KR102029976B1 - Power saving and peak reduction Power saving and peak reduction of wastewater treatment facility using automatic operation system responding to demand response Automated operation control method for demand response - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power saving and peak reduction demand response type automatic operation control method of a wastewater treatment facility using a power saving and peak reduction demand response type automatic operation system.
더 상세하게는 유입수, 무산소조, 호기조, 처리수의 CODcr,TN, NO3 --N, NH4 +-N에 대한 각 측정값과 각 설정값의 편차에 따라 하폐수 처리시설을 가변적으로 운전되게 함으로써 운전전력을 효율적으로 관리할 수 있는 자동절전 운전모드를 갖는 점; 피크감축 수요반응의 발령 및 해제에 따라 유입펌프, 혐기조의 교반기, 무산소조의 교반기, 내부 반송펌프, 송풍기를 가변 제어함으로써 피크감축 수요반응에 대응하는 자동대응모드를 갖는 점; 피크감축 수요반응 발령시간동안 처리량 감축분을 복구할 수 있는 자동복구 운전모드를 갖는 점;에 특징을 갖는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법에 관한 것이다.More specifically, the sewage treatment plant can be operated variably according to the deviation of each measured value and each set value for COD cr , TN, NO 3 -- N, NH 4 + -N of influent, anaerobic tank, aerobic tank and treated water. By having an automatic power saving operation mode that can efficiently manage the driving power; Having an automatic response mode corresponding to the peak reduction demand response by variably controlling the inflow pump, the anaerobic agitator, the anoxic tank agitator, the internal conveying pump, and the blower according to the issuance and release of the peak reduction demand response; Peak reduction demand response Power saving and peak reduction demand response characterized in that it has an automatic recovery operation mode that can recover the throughput reduction during the issuance time; power saving and peak reduction demand response of sewage treatment facilities using automatic operation system The present invention relates to a corresponding automatic operation control method.
전력망은 전력의 수요와 공급이 서로 일치하게 운용되도록 설계되어 있다. 이 균형을 나타내는 지표가 주파수로서, 이 주파수의 안정성이 전기의 품질과 직결된다. 현재, 전력망의 운용에 있어서 전력의 수요는 개개인의 전기 사용에 따라 달라지는 것이므로 이를 조정하기는 매우 어렵다. 따라서 전력 공급이 항상 전력 수요에 실시간으로 따라가도록 하고 있다.The grid is designed to operate in line with the supply and demand of electricity. The index indicating this balance is frequency, and the stability of this frequency is directly related to the quality of electricity. At present, the demand for electric power in the operation of the electric grid is very difficult to adjust because it depends on the individual electricity use. Therefore, the power supply always follows the power demand in real time.
하지만, 전력수요가 시간에 따라 크게 변동하기 때문에 전력공급량은 항상 최대 수요를 감당하도록 되어 있다. 최대 10% 수요는 사실상 1년 365일 중 3일 정도이므로 이 3일을 위하여 수많은 발전기가 일 년 내내 대기하고 있는 것이다. 이는 마치 추석 연휴 3일을 위하여 일 년 동안 사용하지도 않는 별도의 여러 개의 고속도로 시설을 유지하고 있는 것과 마찬가지로 비경제적이고 비효율적이다.However, since power demand fluctuates over time, the amount of power supplied always meets maximum demand. Up to 10% demand is virtually three out of 365 days a year, so many generators are waiting for the three days. This is uneconomical and inefficient, just as it maintains several separate highway facilities that are not used for one year for the third day of the Chuseok holiday.
만일, 일 년 중 최대 수요가 일어나는 3일간만 수요를 10% 줄일 수 있다면 전력망 운용이 매우 안정될 뿐 아니라 국내의 경우 5 내지 6개의 대형 원자력 발전소를 건설하지 않아도 되는 것으로 그 경제적 이득은 매우 크다.If the demand can be reduced by 10% for only three days when the maximum demand occurs during the year, the grid operation is very stable, and in Korea, there is no need to construct five or six large nuclear power plants, and the economic benefit is very large.
이러한 점에서 수요반응(Demand Response: DR)에 의한 수요자의 자발적 에너지 절약에 의한 인센티브 제공과 관련된 수요관리기술이 대두하게 되었다. 특히 전력 수급의 적시성에서 약점이 있는 신 재생 에너지원의 증가에 따라 수요반응이 더욱 필요하게 되었으며, 전 세계적으로 진행중인 지능형 전력망인 스마트 그리드(Smart Grid)가 구축될 경우 수요반응은 핵심적인 서비스임이 분명하다.In this regard, demand management techniques related to providing incentives by demand energy voluntary energy saving by demand response (DR) have emerged. In particular, demand response has become more necessary due to the increase in renewable energy sources, which have weaknesses in the timely supply and demand of electricity supply and demand, and if the smart grid, an ongoing global power grid, is established, demand response is a core service. Do.
보다 구체적으로, 수요반응이란 전력수요가 증대할 때 이에 수요자가 반응하여 전력 사용을 줄이는 것으로 수요자의 수가 많기 때문에 이를 일일이 조정하기란 매우 어렵고, 현재 전력 시스템상으로 전력망 운용자가 조정할 수 있는 방법은 계획 정전 이외에는 없다.More specifically, the demand response is a demand response that responds to the increase in the demand of electricity, thereby reducing the use of electricity. Therefore, it is very difficult to adjust the demand manually. There is no power outage.
특히, 단순한 전력요금 체제를 가지고는 수요자가 자발적으로 반응할 만한 동기가 부여되지 못하기 때문에 미국이나 유럽 등지에서는 다양한 요금제를 기반으로 기본적 수요반응을 발생시키면서, 전력망 운용자가 수요반응에 대한 강력한 인센티브를 부여하는 방식, 더 나아가 시장에서의 판매를 통하여 더욱 활발한 수요반응 서비스들이 적용되고 있다.In particular, since a simple electricity rate system does not motivate consumers to respond voluntarily, in the US and Europe, grid operators generate strong demand incentives for demand response. More active demand response services are being applied by way of granting and by selling in the market.
