JP3913129B2 - 生物処理装置の処理性能監視システム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、下水、有機性産業廃水等の有機性排水を処理する生物処理装置の処理性能の監視に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生物処理装置の処理性能の監視に関する技術としては、▲1▼光吸収方式によるCOD監視装置、▲2▼JIS準拠の酸性酸化方式によるCOD監視装置が知られている。これらは、COD規制である海域を放流先としている下水処理場、事業場などで広く採用されているが、何れの場合も、単に、放流水のCODを監視しているのみであり、生物処理装置の処理効率を監視する目的には、殆ど利用されていない。これは、検出される対象成分がCODであることから、BOD成分を処理する生物処理装置の処理性能監視には不向きであることが理由としてあげられる。また、JIS準拠のCOD監視装置は、高価な銀化合物など薬品を使用することから、経済的に不利であるばかりでなく、排出される酸性廃水の処理にも問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題を解決するためになされたもので、高価な薬品を使用することなく、維持費が少なくて済む生物処理装置の処理性能監視方法およびその装置、さらにはそれらに原水中の毒物(生物阻害物質)混入が容易に検出できる機能を付加した処理性能監視システムを提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先ず有機性成分を含む試料水の酸素利用速度定数とBODとの間には高い相関性があるという知見に基づくものであり、これに、酸素を賦与した試料水と馴養した生物担体とから試料水の酸素利用速度定数を測定する技術を開発し組み合わせて、BODを推定する技術を完成したことに基づくのである。
【0005】
そして上記問題は、有機性原水を処理して処理水を得る生物処理装置から抜き出した試料水に酸素を賦与し、該原水により馴養した生物担体と混合した後、空気と遮断した状態で酸素利用速度定数を測定し、予め求めた酸素利用速度定数とBODの相関式から前記試料水のBODを推定して当該処理装置の処理性能を監視する生物処理装置の処理性能監視方法であって、前記原水による生物担体の馴養方法が、担体BOD負荷=1〜5kg(BOD)/m 3 (担体)・日の間の一定負荷で連続/または回分方式による好気性処理であることを特徴とする、本発明の生物処理装置の処理性能監視方法によって解決することができる。
【0006】
本監視方法の発明は、生物処理装置の有機性原水と処理水とのそれぞれに酸素を賦与し、該原水により馴養した生物担体と混合した後、空気と遮断した状態で酸素利用速度定数を測定し、予め求めた酸素利用速度定数とBODの相関式から前記原水と前記処理水のBODを推定し、その両者を比較して当該処理装置の処理性能を監視することを特徴とする生物処理装置の処理性能監視方法として、具体化できる。
【0007】
これらの本発明は、前記原水による生物担体の馴養方法が、担体BOD負荷=1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日の間の一定負荷で連続/または回分方式による好気性処理であることを特徴とする形態、さらには、前記酸素賦与と生物担体の馴養とを二槽または単一槽で行うことを特徴とする形態、さらには、馴養した生物担体により処理された馴養処理水中の窒素濃度の変化を測定し、原水中の毒物の有無を判定する機能を付加したことを特徴とする形態の生物処理装置の処理性能監視方法に具体化できる。
【0008】
また、上記の問題は、前記した酸素賦与と生物担体の馴養とを二槽で行う生物処理装置の処理性能監視方法を行うための監視装置であって、曝気装置を内部に設け、酸素付与水を次の反応・馴養槽に供給するようにした、開放型の酸素賦与槽と、少なくとも生物担体を収納し、生物担体分離スクリーンとDOセンサーを内部に設けた密閉可能な反応・馴養槽とを装備したことを特徴とする、本発明の生物処理装置の処理性能監視装置によって解決できる。
【0009】
