JP7430619B2 - Information processing device, information processing method, and information processing program - Google Patents
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Description
本発明は、フィルタプレス装置の状態に関する指標値を算出する情報処理装置等に関する。 The present invention relates to an information processing device and the like that calculates an index value regarding the state of a filter press device.
固液分離を行うための装置として、加圧を伴う濾過を行うフィルタプレス装置が従来から知られている。フィルタプレス装置は、様々な分野で工業的に使用されており、フィルタプレス装置の運用・管理に関する研究・開発も従来から進められている。例えば、下記の特許文献1には、フィルタプレス装置の異常検知方法が開示されている。具体的には、特許文献1の異常検知方法は、フィルタプレス装置にスラリーの打ち込みを開始した後の所定時間におけるスラリー打ち込み回数が所定値以下である場合に、濾布が目詰まりしたと判定するというものである。
2. Description of the Related Art As an apparatus for performing solid-liquid separation, a filter press apparatus that performs filtration with pressurization is conventionally known. Filter press devices are used industrially in various fields, and research and development regarding the operation and management of filter press devices have been progressing for some time. For example,
しかしながら、上述のような従来技術では、スラリーを打ち込むための圧縮空気に問題が生じると、打ち込まれるスラリーの量が変動してしまい、濾布の目詰まりのタイミングを正しく判定することができない。また、スラリーの濾過抵抗が変動した場合にも、打ち込まれるスラリーの量が変動する。このため、上述の従来技術では目詰まりが生じていないときに目詰まりが発生したと判定してしまうおそれがある。フィルタプレス装置の状態に関する妥当な指標値を算出することができれば、このような問題を解消することが可能であるが、特許文献1にはそのような指標値について記載も示唆もされていない。
However, in the conventional technology as described above, if a problem occurs with the compressed air for injecting slurry, the amount of slurry injected fluctuates, making it impossible to accurately determine the timing of clogging of the filter cloth. Furthermore, when the filtration resistance of the slurry changes, the amount of slurry that is poured also changes. For this reason, with the above-mentioned conventional technology, there is a risk that it may be determined that clogging has occurred when no clogging has occurred. If an appropriate index value regarding the state of the filter press device can be calculated, such a problem can be solved, but
本発明の一態様は、フィルタプレス装置の状態に関する妥当な指標値を算出することが可能な情報処理装置等を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to realize an information processing device or the like that can calculate a valid index value regarding the state of a filter press device.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、フィルタプレス装置に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データを取得するデータ取得部と、上記時系列データを用いて、(1)上記フィルタプレス装置の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値、および(2)上記濾過対象液の濾過抵抗を示す濾過抵抗指標値、の少なくとも何れかを算出する指標値算出部と、を備える。 In order to solve the above problems, an information processing device according to one aspect of the present invention includes a data acquisition unit that acquires time series data of a supply flow rate of a liquid to be filtered that is supplied to a filter press device; An index value for calculating at least one of (1) a clogging index value indicating the degree of clogging of the filter press device, and (2) a filtration resistance index value indicating the filtration resistance of the liquid to be filtered. A calculating section.
また、本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の課題を解決するために、1または複数の情報処理装置が実行する情報処理方法であって、フィルタプレス装置に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データを取得するデータ取得ステップと、上記時系列データを用いて、(1)上記フィルタプレス装置の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値、および(2)上記濾過対象液の濾過抵抗を示す濾過抵抗指標値、の少なくとも何れかを算出する指標値算出ステップと、を含む。 Further, in order to solve the above problems, an information processing method according to one aspect of the present invention is an information processing method executed by one or more information processing devices, in which a liquid to be filtered is supplied to a filter press device. a data acquisition step of acquiring time-series data of the supply flow rate, and using the time-series data, (1) a clogging index value indicating the degree of clogging of the filter press device, and (2) the liquid to be filtered. and an index value calculation step of calculating at least one of a filtration resistance index value indicating the filtration resistance of.
本発明の一態様によれば、フィルタプレス装置の状態に関する妥当な指標値を算出することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to calculate an appropriate index value regarding the state of the filter press device.
〔システム概要〕
本発明の一実施形態に係る濾過システム100の概要を図2に基づいて説明する。図2は、濾過システム100の概要を示す図である。濾過システム100は、濾過対象液の濾過を行うシステムであり、情報処理装置1、端末装置2、フィルタプレス装置3、タンク4、ポンプ5、流量計6、濃度計7、および圧力計8を含む。また、フィルタプレス装置3は、濾板31と濾布32を備えている。
[System overview]
An overview of a
情報処理装置1は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データを取得する。そして、情報処理装置1は、取得した時系列データを用いて、フィルタプレス装置3の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値、および濾過対象液の濾過抵抗を示す濾過抵抗指標値を算出する。なお、以下ではこれらの指標値の何れかまたは両方を単に「指標値」と呼ぶ場合がある。
The
情報処理装置1は、供給流量の時系列データ等の指標値の算出に必要な各種データを取得できるようになっていればよく、その配置は特に限定されない。例えば、情報処理装置1は、クラウド上に設置されたクラウドサーバであってもよい。この場合、情報処理装置1は、任意の通信ネットワークを介して供給流量の時系列データ等を取得する。また、情報処理装置1は、フィルタプレス装置3が設置されている施設内に設置されたエッジコンピュータであってもよい。この場合、供給流量の時系列データ等が施設外に出ることがないので、情報漏えいを防ぎやすい。
The
フィルタプレス装置3は、工業的な使用を想定したものである。工業的に使用される装置では、実験室規模の装置で成り立つ関係が成り立たないことも多い。しかし、本発明の発明者らの研究により、工業的に使用されるフィルタプレス装置における目詰まりの程度と濾過抵抗は、濾過対象液の供給流量の時系列データと相関があることが分かった。例えば、フィルタプレス装置3において目詰まりの程度が大きくなったときには、濾過対象液の処理速度が低下し、これにより濾過対象液の単位時間あたりの供給流量が減少する。また、濾過対象液の濾過抵抗が大きくなったときにも、濾過対象液の処理速度が低下し、これにより単位時間あたりの濾過対象液の供給流量が減少する。
The
このような知見に基づき、情報処理装置1は、濾過対象液の供給流量の時系列データを用いて指標値を算出する構成となっている。情報処理装置1によれば、工業的に使用されるフィルタプレス装置3の状態に関する妥当な指標値を算出することができる。このような指標値は、フィルタプレス装置3による処理の最適化や、自動制御等に利用することができる。
Based on such knowledge, the
端末装置2は、情報処理装置1が算出した指標値を表示する。例えば、図2の例では、情報処理装置1は、算出した指標値がウェブページPに表示されるようにしている。このウェブページPには、指標値の算出に用いた時系列データの計測日時と、濾過システム100のID(識別情報)が含まれると共に、情報処理装置1が算出した目詰まり指標値および濾過抵抗指標値が含まれる。
The
濾過システム100のユーザは、端末装置2を用いてこのウェブページPにアクセスすることにより、フィルタプレス装置3の目詰まりの程度と濾過対象液の濾過抵抗を認識することができる。そして、これにより、ユーザは、フィルタプレス装置3のメンテナンスを適切なタイミングで行ったり、濾過対象液の調整を行ったりすることにより、フィルタプレス装置3による処理を最適化することができる。なお、指標値をユーザに認識させる方法はこの例に限られない。画像、印字、音声、あるいはこれらの組合せ等、任意の手段で指標値をユーザに認識させることができる。
By accessing this web page P using the
フィルタプレス装置3は、濾過対象液を加圧下で濾過する装置である。フィルタプレス装置3は、それぞれに濾布32が張られた濾板31により濾過空間が形成される構成である。つまり、濾布32が張られた濾板31で挟まれる空間が濾過空間となる。図2では簡単のため濾板31を一対のみ示しているが、濾板31は3つ以上設けられていてもよく、その場合、隣接する濾板31で挟まれる各空間が濾過空間となる。タンク4内の濾過対象液は、ポンプ5で加圧されて上記空間内に送り込まれる。濾過対象液に含まれる固形分は、濾布32で濾し取られ、濾布32に徐々に堆積してケーク層を形成する。ケーク層が形成されると、このケーク層により固形物を捕集するケーク濾過が行われ、これにより濾布32では捕集できないサイズの微粒子も捕集される。
The
流量計6は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の供給流量を計測する装置である。流量計6は、濾過が行われている期間中、供給流量の計測を継続的に行い、その計測結果を情報処理装置1に出力する。これにより、情報処理装置1には、供給流量の時系列データが蓄積される。上述のように、この時系列データは指標値の算出に用いられる。
The
濃度計7は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の濃度を計測する装置である。より詳細には、濃度計7は、濾過対象液に含まれる懸濁固形分(Suspended Solids)の濃度を計測する。詳細は後述するが、情報処理装置1は、濃度計7が計測した濃度に基づいて流量の補正を行う。なお、この補正が不要である場合には濃度計7を省略してもよい。
The
圧力計8は、フィルタプレス装置3内の圧力を計測する装置である。フィルタプレス装置3における濾過対象液の給液口付近は、フィルタプレス装置3内と同程度の圧力となるので、給液口付近の圧力を圧力計8で計測してもよい。圧力計8が測定する圧力データを用いた処理の詳細は後述する。なお、圧力データを用いた処理は必須ではなく、この処理を行わない場合には圧力計8を省略してもよい。
The
〔情報処理装置の構成〕
情報処理装置1のより詳細な構成を図1に基づいて説明する。図1は、情報処理装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。図示のように、情報処理装置1は、情報処理装置1の各部を統括して制御する制御部10と、情報処理装置1が使用する各種データを記憶する記憶部11を備えている。また、情報処理装置1は、外部の機器と通信するための通信部12、情報処理装置1に対する入力を受け付ける入力部13、および情報処理装置1がデータを出力するための出力部14を備えている。
[Configuration of information processing device]
A more detailed configuration of the
また、制御部10には、データ取得部101、換算部102、補正部103、期間決定部104、指標値算出部105、および後処理部106が含まれている。そして、記憶部11には、流量データ111、濃度データ112、および圧力データ113が記憶されている。なお、後述する「所定期間」を自動で決定する必要がないときには期間決定部104は省略すればよい。また、後述する換算や補正、および算出された指標値を用いた後処理が必要ないときには、換算部102、補正部103、および後処理部106をそれぞれ省略すればよい。
The
データ取得部101は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データを取得する。具体的には、データ取得部101は、流量計6が計測する濾過対象液の供給流量のデータを取得し、時系列の流量データ111として記憶部11に記憶する。
The
換算部102は、流量データ111をフィルタプレス装置3の濾過面積で除して単位濾過面積あたりの供給流量を示すデータに換算する。そして、指標値算出部105は、この換算後のデータを用いて指標値を算出する。これにより、フィルタプレス装置3と、フィルタプレス装置3とは濾過面積の異なる他のフィルタプレス装置とで濾過性能等を比較する際にも使用可能な汎用性のある指標値を算出することができる。
The
補正部103は、流量データ111を補正する。具体的には、補正部103は、所定期間における濾過対象液の平均濃度を予め定められた基準濃度で除した値を流量データ111に乗じる補正を行う。濃度計7が計測した濃度を時系列の濃度データ112として記憶部11に記憶させておけば、この濃度データ112を用いて上記補正を行うことができる。なお、補正内容の詳細については図4に基づいて後述する。
The
期間決定部104は、フィルタプレス装置3の内部の圧力の計測値に基づいて、濾過対象液の処理量と、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間とが比例する期間(所定期間)を決定する。圧力計8が計測した時系列の圧力データを圧力データ113として記憶部11に記憶させておけば、この圧力データ113を用いて上記期間を決定することができる。詳細は図3に基づいて後述するが、期間決定部104が決定する期間は指標値の算出の際に用いられる。
The
指標値算出部105は、データ取得部101が取得する、濾過対象液の供給流量の時系列データを用いて、目詰まり指標値と濾過抵抗指標値を算出する。目詰まりが進行するとフィルタプレス装置3の処理能力が低下するから、目詰まり指標値はフィルタプレス装置3の処理能力を示しているといえる。また、例えば、濾過対象液が汚泥を凝集させたものである場合、汚泥の凝集状態が悪いと濾過抵抗が大きくなることがある。この場合、濾過抵抗指標値は、汚泥の凝集状態の良し悪しを示す指標であるともいえる。指標値の算出方法の詳細は図3に基づいて後述する。なお、指標値算出部105は、目詰まり指標値と濾過抵抗指標値の何れか一方を算出するものであってもよい。
The index
後処理部106は、指標値算出部105が算出した指標値を用いて後処理を行う。例えば、後処理部106は、後処理として、算出された指標値を濾過システム100のユーザに報知する処理を行ってもよい。図2に基づいて説明したように、報知方法は特に限定されず、指標値をユーザに認識させることができるものであれば任意の方法を適用できる。
The
また、後処理部106は、後処理として、算出された指標値を用いてフィルタプレス装置3の運転制御を行ってもよい。例えば、後処理部106は、濾過抵抗指標値が閾値を下回る場合、あるいは、目詰まり指標値が閾値を超えた場合に、フィルタプレス装置3へ投入する濾過対象液の量を増やす、すなわち濾過時間を延ばす(濾過時間設定の延長)制御を行ってもよい。これにより、フィルタプレス装置3の内部に貯まる固形分の減少を防ぎ、ケーク層の厚みを維持して、濾過精度を保つことができる。
Further, the
この他にも、例えば、排水原水等に凝集剤を添加することで発生した汚泥を濾過対象液とする場合、後処理部106は、後処理として、排水原水等に対する凝集剤の添加制御を行ってもよい。例えば、後処理部106は、濾過抵抗指標値が閾値以上である場合に、凝集状態を改善するための制御(例えば、凝集剤の添加量を増やす等)を行ってもよい。
In addition to this, for example, when sludge generated by adding a coagulant to raw waste water, etc. is used as the liquid to be filtered, the
また、例えば、後処理部106は、後処理として、算出された指標値を用いて濾布32の洗浄や交換の要否を判定してもよい。この場合、後処理部106は、例えば、目詰まり指標値が閾値を超えた場合に濾布32の洗浄を促す通知をユーザに送信してもよい。また、後処理部106は、例えば、目詰まり指標値が閾値を超えるまでの濾過回数が閾値以下となったときに濾布32の交換を促す通知をユーザに送信してもよい。
Further, for example, the
