JP2835341B2 - 生物脱窒素制御法 - Google Patents
生物脱窒素制御法Info
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- JP2835341B2 JP2835341B2 JP20892591A JP20892591A JP2835341B2 JP 2835341 B2 JP2835341 B2 JP 2835341B2 JP 20892591 A JP20892591 A JP 20892591A JP 20892591 A JP20892591 A JP 20892591A JP 2835341 B2 JP2835341 B2 JP 2835341B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排水中に含まれる窒
素を微生物を用いて生物学的に除去する方法の改良に関
するものである。
素を微生物を用いて生物学的に除去する方法の改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】排水処理方法の一つとして知られている
生物学的脱窒素法は、生物処理反応槽の環境条件を嫌
気，好気と変化させることにより、アンモニア態窒素→
酸化態窒素→分子状窒素と変化させて除去する方法であ
るが、従来、一般に反応槽の制御指標としては、ＤＯ
（溶存酸素），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ等の指標
のうち１つの指標を採択して行われてきた。
生物学的脱窒素法は、生物処理反応槽の環境条件を嫌
気，好気と変化させることにより、アンモニア態窒素→
酸化態窒素→分子状窒素と変化させて除去する方法であ
るが、従来、一般に反応槽の制御指標としては、ＤＯ
（溶存酸素），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ等の指標
のうち１つの指標を採択して行われてきた。
【０００３】本来、上記指標にはそれぞれ特有の意味が
あり、単一の指標によることなく、複数の指標を用いて
制御するのが最良ではあるが、複数の指標を用いると、
制御プログラムが複雑となり、未だ実用に堪えるプログ
ラムが開発されていない現状である。
あり、単一の指標によることなく、複数の指標を用いて
制御するのが最良ではあるが、複数の指標を用いると、
制御プログラムが複雑となり、未だ実用に堪えるプログ
ラムが開発されていない現状である。
【０００４】このように、複数の指標を用いて行う制御
プログラムがなく、単一指標によらざるを得なかったた
め、単槽反応槽においては、１つの指標の変化のパター
ンまたは速度を測定するために、間欠投入と数時間のサ
イクルタイムが必要であるという問題点があった。
プログラムがなく、単一指標によらざるを得なかったた
め、単槽反応槽においては、１つの指標の変化のパター
ンまたは速度を測定するために、間欠投入と数時間のサ
イクルタイムが必要であるという問題点があった。
【０００５】すなわち図４に例示するように、１サイク
ルを３時間程度とし、間欠投入，間欠曝気を行い、曝気
終了時のＤＯの立ち上がり速度またはパターンにより次
回の曝気空気量をフィードバック制御する方法が一般的
であって、この場合、ｐＨ，ＤＲＰおよびＮの値の変化
は図示のとおりである。
ルを３時間程度とし、間欠投入，間欠曝気を行い、曝気
終了時のＤＯの立ち上がり速度またはパターンにより次
回の曝気空気量をフィードバック制御する方法が一般的
であって、この場合、ｐＨ，ＤＲＰおよびＮの値の変化
は図示のとおりである。
【０００６】この方法によれば、制御指標としてＤＯの
みを用い、かつ、３時間に１回しか制御の変更ができな
いという問題点はあるが、流入水質が貯溜槽で均質化さ
れるという前提があれば優れた方法であるといえる。
みを用い、かつ、３時間に１回しか制御の変更ができな
いという問題点はあるが、流入水質が貯溜槽で均質化さ
れるという前提があれば優れた方法であるといえる。
【０００７】しかし、最近のし尿処理施設においては、
量・成分共変動の激しい浄化槽汚泥の混入率が増加して
おり、貯溜槽で必ずしも均質化できない場合があり、ま
た、下水のような変動巾が大きく貯溜設備が不十分の反
応槽もあり、前記のように、流入水質が貯溜槽で均質化
されるという前提のもとにこの方法を適用することは困
難であるという問題点が残る。
量・成分共変動の激しい浄化槽汚泥の混入率が増加して
おり、貯溜槽で必ずしも均質化できない場合があり、ま
た、下水のような変動巾が大きく貯溜設備が不十分の反
応槽もあり、前記のように、流入水質が貯溜槽で均質化
されるという前提のもとにこの方法を適用することは困
難であるという問題点が残る。
【０００８】
【この発明が解決しようとする課題】この発明は、上記
問題点を解決することを目的とし、流入水の貯溜による
均質化を必要とせず、下水処理，生活排水処理その他の
巾広い用途に適用可能であって、従来困難とされていた
ＤＯ，ｐＨ，ＯＲＰ，ＮＨ4-Ｎ等の複数指標を用い、か
つ、サイクルタイムを短縮して連続運転が可能な生物学
的脱窒素制御法を提供することを課題とするものであ
る。
問題点を解決することを目的とし、流入水の貯溜による
均質化を必要とせず、下水処理，生活排水処理その他の
巾広い用途に適用可能であって、従来困難とされていた
ＤＯ，ｐＨ，ＯＲＰ，ＮＨ4-Ｎ等の複数指標を用い、か
つ、サイクルタイムを短縮して連続運転が可能な生物学
的脱窒素制御法を提供することを課題とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するための手段を提供するものであって、し尿・生活