여기서, 에너지 소비가 크며 운전특성이 일반 공장이나 건물과 다른 하폐수처리장에서 여러 가지 경우와 설비의 조합을 통해 최적의 DR자원을 확보할 수 있는 시스템이다.Here, it is a system that can secure the optimal DR resource through the combination of various cases and facilities in the wastewater treatment plant, which has high energy consumption and its operation characteristics are different from those of general factories or buildings.
국내에서도 하절기나 동절기에 전력 사용량은 매년 신기록을 갈아치우며 급격히 높아지고 있다. 이렇듯 전력 예비율이 5%도 되지 않는 상황이 벌어지고 있어서, 전력 부족 사태가 벌어질 경우 발전소나 송배전 시스템, 그리고 중요한 시설 등이 직접적인 전력사고의 피해자가 될 가능성이 높다.In Korea, power consumption is rapidly increasing in the summer and winter, changing the record every year. As the power reserve rate is less than 5%, power shortages, power transmission and distribution systems, and important facilities are likely to be victims of direct power accidents.
이러한 전력 부족으로 인한 사고를 예방하고 추가로 발전소를 짓는 비용을 줄이기 위해 한전과 전력거래소는 실시간 DR(Demand Response : 수요 반응)의 상용화를 추진하고 있다.In order to prevent accidents caused by power shortages and to reduce the cost of building additional power plants, KEPCO and the Korea Exchange are pushing for the commercialization of real-time demand response (DR).
실시간 DR은 신재생 에너지를 통해 발전한 전력을 판매하는 전력거래시스템과 함께 Smart Grid의 양대 축을 이루는 기술로써, 발전과 전력 사용에 수요/공급 개념을 도입하여 실시간으로 전력 사용 절감 신호를 보내주고 이에 맞추어 수동 또는 자동으로 전력을 줄일 경우 이를 금전적으로 보상을 해 주는 시스템이다.Real-time DR is a two-axis technology of the Smart Grid, along with a power trading system that sells electricity generated by renewable energy. It introduces the demand / supply concept for power generation and power use, and sends power consumption reduction signals in real time. If the power is reduced manually or automatically, it is a system that compensates for it.
하폐수 시설도 에너지 자립화를 위한 바이오 가스 발전(연료전지, 터빈 발전), 태양광 발전 등의 다양한 발전시설이 추가되고 있으므로, 이러한 실시간 DR과 에너지 자립 시설을 연동하여 관리하면 추가적인 운영비용의 절감, 에너지 사용의 절감이 가능하다.Sewage water facilities are also adding various power generation facilities such as biogas power generation (fuel cell, turbine power generation) and photovoltaic power generation for energy independence. Reduction of use is possible.
또한, 실시간 DR은 Smart Grid 선진국인 미국에서도 시범 운영 단계이므로 이를 적용한 물과 에너지의 효율적 관리 기술은 해외 수처리 시장 진출에 크게 유리하게 작용할 것으로 예상한다.In addition, real-time DR is in the pilot stage in the US, which is an advanced country of Smart Grid, so the efficient management of water and energy applied to it is expected to be a great advantage in entering the overseas water treatment market.
본 발명의 일 목적은 하폐수 처리시설의 각 부위별 수처리 상태에 따라 운전속도를 가변 제어함으로써 이에 소요되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to control the operation speed according to the water treatment status of each part of the sewage water treatment facility by using the automatic operation system for power-saving and peak reduction demand response response that can efficiently manage the power required The present invention provides an automatic operation control method that responds to demand reduction and peak reduction.
본 발명의 다른 목적은 피크감축 수요반응 발령 및 해제에 연동하여 하폐수 처리시설의 운전을 자동제어할 수 있는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is the power saving and peak reduction demand response of the wastewater treatment facility using the automatic operation system for power saving and peak reduction demand response that can automatically control the operation of the wastewater treatment facility in conjunction with the issuance and release of peak reduction demand response It is to provide a corresponding automatic operation control method.
본 발명의 또 다른 목적은 피크감축 수요반응 발령시간 내에 발생될 수 있는 처리손실량을 피크감축 수요반응의 발령 1시간 전 또는 피크감축 수요반응 해제 이후에 평속운전에 대비 가속운전함으로써 처리손실량을 복구할 수 있는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to recover the processing loss amount by accelerating the processing loss amount that can be generated within the peak reduction demand response time before the peak reduction demand response 1 hour or after the peak reduction demand response is released. The present invention provides an automatic operation control method for power saving and peak reduction demand response response of a wastewater treatment plant using an automatic operation system for power saving and peak reduction demand response.
