JPH01111491A

JPH01111491A - 活性汚泥プロセスの制御装置

Info

Publication number: JPH01111491A
Application number: JP62266520A
Authority: JP
Inventors: Shoji Watanabe; 昭二渡辺; Kenji Baba; 研二馬場; Toshio Yahagi; 矢萩　捷夫; Mikio Yoda; 幹雄依田; Naoki Hara; 直樹原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-04-28
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2530866B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は活性汚泥プロセスの制御装置に係り、特に、汚
泥沈降性を改善するのに効果的な薬剤注入の制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

活性汚泥プロセスは下水処理の最も代表的なプロセスで
、活性汚泥と称される微生物群の摂取・分解作用を利用
して汚水を浄化する。活性汚泥の微生物群は糸状性微生
物とフロック状の凝集性微生物に大別される。このうち
、糸状性微生物の異常発生はバルキング現象の原因とさ
れ、運転管理上好ましくない状態とされている。すなわ
ち、糸状性微生物は圧密性が悪（、沈降しにくいために
沈澱池からの汚泥流出の原因となり、処理水質を悪化さ
せるばかりでなく、プロセス全体の活性汚泥量が減少す
ることから処理効率も低下するという効果を招く、この
バルキング現象のもう一つの原因は、ピンフロックと呼
ばれる、凝集性微生物が細分化され、分散状態になるこ
とである。この場合も沈降性が悪化する。

従来、糸状性微生物の抑制はウォーター　ポリューショ
ン　コントロール、　８３．　４　　（１９８４年）第
４５５頁から第４７２頁（Ｗａｔｅｒ　Ｐｏ１ｌｕｔｉ
ｏｎ　Ｃ１ｎｔｒｏｌ＋８３゜４　（１９８４）ＰＰ４
５５−４７２）において論じられているように、Ｓ　Ｖ
　Ｉ　（Ｓｌｕｄｇｅ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｉｎｄｅｘ　：
汚泥容量指標）と称す活性汚泥の沈降指標に基づいて、
塩素等の抑制剤を注入していた。また、第２４回下水研
究発表会講演集（昭和６２年４月）第３６２頁から第３
６４頁に論じられているように活性汚泥の出現微生物相
に関係なく、汚泥沈降性が悪化した場合に硫酸アルミニ
ウムやポリ塩化アルミニウム等の凝集剤を曝気槽に添加
し、沈降改善が図られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、汚泥沈降性の悪化、すなわちバルキン
グ現象の原因を把握しないで糸状性微生物の抑制剤、あ
るいは凝集剤を添加しており、微生物の出現相に対応し
た本質的を改善対策がなされておらず、注入された薬剤
によって逆に悪い結果を引起こすという問題があった。

また、ビンフロックという糸状性微生物が余り存在して
なく、線分散状態の凝集性微生物が優先となっている場
合に抑制剤を注入すると凝集性微生物が減退し、線分散
化を増長させて処理状態を悪くする。また、糸状性微生
物が異常増殖している場合に凝集剤のみを注入すると、
沈澱池において活性汚泥の沈澱効果を一時的に改善させ
るが、糸状性微生物の増殖抑制、あるいは縮退を行わせ
ることにはならず、長期的な改善効果をあげることが困
難であるという問題もあった。

本発明は、上記従来技術に対処して成されたもので、そ
の目的とするところは、微生物相の出現状態に対応して
凝集剤及び／又は抑制剤の注入を行い、汚泥沈降性を長
期的に安定させるのに効果的を活性汚泥プロセスの沈降
性改善薬剤の注入制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕上記目的は、活性汚泥の出現微生物相を計測する手段を
設け、出現微生物相の計測結果から汚泥沈降の悪化原因
を判定し、抑制剤あるいは凝集剤の注入量を調節するこ
とにより達成される。出現微生物相の計測手段の具体的
方法には、活性汚泥の撮像画像を画像処理により糸状性
微生物と凝集性徴生物の特徴を演算する方式を採用した
。