また、前記した酸素賦与と生物担体の馴養とを単一槽で行う生物処理装置の処理性能監視方法を行うための監視装置であって、少なくとも生物担体を収納し、曝気装置、生物担体分離スクリーンおよびDOセンサーを内部に設けた開放・密閉自在な酸素賦与・反応・馴養槽を装備したことを特徴とする、本発明の生物処理装置の処理性能監視装置によっても解決できる。
【0010】
これら、監視装置の発明は、前記反応・馴養槽または前記酸素賦与・反応・馴養槽に、処理水中のアンモニア性窒素および硝酸性窒素の少なくとも1種の窒素分を検知するNセンサを内部に設けた馴養処理水槽を接続、配置した形態に具体化される。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の生物処理装置の処理性能監視システムに係る実施形態について、図1〜9を参照しながら説明する。
ここで、図1は、本発明と生物処理装置との関係を示したものであり、図2〜図5は、本発明の第1〜第4の各実施形態を説明するためのシステム構成略図である。
【0012】
本発明は、図1に示すように、有機性排水である原水aを受け入れる生物反応槽11、その生物処理水cから汚泥を分離し処理水dを得る沈殿槽12などからなり、沈殿分離した汚泥を返送される返送汚泥eと系外に排出される余剰汚泥fに分けるようにした、通常の生物処理装置1を対象とする。また、この生物処理装置は担体併用の活性汚泥法、好気性ろ床法などBODを主として処理する処理法であれば何れでも対象になり得るし、化学的処理法でもBODを主として処理する処理法であれば対象になる。
【0013】
そして、本発明は、その生物処理装置1から試料水として、例えば原水aおよび処理水dを抜き出し、処理性能監視装置2および演算機4により、その酸素利用速度定数[Kr(20)]を測定し、BODを推定して、その両者の比較から当該生物処理装置1の処理性能を監視しようとするものである。さらには、本発明では、生物担体の馴養のために前記原水を生物担体で処理する際に、その馴養処理水の窒素濃度の変化をN測定装置3で測定し、原水中の毒物混入の有無を監視することができるものである。
【0014】
(第1実施形態)
図2を参照して本発明の第1実施形態を説明する。図示の監視装置は、酸素賦与層21と反応・馴養槽22の二槽式装置からなる。
この反応・馴養槽22は、酸素利用速度定数を測定するためのもので、その内部には、BOD酸化細菌、亜硝酸菌、硝化菌などの微生物を担持させた生物担体が槽体積の10〜20%程度の一定値で添加されており、通常は前記生物処理装置1から連続または回分式にて、バルブv1経由、ポンプp1によって送給される原水(馴養用)a1を、ブロアb1から送られる空気により好気的に処理して、前記生物担体の馴養性(前記原水に対する活性)を維持している。
【0015】
この場合、馴養処理水g1の排水口22aは余剰酸素賦与水g2の排水口22bよりやや下方に配置して、反応・馴養槽22の上部に空間ができるようにしておく。なお、これらの排水口22a、22bの直前には生物担体が流出しないよう生物担体分離用スクリーン26が設置されている。また、この場合、反応・馴養槽22に設けた攪拌機23とDO計24は作動しなくてもよいが、空気抜きバルブv2は開放しておく。
【0016】
馴養中の担体BOD負荷は、1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日の範囲の一定負荷がよい。図6に示すように、同じBOD濃度の試料を用いて後記の酸素利用速度定数の測定を行っても、馴養中の担体BOD負荷によって生物担体に付着している生物量が変化するため、できるかぎり一定に近い酸素利用速度定数が得られる担体BOD負荷で馴養する必要があるためである。
【0017】
本発明ではこのようにして、原水(馴養用)a1を送給して連続または回分式で生物担体を馴養しておくが、BODの処理性能を監視するため、1日に1回〜数回、適宜なタイミングで生物処理装置1から試料水としての原水a2および処理水d2を採取し、先ず、以下に詳述する方法でその酸素利用速度定数を測定する。
【0018】
酸素利用速度定数の測定を行うに際して、先ず、反応・馴養槽22内部の生物担体を洗浄する。それには、反応・馴養槽22に流入する馴養用原水a1を停止し、ドレインバルブv4経由で槽内水を排水する。次いで、処理水(洗浄用)d1を送給して余剰酸素賦与水排出口22bから溢れるまで槽内に満たし、曝気と攪拌により生物担体を洗浄しながら、ドレインバルブv4経由で排水する。この洗浄操作を少なくとも3回繰り返すのがよい。
【0019】
一方で、酸素賦与槽21には、測定対象の原水(試料水)a2をオーバーフローするまで満たし、ブロアb2による散気により、溶存酸素が飽和状態になるまで酸素を賦与した酸素賦与水を準備する。これに要する曝気時間は、水温、通気強度、酸素賦与槽の散気水深などにより異なるが、10分間程度以上あれば飽和溶存酸素(DO)に達する。
【0020】
次いで、この酸素賦与水hを、ポンプp2にて反応・馴養槽22に供給して、内部の空気を空気抜きバルブv2経由で押し出し、同時に、余剰酸素賦与水排水口22bから溢れるまで酸素賦与水hで槽内を充満させ、直ちに各バルブを閉じて密閉し、攪拌機23を作動させ予め洗浄済みの生物担体と混合、反応させる。
【0021】
次いで、経過時間に伴うDO濃度の変化を槽内のDOセンサ24aに接続されたDO計24により測定し、この経過時間とDO濃度の変化のデータから演算機25により、先ず酸素利用速度[rr(t)]を算出する。
【0022】
この経過時間とDO濃度の変化は、図7に例示するような反応・馴養槽22内DO濃度と時間の関係で表わされ、酸素利用速度[rr(t)]は、このグラフの勾配(mg/l・Hr)に相当するものである。この酸素利用速度[rr(t)]は、同時に測定された水温(t℃)により、次式または他の水温補正式により20℃における酸素利用速度[rr(20)]に換算される。
log rr(20) = 0.0368(20-t) + log rr(t) (1)
【0023】
さらに、この酸素利用速度[rr(20)]は、次の(2)式によってより普遍的な定数である酸素利用速度定数[Kr(20)]に換算される。
Kr(20) = rr(20) ×Q / V (2)
ここに、 Kr(20) : 20℃における酸素利用速度定数[mg/ml(担体)・Hr)
rr(20) : 20℃における酸素利用速度(mg/l・Hr)
Q : 反応・馴養槽内水量(l)
V : 生物担体量(ml)
【0024】
そして、本発明は、このようにして得られた試料水の酸素利用速度定数がそのBODと高い相関関係にあることを利用するものであり、例えば、図8は、下水およびその生物処理水の酸素利用速度定数とBODの関係を示したグラフである。これによれば、試料水の酸素利用速度定数とそのBODとの相関係数r=0.95以上であるという高い相関関係が認められている。従って、上記の算出した酸素利用速度定数から、予め求めておいたBODと酸素利用速度定数との相関性を利用して、当該試料水のBODを推定することができる。
【0025】
このように、第1実施形態では、先ず原水a2のBODを推定することができ、次いで、図2で切り換えバルブv1を切り換え、測定対象として生物処理装置1の処理水(試料水)d2を選び、以下前記方法に準じて処理水d2のBODを推定する。かくして、対象の生物処理装置の処理性能を排出される処理水のBODの絶対値として求めることができ、生物処理装置が所定基準内の機能を発揮しているか否かを判断することができる。また、上記で推定された原水と処理水のBODから、対象の生物処理装置の処理性能をBOD除去率の形式で把握することもできる。
【0026】
なお、図8において、BODが高くなるほど[Kr(20)]の延びが鈍るのは、生物担体には一定量の生物しか付着していないために、BODが高くてもBOD酸化が進み難くなるためである。従って、本発明の場合、相関性の高い検量線を得るには馴養時の担体BOD負荷を、前述した1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日の範囲に調節して、付着生物量を常に一定にすることが重要である。
【0027】
以上説明した第1実施形態では、原水と処理水の2種類の試料水のBODを推定する事例であるが、本発明は、試料水をこの原水と処理水の2種類に限定するものではなく、生物処理装置の処理の流れの中で任意の個所から採取した試料水についても、前記した手法によりBODを推定でき、その個所における処理性能を監視することができるのである。例えば、処理水d2のBODを推定することにより、対象の生物処理装置の終端における処理水質を監視できることは、既述の通りである。
【0028】
