JP6158691B2 - Organic wastewater treatment apparatus, organic wastewater treatment method, and organic wastewater treatment apparatus control program - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、下水、農業集落排水、工場排水等の有機排水を、活性汚泥等の微生物により処理する有機排水処理装置、有機排水の処理方法及び有機排水処理装置の制御プログラムに関する。   Embodiments of the present invention relate to an organic wastewater treatment apparatus that treats organic wastewater such as sewage, agricultural settlement wastewater, and factory wastewater with microorganisms such as activated sludge, a method for treating organic wastewater, and a control program for the organic wastewater treatment apparatus.

従来、生活排水を浄化処理する下水処理場では、もっとも代表的なプロセスとして、標準活性汚泥法が採用されてきた。標準活性汚泥法は、送風機により水中に空気を供給する曝気槽において、好気微生物により水中の有機汚濁物質を酸化分解するものである。この標準活性汚泥法では、有機物は分解除去できるものの、近年、顕在化している放流先の富栄養化問題の原因物質となる窒素やリンの除去を行うことができない。そこで、有機物を分解するとともに、窒素及びリンを除去する方法として、標準活性汚泥法の変法である窒素除去型の循環式硝化脱窒法、リン除去型の嫌気−好気活性汚泥法（ＡＯ法）、窒素・リン同時除去型の嫌気−無酸素-好気活性汚泥法（Ａ２Ｏ）法などの高度処理プロセスの導入が進められている。 Conventionally, the standard activated sludge method has been adopted as the most typical process in sewage treatment plants that purify domestic wastewater. The standard activated sludge method oxidizes and decomposes organic pollutants in water by aerobic microorganisms in an aeration tank that supplies air into the water by a blower. In this standard activated sludge method, although organic substances can be decomposed and removed, it is not possible to remove nitrogen and phosphorus which are the causative substances of the eutrophication problem of the discharge destination that has become apparent in recent years. Therefore, as a method for decomposing organic substances and removing nitrogen and phosphorus, a nitrogen removal type circulatory nitrification denitrification method, a phosphorus removal type anaerobic-aerobic activated sludge method (AO method), which is a modification of the standard activated sludge method. ), Advanced treatment processes such as an anaerobic-anoxic-aerobic activated sludge method (A 2 O) method of simultaneous removal of nitrogen and phosphorus are being promoted.

高度処理プロセスでは、流入下水から最初沈殿池で沈殿汚泥が除去された一次処理水が生物反応槽に送られる。次いで、生物反応槽内の嫌気槽、無酸素槽および好気槽において微生物の反応により、一次処理水から有機物、窒素、リンが除去されると同時に微生物の凝集体であるフロックが形成される。そして、フロックを含む二次処理水が最終沈殿池に送られる。最終沈殿池では二次処理水からフロックが沈殿、除去される。沈殿物の大部分は活性汚泥を含む返送汚泥として最終沈殿池から生物反応槽に戻され、沈殿物の一部は余剰汚泥として排出され、濃縮・脱水後に焼却処理される。   In the advanced treatment process, primary treated water from which sediment sludge has been removed from the inflowing sewage in the first sedimentation tank is sent to the biological reaction tank. Next, organic substances, nitrogen, and phosphorus are removed from the primary treated water by the reaction of microorganisms in the anaerobic tank, anoxic tank, and aerobic tank in the biological reaction tank, and at the same time, flocs that are aggregates of microorganisms are formed. Then, secondary treated water containing floc is sent to the final sedimentation basin. In the final sedimentation basin, flocs are settled and removed from the secondary treated water. Most of the sediment is returned to the biological reaction tank from the final sedimentation basin as return sludge containing activated sludge, and a part of the sediment is discharged as excess sludge and incinerated after concentration and dehydration.

有機排水中の窒素分としてのアンモニアの除去プロセスは次の通りである。まず、好気槽においてアンモニアが硝酸イオンに酸化され、酸化された硝酸イオンは無酸素槽に返送され、無酸素槽において微生物の作用により硝酸イオンが窒素ガスに還元される。また、リンの除去プロセスでは、嫌気槽において微生物からリンを吐き出させ、次いで好気槽において、微生物にリンを吸収させ、リンを吸収した微生物をフロックとして沈澱除去させる。好気槽において微生物に吸収されるリン量は、嫌気槽において微生物が吐き出すリン量よりも大量であり、この吐出量と吸収量の差に基づきリンの除去が行われる。   The process for removing ammonia as nitrogen in organic wastewater is as follows. First, ammonia is oxidized to nitrate ions in the aerobic tank, and the oxidized nitrate ions are returned to the oxygen-free tank, and nitrate ions are reduced to nitrogen gas by the action of microorganisms in the oxygen-free tank. In the phosphorus removal process, phosphorus is discharged from microorganisms in an anaerobic tank, and then the microorganisms absorb phosphorus in the aerobic tank, and the microorganisms that have absorbed phosphorus are precipitated and removed as flocs. The amount of phosphorus absorbed by the microorganisms in the aerobic tank is larger than the amount of phosphorus discharged by the microorganisms in the anaerobic tank, and phosphorus is removed based on the difference between the discharge amount and the absorption amount.

特開２０１３−２１２４９０号公報JP 2013-212490 A

しかしながら、既存の排水処理装置に、上記の高度処理方法を導入するためには、生物反応槽内に新たに嫌気槽、無酸素槽および好気槽を設けるために、攪拌機、ポンプなどの新たな機器の導入ならびに新たなコンクリート躯体の新設が必要となり、既存の設備の改造に手間がかかるという問題があった。   However, in order to introduce the above-mentioned advanced treatment method into the existing wastewater treatment apparatus, a new anaerobic tank, anoxic tank and aerobic tank are provided in the biological reaction tank, and a new agitator, pump, etc. There was a problem that it was necessary to introduce equipment and to construct a new concrete frame, and it took time to modify the existing equipment.

また、窒素・リン同時除去型のＡ２Ｏ法においては、窒素とリンの除去率がトレードオフの関係にあり、処理水中の窒素及びリンの濃度を同時に規制値以下にするのが困難であるという課題があった。それに対応するために、特許文献１では嫌気槽と好気槽の間にドラフトチューブエアレータ（ＤＴＡ）により、嫌気−好気を切替え可能な嫌気好気兼用槽を設け、ＤＴＡの回転速度により撹拌モード（嫌気）と散気モード（好気）を切替えながら処理することで、窒素成分であるアンモニアとリンの除去の両立を図っている。 In addition, in the nitrogen and phosphorus simultaneous removal type A 2 O method, the removal rate of nitrogen and phosphorus is in a trade-off relationship, and it is difficult to simultaneously reduce the concentration of nitrogen and phosphorus in the treated water to below the regulation value. There was a problem. In order to cope with this, in Patent Document 1, an anaerobic / aerobic tank that can be switched between anaerobic and aerobic is provided by a draft tube aerator (DTA) between the anaerobic tank and the aerobic tank. By switching between (anaerobic) and aeration mode (aerobic), both nitrogen and ammonia are removed.

しかしながらアンモニアは窒素成分の一成分でしかなく、好気槽においてアンモニアを硝酸イオンに酸化する反応を進行させるだけでなく、硝酸イオンを還元して窒素ガスに変換する脱窒反応の促進も、全窒素（Ｔ−Ｎ）の除去には重要である。また、隔壁によって区画された嫌気好気兼用槽を新たに設けなくてはならないため、設備改良の手間が生じていた。   However, ammonia is only one component of the nitrogen component, and not only promotes the reaction to oxidize ammonia to nitrate ions in the aerobic tank, but also promotes the denitrification reaction to reduce nitrate ions to convert to nitrogen gas. It is important for the removal of nitrogen (TN). In addition, since an anaerobic and aerobic tank that is partitioned by a partition wall must be newly provided, there is a need for facility improvement.

本発明の課題は、有機排水中の窒素及びリンを同時に除去可能であり、かつ、既存の設備への導入が容易な有機排水処理装置、有機排水の処理方法及び有機排水処理装置の制御プログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide an organic wastewater treatment apparatus, an organic wastewater treatment method, and an organic wastewater treatment apparatus control program that can simultaneously remove nitrogen and phosphorus in organic wastewater and can be easily introduced into existing facilities. Is to provide.

実施形態の有機排水処理装置は、
嫌気処理領域、雰囲気の範囲を調整可能な調整領域および好気処理領域をこの順に有する生物反応槽と、
前記好気処理領域における処理水のアンモニア濃度を測定するアンモニア濃度測定器と、
前記生物反応槽から流出した処理水の全窒素濃度を測定する全窒素濃度測定器と、
前記生物反応槽から流出した処理水の全リン濃度を測定する全リン濃度測定器と、
前記アンモニア濃度測定器、前記全窒素濃度測定器および前記全リン濃度測定器により測定された値に基づいて、前記調整領域の雰囲気の範囲を調整する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、所定時間毎に、
前記全窒素濃度が所定の目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が所定の目標値 ＮＨ３ を超える場合に、前記調整領域における前記好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が前記目標値 ＮＨ３ と等しい場合に、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が前記目標値 ＮＨ３ 未満の場合に、前記調整領域における前記微好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ 以下であり、かつ前記リン濃度が所定の目標値Ｐを超える場合に、前記調整領域における前記嫌気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ 以下であり、かつ前記リン濃度が前記目標値Ｐ以下の場合に、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとする、
ように前記調整領域を制御する。 The organic wastewater treatment apparatus of the embodiment
A biological reaction tank having an anaerobic treatment region, an adjustment region capable of adjusting the range of the atmosphere, and an aerobic treatment region in this order;
An ammonia concentration measuring device for measuring the ammonia concentration of treated water in the aerobic treatment region;
A total nitrogen concentration measuring device for measuring the total nitrogen concentration of the treated water flowing out of the biological reaction tank;
A total phosphorus concentration measuring device for measuring the total phosphorus concentration of treated water flowing out of the biological reaction tank;
Based on the values measured by the ammonia concentration measuring device, the total nitrogen concentration measuring device and the total phosphorus concentration measuring device, a control unit for adjusting the atmosphere range of the adjustment region;
Equipped with,
The control unit, every predetermined time,
When the total nitrogen concentration exceeds a predetermined target value TN and the ammonia concentration exceeds a predetermined target value NH3 , the range of the aerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the range of the slightly aerobic atmosphere in the adjustment region is increased.
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration exceeds a predetermined target value P, the range of the anaerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or lower than the target value TN and the phosphorus concentration is equal to or lower than the target value P, the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is.
The adjustment area is controlled as follows.

第１実施形態に係る有機排水処理装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the organic waste water treatment apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る有機排水処理装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the organic waste water treatment apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る有機排水処理装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the organic waste water treatment apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る有機排水処理装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the organic waste water treatment apparatus which concerns on 4th Embodiment.

以下に、各実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は発明の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。   Each embodiment will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment and the overlapping description is abbreviate | omitted. Each figure is a schematic diagram for promoting explanation and understanding of the invention, and its shape, dimensions, ratio, and the like are different from those of an actual device. However, these are in consideration of the following explanation and known techniques. The design can be changed as appropriate.

（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の有機排水処理装置１は、上流側から順に最初沈殿池２、生物反応槽３および最終沈殿池４を備えている。 (First embodiment)
The organic waste water treatment apparatus 1 of this embodiment shown in FIG. 1 includes a first sedimentation tank 2, a biological reaction tank 3, and a final sedimentation tank 4 in order from the upstream side.

生物反応槽３は、微生物による分解作用を利用して汚水を浄化処理するための反応容器である。生物反応漕３には、上流側から、嫌気処理領域１１、調整領域１２、好気処理領域１３がこの順に配置されている。嫌気処理領域１１は、生物反応漕３の内容積のうちの１５〜３０％を占める領域とされ、好気処理領域１３は、生物反応漕３の内容積のうちの４０〜６０％を占める領域とされ、残りが調整領域１２とされる。   The biological reaction tank 3 is a reaction vessel for purifying sewage using a decomposition action by microorganisms. From the upstream side, the anaerobic treatment region 11, the adjustment region 12, and the aerobic treatment region 13 are arranged in this order in the biological reaction tank 3. The anaerobic treatment region 11 is a region that occupies 15 to 30% of the internal volume of the biological reaction basket 3, and the aerobic treatment region 13 is a region that occupies 40 to 60% of the internal volume of the biological reaction basket 3 The remainder is the adjustment area 12.

最初沈殿池２は、有機排水を受け入れ、所定時間静置しておき、浮遊物質（SS）を沈殿させる一次処理設備である。最初沈殿池２には堰が設けられ、上澄み水が堰を乗り越えてオーバーフローラインに流れ込み、さらにオーバーフローラインから生物反応槽３に流入するようになっている。なお、最初沈殿池２の底部には図示しない汚泥排出ラインが連通し、汚泥が定期的に又は随時に排出されるようになっている。   The first sedimentation basin 2 is a primary treatment facility that accepts organic wastewater and is allowed to stand for a predetermined time to precipitate suspended matter (SS). The sedimentation basin 2 is initially provided with a weir, and the supernatant water passes over the weir and flows into the overflow line, and further flows into the biological reaction tank 3 from the overflow line. In addition, the sludge discharge line which is not shown in figure communicates with the bottom part of the first sedimentation tank 2, and sludge is discharged | emitted regularly or at any time.

