WO2024070324A1 - 水処理装置 - Google Patents

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WO2024070324A1
WO2024070324A1 PCT/JP2023/029942 JP2023029942W WO2024070324A1 WO 2024070324 A1 WO2024070324 A1 WO 2024070324A1 JP 2023029942 W JP2023029942 W JP 2023029942W WO 2024070324 A1 WO2024070324 A1 WO 2024070324A1
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WO
WIPO (PCT)
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water level
water
transfer pump
level information
tank
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/029942
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English (en)
French (fr)
Inventor
真一 水野
俊之 岩間
勇人 黒川
洋平 相澤
Original Assignee
フジクリーン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes

Definitions

  • This disclosure relates to a water treatment device.
  • Patent Document 1 discloses, as an example of this type of technology, a wastewater treatment device having a tank body that houses multiple treatment tanks.
  • the multiple treatment tanks of this wastewater treatment device include a flow rate adjustment tank and an impurity removal tank located downstream of the flow rate adjustment tank.
  • This wastewater treatment device is also provided with a metering adjustment device (hereinafter simply referred to as the "metering device").
  • the metering device is configured to return a portion of the water discharged by a pump from the flow rate adjustment tank to the flow rate adjustment tank and transfer the remainder to the impurity removal tank.
  • This disclosure was made in consideration of these problems, and aims to provide a water treatment device that can quickly notify an administrator of any abnormalities in the amount of water being transferred from the flow rate adjustment tank to the downstream treatment tank via a metering device.
  • a plurality of treatment tanks a transfer pump provided in a flow rate adjustment tank among the plurality of treatment tanks; a measuring device that returns a portion of the water received from the transfer pump to the flow rate adjustment tank and transfers the remainder to a downstream treatment tank; a water level information detection unit that detects water level information related to the water level of the flow rate adjusting tank; an abnormality determination unit that determines whether or not an amount of water being transferred from the metering device to the downstream treatment tank is abnormal based on the water level information detected by the water level information detection unit; a transmission unit that transmits a determination result by the abnormality determination unit to an external management device;
  • a water treatment device comprising: It is in.
  • the metering device is configured to return a portion of the water received from a transfer pump provided in the flow rate adjustment tank to the flow rate adjustment tank, and transfer the remainder to the downstream treatment tank.
  • water level information related to the water level in the flow rate adjustment tank is detected by the water level information detection unit.
  • the abnormality determination unit determines whether or not the amount of water being transferred from the metering device to the downstream treatment tank is abnormal. The determination result by the abnormality determination unit is then transmitted to the external management device by the transmission unit.
  • the external management device can be used to notify the administrator whether or not there is an abnormality in the amount of water being transferred from the metering device to the downstream treatment tank. Then, upon receiving this notification, the administrator recognizes that the amount of water being transferred is abnormal and can travel to the site where the water treatment device is installed and address the abnormality in the amount of water being transferred.
  • the above-mentioned aspects provide a water treatment device that can promptly notify an administrator of an abnormality in the amount of water transferred from the flow rate adjustment tank to the downstream treatment tank via the metering device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a water treatment device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the weighing device in FIG. 1 as seen obliquely from above
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic structure of the flow rate adjusting tank in FIG. 1
  • FIG. 4 is a flowchart of one abnormality notification process in the first embodiment
  • FIG. 5 is a flowchart of another abnormality notification process in the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a flow rate adjusting tank of a water treatment device according to a second embodiment
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a water treatment device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the weighing device in FIG. 1 as seen obliquely from above
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic structure of the flow rate adjusting tank in FIG. 1
  • FIG. 4 is a flowchart of one abnormality notification process in the first
  • FIG. 7 is a flowchart of an abnormality notification process according to the second embodiment
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of a flow rate adjusting tank of a water treatment device according to a third embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart of one abnormality notification process in the third embodiment.
  • the flow rate adjustment tank is provided with a water level float for detecting the water level
  • the water level float is configured to control the start and stop of the transfer pump
  • the water level information detection unit detects the on/off time of the water level float as the water level information
  • the abnormality determination unit estimates the operating time of the transfer pump based on the on/off time of the water level float detected by the water level information detection unit, and preferably determines that the amount of transferred water is abnormal when the estimated operating time falls below a reference value.
  • the operating time of the transfer pump is estimated based on the on/off times of the water level float. Then, when the estimated operating time falls below a reference value, it is determined that the amount of water transferred is abnormal. This determination is based on the logic that the operating time of the transfer pump is relatively short due to an excessive amount of water transferred. With this water treatment device, it is possible to estimate the operating time of the transfer pump through simple processing using only the on/off times of the water level float and determine whether the amount of water transferred is abnormal.
  • the transfer pump is composed of a first transfer pump and a second transfer pump that operate in conjunction with each other
  • the flow rate adjustment tank is provided with a water level float for detecting the water level
  • the water level float is configured to control the start and stop of each of the first transfer pump and the second transfer pump
  • the water level information detection unit detects the on/off state of the water level float as the water level information
  • the abnormality determination unit estimates the operation mode of the transfer pump based on the on/off state of the water level float detected by the water level information detection unit, and preferably determines that the amount of transferred water is abnormal when the estimated operation mode is a simultaneous operation mode of the first transfer pump and the second transfer pump.
  • the operation mode of the transfer pump is estimated based on the on/off state of the water level float. Then, when the estimated operation mode is a two-unit simultaneous operation mode of the first and second transfer pumps, it is determined that the amount of water transferred is abnormal. This determination is based on the logic that the water level rises due to an insufficient amount of water being transferred, causing the two-unit simultaneous operation mode to occur.
  • the operation mode of the transfer pump can be estimated through simple processing using only the on/off state of the water level float, and an abnormality in the amount of water transferred can be determined.
  • the water level information detection unit detects the on/off times of the transfer pump as the water level information
  • the abnormality determination unit calculates the operation time of the transfer pump based on the on/off times of the transfer pump detected by the water level information detection unit, and determines that the amount of transferred water is abnormal when the calculated operation time falls below a reference value.
  • the operation time of the transfer pump is calculated based on the on/off time of the transfer pump. Then, when the calculated operation time falls below a reference value, it is determined that the amount of water transferred is abnormal. This determination is based on the logic that the operation time of the transfer pump is relatively short due to an excessive amount of water transferred. In this way, the operation time of the transfer pump can be calculated by processing that directly uses the on/off time of the transfer pump, and an abnormality in the amount of water transferred can be determined.
  • the transfer pump is composed of a first transfer pump and a second transfer pump that operate in conjunction with each other
  • the flow rate adjustment tank is provided with a water level float for detecting the water level and a water level sensor
  • the water level float is configured to control the start and stop of the first transfer pump and the second transfer pump, respectively
  • the water level information detection unit detects the on/off time of the water level float, the on/off state of the water level float, the on/off time of the transfer pump, and the sensor output value of the water level sensor as the water level information
  • the abnormality determination unit preferably determines whether the amount of transfer water being transferred from the metering device to the downstream treatment tank is abnormal based on the on/off time of the water level float, the on/off state of the water level float, the on/off time of the transfer pump, and the sensor output value of the water level sensor detected by the water level information detection unit.
  • the on/off time of the water level float, the on/off state of the water level float, the on/off time of the transfer pump, and the sensor output value of the water level sensor are each detected as water level information, and based on these four pieces of water level information, it is determined whether the amount of water being transferred from the metering device to the downstream treatment tank is abnormal. In this way, by increasing the amount of water level information, it is possible to improve the accuracy of determining whether the amount of water being transferred is abnormal.
  • a water treatment device 101 of the first embodiment receives water to be treated before purification treatment, so-called “raw water”, from the outside and performs water treatment.
  • This water treatment device 101 has a tank body 1 with a hollow interior.
  • the tank body 1 is provided with an inlet pipe 1a and an outlet pipe 1b.
  • Raw water flows into the tank body 1 through the inlet pipe 1a.
  • Water after purification treatment that has been treated inside the tank body 1 is discharged to the outside of the tank body 1 as discharge water (wastewater) through the outlet pipe 1b.
  • Such a water treatment device 101 is also called a "septic tank” or a "wastewater treatment tank”.
  • the internal space of the tank body 1 contains multiple treatment tanks.
  • the multiple treatment tanks include a flow rate adjustment tank 2, an impurity removal tank 3, a carrier flow tank 4, a carrier filtration tank 5, and a disinfection tank 6.
  • water treatment is carried out sequentially in the order shown.
  • the number and type of treatment tanks downstream of the flow rate adjustment tank 2 are not limited to those shown in FIG. 1, and can be changed as necessary.
  • the flow rate adjustment tank 2 is a treatment tank that has the function of temporarily storing water that has flowed into the tank body 1 from the inlet pipe 1a.
