(57)【要約】【課題】好気処理と無酸素処理を交互に行うとともに、無酸素処理時に攪拌を目的とした一時的な曝気を適正な条件で行うことにより、安定した窒素除去性能を発揮できる汚水処理方法及び装置を提供する。【解決手段】活性汚泥によって汚水を生物処理する生物処理槽１２と、散気装置２２にエアを送気するブロワ２４とを備え、ブロワ２４を連続駆動する好気処理と、ブロワ２４を一時的に駆動する無酸素処理とを交互に行う汚水処理装置１０において、汚泥界面を検出する汚泥界面計１６と、溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計１８と、汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８とを昇降させる昇降装置２０と、汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８の測定結果に基づいてブロワ２４の一時的駆動を制御する制御装置２６と、を備える。【選択図】  図１
2006272261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を活性汚泥によって生物処理するとともに、連続曝気を行う好気処理と一時的曝気を行う無酸素処理とを交互に行う汚水処理方法において、
前記無酸素処理時に前記活性汚泥の界面位置を検出するとともに、前記活性汚泥の溶存酸素濃度を検出し、
前記界面位置と前記溶存酸素濃度の検出結果に応じて、前記一時的曝気の制御を行うことを特徴とする汚水処理方法。
【請求項２】
前記界面位置の検出値がしきい値以下になった際に前記一時的曝気を行うことを特徴とする請求項１に記載の汚水処理方法。
【請求項３】
前記活性汚泥の溶存酸素濃度の検出値がしきい値以下になった際に前記一時的曝気を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水処理方法。
【請求項４】
前記一時的曝気を開始した後に、前記溶存酸素濃度の検出を高さ方向に複数箇所で行い、該複数の検出値に基づいて前記一時的曝気を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の汚水処理方法。
【請求項５】
活性汚泥によって汚水を生物処理する生物処理槽と、該生物処理槽内に配設された散気装置に気体を送気する送気手段と、を備え、前記送気手段を連続駆動する好気処理と、前記送気手段を一時的に駆動する無酸素処理とを交互に行う汚水処理装置において、
前記生物処理槽の汚泥界面を検出する界面検出手段と、
前記生物処理槽内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計と、
前記界面検出手段と溶存酸素濃度計とを昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段で昇降させた際の前記界面検出手段の検出結果と溶存酸素濃度計の計測値とに基づいて、前記送気手段の一時的駆動を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚水処理方法及び装置に係り、特に生活系排水等の有機物及び窒素を含む汚水を処理する汚水処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生活系排水等の汚水の処理方法として、活性汚泥を用いた生物処理法が用いられている。この生物処理法は、活性汚泥中に生息する微生物によって、汚水の有機物を分解するものである。
【０００３】
生物処理法によって汚水中の有機物と窒素を処理する場合、活性汚泥を保持する生物処理槽に酸素を供給する好気処理と、酸素を供給しない無酸素処理とを交互に行う方法が一般に採用されている（例えば特許文献１参考）。これは、溶存酸素の存在下でアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素或いは硝酸性窒素に変換する硝化反応と、溶存酸素が存在しない環境下で亜硝酸性窒素或いは硝酸性窒素を窒素ガスに変換する脱窒反応とが、汚水中の窒素を生物学的に処理するために必要だからである。
【０００４】
ところで、無酸素処理において反応効率を高めるため、生物処理槽内に攪拌機を設けて攪拌する方法が一般的に採用されている。しかし、近年になって攪拌機を設けずに無酸素処理を行う方法が実用化されている。
【０００５】
しかし、この方法では、攪拌を行わないために、活性汚泥が時間の経過とともに沈降し、上澄み液が生じる。上澄み液には、微生物が殆ど存在しないため、上澄み液に含まれる亜硝酸性窒素或いは硝酸性窒素の脱窒処理が不十分となり、処理水に多くの窒素が残留するという問題が生じる。
【０００６】
このため、攪拌機を設けずに無酸素処理を行う場合には、無酸素処理時にブロワを定期的に短時間稼働させている。これにより、生物処理槽内が曝気されて攪拌が行われ、汚泥界面の低下を防止でき、脱窒処理を十分に進めることができる。
【特許文献１】特開２００４−２４３２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の処理方法は、無酸素処理時の曝気量が過剰となった際に、生物処理槽内の溶存酸素濃度が上昇し、脱窒反応を行う上で不適当な環境となる。このため、曝気を行う時間間隔（以下、曝気間隔という）と一回の曝気時間（以下、単に曝気時間という）の設定が難しく、処理性能を高めることが困難であった。すなわち、曝気間隔と曝気時間は、槽内に流入する有機物や窒素の負荷量、さらには活性汚泥の沈降性によって適正値が異なり、これらの要素を考慮した適正な設定が難しいという問題があった。
【０００８】
例えば、沈降速度が遅い場合には汚泥の界面が常に高いので、脱窒反応は槽内の多くの範囲で進行し、攪拌を行う必要がなく、曝気間隔の適正値は大きくなる。これに対して沈降速度が早い場合には汚泥の界面がすぐに低下するため、脱窒反応は、槽内の底部でのみ行われ、脱窒処理が不十分となる。このため、沈降速度が早い場合には、沈降速度が遅い場合よりも曝気間隔を短く設定し、頻繁に攪拌する必要がある。
【０００９】
また、活性汚泥の溶存酸素濃度が高い場合には、曝気による攪拌を行うことによって、活性汚泥に酸素がさらに供給されるため、無酸素条件下で進行する脱窒反応が妨げられ、窒素除去性能が悪化する。したがって、活性汚泥の溶存酸素濃度が高い場合には、曝気間隔を長く、曝気時間を短く設定する必要がある。
【００１０】
このように曝気間隔と曝気時間の適正値は、活性汚泥の沈降速度や溶存酸素濃度等に応じて変化するので、最適値に設定することが困難であった。特に曝気間隔は、汚泥の沈降速度と溶存酸素濃度を長時間測定した上で適正値に設定しなければならず、最適値に設定することが難しい。このため、従来は、高い窒素処理性能を維持することができないという問題や、槽内への汚水流入量が変動した際に曝気間隔や曝気時間が適正範囲を外れ、処理水質が悪化するという問題があった。さらに、従来は、曝気間隔と曝気時間の最適値が分からないために、無駄な曝気を行うことが多く、そのために、ブロワの負担が大きくなり、ブロワ故障の発生率が高いという問題もあった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、好気処理と無酸素処理を交互に行うとともに、無酸素処理時に攪拌を目的とした一時的な曝気を適正な条件で行うことにより、安定した窒素除去性能を発揮できる汚水処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、汚水（被処理水）を活性汚泥によって生物処理するとともに、連続曝気を行う好気処理と一時的曝気を行う無酸素処理とを交互に行う汚水処理方法において、前記無酸素処理時に前記活性汚泥の界面位置を検出するとともに、前記活性汚泥の溶存酸素濃度を検出し、前記界面位置と前記溶存酸素濃度の検出結果に応じて、前記一時的曝気の制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明によれば、活性汚泥の界面位置と溶存酸素濃度に応じて一時的曝気の制御を行うようにしたので、一時的曝気を最適な条件で行うことができる。したがって、曝気不足によって攪拌不足が生じて脱窒処理が不十分となったり、或いは曝気過多によって溶存酸素濃度が上昇して脱窒処理が妨げられることを防止できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記界面位置の検出結果がしきい値以下になった際に前記一時的曝気を開始することを特徴とする。
【００１５】
界面位置よりも上側の上澄み部分では活性汚泥が存在しないために脱窒反応が進行せず、界面位置よりも下側の活性汚泥部分において脱窒反応が進行する。したがって、界面位置が高い場合には、槽内の広い範囲で脱窒反応が進行するために攪拌を行う必要がない。逆に、界面位置が低い場合には、槽内の狭い範囲でしか脱窒反応が進行せず、脱窒処理が不十分となる。したがって、界面位置が低い場合に一時的曝気して攪拌を行うことによって、界面位置を上昇させ、脱窒反応を行う範囲を広げることができる。このように請求項２の発明によれば、活性汚泥の界面位置に応じて一時的な曝気を行うようにしたので、無駄に曝気することなく、脱窒反応を十分に進行させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記汚水の溶存酸素濃度の検出値がしきい値以下になった際に前記一時的曝気を行うことを特徴とする。
【００１７】
溶存酸素濃度が高い場合には脱窒反応が殆ど進行しない。したがって、溶存酸素濃度が高い場合に曝気を行うと、脱窒反応がさらに進行しなくなる。逆に、溶存酸素濃度が低い場合には、一時的な曝気を行っても、脱窒反応が大きく妨げられることがない。請求項３の発明によれば、溶存酸素濃度が低い時に一時的な曝気を行うようにしたので、曝気による脱窒処理の低下を最小限にとどめることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記一時的曝気を開始した後に、前記溶存酸素濃度の検出を高さ方向に複数箇所で行い、該複数の検出値に基づいて前記一時的曝気を制御することを特徴とする。請求項４の発明によれば、一時的曝気を開始した後に、高さ方向に複数箇所で溶存酸素濃度を測定し、その複数の検出値に基づいて一時的曝気を制御するので、過剰な曝気を防止することができる。例えば、複数の測定値の最大値と最小値との差がしきい値以下となった際に一時的曝気を停止することによって、過剰な曝気を防止できる。これにより、過剰な曝気によって脱窒反応が妨げられることを防止でき、高い窒素除去性能を維持することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は前記目的を達成するために、活性汚泥によって汚水を生物処理する生物処理槽と、該生物処理槽内に配設された散気装置に気体を送気する送気手段と、を備え、前記送気手段を連続駆動する好気処理と、前記送気手段を一時的に駆動する無酸素処理とを交互に行う汚水処理装置において、前記生物処理槽の汚泥界面を検出する界面検出手段と、前記生物処理槽内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計と、前記界面検出手段と溶存酸素濃度計とを昇降させる昇降手段と、前記昇降手段で昇降させた際の前記界面検出手段の検出結果と溶存酸素濃度計の計測値とに基づいて、前記送気手段の一時的駆動を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明によれば、界面検出手段と溶存酸素濃度計とを昇降させることによって、汚泥界面の高さ位置と、界面近傍での溶存酸素濃度を検出する。そして、汚泥界面の高さ位置と溶存酸素濃度に応じて、送気手段を一時的に駆動させる。このように、汚泥界面の高さ位置と溶存酸素濃度に応じて送気手段の制御を行うと、一時的な曝気を最適な条件で行うことができる。したがって、曝気不足によって攪拌が不十分になり、脱窒処理の能力が低下したり、或いは曝気過多によって溶存酸素濃度が向上し、嫌気処理の能力が低下したりすることを防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る汚水処理方法及び装置によれば、活性汚泥の界面位置と、汚水の溶存酸素濃度を検出し、その検出値に応じて無酸素処理時の一時的な曝気を制御するようにしたので、一時的な曝気を最適な条件で行うことができ、安定した窒素除去性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面に従って本発明に係る汚水処理方法及び装置の好ましい実施形態について説明する。
【００２３】
図１は汚水処理装置の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、汚水処理装置１０は主として、生物処理槽１２、沈殿槽１４、汚泥界面計１６、溶存酸素濃度計１８、昇降装置２０、散気装置２２、ブロワ２４、及び制御装置２６で構成される。
【００２４】
生物処理槽１２には流入管２８が接続されており、この流入管２８から汚水が生物処理槽１２に流入する。生物処理槽１２内では、汚水と活性汚泥とが混合され、活性汚泥中の微生物によって汚水中の有機物及び窒素が生物処理される。
【００２５】
生物処理槽１２は移送管３０を介して沈殿槽１４に接続されており、生物処理槽１２で処理された処理水が沈殿槽１４に移送される。沈殿槽１４では、処理水中に含まれる汚泥が沈殿し、上澄み液が処理水流出管３２から排水される。沈殿槽１４の底部はホッパー状に形成されており、その下端には汚泥返送管３６が接続される。そして、沈殿槽１４に沈殿した活性汚泥が返送汚泥として汚泥返送管３６から生物反応槽１２に返送される。返送汚泥管３６には、汚泥引抜管３４が接続されており、返送汚泥の一部が定期的に引き抜かれる。
【００２６】
生物処理槽１２の底部には散気装置２２が設けられる。散気装置２２は、ブロワ（送気手段に相当）２４に接続されており、このブロワ２４を駆動することによってエアが散気装置２２に送気され、生物処理槽１２内の曝気が行われる。すなわち、散気装置２２から気泡が発生し、この気泡が汚水中を上昇することによって、生物処理槽１２内が攪拌されるとともに、生物処理槽１２内の活性汚泥に酸素が供給される。なお、散気装置２２の形状や構成は特に限定するものではなく、例えば、多数の孔が形成された散気管が用いられる。
【００２７】
ブロワ２４は制御装置２６に接続されており、この制御装置２６によってブロワ２４の駆動、及び駆動停止が制御される。ブロワ２４が連続駆動されることによって好気処理が行われ、ブロワ２４が間欠駆動されることによって無酸素処理が行われる。好気処理と無酸素処理は交互に行われ、各処理の一回の運転時間は数十分程度に設定される。
【００２８】
昇降装置２０は、汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８を昇降させて生物処理槽１２内での高さ位置を調節する装置である。汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８は、固定されて同時に昇降するように構成してもよいし、別々に昇降するようにしてもよい。また、昇降装置２０による昇降方法は特に限定するものではないが、例えば、汚泥界面計１６や溶存酸素濃度計１８のケーブル線を巻きかけたローラ（不図示）を回転駆動させて昇降させるようにするとよい。あるいは、汚泥界面計１６や溶存酸素濃度計１８を、棒状部材（不図示）で支持し、この棒状部材をリニアモータ等で昇降させるようにしてもよい。
【００２９】
汚泥界面計１６は、汚泥の界面位置を検出する装置であり、例えば、所定の間隔で配置された投光部（不図示）と受光部（不図示）とを有し、この投光部から投光して受光部で受光した光量（透過光量）を測定する。そして、この透過光量がしきい値を超えた場合に汚泥の存在を検出する。このような汚泥界面計１６を生物処理槽１２内で昇降させながら、汚泥の存在を検出することによって汚泥界面の高さ位置を検出することができる。
【００３０】
汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８は、前述した制御装置２６に電気的に接続されており、その検出値が制御装置２６に出力される。また、制御装置２６は、昇降装置２０に接続されており、昇降装置２０によって昇降させた際の溶存酸素濃度計１８と汚泥界面計１６の高さ位置を検出できるようになっている。
【００３１】
制御装置２６は、前述したブロワ２４の連続駆動と駆動停止とを切り換えることにより、好気処理と無酸素処理とを切り換える。また、制御装置２６は無酸素処理時において、汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８の計測値に基づいてブロワ２４を一時的に駆動させ、生物処理槽１２内の攪拌を行う。以下に、制御装置２６による制御フローについて図３に基づいて説明する。
【００３２】
まず、時間を計時するための第１タイマの時間Ｔ１を０にリセットし（ステップＳ１）、その後、第１タイマの時間Ｔ１が設定値（例えば２５分）になるまで、ブロワ２４を連続駆動して好気処理を行う（ステップＳ２、Ｓ３）。
【００３３】
そして、第１タイマの時間Ｔ１が設定値になった際に、無酸素処理に切り換える。無酸素処理ではまず、第２タイマの時間Ｔ２を０にリセットした後（ステップＳ４）、ブロワ２４を停止して無酸素処理を開始する（ステップ５）。この無酸素処理は、前述の第１タイマーＴ１が設定値（例えば６０分、すなわち無酸素処理時間が３５分）になるまで行い（ステップＳ６）、無酸素処理が終了した後は好気処理（ステップＳ１〜Ｓ３）を繰り返す。
【００３４】
無酸素処理中、第２タイマＴ２が曝気間隔の設定値（例えば１０分）になると（ステップＳ７）、汚泥界面の高さ位置と溶存酸素濃度の計測を行う（ステップＳ８）。すなわち、昇降装置２０によって汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８とを降下させ、汚泥界面計１６によって汚泥界面の高さ位置を検出するとともに、溶存酸素濃度計１８によって活性汚泥の溶存酸素濃度を測定する。
【００３５】
測定した汚泥界面の高さ位置がしきい値よりも大きい（高い）場合には、一時攪拌処理を１サイクル分スキップし、ステップＳ４に戻って曝気間隔計測用の第２タイマを０にリセットする。逆に汚泥界面の高さ位置がしきい値よりも小さい（低い）場合には、次のステップに移行する。そして、測定した溶存酸素濃度としきい値を比較し（ステップＳ１０）、溶存酸素濃度がしきい値よりも大きい場合には、一時的曝気処理を１サイクル分スキップし、ステップＳ４に戻る。逆に溶存酸素濃度がしきい値よりも小さい場合には、ブロワ２４を所定時間（例えば３０秒）、一時的に駆動し、曝気を行う（ステップＳ１１）。曝気が終了した後は、ステップＳ４に戻り、第２タイマを０にリセットして、曝気間隔の計測を開始する。このように必要に応じて一時的な曝気処理を行い、これを定期的に繰り返す。
【００３６】
次に各処理について図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に基づいて説明する。
【００３７】
好気処理を行う場合には、図２（Ａ）に示すように、汚泥界面計１６及び溶存酸素濃度計１８を生物処理槽１２の水面近傍に配置しておく。制御装置２６は、この状態でブロワ２４を連続駆動させ、生物処理槽１２内を曝気処理する。これにより、生物処理槽１２の内部全体が好気状態に維持されるので、好気処理である硝化反応が効率よく行われる。なお、好気処理中の汚泥界面計１６及び溶存酸素濃度計１８の位置は、特に限定するものではないが、汚水中に配置しておくと攪拌によって揺れて壁面にぶつかるおそれがあり、また、水面の上に配置しておくと水中に降下させた際に汚泥を攪拌するおそれがあるので、水面の位置に配置しておくことが好ましい。
【００３８】
一方、無酸素処理では、ブロワ２４を停止し、曝気を停止して無酸素状態を形成する。このとき、曝気による攪拌も停止するため、活性汚泥が時間の経過とともに徐々に沈降し、図２（Ｂ）さらには図２（Ｃ）に示すように汚泥界面が降下する。このとき、汚泥界面より上側の上澄み部分では活性汚泥が殆どないので、脱窒反応が殆ど進行せず、汚泥界面の下側の活性汚泥において脱窒処理が行われる。したがって、汚泥界面が低下することによって、脱窒処理が行われる範囲が減少するため、生物処理槽１２全体での脱窒処理の能力が低下する。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、無酸素処理を行っている間に、昇降装置２０を定期的（例えば５分、或いは１０分おき）に駆動し、汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８を降下させる。そして、汚泥界面計１６によって汚泥界面の高さ位置を検出し、さらに、この汚泥界面の下側となる位置（例えば汚泥界面の０．１ｍ下側の位置）で、溶存酸素濃度計１８によって活性汚泥の溶存酸素濃度を計測する。
【００４０】
