JP2002224661A

JP2002224661A - 下水処理総合管理システム

Info

Publication number: JP2002224661A
Application number: JP2001026901A
Authority: JP
Inventors: Satoru Udagawa; 悟宇田川; Jun Miyata; 純宮田; Toshiaki Tsubone; 俊明局; Kenichiro Mizuno; 健一郎水野
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-13

Abstract

(57)【要約】【課題】降雨量や排水量等の下水に関する情報を一箇
所に収集し、下水処理場における効率的な処理が行える
ようにした下水処理総合管理システムを提供する。【解決手段】一処理区域の下水処理を行う下水処理場
１と、下水処理場１に連絡する複数のポンプ場Ａ、Ｂ、
・・・Ｚと、下水処理場およびポンプ場における水質、
水量の情報を収集する水情報収集システムと、下水処理
場およびポンプ場の運転管理を行う下水処理総合管理セ
ンター１０とを備え、下水処理総合管理センター１０
が、処理区域内の降雨情報８に基づいて、その流入水の
下水処理場での処理の可否を決定し、大量の流入水が予
測される場合には、その大量の流入水を該下水処理場に
流入しないようバイパスして放流させる処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、降雨量や排水量等
に関する情報を一箇所に収集し、下水処理場における効
率的な処理が行えるようにした下水処理総合管理システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の下水処理は一つの下水処理場が存
在するとその下水処理に対し複数のポンプ場が配置され
ている。また、各ポンプ場は独自に機能しており、流入
した下水を単にそのまま次工程へ排出し、下水処理場で
は任意に流入された下水をそのまま処理を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いて、各ポンプ場および下水処理場はそれぞれ独立に機
能していて、それぞれがお互いにネットワークを組んで
情報の交換を行っていなかった。例えば、各ポンプ場に
流入する下水の水量は各ポンプ場に流入するまで把握さ
れていないため、各ポンプ場の最大能力以上の水量の下
水が流入すると、直ちに対応することは不可能であっ
た。また、各ポンプ場では一般に水質を測定していない
ため、最終的に到達する下水処理場において、下水が流
入するまで水量および水質を把握することは不可能であ
った。さらに、各ポンプ場同士またはポンプ場と下水処
理場、さらには各下水処理場間でリアルタイムに情報交
換を行うということは皆無であった。

【０００４】本発明は、かかる現況に鑑み、降雨量や排
水量等の下水に関する情報を一箇所に収集し、下水処理
場における効率的な処理が行えるようにした下水処理総
合管理システムを提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る下水処理総
合管理システムは、一処理区域の下水処理を行う下水処
理場と、前記下水処理場に連絡する複数のポンプ場と、
前記下水処理場およびポンプ場における水質、水量の情
報を収集する水情報収集システムと、前記下水処理場お
よびポンプ場の運転管理を行う下水処理総合管理センタ
ーとを備え、前記下水処理総合管理センターが、前記処
理区域内の降雨情報に基づいて、その流入水の前記下水
処理場での処理の可否を決定し、大量の流入水が予測さ
れる場合には、その大量の流入水を該下水処理場に流入
しないようバイパスして放流させる処理を行うことを特
徴とする。

【０００６】本システムは、一つの下水処理場に対し複
数のポンプ場が配置されている場合であり、その下水処
理場の処理区域内の降雨情報、水質・水量に関する全て
のデータが一箇所に収集される。下水処理総合管理セン
ターは、これらのデータに基づいて各ポンプ場および下
水処理場の効率の良い運転を管理している。従って、例
えば局地的な豪雨により大量の流入水が下水処理場に流
入することにより、処理能力を超える、あるいは処理濃
度を低下させると予測される場合には大量の流入水をバ
イパスさせて下水処理場の最適な処理状態を維持するこ
とが可能となる。ここに、バイパス流路は、複数のポン
プ場と下水処理場の前集水池とを連絡する各々の流入路
に切替弁を介して接続されている。

【０００７】また、本発明の下水処理総合管理システム
は、複数の下水処理場と、前記複数の下水処理場に連絡
する複数のポンプ場と、前記下水処理場およびポンプ場
における水質、水量の情報を収集する水情報収集システ
ムと、前記下水処理場およびポンプ場の運転管理を行う
下水処理総合管理センターとを備え、前記下水処理総合
管理センターが、前記下水処理場の各処理区域内の降雨
情報に基づいて、その流入水の前記下水処理場の一方ま
たは両方での処理の可否を決定し、大量の流入水が予測
される場合には、その大量の流入水を当該下水処理場に
流入しないようバイパスして放流させる処理、または当
該下水処理場以外の下水処理場に振り分ける処理を行う
ことを特徴とする。

