JPS61129092A - 曝気槽の送気量制御装置 - Google Patents
曝気槽の送気量制御装置Info
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- JPS61129092A JPS61129092A JP59250574A JP25057484A JPS61129092A JP S61129092 A JPS61129092 A JP S61129092A JP 59250574 A JP59250574 A JP 59250574A JP 25057484 A JP25057484 A JP 25057484A JP S61129092 A JPS61129092 A JP S61129092A
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Classifications
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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)
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は下水等の有機性廃水を活性汚泥法で処理する際
の曝気槽における送気量を制御する装置に関するもので
ある。
の曝気槽における送気量を制御する装置に関するもので
ある。
〈従来の技術〉
活性汚泥法により有機性廃水を処理する下水処理場等に
おいて、最も大量に電力を消費するのは曝気槽用送風機
であり、処理場全体の約４０％と言われている。したが
って処理場全体の省エネルギー化を考える時、送風機の
使用電力量を削減することが最も効果的であり、過剰の
曝気を行うことなく必要な酸素量だけを供給する送気量
制御は重要である。その例として［省エネルギーエアレ
ーションハンドブック、科学技術開発センター発行、１
９８０年８月１日、８１〜９８頁」にも示されているよ
うに送気量が流入水量に対して一定比率となるようにブ
ロワーの吸い込み側に設けた開閉弁で調節して制御する
、いわゆる流入水量比例制御方式、あるいは曝気槽内に
溶存酸素濃度計（以下Ｄｏ計と言う）を設け、溶存酸素
濃度（以 ゛下ＤＯと言う）の目標値と実際のＤｏ値
との偏差によって、ブロワ−の吸い込み側に設けた開閉
弁を調節するかまたはブロワ−の回転数を調節すること
によって曝気槽内のＤＯを一定に保つ、いわゆるＤｏ一
定制御方式等がある。しかしながら流入水量比例制御方
式は、最も一般的な方式であるが、水量変動にだけ着目
しており、水質の変動に対してはま・ったく機能しない
。またＤｏ一定制御方式は、水量、水質の変動に対して
送気量の調整を行うが、通常の曝気槽は幅に比べ長さが
かなり長いため、完全混合とならず、ＤＯ計の据付位置
の違いによって曝気槽全体としてはかなりの変動を受け
る。すなわち、流入側にＤＯ計を設置した場合は曝気槽
の後段は過曝気となるし、逆に流出側に設置した場合は
曝気槽の前段は曝気不足となり、処理機能の低下を来す
恐れがある。
おいて、最も大量に電力を消費するのは曝気槽用送風機
であり、処理場全体の約４０％と言われている。したが
って処理場全体の省エネルギー化を考える時、送風機の
使用電力量を削減することが最も効果的であり、過剰の
曝気を行うことなく必要な酸素量だけを供給する送気量
制御は重要である。その例として［省エネルギーエアレ
ーションハンドブック、科学技術開発センター発行、１
９８０年８月１日、８１〜９８頁」にも示されているよ
うに送気量が流入水量に対して一定比率となるようにブ
ロワーの吸い込み側に設けた開閉弁で調節して制御する
、いわゆる流入水量比例制御方式、あるいは曝気槽内に
溶存酸素濃度計（以下Ｄｏ計と言う）を設け、溶存酸素
濃度（以 ゛下ＤＯと言う）の目標値と実際のＤｏ値
との偏差によって、ブロワ−の吸い込み側に設けた開閉
弁を調節するかまたはブロワ−の回転数を調節すること
によって曝気槽内のＤＯを一定に保つ、いわゆるＤｏ一
定制御方式等がある。しかしながら流入水量比例制御方
式は、最も一般的な方式であるが、水量変動にだけ着目
しており、水質の変動に対してはま・ったく機能しない
。またＤｏ一定制御方式は、水量、水質の変動に対して
送気量の調整を行うが、通常の曝気槽は幅に比べ長さが
かなり長いため、完全混合とならず、ＤＯ計の据付位置
の違いによって曝気槽全体としてはかなりの変動を受け
る。すなわち、流入側にＤＯ計を設置した場合は曝気槽
の後段は過曝気となるし、逆に流出側に設置した場合は
曝気槽の前段は曝気不足となり、処理機能の低下を来す
恐れがある。
このＤｏ一定制御の問題を解決するために、散気板また
