JP6493867B2 - Anaerobic treatment device, anaerobic treatment method, and display device for anaerobic treatment device - Google Patents
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Description
本発明は、嫌気性処理装置と、嫌気性処理方法と、嫌気性処理装置の表示装置と、に関する。 The present invention relates to an anaerobic processing device, an anaerobic processing method, and a display device for an anaerobic processing device.
従来、有機成分が含まれる有機性排水の嫌気性処理において、以下のことが知られている。有機性排水の温度が低温度(例えば、10-20℃)の場合、メタンを生成する微生物(グラニュール汚泥)の増殖速度及び基質分解速度が低下するため、有機性排水の処理性能が低下する。また、有機性排水中の有機物濃度が低濃度(例えば、0.15-1g/L)の場合も、メタンを生成する微生物が嫌気性処理に必要な有機物を確保できないため、有機性排水の処理性能が低下する。 Conventionally, the following is known in anaerobic treatment of organic wastewater containing organic components. When the temperature of organic wastewater is low (for example, 10-20 ° C), the growth rate of microorganisms that produce methane (granular sludge) and the substrate decomposition rate decrease, so the treatment performance of organic wastewater decreases. . In addition, when the organic matter concentration in the organic wastewater is low (for example, 0.15-1 g / L), the microorganisms that produce methane cannot secure the organic matter necessary for anaerobic treatment, so the performance of organic wastewater is low. descend.
下記の特許文献1に記載の嫌気性処理方法では、低温度又は低濃度の有機性排水を嫌気性処理する方法として、ワンパスモードと、循環モードとが繰り返し行われる。ワンパスモードでは、有機性排水が循環することなく容器内のグラニュール汚泥により嫌気性処理される。一方、循環モードでは、有機性排水が循環させられて上記グラニュール汚泥により嫌気性処理される。このような複数のモード(形態)が繰り返しわれることにより、容器内が物理的に繰り返し撹拌される。そして、この嫌気性処理方法では、ワンパスモード及び循環モードの何れのモードにおいても、反応槽の高さ方向の異なる複数箇所から低濃度有機性排水が分配供給可能とされる。さらに循環モードにおいては、反応槽上部から取り出された嫌気処理水を反応槽の高さ方向の異なる複数箇所に戻すことが可能とされる。従って、ワンパスモード及び循環モードの何れのモードにおいても、反応槽の上方に向かって有機物濃度が低下することが抑制される。このため、反応槽内における基質濃度をメタン生成細菌の基質飽和定数以上に維持することができ、反応槽全体におけるメタン生成細菌などの保持汚泥の有機物分解能を向上せることができる。
In the anaerobic treatment method described in
このように、低濃度、低温の有機性排水を効率的に嫌気性処理することが鋭意研究されており、さらなる研究が進められている。 As described above, intensive research has been conducted on the efficient anaerobic treatment of low-concentration, low-temperature organic wastewater, and further research is underway.
そこで、本発明は、低濃度、低温度の有機性排水を効率的に嫌気性処理可能な嫌気性処理装置、嫌気性処理方法、及び、当該嫌気性処理装置に備えられる表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an anaerobic treatment apparatus, an anaerobic treatment method, and a display device provided in the anaerobic treatment apparatus capable of efficiently anaerobically treating low-concentration, low-temperature organic wastewater. With the goal.
本発明者らは、低濃度、低温度の有機性排水をより一層効率的に嫌気性処理し得る構成について、有機性排水中の有機物濃度に着目し、鋭意研究を行った。その結果、この有機物濃度が嫌気処理に最適な濃度であれば、低濃度、低温度の有機性排水であっても、有機性排水を効率的に嫌気性処理できることを見出した。 The inventors of the present invention have made extensive studies focusing on the organic matter concentration in the organic wastewater, regarding the configuration capable of anaerobically treating the low concentration and low temperature organic wastewater. As a result, it has been found that if the organic matter concentration is optimum for anaerobic treatment, the organic wastewater can be anaerobically treated even if the organic wastewater has a low concentration and a low temperature.
