JPH09236595A - ガス濃度の計測装置および汚泥活性の計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥活性を長期に亘って正確にかつ安定して
計測することができる計測装置、それに組み込まれるガ
ス濃度の計測装置を提供する。 【解決手段】 内部空間が水相部と気相部とに画分され
ている密閉構造の計測槽；水相部に導入されている曝気
手段；気相部に接続されたガス経路；ガス経路に配設さ
れ、気相部からガスを吸引するためのポンプ手段；およ
び、ポンプ手段よりも気相部側に位置するガス経路に配
設されたガス濃度の計測装置；を備え、そのガス濃度の
計測装置は、カラム本体５ａと、カラム本体５ａの上部
に装着されたガス濃度検出手段６と、カラム本体５ａの
底部５ｄに形成され、ポンプ手段が配設されたガス経路
３Ｂに接続されるガス導出口７ｂと、カラム本体５ａの
側壁５ｂに形成されたガス導入口７ａとから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿や下水処理時
に発生する硫化水素などの悪臭成分のガス濃度を検出
し、その検出値に基づいて消臭・脱臭剤などの添加量を
制御するために用いるガス濃度の計測装置や、それを組
み込んだ汚泥活性の計測装置に関し、更に詳しくは、活
性汚泥の活性を正確にかつ安定して計測することができ
る汚泥活性の計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】し尿や下水などの排水を活性汚泥で処理
する際に、用いる活性汚泥の活性の高低を把握すること
は、曝気量や曝気時間、処理する排水の濃度や処理量を
適正に管理して処理装置の運転状態を監視するための必
要項目である。この活性汚泥の活性の計測方法としては
次のような方法がある。すなわち、計測槽に収容された
計測対象の汚泥の所定量に所定時間の曝気を行い、曝気
後のガス中の酸素濃度を例えば酸素ガス濃度センサで計
測し、このときに算出される酸素消費量を測定するとい
う方法である。この酸素消費量が多い場合は、高活性な
汚泥として評価され、酸素消費量が少ない汚泥の場合に
は低活性と評価される。

【０００３】上記した汚泥活性の計測方法においては、
曝気後のガス中における酸素濃度を酸素ガス濃度センサ
で測定することが不可欠であるが、その場合、酸素ガス
濃度センサの配置に関しては、概ね、次のような態様を
採用した計測装置が知られている。すなわち、その１つ
は、汚泥が収容されている計測槽の内部に、直接、酸素
ガス濃度センサを配置した装置である。しかしながら、
この装置の場合には、計測槽の中で曝気によって激しく
流動する汚泥の一部や汚水などの飛沫が濃度センサの検
知部に付着して汚染されやすいので、短時間で計測不能
になったり、また計測値の精度低下、不安定化が激しく
進行するという問題がある。

【０００４】他の装置は図３の概略図で示したようなも
のである。以下に、この装置について説明する。この装
置の場合、計測槽１は全体が密閉構造になっていて、そ
の内部空間は、経路ｐ₁から供給される計測対象の汚泥
を含む水相部１Ａと、この水相部１Ａの上部に形成され
る気相部１Ｂとに画分されている。

【０００５】そして、水相部１Ａには、例えば散気管な
どの曝気手段２が導入されていて、水相部１Ａを曝気で
きるようになっている。したがって、水相部１Ａを曝気
したのちに気相部１Ｂに貯留するガスは、汚泥によって
酸素が消費され、そのときの代謝活動で発生した二酸化
炭素ガスが富化したガスになっている。気相部１Ｂと曝
気手段２との間には、所定口径のパイプから成る部分経
路３Ａ，３Ｂ，３Ｃが直列に接続した状態でガス経路３
が形成されていて、部分経路３Ｂと３Ｃはエアポンプの
ようなポンプ手段４に接続され、また、部分経路３Ｂと
３Ａは後述するガス濃度の計測装置５に接続されてい
る。

