KR200429242Y1 - On-line sludge volume index meter using image analysis - Google Patents

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KR200429242Y1 KR2020060018177U KR20060018177U KR200429242Y1 KR 200429242 Y1 KR200429242 Y1 KR 200429242Y1 KR 2020060018177 U KR2020060018177 U KR 2020060018177U KR 20060018177 U KR20060018177 U KR 20060018177U KR 200429242 Y1 KR200429242 Y1 KR 200429242Y1
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김성신
김예진
배현
김종락
천성표
안유가
이해군
이성학
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주식회사 하이텍엔지니어링
주식회사 엔바이론소프트
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Abstract

본 고안은 이미지 분석 기법을 이용하여 하폐수처리장의 활성슬러지 침전능 계측 및 슬러지 상태 진단장치에 관한 것으로, 활성 슬러지를 메스실린더형 칼럼(41)으로 폭기조(R)로부터 슬러지 공급장치(46)를 통하여 일정량 유입시키고, 일정 시간 동안 정체되며 침전되는 전 과정을 카메라(42)를 이용하여 일정한 시간 간격으로 슬러지층의 높이를 촬영하여, 그 이미지를 카메라와 연결된 컴퓨터(45)로 전송하여 분석함으로써 슬러지의 침전상태를 실시간으로 확인가능하며, 데이터베이스에 입력된 활성슬러지의 농도값과 함께 본 장치에서 측정된 슬러지의 침전 높이를 통하여 슬러지 침전성 지표인 SVI(Sludge Volume Index) 값을 구할 수 있다. 또한 이렇게 구한 SVI 값의 변동 형태에 따른 침전능을 예측하고, 또한 침전 중 상등수의 이미지를 분석하여 슬러지의 상태를 진단할 수 있는 슬러지 침전능 계측 및 슬러지 상태 진단장치에 관한 것이다. The present invention relates to the measurement of activated sludge sedimentation capacity and sludge state diagnosis apparatus in a sewage treatment plant using an image analysis technique. The activated sludge is supplied to the mass cylinder type column 41 from the aeration tank R through the sludge supply unit 46. The sludge layer is taken at a predetermined time interval using the camera 42 for the entire process of inflow, stagnation and precipitation for a predetermined time, and the image is transmitted to the computer 45 connected to the camera for analysis. It is possible to check the sedimentation status in real time, and the Sludge Volume Index (SVI), which is the sludge sedimentation index, can be obtained through the sludge settling height measured in this device together with the concentration value of activated sludge entered into the database. In addition, the present invention relates to a sludge sedimentation capacity measurement and sludge state diagnosis apparatus for predicting the sedimentation capacity according to the variation of the SVI values thus obtained, and analyzing the image of the supernatant during sedimentation.

즉, 본 고안은 하폐수 처리장의 생물반응조 등에서 활성 슬러지가 유입된 측정용 메스실린더를 카메라로 촬영하여 슬러지 블랭킷 높이와 상등수 탁도를 측정하고, 상기 이미지분석으로 얻어진 슬러지 블랭킷 높이와 데이터베이스의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 농도를 이용하여 SVI를 측정하며, 또한 상기 이미지분석으로 얻어진 상등수 탁도를 분석하여 유출수 부유물질(Suspended Solid, SS) 농도를 추정하는 장치에 관한 것이다.That is, the present invention measures the sludge blanket height and the supernatant turbidity by measuring the measuring mass cylinder in which activated sludge is introduced into the bioreactor of the sewage treatment plant, etc., and the sludge blanket height obtained by the image analysis and the MLSS (Mixed Liquor) of the database. The present invention relates to an apparatus for measuring SVI using Suspended Solid concentration, and estimating Suspended Solid (SS) concentration by analyzing supernatant turbidity obtained by the image analysis.

