JP4837266B2

JP4837266B2 - オキシデーションディッチの運転方法

Info

Publication number: JP4837266B2
Application number: JP2004225975A
Authority: JP
Inventors: 英二佐藤; 健杉山; 一夫関沢; 政信大方
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2024-08-02
Also published as: JP2006043540A

Description

本発明は、オキシデーションディッチの運転方法に関する。

従来、例えば汚水等の被処理水を、曝気して硝化反応を行う好気工程と撹拌して脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に行って処理するオキシデーションディッチが知られている。このようなオキシデーションディッチの運転方法として、一日当たりの処理水量の合計である積算放水量ｑを計測し、例えば１週間〜１ヶ月程度の期間における積算放水量ｑの平均値を求め、この平均値に基づいて１日に必要な曝気時間を設定して、曝気時間を１日中固定し、例えば３０分間の曝気を１日１２回行って運転するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−６８３号公報

しかしながら、上記オキシデーションディッチの運転方法にあっては、曝気時間が固定され、流入被処理水量の変動に逐次対応するものでないため、流入被処理水量の変動により酸素の供給不足、供給過多が生じ、安定した処理が困難であった。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、適切な曝気時間の設定が可能とされ、処理水質の安定化が図られたオキシデーションディッチの運転方法を提供することを目的とする。

本発明によるオキシデーションディッチの運転方法は、槽内の被処理水に対して、曝気により硝化反応を行う好気工程と、撹拌により脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に行うオキシデーションディッチの運転方法であって、槽内へ流入する流入被処理水量を測定して、その測定日における流入被処理水量の変動パターンを把握し、測定日の翌日以降の所定の日を起点日として、測定日の変動パターンに基づいて、起点日以降の曝気時間を設定し、必要に応じて、変動パターンを再設定し直すことを特徴としている。

例えば、一般家庭から排出される生活排水等の排水量は、人間の生活時間に合わせて変動する。この排水量の変動は、昼と夜等で一定のパターンがある。従って、前日以前の１日の変動パターンを基に、起点日以降の曝気時間を設定することにより、同傾向の流入被処理水量の変動が反映され、好適な曝気時間を容易に決定することが可能とされる。また、必要に応じて、１日の流入被処理水量の変動パターンを再度把握し、曝気時間の再設定を行うことにより、好適な曝気時間が維持される。

また、本発明によるオキシデーションディッチの運転方法は、槽内の被処理水に対して、曝気により硝化反応を行う好気工程と、撹拌により脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に行うオキシデーションディッチの運転方法であって、曝気を開始してから、槽内へ流入する流入被処理水量を測定して、その測定日における流入被処理水量の変動パターンを把握し、測定日の翌週以降の所定の同曜日を起点日として、測定日の変動パターンに基づいて、起点日以降の同曜日の曝気時間を設定し、必要に応じて、変動パターンを再設定し直すことを特徴としている。

同様に、一般家庭から排出される生活排水等の排水量は、曜日毎により一定のパターンがある。従って、同曜日の１日の変動パターンを基に、起点日以降の曝気時間を設定することにより、同傾向の流入被処理水量の変動が反映され、好適な曝気時間を容易に決定することが可能とされる。また、必要に応じて、流入被処理水量の変動パターンを再度把握し、曝気時間の再設定を行うことにより、好適な曝気時間が維持される。

ここで、槽内へ流入する流入被処理水量が所定値に達したときに、変動パターンを再設定し直すと良い。

このように本発明によるオキシデーションディッチの運転方法によれば、同傾向の流入被処理水量の変動パターンが反映され、好適な曝気時間を容易に決定可能であるため、処理水質の安定化が可能とされる。

以下、本発明によるオキシデーションディッチの運転方法の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の実施形態に係るオキシデーションディッチの概略構成図である。

本実施形態のオキシデーションディッチ１は、例えば、家庭等から排出される生活排水、工場から排出される工場排水等の有機性排水（被処理水）（以下「汚水」という）等を生物処理するものであり、好気状態で汚水中の有機物を分解し、無酸素状態で窒素分を除去する処理施設である。

