(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約システムにおいて、
前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を警告する硫化水素警告手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項２】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、
前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減指示を発信する硫化水素低減指示手段と、前記硫化水素低減指示手段からの信号に従って当該下水処理場における硫化水素濃度を制御する硫化水素濃度制御手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項３】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、
前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減を警告するリン警告手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項４】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、
前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減指示を発信するリン低減指示手段と、前記リン低減指示手段からの信号に従って前記汚泥集約処理場におけるリン濃度を制御するリン濃度制御手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項５】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約システムにおいて、
前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を警告する硫化水素警告手段と、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減を警告するリン警告手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項６】
単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、
前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減指示を発信する硫化水素低減指示手段と、前記硫化水素低減指示手段からの信号に従って当該下水処理場における硫化水素濃度を制御する硫化水素濃度制御手段と、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減指示を発信するリン低減指示手段と、前記リン低減指示手段からの信号に従って前記汚泥集約処理場におけるリン濃度を制御するリン濃度制御手段とを設けたことを特徴とする汚泥集約処理システム。
【請求項７】
前記硫化水素濃度監視手段、前記硫化水素低減指示手段および前記硫化水素濃度制御手段の内の少なくとも１つは、前記送泥管に敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであることを特徴とする、請求項１、２、５または６記載の汚泥集約処理システム。
【請求項８】
前記リン濃度監視手段、前記リン低減指示手段および前記リン濃度制御手段の内の少なくとも１つは、前記返水管に敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであることを特徴とする、請求項３、４、５または６記載の汚泥集約処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥集約処理システム、特に、汚泥を集約処理する際に、受泥側集約処理場での臭気の発生防止と、返流水を受け入れる下水処理場におけるリン負荷軽減を効率良く行なうことができる汚泥集約処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市部における汚泥処理は、個別の下水処理場毎に汚泥処理設備を保有するのではなく、複数の下水処理場より送泥管で汚泥を集めて集約処理場において効率的に一括処理する方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した汚泥の集約処理においては、以下のような問題を有していた。
【０００４】
▲１▼通常、各水処理場と汚泥集約処理場とは離れているので、送泥中に汚泥が腐敗し、受泥側の集約処理場において硫化水素による臭気が発生する。
【０００５】
▲２▼集約処理場で処理された汚泥の脱離液は、集約処理場に一番近い下水処理場に返流水として返水され、再処理されるが、返水先の汚泥処理場でのリン負荷が大きく、また、リン負荷量が予測できない。
【０００６】
