(57)【要約】【課題】  送風装置の消費動力の低減を図ることが可能な汚水処理装置を提供する。【解決手段】  汚水に空気を供給する曝気用の送風装置４と、送風装置４により空気が供給された後の汚水に溶存する酸素量を検出する第１酸素量検出器５Ａと、送風装置４により空気が供給される前の汚水に溶存する酸素量を検出する第２酸素量検出器５Ｂと、送風装置４の作動を制御する制御装置７であって、第１酸素量検出器５Ａが検出した第１検出量ＤＯ１と第２酸素量検出器５Ｂが検出した第２検出量ＤＯ２との差に基づく制御パラメータを利用して汚水に供給する供給空気量を変更又は維持する制御装置７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水に空気を供給する曝気用の送風装置と、
前記送風装置により空気が供給された後の汚水に溶存する酸素量を検出する第１酸素量検出器と、
前記送風装置により空気が供給される前の汚水に溶存する酸素量を検出する第２酸素量検出器と、
前記送風装置の作動を制御する制御装置であって、前記第１酸素量検出器が検出した第１検出量と前記第２酸素量検出器が検出した第２検出量との差に基づく制御パラメータを利用して汚水に供給する供給空気量を変更又は維持する制御装置と
を備える汚水処理装置。
【請求項２】
汚水に含まれる予め決められた物質の濃度を検出する水質分析装置を備え、
前記制御装置は、前記水質分析装置が検出した濃度が予め決められた所定濃度以下となるように前記供給空気量を変更又は維持する請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記水質分析装置が検出した濃度が予め決められた所定濃度より大きい場合には、前記供給空気量を現時より大きくする上昇処理を実行する請求項２に記載の汚水処理装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記水質分析装置が検出した濃度が予め決められた所定濃度より小さい場合には、前記供給空気量を現時より小さくする低下処理を実行する請求項２に記載の汚水処理装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記供給空気量を変更した後、予め決められた時間が経過したときに、次の処理を実行する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の汚水処理装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記制御パラメータが予め決められた範囲外ある状態が予め決められた所定時間継続したときに前記供給空気量を変更する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の汚水処理装置では、汚水に空気を供給することにより、微生物を利用した有機物の分解を促進して当該汚水の浄化を行う。曝気用の空気を供給する送風装置は、汚水の溶存酸素量が目標値となるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は、送風装置の消費動力の低減を図ることが可能な汚水処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
汚水処理装置は、汚水に空気を供給する曝気用の送風装置（４）と、送風装置（４）により空気が供給された後の汚水に溶存する酸素量を検出する第１酸素量検出器（５Ａ）と、送風装置（４）により空気が供給される前の汚水に溶存する酸素量を検出する第２酸素量検出器（５Ｂ）と、送風装置（４）の作動を制御する制御装置（７）であって、第１酸素量検出器（５Ａ）が検出した第１検出量（ＤＯ１）と第２酸素量検出器（５Ｂ）が検出した第２検出量（ＤＯ２）との差に基づく制御パラメータを利用して汚水に供給する供給空気量を変更又は維持する制御装置（７）とを備える。
【０００６】
好気性の微生物が有機物を分解する際に酸素を消費する。つまり、汚水処理装置は、微生物が有機物を分解する際に必要とする量の酸素量（以下、必要酸素量という。）を供給すれば十分である。換言すれば、微生物が必要とする量を超える酸素を供給することは、汚水の浄化に寄与せず、送風装置（４）にて動力が無駄に消費されてしまう。
【０００７】
これに対して、本願では、第１酸素量検出器（５Ａ）が検出した第１検出量（ＤＯ１）と第２酸素量検出器（５Ｂ）が検出した第２検出量（ＤＯ２）との差に基づく制御パラメータを利用して汚水に供給する供給空気量を変更又は維持するので、送風装置（４）の消費動力の低減を図ることが可能となる。
【０００８】
つまり、制御パラメータは、第１検出量（ＤＯ１）と第２検出量（ＤＯ２）との差に基づく値であるので、制御パラメータが所定の範囲内にあれば、必要酸素量を満たす空気が供給されているとみなすことが可能である。したがって、制御パラメータを利用して汚水に供給する供給空気量を変更又は維持すれば、送風装置（４）の消費動力の低減を図ることが可能となる。
【０００９】
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汚水処理装置１の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る汚水処理装置１の作動フローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係る汚水処理装置１の作動フローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る汚水処理装置１の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る汚水処理装置１の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。