본 발명에 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved in the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 제1 제어부를 포함하는 절전용 제어유닛, 제2 제어부를 포함하는 피크감축 수요반응용 제어유닛, 제3 제어부를 포함하는 손실량 복구 제어유닛 및 피크감축 수요반응 발령시간동안의 손실량을 센싱하여 상기 제3 제어부로 전송하는 손실량 감지센서를 갖는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법으로,
유입수, 무산소조, 호기조, 처리수의 CODCr, TN(처리수에 존재하는 질소의 총량), NO3 --N, NH4 +-N에 대한 각 측정값과 설정값의 편차에 따라 상기 제1 제어부에 의해 내부 반송펌프의 반송량과 송풍기의 송풍량을 가변 제어하되,
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부는 현 상태에 비해 내부 반송량이 감소되도록 내부 반송펌프를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 크거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 내부 반송량이 현 상태를 유지하도록 내부 반송펌프를 제어하며; 상기 제1 제어부가 내부 반송량을 감소시키는 경우, 상기 제1 제어부는 내부 반송 유량이 혐기조로 유입되는 유입수 유량의 50% 미만이 되지 않도록 내부 반송펌프를 제어하고;
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 클 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현재보다 증가되도록 송풍기를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 작거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기를 제어하며; 상기 제1 제어부가 호기조로의 송풍량이 증가되도록 제어하는 경우, 상기 제1 제어부는 호기조에서의 NH4 +-N측정값과 NH4 +-N설정값 차이의 40~60% 만큼 호기조의 용존산소 농도가 증가하도록 송풍기를 제어하고;
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현재보다 감소되도록 송풍기를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 크거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기를 제어하며;
피크감축 수요반응이 발령되면 상기 제2 제어부에 의해 혐기조와 무산소조 교반기의 교반속도가 피크감축 수요반응 발령 이전 속도의 20~60%가 되도록 제어하고, 호기조의 용존산소농도가 피크감축 수요반응 발령 이전 용존산소농도의 30~70%가 되도록 제어함을 더 포함하되, 피크감축 수요반응 발령이 해제되면 피크감축 수요반응 발령 이전의 상태로 복귀되도록 제어함을 포함하고;
타이머에 의해 상기 피크감축 수요반응이 발령되기 1시간 전임을 감지하고, 버퍼공간 감지부에 의해 유량 조정조에 버퍼공간이 존재하는지 여부를 감지하여, 상기 유량 조정조에 버퍼공간이 존재하는 경우 피크감축 수요반응이 발령되기 직전까지 급가속 타임을 설정하고, 상기 제3 제어부에 의해 상기 급가속 타임동안에 유입수의 유입유량, 상기 혐기조의 교반기 운전속도, 상기 내부 반송펌프에 의한 내부 반송량, 상기 송풍기의 운전속도를 급가속하여, 피크감축 수요반응 발령시간동안의 유입수의 처리손실량이 복구되도록 하는 것을 더 포함하며,
상기 손실량 감지센서에 의해 센싱된 피크감축 수요반응 발령시간동안의 손실량이 상기 제3 제어부에 미리 저장되어 있는 설정복구량에 비해 작은 경우, 상기 제3 제어부에 의해 피크감축 수요반응 해제 후에 설정복구량에 이르기까지 유입수의 유입량, 혐기조의 교반기, 무산소조의 교반기, 내부 반송펌프, 송풍기의 운전을 재가속하는 것을 더 포함하는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법이 제공된다.The present invention for achieving the above technical problem, a power saving control unit including a first control unit, a peak reduction demand response control unit including a second control unit, a loss amount recovery control unit including a third control unit and peak reduction demand Power saving and peak reduction demand response response automatic operation control method of a wastewater treatment facility using a power saving and peak reduction demand response automatic operation system having a loss amount sensor for sensing a loss amount during a reaction issue time and transmitting it to the third controller to,
According to the deviation of the measured value and the set value for the inflow water, anoxic tank, aerobic tank, treated water COD Cr , TN (total amount of nitrogen present in the treated water), NO 3 -- N, NH 4 + -N The controller controls the amount of conveyance of the internal conveying pump and the amount of blower of the blower to be variable,
Is -N measure NO 3 - - The TN measure of the number of NO 3 treatment of small, anoxic than TN set value smaller than the set value -N, the first control is to decrease the internal volume internal recycle compared to the present state Controlling the conveying pump; The TN measure of the number of processing is smaller than set value TN, NO 3 in the anoxic tank - is -N measure NO 3 - -N if greater than or equal to the set value, the first control is to maintain the present state quantity internal recycle Control an internal conveying pump; When the first control unit reduces the internal conveying amount, the first control unit controls the internal conveying pump so that the internal conveying flow rate does not become less than 50% of the influent flow rate flowing into the anaerobic tank;
When the TN measurement value of the treated water is larger than the TN setting value, and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is larger than the NH 4 + -N setting value, the first control unit increases the blowing amount to the exhalation tank than the present time. Control the blower as much as possible; If the measured TN value of the treated water is larger than the TN set value, and the NH 4 + -N measured value of the exhalation tank is less than or equal to the NH 4 + -N set value, the first controller determines that the amount of blown air to the exhaled tank is present. Control the blower to maintain a state; When the first control unit controls the blowing amount to the exhalation tank, the first control unit controls the dissolved oxygen in the aerobic tank by 40 to 60% of the difference between the NH 4 + -N measurement value and the NH 4 + -N setting value in the exhalation tank. Controlling the blower to increase the concentration;
When the TN measurement value of the treated water is smaller than the TN setting value, and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is smaller than the NH 4 + -N setting value, the first control unit reduces the blowing amount to the exhalation tank than the present time. Control the blower as much as possible; When the TN measurement value of the treated water is smaller than the TN setting value and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is greater than or equal to the NH 4 + -N setting value, the first control unit determines that the amount of blown air to the exhalation tank is present. Control the blower to maintain a state;
When the peak reduction demand response is issued, the second control unit controls the stirring speed of the anaerobic tank and the anoxic tank stirrer to be 20 to 60% of the speed before the peak reduction demand reaction is issued, and the dissolved oxygen concentration of the aerobic tank is before the peak reduction demand response is issued. And controlling to be 30 to 70% of the dissolved oxygen concentration, and controlling to return to a state before the peak reduction demand response is issued when the peak reduction demand response is released;
A timer detects that the peak reduction demand response is one hour before it is issued, and detects whether there is a buffer space in the flow adjustment tank by a buffer space detection unit, and if there is a buffer space in the flow adjustment tank, the peak reduction demand The rapid acceleration time is set until immediately before the reaction is issued, and the inflow flow rate of the inflow water, the stirrer operation speed of the anaerobic tank, the internal conveyance amount by the internal conveying pump, and the operation of the blower during the rapid acceleration time by the third controller. Further accelerating the speed, thereby recovering the treatment loss of the influent during peak reduction demand response time,
When the loss amount during the peak reduction demand response issuance time sensed by the loss amount detection sensor is smaller than the set recovery amount previously stored in the third control unit, the set recovery amount after the peak reduction demand response is released by the third control unit. Power saving and peak reduction of wastewater treatment facilities using automatic response system for energy-saving and peak reduction, which further includes re-acceleration of the inflow of influent, anaerobic agitator, anoxic tank agitator, internal conveying pump, and blower An automatic response control method for demand response is provided.
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바람직하게, 상기 제2 제어부는 상기 송수신부로부터 피크감축 수요반응 발령신호를 수신하면, 상기 유입펌프가 가동 중지되도록 하고, 상기 혐기조의 교반기가 감속 운전되도록 하며, 상기 내부 반송펌프가 가동 중지되도록 하고, 상기 송풍기가 감속운전 되도록 각각 제어할 수 있다.Preferably, when the second control unit receives a peak reduction demand response command signal from the transmission and reception unit, the inflow pump is stopped, the stirrer of the anaerobic tank is decelerated, and the internal conveying pump is stopped. The blowers may be controlled to decelerate operation.
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본 발명은 하폐수 처리시설의 각 부위별 수처리 상태에 따라 운전속도를 가변 제어함으로써 이에 소요되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있어서 기존 대비 소비전력을 감축시킬 수 있다.The present invention can efficiently manage the power required by varying the operating speed according to the water treatment state of each part of the sewage treatment plant can reduce the power consumption compared to the existing.
또한, 본 발명은 피크감축 수요반응 발령 및 해제 신호에 대응하여 하폐수 처리시설의 무인 자동운전이 가능하다.In addition, the present invention is capable of unmanned automatic operation of the wastewater treatment facility in response to the peak reduction demand response issuance and release signal.
또한, 본 발명은 피크감축 수요반응 발령시간 내에 발생될 수 있는 처리손실량을 피크감축 수요반응의 발령 1시간 전 또는 피크감축 수요반응 해제 이후에 평속운전에 대비 가속운전함으로써 처리손실량을 복구할 수 있어서, 피크감축 수요반응 발령이 있음에도 불구하고 처리수의 총량손실을 방지할 수 있다. In addition, the present invention can recover the amount of treatment loss by accelerating the amount of treatment loss that can occur within the peak reduction demand response time compared to the normal speed operation 1 hour before the peak reduction demand response or after the peak reduction demand response is released. However, despite the peak reduction demand response, the total amount of treated water can be prevented.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 하폐수 처리시설 및 이의 운전제어시스템에 대한 전체 구성도
도 2는 본 발명에 따른 운전제어시스템의 세부적인 구성도
도 3은 본 발명에 따른 절전용 제어유닛의 제어 흐름도
도 4는 본 발명에 따른 피크감축 수요반응용 제어유닛의 제어흐름도
도 5는 본 발명에 따른 손실량 복구 제어유닛의 제어흐름도1 is an overall configuration diagram of the wastewater treatment plant and its operation control system according to the present invention
2 is a detailed configuration diagram of an operation control system according to the present invention
3 is a control flowchart of a power saving control unit according to the present invention;
Figure 4 is a control flow diagram of the control unit for peak reduction demand response according to the present invention
5 is a control flowchart of a loss recovery control unit according to the present invention;
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. Includes the case where In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 하폐수 처리시설 및 이의 운전제어시스템에 대한 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a wastewater treatment facility and an operation control system thereof according to the present invention.
도 1에 따르면, 본 발명의 제어시스템이 적용되는 하폐수 처리시설(10)은 유입펌프(11)에 의해 유입되는 유입수를 교반기(21)에 의해 교반하여 혐기 상태를 유지하고, 인제거 미생물에 의해 인(Phosphorus)을 방출시키는 혐기조(20)와; 혐기조에서 처리된 유입수를 교반기(31)에 의해 교반하고, 무산소 상태에서 탈질하는 무산소조(30)와; 무산소조에서 처리된 유입수에 폭기장치(12)를 통해 공기를 공급하여 호기상태를 유지하면서 유기물을 제거하며, 질산화를 일으켜서 인제거 미생물이 과량으로 흡수되도록 하는 호기조(40)와; 호기조에서 유입되는 유입수에서 호기성 슬러지를 걸러낸 처리수는 방류하고 침전 슬러지는 슬러지 반송라인(13)을 통해 혐기조(20)로 반송하여 재처리되도록 하는 침전조(50)를 구비하고 있다. 미설명부호 60은 유량 조정조이다.According to Figure 1, the
여기서, 상기 폭기장치(12)는 호기조(40) 내에 설치되는 폭기관(12a)과, 폭기관으로 공기를 불어 넣어주는 송풍기(12b)로 구성될 수 있다.Here, the aeration device 12 may be composed of an
또한, 상기 하폐수 처리시설(10)은 호기조(40)에서 형성된 질소산화물을 무산소조(30)의 내부로 반송하기 위한 내부 반송라인(14a) 및 내부 반송펌프(14b)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 하폐수 처리시설(10)은 유입수, 무산소조(30), 호기조(40), 처리수의 수질을 계측하기 위한 수질계측기(15)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
본 발명은 상기 하폐수 처리시설(10)을 절전 및 피크감축 수요반응에 대응하여 자동운전되도록 하기 위한 제어시스템(100)을 제공한다.The present invention provides a
상기 제어시스템(100)은 도 2에서와 같이, 상기 하폐수 처리시설(10)을 불필요한 전력 낭비 없이 효율적으로 운전되도록 제어하는 절전용 제어유닛(200); 하폐수 처리시설(10)이 피크감축 수요반응에 대응하여 자동 운전되도록 제어하는 피크감축 수요반응용 제어유닛(300); 하폐수 처리시설(10)이 피크감축 수용반응 발령시간동안 감축된 처리량을 복구하기 위해 자동 운전되도록 제어하는 손실량 복구 제어유닛(400)으로 구성될 수 있다.The
상기 절전용 제어유닛(200)은 유입수, 무산소조(30), 호기조(40), 처리수의 CODcr(중크롬산 칼륨),TN(Total Nitrogen, 처리수에 존재하는 질소의 총량), NO3 --N(질산성 질소), NH4 +-N(암모니아성 질소)에 대한 각 측정값과 설정값의 편차에 따라 하폐수 처리시설(10)을 가변적으로 운전되게 함으로써 운전전력을 효율적으로 관리하기 위한 것이다.The section
상기 절전용 제어유닛(200)은 수질계측기(15)로부터 측정되는 수질데이터, 즉, 유입수, 무산소조(30), 호기조(40), 처리수의 CODCr, TN, NO3 --N, NH4 +-N에 대한 각 측정값을 실시간으로 수신하여 저장 및 갱신하는 저장부(210)를 포함할 수 있다.The power
상기 절전용 제어유닛(200)은 상기 저장부(210)에 저장된 각 측정값에 따라 무산소조(30)의 NO3 --N, 호기조(40)의 NH4 +-N, 처리수의 TN 설정값을 각각 설정하는 설정부(220)를 더 포함할 수 있다.The power
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상기 절전용 제어유닛(200)은 상기 각 측정값과 각 설정값의 편차값을 산출하는 편차 산출부(230)를 더 포함할 수 있다.The power
상기 절전용 제어유닛(200)은 상기 편차값에 따라 호기조(40)에서 무산소조(30)로 반송하는 내부 반송펌프(14b)와 호기조(40)로 공기를 공급하는 송풍기(12b)를 가변 제어하는 제1 제어부(240)를 더 포함할 수 있다.The power
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상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 작거나 같을 경우에는, 상기 제1 제어부(240)에 의해 내부 반송량이 현 상태를 유지하도록 내부 반송펌프(14b)를 제어할 수 있다. 처리수의 TN 측정값이 TN 설정값 보다 크다는 것은 질소의 총량이 정상값보다 높다는 것이고, 또한 무산소조(30) 내의 NO3 --N 측정값이 설정값보다 작거나 같다는 것은 탈질이 정상적으로 이루어진다는 것이므로 내부 반송량이 현상태를 유지할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.Wherein a section
상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부(240)는 현 상태에 비해 내부 반송량이 감소되도록 내부 반송펌프(14b)를 제어할 수 있다.In the power saving
여기서, TN측정값이 TN설정값 보다 작다는 것은 질소의 총량이 정상값보다 작다는 것이고, 또한 무산소조(30)의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 작다는 것은 탈질이 정상적으로 이루어지고 있는 상태이므로, 이 경우에 제1 제어부(240)는 무산소조(30)로의 내부 반송량을 감소시켜서 탈질율을 억제시키는 것이 바람직하다.Here, when the TN measurement value is smaller than the TN setting value means that the total amount of nitrogen is smaller than the normal value, and that the NO 3 -- N measurement value of the oxygen-
상기에서 상기 제1 제어부(240)가 내부 반송량을 감소시키는 경우에는, 상기 제1 제어부(240)는 내부 반송 유량이 혐기조(20)로 유입되는 유입수 유량의 50% 미만이 되지 않도록 내부 반송펌프(14b)를 제어하는 것이 보다 바람직하다.In the case where the first control unit 240 reduces the internal conveying amount, the first control unit 240 has an internal conveying pump so that the internal conveying flow rate is not less than 50% of the influent flow rate flowing into the
그 이유는 내부 반송 유량이 혐기조(20)로 유입되는 유입수 유량이 50% 미만이 되면 무산소조(30)로 유입되는 NO3 --N 총량이 적어지고 탈질되는 NO3 --N 총량 또한 적어지기 때문에 처리수의 TN이 증가할 수 있기 때문이다.The reason is that when the inflow rate of the inflow water flowing into the
한편, 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 크거나 같을 경우에, 상기 제1 제어부(240)는 내부 반송량이 현 상태를 유지하도록 내부 반송펌프(14b)를 제어하는 것이 바람직하다.On the other hand, the TN measured value of the treated water is less than set value TN, NO 3 in the anoxic tank - is -N measure NO 3 - in the case greater than or equal to the set value -N, the first control unit 240 inside the transport It is preferable to control the internal conveying
상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조(40)의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 클 경우, 상기 제1 제어부(240)는 상기 호기조로의 송풍량이 현재보다 증가되도록 송풍기(12b)를 제어할 수 있다. 이 경우, 호기조(40)에서의 NH4 +-N측정값이 크다는 것은 호기가 정상적이지 않다는 것이므로 호기 상태를 정상화시키기 위하여 송풍량을 증가시키는 것이 바람직하다.In the power saving
여기서, 상기 제1 제어부(240)가 호기조(40)로의 송풍량이 증가되도록 제어하는 경우, 상기 제1 제어부(240)는 호기조(40)에서의 NH4 +-N측정값과 NH4 +-N설정값 차이의 40~60% 만큼 호기조의 용존산소 농도가 증가하도록 송풍기(12b)를 제어하는 것이 보다 바람직하다.Here, when the first control unit 240 controls to increase the amount of air flow to the
호기조(40)의 용존산소 농도 증가가 NH4 +-N측정값과 NH4 +-N설정값 차이의 40% 미만이면 호기조 질산화반응에 필요한 공기의 공급이 불충분하여 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값 보다 작아지기 어려우며, 60% 이상이면 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값 보다 많이 작아져 전력사용 효율성이 낮아지기 때문이다.The dissolved oxygen concentration increased NH 4 + -N and NH 4 + -N measurement set value is less than 40% of the supply of air required for the aerobic tank nitrification insufficient and NH 4 + -N measure of the difference between the
상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조(40)의 NH4 +-N측정값이 설정값보다 작거나 같을 경우, 상기 제1 제어부(240)는 상기 호기조로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기(12b)를 제어할 수 있다. 이 경우, 호기조(40)에서의 NH4 +-N측정값이 설정값 보다 작거나 같다는 것은 호기 상태가 정상적이라는 것을 의미하므로 송풍량을 현상태로 유지하는 것이 바람직하다.In the power saving
상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조(40)의 NH4 +-N측정값이 설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부(240)는 상기 호기조(40)로의 송풍량이 현재보다 감소되도록 송풍기(12b)를 제어할 수 있다. 이 경우, 호기조(40)에서의 NH4 +-N측정값이 설정값 보다 작다는 것은 과호기조건이므로 송풍량을 줄여서 공급 산소량을 감쇠시키는 것이 바람직하다.The power
상기한 절전용 제어유닛(200)은 도 3에서와 같이, 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조(40)의 NH4 +-N측정값이 설정값보다 크거나 같을 경우, 상기 제1 제어부(240)는 상기 호기조(40)로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기(12b)를 제어할 수 있다. 호기조(40)의 NH4 +-N측정값이 클 경우에는 송풍량을 증가시켜야 하지만, 처리수의 TN측정값이 설정값보다 작은 조건이라면 전체적으로 처리상태가 양호한 것이므로 송풍량을 유지하여도 무방하다.In the power saving
이러한 구성 및 제어로직을 갖는 절전용 제어유닛(200)은 유입수, 무산소조, 호기조, 처리수의 CODcr,TN, NO3 --N, NH4 +-N에 대한 각 측정값과 각 설정값의 편차에 따라 하폐수 처리시설(10)을 가변적으로 운전되게 함으로써 운전전력을 효율적으로 관리할 수 있다.The power
상기 피크감축 수요반응용 제어유닛(300)은 도 2에서와 같이, 피크감축 수요반응 발령 또는 해제 신호를 수신하고 송신하는 송수신부(310)를 포함할 수 있다.The peak reduction demand
상기 피크감축 수요반응용 제어유닛(300)은 도 2에서와 같이, 상기 송수신부(310)로부터 송신되는 피크감축 수요발령 또는 해제신호에 대응하여 유입펌프(11), 혐기조(20)의 교반기(21), 무산소조(30)의 교반기(31), 내부 반송펌프(14b), 송풍기(12b)를 가변 제어하는 제2 제어부(320)를 포함할 수 있다.The peak reduction demand
여기서, 수요반응(demand response;DR)은 가격이나 금전적인 보상 또는 전력회사의 지시에 반응하여 최종소비자가 일상적인 소비패턴에서 벗어나 전력을 사용하는 것을 말한다. 대개 전력회사는 도매시장 가격이 높아지거나 계통신뢰도가 위협받는 상황에 대처하기 위하여 최종소비자가 전력소비를 줄이도록 하면서 금전적인 보상을 제공한다. 수요반응 제도에는 전력수요가 피크에 도달해서 전기사용량 감소가 필요한 시간대에는 비싼 요금을 지불하게 하고 그렇지 않은 시간대에는 값싼 요금을 지불하게 하는 방식을 통해 전기요금 절약이라는 경제적 동기에 의해 최종 소비자들이 자발적으로 전기소비를 줄이도록 유도하는 시간대별 차등요금제가 있다. 부연하면, 본 발명에 있어서 피크감축 수요반응의 발령이란 피크감축 수요반응이 발령되면 해제시까지 상기 하폐수 처리시설(10)의 전력을 감축시켜서 운전토록 하는 것을 의미하는 것으로, 전력을 감축시키려면 전력을 소비하는 운전부품의 가동율을 낮춰야 한다.Here, the demand response (DR) refers to the end consumer using power outside the usual consumption pattern in response to price, financial compensation, or the electric company's instructions. In general, utilities offer financial rewards to end-users to reduce power consumption in response to high wholesale market prices or system reliability threats. The demand response system allows the end consumers to voluntarily be driven by the economic incentives to save on electricity rates by allowing them to pay high rates when electricity demand reaches peak and when electricity consumption needs to be reduced. There is a time-differentiated rate plan that encourages you to reduce your electricity consumption. In other words, in the present invention, the issuance of the peak reduction demand response means that the operation of the
상기 제2 제어부(320)는 도 4에서와 같이, 상기 송수신부(310)로부터 피크감축 수요반응 발령신호를 수신하면, 상기 유입펌프(11)가 가동 중지되도록 하고, 상기 혐기조(20)의 교반기(21)가 감속 운전되도록 하며, 상기 내부 반송펌프(14b)의 가동이 중지되도록 하고, 상기 송풍기(12b)가 감속운전 되도록 제어하는 역할을 한다.As shown in FIG. 4, when the
여기서, 상기 제2 제어부(320)는 피크감축 수요반응 발령신호가 수신되면, 상기 혐기조(20)와 무산소조(30)의 교반기(21,31)의 교반속도가 피크감축 수요반응 발령 이전 속도의 20~60%가 되도록 제어함과 함께, 상기 호기조(40)의 용존산소농도가 피크감축 수요반응 발령 이전 용존산소농도의 30~70%가 되도록 송풍기(12b)를 자동으로 제어하게 된다. 이로써, 피크감축 수요반응 발령에 맞춰서 하폐수 처리시설(10)의 운전율을 감축운행함으로써 피크감축 수요반응에 대응할 수 있게 된다.Here, when the
상기 혐기조(20)와 무산소조(30)의 교반속도가 수요반응 발령 이전 속도의 20% 미만이면 혐기조와 무산소조의 미생물의 완전 혼합이 어려워 미생물이 국부적으로 침전되고 수요반응 발령 해제 이후 미생물의 활성이 저하될 우려가 있고, 60%를 초과하면 피크 감축 목적 달성을 할 수 없는 우려가 있기 때문이다.If the agitation rate of the
상기 호기조(40)의 용존산소 농도가 수요반응 발령 이전 용존산소농도의 30% 미만이면 호기조의 미생물을 호기 상태로 유지하기 어려워 수요반응 발령 해제 이후에 미생물의 질산화 효율이 저하될 우려가 있고, 70%를 초과하면 피크 감축 목적 달성을 할 수 없는 우려가 있기 때문이다.When the dissolved oxygen concentration of the
상기 손실량 복구 제어유닛(400)은 도 2에서와 같이, 피크감축 수요반응 발령 중에 운전감축으로 인한 처리수 감축량을 복구하기 위한 것으로, 피크감축 수요반응 발령 1시간 전임을 감지하고 이를 송신하는 타이머(410)를 포함할 수 있다.
The loss
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상기 손실량 복구 제어유닛(400)은 도 2에서와 같이, 유입수를 저류하는 유량 조정조(60)에 버퍼공간(buffer space:bs)이 존재하는지 여부를 감지하고 이를 송신하는 버퍼공간 감지부(420)를 포함할 수 있다.The loss
상기 손실량 복구 제어유닛(400)은 도 2 및 5에서와 같이, 상기 타이머(410) 및 버퍼공간 감지부(420)로부터 송신된 신호를 수신하여, 상기 유량 조정조(60)에 버퍼공간(bs)이 존재하는 경우 상기 버퍼공간에 유입수가 급속 충수(充水)되도록 상기 유입펌프(11)를 급가속 운전되게 제어하여 혐기조(20)로의 유입수 유입량을 증대시키며, 혐기조(20)의 교반기(21), 무산소조(30)의 교반기(31), 내부 반송펌프(14b), 송풍기(12b)의 운전을 가속 제어하여 피크감축 수요반응 발령 전에 유입수의 처리량을 평균 처리량 대비 증대시킴으로써 피크감축 수요반응 발령 시간 내의 처리량 감축에 따른 손실량이 복구되게 하는 제3 제어부(430)을 포함할 수 있다.2 and 5, the loss
여기서, 처리수의 피크감축 수요반응 발령시간동안의 손실량과 복구량의 합량을 센싱하여, 상기 합량이 설정처리량에 비해 작은 경우에는 상기 피크감축 수요반응 해제 후에 설정처리량에 이르기까지 유입수의 유입량, 혐기조(20)의 교반기(21), 무산소조(30)의 교반기(31), 내부 반송펌프(14b), 송풍기(12b)의 운전을 재가속하여 처리수의 처리량을 늘릴 수 있다. Here, the sum of the amount of loss and recovery during the peak reduction demand response time of the treated water is sensed, and when the sum is smaller than the set throughput, the inflow of influent and anaerobic tank until the set throughput is released after the peak reduction demand response is released. Operation of the
이때, 상기 피크감축 수요반응 발령 전 시간동안에 모두 복구하지 못할 경우 피크감축 수요반응 발령 이후에도 복구모드를 실시할 수 있다.In this case, when all of the peak reduction demand response is not recovered during the time before the peak reduction demand response is issued, the recovery mode may be performed even after the peak reduction demand response is issued.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.Although the above-described embodiment has been described with respect to the preferred embodiment of the present invention, it is noted that the present invention is not limited thereto and may be implemented in various forms without departing from the technical spirit of the present invention.
10 : 하폐수 처리시설 11 : 유입펌프
21 : 폭기장치 12a : 폭기관
12b : 송풍기 13 : 반송라인
14a : 내부 반송라인 14b : 내부 반송펌프
15 : 수질계측기 20 : 혐기조
21 : 교반기 30 : 무산소조
31 : 교반기 40 : 호기조
50 : 침전조 60 : 유량 조정조
100 : 제어시스템 200 : 절전용 제어유닛
210 : 저장부 220 : 설정부
230 : 편차 산출부 240 : 제1 제어부
300 : 피크감축 수요반응용 제어유닛 310 : 송수신부
320 : 제2 제어부 400 : 손실량 복구 제어유닛
410 : 타이머 420 : 버퍼공간 감지부
430 : 제3 제어부10: sewage water treatment facility 11: inflow pump
21:
12b: blower 13: return line
14a: internal conveying
15: water measuring instrument 20: anaerobic tank
21: stirrer 30: anoxic tank
31: stirrer 40: aerobic tank
50: sedimentation tank 60: flow rate adjustment tank
100: control system 200: power saving control unit
210: storage unit 220: setting unit
230: deviation calculation unit 240: first control unit
300: control unit for peak reduction demand response 310: transceiver
320: second control unit 400: loss amount recovery control unit
410: timer 420: buffer space detector
430: third controller
Claims (15)
유입수, 무산소조, 호기조, 처리수의 CODCr, TN(처리수에 존재하는 질소의 총량), NO3 --N, NH4 +-N에 대한 각 측정값과 설정값의 편차에 따라 상기 제1 제어부에 의해 내부 반송펌프의 반송량과 송풍기의 송풍량을 가변 제어하되,
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부는 현 상태에 비해 내부 반송량이 감소되도록 내부 반송펌프를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 무산소조의 NO3 --N 측정값이 NO3 --N 설정값보다 크거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 내부 반송량이 현 상태를 유지하도록 내부 반송펌프를 제어하며; 상기 제1 제어부가 내부 반송량을 감소시키는 경우, 상기 제1 제어부는 내부 반송 유량이 혐기조로 유입되는 유입수 유량의 50% 미만이 되지 않도록 내부 반송펌프를 제어하고;
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 클 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현재보다 증가되도록 송풍기를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 크고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 작거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기를 제어하며; 상기 제1 제어부가 호기조로의 송풍량이 증가되도록 제어하는 경우, 상기 제1 제어부는 호기조에서의 NH4 +-N측정값과 NH4 +-N설정값 차이의 40~60% 만큼 호기조의 용존산소 농도가 증가하도록 송풍기를 제어하고;
상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 작을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현재보다 감소되도록 송풍기를 제어하고; 상기 처리수의 TN측정값이 TN설정값보다 작고, 상기 호기조의 NH4 +-N측정값이 NH4 +-N설정값보다 크거나 같을 경우, 상기 제1 제어부는 상기 호기조로의 송풍량이 현 상태를 유지하도록 송풍기를 제어하며;
피크감축 수요반응이 발령되면 상기 제2 제어부에 의해 혐기조와 무산소조 교반기의 교반속도가 피크감축 수요반응 발령 이전 속도의 20~60%가 되도록 제어하고, 호기조의 용존산소농도가 피크감축 수요반응 발령 이전 용존산소농도의 30~70%가 되도록 제어함을 더 포함하되, 피크감축 수요반응 발령이 해제되면 피크감축 수요반응 발령 이전의 상태로 복귀되도록 제어함을 포함하고;
타이머에 의해 상기 피크감축 수요반응이 발령되기 1시간 전임을 감지하고, 버퍼공간 감지부에 의해 유량 조정조에 버퍼공간이 존재하는지 여부를 감지하여, 상기 유량 조정조에 버퍼공간이 존재하는 경우 피크감축 수요반응이 발령되기 직전까지 급가속 타임을 설정하고, 상기 제3 제어부에 의해 상기 급가속 타임동안에 유입수의 유입유량, 상기 혐기조의 교반기 운전속도, 상기 내부 반송펌프에 의한 내부 반송량, 상기 송풍기의 운전속도를 급가속하여, 피크감축 수요반응 발령시간동안의 유입수의 처리손실량이 복구되도록 하는 것을 더 포함하며,
상기 손실량 감지센서에 의해 센싱된 피크감축 수요반응 발령시간동안의 손실량이 상기 제3 제어부에 미리 저장되어 있는 설정복구량에 비해 작은 경우, 상기 제3 제어부에 의해 피크감축 수요반응 해제 후에 설정복구량에 이르기까지 유입수의 유입량, 혐기조의 교반기, 무산소조의 교반기, 내부 반송펌프, 송풍기의 운전을 재가속하는 것을 더 포함하는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법.
