KR100884504B1 - 하수 처리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

생물 반응조를 구비하는 하수 처리부; 상기 생물 반응조내의 물질에 대한 계측값을 출력하되, 내부 시간 지연을 가지는 계측부; 상기 계측부로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 예측값을 계산하는 계측값 예측부; 상기 계측값 예측부에 의해 계산된 예측값을 상기 생물 반응조의 제어에 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치가 제공된다.
Figure R1020080056762
하수, 오염, 미생물, 반응, 혐기, 호기, 공기,

Description

하수 처리 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR TREATING WASTE WATER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 하수 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 하수 처리 장치의 생물 반응조에서 물질을 계측시에 시간 지연으로 출력되는 계측기 출력값의 데이터로부터 공정의 운전 흐름을 파악하여 시간 지연되는 만큼 시간에 대하여 출력을 예측 계산한 값을 현재 운전값으로 제어계에 사용하는 하수 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하수고도처리공법에서는 혐기조(공정), 무산소조(공정), 호기조(공정)을 구분하여 운영하게 된다.
혐기조(공정)는 하수내에 존재하는 유기물질을 이용하여 인의 방출을 유도하며, 무산소조(공정)는 호기조(공정)에서 질산화과정을 거쳐 생성된 질산성 질소를 하수내에 존재하는 유기물질을 이용하여 탈질시키는 공정이고, 호기조(공정)는 혐기조(공정), 무산소조(공정)에서 일부 제거된 유기물질의 산화와 질산화, 인의 과잉섭취를 통해 유기물질 및 질소, 인을 제거하게 되는 역할을 수행하게 된다.
기존 대부분의 공법들은 유입하수를 혐기조(공정)으로만 유입시키는 방식을 적용하였다. 그러나 이 경우, 혐기조(공정)에서 탈질소 및 인의 방출에 대부분 유기물질이 사용됨에 따라 무산소조(공정)에서는 유기물질이 부족하여 전체 질소 제거효율은 낮았다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 혐기조(공정)와 무산소조(공정)으로의 분할 유입방법이 개발되었다. 혐기조(공정)와 무산소조(공정)으로의 분할유입을 실시할 경우, 무산소조(공정)에서도 하수내에 존재하는 유기물질을 이용하여 탈질소화율이 증가함으로 혐기조(공정)으로만 유입하는 방식에 비하여 처리성능이 향상되었다.
그러나 분할유입(혐기조:무산소조, 6:4 또는 5:5 등)의 비는 대부분 운영자의 경험과 1일 1회 분석된 수질분석결과를 토대로 운전되게 되는데, 혐기조(공정)에서 PO43 --P의 농도가 낮을 경우, 인 방출에 필요한 탄소원이 부족한 것으로 판단하여 혐기조(공정)으로의 유입량을 증가시키고, 무산소조(공정)에서 NO3 --N가 높을 경우, 탄소원이 부족한 것으로 판단하여 무산조조(공정)으로의 유입량을 증가시키거나, 내부반송율을 감소시켜 운전하게 된다.
하수 처리 장치에서 모든 공정을 제어하기 위해서는 실시간으로 현장의 공정상태를 측정 또는 검출하여 현장 기기를 통하여 현장의 공정이 이룩하고자 하는 목표치로 운전되도록 공정의 제어를 실시간으로 실행해야 한다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 분석계측기를 사용하는 공정에서 있어서 하수 처리 공정에 사용되는 각종 계측기 중에서 내부 분석 공정이 필요한 특성이 있는 계측기(물질A 계측기) 경우에는 실시간으로 측정된(분석된) 값을 출력하지 못하고 내부 분석공정이 종료된 후에 분석 결과를 출력하는 시간 지연이 발생된다. 이러한 계측기(물질A 계측기)와 실시간으로 출력되는 계측기(물질 B 계측기)를 필요로 하는 제어 시스템 내부에서 혼합으로 사용하여 단일 제어 루프를 사용할 경우 시간 오차 발생으로 제어계가 제어 범위를 벗어나는 현상이 발생하며 공정 계통의 불안정이 발생할 수 있다.
하수 처리 공정에서 사용되는 계측기들 중에 실시간으로 측정하여 그 값을 출력하는 계측기와 내부 분석(측정 주기)이 필요한 계측기는 표1과 같다.
통상 실시간으로 측정하는 범주의 계측기는 통상 5∼10초 이내로 물질을 측정하여 출력하는 것이며, 내부 분석이 필요한 계측기(시간지연/측정주기 필요)는 5∼20분의 지연출력이 소요되는 것으로 본다.
측정주기(시간지연) 출력 계측기 실시간 출력 계측기
PO4 인산염 계측기 ORP 산화전이 계측기
NH4 암모니아 계측기 DO 용존 산소 계측기
NO3 질산화 계측기 PH PH 계측기
COD 화학적 산소 요구량 계측기 MSS 슬러지농도 계측기
BOD 생화학적 산소 요구량 계측기 탁도계측기
계면계측기
유량계측기
지연되어 결과값을 출력하는 계측기들의 내부 공통적 분석방법은 다음과 같으며, 각 단계마다 시간이 필요하게 됨으로 출력이 지연되고 계측기에는 측정 주기에 의하여 측정된 값이 출력된다.