【００１３】
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「１つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。
【００１４】
（第１実施形態）
本実施形態は、図１に示すように、オキシデーションディッチ方式の汚水処理装置１に本発明を適用したものである。
【００１５】
１．汚水処理装置の概要（図１参照）
汚水処理装置１は、汚水槽２、撹拌装置３、送風装置４、第１酸素量検出器５Ａ及び第２酸素量検出器５Ｂ等を少なくとも備える。汚水槽２は、処理対象となる汚水が流入する。当該汚水槽２は、略楕円状又は長円状の水路２Ａを構成する。汚水は当該水路２Ａ内を循環する。図１に示す汚水槽２では、汚水は左回りに循環する。
【００１６】
撹拌装置３は、汚水槽２の汚水を撹拌させるとともに、当該汚水の撹拌流速を調整する。なお、本実施形態では、複数の撹拌装置３が設けられている。各撹拌装置３は軸流ファン状のプロペラ３Ａ及び駆動用インバータ３Ｂ等を有して構成されている。
【００１７】
プロペラ３Ａは、汚水槽２内で汚水を撹拌するように回転することにより、当該汚水を循環させる。つまり、本実施形態では、汚水を循環させることにより当該汚水を撹拌する。したがって、本実施形態に係る撹拌流速は、循環流速と略一致する。
【００１８】
駆動用インバータ３Ｂ（プロペラインバータ３Ｂという）。は、プロペラ３Ａを回転させる電動モータ（図示せず。）を駆動する。プロペラインバータ３Ｂは、駆動電流周波数を予め決められた範囲内において連続的に変化させることにより、プロペラ３Ａの回転数、つまり撹拌流速を連続的に変更させる。
【００１９】
送風装置４は、汚水槽２の汚水に曝気用の空気を供給する。当該送風装置４はブロワ４Ａ及び散気装置４Ｂ等を有して構成される。ブロワ４Ａは、大気中の空気を吸引して汚水槽２に送風する。散気装置４Ｂは、ブロワ４Ａにより送風された空気を微粒化して汚水への酸素の溶け込みを促進させる。
【００２０】
駆動用インバータ４Ｃ（以下、ブロワインバータ４Ｃという）は、ブロワ４Ａを回転させる電動モータ（図示せず。）を駆動する。ブロワインバータ４Ｃは、駆動電流周波数を予め決められた範囲内において連続的に変化させることにより、ブロワ４Ａの回転数、つまり汚水に供給する供給空気量を連続的に変更させる。
【００２１】
第１酸素量検出器５Ａは、送風装置４により空気が供給された後の汚水に溶存する酸素量を検出する。第２酸素量検出器５Ｂは、送風装置４により空気が供給される前の汚水に溶存する酸素量を検出する。
【００２２】
なお、本実施形態に係る汚水槽２では汚水が水路２Ａを循環している。したがって、第１酸素量検出器５Ａは、水路２Ａのうち送風装置４により空気（酸素）が供給されるゾーン、つまり散気装置４Ｂより汚水流れ下流側にて溶存酸素量を検出する。
【００２３】
第２酸素量検出器５Ｂは散気装置４Ｂより汚水流れ上流側にて溶存酸素量を検出する。散気装置４Ｂより汚水流れ下流側には水質分析装置６が設けられている。水質分析装置６は、汚水に含まれる予め決められた物質の濃度を検出する。
【００２４】
当該「物質」とは、アンモニア態窒素等の「水の汚れ度合い」を示すパラメータを成す物質である。なお、アンモニア態窒素の濃度が大きくなるほど、汚れ度合いの大きい水、つまり汚れた水となる。
【００２５】
制御装置７は、撹拌装置３及び送風装置４の作動を制御する。当該制御装置７は、制御パラメータΔＤＯを利用して撹拌流速及び供給空気量を変更又は維持する。制御パラメータΔＤＯは、第１酸素量検出器５Ａが検出した第１検出量ＤＯ１と第２酸素量検出器５Ｂが検出した第２検出量ＤＯ２との差に基づく値である。
【００２６】
本実施形態に係る制御パラメータΔＤＯは、第１検出量ＤＯ１と第２検出量ＤＯ２との差の絶対値（＝｜第１検出量ＤＯ１−第２検出量ＤＯ２｜）である。
なお、制御装置７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有して構成されたコンピュータにて構成されている。撹拌装置３及び送風装置４の作動を制御するためのソフトウェア（プログラム）は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部（図示せず。）に予め記憶されている。
【００２７】
２．汚水処理装置の制御
２．１  制御の概要
制御装置７には、水質分析装置６が検出した濃度（以下、検出濃度ＮＨ４−Ｎという。）、第１検出量ＤＯ１及び第２検出量ＤＯ２が入力されている。
【００２８】
制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度を越えている場合には、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を増大させて微生物の分解作用を活性化させる。
【００２９】
なお、撹拌流速が増大されると、汚水に供給された空気、つまり酸素が汚水槽２内の微生物全体に供給され得る。つまり、撹拌流速が増大されると、溶存酸素量の不均一が緩和されて微生物に供給された実質的な酸素量が増大するので、分解作用が活性化され得る。
【００３０】
制御装置７は、第２検出量ＤＯ２が予め決められた目標第２検出量ＤＯ２より大きい場合には、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を減少させる。これは、微生物が有機物を分解する際に必要とする量の酸素量、つまり必要酸素量を越える酸素（空気）が汚水に供給されている可能性が高いからである。
【００３１】
制御装置７は、第２検出量ＤＯ２が予め決められた目標第２検出量ＤＯ２より小さい場合には、制御パラメータΔＤＯに基づいて撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を、増大又は減少させる。
【００３２】
具体的には、制御パラメータΔＤＯが予め決められた目標溶存酸素差（以下、目標ΔＤＯという。）以上の場合には、必要酸素量を越える酸素が汚水に供給されている可能性が高い。当該場合には、制御装置７は撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を減少させる。
【００３３】
制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより小さい場合には、必要酸素量の酸素が汚水に供給されていない可能性が高い。当該場合には、制御装置７は撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を増大させる。
【００３４】
制御装置７は、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更した場合には、その変更後、予め決められた時間が経過するまで処理を停止する。その後、制御装置７は、当該時間が経過したときに次の制御処理を実行する。
【００３５】
制御装置７は、制御パラメータΔＤＯが予め決められた範囲外ある状態、つまり制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きい状態が予め決められた所定時間継続したときに撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更する。このように瞬時値などの影響を抑制するための時間を判断待ち時間という。
【００３６】
２．２  制御の詳細（図２及び図３参照）
制御装置７は、汚水処理装置１の起動スイッチ（図示せず。）が投入されると、図２及び図３に示す制御を実行するためのソフトウェアを不揮発性記憶部から読み込み、当該制御を実行する。
【００３７】
当該ソフトウェアが起動されると、制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度以下であるか否かを判断する（Ｓ１）。制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度より大きいと判断した場合には（Ｓ１：ＮＯ）、Ｓ２７を実行する。
【００３８】
制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度以下であると判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、第２検出量ＤＯ２が目標ＤＯ２より大きいか否かを判断する（Ｓ３）。
【００３９】
制御装置７は、第２検出量ＤＯ２が目標ＤＯ２より大きいと判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ブロワインバータ４Ｃが現時において出力している駆動電流周波数（以下、ブロワ周波数という。）が予め決められた範囲の下限（最小）周波数であるか否かを判断する（Ｓ５）。
【００４０】
制御装置７は、ブロワ周波数が最小周波数であると判断した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、現時において稼働している撹拌装置３（プロペラ３Ａ）の台数が最小台数（本実施形態では、１台）であるか否かを判断する（Ｓ７）。
【００４１】
制御装置７は、撹拌装置３の台数が最小台数ではない（本実施形態では、現時の稼働台数が２台である）と判断した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、少なくとも１台の撹拌装置３（プロペラ３Ａ）を停止させる（Ｓ２３）。
【００４２】
制御装置７は、少なくとも１台の撹拌装置３を停止させた後（Ｓ２３）、予め決められた時間（以下、効果待ち時間という。）が経過したときに（Ｓ２５）、Ｓ１を再び実行する。
【００４３】
制御装置７は、撹拌装置３の台数が最小台数であると判断した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、プロペラインバータ３Ｂが現時において出力している駆動電流周波数（以下、プロペラ周波数という。）が予め決められた範囲の下限（最小）周波数であるか否かを判断する（Ｓ９）。
【００４４】
制御装置７は、プロペラ周波数が最小周波数でないと判断した場合には（Ｓ９：ＮＯ）、プロペラ周波数を低下させて撹拌流速を小さくする（Ｓ１１）。制御装置７は、撹拌流速を小さくした後（Ｓ１１）、効果待ち時間が経過したときに（Ｓ１３）、Ｓ１を再び実行する。なお、制御装置７は、プロペラ周波数が最小周波数であると判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、最小周波数で駆動されている撹拌装置３を停止させた後、Ｓ１を再び実行する。
【００４５】
制御装置７は、ブロワ周波数が最小周波数でないと判断した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ブロワ周波数を低下させて供給空気量を小さくする（Ｓ１９）。制御装置７は、供給空気量を小さくした後（Ｓ１９）、効果待ち時間が経過したときに（Ｓ２１）、Ｓ１を再び実行する。
【００４６】
制御装置７は、第２検出量ＤＯ２が目標ＤＯ２より大きくないと判断した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、制御パラメータΔＤＯを演算した後（Ｓ１５）、当該制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きいか否かを判断する（Ｓ１７）。
【００４７】
制御装置７は、制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きくないと判断した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ５を実行する。制御装置７は、制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きいと判断した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、現時において稼働している撹拌装置３（プロペラ３Ａ）の台数が最大台数（本実施形態では、２台）であるか否かを判断する（Ｓ２７）。
【００４８】
制御装置７は、現時において稼働している撹拌装置３（プロペラ３Ａ）の台数が最大台数でないと判断した場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、現時のプロペラ周波数が予め決められた範囲の上限（最大）周波数であるか否かを判断する（Ｓ２９）。
【００４９】
制御装置７は、現時のプロペラ周波数が最大周波数でないと判断した場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、プロペラ周波数を増大させて撹拌流速を大きくする（Ｓ３１）。制御装置７は、撹拌流速を大きくした後（Ｓ３１）、効果待ち時間が経過したときに（Ｓ３３）、Ｓ１を再び実行する。
【００５０】
制御装置７は、現時のプロペラ周波数が最大周波数であると判断した場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、停止している撹拌装置３を最小波数で稼働させて撹拌流速を大きくする（Ｓ４１）。制御装置７は、撹拌流速を大きくした後（Ｓ４１）、効果待ち時間が経過したときに（Ｓ４３）、Ｓ１を再び実行する。
【００５１】
制御装置７は、現時において稼働している撹拌装置３（プロペラ３Ａ）の台数が最大台数であると判断した場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、現時のブロワ周波数が最大周波数であるか否かを判断する（Ｓ３５）。
【００５２】
制御装置７は、現時のブロワ周波数が最大周波数でないと判断した場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、ブロワ周波数を増大させて供給空気量を増大させる（Ｓ３７）。制御装置７は、供給空気量を増大させた後（Ｓ３７）、効果待ち時間が経過したときに（Ｓ３９）、Ｓ１を再び実行する。制御装置７は、現時のブロワ周波数が最大周波数であると判断した場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、Ｓ１を再び実行する。
【００５３】
３．本実施形態に係る汚水処理装置の特徴
微生物が有機物を分解する際に酸素を消費する。つまり、汚水処理装置１は、必要酸素量を供給すれば十分である。換言すれば、微生物必要とする量を超える酸素を供給することは、汚水の浄化に寄与せず、汚水処理装置１にて動力が無駄に消費されてしまう。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、制御パラメータΔＤＯを利用して汚水の撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更又は維持するので、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減することが可能となる。
【００５５】
つまり、制御パラメータΔＤＯは、第１検出量ＤＯ１と第２検出量ＤＯ２との差に基づく値であるので、制御パラメータΔＤＯが所定の範囲内にあれば、必要酸素量を満たす空気が汚水中の微生物に供給されているとみなすことが可能である。
【００５６】
そして、撹拌装置３が汚水を撹拌することにより、送風装置４により汚水に供給された空気、つまり酸素が汚水槽２内の微生物全体に供給され得る。したがって、送風装置４の送風量を増加させることなく、必要酸素量を汚水槽２内の微生物全体に供給することが可能となる。延いては、制御パラメータΔＤＯを利用して撹拌流速を制御すれば、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減することが可能となる。
【００５７】
制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが目標濃度以下となるように撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更又は維持する。これにより、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減しながら、汚水を浄化できる。
【００５８】
制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが目標濃度より大きい場合には、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を現時より大きくする上昇処理を実行する。これにより、確実に汚水を浄化できる。
【００５９】
制御装置７は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが目標濃度より小さい場合には、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を現時より小さくする低下処理を実行する。これにより、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減しながら、汚水を浄化できる。
【００６０】
制御装置７は、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更した後、効果待ち時間が経過したときに、次の処理を実行する。これにより、撹拌流速及び供給空気量が必要以上に変更されてしまうことを抑制できる。延いては、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減しながら、汚水を浄化できる。
【００６１】
制御装置７は、制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きい状態が予め決められた所定時間（例えば、判断待ち時間）が継続したときに撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更する。撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減しながら、汚水を浄化できる。
【００６２】
つまり、制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きい状態とは、「微生物による酸素の消費が目標以上に行われているが、酸素供給過剰による酸素過多状態」又は「酸素供給が少ない酸素過少状態」である。このような状態では、酸素供給過剰により余分な消費動力が発生している又は供給不足により微生物の分解作用が不活発になるおそれがある。
【００６３】
そこで、制御装置７は、制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きい場合には、判断待ち時間相当の時間が継続したときに撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更する。
【００６４】
なお、本実施形態係る制御装置７は、Ｓ３３、Ｓ４３、Ｓ３９にて効果待ち時間が経過した後、Ｓ１等を実行するので、実質的に「制御パラメータΔＤＯが目標ΔＤＯより大きい状態が予め決められた所定時間が継続した後、撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更する」こととなる。
【００６５】
（第２実施形態）
上述の実施形態では、プロペラ周波数及びブロワ周波数のうち少なくとも一方の周波数を増大又は減少させる際の変更幅が一定であった。これに対して、当該変更幅を汚水の温度を利用して変更する。
【００６６】
すなわち、本実施形態に係る汚水処理装置１は、図４に示すように、汚水の温度を検出する温度検出器８を有している。温度検出器８は、送風装置４にて空気が供給される前の汚水の温度を検出する。
【００６７】
制御装置７は、プロペラ周波数及びブロワ周波数のうち少なくとも一方の周波数を増大又は減少させる前に、温度検出器８の検出温度に基づいて変更幅を決定し、その決定した変更幅を用いて当該周波数を変更する。
【００６８】
本実施形態に係る制御装置７は、Ｓ１を実行する前に、温度検出器８の検出温度を読み込んで変更幅を決定する。制御装置７のＲＯＭ等の不揮発性記憶部には、汚水温度と変更幅との関係が予め記憶されている。
【００６９】
なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
以上により、本実施形態では、撹拌装置３及び送風装置４の消費動力を低減しながら、汚水を浄化できる。
【００７０】
すなわち、（１）汚水温度が高いときには、微生物の分解作用が活性化するとともに、飽和溶存酸素量は低下する。（２）汚水温度が高いときには、微生物の分解作用が低下するとともに、飽和溶存酸素量は上昇する。
【００７１】
そこで、制御装置７は、汚水温度が高い場合には、大きい変更幅でプロペラ周波数を増大させる。これにより、微生物を早く周回して好気状態として微生物による有機物の分解と硝酸化を促進することが期待できる。
【００７２】
制御装置７は、汚水温度が高い場合には、小さい変更幅でプロペラ周波数を減少させる。これにより、微生物の活性化を活用しつつ、プロペラ周波数を下げることによる消費動力を低減することが可能となる。
【００７３】
制御装置７は、汚水温度が低い場合には、大きい変更幅でプロペラ周波数を減少させる。これにより、微生物をゆっくり巡回させることで、溶存酸素を微生物に確実に消費させるようにする。制御装置７は、汚水温度が低い場合には、小さい変更幅でプロペラ周波数を増大させる。これにより、微生物に酸素を消費する時間を与えることが可能となる。
【００７４】
制御装置７は、汚水温度が高い場合には、小さい変更幅でブロワ周波数を変更する。これにより、汚水への酸素溶け込み量に応じた空気を供給することが可能になる。制御装置７は、汚水温度が低い場合には、大きい変更幅でブロワ周波数を変更する。これにより、溶存酸素をより多く含んだ汚水がゆっくり巡回することになるので、「高い飽和溶存酸素量」と「分解作用が低下した微生物の状況」に適した運転か可能になる。
【００７５】
（第３実施形態）
上述の実施形態に係るＳ１では、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度未満であるか否かを判断した。これに対して、本実施形態では、アンモニア態窒素に加えて、ｐＨセンサ９（図５参照）にて汚水の水素イオン指数（ｐＨ値）も検出するとともに、当該検出値も利用して撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を変更又は維持する。
【００７６】
すなわち、制御装置７は、酸性度が予め決められた値より大きい場合、つまりｐＨ値が予め決められた値より小さい場合には、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度以上である場合と同様な制御を行う。
【００７７】
制御装置７は、酸性度が予め決められた値より小さい場合、つまりｐＨ値が予め決められた値より大きい場合、かつ、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度未満の場合は、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度未満である場合と同様な制御を行う。
【００７８】
検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度未満であっても、ｐＨ値が予め決められた値より大きい場合には、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度以上である場合と同様な制御を行う。
【００７９】
ｐＨ値が高い好気域での硝酸化が進んでいる場合のみ、検出濃度ＮＨ４−Ｎが予め決められた目標濃度以上と同様に撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を増大させて微生物の分解作用を活性化させる。つまり、これ以外は撹拌流速及び供給空気量のうち少なくとも一方を減少することで、更に適切な消費動力の低減が可能である。
【００８０】
なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
（第４実施形態）
本実施形態は、水質分析装置６として、電気伝導度計を用いた例である。電気伝導度は、硝酸態窒素と高い相関関係があるので、好気域においる微生物の活性化の指標となる。
【００８１】
つまり、本実施形態は、アンモニア態窒素計や硝酸態窒素計等の一般的な水質指標と相関関係のある指標を用いたものである。したがって、例えば、微生物の嫌気度合いや好気度合いの指標となる「酸化還元電位計」も水質分析装置６として用いてもよい。
【００８２】
なお、水質指標と相関関係のある指標が大きくなるほど、アンモニア態窒素計や硝酸態窒素計等の一般的な水質指標が小さくなる場合においては、図２のＳ１における大小判定、つまり、「ＹＥＳ」と「ＮＯ」とを反対の関係とする必要がある。
【００８３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、オキシデーションディッチ方式の汚水処理装置１に本発明を適用した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、好気状態と嫌気状態とを所定時間毎に切り替える方式の汚水処理装置１であってもよい。
【００８４】
上述の実施形態では、プロペラインバータ３Ｂ及びブロワインバータ４Ｃにて循環流速及び供給空気量を連続的に変化させた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、ＰＷＭ制御のごとく、電動モータの稼働時間を間欠的に制御することにより、循環流速及び供給空気量を変化させてもよい。
【００８５】
上述の実施形態では、複数の撹拌装置３が設けられていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、１台の撹拌装置３にて撹拌流速を変更する構成であってもよい。
【００８６】
上述の実施形態では、目標第２検出量ＤＯ２、目標ΔＤＯ及び目標濃度等（以下、目標値という。）が一定値であった。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
すなわち、例えば、目標値と検出値とを比較する場合において、「目標値より大きい、又は目標値以上」等を判定する際の目標値と、「目標値未満、又は目標値以下」等を判定する際の目標値とを異なる値として、比較判定時に所定のヒステリシスを設けてもよい。
【００８８】
さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１… 汚水処理装置  ２… 汚水槽  ２Ａ… 水路
３… 撹拌装置  ３Ａ… プロペラ
３Ｂ… 駆動用インバータ（プロペラインバータ）
４… 送風装置  ４Ａ… ブロワ  ４Ｂ… 散気装置
４Ｃ… 駆動用インバータ（ブロワインバータ）
５Ａ… 第１酸素量検出器  ５Ｂ… 第２酸素量検出器
６… 水質分析装置  ７… 制御装置  ８… 温度検出器
【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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