(57)【要約】【課題】何らかの異常を検出すると、異常通報および応急処置を迅速に行う機能を有し、汎用性に優れ安価に構成可能な濁水処理装置を提供する。【解決手段】濁水の原水を貯留する原水槽１４と、原水に凝集剤を混合し、汚濁物質を凝集したフロックを形成させる凝集反応槽１６を備える。原水中に形成されたフロックを沈降分離しスラリーを排出するシックナー槽１８と、シックナー槽１８から上澄液として取り出された処理水を貯留及び放流する処理水槽２０を備える。処理水槽２０内の処理水を監視する濁度検出器２８及びｐＨ検出器３０を備える。ｐＨ検出器３０の検出結果を受けて、規格を逸脱しているか否かを判断し、規格を逸脱している異常時は、処理水槽２０が当該処理水を放流するのを停止させる分析制御装置３２を備える。分析制御装置３２の判断結果を受け、異常時にその旨を通信回線を通じて緊急通報先に通報する異常通報装置４０を備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
濁水の原水を貯留する原水槽と、前記原水槽から送られた原水に凝集剤を混合し、汚濁物質を凝集したフロックを形成させる凝集反応槽と、凝集反応槽から送られた原水中に形成されたフロックを沈降分離しスラリーを排出するシックナー槽と、前記シックナー槽から上澄液として取り出された処理水を貯留及び放流する処理水槽とを備えた濁水処理装置において、
前記処理水槽に貯留している処理水の濁度を検出する濁度検出器、及び当該処理水のｐＨを検出するｐＨ検出器と、
前記濁度検出器及び前記ｐＨ検出器の検出結果が規格を逸脱しているか否かを判断し、規格を逸脱している異常時は、前記処理水槽が当該処理水を放流するのを停止させる分析制御装置と、
前記分析制御装置の前記判断結果を受け、前記異常時である場合に、その旨を通信回線を通じて所定の緊急通報先に通報する異常通報装置とを備えたことを特徴とする濁水処理装置。
【請求項２】
前記分析制御装置によって制御され、前記異常時になると、前記処理水槽の処理水を前記原水槽に返送する処理水返送機構を備えた請求項１記載の濁水処理装置。
【請求項３】
前記原水槽、前記凝集反応槽、前記シックナー槽及び前記処理水槽の各槽が、前記異常時になって処理水槽からの放流が停止した後、原水を清浄化する動作を、前記異常の修復が可能な時間だけ継続できる容量を備えている請求項１又は２記載の濁水処理装置。
【請求項４】
前記シックナー槽から排出したスラリーを取り出して脱水し、廃棄物として排出する脱水機と、前記脱水機の動作状態を検出する脱水機監視装置とを備え、
前記分析制御装置は、前記脱水機監視装置の検出結果に基づいて異常時か否かを判断し、異常時になると、前記処理水槽が当該処理水を放流するのを停止させ、
前記異常通報装置は、前記分析制御装置の前記判断結果を受け、異常時である場合に、その旨を通信回線を通じて所定の緊急通報先に通報する請求項１記載の濁水処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、ダムやトンネル等の建設現場で発生する濁水を取り込み、清浄化した処理水を放流する濁水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生活排水や工業排水の処理を行う排水処理装置又は排水処理施設に関し、各種機器の運転を自動化し、現場作業の省力化および管理機能の高度化を図るべく、様々なシステムや装置の構成が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているように、公共の下水処理場のような排水処理施設を管理するシステムであって、庁舎等に設置する親局コンピュータと、各処理場に設置されている機器と、処理場に接続されている中継ポンプ場の運転監視を行ってその内容を定期的に親局コンピュータに送る子局コンピュータとを備え、これらを電話回線で接続し、各種水質計器のデータを遠方の親局コンピュータで監視し、予め規定されている処理機能診断ソフトにより運転パターンが自動制御される排水処理施設の遠隔監視システムがある。このシステムは、いずれかの水槽の水位検出スイッチの故障が原因で排水処理施設に異常が生じた場合、故障した水位検出スイッチを的確に認識することができる。また、不慮の事故により機器に異常が発生した場合、親局コンピュータに異常警報を通報するのと同時に、異常機器の仕様、緊急時の連絡先等を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１１０８５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の排水処理施設の遠隔監視システムの場合、不慮の事故により異常が検出された後、緊急通報を受けた保守担当者が所定の対策を講じるまでの間に、迅速な応急処置を行うことができるか否かが問題となる。
