JPH07222989A - 活性汚泥プロセスの汚泥量制御装置 - Google Patents

活性汚泥プロセスの汚泥量制御装置

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JPH07222989A
JPH07222989A JP6018765A JP1876594A JPH07222989A JP H07222989 A JPH07222989 A JP H07222989A JP 6018765 A JP6018765 A JP 6018765A JP 1876594 A JP1876594 A JP 1876594A JP H07222989 A JPH07222989 A JP H07222989A
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JP
Japan
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sludge
amount
control
fussy
fuzzy
Prior art date
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Pending
Application number
JP6018765A
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English (en)
Inventor
Koichi Shimizu
公一 清水
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07222989A publication Critical patent/JPH07222989A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファジィ制御により、簡単なシステムで外乱
因子に対して追従できる高性能な活性汚泥制御装置を得
る。 【構成】 余剰汚泥の制御にあたってファジィ制御を用
い、このファジィ制御部9を活性容量示標計7とファジ
ィ演算処理器8によって構成し、ファジィ推論方法とし
て規則表を用いた直接法を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は活性汚泥プロセスの汚泥
量制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、排水は、活性汚泥微生物により
好気的(脱窒,脱リンが必要な場合は一部嫌気的プロセ
スを含む)に分解処理される。この分解と同時に活性汚
泥微生物は増殖するため、その汚泥の一部は、余剰汚泥
として処理系外に排出される。
【0003】現在までに、余剰汚泥の制御方式として、
(1)1日当たりの目標引き抜き汚泥量を設定し、余剰
の積算流量がその設定値になるまで引き抜く方法(定量
引き抜き方式)、(2)曝気槽内汚泥量の一定割合を毎
日引き抜く(汚泥日令制御,SA制御)、(3)処理系
内汚泥量の一定割合を毎日引き抜く(平均汚泥滞留時間
制御,SRT制御)等が提案され、一部実用化されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】現在の余剰汚泥制御方
式(定量引き抜き制御,SA制御,SRT制御)は汚泥
の沈降特性が変化すると制御が発散状態となる場合があ
る。ここで、沈殿の沈降特性は、例えば、汚泥容量示標
(sludge volume index,以下、S
VIと略す)によって定量的な評価が可能である。一般
に糸状細菌が多量に増殖すると、汚泥の沈降特性は悪化
し、SVI値は上昇する。SVIが上昇すると(イ)最
終沈殿池における汚泥の滞留時間が長くなる、(ロ)沈
殿した汚泥の圧密濃度が低下することが知られている。
【0005】最終沈澱池における汚泥滞留時間が長くな
ると、最終沈殿池内汚泥量が増加し、その結果、曝気槽
内汚泥量は減少する。即ち、SVI値が変動すると最終
沈殿池内汚泥量(MF)と曝気槽内汚泥量(MA)との
比(MF/MA比)が変化すると言いかえることができ
る。従って、曝気槽内汚泥量の一定割合を毎日引き抜く
SA制御の場合、SVI変動により引き抜き目標値が変
化し、適正な制御ができなくなる。また、SVIが上昇
すると、沈殿した汚泥の圧密濃度が低下するため、これ
に伴って返送および余剰汚泥濃度も低下する。この場
合、定量引き抜き制御では、正味の引き抜き固形物量
(kg/日)が変化するため、SA制御と同様適正な制
御ができない。一方、SRT制御の場合、処理系内汚泥
量、特に最終沈殿池内汚泥量を、正確に把握することが
困難であるため実用化が難しい。
【0006】そこで、汚泥沈降性の示標であるSVIを
適用したSRT制御を行うファジィ制御方式の活性汚泥
プロセスの汚泥量制御装置(特願平3−193969
号,特開平5−31489号)が提案されている。しか
し、この汚泥量制御装置では、後件部に線形式を用いて
いるため、後件部のパラメータを例えば重回帰分析によ