슬러지 침전장치, SVI, 이미지 분석, 슬러지 침전능, 하폐수처리장 Sludge Sedimentation System, SVI, Image Analysis, Sludge Sedimentation Capacity, Sewage Treatment Plant

Description

이미지 분석 기법을 이용한 자동 슬러지 침전능 계측장치{On-line sludge volume index meter using image analysis}        On-line sludge volume index meter using image analysis}

도 1은 종래 기술에 따른 슬러지 침전 특성 측정장치를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a sludge sedimentation characteristic measuring apparatus according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 광학현미경과 CCD카메라를 이용한 활성 슬러지의 면적, 휘도, 분포등을 정량적으로 측정하는 장치를 나타내는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a device for quantitatively measuring the area, brightness, distribution, etc. of activated sludge using an optical microscope and a CCD camera according to the prior art.

도 3은 종래 기술에 따른 활성 슬러지 계면 계측장치를 나타내는 사시도.3 is a perspective view showing an activated sludge interface measuring apparatus according to the prior art.

도 4는 본 고안의 이미지 분석 기법을 이용한 슬러지 침전능 측정장치의 시스템 구성도.Figure 4 is a system configuration of the sludge sedimentation capacity measurement apparatus using the image analysis technique of the present invention.

도 5는 본 고안에 따른 촬영된 이미지를 획득하고 분석하는 이미지 분석 소프트웨어 프로그램 모식도. 5 is a schematic diagram of an image analysis software program for acquiring and analyzing photographed images according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>           <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

41 : 원통형 메스실린더형 칼럼 42 : 이미지 촬영용 카메라41: cylindrical cylinder cylinder type 42: camera for image recording

43 : 조명확보용 광원부 43A : 고위도 LED 전구판43: light source for securing the light 43A: high-degree LED bulb plate

44 : 외부의 자연 조명 차단 벽 45 : 컴퓨터44: outside natural light blocking wall 45: computer

46 : 슬러지 공급장치 46A : 슬러지 유입펌프46: sludge supply device 46A: sludge inflow pump

46B : 유입 배관 46C : 유입 밸브46B: inlet pipe 46C: inlet valve

47 : 슬러지 유출장치 47A : 슬러지 유출펌프47: sludge outflow device 47A: sludge outflow pump

47B : 유출 배관 47C : 유출 밸브47B: Outlet Pipe 47C: Outlet Valve

48 : 세척 장치 48A : 세척수 주입펌프48: washing device 48A: washing water injection pump

48B : 세척수 배관 49 : 월류수 유출부48B: Washing water pipe 49: Overflow water outlet

R : 폭기조 D : 드레인 조R: Aeration tank D: Drain tank

본 고안은 자동 슬러지 침전능 계측 및 슬러지 상태 진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 활성 슬러지를 메스실린더형 칼럼으로 유입시키고, 일정 시간 동안 침전되는 과정을 카메라를 이용하여 이미지 촬영함으로써 슬러지 침전성 지표인 SVI(Sludge Volume Index) 값의 변동 패턴에 따라 침전능을 예측하고, 또한 침전 중 상등수의 이미지를 분석하여 슬러지의 상태를 진단할 수 있는 슬러지 침전능 계측 및 슬러지 상태 진단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic sludge sedimentation capacity measurement and sludge condition diagnosis device, and more specifically, activated sludge flows into the cylinder type column, and the sludge sedimentation index by photographing the process of sedimentation for a predetermined time using a camera The present invention relates to a sludge sedimentation capacity measurement and sludge state diagnosis apparatus capable of predicting sedimentation capacity according to a variation pattern of a SVI (Sludge Volume Index) value and also analyzing the image of the supernatant during sedimentation.

일반적으로 미생물의 성장에 의해 폐수 내의 오염물질을 제거하는 생물학적 폐수처리 공정에서, 생성된 미생물 세포와 오염물질이 제거된 폐수를 분리하는 2차 침전조의 슬러지 침전 공정은 하폐수 처리 운전의 가장 중요한 공정중의 하나이다.따라서 현재 하폐수 처리장의 95%이상이 생물학적 처리공정으로 운전되고 있는 실정이므로, 2차침전조의 슬러지 침전 공정에서 활성 슬러지의 침전능 특성 및 슬러 지 상태를 측정하기 위한 장치가 꼭 필요하다. Generally, in the biological wastewater treatment process that removes contaminants in the wastewater by the growth of microorganisms, the sludge settling process of the secondary sedimentation tank separating the generated microbial cells and the contaminant-free wastewater is one of the most important processes of sewage treatment. Therefore, since more than 95% of the sewage treatment plants are currently operated as biological treatment processes, an apparatus for measuring sedimentation characteristics and sludge conditions of activated sludge in the sludge settling process of the secondary sedimentation tank is essential.

