JP4786278B2 - 下水処理システム - Google Patents

Description

本発明は、下水、雨水などの合流下水を処理する下水処理システムに関する。

下水処理システムでは、一般家庭などから排出される下水、雨水ますなどから取り込まれた雨水などの合流下水を最初沈殿池などに導いて、固形物を沈殿させた後、活性汚泥法などの廃水処理法によって浄化している。浄化後の処理水は、直接、河川へ放流したり、あるいは、図４に示すような雨水ポンプ井１００に導いて消毒した後、河川などに放流している。

この場合、雨水ポンプ井１００を持つ下水処理システム１０１では、下水流入渠１０２を介して合流下水を雨水ポンプ井１００に導き、一時的に貯留する。そして、塩素注入量一定制御法、または塩素注入率一定制御法などに対応する制御プログラムがインストールされた塩素注入コントローラ１０６によって、制御目標設定値部１０５に設定された塩素注入率（制御目標値）で、次亜塩素酸注入ポンプ１０８を制御して、次亜塩素酸タンク１０７→次亜塩素酸注入ポンプ１０８→次亜塩素酸流量計１０９→雨水ポンプ井１００なる経路で、次亜塩素酸を注入し、雨水ポンプ井１００の処理水（合流下水）を消毒する。また、雨水排水ポンプ１０３を駆動して、雨水ポンプ井１００から汲み上げて、放流雨水流量計１０４で、流量を計測しつつ河川などに放流する。

この際、下水道法施行令によって、雨天時越流水に、ポンプ場、下水処理場の下水流入渠１０２から河川に放流される処理水のＢＯＤが“７０ｍｇ／Ｌ”以下になるように、また大腸菌数が“３０００個／ｍＬ”以下になるように、制御目標設定値部１０５に塩素注入率（制御目標値）が調整される。
特開２００３−１２１４３１号公報 特開２００３−１０８５７号公報

ところで、このような下水処理では、雨が降り始めた直後のファーストフラッシュ時において、処理水中の汚濁物質濃度が基準以上になるものの、雨が降り始めてから、ある程度の時間が経つと、流入した雨水により、処理水中の汚濁物質濃度が希釈されることが予想される。また、大腸菌数に関しては、下水中の大腸菌数が“１０万個／ｍＬ”と高いことから、降雨によって希釈された後においても、多数残存し、基準値以上になることが予想される。

そこで、このような特性を利用した制御方法として、従来、流入する下水の大腸菌数と、濁度とに基づき、塩素注入率を決定する方法（例えば、特許文献１）や、流入する下水の大腸菌数に基づき、塩素注入率を決定する方法（例えば、特許文献２）などが提案されている。

さらに、雨天時越流水中には、図５（ａ）に示すように、有機物などの塩素を消費する汚濁物質の濃度が増加することから、図５（ｂ）に示すように、塩素注入率を高くし、時間の経過とともに、有機物が減少する毎に、塩素の注入率を段間的に減少して、過剰な塩素注入を防止する制御方法などが提案されている。

しかしながら、このような制御方法を用いると、図６に示すように、中程度の降雨が長期的に連続したとき、あるいは降雨が半連続的に発生したとき、雨水排水ポンプ１０３の運転が半連続的になり、降雨の開始から、かなりの時間が経過して、有機物が減少し、必要塩素注入量が低くなっているにもかかわらず、雨水排水ポンプ１０３の運転が開始される毎に、塩素注入コントローラ１０６によって、制御目標値設定部１０５に設定されている次亜塩素酸注入率などの制御目標値が使用されて、高い塩素注入率で、次亜塩素酸を注入され、河川などに放流される処理水中の残留塩素濃度が高くなってしまい、周辺環境に悪影響を与える恐れがあった。

本発明は上記の事情に鑑み、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入を防止して処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができ、環境に悪影響を与えないようにすることができる下水処理システムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、前記下水、雨水に関する流入条件として、各地に配置された雨量計や降雨レーダ装置によって得られる各地の降雨量を入力するとともに、気象データを用いた予測演算で得られる予測流入量、及び気象データや過去の水質データを用いた予測演算で得られる予測水質を演算する流入条件入力部と、この流入条件入力部から出力される流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラとを備えたことを特徴としている。

また、請求項２では、請求項１に記載の下水処理システムにおいて、前記消毒剤注入コントローラは、前記排水ポンプが起動したとき、前記計時開始条件が満たされたと判断し、前記タイマで得られた降雨継続時間に応じて消毒剤注入率を段階的に減少させ、前記排水ポンプが停止し、前記合流下水判定部によって降雨停止と判定されたとき、前記タイマをリセットすることを特徴としている。

