JP2004275829A - Water quality improvement controlling device of confluential sewerage treatment equipment - Google Patents
Water quality improvement controlling device of confluential sewerage treatment equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004275829A JP2004275829A JP2003068117A JP2003068117A JP2004275829A JP 2004275829 A JP2004275829 A JP 2004275829A JP 2003068117 A JP2003068117 A JP 2003068117A JP 2003068117 A JP2003068117 A JP 2003068117A JP 2004275829 A JP2004275829 A JP 2004275829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rainfall
- water quality
- rainwater
- inflow
- quality improvement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨水と汚水が同じ幹線に流入する合流式下水道の合流幹線を経由して雨水ポンプ井に流入した雨水を雨水ポンプにより汲み出し、汲み出した雨水に水質改善剤注入装置により水質改善剤を混入して放流先へ排出する合流式下水道処理設備の水質改善制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
合流式下水道では、雨天時に未処理の汚水が雨水とともに、河川等の公共用水域に排出されるので、水質汚濁等の問題を発生し、大きな問題となっている。
【0003】
合流式下水道におけるこの種の水質汚濁の問題を解決する方法として、
(1)水貯留施設を設け、降雨を一時的に水貯留施設に貯留し、そこから処理場へ送って処理する方法、
(2)汚水管と雨水管を分離して整備し、汚水は汚水処理場へ送って処理する方法、
(3)渠内に一時的に雨水を貯留し、なるべく処理場への送水を多くする方法、
等がある。
【0004】
しかし、(1)、(2)の方法については、雨水貯留設備や汚水管を建設するために多くのコストがかかり、またその整備のために膨大な時間もかかる。(3)の方法については、雨水は速やかに排出するという観点から見ると、雨水を管渠内に貯めるという逆の運用方法であり、降雨の状況によっては、溢れた水により浸水等を引き起こしてしまう虞がある、といった問題点がある。
【0005】
そこで、この越流水の問題を解決する簡易的な方法として、雨水を雨水ポンプにより河川等に排出する際に、その吐出側で水質改善剤として消毒剤、例えば次亜塩素酸ナトリウム(以下、「次亜」と称する)等の消毒剤注入等による滅菌・消毒を行うことにより、河川等への水質汚濁の影響を低減する方法がある(例えば、特許文献1参照)。雨天時の流入雨水の特性として、降雨開始直後に汚濁負荷濃度が最も高く、降雨時間の経過により徐々にその濃度は低下する傾向にあることから、この消毒剤注入量は降雨開始後に排出する雨水への消毒剤注入率を高くし、その後この注入率を低くしていくことが望ましい。しかし、実際は、消毒剤注入率を一定にした制御(注入率一定制御)が一般的であり、降雨の状況や流入雨水の汚濁負荷濃度特性を考慮して、時々刻々と適量の水質改善剤、例えば消毒剤等を決定し、注入する方式はほとんど例を見ない。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−129763号公報 (図2とその説明)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した合流式下水道越流水の対策として、河川等の放流先への汚濁負荷排出量を水質改善剤により、より適切に低減し得る、合流式下水道処理設備の水質改善制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に係る発明は、幹線流域の降雨量を表す降雨量信号、雨水ポンプ井に設置された水位計からの雨水ポンプ井水位信号、及び流入渠に設置された水位計からの流入渠水位信号を含む計測信号、並びに雨水ポンプ運転状況及び流入ゲート運用状況を含む現場の運用状況を表す運用状況信号を取込み、計測信号及び現場の運用状況信号をもとに水質改善剤の注入率を算定し、算定された注入率を達成するように水質改善剤注入装置に対し運用指令を出力するプロセスコントローラを備えたことを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、汚濁負荷発生量や降雨の状況を考慮した適切量の水質改善剤注入が可能であり、河川等の放流先への汚濁負荷排出を適切に低減することができる。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の水質改善制御装置において、水質改善剤注入装置が雨水ポンプ井から汲み出した雨水に水質改善剤を注入する注入ポンプを含み、プロセスコントローラから出力される運用指令が、注入ポンプの運転指令、停止指令及び回転数指令を含むことを特徴とする。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、雨水ポンプ井に流入する汚濁負荷流入量及び雨水ポンプの吐出量をもとに水質改善剤の注入率を算出することを特徴とする。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、流入渠水位信号、流入ゲート運用状況、地域住民の生活パターン及び工場廃水の規則的なパターンに従って排出される通常発生分の汚濁負荷量と、地表に堆積した汚濁負荷量が降雨時に下水管渠に流入する降雨時発生分汚濁負荷量と、に基づいて汚濁負荷流入量を推定することを特徴とする。