슬러지 부피지수(SVI ; Sludge Volume Index)는 활성 슬러지의 침전성 지표로서, 하수처리장 관리에 있어서 대표적인 정량적 정보를 제공하며, 운전자가 활성슬러지의 상태를 판단하는 중요한 근거이며, 슬러지 침전능 특성을 위해 가장 많이 사용되는 인자이다. 슬러지 부피지수(SVI)는 하폐수처리 공정의 일일운전에 있어서 침전 특성의 개략적인 측정이다. 이것은 실린더 내에서 30분 침전 후 슬러지 1g이 차지하는 부피로 정의될 수 있고, 30분의 표준 시간 후 농축 공정이 얼마나 진행되었는지를 나타낸다. 측정법의 간결함과 쉬운 방법으로 인하여, SVI는 광범위하게 사용되어지며, 슬러지 침전 특성의 정량적인 측정을 위해 사용되어지고 있다.The Sludge Volume Index (SVI) is a sedimentation index for activated sludge, which provides representative quantitative information in the management of sewage treatment plants, and is an important basis for the operator to determine the state of activated sludge. This is the most used argument. Sludge Volume Index (SVI) is a rough measure of sedimentation characteristics in the daily operation of sewage treatment processes. This can be defined as the volume occupied by 1 g of sludge after 30 minutes of settling in the cylinder, indicating how much the concentration process has progressed after a standard time of 30 minutes. Due to the simplicity and ease of use of the assay, SVI is used extensively and for the quantitative determination of sludge sedimentation properties.

SVI(mL/g) = SVSVI (mL / g) = SV 3030 /X/ X

여기서, X = 슬러지 농도(g MLSS/L)Where X = sludge concentration (g MLSS / L)

SV30 = 30분 침전 후 슬러지 1L가 차지하는 부피(mL/L)SV 30 = volume of 1L of sludge after 30 minutes of settling (mL / L)

도1은 대한민국 실용신안등록 제 20-0395649호에 개시되어 있는 슬러지 침전 특성 측정장치를 나타내는 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 일정한 주기로 정지 및 회전 가능한 원판상의 테이블(11)과 테이블의 상면의 테두리부에 원호상으로 직립 배열된 다수의 실린더(12)에 폭기조에서 샘플을 순차적으로 공급한다. 테이블의 일측 외부에 구비되어 있는 고정된 광센서를 통하여 어느 한 실린더를 따라 상하 왕복 이동하며 활성슬러지의 양을 스캐닝하여 SVI를 측정하는 장치이다. 이는 다수의 실린더가 결합된 테이블이 일정한 속도로 특정 각도만큼 회전한 후 정지하며, 테이블이 정지된 상태에서 샘플링 슬러지 처리수가 어느 한 실린더로 공급되는 동시에 다른 한 실린더에서 SV30이 측정된 후 다시 회전 및 정지하는 반복적인 동작이 이루어지는 기술적인 특징을 갖고 있다. 하지만 슬러지 침전되는 과정을 연속적으로 측정하는 것이 아니라 침전된 후의 슬러지 층의 높이를 광센서를 통하여 측정한 후 이를 연산하여 SV30 값만을 나타내어 주는 장치로 단순한 슬러지 침전특성 측정장치에 불과한 경우이다.1 is a schematic configuration diagram showing a sludge sedimentation characteristic measuring apparatus disclosed in Korea Utility Model Registration No. 20-0395649. As shown in FIG. 1, samples are sequentially supplied from an aeration tank to a table 11 on a disc that is stationary and rotatable at regular intervals, and to a plurality of cylinders 12 arranged upright in an arc at an edge portion of the upper surface of the table. . It is a device for measuring SVI by scanning the amount of activated sludge by reciprocating up and down along one cylinder through a fixed optical sensor provided outside one side of the table. It stops after the table with multiple cylinders is rotated at a certain speed by a certain angle, and the sampling sludge treatment water is supplied to one cylinder while the table is stopped while the SV 30 is measured on the other cylinder and then rotates again. And a technical feature in which a repetitive operation of stopping is performed. However, the sludge deposition process is not measured continuously, but the height of the sludge layer after sedimentation is measured by the optical sensor, and the calculated value is expressed as SV 30 value.

도 2는 일본공개특허 평6-114391에 개시되어 있는 광학현미경(4a)과 CCD카메라(20)를 이용한 활성 오니의 면적, 휘도, 분포 등을 정량적으로 측정하는 장치를 나타내는 개략도이다. CCD 카메라(20)를 포함하는 화상 처리 장치(21)를 이용하여 폭기조내의 미생물을 측정하고, 측정한 데이터에 따른 운용 방안을 데이터베이스에서 검색하여 폭기조의 상태를 알아내는 측정장치이다. 이는 사용자가 폭기조의 샘플을 채취하여 현미경 관찰을 한 후 단순히 슬러지의 종류와 상태만을 살펴보는 장치로서 슬러지 상태의 연속적인 측정이 불가능하고, 온라인으로 측정하지 못하는 단점이 있으며, 슬러지 침전능을 측정하거나 슬러지 계면을 직접 측정하는 장치는 아니다.Fig. 2 is a schematic diagram showing an apparatus for quantitatively measuring the area, luminance, distribution, and the like of active sludge using the optical microscope 4a and CCD camera 20 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-114391. The image processing apparatus 21 including the CCD camera 20 is used to measure microorganisms in the aeration tank, and to find a state of the aeration tank by searching the database for an operation method based on the measured data. This is a device that allows the user to take a sample of aeration tank and observe the type and condition of the sludge after observation under a microscope. It is impossible to measure the sludge continuously and cannot measure it online. It is not a device that directly measures the sludge interface.

또한 도 3은 일본공개특허 평9-145693에 개시되어 있는 활성 슬러지 계면 계측장치를 나타내는 개략도이다. 하수처리장에 있어서 2차 침전지(31) 수중에 침지 되어 상하 주사를 행하는 초음파 발신기 및 초음파 수신기로 구성된 슬러지 계면계(32)에 의하여 감지된 초음파 신호를 전기 신호에 변환하는 슬러지 계면계 변환기(33)로부터 출력된 전기 신호와 미리 설정된 설정치를 비교(34)하고, 그 비교 결과에 의하여 2차 침전지 내의 계면의 깊이를 판정하는 측정장치이다.이 장치는 2차 침전지 내에 침지되어 있어 주변의 환경 요인에 의해 값의 변화가 심해 신뢰성이 떨어지며, 전기전도도, 밀도, 투명도에 영향을 많이 받는 문제점이 있다. 3 is a schematic diagram which shows the activated sludge interface measuring device disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 9-145693. Sludge interfacial transducer 33 for converting the ultrasonic signal detected by the sludge interfacial system 32 composed of an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver which is immersed in the secondary sedimentation basin 31 in the sewage treatment plant to perform vertical scanning. It is a measuring device that compares (34) the electric signal output from the preset value with the preset value, and determines the depth of the interface in the secondary settling basin based on the result of the comparison. Due to the severe change in the value of the reliability is low, there is a problem that is affected by the electrical conductivity, density, transparency.

이러한 종래 기술에서 공지된 슬러지 침전능 계측 장치들은 슬러지의 침전되는 과정을 직접적으로 모니터링 하는 것이 아니다. 또한 슬러지 계면 측정 방식을 초음파 신호에 의해 측정함으로써 주변의 환경 요인에 의해 값의 변화가 심해 신뢰성이 떨어지며, 전기전도도, 밀도, 투명도에 영향을 많이 받는 문제점이 있다. 그리고 이런 자료들을 이용하여 운전자가 데이터에 대한 검증이나 확인이 불가능하여 측정장치로서의 사용을 꺼리고 있는 실정이다.Sludge sedimentation measuring devices known in the prior art do not directly monitor the sedimentation process of the sludge. In addition, the measurement of the sludge interface measurement method by the ultrasonic signal has a problem that the value is severely changed due to the surrounding environmental factors, the reliability is lowered, and the electrical conductivity, density, and transparency are affected. In addition, the driver is reluctant to use it as a measuring device because it is impossible for the driver to verify or verify the data.