生物反応漕３には、曝気手段としてエアレーション装置２０が備えられている。エアレーション装置２０は、ブロア２１と、ブロア２１から延びる空気配管２２と、空気配管２２に設けられた流量調整弁２３と、空気配管２２から分岐した分岐管２４と、各分岐管２４に設けられた開閉弁２５ａ〜２５ｅと、各分岐管２４の先端に取り付けられた散気板２６ａ〜２６ｅとから構成されている。散気板２６ａ〜２６ｅは、生物反応漕３の内部に設置されている。   The biological reaction vessel 3 is provided with an aeration device 20 as an aeration means. The aeration apparatus 20 includes a blower 21, an air pipe 22 extending from the blower 21, a flow rate adjusting valve 23 provided in the air pipe 22, a branch pipe 24 branched from the air pipe 22, and each branch pipe 24. The on / off valves 25a to 25e and diffuser plates 26a to 26e attached to the tips of the branch pipes 24 are configured. The diffuser plates 26 a to 26 e are installed inside the biological reaction vessel 3.

散気板２６ａは、生物反応漕３の嫌気処理領域１１に設置されている。また、散気板２６ｂ及び２６ｃは処理水が流れる方向に沿って調整領域１２内に設置されている。更に、散気板２６ｄ〜２６ｅは処理水が流れる方向に沿って好気処理領域１３に設置されている。   The diffuser plate 26 a is installed in the anaerobic treatment region 11 of the biological reaction vessel 3. The diffuser plates 26b and 26c are installed in the adjustment region 12 along the direction in which the treated water flows. Furthermore, the diffuser plates 26d to 26e are installed in the aerobic treatment region 13 along the direction in which the treated water flows.

また、各分岐管２４に設けられた開閉弁２５ａ〜２５ｅのうち、嫌気処理領域１１に向かう分岐管２４に設置された開閉弁２５ａは常に「閉」とされている。なお、分岐管２４、開閉弁２５ａ及び散気板２６ａの設置は省略してもよい。また、好気処理領域１３に向かう分岐管２４に設置された開閉弁２５ｄ及び２５ｅは常に「開」とされている。更に、調整領域１２に向かう分岐管２４に設置された開閉弁２５ｂ及び２５ｃは開度が自在に設定可能になっている。開閉弁２５ｂ及び２５ｃは後述する制御部９に接続されており、制御部９の指令に基づき、弁の開度が制御される。これら開閉弁２５ｂ及び２５ｃの開度を制御することで、調整領域１２における雰囲気の範囲を調整可能になっている。たとえば、調整領域１２の雰囲気を、嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気の１種または２種以上に設定できるようになっている。   Of the on-off valves 25a to 25e provided on each branch pipe 24, the on-off valve 25a installed on the branch pipe 24 toward the anaerobic treatment region 11 is always “closed”. In addition, you may abbreviate | omit installation of the branch pipe 24, the on-off valve 25a, and the diffuser board 26a. The on-off valves 25d and 25e installed in the branch pipe 24 toward the aerobic treatment region 13 are always “open”. Further, the opening / closing valves 25b and 25c installed in the branch pipe 24 toward the adjustment region 12 can be freely set. The on-off valves 25b and 25c are connected to a control unit 9 to be described later, and the opening of the valve is controlled based on a command from the control unit 9. The atmosphere range in the adjustment region 12 can be adjusted by controlling the opening degree of the on-off valves 25b and 25c. For example, the atmosphere of the adjustment region 12 can be set to one or more of an anaerobic atmosphere, a microaerobic atmosphere, and an aerobic atmosphere.

更に、空気配管２２に設けられた流量調整弁２３は、風量コントローラ３０に接続されており、風量コントローラ３０の制御によって、空気の流量が調整可能となっている。   Further, the flow rate adjusting valve 23 provided in the air pipe 22 is connected to the air volume controller 30, and the air flow rate can be adjusted by the control of the air volume controller 30.

また、生物反応漕３の好気処理領域１３には、凝集剤供給装置５０が備えられており、好気処理領域１３を流れる処理水に凝集剤が投入できるようになっている。凝集剤供給装置５０は、後述する制御部９に接続されている。   Further, the aerobic treatment region 13 of the biological reaction tank 3 is provided with a flocculant supply device 50 so that the flocculant can be introduced into the treated water flowing through the aerobic treatment region 13. The flocculant supply device 50 is connected to the control unit 9 described later.

嫌気処理領域１１は、バルブが全閉であるため、定常運転時において嫌気性微生物が活性になるように嫌気雰囲気（ＯＲＰ値がマイナス側）となる。より詳細には、ＯＲＰ値が−２００ｍＶ以下となる。ここでＯＲＰ値とは酸化還元電位のことをいう。処理水のＯＲＰ値がマイナスの場合はその処理水は還元状態にあるといえる。すなわち、曝気しないで嫌気的な状態におかれた汚水は電位が低くなる（マイナスのＯＲＰ値）。嫌気処理領域１１では、微生物からのリンの吐き出しが進むとともに、硝酸イオンから窒素への還元反応が進む。   Since the valve is fully closed, the anaerobic treatment region 11 becomes an anaerobic atmosphere (ORP value is on the negative side) so that the anaerobic microorganisms become active during steady operation. More specifically, the ORP value is −200 mV or less. Here, the ORP value means a redox potential. If the ORP value of the treated water is negative, it can be said that the treated water is in a reduced state. In other words, the sewage that is placed in an anaerobic state without aeration has a low potential (negative ORP value). In the anaerobic treatment region 11, the discharge of phosphorus from the microorganism proceeds and the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen proceeds.

一方、好気処理領域１３は、定常運転時において好気性微生物が活性になるように好気雰囲気（ＯＲＰ値がプラス側）に調整されている。より詳細には、ＯＲＰ値が５０ｍＶ以上の範囲になるように調整されている。ＯＲＰ値がプラスの場合はその処理水は酸化状態にあるといえる。すなわち、曝気が十分で好気的な状態におかれた処理水は電位が高くなる。好気処理領域１３では、微生物によるリンの吸収が進むとともにアンモニアから硝酸イオンへの酸化反応が進む。   On the other hand, the aerobic treatment region 13 is adjusted to an aerobic atmosphere (ORP value is on the positive side) so that aerobic microorganisms become active during steady operation. More specifically, the ORP value is adjusted to be in a range of 50 mV or more. When the ORP value is positive, it can be said that the treated water is in an oxidized state. That is, the treated water placed in an aerobic state with sufficient aeration has a high potential. In the aerobic treatment region 13, the absorption of phosphorus by microorganisms proceeds and the oxidation reaction from ammonia to nitrate ions proceeds.

調整領域１２は、雰囲気を嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気のいずれか１種または２種以上に切り替え可能であり、かつ、各雰囲気が占める範囲を調整可能とされている。図１に示す例では、調整領域１２は、第１領域１２ａと第２領域１２ｂの２つの領域に分けられる。第１領域１２ａは、散気板２６ｂの設置箇所に対応する領域であり、第２領域１２ｂは、散気板２６ｃの設置箇所に対応する領域である。第１、第２領域１２ａ、１２ｂのそれぞれにおいて、雰囲気を独立して切り替え可能とされている。   In the adjustment region 12, the atmosphere can be switched to one or more of an anaerobic atmosphere, a slight aerobic atmosphere, and an aerobic atmosphere, and the range occupied by each atmosphere can be adjusted. In the example shown in FIG. 1, the adjustment area 12 is divided into two areas, a first area 12a and a second area 12b. The first region 12a is a region corresponding to the installation location of the diffuser plate 26b, and the second region 12b is a region corresponding to the installation location of the diffusion plate 26c. In each of the first and second regions 12a and 12b, the atmosphere can be switched independently.

ここで、微好気雰囲気とは、ＯＲＰ値が−５０〜５０ｍＶの範囲になるように調整された雰囲気をいう。嫌気雰囲気が−２００ｍV以下の範囲の雰囲気であり、好気雰囲気が５０ｍＶ以上の範囲の雰囲気であるから、微好気雰囲気は、嫌気雰囲気と好気雰囲気の中間の状態にあるといえる。この微好気雰囲気では、硝酸イオンから窒素への還元反応と、アンモニアから硝酸イオンへの酸化反応とが同時に進む。   Here, the slightly aerobic atmosphere refers to an atmosphere adjusted so that the ORP value is in the range of −50 to 50 mV. Since the anaerobic atmosphere is an atmosphere in a range of −200 mV or less and the aerobic atmosphere is an atmosphere in a range of 50 mV or more, it can be said that the slightly aerobic atmosphere is in an intermediate state between the anaerobic atmosphere and the aerobic atmosphere. In this slightly aerobic atmosphere, the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen and the oxidation reaction from ammonia to nitrate ions proceed simultaneously.

調整領域１２における雰囲気の切替は、エアレーション装置２０を操作することにより行う。エアレーション装置２０は、後述する制御部９の指令によって制御される。エアレーション装置２０の各散気板から空気を供給しない場合は嫌気雰囲気となり、各散気板から空気を多量に供給する場合は好気雰囲気となり、各散気板から空気を少量に供給する場合は微好気雰囲気となる。好気雰囲気と微好気雰囲気の切替は、分岐管２４に設けられた開閉弁２５ｂ、２５ｃの開度を調整することで行う。たとえば、好気雰囲気にする場合は開閉弁２５ｂ、２５ｃの開度を全開（１００％開）とし、微好気雰囲気にする場合は開閉弁２５ｂ、２５ｃの開度を、全開に対して５〜１５％の開度とする。   Switching the atmosphere in the adjustment region 12 is performed by operating the aeration apparatus 20. The aeration apparatus 20 is controlled by a command from the control unit 9 described later. When air is not supplied from each diffuser plate of the aeration apparatus 20, an anaerobic atmosphere is obtained. When a large amount of air is supplied from each diffuser plate, an aerobic atmosphere is obtained. When a small amount of air is supplied from each diffuser plate, Slightly aerobic atmosphere. Switching between the aerobic atmosphere and the slightly aerobic atmosphere is performed by adjusting the opening degree of the on-off valves 25b and 25c provided in the branch pipe 24. For example, when the aerobic atmosphere is used, the opening of the on-off valves 25b and 25c is fully opened (100% open). The opening is 15%.

また、各雰囲気の占める範囲を調整するには、調整領域１２に備えられた２つの散気板２６ｂ、２６ｃからの空気供給量を独立に制御することで行う。たとえば、散気板２６ｂ、２６ｃの両方の空気供給を止めた場合は、調整領域１２の全部が嫌気雰囲気となる。また、散気板２６ｂの空気供給を止めるとともに散気板２６ｃから少量の空気を供給した場合は、第１領域１２ａが嫌気雰囲気となり、第２領域１２ｂが微好気雰囲気となる。また、散気板２６ｂから少量の空気を供給するとともに散気板２６ｃから大量の空気を供給した場合は、第１領域１２ａが微好気雰囲気となり、第２領域１２ｂが好気雰囲気となる。更に、散気板２６ｂ、２６ｃの両方から大量の空気を供給した場合は、調整領域１２の全部が好気雰囲気となる。図１に示す例では、調整領域１２に２つの散気板２６ｂ、２６ｃを設置することで調整領域１２を更に２つの領域（第１、第２領域）に分けているが、散気板を更に数多く設置して、調整領域１２をより多くの領域に分けることで、調整領域１２における雰囲気をより柔軟に調整することが可能となる。   Moreover, in order to adjust the range which each atmosphere occupies, it carries out by controlling independently the air supply amount from the two diffuser plates 26b and 26c with which the adjustment area | region 12 was equipped. For example, when the air supply of both of the diffuser plates 26b and 26c is stopped, the entire adjustment region 12 becomes an anaerobic atmosphere. When the air supply to the diffuser plate 26b is stopped and a small amount of air is supplied from the diffuser plate 26c, the first region 12a becomes an anaerobic atmosphere, and the second region 12b becomes a slightly aerobic atmosphere. When a small amount of air is supplied from the diffuser plate 26b and a large amount of air is supplied from the diffuser plate 26c, the first region 12a becomes a slightly aerobic atmosphere and the second region 12b becomes an aerobic atmosphere. Furthermore, when a large amount of air is supplied from both of the diffuser plates 26b and 26c, the entire adjustment region 12 becomes an aerobic atmosphere. In the example shown in FIG. 1, the adjustment region 12 is further divided into two regions (first and second regions) by installing two diffusion plates 26 b and 26 c in the adjustment region 12. Furthermore, the atmosphere in the adjustment area 12 can be adjusted more flexibly by installing a larger number and dividing the adjustment area 12 into more areas.

最終沈殿池４の下流側には図示しない消毒設備が設けられ、消毒された最終処理水が放流用流路を通って河川や海洋に放流されるようになっている。   Disinfection equipment (not shown) is provided on the downstream side of the final sedimentation basin 4 so that the sterilized final treated water is discharged to a river or ocean through a discharge channel.

また、最終沈澱池４には、返送配管４０が備えられ、返送配管４０の途中にはポンプ４１が備えられている。返送配管４０によって、返送汚泥及び処理水の一部が最終沈澱池４から生物反応漕３の上流部に常時戻される。   The final sedimentation basin 4 is provided with a return pipe 40, and a pump 41 is provided in the middle of the return pipe 40. Return sludge and part of the treated water are always returned from the final sedimentation basin 4 to the upstream portion of the biological reaction tank 3 by the return pipe 40.

