JP2019162601A - Flocculant addition amount control device, sludge concentration system, and flocculant addition amount control method - Google Patents

Flocculant addition amount control device, sludge concentration system, and flocculant addition amount control method Download PDF

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Abstract

To provide a flocculant addition amount control device capable of accurately controlling the flocculant injection rate in the step of concentrating sludge with a concentrator.SOLUTION: A flocculant addition amount control device has: an imaging unit that images the liquid surface of a separation liquid in which a processing object to which a flocculant is added by a flocculant addition unit is separated by a solid-liquid separator; an area detection unit for detecting an area of suspended substance that exists in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit; an outline detection unit for detecting the outline of the suspended substance existing in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit; a determination unit that compares a relation between the area of the suspended substance and the outline of the suspended substance to a reference range; and a control unit for controlling the amount of the flocculant added by the flocculant addition unit based on the comparison result of the determination unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、凝集剤添加量制御装置、汚泥濃縮システム、凝集剤添加量制御方法に関する。   The present invention relates to a flocculant addition amount control device, a sludge concentration system, and a flocculant addition amount control method.

汚泥等の被処理物の濃縮あるいは脱水を目的として固液分離装置が水処理場等の施設において用いられている。一般的に汚泥等の被処理物は、そのまま固液分離することはできないため、前処理として被処理物に高分子凝集剤を添加し、被処理物中の微小な粒子同士を結び付け、数mm台の大きさとなるように凝集フロックを形成させた後、固液分離装置によって固液分離されている。高分子凝集剤の添加量が最適であった場合、固液分離にとって最適な数mm台の凝集フロックが得られるが、添加量が少なかった場合には、凝集フロックの大きさが1mm未満となり、固液分離の効率が低下する。一方、高分子凝集剤の添加量が著しく過剰であった場合には、凝集フロックの粘度が上昇し、また凝集剤自体が電荷を帯びているため凝集フロックが再分散し凝集フロックの大きさが1mm未満となり、固液分離の効率が低下する。通常、固液分離装置の運転管理において、被処理部の性状変動を考慮し、高分子凝集剤の添加量を最適値よりも高めに設定されるケースが多く、維持管理コストを増加させている要因となっている。
このような凝集剤の注入率を制御する機能を有する汚泥処理装置もある(例えば特許文献1)。この特許文献1の汚泥処理装置では、汚泥原液中のフロックの凝集状態を撮影し、撮影結果からフロックの面積を求め、このフロックの面積に基づいて凝集剤の添加量を調整している。
Solid-liquid separators are used in facilities such as water treatment plants for the purpose of concentrating or dewatering materials to be treated such as sludge. In general, the object to be treated such as sludge cannot be solid-liquid separated as it is, so as a pretreatment, a polymer flocculant is added to the object to be treated, and the fine particles in the object to be treated are connected to each other by several mm. After agglomeration flocs are formed so as to be the size of a table, solid-liquid separation is performed by a solid-liquid separation device. When the addition amount of the polymer flocculant is optimal, the aggregate flocs of several millimeters optimal for solid-liquid separation can be obtained, but when the addition amount is small, the aggregate floc size is less than 1 mm, The efficiency of solid-liquid separation decreases. On the other hand, when the amount of the polymer flocculant added is excessively large, the viscosity of the flocculent flocs increases, and since the flocculant itself is charged, the flocculent flocs are redispersed and the size of the flocculent flocs It becomes less than 1 mm, and the efficiency of solid-liquid separation decreases. Usually, in the operation management of the solid-liquid separation device, the amount of the polymer flocculant added is often set higher than the optimum value in consideration of fluctuations in the properties of the treated part, which increases the maintenance cost. It is a factor.
There is also a sludge treatment apparatus having a function of controlling the injection rate of such a flocculant (for example, Patent Document 1). In the sludge treatment apparatus of this patent document 1, the state of floc aggregation in the sludge stock solution is photographed, the area of floc is obtained from the photographing result, and the amount of flocculant added is adjusted based on the area of floc.

特開2011−189321号公報JP 2011-189321 A

しかしながら、被処理物に対して凝集剤を過剰に注入すると、有効に活用されないまま濾液とともに系外に排出される場合があり、無駄が生じる。一方で、凝集剤の注入量が不足する場合には、効率よく固液分離をすることができない。
また、特許文献1の遠心分離機では、フロックの面積に基づいて凝集剤の注入率を制御しているが、フロックの面積が同じであっても、フロックが固まりとして存在するような場合や、フロックが多数に分散して存在するような場合もあり、フロックの面積を把握できたとしても、被処理物の性状が異なる場合がある。そうすると、凝集剤の注入率も被処理物の性状に応じた注入率にすることが望ましい。しかし特許文献1の汚泥処理装置では、フロックの面積のみでは、必ずしも被処理物の性状に応じた凝集剤の注入率となるように制御することができない。
However, if the flocculant is excessively injected into the object to be treated, it may be discharged out of the system together with the filtrate without being effectively utilized, resulting in waste. On the other hand, when the amount of the flocculant injected is insufficient, solid-liquid separation cannot be performed efficiently.
Moreover, in the centrifuge of Patent Document 1, the injection rate of the flocculant is controlled based on the area of the floc, but even if the floc area is the same, the floc exists as a lump, There may be cases where the flocs are dispersed in a large number, and even if the area of the flocs can be grasped, the properties of the object to be processed may be different. Then, it is desirable to set the injection rate of the flocculant to an injection rate according to the properties of the object to be processed. However, in the sludge treatment apparatus of Patent Document 1, it is not always possible to control the flocculant injection rate in accordance with the properties of the object to be treated by using only the floc area.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、濃縮装置で汚泥を濃縮する工程において、凝集剤の注入率の制御を精度よく行うことができる凝集剤添加量制御装置、汚泥濃縮システム、凝集剤添加量制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is a flocculant addition amount control device capable of accurately controlling the injection rate of the flocculant in the step of concentrating sludge with a concentrator. It is to provide a sludge concentration system and a flocculant addition amount control method.

上述した課題を解決するために、本発明は、凝集剤添加部によって凝集剤が添加される被処理物が固液分離装置によって分離された分離液の液面を撮像する撮像部と、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の面積を検出する面積検出部と、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の輪郭を検出する輪郭検出部と、前記懸濁物質の面積と前記懸濁物質の輪郭との関係と基準範囲とを対比する判定部と、前記判定部の対比結果に基づいて、前記凝集剤添加部が添加する凝集剤の添加量を制御する制御部と、を有する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an imaging unit that images a liquid surface of a separation liquid obtained by separating a workpiece to which a flocculant is added by a flocculant addition unit by a solid-liquid separation device, and the imaging An area detection unit that detects the area of suspended solids present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit, and a contour detection unit that detects the outline of suspended solids present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit A determination unit that compares the relationship between the area of the suspended solids and the outline of the suspended solids and a reference range, and a flocculant added by the flocculant addition unit based on a comparison result of the determination unit And a control unit for controlling the addition amount.

また、本発明は、撮像部が、凝集剤添加部によって凝集剤が添加される被処理物が固液分離装置によって分離された分離液の液面を撮像し、面積検出部が、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の面積を検出し、輪郭検出部が、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の輪郭を検出し、判定部が、前記懸濁物質の面積と前記懸濁物質の輪郭との関係と基準範囲とを対比し、制御部が、前記判定部の対比結果に基づいて、前記凝集剤添加部が添加する凝集剤の添加量を制御する凝集剤添加量制御方法である。   Further, in the present invention, the imaging unit images the liquid level of the separation liquid from which the processing object to which the flocculant is added by the flocculant addition unit is separated by the solid-liquid separation device, and the area detection unit is configured to capture the imaging unit. The area of the suspended solids present in the separation liquid is detected from the imaging data obtained from the contour, and the contour detection unit detects the contour of the suspended solids present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit. Compares the relationship between the area of the suspended substance and the outline of the suspended substance and the reference range, and the control unit adds the flocculant added by the flocculant addition unit based on the comparison result of the determination unit Is a method for controlling the addition amount of the flocculant to control the addition amount.

以上説明したように、この発明によれば、濃縮装置で汚泥を濃縮する工程において、凝集剤の注入率の制御を精度よく行うことができる。また、凝集剤の注入率の制御を精度よく行うことができるため、凝集剤を無駄に注入してしまうことを低減することができる。   As described above, according to the present invention, the flocculant injection rate can be accurately controlled in the step of concentrating sludge with a concentrator. Further, since the injection rate of the flocculant can be accurately controlled, it is possible to reduce the wasteful injection of the flocculant.

第1の実施形態における凝集剤添加量制御装置を用いた汚泥濃縮システム1の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the sludge concentration system 1 using the flocculant addition amount control apparatus in 1st Embodiment. カメラ60が設けられた縦型濾過濃縮装置40の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the vertical filtration concentration apparatus 40 with which the camera 60 was provided. 制御盤80とカメラ60とコンピュータ90との機能の一部を説明する概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining a part of functions of a control panel 80, a camera 60, and a computer 90. カメラ60によって撮像された画像データの一例を示す図である。4 is a diagram illustrating an example of image data captured by a camera 60. FIG. カメラ60によって撮像された画像データの一例を示す図である。4 is a diagram illustrating an example of image data captured by a camera 60. FIG. 色面積と総周囲長との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between a color area and total perimeter. 色面積と、色面積を総周囲長で割った値との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between a color area and the value which divided the color area by total perimeter. 汚泥濃縮システム1の動作を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating the operation of the sludge concentration system 1. 第2の実施形態における汚泥濃縮システム1aにおけるカメラ60aが設置された近傍を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the vicinity where the camera 60a in the sludge concentration system 1a in 2nd Embodiment was installed. 越流箱411を含む近傍を拡大した概略構成図である。It is the schematic block diagram which expanded the vicinity containing the overflow box 411. FIG. 第3の実施形態における汚泥濃縮システム1bにおける概略構成図である。It is a schematic block diagram in the sludge concentration system 1b in 3rd Embodiment.

以下、本発明の一実施形態による汚泥濃縮システムについて図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施形態であり第1の実施形態における凝集剤添加量制御装置を用いた汚泥濃縮システム1の構成を示す概略構成図である。
汚泥濃縮システム1は、凝集剤供給ポンプ10、凝集剤流量計11、汚泥供給ポンプ20、汚泥濃度計21、汚泥流量計22、混和槽30、圧力計31、縦型濾過濃縮装置40、濃縮汚泥引抜ポンプ50、カメラ60、制御盤80、コンピュータ90を含んで構成される。
Hereinafter, a sludge concentration system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a sludge concentration system 1 using the flocculant addition amount control device according to the first embodiment as an embodiment of the present invention.
The sludge concentration system 1 includes a flocculant supply pump 10, a flocculant flow meter 11, a sludge supply pump 20, a sludge concentration meter 21, a sludge flow meter 22, a mixing tank 30, a pressure gauge 31, a vertical filtration concentration device 40, and a concentrated sludge. A drawing pump 50, a camera 60, a control panel 80, and a computer 90 are included.

凝集剤供給ポンプ10は、制御盤80からの指示に従い、汚泥供給ポンプ20から混和槽30に供給される経路と、混和槽30とにおける被処理物に対して薬品を供給する。この薬品は、例えば、被処理物の濃縮処理を行なうための成分が含まれる電解質の物質であり、例えば、高分子凝集剤(以下、単に凝集剤とも称する)である。凝集剤供給ポンプ10は、制御盤80から出力される制御信号に従った供給量(注入率ともいう)となるように、凝集剤を供給する。
凝集剤流量計11は、凝集剤供給ポンプ10から供給される凝集剤の供給量を測定し、測定結果を制御盤80に出力する。
The flocculant supply pump 10 supplies chemicals to the processing object in the mixing tank 30 and the path supplied from the sludge supply pump 20 to the mixing tank 30 in accordance with instructions from the control panel 80. This chemical is, for example, an electrolyte substance containing a component for performing a concentration treatment of an object to be processed, and is, for example, a polymer flocculant (hereinafter also simply referred to as a flocculant). The flocculant supply pump 10 supplies the flocculant so as to obtain a supply amount (also referred to as an injection rate) according to a control signal output from the control panel 80.
The flocculant flow meter 11 measures the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 and outputs the measurement result to the control panel 80.

汚泥供給ポンプ20は、制御盤80からの指示に従い、外部から供給される汚泥等である被処理物を混和槽30に供給する。汚泥供給ポンプ20が混和槽30に被処理物を供給する量(例えば、単位時間当たりの被処理物の体積)は、制御盤80から供給される駆動信号に基づいて決まる。
汚泥濃度計21は、汚泥供給ポンプ20から供給される被処理物の濃度を測定し、測定結果を制御盤80に出力する。
汚泥流量計22は、汚泥供給ポンプ20から供給される被処理物の供給量を測定し、測定結果を制御盤80に出力する。
The sludge supply pump 20 supplies an object to be treated such as sludge supplied from the outside to the mixing tank 30 in accordance with an instruction from the control panel 80. The amount (for example, the volume of the object to be processed per unit time) that the sludge supply pump 20 supplies to the mixing tank 30 is determined based on the drive signal supplied from the control panel 80.
The sludge concentration meter 21 measures the concentration of the object to be processed supplied from the sludge supply pump 20 and outputs the measurement result to the control panel 80.
The sludge flow meter 22 measures the supply amount of the object to be processed supplied from the sludge supply pump 20 and outputs the measurement result to the control panel 80.