は散気管の設置密度を流入側から流出側に向かって低く
する、いわゆるテーパードエアレーション方式がある。
は散気管の設置密度を流入側から流出側に向かって低く
する、いわゆるテーパードエアレーション方式がある。
しかしながらこのテーパードエアレーション方式は、設
計時のチーバード比率の決定の困難さ、また予備調査を
十分に行って比率を決定したとしても、その後の水質の
変化そのものに対して対応することは非常に困難である
。
計時のチーバード比率の決定の困難さ、また予備調査を
十分に行って比率を決定したとしても、その後の水質の
変化そのものに対して対応することは非常に困難である
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は曝気槽への流入水の水量、水質が変動しても曝
気槽の前段を曝気不足あるいは後段を過曝気にすること
なく、曝気槽全体にわたって常に最適の送気量を送給す
ることができ、さらに送気量を常に最適の状態に維持す
ることにより消費エネルギーを節約する、曝気槽の送気
量制御装置を提供することを目的とするものである。
気槽の前段を曝気不足あるいは後段を過曝気にすること
なく、曝気槽全体にわたって常に最適の送気量を送給す
ることができ、さらに送気量を常に最適の状態に維持す
ることにより消費エネルギーを節約する、曝気槽の送気
量制御装置を提供することを目的とするものである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は活性汚泥法における曝気槽を分割して複数の曝
気ゾーンを形成し、ブロワ−から供給される気体を各曝
気ゾーンに付設した調節弁を有する分配管を介して各曝
気ゾーンに分配して送給する曝気槽であって、曝気槽の
任意の位置に溶存酸素濃度計を設けるとともに各曝気ゾ
ーンにそれぞれ呼吸速度計を設け、溶存酸素濃度計の計
測値によってブロワ−の回転数を調節するとともに、各
呼吸速度計の計測値によって対応する各曝気ゾーンの必
要送気量をそれぞれ演算し、次いで当該各曝気ゾーンの
必要送気量よりその量を送給し得る各調節弁の開度を演
算し、その演算結果に基づいて各調節弁の開度をそれぞ
れ調節することにより各曝気ゾーンの送気量を制御する
ことを特徴とする曝気槽の送気量制御装置に関するもの
である。
気ゾーンを形成し、ブロワ−から供給される気体を各曝
気ゾーンに付設した調節弁を有する分配管を介して各曝
気ゾーンに分配して送給する曝気槽であって、曝気槽の
任意の位置に溶存酸素濃度計を設けるとともに各曝気ゾ
ーンにそれぞれ呼吸速度計を設け、溶存酸素濃度計の計
測値によってブロワ−の回転数を調節するとともに、各
呼吸速度計の計測値によって対応する各曝気ゾーンの必
要送気量をそれぞれ演算し、次いで当該各曝気ゾーンの
必要送気量よりその量を送給し得る各調節弁の開度を演
算し、その演算結果に基づいて各調節弁の開度をそれぞ
れ調節することにより各曝気ゾーンの送気量を制御する
ことを特徴とする曝気槽の送気量制御装置に関するもの
である。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明装置の実施態様の例を示すフロー説明図
であり、流入管１、流出管２を有する曝気槽３を、例え
ば３つに分割して曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４ｃを形成し
、各曝気ゾーン４ａ、４ｂ。
であり、流入管１、流出管２を有する曝気槽３を、例え
ば３つに分割して曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４ｃを形成し
、各曝気ゾーン４ａ、４ｂ。
４ｃにはそれぞれ調節弁５を有する分配管６を付設する
とともに分配管６には多数の散気板（または散気管）７
を付設する。それぞれの分配管６は気体主管８を介して
ブロワ−９に接続する。一方曝気槽３の任意の位置にＤ
ｏ計１０を設けるとともに各曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４
Ｃにそれぞれ呼吸速度計１１を設ける。図中のコンバー
タ１２ａはＤｏ計１０あるいは呼吸速度計１１の計測値
の信号、例えば４〜２０ｍＡの電流信号をＯ〜１０■の
電圧信号に出力変換するものであり、マイクロコンピュ
ータ１３はコンバータ１２ａからの電圧信号を受け、例
えばθ〜４０９５のデジタル信号に変換して、コンバー
タ１２ｂ１インバータ１４を介してブロワ−９の回転数
制御の出力値を演算したり、コンバータ１２ｂを介して
調整弁５への開度制御の出力値を演算したりするもので
ある。
とともに分配管６には多数の散気板（または散気管）７
を付設する。それぞれの分配管６は気体主管８を介して