以上述べた本発明の監視方法の各ステップである、▲1▼経過時間とDO変化の関係回帰式からのt℃における酸素利用速度の算出、▲2▼t℃における酸素利用速度から20℃酸素利用速度への換算、▲3▼20℃酸素利用速度から20℃酸素利用速度定数への変換、▲4▼事前に求めた関係式による20℃酸素利用速度定数からBODの推定、など一連の内容をプログラム化し、それを演算機25に組み込んでおけば、自動的に生物処理装置の原水および処理水のBODを推定することができるようになる。
【0029】
さらに、▲1▼生物担体の馴養、▲2▼原水酸素利用速度定数の測定、▲3▼処理水酸素利用速度定数の測定、などをタイムスケジュールとともにプログラム化し組み込んでおけば、生物処理装置の処理性能を予め設定したBODの基準除去率あるいは基準処理水のBODに対して判断する自動監視装置として使用することができる。
【0030】
なお、前記した監視方法の各ステップは、連続式の馴養を想定したものであるが、これを回分して行うこともできる。この回分式の馴養を行う場合には、馴養用の原水a1を反応・馴養槽22に一度に供給し、以後は処理されるまで曝気を継続する。処理が終了した段階で反応・馴養槽内水(馴養処理水)をドレインバルブv4経由で排水し、継続して生物担体の馴養を繰り返す場合には、馴養用の原水a1を一度に供給して反応・馴養槽内水量が一定値になったら曝気を再開する。
【0031】
また、生物担体の馴養に続いて、酸素利用速度定数の測定に移るときは、前記した生物担体の洗浄に入る。以後の酸素利用速度定数の測定操作は連続式の馴養と同様である。ただし、生物担体の馴養から酸素利用速度定数の測定に移るときは、回分式の馴養時の処理が進んでいること(BOD除去率で70〜80%程度以上)が必須となる。これは、生物担体の馴養時に吸着したBOD成分が担体に残留していると、酸素利用速度測定時に試料中のBODの他にこのBOD成分をも酸化して、実際より高い酸素利用速度の値を示すようになるからである。
【0032】
以上説明した実施形態の監視方法に用いられる監視装置は、図2の構成図および既述した通り、反応・馴養槽22と酸素賦与槽21から好ましく構成されるのである。
この反応・馴養槽22は、生物担体を所定量収容し、原水(馴養用)a1または処理水(洗浄用)d1を選択可能なバルブv1とポンプp1を経由した原水a1処理水d1注入口、酸素賦与水h注入口、余剰酸素賦与水g2排水口22b、馴養処理水g1排水口22a、槽内水を排出するドレン抜き口、上部から空気抜きするバルブv2を有する空気抜き口、攪拌装置23、ブロアb1から空気が供給される曝気装置、生物担体分離スクリーン26、槽内配置のDOセンサー24aを有するDO計24、それに接続された演算機25を装備した密閉可能な槽である。
【0033】
また、その酸素賦与槽21は、原水a2または処理水d2など試料水を選択可能なバルブv5を経由した試料水注入口、越流水排水口、槽内水を排出するドレイン抜き口、ブロアb2から空気が供給される曝気装置、酸素賦与水取出し口を装備した開放型の槽であり、この酸素賦与水取出し口は、ポンプp2経由で前記反応・馴養槽22の酸素賦与水h注入口に接続され、酸素賦与水hの取出し、送給可能に構成されている。
【0034】
(第2実施形態)
次に、図3によって第2実施形態を説明する。
これは、前記第1実施形態の2槽式の生物処理装置の処理性能監視方法において、原水中の毒物の有無を判定する機能を付加したもので、馴養処理水排水口22aにバルブv3経由して接続した馴養処理水槽5を設置し、この馴養処理水槽5内に配置したNセンサ51aを有するN計51を付設した付加装置を使用して、受け入れた馴養処理水g1中のアンモニア性窒素および硝酸性窒素の少なくとも1種を時系列的に測定して、後述のように試料水中の毒物の有無を判定しようとするものである。
【0035】
