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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-167895(P2015-167895A)
(43)【公開日】2015年9月28日
(54)【発明の名称】有機性汚濁物質濃度測定方法と有機性排水処理装置
(51)【国際特許分類】
C02F 3/12 20060101AFI20150901BHJP
G01N 33/18 20060101ALI20150901BHJP
【ＦＩ】
C02F3/12 P
C02F3/12 B
C02F3/12 K
G01N33/18 B
G01N33/18 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】42
(21)【出願番号】特願2014-43376(P2014-43376)
(22)【出願日】2014年3月6日
(71)【出願人】
【識別番号】590002389
【氏名又は名称】静岡県
(71)【出願人】
【識別番号】597010628
【氏名又は名称】協立電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100092842
【弁理士】
【氏名又は名称】島野 美伊智
(74)【代理人】
【識別番号】100166578
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 芳光
(72)【発明者】
【氏名】杉山 典
(72)【発明者】
【氏名】白岩 佑美子
(72)【発明者】
【氏名】中村 茂和
(72)【発明者】
【氏名】村松 明弘
【テーマコード（参考）】
4D028
【Ｆターム（参考）】
4D028BC14
4D028BC18
4D028BC22
4D028BD03
4D028BD11
4D028BD16
4D028CA01
4D028CA11
4D028CB01
4D028CC01
4D028CC14
4D028CD00
4D028CD05
4D028CE01
4D028CE04
(57)【要約】
【課題】 簡易な方法により有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することができ、これを利用して所望の有機性排水処理を行うことを可能にする有機性汚濁物質濃度測定方法と有機性排水処理装置を提供すること。【解決手段】 有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度を測定し、その値から有機性汚濁物質濃度を測定するもの。又、有機性排水が導入される調整槽と、調整槽からの有機性排水を受け入れて、これを微生物によって処理する曝気槽と、調整槽に水を供給する水供給手段と、調整槽に設置され調整槽内の有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度ひいては有機性汚濁物質濃度を測定する有機性汚濁物質濃度測定手段と、を具備し、有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度に基づいて、水供給手段により調整槽に水を適宜供給して、調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたもの。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度を測定し、
その値から上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することを特徴とする有機性汚濁物質濃度測定方法。
その値から上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することを特徴とする有機性汚濁物質濃度測定方法。
【請求項2】
有機性排水が導入される調整槽と、
上記調整槽からの有機性排水を受け入れてこれを微生物によって処理する曝気槽と、
上記調整槽に水を供給する水供給手段と、
上記調整槽に設置され上記調整槽内の有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度から有機性汚濁物質濃度を測定する有機性汚濁物質濃度測定手段と、を具備し、
上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度に基づいて、上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
上記調整槽からの有機性排水を受け入れてこれを微生物によって処理する曝気槽と、
上記調整槽に水を供給する水供給手段と、
上記調整槽に設置され上記調整槽内の有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度から有機性汚濁物質濃度を測定する有機性汚濁物質濃度測定手段と、を具備し、
上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度に基づいて、上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項3】
請求項２記載の有機性排水処理装置において、
予め有機性汚濁物質濃度の目標値が設定されていて、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度と上記目標値を対比して上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
予め有機性汚濁物質濃度の目標値が設定されていて、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度と上記目標値を対比して上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項4】
請求項２又は請求項３記載の有機性排水処理装置において、
上記曝気槽に接続され上記曝気槽からの有機性排水に含まれる汚泥を沈殿させる沈殿槽が設置されるとともに、
上記曝気槽内の微生物濃度を測定する微生物濃度測定手段が設置され、
上記微生物濃度測定手段により測定される微生物濃度に基づいて上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
上記曝気槽に接続され上記曝気槽からの有機性排水に含まれる汚泥を沈殿させる沈殿槽が設置されるとともに、
上記曝気槽内の微生物濃度を測定する微生物濃度測定手段が設置され、
上記微生物濃度測定手段により測定される微生物濃度に基づいて上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項5】
請求項４記載の有機性排水処理装置において、
上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる透明容器と、この透明容器の側方に設置されたセンサと、から構成され、上記センサにより検出される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる透明容器と、この透明容器の側方に設置されたセンサと、から構成され、上記センサにより検出される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項6】
請求項４記載の有機性排水処理装置において、
上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる逆錐体形状の容器と、この容器の上方に設置され容器内に沈殿された汚泥の上面を検出するセンサと、から構成され、このセンサにより検出される上記容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる逆錐体形状の容器と、この容器の上方に設置され容器内に沈殿された汚泥の上面を検出するセンサと、から構成され、このセンサにより検出される上記容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項7】
請求項４〜請求項６の何れかに記載の有機性排水処理装置において、
上記沈殿槽内の汚泥量を測定する汚泥量測定手段と、
上記汚泥量測定手段による測定値に基づいて、上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
上記沈殿槽内の汚泥量を測定する汚泥量測定手段と、
上記汚泥量測定手段による測定値に基づいて、上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項8】
請求項７記載の有機性排水処理装置において、
上記汚泥量測定手段は、上記沈殿槽に設けられた透明部と、この透明部の高さ方向に一定間隔毎に設置された複数のセンサと、から構成され、この複数のセンサにより計測される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さを測定するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
上記汚泥量測定手段は、上記沈殿槽に設けられた透明部と、この透明部の高さ方向に一定間隔毎に設置された複数のセンサと、から構成され、この複数のセンサにより計測される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さを測定するものであることを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項9】
請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、
予め微生物濃度の目標値が設定されていて、上記微生物濃度測定手段により測定された微生物濃度と上記目標値を対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
予め微生物濃度の目標値が設定されていて、上記微生物濃度測定手段により測定された微生物濃度と上記目標値を対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項10】
請求項７〜請求項９の何れかに記載の有機性排水処理装置において、
予め上記沈殿槽内に沈殿される汚泥の目標高さが設定されていて、上記汚泥量測定手段により測定された汚泥の高さと上記目標高さを対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
予め上記沈殿槽内に沈殿される汚泥の目標高さが設定されていて、上記汚泥量測定手段により測定された汚泥の高さと上記目標高さを対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項11】
請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、
まず、上記調整槽内における有機性汚濁物質濃度の目標値を設定し、
この有機性汚濁物質濃度の目標値に基づいて上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
まず、上記調整槽内における有機性汚濁物質濃度の目標値を設定し、
この有機性汚濁物質濃度の目標値に基づいて上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項12】
請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、
まず、上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定し、
この微生物濃度の目標値に基づいて上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
まず、上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定し、
この微生物濃度の目標値に基づいて上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項13】
請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、
上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を予め設定しておき、
上記有機性汚濁物質濃度測定手段により現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度を測定するとともに、上記微生物濃度測定手段により現在の上記曝気槽内の微生物濃度を測定して、現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比を算出し、
上記現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比と、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を比較して、
上記水供給手段による上記調整槽内への水の供給量と上記沈殿槽から上記曝気槽への汚泥の戻し量を適宜制御することを特徴とする有機性排水処理装置。
上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を予め設定しておき、
上記有機性汚濁物質濃度測定手段により現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度を測定するとともに、上記微生物濃度測定手段により現在の上記曝気槽内の微生物濃度を測定して、現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比を算出し、
上記現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比と、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を比較して、
上記水供給手段による上記調整槽内への水の供給量と上記沈殿槽から上記曝気槽への汚泥の戻し量を適宜制御することを特徴とする有機性排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、有機性排水処理に使用される有機性汚濁物質濃度測定方法と有機性排水処理装置に係り、特に、簡易な方法により有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を測定することができ、これを利用して所望の有機性排水処理を行うことができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、畜産農場からの有機性排水の処理手段としては、曝気槽を利用した生物学的酸化分解反応が知られている。これは、曝気槽内に有機性排水を受け入れ、外部よりブロアなどの手段によってエアを供給し、上記曝気槽内で好気性微生物を増殖・活動させることにより、上記有機性排水を生物学的に酸化分解処理するものである。
このような畜産農場からの有機性排水の処理手段を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０−２７１０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記従来の構成によると、次のような問題があった。上記有機性排水の処理を効率よく行うためには、上記有機性排水に含まれる有機性汚濁物質濃度（Ｆ）と、上記曝気槽内の好気性微生物濃度（Ｍ）とのバランスが問題となる。すなわち、上記有機性排水に含まれる有機性汚濁物質濃度（Ｆ）に対して、上記曝気槽内の好気性微生物濃度（Ｍ）が十分に大きくないと、上記有機性排水に含まれる有機性汚濁物質が処理しきれなくなってしまうからである。
しかし、上記有機性排水に含まれる有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の測定は容易ではなく、結局、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を用いた有機性排水処理の制御が実現されるには至らなかった。
ちなみに、特許文献１には、活性汚泥濃度、すなわち、好気性微生物濃度（Ｍ）を測定する方法は記載されているが、有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の測定については何ら言及されていない。
【0005】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡易な方法により有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することができ、これを利用して所望の有機性排水処理を行うことを可能にする有機性汚濁物質濃度測定方法と有機性排水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するべく請求項１による有機性汚濁物質濃度測定方法は、有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度を測定し、その値から上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することを特徴とするものである。又、請求項２による有機性排水処理装置は、有機性排水が導入される調整槽と、上記調整槽からの有機性排水を受け入れてこれを微生物によって処理する曝気槽と、上記調整槽に水を供給する水供給手段と、上記調整槽に設置され上記調整槽内の有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度から有機性汚濁物質濃度を測定する有機性汚濁物質濃度測定手段と、を具備し、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度に基づいて、上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３による有機性排水処理装置は、請求項２記載の有機性排水処理装置において、予め有機性汚濁物質濃度の目標値が設定されていて、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度と上記目標値を対比して上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項４による有機性排水処理装置は、請求項２又は請求項３記載の有機性排水処理装置において、上記曝気槽に接続され上記曝気槽からの有機性排水に含まれる汚泥を沈殿させる沈殿槽が設置されるとともに、上記曝気槽内の微生物濃度を測定する微生物濃度測定手段が設置され、上記微生物濃度測定手段により測定される微生物濃度に基づいて上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項５による有機性排水処理装置は、請求項４記載の有機性排水処理装置において、上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる透明容器と、この透明容器の側方に設置されたセンサと、から構成され、上記センサにより検出される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とするものである。