混和槽30は、凝集剤供給ポンプ10から供給される凝集剤と、汚泥供給ポンプ20から供給される被処理物とを混和して凝集する。
圧力計31は、縦型濾過濃縮装置40における濾過スクリーンにかかる圧力(濾過圧力)を検出し、検出結果を制御盤80に出力する。
In the mixing tank 30, the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 and the workpiece to be processed supplied from the sludge supply pump 20 are mixed and aggregated.
The pressure gauge 31 detects the pressure (filtration pressure) applied to the filtration screen in the vertical filtration concentrator 40 and outputs the detection result to the control panel 80.

縦型濾過濃縮装置40は、縦方向に延びる中心軸を有して内部に被処理物が供給される円筒状の濾過スクリーンと、この濾過スクリーンの内部に収容されて上記中心軸回りに回転するスクリューと、濾過スクリーンの側面側の外周部および底部を覆うようにして当該濾過スクリーンを収容する濾過容器とを有する。縦型濾過濃縮装置40は、凝集剤が添加された後の被処理物であって混和槽30から供給される被処理物を固液分離することで、被処理物を濃縮する。縦型濾過濃縮装置40は、固液分離を行うことで、分離液と濃縮汚泥をそれぞれ別の経路から排出する。
この縦型濾過濃縮装置40は、固液分離する機能を有するものであればよく、例えば、デカンタ型遠心脱水機、スクリュウプレス式脱水機、ベルトプレス式脱水機等を適用することができるが、この実施形態においては、縦型濾過濃縮装置40を用いる場合について説明する。
カメラ60は、縦型濾過濃縮装置40の近傍に設けられる。カメラ60は、凝集剤供給ポンプ10によって凝集剤が供給され添加された被処理物が縦型濾過濃縮装置40によって濃縮された後に当該縦型濾過濃縮装置40によって分離された分離液の液面を撮像する撮像部として機能する。このカメラ60の近傍には、照明装置が配置される。
The vertical filtration concentrator 40 has a cylindrical filtration screen having a central axis extending in the vertical direction and into which an object to be treated is supplied. The vertical filtration concentration apparatus 40 is accommodated in the filtration screen and rotates around the central axis. A screw, and a filtration container for housing the filtration screen so as to cover the outer peripheral portion and the bottom of the side surface of the filtration screen. The vertical filtration concentration device 40 concentrates the object to be processed by solid-liquid separation of the object to be processed after the flocculant is added and supplied from the mixing tank 30. The vertical filtration concentration apparatus 40 discharges the separated liquid and the concentrated sludge from different paths by performing solid-liquid separation.
The vertical filtration concentrating device 40 only needs to have a function of solid-liquid separation. For example, a decanter centrifugal dehydrator, a screw press dehydrator, a belt press dehydrator, or the like can be applied. In this embodiment, the case where the vertical filtration concentration apparatus 40 is used will be described.
The camera 60 is provided in the vicinity of the vertical filtration concentration device 40. The camera 60 measures the liquid level of the separated liquid separated by the vertical filtration concentrating device 40 after the flocculant is supplied by the flocculant supply pump 10 and the object to be treated is concentrated by the vertical filtration concentrating device 40. It functions as an imaging unit for imaging. A lighting device is disposed in the vicinity of the camera 60.

濃縮汚泥引抜ポンプ50は、縦型濾過濃縮装置40において濃縮された後の被処理物(濃縮汚泥)を縦型濾過濃縮装置40の濾過容器の底部に接続された排出管から抜き出して後段の処理系統に排出する。   The concentrated sludge extraction pump 50 extracts the object to be treated (concentrated sludge) after being concentrated in the vertical filtration concentrating device 40 from the discharge pipe connected to the bottom of the filtration container of the vertical filtration concentrating device 40 and performs subsequent processing. Discharge into the grid.

制御盤80は、アンプ81とシーケンサ82とを含んで構成され、汚泥濃縮システム1の各部を制御する。アンプ81は、通信ケーブル70を介してカメラ60に接続され、カメラ60から得られた画像データをシーケンサ82に対して出力する。シーケンサ82は、カメラ60から得られた画像データや、汚泥濃縮システム1の各部の計測器等から得られる信号を元に、汚泥濃縮システム1の各部を制御する。   The control panel 80 includes an amplifier 81 and a sequencer 82 and controls each part of the sludge concentration system 1. The amplifier 81 is connected to the camera 60 via the communication cable 70 and outputs image data obtained from the camera 60 to the sequencer 82. The sequencer 82 controls each part of the sludge concentrating system 1 based on image data obtained from the camera 60 and signals obtained from measuring instruments and the like of each part of the sludge concentrating system 1.

カメラ60は、コンピュータ90に接続され、コンピュータ90からの指示に基づいて画像処理や信号処理等の各種情報処理を行い、処理結果を制御盤80に出力する。
また、カメラ60は、撮像機能を有しており、この撮像結果である画像データに対して各種情報処理を行うことができる。
The camera 60 is connected to the computer 90, performs various information processing such as image processing and signal processing based on instructions from the computer 90, and outputs processing results to the control panel 80.
The camera 60 has an imaging function, and can perform various types of information processing on the image data that is the imaging result.

次に、縦型濾過濃縮装置40およびカメラ60に関してさらに説明する。図2は、カメラ60が設けられた縦型濾過濃縮装置40の構成を表す概略構成図である。
縦型濾過濃縮装置40において、濾過容器401は、濾過スクリーン402の側面側の外周部および底部を覆うようにして当該濾過スクリーン402を収容する。濾過容器401の上端は、濾過スクリーン402の上端よりも高い位置になるように設定されている。
濾過スクリーン402は、円筒状の形状であり、縦方向に延びる中心軸を有して内部に被処理物(凝集汚泥)が供給される。
スクリュー403は、濾過スクリーン402の内部に収容されて、濾過スクリーン402の中心軸回りに回転する。スクリュー403には回転軸の外周に螺旋状のスクリュー羽根が取り付けられている。このスクリュー羽根の外径は、濾過スクリーン402の内径よりも僅かに小さく設定されている。このスクリュー403の上部側の端部には、モータ404の出力軸の回転が伝達するように取り付けられている。モータ404は、制御盤80から供給される駆動信号に従って駆動することで、スクリュー403を中心軸回りに回転させる。スクリュー403が回転することで、濾過スクリーン402の内周面がスクリュー羽根によって掻き取られることで、濾過スクリーン402が目詰まりしないように更新される。また、スクリュー403が回転することで、濾過スクリーン402の内周にある凝集汚泥が濾過スクリーン402の上方側から下方側に搬送される。
Next, the vertical filtration concentration apparatus 40 and the camera 60 will be further described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the vertical filtration concentration apparatus 40 provided with the camera 60.
In the vertical filtration concentration apparatus 40, the filtration container 401 accommodates the filtration screen 402 so as to cover the outer peripheral portion and the bottom portion on the side surface side of the filtration screen 402. The upper end of the filtration container 401 is set to be higher than the upper end of the filtration screen 402.
The filtration screen 402 has a cylindrical shape, has a central axis extending in the vertical direction, and an object to be processed (aggregated sludge) is supplied to the inside.
The screw 403 is housed inside the filtration screen 402 and rotates around the central axis of the filtration screen 402. The screw 403 has a spiral screw blade attached to the outer periphery of the rotating shaft. The outer diameter of the screw blade is set slightly smaller than the inner diameter of the filtration screen 402. The upper end of the screw 403 is attached so that the rotation of the output shaft of the motor 404 is transmitted. The motor 404 rotates according to the drive signal supplied from the control panel 80 to rotate the screw 403 around the central axis. When the screw 403 is rotated, the inner peripheral surface of the filtration screen 402 is scraped off by the screw blades, so that the filtration screen 402 is updated so as not to be clogged. Further, the rotation of the screw 403 causes the aggregated sludge on the inner periphery of the filtration screen 402 to be conveyed from the upper side to the lower side of the filtration screen 402.

濾過スクリーン402と濾過容器401との間には、凝集汚泥がスクリュー403の回転によって固液分離された際に生じる分離液405が一時的に貯留される。凝集汚泥が濾過スクリーン402内に供給されつつ固液分離が進むと、濾過容器401内に貯留された分離液405の量は増加し、その分離液405の液面が濾過容器401の上端を越えると、分離液405のうち、濾過容器401の上端を越えた分離液406は、濾過容器401の外部であって、ケーシング407の内部側にオーバーフローすることで排出される。
カメラ60は、濾過容器401の上方側であって、分離液405が濾過容器401の上端から越流する越流部近傍に取り付けられ、濾過スクリーン402と濾過容器401の間の分離液405の液面を撮像する。
Between the filtration screen 402 and the filtration container 401, a separation liquid 405 generated when the solidified sludge is solid-liquid separated by the rotation of the screw 403 is temporarily stored. When solid-liquid separation proceeds while the coagulated sludge is supplied into the filtration screen 402, the amount of the separation liquid 405 stored in the filtration container 401 increases, and the liquid level of the separation liquid 405 exceeds the upper end of the filtration container 401. In the separation liquid 405, the separation liquid 406 exceeding the upper end of the filtration container 401 is discharged by overflowing to the inside of the casing 407 outside the filtration container 401.
The camera 60 is installed on the upper side of the filtration container 401 and in the vicinity of the overflow portion where the separation liquid 405 overflows from the upper end of the filtration container 401, and the liquid of the separation liquid 405 between the filtration screen 402 and the filtration container 401. Image the surface.

図3は、制御盤80とカメラ60とコンピュータ90との機能の一部を説明する概略ブロック図、図4、図5は、カメラ60によって撮像された画像データの一例を示す図である。
制御盤80は、記憶部801、判定部802、制御部803を有する。カメラ60は、面積検出部601、輪郭検出部602、記憶部603を有する。コンピュータ90は、設定部901を有する。
ここではカメラ60の機能について先に説明する。
カメラ60は、前処理として、撮像機能によって得られた画像データの画像の全領域のうち、処理対象となる対象領域を抽出する。例えば、カメラ60によって撮像された画像データのうち、撮像領域の中心位置を基準として所定の半径の円の内周側を対象領域100(図4)として抽出する。
カメラ60において、面積検出部601は、カメラ60から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の面積を検出する。
輪郭検出部602は、カメラ60から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の輪郭を検出する。
輪郭検出部602は、撮像データのうち懸濁物質に該当する画素の画素値と懸濁物質以外の物質に該当する画素の画素値との差が一定以上である場合に輪郭を構成しうる画素として検出する。
輪郭検出部602は、輪郭を構成しうる画素として検出された複数の画素のうち隣接する画素について周囲長を求める。ここで、輪郭検出部602は、対象領域において色面積として検出された懸濁物質の画素の群が複数ある場合には、それぞれの周囲長を求め、その総和である総周囲長を求める。例えば、懸濁物質の固まりが複数ある場合には、それぞれの周囲長の和を求める。
3 is a schematic block diagram for explaining a part of the functions of the control panel 80, the camera 60, and the computer 90. FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of image data captured by the camera 60. FIG.
The control panel 80 includes a storage unit 801, a determination unit 802, and a control unit 803. The camera 60 includes an area detection unit 601, a contour detection unit 602, and a storage unit 603. The computer 90 has a setting unit 901.
Here, the function of the camera 60 will be described first.
As a preprocessing, the camera 60 extracts a target area to be processed from all areas of the image of the image data obtained by the imaging function. For example, from the image data captured by the camera 60, the inner peripheral side of a circle having a predetermined radius with respect to the center position of the imaging region is extracted as the target region 100 (FIG. 4).
In the camera 60, the area detection unit 601 detects the area of the suspended matter present in the separation liquid from the imaging data obtained from the camera 60.
The contour detection unit 602 detects the contour of the suspended matter present in the separation liquid from the imaging data obtained from the camera 60.
The contour detection unit 602 can form a contour when the difference between the pixel value of the pixel corresponding to the suspended substance in the imaging data and the pixel value of the pixel corresponding to the substance other than the suspended substance is greater than or equal to a certain value. Detect as.
The contour detection unit 602 obtains the perimeter of adjacent pixels among a plurality of pixels detected as pixels that can form the contour. Here, when there are a plurality of groups of suspended matter pixels detected as color areas in the target region, the contour detection unit 602 obtains the respective perimeters and obtains the total perimeter as the sum of the perimeters. For example, when there are a plurality of masses of suspended solids, the sum of the perimeters is obtained.

