JP2002177980A - 活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法 - Google Patents
活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法Info
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- JP2002177980A JP2002177980A JP2000381191A JP2000381191A JP2002177980A JP 2002177980 A JP2002177980 A JP 2002177980A JP 2000381191 A JP2000381191 A JP 2000381191A JP 2000381191 A JP2000381191 A JP 2000381191A JP 2002177980 A JP2002177980 A JP 2002177980A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理の悪化を防止して最適な値で制御できる
ようにした。 【解決手段】 下水を最初沈殿池１１で処理して曝気槽
１２ａ〜１２ｆに流入させる際に、最初沈殿池１１から
曝気槽１２ａに流入水を導く流路に、ＵＶ計１３と流入
水量計測用の流量計１４を設ける。ＵＶ計１３で計測し
た有機物濃度と流量計１４で計測した流入水量は、送風
量ファジィ制御部１５に入力する。この制御部１５に
は、曝気槽１２ｆ内のＤＯ濃度をＤＯ計１６で計測し、
その計測値が供給される。送風量ファジィ制御部１５
は、これら３つの計測値を用いてブロア１７を制御し、
曝気槽１２ａ〜１２ｆへの送風量を可変する。このよう
に送風量を制御することにより、ＤＯ濃度範囲内に水は
維持され、最終沈殿池１８を経て処理水として放水され
る。このとき、最終沈殿池１８から返送汚泥をポンプ１
９を用いて曝気槽１２ａに汚泥を返送する手段を取って
いる。
ようにした。 【解決手段】 下水を最初沈殿池１１で処理して曝気槽
１２ａ〜１２ｆに流入させる際に、最初沈殿池１１から
曝気槽１２ａに流入水を導く流路に、ＵＶ計１３と流入
水量計測用の流量計１４を設ける。ＵＶ計１３で計測し
た有機物濃度と流量計１４で計測した流入水量は、送風
量ファジィ制御部１５に入力する。この制御部１５に
は、曝気槽１２ｆ内のＤＯ濃度をＤＯ計１６で計測し、
その計測値が供給される。送風量ファジィ制御部１５
は、これら３つの計測値を用いてブロア１７を制御し、
曝気槽１２ａ〜１２ｆへの送風量を可変する。このよう
に送風量を制御することにより、ＤＯ濃度範囲内に水は
維持され、最終沈殿池１８を経て処理水として放水され
る。このとき、最終沈殿池１８から返送汚泥をポンプ１
９を用いて曝気槽１２ａに汚泥を返送する手段を取って
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、活性汚泥を使っ
た排水処理で、負荷変動や処理条件の変動に対して有機
物除去と窒素除去を安定させるために送風量と返送汚泥
量をファジィ制御する活性汚泥処理のファジィ制御装置
及びその方法に関するものである。
た排水処理で、負荷変動や処理条件の変動に対して有機
物除去と窒素除去を安定させるために送風量と返送汚泥
量をファジィ制御する活性汚泥処理のファジィ制御装置
及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流入下水の水量と有機物を連続計測し
て、送風量、返送汚泥量を制御する方法が提案されてい
る。この方法には、以下に示すような３つの制御手法が
採用されている。第１の制御方法は、図８に示すように
構成されている。
て、送風量、返送汚泥量を制御する方法が提案されてい
る。この方法には、以下に示すような３つの制御手法が
採用されている。第１の制御方法は、図８に示すように
構成されている。
【０００３】図８において、まず、最初沈殿池５１で下
水中の微細な浮遊物を除去して、その下水を、７槽から
なる曝気槽（エアレーションタンク）５２ａ〜５２ｆに
流入させて、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水
の浄化を行い、その後、最終沈殿池５３にて汚泥を沈殿
除去し、処理水を得る。このとき、最終沈殿池５３から
返送汚泥をポンプ５４を用いて曝気槽５２ａに汚泥を返
送する手段を取っている。また、曝気槽５２ｆの溶存酸
素（ＤＯ）をセンサ５５で検知し、その検知信号をＤＯ
制御部５６で処理してブロア５７の送風量を制御する。
このようにして、曝気槽への送風量を加減する方法で、
ＤＯ濃度を一定にするために、この制御方法はＤＯ制御
と呼ばれている。なお、５８は余剰汚泥ポンプである。
水中の微細な浮遊物を除去して、その下水を、７槽から
なる曝気槽（エアレーションタンク）５２ａ〜５２ｆに
流入させて、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水
の浄化を行い、その後、最終沈殿池５３にて汚泥を沈殿
除去し、処理水を得る。このとき、最終沈殿池５３から
返送汚泥をポンプ５４を用いて曝気槽５２ａに汚泥を返
送する手段を取っている。また、曝気槽５２ｆの溶存酸
素（ＤＯ）をセンサ５５で検知し、その検知信号をＤＯ
制御部５６で処理してブロア５７の送風量を制御する。
このようにして、曝気槽への送風量を加減する方法で、
ＤＯ濃度を一定にするために、この制御方法はＤＯ制御
と呼ばれている。なお、５８は余剰汚泥ポンプである。
