JP2024047271A - Treatment system, water treatment device, method for estimating state of adjustment mechanism in water treatment device, and method for adjusting the amount of microorganisms attached to multiple flat plates in water treatment device - Google Patents

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忍 茂庭
卓巳 小原
建至 柿沼
伸浩 大月
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Abstract

【課題】 水処理性能を維持し易い水処理装置のための処理システムを提供すること。
【解決手段】 実施形態によれば、水処理装置のための処理システムは、収集部と、プロセッサとを有する。収集部は、原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが原水の水面から露出して一緒に回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量に関する情報を収集する。プロセッサは、情報に基づいて複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量をそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量を調整する調整機構の状態を出力する。
【選択図】 図1

The present invention provides a treatment system for a water treatment device that makes it easy to maintain the water treatment performance.
According to an embodiment, a treatment system for a water treatment device includes a collection unit and a processor. The collection unit collects information on the amount of microorganisms adhering to each of a plurality of disk-shaped flat plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached thereto, a portion of each of which is immersed in the raw water and the remainder of each of which is exposed above the surface of the raw water and rotates together. The processor estimates the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the information, and outputs a state of an adjustment mechanism that adjusts the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the estimated amount of microorganisms.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明の実施形態は、処理システム、水処理装置、水処理装置における調整機構の状態推定方法、及び、水処理装置の複数の平板に対する微生物の付着量の調整方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a treatment system, a water treatment device, a method for estimating the state of an adjustment mechanism in a water treatment device, and a method for adjusting the amount of microorganisms attached to multiple flat plates in a water treatment device.

例えば下水、農業排水、および工場排水等の有機物を含んだ有機排水を浄化する水処理装置では、一般に、微生物による生物処理(以後、「微生物処理」と称する)が用いられている。この種の微生物処理を活用した水処理方法の一つとして、回転する円板状の平板に微生物を付着させて用いる回転円板法がある。回転円板法を用いることで、水処理過程で発生する余剰の汚泥量を削減できること、臭気の発生を抑制できること、良好な有機物ならびに窒素除去性能が得られること、また、後段に活性汚泥法の生物反応槽を配置した場合、生物反応槽の負荷を低減できることから、生物反応槽のブロワの消費電力を大幅に低減できるなどの効果が得られることが知られている。 For example, water treatment equipment that purifies organic wastewater containing organic matter, such as sewage, agricultural wastewater, and industrial wastewater, generally uses biological treatment using microorganisms (hereafter referred to as "microbial treatment"). One water treatment method that utilizes this type of microbial treatment is the rotating disk method, in which microorganisms are attached to a rotating disk-shaped plate. It is known that the rotating disk method can reduce the amount of excess sludge generated in the water treatment process, suppress the generation of odors, provide good organic matter and nitrogen removal performance, and, when a biological reactor using the activated sludge method is placed in the downstream stage, reduce the load on the biological reactor, thereby significantly reducing the power consumption of the blower in the biological reactor.

WO2020/241382WO2020/241382

本発明が解決しようとする課題は、水処理性能を維持し易い処理システム、水処理性能を維持し易い水処理装置、水処理装置における調整機構の状態推定方法、及び、水処理装置の複数の平板に対する微生物の付着量の調整方法を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a treatment system that easily maintains water treatment performance, a water treatment device that easily maintains water treatment performance, a method for estimating the state of an adjustment mechanism in a water treatment device, and a method for adjusting the amount of microorganisms attached to multiple flat plates in a water treatment device.

実施形態によれば、水処理装置のための処理システムは、プロセッサを有する。プロセッサは、原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが原水の水面から露出して一緒に回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量に関する情報に基づいて複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板ごとにそれぞれ推定する。また、プロセッサは、推定した微生物の量に基づいて複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量を調整する調整機構の状態を出力する。 According to an embodiment, a treatment system for a water treatment device has a processor. The processor estimates the amount of microorganisms adhering to each of a plurality of disk-shaped flat plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached thereto, a portion of each of which is immersed in the raw water and the remainder of each of which is exposed above the surface of the raw water and rotates together, based on information regarding the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates. The processor also outputs the state of an adjustment mechanism that adjusts the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the estimated amount of microorganisms.

第1実施形態に係る水処理装置の概略図。1 is a schematic diagram of a water treatment device according to a first embodiment. 図1に示す水処理装置の水処理タンクを上から見た図。FIG. 2 is a top view of the water treatment tank of the water treatment device shown in FIG. 1 . 各平板に付着する微生物の量のレベル1~4の一例を示す写真。Photographs showing examples of levels 1 to 4 of the amount of microorganisms adhering to each plate. 図1に示す水処理装置のコントローラの概略的なブロック図。FIG. 2 is a schematic block diagram of a controller of the water treatment device shown in FIG. 1 . 図1に示す水処理装置の調整機構の散気管の穴と複数の平板との位置関係を示す概略図。2 is a schematic diagram showing the positional relationship between holes in an aeration pipe and a plurality of flat plates of the adjustment mechanism of the water treatment device shown in FIG. 1 . 各平板に対する目標の微生物の量のレベルに対する、各平板に対する微生物の量のレベルの推定結果を示す表の一例。1 is an example table showing the estimated microbial load levels for each plate versus the target microbial load levels for each plate. 各平板に対する目標の微生物の量のレベルに対する、各平板に対する微生物の量のレベルの推定結果を示す、図6とは異なる表の一例。7 is an example of a table different from FIG. 6 showing the estimated microbial load levels for each plate against the target microbial load levels for each plate. 図1及び図4に示すコントローラによる水処理装置の複数の平板に対する微生物の付着量の調整方法の一例。5 is an example of a method for adjusting the amount of microorganisms attached to a plurality of flat plates of a water treatment device using the controller shown in FIGS. 1 and 4 . 各平板に対する微生物の量のレベルのうち、標準レベルであるレベル3に対する各レベルでの洗浄力の大きさの例を示す表。1 is a table showing an example of the cleaning power at each level of the amount of microorganisms on each plate, compared to level 3, which is the standard level. 図1及び図4に示すコントローラによる水処理装置における調整機構の状態推定方法の一例。5 is an example of a method for estimating a state of an adjustment mechanism in a water treatment device using the controller shown in FIGS. 1 and 4 . 第2実施形態に係る水処理装置の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of a water treatment device according to a second embodiment. 図11に示す水処理装置の水処理タンクを上から見た図。FIG. 12 is a top view of the water treatment tank of the water treatment device shown in FIG. 11 .

以下、図面を参照しながら、いくつかの実施形態について説明する。 Below, several embodiments are described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
第1実施形態に係る水処理装置100について、図1から図10を用いて説明する。
First Embodiment
A water treatment device 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG.

図1は、第1実施形態に係る水処理装置100を原水(被処理水)wの導入側から見た構成を示す図である。図2は、第1実施形態に係る水処理装置100を上側から見た構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of the water treatment device 100 according to the first embodiment, as viewed from the inlet side of the raw water (water to be treated) w. Figure 2 is a diagram showing the configuration of the water treatment device 100 according to the first embodiment, as viewed from above.

水処理装置100は、水処理タンク10と、複数の平板20と、回転軸30と、モータ40と、調整機構50と、汚泥引抜配管60と、汚泥引抜弁70と、を備える。水処理装置100は、情報収集部80と、水処理装置100における処理システム110を備える。処理システム110は、コントローラ(コンピュータ)90を備える。処理システム110は、水処理装置100の調整機構50の状態推定、及び、水処理装置100の複数の平板20に対する微生物の付着量の調整を行い得る。なお、原水w(処理する排水)に応じて、形成される微生物膜は異なる。このため、水処理装置100は、それぞれの微生物膜に合わせた微生物の付着量の調整が必要である。 The water treatment device 100 includes a water treatment tank 10, a plurality of flat plates 20, a rotating shaft 30, a motor 40, an adjustment mechanism 50, a sludge extraction pipe 60, and a sludge extraction valve 70. The water treatment device 100 includes an information collection unit 80 and a treatment system 110 in the water treatment device 100. The treatment system 110 includes a controller (computer) 90. The treatment system 110 can estimate the state of the adjustment mechanism 50 of the water treatment device 100 and adjust the amount of microbial adhesion to the plurality of flat plates 20 of the water treatment device 100. The microbial film formed differs depending on the raw water w (wastewater to be treated). For this reason, the water treatment device 100 needs to adjust the amount of microbial adhesion to match each microbial film.

図1に示すように、水処理タンク10は、導入した原水wを貯め、原水wを浄化した処理水xを排出する容器である。ここでいう「原水w」は、水処理装置100の処理対象となる水のことであり、水処理装置100が処理中のものも含む。また、「処理水x」は、水処理装置100により処理された水のことである。水処理タンク10は、原水wを流入させる流入口(図示せず)、及び、処理水xを排出する排出口(図示せず)を備える。 As shown in FIG. 1, the water treatment tank 10 is a container that stores introduced raw water w and discharges treated water x that is obtained by purifying the raw water w. The "raw water w" here refers to the water to be treated by the water treatment device 100, and includes water being treated by the water treatment device 100. Furthermore, the "treated water x" refers to water that has been treated by the water treatment device 100. The water treatment tank 10 has an inlet (not shown) through which the raw water w flows in, and an outlet (not shown) through which the treated water x is discharged.

図1及び図2に示すように、複数の平板20は例えば同じ径、同じ厚さの円板状に形成されている。各平板20は、円の中心に回転軸30を貫通させるための貫通孔が設けられている。回転軸30は、各平板20の円の中心の貫通孔に挿入され、各平板20に固定される。各平板20は、回転軸30の長軸方向に沿って、一定の間隔Lを保ってそれぞれ平行に配置される。すなわち、複数の平板20は、適宜の大きさの水処理タンク10の中に一定の間隔Lだけ間を空けて平行に複数配置される。複数の平板20は、モータ40の回転軸に接続される共通の回転軸30の軸回りを一緒に回転する。 As shown in Figs. 1 and 2, the flat plates 20 are formed, for example, in the shape of a disk with the same diameter and thickness. Each flat plate 20 has a through hole at the center of the circle for passing the rotating shaft 30 through. The rotating shaft 30 is inserted into the through hole at the center of the circle of each flat plate 20 and fixed to each flat plate 20. Each flat plate 20 is arranged parallel to each other at a constant interval L along the longitudinal direction of the rotating shaft 30. In other words, the multiple flat plates 20 are arranged parallel to each other at a constant interval L in a water treatment tank 10 of an appropriate size. The multiple flat plates 20 rotate together around the axis of a common rotating shaft 30 connected to the rotating shaft of a motor 40.

複数の平板20の表面(両側)には、適宜に微生物が付着している。複数の平板20は、少なくとも下部(一部)が水に浸漬し、少なくとも上部(残り)が水面よりも上側に露出するように配置されている。すなわち、各平板20は、全体が原水に浸漬されるのではなく、下側の一部が原水wに浸漬され、原水wによって浸漬されている部分よりも上側は気相中にあるように水処理タンク10内に設置される。なお、原水wの水面は、複数の平板20の回転軸30の近辺にあることが好適である。これによって、各平板20は、上側が空気に接し、下側が原水wに浸漬される。このような構成は、例えば、回転軸30を、水処理タンク10の上縁高さとほぼ同じ高さに、水平に配置することによって達成される。これによって、水処理タンク10が原水wによって満水になっても、平板20は、例えば下側半分しか原水wによって浸漬されないので、少なくとも上側半分は、空気に接することになる。各平板20の表面には、バチルス菌のような微生物を、優占的に付着し易くするための接触体20aが配置されている。接触体20aは、微生物を保持することができる。接触体20aの構成は、例えば繊維状のものを使用することができるが、具体的な構成については特に限定されない。また、平板20は、多くの微生物を有することができるように多孔性であってもよい。 Microorganisms are attached to the surfaces (both sides) of the multiple flat plates 20 in an appropriate manner. The multiple flat plates 20 are arranged so that at least the lower part (part) is immersed in water and at least the upper part (remainder) is exposed above the water surface. That is, each flat plate 20 is not entirely immersed in raw water, but is installed in the water treatment tank 10 so that a part of the lower side is immersed in the raw water w and the upper side above the part immersed in the raw water w is in the gas phase. It is preferable that the water surface of the raw water w is near the rotation axis 30 of the multiple flat plates 20. As a result, the upper side of each flat plate 20 is in contact with air and the lower side is immersed in the raw water w. Such a configuration is achieved, for example, by arranging the rotation axis 30 horizontally at approximately the same height as the upper edge height of the water treatment tank 10. As a result, even if the water treatment tank 10 is filled with raw water w, the flat plate 20, for example, only the lower half is immersed in the raw water w, so that at least the upper half is in contact with air. A contact body 20a is arranged on the surface of each flat plate 20 to facilitate preferential attachment of microorganisms such as Bacillus bacteria. The contact body 20a can hold the microorganisms. The contact body 20a can be configured as, for example, a fibrous one, but the specific configuration is not particularly limited. The flat plate 20 may also be porous so that it can hold many microorganisms.

図3には、それぞれ両側に接触体20aを含む複数の平板20、及び、複数の平板20(の接触体20a)に付着する微生物を示す。平板20に付着する微生物の量は、平板20に付着する微生物の厚さに対応すると想定される。このため、微生物の量が多くなるにつれて、平板20に付着する微生物の厚さが厚くなり、微生物の量が少なくなるにつれて、平板20に付着する微生物の厚さは薄くなる。図3では、微生物の量が少ないレベル1から、徐々に多くなったレベル4までを示す。なお、レベル4よりもさらに微生物の量が多く、平板20の接触体20aが見えないような状態をレベル5とする。すなわち、本実施形態では、平板20に付着する微生物の量を、少ない状態から多い順に、レベル1からレベル5とする。 Figure 3 shows multiple flat plates 20, each including a contact body 20a on both sides, and microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 (contact body 20a). The amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 is assumed to correspond to the thickness of the microorganisms adhering to the flat plate 20. Therefore, as the amount of microorganisms increases, the thickness of the microorganisms adhering to the flat plate 20 increases, and as the amount of microorganisms decreases, the thickness of the microorganisms adhering to the flat plate 20 decreases. Figure 3 shows levels 1, where the amount of microorganisms is small, to level 4, where the amount of microorganisms gradually increases. Note that level 5 is a state where the amount of microorganisms is even greater than level 4, and the contact body 20a of the flat plate 20 is not visible. That is, in this embodiment, the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 is level 1 to level 5, in order from least to most.

図2に示すモータ40は、駆動力によって回転軸30を回転させる。これによって、各平板20は、図1に示す矢印Rに示すように、回転軸30を中心として回転する。回転軸30及び各平板20の回転速度は、水処理装置100の通常運転時において、例えば10rpmなど、任意に設定される。このように、各平板20が、回転軸30の回転とともに図1に示す矢印Rに示すように適宜の回転速度で回転することによって、接触体20aに付着する微生物は、空気中の酸素を取り込み、原水w中の有機物成分を酸化分解する。原水w中の窒素成分も同時に酸化され、NOxに変換した後、各平板20の内部に住み着いている嫌気性微生物の働きで脱窒反応が起こり、窒素成分が除去される。これによって、原水wから有機物や窒素成分を除去した処理水xが、水処理タンク10から排出される。 The motor 40 shown in FIG. 2 rotates the rotating shaft 30 by the driving force. As a result, each flat plate 20 rotates around the rotating shaft 30 as shown by the arrow R in FIG. 1. The rotation speed of the rotating shaft 30 and each flat plate 20 is set arbitrarily, for example, 10 rpm, during normal operation of the water treatment device 100. In this way, each flat plate 20 rotates at an appropriate rotation speed as shown by the arrow R in FIG. 1 together with the rotation of the rotating shaft 30, so that the microorganisms attached to the contact body 20a take in oxygen from the air and oxidize and decompose the organic components in the raw water w. The nitrogen components in the raw water w are also oxidized at the same time and converted to NOx, and then a denitrification reaction occurs due to the action of the anaerobic microorganisms living inside each flat plate 20, and the nitrogen components are removed. As a result, treated water x from which organic matter and nitrogen components have been removed from the raw water w is discharged from the water treatment tank 10.

