下水処理に初めて取り組む多くの人は、最初はこれら 2 つの英語の略語に混乱します。走破記録表には毎日書かれていますが、突然聞かれたらこうなります。
MLSS とは何を表しますか?
MLVSS は改めて何に注目しているのでしょうか?
多くの人は次のように答えるでしょう。
MLSSは汚泥濃度、MLVSSは有機汚泥です。 」
この記述は間違っているはずはありませんが、実際には半分しか正しくありません。
これらの文字の意味を覚えているだけでは、実際の運用においてその価値を理解することは困難です。これら 2 つの指標を理解するには、まず次の質問を明確にする必要があります。
曝気槽内の「汚泥」の成分は何ですか？
曝気槽内の「泥」は微生物だけで構成されているわけではありません
活性汚泥槽の汚泥は微生物だと無意識に思っている人が多いです。
しかし、実際の状況はそうではありません。
曝気槽内の混合液は実際には複雑な懸濁系であり、大きく3種類の物質に分けられます。
1 つは微生物そのものです。
細菌、原生動物、原生動物を含むこれらは、有機物の分解、硝化脱窒、リンの取り込み反応を担う、活性汚泥システムの真の「働き手」です。
もう 1 つは微生物の代謝によって生成される物質です。
例えば、細胞外高分子物質（EPS）、微生物の破片、コロイド物質など。これらはもはや生きた細胞ではありませんが、依然として有機物に属します。
もう一つは無機粒子です。
例えば、水の流入によってもたらされる砂粒子、金属塩の沈殿、鉱物粒子などです。これらは生化学反応には関与しませんが、システム内に長期間存在します。
つまり、曝気槽内の汚泥は、実は有機物と無機物の混合物なのです。
MLSS と MLVSS の違いは、基本的に、これら 2 つの部分を区別することにあります。
MLSS: システム内にどのくらいの「泥」があるか
MLSS の正式名は Mixed Liquor Suspended Solids で、翻訳すると次のようになります。
混合溶液中の懸濁物質の濃度。
簡単に言えば、非常に直接的な質問に答えます。
曝気槽内に浮遊物質がどれくらいあるか。
これには以下が含まれます。
微生物
有機残留物
コロイド状物質
無機粒子
堆積物と堆積物
水中に懸濁した固体物質はすべて MLSS でカウントされます。
つまり: MLSS=有機固体+無機固体
これは、システム内の泥の量を測定するために使用される「総合定規」に似ています。
実際の運用では、MLSS は最も一般的に使用される管理指標の 1 つです。さまざまなプロセス システムにおける MLSS の一般的な範囲は、おおよそ次のとおりです。
従来の活性汚泥システム: 2000-4000 mg/L
A²O系：3000～5000mg/L
MBRシステム: 6000-12000 mg/L
MLSS が低すぎることは、システム内の微生物数が不十分であり、処理能力が流入負荷に追いつけない可能性があることを示しています。
MLSSが高すぎると、沈降不良や酸素供給の困難、二次沈殿池の負荷増加などの問題が発生する可能性があります。
したがって、オペレーターは MLSS を毎日監視し、基本的にシステムの「泥量の変化」を観察します。
MLVSS: 反応に実際に関与する部分
MLVSS の正式名は Mixed Liquor Volatile Suspended Solids で、翻訳すると次のようになります。
混合溶液中の揮発性浮遊固体の濃度。
ここで最も重要な言葉は「ボラティリティ」です。
実験室の高温燃焼条件下では:{0}
有機物は燃えてしまうので、
無機物は灰となって残ります。
サンプル中の有機物の含有量は、燃焼前後の重量変化から推定できます。
活性汚泥システムでは、有機固体のほとんどは実際には次のとおりです。
微生物
微生物の代謝物
有機残留物
したがって、MLVSS は一般にシステム内のバイオマスを表すと考えられます。
MLSS がシステム内の泥の量を調べている場合、MLVSS は次の情報に近いものになります。
実際にどれだけの量が生体反応に関与しているのか。
このため、MLVSS は、プロセスのデバッグまたはシステム診断中に、より貴重な情報を提供することがよくあります。
MLSSとMLVSSの関係