〔指標値の算出方法〕
図3は、指標値の算出方法を説明する図である。図3の上段左側に示すグラフG11~G14は、それぞれ異なる日に計測された濾過対象液の供給流量の時系列データを用いて作成したものであり、横軸が濾過時間、縦軸が流量である。なお、用いた時系列データは、1サイクルの濾過処理(濾過開始から、フィルタプレス装置3内の濾過空間が概ね固形物で満たされて濾過を終了するまでの処理)を行う間に計測されたものである。
[Method of calculating index value]
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of calculating an index value. Graphs G11 to G14 shown on the upper left side of FIG. 3 were created using time-series data of the supply flow rate of the liquid to be filtered measured on different days, with the horizontal axis representing the filtration time and the vertical axis representing the flow rate. be. The time series data used was measured during one cycle of filtration processing (processing from the start of filtration until the filtration space in the
何れのグラフも濾過開始直後に流量が最大となり、その後急速に流量が低下している。これは、濾過開始直後は、フィルタプレス装置3の内部の濾過空間が空であることによる。フィルタプレス装置3の内部の濾過空間が濾過対象液で満たされると流量の減少速度は低下し、その後は濾過終了まで流量は漸減し続ける。
In both graphs, the flow rate reaches its maximum immediately after the start of filtration, and then rapidly decreases. This is because the filtration space inside the
濾過対象液の供給流量の時系列データを積算することにより、濾過対象液の処理量Vの時系列データを算出することができる。図3の上段右側に示すグラフG21~G24は、濾過時間と処理量Vとの関係を示すグラフである。 By integrating the time series data of the supply flow rate of the liquid to be filtered, it is possible to calculate the time series data of the throughput V of the liquid to be filtered. Graphs G21 to G24 shown on the upper right side of FIG. 3 are graphs showing the relationship between filtration time and throughput V.
また、処理量Vの時系列データから、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間を算出することができる。図3の下段左端に示すグラフG31~G34は、濾過時間と、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)との関係を示すグラフである。また、(dθ/dV)と処理量Vとの関係をグラフ化すれば、図3の下段中央に示すグラフG41~G44を得ることができる。 Further, from the time-series data of the throughput V, it is possible to calculate the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered. Graphs G31 to G34 shown at the lower left end of FIG. 3 are graphs showing the relationship between the filtration time and the time (dθ/dV) required to filter a unit volume of the liquid to be filtered. Furthermore, if the relationship between (dθ/dV) and the processing amount V is graphed, graphs G41 to G44 shown in the lower center of FIG. 3 can be obtained.
ここで、Ruthを筆頭に確立された濾過法則によれば、定圧のケーク濾過においては、下記の数式が成り立つ。なお、θは濾過時間、Vは濾液量、Kcは定数、Q0は濾過開始時(V=0)のときの流速(dV/dθ)0である。また、ケーク濾過とは、濾布の目開きの上に形成されたケーク層による濾過である。
θ/V=V・Kc/2+1/Q0
上記数式は、単位体積の濾過対象液の濾過に要する時間(dθ/dV)と、濾過対象液の処理量(V)とが比例関係にあることを示している。そして、比例定数「Kc/2」は濾液量あたりの濾過時間であるから濾過抵抗を示し、Q0の逆数、すなわち上記数式における(θ/V)軸の切片の値は濾材抵抗、すなわち目詰まりの程度を示す。
According to the filtration law established by Ruth and others, the following formula holds true in constant pressure cake filtration. In addition, θ is the filtration time, V is the filtrate amount, K c is a constant, and Q 0 is the flow rate (dV/dθ) 0 at the time of starting filtration (V=0). Moreover, cake filtration is filtration using a cake layer formed on the openings of a filter cloth.
θ/V=V・K c /2+1/Q 0
The above formula shows that the time (dθ/dV) required to filter a unit volume of the liquid to be filtered and the throughput (V) of the liquid to be filtered are in a proportional relationship. Since the proportionality constant "K c /2" is the filtration time per filtrate volume, it indicates the filtration resistance, and the reciprocal of Q 0 , that is, the value of the intercept of the (θ/V) axis in the above formula, is the filter medium resistance, that is, the Indicates the degree of clogging.
ただし、フィルタプレス装置3では、濾過中において定圧とはなり難いため、常にケーク濾過状態となる訳ではない。したがって、フィルタプレス装置3による濾過では、上記の数式が常には成り立たない。
However, in the
そこで、本発明では、上記数式が成り立つと判断できる期間、すなわちケーク濾過状態であると判断できる期間で解析を行う。例えば、グラフG41~G44は、破線の矩形で示す期間内は概ね直線となっている。つまり、この期間は(dθ/dV)とVが概ね比例しており、上記数式が成り立つと判断できる。よって、この期間における(dθ/dV)とVとの関係を直線近似する。 Therefore, in the present invention, analysis is performed during a period in which it can be determined that the above formula holds true, that is, a period in which it can be determined that the cake filtration state is present. For example, graphs G41 to G44 are generally straight lines within the period indicated by the broken line rectangle. That is, during this period, (dθ/dV) and V are approximately proportional, and it can be determined that the above formula holds true. Therefore, the relationship between (dθ/dV) and V during this period is approximated by a straight line.
この直線近似により、図3の下段右端に示すグラフG51~G54が得られた。グラフG51~G54の傾きは濾過抵抗を示し、(dθ/dV)軸の切片は目詰まりの程度を示しているといえる。 Through this linear approximation, graphs G51 to G54 shown at the lower right end of FIG. 3 were obtained. It can be said that the slope of the graphs G51 to G54 indicates the filtration resistance, and the intercept of the (dθ/dV) axis indicates the degree of clogging.
