下水処理場の統合運用管理方法
【課題】発生下水量の大幅な変化が生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる下水処理場の統合運用管理方法を提供する。
【解決手段】各下水処理場Ａ〜ＦにＷｅｂサーバ１１を設置すると共に、各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網３を介して接続された統合Ｗｅｂサーバ２１を統合管理センター２に設置し、各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して統合Ｗｅｂサーバに格納し、統合Ｗｅｂサーバに格納された各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する各下水処理場の処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように統合管理センターから各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す。
【解決手段】各下水処理場Ａ〜ＦにＷｅｂサーバ１１を設置すると共に、各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網３を介して接続された統合Ｗｅｂサーバ２１を統合管理センター２に設置し、各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して統合Ｗｅｂサーバに格納し、統合Ｗｅｂサーバに格納された各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する各下水処理場の処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように統合管理センターから各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大都市においては、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルが複数箇所に密集している関係上、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する。
【０００３】
同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する場合、各々の下水処理場において個別に処理後排水の水質を実測し、各々の下水処理場において個別に所定範囲に入るように処理の制御を行っている。
【０００４】
なお、例えば国際公開ＷＯ２００２−０３９３３８号再公表特許公報には、異種の環境関連施設群を統合的に管理し、廃棄物ゼロ状態を実現可能にするコントロールシステムが開示され、前記環境関連施設の事例として、上水処理施設、下水処理施設なども列挙されているが、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する場合については
言及されていない。
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２−０３９３３８号再公表特許公報（図２及びその説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大都市においては、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルが密集地に増設された場合、処理すべき下水量は増加するが、下水処理場は広い土地が必要なこともあり、大規模ビルの増設に応じて下水処理場を増設することは簡単にはできないため、当面は既設の下水処理場で対応している。
【０００７】
また、大規模オフィス等では昼間の発生下水量が多く、大規模マンション、大規模ホテル等は、昼間以外の時間帯での発生下水量が多い。更に、大規模オフィス等では大規模な行事の有無による一時的な人口の変化も大きく、発生下水量も大幅に変化する。
【０００８】
従って、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の処理すべき下水量は、時間帯によって、処理能力より可成り少なかったり、処理能力限界であったり、時として処理能力限界を超える場合も発生し、処理後排水の水質を下水処理場における処理後排水の基準水質範囲内に維持することが困難になることがあり得る。
【０００９】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、発生下水量の大幅な変化が生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる下水処理場の統合運用管理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る下水処理場の統合運用管理方法は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放流する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放流する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法としたので、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図１１により説明する。図１は大都市における河川と下水処理場との地理的関係の事例を示す図、図２は下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステム構成の事例を示す図、図３は河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＡのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図４は下水処理場Ａと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＢのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図５は下水処理場Ａ，Ｂと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＣのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図６は河川Ｔとは異なる河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＤのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図７は下水処理場Ｄと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＥのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図８は下水処理場Ｄ，Ｅと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＦのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図９は統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｔ区域における下水処理場Ａ〜Ｃの水質関連データテーブルを示す図、図１０は統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｓ区域における下水処理場Ｄ〜Ｆの水質関連データテーブルを示す図、図１１は河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化の事例を示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
【００１３】
図１において、河川Ｔ区域には、当該河川Ｔ沿いに複数の下水処理場Ａ、下水処理場Ｂ、下水処理場Ｃが存在し、河川Ｓ区域には、当該河川Ｓ沿いに複数の下水処理場Ｄ、下水処理場Ｅ、下水処理場Ｆが存在している。また、前記河川Ｔおよび前記河川Ｓは共通の海（共通の湾）に流れ込んでいる。