排水その他の生物脱窒素処理法において、排水を導入し
た生物反応槽内のＤＯ（溶存酸素量），ＯＲＰ（酸化還
元電位），ｐＨ，およびアンモニア態または酸化態窒素
等の内少なくとも２以上の指標を検出し、検出された２
以上の指標をファジィコントローラに入力して、ファジ
ィ推論により逐次最適の空気供給量を判断して出力する
ことにより曝気空気量を制御することを特徴とするもの
である。前記最適空気量に加えて、同時に返送汚泥量及
び／又は硝化時間の長さ等についても判断し複数出力に
より制御するようにしてもよい。
決するための手段を提供するものであって、し尿・生活
排水その他の生物脱窒素処理法において、排水を導入し
た生物反応槽内のＤＯ（溶存酸素量），ＯＲＰ（酸化還
元電位），ｐＨ，およびアンモニア態または酸化態窒素
等の内少なくとも２以上の指標を検出し、検出された２
以上の指標をファジィコントローラに入力して、ファジ
ィ推論により逐次最適の空気供給量を判断して出力する
ことにより曝気空気量を制御することを特徴とするもの
である。前記最適空気量に加えて、同時に返送汚泥量及
び／又は硝化時間の長さ等についても判断し複数出力に
より制御するようにしてもよい。
【００１０】
【実施例】図１において、１はファジィコントローラで
あって、記憶装置２及びファジィ推論部３を内蔵してい
る。ファジィコントローラ１はＣＰＵを持ったパーソナ
ルコンピュータとシーケンサまたは入出力ボードで構成
され、ファジィ推論の判断は５秒以上であれば任意の間
隔で出力可能である。
あって、記憶装置２及びファジィ推論部３を内蔵してい
る。ファジィコントローラ１はＣＰＵを持ったパーソナ
ルコンピュータとシーケンサまたは入出力ボードで構成
され、ファジィ推論の判断は５秒以上であれば任意の間
隔で出力可能である。
【００１１】４は、前記ファジィ推論部３に接続された
制御指標の入力部であって、ＤＯ，ＯＲＰ，ｐＨ，ＮＨ
4-Ｎ等任意の複数の指標を同時に入力することができ
る。
制御指標の入力部であって、ＤＯ，ＯＲＰ，ｐＨ，ＮＨ
4-Ｎ等任意の複数の指標を同時に入力することができ
る。
【００１２】５は、同じくファジィ推論部３に接続され
た制御指令の出力部であって、曝気空気量Ａ，曝気時間
Ｂ，返送汚泥流量Ｃ等任意の複数の指令を同時に出力す
ることができる。
た制御指令の出力部であって、曝気空気量Ａ，曝気時間
Ｂ，返送汚泥流量Ｃ等任意の複数の指令を同時に出力す
ることができる。
【００１３】反応槽とファジィコントローラとの関係を
図２に示す。図２において、６は流入水、７は返送汚
泥、８は曝気空気、９は固液分離後の処理水、１０は反
応槽、１１は固液分離装置、１２は各種指標の検出用セ
ンサであって、検出値をファジィコントローラ１に入力
できるようになっている。１３は風量可変の曝気ブロワ
であって、前記ファジィコントローラ１からの出力指令
によってインバータ１４を介して曝気風量が制御され
る。
図２に示す。図２において、６は流入水、７は返送汚
泥、８は曝気空気、９は固液分離後の処理水、１０は反
応槽、１１は固液分離装置、１２は各種指標の検出用セ
ンサであって、検出値をファジィコントローラ１に入力
できるようになっている。１３は風量可変の曝気ブロワ
であって、前記ファジィコントローラ１からの出力指令
によってインバータ１４を介して曝気風量が制御され
る。
【００１４】
【作用】本発明によれば、単一指標によるフィードバッ
ク制御と異なり、常時、反応槽１０内の環境を各種指標
の検出用センサ１２によって検出し、複数の指標として
ファジィコントローラ１に入力し、ファジィ推論により
最適条件を判断して曝気ブロワ１３の風量制御や運転時
間の制御を行うことができる。
ク制御と異なり、常時、反応槽１０内の環境を各種指標
の検出用センサ１２によって検出し、複数の指標として
ファジィコントローラ１に入力し、ファジィ推論により
最適条件を判断して曝気ブロワ１３の風量制御や運転時
間の制御を行うことができる。
【００１５】図２において、流入水６の濃度が急激に上
昇したとする。この場合、図４に示した従来のフィード
バック制御によれば、曝気空気量の増加の対策は次のサ
イクル（３時間後）で初めて可能となる。
昇したとする。この場合、図４に示した従来のフィード
バック制御によれば、曝気空気量の増加の対策は次のサ
イクル（３時間後）で初めて可能となる。
【００１６】これに対し本発明方法によれば、流入水濃
度の上昇に伴い反応槽１０内においては、ＤＯの低下，
ＤＯＰの低下，ｐＨの上昇，ＮＨ4-Ｎの上昇が起こる
が、その値はセンサ１２によって検出され、これら複数
の指標がファジィコントローラ１に取り込まれ、各指標
検出値と各指標設定値の偏差により合成メンバシップ関
数により曝気空気量を上昇させることができる。したが
って、ファジィ推論を５分間隔で行うとすれば、５分毎
に最適空気量の見直しを行うことができる。
度の上昇に伴い反応槽１０内においては、ＤＯの低下，
ＤＯＰの低下，ｐＨの上昇，ＮＨ4-Ｎの上昇が起こる
が、その値はセンサ１２によって検出され、これら複数
の指標がファジィコントローラ１に取り込まれ、各指標
検出値と各指標設定値の偏差により合成メンバシップ関
数により曝気空気量を上昇させることができる。したが
って、ファジィ推論を５分間隔で行うとすれば、５分毎
に最適空気量の見直しを行うことができる。
【００１７】
【実験例】図３は、流入水６の流入量を０．５m3／Hrか
ら２．４倍の１．２m3／Hrに上昇させ２時間持続した場
合の各指標の動きを示す。
ら２．４倍の１．２m3／Hrに上昇させ２時間持続した場
合の各指標の動きを示す。
【００１８】この実験例によれば、曝気空気量の増加は
