JP2003300088A - 風量調節弁ユニット - Google Patents

風量調節弁ユニット

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JP2003300088A
JP2003300088A JP2002102838A JP2002102838A JP2003300088A JP 2003300088 A JP2003300088 A JP 2003300088A JP 2002102838 A JP2002102838 A JP 2002102838A JP 2002102838 A JP2002102838 A JP 2002102838A JP 2003300088 A JP2003300088 A JP 2003300088A
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JP
Japan
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air
control valve
pipe
air volume
valve
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Application number
JP2002102838A
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English (en)
Inventor
Makoto Kasuya
誠 粕谷
Akinori Koga
昭憲 古賀
Kiyoaki Kawanaka
清昭 川中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanshin Engineering Co Ltd
Iwao Jiki Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Hanshin Engineering Co Ltd
Iwao Jiki Kogyo Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明が解決しようとする課題は、大規模な
下水における生物反応タンク装置の空気導入管の風量を
調整するための風量調節弁を開発し、新設・既設の施設
にかかわらず、容易に風量調節弁を取付施工が可能とす
る風量調節弁を提唱することである。 【解決手段】 好気処理で下水の処理を行う生物反応タ
ンク装置内のエアレーションの度合いを調節する処理に
おいて、エアレーションのための、空気を送る空気導入
管と同径あるいはやや小径の管に流量計と風量調節弁を
取り付けて一体化し、空気導入管路中に取り付け可能と
した風量調節弁ユニットとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、公共下水処理場な
ど少なくとも 10000m3程度以上の大規模な下水・廃水
処理場において、生物反応タンク内の微生物に空気を送
り込むための空気導入管で管路の風量を調節する風量調
節弁ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】工場排水や家庭雑排水(し尿も含む)を
直接海や川に流さないために、下水道の整備が推進され
ており、下水道の整備計画に基づき多数の系列を持つ大
規模な処理場が建設され、標準活性汚泥法をはじめ生物
反応を応用した種々な処理方法がとられている。
【0003】下水処理場は、 図1に示すように、前処
理1、最初沈殿池2、生物反応槽3、最終沈殿池4、消毒池
5よりなり、汚水は前処理1を通過し、最初沈殿池2で土
砂類を取り除き、生物反応槽3を通過して生物反応によ
り汚水を浄化させ、最終沈殿池4で汚泥と浄化水(処理
水)とに分離し、汚泥は生物反応槽3に戻して、処理水
は系外に排出される。
【0004】これら下水処理施設は下水道の整備計画に
基づき、多数の系列に整備され大規模な処理場が建設さ
れている。生物反応槽は一系列内に多数の回路に区分さ
れている。この多数に区分された生物反応槽3の各生物
反応タンク内の微生物に酸素を送り込むための空気導入
管は、 図2に示すように、本管、枝管、ライザー管、
ヘッダー管等の管径の異なる管に分けられている。本管
から枝管、枝管からライザー管への分岐箇所にはそれぞ
れ、元バルブ、枝管元バルブが取り付けられており、本
管のブロワーからの空気はそれぞれのヘッダー管に取り
付けた散気材に供給される。
