特許 6822833 排水処理システム及び排水処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6822833

(24)【登録日】2021年1月12日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】排水処理システム及び排水処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20060101AFI20210114BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/12 J

   C02F3/12 P

   C02F3/12 F

   C02F3/12 A

   C02F3/12 B

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-253010(P2016-253010)

(22)【出願日】2016年12月27日

(65)【公開番号】特開2018-103113(P2018-103113A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】足利 伸行

(72)【発明者】

【氏名】本木 唯夫

(72)【発明者】

【氏名】山森 武夫

(72)【発明者】

【氏名】沖澤 正一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 昌也

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 建至

【審査官】 片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１３６９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６８１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３９６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６６２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００−３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水槽と、
この原水槽から流出された原水を処理する少なくとも１つの一次処理槽と、
この一次処理槽から流出された一次被処理水を微生物によって好気処理する好気処理槽と、
この好気処理槽に貯留された前記一次被処理水を曝気する曝気手段と、
前記好気処理槽に貯留された前記一次被処理水中の汚濁物質量の増加に伴って減少し、この汚濁物質量の減少に伴って増加する処理指標値を測定するセンサと、
前記原水槽から流出された原水を、前記好気処理槽に送る送水手段と、
前記センサによって測定された前記一次被処理水の処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、前記目標曝気量が前記曝気手段の最小曝気量を超える場合は前記曝気手段における曝気量を前記目標曝気量とさせ、前記目標曝気量が前記最小曝気量以下の場合は、前記曝気手段における曝気量を前記最小曝気量に維持させるとともに、前記送水手段により前記原水を前記好気処理槽に供給させるようにする制御装置と、を備えた排水処理システム。

【請求項2】

前記送水手段が、前記原水槽から前記好気処理槽に至る送水ラインと、前記送水ラインを介して前記原水を前記好気処理槽に送水するために前記制御装置によって制御されるポンプと、を備える請求項１に記載の排水処理システム。

【請求項3】

前記原水槽と前記一次処理槽との間に前記原水を流す第１送水ラインが備えられ、
前記送水手段が、前記第１送水ラインから分岐して前記原水を前記好気処理槽に至る第２送水ラインと、前記第１送水ラインと前記第２送水ラインの接続部に設置されて前記制御装置によって制御される分配装置と、を備える請求項１に記載の排水処理システム。

【請求項4】

前記処理指標値は、溶存酸素濃度または酸化還元電位である請求項１〜３のいずれか１項に記載の排水処理システム。

【請求項5】

原水槽と、
前記原水槽から流出された原水を処理する少なくとも１つの一次処理槽と、
前記一次処理槽から流出された一次被処理水を微生物によって好気処理する好気処理槽と、
前記好気処理槽に貯留された前記一次被処理水を曝気する曝気手段と、
前記好気処理槽に貯留された前記一次被処理水中の汚濁物質量の増加に伴って減少し、この汚濁物質量の減少に伴って増加する処理指標値を測定するセンサと、
前記原水槽から流出された原水を、前記好気処理槽に送る送水手段と、
を備える排水処理システムによる排水処理方法であって、
前記センサによって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、前記目標曝気量が前記曝気手段の最小曝気量超の場合は前記曝気手段における曝気量を前記目標曝気量とし、前記目標曝気量が前記最小曝気量以下の場合は、前記曝気手段における曝気量を前記最小曝気量に維持するとともに、前記送水手段により前記原水を前記好気処理槽に供給する排水処理方法。

【請求項6】

前記送水手段には、前記原水槽から前記好気処理槽に至る送水ラインと、前記送水ラインを介して前記原水を前記好気処理槽に送水するポンプと、が備えられ、
前記ポンプを制御することにより、前記原水を前記好気処理槽に供給する請求項５に記載の排水処理方法。

【請求項7】

前記原水槽と前記一次処理槽との間に前記原水を流す第１送水ラインが備えられ、
前記送水手段には、前記第１送水ラインから分岐して前記原水を前記好気処理槽に至る第２送水ラインと、前記第１送水ラインと前記第２送水ラインの接続部に設置された分配装置と、が備えられ、
前記分配装置を制御することにより、前記原水を前記一次処理槽と前記好気処理槽とに供給する請求項５に記載の排水処理方法。

【請求項8】

前記処理指標値は、溶存酸素濃度または酸化還元電位である請求項５〜７のいずれか１項に記載の排水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、排水処理システム及び排水処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

食品工場から排出される排水には、油分や汚濁物質が家庭排水等に比べて多く含まれている。このような排水の処理には、嫌気性処理法等により一次処理を行った後、活性汚泥法による二次処理が行われている。活性汚泥法による二次処理では、好気処理槽内の好気性微生物（活性汚泥）により、一次処理で分解しきれなかった有機物質を分解する。活性汚泥法を用いた排水処理システムでは、好気処理槽内の汚濁物質量によって、好気処理槽内に供給する空気の流量（曝気量）を制御する曝気量制御が行われる。曝気量制御は、好気処理槽内の汚濁物質量が増加した際に、好気処理槽内で必要とされる酸素量が増加するため、好気処理槽内に供給する曝気量を増加させる制御を行う。一方、好気処理槽内の汚濁物質量が減少すると、好気処理槽内で必要とされる酸素量が減少するため、曝気量を減少させる制御を行う。

【0003】

ここで、食品工場から排出される排水中の汚濁物質量は、季節や日間によって大きく変動する。一方、曝気装置には、装置の大きさや曝気能力によって決まる最大曝気量と最小曝気量とがある。そのため、上述した曝気量制御では、工場から排出された排水中の汚濁物質量が著しく減少した際に、好気処理槽内の曝気量が過剰になる場合があった。好気処理槽内の曝気量が過剰になると、好気性微生物の凝集体（フロック）が解体され、好気処理槽の下流側に設置された沈殿槽においてフロックが沈降せず、水質が悪化するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５７１４３５５号公報

【特許文献2】特許第５８７８２３１号公報

【特許文献3】特開２０１２−２２８６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、処理水の水質を良好な状態に維持することができる排水処理システム及び排水処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の排水処理システムは、原水槽と、一次処理槽と、好気処理槽と、送水手段と、曝気手段と、センサと、制御装置と、を持つ。
前記制御装置は、前記センサによって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を算出し、前記目標曝気量が前記曝気手段の最小曝気量を超える場合は前記曝気手段における曝気量を前記目標曝気量とさせ、前記目標曝気量が前記最小曝気量未満の場合は、前記曝気手段における曝気量を前記最小曝気量に維持させるとともに、前記送水手段により原水を前記好気処理槽に供給する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】基本形態における排水処理システムの構成図。

【図2】第１の実施形態における排水処理システムの構成図。

【図3】第２の実施形態における排水処理システムの構成図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の排水処理システム及び排水処理方法を、図面を参照して説明する。

【0009】

図１は、基本形態である排水処理システムを示す構成図である。
図１に示す排水処理システム１００は、原水槽１と、一次処理槽２と、好気処理槽３と、沈殿槽４と、センサ５と、曝気手段２１と、制御装置１０と、を備える。制御装置１０には、曝気量演算部８と、曝気量制御部９と、が備えられている。また、曝気手段２１は、ブロア６と、送気ラインＬ６と、曝気部７とからなる。

【0010】

原水槽１には、工場から排出された原水が貯留されている。また、原水槽１には、原水送水ラインＬ１が接続されている。原水送水ラインＬ１の途中には、ポンプＰ１が設けられている。ここで、本明細書においては、工場から排出された排水を原水、一次処理槽にて処理された排水を一次被処理水、好気処理槽にて処理された排水を二次被処理水、沈殿槽にて固液分離された排水を上澄み液とそれぞれ記載する。

【0011】

一次処理槽２は、原水槽１から原水送水ラインＬ１によって送水された原水を処理する。一次処理槽２では、嫌気性処理法であるメタン発酵処理法、もしくは、好気性処理法である担体流動床法による処理が行われる。一次処理槽２には、一次被処理水送水ラインＬ２が接続されている。