制御装置２６は、このようにして計測した汚泥界面の高さ位置と溶存酸素濃度に基づいて、ブロワ２４の一時的な駆動を行うか否かを判断する。具体的には、汚泥界面の高さ位置が所定値以下になり、且つ、溶存酸素濃度が所定値以下になった際に、ブロワ２４を駆動し、一時的な駆動を行う。一時的な駆動を行うことにより、散気装置２２から曝気が行われ、沈降した活性汚泥が巻き上げられ、生物処理槽１２内が攪拌される。これにより、生物処理槽１２の内部全体で脱窒反応が進行するようになり、脱窒処理の能力が向上する。なお、ブロワ２４を一時的に駆動する時間は、活性汚泥の濃度が生物処理槽１２の内部で略均一になるまでに要する時間であり、脱窒反応に適した環境が形成されるまでの時間である。この駆動時間の目安は例えば数１０秒程度であり、実際には汚水処理設備の状況に応じて調整する。
【００４１】
以上のような昇降装置２０による汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８の降下と、その際の汚泥界面計１６と溶存酸素濃度計１８による計測を定期的に繰り返し行い、必要に応じてブロワ２４を一時的に駆動し、生物処理槽１２の内部の攪拌処理する。このように汚泥界面の高さ位置と溶存酸素濃度に基づいて一時的な曝気を制御することによって、脱窒処理を効率良く行うことができる。
【００４２】
以下、汚泥界面の高さ位置、溶存酸素濃度と脱窒効率との関係について説明する。
【００４３】
図２（Ｂ）に示すように汚泥界面が高い場合、生物処理槽１２内の広い範囲で無酸素状態が保たれており、脱窒反応が効率よく進行する。したがって、一時的な曝気を行わなくても脱窒処理が十分に進行する。よって、汚泥界面が十分に高い場合にはブロワ２４の一時的な駆動を行わないことによって、脱窒反応に適した環境を維持する。
【００４４】
図２（Ｃ）に示すように汚泥界面が低い場合には、汚泥界面より下側の狭い範囲でしか脱窒反応が進行しないので、脱窒処理が不十分となる。そこで、汚泥界面計１６で検出した汚泥界面が所定値よりも低い場合には、ブロワ２４を一時的に駆動させ、生物処理槽１２内を攪拌し、生物処理槽１２内の広い範囲で脱窒処理を行うようにする。これにより、脱窒処理を効率良く行うことができる。なお、ブロワ２４を一時的に駆動させる際の汚泥界面の高さ位置の目安としては、有機物及び窒素の負荷量によって異なるが、生物処理槽１２の水深の３／４〜２／３程度が好ましい。
【００４５】
一方、汚泥界面の高さ位置に依らず、溶存酸素濃度が高い場合（すなわち好気環境の場合）には、無酸素条件が必要な脱窒反応は殆ど進行しない。したがって、溶存酸素濃度が高い場合にブロワ２４を一時的に駆動して攪拌を行うと、ブロワ２４による酸素供給と、上澄み液に残存する酸素の巻き込みによって、活性汚泥の溶存酸素濃度が高まるため、脱窒反応が進行しないまま、無酸素処理時間が終了するおそれがある。このため、溶存酸素濃度計１８の計測値が所定値以下まで低下してない場合には、ブロワ２４の一時的な駆動を行わず、所定値以下まで低下した後にブロワ２４を一時的に駆動して攪拌する。これにより、生物処理槽１２内を常に、脱窒反応に適した環境を整えることができる。なお、ブロワ２４を一時的に駆動させる際の、活性汚泥の溶存酸素濃度としては０ｍｇ／Ｌにできるだけ近い値が好ましく、例えば０．５ｍｇ／Ｌに設定される。
【００４６】
このように本実施の形態によれば、汚泥界面の高さ位置と活性汚泥の溶存酸素濃度に基づいて、ブロワ２４を一時的に駆動させ、無酸素処理時の攪拌を行うようにしたので、生物処理槽１２内を常に脱窒処理に適した環境に維持することができ、脱窒処理を効率良く行うことができる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、汚泥界面の高さ位置と活性汚泥の溶存酸素濃度に基づいて一時的曝気を行うので、曝気時間や曝気間隔の調整の難易度が低下し、高い処理性能を容易に確保することができる。したがって、本実施の形態によれば、全ての処理の自動化が容易になり、自動化した場合にも安定した窒素処理性能を確保することができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態はブロワ２４を必要最小限の稼働で良いので、ブロワ２４の機械的な負担を減少させることができる。
【００４９】
