JP2009022865A - 水処理システムにおける沈殿状態測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重力沈殿固液分離操作において、沈降性不良を早期に検知することにより、安定した廃水処理を可能にする測定方法を提供する。
【解決手段】汚泥かき寄せ機の動きと連動したタイミングで、沈殿槽内の垂直方向の複数の位置における汚泥濃度を測定し、汚泥界面より下方の汚泥濃度分布の偏差値、又は該偏差値の時間変化率が、それぞれについて予め定めた閾値を超えるときに沈降性異常と判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、廃水中の濁質または浮遊固形物を重力沈殿分離する水処理システムにおいて、廃水を沈殿槽に導き、浮遊固形物を沈殿分離する操作が適正におこなわれているか否かを測定して、廃水処理の安定化に資する測定方法に関する。

浮遊固形物を含有する廃水を沈殿槽に導き、重力沈殿分離する操作は活性汚泥処理や凝集沈殿処理などで広くおこなわれている基本技術であり、プロセスを安定的に稼動させるうえで、沈殿槽での沈殿分離状態の管理が重要である。管理手段として、実験室においては、シリンダーでの汚泥の沈降性テストでの汚泥容量（ＳＶ）や汚泥容量指標（ＳＶＩ）などの指標により汚泥の沈降性を管理する方法があり、実際の沈殿槽では、沈殿槽への混合液の流入量、混合液の浮遊固形物濃度、上澄液の浮遊固形物濃度と排出量、排出される沈殿汚泥の浮遊固形物濃度と排出量、沈殿槽内の上澄液相と汚泥相の境界の汚泥界面の位置、などを測定管理する方法がある。なかでも汚泥界面の位置の測定管理は、実際の沈殿分離操作の結果を直接反映する指標として用いられている。

混合液の汚泥濃度を測定する自動計器として、光の透過率や反射率を利用した計器や超音波を利用した計器などがすでに広く実用化されている。また沈殿槽内の汚泥界面を自動検出測定する計器についても、汚泥濃度計を沈殿槽内で機械的に昇降させて、位置と濃度のデータから汚泥界面を検出するなど、すでに実用化された装置がある。これらの計器を使えば、沈殿槽の操業が適切におこなわれているか否かを、ある程度管理把握可能である。

しかしながら、もし汚泥界面が上昇した場合、その原因の究明は、汚泥界面の検出や沈殿槽に流入する混合液の汚泥濃度や沈殿汚泥濃度だけでは十分ではない。
たとえば、活性汚泥処理において、汚泥界面を決定する因子としては、流入量や流入汚泥量と排出汚泥量のバランスなど運転要因もあるが、汚泥そのものの沈降性の要因も大きく影響される。汚泥の沈降性を決定する因子としては、（ａ）混合液の浮遊固形物粒子の帯電状態などの電気化学的要因、（ｂ）汚泥のフロックの形成状態、（ｃ）汚泥の糸状菌などの発生による生物相の要因、（ｄ）沈殿槽での腐敗による気泡の発生による浮力作用、（ｅ）沈殿槽での脱窒反応による気泡の発生による浮力作用、など様々ある。

特に（ｅ）の沈殿槽での脱窒反応による気泡の発生による浮力作用は、この現象が発生すると汚泥界面が上昇し、ひどい場合には沈殿槽で汚泥が浮上し、活性汚泥処理そのものの操業が不可能になることもある。活性汚泥処理では常に潜在的にこのトラブルの危険性があり、数時間から1日程度の短時間で沈殿槽の状況が激変する可能性がある。しかも、対応遅れにより汚泥浮上現象が一旦発生すると、凝集剤を添加する程度の処置では正常に復帰させることは困難であり、浮上汚泥の除去をしながら処理量を大幅低下させることなどが必要となる。また、汚泥が流出してしまうことにより処理能力の復帰には相当な日数が必要となるなど、活性汚泥の運転上、非常に注意すべき現象である。

