(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消毒剤を上水に供給する上水の消毒制御システムにおいて、
注入直後から消毒効果を発揮する第1消毒剤と、該第1消毒剤よりも時間的に遅い時点で消毒効果を発揮する第2消毒剤を用い、
前記第1消毒剤を注入する第1消毒手段と、
前記第1消毒手段の後に第2消毒剤を注入する第2消毒手段と、
所定の給水栓における第1消毒剤および第2消毒剤の濃度を算出し、該算出濃度に基づいて前記第1消毒手段および前記第2消毒手段による各消毒剤の注入量を決定する制御手段と
を備えることを特徴とする上水の消毒制御システム。
【請求項２】
請求項1の上水の消毒制御システムにおいて、
前記第2消毒剤は消毒効果を有する薬剤の水中への放出を遅延させる材料とともに構成されたことを特徴とする上水の消毒制御システム。
【請求項３】
請求項1の上水の消毒制御システムにおいて、
管路における水圧および水温を計測する手段を有し、
前記制御手段が、水圧を用いて管路内への不純物の混入量を算出し、水温を用いて微生物の管路内での増殖量を算出し、
該不純物の混入量と微生物の増殖量を用いて各消毒剤の注入量を決定することを特徴とする上水の消毒制御システム。
【請求項４】
請求項1上水の消毒制御システムであって、
配水池および給水栓での電気伝導率および水温を計測する手段を有し、
前記制御手段が、電気伝導度を用いて管路内への不純物の混入量を算出し、水温を用いて微生物の管路内での増殖量を算出し、
該不純物の混入量と微生物の増殖量を用いて各消毒剤の注入量を決定することを特徴とする上水の消毒制御システム。
【請求項５】
請求項1の上水の消毒制御システムにおいて、
過去の給水量実績から給水計画を策定する手段と、
管網における管路および破損個所に係る情報を格納する手段と、
管網計算により管網内の圧力、流量、不純物の混入量を算出する管網計算手段を備え、
各消毒剤の注入量を決定することを特徴とする上水の消毒制御システム。
【請求項６】
請求項5の前記管路に係る情報が、管径、管長さ、接続点、漏水個所、漏水程度、給水栓、ポンプ、バルブ、配水池、各点の座標であることを特徴とする上水の消毒制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水処理の後に上水の消毒を行う設備であって、給水栓で消毒効果を保持した上水を供給するために、配水池または浄水池において注入される消毒剤の注入量を制御する消毒制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各水道事業体が有している浄水場で浄水された上水は、浄水池もしくは配水池から配水管網を通り、水道水として需要家に供給される。世界各国では塩素等の薬剤、オゾン、紫外線等の様々な手段で上水を消毒している。日本では水道法により、給水栓での残留塩素濃度を遊離残留塩素の場合は0.1mg/L以上、結合残留塩素の場合は0.4mg/L以上に保持することが義務付けられており、感染症による健康被害の発生を防止している。一方、味や臭気の観点から、水質管理目標値として遊離残留塩素の上限の目標値として1mg/Lが設定されている。
【０００３】
日本では消毒に用いる塩素剤として、塩素や次亜塩素酸ナトリウムが使用されている。水道事業体等では、浄水処理した後または原水に直接塩素剤を注入し、給水栓における残留塩素濃度が法令を満足する濃度となるよう管理している。残留塩素濃度は、配水池や配水管網の管の材質、上水に含まれる有機物などの水質に応じて分解が進み、消毒性能が低下する。また、配水管の中には敷設後長期間が経過しているものもあるが、財政上の制約(水道料金収入の減少)等により、配水管の更新が必ずしも十分でなく、経年化が進んでいる場合もある。経年化した配水管の内、ライニング管等は内面の保護層の劣化や剥離が生じ、腐食が生じてしまうと、残留塩素と腐食物質との反応が起こりやすくなり、残留塩素の分解速度が増す。
【０００４】
