JP3725037B2 - 汚水処理設備の運転制御システムおよび方法ならびにプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なう汚水処理設備の運転制御システムおよび方法ならびにプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般家庭雑排水の処理方法としては、接触ばっき法，活性汚泥併用生物膜法，回分式活性汚泥法，間欠ばっき法，膜分離活性汚泥法，オキシデーションディッチ法等の各種の方法が用いられている。これらの排水処理方法は、処理能力や設備コスト，運転コスト等の特性がさまざまであり、用途や目的に合わせて使い分けが行なわれている。
【０００３】
近年では、農村地域を有する各自治体等において、農業集落の生活排水を適切に処理するための排水処理施設の設置が精力的に行なわれている。農業集落は、集落が低密度で散在していることから、数百人程度からせいぜい数千人程度の生活排水を処理できる小規模設備を多数分散させて設置する必要がある。このような小規模な人口を対象として比較的安価に効率よく排水を処理できる設備として、間欠ばっき法による設備が注目を集めている。
【０００４】
上記間欠ばっき法による汚水処理では、おおむねつぎのようにして汚水処理が行なわれる。すなわち、まず、流量調整を行ってある程度一定量の汚水をばっき攪拌槽に流入させる。ついで、ばっき攪拌槽において流入させた汚水のばっきと攪拌を繰り返し、嫌気性・好気性の微生物で繰り返し有機物を消化させる。そして、汚泥を沈殿させて上澄み液を塩素消毒して放流することが行なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記間欠ばっき法による汚水処理では、正常な運転を行なううえで、ばっきと攪拌の時間調整やばっき攪拌槽中の溶存酸素量の制御が重要である。しかしながら、従来の汚水処理設備では、ばっきと攪拌の時間調整や溶存酸素量等の制御は、人手で調節しているのが実情であり、最低でも週に１回程度作業員の巡回が必要であった。しかも、その調節作業は、現場で設備の運転状況を見ながら経験則に基づいて行なわれており、作業員の経験等によって結果にばらつきがあり、必ずしも適切な調整が行なわれない。また、特に農業集落等では、平日と土日休日との間で汚水の排出量が大きく異なる傾向があり、従来のような週１回の巡回で確認された運転状況に基づいて調節を行なったとしても、全く適切な運転制御にはならないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、自動的に最適な運転条件に制御することができる汚水処理設備の運転制御システムおよび方法ならびにプログラムの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚水処理設備の運転制御システムは、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうシステムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマと、上記パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマが出力した暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段と、上記パターン選択手段で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する運転制御手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御システムは、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマと、上記パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマが出力した暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段と、上記パターン選択手段で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する運転制御手段とを備えている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００１２】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽の水温を測定する水温測定手段を備え、上記パターン選択手段が、パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記水温測定手段で測定された水温に応じた適当な運転パターンを優先させて読み出すようになっている場合には、測定した水温に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。
【００１３】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽で処理した処理水から汚泥を除去する汚泥除去手段と、ばっき攪拌槽内の浮遊物濃度を測定する浮遊物濃度測定手段と、上記浮遊物濃度測定手段で測定された浮遊物濃度に応じた汚泥の除去量を決定する除去量決定手段と、上記除去量決定手段で決定された汚泥の除去量にしたがって上記汚泥除去手段による汚泥の除去量を制御する除去量制御手段とを備えている場合には、従来、経験に頼って行なっていた汚泥の除去量の制御を自動的に行なえるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１４】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽内の溶存酸素を測定する溶存酸素測定手段と、上記溶存酸素測定手段で測定された溶存酸素量に応じたばっき風量を決定する風量決定手段と、上記風量決定手段で決定されたばっき風量にしたがってばっき風量を制御する風量制御手段とを備えている場合には、従来、経験に頼って行なっていたばっき風量の制御を自動的に行なって溶存酸素量を最適に維持できるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１５】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、上記風量決定手段で決定されたばっき風量値を記憶する風量値記憶手段を備え、溶存酸素測定手段による溶存酸素の測定が不能になった場合、上記風量記憶手段に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するようになっている場合には、何らかの事故で溶存酸素の測定が不能になった場合であっても、風量記憶手段に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するため、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１６】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御方法は、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なう方法であって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するステップと、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すステップと、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するステップとを備えたことを要旨とする。