【0005】これらの生物反応槽は季節、天候、人口の
変動等の影響で処理負荷が変動し、装置に空気を送り込
む本管、枝管、ライザー管、ヘッダー管内を通る空気の
量が変動することが度々ある。この時、元バルブ、枝管
元バルブを適宜作動させ空気の量を安定化させるように
制御している。しかし、これらのバルブの制御は非常に
困難で長時間の調節作業が必要であった。
【0006】このエアレーションにおける風量の調節に
関する公開特許としては「微少風量調節弁」(特開平7-
80486)がある。ここで提案されている微少風量調節弁
の弁体は、必要最小限の通過断面積の円形***を有し、
該円形***の数を調節弁の出口配管内径の間隔ごとに増
加させて弁体を設け、弁体を回転またはスライドさせる
ことによって空気量をデジタル的に調節するものであ
る。ただし調節弁の構造上、対象は小規模な処理施設で
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、発明者らは先に発明『下水の脱窒・脱リン生物反
応タンク装置』(特許第3202982)を特許取得した。こ
の発明では従来のバタフライ弁をグーロブ式の風量調節
弁に置き換えることによって、散気(曝気)する空気の
流量を流量計で計測し、下水の脱窒・脱リン時の風量変
動をコントロールし、運転管理を容易にするとともに、
効率アップを実現した。
【0008】ところが、風量調節弁の設置は、新設の場
合には設計時点より取り付け施工が容易であるが、既設
の場合には空気導入管の改造は弁の取り替えやその他の
装置の設置などの取り付け時間及び労力もかかるなどの
問題点が生じている。また、空気導入管に風量調節弁を
設置するには、既存のパラペットと呼ばれている一定の
大きさの空間内に設置しなければならない。そのため
に、既存の風量調節弁、流量計を利用した場合、弁棒を
パラペット空間内に収めることができず、パラペットよ
り突出することがしばしば生じていた。このため、見栄
えが悪いだけでなく、突出部が他の物体とぶつかるなど
して計器を壊すなどの危険性もあった。
【0009】本発明が解決しようとする課題は、大規模
な下水における生物反応タンク装置の空気導入管の風量
を調整するための風量調節弁を開発し、新設・既設の施
設にかかわらず、容易に風量調節弁を取付施工が可能と
する風量調節弁を提唱することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項1に記載された発明は、好気処理で
下水の処理を行う生物反応タンク装置内のエアレーショ
ンの度合いを調節する処理において、エアレーションの
ための、空気を送る空気導入管と同径あるいはやや小径
の管に流量計と風量調節弁を取り付けて一体化し、空気
導入管路中に取り付け可能とした風量調節弁ユニットと
する。
【0011】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載の風量調節弁にグローブ弁を用いる風量調節弁ユニ
ットとする。
【0012】請求項3に記載された発明は、請求項1に
記載の風量調節弁が偏心回転ディスク弁である風量調節
弁ユニットとする。
【0013】本発明は風量調節弁と流量計を管に取り付
けて一体化した風流調節弁ユニットとし、風量調節弁と
流量計をつなぐ管は空気導入管の径と同径またはそれよ
りもわずかに小さな径とする。これによって、ユニット
をコンパクト化し、どのような空気導入管にも取り付け
ることができる。たとえば、既存のA2O法を用いた生
物反応タンク装置における空気導入管に本発明の風量調
節弁ユニットを取り付ける場合には、ユニットの管の両
端に切断フランジ(接合部部材)を取り付け、空気導入
管をユニットに取り付けられた切断フランジで固定する
だけで設置することができる。
【0014】本発明では、空気の供給をきめ細かく供給
する風量調節弁としてグローブ弁を用いることで特に効
果を上げることができる。グローブ弁の構造は電動型で
も、空気圧型のいずれでもよい。これによって、バタフ
ライ弁の欠点を解消し、流量計を見ながら風量調節弁を
微調節することができ、供給空気を調節することができ
る。たとえば、2400Nm3/hから1200Nm3/hに変更すると
き、グローブ弁の場合、弁開度を全開時の91%〜71%に変
えればよい。しかし従来のバタフライ弁の場合、全開時
の42%〜27%とコントロールの幅が狭くなり、空気調節が
困難である。
【0015】ただし、グローブ弁の場合には管径が300m
mを超える空気導入管に対応することが難しいために、