【００１４】
大都市圏の海（湾）では、海水の水質に目標水質が設定されており、当該海（湾）に流れ込む河川の水質に目標水質が設定されている。例えば、東京湾における現在の水質目標は次の通りである。ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）（生物化学的酸素要求量）は１０mg／Ｌ、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）（化学的酸素要求量）は１５mg／Ｌ、ＳＳ（Suspended Solids）（浮遊物質濃度）は１０mg／Ｌ、窒素は１５mg／Ｌ、りんは１.０mg／Ｌである。そこで、処理後排水を河川に放流する各下水処理場Ａ〜Ｆにおける処理後排水の現在の水質目標範囲は次の通りである。例えば、ＢＯＤは1〜10mg／Ｌ、窒素は1〜30mg／Ｌ、りんは1〜20mg／Ｌ、濁度は＜0.1〜10NTUとしてある。なお、因みに、処理前の排水原水の現在の水質目標範囲は次の通りである。ＢＯＤは1〜30mg／Ｌ、窒素は1〜30mg／Ｌ、りんは1〜20mg／Ｌ、濁度は＜0.1〜10NTUとしてある。
【００１５】
この発明の実施の形態１における下水処理場の統合運用管理方法は、同一河川、例えば図１における前記河川Ｔに処理後排水を放出する前記複数の下水処理場Ａ〜Ｃの各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場Ａ〜Ｃの各々にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場Ａ〜ＣのＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場Ａ〜Ｃの各Ｗｅｂサーバで収集された前記各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場Ａ〜Ｃの前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場Ａ〜Ｃの少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法であり、また、同一河川、例えば図１における前記河川Ｓに処理後排水を放出する前記複数の下水処理場Ｄ〜Ｆの各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの各々にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場Ｄ〜ＦのＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの各Ｗｅｂサーバで収集された前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法である。当該下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステムの構成の事例を図２に示してある。
【００１６】
図２において、下水処理場Ａ１には、下水処理場Ｗｅｂサーバ１１、監視制御装置１２、Ｗｅｂカメラ１３、ルータ１４、プラント内監視制御ＬＡＮ１５、プロセスコントローラ１６１〜１６ｎ、および各種水質センサやポンプや弁等の下水処理プラント機器１７１〜１７ｎを有した下水処理場内システムが構築されている。
【００１７】
前記各種水質センサで検出された処理後排水の水質情報は、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎおよび前記プラント内監視制御ＬＡＮ１５を介して前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１で収集され、収集された処理後排水の水質情報は、前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１内のデータ送信手段１１１により外部へ送信される。
【００１８】
前記前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１内の水質情報のデータテーブルには、図３に示すように、例えば、河川名Ｔ、下水処理場名Ａ、河川水の実流量(Ｌ／秒)ＴＦ、処理排水の実排水量(Ｌ／秒)ＡＦ、処理後排水の水質管理パラメータ（水質管理要素名）ＢＯＤ，・・・窒素，りん，濁度等、処理後排水の基準水質範囲（ＢＯＤ1〜10mg／Ｌ，・・・窒素1〜30mg／Ｌ，りん1〜20mg／Ｌ，濁度＜0.1〜10NTU等）、処理後排水の水質実測値（ＢＯＤはＡａ，・・・窒素はＡｂ，りんはＡｃ，・・・濁度はＡｄ等）、河川Ｔが流入する海（湾）の水質目標値（ＢＯＤ10mg／Ｌ，・・・窒素15mg／Ｌ，りん10mg／Ｌ，濁度10NTU等）等が保存されている。
【００１９】
前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎは、自動運転あるいは人為操作により、ポンプの運転制御、処理後排水の流量調節弁の開度制御、等、下水処理場の各種プラント機器の制御も行う。つまり、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎは、前記各種水質センサやポンプや弁等の下水処理プラント機器１７１〜１７ｎの監視制御を、前記監視制御装置１２からの監視制御信号により実行する。
【００２０】
前記下水処理場Ｂ〜Ｆ内のシステム構成は図示省略してあるが、前述の下水処理場Ａ内のシステム構成と同じであり、各々のデータテーブルは図４〜図８に例示してある。図４〜図８に例示のデータテーブルは前述の下水処理場Ａのデータテーブルと同一構成であり、
前記下水処理場Ｂの処理後排水の水質実測値は、図４に示すように、ＢＯＤはＢａ，・・・窒素はＢｂ，りんはＢｃ，・・・濁度はＢｄとして例示し、同様に、前記下水処理場Ｃの処理後排水の水質実測値は、図５に示すように、ＢＯＤはＣａ，・・・窒素はＣｂ，りんはＣｃ，・・・濁度はＣｄ、前記下水処理場Ｄの処理後排水の水質実測値は、図６に示すように、ＢＯＤはＤａ，・・・窒素はＤｂ，りんはＤｃ，・・・濁度はＤｄ、前記下水処理場Ｅの処理後排水の水質実測値は、図７に示すように、ＢＯＤはＥａ，・・・窒素はＥｂ，りんはＥｃ，・・・濁度はＥｄ、前記下水処理場Ｆの処理後排水の水質実測値は、図８に示すように、ＢＯＤはＦａ，・・・窒素はＦｂ，りんはＦｃ，・・・濁度はＦｄ、と例示してある。
【００２１】
統合管理センター２には、統合Ｗｅｂサーバ２１、Ｗｅｂ端末(表示装置)２２、ルータ２３が設けられている。
【００２２】
前記統合管理センター２の統合Ｗｅｂサーバ２１内の記憶装置等のデータ格納手段２１１には、前記各下水処理場Ａ〜Ｆの前記各データテーブルのデータを広域回線網３及び前記ルータ２３を介して収集した情報が格納されている。なお、前記統合Ｗｅｂサーバ２１内の記憶装置等のデータ格納手段２１１では、河川毎に別のデータテーブルとしてある。即ち、各下水処理場Ａ〜Ｃが処理後排水を放流する河川Ｔのデータテーブルは、図９に示すように前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質に関する各データテーブルの情報を全て有するデータテーブルであり、各下水処理場Ｄ〜Ｆが処理後排水を放流する河川Ｓのデータテーブルは、図１０に示すように前述の各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質に関する各データテーブルの情報を全て有する別のデータテーブルである。
【００２３】
前記統合管理センター２におけるデータ格納手段２１１内の図９に例示のデータテーブルおよび図１０に例示のデータテーブルは、何れも前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２に画面表示され、統合管理担当者が目視確認できるようになっている。また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面には、図１に示すような河川Ｔ，Ｓと各下水処理場Ａ〜Ｆとの地理的関係も表示でき、例えば、河川Ｔにカーソルを合わせてクリックすれば図９のデータテーブルがポップアップ表示され、各下水処理場Ａにカーソルを合わせてクリックすれば図３のデータテーブルがポップアップ表示されるように構成してある。また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２に画面には、その他に前記ＷｅｂカメラのＵＲＬも表示されるようにしてあり、当該ＵＲＬをクリックすれば、Ｗｅｂカメラで撮った例えば曝気槽の水位や状態が画面にポップアップ表示されるように構成してある。