【0013】
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、通常発生分の汚濁負荷量を、少なくとも時刻、平日/休日の区別、及びイベントの有無を考慮して推定することを特徴とする。
【0014】
請求項6に係る発明は、請求項4に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、降雨時発生分汚濁負荷量を、降雨時発生分汚濁負荷全体量と、単位時間あたりの雨水流入量と、に基づいて推定することを特徴とする。
【0015】
請求項7に係る発明は、請求項6に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、汚濁負荷全体量を、地上雨量計により刻々と計測される降雨信号に基づいて、今回の降雨信号と前回の降雨信号との間にある一定時間以上の間隔が開いたときに今回の降雨と前回の降雨とを別の降雨とみなし、前回の降雨と今回の降雨との間の時間間隔を表す無降雨時間と、少なくとも日付および季節とを考慮して推定することを特徴とする。
【0016】
請求項8に係る発明は、請求項7に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、無降雨時間を、雨量レーダからの信号を処理して推定することを特徴とする。
【0017】
請求項9に係る発明は、請求項7に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、無降雨時間を、気象業務機関から配信される気象情報を利用して推定することを特徴とする。
【0018】
請求項10に係る発明は、請求項6に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、単位時間あたりの雨水流入量を、地上雨量計により計測される降雨信号を単位時間当たりの降雨量に換算した降雨強度と、流入幹線に設置された幹線流量計もしくは幹線水位計により得られる幹線流量もしくは幹線水位と、流入渠に設置された水位計により計測される流入渠水位とを考慮して推定することを特徴とする。
【0019】
請求項11に係る発明は、請求項10に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、単位時間あたりの雨水流入量を、降雨強度と、幹線流量もしくは幹線水位と、流入渠水位とを考慮して、一定時間先までの雨水流入量として推定することを特徴とする。
【0020】
請求項12に係る発明は、請求項11に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、一定時間先までの雨水流入量を、雨量レーダからの信号を処理して推定することを特徴とする。
【0021】
請求項13に係る発明は、請求項11に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、一定時間先までの雨水流入量を、気象業務機関から配信される気象情報を利用して推定することを特徴とする。
【0022】
請求項14に係る発明は、請求項2ないし13のいずれか1項に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、現在継続中の降雨が終了したことが判定されたとき、終了した降雨に対する情報として、運用状況信号、計測信号、及び放流先水質の運用状況を保存する運転実績保存手段を備えていることを特徴とする。
【0023】
請求項15に係る発明は、請求項14に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、運転実績保存手段に保存された最新の降雨に関する情報を、各演算機能の演算式に自動的に反映させる手段を備えていることを特徴とする。
【0024】
請求項16に係る発明は、請求項15に記載の水質改善制御装置において、プロセスコントローラが、運転実績保存手段に保存された降雨に関する情報を、要求により伝送路を介して支援端末に提供する手段を備えていることを特徴とする。
【0025】
請求項17に係る発明は、請求項16に記載の水質改善制御装置において、支援端末から、プロセスコントローラに含まれる各演算機能の演算式を変更することができることを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の水質改善制御装置は、図1に示すように、流入幹線1及び流入渠2を介して流入した雨水19を雨水ポンプ井3に導き、複数台の雨水ポンプ5を適宜運転し、吐出弁6及び放流管渠37を介して雨水を河川等の放流先33へ排出するプロセスにおいて、放流先33の水質悪化を防止するために、放流先33へ排出する排水に水質改善剤として次亜塩素酸ナトリウム(次亜)等の消毒剤を適切に注入するために消毒剤注入ポンプ20をより適切に、より実情に即して運転するための制御装置に関するものである。
【0027】
合流式下水道においては、雨水と汚水が同じ幹線に流入する。晴天時は、通常、流入幹線1に流入する汚水量が少ないため、雨水ポンプ井3に設けられた越流堰23により流入渠2への流入が堰き止められ、汚水管渠38を介して下水処理施設へ送水される。しかし、降雨により、流入幹線1に雨水が入ってくるようになると、雨水は越流堰23を越えて流入渠2に流入し、さらに流入ゲート4が開くと、雨水ポンプ井3にも雨水が流入する。その雨水は複数台の雨水ポンプ5により放流先33へ排出する。この時、排出する雨水には汚水分も混合されてしまうため、そのまま排出すると、放流先33の水質を悪化させてしまうことになる。このため、消毒剤注入ポンプ20により、排出する雨水に消毒剤を注入し、排出する雨水の水質を改善する。
【0028】