請求項３では、請求項１に記載の下水処理システムにおいて、前記流入条件入力部は、各地に配置された観測装置から出力される観測データに基づき、前記ポンプ井の上流側降雨量、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の予測流入量、前記ポンプ井に流入する下水、または雨水の予測水質のうち、少なくともいずれかを演算し、前記合流下水判定部は、前記流入条件入力部で得られた前記上流側降雨量、前記予測流入量、または前記予測水質のいずれかを使用して降雨の連続性を判定することを特徴としている。

請求項４では、下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、前記ポンプ井の合流下水流入側に配置されたポンプ井ゲートからの開操作信号を前記ポンプ井に流入する下水、雨水に関する流入条件として取り込む流入条件入力部と、この流入条件入力部から出力される流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラとを備えたことを特徴としている。

請求項５では、下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、前記ポンプ井の場外に設置され、前記下水、雨水に関する流入条件として、各地に配置された雨量計や降雨レーダ装置によって得られる各地の降雨量を入力するとともに、気象データを用いた予測演算で得られる予測流入量、及び気象データや過去の水質データを用いた予測演算で得られる予測水質を演算し、通信回線を介して、前記ポンプ井側に演算結果を送信する流入条件入力部と、前記通信回線を介して、前記流入条件入力部から送信される流入条件を取り込むとともに、この流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラとを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入が発生しないようにして、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができ、環境に悪影響を与えないようにすることができる。

《第１の実施形態》
図１は本発明による下水処理システムの第１の実施形態を示すブロック図である。

この図に示す下水処理システム１ａは、下水流入渠２から雨水、下水などの合流下水を取り込み、処理水として貯留する雨水ポンプ井３と、次亜塩素酸を貯留する次亜塩素酸タンク１０と、入力された塩素注入率に応じて次亜塩素酸タンク１０から次亜塩素酸を汲み出し、雨水ポンプ井３に注入する次亜塩素酸注入ポンプ１１と、雨水ポンプ井３に注入される次亜塩素酸の流量（次亜塩素酸流量値）を計測する次亜塩素酸流量計１２とを備えている。また、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水を汲み出して河川などに放流する雨水排水ポンプ４と、雨水排水ポンプ４によって河川などに放流される処理水の流量（放流水流量値）を計測する放流雨水流量計５と、各地に配置された雨量計、降雨レーダ装置などによって得られる各地の降雨量、気象データなどを用いた予測演算などで得られる予測流入量（雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測流量）、気象データ、過去の水質データなどを用いた予測演算などで得られる予測水質（雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測水質）などの流入条件を取り込む流入条件入力部６ａとを備えている。さらに、流入条件入力部６ａに取り込まれた流入条件に基づき、雨水ポンプ井３に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを判定する合流下水判定部７ａと、次亜塩素酸注入率などの制御目標値が設定される制御目標値設定部８と、タイマを持ち、合流下水判定部７ａの判定内容、放流雨水流量計５によって得られる放流水流量値、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値、次亜塩素酸流量計１２によって得られる次亜塩素酸流量値、タイマによって得られる経過時間などに基づき、塩素注入率を演算して、亜塩素酸注入ポンプ１１を制御し、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸を注入する塩素注入コントローラ９ａとを備えている。

上記構成の下水処理システム１ａにおいて、流入条件入力部６ａでは、各地に配置された雨量計、降雨レーダ装置などによって得られる各地の降雨量、気象データなどを用いた予測演算で得られる予測流入量（雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測流量）、気象データ、過去の水質データなどを用いた予測演算などで得られる予測水質（雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測水質）などの流入条件が常時、収集、演算される。これら各地の降雨量、予測流入量、予測水質などに基づき、合流下水判定部７ａでは、降雨の連続性が判定される。

この後、雨が降り、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が増加し、雨水ポンプ井３の水位が増加すると、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出され、放流雨水流量計５によって、放流水流量値が計測されつつ河川などに放流される。

また、この動作と並行し、雨水排水ポンプ４が起動されたとき、塩素注入コントローラ９ａによって、タイマが起動されて、降雨開始からの経過時間が求められるとともに、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

そして、雨水排水ポンプ４によって、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川に放流されている間、塩素注入コントローラ９ａによって、タイマの計時動作が継続されるとともに、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、タイマによって得られる降雨の経過時間に対応する制御目標値（時間の経過とともに、段階的に低くなる次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、雨水ポンプ井３に注入される次亜塩素酸の注入率が段階的に減少される。

この後、降雨量が少なくなり、下水流入渠２を介して雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が低下し、雨水ポンプ井３の水位が予め設定されている規定値を下回わると、雨水排水ポンプ４が停止されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水の汲み出しが停止される。

また、この動作と並行し、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になったとき、塩素注入コントローラ９ａによって、亜塩素酸注入ポンプ１１が停止されて、雨水ポンプ井３に対する次亜塩素酸の注入が停止される。また、合流下水判定部７ａが同一降雨を示しているかどうかがチェックされ、合流下水判定部７ａが同一降雨を示しているとき、タイマの計時動作が継続される。

そして、合流下水判定部７ａが同一降雨を示している間、再度、降雨量が増加に転じ、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が増加しても、塩素注入コントローラ９ａによって、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値（低い次亜塩素酸注入率）で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

また、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になり、合流下水判定部７ａが降雨の停止を示したとき、塩素注入コントローラ９ａによって、タイマが停止されて、降雨経過時間が初期化される。

これにより、次の降雨が発生し、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川などに放流されるとき、塩素注入コントローラ９ａによって、制御目標値設定部８に初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

このように、第１の実施形態によれば、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入を防止して、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができ、環境に悪影響を与えないようにすることができる。

また、この第１の実施形態では、雨水ポンプ井３に流入する下水、雨水などの合流下水が急増して、雨水排水ポンプ４が起動されたとき、直ちに塩素注入を開始して、未消毒の処理水が放流されるのを防止しつつ、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入が発生しないようにして、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができる。

また、この第１の実施形態では、雨水ポンプ井３に流入する雨水の流量変化、水質変化などを予測して、降雨の連続性を正確に判定し、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入が発生しないようにして、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができる。

《第２の実施形態》
図２は本発明による下水処理システムの第２の実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分には、同一の符号が付してある。

この図に示す下水処理システム１ｂでは、雨水ポンプ井ゲート操作部２２から出力される雨水ポンプ井ゲート２１の開閉操作信号に基づき、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の連続性を判定する合流下水判定部７ｂを設けている。

第２の実施形態では、雨が降り、雨水ポンプ井ゲート操作部２２によって、雨水ポンプ井ゲート２１の開操作信号が生成され、合流下水判定部７ｂによって、雨が降り始めたと判定されると、雨水ポンプ井ゲート２１が開かれて、下水流入渠２→雨水ポンプ井ゲート２１→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に合流下水が供給され、雨水ポンプ井３の水位が増加する。すると、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出され、放流雨水流量計５によって、放流水流量値が計測されつつ河川などに放流される。

また、この動作と並行し、雨水排水ポンプ４が起動されたとき、塩素注入コントローラ９ｂによって、タイマが起動されて、降雨開始からの経過時間が求められる。また、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

そして、雨水排水ポンプ４によって、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川に放流されている間、塩素注入コントローラ９ｂによって、タイマの計時動作が継続される。また、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、タイマによって得られる降雨の経過時間に対応する制御目標値（時間の経過とともに、段階的に低くなる次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、雨水ポンプ井３に注入される次亜塩素酸の注入率が段階的に減少される。

この後、降雨量が少なくなり、下水流入渠２→雨水ポンプ井ゲート２１→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が低下し、雨水ポンプ井３の水位が予め設定されている規定値を下回ったとき、雨水排水ポンプ４が停止されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水の汲み出しが停止される。

また、この動作と並行し、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になったとき、塩素注入コントローラ９ｂによって、亜塩素酸注入ポンプ１１が停止されて、雨水ポンプ井３に対する次亜塩素酸の注入が停止されるとともに、合流下水判定部７ｂが同一降雨を示しているかどうかがチェックされ、合流下水判定部７ｂが同一降雨を示しているとき、タイマの計時動作が継続される。

そして、合流下水判定部７ｂが同一降雨を示している間、再度、降雨量が増加に転じ、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が増加しても、塩素注入コントローラ９ｂによって、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値（低い次亜塩素酸注入率）で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

また、降雨量がゼロ、またはほぼゼロになり、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になってから、かなりの時間が経過し、雨水ポンプ井ゲート操作部２２によって、雨水ポンプ井ゲート２１が閉じられ、雨水ポンプ井３に合流下水が供給されなったとき、合流下水判定部７ｂによって、雨が降り降り止んだと判定されるとともに、この判定結果に基づき、塩素注入コントローラ９ｂによって、タイマが停止され、降雨経過時間が初期化される。

これにより、次の降雨が発生し、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川などに放流されるとき、塩素注入コントローラ９ｂによって、制御目標値設定部８に初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

このように、この第２の実施形態では、各地に設けられた観測装置からの観測データを不要にして、システム全体の設備コスト、運転コストなどを低く抑えつつ、雨水ポンプ井３に流入する下水、雨水の流量に基づき、中程度の降雨が長期的に連続しているかどうか、降雨が半連続的に発生しているかどうかなどを判定して、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入が発生しないようにして、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができ、環境に悪影響を与えないようにすることができる。

《第３の実施形態》
図３は本発明による下水処理システムの第３の実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分には、同一の符号が付してある。

この図に示す下水処理システム１ｃでは、リモートセンタ３１に流入条件入力部６ｃが配置される構成となっている。

この場合、リモートセンタ３１の流入条件入力部６ｃによって、各地に配置された雨量計、降雨レーダ装置などによって得られる各地の降雨量、気象データなどを用いた予測演算などで得られる予測流入量（各下水処理場の雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測流量）、気象データ、過去の水質データなどを用いた予測演算などで得られる予測水質（各下水処理場の雨水ポンプ井３に流入する合流下水の予測水質）などの流入条件が常時、収集、演算され、流入条件入力部６ｃ→通信回線３２→各下水処理場の合流下水判定部７ｃなる経路で、合流下水判定部７ｃに供給され、降雨の連続性が判定される。

この後、下水処理場側の上流側で、雨が降り始め、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が増加し、雨水ポンプ井３の水位が増加すると、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出され、放流雨水流量計５によって、放流水流量値が計測されつつ河川などに放流される。

また、この動作と並行し、雨水排水ポンプ４が起動されたとき、塩素注入コントローラ９ｃによって、タイマが起動されて、降雨開始からの経過時間が求められる。また、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

そして、雨水排水ポンプ４によって、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川に放流されている間、塩素注入コントローラ９ｃによって、タイマの計時動作が継続されるとともに、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値のうち、タイマによって得られる降雨の経過時間に対応する制御目標値（時間の経過とともに、段階的に低くなる次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、雨水ポンプ井３に注入される次亜塩素酸の注入率が段階的に減少される。

この後、降雨量が少なくなり、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が低下し、雨水ポンプ井３の水位が予め設定されている規定値を下回ったとき、雨水排水ポンプ４が停止されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水の汲み出しが停止される。

また、この動作と並行し、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になったとき、塩素注入コントローラ９ｃによって、亜塩素酸注入ポンプ１１が停止されて、雨水ポンプ井３に対する次亜塩素酸の注入が停止されるとともに、合流下水判定部７ｃが同一降雨を示しているかどうかがチェックされ、合流下水判定部７ｃが同一降雨を示しているとき、タイマの計時動作が継続される。

そして、合流下水判定部７ｃが同一降雨を示している間、再度、降雨量が増加に転じ、下水流入渠２を介して、雨水ポンプ井３に流入する合流下水の流量が増加しても、塩素注入コントローラ９ｃによって、制御目標値設定部８に設定されている制御目標値（低い次亜塩素酸注入率）で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

また、放流雨水流量計５から出力される放流水流量値が“０”になり、合流下水判定部７ｃが降雨の停止を示したとき、塩素注入コントローラ９ｃによって、タイマが停止されて、降雨経過時間が初期化される。

これにより、次の降雨が発生し、雨水排水ポンプ４が起動されて、雨水ポンプ井３に貯留されている処理水が汲み出されて、河川などに放流されるとき、塩素注入コントローラ９ｃによって、制御目標値設定部８に初期値として設定されている制御目標値（高い次亜塩素酸注入率）が使用されて、亜塩素酸注入ポンプ１１が制御され、次亜塩素酸タンク１０→亜塩素酸注入ポンプ１１→次亜塩素酸流量計１２→雨水ポンプ井３なる経路で、雨水ポンプ井３に次亜塩素酸が注入され、処理水が消毒される。

このように、第３の実施形態によれば、各地に設けられた観測装置からの観測データをリモートセンタ３１などに集中処理して、システム全体の設備コスト、運転コストなどを低く抑えつつ、雨水ポンプ井３に流入する下水、雨水の流量に基づき、中程度の降雨が長期的に連続しているかどうか、降雨が半連続的に発生しているかどうかなどを判定して、中程度の降雨が長期的に連続した場合にも、また降雨が半連続的に発生した場合にも、過剰な塩素注入が発生しないようにして、処理水中の残留塩素濃度を規定値以内に納めることができ、環境に悪影響を与えないようにすることができる。

本発明による下水処理システムの第１の実施形態を示すブロック図。 本発明による下水処理システムの第２の実施形態を示すブロック図。 本発明による下水処理システムの第３の実施形態を示すブロック図。 従来から知られている下水処理システムの一例を示すブロック図。 図４に示す雨水ポンプ井に流入する合流下水の汚染物質濃度と塩素注入率との関係例を示すグラフ。 図４に示す下水処理システムに流入する雨水の流入量、ポンプ排水量、汚濁物質濃度、塩素注入量、必要塩素注入量の関係例を示すグラフ。

符号の説明

１ａ〜１ｃ 下水処理システム
２ 下水流入渠
３ 雨水ポンプ井（ポンプ井）
４ 雨水排水ポンプ（排水ポンプ）
５ 放流雨水流量計
６ａ、６ｃ 流入条件入力部
７ａ〜７ｃ 合流下水判定部
８ 制御目標値設定部
９ａ〜９ｃ 塩素注入コントローラ（消毒剤注入コントローラ）
１０ 次亜塩素酸タンク
１１ 次亜塩素酸注入ポンプ
１２ 次亜塩素酸流量計
２１ 雨水ポンプ井ゲート
２２ 雨水ポンプ井ゲート操作部
３１ リモートセンタ
３２ 通信回線

Claims (5)

1. 下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、
   前記下水、雨水に関する流入条件として、各地に配置された雨量計や降雨レーダ装置によって得られる各地の降雨量を入力するとともに、気象データを用いた予測演算で得られる予測流入量、及び気象データや過去の水質データを用いた予測演算で得られる予測水質を演算する流入条件入力部と、
   この流入条件入力部から出力される流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、
   降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラと、
   を備えたことを特徴とする下水処理システム。
2. 請求項１に記載の下水処理システムにおいて、
   前記消毒剤注入コントローラは、
   前記排水ポンプが起動したとき、前記計時開始条件が満たされたと判断し、前記タイマで得られた降雨継続時間に応じて消毒剤注入率を段階的に減少させ、
   前記排水ポンプが停止し、前記合流下水判定部によって降雨停止と判定されたとき、前記タイマをリセットする、
   ことを特徴とする下水処理システム。
3. 請求項１に記載の下水処理システムにおいて、
   前記流入条件入力部は、各地に配置された観測装置から出力される観測データに基づき、前記ポンプ井の上流側降雨量、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の予測流入量、前記ポンプ井に流入する下水、または雨水の予測水質のうち、少なくともいずれかを演算し、
   前記合流下水判定部は、前記流入条件入力部で得られた前記上流側降雨量、前記予測流入量、または前記予測水質のいずれかを使用して降雨の連続性を判定する、
   ことを特徴とする下水処理システム。
4. 下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、
   前記ポンプ井の合流下水流入側に配置されたポンプ井ゲートからの開操作信号を前記ポンプ井に流入する下水、雨水に関する流入条件として取り込む流入条件入力部と、
   この流入条件入力部から出力される流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、
   降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラと、
   を備えたことを特徴とする下水処理システム。
5. 下水、雨水を取り込み、処理水としてポンプ井に一時的に貯留しつつ、消毒剤を注入して消毒した後、排水ポンプによって放流する下水処理システムにおいて、
   前記ポンプ井の場外に設置され、前記下水、雨水に関する流入条件として、各地に配置された雨量計や降雨レーダ装置によって得られる各地の降雨量を入力するとともに、気象データを用いた予測演算で得られる予測流入量、及び気象データや過去の水質データを用いた予測演算で得られる予測水質を演算し、通信回線を介して、前記ポンプ井側に演算結果を送信する流入条件入力部と、
   前記通信回線を介して、前記流入条件入力部から送信される流入条件を取り込むとともに、この流入条件に基づき、前記ポンプ井に流れ込む合流下水中の雨水が同一の降雨によるものかどうかを示す降雨の連続性を判定する合流下水判定部と、
   降雨に起因して、前記ポンプ井に流入する下水、雨水の流量、水位の増加を計時開始条件としてタイマを起動し降雨継続時間の計時を開始するとともに、前記合流下水判定部によって降雨が連続していると判定されている間、前記タイマで得られた降雨継続時間に対応して、時間の経過とともに段階的に減少するよう設定された消毒剤注入率で前記ポンプ井に消毒剤を注入する消毒剤注入コントローラと、
   を備えたことを特徴とする下水処理システム。

Images