次に、カメラ60は、対象領域100の各画素の画素値を参照し、懸濁物質に対応する画素であるか否かをそれぞれの画素について判定する。
懸濁物質であるか否かの判定は、予め実験を行うことで、実際にカメラ60によって撮像された画像データや実際の分離液405の液面を汚泥濃縮システム1の作業員が確認し、懸濁物質とするか否かの判定基準となる画素値を作業員が設定する。例えば、画像データにおける画素の色相、彩度、明度について、懸濁物質として含める対象の範囲をそれぞれ決定し、基準範囲としてコンピュータ90により記憶部603に書き込みをして記憶させる。
面積検出部601は、対象領域100の各画素の色(画素値)を参照し、懸濁物質に対応する画素の値であるか否かを、記憶部603に記憶された基準範囲にあるか否かに基づいて対比を行い、基準範囲にある場合には、懸濁物質として判定し、基準範囲にない場合には、懸濁物質ではないと判定する。この判定は、各画素について行われる。
すなわち、面積検出部601は、分離液405が撮像されると、この分離液405の色は、上述の記憶部603に記憶された懸濁物質(SS)成分の色(色相、彩度、明度)に基づいて、撮影範囲のうち対象領域の面積に対し、事前に設定したSS成分の色に対応する画素の面積(以下、色面積とも称する)の割合(単位は例えば%)で存在するのかを検知する。例えば、検知したSS成分の色面積の割合が大きいほどSS濃度が高く、色面積の割合が小さいほどSS濃度が低いことを表す。
ここで、色面積の割合は、対象領域の面積に対するSS成分の色に対応する画素の面積を求める方法の他に、マスタ画像を用いて色面積の割合を求めることもできる。ここでマスタ画像は、分離液405を撮影した画像データのうち、SS成分に対応する画素がある程度の存在する画像についてSS成分に対応する画素の面積を求めておき、マスタ画像とする。そして、マスタ画像におけるSS成分に対応する画素の面積に対する、判定する対象の画像データの対象領域におけるSS成分に対応する画素の面積の割合を求めるようにしてもよい。マスタ画像を用いる場合は、求められた割合の数が、マスタ画像を用いない場合に比べて大きな値が得られる。
Next, the camera 60 refers to the pixel value of each pixel in the target area 100 and determines whether each pixel is a pixel corresponding to the suspended matter.
The determination of whether or not the substance is a suspended substance is performed by conducting an experiment in advance, and the worker of the sludge concentration system 1 confirms the image data actually captured by the camera 60 and the actual liquid level of the separation liquid 405. An operator sets a pixel value that is a criterion for determining whether or not to make a suspended substance. For example, for the hue, saturation, and brightness of the pixels in the image data, the ranges to be included as suspended substances are respectively determined, and are written and stored in the storage unit 603 by the computer 90 as reference ranges.
Whether the area detection unit 601 refers to the color (pixel value) of each pixel of the target region 100 and whether the pixel value corresponds to the suspended matter is within the reference range stored in the storage unit 603. A comparison is made based on whether or not, and if it is within the reference range, it is determined as a suspended substance, and if it is not within the reference range, it is determined that it is not a suspended substance. This determination is performed for each pixel.
That is, when the separation liquid 405 is imaged, the area detection unit 601 uses the color of the suspended solid (SS) component (hue, saturation, brightness) stored in the storage unit 603 described above. ) Based on the area of the target region in the imaging range, the pixel area corresponding to the color of the SS component set in advance (hereinafter also referred to as a color area) is present (unit:%, for example). Is detected. For example, the SS density is higher as the color area ratio of the detected SS component is larger, and the SS density is lower as the color area ratio is smaller.
Here, the ratio of the color area can be obtained by using the master image in addition to the method of obtaining the area of the pixel corresponding to the color of the SS component with respect to the area of the target region. Here, the master image is used as the master image by obtaining the area of the pixel corresponding to the SS component in an image in which a certain number of pixels corresponding to the SS component exist in the image data obtained by photographing the separation liquid 405. Then, the ratio of the area of the pixel corresponding to the SS component in the target area of the image data to be determined to the area of the pixel corresponding to the SS component in the master image may be obtained. When the master image is used, a larger value is obtained as compared with the case where the master image is not used.

ここで、分離液405のSS濃度は色面積により測定することが可能であるが、縦型濾過濃縮装置40の運転状態においてSS濃度が上昇した場合、その原因が凝集剤の添加の不足によるものか、もしくは凝集剤の添加の過剰によるものか、縦型濾過濃縮装置40の運転が適正でないかをSS濃度だけで判断することができない。
そこで、SS濃度の上昇が凝集剤の添加の不足によるものかを判断するため、上述した色面積のほかに、輪郭検出部602が、分離液405に含まれるSSの輪郭をカメラ60からの画像データに基づいて測定する。
輪郭検出部602は、画像データの色面積として特定された画素と、その画素に隣接する画像であって色面積として特定されなかった画素との色のコントラストに基づいて、その境界線を輪郭とするか否かを判断し、輪郭とすると判定された場合には、その輪郭のピクセル数を輪郭検出値として測定する。輪郭とするか否かの判断基準は、コントラストを用いることができるが、例えば、画像データの色面積として特定された画素と、その画素に隣接する画像であって色面積として特定されなかった画素の画素値の差が基準コントラスト値以上である場合に輪郭であると判定し、基準コントラスト値未満である場合には輪郭ではないと判断する。基準コントラスト値は取り扱う被処理物の性状や運転基準等に基づいて、コンピュータ90により任意に設定することができる。基準コントラスト値を大きな値に設定する場合には、色面積であると判定された懸濁物質とその周囲(背景)との画素値の差が大きい場合に輪郭として検出されるため感度を低く設定することができ、基準コントラスト値を小さな値に設定する場合には、色面積であると判定された懸濁物質とその周囲(背景)との画素値の差が小さくても輪郭として検出されるため感度を高く設定することができる。このような基準コントラスト値は、記憶部603に記憶しておく。
輪郭検出部602は、輪郭であると検出された画素が隣接するように連なり、色面積として判定された懸濁物質の画素を取り囲むような関係になった場合に、連なった画素の数をカウントすることで周囲長を測定する。ここでは、一部の画素が連なっていなかった場合であっても、離間する画素の数が所定数以下であれば輪郭として見なしても周囲長を測定してもよい。
Here, the SS concentration of the separation liquid 405 can be measured by the color area. However, when the SS concentration increases in the operating state of the vertical filtration concentrator 40, the cause is also due to insufficient addition of the flocculant. Whether it is due to excessive addition of the flocculant or whether the operation of the vertical filtration concentrator 40 is not appropriate cannot be determined only by the SS concentration.
Therefore, in order to determine whether the increase in the SS concentration is due to insufficient addition of the flocculant, in addition to the color area described above, the contour detection unit 602 displays the SS contour included in the separation liquid 405 from the image from the camera 60. Measure based on the data.
The contour detection unit 602 sets the boundary line as the contour based on the color contrast between the pixel specified as the color area of the image data and the pixel adjacent to the pixel and not specified as the color area. If it is determined that the contour is to be used, the number of pixels of the contour is measured as a contour detection value. The criterion for determining whether or not to use the contour can use contrast. For example, a pixel specified as the color area of the image data and a pixel that is adjacent to the pixel and is not specified as the color area If the difference between the pixel values is equal to or greater than the reference contrast value, it is determined to be an outline, and if it is less than the reference contrast value, it is determined not to be an outline. The reference contrast value can be arbitrarily set by the computer 90 based on the properties of the object to be handled, operation standards, and the like. When the reference contrast value is set to a large value, the sensitivity is set low because it is detected as a contour when the pixel value difference between the suspended matter determined to be the color area and its surroundings (background) is large. When the reference contrast value is set to a small value, the contour is detected even if the difference between the pixel values of the suspended matter determined to be the color area and the surrounding (background) is small. Therefore, the sensitivity can be set high. Such a reference contrast value is stored in the storage unit 603.
The contour detection unit 602 counts the number of connected pixels when the pixels detected to be contours are connected so as to be adjacent to each other and surround the pixels of the suspended solids determined as the color area. To measure the perimeter. Here, even if some of the pixels are not connected, as long as the number of pixels that are separated is equal to or less than a predetermined number, the perimeter may be measured even if it is regarded as a contour.

ここで、凝集剤の注入率が不足して分離液のSS濃度が上昇した場合、凝集剤と反応しなかった汚泥(あるいは反応したが十分に凝集されなかった汚泥)は、濾過スクリーン402を通過し、濾過スクリーン402と濾過容器401の間に分離液405とともに排出される。分離液405には凝集剤が残留していないため、分離液405中に浮遊するSSは再凝集せず小さな粒子として懸濁する。ここで、SS濃度が高いほど懸濁の度合いが高い(より懸濁する)。このような場合、SSとして存在する粒子が微細であるため、色面積として判定された画素と、その画素に隣接する色面積として判定されなかった画素との画素値の差が基準コントラスト値未満となる。その結果、分離液405におけるSS濃度が高くても輪郭検出部602は、輪郭を検出することができない。
一方、凝集剤の注入率が適正以上であって、分離液405のSS濃度が高い場合、分離液405には、凝集剤がある程度残留しているため、この分離液405に残留する凝集剤と浮遊するSSとが再凝集して大きな固まりとなるため、輪郭検出部602は、SSの輪郭を検知することができる。
したがって、分離液405のSS濃度が高く、輪郭として検出された総周囲長の値が小さい場合は、凝集剤が不足していると判断でき、総周囲長の値が大きい場合は、凝集剤が過剰であるか、または濃縮装置の運転条件が適正でないと判断できる。
Here, when the SS concentration of the separation liquid is increased due to insufficient injection rate of the flocculant, sludge that has not reacted with the flocculant (or sludge that has reacted but has not been sufficiently agglomerated) passes through the filtration screen 402. Then, the liquid is discharged together with the separation liquid 405 between the filtration screen 402 and the filtration container 401. Since no flocculant remains in the separation liquid 405, the SS floating in the separation liquid 405 does not reaggregate and is suspended as small particles. Here, the higher the SS concentration, the higher the degree of suspension (more suspension). In such a case, since the particles present as SS are fine, the difference in pixel value between the pixel determined as the color area and the pixel not determined as the color area adjacent to the pixel is less than the reference contrast value. Become. As a result, even if the SS concentration in the separation liquid 405 is high, the contour detector 602 cannot detect the contour.
On the other hand, when the injection rate of the flocculant is more than appropriate and the SS concentration of the separation liquid 405 is high, the flocculant remains in the separation liquid 405 to some extent. Since the floating SS reaggregates and becomes a large mass, the contour detection unit 602 can detect the contour of the SS.
Therefore, when the SS concentration of the separation liquid 405 is high and the value of the total perimeter detected as a contour is small, it can be determined that the flocculant is insufficient, and when the total perimeter is large, the flocculant is It can be determined that it is excessive or the operating conditions of the concentrator are not appropriate.

図4は、汚泥に対する凝集剤の注入率が適正である場合における分離液405の液面を撮像した撮像データが画像処理された後の画像である。ここでは、カメラ60が対象領域100を対象として、懸濁物質に対応する色面積を検出した場合における画像を表す。図4(a)は、面積検出部601が色面積の判定を行った後の画像を表す。ここでは、分離液405において残留した凝集剤がSSと反応して再凝集され、分離液405の液面部分に存在する懸濁物質(例えば符号101)が色面積として判定される。この図においては、このような色面積として検出された部位は、対象領域内に複数検出されている。また、符号102は、照明装置の照明光が反射した部位について撮像されているが、このような画素については、色面積の対象となる画素の基準範囲に入らないため、色面積としては検出されない。
図4(b)は、色面積が検出された画像に対して輪郭検出部602が輪郭の検出を行った後の画像を表す。ここでは、検出された輪郭(符号110)が、対象領域において複数検出されている。
このように、凝集剤の注入率が適正である場合には、色面積の増減に対して輪郭としての総周囲長も増減する。そのため、総周囲長に対する色面積の数(色面積÷総周囲長)は、ある程度低い数値となる。
FIG. 4 is an image after image processing is performed on imaging data obtained by imaging the liquid surface of the separation liquid 405 when the injection rate of the flocculant into the sludge is appropriate. Here, an image in the case where the camera 60 detects the color area corresponding to the suspended matter for the target region 100 is shown. FIG. 4A shows an image after the area detection unit 601 determines the color area. Here, the coagulant remaining in the separation liquid 405 reacts with SS to be re-aggregated, and the suspended substance (for example, reference numeral 101) present in the liquid surface portion of the separation liquid 405 is determined as the color area. In this figure, a plurality of parts detected as such a color area are detected in the target area. Reference numeral 102 denotes an image of a portion of the illumination device where the illumination light is reflected, but such a pixel is not detected as a color area because it does not fall within the reference range of the pixel that is the target of the color area. .
FIG. 4B shows an image after the contour detection unit 602 detects the contour of the image in which the color area is detected. Here, a plurality of detected contours (reference numeral 110) are detected in the target region.
As described above, when the injection rate of the flocculant is appropriate, the total perimeter as the contour also increases / decreases as the color area increases / decreases. Therefore, the number of color areas with respect to the total perimeter (color area ÷ total perimeter) is a low value to some extent.

