(57)【要約】【課題】河川水質の改善および運用コストの低減を可能にする。【解決手段】下水を処理して河川Ｓに放流する下水処理場が複数（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）設けられ、かつ下水処理場間が連結管９ab，９bc，９caにより接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群５を統括制御する下水処理場制御装置１であって、各処理場７Ａ，７Ｂ，７Ｃへの流入量の計測値または予測値と、各処理場７Ａ，７Ｂ，７Ｃの処理能力とに基づいて、各処理場７Ａ，７Ｂ，７Ｃへの融通後の流入量が平滑化するように水融通させる水融通量演算部３を備えた。【選択図】図１
2006334480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場への融通後の流入量が平滑化するように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の流入汚濁負荷量が平滑化するように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項３】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、特定の処理場への融通後の流入量が一定になるように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、各処理場への流入量の計測値または予測値が一定量を超えた場合には特定の処理場への融通後の流入量が一定になるように水融通する制御を中止することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項５】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、特定の処理場の流入汚濁負荷量が一定になるように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、各処理場への流入量の計測値または予測値が一定量を超えた場合には特定の処理場の流入汚濁負荷量が一定になるように水融通する水融通する制御を中止することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項７】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を設けたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、各処理場の計画水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総流入量が各処理場の計画水量の総和を超えた場合には各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総流入量が各処理場の計画最大下水量の総和を超えた場合には、各処理場で平滑化されるように水融通することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項９】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で流入汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、各処理場の計画汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総汚濁負荷量が各処理場の計画汚濁負荷量の総和を超えた場合には各処理場の計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で流入汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総汚濁負荷量が各処理場の計画最大汚濁負荷量の総和を超えた場合には、各処理場で平滑化されるように水融通することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１１】
請求項２、５、６、９、１０の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、
前記流入汚濁負荷量は、複数の汚濁物質の重みつき平均和を平滑化することにより求められることを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１２】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通する融通手段を設けたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１３】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の下水処理場制御装置において、
前記汚濁物質の量は、複数の汚濁物質の重みつき平均和を平滑化することにより求められることを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１５】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の流入量が計画水量または計画最大下水量に対して余裕のある処理場に水融通する融通手段を設けたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１６】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場から河川に放流される汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、放流される汚濁物質濃度が閾値より高いかまたは上昇傾向にある処理場から汚濁物質濃度の低い処理場に水融通する融通手段を設けたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１７】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値を求める演算手段と、
求められた各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値の合計が最小となるように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１８】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値を求め、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値が河川環境に与える影響を勘案した河川影響度係数を設定し、各処理場の放流負荷量と河川影響度係数を掛け合わせた河川影響度が最小となるように水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項１９】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値より高くなった場合には、計画最大下水量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、ある閾値以下になった場合は、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２０】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値以上である場合には、計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、
ある閾値以下である場合は、計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２１】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とから放流汚濁負荷量予測値を求める放流汚濁負荷量予測手段と、
各処理場から放流される放流汚濁負荷量予測値を入力として、河川水質を予測する河川水質予測手段と、
河川水質の予測値が最小となるよう水融通する融通手段と、
を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２２】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の流入量、および流入汚濁物質濃度を入力として各処理場の放流の汚濁負荷量と各処理場の運転コストとを予測する放流汚濁負荷量・運転コスト予測手段と、
各処理場の放流負荷量と各処理場の運用コストおよび連結管の運用コストを一元的に評価する評価関数が最適となるよう水融通する融通手段と、
を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２３】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の流入量、および流入汚濁物質濃度を入力として各処理場の放流の汚濁負荷量と各処理場の運転コストとを予測する放流汚濁負荷量・運転コスト予測手段と、
各処理場からの汚濁負荷量予測値を入力として、河川水質を予測する河川水質予測手段と、
河川水質と各処理場および連結管の運用コストを一元的に評価する評価関数が最適となるよう水融通する融通手段と、
を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２４】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成されるとともに、そのうちの幾つかの処理場は河川の放流先が異なる構成である下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、複数河川のうち何れかの河川水質の計測値または予測値がある閾値を超えた場合または悪化傾向にある場合に、その河川を放流先としている処理場群から別の河川を放流先としている処理場群に計画最大下水量を超えない範囲で水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２５】
請求項１６乃至２４の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、水質が予め設定された閾値以上になったときに正となる関数により、放流水質または河川水質の悪化度合いを判定し、または水質評価関数を決定し、悪化度合いまたは水質評価関数に基づいて水融通することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２６】
下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場が対象とする排水区の降雨量の大きさに応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天を判断するモード判定手段と、
それぞれの処理場の許容流入量が晴天時、小雨時、大雨時別のモードまたは晴天時、雨天時別のモードに設定され、各モード時に設定された許容流入量を超えた処理場から、許容流入量を超えていない処理場に水融通する融通手段と、
を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２７】
請求項１乃至２４の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、
各処理場が対象とする排水区の降雨量の大きさに応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天の何れであるかを判断するモード判定手段とを備え、
前記融通手段は、晴天時または小雨時には水融通を行わず、大雨または雨天時には水融通することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２８】
請求項１乃至２７の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、
処理場群が放流先としている河川流域の降雨量に応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天を判断するモード判定手段を備え、
前記融通手段は、晴天時、小雨時、大雨時別または晴天時、雨天時別に連結管の運用アルゴリズムを変更することを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項２９】
各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて処理レベルの高い系列群の流量が一定となるよう水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項３０】
各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、処理レベルの高い系列群の汚濁負荷量が一定となるよう水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項３１】
各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項３２】
各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、
各処理場への流入量計測値または予測値、および各処理場へ流入する汚濁物質濃度計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通する融通手段を備えたことを特徴とする下水処理場制御装置。
【請求項３３】
請求項１乃至３２の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、
前記融通手段は、河川水量と下水処理場の放流量から河川中の下水処理場放流水の比率を算出し、下水処理放流水の比率がある閾値を超えた場合に水融通をすることを特徴とする下水処理場制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場間を連結管で接続された処理場群を統括制御する下水処理場制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の下水処理場制御装置として、特許文献１（特願昭６３−３２７８９８公報）に記載のような晴天時と雨天時の天候状態により下水処理場の最適運転を達成するようにした装置が知られている。この従来例では、晴天時と雨天時の対応、または大雨時や小雨時等の雨天強弱に対応した制御を行っている。
【０００３】
ところで、下水処理場を制御するに当たっては、天候状況に応じて以下の点に配慮する必要がある。
【０００４】
第１に、渇水時の水質向上の要求を考慮する必要がある。すなわち、渇水時には、下水処理場放流先の河川や水源等の水量が減少して、河川を流れる水のほとんど（６〜７割）が下水処理場の放流水となってしまう場合がある。このため、下水処理場の放流水質としては通常の晴天時等と同様に良好であっても、放流先の水量減少のため放流先全体の水質が悪化するという問題が発生する。このため、放流先の流域全体の水質管理という視点からは、従来の下水処理場の制御装置では機能しないという問題が生じた。