このオキシデーションディッチ１は概略、汚水を曝気／撹拌する曝気撹拌装置５を備え汚水を生物処理する生物反応槽（槽）３と、この生物反応槽３に汚水を移送する流入ポンプ槽２と、生物反応槽３に流入する流入汚水量を計測する積算流量計（流量測定手段）４と、生物反応槽３の後段に設置された最終沈殿池６と、を具備している。

流入ポンプ槽２は、その流入側が汚水を供給する汚水供給配管Ｌ１に接続されると共に、その流出側が汚水を生物反応槽３に移送する汚水移送配管Ｌ２に接続され、この汚水移送配管Ｌ２に、上記積算流量計４が設置されている。汚水は、汚水供給配管Ｌ１、流入ポンプ槽２及び汚水移送配管Ｌ２を経由して、生物反応槽３に流入し、生物反応槽３に流入する流入汚水量は、積算流量計４でその流量が計測される。

生物反応槽３は、平面視長円形状を成し、その中央部に長手方向に延在する隔壁３ａが配設されて、この隔壁３ａ周囲の領域が無終端状の循環水路７とされていると共に、処理水を最終沈殿池６へ送る処理水移送配管Ｌ３が接続されている。循環水路７には、汚水移送配管Ｌ２を通して汚水が導入され、この循環水路７からは当該循環水路７で生物処理により浄化された処理水としての浄化水が処理水移送配管Ｌ３を通して最終沈殿池６に送られる。

曝気撹拌装置５は、上記生物処理を行わせるもので、回転自在なインペラ（不図示）と、インペラ回転用駆動源であり所定の高速／低速での運転が可能とされたインペラ回転用電動機（不図示）とを備えている。この曝気撹拌装置５は、上記生物反応槽３の隔壁３ａの両端付近に、各々配設され、インペラが生物反応槽３内の汚水に浸漬された状態とされている。そして、電動機を高速運転することでインペラが高速回転して、生物反応槽３内の汚水を曝気撹拌し、低速運転することでインペラが低速回転して、生物反応槽３内の汚水を無酸素撹拌する。

また、本実施形態においては、オキシデーションディッチ１の運転を制御する運転制御装置１０を具備している。この運転制御装置１０は、上記積算流量計４と、時間を計測するタイマ１１と、これらに接続されて、曝気撹拌装置５のインペラ回転用電動機に制御信号を出力する制御手段１２と、を備えている。

制御手段１２はＣＰＵで構成され、積算流量計４で計測された流入汚水量に基づいて、インペラ回転用電動機の回転数を制御して、インペラの高速／低速を制御する。

さらに、運転制御装置１０は、制御手段１２に接続される記憶手段１３と、処理手順をプログラムの形で格納するＲＯＭ１４とを備えている。記憶手段１３は、１運転サイクルの時間（詳しくは後述）、電動機の高速運転時の回転数、低速運転時の回転数等に関する予め設定されている情報、曝気時間に関する情報、所定の演算式等を記憶する。

図２は、図１に示すオキシデーションディッチの運転サイクルを示すタイムチャートである。上述したようにオキシデーションディッチ１では、曝気撹拌装置５を、高速運転して、循環水路７内を曝気撹拌し硝化反応を行う好気工程と、低速運転して、循環水路７内を無酸素撹拌し脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に繰り返す。ここで、好気工程とこれに続く無酸素工程とで１運転サイクルを構成するものとすると、ｎ回目の運転サイクルの継続時間Ｔ_ｎは、好気時間Ｃ_ｎと無酸素時間Ｄ_ｎとの和として表せる。

次に、このように構成されたオキシデーションディッチの運転方法について説明する。図３は、図１に示すオキシデーションディッチの曝気時間の設定手順を示すフロー図、図４は、図１に示すオキシデーションディッチの運転制御方法を示すフロー図である。

ここでは、例えば１日の運転サイクル数を１２回とし、１運転サイクルの継続時間Ｔ_ｎを２時間とした場合を例に説明する。図３に示すように、まず、ステップＳ３０１では、１運転サイクル中に生物反応槽３に流入する流入汚水量ｑを計測し、これを１２回行うことにより、１日の各運転サイクルにおける流入汚水量ｑの変動パターン、すなわち１日の流入汚水量の変動パターンを把握する。例えば、一般家庭から排出される生活排水等の排水量は、人間の生活時間に合わせて変動する。この排水量の変動は、昼と夜等で一定の傾向がある。本実施形態では、この変動パターンを把握する。