図5は、汚泥に対する凝集剤の注入率が不足している場合における分離液405の液面を撮像した撮像データが画像処理された後の画像である。ここでは、カメラ60が対象領域100を対象として、懸濁物質に対応する色面積を検出した場合における画像を表す。図5(a)は、面積検出部601が色面積の判定を行った後の画像を表す。ここでは、分離液405において凝集剤がほとんど残留していないため、SSと再凝集することがない。そのため、分離液405の液面側にはSSが細かい粒子として浮遊し、その結果、分離液405の液面部分に存在する懸濁物質(例えば符号101)が色面積として判定されるが、一方で、その色面積としては判定されなかった画素においても、色面積として判定された画素に近い値の画素として存在することとなり、そのコントラストは、基準コントラスト値未満となる。そのため、図5(b)のように、色面積として検出された画素の数が多いもかかわらず、輪郭がほとんど検出されることがない。したがって、凝集剤の注入率が不足している場合には、色面積の値が大きく、分離液405にSSが多量にリークしているにもかかわらず、検出される輪郭の総周囲長は低い値となり、総周囲長に対する色面積の数(色面積÷総周囲長)は、注入率が適正である場合に比べて大きな数値となる。   FIG. 5 is an image after image processing is performed on imaging data obtained by imaging the liquid surface of the separation liquid 405 in a case where the injection rate of the flocculant with respect to the sludge is insufficient. Here, an image in the case where the camera 60 detects the color area corresponding to the suspended matter for the target region 100 is shown. FIG. 5A shows an image after the area detection unit 601 determines the color area. Here, since the coagulant hardly remains in the separation liquid 405, it does not re-aggregate with SS. Therefore, SS floats as fine particles on the liquid surface side of the separation liquid 405, and as a result, suspended substances (for example, reference numeral 101) existing in the liquid surface portion of the separation liquid 405 are determined as color areas. Thus, even a pixel that is not determined as the color area exists as a pixel having a value close to the pixel determined as the color area, and the contrast is less than the reference contrast value. Therefore, as shown in FIG. 5B, the contour is hardly detected even though the number of pixels detected as the color area is large. Therefore, when the injection rate of the flocculant is insufficient, the value of the color area is large, and the total perimeter of the detected contour is low despite a large amount of SS leaking into the separation liquid 405. The number of color areas relative to the total perimeter (color area / total perimeter) is a larger value than when the injection rate is appropriate.

このような色面積、周囲長、凝集剤の添加量との関係を種々の場面におけるデータを蓄積しておき、このデータを用いることで、制御部803は、凝集剤の添加量を制御する。
図6は、色面積と総周囲長との関係を表す図である。
この図において、横軸はSSの色面積を表し、縦軸はSSの輪郭検出値(総周囲長)を表す。符号300に示す曲線は、凝集剤の添加量が第1の値である場合を表し、符号310に示す曲線は、第1の値よりも大きな添加量であって適正な添加量である場合を表し、符号320に示す曲線は、第2の値よりも大きな添加量であって適正な添加量である場合を表す。これら符号300、符号310、符号311は、それぞれ異なる添加量における色面積値と輪郭検出値の測定結果を採取し、得られた測定結果を横軸に色面積値、縦軸に輪郭検出値としてプロットし近似曲線として得られた曲線である。
符号300に示す曲線においては、凝集剤の添加量が不足している場合を表しており、分離液405において再凝集されない状態であり、そのため、SSの色面積が増大したとしても、輪郭がほとんど検出されないため、ほぼ横ばいの直線状のグラフとなっている。
一方、符号310、符号320に示す曲線は、SSの色面積の数値が増大するにつれてSS輪郭検出値も増大する関係にある。これは、凝集剤の添加量が適正であるため、分離液405において凝集剤がSSと反応して再凝集するため、色面積が増えると検出される輪郭も増大するため、総周囲長も増える傾向にある。
本実施形態においては、このようにして、異なる添加量における色面積値と輪郭検出値のデータを採取し、その結果に基づいて、適正な添加量となる値を予め定めておき、凝集剤の添加量の制御に用いる。ここでは、符号310、符号320に示す曲線について、いずれも適正な凝集剤の添加量である場合を表しているが、いずれの場合を凝集剤の添加量の制御に用いるかについては、汚泥濃縮システム1に被処理物として供給される汚泥の性状や、運転基準等に基づいて選択すればよい。例えば、符号310に示す場合における凝集剤の添加量を適正な添加量となる値として制御に用いる場合を一例として説明する。
ここでは、符号310に示す曲線を基準として、一定範囲を基準範囲として定める。例えば、この曲線が示す値に対する±20%、好ましくは±10%を基準範囲とし、その範囲に収まるように注入率を制御する。符号311が示す曲線は、基準範囲の上限値を表し、符号312が示す曲線は、基準範囲の下限値を表す。
Data such as the color area, the perimeter, and the addition amount of the flocculant is accumulated in various scenes, and the control unit 803 controls the addition amount of the flocculant by using this data.
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the color area and the total perimeter.
In this figure, the horizontal axis represents the SS color area, and the vertical axis represents the SS contour detection value (total perimeter). A curve indicated by reference numeral 300 represents a case where the addition amount of the flocculant is the first value, and a curve indicated by reference numeral 310 represents a case where the addition amount is larger than the first value and is an appropriate addition amount. The curve indicated by reference numeral 320 represents a case where the addition amount is larger than the second value and is an appropriate addition amount. These code 300, code 310, and code 311 collect color area values and contour detection values at different addition amounts, and the obtained measurement results are used as color area values on the horizontal axis and contour detection values on the vertical axis. It is a curve obtained by plotting as an approximate curve.
The curve indicated by reference numeral 300 represents a case where the amount of the flocculant added is insufficient and is not re-aggregated in the separation liquid 405. Therefore, even if the SS color area is increased, the contour is almost the same. Since it is not detected, the graph is almost flat.
On the other hand, the curves indicated by reference numerals 310 and 320 have a relationship in which the SS contour detection value increases as the numerical value of the SS color area increases. This is because the addition amount of the flocculant is appropriate, and the flocculant reacts with SS in the separation liquid 405 to reaggregate. Therefore, the detected contour increases as the color area increases, so the total perimeter increases. There is a tendency.
In this embodiment, in this way, data of color area values and contour detection values at different addition amounts are collected, and based on the results, a value that is an appropriate addition amount is determined in advance, Used to control the amount added. Here, each of the curves shown by reference numerals 310 and 320 represents a case where the addition amount of an appropriate flocculant is shown, but as to which case is used for controlling the addition amount of the flocculant, sludge concentration is used. What is necessary is just to select based on the property of the sludge supplied to the system 1 as a to-be-processed object, a driving | operation standard, etc. For example, the case where the addition amount of the flocculant in the case indicated by reference numeral 310 is used for control as a value that provides an appropriate addition amount will be described as an example.
Here, a certain range is defined as a reference range with reference to the curve indicated by reference numeral 310. For example, the reference range is ± 20%, preferably ± 10% of the value indicated by this curve, and the injection rate is controlled so as to be within that range. The curve indicated by reference numeral 311 represents the upper limit value of the reference range, and the curve indicated by reference numeral 312 represents the lower limit value of the reference range.

図7は、色面積と、色面積を総周囲長で割った値との関係を表す図である。この図7においては、図6で示す測定結果において、色面積を輪郭検出値で割った値を縦軸とし、図6で示す測定結果における色面積を横軸にした場合を表している。図6を用いて説明した基準範囲については、色面積と輪郭検出値との関係において基準範囲を定める場合について説明したが、このように、色面積を輪郭検出値で割った値と色面積との関係において基準範囲を定めるようにしてもよい。
ここでは、符号350に示す直線は、図6符号300に示す曲線に対応する関係(凝集剤の添加量が同じ)であり、符号360に示す直線は、図6符号310に示す曲線に対応する関係(凝集剤の添加量が同じ)であり、符号370に示す直線は、図6符号320に示す曲線に対応する関係(凝集剤の添加量が同じ)である。例えば、符号360に示す直線を凝集剤の添加量の制御に用いる場合には、符号360の直線を基準として所定の範囲(±20%、好ましくは±10%)を基準範囲として定めることができる。符号361が示す直線は、基準範囲の上限値を表し、符号362が示す直線は、基準範囲の下限値を表す。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the color area and the value obtained by dividing the color area by the total perimeter. FIG. 7 shows a case where the vertical axis represents the value obtained by dividing the color area by the contour detection value in the measurement result shown in FIG. 6, and the horizontal axis represents the color area in the measurement result shown in FIG. With respect to the reference range described with reference to FIG. 6, the case where the reference range is defined in the relationship between the color area and the contour detection value has been described. Thus, the value obtained by dividing the color area by the contour detection value and the color area The reference range may be determined in the relationship.
Here, the straight line indicated by reference numeral 350 has a relationship corresponding to the curve indicated by reference numeral 300 in FIG. 6 (the same amount of flocculant is added), and the straight line indicated by reference numeral 360 corresponds to the curve indicated by reference numeral 310 in FIG. The relationship (the same amount of coagulant is added), and the straight line indicated by reference numeral 370 is the relationship corresponding to the curve indicated by reference numeral 320 in FIG. For example, when the straight line indicated by reference numeral 360 is used for controlling the addition amount of the flocculant, a predetermined range (± 20%, preferably ± 10%) can be determined as the reference range with reference to the straight line indicated by reference numeral 360. . The straight line indicated by reference numeral 361 represents the upper limit value of the reference range, and the straight line indicated by reference numeral 362 represents the lower limit value of the reference range.

図3に戻り、記憶部801は、上述のようにして定められたSSの色面積とSSの輪郭検出値(総周囲長)との関係における基準範囲を予め記憶する。ここでは、図6(あるいは図7)のようにして定められたSSの色面積とSSの輪郭検出値との関係における基準範囲を示すデータを記憶する。
判定部802は、懸濁物質の面積と懸濁物質の輪郭との関係と基準範囲との対比を記憶部801に記憶されたデータを参照することで行う。
判定部802は、懸濁物質の面積を前記周囲長で割った値が、基準範囲にあるか否かを記憶部801に記憶されたデータを参照することで対比する。
制御部803は、判定部802の対比結果に基づいて、凝集剤供給ポンプ10(凝集剤添加部)が添加する凝集剤の添加量を制御する。
制御部803は、懸濁物質の面積と懸濁物質の輪郭との関係に基づく値が基準範囲を下回る場合(または基準範囲未満である場合でもよい)には、凝集剤の添加量を増加させ、懸濁物質の面積と懸濁物質の輪郭との関係に基づく値が基準範囲を上回る(または基準範囲以上である場合でもよい)には、凝集剤の添加量を減少させる。
Returning to FIG. 3, the storage unit 801 stores in advance a reference range in the relationship between the SS color area determined as described above and the SS contour detection value (total perimeter). Here, data indicating a reference range in the relationship between the SS color area determined as shown in FIG. 6 (or FIG. 7) and the SS contour detection value is stored.
The determination unit 802 refers to the data stored in the storage unit 801 to compare the relationship between the area of the suspended solids and the outline of the suspended solids and the reference range.
The determination unit 802 compares whether or not the value obtained by dividing the area of the suspended substance by the perimeter is within the reference range by referring to the data stored in the storage unit 801.
The control unit 803 controls the addition amount of the flocculant added by the flocculant supply pump 10 (flocculant addition unit) based on the comparison result of the determination unit 802.
When the value based on the relationship between the area of the suspended solid and the outline of the suspended solid is below the reference range (or may be below the reference range), the control unit 803 increases the amount of the flocculant added. When the value based on the relationship between the area of the suspended substance and the outline of the suspended substance exceeds the reference range (or may be greater than the reference range), the amount of the flocculant added is decreased.

なお、コンピュータ90の設定部901は、カメラ60の各種設定を行うこともできる。例えば、照明装置の照明の明るさ、フォーカス、撮影頻度、基準画像の登録、検出範囲、検出内容の設定(色面積や輪郭検出など)、色面積を使用する場合には検出したい色(色相、彩度、明度)を、キーボードやマウスなどの入力装置から作業員によって操作される内容に応じて設定する。輪郭検出を使用する場合には、輪郭を検出する感度の設定を行うこともできる。   Note that the setting unit 901 of the computer 90 can also perform various settings of the camera 60. For example, the illumination brightness of the lighting device, focus, shooting frequency, registration of reference image, detection range, detection content setting (color area, contour detection, etc.), and the color to be detected (hue, (Saturation, lightness) is set according to the content operated by the operator from an input device such as a keyboard or a mouse. When contour detection is used, the sensitivity for detecting the contour can also be set.