又、請求項６による有機性排水処理装置は、請求項４記載の有機性排水処理装置において、上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる逆錐体形状の容器と、この容器の上方に設置され容器内に沈殿された汚泥の上面を検出するセンサと、から構成され、このセンサにより検出される上記容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するものであることを特徴とするものである。
又、請求項７による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項６の何れかに記載の有機性排水処理装置において、上記沈殿槽内の汚泥量を測定する汚泥量測定手段と、上記汚泥量測定手段による測定値に基づいて、上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項８による有機性排水処理装置は、請求項７記載の有機性排水処理装置において、上記汚泥量測定手段は、上記沈殿槽に設けられた透明部と、この透明部の高さ方向に一定間隔毎に設置された複数のセンサと、から構成され、この複数のセンサにより計測される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さを測定するものであることを特徴とするものである。
又、請求項９による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、予め微生物濃度の目標値が設定されていて、上記微生物濃度測定手段により測定された微生物濃度と上記目標値を対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１０による有機性排水処理装置は、請求項７〜請求項９の何れかに記載の有機性排水処理装置において、予め上記沈殿槽内に沈殿される汚泥の目標高さが設定されていて、上記汚泥量測定手段により測定された汚泥の高さと上記目標高さを対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１１による有機性排水処理装置は、請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、まず、上記調整槽内における有機性汚濁物質濃度の目標値を設定し、この有機性汚濁物質濃度の目標値に基づいて上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１２による有機性排水処理装置は、請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、まず、上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定し、この微生物濃度の目標値に基づいて上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度の目標値を設定するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１３による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を予め設定しておき、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度を測定するとともに、上記微生物濃度測定手段により現在の上記曝気槽内の微生物濃度を測定して、現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比を算出し、上記現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比と、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を比較して、上記水供給手段による上記調整槽内への水の供給量と上記沈殿槽から上記曝気槽への汚泥の戻し量を適宜制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0007】
以上述べたように本願発明の請求項１による有機性汚濁物質濃度の測定方法は、有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度を測定し、その値から上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定するため、簡易な方法により有機性汚濁物質濃度を知ることができる。また、有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度を測定するだけでよいため、短時間で有機性汚濁物質濃度を検出でき、継時的な有機性汚濁物質濃度の変化も容易に知ることができる。又、請求項２による有機性排水処理装置は、有機性排水が導入される調整槽と、上記調整槽からの有機性排水を受け入れてこれを微生物によって処理する曝気槽と、上記調整槽に水を供給する水供給手段と、上記調整槽に設置され上記調整槽内の有機性排水の電気伝導度又はカリウムイオン濃度から有機性汚濁物質濃度を測定する有機性汚濁物質濃度測定手段と、を具備し、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度に基づいて、上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたため、電気伝導度又はカリウムイオン濃度の測定により上記有機性排水の有機性汚濁物質の継時的な濃度変化を知ることができ、上記有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御することで所望の有機性排水処理を行うことができる。
又、請求項３による有機性排水処理装置は、請求項２記載の有機性排水処理装置において、予め有機性汚濁物質濃度の目標値が設定されていて、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により測定された有機性汚濁物質濃度と上記目標値を対比して上記水供給手段により上記調整槽に水を適宜供給して、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を制御するようにしたため、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度を上記目標値に合わせて容易に調整することができる。
又、請求項４による有機性排水処理装置は、請求項２又は請求項３記載の有機性排水処理装置において、上記曝気槽に接続され上記曝気槽からの有機性排水に含まれる汚泥を沈殿させる沈殿槽が設置されるとともに、上記曝気槽内の微生物濃度を測定する微生物濃度測定手段が設置され、上記微生物濃度測定手段により測定される微生物濃度に基づいて上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたため、上記調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度の制御とともに、上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すことで上記曝気槽内の微生物の量を制御し所望の有機性排水処理を行うことができる。
又、請求項５による有機性排水処理装置は、請求項４記載の有機性排水処理装置において、上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる透明容器と、この透明容器の側方に設置されたセンサと、から構成され、上記センサにより検出される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するようにしたため、上記センサにより検出される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測する上記曝気槽内の微生物の量を容易に得ることができる。
又、請求項６による有機性排水処理装置は、請求項４記載の有機性排水処理装置において、上記微生物濃度測定手段は、上記曝気槽から抽出された有機性排水が取り込まれる逆錐体形状の容器と、この容器の上方に設置され容器内に沈殿された汚泥の上面を検出するセンサと、から構成され、このセンサにより検出される上記容器内に沈殿された汚泥の高さから微生物濃度を推測するようにしたため、上記曝気槽内の微生物の量を容易に得ることができるとともに、１つのセンサがあればよいため、コストを低減させることができる。
又、請求項７による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項６の何れかに記載の有機性排水処理装置において、上記沈殿槽内の汚泥量を測定する汚泥量測定手段と、上記汚泥量測定手段による測定値に基づいて、上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたため、上記沈殿槽から汚泥があふれてしまうことを防止することができる。
又、請求項８による有機性排水処理装置は、請求項７記載の有機性排水処理装置において、上記汚泥量測定手段は、上記沈殿槽に設けられた透明部と、この透明部の高さ方向に一定間隔毎に設置された複数のセンサと、から構成され、この複数のセンサにより計測される上記透明容器内に沈殿された汚泥の高さを測定するものであるため、上記沈殿槽内の汚泥の量を容易に得ることができる。
又、請求項９による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、予め微生物濃度の目標値が設定されていて、上記微生物濃度測定手段により測定された微生物濃度と上記目標値を対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたため、上記曝気槽内の微生物濃度を上記目標値に合わせて容易に調整することができる。
又、請求項１０による有機性排水処理装置は、請求項７〜請求項９の何れかに記載の有機性排水処理装置において、予め上記沈殿槽内に沈殿される汚泥の目標高さが設定されていて、上記汚泥量測定手段により測定された汚泥の高さと上記目標高さを対比して上記沈殿槽の汚泥を上記曝気槽に適宜戻すようにしたため、上記目標値が設定されることで上記沈殿槽から汚泥があふれてしまうことを確実に防止することができる。
又、請求項１１による有機性排水処理装置は、請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、まず、上記調整槽内における有機性汚濁物質濃度の目標値を設定し、この有機性汚濁物質濃度の目標値に基づいて上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定するようにしたため、上記微生物の量に対して適正な有機性汚濁物質濃度を設定することができ、確実に上記有機性排水の処理を行うことができる。
又、請求項１２による有機性排水処理装置は、請求項９又は請求項１０記載の有機性排水処理装置において、まず、上記曝気槽内における微生物濃度の目標値を設定し、この微生物濃度の目標値に基づいて上記有機性排水中の有機性汚濁物質濃度の目標値を設定するようにしたため、微生物濃度に対して有機性汚濁物質濃度が適切になるように制御することができ、これにより確実に上記有機性排水の処理を行うことができる。
又、請求項１３による有機性排水処理装置は、請求項４〜請求項８の何れかに記載の有機性排水処理装置において、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を予め設定しておき、上記有機性汚濁物質濃度測定手段により現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度を測定するとともに、上記微生物濃度測定手段により現在の上記曝気槽内の微生物濃度を測定して、現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比を算出し、上記現在の上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比と、上記調整槽内の有機性汚濁物質濃度と上記曝気槽内の微生物濃度の比の目標値を比較して、上記水供給手段による上記調整槽内への水の供給量と上記沈殿槽から上記曝気槽への汚泥の戻し量を適宜制御するようにしたため、微生物濃度と有機性汚濁物質濃度の比が適切になるように制御することができ、これにより確実に上記有機性排水の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の全体の構成を示す系統図である。
【図2】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と各陽イオン濃度の関係を示す表である。
【図3】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と各陽イオン濃度との共分散及び相関係数（Ｒ）を示す表である。
【図4】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）をとり、縦軸に有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）をとり、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度に対する電気伝導度（ＥＣ）の値をプロットするとともに、プロットされた点群を直線で近似したグラフである。
【図5】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と水質を示す指標値（総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）及び溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ））の関係を示す表である。
【図6】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と水質を示す指標値（総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）及び溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ））との共分散及び相関係数（Ｒ）を示す表である。
【図7】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）をとり、縦軸に有機性排水の総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、電気伝導度（ＥＣ）に対する総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の値をプロットするとともに、プロットされた点群を直線で近似したグラフである。
【図8】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）をとり、縦軸に有機性排水の溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、電気伝導度に対する溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）の値をプロットするとともに、プロットされた点群を直線で近似したグラフである。
【図9】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度と水質を示す指標値（総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ））の関係を示す表である。
【図10】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度と水質を示す指標値（総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ））との共分散及び相関係数（Ｒ）を示す表である。
【図11】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）をとり、縦軸に有機性排水の総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度に対する総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の値をプロットするとともに、プロットされた点群を直線で近似したグラフである。
【図12】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置に用いられる微生物濃度測定手段を模式的に示した図である。
【図13】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置に用いられる微生物濃度測定手段の一部を模式的に示した図である。
【図14】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置に用いられる微生物濃度測定手段により測定した様子を示す写真である。
【図15】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の活性汚泥容量（ＳＶ）と活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の関係を示す表である。