【0012】

好気処理槽３は、好気処理槽３内に保持された好気性微生物により、一次処理槽２から一次被処理水ラインＬ２によって送水された一次被処理水を好気処理する。好気処理槽３では、いわゆる活性汚泥法による処理が行われる。好気処理槽３には、センサ５と、曝気部７とが備えられている。また、好気処理槽３には、二次被処理水送水ラインＬ３が接続されている。

【0013】

センサ５は、好気処理槽３内にて好気処理中の一次被処理水の処理指標値を測定する。センサ５は好気処理槽３内の一次被処理水中に浸漬されている。また、センサ５は後述する曝気量演算部８に接続されている。

【0014】

曝気手段２１の曝気部７は、好気処理槽３内の一次被処理水を曝気する。曝気部７は、好気処理槽３の底部において、一次被処理水中に浸漬されている。また、曝気部７は送気ラインＬ６を介してブロア６に接続されている。

【0015】

沈殿槽４は、好気処理槽３から二次被処理水送水ラインＬ３によって送水された二次被処理水を所定時間静置し、上澄み液とフロックとに固液分離させる。沈殿槽４には、上澄み液を系外へ排出する上澄み液排出ラインＬ４と、沈降した一部のフロックを好気処理槽３へ返送する汚泥返送ラインＬ５と、残りのフロックを系外へ排出する図示しない汚泥排出ラインと、が接続されている。

【0016】

制御装置１０の曝気量演算部８は、センサ５によって測定した好気処理槽３内の処理指標値に基づいて目標曝気量を算出する。また、曝気量演算部８は、曝気量制御部９と接続しており、算出した目標曝気量を曝気量制御部９に出力する。

【0017】

制御装置１０の曝気量制御部９には、ブロア６が接続されている。曝気量制御部９は、曝気量演算部８から出力された目標曝気量に基づき、ブロア６の目標回転数を決定し、その目標回転数となるように、ブロア６を制御する。ブロア６の回転数が目標回転数となると、曝気部７から供給される曝気量が目標曝気量となる。

【0018】

排水処理方法は、原水槽１から送水された被処理水を一次処理槽２にて処理する段階と、一次処理槽２から送水された一次被処理水を好気処理槽３にて処理する段階と、好気処理槽３から送水された二次被処理水を沈殿槽４にて固液分離する段階と、を備える。以下、各段階について説明する。

【0019】

工場から排出された原水は、原水槽１に貯留される。原水槽１に貯留された原水は、ポンプＰ１が動作することにより、原水送水ラインＬ１を介して一次処理槽２へ送水される。

【0020】

一次処理槽２に送水された原水は、一次処理槽２内に保持された微生物により処理される。一次処理槽２にて行われる処理方法は、嫌気性処理法であるメタン発酵処理法、もしくは、好気性処理法である担体流動床法である。一次処理槽２で処理された一次被処理水は、一次被処理水送水ラインＬ２を介して好気処理槽３に送水される。

【0021】

好気処理槽３に送水された一次被処理水は、好気処理槽３内に保持された好気性微生物により好気処理される。好気処理槽３内の好気性微生物は、曝気部７から供給される空気中の酸素を消費して、一次被処理水中の汚濁物質を分解する。好気処理槽３にて好気処理された二次被処理水は好気性微生物と共に、二次被処理水送水ラインＬ３を介して沈殿槽４へ送水される。

【0022】

沈殿槽４へ送水された二次被処理水は、所定時間静置されることにより、フロックと上澄み液とに固液分離される。上澄み液は上澄み液排出ラインＬ４を介して系外へ排出される。また、沈殿槽４の底部に沈降した一部のフロックは、汚泥返送ラインＬ５を介して好気処理槽３へ返送され、残りのフロックは図示しない汚泥排出ラインを介して系外へ排出される。

【0023】

ここで、上述した好気処理槽３において、曝気部７から供給される曝気量が不足すると、好気処理槽３内の溶存酸素濃度が減少し、好気性微生物による汚濁物質の分解が行われなくなる。そのため、排水処理方法では、以下に説明する曝気量制御を行う。