이에, 본 고안은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 활성슬러지의 침전능을 측정하기 위해 이미지 분석 기법을 이용하여 침전과정을 실시간으로 시각화가 가능하고, 슬러지 층의 평가나 검증이 가능할 수 있게 하기 위해 고안된 것이다.Thus, the present invention can visualize the sedimentation process in real time using an image analysis technique to measure the sedimentation capacity of activated sludge in order to solve the problems of the prior art as described above, it is possible to evaluate or verify the sludge layer It is designed to make it possible.

활성 슬러지 침전 공정에서 대부분 운전자에 의해 측정, 기록되는 슬러지 색깔, 상등수 탁도, 슬러지 플럭 크기 및 침전속도(이 외 냄새, 거품의 성상 등)에 대한 정량, 정성적인 정보들을 이미지 분석 기법을 이용하여 온라인으로 자동 측정 및 진단함에 있어서, 측정용 메스실린더를 카메라로 촬영하여 획득한 이미지로부터 슬러지 블랭킷 높이를 측정하여 데이터베이스의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 농도를 이용하여 SVI를 산출하며, 또한 상등수의 탁도를 이미지로 분석하여 유출수 부유물질(Suspended Solid, SS) 농도를 계산함으로써 자동으로 슬러지 침전능을 계측하고 슬러지 상태를 진단하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.Quantitative and qualitative information on sludge color, supernatant turbidity, sludge floc size, and settling rate (other than odors, bubbles, etc.) measured and recorded by most operators in active sludge sedimentation processes are available online using image analysis techniques. In the automatic measurement and diagnostics, the sludge blanket height is measured from an image obtained by photographing a measuring cylinder with a camera, and the SVI is calculated using the MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) concentration of the database. It is to provide a device for automatically measuring sludge sedimentation capacity and diagnosing sludge condition by analyzing the image and calculating the concentration of suspended solids (SS).

이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 따른 이미지 분석 기법을 이용한 자동 슬러지 침전능 계측장치에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the automatic sludge sedimentation measuring apparatus using an image analysis technique according to the present invention.

먼저 도 4는 본 고안에 따른 이미지 분석 기법을 이용한 자동 슬러지 침전능 계측장치 시스템을 보여주는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 슬러지 침전능 계측장치는 침전 실험을 수행하는 원통으로 구성된 슬러지 침전 반응기인 메스실린더(41)와; 슬러지의 침전상태를 촬영할 수 있는 카메라(42)와; 이미지 촬영을 위한 조명확보용 LED광원부(43)와; 이미지 분석 결과에 영향을 미칠 수 있는 빛의 산란과 그림자 등의 영향을 최소화하기 위한 외장 케이스(44)와; 촬영된 이미지를 획득하고 분석하는 이미지 분석 소프트웨어가 탑재된 연산장치인 컴퓨터(45)와; 측정하고자 하는 샘플을 주입하는 슬러지 공급장치(46)와; 측정이 완료된 샘플의 배출을 위한 슬러지 배출장치(47)와; 다음 샘플 측정을 위한 실린더(41)의 내부를 세척하기 위한 세척장치(48)와; 주입되는 잉여슬러지의 배출을 위한 월 류수 유출부(49)로 구성된다. First, Figure 4 is a schematic diagram showing an automatic sludge sedimentation measurement system using an image analysis technique according to the present invention. As shown, the sludge sedimentation capacity measuring apparatus according to the present invention is a mass cylinder (41), which is a sludge precipitation reactor composed of a cylinder for performing the precipitation experiment; A camera 42 capable of photographing the sedimentation state of the sludge; An LED light source unit 43 for securing an image for photographing; An exterior case 44 for minimizing the effects of light scattering and shadows that may affect the image analysis result; A computer 45 which is a computing device equipped with image analysis software for acquiring and analyzing the photographed image; A sludge supply device 46 for injecting a sample to be measured; A sludge discharge device 47 for discharging the finished sample; A cleaning device 48 for cleaning the inside of the cylinder 41 for next sample measurement; It consists of a monthly water outlet 49 for the discharge of excess sludge injected.