設備本来の放流制御及び本発明による水質改善の制御はプロセスコントローラ11を介して行われる。そのため、プロセスコントローラ11はマイクロプロセッサを含み、ここには、雨水ポンプ5の運転状況信号14、流入ゲート運用状況信号8、吐出弁6の開度を表す吐出弁開度信号13、消毒剤注入ポンプ20の運転状況信号22、地上雨量計7からの降雨量信号12、幹線流量計9(及び/又は幹線水位計)からの流量信号10(及び/又は水位信号)、流入渠2に設けられた水位計24からの流入渠水位信号28、雨水ポンプ井3に設けられた水位計25からの雨水ポンプ井水位信号29、放流管渠37に設けられた水位計26からの放流管渠水位信号30、及び放流先33の水質を検出する水質計27からの放流先水質信号31が取込まれる。プロセスコントローラ11はこれらの入力情報を用いて所要の論理演算を行い、雨水ポンプ制御指令15を出力して雨水ポンプ5を制御し、消毒剤注入ポンプ制御指令21を出力して消毒剤注入ポンプ20を制御し、吐出弁開度指令16を出力して吐出弁6の開度を制御し、流入ゲート制御信号32を出力して流入ゲート4を制御する。所要の論理演算に用いる演算式は、内蔵または外付けの記憶手段ないし保存手段に保存されている。
【0029】
さて、汚濁負荷は大きく分けて、住民の生活パターンや工場廃水等のある程度規則的なパターンにより排出される第1の汚濁負荷分(通常発生分の汚濁負荷)と、地表等に堆積した汚濁負荷が降雨時に下水管渠に流入する第2の汚濁負荷分(降雨時発生分の汚濁負荷)とに分けられる。第1の汚濁負荷分は、日間変動、週間変動等といった周期的な特性を有する。また、第2の汚濁負荷分は、季節の影響や前の降雨が終わってから次の降雨が始まるまでの時間(無降雨時間)等により大きな影響を受ける。雨天時の流入雨水の特性として、降雨開始直後に汚濁負荷濃度が最も高く、降雨時間の経過により徐々にその濃度は低下する傾向にあることから、この第2の汚濁負荷分の影響を考慮することは極めて重要なことになる。
【0030】
実際の汚濁負荷の下水管渠への流入に際しては、汚濁負荷濃度は管渠に流れ込む雨水の量によっても影響を受ける。降雨開始直後に汚濁負荷濃度が高くなるとしても、緩やかな降雨と急激な降雨とでは、その汚濁負荷濃度の特性に違いが出る。したがって、降雨状況により管渠に流入する雨水流入量を予測し、これを考慮して汚濁負荷分を算出することも重要なことになる。
【0031】
図2は本発明による水質改善制御を実施するプロセスコントローラ11における、消毒剤注入率を算定する演算の機能構成の一例を示すものである。消毒剤注入率の算定にあたっては、大別して7つの機能手段101〜107、すなわち、第2の汚濁負荷分に対応する汚濁負荷全体量を推定する汚濁負荷全体量推定手段101、第1の汚濁負荷分を推定する汚濁負荷量推定手段102、雨水流入量演算手段103、第2の汚濁負荷分を推定する汚濁負荷量推定手段104、汚濁負荷越流量推定手段105、雨水ポンプ吐出量演算手段106、及び消毒剤注入率演算手段107を用いる。
【0032】
汚濁負荷全体量推定手段101は、ある降雨において、日付や季節等のほか、降雨量信号12及び必要に応じてその他の降雨情報を基にして決定される無降雨時間を参照して、地表等に堆積した汚濁負荷が降雨時に下水管渠に流入する汚濁負荷全体量を推定する。その場合、地上雨量計7で観測される降雨量信号12により、降雨量信号12の間隔がある一定時間以上に開けば別の降雨とみなし、その最初の降雨量信号発生時点を降雨開始タイミングと判定する。そして、その前回の降雨量信号が途絶えてから今回の降雨量信号が発生するまでの間隔を無降雨時間とする。この無降雨時間と日付や季節的な要素を考慮して、今回の降雨で発生する汚濁負荷全体量を推定する。
【0033】
汚濁負荷量推定手段102は、地域住民の生活パターンや工場廃水等のある程度規則的なパターンにより排出される汚濁負荷分を推定する。この推定では、時刻、平日/休日モード、イベントの有無等の要素を考慮して、単位時間あたりの第1の汚濁負荷量を推定する。
【0034】
雨水流入量演算手段103は、地上雨量計7で観測される降雨量信号12を降雨強度に換算した値(単位時間あたりの降雨量を1時間あたりの値に換算したもの[mm/h])や、幹線流量計9(あるいは幹線水位計)からの流量信号10(あるいは水位信号)、流入渠水位計24によって検出された流入渠水位信号28を利用して、雨水流入量演算式により流入幹線1に流入する単位時間あたりの雨水流入量を算出する。
【0035】
汚濁負荷量推定手段104は、汚濁負荷全体量推定手段101によって推定された汚濁負荷全体量に基づき、雨水流入量演算手段103によって推定された単位時間あたりの雨水流入量を考慮して、単位時間あたりの第2の汚濁負荷量を推定する。単位時間あたりの汚濁負荷量は積算処理を行い、今回の降雨で発生するトータルの汚濁負荷量を上回れば、それ以降の単位時間あたりの汚濁負荷量を0にするといった処理も行う。
【0036】
汚濁負荷量推定手段104で算出された単位時間あたりの汚濁負荷量と、汚濁負荷量推定手段102で算出された単位時間あたりの汚濁負荷量との合計が、単位時間あたりの総汚濁負荷量となる。
【0037】
汚濁負荷越流量推定手段105は、越流堰23を越えて雨水ポンプ井3に流入する単位時間あたりの汚濁負荷量を推定する。単位時間あたりの総汚濁負荷量のうち、一部あるいは全部は下水処理施設へ流れてしまう。このため汚濁負荷越流量推定手段105は、総汚濁負荷量のほか、流入渠2の水位(水位信号28)、あるいは流入ゲート4の運用状況(運用状況信号8)を考慮して、単位時間あたりの汚濁負荷流入量を推定する。
【0038】
雨水ポンプ吐出量演算手段106は、雨水ポンプ運転状況信号14、雨水ポンプ井水位信号29、及び放流管渠水位信号30を利用して、雨水ポンプ5のQ−H特性に基づき雨水ポンプ5の吐出量を演算する。
【0039】
消毒剤注入率演算手段107は、汚濁負荷越流量推定手段105によって推定された単位時間あたりの汚濁負荷越流量と、雨水ポンプ吐出量演算手段106によって推定された雨水ポンプ吐出量により、適切な消毒剤注入率を算出し、消毒剤注入ポンプ制御指令として消毒剤注入ポンプ20に対して出力する。
【0040】
以上の演算により、過去の降雨における汚濁負荷発生量の統計データに基づいて汚濁負荷発生量を推定し、降雨の状況に応じた適切な消毒剤注入を行うことが可能となる。なお、これらの演算については、降雨地点等と雨水ポンプ井3との間の雨水の移動時間に対応する時間遅れを考慮する必要がある。このため、対象機場の特性を考慮して、時間遅れの影響を考慮するものとする。
【0041】
汚濁負荷全体量推定手段101、汚濁負荷量推定手段102、汚濁負荷量推定手段104、および汚濁負荷越流量推定手段105の各推定演算においては、それぞれ種々あり得るモデル式の中からパラメータのチューニングを含めて適切なものを予め経験的に、あるいは実験的に選定しておけばよい。
【0042】
汚濁負荷全体量推定手段101及び消毒剤注入率演算手段107では、対象機場における過去の降雨における汚濁負荷発生量の統計データや放流先の水質基準を満たすために必要な消毒剤注入量のデータを考慮することが不可欠である。したがって、降雨時の運転実績を保存し、このデータを、統計的手法を用いて演算式に反映させることにより、より精度の高い制御を行うことが可能となる。これらのデータの反映については、伝送路18を介して監視端末17から行う方式や、プロセスコントローラ11内で自動的に降雨実績のファイリングやデータの反映を行わせることも可能である。
【0043】
また、雨水流入量演算手段103による雨水流入量演算においては、一定時間先の雨水流入量を予測し、その要素を加味することも可能である。これには、地上雨量計7や幹線流量計9あるいは幹線水位計の測定結果だけでなく、例えば、雨量レーダ35により観測されたデータを雨量レーダデータ処理装置36によって処理し、その処理結果を利用する方式や、気象業務センター等から配信される各種気象データを利用する方式があり得る。その場合、雨量レーダデータ処理装置36や、気象情報端末34を介して入手可能な気象データ情報を、伝送路18を介してプロセスコントローラ11へ導入し、その情報を雨水流入量演算手段103の入力情報として利用することになる。さらに、雨量レーダデータ処理装置36や、気象情報端末34からの情報は、汚濁負荷全体量推定手段101における無降雨時間の算定に用いることもできる。
【0044】
以上述べた実施の形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、
1) 河川等の放流先33へ排水する雨水の水質を適切に改善することができ、合流式下水道越流水の対策として有効である。
2) 雨水滞水池等の大規模な施設を必要としないため、比較的安価に実現することができる。
3) 過去の統計データに基づいた適切な水質改善剤注入ポンプの運用が可能である。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、合流式下水道越流水の水質改善対策として、過去の降雨における汚濁負荷発生量等の統計データに基づいて汚濁負荷発生量を推定し、降雨の状況に応じた適量の水質改善剤を注入することにより、河川等の放流先への汚濁負荷排出量をより適切に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による水質改善制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1の水質改善制御装置におけるプロセスコントローラの消毒剤注入率算定のための機能構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 流入幹線
2 流入渠
3 雨水ポンプ井
4 流入ゲート
5 雨水ポンプ
6 吐出弁
7 地上雨量計
8 流入ゲート運用状況信号
9 幹線流量計もしくは幹線水位計
10 幹線流量もしくは幹線水位信号
11 プロセスコントローラ
12 降雨量信号
13 吐出弁開度信号
14 雨水ポンプ運転状況信号
15 雨水ポンプ制御指令
16 吐出弁開度変更指令
17 監視端末
18 伝送路
19 流入雨水
20 消毒剤注入ポンプ
21 消毒剤注入ポンプ制御指令
22 消毒剤注入ポンプ運転状況信号
23 越流堰
24 水位計(流入渠)
25 水位計(雨水ポンプ井)
26 水位計(放流管渠)
27 水質計
28 流入渠水位信号
29 雨水ポンプ井水位信号
30 放流管渠水位信号
31 放流先水質信号
32 流入ゲート制御信号
33 放流先(河川等)
34 気象情報端末
35 雨量レーダ
36 雨量レーダデータ処理装置
37 放流管渠
38 汚水管渠
101 汚濁負荷全体量推定手段
102 汚濁負荷量推定手段
103 雨水流入量演算
104 汚濁負荷量推定手段
105 汚濁負荷流入量推定手段
106 雨水ポンプ吐出量演算手段
107 消毒剤注入率演算手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses a rainwater pump to pump out rainwater flowing into a rainwater pump well via a merging main line of a combined sewer in which rainwater and sewage flow into the same main line, and a water quality improving agent is injected into the pumped out rainwater by a water quality improving agent injection device. The present invention relates to a water quality improvement control device for a combined sewerage treatment facility that mixes and discharges to a discharge destination.
