JP2021159873A - 設計支援システム及び設計支援方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような問題を解決するための技術として、コンピューターを用いて水処理システムの設計を支援する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
図1は、本発明の設計支援システム10のシステム構成を示す概略ブロック図である。設計支援システム10は、入力部11、出力部12、記憶部13及び制御部14を備える。設計支援システム10は、入力される設計条件に基づいて水処理システム候補を構築し、構築された水処理システム候補の情報を出力する。設計支援システム10は、1又は複数の処理ユニットを、被処理水が流入する各系統に対して設置することによって、水処理システム候補を構築する。処理ユニットは、被処理水に含まれる1又は複数の物質を処理する機構である。なお、図1に示される各部は、同一の筐体に実装されてもよいし、異なる筐体に実装されてもよいし、重複して複数の筐体に実装されてもよい。設計支援システム10は、1台の情報処理装置を用いて構成されてもよいし、複数第の情報処理装置を用いて構成されてもよい。複数の情報処理装置を用いて構成される場合には、各情報処理装置がネットワークを介して互いに通信し合うことによって動作するように構成されてもよい。
受入濃度については、各処理ユニットにおいて物質ごとに受入許容濃度が予め設定される。除去対象物質、受動除去物質、分別推奨物質については受入許容濃度より小さい必要があるが、必要物質については逆に受入許容濃度より大きい必要がある。なお受入濃度ではなく受入流入負荷で規定してもよい。
除去性能については、各処理ユニットにおいて物質ごとに処理水濃度として設定することができる。このとき処理水濃度は絶対値で設定することもできるし、受入濃度に除去率を乗じたものとすることや、受入濃度からの増減幅を加減したものとすることも可能である。副生物質については処理ユニットの給水に含まれる起因物質の濃度を基に算出することが可能である。受入可能流量は、その処理ユニットに流入させることが可能な流量の上限を示す。
このとき合流判定部142は、優先度の高い系統の上流側から下流方向に向かって順に、合流候補30の有無の確認を順次行い、合流候補30があれば合流判定を行い、合流可能であれば仮候補の更新を行う。その後また合流候補の有無確認、合流判定、仮候補の更新を行う、という演算を繰り返す。判定対象の系統が最下流まで完了したら次に優先順位の高い系統についても同様に上流側から下流方向に向かって順次判定する、といった流れで最終系統の最下流まで判定を行う。
また、合流候補30の有無の確認においては、処理ユニットの給水に含まれる除去対象物質が、他の系統の処理ユニットの給水の除去対象物質と共通であるか確認し、除去対象物質が共通の系統があれば合流候補30として合流判定を行う。また、共通の除去対象物質の有無の確認に加えて、処理ユニットが他の系統の処理ユニットと共通であるか確認し、処理ユニットが共通の系統があれば合流候補30として合流判定を行うようにしてもよい。この場合、合流判定部142が一連の判定をする順番は、後述の図6においてもしも仮候補の更新がなかったとすると、第1系統の処理ユニットA給水→処理ユニットA→処理ユニットE給水→処理ユニットE→処理ユニットF給水→処理ユニットF→第2系統の処理ユニットB給水→処理ユニットB→・・・、の順となる。
合流判定部142が用いる所定の基準は、例えば合流した後の被処理水が、仮候補において配置されている処理ユニットで処理可能であること(第一合流条件)や、たとえ仮候補において配置されている処理ユニットで処理可能でなかったとしても他の処理ユニットで処理可能であること(第二合流条件)、である。第一合流条件及び第二合流条件において、処理可能であるという判定基準は以下の通りである。
また、合流判定部142は、両系統の合流後の流量が、判定対象の処理ユニットの受入可能流量の範囲内であるか否か判定する。もし受入可能流量の範囲内である場合には、処理可能である。一方で、受入可能流量の範囲を超えている場合には、処理可能ではない。
なお上記実施形態においては物質種別のうち分別推奨物質のみ判定基準としたが、受動除去物質、必要物質、副生物質についても考慮して水処理システム候補を構築してもよい。これにより精度の高い構築が可能となる。副生物質については合流後の下流側の処理ユニットにおける除去対象物質、分別推奨物質、必要物質の許容濃度との兼ね合いによって合流可否が判断される。
図7は、合流判定部142による最初の合流候補30を示す図である。合流判定部142は、優先度が高い系統から順に、且つ、上流側から下流に向けて順に合流候補30の有無を確認して、合流候補30を設定して合流可能か否か判定する。図7では、第1系統と第3系統とについて最も上流の地点で合流可能か否か合流判定部142が判定する。
合流判定部142は、更新された仮候補に対して、優先度が高い系統から順に、且つ、上流側から下流に向けて順に合流候補30の有無を確認し、合流候補30が存在しないため最終の合流候補30まで判断が行われことを確認し、その時点の仮候補を水処理システム候補として決定し、水処理システムの最終候補として出力する。
Claims (4)
- 設計対象となる水処理システムの設計条件を取得し、被処理水に含まれる物質に対する処理を行う処理ユニットを、被処理水の各系統に対して配置するように判定することによって、水処理システムの仮の候補である仮候補を決定する仮候補決定部と、
前記仮候補において、複数の系統を合流させることが可能であるか否か判定し、可能である場合には合流するように前記仮候補を変更することによって水処理システムの最終的な候補を決定する合流判定部と、
を備える設計支援システム。 - 前記仮候補決定部は、被処理水に含まれる物質に対して予め割り当てられた優先度が高いものから順に前記物質を処理する処理ユニットを配置することによって仮候補を決定するする、請求項1に記載の設計支援システム。
- 同時に処理することができない他の物質が被処理水に含まれる可能性が高い物質から順に高い優先度が割り当てられる、請求項2に記載の設計支援システム。
- 設計対象となる水処理システムの設計条件を取得し、被処理水に含まれる物質に対する処理を行う処理ユニットを、被処理水の各系統に対して配置するように判定することによって、水処理システムの仮の候補である仮候補を決定する仮候補決定ステップと、
前記仮候補において、複数の系統を合流させることが可能であるか否か判定し、可能である場合には合流するように前記仮候補を変更することによって水処理システムの最終的な候補を決定する合流判定ステップと、
を有する設計支援方法。
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