なお、図3に示すように、回転軸30に加えて、支持部30aにより、各平板20が支持されている。例えば複数の支持部30aは例えば回転軸30と同程度の長さのシャフトとして形成され、各平板20を貫通するように、平板20の周方向に適宜の間隔に設けられる。このため、支持部30aは、回転軸30の回転に伴う複数の平板20の一緒の回転を補助することができる。 As shown in FIG. 3, each flat plate 20 is supported by a support portion 30a in addition to the rotating shaft 30. For example, the multiple support portions 30a are formed as shafts of approximately the same length as the rotating shaft 30, and are provided at appropriate intervals in the circumferential direction of the flat plate 20 so as to penetrate each flat plate 20. Therefore, the support portions 30a can assist the simultaneous rotation of the multiple flat plates 20 as the rotating shaft 30 rotates.

水処理装置100での浄化運転の継続に伴い、すなわち、複数の平板20の下部が原水wに浸漬しながら回転し続けると、接触体20a、つまり複数の平板20の表面に付着する微生物が増殖する。平板20に付着する微生物が過剰に増殖すると、平板20に付着する微生物に十分な酸素が行き渡らなくなり、浄化性能が低下する可能性がある。さらには、微生物への酸素の供給が不十分となることにより、各平板20の嫌気化の進行により臭気が増加したり、処理水xの透視度が低下したりするといった悪影響が生じる場合もある。したがって、平板20に微生物が過剰に付着する場合に、微生物の一部を除去するなどし、余剰に付着する微生物の量を減少させる必要がある。例えば水処理を予定する原水wの状態や含有物等に応じて適宜に設定可能であるが、本実施形態の場合、図3に示すレベル3程度の微生物の量が適切であると想定する。すなわち、水処理装置100を運転する際に、各平板20の目標微生物の量のレベルをコントローラ90の入力部96を介して入力し、微生物の量目標レベルを例えばレベル3と設定する。 As the purification operation of the water treatment device 100 continues, that is, as the lower parts of the multiple flat plates 20 continue to rotate while immersed in the raw water w, the microorganisms attached to the contact body 20a, that is, the surface of the multiple flat plates 20, grow. If the microorganisms attached to the flat plates 20 grow excessively, sufficient oxygen may not be distributed to the microorganisms attached to the flat plates 20, and the purification performance may decrease. Furthermore, if the supply of oxygen to the microorganisms becomes insufficient, adverse effects such as increased odor due to the progression of anaerobicity of each flat plate 20 and reduced transparency of the treated water x may occur. Therefore, when microorganisms excessively adhere to the flat plates 20, it is necessary to reduce the amount of microorganisms that adhere in excess by removing some of the microorganisms. For example, it can be set appropriately depending on the state and contents of the raw water w to be treated, but in the case of this embodiment, it is assumed that the amount of microorganisms of about level 3 shown in FIG. 3 is appropriate. That is, when operating the water treatment device 100, the target microbial quantity level for each plate 20 is input via the input unit 96 of the controller 90, and the target microbial quantity level is set to, for example, level 3.

図1及び図2に示す調整機構50は、平板20に付着する微生物の付着量が、適切な範囲内に保たれるように、平板20に付着する微生物の量を調整する。平板20に付着する微生物の付着量は、一般に、時間の経過とともに多くなる。このため、調整機構50は、通常、平板20に付着する微生物の一部を除去する。本実施形態に係る調整機構50は、平板20に物理的な作用を加えて、微生物の一部を除去する。 The adjustment mechanism 50 shown in Figures 1 and 2 adjusts the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 so that the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 is kept within an appropriate range. The amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 generally increases over time. For this reason, the adjustment mechanism 50 normally removes a portion of the microorganisms adhering to the flat plate 20. The adjustment mechanism 50 according to this embodiment applies a physical action to the flat plate 20 to remove a portion of the microorganisms.

図1及び図2に示すように、本実施形態では、調整機構50は、複数の平板20に付着する微生物の一部を物理的作用により除去する除去部(洗浄機構)51と、除去部51の後述する散気管53を洗浄するための洗浄部55とを有する。 As shown in Figures 1 and 2, in this embodiment, the adjustment mechanism 50 has a removal section (cleaning mechanism) 51 that removes some of the microorganisms attached to the multiple flat plates 20 by physical action, and a cleaning section 55 for cleaning the air diffuser 53 of the removal section 51, which will be described later.

上述したように、平板20に微生物が例えば過剰に付着すると、平板20に付着する微生物のうち、内側の微生物に酸素を十分に供給できなくなるとともに、原水wと平板20に付着する微生物のうち、内側の微生物との接触が妨げられる。このため、平板20に付着させた微生物を用いる水浄化性能が低下する。このため、平板20に付着する微生物を剥離等により除去するための手段として、除去部51が必要となる。原水wが有機物豊富な排水の場合、平板20に付着する微生物が増え続ける傾向があり、適切な微生物の量を保つために、除去部51は、常時運転する必要があると想定される。 As described above, if, for example, an excessive amount of microorganisms adhere to the flat plate 20, oxygen cannot be sufficiently supplied to the microorganisms on the inside of the flat plate 20, and contact between the raw water w and the microorganisms on the inside of the flat plate 20 is hindered. This reduces the water purification performance using the microorganisms adhered to the flat plate 20. For this reason, the removal unit 51 is required as a means for removing the microorganisms adhered to the flat plate 20 by peeling or the like. When the raw water w is wastewater rich in organic matter, the microorganisms adhered to the flat plate 20 tend to continue to increase, and it is assumed that the removal unit 51 needs to be operated constantly in order to maintain an appropriate amount of microorganisms.

本実施形態では、除去部51は、原水w中での散気、すなわち、気泡ABによって平板20に付着する微生物の一部を除去する例について説明する。除去部51は、送風機(ブロワ)52と、散気管53と、開閉弁54とを備える。送風機52は、水処理タンク10の外部に配置される。散気管53は、開閉弁54を介して送風機52に接続され、送風機52に対して離れた離間部が水処理タンク10内に配置される。散気管53の離間部は、回転軸30の軸方向に例えば平行に延び、平板20の下方に配置される。散気管53の離間部の表面には、多数の小さな穴(吐出部)53aが設けられている。散気管53は、水処理タンク10内における複数の平板20の下方に設置されている。各平板20の下方には、好ましくは複数の穴53aが形成される。開閉弁54が解放された状態で、送風機52から散気管53に供給された空気は、散気管53のこれらの穴53aを通過する際に気泡ABとなり、原水w中を上昇する。気泡ABが散気管53の上方にそれぞれ位置する平板20に衝突すると、それぞれの平板20に付着する微生物に物理的な作用を加える。平板20に付着する微生物の一部は、下方からの気泡ABの衝突、又は気泡ABにより発生した上昇流によって平板20から剥離されるなど除去される。このため、調整機構50の除去部51の動作により、平板20に付着する微生物の量(微生物の厚さ)が調整される。したがって、本実施形態では、調整機構50の除去部51は、原水wの水面下に配置され、複数の平板20の浸漬した部分に気泡ABを衝突させて複数の平板20に付着する微生物の量を調整する。 In this embodiment, the removal unit 51 will be described as an example in which some of the microorganisms attached to the flat plate 20 are removed by air diffusion in the raw water w, i.e., by air bubbles AB. The removal unit 51 includes a blower 52, an air diffusion pipe 53, and an on-off valve 54. The blower 52 is arranged outside the water treatment tank 10. The air diffusion pipe 53 is connected to the blower 52 via an on-off valve 54, and a spaced portion separated from the blower 52 is arranged in the water treatment tank 10. The spaced portion of the air diffusion pipe 53 extends, for example, parallel to the axial direction of the rotating shaft 30, and is arranged below the flat plate 20. A large number of small holes (discharge portions) 53a are provided on the surface of the spaced portion of the air diffusion pipe 53. The air diffusion pipe 53 is installed below a plurality of flat plates 20 in the water treatment tank 10. A plurality of holes 53a are preferably formed below each flat plate 20. When the on-off valve 54 is open, the air supplied from the blower 52 to the aeration pipe 53 becomes air bubbles AB as it passes through the holes 53a of the aeration pipe 53, and rises in the raw water w. When the air bubbles AB collide with the flat plates 20 located above the aeration pipe 53, they exert a physical effect on the microorganisms attached to each of the flat plates 20. Some of the microorganisms attached to the flat plates 20 are removed, for example, by the collision of the air bubbles AB from below or by the upward flow generated by the air bubbles AB. Therefore, the amount of microorganisms attached to the flat plates 20 (thickness of microorganisms) is adjusted by the operation of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50. Therefore, in this embodiment, the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is disposed below the surface of the raw water w, and the amount of microorganisms attached to the multiple flat plates 20 is adjusted by colliding the air bubbles AB with the immersed parts of the multiple flat plates 20.

調整機構50の除去部51は、常時運転される。除去部51は物理的な方法で微生物を落とすことが多く、例えば散気による洗浄方法では、長期間の運転中に散気管53などの配管や穴(噴出口)53aに夾雑物による閉塞(詰まりC)が起きることがあり、閉塞が発生した個所付近での平板20の洗浄機能が低下し、結果、水処理性能に影響を及ぼし得る。 The removal section 51 of the adjustment mechanism 50 is constantly in operation. The removal section 51 often removes microorganisms using physical methods. For example, in a cleaning method using aeration, the piping of the aeration pipe 53 and the holes (spouts) 53a may become clogged (clogging C) with impurities during long-term operation, which reduces the cleaning function of the flat plate 20 near the location where the blockage occurred, and as a result, may affect the water treatment performance.

調整機構50の洗浄部55は、例えば夾雑物による散気管53の閉塞を解消するために用いられる。調整機構50の洗浄部55は、洗浄水タンク56と、散気管53に接続されるポンプ57とを有する。開閉弁54を閉じた後、ポンプ57で洗浄水タンク56内の洗浄水を散気管53に送り込むと、散気管53の穴53aの詰まりCを解消する。このときの洗浄水の散気管53への圧力は、送風機52から散気管53に供給される空気の圧力よりも大きくなり得る。 The cleaning section 55 of the adjustment mechanism 50 is used to eliminate blockage of the aeration pipe 53 caused by, for example, impurities. The cleaning section 55 of the adjustment mechanism 50 has a cleaning water tank 56 and a pump 57 connected to the aeration pipe 53. After closing the opening/closing valve 54, the cleaning water in the cleaning water tank 56 is sent to the aeration pipe 53 by the pump 57, which eliminates the blockage C in the hole 53a of the aeration pipe 53. At this time, the pressure of the cleaning water on the aeration pipe 53 can be greater than the pressure of the air supplied to the aeration pipe 53 from the blower 52.

なお、洗浄水タンク56内の洗浄水として、種々のものを用いることができる。洗浄水として、例えばアルカリ性薬品又は酸性薬品等の薬品を添加した溶液、オゾンを水に溶融させたオゾン水、被処理水x、原水w等を用いることができる。また、散気管53の穴53aに対して、超音波出力を付加し、詰まりC(閉塞)を解消するようにしてもよい。 Various types of cleaning water can be used in the cleaning water tank 56. Examples of cleaning water that can be used include a solution containing alkaline or acidic chemicals, ozone water in which ozone is dissolved in water, the water to be treated x, and raw water w. Ultrasonic output can also be applied to the hole 53a of the aeration pipe 53 to eliminate blockage C (obstruction).

薬品やオゾン水等を利用すると、原水w、水処理タンク10、散気管53、平板20に付着する微生物等に影響を与える可能性が生じ得る。このため、本実施形態において、洗浄水として、夾雑物がほとんど含まれない水、いわゆる純水を用いることが好適である。以下、洗浄水として純水を用いるものとして説明する。 The use of chemicals, ozone water, etc. may affect the raw water w, the water treatment tank 10, the aeration pipe 53, and microorganisms adhering to the flat plate 20. For this reason, in this embodiment, it is preferable to use water that contains almost no impurities, so-called pure water, as the cleaning water. The following description will be given assuming that pure water is used as the cleaning water.

汚泥引抜配管60は、例えば水処理タンク10の例えば底面に接続される。汚泥引抜弁70は、汚泥引抜配管60に設けられている。汚泥引抜弁70の開操作により、水処理タンク10の底に溜まった微生物が、汚泥引抜配管60を介して、水処理タンク10から排出される。汚泥引抜弁70の開操作は、水処理タンク10への原水wの導入を停止して行う。余剰な微生物を水処理タンク10から排出した後は、汚泥引抜弁70の閉操作を行い、水処理タンク10への原水wの導入を再開する。 The sludge extraction pipe 60 is connected to, for example, the bottom surface of the water treatment tank 10. The sludge extraction valve 70 is provided on the sludge extraction pipe 60. By opening the sludge extraction valve 70, microorganisms accumulated at the bottom of the water treatment tank 10 are discharged from the water treatment tank 10 via the sludge extraction pipe 60. The sludge extraction valve 70 is opened after the introduction of raw water w into the water treatment tank 10 is stopped. After the excess microorganisms are discharged from the water treatment tank 10, the sludge extraction valve 70 is closed and the introduction of raw water w into the water treatment tank 10 is resumed.

情報収集部(収集部)80は、例えば水処理タンク10に対して固定され、複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量に関する情報を収集する。本実施形態では、情報収集部80は、複数の平板20をそれぞれ又は一緒に撮像して1又は複数の画像データを取得する撮像部を有する。撮像部は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、CCD(Charge Coupled Devices)等の撮像素子を含むカメラである。撮像部は、1つ又は複数を並設して、全ての平板20の画像データを撮像可能である。情報収集部80は、コントローラ90に接続され、情報収集部80で取得した画像データ等の情報は、コントローラ90で取得される。情報収集部80の撮像部での撮像は、コントローラ90により、適宜の時間間隔ごとに行うように制御される。 The information collecting unit (collection unit) 80 is fixed to the water treatment tank 10, for example, and collects information on the amount of microorganisms attached to each of the multiple flat plates 20. In this embodiment, the information collecting unit 80 has an imaging unit that captures images of the multiple flat plates 20 individually or together to obtain one or more image data. The imaging unit is, for example, a camera including an imaging element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or a CCD (Charge Coupled Devices). One or more imaging units can be arranged in parallel to capture image data of all the flat plates 20. The information collecting unit 80 is connected to a controller 90, and information such as image data acquired by the information collecting unit 80 is acquired by the controller 90. The imaging unit of the information collecting unit 80 is controlled by the controller 90 to capture images at appropriate time intervals.

情報収集部80は、撮像部を用いるほか、例えばレーザ測距計を用いることができる。また、情報収集部80は、光電式測距センサなどの適宜のセンサを用い得る。この場合のセンサは、複数を組み合わせて1つの平板20の情報を取得するようにしてもよい。また、1つのセンサで、複数の平板20の情報を取得してもよい。 The information collecting unit 80 may use an imaging unit or, for example, a laser distance meter. The information collecting unit 80 may also use an appropriate sensor such as a photoelectric distance sensor. In this case, multiple sensors may be combined to obtain information on one flat plate 20. Also, one sensor may obtain information on multiple flat plates 20.

なお、情報収集部80は、各平板20との距離等の位置関係を維持できれば、水処理タンク10に対して可動式に設けられ、各平板20の情報を順に取得するように形成されていてもよい。 In addition, the information collection unit 80 may be movably mounted with respect to the water treatment tank 10 and configured to acquire information on each flat plate 20 in sequence, as long as the positional relationship, such as the distance, with respect to each flat plate 20 can be maintained.

図4は、実施形態に係るコントローラ90を含む処理システム110の構成の一例を示すブロック図である。コントローラ90は、例えば、プロセッサ91(制御部)と、ROM92と、RAM93と、補助記憶デバイス94(記憶部)と、通信インタフェース95(通信部)と、を備える。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a processing system 110 including a controller 90 according to an embodiment. The controller 90 includes, for example, a processor 91 (controller), a ROM 92, a RAM 93, an auxiliary storage device 94 (storage unit), and a communication interface 95 (communication unit).

