JP2021053637A - 浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサーの保守・点検システム - Google Patents

Abstract

【課題】合併浄化槽設備の運用において、ブロワー及びポンプ等の機器の保守・点検、交換作業を現地に赴くことなく実施可能な、保守・点検システムを提供する。【解決手段】ブロワー及びポンプ等の機器に電流検知器を配置することにより電流値の変化及び通電頻度、起動回数等を検知でき、現場に保守・点検者が出向くことなく、浄化槽を運用状態したままで機器の状況を把握することができる。また、各種水質センサーを配置して、パソコン等を使った水質データ収集システムにより原水ならびに処理水の水質データの推移を連続的に把握することで、浄化槽の作動状況を確認でき、水質状態を把握できる。さらに、該水質の上限値や下限値を設定することで、水質センサー群の作動状況を効果的に把握できるので、現地へ出向く作業を必要最少限にできる。【選択図】図２

Description

本発明は、ホテルやレストランなどの排水処理用合併浄化槽の運用を円滑にするため、機器の保守・点検を効率よく効果的に行うためのシステムに係り、合併浄化槽に設置されたブロワー、ポンプ等の機器及び水質センサー群の保守・点検ならびに交換時期を現地に赴くことなく簡単、かつ容易に検知・予測する方法に関する。

本発明は、ホテルやレストランなどの排水処理用合併浄化槽の設備を使用しているケースにおいて、合併浄化槽に設置されたブロワー及びポンプ等の機器ならびに水質センサー群の保守・点検の交換時期を各種センサーとパソコン等によって的確に把握することにより、現地に赴く動作を最少限にして保守作業を効率よく進めることを可能にする合併浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサー群の保守・点検システムを提供するものである。

文献１：特許登録第５１７１７２９号公報（平成２１．５．１３出願）
本例は、複数の浄化槽の各水質センサーデータを通信回線により一つの水質管理装置に伝送し、一括管理する水質管理システムの文献である。

文献２：特許登録第４８７３９３１号公報（平成１６．３．１出願）
本例は、浄化槽に設置した水質検出センサーと検出した情報を外部に連絡する通信端末との間をつなぐケーブルに着脱可能なコネクタを設け、水質検査員が水質をチェックしたいときにはコネクタを検査員の水質検知器に繋ぎ変えて確認できる水質管理システム、水質管理方法の文献である。

文献３：特開２００５−２５０５５７公報（平成２１．５．１８出願）
本例は、水質を検知するセンサーの検知データをメール送信用に処理する端末、通信端末などから構成された測定部と受信した検知データを解析してデータベース化すると共に、水質データやアラーム情報をクライアントにメール送信し、クライアントからの指令をインターネットで受信できるモバイル技術による日常的な水質管理システムの文献である。

上記の先行技術は、いずれも浄化槽の水質データの処理・伝達ならびに管理の方法に関するものがほとんどであり、浄化槽に使用する各機器及び水質センサー群の保守・点検ならびに交換時期の予測方法については触れられていない。従って、保守・点検のため定期的に現地に赴いて各機器及び水質センサー群を水中から取り出し、点検するのが一般的であった。そのため、定期的に合併浄化槽設備がある現地を訪問して、目視確認するのに人手・時間を要すると言う問題があった。

大型居住設備の排水処理に使用される合併浄化槽設備において、浄化槽は流入槽、嫌気ろ床槽、ばっ気槽、処理水槽などから構成される。ばっ気槽には空気を供給するブロワー、処理水槽には処理水を放流するためのポンプ、及び処理水の水質を検知するための各種水質センサーを備えている。
この様な合併浄化槽設備の運用においてブロワー及びポンプ等の機器及び水質センサー群の保守・点検、交換作業は定期的に現地に赴いて稼働停止させ機器やセンサーを引き上げた後、目視点検などにより確認作業していた。そのため、定期的に合併浄化槽設備がある現地に赴いて、機器の状態を目視確認するのに人手と時間を要すると言う課題があった。
本発明は、これらの課題を解決すためになされたものであり、合併浄化槽に設置されたポンプおよびブロワー等の機器及び水質センサー群の保守・点検ならびに交換時期を各機器に備えた各種センサーとパソコン等によって的確に把握することにより、現地に赴く動作を最少限にして保守作業を効率よく進めることを目的にしている。