[0002]
[Prior art]
In the combined sewer system, untreated wastewater is discharged to public water bodies such as rivers together with rainwater during rainy weather, and thus causes problems such as water pollution, which is a serious problem.
[0003]
To solve this kind of water pollution problem in combined sewers,
(1) A method of providing a water storage facility, temporarily storing rainfall in the water storage facility, and sending the rainwater to a treatment plant for treatment.
(2) Separating and maintaining sewage pipes and rainwater pipes, and sending sewage to a sewage treatment plant for treatment.
(3) A method of temporarily storing rainwater in a culvert and increasing the amount of water sent to a treatment plant as much as possible.
Etc.
[0004]
However, the methods (1) and (2) require a lot of cost for constructing rainwater storage facilities and sewage pipes, and it takes enormous time for maintenance. The method (3) is the reverse operation method of storing rainwater in a sewer from the viewpoint of promptly discharging rainwater. Depending on the rainfall situation, flooding may cause flooding and the like. There is a problem that there is a possibility that it will occur.
[0005]
Therefore, as a simple method for solving the overflow water problem, when rainwater is discharged into a river or the like by a rainwater pump, a disinfectant such as sodium hypochlorite (hereinafter, referred to as “water hypochlorite”) is used as a water quality improving agent on the discharge side. There is a method for reducing the influence of water pollution on rivers and the like by performing sterilization and disinfection by injecting a disinfectant such as "hypoxia"). As the characteristics of rainwater inflow during rainy weather, the pollutant load concentration is highest immediately after the start of rainfall, and the concentration tends to gradually decrease over the course of the rainfall time. It is desirable to increase the injection rate of the disinfectant into the fuel, and then reduce the injection rate. However, in practice, a control with a constant disinfectant injection rate (constant injection rate control) is generally used. In consideration of the rainfall situation and the characteristics of the pollutant load concentration of the incoming rainwater, an appropriate amount of the water quality improver For example, there is almost no example of a method of determining and injecting a disinfectant or the like.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-129763 (FIG. 2 and its description)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a water quality improvement control device for a combined sewer treatment facility, which can more appropriately reduce a pollutant load discharge amount to a discharge destination such as a river by a water quality improving agent as a countermeasure for the combined sewer overflow water described above. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a rainfall signal indicating rainfall in a main basin, a rainwater pump well water level signal from a water level gauge installed in a rainwater pump well, and installed in an inflow culvert. The measurement signal including the inflow water level signal from the water level gauge and the operation status signal indicating the on-site operation status including the rainwater pump operation status and the inflow gate operation status are taken in, and the water quality is determined based on the measurement signal and the on-site operation status signal. A process controller is provided for calculating the injection rate of the improving agent and outputting an operation command to the water quality improving agent injection device so as to achieve the calculated injection rate.
[0009]
According to the present invention, it is possible to inject an appropriate amount of a water quality improving agent in consideration of a pollutant load generation amount and a rainfall situation, and to appropriately reduce a pollutant load discharge to a discharge destination such as a river.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the first aspect, the water quality improvement agent injection device includes an injection pump for injecting the water quality improvement agent into rainwater pumped from the rainwater pump well, and is output from the process controller. The operation commands include an operation command, a stop command, and a rotation speed command of the infusion pump.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the first aspect, the process controller sets the injection rate of the water quality improving agent based on a pollution load inflow amount flowing into the rainwater pump well and a discharge amount of the rainwater pump. Is calculated.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the third aspect, the process controller discharges water according to an inflow culvert water level signal, an inflow gate operation status, a living pattern of local residents, and a regular pattern of factory wastewater. The pollutant load inflow is estimated based on the pollutant load in normal occurrence and the pollutant load accumulated in the ground surface and the pollutant load in rainfall when the pollutant load flows into the sewer during rainfall. .