【図16】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水の活性汚泥容量（ＳＶ）と活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）との共分散及び相関係数（Ｒ）を示す表である。
【図17】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に有機性排水の活性汚泥容量（ＳＶ）（％）をとり、縦軸に有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、活性汚泥容量（ＳＶ）に対する活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の値をプロットするとともに、プロットされた点群を直線で近似したグラフである。
【図18】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置に用いられる汚泥量測定手段を模式的に示した図である。
【図19】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）に基づく調整槽内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御の内容を示すフローチャートである。
【図20】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の曝気槽内の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御の内容を示すフローチャートである。
【図21】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の沈殿槽内の汚泥量の制御の内容を示すフローチャートである。
【図22】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御試験における各実験例毎の曝気槽内の好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を示す表である。
【図23】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御試験を行った際の、測定項目、測定対象、測定回数、及び、測定方法を示す表である。
【図24】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御試験の結果を示すグラフであり、横軸に測定回数（回）をとり、縦軸に曝気槽に流入される有機性排水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、各実験例毎に折れ線グラフとしたものである。
【図25】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御試験の結果を示すグラフであり、横軸に測定回数（回）をとり、縦軸に曝気槽中の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、各実験例毎に折れ線グラフとしたものである。
【図26】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度の制御試験の結果を示すグラフであり、横軸に測定回数（回）をとり、縦軸に処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）（ｍｇ／Ｌ）をとり、各実験例毎に折れ線グラフとしたものである。
【図27】本発明の第１の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御試験の結果を、各実験例毎に示す表である。
【図28】本発明の第２の実施の形態を示す図で、有機性排水処理装置の、Ｆ／Ｍ比の制御の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図１乃至図２７を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態による有機性排水処理装置１は、図１に示すような構成になっている。すなわち、有機性排水処理装置１は、例えば、畜産農場からの有機性排水が集積される原水槽３と、この原水槽３の下流側に設置された調整槽５と、この調整槽５の下流側に設置された曝気槽７と、この曝気槽７の下流側に設置された沈殿槽９と、から概略構成されている。
【0010】
上記有機性排水処理装置１の構成を詳細に説明する前に、有機性排水中の有機性汚濁物質（Ｆｏｏｄ）の濃度（Ｆ）と好気性微生物（Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）の濃度（Ｍ）の比、Ｆ／Ｍ比について説明する。
【0011】
生物学的酸化分解反応による有機性排水の処理においては、上記曝気槽７内の有機性排水中のＦ／Ｍ比が重要な要素となる。すなわち、供給される有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）に対して、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が十分大きくなければならない。上記Ｆ／Ｍ比は、例えば、１／５程度が最適である。
【0012】
上記有機性排水処理装置１においては、上記調整槽５によって、上記有機性排水に水を加えて希釈することで、上記Ｆ／Ｍ比のうちの有機性汚濁物質濃度（Ｆ）、すなわち、上記有機性排水の有機性汚濁物質の量の制御が行われる。また、上記沈殿槽９に沈殿された汚泥には、上記曝気槽７で増殖された好気性微生物が含まれている。上記汚泥を外部へ廃棄する量及び上記曝気槽７に返送する量を制御することで、Ｆ／Ｍ比のうちの好気性微生物濃度（Ｍ）、すなわち、上記曝気槽７内の好気性微生物の量を制御する。
具体的には、上記曝気槽７中の好気性微生物濃度（Ｍ）が高ければ上記沈殿槽９内の汚泥を外部へ廃棄し、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が低ければ、上記沈殿槽９から上記曝気槽７へ汚泥を返送するものである。
【0013】
また、上記曝気槽７に導入される有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）に対して上記好気性微生物濃度（Ｍ）が十分大きければ、上記有機性汚濁物質が処理しきれず、処理水に混入してしまうことはない。そこで、まず、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）を決定し、この好気性微生物濃度（Ｍ）に対して最適な有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を決定する。
このような有機性汚濁物質濃度（Ｆ）と上記好気性微生物濃度（Ｍ）の値に基づいて制御を行うことで、曝気槽７内のＦ／Ｍ比を最適に（例えば、Ｆ／Ｍ＝１／５）に維持するようにしている。
なお、本実施の形態の場合には、上記好気性微生物濃度（Ｍ）として、目標上限値、目標下限値を設定し、それら目標上限値と目標下限値の間に上記好気性微生物濃度（Ｍ）が収まるように制御するようにしている。又、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）については、例えば、上記目標下限値の１／５を設定値としている。
【0014】
また、上記Ｆ／Ｍ比の調整を行うためには、現在の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）や好気性微生物濃度（Ｍ）を測定する必要がある。なお、上記Ｆ／Ｍ比は、好気性微生物単位量当たりの除去対象汚濁物質の負荷量（ＢＯＤ・ＭＬＳＳ負荷率）によって表わすこともできる。ＢＯＤ（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）とは、単位体積当たりの生物化学的酸素要求量であり、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を、上記有機性汚濁物質が好気性微生物によって分解・処理される場合に必要となる酸素の量で表したものである。
また、ＭＬＳＳ（Ｍｉｘｅｄ Ｌｉｑｕｏｒ Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）とは、活性汚泥浮遊物濃度であり、活性汚泥（主に好気性微生物を含む汚泥）の濃度を示すものである。
なお、本実施の形態において、汚泥とは活性汚泥のことであるとともに好気性微生物を表しており、活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）は、単位体積当たりの好気性微生物量、すなわち、好気性微生物濃度（Ｍ）を表す指標として扱っている。
【0015】
そして、上記ＢＯＤ・ＭＬＳＳ負荷率は、次の式（Ｉ）により算出される。ＢＯＤ・ＭＬＳＳ負荷率＝（流入ＢＯＤ×流入量）／（（ＭＬＳＳ×曝気槽容量）
―――（Ｉ）
すなわち、上記Ｆ／Ｍ比のうちの有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を得るためには上記曝気槽７に導入される有機性排水（上記調整槽５中の有機性排水）の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を測定すればよく、上記Ｆ／Ｍ比のうちの好気性微生物濃度（Ｍ）を得るためには上記曝気槽７中の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を測定すればよい。
【0016】
また、上記生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の代わりに、ＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ、化学的酸素要求量）によっても、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を表すことができる。すなわち、上記Ｆ／Ｍ比のうちの有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を得るためには上記曝気槽７に導入される有機性排水（上記調整槽５中の有機性排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を測定すればよい。
【0017】
次に、有機性排水処理装置１の構成を詳細に説明する。
【0018】
まず、原水槽３とその周辺の構成の詳細について説明する。上記原水槽３の上流側には配管１１が接続されている。この配管１１は、例えば、畜産農場の汚水ピットに接続されており、この汚水ピット内の有機性排水が自然流下によって上記原水槽３内に流入される。
【0019】
また、上記原水槽３内部の天井には、原水槽用水位センサ１５が設置されている。この原水槽用水位センサ１５は、例えば、超音波により上記原水槽３内の天井から水面までの距離を測定することで、上記原水槽３内の水位、すなわち、上記有機性排水の量を測定するものである。なお、この種の水位センサとしては、超音波式以外にも、フロート式水位センサ、ディスプレーサ式水位センサ、圧力式水位センサ、巻圧式水位センサ、気泡式水位センサ、静電容量式水位センサ、放射線式水位センサ、等、公知の様々な方式の水位センサの使用が想定される。
【0020】
また、上記原水槽３の底面には、配管１７が接続されており、この配管１７には原水供給ポンプ１９が接続されている。この原水供給ポンプ１９によって、上記原水槽３内の有機性排水を上記調整槽５側に搬送する。また、上記原水供給ポンプ１９には、配管２１を介してスクリーン２３が接続されている。このスクリーン２３によって、上記有機性排水中から、例えば、畜産農場の家畜が消化しきれなかった植物の一部等の大きな固形成分や、砂やコンクリートの破片等の異物が除去される。
【0021】
次に、調整槽５とその周辺の構成の詳細について説明する。上記調整槽５は、上記スクリーン２３の下流側に配管２５を介して接続されている。上記調整槽５には、上記配管２５を介して上記スクリーン２３によって処理された有機性排水が導入される。また、上記調整槽５には水供給手段２７が設置されている。この水供給手段２７は、例えば、上水道に接続された水供給用配管２９と、この水供給用配管２９に接続された水供給用バルブ３１と、この水供給用バルブ３１と上記調整槽５とを接続する水供給用配管３３から構成されている。
上記水供給手段２７により、上記調整槽５内に水が供給され、上記調整槽５内の有機性排水が希釈され、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が調整される。また、上記調整槽５内への水の供給は、上記水供給用バルブ３１の開閉によって制御される。
なお、上記水供給用バルブ３１は、例えば、電磁式自動開閉弁であり、制御信号によって、その開閉又は開度が制御される構成になっている。
【0022】
上記調整槽５の天井には、調整槽用水位センサ３４が設置されている。この調整槽用水位センサ３４は、超音波により上記調整槽５内の天井から水面までの距離を測定することで、上記調整槽５内の水位、すなわち、上記有機性排水の量を測定するものである。なお、この種の水位センサとしても、超音波式以外にも、フロート式水位センサ、ディスプレーサ式水位センサ、圧力式水位センサ、巻圧式水位センサ、気泡式水位センサ、静電容量式水位センサ、放射線式水位センサ、等、公知の様々な方式の水位センサの使用が想定される。
【0023】
また、上記調整槽５の底面側には、有機性汚濁物質濃度測定手段としての電気伝導度センサ３５が設置されている。この電気伝導度センサ３５は、例えば、図示しない１組の電極によって、上記調整槽５内の有機性排水の電気伝導度（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ、以下、ＥＣと略称する。）を測定するものである。
【0024】
また、この有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）から、上記有機性排水に含まれる有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を測定することができる。以下、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）による有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の測定方法について説明する。
【0025】
まず、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と、上記有機性排水中の様々な陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度との関連性について説明する。有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が異なる様々な有機性排水に関して、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と様々な陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度を測定した。その結果を図２の表に示す。図２の表は、電気伝導度（ＥＣ）と様々な陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度の測定値、平均値、標準偏差を示している。
【0026】
そして、図２の表に示す結果に基づいて、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と上記様々な陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度との相関係数（Ｒ）を導き出すことができる。まず、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）とカリウムイオン（Ｋ＋）濃度との相関係数（Ｒ）から説明する。
最初に、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と電気伝導度（ＥＣ）との共分散を求める。この共分散は、次の式（ＩＩ）によって求められる。
【数1】
ＶＥＣ―Ｋ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と電気伝導度（ＥＣ）との共分散
Ｘｉ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度
ｍＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の平均値
Ｙｉ ：電気伝導度（ＥＣ）
ｍＥＣ ：電気伝導度（ＥＣ）の平均値
ｎ ：測定された電気伝導度（ＥＣ）やカリウムイオン（Ｋ＋）濃度
のデータ数（４）
ｉ ：測定された電気伝導度（ＥＣ）やカリウムイオン（Ｋ＋）濃度
のデータ番号（１〜４）
【0027】
そして、相関係数（Ｒ）を次の式（ＩＩＩ）によって求める。Ｒ＝ＶＥＣ―Ｋ÷（ＳＫ×ＳＥＣ） ―――（ＩＩＩ）
ただし、
Ｒ ：相関係数
ＶＥＣ―Ｋ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と電気伝導度（ＥＣ）との共分
散
ＳＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の標準偏差
ＳＥＣ ：電気伝導度（ＥＣ）の標準偏差
【0028】
次に、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）濃度と電気伝導度（ＥＣ）との共分散及び相関係数（Ｒ）であるが、これも、上記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）と同様の式を使用して求める。上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と上記様々な陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度との共分散及び相関係数（Ｒ）を図３の表に示す。
