JP3103418B2 - 微生物相監視装置 - Google Patents
微生物相監視装置Info
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水処理場や廃水処理施
設などにおける被処理水中の微生物相の監視を行う微生
物相監視装置に関する。
設などにおける被処理水中の微生物相の監視を行う微生
物相監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の下水処理場では主として活性汚泥
法による下水処理方式が採用されている。この下水処理
方式は、曝気槽内の下水に空気と活性汚泥を加えて活性
汚泥中の微生物の作用により下水中の基質濃度除去を行
なって下水の浄化（ＢＯＤ負荷低下）を行なう処理方式
である。
法による下水処理方式が採用されている。この下水処理
方式は、曝気槽内の下水に空気と活性汚泥を加えて活性
汚泥中の微生物の作用により下水中の基質濃度除去を行
なって下水の浄化（ＢＯＤ負荷低下）を行なう処理方式
である。
【０００３】一般的に、基質濃度除去過程における微生
物は、曝気槽入口付近では高ＢＯＤとなってズーグレア
類などの凝集性微生物が増殖し易く、曝気槽出口では低
ＢＯＤとなってスフェロティルス類などの糸状性微生物
が増殖し易い。糸状性微生物がある一定値以上増殖する
と、バルキング現象を起こして沈降性汚泥が得られなく
なり処理水質が著しく低下する。そのため下水処理管理
者は常に曝気槽内の糸状性微生物の管理を行なってい
る。この管理は曝気槽内の汚泥をサンプリングして顕微
鏡などによる観察を行うことであるので、大変な手間と
時間を費やしている。
物は、曝気槽入口付近では高ＢＯＤとなってズーグレア
類などの凝集性微生物が増殖し易く、曝気槽出口では低
ＢＯＤとなってスフェロティルス類などの糸状性微生物
が増殖し易い。糸状性微生物がある一定値以上増殖する
と、バルキング現象を起こして沈降性汚泥が得られなく
なり処理水質が著しく低下する。そのため下水処理管理
者は常に曝気槽内の糸状性微生物の管理を行なってい
る。この管理は曝気槽内の汚泥をサンプリングして顕微
鏡などによる観察を行うことであるので、大変な手間と
時間を費やしている。
【０００４】また、最近オンライン画像処理装置による
曝気槽内微生物監視方式が報告されているが、この方式
では曝気槽内測定個所が１ケ所であるため曝気槽入口か
ら出口までの微生物の挙動が把握出来ない。
曝気槽内微生物監視方式が報告されているが、この方式
では曝気槽内測定個所が１ケ所であるため曝気槽入口か
ら出口までの微生物の挙動が把握出来ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、曝気槽内の
基質濃度は入口付近で適度な空気と活性汚泥により基質
吸着が行なわれ、出口では糸状性微生物量は適度な値に
維持される。しかし、返送汚泥量や曝気量が不適切の場
合、曝気槽内ＤＯやＭＬＳＳ濃度の不完全な状態が発生
し、糸状性微生物が曝気槽中央部でも増殖する状態が発
生する。この様に糸状性微生物の増殖環境は曝気槽内Ｄ
ＯやＭＬＳＳ濃度により位置が特定出来ない場合が多
い。従って、従来方式のように曝気槽内の測定個所が１
ケ所の場合、糸状性微生物が発生していても検出不可能
であったり、増殖量が把握出来ないという欠点があっ
た。
基質濃度は入口付近で適度な空気と活性汚泥により基質
吸着が行なわれ、出口では糸状性微生物量は適度な値に
維持される。しかし、返送汚泥量や曝気量が不適切の場
合、曝気槽内ＤＯやＭＬＳＳ濃度の不完全な状態が発生
し、糸状性微生物が曝気槽中央部でも増殖する状態が発
生する。この様に糸状性微生物の増殖環境は曝気槽内Ｄ
ＯやＭＬＳＳ濃度により位置が特定出来ない場合が多
い。従って、従来方式のように曝気槽内の測定個所が１
ケ所の場合、糸状性微生物が発生していても検出不可能
であったり、増殖量が把握出来ないという欠点があっ
た。
【０００６】本発明は上記欠点を解消するためになされ
たもので、その目的は、曝気槽内入口から出口までの間
に２ケ所以上の微生物検出装置を設置し、曝気槽上流か
ら下流までの間の糸状性微生物の増殖量の把握と、曝気
槽内糸状性微生物の相対量により微生物相の変化を把握
することにより返送汚泥量や曝気量の判断をし、さらに
はバルキング予知を行なうことのできる微生物相監視装
置を提供することにある。
たもので、その目的は、曝気槽内入口から出口までの間
に２ケ所以上の微生物検出装置を設置し、曝気槽上流か
ら下流までの間の糸状性微生物の増殖量の把握と、曝気