【０００６】この装置の場合、ポンプ手段４を作動する
ことにより、気相部１Ｂのガス（水相部１Ａを曝気した
後のガス）は、部分経路３Ａに吸引され、ガス濃度の計
測装置５を通過し、更に部分経路３Ｂと部分経路３Ｃを
順次経由し、再び、曝気手段２によって水相部１Ａに返
送される。そして、この過程で、ガス濃度の計測装置５
において、通流するガスの酸素濃度が連続的に計測さ
れ、その計測値は図示しないデータ演算処理系に供給さ
れる。

【０００７】この装置の前記ガス経路に介装されるガス
濃度の計測装置５としては、通常、図４で示したような
構造のものが用いられている。それを以下に説明する。
この計測装置５は、所定の内容積を有する筒体形状をし
たガス濃度検出カラム本体５ａの上部に例えばガルバニ
電池式の酸素濃度検出手段６が気密に装着されている。
そして、カラム本体５ａの一方の側壁５ｂとそれに対向
する他の側壁５ｃには、それぞれ、所定口径の穴が形成
されていて、側壁５ａ側の穴は部分経路３Ａと接続され
ることによりガス導入口７ａを形成し、側壁５ｃ側の穴
は部分経路３Ｂと接続されることによりガス導出口７ｂ
を形成している。したがって、ポンプ手段４を作動する
ことによって気相部１Ｂから部分経路３Ａに吸引された
計測対象のガスは、ガス導入口７ａからカラム本体５ａ
内に導入され、ガス濃度検出手段６で酸素濃度が計測さ
れたのち、ガス導出口７ｂから部分経路３Ｂに導出さ
れ、前記したように、曝気手段２に返送されることにな
る。

【０００８】このガス濃度の計測装置においては、カラ
ム本体５ａ内に導入されたガスがガス濃度検出手段６の
検知部６ａと有効に接触できるように、ガス導入口７
ａ、ガス導出口７ｂは前記検知部６ａと近接する位置に
形成されている。このような配置をとることにより、カ
ラム本体５ａ内には、検知部６ａに近接する位置にガス
導入口７ａからガス導出口７ｂまでを横断するガス流路
が形成されることになる。そして、検知部６ａへのガス
の接触機会は増大し、ガス濃度の計測は行いやすくなる
とされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図３で示した活性汚泥
の計測装置の場合、ガス濃度検出手段はガス経路３に配
設されているので、このガス濃度検出手段を直接計測槽
の気相部に設置した場合に比べれば、汚泥の飛沫などが
検知部に付着するという問題はほとんど起こらなくな
る。

【００１０】しかしながら、以下のようなことを原因に
して、依然として、計測不能という事態や計測値の精度
低下などを引き起こすことがある。すなわち、計測系は
全体として密閉系であり、また気相部１Ｂのガスは常時
高湿度状態にある。そして、ガスが、細い配管である部
分経路３Ａからその部分経路に比べれば比較的広い空間
であるカラム本体５ａ内に導入されたり、または逆に、
広い空間であるカラム本体５ａから細い配管である部分
経路３Ｂに導出されたりしたときに生ずるガス経路３内
における圧力変動やガス濃度の計測装置５の温度変動が
起こると、そのカラム本体５ａの内部では、導入された
計測対象のガスに含まれている水分の結露がある。

【００１１】例えば、図４で示したガス濃度検出手段６
がガルバニ電池式のものである場合、その検知部６ａで
結露現象が起こると、検知部６ａは水滴膜で被覆される
ことになり、そのため、ガス中の酸素ガスが当該検知部
６ａを透過することができず、計測不能という事態が生
じてくる。また、結露が進行すると、上記した不都合だ
けではなく、カラム本体５ａ内に水が貯留するようにな
るので、その貯留水を手動で定期的に排出するというメ
ンテナンス作業も必要になってくる。