続くステップＳ３０２では、上記変動パターンに基づいて、翌日（起点日）以降の各運転サイクルの曝気時間Ａ_ｎを設定する。具体的には、このオキシデーションディッチの装置能力である計画流入汚水量Ｑに対する流入汚水量ｑの割合を求め、これの割合に計画流入汚水量を適切に処理するために必要な曝気時間ｔ_０を掛けて、各運転サイクルの曝気時間Ａ_ｎを算出する。ここでは、翌日を起点日としているが、それ以降の所定の日を起点日としても良い。そして、ステップＳ３０４で、この曝気時間Ａ_ｎを翌日以降の同時間の運転サイクルの曝気時間と設定する。

次に、ステップＳ３０４では、運転を開始してからの流入汚水量ｑが所定値に達したか否かを判定し、所定値に達していない場合には、曝気時間の設定を継続する。この所定値としては、例えば、設定された曝気時間に対して、生物反応槽３内で酸素の供給不足、供給過多を生じさせないように、上限値及び下限値を設定すると良い。すなわち、例えば、宅地開発が進み人口が増加する地域では、流入汚水量が増え、流入汚水量に対して曝気時間が短くなり、曝気時間を再設定し直す必要が生じる。また、過疎化が進み人口が減少する地域では、流入汚水量が減って、流入汚水量に対して曝気時間が長くなり、曝気時間を再設定し直す必要が生じる。

そして、流入汚水量ｑが所定値に達すると、ステップＳ３０５へ移行して、変動パターンを再設定し直し、換言すればＡ_ｎを再設定してＢ_ｎとする。具体的には、上述したＡ_ｎの設定と同様に、オキシデーションディッチの装置能力である計画流入汚水量Ｑに対する流入汚水量ｑの割合を求め、これの割合に計画流入汚水量を適切に処理するために必要な曝気時間ｔ_０を掛けて、各運転サイクルの曝気時間Ｂ_ｎを各々算出する。そして、ステップＳ３０６で、この曝気時間Ｂ_ｎをその翌日以降の同時間の運転サイクルの曝気時間と設定し、一定期間継続する。

次に、図４を参照して、オキシデーションディッチの運転制御方法について説明する。まず、生物反応槽３の循環水路７には、汚水が供給されて所定の循環流が形成されている。ステップＳ４０１では、曝気撹拌装置５のインペラ回転用電動機を制御して、インペラを高速回転させることで、生物反応槽３内の曝気撹拌を開始する。そして、タイマ１１による曝気時間Ａ_ｎ及び運転サイクルの継続時間Ｔ_ｎの計測を開始すると共に、流入汚水量が所定値に達したか否かを判定するための積算流量計４による流入汚水量ｑの測定を開始する。

ステップＳ４０２では、インペラが所定の高速回転となるように制御する。そして、ステップＳ４０３で曝気開始（時刻ａ）から、上述した方法で予め設定されたＡ_ｎ時間経過したか否かを判定し、経過していない場合には、判定を繰り返し、時刻ｂ〜時刻ｃにおいて、インペラの高速回転を維持する。これにより、生物反応槽３内は、好気状態に保たれるので、生物反応槽３内の微生物による有機物の分解と硝化反応を進行させることができる。

ステップＳ４０３で、曝気開始から予め設定されたＡ_ｎ時間経過した（時刻ｃ）と判定されると、ステップＳ４０４へと移行し、インペラが所定の低速回転となるようにインペラ回転用電動機を制御する。そして、ステップＳ４０５で曝気開始（時刻ａ）から予め設定されたＴ_ｎ時間経過したか否かを判定し、経過していない場合には、判定を繰り返し、時刻ｃ〜時刻ｄにおいて、インペラの低速回転を維持する。これにより、生物反応槽３内は、無酸素状態に保たれるので、脱窒反応を進行させることができる。