図３の表によると、電気伝導度（ＥＣ）と各陽イオン（Ｎａ＋：ナトリウムイオン、ＮＨ４＋：アンモニウムイオン、Ｋ＋：カリウムイオン）濃度との相関係数（Ｒ）は何れも高く、特に、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度との相関係数（Ｒ）が最も高い（０．９８２９５）。
【0029】
また、測定された上記電気伝導度（ＥＣ）と上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度とをグラフ上にプロットすると、図４に示すようになる。このプロットされた点群は、図４に示すように直線で近似することができる。すなわち、上記電気伝導度（ＥＣ）は上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度に比例するものであり、次の式（ＩＶ）で示されるものとなる。ｙ＝０．００９１×ｘ−０．５５―――（ＩＶ）
ただし、
ｙ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
ｘ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）
【0030】
上記式（ＩＶ）は、次のようにして求められる。まず、一般的に、一次関数は次の式（Ｖ）のように表わされる。
ｙ＝ａ×ｘ＋ｂ―――（Ｖ）
ただし、
ｙ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
ａ：図４の直線の傾き
ｘ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）
ｂ：図４の直線のｙ軸切片
【0031】
そして、上記ａ及びｂは次の式（ＶＩ）と式（ＶＩＩ）によって求められる。ａ＝Ｖ÷（ＳＫ）２―――（ＶＩ）
ｂ＝ｍＥＣ−ａ×ｍＫ―――（ＶＩＩ）
ただし、
ａ ：図４の直線の傾き
ｂ ：図４の直線のｙ軸切片
Ｖ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と電気伝導度（ＥＣ）との共分散
ＳＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の標準偏差
ｍＥＣ：電気伝導度の平均値
ｍＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の平均値
よって、式（ＶＩ）、（ＶＩＩ）によって算出されたａ及びｂを式（Ｖ）に代入することにより、式（ＩＶ）を導くことができる。
【0032】
また、上記式（ＩＶ）を変形すると、次の式（ＶＩＩＩ）が導き出される。ｘ＝（ｙ＋０．５５）／０．００９１―――（ＶＩＩＩ）
ただし、
ｘ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）
ｙ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
以上より、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）から、上記有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度を測定できることになる。
【0033】
そして、上記有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）は、例えば、畜産農場の動物の飼料となる植物性有機物に由来するものである。そのため、上記電気伝導度（ＥＣ）から有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度を測定することにより、結果として、上記有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を測定することができる。
【0034】
次に、上記電気伝導度（ＥＣ）と上記有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の関連性について説明する。まず、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）に対する、様々な上記有機性排水の水質を測定すると、図５の表のような結果が得られた。測定された上記有機性排水の水質を示すパラメータは、Ｔ−ＣＯＤＣｒ（Ｔｏｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ：総化学的酸素要求量）、Ｓ−ＣＯＤＣｒ（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ：溶解性化学的酸素要求量）である。なお、上記総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）、上記溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）は、何れも有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を表すものである。また、上記総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）、上記溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）は上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と深く関係していて、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度が高くなれば、総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）、上記溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）も大きくなる。
【0035】
次に、この図５の表に示された結果から、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と上記有機性排水の水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）を導き出す。
【0036】
まず、電気伝導度（ＥＣ）と、総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との共分散を求める。この共分散は、次の式（ＩＸ）によって求められる。【数2】
ＶＥＣ―ＣＯＤ：電気伝導度と、総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶
解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との共分散
Ｘｉ ：電気伝導度（ＥＣ）
ｍＥＣ ：電気伝導度（ＥＣ）の平均値
Ｙｉ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素
要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）
ｍＣＯＤ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素
要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）の平均値
ｎ ：測定された電気伝導度（ＥＣ）、総化学的酸素要求量（Ｔ−
ＣＯＤＣｒ）、溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）のデー
タ数（４）
ｉ ：測定された電気伝導度（ＥＣ）、総化学的酸素要求量（Ｔ−
ＣＯＤＣｒ）、溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）のデー
タ番号（１〜４）
【0037】
そして、相関係数（Ｒ）は次の式（Ｘ）によって求められる。Ｒ＝ＶＥＣ―ＣＯＤ÷（ＳＣＯＤ×ＳＥＣ） ―――（Ｘ）
ただし、
Ｒ ：相関係数
ＶＥＣ―ＣＯＤ ：電気伝導度（ＥＣ）と、総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との共分散
ＳＣＯＤ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素
要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）の標準偏差
ＳＥＣ ：電気伝導度（ＥＣ）の標準偏差
【0038】
上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）と上記有機性排水の水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）を図６の表に示す。図６の表によると、電気伝導度（ＥＣ）と、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）は何れも高く（総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の場合は０．９２１８５６、溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）の場合は０．９３６０８）、電気伝導度（ＥＣ）と、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）との間には高い相関があることがわかる。
【0039】
測定された上記電気伝導度（ＥＣ）と上記水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）とをグラフ上にプロットすると、図７に示すようになる。このプロットされた点群は、図７に示すように直線で近似することができる。すなわち、上記水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）は上記電気伝導度（ＥＣ）に比例するものであり、次の式（ＸＩ）で示されるものとなる。ｙ＝２１８０．５×ｘ−２４８８４―――（ＸＩ）
ただし、
ｘ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
ｙ：水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
【0040】
また、測定された上記電気伝導度（ＥＣ）と上記水質のパラメータとしての溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）とをグラフ上にプロットすると、図８に示すようになる。このプロットされた点群は、図８に示すように直線で近似することができる。すなわち、上記水質のパラメータとしての溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）は上記電気伝導度（ＥＣ）に比例するものであり、次の式（ＸＩＩ）で示されるものとなる。ｙ＝１２１８．２×ｘ−１１８４６―――（ＸＩＩ）
ただし、
ｘ ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
ｙ ：水質のパラメータとしての溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯ
ＤＣｒ）
【0041】
上記式（ＸＩ）を用いることで、上記電気伝導度（ＥＣ）から総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）で表される有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を算出することができ、上記式（ＸＩＩ）を用いることで、上記電気伝導度（ＥＣ）から溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）で表される有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を算出することができる。
【0042】
上記式（ＸＩ）や式（ＸＩＩ）は、次のようにして求められる。まず、図７、図８に示される一次関数は、一般的に次の式（ＸＩＩＩ）のように表わされる。
ｙ＝ａ×ｘ＋ｂ―――（ＸＩＩＩ）
ただし、
ａ：図７、図８の直線の傾き
ｂ：図７、図８の直線のｙ軸切片
ｘ：電気伝導度（ＥＣ）（ｍＳ／ｃｍ）
ｙ：水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）（ｍｇ／Ｌ）
【0043】
そして、上記ａ及びｂは次の式（ＸＩＶ）と式（ＸＶ）によって求められる。ａ＝Ｖ÷（ＳＥＣ）２―――（ＸＩＶ）
ｂ＝ｍＣＯＤ−ａ×ｍＥＣ―――（ＸＶ）
ただし、
ａ ：図７、図８の直線の傾き
Ｖ ：電気伝導度（ＥＣ）と、水質のパラメータとしての総化学的酸素要
求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）
との共分散
ＳＥＣ：電気伝導度の標準偏差
ｂ ：図７、図８の直線のｙ軸切片
ｍＣＯＤ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要
求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）の平均値
ｍＥＣ：電気伝導度の平均値
このようにして、ａ、ｂを決定し、それを式（ＸＩＩＩ）に代入することにより、式（ＸＩ）、（ＸＩＩ）を得ることができる。
【0044】
なお、電気伝導度（ＥＣ）を測定して、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）を求めるのではなく、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度を測定して、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）を求めるようにしてもよい。以下、説明する。
【0045】
上記有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度に対する、様々な上記有機性排水の水質を測定すると、図９の表のような結果が得られた。測定された上記有機性排水の水質を示すパラメータは、Ｔ−ＣＯＤＣｒ（Ｔｏｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ：総化学的酸素要求量）である。
【0046】
また、この図９の表に示された結果から、上記有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度と上記有機性排水の水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）が導き出すことができる。
【0047】
まず、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との共分散を求める。この共分散は、次の式（ＸＶＩ）によって求められる。【数3】
ＶＫ―ＣＯＤ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、総化学的酸素要求量（Ｔ−Ｃ
ＯＤＣｒ）との共分散
Ｘｉ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度
ｍＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の平均値
Ｙｉ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
ｍＣＯＤ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の平均値
ｎ ：測定されたカリウムイオン（Ｋ＋）濃度、総化学的酸素要求量
（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）のデータ数（７）
ｉ ：測定されたカリウムイオン（Ｋ＋）濃度、総化学的酸素要求
量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）のデータ番号（１〜７）
【0048】
そして、相関係数（Ｒ）は次の式（ＸＶＩＩ）によって求められる。Ｒ＝ＶＫ―ＣＯＤ÷（ＳＣＯＤ×ＳＫ） ―――（ＸＶＩＩ）
ただし、
Ｒ ：相関係数
ＶＫ―ＣＯＤ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、総化学的酸素要求量（Ｔ
−ＣＯＤＣｒ）との共分散
ＳＣＯＤ ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の標準偏差
ＳＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の標準偏差
【0049】
上記有機性排水のカリウムイオン（Ｋ＋）濃度と上記有機性排水の水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）を図１０の表に示す。図１０の表によると、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との相関係数（Ｒ）は高く（０．９３０５１５）、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との間には高い相関があることがわかる。
【0050】
測定された上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と上記水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）とをグラフ上にプロットすると、図１１に示すようになる。このプロットされた点群は、図１１に示すように直線で近似することができる。すなわち、上記水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）は上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度に比例するものであり、次の式（ＸＶＩＩＩ）で示されるものとなる。ｙ＝３０５．４７×ｘ−６９２１３―――（ＸＶＩＩＩ）
ただし、
ｘ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）