上述した構成のうち、カメラ60(撮像部)、面積検出部601、輪郭検出部602、判定部802、制御部803の機能を含むようにして凝集剤添加量制御装置を構成するようにしてもよい。また、面積検出部601、輪郭検出部602、記憶部603の機能を制御盤80に設けるようにしてもよいし、コンピュータ90の機能として設けるようにしてもよい。   Among the configurations described above, the flocculant addition amount control device may be configured to include the functions of the camera 60 (imaging unit), the area detection unit 601, the contour detection unit 602, the determination unit 802, and the control unit 803. Further, the functions of the area detection unit 601, the contour detection unit 602, and the storage unit 603 may be provided in the control panel 80, or may be provided as functions of the computer 90.

図8は、汚泥濃縮システム1の動作を説明するフローチャートである。
カメラ60は、分離液405の液面を撮像する(ステップS101)。コンピュータ90の面積検出部601は、撮像された画像データに基づいて、色面積を検出する(ステップS102)。色面積が検出されると、輪郭検出部602は、色面積として検出された懸濁物質の輪郭を検出し(ステップS103)、検出された輪郭の周囲長を検出する(ステップS104)。ここでは、画像データの対象領域において色面積が複数箇所において検出された場合には、色面積として検出された懸濁物質のそれぞれの輪郭の周囲長の和を求めることで、総周囲長を検出する。
周囲長が検出されると、判定部802は、記憶部801に記憶された基準範囲のデータを参照し、色面積に対する周囲長(輪郭検出値)の値が基準範囲にあるか否かを対比する。(ステップS105)。
制御部803は、判定部802の対比結果に基づいて、色面積に対する周囲長(輪郭検出値)の値が基準範囲にある場合、凝集剤供給ポンプ10が供給する凝集剤の添加量を維持する(ステップS106)。その後、一定時間のウエイト時間が経過した後、ステップS101に移行する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the sludge concentration system 1.
The camera 60 images the liquid level of the separation liquid 405 (step S101). The area detector 601 of the computer 90 detects the color area based on the captured image data (step S102). When the color area is detected, the contour detection unit 602 detects the contour of the suspended matter detected as the color area (step S103), and detects the perimeter of the detected contour (step S104). Here, when the color area is detected at multiple locations in the target area of the image data, the total perimeter is detected by calculating the sum of the perimeters of the respective outlines of the suspended matter detected as the color area. To do.
When the perimeter is detected, the determination unit 802 refers to the data of the reference range stored in the storage unit 801 and compares whether or not the value of the perimeter (contour detection value) for the color area is in the reference range. To do. (Step S105).
Based on the comparison result of the determination unit 802, the control unit 803 maintains the addition amount of the flocculant supplied by the flocculant supply pump 10 when the value of the perimeter (contour detection value) with respect to the color area is within the reference range. (Step S106). Thereafter, after a certain waiting time elapses, the process proceeds to step S101.

一方、色面積に対する周囲長の値が基準範囲外である場合、判定部802は、色面積に対する周囲長の値が基準範囲の下限値未満であるか否かを対比する(ステップS107)。制御部803は、判定部802の対比結果において、色面積に対する周囲長の値が基準範囲の下限値未満である場合には、凝集剤供給ポンプ10から供給する凝集剤の供給量を増加させる(ステップS108)。ここでは、例えば、凝集剤供給ポンプ10から供給する凝集剤の供給量を特定する複数の異なるレベルを予め設定しておき、制御部803は、この複数のレベルのうち、現在のレベルよりも、凝集剤の供給量が増えるように1つレベルを上げるように凝集剤供給ポンプ10に制御信号を出力する。凝集剤供給ポンプ10は、凝集剤の供給量を1段分増加するようにして供給する。これにより、凝集剤供給ポンプ10から供給される凝集剤の供給量が増加し、濾過スクリーン402内から分離液405側に排出される凝集剤の量が増大しやすい傾向に進む。ステップS107の後、一定時間のウエイト時間が経過した後、ステップS101に移行する。   On the other hand, when the value of the perimeter for the color area is outside the reference range, the determination unit 802 compares whether or not the value of the perimeter for the color area is less than the lower limit of the reference range (step S107). The control unit 803 increases the supply amount of the coagulant supplied from the coagulant supply pump 10 when the value of the peripheral length with respect to the color area is less than the lower limit value of the reference range in the comparison result of the determination unit 802 ( Step S108). Here, for example, a plurality of different levels for specifying the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 is set in advance, and the control unit 803 is more than the current level among the plurality of levels. A control signal is output to the coagulant supply pump 10 so as to increase the level by one so that the supply amount of the coagulant increases. The flocculant supply pump 10 supplies the flocculant by increasing the supply amount of the flocculant by one stage. As a result, the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 increases, and the amount of the flocculant discharged from the filter screen 402 to the separation liquid 405 side tends to increase. After step S107, after a certain waiting time has elapsed, the process proceeds to step S101.

一方、制御部803は、判定部802の対比結果において、色面積に対する周囲長の値が基準範囲の下限値未満ではない場合、すなわち、色面積に対する周囲長の値が基準範囲を上回る場合には、凝集剤供給ポンプ10から供給する凝集剤の供給量を減少させる(ステップS109)。ここでは、例えば、制御部803は、この複数のレベルのうち、現在のレベルよりも、凝集剤の供給量が減るように1つレベルを下げるように凝集剤供給ポンプ10に制御信号を出力する。凝集剤供給ポンプ10は、凝集剤の供給量を1段分減少するようにして供給する。これにより、凝集剤供給ポンプ10から供給される凝集剤の供給量が減少し、濾過スクリーン402内から分離液405側に排出される凝集剤の量が減少する傾向に進む。ステップS109の後、一定時間のウエイト時間が経過した後、ステップS101に移行する。   On the other hand, in the comparison result of the determination unit 802, the control unit 803 determines that when the perimeter length value for the color area is not less than the lower limit value of the reference range, that is, when the perimeter length value for the color area exceeds the reference range. Then, the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 is decreased (step S109). Here, for example, the control unit 803 outputs a control signal to the flocculant supply pump 10 so as to lower one of the plurality of levels so that the supply amount of the flocculant is lower than the current level. . The flocculant supply pump 10 supplies the flocculant in such a manner that the supply amount of the flocculant is reduced by one stage. Thereby, the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 decreases, and the amount of the flocculant discharged from the filter screen 402 to the separation liquid 405 side tends to decrease. After step S109, after a certain waiting time has elapsed, the process proceeds to step S101.

なお、上述した実施形態において、ステップS101において撮影した画像データの1つのみを利用して色面積や輪郭の検出を行ってもよいが、撮影した画像データの過去の所定の期間の画像データにおいて検出されたそれぞれの色面積や輪郭の検出値の平均値を対象として判定部802が判定し、制御部803が制御をするようにしてもよい。例えば、10分間程度の過去の画像データを対象として移動平均を求め、判定部802による判定と制御部803による制御を行うようにしてもよい。また、カメラの撮影条件によっては、カメラ60aの撮像範囲にSSが浮遊して収まるように撮像されるか否かに応じてこれら検出値が大きく変動する場合もあり、このような場合には、直近の過去の平均値(移動平均等)を用いることで判定部802の判定精度を向上させることができる。
また、判定部802は、図8のフローチャートのステップS105およびステップS107の判定に限定されず、記憶部801に記憶された基準範囲の上限値と色面積に対する周囲長の値とを対比し、その後、記憶部801に記憶された基準範囲の下限値と色面積に対する周囲長の値とを対比して判定してもよい。または、記憶部801に記憶された基準範囲の下限値と、色面積に対する周囲長の値とを対比し、その後、記憶部801に記憶された基準範囲の上限値と、色面積に対する周囲長の値とを対比して判定してもよい。
In the embodiment described above, the color area and the contour may be detected using only one of the image data captured in step S101. However, in the image data of the past predetermined period of the captured image data. The determination unit 802 may determine the average value of each detected color area or detected value of the contour, and the control unit 803 may perform control. For example, a moving average may be obtained for past image data of about 10 minutes, and the determination by the determination unit 802 and the control by the control unit 803 may be performed. Also, depending on the shooting conditions of the camera, these detection values may fluctuate greatly depending on whether or not the SS is floated in the imaging range of the camera 60a. In such a case, The determination accuracy of the determination unit 802 can be improved by using the latest past average value (moving average or the like).
Further, the determination unit 802 is not limited to the determinations in step S105 and step S107 in the flowchart of FIG. 8, and compares the upper limit value of the reference range stored in the storage unit 801 with the value of the perimeter for the color area, and then Alternatively, the determination may be made by comparing the lower limit value of the reference range stored in the storage unit 801 with the value of the perimeter for the color area. Alternatively, the lower limit value of the reference range stored in the storage unit 801 is compared with the value of the perimeter for the color area, and then the upper limit value of the reference range stored in the storage unit 801 and the perimeter of the color area. You may determine by contrasting with a value.

上述した実施形態において、混和槽30は、ラインミキサーを用いるようにしても良く、ラインミキサーと混和槽30とを組み合わせるようにしても良い。汚泥と凝集剤の混合により形成された凝集汚泥は、縦型濾過濃縮装置40の上部から投入され濾過スクリーン402を介して固液分離される。カメラ60は、分離液405の液面を撮像し、これにより、分離液405に含まれるSSの色面積およびSSの輪郭(大きさ)が測定される。分離液の水質(SS濃度)が良好であれば、SSの色面積は小さく、汚泥の固液分離が効率的に行われていると判断できる。
このように、凝集の良し悪しを分離液のSS濃度およびSSの輪郭(大きさ)で判断されるが、予め凝集剤の最適注入率におけるSS色面積とSS輪郭検出値の関係(曲線)を把握しておき、その最適曲線±20%好ましくは±10%の範囲に入るように凝集剤の注入率が自動で調整されても良い。最適曲線については、「SSの色面積」と「SSの色面積/SSの輪郭検出値」の近似直線でも良い。
実測した結果が最適曲線±20%好ましくは±10%の範囲に収まっている場合には凝集剤の注入率は維持される。
In the above-described embodiment, the mixing tank 30 may be a line mixer, or the line mixer and the mixing tank 30 may be combined. The agglomerated sludge formed by mixing the sludge and the aggregating agent is introduced from the upper part of the vertical filtration concentrator 40 and separated into solid and liquid via the filtration screen 402. The camera 60 images the liquid surface of the separation liquid 405, and thereby, the color area of SS and the outline (size) of SS contained in the separation liquid 405 are measured. If the water quality (SS concentration) of the separation liquid is good, it can be determined that the SS color area is small and the solid-liquid separation of sludge is efficiently performed.
As described above, whether the aggregation is good or bad is determined by the SS concentration of the separation liquid and the SS contour (size). The relationship (curve) between the SS color area and the SS contour detection value at the optimum injection rate of the flocculant is previously determined. By grasping, the injection rate of the flocculant may be automatically adjusted so that the optimum curve is within the range of ± 20%, preferably ± 10%. The optimum curve may be an approximate straight line of “SS color area” and “SS color area / SS contour detection value”.
When the actually measured result falls within the optimum curve ± 20%, preferably ± 10%, the injection rate of the flocculant is maintained.

しかしながら、実測した結果が最適曲線±20%好ましくは±10%の範囲を下回る場合には(「SSの色面積」と「SSの色面積/SSの輪郭検出値」の近似直線を使った場合は上回る場合)、凝集剤の注入率が不足していると判断し、凝集剤供給ポンプの回転数を1段階増加させ凝集剤の注入量を増加させる。なお、凝集剤供給ポンプの1段階当たりの増加量については、任意に設定することができる。
実測した結果が最適曲線±20%好ましくは±10%の範囲を上回る場合には(「SSの色面積」と「SSの色面積/SSの輪郭検出値」の近似直線を使った場合は下回る場合)、凝集剤の注入率が過剰と判断し、凝集剤供給ポンプの回転数を1段階減少させ凝集剤の注入量を減少させる。なお、凝集剤供給ポンプの1段階当たりの減少量については、任意に設定することができる。
分離液のSS色面積およびSSの輪郭は常時連続的に測定されるが、凝集剤の注入量を増加または減少させた後は、混和槽および濃縮装置の滞留時間を考慮し10分から20分程度のウエイト時間を経過してから、凝集剤の注入不足か適正かを再度判定し、凝集剤の供給量の制御を行うようにしてもよい。
縦型濾過濃縮装置の洗浄工程時は、分離液のSS濃度が一時的に上昇することから、洗浄工程時および洗浄工程後10分程度は本制御を行わない。
このように、凝集剤の注入率が最適となるように自動で制御されるため、縦型濾過濃縮装置のSS回収率は高く維持され、凝集剤の使用量も削減することが可能となる。
However, when the measured result falls below the range of the optimal curve ± 20%, preferably ± 10% (when using the approximate line of “SS color area” and “SS color area / SS contour detection value”) ), The coagulant injection rate is judged to be insufficient, and the coagulant supply pump speed is increased by one step to increase the coagulant injection rate. Note that the amount of increase per step of the flocculant supply pump can be arbitrarily set.
When the measured result exceeds the range of the optimal curve ± 20%, preferably ± 10% (lower than the approximate line of “SS color area” and “SS color area / SS contour detection value”) ), The coagulant injection rate is judged to be excessive, and the rotation speed of the coagulant supply pump is decreased by one step to decrease the coagulant injection amount. Note that the amount of reduction per stage of the flocculant supply pump can be arbitrarily set.
The SS color area and SS contour of the separation liquid are always measured continuously, but after increasing or decreasing the amount of flocculant injected, about 10 to 20 minutes considering the residence time of the mixing tank and concentrator. After the waiting time elapses, it may be determined again whether the injection of the flocculant is insufficient or appropriate, and the supply amount of the flocculant may be controlled.
Since the SS concentration of the separation liquid temporarily rises during the cleaning process of the vertical filtration concentrator, this control is not performed for about 10 minutes during the cleaning process and after the cleaning process.
As described above, since the injection rate of the flocculant is automatically controlled so as to be optimal, the SS recovery rate of the vertical filtration concentrator is maintained high, and the amount of the flocculant used can be reduced.