槽内糸状性微生物の相対量により微生物相の変化を把握
することにより返送汚泥量や曝気量の判断をし、さらに
はバルキング予知を行なうことのできる微生物相監視装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の微生物相監視装置は、曝気槽内の上流側お
よび下流側に設置された微生物検出装置と、この微生物
検出装置からの動画像を入力するとともにこの入力画像
の中から選択された画像を出力する映像切換装置と、映
像信号であるアナログ信号をディジタル信号に変換する
画像インタフェース装置と、前記画像情報から微生物量
を演算する微生物量演算装置およびこの微生物量演算装
置の演算結果より微生物増殖量の変化を検出する微生物
監視装置とからなる画像処理装置を備え、前記曝気槽下
流側の微生物量と当該曝気槽内の微生物増殖量の変化か
ら当該曝気槽内の微生物相の監視を行なうことを特徴と
する。
に、本発明の微生物相監視装置は、曝気槽内の上流側お
よび下流側に設置された微生物検出装置と、この微生物
検出装置からの動画像を入力するとともにこの入力画像
の中から選択された画像を出力する映像切換装置と、映
像信号であるアナログ信号をディジタル信号に変換する
画像インタフェース装置と、前記画像情報から微生物量
を演算する微生物量演算装置およびこの微生物量演算装
置の演算結果より微生物増殖量の変化を検出する微生物
監視装置とからなる画像処理装置を備え、前記曝気槽下
流側の微生物量と当該曝気槽内の微生物増殖量の変化か
ら当該曝気槽内の微生物相の監視を行なうことを特徴と
する。
【０００８】
【作用】本発明の微生物相監視装置によると、曝気槽上
流から下流までの間の糸状性微生物の増殖量と、曝気槽
内の糸状性微生物相の変化を把握することができるの
で、返送汚泥量や曝気量を正確に判断できるとともにバ
ルキング予知を行なうことができる。
流から下流までの間の糸状性微生物の増殖量と、曝気槽
内の糸状性微生物相の変化を把握することができるの
で、返送汚泥量や曝気量を正確に判断できるとともにバ
ルキング予知を行なうことができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の構成図であり、同図において、
１は画像処理装置で，エンジニアリングワークステーシ
ョンであり、演算処理部、記憶部、入力処理部、キーボ
ード、マウス、ＣＲＴより構成され映像情報を画像処理
する装置、２はＣＲＴ、３は切換制御装置、４は映像切
換装置で，Ａ及びＢ位置に設置されたそれぞれの微生物
検出装置８からの入力に対し切換制御装置３からの画像
選択信号により指定された映像信号が出力される切換回
路で構成されている。５は映像アナログ信号をディジタ
ル信号に変換する画像インタフェース装置、６は微生物
量演算装置、７は微生物監視装置であり，両装置は画像
処理装置１に内蔵され、それぞれ糸状性微生物量と糸状
性微生物増殖量の計算を行い、その監視をする。８は微
生物検出装置で防水式水中顕微鏡構造になっており、微
生物密閉部、ＣＣＤカメラで構成した撮像部及び光照射
部からなり、曝気槽水中に固定して設置され、一般的な
工業用テレビカメラと同じ原理で曝気槽内微生物映像を
同軸ケーブルを通して映像切換装置４に入力する。微生
物検出装置設置場所は流入下水路に近い曝気槽の上流側
のＡ位置及び下流側のＢ位置に設置する。１０は流入下
水路、１１は返送汚泥管、１２は曝気槽、１３は沈殿池
である。
１は本発明の一実施例の構成図であり、同図において、
１は画像処理装置で，エンジニアリングワークステーシ
ョンであり、演算処理部、記憶部、入力処理部、キーボ
ード、マウス、ＣＲＴより構成され映像情報を画像処理
する装置、２はＣＲＴ、３は切換制御装置、４は映像切
換装置で，Ａ及びＢ位置に設置されたそれぞれの微生物
検出装置８からの入力に対し切換制御装置３からの画像
選択信号により指定された映像信号が出力される切換回
路で構成されている。５は映像アナログ信号をディジタ
ル信号に変換する画像インタフェース装置、６は微生物
量演算装置、７は微生物監視装置であり，両装置は画像
処理装置１に内蔵され、それぞれ糸状性微生物量と糸状
性微生物増殖量の計算を行い、その監視をする。８は微
生物検出装置で防水式水中顕微鏡構造になっており、微
生物密閉部、ＣＣＤカメラで構成した撮像部及び光照射
部からなり、曝気槽水中に固定して設置され、一般的な
工業用テレビカメラと同じ原理で曝気槽内微生物映像を
同軸ケーブルを通して映像切換装置４に入力する。微生
物検出装置設置場所は流入下水路に近い曝気槽の上流側