また、有機排水処理装置１には、好気処理領域１３を流れる処理水のアンモニア濃度を測定するアンモニア濃度測定器５と、好気処理領域１３を流れる処理水の溶存酸素量を測定する溶存酸素測定器６と、生物反応槽３及び最終沈殿池４から流出された処理水の全窒素濃度及び全リン濃度をそれぞれ測定する全窒素濃度測定器７及び全リン濃度測定器８とが備えられている。   Further, the organic waste water treatment apparatus 1 includes an ammonia concentration measuring device 5 that measures the ammonia concentration of the treated water flowing through the aerobic treatment region 13, and a dissolved oxygen that measures the dissolved oxygen amount of the treated water flowing through the aerobic treatment region 13. A measuring device 6, a total nitrogen concentration measuring device 7 and a total phosphorus concentration measuring device 8 for measuring the total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of the treated water discharged from the biological reaction tank 3 and the final sedimentation basin 4 are provided. Yes.

アンモニア濃度測定器５及び溶存酸素測定器６は、風量コントローラ３０に接続されている。更にアンモニア濃度測定器５は、後述する切替判定部９ｂにも接続されている。更にまた、全窒素濃度測定器７及び全リン濃度測定器８は後述する切替判定部９ｂに接続されている。   The ammonia concentration measuring device 5 and the dissolved oxygen measuring device 6 are connected to the air volume controller 30. Furthermore, the ammonia concentration measuring device 5 is also connected to a switching determination unit 9b described later. Furthermore, the total nitrogen concentration measuring device 7 and the total phosphorus concentration measuring device 8 are connected to a switching determination unit 9b described later.

更に、有機排水処理装置１には、生物反応漕３の調整領域１２を制御する制御部９が備えられている。制御部９には、目標値設定器９ａと切替判定部９ｂとが備えられている。制御部９は、たとえば中央演算装置を備えたコンピュータによって構成される。   Furthermore, the organic waste water treatment apparatus 1 is provided with a control unit 9 that controls the adjustment region 12 of the biological reaction tank 3. The control unit 9 includes a target value setter 9a and a switching determination unit 9b. The control part 9 is comprised by the computer provided with the central processing unit, for example.

また、制御部９の切替判定部９ｂには、有機排水処理装置１を制御する制御プログラムが格納されている。この制御プログラムは、所定時間毎に、処理水のアンモニア濃度、全窒素濃度及び全リン濃度をそれぞれ測定する第１ステップと、処理水のアンモニア濃度、全窒素濃度及び全リン濃度の測定結果に基づき、調整領域１２における嫌気雰囲気、微好気雰囲気及び好気雰囲気の範囲を調整する第２ステップとからなる。制御プログラムの動作は、後述する。   In addition, a control program for controlling the organic waste water treatment apparatus 1 is stored in the switching determination unit 9b of the control unit 9. This control program is based on the first step of measuring the ammonia concentration, total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of treated water at predetermined time intervals, and the measurement results of the ammonia concentration, total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of treated water. The second step of adjusting the range of the anaerobic atmosphere, the slightly aerobic atmosphere, and the aerobic atmosphere in the adjustment region 12. The operation of the control program will be described later.

制御プログラムの第１、第２ステップは、たとえば、制御部９を構成する中央演算装置に備えられた機能によって実現される。   The first and second steps of the control program are realized, for example, by functions provided in the central processing unit that constitutes the control unit 9.

次に、図１に示す有機排水処理装置１を用いた有機排水の処理方法について説明する。
有機排水（原水）は，最初沈殿池２にて、固形分と液分に分離する。液分は生物反応槽３内に導入する。生物反応槽３内では微生物の凝集物である活性汚泥の働きにより、有機物質の分解除去と同時に、以下に示す原理で窒素、リンの除去が行われる。 Next, the organic wastewater treatment method using the organic wastewater treatment apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described.
The organic wastewater (raw water) is first separated into a solid content and a liquid content in the settling basin 2. The liquid is introduced into the biological reaction tank 3. In the biological reaction tank 3, the activated sludge, which is an agglomerate of microorganisms, simultaneously removes organic substances and removes nitrogen and phosphorus by the following principle.

まず、窒素除去の原理を説明する。
有機排水中の窒素成分の大半はアンモニアイオン（ＮＨ４ ＋）の形態で存在する。この窒素分は、酸素が存在する条件下で活性汚泥中に存在する硝化菌の働きにより、（１）式の反応により、硝酸性窒素（ＮＯ３ −）まで酸化される。この反応は、主に、好気処理領域１３において進行する。 First, the principle of nitrogen removal will be described.
Most of the nitrogen components in organic wastewater exist in the form of ammonia ions (NH 4 + ). This nitrogen content is oxidized to nitrate nitrogen (NO 3 − ) by the reaction of the formula (1) by the action of nitrifying bacteria present in the activated sludge under conditions where oxygen is present. This reaction proceeds mainly in the aerobic treatment region 13.

酸素が存在する条件（好気条件）
ＮＨ４ ＋＋２Ｏ２→ＮＯ３ −＋Ｈ２Ｏ＋２Ｈ＋…（１） Conditions where oxygen is present (aerobic conditions)
NH 4 + + 2O 2 → NO 3 − + H 2 O + 2H + (1)

この硝酸性窒素が、酸素なしの条件で脱窒菌の働きにより、（２）式の反応により窒素ガスに還元される。この反応は、主に、嫌気処理領域１１において進行する。（２）式の（Ｈ）は、下水中の有機物質（水素供与体）から与えられるため、この反応の促進のためには有機物が必要となる。有機物は、有機排水中の有機物でもよく、アルコール、カルボン酸等を嫌気処理領域１１に供給することでもよい。   This nitrate nitrogen is reduced to nitrogen gas by the reaction of formula (2) by the action of denitrifying bacteria in the absence of oxygen. This reaction proceeds mainly in the anaerobic treatment region 11. Since (H) in the formula (2) is given from an organic substance (hydrogen donor) in sewage, an organic substance is required to promote this reaction. The organic matter may be an organic matter in organic waste water, or may supply alcohol, carboxylic acid or the like to the anaerobic treatment region 11.

酸素なしの条件（嫌気条件）
２ＮＯ３ −＋１０Ｈ→Ｎ２＋２ＯＨ−＋４Ｈ２Ｏ … （２） Conditions without oxygen (anaerobic conditions)
2NO 3 − + 10H → N 2 + 2OH − + 4H 2 O (2)

上述のように、好気雰囲気では、（１）式の反応が主に進行する。また、嫌気雰囲気では、（２）式の反応が主に進行する。更に、微好気雰囲気では、（１）式と（２）式の反応が同時に進む。   As described above, the reaction of the formula (1) mainly proceeds in an aerobic atmosphere. In the anaerobic atmosphere, the reaction of the formula (2) mainly proceeds. Further, in the slightly aerobic atmosphere, the reactions of formulas (1) and (2) proceed simultaneously.

ここで、（１）式のアンモニアから硝酸イオンへの反応の進行が不十分の場合は、（２）式の反応が進まず、処理水中の全窒素濃度が低減できない。従って、処理水中のアンモニア濃度及び全窒素濃度が高い場合は、（１）式を促進する必要があり、好気雰囲気を増やす必要がある。   Here, when the progress of the reaction from ammonia of formula (1) to nitrate ion is insufficient, the reaction of formula (2) does not proceed and the total nitrogen concentration in the treated water cannot be reduced. Therefore, when the ammonia concentration and the total nitrogen concentration in the treated water are high, it is necessary to promote the formula (1), and it is necessary to increase the aerobic atmosphere.

一方、（１）式の反応の進行が十分であっても、（２）式の反応が進まない場合は、処理水中の全窒素濃度が低減できない。従って、処理水中のアンモニア濃度が低いにも係わらず全窒素濃度が高い場合は、（２）式を促進する必要があるので、微好気雰囲気を増やす必要がある。   On the other hand, even if the reaction of the formula (1) is sufficiently advanced, if the reaction of the formula (2) does not proceed, the total nitrogen concentration in the treated water cannot be reduced. Therefore, when the total nitrogen concentration is high even though the ammonia concentration in the treated water is low, the expression (2) needs to be promoted, so that it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere.

次に、リン除去の原理について示す。
リンは、活性汚泥中に存在するリン蓄積菌の働きにより除去される。リン蓄積菌は嫌気雰囲気において、菌体内に蓄積したリンを吐出する。一方、好気雰囲気においては、嫌気雰囲気において菌体から吐出した以上のリンを吸収する。吐出量と吸収量との差分に相当するリンが水中から除去される。リンを体内に蓄えたリン蓄積菌は最終沈殿池４で余剰汚泥として引き抜かれることにより、除去される。また、リン蓄積菌によるリンの除去は、嫌気雰囲気の容積が大きいほど、効果的に進む場合が多い。なお、硝化・脱窒反応が促進される微好気条件ではリン蓄積菌によるリンの吐出は起こらない。 Next, the principle of phosphorus removal will be described.
Phosphorus is removed by the action of phosphorus accumulating bacteria present in the activated sludge. Phosphorus-accumulating bacteria discharge phosphorus accumulated in the cells in an anaerobic atmosphere. On the other hand, in an aerobic atmosphere, it absorbs more phosphorus than was discharged from the cells in an anaerobic atmosphere. Phosphorus corresponding to the difference between the discharge amount and the absorption amount is removed from the water. The phosphorus accumulating bacteria that store phosphorus in the body are removed by being extracted as excess sludge in the final sedimentation basin 4. Moreover, removal of phosphorus by phosphorus accumulating bacteria often proceeds more effectively as the volume of the anaerobic atmosphere increases. In addition, under the microaerobic condition where the nitrification / denitrification reaction is promoted, phosphorus is not discharged by the phosphorus accumulating bacteria.

以上の窒素、リンの除去の原理に基づき、本実施形態の有機排水の処理方法を、制御部９が実行する制御プログラムの動作と合わせて説明する。   Based on the above principle of nitrogen and phosphorus removal, the organic wastewater treatment method of the present embodiment will be described together with the operation of the control program executed by the control unit 9.

まず、初期状態として、調整領域１２の第１領域１２ａ、第２領域１２ｂの両方が微好気雰囲気に設定されているとする。   First, as an initial state, it is assumed that both the first region 12a and the second region 12b of the adjustment region 12 are set in a slightly aerobic atmosphere.

有機排水は、最初沈澱池２おいて固形分が沈降分離された後に、上澄み分が生物反応漕３に流入する。流入した有機排水は、嫌気処理領域１１、調整領域１２及び好気処理領域１３を経て、生物反応漕３から流出する。また、好気処理領域１３において処理水のアンモニア濃度及び溶存酸素量がアンモニア濃度測定器５及び溶存酸素測定器６によって測定され、測定結果が切替判定部９ｂ及び風量コントローラ３０に出力される。風量コントローラ３０の指令に基づき、ブロワ２１の送風量を制御する。ブロワの送風量に関しては、特開２００５−１９９１１６号公報、特開２００７−２４９７６７号公報に開示されているような方法でアンモニア濃度と溶存酸素量より、風量調節弁２４を調節して曝気風量を制御する。   As for the organic waste water, after the solid content is first settled and separated in the sedimentation basin 2, the supernatant flows into the biological reaction tank 3. The inflowing organic wastewater flows out from the biological reaction tank 3 through the anaerobic treatment region 11, the adjustment region 12 and the aerobic treatment region 13. In the aerobic treatment region 13, the ammonia concentration and the dissolved oxygen amount of the treated water are measured by the ammonia concentration measuring device 5 and the dissolved oxygen measuring device 6, and the measurement results are output to the switching determination unit 9 b and the air volume controller 30. Based on the command of the air volume controller 30, the air volume of the blower 21 is controlled. Regarding the blower air volume, the aeration air volume is adjusted by adjusting the air volume control valve 24 based on the ammonia concentration and the dissolved oxygen volume by a method as disclosed in JP-A-2005-199116 and JP-A-2007-249767. Control.

生物反応漕３から流出した処理水は、活性汚泥とともに最終沈澱池４に流入する。最終沈澱池４において活性汚泥を沈降分離させることで処理水のみを環境中に放流する。最終沈澱池４から放流される処理水の全窒素濃度及び全リン濃度は、それぞれ測定器７、８によって測定され、その結果が制御部９の切替判定部９ｂに出力される。また、最終沈澱池４において沈降分離された活性汚泥は、一部が返送汚泥として返送配管４０を経由して嫌気処理領域１１に戻される。また、活性汚泥の残部は、脱水、焼却されて埋め立て処分される。   The treated water that has flowed out from the biological reaction tank 3 flows into the final sedimentation basin 4 together with the activated sludge. Only the treated water is discharged into the environment by settling and separating activated sludge in the final sedimentation basin 4. The total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of the treated water discharged from the final sedimentation basin 4 are measured by the measuring devices 7 and 8, respectively, and the results are output to the switching determination unit 9 b of the control unit 9. In addition, a part of the activated sludge settled and separated in the final sedimentation basin 4 is returned to the anaerobic treatment region 11 via the return pipe 40 as return sludge. In addition, the remaining activated sludge is dewatered and incinerated and disposed of in landfills.

