(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも好気槽を含む反応槽と前記好気槽に設けられた散気部を有する複数の系列を備え、前記複数の系列全てに設置され前記好気槽の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計と、各系列の前記反応槽へ流入する被処理水の流量を計測する流量計又は前記被処理水の流量を推定する流量推定部と、一の系列の前記好気槽に設置される水質計と、各系列の前記散気部へ空気を供給するブロワと、を有する水処理装置と、
前記ブロワより各系列の散気部へ供給される空気の風量を制御する風量制御部と、を備え、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記水質計が設置される一の系列への風量を制御すると共に、
前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度計測値と、前記一の系列の水質計が設置される一の系列の被処理水の流入流量及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記一の系列への目標風量を求める目標風量演算部と、
前記一の系列の溶存酸素濃度計測値及び被処理水の流入流量と、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度目標値を求める溶存酸素濃度目標値演算部と、を備え、
前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の前記溶存酸素濃度目標値と前記溶存酸素濃度計測値に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記一の系列への目標風量を求める第１目標風量演算部と、
前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度計測値が同様となる前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量を求め、当該求めた前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量と、前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への前記目標風量を補正する第２目標風量演算部と、を備え、
前記第２目標風量演算部による補正後の目標風量に基づき前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記一の系列への目標風量を求める第１目標風量演算部と、
前記一の系列の溶存酸素濃度計測値及び被処理水の流入流量と、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度目標値を求め、当該求めた前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の前記溶存酸素濃度目標値と前記溶存酸素濃度計測値に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量を求めると共に、
前記第１目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と、前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量演算値を求める第２目標風量演算部と、を備え、
前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量及び前記目標風量演算値のうち何れか一方に基づき前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項５】
請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記一の系列への目標風量を求める第１目標風量演算部と、
前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度計測値が同様となる前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量を求め、当該求めた前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量と、前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への補正後の目標風量を求めると共に、
前記第１目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と、前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき前記他の系列への目標風量演算値を求める第２目標風量演算部と、を備え、
前記補正後の目標風量及び前記目標風量演算値のうち何れか一方に基づき前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項６】
請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理装置は、前記一の系列の散気部と前記ブロワとを接続する散気配管に設置される風量計を備え、
前記風量制御部は、
前記目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と前記風量計による風量計測値との差分と、前記溶存酸素濃度目標値演算部による前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度目標値と前記溶存酸素濃度計測値との差分とに基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項７】
請求項３に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理装置は、前記一の系列の散気部と前記ブロワとを接続する第１散気配管に設置される第１風量計と、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の散気部と前記ブロワとを接続する第２散気配管に設置される第２風量計と、を備え、
前記風量制御部は、
前記第１目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と前記第１風量計による風量計測値との差分と、前記第２目標風量演算部による前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への補正後の目標風量と前記第２風量計による風量計測値との差分とに基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項８】
請求項４に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理装置は、前記一の系列の散気部と前記ブロワとを接続する第１散気配管に設置される第１風量計と、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の散気部と前記ブロワとを接続する第２散気配管に設置される第２風量計と、を備え、
前記風量制御部は、
前記第１目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と前記第１風量計による風量計測値との差分と、前記第２目標風量演算部による前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への目標風量又は前記目標風量演算値と前記第２風量計による風量計測値との差分とに基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項９】
請求項５に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理装置は、前記一の系列の散気部と前記ブロワとを接続する第１散気配管に設置される第１風量計と、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の散気部と前記ブロワとを接続する第２散気配管に設置される第２風量計と、を備え、
前記風量制御部は、
前記第１目標風量演算部による前記一の系列への目標風量と前記第１風量計による風量計測値との差分と、前記第２目標風量演算部による前記補正後の目標風量又は前記目標風量演算値と前記第２風量計による風量計測値との差分とに基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つ系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のうち、いずれか一項に記載の水処理システムにおいて、
前記水質計は、アンモニア性窒素濃度、硝酸性窒素濃度、全窒素濃度、リン酸性リン濃度、全リン濃度、生物化学的酸素要求量、化学的酸素要求量、及び全有機炭素のうちいずれか一つを計測する計測器であることを特徴とする水処理システム。
【請求項１１】
請求項６乃至請求項９のうち、いずれか一項に記載の水処理システムにおいて、
全ての系列の前記反応槽に設置され、前記反応槽内の活性汚泥浮遊物質濃度を計測する活性汚泥浮遊物質濃度計を備え、
前記風量制御部は、
前記水質計の計測値に基づき前記水質計が設置される一の系列への風量を制御すると共に、
前記水質計の計測値と、全ての系列の溶存酸素濃度計測値及び活性汚泥浮遊物濃度計測値と、前記一の系列の被処理水の流入流量と、前記他の系列の被処理水の流入流量とに基づき前記他の系列への風量を制御することを特徴とする水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性汚泥（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｓｌｕｄｇｅ）を用いた水処理装置を備え、当該水処理装置を制御する水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理場をはじめとする水処理プラント（水処理装置）では、環境汚濁物質を除去するために様々な水処理プロセスが導入されている。一般的な処理方式である標準活性汚泥法では、主に有機物の除去を対象としている。近年では、更なる環境負荷低減のため、窒素（特にアンモニア性窒素）やリンの除去を目的とした高度処理の普及が進められている。
有機物やアンモニア性窒素(ＮＨ４−Ｎ)、リンは、溶存酸素（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ：以下、ＤＯと称する）が存在する好気状態において主に除去される。例えば、アンモニア性窒素では、好気状態において硝化細菌により硝酸性窒素(ＮＯ３−Ｎ)へと酸化する反応（硝化）により除去される。そのため、下水処理では、適切な処理水質の実現には十分な酸素供給（曝気）が必要となるが、省エネの観点から過剰な曝気を抑制し、消費電力を低減することも求められている。  
所望する処理水質の安定的な達成、並びに消費電力の削減を目的に、様々な曝気制御方式が提案されている。例えば、曝気風量を一定に制御する風量一定制御、流入下水の流量に対する曝気風量の比に基づき制御する空気倍率制御、好気槽のＤＯ濃度（溶存酸素濃度）に基づき制御するＤＯ制御等が実施されている。近年では、精度が向上してきたアンモニア計を用い、計測したアンモニア性窒素濃度に基づき制御するアンモニア制御を実施する動きが盛んとなってきている。処理対象であるアンモニア性窒素を計測するため、従来のＤＯ制御などに比べ、処理目標値への追随性が向上し、より適正な曝気風量の制御が可能となる。
【０００３】
アンモニア計は、下水処理場での設置台数も少なく、新規に購入する必要がある場合が多く、校正などの維持管理業務や、消耗品費用が新たに発生する。そこで、計測器の設置台数を削減するため、計測器の設置を代表系列に限定し、代表系列での制御目標から、計測器を設置していない系列での制御目標を設定する方法が提案されている。例えば、特許文献１では、１つの系列のみにアンモニア計を設置すると共に全ての系列に溶存酸素濃度計（ＤＯ計）を設置し、アンモニア計を設置した系列では、アンモニア計の計測値に基づき風量を制御し、その他の系列では、アンモニア計を設置した系列と同等のＤＯ濃度になるように風量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、アンモニア計を設置し、アンモニア計の計測値に基づき風量を制御する系列と、その他の系列のＤＯ濃度が同等になるように風量を制御している。しかし、微生物による処理量は、処理時間（滞留時間：ＨＲＴとも称される）によって異なってくる。そのため、同じＤＯ濃度の系列であっても、それぞれの系列への流入流量等の条件により処理時間（滞留時間）が異なると、系列によって処理量にずれが発生し、全ての系列で１つの系列に設置される計測器（アンモニア計）による制御の効果を十分に得られない恐れがある。  
そこで本発明は、水質計が設置される代表系列におけるＤＯ濃度に基づき他の複数系列における曝気風量の設定を、各系列への被処理水の流入流量に基づき補正することで、各系列における被処理水に対する処理量又は曝気風量を最適に制御可能とし得る水処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の水処理システムは、少なくとも好気槽を含む反応槽と前記好気槽に設けられた散気部を有する複数の系列を備え、前記複数の系列全てに設置され前記好気槽の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計と、各系列の前記反応槽へ流入する被処理水の流量を計測する流量計又は前記被処理水の流量を推定する流量推定部と、一の系列の前記好気槽に設置される水質計と、各系列の前記散気部へ空気を供給するブロワと、を有する水処理装置と、前記ブロワより各系列の散気部へ供給される空気の風量を制御する風量制御部と、を備え、前記風量制御部は、前記水質計の計測値に基づき前記水質計が設置される一の系列への風量を制御すると共に、前記一の系列及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の溶存酸素濃度計測値と、前記一の系列の水質計が設置される一の系列の被処理水の流入流量及び前記他の系列のうち少なくとも一つの系列の被処理水の流入流量に基づき、前記他の系列のうち少なくとも一つの系列への風量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水質計が設置される代表系列における溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）に基づき他の複数系列における曝気風量の設定を、各系列への被処理水の流入流量に基づき補正することで、各系列における被処理水に対する処理量又は曝気風量を最適に制御可能とし得る水処理システムを提供することが可能となる。
【０００８】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１の水処理システムの概略全体構成図である。
【図２】図１に示す風量制御部の機能ブロック図である。
【図３】図２に示す風量制御部を構成する目標風量演算部の処理フロー図である。
【図４】図２に示す風量制御部を構成する溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値演算部の処理フロー図である。
【図５】図２に示す風量制御部を構成する風量弁開度演算部の処理フロー図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る実施例２の水処理システムの概略全体構成図である。
【図７】図６に示す風量制御部の機能ブロック図である。
【図８】図７に示す風量制御部を構成する第１目標風量演算部の処理フロー図である。
【図９】図７に示す風量制御部を構成する第２目標風量演算部の処理フロー図である。
【図１０】図７に示す風量制御部を構成する風量弁開度演算部の処理フロー図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る実施例３の風量制御部を構成する第２目標風量演算部の処理フロー図である。
【図１２】実施例３の風量制御部を構成する風量弁開度演算部３３の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の一実施例に係る実施例１の水処理システムの概略全体構成図を示す。図１において、実線は配管を示し、点線は信号線を示している。本実施例に係る水処理システム１は、生活廃水又は工業用排水等の下水（被処理水）を、標準活性汚泥法において、活性汚泥を用いて有機物とアンモニア性窒素を除去する水処理装置２及び、風量制御部３を備える。
（水処理装置）  
図１に示すように、水処理装置２は、被処理水である下水の流入側より順に、好気槽（反応槽）４−１及び最終沈殿池５−１より構成される系列１と、同様に、被処理水である下水の流入側より順に、好気槽（反応槽）４−２及び最終沈殿池５−２より構成される系列２とを備え、系列１及び系列２は活性汚泥を用いた同一の処理方式、すなわち、標準活性汚泥法を用いるものである。また、系列１における好気槽（反応槽）４−１には複数の散気部６−１が設けられ、系列２における好気槽（反応槽）４−２には複数の散気部６−２が設けられている。  
系列１の好気槽（反応槽）４−１には、流入配管１４及び流入配管１４より分岐する系列１流入配管１４−１を介して被処理水である下水が流入すると共に、返送ポンプ９−１が設置された系列１返送汚泥配管１７−１を介して最終沈殿池５−１より返送汚泥が流入し、活性汚泥中の硝化細菌により、アンモニア性窒素(ＮＨ４−Ｎ)を硝酸性窒素(ＮＯ３−Ｎ)へ酸化する硝化が行われる。また、好気性従属栄養細菌による有機物酸化が行われる。  
同様に、系列２の好気槽（反応槽）４−２には、流入配管１４及び流入配管１４より分岐する系列２流入配管１４−２を介して被処理水である下水が流入すると共に、返送ポンプ９−２が設置された系列２返送汚泥配管１７−２を介して最終沈殿池５−２より返送汚泥が流入し、活性汚泥中の硝化細菌により、アンモニア性窒素(ＮＨ４−Ｎ)を硝酸性窒素(ＮＯ３−Ｎ)へ酸化する硝化が行われる。また、好気性従属栄養細菌による有機物酸化が行われる。
【００１２】
系列１の最終沈殿池５−１及び系列２の最終沈殿池５−２は、上澄み液と活性汚泥１６−１，１６−２とを重力沈降により沈降分離する設備である。沈降分離後の上澄み液は、処理水としてそれぞれ系列１流出配管１５−１及び系列２流出配管１５−２により系外に放流される。  
また、最終沈殿池５−１及び最終沈殿池５−２には、底面に沈殿する活性汚泥１６−１，１６−２を掻き寄せる汚泥掻寄機（図示せず）が設けられている。汚泥掻寄機は、所定の間隔でチェーンに取り付けられた複数のフライト、最終沈殿池５−１，５−２の水上部に設置された駆動装置により回転力が伝達される駆動軸の両端に設けられた駆動スプロケットホイール、駆動スプロケットホイールの下流側に配置された中間軸の両端に設けられた従動スプロケットホイール、中間軸の両端に設けられた従動スプロケットホイールの下流側であって最終沈殿池５−１，５−２の底面付近に配置されたテール軸の両端に設けられた従動スプロケットホイール、及び最終沈殿池５−１，５−２の底面付近であってテール軸の両端に設けられた従動スプロケットホイールの上流側に配置されたヘッド軸の両端に設けられた従動スプロケットホイールを備える。複数のフライトが所定間隔にて取り付けられたチェーンが、これら、駆動スプロケットホイール及び従動スプロケットホイールに２条平行に張架され、駆動装置により循環駆動される。フライトは、この２条平行に張架されたチェーンを渡るように所定間隔にて取り付けられた平板形状を有する。そして、最終沈殿池５−１，５−２の下流側から上流側へ向かう方向に沿ってチェーンが移動する際、チェーンに取り付けられたフライトにより、最終沈殿池５−１，５−２の底面に沈殿する活性汚泥１６−１，１６−２は汚泥ピットに掻き寄せられる。汚泥ピットに掻き寄せられた活性汚泥１６−１，１６−２は、それぞれ返送ポンプ９−１，９−２により、系列１返送汚泥配管１７−１及び系列２返送汚泥配管１７−２を介して、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２へと返送され、再度一連の生物処理に供される。
【００１３】
図１に示すように、系列１における好気槽（反応槽）４−１に設けられる複数の散気部６−１は、系列１散気配管１８−１及び風量弁８−１を介してブロワ７に接続され、好気槽（反応槽）４−１に空気が供給される。また、同様に、系列２における好気槽（反応槽）４−２に設けられる複数の散気部６−２は、系列２散気配管１８−２及び風量弁８−２を介してブロワ７に接続され、好気槽（反応槽）４−２に空気が供給される。散気部６−１と風量弁８−１とを接続する系列１散気配管１８−１であって、風量弁８−１側には風量計１３−１が設置され、風量計１３−１により計測される系列１散気配管１８−１を通流する空気の風量計測値は、信号線を介して風量制御部３へ出力される。  
また、流入配管１４より分岐し系列１の好気槽（反応槽）４−１へ接続される系列１流入配管１４−１には流量計１１−１が設置され、流量計１１−１により計測される好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水の流入流量の計測値は、信号線を介して風量制御部３へ出力される。同様に、流入配管１４より分岐し系列２の好気槽（反応槽）４−２へ接続される系列２流入配管１４−２には流量計１１−２が設置され、流量計１１−２により計測される好気槽（反応槽）４−２へ流入する被処理水である下水の流入流量の計測値は、信号線を介して風量制御部３へ出力される。なお、ここで、流量計１１−１及び流量計１１−２は、流量推定部としても機能する。系列１における好気槽（反応槽）４−１には、水質計としてのアンモニア計１０及び溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１が設置され、アンモニア計１０により計測されるアンモニア性窒素濃度及び、溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値は、信号線を介して風量制御部３へ出力される。また、系列２における好気槽（反応槽）４−２には、溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２が設置され、溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値は、信号線を介して風量制御部３へ出力される。
（風量制御部）  
図２は、図１に示す風量制御部３の機能ブロック図である。図２に示すように、風量制御部３は、目標風量演算部３１、ＤＯ濃度目標値演算部３２、風量弁開度演算部３３、計測値取得部３４、少なくとも詳細後述する各種演算式を格納する記憶部３５、入力Ｉ／Ｆ３６、及び出力Ｉ／Ｆ３７を備え、これらは相互に内部バス３８を介して接続されている。系列１散気配管１８−１を通流し散気部６−１より系列１の好気槽（反応槽）４−１へ供給される空気の目標風量を算出する目標風量演算部３１、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の目標値を算出するＤＯ濃度目標値演算部３２、及びブロワ７と系列１の散気部６−１とを接続する系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１への開度指令値並びに、ブロワ７と系列２の散気部６−２とを接続する系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２への開度指令値を算出する風量弁開度演算部３３は、例えば、図示しないＣＰＵ等のプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、外部記憶装置等の記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵ等のプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ここで演算結果又は演算過程のデータをＲＡＭに代えて記憶部３５に格納するよう構成しても良い。
【００１４】
図２に示すように、入力Ｉ／Ｆ３６は、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置されるアンモニア計１０により計測されるアンモニア性窒素濃度の計測値、流量計（系列１）１１−１により計測される好気槽（反応槽）４−１に流入する被処理水である下水の流入流量の計測値、流量計（系列２）１１−２により計測される好気槽（反応槽）４−２に流入する被処理水である下水の流入流量の計測値、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値、系列２の好気槽（反応槽）４−２に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ計）により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値、及び、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１により計測される風量計測値を入力する。なお、図２では、上記各計測器からの計測値を１つの信号線に重畳する信号配線として表記しているが、これは、図面の記載の便宜上このように表記したものであり、実際には、それぞれの計測器毎に設けられた信号線を介して、入力Ｉ／Ｆ３６に並列に入力される信号配線となっている。  
また、出力Ｉ／Ｆ３７は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１へ開度指令値を出力すると共に、系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２へ開度指令値を出力する。なお、目標風量演算部３１、ＤＯ濃度目標値演算部３２、風量弁開度演算部３３及び計測値取得部３４の詳細については後述する。
【００１５】
次に、水処理システム１、すなわち、水処理装置２及び風量制御部３の動作の概要について以下に説明する。  