本発明に係る嫌気性処理装置は、容器内に流入する有機性排水を容器内のグラニュール汚泥を用いて嫌気性処理する装置であって、容器内の流速に関連する情報を取得する流速情報取得手段と、容器内の濃度に関連する情報を取得する濃度情報取得手段と、流速に関連する情報に基づいた濃度曲線と濃度に関連する情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて容器内への流入流量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 The anaerobic treatment apparatus according to the present invention is an apparatus that anaerobically treats organic wastewater flowing into a container using granule sludge in the container, and obtains information related to the flow rate in the container. An acquisition means, a concentration information acquisition means for acquiring information related to the concentration in the container, a comparison means for comparing a concentration curve based on information related to the flow velocity and information related to the concentration, and a comparison result by the comparison means And a control means for controlling the flow rate of flow into the container based on the above.
また、本発明に係る嫌気性処理方法は、容器内に流入する有機性排水を容器内のグラニュール汚泥を用いて嫌気性処理する方法であって、容器内の流速に関連する情報を取得する流速情報取得ステップと、容器内の濃度に関連する情報を取得する濃度情報取得ステップと、流速に関連する情報に基づいた濃度曲線と濃度に関連する情報とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにより得られた比較結果に基づいて容器内への流入流量を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 The anaerobic treatment method according to the present invention is a method for anaerobic treatment of organic wastewater flowing into a container using granular sludge in the container, and acquires information related to the flow rate in the container. A flow rate information acquisition step, a concentration information acquisition step for acquiring information related to the concentration in the container, a comparison step for comparing a concentration curve based on the information related to the flow rate and information related to the concentration, and the comparison step And a control step for controlling the flow rate of flow into the container based on the comparison result obtained by the above.
このような、嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法によれば、容器内の流速に関連する情報と容器内の濃度に関連する情報とが取得され、流速に関連する情報に基づく濃度曲線と濃度に関連する情報とが比較される。この比較結果に基づいて容器内への流入流量が制御されるため、容器内における濃度を変化させることができ、容器内の濃度を上記濃度曲線に近づけるように制御することができる。よって、上記濃度曲線を低濃度、低温度の有機性排水の嫌気性処理に最適な濃度曲線とすることにより、低濃度、低温度の有機性排水を効率的に嫌気性処理することができる。 According to such an anaerobic processing apparatus and anaerobic processing method, information related to the flow rate in the container and information related to the concentration in the container are acquired, and the concentration curve and concentration based on the information related to the flow rate are acquired. Is compared with information related to. Since the inflow flow rate into the container is controlled based on the comparison result, the concentration in the container can be changed, and the concentration in the container can be controlled to be close to the concentration curve. Therefore, by making the above-mentioned concentration curve an optimum concentration curve for anaerobic treatment of low concentration and low temperature organic wastewater, low concentration and low temperature organic wastewater can be efficiently anaerobically treated.
ここで、容器内で嫌気性処理された処理水の一部を循環して戻すラインを備え、ラインに流量を調整する流量調整手段が設けられていると、容器内の処理水を循環させることができる。このため、容器内のメタンを生成する微生物の活性及び増殖を制御することができ、容器内の有機物濃度を最適な値に制御することができる。 Here, if a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate is provided in the line, a line that circulates and returns a part of the treated water that has been anaerobically treated in the vessel is circulated. Can do. For this reason, the activity and growth of the microorganisms that produce methane in the container can be controlled, and the organic substance concentration in the container can be controlled to an optimum value.
また、本発明に係る嫌気性処理装置の表示装置は、容器内に流入する有機性排水を容器内のグラニュール汚泥を用いて嫌気性処理する嫌気性処理装置の表示装置であって、容器内の流速に関連する情報に基づいた濃度曲線と容器内の濃度に関連する情報とを比較した比較結果を表示することを特徴とする。 Further, the display device of the anaerobic treatment device according to the present invention is a display device of an anaerobic treatment device for anaerobically treating organic wastewater flowing into the container using granular sludge in the container. A comparison result of comparing a concentration curve based on information related to the flow rate of the gas and information related to the concentration in the container is displayed.
このような表示装置によれば、容器内の流速に関連する情報に基づく濃度曲線と容器内の濃度に関連する情報とが比較された比較結果が表示される。このため、上記濃度曲線を低濃度、低温度の有機性排水の嫌気性処理に最適な濃度曲線とすることにより、この最適な濃度曲線と容器内の濃度との隔たりの情報を表示できる。さらに、この情報を作業者やオペレーターが素早く把握することができる。 According to such a display device, a comparison result obtained by comparing a concentration curve based on information related to the flow velocity in the container and information related to the concentration in the container is displayed. For this reason, by making the said density | concentration curve into a density | concentration curve optimal for the anaerobic process of the low concentration and low temperature organic waste_water | drain, the information of the gap between this optimal density | concentration curve and the density | concentration in a container can be displayed. Furthermore, this information can be grasped quickly by the operator and the operator.
このように、本発明によれば、低濃度、低温度の有機性排水を効率的に嫌気性処理可能な嫌気性処理装置、嫌気性処理方法、及び、当該嫌気性処理装置に備えられる表示装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, an anaerobic treatment apparatus, an anaerobic treatment method, and a display device included in the anaerobic treatment apparatus that can efficiently anaerobically process low-concentration, low-temperature organic wastewater. Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第一実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る嫌気性処理装置を示す概略構成図、図2は、図1中の制御装置における処理手順を示すフローチャートである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an anaerobic processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the control apparatus in FIG.
図1に示されるように、嫌気性処理装置100は、有機性排水を嫌気性処理するものであり、嫌気性処理槽である槽1(容器)を主体として備えると共に、この槽1の前段に酸生成槽2を備える。
As shown in FIG. 1, an
槽1は、グラニュール汚泥床Gの粒状化を促進させて膨張させることにより有機成分を含む被処理液との接触効率を向上するようにしたEGSB(Expanded Granular Sludge Bed:膨張粒状汚泥床)処理装置である。
The
酸生成槽2は、有機性排水を槽1に導入するためのラインL1の途中に設けられ、有機性排水をメタン発酵に適した被処理液とすべく有機酸化するものである。ラインL1は、酸生成槽2より下流位置に、酸生成槽2の被処理液を槽1に圧送するためのポンプ3(流量調整手段)を有する。
The
槽1は、ラインL1からの被処理液である有機性排水を槽1内の下部から導入管4を通して導入し嫌気性処理を行うものであり、ここでは、円筒の上下端が閉じられた形状とされ、槽1内の下部に、グラニュール汚泥床Gが形成される。グラニュール汚泥床Gでは、メタンを生成する微生物が自己凝集して微粒子化したグラニュール状の嫌気性汚泥が堆積している。
The
槽1内のグラニュール汚泥床Gより上方には、槽1内での嫌気性処理(メタン発酵処理)により発生したメタンを含むバイオガス、グラニュール汚泥、及び処理水をそれぞれ分離するための三相分離部6が設けられる。
Above the granular sludge bed G in the
槽1の上部には、三相分離部6で分離された処理水を後段に排出するためのラインL2が接続されると共に、処理水の一部を循環して酸生成槽2に返送するためのラインL3が接続される。ラインL3は、酸生成槽2又は酸生成槽2より上流に接続される。ラインL3は、処理水を下流側に圧送するポンプ8(流量調節手段)を有する。
Connected to the upper part of the
ここで、本実施形態では、ラインL1に、有機性排水中の有機物濃度を検出する濃度センサ9が配設される。なお、濃度センサ9は、槽1内の後述する導入管4内に設けられてもよい。この場合であっても、槽1内に流入される有機排水中の有機物濃度を検出することができる。また、槽1内に、有機性排水中の有機物濃度を検出する濃度センサ5が配置されている。濃度センサ5は、槽1内の上下方向に沿って複数個設置されている。濃度センサ5は、上下方向に互いに等間隔に設置されていてもよい。このように構成することにより、槽1内の有機性排水の有機物濃度を上下方向に等間隔に検出することができる。
Here, in the present embodiment, a concentration sensor 9 that detects the organic matter concentration in the organic waste water is disposed in the line L1. Note that the concentration sensor 9 may be provided in an introduction pipe 4 described later in the
また、三相分離部6には、槽1内の有機性排水の流速を検出する流速センサ7が配置される。この流速センサ7は、気液から固体を分離するためのセトラー6aの下方に配置される。流速センサ7は、例えば、導入管4内を流れる有機性排水の線速度を測定してもよい。この場合、導入管4内を流れる有機性排水の線速度を槽1内の流速に関連する情報として取得できる。
The three-
特に、本実施形態の嫌気性処理装置100は、濃度センサ9及び流速センサ7からの出力に基づいて容器内の濃度曲線を算出する制御装置10を備える。この制御装置10は、濃度センサ5による実測値を濃度曲線に近づけるように、ポンプ3又はポンプ8の駆動をそれぞれ制御する。
In particular, the
制御装置10は、流速情報取得手段11と、濃度情報取得手段12と、比較手段13と、制御手段14と、を有する。さらに、制御装置10は、濃度センサ5,9及び流速センサ7からの出力情報を記憶するRAM及び制御手段14の処理手順をプログラムの形で格納するROMを備える。
The
流速情報取得手段11は、流速センサ7により槽1内の流速情報を取得する。流速情報は、セトラー6aの近傍の有機性排水の流速である。なお、流速情報はこれに限定されるものではなく、槽1内の他の位置において測定された情報でもよい。流速センサ7により取得された流速情報は、後述する濃度曲線の算出に用いられる。
The flow rate
濃度情報取得手段12は、濃度センサ9により濃度情報を取得する。濃度センサ9により取得された濃度情報は、後述する濃度曲線の算出に用いられる。また、濃度情報取得手段12は、濃度センサ5により槽1内の濃度情報を取得する。濃度情報は、槽1内の上下複数の位置における有機性排水の有機物濃度である。
The density
比較手段13は、流速情報に基づいた濃度曲線と濃度情報とを比較する。流速情報に基づいた濃度曲線については後述する。 The comparing means 13 compares the concentration curve based on the flow rate information with the concentration information. The concentration curve based on the flow rate information will be described later.
制御手段14は、比較手段13による比較結果に基づいて、濃度センサ5により測定された濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づくように、ポンプ3の駆動を制御することにより槽1への流入流量を制御する。あるいは、制御手段14は、濃度センサ5により測定された濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づくように、ポンプ8の駆動を制御することにより循環する処理水の量を制御し、槽1への流入流量を制御する。
Based on the comparison result by the comparison means 13, the control means 14 controls the driving of the
ここで、濃度曲線について説明する。嫌気性処理においては、グラニュール汚泥中のメタンを生成する微生物(嫌気性菌等)が槽1内の有機物を分解することにより、有機性排水中の有機物濃度が変化する。発明者らは、有機物質の濃度が低い排水を嫌気処理する場合、微生物が有機物を効率的に分解するための最適な有機物濃度が存在することを見出した。また、このとき、槽1内の物質収支の式は、以下の(1)式にて表せる。
ここで、拡散係数D、反応次数n、流速u、槽1に流入する有機性排水中の有機物濃度CA、反応速度定数κは、実験により測定される値又は実験値に対応する値を用いることができる。また、変数lは槽1の深さ方向に対応する量である。(1)式において、槽1の深さに対応する変数lが無次元量化されるように変数変換を行うとともに、物質収支の式における反応を一次反応とすると、以下の(2)式に示す濃度依存の式が得られる。
ここで、槽1における有機物濃度XA、槽に流入する有機性排水中の有機物濃度CA0、滞留時間τは、実験により測定される値を用いる。また、変数zは槽1の深さ方向に対応する量とし、カラム長Lは上記(1)式を数値的に計算する際に適宜設定する。上記(1)式を一次化学反応式として解析的に解くことにより、以下の濃度曲線を表す(2)式及び(3)式が算出できる。
ここで、図3に、上記(3)式及び(4)式より得られる濃度曲線を示す。濃度曲線は、槽1内の高さ(深さ方向の位置)における濃度を表しており、槽1内の有機物濃度の濃度分布に対応する。図3において縦軸が槽の高さ(m)であり、横軸が有機物濃度(g/L)である。変数及び定数は、拡散係数D=3.0×10-5m2/sec、流速u=1.86×10-4m/sec、有機物濃度CA0の初期値=0.9kg/m3、滞留時間τ=4836sec、反応速度定数κ=0.2×10-2m-1である。流速uの値としては、流速センサ7により得られる槽1内の流速を用いる。有機物濃度CA0の初期値としては、濃度センサ9により得られる槽1に流入する有機性排水中の有機物濃度を用いる。なお、上記変数は、これらの値に限定されず、実験により測定される値、文献等に記載の値などを含む値を適宜設定してよい。
Here, FIG. 3 shows density curves obtained from the above equations (3) and (4). The concentration curve represents the concentration at the height (position in the depth direction) in the
なお、上述した(2)式は、一次反応の場合であり、基質濃度が十分に高い領域では0次反応となるため、適用することが好ましくない。このため、反応速度κCA n項を以下の(5)式に示されるようにミカエリス・メンテン(Michaelis-Menten)の式として、ルンゲクッタ法による数値解を求めてもよい。
ここで、最大反応速度Vmaxは有機物濃度CAが無限大のときの反応速度をあらわし、モノー定数Ksは、最大速度の半分の速度を与える濃度を表す。 Here, the maximum reaction rate Vmax represents the reaction rate when the organic substance concentration C A is infinite, and the mono-constant K s represents a concentration that gives half the maximum rate.
ミカエリス・メンテンの式を採用した物質収支の式を用いることにより、反応次数が変化する場合の濃度曲線を算出することができる。すなわち、反応速度が反応物の濃度に依存しない場合の0次反応である場合であっても、反応速度が濃度依存の一次反応である場合であっても、濃度曲線を連続的に算出することができる。 By using the mass balance equation that employs the Michaelis-Menten equation, it is possible to calculate a concentration curve when the reaction order changes. That is, whether the reaction rate is a zero-order reaction when the reaction rate does not depend on the concentration of the reactant or the reaction rate is a concentration-dependent primary reaction, the concentration curve is continuously calculated. Can do.
ここで、図4に、ルンゲクッタ法による数値解より得られる濃度曲線を示す。図4において縦軸が槽高(m)であり、横軸が有機物濃度(g/L)である。図4に示される濃度曲線は、以下の変数及び定数を用いて算出した。また、拡散係数D=3.2×10-4m2/sec、流速u=1.86×10-4m/sec、滞留時間τ=4836sec、最大反応速度Vmax=2.0×10-4m/sec、モノー定数Ks=0.8である。なお、上記変数は、これらの値に限定されず、実験により測定される値、文献等に記載の値などを含む値を適宜設定してもよい。このように設定した場合であっても、上述した方法により濃度曲線を算出することができる。 Here, FIG. 4 shows a density curve obtained from a numerical solution by the Runge-Kutta method. In FIG. 4, the vertical axis is the tank height (m), and the horizontal axis is the organic substance concentration (g / L). The concentration curve shown in FIG. 4 was calculated using the following variables and constants. Also, diffusion coefficient D = 3.2 × 10 -4 m 2 / sec, flow rate u = 1.86 × 10 -4 m / sec, residence time τ = 4836 sec, maximum reaction rate Vmax = 2.0 × 10 -4 m / sec, mono constant K s = 0.8. Note that the above variables are not limited to these values, and values including values measured by experiments, values described in literatures, and the like may be set as appropriate. Even in such a case, the density curve can be calculated by the method described above.