  • a transfer pump 10 which is an underwater pump, is provided at the bottom of the flow rate adjustment tank 2. The water stored in this flow rate adjustment tank 2 is discharged by the transfer pump 10 and then transferred to the impurity removal tank 3 via a metering device 20.
  • the metering device 20 is configured to receive the water discharged from the transfer pump 10. This metering device 20 returns a portion of the water received from the transfer pump 10 to the flow rate adjustment tank 2, and transfers the remainder to the impurity removal tank 3, thereby keeping the amount of water Q transferred to the impurity removal tank 3 constant. This metering device 20 is located above the flow rate adjustment tank 2 in the internal space of the tank body 1.
  • the flow rate adjustment tank 2 is provided with a water level float 11 for detecting the water level, a water level float 12 separate from the water level float 11, and a water level sensor 13.
  • the water level float 11 is configured to switch between an on state and an off state depending on the water level of the flow rate adjustment tank 2, and to control the start and stop of the transfer pump 10.
  • the water level float 12 is an alarm level float whose operating state switches between an on state and an off state depending on the water level of the flow rate adjustment tank 2, and outputs an alarm signal when it is in the on state. Therefore, unlike the water level float 11, this water level float 12 is not involved in the control of the transfer pump 10.
  • the water level sensor 13 is configured to output the fact that the water level of the flow rate adjustment tank 2 has been detected when the water level reaches the detection water level.
  • the type of this water level sensor 13 is not particularly limited, and various known structures can be used. For example, contact types such as pressure type, capacitance type (electrode type), and differential pressure type, as well as non-contact types such as radio wave type and ultrasonic type can be used as appropriate.
  • pressure-type water level sensors are advantageous in that they can detect water levels with high accuracy and at low cost.
  • the impurity removal tank 3 is a downstream treatment tank located immediately downstream of the flow rate adjustment tank 2, and has the function of separating solid components in the water into solid-liquid components as impurities.
  • the water after solid-liquid separation is transferred from the impurity removal tank 3 to the carrier flow tank 4. Meanwhile, sludge containing impurities (solid components) generated by solid-liquid separation in the impurity removal tank 3 is extracted by an air lift pump (not shown) of known configuration and transferred to another treatment tank for appropriate treatment.
  • the carrier fluidized bed tank 4 is a treatment tank that has the function of aerobic treatment of organic matter in the water.
  • the carrier fluidized bed tank 4 has an aerobic treatment area (not shown) in which a large number of granular carriers to which aerobic microorganisms are attached are packed in a fluidizable manner, and is configured so that oxygen is supplied to the aerobic microorganisms attached to the granular carriers in the aerobic treatment area by an air diffuser.
  • the aerobic microorganisms aerobically treat (oxidize and decompose) the organic matter in the water.
  • this aerobic treatment produces solids (SS), such as sludge, which is a muddy substance.
  • the water containing these solids is transferred from the carrier fluidized bed tank 4 to the carrier filtration tank 5.
  • the carrier filtration tank 5 is a treatment tank that has the function of filtering the water that flows in from the carrier flow tank 4. To achieve this function, the carrier filtration tank 5 has a carrier filling area filled with carriers for filtration, although not shown in the figure.
  • the filtered water is transferred from the carrier filtration tank 5 to the disinfection tank 6. Meanwhile, the filtered carriers are backwashed by supplying airflow from a backwash device.
  • a portion of the water in the carrier filtration tank 5 is extracted by an air lift pump of known configuration and returned to the flow rate adjustment tank 2.
  • solids that have accumulated at the bottom of the carrier filtration tank 5 are extracted by an air lift pump of known configuration and transferred to another treatment tank for appropriate treatment.
  • the disinfection tank 6 is a treatment tank that has the function of disinfecting the water transferred from the carrier filtration tank 5. The water after the disinfection treatment is discharged to the outside of the tank body 1 through the outflow pipe 1b as discharge water.
  • control panel 30 includes a water level information detection unit 31, an abnormality determination unit 32, a transmission unit 33, and a control unit (not shown) for controlling various devices such as pumps.
  • the water level information detection unit 31 has a function of detecting water level information I relating to the water level of the flow rate adjustment tank 2.
  • the water level information I here includes not only information that directly indicates the water level of the flow rate adjustment tank 2, but also various information that can indirectly grasp the water level of the flow rate adjustment tank 2.
  • the abnormality determination unit 32 has a function of determining whether or not the amount of water Q being transferred from the flow rate adjustment tank 2 to the impurity removal tank 3 is abnormal, based on the water level information I detected by the water level information detection unit 31.
  • the transmission unit 33 has a function of transmitting the determination result J by the abnormality determination unit 32 to the external management device 40 via the communication network NW.
  • the external management device 40 is located in a remote location away from the site where the water treatment device 101 is installed, and is a device that centrally manages multiple water treatment facilities including the water treatment device 101.
  • Typical examples of the external management device 40 include devices such as an external server, a PC (personal computer), a mobile terminal, and a tablet terminal.
  • the communication network NW is appropriately selected from various communication means including mobile phone lines including base stations, wireless LANs, LPWA (Low Power Wide Area) type wireless communication, wired LANs, and the like.
  • the weighing device 20 has a main body 20a in the shape of a bottomed box.
  • the internal space of the main body 20a is divided into a plurality of chambers by a plurality of partition walls.
  • a first chamber R1, a second chamber R2, a third chamber R3, a fourth chamber R4, a fifth chamber R5, a sixth chamber R6, and a seventh chamber R7 are formed inside the main body 20a.
  • the first chamber R1 is connected to an inlet 20b provided on the side wall of the main body 20a. Therefore, the water in the flow rate adjustment tank 2 discharged from the transfer pump 10 flows into the first chamber R1 through the inlet 20b.
  • the second chamber R2 is adjacent to the first chamber R1, separated by an overflow weir 21, which serves as a partition wall.
  • the overflow weir 21 is configured to have the lowest wall height of the multiple partition walls surrounding the first chamber R1. Therefore, the water in the first chamber R1 flows preferentially over the overflow weir 21 into the second chamber R2.
  • the third chamber R3 is adjacent to the second chamber R2 across a partition wall 22 having a flow opening 22a. Therefore, the water in the second chamber R2 flows into the third chamber R3 through the flow opening 22a.
  • the third chamber R3 is adjacent to the fourth chamber R4 across the overflow weir 23, which is a partition wall, and is connected to the fifth chamber R5 through the submerged weir 24.
  • the bottom of the fourth chamber R4 is provided with an escape opening 20c that communicates with the flow rate adjustment tank 2. Therefore, a portion of the water that flows from the second chamber R2 into the third chamber R3 flows over the overflow weir 23 into the fourth chamber R4, and is then returned to the flow rate adjustment tank 2 through the escape opening 20c of the fourth chamber R4. The remaining portion of the water that flows from the second chamber R2 into the third chamber R3 flows into the fifth chamber R5 through the submerged weir 24.
  • the fifth chamber R5 is adjacent to the sixth chamber R6 across the overflow weir 25, which is a partition wall, and is adjacent to the seventh chamber R7 across the approximately V-shaped overflow weir 26, which is a partition wall.
  • the bottom of the sixth chamber R6 is provided with an escape opening 20d that communicates with the flow rate adjustment tank 2.
  • the seventh chamber R7 is connected to the impurity removal tank 3 through an outlet 20e provided on the side wall of the main body 20a. Therefore, a part of the water that flows from the third chamber R3 into the fifth chamber R5 flows into the sixth chamber R6 over the overflow weir 23, and is then returned to the flow rate adjustment tank 2 through the escape opening 20d of the sixth chamber R6. The remaining part of the water that flows from the third chamber R3 into the fifth chamber R5 flows into the seventh chamber R7 over the overflow weir 26, and is then transferred to the impurity removal tank 3 through the outlet 20e that communicates with the seventh chamber R7.
  • the metering device 20 allows a portion of the water received from the transfer pump 10 to escape and be returned to the flow rate adjustment tank 2 through the openings 20c, 20d, while the remainder is transferred to the impurity removal tank 3.
  • this metering device 20 by changing the weir height of the overflow weirs 23, 25, the ratio between the amount of return water returned to the flow rate adjustment tank 2 and the amount of transferred water Q transferred to the impurity removal tank 3 can be appropriately changed.
  • the metering device 20 it is possible to prevent an excess supply of transferred water from the flow rate adjustment tank 2 to the downstream treatment tank, which is effective in maintaining the desired treatment performance in the downstream treatment tank.
  • the structure of the weighing device 20 is not limited to that shown in FIG. 2, and can be modified as needed, so long as the essential functions are the same.
  • the number of chambers inside the main body 20a can be changed as needed.