ｙ：水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
【0051】
上記式（ＸＶＩＩＩ）を用いることで、上記カリウムイオン（Ｋ＋）濃度から総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）で表される有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を算出することができる。
【0052】
上記式（ＸＶＩＩＩ）は、次のようにして求められる。まず、図１１に示される一次関数は、一般的に次の式（ＸＩＸ）のように表わされる。
ｙ＝ａ×ｘ＋ｂ―――（ＸＩＸ）
ただし、
ａ：図１１の直線の傾き
ｂ：図１１の直線のｙ軸切片
ｘ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度（ｍｇ／Ｌ）
ｙ：水質のパラメータとしての総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）
【0053】
そして、上記ａ及びｂは次の式（ＸＸ）と式（ＸＸＩ）によって求められる。ａ＝Ｖ÷（ＳＫ）２―――（ＸＸ）
ｂ＝ｍＣＯＤ−ａ×ｍＫ―――（ＸＸＩ）
ただし、
ａ ：図１１の直線の傾き
ｂ ：図１１の直線のｙ軸切片
ｍＣＯＤ：総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）の平均値
ｍＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の平均値
ＳＫ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度の標準偏差
Ｖ ：カリウムイオン（Ｋ＋）濃度と、水質のパラメータとしての総
化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）との共分散
このようにして、ａ、ｂを決定し、それを式（ＸＩＸ）に代入することにより、式（ＸＶＩＩＩ）を得ることができる。
また、ここでは説明を省略しているが、カリウムイオン（Ｋ＋）濃度から溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）で表される有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を算出することも可能である。
なお、カリウムイオン濃度の測定には、例えば、カリウムイオンメータ（「ＬＡＱＵＡｔｗｉｎ」、株式会社堀場製作所製）を用いることができる。また、そのようなカリウムイオンメータの同様のメカニズムのカリウムイオン濃度測定装置を調整槽５に併設し、自動で取り込み・測定して、その値を出力可能にすることも考えられる。
【0054】
また、上記調整槽５には、酸化還元電位センサ３６ａと、ｐＨセンサ３６ｂも設置されている。これら酸化還元電位センサ３６ａとｐＨセンサ３６ｂについては後述する。
【0055】
また、上記調整槽５には排出手段３７が接続されている。この排出手段３７は、上記調整槽５の底部に接続された排出用配管３８と、この排出用配管３８に接続された排出用ポンプ３９と、この排出用ポンプ３９に接続された排出用配管４０と、この排出用配管４０に接続された流量調整箱４０ａと、この流量調整箱４０ａと既に述べた曝気槽７とを接続する曝気槽側流入配管４０ｂと、上記流量調整箱４０ａと上記調整槽５とを接続する戻り用配管４０ｃとから構成されている。上記排出用ポンプ３９によって、上記調整槽５内の有機性排水を上記排出用配管４０側に排出して、上記曝気槽７側に搬送することができる。また、上記流量調整箱４０ａによって、上記排出用配管４０側に排出された上記有機性排水の一部を上記調整槽５に戻すことで、上記曝気槽７側に搬送される有機性排水の量を調整することができる。上記流量調整箱４０ａは、その内部に図示しない昇降可能な仕切りが設置されていて、この仕切りの一方側の部屋を介して上記排出用配管４０と上記曝気槽側流入配管４０ｂとが連通されており、上記仕切りの他方側の部屋には上記戻り用配管４０ｃが接続されている。上記仕切りが下降しており上記流量調整箱４０ａ内が完全に仕切られている場合は、上記排出用配管４０から上記流量調整箱４０ａ内に流入された有機性排水は全て上記曝気槽側流入配管４０ｂへと流出していくが、上記仕切りが上昇すると上記有機性排水の一部が上記戻り用配管４０ｃへも流出していき、これにより、上記曝気槽７側に流入する有機性排水の量が調整される。
【0056】
次に、曝気槽７とその周辺の構成の詳細について説明する。上記曝気槽７は、図１に示すように、初沈槽４１、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９が、順次接続されて構成されている。
また、上記初沈槽４１、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７には、図示しない堰が設置されており、上記曝気槽７に導入された有機性排水は、上記初沈槽４１に設けられた堰を越流して第１曝気槽４３内に流入し、次に、第１曝気槽内に設けられた堰を越流して第２曝気槽４５内に流入し、第２曝気槽内に設けられた堰を越流して第３曝気槽４７内に流入し、第３曝気槽４７内に設けられた堰を越流して第４曝気槽４９内に流入していく。
【0057】
上記初沈槽４１は、既に述べた調整槽５の排出手段３７の排出用配管４０と接続されており、上記調整槽５から排出された有機性排水が導入されるようになっている。上記初沈槽４１では、前述したスクリーン２３によって除去しきれなかった固形物等が沈殿され、上澄みが上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９へと順次移動していく。上記初沈槽４１の底部には配管５０が接続されており、この配管５０によって上記初沈槽４１に沈殿された固形物等の沈殿物を吸い出すようになっている。
【0058】
また、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９のそれぞれには、散気管５１、５１、５１、５１が設置されており、この散気管５１、５１、５１、５１は、パイプ５３を介して、エアブロア５５に接続されている。このエアブロア５５によって、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９のそれぞれに対するエアレーションが行われる。このエアレーションによって、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９内での好気性微生物による上記有機性汚濁物質の酸化分解が活性化される。
【0059】
また、上記エアブロア５５によるエアレーション量は、上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９内の溶存酸素量が、例えば、２．０ｍｇ／Ｌ以上となるように設定されている。
【0060】
また、上記第１曝気槽４３には、電気伝導度センサ５６ａ、酸化還元電位センサ５６ｂ、ｐＨセンサ５６ｃ、温度センサ５６ｄが設置されている。上記温度センサ５６ｄにより上記曝気槽７内の温度を測定し、この温度から好気性微生物による上記有機性汚濁物質の酸化分解反応の速度を推定する。
上記電気伝導度センサ５６ａ、上記酸化還元電位センサ５６ｂ、及び、上記ｐＨセンサ５６ｃの詳細については後述する。
【0061】
上記曝気槽７によって処理された有機性排水は、上記第４曝気槽４９から配管５７を介して既に述べた沈殿槽９へと流入される。すなわち、上記第４曝気槽４９には、例えば、図示しない堰が設置されており、上記処理された有機性排水が所定に達すると、上記図示しない堰を超えて越流し上記配管５７を介して上記沈殿槽９側へと流入していく。
【0062】
また、第４曝気槽４９には、微生物濃度測定手段６１が接続されている。この微生物濃度測定手段６１は、図１に示すように、接続された配管６３と、この配管６３に接続されたポンプ６５と、このポンプ６５に接続された配管６７を介して、上記第４曝気槽４９に接続されている。
【0063】
上記微生物濃度測定手段６１は、図１２に示すような構成を成している。すなわち、上記微生物濃度測定手段６１は、上記配管６７に接続され、上記第４曝気槽４９内の有機性排水が取り込まれる透明容器７１と、この透明容器７１の側面に高さ方向（図１２中上下方向）に等間隔に設置された複数の回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈとから構成されている。
【0064】
上記透明容器７１内には、上記ポンプ６５により、上記第４曝気槽４９内の有機性排水が取り込まれる。上記透明容器７１内に取り込まれた有機性排水は静置され、底部側（図１２中下側）に活性汚泥が沈殿される。上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈには、図示しない発光手段と反射光検出手段が設けられている。上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈは、上記図示しない発光手段により上記透明容器７１内に光を照射して、上記透明容器７１内の有機性排水に含まれる活性汚泥による反射光を上記図示しない反射光検出手段によって検出する。そして、上記検出された反射光の強度が所定の閾値以上であれば、「ＯＮ」信号を出力するものである。また、上記閾値は、図示しない可変抵抗によって調整することができる。
【0065】
また、上記微生物濃度測定手段６１は、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈの何れが「ＯＮ」信号を出力しているかによって、上記透明容器７１内に沈殿された活性汚泥の高さを検出するものである。例えば、図１２に示すように、上記回帰反射型光電センサ７３ａが上記透明容器７１の底から２１５ｍｍのところに設置されているとともに、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈが１０ｍｍ間隔で順次連続して配置されている場合、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｄまでが「ＯＮ」信号を出力していれば、上記透明容器７１内に沈殿された活性汚泥の高さは、２１５ｍｍ＋１０×３ｍｍ＝２４５ｍｍということになる。ちなみに、図１２に示される上記微生物濃度測定手段６１の場合は、２１５ｍｍ〜２８５ｍｍまでの汚泥の高さを１０ｍｍ毎に検出できる。
【0066】
上記透明容器７１内に沈殿された活性汚泥の高さと上記透明容器７１の断面積から、上記透明容器７１内の活性汚泥の容積が求められる。また、上記ポンプ６５の能力（単位時間当たりに搬送流量）と、有機性排水の取り込みに要した上記ポンプ６５の稼働時間から、上記透明容器７１内に取り込まれた有機性排水の総容積が求められる。そして、上記透明容器７１内に取り込まれた有機性排水の総容積に対する上記透明容器７１内の活性汚泥の容積の百分率（％）が、上記透明容器７１内の活性汚泥容量（Ｓｌｕｄｇｅ Ｖｏｌｕｍｅ、以下、ＳＶと略称する。）となる。この活性汚泥容量（ＳＶ）に基づいて、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）が算出される。このようにして、上記微生物濃度測定手段６１による好気性微生物濃度（Ｍ）の測定が行われる。
【0067】
また、図１２に示す上記微生物濃度測定手段６１には、８つの回帰反射型光電センサ、すなわち、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈが設置されていたが、上記回帰反射型光電センサの数はこれを特に限定するものではない。なお、図１３は、図１２に示した８つの回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈの内の、回帰反射型光電センサ７３d、７３ｅの部分を抽出して示した図であり、上記透明容器７１内に沈殿された活性汚泥の高さが境界として示されている。又、同様の部位を撮影した写真を図１４に示す。図１４に示すように、上記回帰反射型光電センサ７３ｄと上記回帰反射型光電センサ７３ｅの間に、沈殿された活性汚泥と上澄みとの境界が明瞭に形成されていることがわかる。
【0068】
また、活性汚泥容量（ＳＶ）に基づく活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の算出は次のようにして行われる。以下、詳細に説明する。
【0069】
まず、様々な活性汚泥容量（ＳＶ）における、上記有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を測定して、図１５の表に示すような測定値、平均値、標準偏差を得た。
【0070】
次に、図１５の表に示す結果から、上記活性汚泥容量（ＳＶ）と上記有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）との相関係数（Ｒ）を導き出す。まず、上記活性汚泥容量（ＳＶ）と上記有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）との共分散を求める。この共分散は、次の式（ＸＸＩＩ）によって求められる。
【数4】
ＶＭＬＳＳ―ＳＶ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）と活性汚泥容量（ＳＶ）
との共分散
Ｘｉ ：活性汚泥容量（ＳＶ）
ｍＳＶ ：活性汚泥容量（ＳＶ）の平均値
Ｙｉ ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）
ｍＭＬＳＳ ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の平均値
ｎ ：測定された活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）や活性汚泥
容量（ＳＶ）のデータ数（４）
ｉ ：測定された活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）や活性汚泥
容量（ＳＶ）のデータ番号（１〜４）
【0071】
そして、相関係数（Ｒ）を次の式（ＸＸＩＩＩ）によって求める。Ｒ＝ＶＭＬＳＳ―ＳＶ÷（ＳＳＶ×ＳＭＬＳＳ） ―――（ＸＸＩＩＩ）
ただし、
Ｒ ：相関係数
ＶＭＬＳＳ―ＳＶ：活性汚泥容量（ＳＶ）と活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）との
共分散
SＳＶ ：活性汚泥容量（ＳＶ）の標準偏差
ＳＭＬＳＳ ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の標準偏差
【0072】
上記有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）と活性汚泥容量（ＳＶ）との共分散及び相関係数（Ｒ）を図１６の表に示す。図１６の表によると、相関係数（Ｒ）が０．９６８６０５と高くなっており、活性汚泥容量（ＳＶ）と活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）との間に高い相関があることがわかる。
【0073】
また、測定された上記活性汚泥容量（ＳＶ）と上記活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）とをグラフ上にプロットすると、図１７に示すようになる。このプロットされた点群は、図１７に示すように直線で近似することができる。すなわち、上記活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）は上記活性汚泥容量（ＳＶ）に比例するものであり、次の式（ＸＸＩＶ）で示されるものとなる。ｙ＝１００．７×ｘ ＋ １４５８―――（ＸＸＩＶ）
ただし、
ｙ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）（ｍｇ／Ｌ）
ｘ：活性汚泥容量（ＳＶ）（％）
【0074】
上記式（ＸＸＩＶ）は、次のようにして求められる。まず、図１７の一次関数は、一般的に次の式（ＸＸＶ）のように表わされる。
ｙ＝ａ×ｘ＋ｂ―――（ＸＸＶ）
ただし、
ｙ：活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）（ｍｇ／Ｌ）
ａ：図１７の直線の傾き
ｘ：活性汚泥容量（ＳＶ）（％）
ｂ：図１７の直線のｙ軸切片
【0075】
そして、上記ａ及びｂは次の式（ＸＸＶＩ）と式（ＸＸＶＩＩ）によって求められる。ａ＝Ｖ÷（ＳＳＶ）２―――（ＸＸＶＩ）
ｂ＝ｍＭＬＳＳ−ａ×ｍＳＶ―――（ＸＸＶＩＩ）
ただし、
ａ ：図１７の直線の傾き
Ｖ ：活性汚泥容量（ＳＶ）と活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）と
の共分散
ＳＳＶ ：活性汚泥容量（ＳＶ）の標準偏差
ｂ ：図１７の直線のｙ軸切片
ｍＭＬＳＳ:活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の平均値
ｍＳＶ ：活性汚泥容量（ＳＶ）の平均値
このようにして得られたａ、ｂを式（ＸＸＶ）に代入することにより、式（ＸＸＩＶ）を求めるものである。この式（ＸＸＩＶ）を使用することにより、活性汚泥容量（ＳＶ）（％）から活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）（ｍｇ／Ｌ）を算出することができる。
【0076】
また、上記微生物濃度測定手段６１の透明容器７１の底部には、配管８６ａを介して排出用ポンプ８６ｂが接続されている。この排出用ポンプ８６ｂは、配管８６ｃを介して、上記第４曝気槽４９に接続されている。上記排出用ポンプ８６ｂによって、上記透明容器７１内の有機性排水を上記第４曝気槽４９に戻すようになっている。
【0077】
また、上記第４曝気槽４９には、電気伝導度センサ８７ａ、酸化還元電位センサ８７ｂ、ｐＨセンサ８７ｃも設置されている。既に述べた調整槽５の酸化還元電位センサ３６ａや第１曝気槽４３の酸化還元電位センサ５６ｂにより測定された酸化還元電位と上記酸化還元電位センサ８７ｂにより測定された酸化還元電位とを比較することによって、好気性微生物による反応の進み具合、ひいては、有機性排水処理装置１の機能を確認することができる。
【0078】