プロセッサ91は、コントローラ90の処理に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピュータの中枢部分に相当し、コントローラ90全体を統合的に制御する。プロセッサ91は、ROM92又は補助記憶デバイス94などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、コントローラ90の各種の機能を実現するべく制御を実行する。プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)又はFPGA(Field Programmable Gate Array)等を含む。あるいは、プロセッサ91は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。コントローラ90に設けられるプロセッサ91は、1つであってもよく、複数であってもよい。 The processor 91 corresponds to the central part of a computer that performs processes such as calculations and controls required for the processing of the controller 90, and controls the entire controller 90 in an integrated manner. The processor 91 executes control to realize various functions of the controller 90 based on programs such as system software, application software, or firmware stored in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94. The processor 91 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). Alternatively, the processor 91 is a combination of two or more of these. The number of processors 91 provided in the controller 90 may be one or more.

ROM92は、プロセッサ91を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。ROM92は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ROM92は、上記のプログラムを記憶する。また、ROM92は、プロセッサ91が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。 ROM 92 corresponds to the main memory device of a computer with processor 91 at its core. ROM 92 is a non-volatile memory used exclusively for reading data. ROM 92 stores the above-mentioned programs. ROM 92 also stores data and various setting values used by processor 91 when performing various processes.

RAM93は、プロセッサ91を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。RAM93は、データの読み書きに用いられるメモリである。RAM93は、プロセッサ91が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。 RAM 93 corresponds to the main memory device of a computer with processor 91 at its core. RAM 93 is a memory used for reading and writing data. RAM 93 is used as a so-called work area for storing data that is temporarily used when processor 91 performs various processes.

補助記憶デバイス94は、プロセッサ91を中枢とするコンピュータの補助記憶装置に相当する。補助記憶デバイス94は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)(登録商標)、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)などである。補助記憶デバイス94は、上記のプログラムを記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス94は、プロセッサ91が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ91での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。 The auxiliary storage device 94 corresponds to an auxiliary storage device of a computer with the processor 91 at its core. The auxiliary storage device 94 is, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) (registered trademark), a HDD (Hard Disk Drive), or an SSD (Solid State Drive). The auxiliary storage device 94 may also store the above-mentioned programs. The auxiliary storage device 94 also stores data used by the processor 91 in performing various processes, data generated by the processes in the processor 91, various setting values, etc.

ROM92又は補助記憶デバイス94に記憶されるプログラムは、コントローラ90を制御するためのプログラムを含む。一例として、コントローラ90は、当該プログラムがROM92又は補助記憶デバイス94に記憶された状態でコントローラ90の管理者などへと譲渡される。しかしながら、コントローラ90は、当該プログラムがROM92又は補助記憶デバイス94に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、当該プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下に補助記憶デバイス94へ書き込まれても良い。このときのプログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記憶媒体に記録して、あるいはネットワークなどを介したダウンロードにより実現できる。 The programs stored in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94 include a program for controlling the controller 90. As an example, the controller 90 is transferred to an administrator of the controller 90 with the program stored in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94. However, the controller 90 may be transferred to the administrator without the program being stored in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94. The program may then be transferred separately to the administrator and written to the auxiliary storage device 94 under the operation of the administrator or a serviceman. The program may be transferred by recording it on a removable storage medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, or a semiconductor memory, or by downloading it via a network.

通信インタフェース95は、ネットワークなどを介して他の装置と有線又は無線で通信し、他の装置から送信される各種情報を受信し、また、他の装置に各種情報を送信するためのインタフェースである。コントローラ90は、通信インタフェース95を介して収集部80で取得した、それぞれ両側に微生物が付着する複数の平板20の像を取得する。 The communication interface 95 is an interface for communicating with other devices via a network or the like, either wired or wirelessly, receiving various information transmitted from other devices, and transmitting various information to other devices. The controller 90 acquires images of multiple flat plates 20, each with microorganisms attached to both sides, acquired by the collection unit 80 via the communication interface 95.

コントローラ90は、例えば目標レベルを入力するためのキーボード等の入力部96を備えることが好適である。入力部96は、通信インタフェース95を介して無線で各種の情報をプロセッサ91に対して入力可能としてもよい。 The controller 90 preferably includes an input unit 96, such as a keyboard, for inputting a target level. The input unit 96 may be capable of wirelessly inputting various information to the processor 91 via the communication interface 95.

コントローラ90は、ROM92及び/又は補助記憶デバイス94等に記憶されるプログラム等をプロセッサ91に実行させることにより、各種の機能を発揮させる処理を実行する。なお、コントローラ90の制御プログラムは、コントローラ90のROM92及び/又は補助記憶デバイス94に記憶されておらず、適宜のサーバー上やクラウド上に置かれていることも好適である。この場合、制御プログラムは、通信インタフェース95を介して例えば水処理装置100が有するプロセッサ91と通信しながら実行される。すなわち、本実施形態に係るコントローラ90は、水処理装置100が有していてもよく、水処理装置100から離れた、水処理装置100のサーバーやクラウド上にあってもよい。 The controller 90 executes processes to perform various functions by having the processor 91 execute programs stored in the ROM 92 and/or the auxiliary storage device 94, etc. It is also preferable that the control program of the controller 90 is not stored in the ROM 92 and/or the auxiliary storage device 94 of the controller 90, but is placed on an appropriate server or cloud. In this case, the control program is executed while communicating with the processor 91 of the water treatment device 100, for example, via the communication interface 95. That is, the controller 90 according to this embodiment may be included in the water treatment device 100, or may be located on the server of the water treatment device 100 or on the cloud, away from the water treatment device 100.

プロセッサ91は、モータ40の回転軸の回転速度、調整機構50の送風機52及びポンプ57の動作、汚泥引抜弁70の開閉タイミング、情報収集部80のデータ(画像データ)の取得タイミング等を制御する。 The processor 91 controls the rotation speed of the rotating shaft of the motor 40, the operation of the blower 52 and pump 57 of the adjustment mechanism 50, the timing of opening and closing the sludge extraction valve 70, the timing of acquiring data (image data) from the information collection unit 80, etc.

コントローラ90は、モータ40を制御し、同じ大きさの複数の平板20を共通の回転軸30の軸周りに例えば同一の回転速度で回転させながら、水処理タンク10に流入する原水w(例えば都市下水等の有機排水)と複数の平板20の表面上にそれぞれ付着する微生物を接触させて、水処理を行う。上述したように、複数の平板20の下部が水に浸漬し、上部が水面よりも上側に露出することで、平板20を回転させるときに、平板20に付着する微生物は水面上で空気中の酸素を取り込み、原水w中の有機物や窒素成分を酸化分解する。このようにして、原水wが浄化される。
なお、モータ40を回転させて水処理を開始する前には、例えば入力部96により、平板20の両側に付着する微生物の量の目標レベルは入力されている。
The controller 90 controls the motor 40 to rotate a plurality of flat plates 20 of the same size around a common rotating shaft 30, for example at the same rotation speed, and brings the raw water w (e.g., organic wastewater such as urban sewage) flowing into the water treatment tank 10 into contact with microorganisms attached to the surfaces of the plurality of flat plates 20, thereby performing water treatment. As described above, the lower parts of the plurality of flat plates 20 are immersed in water and the upper parts are exposed above the water surface, so that when the flat plates 20 are rotated, the microorganisms attached to the flat plates 20 take in oxygen from the air above the water surface and oxidize and decompose the organic matter and nitrogen components in the raw water w. In this manner, the raw water w is purified.
Before the motor 40 is rotated to start water treatment, a target level for the amount of microorganisms adhering to both sides of the flat plate 20 is input, for example, via the input unit 96 .

複数の平板20の回転を継続し、すなわち、水処理を継続していくと水処理タンク10内の微生物が増殖することがあり得る。このとき、各平板20に付着する微生物が増殖する。微生物が過剰に増殖すると、平板20に付着する微生物に十分な酸素が行き渡らなくなるとともに、原水wが平板20の内部の微生物と接触することができず、微生物が付着する平板20を用いる水処理機能が低下し得る。また、汚泥の嫌気化により、臭気や処理水の透視度の低下などの問題が生じ得る。 As the rotation of the multiple flat plates 20 continues, i.e., as water treatment continues, microorganisms in the water treatment tank 10 may grow. At this time, the microorganisms attached to each flat plate 20 grow. If the microorganisms grow excessively, not enough oxygen will be distributed to the microorganisms attached to the flat plates 20, and the raw water w will not be able to come into contact with the microorganisms inside the flat plates 20, which may reduce the water treatment function using the flat plates 20 to which the microorganisms are attached. In addition, anaerobic sludge can cause problems such as odors and reduced transparency of the treated water.

通常、各平板20の表面に付着する微生物の量を適正に保つことで各平板20の水処理性能を最大化または安定化できる。各平板20の表面に付着する微生物の量を適切に保つために、水処理装置100は、平板20に付着する微生物のうち、余剰の微生物を剥離させる調整機構50の除去部51を動作させる。 Typically, the water treatment performance of each flat plate 20 can be maximized or stabilized by maintaining an appropriate amount of microorganisms adhering to the surface of each flat plate 20. To maintain an appropriate amount of microorganisms adhering to the surface of each flat plate 20, the water treatment device 100 operates the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, which detaches excess microorganisms from among the microorganisms adhering to the flat plate 20.

次に、コントローラ90により制御される調整機構50の除去部51の動作について説明する。 Next, the operation of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, which is controlled by the controller 90, will be described.

調整機構50の除去部51の送風機52及び開閉弁54は、コントローラ90により制御されながら動作する。コントローラ90は、開閉弁54を開けた状態で、調整機構50の送風機52を動作させる。すなわち、送風機52は、コントローラ90で平板20を洗浄する指令を受信することによって動作する。そして、送風機52から散気管53に適宜の圧力の空気を供給する。後述するが、送風機52は、単位時間あたり所定量(一定量)の空気を散気管53に導入し、散気管53の穴53aから原水w内に吐出させることが好適である。送風機52から散気管53に供給された空気は、図5に示すように、各平板20の下方の散気管53の穴53aを通過する際に気泡ABとなって原水w中を上昇し、散気管53の穴53aの上方に位置する平板20にそれぞれ衝突する。このため、それぞれの平板20に付着する微生物には、気泡ABの衝突により物理的な作用が付加される。平板20に付着する微生物の一部は、下方からの気泡ABの衝突、又は気泡ABにより発生した上昇流によって平板20から剥離されるなど除去される。このため、調整機構50の除去部51(送風機52)が動作することにより、散気管53の穴53aから気泡ABが発生し、平板20に付着する微生物を適切に除去し、平板20に付着する微生物の量をコントロールする。すなわち、調整機構50は、原水wの水面下で、複数の平板20の浸漬した部分に気泡ABを衝突させて複数の平板20に付着する微生物の量(微生物の厚さ)を調整する。 The blower 52 and the on-off valve 54 of the removal section 51 of the adjustment mechanism 50 are operated under the control of the controller 90. The controller 90 operates the blower 52 of the adjustment mechanism 50 with the on-off valve 54 open. That is, the blower 52 operates by receiving a command to wash the flat plate 20 from the controller 90. Then, the blower 52 supplies air at an appropriate pressure to the air diffuser 53. As will be described later, it is preferable that the blower 52 introduces a predetermined amount (constant amount) of air per unit time into the air diffuser 53 and discharges it from the hole 53a of the air diffuser 53 into the raw water w. As shown in FIG. 5, the air supplied from the blower 52 to the air diffuser 53 becomes air bubbles AB when passing through the hole 53a of the air diffuser 53 below each flat plate 20, and rises in the raw water w, and collides with the flat plate 20 located above the hole 53a of the air diffuser 53. Therefore, the microorganisms adhering to each flat plate 20 are subjected to a physical action due to the collision of the air bubbles AB. Some of the microorganisms adhering to the flat plate 20 are removed, such as by being peeled off from the flat plate 20 by the collision of the air bubbles AB from below or by the upward flow generated by the air bubbles AB. Therefore, by operating the removal unit 51 (blower 52) of the adjustment mechanism 50, air bubbles AB are generated from the holes 53a of the air diffuser 53, which appropriately removes the microorganisms adhering to the flat plate 20 and controls the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20. In other words, the adjustment mechanism 50 adjusts the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 (thickness of microorganisms) by colliding the air bubbles AB with the immersed parts of the multiple flat plates 20 below the surface of the raw water w.

気泡ABによる複数の平板20の洗浄(微生物の量の調整)は、例えば、連続的に実施されることが好適である。また、微生物の量の調整は複数の平板20を回転させた状態で行う。微生物の量の調整時の複数の平板20の単位時間当たりの回転数(回転速度)は一定であり、上述した例えば10rpmなど、任意に設定される。 The cleaning of the multiple flat plates 20 with the air bubbles AB (adjustment of the amount of microorganisms) is preferably performed, for example, continuously. Furthermore, the adjustment of the amount of microorganisms is performed while the multiple flat plates 20 are rotating. The number of rotations (rotation speed) per unit time of the multiple flat plates 20 when adjusting the amount of microorganisms is constant and is set arbitrarily, such as the above-mentioned 10 rpm.

調整機構50の除去部51によって複数の平板20から剥離された微生物は水処理タンク10内で回収される。複数の平板20から剥離された微生物は、コントローラ90からの指令に基づいて汚泥引抜弁70を開くことにより、汚泥引抜配管60から排出する。また、調整機構50によって複数の平板20から剥離された微生物が水処理タンク10内でそのまま加水分解される場合、余剰な汚泥が発生しない。このため、その微生物を汚泥引抜配管60で排出しなくてもよい場合もあり得る。 The microorganisms detached from the multiple flat plates 20 by the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 are collected in the water treatment tank 10. The microorganisms detached from the multiple flat plates 20 are discharged from the sludge extraction piping 60 by opening the sludge extraction valve 70 based on a command from the controller 90. Furthermore, if the microorganisms detached from the multiple flat plates 20 by the adjustment mechanism 50 are directly hydrolyzed in the water treatment tank 10, no excess sludge is generated. For this reason, there may be cases where it is not necessary to discharge the microorganisms through the sludge extraction piping 60.

本実施形態に係る水処理装置100は、複数の平板20に付着する微生物の一部を除去することができ、複数の平板20に付着する微生物の量を調整することで、水処理性能の安定化(処理水質の悪化の防止)を図ることが可能となる。 The water treatment device 100 according to this embodiment can remove some of the microorganisms adhering to the multiple flat plates 20, and by adjusting the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20, it is possible to stabilize the water treatment performance (prevent deterioration of the treated water quality).

有機物が豊富な排水である原水wを処理する場合、各平板20の両側にそれぞれ付着する微生物の量は増え続ける傾向があり、平板20に付着する適切な微生物の量を保つために、調整機構50の除去部51を常に作動させる。一方で、調整機構50の除去部51を長期運転させることで、調整機構50の除去部51に異常が発生する可能性が高くなり、結果、複数(全て)の平板20の少なくとも1つを上手く洗浄できず、水処理装置100全体の性能に影響を及ぼしてしまう可能性がある。 When treating raw water w, which is wastewater rich in organic matter, the amount of microorganisms adhering to both sides of each flat plate 20 tends to continue to increase, and in order to maintain an appropriate amount of microorganisms adhering to the flat plate 20, the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is constantly operated. On the other hand, operating the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 for a long period of time increases the likelihood of an abnormality occurring in the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, and as a result, at least one of the multiple (all) flat plates 20 cannot be properly cleaned, which may affect the performance of the entire water treatment device 100.

コントローラ90は、送風機52を停止させ、開閉弁54を閉じた状態で、調整機構50の洗浄部55のポンプ57を作動させることにより、洗浄水タンク56内の洗浄水を散気管53の穴53aが形成された離間部に送り込むことが可能である。このとき、洗浄水タンク56内の洗浄水の水流や水圧等により、散気管53の穴53aの詰まりCを解消する。このときの洗浄水の散気管53への圧力は、送風機52から散気管53に供給される空気の圧力よりも大きくなり得る。 The controller 90 can operate the pump 57 of the cleaning section 55 of the adjustment mechanism 50 while stopping the blower 52 and closing the on-off valve 54, thereby sending the cleaning water in the cleaning water tank 56 to the space where the hole 53a of the aeration pipe 53 is formed. At this time, the water flow and water pressure of the cleaning water in the cleaning water tank 56 clears the clog C in the hole 53a of the aeration pipe 53. At this time, the pressure of the cleaning water on the aeration pipe 53 can be greater than the pressure of the air supplied to the aeration pipe 53 from the blower 52.

洗浄水として、純水を散気管53内に流すことにより、散気管53内の閉塞を例えば緩やかに解消できる。このとき、洗浄水は、原水w、被処理水xや水処理装置100の配管(散気管53等)に影響を与えることがない。 By flowing pure water as cleaning water into the aeration pipe 53, blockages in the aeration pipe 53 can be gently removed, for example. At this time, the cleaning water does not affect the raw water w, the water to be treated x, or the piping of the water treatment device 100 (such as the aeration pipe 53).

なお、散気管53の穴53aから気泡ABを吐出させて平板20に付着する微生物の一部を除去し、平板20を空気洗浄する場合、散気管53内や散気管53の穴(噴出口)53aに、閉塞を生じさせる夾雑物として、例えば塩分の結晶、活性汚泥の塊、鉄錆などが付着する可能性がある。塩分の結晶、活性汚泥の塊、鉄錆などが付着すると、非常に取り除きにくい。純水は夾雑物を非常に溶かしやすい性質を持つ。このため、純水を洗浄水として用いると、不純物が含まれていないため、夾雑物を緩やかに溶かし、原水w、処理水x、微生物、水処理装置100の水処理タンク10、散気管53等の配管に影響を与えることなく、散気管53内、又は散気管53の穴53aの閉塞の原因物質を除去することが可能である。 When air bubbles AB are discharged from the holes 53a of the air diffuser 53 to remove some of the microorganisms adhering to the flat plate 20 and air wash the flat plate 20, there is a possibility that impurities such as salt crystals, lumps of activated sludge, and iron rust may adhere to the inside of the air diffuser 53 or the holes (spouts) 53a of the air diffuser 53, which may cause clogging. If salt crystals, lumps of activated sludge, or iron rust adhere, they are very difficult to remove. Pure water has the property of dissolving impurities very easily. For this reason, if pure water is used as cleaning water, it does not contain impurities, so it is possible to gently dissolve impurities and remove the substances causing clogging in the air diffuser 53 or the holes 53a of the air diffuser 53 without affecting the piping of the raw water w, treated water x, microorganisms, the water treatment tank 10 of the water treatment device 100, the air diffuser 53, etc.

コントローラ90は、少なくとも定期的に情報収集部80を動作させて、複数(ここでは全て)の平板20の情報を取得させる。ここでは、情報収集部80を動作させて各平板20を撮影させる。コントローラ90は、情報収集部80で撮像した画像データを情報収集部80から取得し、その取得した画像データに基づいて、微生物を含む複数の平板20ごとの厚さを出力する。コントローラ90は、例えば画像処理により、各平板20について、微生物を含む複数の平板20ごとの厚さを出力する。または、コントローラ90は、複数の平板20の基準時に対する、微生物の厚さの増減量を出力する。すなわち、コントローラ90は、各平板20ごとの微生物の付着量(付着厚さ)を推定し、微生物の量のレベルを判定する。 The controller 90 operates the information collecting unit 80 at least periodically to acquire information on the multiple (here, all) flat plates 20. Here, the information collecting unit 80 is operated to photograph each flat plate 20. The controller 90 acquires image data captured by the information collecting unit 80 from the information collecting unit 80, and outputs the thickness of each of the multiple flat plates 20 containing microorganisms based on the acquired image data. The controller 90 outputs the thickness of each of the multiple flat plates 20 containing microorganisms for each flat plate 20, for example, by image processing. Alternatively, the controller 90 outputs the increase or decrease in the thickness of the microorganisms relative to the reference time for the multiple flat plates 20. That is, the controller 90 estimates the amount of adhesion (adhesion thickness) of the microorganisms for each flat plate 20 and determines the level of the amount of the microorganisms.

プロセッサ91は、通信インタフェース95を介して収集部80により取得した画像データに基づいて、複数の平板20の接触体20aへの微生物の付着状態を、例えば3段階以上の複数レベルで判定する。本実施形態では5段階のレベルで判定するものとする。例えば、平板20の接触体20aへの微生物の付着レベルが図3中のレベル3である状態を、適正な微生物の量(適正な厚さ)とする基準状態(目標値)とする。すなわち、ここでは、各平板20の両側に付着する微生物の量の目標値(レベル)をレベル3とする。したがって、本実施形態では、全ての平板20に付着する微生物の量をレベル3とすることを目標とするものとする。そして、基準状態のレベル3に対して、レベル2、レベル1となるにしたがって、微生物の量(微生物の厚さ)が基準状態(レベル3)に対して減少する。また、基準状態のレベル3に対して、レベル4、レベル5となるにしたがって、微生物の量(微生物の厚さ)が基準状態(レベル3)に対して増加する。なお、レベル1~5は、例えば、平板20の厚さ及び微生物の付着厚さの合計値(総厚さ)に基づいて設定される。また、その他、レベル1~5は、平板20の厚さを考慮せず、レベル3の微生物の厚さを設定し、レベル3に対する微生物の厚さの増減により設定されてもよい。これら、レベル1~5の状態(厚さ範囲)は、例えばROM92又は補助記憶デバイス94に記憶される。なお、レベル5の厚さ範囲の上限はないものとしてもよい。 The processor 91 judges the adhesion state of microorganisms to the contact body 20a of the multiple flat plates 20 based on the image data acquired by the collection unit 80 via the communication interface 95, for example, at three or more levels. In this embodiment, it is judged at five levels. For example, the state in which the adhesion level of microorganisms to the contact body 20a of the flat plate 20 is level 3 in FIG. 3 is set as the reference state (target value) with an appropriate amount of microorganisms (appropriate thickness). That is, here, the target value (level) of the amount of microorganisms adhering to both sides of each flat plate 20 is level 3. Therefore, in this embodiment, the target is to make the amount of microorganisms adhering to all flat plates 20 level 3. Then, as the level becomes level 2 and level 1, the amount of microorganisms (thickness of microorganisms) decreases compared to the reference state (level 3) with respect to level 3 of the reference state. Also, as the level becomes level 4 and level 5 with respect to level 3 of the reference state, the amount of microorganisms (thickness of microorganisms) increases compared to the reference state (level 3). Note that levels 1 to 5 are set based on, for example, the total value (total thickness) of the thickness of the flat plate 20 and the adhesion thickness of microorganisms. Alternatively, levels 1 to 5 may be set by setting the thickness of the microorganisms at level 3 without considering the thickness of the flat plate 20, and increasing or decreasing the thickness of the microorganisms relative to level 3. These states (thickness ranges) of levels 1 to 5 are stored, for example, in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94. Note that there may be no upper limit to the thickness range of level 5.

プロセッサ91は、収集部80により取得される画像から抽出される全ての平板20の厚さに対する微生物の付着厚さと、ROM92又は補助記憶デバイス94に記憶される平板20の厚さに対する各レベルにおける微生物の付着厚さとを比較し、図6及び図7に示すように、各平板20ごとに、平板20への微生物の付着レベルを出力する。すなわち、プロセッサ91は、収集部80により取得される全ての平板20の画像に基づいて、全ての平板20での微生物の付着レベル3(基準状態)に対するズレをそれぞれ判定する。
なお、図2中では、8つの平板20を図示し、図6及び図7中では5つの平板20(平板1-平板5)について図示した。これら平板20の数は、本来は同じとすることが好適である。
The processor 91 compares the microbial adhesion thicknesses for all thicknesses of the plates 20 extracted from the images acquired by the collection unit 80 with the microbial adhesion thicknesses at each level for the thickness of the plates 20 stored in the ROM 92 or the auxiliary storage device 94, and outputs the microbial adhesion level to the plate 20 for each plate 20, as shown in Figures 6 and 7. That is, the processor 91 determines the deviation of each of the plates 20 from the microbial adhesion level 3 (reference state) based on the images of all the plates 20 acquired by the collection unit 80.
In addition, eight flat plates 20 are illustrated in Fig. 2, and five flat plates 20 (flat plates 1 to 5) are illustrated in Fig. 6 and Fig. 7. It is preferable that the number of these flat plates 20 is essentially the same.

したがって、コントローラ90は、情報収集部80で撮像した画像データに基づいて、微生物を含む複数の平板20ごとの厚さの推定値を出力する。または、複数の平板20の基準時に対する、微生物の厚さの増加量の推定値を出力する。そして、コントローラ90は、各平板20ごとの微生物の付着量(付着厚さ)を推定し、微生物の量のレベルを判定する。 The controller 90 therefore outputs an estimate of the thickness of each of the multiple plates 20 containing microorganisms based on image data captured by the information collecting unit 80. Alternatively, it outputs an estimate of the increase in the thickness of the microorganisms relative to a reference time for the multiple plates 20. The controller 90 then estimates the amount of attached microorganisms (attached thickness) for each plate 20 and determines the level of the amount of microorganisms.

例えば前回の情報収集部80で取得した画像データに基づくレベル判定において、複数の平板20の全てに対して、レベル3の状態に微生物が付着していたとする。そして、その後、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量が、所定量を維持する、標準運転を行い続けている、とする。そして、前回の情報収集部80で取得した画像データ(第1の情報)に基づくレベル判定から所定時間(適宜の時間)の経過後、再度情報収集部80で取得した画像データ(第2の情報)に基づくレベル判定により、図6に示すように、コントローラ90が全ての平板20に付着する微生物の量がレベル3である、と出力したとする。このとき、コントローラ90は、全ての平板20に付着する微生物の量(厚さ)が目標値又はそれに近い状態を維持していると判断する。したがって、調整機構50の送風機52は、コントローラ90により、その標準運転を続けるように制御される。 For example, in the previous level determination based on image data acquired by the information collecting unit 80, it is assumed that microorganisms were attached to all of the multiple flat plates 20 in a state of level 3. Then, it is assumed that the standard operation is continued with the blower 52 of the adjustment mechanism 50 maintaining the predetermined amount of airflow per unit time. Then, after a predetermined time (suitable time) has elapsed since the previous level determination based on image data (first information) acquired by the information collecting unit 80, the controller 90 outputs that the amount of microorganisms attached to all of the flat plates 20 is level 3, as shown in FIG. 6, based on the level determination based on image data (second information) acquired by the information collecting unit 80 again. At this time, the controller 90 determines that the amount (thickness) of microorganisms attached to all of the flat plates 20 is maintained at or close to the target value. Therefore, the blower 52 of the adjustment mechanism 50 is controlled by the controller 90 to continue its standard operation.

このため、図8に示すように、コントローラ90は、情報収集部80で取得した画像データに基づいて、平板20ごとの微生物の付着量を推定し、平板20ごとに付着する微生物の量のレベル判定を行う。そして、コントローラ90が、各平板20に付着する微生物の量がレベル3を維持していると判定した場合、図9に示すように、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量を変更せず、すなわち、平板20に対する気泡ABによる洗浄力(単位時間当たりの洗浄量(微生物の除去量))を不変とする制御を行う。 For this reason, as shown in FIG. 8, the controller 90 estimates the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 based on the image data acquired by the information collecting unit 80, and judges the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20. Then, if the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 is maintained at level 3, as shown in FIG. 9, the controller 90 does not change the amount of air blown per unit time by the blower 52 of the adjustment mechanism 50, i.e., controls the cleaning power of the air bubbles AB on the flat plate 20 (cleaning amount per unit time (amount of microorganisms removed)) to remain unchanged.

例えば前回の情報収集部80で取得した画像データに基づくレベル判定において、複数の平板20の全てに対して、レベル3の状態に微生物が付着していたとする。その後、標準運転、すなわち調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量を所定量で維持する運転を続けたとする。そして、前回の情報収集部80で取得した画像データに基づくレベル判定から所定時間(適宜の時間)の経過後、再度情報収集部80で取得した画像データに基づくレベル判定により、図7に示すように、コントローラ90が全ての平板20のうち、1つ又は複数に付着する微生物の量がレベル4に達したと出力したとする。このとき、コントローラ90は、複数の平板20に付着する微生物の量(厚さ)が増加傾向であり、及び/又は、調整機構50の散気管53を通して吐出する気泡ABによる衝突の勢いが減少傾向にあると判断する。例えば、レベル4と判定された平板20付近の散気管53の穴53aの一部は閉塞又は閉塞傾向にあり、気泡ABがうまく散気管53の穴53aから放出されていないと推定される。したがって、調整機構50の送風機52は、コントローラ90により、単位時間当たりの送風量を増加させ、平板20への洗浄力を増大させるように制御される。 For example, in the previous level determination based on image data acquired by the information collecting unit 80, it is assumed that microorganisms were attached to all of the multiple flat plates 20 in a state of level 3. After that, it is assumed that standard operation, that is, operation in which the air volume per unit time of the blower 52 of the adjustment mechanism 50 is maintained at a predetermined amount, is continued. Then, after a predetermined time (appropriate time) has elapsed since the previous level determination based on image data acquired by the information collecting unit 80, it is assumed that the controller 90 outputs that the amount of microorganisms attached to one or more of all the flat plates 20 has reached level 4, as shown in FIG. 7, based on the level determination based on image data acquired by the information collecting unit 80 again. At this time, the controller 90 determines that the amount (thickness) of microorganisms attached to the multiple flat plates 20 is increasing, and/or the momentum of collisions caused by the bubbles AB discharged through the air diffuser 53 of the adjustment mechanism 50 is decreasing. For example, it is estimated that some of the holes 53a of the air diffuser 53 near the flat plate 20 judged to be at level 4 are clogged or tending to be clogged, and the air bubbles AB are not being properly released from the holes 53a of the air diffuser 53. Therefore, the blower 52 of the adjustment mechanism 50 is controlled by the controller 90 to increase the amount of air blown per unit time and increase the cleaning power on the flat plate 20.

すなわち、図8に示すように、コントローラ90は、情報収集部80で取得した画像データに基づいて、平板20ごとの微生物の付着量を推定し、平板20ごとに付着する微生物の量のレベル判定を行う。そして、コントローラ90が、複数の平板20の例えば1つに付着する微生物の量がレベル4となったと判定した場合、図9に示すように、その平板20に対する洗浄力が例えば10%程度など、低下していると推定する。このため、コントローラ90は、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量を増加させ、平板20に対する気泡ABによる洗浄力を上昇させる制御を行う。なお、散気管53の穴53aを閉塞する物質又は閉塞しようとする物質の一部は、送風機52の単位時間あたりの送風量の増加にともなって除去され得る。 That is, as shown in FIG. 8, the controller 90 estimates the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 based on the image data acquired by the information collecting unit 80, and judges the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20. Then, when the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to, for example, one of the multiple flat plates 20 has reached level 4, it estimates that the cleaning power for that flat plate 20 has decreased, for example, by about 10%, as shown in FIG. 9. Therefore, the controller 90 increases the amount of air blown per unit time by the blower 52 of the adjustment mechanism 50, and controls to increase the cleaning power of the bubbles AB for the flat plate 20. Note that a portion of the material blocking or attempting to block the hole 53a of the air diffuser 53 can be removed as the amount of air blown per unit time by the blower 52 increases.

なお、コントローラ90が、複数の平板20に対する微生物の付着レベルがレベル3であった複数の平板20の例えば1つに付着する微生物の量が、所定時間など、適宜の時間経過後、レベル5となったと判定した場合、図9に示すように、その平板20に対する洗浄力が例えば20%程度など、低下していると推定する。このため、コントローラ90は、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量をレベル4の場合に比べてさらに増加させ、すなわち、平板20に対する気泡ABによる洗浄力を上昇させる制御を行う。 When the controller 90 determines that the amount of microorganisms adhering to, for example, one of the multiple flat plates 20, whose microbial adhesion level on the multiple flat plates 20 was level 3, has become level 5 after an appropriate time has elapsed, such as a predetermined time, the controller 90 estimates that the cleaning power for that flat plate 20 has decreased, for example, by about 20%, as shown in FIG. 9. Therefore, the controller 90 further increases the amount of air blown per unit time by the blower 52 of the adjustment mechanism 50 compared to level 4, i.e., controls the controller 90 to increase the cleaning power of the air bubbles AB on the flat plate 20.

情報収集部80で取得する複数(全て)の平板20の情報を用いることにより、調整機構50の除去部51の散気管53の穴53aの閉塞状態を判定でき、さらに散気管53の穴のうちの閉塞箇所も確認可能となる。 By using the information of multiple (all) flat plates 20 acquired by the information collecting unit 80, it is possible to determine the blocked state of the holes 53a of the air diffuser 53 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, and further to confirm the blocked locations of the holes in the air diffuser 53.

一方、コントローラ90が、複数の平板20に対する微生物の付着レベルがレベル3であった複数の平板20の例えば1つに付着する微生物の量が、所定時間など、適宜の時間経過後、レベル2となったと判定した場合、図9に示すように、その平板20に対する洗浄力が、目標状態に比べて例えば10%程度など、高すぎると推定する。このため、コントローラ90は、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量をレベル3の場合に比べてさらに減少させ、すなわち、平板20に対する気泡ABによる洗浄力を低下させる制御を行う。 On the other hand, if the controller 90 determines that the amount of microorganisms adhering to, for example, one of the multiple flat plates 20, which had a microbial adhesion level of level 3, has become level 2 after an appropriate time has elapsed, such as a predetermined time, then, as shown in FIG. 9, it estimates that the cleaning power for that flat plate 20 is too high, for example, by about 10%, compared to the target state. For this reason, the controller 90 controls the air volume per unit time of the blower 52 of the adjustment mechanism 50 to be further reduced compared to level 3, i.e., to reduce the cleaning power of the air bubbles AB on the flat plate 20.

同様に、コントローラ90が、複数の平板20に対する微生物の付着レベルがレベル3であった複数の平板20の例えば1つに付着する微生物の量が、所定時間など、適宜の時間経過後、レベル1となったと判定した場合、図9に示すように、その平板20に対する洗浄力が、目標状態に比べて例えば20%程度など、高すぎると推定する。このため、コントローラ90は、調整機構50の送風機52の単位時間あたりの送風量をレベル2の場合に比べてさらに減少させ、すなわち、平板20に対する気泡ABによる洗浄力をさらに低下させる制御を行う。 Similarly, if the controller 90 determines that the amount of microorganisms adhering to, for example, one of the multiple flat plates 20, which had a microbial adhesion level of level 3 on the multiple flat plates 20, has become level 1 after an appropriate time has elapsed, such as a predetermined time, then, as shown in FIG. 9, the controller 90 estimates that the cleaning power for that flat plate 20 is too high, for example, by about 20%, compared to the target state. For this reason, the controller 90 further reduces the amount of air blown per unit time by the blower 52 of the adjustment mechanism 50 compared to level 2, i.e., performs control to further reduce the cleaning power of the air bubbles AB on the flat plate 20.

その後、コントローラ90は、適宜の時間の経過後、全ての平板20の接触体20aに付着する微生物のレベルを判定する。コントローラ90が全ての平板20に付着する微生物の量をレベル3と判定した場合、送風機52からの単位時間あたりの送風量が適切であると判断し、送風量をそのまま維持する。コントローラ90は、更に適宜の時間の経過後、全ての平板20の接触体20aに付着する微生物のレベルを判定する。コントローラ90は、全ての平板20のうち少なくとも1つの平板20に付着する微生物の量がレベル3からずれていると判定した場合、全ての平板20に付着する微生物の量がレベル3となるように送風機52からの単位時間あたりの送風量送風量を調整する。 Then, after an appropriate time has passed, the controller 90 judges the level of microorganisms adhering to the contact bodies 20a of all the flat plates 20. If the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to all the flat plates 20 is level 3, it judges that the amount of air blown per unit time from the blower 52 is appropriate, and maintains the air blowing amount as it is. After another appropriate time has passed, the controller 90 judges the level of microorganisms adhering to the contact bodies 20a of all the flat plates 20. If the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to at least one of all the flat plates 20 deviates from level 3, it adjusts the amount of air blown per unit time from the blower 52 so that the amount of microorganisms adhering to all the flat plates 20 becomes level 3.

なお、コントローラ90は、例えば、全ての平板20の少なくとも1つに対する微生物の付着量がレベル1、2、4、5のいずれかであった場合、レベル3のときに比べて、情報収集部80からの情報の取得頻度を多くしてもよい。このため、コントローラ90は、全ての平板20に対する微生物の付着量をレベル3に制御しやすくなる。 For example, when the amount of microbial adhesion on at least one of all the flat plates 20 is at level 1, 2, 4, or 5, the controller 90 may acquire information from the information collecting unit 80 more frequently than when the amount is at level 3. This makes it easier for the controller 90 to control the amount of microbial adhesion on all the flat plates 20 to level 3.

本実施形態に係る水処理装置100は、コントローラ90を用いて図8に示す制御を行った後、図10に示す制御を行う例について説明する。 The water treatment device 100 according to this embodiment will be described as an example in which the controller 90 performs the control shown in FIG. 8 and then performs the control shown in FIG. 10.

例えば前回の情報収集部80で取得した画像データに基づいて、各平板20に対して微生物の量の付着レベルの判定を行っていたとする。コントローラ90は、適宜の時間の経過後に、全ての平板20に付着する微生物の量のレベルを再び判定する。このとき、図10に示すように、各平板20の接触体20aに付着する微生物のレベルがレベル1-3となっている場合、そのまま、コントローラ90は、モータ40の回転軸の回転、調整機構50の除去部51の運転を続ける。全ての平板20のうち、少なくとも1つへの微生物の付着量がレベル4又はレベル5を維持し、又は、改善傾向(微生物の量の減少傾向)が見られない場合、コントローラ90は、調整機構50の除去部51へのメンテナンスが必要と判定し、モータ40の回転軸の回転を停止させ、平板20の回転を停止させるとともに、調整機構50の送風機52を停止させ、開閉弁54を閉じた後、調整機構50の洗浄部55を用いて散気管53を洗浄する。 For example, it is assumed that the adhesion level of the amount of microorganisms for each flat plate 20 was determined based on the image data acquired by the information collecting unit 80 last time. The controller 90 again determines the level of the amount of microorganisms adhering to all flat plates 20 after an appropriate time has passed. At this time, as shown in FIG. 10, if the level of microorganisms adhering to the contact body 20a of each flat plate 20 is level 1-3, the controller 90 continues to rotate the rotating shaft of the motor 40 and operate the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50. If the amount of microorganisms adhering to at least one of all flat plates 20 remains at level 4 or level 5, or if there is no improvement trend (a trend toward a decrease in the amount of microorganisms), the controller 90 determines that maintenance is required for the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, stops the rotation of the rotating shaft of the motor 40, stops the rotation of the flat plates 20, stops the blower 52 of the adjustment mechanism 50, closes the opening and closing valve 54, and then uses the cleaning unit 55 of the adjustment mechanism 50 to clean the air diffuser 53.

すなわち、図10に示すように、コントローラ90は、情報収集部80で取得した画像データに基づいて、平板20ごとの微生物の付着量を推定し、平板20ごとに付着する微生物の量のレベル判定を行う。そして、コントローラ90が、各平板20に付着する微生物の量が例えばレベル1~3であると判定した場合、調整機構50の送風機52を用いて、微生物を適宜に除去する制御を行う。一方、コントローラ90が、各平板20に付着する微生物の量がレベル4又はレベル5であると判定した場合、調整機構50の除去部51の送風機52の動作を停止させ、除去部51のメンテナンスを行う。除去部51のメンテナンスには、送風機52のメンテナンス、散気管53の詰まりCの除去がある。また、送風機52、散気管53の交換もあり得る。 That is, as shown in FIG. 10, the controller 90 estimates the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 based on the image data acquired by the information collecting unit 80, and judges the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20. Then, when the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 is, for example, level 1 to 3, it controls the blower 52 of the adjustment mechanism 50 to appropriately remove the microorganisms. On the other hand, when the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 is level 4 or level 5, it stops the operation of the blower 52 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, and performs maintenance on the removal unit 51. Maintenance of the removal unit 51 includes maintenance of the blower 52 and removal of blockages C in the air diffuser 53. In addition, the blower 52 and the air diffuser 53 may also be replaced.

ここでは、散気管53の詰まりCの除去を行う場合について説明する。コントローラ90は、調整機構50の洗浄部55のポンプ57を作動させ、洗浄水タンク56内の洗浄水(例えば純水)を散気管53に送り込む。このため、散気管53の穴53aの詰まりCが解消し得る。このように、散気管53すなわち除去部51のメンテナンスは、原水wの水面下で行うことができるため、調整機構50の除去部51のメンテナンス時間を最小限に抑制することができる。 Here, a case where a clog C in the aeration pipe 53 is removed will be described. The controller 90 operates the pump 57 of the cleaning section 55 of the adjustment mechanism 50 to send cleaning water (e.g., pure water) in the cleaning water tank 56 to the aeration pipe 53. This can clear the clog C in the hole 53a of the aeration pipe 53. In this way, maintenance of the aeration pipe 53, i.e., the removal section 51, can be performed below the surface of the raw water w, so that the maintenance time for the removal section 51 of the adjustment mechanism 50 can be kept to a minimum.

なお、開閉弁54が閉じている状態で、調整機構50の洗浄部55のポンプ57が作動されるので、送風機52に原水wや洗浄水が入り込むことが防止される。 In addition, when the on-off valve 54 is closed, the pump 57 of the cleaning section 55 of the adjustment mechanism 50 is operated, preventing raw water w and cleaning water from entering the blower 52.

コントローラ90は、調整機構50の洗浄水を用いた洗浄の終了後、洗浄部55のポンプ57の作動を停止させる。その後、コントローラ90は、再び、モータ40の回転軸を回転させるとともに、調整機構50の除去部51の開閉弁54を開け、送風機52を動作させ、散気管53の穴53aから気泡ABを吐出させて平板20を洗浄する。そして、モータ40の回転軸を再び回転させてから適宜の時間の経過後、情報収集部80で取得する全ての平板20の画像データに基づいて、各平板20への微生物の量のレベルを推定する。レベルがレベル3であれば、コントローラ90は、送風機52をそのままの出力で運転を続け、レベル3から外れていれば、送風機52の出力を増減させる。 After the adjustment mechanism 50 has finished cleaning using the cleaning water, the controller 90 stops the operation of the pump 57 of the cleaning unit 55. Thereafter, the controller 90 rotates the rotating shaft of the motor 40 again, opens the opening/closing valve 54 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50, operates the blower 52, and discharges air bubbles AB from the holes 53a of the air diffuser 53 to clean the flat plate 20. Then, after an appropriate time has elapsed since the rotation shaft of the motor 40 is rotated again, the level of the amount of microorganisms on each flat plate 20 is estimated based on the image data of all the flat plates 20 acquired by the information collecting unit 80. If the level is level 3, the controller 90 continues to operate the blower 52 at the same output, and if it is outside level 3, increases or decreases the output of the blower 52.

洗浄部55を用いた洗浄運転を完了させた後、水処理装置100は、モータ40の回転及び除去部51の送風機52の運転の再開と同時に平板20の情報の収集を開始する。このような運転の再開から一定時間経過した後、コントローラ90は、各平板90への微生物の付着量のレベルを判断する。各平板90への微生物の付着量のレベルがレベル3と判断された場合、この状態での運転を継続する。反対に、各平板90への微生物の付着量のレベルがレベル3から外れた場合、モータ40の回転及び除去部51の送風機52の運転を停止し、洗浄部55の洗浄運転を再開する。
図10に示す制御を行う場合、複数の平板20のうち、少なくとも1つの平板20に付着する微生物の量のレベルがレベル3以外で、レベル2と判定される平板20及びレベル4と判定される平板20が生じるなど、バラツキが生じる場合も、調整機構50の除去部51にメンテナンスが必要と判断してもよい。
After completing the cleaning operation using the cleaning unit 55, the water treatment device 100 starts collecting information about the flat plates 20 at the same time as restarting the rotation of the motor 40 and the operation of the blower 52 of the removal unit 51. After a certain time has elapsed since restarting such operation, the controller 90 judges the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 90. If the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 90 is judged to be level 3, operation in this state is continued. Conversely, if the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 90 deviates from level 3, the rotation of the motor 40 and the operation of the blower 52 of the removal unit 51 are stopped, and the cleaning operation of the cleaning unit 55 is restarted.
When performing the control shown in Figure 10, if variations occur in the level of the amount of microorganisms adhering to at least one of the multiple plates 20, other than level 3, such as a plate 20 judged to be level 2 and a plate 20 judged to be level 4, it may be determined that maintenance is required for the removal section 51 of the adjustment mechanism 50.

本実施形態に係るコントローラ90は、図8に示す制御を行った後、図10に示す制御を行ってもよく、図8に示す制御を行わずに、図10に示す制御を行うようにしてもよい。 The controller 90 according to this embodiment may perform the control shown in FIG. 10 after performing the control shown in FIG. 8, or may perform the control shown in FIG. 10 without performing the control shown in FIG. 8.

散気管53の穴53aの閉塞の要因の殆どは、夾雑物が例えば穴53aを通して散気管53内に入り込むことである。夾雑物による散気管53の閉塞が急激に発生することはまれにあるが、多くの場合、小さなつまりCの発生により、徐々に流路が狭くなり、さらにつまりCが発生しやすい環境となることが予想される。例えば、多数の穴53aは、位置等によって閉塞量が異なることが想定され、この場合、各平板20に対する気泡ABの吐出量に差が生じる。したがって、各平板20に付着する微生物の量は、上述したレベル3に対して差が生じやすくなる。そして、散気管53内または穴53aなどの流路が最終的に完全に塞がれ、閉塞が発生すると、各平板20に対する気泡ABの吐出量に大きな差が生じ、また、メンテナンスに時間がかかる。本実施形態では、コントローラ90は、全ての平板20に対して、レベル3を維持するように制御する。各平板20に付着する微生物の量のレベルが、レベル3でなく、レベル4又はレベル5と判定された後、コントローラ90は、散気管53の穴53aから吐出する単位時間あたりの気泡ABの量を増加させる制御を行う。そして、この制御の後、コントローラ90は、適宜の時間の経過後、情報収集部80で取得したデータに基づいて、各平板20に付着する微生物の量のレベルを再度判定することにより、そのまま除去部51の運転を続けるか、除去部51のメンテナンスを行うか、判定することができる。 Most of the causes of clogging of the holes 53a of the air diffuser 53 are that impurities enter the air diffuser 53 through the holes 53a, for example. Although clogging of the air diffuser 53 by impurities rarely occurs suddenly, in many cases, it is expected that the flow path will gradually narrow due to the occurrence of small clogging C, and the environment will become more susceptible to the occurrence of clogging C. For example, it is assumed that the amount of clogging of the many holes 53a varies depending on the position, etc., and in this case, the amount of bubbles AB discharged from each flat plate 20 will differ. Therefore, the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 will tend to differ from the above-mentioned level 3. Then, when the flow path in the air diffuser 53 or the holes 53a is finally completely blocked and clogging occurs, there will be a large difference in the amount of bubbles AB discharged from each flat plate 20, and maintenance will take time. In this embodiment, the controller 90 controls all flat plates 20 to maintain level 3. After the level of the amount of microorganisms adhering to each plate 20 is determined to be level 4 or level 5, rather than level 3, the controller 90 performs control to increase the amount of air bubbles AB discharged per unit time from the holes 53a of the air diffuser 53. After this control, the controller 90 can determine the level of the amount of microorganisms adhering to each plate 20 again based on the data acquired by the information collecting unit 80 after an appropriate time has passed, and thereby determine whether to continue operating the removal unit 51 as is, or to perform maintenance on the removal unit 51.