このように濃度曲線は、有機性排水の濃度又は嫌気性処理における化学反応の反応次数(反応速度)に併せて算出できる。従って、嫌気性処理が有機性排水中の有機物濃度に比例して起こっている場合は、図3に示される濃度曲線を選択することができる。一方、嫌気性処理が有機性排水中の有機物濃度に比例することなく起こる場合は、図4に示される濃度曲線を選択することができる。すなわち、槽1内に流入する有機性排水を嫌気性処理するために最適な(理想の)濃度曲線を選択することができる。
Thus, the concentration curve can be calculated together with the concentration of the organic waste water or the reaction order (reaction rate) of the chemical reaction in the anaerobic treatment. Therefore, when the anaerobic treatment occurs in proportion to the organic matter concentration in the organic waste water, the concentration curve shown in FIG. 3 can be selected. On the other hand, when the anaerobic treatment occurs without being proportional to the organic matter concentration in the organic waste water, the concentration curve shown in FIG. 4 can be selected. That is, an optimal (ideal) concentration curve can be selected for anaerobic treatment of the organic wastewater flowing into the
このような構成を有する嫌気性処理装置100によれば、有機成分を含む被処理液が槽1内の下部から導入され、グラニュール汚泥に接触しながら上向きに流動する。これにより、被処理液の有機成分がグラニュール汚泥により分解し、有機性排水が嫌気性処理される。そして、処理水の一部が酸生成槽2に戻されることにより、酸生成菌の流出を回避できると共に、酸生成槽2内の有機性排水の希釈を図ることができる。
According to the
一方、上記嫌気処理に並行して、制御装置10による以下の処理手順(嫌気性処理方法)が実行される。この処理手順について、図2に示すフローチャートを参照しながら説明する。
On the other hand, the following processing procedure (anaerobic processing method) by the
まず、ステップS1(流速情報取得ステップ)において、流速情報取得手段11は、流速センサ7により槽1内の流速情報を取得する。
First, in step S <b> 1 (flow velocity information acquisition step), the flow velocity
次に、ステップS2(濃度情報取得ステップ)において、濃度情報取得手段12は、濃度センサ5,9により、濃度情報を取得する。
Next, in step S <b> 2 (density information acquisition step), the density
ステップS3(比較ステップ)において、上述した濃度曲線を流速情報及び濃度情報に基づいて算出し、比較手段13は、流速情報に基づいた濃度曲線と濃度情報とを比較する。ここで、上述したように有機性排水の濃度、嫌気性処理における化学反応の反応次数(反応速度)にあわせて、例えば、図3又は図4に示される濃度曲線が選択される。なお、濃度曲線は流速センサ7及び濃度センサ9から得られる流速情報及び濃度情報に基づいて予め算出し、記憶させておいてもよい。このように構成した場合、比較手段は、予め記憶させた濃度曲線と、測定された濃度情報とを比較することができる。
In step S3 (comparison step), the above-described concentration curve is calculated based on the flow rate information and the concentration information, and the
そして、ステップS4(制御ステップ)において、制御手段14は、比較手段13による比較結果に基づいて、測定される槽1内の濃度が、濃度曲線にて与えられる濃度に近づくように槽1内への流入流量を制御する。
In step S4 (control step), the control means 14 enters the
具体的には、例えば図3に示すように、槽1内における濃度センサ5による有機物濃度の実測値(■印)が濃度曲線(実線)に近づくように、槽1内への流入流量を制御する。従って、本実施形態においては、低濃度の有機性排水を効率的に嫌気処理できる。このため、有機性排水が低温度であっても有機性排水を効率的に嫌気処理できる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 3, the inflow flow rate into the
また、本実施形態においては、槽1内で嫌気性処理された処理水の一部を循環して戻すラインL3を備え、ラインL3には流量を調整するポンプ8が設けられ、槽1内の処理水を循環させることができる。このため、槽1内のメタンを生成する微生物の活性を制御することができ、槽1内の有機物濃度を最適な値に制御することができる。なお、このような機能を発揮するためには、ラインL3は、酸生成槽2の下流側に接続してもよい。このように構成した場合であっても、槽1内の処理水を循環させることができる。
Moreover, in this embodiment, the line L3 which circulates and returns a part of the treated water anaerobically treated in the
(第二実施形態)
第二実施形態では、嫌気性処理装置100に表示装置20が付設されている。この表示装置20は、前述した流速情報取得手段11、濃度情報取得手段12、比較手段13、を備えると共に、表示手段21を新たに備える。
(Second embodiment)
In the second embodiment, the
表示手段21は、ディスプレイを有し、このディスプレイに比較手段13による比較結果を表示する。 The display means 21 has a display, and displays the comparison result by the comparison means 13 on this display.