【００１７】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御方法は、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するステップと、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すステップと、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するステップとを備えている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００１８】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムは、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうプログラムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶する手順と、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出す手順と、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する手順とをコンピュータ装置に実行させることを要旨とする。
【００１９】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムは、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶する手順と、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出す手順と、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する手順とをコンピュータ装置に実行させている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００２０】
なお、本発明において「コンピュータ装置」とは、いわゆる一般のコンピュータ装置だけでなく、プログラマブルコントローラや専用回路基板等も含む趣旨である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２２】
図１および図２は、本発明が適用される間欠ばっき式の汚水処理設備を示す図である。
【００２３】
この汚水処理設備は、流入された汚水を通過させて汚泥をある程度細かくする荒目スクリーン３３と、この荒目スクリーン３３を通過した汚水を一時貯留してばっきすることにより砂を沈めるばっき沈砂槽３０と、砂が沈められた汚水中の汚泥を破砕する破砕機３４と、汚泥が破壊された汚水を貯留する原水ポンプ槽３１とを備えている。
【００２４】
また、上記汚水処理設備は、上記原水ポンプ槽３１から原水ポンプ３２で汲み上げられた原水を一時的に貯留して流量を調整する流量調整槽３５を備えている。上記流量調整槽３５には、槽内の原水を攪拌する攪拌ポンプ３６と、流量を調整しながら原水を後の処理工程に送り出す流量調整ポンプ３７とが設けられている。
【００２５】
また、上記汚水処理設備は、上記流量調整槽３５から送り出された原水を通過させて汚泥を細かくする細目スクリーン３８と、この細目スクリーン３８を通過した汚水を計量して一定量を後の処理工程に送る汚水計量槽３９とを備えている。
【００２６】
また、上記汚水処理設備は、上記汚水計量槽３９で計量された汚水が貯留され、微生物を浮遊状態に保ちながらばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理するばっき攪拌槽４０を備えている。上記ばっき攪拌槽４０にはばっき攪拌装置４１が設けられ、所定風量でのばっきと攪拌とを間欠的に繰り返し、嫌気性・好気性の微生物で繰り返し有機物を消化させるようになっている。
【００２７】
また、上記汚水処理設備は、上記ばっき攪拌槽４０で処理された処理水を一時的に貯留して汚泥を沈殿させる沈殿槽４３を備えている。この沈殿槽４３には、所定時間ごとに沈殿した汚泥を引抜いて除去する汚泥引抜ポンプ４４が設けられている。上記汚泥引抜ポンプ４４で引抜かれた汚泥は、汚泥計量槽４２で計量されて一部は返送汚泥としてばっき攪拌槽４０に返送され、残部は後述する汚泥濃縮槽４８に送られる。
【００２８】
また、上記汚水処理設備は、上記沈殿槽４３で汚泥を沈殿させた上澄み液を貯留する散水ポンプ槽４５を備えている。この散水ポンプ槽４５には、上記上澄み液をばっき攪拌槽４０に散水するための散水ポンプ４７が設けられている。さらに、上記汚水処理設備は、上記上澄み液を塩素消毒して放流する消毒槽４６を備えている。
【００２９】
また、上記汚水処理設備は、上記沈殿槽４３から引抜かれた汚泥を濃縮する汚泥濃縮槽４８を備えている。上記汚泥濃縮槽４８において脱離した液体分は、流量調整槽３５に戻されるようになっている。この汚泥濃縮槽４８には、汚泥引抜ポンプ５０が設けられ、濃縮された汚泥を汚泥貯留槽４９に送り出すようになっている。上記汚泥貯留槽４９に貯留された汚泥は、バキュームカー等で搬出される。
【００３０】
図３は、上記のような汚水処理設備に適用される本発明の運転制御システムを示すブロック図である。
【００３１】
このシステムは、ばっき攪拌槽４０におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段１３と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマ１２とを備えている。
【００３２】
また、このシステムは、上記パターン記憶手段１３に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマ１２が出力する曜日等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段１１と、上記パターン選択手段１１で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０におけるばっき攪拌装置４１の間欠運転を制御するばっき攪拌制御手段１０とを備えている。
【００３３】
また、このシステムは、ばっき攪拌槽４０の水温を測定する水温測定器２０を備えている。そして、上記パターン選択手段１１は、パターン記憶手段１３に記憶された運転パターンのうち上記水温測定器２０で測定された水温に応じた適当な運転パターンを優先させて読み出すようになっている。
【００３４】
ここで、上記パターン記憶手段１３に記憶される運転パターンの一例を図４および図５に示す。この例では、ばっき攪拌装置４１の運転パターンとして、パターンＡ，パターンＢ，パターンＣの３種類が準備されている。
【００３５】
上記パターンＡは、４０分の攪拌と２０分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜３．０ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。上記パターンＢは、３０分の攪拌と３０分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜２．０ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。上記パターンＣは、２５分の攪拌と３５分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜１．５ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。
【００３６】