【０００４】図９は第２の制御方法を示す流入水量比例
制御手段の構成説明図で、図８と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。図９において、最初沈殿
池５１と曝気槽５２ａとの流路に流量計５９を設け、こ
の流量計５９で計測した流入量信号を流入量比例制御部
６０に入力して返送汚泥ポンプ５４の制御信号を得る。
このようにして得た制御信号で返送汚泥ポンプ５４が制
御され、返送汚泥量は、流入水量に比例した制御とな
る。
制御手段の構成説明図で、図８と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。図９において、最初沈殿
池５１と曝気槽５２ａとの流路に流量計５９を設け、こ
の流量計５９で計測した流入量信号を流入量比例制御部
６０に入力して返送汚泥ポンプ５４の制御信号を得る。
このようにして得た制御信号で返送汚泥ポンプ５４が制
御され、返送汚泥量は、流入水量に比例した制御とな
る。
【０００５】図１０は第３の制御方法を示す混合汚泥
（ＭＬＳＳ：活性汚泥浮遊物）濃度を計測して制御する
ＭＬＳＳ制御手段の構成説明図で、図８と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。図１０におい
て、曝気槽５２ｆのＭＬＳＳ濃度をセンサ６１で検知
し、その信号をＭＬＳＳ制御部６２に入力して処理し、
返送汚泥ポンプ５４を制御する。これにより、返送汚泥
量をＭＬＳＳ濃度を計測して制御することができる。
（ＭＬＳＳ：活性汚泥浮遊物）濃度を計測して制御する
ＭＬＳＳ制御手段の構成説明図で、図８と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。図１０におい
て、曝気槽５２ｆのＭＬＳＳ濃度をセンサ６１で検知
し、その信号をＭＬＳＳ制御部６２に入力して処理し、
返送汚泥ポンプ５４を制御する。これにより、返送汚泥
量をＭＬＳＳ濃度を計測して制御することができる。
【０００６】上記各制御は、設定値を決めることで、そ
の設定値になるように操作量が制御されるようにしたも
のである。しかしながら、流入負荷変動や季節変動によ
って適切な設定値があり、状況に応じてこれらの設定値
を最適な値に変更する方法が必要とされているが、この
最適な値に変更する方法はかなり難しい。
の設定値になるように操作量が制御されるようにしたも
のである。しかしながら、流入負荷変動や季節変動によ
って適切な設定値があり、状況に応じてこれらの設定値
を最適な値に変更する方法が必要とされているが、この
最適な値に変更する方法はかなり難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上述した流入
水の水量と有機物を連続計測して、送風量、返送汚泥量
と余剰汚泥量とがファジィ理論を使用して制御する方法
が案出され、最適な設定値を容易に得ることが提案され
ている。この方法は、負荷変動に対して安定した処理が
可能であると言われている。（第３６回下水道研究発表
会講演集；ｐ996〜998参照）上述した講演集には、活性
汚泥を採用した下水処理のファジィ制御方法が開示され
ている。その活性汚泥を採用した処理に、ファジィ理論
を適用した際に、ＤＯ計やＭＬＳＳ計等の水質計測器に
よるファジィ計測値を考慮していない。そのため、処理
状況の変化とファジィ制御の設定値によっては好ましく
ない値に制御され、処理が悪化する恐れがある。
水の水量と有機物を連続計測して、送風量、返送汚泥量
と余剰汚泥量とがファジィ理論を使用して制御する方法
が案出され、最適な設定値を容易に得ることが提案され
ている。この方法は、負荷変動に対して安定した処理が
可能であると言われている。（第３６回下水道研究発表
会講演集；ｐ996〜998参照）上述した講演集には、活性
汚泥を採用した下水処理のファジィ制御方法が開示され
ている。その活性汚泥を採用した処理に、ファジィ理論
を適用した際に、ＤＯ計やＭＬＳＳ計等の水質計測器に
よるファジィ計測値を考慮していない。そのため、処理
状況の変化とファジィ制御の設定値によっては好ましく
ない値に制御され、処理が悪化する恐れがある。
【０００８】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ＤＯ計測値やＭＬＳＳ計測値をファジィ制御に適
用することにより、処理の悪化を防止して最適な値で制
御できるようにした活性汚泥処理のファジィ制御装置及
びその方法を提供することを課題とする。
ので、ＤＯ計測値やＭＬＳＳ計測値をファジィ制御に適
用することにより、処理の悪化を防止して最適な値で制
御できるようにした活性汚泥処理のファジィ制御装置及
びその方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、最初沈殿池で下水中の
微細な浮遊物を除去して、その下水を複数から構成され
る曝気槽に流入させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行
って下水の浄化を行い、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させ
て処理水を得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるよ
うに構成した活性汚泥処理装置であって、前記最初沈殿
池と曝気槽との下水流路にＵＶ計測器と流量計測器を設
け、前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器を設け、