一般に有機性排水中の窒素は、生物処理のための生物の栄養源として不可欠のものであり、これが原水に不足する場合はアンモニア性窒素として添加するのが普通である。一方、アンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に変換する亜硝酸菌および亜硝酸性窒素を硝酸性窒素に変える硝酸菌は、シアン等の毒物に敏感で、これが共存するとアンモニア性窒素を硝酸性窒素に変換できなくなる性質がある。従って、馴養処理水の窒素化合物の挙動を把握すれば、原水に毒物が混入しているか否かが監視できる。この場合、測定する窒素はアンモニア性窒素または硝酸性窒素であり、両者を測定してもよい。なお、生物担体馴養時の担体BOD負荷が高すぎるとアンモニア性窒素から硝酸性窒素への変換はし難いが,担体BOD負荷が1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日であれば、変換は十分可能である。
【0036】
図9は、原水を連続的に注入しながら生物担体を馴養中の馴養処理水に含まれる窒素化合物の挙動、すなわち馴養開始後の経過時間と窒素濃度との関係の1例を示したものである。図9の場合は、経過時間が60分の時点で毒物が流入したことにより、アンモニア性窒素の硝化が停止し、アンモニア性窒素が増加、硝酸性窒素が減少する挙動を示している。従って、本発明では、このような現象をN計51によって検知したら、演算機25からの指令によって生物処理装置への原水供給をいったん停止し、次いで、前記した手順で原水のBOD推定の操作を行うのがよい。
【0037】
ここで重要なことは、かくして毒物の流入を感知したらできるだけ早くBOD推定のための測定操作を開始することと、生物担体の洗浄回数を前記した回数より多く、好ましくは3回以上とすることである。これは、馴養中に毒物が流入したことで生物担体がダメージを受ける懸念があることから、毒物の混入している反応・馴養槽の水を排出して生物担体のダメージを最小限に食い止め、洗浄により生物担体に付着した毒物を除去して、引き続き実施するBOD推定が正常に行われるようにするためである。
【0038】
このようにして異常が認められた原水の酸素利用速度定数[Kr(20)n]を求めたら、通常時の原水の酸素利用速度定数[Kr(20)s]と比較する。測定された[Kr(20)n]の値が通常時の変動の範囲内であれば、生物処理装置がBOD除去を目的とし窒素除去を目的としていない場合には、停止していた原水の供給の再開も可能である。
【0039】
しかし、生物処理装置がBOD除去だけでなく窒素除去も目的としている場合は、原因究明とともに対策をとってからでないと原水供給の再開はできない。また、[Kr(20)n]の値が通常時の変動の範囲を上回ったときは、有機性排水中に毒物が混入した確率が高いので、原因究明とともに所要の対策をとってからでないと原水供給はできない。
【0040】
以上、述べたように、連続式で生物担体を馴養する場合は、馴養処理水の窒素の挙動を連続モニタリングすることにより、生物処理装置への毒物混入を監視できる。しかし、生物担体の馴養を回分式で行う場合には、馴養処理水の窒素濃度の連続モニタリングは難しいことから、回分排出された馴養処理水のアンモニア性窒素と硝酸性窒素の割合から判断するか、反応・馴養槽22内に窒素計を固定し、アンモニア性窒素の減少割合と硝酸性窒素の増加割合から有機性排水処理装置への毒物混入を判断するのがよい。
【0041】
(第3実施形態)
次に図4によって、単一槽でBOD推定操作を行う第3実施形態を説明する。先の第1、第2実施形態では、酸素賦与槽21と反応・馴養槽22の2槽を用いたが、この第3実施形態では、両槽を合わせた酸素賦与・反応・馴養槽6と呼ぶ単一槽として、装置全体をコンパクトにした点に特徴がある。
【0042】
この場合、先の実施形態と同じく、普段は槽体積の10〜20%程度の一定量の生物担体を保持させ、担体BOD負荷を、1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日の範囲の一定負荷とし、原水を連続または回分式で好気的に処理して、生物担体の馴養性(当該有機性排水に対する活性)を維持している。
【0043】
この場合も、馴養処理水g1の排水口61aは余剰酸素賦与水g2の排水口62bより、やや、下方に配置して、馴養中は酸素賦与・反応・馴養槽6の上部に空間ができるようにしておく。また、攪拌機63とDO計64は作動しなくてもよいが、空気抜きバルブv2は開放しておく。
【0044】
このようにして、普段は馴養用の原水aを連続または回分式に供給して生物担体を馴養しておくが、1日に1回〜数回、生物処理装置の原水aおよび処理水dの酸素利用速度定数を測定して両者の測定値を比較して有機物(BOD)の処理性能を監視する点において、先の実施形態と同様である。