そして、図４に示すように、カレンダータイマ１２が出力する曜日ごとに運転パターンを選択し、選択したパターンにしたがってばっき攪拌制御手段１０でばっき攪拌装置４１を制御するようになっている。この例では、月曜日〜金曜日までの平日はパターンＡを選択して制御を行い、土曜日はパターンＢを、日曜日はパターンＣをそれぞれ選択して制御を行うようになっている。
【００３７】
また、図５に示すように、水温測定器２０で測定されたばっき攪拌槽４０内の水温によって運転パターンを選択し、選択したパターンにしたがってばっき攪拌制御手段１０でばっき攪拌装置４１を制御するようになっている。この例では、水温２２℃以上ではパターンＡを選択して制御を行い、１５℃〜２２℃ではパターンＢを、１５℃以下ではパターンＣをそれぞれ選択して制御を行うようになっている。
【００３８】
そして、曜日によって選択されるパターンと、水温によって選択されるパターンとが異なる場合には、水温によって選択されるパターンを優先して選択し、それにしたがって制御を行なうようになっている。
【００３９】
また、上記システムは（図３に戻る）、ばっき攪拌槽４０内の溶存酸素を測定する溶存酸素測定器１８と、ばっき攪拌槽４０内の溶存酸素量の目標値を記憶する目標酸素量記憶部２１とを備えている。この目標酸素量記憶部２１に記憶される目標値は、データ入力部（図示せず）から入力したり変更したりできるようになっている。
【００４０】
また、上記システムは、上記溶存酸素測定器１８で測定された溶存酸素量と目標酸素量記憶部２１に記憶される目標値とから、測定値に応じたばっき風量を演算する風量演算手段１４を備えている。そして、上記風量演算手段１４で演算されたばっき風量にしたがって、ばっき攪拌制御手段１０（風量制御手段としても機能する）によりばっき風量を制御するようになっている。
【００４１】
また、上記システムは、上記風量演算手段１４で演算されたばっき風量の曜日ごとの平均値を算出する平均値算出手段２３と、上記平均値算出手段２３で算出された曜日ごとのばっき風量値を記憶する風量値記憶手段１５とを備えている。そして、溶存酸素測定器１８等に何らかのトラブルが発生して溶存酸素の測定が不能になった場合、上記風量記憶手段１５にバックアップされたばっき風量値を読み出して、ばっき攪拌制御手段１０により曜日ごとのばっき風量を制御するようになっている。
【００４２】
ここで、上記平均値算出手段２３による平均値の算出手法の一例を、図６に示す。この例では、まず、曜日（この例では木曜日である例を示している）の開始時点である午前零時からばっき風量のデータを５分間隔で採取し、１時間経過ごとに上記１時間内に採取された５分間隔のデータの平均値を算出する。
【００４３】
そして２４時間経過後、上記のようにして算出された１時間ごとの平均値Ａｖ１，Ａｖ２，…Ａｖ２４から、さらに平均値を算出する。このようにして算出された平均値をその曜日の平均値（この例では木曜日の平均値Ａｖ（Ｔｈｕ）である）として風量記憶手段１５に記憶させる。同様にして他の曜日の平均値も算出して曜日ごとの平均値を風量記憶手段１５に記憶させることが行なわれる。
【００４４】
また、上記システムは（図３に戻る）、ばっき攪拌槽４０で処理した処理水から汚泥を除去する汚泥除去手段と、ばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度を測定する浮遊物濃度測定器１９と、ばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度の目標値を記憶する目標濃度記憶部２２とを備えている。この目標濃度記憶部２２に記憶される目標値は、データ入力部（図示せず）から入力したり変更したりできるようになっている。
【００４５】
また、上記システムは、上記浮遊物濃度測定器１９で測定された浮遊物濃度と目標濃度記憶部２２に記憶された目標値とから、測定値に応じた汚泥引抜ポンプ４４（汚泥除去手段）による沈殿槽４３内の汚泥の引抜時間（すなわち汚泥の除去量である）を算出する引抜時間演算手段（除去量決定手段）１６を備えている。
【００４６】
そして、上記引抜時間演算手段１６で演算された引抜時間にしたがって上記汚泥引抜ポンプ４４による汚泥の引抜時間を制御する引抜時間制御手段（除去量制御手段）１７を備えている。
【００４７】
つぎに、上記汚水処理設備の運転制御システムの動作の一例について、図７〜図９に示すフローチャート図をもとに説明する。なお、図において「Ｓ」は、ステップを意味する。
【００４８】
まず、曜日と水温から運転パターンを選択して制御を行なう動作について説明する。
【００４９】
図７に示すように、まず、カレンダータイマ１２から現在何曜日であるかを読出す（Ｓ１１０）。ついで、水温測定器２０によりばっき攪拌槽４０内の水温を測定する（Ｓ１２０）。つぎに、カレンダータイマ１２から出力された曜日と、水温測定器２０で測定された水温とから、パターン選択手段１１により最適な運転パターンを選択する（Ｓ１３０）。
【００５０】
そして、パターン選択手段１１で選択された運転パターンにしたがって、ばっき攪拌制御手段１０によりばっき攪拌装置４１の制御を行い、ばっきと攪拌の間欠運転の制御を行なう（Ｓ１４０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ１１０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ１５０）。
【００５１】
このようにすることにより、曜日に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０の間欠運転を制御するため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。さらに、測定した水温に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０の間欠運転を制御するため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。
【００５２】
つぎに、溶存酸素量からばっき風量を演算して制御を行なう動作について説明する。
【００５３】
図８に示すように、まず、溶存酸素量の目標値を設定する（Ｓ２１０）。ついで、溶存酸素測定器１８でばっき攪拌槽４０内の溶存酸素量を測定し（Ｓ２２０）、風量演算手段１４により最適なばっき風量を演算する（Ｓ２３０）。そして、風量演算手段１４で演算されたばっき風量にしたがってばっき攪拌制御手段１０によりばっき攪拌装置４１を制御する（Ｓ２４０）。
【００５４】
ついで、ステップ２５０において、５分経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、５分経過しているとその時点のばっき風量を５分間隔のデータとして採取して風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ２６０）。つぎに、ステップ２７０において、１時間経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、１時間経過していると、ステップ２６０で記憶された５分間隔のばっき風量データの平均値を算出して１時間ごとのデータとして風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ２８０）。
【００５５】
ついで、ステップ２９０において、２４時間経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、２４時間経過していると、ステップ２８０で記憶された１時間ごとの平均値からさらに平均値を算出してその曜日のデータとして風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ３００）。
【００５６】
そして、ステップ３１０において、溶存酸素測定器１８にトラブルが生じないで溶存酸素の測定が正常に行なわれている場合は、ステップ２２０に戻って上記動作が繰り返され、曜日ごとのデータが風量記憶手段１５に記憶され蓄積される。