【０００８】本システムは、複数の下水処理場が複数の
ポンプ場を共有している場合である。ポンプ場からの過
剰な流入水は前記と同様に下水処理場をバイパスさせる
ことにより下水処理場の最適な処理状態を維持すること
が可能となる。また、大量の流入水の流入により一方の
下水処理場の処理能力を超え、他方の下水処理場の能力
には余力があると予測される場合には、流入水の一部を
余力がある下水処理場に振り分けて流入させることがで
きる。さらに各ポンプ場からの流入水の水質および水量
の組み合わせ条件を最適化することによって、効率的な
下水処理が可能となる。ここに、バイパス流路は、複数
の下水処理場の各々の前集水池からの導入路に切替弁を
介して接続されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明するが、本発明は図示の例に限定されるも
のでないことはいうまでもない。

【００１０】実施の形態１．図１は本発明の実施の形態
１を示す下水処理総合管理システムのブロック図であ
る。この例は、下水処理場が一つの場合である。すなわ
ち、一つの下水処理場１に対して複数のポンプ場Ａ、
Ｂ、・・・Ｚが配置されている。流域内の下水は各ポン
プ場よりそれぞれ流入路２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｚを通じ
て前集水池３に集水され、さらに導入路４により下水処
理場１に導かれて、ここで環境基準値以下となるように
処理を施されたのち、排水路５を通じて河川等に放流さ
れる。各流入路２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｚにはそれぞれ切
替弁６Ａ、６Ｂ、・・・６Ｚを介して下水処理場１を迂
回するバイパス流路７Ａ、７Ｂ、・・・７Ｚが接続され
ており、各バイパス流路７Ａ、７Ｂ、・・・７Ｚの下流
端は排水路５に接続されている。

【００１１】この下水処理場１が受け持つ流域内の降雨
量およびその水質は、公知の測定計（図示せず）により
測定され、あるいは、外部測定機関により入手され、流
域降雨情報８として一箇所に収集されるようになってい
る。この流域降雨情報８は直ちに下水処理総合管理セン
ター１０に送られる。また、下水処理場１からは運転デ
ータとともに水質および水量データが下水処理総合管理
センター１０に送られる。さらに、河川等に放流する放
流水の水質・水量データも下水処理総合管理センター１
０に送られる。下水処理総合管理センター１０は、これ
らの水質・水量データや流域降雨情報８に基づいて各ポ
ンプ場Ａ、Ｂ、・・・Ｚおよび下水処理場１を最適な運
転状態に保つように制御する。

【００１２】下水処理総合管理センター１０は、図２に
示すように、入力部１１、データ解析部１２、判定部１
３、制御部１４、および出力部１５を備えている。入力
部１１には、下記の情報、データが送られる。（１）流域降雨情報の雨量および各ポンプ場への流入雨
量（２）各ポンプ場の水質データ（ＳＳ、アンモニア等の
含有量）および水量データ（３）下水処理場の運転データ（水質・水量データを含
む）、排出水質データおよび排出水量データ（４）河川等の放流水の水質データ（ＳＳ、アンモニア
等の含有量）および水量データ

【００１３】データ解析部１２は、上記の各データ、並
びに地理情報システムおよび運転制御のためのデーらベ
ースからのデータを解析して、判定部１３により下水処
理場およびポンプ場の最適運転条件を決定し、その制御
信号を制御部１４から出力部１５を介して下水処理場お
よび各ポンプ場に出力する。すなわち、各ポンプ場には
運転制御と必要に応じてバイパス制御の信号が送られ
る。

【００１４】図３は下水処理におけるタイミングチャー
トを示すものである。ここでは、例えばポンプ場Ａの流
域に集中豪雨があった場合の処理の流れを示している。
定常運転時には、各ポンプ場の流域における水質および
水量データが下水処理総合管理センター１０に送られ、
また下水処理場１からは運転データ（水質・水量データ
を含む）が送られ、下水処理総合管理センター１０にお
いてこれらのデータの管理・解析のもとで下水処理場１
および各ポンプ場Ａ、Ｂ、・・・Ｚの運転を制御してい
る。