従って、この発明の目的は、汚泥を集約処理する際に、受泥側集約処理場での臭気の発生防止と、返流水を受け入れる下水処理場におけるリン負荷軽減を効率良く行なうことができる汚泥集約処理システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約システムにおいて、前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を警告する硫化水素警告手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減指示を発信する硫化水素低減指示手段と、前記硫化水素低減指示手段からの信号に従って当該下水処理場における硫化水素濃度を制御する硫化水素濃度制御手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管より汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減を警告するリン警告手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減指示を発信するリン低減指示手段と、前記リン低減指示手段からの信号に従って前記汚泥集約処理場におけるリン濃度を制御するリン濃度制御手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約システムにおいて、前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を警告する硫化水素警告手段と、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減を警告するリン警告手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項６記載の発明は、単一または複数の下水処理場から排出された汚泥を、送泥管により汚泥集約処理場に集めて処理した後、生成する汚泥脱離液を返水管により前記下水処理場に返水する汚泥集約処理システムにおいて、前記送泥管内の汚泥の硫化水素濃度監視手段と、前記硫化水素濃度監視手段により監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減指示を発信する硫化水素低減指示手段と、前記硫化水素低減指示手段からの信号に従って当該下水処理場における硫化水素濃度を制御する硫化水素濃度制御手段と、前記返水管内の汚泥のリン濃度監視手段と、前記リン濃度監視手段により監視されたリン濃度が設定値を超えた場合に、前記汚泥集約処理場に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減指示を発信するリン低減指示手段と、前記リン低減指示手段からの信号に従って前記汚泥集約処理場におけるリン濃度を制御するリン濃度制御手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項７記載の発明は、前記硫化水素濃度監視手段、前記硫化水素低減指示手段および前記硫化水素濃度制御手段の内の少なくとも１つは、前記送泥管に敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項８記載の発明は、前記リン濃度監視手段、前記リン低減指示手段および前記リン濃度制御手段の内の少なくとも１つは、前記返水管に敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであることに特徴を有するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の汚泥集約処理システムの一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、この発明のシステム全体の構成図、図２は、集約処理場における硫化水素発生の抑制処理フローの一例を示すフロー図、図３は、硫化水素低減指示手段および下水処理場における硫化水素濃度制御手段の構成を示すブロック図、図４は、集約処理場におけるリン負荷抑制処理フローの一例を示すフロー図、図５は、リン低減指示手段および集約処理場におけるリン濃度制御手段の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、下水処理場である。下水処理場の数は、この例のように複数に限定されず、１つでも良い。２は、汚泥の集約処理場、３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、下水処理場１Ａ、１Ｂ、１Ｃから集約処理場２に汚泥を送る送泥管、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃに設置された送泥管内の汚泥の硫化水素濃度を監視する硫化水素濃度監視手段であり、例えば、オンラインで測定可能な紫外線吸光光度方式のセンサーが利用できる。
【００１８】
５は、硫化水素低減指示手段である。硫化水素低減指示手段５は、図３に示すように、入力部６と演算部７とを備えている。入力部６は、汚泥受入れ部での硫化水素濃度が設定値以下か否かを判断し、設定値以下でない場合には、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃによるセンサー情報を演算部７に入力する。演算部７は、これらセンサー情報を比較し、各硫化水素濃度監視手段による硫化水素濃度の最大値を特定し、そして、この最大値と硫化水素の低減に有効な曝気およびポリ鉄添加のデータベースに基づいて、硫化水素濃度を設定値以下に抑制することができる最適曝気条件および最適ポリ鉄添加条件を演算する。演算部７からの最適曝気条件信号および最適ポリ鉄添加条件信号は、硫化水素濃度レベルが最大値を示す汚泥管により汚泥を送出している特定の下水処理場に対して発信される。なお、硫化水素低減指示手段５の設置場所は、特に限定されない。
【００１９】
８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、下水処理場１Ａ、１Ｂ、１Ｃに設けられた硫化水素濃度制御手段である。各硫化水素濃度制御手段は、図３に示すように、硫化水素低減指示手段５からの最適曝気条件信号に基づいて、下水処理場の曝気装置９を制御する曝気装置制御部１０と、硫化水素低減指示手段５からの最適ポリ鉄添加条件信号に基づいて下水処理場のポリ鉄添加装置１１を制御するポリ鉄添加装置制御部１２とを備えている。なお、硫化水素低減指示手段５および硫化水素濃度制御手段８Ａ、８Ｂ、８Ｃの設置場所は、特に限定されない。