【００５７】
一方、ステップ３１０において、溶存酸素測定器１８にトラブル等が起こり、正常な測定ができなくなった場合は、カレンダータイマ１２から出力されたその時点の曜日の風量の平均値を風量記憶手段１５から読出し（Ｓ３２０）、読み出した平均値にしたがって風量の制御を行なう（Ｓ３３０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ３３０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ３４０）。
【００５８】
このようにすることにより、従来、経験に頼って行なっていたばっき風量の制御を自動的に行なって溶存酸素量を最適に維持できるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。また、何らかの事故で溶存酸素の測定が不能になった場合であっても、風量記憶手段１５に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するため、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００５９】
つぎに、浮遊物濃度から汚泥の引抜時間を演算して制御を行なう動作について説明する。
【００６０】
図９に示すように、まず、浮遊物濃度の目標値を設定する（Ｓ４１０）。ついで、浮遊物濃度測定器１９でばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度を測定し（Ｓ４２０）、引抜タイミングであるかどうかの判断を行なう（Ｓ４５０）。
【００６１】
ステップ４５０において、引抜タイミングが到来していなければ、ステップ４２０に戻って上記動作を繰り返し、引抜タイミングが到来していれば、引抜時間演算手段１６により最適な引抜時間を演算する（Ｓ４６０）。そして、引抜時間演算手段１６で演算された引抜時間にしたがって引抜時間制御手段１７により汚泥引抜ポンプ４４の引抜時間を制御する（Ｓ４７０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ４２０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ４８０）。
【００６２】
このようにすることにより、従来、経験に頼って行なっていた汚泥の除去量の制御を自動的に行なえるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００６３】
上記のような汚水処理設備の運転制御方法は、コンピュータ装置において実行される運転制御プログラムにより実現され、この運転制御プログラムは、記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通じて提供される。
【００６４】
以上のように、汚水処理設備の運転制御システムによれば、曜日に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節によってばっき攪拌槽内の運転条件を変化させる場合も、季節に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、カレンダータイマ１２から出力される曜日によって設定された運転パターンを選択して制御するようにしたが、これに限定するものではなく、曜日以外に祝日や年末年始の休み等に応じた運転パターンを選択して制御するようにすることもできる。また、カレンダータイマ１２から出力される月，日，季節等に応じた運転パターンを選択して制御するようにすることもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、ばっき風量や汚泥の引抜時間を、測定値から演算により算出するようにしたが、これに限定するものではなく、あらかじめ換算テーブルを準備しておき、測定値をテーブルによって換算してばっき風量や汚泥の引抜時間を決定したり選択するようにもできる。
【００６７】
さらに、上記実施の形態では、汚泥の引抜量を汚泥引抜ポンプによる引抜時間で制御するようにしたが、これに限定するものではなく、汚泥の引抜量を直接制御するようにしてもよい。これらの場合でも、同様の作用効果を奏する。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の汚水処理設備の運転制御システムによれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００７０】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御方法によれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００７１】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムによれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運転制御システムが適用される汚水処理設備の一例を示す構成説明図である。
【図２】上記汚水処理設備の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の運転制御システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】運転パターンの一例を示す図である。
【図５】運転パターンの一例を示す図である。
【図６】ばっき風量の算出手法を説明する図である。
【図７】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図９】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ばっき攪拌制御手段
１１ パターン選択手段
１２ カレンダータイマ
１３ パターン記憶手段
４０ ばっき攪拌槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なう汚水処理設備の運転制御システムおよび方法ならびにプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般家庭雑排水の処理方法としては、接触ばっき法，活性汚泥併用生物膜法，回分式活性汚泥法，間欠ばっき法，膜分離活性汚泥法，オキシデーションディッチ法等の各種の方法が用いられている。これらの排水処理方法は、処理能力や設備コスト，運転コスト等の特性がさまざまであり、用途や目的に合わせて使い分けが行なわれている。
【０００３】
近年では、農村地域を有する各自治体等において、農業集落の生活排水を適切に処理するための排水処理施設の設置が精力的に行なわれている。農業集落は、集落が低密度で散在していることから、数百人程度からせいぜい数千人程度の生活排水を処理できる小規模設備を多数分散させて設置する必要がある。このような小規模な人口を対象として比較的安価に効率よく排水を処理できる設備として、間欠ばっき法による設備が注目を集めている。
【０００４】
