(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流から順に、流量調整槽と、汚泥濃縮貯留槽と、ばっ気槽と、沈殿槽とを備え、前記沈殿槽内の沈降汚泥を常時前記ばっ気槽へ返送する浄化槽を運転する場合に、
前記ばっ気槽には、前記沈殿槽内の沈降汚泥を前記ばっ気槽へ送る汚泥マスを設け、
前記汚泥マスには、前記汚泥濃縮貯留槽へ汚泥を移送するポンプを設け、
制御装置を介して前記ポンプを間欠的に所定時間稼働させることを条件に、
（イ）初回にあっては、ばっ気槽内の活性汚泥濃度が上限濃度以上である場合はポンプ稼働時間を増加させ、下限濃度以下である場合はポンプ稼働時間を減少させ、両者の中間にある場合は予め設定したポンプ稼働時間とし、
（ロ）２回目以降にあっては、前回測定の活性汚泥濃度に比べ今回測定した活性汚泥濃度が所定値以上に増加した場合はポンプ稼働時間を増加させ、
所定値以上に減少した場合はポンプ稼働時間を減少させ、
両者の中間にある場合は、更にばっ気槽内の活性汚泥濃度を上限濃度及び下限濃度と比較し、
上限濃度以上の場合はポンプ稼働時間を増加させ、下限濃度以下の場合はポンプ稼働時間を減少させ、両者の中間にある場合は、前回と同じポンプ稼働時間とすることを特徴とするばっ気槽中の活性汚泥濃度の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥方式の浄化槽におけるばっ気槽中の活性汚泥濃度の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、活性汚泥方式の浄化槽は、図５及び６に示すように、原水を受け入れる流量調整槽１、汚泥を濃縮状態で貯留する汚泥濃縮貯留槽９、生物処理を行なうばっ気槽４、エアリフトポンプ７を内蔵した沈殿槽６により構成されているものが多い。尚、図５においては、ばっ気槽４と沈殿槽６の間に分配マス５を設け複数の沈殿槽６を有する浄化槽が用いられていた。
【０００３】
処理を行なう原水は、流量調整槽１に流入し、該流量調整槽１内に設けた流量調整ポンプ２にて計量装置３に移され、流量調整された後にスクリーンにて夾雑物が除去されてばっ気槽４へと移送される。ばっ気槽４に移送された汚水は、散気筒（図示省略）より散気される空気（内の酸素）とばっ気槽４内の活性汚泥により分解されたのち沈殿槽６に導かれ、汚水と汚泥とが固液分離され上澄水は処理水として放流される。更に、沈殿槽６底部にたまった汚泥は、返送汚泥として汚泥返送用のエアリフトポンプ７により、ばっ気槽４の点検口１９近傍に固定した、内部に堰２０及び汚泥引抜栓２１を有する汚泥返送マス１８内を経由してばっ気槽４へ流入する。余剰汚泥の引抜きは、前記汚泥返送マス１８内に設けられた汚泥引抜栓２１を維持管理する際に開き、ばっ気槽４から汚泥濃縮貯留槽９へ移流させていた。
【０００４】
また、図７及び８に示すように、流量調整槽１、汚泥濃縮貯留槽９、ばっ気槽４、エアリフトポンプ７を内蔵した沈殿槽６、汚泥マス８よりなり、沈殿槽６の沈殿汚泥を汚泥マス８を介してばっ気槽４へ返送してなる活性汚泥方式浄化槽においては、その構造が、沈殿槽６よりの返送汚泥が流入する流入口１０と、ばっ気槽４へ返送汚泥を流出させる流出口１１と汚泥濃縮貯留層９へ余剰汚泥を返送させる移送口１２とを有し、内部に流入口１０よりの流量を測定し、調整する三角堰１３を設けるとともに前記三角堰１３下流側に汚泥引抜ピット１７を設け、該汚泥引抜ピット１７内部に移送口１２に連通し、且つタイマー２２に連動するエアリフトポンプ１４を設けて汚泥マス８を形成するようになっていた。尚、流入口１０と沈殿槽６、流出口１１とばっ気槽４と、移送口１２と汚泥濃縮貯留槽９とをそれぞれ配管で接続している。このタイプの浄化槽での余剰汚泥の引抜きは、汚泥マス８内に設けられたエアリフトポンプ１４をタイマー２２により定期的に作動させ、汚泥濃縮貯留槽へ移流させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような方法では、次ぎのような問題があった。前者にあっては、余剰汚泥の引抜きを汚泥引抜栓２１を管理者が開くことにより引抜きが開始され、閉じることによって引抜きが終了するために、管理者の負担が大きく、活性汚泥濃度を基準値内に留めることが非常に難しいものであった。後者にあっては、タイマーを使用するために前者よりも管理者の負担が減っているが、引抜き時間を決定するのはあくまでも管理者であり、経験の少ない管理者が基準値内に活性汚泥濃度を保つことは非常に難しいものとなっている。