したがって、本実施形態に係る水処理装置100は、より早期に調整機構50の状態を把握し、調整機構50の除去部51のメンテナンスの要否について、より早期に対処することができる。このため、除去部51のメンテナンスをより短時間で行うことができ、水処理の停止時間を抑制することができる。 The water treatment device 100 according to this embodiment can therefore grasp the state of the adjustment mechanism 50 earlier and can address the need for maintenance of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 earlier. This allows maintenance of the removal unit 51 to be performed in a shorter time, reducing the downtime of water treatment.

プロセッサ91(コントローラ90)は、情報収集部80で取得する情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板20ごとにそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて調整機構50の状態を出力することができる。このため、本実施形態に係る処理システム110、及び、その処理システム110を有する水処理装置100によれば、コントローラ90は各平板20の情報に基づいて、調整機構50の除去部51の状態(例えば散気管53の穴53aの詰まり具合)を認識できる。すなわち、情報収集部80で取得する複数(全て)の平板20の情報を用いることにより、調整機構50の除去部51の散気管53の穴53aの状態(閉塞状態)を判定でき、さらに散気管53の穴53aのうち、いずれの穴53aが閉塞又は閉塞に近いかなど散気機能が低下している穴53aを特定可能となる。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の除去部51のトラブルを早期に回避することが可能である。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の状態を良好な状態に維持しやすい。
例えば、コントローラ90で情報収集部80を自動的に制御して、自動的に情報収集部80で平板20に付着する微生物の量を推定し、推定した情報から調整機構の状態を出力し、必要に応じて洗浄部55を用いてメンテナンスを自動的に行い得る、水処理装置100が提供される。
このため、本実施形態によれば、水処理性能を維持し易い、処理システム110及び水処理装置100が提供される。
The processor 91 (controller 90) can estimate the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates 20 for each of the plurality of flat plates 20 based on the information acquired by the information collecting unit 80, and output the state of the adjustment mechanism 50 based on the estimated amount of microorganisms. Therefore, according to the treatment system 110 according to the present embodiment and the water treatment device 100 having the treatment system 110, the controller 90 can recognize the state of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 (e.g., the degree of clogging of the hole 53a of the air diffusion tube 53) based on the information of each flat plate 20. That is, by using the information of the plurality (all) of flat plates 20 acquired by the information collecting unit 80, the state (blocked state) of the hole 53a of the air diffusion tube 53 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 can be determined, and further, it becomes possible to identify the hole 53a with a reduced air diffusion function, such as which hole 53a of the air diffusion tube 53 is blocked or close to being blocked. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 of this embodiment, it is possible to quickly avoid problems with the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 of this embodiment, it is easy to maintain the condition of the adjustment mechanism 50 in a good condition.
For example, a water treatment device 100 is provided in which a controller 90 automatically controls an information collection unit 80, the information collection unit 80 automatically estimates the amount of microorganisms adhering to a flat plate 20, the state of an adjustment mechanism is output from the estimated information, and maintenance is automatically performed using a cleaning unit 55 as necessary.
Therefore, according to the present embodiment, a treatment system 110 and a water treatment device 100 are provided that are easy to maintain the water treatment performance.

本実施形態に係る水処理装置100を用い、平板20に付着する微生物の量を調整機構50を用いて調整することができる。このとき、コントローラ90は、例えば適宜の時間間隔で、全ての平板20の情報を取得することで、調整機構50の状態を出力することができる。このとき、調整機構50の出力を上げ、平板20への洗浄機能を向上させ、又は、調整機構の出力を下げ、平板20への洗浄機能を向上させて、平板20への微生物の付着量を調整することができる。また、コントローラ90は、適宜の時間間隔で、全ての平板20の情報を取得し、以前の平板20の状態と比較することで、調整機構50の除去部51の散気管53をメンテナンスした方がよいか否かを出力することができる。 The water treatment device 100 according to this embodiment can be used to adjust the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 using the adjustment mechanism 50. At this time, the controller 90 can output the state of the adjustment mechanism 50 by acquiring information on all the flat plates 20, for example, at appropriate time intervals. At this time, the output of the adjustment mechanism 50 can be increased to improve the cleaning function for the flat plates 20, or the output of the adjustment mechanism can be decreased to improve the cleaning function for the flat plates 20, thereby adjusting the amount of microorganisms adhering to the flat plates 20. In addition, the controller 90 can acquire information on all the flat plates 20 at appropriate time intervals and output whether or not maintenance should be performed on the aeration tube 53 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 by comparing the information with the previous state of the flat plates 20.

このように、本実施形態によれば、複数の平板20に付着する微生物の量の調整機構50の状態を検知可能な水処理装置100、及び、水処理装置100における調整機構50の状態推定方法を提供することができる。そして、コントローラ90は、調整機構50の状態を検知することにより、調整機構50の異常(詰まりCの発生)等をより早期に出力することができる。したがって、例えば水処理装置100の管理者等は、調整機構50のメンテナンスを早期に対処することができる。したがって、本実施形態に係る水処理装置100を用いることによって、各平板20の水処理性能を高いレベルで維持し易くすることができる。 In this way, according to this embodiment, it is possible to provide a water treatment device 100 capable of detecting the state of the adjustment mechanism 50 of the amount of microorganisms adhering to multiple flat plates 20, and a method for estimating the state of the adjustment mechanism 50 in the water treatment device 100. By detecting the state of the adjustment mechanism 50, the controller 90 can output an abnormality in the adjustment mechanism 50 (occurrence of a blockage C) at an earlier stage. Therefore, for example, the manager of the water treatment device 100 can deal with maintenance of the adjustment mechanism 50 at an earlier stage. Therefore, by using the water treatment device 100 according to this embodiment, it is possible to easily maintain the water treatment performance of each flat plate 20 at a high level.

なお、プロセッサ91(コントローラ90)は、例えば、情報収集部80の撮像部で撮像した画像データに基づいて、複数の平板20に付着する微生物の量を推定することができる。 The processor 91 (controller 90) can estimate the amount of microorganisms adhering to the multiple plates 20, for example, based on image data captured by the imaging unit of the information collecting unit 80.

また、プロセッサ91(コントローラ90)は、情報収集部80で取得する情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板20ごとにそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を一定範囲に保つように調整機構50を制御することができる。このため、本実施形態に係る処理システム110、及び、その処理システム110を有する水処理装置100によれば、コントローラ90は各平板20の情報に基づいて、調整機構50の除去部51を制御して、例えば気泡ABの量を適宜に増減させることができる。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の除去部51の制御によって、複数の平板20を良好な状態に維持しやすい。
例えば、コントローラ90で情報収集部80を自動的に制御して、自動的に情報収集部80で平板20に付着する微生物の量を推定し、推定した情報から平板20に付着する微生物量のレベルを調整するために調整機構50の除去部51の出力の増減を自動的に行いうことができる水処理装置100が提供される。この水処理装置100を用いることで、複数の平板20に付着する微生物の量が目標レベルに自動的に近づけられる。
このため、本実施形態によれば、水処理性能を維持し易い、処理システム110及び水処理装置100が提供される。
Further, the processor 91 (controller 90) can estimate the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates 20 based on the information acquired by the information collecting unit 80, and control the adjustment mechanism 50 so as to keep the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates 20 within a certain range based on the estimated amount of microorganisms. Therefore, according to the treatment system 110 according to this embodiment and the water treatment device 100 having the treatment system 110, the controller 90 can control the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 based on the information of each flat plate 20, and can appropriately increase or decrease the amount of bubbles AB, for example. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 according to this embodiment, the plurality of flat plates 20 can be easily maintained in a good state by controlling the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50.
For example, there is provided a water treatment device 100 in which the controller 90 automatically controls the information collecting unit 80, the information collecting unit 80 automatically estimates the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20, and the output of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is automatically increased or decreased to adjust the level of the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 based on the estimated information. By using this water treatment device 100, the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 can be automatically brought close to a target level.
Therefore, according to the present embodiment, a treatment system 110 and a water treatment device 100 are provided that are easy to maintain the water treatment performance.

このとき、調整機構50は、複数の平板20に対してそれぞれ物理的作用を加えることができる。より具体的には、調整機構50は、原水wの水面下に配置され、複数の平板20の浸漬した部分に気泡ABを衝突させて複数の平板20に付着する微生物の量を調整することができる。 At this time, the adjustment mechanism 50 can apply a physical action to each of the multiple flat plates 20. More specifically, the adjustment mechanism 50 is placed below the surface of the raw water w, and can adjust the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 by colliding air bubbles AB with the submerged parts of the multiple flat plates 20.

そして、プロセッサ91(コントローラ90)は、情報収集部80で取得する情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板20ごとに推定し、複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量が、複数の平板20の少なくとも1つで、目標値(例えばレベル3)と一定以上の差異が生じると、調整機構50にメンテナンスが必要であると出力することができる。
また、プロセッサ91(コントローラ90)は、調整機構50のメンテナンスが必要であると出力したとき、調整機構50で複数の平板20に付着する微生物の量を調整する機能を保つように、調整機構50に付着する物質を除去する洗浄部55を動作させることができる。
The processor 91 (controller 90) then estimates the amount of microorganisms adhering to each of the multiple plates 20 based on the information acquired by the information collection unit 80, and when the amount of microorganisms adhering to each of the multiple plates 20 differs from a target value (e.g., level 3) by a certain amount or more for at least one of the multiple plates 20, it can output that maintenance is required for the adjustment mechanism 50.
In addition, when the processor 91 (controller 90) outputs that maintenance of the adjustment mechanism 50 is necessary, it can operate the cleaning section 55 to remove substances adhering to the adjustment mechanism 50 so as to maintain the function of the adjustment mechanism 50 to adjust the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20.

また、洗浄部55は、調整機構50に付着する物質を除去するときに、純水を用いることができる。このため、調整機構50の部分、例えば除去部51の散気管53の一部に付着する夾雑物を効果的に除去することができる。 The cleaning unit 55 can use pure water when removing substances adhering to the adjustment mechanism 50. This makes it possible to effectively remove impurities adhering to parts of the adjustment mechanism 50, such as parts of the aeration tube 53 of the removal unit 51.

水処理装置100における調整機構50の状態推定方法は、まず、回転する円板状の複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量に関する第1の情報を収集し、第1の情報に基づいて複数の平板にそれぞれ付着する微生物の量をそれぞれ推定する。次に、複数の平板20の少なくとも1つに付着する微生物の量が目標値(例えばレベル3)から外れているときに、第1の情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を目標値の範囲内となるように調整機構を用いて調整する。そして、調整機構50を複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を用いて調整した後、複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量に関する第2の情報を収集し、第2の情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量について目標値からの乖離をそれぞれ推定する。この乖離に基づいて調整機構50の状態を出力する。調整機構50の調整後、調整機構50は、微生物の量を目標値(例えばレベル3)としようとする。乖離が0で、調整機構50の調整後、目標値からレベルがレベル3からレベル2又はレベル4等にずれていた平板20に付着する微生物の量をレベル3とすることができた場合、調整機構50の状態は良好と推定できる。乖離があり、調整機構50の調整後、目標値からレベルがレベル3からレベル4等にずれていた平板20に付着する微生物の量が再びレベル4又はレベル5と判定された場合、調整機構50の状態は、メンテナンスが必要な状態となっている、と推定できる。
前記で述べたように、原水wとして、有機物が豊富な排水を処理する場合、複数の平板20に付着する微生物が増え続ける傾向があり、適切な微生物の量を保つために、調整機構50を常時運転させる必要がある。例えば、水処理タンク10の水面下に配置する散気管53を用いる場合、水処理装置100の長期間の運転による除去部51の散気管53の配管や穴(噴出口)53aに夾雑物による閉塞が起きる場合がある。閉塞が発生すると、その閉塞の発生個所付近の平板20がうまく洗浄されず、その結果、複数の平板20だけでなく、水処理装置100全体の水処理性能に影響してしまう可能性がある。また、閉塞は局部的に発生する場合が多く、散気管53のような水処理タンク10内に沈めるタイプを用いる場合、閉塞箇所を発見しにくい。上述した方法により、複数の平板20ごとの微生物の量の情報を用いて、散気管53の穴53aの詰まりC(閉塞)、すなわち、調整機構50の状態を出力する手法を利用することで、簡単に閉塞箇所を突き止めることが可能となる。したがって、上述した方法を用いることで、水処理性能を維持しやすくすることができる。
The method for estimating the state of the adjustment mechanism 50 in the water treatment device 100 first collects first information on the amount of microorganisms adhering to each of the rotating disk-shaped multiple flat plates 20, and estimates the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates based on the first information. Next, when the amount of microorganisms adhering to at least one of the multiple flat plates 20 is out of the target value (e.g., level 3), the adjustment mechanism is used to adjust the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 based on the first information so that it is within the range of the target value. Then, after adjusting the adjustment mechanism 50 using the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20, second information on the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 is collected, and the deviation of the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 from the target value is estimated based on the second information. The state of the adjustment mechanism 50 is output based on this deviation. After adjusting the adjustment mechanism 50, the adjustment mechanism 50 tries to make the amount of microorganisms a target value (e.g., level 3). If the deviation is 0, and the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20, which has deviated from the target value from level 3 to level 2 or level 4, etc., after adjustment of the adjustment mechanism 50, can be set to level 3, then it can be estimated that the condition of the adjustment mechanism 50 is good. If there is a deviation, and the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20, which has deviated from the target value from level 3 to level 4, etc., after adjustment of the adjustment mechanism 50, is determined to be level 4 or level 5 again, then it can be estimated that the condition of the adjustment mechanism 50 is in a state requiring maintenance.
As described above, when wastewater rich in organic matter is treated as raw water w, microorganisms attached to the flat plates 20 tend to continue to increase, and in order to maintain an appropriate amount of microorganisms, it is necessary to operate the adjustment mechanism 50 at all times. For example, when using the aeration pipe 53 disposed under the water surface of the water treatment tank 10, the piping and hole (spout) 53a of the aeration pipe 53 of the removal section 51 may be clogged with impurities due to long-term operation of the water treatment device 100. When clogging occurs, the flat plate 20 near the location where the clogging occurs is not cleaned properly, and as a result, there is a possibility that the water treatment performance of not only the flat plates 20 but also the entire water treatment device 100 is affected. In addition, clogging often occurs locally, and when a type of aeration pipe 53 that is submerged in the water treatment tank 10 is used, it is difficult to find the location of the clogging. By using the above-mentioned method, it is possible to easily locate the location of the clogging by using the information on the amount of microorganisms for each of the flat plates 20 to output the clogging C (clogging) of the hole 53a of the aeration pipe 53, i.e., the state of the adjustment mechanism 50. Therefore, by using the above-mentioned method, the water treatment performance can be easily maintained.