まず、流量推定部としても機能する流量計１１−１は、系列１流入配管１４−１を介して系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水の流入流量を計測し、同様に、流量推定部としても機能する流量計１１−２は、系列２流入配管１４−２を介して系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する被処理水である下水の流入流量を計測する。系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１は、好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）を計測し、系列２の好気槽（反応槽）４−２に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２は、好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）を計測する。  
風量制御部３は、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置される水質計としてのアンモニア計１０により計測される好気槽（反応槽）４−１内のアンモニア性窒素濃度の計測値に基づき、系列１への目標風量を求め設定する。系列２については、風量制御部３は、流量計１１−１、流量計１１−２によりそれぞれ計測された系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水の流入流量、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する被処理水である下水の流入流量と、溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測された系列１の好気槽４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）とに基づき、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を求め設定する。
【００１６】
次に、系列１及び系列２への風量制御の概要について説明する。風量制御部３は、系列１散気配管１８―１に設置される風量計１３−１により計測された風量計測値と上述の設定された系列１への目標風量との差分に応じて、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１の開度を制御する。また、系列２については、風量制御部３は、系列２の好気槽（反応槽）４−２に設置された溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測された好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値と、上述の設定された系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値との差分に基づき、系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２の開度を制御する。  
風量制御部３における系列１への目標風量の設定方法について以下に説明する。風量制御部３は、アンモニア計１０により計測された系列１の好気槽（反応槽）４−１内のアンモニア性窒素濃度が、所望のアンモニア性窒素濃度目標値に近づくよう、フィードバック制御により、系列１への目標風量を設定する。系列１への目標風量の設定は、以下の式（１）、式（２）に従う。  
【００１７】
【数１】
0006499952.tif 000002
【００１８】
【数２】
0006499952.tif 000003
【００１９】
ここで、ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列１への目標風量設定値、ＮＨ４（ｔ）［ｍｇ―Ｎ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内のアンモニア性窒素濃度、ＮＨ４ｔｇｔ［ｍｇ―Ｎ／Ｌ］：アンモニア性窒素濃度目標値、Δｔ［ｍｉｎ］：データ採取間隔（サンプリング間隔）、ＫＰ［ｍ３（ｇａｓ）・ｍ３（ｗａｔｅｒ）／（ｇ―Ｎ・ｍｉｎ）］：比例ゲイン、Ｔｉ［ｍｉｎ］：積分時間である。
【００２０】
風量制御部３による系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値の設定方法について以下に説明する。硝化によるアンモニア性窒素濃度の減少量は、硝化速度と処理時間（滞留時間：ＨＲＴ）との積となる。硝化速度は、以下の式（３）に示すように、溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の関数であり、溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が高いと、硝化速度は高くなる。そのため、被処理水である下水の流入流量が多く、処理時間（滞留時間：ＨＲＴ）が短くなると、溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）を高くし、硝化速度を上げる必要があると考えられる。そこで、風量制御部３では、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測された好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）に対し、系列１流入配管１４−１に設置される流量計１１−１、系列２流入配管１４−２に設置される流量計１１−２によりそれぞれ計測された、系列１の好気槽（反応槽）４−１への被処理水である下水の流入量の計測値、系列２の好気槽（反応槽）４−２への被処理水である下水の流入量の計測値の相違を補正するよう、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を求め設定する。系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値の設定は、以下の式（３）に従う。  
【００２１】
【数３】
0006499952.tif 000004
【００２２】
ここで、ＤＯ２＿ｓｅｔ（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値、ＤＯ１（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）、Ｑｉｎ_ｉ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列ｉの好気槽（反応槽）への被処理水である下水の流入流量（ｉ＝１もしくは２）、β，ｍ［―］：係数である。
【００２３】
また、風量制御部３は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１及び系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２の開度を、以下の式（４）から式（６）に基づき制御する。風量弁８−１の開度は、系列１への風量が風量制御部３で設定した系列１への目標風量の設定値に近づくように制御する。風量弁８−２の開度は、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が、風量制御部３で設定した系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値に近づくように制御する。  
【００２４】
【数４】
0006499952.tif 000005
【００２５】
【数５】
0006499952.tif 000006
【００２６】
【数６】
0006499952.tif 000007
【００２７】
ここで、ＶＯｉ（ｔ） ［―］：時刻ｔにおける風量弁８−ｉの開度（ｉ＝１もしくは２）、ＱＢ１（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列１への風量計測値、ＱＢ１_ｓｅｔ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列１への目標風量設定値、ＤＯ２（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値、ＤＯ２_ｓｅｔ（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値、Δt［ｍｉｎ］：データ採取間隔（サンプリング間隔）、ＫＰ_１［ｍｉｎ／ｍ３］：系列１での比例ゲイン、ＫＰ_２［Ｌ／ｍｇ］：系列２での比例ゲイン、ＴＩ_ｉ ［ｍｉｎ］：系列ｉでの積分時間（ｉ＝１もしくは２）である。
【００２８】
このように、本実施例では、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列の好気槽（反応槽）内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値を基に、水質計が設置される系列及び水質計が設置されない他の系列への被処理水である下水の流入流量の相違に基づき、上記他の系列の好気槽（反応槽）内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を設定する。これにより、系列によって処理量や曝気風量が不足、もしくは過剰となることを抑制でき、安定的に所望の処理水質を確保できる。
【００２９】
以下に、風量制御部３を構成する、目標風量演算部３１、ＤＯ濃度目標演算部３２、及び風量弁開度演算部３３による処理の詳細について説明する。  
（目標風量演算部）  
図３は、風量制御部３を構成する目標風量演算部３１の処理フロー図である。  
図３に示すように、系列１の好気槽（反応槽）４−１内に設置されるアンモニア計１０により計測された、時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して、計測値取得部３４（図２）に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して目標風量演算部３１へ転送する。これにより、目標風量演算部３１は、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値を取得する（ステップＳ１１）。  
続いて、ステップＳ１２では、目標風量演算部３１は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に予め格納される、アンモニア性窒素濃度目標値ＮＨ４ｔｇｔ（系列１）を読み出す。
【００３０】
目標風量演算部３１は、ステップＳ１１にて取得した時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値と、ステップＳ１２にて記憶部３５より読み出したアンモニア性窒素濃度目標値ＮＨ４ｔｇｔの差分ｅ（ｔ）を算出する（ステップＳ１３）。ここで差分ｅ（ｔ）は、上述の式（２）の演算式を実行することにより得られる。なお、上述の通り式（２）は予め記憶部３５に格納され、目標風量演算部３１が当該演算式である式（２）を読み出し実行する。なお、これに代えて、予め式（２）をプログラムとして組み込み、図示しないＲＯＭに格納する構成としても良い。  
ステップＳ１４では、目標風量演算部３１は、ステップＳ１３にて算出した差分ｅ（ｔ）に基づき、系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量、すなわち、系列１散気配管１８−１を通流させる風量の目標値を上述の式（１）を演算することにより算出する。なお、上記同様、式（１）を予め記憶部３５に格納しても良く、また、式（１）をプログラムとして組み込み、図示しないＲＯＭに格納しても良い。  
ステップＳ１５では、目標風量算出部３１は、算出した系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域に格納する。なお、ステップＳ１５に代えて、算出した系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量を、内部バス３８を介して後述する風量弁開度演算部３３へ転送する構成としても良い。
（ＤＯ濃度目標値演算部）  
図４は、風量制御部３を構成するＤＯ濃度目標値演算部３２の処理フロー図である。  
図４に示すように、系列１の好気槽（反応槽）４−１内に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介してＤＯ濃度目標値演算部３２へ転送する。これにより、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおける溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値を取得する（ステップＳ２１）。
【００３１】
続いて、ステップＳ２２では、系列１流入配管１４−１に設置される流量計１１−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介してＤＯ濃度目標値演算部３２へ転送する。これにより、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を取得する。  
ステップＳ２３では、系列２流入配管１４−２に設置される流量計１１−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する被処理水である下水の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する被処理水である下水の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介してＤＯ濃度目標値演算部３２へ転送する。これにより、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を取得する。なお、ステップＳ２１〜ステップＳ２３を並列に実行するよう構成しても良い。