【0024】

まず、好気処理槽３内の一次被処理水中に沈設されたセンサ５によって、好気処理槽３内の一次被処理水の処理指標値を測定する。センサ５により測定した一次被処理水の処理指標値は、曝気量演算部８へ出力される。なお、一次被処理水の処理指標値は、一次被処理水中の汚濁物質量が増加すると、処理指標値が減少し、一次被処理水中の汚濁物質量が減少すると、処理指標値が増加する。このような処理指標値として、例えば、溶存酸素濃度や、酸化還元電位が例示できる。

【0025】

曝気量演算部８は、センサ５から出力された一次被処理水の処理指標値に基づいて、好気処理槽３内に供給する目標曝気量を算出する。曝気量演算部８により算出された曝気量の目標値は、曝気量制御部９へ出力される。なお、目標曝気量とは、好気処理槽３の処理性能が良好に維持される曝気量である。

【0026】

曝気量制御部９は、曝気量演算部８から出力された目標曝気量に基づいて、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。具体的に、曝気量制御部９は、目標曝気量が高い場合にはブロアの回転数を上昇させ、目標曝気量が低い場合にはブロアの回転数を減少させる制御を行う。すると、曝気部７から供給される曝気量が、曝気量演算部８より算出された目標曝気量となる。

【0027】

しかし、上述した曝気量制御では、一次被処理水中の汚濁物質量が著しく減少した際に、好気処理槽３内の曝気量が過剰になる場合がある。曝気部７から供給することができる曝気量には、ブロア６や曝気部７等の大きさや曝気能力によって決まる最小曝気量がある。汚濁物質量に対応する曝気量が最小曝気量を下回る場合、本来は最小曝気量よりも少ない曝気量で済むはずであるが、設備上、最小曝気量で曝気せざるを得ず、これにより曝気量が過剰になる。好気処理槽３内の曝気量が過剰になると、フロックの解体（微細化）による水質悪化を招くおそれがある。そこで、以下に説明する排水処理システム及び排水処理方法を採用することにする。

【0028】

（第１の実施形態）
本実施形態の排水処理システムを、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、図１に示した排水処理システム１００と同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する。

【0029】

図２に示すように、実施形態の排水処理システム２００は、排水処理システム１００と同様に、原水槽１と、一次処理槽２と、好気処理槽３と、沈殿槽４と、センサ５と、曝気手段２１と、制御装置２０と、を備える。制御装置２０には、曝気量演算部１１と、曝気量制御部９と、バイパスポンプ制御部１２と、が備えられている。また、排水処理システム２００には、送水手段２２として、送水ラインＬ７と、送水ラインＬ７に設けられたバイパスポンプＰ２と、が備えられている。

【0030】

排水処理システム２００では、送水ラインＬ７を介して原水槽１と好気処理槽３とが接続されている。送水ラインＬ７の途中にはバイパスポンプＰ２が設けられている。バイパスポンプＰ２は、バイパスポンプ制御部１２に接続されている。

【0031】

本実施形態の制御装置２０は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、目標曝気量が曝気手段２１の最小曝気量を超える場合は曝気手段２１による曝気量を目標曝気量とさせ、目標曝気量が最小曝気量以下の場合は、曝気手段２１による曝気量を最小曝気量に維持させるとともに、送水手段２２により原水を好気処理槽３に供給させるようにする。以下、制御装置２０及び送水手段２２について詳細に説明する。

【0032】

制御装置２０の曝気量演算部１１は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき、目標曝気量を算出する。目標曝気量が最小曝気量を超える場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に目標曝気量を出力し、バイパスポンプ制御部１２にはバイパスポンプＰ２を停止させる信号を出力する。一方、目標曝気量が最小曝気量以下の場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に最小曝気量を出力し、バイパスポンプ制御部１２にはバイパスポンプＰ２を動作させる信号を出力する。

【0033】

制御装置２０の曝気量制御部９は、曝気量演算部１１から出力された目標曝気量または最小曝気量に基づき、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。