のＡ位置及び下流側のＢ位置に設置する。１０は流入下
水路、１１は返送汚泥管、１２は曝気槽、１３は沈殿池
である。
【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
微生物検出装置８の微生物密閉部に曝気槽微生物が汚泥
と共に閉じ込められると、この閉じ込められた微生物は
光照射部からの光により照射され、その画像を撮像部の
ＣＣＤテレビカメラで撮像し、その映像は動画として同
軸ケーブルで映像切換装置４に伝送される。
微生物検出装置８の微生物密閉部に曝気槽微生物が汚泥
と共に閉じ込められると、この閉じ込められた微生物は
光照射部からの光により照射され、その画像を撮像部の
ＣＣＤテレビカメラで撮像し、その映像は動画として同
軸ケーブルで映像切換装置４に伝送される。
【００１１】映像切換装置４では微生物検出装置８から
Ａ及びＢ位置の映像（以下Ａ映像、Ｂ映像という）が入
力されるが、Ａ映像の出力後一定時間経由してＢ映像が
出力される。さらに、一定時間経過後Ａ映像が出力する
ように切換制御装置３により制御される。切換制御装置
３より微生物量演算装置６にＡ及びＢ位置の微生物検出
装置８，８の切換信号が入力されるが、これは微生物量
演算装置６が画像処理する場合に同期を取る必要がある
ためである。選択された映像は画像インタフェース装置
５により映像アナログ信号からディジタル信号に変換さ
れ、画像処理装置１に入力された情報は画像処理アルゴ
リズムに従って演算処理される。
Ａ及びＢ位置の映像（以下Ａ映像、Ｂ映像という）が入
力されるが、Ａ映像の出力後一定時間経由してＢ映像が
出力される。さらに、一定時間経過後Ａ映像が出力する
ように切換制御装置３により制御される。切換制御装置
３より微生物量演算装置６にＡ及びＢ位置の微生物検出
装置８，８の切換信号が入力されるが、これは微生物量
演算装置６が画像処理する場合に同期を取る必要がある
ためである。選択された映像は画像インタフェース装置
５により映像アナログ信号からディジタル信号に変換さ
れ、画像処理装置１に入力された情報は画像処理アルゴ
リズムに従って演算処理される。
【００１２】微生物量演算装置６ではこの画像処理アル
ゴリズムが実行されるが、以下、図３のフロー図により
説明する。
ゴリズムが実行されるが、以下、図３のフロー図により
説明する。
【００１３】まず、画像が入力されると線形状抽出画像
処理が実行される。この内容は原画像入力に線強調フィ
ルタ処理した後、差分フィルタ処理を行なう。次に、フ
ロック辺縁部抽出処理が実行される。この処理は原画像
入力と線形状抽出処理後の画像に線形状平滑化処理した
後、広域空間フィルタ処理を行なって２値化処理する。
次に、フロック中心部抽出処理を実行する。これは原画
像入力から背景補正処理し、２値化処理した後線形状除
去処理をする。フロック辺縁部抽出とフロック中心部抽
出した後、両者をフロック合成する。
処理が実行される。この内容は原画像入力に線強調フィ
ルタ処理した後、差分フィルタ処理を行なう。次に、フ
ロック辺縁部抽出処理が実行される。この処理は原画像
入力と線形状抽出処理後の画像に線形状平滑化処理した
後、広域空間フィルタ処理を行なって２値化処理する。
次に、フロック中心部抽出処理を実行する。これは原画
像入力から背景補正処理し、２値化処理した後線形状除
去処理をする。フロック辺縁部抽出とフロック中心部抽
出した後、両者をフロック合成する。
【００１４】次に、線形状抽出された画像よりフロック
合成した画像を減算して微小領域除去及び細線化処理を
行なって線形状部分の面積をカウントして糸状性微生物
を計量する。
合成した画像を減算して微小領域除去及び細線化処理を
行なって線形状部分の面積をカウントして糸状性微生物
を計量する。
【００１５】図５及び図６に画像処理した一例を示す。
すなわち、図５は線形状抽出された画像を示し、この画
像からフロック合成処理されたメッシュ部分を差し引い
て図６の様な糸状性微生物画像を得る。この画像の糸状
性部分の面積をカウントする事により糸状性微生物量が
計測出来る。
すなわち、図５は線形状抽出された画像を示し、この画
像からフロック合成処理されたメッシュ部分を差し引い
て図６の様な糸状性微生物画像を得る。この画像の糸状
性部分の面積をカウントする事により糸状性微生物量が
計測出来る。
【００１６】次に、微生物検出装置８のＡ，Ｂ両画像入
力の切換処理を図２のフロー図を参照して説明する。ま
ず、曝気槽上流側に設置された微生物検出装置８のＡ画
像を入力し、糸状性微生物量を前記の要領で計算しＡs