上記各計測器の計測出力値をファジィ制御部に入力し、
この制御部で各計測出力値をファジィ推論して、その推
論結果に応じて曝気槽に与える送風量を制御することを
特徴とするものである。
を達成するために、第１発明は、最初沈殿池で下水中の
微細な浮遊物を除去して、その下水を複数から構成され
る曝気槽に流入させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行
って下水の浄化を行い、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させ
て処理水を得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるよ
うに構成した活性汚泥処理装置であって、前記最初沈殿
池と曝気槽との下水流路にＵＶ計測器と流量計測器を設
け、前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器を設け、
上記各計測器の計測出力値をファジィ制御部に入力し、
この制御部で各計測出力値をファジィ推論して、その推
論結果に応じて曝気槽に与える送風量を制御することを
特徴とするものである。
【００１０】第２発明は、前記ファジィ推論の推論結果
に応じて、最終沈殿池で得られた汚泥を曝気槽に返送す
る返送汚泥量を制御することを特徴とするものである。
に応じて、最終沈殿池で得られた汚泥を曝気槽に返送す
る返送汚泥量を制御することを特徴とするものである。
【００１１】第３発明は、前記最初沈殿池と曝気槽との
下水流路にＵＶ計測器と流量計測器を設けるとともに、
前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器とＭＬＳＳ計
測器を設け、上記各計測器の計測出力値をファジィ制御
部に入力し、この制御部で各計測出力値をファジィ推論
して、その推論結果に応じて、最終沈殿池で得られた汚
泥を曝気槽に返送する返送汚泥量を制御することを特徴
とするものである。
下水流路にＵＶ計測器と流量計測器を設けるとともに、
前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器とＭＬＳＳ計
測器を設け、上記各計測器の計測出力値をファジィ制御
部に入力し、この制御部で各計測出力値をファジィ推論
して、その推論結果に応じて、最終沈殿池で得られた汚
泥を曝気槽に返送する返送汚泥量を制御することを特徴
とするものである。
【００１２】第４発明は、最初沈殿池で下水中の微細な
浮遊物を除去した後、その下水を複数から構成される曝
気槽に流入させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って
下水を浄化させてから、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させ
て処理水を得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるよ
うにした活性汚泥処理方法であって、前記最初沈殿池か
ら流出する下水の有機物濃度と下水の流量とを計測する
工程と、前記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程
と、上記両工程で計測した計測値をファジィ推論する工
程と、このファジィ推論工程でファジィ推論した推論結
果に基づいて曝気槽への送風量を可変制御する工程とを
備えたことを特徴とするものである。
浮遊物を除去した後、その下水を複数から構成される曝
気槽に流入させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って
下水を浄化させてから、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させ
て処理水を得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるよ
うにした活性汚泥処理方法であって、前記最初沈殿池か
ら流出する下水の有機物濃度と下水の流量とを計測する
工程と、前記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程
と、上記両工程で計測した計測値をファジィ推論する工
程と、このファジィ推論工程でファジィ推論した推論結
果に基づいて曝気槽への送風量を可変制御する工程とを
備えたことを特徴とするものである。
【００１３】第５発明は、前記ファジィ推論工程でファ
ジィ推論した推論結果に基づいて曝気槽への返送汚泥量
を可変制御する工程とを備えたことを特徴とするもので
ある。
ジィ推論した推論結果に基づいて曝気槽への返送汚泥量
を可変制御する工程とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【００１４】第６発明は、前記最初沈殿池から流出する
下水の有機物濃度と下水の流量とを計測する工程と、前
記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程と、前記最
終曝気槽の混合汚泥濃度を計測する工程と、上記各工程
で計測した計測値をファジィ推論する工程と、このファ
ジィ推論工程でファジィ推論した推論結果に基づいて曝
気槽への返送汚泥量を可変制御する工程とを備えたこと
を特徴とするものである。
下水の有機物濃度と下水の流量とを計測する工程と、前
記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程と、前記最
終曝気槽の混合汚泥濃度を計測する工程と、上記各工程
