平均値をＤＯ１ｓ度信号と
して採用する。このような場合曝気風量の制御は適当に
行われていると考えられるので平均値を採用したもの゛
である。

（ｅ）　　一方のＤｏ計のＤＯ濃度値が２．０　ｐｐｍ
以上であって４．　Ｑ　ｐｐｍよりも低く、他方のＤｏ
計のｐＯ濃度値が４．０　ｐｐｍ以上である場合には一
方のｐ０計の１）０１１！Ｉｉ＆１１ｉをＤＯ濃度信号
として採用する。

このような場合には他方のＤＯ計が大気中に出ているか
または他方のＤＯ計に信号源異常が発生していると考え
られるため、他方のＤＯ値を無視したものである。

（ｆ）　　双方のＤＯ計のＤｏ濃度値がいずれも４．０
ｐｐｍ以上である場合には、高い方のＤｏ濃度値をＤＯ
濃度信号として採用する。このような場合には、双方の
ＤＯ計が大気中にでている可能性または信号源異常の川
Ｈし性が小さいので曝気風量が多すぎると解釈して筒い
万の：００．ｆ％鵬値を採用したものである。

次に示す表は２台のＤＯ計により測定されるＤＯ濃度値
と判断部３により採用されるＤｏ嬢度信号との関係即ち
上述の（ａ）〜（ｆ）の事項を表わしたものであり、前
もって判断部３の記憶手段によすＮ己憶されている。こ
の表においてａは一方のＤ　ｏｔｔＡのＤｏ濃度値、ｂ
は他方のＤ　Ｏ目ｆ　ＢのＤｏ濃度１直を夫々示し、Ｄ
Ｏ計ＡのＤｏ濃度値に相当する横の欄とＤＯＯ２０ＤＯ
濃度値に相当する縦の欄とが交じわるところに、夫々の
ＤＯ＃度値に対応する′Ｄｏｓ＋ｉ信号の値を示してい
る。

表 但しＤｏ濃度の単位はｐｐｍである。

更に判断部３には、ＤＯ計の使用モード切替機構を組み
合わせている。この使用モード切替機構は、操作スイッ
チｓｗ、　−ｓｗ、を有し、操作スイッチＳＷ、を投入
丈ることにより一方のＤＯ計Ａにより測定されたＤＯ濃
度値のみが有効となり、操作スイッチＳＷ＊　全投入す
ることにより他方のＤ○計Ｂにより測定されたＤｏ濃度
値のみが有効となり、操作スイッチＳＷ、を投入するこ
とにより双方の′ＤＯ計Ａ、Ｂにより測定されたＤＯ＃
度値を廟効となるような機能を備えている。このように
使用モード切替機構を判断回路３番と組み合わせれば、
通常は操作スイッチＳＷ、を投入しておぐことによって
上述の（ａｌ〜（ｆ）の判断結果によるＤＯ−匿値がＤ
Ｏ＃度信号として採用されるが、メンテナンスを行う場
合において一方のＤＯ計Ａを点検するときには操作スイ
ッチＳＷ、を投入し、他方のＤＯＯ２０点検するときに
は操作スイッチＢＷ、を投入することによっていずれか
のＤＯ計のＤＯａ度１１１が１：ｌＯ濃度信号として採
用されるので、メンテナンス時においてもＤｏ濃度の制
御を行うことができる。

；３１はブザー等の薩報器であり、この警報器３１は双
方のＤｏぎ十Ａ、ＢのＤＯ濃度値の差、或いはＤＯ濃度
信号と予め設定されたＤｏ濃度設ボ侶号との差が所定の
大きさ以上になったときに台帳を発するようになってい
る。これによって作栗者はり。

計の断線、信号源の異常、その他のプロセス異常を知、
ることかできる。３２はＤＯ計Ａ、ＢのＤｏ濃度値を記
録するための記録計であり、この記録計３２と他方のＤ
　０ｌ−ｉＢとの間はバイアス回路３３が設けられてい
る。このバイアス回路３３を設けた理由は、通常２甘の
ＤＯｉｉＡ、ＢのＤｏ偵度値が同一の値となることが予
想されるのでチャートの重なりを防止して読み取りを容
易にするためである。

ここで判断部３により採用された′ＤＯａ度信号によっ
て曝気風量のｍＷを行うための機構及びプロセスに関し
て説明すると、４はＤｏ濃度調節計、５は比率設定器、
６は風量調節計であり、前記り。

濃度信号はＤＯ濃度調節計５に入力されてここで予め設
定されたＤＯＩＩＩＩ度設足信号と比較され、その結果
Ｄｏ劇度偏差信号が比率設定器５に人力される。−力比
率設定器５には、エアレーションタンク１の流入水量を
検出する流入水量検出計５１よりの流入水に信号が入力
されており、ＤＯ濃度偏差信号と流入水量信号とが比率
設定器５において演算され、その演算結果により風量設
定信号が発せられる。また風ｆ４　ａｌｌｉｌ如計６に
はｎリフイス２２で検出された風蝋値が差圧伝送器６１
を介して風量信号として入力されており、風量設定信号
と風量信号とが風量調節計６において比較され、その結
果風量指令信号が発せられる。そしてこの風量指令信号
はリミッタ６２を介して操作器６３に入力され、これに
より操作器６３が吸込弁２３を作動させて送風量を調整
する。またブロワ２は通常複数台設置されており、設定
すべき送風量の大きさに応じてフ。

ロワ台数制御回路７により夫々駆動または停止せしめら
れる。

このような実施例によれば、ＤＯ計Ａ、Ｂにより測定さ
れたＤｏ濃度値から判断部３によｔ）Ｄ。

′ａ度有信号すべきＤｏ濃度値が判断され、例えばＤＯ
計Ａ、Ｂの双方のＤＯ濃度値がいずれも２　ｐｐｍ以上
であり４　ｐｐｍより低い値ならばその平均値がＴｌＯ
＃度信号として１）０濃度調節計４に入力される。そし
て先述したように入力されたＤｏ？１１１度信号、予め
設置されたＤｏ濃度設定信号、流入水量信号及びＫ１１
ｇ号の演算結果により風量指令信号が発せられ、この風
量指令信号によって送風量が調整される。

以上のような実施例によれば、ＤＯ計２台を用い、曝気
風量が不足している場合にはＤＯ計により測定されたＤ
Ｏ＃度値のうちの低い方を、曝気風量が多すぎる場合に
はＤｏ針により測定されたＤＯＩｍｉ［値のうちの尚い
方を夫々ＤＯｆｉ度の制御のための入力信号として採用
しているため、曝気風量の不足、過剰という事態に迅速
に対応して送風量を調整することができ、従ってエアレ
ーションタンク内のＤＯ１＆度を適正な大きさに迅速に
到達させることが−できる。また２台のｖＯ計のうちの
ＤＯ濃度値の一方のみが高すぎる場合、或いは低くずき
゛る場合には、その値を無視してＤｏｍ度の制御を行う
ようにしているため、一方のＤｏ計に異常が発生しても
その異常に拘わりなく正常な制御を行うことができる。

そしてこれらのことに加え、曝気風量が適正な範囲にあ
るときには双方のＤｏ計の１：ｌＯ濃度値の平均値を入
力信号として採用してこれにより送風量の調整を行って
いるので、この結果、エアレーションタンク内のＤｏ濃
度の制御を適正に行うことができ、従って常に安定した
汚水処理を行うことができて処理水質を向上させること
ができる。

尚上述の実施例では、０．５〜４　ｐｐｍまでを０．５
〜２　ｐｐｍと２　ｐｐｍ〜４　ｐｐｍの範囲に区分し
ているが、これは必要に応じて任意の範囲で４段階、或
いは２段階のように区分してもよいことは勿論である。

以上のように本発明によれば、ＤＯ計を２台用いると共
に、略０．５〜４　ｐｐｍ付近までの間を任意範囲Ｃ複
数区分し、各Ｄｏη１により検出されたり。

濃度値がいずれの区分に該当するかによって２つのＤＯ
Ｉ１１度値からＤＯ＃度信号とすべき値を判断するよう
にしているため、曝気風量の過不足をすばやく検知する
ことができ、また局部的にＤｏ濃度の高い部分或いは低
い部分があってもその部分のＤＯ濃度が人力信号として
採用されるおそれがないから、ＤＯ濃匿の制御を適正に
行うことができ、この結果常に安定した汚水処理を行う
ことができて処理水質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアレーションタンク内の入口から出口にかけ
ての溶存酸素濃度分布を示すグラフ、第２図は溶存酸素
濃度と活性汚泥の呼吸速度との関係を示すグラフ、第３
図は本発明の実施例において溶存酸素＃度針の配置を示
す平面図、第４図は本発明の実施例を示す説明図である
。 １・・エアレーションタンク、２・・・プロワ、３・・
・判断部、４　・溶存酸素濃度調節計、５・・・比率設
定器、６・・風量調節計、２】・・・空気供給管、２２
・・・オリフィス、２３・・・吸込弁、Ａ、Ｂ・・・溶
存酸素濃度計、６３・・・操作器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１，）　　エアレーションタンク内に空気を供給する
   送風機構と、この送風機構における送風量を検出するノ
   １０１°と、前記エアレーショ／タンク内に流入する被
   処理水の流入水産を検出する流入水ｍ計と、前記エアレ
   ーションタンク内の溶存酸素濃度を検出する浴存酸素ｌ
   ＃度計とを有し、これら＠計測器により検出された信号
   に基づき前記送Ｊ虱慎構の送ＩＫ琺を調帯するエアレー
   ションタンク内の溶存酸素濃度の制御装置ｙイにおいて
   、前記エアレーションタンク内の出口付近に２台の溶存
   酸素濃度計を設け、これら各溶存酸素濃度計により測定
   された溶存酸素濃度値から溶存酸素濃度信号とすべき溶
   存酸素濃度値を判断する判断部を設けると共に、前記各
   溶存酸素濃度計にて検出される溶存酸素濃度値のうち略
   ０．５〜４　ｐｐｍ　ｆｔ近までの間を任意範囲で複数
   区分し、この区分範囲を記憶する記憶手段と、前記各溶
   存酸素濃度計により検出された溶存酸素濃度値が夫々前
   記記憶手段に記憶された何れの区分に該当するかによっ
   て２つの溶存酸素濃度値から溶存酸素濃度信号とすべき
   値を判断する判断手段とを前記判断部に備えたことを特
   徴とするエアレーションタンク内の溶存酸素濃度の制御
   装置。