また、既に述べた調整槽５のｐＨセンサ３６ｂ、第１曝気槽４３のｐＨセンサ５６ｃ、及び、上記第４曝気槽４９のｐＨセンサ８７ｃによる測定結果から、上記調整槽５、上記第１曝気槽４３、及び、上記第４曝気槽４９におけるアンモニア量を推定することができるとともに、既に述べた第１曝気槽４３の電気伝導度センサ５６ａ、及び、上記第４曝気槽４９の電気伝導度センサ８７ａによる測定結果から、アンモニアが酸化されてＮＯ２やＮＯ３に変化した量を推定し、これによっても、所望の有機性排水の処理が行われているか否かを確認することができる。
【0079】
既に述べた沈殿槽９には、汚泥量測定手段９１が設置されている。この汚泥量測定手段９１も、図１８に示すように、前述した微生物濃度測定手段６１と同様の構成であり、透明容器９３と、この透明容器９３の側面に高さ方向（図１８中上下方向）に等間隔に設置された複数の回帰反射型光電センサ９５ａ〜９５ｈとから構成されている。
【0080】
上記透明容器９３の容量は、前述した微生物濃度測定手段６１の透明容器７１とは異なり、２０００ｍｌに設定されている。また、図１８に示すように、上記回帰反射型光電センサ９５ａが上記透明容器９３の底から８２５ｍｍのところに設置されているとともに、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈが５０ｍｍ間隔で順次連続して配置されている。
【0081】
また、上記透明容器９３の側面の一部には、開口部９７が形成されている。上記汚泥量測定手段９１は、上記沈殿槽９の一部として、その角部に設置され、記沈殿槽９内の上記処理された有機性排水が、上記開口部９７を介して、上記透明容器９３内に流入される。また、上記汚泥量測定手段９１も、前述した微生物濃度測定手段６１と同様に、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈの何れが「ＯＮ」信号を出力しているかによって、上記透明容器９３内、ひいては、上記沈殿槽９内に沈殿された汚泥の高さを測定するものである。
ちなみに、図１８に示される上記汚泥量測定手段９１の場合は、８２５ｍｍ〜１１７５ｍｍまでの汚泥の高さを測定できる。
【0082】
また、上記沈殿槽９の上側には処理水排水用配管１０１が接続されている。この処理水排水用配管１０１を介して、上記沈殿槽９内の上澄み液が処理水として排出される。また、上記処理水排水用配管１０１には、処理水返送手段１０３が接続されている。この処理水返送手段１０３は、上記処理水排水用配管１０１に接続された配管１０５と、この配管１０５に接続された処理水返送バルブ１０７と、この処理水返送バルブ１０７に接続されるとともに、前記した調整槽５に接続される配管１０９とから構成されている。なお、上記処理水返送バルブ１０７も、例えば、電磁式自動開閉弁であり、制御信号によって、その開閉又は開度が制御される構成になっている。上記処理水返送手段１０３も水供給手段であり、上記処理水が上記調整槽５に返送されることによっても、上記調整槽５内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が調整される。
【0083】
また、上記沈殿槽９の底部には配管１１１が接続されている。この配管１１１は２方向に分岐しており、上記配管１１１の分岐の一方には汚泥廃棄バルブ１１３が接続されている。この汚泥廃棄バルブ１１３が開放されると、上記沈殿槽９内に沈殿された汚泥が外部へ廃棄される。外部へ廃棄された上記汚泥は、例えば、乾燥処理される。なお、上記汚泥廃棄バルブ１１３も、例えば、電磁式自動開閉弁であり、制御信号によって、その開閉又は開度が制御される構成になっている。
【0084】
また、上記配管１１１の分岐の他方には、汚泥返送手段１２１が接続されている。この汚泥返送手段１２１は、上記配管１１１の分岐の他方に接続された配管１２３と、この配管１２３に接続された汚泥返送用ポンプ１２５と、この汚泥返送用ポンプ１２５に接続され４つに分岐される配管１２７と、この配管１２７の４つの分岐のそれぞれに設置されるバルブ１２９、１３１、１３３、１３５と、上記バルブ１２９と既に述べた第１曝気槽４３とを接続する配管１３７と、上記バルブ１３１と既に述べた第２曝気槽４５とを接続する配管１３９と、上記バルブ１３３と既に述べた第３曝気槽４７とを接続する配管１４１と、上記バルブ１３５と既に述べた第４曝気槽４９とを接続する配管１４３とから構成される。なお、上記バルブ１２９、１３１、１３３、１３５も、例えば、電磁式自動開閉弁であり、制御信号によって、その開閉又は開度が制御される構成になっている。
【0085】
上記汚泥返送手段１２１によって、上記沈殿槽９に沈殿された汚泥が上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９へと返送される。すなわち、上記汚泥返送用ポンプ１２５が駆動されることによって、上記沈殿槽９に沈殿された汚泥が吸い上げられ、上記配管１２７等を介して、上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９へと返送される。
【0086】
また、上記有機性排水処理装置１には、制御装置１５１が設けられている。この制御装置１５１は、既に述べた原水槽用水位センサ１５、調整槽用水位センサ３４、電気伝導度センサ３５、微生物濃度測定手段６１、汚泥量測定手段９１からの信号を入力され、これらの信号に基づいて、原水供給ポンプ１９、水供給手段２７の水供給用バルブ３１、排出手段３７の排出用ポンプ３９、処理水返送手段１０３の処理水返送バルブ１０７、汚泥廃棄バルブ１１３、汚泥返送手段１２１の汚泥返送用ポンプ１２５、バルブ１２９、１３１、１３３、１３５を制御し、原水槽３から調整槽５への有機性排水の搬送、上記調整槽５から曝気槽７への有機性排水の搬送、沈殿槽９からの汚泥の廃棄、及び、調整槽５における有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御、曝気槽７における好気性微生物濃度（Ｍ）の制御、を行うものである。
【0087】
次に、作用について説明する。まず、例えば、畜産農場の汚水ピットから配管１１を介して、原水槽３に有機性排水が自然流下によって流入される。上記有機性排水は、一時的に上記原水槽３に貯留される。
上記原水槽３に貯留された上記有機性排水は、原水供給ポンプ１９によって調整槽５へと搬送される。上記有機性排水は、上記調整槽５へ搬送される前にスクリーン２３によって処理され、大きな固形物等が除去される。
【0088】
次に、上記調整槽５において、水供給手段２７や処理水返送手段１０３によって水を追加して上記有機性排水を希釈することで、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御、すなわち、Ｆ／Ｍ比のうちのＦの制御が行われる。そして、その後、上記調整槽５内の有機性排水は曝気槽７に搬送される。
【0089】
上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御、及び、上記調整槽５内の有機性排水の曝気槽７への搬送は、上記有機性排水処理装置１の制御装置１５１によって、図１９のフローチャートに示す処理が実行されることによって行われる。まず、ステップＳ１において、原水槽３中の有機性排水の水位が予め設定された液位高（Ｈ）以上であるか否かが判別される。上記原水槽３中の有機性排水の水位が液位高（Ｈ）以上でなければ、上記ステップＳ１の処理を繰り返して、待機する。
上記原水槽３中の有機性排水の水位が液位高（Ｈ）以上であれば、次のステップＳ２へと移行する。
【0090】
このステップＳ２では、原水供給ポンプ１９の動作を開始させる。これにより、上記原水槽３から調整槽５への上記有機性排水の搬送が開始される。次にステップＳ３へと移行する。このステップＳ３では、上記原水槽３中の有機性排水の水位が予め設定された液位低（Ｌ）以下であるか否かが判別される。上記原水槽３中の有機性排水の水位が液位低（Ｌ）以下でなければ、上記ステップＳ３の処理を繰り返して、待機する。上記原水槽３中の有機性排水の水位が液位低（Ｌ）以下であれば、次のステップＳ４へと移行する。
【0091】
このステップＳ４では、原水供給ポンプ１９の動作を停止させる。これにより、上記原水槽３から上記調整槽５への上記有機性排水の搬送が終了される。次に、ステップＳ５へと移行する。このステップＳ５では、電気伝導度センサ３５の動作を開始させて、上記調整槽５内の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）の測定を開始する。
【0092】
次に、ステップＳ６へと移行する。このステップＳ６では、水供給手段２７の水供給用バルブ３１を開弁させ、上記調整槽５への水の供給を開始する。
【0093】
次に、ステップＳ７へと移行する。このステップＳ７では、測定された上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）が、予め設定された目標値未満か否かが判別される。測定された上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）が、目標値以上である場合は、上記ステップＳ７の処理を繰り返して待機する。測定された上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）が、目標値未満の場合は、次のステップＳ８に移行する。
【0094】
なお、上記電気伝導度（ＥＣ）の目標値は、前述した電気伝導度（ＥＣ）と有機性排水中の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）との関係を用いて、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値から求めたものである。また、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）目標値は、好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値（目標下限値〜目標上限値までの値）に対して所定の比率（例えば、Ｆの目標値／Ｍの目標値＝１／５、好ましくは、Ｆの目標値／Ｍの目標下限値＝１／５）になるように決定される。Ｆの目標値／Ｍの目標下限値＝１／５となるようにＦの目標値を設定すれば、Ｍが目標下限値〜目標上限値の間で変動しても、Ｆ／Ｍ比は確実に１／５以下になり、有機性排水を十分に処理することができる。
【0095】
ステップＳ８では、上記水供給手段２７の水供給用バルブ３１を閉弁させ、上記調整槽５への水の供給を停止する。次に、ステップＳ９に移行する。このステップＳ９では、排出手段３７の排出用ポンプ３９の動作が開始され、上記調整槽５内の有機性排水の曝気槽７への搬送が開始される。次にステップＳ１０へと移行する。
【0096】
このステップＳ１０では、上記調整槽５中の有機性排水の水位が予め設定された液位低（Ｌ）未満であるか否かを確認する。上記調整槽５中の有機性排水の水位が液位低（Ｌ）未満でなければ、上記ステップＳ１０の処理を繰り返して、待機する。上記調整槽５中の有機性排水の水位が液位低（Ｌ）未満であれば、次のステップＳ１１へと移行する。
【0097】
このステップＳ１１では、上記排出手段３７の排出用ポンプ３９の動作が停止され、上記調整槽５内の有機性排水の曝気槽７への搬送が停止される。次に、ステップＳ１２に移行する。
【0098】
ステップＳ１２では、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御処理を終了するか否かを判別する。上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御処理を終了しないのであれば、上記ステップＳ１の処理に戻り、上記ステップＳ１〜ステップＳ１２の処理が繰り返し行われる。
【0099】
上記調整槽５から上記曝気槽７に供給される有機性排水は、まず、初沈槽４１に導入される。この初沈槽４１では、既に述べたように、スクリーン２３によって除去しきれなかった固形物が沈殿される。そして、上記初沈槽４１内の上澄みだけが、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９に順次導入され、上記固形物は上記初沈槽４１に底部に残される。上記初沈槽４１の底部に残された固形物は、配管５０を介して外部に排出される。
【0100】
上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９内では、好気性微生物によって上記有機性排水中の有機性汚濁物質の酸化分解処理が行われる。すなわち、エアブロア５５と散気管５１、５１、５１、５１によるエアレーションによって上記有機性排水中の好気性微生物が活性化されて、上記好気性微生物による有機性汚濁物質の酸化分解処理が行われる。このとき、上記好気性微生物は増殖し、活性汚泥となる。
【0101】
上記有機性汚濁物質の酸化分解処理が行われた有機性排水は、配管５７を介して沈殿槽９側に流出していく。この沈殿槽９では、上記有機性排水に含まれる活性汚泥が沈殿され、その上澄みのみが処理された水として処理水排水用配管１０１から排出される。
【0102】
また、上記沈殿槽９に沈殿された活性汚泥は、汚泥返送手段１２１によって上記第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９へと返送されるか、汚泥廃棄バルブ１１３を介して外部へと廃棄される。そして、上記汚泥返送手段１２１による上記曝気槽７への活性汚泥の返送と上記汚泥廃棄バルブ１１３を介した活性汚泥の廃棄を制御することで、上記曝気槽７での好気性微生物濃度（Ｍ）、すなわち、Ｆ／Ｍ比の内のＭを調整する。
【0103】
上記好気性微生物濃度（Ｍ）の制御は、上記有機性排水処理装置１の制御装置１５１によって、図２０のフローチャートに示す処理が実行されることによって行われる。まず、ステップＳ２１において、上記好気性微生物濃度（Ｍ）の制御を行う時間であるか否かが判別される。本実施の形態の場合は、一日に３回、上記好気性微生物濃度（Ｍ）の制御を行う。次に、ステップＳ２２へ移行する。
【0104】
このステップＳ２２では、ポンプ６５の動作が開始され、第４曝気槽４９から透明容器７１内への有機性排水の取り込みが開始される。次に、ステップＳ２３へ移行する。
【0105】
このステップＳ２３では、上記透明容器７１内への第４曝気槽４９内の有機性排水の取り込みが完了したか否かを判別する。上記透明容器７１内への第４曝気槽４９内の有機性排水の取り込みが完了したか否かは、例えば、上記ポンプ６５が動作を開始してからの経過時間が、予め設定された値以上であるか否かにより判別される。上記第４曝気槽４９から上記透明容器７１内への有機性排水の取り込みが完了していなければ、上記ステップＳ２３を繰り返し、待機する。上記第４曝気槽４９から上記透明容器７１内への有機性排水の取り込みが完了したのであれば、次のステップＳ２４へ移行する。
【0106】
ステップＳ２４では、上記ポンプ６５を停止させ、上記微生物濃度測定手段６１の透明容器７１内への第４曝気槽４９内の有機性排水の取り込みを終了する。次に、ステップＳ２５へ移行する。
【0107】
このステップＳ２５では、上記透明容器７１内への第４曝気槽４９内の有機性排水の取り込みを終了してから、所定の時間（本実施の形態の場合は、例えば、一時間）が経過したか否かが判別される。すなわち、上記透明容器７１内の有機性排水を所定の時間が経過するまで静置させ、上記有機性排水中の活性汚泥が沈降するのを待つ。次に、ステップＳ２６へ移行する。
【0108】
このステップＳ２６では、上記微生物濃度測定手段６１の回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈの出力を読み取る。次に、ステップＳ２７へ移行する。
【0109】
このステップＳ２７では、上記回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈの出力から、上記透明容器７１内に沈殿した活性汚泥の高さを求める。この活性汚泥の高さと透明容器７１の断面積から活性汚泥の容積を求める。この活性汚泥の容積と透明容器７１内に取り込んだ有機性排水の総容積から上記透明容器７１内の活性汚泥の活性汚泥容量（ＳＶ）を求める。そして、この活性汚泥容量（ＳＶ）に基づいて曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）を活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）として算出する。次に、ステップＳ２８へ移行する。
【0110】
このステップＳ２８では、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が、予め設定された目標下限値より小さいか否かが判別される。上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が上記目標下限値より小さければ、ステップＳ２９へ移行する。
【0111】
ステップＳ２９では、汚泥返送手段１２１によって、沈殿槽９に沈殿された活性汚泥を上記曝気槽７へと返送する。これにより、上記沈殿槽９に沈殿された活性汚泥、すなわち、好気性微生物が上記曝気槽７に戻され、その結果、上記曝気槽７中の好気性微生物濃度（Ｍ）が増加する。
【0112】
また、上記ステップＳ２８で上記曝気槽７内の好気性微生物濃度が上記目標下限値より小さくないと判別された場合は、ステップＳ３０へ移行する。このステップＳ３０では、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が予め設定された目標上限値より大きいか否かが判別される。上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が上記目標上限値より大きければ、ステップＳ３１へ移行する。
【0113】
ステップＳ３１では、汚泥廃棄バルブ１１３を開放させ、上記沈殿槽９に沈殿された活性汚泥を外部へと廃棄する。
【0114】
上記ステップＳ２９や上記ステップＳ３１の処理を完了した後は、ステップＳ３２へ移行する。なお、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が、上記目標下限値と上記目標上限値との間である場合、すなわち、ステップＳ３０で、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が上記目標上限値より大きくないと判別された場合には、上記沈殿槽９に沈殿された活性汚泥の上記曝気槽７への返送も、上記沈殿槽９に沈殿された活性汚泥の廃棄も行われず、ステップＳ３２へ移行する。