ブロワ−９に接続する。一方曝気槽３の任意の位置にＤ
ｏ計１０を設けるとともに各曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４
Ｃにそれぞれ呼吸速度計１１を設ける。図中のコンバー
タ１２ａはＤｏ計１０あるいは呼吸速度計１１の計測値
の信号、例えば４〜２０ｍＡの電流信号をＯ〜１０■の
電圧信号に出力変換するものであり、マイクロコンピュ
ータ１３はコンバータ１２ａからの電圧信号を受け、例
えばθ〜４０９５のデジタル信号に変換して、コンバー
タ１２ｂ１インバータ１４を介してブロワ−９の回転数
制御の出力値を演算したり、コンバータ１２ｂを介して
調整弁５への開度制御の出力値を演算したりするもので
ある。
マタコンバータ１２ｂはマイクロコンピュータ１３から
の信号、例えば０〜ＩＯＶの電圧信号を４〜２０ｍＡの
電流信号に出力変換するものであり、インバータ１４は
コンバータ１２ｂからの信号、４〜２０ｍＡの電流信号
を例えば２０〜５０Ｈｚの周波数信号に出力変換し、そ
の出力値をブロワ−９のモータ一部に入力するものであ
る。なお本発明装置は各曝気ゾーンの活性汚泥の呼吸速
度に見合った最適の送気量を各曝気ゾーンに送給するの
で、各曝気ゾーンのＤｏはほぼ等しい値となり、したが
ってＤＯ計の設置位置は曝気槽３の任意の位置でよい。
の信号、例えば０〜ＩＯＶの電圧信号を４〜２０ｍＡの
電流信号に出力変換するものであり、インバータ１４は
コンバータ１２ｂからの信号、４〜２０ｍＡの電流信号
を例えば２０〜５０Ｈｚの周波数信号に出力変換し、そ
の出力値をブロワ−９のモータ一部に入力するものであ
る。なお本発明装置は各曝気ゾーンの活性汚泥の呼吸速
度に見合った最適の送気量を各曝気ゾーンに送給するの
で、各曝気ゾーンのＤｏはほぼ等しい値となり、したが
ってＤＯ計の設置位置は曝気槽３の任意の位置でよい。
〈発明の作用〉
本発明は各曝気ゾーンの単位容量適たりに必要とされる
真の酸素要求量を活性汚泥の呼吸速度により算出して、
最適の送気量を各曝気ゾーンに送給するというものであ
り、流入管ｌを介して曝気槽３の曝気ゾーン４ａに流入
した下水等の有機性廃水は、気体主管８、分配管６、散
気板７を介してブロワ−９から供給される最適の曝気条
件下で曝気槽３内の活性汚泥により処理されながら順次
曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４Ｃへと流下し、流出管２を介
して流出し、沈澱槽（図示せず）において活性汚泥と分
離された後、処理水として系外に排出される。前述した
曝気槽３の最適の曝気条件は以下のようにして形成され
る。
真の酸素要求量を活性汚泥の呼吸速度により算出して、
最適の送気量を各曝気ゾーンに送給するというものであ
り、流入管ｌを介して曝気槽３の曝気ゾーン４ａに流入
した下水等の有機性廃水は、気体主管８、分配管６、散
気板７を介してブロワ−９から供給される最適の曝気条
件下で曝気槽３内の活性汚泥により処理されながら順次
曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４Ｃへと流下し、流出管２を介
して流出し、沈澱槽（図示せず）において活性汚泥と分
離された後、処理水として系外に排出される。前述した
曝気槽３の最適の曝気条件は以下のようにして形成され
る。
まずＤＯ計１０により曝気槽３内のＤｏを計測し、その
計測値の電流信号をコンバータ１２ａにより電圧信号に
出力変換してマイクロコンピュータ１３に人力し、その
人力値をデジタル信号に変換して、そのデジタル信号に
よって予め設定したＤＯの目標値（通常１〜２ ｌ１１
ｒ／ １ ）との偏差をＰＩ演算（比例積分演算）また
はＰＩＤ演算（比例積分微分演算）しブロワ−９の回転
数を算出する。
計測値の電流信号をコンバータ１２ａにより電圧信号に
出力変換してマイクロコンピュータ１３に人力し、その
人力値をデジタル信号に変換して、そのデジタル信号に
よって予め設定したＤＯの目標値（通常１〜２ ｌ１１
ｒ／ １ ）との偏差をＰＩ演算（比例積分演算）また
はＰＩＤ演算（比例積分微分演算）しブロワ−９の回転
数を算出する。
次いでその算出値のデジタル信号を電圧信号に変換して
コンバータ１２ｂに入力し、ここで電圧信号を電流信号
に出力変換し、さらにその出力をインバータ１４に送り
電流信号を周波数信号に変換してブロワ−９のモータ一
部に送り、ブロワ−９の回転数を制御する。なおブロワ
−９として吐出側の圧力が変化しても送気量がほぼ一定
のもの、たとえば容積型（ルーツ型等）を使用すれば、
ブロワ−９の回転数を制御することにより、ブロワ−９
の吐出量を効果的に制御することができる。
コンバータ１２ｂに入力し、ここで電圧信号を電流信号