昭和20年代後半から水道普及率が急上昇し、高度経済成長期を経て、昭和50年代後半には普及率は90%近くとなっており、配水管の敷設も拡大した。人口の増加を見込んで、将来の水需要の増加も考慮した配水管の仕様が決定された。しかし、今後、日本は人口減少社会に向かうとともに、節水型水使用機器の普及やライフスタイルの変化などが原因で、水道水の需要は減少することが予想されている。これは配水管網内の水の滞留時間を増加させ、結果的に塩素剤の添加から末端に到達するまでの間に残留塩素の分解量が増加につながる。そのため、水需要に大きな日変動や季節変動がある地域の場合、残塩の管理が十分でないと、塩素剤注入の過不足に起因する危害、すなわち、高濃度の消毒副生成物の生成、カルキ臭の発生、病原性微生物の再増殖などが発生するリスクが高まると予想される。
【０００５】
給水栓において残留塩素を適正な濃度に管理する手法としては、例えば、管網で消費される残留塩素量を見積もり、管網全体で所定の残留塩素濃度を維持できるだけの注入率を設定する方法がある。水道法では給水栓での残塩濃度を1日に一回以上測定することが義務付けられており、この計測値等を用いて注入率の設定がなされている。また、別の方法としては、給水栓、特に残留塩素濃度が低下しやすい地点に残留塩素の自動計測装置を設置し、モニタリングし、計測値を用いて注入率を補正する方法が実施されている。さらに、管網計算により配水計画に従った運用を行った場合の残留塩素の分布を求め、管網全体で残留塩素濃度を維持できるように塩素剤を注入する方法もある。
【０００６】
しかし、管路の管理状態が悪化して管路の破損が多数発生している状況や、24時間連続の給水ができず間欠的な給水となる状況においては、従来の塩素剤を用いた消毒とその注入制御方法では、管網内で残留塩素の消費量が増大してしまった場合に安全性を確保することが困難になる。また、残塩の自動計測装置を用いたFB(フィードバック)では、残塩が検出されるまで注入率を増加させていくことになり、過剰な注入となってしまう点で問題がある。管網計算を用いる方法では、漏水箇所からの混入を考慮した手法は見当たらない。
【０００７】
また、塩素剤注入設備を複数設置する追加塩素の手法も導入されている。これは、浄水場内で行われる後塩素や浄水池での塩素注入だけでなく、送水された先の配水池にも塩素注入設備を設ける方法である。この方法は、上水の残留塩素の最大濃度を低減できるため、味や臭気の改善、消毒副生成物の生成量の低減に寄与できる。しかし、間欠給水となった場合、滞留時間は大幅に増加し、追加塩素を行った配水池から給水栓までの間に、消毒効果が消失してしまうという問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2003-207501号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
（特許文献1）では、無試薬残留塩素濃度計および電気分解装置を有する監視制御装置を浄水施設から末端配水施設までの間の複数箇所にそれぞれ配置し、中央監視制御システムにこれら監視制御装置を接続し、浄水施設から末端配水施設までの間で残留塩素濃度を増減させ、水道施設の残留塩素濃度を所定範囲内に維持する自律分散型の残留塩素濃度監視制御システムを開示している。この発明によれば、消毒剤の注入量を最低限まで抑制することができ、コスト低減やトリハロメタンの発生防止に寄与することができる。さらに、監視制御装置を採用することで、薬品注入ポンプを配置しなくても残留塩素濃度の自動的な監視制御を行うことを特徴する。
【００１０】
しかし、上述したように、管路の管理状態が悪化して管路の破損が多数発生している状況や、24時間連続の給水ができず間欠的な給水となる状況においては、滞留時間は大幅に増加し、電気分解装置間で消毒効果が消失してしまうという問題が発生する。また、残塩が所定レベルで検出されるまで電気分解を継続させていくことになり、過剰なエネルギー消費を引き起こすという問題がある。
【００１１】
本発明はこうした事情を鑑みてなされたものであり、上水を供給する管網において、管路内の腐食が発生していたり、管路の破損に伴う外部からの再汚染が生じる環境においても、上水中の消毒剤の消毒能力が維持し、給水の末端まで安全な上水を供給できる消毒剤の注入制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明は消毒剤を上水に供給する上水の消毒制御システムにおいて、注入直後から消毒効果を発揮する第1消毒剤と、該第1消毒剤よりも時間的に遅い時点で消毒効果を発揮する第2消毒剤を用い、前記第1消毒剤を注入する第1消毒手段と、前記第1消毒手段の後に第2消毒剤を注入する第2消毒手段と、所定の給水栓における第1消毒剤および第2消毒剤の濃度を算出し、該算出濃度に基づいて前記第1消毒手段および前記第2消毒手段による各消毒剤の注入量を決定する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明は上水の消毒制御システムにおいて、前記第2消毒剤は消毒効果を有する薬剤の水中への放出を遅延させる材料とともに構成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
更に、本発明は上水の消毒制御システムにおいて、管路における水圧および水温を計測する手段を有し、前記制御手段が、水圧を用いて管路内への不純物の混入量を算出し、水温を用いて微生物の管路内での増殖量を算出し、該不純物の混入量と微生物の増殖量を用いて各消毒剤の注入量を決定することを特徴とするものである。
【００１５】
更に、本発明は上水の消毒制御システムにおいて、配水池および給水栓での電気伝導率および水温を計測する手段を有し、前記制御手段が、電気伝導度を用いて管路内への不純物の混入量を算出し、水温を用いて微生物の管路内での増殖量を算出し、該不純物の混入量と微生物の増殖量を用いて各消毒剤の注入量を決定することを特徴とするものである。
【００１６】
更に、本発明は上水の消毒制御システムにおいて、過去の給水量実績から給水計画を策定する手段と、管網における管路および破損個所に係る情報を格納する手段と、管網計算により管網内の圧力、流量、不純物の混入量を算出する管網計算手段を備え、各消毒剤の注入量を決定することを特徴とするものである。
【００１７】
更に、本発明は上水の消毒制御システムにおいて、前記管路に係る情報が、管径、管長さ、接続点、漏水個所、漏水程度、給水栓、ポンプ、バルブ、配水池、各点の座標であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば遅効性の消毒剤を用いることによって、配水途中の配管表面での反応に基づく消毒剤の消毒機能減少を抑制でき、第1消毒剤の過剰な注入によるコスト増加や消毒副生成物濃度増加を抑制しながら、安全な水を需要家に供給することができる。
【００１９】
また、管路の破損に基づく消毒剤の消費や必要量の増減を調整できるため、管路の状態が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【００２０】
また、管路の破損に基づく消毒剤の消費や必要量の増減を、簡易な電気伝導率の直接計測結果に基づくフィードバックとして調整できるため、管路の状態が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【００２１】
また、漏水に関する収集データに基づいて消毒剤の注入量を調整できるため、管路全体の消毒状況が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明における2種類の消毒剤の消毒能力に係る説明図である。
【図２】本発明の第1実施形態に係る消毒システムのブロック図である。
【図３】本発明の第2実施形態に係る消毒システムのブロック図である。
【図４】本発明の第2実施形態に係る制御手段における処理フローである。
【図５】本発明の第3実施形態に係る消毒システムのブロック図である。
【図６】本発明の第4実施形態に係る消毒システムのブロック図である。
【図７】本発明の第4実施形態に係る処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
本実施例では、2種類の消毒剤を用いて上水の消毒を行う消毒システムを説明する。
【００２５】
図1は、上水に消毒剤を注入した後の潜在的な消毒能力の変化の傾向を、送配水時間に対して示したものである。国内外で広く使用されている塩素系の消毒剤である次亜塩素酸は、次亜塩素酸ナトリウム溶液の形態で上水中に注入される。強い酸化力を持ち、消毒効果を有する次亜塩素酸は、注入直後から水中で他物質と反応したり、自己分解することにより、その消毒能力が低下していく。他の物質との反応として影響が大きい因子は、図1のグラフ（1）に示したように、配管表面に起因するもの、および、水中の物質に起因するものである。前者は、鋼製の管の表面に生じたさびの影響が大きく、管の内径が小さいほど、すなわち、水量に対する管の接触面積が大きいほど消毒能力の低下が早く進行する。一方、水中に浄水処理で除去できなかった有機物やアンモニアが含まれると、次亜塩素酸はこれらとの反応に消費されてしまい、消毒能力が低下してしまう。
【００２６】
一方、本発明で用いるもう一種類の消毒剤である遅効性消毒剤は、消毒剤をコーティングして、上水への注入直後の分解を抑制させる。図1のグラフ（2）に示すように、一部はコーティング機能が喪失することで消毒能力も低下するが、大部分は所定の時間を経過した後に消毒能力を発揮し、その後は配管表面や水中の物質との反応によってその消毒能力が徐々に低下していく。コーティング方法としては、人体への影響が小さい物質であれば制限はないが、例えば、糖衣を施す、高分子膜で包む、除放性の成分と混合してカプセル化する、高分子マトリックスに含浸させるなどの方法がある。また、水中の物質との反応性が比較的低い物質、例えばクロラミンを遅効性消毒剤として使用することもできる。
【００２７】
本発明では、次亜塩素酸などの即効性のある消毒剤と、コーティング等によって遅効性を有する構造とした消毒剤の2種類を用いる。
【００２８】
水道水の送配水において、滞留時間が増加した場合、配管表面に起因する消毒能力の低下が進んでしまう。また、管路の管理が悪く管路に穴が生じてしまっている状態で、内部の水圧が低下した場合、外部からの逆流が生じ、上水が汚染される可能性がある。これらの事象に対し、次亜塩素酸は速やかに消費されて消毒効果が低下する。これを防ぐために注入率を増加させると、薬剤コストの上昇や発がん性の消毒副生成物の濃度上昇を招いてしまう。しかし、遅効性消毒剤ではその潜在的な消毒能力を維持し、給水栓における消毒を実現できる。
【００２９】
一方、遅効性消毒剤は短時間には消毒効果を発揮させることができないので、消毒設備に近い地域での水の安全性に問題が生じる。そのため、次亜塩素酸による必要最小限の消毒を行う必要がある。
【００３０】
図2に本実施例における消毒システムの構成を示す。浄水施設1で浄化された水(上水)は浄水池2に一旦蓄えられる。その後、需要家により近い地点に設置された配水池3へポンプ等で送水される。配水池からは管網4を介して各需要家の給水栓5へ給水される。浄水池2では第1消毒手段6から、ここでは次亜塩素酸ナトリウム溶液を池内へ注入する。また、配水池3では第2消毒手段7によって遅効性消毒剤を注入する。第1消毒手段6と第2消毒手段における各消毒剤の注入量は制御手段8からの指令で行われる。
【００３１】
制御手段8は以下の手順で各消毒手段での操作を制御する。
【００３２】
運転員は1日の所定の時刻に、今後24時間の毎正時の送水、すなわち、浄水池2からの送水量を制御手段8に設定する。制御手段8は配水池3と管網4を経由して需要家(給水栓5a-5c)に送られる場合の滞留時間を算出する。本実施例では、送水量に対して滞留時間を求める表を予め登録しておき、滞留時間をそれぞれ得る。
【００３３】
次に、給水栓における消毒効果を以下の式を用いて評価する。
【００３４】
dc/dt=-k1-k2・Co                      式(1)
c’=c0  (0≦t＜t1)                        式(2)
dc’/dt=-k3-k4・Co  (t≧t1)      式(3)
ここで、Coは水中で消毒剤と反応する成分の濃度。k1,k3は管表面での消毒剤の反応速度。k2,k4はCoの成分と各消毒剤との反応速度。t1は第2消毒剤(遅効性消毒剤)を注入後から消毒効果を発揮し始めるまでの時間である。
【００３５】
浄水池2における上水中の第1消毒剤の濃度が所定の濃度となるよう、第1消毒手段による注入量を決定する。滞留時間と式(1)〜式(3)を用い、給水栓5a-5cにおける消毒剤濃度をそれぞれ算出する。この値が所定の濃度(C1)以上となる、または、第2消毒剤の注入量がゼロになるまで、第2消毒手段7による注入量を調整する。
【００３６】
本発明によれば、遅効性の消毒剤を用いることによって、配水途中の配管表面での反応に基づく消毒剤の消毒機能減少を抑制でき、第1消毒剤の過剰な注入によるコスト増加や消毒副生成物濃度増加を抑制しながら、安全な水を需要家に供給することができる。
【実施例２】
【００３７】
本発明に好適な別の実施例を示す。図3は本実施例による消毒システムの構成図である。これは、図2に示した実施例1における構成に、計測手段9a,9bを加えた構成としている。計測手段9a,9bにおいて管内の水圧および水温をそれぞれ計測し、制御手段8へ送る。計測は周期的に行い、少なくとも制御手段8による消毒剤の注入制御周期の1/10の周期で実施する。例えば、制御を10分毎、計測を1分毎に実施する。図3では計測手段9は2点のみは示しているが、主要な管路、および、管網において最も圧力低下が予想される地点に設置することが望ましい。また、管網中で圧力低下が所定の値以上となる複数の地点に設置してもよい。
【００３８】
本実施例では、水温の実測値も考慮して第1消毒剤の消毒能力低下を評価するとともに、圧力の実測値を用いて管外部からの流入の可能性を判断し第2消毒剤の注入量の制御に反映する。通常、管内はポンプからの送水によって加圧された状態である。しかし、管路の管理が不十分で、かつ、間欠的な給水が行われる状況では、管の破損部分から外部の水を引き込んでしまう可能性生じる。このような状況下でも消毒効果を維持できる制御方法を提供する。
【００３９】
図4に、本実施例における制御手段8の処理フローを示す。
【００４０】
スタート後のステップ401(以下、S401と称す。以下同様)で計測手段9から送られる管網内の圧力計測値を取得する。S402では同様に計測手段9から管網内の水温の値を取得する。S403では実施例1と同様に、送水量に対して滞留時間を求める表を予め登録しておき、滞留時間をそれぞれ得る。S404では、管網中での再汚染の程度を評価する。これは、S401とS402でそれぞれ取得した圧力と水温の値を用いる。圧力が所定の値よりも低ければ、管網全体として破損部から汚染物質が管内部に侵入するポテンシャルが高いと考える。また、微生物の繁殖には30〜35℃が好適であるため、水温によって微生物に基づく健康リスクの程度を調整する。
【００４１】
Z(p,T) = f(p)・g(T)                式(4)
f(p)=  1          (p>p0)        式(5)
1+a・(p0-p)                (p≦p0)
g(T)=  b          (30≦T≦35)      式(6)
1              (T＜30, 35＜T)
ここで、Z(p,T)：再汚染の程度を示す関数、p：管網内の圧力、T：管網内の水温、f(p)：Zのうち、pに関する関数、g(T)：Zのうち、Tに関する関数、p0：圧力基準値(p0≧0)、a,b：定数(b>1)である。
【００４２】
式(5)では、外部からの汚染物質の侵入の程度を、圧力基準値からの差分に比例する形で表記する。また、水温の影響は、ステップ関数で表現する。本実施例ではf(p)、g(T)のいずれも簡易な関数系を採用したが、管路の破損の部分をオリフィスとしてf(p)を定式化(流量∝差圧の1/2乗)したり、g(T)を指数関数等で表現することでより制御の精度の向上が期待できる。