また、凝集剤供給ポンプ10から供給される凝集剤の供給量は、供給レベルとして予め複数レベルを複数段設定しておき、色面積に対する周囲長(輪郭検出値)の値が、基準範囲から乖離した度合に応じた供給レベルとなるようにして決定してもよい。   In addition, the supply amount of the flocculant supplied from the flocculant supply pump 10 is set as a plurality of levels in advance as the supply level, and the value of the perimeter (contour detection value) for the color area deviates from the reference range. The supply level according to the degree may be determined.

次に、第2の実施形態を説明する。第2の実施形態において、汚泥濃縮システム1aは、第1の実施形態における汚泥濃縮システム1の一部について同様の構成を有しているため、異なる構成について説明する。
図9は、第2の実施形態における汚泥濃縮システム1aにおけるカメラ60aが設置された近傍を表す概略構成図である。この図に示されていない部分については、第1の実施形態における汚泥濃縮システム1と構成が同じであるため、その説明を省略する。
この第2の実施形態において、濾過容器401の側面のうち上端部近傍には、濾過容器401から分離液405を分岐して取り出す分岐配管410が設けられる。
ケーシング407の内周面の高さ方向において、うち濾過容器401に取り付けられた分岐配管410と同程度の高さの近傍には越流箱411(分離液貯留部の一例)が設けられる。越流箱411は、分岐配管410から取り出された分離液405が導入されると、内部に分離液405を貯留する。越流箱411の上面は開口されており、分離液405の液面が越流箱411の上端部よりも高くなると、濾過容器401は、ケーシング407の内部側にオーバーフローするようになっている。
また、分岐配管410のうち、濾過容器401に設けられる一端(第1端)とは反対側の一端は越流箱411の側面に設けられる。また、分岐配管410の一端と反対側の一端(第2端)の間に接続された鉛直方向に延びるサイフォンブレーカ410aが設けられる。
カメラ60aは、越流箱411の上方側に設置され、越流箱411に貯留された分離液405の液面を撮像する。
Next, a second embodiment will be described. In 2nd Embodiment, since the sludge concentration system 1a has the same structure about a part of sludge concentration system 1 in 1st Embodiment, a different structure is demonstrated.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the vicinity where the camera 60a is installed in the sludge concentration system 1a according to the second embodiment. About the part which is not shown by this figure, since the structure is the same as the sludge concentration system 1 in 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
In the second embodiment, a branch pipe 410 is provided near the upper end of the side surface of the filtration container 401 to branch out the separation liquid 405 from the filtration container 401.
In the height direction of the inner peripheral surface of the casing 407, an overflow box 411 (an example of a separated liquid storage unit) is provided in the vicinity of the same height as the branch pipe 410 attached to the filtration container 401. When the separation liquid 405 taken out from the branch pipe 410 is introduced, the overflow box 411 stores the separation liquid 405 therein. The upper surface of the overflow box 411 is opened. When the liquid level of the separation liquid 405 becomes higher than the upper end of the overflow box 411, the filtration container 401 overflows to the inside of the casing 407.
Further, one end of the branch pipe 410 opposite to one end (first end) provided in the filtration container 401 is provided on the side surface of the overflow box 411. Further, a siphon breaker 410 a extending in the vertical direction is provided connected between one end (second end) opposite to one end of the branch pipe 410.
The camera 60 a is installed above the overflow box 411 and images the liquid level of the separation liquid 405 stored in the overflow box 411.

図10は、図9における越流箱411を含む近傍を拡大した概略構成図である。
越流箱411に取り付けられた分岐配管410は、水平方向に延びるようにされたのち、鉛直方向において上方に向かって濾過スクリーン402の上端部431よりも高い位置まで延びるように設けられ、その先端は開口しており、サイフォンブレーカ410aとして構成される。
また、分岐配管410の一部は、サイフォンブレーカ410aよりも低い位置と、濾過容器401における高さ方向(鉛直方向)において濾過スクリーン402の上端部430と濾過容器401の上端部431との間(符号432に示す高さ)と、を結ぶようにして連結される。
越流箱411において、越流箱411の上端部433の高さは、分岐配管410が濾過容器401において取り付けられた高さ(符号432)と、濾過容器401の上端部431の高さとの間の高さとなるように設定される。
カメラ60aは、越流箱411の上方に設けられる。ここで、カメラ60aは、ケーシング407に設けられた凹部において、越流箱411に一時貯留される分離液405の液面を撮像するように下方に向けて設置される。ここで、ケーシング407の凹部のうち、カメラ60aと分離液405との間に位置する部位は、開口しているかまたは透過部材で構成されており、カメラ60aによって分離液405が撮像可能となっている。カメラ60aは、ケーシング407の凹部に設けられていることで、縦型濾過濃縮装置40の外部側に配置されるため、縦型濾過濃縮装置40の外部から作業員がカメラ60aの清掃や設置位置の微調整をしやすくなっており、メンテナンス性がよい。また、この凹部がカメラ60aのカバー(フード)として機能するため、分離液405が付着しにくいため、カメラ60aに対する汚損や故障が発生しにくくなっている。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram enlarging the vicinity including the overflow box 411 in FIG. 9.
The branch pipe 410 attached to the overflow box 411 extends in the horizontal direction and then extends upward in the vertical direction so as to extend to a position higher than the upper end portion 431 of the filtration screen 402. Is open and is configured as a siphon breaker 410a.
Further, a part of the branch pipe 410 is located at a position lower than the siphon breaker 410a and between the upper end 430 of the filtration screen 402 and the upper end 431 of the filtration container 401 in the height direction (vertical direction) of the filtration container 401 ( And a height indicated by reference numeral 432).
In the overflow box 411, the height of the upper end 433 of the overflow box 411 is between the height (reference numeral 432) at which the branch pipe 410 is attached to the filtration container 401 and the height of the upper end 431 of the filtration container 401. It is set to be the height of.
The camera 60a is provided above the overflow box 411. Here, the camera 60 a is installed in a downward direction so as to capture an image of the liquid level of the separation liquid 405 temporarily stored in the overflow box 411 in the recess provided in the casing 407. Here, in the concave portion of the casing 407, a portion located between the camera 60a and the separation liquid 405 is open or constituted by a transmission member, and the separation liquid 405 can be imaged by the camera 60a. Yes. Since the camera 60a is provided in the concave portion of the casing 407 and is disposed outside the vertical filtration concentrating device 40, an operator can clean and install the camera 60a from the outside of the vertical filtration concentrating device 40. It is easy to make fine adjustments, and maintenance is good. In addition, since the concave portion functions as a cover (hood) of the camera 60a, the separation liquid 405 is difficult to adhere, so that the camera 60a is less likely to be stained or broken.

また、濾過スクリーン402側から濾過容器401側に排出される分離液405の量は、濃縮汚泥の供給量や性状によっては、固液分離の度合いに応じて変動する。そのため、濾過スクリーン402と濾過容器401との間における分離液405の液面の高さも変動する。これに伴い、分離液405が濾過容器401からオーバーフローする際のオーバーフロー界面の高さも変動する。上述した第1の実施形態のように、濾過スクリーン402と濾過容器の間における分離液405の液面をカメラ60によって撮像する場合、オーバーフロー界面の高さの変動があると、カメラ60から分離液405の液面までの距離が変動するため、焦点距離も変動することになる。そうすると、オーバーフロー界面の高さの変動に対して、カメラ60のフォーカス機能が追従できない場合には、カメラ60によって撮像される画像データも焦点距離が必ずしもあっていない状態で撮像されてしまう。また、オーバーフロー界面の高さが変動すると、照明装置からの光がオーバーフロー界面において反射してカメラ60aに到達する反射光の光量や反射する分離液405の液面における領域も異なるため、撮像状況が変わってしまう。そのため、撮像された画像データに基づく色面積や輪郭検出の精度が変動する可能性がある。   In addition, the amount of the separation liquid 405 discharged from the filtration screen 402 side to the filtration container 401 side varies depending on the degree of solid-liquid separation depending on the supply amount and properties of the concentrated sludge. Therefore, the height of the liquid level of the separation liquid 405 between the filtration screen 402 and the filtration container 401 also varies. Along with this, the height of the overflow interface when the separation liquid 405 overflows from the filtration container 401 also varies. As in the first embodiment described above, when the liquid level of the separation liquid 405 between the filtration screen 402 and the filtration container is imaged by the camera 60, if there is a variation in the height of the overflow interface, the separation liquid is removed from the camera 60. Since the distance to the liquid surface 405 varies, the focal length also varies. Then, when the focus function of the camera 60 cannot follow the fluctuation of the height of the overflow interface, the image data captured by the camera 60 is also captured in a state where the focal length is not necessarily present. In addition, when the height of the overflow interface varies, the amount of reflected light that reflects from the illumination device at the overflow interface and reaches the camera 60a and the region on the liquid surface of the reflected separation liquid 405 are also different. It will change. For this reason, there is a possibility that the accuracy of color area and contour detection based on the captured image data may vary.

これに対し、第2の実施形態では、濾過容器401の側面に設けられた分岐配管410から分離液405を取り出して越流箱411に供給し、越流箱411に一時貯留された分離液405の液面をカメラ60aによって撮像するようにした。これにより、分離液405が濾過容器401からオーバーフローする際のオーバーフロー界面の高さが変動したとしても、越流箱411に供給される分離液405の量の変動はほとんどないため、越流箱411に一時貯留される分離液405の量が急激に変動することがない。これにより、越流箱411に一時貯留される分離液405がオーバーフローしたとしても、そのオーバーフロー界面の高さの変動もほとんど生じないため、カメラ60aによって撮像される分離液405の液面までの距離がほとんど変動しない。そのため、カメラ60aから分離液405の液面までの焦点距離を概ね一定にすることができ、焦点距離を適切に維持しつつカメラ60aによって撮像することができ、色面積や輪郭検出の精度を維持、向上させることができる。   In contrast, in the second embodiment, the separation liquid 405 is taken out from the branch pipe 410 provided on the side surface of the filtration container 401 and supplied to the overflow box 411, and the separation liquid 405 temporarily stored in the overflow box 411. An image of the liquid level was taken by the camera 60a. Thereby, even if the height of the overflow interface when the separation liquid 405 overflows from the filtration container 401 varies, the amount of the separation liquid 405 supplied to the overflow box 411 hardly varies. The amount of the separation liquid 405 temporarily stored in the tank does not fluctuate rapidly. Thereby, even if the separation liquid 405 temporarily stored in the overflow box 411 overflows, the height of the overflow interface hardly fluctuates, so the distance to the liquid level of the separation liquid 405 imaged by the camera 60a. Hardly fluctuates. Therefore, the focal distance from the camera 60a to the liquid surface of the separation liquid 405 can be made substantially constant, and the image can be captured by the camera 60a while maintaining the focal distance appropriately, and the color area and contour detection accuracy are maintained. Can be improved.