【0115】
ステップＳ３２では、上記透明容器７１内に取り込まれた有機性排水を排出し、次の測定に備える。具体的には、排出用ポンプ８６ｂを動作させ、上記透明容器７１内の有機性排水を第４曝気槽４９に戻す。次に、ステップＳ３３に移行する。
【0116】
ステップＳ３３では、上記好気性微生物濃度（Ｍ）の制御処理を終了するか否かを判別する。上記好気性微生物濃度（Ｍ）の制御処理を終了しないのであれば、上記ステップＳ２１の処理に戻り、上記ステップＳ２１〜ステップＳ３３の処理が繰り返し行われる。このように、まず、好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を設定し、その好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値に対応する有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を設定し、設定された有機性汚濁物質濃度（Ｆ）に基づいて水供給手段２７による希釈を制御するとともに、設定された好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値に基づいて汚泥返送手段１２１による汚泥の返送や沈殿槽９からの廃棄を制御するものである。
なお、上記したような汚泥返送手段１２１による汚泥の返送を補完するものとして、調整槽５の酸化還元電位センサ３６ａや第１曝気槽４３の酸化還元電位センサ５６ｂにより測定された酸化還元電位と上記酸化還元電位センサ８７ｂにより測定された酸化還元電位により上記有機性排水処理装置１の機能を監視し、上記有機性排水処理装置１の機能が極端に低下している場合には、上記沈殿槽９から上記曝気槽７へと汚泥を返送して、上記有機性排水処理装置１の機能を回復させる制御も行われる。
【0117】
また、上記沈殿槽９内の汚泥の量が多ければ、この汚泥が上記沈殿槽９から溢れ出てしまうことが懸念される。そのため、上記沈殿槽９内に沈殿される汚泥の量を監視し、上記汚泥の量が所定の値以上であれば、上記汚泥を上記曝気槽７に返送する処理も行っている。このような上記沈殿槽９内の汚泥の量に基づく汚泥の返送は、具体的には、有機性排水処理装置１の制御装置１５１によって、図２１のフローチャートに示す処理が実行されることによって行われる。
【0118】
まず、ステップＳ４１において、上記沈殿槽９内の汚泥の返送や廃棄の処理から、所定の時間（本実施の形態の場合は８時間）が経過しているか否かを判別する。上記沈殿槽９内の汚泥の返送や廃棄を行った直後は、上記沈殿槽９内の有機性排水中に汚泥が散乱しており、上記沈殿槽９内の汚泥の量を正しく測定できないからである。上記沈殿槽９内の汚泥の返送や廃棄の処理から所定の時間が経過していなければ、上記ステップＳ４１の処理を繰り返して待機し、上記沈殿槽９内の汚泥の返送や廃棄の処理から所定の時間が経過していれば、ステップＳ４２へ移行する。
【0119】
ステップＳ４２では、汚泥量測定手段９１の回帰反射型光電センサ９５ａ〜９５ｈの動作を開始させて、上記沈殿槽９内に沈殿された汚泥の高さの測定を開始する。次に、ステップＳ４３へ移行する。ステップＳ４３では、上記汚泥量測定手段９１の回帰反射型光電センサ９５ａ〜９５ｈの出力から、透明容器９３内、ひいては、上記沈殿槽９内に沈殿された汚泥の高さを求める。そして、上記汚泥の高さが予め設定された目標値より小さければ、上記ステップＳ４３を繰り返して待機し、上記汚泥の高さが上記目標値以上であれば、ステップＳ４４に移行する。
【0120】
ステップＳ４４では、汚泥返送用ポンプ１２５の動作を開始させて、汚泥返送手段１２１による、上記沈殿槽９に沈殿された汚泥の曝気槽７への返送を開始する。次に、ステップＳ４５に移行する。
【0121】
ステップＳ４５では、制御装置１５１の図示しないタイマーを起動し、上記汚泥返送用ポンプ１２５の動作を開始させてからの時間の計測を開始する。次に、ステップＳ４６に移行する。
【0122】
ステップＳ４６では、上記汚泥返送用ポンプ１２５の動作を開始させてから予め設定された所定の時間が経過したか否かを判別する。上記汚泥返送用ポンプ１２５の動作を開始させてから上記所定の時間が経過していなければ、上記ステップＳ３１の処理を繰り返して待機する。上記汚泥返送用ポンプ１２５の動作を開始させてから上記所定の時間が経過していれば、ステップＳ４７へ移行する。
【0123】
ステップＳ４７では、上記汚泥返送用ポンプ１２５の動作を停止させ、上記汚泥返送手段１２１による、上記沈殿槽９に沈殿された汚泥の上記曝気槽７への返送を終了する。次に、ステップＳ４８に移行する。
【0124】
ステップＳ４８では、汚泥量測定手段９１の回帰反射型光電センサ９５ａ〜９５ｈを停止させて、上記沈殿槽９内の汚泥の高さの測定を終了する。次にステップＳ４９に移行する。
【0125】
ステップＳ４９では、上記沈殿槽９内の汚泥の量に基づく汚泥の返送制御を終了するか否かを判別する。上記沈殿槽９内の汚泥の量に基づく汚泥の返送制御を終了しないのであれば、上記ステップＳ４１の処理に戻り、上記ステップＳ４１〜ステップＳ４９の処理が繰り返し行われる。
【0126】
このように、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御と好気性微生物濃度（Ｍ）の制御を行うことで、Ｆ／Ｍ比を最適な値（例えば、Ｆ／Ｍ＝１／５）に維持するようにしている。すなわち、前述したように、まず、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値（目標上限値／目標下限値）を設定し、この好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値（目標上限値／目標下限値、この実施の形態の場合には目標下限値）に基づいて、上記調整槽５内の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値ひいては上記調整槽５内の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）の目標値を設定し、それらの目標値に基づいて所望の制御を行うようにしている。
【0127】
なお、Ｆ／Ｍ比を最適な値（例えば、Ｆ／Ｍ＝１／５）に維持するために、まず、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を設定し、この有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値に対して所定の比率（例えば、Ｆ／Ｍ＝１／５）になるように好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を設定することも考えられる。
【0128】
また、有機性排水処理装置１では、曝気槽７での好気性微生物濃度（Ｍ）が低い場合に沈殿槽９から汚泥が曝気槽７に返送される処理、上記沈殿槽９内の汚泥の量が多い場合に沈殿槽９から汚泥が上記曝気槽７に返送される処理、酸化還元電位センサ３６ａ、酸化還元電位センサ５６ｂ、酸化還元電位センサ８７ｂにより測定された酸化還元電位に基づいて沈殿槽９の汚泥が曝気槽７に返送される処理、が行われている。そのため、上記曝気槽７内の好気性微生物の量が過剰になってしまうことが懸念される。しかし、上記曝気槽７での好気性微生物濃度（Ｍ）が高い場合には上記沈殿槽９内に沈殿された汚泥が廃棄される処理が行われるため（前述したステップＳ３１の処理）、上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）が過剰になることはない。
【0129】
なお、本件特許出願人は、好気性微生物濃度（Ｍ）、Ｆ／Ｍ比、処理後の有機性排水のＢＯＤの関係を確認するための実験を行ったので、以下、その実験結果を説明する。まず、汚泥容量を図２２に示すような値に設定された実験例１、実験例２、実験例３を用意した。実験例１は第４曝気槽４９の汚泥容量が３０％未満に設定され、実験例２は第４曝気槽４９の汚泥容量が３０％〜６０％に設定され、実験例３は第４曝気槽４９の汚泥容量が６０％以上に設定されている。
【0130】
次に、上記実験例１、実験例２、実験例３に関して、図２３に示すような水質の測定を行った。すなわち、曝気槽７に流入される有機性排水と沈殿槽９から流出される処理水について、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を週に２回、下水試験方法によって測定した。
また、上記曝気槽中７の処理中の有機性排水については、活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を週に２回、下水試験方法によって測定した。測定は３週間行ったので、各実験例につき合計６回ずつ測定を行った。
【0131】
図２４に、上記実験例１、実験例２、実験例３における上記曝気槽７に流入される有機性排水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を示す。何れの実験例においても、上記曝気槽７に流入される有機性排水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、大凡２０００（ｍｇ／Ｌ）〜４０００（ｍｇ／Ｌ）の間で変動している。
【0132】
図２５に、上記実験例１、実験例２、実験例３における上記曝気槽中７の有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を示す。実験例１の場合、活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）は２０００（ｍｇ／Ｌ）程度に維持されており、実験例２の場合、５０００（ｍｇ／Ｌ）〜７０００（ｍｇ／Ｌ）程度に維持されており、実験例３の場合、９０００（ｍｇ／Ｌ）〜１３０００（ｍｇ／Ｌ）程度に維持されている。
【0133】
図２６に、処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を示す。実験例１の場合、１回目〜４回目までは１２０（ｍｇ／Ｌ）〜１３０（ｍｇ／Ｌ）程度であるが、５回目は７０（ｍｇ／Ｌ）程度に、６回目は、６０（ｍｇ／Ｌ）程度まで低下している。実験例２の場合は、上記生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、６０（ｍｇ／Ｌ）〜１００（ｍｇ／Ｌ）程度の間で変動している。
実験例３の場合は、上記生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、３０（ｍｇ／Ｌ）〜１０（ｍｇ／Ｌ）の間に維持されている。
なお、図２４、図２５、図２６において、△（▲）は実験例１、□（■）は実験例２、〇（●）は実験例３を示している。
【0134】
上記図２４〜図２６に示す測定結果から、上記曝気槽７に流入される有機性排水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の平均値、上記曝気槽７に流入される有機性排水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の変動係数、上記曝気槽中７の有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の平均値、上記曝気槽中７の有機性排水の活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の変動係数、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の平均値、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の最大値及び最小値、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の変動係数、上記有機性排水処理装置１におけるＦ／Ｍ比を求めると、図２７の表に示すような数値が得られる。
【0135】
これによると、実験例１、すなわち、第４曝気槽４９の汚泥容量が３０％未満の場合は、Ｆ／Ｍ比も高く（０．７１）なっている。そのため、有機性汚濁物質の処理があまり行われず、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が高くなっている。また、実験例２、すなわち、第４曝気槽４９の汚泥容量が３０％〜６０％未満の場合は、上記Ｆ／Ｍ比も最適な値である１／５に近い０．２１となっている。そのため、上記実験例１よりも有機性汚濁物質の処理が行われ、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が低くなっている。
【0136】
また、実験例３、すなわち、第４曝気槽４９の汚泥容量が６０％以上の場合は、上記Ｆ／Ｍ比も０．１３と低くなっている。そのため、上記実験例２よりもさらに有機性汚濁物質の処理が行われ、上記処理水の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が更に低くなっている。これらの結果から、第４曝気槽４９の汚泥容量ひいては上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）を所期の値に設定し、且つ、上記Ｆ／Ｍ比を所定の設定値（１／５）に維持するように管理することにより、有機性排水の処理が効果的に行われることが確認された。
【0137】
次に、本実施の形態による効果を説明する。まず、電気伝導度センサ３５によって調整槽５内の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）を測定し、この電気伝導度（ＥＣ）から上記調整槽５内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を測定するようにしているため、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を容易に測定することができる。
また、電気伝導度（ＥＣ）の測定のみで上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を測定することができるので、測定に要する時間を短縮させることができるとともに、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の経時的変化を容易に知ることができる。
【0138】
また、この有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）から測定した有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を基に、上記調整槽５内に適宜給水して有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を調整するようにしているので、所期のＦ／Ｍ比に基づいた所定の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を確実に維持することができ、それによって、所望の有機性排水処理を行うことができる。また、上記したように、電気伝導度（ＥＣ）から有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を容易に知ることができるため、所定時間毎に行う上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の測定も容易なものとなる。
【0139】
また、上記有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）はカリウムイオン（Ｋ＋）濃度が反映されたものである。一方、本実施の形態において対象としている畜産農場の有機性排水には、カリウムイオン（Ｋ＋）が豊富な植物性有機物質に由来する有機性汚濁物質が多く含まれている。そのため、電気伝導度センサ３５による電気伝導度（ＥＣ）の検出によって、上記有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を高い精度で検出することができる。
【0140】
また、曝気槽７中の好気性微生物濃度（Ｍ）に基づいて、沈殿槽９から上記曝気槽７へ汚泥を適宜返送させるようにしており、それによって、所期のＦ／Ｍ比に基づいた所定の好気性微生物濃度（Ｍ）を確実に維持することができ、それによって、所望の有機性排水処理を行うことができる。
【0141】
また、Ｆ／Ｍ比の内の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御の目標値（目標上限値／目標下限値）を予め設定し、この好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値（目標上限値／目標下限値、この実施の形態の場合には下限目標値）に合わせて有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を設定するようにしているので、上記Ｆ／Ｍ比を最適な値に維持することができる。そして、このＦ／Ｍ比の維持により、繰り返しになるが、有機性排水の処理を確実に行うことができる。
【0142】
なお、Ｆ／Ｍ比の内の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を予め設定し、この有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値に合わせて好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を設定する場合も、上記Ｆ／Ｍ比を最適な値に維持することができる。そして、この場合も、Ｆ／Ｍ比の維持により有機性排水の処理を確実に行うことができる。
【0143】
次に、図２８を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、所期のＦ／Ｍ比に基づいて、予め、好気性微生物濃度（Ｍ）、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値をそれぞれ決め、それらに基づいてそれぞれ別個に所望の制御を行うようにしているが、この第２の実施の形態の場合には、好気性微生物濃度（Ｍ）、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を可変としたものである。