【００２４】
また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上のグラフ表示ボタンをクリックすれば、水質の時間的変化を示すグラフを表示することができる。図１１は河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化を示すグラフが前記クリックにより選択された場合の表示例である。
【００２５】
この図１１の事例では、下水処理場Ａの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ａで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、午前６時半から急激に増加しており、１８時には一点鎖線で示すように処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌを超えた推定値13mg／Ｌとなる。
下水処理場Ｂの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ｂで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下の8mg／Ｌであり、時間的な変化はなく、１８時において一点鎖線で示すように処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下の推定値8mg／Ｌとなる。
下水処理場Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ｃで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、時間の経過と共に漸増しており、１８時には一点鎖線で示すように推定値は処理後排水の基準水質範囲の上限である10mg／Ｌとなる。
【００２６】
ここで、現時点の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値は、処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、１８時の時点での各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値は、（13mg／Ｌ＋8mg／Ｌ＋10mg／Ｌ）／３であり、10.33mg／Ｌとなって処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌを超えることになる。
そこで、処理負荷の小さい余裕の有る下水処理場ＢのＢＯＤを１８時の所定時間の前に例えば6mg／Ｌに低下するように制御し、１８時の時点での各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下になるようにする。各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下にすれば、海（湾）に流れ込む河川Ｔの河口でのＢＯＤは、海（湾）の目標水質10mg／Ｌ以下にすることができる。
【００２７】
前記下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤや流量を制御した場合、その実測値が前記水質センサ１７１〜１７ｎ、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎ、前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１、前記広域回線網３、前記統合Ｗｅｂサーバ２１にリアルタイムに格納され、前記制御後の前記下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤ実測値が、統合管理センター２の前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上に、例えば図１１の２点鎖線で示すように表示され、各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌになるかどうか目視により確認できる。
【００２８】
前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値や推定値は、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２のＣＰＵ（図示省略）あるいは前記統合Ｗｅｂサーバ２１のＣＰＵ（図示省略）で演算により求める。前記平均値や前記推定値は前記統合管理センター２の前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上に表示される。前記統合管理センター２では、統合管理担当者が前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面表示に基づいて或いは画面表示から判断して、電話等によりＢＯＤを下げる前記下水処理場へ、処理後排水のＢＯＤを下げる制御指令を出す。
【００２９】
なお、処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌを超える下水処理場Ａから河川Ｔへの処理後排水の放出量が前記下水処理場Ｂから河川Ｔへの処理後排水の放出量より多い場合は、処理後排水の放出量も考慮し、前記下水処理場Ｂから河川Ｔへの処理後排水の放出量を増加する制御も行い、海（湾）に流れ込む河川Ｔの河口でのＢＯＤが海（湾）の目標水質10mg／Ｌ以下になるようにする。この、処理後排水の放出量も考慮した前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値や推定値は、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２のＣＰＵあるいは前記統合Ｗｅｂサーバ２１のＣＰＵで演算により求める。
【００３０】
なお、ＢＯＤだけでなく、前記窒素、りん、濁度、ＣＯＤ、ＳＳ等も前述のＢＯＤの場合と同様に管理制御する。
【００３１】
同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３２】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１２によって説明する。なお、図１２において、前述の図２と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態２については、前述のこの発明の実施の形態１と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３３】
この発明の実施の形態２は、図１２に示すように、下水処理場Ａ〜Ｃの各々にＩＰ電話１８を設けると共に、統合管理センター２にＩＰ電話２４を設け、前記統合管理センター２の前記ＩＰ電話２４を使って、前記下水処理場Ｂの前記ＩＰ電話１８を介して、前記統合管理センター２から、前記下水処理場Ｂへ、前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令を出すようにしたものであり、前述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３４】
実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１３によって説明する。なお、図１３において、前述の図２および図１２と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態３については、前述のこの発明の実施の形態１および２と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３５】
この発明の実施の形態３は、図１３に示すように、下水処理場Ａ〜Ｃの各々にテレビ会議システム１９を設けると共に、統合管理センター２にテレビ会議システム２５を設け、前記統合管理センター２の前記テレビ会議システム２５および前記下水処理場Ｂの前記テレビ会議システム１９を使って、前記統合管理センター２の管理担当者と前記下水処理場Ａ〜Ｃの各管理担当者とで、処理後排水の水質に関するテレビ会議を行い、前記統合管理センター２の管理担当者が前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げることを決定し、前記統合管理センター２の管理担当者から、前記下水処理場Ｂの管理担当者へ、前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令を出すようにしたものであり、前述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３６】
実施の形態４．
以下この発明の実施の形態４を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１４によって説明する。なお、図１４において、前述の図２、図１２、および図１３と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態４については、前述のこの発明の実施の形態１〜３と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３７】
この発明の実施の形態４は、図１４に示すように、水質や流量などのプロセス量管理は統合Ｗｅｂサーバ２１で行い、プロセス量管理には無関係な各下水処理場Ａ〜Ｆの設備や機器の保守記録、保守計画、下水処理薬品在庫量、等の情報を格納する情報サーバ２６を設け、当該情報サーバ２６の保有情報をＷｅｂ端末２２の画面上に表示できるようにしたものである。前記情報サーバ２６は、前記統合Ｗｅｂサーバ２１とは別に設けてあるので、プロセス量管理を行う前記統合Ｗｅｂサーバ２１での水質管理やサーバ処理速度に悪影響を与えることはない。
【００３８】
なお、前述のこの発明の実施の形態１〜４において、前記統合管理センター２から、前記下水処理場Ｂへの前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令に基づく当該下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤ制御は、人為的に行っても、前述のこの発明の実施の形態１〜４における効果と同等な効果を奏する。
【００３９】
また、前述の説明は河川Ｔを主体に説明したが、河川Ｓの場合における各下水処理場Ｄ〜Ｆについても、前記河川Ｔとは独立して個別に前記統合管理センター２と各下水処理場Ｄ〜Ｆとの間の管理制御が、前述の統合管理センター２と各下水処理場Ａ〜Ｃとの間の管理制御と同様に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、大都市における河川と下水処理場との地理的関係の事例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステム構成の事例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＡのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ａと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＢのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ａ，Ｂと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＣのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔとは異なる河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＤのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ｄと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＥのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ｄ，Ｅと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＦのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１を示す図で、統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｔ区域における下水処理場Ａ〜Ｃの水質関連データテーブルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１を示す図で、統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｓ区域における下水処理場Ｄ〜Ｆの水質関連データテーブルを示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化の事例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 下水処理場、
１１ 下水処理場Ｗｅｂサーバ、
１１１ データ送信手段、
１２ 監視制御装置、
１３ Ｗｅｂカメラ、
１４ ルータ、
１５ プラント内監視制御ＬＡＮ、
１６１〜１６ｎ プロセスコントローラ、
１７１〜１７ｎ 水質センサ等の機器、
１８ ＩＰ電話、
１９ テレビ会議システム、
２ 統合管理センター、
２１ 統合Ｗｅｂサーバ、
２１１ データ格納手段、
２２ Ｗｅｂ端末(表示装置)、
２３ ルータ、
２４ ＩＰ電話、
２５ テレビ会議システム、
２６ 情報サーバ、
３ 広域回線網、
Ｔ，Ｓ 河川、
Ａ〜Ｆ 下水処理場。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大都市においては、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルが複数箇所に密集している関係上、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する。
【０００３】
同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する場合、各々の下水処理場において個別に処理後排水の水質を実測し、各々の下水処理場において個別に所定範囲に入るように処理の制御を行っている。
【０００４】
なお、例えば国際公開ＷＯ２００２−０３９３３８号再公表特許公報には、異種の環境関連施設群を統合的に管理し、廃棄物ゼロ状態を実現可能にするコントロールシステムが開示され、前記環境関連施設の事例として、上水処理施設、下水処理施設なども列挙されているが、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場が存在する場合については
言及されていない。
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２−０３９３３８号再公表特許公報（図２及びその説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大都市においては、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルが密集地に増設された場合、処理すべき下水量は増加するが、下水処理場は広い土地が必要なこともあり、大規模ビルの増設に応じて下水処理場を増設することは簡単にはできないため、当面は既設の下水処理場で対応している。
【０００７】
また、大規模オフィス等では昼間の発生下水量が多く、大規模マンション、大規模ホテル等は、昼間以外の時間帯での発生下水量が多い。更に、大規模オフィス等では大規模な行事の有無による一時的な人口の変化も大きく、発生下水量も大幅に変化する。
【０００８】
従って、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の処理すべき下水量は、時間帯によって、処理能力より可成り少なかったり、処理能力限界であったり、時として処理能力限界を超える場合も発生し、処理後排水の水質を下水処理場における処理後排水の基準水質範囲内に維持することが困難になることがあり得る。
【０００９】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、発生下水量の大幅な変化が生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる下水処理場の統合運用管理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る下水処理場の統合運用管理方法は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放流する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放流する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法としたので、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図１１により説明する。図１は大都市における河川と下水処理場との地理的関係の事例を示す図、図２は下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステム構成の事例を示す図、図３は河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＡのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図４は下水処理場Ａと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＢのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図５は下水処理場Ａ，Ｂと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＣのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図６は河川Ｔとは異なる河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＤのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図７は下水処理場Ｄと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＥのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図８は下水処理場Ｄ，Ｅと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＦのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図、図９は統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｔ区域における下水処理場Ａ〜Ｃの水質関連データテーブルを示す図、図１０は統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｓ区域における下水処理場Ｄ〜Ｆの水質関連データテーブルを示す図、図１１は河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化の事例を示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
【００１３】
図１において、河川Ｔ区域には、当該河川Ｔ沿いに複数の下水処理場Ａ、下水処理場Ｂ、下水処理場Ｃが存在し、河川Ｓ区域には、当該河川Ｓ沿いに複数の下水処理場Ｄ、下水処理場Ｅ、下水処理場Ｆが存在している。また、前記河川Ｔおよび前記河川Ｓは共通の海（共通の湾）に流れ込んでいる。
【００１４】
大都市圏の海（湾）では、海水の水質に目標水質が設定されており、当該海（湾）に流れ込む河川の水質に目標水質が設定されている。例えば、東京湾における現在の水質目標は次の通りである。ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）（生物化学的酸素要求量）は１０mg／Ｌ、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）（化学的酸素要求量）は１５mg／Ｌ、ＳＳ（Suspended Solids）（浮遊物質濃度）は１０mg／Ｌ、窒素は１５mg／Ｌ、りんは１.０mg／Ｌである。そこで、処理後排水を河川に放流する各下水処理場Ａ〜Ｆにおける処理後排水の現在の水質目標範囲は次の通りである。例えば、ＢＯＤは1〜10mg／Ｌ、窒素は1〜30mg／Ｌ、りんは1〜20mg／Ｌ、濁度は＜0.1〜10NTUとしてある。なお、因みに、処理前の排水原水の現在の水質目標範囲は次の通りである。ＢＯＤは1〜30mg／Ｌ、窒素は1〜30mg／Ｌ、りんは1〜20mg／Ｌ、濁度は＜0.1〜10NTUとしてある。
【００１５】
この発明の実施の形態１における下水処理場の統合運用管理方法は、同一河川、例えば図１における前記河川Ｔに処理後排水を放出する前記複数の下水処理場Ａ〜Ｃの各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場Ａ〜Ｃの各々にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場Ａ〜ＣのＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場Ａ〜Ｃの各Ｗｅｂサーバで収集された前記各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場Ａ〜Ｃの前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場Ａ〜Ｃの少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法であり、また、同一河川、例えば図１における前記河川Ｓに処理後排水を放出する前記複数の下水処理場Ｄ〜Ｆの各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの各々にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場Ｄ〜ＦのＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの各Ｗｅｂサーバで収集された前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場Ｄ〜Ｆの少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法である。当該下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステムの構成の事例を図２に示してある。
【００１６】
図２において、下水処理場Ａ１には、下水処理場Ｗｅｂサーバ１１、監視制御装置１２、Ｗｅｂカメラ１３、ルータ１４、プラント内監視制御ＬＡＮ１５、プロセスコントローラ１６１〜１６ｎ、および各種水質センサやポンプや弁等の下水処理プラント機器１７１〜１７ｎを有した下水処理場内システムが構築されている。
【００１７】
前記各種水質センサで検出された処理後排水の水質情報は、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎおよび前記プラント内監視制御ＬＡＮ１５を介して前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１で収集され、収集された処理後排水の水質情報は、前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１内のデータ送信手段１１１により外部へ送信される。
【００１８】
前記前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１内の水質情報のデータテーブルには、図３に示すように、例えば、河川名Ｔ、下水処理場名Ａ、河川水の実流量(Ｌ／秒)ＴＦ、処理排水の実排水量(Ｌ／秒)ＡＦ、処理後排水の水質管理パラメータ（水質管理要素名）ＢＯＤ，・・・窒素，りん，濁度等、処理後排水の基準水質範囲（ＢＯＤ1〜10mg／Ｌ，・・・窒素1〜30mg／Ｌ，りん1〜20mg／Ｌ，濁度＜0.1〜10NTU等）、処理後排水の水質実測値（ＢＯＤはＡａ，・・・窒素はＡｂ，りんはＡｃ，・・・濁度はＡｄ等）、河川Ｔが流入する海（湾）の水質目標値（ＢＯＤ10mg／Ｌ，・・・窒素15mg／Ｌ，りん10mg／Ｌ，濁度10NTU等）等が保存されている。
【００１９】
前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎは、自動運転あるいは人為操作により、ポンプの運転制御、処理後排水の流量調節弁の開度制御、等、下水処理場の各種プラント機器の制御も行う。つまり、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎは、前記各種水質センサやポンプや弁等の下水処理プラント機器１７１〜１７ｎの監視制御を、前記監視制御装置１２からの監視制御信号により実行する。
【００２０】
前記下水処理場Ｂ〜Ｆ内のシステム構成は図示省略してあるが、前述の下水処理場Ａ内のシステム構成と同じであり、各々のデータテーブルは図４〜図８に例示してある。図４〜図８に例示のデータテーブルは前述の下水処理場Ａのデータテーブルと同一構成であり、
前記下水処理場Ｂの処理後排水の水質実測値は、図４に示すように、ＢＯＤはＢａ，・・・窒素はＢｂ，りんはＢｃ，・・・濁度はＢｄとして例示し、同様に、前記下水処理場Ｃの処理後排水の水質実測値は、図５に示すように、ＢＯＤはＣａ，・・・窒素はＣｂ，りんはＣｃ，・・・濁度はＣｄ、前記下水処理場Ｄの処理後排水の水質実測値は、図６に示すように、ＢＯＤはＤａ，・・・窒素はＤｂ，りんはＤｃ，・・・濁度はＤｄ、前記下水処理場Ｅの処理後排水の水質実測値は、図７に示すように、ＢＯＤはＥａ，・・・窒素はＥｂ，りんはＥｃ，・・・濁度はＥｄ、前記下水処理場Ｆの処理後排水の水質実測値は、図８に示すように、ＢＯＤはＦａ，・・・窒素はＦｂ，りんはＦｃ，・・・濁度はＦｄ、と例示してある。
【００２１】
統合管理センター２には、統合Ｗｅｂサーバ２１、Ｗｅｂ端末(表示装置)２２、ルータ２３が設けられている。
【００２２】
前記統合管理センター２の統合Ｗｅｂサーバ２１内の記憶装置等のデータ格納手段２１１には、前記各下水処理場Ａ〜Ｆの前記各データテーブルのデータを広域回線網３及び前記ルータ２３を介して収集した情報が格納されている。なお、前記統合Ｗｅｂサーバ２１内の記憶装置等のデータ格納手段２１１では、河川毎に別のデータテーブルとしてある。即ち、各下水処理場Ａ〜Ｃが処理後排水を放流する河川Ｔのデータテーブルは、図９に示すように前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の水質に関する各データテーブルの情報を全て有するデータテーブルであり、各下水処理場Ｄ〜Ｆが処理後排水を放流する河川Ｓのデータテーブルは、図１０に示すように前述の各下水処理場Ｄ〜Ｆの処理後排水の水質に関する各データテーブルの情報を全て有する別のデータテーブルである。
【００２３】
前記統合管理センター２におけるデータ格納手段２１１内の図９に例示のデータテーブルおよび図１０に例示のデータテーブルは、何れも前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２に画面表示され、統合管理担当者が目視確認できるようになっている。また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面には、図１に示すような河川Ｔ，Ｓと各下水処理場Ａ〜Ｆとの地理的関係も表示でき、例えば、河川Ｔにカーソルを合わせてクリックすれば図９のデータテーブルがポップアップ表示され、各下水処理場Ａにカーソルを合わせてクリックすれば図３のデータテーブルがポップアップ表示されるように構成してある。また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２に画面には、その他に前記ＷｅｂカメラのＵＲＬも表示されるようにしてあり、当該ＵＲＬをクリックすれば、Ｗｅｂカメラで撮った例えば曝気槽の水位や状態が画面にポップアップ表示されるように構成してある。
【００２４】
また、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上のグラフ表示ボタンをクリックすれば、水質の時間的変化を示すグラフを表示することができる。図１１は河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化を示すグラフが前記クリックにより選択された場合の表示例である。
【００２５】
この図１１の事例では、下水処理場Ａの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ａで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、午前６時半から急激に増加しており、１８時には一点鎖線で示すように処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌを超えた推定値13mg／Ｌとなる。
下水処理場Ｂの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ｂで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下の8mg／Ｌであり、時間的な変化はなく、１８時において一点鎖線で示すように処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下の推定値8mg／Ｌとなる。
下水処理場Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤはBOD-Ｃで示されるように、午前９時の時点（現時点）では処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、時間の経過と共に漸増しており、１８時には一点鎖線で示すように推定値は処理後排水の基準水質範囲の上限である10mg／Ｌとなる。
【００２６】
ここで、現時点の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値は、処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下であるが、１８時の時点での各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値は、（13mg／Ｌ＋8mg／Ｌ＋10mg／Ｌ）／３であり、10.33mg／Ｌとなって処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌを超えることになる。
そこで、処理負荷の小さい余裕の有る下水処理場ＢのＢＯＤを１８時の所定時間の前に例えば6mg／Ｌに低下するように制御し、１８時の時点での各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下になるようにする。各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの推測平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限10mg／Ｌ以下にすれば、海（湾）に流れ込む河川Ｔの河口でのＢＯＤは、海（湾）の目標水質10mg／Ｌ以下にすることができる。
【００２７】