このような大口径の空気導入管用には偏心回転ディスク
弁を用いた風量調節弁ユニットを使用する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施例として、実際の図
面を基に説明する。図3は空気導入管(枝管)の配置図
(取付平面図)である。空気導入管11に本発明の風量調
節弁ユニット200が取り付けられ、タンクに送り込まれ
る空気の風量が調節される。空気導入管と風量調節弁ユ
ニットはパラペットのピット131内(竪抗)に収められ
ている。
【0017】図4は図3の平面図に示されている装置の
断面図である。本発明では風量調節弁220と流量計210を
一体化した風量調節弁ユニット200になっている。風量
調節弁ユニットは空気導入管11の管径に違いに合わせて
いくつか用意されていて、パラペット130内に収まるサ
イズのものを選択して取り付けることができる。流量計
で読み取った空気導入管内を流れる空気量は信号ケーブ
ル211を経由して風量操作制御装置230に伝えられ、同装
置から適正な空気量を調節するための信号が信号ケーブ
ル221を通して風量調節弁220に送信され、風量調節弁の
弁体(この例ではグローブ弁)の開閉が行われる。ま
た、弁の動力となる電力は電源ケーブル222を通して風
量操作制御装置から送られる。
【0018】図5は流量計の断面図である。この例では
流量計210としてアニューバ流量検出器を示している。
この流量計は、アニューバ212を空気導入管11内に挿入
し、空気の流速によって生じる差圧を検出することによ
って流量を計算するものである。ピトー管は差圧計の一
種で、流れに対して正面と垂直方向に小孔を持ち、それ
ぞれの孔から別々に圧力を取り出す細管が内蔵されてい
て、全圧(正面方向の圧力)と静圧(直角方向の圧力)
を測定することに風速および風量を計算できる。アニュ
ーバにはいくつかの小孔(全圧検出孔と静圧検出孔)が
管径に沿って開けられていて、管内の径に沿った動圧
(=全圧−静圧)が求められ、平均化された流量が計算
できる。このため、アニューバ流量検出器は自己平均化
式複合ピトー管ともいわれている。この流量計で求めら
れた流量はデジタル信号化され、信号ケーブル211を通
して風量操作制御装置に送られる。
【0019】風量操作制御装置は遠隔操作で風量調節弁
の操作を行い風量を決定する装置である。たとえば、降
雨による負荷変動や季節変動によって刻々と変化する状
況に対して風量操作制御装置で風量の調節を行い、流量
計の情報に基づいて風量調節弁の調節を行う。このよう
な気候や季節変動のような微妙な変化に対応する風量調
節するためには、従来型のバタフライ弁よりも本発明で
採用しているグローブ弁の方が優れている。
【0020】ユニットタイプの例としては以下のような
種類が挙げられる。 空気導入管径 フランジ径 ユニットサイズ ===== ===== ========= 65A〜80A 65A 175× 840×745 100A〜125A 100A 210×1050×820 150A〜200A 150A 280×1350×1050 250A 250A 400×2000×1320 ここで数値の単位はmm、ユニットサイズは幅(管方向の
長さ)×高さ×奥行きである。グローブ弁の場合には弁
体部のストロークを短くすることができるために、ユニ
ットサイズは各高さを140だけ小さくすることも可能で
ある。
【0021】なお、グローブ弁の場合には対応可能な空
気導入管の管径が300mm程度をマックスとするために、
それ以上の管径の場合には偏心回転ディスク弁を内蔵し
た風量調節弁ニットを用いる。
【0022】空気調整が必要な場合として、以下の3ケ
ースがある。 1)水中撹拌機+散気材使用の場合 水中撹拌機と散気材とを併用している場合に一方運転と
なったとき空気量の変動があり、空気調節が必要なた
め。 2)水中撹拌機+水中撹拌機使用の場合 既存水中撹拌機を複数台運転する場合、空気量の変動が
あり、空気調節が必要となるため。 3)既存散気材+新設散気材の場合 既存散気材と新設散気材を運転する場合(散気材の目詰
まりなどで一部を取り替えた場合)、空気量の変動があ
り、空気調節が必要となるため。
【0023】以上の3ケースは大々的に空気調節を必要
となるものであるが、先にも述べたように運転状況(気
候や季節変動などの環境変動)などの場合にも空気調節
が必要となる。本発明の風量調節弁ユニットはこのよう
な大々的な空気調節から微調整に至るまでの幅広い範囲
の空気調節が可能となっている。
【0024】
【発明の効果】本発明の風量調節弁ユニットの特徴につ