さらこの図において、越流箱411の側面のうち底部近傍には、バイパス配管440の一端が接続され、バイパス配管440の他方の一端は、越流箱411よりも下方におけるケーシング407の側面に設けられ、越流箱411に一時貯留された分離液405がこのバイパス配管440を経由してケーシング407と濾過スクリーン402との間に排出されるようになっている。また、バイパス配管440には、バルブ441が設けられており、越流箱411からケーシング407と濾過スクリーン402との間に排出される分離液405の量を0にする、あるいは任意の量となるように調整可能である。このバルブ441は、制御盤80からの制御信号で駆動してもよいし、手動で開閉されてもよい。
このバルブ441を必要なタイミングで開閉することで、越流箱411内における分離液405の流れを作ることができるため、分離液405の液面に堆積するSSを除去することができる。例えば、濃縮汚泥の処理量が少ない場合、分離液405が生じる量も少ないため、分離液405の流れが緩慢であるため、分離液405の液面に浮上したSS分が液面に堆積したままになる。これをカメラで撮影してしまうと、検知精度が低下する可能性がある。特に壁面近傍で堆積が生じやすい。そのため、一定時間毎にバルブ441を開くか、分離液405を常時所定量だけ排出するような開度でバルブ441を開くようにしてもよい。
Further, in this figure, one end of the bypass pipe 440 is connected to the vicinity of the bottom of the side surface of the overflow box 411, and the other end of the bypass pipe 440 is provided on the side surface of the casing 407 below the overflow box 411. The separation liquid 405 temporarily stored in the overflow box 411 is discharged between the casing 407 and the filtration screen 402 via the bypass pipe 440. Further, the bypass pipe 440 is provided with a valve 441 so that the amount of the separation liquid 405 discharged from the overflow box 411 between the casing 407 and the filtration screen 402 is reduced to 0 or an arbitrary amount. Can be adjusted. This valve 441 may be driven by a control signal from the control panel 80 or may be manually opened and closed.
By opening and closing the valve 441 at a necessary timing, a flow of the separation liquid 405 in the overflow box 411 can be created, so that SS deposited on the liquid surface of the separation liquid 405 can be removed. For example, when the processing amount of concentrated sludge is small, the amount of the separation liquid 405 generated is small, and therefore the flow of the separation liquid 405 is slow, so that the SS component floating on the liquid surface of the separation liquid 405 remains deposited on the liquid surface. become. If this is taken with a camera, the detection accuracy may be reduced. In particular, deposition tends to occur near the wall surface. For this reason, the valve 441 may be opened at regular intervals, or the valve 441 may be opened at an opening that always discharges the separation liquid 405 by a predetermined amount.

また、分岐配管410の直径は、任意に設定することができるが、所定のサイズ(例えば、直径が15mm程度)に設定することで、分離液405が分岐配管410から越流箱411への流れに対する抵抗を与えることができるため、越流箱411のオーバーフロー界面は、濃縮汚泥の処理量の影響をほとんど受けないようにすることができ、オーバーフロー界面の高さを一定に保つことができる。   Further, the diameter of the branch pipe 410 can be arbitrarily set, but the separation liquid 405 flows from the branch pipe 410 to the overflow box 411 by setting it to a predetermined size (for example, a diameter of about 15 mm). Therefore, the overflow interface of the overflow box 411 can be hardly affected by the processing amount of the concentrated sludge, and the height of the overflow interface can be kept constant.

なお、この第2の実施形態において、カメラ60aの撮像面に対して圧縮空気を吹き付ける圧縮給気供給ダクトを設けるようにしてもよい。これにより、越流箱411の分離液405から生じてカメラ60aの撮像面に飛散して付着する水分(飛沫等)を除去することができる。   In the second embodiment, a compressed air supply duct for blowing compressed air to the imaging surface of the camera 60a may be provided. Thereby, it is possible to remove moisture (spray etc.) generated from the separation liquid 405 of the overflow box 411 and scattered on the imaging surface of the camera 60a.

次に、第3の実施形態を説明する。第3の実施形態において、汚泥濃縮システム1bは、第1の実施形態における汚泥濃縮システム1の一部について同様の構成を有しているため、異なる構成について説明する。
図11は、第3の実施形態における汚泥濃縮システム1bにおける概略構成図である。この図に示されていない部分については、第1の実施形態における汚泥濃縮システム1と構成が同じであるため、その説明を省略する。
第1の実施形態、第2の実施形態における縦型濾過濃縮装置40の分離液405のSSの色面積および輪郭をカメラ60またはカメラ60aで検知することにより、凝集剤の注入率を制御できることを説明したが、本実施形態においては、縦型濾過濃縮装置40に限られず、他の固液分離装置40aを適用する場合について説明する。他の固液分離装置40aとしては、例えば、デカンタ型遠心脱水機、スクリュウプレス式脱水機、ベルトプレス式脱水機等を適用することができる。
Next, a third embodiment will be described. In 3rd Embodiment, since the sludge concentration system 1b has the same structure about some sludge concentration systems 1 in 1st Embodiment, a different structure is demonstrated.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the sludge concentration system 1b according to the third embodiment. About the part which is not shown by this figure, since the structure is the same as the sludge concentration system 1 in 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
By detecting the SS color area and contour of the separation liquid 405 of the vertical filtration concentration apparatus 40 in the first and second embodiments with the camera 60 or the camera 60a, the injection rate of the flocculant can be controlled. Although demonstrated, in this embodiment, the case where not only the vertical filtration concentration apparatus 40 but another solid-liquid separation apparatus 40a is applied is demonstrated. As the other solid-liquid separation device 40a, for example, a decanter type centrifugal dehydrator, a screw press type dehydrator, a belt press type dehydrator, or the like can be applied.

この実施形態において用いられる固液分離装置40aは、混和槽30から供給される濃縮汚泥を固液分離する。固液分離装置40aは、濃縮汚泥から分離された分離液を配管分岐し、分岐された分離液405aを分離液監視ボックス500に供給する。
分離液監視ボックス500は、越流堰502(分離液貯留部の一例)が設けられ、越流堰502の内周側が収容容器501として構成され、分離液405aを一時貯留する。固液分離が進み、固液分離装置40aから供給される分離液405aが収容容器501に収容され、分離液405aの液面の高さが、越流堰502の上端部を越えると、分離液405aは、越流堰502を越えてオーバーフローする。カメラ60bは、収容容器501の上方に設けられ、収容容器501に一時貯留される分離液405aの液面を撮像する。
The solid-liquid separator 40a used in this embodiment performs solid-liquid separation of the concentrated sludge supplied from the mixing tank 30. The solid-liquid separation device 40 a branches the separation liquid separated from the concentrated sludge and supplies the branched separation liquid 405 a to the separation liquid monitoring box 500.
The separation liquid monitoring box 500 is provided with an overflow weir 502 (an example of a separation liquid storage unit), and the inner periphery of the overflow weir 502 is configured as a storage container 501, and temporarily stores the separation liquid 405a. When the solid-liquid separation proceeds and the separation liquid 405a supplied from the solid-liquid separation device 40a is accommodated in the container 501 and the height of the separation liquid 405a exceeds the upper end of the overflow weir 502, the separation liquid 405a overflows beyond the overflow weir 502. The camera 60 b is provided above the storage container 501 and images the liquid level of the separation liquid 405 a temporarily stored in the storage container 501.

カメラ60bは、撮像結果である画像データを制御盤80に出力する。制御盤80は、第1の実施形態、第2の実施形態と同様に、画像データに基づいて、色面積、輪郭の検出を行い、検出結果に基づいて、凝集剤の供給量を制御する。   The camera 60b outputs image data that is an imaging result to the control panel 80. As in the first and second embodiments, the control panel 80 detects the color area and the contour based on the image data, and controls the supply amount of the flocculant based on the detection result.

この第3の実施形態によれば、凝集剤添加量制御装置を縦型濾過濃縮装置だけでなく、他の固液分離装置に適用することができる。   According to the third embodiment, the flocculant addition amount control device can be applied not only to the vertical filtration concentration device but also to other solid-liquid separation devices.

また、第2の実施形態、第3の実施形態によれば、カメラ60(カメラ60a)のレンズに対する汚れの影響を低減することができる。すなわち、カメラを使った測定においては、レンズに汚れが付着すると、汚れの影響を受けた状態で撮像されるため、測定誤差の原因となり得る。
また、汚れ以外にも、カメラと被撮影物である分離液の液面までの距離を一定に保つ必要がある。例えば、照明装置の明るさの設定やピントの設定を固定にする場合には、カメラと分離液の液面までの距離が一定にならない場合には、測定誤差の原因となり得る。特に明るさが異なる場合には、色面積を検出するにあたり大きな変動要素になり得る。
また、濾過スクリーン402から排出される分離液405の流量が少ない場合、分離液の越流部に澱みができ、SS成分が浮上したまま流れないことがあり、これをカメラで測定すると測定誤差の原因となる。
このような3つの誤差原因については、第2の実施形態、第3の実施形態において説明したように、分離液の越流を2段階にすることによって解消できる。
越流が1段階である場合、分離液の越流高さは分離液流量の2/3乗に比例するため、流量の変動が越流高さに与える影響が大きい。さらには縦型濾過濃縮装置を洗浄する際にカメラを汚す可能性があるため、本越流部にカメラを設置するのは好ましくない。
そこで、分離液の越流堰の頂点から例えば、50mm下にφ20mm程度の配管を取り付け、100〜150mmの高低差(越流堰の分離液界面と越流箱の分離液界面の差)をつけて別の越流箱に分離液を投入する。トリチェリの定理により、分離液の流量が変動したとしても越流箱に投入される分離液の変動量は少なくなり、越流箱の界面高さに影響を与えない。さらには、越流箱が越流堰から離れて設置され、縦型濾過濃縮装置の洗浄に影響を受けないため、カメラの汚染を防ぐことができる。
Further, according to the second embodiment and the third embodiment, the influence of dirt on the lens of the camera 60 (camera 60a) can be reduced. That is, in measurement using a camera, if dirt is attached to the lens, the image is taken under the influence of the dirt, which may cause measurement errors.
In addition to contamination, it is necessary to keep the distance from the camera to the liquid surface of the separation liquid that is the object to be photographed. For example, when the brightness setting or focus setting of the illumination device is fixed, if the distance between the camera and the liquid surface of the separation liquid is not constant, it may cause a measurement error. In particular, when the brightness is different, it can be a large variation factor in detecting the color area.
In addition, when the flow rate of the separation liquid 405 discharged from the filtration screen 402 is small, stagnation may occur in the overflow part of the separation liquid, and the SS component may not float and flow. Cause.
Such three error causes can be eliminated by making the overflow of the separation liquid into two stages as described in the second embodiment and the third embodiment.
When the overflow is in one stage, the overflow height of the separation liquid is proportional to the 2/3 power of the separation liquid flow rate, so the fluctuation of the flow rate has a large effect on the overflow height. Furthermore, since there is a possibility that the camera is soiled when cleaning the vertical filtration concentrator, it is not preferable to install the camera in the main overflow section.
Therefore, for example, a pipe with a diameter of about 20mm is installed 50mm below the top of the overflow overflow weir, and a height difference of 100 to 150mm (difference between the separation liquid interface of the overflow overflow and the separation liquid interface of the overflow box) is added. Put the separated liquid into another overflow box. According to Torichelli's theorem, even if the flow rate of the separation liquid fluctuates, the fluctuation amount of the separation liquid charged into the overflow box is reduced, and the interface height of the overflow box is not affected. Furthermore, since the overflow box is installed away from the overflow weir and is not affected by the cleaning of the vertical filtration concentrator, the camera can be prevented from being contaminated.

他方で、超音波濃度計や光学式濃度計を用いる場合、計器と被測定物(汚泥など)が直接触れる状態にあるか、透明容器に被測定物を収納し、その透明容器越しに測定することになるため、計器および容器が汚れやすく測定誤差の原因となるが、本実施形態によれば、分離液の表面をダイレクトに撮影しているため容器の汚れによる誤差がない。   On the other hand, when an ultrasonic densitometer or optical densitometer is used, the instrument and the measurement object (sludge etc.) are in direct contact with each other, or the measurement object is stored in a transparent container and measured through the transparent container. Therefore, the instrument and the container are easily contaminated and cause a measurement error. However, according to the present embodiment, since the surface of the separation liquid is directly photographed, there is no error due to the container contamination.

越流箱の深さは、150mm〜200mm程度が好ましく、浅すぎるとカメラによる測定が箱底面および底面に堆積したSSの影響を受けるため好ましくない。また深すぎる場合には、箱内部の分離液流速が遅くなり澱みが発生しSSが堆積する恐れがあるため好ましくない。分離液の透視度が高く、カメラによる測定が底面の影響を受け易い場合には深さ200mm以上にしても良い。ただし、箱内部の分離液流速が遅くなるため、箱内部の分離液滞留時間を20〜60secの範囲に好ましくは20〜40secの範囲に納めるように配管口径を上げる。なお、配管口径をφ20mmより小さくする場合には、分離液のSSが配管で詰まる可能性があるため好ましくない。
越流箱の幅は、150mm程度が望ましい。幅が狭いとカメラの撮影範囲に側板が入り込むため望ましくない。また、幅が広すぎると箱内部の分離液流速が遅くなり澱みが発生しSSが堆積する恐れがあるため望ましくない。
越流箱の奥行きは、150mm程度が望ましい。理由については幅方向と同様である。
越流堰〜越流箱までの配管は、サイフォンを防止するため、配管立下り部をT管とし吸気口を設ける。
カメラは腐食防止および維持管理性を考慮し、縦型濾過濃縮装置の外部に設置する。
また、除湿された圧縮空気配管と電磁弁を設け、タイマーによりカメラのレンズ表面の水滴を定期的に吹き飛ばしクリーニングを行う。
The depth of the overflow box is preferably about 150 mm to 200 mm, and if it is too shallow, the measurement by the camera is affected by the SS deposited on the bottom face of the box and the bottom face. On the other hand, when the depth is too deep, the flow rate of the separation liquid inside the box becomes slow, so that stagnation may occur and SS may be deposited. When the transparency of the separation liquid is high and the measurement by the camera is easily influenced by the bottom surface, the depth may be 200 mm or more. However, since the separation liquid flow rate inside the box becomes slow, the pipe diameter is increased so that the separation liquid residence time inside the box falls within the range of 20 to 60 seconds, preferably within the range of 20 to 40 seconds. It is not preferable to reduce the pipe diameter to less than 20 mm because the SS of the separation liquid may be clogged with the pipe.
The width of the overflow box is preferably about 150mm. If the width is narrow, the side plate enters the shooting range of the camera, which is not desirable. On the other hand, if the width is too wide, the flow rate of the separation liquid inside the box becomes slow, stagnation occurs and SS may be deposited, which is not desirable.
The depth of the overflow box is preferably about 150 mm. The reason is the same as in the width direction.
In order to prevent siphoning, the piping from the overflow dam to the overflow box is provided with a T-tube as the piping falling part and an intake port.
The camera is installed outside the vertical filtration concentrator in consideration of corrosion prevention and maintenance.
In addition, a dehumidified compressed air pipe and an electromagnetic valve are provided, and cleaning is performed by periodically blowing water droplets on the lens surface of the camera by a timer.