- 시료 펌핑(pumping) 및 플러싱(flushing)(검출점에서 분석하고자 하는 시료의 채취 및 이전 이료의 청소)
-시료와 시약의 혼합(분석 물질을 추출하거나 촉매를 시키는 시약과의 혼합)
-시료/시약의 반응시간과 측정을 위한 대기
-측정과 측정의 평균
-측정 값의 출력
실시간으로 측정가능한 계측기류는 측정 센서 구조가 간단하게 됨으로 유지 보수 측면에서 용이하며 또한 비용의 발생이 적으나, 시간지연이 소용되는 계측기류는 시약처리 및 측정구조가 복잡함으로써 유지보수(시약 및 내부부품 교체)가 복작하며 유지보소 비용이 많이 소요된다. 이런 사유로 인하여 계측기의 구매비용에서도 시약 처리에 의한 측정계측기류일 경우 상당한 비용이 소요된다. 또한 이런 류의 계측기가 현장에 설치되어 운영될 경우 측정에 필요한 시약과 측정의 정밀성을 유지하기 위하여 내부 부품 교체 주기가 짧음으로 인하여 관리와 유지보수를 고려하여 시간 지연 시간을 길게 설정함으로서 계측기 유지 보수 비용을 절감하려고 운영하고 있다. 예를 들어 지연 시간을 긴주기(예: 10분)로 할 경우에 유지 보수 비용을 20∼60만원/월 인 경우, 짧은 주기(예:5분)로 하였을 경우 90∼150만원/월이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하수 처리 장치에서 시간 지연으로 출력되는 계측기 출력값을 이용하여 실시간으로 하수 처리 공정을 제어하도록 하는 하수처리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일측면에 의하면, 생물 반응조를 구비하는 하수 처리부; 상기 생물 반응조내의 물질에 대한 계측값을 출력하되, 내부 시간 지연을 가지는 계측부; 상기 계측부로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 예측값을 계산하는 계측값 예측부; 상기 계측값 예측부에 의해 계산된 예측값을 상기 생물 반응조의 제어에 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 계측부는, 내부 시간 지연을 가지는 적어도 하나의 계측기; 및 실시간으로 계측값을 출력하는 적어도 하나의 계측기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 향후 일정 시점은 상기 계측부의 상기 내부 시간 지연에 상응하여 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하수 처리 장치는, 적어도 하나의 다른 계측부를 포함하며, 상기 계측값 예측부의 상기 일정 시점은 상기 적어도 하나의 다른 계측부가 가지는 내부 시간 지연에 근거하여 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 계측값 예측부는, 시간 단위별 계측값 변화율을 구하여 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 반응 속도 계산 예측 모듈; 시간 단위별 계측값 변화량을 구하여 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 이동 평균 예측 모듈; 및 이전에 입력된 계측값보다 최근에 입력된 계측값에 좀 더 큰 가중치를 설정하여 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 가중 이동 평균 예측 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반응 속도 계산 예측 모듈은, 하기의 수학식으로 표기되는 반응 속도 계산법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있다.
(∑ln(Xt/Xt-1)/∑T=k
ln(X0)+k*Et=p
ep=PV
(여기에서, k는 예측 변수이고, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이고, e=2.718281828임)
바람직하게는, 상기 이동 평균 예측 모듈은, 하기의 수학식으로 표기되는 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있다.
(((Xt-Xt-1)/T*Et)+Xt=PV
(여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 시간 간격의 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격임)
바람직하게는, 상기 가중 이동 평균 예측 모듈은, 하기의 수학식으로 표기되는 가중 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있다.
Xt*WAt+Xt-1*WAt-1=PV
(여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고(=현재 계측값), WAt-1는 시간 간격의 시작점에서의 가중치이고, WAt는 시간 간격의 종점에서의 가중치이고, WAt+WAt-1=1이고, PV는 예측값임)
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 계측값 예측부에 의해 계산된 예측값을 상기 생물 반응조에서 NH4 및 NO3를 사용하는 하수 처리 공정의 수행시 탈질 및 질산화 과정에서의 시간 검출, 포기량 제어, 질산화 반송량 제어, 슬러지 반송 제어에 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 생물 반응조를 구비하는 하수 처리 장치의 제어 방법으로, 내부 시간 지연을 가지는 계측기로부터 상기 생물 반응조내의 물질에 대한 계측값을 일정 시간 간격으로 입력받는 단계; 상기 계측기로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 예측값을 계산하는 단계; 상기 계산된 예측값을 상기 생물 반응조의 제어에 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 계산 단계는, 시간 단위별 계측값 변화율을 구하여 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 단계; 시간 단위별 계측값 변화량을 구하여 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계; 및 이전에 입력된 계측값보다 최근에 입력된 계측값에 좀 더 큰 가중치를 설정하여 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는, 하기의 수학식으로 표기되는 반응 속도 계산법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있다.
(∑ln(Xt/Xt-1)/∑T=k
ln(X0)+k*Et=p
ep=PV
(여기에서, k는 예측 변수이고, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이고, e=2.718281828임)
바람직하게는, 상기 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는, 하기의 수학식으로 표기되는 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있다.