【０００６】
例えば、排水処理の最終段階である処理水の水質などを計測した値（例えば、濁度、水素イオン指数ｐＨなど）が規格を逸脱すると、親局コンピュータに向けて異常警報が通報される。異常警報を受けた保守担当者は、異常が生じた原因を調査し、その原因を取り除くための対策（例えば、故障した機器の交換など）を実施する。しかし、保守担当者が異常警報を受けてから対策を実施するまでには一定の時間が必要になるため、異常警報を受けた保守担当者は、まず応急処置として、処理水槽からの放流を停止し、規格外の処理水が放流されないようにする処置を迅速に行わなければならない。
【０００７】
この特許文献１の排水処理施設の遠隔監視システムの場合、保守担当者が親局コンピュータの設置された庁舎等に居て、処理場の各機器の動作を遠隔制御できるよう構成されていれば、上記の応急処置を行うことは比較的容易である。しかし、そのためには、親局と子局コンピュータ間の電話回線を特別なものにしたり、専用の処理プログラムや処理装置等を設けたりしなければならない。従って、例えば、ダムやトンネル等の建設現場の濁水処理装置のように、工事が行われる短期間だけ仮設の装置として使用され、かつ建設現場の規模や濁水の性質に応じて管理内容や管理水準が大きく変更され得る用途に使用するには、機能的に過剰で高価な構成になってしまうという問題があった。
【０００８】
本考案は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、何らかの異常を検出すると、異常通報および応急処置を迅速に行う機能を有し、汎用性に優れ安価に構成可能な濁水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この考案は、濁水の原水を貯留する原水槽と、前記原水槽から送られた原水に凝集剤を混合し、汚濁物質を凝集したフロックを形成させる凝集反応槽と、凝集反応槽から送られた原水中に形成されたフロックを沈降分離しスラリーを排出するシックナー槽と、前記シックナー槽から上澄水として取り出された処理水を貯留及び放流する処理水槽とを備えた濁水処理装置であって、前記処理水槽に貯留している処理水の濁度を検出する濁度検出器、及び当該処理水のｐＨを検出するｐＨ検出器と、前記濁度検出器及び前記ｐＨ検出器の検出結果が規格を逸脱しているか否かを判断し、規格を逸脱している異常時は、前記処理水槽が当該処理水を放流するのを停止させる分析制御装置と、前記分析制御装置の前記判断結果を受け、前記異常時である場合に、その旨を通信回線を通じて所定の緊急通報先に通報する異常通報装置とを備えた濁水処理装置である。
【００１０】
また、前記分析制御装置によって制御され、前記異常時になると、前記処理水槽の処理水を前記原水槽に返送する処理水返送機構を備えている。
【００１１】
また、前記原水槽、前記凝集反応槽、前記シックナー槽及び前記処理水槽の各槽が、前記異常時になって処理水槽からの放流が停止した後、原水を清浄化する動作を少なくともその異常の修復が可能な時間、例えば１時間程度継続できる容量を備えている。
【００１２】
さらに、前記シックナー槽から排出したスラリーを取り出して脱水し、廃棄物として排出する脱水機と、前記脱水機の動作状態を検出する脱水機監視装置とを備え、前記分析制御装置は、前記脱水機監視装置の検出結果に基づいて異常時か否かを判断し、異常時になると、前記処理水槽が当該処理水を放流するのを停止させ、前記異常通報装置は、前記分析制御装置の前記判断結果を受け、異常時である場合に、その旨を通信回線を通じて所定の緊急通報先に通報する。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の濁水処理装置では、濁水処理の最終段階である処理水槽に貯留されている処理水のｐＨまたは濁度が規格を逸脱すると、異常時として緊急通報先に電話回線を通じて異常通報がなされ、さらに応急処置として、処理水槽から処理水が放流されるのを強制的に停止させ、規格外の処理水が放流されてしまう事故を防止することができる。
【００１４】
また、異常時になると、処理水槽の処理水を原水槽に向けて返送し、再度、凝集反応槽、シックナー槽及び処理水槽を通過させる構成を設けることにより、何らかの理由で十分に浄化されなかった処理水に対して、一連の清浄化処理を再度やり直すことができ、非常に都合がよい。
【００１５】
また、異常通報を受けた保守担当者は、濁水処理装置の設置現場に急行し、その原因を取り除く対策を行うが、通常は１時間もあれば対策の実施を終了できる場合が多いので、上記の異常が発生しても、濁水（原水）を原水槽に取り込む動作を停止させる必要がなく、トンネルの掘削作業を止めてしまう非常事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この考案の濁水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。
【図２】この実施形態における情報又は信号の流れを説明する模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態の濁水処理装置１０について、図１、図２に基づいて説明する。濁水処理装置１０は、ダムやトンネル等の建設現場で発生した濁水を取り込み、所定の水質に清浄化した処理水を放流する装置である。濁水処理装置１０は、沈砂槽１２、原水槽１４、凝集反応槽１６、シックナー槽１８および処理水槽２０を備え、建設現場で発生した濁水を取り込み、上記の順番で濁水が各槽を移動する。沈砂槽１２は、濁水を取り込んで貯留し比較的大粒の砂を沈降分離させる槽であり、その上澄液が原水として原水槽１４に送られる。濁水に含まれている砂が小粒な場合は、沈砂槽１２を省略し、濁水を原水槽１４に直接送ってもよい。
【００１８】
原水槽１４内の原水は、原水ポンプ２２に駆動されて配管内を通り、途中でｐＨ調整剤と無機凝集剤とが混合され、ｐＨ中和装置２４を経て凝集反応槽１６に送られる。無機凝集剤は、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等であり、凝集反応槽１６内の撹拌機１６ａによって原水中に撹拌され、汚濁物質を凝集して小フロックを形成する。ｐＨ調整剤は、例えば清水に炭酸ガスを溶解させたもので、無機凝集剤による凝集効果が高くなるよう原水のｐＨの値を調整するものである。
【００１９】
さらに、凝集反応槽１６の原水には高分子凝集剤が混合され、撹拌機１６ａで撹拌される。高分子凝集剤は、無機凝集剤が形成した小フロックの表面に吸着し、複数の小フロックを集約して大フロックを形成する働きをする。
【００２０】
凝集反応槽１６内の原水は、フロックを形成しシックナー槽１８に送られる。シックナー槽１８では、原水に形成された大フロックが、自重により沈降して底部１８ａに急速に蓄積しスラリーとして排出され、上澄液である処理水が、処理水槽２０に送られる。
【００２１】
処理水槽２０は、シックナー槽１８から送られた清澄な処理水を貯留又は放流する。処理水槽２０から放流路２６（例えば、一般河川や用水路など）に放流される処理水の量は、濁水処理装置１０に取り込まれる原水の量に応じて決定されるが、通常は、処理水槽２０から放流される処理水の平均流量が、沈砂槽１２に取り込まれる原水の平均流量に等しくなるように設定される。
【００２２】
処理水槽２０には、貯留している処理水の濁度を検出する濁度検出器２８と、処理水のｐＨを測定するｐＨ検出器３０が設けられている。濁度検出器２８及びｐＨ検出器３０は、濁度又はｐＨを検出し、検出結果を後述する分析制御装置３２に向けて出力し、記録する動作を行う。
【００２３】
シックナー槽１８の底部１８ａから排出されたスラリーは、スラリー槽３４に送られ、さらに脱水機３６に送られて脱水され、トラック３７での輸送が可能なケーキ状の廃棄物として搬出される。脱水機３６には、脱水機３６の動作状態（例えば、ろ板の動き、ろ液検出用フロート）を検出する脱水機監視装置３８が設けられており、脱水機監視装置３８は、その検出結果を後述する分析制御装置３２に向けて出力する。
【００２４】
分析制御装置３２は、図２に示すように、濁度検出器２８、ｐＨ検出器３０及び脱水機監視装置３８から出力された検出結果、その他過電流検知装置３９等による検出結果を受け、処理水の濁度又はｐＨが規格を逸脱していないか、脱水機３６が異常動作していないか等を判断する。分析制御装置３２は、上記４つの検出結果の何れかが「異常である」と判断すると、処理水槽２０に対して、放流路２６への処理水の放流を停止させる制御をかける。
【００２５】
また、分析制御装置３２には、「異常である」と判断した旨を通報する異常通報装置４０が接続されている。異常通報装置４０には、装置の管理責任者や保守担当者などが、６箇所の緊急通報先として登録され、例えばＡ１〜Ａ３が携帯電話の所有者、Ｂ１〜Ｂ３が固定電話の連絡先として登録されており、「異常である」場合、優先順位に従って緊急通報先Ａ１〜Ａ３に対しては携帯電話回線４０ａを通して、緊急通報先Ｂ１〜Ｂ３に対しては固定電話回線４０ｂを通して、自動的に異常通報がされるよう構成されている。なお、緊急連絡先は、携帯電話のみでも固定電話のみでも良く、連絡先は任意に設定される。
【００２６】
さらに、濁水処理装置１０には、図１に示すように、処理水槽２０の処理水を原水槽１４に戻す働きをする処理水返送機構４２が設けられている。
【００２７】
次に、濁水処理装置１０の動作中に、分析制御装置３２が「異常である」と判断した時の動作と作用効果について詳しく説明する。濁水清浄化の最終段階である処理水槽２０に貯留されている処理水の濁度又はｐＨが規格を逸脱し、分析制御装置３２が「異常である」と判断すると、異常通報装置４０が動作し、緊急通報先Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３に電話回線４０ａ，４０ｂを通じて異常通報がされる。それとほぼ同時に、応急処置として、処理水槽２０からの処理水の放流を停止させる制御が迅速に行われる。これにより、規格外の処理水が放流路２６に放流される事故を防止することができる。
【００２８】
また、異常通報を受けた保守担当者は、濁水処理装置１０の設置現場に急行し、その原因を取り除くための対策を行うことになるが、通常は１時間もあれば対策の実施を終了できる場合が多い。従って、原水槽１４、凝集反応槽１６、シックナー槽１８及び処理水槽２０を、処理水槽２０からの放流が停止した後、少なくとも１時間の間、濁水清浄化の処理を継続できる大きな容量に設定しておけば、上記の異常が発生しても、濁水（原水）を原水槽１４に取り込む動作を停止させる必要がなく、トンネルの掘削作業を止めてしまう非常事態を回避することができる。
【００２９】
さらに、分析制御装置３２が「処理水の濁度またはｐＨが異常である」と判断した時、処理水の放流を止めて、処理水槽２０に在る当該処理水を原水槽１４に返送し、再度、凝集反応槽１６、シックナー槽１８及び処理水槽２０を通過させる作業を行うことができる。これにより、何らかの理由で十分に浄化されなかった処理水に対して、一連の浄化処理をもう一度やり直すことができるので、異常な処理水を再度清浄化し放流可能な水質に改変して放流することができる。また、規格外の濁水を放流せずに、作業を止めることなく、異常発生の原因を調査することができる。
【００３０】
さらに、この濁水処理装置１０は、上述した特許文献１の排水処理施設の遠隔監視システムのように、親局と子局コンピュータ間の電話回線を特別なものにしたり、専用の処理プログラムや処理装置等を設けたりする必要がなく、ダムやトンネル等の建設現場に好適な汎用性の高い濁水処理装置を安価に提供することができる。
【００３１】
なお、この考案は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、分析制御装置が、処理水の水質に係る異常の検出だけでなく、清浄化の途中段階の原水に係る異常の検出や、脱水機その他機器についての異常検出を行う構成にすることによって、濁水処理装置１０の異常動作による被害や損失を最小限に抑えることが可能になる。連絡方法も、携帯電話回線や固定電話回線の他、種々の通信回線を利用することができる。
【００３２】
また、図１、図２で説明した濁水処理装置の構成は、本考案の技術的思想の範囲内で自由に変更することができる。例えば、処理水槽から放流した処理水を返送し、高分子凝集剤の製造工程で利用可能にする構成を付加したり、脱水機によってスラリーから分離した濁水を原水槽に返送し、改めて原水槽から処理水槽を通じて清浄化する構成を付加したりすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  濁水処理装置
１４  原水槽
１６  凝集反応槽
１８  シックナー槽
２０  処理水槽
２８  濁度検出器
３０  ｐＨ検出器
３２  分析制御装置
３６  脱水機
４０  異常通報装置
４０ａ  携帯電話回線
４０ｂ  固定電話回線
４２  処理水返送機構
【図１】
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【図２】
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