生物反応漕３の嫌気処理領域１１では、嫌気処理領域内の微生物により有機排水中の汚濁物質を分解して嫌気処理水とする。次に、調整領域１２では、微好気雰囲気下で嫌気処理水中の汚濁物質を分解して中間処理水とする。次に、好気処理領域１３では、好気処理領域１３内の微生物により中間処理水中の汚濁物質を分解して処理水とする。また、好気処理領域１３に備えられた凝集剤供給装置５０から、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸鉄などの凝集剤を連続して添加し、処理水中に浮遊するフロックを凝集させる。なお、凝集剤の添加は、リンの化学的除去を促進する効果もあるので、後述するように、処理水中の全リン濃度によって、凝集剤の供給量を変動させる場合がある。   In the anaerobic treatment region 11 of the biological reaction tank 3, the pollutants in the organic waste water are decomposed by microorganisms in the anaerobic treatment region to obtain anaerobic treated water. Next, in the adjustment area | region 12, the pollutant in anaerobic treated water is decomposed | disassembled in a microaerobic atmosphere, and it is set as intermediate treated water. Next, in the aerobic treatment area 13, the pollutants in the intermediate treated water are decomposed by microorganisms in the aerobic treatment area 13 to obtain treated water. Further, a flocculant such as polyaluminum chloride, aluminum sulfate, iron sulfate or the like is continuously added from the flocculant supply device 50 provided in the aerobic treatment region 13 to agglomerate the floc floating in the treated water. Note that the addition of the flocculant also has an effect of promoting chemical removal of phosphorus, and as described later, the supply amount of the flocculant may be varied depending on the total phosphorus concentration in the treated water.

また、嫌気処理領域１１では、リン蓄積菌からのリンの吐出がなされるとともに、硝酸イオンから窒素への還元反応が進む。硝酸イオンは、好気処理領域１３においてアンモニアの酸化反応により生成したものであり、返送汚泥とともに最終沈澱池４から返送配管４０を経て嫌気処理領域１１に戻されたものである。また、微好気雰囲気に調整された調整領域１２では、処理水中のアンモニアの酸化反応と、硝酸イオンの還元反応とが同時に進む。更に、好気処理領域１３では、処理水中のアンモニアの酸化反応が進む。   In the anaerobic treatment region 11, phosphorus is discharged from the phosphorus accumulating bacteria and a reduction reaction from nitrate ions to nitrogen proceeds. The nitrate ions are generated by an oxidation reaction of ammonia in the aerobic treatment region 13 and are returned to the anaerobic treatment region 11 from the final sedimentation basin 4 through the return pipe 40 together with the return sludge. Moreover, in the adjustment area | region 12 adjusted to the microaerobic atmosphere, the oxidation reaction of ammonia in a treated water and the reduction reaction of nitrate ion advance simultaneously. Furthermore, in the aerobic treatment region 13, the oxidation reaction of ammonia in the treated water proceeds.

ここで、制御プログラムのステップ１として、目標値設定器９ａから、切替判定部９ｂに所定の目標値を出力する。目標値には、好気処理領域１３における処理水中のアンモニア濃度の上限値（以下、目標値ＮＨ３という）、最終沈澱池４に流出した処理水の全窒素濃度の上限値（以下、目標値Ｔ−Ｎという）及び全リン濃度の上限値（以下、目標値Ｐという）が含まれる。 Here, as step 1 of the control program, a predetermined target value is output from the target value setter 9a to the switching determination unit 9b. The target value includes an upper limit value of ammonia concentration in the treated water in the aerobic treatment region 13 (hereinafter referred to as target value NH3 ), and an upper limit value of the total nitrogen concentration of treated water that has flowed into the final sedimentation basin 4 (hereinafter referred to as target value T). -N ) and the upper limit of the total phosphorus concentration (hereinafter referred to as target value P ).

目標値ＮＨ３は、たとえば、処理水中のアンモニア濃度及び全窒素濃度が高い場合に、（１）式を促進するために好気雰囲気を増やす必要があると判断する場合における処理水中のアンモニア濃度の上限である。
また、目標値Ｔ−Ｎは、たとえば、自主的に設定した全窒素濃度の排出目標値である。更に、目標値Ｐは、たとえば、自主的に設定した全リン濃度の排出目標値である。
なお、目標値Ｔ−Ｎ及び目標値Ｐは、これら排出規制値よりも低い値に設定することが、公害防止、環境保全の観点から好ましい。全窒素、全リンの排出規制値は、たとえば公定の排水の排出基準に定められた値を用いる。 The target value NH3 is, for example, the upper limit of the ammonia concentration in the treated water when it is determined that the aerobic atmosphere needs to be increased to promote the equation (1) when the ammonia concentration and the total nitrogen concentration in the treated water are high. It is.
Further, the target value TN is, for example, a discharge target value of the total nitrogen concentration set independently. Furthermore, the target value P is, for example, a discharge target value for all phosphorus concentrations set independently.
Note that the target value TN and the target value P are preferably set to values lower than these emission regulation values from the viewpoint of pollution prevention and environmental conservation. For example, the values specified in the official discharge standard for wastewater are used as emission control values for total nitrogen and total phosphorus.

次に、制御プログラムのステップ２として、所定時間毎に、アンモニア濃度測定器５、全窒素濃度測定器７及び全リン濃度測定器８から、制御部９の切替判定部９ｂに、処理水中のアンモニア濃度、全窒素濃度、全リン濃度が入力される。そして、切替判定部９ｂにおいて、処理水中のアンモニア濃度、全窒素濃度、全リン濃度に基づき、調整領域１２における雰囲気の種類及び範囲を決定する。決定内容に基づき、判定部９ｂが調整領域１２の雰囲気を制御するエアレーション装置２０に指令を発する。また、判定部９ｂは、凝集剤供給装置５０に指令を発してもよい。   Next, as step 2 of the control program, the ammonia in the treated water is sent from the ammonia concentration measuring device 5, the total nitrogen concentration measuring device 7 and the total phosphorus concentration measuring device 8 to the switching determination unit 9b of the control unit 9 every predetermined time. The concentration, total nitrogen concentration, and total phosphorus concentration are entered. And in the switching determination part 9b, the kind and range of the atmosphere in the adjustment area | region 12 are determined based on the ammonia concentration, total nitrogen concentration, and total phosphorus concentration in treated water. Based on the determination, the determination unit 9b issues a command to the aeration apparatus 20 that controls the atmosphere of the adjustment region 12. The determination unit 9b may issue a command to the flocculant supply device 50.

ステップ２の実施頻度は、調整領域１２における雰囲気の切替が頻繁になりすぎないように大よそ１０分〜６０分に１回程度とする。計算頻度は監視端末等から設定できるようにする。   The execution frequency of step 2 is about once every 10 to 60 minutes so that the atmosphere in the adjustment region 12 is not switched too frequently. The calculation frequency can be set from a monitoring terminal or the like.

以下、表１を参照して、切替判定部９の動作を場合分けして説明する。   Hereinafter, the operation of the switching determination unit 9 will be described for each case with reference to Table 1.

Figure 0006158691
Figure 0006158691

（ケース１）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、かつアンモニア濃度が目標値ＮＨ３を超える場合は、調整領域１２における好気雰囲気の範囲を増やす。本ケースでは、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３を超えているため、好気雰囲気の範囲を増やすことで、アンモニアから硝酸イオンへの酸化反応を促進させる。たとえば、初期状態において調整領域１２の全部が微好気雰囲気となっている場合は、第２領域１２ｂの雰囲気を微好気雰囲気から好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｃの開度を全開にする。更に好気雰囲気を増やす場合は、第１領域１２ａの雰囲気を微好気雰囲気から好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｂの開度を全開にする。このように、好気雰囲気の範囲を増やす場合は、好気処理領域１３に近い側から順に切り替える。調整領域１２の全部がすでに好気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持する。なお、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超過していることに対しては、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。あるいは、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するために、上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給してもよい。 (Case 1)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration exceeds the target value NH3 , the range of the aerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased. In this case, since the ammonia concentration exceeds the target value NH3 , the oxidation reaction from ammonia to nitrate ions is promoted by increasing the range of the aerobic atmosphere. For example, when the entire adjustment region 12 is in a slightly aerobic atmosphere in the initial state, the opening of the on-off valve 25c is fully opened in order to change the atmosphere in the second region 12b from the slightly aerobic atmosphere to the aerobic atmosphere. To do. When the aerobic atmosphere is further increased, the opening degree of the on-off valve 25b is fully opened so that the atmosphere of the first region 12a is changed from the slightly aerobic atmosphere to the aerobic atmosphere. Thus, when increasing the range of an aerobic atmosphere, it switches in order from the side close | similar to the aerobic process area | region 13. FIG. If the entire adjustment region 12 has already been in an aerobic atmosphere, the state is maintained as it is. The total nitrogen concentration exceeding the target value TN is dealt with, for example, by temporarily reducing or stopping the inflow of organic wastewater into the biological reaction tank 3. Or in order to accelerate | stimulate the reduction reaction from nitrate ion to nitrogen, you may supply alcohol, carboxylic acid, etc. to treated water as a hydrogen source in the said Formula (2).

（ケース２）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３と等しい場合は、調整領域１２における各雰囲気の範囲をそのままとする。その理由は、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３と等しいので、アンモニアの酸化反応は十分であり、汚濁物質の分解処理を安定して行う観点から、雰囲気の範囲をあえて変更する必要がないためである。なお、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超過していることに対しては、ケース１と同様に、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。あるいは、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するために、上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給してもよい。 (Case 2)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the range of each atmosphere in the adjustment region 12 is left as it is. The reason is that since the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the oxidation reaction of ammonia is sufficient, and it is not necessary to intentionally change the atmosphere range from the viewpoint of stably decomposing the pollutant. For the total nitrogen concentration exceeding the target value TN , as in Case 1, for example, the amount of organic wastewater flowing into the biological reaction tank 3 is temporarily reduced or stopped. To deal with. Or in order to accelerate | stimulate the reduction reaction from nitrate ion to nitrogen, you may supply alcohol, carboxylic acid, etc. to treated water as a hydrogen source in the said Formula (2).

（ケース３）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３未満の場合には、調整領域１２における微好気雰囲気の範囲を増やす。ケース３では、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３未満であるので、アンモニアの酸化反応が進む雰囲気が十分確保されている一方で、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超えていることから、微好気雰囲気の範囲を増やすことで、硝酸イオンの還元反応を促進させる。 (Case 3)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the range of the slightly aerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased. In case 3, since the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the atmosphere in which the oxidation reaction of ammonia proceeds sufficiently is ensured, while the total nitrogen concentration exceeds the target value TN , so By increasing the range of the atmosphere, the reduction reaction of nitrate ions is promoted.

上記の初期状態では調整領域１２全体が微好気雰囲気なので、それ以上に微好気雰囲気を増やす余地はない。しかしながら、たとえば、調整領域１２の第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの両方が嫌気雰囲気の場合は、まず、好気処理領域１３に近い側の第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｃの開度を調整する。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｂの開度を調整する。   In the initial state, the entire adjustment region 12 is a microaerobic atmosphere, so there is no room for further increase in the microaerobic atmosphere. However, for example, when both the first region 12a and the second region 12b of the adjustment region 12 are in an anaerobic atmosphere, first, to make the second region 12b on the side close to the aerobic treatment region 13 a slightly aerobic atmosphere, The opening degree of the on-off valve 25c is adjusted. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the opening degree of the on-off valve 25b is adjusted so that the first region 12a has a slightly aerobic atmosphere.

また、第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの両方が好気雰囲気の場合は、まず、嫌気処理領域１１に近い側の第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｂの開度を調整する。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｃの開度を調整する。   When both the first region 12a and the second region 12b are in an aerobic atmosphere, first, the opening degree of the on-off valve 25b is set so that the first region 12a on the side close to the anaerobic treatment region 11 has a slightly aerobic atmosphere. Adjust. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the opening degree of the on-off valve 25c is adjusted so that the second region 12b has a slightly aerobic atmosphere.

更に、第１領域１２ａが嫌気状態であり、第２領域１２ｂが好気雰囲気の場合は、嫌気処理領域１１に近い側の第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｂの開度を調整する。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｃの開度を調整する。   Further, when the first region 12a is in an anaerobic state and the second region 12b is in an aerobic atmosphere, the opening / closing valve 25b is opened so that the first region 12a on the side close to the anaerobic treatment region 11 is in a slightly aerobic atmosphere. Adjust the degree. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the opening degree of the on-off valve 25c is adjusted so that the second region 12b has a slightly aerobic atmosphere.

調整領域１２の全部がすでに微好気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持する。なお、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超過していることに対しては、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。あるいは、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するために、上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給してもよい。 If the entire adjustment region 12 has already been in a slightly aerobic atmosphere, the state is maintained as it is. The total nitrogen concentration exceeding the target value TN is dealt with, for example, by temporarily reducing or stopping the inflow of organic wastewater into the biological reaction tank 3. Or in order to accelerate | stimulate the reduction reaction from nitrate ion to nitrogen, you may supply alcohol, carboxylic acid, etc. to treated water as a hydrogen source in the said Formula (2).

このように、微好気雰囲気の範囲を増やす場合は、好気処理領域１３に近い側から切り替える場合と、嫌気処理領域１１に近い側から切り替える場合とがある。   As described above, when the range of the slightly aerobic atmosphere is increased, there are a case of switching from the side close to the aerobic processing region 13 and a case of switching from the side close to the anaerobic processing region 11.