したつがって、本発明は、次の３つの発明からなる。

第１番目の発明（以下、本願第１発明という）：「流入
下水と活性汚泥を導入して混合液を形成する曝気槽と、
該曝気槽から流出した混合液を固液分離する沈澱池と、
沈澱池で分離した活性汚泥を前記曝気槽に還流する汚泥
返送手段とを有する活性汚泥プロセスの制御装置におい
て、前記活性汚泥の凝集を促進させる凝集剤の注入手段
と、前記活性汚泥に出現している微生物の特徴量を計測
する微生物相計測手段と、前記計測手段によって計測さ
れた微生物の特徴量に基づいて前記凝集剤注入手段から
の凝集剤注入量を調節する手段とを具備することを特徴
とする活性汚泥プロセスの制御装置。」第２番目の発明（以下、本願第２発明という）：「流入
下水と活性汚泥を導入して混合液を形成する曝気槽と、
該曝気槽から流出した混合液を固液分離する沈澱池と、
沈澱池で分離した活性汚泥を前記曝気槽に還流する汚泥
返送手段とを有する活性汚泥プロセスの制御装置におい
て、前記活性汚泥のうち、特に糸状性微生物の増殖を抑
制、あるいは縮退させる抑制剤の注入手段と、前記活性
汚泥に出現している糸状性微生物の長さを計測する手段
と、前記計測手段によって計測された糸状性微生物の長
さに基づいて前記抑制剤注入手段からの抑制剤注入量を
調節する手段とを具備することを特徴とする活性汚泥プ
ロセスの制御装置。」第３番目の発明（以下、本願第３
発明という）：「流入下水と活性汚泥を導入して混合液
を形成する曝気槽と、該曝気槽から流出した混合液を固
液分離する沈澱池と、沈澱池で分離した活性汚泥を前記
曝気槽に還流する汚泥返送手段とを有する活性汚泥プロ
セスの制御装置において、前記活性汚泥のうち、特に糸
状性微生物の増殖を抑制、あるいは縮退させる抑制剤の
注入手段と、前記活性汚泥の凝集を促進させる凝集剤の
注入手段と、前記活性汚泥に出現している微生物の特徴
量を計測する微生物相計測手段と、前記計測手段によっ
て計測された前記微生物特徴量に基づいて前記抑制剤注
入手段からの抑制剤注入量及び前記凝集剤注入手段から
の凝集剤注入量をそれぞれ調節する手段とを具備するこ
とを特徴とする活性汚泥プロセスの制御装置。」〔作　用〕本発明の活性汚泥プロセスの制御装置は、活性汚泥の出
現微生物相から汚泥沈降性の不良要因を検知して、前記
出現微生物の特徴量に基づいて抑制剤及び／又は凝集剤
注入量を調節するようにしたものである。

すなわち、本願第１発明は、前記活性汚泥に出現してい
る微生物の特徴量に基づいて凝集剤注入量を調節するよ
うに構成したものであり、本願第２発明は前記出現微生
物の特徴量のうち、特に、糸状性微生物の長さに基づい
て前記抑制剤注入量を調節するように構成したものであ
り、本願第３発明は前記微生物特徴量に基づいて前記抑
制剤注入手段からの抑制剤注入量及び前記凝集剤注入手
段からの凝集剤注入量をそれぞれ調節する糸状性微生物
が沈降不良原因であれば抑制剤が、凝集性微生物の分散
が原因であれば凝集剤が汚泥沈降性の悪化状態に対応し
て注入される。このため、沈降改善に必要な薬剤が効果
的に選定され、注入操作による悪影響を引き起す恐れが
なくなる。

〔実施例〕

第１図に活性汚泥プロセスを対象とした本願第１発明の
一実施例を示す。１は曝気槽であり、有機物を含む流入
水３と活性汚泥を含む返送汚泥４を導入する。下水と活
性汚泥の混合液９は、曝気槽１底部の散気管８から噴射
される空気７により撹拌と酸素供給が行われる。−気槽
１がら流出した混合液９は沈澱池２で固液分離され、上
澄液を処理水５として放流する。一方、沈降した活性汚
泥の大部分は返送汚泥４として曝気槽１に還流され、増
殖骨に相当する一部の活性汚泥は余剰汚泥６として系外
へ排出される。第１図に示すプロセスの目的である流入
下水３中の有機物除去に重要な役割を果たす活性汚泥の
２種類の微生物相のうち、糸状性微生物の増殖は沈降時
の圧密性が悪化するため、沈澱池２での汚泥界面高さを
上昇させ、活性汚泥が処理水５に混入して水質を悪くす
る。

さらに、流出することはプロセス系内の総括性汚泥量が
減少して処理効率が低下するだけでなく、圧密性が悪い
ことから沈降した汚泥濃度が低く、処理効率を維持する
ために返送汚泥流量を増加させるという悪循環が繰り返
される。この状態は、凝集性微生物の凝集が損なわれ、
細分化されている場合も同様である。

このような活性汚泥プロセスにおいて、曝気槽１には混
合液９を対象とした撮像装置１０が浸漬されている。撮
像装置１０は混合液９が導通ずるスリット部を有し、こ
のスリット部に照明を当て、内蔵された光学レンズ及び
ＩＴＶカメラ（図示せず）を介して混合液９の拡大光像
を得る機能を持つ。

撮像装置１０から出力された混合液９の拡大光像は画像
認識手段２０に入力されて、混合液９に含まれる活性汚
泥のうち、その特徴を利用して糸状性微生物と凝集性微
生物が画像抽出される。

第２図に本願第１発明の画像認識手段の一例を示す。

第２図において、撮像装置１０から出力された混合液９
の拡大光像はＡ／Ｄ変換されて濃淡画像メモリ２１に格
納される。濃淡画像メモリ２１は例えば２５６　Ｘ　２
５６画素で構成される格納エリアを持ち、格納される濃
淡画像は各画素が例えば１２８階調の輝度情報を有する
。この濃淡画像には、第３図に示すような液相部Ｂの中
にフロック状を呈する凝集性微生物Ｚ、さらにこの凝集
性微生物Ｚから伸長したり、派生源を持たない遊離性の
糸状性微生物Ｆが観察される。第３図のＡ−Ａ’に沿っ
た輝度分布をとると、撮像装置１０の照明が透過光法の
場合、第４図に示すように、液相部Ｂが高輝度レベル、
凝集性微生物Ｚが低輝度となり、両者の輝度間に糸状性
微生物Ｆが位置する。糸状性微生物Ｆの輝度位置は、そ
の太さにより異なるが、−船釣に細径のものは液相部Ｂ
に非常に近く、大径のものはそれより低レベルとなる特
徴を有する。この傾向は糸状性微生物及び凝集性微生物
が複雑に入り組んでいる場合も同様の結果が得られる。

濃淡画像メモリ２１の原画像は輝度強調回路２２に入力
され、特に糸状性微生物Ｆ、及び液相部Ｂと凝集性微生
物Ｚの境界を強調するように輝度修正される。

輝度強調回路２２における輝度修正は、糸状性微生物Ｆ
の形状を想定した空間フィルタを作成して、全画素に渡
ってフィルタリング処理を行う。この空間フィルタは、
例えば横線、縦線を３×３画素で構成すると１２種類を
作成すれば良い。この輝度修正により液相部Ｂに対して
微生物部Ｆ及びＺの輝度差が明確化し、抽出し易くなる
。得られた修正濃淡画像は濃淡画像メモリ２２′　に格
納される。

濃淡画像メモリ２２′　の修正濃淡画像は２値化処理回
路２３に入力される。２値化処理回路２３では、水平方
向ｊ及び垂直方向ｉの各画素が持つ修正濃淡画像ｇ（ｉ
、ｊ）を特定輝度Ｓ）ｌを基準とし、次式に示すように
、各画素の輝度がＳＨ未満なら１を、３８以上なら０情
報を与える。すなわち、微生物部Ｆ及びＺ領域に１情報
が入力されて、抽出されたことになる。特定輝度ＳＮは
固定値で良いが、修正濃度画像のヒストグラムと呼ばれ
る輝度画素数の頻度分布から求めても良い。２値化画像
は２値化メモリ２３′に格納される。

縮退回路２４は２値化画像から糸状性微生物を縮退処理
により除去する機能を持つ。縮退処理は１情報が入力さ
れている領域を端から１画素前る処理で、数画素幅を有
する糸状性微生物が凝集性微生物より先に消去される。