水処理装置100の複数の平板20に対する微生物の付着量の調整方法は、まず、回転する複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量に関する情報を収集する。次に、その情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量をそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を調整するように調整機構50を動作させる。例えば、ある平板20に付着する微生物の量のレベルが目標値であるレベル3からレベル2にずれている場合、調整機構50の除去部51の送風機52の出力を低下させる。例えば、ある平板20に付着する微生物の量のレベルが目標値であるレベル3からレベル4にずれている場合、調整機構50の除去部51の送風機52の出力を上昇させる。
複数の平板20のそれぞれの両側に付着させる目標微生物の量のレベルをコントローラ90の入力部96を用いて入力し、例えば、微生物量の目標レベルを3と設定した場合、情報収集部80が複数の平板20ごとの情報(画像データ)を収集し、プロセッサ91で各平板20の微生物量を推定する。各平板20の微生物量が目標レベルと一致した場合、洗浄力を変化させる必要がないと判断することができる。複数の平板20のうちの少なくとも1つの微生物量の推定レベルが設定した目標レベル(レベル3)と異なる場合、調整機構50の除去部51を用いた平板20への洗浄力が過大また不足している可能性がある。例えば、現状は、例えば図9のようにレベル1又はレベル2であれば、必要な洗浄力が10%から20%程度高すぎると推定して洗浄力を減少させ、レベル4又はレベル5であれば、必要な洗浄力が10%から20%程度低すぎると推定して洗浄力を増大させる。例えば、全ての平板20について、設定した微生物量レベル(レベル3)に達した時点で、洗浄力(例えば単位時間あたりの気泡ABの量)を固定させる。この動作を繰り返して、目標微生物レベル(レベル3)を維持するよう、制御を行うことができる。したがって、上述した方法を用いることで、水処理性能を維持しやすくすることができる。
The method for adjusting the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 of the water treatment device 100 includes first collecting information on the amount of microorganisms adhering to each of the multiple rotating flat plates 20. Next, the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 is estimated based on the information, and the adjustment mechanism 50 is operated to adjust the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 based on the estimated amount of microorganisms. For example, when the level of the amount of microorganisms adhering to a certain flat plate 20 deviates from the target value of level 3 to level 2, the output of the blower 52 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is reduced. For example, when the level of the amount of microorganisms adhering to a certain flat plate 20 deviates from the target value of level 3 to level 4, the output of the blower 52 of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is increased.
The level of the target amount of microorganisms to be attached to both sides of each of the plurality of flat plates 20 is input using the input unit 96 of the controller 90. For example, when the target level of the amount of microorganisms is set to 3, the information collecting unit 80 collects information (image data) for each of the plurality of flat plates 20, and the processor 91 estimates the amount of microorganisms for each of the flat plates 20. When the amount of microorganisms for each of the flat plates 20 matches the target level, it can be determined that there is no need to change the cleaning power. When the estimated level of the amount of microorganisms for at least one of the plurality of flat plates 20 is different from the set target level (level 3), there is a possibility that the cleaning power applied to the flat plate 20 using the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50 is excessive or insufficient. For example, if the current situation is level 1 or level 2 as shown in FIG. 9, the cleaning power is estimated to be about 10% to 20% too high, and the cleaning power is reduced, and if the current situation is level 4 or level 5, the cleaning power is estimated to be about 10% to 20% too low, and the cleaning power is increased. For example, when the set microbial amount level (level 3) is reached for all the flat plates 20, the cleaning power (for example, the amount of bubbles AB per unit time) is fixed. This operation can be repeated to control the water treatment system so as to maintain the target microbial level (Level 3). Therefore, by using the above-described method, the water treatment system can easily maintain the water treatment performance.

以上説明したように、本実施形態によれば、水処理性能を維持し易い、処理システム110及び水処理装置100、水処理装置100における調整機構の状態推定方法、及び、水処理装置100の複数の平板20に対する微生物の付着量の調整方法が提供される。 As described above, this embodiment provides a treatment system 110 and a water treatment device 100 that make it easy to maintain water treatment performance, a method for estimating the state of an adjustment mechanism in the water treatment device 100, and a method for adjusting the amount of microorganisms adhering to multiple flat plates 20 of the water treatment device 100.

(変形例)
コントローラ90を用いて、複数の平板20のそれぞれに対する微生物の付着量の推定方法の変形例について簡単に説明する。
(Modification)
A brief description will now be given of a modified method for estimating the amount of microorganisms attached to each of the plurality of flat plates 20 using the controller 90.

情報収集部80の撮像部で得られた画像データに基づいて、プロセッサ91(コントローラ90)は、平板20ごとの微生物の量を推定し、調整機構50の除去部51の状態推定の判定に用いる。画像データを数値化する方法は特に限定しない。例としてCNN(Convolutional Neural Network)をベースとした深層学習のアルゴリズム等がある。 Based on the image data obtained by the imaging unit of the information collecting unit 80, the processor 91 (controller 90) estimates the amount of microorganisms on each plate 20 and uses the estimated amount to determine the state of the removal unit 51 of the adjustment mechanism 50. There are no particular limitations on the method for quantifying the image data. Examples include a deep learning algorithm based on CNN (Convolutional Neural Network).

例えば、平板20への微生物の量が、図3に示すレベル1~レベル4、図示しないがレベル5の画像を準備し、これらを教師データとする。多くの学習用画像データを入力データとして用いた教師あり学習により、CNNの深層学習が実現される。 For example, images of the amount of microorganisms on the plate 20 at levels 1 to 4 shown in FIG. 3 and level 5 (not shown) are prepared and used as training data. Deep learning of CNN is realized by supervised learning using many pieces of training image data as input data.

本変形例による深層学習によって、情報収集部80で取得する、微生物が両側に付着する各平板20の画像データに基づいて、全ての平板20への微生物の付着量のレベルをコントローラ90が出力することができる。したがって、本変形例に係るアルゴリズムを用いる処理システム110及び水処理装置100、並びに、上述した方法を用いることによって、水処理性能を高いレベルで維持し易くすることができる。 By using deep learning according to this modification, the controller 90 can output the level of the amount of microorganisms attached to all of the plates 20 based on image data of each plate 20 with microorganisms attached to both sides, which is acquired by the information collecting unit 80. Therefore, by using the treatment system 110 and water treatment device 100 that use the algorithm according to this modification, and the method described above, it is possible to easily maintain water treatment performance at a high level.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る水処理装置100について、図11及び図12を用いて説明する。本実施形態は第1実施形態の変形例であって、第1実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
Second Embodiment
A water treatment device 100 according to a second embodiment will be described with reference to Figures 11 and 12. This embodiment is a modification of the first embodiment, and the same members as those described in the first embodiment or members having the same functions are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions thereof will be omitted.

本実施形態に係る調整機構50は、除去部(洗浄機構)151を有する。本実施形態に係る除去部151は、第1実施形態で説明した除去部51と同様に、平板20に付着する微生物が増え続ける傾向があり、適切な微生物の量を保つために、除去部151を常時運転させる必要があると想定される。 The adjustment mechanism 50 according to this embodiment has a removal section (cleaning mechanism) 151. As with the removal section 51 described in the first embodiment, the removal section 151 according to this embodiment has a tendency for the number of microorganisms adhering to the flat plate 20 to continue to increase, and it is assumed that the removal section 151 needs to be operated at all times in order to maintain an appropriate amount of microorganisms.

除去部151は、例えば水処理タンク10に貯められた原水wの水面に対して上方に配置されることが好適である。 It is preferable that the removal section 151 is positioned, for example, above the water surface of the raw water w stored in the water treatment tank 10.

除去部151は、図示しない水源から供給される液体を通す水路152と、複数の吐出部(ノズル)153とを有する。各吐出部153は、複数の平板20のうち、微生物が付着する面に向けられることが好適である。各平板20の両側に散水するため、各平板20に対して、複数の吐出部153が用いられることが好適である。 The removal section 151 has a water channel 152 through which liquid supplied from a water source (not shown) passes, and multiple discharge sections (nozzles) 153. It is preferable that each discharge section 153 is directed toward a surface of the multiple flat plates 20 on which microorganisms are attached. It is preferable that multiple discharge sections 153 are used for each flat plate 20 in order to spray water on both sides of each flat plate 20.

本実施形態において、複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を調整するために散水する液体として水道水を用いることが好適である。複数の吐出部153から吐出する液体により、第1実施形態で説明した、複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を調整するための散気による気泡ABと同様に、全ての平板20の両側に付着する微生物の量を調整することができる。例えば、吐出部153から液体を吐出し、平板20に当て、液体を平板20の側面に流すことによる物理的な作用を加えることで、平板20に付着する微生物を調整することができる。 In this embodiment, tap water is preferably used as the liquid to be sprayed to adjust the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20. The liquid sprayed from the multiple discharge units 153 can adjust the amount of microorganisms adhering to both sides of all of the flat plates 20, similar to the air bubbles AB caused by air spraying to adjust the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates 20 described in the first embodiment. For example, the microorganisms adhering to the flat plates 20 can be adjusted by spraying liquid from the discharge units 153, applying it to the flat plates 20, and applying a physical action by causing the liquid to flow down the sides of the flat plates 20.

また、吐出部153の配置によって、吐出部153から吐出する液体を例えば、集中的に小さい角度で直接的に微生物に当てて、微生物を剥がすことができる。また、吐出部153から吐出する液体の単位時間あたりの吐出量(流速)は、例えば図示しないポンプの出力等によって調整することが可能である。このため、本実施形態に係る調整機構50の除去部151を用いる場合、例えば第1実施形態で説明した気泡(空気洗浄)ABを用いて剥離させることが困難な微生物、例えばSphaerotilus natansが形成する水綿のような生物膜を剥離させることができる。 In addition, depending on the position of the discharge unit 153, the liquid discharged from the discharge unit 153 can be directly applied to the microorganisms at a small angle in a concentrated manner, for example, to peel off the microorganisms. In addition, the discharge amount (flow rate) of the liquid discharged from the discharge unit 153 per unit time can be adjusted, for example, by the output of a pump (not shown). For this reason, when the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 according to this embodiment is used, it is possible to peel off microorganisms that are difficult to peel off using, for example, the air bubbles (air cleaning) AB described in the first embodiment, such as the water cotton-like biofilm formed by Sphaerotilus natans.

また、平板20の側面の面積が適宜の大きさである場合、吐出部153が固定されていると、洗浄の不均一化が生じる可能性がある。このため、平板20の側面を満遍なく洗浄するために、吐出部153を可動式または複数か所に設置することが望ましい。 In addition, if the side surface area of the flat plate 20 is of an appropriate size, if the discharge part 153 is fixed, uneven cleaning may occur. For this reason, in order to thoroughly clean the side surface of the flat plate 20, it is desirable to make the discharge part 153 movable or to install it in multiple locations.

なお、本実施形態に係る調整機構50は、吐出部153に対して、散水用の水道水の供給と、吐出部153の洗浄用の純水の供給とを切り替える図示しない弁を水路152に配置することが好適である。 In addition, in the adjustment mechanism 50 according to this embodiment, it is preferable to place a valve (not shown) in the water channel 152 to switch between supplying tap water for watering and supplying pure water for cleaning the discharge part 153 to the discharge part 153.

本実施形態においても、コントローラ90は、図8に示す制御を行って、各平板20に付着する微生物のレベルを判定し、判定に基づいて吐出部153からの水の吐出量を必要に応じて調整する。全ての平板20に対して微生物の付着量がレベル3の判定であれば、コントローラ90は、単位時間あたりに吐出部153から吐出する水量を不変とし、すなわち、洗浄力を不変とする。全ての平板20のうち、少なくとも1つの平板20に対して微生物の付着量がレベル3以外の判定であれば、レベルに応じて、コントローラ90は、単位時間あたりに吐出部153から吐出する水量を増減し、すなわち、平板20に対する洗浄力を調整する。 In this embodiment, the controller 90 also performs the control shown in FIG. 8 to determine the level of microorganisms adhering to each flat plate 20, and adjusts the amount of water discharged from the discharge unit 153 as necessary based on the determination. If the amount of microorganisms adhering to all of the flat plates 20 is determined to be level 3, the controller 90 keeps the amount of water discharged from the discharge unit 153 per unit time unchanged, i.e., keeps the cleaning power unchanged. If the amount of microorganisms adhering to at least one of all of the flat plates 20 is determined to be other than level 3, the controller 90 increases or decreases the amount of water discharged from the discharge unit 153 per unit time depending on the level, i.e., adjusts the cleaning power for the flat plate 20.

本実施形態に係る水処理装置100は、コントローラ90を用いて、図8に示す制御を行った後、又は、図8に示す制御を行わずに図10に示す制御を行うことができる。 The water treatment device 100 according to this embodiment can use the controller 90 to perform the control shown in FIG. 10 after performing the control shown in FIG. 8, or without performing the control shown in FIG. 8.

例えば前回の情報収集部80で取得した画像データに基づいて、各平板20に対して微生物の量の付着レベルの判定を行っていたとする。コントローラ90は、適宜の時間の経過後に、全ての平板20に付着する微生物の量のレベルを再び判定する。このとき、図10に示すように、各平板20の接触体20aに付着する微生物のレベルがレベル1-3となっている場合、そのまま、コントローラ90は、モータ40の回転軸の回転、調整機構50の除去部151の運転を続ける。全ての平板20のうち、少なくとも1つへの微生物の付着量がレベル4又はレベル5を維持し、又は、改善傾向(微生物の量の減少傾向)が見られない場合、コントローラ90は、調整機構50の除去部151へのメンテナンスが必要と判定し、モータ40の回転軸の回転を停止させ、平板20の回転を停止させるとともに、調整機構50の水源からの水道水の供給を停止させる。 For example, let us assume that the adhesion level of the amount of microorganisms for each flat plate 20 was determined based on the image data previously acquired by the information collecting unit 80. After an appropriate time has passed, the controller 90 again determines the level of the amount of microorganisms adhering to all the flat plates 20. At this time, as shown in FIG. 10, if the level of microorganisms adhering to the contact body 20a of each flat plate 20 is level 1-3, the controller 90 continues to rotate the rotating shaft of the motor 40 and operate the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50. If the amount of microorganisms adhering to at least one of all the flat plates 20 remains at level 4 or level 5, or if there is no improvement trend (a trend toward a decrease in the amount of microorganisms), the controller 90 determines that maintenance is required for the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50, stops the rotation of the rotating shaft of the motor 40, stops the rotation of the flat plates 20, and stops the supply of tap water from the water source of the adjustment mechanism 50.

このため、図10に示すように、コントローラ90は、情報収集部80で取得した画像データに基づいて、平板20ごとの微生物の付着量を推定し、平板20ごとに付着する微生物の量のレベル判定を行う。そして、コントローラ90が、各平板20に付着する微生物の量が例えばレベル1~3であると判定した場合、調整機構50の除去部151を用いて、微生物を適宜に除去する制御を行う。一方、コントローラ90が、各平板20に付着する微生物の量がレベル4又はレベル5であると判定した場合、調整機構50の除去部151に供給される水源からの水の供給を停止させ、除去部151のメンテナンスを行う。除去部151のメンテナンスには、吐出部153のメンテナンス、吐出部153の吐出口の詰まりの除去がある。また、吐出部153の交換もあり得る。 For this reason, as shown in FIG. 10, the controller 90 estimates the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 based on the image data acquired by the information collecting unit 80, and judges the level of the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20. Then, when the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 is, for example, level 1 to 3, it controls the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 to appropriately remove the microorganisms. On the other hand, when the controller 90 judges that the amount of microorganisms adhering to each flat plate 20 is level 4 or level 5, it stops the supply of water from the water source supplied to the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50, and performs maintenance on the removal unit 151. Maintenance of the removal unit 151 includes maintenance of the discharge unit 153 and removal of blockages in the discharge port of the discharge unit 153. It is also possible to replace the discharge unit 153.

仮に、吐出部153の閉塞を解消するメンテナンスを行う場合、閉塞を解消する方法として、薬品投入、オゾン注入、超音波、被処理水、処理水投入、空気量、散水量の一時的な増量等様々な方法が考えられる。吐出部153の下には、水処理タンク10が配置され、吐出部153に流した薬品等は、原水w及び処理水xに混合される。薬品やオゾン投入は有機排水処理に寄与する微生物に大きな影響を与える可能性がある。また、処理水xに薬品が混入されると、処理水xの水質にも問題が生じる可能性がある。吐出部153の閉塞が酷いとき、オゾン注入、散水量の一時的な増量も効果が限定的な場合がある。原水w、処理水x自身にも多くの夾雑物を含んでおり、閉塞をさらに悪化させる可能性がある。 If maintenance is performed to clear the blockage of the discharge part 153, various methods can be considered to clear the blockage, such as adding chemicals, injecting ozone, using ultrasonic waves, adding treated water, adding treated water, and temporarily increasing the amount of air and water spray. A water treatment tank 10 is placed below the discharge part 153, and chemicals and other substances flowing into the discharge part 153 are mixed with the raw water w and treated water x. Adding chemicals and ozone can have a significant effect on the microorganisms that contribute to organic wastewater treatment. In addition, if chemicals are mixed into the treated water x, problems may occur with the water quality of the treated water x. When the discharge part 153 is severely blocked, the effect of injecting ozone and temporarily increasing the amount of water spray may be limited. The raw water w and treated water x themselves also contain many impurities, which may further worsen the blockage.