【０００５】
第２に、同一放流先河川で、異種運転の下水処理場に対応できない、という問題がある。すなわち、同一放流先の河川、例えば同一河川の上流からＡ処理場、Ｂ処理場、Ｃ処理場と３つの下水処理場が存在し、各々の下水処理場の運転制御方法が異なる場合、各々の下水処理場個別には放流水質は規制値以内を満たしていても、放流先河川全体として水質が良好にならないという問題がある。
【０００６】
また、従来、下水処理場では各々の処理場単位で放流水の水質基準を守るよう運転を実施してきた。一方で、近年、震災のリスク回避や設備異常時のリスク回避等の観点から、連結管により各処理場をネットワーク化する計画が進みつつある。
【０００７】
下水処理場の本来の役割は、放流水質を改善するだけにとどまらず、放流先の河川環境を守ることにある。また、コストの観点からみると、下水処理場などへの公共投資は縮減の方向にあり、処理場の運用コストを低減する必要があるが、個別処理場の運用のみのコスト低減には限界がある。
【特許文献１】特公平７−１１７０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の下水処理場制御装置においては以下のような課題があった。
【０００９】
第１に、渇水時には、河川流量の６０％以上が下水放流水となる場合があり、河川水質が悪化する。また、冬季には、微生物の活性が落ちるため、特にアンモニアが下水の放流水に残存する場合がある。
【００１０】
第２に、震災リスク、設備異常時のリスクの回避の観点から、下水処理場同士をネットワーク化する計画が進みつつあるが、河川水質を改善するための運用方法は確立されていない。
【００１１】
第３に、公共投資の縮減により、各処理場の運用コストを低減する必要があるが、個別処理場のみの努力では限界がある。
【００１２】
第４に、河川水質の改善のため、各処理場では処理の高度化が進んできているが、個別処理場では低減できるレベルに限界がある。
【００１３】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、河川水質の改善および運用コストの低減を可能にした下水処理場制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場への融通後の流入量が平滑化するように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項１には第１の実施形態が対応する。
【００１５】
請求項２では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の流入汚濁負荷量が平滑化するように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項２には第２の実施形態が対応する。
【００１６】
請求項３では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、特定の処理場への融通後の流入量が一定になるように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項３には第３の実施形態が対応する。
【００１７】
請求項４では、請求項３に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、各処理場への流入量の計測値または予測値が一定量を超えた場合には特定の処理場への融通後の流入量が一定になるように水融通する制御を中止することを特徴としている。この請求項３には第３の実施形態の変形例が対応する。
【００１８】
請求項５では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、特定の処理場の流入汚濁負荷量が一定になるように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項５には第４の実施形態が対応する。
【００１９】
請求項６では、請求項５に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、各処理場への流入量の計測値または予測値が一定量を超えた場合には特定の処理場の流入汚濁負荷量が一定になるように水融通する水融通する制御を中止することを特徴としている。この請求項６には第４の実施形態の変形例が対応する。
【００２０】
請求項７では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を設けたことを特徴としている。この請求項７には第５の実施形態が対応する。
【００２１】
請求項８では、請求項７に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、各処理場の計画水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総流入量が各処理場の計画水量の総和を超えた場合には各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総流入量が各処理場の計画最大下水量の総和を超えた場合には、各処理場で平滑化されるように水融通することを特徴としている。この請求項８には第５の実施形態が対応する。
【００２２】
請求項９では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で流入汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項９には第６の実施形態が対応する。
【００２３】
請求項１０では、請求項９に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、各処理場の計画汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総汚濁負荷量が各処理場の計画汚濁負荷量の総和を超えた場合には各処理場の計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で流入汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通し、各処理場の総汚濁負荷量が各処理場の計画最大汚濁負荷量の総和を超えた場合には、各処理場で平滑化されるように水融通することを特徴としている。この請求項１０には第６の実施形態の変形例が対応する。
【００２４】
請求項１１では、請求項２、５、６、９、１０の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、前記流入汚濁負荷量は、複数の汚濁物質の重みつき平均和を平滑化することにより求められることを特徴としている。この請求項１１には第２の実施形態、第４の実施形態、第６の実施形態の何れかが対応する。
【００２５】
請求項１２では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通する融通手段を設けたことを特徴としている。この請求項１２には第７の実施形態が対応する。
【００２６】
請求項１３では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項１３には、第８の実施形態が対応する。
【００２７】
請求項１４では、請求項１２または１３に記載の下水処理場制御装置において、前記汚濁物質の量は、複数の汚濁物質の重みつき平均和を平滑化することにより求められることを特徴としている。この請求項１４には、第７の実施形態または第８の実施形態が対応する。
【００２８】
請求項１５では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場の処理能力とに基づいて、各処理場の流入量が計画水量または計画最大下水量に対して余裕のある処理場に水融通する融通手段を設けたことを特徴としている。この請求項１５には、第９の実施形態が対応する。
【００２９】
請求項１６では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場から河川に放流される汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、放流される汚濁物質濃度が閾値より高いかまたは上昇傾向にある処理場から汚濁物質濃度の低い処理場に水融通する融通手段を設けたことを特徴としている。この請求項１６には、第１０の実施形態が対応する。
【００３０】
請求項１７では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値を求める演算手段と、求められた各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値の合計が最小となるように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項１７には、第１１の実施形態が対応する。
【００３１】
請求項１８では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値を求め、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値が河川環境に与える影響を勘案した河川影響度係数を設定し、各処理場の放流負荷量と河川影響度係数を掛け合わせた河川影響度が最小となるように水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項１８には、第１２の実施形態が対応する。
【００３２】
請求項１９では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値より高くなった場合には、計画最大下水量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、ある閾値以下になった場合は、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項１９には、第１３の実施形態が対応する。
【００３３】
請求項２０では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値以上である場合には、計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、ある閾値以下である場合は、計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項２０には、第１４の実施形態が対応する。
【００３４】
請求項２１では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とから放流汚濁負荷量予測値を求める放流汚濁負荷量予測手段と、各処理場から放流される放流汚濁負荷量予測値を入力として、河川水質を予測する河川水質予測手段と、河川水質の予測値が最小となるよう水融通する融通手段とを備えたことを特徴としている。この請求項２１には、第１５の実施形態が対応する。
【００３５】
請求項２２では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の流入量、および流入汚濁物質濃度を入力として各処理場の放流の汚濁負荷量と各処理場の運転コストとを予測する放流汚濁負荷量・運転コスト予測手段と、各処理場の放流負荷量と各処理場の運用コストおよび連結管の運用コストを一元的に評価する評価関数が最適となるよう水融通する融通手段とを備えたことを特徴としている。この請求項２２には、第１６の実施形態が対応する。
【００３６】
請求項２３では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が同一河川流域に複数設けられ、かつそのうちの幾つかの下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の流入量、および流入汚濁物質濃度を入力として各処理場の放流の汚濁負荷量と各処理場の運転コストとを予測する放流汚濁負荷量・運転コスト予測手段と、各処理場からの汚濁負荷量予測値を入力として、河川水質を予測する河川水質予測手段と、河川水質と各処理場および連結管の運用コストを一元的に評価する評価関数が最適となるよう水融通する融通手段とを備えたことを特徴としている。この請求項２３には、第１７の実施形態が対応する。
【００３７】
請求項２４では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成されるとともに、そのうちの幾つかの処理場は河川の放流先が異なる構成である下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、複数河川のうち何れかの河川水質の計測値または予測値がある閾値を超えた場合または悪化傾向にある場合に、その河川を放流先としている処理場群から別の河川を放流先としている処理場群に計画最大下水量を超えない範囲で水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。この請求項２４には、第１８の実施形態が対応する。
【００３８】
請求項２５では、請求項１６乃至２４の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、水質が予め設定された閾値以上になったときに正となる関数により、放流水質または河川水質の悪化度合いを判定し、または水質評価関数を決定し、悪化度合いまたは水質評価関数に基づいて水融通することを特徴としている。この請求項２５には、第１０の実施形態乃至第１８の実施形態の何れかが対応する。
【００３９】
請求項２６では、下水を処理して河川に放流する下水処理場が複数設けられ、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された下水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場が対象とする排水区の降雨量の大きさに応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天を判断するモード判定手段と、それぞれの処理場の許容流入量が晴天時、小雨時、大雨時別のモードまたは晴天時、雨天時別のモードに設定され、各モード時に設定された許容流入量を超えた処理場から、許容流入量を超えていない処理場に水融通する融通手段とを備えたことを特徴としている。この請求項２６には、第１９の実施形態が対応する。
【００４０】
請求項２７では、請求項１乃至２６の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、各処理場が対象とする排水区の降雨量の大きさに応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天の何れであるかを判断するモード判定手段とを備え、前記融通手段は、晴天時または小雨時には水融通を行わず、大雨または雨天時には水融通することを特徴としている。この請求項２７には、第２０の実施形態が対応する。
【００４１】
請求項２８では、請求項１乃至２７の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、処理場群が放流先としている河川流域の降雨量に応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天を判断するモード判定手段を備え、前記融通手段は、晴天時、小雨時、大雨時別または晴天時、雨天時別に連結管の運用アルゴリズムを変更することを特徴としている。この請求項２８には、第２１の実施形態が対応する。
【００４２】
請求項２９では、各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて処理レベルの高い系列群の流量が一定となるよう水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。
【００４３】
請求項３０では、各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、処理レベルの高い系列群の汚濁負荷量が一定となるよう水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。
【００４４】
請求項３１では、各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。
【００４５】
請求項３２では、各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続されて相互に水融通できるように構成された水処理場群を統括制御する下水処理場制御装置であって、各処理場への流入量計測値または予測値、および各処理場へ流入する汚濁物質濃度計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通する融通手段を備えたことを特徴としている。これらの請求項２９，３０，３１，３２には、第２２の実施形態が対応する。
【００４６】
請求項３３では、請求項１乃至３２の何れか１項に記載の下水処理場制御装置において、前記融通手段は、河川水量と下水処理場の放流量から河川中の下水処理場放流水の比率を算出し、下水処理放流水の比率がある閾値を超えた場合に水融通をすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、河川水質の改善および運用コストの低減を可能にした下水処理場制御装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は本発明に係る下水処理場制御装置が適用された下水処理システムの全体構成を示している。
【００４９】
同図に示すように、下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３を備え、河川Ｓの流域に設けられた下水処理場群５を統括制御している。
【００５０】
下水処理場群５は、河川Ｓの流域にＡ処理場７Ａ、Ｂ処理場７ＢおよびＣ処理場７Ｃの３つ処理場を備えている。また、Ａ処理場７ＡとＢ処理場７Ｂとの間は連結管９abで、Ｂ処理場７ＢとＣ処理場７Ｃとの間は連結管９bcで、およびＣ処理場７ＣとＡ処理場７Ａとの間は連結管９caでそれぞれ相互に接続されている。
【００５１】
Ａ処理場７Ａは、排水区Ａの下水を処理した後、河川Ｓに放流するもので、排水区ＡからＡ処理場７Ａに流入する流入量を測定する流量計１１Ａと、排水区ＡからＡ処理場に流入する下水の汚濁濃度を測定する水質計１３Ａとを備えている。流量計１１Ａの測定値は排水区Ａ下水幹線流量Ｑainとして、また、水質計１３Ａの測定値は排水区Ａ下水幹線汚濁濃度Ｃainとしてそれぞれ下水処理場制御装置１へ供給される。
【００５２】
Ｂ処理場７Ｂは、排水区Ｂの下水を処理した後、河川Ｓに放流するもので、排水区ＢからＢ処理場７Ｂに流入する流入量を測定する流量計１１Ｂと、排水区ＢからＢ処理場に流入する下水の汚濁濃度を測定する水質計１３Ｂとを備えている。流量計１１Ｂの測定値は排水区Ｂ下水幹線流量Ｑbinとして、また、水質計１３Ｂの測定値は排水区Ｂ下水幹線汚濁濃度Ｃbinとしてそれぞれ下水処理場制御装置１へ供給される。
【００５３】
Ｃ処理場は、排水区Ｃの下水を処理した後に河川Ｓに放流するもので、排水区ＣからＣ処理場に流入する流入量を測定する流量計１１Ｃと、排水区ＣからＣ処理場に流入する下水の汚濁濃度を測定する水質計１３Ｃとを備えている。流量計１１Ｃの測定値は排水区Ｃ下水幹線流量Ｑcinとして、また、水質計１３Ｃの測定値は排水区Ｃ下水幹線汚濁濃度Ｃcinとしてそれぞれ下水処理場制御装置１へ供給される。
【００５４】
さらに、各処理場７Ａ，７Ｂ，７Ｃの入口側には、連結管９ab，９bc，９caによって水管融通後の処理場への流入量を測定する流量計１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられている。流量計１５Ａの測定値はＡ処理場の（融通後）流入量Ｑaとして、流量計１５Ｂの測定値はＢ処理場の（融通後）流入量Ｑbとして、および流量計１５Ｃの測定値はＣ処理場の（融通後）流入量Ｑcとしてそれぞれ下水処理場制御装置１に供給される。
【００５５】
さらに、各処理場７Ａ，７Ｂ，７Ｃの入口側には、処理後の放流水の汚濁物質濃度を測定する水質計１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃが設けられている。水質計１７Ａの測定値はＡ処理場の放流水汚濁濃度Ｘaとして、水質計１７Ｂの測定値はＢ処理場放流水汚濁能動Ｘbとして、および水質計１７Ｃの測定値はＣ処理場放流水汚濁濃度Ｘcとしてそれぞれ下水処理場制御装置１に供給される。
【００５６】
河川Ｓの下流側には、河川Ｓの水質を測定する河川水質計１９が設けられており、その測定値は河川汚濁物質濃度測定値として下水処理場制御装置１に供給される。
【００５７】
［第１の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第１の実施形態を図１、図２、図３を参照して説明する。
【００５８】
第１の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、下水流入量負荷平滑化水融通機能３１を備え、各処理場に流入する流入量を平滑化することにより、各処理場に生じ得る流入量の急変動を抑制している。このため、各処理所の設備能力に応じた流入量となるため、各処理場の放流水悪化リスクの低減、それに伴う河川水質の改善、各処理場の運用の簡易化およびそれに伴うコスト低減を期待できる。
【００５９】
〈第１の実施形態の作用〉
図３の下水流入量負荷平滑化水融通機能３１では、〔数１〕により、各処理場の水融通量が演算される。
【００６０】
〔数１〕
Ｑtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
Ｑa（ｔ）＝Ｖa／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｑtotal（ｔ）
Ｑb（ｔ）＝Ｖb／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｑtotal（ｔ）
Ｑc（ｔ）＝Ｖc／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｑtotal（ｔ）
△Ｑa（ｔ）＝Ｑain（ｔ）−Ｑa（ｔ）
△Ｑb（ｔ）＝Ｑbin（ｔ）−Ｑb（ｔ）
△Ｑc（ｔ）＝Ｑcin（ｔ）−Ｑc（ｔ）
但し、
Ｑtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｑa(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＡ処理場の流入量
Ｑb(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＢ処理場の流入量
Ｑc(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＣ処理場の流入量
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
△Ｑa（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ａから他処理場への水融通量
△Ｑb（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｂから他処理場への水融通量
△Ｑc（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｃから他処理場への水融通量
（△Ｑa〜Ｑc：＋の場合、他処理場へ融通、−の場合は他処理場から融通される。）
〈第１の実施形態の効果〉
（１）各処理場への流入量を平滑化することにより、放流水の悪化の一因となりうる極端な流入水量の変動を抑制できるため、各処理場の放流水質を安定化することができ、河川水質の改善効果が期待できる。
【００６１】
（２）各処理場の流入量を平滑化することにより、極端な流入水量の変動を抑制できるため、各処理場の運用が比較的容易になるため、運転員の作業負荷を低減できる。
【００６２】
（３）〔数１〕では、反応槽の容積などの設備容量ではなく、計画水量で平滑化するものとしたため、処理能力に応じた平滑化が可能である。
【００６３】
〈第１の実施形態の変形例）
（１）〔数１〕のＶa〜Ｖcは計画水量でなくとも、各処理場の反応槽容積など処理場の設備規模を示す指標であれば、どのようなものであってもよい。
【００６４】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【００６５】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【００６６】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【００６７】
［第２の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第２の実施形態を図１、図２、図４を参照して説明する。
【００６８】
第２の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、下水汚濁負荷量平滑化水融通機能４１を備え、各処理場に流入する流入汚濁負荷量を平滑化することにより、各処理場に生じ得る流入汚濁負荷量の急変動の抑制している。このため、各処理場の設備能力に応じた流入汚濁負荷量となるため、各処理場の放流水悪化リスクの低減、それに伴う河川水質の改善、各処理場の運用の簡易化およびそれに伴うコスト低減を期待できる。また、単なる流入量ではなく、水質濃度を掛け合わせた負荷量の平滑化することにより、より高い効果が期待できる。
【００６９】
〈第２の実施形態の作用〉
図３の下水汚濁負荷量平滑化水融通機能４１では、〔数２〕のＷtotal（ｔ）で各処理場の総流入汚濁負荷量が演算され、各処理場の流入汚濁負荷量が〔数２〕のＷa（ｔ）〜Ｗc（ｔ）となるよう、水融通量が演算される。
【００７０】
〔数２〕
Ｗtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）・Ｃain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）・Ｃbin（ｔ）
＋Ｑcin（ｔ）・Ｃcin（ｔ）
Ｗa（ｔ）＝Ｖa／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｗtotal（ｔ）
Ｗb（ｔ）＝Ｖb／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｗtotal（ｔ）
Ｗc（ｔ）＝Ｖc／（Ｖa＋Ｖb＋Ｖc）＊Ｗtotal（ｔ）
Ｗtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入汚濁負荷量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｃain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの汚濁物質濃度
Ｃbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの汚濁物質濃度
Ｃcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの汚濁物質濃度
〈第２の実施形態の効果〉
（１）処理場への汚濁負荷量を平滑化することにより、放流水の悪化の一因となりうる極端な汚濁負荷量の変動を抑制できるため、各処理場の放流水質を安定化することができ、河川水質の改善効果が期待できる。
【００７１】
（２）各処理場の汚濁負荷量を平滑化することにより、極端な汚濁負荷量の変動を抑制できるため、各処理場の運用が比較的容易になるため、運転員の作業負荷を低減できる。
【００７２】
（３）〔数２〕では、反応槽の容積などの設備容量ではなく、計画水量で平滑化するものとしたため、処理能力に応じた平滑化が可能である。
【００７３】
〈第２の実施形態の変形例〉
（１）〔数２〕のＶa〜Ｖcは計画水量でなくとも、各処理場の容積など処理場の設備規模を示す指標であれば、どのようなものであってもよい。
【００７４】
（２）処理場数は、図１、図２では３つを例示したが、２つ以上であれば、いくつであってもよい。
【００７５】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２では同一河川としたが、他の河川へ放流するものであってもよい。
【００７６】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【００７７】
（５）各処理場への流入汚濁物質濃度は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、流入量の情報や過去の実績値等から統計学的手法やシステム同定法などの手法により予測されるものであってもよい。
【００７８】
（６）計測または予測される汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよい。
【００７９】
（７）流入汚濁負荷量は単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【００８０】
〔数３〕
Ｗ＝Ｑ・Ｋss・Ｃss＋Ｋcod・Ｃcod＋Ｋtn・Ｃtn＋Ｋtp・Ｃtp＋Ｋbod・Ｃbod
Ｗ：流入汚濁負荷量
Ｑ：流入量
Ｃss：流入ＳＳ濃度
Ｃcod：流入ＣＯＤ濃度
Ｃtn：流入全窒素濃度
Ｃtp：流入全リン濃度
Ｃbod：流入ＢＯＤ濃度
Ｋss、Ｋcod、Ｋtn、Ｋtp、Ｋbod：各水質に対する重みつき係数
［第３の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第３の実施形態を図１、図２、図５を参照して説明する。
【００８１】
図５に示すように、第３の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、Ａ処理場流入量一定化水融通機能５１を備え、特定の処理場（本実施形態ではＡ処理場７Ａ）の流入量を一定化するようにしている。これにより、一定化したＡ処理場７Ａの放流水悪化リスクの低減、それに伴う河川水質の改善、一定化したＡ処理場７Ａの運用の簡易化およびそれに伴うコスト低減を期待できる。
【００８２】
〈第３の実施形態の作用〉
図５に示すＡ処理場流入量一定化水融通機能５１では、〔数４〕により、各処理場の水融通量が演算される。
【００８３】
〔数４〕
Ｑtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
Ｑtotal（ｔ）≧Ｖaのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｖa
Ｑb（ｔ）＝Ｖb／（Ｖb＋Ｖc）＊（Ｑtotal（ｔ）−Ｖa）
Ｑc（ｔ）＝Ｖc／（Ｖb＋Ｖc）＊（Ｑtotal（ｔ）−Ｖa）
Ｑtotal（ｔ）＜Ｖaのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｑtotal(t)
Ｑb（ｔ）＝０
Ｑc（ｔ）＝０
△Ｑa（ｔ）＝Ｑain（ｔ）−Ｑa（ｔ）
△Ｑb（ｔ）＝Ｑbin（ｔ）−Ｑb（ｔ）
△Ｑc（ｔ）＝Ｑcin（ｔ）−Ｑc（ｔ）
Ｑtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｑa(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＡ処理場の流入量
Ｑb(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＢ処理場の流入量
Ｑc(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＣ処理場の流入量
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
△Ｑa（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ａから他処理場への水融通量
△Ｑb（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｂから他処理場への水融通量
△Ｑc（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｃから他処理場への水融通量
（△Ｑa〜Ｑc：＋の場合、他処理場へ融通、−の場合は他処理場から融通される。）
〈第３の実施形態の効果〉
（１）Ａ処理場への流入量を一定化することにより、Ａ処理場の運用を簡易化できるため、Ａ処理場の運転員の削減等により、運用コスト低減が可能となると同時に、Ａ処理場の水質の安定化により河川水質の向上が期待できる。
【００８４】
（２）Ａ処理場を一定として、残りの水量をＢ、Ｃ処理場の施設規模に応じて振り分けるようにしたため、各処理場の極端な流入量の変動は抑制でき、流入量の急変動にともなう水質の悪化を低減することが可能となる。
【００８５】
〈第３の実施形態の変形例〉
（１）〔数４〕のＶb、Ｖcは計画水量でなくとも、各処理場の容積など処理場の設備規模を示す指標であれば、どのようなものであってもよい。
【００８６】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【００８７】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【００８８】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【００８９】
（５）Ａ処理場の一定流入量は計画水量でなくとも、過去の運転実績から適切な値を選択するものであってもよく、また一定となる処理場はＡ処理場でなくともＢ処理場またはＣ処理場であってもよく、また、複数処理場でも良い。
【００９０】
［第４の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第４の実施形態を図１、図２、図６を参照して説明する。
【００９１】
図６に示すように、第４の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、Ａ処理場流入汚濁負荷一定化水融通機能６１を備え、特定の処理場（本実施形態ではＡ処理場７Ａ）の流入汚濁負荷量を一定化するようにしている。これにより、一定化したＡ処理場７Ａの放流水悪化リスクの低減、それに伴う河川水質の改善、一定化したＡ処理場７Ａの運用の簡易化およびそれに伴うコスト低減を期待できる。また、単なる流入量ではなく、水質濃度を掛け合わせた負荷量を一定化することにより、より高い効果が期待できる。
【００９２】
〈第４の実施形態の作用〉
図６に示すＡ処理場流入汚濁負荷一定化水融通機能６１では、〔数５〕により、各処理場の水融通量が演算され、各処理場の汚濁負荷量が〔数５〕のＷa（ｔ）〜Ｗc（ｔ）となるよう、水融通量が演算される。
【００９３】
〔数５〕
Ｗtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）・Ｃain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）・Ｃbin（ｔ）
＋Ｑcin（ｔ）・Ｃcin（ｔ）
Ｗa（ｔ）＝Ｗstete
Ｗb（ｔ）＝Ｖb／（Ｖb＋Ｖc）＊（Ｗtotal（ｔ）−Ｗstate）
Ｗc（ｔ）＝Ｖc／（Ｖb＋Ｖc）＊（Ｗtotal（ｔ）−Ｗstate）
Ｗtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入汚濁負荷量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｃain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの汚濁物質濃度
Ｃbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの汚濁物質濃度
Ｃcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの汚濁物質濃度
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
Ｗstate：Ａ処理場の流入汚濁負荷量設定値（定数）
Ｗstateの値は、過去の実績値から適宜決定する。
【００９４】
〈第４の実施形態の効果〉
（１）Ａ処理場の流入汚濁負荷量を一定化することにより、Ａ処理場７Ａの運用を簡易化できるため、Ａ処理場の運転員の削減等の運用コスト低減が可能となると同時に、Ａ処理場の水質の安定化により河川水質の向上が期待できる。
【００９５】
（２）Ａ処理場の流入汚濁負荷量を一定として、残りの汚濁負荷量をＢ、Ｃ処理場の施設規模に応じて振り分けるようにしたため、各処理場の極端な汚濁負荷量の変動は抑制でき、流入汚濁負荷量の急変動にともなう水質の悪化を低減することが可能となる。
【００９６】
〈第４の実施形態の変形例〉
（１）〔数５〕のＶb、Ｖcは計画水量でなくとも、各処理場の容積など処理場の設備規模を示す指標であれば、どのようなものであってもよい。
【００９７】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【００９８】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【００９９】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１００】
（５）流入汚濁負荷量が一定となる処理場はＡ処理場でなくともＢ処理場またはＣ処理場であってもよく、また、複数処理場であってもよい。
【０１０１】
（６）各処理場へ流入する汚濁物質濃度は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、流入量の情報や過去の実績値等から統計学的手法やシステム同定法などの手法により予測されるものであってもよい。
【０１０２】
（７）計測または予測される汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよい。
【０１０３】
（８）汚濁負荷負荷量は単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【０１０４】
［第５の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第５の実施形態を図１、図２、図７を参照して説明する。
【０１０５】
図７に示すように、第５の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、処理コスト低減化水融通機能７１を備え、水量あたりの処理コスト単価が安い処理場に水融通するようにしている。これにより、トータルでの処理コストの低減が期待できる。ここで、水量あたりの処理コスト単価が安い処理場とは、例えば、規模の大きい処理場、新しい設備のため電気代等の運用コストが安い処理場などが考えられる。
【０１０６】
〈第５の実施形態の作用〉
図７に示す処理コスト低減化水融通機能７１では、水量あたりの処理コスト単価がＣＣ処理場＞Ｂ処理場＞Ａ処理場であった場合、〔数６〕により、各処理場の水融通量が演算される。
【０１０７】
〔数６〕
Ｑtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
Ｖa＋Ｖb≦Ｑtotal（ｔ）＜Ｖa＋Ｖb＋Ｖcのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｖa
Ｑb（ｔ）＝Ｖb
Ｑc（ｔ）＝Ｑtotal（ｔ）−Ｖa−Ｖb
Ｖa≦Ｑtotal（ｔ）＜Ｖa＋Ｖbのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｖa
Ｑb（ｔ）＝Ｑtotal(t)−Ｖa
Ｑc（ｔ）＝０
Ｑtotal（ｔ）＜Ｖaのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｑtotal(t)
Ｑb（ｔ）＝０
Ｑc（ｔ）＝０
△Ｑa（ｔ）＝Ｑain（ｔ）−Ｑa（ｔ）
△Ｑb（ｔ）＝Ｑbin（ｔ）−Ｑb（ｔ）
△Ｑc（ｔ）＝Ｑcin（ｔ）−Ｑc（ｔ）
Ｑtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｑa(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＡ処理場の流入量
Ｑb(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＢ処理場の流入量
Ｑc(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＣ処理場の流入量
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
△Ｑa（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ａから他処理場への水融通量
△Ｑb（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｂから他処理場への水融通量
△Ｑc（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｃから他処理場への水融通量
（△Ｑa〜Ｑc：＋の場合、他処理場へ融通、−の場合は他処理場から融通される。）
また、Ｑtotal（ｔ）＞Ｖa＋Ｖb＋Ｖcの場合は、計画最大下水量（ＱmaxA、ＱmaxB、ＱmaxC）を超えない範囲で、Ａ処理場から順にＢ処理場、Ｃ処理場に水融通される。Ｑtotal(t)がすべての処理場の計画最大下水量の和を超えた場合は、計画最大下水量の総和を超えた分が各処理場で平滑化されるよう水融通される。
【０１０８】
〈第５の実施形態の効果〉
（１）処理コスト単価が安い処理場にできるだけ水融通することにより、運用コスト低減が可能となる。
【０１０９】
（２）処理量が各処理場の計画水量の和を超えない場合、融通する最大水量を各処理場の計画水量としたため、放流水質を安定化することが可能である。
【０１１０】
〈第５の実施形態の変形例〉
（１）〔数６〕のＶa、Ｖb、Ｖcは計画水量でなくとも、過去の実績から安定的に放流水質を保てる水量でよく、各処理場の計画最大下水量を超えない値（通常、計画水量の３倍の値）であればどのようなものであってもよい。
【０１１１】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１１２】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１１３】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１１４】
（５）実施形態では、処理量が小さい場合、処理コストの高い処理場の流入量はゼロとしたが、各処理場の最低処理量Ｖbmin、Ｖcminを予め設定しておき、その最低処理量より多い分のみ融通するものであってもよい。
【０１１５】
［第６の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第６の実施形態を図１、図２、図８を参照して説明する。
【０１１６】
図８に示すように、第６の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、処理コスト低減化負荷融通機能８１を備え、負荷量あたりの処理コスト単価が安い処理場に水融通するようにしている。これにより、トータルでの処理コストの低減が期待できる。水量が同じであっても流入の汚濁物質濃度が高い場合は処理コストが高くなる場合が考えられ、負荷量あたりのコストで評価することによって、より高い効果を期待できる。
【０１１７】
〈第６の実施形態の作用〉
図８に示す処理コスト低減化負荷融通機能８１では、汚濁負荷量あたりの処理コスト単価がＣ処理場＞Ｂ処理場＞Ａ処理場であった場合、〔数７〕により、総流入汚濁負荷量が演算され、各処理場の流入汚濁負荷量が〔数７〕のＷa（ｔ）〜Ｗc（ｔ）となるよう、水融通量が演算される。
【０１１８】
〔数７〕
Ｗtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）・Ｃain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）・Ｃbin（ｔ）
＋Ｑcin（ｔ）・Ｃcin（ｔ）
Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃb≦Ｗtotal（ｔ）＜Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃb＋Ｖc・Ｃcのとき、
Ｗa（ｔ）＝Ｖa・Ｃa
Ｗb（ｔ）＝Ｖb・Ｃb
Ｗc（ｔ）＝Ｗtotal（ｔ）−Ｗa（ｔ）−Ｗb（ｔ）
Ｖa・Ｃa≦Ｗtotal（ｔ）＜Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃbのとき、
Ｗa（ｔ）＝Ｖa・Ｃa
Ｗb（ｔ）＝Ｗtotal(t)−Ｗa(t)
Ｗc（ｔ）＝０
Ｗtotal（ｔ）＜Ｖa・Ｃaのとき、
Ｗa（ｔ）＝Ｗtotal(t)
Ｗb（ｔ）＝０
Ｗc（ｔ）＝０
Ｗtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総汚濁負荷量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｃain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの汚濁物質濃度
Ｃbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの汚濁物質濃度
Ｃcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの汚濁物質濃度
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
Ｃa：Ａ処理場の計画流入水質
Ｃb：Ｂ処理場の計画流入水質
Ｃc：Ｃ処理場の計画流入水質
Ｗstate：Ａ処理場の流入汚濁負荷量（定数）
また、Ｗtotal（ｔ）＞Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃb＋Ｖc・Ｃcの場合は、計画最大汚濁負荷量（計画最大下水量×計画水質）を超えない範囲で、Ａ処理場から順にＢ処理場、Ｃ処理場に水融通される。Ｗtotal(t)がすべての処理場の計画最大汚濁負荷量の和を超えた場合は、計画最大汚濁負荷量の総和を超えた分が各処理場で平滑化されるよう水融通される。
【０１１９】
〈第６の実施形態の効果〉
（１）汚濁負荷量あたりのコスト単価が安い処理場にできるだけ水融通することにより、運用コスト低減が可能となる。
【０１２０】
（２）処理量が各処理場の計画汚濁負荷量（計画水量×計画水質）の和を超えない場合、融通する最大汚濁負荷量を各処理場の計画汚濁負荷量としたため、放流水質を安定化することが可能である。
【０１２１】
〈第６の実施形態の変形例〉
（１）〔数７〕のＶa、Ｖb、Ｖcは計画水量でなくとも、過去の実績から安定的に放流水質を保てる水量でよく、各処理場の計画最大下水量を超えない値（通常、計画水量の３倍の値）であればどのようなものであってもよい。
【０１２２】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１２３】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１２４】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１２５】
（５）実施形態では、処理量が小さい場合、汚濁負荷量当たりの処理コストの高い処理場の流入量はゼロとしたが、各処理場の最低処理量Ｖbmin、Ｖcminを予め決めておき、その最低処理量より多い分のみ融通するものであってもよい。
【０１２６】
（６）各処理場の汚濁物質濃度は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、流入量の情報や過去の実績値等から統計学的手法やシステム同定法などの手法により予測されるものであってもよい。
【０１２７】
（７）計測または予測される汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよい。
【０１２８】
（８）汚濁負荷量は単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【０１２９】
［第７の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第７の実施形態を図１、図２、図９を参照して説明する。
【０１３０】
図９に示すように、第７の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷低減化水融通機能９１を備え、汚濁物質の除去率が高い処理場に水融通するようにしている。これにより、トータルでの放流負荷量の低減およびそれに伴う河川水質の改善が期待できる。
【０１３１】
〈第７の実施形態の作用〉
図９に示す放流負荷低減化水融通機能９１では、汚濁物質の除去率がＣ処理場＞Ｂ処理場＞Ａ処理場であった場合、〔数８〕により、各処理場の水融通量が演算される。
【０１３２】
〔数８〕
Ｑtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
Ｖc＋Ｖb≦Ｑtotal（ｔ）＜Ｖa＋Ｖb＋Ｖcのとき、
Ｑa（ｔ）＝Ｑtotal（ｔ）−Ｖc−Ｖb
Ｑb（ｔ）＝Ｖb
Ｑc（ｔ）＝Ｖc
Ｖc≦Ｑtotal（ｔ）＜Ｖc＋Ｖbのとき、
Ｑa（ｔ）＝０
Ｑb（ｔ）＝Ｑtotal(t)−Ｖc
Ｑc（ｔ）＝Ｖc
Ｑtotal（ｔ）＜Ｖcのとき、
Ｑa（ｔ）＝０
Ｑb（ｔ）＝０
Ｑc（ｔ）＝Ｖc
△Ｑa（ｔ）＝Ｑain（ｔ）−Ｑa（ｔ）
△Ｑb（ｔ）＝Ｑbin（ｔ）−Ｑb（ｔ）
△Ｑc（ｔ）＝Ｑcin（ｔ）−Ｑc（ｔ）
但し、
Ｑtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｑa(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＡ処理場の流入量
Ｑb(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＢ処理場の流入量
Ｑc(ｔ)：時刻ｔにおける水融通後のＣ処理場の流入量
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
△Ｑa（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ａから他処理場への水融通量
△Ｑb（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｂから他処理場への水融通量
△Ｑc（ｔ）：時刻ｔにおける排水区Ｃから他処理場への水融通量
（△Ｑa〜Ｑc：＋の場合、他処理場へ融通、−の場合は他処理場から融通される。）
また、Ｑtotal（ｔ）＞Ｖa＋Ｖb＋Ｖcの場合は、各処理場の計画最大下水量（ＱmaxA、ＱmaxB、ＱmaxC）を超えない範囲で、Ｃ処理場から順にＢ処理場、Ａ処理場に水融通される。Ｑtotal(t)がすべての処理場の計画最大下水量の和を超えた場合は、計画最大下水量の総和を超えた分が各処理場で平滑化されるよう水融通される。
【０１３３】
〈第７の実施形態の効果〉
（１）汚濁物質の除去率が高い処理場にできるだけ水融通することにより、河川に放流される水質の改善が可能となる。
【０１３４】
（２）処理量が各処理場の計画水量の和を超えない場合、融通する最大水量を各処理場の計画水量としたため、放流水質を安定化することが可能である。
【０１３５】
〈第７の実施形態の変形例〉
（１）〔数８〕のＶa、Ｖb、Ｖcは計画水量でなくとも、過去の実績から安定的に放流水質を保てる水量でよく、各処理場の計画最大下水量を超えない値（通常、計画水量の３倍の値）であればどのようなものであってもよい。
【０１３６】
（２）処理場数は図１、図２のように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１３７】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２のように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１３８】
（４）各処理場の流入量は図１、図２のように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１３９】
（５）実施形態では、処理量が小さい場合、除去率の低い処理場の流入量はゼロとしたが、各処理場の最低処理量Ｖbmin、Ｖaminを予め設定しておき、その最低処理量より多い分のみ融通するものであってもよい。
【０１４０】
（６）汚濁物質の除去率は、計画流入水質と計画放流水質から演算されるものであるか、または、過去の実績の流入水質と放流水質から演算されるものであってもどちらでもよい。
【０１４１】
（７）除去率を演算する際の汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、また、単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【０１４２】
［第８の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第８の実施形態を図１、図２、図１０を参照して説明する。
【０１４３】
図１０に示すように、第８の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷低減化負荷融通機能１０１を備え、汚濁物質の除去率が高い処理場に流入汚濁負荷量の融通するようにしている。これにより、トータルでの放流負荷量の低減およびそれに伴う河川水質の改善が期待できる。水量が同じであっても流入の汚濁物質濃度が高い場合は放流水質が高くなる場合が多いと考えられ、流入汚濁負荷量を融通することによって、より高い効果を期待できる。
【０１４４】
〈第８の実施形態の作用〉
図１０に示す放流負荷低減化負荷融通機能１０１では、汚濁物質の除去率がＣ処理場＞Ｂ処理場＞Ａ処理場であった場合、〔数９〕のＷtotal（ｔ）により、流入総負荷量が演算され、各処理場の汚濁負荷量が〔数９〕のＷa（ｔ）〜Ｗc（ｔ）となるよう、水融通量が演算される。
【０１４５】
〔数９〕
Ｗtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）・Ｃain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）・Ｃbin（ｔ）
＋Ｑcin（ｔ）・Ｃcin（ｔ）
Ｖc・Ｃc＋Ｖb・Ｃb≦Ｗtotal（ｔ）＜Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃb＋Ｖc・Ｃcのとき、
Ｗa（ｔ）＝Ｗtotal（ｔ）−Ｗc（ｔ）−Ｗb（ｔ）
Ｗb（ｔ）＝Ｖb・Ｃb
Ｗc（ｔ）＝Ｖc・Ｃc
Ｖc・Ｃc≦Ｗtotal（ｔ）＜Ｖc・Ｃc＋Ｖb・Ｃbのとき、
Ｗa（ｔ）＝０
Ｗb（ｔ）＝Ｗtotal(t)−Ｗc(t)
Ｗc（ｔ）＝Ｖc・Ｃc
Ｗtotal（ｔ）＜Ｖc・Ｃcのとき、
Ｗa（ｔ）＝０
Ｗb（ｔ）＝０
Ｗc（ｔ）＝Ｗtotal（ｔ）
但し、
Ｗtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入汚濁負荷量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｃain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの汚濁物質濃度
Ｃbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの汚濁物質濃度
Ｃcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの汚濁物質濃度
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
Ｃa：Ａ処理場の計画流入水質
Ｃb：Ｂ処理場の計画流入水質
Ｃc：Ｃ処理場の計画流入水質
また、Ｗtotal（ｔ）＞Ｖa・Ｃa＋Ｖb・Ｃb＋Ｖc・Ｃcの場合は、各処理場の計画最大汚濁負荷量（計画最大下水量×計画水質）を超えない範囲で、Ｃ処理場から順にＢ処理場、Ａ処理場に水融通される。Ｗtotal(t)がすべての処理場の計画最大汚濁負荷量の和を超えた場合は、計画最大汚濁負荷量の総和を超えた分が各処理場で平滑化されるよう水融通される。
【０１４６】
〈第８の実施形態の効果〉
（１）汚濁物質の除去率が高い処理場にできるだけ水融通することにより、河川に放流水質が可能となる。
【０１４７】
（２）処理量が各処理場の計画汚濁負荷量（計画水量×計画水質）の和を超えない場合、融通する最大汚濁負荷量を各処理場の計画汚濁負荷量としたため、放流水質を安定化することが可能である。
【０１４８】
〈第８の実施形態の変形例〉
（１）〔数９〕のＶa、Ｖb、Ｖcは計画水量でなくとも、過去の実績から安定的に放流水質を保てる水量でよく、各処理場の計画最大下水量を超えない値（通常、計画水量の３倍の値）であればどのようなものであってもよい。
【０１４９】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１５０】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１５１】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１５２】
（５）実施形態では、処理量が小さい場合、汚濁物質の除去率が低い処理場の流入量はゼロとしたが、各処理場の最低処理量Ｖbmin、Ｖcminを予め決めておき、その最低処理量より多い分のみ融通するものであってもよい。
【０１５３】
（６）各処理場の汚濁物質濃度は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、流入量の情報や過去の実績値等から統計学的手法やシステム同定法などの手法により予測されるものであってもよい。
【０１５４】
（７）計測または予測される汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよい。
【０１５５】
（８）汚濁負荷負荷量は単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【０１５６】
（９）汚濁物質の除去率は、計画流入水質と計画放流水質から演算されるものであるか、または、過去の実績の流入水質と放流水質から演算されるものであってもどちらでもよい。
【０１５７】
（１０）除去率を演算する際の汚濁物質濃度は、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）。ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、また、単一物質の汚濁負荷でなく、例えば、〔数３〕のように複数物質の重みつき平均和を平滑化するものであってもよい。
【０１５８】
［第９の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第９の実施形態を図１、図２、図１１を参照して説明する。
【０１５９】
図１１に示すように、第９の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、計画水量水融通機能１１１を備え、計画水量に対して余裕のある処理場に水融通するようにしている。これによって、余剰設備の有効活用および各処理場の処理悪化リスクの低減が可能となり、運用コスト低減および河川水質の改善を期待できる。
【０１６０】
〈第９の実施形態の作用〉
図１１の計画水量水融通機能１１１では、〔数１０〕により、各処理場の計画水量に対する余裕度Ｙa（ｔ）、Ｙb（ｔ）、Ｙc（ｔ）が演算され、Ｙa（ｔ）＝Ｙb（ｔ）＝Ｙc（ｔ）となるよう水融通量が演算される。
【０１６１】
〔数１０〕
Ｑtotal（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
Ｙa（ｔ）＝Ｖa−Ｑain（ｔ）
Ｙb（ｔ）＝Ｖb−Ｑbin（ｔ）
Ｙc（ｔ）＝Ｖc−Ｑcin（ｔ）
但し、
Ｑtotal（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場〜Ｃ処理場の総流入量
Ｑain(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ａの流入量
Ｑbin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｂの流入量
Ｑcin(ｔ)：時刻ｔにおける排水区Ｃの流入量
Ｖa：Ａ処理場の計画水量
Ｖb：Ｂ処理場の計画水量
Ｖc：Ｃ処理場の計画水量
Ｙa（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場の余裕度
Ｙb（ｔ）：時刻ｔにおけるＢ処理場の余裕度
Ｙc（ｔ）：時刻ｔにおけるＣ処理場の余裕度
〈第９の実施形態の効果〉
（１）計画水量に対して余裕のある処理場にできるだけ水融通することにより、河川に放流される水質の改善が可能となる。
【０１６２】
〈第９の実施形態の変形例〉
（１）〔数１０〕のＶa、Ｖb、Ｖcは計画水量でなくとも、過去の実績から安定的に放流水質を保てる水量でよく、各処理場の計画最大下水量を超えない値（通常、計画水量の３倍の値）であればどのようなものであってもよい。
【０１６３】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１６４】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１６５】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１６６】
（５）各処理場の水融通量は前記のように余裕度が一定となるよう水融通するものでなくとも、余裕度が予め設定された閾値を越えた場合に余裕度の大きい処理場に水融通するものであってもよい。
【０１６７】
［第１０の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第１０の実施形態を図１、図２、図１２を参照して説明する。
【０１６８】
図１２に示すように、第１０の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷低減化水融通機能１２１を備え、各処理場への流入量の計測値（または予測値）と、各処理場から河川に放流される汚濁物質濃度の計測値（または予測値）とに基づいて、放流される汚濁物質濃度が閾値より高いかまたは上昇傾向にある処理場から汚濁物質濃度の低い処理場に水融通するようにしている。これにより、河川水質の改善を期待できる。
【０１６９】
〈第１０の実施形態の作用〉
図１２に示す放流負荷低減化水融通機能１２１では、例えば〔数１１〕により各処理場の放流水質の悪化度合いが演算され、各処理場の水融通量が演算される。
【０１７０】
〔数１１〕
IndexＣ＝Σmax（０、（Ｘc,i（ｔ）−Ｘclim,i）／Ｘclim,i）
IndexＡ＝Σmax（０、（Ｘa,i（ｔ）−Ｘalim,i）／Ｘalim,i）
IndexＢ＝Σmax（０、（Ｘb,i（ｔ）−Ｘblim,i）／Ｘblim,i）
但し、
IndexＡ：Ａ処理場の処理判定インデックス
IndexＢ：Ｂ処理場の処理判定インデックス
indexＣ：Ｃ処理場の処理判定インデックス
Ｘa,i（ｔ）：時刻ｔにおけるＡ処理場の放流水質成分iの濃度
Ｘb,i（ｔ）：時刻ｔにおけるＢ処理場の放流水質成分iの濃度
Ｘc,i（ｔ）：時刻ｔにおけるＣ処理場の放流水質成分iの濃度
Ｘalim,i：Ａ処理場における放流水質成分iの悪化判定値
Ｘblim,i：Ｂ処理場における放流水質成分iの悪化判定値
Ｘclim,I：Ｃ処理場における放流水質成分iの悪化判定値
max（a,b）：a,bで大きい方をとる関数
このINDEX値の大きい処理場が放流水質の悪化度が高いと判定し、INDEX値の低い処理場に例えば〔数１２〕のような式で各処理場の流入量が決定され、各処理場の流量がＱa(ｔ）、Ｑb（ｔ）、Ｑc（ｔ）となるように水融通量が演算される。
【０１７１】
〔数１２〕
Ｑa（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｋ｛IndexＢ＋IndexＣ｝／2−IndexＡ｝・Ｑtotal(t)
Ｑb（ｔ）＝Ｑbin（ｔ）＋Ｋ｛IndexＡ＋IndexＣ｝／2−IndexＢ｝・Ｑtotal(t)
Ｑc（ｔ）＝Ｑcin（ｔ）＋Ｋ｛IndexＡ＋IndexＢ｝／2−IndexＣ｝・Ｑtotal(t)
但し、Ｋ：比例定数
〈第１０の実施形態の効果〉
（１）放流水質の悪い処理場から、良い処理場に水融通することにより、放流負荷を低減することが可能となり、河川水質の改善が可能となる。
【０１７２】
（２）〔数１１〕により放流水の悪化判定を行うことにより、ある特定の水質が設定した基準値よりも悪化した場合に処理が良好な処理場に水融通することが可能となる。
【０１７３】
（３）〔数１２〕により、水融通量を決定することにより、放流水の悪化度合いに応じて、水融通量が決定される。
【０１７４】
〈第１０の実施形態の変形例〉
（１）処理悪化の度合いの判定方法は〔数１１〕に限らず、各処理場の悪化度合いを判定するどのような方法であってもよい。
【０１７５】
（２）処理場数は図１、図２に示すように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１７６】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２に示すように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１７７】
（４）各処理場の流入量は図１、図２に示すように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１７８】
（５）各処理場の流入量は〔数１２〕により演算されるものでなくとも、悪化または悪化傾向にある処理場から、良好な処理場に水融通されるよう演算されるものであれば、どのようなものであってもよい。
【０１７９】
（６）〔数１１〕の水質成分ｉは、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）、ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、全てを対象とせずとも、運転管理、河川水質管理上、重要となる水質成分の幾つかを対象とするものでよい。
【０１８０】
［第１１の実施形態］
本発明に係る下水処理場制御装置の第１１の実施形態を図１、図２、図１３を参照して説明する。
【０１８１】
図１３に示すように、第１１の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷予測機能１３１と、放流負荷最適化水融通機能１３３とを備え、各処理場の流入水量、流入水質から各処理場の放流負荷量を予測し、その放流負荷量（汚濁負荷量予測値）が最小となるよう水融通するようにしている。これにより、河川水質の改善が期待できる。
【０１８２】
〈第１１の実施形態の作用〉
図１３に示す放流負荷予測機能１３１では、各処理場への流入水量、流入汚濁物質濃度から例えば〔数１３〕、〔数１４〕のような式により放流負荷量が予測される。
【０１８３】
〔数１３〕
Ｅ（ｔ＋△ｔ）
＝Σｗi・｛Ｅa,i（ｔ＋△ｔ）＋Ｅb,i（ｔ＋△ｔ）＋Ｅc,i（ｔ＋△ｔ）｝
〔数１４〕
Ｅa,i（ｔ＋△ｔ）＝Ｒa,i・Ｑain（ｔ）・Ｃain，ｉ（ｔ）
Ｅb,i（ｔ＋△ｔ）＝Ｒb,i・Ｑbin（ｔ）・Ｃbin，ｉ（ｔ）
Ｅc,i（ｔ＋△ｔ）＝Ｒc,i・Ｑcin（ｔ）・Ｃcin，ｉ（ｔ）
但し、
Ｃbin，ｉ（ｔ）：時刻ｔにおけるＢ処理場の水質成分ｉの流入水質濃度
Ｃcin，ｉ（ｔ）：時刻ｔにおけるＣ処理場の水質成分ｉの流入水質濃度
Ｅ（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後の総放流負荷量予測値
ｗｉ：水質成分ｉの重み付け係数
Ｅa,i（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後のＡ処理場の水質成分ｉの放流負荷量予測値
Ｅb,i（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後のＢ処理場の水質成分ｉの放流負荷量予測値
Ｅc,i（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後のＣ処理場の水質成分ｉの放流負荷量予測値
Ｒa,i：Ａ処理場における水質成分ｉの除去率
Ｒb,i：Ｂ処理場における水質成分ｉの除去率
Ｒc,i：Ｃ処理場における水質成分ｉの除去率
〔数１５〕
Ｑa（ｔ）＋Ｑｂ（ｔ）＋Ｑｃ（ｔ）＝Ｑain（ｔ）＋Ｑbin（ｔ）＋Ｑcin（ｔ）
〔数１６〕
Ｃa（ｔ）＝［Ｑain（ｔ）・Ｃain（ｔ）＋max｛０，△Ｑｂa（ｔ）・Ｃbin（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑｃa（ｔ）・Ｃcin（ｔ）｝］／［Ｑain（ｔ）＋max｛０，△Ｑｂa（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑｃa（ｔ）｝］
Ｃｂ（ｔ）＝［Ｑbin（ｔ）・Ｃbin（ｔ）＋max｛０，△Ｑab（ｔ）・Ｃain（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑｃｂ（ｔ）・Ｃcin（ｔ）｝］／［Ｑain（ｔ）＋max｛０，△Ｑab（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑｃｂ（ｔ）｝］
Ｃｃ（ｔ）＝［Ｑcin（ｔ）・Ｃcin（ｔ）＋max｛０，△Ｑｂｃ（ｔ）・Ｃbin（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑａｃ（ｔ）・Ｃain（ｔ）｝］／［Ｑain（ｔ）＋max｛０，△Ｑｂｃ（ｔ）｝＋max｛０，△Ｑａｃ（ｔ）｝］
但し、△Ｑｍｎ：ｍ処理場からｎ処理場への水融通量（ｍ，ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）
〔数１４〕の条件のもと、各処理場の流入量Ｑa（ｔ）、Ｑｂ（ｔ）、Ｑｃ（ｔ）を変化させた（水融通量を変化させた）場合の流入水質は、〔数１６〕により求まる。
【０１８４】
この〔数１６〕で求められるＣa（ｔ）、Ｃｂ（ｔ）、Ｃｃ（ｔ）およびＱa（ｔ）、Ｑｂ（ｔ）、Ｑｃ（ｔ）を入力条件として〔数１３〕、〔数１４〕により流入量を変化させた場合の放流負荷量予測値Ｅ（ｔ＋△ｔ）が演算できる。
【０１８５】
すなわち、水融通量を変化させた場合の放流負荷量が演算できることになる。
【０１８６】
放流負荷最適化水融通機能１３３では、ＧＡや非線形計画法等の一般的な最適化手法により、放流負荷量予測値が最小となるような最適な水融通量を演算する。
【０１８７】
〈第１１の実施形態の効果〉
（１）放流負荷量が最小と成るよう水融通するため、河川水質を改善することができる。
【０１８８】
（２）〔数１４〕のように除去率を掛け合わせたのみの単純な計算式で、放流負荷量を予測するものとしたため、最適化演算が比較的容易である。
【０１８９】
〈第１１の実施形態の変形例〉
（１）放流負荷量の予測モデルは〔数１４〕に限られず、例えばＩＷＡ（国際水学会）が公表している活性汚泥モデルのような生物反応モデルにより放流負荷量を予測するものであってもよい。
【０１９０】
（２）処理場数は図１、図２のように３つでなくとも、二つ以上であれば、いくつであってもよい。
【０１９１】
（３）各処理場からの放流先は、図１、図２のように同一河川でなくとも、他の河川へ放流するものであってもよい。
【０１９２】
（４）各処理場の流入量は図１、図２のように計測されるものでなくとも、下水管内に設置された水位計の情報や過去の実績値等から統計学的手法や、システム同定法等の手法により予測されるものであってもよい。
【０１９３】
（５）各処理場の汚濁物質濃度は図１、図２のように計測されるものでなくとも、流入量の情報や過去の実績値等から統計学的手法やシステム同定法などの手法により予測されるものであってもよい。
【０１９４】
（６）〔数１３〕、（〔数１４〕の水質成分iは、濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）、ＣＯＤ、ＢＯＤ、など処理場を運転管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、全てを対象とせずとも、運転管理、河川水質管理上、重要となる水質成分の幾つかを対象とするものでよい。
【０１９５】
[第１２の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１２の実施形態を図１、図２、図１４を参照して説明する。
【０１９６】
図１４に示すように、第１２の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、河川汚濁影響度予測機能１４１と、河川影響度最適化水融通機能１４３とを備え、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値を求め、各処理場から河川に放流される汚濁負荷量の予測値が河川環境に与える影響を勘案した河川影響度係数を設定し、各処理場の放流負荷量と河川影響度係数を掛け合わせた河川影響度が最小となるように水融通する。
【０１９７】
一般に上流側の処理場のほうが河川の自浄作用によりある程度水質改善効果が期待できるため、下流側の河川水質に対して与える影響が小さいといえる。第１２の実施形態は、処理場毎に河川に与える影響度が異なることに鑑みてなされたものである。
【０１９８】
〈第１２の実施形態の作用〉
河川汚濁影響度予測機能１４１では、各処理場への流入水量、流入汚濁物質濃度から例えば前記の〔数１４〕のような式により放流負荷量を予測し、河川に対する影響度ＥＦ（ｔ＋△ｔ）を〔数１７〕より演算される。
【０１９９】
河川影響度最適化水融通機能１４３ではこの値が最小となるよう水融通量の最適化演算が行われる。
【０２００】
〔数１７〕
ＥＦ（ｔ＋△ｔ）＝ｅｆａ・Σ｛Ｗi・Ｅa,i（ｔ＋△ｔ）｝＋ｅｆｂ・Σ｛Ｗi・Ｅb,i（ｔ＋△ｔ）｝＋ｅｆｃ・Σ｛Ｗi・Ｅc,i（ｔ＋△ｔ）｝
但し、
ｅｆａ：Ａ処理場の河川に対する影響度係数
ｅｆｂ：Ｂ処理場の河川に対する影響度係数
ｅｆｃ：Ｃ処理場の河川に対する影響度係数
〈第１２の実施形態の効果〉
（１）各処理場からの放流水の河川に対する影響度が最小と成るよう水融通するため、河川水質を改善することができる。
【０２０１】
（２）〔数１７〕を用いることにより、各処理場の河川へ与える影響の大小を影響度係数の大小により、簡易に表現できる。
【０２０２】
〈第１２の実施形態の変形例〉
（１）河川への影響度を表現する式は〔数１７〕のような一次式に限らず、影響度の大小を表現できるものであれば、どのような式であっても良い。
【０２０３】
[第１３の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１３の実施形態を図１、図２、図１５を参照して説明する。
【０２０４】
図１５に示すように、第１３の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、河川汚濁判定機能１５１と、処理コスト低減化水融通機能１５３と、放流負荷低減化水融通機能１５５と、切替機能１５７とを備え、河川水質を計測して、河川水質が悪化するかまたは悪化傾向にある場合には、汚濁物質の除去率が高い処理場に水融通し、河川水質が良好な場合は水量当たりの運用コストが安い処理場に水融通するようにしている。すなわち、各処理場への流入量の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値より高くなった場合には、計画最大下水量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、ある閾値以下になった場合は、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で水量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する。これにより、河川水質を良好に保ちつつ、運用コストの抑制効果を期待できる。
【０２０５】
〈第１３の実施形態の作用〉
河川汚濁判定機能１５１の判定の結果、水量あたりの処理コストがＡ処理場＜Ｂ処理場＜Ｃ処理場で、汚濁物質の除去率がＡ処理場＜Ｂ処理場＜Ｃ処理場であった場合、河川の汚濁物質濃度ＲＣ（ｔ）、河川水質悪化判定値をＲＣlimとすると、切替機能１５７は、以下の判定基準により、処理場を切り替える。すなわち、
ＲＣ(ｔ）＞ＲＣlimの時、第５の実施形態と同様の形で、汚濁物質の除去率が高い処理場に水融通する（放流負荷低減化水融通機能１５５）。
【０２０６】
また、ＲＣ(ｔ）≦ＲＣlimの時、第７の実施形態と同様の形で、水量当たりのコストが安い処理場に水融通する（処理コスト低減化水融通機能１５３）。
【０２０７】
〈第１３の実施形態の効果〉
（１）簡単な判定式で河川の悪化判定をするようにしたので、各処理場の運転員がわかりやすい。
【０２０８】
〈第１３の実施形態の変形例〉
（１）河川の悪化判定は閾値で判定するものでなくとも、時系列データから悪化傾向にある場合に悪化と判定するものであってもよい。
【０２０９】
（２）河川の汚濁物質は濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）、ＣＯＤ、ＢＯＤ、など河川を管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、また一つでなく二つ以上のものを対象とするものでよい。２つ以上のものを対象とする場合は、例えば、〔数１１〕と同じような悪化判定インデックスを河川水質に適用し、悪化判定を実施するものであってもよい。
【０２１０】
[第１４の実施実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１４の実施形態を図１、図２、図１６を参照して説明する。
【０２１１】
図１６に示すように、第１４の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、河川汚濁判定機能１６１と、処理コスト低減化負荷融通機能１６３と、放流負荷低減化負荷融通機能１６５と、切替機能１６７を備え、河川水質を計測して、河川水質が悪化するかまたは悪化傾向にある場合には、汚濁物質の除去率が高い処理場に負荷量（流入水量×流入汚濁物質）ベースで水融通し、河川水質が良好な場合は負荷量当たりの運用コストが安い処理場に負荷量ベースで水融通するようにしている。すなわち、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、河川の汚濁物質濃度の計測値または予測値がある閾値以上である場合には、計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁物質の除去率の計画値または実績値が高い処理場群に水融通し、ある閾値以下である場合は、計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で汚濁負荷量あたりの処理コストが安い処理場群に水融通する。これにより、河川水質を良好に保ちつつ、運用コストの抑制効果を期待できる。また、水量ではなく、負荷量ベースで水融通することによって、より高い効果が期待できる。
【０２１２】
〈第１４の実施形態の作用〉
水量あたりの処理コストがＡ処理場＜Ｂ処理場＜Ｃ処理場で、汚濁物質の除去率がＡ処理場＜Ｂ処理場＜Ｃ処理場であった場合、河川の汚濁物質濃度ＲＣ（ｔ）であり、河川汚濁判定機能１６１の判定の結果、河川水質悪化判定値をＲＣlimとすると、切替機能１６７は、
ＲＣ(ｔ）＞ＲＣlimの時、第７の実施形態と同様の形で、汚濁物質の除去率が高い処理場に水融通する（放流負荷低減化負荷融通機能１６５）。
【０２１３】
また、ＲＣ(ｔ）≦ＲＣlimの時、第９の実施形態と同様の形で、水量当たりのコストが安い処理場に水融通する（処理コスト低減化負荷融通機能１６３）。
【０２１４】
〈第１４の実施形態の効果〉
（１）簡単な判定式で河川の悪化判定をするようにしたので、各処理場の運転員がわかりやすい。
【０２１５】
〈第１４の実施形態の変形例〉
（１）河川の悪化判定は閾値で判定するものでなくとも、時系列データから悪化傾向にある場合に悪化と判定するものであってもよい。
【０２１６】
（２）河川の汚濁物質は濁度、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）、ＣＯＤ、ＢＯＤ、など河川を管理する上で必要な水質であればどのような水質であってもよく、また一つでなく二つ以上のものを対象とするものでよい。２つ以上のものを対象とする場合は、例えば、〔数１１〕と同じような悪化判定インデックスを河川水質に適用し、悪化判定を実施するものであってもよい。
【０２１７】
[第１５の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１５の実施形態を図１、図２、図１７を参照して説明する。
【０２１８】
図１７に示すように、第１５の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷予測機能１７１と、河川水質予測機能１７３と、河川水質最適化水融通機能１７５とを備え、各処理場の放流の汚濁負荷量予測値をもとに河川水質を予測して、この予測される河川水質が最小となるように水融通させるようにしている。すなわち、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とから放流汚濁負荷量予測値を求める放流汚濁負荷量予測手段と、各処理場から放流される放流汚濁負荷量予測値を入力として、河川水質を予測する河川水質予測手段と、河川水質の予測値が最小となるよう水融通する。これにより、河川水質を最大限に良好にすることが期待できる。
【０２１９】
〈第１５の実施形態の作用〉
放流負荷予測機能１７１では、各処理場からの放流の汚濁負荷量が、〔数１４〕のような式で予測される。河川水質予測機能１７３では、この放流汚濁負荷量をもとに下流側の水質管理地点の水質値を予測する。河川水質最適化水融通機能１７５では、この河川水質予測値が最小となるよう水融通量が演算される。
【０２２０】
[第１６の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１６の実施形態を図１、図２、図１８を参照して説明する。
【０２２１】
図１８に示すように、第１６の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷量・運転コスト予測機能１８１と、放流負荷量・運転コスト最適化水融通機能１８３とを備え、各処理場の放流負荷量と運用コストを一元的に評価する評価関数を設定して、この評価関数を最適化するよう水融通量を演算するようにしている。すなわち、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値と、各処理場の流入量、および流入汚濁物質濃度を入力として各処理場の放流の汚濁負荷量と各処理場の運転コストとを予測し、各処理場の放流負荷量と各処理場の運用コストおよび連結管の運用コストを一元的に評価する評価関数が最適となるよう水融通する。これにより、河川水質と運用コストのバランスの取れた最適な水融通を実施することが期待できる。
【０２２２】
〈第１６の実施形態の作用〉
放流負荷量・運転コスト予測機能１８１では、各処理場の放流負荷量予測値を予測算出する。最適評価関数として、例えば、〔数１８〕のような評価関数が設定される。
【０２２３】
〔数１８〕
ＥＶ＝ＷＥ・ΣＷi・｛Ｅa,i（ｔ＋△ｔ）＋Ｅb,i（ｔ＋△ｔ）＋Ｅc,i（ｔ＋△ｔ）｝＋ＷＣ・｛ＯＣ（ｔ＋△ｔ）＋ｏｃ（ｔ＋△ｔ）｝
但し、
ＥＶ：最適評価関数値
ＷＥ：汚濁負荷重み付け係数
ＷＣ：運転コスト重み付け係数
ＯＣ（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後のＡ〜Ｃ処理場の運用コスト予測値の総和
ｏｃ（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後の連結管運用コスト予測値
放流負荷量・運転コスト最適化水融通機能１８３ではこの最適評価関数が最小となるよう水融通量を演算する。
【０２２４】
〈第１６の実施形態の効果〉
（１）〔数１８〕のように運転コストと汚濁負荷量に重み付け係数を掛け合わせたのみの一次式で最適評価関数を記述したため、最適化演算が比較的容易に実施できる。
【０２２５】
〈第１６の実施形態の変形例〉
（１）最適評価関数は、〔数１８〕に限られず、放流負荷量と運転コストを一元的に評価する式であればどのような式であっても良い。
【０２２６】
[第１７の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１７の実施形態を図１、図２、図１９を参照して説明する。
【０２２７】
図１９に示すように、第１７の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、放流負荷量・運転コスト予測機能１９１と、河川水質予測機能１９３と、河川水質・運転コスト最適化水融通機能１９５とを備え、河川水質と運用コストを一元的に評価する評価関数を設定して、この評価関数を最適化するよう水融通量を演算するようにしている。このため、河川水質と運用コストのバランスの取れた最適な水融通の実施を期待できる。放流負荷量ではなく、河川水質予測値を評価関数に採り入れることよって、より河川水質と運用コストのバランスのとれた最適水融通の実施を期待できる。なお、河川水質と運用コストを一元的に評価する評価関数としては、本願発明者らが先に提案した“特開２００４−１７１５３１号”に記載の「プラントワイド最適プロセス装置」がある。
【０２２８】
〈第１７の実施形態の作用〉
〔数１９〕
ＥＶ＝ＷＲＣ・ΣＷi・ＲＣi（ｔ＋△ｔ）＋ＷＣ・｛ＯＣ（ｔ＋△ｔ）＋ｏｃ（ｔ＋△ｔ）｝
但し、
ＥＶ：最適評価関数値
ＷRC：河川水質重み付け係数
ＷＣ：運転コスト重み付け係数
ＲＣi（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後の水質成分iの河川水質濃度予測値
ＯＣ（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後のＡ〜Ｃ処理場の運用コスト予測値の総和
ｏｃ（ｔ＋△ｔ）：△ｔ時間後の連結管運用コスト予測値
最適水融通部３の河川水質・運転コスト最適化水融通機能１９５ではこの最適評価関数が最小となるよう水融通量を演算する。尚、運転コストの予測値は各処理場の流入量に単位水量あたりのコストを掛け合わせて簡易に求めることができる。連結管の運用コストも同様に融通する水量に単位水量当たりのコストを掛け合わせて簡易に求めることができる。
【０２２９】
〈第１７の実施形態の効果〉
（１）〔数１９〕のように運転コストと河川水質に重み付け係数を掛け合わせたのみの一次式で最適評価関数を記述したため、最適化演算が比較的容易に実施できる。
【０２３０】
〈第１７の実施形態の変形例〉
（１）最適評価関数は、〔数１９〕に限られず、河川水質と運転コストを一元的に評価する式であればどのような式であっても良い。
【０２３１】
（２）運用コストは各処理場の流入量に水量あたりのコストを掛け合わせるだけの簡易モデルでなくとも、例えば活性汚泥モデルのようなモデルを利用して、各処理場運用にあたっての、必要な風量、ポンプ流量を演算し、そこから、運転コストを計算するものであっても良い。
【０２３２】
[第１８の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１８の実施形態を図２０、図２１を参照して説明する。なお、図２０において、図２と同一構成部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【０２３３】
図２０に示すように、Ａ処理場は河川Ｓ１を放流先とし、Ｂ処理場は河川Ｓ２を放流先としている。第１８の実施形態の下水処理場制御装置１は、図２１に示すように、水融通量演算部３として、河川別河川水質改善型水融通機能２１１を備え、河川Ｓ１または河川Ｓ２のどちらかの水質が悪化または悪化傾向にある場合、悪化していない方の河川を放流先としている処理場に水融通するようにしている。これにより、悪化河川の水質を改善することが期待できる。なお、図２０中、２１は河川Ｓ１の河川水質計、２３は河川Ｓ２の河川水質計、１７Ｂ1はＢ処理場７Ｂから河川Ｓ１への放流水の水質計、１７Ｂ2はＢ処理場７Ｂから河川Ｓ２への放流水の水質計である。
【０２３４】
〈第１８の実施形態の作用〉
河川Ｓ１、河川Ｓ２の悪化度合いを例えば、〔数２０〕のような式により判定し、悪化度合いの高い河川を放流先とする下水処理場から悪化度合いの低い河川を放流先とする下水処理場に水融通する。
【０２３５】
〔数２０〕
IndexＲ１＝Σmax（０、（ＲCs1,i（ｔ）−ＲCs1lim,i）／ＲCs1lim,i）
IndexＲ２＝Σmax（０、（ＲCs2,i（ｔ）−ＲCs2lim,i）／ＲCs2lim,i）
但し、
IndexＲ１：河川Ｓ１の処理判定インデックス
IndexＲ２：河川Ｓ２の処理判定インデックス
ＲCs1,i（ｔ）：時刻ｔにおける河川Ｓ１の水質成分iの濃度（河川水質計２１の計測値）
ＲCs2,i（ｔ）：時刻ｔにおける河川Ｓ２の水質成分iの濃度（河川水質計２３の計測値）
ＲCs1lim,i：河川Ｓ１における放流水質成分iの悪化判定値（水質基準値の８０％値）
ＲCs2lim,i：河川Ｓ２における放流水質成分iの悪化判定値（水質基準値の８０％値）
max（a,b）：a,bで大きい方をとる関数
水融通量は、例えば〔数２１〕により決定する。
【０２３６】
〔数２１〕
△Ｑab=Ｋ・（IndexＲ１−IndexＲ２）・{Ｑain(t)＋Ｑbin(t)}
但し、
△Ｑab：Ａ処理場からＢ処理場への水融通量
（マイナスでＢ処理場からＡ処理場への融通）
Ｋ：比例定数
〈第１８の実施形態の効果〉
（１）〔数２０〕のように河川の水質基準値の８０％値で悪化判定をすることにより、水質基準の超過を未然に防ぐことが期待できる。
【０２３７】
（２）〔数２０〕のような悪化判定値を用いることにより、全ての水質項目が良好な場合は水融通をせず、何れかの水質濃度がどちらかで悪化した場合水融通するよう演算される。また、両方の河川が悪化した場合は、悪化度合いの大きい方から小さいほうに水融通するため、極端な河川水質の悪化を防ぐことができる。
【０２３８】
〈第１８の実施形態の変形例〉
（１）河川水質の悪化の判定方法、融通量演算方法は〔数２０〕、〔数２１〕に限られず、単に予め設定された閾値をどちらかの河川の汚濁物質濃度（河川水質計２１または河川水質計２３の計測値）が超過した場合に一定量水融通するというものであってもよく、河川の汚濁物質濃度を基に河川水質の悪化を判定し、水融通量を決定するものであればどのようなものであってもよい。
【０２３９】
（２）図２０のように２つの処理場７Ａ，７Ｂ、２つの河川Ｓ１，Ｓ２でなくとも２つ以上の処理場、２つ以上の河川からなるプロセスであれば、どのようなものであってもよい。
【０２４０】
[第１９の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第１９の実施形態を図１、図２、図２２を参照して説明する。
【０２４１】
図２２に示すように、第１９の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、晴天、小雨、大雨モード別水融通機能２２１を備え、晴天、小雨、大雨別に各処理場の許容流入量（受入量）を設定し、それを超えた場合に水融通するようにしている。このため、特に雨水と汚水を受け入れる合流式下水が流入する下水処理場では、小雨時、大雨時の河川への簡易放流（消毒のみで放流すること）、直接放流回数を減らすことができるため、河川水質の改善が期待できる。
【０２４２】
〈第１９の実施形態の作用〉
排水区Ａ〜Ｃの降雨量から、晴天か、小雨か、大雨かのモード判定を行う。このモード判定結果に応じて、各処理場の許容流入量が予め設定されている。
【０２４３】
この許容流入量は、例えば晴天時は各処理場の計画水量の１．２倍、小雨時は２倍、大雨時は３倍というような値で設定される。
【０２４４】
流入量がモード別に設定された許容流入量を超えた処理場は、許容流入量に対して最も余裕のある処理場に水融通する。全ての処理場が許容流入量を超えてしまった場合は、その超過分を計画水量に応じて分配するよう水融通される。
【０２４５】
〈第１９の実施形態の効果〉
（１）許容流入量を超えた場合、許容流入量に対して最も余裕のある処理場に融通するものとしたため、放流水質の安定化が期待できる。
【０２４６】
（２）許容流入量を計画水量から簡易に設定できるようにしたため、各処理場の運転員が理解しやすい。
【０２４７】
（３）晴天、小雨、大雨別に許容量を設定したため、小雨時と、大雨時の運用方法を変えることが可能である。
【０２４８】
〈第１９の実施形態の変形例〉
（１）許容流入量の設定方法は実施形態に限らず、晴天、小雨、大雨別に設定するものであれば、例えば、処理実績値ベースから求められる値を、各処理場別に設定するものであってよい。
【０２４９】
（２）許容流入量を超えた場合の水融通方法は、許容流入量に対して最も余裕のある処理場でなくとも、たとえば最も近隣の処理場に水融通するものであってもよく、流入量許容量を超えた処理場から流入許容量を超えていない処理場に融通するものであればどのような方法であってもよい。
【０２５０】
（３）運転モードの判断は、晴天、雨天の２モードであってもよい。
【０２５１】
[第２０の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第２０の実施形態を図１、図２、図２３を参照して説明する。
【０２５２】
図２３に示すように、第２０の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、晴天、小雨、大雨モード別水融通機能２３１を備え、晴天、小雨、大雨別に水融通を行う場合と水融通を行わない場合を設定できるようにしている。すなわち、各処理場が対象とする排水区の降雨量の大きさに応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天の何れであるかを判断するモード判定手段とを備え、晴天時または小雨時には水融通を行わず、大雨または雨天時にのみ水融通する。
【０２５３】
このように、晴天時の如く比較的放流水質が安定している場合、水融通を行わないよう設定し、水融通にかかる運用コストを下げて、雨天時、または大雨時にのみ水融通を行うことにより、全ての場合に水融通を行う場合に比較して、コストを低減しつつ、河川水質の改善が期待される。
【０２５４】
[第２１の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第２１の実施形態を図１、図２、図２４を参照して説明する。
【０２５５】
図２４に示すように、第２１の実施形態の下水処理場制御装置１は、水融通量演算部３として、晴天、小雨、大雨モード別水融通機能２４１を備え、晴天、小雨、大雨別に第１〜第２０の実施形態中の適切な水融通方法の運転モードを選択し、設定できるようにしている。処理場群が放流先としている河川流域の降雨量に応じて、晴天、小雨、大雨または晴天、雨天を判断するモード判定手段を備え、晴天時、小雨時、大雨時別または晴天時、雨天時別に連結管の運用アルゴリズム（水融通のアルゴリズム）を変更する。このため、各モードに応じて適切な水融通方法を選択できるため、水融通および処理場運用にかかる運用コストの低減、河川放流水質の改善が期待される。
【０２５６】
[第２２の実施形態]
本発明に係る下水処理場制御装置の第２２の実施形態を図２５を参照して説明する。
【０２５７】
第２２の実施形態では、各下水処理場の下水の処理レベルが系列ごとに混在し、かつ下水処理場間が連結管により接続され、系列ごとに相互に水融通できるように構成された下水処理場群５を対象としている。図２５に示すように、Ａ処理場７Ａは、最初沈殿池と生物反応槽と最終沈殿池が直列に接続されたＡ−１系列（最初沈殿池２５Ａ1−生物反応槽２７Ａ1−最終沈殿池２９Ａ1）、Ａ−２系列（最初沈殿池２５Ａ2−生物反応槽２７Ａ2−最終沈殿池２９Ａ2）およびＡ−３系列（最初沈殿池２５Ａ3−生物反応槽２７Ａ3−最終沈殿池２９Ａ3）の３つの系列を備えて構成されている。Ｂ処理場７Ｂも同様に、最初沈殿池と生物反応槽と最終沈殿池が直列に接続されたＢ−１系列（最初沈殿池２５Ｂ1−生物反応槽２７Ｂ1−最終沈殿池２９Ｂ1）、Ｂ−２系列（最初沈殿池２５Ｂ2−生物反応槽２７Ｂ2−最終沈殿池２９Ｂ2）およびＢ−３系列（最初沈殿池２５Ｂ3−生物反応槽２７Ｂ3−最終沈殿池２９Ｂ3）の３つの系列を備えて構成されている。Ａ−１系、Ａ−２系、Ｂ−１系、およびＢ−２系は標準法系列であり、Ａ−３系、およびＢ−３系は高度処理系列である。
【０２５８】
このうち、高度処理系列であるＡ−３系列の生物反応槽２７A3は、嫌気槽２４A、無酸素槽２６A、好気槽２８Aとから成るいわゆるＡ２Ｏプロセスを構成している。同様に、高度処理系列であるＢ−３系列を構成する生物反応槽２７B3は、嫌気槽２４B、無酸素槽２６B、好気槽２８Bとから成るＡ２Ｏプロセスを構成している.
さらに、Ａ処理場の各系列の入側には、Ａ−１系流入流量計１５A1、Ａ−２系流入流量計１５A2およびＡ−３系流入流量計１５A3が設けられている。同様に、Ｂ処理場の各系列の入側には、Ｂ−１系流入流量計１５B1、Ｂ−２系流入流量計１５B2およびＢ−３系流入流量計１５B3が設けられている。
【０２５９】
以上の構成においては、水融通演算部３は、各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて処理レベルの高い系列群の流量が一定となるよう系列ごとに水融通するようにしている。
【０２６０】
また、他の構成では、水融通演算部３は、各処理場への流入量の計測値または予測値と、各処理場へ流入する汚濁物質濃度の計測値または予測値とに基づいて、処理レベルの高い系列群の汚濁負荷量が一定となるよう系列ごとに水融通するようにしている。このような構成とすることにより、処理レベルの高い系列群の処理が安定するため、放流水質の改善およびこれに伴う河川水質の改善が期待できる。
【０２６１】
さらに、他の構成では、水融通演算部３は、各処理場への流入量計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通するようにしている。
【０２６２】
さらに、他の構成では、水融通演算部３は、各処理場への流入量計測値または予測値、および各処理場へ流入する汚濁物質濃度計測値または予測値に基づいて、各処理場の計画最大下水量と計画流入水質から計算される計画最大汚濁負荷量を超えない範囲で処理レベルの高い系列群に水融通するようにしている。このような構成とすることにより、処理レベルの高い系列群に処理能力の範囲内で融通されるため、放流水質の改善およびこれに伴う河川水質の改善が期待できる。
【０２６３】
〈第２２の実施形態の変形例〉
図２５では、高度処理系列として、嫌気槽−無酸素槽−好気槽から成るＡ２Ｏプロセスを例示したが、他の高度処理系列、例えば、嫌気槽と好気槽を並べたもの（ＡＯ法）、通常は一つの好気槽として機能させるが、渇水時には嫌気槽、好気槽の２つの機能を持たせるようにしたもの（擬似嫌気好気法）、あるいはオゾン層や、塩素混和槽等を適宜備えた構成の系列等、種々のものが考えられる。
【０２６４】
なお、以上の各実施形態において、河川水量と下水処理場の放流量から河川中の下水処理場放流水の比率を算出し、下水処理放流水の比率がある閾値を超えた場合に水融通するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２６５】
【図１】本発明に係る下水処理場制御装置が適用された下水処理システムを示す説明図。
【図２】本発明に係る下水処理場制御装置が適用される下水処理場群の構成を示す説明図。
【図３】本発明に係る下水処理場制御装置の第１の実施形態のフロー図。
【図４】本発明に係る下水処理場制御装置の第２の実施形態のフロー図。
【図５】本発明に係る下水処理場制御装置の第３の実施形態のフロー図。
【図６】本発明に係る下水処理場制御装置の第４の実施形態のフロー図。
【図７】本発明に係る下水処理場制御装置の第５の実施形態のフロー図。
【図８】本発明に係る下水処理場制御装置の第６の実施形態のフロー図。
【図９】本発明に係る下水処理場制御装置の第７の実施形態のフロー図。
【図１０】本発明に係る下水処理場制御装置の第８の実施形態のフロー図。
【図１１】本発明に係る下水処理場制御装置の第９の実施形態のフロー図。
【図１２】本発明に係る下水処理場制御装置の第１０の実施形態のフロー図。
【図１３】本発明に係る下水処理場制御装置の第１１の実施形態のフロー図。
【図１４】本発明に係る下水処理場制御装置の第１２の実施形態のフロー図。
【図１５】本発明に係る下水処理場制御装置の第１３の実施形態のフロー図。
【図１６】本発明に係る下水処理場制御装置の第１４の実施形態のフロー図。
【図１７】本発明に係る下水処理場制御装置の第１５の実施形態のフロー図。
【図１８】本発明に係る下水処理場制御装置の第１６の実施形態のフロー図。
【図１９】本発明に係る下水処理場制御装置の第１７の実施形態のフロー図。
【図２０】本発明に係る下水処理場制御装置の第１８の実施形態のフロー図。
【図２１】本発明に係る下水処理場制御装置が適用される下水処理場群の構成を示す説明図。
【図２２】本発明に係る下水処理場制御装置の第１９の実施形態のフロー図。
【図２３】本発明に係る下水処理場制御装置の第２０の実施形態のフロー図。
【図２４】本発明に係る下水処理場制御装置の第２１の実施形態のフロー図。
【図２５】本発明に係る下水処理場制御装置の第２２の実施形態が適用される下水処理場群の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【０２６６】
１：下水処理場制御装置
３：水融通量演算部
５：下水処理群
７Ａ：Ａ処理場
７Ｂ：Ｂ処理場
７Ｃ：Ｃ処理場
９ab，９bc，９ca：連結管
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ：（融通前）流量計
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ：（流入水）水質計
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ：（融通後）流量計
１５Ａ1：Ａ−１系流入流量計
１５Ａ2：Ａ−２系流入流量計
１５Ａ3：Ａ−３系流入流量計
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｂ1，１７Ｂ2，１７Ｃ：（放流水）水質計
１９，２１，２３：河川水質計
２５Ａ1，２５Ａ2、２５Ａ3，２５Ｂ1，２５Ｂ2、２５Ｂ3：最初沈殿池
２７Ａ1，２７Ａ2、２７Ａ3，２７Ｂ1，２７Ｂ2、２７Ｂ3：生物反応槽
２９Ａ1，２９Ａ2、２９Ａ3，２９Ｂ1，２９Ｂ2、２９Ｂ3：最終沈殿池
２４Ａ，２４Ｂ：嫌気槽
２６Ａ，２６Ｂ：無酸素槽
２８Ａ，２８Ｂ：好気槽
３１：下水流入量平滑化水融通機能
４１：下水汚濁負荷量平滑化水融通機能
５１：Ａ処理場流入量一定化水融通機能
６１：Ａ処理場流入汚濁負荷一定化水融通機能
７１：処理コスト低減化水融通機能
８１：処理コスト低減化負荷融通機能
９１：放流負荷低減化水融通機能
１０１：放流負荷低減化負荷融通機能
１１１：計画水量水融通機能
１２１：放流負荷低減化水融通機能
１３１：放流負荷予測機能
１３３：放流負荷最適化水融通機能
１４１：河川汚濁影響度予測機能
１４３：河川影響度最適化水融通機能
１５１：河川汚濁判定機能
１５３：処理コスト低減化水融通機能
１５５：放流負荷低減化水融通機能
１５７：切替器
１６１：河川汚濁判定機能
１６３：処理コスト低減化負荷融通機能
１６５：放流負荷低減化負荷融通機能
１６７：切替器
１７１：放流負荷予測機能
１７３：河川水質予測機能
１７５：河川水質最適化水融通機能
１８１：放流負荷量・運転コスト予測機能
１８３：放流負荷・運転コスト最適化水融通機能
１９１：放流負荷量・運転コスト予測機能
１９３：河川水質予測機能
１９５：河川水質・運転コスト最適化水融通機能
２１１：河川別河川水質改善型水融通機能
２２１，２３１，２４１：晴天、小雨、大雨モード別水融通機能
【図１】
2006334480.tif 000003
【図２】
2006334480.tif 000004
【図３】
2006334480.tif 000005
【図４】
2006334480.tif 000006
【図５】
2006334480.tif 000007
【図６】
2006334480.tif 000008
【図７】
2006334480.tif 000009
【図８】
2006334480.tif 000010
【図９】
2006334480.tif 000011
【図１０】
2006334480.tif 000012
【図１１】
2006334480.tif 000013
【図１２】
2006334480.tif 000014
【図１３】
2006334480.tif 000015
【図１４】
2006334480.tif 000016
【図１５】
2006334480.tif 000017
【図１６】
2006334480.tif 000018
【図１７】
2006334480.tif 000019
【図１８】
2006334480.tif 000020
【図１９】
2006334480.tif 000021
【図２０】
2006334480.tif 000022
【図２１】
2006334480.tif 000023
【図２２】
2006334480.tif 000024
【図２３】
2006334480.tif 000025
【図２４】
2006334480.tif 000026
【図２５】
2006334480.tif 000027