SUMO Wiki
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この章では、さまざまなプロセス技術を網羅する組み込みのサンプル構成を紹介します。これらの例は、Welcome Screen（ウェルカム画面）の右下のウィンドウペインから選択でき、取り上げるトピックに応じて一連のタブに整理されています。プロジェクトファイルはインストールディレクトリに格納されています。
このプラントは、水理学的SRT制御のデモンストレーションです。余剰汚泥は反応槽自体から引き抜かれ、SRT（MLSS濃度に関係なく）はV/QWASとなります。反応槽の容積は10,000 m3であるため、3000 m3/dの余剰汚泥引き抜きにより、SRTは3.3日となり、12°Cで硝化が失われます。
図 8.1.1 – 「Hydraulic SRT（水理学的SRT）」構成
これは、本マニュアルで使用されるサンプルレイアウトです。
図 8.1.2 – 「Tutorial plant（チュートリアルプラント）」サンプルレイアウト
Tutorial plant 2 は、中温消化（mesophilic digestion）を含むチュートリアルプラントの拡張構成です。オフガスおよびpHの計算がオンになっています。
図 8.1.3 – 「Tutorial Plant 2」構成
エネルギー計算をオンにした Tutorial Plant 2 です。
図 8.1.4 – 「Tutorial Plant 2 with energy」構成
Tutorial plant 3 は、サイドストリーム処理（亜硝酸化および脱亜硝酸）を追加した Tutorial plant 2 の拡張版です。この構成は、硫黄を含む二段階硝化/脱窒モデル（Sumo2S）を用いてシミュレーションされます。オフガス、pH、および沈殿の計算がオンになっています。
図 8.1.5 – 「Tutorial plant 3」構成
Tutorial plant 4 は、異なるサイドストリーム処理（部分亜硝酸化およびアナモックス）を追加した Tutorial plant 2 の拡張版です。この構成は、二段階硝化/脱窒モデルを用いてシミュレーションされます。オフガス、pH、および沈殿の計算がオンになっています。
図 8.1.6 – 「Tutorial plant 4」構成
一段階硝化/脱窒モデルを用いたA2O構成です。
図 8.2.1 – 「A2O plant」サンプルレイアウト
このレイアウトは、A2O構成に一次汚泥発酵、消化、およびP回収（ストルバイト沈殿）を追加した拡張版です。オフガス、pH、沈殿の計算に加え、エネルギー計算もオンになっています。
図 8.2.2 – 「A2O with P recovery and energy」構成
このレイアウトは、前述の構成と同じですが、カーボンフットプリント（CFP）計算を追加したものです。CFP評価のために、亜酸化窒素（非常に強力な温室効果ガス）の生成量をより適切に計上できるよう、基盤となるプロセスモデルをSumo4Nに変更しています。
図 8.2.3 – 「A2O with P recovery and energy plus CFP」構成
一段階硝化/脱窒モデルを用いた五段階Bardenpho（バーデンフォ）構成です。
図 8.2.4 – 「Bardenpho」構成
RAS発酵Bio-Pプラントです。
図 8.2.5 – 「Johannesburg」構成
一段階硝化/脱窒を用いたModified Ludzack-Ettinger（修正ラザック・エッティンガー）構成です。
図 8.2.6 – 「MLE」構成
化学的P除去を伴うMLE構成です。
図 8.2.7 – 「MLE with 2-point iron chloride dosage」構成
図 8.2.8 – 「MLE with denite filter」構成
このレイアウトは、MLE構成にエネルギー計算を追加したものです。
図 8.2.9 – 「MLE with energy」構成
図 8.2.10 – 「MLE with high efficiency clarifier」構成
このレイアウトは、MLE構成に化学的P除去を追加した拡張版で、相分離装置として曝気膜バイオリアクターを使用しています。
図 8.2.11 – 「MLE with MBR and chemical P removal」構成
このレイアウトは、修正University of Cape Town（ケープタウン大学）方式を用いたBio-Pプラントです。
図 8.2.12 – 「Modified UCT」構成
このレイアウトは、上向流式の生物曝気ろ床（biological aerated filter）を採用した処理プラント構成を特徴としています。
図 8.3.1 – 「BAF plant」構成
このレイアウトは、冬季の流入水を対象とした2系列の並列MLEを備えており、好気反応槽をメディアでアップグレードすることでN除去を強化する利点を示すものです。
図 8.3.2 – 「MLE with MBBR」構成
生物膜モデルを用いた単純な散水ろ床プラントの例です。
図 8.3.3 – 「Trickling filter（散水ろ床）」サンプルレイアウト
図 8.4.1 – 「Flexible 2 SBR plant with energy plus CFP」サンプルレイアウト
一段階硝化/脱窒を用いた連続回分式反応槽（sequencing batch reactor）の例です。
図 8.4.2 – 「SBR plant」サンプルレイアウト
図 8.5.1 – 「Drawdown pond（水位低下池）」サンプルレイアウト
図 8.5.2 – 「Three drawdown ponds」サンプルレイアウト
この例は、曝気された通性（facultative）ラグーンの長期的な挙動を示します。
図 8.5.3 – 「Three lagoons in series」構成
この例は、藻類と自然な表面曝気のみに依存する無曝気池の長期的な挙動を示します。
