JPH0471691A - 溶存酸素濃度制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は活性汚泥処理プロセスにおける曝気槽内の溶存
酸素濃度が目標値となるように制御する溶存酸素濃度制
御装置の改良に関するものである。

（従来の技術） 活性汚泥を用いた汚水処理プロセスにおいては、曝気槽
内の溶存酸素濃度を所定値あるいは所定値内に制御する
ことが要求される。

このため、曝気槽内の溶存酸素濃度値を検出し、この溶
存酸素濃度値が目標値となるように曝気風量を調節する
制御が行なわれている。

すなわち、従来では、溶存酸素濃度値一定制御、曝気風
量を経験的に望ましい値にホールドする風量一定制御、
流入流量の変動に対して溶存酸素濃度値が追従するよう
に、あらかじめ経験的に設定された風量比率に流入流量
を掛は合わせることで溶存酸素濃度値を制御する風量比
率制御のいずれかの制御が行なわれている。

しかしながら、このような従来の制御方式を採用した溶
存酸素濃度制御装置においては、処理場特有の性質から
溶存酸素濃度計の信号の信頼性か低いために、自動制御
を継続することができない、時定数が非常に長いために
溶存酸素濃度値の変動差が大きい、風量比率を画一的に
決めることができない、さらには溶存酸素濃度値の不安
定性を抑えるために、曝気風量を高めに設定せざるを得
す、そのために余分なエネルギーを消費しているのが実
状である。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来の溶存酸素濃度制御装置では、溶存
酸素濃度値を安定に保持することができず、さらに余分
なエネルギーを消費して経費が高くなるという問題があ
るばかりでなく、自動制御の継続が困難であるために、
オペレータが常時監視し、特に晴天時と雨天時とでは流
入流量の汚濁負荷が異なるために、手動操作を行なわざ
るを得ないという問題があった。

本発明の目的は、曝気槽内の溶存酸素濃度値を安定に制
御しつつ、余分なエネルギーを消費しないように省エネ
ルギー化を図ることができると共に、自動制御の継続を
実現して処理場の無人化を図ることが可能な極めて信頼
性の高い溶存酸素濃度制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明では、活性汚泥処理
プロセスにおける少なくとも一つの曝気槽への曝気風量
を制御することによって、曝気槽内の溶存酸素濃度を制
御する溶存酸素濃度制御装置において、 曝気槽への流入流量に基づいて、所定８分の時系列デー
タを統計処理して、所定時間単位所定日付の流入流量を
パターン化する統計処理手段と、統計処理手段により得
られた流入パターンに基づいて、曝気槽内の溶存酸素濃
度値が上下限値内に収まるように、所定時間単位所定日
付の風量比率計画を作成する風量比率計画作成手段と、
曝気槽の溶存酸素濃度値と曝気槽への流入流量とに基づ
いて、風量比率計画作成手段により作成された風量比率
計画をリアルタイムに補正する風量比率計面補正手段と
、風量比率計画補正手段により補正された風量比率計画
と曝気槽への流入流量とに基づいて、晴天時における風
量目標値を演算する機能、および晴天時における風量目
標値と曝気槽内の溶存酸素濃度値と曝気槽への曝気風量
とに基づいて、雨天時における風量目標値を演算する機
能を有する風量制御手段と、曝気槽溶存酸素濃度値と曝
気槽への流入流量とに基づいて、風量制御手段の雨天時
における風量目標値を補正する風量補正手段と、風量制
御手段により算出された晴天時または雨天時における風
量目標値に基づいて必要送風機台数を演算し、送風機の
運転または停止を制御する台数制御手段と、風量制御手
段により算出された晴天時または雨天時における風量目
標値に基づいて各送風機の吸込風量配分を行ない、所定
風量が得られるように吸込弁の弁開度を制御する吸込弁
制御手段と、風量比率計画補正手段における風量比率計
画の補正、および風量補正手段における風量目標値の補
正にそれぞれ用いられるルールをあらかじめ格納してい
る知識ベースとを備えて構成し、 さらに、必要に応じて、統計処理手段により得られた流
入パターンを格納するための流入パターン格納手段と、
風量比率計画作成手段における風量比率計画作成の際に
用いられるプロセスモデルのパラメータを同定するモデ
ル同定手段と、統計処理手段により得られた流入パター
ンと曝気槽への流入流量と雨量とに基づいて晴天時制御
モードと雨天時制御モードとを自動的に判定し、当該判
定結果を風量制御手段に対して出力する晴天／雨天モー
ド判定手段とを付加して構成している。