A power saving control unit including a first control unit; a peak reduction demand response control unit including a second control unit; a loss amount recovery control unit including a third control unit; and a loss amount during a peak reduction demand response issue time; As an automatic operation control method for power saving and peak reduction demand response response of sewage treatment facilities using power saving and peak reduction demand response type automatic operation system having loss sensor transmitted to the control unit,
According to the deviation of the measured value and the set value for the inflow water, anoxic tank, aerobic tank, treated water COD Cr , TN (total amount of nitrogen present in the treated water), NO 3 -- N, NH 4 + -N The controller controls the amount of conveyance of the internal conveying pump and the amount of blower of the blower to be variable,
Is -N measure NO 3 - - The TN measure of the number of NO 3 treatment of small, anoxic than TN set value smaller than the set value -N, the first control is to decrease the internal volume internal recycle compared to the present state Controlling the conveying pump; The TN measure of the number of processing is smaller than set value TN, NO 3 in the anoxic tank - is -N measure NO 3 - -N if greater than or equal to the set value, the first control is to maintain the present state quantity internal recycle Control an internal conveying pump; When the first control unit reduces the internal conveying amount, the first control unit controls the internal conveying pump so that the internal conveying flow rate does not become less than 50% of the influent flow rate flowing into the anaerobic tank;
When the TN measurement value of the treated water is larger than the TN setting value, and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is larger than the NH 4 + -N setting value, the first control unit increases the blowing amount to the exhalation tank than the present time. Control the blower as much as possible; If the measured TN value of the treated water is larger than the TN set value, and the NH 4 + -N measured value of the exhalation tank is less than or equal to the NH 4 + -N set value, the first controller determines that the amount of blown air to the exhaled tank is present. Control the blower to maintain a state; When the first control unit controls the blowing amount to the exhalation tank, the first control unit controls the dissolved oxygen in the aerobic tank by 40 to 60% of the difference between the NH 4 + -N measurement value and the NH 4 + -N setting value in the exhalation tank. Controlling the blower to increase the concentration;
When the TN measurement value of the treated water is smaller than the TN setting value, and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is smaller than the NH 4 + -N setting value, the first control unit reduces the blowing amount to the exhalation tank than the present time. Control the blower as much as possible; When the TN measurement value of the treated water is smaller than the TN setting value and the NH 4 + -N measurement value of the exhalation tank is greater than or equal to the NH 4 + -N setting value, the first control unit determines that the amount of blown air to the exhalation tank is present. Control the blower to maintain a state;
When the peak reduction demand response is issued, the second control unit controls the stirring speed of the anaerobic tank and the anoxic tank stirrer to be 20 to 60% of the speed before the peak reduction demand reaction is issued, and the dissolved oxygen concentration of the aerobic tank is before the peak reduction demand response is issued. And controlling to be 30 to 70% of the dissolved oxygen concentration, and controlling to return to a state before the peak reduction demand response is issued when the peak reduction demand response is released;
A timer detects that the peak reduction demand response is one hour before it is issued, and detects whether there is a buffer space in the flow adjustment tank by a buffer space detection unit, and if there is a buffer space in the flow adjustment tank, the peak reduction demand The rapid acceleration time is set until immediately before the reaction is issued, and the inflow flow rate of the inflow water, the stirrer operation speed of the anaerobic tank, the internal conveyance amount by the internal conveying pump, and the operation of the blower during the rapid acceleration time by the third controller. Further accelerating the speed, thereby recovering the treatment loss of the influent during peak reduction demand response time;
When the loss amount during the peak reduction demand response issuance time sensed by the loss amount detection sensor is smaller than the set recovery amount previously stored in the third control unit, the set recovery amount after the peak reduction demand response is released by the third control unit. Power saving and peak reduction of wastewater treatment facilities using automatic response system for power saving and peak reduction, which further includes re-acceleration of inflow of influent, anaerobic agitator, anoxic tank agitator, internal return pump, and blower to Demand response response automatic operation control method.
상기 제2 제어부는 상기 송수신부로부터 피크감축 수요반응 발령신호를 수신하면, 상기 유입펌프가 가동 중지되도록 하고, 상기 혐기조의 교반기가 감속 운전되도록 하며, 상기 내부 반송펌프가 가동 중지되도록 하고, 상기 송풍기가 감속운전 되도록 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전시스템을 이용하는 하폐수 처리시설의 절전 및 피크감축 수요반응 대응형 자동운전제어방법.
The method according to claim 1,
When the second control unit receives a peak reduction demand response command signal from the transmission and reception unit, the inflow pump is stopped, the agitator of the anaerobic tank is decelerated, the internal conveying pump is stopped, and the blower And an automatic operation control method for power saving and peak reduction demand response response of a wastewater treatment plant using an automatic operation system for power saving and peak reduction demand response.
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