に出力変換し、さらにその出力をインバータ１４に送り
電流信号を周波数信号に変換してブロワ−９のモータ一
部に送り、ブロワ−９の回転数を制御する。なおブロワ
−９として吐出側の圧力が変化しても送気量がほぼ一定
のもの、たとえば容積型（ルーツ型等）を使用すれば、
ブロワ−９の回転数を制御することにより、ブロワ−９
の吐出量を効果的に制御することができる。
また各曝気ゾーン４ａ、４ｂ、４Ｃに設置した各呼吸速
度計１１を用いて一定時間毎（通常、０．５〜６時間毎
）の呼吸速度を測定し、その計測値の電流信号をコンバ
ータ１２ａにより電圧信号に出力変換してマイクロコン
ピュータ１３に入力し、その入力値をデジタル信号に変
換し、そのデジタル信号によって、対応する各曝気ゾー
ン４ａ、４ｂ、４Ｃの必要送気量を演算する０次いでそ
の必要送気量からその量を送給し得る各調節弁５の開度
の出力値を演算し、その出力演算結果を電圧信号に変換
してコンバータ１２ｂに入力し、ここで電圧信号を電流
信号に変換して各調節弁５に出力し、各調節弁５の開度
を調節する。以上の操作を示したのが、第２図のフロー
チャート説明図である。
度計１１を用いて一定時間毎（通常、０．５〜６時間毎
）の呼吸速度を測定し、その計測値の電流信号をコンバ
ータ１２ａにより電圧信号に出力変換してマイクロコン
ピュータ１３に入力し、その入力値をデジタル信号に変
換し、そのデジタル信号によって、対応する各曝気ゾー
ン４ａ、４ｂ、４Ｃの必要送気量を演算する０次いでそ
の必要送気量からその量を送給し得る各調節弁５の開度
の出力値を演算し、その出力演算結果を電圧信号に変換
してコンバータ１２ｂに入力し、ここで電圧信号を電流
信号に変換して各調節弁５に出力し、各調節弁５の開度
を調節する。以上の操作を示したのが、第２図のフロー
チャート説明図である。
また前述した各調節弁５の開度の演算は以下の手順に従
って行う。ここでｉは各曝気ゾーンを示し、以下の各手
順における式中においてｉ＝１は曝気ゾーン４ａ、ｉ＝
２は曝気ゾーン４ｂ、ｉ＝３は曝気ゾーン４Ｃを示す。
って行う。ここでｉは各曝気ゾーンを示し、以下の各手
順における式中においてｉ＝１は曝気ゾーン４ａ、ｉ＝
２は曝気ゾーン４ｂ、ｉ＝３は曝気ゾーン４Ｃを示す。
〔手順１〕呼吸速度ｒｚ （ｎｗ／ｊ？−ｈｒ）の入
力各曝気ゾーンの呼吸速度をｒ、、ｒ、 、ｒ３とする
。
力各曝気ゾーンの呼吸速度をｒ、、ｒ、 、ｒ３とする
。
〔手順２〕各曝気ゾーンの必要総括酸素移動容量係数Ｋ
Ｌ−＝ （１／ｈｒ）の算出 Ｋｔｓ＋” ｒ Ｉ／ （Ｃｓ Ｃｏ）ＫＬａｚ＝
ｒ ｚ ／ （Ｃｓ Ｃｏ）ＫＬａ３＝ ｒ ｘ ／
（Ｃｓ−Ｃｏ）Ｃ８：曝気ゾーンの水温における飽和
Ｄ０（■＃） Ｃ，：ＤＯ目標値（■／ｊり 上式により各曝気ゾーンのＫＬａｔを算出する。 ′
〔手順３〕各曝気ゾーンの必要送気量Ｑｉ （Ｎｏ？／
’＋ｍｉｎ’）の算出 散気板１個当たりの必要送気量とＫＬ、ｉとの関係は、
−次関数であるので下式によって表される。
Ｌ−＝ （１／ｈｒ）の算出 Ｋｔｓ＋” ｒ Ｉ／ （Ｃｓ Ｃｏ）ＫＬａｚ＝
ｒ ｚ ／ （Ｃｓ Ｃｏ）ＫＬａ３＝ ｒ ｘ ／
（Ｃｓ−Ｃｏ）Ｃ８：曝気ゾーンの水温における飽和
Ｄ０（■＃） Ｃ，：ＤＯ目標値（■／ｊり 上式により各曝気ゾーンのＫＬａｔを算出する。 ′
〔手順３〕各曝気ゾーンの必要送気量Ｑｉ （Ｎｏ？／
’＋ｍｉｎ’）の算出 散気板１個当たりの必要送気量とＫＬ、ｉとの関係は、
−次関数であるので下式によって表される。
Ｑ＋／Ｎ＋＝Ａ−ＫＬ□＋Ｂ
Ｑｔ／Ｎｔ＝Ａ−ＫＬａｔ＋Ｂ
Ｑｚ／Ｎ：１＝Ａ−Ｋｔａ２＋Ｂ
Ａ、Ｂ：散気板設置水深および設置密度、廃水性状、水
温等によって定まる定 数 Ｎｉ ：各曝気ゾーンの散気板設置個数上式に手順２
で求めた各曝気ゾーンのＫＬｍｉを代入して各曝気ゾー
ンのＱ ＝ ／ Ｎ ｔおよびＱ！を求める。
温等によって定まる定 数 Ｎｉ ：各曝気ゾーンの散気板設置個数上式に手順２
で求めた各曝気ゾーンのＫＬｍｉを代入して各曝気ゾー
ンのＱ ＝ ／ Ｎ ｔおよびＱ！を求める。
〔手順４〕散気板圧力損失ΔＰａｔ（ｍＡｑ）の算出
散気板１個当たりの送気量と圧力損失の関係は、概略第
３図のようになるが、これらの値を予め実験により求め
て表を作成しておき、その表より各曝気ゾーンのＱｉ／
Ｎ、に対応するΔＰｄｉ、すなわち各曝気ゾーンのΔＰ
ｄｌ、Δｐ、ｔｚ、ΔＰｏを求める。
３図のようになるが、これらの値を予め実験により求め
て表を作成しておき、その表より各曝気ゾーンのＱｉ／
Ｎ、に対応するΔＰｄｉ、すなわち各曝気ゾーンのΔＰ
ｄｌ、Δｐ、ｔｚ、ΔＰｏを求める。
〔手順５〕各曝気ゾーンへの気体配管の圧力損失ΔＰａ
（ｗｍＡｑ）（７）算出 通常はΔＰＡ！に比べ非常に小さい値であるので無視す