としてメモリに格納する。同様にして曝気槽下流側に設
置された微生物検出装置８のＢ画像を入力し、糸状性微
生物量を計算しＢs としてメモリに格納する。これをｎ
回サンプリングしＡs1…Ａsn及びＢs1…Ｂsnを得る。
力の切換処理を図２のフロー図を参照して説明する。ま
ず、曝気槽上流側に設置された微生物検出装置８のＡ画
像を入力し、糸状性微生物量を前記の要領で計算しＡs
としてメモリに格納する。同様にして曝気槽下流側に設
置された微生物検出装置８のＢ画像を入力し、糸状性微
生物量を計算しＢs としてメモリに格納する。これをｎ
回サンプリングしＡs1…Ａsn及びＢs1…Ｂsnを得る。
【００１７】次に、微生物監視装置７に前記で得られた
糸状性微生物量Ａsn，Ｂsnを入力し、曝気槽内糸状性微
生物の増殖量を求める。これを図４により説明する。す
なわち、図４の上式
糸状性微生物量Ａsn，Ｂsnを入力し、曝気槽内糸状性微
生物の増殖量を求める。これを図４により説明する。す
なわち、図４の上式
【数１】 によりｎ回測定時の平均値が規定値Ｓ1 を超えたとき
に、バルキング予知警報とする。
に、バルキング予知警報とする。
【００１８】また、図４の下式
【数２】 により曝気槽上流側から下流側への糸状性微生物増殖量
を求める。このままでも曝気槽内微生物量の挙動は可能
であるが、上流側から下流側への微生物移動を時間的変
化として扱う場合は、前記Ｂsiを曝気槽流体移動時間
（Ｔ）後の値を使用すれば可能である。規定値Ｓ2 を超
えた場合はバルキング予知警報とする。
を求める。このままでも曝気槽内微生物量の挙動は可能
であるが、上流側から下流側への微生物移動を時間的変
化として扱う場合は、前記Ｂsiを曝気槽流体移動時間
（Ｔ）後の値を使用すれば可能である。規定値Ｓ2 を超
えた場合はバルキング予知警報とする。
【００１９】上述したように、本実施例では曝気槽内糸
状性微生物量により活性汚泥の微生物状態を直接管理す
る事が出来るため下水処理制御に極めて有効な手段とな
る。しかも、糸状性微生物量のサンプリング平均値を使
用するため測定誤差を避ける事ができる。また、曝気槽
の上流側と下流側の糸状性微生物の増殖量により曝気槽
内微生物の挙動が把握しやすく曝気槽制御対象であるＤ
Ｏ制御や返送汚泥量制御への支援が適確に行なえる。
状性微生物量により活性汚泥の微生物状態を直接管理す
る事が出来るため下水処理制御に極めて有効な手段とな
る。しかも、糸状性微生物量のサンプリング平均値を使
用するため測定誤差を避ける事ができる。また、曝気槽
の上流側と下流側の糸状性微生物の増殖量により曝気槽
内微生物の挙動が把握しやすく曝気槽制御対象であるＤ
Ｏ制御や返送汚泥量制御への支援が適確に行なえる。
【００２０】なお、本実施例では微生物検出装置を２台
使用しているが、映像切換装置の使用により画像処理装
置１台で複数台の微生物検出装置が接続可能となり、微
生物相の詳細監視が可能となり、経済的な微生物相監視
装置の構築が可能である。また、本実施例では糸状性微
生物量の監視であるが、その他の微生物又は汚泥フロッ
クの監視も可能であることは勿論である。さらに、本発
明は上記実施例のような下水処理分野に限らず、活性汚
泥法の処理を行なう産業排水処理分野においても適用可
能である。
使用しているが、映像切換装置の使用により画像処理装
置１台で複数台の微生物検出装置が接続可能となり、微
生物相の詳細監視が可能となり、経済的な微生物相監視
装置の構築が可能である。また、本実施例では糸状性微
生物量の監視であるが、その他の微生物又は汚泥フロッ
クの監視も可能であることは勿論である。さらに、本発
明は上記実施例のような下水処理分野に限らず、活性汚
泥法の処理を行なう産業排水処理分野においても適用可
能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば返
送汚泥量や曝気量を正確に判断できるとともにバルキン
グ現象による処理水質悪化か、キャリーオーバによる単
なる汚泥過負荷による水質悪化なのかの判定が簡単に可
能となるので、下水処理場は勿論産業廃水処理施設の管
理に有効な微生物相監視装置を提供することができる。
送汚泥量や曝気量を正確に判断できるとともにバルキン
グ現象による処理水質悪化か、キャリーオーバによる単
なる汚泥過負荷による水質悪化なのかの判定が簡単に可
能となるので、下水処理場は勿論産業廃水処理施設の管
理に有効な微生物相監視装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】本発明で適用される微生物量のサンプリング方