상기 침전 실험을 수행하는 원통으로 구성된 슬러지 침전 반응기인 메스실린더(41)는 도 4에서 보는 바와 같이 하부에 슬러지의 유입과 배출을 할 수 있는 유입부(41A)와 측정이 완료된 후 슬러지를 배출하고 다음 측정을 위해 실린더 내벽을 세척하기 위한 수도수 주입부(41B)와 수도수를 실린더의 벽면으로 공급하기 위한 분산장치(41C)와, 슬러지 주입시 잉여 슬러지의 자연적인 배출을 위한 드레인관(41D)으로 구성된다. The mass cylinder 41, which is a sludge precipitation reactor composed of cylinders for performing the precipitation experiment, discharges sludge after completion of the measurement with an inlet portion 41A capable of introducing and discharging sludge in the lower portion as shown in FIG. A tap water inlet 41B for cleaning the cylinder inner wall for the next measurement, a dispersing device 41C for supplying tap water to the wall of the cylinder, and a drain pipe 41D for natural discharge of excess sludge during sludge injection. It is composed of

또한 이미지 촬영을 하는 내부공간은 외부의 자연 조명을 차단하기 위한 흰색 벽(44)을 전면에 걸쳐 설치하여 이미지 촬영의 정확성을 높이고자 하며, 촬영을 위한 조명 확보를 위해 고휘도 LED 광원부(43)을 실린더 상부에 설치한다.In addition, the interior space for taking images is to increase the accuracy of image shooting by installing a white wall (44) to block the external natural light, the high-brightness LED light source unit 43 to secure the lighting for shooting Install on the top of the cylinder.

따라서 슬러지의 침전상태를 측정하기 위해서 폭기조(R)로부터 슬러지 유입펌프(46A)를 이용하여 측정용 실린더(41) 안으로 슬러지를 일정량 펌핑하여 공급하며, 이때 유입수 자동밸브(46C)가 열리고, 슬러지 유출밸브(47C)가 닫힌다. 유입된 슬러지는 측정을 하기 위한 일정량을 제외하고는 드레인관(49)을 통하여 빠져나가게 되어 일정량만 남게 된다. 일정량의 슬러지가 주입된 후에는 유입펌프(46A)와 유입 밸브(46C)가 닫히게 되고, 이때부터 일정 시간 간격으로 슬러지가 침전되는 과정을 이미지 촬영용 카메라(42)를 통하여 촬영한다. 촬영된 이미지는 실시간으로 촬영된 이미지를 획득하고 분석하는 이미지 분석 소프트웨어가 탑재된 연산장치인 컴퓨터(45)로 전송되어진다. 전송되어진 이미지를 개개의 픽셀로 나누고, 나누어진 픽셀의 RGB(Red-Green-Blue)코드 값을 분석하는 기법을 이용하여 슬러지 계면의 높 이를 찾아내고, 이미 컴퓨터에 저장된 데이터베이스의 MLSS농도를 이용하여 SVI값을 알아낸다.Therefore, in order to measure the sedimentation state of the sludge, a certain amount of sludge is pumped into the measuring cylinder 41 using the sludge inflow pump 46A from the aeration tank R, and at this time, the influent automatic valve 46C is opened and the sludge outflow. The valve 47C is closed. The introduced sludge is discharged through the drain pipe 49 except for a certain amount for measuring, so that only a predetermined amount remains. After a certain amount of sludge is injected, the inflow pump 46A and the inlet valve 46C are closed, and from this time, the process of sludge settling at a predetermined time interval is photographed through the image photographing camera 42. The captured image is transmitted to a computer 45, which is a computing device equipped with image analysis software for acquiring and analyzing the captured image in real time. Using the technique of dividing the transmitted image into individual pixels, analyzing the red-green-blue (RGB) code values of the divided pixels, the height of the sludge interface is found, and using the MLSS concentration of the database already stored in the computer. Find the SVI value.