前記下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤや流量を制御した場合、その実測値が前記水質センサ１７１〜１７ｎ、前記プロセスコントローラ１６１〜１６ｎ、前記下水処理場Ｗｅｂサーバ１１、前記広域回線網３、前記統合Ｗｅｂサーバ２１にリアルタイムに格納され、前記制御後の前記下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤ実測値が、統合管理センター２の前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上に、例えば図１１の２点鎖線で示すように表示され、各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値が処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌになるかどうか目視により確認できる。
【００２８】
前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値や推定値は、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２のＣＰＵ（図示省略）あるいは前記統合Ｗｅｂサーバ２１のＣＰＵ（図示省略）で演算により求める。前記平均値や前記推定値は前記統合管理センター２の前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面上に表示される。前記統合管理センター２では、統合管理担当者が前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２の画面表示に基づいて或いは画面表示から判断して、電話等によりＢＯＤを下げる前記下水処理場へ、処理後排水のＢＯＤを下げる制御指令を出す。
【００２９】
なお、処理後排水の基準水質範囲の上限値10mg／Ｌを超える下水処理場Ａから河川Ｔへの処理後排水の放出量が前記下水処理場Ｂから河川Ｔへの処理後排水の放出量より多い場合は、処理後排水の放出量も考慮し、前記下水処理場Ｂから河川Ｔへの処理後排水の放出量を増加する制御も行い、海（湾）に流れ込む河川Ｔの河口でのＢＯＤが海（湾）の目標水質10mg／Ｌ以下になるようにする。この、処理後排水の放出量も考慮した前述の各下水処理場Ａ〜Ｃの処理後排水の実測ＢＯＤの平均値や推定値は、前記Ｗｅｂ端末(表示装置)２２のＣＰＵあるいは前記統合Ｗｅｂサーバ２１のＣＰＵで演算により求める。
【００３０】
なお、ＢＯＤだけでなく、前記窒素、りん、濁度、ＣＯＤ、ＳＳ等も前述のＢＯＤの場合と同様に管理制御する。
【００３１】
同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３２】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１２によって説明する。なお、図１２において、前述の図２と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態２については、前述のこの発明の実施の形態１と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３３】
この発明の実施の形態２は、図１２に示すように、下水処理場Ａ〜Ｃの各々にＩＰ電話１８を設けると共に、統合管理センター２にＩＰ電話２４を設け、前記統合管理センター２の前記ＩＰ電話２４を使って、前記下水処理場Ｂの前記ＩＰ電話１８を介して、前記統合管理センター２から、前記下水処理場Ｂへ、前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令を出すようにしたものであり、前述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３４】
実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１３によって説明する。なお、図１３において、前述の図２および図１２と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態３については、前述のこの発明の実施の形態１および２と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３５】
この発明の実施の形態３は、図１３に示すように、下水処理場Ａ〜Ｃの各々にテレビ会議システム１９を設けると共に、統合管理センター２にテレビ会議システム２５を設け、前記統合管理センター２の前記テレビ会議システム２５および前記下水処理場Ｂの前記テレビ会議システム１９を使って、前記統合管理センター２の管理担当者と前記下水処理場Ａ〜Ｃの各管理担当者とで、処理後排水の水質に関するテレビ会議を行い、前記統合管理センター２の管理担当者が前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げることを決定し、前記統合管理センター２の管理担当者から、前記下水処理場Ｂの管理担当者へ、前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令を出すようにしたものであり、前述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、同一河川に処理後排水を放流する複数の下水処理場がある場合、前述のような管理制御を行うので、前述のように、大都市における大規模マンション、大規模ホテル、大規模オフィス等の大規模ビルの密集地への増設による発生下水量の増加、昼間の発生下水量の増加、昼間以外の時間帯での発生下水量の増加、大規模な行事の有無による一時的な人口の変化による発生下水量の増加、などが生じる場合にも処理後排水の水質を基準水質範囲内に維持することができる。
【００３６】
実施の形態４．
以下この発明の実施の形態４を、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図１４によって説明する。なお、図１４において、前述の図２、図１２、および図１３と同一または相当部分には図２と同一符号を付し、この発明の実施の形態４については、前述のこの発明の実施の形態１〜３と異なる点を主体に説明し、他の説明は割愛する。
【００３７】
この発明の実施の形態４は、図１４に示すように、水質や流量などのプロセス量管理は統合Ｗｅｂサーバ２１で行い、プロセス量管理には無関係な各下水処理場Ａ〜Ｆの設備や機器の保守記録、保守計画、下水処理薬品在庫量、等の情報を格納する情報サーバ２６を設け、当該情報サーバ２６の保有情報をＷｅｂ端末２２の画面上に表示できるようにしたものである。前記情報サーバ２６は、前記統合Ｗｅｂサーバ２１とは別に設けてあるので、プロセス量管理を行う前記統合Ｗｅｂサーバ２１での水質管理やサーバ処理速度に悪影響を与えることはない。
【００３８】
なお、前述のこの発明の実施の形態１〜４において、前記統合管理センター２から、前記下水処理場Ｂへの前述の下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤを下げる指令に基づく当該下水処理場Ｂの処理後排水のＢＯＤ制御は、人為的に行っても、前述のこの発明の実施の形態１〜４における効果と同等な効果を奏する。
【００３９】
