楽天市場
[無料でホームページを作成] [通報・削除依頼]

DO-MAX通信

DO-MAX通信Vol.6 MLSSの管理

DO-MAX通信Vol.6 MLSSの管理

廃水処理施設の管理において、MLSS(活性汚泥浮遊物質濃度)のコントロールは、安定した処理性能を維持するための非常に重要なファクターです。特に活性汚泥法では、廃水負荷(BOD)の変動に合わせてMLSS濃度を適正に調整することで、常に安定した処理能力を発揮させることができます。
【MLSS管理の実態】
  • MLSSの数値目安
一般的な活性汚泥法(標準法)における教科書的なMLSSの標準値は 1,500~3,000 ㎎/L(長時間曝気法などで 3,000~5,000 ㎎/L・高負荷高濃度維持運用では3,000~6000㎎/L)程度とされています。しかし実際の産業廃水処理現場では、負荷変動への対応や安定性を考慮し、8,000~10,000 ㎎/L 前後の高濃度で管理されているケースも少なくありません。
  • 高負荷施設での高MLSS管理
廃水負荷が高い施設では、MLSSを高めに設定してバイオフロック(微生物の集まり)量を増やします。処理能力は向上しますが、微生物の呼吸量が増えるためDO(溶存酸素)の供給を増やす必要があり、ブロワの風量増加に伴い電気代がかさむというデメリットがあります。
  • 低負荷施設での低MLSS管理
廃水負荷が低い施設では、MLSSを低めに管理します。微生物量が減るため処理能力自体は下がりますが、負荷に見合った量であれば問題ありません。DO供給量を抑えられるため、ブロワの風量を落として電気代(省エネ)の削減につながります。
【廃水負荷に応じた適切なMLSS値の決定法】
食品工場や飲料工場などでは生産品目や稼働状況が日・週単位で変化するため、流入する廃水負荷や廃水量も大きく変動します。この「日々の負荷変動」に対して、どのように適正なMLSS値を決定すればよいのでしょうか。
最も基本かつ重要な指標となるのが「BOD-SS負荷」です。 BOD-SS負荷とは、「1日あたり、1kgのMLSS(微生物)に対してどれだけのBOD(エサ)が流入しているか」を示す数値です。
現行の施設において、目標とするBOD-SS負荷から逆算することで、維持すべき適切なMLSS濃度(CMLSS)を算出できます。
■ 計算式
CMLSSmg/L=1日の流入BOD量 kg/日曝気槽容積 m3×目標BOD-SS負荷×1,000
■ 計算例
  • 曝気槽容積:100 m3
  • 流入水性状:水量 50 m3/日、BOD 600 mg/L(=0.6 kg/m3)
  • 1日の流入BOD量:50×0.6=30 kg-BOD/日
  • 目標BOD-SS負荷:0.25 kg-BOD/kg-MLSS・日(標準活性汚泥法の標準レンジ)
CMLSS=30100×0.25×1,000=1,200 mg/L

【まとめ・実運用でのポイント】
  1. まずは「1日のBOD流入量(kg/日)」を正確に把握する
  2. 自施設の処理方式に合わせた「目標BOD-SS負荷」(標準活性汚泥法なら 0.2~0.3 前後)を設定する
  3. 計算値を基準としつつ、最終沈殿池の沈降性(SVI)やブロワのDO余裕度を見ながら、余剰汚泥の引き抜き量(MLSS)を微調整する
【日常管理における経験則(SV30の活用)】
理論上のBOD-SS負荷計算に加えて、日常の現場管理では SV30(30分沈降率)が90%以下に収まっているか が一つの重要な判断基準となります。SV30が90%を超えて高止まりする場合は、沈降性の悪化や汚泥の過剰保有(MLSS高すぎ)が懸念されるため、余剰汚泥の引き抜き量を増やして調整します。

DO-MAX通信 Vol.5 DO-MAX Falls導入後の効果

実際にDO-MAX Fallsを導入いただいた工場様からご提出いただいたデータを基に、導入後、曝気槽や沈殿槽でどのような変化が起きるのかを解説します。 なお、これらの変化は装置自体の力というよりも、元々曝気槽が持っていたポテンシャルをDO-MAX Fallsが引き出した結果と言えます。

【余剰汚泥の削減】
DO-MAX Fallsを導入いただいた廃水処理施設(活性汚泥処理の曝気槽)からは、「余剰汚泥の排出量が大きく減った」という喜びの声を多数いただきます。なぜ、設置するだけで排出量が減るのでしょうか? その鍵を握るのは「ブロワの出力変化」です。
DO-MAX Fallsが稼働を始めると、その能力に合わせて既設のブロワ出力を下げることができます。 ブロワ出力が下がると圧縮空気の風量が減るため、曝気槽内の旋回流が緩やかになります。微生物処理に必要なDO(溶存酸素)が確保された状態で旋回流が穏やかになると、バイオフロックの形成が活発化し、処理能力が向上します。 処理能力が上がるとMLSSが徐々に低下し、処理能力が勝る状態になることで、結果として余剰汚泥が削減されます。