上記間欠ばっき法による汚水処理では、おおむねつぎのようにして汚水処理が行なわれる。すなわち、まず、流量調整を行ってある程度一定量の汚水をばっき攪拌槽に流入させる。ついで、ばっき攪拌槽において流入させた汚水のばっきと攪拌を繰り返し、嫌気性・好気性の微生物で繰り返し有機物を消化させる。そして、汚泥を沈殿させて上澄み液を塩素消毒して放流することが行なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記間欠ばっき法による汚水処理では、正常な運転を行なううえで、ばっきと攪拌の時間調整やばっき攪拌槽中の溶存酸素量の制御が重要である。しかしながら、従来の汚水処理設備では、ばっきと攪拌の時間調整や溶存酸素量等の制御は、人手で調節しているのが実情であり、最低でも週に１回程度作業員の巡回が必要であった。しかも、その調節作業は、現場で設備の運転状況を見ながら経験則に基づいて行なわれており、作業員の経験等によって結果にばらつきがあり、必ずしも適切な調整が行なわれない。また、特に農業集落等では、平日と土日休日との間で汚水の排出量が大きく異なる傾向があり、従来のような週１回の巡回で確認された運転状況に基づいて調節を行なったとしても、全く適切な運転制御にはならないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、自動的に最適な運転条件に制御することができる汚水処理設備の運転制御システムおよび方法ならびにプログラムの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚水処理設備の運転制御システムは、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうシステムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマと、上記パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマが出力した暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段と、上記パターン選択手段で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する運転制御手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御システムは、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマと、上記パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマが出力した暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段と、上記パターン選択手段で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する運転制御手段とを備えている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００１２】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽の水温を測定する水温測定手段を備え、上記パターン選択手段が、パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記水温測定手段で測定された水温に応じた適当な運転パターンを優先させて読み出すようになっている場合には、測定した水温に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。
【００１３】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽で処理した処理水から汚泥を除去する汚泥除去手段と、ばっき攪拌槽内の浮遊物濃度を測定する浮遊物濃度測定手段と、上記浮遊物濃度測定手段で測定された浮遊物濃度に応じた汚泥の除去量を決定する除去量決定手段と、上記除去量決定手段で決定された汚泥の除去量にしたがって上記汚泥除去手段による汚泥の除去量を制御する除去量制御手段とを備えている場合には、従来、経験に頼って行なっていた汚泥の除去量の制御を自動的に行なえるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１４】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、ばっき攪拌槽内の溶存酸素を測定する溶存酸素測定手段と、上記溶存酸素測定手段で測定された溶存酸素量に応じたばっき風量を決定する風量決定手段と、上記風量決定手段で決定されたばっき風量にしたがってばっき風量を制御する風量制御手段とを備えている場合には、従来、経験に頼って行なっていたばっき風量の制御を自動的に行なって溶存酸素量を最適に維持できるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１５】
本発明の汚水処理設備の運転制御システムにおいて、上記風量決定手段で決定されたばっき風量値を記憶する風量値記憶手段を備え、溶存酸素測定手段による溶存酸素の測定が不能になった場合、上記風量記憶手段に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するようになっている場合には、何らかの事故で溶存酸素の測定が不能になった場合であっても、風量記憶手段に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するため、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００１６】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御方法は、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なう方法であって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するステップと、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すステップと、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するステップとを備えたことを要旨とする。
【００１７】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御方法は、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するステップと、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すステップと、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するステップとを備えている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００１８】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムは、ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうプログラムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶する手順と、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出す手順と、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する手順とをコンピュータ装置に実行させることを要旨とする。
【００１９】
すなわち、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムは、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶する手順と、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出す手順と、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する手順とをコンピュータ装置に実行させている。このように、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００２０】
なお、本発明において「コンピュータ装置」とは、いわゆる一般のコンピュータ装置だけでなく、プログラマブルコントローラや専用回路基板等も含む趣旨である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２２】
図１および図２は、本発明が適用される間欠ばっき式の汚水処理設備を示す図である。
【００２３】
この汚水処理設備は、流入された汚水を通過させて汚泥をある程度細かくする荒目スクリーン３３と、この荒目スクリーン３３を通過した汚水を一時貯留してばっきすることにより砂を沈めるばっき沈砂槽３０と、砂が沈められた汚水中の汚泥を破砕する破砕機３４と、汚泥が破壊された汚水を貯留する原水ポンプ槽３１とを備えている。
【００２４】
また、上記汚水処理設備は、上記原水ポンプ槽３１から原水ポンプ３２で汲み上げられた原水を一時的に貯留して流量を調整する流量調整槽３５を備えている。上記流量調整槽３５には、槽内の原水を攪拌する攪拌ポンプ３６と、流量を調整しながら原水を後の処理工程に送り出す流量調整ポンプ３７とが設けられている。
【００２５】
また、上記汚水処理設備は、上記流量調整槽３５から送り出された原水を通過させて汚泥を細かくする細目スクリーン３８と、この細目スクリーン３８を通過した汚水を計量して一定量を後の処理工程に送る汚水計量槽３９とを備えている。
【００２６】
また、上記汚水処理設備は、上記汚水計量槽３９で計量された汚水が貯留され、微生物を浮遊状態に保ちながらばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理するばっき攪拌槽４０を備えている。上記ばっき攪拌槽４０にはばっき攪拌装置４１が設けられ、所定風量でのばっきと攪拌とを間欠的に繰り返し、嫌気性・好気性の微生物で繰り返し有機物を消化させるようになっている。
【００２７】
また、上記汚水処理設備は、上記ばっき攪拌槽４０で処理された処理水を一時的に貯留して汚泥を沈殿させる沈殿槽４３を備えている。この沈殿槽４３には、所定時間ごとに沈殿した汚泥を引抜いて除去する汚泥引抜ポンプ４４が設けられている。上記汚泥引抜ポンプ４４で引抜かれた汚泥は、汚泥計量槽４２で計量されて一部は返送汚泥としてばっき攪拌槽４０に返送され、残部は後述する汚泥濃縮槽４８に送られる。
【００２８】
また、上記汚水処理設備は、上記沈殿槽４３で汚泥を沈殿させた上澄み液を貯留する散水ポンプ槽４５を備えている。この散水ポンプ槽４５には、上記上澄み液をばっき攪拌槽４０に散水するための散水ポンプ４７が設けられている。さらに、上記汚水処理設備は、上記上澄み液を塩素消毒して放流する消毒槽４６を備えている。
【００２９】
また、上記汚水処理設備は、上記沈殿槽４３から引抜かれた汚泥を濃縮する汚泥濃縮槽４８を備えている。上記汚泥濃縮槽４８において脱離した液体分は、流量調整槽３５に戻されるようになっている。この汚泥濃縮槽４８には、汚泥引抜ポンプ５０が設けられ、濃縮された汚泥を汚泥貯留槽４９に送り出すようになっている。上記汚泥貯留槽４９に貯留された汚泥は、バキュームカー等で搬出される。
【００３０】
図３は、上記のような汚水処理設備に適用される本発明の運転制御システムを示すブロック図である。
【００３１】
このシステムは、ばっき攪拌槽４０におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段１３と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマ１２とを備えている。
【００３２】
また、このシステムは、上記パターン記憶手段１３に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマ１２が出力する曜日等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段１１と、上記パターン選択手段１１で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０におけるばっき攪拌装置４１の間欠運転を制御するばっき攪拌制御手段１０とを備えている。
【００３３】
また、このシステムは、ばっき攪拌槽４０の水温を測定する水温測定器２０を備えている。そして、上記パターン選択手段１１は、パターン記憶手段１３に記憶された運転パターンのうち上記水温測定器２０で測定された水温に応じた適当な運転パターンを優先させて読み出すようになっている。
【００３４】
ここで、上記パターン記憶手段１３に記憶される運転パターンの一例を図４および図５に示す。この例では、ばっき攪拌装置４１の運転パターンとして、パターンＡ，パターンＢ，パターンＣの３種類が準備されている。
【００３５】
上記パターンＡは、４０分の攪拌と２０分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜３．０ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。上記パターンＢは、３０分の攪拌と３０分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜２．０ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。上記パターンＣは、２５分の攪拌と３５分のばっきを繰り返し、ばっき攪拌槽４０中の溶存酸素（ＤＯ）の値がおよそ１．０〜１．５ｍｇ／ｌとなるよう設定されている。
【００３６】
そして、図４に示すように、カレンダータイマ１２が出力する曜日ごとに運転パターンを選択し、選択したパターンにしたがってばっき攪拌制御手段１０でばっき攪拌装置４１を制御するようになっている。この例では、月曜日〜金曜日までの平日はパターンＡを選択して制御を行い、土曜日はパターンＢを、日曜日はパターンＣをそれぞれ選択して制御を行うようになっている。
【００３７】
また、図５に示すように、水温測定器２０で測定されたばっき攪拌槽４０内の水温によって運転パターンを選択し、選択したパターンにしたがってばっき攪拌制御手段１０でばっき攪拌装置４１を制御するようになっている。この例では、水温２２℃以上ではパターンＡを選択して制御を行い、１５℃〜２２℃ではパターンＢを、１５℃以下ではパターンＣをそれぞれ選択して制御を行うようになっている。
【００３８】
そして、曜日によって選択されるパターンと、水温によって選択されるパターンとが異なる場合には、水温によって選択されるパターンを優先して選択し、それにしたがって制御を行なうようになっている。
【００３９】
また、上記システムは（図３に戻る）、ばっき攪拌槽４０内の溶存酸素を測定する溶存酸素測定器１８と、ばっき攪拌槽４０内の溶存酸素量の目標値を記憶する目標酸素量記憶部２１とを備えている。この目標酸素量記憶部２１に記憶される目標値は、データ入力部（図示せず）から入力したり変更したりできるようになっている。
【００４０】
また、上記システムは、上記溶存酸素測定器１８で測定された溶存酸素量と目標酸素量記憶部２１に記憶される目標値とから、測定値に応じたばっき風量を演算する風量演算手段１４を備えている。そして、上記風量演算手段１４で演算されたばっき風量にしたがって、ばっき攪拌制御手段１０（風量制御手段としても機能する）によりばっき風量を制御するようになっている。
【００４１】
また、上記システムは、上記風量演算手段１４で演算されたばっき風量の曜日ごとの平均値を算出する平均値算出手段２３と、上記平均値算出手段２３で算出された曜日ごとのばっき風量値を記憶する風量値記憶手段１５とを備えている。そして、溶存酸素測定器１８等に何らかのトラブルが発生して溶存酸素の測定が不能になった場合、上記風量記憶手段１５にバックアップされたばっき風量値を読み出して、ばっき攪拌制御手段１０により曜日ごとのばっき風量を制御するようになっている。