（作用） 従って、本発明による溶存酸素濃度制御装置においては
、処理場特有の性質である流入流量の再現性を利用して
、省エネルギー化を目的とした風量比率計画制御を実現
することができ、従来の制御方式では必要不可欠であっ
たフィードバック信号となる溶存酸素濃度計の信号が無
くても溶存酸素濃度値を安定に制御することができ、設
備投資も削減することができる。

また、溶存酸素濃度計の問題点として挙げられる溶存酸
素濃度計の信頼性に対しても、短かい周期でのフィード
バック信号として溶存酸素濃度計の信号を用いず、雨天
時あるいは比較的長い周期でプロセスを監視するのに用
いることにより、溶存酸素濃度計が故障しても自動制御
を継続して実現することができる。

さらに、風量比率計画の補正、および風量目標値の補正
を、エキスパートシステムを用いた推論手段で行なうこ
とにより、柔軟で微妙な調整を行なうことも可能となり
、適用プラントが異なってもそれに柔軟に対処すること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は、本発明による溶存酸素濃度制御装置を水処理
プロセスに適用した場合の全体構成例を示す図である。

第１図において、本実施例の溶存酸素濃度制御装置１は
、複数台の送風機２２−１〜２−にの起動または停止指
令を出力し、吸込弁入側に設置されている風量計３−１
〜Ｂ−にの出力信号から、風量目標値に従って吸込弁４
−１〜４−にの弁開度を制御するようにしている。また
、複数台設置された曝気槽５−１〜５−Ｌには、上流工
程から流入する汚水が蓄積され、送風機２−１〜２−Ｋ
から送り出される空気によって曝気されるようになって
いる。さらに、この送風機２−１〜２−Ｋから送り出さ
れた空気は、風量計６−１〜６−Ｌを介して各曝気槽５
−１〜５−Ｌに供給されるようになっている。

一方、各曝気槽５−１〜５−Ｌには、溶存酸素濃度計７
−１〜７−Ｌｌおよび水温計８−１〜８−Ｌをそれぞれ
設置している。また、各曝気槽５−１〜５−Ｌへの汚水
供給管路には、流量計９−１〜９−Ｌを設置している。

さらに、プラントの適切な位置には、雨量計１０を設置
しており、検出された上記各信号を、溶存酸素濃度制御
装置１に導入するようにている。

一方、本実施例の溶存酸素濃度制御装置１は、統計処理
部１１と、流入パターン格納部１２と、風量比率計画作
成部１３と、モデル同定部１４と、風量比率計画補正部
１５と、風量補正部１６と、風量制御部１７と、台数制
御部１８と、吸込弁制御部１９と、晴天／雨天モード判
定部２０と、知識ベース２１とから構成している。

ここで、統計処理部１１は、流量計９からの出力信号を
時系列で記憶し、曜日等のカテゴリーにより１日分の時
系列データを統計処理して１時間単位１日分の流入流量
をパターン化するものである。また、流入パターン格納
部１２は、統計処理部１１により得られた流入パターン
を格納しておくためのものである。さらに、風量比率計
画作成部１３は、統計処理部１１により得られた流入パ
ターンに基づいて、１時間単位１日分の風量比率計画を
作成するものである。

一方、モデル同定部１４は、風量比率計画作成部１３に
おいて風量比率計画作成の際に使用されるプロセスモデ
ルのパラメータ同定を行なうものである。また、風量比
率計画補正部１５は、晴天時において、風量゛比率計画
作成部１３で作成された風量比率計画をリアルタイムに
、流入量針９−１〜９−Ｌおよび溶存酸素濃度計７−１
〜７−Ｌからの出力信号に基づいて、エキスパートシス
テムを用いた推論機能により風量比率計画の補正量を推
論するものである。さらに、風量補正部１６は、雨天時
において、風量目標値を、流量計９１〜９−Ｌおよび溶
存酸素濃度計７−１〜７−Ｌからの出力信号に基づいて
、エキスパートシステムを用いた推論機能により風量目
標値の補正量を推論するものである。

一方、風量制御部１７は、晴天時においては、風量比率
計画補正部１５により得られた風量比率計画と、流量計
９−１〜９−Ｌからの出力信号とに基づいて風量目標値
を演算する機能、および雨天時においては、晴天時の風
量目標値と、風量補正部１６により得られた補正量と、
風量計６−１〜６−Ｌからの出力信号と、溶存酸素濃度
計７−１〜７−Ｌからの出力信号とに基づいて、風量目
標値を更新し新たに風量目標値として出力するものであ
る。

また、台数制御部１８は、風量制御部１７により得られ
た晴天時または雨天時の風量目標値に基づいて必要送風
機台数を算出し、送風機２−１〜２−にの起動また停止
を制御するものである。

さらに、吸込弁制御部１９は、風量制御部１７により得
られた風量目標値に基づいて各送風機２１〜２−にの吸
込風量配分を行ない、所定風量が得られるように吸込弁
４−１〜４−にの弁開度を制御するものである。

一方、晴天／雨天モード判定部２０は、晴天時の制御モ
ードと雨天時の制御モードとを、流量計９−１〜９−Ｌ
および雨量計１０からの出力信号に基づいて判定し、そ
の判定結果指令を風量制御部１７に対して出力するもの
である。また、知識ベース２１は、風量比率計画補正部
１５および風量補正部１６において、風量比率計画補正
の推論および風量目標値補正の推論の際に参照される１
ｆ−ｔｈｅｎ形式のルールを、あらかじめそれぞれ格納
しているものである。

次に、以上のように構成した本実施例の溶存酸素濃度制
御装置の作用について、第２図ないし第６図を用いて説
明する。

第１図において、溶存酸素濃度制御装置１の統計処理部
１１では、流量計９−１〜９−Ｌからの出力信号に基づ
いて、例えば曜日毎に分類し、統計処理を施して、流入
パターンＱＩ　（ｉ−１〜２４）が得られる。また、風
量比率計画作成部１３においては、統計処理部１１て得
られた流入パターンに基づいて、ヒユーリスティクス（
発見的手法）を使用して、比率ができるだけ一定に維持
できるように、溶存酸素濃度値を予め設定した上下限値
内に収めるように、１時間単位１日分の風量比率計画に
＋（ｉ＝１〜２４）か作成される。

第２図、第３図、および第４図は、その出力例を示す図
である。図において、Ｑｏ　、　Ｋｏ　、　Ｘ。

は、 Ｑｏ　＝流入パターン初期値（Ｑ＋　−Ｑｏ　）Ｋｏ　
＝風量比率計画初期値（ｋ＋−ｋｏ）Ｘｏ　：ＤＯ値初
期値（Ｘ、−Ｘｏ） をそれぞれ示している。これらは、それぞれ前日の最終
時刻における値であるが、風量比率計画を立てる時点で
それぞれ初期値とする。第２図に示すような流入パター
ンを入力とし、（１）式で表わされる溶存酸素濃度特性
方程式と（２）式で表わされる酸素呼吸速度（Ｒ１）特
性方程式とを使用して、ある時間幅Δｔ（−１時間）の
ステップで溶存酸素濃度値のシミュレーションが行なわ
れる。

ここで、 ｄＸ／　ｄ　ｔ　！ａ＋　　＠　ｑＩｌ　　　ＣＸａ　
　　Ｘ）　　　Ｒ。

・・・・・・　（１） Ｒ、’＝　ｂ　ｒ　　・Ｑ　　　　　・・・・・・　（
２）Ｘ　　［ｍｇ／Ｎ］　　　：溶存酸素濃度値Ｘａ［
ｍｇ／Ｄ］：θ℃時酸素飽和濃度θ　［℃コ　　　　：
温度（水温） ｑ　［ｍ３／ＩＩｔｎコ　：風量 Ｑ　［ｍ３／ｗｉｎコ　：流入流量 Ｒ，［ｍｇ／Ω／印ｉｎコ　：酸素呼吸速度また、（２
）式は通常非線形の方程式であるか、本実施例による溶
存酸素濃度制御装置１は、オンライン制御装置であるた
め、複雑なモデルは不適当であり、Ｒ１特性の主要因と
考えられる流入流量に対して、線形であることを仮定し
た。このことは、晴天時の流入汚水に含まれる汚濁負荷
か均一であるならば、はぼ線形性が仮定できることによ
るものである。

次に、以上の（１）式、（２）式を差分化して、（３）
式、（４）式が得られる。

Ｘ　＋＋＋　＝　（Ｘ　：　　　（Ｋ　Ｌ−＋・Ｘｓ　
　Ｒ７＋）／Ｋ　Ｌ　、ｌ　　＊　ｅ−ＫＬ＊１・Δｔ
＋（ＫＬ、＋・Ｘ、−Ｒ，ｌ）　／ Ｋ　Ｌ　ａｌ　　　　　・・・・・・（３）Ｒ，、ｍ　
ｂ、　・Ｑｌ　　　　　　　　・・・・・・（４）ただ
し、 ＫＬ、１−ａｌ−Ｑｌ　　（＋−１〜２４）＝−＝・（
５）次に、以上の（３）式〜（５）式を用いて、２４時
間分溶存酸素濃度値の予測シミュレーションが行なわれ
る。この際、風量比率初期値ｋ。を維持した場合、溶存
酸素濃度値が上下限値制約をおかす場合が起こり得るが
、もし溶存酸素濃度値が上下限値制約をおかした場合に
は、比率ｋ。をこれ以上の時間帯で維持することが不可
能と判定し、時刻を１時間後戻りして（以下、この操作
をバックトラックと称する）　風量比率を新たにに１と
して（Ｂ＋　）　、予測シミュレーションが繰り返され
る。以後、同様の操作が繰り返して行なわれ、２４時間
分の予測シミュレーションが完了したら、使用した風量
比率を風量比率計画とする。

第５図は、バックトラックの様子を示す図である。第５
図において、時刻３時から時刻４時まで風量比率ｋ。を
維持しようとして（Ａ、−Ａ２　）、溶存酸素濃度特性
が溶存酸素濃度上限値を超えてしまった様子（Ｘ＋　”
Ｘ２　）を示している。この場合、ヒユーリスティクス
により比率ｋ。が維持できないと判定し、時刻を３時に
戻しくバックトラック）、風量比率をに１としてシミュ
レーションか続けられ、溶存酸素濃度値が上下限値内に
収まったので（Ｙｌ）、風量比率に、をそれ以降維持し
ていることを示している。

ここで、風量比率計画による風量ｑ１か（６）式により
算出される。

ｑＩ−ＫＩＩ−Ｑｌ　　　　　　　　　・・・・・・（
６）ｉ−１〜２４ ｊ−風量比率方案番号（−ｅ≦ｊ≦ｅ）たたし、ｋｌ、
は時刻ｊにとられた風量比率方案ｊによる風量比率を示
す。

方策ｊは、第６図に示すように、前時刻までとられた風
量比率を１００％として、その５０％〜１５０％を２ｅ
分割し、それぞれの方策に、−ｅからｅまでの番号か付
けられる。また、比率を変更する場合には、最も前時刻
までとられた風量比率に近いものが選ばれる。

次に、モデル同定部１４では、上記（２）式で使用され
るパラメータｂ、の同定か行なわれる。

また、（１）式で使用されるパラメータａｌ、ｎはプラ
ント固有のものであり、溶存酸素濃度の応答は、（１）
式から時定数（１／ａ−ｑ”　）で決まるために、オー
トチューニング等の手法で同定することかできる。さら
に、溶存酸素濃度の時定数は、数分〜数１０分であるた
め、１時間単位の計画を作成する場合には、オーダーで
合っていればよいため、経験的な値に設定しても差し支
えない。（１）式において、微分項ｄｘ／ｄｔ−〇とす
ると、（７）式が得られる。

Ｒｒ　−ａ＋　　”　ｑｆｉ　　（Ｘａ　　ｌ）　　＝
・・・・（７）この（７）式は、風Ｍｑが一定であれば
、Ｒ１は溶存酸素濃度値Ｘに対して線形である。従って
、定常状態（ｄｘ／ｄｔ−０，ｑ−一定）における溶存
酸素濃度値をサンプリングすることにより、（７）式か
ら定常状態におけるＲ１が求められる。

そして、Ｒ１とＱとの相関をとれば、パラメータｂ１を
決定することかできる。

次に、晴天時において、風量比率計画補正部１５では、
エキスパートシステムを用いた推論機能により、風量比
率計画の投入タイミング判定および風量比率計画の微調
整が行なわれる。ここで、投入タイミング判定は、１時
間毎に計画されている風量比率計画をいつ投入すればよ
いかが決められる。すなわち、計画上は正時に比率か変
わっても、リアルタイムには、プロセス状態の遷移状況
（この場合は、流入流量の変化）を監視して、適切な投
入タイミンクか推論される。また、溶存酸素濃度値か溶
存酸素濃度上下限値を超えそうであれば、比率計画を少
し増減することで微調整が行なわれる。

また、雨天時において、風量補正部１６では、晴天時最
終時刻の風量目標値を一時ホールドし、急激な流量増加
による過曝気が防がれる。また、溶存酸素濃度値を監視
して、流入してくる汚水が初期雨水（汚濁負荷が高い）
が残留雨水（ＦＦｉ濁負荷が低い）かどうかが判定され
、（８）式％式％（８） におけるαが操作され、上記（３）式により、比較的長
い先（３０分程先）の溶存酸素濃度値か予測され、適切
な風量目標値補正量かエキスパートシステムを用いた推
論機能により推論され、新たに風量目標値とする。

次に、風量制御部１７では、晴天時においては、風量比
率計画補正部１５により得られた風量比率と、流量計９
−１〜９−Ｌからの出力信号を掛は合わせて風量目標値
か演算される。また、風量制御部１７ては、雨天時にお
いては、風量計６−１〜６−Ｌからの出力信号を監視し
、風量補正部１６により得られた補正量と足し合わせる
ことで、風量目標値が演算される。

次に、台数制御部１８においては、予め設定された起動
または停止風量を、風量制御部１７により得られたＭ量
目標値が超えると、当該送風機２−１〜２−Ｋに対して
起動または停止指令が送られる。

また、吸込弁制御部１９においては、風量制御部１７に
より得られた風量目標値が、稼働中の送風機２−１〜２
−Ｋに対して、例えば均等の風量に配分され、所定風量
が得られるように、吸込弁４−１〜４−にの弁開度がＰ
Ｉ副制御より制御される。

一方、晴天／雨天モード判定部２０においては、晴天時
の制御モードと雨天時の制御モードとのいずれを使用す
るかか、流入パターンと流量計９１〜９−Ｌおよび雨量
計１０からの出力信号とに基づいて判定される。この場
合、判定の仕方としては、例えば降雨量がγ［ｌｌ１ｍ
／ｈコ以上になったら雨天モード、流入流量と流入パタ
ーンとの偏差がΔＱ　、、　［ｍ　３／ｗｉｎ　］以上
になったら雨天モードと、それぞれ設定することかでき
る。また、エキスパートシステムあるいはファジィ推論
システムにより、１ｆ−ｔｈｅｎ−ルールを用いて判定
規則を表記し、多変数による人の感性を模擬することも
可能である。

例えば、 ｉｆ　　降雨量がγ。［關／ｂ１以上　ａｎｄ流入流量
と流入パターンとの偏差が ΔＱ＊ｒｏ　　［ｍ３／ｍｉｎコ以上 ｔｈｅｎ　　雨天モードとせよ ｉｆ　　現在、雨天モードであるａｎｄ降雨量がγｒ　
　［＋ａｍ／　ｈ　］以下、流入流量と流入パターンと
の偏差がΔＱ＠１１　　［ｍ３／ｗｉｎコ以下 ｔｈｅｎ　　晴天モードとせよ 等の判定規則が挙げられる。

一方、知識ベース２１には、晴天時においては、風量比
率計画補正部１５により風量比率計画の補正量を推論す
る際に参照される補正方案が格納されている。例えば、
風量比率計画の投入タイミング判定、および風量比率の
微調整を行なう方案として、 ｉｆ　　現時間帯の風量比率計画値く次時間帯の風量比
率計画値ａｎｄ流入流量と流入パターンとの偏差〉ΔＱ
、、２ ｔｈｅｎ　　次時間帯の風量比率計画値を現時間帯の風
量比率計画値とせよ ｉｆ　　溶存酸素濃度値−溶存酸素濃度上限値〉Δ溶存
酸素濃度 ｔｈｅｎ　　現在の風量比率にΔに１を加える等の補正
方案が挙げられる。

また、知識ベース２１には、雨天時においては、風量補
正部１６で風量目標値の補正量を推論する際に参照され
る補正方案か格納されている。例えば、流入流量と溶存
酸素濃度値とから、初期雨水あるいは残留雨水を判定し
、数分光の溶存酸素濃度値を予測して、適切な風量目標
値の補正量を推論する方案として、 ｉｆ　　雨天モードに切替わってから経った時間＜Ｔ、
分ａｎｄ流入流量と流入パターンとの偏差〉ΔＱ、、３ ｔ　ｈ　ｅ　ｎ　　（８）式におけるαを１．２とせよ
ｉｆ　　α−１，２ａｎｄ　　Ｔ２分後の予測溶存酸素
濃度値が溶存酸素濃度上限値を超える ｔｈｅｎ　　風量補正量をΔｑ１として、再度溶存酸素
濃度値を予測せよ １ｆＴ２分後の予測溶存酸素濃度値が溶存酸素濃度上下
限内に納まる ｔｈｅｎ　　現在の風量を保存せよ 等の補正方案が挙げられる。

上述したように、本実施例の溶存酸素濃度制御装置にお
いては、溶存酸素濃度計７−１〜７−Ｌからの出力信号
を短かい周期で監視し、直接制御ループにフィードバッ
ク信号として取り込まないため、溶存酸素濃度計７−１
〜７−Ｌの信頼度が低下しても、流入流量により溶存酸
素濃度を追従させることかできる。このため、自動制御
を長期にわたって継続して行なうことが可能となる。

また、風量比率計画制御であるためら、溶存酸素濃度０
を低めに安定するように風量比率を計画すれば、省エネ
ルギー化を実現することが可能となる。

さらに、汚濁負荷が晴天時と雨天時とでは異なるため、
晴天時制御系と雨天時制御系とを有し、どちらの制御モ
ードを選択するかを自動的に判定できるため、処理場の
無人化へも移行することが可能となる。

さらにまた、微調整部をエキスパートシステムで構築し
ているため、基本的な構成（風量比率計画）は、一般の
処理場に適用することができ、個々のプラント特性に対
しては、１ｆ−ｔｈｅｎ形式のルールにより柔軟に対処
できるため、広く汎用的に適用することか可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても同様に実施することができるものである
。

（ａ）上記実施例では、１日分の時系列データを統計処
理して１時間単位１日分の流入流量をパターン化する場
合について述べたか、これに限らず所定日付の時系列デ
ータを統計処理して所定時間単位所定日付の流入流量を
パターン化するようにしてもよい。

（ｂ）上記実施例では、１時間単位１日分の風量比率計
画を作成する場合について述べたが、これに限らず所定
時間単位所定日付の風量比率計画を作成するようにして
もよい。

（ｃ）上記実施例では、（１）式および（２）式で示す
溶存酸素濃度特性方程式を用いて、溶存酸素濃度値のシ
ミュレーションを行なう場合について述べたが、これに
限らず次のような式を用いて、溶存酸素濃度値のシミュ
レーションを行なうことも可能である。

すなわち、溶存酸素濃度特性を自己回帰モデルを用いて
表現すると、 Ｘｗａｏ十ａ、ＸＹ、＋ａ２　ＸＹ２＋ａ３ＸＹ３＋　
・・・　・・・ Ｘ　　［ｍｇ／Ω］　：溶存酸素濃度値ａｏ″’−ａｆ
ｉ　　　：パラメータ Ｙ１〜Ｙ、、　　　、自己回帰モデル変数のようになる
。ここで、パラメータａＯ〜ａｎＳおよび自己回帰モデ
ル変数Ｙ１〜Ｙ、は、最小二乗法および因子分析（例え
ば、重回帰分析）により決定することかでき、第１図に
おけるモデル同定部１４により行なう。

（ｄ）本発明は、風量個別制御（複数の曝気槽に送る風
量を個別に制御する）にも適用することか可能である。

この場合、前述の吸込弁制御部１９は、送風機吐出管圧
力が一定となるように圧力制御を行なう。

第７図は、この種の実施例構成を示す図である。

第７図において、風量制御部１７では、曝気槽５１〜５
−Ｌの入側に設置された風量調節弁２２１〜２２−Ｌを
、所望の送風量が個々の曝気槽５−１〜５−Ｌに送られ
るように、曝気槽５−１〜５−Ｌ各々について独立に制
御する。

また、送風量目標値を求めて、前記台数制御部１８によ
り、必要風量が得られるように送風機の台数を決定する
。さらに、送風機吐出管圧力が一定となるように、圧力
制御部２３により、圧力計２４からの出力信号と圧力目
標値との偏差に基づいて送風機吸込量に換算し、送風機
の稼働台数から個々の吸込弁制御部１９に対して風量配
分量を出力する。

本実施例の溶存酸素濃度制御装置においては、曝気槽５
−１〜５−Ｌ側の風量制御と、送風機側の圧力制御とを
独立に構築することができ、双方の干渉を無くすること
が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、曝気槽内の溶存酸
素濃度値を安定に制御しつつ、余分なエネルギーを消費
しないように省エネルギー化を図ることかできると共に
、自動制御の継続を実現して処理場の無人化を図ること
が可能な極めて実用的で信頼性の高い溶存酸素得度制御
装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶存酸素濃度制御装置を水処理プ
ロセスに適用した場合の一実施例を示す全体構成図、 第２図ないし第６図は同実施例における風量比率計画の
作成例を説明するための図、 第７図は本発明による溶存酸素濃度制御装置を水処理プ
ロセスに適用した場合の他の実施例を示す全体構成図で
ある。 １・・・溶存酸素濃度制御装置、２−１〜ｌ−Ｋ・・・
送風機、３−１〜３−Ｋ・・・風量計、４−１〜４Ｋ・
・・吸込弁、５−１〜５−Ｌ・・・曝気槽、６−１〜６
−Ｌ・・・風量計、７−１〜７−Ｌ・・・溶存酸素濃度
計、８−１〜８−Ｌ・・・水温計、９−１〜９−Ｌ・・
・流量計、１０・・・雨量計、１１・・・統計処理部、
１２・・・流入パターン格納部、１３・・・比率計画作
成部、１４・・・モデル同定部、１５・・・比率計画補
正部、１６・・・風量補正部、１７・・・風量制御部、
１８・・・台数制御部、１９・・・吸込弁制御部、２ｏ
・・晴天／雨天モード判定部、２１・・・知慮ベース、
２２−１〜２２−Ｌ・・・風量調節弁、２３・・・圧力
制御部、２４・・・圧力計。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 比率 第 図 比率 第６図 ｃ時間〕 Ｑ（流入流量） 比率 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性汚泥処理プロセスにおける少なくとも一つの
   曝気槽への曝気風量を制御することによって、前記曝気
   槽内の溶存酸素濃度を制御する溶存酸素濃度制御装置に
   おいて、 前記曝気槽への流入流量に基づいて、所定日分の時系列
   データを統計処理して、所定時間単位所定日分の流入流
   量をパターン化する統計処理手段と、 前記統計処理手段により得られた流入パターンに基づい
   て、前記曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値内に収ま
   るように、所定時間単位所定日分の風量比率計画を作成
   する風量比率計画作成手段と、 前記曝気槽の溶存酸素濃度値と曝気槽への流入流量とに
   基づいて、前記風量比率計画作成手段により作成された
   風量比率計画をリアルタイムに補正する風量比率計画補
   正手段と、前記風量比率計画補正手段により補正された
   風量比率計画と前記曝気槽への流入流量とに基づいて、
   晴天時における風量目標値を演算する機能、および前記
   晴天時における風量目標値と前記曝気槽内の溶存酸素濃
   度値と前記曝気槽への曝気風量とに基づいて、雨天時に
   おける風量目標値を演算する機能を有する風量制御手段
   と、 前記曝気槽溶存酸素濃度値と曝気槽への流入流量とに基
   づいて、前記風量制御手段の雨天時における風量目標値
   を補正する風量補正手段と、前記風量制御手段により算
   出された晴天時または雨天時における風量目標値に基づ
   いて必要送風機台数を演算し、送風機の運転または停止
   を制御する台数制御手段と、 前記風量制御手段により算出された晴天時または雨天時
   における風量目標値に基づいて各送風機の吸込風量配分
   を行ない、所定風量が得られるように吸込弁の弁開度を
   制御する吸込弁制御手段と、前記風量比率計画補正手段
   における風量比率計画の補正、および前記風量補正手段
   における風量目標値の補正にそれぞれ用いられるルール
   をあらかじめ格納している知識ベースと、 を備えて成ることを特徴とする溶存酸素濃度制御装置。
2. （２）前記統計処理手段により得られた流入パターンを
   格納するための流入パターン格納手段と、前記風量比率
   計画作成手段における風量比率計画作成の際に用いられ
   るプロセスモデルのパラメータを同定するモデル同定手
   段と、 前記統計処理手段により得られた流入パターンと前記曝
   気槽への流入流量と前記雨量とに基づいて晴天時制御モ
   ードと雨天時制御モードとを自動的に判定し、当該判定
   結果を前記風量制御手段に対して出力する晴天／雨天モ
   ード判定手段と、を付加して成ることを特徴とする請求
   項（１）項に記載の溶存酸素濃度制御装置。