そして、曝気開始から予め設定されたＴ_ｎ時間経過すると（時刻ｄ）、ステップＳ４０６へと移行し、積算流量計４による流入汚水量ｑの計測を終了する。

続いて、ステップＳ４０７へ移行し、運転サイクルのカウンタをｎ＋１に更新して処理を終了し、再度、ステップＳ４０１へと戻り、ｎ＋１回目の運転サイクルを開始することで、オキシデーションディッチの運転を継続し、前日と同様にして１日の運転が終了したら、その日に計測した流入汚水量ｑに基づいて、上述したように、測定した流入汚水量ｑが所定値に達したか否かを判定し、達していない場合には、曝気時間の設定を継続する。これを毎日行う。また、達した場合には前述したように、Ａ_ｎをＢ_ｎに代える。

このように、本実施形態のオキシデーションディッチの運転方法では、前日以前の１日の変動パターンを基に、起点日以降の曝気時間Ａ_ｎを設定することにより、同傾向の流入汚水量の変動パターンが反映され、好適な曝気時間を容易に決定することが可能とされる。また、必要に応じて、流入被処理水量の変動パターンを再度把握し、曝気時間の再設定を行うことにより、好適な曝気時間が維持される。その結果、処理水質の安定化が図られる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態にあっては、流入汚水量ｑの変動パターンに基づいて、測定日の翌日以降の所定の日を起点日として、起点日以降の同時間における運転サイクルの曝気時間を設定しているが、流入汚水量ｑに基づいて、測定日の翌週以降の所定の同曜日を起点日として、起点日以降の同曜日の同時間における運転サイクルの曝気時間を設定しても良い。これは、一般家庭から排出される生活排水等の排水量は、曜日毎により一定のパターンがあるからであり、このように、同曜日の同時間における流入被処理水量を基に、曝気時間を設定することにより、同傾向の流入汚水量の変動が反映され、好適な曝気時間を容易に決定することが可能とされる。その結果、処理水質の安定化が図られる。なお、曜日毎に７つのパターンに基づいて、曝気時間を設定しても良く、休日と平日のように２つのパターンに基づいて、曝気時間を設定しても良い。この場合も流入汚水量が所定値に達した場合には、曝気時間を再設定し直す。

また、上記実施形態では、流入汚水量を積算流量計４により計測しているが、汚水を移送する流入ポンプ槽２の消費電力、稼働時間等から流入汚水量を算出しても良く、要は、生物反応槽３内に流入する流入汚水量が判れば良い。

また、上記実施形態では、流入汚水量を運転サイクルを通して継続して測定しているが、運転サイクル内の所定時間の計測に基づいて流入汚水量を算出しても良い。

また、上記実施形態では、生物反応槽３の形状を長円形状としているが、馬蹄形状やＵ字形状を始めとしたその他の形状であっても良い。

本発明の実施形態に係るオキシデーションディッチの概略構成図である。図１に示すオキシデーションディッチの運転サイクルを示すタイムチャートである。図１に示すオキシデーションディッチの曝気時間の設定手順を示すフロー図である。図１に示すオキシデーションディッチの運転制御方法を示すフロー図である。

符号の説明

１…オキシデーションディッチ、３…生物反応槽（槽）、４…積算流量計（流量測定手段）、５…曝気撹拌装置、１０…運転制御装置、１２…制御手段。

Claims

槽内の被処理水に対して、曝気により硝化反応を行う好気工程と、撹拌により脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に行うオキシデーションディッチの運転方法であって、
前記槽内へ流入する流入被処理水量を測定して、その測定日における流入被処理水量の変動パターンを把握し、前記測定日の翌日以降の所定の日を起点日として、前記変動パターンに基づいて、前記起点日以降の曝気時間を設定し、前記槽内へ流入する流入被処理水量が所定値に達したときに、変動パターンを再設定し直すことを特徴とするオキシデーションディッチの運転方法。
槽内の被処理水に対して、曝気により硝化反応を行う好気工程と、撹拌により脱窒反応を行う無酸素工程とを交互に行うオキシデーションディッチの運転方法であって、
前記槽内へ流入する流入被処理水量を測定して、その測定日における流入被処理水量の変動パターンを把握し、前記測定日の翌週以降の所定の同曜日を起点日として、前記変動パターンに基づいて、前記起点日以降の同曜日の曝気時間を設定し、前記槽内へ流入する流入被処理水量が所定値に達したときに、変動パターンを再設定し直すことを特徴とするオキシデーションディッチの運転方法。