縮退画像は縮退画像メモリ２４′　に格納される。

膨張回路２５は縮退画像の１情報が入力されている領域
の全周に渡って１画素づつ拡げる機能をもつ。この膨張
処理は縮退回路２４で実行された縮退処理回数だけ繰返
される。したがって、膨張画像は凝集性微生物のみが復
元され、糸状性微生物部は消去されたままで、膨張画像
メモリ２５′　に格納される。

特徴抽出回路２６Ａは糸状性微生物のみを抽出する回路
で、前述の２値化画像と膨張画像を対象に差分演算を行
う。この差分演算により第５図に示すように、凝集性微
生物部が除去され、糸状性微生物のみが認識された画像
となり、差分画像メモ！Ｊ２６Ａ’　に格納される。細
線化回路２７は差分画像の糸状性微生物の線幅を長さを
変えないで全て１画素にする処理機能をもち、処理され
た画像は細線化画像メモリ２７′　に記憶される。画素
演算回路２９Ａは細線化画像で１情報が与えられている
画素を全画面に渡って積算する。ここで積算された画素
数は、細線化画像における糸状性微生物の線幅が全て１
画素単位であるため、画面全体の糸状性微生物の長さに
対応する。

一方、２値化画像メモリ２３′の２値化画像と差分画像
メモリ２６Ａ′の糸状性微生物抽出画像は特徴抽出回路
２６Ｂに入力し、差分演算される。この差分演算により
、第６図に示すように、糸状性微生物Ｆが消去され、凝
集性微生物のみを抽出した画像となり、差分画像メモリ
２６Ｂ′に格納される。

ラベリング回路２８は凝集性微生物の抽出画像に対して
ナンバ付けを行う。この時、画面枠に接触する凝集性微
生物は除外する。ラベリング処理された画像は画素演算
回路２９Ｂに入力され、ナンバ付けされた凝集性微生物
の投影面積を画素数で演算される。

画像認識手段２０で得られた画面当りの糸状性微生物画
素数Ａ　、、及びナンバ付けされた各々の凝集性微生物
の投影画素数Ｚ　ｍｊは特徴量演算手段３０に入力され
、実際の特徴量を演算する。まず、糸状性微生物の長さ
ｌｉは次式により求める。ここ１２＝＝に＋・Ａ、・ｆ
Ｏ（２）で１０は１画素当りの視野長さで、撮像装置１０の拡大
倍率から設定される。、また、Ｋ、は画素に対する糸状
性微生物の投影定数で、■とＪ「の間の値を設定する。

なお、（２）式では糸状性微生物の絶対長さを求める方
式としたが、単位活性汚泥量当り、あるいは単位混合液
量当りの長さで求めてもよい。単位汚泥量当りの糸状性
微生物長ＩＨを求めるには（３）式で示すように、混合
液の活性汚泥濃ＱＳ　　＝１１／Ｍ、−ｖ　　　　　　
　（３）度Ｍ、と撮像装置１０の検鏡視野における試料
液容（Ｊｖで絶対長さｌ、を除すれτｆ良い。また、単
位混合液当りの長さ！！、７は！、を試料液容量Ｖで除
算することにより求まる。

一方、凝集性微生物の特徴量は、まず次式で各Ａ！Ｊ＝
ａ−Ｚ、Ｊ　　　　　　（４）々の面積Ａ□を演算する
。ここで、ａは換算係数で、１画素当りの視野面積であ
る。次に、各々の面積Ａ１１ｊと同じ面積となる円を仮
定し、その直径ｄ、を求める。各々の直径ｄ、から画面
全体におｄＪ＝、／’；■π石ｒ（５）ける凝集性微生物の平均径ｄ、を演算する。平均径ｄｉ
は算術的な平均径でも、対数平均径を用いても良い。

特徴量演算手段３０で演算された糸状性微生物画素数及
び凝集性微生物の平均径ｄ、は判定手段４０に出力され
る。演算値を出力するに当り、上記実施例では１画面毎
に実行したが、所定画面数Ｎを設定してその平均値、あ
るいは過去のデータを参照した平均値を用いてもよい。

判定手段４０には、特ａｍ演算手段３０から出力された
糸状性微生物長ｊＩ！、と凝集性微生物の平均径ｄ、の
ほかに、設定手段１００から予め設定された糸状性微生
物製設定値りと凝集性微生物平均径りとが入力され、活
性汚泥のバルキング有無が判定される。判定手順は、特
に選定するものでないが、まず、次式によって糸状性微
生物の異常増殖が判ε、１ｉ−Ｌ　　　　　　　（７）定される。ここでε１が正の場合、沈澱池２からの汚泥
流出、あるいは流出の可能性があると判断され、その偏
差信号ε、が調節手段５０に出力される。ε、≦０の場
合、次式により凝集性微生物の凝集状態を判定する。

ε、＝Ｄ−ｄ五　　　　　　（８） ε２〉Ｏの場合、分散化しているとしてその偏差信号ε
２を調節手段５０に出力されるが、ε２≦Ｏの場合、活
性汚泥の沈降状態は正常と判定され、０指令、すなわち
停止指令が調節手段５０に出力される。

調節手段５０では偏差信号ε１あるいはε２に対応して
、凝集剤調節装置８０を操作し、凝集剤注入量を制御す
る。凝集剤には、硫酸アルミニウムや塩化第二鉄等の無
機凝集剤、ポリ塩化アルミニウム等の高分子凝集剤、さ
らには、その他の凝集効果のある凝集剤等を用い、凝集
剤貯留タンク１８に入っている。凝集剤調節装置８０は
調節手段５０の指令により貯留タンク１８から曝気槽１
に注入する凝集剤量を調節する。その調節法は調節手段
５０の偏差信号ε１あるいはε２の正値に比例して弁開
度や回転数を変化する、あるいは、単位時間当りの注入
量を一定にして、注入時間を偏差信号εに対応して変化
させても良い。

上記本願第１発明の実施例によれば、汚泥流出、すなわ
ち、汚泥膨化現象を生起している活性汚泥中の微生物の
特徴量に対応してその凝集剤量を効果的に調節できるの
で、活性汚泥に悪影響を与えることなく、また、経済的
に沈降性改善を行える。

また、凝集性微生物の分散状態の判定手段に平均径を用
いたが、単に投影画素数、あるいは粒径分布に基づく指
標を用いてもよい。

ところで、本実施例において、糸状性微生物長及び凝集
性微生物平均径の設定値し及びＤは固定値としているが
、これは、季節や処理状態に応じて運転者の経験則で変
化させても良い。

また、本実施例は活性汚泥に出現する特徴ある微生物相
の計測値を直接制御指標として用いたが、特徴量からＳ
ＶＩを予測し、その予測値と設定値に対応して凝集剤の
注入量を調節することを拒むものでない。

第７図に活性汚泥プロセスを対象とした本願第２発明の
一実施例を、また、第８図に本願第２発明の画像認識手
段の一例を示す。

活性汚泥プロセスの概要及び活性汚泥中の微生物の画像
抽出及び微生物の特徴量の算出等は、第１図に示す本願
第１発明の実施例の場合と同様である。ただし、本実施
例においては、糸状性微生物のみを対象として前記画像
抽出、特徴量の算出等が行われる。

比較手段４０には糸状性微生物長さＩｌ正　と目標値設
定手段５０からの糸状性微生物長目標値りが入力され、
比較演算を行い、その偏差εを調節手段６０ε＝ｊ！ｉ
−Ｌ　　　　　（５）に出力する。この比較演算を行うに当り、糸状性微生物
長さは単位汚泥量当り、あるいは単位混合液量当りの演
算値を用いてもよいが、この場合、目標値りの単位を前
者と一致させる。また、比較は、１画面毎に行うのでな
く、演算値１ｉ＋ｆ；あるいはｌｉの過去のデータを参
照して、その平均値を用いることもできる。

以上の実施構成により、糸状性微生物の増殖に対応した
抑制剤の注入が行われ、凝集性微生物が侵出となってい
る状態での注入操作を回避できる。

なお、上記実施例で用いた糸状性微生物長目標値しは水
温や水質等に多大な影響を及ぼす季節変化、あるいは沈
澱池の設備仕様等を考慮して設定される。また、抑制剤
の注入は返送汚泥４ラインとする構成としたが、曝気槽
１に直接注入してもよい。