このような表示装置20によれば、上述した比較結果が表示される、すなわち、最適な濃度曲線と槽1内の濃度との隔たりの情報を表示できるため、この情報を作業者やオペレーターが素早く把握することができる。
According to such a
なお、表示装置20は、槽1が設置されている現地にて用いられても、現地から離れた遠隔地に用いられてもよい。すなわち、表示装置20は、伝送手段(不図示)を介して伝送された流速に関連する情報又は濃度に関連する情報に基づいて、遠隔地にて比較を行う構成であってもよい。あるいは、表示装置20は、伝送手段を介して伝送された比較結果を表示する構成であってもよい。このように表示装置20が遠隔地に設けられている場合であっても、最適な濃度曲線と槽1内の濃度との隔たりの情報を表示できるため、この情報を遠隔地にいる作業者やオペレーターが素早く把握することができる。
The
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、特に好ましいとして、濃度センサ5により槽1内の有機物濃度を測定している。しかし、濃度センサ5を用いることなく、槽1内の有機性排水を採取し、濃度を測定してもよい。このように濃度を測定することにより、槽1内の任意の位置における有機物濃度を測定することができるため、槽1内の有機物濃度を、精度よく濃度曲線に近づけることができる。
The present invention has been specifically described above based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、嫌気性処理装置100は、槽1の前段に酸生成槽2を備えているが、これに限定されない。例えば、有機性排水中の有機酸が十分に生成されている場合、酸生成槽2を配置しなくてもよい。このように構成することにより、酸生成槽2の構成を省略することができるので、簡易な構成により嫌気性処理を行うことができる。また、例えば、処理対象の排水の種類によっては、酸生成槽2に代えて、調整槽又は混合槽を配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、流速情報としてセトラー6a近傍の有機性排水の流速を取得しているが、これに限定されない。例えば、槽1内の別の位置の有機性排水の流速を取得し、また、流速情報は流速に関連する情報(流速に換算可能な情報)であればよい。また、濃度に関連する情報(濃度に換算可能な情報)であればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the flow rate of the organic waste_water | drain near the
また、上記実施形態においては、流速センサ7を用いて流速情報を取得しているが、これに限定されない。流速情報は、例えば、流量計等を用いて取得してもよい。この場合、例えば、有機性排水が通過する単位面積当たりの流量を測定することにより、流速情報を取得することができる。あるいは、有機性排水が通過する配管等に設けられたバルブの開度を流速情報として取得してもよい。この場合、バルブの開度に関連して設定される値を流速情報として用いることができる。また、グラニュールレベル、又はグラニュールの流動状態を例えば画像解析することにより、流速情報を取得してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the flow velocity information is acquired using the
また、上記実施形態においては、濃度センサ5を用いて濃度情報を取得しているが、これに限定されない。濃度情報は、例えば、吸光度計を用いて測定される吸光度等の濃度に関連する情報から取得してもよく、濁度計を用いて測定される濁度等の濃度に関連する情報から取得してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although density information is acquired using the
また、上記実施形態においては、制御手段14は、槽1内に設定した一箇所の濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づくように制御しているが、複数個所の濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づくように制御してもよい。これによれば、槽1内の複数個所の濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づけられるため、より一層槽1内の濃度が濃度曲線にて与えられる濃度に近づく。
Moreover, in the said embodiment, although the control means 14 is controlling so that the density | concentration of one place set in the
また、上記実施形態においては、嫌気性処理装置100を、EGSBタイプの嫌気性処理装置としているが、嫌気性微生物が自己凝集して微粒子化したグラニュール状の嫌気性汚泥を有するUASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket:上向流嫌気性汚泥床)処理装置に対しても勿論適用可能である。要は、槽1内に流入する有機性排水を槽1内のグラニュール汚泥床Gを用いて嫌気性処理する装置に対して適用できる。
In the above-described embodiment, the
1…槽(容器)、2…酸生成槽、5…濃度センサ(濃度情報取得手段)、7…流速センサ(流速情報取得手段)、11…流速情報取得手段、12…濃度情報取得手段、13…比較手段、14…制御手段、20…表示装置、21…表示手段、100…嫌気性処理装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記容器内の流速に関連する流速情報を取得する流速情報取得手段と、
前記容器内の濃度に関連する濃度情報を取得する濃度情報取得手段と、
前記流速情報に基づいた濃度曲線と前記濃度情報とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記濃度情報が前記濃度曲線に近付くように、前記容器内に流入する前記有機性排水の流入流量を制御する制御手段と、を備え、
前記濃度曲線は、数式(3)及び数式(4)より得られる、前記容器内の高さと、当該高さにおける濃度との関係を示す曲線であることを特徴とする嫌気性処理装置。
CA:前記容器内の高さにおける濃度
CA0:前記容器内に流入する前記有機性排水中の有機物の濃度
XA:前記容器内の高さにおける濃度(無次元化時)
u:流速
L:前記容器内の高さ
D:拡散係数
κ:反応速度定数
τ:滞留時間 An apparatus for anaerobically treating organic wastewater flowing into a container using granular sludge in the container,
Flow rate information acquisition means for acquiring flow rate information related to the flow rate in the container;
Concentration information acquisition means for acquiring concentration information related to the concentration in the container;