って固定しなければならず、操作員の経験が反映しにく
いシステムであった。
【0007】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的はファジィ推論方法として規則表を用い
た直接法を採用することにより操作員の経験が反映しや
すく制御が容易にして、かつ外乱因子に対して十分な精
度で追従できる高性能な汚泥量制御装置を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の活性汚泥プロセスの活性汚泥量制御装置
は、曝気槽内の活性汚泥浮遊物量と活性汚泥沈殿率を基
に汚泥容量示標を算出する汚泥容量示標計と、この汚泥
容量示標と汚泥滞留時間設定値および余剰汚泥流量を基
にファジィ規則に従って余剰汚泥量の目標値を算出する
演算処理器によってファジィ制御部を構成し、該ファジ
ィ制御部が、前件部でメンバーシップ関数により推論
し、後件部で規則表に用いた直接法で推論する手段を備
えていることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明においては、ファジィ制御規則に基づい
てSRT制御を行う。SVI計(SV計+MLSS計)
からの出力値を本制御装置への入力とし、このSVI値
とSRT目標値からファジィ制御規則に従って余剰汚泥
量の目標値を出力する。ファジィ制御の前件部ではメン
バーシップ関数により推論し、後件部では規則表を用い
た直接法により推論する。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図1〜図3を参照しな
がら説明する。
【0011】図1は本発明の実施例による活性汚泥プロ
セスの汚泥量制御装置を示すもので、同図において1は
曝気槽、2は最終沈澱池、3は余剰汚泥ポンプ、4は余
剰汚泥流量計である。5は活性汚泥浮遊物計、6は活性
汚泥沈殿率計、7は活性汚泥浮遊物計5の活性汚泥浮遊
物量MLSSと活性汚泥沈殿率計6の活性汚泥沈殿率S
Vを入力として汚泥容量示標(SVI)が算出する汚泥
容量示標計である。8はこの汚泥容量示標計7によって
算出された汚泥容量示標と余剰汚泥流量計4の余剰汚泥
流量Qwを入力としてファジィ演算する演算処理器で、
この演算処理器8と汚泥容量示標計7によってファジィ
制御部9が構成される。
【0012】すなわち、図1の汚泥量制御装置では、曝
気槽1の出口付近にSVI計7(SV計5+MLSS計
6)を設置し、演算処理器8に検出信号を入力する。演
算処理器8ではSVI値と汚泥滞留時間SRTの設定値
SRTset値から目標引き抜き汚泥量を算出し、この値
に基づいて余剰汚泥ポンプ3の運転時間(間欠引き抜き
の場合)や余剰汚泥流量調節弁(連続引き抜きの場合)
を制御する。
【0013】ファジィ制御部9で使われるファジィ制御
規則とこれに基づく推論の形式は種々あるが、ここで
は、前件部で図2と図3に示すメンバーシップ関数を用
い、後件部では規則表を用いた直接法を採用した。
【0014】本実施例では、前件部で図2と図3に示す
メンバーシップ関数を用い、後件部で直接法の簡略型を
用いる。図2はSVIの前件部メンバーシップ関数であ
り、図3はSRTの前件部メンバーシップ関数である。
図2のメンバーシップ関数と図3のメンバーシップ関数
より表1のような規則表が得られる。
【0015】
【表1】
【0016】ここで、余剰汚泥量のラベルL0,L1,
L2は次のようになる。
【0017】L0:余剰汚泥量小 L1:余剰汚泥量中 L2:余剰汚泥量大 余剰汚泥量のラベルにおける操作量を設定すれば、任意
のSVI値とSRT設定値における余剰汚泥量を算出す
ることができる。
【0018】前件部において、それぞれの余剰汚泥量の
ラベルにおける操作量をL0:10,L1:20,L
2:30と設定し、SVI=150,SRT=9.5
(日)における余剰汚泥量Qwの算出手順は次のように
なる。
【0019】(A)SVIのメンバーシップ値 図2の例により、適合するファジィ集合とそのメンバー
シップ値は以下の通り。
【0020】(a)ファジィ集合が“低い”の時、その
メンバーシップ値は0.75 (b)ファジィ集合が“高い”の時、そのメンバーシッ
プ値は0.25 (B)SRTのメンバーシップ値 図3の例により、適合するファジィ集合とそのメンバー
シップ値は以下の通り。
【0021】(a)ファジィ集合が“普通”の時、その
メンバーシップ値は0.625 (b)ファジィ集合が“長い”の時、そのメンバーシッ
プ値は0.375 (C)余剰汚泥量の各ラベルにおける適合度 表1の規則表により、次の4個の規則がヒットする。な
お、適合度の算出にはmin−max演算法を示した。
【0022】(a)SVIが「低い」で、SRTが「普
通」の場合、余剰汚泥量のラベルはLOで、その適合度
(メンバーシップ値の小さい)0.625 (b)SVIが「低い」で、SRTが「長い」の場合、
余剰汚泥量のラベルはL1で、その適合度(メンバーシ
ップ値の小さい)0.375 (c)SVIが「高い」で、SRTが「普通」の場合、
余剰汚泥量のラベルはL1で、その適合度(メンバーシ
ップ値の小さい)0.25 (d)SVIが「高い」で、SRTが「長い」の場合、
余剰汚泥量のラベルL2で、その適合度(メンバーシッ
プ値の小さい)0.25 各余剰汚泥量のラベルの適合度は、次の通りである。
【0023】L0の適合度:上記(a)より0.62
5。
【0024】L1の適合度:(b),(c)より(最大
適合度を採用して)0.375。
【0025】L2の適合度:上記(d)より0.25。
【0026】(D)余剰汚泥量の算出値は後件部の直接
法簡略型により、次式によって算出される。
【0027】Qw=(0.625×10+0.375×20+0.25×30)
/(0.625+0.375+0.25)=17 なお、上記のメンバーシップ関数,規則表は、一例であ
り、処理場によって当然異なるものである。また、ここ
では、直接法の後件部簡略型を用いてファジィ推論を行
う例を挙げたが、後件部にファジィ集合を使用する方法
でももちろん実現可能である。
【0028】上記実施例の汚泥量制御装置において、曝
気槽出口付近SVI系+MLSS計)を設置し、ファジ
ィ制御器に入力する。ファジィ制御器では、SVI値と
SRT設定値から目標引き抜き汚泥量を算出し、この値
に基づいて余剰汚泥ポンプの運転時間(間欠引き抜きの
場合)や余剰汚泥流量調節弁(連続引き抜きの場合)を
制御する。
【0029】
【発明の効果】本発明は以上の如くであって、余剰汚泥
の制御にあたってファジィ制御を用い、このファジィ制
御部を、曝気槽内の活性汚泥浮遊物量と活性汚泥沈殿率
を基に沈殿容量示標を算出する汚泥容量示標計と、この
汚泥容量示標と汚泥滞留時間設定値および余剰汚泥流量
を基にファジィ規則に従って余剰汚泥量の目標値を算出
する演算処理器によって構成し、この演算処理器のファ
ジィ制御にあたって、規則表を用いた直接法によって推
論するものであるから、SVI値の変動及びSRT目標
値の変更に対して、余剰汚泥量が速やかに追従でき、汚
泥沈殿性の示標であるSVI系を用いることにより、汚
泥沈降性を考慮にいれた制御が可能となるとともに、フ
ァジィ推論に規則表を用いることにより、操作員の経験
が反映しやすい等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による活性汚泥プロセスの汚泥
量制御装置のブロック図。
【図2】本発明の実施例による活性汚泥プロセスの汚泥
量制御装置で用いるSVIのメンバーシップ関数。
【図3】本発明の実施例による活性汚泥プロセスの汚泥
量制御装置で用いるSRTのメンバーシップ関数。
【符号の説明】
1…曝気槽 2…最終沈殿池 4…余剰汚泥流量計 7…汚泥容量示標計 8…演算処理器 9…ファジィ制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 曝気槽内の活性汚泥浮遊物量と活性汚泥
    沈殿率を基に汚泥容量示標を算出する汚泥容量示標計
    と、この汚泥容量示標と汚泥滞留時間設定値および余剰
    汚泥流量を基にファジィ規則に従って余剰汚泥量の目標
    値を算出する演算処理器によってファジィ制御部を構成
    し、該ファジィ制御部が、前件部でメンバーシップ関数
    により推論し、後件部で規則表に用いた直接法で推論す
    る手段を備えていることを特徴とする活性汚泥プロセス
    の汚泥量制御装置。
JP6018765A 1994-02-16 1994-02-16 活性汚泥プロセスの汚泥量制御装置 Pending JPH07222989A (ja)

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JP6018765A JPH07222989A (ja) 1994-02-16 1994-02-16 活性汚泥プロセスの汚泥量制御装置

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ID=11980743

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JP6018765A Pending JPH07222989A (ja) 1994-02-16 1994-02-16 活性汚泥プロセスの汚泥量制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005305441A (ja) * 1997-05-30 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 廃水のオゾン処理方法およびオゾン処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005305441A (ja) * 1997-05-30 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 廃水のオゾン処理方法およびオゾン処理装置

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