【手続補正書】
【提出日】平成16年7月23日(2004.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  活性汚泥法における凝集剤添加制御方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  汚水に凝集剤を添加し、汚水中のリンを除去する活性汚泥法における凝集剤添加制御方法において、汚水の流入時にのみ駆動するように設定した前処理用除塵機の駆動と、凝集剤注入ポンプの駆動とを連動するようにしたことを特徴とする活性汚泥法における凝集剤添加制御方法。
【請求項２】  前処理用除塵機の起動及び停止と、凝集剤注入ポンプの起動及び停止を連動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法。
【請求項３】  前処理用除塵機の起動又は停止と、凝集剤注入ポンプの起動とを連動させ、凝集剤注入ポンプの停止をタイマーにより行うことを特徴とする請求項１記載の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法。
【請求項４】  汚水ポンプの駆動と、凝集剤注入ポンプとを連動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥法における凝集剤添加制御方法に関し、特に、流入汚水量に対応して凝集剤を添加し、汚水中のリンを効率的に除去するようにした活性汚泥法における凝集剤添加制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場、汚水処理場等（以下、単に「下水処理場」という。）に流入する汚水を処理するために、活性汚泥を導入した処理槽に汚水を流入させ、これを、曝気、撹拌して生物処理を行うようにする活性汚泥法が用いられている。
ところで、下水処理場に流入する汚水に含まれるリンの量は、汚水の流入量、天候や流入時間帯によって大きな差がある。
そして、汚水に含まれるリンを、効率的、かつ適正に除去するために、従来より、汚水に無機系凝集剤を添加してフロックを形成させ、沈殿槽において活性汚泥と共に沈殿させて除去する方法が採用されている。
この凝集剤の添加量を設定するに際しては、個々の下水処理場におけるリンの流入負荷変動を考慮して行う必要があるが、従来の活性汚泥法では、
（１）定量方式
（２）流量比例方式
（３）負荷量比例方式
等が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法のうち、
（１）の定量方式の場合、流入負荷の変動に凝集剤の添加量が追従できないため、リンの除去の性能が安定し難い。
（２）の流量比例方式の場合、降雨や不明水の流入によって、リンの濃度が変動するため、凝集剤の添加量が、リンの濃度変動に対しては追従できず、また、流入する汚水の流量を計測する手段が必要となる。
（３）の負荷量比例方式の場合、計測手段や制御が複雑で、維持管理が容易でない。
このように、従来の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法によれば、特に、小規模な下水処理場では、住民の生活パターンが類似するため、流入汚水量の時間変動が大きく、また、通常は流量調整槽を設けないため、定量方式を採用した場合は、時間帯によって処理水のリン濃度が上昇するという問題があった。
これに対処するためには、少なくとも、流量計等を用いて汚水の流入量の計測を行い、流入変動に対応するようにした流量比例方式を採用する必要があるが、この場合も、流量計や制御装置を新規に設置したり、これらの機器を維持管理する必要があり、さらに負荷量比例方式は小規模な下水処理場では、採用することが困難であった。
【０００４】
本発明は、従来の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法の有する問題点に鑑み、機器の維持管理が容易で、汚水の流入量の変動に追従して汚水に適量の凝集剤を添加することができるようにした活性汚泥法における凝集剤添加制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法は、汚水に凝集剤を添加し、汚水中のリンを除去する活性汚泥法における凝集剤添加制御方法において、汚水の流入時にのみ駆動するように設定した前処理用除塵機の駆動又は汚水ポンプの駆動と、凝集剤注入ポンプの駆動とを連動するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
この活性汚泥法における凝集剤添加制御方法は、前処理用除塵機の駆動又は汚水ポンプの駆動と、凝集剤注入ポンプの駆動を連動させることにより、機器の維持管理が容易で、かつ機構が簡易となり、かつ汚水の流入量の時問変動に追従して汚水に常に最適量の凝集剤を添加することが可能となり、リンの除去を効率的に行うことができる。
【０００７】
この場合において、前処理用除塵機の起動及び停止と、凝集剤注入ポンプの起動及び停止を連動するようにすることができる。
【０００８】
これにより、機器の機構をより簡易に構成することができる。
【０００９】
また、前処理用除塵機の起動又は停止と、凝集剤注入ポンプの起動とを連動させ、凝集剤注入ポンプの停止をタイマーにより行うようにすることができる。
【００１０】
これにより、タイマーの設定により、１回の駆動で添加する凝集剤の量を調整することができ、添加する凝集剤の過不足を無くして、リンの除去をより効率的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法を実施する小規模なオキシデーションディッチ方式の下水処理場の一例を示す。
小規模な下水処理場には、完全混合に近い処理槽３が設置されるが、処理槽３には、通常、図１に示すような長円形の形状が用いられる。なお、処理槽３の方式は、特に限定されるものではなく、これ以外にも、円形や馬蹄形等の巡回水路状のものや巡回水路とは異なる矩形の処理槽を用いることも可能である。
また、処理槽３には、流入する汚水Ａを曝気、撹拌するために、スクリュー形の曝気装置６が１台又は２台以上設けられるが、曝気装置の方式や台数も限定されるものではなく、曝気装置６は、循環水路内で汚水と汚泥が均一に混合撹拌されるように設置される。
【００１３】
ところで、下水処理場に流入する汚水Ａは、１箇所の汚水ポンプ槽から、送水される場合もあるが、図１に示すように、複数の汚水ポンプ槽１ａ，１ｂから汚水ポンプＰ１，Ｐ２にて送水される場合もあり、これらの汚水は、通常汚水中の夾雑物を除去するために、前処理用除塵機２を介して、処理槽３へ導入される。
このように、下水処理場には自動スクリーン等の前処理用除塵機２が設けられるが、本例に使用する前処理用除塵機２は、汚水ポンプＰ１，Ｐ２により揚水された汚水が前処理用除塵機２に流入した時にスクリーン面の掻き取り等の除塵動作を行う方式のもので、汚水が流入している間のみ駆動するものとする。
汚水ポンプ槽が１箇所の場合は、通常下水処理場内に設けられるが、本例のように、汚水ポンプ槽１ａ，１ｂが複数ある場合は、処理場の敷地外に設けられることが多い。
【００１４】
前処理用除塵機２は、除塵機内部に設けられた受水槽の水位上昇の検知等によって、汚水が流入したことを検知することができ、上記のとおり、汚水の流入が発生した時のみ、スクリーン面の掻き取り等の除塵動作を行うようにした間欠式の除塵機を用いる。
そしてこの前処理用除塵機２は、通常下水処理場内に１台設けられるため、前処理用除塵機２が駆動していれば、汚水がこの前処理用除塵機２を介して、処理槽３へと流入していることを表す。
この時、前処理用除塵機２の駆動をトリガーとして、凝集剤注入ポンプ４を駆動させるため、流入水の時間変動に対応して凝集剤Ｂを添加することが可能となる。
【００１５】
また、処理槽３には、凝集剤Ｂの添加を行うため、凝集剤注入ポンプ４を設置する。
この凝集剤Ｂの種類、凝集剤注入ポンプ４の方式、台数等は限定されるものではなく、また、凝集剤Ｂは、汚水に含まれるリンと反応し、リン酸化合物を生成、凝集するものであれば限定されることはない。
【００１６】
さらに、処理槽３には、最終沈殿池５が接続され、処理槽３において、活性汚泥及び凝集剤添加により処理された汚水が、汚泥及び凝集したリン酸化合物と共に最終沈殿池５へと送水される。
この最終沈殿池５において、凝集したリン酸化合物は、汚泥と共に沈殿、分離され、一部は返送汚泥（活性汚泥）Ｃとして処理槽３に返送され、残りは余剰汚泥Ｄとして系外へ搬出される。
一方、リンが除去され、リン濃度が低下した処理水Ｅは、上澄水として最終沈殿池５より排出されるように構成される。
【００１７】
次に、本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法について、図２に基づいて説明する。
図２は、時間経過に伴う各機器の駆動状態を示したもので、上段に２台の汚水ポンプＰ１，Ｐ２と、前処理用除塵機２の駆動状態、中段に流入水量の変化、下段に本発明の凝集剤添加制御方法を示す凝集剤注入ポンプ４の駆動状態を示す。  なお、Ｔ１，Ｔ２は、凝集剤注入ポンプ４の運転時間を設定するタイマーの設定値を示す。
本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法においては、前処理用除塵機２の駆動と凝集剤注入ポンプ４の駆動を連動させるようにしているが、より具体的には、次の方法を採用することができる。
【００１８】
［制御方法１］
前処理用除塵機２の駆動と凝集剤注入ポンプ４の駆動を完全に連動させ、前処理用除塵機２が駆動している間、凝集剤注入ポンプ４を駆動して、処理槽３に凝集剤Ｂを添加する。
なお、前処理用除塵機２は、汚水が流入している間のみ駆動するため、図２に示す１回目の駆動のように、２台の汚水ポンプＰ１，Ｐ２が同時に駆動している時間帯には、流入水量が増加する。
【００１９】
［制御方法２］
前処理用除塵機２の起動と、凝集剤注入ポンプ４の起動を連動させ、凝集剤注入ポンプ４を駆動して、処理槽３に凝集剤Ｂを添加し、タイマーにて時間Ｔ１後に、凝集剤注入ポンプ４を停止する。
【００２０】
［制御方法３］
前処理用除塵機２の停止と、凝集剤注入ポンプ４の起動を連動させ、凝集剤注入ポンプ４を駆動して、処理槽３に凝集剤Ｂを添加し、タイマーにて時間Ｔ２後に、凝集剤注入ポンプ４を停止する。
【００２１】
なお、複数の汚水ポンプＰ１，Ｐ２を用いる場合は、吐出水量ができるだけ同程度のものを用いることが望ましい。
この時、前処理用除塵機２の駆動と凝集剤注入ポンプ４の駆動を連動させれば、汚水流入量の時間変動に追従して汚水に疑集剤Ｂを添加することが可能となる。
また、制御方法２又は制御方法３では、凝集剤注入ポンプ４の停止をタイマーにより行うため、タイマーの設定値により、凝集剤の添加量を調整することができる。
ただし、汚水ポンプ槽１ａ，１ｂが複数あり、図２に示すように複数台の汚水ポンプＰ１，Ｐ２が同時に駆動されることが頻繁に生じるような場合には、制御方法１が望ましい。
【００２２】
また、凝集剤注入ポンプ４による凝集剤Ｂの添加量（注入流量）は、１日当りの平均流量と平均リン濃度から計算されるリンの総量に基づいて調整する必要がある。
例えば、アルミニウム系凝集剤の場合、Ａｌ（アルミニウム）：Ｐ（リン）のモル比は、１程度が適切とされるため、凝集剤の有効Ａｌ（アルミニウム）濃度と、１日当りの合計添加時間（凝集剤注入ポンプ４の合計駆動時間）を考慮して、Ａｌ（アルミニウム）：Ｐ（リン）のモル比がほぼ１となるように凝集剤注入ポンプ４による凝集剤Ｂの添加量（注入流量）を予め設定しておくものとする。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法は、前処理用除塵機の駆動又は汚水ポンプの駆動と、凝集剤注入ポンプの駆動を連動させることにより、機器の維持管理が容易で、かつ機構が簡易となり、かつ汚水の流入量の時問変動に追従して汚水に常に最適量の凝集剤を添加することが可能となり、特に小規模な下水処理場において、リンの除去を効率的に行うことができ、リン濃度が低下した処理水を、コストをかけることなく、容易に、かつ安定して得ることができる。
【００２４】
また、前処理用除塵機の起動及び停止と、凝集剤注入ポンプの起動及び停止を連動するようにすることにより、機器の機構をより簡易に構成することができる。
【００２５】
また、前処理用除塵機の起動又は停止と、凝集剤注入ポンプの起動とを連動させ、凝集剤注入ポンプの停止をタイマーにより行うようにすることにより、タイマーの設定により、１回の駆動で添加する凝集剤の量を調整することができ、添加する凝集剤の過不足を無くして、リンの除去をより効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法を実施する小規模な下水処理場の一例を示す説明図である。
【図２】
本発明の活性汚泥法における凝集剤添加制御方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ  基台槽
１ｂ  汚水ポンプ槽
２    前処理用除塵機 
３    処理槽
４    凝集剤注入ポンプ
５    最終沈殿池
６    曝気装置
Ａ    汚水
Ｂ    凝集剤
Ｃ    返送汚泥（活性汚泥）
Ｄ    余剰汚泥
Ｅ    処理水