ごく短時間で応答し、ＮＨ4-Ｎの増加は最小で押さえら
れ、流入量が当初値に復帰後２時間でＮＨ4-Ｎは低下回
復した。
ごく短時間で応答し、ＮＨ4-Ｎの増加は最小で押さえら
れ、流入量が当初値に復帰後２時間でＮＨ4-Ｎは低下回
復した。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、排水を導入した生物反
応槽内のＤＯ（溶存酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電
位），ｐＨ，およびアンモニア態または酸化態窒素等の
内少なくとも２以上の指標を検出し、検出された２以上
の指標をファジィコントローラに入力して、ファジィ推
論により逐次最適の空気供給量を判断して出力すること
により曝気空気量を制御し、必要に応じて前記最適空気
量に加えて、同時に返送汚泥量及び／又は硝化時間の長
さ等についても判断し複数出力により制御するようにし
たことにより次の効果を奏することができる。
応槽内のＤＯ（溶存酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電
位），ｐＨ，およびアンモニア態または酸化態窒素等の
内少なくとも２以上の指標を検出し、検出された２以上
の指標をファジィコントローラに入力して、ファジィ推
論により逐次最適の空気供給量を判断して出力すること
により曝気空気量を制御し、必要に応じて前記最適空気
量に加えて、同時に返送汚泥量及び／又は硝化時間の長
さ等についても判断し複数出力により制御するようにし
たことにより次の効果を奏することができる。
【００２０】 単一指標によりフィードバック制御を
行う従来法に比べ環境変化への対応が極めて早く、ま
た、ファジィ推論による総合判断により安定した適切な
対応が可能となる。
行う従来法に比べ環境変化への対応が極めて早く、ま
た、ファジィ推論による総合判断により安定した適切な
対応が可能となる。
【００２１】 複数指標を同時に用いることができ、
また因果関係が明確には数式化できない指標も使用でき
るので、従来使用が困難とされた指標をも使用可能とな
り、適切な対応ができ処理水質が向上する。
また因果関係が明確には数式化できない指標も使用でき
るので、従来使用が困難とされた指標をも使用可能とな
り、適切な対応ができ処理水質が向上する。
【００２２】 流入水の貯溜による均質化を特に必要
としないので、下水処理，生活排水処理その他の巾広い
用途に適用することができる。
としないので、下水処理，生活排水処理その他の巾広い
用途に適用することができる。
【００２３】 曝気のみ短サイクル間欠運転とすれば
足り、流入・流出共連続運転とすることができるので、
設備の簡素化を図ることができる。
足り、流入・流出共連続運転とすることができるので、
設備の簡素化を図ることができる。
【図１】ファジィコントローラの説明図である。
【図２】反応槽とファジィコントローラの関係を示す説
明図である。
明図である。
【図３】実験例を示すグラフ図である。
【図４】従来例を示すグラフ図である。
１ ファジィコントローラ ２ 記憶装置 ３ ファジィ推論部 ４ 入力指標 ５ 出力指令 ６ 流入水 ７ 返送汚泥 ８ 曝気空気 ９ 処理水 １０ 生物反応槽 １１ 固液分離装置 １２ 各種指標検出センサ １３ ブロワ １４ インバータ
フロントページの続き (72)発明者 元村 勝公 東京都千代田区神田錦町２−１（住友重 機械ビル） 住友重機械エンバイロテッ ク株式会社内 (72)発明者 岡庭 良安 神奈川県平塚市久領堤１−15 住友重機 械エンバイロテック株式会社平塚研究所 内 (56)参考文献 特開 平３−258400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−136494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−65682（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−236991（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 3/12 C02F 3/34 101
Claims (4)
- 【請求項１】 し尿・生活排水その他の生物脱窒素処理
法において、排水を導入した生物反応槽内のＤＯ（溶存
酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ，およびアン
モニア態または酸化態窒素等の内少なくとも２以上の指
標を検出し、検出された２以上の指標をファジィコント
ローラに入力して、ファジィ推論により逐次最適の空気
供給量を判断してその制御信号を出力することにより、
曝気空気量を制御することを特徴とする生物脱窒素制御
法 - 【請求項２】 し尿・生活排水その他の生物脱窒素処理
法において、排水を導入した生物反応槽内のＤＯ（溶存
酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ，およびアン
モニア態または酸化態窒素等の内少なくとも２以上の指
標を検出し、検出された２以上の指標をファジィコント
ローラに入力して、ファジィ推論により逐次最適の空気
供給量および曝気時間を判断してそれぞれの制御信号を
出力することにより、曝気空気量および曝気時間を制御
することを特徴とする生物脱窒素制御法 - 【請求項３】 し尿・生活排水その他の生物脱窒素処理
法において、排水を導入した生物反応槽内のＤＯ（溶存
酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ，およびアン