法を示すフロー図。
法を示すフロー図。
【図３】本発明で適用される画像処理アルゴリズムのフ
ロー図。
ロー図。
【図４】本発明によるバルキング予知を示す判定式を示
した図。
した図。
【図５】本発明による画像処理の一例を示す図。
【図６】本発明による画像処理の一例を示す図。
１…画像処理装置、２…ＣＲＴ、３…切換制御装置、４
…映像切換装置、５…画像インタフェース装置、６…微
生物量演算装置、７…微生物監視装置、８…微生物検出
装置、１０…流入下水路、１１…返送汚泥管、１２…曝
気槽、１３…沈殿池。
…映像切換装置、５…画像インタフェース装置、６…微
生物量演算装置、７…微生物監視装置、８…微生物検出
装置、１０…流入下水路、１１…返送汚泥管、１２…曝
気槽、１３…沈殿池。
Claims (1)
- 【請求項１】 曝気槽内の上流側および下流側に設置さ
れた微生物検出装置と、この微生物検出装置からの動画
像を入力するとともにこの入力画像の中から選択された
画像を出力する映像切換装置と、映像信号であるアナロ
グ信号をディジタル信号に変換する画像インタフェース
装置と、前記画像情報から微生物量を演算する微生物量
演算装置およびこの微生物量演算装置の演算結果より微
生物増殖量の変化を検出する微生物監視装置とからなる
画像処理装置を備え、前記曝気槽下流側の微生物量と当
該曝気槽内の微生物増殖量の変化から当該曝気槽内の微
生物相の監視を行なうことを特徴とする微生物相監視装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04008659A JP3103418B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 微生物相監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04008659A JP3103418B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 微生物相監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05192678A JPH05192678A (ja) | 1993-08-03 |
| JP3103418B2 true JP3103418B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=11699062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04008659A Expired - Fee Related JP3103418B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 微生物相監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103418B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5987728A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | 松下電工株式会社 | タイムスイツチ |
| KR100352210B1 (ko) * | 1999-12-20 | 2002-09-12 | 이영재 | 수중의 미생물 실시간 연속 모니터링 장치 |
| US8246829B2 (en) * | 2007-05-10 | 2012-08-21 | O'regan Jr Patrick T | Systems and methods for water treatment and remediation |
| CN108469770A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-31 | 中山市和智电子科技有限公司 | 一种污水处理调试系统 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP04008659A patent/JP3103418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05192678A (ja) | 1993-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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