【００４２】
ここで、上記平均値算出手段２３による平均値の算出手法の一例を、図６に示す。この例では、まず、曜日（この例では木曜日である例を示している）の開始時点である午前零時からばっき風量のデータを５分間隔で採取し、１時間経過ごとに上記１時間内に採取された５分間隔のデータの平均値を算出する。
【００４３】
そして２４時間経過後、上記のようにして算出された１時間ごとの平均値Ａｖ１，Ａｖ２，…Ａｖ２４から、さらに平均値を算出する。このようにして算出された平均値をその曜日の平均値（この例では木曜日の平均値Ａｖ（Ｔｈｕ）である）として風量記憶手段１５に記憶させる。同様にして他の曜日の平均値も算出して曜日ごとの平均値を風量記憶手段１５に記憶させることが行なわれる。
【００４４】
また、上記システムは（図３に戻る）、ばっき攪拌槽４０で処理した処理水から汚泥を除去する汚泥除去手段と、ばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度を測定する浮遊物濃度測定器１９と、ばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度の目標値を記憶する目標濃度記憶部２２とを備えている。この目標濃度記憶部２２に記憶される目標値は、データ入力部（図示せず）から入力したり変更したりできるようになっている。
【００４５】
また、上記システムは、上記浮遊物濃度測定器１９で測定された浮遊物濃度と目標濃度記憶部２２に記憶された目標値とから、測定値に応じた汚泥引抜ポンプ４４（汚泥除去手段）による沈殿槽４３内の汚泥の引抜時間（すなわち汚泥の除去量である）を算出する引抜時間演算手段（除去量決定手段）１６を備えている。
【００４６】
そして、上記引抜時間演算手段１６で演算された引抜時間にしたがって上記汚泥引抜ポンプ４４による汚泥の引抜時間を制御する引抜時間制御手段（除去量制御手段）１７を備えている。
【００４７】
つぎに、上記汚水処理設備の運転制御システムの動作の一例について、図７〜図９に示すフローチャート図をもとに説明する。なお、図において「Ｓ」は、ステップを意味する。
【００４８】
まず、曜日と水温から運転パターンを選択して制御を行なう動作について説明する。
【００４９】
図７に示すように、まず、カレンダータイマ１２から現在何曜日であるかを読出す（Ｓ１１０）。ついで、水温測定器２０によりばっき攪拌槽４０内の水温を測定する（Ｓ１２０）。つぎに、カレンダータイマ１２から出力された曜日と、水温測定器２０で測定された水温とから、パターン選択手段１１により最適な運転パターンを選択する（Ｓ１３０）。
【００５０】
そして、パターン選択手段１１で選択された運転パターンにしたがって、ばっき攪拌制御手段１０によりばっき攪拌装置４１の制御を行い、ばっきと攪拌の間欠運転の制御を行なう（Ｓ１４０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ１１０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ１５０）。
【００５１】
このようにすることにより、曜日に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０の間欠運転を制御するため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。さらに、測定した水温に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽４０の間欠運転を制御するため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。
【００５２】
つぎに、溶存酸素量からばっき風量を演算して制御を行なう動作について説明する。
【００５３】
図８に示すように、まず、溶存酸素量の目標値を設定する（Ｓ２１０）。ついで、溶存酸素測定器１８でばっき攪拌槽４０内の溶存酸素量を測定し（Ｓ２２０）、風量演算手段１４により最適なばっき風量を演算する（Ｓ２３０）。そして、風量演算手段１４で演算されたばっき風量にしたがってばっき攪拌制御手段１０によりばっき攪拌装置４１を制御する（Ｓ２４０）。
【００５４】
ついで、ステップ２５０において、５分経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、５分経過しているとその時点のばっき風量を５分間隔のデータとして採取して風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ２６０）。つぎに、ステップ２７０において、１時間経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、１時間経過していると、ステップ２６０で記憶された５分間隔のばっき風量データの平均値を算出して１時間ごとのデータとして風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ２８０）。
【００５５】
ついで、ステップ２９０において、２４時間経過していなければステップ２２０に戻って上記動作を繰り返し、２４時間経過していると、ステップ２８０で記憶された１時間ごとの平均値からさらに平均値を算出してその曜日のデータとして風量記憶手段１５に記憶する（Ｓ３００）。
【００５６】
そして、ステップ３１０において、溶存酸素測定器１８にトラブルが生じないで溶存酸素の測定が正常に行なわれている場合は、ステップ２２０に戻って上記動作が繰り返され、曜日ごとのデータが風量記憶手段１５に記憶され蓄積される。
【００５７】
一方、ステップ３１０において、溶存酸素測定器１８にトラブル等が起こり、正常な測定ができなくなった場合は、カレンダータイマ１２から出力されたその時点の曜日の風量の平均値を風量記憶手段１５から読出し（Ｓ３２０）、読み出した平均値にしたがって風量の制御を行なう（Ｓ３３０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ３３０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ３４０）。
【００５８】
このようにすることにより、従来、経験に頼って行なっていたばっき風量の制御を自動的に行なって溶存酸素量を最適に維持できるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。また、何らかの事故で溶存酸素の測定が不能になった場合であっても、風量記憶手段１５に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するため、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００５９】
つぎに、浮遊物濃度から汚泥の引抜時間を演算して制御を行なう動作について説明する。
【００６０】
図９に示すように、まず、浮遊物濃度の目標値を設定する（Ｓ４１０）。ついで、浮遊物濃度測定器１９でばっき攪拌槽４０内の浮遊物濃度を測定し（Ｓ４２０）、引抜タイミングであるかどうかの判断を行なう（Ｓ４５０）。
【００６１】
ステップ４５０において、引抜タイミングが到来していなければ、ステップ４２０に戻って上記動作を繰り返し、引抜タイミングが到来していれば、引抜時間演算手段１６により最適な引抜時間を演算する（Ｓ４６０）。そして、引抜時間演算手段１６で演算された引抜時間にしたがって引抜時間制御手段１７により汚泥引抜ポンプ４４の引抜時間を制御する（Ｓ４７０）。ついで、停止する場合は終了し、停止しない場合は、ステップ４２０に戻って上記動作が繰り返される（Ｓ４８０）。
【００６２】
このようにすることにより、従来、経験に頼って行なっていた汚泥の除去量の制御を自動的に行なえるようになり、無人で常に最適の運転条件に制御することができる。
【００６３】
上記のような汚水処理設備の運転制御方法は、コンピュータ装置において実行される運転制御プログラムにより実現され、この運転制御プログラムは、記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通じて提供される。
【００６４】
以上のように、汚水処理設備の運転制御システムによれば、曜日に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節によってばっき攪拌槽内の運転条件を変化させる場合も、季節に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、カレンダータイマ１２から出力される曜日によって設定された運転パターンを選択して制御するようにしたが、これに限定するものではなく、曜日以外に祝日や年末年始の休み等に応じた運転パターンを選択して制御するようにすることもできる。また、カレンダータイマ１２から出力される月，日，季節等に応じた運転パターンを選択して制御するようにすることもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、ばっき風量や汚泥の引抜時間を、測定値から演算により算出するようにしたが、これに限定するものではなく、あらかじめ換算テーブルを準備しておき、測定値をテーブルによって換算してばっき風量や汚泥の引抜時間を決定したり選択するようにもできる。
【００６７】
さらに、上記実施の形態では、汚泥の引抜量を汚泥引抜ポンプによる引抜時間で制御するようにしたが、これに限定するものではなく、汚泥の引抜量を直接制御するようにしてもよい。これらの場合でも、同様の作用効果を奏する。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の汚水処理設備の運転制御システムによれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００７０】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御方法によれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【００７１】
また、本発明の汚水処理設備の運転制御プログラムによれば、曜日等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、例えば農村集落のように曜日によって汚水の流出量が異なる地域であっても、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、季節等に応じた運転パターンを選択してその運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御しうるため、自動的に最適な運転条件に制御することができる。また、従来のような作業員による定期的な巡回が不要で無人運転が可能となり、運転コストが大幅に低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運転制御システムが適用される汚水処理設備の一例を示す構成説明図である。
【図２】上記汚水処理設備の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の運転制御システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】運転パターンの一例を示す図である。
【図５】運転パターンの一例を示す図である。
【図６】ばっき風量の算出手法を説明する図である。
【図７】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図９】本発明の運転制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ばっき攪拌制御手段
１１ パターン選択手段
１２ カレンダータイマ
１３ パターン記憶手段
４０ ばっき攪拌槽
Claims (7)
- ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうシステムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データを出力するカレンダータイマと、上記パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記カレンダータイマが出力した暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すパターン選択手段と、上記パターン選択手段で読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する運転制御手段とを備えたことを特徴とする汚水処理設備の運転制御システム。
- ばっき攪拌槽の水温を測定する水温測定手段を備え、上記パターン選択手段が、パターン記憶手段に記憶された運転パターンのうち上記水温測定手段で測定された水温に応じた適当な運転パターンを優先させて読み出すようになっている請求項１記載の汚水処理設備の運転制御システム。
- ばっき攪拌槽で処理した処理水から汚泥を除去する汚泥除去手段と、ばっき攪拌槽内の浮遊物濃度を測定する浮遊物濃度測定手段と、上記浮遊物濃度測定手段で測定された浮遊物濃度に応じた汚泥の除去量を決定する除去量決定手段と、上記除去量決定手段で決定された汚泥の除去量にしたがって上記汚泥除去手段による汚泥の除去量を制御する除去量制御手段とを備えている請求項１または２記載の汚水処理設備の運転制御システム。
- ばっき攪拌槽内の溶存酸素を測定する溶存酸素測定手段と、上記溶存酸素測定手段で測定された溶存酸素量に応じたばっき風量を決定する風量決定手段と、上記風量決定手段で決定されたばっき風量にしたがってばっき風量を制御する風量制御手段とを備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚水処理設備の運転制御システム。
- 上記風量決定手段で決定されたばっき風量値を記憶する風量値記憶手段を備え、溶存酸素測定手段による溶存酸素の測定が不能になった場合、上記風量記憶手段に記憶されたばっき風量値に従ってばっき風量を制御するようになっている請求項４記載の汚水処理設備の運転制御システム。
- ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なう方法であって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶するステップと、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出すステップと、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御するステップとを備えたことを特徴とする汚水処理設備の運転制御方法。
- ばっき攪拌槽内に微生物を浮遊状態に保ち、ばっきと攪拌を間欠的に繰り返すことにより汚水を処理する間欠ばっき式汚水処理設備の運転制御を行なうプログラムであって、ばっき攪拌槽におけるばっき時間と攪拌時間の設定に係る運転パターンを複数記憶する手順と、上記記憶された運転パターンのうちカレンダータイマが出力する月，日，曜日，祝休日，季節等の暦データに応じた適当な運転パターンを読み出す手順と、上記読み出された運転パターンにしたがってばっき攪拌槽の間欠運転を制御する手順とをコンピュータ装置に実行させることを特徴とする汚水処理設備の運転制御プログラム。
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