측정이 끝난후에는 슬러지 배출밸브(47C)가 열리고, 슬러지 배출펌프(47A)에 의하여 드레인 저장조(D)로 배출되어진다. 배출되고 있는 동안 세척수 펌프(45A)가 가동되면서 수도수가 실린더 내부로 유입되어 실린더 벽면을 따라 내려오도록 하여 벽면에 남아 있는 먼저 측정한 잔여 슬러지를 세척하여 다음 측정에 영향을 미치지 않도록 한다.After the measurement is finished, the sludge discharge valve 47C is opened and discharged to the drain storage tank D by the sludge discharge pump 47A. While being discharged, the washing water pump 45A is operated so that the tap water flows into the cylinder and descends along the cylinder wall to clean the first measured residual sludge remaining on the wall so as not to affect the next measurement.

이 모든 과정은 미리 입력된 프로그램에 의해 자동으로 진행 시킬 수 있으며, 운전자가 그 과정을 직접 입력하여 측정할 수 있도록 구성한다. 이렇게 구성된 프로그램을 도 5에 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 전송된 이미지를 바탕으로 슬러지 계면을 찾아내어 시각화 해주며, SVI값을 알아낼 수 있는 MMI(Man Mechine Interface) 프로그램은 침전되고 있는 과정을 촬영한 이미지를 모식화하여 보여준다. 또한 촬영된 이미지는 사용자의 요구에 따라 볼 수 있도록 측정 시간별로 별도로 보관하여 둔다. All of these processes can be performed automatically by a pre-programmed program, which is configured to allow the operator to enter the measurements directly. The program thus constructed is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the sludge interface is found and visualized based on the transmitted image, and the MMI (Man Mechine Interface) program capable of finding out the SVI value is represented by modeling an image of a process of being deposited. Also, the captured images are stored separately for each measurement time so that they can be viewed according to the user's needs.

이상 설명된 내용은 본 고안의 실시예에 의하여 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 고안의 기술사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 기술적 범위는 명세서에 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Although the above description has been made with reference to the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description in the specification but should be defined by the claims.

이상 설명한 바와 같이 구성된 본 고안에서는 폭기조 슬러지의 침전성 지표인 SV30과 SVI값을 자동으로 측정할 수 있는 바, 측정된 값을 분석, 저장 및 온라인으로 전송할 수 있어 기존에 운전자에 의해 분석되었던 슬러지 침전성 지표인 SVI 측정을 본 장치를 통해 무인 자동화할 수 있는 장점이 있다. 그리고 슬러지 계면을 카메라로 직접 촬영하게 됨으로써 외부 환경 요인에 의해 분석값의 오차가 발생하지 않고, 측정이 완료된 후 측정값의 신뢰성을 확인을 위하여 촬영 후 저장된 이미지를 다시 볼 수 있는 장점이 있어 운전자들에게 분석된 값의 신뢰성을 높일 수 있는 장치이다.In the present invention configured as described above, it is possible to automatically measure the SV 30 and SVI values of the sedimentation index of the aeration tank sludge. The measured values can be analyzed, stored, and transmitted online. The SVI measurement, which is an indicator of sedimentation, has the advantage of autonomous automation with this device. And by shooting the sludge interface directly with the camera, the error of the analysis value does not occur due to external environmental factors, and after the measurement is completed, the driver can see the stored image again after checking to check the reliability of the measured value. It is a device that can increase the reliability of the analyzed value.