【微生物の増加】
DO-MAX Fallsの導入によってブロワ出力が下がり、旋回流が緩やかになると、微生物の生存に適した環境が整います。その結果、微生物の定着と増殖が顕著に表れ、これがバイオフロック形成の活発化につながります。
ある企業様が、接触材に付着する微生物量を「導入前」と「導入1週間後」で計測したところ、
  • バチルス菌群:30倍以上
  • 一般細菌:1,000倍以上 に増加したという驚きの報告をいただきました。
本来、DOを補うためにブロワの風量を増やしすぎると、過剰な旋回流によってバイオフロックが破壊され、SS(浮遊物質)が増加してSV(汚泥沈殿率)が悪化するという「負の連鎖」を招きがちです。 DO-MAX Fallsは、この負の連鎖を断ち切りながら微生物量を増加させ、バイオフロックの形成を促すことでSVの改善に貢献します。 このように、旋回流を緩やかにすることが、接触材への微生物の定着・増加という課題の解決にも大きく寄与することが分かっています。

【沈殿槽の改善効果(可視度・脱水率の向上)】
SVが改善されると、沈殿槽の状況(可視度や透明度)もクリアに改善されます。 状態が改善されることで汚泥の脱水作業も容易になり、脱水率が向上します。結果として、産業廃棄物となる余剰汚泥の処理費用の削減にも大きく寄与します。

【DOとORPの関係性について】
DO-MAX Fallsを導入し、ブロワ出力を規定値(150tタイプで7.5kW、300tタイプで15kW)まで下げた曝気槽では、「DOの値は導入前より下がっているのに、ORP(酸化還元電位)は改善されている」という現象がよく見られます。 「ORPが良くなっているのに、なぜDOは下がるのか?」と疑問に思われるかもしれませんが、これには明確な理由があります。
実は、一般的な曝気槽では、「気泡」そのものをDO計が誤って計測してしまっているケースが少なくありません。気泡の影響を受けているかどうかは、曝気槽の排水を一旦汲み上げ、気泡を除いた状態でDO計をあててみると正確に測ることができます。
DO-MAX Fallsを導入してブロワ出力を下げると、この「気泡による見せかけのDO値」が取り除かれます。その結果、「真に必要なDOが効率よく溶解している状態」になり、数値としては下がったように感じられるのです。

【まとめ】
DO-MAX Fallsを導入することは、単に酸素供給量を改善するだけでなく、余剰汚泥の削減、微生物量の増加、そしてORP・SV・沈殿槽の状態改善へとトータルでつながっていきます。

 

DO-MAX通信 Vol.4 重力式酸素溶解器【DO-MAX Falls】とは?

「重力式酸素溶解器【DO-MAX Falls】ってなに?」
「説明を聞いてもよく分からない」 「本当に電気代の削減ができるの?」
このようなお声を、お問い合わせいただくお客様からよく耳にします。今回は、当社の【DO-MAX Falls】について詳しく掘り下げていきます!

【重力式酸素溶解器「DO-MAX Falls」とは?】
弊社が開発した重力式酸素溶解器【DO-MAX Falls】は、低出力の水中ポンプを使用して、曝気槽の排水に直接DO(溶存酸素)を効率よく溶解させる装置です。 溶解させる酸素には、特別なものを使わず大気を利用します。
DO-MAX Fallsは、曝気槽内の排水を24時間循環させながらDOを上昇させる仕組みです。 ブロワと比較した際のDO供給量の目安は以下の通りです。
  • 150tタイプ(使用水中ポンプ 250W):ブロワ 7.5kW と同等程度
  • 300tタイプ(使用水中ポンプ 750W):ブロワ 15kW と同等程度
■ 設置と稼働の仕組み
設置場所は曝気槽の上部です。曝気槽の排水を水中ポンプで汲み上げ、装置内を通過させる過程で排水にDOを溶解させます。その後、DOが上昇した排水を再び曝気槽に戻して循環を促します。
一般的な曝気のような「気泡」ではなく、すでにDOが溶解された状態で排水が排出されるため、曝気槽に戻ると直ぐにORP(酸化還元電位)へ反応します。 必要な台数を設置することで、ORPがマイナスの曝気槽では徐々にプラスへ転じ、元々プラスの曝気槽では速やかにDOが上昇を始めます。 DOが十分に上昇すればそれは「余剰能力」となるため、既存のブロワ出力を下げて大幅な電気代削減につながります。

