JP3422065B2 - Anaerobic and aerobic activated sludge process - Google Patents
Anaerobic and aerobic activated sludge processInfo
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Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、嫌気好気活性汚泥法
に関し、特に、下廃水処理システムに用いられる嫌気好
気活性汚泥法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anaerobic aerobic activated sludge method, and more particularly to an anaerobic aerobic activated sludge method used in a sewage treatment system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、下廃水は、曝気槽において活性汚
泥微生物によって一般的に処理されているが、最近で
は、閉鎖性水域の富栄養化防止のため、窒素およびリン
を除去することが求められている。また、今後は窒素に
関する規制はますます重要になってくると考えられる。
このため、これを除去できる高度処理プロセスを採用す
る処理施設が増加してきている。BACKGROUND ART Conventionally, sewage wastewater is generally treated with activated sludge microorganisms in an aeration tank, but recently, removal of nitrogen and phosphorus is required to prevent eutrophication in closed water areas. Has been. Moreover, it is considered that regulations on nitrogen will become more and more important in the future.
For this reason, an increasing number of treatment facilities have adopted advanced treatment processes capable of removing them.
【０００３】このような方法の一つとして、従来の標準
活性汚泥法の応用であり、窒素除去が可能である嫌気好
気活性汚泥法が現在注目されている。この方法では、活
性汚泥微生物を備えた生物反応槽として、溶存酸素（Ｄ
Ｏ）が存在しない嫌気槽と、存在する好気槽とに仕切ら
れたものを用いている。そしてまず最初に、嫌気槽に下
廃水を沈殿させた沈殿池の流出水を導いて脱窒菌による
脱窒を行う。またそれに続く好気槽では、有機物の酸素
分解および硝化菌によるアンモニアの硝化を行う。この
ようにして嫌気好気活性汚泥法によれば、標準活性汚泥
法で達成されると同程度の有機物除去を行い、かつ標準
活性汚泥法よりも高い窒素除去を行うことができる。As one of such methods, an anaerobic aerobic activated sludge method capable of removing nitrogen, which is an application of the conventional standard activated sludge method, is currently drawing attention. In this method, as a biological reaction tank equipped with activated sludge microorganisms, dissolved oxygen (D
The tank is divided into an anaerobic tank where O) does not exist and an aerobic tank that exists. Then, first, the effluent of the settling tank in which the lower wastewater is settled in the anaerobic tank is guided to perform denitrification by denitrifying bacteria. In the subsequent aerobic tank, oxygen decomposition of organic substances and nitrification of ammonia by nitrifying bacteria are performed. In this way, according to the anaerobic aerobic activated sludge method, it is possible to remove organic substances to the same extent as achieved by the standard activated sludge method, and to perform higher nitrogen removal than the standard activated sludge method.
【０００４】嫌気好気活性汚泥法では、例えば図５に示
したように、嫌気槽１０、好気槽２０、最終沈殿池３
０、好気槽２０の硝化液を嫌気槽１０に戻して循環させ
るためのポンプ５１、好気槽２０内に空気を送風するた
めのブロワ６０、最終沈殿池３０における余剰の汚泥を
外部に引き抜くためのポンプ５２、並びに最終沈殿池３
０における汚泥を嫌気槽１０に返送するためのポンプ５
３から構成される処理システムが用いられる。In the anaerobic aerobic activated sludge method, for example, as shown in FIG. 5, an anaerobic tank 10, an aerobic tank 20, and a final settling tank 3
0, a pump 51 for returning the nitrification liquid in the aerobic tank 20 to the anaerobic tank 10 for circulation, a blower 60 for blowing air into the aerobic tank 20, and extracting excess sludge in the final settling tank 30 to the outside. Pump 52 and final settling tank 3
Pump 5 for returning the sludge in No. 0 to the anaerobic tank 10.
A processing system consisting of 3 is used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、嫌気好気活
性汚泥法における窒素除去には、大きく分けて、嫌気槽
における脱窒と、好気槽における硝化の２つの工程があ
るが、従来は後者の好気槽における硝化処理が律速とな
り、これが嫌気好気活性汚泥法の適用を困難とする理由
になっている。By the way, nitrogen removal in the anaerobic aerobic activated sludge method is roughly divided into two steps: denitrification in an anaerobic tank and nitrification in an aerobic tank. The nitrification treatment in the aerobic tank is rate-determining, which is the reason why it is difficult to apply the anaerobic aerobic activated sludge method.
【０００６】即ち、好気槽における硝化は、硝化菌が引
き起こすが、この硝化菌の活性はｐＨや水温などの微妙
な変換に容易に影響を受けるため、制御が難しい。また
好気槽における硝化反応は、有機物除去反応に比べて速
度が小さく、このため嫌気好気活性汚泥法はより長い滞
在時間が必要となって、大きな反応槽が必要で、処理施
設が大型化してしまう。従って、嫌気好気活性汚泥法
は、都市部などのように用地確保が難しい所では適用困
難で、導入されにくい。That is, nitrification in an aerobic tank is caused by nitrifying bacteria, but the activity of this nitrifying bacteria is easily affected by subtle conversions such as pH and water temperature, and is therefore difficult to control. In addition, the nitrification reaction in the aerobic tank is slower than the organic matter removal reaction, so the anaerobic aerobic activated sludge method requires a longer stay time, requires a large reaction tank, and enlarges the treatment facility. Will end up. Therefore, the anaerobic / aerobic activated sludge method is difficult to apply and difficult to be introduced in places where it is difficult to secure a site such as urban areas.
【０００７】上記のような問題を嫌気好気活性汚泥法に
おける制御方法の改善により解決することも考えられる
が、上記のように制御が複雑で難しいため、旨く改善す
ることが困難であるのが現状である。It is possible to solve the above problems by improving the control method in the anaerobic aerobic activated sludge method. However, since the control is complicated and difficult as described above, it is difficult to make a good improvement. The current situation.
【０００８】この発明の目的は、制御が容易で、処理施
設の省スペース化を図ることが可能である、嫌気好気活
性汚泥法を提供することにある。An object of the present invention is to provide an anaerobic aerobic activated sludge method which is easy to control and can save space in a treatment facility.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、第１発明は脱窒菌による脱窒処理を
行う嫌気槽と、前記嫌気槽の次段に設けられて有機物の
酸化分解および硝化菌によるアンモニアの硝化処理を行
う好気槽と、前記好気槽の次段に設けられて汚泥を沈殿
させる最終沈殿池を備え、前記好気槽内に所要の送風量
で空気を送風し、前記最終沈殿池に沈殿された汚泥の一
部を前記嫌気槽に返送するとともに余剰の汚泥を所要の
引き抜き量で外部に引き抜き、また前記好気槽の後端か
ら硝化液を所要の循環率で前記嫌気槽に戻して循環させ
る嫌気好気活性汚泥法において、前記好気槽における硝
化反応の呼吸速度（Ｎｉｔ−Ｒｒ）と溶存酸素量とに基
づいて前記送風量をファジイ理論により推論するととも
に、前記好気槽におけるＮｉｔ−Ｒｒ、並びに前記好気
槽の先端と後端とにおけるｐＨ偏差から、前記循環率を
ファジィ理論により推論するものである。In order to achieve the above object, the present invention relates to an anaerobic tank for performing a denitrification treatment by a denitrifying bacterium, and an organic substance provided in the next stage of the anaerobic tank. An aerobic tank that performs oxidative decomposition and nitrification of ammonia by nitrifying bacteria, and a final settling tank that is provided at the next stage of the aerobic tank to settle sludge, and has a required amount of air blown into the aerobic tank. And a part of the sludge settled in the final settling tank is returned to the anaerobic tank, and the excess sludge is drawn to the outside with a required drawing amount, and a nitrification solution is required from the rear end of the aerobic tank. In the anaerobic aerobic activated sludge method in which the air is returned to the anaerobic tank at a circulation rate of circulated and circulated, the air flow rate is determined by fuzzy theory based on the respiration rate (Nit-Rr) of the nitrification reaction in the aerobic tank and the dissolved oxygen content. With reasoning
And Nit-Rr in the aerobic tank, and the aerobic
From the pH deviation between the front and rear ends of the tank, the circulation rate can be calculated.
The reasoning is based on the fuzzy theory .
【００１０】第２発明は、前記好気槽におけるＮｉｔ−
Ｒｒと混合浮遊物ＭＬＳＳに基づいて前記汚泥引き抜き
量（ＳＲＴ）をファジィ理論により推論するとともに、
前記好気槽におけるＮｉｔ−Ｒｒ、並びに前記好気槽の
先端と後端とにおけるｐＨ偏差から、前記循環率をファ
ジィ理論により推論するものである。A second invention is Nit- in the aerobic tank.
Based on the Rr and the mixed suspended solid MLSS, the sludge withdrawal amount (SRT) is deduced by the fuzzy theory , and
Nit-Rr in the aerobic tank and the aerobic tank
From the pH deviation between the front end and the rear end,
It is inferred by the theory of ji .
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【作用】上記方法によるこの発明によれば、送風量、汚
泥引き抜き量、並びに循環率をファジィ制御によって容
易に制御することができる。このため、嫌気好気活性汚
泥法における処理施設の省スペース化や監視制御の簡略
化が図れ、また窒素除去率の向上を図ることができる。According to the present invention by the above method, the amount of air blown, the amount of sludge withdrawn, and the circulation rate can be easily controlled by fuzzy control. Therefore, it is possible to save the space of the treatment facility in the anaerobic aerobic activated sludge method, simplify the monitoring control, and improve the nitrogen removal rate.
【００１３】なお、この発明において、ｐＨ偏差は、硝
化進行度合いの指標として用いられるものである。ま
た、この発明における送風量のファジィ推論と汚泥引き
抜き量のファジィ推論は、硝化を促進させるためのもの
であり、また循環率のファジィ推論は脱窒を促進させる
ためのものである。In the present invention, the pH deviation is used as an index of the degree of progress of nitrification. Further, the fuzzy inference of the blowing amount and the fuzzy inference of the sludge withdrawal amount in the present invention are for promoting nitrification, and the fuzzy inference for the circulation rate is for promoting denitrification.
【００１４】[0014]
【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて述
べる。図１はこの発明の方法を実施する処理システムを
示したもので、嫌気槽１０、好気槽２０、最終沈殿池３
０、ファジィコントローラ４０、循環量制御部４１、Ｎ
ｉｔ−Ｒｒ計（呼吸速度計）４２、ＤＯ計４３、ｐＨ計
４４、ｐＨ偏差計４５、ｐＨ計４６、ＭＬＳＳ計４７、
送風量制御部４８、ＳＲＴ（活性汚泥滞留時間）制御部
４９、硝化液循環用のポンプ５１、余剰汚泥引き抜き用
のポンプ５２、汚泥返送用のポンプ５３、並びに好気槽
２０に空気を送り込むためのブロワ６０から構成され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a processing system for carrying out the method of the present invention. An anaerobic tank 10, an aerobic tank 20, and a final settling tank 3 are shown.
0, fuzzy controller 40, circulation amount control unit 41, N
it- Rr meter (respiratory rate meter) 42, DO meter 43, pH meter 44, pH deviation meter 45, pH meter 46, MLSS meter 47,
In order to send air to the air flow rate control unit 48, SRT (active sludge retention time) control unit 49, pump 51 for circulating nitrification liquid, pump 52 for extracting excess sludge, pump 53 for returning sludge, and aerobic tank 20. It consists of a blower 60.
【００１５】嫌気槽１０は第１の嫌気槽１１と第２の嫌
気槽１２から構成され、また好気槽２０は第１の好気槽
２１と第２の好気槽２２並びに第３の好気槽２３から構
成される。第１の嫌気槽１１には、ポンプ５１により、
第３の好気槽２３からの硝化液が送られて循環してい
る。ポンプ５１による循環量は、循環量制御部４１によ
り制御される。また第１〜第３の好気槽２１〜２３に
は、ブロワ６０により空気が送り込まれている。ブロワ
６０による送風量は、送風量制御部４８により制御され
ている。The anaerobic tank 10 comprises a first anaerobic tank 11 and a second anaerobic tank 12, and an aerobic tank 20 has a first aerobic tank 21, a second aerobic tank 22 and a third aerobic tank. It is composed of the air tank 23. In the first anaerobic tank 11, by the pump 51,
The nitrifying solution from the third aerobic tank 23 is sent and circulated. The circulation amount by the pump 51 is controlled by the circulation amount control unit 41. Air is blown into the first to third aerobic tanks 21 to 23 by the blower 60. The air flow rate by the blower 60 is controlled by the air flow rate control unit 48.
【００１６】第１の好気槽２１におけるＮｉｔ−Ｒｒ、
ＤＯ、ｐＨは、それぞれＮｉｔ−Ｒｒ計４２、ＤＯ計４
３、ｐＨ計４４により検出される。また第３の好気槽
（最終好気槽）２３におけるｐＨとＭＬＳＳは、それぞ
れｐＨ計４６、ＭＬＳＳ計４７により検出される。更
に、ｐＨ計４４により検出されたｐＨとｐＨ計４６によ
り検出されたｐＨとの差（（ｐＨ計４４により検出され
たｐＨ）−（ｐＨ計４６により検出されたｐＨ））であ
るｐＨ偏差がｐＨ偏差計４５により検出される。そし
て、以上のように検出されたＮｉｔ−Ｒｒ、ＤＯ、ｐＨ
偏差は、ファジィコントローラ４０に入力される。ファ
ジィコントローラ４０は、これらの入力値に応じて、以
下に述べるファジィ推論に基づいて、ポンプ５１による
循環量制御（循環率制御）、ブロワ６０による送風量制
御、並びにポンプ５２によるＳＲＴ制御を行う。 Nit- Rr in the first aerobic tank 21,
DO and pH are Nit- Rr meter 42 and DO meter 4 respectively.
3, detected by the pH meter 44. The pH and MLSS in the third aerobic tank (final aerobic tank) 23 are detected by the pH meter 46 and the MLSS meter 47, respectively. Furthermore, a pH deviation that is the difference between the pH detected by the pH meter 44 and the pH detected by the pH meter 46 ((pH detected by the pH meter 44)-(pH detected by the pH meter 46)) is It is detected by the pH deviation meter 45. Then, Nit- Rr, DO, pH detected as described above
The deviation is input to the fuzzy controller 40. The fuzzy controller 40 controls the circulation amount by the pump 51 (circulation rate control), the blower amount control by the blower 60, and the SRT control by the pump 52 based on the fuzzy inference described below according to these input values.
【００１７】次に、ファジィコントローラ４０における
送風量推論機能、ＳＲＴ推論機能、並びに循環率推論機
能を説明する。Next, the blown air volume inference function, the SRT inference function, and the circulation rate inference function in the fuzzy controller 40 will be described.
【００１８】（送風量推論機能）Ｎｉｔ−Ｒｒと硝化速
度とは相関が認められる。また、好気槽先端（エアレー
ション）、つまり第１の好気槽２１の内部のＤＯ濃度
も、硝化速度との相関が認められる。そこで、この発明
ではこれらＮｉｔ−ＲｒとＤＯにより送風操作量を推論
するようにした。具体的には、上記のように第１の好気
槽２１にＮｉｔ−Ｒｒ計４２とＤＯ計４３を設け、これ
らの出力をファジィコントローラ４０に入力する構成と
した。そしてファジィコントローラ４０において、２入
力１出力のＩＦ−ＴＨＥＮ規則からなる推論方式により
送風量を推論し、この推論した送風量に基づいて送風量
制御部４８によりブロワ６０を制御し、好気槽２０にお
ける送風量を制御するようにしている。(Blower amount inference function) A correlation is recognized between Nit-Rr and nitrification rate. Further, the DO concentration inside the aerobic tank (aeration), that is, the inside of the first aerobic tank 21 is also correlated with the nitrification rate. Therefore, in the present invention, the blowing operation amount is inferred from these Nit-Rr and DO. Specifically, as described above, the first aerobic tank 21 is provided with the Nit-Rr meter 42 and the DO meter 43, and these outputs are input to the fuzzy controller 40. Then, in the fuzzy controller 40, the air flow rate is inferred by the inference method consisting of the 2-input 1-output IF-THEN rule, and the air flow rate control unit 48 controls the blower 60 based on the inferred air flow rate, and the aerobic tank 20. The amount of air blown in is controlled.
【００１９】推論方式の種類としては、例えば直接法を
用いることができる。ここで、例えば以下のようにＮｉ
ｔ−ＲｒとＤＯにそれぞれ３つのファジィ集合を持たせ
ることにより、合計で３＊３＝９個の規則を作ることが
できる。なお、各ファジィ集合には、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１
〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３の名前をそれぞれつけた。As the type of the inference method, for example, the direct method can be used. Here, for example, Ni
By making t-Rr and DO each have three fuzzy sets, a total of 3 * 3 = 9 rules can be created. In addition, A1 to A3 and B1 are included in each fuzzy set.
~ B3 and C1 to C3 were named respectively.
【００２０】
Ａ１：Ｎｉｔ−Ｒｒが「小さい」を表すファジィ集合
Ａ２：Ｎｉｔ−Ｒｒが「普通」を表すファジィ集合
Ａ３：Ｎｉｔ−Ｒｒが「大きい」を表すファジィ集合
Ｂ１：ＤＯが「小さい」を表すファジィ集合
Ｂ２：ＤＯが「普通」を表すファジィ集合
Ｂ３：ＤＯが「大きい」を表すファジィ集合
Ｃ１：送風量を「大きく増やせ」を表すファジィ集合
Ｃ２：送風量を「増やせ」を表すファジィ集合
Ｃ３：送風量を「保持せよ」を表すファジィ集合
Ｃ４：送風量を「減らせ」を表すファジィ集合
また、、Ｎｉｔ−Ｒｒ、ＤＯ、及び送風量調整指令を、
それぞれｘ、ｙ、ｚとすれば、上記の９個の規則は、表
１のようなＩＦ−ＴＨＥＮ規則で表現できる。なお、表
１において「ＴＨＥＮ」以後の後件部は、操作員の経験
などに基づく規則により決定されるものである。A1: A fuzzy set in which Nit-Rr represents "small" A2: A fuzzy set in which Nit-Rr represents "normal" A3: A fuzzy set B1 in which Nit-Rr represents "large" B1: DO represents "small" Fuzzy set B2: DO that represents "normal" Fuzzy set B3: DO that represents "large" Fuzzy set C1: Fuzzy set that represents a large increase in air flow C2: Fuzzy set that represents "increase in air flow" C3: A fuzzy set that represents "hold the air flow rate" C4: A fuzzy set that represents "reduce" the air flow rate Also, Nit-Rr, DO, and the air flow rate adjustment command,
The nine rules described above can be expressed by IF-THEN rules as shown in Table 1, where x, y, and z are used. In Table 1, the consequent part after "THEN" is determined by a rule based on the experience of the operator.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】上記の９個の規則を規則表として表２に纏
めて示した。The above nine rules are summarized in Table 2 as a rule table.
【００２３】[0023]
【表２】 [Table 2]
【００２４】Ｎｉｔ−Ｒｒのファジィ集合のメンバーシ
ップ関数を図２に、またＤＯのファジィ集合のメンバー
シップ関数を図３にそれぞれ例示した。The membership function of the Nit-Rr fuzzy set is illustrated in FIG. 2, and the membership function of the DO fuzzy set is illustrated in FIG.
【００２５】ここで、一般的に、メンバーシップ値の算
出は、ファジィ集合の違いに拘らず同一の方法で行うこ
とができる。このような算出手順は、例えば以下の
（１）、〜（３）のようにして行われる。Here, in general, the membership value can be calculated by the same method regardless of the difference in fuzzy sets. Such a calculation procedure is performed, for example, as in (1) to (3) below.
【００２６】（１）（ｘ0 、ｙ0 ）の入力に対する各フ
ァジィ集合への適合度を求める。ここで、入力ｘ0 は図
２においてファジィ集合Ａ１とＡ２に、また入力ｙ0 は
図３においてファジィ集合Ｂ２とＢ３に、それぞれ適合
するものである。よって、各ファジィ集合への適合度
は、表３のようになる。なお、図２、３において、Ｗ
（Ｂ３）＜Ｗ（Ａ２）＜Ｗ（Ａ１）＜Ｗ（Ｂ２）と仮定
する。(1) Finding the fitness to each fuzzy set for the input of (x 0 , y 0 ). Here, the input x 0 is adapted to the fuzzy sets A1 and A2 in FIG. 2, and the input y 0 is adapted to the fuzzy sets B2 and B3 in FIG. 3, respectively. Therefore, the conformity to each fuzzy set is as shown in Table 3. In addition, in FIGS.
It is assumed that (B3) <W (A2) <W (A1) <W (B2).
【００２７】[0027]
【表３】 [Table 3]
【００２８】（２）各規則への適合度を求める。これに
より、表４のような４つの規則（表２において右側中央
の４つの規則）が適合する。(2) The degree of conformity with each rule is obtained. As a result, the four rules shown in Table 4 (the four rules at the center on the right side in Table 2) are met.
【００２９】[0029]
【表４】 [Table 4]
【００３０】各規則への適合度は、例えばｍｉｎ−ｍａ
ｘ演算法による最小適合度を採用して、ｗ（Ｃｋ）＝ｍ
ｉｎ（ｗ（Ａｉ）、ｗ（Ｂｊ））のように表される。そ
してこの式より、表４の規則（ａ）への適合度ｗａは、
ｗａ＝ｗ（Ｃ２）＝ｍｉｎ（ｗ（Ａ１）、ｗ（Ｂ２））
＝ｗ（Ｂ２）となる。また表４の規則（ｂ）への適合度
ｗｂは、ｗｂ＝ｗ（Ｃ３）＝ｍｉｎ（ｗ（Ａ１）、ｗ
（Ｂ３））＝ｗ（Ａ１）となる。更に、表４の規則
（ｃ）への適合度ｗｃは、ｗｃ＝ｗ（Ｃ３）＝ｍｉｎ
（ｗ（Ａ２）、ｗ（Ｂ２））＝ｗ（Ｂ２）となる。また
表４の規則（ｄ）への適合度ｗｄは、ｗｄ＝ｗ（Ｃ３）
＝ｍｉｎ（ｗ（Ａ２）、ｗ（Ｂ３））＝ｗ（Ａ２）とな
る。The conformity to each rule is, for example, min-ma.
Adopting the minimum goodness of fit by the x arithmetic method, w (Ck) = m
It is represented as in (w (Ai), w (Bj)). Then, from this equation, the conformance degree wa to the rule (a) in Table 4 is
wa = w (C2) = min (w (A1), w (B2))
= W (B2). Also, the fitness wb to the rule (b) in Table 4 is wb = w (C3) = min (w (A1), w
(B3)) = w (A1). Furthermore, the goodness of fit wc to the rule (c) in Table 4 is wc = w (C3) = min
(W (A2), w (B2)) = w (B2). The conformity wd to the rule (d) in Table 4 is wd = w (C3)
= Min (w (A2), w (B3)) = w (A2).
【００３１】よって、ｍｉｎ−ｍａｘ演算法による最大
適合度を採用して、各規則ラベルへの適合度は、ｗ（Ｃ
１）＝１、ｗ（Ｃ２）＝ｗ（Ｂ２）、ｗ（Ｃ３）＝ｍａ
ｘ（ｗｂ、ｗｃ、ｗｄ）＝ｗ（Ａ２）、ｗ（Ｃ４）＝０
となる。Therefore, by adopting the maximum goodness of fit by the min-max arithmetic method, the goodness of fit to each rule label is w (C
1) = 1, w (C2) = w (B2), w (C3) = ma
x (wb, wc, wd) = w (A2), w (C4) = 0
Becomes
【００３２】（３）次に、規則の後件部に規定される送
風操作量を求める（デファジィ化）。この送風操作量の
メンバーシップ関数を図４に示した。なお、このメンバ
ーシップ関数は、後件部省略型のものである。ここで、
送風操作量における各ラベルの意味を、次のように設定
する。(3) Next, the blowing operation amount defined in the consequent part of the rule is obtained (defuzzification). The membership function of this blowing operation amount is shown in FIG. It should be noted that this membership function is of a type that omits the consequent part. here,
The meaning of each label in the amount of air blow operation is set as follows.
【００３３】
Ｃ１：現在の送風量に対して１００％増やせ
Ｃ２：現在の送風量に対して５０％増やせ
Ｃ３：現在の送風量を保持せよ
Ｃ４：現在の送風量に対して５０％減らせ
上記のように各ラベルを設定すると、
ｚ1＝１００
ｚ2＝ ５０
ｚ3＝ ０
ｚ4＝−５０
となり、図４における横軸は上記のように１００〜−５
０のようになる。C1: 100% increase in the current air flow C2: 50% increase in the current air flow C3: Hold the current air flow C4: 50% decrease in the current air flow When each label is set as follows, z 1 = 100 z 2 = 50 z 3 = 0 z 4 = −50, and the horizontal axis in FIG. 4 is 100 to −5 as described above.
It becomes like 0.
【００３４】そして、後件部におけるメンバーシップ関
数の重心を、モーメント法または重心法により求める
と、送風操作量（％）は、下式のようになり、この式の
出力を現在の送風量に対しての操作量とすれば良いこと
が判る。Then, when the center of gravity of the membership function in the consequent part is obtained by the method of moments or the method of center of gravity, the blast operation amount (%) is as in the following equation, and the output of this equation is the current blast amount. It can be seen that the amount of operation for that is sufficient.
【００３５】[0035]
【数１】 [Equation 1]
【００３６】（ＳＲＴ推論機能）Ｎｉｔ−Ｒｒと硝化速
度との間には相関が認められる。またＭＬＳＳは、硝化
率との相関が認められる。よって、Ｎｉｔ−ＲｒとＭＬ
ＳＳとにより最適なＳＲＴをファジィ推論することがで
きる。ここで、ファジィ推論としては、２入力１出力の
ＩＦ−ＴＨＥＮ規則からなる推論方式を用い、また種類
としては直接法を用いる。(SRT inference function) A correlation is recognized between Nit-Rr and nitrification rate. Further, MLSS has a correlation with the nitrification rate. Therefore, Nit-Rr and ML
The optimum SRT can be fuzzy inferred by SS. Here, as the fuzzy inference, an inference method composed of a 2-input 1-output IF-THEN rule is used, and a direct method is used as a kind.
【００３７】そして、例えばＮｉｔ−Ｒｒに３つのファ
ジィ集合を持たせる。またＭＬＳＳには５つのファジィ
集合、例えば「非常に大きい」、「大きい」、「普
通」、「小さい」、「非常に小さい」を持たせること
で、合計１５個の規則を得ることができる。Then, for example, Nit- Rr is given three fuzzy sets. Further, by giving the MLSS five fuzzy sets, for example, “very large”, “large”, “normal”, “small”, and “very small”, a total of 15 rules can be obtained.
【００３８】なお、Ｎｉｔ−Ｒｒのメンバーシップ関数
は、送風量推論機能で使用したものと同じ「小さい」、
「普通」、「大きい」を用いても良いし、変更を加えて
も良い。またファジィ集合の数の変更を加えても良い。The Nit-Rr membership function is the same "small" as the one used in the air flow rate inference function,
“Normal” or “large” may be used, or changes may be added. Further, the number of fuzzy sets may be changed.
【００３９】また後件部の出力の求め方は、送風量推論
機能と同様であるが、出力の形態としては、ＳＲＴ実値
であるため、具体的な汚泥引き抜き量はそのときのＭＬ
ＳＳとファジィ出力のＳＲＴから求めなければならな
い。The method of obtaining the output of the consequent part is the same as that of the blown air amount inference function, but since the output form is the SRT actual value, the concrete sludge removal amount is ML at that time.
It must be obtained from SS and SRT of fuzzy output.
【００４０】（循環率推論機能）Ｎｉｔ
−Ｒｒと硝化速度との間には相関が認められる。
またｐＨ偏差は、硝化速度との相関が認められる。よっ
て、Ｎｉｔ−ＲｒとｐＨ偏差により、最適な循環率がフ
ァジィ推論することができる。ここで、ファジィ推論と
しては、２入力１出力のＩＦ−ＴＨＥＮ規則からなる推
論方式を用い、また種類としては直接法を用いる。(Circulation rate inference function) A correlation is recognized between Nit- Rr and nitrification rate.
Further, the pH deviation has a correlation with the nitrification rate. Therefore, the optimum circulation rate can be fuzzy inferred from Nit-Rr and pH deviation. Here, as the fuzzy inference, an inference method composed of a 2-input 1-output IF-THEN rule is used, and a direct method is used as a kind.
【００４１】そして、例えばＮｉｔ−Ｒｒには上記と同
様の３つのファジィ集合を持たせる。また、硝化速度に
は５つのファジィ集合、例えば「非常に大きい」、「大
きい」、「普通」、「小さい」、「非常に小さい」を持
たせることで、合計１５個の規則を得ることができる。
また後件部の出力の求め方は、送風量推論機能と同様で
ある。Then, for example, Nit- Rr is provided with the same three fuzzy sets as described above. Also, by giving five fuzzy sets, such as “very large”, “large”, “normal”, “small”, and “very small” to the nitrification rate, a total of 15 rules can be obtained. it can.
The method of obtaining the output of the consequent part is the same as that of the air flow rate inference function.
【００４２】なお、以上の実施例ではメンバーシップ関
数の後件部に簡略型を用いたが、通常のファジィ制御の
ように簡略化しないようにしても良い。つまり後件部の
メンバーシップ関数の調整をしても良く、これによりよ
り細かい制御をすることができる。ここで、メンバーシ
ップ関数の調整とは、図２、３において、横軸のｘ1、
ｘ2 、ｘ3 、ｙ1 、ｙ2 、ｙ3 を変更してより最適なフ
ァジィ制御ができるようにすることを指す。Although the simplified type is used for the consequent part of the membership function in the above embodiment, it may not be simplified as in the usual fuzzy control. In other words, the membership function of the consequent part may be adjusted, which allows finer control. Here, the adjustment of the membership function refers to x1 on the horizontal axis in FIGS.
It refers to changing x2, x3, y1, y2, y3 to enable more optimal fuzzy control.
【００４３】また、以上の実施例は送風量のファジィ推
論と汚泥引き抜き量のファジィ推論により硝化を促進さ
せるとともに、循環率のファジィ推論により脱窒を促進
させる場合について説明したが、その他の活性汚泥法の
運転に必要な制御をファジィ制御するようにしても良
い。Further, in the above embodiment, the case where the nitrification is promoted by the fuzzy inference of the air flow rate and the fuzzy inference of the sludge extraction amount and the denitrification is promoted by the fuzzy inference of the circulation rate has been explained. Fuzzy control may be applied to the control required for the legal operation.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
送風量、汚泥引き抜き量、並びに循環率をファジィ制御
によって容易に制御することができるため、制御が容易
で、処理施設の省スペース化が図れる嫌気好気活性汚泥
法を提供することができる。As described above, according to the present invention,
Since the amount of air blown, the amount of sludge drawn out, and the circulation rate can be easily controlled by fuzzy control, it is possible to provide an anaerobic aerobic activated sludge method that can be easily controlled and saves space in a treatment facility.
【図１】この発明の嫌気好気汚泥法を適用した実施例の
処理システムの説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a treatment system of an embodiment to which an anaerobic / aerobic sludge method of the present invention is applied.
【図２】実施例におけるＮｉｔ−Ｒｒのメンバーシップ
関数を示したグラフ。FIG. 2 is a graph showing a membership function of Nit-Rr in an example.
【図３】実施例におけるＤＯのメンバーシップ関数を示
したグラフ。FIG. 3 is a graph showing a membership function of DO in an example.
【図４】実施例における送風操作量のメンバーシップ関
数を示したグラフ。FIG. 4 is a graph showing a membership function of a blowing operation amount in an example.
【図５】嫌気好気汚泥法の一般的な処理システムの説明
図。FIG. 5 is an explanatory view of a general treatment system of an anaerobic aerobic sludge method.
１０、１１、１２…嫌気槽 ２０、２１、２２、２３…好気槽 ３０…最終沈殿池 ４０…ファジィコントローラ ４１…循環量制御部 ４２…Ｎｉｔ−Ｒｒ計 ４３…ＤＯ計 ４４、４６…ｐＨ計 ４５…ｐＨ偏差計 ４７…ＭＬＳＳ計 ４８…送風量制御部 ４９…ＳＲＴ制御部 ５１、５２、５３…ポンプ ６０…ブロワ10, 11, 12 ... Anaerobic tank 20, 21, 22, 23 ... Aerobic tank 30 ... Final sedimentation tank 40 ... Fuzzy controller 41 ... Circulation amount control unit 42 ... Nit- Rr meter 43 ... DO meter 44, 46 ... pH meter 45 ... pH deviation meter 47 ... MLSS meter 48 ... Air flow rate control section 49 ... SRT control sections 51, 52, 53 ... Pump 60 ... Blower
Claims (2)
前記嫌気槽の次段に設けられて有機物の酸化分解および
硝化菌によるアンモニアの硝化処理を行う好気槽と、前
記好気槽の次段に設けられて汚泥を沈殿させる最終沈殿
池を備え、前記好気槽内に所要の送風量で空気を送風
し、前記最終沈殿池に沈殿された汚泥の一部を前記嫌気
槽に返送するとともに余剰の汚泥を所要の引き抜き量で
外部に引き抜き、また前記好気槽の後端から硝化液を所
要の循環率で前記嫌気槽に戻して循環させる嫌気好気活
性汚泥法において、 前記好気槽における硝化反応の呼吸速度（Ｎｉｔ−Ｒ
ｒ）と溶存酸素量とに基づいて前記送風量をファジイ理
論により推論するとともに、前記好気槽におけるＮｉｔ
−Ｒｒ、並びに前記好気槽の先端と後端とにおけるｐＨ
偏差から、前記循環率をファジィ理論により推論するこ
とを特徴とする嫌気好気活性汚泥法。1. An anaerobic tank for performing denitrification treatment by denitrifying bacteria,
An aerobic tank provided in the next stage of the anaerobic tank for oxidative decomposition of organic substances and nitrification treatment of ammonia by nitrifying bacteria, and a final settling tank provided in the next stage of the aerobic tank for precipitating sludge, Air is blown into the aerobic tank with a required amount of air, a part of the sludge settled in the final settling tank is returned to the anaerobic tank, and the excess sludge is drawn to the outside with a required drawing amount, and In the anaerobic aerobic activated sludge method of returning the nitrification liquid from the rear end of the aerobic tank to the anaerobic tank at a required circulation rate for circulation, a respiratory rate (Nit-R) of the nitrification reaction in the aerobic tank.
r) and fuzzy sense the air blowing amount on the basis of the dissolved oxygen
Reasoning and Nit in the aerobic tank
-Rr and pH at the front and rear ends of the aerobic tank
From the deviation, anaerobic aerobic activated sludge method, wherein the this <br/> be construed by fuzzy logic the circulation rate.
浮遊物ＭＬＳＳに基づいて前記汚泥引き抜き量をファジ
ィ理論により推論するとともに、前記好気槽におけるＮ
ｉｔ−Ｒｒ、並びに前記好気槽の先端と後端とにおける
ｐＨ偏差から、前記循環率をファジィ理論により推論す
ることを特徴とする請求項１記載の嫌気好気活性汚泥
法。2. The amount of sludge drawn out is inferred by fuzzy theory based on Nit-Rr and the mixed suspended solids MLSS in the aerobic tank, and the N in the aerobic tank is also estimated.
it-Rr, and at the front and rear ends of the aerobic tank
From the pH deviation, infer the circulation rate by fuzzy theory
Anaerobic aerobic activated sludge process according to claim 1, characterized in that that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02940994A JP3422065B2 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Anaerobic and aerobic activated sludge process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02940994A JP3422065B2 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Anaerobic and aerobic activated sludge process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07236894A JPH07236894A (en) | 1995-09-12 |
| JP3422065B2 true JP3422065B2 (en) | 2003-06-30 |
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ID=12275338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02940994A Expired - Lifetime JP3422065B2 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Anaerobic and aerobic activated sludge process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422065B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104512963B (en) * | 2014-11-29 | 2016-07-06 | 北京工业大学 | A kind of multistage simultaneous nitrification-denitrification biofilm system denitrogenation method of integral type and device |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP02940994A patent/JP3422065B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07236894A (en) | 1995-09-12 |
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