（ケース４）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、全リン濃度が目標値Ｐを超える場合には、凝集剤供給装置５０からの凝集剤の供給量を増やす。すなわち、全リン濃度を低減するべく、凝集剤を通常よりもより多く添加してリンを汚泥とともに凝集させる化学的処理法を適用する。全窒素濃度の低減については、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。これは全リン濃度の低減にも有効である。また、全窒素濃度の低減のために、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するべく上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給してもよい。 (Case 4)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the total phosphorus concentration exceeds the target value P , the supply amount of the flocculant from the flocculant supply device 50 is increased. That is, in order to reduce the total phosphorus concentration, a chemical treatment method is applied in which more flocculant is added than usual to aggregate phosphorus together with sludge. The reduction of the total nitrogen concentration is dealt with, for example, by temporarily reducing or stopping the inflow of organic wastewater into the biological reaction tank 3. This is also effective in reducing the total phosphorus concentration. In order to reduce the total nitrogen concentration, alcohol, carboxylic acid, or the like may be supplied to the treated water as a hydrogen source in the above formula (2) in order to promote the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen.

（ケース５）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、全リン濃度が目標値Ｐに等しい場合には、そのままの状態を維持する。なお、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超過していることに対しては、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。若しくは、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するために、上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給する。 (Case 5)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the total phosphorus concentration is equal to the target value P , the state is maintained as it is. The total nitrogen concentration exceeding the target value TN is dealt with, for example, by temporarily reducing or stopping the inflow of organic wastewater into the biological reaction tank 3. Alternatively, in order to promote the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen, alcohol, carboxylic acid or the like is supplied to the treated water as a hydrogen source in the above formula (2).

（ケース６）
表１に示すように、全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、全リン濃度が目標値Ｐ未満の場合には、リンの除去が十分になされているから、凝集剤供給装置５０からの凝集剤の供給量を減らす。全窒素濃度の低減については、たとえば、生物反応漕３への有機排水の流入量を一時的に減少または停止させることで対処する。これは全リン濃度の低減にも有効である。また、全窒素濃度の低減のために、硝酸イオンから窒素への還元反応を促進するべく上記式（２）における水素源としてアルコールやカルボン酸等を処理水に供給してもよい。 (Case 6)
As shown in Table 1, when the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the total phosphorus concentration is less than the target value P , phosphorus is sufficiently removed. Reduce the supply of flocculant. The reduction of the total nitrogen concentration is dealt with, for example, by temporarily reducing or stopping the inflow of organic wastewater into the biological reaction tank 3. This is also effective in reducing the total phosphorus concentration. In order to reduce the total nitrogen concentration, alcohol, carboxylic acid, or the like may be supplied to the treated water as a hydrogen source in the above formula (2) in order to promote the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen.

（ケース７）
全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎ以下であり、リン濃度が目標値Ｐを超える場合は、調整領域１２における嫌気雰囲気の範囲を増やす。全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎ未満なので、窒素の除去プロセスは順調であるのに対し、リン濃度が目標値Ｐを超えていることから、嫌気雰囲気の範囲を増やすことで、菌体からのリンの吐出を盛んにして、好気雰囲気における菌体によりリンの吸収量を増大させることで、リンの除去率を高めるようにする。 (Case 7)
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration exceeds the target value P , the range of the anaerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased. Since the total nitrogen concentration is less than the target value TN , the nitrogen removal process is smooth, while the phosphorus concentration exceeds the target value P. By increasing the range of the anaerobic atmosphere, The phosphorus removal rate is increased by increasing the amount of phosphorus absorbed by the cells in an aerobic atmosphere by actively discharging phosphorus.

具体的にはたとえば、初期状態において調整領域１２の全部が微好気雰囲気となっている場合は、第１領域１２ａの雰囲気を微好気雰囲気から嫌気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｂの開度を全閉にする。次いで、更に嫌気雰囲気を増やす場合は、第２領域１２ｂの雰囲気を微好気雰囲気から嫌気雰囲気とするべく、開閉弁２５ｃの開度を全閉にする。このように、嫌気雰囲気の範囲を増やす場合は、嫌気処理領域１１に近い側から順に切り替える。調整領域１２の全部がすでに嫌気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持する。   Specifically, for example, when the entire adjustment region 12 is in a slightly aerobic atmosphere in the initial state, the opening degree of the on-off valve 25b is set so that the atmosphere in the first region 12a is changed from the slightly aerobic atmosphere to the anaerobic atmosphere. Is fully closed. Next, when the anaerobic atmosphere is further increased, the opening of the on-off valve 25c is fully closed so that the atmosphere of the second region 12b is changed from a slightly aerobic atmosphere to an anaerobic atmosphere. Thus, when increasing the range of an anaerobic atmosphere, it switches in order from the side close | similar to the anaerobic process area | region 11. FIG. If the entire adjustment area 12 is already in an anaerobic atmosphere, the state is maintained as it is.

このように、嫌気雰囲気の範囲を増やす場合は、嫌気処理領域１１に近い側から順に切り替えるとよい。   Thus, when increasing the range of an anaerobic atmosphere, it is good to switch in an order from the side close | similar to the anaerobic process area | region 11. FIG.

（ケース８）
全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎ以下であり、リン濃度が目標値Ｐ以下の場合は、調整領域１２における各雰囲気の範囲をそのままとする。窒素及びリンの除去が順調に行われているので、あえて雰囲気の範囲を変更する必要はない。 (Case 8)
When the total nitrogen concentration is equal to or lower than the target value TN and the phosphorus concentration is equal to or lower than the target value P , the range of each atmosphere in the adjustment region 12 is left as it is. Since nitrogen and phosphorus are removed smoothly, there is no need to change the atmosphere range.

上記の何れかのケースに従って有機排水処理装置１を運転し、その後、所定時間毎に、ステップ２を再度実施して、調整領域１２における雰囲気の範囲を変更する。   The organic waste water treatment apparatus 1 is operated according to any of the above cases, and thereafter, step 2 is performed again every predetermined time to change the atmosphere range in the adjustment region 12.

以上説明したように、本実施形態の有機排水の処理装置及び処理方法によれば、有機排水を処理する生物反応槽３に、嫌気処理領域１１、調整領域１２及び好気処理領域１３をこの順に配置した上で、処理水の全窒素濃度及びアンモニア濃度に応じて、調整領域１２における雰囲気の種類及び範囲を調整することで、窒素とリンの除去を同時に進めることができる。   As described above, according to the organic wastewater treatment apparatus and treatment method of the present embodiment, the anaerobic treatment region 11, the adjustment region 12, and the aerobic treatment region 13 are arranged in this order in the biological reaction tank 3 that treats organic wastewater. After the arrangement, the removal of nitrogen and phosphorus can be promoted simultaneously by adjusting the type and range of the atmosphere in the adjustment region 12 according to the total nitrogen concentration and ammonia concentration of the treated water.

処理水の全窒素濃度が高く、かつ、アンモニア濃度が高い場合は、アンモニアの硝化反応を促進するべく、好気雰囲気を増やすことで、窒素の除去率を改善できる。
また、処理水の全窒素濃度が高く、かつ、アンモニア濃度が低い場合は、硝酸イオンの還元反応を促進するべく、微好気雰囲気を増やすことで、窒素の除去率を改善できる。
更に、処理水の全窒素濃度が低く、かつ、リン濃度が高い場合は、菌体からのリンの吐出を促してより多くのリンを菌体に吸収させるべく、嫌気雰囲気を増やすことで、リンの除去率を改善できる。 When the total nitrogen concentration of the treated water is high and the ammonia concentration is high, the nitrogen removal rate can be improved by increasing the aerobic atmosphere in order to promote the nitrification reaction of ammonia.
Further, when the total nitrogen concentration of the treated water is high and the ammonia concentration is low, the nitrogen removal rate can be improved by increasing the microaerobic atmosphere in order to promote the reduction reaction of nitrate ions.
Furthermore, if the total nitrogen concentration of the treated water is low and the phosphorus concentration is high, the anaerobic atmosphere can be increased by increasing the anaerobic atmosphere in order to promote the discharge of phosphorus from the cells and absorb more phosphorus in the cells. The removal rate can be improved.

更にまた、アンモニア濃度測定器５を生物反応槽３に設置することにより、切替判定だけでなく、曝気風量のコントロールにもアンモニア濃度測定器５を利用することができ、曝気風量の削減効果により、省エネを図ることができる。   Furthermore, by installing the ammonia concentration measuring device 5 in the biological reaction tank 3, the ammonia concentration measuring device 5 can be used not only for switching determination but also for controlling the aeration air volume. Energy saving can be achieved.

また、リンに関しては、凝集剤を添加することにより化学的にも除去できるため、リンの値に関わらず、全窒素濃度とアンモニア濃度に基づき調整領域１２の雰囲気を制御することで、窒素の除去率を高めることができる。   Further, since phosphorus can be chemically removed by adding a flocculant, nitrogen can be removed by controlling the atmosphere in the adjustment region 12 based on the total nitrogen concentration and ammonia concentration regardless of the phosphorus value. The rate can be increased.

更に、既存の全面曝気方式の標準活性汚泥法の施設において、一部の開閉弁２５ｂ、２６ｂを開度可変式の開閉弁とし、各種センサを追加設置するのみで本実施形態の処理方法及び処理装置を構築できるため、既存設備の改造を最小限にして窒素・リンの同時除去が可能になる。   Furthermore, in the existing general aeration type standard activated sludge method facility, some of the on-off valves 25b and 26b are variable opening-type on-off valves, and the processing method and processing of the present embodiment are performed only by additionally installing various sensors. Since the equipment can be constructed, nitrogen and phosphorus can be removed simultaneously with minimal modification of existing equipment.

なお、本実施形態では以下の変更を加えても良い。
調整領域１２の少なくとも一部を嫌気雰囲気とした場合や、嫌気処理領域１１においては、たとえば１時間おきに数分程度、開閉弁２５ａ〜２５ｃを「開」として撹拌を促進させてもよい。
アンモニア濃度測定器５、全窒素濃度測定器７及び全リン濃度測定器８の設置位置は生物処理漕３の後段部から後ろであれば、最終沈殿池４に設置するなど、どこであってもよい。
また、図１では調整領域１２を２つの領域に分けたが、１つの領域であってもよいし、３以上の領域であってもよい。
更に全リン濃度測定器８は、リン酸性のリン（PO4-P）を測定するリン酸計であってもよい。 In the present embodiment, the following changes may be added.
When at least a part of the adjustment region 12 is an anaerobic atmosphere, or in the anaerobic treatment region 11, for example, the opening / closing valves 25 a to 25 c may be “opened” for about several minutes every hour to promote stirring.
The ammonia concentration measuring device 5, the total nitrogen concentration measuring device 7, and the total phosphorus concentration measuring device 8 may be installed anywhere in the final sedimentation basin 4 as long as they are located behind the rear stage of the biological treatment tank 3. .
In FIG. 1, the adjustment region 12 is divided into two regions, but may be one region or three or more regions.
Further, the total phosphorus concentration measuring device 8 may be a phosphoric acid meter that measures phosphoric acid phosphorus (PO4-P).

（第２の実施形態）
図２に、本実施形態の有機排水処理装置５１を示す。図１に示した有機排水処理装置１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を一部省略する。 (Second Embodiment)
In FIG. 2, the organic waste water treatment apparatus 51 of this embodiment is shown. The same components as those in the organic waste water treatment apparatus 1 shown in FIG.

図２に示す有機排水処理装置５１の生物反応槽３には、上流側から、嫌気処理領域１１、調整領域１２、好気処理領域１３がこの順に配置されている。   In the biological reaction tank 3 of the organic waste water treatment apparatus 51 shown in FIG. 2, an anaerobic treatment region 11, an adjustment region 12, and an aerobic treatment region 13 are arranged in this order from the upstream side.

また、生物反応漕３には、曝気手段としてエアレーション装置６０が備えられている。エアレーション装置６０は、ブロア２１と、ブロア２１から延びる空気配管２２と、空気配管２２に設けられた流量調整弁２３と、空気配管２２から分岐した分岐管２４と、各分岐管２４に設けられた開閉弁６５ａ〜６５ｂと、各分岐管２４の先端に取り付けられた散気板６６ａ〜６６ｂとから構成されている。散気板６６ａ〜６６ｂは、生物反応漕３の好気処理領域１３に設置されている。また、各分岐管２４に設けられた開閉弁６５ａ〜６５ｂは、常に「開」とされている。   Further, the biological reaction vessel 3 is provided with an aeration device 60 as aeration means. The aeration apparatus 60 is provided in the blower 21, the air pipe 22 extending from the blower 21, the flow rate adjusting valve 23 provided in the air pipe 22, the branch pipe 24 branched from the air pipe 22, and each branch pipe 24. The on / off valves 65a to 65b and diffuser plates 66a to 66b attached to the tips of the branch pipes 24 are configured. The diffuser plates 66 a to 66 b are installed in the aerobic treatment region 13 of the biological reaction basket 3. Moreover, the on-off valves 65a to 65b provided in each branch pipe 24 are always "open".

また、生物反応漕３の調整領域１２には、曝気手段としてドラフトチューブエアレーター７１、７２が設置されている。ドラフトチューブエアレーター７１、７２は、図示略の空気供給部と、回転可能な撹拌翼７１ａ、７１ｂとから構成されており、撹拌翼７１ａ、７１ｂの回転速度を調整することで、調整領域１２における雰囲気を、嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気の１種または２種以上に設定できるようになっている。   In addition, draft tube aerators 71 and 72 are installed in the adjustment region 12 of the biological reaction vessel 3 as aeration means. The draft tube aerators 71 and 72 include an air supply unit (not shown) and rotatable stirring blades 71a and 71b. In the adjustment region 12, the rotation speed of the stirring blades 71a and 71b is adjusted. The atmosphere can be set to one or more of an anaerobic atmosphere, a microaerobic atmosphere, and an aerobic atmosphere.