吐出部153のメンテナンスを行う場合、本実施形態では、夾雑物がほとんど含まれない水、いわゆる純水を水路152の管路内に流す。純水を水路152の管路内に流し、吐出部153から吐出させることで、吐出部153の閉塞を緩やかに解消でき、処理水xや水処理装置100の配管に影響を与えない。 When performing maintenance on the discharge part 153, in this embodiment, water containing almost no impurities, so-called pure water, is flowed into the pipeline of the water channel 152. By flowing pure water into the pipeline of the water channel 152 and discharging it from the discharge part 153, the blockage of the discharge part 153 can be gradually cleared, and there is no impact on the treated water x or the piping of the water treatment device 100.

なお、水道水を用いて、吐出部153から平板20に散水し、微生物の量を調整する場合、吐出部153の噴出口等の閉塞起因夾雑物として炭酸カルシウムの結晶、シリカの結晶、マグネシウムの結晶など水道水に含まれる成分の結晶物質が考えられる。純水は前記成分を含んでおらず、このような成分の夾雑物を溶かしやすい性質を持つ。純水を水路152を通して吐出部153内に流すことで、夾雑物を緩やかに溶かし、処理水x、微生物、水処理装置100に影響を与えることなく、閉塞原因物質を除去することが可能である。 When tap water is used to spray onto the flat plate 20 from the discharge portion 153 to adjust the amount of microorganisms, impurities that may cause blockages at the nozzle of the discharge portion 153, such as calcium carbonate crystals, silica crystals, and magnesium crystals, are crystalline substances of components contained in tap water. Pure water does not contain these components and has the property of easily dissolving such impurities. By flowing pure water through the water channel 152 into the discharge portion 153, the impurities are slowly dissolved, making it possible to remove the substances that cause blockages without affecting the treated water x, the microorganisms, or the water treatment device 100.

プロセッサ91(コントローラ90)は、情報収集部80で取得する情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板20ごとにそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて調整機構50の状態を出力することができる。このため、本実施形態に係る処理システム110、及び、その処理システム110を有する水処理装置100によれば、コントローラ90は各平板20の情報に基づいて、調整機構50の除去部151の状態(例えば吐出部153の穴の詰まり具合)を認識できる。すなわち、情報収集部80で取得する複数(全て)の平板20の情報を用いることにより、調整機構50の除去部151の吐出部153の状態(閉塞状態)を判定でき、さらに複数の吐出部153のうち、いずれの吐出部153が閉塞又は閉塞に近いかなど散水機能が低下している吐出部153を特定可能となる。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の除去部151のトラブルを早期に回避することが可能である。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の状態を良好な状態に維持しやすい。
例えば、コントローラ90で情報収集部80を自動的に制御して、自動的に情報収集部80で平板20に付着する微生物の量を推定し、推定した情報から調整機構の状態を出力し、必要に応じて純水等の洗浄水を用いてメンテナンスを自動的に行い得る、水処理装置100が提供される。
このため、本実施形態によれば、水処理性能を維持し易い、処理システム110及び水処理装置100が提供される。
The processor 91 (controller 90) can estimate the amount of microorganisms attached to each of the flat plates 20 based on the information acquired by the information collecting unit 80, and output the state of the adjustment mechanism 50 based on the estimated amount of microorganisms. Therefore, according to the treatment system 110 according to this embodiment and the water treatment device 100 having the treatment system 110, the controller 90 can recognize the state of the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 (for example, the degree of clogging of the hole of the discharge unit 153) based on the information of each flat plate 20. That is, by using the information of the multiple (all) flat plates 20 acquired by the information collecting unit 80, the state (blocked state) of the discharge unit 153 of the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 can be determined, and further, it is possible to identify the discharge unit 153 with a reduced water sprinkling function, such as which of the multiple discharge units 153 is blocked or close to being blocked. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 according to this embodiment, it is possible to avoid trouble in the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 at an early stage. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 according to this embodiment, the condition of the adjustment mechanism 50 can be easily maintained in a good condition.
For example, a water treatment device 100 is provided in which a controller 90 automatically controls an information collection unit 80, the information collection unit 80 automatically estimates the amount of microorganisms adhering to a flat plate 20, the state of an adjustment mechanism is output from the estimated information, and, if necessary, maintenance is automatically performed using cleaning water such as pure water.
Therefore, according to the present embodiment, a treatment system 110 and a water treatment device 100 are provided that are easy to maintain the water treatment performance.

また、プロセッサ91(コントローラ90)は、情報収集部80で取得する情報に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を複数の平板20ごとにそれぞれ推定し、推定した微生物の量に基づいて複数の平板20にそれぞれ付着する微生物の量を一定範囲に保つように調整機構50を制御することができる。このため、本実施形態に係る処理システム110、及び、その処理システム110を有する水処理装置100によれば、コントローラ90は各平板20の情報に基づいて、調整機構50の除去部151を制御して、例えば散水量を適宜に増減させることができる。したがって、本実施形態に係る処理システム110、及び、水処理装置100によれば、調整機構50の除去部151の制御によって、複数の平板20を良好な状態に維持しやすい。
例えば、コントローラ90で情報収集部80を自動的に制御して、自動的に情報収集部80で平板20に付着する微生物の量を推定し、推定した情報から平板20に付着する微生物量のレベルを調整するために調整機構50の除去部151の出力の増減を自動的に行いうことができる水処理装置100が提供される。この水処理装置100を用いることで、複数の平板20に付着する微生物の量が目標レベルに自動的に近づけられる。
このため、本実施形態によれば、水処理性能を維持し易い、処理システム110及び水処理装置100が提供される。
Furthermore, the processor 91 (controller 90) can estimate the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates 20 based on the information acquired by the information collecting unit 80, and control the adjustment mechanism 50 so as to keep the amount of microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates 20 within a certain range based on the estimated amount of microorganisms. Therefore, according to the treatment system 110 according to this embodiment and the water treatment device 100 having the treatment system 110, the controller 90 can control the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 based on the information of each flat plate 20, and can appropriately increase or decrease the amount of water spray, for example. Therefore, according to the treatment system 110 and the water treatment device 100 according to this embodiment, the plurality of flat plates 20 can be easily maintained in a good state by controlling the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50.
For example, there is provided a water treatment device 100 in which the controller 90 automatically controls the information collecting unit 80, the information collecting unit 80 automatically estimates the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20, and the output of the removal unit 151 of the adjustment mechanism 50 is automatically increased or decreased to adjust the level of the amount of microorganisms adhering to the flat plate 20 based on the estimated information. By using this water treatment device 100, the amount of microorganisms adhering to the multiple flat plates 20 can be automatically brought close to a target level.
Therefore, according to the present embodiment, a treatment system 110 and a water treatment device 100 are provided that are easy to maintain the water treatment performance.

第1実施形態で説明した散気、第2実施形態で説明した散水による物理作用による平板20の微生物の量の調整は一例であり、それ以外の調整手段を用いてもよい。例えば、水面よりも上側で、平板20の表面に対し、所定距離に配置するバー状のものによって、増殖する微生物の一部を剥離させるようにしてもよい。 Adjusting the amount of microorganisms on the flat plate 20 by physical action such as aeration as described in the first embodiment and water spraying as described in the second embodiment is just an example, and other adjustment means may be used. For example, a bar-shaped object may be placed above the water surface at a predetermined distance from the surface of the flat plate 20 to detach some of the growing microorganisms.

以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、水処理性能を維持し易い処理装置110、水処理装置100、水処理装置100における調整機構50の状態推定方法、及び、水処理装置100の複数の平板20に対する微生物の付着量の調整方法を提供することができる。 At least one of the embodiments described above can provide a treatment device 110 that is easy to maintain water treatment performance, a water treatment device 100, a method for estimating the state of an adjustment mechanism 50 in the water treatment device 100, and a method for adjusting the amount of microorganisms adhering to multiple flat plates 20 of the water treatment device 100.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.

10…水処理タンク、20…平板、20a…接触体、30…回転軸、30a…支持部、40…モータ、50…調整機構、51…除去部、52…送風機、53…散気管、53a…穴、54…開閉弁、55…洗浄部、56…洗浄水タンク、57…ポンプ、60…汚泥引抜配管、70…汚泥引抜弁、80…情報収集部、90…コントローラ、91…プロセッサ、92…ROM、93…RAM、94…補助記憶デバイス、95…通信インタフェース、100…水処理装置。

10...water treatment tank, 20...flat plate, 20a...contact body, 30...rotating shaft, 30a...support part, 40...motor, 50...adjustment mechanism, 51...removal part, 52...blower, 53...aeration pipe, 53a...hole, 54...opening/closing valve, 55...cleaning part, 56...cleaning water tank, 57...pump, 60...sludge extraction piping, 70...sludge extraction valve, 80...information collection part, 90...controller, 91...processor, 92...ROM, 93...RAM, 94...auxiliary memory device, 95...communication interface, 100...water treatment device.

Claims (12)

原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが前記原水の水面から露出して一緒に回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を前記複数の平板ごとにそれぞれ推定し、推定した前記微生物の量に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を調整する調整機構の状態を出力する、プロセッサを有する、水処理装置のための処理システム。 A treatment system for a water treatment device having a processor that estimates the amount of microorganisms adhering to each of a number of disk-shaped flat plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached to it, a portion of which is immersed in the raw water and the remainder of which is exposed above the surface of the raw water and rotates together, based on information about the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple flat plates, and outputs the state of an adjustment mechanism that adjusts the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple flat plates based on the estimated amount of the microorganisms. 原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが前記原水の水面から露出して一緒に回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を前記複数の平板ごとにそれぞれ推定し、推定した前記微生物の量に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を一定範囲に保つように前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を調整する調整機構を制御する、プロセッサを有する、水処理装置のための処理システム。 A treatment system for a water treatment device having a processor that estimates the amount of microorganisms adhering to each of a number of disk-shaped flat plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached to it, a portion of which is immersed in the raw water and the remainder of which is exposed above the surface of the raw water and rotates together with the microorganisms, based on information about the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple flat plates, and controls an adjustment mechanism that adjusts the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple flat plates based on the estimated amount of the microorganisms so as to keep the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple flat plates within a certain range. 前記プロセッサは、前記情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を前記複数の平板ごとに推定し、前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量が、前記複数の平板の少なくとも1つで、目標値と一定以上の差異が生じると、前記調整機構にメンテナンスが必要であると出力する、請求項1又は請求項2に記載の処理システム。 The processing system according to claim 1 or 2, wherein the processor estimates the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple plates based on the information, and outputs a message indicating that maintenance is required for the adjustment mechanism when the amount of the microorganisms adhering to each of the multiple plates differs from a target value by a certain amount or more for at least one of the multiple plates. 請求項1又は請求項2に記載の処理システムと、
前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する情報を収集する収集部と
を有する、水処理装置。
The processing system according to claim 1 or 2,
and a collection unit that collects information regarding the amount of the microorganisms attached to each of the plurality of flat plates.
前記収集部は、前記複数の平板をそれぞれ又は一緒に撮像して1又は複数の画像データを取得する撮像部であり、
前記プロセッサは、前記撮像部で撮像した前記画像データに基づいて、前記複数の平板に付着する前記微生物の量を推定する、請求項4に記載の水処理装置。
The collection unit is an imaging unit that images each of the plurality of plates or a plurality of pieces of image data to obtain the plurality of pieces of image data,
The water treatment device according to claim 4 , wherein the processor estimates an amount of the microorganisms adhering to the plurality of flat plates based on the image data captured by the imaging unit.
前記原水を浄化する前記微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が前記原水に浸漬し、それぞれの残りが前記原水の水面から露出して一緒に回転する、円板状の複数の平板と、
前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を調整する調整機構と、
をさらに有する、請求項4に記載の水処理装置。
a plurality of disk-shaped flat plates to which the microorganisms that purify the raw water are attached, a portion of each of which is immersed in the raw water and a remainder of each of which is exposed above the surface of the raw water and rotates together;
an adjustment mechanism for adjusting the amount of the microorganisms attached to each of the plurality of flat plates;
The water treatment device of claim 4 further comprising:
前記プロセッサに制御され、前記調整機構に付着する物質を除去する洗浄部を有し、
前記プロセッサが前記調整機構のメンテナンスが必要であると出力したとき、前記プロセッサは、前記調整機構で前記複数の平板に付着する前記微生物の量を調整する機能を保つように前記洗浄部を動作させる、請求項6に記載の水処理装置。
a cleaning unit that is controlled by the processor and removes substances adhering to the adjustment mechanism;
The water treatment device according to claim 6, wherein when the processor outputs that maintenance of the adjustment mechanism is required, the processor operates the cleaning unit so as to maintain the function of the adjustment mechanism to adjust the amount of the microorganisms adhering to the plurality of flat plates.
前記洗浄部は、前記調整機構に付着する物質を除去するときに、純水を用いる、請求項7に記載の水処理装置。 The water treatment device according to claim 7, wherein the cleaning unit uses pure water when removing substances adhering to the adjustment mechanism. 前記調整機構は、前記複数の平板に対してそれぞれ物理的作用を加える、請求項6に記載の水処理装置。 The water treatment device according to claim 6, wherein the adjustment mechanism applies a physical action to each of the plurality of flat plates. 前記調整機構は、前記原水の水面下に配置され、前記複数の平板の浸漬した部分に気泡を衝突させて前記複数の平板に付着する前記微生物の量を調整する、請求項9に記載の水処理装置。 The water treatment device according to claim 9, wherein the adjustment mechanism is disposed below the surface of the raw water and adjusts the amount of the microorganisms adhering to the plurality of flat plates by colliding air bubbles with the submerged portions of the plurality of flat plates. 原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが前記原水の水面から露出し、回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する第1の情報を収集し、前記第1の情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量をそれぞれ推定すること、
前記複数の平板の少なくとも1つに付着する前記微生物の量が目標値から外れているときに、前記第1の情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を前記目標値の範囲内となるように調整機構を用いて調整すること、
前記調整機構を前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を用いて調整した後、前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する第2の情報を収集し、前記第2の情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量について前記目標値からの乖離をそれぞれ推定し、前記乖離に基づいて前記調整機構の状態を出力すること
を含む、水処理装置における調整機構の状態推定方法。
collecting first information on the amount of microorganisms adhering to each of a plurality of rotating circular plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached thereto, a portion of each of which is immersed in the raw water and a remainder of each of which is exposed above the surface of the raw water, and estimating the amount of the microorganisms adhering to each of the plurality of plates based on the first information;
when the amount of the microorganisms adhering to at least one of the plurality of flat plates is outside a target value, adjusting the amount of the microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the first information using an adjustment mechanism so that the amount is within the range of the target value;
A method for estimating the state of an adjustment mechanism in a water treatment device, comprising: adjusting the adjustment mechanism using the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates, collecting second information regarding the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates, estimating a deviation from the target value for the amount of microorganisms adhering to each of the multiple flat plates based on the second information, and outputting the state of the adjustment mechanism based on the deviation.
原水を浄化する微生物がそれぞれ付着し、それぞれの一部が原水に浸漬し、それぞれの残りが前記原水の水面から露出し、回転する円板状の複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量に関する情報を収集すること、
前記情報に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量をそれぞれ推定し、推定した前記微生物の量に基づいて前記複数の平板にそれぞれ付着する前記微生物の量を調整するように調整機構を動作させること、
を含む、水処理装置の複数の平板に対する微生物の付着量の調整方法。

collecting information on the amount of microorganisms adhering to a plurality of rotating circular plates, each of which has microorganisms that purify raw water attached thereto, a portion of each of which is immersed in the raw water and the remainder of each of which is exposed above the surface of the raw water;
estimating the amount of the microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the information, and operating an adjustment mechanism to adjust the amount of the microorganisms adhering to each of the plurality of flat plates based on the estimated amount of the microorganisms;
The method for adjusting the amount of microorganisms attached to a plurality of flat plates of a water treatment device, comprising:

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