で計測した計測値をファジィ推論する工程と、このファ
ジィ推論工程でファジィ推論した推論結果に基づいて曝
気槽への返送汚泥量を可変制御する工程とを備えたこと
を特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態
を示す構成説明図である。図１において、最初沈殿池１
１で下水中の微細な浮遊物を除去して、その下水を６槽
からなる曝気槽１２ａ〜１２ｆで活性汚泥処理を行って
下水の浄化を行う。曝気槽１２ａ〜１２ｆで、上述のよ
うな処理を行う前に、前記最初沈殿池１１から曝気槽１
２ａに下水を導く流路には、紫外光・可視光吸光度計
（ＵＶ計）１３と流入水量計測用の流量計１４を設け
る。ＵＶ計１３で計測した有機物濃度と流量計１４で計
測した流入水量は、送風量ファジィ制御部１５に入力す
る。
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態
を示す構成説明図である。図１において、最初沈殿池１
１で下水中の微細な浮遊物を除去して、その下水を６槽
からなる曝気槽１２ａ〜１２ｆで活性汚泥処理を行って
下水の浄化を行う。曝気槽１２ａ〜１２ｆで、上述のよ
うな処理を行う前に、前記最初沈殿池１１から曝気槽１
２ａに下水を導く流路には、紫外光・可視光吸光度計
（ＵＶ計）１３と流入水量計測用の流量計１４を設け
る。ＵＶ計１３で計測した有機物濃度と流量計１４で計
測した流入水量は、送風量ファジィ制御部１５に入力す
る。
【００１６】この送風量ファジィ制御部１５には、曝気
槽１２ｆ（最終曝気槽）内の溶存酸素（ＤＯ）濃度をＤ
Ｏ計１６で計測し、その計測値が供給される。送風量フ
ァジィ制御部１５は、これら３つの計測値（計測項目）
を用いて後述のようにしてブロア１７を制御し、曝気槽
１２ａ〜１２ｆへの送風量を可変する。
槽１２ｆ（最終曝気槽）内の溶存酸素（ＤＯ）濃度をＤ
Ｏ計１６で計測し、その計測値が供給される。送風量フ
ァジィ制御部１５は、これら３つの計測値（計測項目）
を用いて後述のようにしてブロア１７を制御し、曝気槽
１２ａ〜１２ｆへの送風量を可変する。
【００１７】上記のようにして最終曝気槽のＤＯ計測値
を考慮して曝気槽１２ａ〜１２ｆへの曝気送風量を制御
するようしたので、送風量が適切なＤＯ濃度範囲内に維
持され、処理の悪化が防止できるようになる。このよう
にＤＯ濃度範囲内に維持された浄化水は、最終沈殿池１
８にて汚泥を沈殿除去し、処理水を得る。なお、最終沈
殿池１８に沈殿した汚泥は、返送汚泥ポンプ１９を用い
て曝気槽１２ａに返送する手段を取っている。２０は余
剰汚泥ポンプである。
を考慮して曝気槽１２ａ〜１２ｆへの曝気送風量を制御
するようしたので、送風量が適切なＤＯ濃度範囲内に維
持され、処理の悪化が防止できるようになる。このよう
にＤＯ濃度範囲内に維持された浄化水は、最終沈殿池１
８にて汚泥を沈殿除去し、処理水を得る。なお、最終沈
殿池１８に沈殿した汚泥は、返送汚泥ポンプ１９を用い
て曝気槽１２ａに返送する手段を取っている。２０は余
剰汚泥ポンプである。
【００１８】上述したブロア１７は、流入水量、ＵＶ計
で計測される有機物濃度およびＤＯ計測値（計測項目）
を送風量ファジィ制御部１５でファジィ推論することに
より送風量が決定される。このとき、これら計測項目で
ある流入水量とＤＯ計の計測値とを、かなり高い（Ｐ
Ｂ）、高い（ＰＭ）、普通（ＭＭ）、低い（ＮＭ）、か
なり低い（ＮＢ）の５段階に分け、有機物濃度を、“高
い”“普通”“低い”、の３段階に分割する。
で計測される有機物濃度およびＤＯ計測値（計測項目）
を送風量ファジィ制御部１５でファジィ推論することに
より送風量が決定される。このとき、これら計測項目で
ある流入水量とＤＯ計の計測値とを、かなり高い（Ｐ
Ｂ）、高い（ＰＭ）、普通（ＭＭ）、低い（ＮＭ）、か
なり低い（ＮＢ）の５段階に分け、有機物濃度を、“高
い”“普通”“低い”、の３段階に分割する。
【００１９】そして、流入水量とＤＯ計の計測値のメン
バーシップ関数を、それぞれ図２と図３に示すように設
定する。すなわち、流入水量が200m3/hのとき、流入水
量はかなり低い（ＮＢ）メンバーシップ関数となり、10
00m3/hのとき、流入水量はかなり高い（ＰＢ）メンバー
シップ関数となることを示している。また、ＤＯ計測値
も同様に、0.4mg/Lのときは、かなり低い（ＮＢ）メン
バーシップ関数となり、2mg/Lのときは、かなり高い
（ＰＢ）メンバーシップ関数となることを示している。
バーシップ関数を、それぞれ図２と図３に示すように設
定する。すなわち、流入水量が200m3/hのとき、流入水
量はかなり低い（ＮＢ）メンバーシップ関数となり、10
00m3/hのとき、流入水量はかなり高い（ＰＢ）メンバー
シップ関数となることを示している。また、ＤＯ計測値
も同様に、0.4mg/Lのときは、かなり低い（ＮＢ）メン
バーシップ関数となり、2mg/Lのときは、かなり高い
（ＰＢ）メンバーシップ関数となることを示している。
【００２０】上記のような計測項目を用いて送風量をフ
ァジィ推論する際のメンバーシップ関数も、かなり増や
す（ＰＢ）、増やす（ＰＭ）、そのまま（ＭＭ）、減ら
す（ＮＭ）、かなり減らす（ＮＢ）の５段階に分け、図
４に示すように設定する。上述したメンバーシップ関数
の設定方法については、各処理場の適正に応じて変える
ことになるため、分割を５段階にしたり、図示した濃度
範囲や送風量操作量範囲に限定したりするものではな
い。また、入力と出力はファジィ推論でよく用いられる
「If〜then…」形式で関係付けられる。これらの関係
は、有機物濃度によって、表１から表３に示すようなマ
トリックス形式で表される。
ァジィ推論する際のメンバーシップ関数も、かなり増や
す（ＰＢ）、増やす（ＰＭ）、そのまま（ＭＭ）、減ら
す（ＮＭ）、かなり減らす（ＮＢ）の５段階に分け、図
４に示すように設定する。上述したメンバーシップ関数
の設定方法については、各処理場の適正に応じて変える
ことになるため、分割を５段階にしたり、図示した濃度
範囲や送風量操作量範囲に限定したりするものではな
い。また、入力と出力はファジィ推論でよく用いられる
「If〜then…」形式で関係付けられる。これらの関係
は、有機物濃度によって、表１から表３に示すようなマ
トリックス形式で表される。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】入力（計測項目）に対して上記ルール表で
該当した出力（送風量）のメンバーシップ関数を使用し
て出力値（送風量）を推論する。なお、推論方法として
は、ファジィ演算で一般に用いられるＭＡＸ−ＭＩＮ合
成と重心計算法が採用されるが、本手法に限定するもの
ではない。
該当した出力（送風量）のメンバーシップ関数を使用し
て出力値（送風量）を推論する。なお、推論方法として
は、ファジィ演算で一般に用いられるＭＡＸ−ＭＩＮ合
成と重心計算法が採用されるが、本手法に限定するもの
ではない。
【００２５】図５はこの発明の実施の第２形態を示す構
成説明図で、第１形態と同一部分には同一符号を付して
説明する。図５に示す第２形態は、返送汚泥量を第１形
態の送風量制御と同様に流入水量、有機物濃度とＤＯ計
測値によりファジィ推論を行って決定するようにしたも
のである。図５において、１５ａは返送汚泥ファジィ制
御部で、この制御部１５ａには、ＵＶ計１３で計測され
る有機物濃度と流量計１４で計測される流入水量が入力
されるとともに、ＤＯ計１６で計測されるＤＯ計測値が
入力される。制御部１５ａはこれら各計測値を用いて返
送汚泥ポンプ１９をファジィ制御する出力を送出する。
成説明図で、第１形態と同一部分には同一符号を付して
説明する。図５に示す第２形態は、返送汚泥量を第１形
態の送風量制御と同様に流入水量、有機物濃度とＤＯ計
測値によりファジィ推論を行って決定するようにしたも
のである。図５において、１５ａは返送汚泥ファジィ制
御部で、この制御部１５ａには、ＵＶ計１３で計測され
る有機物濃度と流量計１４で計測される流入水量が入力
されるとともに、ＤＯ計１６で計測されるＤＯ計測値が
入力される。制御部１５ａはこれら各計測値を用いて返
送汚泥ポンプ１９をファジィ制御する出力を送出する。
【００２６】上記のように返送汚泥ファジィ制御部１５
ａでは、ＤＯ計測値が考慮されるため、負荷変動に対し
て適切な返送汚泥量が決定され、曝気槽１２ａ〜１２ｆ
の汚泥量が必要最小限に維持され、送風動力の削減が可
能になる。返送汚泥量も第１形態の送風量と同様に５段
階に分割する。第１形態と同様であるが、具体的な返送
汚泥量の数量はポンプの能力を考慮して決定する。ま
た、ファジィ推論のルールマトリックスの形式も第１形
態と同様であるが、「If〜then…」形式の後件部が次表
４から表６に示すように違ったルールとなる。
ａでは、ＤＯ計測値が考慮されるため、負荷変動に対し
て適切な返送汚泥量が決定され、曝気槽１２ａ〜１２ｆ
の汚泥量が必要最小限に維持され、送風動力の削減が可
能になる。返送汚泥量も第１形態の送風量と同様に５段
階に分割する。第１形態と同様であるが、具体的な返送
汚泥量の数量はポンプの能力を考慮して決定する。ま
た、ファジィ推論のルールマトリックスの形式も第１形
態と同様であるが、「If〜then…」形式の後件部が次表
４から表６に示すように違ったルールとなる。
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】
【表６】
【００３０】図６はこの発明の実施の第３形態を示す構
成説明図で、第１形態、第２形態と同一部分には同一符
号を付して説明する。図６に示す第３形態は、曝気槽の
汚泥濃度を第２形態では考慮していないため、返送汚泥
量の変化によっては、汚泥濃度が適切な範囲を逸脱する
可能性があるのを防ぐために、ＭＬＳＳ計２１の計測値
を返送汚泥ファジィ制御部１５ａに入力して、ファジィ
制御を行うようにしたものである。
成説明図で、第１形態、第２形態と同一部分には同一符
号を付して説明する。図６に示す第３形態は、曝気槽の
汚泥濃度を第２形態では考慮していないため、返送汚泥
量の変化によっては、汚泥濃度が適切な範囲を逸脱する
可能性があるのを防ぐために、ＭＬＳＳ計２１の計測値
を返送汚泥ファジィ制御部１５ａに入力して、ファジィ
制御を行うようにしたものである。
【００３１】この第３形態では、ＭＬＳＳ計測値を“高
い”、“普通”、“低い”の３段階に分割し、第２形態
で示した３組のルールを“普通”の場合とする。そし
て、“高い”と“低い”の場合に新たに６組のルールを
構築する。“高い”場合は“普通”の場合の後件部のル
ールをそれぞれ減らす方向で調整し、“低い”場合は、
逆に増やす方向で調整する。
い”、“普通”、“低い”の３段階に分割し、第２形態
で示した３組のルールを“普通”の場合とする。そし
て、“高い”と“低い”の場合に新たに６組のルールを
構築する。“高い”場合は“普通”の場合の後件部のル
ールをそれぞれ減らす方向で調整し、“低い”場合は、
逆に増やす方向で調整する。
【００３２】図７はこの発明の実施の第４形態を示す活
性汚泥処理のファジィ制御方法の工程説明図である。図
７において、３１は曝気槽に流入する流量を計測する流
入水量計測工程、３２は曝気槽に流入する有機物濃度を
ＵＶ計で計測する有機物濃度計測工程、３３は最終曝気
槽の溶存酸素濃度をＤＯ計で計測する溶存酸素濃度計測
工程、３４は最終曝気槽の混合汚泥濃度をＭＬＳＳ計で
計測する混合汚泥濃度計測工程である。
性汚泥処理のファジィ制御方法の工程説明図である。図
７において、３１は曝気槽に流入する流量を計測する流
入水量計測工程、３２は曝気槽に流入する有機物濃度を
ＵＶ計で計測する有機物濃度計測工程、３３は最終曝気
槽の溶存酸素濃度をＤＯ計で計測する溶存酸素濃度計測
工程、３４は最終曝気槽の混合汚泥濃度をＭＬＳＳ計で
計測する混合汚泥濃度計測工程である。
【００３３】上記各計測工程で計測された値はファジィ
推論制御工程３５に入力され、ここで流入水量計測工程
３１、有機物濃度計測工程３２および溶存酸素濃度計測
工程３３の計測値を上述した形態で示したようにファジ
ィ推論する。この推論の結果で、曝気槽の送風量を制御
するときには、選択工程３６で曝気送風量可変工程３７
を選択する。そして、この可変工程３７では、ＤＯ計測
値を考慮したファジィ推論にてブロアを制御するため、
送風量が適切なＤＯ濃度範囲内に維持されるようにな
る。これにより、処理の悪化を防ぐことができる。
推論制御工程３５に入力され、ここで流入水量計測工程
３１、有機物濃度計測工程３２および溶存酸素濃度計測
工程３３の計測値を上述した形態で示したようにファジ
ィ推論する。この推論の結果で、曝気槽の送風量を制御
するときには、選択工程３６で曝気送風量可変工程３７
を選択する。そして、この可変工程３７では、ＤＯ計測
値を考慮したファジィ推論にてブロアを制御するため、
送風量が適切なＤＯ濃度範囲内に維持されるようにな
る。これにより、処理の悪化を防ぐことができる。
【００３４】また、上記推論結果で返送汚泥ポンプを制
御するときには、選択工程３６で返送汚泥ポンプ可変工
程３８を選択する。この可変工程３８では、返送汚泥量
を適切に制御するように返送汚泥ポンプを運転するため
に、処理の安定化と送風量の削減が可能となる。この返
送汚泥量の制御に際して、混合汚泥濃度計測工程３４の
計測値をもファジィ推論することにより、負荷や水温等
の変動に対しても汚泥量が適切に維持され、処理の悪化
をより一層防ぐことができるようになる。
御するときには、選択工程３６で返送汚泥ポンプ可変工
程３８を選択する。この可変工程３８では、返送汚泥量
を適切に制御するように返送汚泥ポンプを運転するため
に、処理の安定化と送風量の削減が可能となる。この返
送汚泥量の制御に際して、混合汚泥濃度計測工程３４の
計測値をもファジィ推論することにより、負荷や水温等
の変動に対しても汚泥量が適切に維持され、処理の悪化
をより一層防ぐことができるようになる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
活性汚泥処理のファジィ制御において、溶存酸素計測値
を考慮したことにより、送風量が適切な溶存酸素濃度範
囲内に維持され、処理の悪化を防止することができる。
また、この溶存酸素計測値を考慮したことにより、返送
汚泥量を適切に制御することができるようになり、処理
の安定化と送風量の削減が可能となる。さらに、この返
送汚泥量を制御する際に、ＭＬＳＳ計の計測値を考慮す
ることにより、負荷や水温等の変動に対しても汚泥濃度
が適切に維持され、処理の悪化を防止することができる
ようになる。
活性汚泥処理のファジィ制御において、溶存酸素計測値
を考慮したことにより、送風量が適切な溶存酸素濃度範
囲内に維持され、処理の悪化を防止することができる。
また、この溶存酸素計測値を考慮したことにより、返送
汚泥量を適切に制御することができるようになり、処理
の安定化と送風量の削減が可能となる。さらに、この返
送汚泥量を制御する際に、ＭＬＳＳ計の計測値を考慮す
ることにより、負荷や水温等の変動に対しても汚泥濃度
が適切に維持され、処理の悪化を防止することができる
ようになる。
【図１】この発明の実施の第１形態を示す構成説明図。
【図２】流入水量のメンバーシップ関数設定説明図。
【図３】溶存酸素のメンバーシップ関数設定説明図。
【図４】送風量操作量のメンバーシップ関数設定説明
図。
図。
【図５】この発明の実施の第２形態を示す構成説明図。
【図６】この発明の実施の第３形態を示す構成説明図。
【図７】この発明の実施の第４形態を示す工程説明図。
【図８】従来の溶存酸素濃度を一定にするＤＯ制御を示
す構成説明図。
す構成説明図。
【図９】従来の流入水量比例制御を示す構成説明図。
【図１０】従来のＭＬＳＳ制御を示す構成説明図。
１１…最初沈殿池 １２ａ〜１２ｆ…曝気槽 １３…ＵＶ計 １４…流量計 １５…送風量ファジィ制御部 １６…ＤＯ計 １７…ブロア １８…最終沈殿池 １９…返送汚泥ポンプ ２０…余剰汚泥ポンプ ２１…ＭＬＳＳ計 ３１…流入水量計測工程 ３２…有機物濃度計測工程 ３３…溶存酸素濃度計測工程 ３４…混合汚泥濃度計測工程 ３５…ファジィ推論制御工程 ３６…選択工程 ３７…曝気送風量可変工程 ３８…返送汚泥ポンプ可変工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 亮 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 Ｆターム(参考） 4D028 AA01 AB00 BB06 BD06 BD11 CA09 CA11 CC02 CC05 CC07 CE03 5H309 AA07 BB03 CC06 CC07 DD08 DD12 DD16 DD35 EE04 EE05 FF17 GG03 HH12 HH28 JJ06
Claims (6)
- 【請求項１】 最初沈殿池で下水中の微細な浮遊物を除
去して、その下水を複数から構成される曝気槽に流入さ
せ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水の浄化を
行い、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させて処理水を得ると
ともに、汚泥を曝気槽に返送させるように構成した活性
汚泥処理装置であって、 前記最初沈殿池と曝気槽との下水流路にＵＶ計測器と流
量計測器を設け、 前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器を設け、 上記各計測器の計測出力値をファジィ制御部に入力し、
この制御部で各計測出力値をファジィ推論して、その推
論結果に応じて曝気槽に与える送風量を制御することを
特徴とする活性汚泥処理のファジィ制御装置。 - 【請求項２】 前記ファジィ推論の推論結果に応じて、
最終沈殿池で得られた汚泥を曝気槽に返送する返送汚泥
量を制御することを特徴とする請求項１記載の活性汚泥
処理のファジィ制御装置。 - 【請求項３】 最初沈殿池で下水中の微細な浮遊物を除
去して、その下水を複数から構成される曝気槽に流入さ
せ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水の浄化を
行い、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させて処理水を得ると
ともに、汚泥を曝気槽に返送させるように構成した活性
汚泥処理装置であって、 前記最初沈殿池と曝気槽との下水流路にＵＶ計測器と流
量計測器を設け、 前記曝気槽のうち最終曝気槽にＤＯ計測器とＭＬＳＳ計
測器を設け、 上記各計測器の計測出力値をファジィ制御部に入力し、
この制御部で各計測出力値をファジィ推論して、その推
論結果に応じて、最終沈殿池で得られた汚泥を曝気槽に
返送する返送汚泥量を制御することを特徴とする活性汚
泥処理のファジィ制御装置。 - 【請求項４】 最初沈殿池で下水中の微細な浮遊物を除
去した後、その下水を複数から構成される曝気槽に流入
させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水を浄化
させてから、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させて処理水を
得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるようにした活
性汚泥処理方法であって、 前記最初沈殿池から流出する下水の有機物濃度と下水の
流量とを計測する工程と、 前記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程と、 上記両工程で計測した計測値をファジィ推論する工程
と、 このファジィ推論工程でファジィ推論した推論結果に基
づいて曝気槽への送風量を可変制御する工程とを備えた
ことを特徴とする活性汚泥処理のファジィ制御方法。 - 【請求項５】 前記ファジィ推論工程でファジィ推論し
た推論結果に基づいて曝気槽への返送汚泥量を可変制御
する工程とを備えたことを特徴とする請求項４記載の活
性汚泥処理のファジィ制御方法。 - 【請求項６】 最初沈殿池で下水中の微細な浮遊物を除
去した後、その下水を複数から構成される曝気槽に流入
させ、これら曝気槽で活性汚泥処理を行って下水を浄化
させてから、最終沈殿池にて汚泥を沈殿させて処理水を
得るとともに、汚泥を曝気槽に返送させるようにした活
性汚泥処理方法であって、 前記最初沈殿池から流出する下水の有機物濃度と下水の
流量とを計測する工程と、 前記最終曝気槽の溶存酸素濃度を計測する工程と、 前記最終曝気槽の混合汚泥濃度を計測する工程と、 上記各工程で計測した計測値をファジィ推論する工程
と、 このファジィ推論工程でファジィ推論した推論結果に基
づいて曝気槽への返送汚泥量を可変制御する工程とを備
えたことを特徴とする活性汚泥処理のファジィ制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381191A JP2002177980A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381191A JP2002177980A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002177980A true JP2002177980A (ja) | 2002-06-25 |
Family
ID=18849237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000381191A Pending JP2002177980A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002177980A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101993151B (zh) * | 2009-08-27 | 2012-08-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 污水生化处理过程回路控制方法 |
| JP2013022549A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Kubota Corp | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法 |
| CN105373149A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-02 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于两级带通滤波放大电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105468040A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-06 | 成都翰道科技有限公司 | 一种智能鱼缸用增氧机节能控制系统 |
| CN105527986A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-27 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于双階滤波电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105527987A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-27 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于浪涌电流限制电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105923743A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-07 | 光大环保技术研究院（深圳）有限公司 | 一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法及系统 |
| CN112783041A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 南京杰思尔环保智能科技有限公司 | 基于单片机实现的模糊控制技术修正波长uv发生器及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06126293A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Daioo Eng Kk | 曝気槽溶存酸素制御方法 |
| JPH06296987A (ja) * | 1993-04-20 | 1994-10-25 | Takenaka Komuten Co Ltd | 排水処理システム |
| JPH08197084A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-06 | Meidensha Corp | 生物相診断支援システム |
| JPH10286585A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Toshiba Corp | 曝気風量制御装置 |
-
2000
- 2000-12-15 JP JP2000381191A patent/JP2002177980A/ja active Pending
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| CN105373149A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-02 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于两级带通滤波放大电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105468040A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-06 | 成都翰道科技有限公司 | 一种智能鱼缸用增氧机节能控制系统 |
| CN105527986A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-27 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于双階滤波电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105527987A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-27 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于浪涌电流限制电路的智能增氧机控制系统 |
| CN105923743A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-07 | 光大环保技术研究院（深圳）有限公司 | 一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法及系统 |
| CN112783041A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 南京杰思尔环保智能科技有限公司 | 基于单片机实现的模糊控制技术修正波长uv发生器及方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090227 |
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