  • the water level floats 11 are provided at different positions in the water level fluctuation direction X of the flow rate adjusting tank 2.
  • a low water level float 11A, a medium water level float 11B, and a high water level float 11C are adopted as the water level floats 11.
  • the low water level float 11A is disposed at the lowest position in the water level fluctuation direction X among the three water level floats 11.
  • the medium water level float 11B is disposed between the low water level float 11A and the high water level float 11C in the water level fluctuation direction X.
  • the high water level float 11C is disposed at the highest position in the water level fluctuation direction X among the three water level floats 11.
  • the water level float 12 is disposed at a higher position than the high water level float 11C in the water level fluctuation direction X.
  • a first transfer pump 10A and a second transfer pump 10B are provided as the transfer pump 10.
  • the two transfer pumps 10A and 10B are a pump set that operate in conjunction with each other, and are controlled to operate alternately in normal times and to operate independently or simultaneously in emergency situations. For this reason, the two transfer pumps 10A and 10B are configured to switch their operation modes between a one-side operation mode and a two-unit simultaneous operation mode in response to water level detection by the multiple water level floats 11.
  • one of the transfer pumps 10 fulfills a first function of ensuring the continuation of water transfer as a backup pump for the other transfer pump 10, and a second function of reducing the load on the transfer pump 10 to extend its life.
  • the two transfer pumps 10A and 10B having these functions are generally referred to as "parent-child pumps.”
  • the water level in the flow rate adjustment tank 2 may rise, for example, when the amount of water Q transferred from the flow rate adjustment tank 2 to the impurity removal tank 3 is insufficient compared to the amount of water flowing into the flow rate adjustment tank 2.
  • the stopped transfer pump 10 is started in addition to the operating transfer pump 10, resulting in a two-unit simultaneous operation mode (i.e., two transfer pumps 10 are in operation). Also, when the operating state of the water level float 12 changes from the OFF state to the ON state as the water level in the flow rate adjustment tank 2 rises further, an alarm is output from the alarm output unit (not shown) provided in the control panel 30.
  • the abnormality notification process shown in FIG. 4 can be achieved by sequentially executing steps S101 to S105. If necessary, one or more steps may be added to these steps, or any of the steps may be divided into multiple steps.
  • Step S101 is a step for detecting the on/off time of the water level float 11.
  • the on/off time Ia of the water level float 11 is used as the water level information I.
  • the "on/off time Ia" here refers to both the on time when the water level float 11 switches from the off state to the on state, and the off time when the water level float 11 switches from the on state to the off state.
  • Step S102 is a step for estimating the operating time t of the transfer pump 10.
  • the operating time t of the transfer pump 10 is estimated from the on/off time Ia of the water level float 11 detected in step S101.
  • the on time when the medium water level float 11B switches from the off state to the on state is Ta
  • the off time when the low water level float 11A switches from the on state to the off state is Tb (>Ta)
  • the operating time t of the transfer pump 10 can be estimated by subtracting the on time Ta from the off time Tb.
  • the operating time t of the transfer pump 10 is an integrated value per unit period. For example, if the unit period is 24 hours (one day), and the number of times the transfer pump 10 operates within 24 hours is N, then the total operating time for N operations can be taken as the operating time t of the transfer pump 10. Also, a period that is an integer multiple (2 or more) of 24 hours can be taken as the unit period.
  • Step S103 is a step for determining whether the operating time t of the transfer pump 10 is below a preset reference value Vt. If it is determined in step S103 that the operating time t is below the reference value Vt (if "Yes” in step S103), proceed to step S104; if not (if "No” in step S103), terminate the abnormality notification process.
  • Step S104 is a step in which it is determined that the amount of water transferred Q is abnormal based on the fact that the operating time t of the transfer pump 10 is below the reference value Vt. In other words, it can be determined that the operating time t of the transfer pump 10 has become shorter because the amount of water transferred Q is excessive.
  • Step S105 is a step in which the judgment result J of step S104 (i.e., only the judgment result J that "the amount of water transferred Q is abnormal") is transmitted from the transmitting unit 33 to the external management device 40.
  • This step S105 makes it possible to notify an administrator who is in a location away from the site where the water treatment device 101 is installed of the abnormality in the amount of water transferred Q.
  • the abnormality notification process shown in FIG. 5 is different from the abnormality notification process shown in FIG. 4, and is made possible by sequentially executing each step from step S201 to step S205. If necessary, one or more steps may be added to these steps, or any of the steps may be divided into multiple steps.
  • Step S201 is a step for detecting the on/off state Ib of the water level float 11.
  • the on/off state Ib of the water level float 11 is used as the water level information I.
  • the "on/off state Ib" here is information indicating whether the water level float 11 is in an off state or an on state.
  • Step S202 is a step for estimating the operation mode of the transfer pump 10.
  • the operation mode of the transfer pump 10 is estimated from the on/off state of the water level float 11 detected in step S201.
  • the operation mode of the transfer pump 10 can be estimated by detecting the on/off state of the high water level float 11C.
  • the high water level float 11C being in the on state is synonymous with the state in which the two transfer pumps 10A and 10B are in operation to eliminate excessive water level rise. Therefore, on the condition that the high water level float 11C is in the on state, it is determined that the operation mode of the transfer pump 10 is the two-unit simultaneous operation mode (i.e., the two transfer pumps 10A and 10B are in operation). On the other hand, on the condition that the high water level float 11C is in the off state, it is determined that the operation mode of the transfer pump 10 is the one-side operation mode (either one of the two transfer pumps 10A and 10B is in operation).
  • Step S203 is a step for determining whether the operation mode of the transfer pump 10 is the two-unit simultaneous operation mode. If it is determined in step S203 that it is the two-unit simultaneous operation mode (if "Yes” in step S203), proceed to step S204, and if not (if "No” in step S203), end the abnormality notification process.
  • Step S204 is the same as step S104 in FIG. 4, and step S205 is the same as step S105 in FIG. 4.
  • only one of the abnormality notification processes shown in FIG. 4 and FIG. 5 may be executed, or both processes may be executed. Executing both processes increases the amount of water level information I used compared to executing only one of the processes, thereby improving the accuracy of determining abnormalities in the amount of water transferred Q.
  • the metering device 20 is configured to return a portion of the water received from the transfer pump 10 provided in the flow rate adjustment tank 2 to the flow rate adjustment tank 2, and transfer the remainder to the impurity removal tank 3.
  • water level information I relating to the water level in the flow rate adjustment tank 2 is detected by the water level information detection unit 31.
  • the abnormality determination unit 32 determines whether or not the amount of water transferred Q from the metering device 20 to the impurity removal tank 3 is abnormal.
  • the determination result J by the abnormality determination unit 32 is then transmitted to the external management device 40 by the transmission unit 34.
  • the external management device 40 can be used to notify the administrator whether or not the amount of water Q being transferred from the measuring device 20 to the impurity removal tank 3 is abnormal. Then, upon receiving this notification, the administrator recognizes that the amount of water Q being transferred is abnormal and can travel to the site where the water treatment device 101 is installed and address the abnormality in the amount of water Q being transferred.
  • the operating time t of the transfer pump 10 is estimated based on the on/off time Ia of the water level float 11. Then, when the estimated operating time t falls below the reference value Vt, it is determined that the amount of water transferred Q is abnormal. This determination is based on the logic that the operating time of the transfer pump 10 is relatively short due to the amount of water transferred Q being excessive. According to this water treatment device 101, it is possible to estimate the operating time t of the transfer pump 10 and determine an abnormality in the amount of water transferred Q through simple processing using only the on/off time Ia of the water level float 11.
  • the operation mode of the transfer pump 10 is estimated based on the on/off state Ib of the water level float 11. Then, when the estimated operation mode is a two-unit simultaneous operation mode of the first transfer pump 10A and the second transfer pump 10B, it is determined that the transfer water volume Q is abnormal. This determination is based on the logic that the water level rises due to an insufficient transfer water volume Q, resulting in the two-unit simultaneous operation mode. According to this water treatment device 101, the operation mode of the transfer pump 10 can be estimated by simple processing using only the on/off state Ib of the water level float 11, and an abnormality in the transfer water volume Q can be determined.
  • the water treatment device 102 of the second embodiment differs from the water treatment device 101 of the first embodiment in the functions of a water level information detection unit 31A and an abnormality determination unit 32A.
  • the other configurations are the same as those of the water treatment device 101 of the first embodiment.
  • the water level information detection unit 31A detects the on/off time Ic of the transfer pump 10 as water level information I.
  • the abnormality determination unit 32A calculates the operation time t of the transfer pump 10 based on the on/off time Ic of the transfer pump 10 detected by the water level information detection unit 31A. In addition, this abnormality determination unit 32A determines that the transfer water volume Q is abnormal when the calculated operation time t falls below the reference value Vt.
  • This abnormality notification process is executed by the water level information detection unit 31A, the abnormality determination unit 32A, and the transmission unit 33 described above.
  • the abnormality notification process shown in FIG. 7 can be achieved by sequentially executing steps S301 to S305. If necessary, one or more steps may be added to these steps, or any of the steps may be divided into multiple steps.
  • Step S301 is a step for detecting the on/off time Ic of the transfer pump 10.
  • the on/off time Ic of the transfer pump 10 is used as the water level information I.
  • the "on/off time Ic" here refers to both the on time when the transfer pump 10 switches from the off state to the on state, and the off time when the transfer pump 10 switches from the on state to the off state.
  • Step S302 is a step for calculating the operating time t of the transfer pump 10.
  • the operating time t of the transfer pump 10 is calculated from the on/off time Ic of the transfer pump 10 detected in step S301.
  • the operating time t of the transfer pump 10 can be calculated by subtracting the previous on time from the off time of the transfer pump 10.
  • Step S303 is the same as step S103 in FIG. 4
  • step S304 is the same as step S104 in FIG. 4
  • step S305 is the same as step S105 in FIG. 4.
  • the operation time t of the transfer pump 10 is calculated based on the on/off time Ic of the transfer pump 10. Then, when the calculated operation time t falls below the reference value Vt, it is determined that the amount of water transferred Q is abnormal. This determination is based on the logic that the operation time t of the transfer pump 10 is relatively short due to the amount of water transferred Q being excessive. In this way, it is possible to calculate the operation time t of the transfer pump 10 by processing that directly uses the on/off time of the transfer pump 10, and determine whether the amount of water transferred Q is abnormal.
  • the on/off time Ia and on/off state Ib (see embodiment 1) of the water level float 11 can be added to the on/off time Ic of the transfer pump 10 as the water level information I, and then an abnormality in the volume of transferred water Q can be determined.
  • the water treatment device 103 of the third embodiment differs from the water treatment devices 101 and 102 of the first and second embodiments in the functions of the water level information detection unit 31B and the abnormality determination unit 32B.
  • the other configurations are the same as those of the water treatment devices 101 and 102 of the first and second embodiments.
  • the water level information detection unit 31B is configured to detect, as the water level information I, the on/off time Ia of the water level float 11 (see embodiment 1), the on/off state Ib of the water level float (see embodiment 1), the on/off time Ic of the transfer pump 10 (see embodiment 2), and the sensor output value Id of the water level sensor 13.
  • the abnormality determination unit 32B is configured to determine whether the amount of water Q being transferred from the metering device 20 to the impurity removal tank 3 is abnormal or not based on the on/off time Ia of the water level float 11, the on/off state Ib of the water level float 11, the on/off time Ic of the transfer pump 10, and the sensor output value Id of the water level sensor 13, all of which are detected by the water level information detection unit 31B.
  • the abnormality notification process in embodiment 3 will be described with reference to FIG. 9. All of this abnormality notification process is executed by the water level information detection unit 31B, the abnormality determination unit 32B, and the transmission unit 33 described above. Note that the abnormality notification processes other than the abnormality notification process shown in FIG. 9 are similar to those in embodiment 1 or embodiment 2, and therefore will not be described.
  • the abnormality notification process shown in FIG. 9 can be achieved by sequentially executing steps S401 to S405. If necessary, one or more steps may be added to these steps, or any of the steps may be divided into multiple steps.
  • Step S401 is a step for detecting the sensor output value Id of the water level sensor 13. At this time, the sensor output value Id of the water level sensor 13 is used as the water level information I.
  • Step S402 is a step for deriving the water level h of the flow rate adjustment tank 2.
  • the water level h of the flow rate adjustment tank 2 is calculated from the sensor output value Id of the water level sensor 13 detected in step S401.
  • Step S403 is a step for determining whether the water level h of the flow rate adjustment tank 2 derived in step S402 is outside the reference range Vh. If it is determined in step S403 that the water level h is outside the reference range Vh (if "Yes” in step S403), proceed to step S404; if not (if "No” in step S403), terminate the abnormality notification process.
  • Step S404 is the same as step S104 in FIG. 4, and step S405 is the same as step S105 in FIG. 4.
  • the on/off time Ia of the water level float 11, the on/off state Ib of the water level float 11, the on/off time Ic of the transfer pump 10, and the sensor output value Id of the water level sensor 13 are each detected as water level information I, and based on these four pieces of water level information I, it is determined whether the amount of water Q being transferred from the metering device 20 to the impurity removal tank 3 is abnormal. In this way, by increasing the number of pieces of water level information I, it is possible to improve the accuracy of determining whether the amount of water Q being transferred is abnormal.
  • one or two of the on/off time Ia of the water level float 11, the on/off state Ib of the water level float 11, and the on/off time Ic of the transfer pump 10 can be added to the sensor output value Id of the water level sensor 13 as water level information I, and then an abnormality in the volume of water transferred Q can be determined.

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Abstract

水処理装置（１０１）は、複数の処理槽（２），（３），（４），（５），（６）と、複数の処理槽（２），（３），（４），（５），（６）のうちの流量調整槽（２）に設けられた移送ポンプ（１０）と、移送ポンプ（１０）から吐出された水の一部を流量調整槽（２）に戻し残部を下流側処理槽である夾雑物除去槽（３）へと移送する計量装置（２０）と、流量調整槽（２）の水位に関する水位情報（Ｉ）を検出する水位情報検出部（３１）と、水位情報検出部（３１）で検出された水位情報（Ｉ）に基づいて、流量調整槽（２）から夾雑物除去槽（３）に移送されている移送水量（Ｑ）が異常であるか否かを判定する異常判定部（３２）と、異常判定部（３２）による判定結果（Ｊ）を外部管理装置（４０）に送信する送信部（３３）と、を備えている。

Description

水処理装置
　本開示は、水処理装置に関する。
　特許文献１には、この種の技術として、複数の処理槽を収容する槽本体部を有する排水処理装置が開示されている。この排水処理装置の複数の処理槽の中には、流量調整槽と、その下流に設けられた夾雑物除去槽と、が含まれている。また、この排水処理装置には、計量調整装置（以下、単に「計量装置」という。）が設けられている。計量装置は、流量調整槽からポンプで吐出された水の一部を流量調整槽に戻し残部を夾雑物除去槽に移送するように構成されている。計量装置を設けることにより、流量調整槽から下流側の処理槽への移送水の供給過剰を抑制することができ、下流側の処理槽において所望の処理性能を維持するのに有効である。
特開２００５－１２５２６７号公報
　上記排水処理装置では、流量調整槽よりも下流側処理槽に及ぼす影響を考慮すれば、計量装置から下流側処理槽に実際に移送される移送水量を概ね一定に維持することが極めて重要である。ところが、流量調整槽に流入する流入水量の変動や機器の異常などの要因によって実際の移送水量が大きく変動することが起こり得る。このような問題に対して、管理者が排水処理装置の設置場所である現場まで出向いて移送水量を直接測定するのが一般的であった。このため、管理者が現場に行かないと移送水量が異常であるか否かを確認できず、移送水量の異常への対応が遅れるという問題を抱えていた。したがって、計量装置を備えるこの種の水処理装置の設計においては、移送水量の異常を管理者に速やかに知らせることができる技術が求められている。
　本開示は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、流量調整槽から計量装置を介して下流側処理槽に移送される移送水量の異常を管理者に速やかに報知できる水処理装置を提供しようとするものである。
　本開示の一態様は、
　複数の処理槽と、
　上記複数の処理槽のうちの流量調整槽に設けられた移送ポンプと、
　上記移送ポンプから受け入れた水の一部を上記流量調整槽に戻し残部を下流側処理槽へと移送する計量装置と、
　上記流量調整槽の水位に関する水位情報を検出する水位情報検出部と、
　上記水位情報検出部で検出された上記水位情報に基づいて、上記計量装置から上記下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かを判定する異常判定部と、
　上記異常判定部による判定結果を外部管理装置に送信する送信部と、
を備える、水処理装置、
にある。
　上述の態様の水処理装置において、計量装置は、流量調整槽に設けられた移送ポンプから受け入れた水の一部を流量調整槽に戻し残部を下流側処理槽へと移送するように構成されている。このとき、流量調整槽の水位に関する水位情報が水位情報検出部によって検出される。また、この水位情報に基づいて計量装置から下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かが異常判定部によって判定される。そして、異常判定部による判定結果が送信部によって外部管理装置に送信される。
　これにより、計量装置から下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かを、外部管理装置を使用して管理者に連絡することができる。そして、この連絡を受けて移送水量が異常であることを認識した管理者は、水処理装置が設置されている現場まで移動して移送水量の異常に対処することができる。
　以上のごとく、上述の態様によれば、流量調整槽から計量装置を介して下流側処理槽に移送される移送水量の異常を管理者に速やかに報知できる水処理装置を提供することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、実施形態１の水処理装置の全体構成を模式的に示す図であり、 図２は、図１中の計量装置を斜め上方からみた斜視図であり、 図３は、図１中の流量調整槽の構造を模式的に示す図であり、 図４は、実施形態１における１つの異常報知処理のフローチャートであり、 図５は、実施形態１における別の異常報知処理のフローチャートであり、 図６は、実施形態２の水処理装置の流量調整槽の構造を模式的に示す図であり、 図７は、実施形態２における異常報知処理のフローチャートであり、 図８は、実施形態３の水処理装置の流量調整槽の構造を模式的に示す図であり、 図９は、実施形態３における１つの異常報知処理のフローチャートである。
　上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。
　上述の態様の水処理装置において、上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートが設けられており、上記水位フロートが上記移送ポンプの起動及び停止を制御するように構成されており、上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記水位フロートのオンオフ時刻を検出し、上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ時刻に基づいて上記移送ポンプの稼働時間を推算し、推算した上記稼働時間が基準値を下回るときに上記移送水量が異常であると判定するのが好ましい。
　この水処理装置では、水位フロートのオンオフ時刻に基づいて移送ポンプの稼働時間が推算される。そして、推算した稼働時間が基準値を下回るときに移送水量が異常であると判定される。この判定は、移送水量が過大であることが要因で移送ポンプの稼働時間が相対的に短くなっているという論理に基づくものである。この水処理装置によれば、水位フロートのオンオフ時刻のみを使用した簡単な処理によって移送ポンプの稼働時間を推定して移送水量の異常を判定することができる。
　上述の態様の水処理装置において、上記移送ポンプは、互いに連係して動作する第１移送ポンプ及び第２移送ポンプによって構成されており、上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートが設けられており、上記水位フロートが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプ移送ポンプのそれぞれの起動及び停止を制御するように構成されており、上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記水位フロートのオンオフ状態を検出し、上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ状態に基づいて上記移送ポンプの運転モードを推定し、推定した上記運転モードが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプの２台同時運転モードであるときに上記移送水量が異常であると判定するのが好ましい。
　この水処理装置では、水位フロートのオンオフ状態に基づいて移送ポンプの運転モードが推定される。そして、推定した運転モードが第１移送ポンプと第２移送ポンプの２台同時転モードであるときに移送水量が異常であると判定される。この判定は、移送水量が過少であることが要因で水位が上昇して２台同時運転モードになっているという論理に基づくものである。この水処理装置によれば、水位フロートのオンオフ状態のみを使用した簡単な処理によって移送ポンプの運転モードを推定して移送水量の異常を判定することができる。
　上述の態様の水処理装置において、上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記移送ポンプのオンオフ時刻を検出し、上記異常判定部は上記水位情報検出部で検出された、上記移送ポンプのオンオフ時刻に基づいて上記移送ポンプの稼働時間を算出し、算出した上記稼働時間が基準値を下回るときに上記移送水量が異常であると判定するのが好ましい。
　この水処理装置では、移送ポンプのオンオフ時刻に基づいて移送ポンプの稼働時間が算出される。そして、算出した稼働時間が基準値を下回るときに移送水量が異常であると判定される。この判定は、移送水量が過大であることが要因で移送ポンプの稼働時間が相対的に短くなっているという論理に基づくものである。このように、移送ポンプのオンオフ時刻を直接使用した処理によって移送ポンプの稼働時間を算出して移送水量の異常を判定することができる。
　上述の態様の水処理装置において、上記移送ポンプは、互いに連係して動作する第１移送ポンプ及び第２移送ポンプによって構成されており、上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートと、水位センサと、が設けられており、上記水位フロートが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプのそれぞれの起動及び停止を制御するように構成されており、上記水位情報検出部は、上記水位情報として、上記水位フロートのオンオフ時刻と、上記水位フロートのオンオフ状態と、上記移送ポンプのオンオフ時刻と、上記水位センサのセンサ出力値をそれぞれ検出し、上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ時刻と、上記水位フロートのオンオフ状態と、上記移送ポンプのオンオフ時刻と、上記水位センサのセンサ出力値と、に基づいて、上記計量装置から上記下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かを判定するのが好ましい。
　この水処理装置によれば、水位情報として、水位フロートのオンオフ時刻と、水位フロートのオンオフ状態と、移送ポンプのオンオフ時刻と、水位センサのセンサ出力値がそれぞれ検出されて、これら４つの水位情報に基づいて、計量装置から下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かが判定される。このように、水位情報の数を増やすことによって、移送水量が異常であるか否かの判定精度を高めることができる。
　以下、本実施形態の水処理装置の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
　図１に示されるように、実施形態１の水処理装置１０１は、外部から浄化処理前の被処理水、所謂「原水」を受け入れて水処理を行うためのものである。この水処理装置１０１は、内部が中空の槽本体１を有する。槽本体１には、流入管１ａ及び流出管１ｂが設けられている。流入管１ａを通じて槽本体１の内部に原水が流入する。槽本体１の内部で処理された浄化処理後の水は、流出管１ｂを通じて放流水（排水）として槽本体１の外部へ放流される。このような水処理装置１０１は、「浄化槽」或いは「排水処理槽」とも称される。
　槽本体１の内部空間には、複数の処理槽が収容されている。本形態では、複数の処理槽として、流量調整槽２と、夾雑物除去槽３と、担体流動槽４と、担体ろ過槽５と、消毒槽６と、が採用されている。これら複数の処理槽２，３，４，５，６では、実質的にこの順番で順次水処理が行われる。一方で、流量調整槽２の下流側の処理槽の数や種類については、図１に示すものに限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更可能である。
　流量調整槽２は、流入管１ａから槽本体１の内部に流入した水を一時的に貯留する機能を有する処理槽である。流量調整槽２の槽底部には、水中ポンプである移送ポンプ１０が設けられている。この流量調整槽２に貯留された水は、移送ポンプ１０によって吐出された後、計量装置２０を介して夾雑物除去槽３へと移送される。
　計量装置２０は、移送ポンプ１０から吐出された水を受け入れるように構成されている。この計量装置２０は、移送ポンプ１０から受け入れた水の一部を流量調整槽２に戻し、残部を夾雑物除去槽３へと移送することで、夾雑物除去槽３への移送水量Ｑを一定とするためのものである。この計量装置２０は、槽本体１の内部空間のうち、流量調整槽２の上方に配置されている。
　流量調整槽２には、水位検知用の水位フロート１１と、水位フロート１１とは別の水位フロート１２と、水位センサ１３と、が設けられている。水位フロート１１は、その動作状態が流量調整槽２の水位に応じてオン状態とオフ状態との間で切り替わり、移送ポンプ１０の起動及び停止を制御するように構成されている。これに対して、水位フロート１２は、その動作状態が流量調整槽２の水位に応じてオン状態とオフ状態との間で切り替わり、オン状態になると警報信号を出力する警報用の水位フロートである。したがって、この水位フロート１２は、水位フロート１１とは異なり、移送ポンプ１０の制御には関与しない。水位センサ１３は、流量調整槽２の水位が検出水位に達したときに、当該水位を検出したことを出力するように構成されている。この水位センサ１３の種類は特に限定されるものではなく、既知の各種の構造のものを使用することができる。例えば、圧力式、静電容量式（電極式）、差圧式などの接触方式のものをはじめ、電波式や超音波式などの非接触方式のものを適宜に使用することができる。特に、圧力式の水位センサは、低コストで高精度の水位検出を行うことができるという点で優れている。
　夾雑物除去槽３は、流量調整槽２の直下流に位置する下流側処理槽であり、水中の固形成分を夾雑物として固液分離する機能を有する。固液分離後の水は、夾雑物除去槽３から担体流動槽４へと移流する。一方で、夾雑物除去槽３における固液分離によって生じた夾雑物（固形成分）を含む汚泥は、既知の構成のエアリフトポンプ（図示省略）によって抜き出されて別の処理槽へ移送されて適宜に処理される。
　担体流動槽４は、水中の有機物の好気性処理を行う機能を有する処理槽である。この機能を実現するために、担体流動槽４は、特に図示しないものの、好気性微生物が付着する多数の粒状担体が流動可能に充填された好気性処理領域を有し、好気性処理領域の粒状担体に付着した好気性微生物に散気装置によって酸素が供給されるように構成されている。好気性微生物に酸素が供給されることにより好気性微生物が水中の有機物を好気性処理（酸化分解）する。また、この好気性処理によって、泥状物質である汚泥等の固形物（ＳＳ）が生成する。この固形物を含む水は、担体流動槽４から担体ろ過槽５へと移流する。
　担体ろ過槽５は、担体流動槽４から流入した水をろ過処理する機能を有する処理槽である。この機能を実現するために、担体ろ過槽５は、特に図示しないものの、ろ過処理用の担体が充填された担体充填領域を有する。ろ過処理後の水は、担体ろ過槽５から消毒槽６へと移流する。一方で、ろ過処理後の担体は、逆洗装置からエア流が供給されることによって逆洗処理される。担体ろ過槽５の水の一部は、既知の構成のエアリフトポンプによって抜き出されて流量調整槽２に返送される。また、担体ろ過槽５の槽底部に堆積した固形物は、既知の構成のエアリフトポンプによって抜き出されて別の処理槽へ移送されて適宜に処理される。
　消毒槽６は、担体ろ過槽５から移流した水の消毒処理を行う機能を有する処理槽である。消毒処理後の水は、放流水として流出管１ｂを通じて槽本体１の外部に放流される。
１．制御盤３０の構造
　図１に示されるように、制御盤３０には、水位情報検出部３１と、異常判定部３２と、送信部３３と、ポンプなどの各種の機器類を制御するための制御部（図示省略）と、が内蔵されている。
　水位情報検出部３１は、流量調整槽２の水位に関する水位情報Ｉを検出する機能を有する。ここでいう水位情報Ｉには、流量調整槽２の水位を直接的に示す情報のみならず、流量調整槽２の水位を間接的に把握できる各種の情報が包含される。異常判定部３２は、水位情報検出部３１で検出された水位情報Ｉに基づいて、流量調整槽２から夾雑物除去槽３に移送されている移送水量Ｑが異常であるか否かを判定する機能を有する。送信部３３は、異常判定部３２による判定結果Ｊを、通信ネットワークＮＷを介して外部管理装置４０に送信する機能を有する。
　外部管理装置４０は、水処理装置１０１が設置されている現場から離れた遠隔地にあって、この水処理装置１０１を含む複数の水処理設備を集中して管理する装置である。外部管理装置４０として、典型的には、外部サーバ、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯端末、タブレット端末などの機器が挙げられる。また、通信ネットワークＮＷは、基地局を含む携帯電話回線、無線ＬＡＮ、ＬＰＷＡ（Low　Power　Wide　Area）型無線通信、有線ＬＡＮなどを含む各種の通信手段の中から適宜に選択される。
２．計量装置２０の構造
　図２に示されるように、計量装置２０は、有底箱状の本体部２０ａを有する。この本体部２０ａの内部空間は、複数の仕切壁によって複数の室に区画されている。本形態では、本体部２０ａの内部に、第１室Ｒ１、第２室Ｒ２、第３室Ｒ３、第４室Ｒ４、第５室Ｒ５、第６室Ｒ６、第７室Ｒ７が形成されている。
　第１室Ｒ１は、本体部２０ａの側壁に設けられた流入口２０ｂに連通している。このため、移送ポンプ１０から吐出された流量調整槽２の水は流入口２０ｂを通じて第１室Ｒ１に流入する。第２室Ｒ２は、仕切壁である越流堰２１を隔てて第１室Ｒ１と隣接している。越流堰２１は、第１室Ｒ１を取り囲む複数の仕切壁の中で壁高さが最も低くなるように構成されている。このため、第１室Ｒ１の水は越流堰２１を越えて第２室Ｒ２に優先的に流入する。
　第３室Ｒ３は、流通開口２２ａを有する仕切壁２２を隔てて第２室Ｒ２と隣接している。このため、第２室Ｒ２の水は流通開口２２ａを通じて第３室Ｒ３に流入する。また、第３室Ｒ３は、仕切壁である越流堰２３を隔てて第４室Ｒ４と隣接しており、且つ、潜り堰２４を通じて第５室Ｒ５と連通している。第４室Ｒ４の底部には、流量調整槽２に連通する逃がし開口２０ｃが設けられている。このため、第２室Ｒ２から第３室Ｒ３に流入した水の一部は、越流堰２３を越えて第４室Ｒ４に流入した後、第４室Ｒ４の逃がし開口２０ｃを通じて流量調整槽２に戻される。また、第２室Ｒ２から第３室Ｒ３に流入した水の残部は、潜り堰２４を通じて第５室Ｒ５に流入する。
　第５室Ｒ５は、仕切壁である越流堰２５を隔てて第６室Ｒ６と隣接しており、且つ、仕切壁である略Ｖ字状の越流堰２６を隔てて第７室Ｒ７と隣接している。第６室Ｒ６の底部には、流量調整槽２に連通する逃がし開口２０ｄが設けられている。第７室Ｒ７は、本体部２０ａの側壁に設けられた流出口２０ｅを通じて夾雑物除去槽３に接続されている。このため、第３室Ｒ３から第５室Ｒ５に流入した水の一部は、越流堰２３を越えて第６室Ｒ６に流入した後、第６室Ｒ６の逃がし開口２０ｄを通じて流量調整槽２に戻される。また、第３室Ｒ３から第５室Ｒ５に流入した水の残部は、越流堰２６を越えて第７室Ｒ７に流入した後、第７室Ｒ７に連通している流出口２０ｅを通じて夾雑物除去槽３に移送される。
　上述のように、計量装置２０によれば、移送ポンプ１０から受け入れた水の一部を逃がし開口２０ｃ，２０ｄを通じて流量調整槽２に戻しつつ残部を夾雑物除去槽３へと移送することができる。この計量装置２０において、越流堰２３，２５の堰高さを変更すれば、流量調整槽２に戻す戻し水量と、夾雑物除去槽３に移送する移送水量Ｑと、の比率を適宜に変更することができる。計量装置２０を設けることにより、流量調整槽２から下流側の処理槽への移送水の供給過剰を抑制することができ、下流側の処理槽において所望の処理性能を維持するのに有効である。
　なお、計量装置２０の構造は、本質的な機能が同じであれば、図２に示されるものに限定されるものではなく、必要に応じて適宜の変更可能である。例えば、本体部２０ａの内部の室の数を適宜に変更することができる。
３．水位フロート１１の構造
　図３に示されるように、前記水位フロート１１は、流量調整槽２の水位変動方向Ｘの異なる位置に設けられている。本形態では、水位フロート１１として、低水位フロート１１Ａと、中水位フロート１１Ｂと、高水位フロート１１Ｃと、を採用している。低水位フロート１１Ａは、３つの水位フロート１１の中で水位変動方向Ｘの最低所に配置されている。中水位フロート１１Ｂは、水位変動方向Ｘについて低水位フロート１１Ａと高水位フロート１１Ｃの間に配置されている。高水位フロート１１Ｃは、３つの水位フロート１１の中で水位変動方向Ｘの最高所に配置されている。水位フロート１２は、水位変動方向Ｘについて高水位フロート１１Ｃよりも高所に配置されている。
４．移送ポンプ１０の構造
　図３に示されるように、本形態では、移送ポンプ１０として、第１移送ポンプ１０Ａと第２移送ポンプ１０Ｂが設けられている。２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂは、互いに連係して動作するポンプセットであり、通常時は交互運転し、非常時は単独運転若しくは同時運転するように制御される。このため、２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂは、その運転モードが複数の水位フロート１１による水位検知に応じて片側運転モードと２台同時運転モードとに切り替わるように構成されている。これにより、いずれか一方の移送ポンプ１０が他方の移送ポンプ１０のバックアップ用ポンプとして水移送の継続を担保する第１の機能と、移送ポンプ１０の負荷を下げて寿命を延ばす第２の機能と、を果たす。これらの機能を有する２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂは、一般的に「親子ポンプ」と称される。
　流量調整槽２の水位下降に伴って低水位フロート１１Ａの動作状態がオン状態からオフ状態になると、２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂのうち運転中のものが停止される。このとき、流量調整槽２の水位下降は、例えば、流量調整槽２への流入水量に対して流量調整槽２から夾雑物除去槽３への移送水量Ｑが過大である場合に生じ得る。
　流量調整槽２の水位上昇に伴って中水位フロート１１Ｂ動作状態がオフ状態からオン状態になると、２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂのうちのいずれかが起動されて片側運転モードになる。このとき、流量調整槽２の水位上昇は、例えば、流量調整槽２への流入水量に対して流量調整槽２から夾雑物除去槽３への移送水量Ｑが過少である場合に生じ得る。
　流量調整槽２の更なる水位上昇に伴って高水位フロート１１Ｃがオフ状態からオン状態になると、運転中の移送ポンプ１０に加えて停止中の移送ポンプ１０が起動されて２台同時運転モード（すなわち、２台の移送ポンプ１０が運転状態）になる。また、流量調整槽２の更なる水位上昇に伴って水位フロート１２の動作状態がオフ状態からオン状態になると、制御盤３０に設けられた警報出力部（図示省略）から警報が出力される。
５．異常報知処理
　次に、図４及び図５を参照しながら、実施形態１における２つの異常報知処理について説明する。これらの異常報知処理はいずれも、前述の水位情報検出部３１、異常判定部３２及び送信部３３によって実行される。
　図４に示される１つの異常報知処理は、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの各ステップを順次に実行することによって可能になる。必要に応じて、これらのステップに１または複数のステップを追加してもよいし、いずれかのステップを複数のステップに分割してもよい。
　ステップＳ１０１は、水位フロート１１のオンオフ時刻を検出するステップである。このとき、水位情報Ｉとして、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａを採用している。ここでいう「オンオフ時刻Ｉａ」とは、水位フロート１１がオフ状態からオン状態に切り替わったオン時刻と、水位フロート１１がオン状態からオフ状態に切り替わったオフ時刻と、の両方をいう。
　ステップＳ１０２は、移送ポンプ１０の稼働時間ｔを推算するステップである。このステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で検出した、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａから、移送ポンプ１０の稼働時間ｔが推算される。この推算について具体的に説明すると、中水位フロート１１Ｂがオフ状態からオン状態に切り替わったオン時刻をＴａとし、低水位フロート１１Ａがオン状態からオフ状態に切り替わったオフ時刻をＴｂ（＞Ｔａ）としたとき、オフ時刻Ｔｂからオン時刻Ｔａを差し引くことで、移送ポンプ１０の稼働時間ｔを推算できる。
　ここで、移送ポンプ１０の稼働時間ｔは、単位期間あたりの積算値とされる。例えば、単位期間を２４時間（１日）としたとき、２４時間以内の移送ポンプ１０の稼働回数Ｎに対して、Ｎ回分の合計稼働時間を、移送ポンプ１０の稼働時間ｔとすることができる。また、２４時間の整数倍（２倍以上）の期間を単位期間とすることもできる。
　ステップＳ１０３は、移送ポンプ１０の稼働時間ｔが予め設定された基準値Ｖｔを下回っているか否かを判定するステップである。ステップＳ１０３で稼働時間ｔが基準値Ｖｔを下回っていると判定した場合（ステップＳ１０３の「Ｙｅｓ」の場合）には、ステップＳ１０４にすすみ、そうでない場合（ステップＳ１０３の「Ｎｏ」の場合）には、そのまま異常報知処理を終了する。
　ステップＳ１０４は、移送ポンプ１０の稼働時間ｔが基準値Ｖｔを下回っていることに基づいて、移送水量Ｑが異常であると判定するステップである。つまり、移送水量Ｑが過大であることが原因で移送ポンプ１０の稼働時間ｔが短くなっていると判断することができる。
　ステップＳ１０５は、ステップＳ１０４の判定結果Ｊ（すなわち、「移送水量Ｑが異常である。」という判定結果Ｊのみ）を、送信部３３から外部管理装置４０に送信するステップである。このステップＳ１０５によれば、水処理装置１０１が設置されている現場から離れた場所にいる管理者に移送水量Ｑの異常を報知することができる。
　図５に示される異常報知処理は、図４に示される異常報知処理とは別のものであり、ステップＳ２０１からステップＳ２０５までの各ステップを順次に実行することによって可能になる。必要に応じて、これらのステップに１または複数のステップを追加してもよいし、いずれかのステップを複数のステップに分割してもよい。
　ステップＳ２０１は、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂを検出するステップである。このとき、水位情報Ｉとして、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂを採用している。ここでいう「オンオフ状態Ｉｂ」とは、水位フロート１１がオフ状態とオン状態のいずれの動作状態にあるかを示す情報である。
　ステップＳ２０２は、移送ポンプ１０の運転モードを推定するステップである。このステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で検出した、水位フロート１１のオンオフ状態から、移送ポンプ１０の運転モードが推定される。この推定について具体的に説明すると、高水位フロート１１Ｃのオンオフ状態を検出することによって、移送ポンプ１０の運転モードを推定できる。すなわち、高水位フロート１１Ｃがオン状態であることは、過剰な水位上昇を解消するために２台の移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂが運転された状態であることと同義である。したがって、高水位フロート１１Ｃがオン状態であることを条件に、移送ポンプ１０の運転モードが２台同時運転モードである（すなわち、２台の移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂが運転状態にある）と判定される。これに対して、高水位フロート１１Ｃがオフ状態であることを条件に、移送ポンプ１０の運転モードが片側運転モードである（２台の移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂのうちのいずれか一方が運転状態にある）と判定される。
　ステップＳ２０３は、移送ポンプ１０の運転モードが２台同時運転モードであるか否かを判定するステップである。ステップＳ２０３で２台同時運転モードであると判定した場合（ステップＳ２０３の「Ｙｅｓ」の場合）には、ステップＳ２０４にすすみ、そうでない場合（ステップＳ２０３の「Ｎｏ」の場合）には、そのまま異常報知処理を終了する。
　ステップＳ２０４は、図４中のステップＳ１０４と同じであり、ステップＳ２０５は、図４中のステップＳ１０５と同じである。
　なお、本形態では、図４に示される異常報知処理と図５に示される異常報知処理のいずれか一方の処理のみを実行してもよいし、或いは両方の処理を実行してもよい。両方の処理を実行すれば、いずれか一方の処理のみを実行する場合に比べて、使用する水位情報Ｉの数が増えるため、移送水量Ｑの異常の判定精度を高めることができる。
　上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果を奏する。
　実施形態１の水処理装置１０１において、計量装置２０は、流量調整槽２に設けられた移送ポンプ１０から受け入れた水の一部を流量調整槽２に戻し残部を夾雑物除去槽３へと移送するように構成されている。このとき、流量調整槽２の水位に関する水位情報Ｉが水位情報検出部３１によって検出される。また、この水位情報Ｉに基づいて計量装置２０から夾雑物除去槽３に移送されている移送水量Ｑが異常であるか否かが異常判定部３２によって判定される。そして、異常判定部３２による判定結果Ｊが送信部３４によって外部管理装置４０に送信される。
　これにより、計量装置２０から夾雑物除去槽３に移送されている移送水量Ｑが異常であるか否かを、外部管理装置４０を使用して管理者に連絡することができる。そして、この連絡を受けて移送水量Ｑが異常であることを認識した管理者は、水処理装置１０１が設置されている現場まで移動して移送水量Ｑの異常に対処することができる。
　従って、上述の実施形態１によれば、流量調整槽２から計量装置２０を介して夾雑物除去槽３に移送される移送水量Ｑの異常を管理者に速やかに報知できる水処理装置１０１を提供することができる。
　特に、実施形態１の水処理装置１０１では、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａに基づいて移送ポンプ１０の稼働時間ｔが推算される。そして、推算した稼働時間ｔが基準値Ｖｔを下回るときに移送水量Ｑが異常であると判定される。この判定は、移送水量Ｑが過大であることが要因で移送ポンプ１０の稼働時間が相対的に短くなっているという論理に基づくものである。この水処理装置１０１によれば、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａのみを使用した簡単な処理によって移送ポンプ１０の稼働時間ｔを推定して移送水量Ｑの異常を判定することができる。
　また、実施形態１の水処理装置１０１では、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂに基づいて移送ポンプ１０の運転モードが推定される。そして、推定した運転モードが第１移送ポンプ１０Ａと第２移送ポンプ１０Ｂの２台同時運転モードであるときに移送水量Ｑが異常であると判定される。この判定は、移送水量Ｑが過少であることが要因で水位が上昇して２台同時運転モードになっているという論理に基づくものである。この水処理装置１０１によれば、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂのみを使用した簡単な処理によって移送ポンプ１０の運転モードを推定して移送水量Ｑの異常を判定することができる。
　以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、上述の実施形態１の要素と同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。
（実施形態２）
　図６に示されるように、実施形態２の水処理装置１０２は、水位情報検出部３１Ａ及び異常判定部３２Ａのそれぞれの機能について、実施形態１の水処理装置１０１のものと相違している。その他の構成は、実施形態１の水処理装置１０１のものと同じである。
　水処理装置１０２において、水位情報検出部３１Ａは、水位情報Ｉとして移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃを検出する。異常判定部３２Ａは、水位情報検出部３１Ａで検出された、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃに基づいて移送ポンプ１０の稼働時間ｔを算出する。また、この異常判定部３２Ａは、算出した稼働時間ｔが基準値Ｖｔを下回るときに移送水量Ｑが異常であると判定する。
　次に、図７を参照しながら、実施形態２における異常報知処理について説明する。この異常報知処理は、前述の水位情報検出部３１Ａ、異常判定部３２Ａ及び送信部３３によって実行される。
　図７に示される異常報知処理は、ステップＳ３０１からステップＳ３０５までの各ステップを順次に実行することによって可能になる。必要に応じて、これらのステップに１または複数のステップを追加してもよいし、いずれかのステップを複数のステップに分割してもよい。
　ステップＳ３０１は、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃを検出するステップである。このとき、水位情報Ｉとして、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃを採用している。ここでいう「オンオフ時刻Ｉｃ」とは、移送ポンプ１０がオフ状態からオン状態に切り替わったオン時刻と、移送ポンプ１０がオン状態からオフ状態に切り替わったオフ時刻と、の両方をいう。
　ステップＳ３０２は、移送ポンプ１０の稼働時間ｔを算出するステップである。このステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で検出した、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃから、移送ポンプ１０の稼働時間ｔが算出される。すなわち、移送ポンプ１０のオフ時刻からそれよりも前のオン時刻を差し引くことで、移送ポンプ１０の稼働時間ｔを算出できる。
　ステップＳ３０３は、図４中のステップＳ１０３と同じであり、ステップＳ３０４は、図４中のステップＳ１０４と同じであり、ステップＳ３０５は、図４中のステップＳ１０５と同じである。
　実施形態２の水処理装置１０２では、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃに基づいて移送ポンプ１０の稼働時間ｔが算出される。そして、算出した稼働時間ｔが基準値Ｖｔを下回るときに移送水量Ｑが異常であると判定される。この判定は、移送水量Ｑが過大であることが要因で移送ポンプ１０の稼働時間ｔが相対的に短くなっているという論理に基づくものである。このように、移送ポンプ１０のオンオフ時刻を直接使用した処理によって移送ポンプ１０の稼働時間ｔを算出して移送水量Ｑの異常を判定することができる。
　その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
　なお、上述の実施形態２に特に関連する変更例では、水位情報Ｉとして、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃに対して、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａ及びオンオフ状態Ｉｂ（実施形態１を参照）を加えたうえで、移送水量Ｑの異常の判定を行うようにすることができる。
（実施形態３）
　図８に示されるように、実施形態３の水処理装置１０３は、水位情報検出部３１Ｂ及び異常判定部３２Ｂのそれぞれの機能について、実施形態１，２の水処理装置１０１，１０２のものと相違している。その他の構成は、実施形態１，２の水処理装置１０１，１０２のものと同じである。
　水位情報検出部３１Ｂは、水位情報Ｉとして、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａ（実施形態１を参照）と、上記水位フロートのオンオフ状態Ｉｂ（実施形態１を参照）と、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃ（実施形態２を参照）と、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄと、をそれぞれ検出するように構成されている。
　異常判定部３２Ｂは、水位情報検出部３１Ｂで検出された、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａと、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂと、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃと、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄと、に基づいて、計量装置２０から夾雑物除去槽３に移送されている移送水量Ｑが異常であるか否かを判定するように構成されている。
　次に、図９を参照しながら、実施形態３における異常報知処理について説明する。この異常報知処理はいずれも、前述の水位情報検出部３１Ｂ、異常判定部３２Ｂ及び送信部３３によって実行される。なお、図９に示される異常報知処理以外の異常報知処理については、実施形態１或いは実施形態２のものと同様であるため、その説明を省略する。
　図９に示される異常報知処理は、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までの各ステップを順次に実行することによって可能になる。必要に応じて、これらのステップに１または複数のステップを追加してもよいし、いずれかのステップを複数のステップに分割してもよい。
　ステップＳ４０１は、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄを検出するステップである。このとき、水位情報Ｉとして、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄを採用している。
　ステップＳ４０２は、流量調整槽２の水位ｈを導出するステップである。このステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で検出した、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄから、流量調整槽２の水位ｈが算出される。
　ステップＳ４０３は、ステップＳ４０２で導出した、流量調整槽２の水位ｈが基準範囲Ｖｈから外れているか否かを判定するステップである。ステップＳ４０３で水位ｈが基準範囲Ｖｈから外れていると判定した場合（ステップＳ４０３の「Ｙｅｓ」の場合）には、ステップＳ４０４にすすみ、そうでない場合（ステップＳ４０３の「Ｎｏ」の場合）には、そのまま異常報知処理を終了する。
　ステップＳ４０４は、図４中のステップＳ１０４と同じであり、ステップＳ４０５は、図４中のステップＳ１０５と同じである。
　実施形態３の水処理装置１０３によれば、水位情報Ｉとして、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａと、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂと、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃと、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄがそれぞれ検出されて、これら４つの水位情報Ｉに基づいて、計量装置２０から夾雑物除去槽３に移送されている移送水量Ｑが異常であるか否かが判定される。このように、水位情報Ｉの数を増やすことによって、移送水量Ｑが異常であるか否かの判定精度を高めることができる。
　その他、実施形態１，２と同様の作用効果を奏する。
　なお、実施形態３に特に関連する変更例では、水位情報Ｉとして、水位センサ１３のセンサ出力値Ｉｄに対して、水位フロート１１のオンオフ時刻Ｉａと、水位フロート１１のオンオフ状態Ｉｂと、移送ポンプ１０のオンオフ時刻Ｉｃのうちの１つ或いは２つを追加したうえで、移送水量Ｑの異常の判定を行うようにすることができる。
　本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　上述の形態では、移送ポンプ１０として２つの移送ポンプ１０Ａ，１０Ｂを使用する１場合について例示したが、これに代えて、１台の移送ポンプ１０のみを使用するようにしてもよい。
　上述の形態では、移送水量Ｑが異常であるという判定結果Ｊのみを送信部３３から外部管理装置４０に送信する場合について例示したが、移送水量Ｑが正常である場合でも、その判定結果を送信部３３から外部管理装置４０に送信するようにしてもよい。

Claims (5)

  1. 　複数の処理槽と、
    　上記複数の処理槽のうちの流量調整槽に設けられた移送ポンプと、
    　上記移送ポンプから受け入れた水の一部を上記流量調整槽に戻し残部を下流側処理槽へと移送する計量装置と、
    　上記流量調整槽の水位に関する水位情報を検出する水位情報検出部と、
    　上記水位情報検出部で検出された上記水位情報に基づいて、上記計量装置から上記下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かを判定する異常判定部と、
    　上記異常判定部による判定結果を外部管理装置に送信する送信部と、
    を備える、水処理装置。
  2. 　上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートが設けられており、上記水位フロートが上記移送ポンプの起動及び停止を制御するように構成されており、
    　上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記水位フロートのオンオフ時刻を検出し、
    　上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ時刻に基づいて上記移送ポンプの稼働時間を推算し、推算した上記稼働時間が基準値を下回るときに上記移送水量が異常であると判定する、請求項１に記載の水処理装置。
  3. 　上記移送ポンプは、互いに連係して動作する第１移送ポンプ及び第２移送ポンプによって構成されており、
    　上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートが設けられており、上記水位フロートが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプのそれぞれの起動及び停止を制御するように構成されており、
    　上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記水位フロートのオンオフ状態を検出し、
    　上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ状態に基づいて上記移送ポンプの運転モードを推定し、推定した上記運転モードが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプの２台同時運転モードであるときに上記移送水量が異常であると判定する、請求項１または２に記載の水処理装置。
  4. 　上記水位情報検出部は、上記水位情報として上記移送ポンプのオンオフ時刻を検出し、
    　上記異常判定部は上記水位情報検出部で検出された、上記移送ポンプのオンオフ時刻に基づいて上記移送ポンプの稼働時間を算出し、算出した上記稼働時間が基準値を下回るときに上記移送水量が異常であると判定する、請求項１に記載の水処理装置。
  5. 　上記移送ポンプは、互いに連係して動作する第１移送ポンプ及び第２移送ポンプによって構成されており、
    　上記流量調整槽には、水位検知用の水位フロートと、水位センサと、が設けられており、上記水位フロートが上記第１移送ポンプと上記第２移送ポンプのそれぞれの起動及び停止を制御するように構成されており、
    　上記水位情報検出部は、上記水位情報として、上記水位フロートのオンオフ時刻と、上記水位フロートのオンオフ状態と、上記移送ポンプのオンオフ時刻と、上記水位センサのセンサ出力値とをそれぞれ検出し、
    　上記異常判定部は、上記水位情報検出部で検出された、上記水位フロートのオンオフ時刻と、上記水位フロートのオンオフ状態と、上記移送ポンプのオンオフ時刻と、上記水位センサのセンサ出力値と、に基づいて、上記計量装置から上記下流側処理槽に移送されている移送水量が異常であるか否かを判定する、請求項１に記載の水処理装置。
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