JP2006223951A - 水道水の水質管理方法及び水質管理システム - Google Patents
水道水の水質管理方法及び水質管理システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 HACCPシステム100が、危害DB11と水質DB12のデータを用いて、重篤度設定手段21と発生頻度設定手段22によりそれぞれ重篤度と発生頻度を設定し、リスク算出手段23によりリスクを算出し、さらに、重要管理点設定支援手段24においてリスクから得られる危害の優先順位に従って重要管理点候補を抽出し、水質管理者が重要管理点を設定すること及び上水道施設200における水質管理をすることを支援する。
【選択図】 図2
Description
図2は、本実施形態例における、水道におけるHACCPシステム100における機能ブロック図である。本実施形態例は、比較的小規模な水道事業体でも運用できるような比較的簡易な構成の例である。本実施形態例によるHACCPシステム100は、データ入力手段1、表示手段2、データベース10及び解析システム20から構成される。データベース10は、危害DB11、水質DB12を備え、解析システム20は、重篤度設定手段21、発生頻度設定手段22、リスク算出手段23及びCCP設定支援手段24を含んで構成される。
危害DB11は水道において発生する可能性がある危害及び危害原因物質について、項目、危害の重篤度、基準値が記録されている。項目としては、例えば病原菌、クリプトスポリジウムなど健康被害を生じさせる生物学的要因、各種重金属や有機物など化学的要因、異物の混入など物理的要因がある。通常の食品のHACCPにおいては危害として健康被害を考慮するが、水道においてはこれ以外に、水質基準項目の設定根拠になっている着色や異臭味などの利水障害、浄水プロセスの障害となり需要家への供給量に影響を与える処理障害についても危害として取り扱い、危害DB11に含める。危害DB11に含まれる項目の例を表1に示す。
重篤度設定手段21では、危害DB11のデータを参照して、人に及ぼす危害の重篤度を5段階のランクに分類する。重篤度のランクは例えば図5に示すように、(1)影響なし又は検出不能、(2)少数に危害を与える、(3)多数に危害を与える、(4)少数が致死、(5)多数が致死とすることができる。本実施形態例では、この5段階の重篤度のランクを利用し、リスクの算出などに用いる。リスクの算出に際しては、それぞれのランクについて計算用の値を設定する。本実施形態例においては、前記の5段階のランクに対して、仮に重篤度の低いものから順に1から5の数値を割り当てて説明している。
実施形態例1では、基本的な機能のみでHACCPシステム100を構成した例を示したが、本実施形態例では、より詳細な解析が可能になる構成を示す。図3は、本実施形態例によるHACCPシステム100における機能ブロック図である。本実施形態例では、実施形態例1と同様に、HACCPシステム100をデータ入力手段1、表示手段2、データベース10、解析システム20から構成する。データベース10は、危害DB11、水質DB12に加えてファクター情報DB13を備える。解析システム20は、重篤度設定手段21、発生頻度設定手段22、リスク算出手段23、CCP設定支援手段24に加えてファクター算出手段25で構成する。
危害DB11及び水質DB12は実施形態例1と同じなので説明を省略する。
ファクター情報DB13には、水道の特徴をCCP候補設定に反映するため、需要家のリスクを高める可能性や、危害としての需要家の認識などに関する情報を記録する。例えば、機器の故障情報や機器の寿命予測、水源への有害物質の排出量データや、需要家からの水質・水量に関する苦情・問い合わせの情報、PI(Performance Indicator;業務指標)などがある。これらの情報から、ファクター算出手段25において機器故障による危害原因物質除去不良による危害発生の可能性や、有害物質の排出による原水汚染のポテンシャル増加の可能性などをファクターとして算出する。
実施形態例2における解析手段のうち、重篤度設定手段21、発生頻度設定手段22及びリスク算出手段23は、実施形態例1と同じなので説明を省略する。CCP設定支援手段24についても、同様の機能を持っているが、実施形態例2で新たに加わったファクター算出手段25からの情報も扱うので、実施形態例1とは異なる機能について説明する。
前記した実施形態例1及び実施形態例2は、実際の浄水場にHACCPを適用するための枠組みを示しているが、本実施形態例では、さらに詳細な解析を行うための手段を具体化した実施形態例を示す。
本実施形態例においては、実施形態例2においてファクター情報DB13が担っていた役割を専門化した多くの種類のデータベースとして再構成して、大量のデータを効率よく扱えるようにした。本実施形態例においてデータベース10に収められている各データベース及びそのデータベースに含まれる項目の一覧を表3に示す。
本実施形態例においては、実施形態例2において解析システム20が備えた解析手段に加えて、新たに危害原因物質濃度算出手段26を備える。また、その他の解析手段についても、実施形態例2よりもデータベース10が細分化及び詳細化したことに伴って、若干の差異が生じている。