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the fourth aspect, the process controller considers at least a time, a weekday / holiday distinction, and the presence / absence of an event by the process controller. It is characterized by estimation.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the fourth aspect, the process controller calculates the amount of pollution load generated during rainfall, the total amount of pollution load generated during rainfall, and the amount of rainwater inflow per unit time. And estimating based on
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the sixth aspect, the process controller determines a total amount of the pollutant load based on a rainfall signal measured momentarily by a ground rain gauge and a current rainfall signal. When an interval of a certain time or more is opened between the previous rainfall signal and the previous rainfall signal, the current rainfall and the previous rainfall are regarded as different rainfalls, and no value indicating the time interval between the previous rainfall and the current rainfall is provided. The estimation is performed in consideration of the rainfall time and at least the date and the season.
[0016]
The invention according to
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the seventh aspect, the process controller estimates the non-rainfall time using weather information distributed from a meteorological service organization.
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the sixth aspect, the process controller converts a rainwater inflow amount per unit time into a rainfall signal measured by a ground rain gauge into a rainfall amount per unit time. Estimated considering the converted rainfall intensity, the main flow or main water level obtained by the main flow meter or main water level meter installed on the inflow main line, and the inflow culvert water level measured by the water level meter installed on the inflow culvert. It is characterized by doing.
[0019]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the tenth aspect, the process controller considers a rainwater inflow amount per unit time, a rainfall intensity, a main flow rate or a main water level, and an inflow culvert water level. Then, it is estimated as the amount of rainwater inflow up to a certain time.
[0020]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the eleventh aspect, the process controller estimates a rainwater inflow amount up to a predetermined time ahead by processing a signal from a rainfall radar. .
[0021]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the eleventh aspect, the process controller estimates a rainwater inflow amount up to a predetermined time ahead using weather information distributed from a meteorological service organization. It is characterized by.
[0022]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to any one of the second to thirteenth aspects, when the process controller determines that the currently continuing rainfall has ended, It is characterized by including an operation result storage means for storing the operation status signal, the measurement signal, and the operation status of the discharge water quality as information.
[0023]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the fourteenth aspect, the process controller automatically reflects the latest rainfall information stored in the operation result storage means in the arithmetic expression of each arithmetic function. Characterized in that it is provided with means for causing it to:
[0024]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the fifteenth aspect, the process controller provides the information on rainfall stored in the operation result storage means to the support terminal via a transmission path upon request. It is characterized by having.
[0025]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the water quality improvement control device according to the sixteenth aspect, an arithmetic expression of each arithmetic function included in the process controller can be changed from the support terminal.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the water quality improvement control device of the present invention guides
[0027]
In a combined sewer, rainwater and sewage flow into the same main line. When the weather is fine, the amount of sewage flowing into the inflow trunk line 1 is usually small, so that the overflow to the
[0028]
The original discharge control of the equipment and the control of water quality improvement according to the present invention are performed via the
[0029]
By the way, the pollution load is roughly divided into a first pollution load (normally generated pollution load) discharged according to a somewhat regular pattern such as a living pattern of residents and factory wastewater, and a pollution load accumulated on the ground surface. Is divided into a second pollutant load (a pollutant load generated during rainfall) that flows into a sewer pipe during rainfall. The first pollutant load has periodic characteristics such as daily variation, weekly variation, and the like. The second pollutant load is greatly affected by the influence of the season, the time from the end of the previous rainfall to the start of the next rainfall (no rainfall time), and the like. As the characteristics of the inflowing rainwater during rainy weather, the pollutant load concentration is highest immediately after the start of rainfall, and the concentration tends to gradually decrease as the rainfall time elapses. That becomes extremely important.
[0030]
When the actual pollutant load flows into the sewer, the pollutant load concentration is also affected by the amount of rainwater flowing into the sewer. Even if the pollutant load concentration increases immediately after the start of rainfall, there is a difference in the characteristics of the pollutant load concentration between gentle rainfall and rapid rainfall. Therefore, it is also important to predict the amount of rainwater flowing into the sewer according to the rainfall situation, and calculate the pollution load in consideration of this.
[0031]
FIG. 2 shows an example of a functional configuration of a calculation for calculating a disinfectant injection rate in the
[0032]
The pollutant load total amount estimating means 101 refers to the non-rainfall time determined based on the
[0033]
The pollutant load estimating means 102 estimates a pollutant load discharged according to a somewhat regular pattern such as a living pattern of a local resident or a factory wastewater. In this estimation, the first pollution load amount per unit time is estimated in consideration of factors such as time, weekday / holiday mode, presence / absence of an event, and the like.
[0034]
The rainwater inflow calculating means 103 converts the
[0035]
The pollutant load amount estimating means 104 is based on the total pollutant load amount estimated by the pollutant load total amount estimating means 101, and takes into consideration the rainwater inflow amount per unit time estimated by the Estimate the second pollution load per unit. The pollutant load per unit time is subjected to an integration process, and if the total pollutant load generated by the current rainfall is exceeded, a process of setting the pollutant load per unit time thereafter to zero is also performed.
[0036]
The sum of the pollutant load per unit time calculated by the pollutant load estimating means 104 and the pollutant load per unit time calculated by the pollutant load estimating means 102 is the total pollutant load per unit time. Become.
[0037]
The pollutant load overflow estimation means 105 estimates the pollutant load per unit time flowing into the rainwater pump well 3 over the overflow weir 23. Some or all of the total pollution load per unit time flows to the sewage treatment facility. For this reason, the pollutant load overflow estimating means 105 considers the water level of the inflow culvert 2 (water level signal 28) or the operation status of the inflow gate 4 (operation status signal 8) in addition to the total pollution load amount. Estimate the pollutant load inflow of.
[0038]
The rainwater pump discharge amount calculating means 106 uses the rainwater pump
[0039]
The disinfectant injection rate calculating means 107 performs appropriate disinfection based on the pollutant load overflow rate per unit time estimated by the pollutant load overflow rate estimating means 105 and the rainwater pump discharge amount estimated by the rainwater pump discharge amount calculating means 106. The dispensing rate is calculated and output to the
[0040]
By the above calculation, it is possible to estimate the pollution load generation amount based on the statistical data of the pollution load generation amount in the past rainfall, and to perform an appropriate disinfectant injection according to the rainfall situation. In these calculations, it is necessary to consider a time delay corresponding to the traveling time of rainwater between the rainfall point or the like and the rainwater pump well 3. For this reason, the influence of the time delay is to be considered in consideration of the characteristics of the target station.
[0041]
In each estimation calculation of the pollutant load total amount estimating means 101, the pollutant load amount estimating means 102, the pollutant load amount estimating means 104, and the polluting load overflow amount estimating means 105, parameters are tuned from various possible model expressions. It is sufficient to select an appropriate one in advance, empirically or experimentally.
[0042]
The pollutant load total amount estimating means 101 and the disinfectant injection rate calculating means 107 obtain statistical data on the amount of pollutant load generated in the past rainfall at the target plant and data on the disinfectant injection amount necessary to satisfy the water quality standard at the discharge destination. It is essential to consider. Therefore, by storing the operation results at the time of rainfall and reflecting this data in the arithmetic expression using a statistical method, it is possible to perform more accurate control. Regarding the reflection of these data, it is possible to use a method performed from the monitoring terminal 17 via the
[0043]
Also, in the rainwater inflow calculation by the rainwater inflow calculation means 103, it is possible to predict the rainwater inflow at a certain time ahead, and to add its element. For this, not only the measurement results of the ground rain gauge 7, the
[0044]
According to the embodiment described above, the following operation and effect can be obtained. That is,
1) The quality of rainwater drained to a discharge destination 33 such as a river can be appropriately improved, and it is effective as a countermeasure for a combined sewer overflow.
2) Since large-scale facilities such as rainwater ponds are not required, it can be realized at relatively low cost.
3) It is possible to operate an appropriate water quality improver injection pump based on past statistical data.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, as a measure for improving the water quality of the combined sewer overflow, the pollution load generation amount is estimated based on statistical data such as the pollution load generation amount in the past rainfall, and an appropriate amount of water quality improvement according to the rainfall situation is performed. By injecting the agent, it is possible to more appropriately reduce the pollutant load discharge to a discharge destination such as a river.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a water quality improvement control device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration example for calculating a disinfectant injection rate of a process controller in the water quality improvement control device of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 inflow
25 Water level gauge (rainwater pump well)
26 Water level gauge (discharge sewer)
27
34
Claims (17)
幹線流域の降雨量を表す降雨量信号、前記雨水ポンプ井に設置された水位計からの雨水ポンプ井水位信号、及び流入渠に設置された水位計からの流入渠水位信号を含む計測信号、並びに雨水ポンプ運転状況及び流入ゲート運用状況を含む現場の運用状況を表す運用状況信号を取込み、前記計測信号及び前記現場の運用状況信号をもとに水質改善剤の注入率を算定し、算定された注入率を達成するように前記水質改善剤注入装置に対し運用指令を出力するプロセスコントローラを備えたことを特徴とする合流式下水道処理設備の水質改善制御装置。Rainwater and sewage flow into the same main line.The rainwater that has flowed into the rainwater pump well via the combined main line of the sewer is pumped out by a rainwater pump, and the extracted rainwater is mixed with a water quality improver by a water quality improver injection device and released. In the water quality improvement control device of the combined sewerage treatment equipment to be discharged earlier,