【0045】
酸素利用速度定数の測定に際して、まず、馴養用の原水aの供給停止、排水、洗浄用の処理水dによる生物担体の洗浄操作を先の実施形態と同様に行う。 そして、その後、測定対象である試料水としての原水aをこの酸素賦与・反応・馴養槽6に注入して、余剰酸素賦与水排水口62bから溢れるまで充填する。次いでブロアb1から送られる空気による曝気により試料水に酸素を賦与する。この場合の曝気時間は、先の実施形態に同じく飽和溶存酸素(DO)に達するまでとする。
【0046】
この曝気による酸素賦与が完了したら、酸素賦与・反応・馴養槽6の槽内の余剰の空気を空気抜きバルブv2から押し出し、かつ余剰酸素賦与水排水口62bから溢れるまで原水を追加して気泡ホールドアップ分を除去し、直ちに各バルブを閉じて密閉する。これに続いて行われる、DO測定、酸素利用速度[rr(t)]と酸素利用速度定数[Rr(20)]の算出、BODの推定などの各操作は、先の実施形態の場合と同様である。
【0047】
次に、試料水を原水aから処理水dに切り換えて、原水の場合と同様にBODの推定までの各操作を行い、原水と処理水のBODを推定することができる。さらにこれに基づき、生物処理装置の処理性能を監視することができるのは、先の実施形態と全く同様である。
【0048】
以上説明した実施形態の監視方法に用いられる監視装置は、図4の構成図および既述した通り、酸素賦与・反応・馴養槽6の単一槽から好ましく構成されるのである。
この酸素賦与・反応・馴養槽6は、生物担体を所定量収容し、原水(馴養用または試料水用)aまたは処理水(洗浄用または試料水用)dを選択可能なバルブv1とポンプp1を経由した原水a処理水d注入口、余剰酸素賦与水g2排水口62b、馴養処理水g1排水口62a、槽内水を排出するドレン抜き口、上部から空気抜きするバルブv2を有する空気抜き口、攪拌装置63、ブロアb1から空気が供給される曝気装置、生物担体分離スクリーン66、槽内配置のDOセンサー64aを有するDO計64、それに接続された演算機65などを装備した密閉・解放自在な槽であって、前記した解放状態での酸素賦与操作と、密閉状態でのDOの経時変化を測定可能としたものである。
【0049】
(第4実施形態)
図5は、第4実施形態を示すシステム構成図であり、2槽式監視装置(図2参照)に毒物検出機能を付加した第2実施形態(図3)の場合と同様に、1槽式監視装置(図4参照)に、毒物検出機能を付加したものである。すなわち、馴養処理水排水口62aにバルブv3経由して接続した馴養処理水槽5を設置し、この馴養処理水槽5内に配置したNセンサ51aを有するN計51を付設した付加装置を使用して、馴養処理水g1中のアンモニア性窒素および硝酸性窒素の少なくとも1種を測定して、試料水中の毒物の有無を判定するのであるが、その手段、方法は先に述べた場合と同様であるので説明を省略する。
【0050】
【実施例】
以下に本発明の1実施例を示す。
1m3/日を処理する下水処理実験プラントにより、第2実施形態の装置、方法を用いて本発明の作用、効果を確かめた。その結果は次の表1に示すように、試料水とした原水と処理水について、本発明により得られたBODの推定値と実測値はよく一致しており、本発明の効果が確認された。なお、BODの実測値は、周知のJIS-K0102工場排水試験方法によって測定した値である。また、試験期間中には毒物の流入はなく、馴養処理水中のアンモニア性窒素はすべて硝化された。
【0051】
【表1】
【0052】
【発明の効果】
本発明の生物処理装置の処理性能監視方法および監視装置のシステムは、以上説明したように構成されているので、次の通りの優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した生物処理装置の処理性能監視システムとして、技術的価値はきわめて大なるものがある。
▲1▼試料水のBODと高い相関性のある酸素利用速度定数するので、精度よくBODを推定でき、生物処理装置の処理性能を容易に判定することができる。
▲2▼BODの推定に際して、高価な薬品などを使用しないうえ、浄化処理を必要とするような排出水がでないため、処理性能監視のための費用が少なく済む。
▲3▼試料水の採取からBODの推定、さらに性能監視までプログラム化して自動化が容易にできる。
▲4▼BODの推定する他、硝化性能を測定して原水への毒物(生物阻害物質)混入を容易に検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明と生物処理装置との関係を示すシステム構成略図。
【図2】第1実施形態を説明するためのシステム構成略図。
【図3】第2実施形態を説明するためのシステム構成略図。
【図4】第3実施形態を説明するためのシステム構成略図。
【図5】第4実施形態を説明するためのシステム構成略図。
【図6】担体BOD負荷と酸素利用速度定数の関係を示すグラフ。
【図7】経過時間とDOの関係を示すグラフ。
【図8】酸素利用速度定数とBODの関係を示すグラフ。
【図9】馴養処理水の窒素の挙動を示すグラフ。
【符号の説明】
1 生物処理装置、11 生物反応槽、12 沈殿槽、2 処理性能監視装置、21 酸素賦与槽、22 反応・馴養槽、22a 排出口、22b 排出口、23 攪拌機、24 DO計、24a DOセンサ、25 演算機、26 スクリーン、4 演算機、a 原水、a1 原水(馴養用)、a2 原水(試料水)、c生物処理水、d 処理水、d1 洗浄用処理水、d2 処理水(試料水)、e返送汚泥、f 余剰汚泥、g1 馴養処理水、g2 余剰酸素賦与水、v1 バルブ、v2 空気抜きバルブ、v3 切り換えバルブ、v4 ドレインバルブ、v5 バルブ、p1 ポンプ、p2 ポンプ、b1 ブロア、b2 ブロア、h 酸素賦与水。
Claims (8)
- 有機性原水を処理して処理水を得る生物処理装置から抜き出した試料水に酸素を賦与し、該原水により馴養した生物担体と混合した後、空気と遮断した状態で酸素利用速度定数を測定し、予め求めた酸素利用速度定数とBODの相関式から前記試料水のBODを推定して当該処理装置の処理性能を監視する生物処理装置の処理性能監視方法であって、前記原水による生物担体の馴養方法が、担体BOD負荷=1〜5kg(BOD)/m 3 (担体)・日の間の一定負荷で連続/または回分方式による好気性処理であることを特徴とする生物処理装置の処理性能監視方法。
- 有機性原水を処理して処理水を得る生物処理装置の原水と処理水とのそれぞれに酸素を賦与し、該原水により馴養した生物担体と混合した後、空気と遮断した状態で酸素利用速度定数を測定し、予め求めた酸素利用速度定数とBODの相関式から前記原水と前記処理水のBODを推定し、その両者を比較して当該処理装置の処理性能を監視することを特徴とする生物処理装置の処理性能監視方法。
- 前記原水による生物担体の馴養方法が、担体BOD負荷=1〜5kg(BOD)/m3(担体)・日の間の一定負荷で連続/または回分方式による好気性処理であることを特徴とする請求項2に記載の生物処理装置の処理性能監視方法。
- 前記酸素賦与と生物担体の馴養とを二槽または単一槽で行うことを特徴とする請求項1または2または3に記載の生物処理装置の処理性能監視方法。
- 馴養した生物担体により処理された馴養処理水中の窒素濃度の変化を測定し、原水中の毒物の有無を判定する機能を付加したことを特徴とする請求項1または2または3または4に記載の生物処理装置の処理性能監視方法。
- 請求項4記載の酸素賦与と生物担体の馴養とを二槽で行う生物処理装置の処理性能監視方法を行うための監視装置であって、曝気装置を内部に設け、酸素付与水を次の反応・馴養槽に供給するようにした、開放型の酸素賦与槽と、少なくとも生物担体を収納し、生物担体分離スクリーンとDOセンサーを内部に設けた密閉可能な反応・馴養槽とを装備したことを特徴とする生物処理装置の処理性能監視装置。
- 請求項4記載の酸素賦与と生物担体の馴養とを単一槽で行う生物処理装置の処理性能監視方法を行うための監視装置であって、少なくとも生物担体を収納し、曝気装置、生物担体分離スクリーンおよびDOセンサーを内部に設けた開放・密閉自在な酸素賦与・反応・馴養槽を装備したことを特徴とする生物処理装置の処理性能監視装置。
- 前記反応・馴養槽または前記酸素賦与・反応・馴養槽に、処理水中のアンモニア性窒素および硝酸性窒素の少なくとも1種の窒素分を検知するNセンサを内部に設けた馴養処理水槽を接続、配置した請求項6または7に記載の生物処理装置の処理性能監視装置。
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