【０００６】
本発明は、以上のような問題に鑑み、余剰汚泥の引抜きを簡単に、誰にでもできるように自動化し、ばっ気槽内の汚泥濃度を、予め定めた汚泥濃度範囲にて運転することができるように余剰汚泥引抜き時間を制御することで、ばっ気槽中の活性汚泥濃度の制御する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上流から順に、流量調整槽１と、汚泥濃縮貯留槽９と、ばっ気槽４と、沈殿槽６とを備え、前記沈殿槽６内の沈降汚泥を常時前記ばっ気槽４へ返送する活性汚泥方式の浄化槽を運転する場合に、前記ばっ気槽４には、前記沈殿槽６内の沈降汚泥を前記ばっ気槽４へ送る汚泥マス８を設け、前記汚泥マス８には、前記汚泥濃縮貯留槽９へ汚泥を移送するポンプを設け、制御装置１６を介して前記ポンプを間欠的に所定時間稼働させることを条件に、
（イ）初回にあっては、ばっ気槽４内の活性汚泥濃度が上限濃度以上である場合はポンプ稼働時間を増加させ、下限濃度以下である場合はポンプ稼働時間を減少させ、両者の中間にある場合は予め設定したポンプ稼働時間とし、
（ロ）２回目以降にあっては、前回測定の活性汚泥濃度に比べ今回測定した活性汚泥濃度が所定値（変化量）以上に増加した場合はポンプ稼働時間を増加させ、所定値（変化量）以上に減少した場合はポンプ稼働時間を減少させ、
両者の中間にある場合は、更にばっ気槽内の活性汚泥濃度を上限濃度及び下限濃度と比較し、
上限濃度以上の場合はポンプ稼働時間を増加させ、下限濃度以下の場合はポンプ稼働時間を減少させ、両者の中間にある場合は、前回と同じポンプ稼働時間とすることを特徴とするばっ気槽中の活性汚泥濃度の制御方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、ばっ気槽内の活性汚泥濃度の測定及び入力が、１回／４日〜２週間程度、好適には１回／１週間程度行なわれる。活性汚泥濃度の測定は、固定型又は可搬型の活性汚泥濃度計にて行なうことが好ましいが、重量法により測定してもかまわない。
【０００９】
本発明の制御は、制御装置にて行なわれるものであり、制御装置にはコンピュータを適宜用いることができる。浄化槽の管理者は、定期的に制御装置へ活性汚泥濃度の入力を行なうだけで、活性汚泥濃度を一定の設計値範囲内に留めることが可能であり、活性汚泥濃度計の情報を制御装置に送信できるように接続しておけば管理者の入力の手間も省くことが可能となる。活性汚泥濃度の入力が始めて行なわれる場合（前回の活性汚泥濃度の記憶がない場合）には、今回入力する活性汚泥濃度と、予め設定した上限活性汚泥濃度、下限活性汚泥濃度及びポンプ稼働時間によって、余剰汚泥を移送するためのポンプ稼働時間が決定される。今回入力する活性汚泥濃度が、上限活性汚泥濃度以下であり且つ下限活性汚泥濃度以上であれば予め設定したポンプ稼働時間にてポンプの運転が行なわれる。上限活性汚泥濃度より高い場合には、ポンプ稼働時間を増加させ、下限活性汚泥濃度より低い場合には、ポンプ稼働時間を減少させる。
【００１０】
活性汚泥濃度の入力が２回目以降である場合（前回の活性汚泥濃度の記憶がある場合）には、今回入力する活性汚泥濃度と、前回入力した活性汚泥濃度との差が変化量以上になった場合にポンプ稼働時間を増減する。仮に、今回入力する活性汚泥濃度が、前回入力した活性汚泥濃度に比べ変化量以上に濃厚な場合は、ポンプ稼働時間を増加させ、逆なら減少させる。濃度変化が、変化量以内である場合には、更に予め設定した上下活性汚泥濃度と比較し、高ければポンプ稼働時間を増加させ、低ければポンプ稼働時間を減少させる。濃度変化が、変化量以内であり、且つ上下活性汚泥濃度の範囲内である場合には、ポンプ稼働時間は前回ポンプを稼働させたのと同一の時間だけ稼働させる。
【００１１】
図２に示すフローチャートは、前述したポンプの稼働時間を示すものであり、上限活性汚泥濃度４４００ｍｇ／ｌ、下限活性汚泥濃度４０００ｍｇ／ｌ、変化量を１００ｍｇ／ｌ、ポンプ稼働時間の増減を１分間として記入している。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は、本発明に使用される浄化槽を示したものであり、原水は、流量調整槽１に内蔵される計量装置３にて計量され、ばっ気槽４へ適量供給される。ばっ気槽４は、流入原水を活性汚泥処理した後に、分配マス５を介して沈殿槽６へと移流させ、沈殿槽６にて固液分離させ、上澄液と活性汚泥を分離する。尚。この時沈殿槽６の形状を円錐型にすると、固液分離を容易に行なうことが可能となる。沈殿槽６上部に溜った上澄液は、系外へと放流され、沈降した汚泥は、エアリフトポンプ７によって汚泥マス８を介してばっ気槽４へ返送され、余剰汚泥は、エアリフトポンプ１４により汚泥マス８から汚泥濃縮貯留槽９へと送られる。
【００１３】
汚泥濃縮貯留槽９は、ばっ気槽４及び沈殿槽６の余剰汚泥貯留を行なう。ばっ気槽４内に設けられた汚泥マス８は、沈殿槽６よりの返送汚泥が流入する流入口と、ばっ気槽４へ返送汚泥を流出する流出口と、汚泥濃縮貯留槽９へ余剰汚泥を移送する移送口を有し、該移送口には、制御装置１６（図示省略）により稼働するエアリフトポンプ１４を接続している。
【００１４】
沈殿槽６よりの返送汚泥は、汚泥マス８の流入口より連続的に流入し、汚泥マス８に流入した返送汚泥は、一定量をもって流出口からばっ気槽４へと連続的に自然移流する。他方、汚泥マス８内に設置された余剰汚泥を引抜くエアリフトポンプ１４は、制御装置１６により制御され、所定間隔にて余剰汚泥を汚泥マス８から汚泥濃縮貯留槽９へと引抜く。
【００１５】
制御装置１６は、測定した活性汚泥濃度と予め定めた上限及び下限活性汚泥濃度との濃度差、又は、前回測定した活性汚泥濃度と今回測定した活性汚泥濃度との変化量を比較し、余剰汚泥の引抜き時間を増減させる。
【００１６】
図３には、ばっ気槽容積２９ｍ3、流入水量４０ｍ3／日、流入ＢＯＤ濃度２００ｍｇ／ｌ、放流ＢＯＤ濃度１０ｍｇ／ｌ、初期活性汚泥濃度１０００ｍｇ／ｌ、初期汚泥引抜き時間１９分、上限活性汚泥濃度４４００ｍｇ／ｌ、下限活性汚泥濃度４０００ｍｇ／ｌ、変化量１００ｍｇ／ｌとし、ＢＯＤ汚泥負荷と活性汚泥増加率との間に、「（活性汚泥増加率）＝０．７３７×（ＢＯＤ汚泥負荷）−０．０１５７」という式が成り立つと仮定した場合のシュミレーション結果である。この結果から、およそ１５週にて活性汚泥濃度が設計範囲内にて安定することが理解できる。また、図４は、より低負荷である、流入水量が１２ｍ3／日であるもののシュミレーション結果で、およそ４３週で活性汚泥濃度約３３００ｍｇ／ｌにて安定することが理解できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上述べてきたような構成にしたことにより、流入する汚水の水量、水質が変化しても、それらに対応して汚泥の引抜き時間を調整でき、活性汚泥濃度を一定にした運転が行なえる。また、汚泥引抜き時間は、図２に示すフローチャートにより自動的に調整されるため、維持管理時間も短縮することが可能で、管理者の経験によらず誰にでも一定の条件で浄化槽を稼働させ続けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる浄化槽の実施例を示す系統図である。
【図２】本発明の余剰汚泥引抜き時間調整用のフローチャートである。
【図３】本発明によるばっ気槽内の活性汚泥濃度変化のシュミレーション結果である。
【図４】本発明による、低負荷時のばっ気槽内の活性汚泥濃度変化のシュミレーション結果である。
【図５】従来の浄化槽を示す系統図である。
【図６】従来の浄化槽に用いられていたばっ気槽の平面図である。
【図７】従来の浄化槽を示す系統図である。
【図８】従来の浄化槽に用いられていた汚泥マスの平面図である。
【符号の説明】
１．流量調整槽  ２．流量調整ポンプ  ３．計量装置  ４．ばっ気槽  ５．分配マス  ６．沈殿槽  ７．エアリフトポンプ  ８．汚泥マス  ９．汚泥濃縮貯留槽
１０．流入口  １１．流出口  １２．移送口  １３．三角堰  １４．エアリフトポンプ  １５．活性汚泥濃度計  １６．制御装置  １７．汚泥引抜ピット  １８．汚泥返送マス  １９．点検口  ２０．堰  ２１．汚泥引抜栓  ２２．タイマー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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