【0034】

制御装置２０のバイパスポンプ制御部１２には、曝気量演算部８と、バイパスポンプＰ２と、が接続されている。バイパスポンプ制御部１２は、曝気量演算部８により出力されたバイパスポンプＰ２を停止させる信号または動作させる信号に応じて、バイパスポンプＰ２を制御する。バイパスポンプＰ２が動作すると、送水ラインＬ７を介して原水が好気処理槽３へ送水される。

【0035】

送水手段２２のバイパスポンプＰ２は、バイパスポンプ制御部１２の制御のもと、送水ラインＬ７を介して原水槽１から好気処理槽３へ原水を送水する。

【0036】

次に、本実施形態の排水処理方法ついて説明する。
本実施形態の排水処理方法は、原水槽１から送水された原水を一次処理槽２にて処理する段階と、一次処理槽２から送水された一次被処理水を好気処理槽３にて好気処理する段階と、好気処理槽３から送水された二次被処理水を沈殿槽４にて固液分離する段階と、を備える。また、本実施形態の排水処理方法は、センサ５によって測定された処理指標に基づき目標曝気量を決定し、目標曝気量が曝気手段２１の最小曝気量を超える場合は、曝気手段２１による曝気量を目標曝気量とさせ、目標曝気量が最小曝気量以下の場合は、曝気手段２１による曝気量を最小曝気量に維持させるとともに、送水手段２２により原水を好気処理槽３に供給する。

【0037】

曝気量演算部１１は、センサ５によって測定された処理指標に基づき、目標曝気量を算出する。目標曝気量が最小曝気量を超える場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に目標曝気量を出力し、バイパスポンプ制御部１２にはバイパスポンプＰ２を停止させる信号を出力する。すると、曝気量制御部９は、曝気量演算部１１から出力された目標曝気量に基づき、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。バイパスポンプ制御部１２は、バイパスポンプＰ２を停止させる制御を行う。

【0038】

一方、目標曝気量が最小曝気量以下の場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に最小曝気量を出力し、バイパスポンプ制御部１２にはポンプＰ２を動作させる信号を出力する。すると、曝気量制御部９は、曝気量演算部１１から出力された最小曝気量に基づき、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。バイパスポンプ制御部１２は、バイパスポンプＰ２を動作させる制御を行う。

【0039】

バイパスポンプＰ２が動作すると、送水ラインＬ７を介して、汚濁物質量が一次被処理水よりも多い原水が、直接好気処理槽３へ送水される。すると、好気処理槽３内の汚濁物質量が増加し、センサ５によって測定される処理指標値が減少する。処理指標値が減少すると、曝気量演算部１１によって算出される目標曝気量が高くなり、目標曝気量が最小曝気量を超える曝気量となる。

【0040】

以上の構成によれば、季節変動や日内変動により、好気処理槽３における汚濁物質量が大幅に減少して、曝気量演算部１１によって算出された目標曝気量が最小曝気量以下となった場合に、原水槽１に貯留された原水を直接好気処理槽３に送水することができる。原水は一次被処理水に比べて汚濁物質量が多いため、原水が好気処理槽３に送水されることにより、好気処理槽３内の汚濁物質量を増加させることができる。好気処理槽３内の汚濁物質量が増加することにより、処理指標値が減少し、曝気量演算部１１により算出される目標曝気量が最小曝気量を超える曝気量となる。そのため、一次被処理水中の汚濁物質量が著しく減少した場合であっても、好気処理槽３内の曝気量が過剰にならず、フロックの微細化を防止することができ、上澄み液の水質を良好な状態に維持することができる。また、好気処理槽３内の汚濁物質量を不足させることなく排水処理を行うことできるため、好気処理槽３の処理性能を良好な状態に維持することができる。更に、目標曝気量が最小曝気量を超えた時に、バイパスポンプＰ２の動作を停止することで、好気処理槽３内の汚濁物質量が過剰になるのを防ぐことができる。また、ブロア６の動力を削減することができる。