(((Xt-Xt-1)/T*Et)+Xt=PV
(여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 시간 간격의 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격임)
바람직하게는, 상기 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는, 하기의 수학식으로 표기되는 가중 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행할 수 있 다.
Xt*WAt+Xt-1*WAt-1=PV
(여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고(=현재 계측값), WAt-1는 시간 간격의 시작점에서의 가중치이고, WAt는 시간 간격의 종점에서의 가중치이고, WAt+WAt-1=1이고, PV는 예측값임)
본 발명에 의하면, 시간 지연을 가지는 계측기가 사용되는 하수 처리 장치에서 하수 처리 공정을 수행할 때 계측기에서의 시간 지연 문제를 해결하여 생물 반응조에서 실시간으로 계측된 자료를 토대로 하수 처리 공정의 제어에 정확성을 제공함으로써 하수처리장 설계 기술력을 증대시키는 파급효과가 기대되며, 과학적이고 합리적인 하수처리장 운영을 통해 운영관리기술의 향상시킬 수 있다.
또한, 첨단 정보통신기술과 환경기술의 접목시킬 수 있는 초석을 마련함에 따라 환경정보화 분야의 기술 개발 촉진 및 활용성 확대가 가능하고 다양한 국내 공법에 본 제어기술이 접목됨에 따라 하수처리장의 자동화 설비들 적용 영역 확장 및 온라인 수질계측기의 정확도가 향상되는 파급효과가 기대된다.
아울러, 연중 안정적이며, 고효율의 유기물질 및 부유물질, 질소와 인의 처리성능을 유지함으로써 주변하천의 수질을 개선하고 방류수역의 부영양화를 방지가 가능하다.
또한, 본 발명에 의한 하수처리 장치를 이용하여 하수처리장을 관리할 경우, 정량적이고 정성적인 과학적 분석, 관리, 제어를 통해 하수처리장의 유지관리비를 절감하고 연중 안정적인 방류수질을 유지할 수 있다. 특히 계측기 출력 주기 시간을 넓히는 경우에는 유지 보수 절감을 가져올 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 연중 안정적인 방류수질이 유지되어 방류하천의 수질이 개선되고 방류수역의 부영양화 빈도가 감소하여 친수환경이 조성되어 블루 네트워크 형성이 용이할 것으로 기대된다.
또한, 본 발명에 의하면, 순수 국내기술로 국내실정에 적합하도록 개발되어 기존 외국 하수고도처리공법 도입시 동반되는 제어알고리즘을 국내 기술로 대체가능하며, 장기간의 현장적용결과를 토대로 하수고도처리공법의 우수성을 확보하고 운영과정에서 축적된 노하우를 데이터베이스화하면 동남아시아 및 중앙아시아, 중국 등의 해외시장에서 외국기술에 비해 비교우위의 경쟁력 확보가 가능하여 환경전략산업으로 수출함으로서 많은 외화의 획득이 가능할 것으로 추정된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하수처리 장치를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 하수처리 장치(100)는 하수 처리부(200)와, 계측 처리부(300)와, PID(proportional integral derivative) 제어부(400)를 포함한다.
상기 하수 처리부(200)는 용수를 유입하여 혐기조 상태, 무산소 상태 또는 호기 상태 중 어느 하나로 가변하며, 유로의 흐름을 변경하기 위해 배출부의 개폐 가 조정되는 생물 반응조를 구비한다.
계측 처리부(300)는 용수의 특성성분들을 검사하는 적어도 하나 이상의 계측기들을 포함한다. 계측 처리부(300)는 계측부(310)와, 계측값 예측부(320)를 포함한다.
상기 계측부(310)는 용수의 특성성분들을 검사하는 적어도 하나 이상의 계측기들(센서들)을 구비한다. 상기 계측부(310)는 내부 분석(측정 주기)이 필요한 계측기들(이하, 제 1 계측부라 함)(311)과 실시간으로 측정하여 그 값을 출력하는 계측기들(이하, 제 2 계측부라 함)(312)을 구비할 수 있다.
통상 내부 분석이 필요한 제 1 계측부(시간지연/측정주기 필요)(311)는 5∼20분의 지연출력이 소요되는 것에 반하여, 실시간으로 측정하는 범주의 제 2 계측부(312)는 통상 5∼10초 이내로 물질을 측정하여 출력하는 것으로 본다.
예를 들어, 제 1 계측부(311)는 인산염 계측기, 암모니아 계측기, 질산화 계측기, 화학적 산소 요구량 계측기, 생화학적 산소 요구량 계측기 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 계측부(312)는 표 1에 나타낸 바와 같이, 산화전이 계측기, 용존산소 계측기, PH 계측기, 슬러지 농도 계측기, 탁도 계측기, 계면 계측기, 유량 계측기 등을 포함할 수 있다.
이중에서, 제 1 계측부(311)는 시료 펌핑(pumping) 및 플러싱(flushing)(검출점에서 분석하고자 하는 시료의 채취 및 이전 이료의 청소), 시료와 시약의 혼합(분석 물질을 추출하거나 촉매를 시키는 시약과의 혼합), 시료/시약의 반응시간 과 측정을 위한 대기, 측정과 측정의 평균, 측정 값의 출력을 수행하는데 예를 들어 5∼20분의 지연출력이 소요될 수 있다.