る。
（ｗｍＡｑ）（７）算出 通常はΔＰＡ！に比べ非常に小さい値であるので無視す
る。
〔手順６〕各調節弁に与えるべき圧力損失ΔＰＶｉ（ｍ
Ａｑ）の算出 各曝気ゾーンとも水位、散気板の設置水深が同一高さで
あるとし、配管の圧力損失を無視するとすれば、次式が
成り立つ。
Ａｑ）の算出 各曝気ゾーンとも水位、散気板の設置水深が同一高さで
あるとし、配管の圧力損失を無視するとすれば、次式が
成り立つ。
ΔＰＶＩ＋Δｐｄ＋＝ΔＰＶｔ＋Δｐａｔ＝ΔＰＶ３＋
ΔＰｄ３ ここで、Ｑｌ、Ｑｔ、Ｑ３の値を比較し、最大送気量の
曝気ゾーンの調節弁の開度を１００％とする。例えばＱ
ｌが最大とすると、曝気ゾーン４ａの調節弁５の開度は
１００％であるのでΔＰｖＩはほぼＯとなる。よって上
式は、ΔＰｖ＋”’０ ΔＰＶｌ＝ΔＰｄ１−Δｐａｔ 八ＰＶ３”Δｐ□−ΔＰｄ３ となり、手順４で求めたΔＰ４□を代入して各曝気ゾー
ンのΔｐｖｉを算出する。
ΔＰｄ３ ここで、Ｑｌ、Ｑｔ、Ｑ３の値を比較し、最大送気量の
曝気ゾーンの調節弁の開度を１００％とする。例えばＱ
ｌが最大とすると、曝気ゾーン４ａの調節弁５の開度は
１００％であるのでΔＰｖＩはほぼＯとなる。よって上
式は、ΔＰｖ＋”’０ ΔＰＶｌ＝ΔＰｄ１−Δｐａｔ 八ＰＶ３”Δｐ□−ΔＰｄ３ となり、手順４で求めたΔＰ４□を代入して各曝気ゾー
ンのΔｐｖｉを算出する。
〔手順７〕調節弁開度Ｄｉ （％）の決定まず各曝気ゾ
ーンに気体を分配する分配管６内の各々の流速ｕ１（ｍ
／ｓｅｃ ）を計算する。
ーンに気体を分配する分配管６内の各々の流速ｕ１（ｍ
／ｓｅｃ ）を計算する。
ｕ ｚ＝ Ｑｔ／ ６０ ｓ ｚ
ｕｉ＝Ｑ３／６０ Ｓ＝
Ｓ盈 ：各曝気ゾーンの分配管６の断面積また一般に調
節弁の圧力損失は、 ΔＰ ｖｔ＝ ’３ｚ ・（ｕｉ”／ ２ ｇ） ・
Ｐｅ、；圧力損失係数（〜） ｇ ：重力加速度（ｍ／ｓｅｃ”） ρ ：空気の密度（ｋｇ／ｒｒｒ） で表されるので、曝気ゾーン４ｂ、４ｃのΔＰＵは、 ΔＰｖ＊−ｆ３ｚ” （ｕｚ”／２ｇ） ・ ｐ、
ΔＰｖ＋＝ｅ＋・ （ｕｘ”／ ２ ｇ）
・ｆ）となり、上式より８２、ｅ３を求め、実験により
予め作成しておいた圧力損失係数ｅ４と調節弁開度り、
の関係（一般には概略第４図のようになる。）を示す表
から調節弁開度り、を求める。
節弁の圧力損失は、 ΔＰ ｖｔ＝ ’３ｚ ・（ｕｉ”／ ２ ｇ） ・
Ｐｅ、；圧力損失係数（〜） ｇ ：重力加速度（ｍ／ｓｅｃ”） ρ ：空気の密度（ｋｇ／ｒｒｒ） で表されるので、曝気ゾーン４ｂ、４ｃのΔＰＵは、 ΔＰｖ＊−ｆ３ｚ” （ｕｚ”／２ｇ） ・ ｐ、
ΔＰｖ＋＝ｅ＋・ （ｕｘ”／ ２ ｇ）
・ｆ）となり、上式より８２、ｅ３を求め、実験により
予め作成しておいた圧力損失係数ｅ４と調節弁開度り、
の関係（一般には概略第４図のようになる。）を示す表
から調節弁開度り、を求める。
以上のようにして求めた調節弁５の開度を、例えば０〜
１０ｖの電圧信号に変換してコンバータ１２ｂに送り、
ここで例えば４〜２０ｍＡの電流信号に出力変換して各
調節弁５に送り、各調節弁５の開度を調節して各曝気ゾ
ーンに最適の送気を行う。
１０ｖの電圧信号に変換してコンバータ１２ｂに送り、
ここで例えば４〜２０ｍＡの電流信号に出力変換して各
調節弁５に送り、各調節弁５の開度を調節して各曝気ゾ
ーンに最適の送気を行う。
次に各調節弁５の開度演算を行った例を示す。
曝気ゾーン水温＝２０°Ｃ，Ｄｏ目標値＝１■／ｌ、散
気板設置個数：Ｎ＋＝Ｎｚ＝Ｎｓ＝６０個、散気板設置
水深＝５ｍの場合 〔手順１〕呼吸速度ｒ正の入力 呼吸速度計の３１測値より ｒ＋”３０ｔａｇ／ｌ −ｈｒ ｒｚ−２５ｍｇ／ｌ −ｈｒ ｒ ３＝ １５ ｔｎｇ／ Ｉｔ ・ｈｒ〔手順２〕
各曝気ゾーンの必要総括酸素移動容量係数Ｋ。、の算出 水温２０℃における曝気ゾーンの飽和ＤＯは８．８■／
ｌであるので ＫＬ□＝３０／（８，８−１） ＝３．８ （１／ｈｒ ） Ｋｔａｚ＝ ２５／ （８，８−１） ＝３．２ （１／ｈｒ ） ＫＬ−３＝ １５ ／ （８，８１） ＝１．９ （１／ｈｒ ） 〔手順３〕各曝気ゾーンの必要送気量Ｑ、の算出定数は
Ａを２４、Ｂを１０とすると Ｑ！／ Ｎ４＝ ２４ ＫＬＩＩ！ ＋ １０したがっ
て Ｑｒ／ ｌ’Ｊ＋＃１０１ Ｎ ｌ／ｌｌｌ１ｎＱｚ／
Ｎｚ均８７ Ｎｊ！／ｍ１ｎ Ｃｈ／ Ｎ３＃ ５６ Ｎ ｌ ／ｍｉｎまた Ｑ ＋ ＝ ６．１ Ｎ ｎ？ ／ ｔａ ｉｎＱ！
＝ ５．２ Ｎ ｒｄ ／ｍ１ｎＱｚ＝３．４Ｎｍ／ｗ
ｉｎ 〔手順４〕散気板圧力損失Δｐａ＋の算出第３図より、 ΔＰ□＝４７０ｍＡｑ 。
気板設置個数：Ｎ＋＝Ｎｚ＝Ｎｓ＝６０個、散気板設置
水深＝５ｍの場合 〔手順１〕呼吸速度ｒ正の入力 呼吸速度計の３１測値より ｒ＋”３０ｔａｇ／ｌ −ｈｒ ｒｚ−２５ｍｇ／ｌ −ｈｒ ｒ ３＝ １５ ｔｎｇ／ Ｉｔ ・ｈｒ〔手順２〕