また、本実施の形態の汚水処理装置１０は、好気処理用の散気装置２２及びブロワ２４を無酸素処理時の攪拌手段として兼用しているので、攪拌翼等の機械的攪拌手段が不要であり、コストの削減を図ることができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、一時的な曝気処理を所定時間行なった後に自動的に停止するようにしたが、一時的曝気処理の制御方法はこれに限定するものではない。例えば、一時的な曝気処理の開始後に、高さ方向の複数箇所で溶存酸素濃度を測定し、この測定値に基づいて一時的な曝気処理を停止してもよい。図４は、図３の一時的曝気処理（ステップＳ１１）の詳細を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、一時的曝気処理の時間を計時するための第３タイマの時間Ｔ３を０にリセットし（ステップＳ２１）、ＤＯの計測時間間隔を計時するための第４タイマの時間Ｔ４を０にリセットする（ステップＳ２２）。
【００５２】
次いで、ブロワ２４をＯＮにし、一時的曝気処理を行う（ステップＳ２３）。そして、一時的曝気処理の時間Ｔ３が設定時間を超えた場合を除き（ステップＳ２４）、以下の処理を行う。すなわち、ＤＯの計測時間間隔の時間Ｔ４が設定時間になるまで、ブロワ２４の駆動状態を維持し、計測時間間隔の時間Ｔ４が設定時間になった場合に（ステップＳ２５）、高さ方向に複数箇所で溶存酸素濃度を測定する（ステップＳ２６）。溶存酸素濃度の測定は、昇降装置２０によって溶存酸素濃度計１８を昇降させることによって、高さ方向に複数の箇所で測定を行う。
【００５３】
次いで、複数の測定値から、最大値と最小値を求め、この最大値と最小値との差を演算する（ステップＳ２７）。そして、演算した差の値としきい値を比較し（ステップＳ２８）、差の演算値がしきい値よりも大きい場合には、攪拌が十分に行われていないと判断し、ステップＳ２２に戻り、時間Ｔ４が設定時間になった際に再び溶存酸素濃度を複数箇所で測定し、同様の処理を行う。また、差の演算値がしきい値以下になった場合には、攪拌が十分に行われ、溶存酸素濃度が均一になったと判断し、ブロワ２４をＯＦＦにして一時的曝気処理を終了する。なお、差の演算値がしきい値以下にならない場合であっても、一時的曝気処理の時間Ｔ３が設定時間を超えた場合には（ステップＳ２４）、ブロワ２４をＯＦＦにして一時的曝気処理を終了する。
【００５４】
上述したように、一時的曝気処理を開始した後に、高さ方向に複数箇所で溶存酸素濃度を測定し、その最大値と最小値との差を求め、この差がしきい値以下になった際に一時的曝気処理を終了するようにしたので、曝気量を適切な量に制御することができる。すなわち、溶存酸素濃度の複数の測定値の差が小さくなって攪拌が十分に行われたと判断した際に一時的曝気処理を停止するので、適切な曝気量に制御することができる。これにより、過剰な曝気を防止でき、攪拌後の溶存酸素濃度が上昇し過ぎることを防止できる。よって、一時的曝気処理後の脱窒反応を十分に進行させることができる。また、上記の制御方法では、適切な曝気量に制御することができるので、ブロワ２４の駆動時間が短くなり、ブロワ２４の負担を軽減することができ、ブロワ２４の故障発生率を低減させることができる。
【００５５】
なお、溶存酸素濃度計１８を昇降させて複数の測定点で測定する代わりに、予め複数の溶存酸素濃度計１８を設けて同時に測定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る汚水処理装置の構成を示す模式図
【図２】各処理時における生物処理槽を示す模式図
【図３】汚水処理装置の制御フローを示すフローチャート
【図４】一時的曝気処理の制御フローを示すフローチャート
【符号の説明】
【００５７】
１０…汚水処理装置、１２…生物処理槽、１４…沈殿槽、１６…汚泥界面計、１８…溶存酸素濃度計、２０…昇降装置、２２…散気装置、２４…ブロワ、２６…制御装置、２８…流入管、３０…移送管、３２…処理水流出管、３４…汚泥引抜管、３６…汚泥返送管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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