モニア態または酸化態窒素等の内少なくとも２以上の指
標を検出し、検出された２以上の指標をファジィコント
ローラに入力して、ファジィ推論により逐次最適の空気
供給量および返送汚泥量を判断してそれぞれの制御信号
を出力することにより、曝気空気量および返送汚泥量を
制御することを特徴とする生物脱窒素制御法 - 【請求項４】 し尿・生活排水その他の生物脱窒素処理
法において、排水を導入した生物反応槽内のＤＯ（溶存
酸素量），ＯＲＰ（酸化還元電位），ｐＨ，およびアン
モニア態または酸化態窒素等の内少なくとも２以上の指
標を検出し、検出された２以上の指標をファジィコント
ローラに入力して、ファジィ推論により逐次最適の空気
供給量，曝気時間および返送汚泥量を判断してそれぞれ
の制御信号を出力することにより、曝気空気量，曝気時
間および返送汚泥量を制御することを特徴とする生物脱
窒素制御法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892591A JP2835341B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 生物脱窒素制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892591A JP2835341B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 生物脱窒素制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531488A JPH0531488A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2835341B2 true JP2835341B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=16564401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20892591A Expired - Fee Related JP2835341B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 生物脱窒素制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835341B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4304676C1 (de) * | 1993-02-16 | 1994-06-23 | Optum Umwelttech Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Abwasserreinigungsanlage sowie zugehörige Abwasserreinigungsanlage |
| DE19640899C1 (de) * | 1996-10-04 | 1998-01-22 | Steag Ag | Verfahren und Anordnung zum Abbau organischer Abwasser-Schadstoffe |
| FR2779140B1 (fr) * | 1998-06-02 | 2001-01-05 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Procede de regulation de l'aeration dans une installation de traitement biologique d'eaux usees |
| KR100338510B1 (ko) * | 1999-07-16 | 2002-05-30 | 라창식 | 오ㆍ폐수처리시스템의 실시간 조절방법 |
| JP2002307095A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚水処理設備 |
| JP4117274B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2008-07-16 | サーンエンジニアリング株式会社 | 活性汚泥方式排水処理方法及び活性汚泥方式排水処理装置 |
| CZ301935B6 (cs) * | 2009-05-11 | 2010-08-04 | Hach Lange Gmbh | Zpusob automatického rízení prerušované aerace v aktivacním procesu cistíren odpadních vod |
| CN102276119B (zh) * | 2011-07-21 | 2012-11-21 | 北京工业大学 | 一种低碳氮比村镇污水处理优化脱氮过程控制系统及方法 |
| CN104615164A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-13 | 深圳达实智能股份有限公司 | 生物池含氧量模糊控制方法和系统 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP20892591A patent/JP2835341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531488A (ja) | 1993-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |