(57)【要約】【課題】水道の場合は水質維持と安定供給の達成，下水道の場合は処理水水質の維持を優先し、ライフサイクルにおける環境負荷の排出量を低減できる設備管理支援システムを提供する。【解決手段】環境負荷の排出量を算出する環境負荷算出手段２１と、危害に環境負荷の排出量を含み、設備の危害の重篤度を設定する重篤度設定手段１１と、設備の危害の発生頻度を算出する発生頻度設定手段１２と、重篤度と発生頻度から危害のリスクを算出するリスク算出手段１３と、管理するべき工程の候補を提示する重要管理点設定支援手段１４と、設備の運用，維持管理，更新にあたり考慮するべき危害を制約条件として、設備の運転データ又は水質データに基づいて、管理するべき指標の推奨指標及び指標の管理基準の推奨値を提示する管理基準設定支援手段１５とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道又は下水道に係る施設及びその設備の運用，維持管理および更新を支援する設備管理支援システムであって、前記設備から排出する環境負荷の排出量を算出する環境負荷算出手段と、危害に前記環境負荷の排出量を含み、前記設備の考慮するべき危害の重篤度を設定する重篤度設定手段と、前記設備の危害の発生頻度を算出する発生頻度設定手段と、前記重篤度と前記発生頻度から該危害のリスクを算出するリスク算出手段と、管理するべき工程の候補を提示する重要管理点設定支援手段と、前記設備の運用，維持管理，更新にあたり考慮するべき危害を制約条件として、前記設備の運転データ又は水質データに基づいて、管理するべき指標の推奨指標及び指標の管理基準の推奨値を提示する管理基準設定支援手段とを備えた設備管理支援システム。
【請求項２】
施設から取込んだ運転データ，計測データ，排出係数ＤＢ及び設備ＤＢに記憶されている環境負荷の排出係数及び設備データから施設の処理プロセス毎の環境負荷量を算出する環境負荷算出手段と、該環境負荷算出手段で算出された前記環境負荷量，環境負荷も危害として含んだ危害ＤＢ及び水質ＤＢに記憶されている危害データ及び水質データから、各危害について重篤度を設定する重篤度設定手段及び各危害について発生頻度を算出する発生頻度設定手段と、前記重篤度設定手段により設定された重篤度及び前記発生頻度設定手段により算出された発生頻度から各危害のリスクを算出するリスク算出手段と、前記水質ＤＢの水質データから各危害の重みを設定し、該重みと前記算出されたリスクから各危害のリスクランクを算出して有効なＣＣＰ候補を選出する管理基準設定支援手段とを備えた設備管理支援システム。
【請求項３】
前記設備の仕様および運用データ，危害の種類および重篤度データ，運転条件と該運転条件に対する水質データ、該設備からの環境負荷の排出係数データをデータベースに格納し、前記管理基準設定支援手段が、これらのデータから該危害のリスクランクを算出し、表示手段が前記リスクランクと管理するべき指標と、該指標の管理基準を表示する請求項１に記載の設備管理支援システム。
【請求項４】
前記運転条件又は設備仕様を変更する場合、過去の運用データおよび水質データを用いて変更後の水質を予想し、その予想結果と管理基準とを比較し、前記管理基準を満たすように、運転条件と設備仕様の変更方法を算出する運転条件，設備変更手段と、前記算出された変更方法を表示する表示手段とを備えた請求項１に記載の設備管理支援システム。
【請求項５】
前記運転条件，設備変更手段は、前記環境負荷量が低減されるように、運転条件と設備仕様の変更方法を算出する請求項４に記載の設備管理支援システム。
【請求項６】
前記環境負荷算出手段が、水処理工程で除去された１種類以上の除去対象物質の累積量を算出し、前記環境負荷の排出量を前記除去対象物質の累積量で除した規格化値を前記環境負荷量として提示し、該規格化値を表示する表示手段を備えた請求項１から５のいずれかに記載の設備管理支援システム。
【請求項７】
該環境負荷が複数の原因物質に由来し、前記管理基準設定支援手段が、設備の運用，維持管理，更新にあたり考慮するべき危害として、前記環境負荷として原因物質毎の環境負荷を設定する請求項１から５のいずれかに記載の設備管理支援システム。
【請求項８】
前記管理基準設定支援手段が、前記入力手段から入力された設定値及び前記リスクランクに基づいて、管理するべき指標を選択し、前記管理基準値を算出する管理基準設定手段を備えた請求項１から５のいずれかに記載の設備管理支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水道の施設の設備管理支援システムに係り、特に、水質を高度に管理でき、償却期間内の建設，運用，更新，廃棄による環境への負荷量を低減するための運用，保守点検および更新の中長期的な計画の策定を支援するための設備管理支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公共インフラなど、社会環境，自然環境への影響が大きい施設では、施設を運用するにあたり安全管理と環境への配慮が必要である。上下水分野では、熱と電気を合算したエネルギー使用量が一定以上の事業所に、継続的な省エネルギー実現を求める改正省エネ法や、下水処理放流水の窒素，りんの総量規制など、環境への負荷量の低減が求められている。また、環境負荷は、設備の建設時，運用時，廃棄時を含む施設の償却期間全体での評価が必要とされている。
【０００３】
〔非特許文献１〕によると、浄水場からの排出される環境負荷は、運用時の電力や薬品の使用，燃料の消費に由来する温室効果ガスが大きな割合を占めている。施設の償却期間内での環境負荷の評価であるＬＣＡ（ライフサイクルアセスメント）を実施することにより、浄水場全体の処理フローの中で、全体の温室効果ガス排出量を低減するための対策が有効なプロセスや設備を把握することができる。
【０００４】
一方で、水道や下水道は社会生活に密接に係わっており、設備機器の故障等により広範囲に健康被害が発生する可能性がある。このため、浄水場の運転，管理では、水質の維持，安定供給が、下水処理場の運転，管理では、放流水水質の維持が優先される。
【０００５】
例えば、凝集剤，消毒剤などの薬品や活性炭を、温室効果ガス排出係数の小さい製品に変更すると、通常、処理水水質は変化する。以下、温室効果ガスとして、ＣＯ2を例にとり説明する。多くの場合、ＣＯ2排出量の低減と水質の向上とはトレードオフの関係にある。このため、水道では水質目標を達成できる条件下で、環境負荷評価を実施する必要がある。
【０００６】
〔特許文献１〕では、上下水，ガス，発電等のプラントにおいて、過去の計測データを用いたプラント挙動のシミュレーション結果に基づき、導入コストや環境負荷量を算出している。また、水質シミュレーション結果に基づき、水質目標値を維持できるように薬品の注入率を設定している。その結果により、設備の新規導入、更新時に、導入コストや環境負荷量の低減に向けた計画を策定している。
【０００７】
〔特許文献２〕では、水道，下水道の施設に含まれる設備機器の維持管理に必要な保守点検，更新計画を、各設備機器にとって適切な時期で中長期的にライフサイクルコストを予算内に維持できるように策定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２５８８１６号公報
【特許文献２】特開２００９−４８３８４号公報
【非特許文献】
【０００９】
〔非特許文献１〕浄水施設を対象としたＬＣＡ実施マニュアル、財）水道技術研究センター（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来技術では、つぎのような課題がある。すなわち、〔特許文献１〕に記載の従来の技術では、コストを低減できる設備仕様の探索において、ライフサイクルにおける環境負荷量の低減が考慮されていない。
【００１１】
電力や燃料に由来する環境負荷については、使用量を低減することが、ランニングコストの低減と環境負荷の低減となるため、コスト低減対策は、環境負荷低減対策ともなる。一方、薬品に由来する環境負荷又は設備の建設，廃棄時の環境負荷については、それぞれの環境負荷排出係数が異なるため、ランニングコスト及び導入コストを低減しても、環境負荷量も低減するとは限らない。又、薬品注入以外の要因による水質の変化を考慮していない。これらの理由から、示された設備導入計画は、水質目標の達成，環境負荷低減の点で不十分である可能性がある。
【００１２】
又、浄水場や下水処理場から排出される環境負荷量は、流入水の水質によって変化する。環境負荷の低減を評価する際、例えば流入水水質が悪化した場合、水質維持のために必要最低限の凝集剤注入率で運転した場合でも、薬剤由来のＣＯ2排出量が増加してしまう。このように、異なる期間や処理場間で環境負荷量を比較する際には、水質や処理規模などを考慮した評価が必要と考えられる。
【００１３】
〔特許文献２〕に記載の従来の技術は、ライフサイクルにおけるコストを低減できるが、環境負荷量が考慮されていない。
【００１４】
本発明の目的は、水道，下水道の施設の運用及び更新、導入計画策定を支援するために、水道の場合は水質維持と安定供給の達成，下水道の場合は処理水水質の維持を優先しつつ、ライフサイクルにおける排出される環境負荷量を低減できる設備管理支援システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、水道あるいは下水道に係る施設およびその設備の運用，維持管理，更新を支援する設備管理支援システムであって、環境負荷算出手段，重篤度設定手段，発生頻度設定手段，リスク算出手段，重要管理点設定支援手段，管理基準設定支援手段を設けたものである。
【００１６】
重篤度設定手段が設備の考慮するべき危害の重篤度を設定し、発生頻度設定手段が設備の危害の発生頻度を算出し、リスク算出手段が重篤度と発生頻度から危害のリスクを算出し、重要管理点設定支援手段が管理するべき工程の候補を提示し、管理基準設定支援手段が管理するべき指標を提示し、指標の管理基準を算出する。環境負荷算出手段は、設備から排出する環境負荷量を算出して設備の考慮するべき危害として環境負荷の排出を加える。管理基準の設定時には、制約条件として環境負荷量を用いる。
【００１７】
このとき設備の仕様及び運用データ，危害の種類及び重篤度データ，運転条件と運転条件に対する水質データ，設備からの環境負荷の排出係数データをデータベースに格納してある。
【００１８】
運用方法あるいは設備を変更する場合は、過去の運用データおよび水質データを用いて変更後の水質を予想し、その予想結果と管理基準とを比較して、管理基準を満たすように運用方法あるいは設備を再度変更する。又、水質の管理基準を満たし、環境負荷量を低減するように運用方法あるいは設備を変更する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、水道や下水道の施設に含まれる設備機器の運転方法，更新計画を、水質目標を維持した上で、環境負荷の排出量を低減するように策定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１である水処理施設の管理システムの構成図。
【図２】実施例１のフローチャートを示す図。
【図３】実施例１の計算に用いる設定値例を示す図。
【図４】実施例１の管理指標と環境負荷の関係の例を示す図。
【図５】本発明の実施例２のフローチャートを示す図。
【図６】本発明の実施例３である水処理施設の管理システムの構成図。
【図７】実施例３のフローチャートを示す図。
【図８】実施例３の環境負荷量の例を示す図。
【図９】本発明の実施例４である水処理施設の管理システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の各実施について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の実施例１を図１から図４により説明する。本実施例では、浄水場の設計時や設備の更新時に、水質管理計画を策定する場合を説明する。
【００２３】
図１は、本実施例の設備管理システムの構成図である。設備管理システムは、入力手段１と表示手段２を備えた施設３，入力手段１とネットワーク６を介して接続された水質管理計画策定部４，入力手段１とネットワーク６を介して接続され、水質管理計画策定部４と接続された環境負荷算出部５で構成されている。
【００２４】
水質管理計画策定部４は、データベースである危害データベース１８（以下、危害ＤＢ１８という），水質データベース１９（以下、水質ＤＢ１９という）と、データベースに接続された管理基準設定支援手段１５，管理基準設定支援手段１５に接続された重要管理点設定支援手段１４（以下、ＣＣＰ設定支援手段１４という），ＣＣＰ設定支援手段１４に接続されたリスク算出手段１３，リスク算出手段１３に接続された発生頻度設定手段１２と重篤度設定手段１１で構成される。
【００２５】
環境負荷算出部５は、データベースである排出係数データベース２３（以下、排出係数ＤＢ２３という），設備データベース２４（以下、設備ＤＢ２４という）と、データベースに接続された環境負荷算出手段２１で構成されている。
【００２６】
入力手段１は、施設３から運転データや計測データを取込み、ネットワーク６を介して取込んだ運転データや計測データを水質管理計画策定部４と環境負荷算出部５に送る。入力手段１は、水質管理計画策定部４から施設３の運転管理計画の策定支援情報を、環境負荷算出部５から排出される環境負荷量の情報を取込み、表示手段２に送る。表示手段２では、入力手段１から取込んだ情報を表示する。
【００２７】
環境負荷算出部５では、環境負荷算出手段２１が、排出係数ＤＢ２３及び設備ＤＢ２４から、環境負荷の排出係数や設備データを取込み、施設の処理プロセス毎の環境負荷量を算出する。水質管理計画策定部４では、環境負荷算出手段２１から環境負荷量の情報及び危害ＤＢ１８，水質ＤＢ１９から、危害データと水質データを取込み、重篤度設定手段１１が各危害について重篤度を設定し、発生頻度設定手段１２が発生頻度を設定する。リスク算出手段１３は、重篤度設定手段１１が設定した重篤度と、発生頻度設定手段１２が設定した発生頻度からリスクを算出する。ＣＣＰ設定支援手段１４は、リスクに基づいて水質維持に有効なＣＣＰの候補を選出し、管理基準設定支援手段１５は、管理基準の推奨値を算出する。
【００２８】
図２は、本実施例のフローチャートである。図２を用いて、施設の運用，設備計画の策定を支援する方法を説明する。
【００２９】
ステップＳ１１０で、環境負荷算出手段２１が、入力手段１，排出係数ＤＢ２３及び設備ＤＢ２４から運転データ，排出係数，設備，機器仕様データを取込む。ステップＳ１１１で、環境負荷算出手段２１は、取込んだ運転データ，排出係数，設備，機器仕様データにより環境負荷量を算出する。ステップＳ１１２で、水質ＤＢ１９から水質データを取込み、ステップＳ１１３で、算出された環境負荷量のデータと水質ＤＢ１９から取込んだ水質データを用いて、重篤度設定手段１１は、各危害に対する重篤度ランクを設定し、ステップＳ１１３で、発生頻度設定手段１２は発生頻度ランクを設定する。ステップＳ１１５で、リスク算出手段１３は、重篤度ランクと発生頻度ランクからリスクを算出する。ステップＳ１１６で、管理基準設定支援手段１５が、水質データから重みを決定し、決定された重みと算出されたリスクからリスクランクを算出する。ステップＳ１１８で、ＣＣＰ設定支援手段１４が、水質データに基づいて各危害の消長プロファイルを作成する。
【００３０】
ステップＳ１１９で、これらの、各危害の消長プロファイルとリスクランクを用いて、ユーザーがＣＣＰと管理基準を決定する。ステップＳ１２０で、結果を表示する。
【００３１】
環境負荷算出部５における、排出される環境負荷量の算出方法について説明する。上述したように、環境負荷はＣＯ2である。環境負荷算出手段２１は、排出係数ＤＢ２３から、設備の建設時，廃棄時，電力，燃料，薬品などのＣＯ2排出係数を取込み、設備ＤＢ２４から、各設備の建設資材，構成機器などの仕様データを取込む。環境負荷算手段２１は、入力手段１から取込んだ運転データを用いて、電力，燃料，薬品などの消費量を算出する。これらの環境負荷の排出源の消費量に、各排出係数を乗じて、排出される環境負荷量を数１，数２により算出する。
【００３２】
【数１】
2011008305.tif 000003
【００３３】
【数２】
2011008305.tif 000004
【００３４】
ここで、Ｍは施設のライフサイクルにおいて排出される環境負荷量、Ｍjは施設を構成する各プロセスのライフサイクルにおいて排出される環境負荷量、ｋeは消費電力量のＣＯ2排出係数、ｋqiは各種燃料のＣＯ2排出係数、ｋciは各種薬品のＣＯ2排出係数、Ｅは消費電力量、Ｑiは各種燃料消費量、Ｃiは各種薬品消費量である。
【００３５】
次に、水質管理計画策定部４におけるＣＣＰおよび管理基準の推奨値算出方法について説明する。水質管理計画策定部４では、危害ＤＢ１８から取込んだ各危害、例えばクリプトスポリジウム，クロロホルム，臭気などに加え、環境負荷算出手段２１から取込んだ環境負荷も危害として扱う。これらの各危害に対して、重篤度設定手段１１は、例えば健康被害などの指標に対して、影響の重篤度によって、重篤度ランクを決定する。図３に重篤度ランクの設定例を示す。環境負荷の重篤度ランクは、指標を環境破壊として、影響範囲でランク分けした。
【００３６】
発生頻度設定手段１２は、各危害に対して、水質ＤＢ１９から得た水質データを用いて、例えば境界値を逸脱したデータ数の割合として、発生頻度を算出し、発生頻度ランクを決定する。図３に発生頻度ランクの設定例を示す。環境負荷の発生頻度ランクは、ＣＯ2の場合、例えばランク５とする。
【００３７】
リスク算出手段１３は、設定した重篤度ランクと発生頻度ランクを乗じて、各危害のリスクを数３により算出する。
【００３８】
【数３】
2011008305.tif 000005
【００３９】
ここで、Ｒjは各危害のリスク、Ｓjは各危害の重篤度ランク、Ｆjは各危害の発生頻度ランクである。
【００４０】
管理基準設定支援手段１５は、水質データから各危害の重みを設定する。重みは、例えば、通常運転時の危害物質濃度の水質基準値に対する割合を用いて、１.０から１.５の範囲で設定する。図３に重みの設定例を示す。環境負荷の重みは、例えば環境負荷排出の削減を目標とする場合は、現状維持以下にする必要があるため、割合は１００％以上と考え、１.５とする。
【００４１】
この重みと、算出したリスクを乗じて、各危害のリスクランクを数４により算出する。
【００４２】
【数４】
2011008305.tif 000006
【００４３】
ここで、ＲＲjは各危害のリスクランク、Ｒjは各危害のリスク、Ｇjは各危害の重みである。
【００４４】
危害が環境負荷の場合、各設定項目を上述のとおりに設定すると、リスクランクは、５×５×１.５＝３７.５と最大値になる。
【００４５】
管理基準設定支援手段１５は、危害物質を基準以下に維持できていることを確認できる運転又は水質の指標（以下、管理基準という）の候補を示す。例えば、運転データ又は水質データを用いて、データ間の相関を求め、相関の高い指標を、管理基準の候補とする。
【００４６】
ユーザーは、管理基準を選定すると、運転条件や設備仕様を変更するときに、達成を条件とする基準値（以下、管理基準の基準値という）を決定する必要がある。基準値の設定にあたり、管理基準を制約する指標（以下、管理基準制約指標という）を用いる。危害物質を管理基準制約指標とし、この危害物質の水質基準を達成できるように、管理基準の基準値を決定する。この管理基準制約指標は、上述のリスクランクを参考に決定する。
【００４７】
例えば、管理基準の指標として、濁度管理の面から、ＰＡＣを選定した場合を考える。上述のリスクランクで最大値となった環境負荷を、管理基準制約指標としたとき、環境負荷と管理基準指標には図４のような関係があると仮定する。すなわち、ＰＡＣの注入率が増加すると、ＰＡＣ消費にともなう環境負荷量であるＣＯ2排出量が増加する。このため、ＣＯ2の目標値を達成できる限界のＰＡＣ注入率を、管理基準の基準値とすることが有効である。
【００４８】
このように、１種類の環境負荷が複数の排出源から排出される場合、排出源毎の環境負荷を、管理基準の設定時の制約条件として用いることで、より環境負荷排出量を低減させることができる。
【００４９】
但し、例えば環境負荷だけを管理基準制約指標にすると、水質を維持できない可能性があるため、複数の管理基準と管理基準制約指標を用いることが望ましい。
【００５０】
ＣＣＰ設定支援手段１４は、入力手段１や水質ＤＢ１９から取込んだ運転データや水質データに基づいて、施設３を構成する各プロセスや設備に対して、各危害物質の消長プロファイルを出力する。この消長プロファイルを参考にして、設備管理システムのユーザーは、特に重要な管理点であるプロセスや機器を決定し、重点的に保守，管理を行う計画を策定する。
【００５１】
本実施例によれば、浄水場施設の設計時や設備の更新時に、環境負荷の排出を危害として考慮することにより、環境負荷の低減と水質の維持を両立する水質管理計画を策定することができる。
【実施例２】
【００５２】
本発明の実施例２を図５により説明する。本実施例では、環境負荷量の計算値に基づいて運用方法や設備を見直す計画を策定する場合を説明する。
【００５３】
本実施例の構成は実施例１と同様である。図５は、本実施例のフローチャートである。ステップＳ２１１で、環境負荷算出手段２１が、入力手段１と排出係数ＤＢ２３と設備ＤＢ２４から、運転データ，排出係数，設備，機器仕様データを取込み、ステップＳ２１２で、環境負荷量を算出する。ステップＳ２１３で、この環境負荷量の計算値を、入力手段１から取込んだ環境負荷量の目標値データと比較し、計算値が目標値を上回る場合は、ステップＳ２１４で、計算値が目標値を下回るように、運用や設備を見直す案を提示する。
【００５４】
ステップＳ２１５で、この運用，設備の条件の場合で、管理基準設定支援手段１５が、危害ＤＢ１８や水質ＤＢ１９から運転条件と水質のデータを取込み、ステップＳ２１６で、取込んだ運転条件と水質のデータに基づいて、各管理基準制約指標の予想値を算出する。ステップＳ２１７で、この予想値が、入力手段１から取込んだ管理基準制約指標の目標値を比較し、計算値が目標値を上回る場合は、ステップＳ２１９で、運用方法、設備を見直す。運用方法，設備を見直した場合は、再度、環境負荷量の算出に戻り、上記手順を繰返す。環境負荷量と管理基準制約指標の目標値をいずれも下回る運転条件、設備仕様が探索されたとき、計算を終了し、ステップＳ２１８で、結果を出力する。
【００５５】
但し、それぞれの目標値の設定の仕方により、解が得られない場合がある。この場合は、管理基準制約指標の目標値を緩和する。緩和する指標としては、環境負荷量のデータと運転データから、排出される環境負荷に対する感度を推定し、この感度が大きい水質項目を選択するとよい。
【００５６】
もし、環境負荷量と管理基準制約指標の計算値がともに目標値以下となる解を機械的に求める場合は、再計算の回数が多くなる可能性がある。運用，設備の見直しは、ユーザーの判断が必要なため、実用上、再計算の回数は限られる。本実施例では、環境負荷を危害として組み込んでいるので、管理基準制約指標の目標値を達成するために運用方法，設備を見直した場合は、環境負荷が増加している確率が低く、運用方法，設備の見直しを繰返す回数が少なくなる。このため、本実施例は実用的な施設管理計画の策定方法であるといえる。
【００５７】
本実施例によれば、浄水場施設の運転方法や設備の見直し時に、環境負荷の排出を危害として考慮することによりユーザーの負担を抑制でき、環境負荷の低減と水質の維持を両立する水質管理計画を策定することができる。
【実施例３】
【００５８】
本発明の実施例３を図６から図８により説明する。水道の特徴の一つに原水水質の変動がある。本実施例では、年度間でのリスクランクの比較をより正確に行うため、原水水質を考慮して環境負荷量の指標を求める場合を説明する。
【００５９】
図６は、本実施例の設備管理システムの構成図である。本実施例は、実施例１と同様に構成されているが、本実施例では、環境負荷算出手段２１の後段に、環境負荷規格化値算出手段２２を備えている。
【００６０】
図７は、本実施例のフローチャートである。環境負荷規格化値算出手段２２は、環境負荷算出手段２１から排出される環境負荷量データと、水質ＤＢ１９から流入水及び浄水の流量と水質データを取込み、除去対象物質の累積除去量あたりの環境負荷量を数５により算出する。除去対象物質としては、濁質，有機物，臭気物質，藻類，油脂などがある。水質ＤＢ１９には、これらの物質の浄水場内のセンサ測定値、又は官能試験の結果を蓄積しておく。
【００６１】
【数５】
2011008305.tif 000007
【００６２】
ここで、Ｍ′は施設のライフサイクルにおいて排出される環境負荷量の規格化値、Ｍjは施設を構成する各プロセスのライフサイクルにおいて排出される環境負荷量、Δｍiは各除去対象物質の除去濃度、Ｑは累積処理流量である。
【００６３】
このように、水処理工程で除去された１種類以上の除去対象物質の累積量を算出し、環境負荷量として、環境負荷の排出量を除去対象物質の累積量で除した値を用いている。
【００６４】
又は数６に示すように、薬品ごとに薬品由来の環境負荷量を、その薬品による除去対象物質の累積量で除してもよい。
【００６５】
【数６】
2011008305.tif 000008
【００６６】
ここで、Ｍ′は施設のライフサイクルにおいて排出される環境負荷量の規格化値、ｋcjは各種薬品のＣＯ2排出係数、Ｃjは各種薬品消費量、Δｍiは各除去対象物質の除去濃度、Ｑは累積処理流量である。規格化は、処理流量や需要量で環境負荷量を除してもよい。
【００６７】
このようにして求めた環境負荷量の規格化値を用いて、実施例１と同様の手順でリスクランクを算出し、ＣＣＰや管理基準を設定する。例えば、管理基準の指標として、濁度管理の面からＰＡＣの注入率を選定し、管理基準を見直す場合を考える。
【００６８】
図８に、原水濁度に対するＣＯ2排出量の標準値と、あるＬＣＡ評価期間のＣＯ2排出量の実績値を、原水濁度の範囲別に示す。標準値は、過去のデータから、例えば濁度を設定された水質基準に維持できたときのＣＯ2排出量を用いる。図８に示すように、原水濁度が比較的高いＴｕ３の範囲において、実績値では同じ濁質除去量に対して標準値よりＣＯ2排出量が多い。この原因としては、ＰＡＣを過剰に注入している可能性があり、管理基準であるＰＡＣ注入率を引き下げることが考えられる。このように、環境負荷を低減する方向で管理基準を見直すことができる。
【００６９】
本実施例によれば、浄水場施設の運転方法や設備の見直し時に、流入水の水質や処理規模の異なる時期や施設間で、排出される環境負荷量を評価することができる。その結果、環境負荷の低減と水質の維持を両立する水質管理計画を策定することができる。
【実施例４】
【００７０】
本発明の実施例４を図９により説明する。実施例２においては、システムが提示して、ユーザーが、管理指標の選択や管理基準の設定を選択していたが、本実施例では、ユーザーが予め選択基準を設定することにより、ユーザーが選択しなくともシステムが適切な値を探索して提示する場合を説明する。
【００７１】
図９は、本実施例の設備管理システムの構成図である。本実施例は、実施例１と同様の構成であるが、図１に示すＣＣＰ設定支援手段１４がＣＣＰ設定手段１４０に、管理基準設定支援手段１５が管理基準設定手段１５０になっている。
【００７２】
ＣＣＰ設定手段１４０は、入力手段１からＣＣＰ選出基準を、リスク算出手段１３から第１の実施例と同様の手順で算出されたリスクランクを取込む。ＣＣＰ選出基準は、例えばユーザーの判断基準に基づいて、過去の運用データと水質データを用いて算出したリスクランクの範囲を用いるとよい。ＣＣＰ設定手段１４０は、関係する危害のリスクランクがＣＣＰ選出基準以上の項目をＣＣＰとする。
【００７３】
管理基準設定手段１５０は、入力手段１から取込んだ管理指標設定基準とリスクランクから、管理指標を選定する。例えば、管理指標設定基準は、管理指標となりうる項目毎に、関係する危害のリスクランクを用いるとよい。又、管理基準設定手段１５０は、重み係数を含むリスクランクを変数とする評価関数から、各管理指標の設定値を算出する。評価関数は、各管理指標毎に過去の運用データと水質データを用いて設定するとよい。重み係数は、共通又は各管理指標ごとにユーザーの重視する項目を反映して設定する。
【００７４】
以下に、運転条件，設備仕様の見直し案の算出手順を示す。実施例２と同様に環境負荷量の算出と管理基準の設定値を算出する。運用，設備条件変更手段１００は、各機器の操作量や設備仕様を設定された幅ずつ変更して、環境負荷量と管理基準の設定値を算出する。以上の手順を繰返し、環境負荷量と管理基準制約指標の目標値をいずれも達成する運転条件，設備仕様が探索されたとき、計算を終了する。
【００７５】
本実施例によれば、予めユーザーの判断基準を入力しておくことにより、水質の管理指標や管理基準を、ユーザーが判断することなく算出することができる。その結果、環境負荷の低減と水質の維持を両立する運転条件や管理基準の設定値を、自動的に探索することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  入力手段
２  表示手段
３  施設
４  水質管理計画策定部
５  環境負荷算出部
１１  重篤度設定手段
１２  発生頻度設定手段
１３  リスク算出手段
１４  ＣＣＰ設定支援手段
１５  管理基準設定支援手段
１８  危害ＤＢ
１９  水質ＤＢ
２１  環境負荷算出手段
２２  環境負荷規格化値算出手段
２３  排出係数ＤＢ
２４  設備ＤＢ
１００  運用，設備条件変更手段
１４０  ＣＣＰ設定手段
１５０  管理基準設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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