いては随時説明してきたが、本発明の風量調節弁ユニッ
トを用いることによって得られる効果をまとめるよ以下
のようになる。 1)風量調節弁と流量計とを管に一体に取り付けたユニ
ットになっているため、新設はもちろん、既設の場合も
管の切断フランジを付ければ風量調節弁が容易に取り付
けられる。 2)空気導入管よりやや小径の管径の弁を使用すること
により、弁が小さくなるとともに、管径を小さくするこ
とによりユニットを小さくすることができ、コンパクト
化が可能になる。コンパクト化により、既存の施設にも
容易に取付が可能となる。 3)空気導入管よりやや小径の管径の弁を使用すること
により、空気の流速がわずかに速くなり、弁の調整によ
る応答性がよくなり、より適切な風量調節が可能とな
る。 4)ユニットの管径を空気導入管と同径あるいは空気導
入管よりもワンランク小径の管にすることにより、ユニ
ットの管径の種類を少なくすることができ、ユニットの
標準化が図れる。 5)グローブ弁を用いることによって、空気流量の微調
節が安定して行える。 6)偏心回転ディスク弁を用いることによって、空気導
入管の管径が300mmを超える大口径の空気導入管にも対
応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】下水処理装置の構成を概念的に示した説明図で
ある。
【図2】下水処理装置における空気導入管・風量調節装
置の配置を説明するための系統図である。
【図3】本発明における、下水の生物反応タンク装置に
空気を送り込むための空気導入管・風量調節装置取付平
面図である。
【図4】図3の空気導入管・風量調節装置取付平面図の
断面図である。
【図5】本発明で用いるピトー管式差圧流量計(センサ
ーにアニューバを使用した例)の断面図である。
【符号の説明】
1 前処理 2 最初沈殿池 3 生物反応槽 4 最終沈殿池 5 消毒池 11 空気導入管(枝管) 130 パラペット 131 ピット 200 風量調節弁ユニット 210 流量計 211 信号ケーブル 212 アニューバ 220 風量調節弁(グローブ弁) 221 信号ケーブル 222 電源ケーブル 230 風量操作制御装置(制御装置)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粕谷 誠 埼玉県入間郡毛呂山町長瀬1024−16 (72)発明者 古賀 昭憲 佐賀県西松浦郡有田町中部丙1436番地2 岩尾磁器工業株式会社内 (72)発明者 川中 清昭 佐賀県西松浦郡有田町中部丙1436番地2 岩尾磁器工業株式会社内 Fターム(参考) 4D028 BC24 CA09 CC09 4D029 AA01 AB06 5H307 AA08 BB02 DD11 DD13 EE02 EE06 EE08 EE12 EE15 FF03 HH04 JJ03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 好気処理で下水の処理を行う生物反応タ
    ンク装置内のエアレーションの度合いを調節する処理に
    おいて、エアレーションのための、空気を送る空気導入
    管と同径あるいはやや小径の管に流量計と風量調節弁を
    取り付けて一体化し、空気導入管路中に取り付け可能と
    したことを特徴とする風量調節弁ユニット。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の風量調節弁にグローブ
    弁を用いることを特徴とする風量調節弁ユニット。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の風量調節弁が偏心回転
    ディスク弁であることを特徴とする風量調節弁ユニッ
    ト。
JP2002102838A 2002-04-04 2002-04-04 風量調節弁ユニット Pending JP2003300088A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015231591A (ja) * 2014-06-09 2015-12-24 三菱レイヨン株式会社 遠隔監視制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015231591A (ja) * 2014-06-09 2015-12-24 三菱レイヨン株式会社 遠隔監視制御システム

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