슬러지 침전 실험을 통한 이미지 분석을 통해 침전조의 슬러지 블랭킷 높이를 추정 가능하여 활성 슬러지의 침전능 진단을 통해 슬러지 벌킹의 예측 및 슬러지 침전성 저하의 원인을 규명하여 대안을 제시할 수 있는 장치로서 안정적인 활성 슬러지 공정의 운전유지가 가능한 장치로 사용할 수 있다. 또한 상등수의 이미지 분석을 통한 유출수 부유물질(Suspended Solid, SS)의 농도 추정이 가능한 장점이 있다.Sludge blanket height of sedimentation tank can be estimated through image analysis through sludge sedimentation experiment, and stable activity as a device that can suggest the alternative by estimating sludge bulking and identifying the cause of sludge sedimentation decay through diagnosis of sedimentation capacity of activated sludge It can be used as a device that can maintain the operation of the sludge process. In addition, it is possible to estimate the concentration of suspended solids (Suspended Solid, SS) through image analysis of supernatant.

Claims (3)

자동 슬러지 침전능 계측장치에 있어서,         In the automatic sludge sedimentation measuring device, 침전 실험을 수행하는 원통 형상의 실린더형 슬러지 침전 반응기(41);A cylindrical cylindrical sludge precipitation reactor 41 for performing precipitation experiments; 상기 원통 형상의 실린더형 슬러지 침전 반응기를 일정한 시간 간격으로 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라(42);A camera 42 for capturing the cylindrical cylindrical sludge precipitation reactor at regular time intervals to obtain an image; 이미지 촬영을 위한 빛을 공급하는 광원부(43);A light source unit 43 for supplying light for image capturing; 이미지 분석 결과에 영향을 미칠 수 있는 빛의 산란과 그림자 등의 영향을 최소화 하기 위한 외장 케이스(44);An exterior case 44 for minimizing the effects of light scattering and shadows that may affect the image analysis result; 상기 카메라로부터 획득된 이미지를 분석하는 프로그램 및 데이터베이스를 구비한 컴퓨터(45);A computer (45) having a database and a program for analyzing an image obtained from the camera; 측정하고자 하는 샘플을 주입하는 슬러지 공급장치(46);A sludge feeder 46 for injecting a sample to be measured; 측정이 완료된 샘플의 배출을 위한 슬러지 배출장치(47); 및A sludge discharge device 47 for discharging the finished sample; And 다음 샘플 측정을 위한 실린더(41)의 내부를 세척하기 위한 수도수를 주입하기 위한 세척수 공급장치(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 분석 기법을 이용한 슬러지 침전능 계측 장치.Sludge sedimentation capacity measurement apparatus using an image analysis technique, characterized in that it comprises a washing water supply unit for injecting tap water for washing the inside of the cylinder (41) for measuring the next sample. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 원통 형상의 실린더형 슬러지 침전 반응기에는 슬러지의 유입과 배출을 할 수 있는 유출입부(41A)와 측정이 완료된 후 슬러지를 배출하고 다음 측정을 위해 실린더 내벽을 세척하기 위한 수도수 주입부(41B)와 수도수를 실린더의 벽면으로 공급하기 위한 분산장치(41C)와, 슬러지 주입시 잉여 슬러지의 자연적인 배출을 위한 드레인관(41D)으로 구성된 것을 특징으로 하는 이미지 분석 기법을 이용한 슬러지 침전능 계측 장치.Cylindrical cylindrical sludge sedimentation reactor has an inlet and outlet 41A for inflow and discharge of sludge, and a tap water inlet 41B for discharging the sludge after the measurement is completed and washing the inner wall of the cylinder for the next measurement. Sludge sedimentation capacity measurement apparatus using an image analysis technique comprising a dispersing device (41C) for supplying tap water to the wall of the cylinder, and a drain pipe (41D) for the natural discharge of excess sludge during sludge injection. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촬영된 이미지를 유무선 통신을 이용하여 실시간으로 원격지 컴퓨터(45)로 전송 가능하고, 사용자가 원격지에서 온라인으로 모든 기능을 제어할 수 있는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 분석 기법을 이용한 슬러지 침전능 계측 장치. The photographed image may be transmitted to the remote computer 45 in real time using wired or wireless communication, and the user may further include a control means for controlling all functions online from the remote site. Sludge sedimentation capacity measuring device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101575868B1 (en) * 2014-02-10 2015-12-08 호남대학교 산학협력단 microorganism activity measuring apparatus of waste water disposal plant

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