JPS594494A - 曝気制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は送風機の省エネルギー化を図った、送風機制御
装置（二関する。

〔発明の技術的背景〕

下水処理場において、活性汚泥法により二次処理を行な
う場合の従来の送風機制御装置を第１図に示す。近年、
下水処理場（二おける電力の約ハを占めるといわれる送
風機の運転については電力費用削成の観点からその貨エ
ネルギー運転が注目を受けるところとな９曝気槽１の中
のある点に設置された溶存ｒｌｌ素計２からの検出信号
をプロセス値として溶存酸素制御回路３（二人力し、次
式にて溶存酸素値による風敏目係１［ＦＤｏを求める。

Ｄ［謂溶存酸素匍ｊ御が一般に採用されてきている。

Ｆｌ）ｏ　＝　ｆ　（Ｄ、、）　　　　　　・・・・・
＝−（１１ここで浴伴酸素は溶存酸素計２よりのＰＶ値
であり溶存り夜累制御回路３へは溶存酸素設定回路４よ
り溶存する酸素量の目標値ＤＯｓｖが予め設定されてい
る。

ｆ（Ｄ。）は一般的なＰ比演算（二よる式である。

又流入下水は第２図に示すように、一般的な晴天時（−
於ては流入流量は午後と夜間（−落ち込みのある特性を
示し、又生物化学的酸素要求量（以下ＢｏＤと称１−）
も８０〜１６０　ｐｐｍの間でＩｔｒ＆ｒ規則的に変動
している例が多い。そこて浴４ｊ−酸系制師の補正項と
して次の内容を加えている。

即ち、曝気′）ｌｆｉｌへ流入する汚水畦を弔磁流縞泪
５にて測定し流人比率の項四４回路６（二でαＦＩＮよ
り流入比率要素による曝気風破目像値を求めるっｊ載量
目標値の加狗１回路７ではこれら溶存酸素１１１１１斜
回路３よシの風練目漂１１区ｉ”Ｉ）Ｏと演昇回路６よ
りの曝気風量１′：ｌ喋値と基本風量設定回路８（二て
収尼される基本風量値ＦＢを次式に示す如＜　／ｌＩ　
Ｎ　Ｌ糺、風畦目憚値ＦＴを求める。

ＦＴ　”　Ｋ＋　・Ｆ’ＤＯ＋に２　・α・Ｆｒｓ＋Ｆ
ｓ　　−−（２１ここでに、　、　Ｋ２は定数であり任
意の匝を設定することにより溶存酸素制御又は流入比率
制御の割合を変えることが可能としている。

モード１接点である″嘔気接点９が作動０ＮＬ−Ｕいる
時は以上の財界より求まった総風量目標値ＦＴより個別
風敞設足値の分配回路１０にて必装とする送風機１４ａ
・・・１４４の台数と各送ｊ虱憬（二対づる１固別凧Ｊ
ｔｆｆの分配演算を行なう。

必要とする送風機１４の台数は一般的には送風機の起動
（愛先順１Ｖより１台ごとの定格吐出風量をつみ上げＦ
ｒを満足する台数を求める。そして、次（二この求まっ
た台数での風駄分配値を各送風機の風畦比率を揃えるよ
う次式（二て求める。

ここでは１ｆｆｉ単のため送風機１４ａ〜１４４は厘格
吐出風Ｉｆｔ　ＦｓとＦＬの２イ■とし、ＦｓＱものが
８８台、Ｆｔ、のものが８２台求まった場合を想定し、
各々の吐出風量目標値Ｆ’３ａ　＋　ｌ、’ｌＬｂを求
めている。求められた１”ＳＲ＋Ｆｔ、ｂは各々該尚す
る風量制御回路１１ａ（ａ＝１〜ｉ：送風憬台叔）にて
５Ｖｊｌｔｊとしてとりこまれ、送風機吸込風量の風景
検出装置１２からの値をＰＶ値としてＰＩＤ演算し、操
作出力が吸込弁Ｉ３に出力されている。

しかし本方法ては曝気槽１の溶存酸素値を目標溶存酸素
値と一致するよう送風機制御をイエなうため雨天時のよ
うに溶存酸素値の比較的高いｌ１ｇ水が流入する時は流
入比率′Ａ１索かききずき、リミッタ−等で上限領を押
さえることは町目ヒであるが過曝気傾向となシ、電力費
の損失となる。従がって、省エネルギーとならないとい
つ問題が指Ｉ薗されていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解消するために、山水が曝気槽（
二流入する時の聞、の変化に注目し、流入媛賛素の補正
を行ない、送風機の省エネルギを′図った送風伽制御装
隨を提供することを目的とする。

〔発明の４ｉａ：　＊） 本発明は汚水を曝気処理する曝気槽と、この曝気槽に空
気な一送る＆数台の送風ＩＡと、これら°の各送風機（
二そλしそれ面接に接続され送風鼠を調節する。吸込弁
と、これらの吸込弁に１列（二接続され吸込弁を通過す
る空気量を計測する風景検出装置と、曝気槽（二速風す
る基本Ｊｆｔ　蓋値を予め設定する基本風量設定回路と
、曝気槽（二流入する汚水のｖＩＣ門を測定する′電磁
流量計と、この電磁流量計の検出流量値に比例した曝気
風量目標値を演算する流入比率の演算回路と、曝気槽内
の汚水（二溶存する酸素量の目標値を予め設定する溶存
ＩＭ累設定回路と、曝気槽内（二設置され汚水中に溶存
する酸素−を測定する溶存酸素計と、この溶存酸素計の
検出信号及び溶存酸素設定回路の設定信号から風量目標
値を出力する溶存酸素制御回路と、この溶存酸素制御回
路の出力である風菫目４！ｉｉ値及び基本風量設定回路
の出力である基本風量値並び（二演界回路の出力である
曝気風量目標１直を入力し総ｊ虱巣月標イ直を出力する
風破目襟値の加算凹路と、この加算回路の出力値を４気
接点を介して受信し送風機に、設定値を分配する個別風
量設定用の分配回路と、この分配回路の出力信号及び風
量検出装（直の出力信号（−よって吸込弁の開度な制御
する風鰯、制御回路とからなる曝気制御装置に於て、電
磁間し磁針の出力信号である検出流量値の変化（二より
演算回路で求められる曝気風量目標値を補止する信号を
加算回路に出力する流入針要素補正回路と、′峨磁流駿
計の出力信号である検出流量値の変化にょシ溶存酸素制
御回路で求められる風量目標値を補正する（８号を加算
回路に出力するＦｄ任酸素要素補正回路とを備えた曝気
１υＩＪ岬装置である。

即ち本発明は曝気槽内に、容存酸累計を設け、この検出
信号を溶存酸素制御回路に入力し風量目標値を求め、又
曝気槽（二流入する汚水駄を測定し、流入比率演算回路
に人力し風量目標値を求め、これらを基に総酸針目標値
を求め、個別風ｉｉｔ設定値の分配回路を介して曝気槽
に送風する複数の送風機の送風量を制御する送風侵制御
装置−１に於て曝気槽に流入する汚水承の１直の変化よ
り０１仁人遺比率の演算回路より求する風量目標値を補
正する流入針要素補正回路と溶存ｌ″１１２累制御回路
より求まるノ虱址目標値をイ＋Ｉｉ正する溶存酸素要素
補正回路化具備したことを１守徴とする曝気中１ｊ御装
置である。

本発明は前記のように構成したので曝気槽に流入する汚
水の旨より送風機に対する風量目標値を温存酸素制御を
相槌として補正することにより、従来の溶存酸素制御を
雨天時にもきめ＋Ｉ＋ｌｉｌがく対応できるものにする
ことが出来、処理場の省エネルギーに寄与するシステム
を提供することができるという効果を生ずる。

〔発明の実施例〕

次に不発明の詳細な説明する。第３図は汚水を曝気処理
する曝気槽１と、曝気槽１（二窒気を送る複数台の送風
機１４と、送風機１４（二それぞれ直接に接続され送風
量を調節する吸込弁１３と、これらの吸込弁１３に直列
に接続され吸込弁１３を通過する空気瀘を計−リする風
量検出装置１２と、曝気槽１に送風する基本風量値Ｆ”
Ｈ？予め設定する基本風量設定回路８と、曝気槽１に流
入する汚水の流量を測定する゛屯磁ａ振言１５と、電磁
流量計５の、検出流量値（二比例した曝気風量目標値α
ＦＩＮを演算するＵ’＋を人比率の演算回路６と、曝気
槽１の中の汚水に溶存する酸素量の目標値を予め設定す
る溶存酸素設定回路４と、曝気槽１の中（二眩直され汚
水中（二溶存する酸素量を測定する溶存酸素計２と、゛
溶存酸素制御の検出信号２ａ及びｄ存叡素設屋回路４の
設定信号ｌ）。からノ虱迩、目標１直Ｆｌ）、を出力す
る溶存酸素制御回路３と、溶存酸素制御回路３の出力で
ある風量目標値ＦＤ、及び基本風鼠設定回１１１３８の
出力である基本風量値ＦＢ７びに演Ａ２回路６の出力で
ある曝気風量目標値αＦ’ｔＮを人力し総風量目標値Ｆ
Ｔを出力する風量目標値の加算回路７と、加算回ｗｔｊ
７の出力値を電気接点９を介して受信し送Ｊ虱機１４（
二１役定値を方間する個別風量設定用の分配回路１１Ｊ
と、分配回路１０の出力信号Ｆ’ｓｏ及び風量検出装置
１２の出力信号によつ１吸込弁Ｉ３の開度を制御する風
１制御卸回路１１とからなる嘱気割御装置直に於て、電
磁流量計５の出力信号である検出＋＋ｌｔ　ｋ　Ｉ直の
変化により演脚１回路６で求められる曝気風量目標値α
Ｆ’ｒｒ＋を補正する４６号を加ｎ回路７に出力する流
入針要素補正回路１５と、電磁流量計５の出力信号であ
る検出流量値の変化によシ溶存ば素１Ｉ１１１鍔回路３
で求められる風量目標値Ｆｉｌ）。を補正するイ百号を
加算回路・７（二′出力する溶存酸素要素補正回路１６
とを備えた曝気制御装置を示している。

第４図は雨水が流入した時、風を一定で、時間の経過に
つれ溶存酸累愉がどの程度上昇しているかを示す一例で
ある。

第４図では点Ａの時刻より雨が降り始め、降雨が２日程
度継続した時（降雨量４０〜５０　ｗ程度の時）の溶存
酸素値の上昇を示している。

第３区１（二於て（４気ｍｌへ流入する汚水・雨水は電
磁流量計５で計測てれており、加Ａ−回路７（二於ける
定数に＋　、　Ｔ＜２は通常は晴天時平均汚水値ＩＱｓ
近傍の値で二次処理が最少のエネルギーで行なえるよう
調整きれている。

流入Ｍ要素補正回に１５は電磁流−計５よりの１呂号が
ＩＱｓを超え通常二次処理系に対し、処理医超過となる
例えば２Ｑｓｔ二到達した時かし入鎗補正定舷に２を弔
５図に示すように２Ｑｓ以下であれ鴎流入量ＦＴＮに比
例した値で増加させ２Ｑｓ以上では一定値又は減少させ
るようにボ畝に２をＤＪ変定数に、／へ置換している。

この増化又は減少の割合、２Ｑｓの値はいずれも設定変
（可能である。又雨水が多く、又は長時間（二亘って流
入する時は第４図（二示す如く風量一定であっても２〜
４倍程度の溶存酸素値の上昇があシ、極端な場合には曝
気槽１の旋回流を維持するためだけの風量を与えればよ
い場合もあシうる。

従って溶存酸素補正回路１６にて次式の如き補正を与え
ることにより溶存酸素制御回路３の風量を抑制すること
ができる。

以上説明してきたよう（二分流式であれは雨水は直ちに
放流できるが、合流式にあっては二次処理能力を越える
雨水は放流又はｉｌ＋〕易放流する（二しても、処理系
の外乱即ち溶存酸素値の上昇は賛けられない。本発明は
これを防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は下水処理場における従来の噛気制御装置のブロ
ック説明図、弔２図は一般的、晴天時における流入量の
変動とＢｏＤの変化を示す説明図°、第３図は本発明の
一実施例を示′１−曝気’！ＩＩ御飯置のブロック説明
図、第４図は雨天時の同滅−足下（二おける溶存酸素値
の経時変化を示す説明図、第５図は流入閂要素補正回路
の機能を示す図である。 １・・・曝気槽　　　　　　２・・・溶存酸素計３・・
・溶存酸素設定回路　４・・・溶存酸素設定回路５・・
・電磁流量計　　　　６・・・演算回路７・・・加算回
路　　　　　８・・・基本風量設定回路９・・・電気接
点　　　　　１０・・・分流回路１１・・・風′ＩＷ制
御回路　　　１２・・・酸型検出装置１３・・・吸込弁
　　　　　　１４・・・送風機１５・・・流入線要素補
正回路 １６・・・溶存酸素補正回路 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほ
か１名）ｂｚ わ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 汚水を曝気処理する曝気槽と、この曝気槽に空気を送る
   複数台の送風機と、これらの各送風機にそれぞれ直接に
   接続され送風駿を調節する吸込弁と、これらの吸込弁（
   二直列に接続され前記吸込弁ン通過する窒気量を計測す
   る風販検出装置と、前記曝気槽に送風する基本風量値を
   予め設定する基本風布設定回路と、ｒｉｉＪ記曝気１！
   ｙ（二流入する汚水の流祉を測定する電磁流量計と、こ
   の１に磁流置針の検出流量値に比例した曝気風Ｗ　Ｉ：
   ４開値を演算する流入比率の演■−回路と、前記１４気
   恰内の汚水に溶存する酸素量の目標値を予め設定する溶
   存酸素設定回路と、前記曝気槽内に設置され汚水中に溶
   存する酸Ｘ＝を測定する溶存酸素計と、との溶存酸素計
   の検出（０号及び前記溶存酸素設定回路の設定信号から
   風敵目標直を出力する醪存酸素′制御回路と、この溶存
   酸素制御回路の出力である触（量目標値及び前記基不Ｉ
   ＫＭ設定回路の出力である基本風量値並びに前記演算回
   路の出力である曝気風址目標イ直を入力し総風、歇目標
   １直を出力するり虱破目標呟の加算回路と、この加ＨＩ
   ！！ｌ路の出力値を市気接点を介して受信し前記送風機
   （二設定胆を分配する個別風量設定用の分配回路と、こ
   の分配回路の出力信号及び前記風吋検出装置の出力信号
   によつで前記吸込弁の開度を制御する風量制御回路とか
   らなる曝気制御装置に於て、前８１２市伝流−訓の出力
   信号である恢出流量値の変化（二よシ前記演算回路で求
   められる曝気風量目標呟を補正する１Ｆ（号を前記加算
   回路に出力する流入皿要素補正回路と、前記Ｉ電磁流量
   計の出力信号である検出流量値の変化（二より前記溶存
   酸素制御回路て求められるノ虱輩目標値を補正する信号
   を前記加算回路に出力する溶存酸素要素補正回路とを備
   えた曝気制御装置。