계측값 예측부(320)는 제 1 계측부(311) 및/또는 제 2 계측부(312)의 출력 데이터로부터 공정의 운전 흐름을 파악하여 시간 지연되는 만큼 시간에 대하여 출력을 예측 계산하여 PID(proportional integral derivative) 제어부(400)에 출력한다. 즉, 계측값 예측부(320)는 상기 제 1 계측부(311) 및/또는 제 2 계측부(312)로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 계측값을 예측하여 계산한다.
일실시예에서는, 제 2 계측부(312)는 통상 5∼10초 이내로 물질을 측정하여 출력함에 따라 실시간 출력으로 간주하였다. 한편, 내부 분석이 필요한 제 1 계측부(시간지연/측정주기 필요)(311)는 5∼20분의 지연출력이 소요됨에 따라 계측값 예측부(320)는 제 2 계측부(312)의 출력 데이터에 대하여 계측값 예측기능을 수행하도록 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 계측값 예측부(320)가 제 2 계측부(312)에 대하여서도 계측값 예측기능을 수행하도록 구현할 수 있다.
따라서, 도 3을 참조하면, 물질 A의 성분을 계측하는 제 1 계측부(311)로부터 계측된 값이 예를 들어 T0 - T-N만큼의 지연 시간을 가지며, 물질 B의 성분을 계측하는 제 2 계측부(312)로부터 계측된 값은 실시간으로 출력된다고 하면, 계측값 예측부(312)는 일정 시점, 예를 들어 T0 시점에서 제 1 계측부(311)로부터 출력되는 계측값을 T-N 시점에서 계측된 값으로 보고, T0 시점에 제 1 계측부(311)로부터 실 제 출력된 계측값에 T0 - T-N만큼의 지연 시간동안 변화량을 반영함으로써 T0 시점에서 제 1 계측부(311)에 의해 계측되는 값에 상응하는 예측값을 생성한다. 이에 따라, 계측값 예측부(312)는 A 물질의 계측에 대하여는 T0 시점에서의 예측값을, B 물질에 대하여는 T0 시점에서 제 2 계측부(312)의 출력을 PID 제어부(400)에 제공한다. 이렇게 함으로써, PID 제어부(400)는 A 물질 및 B 물질에 대하여 동일 시간대(T0 시점)에 제 1 계측부(311) 및 제 2 계측부(312)에 의해 계측되는 것으로 볼 수 있는 값들을 입력받아 하수 처리를 위한 운전 제어에 실시간으로 사용할 수 있게 된다.
여기에서, 계측값 예측부(320)의 예측 계산은 제 1 계측부(311)로부터 시간 간격으로 입력되는 계측값을 실시간으로 저장하여, 과거에 입력된 계측값과 현재 입력되는 계측값에 대한 계측값 변화율을 계산하여 향후 예측 시간에 대한 출력식을 예측하여 적용할 수 있다. 이때, 향후 예측 시간에 대해서는 제 1 계측부(311)에 설정된 출력 주기 시간과 동일하게 예측 시간을 설정할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 향후 예측 시간에 대하여 임의의 예측 시간을 설정할 수 도 있다. 계측값 예측부(320)의 구성 및 동작은 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 하수처리 장치(100)는 계측 처리부(300)로부터 계측값을 입력받아 상기 용수의 특정성분에 대한 측정된 성분값의 유효성을 판단하여 목표치를 설정하고, 그 목표치와 비례하는 제어신호를 발생하여 상기 하수 처리부(200)를 제어하는 PID(proportional integral derivative) 제어부(400)를 포함할 수 있다.
상기 PID 제어부(400)는 상기 목표치설정부(420)는 상기 계측 처리부(300)로부터 측정된 성분값이 입력됨에 따라 하수처리에 필요한 운영조건의 목표치를 설정하는 목표치설정부(420)를 가진다.
상기 PID 제어부(400)는 계측부(410)에서 측정된 설정값에 의해 자동으로 운영되는 방법이외에도 운영자가 입력하는 성분값에 따라 목표치를 설정하는 수동설정부(430)를 가질 수 있다. 그리고, 상기 PID 제어부(400)는 상기 목표치설정부(420)와 상기 수동설정부(430)를 선택적으로 연결하는 신호선택부(450)가 설치되며, 이를 선택하기 위해 운영자가 자동/수동모드 선택하기 위한 자동/수동모드 선택부(440)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 신호선택부(450)로부터 입력되는 목표치는 제어부(470)로 전달되어 비례, 적분 또는 미분에 의해 제어신호로 환산된다. 그리고, 상기 제어부(470)는 하수 처리부(200)와 연결되며, 환산된 제어신호에 따라 상기 하수 처리부(200)를 조작하여 하수를 처리한다.
한편, 상기 PID 제어부(400)는 상기 신호선택부(450)로부터 입력되는 목표치와, 상기 하수 처리부(200)를 통과한 용수를 측정한 목표값을 비교하여 상기 제어부(470)로 입력되는 목표치를 보정하는 제어 보정부를 포함할 수 있다. 상기 제어보정부는 상기 하수 처리부(200)의 출구측에 설치되어 용수의 특정성분을 검사하는 센서를 갖는 최종계측부(480)와, 상기 제어부(470)의 입구측에 설치되어 설정된 목표치에 의해 예상되는 특정성분값과 상기 최종계측부(480)로부터 검사된 특정성분값을 비교하여, 상기 예상되는 특정성분값이 상기 검사된 특정성분값에 수렴하도록 상기 목표치를 수정하는 비교부(460)를 포함할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치에서 하수 처리부에 구비되는 생물 반응조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치에서 하수 처리부를 간략하게 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리부의 생물 반응조의 내부를 도시한 단면도이다.
상기 하수 처리부(200)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 생물 반응조(210, 220)(Bulk liquid)가 마련되고, 두 개의 생물 반응조(210, 220)는 상호 연통되는 유로(216, 226)가 형성되어 상호간의 하수가 유동하게 된다. 또한, 각각의 생물 반응조(210, 220)에는 상단 및 하단으로 하수를 유입하기 위한 유입부(211, 212, 221, 222) 및 상기 생물 반응조(210, 220)에서 정화 처리된 하수를 배출하기 위한 배출부(214, 224)가 연결된다. 이를 위해, 상기 생물 반응조(210, 220)에는 상기 유입부(211, 212, 221, 222) 및 상기 배출부(214, 224)와 연결되기 위한 유입구 또는 배출구가 형성된다.
또한, 상기 유입부(211, 212, 221, 222)는 상기 생물 반응조(210, 220)의 상단, 하단에 각각 연결되며, 상기 유입부(211, 212, 221, 222)의 출구부에는 개폐수단(270)이 설치되며, 상기 개폐수단(270)의 제어를 통해 배출부(214,224)의 열린 상태를 조절한다.
상기 개폐수단(270)은 전동수문으로서, 상하 이동 가능한 로드(274)가 구비된 실린더(272)와, 상기 실린더(272)의 로드(274)에 연결되며 상기 유입부(211, 212, 221, 222)의 출구부를 차폐하는 차폐판(276)을 포함한다.
또한, 각각의 생물 반응조(210, 220)의 하부에는 공기를 공급하기 위한 산기관(230)이 설치된다. 상기 산기관(230)은 상기 생물 반응조(210, 220)로 선택적으로 공기를 공급하며, 이에 따라 상기 생물 반응조(210, 220)가 혐기 상태, 무산소 상태, 호기 상태 중 어느 하나의 상태로 가변될 수 있다. 또한, 상기 생물 반응조(210, 220)는 상기 산기관(230)으로부터 공급되는 공기 주입위치를 제어함에 따라 혐기 상태, 무산소 상태, 호기 상태로 공존하는 것도 가능하다.
또한, 상기 산기관(230)은 복수로 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 유입부(211, 212, 221, 222)와 대향되게 설치된다. 이에 따라 상기 유입부(211, 212, 221, 222)의 하부에는 각각의 대응되는 산기관(230)이 위치된다.
또한, 상기 산기관(230)에는 공기를 공급하는 주공기 공급배관(232)이 연결되고, 상기 주공기 공급배관(232)에는 블로워(Blower)(236)가 설치되어 공기를 공급한다. 또한, 상기 산기관(230)과 주공기 공급배관(232)의 연결부에는 공급되는 공기량을 조절하기 위한 밸브수단(234)이 설치된다. 상기 밸브수단(234)은 전동 니들 밸브(Electric Needle Value) 또는 전동 버터플라이 밸브(Electric Butterfly Value), 전동 볼 밸브 (Electric Ball Value)로 이루어질 수 있고, 상기 밸브수단(234)의 조절을 통해 각각의 산기관(230)으로 공급되는 공기량을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 하수 처리부(200)는 상기 블로워(Blower)(236)의 작동을 중지하지 않은 상태에서도 상기 산기관(230)을 통해 생물 반응조(210, 220)의 각 부분으로 공급되는 공기의 공급을 차단 또는 조절할 수 있다.
또한, 상기 생물 반응조(210, 220)의 유입부(211, 212, 221, 222)의 입구부에는 하수 원수의 공급되는 유량을 조절하기 위한 (도시되지 않은) 유량 조정조가 설치될 수 있다. 이에 따라 상기 생물 반응조(210, 220)로 항상 일정한 량의 유량이 공급할 수 있다.
또한, 상기 생물 반응조(210, 220)의 배출부(214, 224)에는 유로의 흐름을 변경하기 위해 배출부(214, 224)의 개폐를 조정하는 수위조절장치(280)가 설치된다. 따라서, 상기 생물 반응조(210, 220)는 상기 수위조절장치(280)의 조정을 통해 질산화된 하수를 무산소(조) 상태로 자연 유하시켜 적은 동력으로 내부반송효과를 얻을 수 있다.
상기 수위조절장치(280)는 상기 배출부(214, 224)의 개구된 높이를 조절하여 개폐를 조정하는 것으로서, 상기 배출부(214, 224)를 넘쳐 흘러가는 유량을 조절하여 유로의 흐름을 변경한다. 이를 위해 상기 수위조절장치(280)는 그 개구를 막는 차폐수단과, 상기 차폐수단의 높이를 조절하기 위한 높이 조절수단을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 계측값 예측부의 일실시예를 나타내는 구성 블록도이다. 도 7을 참조하면, 계측값 예측부(320)는 예측 계산부(321)를 포함한다. 상기 계측값 예측부(320)는 메모리(325) 및 설정부(326)를 더 포함할 수 있다.
예측 계산부(321)는 상기 제 1 계측부(311)로부터 현재 입력되는 계측값으로부터 향후 일정 시점에서의 계측값을 예측하여 계산한다. 예측 계산부(321)는 계측값을 예측하는 계산을 수행하기 위한 예측 계산 모듈들을 포함할 수 있다. 메모 리(325)는 예측 계산부(321)에서 예측 계산을 수행하기 위해 필요한 데이터들을 임시로 저장한다. 설정부(326)는 예측 계산부(321)에서 계측값 예측을 위해 사용되는 샘플링 시간과, 또는 예측 시간을 설정한다.
예측 계산부(321)는 반응 속도 계산 예측 모듈(322), 이동 평균 예측 모듈(323), 가중 이동 평균 예측 모듈(324)들과 같은 예측 계산 모듈들을 포함할 수 있으며, 이중 어느 하나 또는 각각의 조합들로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 예측 계산부(321)는 도 7에 도시된 예측 계산 모듈들 외에도 예측 계산을 수행할 수 있는 예측 계산 모듈을 통해 구현할 수 있다.
반응 속도 계산 예측 모듈(322)은 시간 단위별 계측값 변화율을 구하여 예측값을 계산해낼 수 있다. 반응 속도 계산 예측 모듈(322)은 예를 들어, 아래의 수학식 1로 표기되는 반응 속도 계산법에 의하여 예측 계산을 수행하도록 구현될 수 있다.
(∑ln(Xt/Xt-1)/∑T=k
ln(X0)+k*Et=p
ep=PV
여기에서, k는 예측 변수이고, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이고, e=2.718281828이다.
반응 속도 계산 예측 모듈(322)은 구간별 계측값의 변화량의 합계를 총변화 구간 시간으로 나누어 평균 변화율을 구하여 예측값을 계산한다. 이를 위해 반응 속도 계산 예측 모듈(322)은 제 1 계측부(311)로부터 입력되는 계측값들을 메모리(325)에 저장한다. 반응 속도 계산 예측 모듈(322)은 상기 메모리(325)에 저장되어 있는 제 1 계측부(311)의 계측값들 중에서 현재 입력되는 계측값보다 이전 시간에 입력된 계측값들을 읽어 현재 입력되는 계측값과의 시간 단위별 계측값 변화율을 계산한다. 이에 따라 예측 변수 k가 구해진다. 여기에서, 시간 간격의 차이에 따른 계측값의 변화율(Xt/Xt-1)에 대하여 자연 로그(ln)를 취하는 것은 계측값의 시간에 따른 변화는 곡선으로 나타나기 때문에 이를 직선화로 처리하기 위한 것이다. 따라서, 제 1 계측부(311)로부터 현재 입력된 계측값(X0)에 자연 로그(ln)를 취한 값과, 설정부(326)에 의해 설정된 예측 시간(Et)에 시간 단위별 계측값 변화율인 예측 변수 k를 곱한 값을 더하면 예측 시간(Et)에서의 직선화 처리된 예측값(p)이 구해진다. 직선화 처리된 예측값(p)을 곡선화하기 위하여 ep를 취하면 예측 시간(Et)에서의 실제 예측값이 계산된다.
한편, 이동 평균 예측 모듈(323)은 계측값의 변화량을 변화시간으로 나누어 변화율을 구하고, 구해진 변화율에 예측하고자 하는 시간을 곱한 다음 현재 계측값을 더하여 예측값을 계산해낸다.
이동 평균 예측 모듈(323)은 예를 들어, 아래의 수학식 2로 표기되는 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하도록 구현될 수 있다.
(((Xt-Xt-1)/T*Et)+Xt=PV
여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 시간 간격의 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이다.
이동 평균 예측 모듈(323)은 제 1 계측부(311)로부터 입력되는 계측값들을 메모리(325)에 저장한다. 이동 평균 예측 모듈(323)은 상기 메모리(325)에 저장되어 있는 제 1 계측부(311)의 계측값들 중에서 현재 입력되는 계측값보다 이전 시간에 입력된 계측값들을 읽어 현재 입력되는 계측값과의 시간 단위별 계측값 변화량(Xt-Xt-1)을 계산한다. 계측값 변화량(Xt-Xt-1)을 단위 시간으로 나누면 계측값 변화율이 구해진다. 이 변화율에 예측하고자 하는 시간을 곱한 다음 제 1 계측부(311)로부터 입력된 현재 계측값(Xt)을 더하면 제 1 계측부(311)에서의 시간 지연동안 변화율이 반영된 예측값을 계산할 수 있다. 여기에서, 시간 단위별 계측값 변화량(Xt-Xt-1)은 양이 나올 수 도 있고 음이 나올 수 있다. 아울러, 시간 간격(T)은 샘플링 시간을 설정하는 설정부(326)에 의해 설정되며 제 1 계측부(311)의 시간 지연 또는 출력 주기에 상응하여 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 가중 이동 평균 예측 모듈(324)은 제 1 계측부(311)로부터 과거에 입력된 계측값보다는 최근에 입력된 계측값에 좀 더 큰 비중을 두어 계측값을 예측하는 방식으로, 일정한 시간 간격을 두고 계산하여 예측값을 출력한다.