【００３２】
ステップＳ２４では、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、ステップＳ２１にて取得した系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおける溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値、ステップＳ２２にて取得した時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値、及びステップＳ２３にて取得した時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値に基づき、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出する。ここで、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、上述の式（３）を演算することにより、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出する。なお、式（３）を予め記憶部３５に格納しても良く、また、式（３）をプログラムとして組み込み、図示しないＲＯＭに格納しても良い。  
ステップＳ２５では、ＤＯ濃度目標値演算部３２は、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域に格納する。なお、ステップＳ２５に代えて、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を、内部バス３８を介して後述する風量弁開度演算部３３へ転送する構成としても良い。
（風量弁開度演算部）  
図５は、風量制御部３を構成する風量弁開度演算部３３の処理フロー図である。  
図５に示すように、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す（ステップＳ３１）。ここで、記憶部３５に格納される、系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述の目標風量演算部３１により算出された目標風量（図３）である。  
ステップＳ３２では、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）、すなわち、系列１散気配管１８−１内を通流する時刻ｔにおける風量計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を、内部バス３８を介して風量開度演算部３３へ転送する。これにより風量開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を取得する。
【００３３】
ステップＳ３３では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ３２にて得られた時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）と、ステップＳ３１にて取得された系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）との差分ｅ１（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ１（ｔ）は上述の式（５）を風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ３４では、系列２の好気槽（反応槽）４−２内に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して風量弁開度演算部３３へ転送する。これにより、風量弁開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列２の好気槽内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値を取得する。
【００３４】
ステップＳ３５では、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値ＤＯ２＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値ＤＯ２＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述のＤＯ濃度目標値演算部３２により算出された溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値（図４）である。  
ステップＳ３６では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ３４にて取得された時刻ｔにおける系列２の好気槽内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値と、ステップＳ３５にて得られた時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値ＤＯ２＿ｓｅｔ（ｔ）との差分ｅ２（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ２（ｔ）は上述の式（６）を風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。
【００３５】
ステップ３７では、風量弁開度演算部３３は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ１（ｔ）、及び系列２散気配管１８―２に設置される風量弁８−２の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ２（ｔ）を、入力Ｉ／Ｆ３６、計測値取得部３４、及び内部バス３８を介して取り込む。
【００３６】
ステップＳ３８では、ステップＳ３７にて取り込まれた系列１の風量弁８−１の開度計測値ＶＯ１（ｔ）、系列２の風量弁８−２の開度計測値ＶＯ２（ｔ）、ステップＳ３３にて得られた差分ｅ１（ｔ）、及びステップＳ３６にて得られた差分ｅ２（ｔ）に基づき、風量弁開度演算部３３は、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を算出する。ここで、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度は、上述の式（４）を風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ３９では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ３８にて算出した系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を、それぞれ指令値として、内部バス３８及び出力Ｉ／Ｆ３７を介して系列１の風量弁８−１及び系列２の風量弁８−２へ出力する。
【００３７】
上述の通り、風量制御部３を構成する、目標風量演算部３１、ＤＯ濃度目標値演算部３２及び風量弁開度演算部３３が動作することにより、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列１の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値を基に、水質計が設置される系列１及び水質計が設置されない他の系列２への被処理水である下水の流入流量の相違に基づき、上記他の系列２の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を設定する。そして、少なくとも設定された系列２の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の目標値と系列２の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の差分に基づき、系列１への曝気風量を調整する風量弁８−１及び系列２への曝気風量を調整する風量弁８−２の開度を制御することにより、系列によって処理量や曝気風量が不足、もしくは過剰となることを抑制でき、安定的に所望の処理水質を確保することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施例では、標準活性汚泥法を用いる水処理装置２を一例として説明したが、これに限られることなく、例えば、嫌気好気活性汚泥法又は循環式硝化脱窒法等、好気槽を有する処理方式であれば、同様に適用できる。また、本実施例では、説明を分かり易くするため、水質計としてのアンモニア計及び溶存酸素濃度計（ＤＯ計）を好気槽（反応槽）内に設置する系列１と、溶存酸素濃度計（ＤＯ計）のみを好気槽（反応槽）内に設置する系列２との２系列のみを対象としたが、３系列以上を有する水処理装置においても、各系列における処理方式が同一であれば、同様に適用できる。
【００３９】
また、本実施例では、系列１の系列１流入配管１４−１に流量計１１−１を、系列２の系列２流入配管１４−２に流量計１１−２を設置する構成としたが、必ずしも系列毎に流量計を設置しなくとも良い。例えば、系列毎への分岐点（流入配管１４より各系列へ分岐する分岐点）より上流側に１つの流量計を設置し、流入配管１４へ流入する被処理水である下水の流入流量を計測し、予め設定した分配比によって、各系列の流量を算出する構成としても良い。更に、流量計を設置せず、各系列へ流入する被処理水である下水の過去の流入流量実績データを格納するデータベースを用意し、各系列の流量を推定する構成としても良い。この場合、各系列の流量を推定する構成要素を流量制御部と称する。以下では、特に、ことわりない限り、流量計は、流量推定部に置き換え可能である。
【００４０】
なお、本実施例では、系列１、系列２への風量をそれぞれ風量弁８−１、風量弁８−２により制御したが、インレットベーン制御など風量制御が可能なブロワ７の場合、併せてブロワ７の風量を制御しても良く、また、系列毎にブロワ７が設置されている場合には、ブロワ７のみで系列１及び系列２への風量を制御する構成としても良い。  
なお、本実施例では、硝化制御への適用を想定し、水質計としてアンモニア計１０を用いる場合を示したが、例えば、有機物除去、窒素除去、或いはリン除去に関する制御を行う系列への適用も可能である。その場合、水質計として、硝酸性窒素濃度、全窒素濃度、リン酸性リン濃度、全リン濃度や、ＢＯＤ（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｄｅｍａｎｄ）、ＣＯＤＭｎ（過マンガン酸カリウムによる酸素要求量）、ＣＯＤＣｒ（ニクロム酸カリウムによる酸素要求量）、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ）などの有機物濃度を計測する計測器を用いても良い。
【００４１】
本実施例では、アンモニア計１０を系列１の好気槽（反応槽）４−１内に設置し、フィードバック的に系列１への目標風量を設定したが、その設置位置、目標風量の設定方法は問わない。例えば、アンモニア計１０を系列１の好気槽（反応槽）４−１の上流に設置し、好気槽（反応槽）４−１へ流入する被処理水である下水のアンモニア性窒素濃度を計測し、当該計測されたアンモニア性窒素濃度に基づき、フィードフォワード的に系列１への目標風量を設定する構成としても良い。なお、アンモニア計１０を好気槽（反応槽）４−１の下流側に設置する構成としても良い。  
なお、本実施例では、アンモニア計１０により計測されるアンモニア性窒素濃度の計測値に基づき系列１への目標風量を設定する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、アンモニア計１０により計測されるアンモニア性窒素濃度の計測値に基づき、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を設定し、設定した溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値と、好気槽（反応槽）４−１に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１の計測値との差分に基づき風量を制御する構成としても良い。なお、この場合において、必ずしも好気槽（反応槽）４−１内にアンモニア計１０を設置する必要はなく、例えば、好気槽（反応槽）４−１内でのアンモニア除去性能及び溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の関係を、過去の実績データに基づき予め格納するデータベースを用意し、このデータベースを参照することにより、好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を設定する構成としても良い。
【００４２】
また、本実施例では、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値と、系列２の好気槽（反応槽）４−２内に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２の計測値との差分に基づき、風量弁８−２の開度を制御する構成としたが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１と同様に、系列２散気配管１８−２に風量計を設置し、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を満足するよう設定した目標風量と、系列２散気配管１８−２に設置した風量計による風量計測値との差分に基づき、風量弁８−２の開度を制御するよう構成しても良い。  
なお、本実施例では、図４に示したように、ＤＯ濃度目標演算部３２が、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値に対し、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値による流入流量比に係る関数を乗ずること（上述の式（３））で、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値に係る他の関数を用いても良く、例えば、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値の差分に係る関数を乗じても良い。また、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値に対し、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値に係る関数を加えることで、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定しても良い。
【００４３】
また、硝化速度は一般的に以下の式（７）で表されるため、以下の式（８）に示す演算式により、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定しても良い。
【００４４】
【数７】
0006499952.tif 000008
【００４５】
ここで、μ［ｍｇ―Ｎ／Ｌ／ｈ］：硝化速度、ＤＯ［ｍｇ／Ｌ］：ＤＯ濃度、α， Ｋ［―］：係数である。  
【００４６】
【数８】
0006499952.tif 000009
【００４７】
ここで、ＤＯ２＿ｓｅｔ（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値、ＤＯ１（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内のＤＯ濃度、Ｑｉｎ＿ｉ（ｔ）［ｍ３/ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列ｉの好気槽（反応槽）への被処理水である下水の流入流量（ｉ＝１もしくは２）、αｉ、 Ｋｉ［―］：係数（ｉ＝１もしくは２）である。
【００４８】
なお、本実施例では、上記式（３）において、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を用いて、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定する構成としたが、これに加え、系列１返送汚泥配管１７−１及び系列２返送汚泥配管１７−２に流量計を設置し、以下の式（９）のように、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値と系列１返送汚泥配管１７−１を通流する返送汚泥の流量との合計、及び、時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値と系列２返送汚泥配管１７−２を通流する返送汚泥の流量との合計との比率に係る関数に基づいて、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定する構成としても良い。また、循環式硝化脱窒法など活性汚泥混合液の循環を行っている場合には、循環流量も流量の項に追加して良い。  
【００４９】
【数９】
0006499952.tif 000010
【００５０】
ここで、Ｑｒ＿ｉ［ｍ３／ｈ］：系列ｉ返送汚泥配管１７−ｉを通流する返送汚泥の流量（ｉ＝１もしくは２）である。
【００５１】
本実施例では、上述の式（３）では、各系列に流入する被処理水である下水の流入流量のみの相違を考慮したが、各系列の好気槽内のＭＬＳＳ（Ｍｉｘｅｄ  Ｌｉｑｕｏｒ  Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ）濃度（曝気混合液浮遊物濃度又は活性汚泥浮遊物質濃度）の相違も考慮し、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定しても良い。例えば、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内にＭＬＳＳ計を設置し、以下の式（１０）に示すように、上述の式（３）にＭＬＳＳ濃度に関する項を追加しても良い。  
【００５２】
【数１０】
0006499952.tif 000011
【００５３】
ここで、ＭＬＳＳｉ［ｍｇ／Ｌ］：系列ｉの好気槽（反応槽）４−ｉ内のＭＬＳＳ濃度（ｉ＝１もしくは２）、β’，ｎ［−］：係数である。
【００５４】
また、上述の式（８）において、係数αｉをＭＬＳＳｉ［ｍｇ／Ｌ］：系列ｉの好気槽（反応槽）４−ｉ内のＭＬＳＳ濃度（ｉ＝１もしくは２）としても良い。  
更に、本実施例では、上述の式（３）において、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値及び時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値、すなわち、系列１及び系列２に流入する下水（被処理水）の流入流量の瞬時値を用いて、系列２の好気槽（反応槽）４−２の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値を算出し設定する構成としたが、これに代えて、任意の期間の下水（被処理水）の流入流量の平均値を用いても良い。また、上記式（８）、（９）、（１０）における、各系列に流入する下水（被処理水）の流入流量の計測値、各系列の返送汚泥配管内を通流する返送汚泥の流量の計測値、各系列の好気槽（反応槽）内のＭＬＳＳ濃度の計測値についても、同様に任意の期間の平均値を用いても良い。
【００５５】
以上の通り、本実施例によれば、水質計が設置される代表系列におけるＤＯ濃度に基づき他の複数系列における曝気風量の設定を、各系列への被処理水の流入流量に基づき補正することで、各系列における被処理水に対する処理量又は曝気風量を最適に制御可能とし得る水処理システムを提供することが可能となる。  
更に、具体的には、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値を基に、水質計が設置される系列及び水質計が設置されない他の系列への被処理水である下水の流入流量の相違に基づき、上記他の系列の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）目標値が設定されることにより、系列によって処理量や曝気風量が不足、もしくは過剰となることを抑制でき、安定的に所望の処理水質を確保できる。
【実施例２】
【００５６】
図６に、本発明の他の実施例に係る実施例２の水処理システムの概略全体構成図を示し、図７に、図６に示す風量制御部の機能ブロック図を示す。本実施例の水処理システムでは、水処理装置２を構成する系列２散気配管１８−２に設置される風量計１３−２を有する点、及び、風量制御部３aが、実施例１における目標風量演算部３１及びＤＯ濃度目標値演算部３２に代えて、第１目標風量演算部３１ａ及び第２目標演算部３１ｂを備える点が実施例１と異なる。実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、以下では実施例１と重複する説明を省略する。
【００５７】
図６に示すように、本実施例の水処理装置２は、系列２における好気槽（反応槽）４−２にそれぞれ設けられる散気部６−２とブロワ７とを接続する系列２散気配管１８−２に設置される風量計１３−２を備える。なお、系列２散気配管１８−２には風量弁８−２が設置されており、風量計１３−２は、この系列２散気配管１８−２であって風量弁８−２側に設置されている。風量計１３−２により計測される、ブロワ７より風量弁８−２を介して系列２散気配管１８−２内を通流する空気の流量、すなわち、系列２への風量計測値は、信号線を介して風量制御部３ａへ出力される。その他については、実施例１の水処理装置２と同様である。
【００５８】
図７に示すように、本実施例の風量制御部３ａは、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ、風量弁開度演算部３３、計測値取得部３４、少なくとも詳細後述する各種演算式を格納する記憶部３５、入力Ｉ／Ｆ３６、及び出力Ｉ／Ｆ３７を備え、これらは相互に内部バス３８を介して接続されている。系列１散気配管１８−１を通流し散気部６−１より系列１の好気槽（反応槽）４−１へ供給される空気の目標風量を算出する第１目標風量演算部３１ａ、系列２散気配管１８−２を通流し散気部６−２より系列２の好気槽（反応槽）４−２へ供給される空気の目標風量を算出する第２目標風量演算部３１ｂ、及びブロワ７と系列１の散気部６−１とを接続する系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１への開度指令値並びに、ブロワ７と系列２の散気部６−２とを接続する系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２への開度指令値を算出する風量弁開度演算部３３は、例えば、図示しないＣＰＵ等のプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、外部記憶装置等の記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵ等のプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ここで演算結果又は演算過程のデータをＲＡＭに代えて記憶部３５に格納するよう構成しても良い。
【００５９】
図７に示すように、入力Ｉ／Ｆ３６は、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置されるアンモニア計１０により計測されるアンモニア性窒素濃度の計測値、流量計（系列１）１１−１により計測される好気槽（反応槽）４−１に流入する被処理水である下水の流入流量の計測値、流量計（系列２）１１−２により計測される好気槽（反応槽）４−２に流入する被処理水である下水の流入流量の計測値、系列１の好気槽（反応槽）４−１に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値、系列２の好気槽（反応槽）４−２に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ計）により計測される溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値、及び、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１により計測される風量計測値を入力する。
【００６０】
また、出力Ｉ／Ｆ３７は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１へ開度指令値を出力すると共に、系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２へ開度指令値を出力する。なお、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ、風量弁開度演算部３３及び計測値取得部３４の詳細については後述する。
【００６１】
次に、水処理システム１、すなわち、水処理装置２及び風量制御部３ａの動作の概要について以下に説明する。  
風量制御部３ａは、水質計としてのアンモニア計１０により計測される系列１の好気槽（反応槽）４−１内のアンモニア性窒素濃度の計測値に基づき、系列１への目標風量を求め設定する。設定方法は、上述の式（１）、式（２）に従う。系列２については、風量制御部３ａは、まず以下の式（１１）、式（１２）に従い、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が、系列１の好気槽（反応槽）４−１と同様になるような系列２への目標風量を演算する。上述の通り、系列毎に好気槽（反応槽）への下水（被処理水）の流入流量が異なると、アンモニア性窒素の除去量に相違が生じる恐れがある。そのため、式（１１）、式（１２）により算出した目標風量に対し、系列１流入配管１４−１に設置される流量計１１−１及び系列２流入配管１４−２に設置される流量計１１−２によりそれぞれ計測された、系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量と系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量との相違を補正する係数を乗ずることで、系列２への補正後の目標風量を求め設定する。系列２への補正後の目標風量設定式を式（１３）に示す。  