図 8.5.4 – 「Two ponds with algae」構成
この例は、2つのPIDコントローラを用いた、アンモニアベース曝気制御（ABAC）のためのカスケードコントローラ戦略の適用を示します（図8.6.1）。
図 8.6.1 – 「Cascade controller」のシミュレーション付きの例
この例は、2つのPIDコントローラに依存する、MLSSとDOの並列制御戦略の実装を示します（図8.6.2および図8.6.3）。
図 8.6.2 – 「DO and MLSS control」のシミュレーション付きの例（DO制御）
図 8.6.3 – 「DO and MLSS control」のシミュレーション付きの例（MLSS制御）
この例は、PIDと時間ベースのオン/オフコントローラを組み合わせて用いることにより、処理水のアンモニアと硝酸の濃度合計のセットポイントに従って反応槽を曝気する、カスケードコントローラ戦略の適用を示します（図8.6.4）。
図 8.6.4 – 「Optimal TN control」のシミュレーション付きの例
この例は、あるプラント構成から採取したサンプルを用いて、P取り込み・放出のジャーテストをシミュレーションできることを示します（図8.7.1）。
図 8.7.1 – 「P uptake-release test」のシミュレーション付きの例
この例は、Sumo2SモデルとXY図を用いて、沈殿物濃度がpHにどのように依存するかを示します。XY図は Outputs tab（Outputs タブ）からpHをX軸にドロップし、タンク内で利用可能な沈殿物（炭酸カルシウムは CaCO3、非晶質リン酸カルシウムは ACP、ストルバイトは STR、ビビアナイトは Vivi、硫化鉄は FeS）をY軸に選択することで追加します（図8.7.2）。
図 8.7.2 – 「Precipitation example」のシミュレーション付き
この例は、呼吸速度計（respirometer）をシミュレーションできることを示します（図8.7.3）。
図 8.7.3 – 「Respirometer」のシミュレーション付きの例
この例は、XY図を用いて、pHに依存するアンモニウム／アンモニアの関係を示します。XY図は Outputs tab（Outputs タブ）からpHをX軸にドロップし、タンク内のNH4+とNH3 をY軸に選択することで追加します（図8.7.4）。
図 8.7.4 – 「Titration example」のシミュレーション付き
このレイアウトは、炭素回収の強化で知られる吸着/生物酸化（adsorption/bio-oxidation）プロセス構成を特徴としています。
図 8.8.1 – 「AB plant」構成
エネルギー計算をオンにしたABプラントです。
図 8.8.2 – 「AB plant with energy」構成
消化の前にTHP汚泥前処理段階を備えたUCTプラントです。オフガスおよびpHの計算がオンになっています。
図 8.8.3 – 「THP plant」構成
このサンプルレイアウトは、上向流嫌気性汚泥床（upflow anaerobic sludge blanket）反応槽を備えたプラントを特徴としており、後段曝気（post-aeration）とエネルギー計算がオンになっています。
図 8.8.4 – 「UASB plant with energy」構成
このプラントは、生物学的下水処理を高度化するための高純度酸素（high purity oxygen）の適用を示します。
図 8.9.1 – 「HPO」構成
このレイアウトは、MLE構成の拡張版であり、流入負荷を生成するための都市集水域および簡略化した下水道管路システムと、処理水が自然水域に及ぼす影響をモデル化するための河川区間を含む河川集水域を備えています。
図 8.9.2 – 「MLE with urban and river catchment extension」構成
表面曝気を備えた酸化溝（oxidation ditch）の例です。この溝は本質的に流れのループであり、流入した流れは必ず流出しなければならないため、流出流量は流入水と正確に一致する必要があります。モデルでこれを実現する方法は、内部の流れループを強制的に発生させ、残りの流れを沈殿池へオーバーフローさせることです。流れを強制するポンプが酸化溝内部の「再循環」を行い、オーバーフローポートは溝への入力流量に自動的に等しくなります。
内部流量（通常は流入流量の50〜100倍）を計算するには、溝内の前進線速度（通常0.3〜0.6 m/sまたは1〜2 ft/s）に断面積を掛ける必要があり、これによりm3/dまたはMGDの流量値が得られます。この値をポンプに設定します。
図 8.9.3 – 「Oxidation ditch」構成酸化溝は、DOを除くすべての変数について理想的な混合が行われるCSTRとみなすことができます。酸化溝に沿ったDOプロファイルを図8.9.4に示します。
図 8.9.4 – 酸化溝に沿った酸素プロファイル
この例は、目標とする処理水アンモニアの時系列ターゲットに最も近い一致が得られるよう、比例・積分・微分ゲインをチューニングするための最適化の設定方法を示します。
図 8.10.1 – 「Autotuning controller」構成
この例は、目標のMLSSおよび処理水OP要件を満たすために、嫌気反応槽の容積とSRTを最適化する方法を示します。
図 8.10.2 – 「EBPR design」構成
この例は、エネルギーの自給自足を達成可能な最大限に保ちつつ、目標とする処理水のアンモニアおよびNOx要件を満たすために、運転パラメータを最適化する方法を示します。
図 8.10.3 – 「Energy and effluent improvement」構成
この例は、BODおよびアンモニア除去用に設計されたステップフィード活性汚泥システムにおいて、最小限の曝気エネルギー需要で目標とする処理水アンモニアレベルを維持する方法を示します。
図 8.10.4 – 「Minimize aeration energy demand」構成