【００１５】いま、例えばポンプ場Ａに局地的大雨が降
った場合、この大量の雨水をそのまま下水処理場１に流
入させると、下水処理場１の処理濃度が低下したり、処
理能力を超えてしまう事態に陥ったりする。そこで、下
水処理総合管理センター１０において、ポンプ場Ａ流域
の降雨情報と、過去のデータおよび現状の下水処理場１
の運転データをもとに解析し、ポンプ場Ａ流域の大量の
雨水（低負荷水）はバイパス流路７Ａを通じて河川等に
そのまま放流し、これによって下水処理場１の高負荷運
転状態を維持する。なお、下水処理場１への影響があま
りないと予想される初期雨水（到達時間と量を計算す
る）はそのまま下水処理場１に導入して処理してもよ
い。

【００１６】図４は各ポンプ場における処理フローを示
すものである。各ポンプ場Ａ、Ｂ、・・・Ｚにおいて水
質測定（Ｓ４１）、水量測定（Ｓ４２）が行われる。こ
れらの水質・水量データは下水処理総合管理センター１
０へ送信され（Ｓ４３）、下水処理総合管理センター１
０から運転管理の指示が出される（Ｓ４４）。そして、
大量の降雨があったような場合にはその流域のポンプ場
に対してバイパス制御が行われる（Ｓ４５）。

【００１７】図５は下水処理総合管理センターにおける
処理フローを示すものである。まず、各本ポンプ場の水
質・水量データを取得する（Ｓ５１）。また、下水処理
場１の運転データ（水質・水量データを含む）を取得す
る（Ｓ５２）。さらに、流域内の降雨情報を取得する
（Ｓ５３）。ついで、これらのデータをもとにデータベ
ースを構築し、解析する（Ｓ５４）。また、現在の下水
処理場１の運転管理状態を解析し（Ｓ５５）、最適運転
条件を決定しその最適運転条件で下水処理場１の運転を
管理する（Ｓ５６）。さらに、各ポンプ場の運転を管理
し（Ｓ５７）、必要に応じてポンプ場のバイパス制御を
行う（Ｓ５８）。

【００１８】下水処理場１の下水処理にあたっては、運
転データを下水処理総合管理センター１０に送信する。
この運転データには、下水処理場１の水質、水量、ポン
プ稼働状態、バルブ開閉状態等の各データが含まれる。
また、下水処理総合管理センター１０からは下水処理場
１に対して最適運転条件が指示される。運転条件は、具
体的には沈澱池、返送汚泥のポンプ制御、曝気用ブロワ
ーによる空気量制御、バルブ開度制御等である。

【００１９】実施の形態２．図６は本発明の実施の形態
２を示す下水処理総合管理システムのブロック図であ
る。この例は、下水処理場が複数の場合である。複数の
下水処理場Ａ、Ｂはそれぞれ複数のポンプ場Ａ、Ｂ、・
・・Ｚを共有している。従って、例えばポンプ場Ａは、
下水処理場Ａにも下水処理場Ｂにも下水を振り分けて供
給することができる。また、バイパス流路７Ａ（７Ｂ）
は導入路３Ａ（３Ｂ）と排水路４Ａ（４Ｂ）との間に切
替弁６Ａ（６Ｂ）を介して接続されており、各バイパス
流路を通じて過剰な流入水をバイパスさせ、河川等に放
出することができる。

【００２０】図７はこの実施の形態における下水処理の
タイミングチャートを示すものである。ポンプ場Ａ、
Ｂ、Ｃでそれぞれ異なる負荷の変動がある場合であり、
通常はポンプ場Ａ、Ｂ、Ｃからの水は下水処理場Ａで処
理されている。上述したように、各ポンプ場からの水質
・水量データは下水処理総合管理センター１０に送ら
れ、また各下水処理場からも水質・水量データを含む運
転データが下水処理総合管理センター１０に送られてい
る。