本発明は、先行技術の問題点を解決するためになされたものであり、ブロワー及びポンプ等の機器の駆動モータに給電する電線にＣＴコイルを装着することで電流値の変化を検知するとともに、通電の頻度をカウントすることにより起動回数を検知することができる。しかも、それらの検知は現場においてブロワー及びポンプ等の機器を停止させて引き上げることなく、合併浄化槽の運用状態のままで行うことができる。

また本発明では、ブロワー及びポンプ等の機器の駆動モータの電流値を例えば１時間毎に測定し、その記録を残すと共に一日の平均値を算出して記録する。この平均値の変化を観測し、初期値から一定値以上（例えば２０％以上）変化した場合には点検して異常の有無をチェックすることができ、必要であればブロワー及びポンプ等の機器を交換することができる。

また本発明では、ブロワー及びポンプ等の機器の起動回数を検知・記録した後、起動回数がメーカー保証の寿命起動回数の１０％、２０％、３０％等に達する都度に、上記の電流値でブロワー及びポンプ等の機器の異常の有無をチェックすることができる。必要であればブロワー及びポンプ等の機器を交換することもでき、起動回数がメーカー保証の寿命起動回数に到達した場合では、原則的にブロワー及びポンプ等の機器を交換するのが良い。

また、本発明では、浄化槽へ流入する原水の水質ならびに、浄化槽の最終段階である処理水槽の水質を、例えば１時間毎に測定し、その記録を残すと共に一日の平均値を算出して水質データ収集システムに記録する。この平均値の変化を観察し、原水の水質が予め設定した初期値から一例として３０％以上変化した場合には、原水の変化理由についてホテルやレストラン等に確認し、特に変化理由のない場合には流入槽の水質センサーを点検し、異常の有無をチェックでき、必要であれば原水の水質センサーを交換するのが良い。

また、本発明では、流入槽の水質と処理水槽の水質の測定値の差から１時間毎の浄化槽の浄水効果を算出し、その記録を残すとともに一日の平均値を算出して記録する。この平均値の変化を観察し、初期設定した目標値から一例として３０％以上悪化した場合には処理水槽の水質センサーを点検することができ、必要であれば処理水の水質センサーを交換することができる。

本発明は、以下の様な効果を有する。
第１は、従来のブロワー及びポンプ等の機器を定期的（例えば３ヶ月に１回）に停止・点検して交換の要否をチェックし、必要なら交換作業をしていたが、本発明によればパソコン上で定期的にブロワー及びポンプ等の機器の電流値をチェックすることで代用でき、現地に赴くことや機器の運転を停止して引き上げる作業が必要最小限になるという効果がある。
第２は、ブロワー及びポンプ等の機器の運転時間や起動回数をパソコンに記録できるので異常がない時でも、機器の寿命による交換時期を簡単に把握することができる効果がある。
第３は、流入槽及び処理水槽の水質センサーを定期的（例えば３ヶ月に１回）点検して交換の要否をチェックし、必要なら交換作業をしていたが、本発明によればパソコン上で定期的に流入槽及び処理水槽の水質データをチェックすることで代用でき、現地に赴くことや機器の運転を停止してセンサーを引き上げる作業を必要最少限にできる効果がある。
第４は、流入槽の水質と処理水槽の水質を定期的に測定することで、浄化槽の浄水効果を把握することができるので、水質センサーの寿命による交換時期のみでなく浄化槽本体機器の清掃や改修の要否を簡単に把握することができる効果がある。

ホテルやレストランなどの大量生活排水を処理する合併浄化槽の構成と処理工程の一例を示すフロー図である。 合併浄化槽の計測・データ収集システムの一例を示す図である。 合併浄化槽のブロワー及びポンプ等の機器の駆動モータの電流値検知センサーの構成図である。 合併浄化槽のブロワーの運転データの一例を示す図である。 合併浄化槽のポンプの運転データの一例を示す図である。 合併浄化槽用ブロワー及びポンプ等の機器の保守・点検時期を検知し連絡する一例を示すフローチャート図である。 合併浄化槽の流入槽及び処理水槽の水質データの変化の一例を示す図である。 合併浄化槽の原水の水質データと処理水の水質データの差の変化の一例を示す図である。 合併浄化槽用水質センサー群の保守・点検時期を検知、連絡する一例を示すフロチャート図である。

図１は、ホテルやレストランなど大量の生活排水処理用合併浄化槽の構成及び処理工程の一例を示した図である。１は生活排水を受け入れる流入槽、２は嫌気ろ床槽、３はばっ気槽、４は処理された排水を一時的に溜めておく処理水槽、５は生活排水を浄化槽に送る流入管、６は処理水を川や海に放出するための放流管、７，８は流入槽１と嫌気ろ床槽２に設置された嫌気ろ床、９はばっ気槽３に空気を送るためのブロワー、１０は処理水槽４の処理水を川や海に放出するためのポンプ、１１ａは流入槽１に設置された原水水質センサー、１１ｂは処理水槽４の中の水質をチェックするための各種水質センサー（例えば水温センサー、ｐＨセンサー、ＤＯセンサー等）である。ここで、ｐＨは水素イオン指数、ＤＯは溶存酸素である。後述するＣＯＤ値は化学的酸素要求量、ＢＯＤ値は生物化学的酸素要求量で、水質指標である。例えば、ＢＯＤ値やＣＯＤ値が大きいほど、その水質は悪いと言う。

図２は、合併浄化槽におけるデータ収集システムの一例を示す。１２は浄化槽システム、１３はパソコンデータ収集システム、１４は運転データ収集システムで、ブロワー９、ポンプ１０のＯＮ・ＯＦＦ頻度や運転電流などの運転データを収集する。１５は流入槽１及び処理水槽４の水質をチェックするための各種水質データ収集システムである。

図３は、合併浄化槽のブロワー９及びポンプ１０の駆動モータを示す構成図である。９ａはブロワー駆動用モータ、１０ａはポンプ駆動用モータ、９ｂはブロワー駆動用モータの給電線、１０ｂはポンプ駆動用モータの給電線、９ｃはブロワー駆動用モータの電流検知器、１０ｃはポンプ駆動用モータの電流検知器を示す。

図４は、合併浄化槽のブロワー９の運転電流の測定値の変化状況を示す特性図である。１６はブロワー９の運転電流値、１７はブロワー９の運転電流の上限値（例えば初期値の＋２０％）、１８は同様の下限値（例えば初期値の−２０％）を示す。図示した様に、ブロワー９の運転電流値１６が上限値１７を上回った時、または下限値１８を下回った時にはブロワー９が異常な状態になったか、なりつつあると判断される。その場合のみ、現地に出向いてブロワー９の点検を実施すれば良い。

図５は、合併浄化槽のポンプ１０の運転電流の測定値の変化状況を示す特性図である。１９はポンプ１０の運転電流値、２０はポンプ１０の運転電流の上限値（例えば初期値の＋２０％）、２１は同様の下限値（例えば初期値の−２０％）を示す。図示した様にポンプ１０の運転電流値１９が上限値２０を上回った時、または下限値２１を下回った時にはポンプ１０が異常な状態になったか、なりつつあると判断される。その場合のみ、現地に出向いてポンプ１０の点検を実施すれば良い。

図６は、合併浄化槽用ブロワー及びポンプ等の機器の保守・点検時期を検知し連絡する一例を示すフローチャート図である。先ず、初期設定した後、ブロワー駆動用モータ９ａの電流検知器９ｃ及びポンプ駆動用モータ１０ａの電流検知器１０ｃが検出した値が予め設定された上・下限値を超えたか否かを判定し、超えていないときは通常の測定状況に戻る。もし、検出した値が予め設定された上・下限値を超えた時には機器点検の要否を判断して、保守・点検業者へ連絡する。また、必要に応じて浄化槽の所有者（例えばホテルやレストラン等）にも連絡することができる。

図７は、合併浄化槽の流入槽及び処理水槽の水質データの変化の一例を示す図である。流入槽１の原水の水質データ２２（例えばＣＯＤ値、ＢＯＤ値）ならびに処理水槽の処理水の水質データ２４（例えばＣＯＤ値、ＢＯＤ値）の一例を示す。国内の合併浄化槽の設計では、原水の水質（ＢＯＤ値）の目安として５０ｍｇ／ｌ（５０ｐｐｍ）、処理水の水質（ＢＯＤ値）の目安として１０ｍｇ／ｌ（１０ｐｐｍ）としているメーカーが多い。２３は原水の水質データの上限値（例えば初期値の＋３０％＝６５ｐｐｍ）、２５は処理水の水質データの上限値（例えば初期値の＋５０％＝１５ｐｐｍ）である。ここで、原水の水質データ２２及び処理水の水質データ２４が該上限値を超えた時には、各種の水質センサーをチェックしてみる時である。

図８は、合併浄化槽の原水の水質データと処理水の水質データの差の変化の一例を示す図である。原水の水質データと処理水の水質データとの差（設計上の初期値は４０ｐｐｍ）の推移の一例を示す。２６は原水の水質データと処理水の水質データとの差の変化例を、２７は該水質データの差の下限値（例えば初期値の−３０％＝２８ｐｐｍ）を示したものである。ここで、原水と処理水の水質データの差が該下限値２８ｐｐｍを下回った時には、原水の水質データが異常でなければ処理水の各種水質センサーをチェックしてみる時である。もし、各種水質センサーに異常がなければ合併浄化槽の機能が低下しているので、合併浄化槽の清掃、改修などを行う時期と判断される。

図９は、合併浄化槽用水質センサー群の保守・点検時期を検知、連絡する一例を示すフローチャート図である。先ず、初期設定した後、処理水の各種水質センサー１１ｂで検出した水質データ２４が予め設定された上限値を超えたか否かを判定し、超えていない時は通常の測定状況に戻る。もし、検出した水質データ２４が予め設定された上限値を超えたときには水質センサー点検の要否を判断して保守・点検業者へ連絡する。また、必要に応じて浄化槽の所有者（ホテルやレストラン等）にも連絡することができる。また、原水の水質センサー１１ａが検出した水質データ２２が予め設定された上限値を超えた時には、ホテルやレストランの所有者に状況を報告して、その理由を調査した後、対策する。

１ ：流入槽
２ ：嫌気ろ床槽
３ ：ばっ気槽
４ ：処理水槽
５ ：流入管
６ ：放流管
７ ：嫌気ろ床
８ ：嫌気ろ床
９ ：ブロワー
９ａ：ブロワー駆動用モータ
９ｂ：ブロワー駆動用モータの給電線
９ｃ：ブロワー駆動用モータの電流検知器
１０：ポンプ
１０ａ：ポンプ駆動用モータ
１０ｂ：ポンプ駆動用モータの給電線
１０ｃ：ポンプ駆動用モータの電流検知器
１１ａ：流入槽内の原水水質センサー
１１ｂ：処理水槽内の各種水質センサー
１２：浄化槽システム
１３：パソコンデータ収集システム
１４：運転データ収集システム
１５：水質データ収集システム
１６：ブロワーの運転電流値
１７：ブロワーの運転電流の上限値
１８：ブロワーの運転電流の下限値
１９：ポンプの運転電流値
２０：ポンプの運転電流の上限値
２１：ポンプの運転電流の下限値
２２：原水の水質データの一例
２３：原水の水質データの上限値
２４：処理水の水質データの一例
２５：処理水の水質データの上限値
２６：原水の水質データと処理水の水質データの差の一例
２７：原水の水質データと処理水の水質データの差の下限値

Claims (4)

1. ホテルやレストラン等の大型居住設備における生活排水の合併浄化槽において、流入槽の後流側のばっ気槽に空気を送るためのブロワー及び処理水槽内の処理水を川や海に放流するためのポンプを備え、該ブロワーならびに該ポンプの駆動用モータの電流検知手段と、検知した運転電流値を予め設定した上限値及び下限値と比較して異常を検出する運転データ収集システムと、流入槽および処理水槽内の水質を検出するための各種水質センサー群と、浄水効果を把握する各種水質データ収集システムからなることを特徴とする浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサーの保守・点検システム
2. 請求項１の運転データ収集システムは、前期運転電流値の監視に上限値（例えば初期値の＋２０％）と下限値（例えば初期値の−２０％）を設定したことを特徴とする浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサーの保守・点検システム
3. 請求項１の各種水質センサー群は、前期流入槽内の原水の水質センサーと、前期処理水槽内の処理水の水質センサー群からなり、該各水質センサーからのデータを収集して整理、計算、記録する各種水質データ収集システムからなることを特徴とする浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサーの保守・点検システム
4. 請求項１の各種水質データ収集システムは、流入槽内の原水の水質レベルの上限値（例えば初期値の＋３０％）と、前記処理水槽内の処理水の水質レベルの上限値（例えば初期値の＋５０％）から、該原水の水質と該処理水の水質との差に下限値（例えば初期値の−３０％）を設定したことを特徴とする浄化槽用ブロワー、ポンプ及び水質センサーの保守・点検システム

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