調整領域１２は、雰囲気を嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気のいずれか１種または２種以上に切り替え可能であり、かつ、各雰囲気が占める範囲を調整可能とされている。図２に示す例では、調整領域１２は、第１領域１２ａと第２領域１２ｂの２つの領域に分けられる。第１領域１２ａは、ドラフトチューブエアレーター７１の設置箇所に対応する領域であり、第２領域１２ｂは、ドラフトチューブエアレーター７２の設置箇所に対応する領域である。第１、第２領域１２ａ、１２ｂのそれぞれにおいて、雰囲気を独立して切り替え可能とされている。   In the adjustment region 12, the atmosphere can be switched to one or more of an anaerobic atmosphere, a slight aerobic atmosphere, and an aerobic atmosphere, and the range occupied by each atmosphere can be adjusted. In the example shown in FIG. 2, the adjustment area 12 is divided into two areas, a first area 12a and a second area 12b. The first region 12 a is a region corresponding to the installation location of the draft tube aerator 71, and the second region 12 b is a region corresponding to the installation location of the draft tube aerator 72. In each of the first and second regions 12a and 12b, the atmosphere can be switched independently.

調整領域１２における雰囲気の切替は、ドラフトチューブエアレーター７１、７２の回転速度を調整することにより行う。ドラフトチューブエアレーター７１は、制御部９の指令によって制御される。ドラフトチューブエアレーター７１、７２を低速回転させると嫌気雰囲気となり、高速回転させると好気雰囲気となり、中速回転させると微好気雰囲気となる。ドラフトチューブエアレーター７１、７２の回転速度の設定は、処理水のＯＲＰ値を基準にして各雰囲気毎に設定すればよい。   Switching the atmosphere in the adjustment region 12 is performed by adjusting the rotational speed of the draft tube aerators 71 and 72. The draft tube aerator 71 is controlled by a command from the control unit 9. When the draft tube aerators 71 and 72 are rotated at a low speed, an anaerobic atmosphere is obtained. When the draft tube aerators 71 and 72 are rotated at a high speed, an aerobic atmosphere is obtained. The rotational speed of the draft tube aerators 71 and 72 may be set for each atmosphere based on the ORP value of the treated water.

また、各雰囲気の占める範囲を調整するには、調整領域１２に備えられた２つのドラフトチューブエアレーター７１、７２の回転数を独立に制御することで行えばよい。たとえば、ドラフトチューブエアレーター７１、７２の両方を低速回転させた場合は、調整領域１２の全部が嫌気雰囲気となる。また、ドラフトチューブエアレーター７１を低速回転とし、ドラフトチューブエアレーター７２を中速回転させた場合は、第１領域１２ａが嫌気雰囲気となり、第２領域１２ｂが微好気雰囲気となる。また、ドラフトチューブエアレーター７１を中速回転とし、ドラフトチューブエアレーター７２を高速回転させた場合は、第１領域１２ａが微好気雰囲気となり、第２領域１２ｂが好気雰囲気となる。更に、ドラフトチューブエアレーター７１、７２の両方を高速回転させた場合は、調整領域１２の全部が好気雰囲気となる。図１に示す例では、調整領域１２に２つのドラフトチューブエアレーター７１、７２を設置することで調整領域１２を更に２つの領域（第１、第２領域）に分けているが、ドラフトチューブエアレーターを更に数多く設置して、調整領域１２をより多くの領域に分けることで、調整領域１２における雰囲気をより柔軟に調整することが可能となる。   Further, the range occupied by each atmosphere may be adjusted by independently controlling the rotational speeds of the two draft tube aerators 71 and 72 provided in the adjustment region 12. For example, when both the draft tube aerators 71 and 72 are rotated at a low speed, the entire adjustment region 12 becomes an anaerobic atmosphere. When the draft tube aerator 71 is rotated at a low speed and the draft tube aerator 72 is rotated at a medium speed, the first region 12a is an anaerobic atmosphere and the second region 12b is a slightly aerobic atmosphere. Further, when the draft tube aerator 71 is rotated at a medium speed and the draft tube aerator 72 is rotated at a high speed, the first region 12a becomes a slightly aerobic atmosphere and the second region 12b becomes an aerobic atmosphere. Furthermore, when both the draft tube aerators 71 and 72 are rotated at high speed, the entire adjustment region 12 becomes an aerobic atmosphere. In the example shown in FIG. 1, the adjustment region 12 is further divided into two regions (first and second regions) by installing two draft tube aerators 71 and 72 in the adjustment region 12. It is possible to adjust the atmosphere in the adjustment region 12 more flexibly by installing more lators and dividing the adjustment region 12 into more regions.

また、生物反応漕３の嫌気処理領域１１には撹拌装置７３が設置されており、たとえば１時間おきに数分程度、撹拌装置を撹拌させることで、嫌気処理を促進できるようになっている。   In addition, a stirrer 73 is installed in the anaerobic treatment region 11 of the biological reaction vessel 3, and the anaerobic treatment can be promoted by stirring the stirrer for about several minutes every hour, for example.

以下、図２に示す有機排水処理装置５１による有機排水の処理方法を説明する。なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、有機排水処理装置５１は制御プログラムによって制御される。以下の処理方法の説明は、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。   Hereinafter, a method for treating organic wastewater by the organic wastewater treatment apparatus 51 shown in FIG. 2 will be described. In the present embodiment, as in the first embodiment, the organic waste water treatment apparatus 51 is controlled by a control program. The following description of the processing method will be described with a focus on differences from the first embodiment.

まず、初期状態として、調整領域１２の第１領域１２ａ、第２領域１２ｂの両方が微好気雰囲気に設定されているとする。ドラフトチューブエアレータ−７１、７２は、制御部９の指令により、両方とも中速回転されている。以下、上記表１の各ケースにおける動作を説明する。   First, as an initial state, it is assumed that both the first region 12a and the second region 12b of the adjustment region 12 are set in a slightly aerobic atmosphere. The draft tube aerators 71 and 72 are both rotated at a medium speed according to a command from the control unit 9. The operation in each case of Table 1 will be described below.

（ケース１）
表１のケース１を本実施形態において実施する場合、すなわち、調整領域１２における好気雰囲気の範囲を増やす場合には、ドラフトチューブエアレーター７１，７２を以下の様に動作させる。たとえば、初期状態において調整領域１２の全部が微好気雰囲気となっている場合は、第２領域１２ｂの雰囲気を微好気雰囲気から好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７２を高速回転させる。更に好気雰囲気を増やす場合は、第１領域１２ａの雰囲気を微好気雰囲気から好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７１を高速回転させる。このように、好気雰囲気の範囲を増やす場合は、好気処理領域１３に近い側から順に切り替える。調整領域１２の全部がすでに好気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持する。 (Case 1)
When case 1 of Table 1 is implemented in this embodiment, that is, when the range of the aerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased, the draft tube aerators 71 and 72 are operated as follows. For example, when the entire adjustment region 12 is in a slightly aerobic atmosphere in the initial state, the draft tube aerator 72 is rotated at a high speed so that the atmosphere in the second region 12b is changed from the slightly aerobic atmosphere to the aerobic atmosphere. . When the aerobic atmosphere is further increased, the draft tube aerator 71 is rotated at a high speed so that the atmosphere of the first region 12a is changed from the slightly aerobic atmosphere to the aerobic atmosphere. Thus, when increasing the range of an aerobic atmosphere, it switches in order from the side close | similar to the aerobic process area | region 13. FIG. If the entire adjustment region 12 has already been in an aerobic atmosphere, the state is maintained as it is.

（ケース２）
表１のケース２を本実施形態において実施する場合、すなわち、調整領域１２における各雰囲気の範囲をそのままとする場合は、ドラフトチューブエアレーター７１、７２の運転条件をそのまま維持すればよい。 (Case 2)
When the case 2 of Table 1 is implemented in the present embodiment, that is, when the range of each atmosphere in the adjustment region 12 is left as it is, the operating conditions of the draft tube aerators 71 and 72 may be maintained as they are.

（ケース３）
表１のケース３を本実施形態において実施する場合、すなわち、調整領域１２における微好気雰囲気の範囲を増やす場合は、以下の通りとする。 (Case 3)
When case 3 in Table 1 is implemented in the present embodiment, that is, when the range of the microaerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased, the following is performed.

上記の初期状態では調整領域１２全体が微好気雰囲気なので、それ以上に微好気雰囲気を増やす余地はない。しかしながら、たとえば、調整領域１２の第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの両方が嫌気雰囲気の場合は、まず、好気処理領域１３に近い側の第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７２の回転速度を低速回転から中速回転とする。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７１の回転速度を低速回転から中速回転とする。   In the initial state, the entire adjustment region 12 is a microaerobic atmosphere, so there is no room for further increase in the microaerobic atmosphere. However, for example, when both the first region 12a and the second region 12b of the adjustment region 12 are in an anaerobic atmosphere, first, to make the second region 12b on the side close to the aerobic treatment region 13 a slightly aerobic atmosphere, The rotational speed of the draft tube aerator 72 is changed from low speed rotation to medium speed rotation. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the rotation speed of the draft tube aerator 71 is changed from the low-speed rotation to the medium-speed rotation so that the first region 12a has a slightly aerobic atmosphere.

また、第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの両方が好気雰囲気の場合は、まず、嫌気処理領域１１に近い側の第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７１の回転速度を高速回転から中速回転とする。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７２の回転速度を高速回転から中速回転とする。   When both the first region 12a and the second region 12b are in an aerobic atmosphere, first, the draft tube aerator 71 is set so that the first region 12a on the side close to the anaerobic treatment region 11 has a slightly aerobic atmosphere. The rotation speed is changed from high speed to medium speed. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the rotation speed of the draft tube aerator 72 is changed from high speed rotation to medium speed rotation so that the second region 12b has a slightly aerobic atmosphere.

更に、第１領域１２ａが嫌気状態であり、第２領域１２ｂが好気雰囲気の場合は、嫌気処理領域１１に近い側の第１領域１２ａを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７１の回転速度を低速回転から中速回転とする。更に、微好気雰囲気を増やす必要があれば、第２領域１２ｂを微好気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７２の回転速度を高速回転から中速回転とする。   Further, when the first region 12a is in an anaerobic state and the second region 12b is in an aerobic atmosphere, the draft tube aerator 71 is set so that the first region 12a on the side close to the anaerobic treatment region 11 has a slightly aerobic atmosphere. The rotation speed is changed from low to medium speed. Further, if it is necessary to increase the slightly aerobic atmosphere, the rotation speed of the draft tube aerator 72 is changed from high speed rotation to medium speed rotation so that the second region 12b has a slightly aerobic atmosphere.

調整領域１２の全部がすでに微好気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持すればよい。   If the entire adjustment region 12 is already in a slightly aerobic atmosphere, the state can be maintained as it is.

（ケース４、５、６）
表１のケース４、５、６を本実施形態において実施する場合は、第１の実施形態と同様にすればよい。 (Case 4, 5, 6)
When cases 4, 5, and 6 in Table 1 are implemented in this embodiment, they may be performed in the same manner as in the first embodiment.

（ケース７）
表１のケース７を本実施形態において実施する場合、すなわち、調整領域１２における嫌気雰囲気の範囲を増やす場合は、以下の通りとする。 (Case 7)
When the case 7 of Table 1 is implemented in the present embodiment, that is, when the range of the anaerobic atmosphere in the adjustment region 12 is increased, the following is performed.

初期状態において調整領域１２の全部が微好気雰囲気となっている場合は、第１領域１２ａの雰囲気を微好気雰囲気から嫌気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７１の回転速度を中速回転から低速回転とする。更に嫌気雰囲気を増やす場合は、第２領域１２ｂの雰囲気を微好気雰囲気から嫌気雰囲気とするべく、ドラフトチューブエアレーター７２の回転速度を中速回転から低速回転とする。調整領域１２の全部がすでに嫌気雰囲気になっている場合は、そのままの状態を維持する。   When the entire adjustment region 12 is in a slightly aerobic atmosphere in the initial state, the rotation speed of the draft tube aerator 71 is set to a medium speed rotation so that the atmosphere in the first region 12a is changed from a slightly aerobic atmosphere to an anaerobic atmosphere. To low speed. When the anaerobic atmosphere is further increased, the rotation speed of the draft tube aerator 72 is changed from the medium speed rotation to the low speed rotation so that the atmosphere of the second region 12b is changed from the slightly aerobic atmosphere to the anaerobic atmosphere. If the entire adjustment area 12 is already in an anaerobic atmosphere, the state is maintained as it is.

（ケース８）
表１のケース８を本実施形態において実施する場合は、第１の実施形態と同様にすればよい。 (Case 8)
When the case 8 in Table 1 is implemented in the present embodiment, it may be the same as in the first embodiment.

そして、上記の何れかのケースに従って有機排水処理装置５１を運転し、その後、所定時間毎に、ステップ２を再度実施して、調整領域１２における雰囲気の範囲を変更する。   Then, the organic waste water treatment apparatus 51 is operated according to any of the above cases, and thereafter, step 2 is performed again every predetermined time to change the atmosphere range in the adjustment region 12.

本実施形態の有機排水の処理装置５１及び処理方法によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、以下の効果も得られる。   According to the organic wastewater treatment apparatus 51 and the treatment method of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, and the following effects are also obtained.

本実施形態では、嫌気処理領域１１に撹拌装置７３が備えられ、撹拌を行うことができるため、嫌気雰囲気条件での反応が進みやすくなり、窒素、リンの除去を促進できる。
また、調整領域１２においてドラフトチューブエアレーター７１、７２によって処理水を撹拌するので、処理水の水質改善効果が得やすくなり、窒素、リンの除去をより促進できる。 In this embodiment, since the stirrer 73 is provided in the anaerobic treatment region 11 and stirring can be performed, the reaction easily proceeds under anaerobic atmosphere conditions, and the removal of nitrogen and phosphorus can be promoted.
In addition, since the treated water is agitated by the draft tube aerators 71 and 72 in the adjustment region 12, it is easy to obtain the effect of improving the water quality of the treated water, and the removal of nitrogen and phosphorus can be further promoted.

なお、本実施形態では、図２に示すように、調整領域１２を２つの領域に分けたが、１つの領域であってもよいし、３以上の領域であってもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the adjustment region 12 is divided into two regions, but may be one region or three or more regions.

（第３の実施形態）
図３に、本実施形態の有機排水処理装置８１を示す。図１に示した有機排水処理装置１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
図１に示す第１実施形態の有機排水処理装置１に対する、図３に示す有機排水処理装置８１の相違点は、調整領域１２の第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂのそれぞれに、ＯＲＰ計（酸化還元電位計）８２、８３を設置した点である。本実施形態では、調整領域１２における雰囲気を制御する際に、ＯＲＰ計８２、８３によって測定された処理水の酸化還元電位に基づき、開閉弁２５ｂ及び２５ｃの開度を調整する。すなわち、制御部９が、ＯＲＰ計８２，８３の測定結果に基づき、調整領域１２における各雰囲気の状態を維持するように曝気手段２０の開閉弁２５ｂ及び２５ｃの開度を微調整したり、ＯＲＰ計８２，８３の測定結果に基づき、調整領域１２における嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気の範囲を調整するようにする。 (Third embodiment)
In FIG. 3, the organic waste water treatment apparatus 81 of this embodiment is shown. The same components as those in the organic waste water treatment apparatus 1 shown in FIG.
The difference between the organic waste water treatment apparatus 81 shown in FIG. 3 and the organic waste water treatment apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is that an ORP meter (in each of the first area 12a and the second area 12b of the adjustment area 12) This is the point where redox potential meters 82 and 83 are installed. In the present embodiment, when the atmosphere in the adjustment region 12 is controlled, the opening degrees of the on-off valves 25b and 25c are adjusted based on the oxidation-reduction potential of the treated water measured by the ORP meters 82 and 83. That is, the control unit 9 finely adjusts the opening degree of the on-off valves 25b and 25c of the aeration means 20 so as to maintain the state of each atmosphere in the adjustment region 12 based on the measurement results of the ORP meters 82 and 83, Based on the measurement results of the total 82 and 83, the range of the anaerobic atmosphere, the microaerobic atmosphere or the aerobic atmosphere in the adjustment region 12 is adjusted.

たとえば、調整領域１２の少なくとも一部を微好気雰囲気とする場合の開閉弁２５ｂまたは２５ｃの開度は、ＯＲＰ計８２，８３によるＯＲＰ値が−５０〜５０ｍＶの間となるように開度を自動調整する。開閉弁２５ｂの開度は、ＯＲＰ計８２のＯＲＰ値に基づいて調整し、開閉弁２５ｃの開度は、ＯＲＰ計８３のＯＲＰ値に基づいて調整する。また、ＯＲＰ計８２または８３のＯＲＰ値が変動して−５０ｍＶ未満になる場合は、開閉弁２５ｂまたは２５ｃの開度を開方向に調整し、ＯＲＰ計８２または８３のＯＲＰ値が５０ｍＶ超に変動する場合は、開閉弁２５ｂまたは２５ｃ開度を閉方向に調整して、雰囲気の状態を維持する。   For example, the opening degree of the on-off valve 25b or 25c when at least a part of the adjustment region 12 is in a slightly aerobic atmosphere is set so that the ORP value by the ORP meters 82 and 83 is between −50 and 50 mV. Adjust automatically. The opening degree of the on-off valve 25 b is adjusted based on the ORP value of the ORP meter 82, and the opening degree of the on-off valve 25 c is adjusted based on the ORP value of the ORP meter 83. If the ORP value of the ORP meter 82 or 83 is less than −50 mV, the opening degree of the on-off valve 25b or 25c is adjusted in the opening direction, and the ORP value of the ORP meter 82 or 83 is changed to more than 50 mV. When doing so, the opening / closing valve 25b or 25c is adjusted in the closing direction to maintain the atmosphere.

開閉弁２５ｂまたは２５ｃの開度の調節方法は、ＯＲＰ計８２、８３のＯＲＰ値が−５０〜５０ｍＶの範囲外にある場合に、開度をたとえば１％ずつ増減する方法であってもよいし、ＰＩ制御（比例積分制御）やＰＩＤ制御（比例積分微分制御）のような一般的なフィードバック制御方式を活用してもよい。ＯＲＰ計８２，８３の応答時間も考慮し、開度を増減する周期は１分〜数十分程度とすることが望ましい。   The method for adjusting the opening of the on-off valve 25b or 25c may be a method of increasing or decreasing the opening by 1%, for example, when the ORP value of the ORP meters 82 and 83 is outside the range of −50 to 50 mV. A general feedback control method such as PI control (proportional integral control) or PID control (proportional integral derivative control) may be used. In consideration of the response time of the ORP meters 82 and 83, it is desirable that the period for increasing or decreasing the opening is about 1 minute to several tens of minutes.

以上、微好気雰囲気の場合について説明したが、嫌気雰囲気及び好気雰囲気の場合も同様に調整すればよい。   Although the case of the slightly aerobic atmosphere has been described above, the adjustment may be similarly performed in the case of the anaerobic atmosphere and the aerobic atmosphere.

本実施形態によれば、調整領域１２の雰囲気を確実に制御できるので、有機排水からの窒素及びリンの除去を改善できる。特に、本実施形態によれば、嫌気雰囲気や好気雰囲気に比べて調整維持が難しい微好気雰囲気であっても、確実に微好気雰囲気を形成できるので、特に窒素の除去率を改善できる。   According to this embodiment, since the atmosphere of the adjustment area | region 12 can be controlled reliably, the removal of nitrogen and phosphorus from organic waste water can be improved. In particular, according to the present embodiment, even in a microaerobic atmosphere that is difficult to adjust and maintain compared to an anaerobic atmosphere and an aerobic atmosphere, a microaerobic atmosphere can be reliably formed, so that the nitrogen removal rate can be particularly improved. .

なお、ＯＲＰ計による制御は、第２の実施形態におけるドラフトチューブエアレーターの制御にも適用して良いことはもちろんである。   Of course, the control by the ORP meter may be applied to the control of the draft tube aerator in the second embodiment.

（第４の実施形態）
図４に、本実施形態の有機排水処理装置９１を示す。図２に示した有機排水処理装置５１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
図２に示す第２実施形態の有機排水処理装置５１に対する、図４に示す有機排水処理装置９１の相違点は、生物反応漕３の好気処理領域１３から調整領域１２の入側に向けて、処理水の一部を循環するための循環ライン９２が設けられた点である。この循環ライン９２は、処理水返送配管９３と、循環ポンプ９４から構成されている。 (Fourth embodiment)
In FIG. 4, the organic waste water treatment apparatus 91 of this embodiment is shown. The same components as those in the organic waste water treatment apparatus 51 shown in FIG.
The difference between the organic waste water treatment device 91 shown in FIG. 4 and the organic waste water treatment device 51 of the second embodiment shown in FIG. 2 is from the aerobic treatment region 13 of the biological reaction tank 3 toward the entry side of the adjustment region 12. A circulation line 92 for circulating a part of the treated water is provided. The circulation line 92 includes a treated water return pipe 93 and a circulation pump 94.

本実施形態における制御部９は、調整領域１２の全部が好気雰囲気となり、かつ、窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超え、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３未満の場合に、循環ライン９２によって処理水を好気処理領域１３から調整領域１２の入側に循環させる。処理水の循環と同時に、調整領域１２の一部または全部を嫌気雰囲気とする。 In the present embodiment, the control unit 9 uses the circulation line 92 to treat the treated water when the entire adjustment region 12 is in an aerobic atmosphere, the nitrogen concentration exceeds the target value TN , and the ammonia concentration is less than the target value NH3. Is circulated from the aerobic treatment region 13 to the entry side of the adjustment region 12. Simultaneously with the circulation of the treated water, a part or all of the adjustment region 12 is made an anaerobic atmosphere.

調整領域１２がすべて微好気雰囲気になっても、アンモニア濃度が目標値ＮＨ３未満であるにも係わらず全窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎを超えてしまう状態が続く場合には、循環ポンプ９４を起動して、処理水の循環を実施する。循環量は好気処理領域１３への流入量に対して、０％超２００％以下の範囲で調節するものとし、窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎ未満になるまで、たとえば下記（３）式にしたがって、循環量を増減するものとする。 Even when all the adjustment regions 12 are in a slightly aerobic atmosphere, the circulation pump 94 is in a case where the total nitrogen concentration exceeds the target value TN even though the ammonia concentration is less than the target value NH3. To circulate the treated water. The circulation amount is adjusted in the range of more than 0% and 200% or less with respect to the inflow amount to the aerobic treatment region 13, and for example, the following equation (3) is used until the nitrogen concentration becomes less than the target value TN. Therefore, the amount of circulation shall be increased or decreased.

Qcirc＝Kp（TN-TNref） … （３）   Qcirc = Kp (TN-TNref) (3)

式（３）において、Qcircは循環流量（m3/h）であり、Kpは比例定数であり、TNは処理水の全窒素濃度であり、TNrefは目標値Ｔ−Ｎである。 In the formula (3), Qcirc is circulating flow rate (m3 / h), Kp is a proportional constant, TN is the total nitrogen concentration in the treated water, TNref is the target value TN.

窒素濃度が目標値Ｔ−Ｎ未満になれば、循環ポンプ９４を停止して、表１に示す判定基準に基づき運転を行うものとする。また、循環ポンプ９４の運転中は、調整領域１２の第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂのＯＲＰ値が−１５０〜０ｍＶの範囲になるようにドラフトチューブエアレーター７１、７２の回転速度を調節する。 When the nitrogen concentration is less than the target value TN , the circulation pump 94 is stopped and the operation is performed based on the determination criteria shown in Table 1. Further, during the operation of the circulation pump 94, the rotational speeds of the draft tube aerators 71 and 72 are adjusted so that the ORP values of the first region 12a and the second region 12b of the adjustment region 12 are in the range of −150 to 0 mV. .

アンモニアから硝酸イオンへの酸化反応は順調だが、硝酸イオンから窒素への還元反応が不十分の場合、処理水を微好気雰囲気から嫌気雰囲気の中間程度にした調整領域１２に循環させることにより、硝酸イオンから窒素への還元反応の効率を向上させて、窒素の除去率を改善できる。   Although the oxidation reaction from ammonia to nitrate ions is smooth, when the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen is insufficient, the treated water is circulated to the adjustment region 12 that is intermediate between the slightly aerobic atmosphere and the anaerobic atmosphere, Nitrogen removal rate can be improved by improving the efficiency of the reduction reaction from nitrate ions to nitrogen.

なお、循環量に関しては、（３）式に限らず、全窒素濃度測定器７の計測値が目標値Ｔ−Ｎより高い場合に循環量を増やし、全窒素濃度測定器７の計測値が目標値Ｔ−Ｎより低い場合には循環量を減じるものであれば、どのような方法であってもよい。 The circulation amount is not limited to the expression (3), and the circulation amount is increased when the measured value of the total nitrogen concentration measuring device 7 is higher than the target value TN, and the measured value of the total nitrogen concentration measuring device 7 is the target. If the value is lower than the value TN , any method may be used as long as the circulation amount is reduced.

また、循環ライン９２は、第１の実施形態の有機排水処理装置１に適用しても良い。   Moreover, you may apply the circulation line 92 to the organic waste water treatment apparatus 1 of 1st Embodiment.

以上、本発明の実施の形態を示したが、本発明はこれらに限らず、特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範疇において様々に変更可能である。また、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能である。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was shown, this invention is not restricted to these, In the category of the summary of the invention as described in a claim, it can change variously. Further, the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Furthermore, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment.

１、５１、８１、９１…有機排水処理装置、３…生物反応槽、５…アンモニア濃度測定器、７…全窒素濃度測定器、８…全リン濃度測定器、９…制御部、１１…嫌気処理領域、１２…調整領域、１３…好気処理領域、２１…エアレーション装置（曝気手段）、５０…凝集剤供給装置（凝集剤供給部）、７１，７２…ドラフトチューブエアレーター（曝気手段）、８２，８３…ＯＲＰ計（酸化還元電位計）、９２…循環ライン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 51, 81, 91 ... Organic waste water treatment apparatus, 3 ... Biological reaction tank, 5 ... Ammonia concentration measuring device, 7 ... Total nitrogen concentration measuring device, 8 ... Total phosphorus concentration measuring device, 9 ... Control part, 11 ... Anaerobic Processing area, 12 ... adjustment area, 13 ... aerobic treatment area, 21 ... aeration apparatus (aeration means), 50 ... coagulant supply apparatus (coagulant supply section), 71, 72 ... draft tube aerator (aeration means), 82, 83 ... ORP meter (redox potential meter), 92 ... circulation line.