定義の観点から見ると、この 2 つは実際には包括的な関係です。
簡単に言えば、MLSS には MLVSS が含まれます。
MLSS の有機部分は MLVSS であり、残りの部分は無機固体です。
活性汚泥システムでは、通常、これら 2 つは比較的安定した比率を維持します。
MLVSS / MLSS ≈ 0.65 – 0.8
すなわち、一般に曝気槽内の懸濁物質の約６５％～８０％は有機物である。
システムの割合が 0.5 未満など大幅に減少する場合、多くの場合、システム内の無機物質の割合が高いことを示します。
この状況は、次のシナリオで発生する可能性があります。
入ってくる水には砂が多く含まれています
産業排水には大量の無機粒子が含まれます
化学的リン除去剤の添加量が比較的多い
システムの泥の経過時間が長すぎます
この時点で、MLSS は高く見えるが、システムのバイオマスは高くないという状況が発生する可能性があります。
つまり、「泥は多くなるが、微生物は少なくなる」ということです。
MLSS と MLVSS はどのように測定されるか
これら 2 つの指標の決定は、実際には同じ実験プロセスから行われます。
実験は大きく3つのステップに分かれます。
最初のステップはサンプルを濾過することです。
一定量の混合溶液を採取し、濾過膜で濾過し、水を除去し、浮遊固体のみを残します。
第 2 ステップは 105 度で乾燥します。
フィルター膜をオーブンで一定重量になるまで乾燥させます。このステップで得られた固体重量が MLSS です。
3 番目のステップは 550 度の高温燃焼です。-
乾燥させたサンプルをマッフル炉に入れ、高温で焼きます。有機物は酸化分解され、無機灰だけが残ります。
燃焼前後の重量差がMLVSSとなります。
簡単に言えば、次のことを意味します。
燃えた部分は有機物です。
残りの部分は無機材料です。
この方法により、MLSS インジケーターと MLVSS インジケーターの両方を同時に取得できます。
運用中にこれら 2 つの指標を理解する方法
下水処理場運営者にとって、これら 2 つのデータはさまざまな観点から理解できます。
MLSS が著しく低下する場合は、装置内の汚泥量が減少している場合が多く、二次沈殿池からの汚泥の過剰排出や汚泥の漏洩が発生している可能性があります。
MLSS が上昇し続ける場合は、スラッジの排出が不十分であり、システムのスラッジ年齢が徐々に増加していることを示している可能性があります。
MLVSS/MLSS 比の変化は、システム構成の変化を反映している可能性があります。
割合が徐々に減少する場合、それは通常、システム内の無機物質の蓄積と微生物の割合の減少を示します。
比率が妥当な範囲内で安定している場合は、システム構造が比較的健全であることを示します。
もちろん、実際の運用では、通常、MLSS と MLVSS は、次のような他の指標と併せて判断する必要があります。
SV30
汚泥沈降率
溶存酸素
微生物の顕微鏡検査
これらの情報を組み合わせることによってのみ、システムの状態をより包括的に反映することができます。
結論は
活性汚泥システムでは、MLSS と MLVSS が 2 つの指標として一緒に使用されることがよくあります。
MLSS は、システム内にどれだけの浮遊物質があるかを示します。
MLVSS は、これらの固体のうちどれだけが有機物、つまりバイオマスに属するかをさらに説明します。
多くの場合、MLSS を確認するだけで日常の運用管理が完了します。ただし、処理効率の低下や汚泥の特性の悪化など、システムに異常が発生した場合、MLVSS はより詳細な情報を提供することがよくあります。-
たとえば、一部のシステムでは、MLSS が低く見えないにもかかわらず、処理能力が大幅に低下する状況が発生する場合があります。
この時点でMLVSSが検出されると、有機物の割合が減少し、系内に無機物が徐々に蓄積し、真に反応に関与する微生物の数が減少していることが判明することが多い。
MLSS と MLVSS を理解すると、実際には次のことが 1 つ理解されます。
曝気槽内の汚泥は単一の微生物ではなく、有機物と無機物が複雑に混合したものです。
両方の指標に同時に注目すると、システム内でどのような変化が起こったかをより明確に見ることができます。