図6に機器故障を考慮する場合のファクター算出フローを示す。まず、故障情報DB14のデータを用い、各機器の故障頻度を算出する(S101)。次に、故障頻度から図5に示すランクに対応するように5段階に発生頻度をランク分けする(S102)。一方、除去性能DB17(実施形態例2においては、ファクター情報DB13)から各機器が故障した際に影響が生じる危害原因物質を抽出(S103)し、危害DB11から抽出された危害原因物質への影響度(ランク)の抽出(S104)を行う。最後に、発生頻度のランクと影響度(ランク)の組み合わせに応じたファクターを設定する(S105)。
図7に需要家の苦情・問い合わせを考慮する場合のファクター算出フローを示す。まず、需要家情報DB15(実施形態例2においては、ファクター情報DB13)のデータを用い、各苦情・問い合わせの発生割合を算出する(S201)。次に、苦情発生割合のランクを図5に示すランクに対応するようにランク分けする(S202)。一方、需要家情報DB15(実施形態例2においては、ファクター情報DB13)から各苦情・問い合わせに関連する危害原因物質(又は配管系統由来の危害であるか)を抽出し(S203)、抽出された危害原因物質による影響度(または影響度のランク)を危害DB11から抽出する(S204)。最後に、発生頻度のランクと影響度(または影響度のランク)の組合せに応じたファクターを設定する(S205)。
図8に水源への有害物質の排出量データを考慮する場合のファクター算出フローを示す。ここでは、各有害物質の排出量、排出する事業所の所在地、排出先(河川、海洋など)がPRTRDB16に記録されているものとする。
CCP候補の選択は、HACCPシステム100にとって、重要な機能である。この機能によって、水道事業についてHACCPの枠組みの利点を活用することができる。
図10は、CCP設定支援手段において行われる取水レベルでの処理フローを示す説明図である。まず、過去において取水した原水についてのデータを取り出して、危害原因物質の濃度の変動が設定した基準より大きいか否かを調べる(S501)。この結果、基準の範囲内に収まっている場合(S501のNo)、取水レベルでは特に対処の必要はないので、処理工程レベルへ処理を移す(S506)。基準を超えた変動があった場合は(S501のYes)、さらに、その変動が突発的なものであるか否か、すなわち、水質事故にあたるようなものか否か、を管理者に確認することによって調べる(S502)。この確認はデータ入力手段1及び表示手段2を用いて行う。
図11は、CCP設定支援手段において行われる処理工程レベルでの処理フローを示す説明図である。処理工程レベルでの処理は、図11に示すように、取水レベルでの前記危害の情報を受け取って処理を行う。
図12はCCP設定支援手段において行われる保守レベルでの処理フローを示す説明図である。保守レベルにおけるCCP候補設定の処理では、まず、故障情報DB14から機器故障により影響が生じる工程の情報を検索して、その工程に関連する機器のリストを作成する(S701)。そして、S701で作った機器のリストから1つを選んで分析対象とし、これをリストから除く(S702)。
ここでは、浄水場施設における工程フローの作成支援を行う場合の作成支援例を示し、この説明に伴って、第3の実施形態例においてCCP候補を設定した結果の例を示す。浄水場設備に対してHACCPの枠組みを適用するには、図13の例に示すような浄水場施設における工程フローなどを作成することが有用である。このような工程フローを示す図自体は、通常の作図のためのツール(CAD)などによって作成することも可能であるが、例えば本実施形態のHACCPシステム100に工程フローを入力する手段を備えることもできる。このような構成をとれば、工程フローのデータをデータベースに貯蔵して、各種の分析に用いることが可能となる。
2 表示手段
10 データベース
11 危害データベース(危害DB)
12 水質データベース(水質DB)
13 ファクター情報データベース(ファクター情報DB)
14 故障情報データベース(故障情報DB)
15 需要家情報データベース(需要家情報DB)
16 化学物質排出移動量届出データベース(PRTRDB)
17 除去性能データベース(除去性能DB)
18 プロセスデータベース(プロセスDB)
19 点検・メンテナンスデータベース(点検・メンテナンスDB)
20 解析システム
21 重篤度設定手段
22 発生頻度設定手段
23 リスク算出手段
24 重要管理点設定支援手段(CCP設定支援手段)
25 ファクター算出手段
26 危害原因物質濃度算出手段
100 HACCPシステム
200 上水道施設
202 浄水場
Claims (10)
- データ入力手段と表示手段とデータベースと解析システムとを備えた計算機システムが実行する水道の水質管理方法であって、
前記解析システムは、水道水の水質管理に関しての重篤度設定手段、発生頻度設定手段、リスク算出手段及び重要管理点設定支援手段を備え、
重篤度設定手段が水道水の摂取または利用において考慮する必要がある危害の重篤度を設定し、
発生頻度設定手段が水質管理を行う対象とする上水道施設における危害の発生頻度を算出し、
リスク算出手段が前記重篤度と前記発生頻度から危害のリスクを算出し、
重要管理点設定支援手段が前記リスクを用いて重要管理点候補を設定する危害の優先順位を決定し、