Claims (9)

嫌気処理領域、雰囲気の範囲を調整可能な調整領域および好気処理領域をこの順に有する生物反応槽と、
前記好気処理領域における処理水のアンモニア濃度を測定するアンモニア濃度測定器と、
前記生物反応槽から流出した処理水の全窒素濃度を測定する全窒素濃度測定器と、
前記生物反応槽から流出した処理水の全リン濃度を測定する全リン濃度測定器と、
前記アンモニア濃度測定器、前記全窒素濃度測定器および前記全リン濃度測定器により測定された値に基づいて、前記調整領域の雰囲気の範囲を調整する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、所定時間毎に、
前記全窒素濃度が所定の目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が所定の目標値 ＮＨ３ を超える場合に、前記調整領域における前記好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が前記目標値 ＮＨ３ と等しい場合に、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ を超え、かつ前記アンモニア濃度が前記目標値 ＮＨ３ 未満の場合に、前記調整領域における前記微好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ 以下であり、かつ前記リン濃度が所定の目標値Ｐを超える場合に、前記調整領域における前記嫌気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値 Ｔ−Ｎ 以下であり、かつ前記リン濃度が前記目標値Ｐ以下の場合に、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとする、
ように前記調整領域を制御するものである有機排水処理装置。 A biological reaction tank having an anaerobic treatment region, an adjustment region capable of adjusting the range of the atmosphere, and an aerobic treatment region in this order;
An ammonia concentration measuring device for measuring the ammonia concentration of treated water in the aerobic treatment region;
A total nitrogen concentration measuring device for measuring the total nitrogen concentration of the treated water flowing out of the biological reaction tank;
A total phosphorus concentration measuring device for measuring the total phosphorus concentration of treated water flowing out of the biological reaction tank;
Based on the values measured by the ammonia concentration measuring device, the total nitrogen concentration measuring device and the total phosphorus concentration measuring device, a control unit for adjusting the atmosphere range of the adjustment region;
Equipped with,
The control unit, every predetermined time,
When the total nitrogen concentration exceeds a predetermined target value TN and the ammonia concentration exceeds a predetermined target value NH3 , the range of the aerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the range of the slightly aerobic atmosphere in the adjustment region is increased.
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration exceeds a predetermined target value P, the range of the anaerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or lower than the target value TN and the phosphorus concentration is equal to or lower than the target value P, the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is.
An organic wastewater treatment apparatus for controlling the adjustment area . 前記制御部は、
前記アンモニア濃度、前記全窒素濃度および前記全リン濃度についてあらかじめ設定された目標値を格納する目標値設定器と、
前記目標値と、前記アンモニア濃度測定器、全窒素濃度測定器および全リン濃度測定器で測定されたそれぞれの測定値とを照らし、前記調整領域の雰囲気の範囲を調整する切替判定部と、
を具備する請求項１に記載の有機排水処理装置。 The controller is
A target value setter for storing target values set in advance for the ammonia concentration, the total nitrogen concentration and the total phosphorus concentration;
In light of the target value and each measured value measured by the ammonia concentration measuring device, the total nitrogen concentration measuring device and the total phosphorus concentration measuring device, a switching determination unit for adjusting the atmosphere range of the adjustment region,
The organic waste water treatment apparatus of Claim 1 which comprises. 前記調整領域が、嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気の１種または２種以上の雰囲気に切り替え可能であり、かつ、各雰囲気が占める範囲を調整可能な領域である請求項１または請求項２に記載の有機排水処理装置。   The said adjustment area | region is an area | region which can be switched to 1 type, or 2 or more types of atmosphere of an anaerobic atmosphere, a micro aerobic atmosphere, or an aerobic atmosphere, and can adjust the range which each atmosphere occupies. Item 3. An organic wastewater treatment apparatus according to Item 2. 前記調整領域に酸化還元電位計が備えられ、
前記制御部は、前記酸化還元電位計の測定結果に基づき、前記調整領域における各雰囲気の状態を維持するように前記曝気手段を制御する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の有機排水処理装置。 The adjustment region is equipped with a redox potentiometer,
Wherein, based on the measurement result of the oxidation-reduction potential meter, according to any one of claims 1 to 3 for controlling the aeration means to maintain the state of each atmosphere in the adjustment area Organic wastewater treatment equipment. 前記調整領域に酸化還元電位計が備えられ、
前記制御部は、前記酸化還元電位計の測定結果に基づき、前記調整領域における嫌気雰囲気、微好気雰囲気または好気雰囲気の範囲を調整する請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の有機排水処理装置。 The adjustment region is equipped with a redox potentiometer,
Wherein the control unit, based on said measurement result of the oxidation-reduction potential meter, anaerobic atmosphere in the adjustment area, according to any one of claims 1 to 4 to adjust the range of microaerobic atmosphere or aerobic atmosphere Organic wastewater treatment equipment. 前記好気処理領域の処理水の一部を前記調整領域の入側に返送可能な循環ラインが設けられ、
前記制御部は、前記調整領域の全部が好気雰囲気となり、かつ、前記窒素濃度が所定の目標値Ｔ−Ｎを超え、前記アンモニア濃度が所定の目標値ＮＨ３未満の場合に、前記循環ラインによって前記処理水を循環させることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の有機排水処理装置。 A circulation line capable of returning a part of the treated water in the aerobic treatment area to the entry side of the adjustment area is provided,
The control unit uses the circulation line when the entire adjustment region is an aerobic atmosphere, the nitrogen concentration exceeds a predetermined target value TN , and the ammonia concentration is lower than a predetermined target value NH3 . The organic wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the treated water is circulated. 前記好気処理領域に、リンを凝集させる凝集剤を供給する凝集剤供給部が更に備えられ、
前記制御部は、
前記窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、かつ前記リン濃度が前記目標値Ｐを超えるときに、前記凝集剤供給部による凝集剤供給量を増加させ、
前記窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、かつ前記リン濃度が前記目標値Ｐと等しいときに、前記凝集剤投入部による凝集剤供給量をそのままとし、
前記窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、かつ前記リン濃度が前記目標値Ｐ未満のときに、前記凝集剤投入部による凝集剤供給量を減少させる、
ものである請求項１に記載の有機排水処理装置。 The aerobic treatment region further includes a flocculant supply unit for supplying a flocculant for aggregating phosphorus,
The controller is
When the nitrogen concentration exceeds the target value TN and the phosphorus concentration exceeds the target value P, the flocculant supply amount by the flocculant supply unit is increased,
When the nitrogen concentration exceeds the target value TN and the phosphorus concentration is equal to the target value P, the coagulant supply amount by the coagulant charging unit is left as it is,
When the nitrogen concentration exceeds the target value TN and the phosphorus concentration is less than the target value P, the flocculant supply amount by the flocculant charging unit is decreased.
The organic waste water treatment apparatus according to claim 1 , which is a thing. 有機排水を処理する生物反応槽に、嫌気処理領域と、雰囲気の範囲を調整可能な調整領域と、好気処理領域と、をこの順に配置し、
前記有機排水を前記嫌気処理領域に導入し、前記嫌気処理領域内の微生物により汚濁物質を分解して嫌気処理水とする嫌気処理と、
前記嫌気処理水を前記調整領域に導入し、調整された雰囲気下で汚濁物質を分解して中間処理水とする調整処理と、
前記中間処理水を前記好気処理領域に導入し、前記好気処理領域内の微生物により汚濁物質を分解して処理水とする好気処理と、
所定時間毎に、前記処理水のアンモニア濃度、全窒素濃度及び全リン濃度をそれぞれ測定する処理と、
前記処理水の一部を前記嫌気処理領域に常時返送する処理と、を行いながら、
前記全窒素濃度が所定の目標値Ｔ−Ｎを超え、かつ前記アンモニア濃度が所定の目標値ＮＨ３を超える場合に、前記調整領域における前記好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、前記アンモニア濃度が前記目標値ＮＨ３と等しいときに、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、前記アンモニア濃度が前記目標値ＮＨ３未満のときに、前記調整領域における前記微好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎ以下であり、前記リン濃度が所定の目標値Ｐを超えるときに、前記調整領域における前記嫌気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎ以下であり、前記リン濃度が前記目標値Ｐ以下のときに、前記調整領域における各雰囲気の範囲をそのままとする、
ことを特徴とする有機排水の処理方法。 In the biological reaction tank for treating organic wastewater, an anaerobic treatment region, an adjustment region capable of adjusting the atmosphere range, and an aerobic treatment region are arranged in this order,
Anaerobic treatment that introduces the organic wastewater into the anaerobic treatment region, decomposes pollutants by microorganisms in the anaerobic treatment region to make anaerobic treatment water, and
The anaerobic treatment water is introduced into the adjustment region, and the adjustment treatment is performed by decomposing the pollutant under the adjusted atmosphere into the intermediate treatment water,
Aerobic treatment that introduces the intermediate treated water into the aerobic treatment region and decomposes pollutants by microorganisms in the aerobic treatment region into treated water;
Treatment for measuring ammonia concentration, total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of the treated water at predetermined time intervals,
While performing a process of constantly returning a part of the treated water to the anaerobic treatment area,
When the total nitrogen concentration exceeds a predetermined target value TN and the ammonia concentration exceeds a predetermined target value NH3 , the range of the aerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the range of the slightly aerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration exceeds a predetermined target value P, the range of the anaerobic atmosphere in the adjustment region is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration is equal to or less than the target value P, the range of each atmosphere in the adjustment region is left as it is.
A method for treating organic wastewater. 有機排水を処理する生物反応槽に、
嫌気処理領域と、
雰囲気の範囲を調整可能な調整領域と、
好気処理領域と、がこの順に配置されてなる有機排水処理装置を用いて、
前記有機排水を前記嫌気処理領域に導入し、前記嫌気処理領域内の微生物により汚濁物質を分解して嫌気処理水とする嫌気処理と、
前記嫌気処理水を前記調整領域に導入し、調整された雰囲気下で汚濁物質を分解して中間処理水とする調整処理と、
前記中間処理水を前記好気処理領域に導入し、前記好気処理領域内の微生物により汚濁物質を分解して処理水とする好気処理と、前記処理水の一部を前記嫌気処理領域に常時返送する処理と、を行う際の制御プログラムであり、
所定時間毎に、前記処理水のアンモニア濃度、全窒素濃度及び全リン濃度をそれぞれ測定する第１ステップと、
前記処理水のアンモニア濃度、全窒素濃度及び全リン濃度の測定結果に基づき、前記調整領域における嫌気雰囲気、微好気雰囲気及び好気雰囲気の範囲を調整する第２ステップと、を備え、
前記第２ステップは、
前記全窒素濃度が所定の目標値Ｔ−Ｎを超え、かつ前記アンモニア濃度が所定の目標値ＮＨ３を超える場合に、前記好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、前記アンモニア濃度が前記目標値ＮＨ３と等しいときに、各雰囲気の範囲をそのままとし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎを超え、前記アンモニア濃度が前記目標値ＮＨ３未満のときに、前記微好気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎ以下であり、前記リン濃度が所定の目標値Ｐを超えるときに、前記嫌気雰囲気の範囲を増やし、
前記全窒素濃度が前記目標値Ｔ−Ｎ以下であり、前記リン濃度が前記目標値Ｐ以下のときに、各雰囲気の範囲をそのままとする、
ステップであることを特徴とする有機排水処理装置の制御プログラム。 In biological reaction tanks that treat organic wastewater,
An anaerobic treatment area,
Adjustment area that can adjust the range of atmosphere,
Using an organic wastewater treatment device in which an aerobic treatment region is arranged in this order,
Anaerobic treatment that introduces the organic wastewater into the anaerobic treatment region, decomposes pollutants by microorganisms in the anaerobic treatment region to make anaerobic treatment water, and
The anaerobic treatment water is introduced into the adjustment region, and the adjustment treatment is performed by decomposing the pollutant under the adjusted atmosphere into the intermediate treatment water,
The intermediate treated water is introduced into the aerobic treatment region, and the aerobic treatment is performed by decomposing the pollutant by microorganisms in the aerobic treatment region to be treated water, and a part of the treated water is introduced into the anaerobic treatment region. A control program for performing the process of always returning,
A first step of measuring ammonia concentration, total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of the treated water for each predetermined time;
A second step of adjusting a range of anaerobic atmosphere, microaerobic atmosphere and aerobic atmosphere in the adjustment region based on the measurement results of ammonia concentration, total nitrogen concentration and total phosphorus concentration of the treated water,
The second step includes
When the total nitrogen concentration exceeds a predetermined target value TN and the ammonia concentration exceeds a predetermined target value NH3 , the range of the aerobic atmosphere is increased,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is equal to the target value NH3 , the range of each atmosphere is left as it is,
When the total nitrogen concentration exceeds the target value TN and the ammonia concentration is less than the target value NH3 , the range of the slightly aerobic atmosphere is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or less than the target value TN and the phosphorus concentration exceeds a predetermined target value P, the range of the anaerobic atmosphere is increased,
When the total nitrogen concentration is equal to or lower than the target value TN and the phosphorus concentration is equal to or lower than the target value P, the range of each atmosphere is left as it is.
A control program for an organic wastewater treatment apparatus characterized by being a step.
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