以上説明した実施形態によれば、濃縮装置で汚泥を濃縮する工程において、凝集剤の余分な添加を防止することができる。これにより、凝集剤を被処理物の性状に合わせた供給量となるように制御することができ、無駄に凝集剤を添加してしまうことが低減されるため、運転管理費を削減することが可能となる。   According to the embodiment described above, it is possible to prevent excessive addition of the flocculant in the step of concentrating sludge with the concentrator. As a result, the flocculant can be controlled to a supply amount that matches the properties of the object to be processed, and it is possible to reduce the waste of adding the flocculant, thereby reducing operation management costs. It becomes possible.

また、本実施形態によれば、縦型濾過濃縮装置で分離された分離液に含まれるSS成分の濃度および大きさをカメラで測定し、この測定結果に基づき縦型濾過濃縮装置の凝集剤の供給量を適正に制御することにより、次のような幾多の優れた作用効果を発揮する。
分離液のSS濃度およびSSの輪郭(大きさ)をカメラで測定することにより、容易に分離液の水質(性状)が判定でき、これにより瞬時に縦型濾過濃縮装置の運転状態を把握することができ、適切かつ安定した運転管理を行うことができる。
また、カメラの測定結果に基づき、縦型濾過濃縮装置の凝集剤注入率を制御する場合には、凝集剤の適正な注入が可能であり、高いSS回収率を維持することで分離液が返流する水処理への負荷低減、今まで安全を見て多めに注入されていた凝集剤の使用量を低減することができる。
高いSS回収率を維持することができれば、分離液を他の脱水機の洗浄水として再利用することも可能であり、汚泥処理設備全体として環境負荷低減に寄与することができる。
Further, according to the present embodiment, the concentration and size of the SS component contained in the separated liquid separated by the vertical filtration concentrator is measured with a camera, and the flocculant of the vertical filtration concentrator is measured based on this measurement result. By appropriately controlling the supply amount, the following many excellent effects are exhibited.
By measuring the SS concentration of SS and the outline (size) of SS with a camera, it is possible to easily determine the water quality (property) of the NS, and instantly grasp the operating state of the vertical filtration concentrator. Therefore, appropriate and stable operation management can be performed.
Also, when controlling the flocculant injection rate of the vertical filtration concentrator based on the camera measurement results, it is possible to inject the flocculant properly, and the separation liquid is returned by maintaining a high SS recovery rate. It is possible to reduce the load on the water treatment, and to reduce the amount of the flocculant that has been injected so much for safety.
If a high SS recovery rate can be maintained, the separated liquid can be reused as washing water for other dehydrators, which can contribute to reducing the environmental burden of the entire sludge treatment facility.

また、被処理物は、例えば下水処理場の生物処理工程から発生する汚泥や消化汚泥等の汚泥である。そのため、このような汚泥の性状は、常に一定ではなく、下水の性状や生物処理工程の処理状況によって異なる。固液分離装置において固液を分離するにあたり、供給される汚泥の性状は常に変化するともいえる。固液分離装置に供給される被処理物の性状が変化したとしても、分離液405におけるSSをカメラで撮像して色面積や輪郭を検出し、凝集剤の供給量を制御するようにしたので、被処理物の性状が変化したとしても、分離液405の液面に生じるSSに応じて凝集剤の供給量を制御することで、被処理物の性状の変化に合わせて凝集剤の供給量を決定することができる。   Moreover, a to-be-processed object is sludge, such as sludge and digested sludge which generate | occur | produce from the biological treatment process of a sewage treatment plant, for example. Therefore, the properties of such sludge are not always constant, and differ depending on the properties of sewage and the treatment status of the biological treatment process. It can be said that the properties of the supplied sludge always change when the solid-liquid separator is used to separate the solid-liquid. Even if the properties of the object to be processed supplied to the solid-liquid separation device change, the SS in the separation liquid 405 is imaged with a camera to detect the color area and contour and control the supply amount of the flocculant. Even if the property of the object to be processed changes, the amount of the flocculant supplied according to the change in the property of the object to be processed can be controlled by controlling the amount of the flocculant supplied according to the SS generated on the liquid surface of the separation liquid 405. Can be determined.

上述したように、本実施形態によれば、汚泥を混和槽に供給する汚泥供給工程と、混和層または汚泥供給配管に凝集剤を注入する工程と、撹拌羽根を回転させて凝集汚泥を形成させる工程と、凝集汚泥を縦型濾過濃縮装置により濃縮する工程と、縦型濾過濃縮装置により固液分離された分離液を越流堰を介して越流させる工程と、越流部の上方にカメラを設置して分離液の色および分離液中に含まれるSS(固形物)の輪郭を検知する工程から構成され、分離液の色およびSSの輪郭の数値に基づいて、凝集剤の注入率を適正に制御する制御盤を備えることができる。   As described above, according to the present embodiment, the sludge supply step for supplying sludge to the mixing tank, the step of injecting the flocculant into the mixing layer or the sludge supply pipe, and the stirring blades are rotated to form the aggregated sludge. A step, a step of concentrating the coagulated sludge with a vertical filtration concentration device, a step of allowing the separated liquid separated by the vertical filtration concentration device to overflow through the overflow weir, and a camera above the overflow portion To detect the color of the separation liquid and the outline of SS (solid matter) contained in the separation liquid, and the injection rate of the flocculant is determined based on the color of the separation liquid and the numerical value of the SS outline. It is possible to provide a control panel that controls appropriately.

上述した実施形態における面積検出部601、輪郭検出部602、記憶部603は、カメラ60に備えられていることに限定されず、コンピュータに備えられていてもよい。また、面積検出部601、輪郭検出部602、制御盤80の機能についてもコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。   The area detection unit 601, the contour detection unit 602, and the storage unit 603 in the above-described embodiment are not limited to being provided in the camera 60, and may be provided in a computer. Further, the functions of the area detection unit 601, the contour detection unit 602, and the control panel 80 may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. You may implement | achieve using programmable logic devices, such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

1、1a、1b 汚泥濃縮システム
10 凝集剤供給ポンプ
11 凝集剤流量計
20 汚泥供給ポンプ
21 汚泥濃度計
22 汚泥流量計
30 混和槽
31 圧力計
40 縦型濾過濃縮装置
60、60a、60b カメラ
50 濃縮汚泥引抜ポンプ
70 通信ケーブル
80 制御盤
81 アンプ
82 シーケンサ
90 コンピュータ
401 濾過容器
402 濾過スクリーン
403 スクリュー
404 モータ
405、405a、406 分離液
411 越流箱
500 分離液監視ボックス
501 収容容器
502 越流堰
801 記憶部
802 判定部
803 制御部
601 面積検出部
602 輪郭検出部
603 記憶部
901 設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Sludge concentration system 10 Flocculant supply pump 11 Flocculant flow meter 20 Sludge supply pump 21 Sludge concentration meter 22 Sludge flow meter 30 Mixing tank 31 Pressure gauge 40 Vertical filtration concentration device 60, 60a, 60b Camera 50 Concentration Sludge extraction pump 70 Communication cable 80 Control panel 81 Amplifier 82 Sequencer 90 Computer 401 Filtration container 402 Filtration screen 403 Screw 404 Motor 405, 405a, 406 Separation liquid 411 Overflow box 500 Separation liquid monitoring box 501 Containment container 502 Overflow weir 801 Memory Unit 802 determination unit 803 control unit 601 area detection unit 602 contour detection unit 603 storage unit 901 setting unit

Claims (8)

凝集剤添加部によって凝集剤が添加される被処理物が固液分離装置によって分離された分離液の液面を撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の面積を検出する面積検出部と、
前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の輪郭を検出する輪郭検出部と、
前記懸濁物質の面積と前記懸濁物質の輪郭との関係と基準範囲とを対比する判定部と、
前記判定部の対比結果に基づいて、前記凝集剤添加部が添加する凝集剤の添加量を制御する制御部と、
を有する凝集剤添加量制御装置。
An imaging unit that images the liquid surface of the separation liquid in which the processing object to which the flocculant is added by the flocculant addition unit is separated by the solid-liquid separator;
An area detection unit for detecting the area of suspended solids present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit;
A contour detection unit for detecting a contour of suspended solids present in the separation liquid from imaging data obtained from the imaging unit;
A determination unit that compares the relationship between the area of the suspended solids and the outline of the suspended solids and a reference range;
Based on the comparison result of the determination unit, a control unit for controlling the addition amount of the flocculant added by the flocculant addition unit,
A flocculant addition amount control device having
前記制御部は、
前記判定部の対比結果が前記基準範囲を下回る場合には、前記凝集剤の添加量を増加させ、
前記判定部の対比結果が前記基準範囲を上回る場合には、前記凝集剤の添加量を減少させる
請求項1記載の凝集剤添加量制御装置。
The controller is
If the comparison result of the determination unit is below the reference range, increase the amount of the flocculant,
The flocculant addition amount control device according to claim 1, wherein when the comparison result of the determination unit exceeds the reference range, the addition amount of the flocculant is decreased.
前記撮像部は、
前記分離液を分岐する分岐経路を介して導入する分離液貯留部に貯留された分離液の液面を撮像する
請求項1または請求項2に記載の凝集剤添加量制御装置。
The imaging unit
The flocculant addition amount control device according to claim 1 or 2, wherein an image of a liquid level of the separation liquid stored in a separation liquid storage unit that introduces the separation liquid via a branch path is branched.
前記輪郭検出部は、
前記撮像データのうち懸濁物質に該当する画素の画素値と前記懸濁物質以外の物質に該当する画素の画素値との差が一定以上である場合に輪郭を構成しうる画素として検出する
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の凝集剤添加量制御装置。
The contour detection unit
The pixel is detected as a pixel that can form a contour when a difference between a pixel value of a pixel corresponding to a suspended substance in the imaging data and a pixel value of a pixel corresponding to a substance other than the suspended substance is greater than or equal to a certain value. The flocculant addition amount control apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記輪郭検出部は、
前記輪郭を構成しうる画素として検出された複数の画素のうち隣接する画素について周囲長を求め、
前記判定部は、
前記懸濁物質の面積を前記周囲長で割った値が、前記基準範囲にあるか否かを対比する
請求項4に記載の凝集剤添加量制御装置。
The contour detection unit
Obtaining the perimeter for adjacent pixels among a plurality of pixels detected as pixels that can constitute the contour,
The determination unit
The flocculant addition amount control device according to claim 4, wherein a value obtained by dividing the area of the suspended substance by the perimeter is within the reference range.
前記撮像部に前記分離液が付着しないように保護するカバー
を有する請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の凝集剤添加量制御装置。
The flocculant addition amount control device according to claim 1, further comprising a cover that protects the separation liquid from adhering to the imaging unit.
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の凝集剤添加量制御装置を有する汚泥濃縮システム。   The sludge concentration system which has a flocculant addition amount control apparatus of any one of Claims 1-6. 撮像部が、凝集剤添加部によって凝集剤が添加される被処理物が固液分離装置によって分離された分離液の液面を撮像し、
面積検出部が、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の面積を検出し、
輪郭検出部が、前記撮像部から得られる撮像データから分離液に存在する懸濁物質の輪郭を検出し、
判定部が、前記懸濁物質の面積と前記懸濁物質の輪郭との関係と基準範囲とを対比し、
制御部が、前記判定部の対比結果に基づいて、前記凝集剤添加部が添加する凝集剤の添加量を制御する
凝集剤添加量制御方法。
The imaging unit images the liquid level of the separation liquid in which the processing object to which the flocculant is added by the flocculant addition unit is separated by the solid-liquid separation device,
The area detection unit detects the area of the suspended solids present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit,
The contour detection unit detects the contour of the suspended matter present in the separation liquid from the imaging data obtained from the imaging unit,
The determination unit compares the relationship between the area of the suspended solids and the outline of the suspended solids and a reference range,
A control part controls the addition amount of the flocculant which the said flocculant addition part adds based on the comparison result of the said determination part.
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