また、前述の説明は河川Ｔを主体に説明したが、河川Ｓの場合における各下水処理場Ｄ〜Ｆについても、前記河川Ｔとは独立して個別に前記統合管理センター２と各下水処理場Ｄ〜Ｆとの間の管理制御が、前述の統合管理センター２と各下水処理場Ａ〜Ｃとの間の管理制御と同様に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、大都市における河川と下水処理場との地理的関係の事例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施するシステム構成の事例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＡのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ａと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＢのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ａ，Ｂと同一河川Ｔに処理後排水を放流する下水処理場ＣのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔとは異なる河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＤのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ｄと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＥのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１を示す図で、下水処理場Ｄ，Ｅと同一河川Ｓに処理後排水を放流する下水処理場ＦのＷｅｂサーバにおける水質関連データテーブルを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１を示す図で、統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｔ区域における下水処理場Ａ〜Ｃの水質関連データテーブルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１を示す図で、統合管理センターのＷｅｂサーバにおける河川Ｓ区域における下水処理場Ｄ〜Ｆの水質関連データテーブルを示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１を示す図で、河川Ｔの各下水処理場Ａ〜Ｃにおける水質管理要素の一つであるＢＯＤの時間的変化の事例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４を示す図で、下水処理場の統合運用管理方法を実施する他のシステム構成の事例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 下水処理場、
１１ 下水処理場Ｗｅｂサーバ、
１１１ データ送信手段、
１２ 監視制御装置、
１３ Ｗｅｂカメラ、
１４ ルータ、
１５ プラント内監視制御ＬＡＮ、
１６１〜１６ｎ プロセスコントローラ、
１７１〜１７ｎ 水質センサ等の機器、
１８ ＩＰ電話、
１９ テレビ会議システム、
２ 統合管理センター、
２１ 統合Ｗｅｂサーバ、
２１１ データ格納手段、
２２ Ｗｅｂ端末(表示装置)、
２３ ルータ、
２４ ＩＰ電話、
２５ テレビ会議システム、
２６ 情報サーバ、
３ 広域回線網、
Ｔ，Ｓ 河川、
Ａ〜Ｆ 下水処理場。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一河川に処理後排水を放出する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、河川が複数ある場合、前記河川毎に、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を表示装置に表示し、この表示装置に表示された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出すことを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を表示装置にグラフで表示することを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターのＷｅｂ端末から前記各下水処理場の監視制御装置の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記実測値の平均値が前記統合Ｗｅｂサーバで自動的に導出され、前記同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合Ｗｅｂサーバから前記各下水処理場のＷｅｂサーバの少なくとも一つへ水質制御指令を出すことを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合管理センターおよび前記各下水処理場にＩＰ電話を設置し、前記ＩＰ電話を使って同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合管理センターおよび前記各下水処理場にテレビ会議システムを設置し、前記テレビ会議システムを使って同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項１】
同一河川に処理後排水を放出する複数の下水処理場の各々の前記処理後排水の水質を管理する下水処理場の統合運用管理方法であって、前記各下水処理場にＷｅｂサーバを設置すると共に、前記各下水処理場のＷｅｂサーバの各々と広域回線網を介して接続された統合Ｗｅｂサーバを統合管理センターに設置し、前記各下水処理場のＷｅｂサーバで収集された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を広域回線網を介して前記統合Ｗｅｂサーバに格納し、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、河川が複数ある場合、前記河川毎に、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合Ｗｅｂサーバに格納された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を表示装置に表示し、この表示装置に表示された前記各下水処理場の処理後排水の水質情報に基づき、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出すことを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記各下水処理場の処理後排水の水質情報を表示装置にグラフで表示することを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターのＷｅｂ端末から前記各下水処理場の監視制御装置の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記実測値の平均値が前記統合Ｗｅｂサーバで自動的に導出され、前記同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合Ｗｅｂサーバから前記各下水処理場のＷｅｂサーバの少なくとも一つへ水質制御指令を出すことを特徴とする下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合管理センターおよび前記各下水処理場にＩＰ電話を設置し、前記ＩＰ電話を使って同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の下水処理場の統合運用管理方法において、前記統合管理センターおよび前記各下水処理場にテレビ会議システムを設置し、前記テレビ会議システムを使って同一河川に処理後排水を放出する前記各下水処理場の前記処理後排水の水質の実測値の平均値が基準水質範囲内に入るように前記統合管理センターから前記各下水処理場の少なくとも一つへ水質制御指令を出す下水処理場の統合運用管理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２４７４（Ｐ２００７−２４７４Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８２３４１（Ｐ２００５−１８２３４１）
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５０５２３６８７２）
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５０５２３６８７２）
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【Ｆターム（参考）】
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