各曝気ゾーンの必要総括酸素移動容量係数Ｋ。、の算出 水温２０℃における曝気ゾーンの飽和ＤＯは８．８■／
ｌであるので ＫＬ□＝３０／（８，８−１） ＝３．８ （１／ｈｒ ） Ｋｔａｚ＝ ２５／ （８，８−１） ＝３．２ （１／ｈｒ ） ＫＬ−３＝ １５ ／ （８，８１） ＝１．９ （１／ｈｒ ） 〔手順３〕各曝気ゾーンの必要送気量Ｑ、の算出定数は
Ａを２４、Ｂを１０とすると Ｑ！／ Ｎ４＝ ２４ ＫＬＩＩ！ ＋ １０したがっ
て Ｑｒ／ ｌ’Ｊ＋＃１０１ Ｎ ｌ／ｌｌｌ１ｎＱｚ／
Ｎｚ均８７ Ｎｊ！／ｍ１ｎ Ｃｈ／ Ｎ３＃ ５６ Ｎ ｌ ／ｍｉｎまた Ｑ ＋ ＝ ６．１ Ｎ ｎ？ ／ ｔａ ｉｎＱ！
＝ ５．２ Ｎ ｒｄ ／ｍ１ｎＱｚ＝３．４Ｎｍ／ｗ
ｉｎ 〔手順４〕散気板圧力損失Δｐａ＋の算出第３図より、 ΔＰ□＝４７０ｍＡｑ 。
ΔＰａｚ＝ ３９０ ｔｆｆｌＡ ｑ
ΔＰａｘ＝ ２７０ ｍＡ ｑ
〔手順５〕各曝気ゾーンへの気体配管の圧力損失ΔＰＡ
の算出 ΔＰｄｉに比べ非常に小さい値であるので無視する。
の算出 ΔＰｄｉに比べ非常に小さい値であるので無視する。
〔手順６〕各調節弁に与えるべき圧力損失ΔＰＶｉの算
出 ΔＰｖ＋−〇 Δ ｐｖｔ” Δ ＰａＩ−ｔｓＰａｚ＝ ８ ０
ｗＡｑΔＰＶ’ｌ”ΔＰａ＋−八ｐＨへ＝ ２００ ｍ
Ａ ｑ〔手順７〕調節弁開度り、％の決定 分配管６の内径を１００ ａｍとすると、５ｌ＝７．８
５ＸｌＯ−３ｒｒｆ よって ｕ ｔ＝ にｈ／ ６０ ｓ ｚ＝ １１ ｍ／５ｅｃ
ｕｓｆｆｉ Ｑ＊／ ６０ Ｓ ３−７．２ ｍ／ｓｅ
ｃまた ＋ｉ１ｇ”ΔＰｖｚ’ ２ ｇ／ （ｕｔ”・Ｐ’）＃
９ ｅｓ＝ＡＰｖｚ’ ２ ｇ／ （ｕ３” ・ρ）＃５０ なお、ρはブロワ−による昇温、水深５ｍを加味して１
．５ｋｂ したがって、第４図より ＤＩ−Ｉ Ｑ ０％ Ｄｚ−５８％ Ｄ、＝ ４０ ％ となり、調節弁５の開度が求まる。
出 ΔＰｖ＋−〇 Δ ｐｖｔ” Δ ＰａＩ−ｔｓＰａｚ＝ ８ ０
ｗＡｑΔＰＶ’ｌ”ΔＰａ＋−八ｐＨへ＝ ２００ ｍ
Ａ ｑ〔手順７〕調節弁開度り、％の決定 分配管６の内径を１００ ａｍとすると、５ｌ＝７．８
５ＸｌＯ−３ｒｒｆ よって ｕ ｔ＝ にｈ／ ６０ ｓ ｚ＝ １１ ｍ／５ｅｃ
ｕｓｆｆｉ Ｑ＊／ ６０ Ｓ ３−７．２ ｍ／ｓｅ
ｃまた ＋ｉ１ｇ”ΔＰｖｚ’ ２ ｇ／ （ｕｔ”・Ｐ’）＃
９ ｅｓ＝ＡＰｖｚ’ ２ ｇ／ （ｕ３” ・ρ）＃５０ なお、ρはブロワ−による昇温、水深５ｍを加味して１
．５ｋｂ したがって、第４図より ＤＩ−Ｉ Ｑ ０％ Ｄｚ−５８％ Ｄ、＝ ４０ ％ となり、調節弁５の開度が求まる。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明装置によれば、複数に分割し
た各曝気ゾーンの活性汚泥の呼吸速度、すなわち有機物
分解速度に見合った最適の送気量を各曝気ゾーンごとに
常に供給することができるので、流入水の水量、水質が
変動しても速やかに最適の送気量にすることができると
ともに、曝気槽の前段の曝気不足あるいは後段の過曝気
を未然に防止することができ、また送気量を常に最適の
状態に維持することにより消費エネルギーを節約するこ
とができるものである。
た各曝気ゾーンの活性汚泥の呼吸速度、すなわち有機物
分解速度に見合った最適の送気量を各曝気ゾーンごとに
常に供給することができるので、流入水の水量、水質が
変動しても速やかに最適の送気量にすることができると
ともに、曝気槽の前段の曝気不足あるいは後段の過曝気
を未然に防止することができ、また送気量を常に最適の
状態に維持することにより消費エネルギーを節約するこ
とができるものである。
第１図〜第４図はいずれも本発明装置に関するものであ
り、第１図は制御フロー説明図、第２図はフローチャー
ト説明図、第３図は散気板１佃当たりの送気量と圧力損
失の関係を示す説明図、第４図は調節弁の圧力損失係数
と開度との関係を示す説明図である。 １・・・流入管 ２・・・流出管３・・・曝
気槽 ４・・・曝気ゾーン５・・・調節弁
６・・・分配管７・・・散気板
８・・・気体主管９・・・ブロワ− １０・・・溶存酸素濃度計（ＤＯ計） １１・・・呼吸速度計 １２・・・コンバータ１３
・・・マイクロコンピュータ １４・・・インバータ 第３図 ａｔｍｌｌ’ｌｌ’ｔすｎ’；’＠４（Ｎｌ／ａ；ｎ）
第４図 ｅｉ （−） 手続補正書（自発） 昭和６１年？月を日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２５０５７４号 ２、発明の名称 曝気槽の送気量制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都文京区本郷５丁目５番１６号名 称
（４４０） オルガノ株式会社代表者 永
井 邦 夫 ４、代理人〒１１３ 住 所 東京都文京区本郷５丁目５番１６号 −
）オルガノ株式会社内′ ｉ 氏 名 （６３７６）弁理士 高 橋 章 １
．、；置、８１２−５１５１ ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面〔第２図〕明
細書中の下記事項を訂正願います。 １、第６頁６行目に「調整弁５へ」とあるのを「調節弁
５へ」と訂正する。 ２、図 面 第２図を別紙のとおり訂正する。 以上 第２図 回ｍ教１１ｉ’ｊ御装置
り、第１図は制御フロー説明図、第２図はフローチャー
ト説明図、第３図は散気板１佃当たりの送気量と圧力損
失の関係を示す説明図、第４図は調節弁の圧力損失係数
と開度との関係を示す説明図である。 １・・・流入管 ２・・・流出管３・・・曝
気槽 ４・・・曝気ゾーン５・・・調節弁
６・・・分配管７・・・散気板
８・・・気体主管９・・・ブロワ− １０・・・溶存酸素濃度計（ＤＯ計） １１・・・呼吸速度計 １２・・・コンバータ１３
・・・マイクロコンピュータ １４・・・インバータ 第３図 ａｔｍｌｌ’ｌｌ’ｔすｎ’；’＠４（Ｎｌ／ａ；ｎ）
第４図 ｅｉ （−） 手続補正書（自発） 昭和６１年？月を日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２５０５７４号 ２、発明の名称 曝気槽の送気量制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都文京区本郷５丁目５番１６号名 称
（４４０） オルガノ株式会社代表者 永
井 邦 夫 ４、代理人〒１１３ 住 所 東京都文京区本郷５丁目５番１６号 −
）オルガノ株式会社内′ ｉ 氏 名 （６３７６）弁理士 高 橋 章 １
．、；置、８１２−５１５１ ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面〔第２図〕明
細書中の下記事項を訂正願います。 １、第６頁６行目に「調整弁５へ」とあるのを「調節弁
５へ」と訂正する。 ２、図 面 第２図を別紙のとおり訂正する。 以上 第２図 回ｍ教１１ｉ’ｊ御装置
Claims (1)
- 曝気槽を分割して複数の曝気ゾーンを形成し、ブロワー
からの気体を調節弁を有する分配管を介して各曝気ゾー
ンに分配して送給する曝気槽であって、曝気槽の任意の
位置に溶存酸素濃度計を設けるとともに各曝気ゾーンに
呼吸速度計を設け、溶存酸素濃度計の計測値によってブ
ロワーの回転数を調節するとともに、各呼吸速度計の計
測値によって対応する各曝気ゾーンの必要送気量をそれ
ぞれ演算し、次いで当該各曝気ゾーンの必要送気量を送
給し得る各調節弁の開度を演算し、その演算結果に基づ
いて各調節弁の開度をそれぞれ調節することにより各曝
気ゾーンの送気量を制御することを特徴とする曝気槽の
送気量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250574A JPS61129092A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 曝気槽の送気量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250574A JPS61129092A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 曝気槽の送気量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129092A true JPS61129092A (ja) | 1986-06-17 |
| JPH0579400B2 JPH0579400B2 (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=17209912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250574A Granted JPS61129092A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 曝気槽の送気量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129092A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369595A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-29 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 間欠曝気式活性汚泥処理方法における運転制御方法および運転制御装置 |
| JPH0275393A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Tokyo Metropolis | 曝気槽の送風量制御方法 |
| JP2007229599A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kansai Pgs Kk | 汚水処理装置 |
| JP2009125638A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Panasonic Corp | 排水処理装置 |
| WO2018179476A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | メタウォーター株式会社 | 廃水処理システム、空気供給量制御装置及び空気供給量制御方法 |
| JP2021171726A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | 株式会社明電舎 | 風量制御装置及び風量制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811098A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-21 | Toshiba Corp | 下水処理場における曝気風量制御装置 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250574A patent/JPS61129092A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811098A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-21 | Toshiba Corp | 下水処理場における曝気風量制御装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6369595A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-29 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 間欠曝気式活性汚泥処理方法における運転制御方法および運転制御装置 |
| JPH0275393A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Tokyo Metropolis | 曝気槽の送風量制御方法 |
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| WO2018179476A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | メタウォーター株式会社 | 廃水処理システム、空気供給量制御装置及び空気供給量制御方法 |
| JP2018167249A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | メタウォーター株式会社 | 廃水処理システム、空気供給量制御装置及び空気供給量制御方法 |
| JP2021176638A (ja) * | 2017-03-30 | 2021-11-11 | メタウォーター株式会社 | 廃水処理システム、空気供給量制御装置及び空気供給量制御方法 |
| US11597667B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-03-07 | Metawater Co., Ltd. | Wastewater treatment system, air supply amount control device, and air supply amount control method |
| JP2021171726A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | 株式会社明電舎 | 風量制御装置及び風量制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579400B2 (ja) | 1993-11-02 |
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