【００１２】本発明は、図３、図４で示した従来のガス
濃度の計測装置における上記した問題を解決し、ガス濃
度検出手段の検知部における結露を抑制し、またカラム
本体の貯留水も自動的に排出することができるガス濃度
の計測装置と、それが組み込まれることにより、安定し
た状態で連続的に汚泥の活性を計測することができる汚
泥活性の計測装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ガス濃度検出カラム本体
と、前記カラム本体の上部に装着されたガス濃度検出手
段と、前記カラム本体の底部に形成され、ポンプ手段が
配設されたガス経路に接続されるガス導出口と、前記カ
ラム本体の側壁に形成されたガス導入口とを備えている
ことを特徴とするガス濃度の計測装置が提供される。

【００１４】また、本発明においては、内部空間が汚泥
を含む水相部と気相部とに画分されている密閉構造の計
測槽；前記水相部に導入されている曝気手段；前記気相
部に接続されたガス経路；前記ガス経路に配設され、前
記気相部からガスを吸引するためのポンプ手段；およ
び、前記ポンプ手段よりも前記気相部側に位置するガス
経路に配設されたガス濃度の計測装置；を備えている汚
泥活性の計測装置において、前記ガス濃度の計測装置
は、カラム本体と、前記カラム本体の上部に装着された
ガス濃度検出手段と、前記カラム本体の底部に形成さ
れ、前記ポンプ手段が配設されたガス経路に接続される
ガス導出口と、前記カラム本体の側壁に形成され、前記
気相部に接続されるガス導入口とを備えていることを特
徴とする汚泥活性の計測装置が提供される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の活性汚泥の計測装置の基
本構成の１例を図１に示し、また、本発明のガス濃度の
計測装置の１例を図２に示す。図１で示した装置では、
ガス経路に介装されるガス濃度の計測装置５が、図２で
示したような構造であることを除いては、図３で示した
従来の装置の構成と変わるところはない。

【００１６】図２で示したガス濃度の計測装置は、筒体
形状をしたカラム本体５ａと、その上部に気密に装着さ
れたガス濃度検出手段６とから成り、このカラム本体５
ａに部分経路３Ａと部分経路３Ｂが接続されている。そ
して、カラム本体５ａは全体として細長い筒体であり、
その上部に装着されているガス濃度検出手段６の検知部
６ａから比較的離隔した位置の側壁個所にガス導入口７
ａが形成され、そこに気相部１Ｂと連結する部分経路３
Ａが接続されている。

【００１７】また、カラム本体５ａの底壁５ｄに穴がガ
ス導出口７ｂとして形成され、ここにポンプ手段４と連
結する部分経路３Ｂが接続されている。図１で示した計
測装置の実働に際し、ポンプ手段４を作動すると、計測
槽の気相部１Ｂ内の高湿度ガス（曝気した後のガス）は
部分経路３Ａに吸引され、ガス導入口７ａからカラム本
体５ａ内に導入される。そして、カラム本体５ａの底壁
５ｄに形成されたガス導出口７ｂから部分経路３Ｂへと
導出され、部分経路３Ｃを経由して曝気手段２に供結さ
れる。

【００１８】従って、カラム本体５ａの中には、図２の
矢印ｑで示したように、側壁５ｂから底壁５ｄへと向か
う下向きのガス流路が支配的に形成される。このことに
より、ガス導入口７ａから導入されたガスが検知部６ａ
と直接接触する機会は減少することになり、そのためガ
ス中の水分が検知部６ａで結露するという事態の発生は
抑制される。すなわち、検知部６ａの汚染は抑制され、
図４で示した従来のカラムの場合に比べて、長期に亘っ
てガス中の酸素濃度を正確かつ安定して計測することが
できる。更に、ガス導入口７ａの形成個所を、ガス濃度
検出手段６の検知部６ａから隔離させることにより、ガ
スと検知部６ａとが直接接触する機会が一層減少し、正
確でかつ安定した計測が一層可能となる。

【００１９】ガス導入口７ａの形成個所が検知部６ａか
ら離隔しすぎていると、導入されたガスが当該検知部６
ａに接触する機会が少なくなりすぎて酸素濃度の計測に
不都合を生ずることもあるので、通常は、カラム本体５
ａの長手方向における中間位置またはそれよりも若干ガ
ス濃度検出手段６に近づいた位置に配置にすることが好
ましい。

【００２０】なお、この実施形態では、吸引したガスを
曝気手段２に供給する閉じたガス経路３を形成している
が、本発明の装置はこのような態様に限定されるもので
はなく、吸引した測定対象のガスのガス濃度を計測した
のちにそのガスを外部に排出するようにしてもよい。そ
の場合には、曝気手段は、別途ブロアーなどで運転す
る。

【００２１】また、カラム本体５ａの中に水滴が生じた
場合であっても、当該水滴８は自重やガスの流れによっ
て側壁５ｂ，５ｃを流下して底壁５ｄに至り、ガス導出
口７ｂから部分経路３Ｂへと自動的に排出される。すな
わち、従来のカラムの場合のように、結露した水滴を手
動で排出するというメンテナンス作業は不要になる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
活性汚泥の計測装置は、そこに組み込まれているガス濃
度の計測装置におけるカラム本体に装着されたガス濃度
検出手段の検知部への結露が起こりづらいので、ガス中
の酸素濃度を長期に亘って正確にかつ安定して検出する
ことができ、また計測の過程で生成する水滴も自動的に
カラム本体から排出することができ、もって連続的に安
定して汚泥活性を計測することができる。これは、ガス
濃度の計測装置のカラム本体へのガス導入口をガス濃度
検出手段の検知部から離隔した位置に形成し、かつ、ガ
ス導出口をカラム本体の底壁に形成したことがもたらす
効果である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の活性汚泥の計測装置例の基本構成を示
す概略図である。

【図２】本発明の計測装置に組み込まれるガス濃度の計
測装置例を示す断面図である。

【図３】従来の活性汚泥の計測装置例の基本構成を示す
概略図である。

【図４】従来のガス濃度の計測装置例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 計測槽 １Ａ 水相部 １Ｂ 気相部 ２ 曝気手段 ３ ガス経路 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 部分経路 ４ ポンプ手段 ５ ガス濃度の計測装置 ５ａ カラム本体 ５ｂ，５ｃ カラム本体５ａの側壁 ５ｄ カラム本体５ａの底壁（底部） ６ ガス濃度検出手段 ６ａ 検知部 ７ａ ガス導入口 ７ｂ ガス導出口 ８ 水滴

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/28 Ｇ０１Ｎ 27/28 Ｍ 27/404 27/46 ３２３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス濃度検出カラム本体と、前記カラム
   本体の上部に装着されたガス濃度検出手段と、前記カラ
   ム本体の底部に形成され、ポンプ手段が配設されたガス
   経路に接続されるガス導出口と、前記カラム本体の側壁
   に形成されたガス導入口とを備えていることを特徴とす
   るガス濃度の計測装置。
2. 【請求項２】 内部空間が汚泥を含む水相部と気相部と
   に画分されている密閉構造の計測槽；前記水相部に導入
   されている曝気手段；前記気相部に接続されたガス経
   路；前記ガス経路に配設され、前記気相部からガスを吸
   引するためのポンプ手段；および、前記ポンプ手段より
   も前記気相部側に位置するガス経路に配設されたガス濃
   度の計測装置；を備えている汚泥活性の計測装置におい
   て、前記ガス濃度の計測装置は、カラム本体と、前記カ
   ラム本体の上部に装着されたガス濃度検出手段と、前記
   カラム本体の底部に形成され、前記ポンプ手段が配設さ
   れたガス経路に接続されるガス導出口と、前記カラム本
   体の側壁に形成され、前記気相部に接続されるガス導入
   口とを備えていることを特徴とする汚泥活性の計測装
   置。