가중 이동 평균 예측 모듈(324)은 예를 들어, 아래의 수학식 3으로 표기되는 가중 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하도록 구현될 수 있다.
Xt*WAt+Xt-1*WAt-1=PV
여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고(=현재 계측값), WAt-1는 시간 간격의 시작점에서의 가중치이고, WAt는 시간 간격의 종점에서의 가중치이고, WAt+WAt-1=1이고, PV는 예측값이다.
가중 이동 평균 예측 모듈(324)은 제 1 계측부(311)로부터 입력되는 계측값들을 메모리(325)에 저장한다. 가중 이동 평균 예측 모듈(324)은 상기 메모리(325)에 저장되어 있는 제 1 계측부(311)의 계측값들 중에서 현재 입력되는 계측값과, 현재 입력되는 계측값의 바로 이전 시간에 입력된 계측값을 읽어 미리 설정된 가중치를 각각 곱하여 서로 더한다. 예를 들어, 이전 입력된 계측값(Xt-1)에는 0.2의 가중치(WAt-1)를 설정하고, 현재 입력된 계측값(Xt)에는 0.8의 가중치(WAt)를 설정할 수 있다.
이상에서 설명되었던 계측값 예측은 NH4, NO3를 사용한 하수 처리 공정의 탈 질화 과정 및 질신화 과정에서의 시간 검출, 질산화 내부 반송, 슬러지 반송등의 운전 제어에 적용할 수 있으며, 온라인으로 출력하는 계측기와의 제어에서 결합성을 제공할 수 있다. 여기에서 결합이란 하수 처리 공정을 위한 각종 제어 알고리즘내에서의 다양한 응용 또는 상호 신호 연결 가능성을 포함한다.
예를 들어, 생물 반응조에서 질산화를 진행하기 위해 NH4와 DO에 의하여 공기유량을 조정하는 제어 루프에 적용할 수 있다. NH4 계측기는 시간 지연 출력 계측기에 해당하며, DO 계측기는 실시간 출력 계측기에 해당한다. 따라서, 이 제어 루프에서는 NH4 계측기의 출력을 입력받아 예측 처리부(300)에서의 예측 기능을 통해 생성된 NH4 예측값과 DO 계측기로부터 출력되는 계측값을 운전 제어에 사용하여 공기 유량을 조정할 수 있다.
또 다른 예로서, 생물 반응조에서 포기조에서 질산화된 하수를 반송 펌프를 통해 무산조로 반송하여 탈질을 유도하는 공정 제어 루프에 적용할 수 있다. 이 공정 제어 루프에는 NO3와 유량계가 혼합되어 있다. 여기에서 NO3와 계측기는 시간 지연 출력 계측기에 해당하며, 유량 계측기는 실시간 출력 계측기에 해당된다. 따라서 이 제어 루프에서는 NO3 계측기의 출력을 입력받아 예측 처리부(300)에서의 예측 기능을 통해 생성된 NO3 예측값과 유량 계측기로부터 출력되는 계측값을 운전 제어에 사용하여 질산화 반송량을 제어 할 수 있다.
이 외에도 이상에서 되었던 계측값 예측은 하수 처리 장치에서 다양한 공정 제어에 연계하여 사용된다. 예를 들어 공정계통의 위치제어, 수량제어, 유량제어 및 시간제어가 연계 수행될 수 있다.
또한, 모든 하수처리공법의 반응조내 탈질, 질산화공정 및 슬러지반송 제어에 활용할 수 있다.(공기주입 위치제어, 포기밸브 수량제어, 반송위치 및 반송량 제어, 분리된 탱크의 MLSS 평형제어, 잉여슬러지 제어, 공정진행 시간계산)
위치제어의 예를 들면, 탈질 공정시에 해당 탱크의 포기 밸브를 계속 닫힘상태로 유지하거나, 해당 탱크의 포기밸브를 열도록 한다. 반대로 질산화 공정의 경우에는 해당 탱크의 포기 밸브를 열거나, 해당 탱크의 포기 밸브를 닫아서 준비상태로 유지한다.
수량 제어의 예를 들면, 포기 밸브의 수량을 크게 하거나, 포기 밸브의 수량을 작게 한다. 여기에서, 포기 밸브의 수량을 조절할 때 해당 반응 탱크에 인접한 탱크부터 포기 밸브를 조절하게 된다.
유량 제어의 예를 들면, 포기의 수량이 많아지면 공기량이 많이 필요함에 따라 송풍기의 밴(Vane)을 열도록 제어한다. 시간 제어의 예를 들면, 진행 시점에서 타이머에 의해 종료때 까지 시간을 카운트하여 후속 제어에 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 하수처리 장치를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에서는 예측 계산부에서 수학식 1 내지 수학 식 3중 어느 하나에 기재된 예측 계산에 의해 구현하는 것에 대항 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 수학식 1 내지 수학식 3에 기재된 예측 계산들을 응용 또는 조합하여 구현할 수 도 있다.
또한, 본 발명의 일실시예서는 도 2에 도시된 바와 같이 하수 처리부(200)의 출구측에 설치되어 용수의 특정성분을 검사하는 센서를 갖는 최종 계측부(480)에서는 본 발명의 계측값 예측 기능을 적용되지 않았으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 최종 계측부(480)에 대하여서도 본 발명의 계측값 예측 기능을 적용하여 구현할 수 도 있다.
도 1은 종래의 하수 처리 장치에서 계측기의 분석지연을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치에서 계측값 예측 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치에서 하수 처리부에 구비되는 생물 반응조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리 장치에서 하수 처리부를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 처리부의 생물 반응조의 내부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 계측값 예측부의 일실시예를 나타내는 구성 블록도이다.

Claims (14)

  1. 생물 반응조를 구비하는 하수 처리부;
    상기 생물 반응조내의 물질에 대한 계측값을 출력하되, 내부 시간 지연을 가지는 계측부;
    상기 계측부로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 예측값을 계산하는 계측값 예측부;
    상기 계측값 예측부에 의해 계산된 예측값을 상기 생물 반응조의 제어에 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 계측부는,
    내부 시간 지연을 가지는 적어도 하나의 계측기; 및
    실시간으로 계측값을 출력하는 적어도 하나의 계측기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 향후 일정 시점은 상기 계측부의 상기 내부 시간 지연에 상응하여 설정되는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하수 처리 장치는,
    적어도 하나의 다른 계측부를 포함하며,
    상기 계측값 예측부의 상기 일정 시점은 상기 적어도 하나의 다른 계측부가 가지는 내부 시간 지연에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 계측값 예측부는,
    시간 단위별 계측값 변화율을 구하여 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 반응 속도 계산 예측 모듈;
    시간 단위별 계측값 변화량을 구하여 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 이동 평균 예측 모듈; 및
    이전에 입력된 계측값보다 최근에 입력된 계측값에 좀 더 큰 가중치를 설정하여 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 가중 이동 평균 예측 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 반응 속도 계산 예측 모듈은,
    하기의 수학식으로 표기되는 반응 속도 계산법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
    (∑ln(Xt/Xt-1)/∑T=k
    ln(X0)+k*Et=p
    ep=PV
    (여기에서, k는 예측 변수이고, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이고, e=2.718281828임)
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 이동 평균 예측 모듈은,
    하기의 수학식으로 표기되는 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
    (((Xt-Xt-1)/T*Et)+Xt=PV
    (여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 시간 간격의 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격임)
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 가중 이동 평균 예측 모듈은,
    하기의 수학식으로 표기되는 가중 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
    Xt*WAt+Xt-1*WAt-1=PV
    (여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고(=현재 계측값), WAt-1는 시간 간격의 시작점에서의 가중치이고, WAt는 시간 간격의 종점에서의 가중치이고, WAt+WAt-1=1이고, PV는 예측값임)
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 계측값 예측부에 의해 계산된 예측값을 상기 생물 반응조에서 NH4 및 NO3를 사용하는 하수 처리 공정의 수행시 탈질 및 질산화 과정에서의 시간 검출, 포기량 제어, 질산화 반송량 제어, 슬러지 반송 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치.
  10. 생물 반응조를 구비하는 하수 처리 장치의 제어 방법으로,
    내부 시간 지연을 가지는 계측기로부터 상기 생물 반응조내의 물질에 대한 계측값을 일정 시간 간격으로 입력받는 단계;
    상기 계측기로부터 일정 시간 간격으로 입력되는 계측값의 변화에 근거하여 향후 일정 시점에서의 예측값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 예측값을 상기 생물 반응조의 제어에 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 계산 단계는,
    시간 단위별 계측값 변화율을 구하여 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 단계;
    시간 단위별 계측값 변화량을 구하여 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계; 및
    이전에 입력된 계측값보다 최근에 입력된 계측값에 좀 더 큰 가중치를 설정하여 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 반응속도에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는,
    하기의 수학식으로 표기되는 반응 속도 계산법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어 방법.
    (∑ln(Xt/Xt-1)/∑T=k
    ln(X0)+k*Et=p
    ep=PV
    (여기에서, k는 예측 변수이고, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격이고, e=2.718281828임)
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는,
    하기의 수학식으로 표기되는 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어방법.
    (((Xt-Xt-1)/T*Et)+Xt=PV
    (여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고, X0는 시간 간격의 현재 계측값(=Xt)이고, Et는 예측을 위한 기대 시간이고, PV는 예측값이고, T는 시간 간격임)
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 가중 이동 평균에 근거한 예측값을 계산해내는 단계는,
    하기의 수학식으로 표기되는 가중 이동 평균법에 의한 예측 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하수 처리 장치의 제어 방법.
    Xt*WAt+Xt-1*WAt-1=PV
    (여기에서, Xt-1는 시간 간격의 시작점에서의 계측값이고, Xt는 시간 간격의 종점에서의 계측값이고(=현재 계측값), WAt-1는 시간 간격의 시작점에서의 가중치이고, WAt는 시간 간격의 종점에서의 가중치이고, WAt+WAt-1=1이고, PV는 예측값임).
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JP2003053375A (ja) * 2001-08-22 2003-02-25 Toshiba Corp 水質制御装置
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