前記重要管理点設定支援手段が優先順位に従って重要管理点候補を設定すること
を特徴とする水質管理方法。 - 水道の水質に関する危害情報を記憶したデータベースと水道水及び原水の水質検査結果を記憶したデータベースとを用いること
を特徴とする請求項1の水質管理方法。 - データ入力手段と表示手段とデータベースと解析システムとを備えた計算機システムが実行する水道の水質管理方法であって、
前記解析システムは、水道水の水質管理に関しての重篤度設定手段、発生頻度設定手段、リスク算出手段、ファクター算出手段及び重要管理点設定支援手段を備え、
重篤度設定手段が水道水の摂取または利用において考慮する必要がある危害の重篤度を設定し、
発生頻度設定手段が水質管理を行う対象とする上水道施設における危害の発生頻度を算出し、
リスク算出手段が重篤度と発生頻度から危害のリスクを算出し、
ファクター算出手段が危害を管理するための優先順位を決定するために用いるファクタ ーを算出し、
重要管理点設定支援手段が前記リスク及び前記ファクターを用いて危害を管理するための優先順位を決定し、
前記重要管理点設定支援手段が前記優先順位に従って重要管理点候補を設定すること
を特徴とする水質管理方法。 - 水道の水質に関する危害情報を記憶したデータベースと水道水及び原水の水質検査結果を記憶したデータベースと危害を管理するための優先順位を決定するために用いるファクターを記憶したデータベースとを用いること
を特徴とする請求項3の水質管理方法。 - データ入力手段と表示手段とデータベースと解析システムとを備えた計算機システムが実行する水道の水質管理方法であって、
前記解析システムは、水道水の水質管理に関しての重篤度設定手段、危害原因物質濃度算出手段、発生頻度設定手段、リスク算出手段、ファクター算出手段及び重要管理点設定支援手段を備え、
重篤度設定手段が水道水の摂取または利用において考慮する必要がある危害の重篤度を設定し、
危害原因物質濃度算出手段が水道の水質を悪化させる危害原因物質の濃度を算出し、
発生頻度設定手段が前記危害原因物質の濃度を用いて水質管理を行う対象とする上水道施設における危害の発生頻度を算出し、
リスク算出手段が重篤度と発生頻度から危害のリスクを算出し、
ファクター算出手段が危害を管理するための優先順位を決定するために用いるファクタ ーを決定するファクターを算出し、
重要管理点設定支援手段が前記リスク及び前記ファクターを用いて危害を管理するための優先順位を決定し、
前記重要管理点設定支援手段が前記優先順位に従って重要管理点候補を設定すること
を特徴とする水質管理方法。 - 水道の水質に関する危害情報を記憶したデータベースと水道水及び原水の水質検査結果を記憶したデータベースを用い、
故障情報を記憶したデータベース、水の需要家に関する情報を記憶したデータベース、水源における汚染物質の移動量に関する情報を記憶したデータベース、各浄水プロセスの除去性能を記憶したデータベース、各浄水プロセスの処理方法に関する情報を記憶したデータベース又は点検・メンテナンスについての情報を記憶したデータベースのうちの1つ以上のデータベースを用いること
を特徴とする請求項5の水質管理方法。 - 原水における危害原因物質の濃度の変化及び浄水処理における危害原因物質の発生を検知する方法と危害原因物質の除去性能が高い処理工程を選定する工程を重要管理点候補とすること
を特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の水質管理方法。 - 原水中の危害原因物質の濃度が浄水場における危害原因物質の処理能力を逸脱する状態を非定常状態とし、
前記非定常状態の原因となる危害物質について、原水における危害原因物質の濃度の計測を行う手段又は危害原因物質の濃度の変動に関する情報を入手する手段を重要管理点候補とすること
を特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の水質管理方法。 - 機器の不具合または故障した状態を非定常状態とし、
非定常状態になるリスクが所定の境界値を越える機器の点検・メンテナンスを重要管理点候補とすること
を特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の水道の水質管理方法。 - データ入力手段と表示手段とデータベースと解析システムとを備えた計算機システムを含み、前記計算機システムと上水道施設との情報通信が可能な水質管理システムであって、
前記解析システムは、水道水の水質管理に関しての重篤度設定手段、発生頻度設定手段、リスク算出手段及び重要管理点設定支援手段を備え、
重篤度設定手段が水道水の摂取または利用において考慮する必要がある危害の重篤度を設定し、
発生頻度設定手段が水質管理を行う対象とする上水道施設における危害の発生頻度を算出し、
リスク算出手段が前記重篤度と前記発生頻度から危害のリスクを算出し、
重要管理点設定支援手段が前記リスクを用いて重要管理点候補を設定する危害の優先順位を決定し、
前記重要管理点設定支援手段が優先順位に従って重要管理点候補を設定すること
を特徴とする水道の水質管理システム。
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