この現象のメカニズムは、沈殿槽に流入する活性汚泥混合液中に原水中や曝気槽内で硝化菌により生成した硝酸イオンが多量に含まれている条件下で、曝気槽での処理が不良となってＢＯＤ物質が沈殿槽に流入すると、沈殿槽内で脱窒菌の作用で硝酸イオンが窒素ガスとなって汚泥に付着し、浮力となって沈降性を低下させたり、浮上させたりすることによるものである。しかしながら、実機においては、原水の変動や運転条件の変化に対し、沈殿槽での現象の時間遅れがあり、しかも沈殿槽での沈降性に影響ある因子がいろいろあるため、原因を特定するには相当な技術と熟練を要する。

沈殿槽での沈殿分離不良の原因が、沈殿槽の汚泥相内での脱窒反応の進行によるものであると特定するためには、従来おこなわれている汚泥界面の位置の変化測定管理だけでは不十分であり、別の測定解析方法が必要である。
従来技術として、活性汚泥曝気槽出口または凝集沈殿反応槽出口においてサンプリングした混合液を計測器内のシリンダーに移し、シリンダー内で静置し沈殿分離した汚泥を、シリンダー底部から抜き出しながら濁度を測定し、シリンダー内の汚泥の沈殿状態を測定する技術が開示されている（例えば特許文献１）。この技術は、汚泥相内部の汚泥濃度を測定し、その結果から汚泥の沈降状態を解析する点で有意義なものではあるが、実際の沈殿槽とは別の装置内の完全に静置したシリンダーを用いて圧密性を解析するものであり、実際の沈殿槽の沈殿状況とは必ずしも一致しない場合もありうる。

他の技術として、沈殿槽内の汚泥界面に設けたｐＨ計を使う方法が開示されている（例えば特許文献２）。この技術は、汚泥界面でｐＨ値が変化することを利用するものではあるが、あくまで汚泥界面を検出するだけのものである。また、回分式の沈殿槽でｐＨ値として０．０８程度の変化を検出するものであり、標準活性汚泥の沈殿槽のように流動をともなう沈殿槽では、その程度の差を検出するのは変動を考慮すると困難である。
特開２００６−１７５３５７号公報 特開平０７−２９４３１０号公報

本発明は、沈殿槽内の垂直方向の浮遊固形物濃度やｐＨ値または硝酸イオン濃度を測定することにより、汚泥の沈降状態を解析して、活性汚泥処理や凝集沈殿処理における重力沈殿固液分離操作における運転状況を管理したり、沈降性不良を早期に検知することにより、安定した廃水処理を可能にする測定方法を提供することにある。

本発明は以下の内容を要旨とする。すなわち、
（１）廃水中の濁質または浮遊固形物を重力沈殿分離する水処理システムにおいて、汚泥かき寄せ機の動きと連動したタイミングで、沈殿槽内の垂直方向の複数の位置における汚泥濃度を測定し、汚泥界面より下方の汚泥濃度分布の偏差値、又は該偏差値の時間変化率が、それぞれについて予め定めた閾値（Ｚ１又はＺ２）を超えるときは沈降性異常と判定する、ことを特徴とする沈殿状態測定方法。
本発明において、「汚泥界面」とは、上澄液相と汚泥相の境界であって、沈殿槽の汚泥濃度が著しく変化する位置をいう。
また、本発明において「偏差値」とは、汚泥界面より下方の汚泥濃度のランダムな増減変化の大きさを評価するための指標であり、平均値からの偏差、汚泥相内濃度の最小値と最大値の幅の大きさ等が例示される。また、後述するように、汚泥界面からの底部へ向かっての距離を説明変数ｘとし、汚泥濃度を目的変数ｙとして単回帰分析を行い、単回帰式からの残差の平方和を計算し、その大きさで評価する方法を用いることもできる。

（２）上記（１）の条件に加え、さらに、汚泥濃度の測定に合わせて、上澄液相及び汚泥におけるｐＨ値（ｐＨ１、ｐＨ２）を測定し、両者のｐＨ値又はｐＨ値の時間的変化率の相対比較値が、それぞれについて予め定めた閾値（Ｚ３又はＺ４）を超えるときに沈降性異常と判定する、ことを特徴とする沈殿状態測定方法。
本発明において、「相対比較値」とは、ｐＨ１とｐＨ２とを相対化して比較するための指標であり、例えば、それぞれのｐＨ値の差（ｐＨ１−ｐＨ２）、若しくは比（ｐＨ１／ｐＨ２）、又はこれらの値の時間変化率を含む概念である。

沈殿槽の汚泥相内での脱窒菌による作用は、メタノールを水素供与体とした場合、脱窒反応は（１）式に示すように進行し、水酸イオンを発生し、液のｐＨ値をアルカリサイドに変化させる。

通常、活性汚泥における沈殿槽での汚泥相内では嫌気状態となり、好気状態にある曝気槽内の混合液の状態とは異なる状態となるため、沈殿槽内の上澄液相と汚泥相のｐＨ値は若干異なることが多い。しかしながら両者のｐＨ値の変化は、曝気槽内での廃水の処理状況などにより変化する。たとえば曝気槽で処理未了のＢＯＤ成分が多い場合には、沈殿槽内でも処理が進行し、有機酸が多い場合にはｐＨ値がアルカリサイドに変化し、アミン成分が多い場合にはｐＨ値は酸性サイドに変化する。また生物活動で発生する炭酸ガスはアルカリを中和する方向に働き、沈殿槽内で嫌気性菌が活動すると有機酸が発生し、ｐＨ値が酸性サイドに変化する。このように変化は一律ではないが、脱窒反応が起きれば汚泥相のｐＨ値は上澄液相のｐＨ値より、通常時の変化より確実にアルカリサイドにふれ、脱窒反応が活発におきれば明確な差となる。但し振れ幅の大きさは、上記理由により一律ではなく、ｐＨ値変化のみで脱窒反応の有無を判定するには、通常の変動なのか、脱窒反応によるものか判定には決定力不足である。

しかしながら、汚泥相の汚泥濃度にばらつきが生じている状態でｐＨ値が通常時のｐＨ値の振れ幅以上にアルカリサイドに振れているなら、脱窒反応がおきている確率が非常に高くなる。また、通常時のｐＨ値の振れ幅は、ある程度予測できるものであるから、あらかじめ振れ幅を設定値Ａとして記憶しておき、測定時の上澄液相のｐＨ１と汚泥界面内部のｐＨ２とすれば、（ｐＨ２−ｐＨ１）＞Ａのとき、沈降性に影響のある脱窒反応がおきていると認識できる。また、設定値Ａを使わなくとも、（ｐＨ２−ｐＨ１）あるいはｐＨ２／ｐＨ１などの値が経過時間とともに拡大するのであれば、脱窒反応が拡大している確率が高いと判断できる。
拡大しているかどうかは、数点の測定時刻と（ｐＨ２−ｐＨ１）あるいはｐＨ２／ｐＨ１などの値から単回帰式を求め、その回帰係数の符号から、拡大傾向か否かを判定できる

（３）上記（１）の条件に加え、さらに、汚泥濃度の測定に合わせて、上澄液相及び汚泥における硝酸イオン濃度を測定し、両者の硝酸イオン濃度又は硝酸イオン濃度の時間的変化率の相対比較値が、それぞれについて予め定めた閾値（Ｚ５又はＺ６）を超えるときに沈降性異常と判定する、ことを特徴とする沈殿状態測定方法。
「相対比較値」の概念については、上記（２）と同様である。

上述の（１）式に示すように、汚泥相内で脱窒反応が起きれば、硝酸イオン濃度は減少する。従って、上澄液相と汚泥相における硝酸イオン濃度を測定し、上澄み液相の硝酸イオン濃度より汚泥相の硝酸イオン濃度が減少していれば、汚泥相内で脱窒反応が起きている証拠となり、減少幅で脱窒反応の大きさも推定できる。
理屈としては、正確且つ迅速に上澄液および汚泥中の硝酸イオン濃度を測定できれば、それだけで脱窒反応の程度を計測できることになる。現在実用化されている硝酸イオンを簡便に連続的に測定できる計器は硝酸イオン電極であるが、その性能は、塩化物イオンや少量の陰イオン界面活性剤の共存で妨害を受けるなどの問題がある。特に、廃水処理のような種々の妨害物質が不特定に変動する活性汚泥混合液では、いつも信頼できる数値が得られるとは限らず、硝酸イオン濃度の値だけで脱窒反応を判定するには信頼性に乏しい。

しかしながら、妨害程度が小さく、実用上、変化幅を同定可能な廃水の場合には、汚泥濃度のばらつきが生じている状態で、上澄液相の硝酸イオン濃度より汚泥相の硝酸イオン濃度が小さい場合には、脱窒反応がおきている確率が非常に高い。このような場合、硝酸イオン濃度による現象をプラスすることにより、汚泥濃度のばらつきのみで脱窒反応を判定する場合より感度が向上し、より早期に確実に減少を検知できる。このような場合には、脱窒反応による沈降性異常と断定しても実用上支障なく、的確な対策を講じられる。具体的な判定は上記ｐＨ値による方法と同様である。

本発明により、沈殿分離操作を適切に管理でき、沈降性不良によるトラブルを回避できるようになる。
本発明によれば、汚泥界面の検出ともに、レーキのうごきと連動したタイミングで測定することにより、汚泥かき寄せによる汚泥相のかく乱の影響を排除した状態で浮遊固形物濃度の変化を測定することができる。これにより、沈殿槽での重力沈殿操作に対する異常を早期に認識し、沈殿槽の運転状態を安定化させ、良好な処理水を得る。

以下、本発明の一実施形態について、活性汚泥における沈殿処理を例に説明する。
本実施形態に係る活性汚泥処理システム１は、図１に示すような装置構成となっている。原水ポンプ６ａから供給された廃液は、曝気槽７に入り、ブロアー３からの空気を散気管４により活性汚泥混合液を曝気し、廃水中の汚濁物を分解除去し、沈殿槽５に入り、混合液を汚泥と上澄み水に分離し、上澄液を処理水として排出し、汚泥は返送汚泥ポンプ６ｂにより、曝気槽に戻す。廃水中の汚濁物を除去することで増殖した汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ６ｃにより系外に排出される。沈殿槽５の側面側には沈殿分離状態測定装置が取り付けられている。

図２に、沈殿分離状態測定装置２の構成を示す。
沈殿分離状態測定装置２は、サンプリング装置部２ａと、測定部２ｂとデータ処理部２ｃから構成される。データ処理部２ｃは、コンピュータ８と端子盤９から構成され、測定部２ｂからの測定データを解析したり、サンプリング装置部２ａや測定部２ｂの昇降装置やポンプなどを操作する。サンプリング装置部２ａは、沈殿槽内に挿入するフレキシブルなサンプリングチューブ１０と、先端に錘１１をつけた昇降用ロープ１２と昇降用ロープを駆動する巻き取り装置１３から構成される。サンプリングチューブ１０の先端は、錘１１に固定されている。巻き取り装置１３をコンピュータ８からの指令で駆動させ、昇降用ロープ１２を沈殿槽内を垂直方向に上下させることにより、サンプリングチューブの先端を沈殿槽内を垂直方向の任意の位置に上下させる。測定部２ｂには吸引ポンプ１４が装備され、沈殿槽内のサンプリングチューブ１０から、測定部２ｂにサンプル液を取り込む。測定流路１５には測定計器として、ｐＨ計１６と汚泥濃度計１７が設置してある。コンピュータ８は端子盤９経由で、ｐＨ計や汚泥濃度計から測定データを取り込み、巻き取り装置１３の駆動状況に基づいてサンプリングチューブ１０の沈殿槽の垂直方向の位置情報を取り込む。

汚泥濃度計１７は光の透過や反射による光式汚泥濃度計や超音波式濃度計やマイクロ波濃度計などが使用できる。また沈殿槽内の垂直方向の汚泥濃度測定するための方法は、上記実施例のようにサンプリングチューブの先端を沈殿槽内で上下しても、汚泥濃度計のセンサーを沈殿槽内で上下してもよい。図示していないが、ｐＨ計１６を硝酸イオン電極にかえれば、請求項３に対応する硝酸イオン濃度が測定できる。

次に、測定装置２の操作について説明する。
測定にあたっては、はじめにサンプリング測定のタイミングを調節する。汚泥相の乱れの原因にはいくつかの要因があるが、汚泥かき寄せ機の影響が非常に大きい。汚泥相の乱れは、汚泥かき寄せ機のかき寄せ部材が通過したときに最大となり、次の通過前に最小となる。汚泥かき寄せ機は周期的に回転するため、汚泥相の乱れは周期的な変化となる。汚泥かき寄せ機のかき寄せ部材の通過周期にあわせて、汚泥かき寄せ部材が通過してから次の汚泥かき寄せ部材が通過するまでの間で、汚泥相の乱れの小さくなった時に、沈殿槽内の垂直位置の汚泥濃度をたとえば沈殿槽水位表面から底部に向かってサンプリングし、ｐＨ計と汚泥濃度計で測定し、沈殿槽内の位置情報とともに測定データをコンピュータに取り込む。

汚泥濃度データの変化は、汚泥界面を通過する際には、汚泥濃度が図３の曲線aのように急激な濃度変化となることで容易に位置を特定できる。コンピュータで解析計算する場合は、汚泥濃度の変化速度を計算すると、図４のように大きなピークとなるので、容易に汚泥界面の特定ができる。

沈殿槽での流動やその他の変動がない理想的な状況において、沈殿槽内で脱窒反応などで気泡が発生していない場合は、汚泥相内の濃度変化は汚泥界面から沈殿槽底部に向かって汚泥濃度がスムーズに漸増する、図３の曲線ａや図４の曲線ａのような変化となる。たとえば、沈殿槽への流入水量が増加して汚泥界面が上昇する場合でも、図３の曲線ｂのように汚泥濃度の絶対値は低下するものの、汚泥界面から沈殿槽底部に向かって汚泥濃度がスムーズに漸増する変化は保たれる。また、汚泥のフロック形成状態の変化や浮遊固形物の荷電状態の変化や、糸状菌の増加などで沈降性が悪化した場合でも、図３の曲線ｃのように汚泥濃度の絶対値は低下するものの、汚泥界面から沈殿槽底部に向かって汚泥濃度がスムーズに漸増する変化は保たれる。これに対し、汚泥相内で脱窒反応などがおきると、間欠的な気泡の上昇による流動の乱れや気泡が付着した汚泥や付着していない汚泥などが偏在することにより、汚泥界面から沈殿槽底部に向かって汚泥濃度が図４の曲線ｄのようにランダムな増減変化となる。脱窒現象が大きくなればなるほど、ランダムな増減変化は図４の曲線ｅのように大きくなり、部分的な汚泥浮上が発生すると曲線ｆのように、部分的に上澄液相並みの汚泥濃度が現出する。ついには汚泥界面が破壊され、曲線gのように汚泥浮上を示す変化となる。図５乃至図８は、このような汚泥相の状態を模式的に示したものであり、図５は図４の曲線aに、図６は曲線ｄやｅに、図７は曲線ｆに、図８は曲線gに、それぞれ対応している。

ランダムな増減変化の大きさを表す指標としては、平均値からの偏差、又は汚泥相内濃度の最小値と最大値の幅の大きさを用いて評価可能であるが、単回帰分析で汚泥界面からの底部へ向かっての距離を説明変数ｘとし、汚泥濃度を目的変数ｙとして、単回帰分析を行い、単回帰式からの偏差を計算し、その大きさで評価する方法が誤差が小さく好ましい。

以下、実際の沈殿槽における測定方法について、円型沈殿槽のいつ流トラフの縁にサンプリングチューブを取り付け、沈殿槽内の垂直方向をサンプリングする例により説明する。沈殿槽は標準活性汚泥用の沈殿槽（直径１２ｍ、容積３００ｍ３）を用いるとする。図９に、サンプリング位置Ｐにおける沈殿槽内垂直方向の汚泥濃度の時間的（ｔ＝ｔ１〜ｔ４）変化を示す。なお、レーキアームとサンプリング位置との相対位置関係は、図１０のＰ（ｔ１）乃至Ｐ（ｔ４）のように示される。
沈殿槽の垂直方向の濃度変化は、レーキアームの汚泥かき寄せ部材の通過によって汚泥相下部が乱されることにより生じる。汚泥かき寄せ部材の通過直前には、濃厚な沈殿汚泥が圧されて図９（ａ）に示す曲線のようになり、通過直後は、底部が掻き取られて希薄になり、汚泥かき寄せ部材上部からの濃厚な沈殿汚泥がまわり込むため、同図（ｂ）のようになる。通過後、流動が治まるにつれ底部に汚泥が沈降し、同図（ｃ）のようになり、さらに時間が経過すると同図（ｄ）のような理想状態の濃度分布に近づいてゆく。さらに、次の汚泥かき寄せ部材の接近により、上記変化を繰り返す。

今、汚泥界面から底部方向への距離を説明変数ｘとし、汚泥濃度を目的変数ｙとして単回帰分析を行い、単回帰式Y＝ｂｘ＋aからの残差の平方和Σ（ｙ_ｉ−ｂｘ_ｉ−a）²を計算すると、残差の平方和は、かき寄せ部材通過直後で最大となり、次のかき寄せ部材通過前で最小となる周期的変化となる。活性汚泥の円型沈殿槽の場合、汚泥かき寄せ機は30分から1時間程度で1回転し、かき寄せ部材はレーキアームに装着されているので、この周期は15分から30分程度になる。
図１１に示すように、かき寄せ部材の通過直後の偏差（残差の平方和に該当）は非常に大きく、気泡発生による沈降性に阻害が発生する程度の汚泥相の乱れの偏差よりずっと大きいので、偏差から原因を同定できない。しかし、通過後流動が治まれば偏差は小さくなるので、判別可能になる。したがって、かき寄せ部材が通過したのち、設定時間（以下、測定開始設定時間）後に沈殿槽の垂直方向の汚泥濃度測定を行うことにより、目的を達成できる。

かき寄せ部材が通過する時刻は、たとえば以下の操作により容易に特定できる。すなわち、沈殿槽の垂直方向の汚泥濃度測定が終了したのち、サンプリングチューブの先端を固定位置に戻して、濃度変化を継続的に測定する。濃度変化は図９の1点鎖線の位置の汚泥濃度であるから、時間経過を横軸にとって濃度を縦軸にプロットすれば、図１２に示すように、かき寄せ部材が通過直後に最大となる周期的な変化となる。特定した時刻を基準にして、測定開始設定時間後にサンプリングチューブの先端を沈殿槽水位表面に移動し、沈殿槽底部に向かってサンプリングチューブを移動させながら測定をおこなう。

沈殿槽の表面水位から沈殿槽底部に向かって、およそ1分間あたり0.5ｍの速度で下降させると、通常活性汚泥の沈殿槽の深さは約3ｍから4ｍ程度であるから、6分から8分程度で沈殿槽の表面から底部までサンプリングできる。サンプリング位置が沈殿槽底部まで到達したのちは、昇降ロープを引き上げ方向に巻き上げて、サンプリング位置を固定位置に戻し、サンプリングを継続する。測定開始設定時間は、次のかき寄せ部材で汚泥相が乱れる前に、サンプリングの先端位置が沈殿槽底部まで届くように、設定する。
図１３にサンプリングチューブの先端位置の動きを示す。

沈殿操作が正常な状態でおこなわれている場合であっても、沈殿槽全体の流動や汚泥かき寄せ機のかく乱の残影響や、汚泥のフロック状態のローカリティなどにより、若干の汚泥濃度変化の偏差が生じるので、正常操作範囲と判断される偏差の値をあらかじめコンピュータに設定値（閾値）として記憶させておき、その設定値と比較することが実際的である。

また、設定値を使用しなくとも、偏差の値が経過時間とともに拡大するのであれば、汚泥かき寄せ機の影響ではなく、気泡による影響の確率が高い。
測定の頻度は、実施例では20分程度なので、経過時間で偏差の値をプロットすれば、各点は多少のばらつきがあっても、数点のデータがあれば、全体の方向は計算できる。コンピュータでデータ処理する場合は、数点の測定時刻と偏差値から単回帰式を求め、その式の回帰係数の符号から偏差の値が拡大傾向か否かを判定できる。

沈殿槽で気泡が発生する原因は、脱窒反応の他、汚泥の堆積などで部分的な腐敗によるメタンガスの発生や、曝気槽からの細かい気泡の持込などがある。上記の汚泥濃度のばらつきの値からの判定では、気泡の原因までは特定できないが、沈降性を阻害する要因であることは間違いない。本発明の測定法によれば、汚泥界面の動向のみを管理する従来技術よりも、早い段階で、異常を検知可能である。

本発明は、活性汚泥の沈殿槽での測定沈殿での固液分離などの重力による沈殿分離に限らず、微生物反応による気泡の発生の危険性が常に存在する有機性の汚濁物を重力沈殿させる装置（例えば、活性汚泥処理水の凝集沈殿装置）等の状態管理にも利用可能である。

符号の説明

１・・・・活性汚泥処理システム
２・・・・沈殿分離状態測定装置
２ａ・・・サンプリング装置部
２ｂ・・・測定部
２ｃ・・・データ処理部
３・・・・ブロアー
４・・・・散気管
５・・・・沈殿槽
６ａ・・・原水ポンプ
６ｂ・・・返送汚泥ポンプ
６ｃ・・・余剰汚泥引抜ポンプ
７・・・・曝気槽
８・・・・コンピュータ
１０・・・サンプリングチューブ
１１・・・錘
１２・・・昇降用ロープ
１３・・・巻き取り装置
１４・・・吸引ポンプ
１５・・・測定流路
１７・・・汚泥濃度計

標準活性汚泥処理装置のフローを示す図である。 本発明の測定装置例のフローを示す図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡発生のないときの汚泥濃度の状態を表す図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡発生があるときの汚泥濃度の状態を表す図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡発生が少しあるときの汚泥の沈降状態を表す摸式図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡発生がかなりあるときの汚泥の沈降状態を表す摸式図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡発生が大きいときの汚泥の沈降状態を表す摸式図である。 沈殿槽内垂直方向の気泡により汚泥が浮上したときの汚泥の沈降状態を表す摸式図である。 汚泥かき寄せ部材の通過による汚泥相のかく乱状態の変化を表す図である。 沈殿槽の内部の平面図を表す図である。 汚泥かき寄せ部材の通過による沈殿槽内垂直方向の汚泥相の汚泥濃度のばらつきの変化を表す図である。 固定位置における、汚泥かき寄せ部材の通過による汚泥濃度変化を表す図である。 サンプリングチューブの先端位置のうごきを示す図である。

Claims (3)

1. 廃水中の濁質または浮遊固形物を重力沈殿分離する水処理システムにおいて、
   汚泥かき寄せ機の動きと連動したタイミングで、沈殿槽内の垂直方向の複数の位置における汚泥濃度を測定し、
   汚泥界面より下方の汚泥濃度分布の偏差値又は該偏差値の時間変化率が、それぞれについて予め定めた閾値を超えるときは沈降性異常と判定する、
   ことを特徴とする沈殿状態測定方法。
2. 請求項１の条件に加え、さらに、
   汚泥濃度の測定に合わせて、上澄液相及び汚泥相におけるｐＨ値を測定し、
   両者のｐＨ値又はｐＨ値の時間的変化率の相対比較値が、それぞれについて予め定めた閾値を超えるときに沈降性異常と判定する、
   ことを特徴とする沈殿状態測定方法。
3. 請求項１の条件に加え、さらに、
   汚泥濃度の測定に合わせて、上澄液相及び汚泥相における硝酸イオン濃度を測定し、
   両者の硝酸イオン濃度又は硝酸イオン濃度の時間的変化率の相対比較値が、それぞれについて予め定めた閾値を超えるときに沈降性異常と判定する、
   ことを特徴とする沈殿状態測定方法。

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