JP5271942B2 - Sludge treatment method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sludge treatment apparatus and a sludge treatment method adjusting an amount of addition of a coagulant and the rotation speed of a coagulant agitator by imaging the coagulation state of flock in sludge raw liquid. <P>SOLUTION: The sludge treatment apparatus includes: an imaging part 11 imaging the coagulated flock passing through a sludge raw water feed pipe 33; a conversion part 18 binarizing the image of the coagulated flock imaged by the imaging part 11 and forming a binary image; a calculation part 13 calculating a reference area of the coagulated flock based on the measured area of the coagulated flock that is the area of the coagulated flock displayed on the binary image formed by the conversion part 18 and an initial coagulant adding rate set in advance; a comparing part 14 comparing the measured area of the coagulated flock with the reference area of the coagulated flock; a control part 15 controlling the rotation speeds of a coagulant feed pump 29 and the coagulant agitator 21 according to the comparison result by the comparing part 14; and an output part 16 generating an alarm according to the comparison result by the comparing part 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、上水汚泥、下水汚泥及び産業排水汚泥等の汚泥原液中に含まれるフロックの凝集状態に基づいて、凝集剤添加率及び攪拌機の回転数を制御する汚泥処理方法に関する。 The present invention, clean water sludge, based on the aggregated state of flocs contained in the sludge concentrate of such sewage sludge and industrial wastewater sludge, to sludge treatment how to control the rotational speed of the flocculant addition rate and stirrer.

水処理プロセスより発生する汚泥の凝集処理は汚泥を効率良く処理するための前段プロセスであり、汚泥に凝集剤を添加して脱水に適した凝集を行う工程である。この凝集処理工程による汚泥の凝集状態が良好であると、脱水後の汚泥の含水率の低減を図ることができる。このため、汚泥の凝集状態を計測し、適量の凝集剤を添加して極力良好な凝集状態を実現することが脱水処理においては重要である。   The agglomeration treatment of sludge generated from the water treatment process is a pre-stage process for efficiently treating the sludge, and is a step of agglomerating suitable for dehydration by adding a flocculant to the sludge. If the state of sludge aggregation in this coagulation treatment step is good, the water content of the sludge after dehydration can be reduced. For this reason, it is important in the dehydration process to measure the coagulation state of sludge and add an appropriate amount of coagulant to achieve the best coagulation state.

従来、上水汚泥、下水汚泥及び産業排水汚泥等のように懸濁物質を含有する汚泥原液は、凝集剤を添加して懸濁物質のフロックを形成させることで、脱水汚泥の含水率の低減を図っている。汚泥原液中の懸濁物質の凝集状態を制御するために、凝集混和槽中の懸濁物質の凝集状態すなわち懸濁物質を凝集させたフロック(凝集フロック)を撮影し、撮影画像を2値化して得られたフロックの割合によって懸濁物質の凝集状態を解析し、凝集剤の添加率を制御する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。ここで、汚泥原液は汚泥の種類によって、汚泥原液に添加する凝集剤の添加率の増減に対する、凝集フロックの総面積及び脱水機で脱水処理した脱水ケーキのケーキ水分との関係に関する挙動が異なる。当該従来の凝集剤添加率の制御方法では、図8に示すような特性を示す汚泥原液に対する凝集剤添加率の制御が可能となる。すなわち、凝集剤添加率に対する制御の前提として、凝集フロック単一の大きさは凝集剤の添加量と比例し、凝集フロックが大きい程、撮像画像の間隙部が増大する。そのため、1画像内の凝集フロックの総面積は凝集剤の添加量と反比例する。この傾向は、特に撮影画像の輝度信号を基に2値化する場合に顕著になる。また、ケーキ水分は凝集剤添加率に一概に比例することはなく、最適な凝集剤添加率で凝集フロックを生成させると、脱水後のケーキ水分も下がる。したがって、当該従来の凝集剤添加率の制御の一例を示すと、図8に示すように凝集剤添加率が0.6%付近においてケーキ水分が最も下がるので、このときの凝集剤添加率0.6%を基準の凝集剤添加率としたとき、ア)運転中に測定したフロックの面積が55000以上であれば、現在の凝集剤添加率は基準の凝集剤添加率よりも左にあると考えられ、凝集剤添加率を増加させることで、最適な凝集剤添加率である基準の凝集剤添加率に近づけるよう制御できる。また、イ)運転中に測定したフロック面積が55000以下であれば、現在の凝集剤添加率は基準の凝集剤添加率よりも右にあると考えられ、凝集剤添加率を減少させることで、最適な凝集剤添加率である基準の凝集剤添加率に近づけるよう制御できる。 Conventionally, sludge stock solutions containing suspended solids such as sewage sludge, sewage sludge, industrial wastewater sludge, etc., reduce the moisture content of dehydrated sludge by adding flocculants to form suspended flocs. I am trying. In order to control the aggregated state of suspended solids in the sludge stock solution, the aggregated state of suspended solids in the coagulation mixing tank, that is, the flocs that aggregate the suspended solids are photographed, and the captured image is binarized. There is a method of controlling the addition rate of the flocculant by analyzing the agglomeration state of the suspended substance based on the floc ratio obtained in this way (see, for example, Patent Document 1). Here, depending on the type of sludge, the sludge undiluted solution has different behavior regarding the relationship between the total area of the coagulating flocs and the cake moisture of the dewatered cake dehydrated by the dehydrator with respect to the increase / decrease of the addition rate of the flocculant added to the sludge undiluted solution. With the conventional control method of the flocculant addition rate, it is possible to control the flocculant addition rate with respect to the sludge stock solution exhibiting the characteristics shown in FIG. That is, as a premise of control over the flocculant addition rate, the size of the flocculent floc is proportional to the amount of flocculant added, and the larger the flocculant floc, the larger the gap in the captured image. Therefore, the total area of aggregation flocs in one image is inversely proportional to the amount of aggregation agent added. This tendency becomes prominent particularly when binarization is performed based on the luminance signal of the captured image. Further, the cake moisture is not generally proportional to the flocculant addition rate, and when the flocculant floc is generated at the optimum flocculant addition rate, the cake moisture after dehydration also decreases. Therefore, when an example of the control of the conventional flocculant addition rate is shown, the cake moisture decreases most when the flocculant addition rate is around 0.6% as shown in FIG. when 6% as a reference of flocculant addition rate, a) der area of flocs was measured during operation 55000 or lever, when the current flocculant addition rate to the left than the reference flocculant addition rate It can be considered that by increasing the flocculant addition rate, it can be controlled to approach the reference flocculant addition rate which is the optimum flocculant addition rate. In addition, if the floc area measured during operation is 55000 or less , the current flocculant addition rate is considered to be on the right of the standard flocculant addition rate, and by reducing the flocculant addition rate, It can be controlled to approach the standard flocculant addition rate, which is the optimum flocculant addition rate.

しかしながら、汚泥原液の種類によっては、凝集フロックの総面積及び脱水機で脱水処理した脱水ケーキのケーキ水分との関係に関して図9に示すような挙動を取るものもある。すなわち、1画像内の凝集フロックの総面積は凝集剤の添加量と反比例しない汚泥原液である。   However, depending on the type of sludge stock solution, there are some which have the behavior shown in FIG. 9 regarding the relationship between the total area of the aggregated flocs and the cake moisture of the dehydrated cake dehydrated by the dehydrator. That is, the total area of coagulation flocs in one image is a sludge stock solution that is not inversely proportional to the amount of coagulant added.

このような汚泥原液に対しては、従来の凝集剤添加率の制御方法を用いても、凝集剤添加率の制御は不可能である。すなわち、図9に示すように、凝集剤の添加率0.6%付近がケーキ水分が最も下がるので、このときの凝集剤添加率を基準の凝集剤添加率として、運転中に測定したフロックの面積が56000である場合、基準の凝集剤添加率に近づけるには凝集剤添加率を増加させるか減少させるかの判断ができないため、凝集剤添加率の制御ができないという問題がある。   For such a sludge stock solution, it is impossible to control the flocculant addition rate even if a conventional method for controlling the flocculant addition rate is used. That is, as shown in FIG. 9, since the moisture content of the cake is the lowest when the flocculant addition rate is around 0.6%, the floc of the floc measured during the operation is determined using the flocculant addition rate at this time as the standard flocculant addition rate. When the area is 56000, there is a problem that the flocculant addition rate cannot be controlled because it cannot be determined whether to increase or decrease the flocculant addition rate in order to approach the reference flocculant addition rate.

特許第4238983号公報Japanese Patent No. 4238898

上記問題点を鑑み、本発明は、汚泥原液中の凝集フロックの凝集状態を高精度に測定し、凝集剤の添加量及び凝縮混和槽の攪拌強度を制御及び異常運転を防止する汚泥処理方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention, the aggregation state of the flocs in the sludge concentrate measured with high accuracy, sludge treatment side to prevent control and abnormal operation the amount and stirring intensity condensation mixing tank flocculant The purpose is to provide the law.

上記目的を達成するために、本発明は、汚泥原液供給ポンプが供給する汚泥原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する凝集混和槽と、凝集混和槽で汚泥原液及び凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む汚泥原液が汚泥原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置を制御する汚泥処理方法に関する。すなわち、本発明の汚泥処理方法は、(イ)撮像部が、汚泥原液供給管を通過する凝集フロックを撮像し、(ロ)変換部が、撮像部が撮像した凝集フロックの画像を、画像が有する階調の情報に基づいて階調2値画像を生成するとともに、撮像部が撮像した凝集フロックの画像を、画像が有する輝度の情報に基づいて輝度2値画像を生成し、(ハ)算出部が、同一の凝集剤添加率に対して予め設定した回数分算出される複数の輝度凝集フロック測定面積の平均値である輝度凝集フロック平均面積において、初期の凝集剤添加率近傍の予め設定された割合で互いに異なる複数の凝集剤添加率それぞれに対して輝度凝集フロック平均面積を算出し、複数の輝度凝集フロック平均面積のうち最小値を輝度凝集フロック基準面積し、輝度凝集フロック基準面積算出時の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率し、基準凝集剤添加率に基づいて階調凝集フロック基準面積を算出し、任意の凝集剤添加率における変換部が生成した階調2値画像に基づいて階調凝集フロック測定面積を算出するとともに、階調凝集フロック基準面積に対する階調凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出し、(ニ)比較部が、階調凝集フロック測定面積と階調凝集フロック基準面積とを比較するとともに、凝集剤撹拌機の回転数と予め定めた最大回転数及び最小回転数とを比較し、(ホ)制御部が、算出部による誤差率と、比較部による比較結果とに応じて、階調凝集フロック測定面積を階調凝集フロック基準面積にするよう少なくとも凝集剤供給ポンプの回転数を制御し、(へ)出力部が、凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最回転数以下になった場合に警報を発することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a flocculent mixing tank for storing a sludge raw liquid supplied by a sludge raw liquid supply pump and a flocculant supplied by a flocculant supply pump, and stirring the sludge raw liquid and the flocculant in the coagulation mixing tank. The present invention relates to a sludge treatment method for controlling a sludge treatment apparatus having a coagulant stirrer that performs a dewatering process in which a sludge stock solution containing a coagulation floc that is a suspended substance formed in a coagulation mixing tank is supplied through a sludge stock solution supply pipe. That is, in the sludge treatment method of the present invention, (a) the imaging unit images the aggregated floc passing through the sludge stock solution supply pipe, and (b) the conversion unit captures the aggregated floc image captured by the imaging unit. A gradation binary image is generated based on the gradation information that the image capturing unit has, and a luminance binary image is generated based on the information on the luminance of the image from the aggregated flock image captured by the imaging unit. Is set in advance in the vicinity of the initial flocculant addition rate in the luminance aggregation floc average area, which is an average value of a plurality of luminance aggregation floc measurement areas calculated for the same flocculant addition rate. was calculated luminance flocs average area for each different flocculant addition indices in the ratio, the minimum value among the plurality of luminance floc average area and luminance flocs reference area, luminance aggregation floppy The flocculant rate at the reference time area calculating a reference coagulant addition ratio to calculate the gradation floc reference area based on the reference flocculant ratio conversion unit at any flocculant ratio is generated gradation calculates a gradation floc measuring area on the basis of the binary image, out calculate the error rate is the percentage of the difference between the gradation floc measuring area against the gradation flocs reference area, the comparator unit (d) The gradation aggregation floc measurement area and the gradation aggregation floc reference area are compared, and the rotation speed of the flocculant stirrer is compared with the predetermined maximum rotation speed and minimum rotation speed. and Saritsu erroneous that by the calculating unit, in accordance with the comparison result by the comparison unit, to control the rotational speed of at least coagulant supply pump to the gradation floc measuring area gradation flocs reference area, the ( ) The output part is agglomerating agent Rotational speed of the machine is characterized in that issue a warning if it becomes less than the maximum or speed or minimum number of revolutions predetermined.

本発明によれば、汚泥原液中の凝集フロックの凝集状態を高精度に測定し、凝集剤の添加量及び凝縮混和槽の攪拌強度を制御及び異常運転を防止する汚泥処理方法を提供することができる。 According to the present invention, the aggregation state of the flocs in the sludge concentrate was measured to high accuracy, to provide a sludge treatment how to prevent control and abnormal operation the amount and stirring intensity condensation mixing tank flocculant be able to.

本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置のブロック図である。1 is a block diagram of a sludge treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥処理装置の概略図である。It is the schematic of the sludge processing apparatus which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥処理装置の概略図である。It is the schematic of the sludge processing apparatus which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る輝度基準二値化変換による基準凝集剤添加率の算出フローチャート図である。It is a calculation flowchart figure of the reference | standard flocculant addition rate by the brightness | luminance reference | standard binarization conversion which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る階調基準二値化変換による階調凝集フロック基準面積の算出フローチャート図である。It is a calculation flowchart figure of the gradation aggregation flock reference area by the gradation reference binarization conversion according to the first to third embodiments of the present invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る従来の汚泥原液の特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic of the conventional sludge stock solution which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥原液の輝度基準による特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic by the brightness | luminance reference | standard of the sludge stock solution which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥原液の階調基準による特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic by the gradation reference | standard of the sludge stock solution which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥原液の階調基準による特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic by the gradation reference | standard of the sludge stock solution which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1〜3の実施の形態に係る汚泥原液の階調基準による特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic by the gradation reference | standard of the sludge stock solution which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理方法のグラフ図である。It is a graph of the sludge treatment method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理方法のグラフ図である。It is a graph of the sludge treatment method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る汚泥処理方法のブロック図である。It is a block diagram of the sludge processing method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る汚泥処理方法のブロック図である。It is a block diagram of the sludge treatment method which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る汚泥処理方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the sludge processing method which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの構成の異なる部分が含まれていることは勿論である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and the configuration of the apparatus and system is different from the actual one. Therefore, a specific configuration should be determined in consideration of the following description. In addition, it is a matter of course that portions having different configurations are included between the drawings.

また、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   The following embodiments of the present invention exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material and shape of the component parts. The structure, arrangement, etc. are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

(第1の実施の形態)
<汚泥処理装置の機能構成>
本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置は、図1及び図2に示すように、汚泥原液供給管33を通過する凝集フロックを撮像する撮像部11と、撮像部11が撮像した凝集フロックの画像を2値化し、2値画像を生成する変換部12と、変換部12が生成した2値画像に表示された凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積及び予め設定した初期の凝集剤添加率に基づいて凝集フロック基準面積を算出する算出部13と、脱水機35の運転開始後に算出した凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積と凝集フロック基準面積とを比較する比較部14と、比較部14による比較結果に応じて、凝集剤供給ポンプ29及び凝集剤撹拌機21の回転数を制御する制御部15と、比較部14による比較結果に応じて、警報を発する出力部16とを備える。
(First embodiment)
<Functional configuration of sludge treatment equipment>
As shown in FIGS. 1 and 2 , the sludge treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention captures an image pickup unit 11 that picks up the flocs passing through the sludge stock solution supply pipe 33 and the image pickup unit 11 picks up the image. A conversion unit 12 that binarizes an image of the aggregation floc and generates a binary image, an aggregation floc measurement area that is an area of the aggregation floc displayed in the binary image generated by the conversion unit 12, and a preset initial aggregation A calculation unit 13 that calculates the aggregated floc reference area based on the agent addition rate, and a comparison unit 14 that compares the aggregated floc measurement area that is the area of the aggregated floc calculated after the start of the operation of the dehydrator 35 with the aggregated floc reference area The controller 15 that controls the rotation speed of the flocculant supply pump 29 and the flocculant stirrer 21 according to the comparison result by the comparison unit 14 and the alarm according to the comparison result by the comparison unit 14. And a power unit 16.

本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置100は、図9に示すような汚泥性状を有する汚泥原液を制御する。従来の汚泥原液の制御に関する汚泥性状は、図8に示すように、凝集剤添加率の増加と共に、凝集フロック測定面積は減少する。しかし、図9に示す汚泥原液の汚泥性状は、凝集剤添加率0.6%、凝集フロック測定面積55000pixelを中心に増減関係が逆転する。ここで、凝集フロック測定面積は、凝集フロックの画像の画素数である。   The sludge treatment apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention controls a sludge stock solution having sludge properties as shown in FIG. As shown in FIG. 8, in the sludge properties related to the conventional sludge stock solution control, the aggregation floc measurement area decreases as the flocculant addition rate increases. However, in the sludge properties of the sludge stock solution shown in FIG. 9, the increase / decrease relationship is reversed centering on a flocculant addition rate of 0.6% and an aggregation floc measurement area of 55000 pixels. Here, the aggregated floc measurement area is the number of pixels of the aggregated floc image.

撮像部11は、図2示す検視窓34を通して検視装置45の内部を撮像し、画像として出力する。検視装置45は、脱水機35に連結した汚泥原液供給管33に配設され、検視窓34を任意の位置に備える。撮像部11は、図2に示すテレビカメラ31、CCDカメラ等を採用可能である。   The imaging unit 11 captures an image of the inside of the visual examination device 45 through the visual examination window 34 shown in FIG. 2 and outputs it as an image. The inspection apparatus 45 is disposed in the sludge stock solution supply pipe 33 connected to the dehydrator 35, and includes an inspection window 34 at an arbitrary position. The imaging unit 11 can employ the TV camera 31 and the CCD camera shown in FIG.

変換部12は、撮像部11が撮像した凝集フロックの画像を2値化し、2値画像を生成する。また、変換部12は、階調変換部18及び輝度変換部19によって構成される。階調変換部18は、凝集フロックの画像を画像が有する階調情報に基づいて2値化する。また、輝度変換部19は、画像が有する輝度情報に基づいて凝集フロックの画像を2値化する。階調変換部18が変換した2値画像を「階調2値画像」、輝度変換部19が変換した2値画像を「輝度2値画像」という。   The conversion unit 12 binarizes the aggregated flock image captured by the imaging unit 11 and generates a binary image. The conversion unit 12 includes a gradation conversion unit 18 and a luminance conversion unit 19. The gradation converting unit 18 binarizes the aggregated floc image based on the gradation information included in the image. Further, the luminance conversion unit 19 binarizes the aggregated floc image based on the luminance information included in the image. The binary image converted by the gradation conversion unit 18 is referred to as “gradation binary image”, and the binary image converted by the luminance conversion unit 19 is referred to as “brightness binary image”.

算出部13は、変換部12が2値化したデータから、「凝集フロック測定面積」を算出する。ここで、「凝集フロック測定面積」とは、変換部12が変換した凝集フロックの2値画像に基づいて、算出部13が算出した画像に表示される凝集フロックの面積である。特に、画像に表示された凝集フロック全体の面積を「凝集フロック総面積」という。また、算出部13が算出した画像に表示される凝集フロックの数で「凝集フロック総面積」を除した、単位凝集フロック当たりの面積を「凝集フロック単面積」という。「凝集フロック測定面積」は、「凝集フロック総面積」、「凝集フロック単面積」のいずれも適用可能である。   The calculation unit 13 calculates an “aggregated floc measurement area” from the data binarized by the conversion unit 12. Here, the “flocculation floc measurement area” is an area of the aggregation floc displayed on the image calculated by the calculation unit 13 based on the binary image of the aggregation floc converted by the conversion unit 12. In particular, the area of the entire aggregated floc displayed in the image is referred to as “total aggregated floc area”. The area per unit aggregated floc, obtained by dividing the “total aggregated floc area” by the number of aggregated flocs displayed in the image calculated by the calculation unit 13, is referred to as “aggregated floc single area”. As the “flocculation floc measurement area”, either “aggregation floc total area” or “aggregation floc single area” can be applied.

また算出部13は、予め同一の凝集剤添加率において複数回分の凝集フロック測定面積を算出し、複数回分における凝集フロック測定面積の平均値である「凝集フロック平均面積」を算出し、「凝集フロック平均面積」に基づいて「凝集フロック基準面積」を算出する。ここで、脱水機35の運転開始後に撮像した「輝度2値画像」に表示される凝集フロックの面積を「輝度凝集フロック測定面積」、「階調2値画像」に表示される凝集フロックの面積を「階調凝集フロック測定面積」とする。また、同一の凝集剤添加率に対して予め設定した回数分の輝度凝集フロック測定面積の平均値を「輝度凝集フロック平均面積」、同様にして階調凝集フロック測定面積の平均値を「階調凝集フロック平均面積」とする。   Further, the calculation unit 13 calculates the aggregated floc measurement area for a plurality of times at the same flocculant addition rate in advance, calculates an “aggregated floc average area” that is an average value of the aggregated floc measurement areas for the plurality of times, Based on the “average area”, the “aggregated floc reference area” is calculated. Here, the area of the aggregated floc displayed in the “luminance binary image” captured after the start of the operation of the dehydrator 35 is the “luminance aggregated floc measurement area” and the area of the aggregated floc displayed in the “gradation binary image”. Is the “gradation aggregation floc measurement area”. For the same flocculant addition rate, the average value of luminance aggregation floc measurement area for the preset number of times is “luminance aggregation floc measurement area”, and the average value of gradation aggregation floc measurement area is “gradation”. It is referred to as “aggregated floc average area”.

算出部13は、「初期の凝集剤添加率近傍」において「予め設定された割合」で互いに異なる複数の凝集剤添加率それぞれに対して輝度凝集フロック平均面積を算出し、算出された複数の輝度凝集フロック平均面積の中で最小の値となる面積を「輝度凝集フロック基準面積」とする。「初期の凝集剤添加率近傍」とは、初期凝集剤添加率RP[0]の±0.3%の範囲内の程度を指す。「予め設定された割合」とは、隣り合う凝集剤添加率の値の差であり、0.01%〜0.1%程度を指す。例えば、「初期凝集剤添加率」を含め、「初期凝集剤添加率」の前後0.02%、0.04%及び0.06%だけ増減させた全7段階において、それぞれの段階における凝集フロック平均面積を算出部13が算出する。凝集剤添加率の各段階において平均する際のサンプル数は、汚泥原液の種類やユーザによる経験、算出速度に応じて適宜決定される。サンプルとなる凝集フロックの画像は、凝集剤添加率の各段階において、撮像部11が10〜60秒の間隔で撮像する。撮像した画像を基に算出部13がサンプルとなる各凝集フロックの面積を算出する。算出結果に基づいて7つの凝集フロック平均面積が得られる。得られた凝集フロック平均面積の中で最も値の小さいものを「凝集フロック基準面積」と定義する。   The calculation unit 13 calculates a luminance aggregation floc average area for each of a plurality of coagulant addition rates different from each other at a “preset ratio” in “near the initial coagulant addition rate”, and calculates the plurality of calculated luminances The area having the smallest value in the average aggregated floc area is defined as “luminance aggregated floc reference area”. “Near the initial flocculant addition rate” refers to a degree within the range of ± 0.3% of the initial flocculant addition rate RP [0]. The “predetermined ratio” is a difference between adjacent flocculant addition ratios and refers to about 0.01% to 0.1%. For example, in all seven stages including “initial flocculant addition rate” and increased / decreased by 0.02%, 0.04% and 0.06% before and after “initial flocculant addition ratio”, the flocculant flocs in each stage The calculating unit 13 calculates the average area. The number of samples when averaging at each stage of the flocculant addition rate is appropriately determined according to the type of sludge stock solution, user experience, and calculation speed. The image of the aggregation floc as a sample is captured at intervals of 10 to 60 seconds at each stage of the aggregation agent addition rate. Based on the captured image, the calculation unit 13 calculates the area of each aggregated floc as a sample. Based on the calculation result, seven aggregated floc average areas are obtained. The obtained average aggregated floc area is defined as “aggregated floc reference area”.

また、算出部13が基準凝集剤添加率近傍における第1の凝集剤添加率の値を予め試験的に算出している場合には、算出部13は基準凝集剤添加率近傍の値における第1の凝集剤添加率に対する凝集フロック平均面積と、予め設定した第1の凝集財添加率とは異なる第2の凝集剤添加率における凝集フロック平均面積とを比較して、大きさが小さい方の凝集フロック平均面積に対する凝集剤添加率を決定する。さらに、算出部13は、決定した凝集剤添加率の値から凝集剤添加率近傍における複数の凝集剤添加率に対する凝集フロック平均面積をそれぞれ算出及び比較し、凝集フロック平均面積が最小となる凝集財添加率を決定する。このような過程を凝集フロック平均面積が最小値として収束するまで繰り返し、収束した凝集フロック平均面積の値を凝集フロック基準面積とすることもできる。   Further, when the calculation unit 13 preliminarily calculates the value of the first flocculant addition rate in the vicinity of the reference flocculant addition rate, the calculation unit 13 calculates the first value in the vicinity of the reference flocculant addition rate. The average floc floc area with respect to the flocculant addition rate of the flocculant and the flocculent floc average area at the second flocculant addition rate different from the first flocculant addition rate set in advance are compared. Determine the rate of flocculant addition to the average floc area. Further, the calculation unit 13 calculates and compares the aggregated floc average area with respect to a plurality of the flocculant addition ratios in the vicinity of the flocculant addition ratio from the determined value of the flocculant addition ratio, and the aggregated goods having the minimum aggregated floc average area Determine the rate of addition. Such a process can be repeated until the aggregated floc average area converges as a minimum value, and the converged aggregated floc average area value can be used as the aggregated floc reference area.

なお、「基準凝集剤添加率」とは、「凝集フロック基準面積」が算出された際の凝集剤添加率である。本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置100が算出する「基準凝集剤添加率」は「輝度凝集フロック基準面積」が該当する。また、「基準凝集剤添加率」において撮像される「階調2値画像」から算出される凝集フロック測定面積を「階調凝集フロック基準面積」とする。さらに、「初期凝集剤添加率」とは、一定の条件下で定められた任意の凝集剤添加率であり、過去に汚泥処理装置100を運転して得られ、蓄積された経験値に基づいて決定する。   The “reference flocculant addition rate” is the flocculant addition rate when the “aggregation floc reference area” is calculated. The “reference flocculant addition rate” calculated by the sludge treatment apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention corresponds to the “luminance aggregation floc reference area”. Further, the aggregation floc measurement area calculated from the “gradation binary image” captured at the “reference flocculant addition rate” is defined as “gradation aggregation floc reference area”. Furthermore, the “initial flocculant addition rate” is an arbitrary flocculant addition rate determined under a certain condition, and is obtained based on accumulated experience values obtained by operating the sludge treatment apparatus 100 in the past. decide.

比較部14は、「凝集フロック測定面積」及び「凝集フロック基準面積」を比較する。本発明の第1の実施の形態に係る比較部14は、算出部13が階調2値画像を基に算出する「階調凝集フロック測定面積」と輝度凝集フロック基準面積算出時の凝集剤添加率である基準凝集剤添加率における階調2値画像を基に算出部13が算出する「階調凝集フロック基準面積」とを比較する。   The comparison unit 14 compares the “aggregated floc measurement area” and the “aggregated floc reference area”. The comparison unit 14 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a “gradation aggregation floc measurement area” calculated by the calculation unit 13 based on a binary binary image, and an addition of a flocculant when calculating a luminance aggregation floc reference area. The “gradation aggregation floc reference area” calculated by the calculation unit 13 based on the gradation binary image at the reference aggregation agent addition rate, which is the rate, is compared.

制御部15は、比較部14による「階調凝集フロック測定面積」と「階調凝集フロック基準面積」との比較結果に基づいて、図2に示す凝集剤供給ポンプ29による凝集剤の添加量を制御する。また、制御部15は、比較部14による比較結果に基づいて、凝集混和25が備える凝集剤撹拌機21の回転数を制御する。 Based on the comparison result between the “gradation aggregation floc measurement area” and the “gradation aggregation floc reference area” by the comparison unit 14, the control unit 15 determines the addition amount of the flocculant by the flocculant supply pump 29 shown in FIG. Control. Further, the control unit 15 controls the rotation speed of the coagulant stirrer 21 provided in the coagulation mixing tank 25 based on the comparison result by the comparison unit 14.

以下、詳細を図9〜12を参照して説明する。図9に示すように、本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100が処理する汚泥原液について、汚泥原液に添加する凝集剤の添加率の増加に伴い画像が含む輝度情報を基に輝度変換部19が変換した輝度2値画像より算出部13が算出した輝度凝集フロック測定面積は減少し、特定の凝集剤添加率を閾値として、閾値以上の凝集剤添加率の増加に伴い輝度凝集フロック測定面積は増大する。また、本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100が処理する汚泥原液について、汚泥原液に添加する凝集剤の添加率の増加に伴い脱水機35で処理した脱水ケーキのケーキ水分は減少し、特定の凝集剤添加率を超えた段階で、凝集剤添加率の増加に伴いケーキ水分は増大する。なお、輝度凝集フロック測定面積が最小の値を取る際に対応する凝集剤添加率と、ケーキ水分が最小の値を取る際に対応する凝集剤添加率とはほぼ同一の値となる。すなわち、ケーキ水分が最小となる最適な状態に汚泥原液を処理するためには、汚泥処理装置100の運転中に測定される凝集剤添加率が基準凝集剤添加率と同一である必要がある。しかし、汚泥処理装置100の運転中に汚泥性状は変化するため、凝集剤の添加量が一定であっても測定される輝度凝集フロック測定面積は変化する。そのため、高品質の処理を実現するためには運転中に測定される輝度凝集フロック測定面積を最小値に近づける制御が必要になる。なお、算出部13が算出する輝度凝集フロック測定面積は凝集フロック全体の総面積でも、単位凝集フロック当たりの面積である輝度凝集フロック単面積でも同様の特性を示す。   Details will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, with respect to the sludge stock solution processed by the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, the brightness conversion is performed based on the brightness information included in the image as the addition rate of the flocculant added to the sludge stock solution increases. The luminance aggregation floc measurement area calculated by the calculation unit 13 is reduced from the luminance binary image converted by the unit 19, and the luminance aggregation floc measurement is performed with an increase in the flocculant addition rate equal to or greater than the threshold, with a specific flocculant addition rate as a threshold. The area increases. In addition, for the sludge stock solution processed by the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, the cake moisture of the dehydrated cake treated by the dehydrator 35 decreases with the increase in the addition rate of the flocculant added to the sludge stock solution, When the specific flocculant addition rate is exceeded, the cake moisture increases as the flocculant addition rate increases. The flocculant addition rate corresponding to when the luminance aggregation floc measurement area takes the minimum value and the flocculant addition rate corresponding to when the cake moisture takes the minimum value are almost the same value. That is, in order to treat the sludge undiluted solution in an optimum state where the cake moisture is minimized, the flocculant addition rate measured during the operation of the sludge treatment apparatus 100 needs to be the same as the reference flocculant addition rate. However, since the sludge properties change during the operation of the sludge treatment apparatus 100, the measured luminance aggregation floc measurement area changes even if the addition amount of the flocculant is constant. Therefore, in order to realize high-quality processing, it is necessary to control the luminance aggregation floc measurement area measured during operation to approach the minimum value. Note that the luminance aggregation floc measurement area calculated by the calculation unit 13 exhibits the same characteristics both in the total area of the entire aggregation floc and in the luminance aggregation floc single area that is an area per unit aggregation floc.

ここで、図10は、汚泥原液の画像が含む階調情報を基に算出部13が算出した階調凝集フロック測定面積と凝集剤添加率によって示される図9と同様の汚泥原液の特性を示す。図10に示すように、凝集剤添加率の増加に伴って、階調凝集フロック測定面積は単純に増加する。そのため、基準凝集剤添加率に対応する階調凝集フロック基準面積と階調凝集フロック測定面積との大きさを比較することで、運転中の凝集剤添加率を簡単及び迅速に基本凝集剤添加率へ近づける制御が可能となる。すなわち、図10において、階調凝集フロック測定面積>階調凝集フロック基準面積の場合、凝集剤添加率を減少させることで運転中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づけることが可能となる。また、階調凝集フロック測定面積<階調凝集フロック基準面積の場合、凝集剤添加率を増加させることで運転中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づけることが可能となる。   Here, FIG. 10 shows the characteristics of the sludge stock solution similar to FIG. 9 indicated by the gradation aggregation floc measurement area calculated by the calculation unit 13 based on the gradation information included in the sludge stock solution image and the flocculant addition rate. . As shown in FIG. 10, as the flocculant addition rate increases, the gradation aggregation floc measurement area simply increases. Therefore, by comparing the gradation aggregation floc reference area corresponding to the reference flocculant addition ratio and the gradation aggregation floc measurement area, the basic flocculant addition ratio during operation can be easily and quickly determined. Control close to is possible. That is, in FIG. 10, when the gradation aggregation floc measurement area> the gradation aggregation floc reference area, the flocculant addition rate during operation can be made closer to the reference flocculant addition rate by reducing the flocculant addition rate. Become. Further, when the gradation aggregation floc measurement area is smaller than the gradation aggregation floc reference area, it is possible to bring the flocculant addition rate during operation closer to the reference flocculant addition rate by increasing the flocculant addition rate.

ところが、図9に示すように、輝度情報を基にした輝度基準の汚泥原液の特性では、特定の輝度凝集フロック測定面積の値、例えば56000付近における輝度凝集フロック測定面積の値に対応する凝集剤添加率の値が2種類存在するため、輝度凝集フロック測定面積と輝度凝集フロック基準面積との大きさの比較だけで、基準凝集剤添加率に近づけるために運転中の凝集剤添加率を増加させるか減少させるかを判断することは不可能となる。   However, as shown in FIG. 9, in the characteristics of the luminance-based sludge stock solution based on the luminance information, the flocculant corresponding to a specific luminance aggregation floc measurement area value, for example, a luminance aggregation floc measurement area value around 56000 Since there are two types of addition rate values, the flocculant addition rate during operation is increased in order to approach the reference flocculant addition rate only by comparing the size of the luminance aggregation floc measurement area and the luminance aggregation floc reference area. It is impossible to judge whether or not to decrease.

そこで、本発明の第1の実施の形態に係る比較部14は、「階調凝集フロック測定面積」と「階調凝集フロック基準面積」とを比較する。なお、図10は凝集フロックの総面積に対する汚泥原液の特性を示すグラフであるが、図11及び12に示すように、凝集フロック総面積を凝集フロックの数で除した単位凝集フロック当たりの面積である輝度凝集フロック単面積でも同様のグラフ形状を示すため、本発明の第1の実施の形態に係る制御部15は同様の制御が可能である。 Therefore, the comparison unit 14 according to the first exemplary embodiment of the present invention compares the “gradation aggregation floc measurement area” with the “gradation aggregation floc reference area”. FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the sludge stock solution with respect to the total area of the aggregated flocs. As shown in FIGS. 11 and 12, the area per unit aggregated floc is obtained by dividing the total aggregated floc area by the number of aggregated flocs. Since the same graph shape is shown even with a certain luminance aggregation floc single area, the control unit 15 according to the first embodiment of the present invention can perform the same control.

すなわち、本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置100は、撮像部11が撮像した画像に含まれる階調情報に基づいて算出した、基準凝集剤添加率に対応する階調凝集フロック基準面積と、汚泥処理装置100の運転中に測定し階調情報に基づいて算出した階調凝集フロック測定面積とを比較することで、迅速容易に汚泥原液の最適な処理を実施することが可能となる。   That is, the sludge treatment apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention calculates the gradation aggregation floc corresponding to the reference flocculant addition rate calculated based on the gradation information included in the image captured by the imaging unit 11. By comparing the reference area with the gradation aggregation floc measurement area measured during operation of the sludge treatment apparatus 100 and calculated based on the gradation information, it is possible to carry out optimum treatment of the sludge stock solution quickly and easily. It becomes.

つぎに、図9に示す特性を示す汚泥原液を処理する際に、制御部15は、比較部14による比較結果として、階調凝集フロック測定面積>階調凝集フロック基準面積で、且つ、算出部13が算出し、式(1)で表される「誤差率」が「予め定めた特定の値」(以下において、「誤差既定値」という。)を超える際に、凝集剤の添加量を減少させ、ひいては凝集剤添加率が減少するように凝集剤供給ポンプ29を制御する。すなわち、この際に制御部15は、凝集剤添加率が「予め設定した値」だけ減少するように凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少させる。ここで、「誤差率」は階調凝集フロック基準面積に対する階調凝集フロック測定面積の差分の割合である。階調凝集フロック基準面積に対する階調凝集フロック測定面積の誤差率ε、階調凝集フロック測定面積をgFAm、階調凝集フロック基準面積をgFAとすると次式が成り立つ。
ε={(gFAm−gFA)/gFA}×100 ・・・(1)
Next, when processing the sludge stock solution having the characteristics shown in FIG. 9, the control unit 15 obtains the result of comparison by the comparison unit 14 as gradation aggregation flock measurement area> gradation aggregation floc reference area and calculation unit. When the “error rate” expressed by Equation (1) exceeds “predetermined specific value” (hereinafter referred to as “error default value”), the amount of flocculant added is decreased. Thus, the flocculant supply pump 29 is controlled so that the flocculant addition rate decreases. That is, at this time, the control unit 15 decreases the rotation speed of the coagulant supply pump 29 so that the coagulant addition rate is decreased by a “preset value”. Here, the “error rate” is the ratio of the difference of the gradation aggregation flock measurement area to the gradation aggregation flock reference area. When the error rate of the gradation aggregation floc measurement area with respect to the gradation aggregation floc reference area is ε, the gradation aggregation floc measurement area is gFAm, and the gradation aggregation floc reference area is gFA, the following equation is established.
ε = {(gFAm−gFA) / gFA} × 100 (1)

また、誤差率が誤差既定値以下の場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を維持して、引き続き凝集剤添加率を維持する。ここで、「予め設定した値」とは、階調凝集フロック測定面積が階調凝集フロック基準面積に近づく際の調整幅であり、それまでの経験値により、0.05%と設定することも可能であり、0.01%と設定することも可能である。   When the error rate is equal to or less than the predetermined error value, the control unit 15 maintains the rotational speed of the coagulant supply pump 29 and continues to maintain the coagulant addition rate. Here, the “preset value” is an adjustment width when the gradation aggregation floc measurement area approaches the gradation aggregation floc reference area, and may be set to 0.05% based on the experience value so far. It can be set to 0.01%.

さらに、階調凝集フロック測定面積が階調凝集フロック基準面積よりも小さく、且つ誤差率が誤差既定値よりも大きい場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加させることで、凝集剤添加率が予め設定した値だけ増加するよう制御する。階調凝集フロック測定面積が階調凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ誤差率が誤差既定値よりも大きい場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少させることで、凝集剤添加率が予め設定した値だけ減少するよう制御する。   Further, when the gradation aggregation floc measurement area is smaller than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit 15 increases the rotation speed of the aggregation agent supply pump 29, The flocculant addition rate is controlled to increase by a preset value. When the gradation aggregation floc measurement area is larger than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit 15 reduces the number of rotations of the aggregation agent supply pump 29 to thereby increase the aggregation agent. Control is performed so that the addition rate decreases by a preset value.

ここで、「誤差既定値」とは、凝集フロック測定面積と凝集フロック基準面積との差分に関する値である。また、実際の機器等における精度によって生じる誤差として無視できる程度の大きさの値であり、基準凝集添加率の決定に対して現実的に影響を及ぼさない程度の微小な値である。   Here, the “default error value” is a value related to a difference between the aggregated floc measurement area and the aggregated floc reference area. Further, it is a value that is negligible as an error caused by accuracy in an actual device or the like, and is a minute value that does not actually affect the determination of the reference aggregation addition rate.

つづいて、制御部15が凝集剤添加率を減少させる制御を実施した後、減少後の凝集剤添加率が予め設定した最小凝集剤添加率以下である場合、後に詳述する出力部16が警報を出力する。また、減少後の凝集剤添加率が最小凝集剤添加率よりも大きい場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少させることで凝集剤添加率が更に減少するよう制御する。制御部15が凝集剤添加率を増加させる制御を実施した後、増加後の凝集剤添加率が予め設定した最大凝集剤添加率以上である場合、制御部15は凝集剤撹拌機21の回転数を減少させることで、凝集剤添加率が更に減少するよう制御し、増加後の凝集剤添加率が最大凝集剤添加率よりも小さい場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加させることで増加後の凝集剤添加率が更に増加するよう制御する。   Subsequently, after the control unit 15 performs control to reduce the coagulant addition rate, when the coagulant addition rate after the decrease is equal to or less than the preset minimum coagulant addition rate, the output unit 16 described in detail later gives an alarm. Is output. Further, when the reduced flocculant addition rate is greater than the minimum flocculant addition rate, the control unit 15 controls the flocculant addition rate to be further reduced by reducing the rotational speed of the flocculant supply pump 29. After the control unit 15 performs control to increase the flocculant addition rate, when the increased flocculant addition rate is equal to or higher than the preset maximum flocculant addition rate, the control unit 15 rotates the rotation speed of the flocculant stirrer 21. By reducing the flocculant addition rate, the control unit 15 controls the rotational speed of the flocculant supply pump 29 when the increased flocculant addition rate is smaller than the maximum flocculant addition rate. It is controlled so as to further increase the flocculant addition rate after the increase.

また、誤差率が誤差既定値以下の場合は、制御部15は凝集剤撹拌機21の回転数を維持し、階調凝集フロック測定面積が階調凝集フロック基準面積よりも小さく、且つ誤差率が誤差既定値よりも大きい場合は、制御部15は凝集剤撹拌機21の回転数を減少させることで、運転中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づけることも可能である。階調凝集フロック測定面積が階調凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ誤差率が誤差既定値よりも大きい場合は、制御部15が凝集剤撹拌機21の回転数を増加させることで運転中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づけることも可能である。   When the error rate is equal to or less than the predetermined error value, the control unit 15 maintains the rotation speed of the coagulant stirrer 21, the gradation aggregation floc measurement area is smaller than the gradation aggregation floc reference area, and the error rate is When the error is larger than the predetermined value, the control unit 15 can reduce the rotation speed of the flocculant stirrer 21 to bring the flocculant addition rate during operation closer to the reference flocculant addition rate. When the gradation aggregation floc measurement area is larger than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit 15 increases the number of rotations of the aggregating agent agitator 21 during operation. It is also possible to bring the flocculant addition rate close to the reference flocculant addition rate.

出力部16は一定の条件下において、汚泥処理装置100に異常が発生した際に、汚泥処理装置100のユーザに対し、異常状態の情報を提供する。ここで、「一定の条件」とは、凝集フロック基準面積及び凝集フロック測定面積の差が異常値に達した場合とすることも可能であり、あるいは凝集フロック基準面積に対する凝集フロック測定面積の誤差率と誤差既定値との差が異常値に達した場合とすることも可能である。ここで、「異常値」とは、汚泥処理装置100の処理の中で、汚泥処理装置100本来の仕様において、取り扱いに熟練したユーザが明らかに異常な状態が発生したと判断可能な際の各種値を指す。   When an abnormality occurs in the sludge treatment apparatus 100 under certain conditions, the output unit 16 provides information on the abnormal state to the user of the sludge treatment apparatus 100. Here, the “certain condition” may be a case where the difference between the aggregate floc reference area and the aggregate floc measurement area reaches an abnormal value, or the error rate of the aggregate floc measurement area with respect to the aggregate floc reference area It is also possible that the difference between the error and the error default value reaches an abnormal value. Here, the “abnormal value” refers to various values when a user who is skilled in handling can clearly determine that an abnormal state has occurred in the original specifications of the sludge treatment apparatus 100 during the treatment of the sludge treatment apparatus 100. Points to the value.

出力方法及び出力形式は汚泥処理装置100のユーザに注意喚起を呼びかけるものが適する。例えば、映像信号を出力して表示部に画像及び文字を表示することも可能であり、音声信号を出力して音声を出力することも可能である。   The output method and output format are suitable for calling the user of the sludge treatment apparatus 100 to call attention. For example, it is possible to output a video signal and display an image and a character on the display unit, and it is also possible to output a sound signal and output a sound.

記憶装置17は、算出部13が算出する凝集フロック測定面積、凝集フロック基準面積、基準凝集剤添加率、誤差率及び誤差既定値、比較部14が比較した比較結果等を格納し、必要に応じて制御部15等に供給する。   The storage device 17 stores the aggregated floc measurement area calculated by the calculation unit 13, the aggregated floc reference area, the reference flocculant addition rate, the error rate and the error default value, the comparison result compared by the comparison unit 14, and the like. To the control unit 15 and the like.

本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100の図1に示す記憶装置17には、撮像部11、変換部12、算出部13、比較部14、制御部15及び出力部16の管理を支援するプログラムが記憶されるとともに、ユーザの指示に基づいて図示しないユーザインタフェース手段が入力した凝集剤の添加量、凝集混和槽25における凝集剤撹拌機21の撹拌強度等が記憶される。また、撮像部11が撮像し出力した凝集フロックの画像、その画像を変換部12が2値化したデータも記憶される。さらに、撮像部11、変換部12、算出部13、比較部14、制御部15及び出力部16等によるデータ演算処理の管理に関するプログラムが汚泥処理装置100の図示しない中央演算処理装置に読み込まれ実行されることによって、撮像部11、変換部12、算出部13、比較部14、制御部15及び出力部16等が汚泥処理装置100に実装される。   The storage device 17 shown in FIG. 1 of the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention supports management of the imaging unit 11, the conversion unit 12, the calculation unit 13, the comparison unit 14, the control unit 15, and the output unit 16. Is stored, and the addition amount of the coagulant input by a user interface means (not shown) based on the user's instruction, the stirring intensity of the coagulant stirrer 21 in the coagulant mixing tank 25, and the like are stored. Further, an image of the aggregated flock captured and output by the imaging unit 11 and data obtained by binarizing the image by the conversion unit 12 are also stored. Furthermore, a program related to management of data calculation processing by the imaging unit 11, the conversion unit 12, the calculation unit 13, the comparison unit 14, the control unit 15, the output unit 16, and the like is read and executed by a central processing unit (not shown) of the sludge processing apparatus 100. By doing so, the imaging unit 11, the conversion unit 12, the calculation unit 13, the comparison unit 14, the control unit 15, the output unit 16, and the like are mounted on the sludge treatment apparatus 100.

<汚泥処理装置の機器構成>
本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100の機器構成は、図2及び図3に示すように、懸濁物質を含有する汚泥原液を貯留し、撹拌機26を配設した汚泥貯留槽22と、圧入管24から凝集混和槽25の槽底に一定量の汚泥原液を圧入する汚泥原液供給ポンプ23と、撹拌機26を配設し、凝集剤貯留している高分子溶解槽27と、高分子溶解槽27から圧入管24の汚泥原液に0.3〜1.0%の範囲で可変容量の凝集剤を添加する凝集剤供給ポンプ29と、汚泥原液供給ポンプ23が供給する汚泥原液及び凝集剤供給ポンプ29が供給する凝集剤を貯槽する凝集混和槽25と、撹拌機モータ30に連結し、凝集混和槽25で汚泥原液及び凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機21と、凝集混和槽25で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む汚泥原液が汚泥原液供給管33を通して供給される脱水機35とを備える。なお、凝集混和槽25に配設される凝集剤撹拌機21は、汚泥原液と凝集剤を通常40rpmの速度で撹拌し、段階的に3〜5rpmの増速と減速が可能である。
<Equipment configuration of sludge treatment equipment>
As shown in FIGS. 2 and 3, the apparatus configuration of the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention stores a sludge stock solution containing suspended solids and a sludge storage tank 22 in which a stirrer 26 is disposed. And a sludge stock solution supply pump 23 for press-fitting a certain amount of sludge stock solution into the bottom of the coagulation mixing tank 25 from the press-fitting pipe 24, and a polymer dissolution tank 27 in which a stirrer 26 is provided and the flocculant is stored. A flocculant supply pump 29 for adding a variable capacity flocculant in the range of 0.3 to 1.0% from the polymer dissolution tank 27 to the sludge stock solution in the press-fitting pipe 24, and a sludge stock solution supplied by the sludge stock solution supply pump 23 The flocculant mixing tank 25 for storing the flocculant supplied by the flocculant supply pump 29, and the flocculant stirrer 21 connected to the stirrer motor 30 for stirring the sludge stock solution and the flocculant in the flocculent mixing tank 25; Agglomerated flocs which are suspended substances formed in the tank 25 Sludge stock containing comprises a dehydrator 35 is fed through the sludge solution feed pipe 33. The flocculant stirrer 21 disposed in the flocculation mixing tank 25 can stir the sludge stock solution and the flocculant at a speed of usually 40 rpm, and can increase and decrease the speed in steps of 3 to 5 rpm.

また、本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100は、凝集混和槽25の凝集剤が添加された汚泥原液を凝集剤撹拌機21が撹拌することで汚泥原液中に含まれる懸濁物質の凝集フロックを形成させ、脱水機35が汚泥原液供給管33より供給される汚泥原液から形成された凝集フロックを分離して排出する。また、汚泥処理装置100は、凝集フロックを含む汚泥原液をタンク圧で脱水機35に供給する汚泥原液供給管33と、検視装置45とを備える。   In addition, the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is configured so that the sludge stock solution to which the flocculant of the flocculent mixing tank 25 is added is stirred by the flocculant stirrer 21 so that the suspended solids contained in the sludge stock solution are mixed. Aggregated flocs are formed, and the dehydrator 35 separates and discharges the aggregated flocs formed from the sludge stock solution supplied from the sludge stock solution supply pipe 33. In addition, the sludge treatment apparatus 100 includes a sludge stock solution supply pipe 33 that supplies a sludge stock solution containing aggregated flocs to the dehydrator 35 at a tank pressure, and a visual inspection device 45.

さらに、図に示すように、検視装置45が有する検視窓34を通して検視装置45の内部を撮像し、画像として出力する撮像テレビカメラ31と、画像を2値化して凝集フロック測定面積等を算出する演算装置44と、凝集フロック測定面積と凝集フロック基準面積とを比較し、比較結果に応じた制御信号を出力し制御信号の特性に応じて、凝集剤供給ポンプ29、凝集剤撹拌機21及び異常信号装置43を制御するシーケンサー比例制御装置42とを備える。 Further, as shown in FIG. 3 , an imaging television camera 31 that captures an image of the inside of the visual examination device 45 through the visual examination window 34 of the visual examination device 45 and outputs it as an image, and binarizes the image to calculate an aggregation floc measurement area and the like. The calculation device 44, the aggregated floc measurement area and the aggregated floc reference area are compared, a control signal is output according to the comparison result, and the coagulant supply pump 29, the coagulant stirrer 21 and And a sequencer proportional control device 42 for controlling the abnormality signal device 43.

凝集混和槽25には形成した凝集フロックを含む汚泥原液を脱水機35のスクリュープレス32に供給する汚泥原液供給管33が連結している。なお、本発明の実施の形態では、脱水機35にスクリュープレス32を使用しているが、周知の脱水機、例えば遠心脱水機、ベルト式脱水機等でも使用可能である。汚泥原液供給ポンプ23による凝集混和槽25への圧入圧を利用して、凝集混和槽25のタンク圧で汚泥原液をスクリュープレス32に圧入し、凝集した懸濁物質である凝集フロックが脈動により壊れないようにしている。汚泥原液供給管33には凝集フロックの状況を撮像する可能にする検視窓34が設けられている。検視窓34は、円形でも多角形でも可能である。汚泥原液供給管33に配設された検視窓34から10〜40cm離れた位置にテレビカメラ31が配置される。図1に示す撮像部11に該当するテレビカメラ31は、汚泥原液供給管33を通過する凝集フロックを15〜30秒間に1回撮影し、その輝度信号をデジタル信号に変換する。電気信号の輝度情報はコントローラ37に送信され、コントローラ37が凝集フロックの画像を演算装置44に伝送する。テレビカメラ31から伝送される凝集フロック群の画像輝度情報は、図3に示す演算装置44の画像ボード38に記憶される。この画像情報は2値化回路39より輝度レベルに応じて2値化される。 Connected to the coagulation mixing tank 25 is a sludge stock solution supply pipe 33 that supplies the formed sludge stock solution containing the aggregated floc to the screw press 32 of the dehydrator 35. In the embodiment of the present invention, the screw press 32 is used as the dehydrator 35, but a known dehydrator such as a centrifugal dehydrator or a belt-type dehydrator can also be used. The sludge stock solution is pressed into the screw press 32 at the tank pressure of the coagulation mixing tank 25 by using the press-fitting pressure into the coagulation mixing tank 25 by the sludge raw material supply pump 23, and the aggregated flocs that are the aggregated suspended material are broken by pulsation. I am trying not to. The sludge stock solution supply pipe 33 is provided with a viewing window 34 that enables imaging of the state of the aggregated floc. The viewing window 34 can be circular or polygonal. The television camera 31 is disposed at a position 10 to 40 cm away from the inspection window 34 disposed in the sludge stock solution supply pipe 33. The television camera 31 corresponding to the imaging unit 11 shown in FIG. 1 captures the aggregated floc passing through the sludge stock solution supply pipe 33 once every 15 to 30 seconds, and converts the luminance signal into a digital signal. Luminance information of the electrical signal is transmitted to the controller 37, the controller 37 transmits an image of flocs to the arithmetic unit 44. The image luminance information of the aggregated floc group transmitted from the television camera 31 is stored in the image board 38 of the arithmetic unit 44 shown in FIG. This image information is binarized in accordance with more luminance level to the binarization circuit 39.

2値化された凝集フロック群の画像情報は演算回路40に入力されて、凝集フロック測定面積及び凝集フロック基準面積等が算出される。演算装置44から信号変換41に送信された凝集フロックの面積情報は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、シーケンサー比例制御装置42に送信される。シーケンサー比例制御装置42は、予め入力された汚泥原液中の懸濁物質量の変動と濃度の変動に対する凝集剤添加率の関係情報を基に、凝集フロックの各種面積を比較、比較結果に基づいて、凝集剤撹拌機21の回転数、凝集剤供給ポンプ29及び異常信号装置43を制御する。 The binarized aggregated floc group image information is input to the arithmetic circuit 40 to calculate the aggregated floc measurement area, the aggregated floc reference area, and the like. Area information for flocs that have been transmitted from the arithmetic unit 44 to the signal converter 41 converts the digital signal into an analog signal, is sent to the sequencer proportional control device 42. The sequencer proportional control device 42 compares various areas of the flocculation flocs based on the comparison information of the flocculant addition rate with respect to the fluctuation of the suspended solid amount in the sludge stock solution and the fluctuation of the concentration inputted in advance. The number of rotations of the flocculant stirrer 21, the flocculant supply pump 29, and the abnormal signal device 43 are controlled.

凝集フロック測定面積が過大であった場合は、凝集剤の添加率を減少させて、あるいは凝集剤撹拌機21の回転数を増加させることで、シーケンサー比例制御装置42は凝集フロック測定面積を凝集フロック基準面積に近づける。また、凝集フロック測定面積が微小であった場合は、凝集剤の添加率を増加させて、あるいは凝集剤撹拌機21の回転数を減少させることで、シーケンサー比例制御装置42は凝集フロック測定面積を凝集フロック基準面積に近づける。   When the aggregation floc measurement area is excessive, the sequencer proportional control device 42 reduces the aggregation floc measurement area by reducing the addition rate of the flocculant or increasing the rotation speed of the flocculant stirrer 21. Move closer to the reference area. Further, when the aggregation floc measurement area is very small, the sequencer proportional controller 42 increases the aggregation floc measurement area by increasing the addition rate of the flocculant or decreasing the rotation speed of the flocculant stirrer 21. Close to the aggregate floc reference area.

<輝度基準二値化変換による基準凝集剤添加率の算出方法>
つぎに、本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置が、凝集フロックの画像が含む輝度情報に基づいて凝集フロック測定面積を算出することで基準凝集剤添加率を決定する方法について、図4のフローチャートを参照しながら説明する。
<Calculation method of reference flocculant addition rate by luminance reference binarization conversion>
Next, the sludge treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, the method for determining the reference flocculant addition rate by calculating the aggregation floc measurement area based on the luminance information included in the image of the aggregation floc, This will be described with reference to the flowchart of FIG.

ここで、「初期凝集剤添加率」をRP[0]、「初期輝度凝集フロック面積」をbFA[0]、「凝集剤添加率差分」をα、「第n凝集剤添加率」をRP[n]、「第n輝度凝集フロック面積」をbFA[n]、「基準凝集剤添加率」をRP、「輝度凝集フロック基準面積」をbFA、「第n輝度凝集フロック平均面積」をave(bFA[n])、「平均面積算出時サンプリング回数」をaとする。ただし、「第n輝度凝集フロック平均面積」とは、第n凝集剤添加率におけるサンプリング回数分の輝度凝集フロック測定面積の平均値であり、次式が成り立つ。   Here, “initial flocculant addition rate” is RP [0], “initial luminance flocculant floc area” is bFA [0], “flocculating agent addition rate difference” is α, and “nth flocculant addition rate” is RP [ n], “nth luminance aggregation floc area” is bFA [n], “reference flocculant addition rate” is RP, “luminance aggregation floc reference area” is bFA, and “nth luminance aggregation floc average area” is ave (bFA). [N]), “the number of sampling times when calculating the average area” is a. The “nth luminance aggregation floc average area” is the average value of the luminance aggregation floc measurement area for the number of samplings at the nth flocculant addition rate, and the following equation holds.

α=RP[n+1]−RP[n]、α=0.01〜0.1 ・・・(2)

Figure 0005271942
bFA=min{ave(bFA[n])}、n=0〜n ・・・(4)
また、式(4)は、初期輝度凝集フロック平均面積の値ave(bFA[0])、第1輝度凝集フロック平均面積の値ave(bFA[1])、・・・、第n輝度凝集フロック平均面積の値ave(bFA[n])の中の最小値が「凝集フロック基準面積」であることを示す。 α = RP [n + 1] −RP [n], α = 0.01 to 0.1 (2)
Figure 0005271942
bFA = min {ave (bFA [n])}, n = 0 to n (4)
In addition, the equation (4) is obtained by using an initial luminance aggregation floc average area value ave (bFA [0]), a first luminance aggregation floc average area value ave (bFA [1]),. The minimum value among the average area values ave (bFA [n]) is the “aggregated floc reference area”.

(イ)図4(a)に示すステップS101において、撮像部11が撮像した凝集剤添加率RP[0]〜RP[n]における凝集フロックの画像を輝度変換部19が、画像が含む輝度情報に基づいて(輝度基準により)輝度2値画像に変換し、算出部13が変換された輝度二値画像から輝度凝集フロック測定面積bFA[0]〜bFA[n]をそれぞれ算出する。このとき算出部13は同一の凝集剤添加率RP[n]において輝度凝集フロック測定面積bFA[n]をa回算出する。ここで、「a」は、予め設定された任意の値であり、汚泥処理装置100の計算負荷及び計算速度等に関する能力、算出結果の精度等によって最適な値が経験的に設定される。算出部13は、n=0〜nそれぞれにおいて、輝度凝集フロック測定面積bFA[n]のa回分の算出を繰り返す。また、「n」は、1から予め設定された任意の値までの変数であり、ステップS101からステップS105までは1からnまでインクリメントを1として処理を繰り返す。「n」も「a」同様、汚泥処理装置100の計算負荷及び計算速度等に関する能力、算出結果の精度等によって最適な値が経験的に設定される。   (A) In step S101 shown in FIG. 4A, the luminance conversion unit 19 uses the luminance information included in the image of the aggregated floc images at the aggregation agent addition rates RP [0] to RP [n] captured by the imaging unit 11. Are converted into a binary luminance image (based on the luminance reference), and the calculation unit 13 calculates luminance aggregation flock measurement areas bFA [0] to bFA [n] from the converted luminance binary image. At this time, the calculation unit 13 calculates the luminance aggregation floc measurement area bFA [n] a times at the same aggregation agent addition rate RP [n]. Here, “a” is an arbitrary value set in advance, and an optimum value is empirically set depending on the calculation load and calculation speed of the sludge treatment apparatus 100, the accuracy of the calculation result, and the like. The calculation unit 13 repeats the calculation of a times of the luminance aggregation floc measurement area bFA [n] for each of n = 0 to n. “N” is a variable from 1 to an arbitrary value set in advance, and from step S101 to step S105, the process is repeated with an increment of 1 from 1 to n. Similarly to “a”, the optimum value of “n” is set empirically depending on the calculation load and the calculation speed of the sludge treatment apparatus 100, the accuracy of the calculation result, and the like.

(ロ)ステップS102において、算出部13は、凝集剤添加率RP[0]〜RP[n]における輝度凝集フロック測定面積のa回分の平均値ave(bFA[0])〜ave(bFA[n])をそれぞれ算出する。ステップS103において、算出部13は、n=0〜nにおいてそれぞれ算出した平均値ave(bFA[0])〜ave(bFA[n])から最小値を判定し、ステップS104において、算出部13は、判定した最小値を凝集フロック基準面積bFAと定める。ステップS105において、算出部13は、bFAに該当する凝集フロック基準面積を算出した際の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率と認定する。   (B) In step S102, the calculation unit 13 calculates the average value ave (bFA [0]) to ave (bFA [n) of the aggregating floc measurement areas for the flocculant addition rates RP [0] to RP [n]. ]) Respectively. In step S103, the calculation unit 13 determines the minimum value from the average values ave (bFA [0]) to ave (bFA [n]) calculated in n = 0 to n, and in step S104, the calculation unit 13 The determined minimum value is defined as the aggregated floc reference area bFA. In step S105, the calculation unit 13 recognizes the flocculant addition rate at the time of calculating the flocs floc reference area corresponding to bFA as the reference flocculant addition rate.

つぎに、図4(b)は、図4(a)に対応して、輝度基準二値化変換による基準凝集剤添加率の算出方法におけるアルゴリズムを示すフローチャートである。   Next, FIG. 4B is a flowchart showing an algorithm in the calculation method of the reference flocculant addition rate by the luminance reference binarization conversion corresponding to FIG. 4A.

ルーチンR11−1〜11−2は、同一の凝集剤添加率RP[n]において、a回繰り返して輝度凝集フロック測定面積を算出する繰り返し処理のサブルーチンである。ルーチンR12−1〜12−2は、輝度凝集フロック平均面積を異なる凝集剤添加率RP[0],・・・,RP[n]それぞれにおいて繰り返し算出する、繰り返し処理のサブルーチンである。   Routines R11-1 to 11-2 are a subroutine of an iterative process for calculating the luminance aggregation floc measurement area by repeating a times at the same flocculant addition rate RP [n]. Routines R12-1 to 12-2 are repetitive processing subroutines that repeatedly calculate the luminance aggregation floc average area for each of different aggregation agent addition rates RP [0],..., RP [n].

ステップS11において、撮像部11は、汚泥原液を撮像する。ステップS12において、輝度変換部19は、撮像部11が撮像した画像を輝度基準で輝度2値画像に変換する。ステップ13において、算出部13は輝度2値画像から輝度凝集フロック測定面積bFA[n]を算出する。ルーチンR11−1〜11−2において、算出部13は、bFA[n]をa回算出する。ステップS14において、算出部13は、a回におけるbFA[n]の平均値である、輝度凝集フロック平均面積ave(bFA[n])を算出する。   In step S11, the imaging unit 11 images the sludge stock solution. In step S <b> 12, the luminance conversion unit 19 converts the image captured by the imaging unit 11 into a luminance binary image based on the luminance. In step 13, the calculation unit 13 calculates a luminance aggregation floc measurement area bFA [n] from the luminance binary image. In the routines R11-1 to 11-2, the calculation unit 13 calculates bFA [n] a times. In step S14, the calculation unit 13 calculates the luminance aggregation flock average area ave (bFA [n]), which is an average value of bFA [n] at a times.

ルーチンR12−1〜12−2において、算出部13は、n=0〜nにおいてそれぞれ輝度凝集フロック平均面積ave(bFA[n])を算出する。ステップS15において、算出部13は、輝度凝集フロック平均面積ave(bFA[0])〜ave(bFA[n])の中から最小値を判定し、最小値min{bFA[n]}を輝度凝集フロック基準面積bFAに定める。ステップS16において、算出部13は、bFAを算出した際の凝集添加率を基準凝集剤添加率と認定する。
<階調基準二値化変換による階調凝集フロック基準面積の算出方法>
つぎに、本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置が、凝集フロックの大きさを制御する方法について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。
In the routines R12-1 to 12-2, the calculation unit 13 calculates the luminance aggregation flock average area ave (bFA [n]) at n = 0 to n, respectively. In step S15, the calculation unit 13 determines the minimum value from the luminance aggregation flock average areas ave (bFA [0]) to ave (bFA [n]), and sets the minimum value min {bFA [n]} to the luminance aggregation. Set to the flock reference area bFA. In step S16, the calculation unit 13 recognizes the aggregation addition rate when bFA is calculated as the reference aggregation agent addition rate.
<Calculation method of gradation aggregation flock reference area by gradation reference binarization conversion>
Next, a method in which the sludge treatment apparatus according to the embodiment of the present invention controls the size of the aggregate floc will be described with reference to the flowchart of FIG.

ここで、「階調凝集フロック基準面積」をgFA、「第i階調凝集フロック測定面積」をgFA[i]、「第i階調凝集フロック平均面積」をave(gFA[i])、「平均面積算出時サンプリング回数」をbとする。ただし、「第i階調凝集フロック平均面積」とは、第i凝集剤添加率におけるサンプリング回数分の階調凝集フロック測定面積の平均値であり、次式が成り立つ。   Here, “grayscale aggregation floc reference area” is gFA, “i-th gradation aggregation floc measurement area” is gFA [i], “i-th gradation aggregation floc average area” is ave (gFA [i]), “ The number of sampling times when calculating the average area is b. The “i-th gradation aggregation floc average area” is an average value of gradation aggregation floc measurement areas for the number of samplings at the i-th aggregation agent addition rate, and the following equation holds.

Figure 0005271942
gFA=ave(gFA[i])}、i=0〜n ・・・(6)
Figure 0005271942
gFA = ave (gFA [i])}, i = 0 to n (6)

なお、以下の処理の説明における凝集フロックの面積は、凝集フロック全体の面積である総面積として述べているが、凝集フロックの総面積を凝集フロックの数で除した単位凝集フロック当たりの面積である単面積を使用して処理を実施することが可能である。   In the following description of the processing, the area of the aggregated floc is described as the total area that is the area of the entire aggregated floc, but is the area per unit aggregated floc obtained by dividing the total area of the aggregated floc by the number of aggregated flocs. It is possible to carry out the processing using a single area.

(イ)図5(a)に示すステップS201において、撮像部11が撮像した基準凝集剤添加率RPにおける凝集フロックの画像を階調変換部18が、画像が含む階調情報に基づいて(階調基準により)階調2値画像に変換し、算出部13が変換された階調二値画像から階調凝集フロック測定面積gFA[i]を算出する。このとき算出部13は基準凝集剤添加率RPにおいて階調凝集フロック測定面積gFA[i]をb回算出する。ここで、「b」は、予め設定された任意の値であり、汚泥処理装置100の計算負荷及び計算速度等に関する能力、算出結果の精度等によって最適な値が経験的に設定される。また、「i」は、1からnまでの任意の値であり、図4(b)のステップS16に示すように基準凝集剤添加率となる際に決定した値である。   (A) In step S201 shown in FIG. 5A, the gradation conversion unit 18 converts the aggregate floc image at the reference coagulant addition rate RP captured by the imaging unit 11 based on the gradation information included in the image (floor). A tone gradation flock measurement area gFA [i] is calculated from the converted tone binary image. At this time, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation floc measurement area gFA [i] b times at the reference aggregation agent addition rate RP. Here, “b” is an arbitrary value set in advance, and an optimum value is empirically set according to the ability of the sludge treatment apparatus 100 regarding the calculation load and calculation speed, the accuracy of the calculation result, and the like. “I” is an arbitrary value from 1 to n, and is a value determined when the reference flocculant addition rate is reached as shown in step S16 of FIG. 4B.

(ロ)ステップS202において、算出部13は、基準凝集剤添加率RPにおける階調凝集フロック測定面積のb回分の平均値ave(gFA[i])を算出する。ステップS203において、算出部13は、階調凝集フロック平均面積ave(gFA[i])を階調凝集フロック基準面積gFAと定める。   (B) In step S202, the calculation unit 13 calculates an average value ave (gFA [i]) of b times of the gradation aggregation floc measurement area at the reference aggregation agent addition rate RP. In step S203, the calculation unit 13 determines the gradation aggregation flock average area ave (gFA [i]) as the gradation aggregation flock reference area gFA.

つぎに、図5(b)は、図5(a)に対応して、階調基準二値化変換による階調凝集フロック基準面積の算出方法におけるアルゴリズムを示すフローチャートである。   Next, FIG. 5B is a flowchart corresponding to FIG. 5A, showing an algorithm in a method for calculating a gradation aggregation flock reference area by gradation reference binarization conversion.

ルーチンR21−1〜21−2は、基準凝集剤添加率RPにおいて、b回繰り返して階調凝集フロック測定面積を算出する繰り返し処理のサブルーチンである。   Routines R21-1 to 21-2 are subroutines of an iterative process for calculating the gradation aggregation floc measurement area by repeating b times at the reference aggregation agent addition rate RP.

(イ)ステップS21において、撮像部11は、汚泥原液を撮像する。ステップS22において、階調変換部18は、撮像部11が撮像した画像を階調基準で階調2値画像に変換する。ステップ23において、算出部13は階調2値画像から階調凝集フロック測定面積gFA[i]を算出する。ルーチンR21−1〜21−2において、算出部13は、gFA[i]をb回算出する。ステップS24において、算出部13は、b回におけるgFA[i]の平均値である、階調凝集フロック平均面積ave(gFA[i])を算出する。 (A) In step S21, the imaging unit 11 images the sludge stock solution. In step S22 , the gradation converting unit 18 converts the image captured by the image capturing unit 11 into a gradation binary image based on the gradation. In step 23, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation flock measurement area gFA [i] from the gradation binary image. In routine R21-1 to 21-2, the calculation unit 13 calculates gFA [i] b times. In step S24, the calculation unit 13 calculates a gradation aggregation flock average area ave (gFA [i]), which is an average value of gFA [i] at b times.

(ロ)ステップS25において、階調凝集フロック平均面積ave(gFA[i])を階調凝集フロック基準面積に定める
<汚泥処理装置による凝集フロック制御方法>
つぎに、本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置100が、凝集フロックの大きさを制御する方法について、図6及び図7のフローチャートを参照しながら説明する。
(B) In step S25, the gradation aggregation flock average area ave (gFA [i]) is determined as the gradation aggregation flock reference area .
<Aggregating floc control method by sludge treatment equipment>
Next, a method in which the sludge treatment apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention controls the size of the aggregated floc will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

(イ)ステップS301において、ユーザの指示に基づき、図1に示す記憶装置17は、図示しないインターフェース部が入力した初期設定値を記憶する。本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100が凝集フロックの大きさを制御する際に使用する初期設定値は、初期汚泥原液流量Qs[0]、初期汚泥原液濃度D[0]、初期凝集剤添加率RP[0]、最大凝集剤添加率RPmax、最小凝集剤添加率RPmin、初期撹拌回転数AR[0]、最大撹拌回転数ARmax、最小撹拌回転数ARmin等である。ここで、凝集剤撹拌機21の撹拌回転数ARは汚泥処理装置100が正常に運転していれば、下限がARmin、上限がARmaxの許容撹拌回転数の範囲内で変移する。そのため、許容撹拌回転数の範囲外、すなわち、AR<ARmin及びAR>ARmaxとなるとき、汚泥処理装置100は何らかの異常が発生していると判断可能である。   (A) In step S301, based on a user instruction, the storage device 17 shown in FIG. 1 stores an initial setting value input by an interface unit (not shown). The initial set values used when the sludge treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention controls the size of the flocculation floc are the initial sludge stock solution flow rate Qs [0], the initial sludge stock solution concentration D [0], and the initial flocculation. The agent addition rate RP [0], the maximum coagulant addition rate RPmax, the minimum coagulant addition rate RPmin, the initial stirring rotational speed AR [0], the maximum stirring rotational speed ARmax, the minimum stirring rotational speed ARmin, and the like. Here, if the sludge treatment apparatus 100 is operating normally, the stirring rotational speed AR of the flocculant stirrer 21 changes within the range of the allowable stirring rotational speed where the lower limit is ARmin and the upper limit is ARmax. Therefore, when it is outside the range of the allowable stirring rotation speed, that is, when AR <ARmin and AR> ARmax, the sludge treatment apparatus 100 can determine that some abnormality has occurred.

(ロ)ステップS302において、脱水機35は、汚泥処理のため運転を開始する。ステップS303において、図1に示す撮像部11(図2に示すテレビカメラ31)が、汚泥原液供給管33を通過する汚泥原液に含まれる凝集フロックを検視窓34を通して撮像し、変換部12が有する輝度変換部19は撮像画像を輝度2値画像に2値化変換し、算出部13が輝度2値画像に基づいて輝度凝集フロック基準面積bFAを算出する。ステップS304において、算出部13は、輝度凝集フロック基準面積bFAに基づいて基準凝集剤添加率RPを算出する。ステップS305において、算出部13は、基準凝集剤添加率RPに基づいて階調凝集フロック基準面積gFAを算出する。ステップS306において、算出部13は、任意の凝集剤添加率RP[n]における階調凝集フロック測定面積gFA[n]を算出する。   (B) In step S302, the dehydrator 35 starts operation for sludge treatment. In step S303, the imaging unit 11 shown in FIG. 1 (the television camera 31 shown in FIG. 2) takes an image of the aggregated floc contained in the sludge stock solution passing through the sludge stock solution supply pipe 33 through the inspection window 34, and the conversion unit 12 has it. The luminance conversion unit 19 binarizes and converts the captured image into a luminance binary image, and the calculation unit 13 calculates the luminance aggregation flock reference area bFA based on the luminance binary image. In step S304, the calculation unit 13 calculates a reference flocculant addition rate RP based on the luminance aggregation floc reference area bFA. In step S305, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation flock reference area gFA based on the reference aggregation agent addition rate RP. In step S306, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation flock measurement area gFA [n] at an arbitrary aggregation agent addition rate RP [n].

(ハ)ステップS307において、比較部14は、階調凝集フロック測定面積の階調凝集フロック基準面積に対する誤差率と誤差規定値βとを比較する。ここでは、ステップS306において算出部13が算出した階調凝集フロック測定面積gFA[n]を適用され、FA[n]の誤差率は(gFA[n]−gFA)×100/gFAと表される。gFAに対するgFA[n]の誤差率がβ以下の場合、ステップS308において、制御部15は、凝集剤添加率を維持するよう図2に示す凝集剤供給ポンプ29を制御し、汚泥処理装置100の運転を継続する。gFA[n]の誤差率がβよりも大きい場合、ステップS309において、比較部14は、凝集剤添加率RP[n]における階調凝集フロック測定面積gFA[n]と階調凝集フロック基準面積gFAとを比較する。gFA[n]がgFA以下の場合、ステップS310において、制御部15は、凝集剤添加率がRP[n+1]に増加するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29に指示をする。   (C) In step S307, the comparison unit 14 compares the error rate of the gradation aggregation flock measurement area with respect to the gradation aggregation flock reference area and the error specified value β. Here, the gradation aggregation flock measurement area gFA [n] calculated by the calculation unit 13 in step S306 is applied, and the error rate of FA [n] is expressed as (gFA [n] −gFA) × 100 / gFA. . When the error rate of gFA [n] with respect to gFA is β or less, in step S308, the control unit 15 controls the flocculant supply pump 29 shown in FIG. Continue driving. If the error rate of gFA [n] is larger than β, in step S309, the comparison unit 14 determines the gradation aggregation floc measurement area gFA [n] and the gradation aggregation floc reference area gFA at the aggregation agent addition rate RP [n]. And compare. When gFA [n] is equal to or less than gFA, in step S310, the control unit 15 instructs the flocculant supply pump 29 shown in FIG. 2 so that the flocculant addition rate increases to RP [n + 1].

(ニ)つづいて、図7に示すステップS311において、比較部14は、ステップS310で増加を指示した後の凝集剤添加率RP[n+1]と、図1に示す記憶装置17が記憶する最大凝集剤添加率RPmaxとを比較する。RP[n+1]がRPmaxよりも小さい場合、ステップS312において、制御部15は、凝集剤添加率がRP[n]からRP[n+1]に増加するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29を制御し、ステップS313において、算出部13は、凝集剤添加率RP[n+1]における階調凝集フロック測定面積gFA[n+1]を算出し、図6に示すステップS307に移行し、比較部14は、gFAに対するgFA[n+1]の誤差率とβとを比較する。ステップS311において、RP[n+1]がRPmax以上の場合、ステップS314において、制御部15は、凝集剤撹拌機21の回転数を減少させるよう指示する。   (D) Subsequently, in step S311 shown in FIG. 7, the comparison unit 14 determines the flocculant addition rate RP [n + 1] after instructing the increase in step S310 and the maximum aggregation stored in the storage device 17 shown in FIG. The agent addition rate RPmax is compared. When RP [n + 1] is smaller than RPmax, in step S312, the control unit 15 controls the flocculant supply pump 29 shown in FIG. 2 so that the flocculant addition rate increases from RP [n] to RP [n + 1]. In step S313, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation flock measurement area gFA [n + 1] at the flocculant addition rate RP [n + 1], and the process proceeds to step S307 shown in FIG. The error rate of gFA [n + 1] with respect to β is compared with β. If RP [n + 1] is greater than or equal to RPmax in step S311, the control unit 15 instructs the coagulant stirrer 21 to decrease the rotational speed in step S314.

(ホ)つづいて、ステップS315において、比較部14は、凝集剤撹拌機21の回転数である撹拌回転数ARと、最大撹拌回転数ARmax及び最小撹拌回転数ARminとを比較し、ARがARmin以下またはARmax以上であるとき、すなわち、撹拌回転数ARが許容撹拌回転数の範囲外の際には、ステップS316において、出力部16は、ステップS315時の撹拌回転数ARが異常値であるとして警報を出力し、図6に示すステップS303に移行する。なお、警報は音声又は映像等でも良く、それらの組み合わせでも良い。   (E) Subsequently, in step S315, the comparison unit 14 compares the stirring rotational speed AR, which is the rotational speed of the flocculant stirrer 21, with the maximum stirring rotational speed ARmax and the minimum stirring rotational speed ARmin. If it is below or above ARmax, that is, when the stirring rotation speed AR is outside the range of the allowable stirring rotation speed, in step S316, the output unit 16 determines that the stirring rotation speed AR at step S315 is an abnormal value. An alarm is output, and the process proceeds to step S303 shown in FIG. The alarm may be voice or video, or a combination thereof.

(ヘ)ステップS315において、撹拌回転数ARがARminより大きく、ARmaxより小さい場合、すなわち、撹拌回転数ARが許容撹拌回転数の範囲内の際には、ステップS317において、制御部15は、凝集剤添加率RP[n]がRP[n+1]になるように撹拌機回転数ARを予め設定した任意の回転数に変更するよう図2に示す撹拌機モータ30を制御する。つづいて、ステップS318において、算出部13は、凝集剤添加率RP[n+1]における階調凝集フロック測定面積gFA[n+1]を算出する。ステップS319において、比較部14は、算出部13が算出した階調凝集フロック測定面積gFA[n+1]の階調凝集フロック基準面積gFAに対する誤差率と誤差既定値βとを比較する。   (F) If the stirring rotational speed AR is larger than ARmin and smaller than ARmax in step S315, that is, if the stirring rotational speed AR is within the range of the allowable stirring rotational speed, in step S317, the control unit 15 performs aggregation. The agitator motor 30 shown in FIG. 2 is controlled so as to change the agitator rotation speed AR to an arbitrary rotation speed set in advance so that the agent addition rate RP [n] becomes RP [n + 1]. Subsequently, in step S318, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation floc measurement area gFA [n + 1] at the aggregation agent addition rate RP [n + 1]. In step S319, the comparison unit 14 compares the error rate of the gradation aggregation flock measurement area gFA [n + 1] calculated by the calculation unit 13 with respect to the gradation aggregation flock reference area gFA and the error default value β.

(ト)ステップS319において、gFA[n+1]のgFAに対する誤差率が−βよりも小さい場合、ステップS320において、凝集剤添加率RP[n]における階調凝集フロック測定面積gFA[n+1]とRP[n+2]においける階調凝集フロック測定面積gFA[n+2]とを比較する。ステップS320において、gFA[n+1]がgFA[n+2]よりも小さい場合、ステップS314に移行し、gFA[n+1]がgFA[n+2]以上の場合、図6に示すステップS303に移行する。ステップS319において、gFA[n+1]のgFAに対する誤差率がβよりも大きい場合、ステップS321において、制御部15は、凝集剤撹拌機21の回転数が増加するように図2に示す撹拌機モータ30に指示をし、ステップS315に移行する。   (G) If the error rate of gFA [n + 1] with respect to gFA is smaller than −β in step S319, in step S320, the gradation aggregation flock measurement areas gFA [n + 1] and RP [ The gradation aggregation flock measurement area gFA [n + 2] in n + 2] is compared. If gFA [n + 1] is smaller than gFA [n + 2] in step S320, the process proceeds to step S314. If gFA [n + 1] is equal to or greater than gFA [n + 2], the process proceeds to step S303 shown in FIG. In step S319, when the error rate of gFA [n + 1] with respect to gFA is larger than β, in step S321, the controller 15 causes the stirrer motor 30 shown in FIG. 2 so that the rotational speed of the flocculant stirrer 21 increases. And the process proceeds to step S315.

(チ)ステップS319において、gFA[n+1]のgFAに対する誤差率の大きさがβ以下の場合、ステップS322において、制御部15は、凝集剤撹拌機21の回転数が維持するように撹拌機モータ30を制御し、図6に示すステップS306に移行する。つぎに、図6に示すステップS309において、gFA[n]がgFAよりも大きい場合、ステップS323において、制御部15は、凝集剤添加率がPR[n−1]に減少するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29に指示する。つづいて、ステップS324において、比較部14は、ステップS323における減少後の凝集剤添加率RP[n−1]と図1に示す記憶装置17が記憶する最小凝集剤添加率RPminとを比較する。RP[n−1]がRPmin以下の場合、ステップS325において、図1に示す出力部16は警報を出力し、ステップS303に移行する。   (H) In step S319, when the magnitude of the error rate of gFA [n + 1] with respect to gFA is β or less, in step S322, the control unit 15 causes the stirrer motor to maintain the rotational speed of the flocculant stirrer 21. 30 and the process proceeds to step S306 shown in FIG. Next, in step S309 shown in FIG. 6, when gFA [n] is larger than gFA, in step S323, the control unit 15 changes the flocculant addition rate to FIG. 2 so as to decrease to PR [n−1]. The indicated flocculant supply pump 29 is instructed. Subsequently, in step S324, the comparison unit 14 compares the reduced flocculant addition rate RP [n-1] in step S323 with the minimum flocculant addition rate RPmin stored in the storage device 17 illustrated in FIG. When RP [n−1] is equal to or less than RPmin, the output unit 16 illustrated in FIG. 1 outputs an alarm in step S325, and the process proceeds to step S303.

(リ)ステップS324において、RP[n−1]がRPminよりも大きい場合、ステップS326において、制御部15は、凝集剤添加率がRP[n−1]に減少するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29を制御する。つづいて、ステップS327において、算出部13は、凝集剤添加率RP[n−1]における階調凝集剤添加率gFA[n−1]を算出後、ステップS307に移行し、ステップS307において、比較部14は、gFAに対するgFA[n−1]の誤差率とβとを比較する。   (I) When RP [n−1] is larger than RPmin in step S324, the controller 15 causes the aggregation shown in FIG. 2 so that the flocculant addition rate decreases to RP [n−1] in step S326. The agent supply pump 29 is controlled. Subsequently, in step S327, the calculation unit 13 calculates the gradation flocculant addition rate gFA [n−1] at the flocculant addition rate RP [n−1], and then proceeds to step S307. The unit 14 compares β with an error rate of gFA [n−1] with respect to gFA.

以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置は、迅速容易に最適な水分の汚泥ケーキを生成すべく凝集剤添加率を制御し、最適な汚泥処理を実施することが可能である。最適な汚泥処理を実施するためには、汚泥ケーキが最適な水分量を維持するように汚泥原液の凝集剤添加率が基準凝集剤添加率を維持する必要がある。基準凝集剤添加率を維持するためには、凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積を維持する必要がある。   As described above, the sludge treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention performs the optimum sludge treatment by controlling the flocculant addition rate so as to quickly and easily produce the optimum moisture sludge cake. It is possible. In order to carry out the optimum sludge treatment, it is necessary that the flocculant addition rate of the sludge stock solution maintains the reference flocculant addition rate so that the sludge cake maintains an optimal amount of water. In order to maintain the reference flocculant addition rate, the aggregation floc measurement area needs to maintain the aggregation floc reference area.

すなわち、図8に示す単純右肩下がりのグラフの性状である汚泥において、基準凝集剤添加率を制御する際には、凝集フロック測定面積が60000であれば、凝集フロック基準面積の55000に近づけるために、凝集剤添加率が減少するよう制御する。凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加させ、凝集剤の供給量を増やすことで、汚泥原液中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づける制御が可能である。   That is, in the sludge, which is the property of the simple downward-sloping graph shown in FIG. 8, when controlling the reference flocculant addition rate, if the aggregate floc measurement area is 60000, it is close to the aggregate floc reference area 55000. In addition, the flocculant addition rate is controlled to decrease. By increasing the rotation speed of the flocculant supply pump 29 and increasing the supply amount of the flocculant, it is possible to control the flocculant addition rate in the sludge stock solution to be close to the reference flocculant addition rate.

また、凝集フロック測定面積が52000であれば、凝集フロック基準面積の55000に近づけるために、凝集剤添加率が減少するよう制御する。凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少させ、凝集剤の供給量を減らすことで、汚泥原液中の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率に近づける制御が可能である。しかし、図9に示す性状の汚泥において、凝集フロック測定面積が57000付近では、該当する凝集剤添加率の値が基準凝集剤添加率を挟んで複数存在するため、単純に凝集剤の添加量を増減を決定することは不可能である。   Further, if the aggregated floc measurement area is 52000, the flocculant addition rate is controlled to decrease to approach the aggregated floc reference area of 55000. By reducing the rotation speed of the coagulant supply pump 29 and reducing the supply amount of the coagulant, it is possible to control the coagulant addition rate in the sludge stock solution to be close to the reference coagulant addition rate. However, in the sludge having the properties shown in FIG. 9, when the floc floc measurement area is around 57000, there are a plurality of corresponding flocculant addition ratio values across the reference flocculant addition ratio. It is impossible to determine the increase or decrease.

しかしながら、輝度基準により凝集フロック測定面積を算出した図9に対し、階調基準により凝集フロック測定面積を算出すると、図10に示すように、凝集フロック測定面積及び凝集剤添加率が一対一で対応する単純な関係で示される。そのため、階調基準により算出した凝集フロック測定面積と凝集フロック基準面積との関係を検討することで、迅速及び容易に基準凝集剤添加率を維持するような制御を実施することができる。   However, when the aggregated floc measurement area is calculated based on the gradation standard, the aggregated floc measurement area and the flocculant addition rate correspond one-on-one as shown in FIG. Shown in a simple relationship. Therefore, by examining the relationship between the aggregated floc measurement area calculated based on the gradation reference and the aggregated floc reference area, it is possible to quickly and easily maintain the reference flocculant addition rate.

つぎに、図10及び図11は共に濃淡基準により算出した凝集フロック測定面積と凝集剤添加率との関係を示す。ただし、図10が画像に表示された凝集フロック全体の面積である凝集フロック総面積と凝集剤添加率との関係を示しているのに対し、図11は画像に表示される凝集フロックの数で凝集フロック総面積を除した、単位凝集フロック当たりの面積である凝集フロック単面積と凝集剤添加率との関係を示す。図11及び図12に示すように、凝集フロック単面積も凝集フロック総面積と同様に凝集剤添加率の増加に伴って単純に増加するため、凝集フロック単面積を凝集フロック測定面積に適用しても、適切な凝集剤添加率の制御は可能となる。   Next, FIG. 10 and FIG. 11 both show the relationship between the aggregation floc measurement area calculated based on the density reference and the flocculant addition rate. However, while FIG. 10 shows the relationship between the aggregated floc total area, which is the area of the entire aggregated floc displayed in the image, and the flocculant addition rate, FIG. 11 shows the number of aggregated flocs displayed in the image. The relationship between the coagulation floc single area which is the area per unit coagulation floc excluding the coagulation floc total area and the coagulant addition rate is shown. As shown in FIG. 11 and FIG. 12, the aggregated floc single area simply increases with an increase in the coagulant addition rate, similarly to the aggregated floc total area, so the aggregated floc single area is applied to the aggregated floc measurement area. However, it is possible to appropriately control the flocculant addition rate.

(第1の実施の形態の変形例)
本発明の第1の実施の形態の変形例に係る汚泥処理装置は、図13に示すように、図7とは、ステップS411、S414、S415及びS419において異なる。また、図13に示すステップS412、S413、S416〜S418及びS420〜S424は、図7に示すステップS312〜S316及びS318〜S322と同様である。
(Modification of the first embodiment)
As shown in FIG. 13, the sludge treatment apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention differs from FIG. 7 in steps S411, S414, S415, and S419. Further, steps S412 , S413 , S416 to S418 and S420 to S424 shown in FIG. 13 are the same as steps S312 to S316 and S318 to S322 shown in FIG. 7.

すなわち、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る汚泥処理装置100は、図13に示すステップS411において、
(イ)比較部14は、図6に示すステップS310で増加を指示した後の凝集剤添加率RP[n+1]と、「凝集剤添加率撹拌基準値RPar」とを比較する。ここで、「凝集剤添加率撹拌基準値RPar」とは、最大凝集剤添加率RPmax以下の値であり、図1に示す制御部15が図2に示す凝集撹拌機21を回転させる際の閾値である。最大凝集剤添加率RPmaxと同様に汚泥処理装置100の運転に際して予め設定される値であり、図1に示す記憶装置17が記憶する。「凝集剤添加率撹拌基準値RPar」は、従来の処理における経験値を考慮して設定され、最大凝集剤添加率RPmaxの70〜100%程度の値が適切であるが、汚泥性状及び汚泥処理装置100の性能等によって適宜柔軟に変更可能である。
That is, in the sludge treatment apparatus 100 according to the modification of the first embodiment of the present invention, in step S411 shown in FIG.
(A) The comparison unit 14 compares the flocculant addition rate RP [n + 1] after instructing an increase in step S310 shown in FIG. 6 with the “aggregating agent addition rate stirring reference value RPar”. Here, the “aggregating agent addition rate stirring reference value RPar” is a value equal to or less than the maximum aggregating agent addition rate RPmax, and a threshold value when the control unit 15 shown in FIG. 1 rotates the agglomeration stirrer 21 shown in FIG. It is. Similar to the maximum coagulant addition rate RPmax, this value is preset when the sludge treatment apparatus 100 is operated, and is stored in the storage device 17 shown in FIG. The “flocculating agent addition rate stirring reference value RPar” is set in consideration of an empirical value in the conventional treatment, and a value of about 70 to 100% of the maximum flocculant addition rate RPmax is appropriate. It can be changed flexibly as appropriate depending on the performance of the apparatus 100 and the like.

(ロ)ステップS411において、RP[n+1]がRParよりも小さい場合、ステップS412において、制御部15は、凝集剤添加率がRP[n]からRP[n+1]に増加するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29を制御し、ステップS413において、算出部13は、凝集剤添加率RP[n+1]における階調凝集フロック測定面積gFA[n+1]を算出し、図6に示すステップS307に移行し、比較部14は、gFAに対するgFA[n+1]の誤差率とβとを比較する。   (B) If RP [n + 1] is smaller than RPar in step S411, the controller 15 shows in FIG. 2 that the flocculant addition rate increases from RP [n] to RP [n + 1] in step S412. The flocculant supply pump 29 is controlled, and in step S413, the calculation unit 13 calculates the gradation aggregation floc measurement area gFA [n + 1] at the flocculant addition rate RP [n + 1], and the process proceeds to step S307 shown in FIG. The comparing unit 14 compares the error rate of gFA [n + 1] with respect to gFA and β.

(ハ)ステップS411において、RP[n+1]がRPar以上の場合、ステップS414において、凝集剤添加率RP[n+1]と最大凝集剤添加率RPmaxとを比較する。ステップS414において、凝集剤添加率RP[n+1]が最大凝集剤添加率RPmax以上の際、ステップS415において、出力部16は、ステップS414時の凝集剤添加率RP[n+1]が異常値であるとして警報を出力し、図6に示すステップS303に移行する。   (C) If RP [n + 1] is greater than or equal to RPar in step S411, the flocculant addition rate RP [n + 1] is compared with the maximum flocculant addition rate RPmax in step S414. In step S414, when the coagulant addition rate RP [n + 1] is equal to or greater than the maximum coagulant addition rate RPmax, in step S415, the output unit 16 determines that the coagulant addition rate RP [n + 1] at step S414 is an abnormal value. An alarm is output, and the process proceeds to step S303 shown in FIG.

(ニ)ステップS414において、凝集剤添加率RP[n+1]が最大凝集剤添加率RPmaxよりも小さい場合、ステップS416において、制御部15は、凝集剤撹拌機21の回転数を減少させるよう指示する。ステップS417において、比較部14は、撹拌回転数ARがARminより大きく、ARmaxより小さい場合、すなわち、撹拌回転数ARが許容撹拌回転数の範囲内の際には、ステップS419において、凝集剤添加率がRP[n+1]からRP[n+2]に増加するように図2に示す凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加させ、且つ、撹拌機回転数ARを予め設定した任意の回転数に変更するよう図2に示す撹拌機モータ30を制御する。   (D) When the flocculant addition rate RP [n + 1] is smaller than the maximum flocculant addition rate RPmax in step S414, the control unit 15 instructs to reduce the rotational speed of the flocculant stirrer 21 in step S416. . In step S417, the comparison unit 14 determines that the stirring agent rotation rate AR is larger than ARmin and smaller than ARmax, that is, when the stirring rotation number AR is within the allowable stirring rotation number, in step S419, the flocculant addition rate 2 is increased so that RP [n + 1] increases from RP [n + 1] to RP [n + 2], and the stirrer rotation speed AR is changed to an arbitrary rotation speed set in advance. The agitator motor 30 shown in FIG. 2 is controlled.

ここで、ステップS419において、制御部15は、凝集剤供給ポンプ29及び凝集剤撹拌機21の回転数を同時に制御するが、それぞれの制御は個別に実施され、制御方法等において互いに関連する因果関係はない。また、汚泥性状等によって、それぞれの制御方法は大きく異なる。すなわち、処理対象の汚泥性状によって、凝集剤添加率が02%増加するよう凝集剤供給ポンプ29の回転数を制御し、且つ凝集撹拌機21の回転数を5%減少するよう制御することもでき、凝集剤添加率が01%増加するよう凝集剤供給ポンプ29の回転数を制御し、且つ凝集撹拌機21の回転数を3%減少するよう制御することもできる。 Here, in step S419, the control unit 15 controls the rotational speeds of the coagulant supply pump 29 and the coagulant stirrer 21 at the same time. However, each control is performed individually, and the causal relationship related to each other in the control method or the like. There is no. Moreover, each control method changes greatly with sludge property etc. In other words, the flocculant addition rate is 0 . The rotational speed of the flocculant supply pump 29 can be controlled to increase by 2%, and the rotational speed of the flocculating stirrer 21 can be controlled to decrease by 5% . It is also possible to control the rotational speed of the coagulant supply pump 29 so as to increase by 1% and to control the rotational speed of the coagulant stirrer 21 to decrease by 3%.

以上説明したように、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る汚泥処理装置は、凝集剤添加率を、凝集剤供給ポンプ29及び凝集撹拌機21を併用して制御することで、いずれか一方のみで制御するよりも、迅速に調整及び制御を実施することが可能になる。また、凝集剤供給ポンプ29の回転数及び凝集撹拌機21の回転数という2つのパラメータにより制御することで、制御時における微調整が容易に実現できる。さらに、同時に凝集撹拌機21を使用することで、凝集剤供給ポンプ29が大量に使用していた高価な凝集剤添加率の使用量を減量させることができ、処理運転に際して大幅なコスト削減を実現できる。   As described above, the sludge treatment apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention controls the flocculant addition rate by using the flocculant supply pump 29 and the flocculant agitator 21 in combination, Adjustment and control can be performed more quickly than when only one of them is controlled. Further, fine control during the control can be easily realized by controlling with the two parameters of the rotation speed of the flocculant supply pump 29 and the rotation speed of the agitation stirrer 21. Furthermore, by using the coagulant stirrer 21 at the same time, it is possible to reduce the amount of the expensive coagulant addition rate used by the coagulant supply pump 29 in large quantities, and realize a significant cost reduction during the processing operation. it can.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理装置は、性状の変動する汚泥に対して汚泥処理を実施する。一方、本発明の第1の実施の形態に係る汚泥処理装置は、性状が一定である汚泥に対して処理を実施する。汚泥性状の変動によって基準凝集剤添加率及び凝集フロック基準面積は変動するが、より適切及び正確な汚泥処理を実施するためには、逐次変動する基準凝集剤添加率に対して、汚泥処理装置100運転中における凝集剤添加率を制御する必要がある。
(Second Embodiment)
The sludge treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention performs sludge treatment on sludge whose properties vary. On the other hand, the sludge treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention performs treatment on sludge having a constant property. Although the standard flocculant addition rate and the flocs floc reference area vary depending on the sludge property change, in order to perform more appropriate and accurate sludge treatment, the sludge treatment apparatus 100 is used for the reference flocculant addition rate that varies sequentially. It is necessary to control the flocculant addition rate during operation.

そのため、本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理装置100は、汚泥性状が変動する毎に新たな基準凝集剤添加率を算出し、算出された新たな基準凝集剤添加率に対して凝集剤添加率の制御を実施する。ここで、汚泥性状の変動は、一定期間前後に測定した基準凝集剤添加率それぞれに対する凝集フロック測定面積の差と、予め設定した「汚泥性状変動許容値」との比較で判断する。   Therefore, the sludge treatment apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention calculates a new reference flocculant addition rate each time the sludge properties change, and the calculated new reference flocculant addition rate. Control the flocculant addition rate. Here, the variation in the sludge property is determined by comparing the difference in the aggregate floc measurement area with respect to each of the reference flocculant addition rates measured before and after a certain period and a preset “sludge property variation allowable value”.

すなわち、一定期間前後に測定した基準凝集剤添加率それぞれにおける凝集フロック測定面積の差が、「汚泥性状変動許容値」より大きければ汚泥性状は変化したとして、一定期間後における基準凝集剤添加率を新たな基準凝集剤添加率として採用し、「汚泥性状変動許容値」以下であれば、一定期間前における基準凝集剤添加率をそのまま採用する。「汚泥性状変動許容値」は、基準凝集剤添加率が変化したにも関わらず、当初の一定の値で汚泥処理を実行した際に、処理結果に及ぼす影響の程度で決定する。   That is, if the difference in the floc floc measurement area at each reference flocculant addition rate measured before and after a certain period is greater than the `` sludge property variation allowable value '', the sludge property has changed, and the reference flocculant addition rate after a certain period is Adopted as a new reference flocculant addition rate, if it is below the “sludge property fluctuation allowable value”, the reference flocculant addition rate before a certain period is adopted as it is. The “sludge property variation allowable value” is determined based on the degree of influence on the treatment result when the sludge treatment is executed at the initial constant value, despite the change in the reference flocculant addition rate.

ここで、「一定期間」の前に測定した凝集フロック測定面積をFA[n]、「一定期間」の後に測定した凝集フロック測定面積をFA[n+1]、汚泥性状変動許容値をχとすると、│FA[n+1]−FA[n]│≦χの場合、汚泥性状の変動は発生していない判断し、│FA[n+1]−FA[n]│>χの場合、汚泥性状の変動が発生したと判断し、その際の基準凝集剤添加率を算出し、新たな基準凝集剤添加率として設定する。また、凝集フロック測定面積をFA[n]は輝度凝集フロック測定面積bFA[n]でも階調凝集フロック測定面積をgFA[n]でも適用可能である。   Here, if the aggregated floc measurement area measured before the “certain period” is FA [n], the aggregated floc measurement area measured after the “certain period” is FA [n + 1], and the sludge property variation allowable value is χ, If │FA [n + 1] -FA [n] │ ≦ χ, it is judged that there is no change in sludge properties. If │FA [n + 1] -FA [n] │> χ, changes in sludge properties occur. The reference flocculant addition rate at that time is calculated and set as a new reference flocculant addition rate. Further, the aggregation floc measurement area FA [n] can be applied to the luminance aggregation floc measurement area bFA [n] or the gradation aggregation floc measurement area gFA [n].

さらにまた、「一定期間」とは、汚泥性状が変動することが予想される一定の長さを有する時間帯であり、汚泥処理環境によって3時間の場合もあれば1日の場合もある。汚泥処理装置100は、トラブルの発生及びメンテナンス等により運転の中断を余儀なくされるケース以外は、汚泥処理の運転を継続する。そのため、汚泥処理装置100は、運転中に「一定期間」の間隔で継続して汚泥性状の変動を検査する。   Furthermore, the “certain period” is a time zone having a certain length in which sludge properties are expected to fluctuate, and may be 3 hours or 1 day depending on the sludge treatment environment. The sludge treatment apparatus 100 continues the sludge treatment operation except in cases where the operation is forced to be interrupted due to occurrence of trouble or maintenance. Therefore, the sludge treatment apparatus 100 continuously inspects the sludge property variation at intervals of “a certain period” during operation.

このようにして、汚泥性状の変動が発生する度に、基準凝集剤添加率は再設定される。   In this manner, the reference flocculant addition rate is reset every time the sludge property changes.

汚泥性状の変動による基準凝集剤添加率の再設定例を図14及び図15を用いて説明する。   An example of resetting the reference flocculant addition rate due to changes in sludge properties will be described with reference to FIGS.

まず、図14は、実線で表される凝集剤添加率及び凝集フロック測定面積の関係を示す汚泥性状から、破線で表される汚泥性状に変動した状態を示す。実線で表されるように、汚泥性状変動前において、凝集フロック測定面積が最小となる基準凝集剤添加率は、輝度凝集フロック測定面積が最小となるbFA[n]に対応するRPである。しかし、破線で表されるように、汚泥性状変動後においてはRPに対応する輝度凝集フロック測定面積はbFA[n+1]となり、汚泥性状変動前における輝度凝集フロック測定面積の最小値から変化する。汚泥性状変動後における輝度凝集フロック測定面積の最小値はbFA’[n]であり、したがって、bFA’[n]に対応する基準凝集剤添加率はRP’となる。   First, FIG. 14 shows a state in which the sludge property indicating the relationship between the flocculant addition rate represented by the solid line and the aggregation floc measurement area is changed to the sludge property represented by the broken line. As represented by the solid line, the reference flocculant addition rate at which the aggregated floc measurement area is minimized before sludge property change is RP corresponding to bFA [n] at which the luminance aggregated floc measurement area is minimized. However, as represented by a broken line, after the sludge property change, the luminance aggregation floc measurement area corresponding to RP is bFA [n + 1], which changes from the minimum value of the luminance aggregation floc measurement area before the sludge property change. The minimum value of the luminance aggregation floc measurement area after sludge property change is bFA '[n], and therefore the reference flocculant addition rate corresponding to bFA' [n] is RP '.

ここで、│FA[n+1]−FA[n]│≦χであり、汚泥性状変動後の汚泥処理に影響を与えない差分であれば基準凝集剤添加率はRPを維持して運転処理を継続することができるが、│FA[n+1]−FA[n]│>χであり、凝集剤添加率がRPの状態を維持することで、汚泥のケーキ水分を適切な状態に処理できない場合はRP’を新たな基準凝集剤添加率とすることで、汚泥性状変動後における適切な運転処理を継続することが可能となる。   Here, | FA [n + 1] −FA [n] | ≦ χ, and if the difference does not affect the sludge treatment after sludge property change, the reference flocculant addition rate maintains the RP and continues the operation treatment However, if │FA [n + 1] -FA [n] │> χ and the flocculant addition rate maintains the state of RP, the sludge cake moisture cannot be processed to an appropriate state. By setting 'as a new reference flocculant addition rate, it becomes possible to continue appropriate operation processing after sludge property change.

つづいて、│FA[n+1]−FA[n]│>χであり、汚泥性状が変動した際に、新たな基準凝集剤添加率に近づけるためには、凝集剤添加率を増加させるか減少させるかが問題となる。図14に示す階調凝集剤添加率に着目すると、基準凝集剤添加率RPにおいて、階調凝集フロック測定面積は実線のgFA[n]から破線のgFA[n+1]へと変化しており、階調凝集フロック測定面積及び凝集剤添加率がお互いに一意に決まる単純増加の関係から、gFA[n+1]≧gFA[n]の際にはbFA’[n]−bFA[n]≦0となることが明らかである。そのため、gFA[n+1]≧gFA[n]の際には、制御部15は、凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少し、凝集剤添加率を減少させることで、新たな基準凝集剤添加率に近づけるよう制御する。   Subsequently, | FA [n + 1] −FA [n] |> χ, and when the sludge properties change, in order to approach the new reference flocculant addition rate, the flocculant addition rate is increased or decreased. Is a problem. Focusing on the gradation flocculant addition rate shown in FIG. 14, at the reference flocculant addition rate RP, the gradation aggregation floc measurement area changes from a solid line gFA [n] to a broken line gFA [n + 1]. From the relationship of simple increase in which the coagulation floc measurement area and the coagulant addition rate are uniquely determined, bFA ′ [n] −bFA [n] ≦ 0 when gFA [n + 1] ≧ gFA [n]. Is clear. Therefore, when gFA [n + 1] ≧ gFA [n], the control unit 15 reduces the number of rotations of the flocculant supply pump 29 and decreases the flocculant addition rate, thereby providing a new reference flocculant addition rate. Control to be close to.

同様にして、図15では、汚泥性状変動前後で、階調凝集フロック測定面積はgFA[n]からgFA[n+1]に、gFA[n+1]≦gFA[n]の状態で変化する。その際、bFA’[n]−bFA[n]≧0となることが明らかである。そのため、gFA[n+1]≦gFA[n]の際には、制御部15は、凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加し、凝集剤添加率を増加させることで、新たな基準凝集剤添加率に近づけるように制御する。   Similarly, in FIG. 15, the gradation aggregation floc measurement area changes from gFA [n] to gFA [n + 1] before and after the sludge property change in a state of gFA [n + 1] ≦ gFA [n]. At that time, it is clear that bFA ′ [n] −bFA [n] ≧ 0. Therefore, when gFA [n + 1] ≦ gFA [n], the control unit 15 increases the rotation speed of the coagulant supply pump 29 and increases the coagulant addition rate, thereby providing a new reference coagulant addition rate. Control to be closer to.

すなわち、図14及び15に示すように、汚泥性状変動前後で制御部15は、階調凝集フロック測定面積がgFA[n+1]≧gFA[n]の際に、凝集剤供給ポンプ29の回転数を減少し、gFA[n+1]≦gFA[n]の際に、凝集剤供給ポンプ29の回転数を増加させることで、適切な一定の基準凝集剤添加率を維持するべく制御することができ、最適な汚泥処理を実施することが可能となることがわかる。   That is, as shown in FIGS. 14 and 15, before and after the sludge property change, the control unit 15 changes the rotation speed of the flocculant supply pump 29 when the gradation aggregation floc measurement area is gFA [n + 1] ≧ gFA [n]. By reducing the number of rotations of the flocculant supply pump 29 when gFA [n + 1] ≦ gFA [n], it can be controlled to maintain an appropriate constant reference flocculant addition rate. It can be seen that it is possible to carry out various sludge treatments.

つぎに、本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理装置が、汚泥性状の変動が発生する際において、基準凝集剤添加率の算出方法について、図16のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the sludge treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 16 for a method for calculating the reference flocculant addition rate when fluctuations in sludge properties occur.

(イ)ステップS501において、算出部13は、基準凝集剤添加率における輝度凝集フロック測定面積を一定間隔で算出する。ステップS502において、算出部13は、一定間隔の前後における輝度凝集フロック測定面積それぞれの差を算出する。ステップS503において、比較部14は、ステップ502において算出した差と汚泥性状変動許容値とを比較する。   (A) In step S501, the calculation unit 13 calculates the luminance aggregation floc measurement area at the reference flocculant addition rate at regular intervals. In step S502, the calculation unit 13 calculates the difference between the luminance aggregation flock measurement areas before and after a certain interval. In step S503, the comparison unit 14 compares the difference calculated in step 502 with the sludge property fluctuation allowable value.

(ロ)ステップS504において、差が汚泥性状変動許容値以上であれば、比較部14は、汚泥性状の変動が発生したと判断し、ステップS505において、算出部13は、ステップS502における一定間隔後の輝度凝集フロック測定面積に対応する基準凝集剤添加率を新たな基準凝集剤添加率として設定する。ステップS504において、差が汚泥性状変動許容値よりも小さければ、比較部14は、汚泥性状の変動はないと判断し、ステップS502に移行する。   (B) If the difference is equal to or greater than the sludge property variation allowable value in step S504, the comparison unit 14 determines that the sludge property variation has occurred, and in step S505, the calculation unit 13 determines that after a certain interval in step S502. The reference flocculant addition rate corresponding to the luminance aggregation floc measurement area is set as a new reference flocculant addition rate. In step S504, if the difference is smaller than the sludge property variation allowable value, the comparison unit 14 determines that there is no sludge property variation, and proceeds to step S502.

以上説明したように、本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理装置は、一定以上における汚泥性状の変動によって、最適な汚泥処理に影響が出る場合、新たな基準凝集剤添加率を再設定することで、最適な汚泥処理を実施することができる。また、汚泥性状の変動前後における階調凝集フロック測定面積の比較から、迅速容易に凝集剤供給ポンプ29の回転数に関する増減を判断することが可能となる。   As described above, the sludge treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention restarts the new standard flocculant addition rate when the optimum sludge treatment is affected by fluctuations in the sludge properties above a certain level. By setting, optimum sludge treatment can be carried out. Further, it is possible to quickly and easily determine the increase / decrease in the rotation speed of the flocculant supply pump 29 from the comparison of the gradation aggregation floc measurement area before and after the change of the sludge property.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る汚泥処理装置は、図17に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る汚泥処理装置に、更に近似部131及び微分解析部132を備える。図17に示すように、近似部131及び微分解析部132は、算出部13を構成する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 17, the sludge treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention further includes an approximation unit 131 and a differential analysis unit 132 in the sludge treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. . As shown in FIG. 17, the approximation unit 131 and the differential analysis unit 132 constitute a calculation unit 13.

近似部131は、輝度凝集フロック測定面積及び凝集剤添加率の関係を示すグラフを近似式をとして関数化する。   The approximating unit 131 functions a graph showing the relationship between the luminance aggregation floc measurement area and the flocculant addition rate as an approximate expression.

微分解析部132は、近似部131が関数化した数式から、極小値を算出する。図9に示すように、下に凸の曲線を描く輝度凝集フロック測定面積のグラフは、極小値が最小値となる。したがって、近似部131が近似した数式から、極小値となる輝度凝集フロック測定面積に対応する凝集剤添加率を算出することで、基準凝集剤添加率を求めることができる。   The differential analysis unit 132 calculates a local minimum value from the mathematical formula obtained by the approximation unit 131 as a function. As shown in FIG. 9, in the graph of the luminance aggregation floc measurement area that draws a downwardly convex curve, the minimum value is the minimum value. Therefore, the reference flocculant addition rate can be obtained by calculating the flocculant addition rate corresponding to the luminance aggregation floc measurement area that is the minimum value from the mathematical formula approximated by the approximation unit 131.

汚泥性状の変動に伴って、近似部131が近似した数式から微分解析部132が極小値を再算出することで、新たな基準凝集剤添加率を決定することが可能となる。   As the sludge properties change, the differential analysis unit 132 recalculates the minimum value from the mathematical formula approximated by the approximation unit 131, so that a new reference flocculant addition rate can be determined.

つぎに、本発明の第3の実施の形態に係る汚泥処理装置が、基準凝集剤添加率を算出する方法について、図18のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, a method by which the sludge treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention calculates the reference flocculant addition rate will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS601において、近似部131は、輝度凝集フロック測定面積及び凝集剤添加率の関係を示すグラフを関数による近似式化を実施する。ステップS602において、微分解析部132は、ステップS601における近似式から極小値を算出する。ステップS603において、微分解析部132は、極小値となる輝度凝集フロック測定面積に対応する凝集剤添加率をステップS601で求めた近似式から算出する。ステップS604において、制御部15は、ステップS603で算出した凝集剤添加率を基準凝集剤添加率として設定する。   In step S <b> 601, the approximating unit 131 performs an approximate expression using a function of a graph indicating the relationship between the luminance aggregation floc measurement area and the flocculant addition rate. In step S602, the differential analysis unit 132 calculates a minimum value from the approximate expression in step S601. In step S603, the differential analysis unit 132 calculates the flocculant addition rate corresponding to the luminance aggregation floc measurement area that is the minimum value from the approximate expression obtained in step S601. In step S604, the control unit 15 sets the flocculant addition rate calculated in step S603 as the reference flocculant addition rate.

ここで、性状変動が発生した際に新たに設定する基準凝集剤添加率においても、ステップS601〜604を適用することができる。すなわち、図16に示すステップS505において、図4に示す方法適用する代わりに図18に示す方法を適用することが可能である。 Here, steps S601 to 604 can also be applied to the reference flocculant addition rate that is newly set when the property variation occurs. That is, in step S505 shown in FIG. 16, it is possible to apply the method shown in FIG. 18, instead of applying the method shown in FIG.

以上説明したように、本発明の第3の実施の形態に係る基準凝集剤添加率の算出方法は、本発明の第1の実施の形態に係る基準凝集剤添加率の算出方法と比較して処理数が少なく、また、本発明の第2の実施の形態に係る基準凝集剤添加率の算出方法と比較して階調凝集フロック測定面積を算出する負荷を削減することができるため、迅速容易に基準凝集剤添加率を算出することが可能となる。   As described above, the reference flocculant addition rate calculation method according to the third embodiment of the present invention is compared with the reference flocculant addition rate calculation method according to the first embodiment of the present invention. Since the number of processes is small, and the load for calculating the gradation aggregation floc measurement area can be reduced as compared with the calculation method of the reference flocculant addition rate according to the second embodiment of the present invention, it is quick and easy. It is possible to calculate the reference flocculant addition rate.

(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係る汚泥処理装置は、図19に示すように、本発明の第3の実施の形態に係る汚泥処理装置に、更に移動式算出部133を備える。図19に示すように、近似部131、微分解析部132及び移動式算出部133は、算出部13を構成する。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 19, the sludge treatment apparatus according to the fourth embodiment of the present invention further includes a mobile calculation unit 133 in the sludge treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 19, the approximation unit 131, the differential analysis unit 132, and the mobile calculation unit 133 constitute a calculation unit 13.

本発明の第4の実施の形態に係る汚泥処理方法では、汚泥性状変動前後において、近似部131が近似した輝度凝集フロック測定面積−凝集剤添加率曲線が平行移動したと仮定する。本発明の第4の実施の形態に適用する仮定は、経験的データの蓄積から検討し、汚泥処理を実施する上で明らかに妥当である。   In the sludge treatment method according to the fourth embodiment of the present invention, it is assumed that the luminance aggregation floc measurement area-coagulant addition rate curve approximated by the approximation unit 131 has moved in parallel before and after the sludge property change. The assumptions applied to the fourth embodiment of the present invention are clearly valid in considering sludge treatment, considering the accumulation of empirical data.

移動式算出部133は、近似部131が近似したグラフy=f(x)が汚泥性状変動後に平行移動したグラフをy−b=f(x−a)と仮定する。また、移動式算出133は、汚泥性状変動後における任意の2点を平行移動後の数式に適用することで、a及びbを算出する。 The mobile calculation unit 133 assumes that the graph y = f (x) approximated by the approximation unit 131 is translated after the sludge property change is yb = f (xa). Moreover, the movement type | formula calculation part 133 calculates a and b by applying arbitrary two points | pieces after sludge property fluctuation | variation to the numerical formula after a parallel movement.

つぎに、本発明の第4の実施の形態に係る汚泥処理装置が、汚泥性状変動後の新たな基準凝集剤添加率を算出する方法について、図20のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, a method by which the sludge treatment apparatus according to the fourth embodiment of the present invention calculates a new reference flocculant addition rate after sludge property change will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS701において、汚泥性状変動前に近似部131が近似したグラフが、汚泥性状変動後に平行移動したとして、移動式算出部133は、平行移動後のグラフを算出する。ステップS702において、微分解析部132は、ステップS701における近似式から極小値を算出する。ステップS703において、微分解析部132は、極小値となる輝度凝集フロック測定面積に対応する凝集剤添加率をステップS701で求めた近似式から算出する。ステップS704において、制御部15は、ステップS703で算出した凝集剤添加率を基準凝集剤添加率として設定する。   In step S701, assuming that the graph approximated by the approximating unit 131 before the sludge property change has moved in parallel after the sludge property change, the mobile calculation unit 133 calculates the graph after the parallel movement. In step S702, the differential analysis unit 132 calculates a minimum value from the approximate expression in step S701. In step S703, the differential analysis unit 132 calculates the flocculant addition rate corresponding to the luminance aggregation floc measurement area that is the minimum value from the approximate expression obtained in step S701. In step S704, the control unit 15 sets the flocculant addition rate calculated in step S703 as the reference flocculant addition rate.

以上説明したように、本発明の第4の実施の形態に係る汚泥性状変動後の新たな基準凝集剤添加率の算出方法は、本発明の第3の実施の形態に係る汚泥性状変動後の新たな基準凝集剤添加率の算出方法と比較して、汚泥性状変動後に近似部131が再度、輝度凝集フロック測定面積−凝集剤添加率の近似式を算出する必要がないため、算出処理の負荷を軽減することができる。   As explained above, the calculation method of the new reference flocculant addition rate after the sludge property change according to the fourth embodiment of the present invention is the method after the sludge property change according to the third embodiment of the present invention. Compared with the new calculation method of the reference flocculant addition rate, the approximation unit 131 does not need to calculate the approximate expression of luminance aggregation floc measurement area−coagulant addition rate again after the sludge property change. Can be reduced.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment of this invention, it should not be understood that the statement and drawing which make a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

100,101102…汚泥処理装置
11…撮像部
12…変換部
13…算出部
14…比較部
15…制御部
16…出力部
17…記憶装置
18…階調変換部
19…輝度変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 101 , 102 ... Sludge processing apparatus 11 ... Imaging part 12 ... Conversion part 13 ... Calculation part 14 ... Comparison part 15 ... Control part 16 ... Output part 17 ... Storage device 18 ... Gradation conversion part 19 ... Luminance conversion part

Claims (7)

汚泥原液供給ポンプが供給する汚泥原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する凝集混和槽と、前記凝集混和槽で前記汚泥原液及び前記凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、前記凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む前記汚泥原液が汚泥原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置を制御する汚泥処理方法であって、
撮像部が、前記汚泥原液供給管を通過する前記凝集フロックを撮像し、
変換部が、前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像を、前記画像が有する階調の情報に基づいて階調2値画像を生成するとともに、前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像を、前記画像が有する輝度の情報に基づいて輝度2値画像を生成し、
算出部が、同一の凝集剤添加率に対して予め設定した回数分算出される複数の輝度凝集フロック測定面積の平均値である輝度凝集フロック平均面積において、初期の凝集剤添加率近傍の予め設定された割合で互いに異なる複数の凝集剤添加率それぞれに対して前記輝度凝集フロック平均面積を算出し、前記複数の輝度凝集フロック平均面積のうち最小値を輝度凝集フロック基準面積し、前記輝度凝集フロック基準面積算出時の凝集剤添加率を基準凝集剤添加率し、前記基準凝集剤添加率に基づいて階調凝集フロック基準面積を算出し、任意の凝集剤添加率における前記変換部が生成した前記階調2値画像に基づいて階調凝集フロック測定面積を算出するとともに、前記階調凝集フロック基準面積に対する前記階調凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出し、
比較部が、前記階調凝集フロック測定面積と前記階調凝集フロック基準面積とを比較するとともに、前記凝集剤撹拌機の回転数と予め定めた最大回転数及び最小回転数とを比較し、
制御部が、前記算出部による前記誤差率と、前記比較部による比較結果とに応じて、前記階調凝集フロック測定面積を前記前記階調凝集フロック基準面積にするよう少なくとも前記凝集剤供給ポンプの回転数を制御し、
出力部が、前記凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最回転数以下になった場合に警報を発する、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
A flocculent mixing tank for storing a sludge stock solution supplied by a sludge stock solution supply pump and a flocculant supplied by a flocculant supply pump, a flocculant stirrer for stirring the sludge stock solution and the flocculant in the coagulation mixing tank, and the coagulation agent A sludge treatment method for controlling a sludge treatment apparatus having a dehydrator in which the sludge stock solution containing agglomerated floc that is a suspended substance formed in a mixing tank is supplied through a sludge stock solution supply pipe,
The imaging unit images the aggregation floc passing through the sludge stock solution supply pipe,
The conversion unit generates a gradation binary image based on the gradation information of the image from the image of the aggregation flock captured by the imaging unit, and the image of the aggregation flock captured by the imaging unit. Generating a luminance binary image based on the luminance information of the image,
In the luminance aggregation floc average area, which is an average value of a plurality of luminance aggregation floc measurement areas calculated by the number of times set in advance by the calculation unit for the same aggregation agent addition rate, a preset value in the vicinity of the initial aggregation agent addition rate is preset. has been said to calculate the luminance flocs average area for each different flocculant addition indices in the ratio, the minimum value among the plurality of luminance floc average area and luminance flocs reference area, the luminance aggregation the flocculant rate when calculating floc reference area as a reference coagulant addition ratio to calculate the gradation floc reference area based on the reference flocculant addition rate, generated by the conversion unit at any flocculant ratio The gradation aggregation flock measurement area is calculated on the basis of the gradation binary image, and the gradation aggregation flock measurement area with respect to the gradation aggregation flock reference area is calculated. To calculate the error rate is the ratio of the minute,
The comparison unit compares the gradation aggregation floc measurement area with the gradation aggregation floc reference area, and compares the rotation speed of the flocculant stirrer with the predetermined maximum rotation speed and minimum rotation speed,
In accordance with the error rate by the calculation unit and the comparison result by the comparison unit, the control unit at least of the flocculant supply pump sets the gradation aggregation flock measurement area to the gradation aggregation flock reference area. Control the rotation speed,
Output unit, issuing an alarm when the rotational speed of the coagulant agitator falls below the maximum or speed or minimum rotation speed determined in advance,
A method for treating sludge.
請求項1に記載の汚泥処理方法であって、
前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差既定値以下の場合は、前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの回転数を維持して前記凝集剤添加率を維持し、
前記階調凝集フロック測定面積が前記階調凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ前記誤差率が前記誤差既定値よりも大きい場合は、前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの回転数を下げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ減少させ、
前記階調凝集フロック測定面積が前記階調凝集フロック基準面積よりも小さく、且つ前記誤差率が前記誤差既定値よりも大きい場合は、前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの回転数を上げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させる、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
The sludge treatment method according to claim 1,
If the error rate is equal to or less than a predetermined error value that is a specific value set in advance, the control unit maintains the rotation rate of the flocculant supply pump to maintain the flocculant addition rate ,
When the gradation aggregation floc measurement area is larger than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit reduces the rotation speed of the aggregation agent supply pump. by the value previously set the flocculant ratio is reduced,
When the gradation aggregation floc measurement area is smaller than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit increases the rotation speed of the aggregation agent supply pump. is increased by a preset value the flocculant constant,
A method for treating sludge.
請求項2に記載の汚泥処理方法であって、
記制御部が前記凝集剤添加率を減少させる場合、減少後の凝集剤添加率が予め設定した最小凝集剤添加率以下の場合は出力部が警報を発し、前記減少後の凝集剤添加率が前記最小凝集剤添加率よりも大きい場合は前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの回転数を下げ、
記制御部が前記凝集剤添加率を増加させる場合、前記増加後の凝集剤添加率が予め設定した凝集剤添加率撹拌基準値よりも小さい場合は前記凝集剤供給ポンプの回転数を上げ、前記増加後の凝集剤添加率が前記凝集剤添加率撹拌基準値以上、且つ最大凝集剤添加率よりも小さい場合は前記制御部が更に前記凝集剤撹拌機の回転数を下げる、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
The sludge treatment method according to claim 2 ,
If the previous SL controller reduces the pre Symbol flocculant addition rate, in the case of less than the minimum flocculant addition rate flocculant ratio after reduction preset an alarm output unit, flocculant after the reduction the rate is the minimum flocculant greater than additive rate is lower the rotational speed of the coagulant supply pump before Symbol controller,
If the previous SL controller increases the previous SL flocculant ratio, if flocculant rate after the increase is smaller than the preset flocculant constant agitation reference value increases the rotation speed of the coagulant supply pump When the increased flocculant addition rate is equal to or greater than the flocculant addition rate stirring reference value and smaller than the maximum flocculant addition rate, the control unit further reduces the rotational speed of the flocculant stirrer.
A method for treating sludge.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の汚泥処理方法であって、
前記制御部が前記凝集剤添加率を増加させる場合、増加後の凝集剤添加率が最大凝集剤添加率以の場合は出力部が警報を発する、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
A sludge treatment method according to any one of claims 1 to 3,
When the control unit increases the flocculant constant, if flocculant rate after increasing over more than up to flocculant ratio, the output unit is issued a warning,
A method for treating sludge.
請求項1に記載の汚泥処理方法であって、
前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差既定値以下の場合は、前記制御部が前記凝集剤撹拌機の回転数を維持し、
前記階調凝集フロック測定面積が前記階調凝集フロック基準面積よりも小さく、且つ前記誤差率が前記誤差既定値よりも大きい場合は、前記制御部が前記凝集剤撹拌機の回転数を減少させ、
前記階調凝集フロック測定面積が前記階調凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ前記誤差率が前記誤差既定値よりも大きい場合は、前記制御部が前記凝集剤撹拌機の回転数を増加させる、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
The sludge treatment method according to claim 1 ,
When the error rate is equal to or less than a predetermined error value that is a specific value set in advance, the control unit maintains the rotation speed of the flocculant stirrer,
When the gradation aggregation floc measurement area is smaller than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit decreases the rotation speed of the flocculant stirrer,
When the gradation aggregation floc measurement area is larger than the gradation aggregation floc reference area and the error rate is larger than the error default value, the control unit increases the rotation speed of the flocculant stirrer.
A method for treating sludge.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の汚泥処理方法であって、
前記凝集フロック測定面積は、前記画像に表示された前記凝集フロック全体の総面積である、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
A sludge treatment method according to any one of claims 1 to 5,
The aggregated floc measurement area is the total area of the entire aggregated floc displayed in the image .
A method for treating sludge.
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の汚泥処理方法であって、
前記凝集フロック測定面積は、前記画像に表示された前記凝集フロック全体の総面積を前記画像に表示された凝集フロックの数で除した単位凝集フロック当たりの面積であり、
前記算出部は、前記画像に表示された凝集フロックの数、前記単位凝集フロック当たりの面積を更に算出する、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
The sludge treatment method according to any one of claims 1 to 6,
The aggregate floc measurement area is an area per unit aggregate floc obtained by dividing the total area of the entire aggregate floc displayed in the image by the number of aggregate flocs displayed in the image.
The calculation unit further calculates the number of aggregated flocs displayed in the image and the area per unit aggregated floc.
Sludge processing how, characterized in that.
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