【００２０】
１３は、集約処理場２と特定の下水処理場、例えば、集約処理場２に一番近い下水処理場１Ｃとの管に配された返水管であり、集約処理場２で処理された汚泥の脱離液を下水処理場１Ｃに戻して再処理する。
【００２１】
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃに設けられた送泥管内の汚泥のリン濃度を監視するリン濃度監視手段である。
【００２２】
１５は、返水管１３に設けられた返水管１３内の汚泥のリン濃度を監視するリン濃度監視手段である。上記リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃおよび１５としては、例えば、オンラインで測定可能な紫外線吸光光度方式のセンサーが使用される。
【００２３】
１６は、リン低減指示手段である。リン低減指示手段１６は、図５に示すように、入力部１７と演算部１８とを備えている。入力部１７は、返水管１３のリン濃度監視手段１５からのセンサー情報に基づいて、下水処理場１Ｃでのリン負荷量が設定値を超えるか否かを判断し、超える場合には、リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃからのセンサー情報を演算部１８に入力する。演算部１８は、リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃからのセンサー情報と送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃからの汚泥量とから集約処理場２でのリン負荷総量を演算し、このリン負荷総量と脱リン剤添加データベースとから集約処理場２における最適脱リン剤添加条件を演算する。演算部１８からの最適脱リン剤添加条件信号は、集約処理場２に発信される。脱リン剤としては、鉄系の凝集剤が利用できる。なお、リン低減指示手段１６の設置場所は、特に限定されない。
【００２４】
１９は、リン濃度制御手段である。リン濃度制御手段１９は、リン低減指示手段１６からの最適脱リン剤添加条件信号に基づいて、集約処理場２の脱リン剤添加装置２０を制御する脱リン剤添加装置制御部２１を備えている。
【００２５】
このように構成されている、この発明の汚泥集約処理システムによる汚泥集約処理方法について説明する。
【００２６】
初めに、硫化水素濃度を制御する場合について、図２を参照しながら説明する。
【００２７】
先ず、集約処理場２における汚泥受入れ部での硫化水素濃度設定値を設定する。この設定値は、硫化水素臭を感じさせない濃度である。次に、硫化水素低減指示手段５の入力部６が測定した汚泥受入れ部での硫化水素濃度が設定値以下か否かを判断し、設定値以下でない場合には、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃによるセンサー情報を、硫化水素低減指示手段５の演算部７に入力する。一方、設定値以下である場合には、再度、硫化水素濃度を測定する。
【００２８】
硫化水素低減指示手段５の演算部７は、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃからのセンサー情報に基づいて各センサーの硫化水素濃度レベルを比較し、最大値を特定する。そして、硫化水素の低減に有効な曝気およびポリ鉄添加のデータベースに基づいて、最適曝気条件および最適ポリ鉄添加条件を演算し、この最適曝気条件信号および最適ポリ鉄添加条件信号を、硫化水素濃度レベルが最大値を示す汚泥管により汚泥を送出している特定の下水処理場に対して発信する。
【００２９】
この最適曝気条件信号および最適ポリ鉄添加条件信号を受けた下水処理場では、硫化水素濃度制御手段８により最適な曝気およびポリ鉄添加を行なう。そして、集約処理場２における汚泥受入れ部での硫化水素濃度を測定し、設定値以下か否かを判断し、設定値以下でない場合には、再度、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃからのセンサー情報を硫化水素低減指示手段５に入力する。
【００３０】
以上のようにして、送汚泥の硫化水素濃度が設定値以下に低減される。
【００３１】
次に、リン濃度を制御する場合について、図４を参照しながら説明する。
【００３２】
返流水を受け入れる下水処理場１Ｃでのリン負荷量が設定値以下となるリン濃度監視手段１５の濃度レベルを設定する。次に、リン低減指示手段１６の入力部１７が測定した返水管１３内の汚泥のリン濃度が設定値以下か否かを判断し、設定値以下でない場合には、リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃによって送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内の汚泥のリン濃度を測定し、このセンサー情報をリン低減指示手段１６の演算部１８に入力する。一方、設定値以下である場合には、再度、リン濃度を測定する。
【００３３】
リン低減指示手段１６の演算部１８は、リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃからのセンサー情報と送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃからの汚泥量とから集約処理場２でのリン負荷総量を演算し、このリン負荷総量と脱リン剤添加データベースとから集約処理場２における最適脱リン剤添加条件を演算し、この結果を集約処理場２に対して発信する。
【００３４】
この最適脱リン剤添加条件信号を受けた集約処理場２では、リン濃度制御手段１９により最適な脱リン剤添加を行なう。そして、返水管１３内の汚泥のリン濃度をリン濃度監視手段１５により測定し、設定値以下か否かを判断し、設定値以下でない場合には、再度、送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内の汚泥のリン濃度を測定する。
【００３５】
以上のようにして、下水処理場１Ｃでのリン負荷量が設定値以下に低減される。
【００３６】
この発明によれば、集約処理場の受入れ部での汚泥の硫化水素濃度を、硫化水素臭を感じさせない濃度以下に低減でき、しかも、返流水を受け入れる下水処理場におけるリン負荷量の軽減を効率良く行なえる。
【００３７】
以上は、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃにより監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している特定の下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を自動的に制御するものであるが、硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃにより監視された硫化水素濃度が設定値を超えた場合に、当該汚泥管により汚泥を送出している下水処理場に対して、送出汚泥中の硫化水素低減を警告する硫化水素警告手段を設け、警告に従って人手により上述の曝気およびポリ鉄添加装置を操作しても良い。
【００３８】
また、リン濃度監視手段１５により監視された返水管１３内のリン濃度が設定値を超えた場合に、汚泥集約処理場２に対して、送出汚泥脱離液中のリン低減を自動的に制御するものであるが、リン濃度監視手段１５により監視された返水管１３内のリン濃度が設定値を超えた場合に、リン低減を警告するリン警告手段を設け、警告に従って人手により上述脱リン剤添加装置を操作しても良い。なお、硫化水素警告手段およびリン警告手段は、計器等であり、その手段は特に限定されない。
【００３９】
硫化水素濃度制御とリン濃度制御とは、個別に行なっても良い。
【００４０】
硫化水素濃度制御に際して行なう曝気およびポリ鉄添加の添加は、両方またはその内の１つでも良い。
【００４１】
硫化水素濃度監視手段４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、硫化水素低減指示手段５および硫化水素濃度制御手段８Ａ、８Ｂ、８Ｃの内の少なくとも１つは、送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃに敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであっても良く、これにより、より確実且つ迅速に硫化水素濃度制御が行なえる。
【００４２】
更に、リン濃度監視手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１５、リン低減指示手段１６およびリン濃度制御手段１９の内の少なくとも１つは、返水管に敷設された光ファイバーを使用して通信を行なうものであっても良く、これにより、より確実且つ迅速にリン濃度制御が行なえる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下のような有用な効果がもたらされる。
【００４４】
汚泥の集約処理において、送泥管に硫化水素濃度監視手段やリン濃度監視手段を設置し、これらの手段からのセンサー情報に基づいて、硫化水素、リン低減の警告が発せられるので、受泥側集約処理場での臭気の発生防止および返流水を受け入れる下水処理場におけるリン負荷軽減を効率良く行なうことが可能となる。
【００４５】
また、前記センサー情報に基づいて、送泥側下水処理場での硫化水素濃度制御と受泥側集約処理場でのリン濃度制御とを自動的に操作する情報を与えることができるので、受泥側集約処理場での臭気の発生防止および返流水を受け入れる下水処理場におけるリン負荷軽減を更に効率良く行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のシステム全体の構成図である。
【図２】集約処理場における硫化水素発生の抑制処理フローの一例を示すフロー図である。
【図３】硫化水素低減指示手段および下水処理場における硫化水素濃度制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】集約処理場におけるリン負荷抑制処理フローの一例を示すフロー図である。
【図５】リン低減指示手段および集約処理場におけるリン濃度制御手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：下水処理場
２：集約処理場
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ：送泥管
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ：硫化水素濃度監視手段
５：硫化水素低減指示手段
６：入力部
７：演算部
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ：硫化水素濃度制御手段
９：曝気装置
１０：曝気装置制御部
１１：ポリ鉄添加装置
１２：ポリ鉄添加装置制御部
１３：返水管
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１５：リン濃度監視手段
１６：リン低減指示手段
１７：入力部
１８：演算部
１９：リン濃度制御手段
２０：脱リン剤添加装置
２１：脱リン剤添加装置制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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