【DO-MAX Fallsの電気代削減効果】
① 電気代削減効果の目安
  • DO-MAX Falls 150t(ブロワ 7.5kW相当):約 96.7%削減
  • DO-MAX Falls 300t(ブロワ 15kW相当):約 95%削減
実際には、既設のブロワを「撹拌目的」として併用するため、概ね25%~75%(平均約48%)の電気代削減が見込めます。 これほどの削減ができる理由は、DO-MAX Fallsの開発時に「DO供給のみ」に特化して設計を行ったためです。



【DO-MAX FallsのDO供給方法】
DO-MAX Fallsは、水中ポンプで汲み上げた排水を三段階のプロセスで酸素溶解させます。
  1. 第一段階(撹拌と気泡生成) 水中ポンプの水圧と水量を利用し、上部溶解タンク内で撹拌。自然に数ミリの気泡を生成すると同時に、排水と空気の接触面積・接触時間を増やします。
  2. 第二段階(負圧・渦の活用)
    • 150tタイプ:二重管タイプを採用。排水が上から下に流れる際に発生する負圧を利用し、さらに数ミリの気泡を生成します。
    • 300tタイプ:カルマン渦列を利用し、水と空気の接触面積を飛躍的に高めます。
  3. 第三段階(衝突溶解) 第一・第二段階で生成した気泡を下部タンクに溜まった排水の水面にぶつけて弾けさせることで、効率よく酸素を溶解させます。

【酸素供給能力の測り方】
一般的に使用されるブロワの場合、風量・圧力・水深・ディフューザー(散気ノズル)の形状や数量、管圧損失など様々な要因でDO供給能力が大きく変動するため、実際の計測が非常に難しいという課題があります。
一方、DO-MAX Fallsの酸素供給能力は、「曝気槽内の排水負荷」と「処理流量(装置内を通過する水量)」によって決まります。 確認方法も非常にシンプルで、曝気槽内のDOとDO-MAX Falls通過後のDOをDO計で計測し、その「DO差」に「処理流量」を掛けるだけで算出できます。そのため、誰でも容易に確実な酸素供給能力を測定することが可能です。

【DO-MAX Fallsの処理能力】
DO-MAX Fallsには「風量」という概念がないため、ブロワの出力に置き換えて計算します。「ブロワ1kWに対して、1日でどれだけの排水を処理できるか」を基準に判断します。
  • 150tタイプ:1日の最大処理能力※1は 180㎥
  • 300tタイプ:1日の最大処理能力※1は 425㎥ (※1:清水で水温20℃の場合)
弊社では、事前にしっかりと排水調査を実施した上で、DO-MAX Fallsの処理能力を正確に計算し、多様な排水処理施設へ確実に必要な台数を選定・ご提案しています。
 

DO-MAX通信 Vol.3 余剰汚泥について

〇終わりのない余剰汚泥の引き抜き作業…産廃費と人件費を削減するメカニズムとは?
廃水処理施設の管理において、余剰汚泥の処理は“終わりのない作業”と言えます。近年では汚泥をほとんど排出しないシステムなどの開発も進んでいますが、運用の工夫で発生量を抑えることも十分に可能です。

【なぜ余剰汚泥は増え続けるのか?】
余剰汚泥が増加する大きな原因の一つに、廃水処理施設の設計能力を超える高負荷な廃水が常時流入することが挙げられます。処理が追いつかないことで微生物がバランスを崩し、汚泥が増加し続けてしまうのです。
日常管理では、MLSS(槽内有機物・微生物濃度)を管理値内に収めるため、日々汚泥の引き抜きを行います。引き抜いた汚泥は脱水機で処理したのちストックヤードへ集め、産業廃棄物として処分されます。 この「増え続ける余剰汚泥」を削減できれば、産廃処分費はもちろん、脱水作業にかかる人件費や電気代も大幅にカットできます。
【余剰汚泥を削減するための課題とジレンマ】
では、余剰汚泥を減らすにはどうすればよいでしょうか?
基本となるのは、ORP(酸化還元電位)値をプラス域で維持し、DO(溶解酸素)値を高めて微生物の処理能力を向上させることです。好気性分解が適切に行われれば、未分解の汚泥発生が抑えられ、MLSSの過度な上昇を防げます。
MLSSが適正化すれば、引き抜く「余剰汚泥」を減らし、槽内に戻す「返送汚泥」の割合を高めて効率的な循環管理を行うことができます。
しかし、ここに大きなジレンマが存在します。 DO値を上げるためにブロワーの風量を増やすと、槽内が「過度な対流(対流超過)」に陥り、バイオフロックが解体・壊散してしまいます。その結果、かえって処理能力が低下し、処理水中のSS(懸濁物質)が増加してしまうのです。
「ブロワー風量を上げずに、DO値だけを高める方法はないのか?」――現場ではこの難題が常に付きまといます。
【解決策:「DO-MAX Falls」という選択】
その難題に対する確かな答えが、重力式酸素溶解装置【DO-MAX Falls】です。
  • 対流超過を起こさずにDOを大幅アップ 曝気槽の廃水を水中ポンプで汲み上げ、装置内を通過させる過程で効率よく酸素を溶解して槽内へ戻します。ブロワーのように強い吹き出しを伴わないため、バイオフロックを壊す「対流超過」を起こしません。
  • 導入3週間目から現れる明確な効果 実際にご導入いただいたお客様からのデータでは、導入後3週間目からMLSSの減少(適正化)が見られ始め、「汚泥の引き抜き頻度が減った」というお喜びの声を多数いただいております。
  • 連鎖的なコスト削減効果 微生物の分解能力が高まることで余剰汚泥の発生量が減少。それに伴い脱水機の稼働時間や人件費が減り、最終的な産業廃棄物処理費の削減へと直結しま