以上より、指標値算出部105は、濾過対象液の供給流量の時系列データである流量データ111から、濾過対象液の処理量(V)と単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)とを算出する。
As described above, the index
また、指標値算出部105は、(dθ/dV)とVが比例する期間における、(dθ/dV)とVとの関係を示す近似直線を導出する。なお、この期間の決定方法については後記〔期間の設定〕で説明する。
Furthermore, the index
そして、指標値算出部105は、導出した近似直線の傾きを濾過抵抗指標値とする。また、指標値算出部105は、導出した近似直線における(dθ/dV)軸の切片を目詰まり指標値とする。
Then, the index
上記の構成によれば、近似直線の算出対象とする期間を、濾過対象液の処理量Vと、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)とが比例する期間に絞り込んでいる。これにより、濾過中において安定した定圧とはなり難い、工業的に使用されるフィルタプレス装置3についても、妥当な近似直線を導出することができる。
According to the above configuration, the period for which the approximate straight line is calculated is narrowed down to the period in which the processing amount V of the liquid to be filtered is proportional to the time (dθ/dV) required to filter a unit volume of the liquid to be filtered. I'm here. Thereby, it is possible to derive an appropriate approximate straight line even for the industrially used
そして、このような近似直線の傾きは、濾過対象液の処理量あたりの濾過時間、すなわち濾過抵抗を示しているから、上記の構成によれば、妥当な値の濾過抵抗指標値を算出することができる。また、このような近似直線における(dθ/dV)軸の切片、すなわち処理量がゼロのときに単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間は、目詰まりの程度を示しているから、上記の構成によれば、妥当な値の目詰まり指標値を算出することができる。 Since the slope of such an approximate straight line indicates the filtration time per throughput of the liquid to be filtered, that is, the filtration resistance, the above configuration makes it possible to calculate a filtration resistance index value of a reasonable value. I can do it. In addition, the intercept of the (dθ/dV) axis in such an approximate straight line, that is, the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered when the throughput is zero, indicates the degree of clogging, so the above According to the configuration, it is possible to calculate a clogging index value of a reasonable value.
なお、上述のとおり、Ruthの濾過法則におけるVは濾液量である。このため、フィルタプレス装置3から排出される濾液量のデータを用いて各指標値を算出することもできる。ただし、より正確な指標値を算出するという観点からは、上述したように、濾液量のデータではなく、濾過対象液の供給流量の時系列データである流量データ111を用いることが好ましい。工業的に使用されるフィルタプレス装置3では、濾液量よりも供給流量の方がより正確に測定することが可能であるからである。
Note that, as described above, V in Ruth's filtration law is the amount of filtrate. Therefore, each index value can also be calculated using data on the amount of filtrate discharged from the
〔期間の設定〕
濾過対象液の処理量Vと、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)とが比例する期間は、Vと(dθ/dV)との関係を示すG41~G44のようなグラフを描画して、それを見たユーザが設定してもよい。
[Period setting]
The period during which the processing amount V of the liquid to be filtered and the time (dθ/dV) required for filtering a unit volume of the liquid to be filtered is proportional to G41 to G44, which show the relationship between V and (dθ/dV). It is also possible to draw a graph and set it by the user who views it.
また、当該期間を期間決定部104により自動で決定してもよい。例えば、期間決定部104は、フィルタプレス装置3の内部の圧力の測定値に基づいて当該期間を決定してもよい。この場合、期間決定部104は、記憶部11に記憶されている圧力データ113を参照して、フィルタプレス装置3の内部の圧力が一定となっている期間を特定し、当該期間をVと(dθ/dV)とが比例する期間と決定してもよい。なお、実際の測定においては、圧力の測定値が完全に一定になることはほぼないので、圧力一定とみなせる程度に圧力の変動が小さい期間を特定すればよい。
Alternatively, the period may be automatically determined by the
また、期間決定部104は、フィルタプレス装置3における濾過空間の容積、供給流量、および濾過対象液の性質に基づいて、Vと(dθ/dV)とが比例する期間を決定してもよい。以下説明するように、この方法によっても、Vと(dθ/dV)が比例する期間を自動で決定することができる。
Further, the
図3のグラフG41~G44から分かるように、Vと(dθ/dV)の関係を示すグラフは概ね同様の形状となる。そして、これらのグラフにおいては、Vが一定の値(図3の例では0.8~0.9付近)に達したときに(dθ/dV)の値が急速に大きくなり、その後、Vが増えるにつれ(dθ/dV)の増加量は減っていき、やがてVと(dθ/dV)は比例関係となる。 As can be seen from the graphs G41 to G44 in FIG. 3, the graphs showing the relationship between V and (dθ/dV) have approximately the same shape. In these graphs, when V reaches a certain value (around 0.8 to 0.9 in the example in Figure 3), the value of (dθ/dV) increases rapidly, and then V decreases. As it increases, the amount of increase in (dθ/dV) decreases, and eventually V and (dθ/dV) become in a proportional relationship.
上記の変動において、Vが一定の値となるタイミングは、フィルタプレス装置3が満水になるタイミングと概ね等しい。よって、フィルタプレス装置3における濾過空間の容積と供給流量から、Vが一定の値となるまでの時間を算出することができる。そして、Vが一定の値となった後、Vと(dθ/dV)が比例関係となるまでの時間は、濾過対象液の性質に応じて変わる。よって、濾過対象液の性質と、Vと(dθ/dV)が比例するまでの時間との関係をモデル化しておけば、このモデルを用いてVと(dθ/dV)が比例するまでの時間を算出することができる。
In the above fluctuation, the timing at which V becomes a constant value is approximately the same as the timing at which the
そして、Vが一定の値となるまでの時間と、その後Vと(dθ/dV)が比例するまでの時間とを合計することにより、濾過開始からVと(dθ/dV)が比例するまでの時間、すなわちVと(dθ/dV)が比例する期間の始期を算出することができる。また、Vと(dθ/dV)が比例する期間がどの程度継続するかを予め調べておけば当該期間の終期も自動で決定することができる。 Then, by summing the time until V becomes a constant value and the time until V and (dθ/dV) become proportional, we can calculate the time from the start of filtration until V and (dθ/dV) become proportional. Time, that is, the start of a period in which V and (dθ/dV) are proportional can be calculated. Further, by checking in advance how long a period in which V and (dθ/dV) are proportional to each other continues, the end of the period can be automatically determined.