【0041】

（第２の実施形態）
図３に示すように、本実施形態の排水処理システム３００は、排水処理システム１００と同様に、原水槽１と、一次処理槽２と、好気処理槽３と、沈殿槽４と、センサ５と、曝気手段２１と、制御装置３０と、を備える。制御装置３０には、曝気量演算部１１と、曝気量制御部９と、分配装置制御部１３と、を備える。また、排水処理システム３００には、送水手段２３として、第２送水ラインＬ９と、第２送水ラインＬ９に設けられた分配装置１４と、が備えられている。

【0042】

排水処理システム３００では、原水槽１と一次処理槽２とを接続する第１送水ラインＬ８の途中に、分配装置１４が設けられている。分配装置１４には第２送水ラインＬ９が接続されている。第２送水ラインＬ９は好気処理槽３に接続されている。分配装置１４は、第１送水ラインＬ８と第２送水ラインＬ９とを介して、一次処理槽２と好気処理槽３とに原水を送水できるようになっている。また、分配装置１４は、分配装置制御部１３に接続されている。

【0043】

本実施形態の制御装置３０は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、目標曝気量が曝気手段２１の最小曝気量を超える場合は曝気手段２１による曝気量を目標曝気量とさせ、目標曝気量が最小曝気量以下の場合は、曝気手段２１による曝気量を最小曝気量に維持させるとともに、送水手段２３により原水を好気処理槽３に供給させるようにする。以下に、制御装置３０及び送水手段２３について詳細に説明する。

【0044】

制御装置３０の曝気量演算部１１は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき、目標曝気量を算出する。目標曝気量が最小曝気量を超える場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に目標曝気量を出力し、分配装置制御部１３には分配装置１４を停止させる信号を出力する。一方、目標曝気量が最小曝気量以下の場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に最小曝気量を出力し、分配装置制御部１３には分配装置１４を動作させる信号を出力する。

【0045】

制御装置３０の分配装置制御部１３には、曝気量演算部８と、分配装置１４と、が接続されている。分配装置制御部１３は、曝気量演算部８により出力された分配装置１４を停止させる信号または動作させる信号に応じて、分配装置１４を制御する。分配装置１４が動作すると、第１送水ラインＬ８と第２送水ラインＬ９とを介して、一次処理槽２と好気処理槽３とに原水が送水される。

【0046】

送水手段２３の分配装置１４は、分配装置制御部１３の制御のもと、第１送水ラインＬ８を介して、一次処理槽２に原水を送水するか、または、第１送水ラインＬ８と第２送水ラインＬ９とを介して、一次処理槽２と好気処理槽３とに原水を送水する。

【0047】

次に、本実施形態の排水処理方法ついて説明する。
本実施形態の排水処理方法は、原水槽１から送水された原水を一次処理槽２にて処理する段階と、一次処理槽２から送水された一次被処理水を好気処理槽３にて好気処理する段階と、好気処理槽３から送水された二次被処理水を沈殿槽４にて固液分離する段階と、を備える。また、本実施形態の排水処理方法は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、目標曝気量が曝気手段２１の最小曝気量を超える場合は曝気手段２１による曝気量を目標曝気量とし、目標曝気量が最小曝気量以下の場合は、曝気手段２１による曝気量を最小曝気量に維持するとともに、送水手段２３により原水を好気処理槽３に供給する。

【0048】

曝気量演算部１１は、センサ５によって測定された処理指標値に基づき、目標曝気量を算出する。目標曝気量が最小曝気量を超える場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に目標曝気量を出力し、分配装置制御部１３には分配装置１４を停止させる信号を出力する。すると、曝気量制御部９は、曝気量演算部１１から出力された目標曝気量に基づき、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。分配装置制御部１３は、分配装置１４を停止させる。

【0049】

一方、目標曝気量が最小曝気量以下の場合には、曝気量演算部１１は、曝気量制御部９に最小曝気量を出力し、分配装置制御部１３には分配装置１４を動作させる信号を出力する。すると、曝気量制御部９は、曝気量演算部１１から出力された最小曝気量に基づき、ブロア６の回転数を決定し、その回転数となるようにブロア６を制御する。分配装置制御部１３は、分配装置１４を動作させる制御を行う。

【0050】

分配装置１４が動作すると、原水槽１から第１送水ラインＬ８を介して一次処理槽２に送水されていた原水が、第２送水ラインＬ９を介して好気処理槽３に分配される。原水が原水槽１から直接好気処理槽３に送水されると、好気処理槽３内の汚濁物質量が増加し、センサ５によって測定される処理指標値が減少する。処理指標値が減少すると、曝気量演算部１１によって算出される目標曝気量が多くなり、目標曝気量が最小曝気量を超える曝気量となる。

【0051】

以上の構成によれば、好気処理槽３における汚濁物質量が大幅に減少して、曝気量演算部１１によって算出された目標曝気量が最小曝気量以下となった場合に、原水槽１に貯留された原水を直接好気処理槽３に送水することができる。原水が好気処理槽３に送水されると、好気処理槽３内の汚濁物質量が増加し、処理指標値が減少することで、曝気量演算部１１により算出される目標曝気量が最小曝気量超となる。そのため、一次被処理水中の汚濁物質量が著しく減少した場合であっても、好気処理槽３内の曝気量が過剰にならず、フロックの微細化を防止することができ、上澄み液の水質を良好な状態に維持することができる。また、好気処理槽３内の汚濁物質量を不足させることなく排水処理を行うことできるので、好気処理槽３の処理性能を良好な状態に維持することができる。更に、原水槽１に貯留された原水を直接好気処理槽３に送水しても、原水槽１から流出する原水量を一定に維持することができる。そのため、好気処理槽３に流入する排水量が一定に維持され、好気処理槽３における一次被処理水及び原水の滞留時間を確保することができる。これにより、好気処理槽３における好気処理が十分に行われ、二次被処理水の水質悪化を防止することができる。

【0052】

なお、本実施形態では、分配装置１４の形状は、三方弁のような形状でもよく、排水升のような形状であっても構わない。

【0053】

また、上述した実施形態では、被処理水を一次処理槽にて処理する段階と、好気処理槽にて処理する段階との間に、別の槽にて処理する段階を含んでも構わない。

【0054】

また、上述した実施形態では、好気処理槽３内の一次被処理水の処理指標値を測定するセンサ５は、水中の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度計（ＤＯ計）や、水中の酸化還元電位を測定する酸化還元電位計（ＯＲＰ計）であっても構わない。

【0055】

また、上述した実施形態では、ブロア６の回転数を増減することにより、曝気部７から供給される曝気量を制御する方法について説明したが、送気ラインＬ６の途中に設けられた風量調整弁を調整することにより、曝気量を制御しても構わない。

【0056】

以上に述べた少なくとも一つの実施形態によれば、好気処理槽に貯留された一次被処理水の処理指標値を測定するセンサと、原水槽から流出された原水を好気処理槽に送水する送水手段と、センサによって測定された処理指標値に基づき目標曝気量を決定し、目標曝気量が曝気手段の最小曝気量を超える場合は曝気手段による曝気量を目標曝気量とさせ、目標曝気量が最小曝気量以下の場合は、曝気手段による曝気量を最小曝気量に維持させるとともに、送水手段により原水を好気処理槽に供給させるようにさせる制御装置と、を持つことにより、処理水の水質を良好な状態に維持することができる排水処理システム及び排水処理方法を提供することができる。

【0057】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0058】

１００、２００、３００…排水処理システム、１…原水槽、２…一次処理槽、３…好気処理槽、４…沈殿槽、５…センサ、６…ブロア、７…曝気部、８、１１…曝気量演算部、９…曝気量制御部、１０、２０、３０…制御装置、１２…バイパスポンプ制御部、１３…分配装置制御部、１４…分配装置、２１…曝気手段、２２、２３…送水手段、Ｌ１…原水送水ライン、Ｌ６…送気ライン、Ｌ７…送水ライン、Ｌ８…第１送水ライン、Ｌ９…第２送水ライン、Ｐ１…ポンプ、Ｐ２…バイパスポンプ

【図1】

【図2】

【図3】