【００２１】例えば、局地的大雨などにより、ポンプ場
Ａに高負荷水、ポンプ場Ｂに中負荷水、ポンプ場Ｃに低
負荷水が流入する場合、下水処理総合管理センター１０
は、流域降雨情報８、過去のデータおよび現状の下水処
理場Ａのデータをもとに解析し、ポンプ場Ａ、Ｃからの
みの水を下水処理場Ａに受け入れ、ポンプ場Ｂからの水
は下水処理場Ｂに受け入れるように各下水処理場の運転
を制御することができ、これによって、効率的な下水処
理を行うことができる。また、過剰な流入水は、下水処
理場Ａをバイパスさせることによって、下水処理場Ａで
不必要な処理を行わずにすむことになる。また、下水処
理場Ａの流域のポンプ場から下水処理場Ａが処理能力を
超える下水が下水処理場Ａに流入すると予測された場
合、一部の下水を処理の余力があると予測される下水処
理場Ｂに振り分けることもできる。このように、各下水
処理場の最適な運転状態を維持するために、各ポンプ場
からの流入水の水質および水量の組み合わせ条件を最適
化することが可能となる。

【００２２】図８はこの実施の形態における各ポンプ場
での処理フローを示すものであり、処理の流れとしては
基本的に図４と同様であるが、ポンプ場からの送水を下
水処理場Ａから下水処理場Ｂへ変更する処理（Ｓ８６）
が含まれる。また、図９はこの実施の形態における下水
処理総合管理センターでの処理フローを示し、図５と同
様な流れである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のポンプ場および下水処理場の水質・水量・運転デ
ータを一箇所で管理し制御することで、効率的な下水処
理が可能となる。また、各ポンプ場および下水処理場に
流入する下水の水質および水量を予測することで、各ポ
ンプ場および下水処理場の効率的な運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す下水処理総合管理
システムのブロック図である。

【図２】下水処理総合管理センターのブロック図であ
る。

【図３】下水処理におけるタイミングチャートである。

【図４】各ポンプ場における処理フローを示す図であ
る。

【図５】下水処理総合管理センターにおける処理フロー
を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態２を示す下水処理総合管理
システムのブロック図である。

【図７】実施の形態２における下水処理のタイミングチ
ャートである。

【図８】実施の形態２における各ポンプ場での処理フロ
ーを示す図である。

【図９】実施の形態２における下水処理総合管理センタ
ーでの処理フローを示す図である。

【符号の説明】

１下水処理場Ａ、Ｂ、・・・Ｚポンプ場２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｚ３０流入路３前集水池４導入路５排水路６Ａ、６Ｂ、・・・６Ｚ切替弁７Ａ、７Ｂ、・・・７Ｚバイパス流路８流域降雨情報１０下水処理総合管理センター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者局俊明東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者水野健一郎東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 2D063 AA07 AA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一処理区域の下水処理を行う下水処理場
と、前記下水処理場に連絡する複数のポンプ場と、前記下水処理場およびポンプ場における水質、水量の情
報を収集する水情報収集システムと、前記下水処理場およびポンプ場の運転管理を行う下水処
理総合管理センターとを備え、前記下水処理総合管理センターが、前記処理区域内の降
雨情報に基づいて、その流入水の前記下水処理場での処
理の可否を決定し、大量の流入水が予測される場合に
は、その大量の流入水を該下水処理場に流入しないよう
バイパスして放流させる処理を行うことを特徴とする下
水処理総合管理システム。
【請求項２】複数の下水処理場と、前記複数の下水処理場に連絡する複数のポンプ場と、前記下水処理場およびポンプ場における水質、水量の情
報を収集する水情報収集システムと、前記下水処理場およびポンプ場の運転管理を行う下水処
理総合管理センターとを備え、前記下水処理総合管理センターが、前記下水処理場の各
処理区域内の降雨情報に基づいて、その流入水の前記下
水処理場の一方または両方での処理の可否を決定し、大
量の流入水が予測される場合には、その大量の流入水を
当該下水処理場に流入しないようバイパスして放流させ
る処理、または当該下水処理場以外の下水処理場に振り
分ける処理を行うことを特徴とする下水処理総合管理シ
ステム。
【請求項３】下水処理総合管理システムバイパス流路
は、前記複数のポンプ場と前記下水処理場の前集水池と
を連絡する各々の流入路に切替弁を介して接続されてい
ることを特徴とする請求項１記載の下水処理総合管理シ
ステム。
【請求項４】バイパス流路は、前記複数の下水処理場
の各々の前集水池からの導入路に切替弁を介して接続さ
れていることを特徴とする請求項２記載の下水処理総合
管理システム。