DO-MAX通信 Vol.2 曝気槽の更新工事

DO-MAX通信 Vol.2 
〇曝気槽の更新工事、工場を止めずに費用対効果を最大化する方法とは?
夏本番!今年は例年に比べても厳しい暑さが続いております。屋外で作業される際はこまめな水分補給と定期的な休憩を取り、体調管理に十分お気をつけください。まだまだ暑い夏は続きます。

【曝気槽用装置の更新工事】
廃水処理施設では、処理能力や性能を維持するために定期的な装置の更新工事が行われます。特にブロワやディフューザー(散気ノズル)の更新工事は高額な費用がかかる上、工事に伴う工場操業の停止(ラインオフ)が必要になるケースも少なくありません。
更新工事の際、同じコストをかけるなら「電気代削減のためにルーツブロワからターボブロワへ切り替えよう」「ディフューザーをより高効率なタイプに変更しよう」と検討される場合もあれば、「リスクを避けて既存と同じ装置に入れ替えよう」と判断される場合もあるかと思います。
【機器選定における3つのパターン】
機器を選定する際は、現状の運用状況や近い将来の工場計画に合わせて、最も効果的な仕様を選ぶことが重要です。一般的な選定パターンは以下の3つに分かれます。
  • パターン①:既存と同等の機器に更新する 当面、工場全体の生産体制に大きな変化がない場合に選ばれる方法です。既存設備と同型のため、配管工事などの変更が少なく工事が容易で、更新後の維持管理方法も変わりません。
  • パターン②:既存より能力(スペック)の高い機器に更新する 現状すでに能力不足を感じている場合や、近い将来に生産量増加・品目変更による廃水負荷の上昇、処理量の増加が見込まれる場合に選ばれます。ブロワをルーツからターボへ変更したり、ディフューザーをより高効率・長寿命なタイプへ刷新するケースが該当します。 ※ただし、機器タイプの変更に伴い配管や機械基礎の新設、設置場所の確保が必要になるほか、管理方法の見直しが求められる場合があります。
  • パターン③:既存より能力を抑えた機器に更新する 施設の設計処理量に対して実際の廃水量・負荷が大幅に低い場合や、減産・ライン削減に伴い廃水負荷が減少した場合に選ばれます。 ※このパターンでは、将来的に負荷が再上昇しないかを慎重に見極める必要があります。
【どのパターンにも柔軟に対応できる解決策とは?】
「どのパターンの更新計画であっても、確実に効果を発揮する機器はないのか?」
その疑問にお応えするのが、重力式酸素溶解装置【DO-MAX Falls】です。
  • 既存設備に手を加えず設置可能 曝気槽の上部に設置するだけで導入できるため、既存の配管を大がかりにやり直すことなく、更新予定のブロワやディフューザーの補強・代替として機能します。
  • 工場を止める必要がありません 設置にあたって工場を休業させる必要がないため、操業スケジュールに影響を与えず導入計画を立てられます。
  • メンテナンスの手間とコストを削減 導入後は定期的な洗浄のみで性能を維持できます。消耗品も無いため、ランニングコストの抑制に貢献します。

プロフィール

プロフィール画像
代表取締役 安原孝則
何かに挑戦する!それが大切です。
私達は常に挑戦し躍進し続けます。

アーカイブ

2026年
QRコード
携帯用QRコード
アクセス数
ページビュー数