〔濃度に基づく補正〕
補正部103が実行する補正について図4に基づいて説明する。図4は、濃度に基づく補正を説明する図である。図4に示すグラフG61~G63は、フィルタプレス装置3により行われた濾過における濾過対象液の濃度の経時変化を示している。このようなグラフは濃度データ112を用いて作成することができる。
[Correction based on density]
The correction performed by the
グラフG61~G63は、それぞれ異なる日における濾過対象液の濃度の経時変化を示している。これらのグラフから分かるように、1日の間では濾過対象液の濃度は概ね一定であっても日によって濃度に差が生じ得る。 Graphs G61 to G63 show changes over time in the concentration of the liquid to be filtered on different days. As can be seen from these graphs, even if the concentration of the liquid to be filtered is generally constant during the day, the concentration may vary from day to day.
これらの計測が行われた日の流量データ111を用いて作成した、濾過対象液の処理量Vと、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)との関係を示すグラフがG71~G73である。より詳細には、グラフG71~G73は、それぞれグラフG61~G63の計測が行われた日の流量データを用いて作成したものである。
A graph showing the relationship between the throughput V of the liquid to be filtered and the time (dθ/dV) required to filter a unit volume of the liquid to be filtered, created using the
図4から分かるように、グラフG71~G73においてほぼ直線となっている部分(濾過対象液の処理量とdθ/dVが比例関係となっている部分)の傾きは、それぞれ異なるものとなっている。よって、これらのグラフの作成に用いた流量データ111から各指標値を算出した場合、それらの値はそれぞれ異なるものとなる。
As can be seen from FIG. 4, the slopes of the almost linear parts of graphs G71 to G73 (the parts where the throughput of the liquid to be filtered and dθ/dV are in a proportional relationship) are different from each other. . Therefore, when each index value is calculated from the
一方、グラフG81~G83は、グラフG61~G63の計測が行われた日の流量データを濃度で補正したデータを用いて作成したものである。具体的には、所定期間における平均濃度を予め定められた基準濃度で除した値を流量データ111に乗じて補正後の流量データとした。そして、補正後の流量データ111を用いてグラフG81~G83を作成した。
On the other hand, graphs G81 to G83 were created using data obtained by correcting the flow rate data on the days when graphs G61 to G63 were measured by concentration. Specifically, the
なお、図4の例では、グラフG61~G63に対応する濃度(所定期間の平均値)は、それぞれ5.41%、4.72%、および4.16%であり、基準濃度は4.5%とした。なお、基準濃度は濾過対象物の平均的な濃度にあわせて適宜設定すればよい。 In the example of FIG. 4, the concentrations (average values over a predetermined period) corresponding to graphs G61 to G63 are 5.41%, 4.72%, and 4.16%, respectively, and the reference concentration is 4.5%. %. Note that the reference concentration may be appropriately set according to the average concentration of the object to be filtered.
グラフG81~G83においてほぼ直線となっている部分(濾過対象液の処理量とdθ/dVが比例関係となっている部分)の傾きは同程度となっている。よって、これらのグラフの作成に用いた流量データ111から各指標値を算出した場合、それらの値も同様の値となる。
In graphs G81 to G83, the slopes of the substantially straight portions (portions where the throughput of the liquid to be filtered and dθ/dV are in a proportional relationship) are approximately the same. Therefore, when each index value is calculated from the
グラフG71~G73とグラフG81~G83の比較から、濾過対象液の濃度の差異により、作成されるグラフに差異が生じたと考えられる。したがって、補正部103に上記の補正を行わせることにより、濾過対象液の濃度の影響を排除して、妥当な値の指標値を算出することができる。
From the comparison between graphs G71 to G73 and graphs G81 to G83, it is considered that the difference in the graphs created is due to the difference in the concentration of the liquid to be filtered. Therefore, by causing the
また、上記の補正を行っても、濾過抵抗指標の値が異なるものとなった場合、濾過対象液の凝集性に差があるといえる。よって、濾過抵抗指標値を、濾過対象液に対する凝集剤などの添加量の制御に利用することができる。 Further, even if the above correction is performed, if the values of the filtration resistance index are different, it can be said that there is a difference in the cohesiveness of the liquid to be filtered. Therefore, the filtration resistance index value can be used to control the amount of a flocculant or the like added to the liquid to be filtered.
〔処理の流れ〕
情報処理装置1が指標値を算出する処理(情報処理方法)の流れを図5に基づいて説明する。図5は、指標値を算出する処理の一例を示すフローチャートである。なお、この処理の前提として、フィルタプレス装置3による濾過対象液の1サイクルの濾過が完了しており、その濾過の際に流量計6で計測した流量の時系列データが流量データ111として記憶部11に記憶されているとする。また同様に、濃度データ112と圧力データ113も記憶部11に記憶されているとする。
[Processing flow]
The flow of processing (information processing method) in which the
S11(データ取得ステップ)では、データ取得部101が、フィルタプレス装置3に供給された濾過対象液の供給流量の時系列データを取得する。上述のとおり、ここでは当該流量の時系列データが流量データ111として記憶部11に記憶されているから、データ取得部101は、この流量データ111を読み出せばよい。無論、流量の時系列データの取得方法は任意であり、例えばユーザが入力部13を介して時系列データを入力する構成としてもよいし、通信部12を介して時系列データを受信する構成としてもよい。
In S11 (data acquisition step), the
S12では、換算部102が、S11で取得された流量データ111に含まれる時系列の流量を、単位濾過面積あたりの流量に換算する。具体的には、換算部102は、S11で取得された流量データ111に含まれる時系列の各流量のそれぞれについて、フィルタプレス装置3の濾過面積で除して単位濾過面積あたりの流量とする。
In S12, the
S13では、補正部103が、S12で算出された単位濾過面積あたりの流量を、濃度データ112に基づいて補正する。具体的には、補正部103は、フィルタプレス装置3による濾過対象液の1サイクルの濾過における濃度データ112から、当該濾過対象液の平均濃度を算出する。そして、補正部103は、算出した平均濃度を予め定められた基準濃度で除した値を乗じることにより、S12で算出された単位濾過面積あたりの流量を補正する。この補正により、基準濃度よりも高濃度な濾過対象液の流量は補正前より大きい値となり、基準濃度よりも低濃度な濾過対象液の流量は補正前より小さい値となる。
In S13, the
なお、図4のグラフG61~G63の例のように濾過対象液の濃度が概ね一定となる期間(例えば1サイクルの濾過を行う期間)においては、必ずしも継続的に濃度を測定する必要はなく、例えば1回のみ測定するようにしてもよい。 It should be noted that during a period when the concentration of the liquid to be filtered is approximately constant (for example, a period during which one cycle of filtration is performed) as in the examples of graphs G61 to G63 in FIG. 4, it is not necessarily necessary to continuously measure the concentration. For example, the measurement may be performed only once.
S14では、指標値算出部105が、濾過対象液の処理量を算出する。具体的には、指標値算出部105は、S13で補正された流量を積算して処理量を算出する。なお、算出される処理量も時系列データである。また、S15では、指標値算出部105は、S14で算出した処理量を用いて、単位体積の濾過対象液の濾過時間(dθ/dV)を算出する。
In S14, the index
S16では、期間決定部104が、処理量と単位体積あたりの濾過時間とが比例する期間を決定する。具体的には、期間決定部104は、圧力データ113において、圧力が一定となっている期間を、処理量と単位体積あたりの濾過時間とが比例する期間であると決定する。なお、この処理はS17より前の任意のタイミングで行えばよく、必ずしもS15等の後で行う必要はない。
In S16, the
S17(指標値算出ステップ)では、指標値算出部105が、S16で決定された期間における、処理量と単位体積あたりの濾過時間との関係を近似した近似直線の数式を算出する。そして、指標値算出部105は、算出した近似直線の傾きを濾過抵抗指標値とし、(dθ/dV)軸の切片を目詰まり指標値とする。なお、上記切片は、処理量がゼロのときに単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間を示し、近似直線の数式に処理量の値としてゼロを代入したときの値である。
In S17 (index value calculation step), the index
S18では、後処理部106が、指標値算出部105が算出した各指標値を所定のサーバにサーバデータとしてアップロードする。これにより、濾過システム100のユーザは、端末装置2(図2参照)等を用いて上記サーバデータを公開するウェブページにアクセスし、各指標値を確認することができる。以上で図5の処理は終了となる。
In S18, the
なお、後処理部106が実行する後処理は上記の例に限られない。例えば、後処理部106は、算出された各指標値の値に応じた通知を行ってもよい。この場合、後処理部106は、目詰まり指標値の値が所定の閾値を超えていたときに、目詰まりの程度が高いことを伝えるメッセージや、濾布32のメンテナンスや交換を促すメッセージを上記ウェブページに掲載してもよい。無論、このようなメッセージや算出された各指標値の通知方法は任意であり、例えば電子メール等で通知してもよい。
Note that the post-processing performed by the
ここで、本件発明者らによる各種実験の結果、S17で算出した、近似直線における(dθ/dV)軸の切片の値が負の値となる場合があることが分かった。濾過抵抗が負の値になることは技術的にあり得ないため、この場合には、近似直線における(dθ/dV)軸の切片の値は目詰まり指標値としての妥当性に欠ける。このような場合には、上述した方法とは異なる方法で目詰まり指標値を算出してもよい。 As a result of various experiments conducted by the inventors of the present invention, it has been found that the value of the intercept of the (dθ/dV) axis of the approximate straight line calculated in S17 may be a negative value. Since it is technically impossible for the filtration resistance to take a negative value, in this case, the value of the intercept of the (dθ/dV) axis in the approximate straight line lacks validity as a clogging index value. In such a case, the clogging index value may be calculated using a method different from the method described above.
例えば、指標値算出部105は、S17において、近似直線におけるV(処理量)の値として、フィルタプレス装置3の濾過空間の容積を代入してもよい。これにより、処理量がフィルタプレス装置3の濾過空間の容積に等しくなったとき、すなわちフィルタプレス装置3が満水になったときの単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)が算出される。
For example, the index
上記dθ/dVの値は、以下説明するように、濾布32で生じる濾過抵抗すなわち目詰まりの程度を示しているといえるので、目詰まり指標値とすることができる。図3のグラフG11~G24に示されるように、濾過開始直後から満水までは流量および処理量は安定して大きいが、満水になると流量も処理量も急速に低下する。この低下は、ケーク層または濾布32で生じる濾過抵抗によるものと考えられるが、満水になったタイミングではケーク濾過状態にはなっていない。よって、満水時のdθ/dVの値は、濾布32で生じる濾過抵抗を示していると考えられる。
As explained below, the value of dθ/dV can be said to indicate the filtration resistance generated in the
なお、指標値算出部105は、S17の後に、近似直線における(dθ/dV)軸の切片の値(処理量がゼロのときのdθ/dVの値)が負の値であるか否かを判定してもよい。そして、指標値算出部105は、負の値であると判定した場合に、満水時のdθ/dVの値を算出して、これを目詰まり指標値としてもよい。また、指標値算出部105は、満水時のdθ/dVの値と、処理量がゼロのときのdθ/dVの値との両方を目詰まり指標値としてもよい。
Note that after S17, the index
〔指標値の妥当性検証〕
情報処理装置1が算出する指標値の妥当性を検証するための実験を行った。その結果について図6に基づいて説明する。図6は、指標値の妥当性の検証結果を示す図である。図6の上段には、フィルタプレス装置3の処理能力の遷移を示すグラフG91と、濾過抵抗指標値の遷移を示すグラフG92を示している。
[Validity verification of index values]
An experiment was conducted to verify the validity of the index values calculated by the
なお、処理能力は、フィルタプレス装置3が一日に処理することのできる最大量(濾過対象液に含まれる固形分の重量)である。例えば、1回の稼働に4時間必要であり、その際に処理できた濾過対象液の固形分がX(kg)であった場合、1日24時間では6回稼働させることができるから、この場合の処理能力は6X(kg/day)ということになる。
Note that the processing capacity is the maximum amount (weight of solid content contained in the liquid to be filtered) that the
図示のように、グラフG91とG92は類似した形状となっており、処理能力の変動が濾過抵抗指標の変動として表れていることが分かる。例えば、白抜き矢印a1、a2で示す、濾過抵抗指標値が急低下しているタイミングにおいては、処理能力も急低下している。 As shown, graphs G91 and G92 have similar shapes, and it can be seen that fluctuations in processing capacity are expressed as fluctuations in the filtration resistance index. For example, at the timing when the filtration resistance index value is rapidly decreasing, as indicated by the white arrows a1 and a2, the processing capacity is also rapidly decreasing.
また、図6の下段には、フィルタプレス装置3の処理能力の遷移を示すグラフG101と、目詰まり指標値の遷移を示すグラフG102を示している。なお、グラフG101は、グラフG91と同じである。
Further, in the lower part of FIG. 6, a graph G101 showing the transition of the processing capacity of the
目詰まりが進行するほどフィルタプレス装置3の処理能力は低下するが、グラフG101とG102はこのことを反映している。例えば、白抜き矢印a3、a4で示す、目詰まり指標値が急速に高まったタイミングにおいては、処理能力は急低下している。
The processing capacity of the
また、一般に、濾過性の悪い濾過対象液の濾過を行うと目詰まりが一気に進行するが、このような傾向は図6の各グラフにも表れている。例えば、グラフG92において濾過抵抗指標値が急低下(白抜き矢印a1、a2)したときには、目詰まり指標値が急速に高まっている(白抜き矢印a3、a4)。 Furthermore, in general, when a liquid to be filtered with poor filterability is filtered, clogging progresses rapidly, and this tendency is also shown in each graph in FIG. 6 . For example, in graph G92, when the filtration resistance index value suddenly decreases (white arrows a1, a2), the clogging index value rapidly increases (white arrows a3, a4).
また、グラフG102は、同図に矢印a5で示すように、右肩上がりのグラフとなっている。このことは、フィルタプレス装置3の目詰まりの程度が経時的に進行していることを示している。以上の検証結果は、情報処理装置1が算出する濾過抵抗指標値と目詰まり指標値が妥当性を有することを示している。
Further, the graph G102 is a graph that rises to the right, as indicated by an arrow a5 in the figure. This indicates that the degree of clogging of the
〔指標値算出の他の例1〕
図5の説明時に言及したように、フィルタプレス装置3が満水になったときの単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)を目詰まり指標値としてもよい。この場合、指標値算出部105は、例えば図7に示す処理により目詰まり指標値を算出してもよい。図7は、目詰まり指標値の算出方法の他の例を示すフローチャートである。
[Other example 1 of index value calculation]
As mentioned in the explanation of FIG. 5, the time (dθ/dV) required to filter a unit volume of the liquid to be filtered when the
S31では、データ取得部101が、フィルタプレス装置3に供給された濾過対象液の供給流量の時系列データを取得する。S31では、データ取得部101は、図5のS11と同様に、記憶部11から流量データ111を読み出せばよい。
In S31, the
続くS32では、指標値算出部105が、図5のS14と同様にして、濾過対象液の処理量を算出する。なお、指標値算出部105は、図5の例と同様に、換算部102による換算および補正部103による補正が行われた時系列データを用いて処理量を算出してもよい。
In subsequent S32, the index
S33では、指標値算出部105は、S32で算出した処理量を用いて、単位体積の濾過対象液の濾過時間(dθ/dV)を算出する。そして、S34では、指標値算出部105は、S32およびS33の算出結果に基づき、フィルタプレス装置3が満水となったときの、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間(dθ/dV)を求め、これを目詰まり指標値とする。フィルタプレス装置3が満水となったときは、処理量がフィルタプレス装置3の濾過空間の容積に等しくなったときと表現することもできる。以上で図7の処理は終了となる。なお、S34の後、図5のS18の処理を行ってもよい。
In S33, the index
以上のように、指標値算出部105は、処理量がフィルタプレス装置3における濾過空間の容積に等しくなったとき(フィルタプレス装置3が満水になったとき)の、単位体積の濾過対象液の濾過に要した時間を目詰まりの指標値として算出してもよい。そして、満水時のdθ/dVの値を目詰まり指標値とする場合、必ずしも近似直線を算出する必要はない。
As described above, the index
なお、指標値算出部105は、図5のS17で算出した、近似直線における(dθ/dV)軸の切片の値(処理量がゼロのときのdθ/dVの値)が負の値であると判定した場合に、図7の処理により目詰まり指標値を算出し直してもよい。この場合、S31~S32は、S11、S14、S15と同様であるから省略し、S34の処理のみ行えばよい。また、指標値算出部105は、図5の処理では濾過抵抗指標値のみを算出し、目詰まり指標値はS34の処理で算出してもよい。
Note that the index
〔指標値算出の他の例2〕
指標値算出部105は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データと目詰まり指標値との関係を学習することにより構築された指標値算出モデルを用いて目詰まり指標値を算出してもよい。この場合、指標値算出部105は、データ取得部101が取得した流量データ111を上記指標値算出モデルに入力することにより得られる出力値から目詰まり指標値を算出すればよい。上記学習には、計測した流量データ111に対し、その流量データ111が計測されたときのフィルタプレス装置3の目詰まりの程度を示す値を正解データとして対応付けた教師データを用いればよい。
[Other example 2 of index value calculation]
The index
同様に、指標値算出部105は、フィルタプレス装置3に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データと濾過抵抗指標値との関係を学習することにより構築された指標値算出モデルを用いて濾過抵抗指標値を算出してもよい。なお、指標値算出モデルを構築するためのアルゴリズムは特に限定されず、例えばニューラルネットワークモデルを採用してもよいし、他のモデルを採用してもよい。
Similarly, the index
上述のように、工業的に使用されるフィルタプレス装置3においても、目詰まりの程度と濾過抵抗は、濾過対象液の供給流量の時系列データと相関があることが分かっている。よって、この相関関係を学習することにより構築された指標値算出モデルを用いる上記の構成によれば、工業的に使用されるフィルタプレス装置3についての的確な指標値を算出することができる。
As described above, it is known that even in the
なお、指標値算出モデルに入力するデータは、換算部102による換算および補正部103による補正が施されたデータとしてもよい。この場合、指標値算出モデルの構築の際にも同様の換算および補正が施されたデータを用いればよい。
Note that the data input to the index value calculation model may be data that has been converted by the
〔変形例〕
上述の実施形態で説明した各処理は、複数の情報処理装置によって実行する構成としてもよい。例えば、図5のフローチャートに示す処理の一部を、情報処理装置1とは別の情報処理装置に行わせてもよい。具体例を挙げれば、図5のS11において、他の情報処理装置(例えばサーバ)が流量計6から流量データ111を取得する構成としてもよい。この場合、情報処理装置1は、他の情報処理装置から流量データ111をダウンロードし、この流量データ111を用いて指標値を算出する。
[Modified example]
Each process described in the above embodiment may be executed by a plurality of information processing apparatuses. For example, part of the processing shown in the flowchart of FIG. 5 may be performed by an information processing device other than the
〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置1の制御ブロック(特に制御部10に含まれる各部)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of implementation using software]
The control block of the information processing device 1 (particularly each part included in the control unit 10) may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software. good.
後者の場合、情報処理装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラム(情報処理プログラム)の命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining each technical means disclosed in the embodiments. It is within the technical scope of the present invention.
1 情報処理装置
101 データ取得部
102 換算部
103 補正部
104 期間決定部
105 指標値算出部
111 流量データ(供給流量の時系列データ)
3 フィルタプレス装置
1
3 Filter press device
Claims (9)
上記時系列データを用いて、上記フィルタプレス装置の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値を算出する指標値算出部と、を備え、
上記指標値算出部は、
上記時系列データから、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とを算出し、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とが直線近似できる所定期間における当該処理量と当該時間との関係を示す近似直線を導出し、
上記近似直線を示す近似式に処理量の値としてゼロを代入して求めた、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間を示す値が負ではない場合には、当該値を上記目詰まり指標値として算出し、
上記近似式に処理量の値としてゼロを代入して求めた上記値が負である場合には、上記近似式に処理量の値として上記フィルタプレス装置の濾過空間の容積を代入して求めた値を上記目詰まり指標値として算出する、情報処理装置。 a data acquisition unit that acquires time-series data on the supply flow rate of the liquid to be filtered that is supplied to the filter press device;
an index value calculation unit that calculates a clogging index value indicating the degree of clogging of the filter press device using the time series data ;
The above index value calculation section is
From the above time-series data, calculate the throughput of the liquid to be filtered and the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered, and calculate the throughput of the liquid to be filtered and Deriving an approximate straight line showing the relationship between the processing amount and the time in a predetermined period in which the time required for filtration can be linearly approximated,
If the value indicating the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered, which is obtained by substituting zero as the throughput value into the approximate equation indicating the approximate straight line, is not negative, then the value is Calculated as a clogging index value,
If the above value obtained by substituting zero as the value of throughput in the above approximate equation is negative, the value obtained by substituting the volume of the filtration space of the above filter press device into the above approximate equation as the value of throughput. An information processing device that calculates the value as the clogging index value .
上記指標値算出部は、上記換算部による換算後の上記時系列データを用いて上記目詰まり指標値を算出する、請求項1から3の何れか1項に記載の情報処理装置。 comprising a conversion unit that divides the time series data by the filtration area of the filter press device and converts it into data indicating a supply flow rate per unit filtration area,
The information processing device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the index value calculation unit calculates the clogging index value using the time series data after conversion by the conversion unit.
上記時系列データを用いて、上記濾過対象液の濾過抵抗を示す濾過抵抗指標値を算出する指標値算出部と、を備え、
上記指標値算出部は、上記時系列データから、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とを算出し、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とが直線近似できる所定期間における当該処理量と当該時間との関係を示す近似直線を導出し、当該近似直線の傾きを上記濾過抵抗指標値として算出し、
上記所定期間における上記濾過対象液の平均濃度を予め定められた基準濃度で除した値を上記時系列データに乗じる補正を行う補正部を備え、
上記指標値算出部は、上記補正部による補正後の上記時系列データを用いて上記濾過抵抗指標値を算出する、情報処理装置。 a data acquisition unit that acquires time-series data on the supply flow rate of the liquid to be filtered that is supplied to the filter press device;
an index value calculation unit that calculates a filtration resistance index value indicating the filtration resistance of the liquid to be filtered using the time series data;
The index value calculation unit calculates the throughput of the liquid to be filtered and the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered from the time series data, and calculates the throughput of the liquid to be filtered and the unit Deriving an approximate straight line showing the relationship between the throughput and the time in a predetermined period in which the time required to filter the volume of the liquid to be filtered can be linearly approximated, and the slope of the approximate straight line is calculated as the filtration resistance index value. death,
comprising a correction unit that performs correction by multiplying the time series data by a value obtained by dividing the average concentration of the liquid to be filtered in the predetermined period by a predetermined reference concentration;
The index value calculation unit is an information processing device that calculates the filtration resistance index value using the time series data corrected by the correction unit.
上記時系列データを用いて、上記フィルタプレス装置の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値を算出する指標値算出部と、を備え、an index value calculation unit that calculates a clogging index value indicating the degree of clogging of the filter press device using the time series data;
上記指標値算出部は、上記時系列データから、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とを算出し、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とが直線近似できる所定期間における当該処理量と当該時間との関係を示す近似直線を導出し、当該近似直線を用いて算出した、上記処理量がゼロのとき、または上記処理量が上記フィルタプレス装置の濾過空間の容積に等しくなったときに、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間を上記目詰まり指標値として算出し、The index value calculation unit calculates the throughput of the liquid to be filtered and the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered from the time series data, and calculates the throughput of the liquid to be filtered and the unit An approximate straight line indicating the relationship between the throughput and the time in a predetermined period in which the time required for filtration of the volume of the liquid to be filtered can be linearly approximated is derived, and the throughput is calculated using the approximate straight line. When the amount is zero, or when the throughput is equal to the volume of the filtration space of the filter press device, the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered is calculated as the clogging index value,
上記所定期間における上記濾過対象液の平均濃度を予め定められた基準濃度で除した値を上記時系列データに乗じる補正を行う補正部を備え、comprising a correction unit that performs correction by multiplying the time series data by a value obtained by dividing the average concentration of the liquid to be filtered in the predetermined period by a predetermined reference concentration;
上記指標値算出部は、上記補正部による補正後の上記時系列データを用いて上記目詰まり指標値を算出する、情報処理装置。The index value calculation unit is an information processing device that calculates the clogging index value using the time series data corrected by the correction unit.
フィルタプレス装置に供給される濾過対象液の供給流量の時系列データを取得するデータ取得ステップと、
上記時系列データを用いて、上記フィルタプレス装置の目詰まりの程度を示す目詰まり指標値を算出する指標値算出ステップと、を含み、
上記指標値算出ステップでは、
上記時系列データから、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とを算出し、上記濾過対象液の処理量と、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間とが直線近似できる所定期間における当該処理量と当該時間との関係を示す近似直線を導出し、
上記近似直線を示す近似式に処理量の値としてゼロを代入して求めた、単位体積の上記濾過対象液の濾過に要した時間を示す値が負ではない場合には、当該値を上記目詰まり指標値として算出し、
上記近似式に処理量の値としてゼロを代入して求めた上記値が負である場合には、上記近似式に処理量の値として上記フィルタプレス装置の濾過空間の容積を代入して求めた値を上記目詰まり指標値として算出する、情報処理方法。 An information processing method executed by one or more information processing devices, the method comprising:
a data acquisition step of acquiring time series data of the supply flow rate of the liquid to be filtered supplied to the filter press device;
an index value calculation step of calculating a clogging index value indicating the degree of clogging of the filter press device using the time series data ;
In the above index value calculation step,
From the above time-series data, calculate the throughput of the liquid to be filtered and the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered, and calculate the throughput of the liquid to be filtered and Deriving an approximate straight line showing the relationship between the processing amount and the time in a predetermined period in which the time required for filtration can be linearly approximated,
If the value indicating the time required to filter a unit volume of the liquid to be filtered, which is obtained by substituting zero as the throughput value into the approximate equation indicating the approximate straight line, is not negative, then the value is Calculated as a clogging index value,
If the above value obtained by substituting zero as the value of throughput in the above approximate equation is negative, the value obtained by substituting the volume of the filtration space of the above filter press device into the above approximate equation as the value of throughput. An information processing method that calculates a value as the clogging index value .
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13.5ろ過および圧搾 13.5.6ケークろ過・圧搾,化学工学便覧,改訂七版,日本,公益社団法人 化学工学会,2011年09月20日,711-714 |
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