以下、詳細に説明する。
なお、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態による有機性排水処理装置１を用いている。
【0144】
本実施の形態では、まず、Ｆ／Ｍ比の目標値を設定する。そして、実際に測定された上記曝気槽７内の好気性微生物濃度（Ｍ）と上記調整槽５内の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）から求められたＦ／Ｍ比と、上記Ｆ／Ｍ比の目標値とを比較して、好気性微生物濃度（Ｍ）又は有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を変更し、それによって、水供給手段２７による有機性排水の希釈や、汚泥返送手段１２１による沈殿槽９から曝気槽７への汚泥の返送を制御する。具体的には、図２８のフローチャートに示すような処理によって行われる。
なお、図２８のフローチャートに基づく処理が実行されているとともに、前記第１の実施の形態で説明した図１９、図２０のフローチャートに基づく処理も同時に行われる。
【0145】
まず、ステップＳ５１において、調整槽５の電気伝導度センサ３５により上記調整槽５内の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）を測定し、それによって、上記調整槽５内の有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を総化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤＣｒ）又は溶解性化学的酸素要求量（Ｓ−ＣＯＤＣｒ）として取得する。次に、ステップＳ５２に移行する。
【0146】
ステップＳ５２では、前述したように、微生物濃度測定手段６１によって曝気槽７の活性汚泥容量（ＳＶ）を測定し、それに基づいて好気性微生物濃度（Ｍ）としての活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を算出する。次に、ステップＳ５３に移行する。
【0147】
ステップＳ５３では、上記現在の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）と現在の好気性微生物濃度（Ｍ）の値から、現在のＦ／Ｍ比を算出する。次に、ステップＳ５４に移行する。
【0148】
ステップＳ５４では、上記現在のＦ／Ｍ比が、Ｆ／Ｍ比の目標値（例えば、Ｆ／Ｍ＝１／５）より大きいか否かが判別される。上記現在のＦ／Ｍ比が上記Ｆ／Ｍ比の目標値より大きい場合は、ステップＳ５５に移行する。
【0149】
ステップＳ５５では、好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を増加させる処理が行われる。具体的には、次の式（ＸＸＶＩＩＩ）によって、上記現在の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の値と上記Ｆ／Ｍ比の目標値から、新たな好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を算出する。
ＴＭ＝Ｆ／ＴＦ／Ｍ―――（ＸＸＶＩＩＩ）
ただし、
Ｆ ：現在の有機性汚濁物質濃度
ＴＦ／Ｍ：Ｆ／Ｍ比の目標値
ＴＭ ：新たな好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値
【0150】
そして、上記新たな好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値に基づいて、前記第１の実施の形態の場合と同様の好気性微生物濃度（Ｍ）の制御が行われる。これにより、好気性微生物濃度（Ｍ）が増加され、Ｆ／Ｍ比が上記Ｆ／Ｍ比の目標値に向かって減少されることになる。すなわち、汚泥返送手段１２１による汚泥返送量を増加させることで上記曝気槽７中の好気性微生物濃度（Ｍ）を増加させる処理を行う。次に、ステップＳ５６に移行する。
【0151】
ステップＳ５６では、上記Ｆ／Ｍ比の制御処理を終了するか否かが判断される。上記Ｆ／Ｍ比の制御処理を終了しない場合は、上記ステップＳ５１へと戻る。
【0152】
上記ステップＳ５４において、上記現在のＦ／Ｍ比が上記Ｆ／Ｍ比の目標値以下であると判断された場合は、ステップＳ５７に移行する。
【0153】
ステップＳ５７では、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を増加させる処理が行われる。すなわち、Ｆ／Ｍ比の目標値に対して処理量に余裕があるので、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）を増加させることでＦ／Ｍ比の目標値の範囲内で処理量を増大させる処理が行われる。具体的には、上記現在の好気性微生物濃度（Ｍ）の値と上記Ｆ／Ｍ比の目標値から、次の式（ＸＸＩＸ）によって新たな有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を算出し、前述した式（ＸＩ）や式（ＸＩＩ）を用いて、上記新たな有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値から調整槽５中の有機性排水の電気伝導度（ＥＣ）の目標値を算出する。
ＴＦ＝ＴＦ／Ｍ×Ｍ―――（ＸＸＩＸ）
ただし、
Ｍ ：現在の好気性微生物濃度
ＴＦ／Ｍ：Ｆ／Ｍ比の目標値
ＴＦ ：新たな有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値
【0154】
そして、上記新たな電気伝導度（ＥＣ）の目標値に基づいて、前述した第１の実施の形態の場合と同様の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の制御が行われる。これにより、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が増加され、Ｆ／Ｍ比が上記Ｆ／Ｍ比の目標値に向かって増加されることになる。次に、ステップＳ５６に移行し、上記Ｆ／Ｍ比の制御処理を終了しない場合は、ステップＳ５１へと戻る。
【0155】
なお、この第２の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態の場合と同様に、沈殿槽９から曝気槽７への汚泥の返送処理も行われている。また、上記ステップＳ５５において、好気性微生物濃度（Ｍ）の目標値を増加させる処理を行っているが、代わりに、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を減少させる処理を行ってもよい。この場合は、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が減少することで、Ｆ／Ｍ比がＦ／Ｍ比の目標値に向かって減少していくことになる。
同様に、上記ステップＳ５７において、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）の目標値を増加させる処理を行っているが、代わりに、好気性微生物濃度（Ｍ）を減少させる処理を行ってもよい。この場合は、有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が減少することで、Ｆ／Ｍ比がＦ／Ｍ比の目標値に向かって増大していくことになる。
【0156】
次に、図２９を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態における微生物濃度測定手段６１の代わりに、図２９に示すような微生物濃度測定手段１６１が用いられる。
以下、詳細に説明する。
なお、本実施の形態の上記微生物濃度測定手段１６１以外の構成については、前記第１の実施の形態による有機性排水処理装置１と同様であり、同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。
【0157】
上記微生物濃度測定手段１６１には、まず、逆円錐形状の透明容器１６３がある。この透明容器１６３内には、ポンプ６５（図２９には図示せず）によって第４曝気槽４９（図２９には図示せず）から有機性排水が取り込まれる。また、上記透明容器１６３内に取り込まれた有機性排水は、排出用ポンプ８６ｂ（図２９には図示せず）によって上記第４曝気槽４９に戻されるようになっている。
【0158】
また、上記透明容器１６３内に有機性排水を取り込んだ後、静置すると、図２９（ａ）〜図２９（ｄ）に示すように、上記有機性排水中の活性汚泥が沈殿される。上記透明容器１６３は逆円錐形状であるため、上方（図２９（ａ）中上側）から見ると、活性汚泥の量が多い場合は、図２９（ｂ）に示すように、活性汚泥の占める面積が大きくなるが、活性汚泥の量が少ない場合は、図２９（ｄ）に示すように、活性汚泥の占める面積が小さくなる。また、上方（図２９（ａ）中上側）から見ると、上記活性汚泥の存在している部分は円形である。
【0159】
上記透明容器１６３の上方（図２９（ａ）及び図２９（ｃ）中上側、図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向手前側）には、回帰反射型光電センサ１６５が設置されている。この回帰反射型光電センサ１６５は、前述した第１の実施の形態における回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈと同様の構成である。上記回帰反射型光電センサ１６５は、上記透明容器１６３、ひいては、上記活性汚泥の存在している部分の中心の上方（図２９（ｂ）中紙面垂直方向手前側）を横切るように、Ｘ方向（図２９（ｂ）中左右方向）両側に移動可能に設置されている。
【0160】
上記構成により、上記回帰反射型光電センサ１６５をＸ方向（例えば、図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中左から右に向かう方向）に上記透明容器１６３を横切るように移動させながら、透明容器１６３側（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向奥側）からの反射光の強度によって上記回帰反射型光電センサ１６５の下側（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向奥側）に活性汚泥が存在しているか否かを判別することができ、上方（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向手前側）からみた場合の、活性汚泥の占める部分の直径（２ｒ）を測定することができる。例えば、回帰反射型光電センサ１６５の移動速度と、反射光の強度が強くなってから弱くなるまでの時間、から活性汚泥の占める部分の直径（２ｒ）を測定することができる。そして、活性汚泥の占める部分の直径（２ｒ）と透明容器１６３の傾斜角度から沈殿した活性汚泥の高さ（ｈ）を算出し、それによって、活性汚泥の容積を算出する。取り込んだ有機性排水の総容積については、前記第１の実施の形態の場合と同様に、ポンプ６５の能力（単位時間当たりの搬送流量）と稼働時間から算出される。そして、活性汚泥の量と有機性排水の総容積に基づいて、活性汚泥容量（ＳＶ）を算出する。なお、上記回帰反射型光電センサ１６５の移動方向は、上記透明容器１６３、ひいては、上記活性汚泥の存在している部分の中心の上方を横切るのであれば、何れの方向でもよい。
【0161】
次に、この第３の実施の形態の場合の、活性汚泥容量（ＳＶ）、ひいては、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）の求め方について説明する。まず、上記したように、回帰反射型光電センサ１６５をＸ方向（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中左右方向）に移動させることで、上方（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向手前側）からみた場合の、活性汚泥の占める部分の直径（２ｒ）を測定する。この直径２ｒの１／２が、上記活性汚泥の占める部分の半径（ｒ）となる。
【0162】
次の式（ＸＸＸ）によって、上記活性汚泥の占める部分の半径（ｒ）と上記透明容器１６３の中心線と母線との角度（θ）とから沈殿した活性汚泥の高さ（ｈ）が求められる。ｈ＝ｒ／ｔａｎθ―――（ＸＸＸ）
ただし、
ｈ ：沈殿した活性汚泥の高さ
ｒ ：活性汚泥の占める部分の半径
θ ：透明容器１６３の中心線と母線との角度
【0163】
次の式（ＸＸＸＩ）によって、上記活性汚泥の高さ（ｈ）と上記活性汚泥の占める部分の面積（ｓ）とから、上記活性汚泥の容積Ｖが求められる。Ｖ＝ｓ×ｈ／３―――（ＸＸＸＩ）
ただし、
Ｖ ：活性汚泥の容積
ｓ ：活性汚泥の占める部分の面積
ｈ ：沈殿した活性汚泥の高さ
【0164】
また、ポンプ６５の能力（単位時間当たりの搬送流量）と有機性排水を上記透明容器１６３内に取り込む際の上記ポンプ６５の稼働時間から上記透明容器１６３内に取り込まれた有機性排水の総容積を算出することができる。そして、上記透明容器１６３内に取り込まれた有機性排水の総容積と上記活性汚泥の容積から活性汚泥容量（ＳＶ）が求められ、前述したように、上記活性汚泥容量（ＳＶ）から好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）が求められる。
すなわち、上方（図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）中紙面垂直方向手前側）からみた場合の上記活性汚泥の占める部分の直径（２ｒ）を測定することで、活性汚泥容量（ＳＶ）、ひいては、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）が求められることになる。
【0165】
この第３の実施の形態の場合には、１つの回帰反射型光電センサ１６５があれば、活性汚泥容量（ＳＶ）、ひいては、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を求めることができるので、使用する回帰反射型光電センサの数を大幅に減らすことでコストを低減することができる。
【0166】
なお、本発明は前記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記第１〜第３の実施の形態の場合は、第１曝気槽４３、第２曝気槽４５、第３曝気槽４７、第４曝気槽４９が設置されていたが、１つの曝気槽のみが設置される場合もある。
また、前記第１〜第３の実施の形態の場合は、好気性微生物により有機性排水中の有機性汚濁物質を処理していたが、嫌気性微生物を用いる場合も考えられる。
また、前記第１〜第３の実施形態の場合は、原水槽３から調整槽５に有機性排水を移送し、上記調整槽５において電気伝導度が目標値以下になるまで上記有機性排水を希釈したあとで曝気槽７に移送していたが、例えば、有機性排水を上記曝気槽７に連続して流入させるようにし、上記有機性排水が上記曝気槽７に流入される前に加水して希釈することも考えられる。また、このような場合、上記有機性排水の電気伝導度が所定の目標上限値以上であれば加水して希釈し、上記有機性排水の電気伝導度が所定の目標下限値以下であれば加水を停止し、上記有機性排水の電気伝導度、ひいては、上記有機性排水の有機性汚濁物質濃度（Ｆ）が所定の範囲となるようにしてもよい。
【0167】
また、前記第１、第２の実施の形態では、透明容器７１の側面に高さ方向（図１２中上下方向）に等間隔に回帰反射型光電センサ７３ａ〜７３ｈに設置していたが、１つの回帰反射型光電センサを透明容器７１の側面において、高さ方向（図１２中上下方向）に移動可能に設置し、上記回帰反射型光電センサを高さ方向（図１２中上下方向）に移動させることで、上記透明容器７１内に沈殿された活性汚泥の高さを測定することも考えられる。また、透明容器７１内に取り込まれた有機性排水の総体積を、センサによって水面の高さを検出することによって求めてもよい。
【0168】
また、前記第３の実施の形態において、回帰反射型光電センサ１６５を、Ｘ方向（図２９（ｂ）中左右方向）及びＹ方向（Ｘ方向に直交する方向、図２９（ｂ）中上下方向）に移動させて、上方からみた場合の、活性汚泥の占める部分の面積を測定し、これにより、沈殿された上記活性汚泥の高さｈ、ひいては、体積を求めて、活性汚泥容量（ＳＶ）、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を求める場合も考えられる。また、前記第３の実施の形態において、回帰反射型光電センサ１６５の代わりに、透明容器１６３の中心の上方（図２９（ａ）中上側）に撮像装置を設置し、画像処理によって活性汚泥の占める部分の面積を測定し、これにより、沈殿された上記活性汚泥の高さ（ｈ）、ひいては、体積を求めて、活性汚泥容量（ＳＶ）、好気性微生物濃度（Ｍ）を示す活性汚泥浮遊物濃度（ＭＬＳＳ）を求める場合も考えられる。
【0169】
また、沈殿槽にＵ字管を介して、前記第３の実施の形態における逆円錐形状の透明容器を有する液位計を設置することも考えられる。この場合、沈殿槽側においても回帰反射型光電センサの数を１つに減らすことができ、コストを低減させることができる。また、前記第３の実施の形態における透明容器１６３の形状としては、逆四角錐形状等、その他の逆錐体形状も考えられる。
その他、各部の構成は、図示したものに限定されず、様々な変更か考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0170】
本発明は、例えば、汚水処理に使用される有機性汚濁物質濃度測定方法と有機性排水処理装置に係り、特に、簡易な方法により有機性排水中の有機性汚濁物質濃度を測定することができ、これを利用して所望の有機性排水処理を行うことができるように工夫したものに関し、例えば、畜産農場の汚水処理に用いられる有機性汚濁物質濃度の測定方法と有機性排水処理装置に好適である。
【符号の説明】
【0171】
５ 調整槽７ 曝気槽
９ 沈殿槽
２７ 水供給手段
３５ 電気伝導度センサ（有機性汚濁物質濃度測定手段）
６１ 微生物濃度測定手段
９１ 汚泥量測定手段
１０３ 処理水返送手段（水供給手段）
１２１ 汚泥返送手段
１６１ 微生物濃度測定手段