【００４３】
汚染物質の侵入は消毒剤の消費を増加させる。また、微生物による再汚染と管網内での増殖を考慮すると、給水栓5における必要な消毒剤濃度は実施例1で設定した所定の濃度(C1)よりも大きくする必要がある。
【００４４】
S405では、第1消毒剤の消費率を算出する。これは、式(1)〜(3)およびS404で求めたf(p)を用いる。具体的には実施例1と同様に式(1)〜(3)から算出した消費量に、f(p)を乗じて求める。S406では、第2消毒剤に関して、給水栓5で必要な所定の消毒剤濃度をZ(p,T)倍した値として算出する。これらの第1消毒手段6、第2消毒手段7後点における必要注入率を求める。
【００４５】
S407では浄水池2と配水池3への流入流量を、図示しない流量計によって取得する。最終的にS408において、第1消毒剤は、注入率の上限値を超えない範囲で、管網での消費を考慮し、給水栓5で必要濃度を満たすまたは近い濃度となるような注入率を設定する。第2消毒剤も、遅れて消費される消毒剤の効果が給水栓5で必要濃度を満たすよう、注入率を設定する。ここでの演算結果を第1消毒手段6および第2消毒手段7にそれぞれ出力する。
【００４６】
本実施例の構成とすることで、管路の破損に基づく消毒剤の消費や必要量の増減を調整できるため、実施例1の効果に加え、管路の状態が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【実施例３】
【００４７】
本発明に好適な別の実施例を示す。図5は本実施例による消毒システムの構成図である。
【００４８】
これは、図2に示した実施例1における構成に、計測手段10a,10bを加えた構成としている。計測手段10a,10bを用い配水池3と給水栓5における電気伝導率と水温をそれぞれ計測し、制御手段8へ送る。設置する給水栓5の選択は、複数ある給水栓のうち、最も消毒剤濃度が低くなる地点の中から選択する。計測は周期的に行い、少なくとも制御手段8による消毒剤の注入制御周期の1/10の周期で実施する。例えば、制御を10分毎、計測を1分毎に実施する。図5では計測手段10は2点のみを示しているが、他の給水栓5にも同様に設置してもよい。
【００４９】
本実施例では、水温の実測値も考慮して第1消毒剤の消毒能力低下を評価するとともに、電気伝導度の実測値を用いて管外部からの流入の可能性を判断し第2消毒剤の注入量の制御に反映する。外部の水を引き込んでしまった場合、水中の不純物濃度の増加に伴い、不純物に含まれる電解質により電気伝導度が変化する。この変化を利用して消毒効果を維持する制御方法を提供する。
【００５０】
本実施例での制御手段8における処理フローは、実施例2における圧力を電気伝導率に置き換えたものに相当する。実施例2のS403においては、圧力の計測値を用いて式(4)、式(5)から各指標値を求めた。実施例3では、電気伝導率を用いて式(7)、式(8)を用いる。
【００５１】
Y(σ,T) = h(σ)・g(T)                式(7)
h(σ)=  1          (σ≦σ0)        式(8)
1+e・(σ-σ0)              (σ>σ0)
ここで、Y(σ,T)：再汚染の程度を示す関数、σ：給水栓5における電気伝導率、σ0：配水池3における電気伝導率、e：定数である。実施例2におけるZ(p,T)に代えて、Y(σ,T)を用いて第1消毒手段6および第2消毒手段7の消毒剤注入量をそれぞれ算出する。
【００５２】
本実施例の構成とすることで、管路の破損に基づく消毒剤の消費や必要量の増減を、簡易な電気伝導率の計測結果に基づくフィードバックとして調整できるため、実施例1の効果に加え、管路の状態が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【００５３】
実施例2の圧力を用いる方法は、管路への不純物の混入量を推定値として得ていたが、この実施例3では水質を直接測定していることから、混入量の実績値としてみなすことができ、より高精度の消毒剤注入量制御が実現できる。
【実施例４】
【００５４】
本発明に好適な別の実施例を示す。図6は本実施例による消毒システムの構成図である。これは、図2に示した実施例1における構成に、計画策定手段20、管網計算手段21および管路情報データベースDB22を加えた構成としている。
【００５５】
本実施例では、実施例2や実施例3で設置した計測装置に代えて、管網の破損状況を登録したデータベース(以下、DBと称す)を用いる。そして、多数の破損地点を考慮して管網全体の再汚染状況を評価するため管網計算を用いる。これは、管路情報DB22の情報をセンサでの計測値ととらえ、第1消毒剤および第2消毒剤の注入率を算出する実施形態である。
【００５６】
図7に本実施例における処理フローを示す。
【００５７】
S701で計画策定手段20により24時間後までの給水計画を策定する。計画の策定には、前年同日の実績値、同曜日実績値等を用いる。次にS702では、管網計算手段21が管路情報DB22から管網データを取得する。管網データは、管径、管長さ、接続点、漏水個所、漏水程度、給水栓、ポンプ、バルブ、配水池、各点の座標とする。ここで、漏水個所とは管が破損しており、管内外の相対的な圧力の関係により、管の内部からの漏水または管の内部への不純物浸入が生じる個所または生じると推定される個所を差す。漏水程度(Ri)とは、漏水個所における漏水の程度を示す値で、大きいほうが管内へ浸入した際の水道水の水質への影響が大きいものとする。これには、破損の程度、管路周りの環境(地下水や汚染水の有無、土壌の成分、圧力)が関連するが、本実施例ではこれらの因子を個別に取扱わず、一指標として簡易に表現するものとする。
【００５８】
S703において、管網計算手段21により、給水計画に従って施設を運用した場合の管網内の圧力と所定時間における各地点の水の平均滞留時間を算出する。そしてS704で漏水個所における管内外の圧力の相対関係(ΔPi=外部圧力(設定値)-内部圧力)によって、外部からの不純物の混入(再汚染)の程度を評価する。各漏水個所(地点i)における単位時間あたりの不純物の混入量(Xi)を式(9)で与える。
【００５９】
Xi=  Ri・ΔPi  (ただし、ΔPi>0)        式(9)
管網計算の方法としては、例としてアメリカ合衆国環境保護庁の水道水資源課(Water Supply and Water Resources Division)により開発された管網解析用のパブリックドメインソフトウェアであるEPANETに用いられた手法を使うことができる。
【００６０】
次に、S705では、第1消毒剤と第2消毒剤の注入率をシステムが設定する。初期値は現在運用中の値またはユーザの初期設定値とする。S706で、消毒剤の注入率、これまでに管網計算で求めた流量、圧力および再汚染のデータを用いて、全てのまたはユーザが選択した給水栓に関して、各消毒剤の濃度を求める。この値に基づき、S707において、消毒剤が所定の濃度範囲にあるかどうかを判定する。条件を満足していれば注入量の設定値として、第1消毒手段6および第2消毒手段7に出力する。満足していない場合は、S705に戻って再設定する。
【００６１】
本実施例の構成とすることで、広範を対象に蓄積された漏水に関するデータに基づいて消毒剤の注入量を調整できるため、実施例1の効果に加え、管路全体の消毒状況が考慮されたより安全性の高い水道水を需要家に提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
1…浄水施設
2…浄水池
3…配水池
4…管網
5a,5b,5c…給水栓
6…第1消毒手段
7…第2消毒手段
8…制御手段
9a,9b…計測手段  (圧力計、水温計)
10a,10b…計測手段  (電気伝導率計、水温計)
20…計画策定手段
21…管網計算手段
22…管路情報DB
【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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