A comparison means for comparing the concentration information with the concentration curve based on the flow velocity information;
Control means for controlling the inflow flow rate of the organic waste water flowing into the container so that the concentration information approaches the concentration curve based on the comparison result by the comparison means,
The anaerobic treatment apparatus is characterized in that the concentration curve is a curve showing a relationship between the height in the container and the concentration at the height, which is obtained from Equation (3) and Equation (4).
C A : Concentration at the height in the container C A0 : Concentration of organic matter in the organic waste water flowing into the container X A : Concentration at the height in the container (when dimensionless)
u: Flow velocity L: Height in the container D: Diffusion coefficient κ: Reaction rate constant τ: Residence time
前記ラインに流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の嫌気性処理装置。 Comprising a line that circulates and returns part of the treated water that has been anaerobically treated in the vessel
The anaerobic treatment apparatus according to claim 1, wherein a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate is provided in the line.
前記容器内の流速に関連する流速情報を取得する流速情報取得ステップと、
前記容器内の濃度に関連する濃度情報を取得する濃度情報取得ステップと、
前記流速情報に基づいた濃度曲線と前記濃度情報とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにより得られた比較結果に基づいて、前記濃度情報が前記濃度曲線に近付くように、前記容器内に流入する前記有機性排水の流入流量を制御する制御ステップと、を含み、
前記濃度曲線は、数式(3)及び数式(4)より得られる、前記容器内の高さと、当該高さにおける濃度との関係を示す曲線であることを特徴とする嫌気性処理方法。
CA:前記容器内の高さにおける濃度
CA0:前記容器内に流入する前記有機性排水中の有機物の濃度
XA:前記容器内の高さにおける濃度(無次元化時)
u:流速
L:前記容器内の高さ
D:拡散係数
κ:反応速度定数
τ:滞留時間 A method for anaerobic treatment of organic wastewater flowing into a container using granular sludge in the container,
A flow rate information acquisition step of acquiring flow rate information related to the flow rate in the container;
A concentration information acquisition step of acquiring concentration information related to the concentration in the container;
A comparison step of comparing the concentration information with the concentration curve based on the flow rate information;
A control step of controlling the inflow rate of the organic waste water flowing into the container so that the concentration information approaches the concentration curve based on the comparison result obtained by the comparison step,
The anaerobic treatment method, wherein the concentration curve is a curve showing a relationship between a height in the container and a concentration at the height, which is obtained from Equation (3) and Equation (4).
C A : concentration at the height in the container C A0 : concentration of organic matter in the organic waste water flowing into the container X A : concentration at the height in the container (when dimensionless)
u: Flow velocity L: Height in the container D: Diffusion coefficient κ: Reaction rate constant τ: Residence time
前記流速情報に基づいた濃度曲線と前記濃度情報とを比較した比較結果を表示することを特徴とする嫌気性処理装置の表示装置。
The anaerobic treatment device display device according to claim 1 or 2 , wherein the organic waste water flowing into the vessel is subjected to anaerobic treatment using granular sludge in the vessel.
A display device for an anaerobic treatment apparatus, which displays a comparison result comparing a concentration curve based on the flow velocity information and the concentration information.
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