さらに、撮像装置１０はサンプリング機構を設けて、曝
気槽１の外部に別設置しても良い。この場合、市販の光
学顕微鏡とＩＴＶカメラで構成し、検鏡部にフローセル
を用いることもできる。

また、本実施例は有機物除去を目的とした活性汚泥プロ
セスを対象としたが、これに限定される□ものでなく、
例えば窒素やリンをも目的とした嫌気好気槽併用プロセ
スの糸状性微生物の抑制、あるいは活性汚泥の凝集効果
を高めるための凝集剤注入の指標としても利用できる。

本願第２発明における他の一実施例を第９図に示す。第
９図において、１５は流量計、１６は濃度計で、各々返
送汚泥の流量と活性汚泥濃度を計測する。これらの信号
は調節手段６０に入力され、返送される活性汚泥量に対
応した抑制剤の注入量が決定され、調節装置７０辷指令
する。活性汚泥量Ｔ。

は流量と汚泥濃度を掛は合すことにより求まり、例えば
次式に示す方法で調節１ｃを出力する。

ここで、Ｔ：は基準汚泥量で、Ｋ２は注入量あるいは注
入時間を調節量Ｃとする定数である。

上記実施例では返送される活性汚泥ｉ１Ｔ、を考慮した
調節手法を採ったが、本発明は返送汚泥における抑制剤
濃度を調節する方式でも良い。これは、偏差信号εに対
応して求めた抑制剤目標濃度と返送汚泥流量とから調節
量が決定される。また、返送汚泥中の抑制剤濃度を既定
し、偏差信号εに応じて注入時間あるいは注入間隔を調
節するεともできる。さらに、調節量の限界値、例えば
返送汚泥中における抑制剤上限濃度や活性汚泥量に対す
る注入量の上限値を設定し、限界値に達した場合、注入
時間や注入間隔を調節することもできる。

このような調節方式により、注入された抑制剤が糸状性
微生物の抑制に有効に働き、凝集性微生物に及ぼす影響
を防止することができる。

第１０図に活性汚泥プロセスを対象とした本願第３発明
の一実施例を示す。

活性汚泥プロセスの概要及び活性汚泥中の微生物の画像
抽出及び微生物の特徴量の算出等は、第１図に示す本願
第２発明の実施例の場合と同様である。

判定手段４０は汚泥濃度計１９で測定された処理水５中
の流出汚泥濃度Ｓ、、設定手段１００がら予め設定され
た流出汚泥濃度設定値３．１と糸状性微生物長設定値り
と凝集性微生物径設定値りが入力される。第１１図は判
定手段４０の判定方法の一例である。まず初めに、処理
水流出汚泥濃度の実測値ｓ１と設定値Ｓ、ｍとが比較さ
れ、Ｓ、≦Ｓ、′ならば凝集剤及び抑制剤を停止する操
作■が選定される。

ｓ、＞ｓ、”の場合、汚泥流出の原因判定が行われる。

糸状性微生物長の計測値！五が設定値しより高ければ、
汚泥流出の原因が糸状性微生物の異常ε１＝２正−Ｌ（
７）増殖として操作■が選定され、その偏差ε、が調節手段
６０へ出力される。２ｉ≦Ｌならば、凝集性微生物平均
径の計測値ｄ五と設定値りを比較し、ｄ、＜Ｄならば凝
集性微生物の分散が原因と児なεｚ　＝Ｄ−ａ五　　　
　　　（８）され、操作■が選定されて偏差ε２を調節手段５０に出
力する。もしｄｉ≧Ｄならばその他の原因、例えば流入
下水流量の増大、沈澱池２における汚泥引抜き系の故障
等による汚泥流出として操作■が選定され、警報、ある
いはデイスプレィ表示等を行う。

調節手段６０では偏差信号ε１に対応して、抑制剤調節
装置７０を操作し、抑制剤注入量を制御する。

抑制剤は、例えば塩素、オゾンあるいは過酸化水素等の
殺菌性を有するガス、次亜鉛素酸ソーダ等の塩素生成物
、あるいは界面活性剤や漂白剤などの薬剤も適用でき、
抑制剤貯留タンク１７に入っている。抑制剤調節装置７
０は調節手段６０の指令により貯留タンク１７から返送
汚泥４のラインに注入する抑制剤量を調節するが、その
調節法は調節手段６０の偏差信号ε１の正値に比較して
弁開度や回転数を変化する、あるいは、単位時間当りの
注入量を一定にして、注入時間を偏差信号εに対応して
変化させても良い。調節装置７０からの抑制剤は返送汚
泥４ラインに注入されるが、その注入は混合手段１４を
介して行う。混合手段１４は、例えばラインミキサーや
分散板を持つ混合器を用いるのが良いが、動力を利用し
た強制混合法であってもよい。

調節手段５０では偏差信号ε２に対応して、凝集剤調節
装置８０を操作し、凝集剤注入量を制御する。

凝集剤には、硫酸アルミニウムや塩化第二鉄等の無機凝
集剤、ポリ塩化アルミニウム等の高分子凝集剤等を用い
、凝集剤貯留タンク１日に入っている。

凝集剤調節装置８０は調節手段５０の指令により貯留タ
ンク１８から曝気槽１に注入する凝集剤量を調節するが
、その調節法は前記抑制剤の調節法を適用できる。

上記実施例によれば、汚泥流出、すなわち、汚泥膨化現
象の要因に対応してその処方剤を効果的に操作できるの
で、活性汚泥に悪影響を与えることなく、沈降性改善を
行える。

なお、上記実施例では、判定手段４０において糸状性微
生物の増殖異常を測定した後、凝集性微生物の分散状態
を判定したが、本願第３発明はこれに限定するものでな
く、例えば逆であっても良い。

また、凝集性微生物の分散状態の判定手段に平均径を用
いたが、単に投影画素数、あるいは粒径分布に基づく指
標を用いてもよい。さらに、判定手段４０の選定操作■
において、抑制剤のみの注入指令を実行したが、凝集剤
注入操作を同時に行ってもよい。これは、凝集剤注入が
沈澱池における沈降性改善に連応性を有する効果を期待
することができるためである。また、凝集剤注入操作を
平均径偏差で行ったが、処理水汚泥濃度偏差（８８−３
，＊）で実施してもよい。上記実施例における抑制剤の
注入は返送汚泥４ラインで行ったが、本発明はこれに限
定するのでなく、例えば曝気槽ｌに注入することもでき
る。さらに、撮像装置１０は曝気槽ｌに設置したが、沈
澱池２、あるいは処理水５ラインに設けてもよく、また
、直接浸漬でなく対象液をサンプリングして活性汚泥像
を撮影してもよい。

また、本発明は有機物除去を目的とした活性汚泥プロセ
スを対象としたが、これに限定されるでな（、例えば窒
素やリンをも目的とした嫌気好気槽併用プロセスの、糸
状性微生物の抑制、あるいは凝集効果を高めるための凝
集剤注入の指標としても利用できる。

本願第３発明における他の一実施例を第１１図に示す。

第１１図において、１２は汚泥沈降計で設定単位時間当
りの静置状態における汚泥沈降容量を、１９は汚泥濃度
計で曝気槽１流出液の活性汚泥濃度を時系列的に計測す
る。なお、１１はサンプルラインで、汚泥沈降計１２に
測定対象とする混合液を導く、これらの信号は演算手段
９０に入力され、例えば次式で求まる汚泥沈降性の指標
Ｓｖ（ｍ！／ｇ）を求める。　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　４Ｓｖ＝Ｖ、／Ｓ、　　　　　　　
　（９）ここで、■、汚泥沈降容ｉｔ　（ｍ／）　、Ｓ
Ｒは汚泥濃度輸７１）である。演算された指標Ｓｖは判
定手段４０に入力され、設定手段１００の一般定値であ
る沈降指標設定値Ｓ−と比較され、Ｓｖ＞Ｓｖ′であれ
ば、第１０図におけるｓ、＞ｓ、”と同様にバルキング
の発生と判定され、それ以降の判定手法は第１θ図と同
様に実行され、操作指令が選定される。この実施例によ
り、バルキングめ発生を確実に把握できる効果がある。

なお、汚泥沈降計１２及び汚泥濃度１９の測定対象は曝
気槽１の混合液９でも同じ効果が得られる。」■ 〔発明の効果〕本発明によれば、バルキング現象の要因に対応して処方
剤の注入量が操作されるので、異種相の活性汚泥に悪影
響を与えることがなく、汚泥沈降性の改善を長期間安定
して行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第１発明の一実施例を示す構成図、第２図
は本願第１発明及び本願第３発明の画像処理の情報処理
過程を示す一実施構成図、第３図は活性汚泥の顕微鏡像
を示す図、第４図は第３図のＡＡ’線で走査した輝度ヒ
ストグラム、第５図は糸状性微生物の抽出結果を示す図
、第６図は凝集性微生物の抽出結果を示す図、第７図は
本願第２発明の一実施例を示す構成図、第８図は本願第
２発明の画像処理の情報処理過程を示す一実施構成図、
第９図は本願第２発明の他の実施例を示す構成図、第１
０図は本願第３発明の一実施例を示す構成図、第１１図
は本願第３発明にお′ける、凝集剤及び抑制剤の判定手
法の一例を示すアルゴリズム、第１２図は本願第３発明
の他の実施例を示す一構成図である。１・・・曝気槽、２・・・沈澱池、４・・・返送汚泥、
９・・・混合液、１０・・・撮像装置、１９・・・汚泥
濃度計、２０・・・画像認識手段、３０・・・特徴量演
算手段、４０・・・判定手段、７０・・・抑制剤調節装
置、８０・・・凝集剤調節装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、流入下水と活性汚泥を導入して混合液を形成する曝
気槽と、該曝気槽から流出した混合液を固液分離する沈
澱池と、沈澱池で分離した活性汚泥を前記曝気槽に還流
する汚泥返送手段とを有する活性汚泥プロセスの制御装
置において、前記活性汚泥の凝集を促進させる凝集剤の
注入手段と、前記活性汚泥に出現している微生物の特徴
量を計測する微生物相計測手段と、前記計測手段によっ
て計測された微生物の特徴量に基づいて前記凝集剤注入
手段からの凝集剤注入量を調節する手段とを具備するこ
とを特徴とする活性汚泥プロセスの制御装置。２、前記微生物特徴量を糸状性微生物の長さと凝集性微
生物の所定以上の面積を有する凝集塊の平均粒径とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の活性汚泥
プロセスの制御装置。３、流入下水と活性汚泥を導入して混合液を形成する曝
気槽と、該曝気槽から流出した混合液を固液分離する沈
澱池と、沈澱池で分離した活性汚泥を前記曝気槽に還流
する汚泥返送手段とを有する活性汚泥プロセスの制御装
置において、前記活性汚泥のうち、特に糸状性微生物の
増殖を抑制、あるいは縮退させる抑制剤の注入手段と、
前記活性汚泥に出現している糸状性微生物の長さを計測
する手段と、前記計測手段によって計測された糸状性微
生物の長さに基づいて前記抑制剤注入手段からの抑制剤
注入量を調節する手段とを具備することを特徴とする活
性汚泥プロセスの制御装置。４、流入下水と活性汚泥を導入して混合液を形成する曝
気槽と、該曝気槽から流出した混合液を固液分離する沈
澱池と、沈澱池で分離した活性汚泥を前記曝気槽に還流
する汚泥返送手段とを有する活性汚泥プロセスの制御装
置において、前記活性汚泥のうち、特に糸状性微生物の
増殖を抑制、あるいは縮退させる抑制剤の注入手段と、
前記活性汚泥の凝集を促進させる凝集剤の注入手段と、
前記活性汚泥に出現している微生物の特徴量を計測する
微生物相計測手段と、前記計測手段によって計測された
前記微生物特徴量に基づいて前記抑制剤注入手段からの
抑制剤注入量及び前記凝集剤注入手段からの凝集剤注入
量をそれぞれ調節する手段とを具備することを特徴とす
る活性汚泥プロセスの制御装置。５、前記微生物特徴量を糸状性微生物の長さと凝集性微
生物の所定以上の面積を有する凝集塊の平均粒径とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の活性汚泥
プロセスの制御装置。６、前記抑制剤注入量を前記糸状性微生物長により、前
記凝集剤注入量を前記凝集性微生物平均粒径により調節
することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の活性
汚泥プロセスの制御装置。