【００６２】
【数１１】
0006499952.tif 000012
【００６３】
【数１２】
0006499952.tif 000013
【００６４】
ここで、ＱＢ２_ＤＯ（ｔ）［ｍ3／ｍｉｎ］：時刻ｔにおいて、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が同様になるような系列２への目標風量、ＱＢ２_ｓｅｔ（ｔ）［ｍ3／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列２への目標風量設定値、ＤＯｉ（ｔ）［ｍｇ／Ｌ］：時刻ｔにおける系列ｉの好気槽（反応槽）４−ｉ内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値（ｉ＝１もしくは２）、Δｔ［ｍｉｎ］：データ採取間隔、ＫＰ［ｍ3（ｇａｓ）・ｍ3（ｗａｔｅｒ）／（ｇ・ｍｉｎ）］：比例ゲイン、Ｔｉ［ｍｉｎ］：積分時間である。  
【００６５】
【数１３】
0006499952.tif 000014
【００６６】
ここで、Ｑｉｎ_ｉ（ｔ）［ｍ3／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列ｉの好気槽（反応槽）への被処理水である下水の流入流量（ｉ＝１もしくは２）、γ，ｐ［−］：係数である。
【００６７】
また、風量制御部３ａは、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１及び系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２の開度を、上述の式（４）、式（５）に基づき制御する。風量弁８−１の開度は、系列１への風量が風量制御部３ａで設定した系列１への目標風量の設定値に近づくように制御する。また、風量弁８−２の開度は、系列２への風量が風量制御部３ａで設定した系列２への目標風量の設定値に近づくように制御する。  
このように、本実施例では、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列の好気槽（反応槽）内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値に基づき演算した水質計が設置されない他の系列へ風量に対し、水質計が設置される系列及び水質計が設置されない他の系列への被処理水である下水の流入流量の相違に基づき補正を行うことで、水質計が設置されない他の系列への適切な風量制御を実現できる。
【００６８】
以下に、風量制御部３ａを構成する、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ、及び風量弁開度演算部３３による処理の詳細について説明する。  
（第１目標風量演算部）  
図８は、風量制御部３ａを構成する第１目標風量演算部３１ａの処理フロー図である。
図８に示すように、第１目標風量演算部３１ａの処理フローは、上述の実施例１における目標風量演算部３１の処理フローと同様である。  
図８に示すように、ステップＳ１１では、系列１の好気槽（反応槽）４−１内に設置されるアンモニア計１０により計測された、時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して、計測値取得部３４（図７）に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して目標風量演算部３１へ転送する。これにより、第１目標風量演算部３１ａは、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値を取得する。
【００６９】
続いて、ステップＳ１２では、第１目標風量演算部３１ａは、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に予め格納される、アンモニア性窒素濃度目標値ＮＨ４ｔｇｔ（系列１）を読み出す。  
第１目標風量演算部３１ａは、ステップＳ１１にて取得した時刻ｔにおけるアンモニア性窒素濃度ＮＨ４（ｔ）の計測値と、ステップＳ１２にて記憶部３５より読み出したアンモニア性窒素濃度目標値ＮＨ４ｔｇｔの差分ｅ（ｔ）を算出する（ステップＳ１３）。ここで差分ｅ（ｔ）は、上述の式（２）の演算式を実行することにより得られる。なお、上述の通り式（２）は予め記憶部３５に格納され、目標風量演算部３１が当該演算式である式（２）を読み出し実行する。なお、これに代えて、予め式（２）をプログラムとして組み込み、図示しないＲＯＭに格納する構成としても良い。  
ステップＳ１４では、第１目標風量演算部３１ａは、ステップＳ１３にて算出した差分ｅ（ｔ）に基づき、系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量、すなわち、系列１散気配管１８−１を通流させる風量の目標値を上述の式（１）を演算することにより算出する。なお、上記同様、式（１）を予め記憶部３５に格納しても良く、また、式（１）をプログラムとして組み込み、図示しないＲＯＭに格納しても良い。  
ステップＳ１５では、第１目標風量算出部３１ａは、算出した系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域に格納する。なお、ステップＳ１５に代えて、算出した系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量を、内部バス３８を介して後述する風量弁開度演算部３３へ転送する構成としても良い。
（第２目標風量演算部）  
図９は、風量制御部３ａを構成する第２目標風量演算部３１ｂの処理フロー図である。  
図９に示すように、系列１の好気槽（反応槽）４−１内に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおける溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値を取得する（ステップＳ４１）。
【００７０】
続いて、ステップＳ４２では、系列２の好気槽（反応槽）４−２内に設置される溶存酸素濃度計（ＤＯ計）１２−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の時刻ｔにおける溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値を取得する。  
ステップＳ４３では、第２目標風量演算部３１ｂは、ステップ４２にて取得された時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ２（ｔ）の計測値と、ステップＳ４１にて取得された系列１の好気槽（反応槽）４−１内の時刻ｔにおける溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）ＤＯ１（ｔ）の計測値との差分ｅ（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ（ｔ）は上述の式（１２）を第２目標風量演算部３１ｂが実行することにより算出される。
【００７１】
次に、第２目標風量演算部３１ｂは、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に予め格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量設定値ＱＢ２_ｓｅｔ（ｔ）を読み出す（ステップＳ４４）。  
ステップＳ４５では、第２目標風量演算部３１ｂは、ステップＳ４３にて算出された差分ｅ（ｔ）と、ステップＳ４４にて記憶部３５より読み出した時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量設定値ＱＢ２_ｓｅｔ（ｔ）に基づき、時刻ｔにおいて系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が同様になるような系列２への目標風量ＱＢ２_ＤＯ（ｔ）を算出する。ここで、時刻ｔにおいて系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が同様になるような系列２への目標風量ＱＢ２_ＤＯ（ｔ）は、上述の式（１１）を第２目標風量演算部３１ｂが実行することにより算出される。
【００７２】
続いて、系列１流入配管１４−１に設置される流量計１１−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を取得する（ステップＳ４６）。  
ステップＳ４７では、系列２流入配管１４−２に設置される流量計１１−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を取得する。
【００７３】
ステップＳ４８では、第２目標風量演算部３１ｂは、ステップＳ４５にて算出された時刻ｔにおいて系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が同様になるような系列２への目標風量ＱＢ２_ＤＯ（ｔ）、ステップＳ４６にて取得された時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値、及びステップＳ４７にて取得された時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値に基づき、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（補正後）を算出する。ここで、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（補正後）は、上述の式（１３）を第２目標風量演算部３１ｂが実行することにより算出される。これにより、ステップＳ４５にて算出された系列２への目標風量が、系列１及び系列２へ流入する下水（被処理水）の流入流量の相違に基づき補正され、補正後の値が系列２への目標風量（補正後）として得られる。  
ステップＳ４９では、第２目標風量演算部３１ｂは、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２への補正後の目標風量を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域に格納する。なお、ステップＳ４９に代えて、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量を、内部バス３８を介して後述する風量弁開度演算部３３へ転送する構成としても良い。  
また、ステップＳ４１及びステップＳ４２、並びに、ステップＳ４６及びステップＳ４７をそれぞれ並列に実行するよう構成しても良い。
（風量弁開度演算部）  
図１０は、風量制御部３ａを構成する風量弁開度演算部３３の処理フロー図である。  
図１０に示すように、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す（ステップＳ５１）。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述の第１目標風量演算部３１ａにより算出された目標風量（図８）である。  
ステップＳ５２では、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）、すなわち、系列１散気配管１８−１内を通流する時刻ｔにおける風量計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を、内部バス３８を介して風量開度演算部３３へ転送する。これにより風量開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を取得する。
【００７４】
ステップＳ５３では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ５２にて得られた時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）と、ステップＳ５１にて取得された系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）との差分ｅ１（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ１（ｔ）は上述の式（５）を風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ５４では、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述の第２目標風量演算部３１ｂにより算出された補正後の目標風量（図９）である。  
ステップＳ５５では、系列２散気配管１８−２に設置される風量計１３−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）、すなわち、系列２散気配管１８−２内を通流する時刻ｔにおける風量計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）を、内部バス３８を介して風量開度演算部３３へ転送する。これにより風量開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）を取得する。
【００７５】
ステップＳ５６では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ５５にて取得された時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）と、ステップＳ５４にて得られた時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）との差分ｅ１’（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ１’（ｔ）は上述の式（５）において、ＱＢ１（ｔ）をＱＢ２（ｔ）に、ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）をＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）に置き換え、風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ５７では、風量弁開度演算部３３は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ１（ｔ）、及び系列２散気配管１８―２に設置される風量弁８−２の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ２（ｔ）を、入力Ｉ／Ｆ３６、計測値取得部３４、及び内部バス３８を介して取り込む。
【００７６】
ステップＳ５８では、ステップＳ５７にて取り込まれた系列１の風量弁８−１の開度計測値ＶＯ１（ｔ）、系列２の風量弁８−２の開度計測値ＶＯ２（ｔ）、ステップＳ５３にて得られた差分ｅ１（ｔ）、及びステップＳ５６にて得られた差分ｅ１’（ｔ）に基づき、風量弁開度演算部３３は、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を算出する。ここで、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度は、上述の式（４）において、ｅ２（ｔ）をｅ１’（ｔ）に置き換え、風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ５９では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ５８にて算出した系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を、それぞれ指令値として、内部バス３８及び出力Ｉ／Ｆ３７を介して系列１の風量弁８−１及び系列２の風量弁８−２へ出力する。
【００７７】
上述の通り、風量制御部３ａを構成する、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ及び風量弁開度演算部３３が動作することにより、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列１の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値に基づき、水質計が設置されない他の系列２への目標風量を算出する。算出された系列２への目標風量に対し、水質計が設置される系列１及び水質計が設置されない他の系列２へ流入する下水（被処理水）の流入流量の相違を補正する係数を乗ずることで、補正後の系列２への目標風量を求める。求めた補正後の系列２への目標風量に基づき、系列１への曝気風量を調整する風量弁８−１及び系列２への曝気風量を調整する風量弁８−２の開度を制御することにより、水質計が設置されない他の系列２への適切な風量制御を実現することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施例では、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が等しくなるような系列２への目標風量を、式（１１）を用いて算出したが、これに限られるものではない。例えば、系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）に、補正係数を乗じる、もしくは補正係数を加えた値と、系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が等しくなるような系列２への目標風量を算出する構成としても良い。
【００７９】
また、本実施例では、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が等しくなるような系列２への目標風量に対し、系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量と、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量の流量比に係る関数を乗ずることで、補正後の系列２への目標風量を求め設定する構成としたが、これに限られるものではない。系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量と、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量に係る他の関数でも良く、例えば、系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量と、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量の差分に係る関数を乗ずる構成としても良い。更にまた、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）が等しくなるような系列２への目標風量に対し、系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量と、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量に係る関数を加えることで、補正後の系列２への目標風量を求め設定しても良い。  
なお、本実施例では、上述の式（１３）において、系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量及び系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量を用いて、補正後の系列２への目標風量を求め設定したが、返送汚泥の流量及び／又は活性汚泥混合液の循環流量を、それぞれ系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量、系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量に加えても良い。
【００８０】
本実施例によれば、水質計が設置される代表系列におけるＤＯ濃度に基づき他の複数系列における曝気風量の設定を、各系列への被処理水の流入流量に基づき補正することで、各系列における被処理水に対する処理量又は曝気風量を最適に制御可能とし得る水処理システムを実現することが可能となる。  
更に、具体的には、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値に基づき、水質計が設置されない他の系列への目標風量を算出する。算出された他の系列への目標風量に対し、水質計が設置される系列及び水質計が設置されない他の系列へ流入する下水（被処理水）の流入流量の相違を補正する係数を乗ずることで、補正後の他の系列２への目標風量を求める。求めた補正後の他の系列への目標風量に基づき、水質計が設置される系列への曝気風量を調整する風量弁８及び水質計が設置されない他の系列への曝気風量を調整する風量弁の開度を制御することにより、水質計が設置されない他の系列への適切な風量制御を実現することが可能となる。
【実施例３】
【００８１】
図１１に、本発明の他の実施例に係る実施例３の風量制御部を構成する第２目標風量演算部の処理フロー図を示し、図１２に、実施例３の風量制御部を構成する風量弁開度演算部の処理フロー図を示す。なお、本実施例に係る水処理装置の構成は、上述の実施例２で示した図６の構成と同一である。また、本実施例の風量制御部の構成は、上述の実施例２で示した図７の機能ブロック図と同一である。本実施例では、実施例２で示した系列２への補正後の目標風量に加え、実施例１又は実施例２に示した系列１への目標風量に基づき系列２への目標風量を求め、当該求めた系列２への目標風量と上記系列２への補正後の目標風量を比較し、大となるいずれか一方の目標風量を系列２への目標風量とするよう構成した点が、実施例１及び実施例２と異なる。以下では、実施例１又は実施例２と重複する説明を省略する。
【００８２】
本実施例では、風量制御部３ａ（図７）が、図６に示す系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量に基づき、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量も演算する。水処理に必要な風量は、被処理水である下水の流入流量及び散気部の性能によって影響を受ける。そのため、系列２において系列１と処理性能を同様にするには、下水（被処理水）の流入流量及び散気部の性能の違いを補正し、目標風量を設定することが望ましい。系列１への目標風量に基づく系列２への目標風量設定式を式（１４）に示す。  
【００８３】
【数１４】
0006499952.tif 000015
【００８４】
ここで、ＱＢ２_ａｉｒ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量に基づく、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）、ＱＢ１_ｓｅｔ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量設定値、Ｑｉｎ_ｉ（ｔ）［ｍ３／ｍｉｎ］：時刻ｔにおける系列ｉの好気槽（反応槽）への被処理水である下水の流入流量（ｉ＝１もしくは２）、δ〔−〕：散気効率に係る係数、ｑ〔−〕：係数である。
【００８５】
次に、風量制御部３ａは、上述の式（１３）における系列１の好気槽（反応槽）４−１内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）に基づく系列２への補正後の目標風量、すなわち、図９のステップ４８にて得られた系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（補正後）と、式（１４）における系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量に基づく系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）とを比較し、より大きい目標風量を選択し系列２への目標風量として設定する。  
また、風量制御部３ａは、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１及び系列２散気配管１８−２に設置される風量弁８−２の開度を、上述の式（４）、式（５）に基づき制御する。風量弁８−１の開度は、系列１への風量が風量制御部３ａで設定した系列１への目標風量の設定値に近づくように制御する。また、風量弁８−２の開度は、系列２への風量が風量制御部３ａで設定した系列２への目標風量の設定値に近づくように制御する。
【００８６】
このように、本実施例では、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実施している系列の好気槽（反応槽）内の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）に基づく方法と、水質計が設置される好気槽（反応槽）への目標風量に基づく方法の２通りの方法により、それぞれ、水質計が設置されない他の系列への目標風量を求め、当該求めた他の系列への目標風量のうち処理性能の観点からより安全側の目標風量を選択することで、処理水の水質を良好に保つことができる。
【００８７】
以下に、風量制御部３ａを構成する、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ、及び風量弁開度演算部３３による処理の詳細について説明する。  
（第１目標風量演算部）  
第１目標風量演算部３１ａは、実施例２と同様に、図８に示すステップＳ１１〜ステップＳ１５を実行し、系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量を算出する。
（第２目標風量演算部）  
図１１は、風量制御部３ａを構成する第２目標風量演算部３１ｂの処理フロー図である。  
図１１に示すように、第２目標風量演算部３１ｂは、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量設定値ＱＢ１_ｓｅｔ（ｔ）を読み出す（ステップＳ６１）。  
続いて、系列１流入配管１４−１に設置される流量計１１−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値を取得する（ステップＳ６２）。
【００８８】