A rainfall signal representing the amount of rainfall in the main watershed, a rainwater pump well water level signal from a water gauge installed on the rainwater pump well, and a measurement signal including an inflow culvert water level signal from a water gauge installed on the inflow culvert, and It takes in an operation status signal representing the operation status of the site including the rainwater pump operation status and the inflow gate operation status, calculates the injection rate of the water quality improver based on the measurement signal and the operation status signal of the site, and was calculated. A water quality improvement control device for a combined sewerage treatment facility, comprising: a process controller that outputs an operation command to the water quality improvement agent injection device so as to achieve an injection rate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003068117A JP4439831B2 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Water quality improvement control device for combined sewerage treatment facilities |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003068117A JP4439831B2 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Water quality improvement control device for combined sewerage treatment facilities |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004275829A true JP2004275829A (en) | 2004-10-07 |
JP4439831B2 JP4439831B2 (en) | 2010-03-24 |
Family
ID=33285540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003068117A Expired - Fee Related JP4439831B2 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Water quality improvement control device for combined sewerage treatment facilities |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4439831B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007090278A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | Sewage disposal system |
WO2013005952A2 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 서울시립대학교 산학협력단 | System for treating sewerage overflow using apparatus for automatically measuring water quality and dissolved air floatation |
CN108915065A (en) * | 2018-08-28 | 2018-11-30 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | One into the three pipeline shunt system gone out and shunt method |
CN109056965A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | The governing system and method for the pipeline being connected to natural water |
CN111487916A (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-04 | 上海新三星给排水设备有限公司 | Intelligent intercepting well backflow prevention gate valve control system and method |
CN111608244A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 清华大学深圳国际研究生院 | Intercepting system and intercepting method |
-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003068117A patent/JP4439831B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007090278A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | Sewage disposal system |
WO2013005952A2 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 서울시립대학교 산학협력단 | System for treating sewerage overflow using apparatus for automatically measuring water quality and dissolved air floatation |
WO2013005952A3 (en) * | 2011-07-01 | 2013-03-14 | 서울시립대학교 산학협력단 | System for treating sewerage overflow using apparatus for automatically measuring water quality and dissolved air floatation |
KR101305225B1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-09-12 | 서울시립대학교 산학협력단 | CSOs TREATMENT SYSTEM USING CONTINUOUS WATER MONITORING EQUIPMENTS AND DISSOLVED AIR FLOTATION |
CN109056965A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | The governing system and method for the pipeline being connected to natural water |
CN108915065A (en) * | 2018-08-28 | 2018-11-30 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | One into the three pipeline shunt system gone out and shunt method |
CN111487916A (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-04 | 上海新三星给排水设备有限公司 | Intelligent intercepting well backflow prevention gate valve control system and method |
CN111608244A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 清华大学深圳国际研究生院 | Intercepting system and intercepting method |
CN111608244B (en) * | 2020-06-01 | 2024-05-14 | 清华大学深圳国际研究生院 | Interception system and interception method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4439831B2 (en) | 2010-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103628560B (en) | A kind of dam control device and control method with memory function | |
CN102080647A (en) | Rain pump station monitoring system | |
JP2010196369A (en) | Rainwater drainage control device | |
JP2015105649A (en) | Rainwater pump control device | |
JP4427509B2 (en) | Rainwater storage facility operation system | |
JP4488970B2 (en) | Operation management system for combined sewage systems | |
JP2004275829A (en) | Water quality improvement controlling device of confluential sewerage treatment equipment | |
KR101226649B1 (en) | Smart system for using Rainwater and Waterworks and Control method thereof | |
JP3839361B2 (en) | Rainwater runoff coefficient prediction method, rainwater inflow prediction method, rainwater runoff coefficient prediction program, and rainwater inflow forecast program | |
JP4358101B2 (en) | Sewage inflow water quality prediction method and rainwater drainage support system | |
JPS5919367B2 (en) | rainwater drainage system | |
CN207436244U (en) | A kind of pipe flushing system | |
JP3625367B2 (en) | Sewer system storage facility operation support device | |
JP3749800B2 (en) | Sewer rainwater drainage control device | |
CN202065160U (en) | Monitoring system for rainwater pumping station | |
CN105672461A (en) | Electronic control flow limiting type intelligent catch basin with floating residue blocking function | |
JP4786278B2 (en) | Sewage treatment system | |
JPH0962367A (en) | Rainwater pump control device and method | |
JPS6120352B2 (en) | ||
JP3875545B2 (en) | Sewerage equipment operation device and its operation method | |
JP4728988B2 (en) | Pump control device | |
JP2009287197A (en) | Rainwater drainage control system | |
CN115129091A (en) | Water storage flushing control method and system applied to incoming sewage main pipe | |
JP2000129644A (en) | Flood control water quality conservation system | |
CN113551717A (en) | Monitoring method and device for intelligently monitoring intercepting well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080930 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091211 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20100106 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |