JP7425464B2 - 水処理装置、水処理システム、水処理方法、コンピュータ装置 - Google Patents
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Description
以下の実施形態では、水源を提供するための水処理システム1について説明する。
実施形態では、水処理機能を有することにより、水源を提供することが可能な水処理装置30について説明するとともに、各地に水処理装置30を設置することで実現される水処理システム1について説明する。
図2は、水処理システム1の全体の構成を示す図である。
まず、水処理システム1を構成する水処理装置30について説明する。
次に、サーバ20の構成について説明する。
続いて、端末装置10の構成について説明する。
図7は、サーバ20が記憶する水処理モジュールデータベース281、水処理装置データベース282、ユーザ情報データベース283のデータ構造を示す図である。
以下、水処理システム1の各装置の動作を説明する。
ユーザに情報を通知する局面等における画面例を説明する。上記のように、ユーザに対し端末装置10または水処理装置30が情報を提示するが、以下の画面例の説明では、ユーザの端末装置10により情報を提示する例を説明する。
別の実施形態にかかる水処理システムについて説明する。なお、実施の形態2の説明において「水処理装置」という記載は、実施の形態1で説明した「水処理装置30」を含み、環境に対して供給される水、または、使用された水に対してフィルタにより異物を除去する等の水処理を行う装置をいう。つまり、「水処理装置」には、水処理装置30以外の、水処理を行う装置が含まれる。また、実施の形態2の説明において「水利用設備」とは、利用者が水を利用する局面に対応して設置される設備をいう。
・水利用設備、水処理装置のポンプの駆動に関するパラメータ
(1)ポンプの駆動値(電圧、電流)、積算駆動時間、ポンプのメンテナンス記録
(2)ポンプの耐用年数
(1)タンクの容量、材質、耐用年数
(2)タンクの容量の変動
(3)タンクの積算駆動時間、メンテナンス記録
(1)バルブの駆動値(電圧、電流)、積算駆動時間、動作時間/タイミング
(2)バルブの耐用年数
・水中をセンシング可能な各種センサのセンシング結果(例えば、以下の各項目がセンサによりセンシング可能)
(1)流量、圧力、水位、温度
(2)pH、電気伝導度、酸化還元電位、アルカリ度、イオン濃度
(3)濁度、色度、粘度、溶存酸素
(4)臭気、アンモニア態窒素・硝酸態窒素・亜硝酸態窒素・全窒素・残留塩素・全リン・全有機炭素・全無機炭素・全トリハロメタン
(5)微生物センサの検知結果、化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量、
(6)シアン、水銀、油分、界面活性剤
(7)光学センサの検知結果、TDS(Total Dissolved Solids)センサの検知結果
(8)質量分析結果、微粒子、ゼータ電位、表面電位
(1)一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、メタン、プロパン、プロパンアルコール、VOC(Volatile Organic Compounds)、有機溶剤、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、二硫化メチル、酸素、窒素、塩素、可燃性ガス
(1)生物処理槽の監視画像データ
(2)タンクの監視画像データ
(3)フィルタの監視画像データ
(4)配管の監視画像データ
(1)水道水質基準の水質基準項目(51項目、厚生労働省)のデータ
(2)下水処理のデータ
・環境の情報
(1)大気圧、温度、湿度
(2)環境の位置を示す情報
(1)利用者の属性(性別、国籍、居住地)
(2)利用者の利用態様(洗浄用途、飲料用途)
図15は、実施の形態2における外部環境情報284のデータ構造を示す図である。
例えば、環境に対して供給される水の量が変動し得る場合に、各環境における水の使用量、および、水処理装置で水処理を行う方法を調整することを促すことができる。水源の水を複数人で共有する場合に、各環境(例えば、各家庭)で水を使用する時間、水を使用する量が異なることがあり得る。気象条件の変動、人の流入および流出量(観光地の場合に、空港を利用する利用者数、ホテルの予約数などに基づき推定される)に応じて水の需要を予測しつつ、各環境について生成された学習済みモデルに基づいて、水源からの水の供給量では不足しないように、各環境の水処理装置において処理した水を再利用する等の制御を行うことができる。
例えば、端末装置10は、学習済みモデルを利用して、ポンプ駆動値の情報と、他の情報(例えば、気象情報など)とに基づいて、当該他の情報が変動した際の水処理装置のポンプの動作状況を予測する。例えば、端末装置10は、学習済みモデルを利用することにより、温度、湿度、風速等の気象情報の予報を取得して、予報に示される気象情報の場合の水の需要を、ポンプの動作状況の予測に基づき推定する。端末装置10は、学習済みモデルを利用することにより、水の需要を推定して、水の需要に応じて、水処理装置30に要求される機能(例えば、水処理装置30に搭載すべき水処理モジュール40の組み合わせ。予測される水処理の量に対応できるフィルタ、ポンプ性能、配管の仕様など)を推定することができる。
端末装置10は、学習済みモデルを利用することにより、水処理装置により処理された処理後の水の性質を予測し、予測結果に応じてユーザに通知する内容を決定する。例えば、端末装置10は、水処理装置に流入させる処理前水についてのセンシング結果が変動した際の、水処理装置により処理された処理後水の各種センサのセンシング結果を予測することにより、水処理装置で処理した後の水の性質を予測する。例えば、処理後の水を、そのまま河川や土壌などに流入させてよいかどうかを、水の性質(汚染物質の除去の程度など)に基づいて、端末装置10等が判定することができる。
以上の実施の形態1と実施の形態2で説明した水処理装置30は、図4で説明したように、所定の形状を有する水処理モジュール40を、水処理モジュール設置機構32(設置機構32A、32B、・・・)に挿入する(はめこむ)ものとして説明した。
以上の各実施形態で説明した事項を以下に付記する。
Claims (14)
- 水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と、
前記受付部で受け付ける前記水、または、前記設置機構に設置される前記モジュールで行われる水処理状況を測定するセンシング部と、
前記センシング部のセンシング結果を外部のコンピュータ装置へ送信する送信部と
を備え、
前記モジュールは、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類のモジュールが選択可能に用意されており、
前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に前記モジュールを設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供する、水処理装置であって、
前記外部のコンピュータ装置は、
前記水処理装置から受信する前記センシング結果を記憶し、
前記センシング部のセンシング結果に基づいて、前記水処理装置に設置する複数の種類の前記モジュールの組み合わせを特定する、水処理装置。 - 水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールであって、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類の水処理用のモジュールが選択可能に用意されているモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と、
前記受付部で受け付ける前記水、または、前記設置機構に設置される前記モジュールで行われる水処理状況を測定するセンシング部と、
前記センシング部のセンシング結果に基づいて、前記設置機構に設置する複数の種類の前記モジュールの組み合わせを特定する手段と
を備え、
前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に前記モジュールを設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供する、水処理装置。 - 水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールであって、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類の水処理用のモジュールが選択可能に用意されているモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と、
ユーザから指定される、水の用途を示す情報を取得する手段と、
ユーザが指定可能な水の用途と、複数の種類の水処理用のモジュールとを対応付けて記憶しており、前記水の用途を示す情報を取得すると、前記対応関係に基づき、複数の種類の水処理用の前記モジュールから必要な複数のモジュールの組み合わせを特定する手段と
を備え、
特定した前記複数のモジュールの組み合わせを、前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、設置した複数の前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供する水処理装置。 - 水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールであって、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類の水処理用のモジュールが選択可能に用意されているモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と、
ユーザから指定される、水処理装置が設置される位置を示す情報を取得する手段と、
前記位置を示す情報を取得すると、当該位置における環境の情報に基づいて水の需要を予測する手段と、
水の需要の予測結果に基づき、複数の種類の水処理用の前記モジュールから必要な複数のモジュールを特定する手段と
を備え、
特定した前記複数のモジュールの組み合わせを、前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、設置した複数の前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供する水処理装置。 - 前記複数の種類の水処理用の各前記モジュールは、予め定められた寸法または構造を有しており、
前記1または複数の各設置機構は、前記モジュールの前記寸法または構造に対応した形状を有している、請求項1から請求項4のいずれかに記載の水処理装置。 - 前記設置機構に設置された前記モジュールにより水処理された処理水を排出する排出部を備え、
前記受付部は、当該排出された処理水がユーザによって使用された後の排水を、前記入力として受け付ける、請求項1から請求項5のいずれかに記載の水処理装置。 - 前記複数の種類の水処理用のモジュールは、少なくとも、フィルターにより水の浄化を行う機能を有するモジュールと、電力を供給する機能を有するモジュールと、水を空気中から生成する機能を有するモジュールと、水を加温または冷却する機能を有するモジュールとのいずれかを含む、請求項1から請求項6のいずれかに記載の水処理装置。
- 前記組み合わせは、前記水の用途に適合する態様で、前記受付部で受け付けた前記水を、水の浄化を行う機能を有するモジュールで処理することを含む請求項3記載の水処理装置。
- 制御部と、記憶部とを備えるコンピュータ装置であって、
ユーザが使用する水処理装置は、
水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と、
前記受付部で受け付ける前記水、または、前記設置機構に設置される前記モジュールで行われる水処理状況を測定するセンシング部と、
前記センシング部のセンシング結果を送信する送信部と
を備え、
前記モジュールは、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類のモジュールが選択可能に用意されており、
前記水処理装置は、前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に前記モジュールを設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供し、
前記コンピュータ装置の前記制御部は、
前記水処理装置から受信する前記センシング結果を記憶するステップと、
前記センシング部のセンシング結果に基づいて、前記水処理装置に設置する複数の種類の前記モジュールの組み合わせを特定するステップと
を実行する、コンピュータ装置。 - 制御部と、記憶部とを備えるコンピュータ装置であって、
ユーザが使用する水処理装置は、
水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と
を備え、
前記モジュールは、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類の水処理用のモジュールが選択可能に用意されており、
前記水処理装置は、前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に複数の前記モジュールを設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、複数の前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供し、
前記コンピュータ装置の前記制御部は、
ユーザから指定される、水の用途を示す情報を取得するステップと、
ユーザが指定可能な水の用途と、複数の種類の水処理用のモジュールとを対応付けて記憶しており、前記水の用途を示す情報を取得すると、前記対応関係に基づき、複数の種類の水処理用の前記モジュールから必要な複数のモジュールの組み合わせを特定するステップと
を実行する、コンピュータ装置。 - 制御部と、記憶部とを備えるコンピュータ装置であって、
ユーザが使用する水処理装置は、
水の入力を受け付ける受付部と、
水処理用のモジュールを設置可能な、1または複数の設置機構と
を備え、
前記モジュールは、前記モジュールの機能に応じて、複数の種類の水処理用のモジュールが選択可能に用意されており、
前記水処理装置は、前記1または複数の設置機構の少なくとも一部に複数の前記モジュールを設置することにより、前記受付部で受け付けた前記水に対し、複数の前記モジュールの機能に応じた水処理機能を提供し、
前記コンピュータ装置の前記制御部は、
ユーザから指定される、水処理装置が設置される位置を示す情報を取得するステップと、
前記位置を示す情報を取得すると、当該位置における環境の情報に基づいて水の需要を予測するステップと、
水の需要の予測結果に基づき、複数の種類の水処理用の前記モジュールから必要な複数のモジュールの組み合わせを特定するステップと
を実行する、コンピュータ装置。 - 前記組み合わせは、前記水の用途に適合する態様で、前記受付部で受け付けた前記水を、水の浄化を行う機能を有するモジュールで処理することを含む請求項10記載のコンピュータ装置。
- 制御部と、記憶部とを備えるコンピュータ装置に実行される方法であって、前記制御部が、請求項9から請求項12のいずれかに係る発明において実行されるすべてのステップを実行する方法。
- 水処理装置と、
請求項9から請求項12のいずれかに係る発明において実行されるすべてのステップを実行する手段と
を備えるシステム。
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Abdul Hameed | Potential of Greywater Reuse and Its Effects on Potable Water Demand Management and Downstream Sewer Network |
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