ステップＳ６３では、系列２流入配管１４−２に設置される流量計１１−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２へ流入する下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を、内部バス３８を介して第２目標風量演算部３１ｂへ転送する。これにより、第２目標風量演算部３１ｂは、時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値を取得する。
【００８９】
ステップＳ６４では、第２目標風量演算部３１ｂは、ステップＳ６１にて取得された時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量設定値ＱＢ１_ｓｅｔ（ｔ）、ステップＳ６２にて取得された時刻ｔにおける系列１への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿１（ｔ）の計測値、及び、ステップＳ６３にて取得された時刻ｔにおける系列２への下水（被処理水）の流入流量Ｑｉｎ＿２（ｔ）の計測値に基づき、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）を算出する。ここで、系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）は、上述の式（１４）を第２目標風量演算部３１ｂが実行することにより算出される。  
ステップＳ６５では、第２目標風量演算部３１ｂは、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域に格納する。なお、ステップＳ６５に代えて、算出した系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）を、内部バス３８を介して後述する風量弁開度演算部３３へ転送する構成としても良い。また、ステップＳ６２及びステップＳ６３並列に実行するよう構成しても良い。
【００９０】
また、第２目標風量演算部３１ｂは、実施例２と同様に、図９に示したステップＳ４１〜ステップＳ４９を実行し、算出された系列２の好気槽（反応槽）４−２への補正後の目標風量を、内部バス３８を介して記憶部３５の所定の記憶領域へ格納する。
（風量弁開度演算部）  
図１２は、風量制御部３ａを構成する風量弁開度演算部３３の処理フロー図である。  
図１２に示すように、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す（ステップＳ７１）。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述の第１目標風量演算部３１ａにより算出された目標風量（図８）である。  
ステップＳ７２では、系列１散気配管１８−１に設置される風量計１３−１により計測された、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）、すなわち、系列１散気配管１８−１内を通流する時刻ｔにおける風量計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を、内部バス３８を介して風量開度演算部３３へ転送する。これにより風量開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）を取得する。
【００９１】
ステップＳ７３では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ７２にて得られた時刻ｔにおける系列１の好気槽（反応槽）４−１への風量計測値ＱＢ１（ｔ）と、ステップＳ７１にて取得された系列１の好気槽（反応槽）４−１への目標風量ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）との差分ｅ１（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ１（ｔ）は上述の式（５）を風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ７４では、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への補正後の目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）を読み出す。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への補正後の目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）は、上述の第２目標風量演算部３１ｂにより算出された補正後の目標風量（図９）である。  
ステップＳ７５では、風量弁開度演算部３３は、内部バス３８を介して記憶部３５へアクセスし、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）を読み出す。ここで、記憶部３５に格納される、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）は、上述の第２目標風量演算部３１ｂはより算出された目標風量（風量演算値）（図１１）である。  
ステップＳ７６では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ７４にて読み出された時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への補正後の目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）と、ステップＳ７５にて読み出された時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）とを比較する。比較の結果、補正後の目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）及び目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）のうち、より大きな風量となるいずれか一方を選択する。
【００９２】
ステップＳ７７では、系列２散気配管１８−２に設置される風量計１３−２により計測された、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）、すなわち、系列２散気配管１８−２内を通流する時刻ｔにおける風量計測値は、入力Ｉ／Ｆ３６及び内部バス３８を介して計測値取得部３４に取り込まれる。計測値取得部３４は、取り込んだ時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）を、内部バス３８を介して風量開度演算部３３へ転送する。これにより風量開度演算部３３は、時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）を取得する。
【００９３】
ステップＳ７８では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ７７にて取得された時刻ｔにおける系列２の好気槽（反応槽）４−２への風量計測値ＱＢ２（ｔ）と、ステップＳ７６にて選択された系列２への補正後の目標風量ＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）又は系列２への目標風量（風量演算値）ＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）との差分ｅ１’（ｔ）を算出する。ここで、差分ｅ１’（ｔ）は上述の式（５）において、ＱＢ１（ｔ）をＱＢ２（ｔ）に、ＱＢ１＿ｓｅｔ（ｔ）をＱＢ２＿ｓｅｔ（ｔ）又はＱＢ２＿ａｉｒ（ｔ）に置き換え、風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。
【００９４】
ステップＳ７９では、風量弁開度演算部３３は、系列１散気配管１８−１に設置される風量弁８−１の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ１（ｔ）、及び系列２散気配管１８―２に設置される風量弁８−２の時刻ｔにおける開度計測値ＶＯ２（ｔ）を、入力Ｉ／Ｆ３６、計測値取得部３４、及び内部バス３８を介して取り込む。  
ステップＳ８０では、ステップＳ７９にて取り込まれた系列１の風量弁８−１の開度計測値ＶＯ１（ｔ）、系列２の風量弁８−２の開度計測値ＶＯ２（ｔ）、ステップＳ７３にて得られた差分ｅ１（ｔ）、及びステップＳ７８にて得られた差分ｅ１’（ｔ）に基づき、風量弁開度演算部３３は、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を算出する。ここで、系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度は、上述の式（４）において、ｅ２（ｔ）をｅ１’（ｔ）に置き換え、風量弁開度演算部３３が実行することにより算出される。  
ステップＳ８１では、風量弁開度演算部３３は、ステップＳ８０にて算出した系列１の風量弁８−１の開度及び系列２の風量弁８−２の開度を、それぞれ指令値として、内部バス３８及び出力Ｉ／Ｆ３７を介して系列１の風量弁８−１及び系列２の風量弁８−２へ出力する。
【００９５】
上述の通り、風量制御部３ａを構成する、第１目標風量演算部３１ａ、第２目標風量演算部３１ｂ及び風量弁開度演算部３３が動作することにより、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列１の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値に基づく方法と、水質計が設置される系列１の好気槽（反応槽）への目標風量に基づく方法の２通りの方法により、それぞれ、水質計が設置されない他の系列２への目標風量を求め、当該求めた他の系列２への目標風量のうち処理性能の観点からより安全側の目標風量を選択することで、処理水の水質を良好に保つことができる。
【００９６】
なお、本実施例では式（１４）において、下水（被処理水）好気槽（反応槽）への流入流量及び散気効率が、系列毎に相違する点を考慮し、系列２への目標風量を設定したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、系列１の好気槽（反応槽）４−１及び系列２の好気槽（反応槽）４−２内に微生物濃度計としての曝気混合液浮遊物濃度計（ＭＬＳＳ計）を設置し、ＭＬＳＳ濃度の違いを考慮した設定式により、系列２への目標風量を設定しても良い。  
なお、本実施例では、散気効率に係る係数を固定値としたが、風量と溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の関係などを用いて演算した値を用いても良い。
【００９７】
本実施例によれば、水質計が設置される代表系列におけるＤＯ濃度に基づき他の複数系列における曝気風量の設定を、各系列への被処理水の流入流量に基づき補正することで、各系列における被処理水に対する処理量又は曝気風量を最適に制御可能とし得る水処理システムを実現することが可能となる。  
更に、具体的には、水質計（例えば、アンモニア計）を用いた風量制御を実行している系列の溶存酸素濃度（ＤＯ濃度）の計測値に基づく方法と、水質計が設置される系列の好気槽（反応槽）への目標風量に基づく方法の２通りの方法により、それぞれ、水質計が設置されない他の系列への目標風量を求め、当該求めた他の系列への目標風量のうち処理性能の観点からより安全側の目標風量を選択することで、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００９８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・水処理システム
２・・・水処理装置
３，３ａ・・・風量制御部
４−１，４−２・・・好気槽（反応槽）
５−１，５−２・・・最終沈殿池
６−１，６−２・・・散気部
７・・・ブロワ
８−１，８−２・・・風量弁
９−１，９−２・・・返送ポンプ
１０・・・アンモニア計
１１−１，１１−２・・・流量計
１２−１，１２−２・・・溶存酸素濃度計（ＤＯ計）
１３−１，１３−２・・・風量計
１４・・・流入配管
１４−１・・・系列１流入配管
１４−２・・・系列２流入配管
１５−１・・・系列１流出配管
１５−２・・・系列２流出配管
１６−１，１６−２・・・活性汚泥
１７−１・・・系列１返送汚泥配管
１７−２・・・系列２返送汚泥配管
１８−１・・・系列１散気配管
１８−２・・・系列２散気配管
３１・・・目標風量演算部
３１ａ・・・第１目標風量演算部（系列１）
３１ｂ・・・第２目標風量演算部（系列２）
３２・・・ＤＯ濃度目標値演算部
３３・・・風量弁開度演算部
３４・・・計測値取得部
３５・・・記憶部
３６・・・入力Ｉ／Ｆ
３７・・・出力Ｉ／Ｆ
３８・・・内部バス
【図１】
0006499952.tif 000016
【図２】
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【図３】
0006499952.tif 000018
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0006499952.tif 000025
【図１１】
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【図１２】
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