(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022124612
(43)【公開日】2022-08-26
(54)【発明の名称】下水処理システムおよび下水処理制御方法
(51)【国際特許分類】
B01D 21/30 20060101AFI20220819BHJP
B01D 21/00 20060101ALI20220819BHJP
B01D 21/08 20060101ALI20220819BHJP
C02F 1/50 20060101ALI20220819BHJP
【ＦＩ】
B01D21/30 E
B01D21/00 D
B01D21/08 A
B01D21/30 A
C02F1/50 520P
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021022344
(22)【出願日】2021-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】397028016
【氏名又は名称】株式会社日水コン
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき国際特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100110973
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 洋
(72)【発明者】
【氏名】野田 慎治
(57)【要約】 （修正有）
【課題】下水処理施設において、雨天時の流入水量増加時にその時点の活性汚泥界面沈降速度に応じた適切な高級処理能力を把握し、沈殿放流水量を抑制する運転を行う、下水処理システムを提供する。
【解決手段】最初沈殿池と反応タンクと最終沈殿池と消毒槽とを順に直列に接続し、放流装置５０と第１流量計１２と第２流量計２２と制御装置６０とを備え、制御装置６０は、沈降速度測定装置６２と、沈降速度に基づき最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部７３と、流量受信部７４と、判別部７５と、処理部７７と、を含み、処理部７７は、判別部７５の判別によって最初沈殿池に流入する下水の流量の方が最大流量よりも多い場合に最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、最初沈殿池に流入する下水の流量が最大流量以下の場合に処理を停止させる下水処理システム、および下水処理制御方法である。
【選択図】図２
【解決手段】最初沈殿池と反応タンクと最終沈殿池と消毒槽とを順に直列に接続し、放流装置５０と第１流量計１２と第２流量計２２と制御装置６０とを備え、制御装置６０は、沈降速度測定装置６２と、沈降速度に基づき最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部７３と、流量受信部７４と、判別部７５と、処理部７７と、を含み、処理部７７は、判別部７５の判別によって最初沈殿池に流入する下水の流量の方が最大流量よりも多い場合に最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、最初沈殿池に流入する下水の流量が最大流量以下の場合に処理を停止させる下水処理システム、および下水処理制御方法である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する沈降速度測定装置と、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部と、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信部と、
前記流量受信部にて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する判別部と、
前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に前記処理を停止させることを特徴とする下水処理システム。
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する沈降速度測定装置と、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部と、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信部と、
前記流量受信部にて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する判別部と、
前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に前記処理を停止させることを特徴とする下水処理システム。
【請求項2】
前記処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせることを特徴とする請求項１に記載の下水処理システム。
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせることを特徴とする請求項１に記載の下水処理システム。
【請求項3】
前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、
前記沈降速度測定装置、前記演算部、前記流量受信部、前記判別部および前記放流処理部の各処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の下水処理システム。
前記沈降速度測定装置、前記演算部、前記流量受信部、前記判別部および前記放流処理部の各処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の下水処理システム。
【請求項4】
前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入させ、および注入停止を行わせる凝集剤注入処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項１に記載の下水処理システム。
前記処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入させ、および注入停止を行わせる凝集剤注入処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項１に記載の下水処理システム。
【請求項5】
前記制御装置は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、
前記演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求め、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項４に記載の下水処理システム。
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、
前記演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求め、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項４に記載の下水処理システム。
【請求項6】
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記凝集剤注入処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
凝集剤を前記反応タンクに注入後に、次の前記判別部による判別と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記凝集剤注入処理部は、前記係数演算部により求めた前記係数を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項４に記載の下水処理システム。
前記凝集剤注入処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
凝集剤を前記反応タンクに注入後に、次の前記判別部による判別と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記凝集剤注入処理部は、前記係数演算部により求めた前記係数を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項４に記載の下水処理システム。
【請求項7】
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、次の前記第２演算部による演算と併行して、、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記演算部は、前記係数の演算結果をも考慮に入れて、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求めることを可能とし、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項５に記載の下水処理システム。
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、次の前記第２演算部による演算と併行して、、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記演算部は、前記係数の演算結果をも考慮に入れて、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求めることを可能とし、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることを特徴とする請求項５に記載の下水処理システム。
【請求項8】
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備える下水処理システムにおける下水処理制御方法であって、
前記制御装置によって、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する第１沈降速度測定ステップと、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める第１演算ステップと、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信ステップと、
前記流量受信ステップにて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第１判別ステップと、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流装置による前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って、前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行させる第１処理ステップと、
前記第１処理ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理ステップによる処理を停止させる第１処理停止ステップと、
を含むことを特徴とする下水処理制御方法。
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備える下水処理システムにおける下水処理制御方法であって、
前記制御装置によって、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する第１沈降速度測定ステップと、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める第１演算ステップと、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信ステップと、
前記流量受信ステップにて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第１判別ステップと、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流装置による前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って、前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行させる第１処理ステップと、
前記第１処理ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理ステップによる処理を停止させる第１処理停止ステップと、
を含むことを特徴とする下水処理制御方法。
【請求項9】
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部を放流させる第１放流ステップと、
前記第１放流ステップの後、前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第１放流停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の下水処理制御方法。
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部を放流させる第１放流ステップと、
前記第１放流ステップの後、前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第１放流停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の下水処理制御方法。
【請求項10】
前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、
前記制御装置によって、前記第１沈降速度測定ステップ、前記第１演算ステップ、前記流量受信ステップ、前記第１判別ステップ、前記第１放流ステップ、前記第２判別ステップおよび前記第１放流停止ステップの各処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の下水処理制御方法。
前記制御装置によって、前記第１沈降速度測定ステップ、前記第１演算ステップ、前記流量受信ステップ、前記第１判別ステップ、前記第１放流ステップ、前記第２判別ステップおよび前記第１放流停止ステップの各処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の下水処理制御方法。
【請求項11】
前記下水処理システムは、前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入する凝集剤注入ステップと、
前記凝集剤注入ステップ後に、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させる凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の下水処理制御方法。
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入する凝集剤注入ステップと、
前記凝集剤注入ステップ後に、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させる凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の下水処理制御方法。
【請求項12】
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求める第２演算ステップと、
前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第３判別ステップと、
前記第３判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、第２処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせる第２放流ステップと、
前記第２放流ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第４判別ステップと、
前記第４判別ステップによって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、第２処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第２放流停止ステップと、
前記第２放流停止ステップの後に、
前記第２判別ステップと、
前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項１１に記載の下水処理制御方法。
前記制御装置によって、
凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求める第２演算ステップと、
前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第３判別ステップと、
前記第３判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、第２処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせる第２放流ステップと、
前記第２放流ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第４判別ステップと、
前記第４判別ステップによって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、第２処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第２放流停止ステップと、
前記第２放流停止ステップの後に、
前記第２判別ステップと、
前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項１１に記載の下水処理制御方法。
【請求項13】
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２判別ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、前記第２判別ステップおよび前記凝集剤注入停止ステップを実行することを特徴とする請求項１１に記載の下水処理制御方法。
前記制御装置によって、
前記第２判別ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、前記第２判別ステップおよび前記凝集剤注入停止ステップを実行することを特徴とする請求項１１に記載の下水処理制御方法。
【請求項14】
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２演算ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記係数演算ステップの結果も考慮に入れることを可能とする前記第２演算ステップと、
前記第３判別ステップと、
前記第２放流ステップと、
前記第４判別ステップと、
前記第２放流停止ステップと、
前記第２判別ステップと、
前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項１２に記載の下水処理制御方法。
前記制御装置によって、
前記第２演算ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記係数演算ステップの結果も考慮に入れることを可能とする前記第２演算ステップと、
前記第３判別ステップと、
前記第２放流ステップと、
前記第４判別ステップと、
前記第２放流停止ステップと、
前記第２判別ステップと、
前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することを特徴とする請求項１２に記載の下水処理制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、下水処理システムおよび当該システムにより行われる下水処理制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な下水処理場では、晴天時には最初沈殿池で固形物の一部を沈殿除去した水を反応タンクに流入させ、活性汚泥による処理を行った後、最終沈殿池で活性汚泥を沈殿させ、その時得られた高級処理水を消毒した後に放流するようにしている。一方、雨天時に流入水量が大幅に増加し、１時間あたりの晴天時計画最大汚水量を超過したときには、活性汚泥の最終沈殿池からの流出を防止する必要から、反応タンクおよび最終沈殿池の流入水量を抑制する運転が行われる。具体的には、最初沈殿池流出水路に設置している沈殿放流のための可動堰を下げ、最初沈殿池で沈殿処理した水を高級処理水量と合わせて消毒した後、放流している。反応タンクと最終沈殿池を通過した高級処理水と比較すると、沈殿放流水の水質は高濃度であるため、放流先水域の環境保全のために沈殿放流水量をできるだけ減らすことが望ましい。
【0003】
上記晴天時計画最大汚水量は、安全を考慮して設定されているため、流入下水量が上記晴天時計画最大汚水量の条件でも反応タンクと最終沈殿池の処理能力に余裕があると考えられる。しかし、その余裕を定量化できていないため、雨天時に流入水量が大幅に増加し、上記晴天時計画最大汚水量を超過した時に沈殿放流を開始するという安全側の運転管理を余儀なくされている。雨天時には流入水質が低下するため反応タンクの処理能力には余裕が生じる。一方、最終沈殿池の処理能力（固液分離能力）は活性汚泥性状（濃度や沈降性など）に影響を受けるため、雨天時に余裕が生じるわけではない。そのため、雨天時の高級処理水量は最終沈殿池の固液分離能力に依存することになる。
【0004】
このような状況に鑑みて、最終沈殿池の固液分離能力を活性汚泥界面沈降速度と最終沈殿池の面積を乗じることで把握する方法が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。また、活性汚泥界面沈降速度を計測し、最終沈殿池での汚泥界面レベルを把握する方法も知られている（例えば、特許文献１を参照）。加えて、汚泥界面沈降速度およびその測定については、特許文献２，３にも言及がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】下水道施設計画・設計指針と解説（２０１９年版）後編ｐ９５
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭５５－１３７０９５号公報
【特許文献2】特開２００１－１４９９３４号公報
【特許文献3】特開２０１５－１８８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記非特許文献１の方法を用いる場合、一般的な運転管理では、活性汚泥界面沈降速度を日常的に測定できていない。また、特許文献１には、活性汚泥界面沈降速度を計測し、最終沈殿池での汚泥界面レベルを把握する方法が示されているが、沈殿放流水量を制御する方法は確立されていない。特許文献２，３に開示の技術も、汚泥界面沈降速度の測定を行ってはいても、その測定結果を、活性汚泥を用いた処理の運転に活用することには至っていない。このように、現在の下水処理場の運転管理においては、雨天時の流入水量増加時に、その時点の活性汚泥界面沈降速度に応じた適切な高級処理能力を把握し、沈殿放流水量を抑制する運転ができていない、という課題がある。
【0008】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、下水処理施設において、雨天時の流入水量増加時に、その時点の活性汚泥界面沈降速度に応じた適切な高級処理能力を把握し、沈殿放流水量を抑制する運転を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
（１）上記目的を達成するための一実施形態に係る下水処理システムは、
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する沈降速度測定装置と、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部と、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信部と、
前記流量受信部にて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する判別部と、
前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に前記処理を停止させる。
（２）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせることができる。
（３）別の実施形態に係る下水処理システムは、好ましくは、前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、前記沈降速度測定装置、前記演算部、前記流量受信部、前記判別部および前記放流処理部の各処理を実行することができる。
（４）別の実施形態に係る下水処理システムは、好ましくは、
前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入させ、および注入停止を行わせる凝集剤注入処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（５）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、
前記演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求め、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（６）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記凝集剤注入処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
凝集剤を前記反応タンクに注入後に、次の前記判別部による判別と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記凝集剤注入処理部は、前記係数演算部により求めた前記係数を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（７）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、次の前記第２演算部による演算と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記演算部は、前記係数の演算結果をも考慮に入れて、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求めることを可能とし、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（８）上記目的を達成するための一実施形態に係る下水処理制御方法は、
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備える下水処理システムにおける下水処理制御方法であって、
前記制御装置によって、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する第１沈降速度測定ステップと、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める第１演算ステップと、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信ステップと、
前記流量受信ステップにて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第１判別ステップと、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流装置による前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って、前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行させる第１処理ステップと、
前記第１処理ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理ステップによる処理を停止させる第１処理停止ステップと、
を含む。
（９）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部を放流させる第１放流ステップと、
前記第１放流ステップの後、前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第１放流停止ステップと、
を実行することができる。
（１０）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、前記制御装置によって、前記第１沈降速度測定ステップ、前記第１演算ステップ、前記流量受信ステップ、前記第１判別ステップ、前記第１放流ステップ、前記第２判別ステップおよび前記第１放流停止ステップの各処理を実行することができる。
（１１）別の実施形態に係る下水処理制御方法において、好ましくは、
前記下水処理システムは、前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入する凝集剤注入ステップと、
前記凝集剤注入ステップ後に、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させる凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
（１２）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求める第２演算ステップと、
前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第３判別ステップと、
前記第３判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、第２処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせる第２放流ステップと、
前記第２放流ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第４判別ステップと、
前記第４判別ステップによって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、第２処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第２放流停止ステップと、
前記第２放流停止ステップの後に、
前記第２判別ステップと、
前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
（１３）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２判別ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、前記第２判別ステップおよび前記凝集剤注入停止ステップを実行することができる。
（１４）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２演算ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記係数演算ステップの結果も考慮に入れることを可能とする前記第２演算ステップと、
前記第３判別ステップと、
前記第２放流ステップと、
前記第４判別ステップと、
前記第２放流停止ステップと、
前記第２判別ステップと、
前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する沈降速度測定装置と、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める演算部と、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信部と、
前記流量受信部にて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する判別部と、
前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に前記処理を停止させる。
（２）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせることができる。
（３）別の実施形態に係る下水処理システムは、好ましくは、前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、前記沈降速度測定装置、前記演算部、前記流量受信部、前記判別部および前記放流処理部の各処理を実行することができる。
（４）別の実施形態に係る下水処理システムは、好ましくは、
前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入させ、および注入停止を行わせる凝集剤注入処理部であって、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（５）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる放流処理部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、
前記演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求め、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（６）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記凝集剤注入処理部は、前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
凝集剤を前記反応タンクに注入後に、次の前記判別部による判別と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記凝集剤注入処理部は、前記係数演算部により求めた前記係数を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入し、
前記凝集剤注入処理部によって凝集剤を注入した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（７）別の実施形態に係る下水処理システムにおいて、好ましくは、
前記制御装置は、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を演算する係数演算部を、さらに備え、
前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記凝集剤注入処理部が前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して凝集剤を前記反応タンクに注入した後に、次の前記第２演算部による演算と併行して、前記沈降速度測定装置は、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定し、
前記係数演算部は、凝集剤を注入した条件下での前記沈降速度を用いて前記係数を演算により求め、
前記演算部は、前記係数の演算結果をも考慮に入れて、凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求めることを可能とし、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
凝集剤を注入後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせ、
前記放流処理部によって放流した後、前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流後の前記判別部の判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、前記放流処理部は、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせ、
前記判別部は、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別し、
放流停止後の前記判別部による判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記凝集剤注入処理部は、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
（８）上記目的を達成するための一実施形態に係る下水処理制御方法は、
下水を最初に沈殿処理するための最初沈殿池と、
前記最初沈殿池で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うための反応タンクと、
前記反応タンクで処理された第２処理水中の前記活性汚泥を沈殿させるための最終沈殿池と、
前記最終沈殿池からの処理水を消毒する消毒槽と、
を順に直列に接続し、
前記第１処理水の一部を、前記反応タンクを迂回させて放流可能な放流装置と、
前記最初沈殿池に流入する下水の流量を測定する第１流量計と、
前記反応タンクに流入する前記第１処理水の流量、前記反応タンクを迂回した前記第１処理水の一部の流量、または前記最終沈殿池から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する第２流量計と、
前記反応タンクおよび前記最終沈殿池を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う制御装置と、
を備える下水処理システムにおける下水処理制御方法であって、
前記制御装置によって、
前記最終沈殿池に流入する前記第２処理水の一部を抜き出して、前記最終沈殿池の沈殿処理を模擬的に実施して前記活性汚泥の沈降速度を測定する第１沈降速度測定ステップと、
前記沈降速度に基づき前記最終沈殿池の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める第１演算ステップと、
前記第１流量計および前記第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信ステップと、
前記流量受信ステップにて受信されたデータに基づく前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第１判別ステップと、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記放流装置による前記第１処理水の一部の放流および前記反応タンクへの凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って、前記最終沈殿池の処理能力範囲内での下水処理を実行させる第１処理ステップと、
前記第１処理ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理ステップによる処理を停止させる第１処理停止ステップと、
を含む。
（９）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部を放流させる第１放流ステップと、
前記第１放流ステップの後、前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第１放流停止ステップと、
を実行することができる。
（１０）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、前記反応タンクに凝集剤を注入した条件下で、前記制御装置によって、前記第１沈降速度測定ステップ、前記第１演算ステップ、前記流量受信ステップ、前記第１判別ステップ、前記第１放流ステップ、前記第２判別ステップおよび前記第１放流停止ステップの各処理を実行することができる。
（１１）別の実施形態に係る下水処理制御方法において、好ましくは、
前記下水処理システムは、前記反応タンクに凝集剤を入れるための凝集剤注入装置を、さらに備え、
前記制御装置によって、
前記第１判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量の方が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量よりも多い場合に、前記第１処理ステップとして、前記凝集剤注入装置による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を前記反応タンクに注入する凝集剤注入ステップと、
前記凝集剤注入ステップ後に、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する前記第２判別ステップと、
前記第２判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入していない条件下での前記最大流量以下の場合に、前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入装置に対して凝集剤の注入を停止させる凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
（１２）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
凝集剤を注入した条件下での前記最大流量を演算により求める第２演算ステップと、
前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第３判別ステップと、
前記第３判別ステップの判別によって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量よりも多い場合に、第２処理ステップとして、前記放流装置に対して前記第１処理水の一部の放流を行わせる第２放流ステップと、
前記第２放流ステップの後、前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量と凝集剤を注入した条件下での前記最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第４判別ステップと、
前記第４判別ステップによって前記最初沈殿池に流入する前記下水の流量が凝集剤を注入した条件下での前記最大流量以下の場合に、第２処理停止ステップとして、前記放流装置に対して、前記第１処理水の一部の放流の停止を行わせる第２放流停止ステップと、
前記第２放流停止ステップの後に、
前記第２判別ステップと、
前記第１処理停止ステップとして、前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
（１３）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２判別ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、前記第２判別ステップおよび前記凝集剤注入停止ステップを実行することができる。
（１４）別の実施形態に係る下水処理制御方法は、好ましくは、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記制御装置によって、
前記第２演算ステップの実行と併行して、凝集剤を注入した条件下で前記活性汚泥の沈降速度を測定する第２沈降速度測定ステップと、
凝集剤の注入率と凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから算出される前記注入率の増大に伴う前記沈降速度の上昇度合を示す係数を、前記第２沈降速度測定ステップにより得られた前記沈降速度から求める係数演算ステップと、
を実行して、再び前記凝集剤注入ステップに戻り、
前記凝集剤注入ステップの後に、
前記係数演算ステップの結果も考慮に入れることを可能とする前記第２演算ステップと、
前記第３判別ステップと、
前記第２放流ステップと、
前記第４判別ステップと、
前記第２放流停止ステップと、
前記第２判別ステップと、
前記凝集剤注入停止ステップと、
を実行することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、下水処理施設において、雨天時の流入水量増加時に、その時点の活性汚泥界面沈降速度に応じた適切な高級処理能力を把握し、沈殿放流水量を抑制する運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0013】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の第１実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。
【0014】
【0015】
下水処理システム１は、最初沈殿池１０、反応タンク２０、最終沈殿池３０、消毒槽４０を、順に直列に備える。最初沈殿池１０は、流入してきた下水に対して最初に沈殿処理を行う沈殿槽である。反応タンク２０は、最初沈殿池１０で処理された第１処理水に対して、微生物を含む活性汚泥を利用してバイオ処理を行うためのタンクである。最終沈殿池３０は、反応タンク２０で処理された第２処理水中の活性汚泥を沈殿させるための沈殿槽である。消毒槽４０は、最終沈殿池３０からの処理水を消毒する槽である。
【0016】
最初沈殿池１０は、その上流側に、下水を最初沈殿池１０に流入可能な配管１１を備える。配管１１は、下水の流量を測定する第１流量計１２を備える。最初沈殿池１０と反応タンク２０との間には、最初沈殿池１０にて処理された第１処理水の全部もしくは一部を反応タンク２０に流入可能な配管２１を備える。配管２１には、反応タンク２０を迂回して、第１処理水の一部を最終沈殿池３０に入れないようにする迂回用の配管５１が接続されている。配管５１は、その経路中を流れる第１処理水の放流量を調節可能な放流装置としての一例である可動堰５０を備える。可動堰５０は、第１処理水の一部を、反応タンク２０を迂回させて放流可能である。可動堰５０は、一例として、モータ等の駆動源に接続されたゲートの開閉および開状態を制御され、配管５１を流れる第１処理水の流量を調節可能である。放流装置は、可動堰５０以外の装置でも良い。
【0017】
配管２１は、配管５１との接続位置よりも反応タンク２０側に、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量を測定する第２流量計２２を備える。なお、この実施形態では、第２流量計２２は、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量を直接測定する流量計である。しかし、第２流量計は、反応タンク２０を迂回した第１処理水の一部、または最終沈殿池３０から流出する処理水の流量の少なくともいずれか１種の流量を測定する流量計とし、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量を間接的に算出できる位置に備えても良い。
【0018】
反応タンク２０と最終沈殿池３０との間には、反応タンク２０にて処理された第２処理水を最終沈殿池３０に流入可能な配管３１を備える。配管３１は、その経路中に第２処理水の一部を取水するための配管６１を接続している。配管６１は、配管３１の接続部分から先にて制御装置６０と接続されている。制御装置６０は、反応タンク２０および最終沈殿池３０を経て処理される高級処理水の流量を増やすための制御を行う装置である。この実施形態では、制御装置６０は、放流装置の一例である可動堰５０により放流する第１処理水の流量を制御可能である。制御装置６０は、第１流量計１２および第２流量計２２からの各流量のデータを受信可能である。また、制御装置６０は、可動堰５０の開閉の他、開状態のレベルを制御可能である。
【0019】
最終沈殿池３０と消毒槽４０との間には、最終沈殿池３０にて処理された処理水を消毒槽４０に流入可能な配管４１を備える。配管５１は、配管４１の途中に接続されている。消毒槽４０の下流側には、消毒槽４０にて処理された処理水を外部に流すための配管４２が備えられている。
【0020】
下水処理システム１では、下水は、図中の矢印Ａに示す方向に流れていき、最初沈殿池１０、反応タンク２０、最終沈殿池３０、消毒槽４０にて処理される。また、最初沈殿池１０で処理された第１処理水の一部は、可動堰５０を開けることによって、図中の矢印Ｂに示すように、配管５１を経由して配管４１へと流れ込み、消毒槽４０にて消毒される。
【0021】
次に、制御装置６０の構成およびその動作について説明する。
【0022】
制御装置６０は、沈降速度測定装置６２と、制御部７０と、ユーザインターフェイス７０ａと、を備える。沈降速度測定装置６２は、最終沈殿池３０に流入する第２処理水の一部を抜き出して、最終沈殿池３０の沈殿処理を模擬的に実施して活性汚泥の沈降速度を測定する装置である。沈降速度測定装置６２は、一例として、配管６１から第２処理水を抜き出するための水中ポンプ６３と、水中ポンプ６３を通じて抜き出した第２処理水を流入する透明容器６４と、水中ポンプ６３から透明容器６４に第２処理水を送る配管６５と、透明容器６４内の第２処理水に向けて発光可能な発光装置６７（発光方向：Ｃ方向）と、発光装置６７を透明容器６４の水面から底に向かって移動可能なレール６６と、透明容器６４を挟んで発光装置６７と反対側に配置される受光装置６８と、を備える。
【0023】
沈降速度測定装置６２は、制御部７０による制御下で、水中ポンプ６３によって、反応タンク２０から最終沈殿池３０に流れ込む第２処理水を抜き出す。抜き出された第２処理水は、配管６１、水中ポンプ６３、配管６５を順に経由して、透明容器６４に入る。ここで、透明容器６４の底部には、好ましくは、図２の矢印Ｅに示すように、空気を水中に散気させて第２処理水を掻き混ぜる構成部が備えられている。第２処理水は、透明容器６４内への流入を完了した後に静置される。その後、第２処理水中の活性汚泥は沈降していく。発光装置６７は、レール６６を移動して、複数回発光を行う。受光装置６８は、発光装置６７から発光された光を、第２処理水を通して受光する。活性汚泥の沈降速度に応じて上澄みの高さが異なるため、発光装置６７を第２処理水の水面から透明容器６４の底に向かって移動する過程で複数回の発光と受光を実行することにより、第２処理水の静置から沈降速度の測定までの時間と活性汚泥の沈降距離とから、活性汚泥の沈降速度を求めることができる。透明容器６４内の第２処理水は、不要となった時点で、透明容器６４から外部に流出することができる（矢印Ｄを参照）。外部は、例えば、反応タンク２０でも良い。
【0024】
沈降速度測定装置６２は、上記構成の装置に限定されない。例えば、発光装置６７と受光装置６８を用いた透過型の測定装置に代えて、反射式にて発光と受光とを行う装置を用いても良い。また、発光装置６７がレール６６を移動する方法に代え、レール６６の高さ方向に複数個の発光装置６７と受光装置６８とを配置する方法を採用しても良い。また、発光装置６７および受光装置６８を用いずに、活性汚泥の沈降状況を画像処理することによって、沈降高さを特定するようにしても良い。
【0025】
制御部７０は、ポンプ駆動部７１と、沈降速度測定部７２と、演算部７３と、流量受信部７４と、判別部７５と、記憶部７６と、処理部の一例としての放流処理部７７と、を備える。処理部は、第１処理水の一部の放流および反応タンク２０への凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って最終沈殿池３０の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な構成部である。この実施形態では、放流処理部７７は、処理部として、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせることが可能である。ユーザインターフェイス７０ａは、制御部７０と操作者（ユーザ）との間を媒介する入出力部である。操作者がユーザインターフェイス７０ａを通じて操作することによって、制御部７０内の各構成部および沈降速度測定装置６２の動作および停止を実行可能である。ユーザインターフェイス７０ａとしては、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネルなどを例示できる。以後の実施形態でも同様である。
【0026】
記憶部７６を除き、ポンプ駆動部７１、沈降速度測定部７２、演算部７３、流量受信部７４、判別部７５および放流処理部７７は、中央処理装置（ＣＰＵ）というハードウェアと、記憶部７６に格納されているプログラムとの協働によって各種処理を実行可能である。制御部７０は、ポンプ駆動部７１、沈降速度測定部７２、演算部７３、流量受信部７４、判別部７５および放流処理部７７の各処理以外に、ＣＰＵというハードウェアとプログラムとの協働によって、上記各構成部の制御処理を実行可能である。記憶部７６は、読み出しのみを可能とするＲＯＭでも良いが、好ましくは、読み出しと書き込みを可能とするＲＡＭの他、ＥＥＰＲＯＭなどの他のタイプのメモリでも良い。制御部７０内の各構成部のデータは、好ましくは、当該各構成部から記憶部７６に送られる。また、各構成部は、必要に応じて、記憶部７６からデータまたはプログラムを受けとることができる。これは、以後の各実施形態でも同様である。
【0027】
ポンプ駆動部７１は、水中ポンプ６３を駆動するように指示を発することのできる構成部である。沈降速度測定部７２は、発光装置６７による発光、受光装置６８による受光、発光装置６７の移動・停止、および受光装置６８からの受光データと、沈降開始から測定までの時間とに基づき、活性汚泥の沈降速度を算出する構成部である。沈降速度を求めるために要する式は、記憶部７６に格納されている。沈降速度測定部７２は、記憶部７６にアクセスして受け取った式を用いて沈降速度を算出する。
【0028】
演算部７３は、最終沈殿池３０の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める構成部である。演算に必要な式は、記憶部７６に格納されている。演算部７３は、記憶部７６にアクセスして受け取った式を用いて上記最大流量を算出する。
【0029】
凝集剤を注入しない条件下での活性汚泥界面沈降速度（「活性汚泥界面沈降速度」を、以後、単に「沈降速度」という。）ＬＶ（０）を計測すると、下記の式１を利用して、その計測値ＬＶ（０）と、最終沈殿池水面積Ａと、安全率δとを乗じることで最終沈殿池処理能力ＱＭＡＸｓｅｄ（０）を算出できる。最終沈殿池処理能力は、最終沈殿池３０の処理可能な単位時間当たりの処理量を意味することから、「最大流量」と称することができる。なお、第２処理水の上限値ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）は、最終沈殿池処理能力ＱＭＡＸｓｅｄ（０）と同値である（式２を参照）。したがたって、下記の式３により、第２処理水の上限値ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）は、沈降速度ＬＶ（０）と、最終沈殿池３０の水面の面積Ａと、安全率δとを乗じることで算出できる。ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）は、凝集剤を注入しない条件での最終沈殿池３０に沈殿処理可能な最大流量を意味する。安全率δは、１未満の正の数値であれば特に制約はないが、設計上、好ましくは０．７～０．９９の範囲で設定可能な数値である。安全率δは、最終沈殿池３０の処理能力をＬＶ（０）×Ａで算出し、これにδを乗じることにより、余裕をもって第２処理水を受け入れるようにするための係数である。この実施形態では、例えば、δ＝０．８に設定するのが好ましい。式３は、記憶部７６に格納されている。したがって、演算部７３は、記憶部７６から式３を読み出し、沈降速度測定部７２から受け取った沈降速度ＬＶ（０）を代入して、ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）を演算により求めることができる。
【0030】
ＱＭＡＸｓｅｄ（０）＝ＬＶ（０）×Ａ×δ・・式１
ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）＝ＱＭＡＸｓｅｄ（０）・・式２
ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）＝ＬＶ（０）×Ａ×δ・・式３
ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）＝ＱＭＡＸｓｅｄ（０）・・式２
ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）＝ＬＶ（０）×Ａ×δ・・式３
【0031】
流量受信部７４は、第１流量計１２および第２流量計２２から各流量のデータを定期的に受け取る構成部である。この実施形態では、第２流量計２２は、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量を直接計測している。このため、流量受信部７４は、第２流量計２２からの流量データに対して何らの計算を行わない。また、第２流量計を、配管５１が合流する前の配管４１に備えた場合には、反応タンク２０に入る流量を、最終沈殿池３０から出てくる流量とみなすことができる。このため、流量受信部７４は、第２流量計からの流量データに対して何らの計算を行わない。一方、第２流量計を配管５１に備えた場合には、迂回させた第１処理水の流量を第２流量計で計測している。このため、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量は、第１流量計１２の計測値から、配管５１の第２流量計の計測値を差し引いた値となる。流量受信部７４は、かかる計算を行うことになる。なお、流量受信部７４を備えず、第１流量計１２および第２流量計２２からの各流量データが記憶部７６に、定期的に（例えば、１分毎に）、直接、格納されるようにしても良い。その場合、演算部７３および判別部７５などの構成部は、記憶部７６から各流量データを取得可能である。
【0032】
判別部７５は、流量受信部７４にて受信されたデータに基づく最初沈殿池１０に流入する下水の流量と最大流量とを比較して両流量の大小を判別する。放流処理部７７は、第１処理水の一部の放流を行って最終沈殿池３０の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能である。この実施形態では、判別部７５の判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量の方が最大流量よりも多い場合に、放流処理部７７は、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。放流処理部７７によって放流した後、判別部７５は、あらためて、最初沈殿池１０に流入する下水の流量と最大流量とを比較して両流量の大小を判別する。放流後の判別部７５による判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量が最大流量以下の場合に、放流処理部７７は、可動堰５０に対して、第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。
【0033】
上記の判別部７５と放流処理部７７との動作をより詳細に説明すると、次の通りとなる。判別部７５は、流量受信部７４にて受信されたデータに基づく最初沈殿池１０に流入する下水の流量Ｑｉｎ（ｔ）と、上記最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して、両流量の大小を判別する。放流処理部７７は、判別部７５の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合（すなわち、Ｑｉｎ（ｔ）＞ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）の場合）に、好ましくは、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下になることを目標に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。すなわち、放流処理部７７は、可動堰５０のゲートの上下動を通じて、Ｑｔａｎｋ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）となるように放流を行うことができる。記憶部７６には、好ましくは、可動堰５０のゲートの開き程度と放流する流量との関係式が格納されている。放流処理部７７は、当該関係式を参照しながら、可動堰５０を駆動する。ただし、可動堰５０を経験則で動かし、反応タンク２０への流入量の変化を見て、Ｑｔａｎｋ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）となるように放流を行っても良い。一方、判別部７５の判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量Ｑｉｎ（ｔ）が上記最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合（すなわち、Ｑｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）の場合）には、放流は行われず、判別部７５の判別が繰り返して実行される。なお、上記判別のＱｉｎ（ｔ）＞ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）を、Ｑｉｎ（ｔ）≧ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とし、その後の放流を行った後の判別のＱｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）を、Ｑｉｎ（ｔ）＜ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）としても良い。これは、他の実施形態でも同様である。
【0034】
放流後、判別部７５は、好ましくは、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別することができる。放流後の判別部７５の判別によってＱｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、放流処理部７７は、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流の停止を行わせることができる。放流の停止後、制御装置６０は、判別部７５に、あらためて、放流前の判別を行わせることができる。一方、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合には、制御装置６０は、放流処理部７７に対して、可動堰５０を用いた放流を継続させ、あらためて、判別部７５に判別させることができる。
【0035】
以上のように、第１実施形態に係る下水処理システム１は、最初沈殿池１０と、反応タンク２０と、最終沈殿池３０と、消毒槽４０とを順に直列に接続し、放流装置の一例としての可動堰５０と、第１流量計１２と、第２流量計２２と、制御装置６０とを備える。制御装置６０は、沈降速度測定装置６２と、演算部７３と、流量受信部７４と、判別部７５と、第１処理水の一部の放流および反応タンク２０への凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って最終沈殿池３０の処理能力範囲内での下水処理を実行し、かつ当該処理を停止可能な処理部と、を含む。処理部は、判別部７５の判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量の方が最終沈殿池３０の処理可能な最大流量よりも多い場合に、最終沈殿池３０の処理能力範囲内での下水処理を実行する一方、最初沈殿池１０に流入する下水の流量が上記最大流量以下の場合に処理を停止させる。以後の各下水処理システム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄも同様の構成を有する。
【0036】
次に、本発明の第１実施形態に係る下水処理制御方法について図面を参照しながら説明する。
【0037】
本発明の各実施形態に係る下水処理制御方法は、最初沈殿池１０と、反応タンク２０と、最終沈殿池３０と、消毒槽４０とを順に直列に接続し、可動堰５０と、第１流量計１２と、第２流量計２２と、制御装置６０とを備える下水処理システムにおける下水処理制御方法である。下水処理制御方法は、制御装置６０によって、最終沈殿池１０に流入する第２処理水の一部を抜き出して、最終沈殿池３０の沈殿処理を模擬的に実施して活性汚泥の沈降速度を測定する第１沈降速度測定ステップと、最終沈殿池３０の沈殿処理可能な最大流量を演算により求める第１演算ステップと、第１流量計および第２流量計から各流量のデータを定期的に受け取る流量受信ステップと、流量受信ステップにて受信されたデータに基づく最初沈殿池１０に流入する下水の流量と最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第１判別ステップと、第１判別ステップの判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量の方が最大流量よりも多い場合に、可動堰５０による第１処理水の一部の放流および反応タンク２０への凝集剤の注入の内の少なくとも一方の処理を行って、最終沈殿池３０の処理能力範囲内での下水処理を実行させる第１処理ステップと、第１処理ステップの後、あらためて、最初沈殿池１０に流入する下水の流量と最大流量とを比較して両流量の大小を判別する第２判別ステップと、第２判別ステップの判別によって最初沈殿池１０に流入する下水の流量が最大流量以下の場合に、第１処理ステップによる処理を停止させる第１処理停止ステップと、を含む。以後の各下水処理制御方法も同様のステップを含む。
【0038】
制御装置６０は、ユーザインターフェイス７０ａを介して操作者の操作によって動作可能である。以後の各ステップは、ユーザインターフェイス７０ａからの操作以後、自動的に進行しても良く、あるいは特定のステップとステップとの間でユーザの操作を介して進行するようにしても良い。これは、以後の実施形態でも同様である。
【0039】
図３は、第１実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0040】
第１実施形態に係る下水処理制御方法は、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である第１放流ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である第１放流停止ステップと、を実行する。以下、各ステップについて詳述する。
【0041】
（１）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
制御装置６０は、最終沈殿池３０に流入する第２処理水の一部を抜き出して、最終沈殿池３０の沈殿処理を模擬的に実施して活性汚泥の沈降速度ＬＶ（０）を測定する。沈降速度ＬＶ（０）は、凝集剤を注入していない条件下での沈降速度である。このステップは、より具体的には、沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２によって行われる。第１沈降速度測定ステップを行う沈降速度測定部７２を、第１沈降速度測定手段もしくは第１沈降速度測定部と称しても良い。
制御装置６０は、最終沈殿池３０に流入する第２処理水の一部を抜き出して、最終沈殿池３０の沈殿処理を模擬的に実施して活性汚泥の沈降速度ＬＶ（０）を測定する。沈降速度ＬＶ（０）は、凝集剤を注入していない条件下での沈降速度である。このステップは、より具体的には、沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２によって行われる。第１沈降速度測定ステップを行う沈降速度測定部７２を、第１沈降速度測定手段もしくは第１沈降速度測定部と称しても良い。
【0042】
（２）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
制御装置６０は、Ｓ１０１により測定された沈降速度ＬＶ（０）に基づいて最終沈殿池３０の沈殿処理可能な最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）を演算により求める。このステップは、より具体的には、演算部７３によって行われる。第１演算ステップを行う演算部７３を、第１演算手段もしくは第１演算部と称しても良い。
制御装置６０は、Ｓ１０１により測定された沈降速度ＬＶ（０）に基づいて最終沈殿池３０の沈殿処理可能な最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）を演算により求める。このステップは、より具体的には、演算部７３によって行われる。第１演算ステップを行う演算部７３を、第１演算手段もしくは第１演算部と称しても良い。
【0043】
（３）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
制御装置６０は、第１流量計１２および第２流量計２２から各流量のデータを定期的に受け取ることを開始する。このステップは、より具体的には、流量受信部７４によって行われる。このステップは、次のＳ１０４より前であれば、Ｓ１０２よりも前のいずれの位置でも良い。これは、以後の各実施形態でも同様である。
制御装置６０は、第１流量計１２および第２流量計２２から各流量のデータを定期的に受け取ることを開始する。このステップは、より具体的には、流量受信部７４によって行われる。このステップは、次のＳ１０４より前であれば、Ｓ１０２よりも前のいずれの位置でも良い。これは、以後の各実施形態でも同様である。
【0044】
（４）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
制御装置６０は、Ｓ１０３にて受信されたデータに基づくＱｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、より具体的には、判別部７５によって行われる。第１判別ステップを行う判別部７５を、第１判別手段もしくは第１判別部と称しても良い。
制御装置６０は、Ｓ１０３にて受信されたデータに基づくＱｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、より具体的には、判別部７５によって行われる。第１判別ステップを行う判別部７５を、第１判別手段もしくは第１判別部と称しても良い。
【0045】
（５）第１放流ステップ（Ｓ１０５）
制御装置６０は、Ｓ１０４の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、好ましくは、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下になることを目標に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。このステップは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。第１放流ステップを行う放流処理部７７を、第１放流処理手段もしくは第１放流処理部と称しても良い。
制御装置６０は、Ｓ１０４の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、好ましくは、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下になることを目標に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。このステップは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。第１放流ステップを行う放流処理部７７を、第１放流処理手段もしくは第１放流処理部と称しても良い。
【0046】
一方、Ｓ１０４の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、制御装置６０は、Ｓ１０４に戻って、判別を継続する。これは、より具体的には、判別部７５によって行われる。
【0047】
（６）第２判別ステップ（Ｓ１０６）
制御装置６０は、Ｓ１０５の後、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、より具体的には、判別部７５によって行われる。第２判別ステップを行う判別部７５を、第２判別手段もしくは第２判別部と称しても良い。一方、Ｓ１０６の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合には、制御装置６０は、Ｓ１０５に戻って放流を継続し、続いてＳ１０６を行う。これは、より具体的には、判別部７５によって行われる。
制御装置６０は、Ｓ１０５の後、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、より具体的には、判別部７５によって行われる。第２判別ステップを行う判別部７５を、第２判別手段もしくは第２判別部と称しても良い。一方、Ｓ１０６の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合には、制御装置６０は、Ｓ１０５に戻って放流を継続し、続いてＳ１０６を行う。これは、より具体的には、判別部７５によって行われる。
【0048】
（７）第１放流停止ステップ（Ｓ１０７）
制御装置６０は、Ｓ１０６の判別によってＱｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。このステップは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。第１放流停止ステップを行う放流処理部７７を、第１放流停止手段もしくは第１放流停止部と称しても良い。制御装置６０は、放流の停止後、判別部７５にＳ１０４を行わせる。
制御装置６０は、Ｓ１０６の判別によってＱｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。このステップは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。第１放流停止ステップを行う放流処理部７７を、第１放流停止手段もしくは第１放流停止部と称しても良い。制御装置６０は、放流の停止後、判別部７５にＳ１０４を行わせる。
【0049】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第２実施形態において、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第２実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第２実施形態において、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【0050】
第２実施形態に係る下水処理システム１は、反応タンク２０に凝集剤を注入した条件下で、沈降速度測定装置６２、演算部７３、流量受信部７４、判別部７５および放流処理部７７の各処理を実行可能である。凝集剤は、その種類を問わないが、好ましくは液状であって、アルミニウム系や鉄系の無機凝集剤、高分子凝集剤、または有機凝結剤などを例示できる。この実施形態に係る下水処理システム１の構成は、第１実施形態と共通する。ただし、記憶部７６には、第１実施形態と異なり、式３に代えて、以下の式４が格納されている。式４の「ＬＶ（ｐ）」は、一定の凝集剤を注入した際の沈降速度であって、沈降速度測定装置６２と沈降速度測定部７２によって測定可能である。式４の「ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）」は、後述の実施形態における「ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ」とは異なる。「ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）」は、一定の凝集剤を注入した際の最終沈殿池３０の最大処理能力を意味する。「ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ」は、下水処理システムの凝集剤注入流量を最大にした際の最終沈殿池３０の最大処理能力を意味する。これは、以後の各実施形態でも同様である。
【0051】
ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）＝ＬＶ（ｐ）×Ａ×δ・・式４
【0052】
以下、第２実施形態に係る下水処理制御方法について説明する。
【0053】
図４は、第２実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0054】
当該下水処理制御方法は、凝集剤注入ステップと、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である第１放流ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である第１放流停止ステップとを実行する。以下、各ステップについて詳述する。
【0055】
（１）凝集剤注入ステップ（１００）
このステップは、反応タンク２０内に凝集剤を注入するステップである。凝集剤の注入は、人手によるか、機器を用いるかを問わず、注入流量の制御を行わずに実行される。
このステップは、反応タンク２０内に凝集剤を注入するステップである。凝集剤の注入は、人手によるか、機器を用いるかを問わず、注入流量の制御を行わずに実行される。
【0056】
（２）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、沈降速度は、一定流量の凝集剤を注入した条件下での沈降速度ＬＶ（ｐ）である。
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、沈降速度は、一定流量の凝集剤を注入した条件下での沈降速度ＬＶ（ｐ）である。
【0057】
（３）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、一定流量の凝集剤を注入した条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）は、上記沈降速度ＬＶ（ｐ）に基づく演算により求められる。演算部７３は、記憶部７６から式４を読み出し、先に求められた沈降速度ＬＶ（ｐ）を代入してＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）を算出する。
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、一定流量の凝集剤を注入した条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）は、上記沈降速度ＬＶ（ｐ）に基づく演算により求められる。演算部７３は、記憶部７６から式４を読み出し、先に求められた沈降速度ＬＶ（ｐ）を代入してＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）を算出する。
【0058】
（４）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0059】
（５）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）にて受信されたデータに基づくＱｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）とを比較して両流量の大小を判別する。
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）にて受信されたデータに基づくＱｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）とを比較して両流量の大小を判別する。
【0060】
（６）第１放流ステップ（Ｓ１０５）
このステップは、第１実施形態のＳ１０５と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０４の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）よりも多い場合に、好ましくは、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）以下になることを目標に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。
このステップは、第１実施形態のＳ１０５と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０４の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）よりも多い場合に、好ましくは、反応タンク２０に流入する第１処理水の流量Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）以下になることを目標に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。
【0061】
一方、Ｓ１０４の判別によってＱｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）以下の場合には、制御装置６０は、判別部７５によるＳ１０４を継続する。
【0062】
（７）第２判別ステップ（Ｓ１０６）
このステップは、第１実施形態のＳ１０６と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０５の後、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）とを比較して両流量の大小を判別する。この判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）よりも多い場合には、制御装置６０は、Ｓ１０５に戻って放流を継続する。これは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。
このステップは、第１実施形態のＳ１０６と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０５の後、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）とを比較して両流量の大小を判別する。この判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）よりも多い場合には、制御装置６０は、Ｓ１０５に戻って放流を継続する。これは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。
【0063】
（８）第１放流停止ステップ（Ｓ１０７）
このステップは、第１実施形態のＳ１０７と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０６の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）以下の場合に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。これは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。
このステップは、第１実施形態のＳ１０７と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。ただし、制御装置６０は、Ｓ１０６の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）以下の場合に、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。これは、より具体的には、放流処理部７７によって行われる。
【0064】
なお、上記判別のＱｉｎ（ｔ）＞ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）を、Ｑｉｎ（ｔ）≧ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）とし、その後の放流を行った後の判別のＱｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）を、Ｑｉｎ（ｔ）＜ＱＭＡＸｔａｎｋ（ｐ）としても良い。
【0065】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第３実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第３実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第３実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【0066】
【0067】
第３実施形態に係る下水処理システム１ａは、第１実施形態および第２実施形態と異なり、放流処理部７７による可動堰５０の開閉および開状態のレベルの制御を行わない。下水処理システム１ａは、放流せずに、凝集剤の注入率の制御だけを行うシステムである。このため、下水処理システム１ａにおいて、可動堰５０および配管５１を必ずしも要しないが、凝集剤の注入制御のみで対応できない場合に備えるという安全上の見地から、可動堰５０および配管５１を備えるのが好ましい。
【0068】
この実施形態に係る下水処理システム１ａは、第１実施形態と共通する各構成に加え、凝集剤注入装置９０と、配管９１と、ポンプ９２と、を備える。凝集剤注入装置９０は、反応タンク２０に凝集剤を入れるための装置である。配管９１は、凝集剤注入装置９０と反応タンク２０とをつなぐ配管である。ポンプ９２は、配管９１の途中に接続され、凝集剤注入装置９０から反応タンク２０への凝集剤の注入流量を制御して供給可能とする機器である。また、第３実施形態に係る下水処理システム１ａは、第１実施形態における制御装置６０に代えて、制御装置６０ａを備える。制御装置６０ａは、処理部として、放流処理部７７に代えて、凝集剤注入処理部７８を備える。凝集剤注入処理部７８は、反応タンク２０内への凝集剤の注入率（時間当たりの注入量）を制御するための構成部である。凝集剤注入処理部７８は、より具体的には、ポンプ９２を制御して、凝集剤の注入率（注入流量ともいう）を制御する。凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して凝集剤を反応タンク２０に注入させる機能に加え、凝集剤の注入停止を実行可能な構成部である。凝集剤注入処理部７８は、ＣＰＵと、記憶部７６内のプログラムとの協働によって、ポンプ９２の送り出しの量を制御する。この実施形態に係る下水処理システム１ａにおける上述した構成以外については、第１実施形態と共通する。
【0069】
この実施形態に係る下水処理システム１ａは、第１実施形態に係る下水処理システム１と同様、凝集剤を注入していない条件下での沈降速度測定装置６２と沈降速度測定部７２による沈降速度ＬＶ（０）の測定、凝集剤の注入していない条件下での演算部７３による最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）の演算、流量受信部７４による第１流量計１２および第２流量計２２からの流量データの受信、および判別部７５による当該流量データに基づくＱｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）との大小判別を実行する。その後、下水処理システム１ａは、次の処理を実行する。
【0070】
判別部７５の上記判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。当該凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（下記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）は、ある凝集剤注入率Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）に依存する沈降速度に基づいて算出される最終沈殿池３０の計算上の処理能力を意味する。式５は、記憶部７６に格納されている。凝集剤注入処理部７８は、記憶部７６から式５を読み出して、上記目標に注入率の制御を行うことができる。
【0071】
Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）＝（ＬＶ（０）＋ａ×Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ））×Ａ×δ・・式５
【0072】
式５において、ａは、係数（比例係数ともいう）であり、ゼロおよびマイナスにならない正の数値である。ａは、凝集剤注入率に対する沈降速度の増加率を意味する。凝集剤を増加させても、常に同じ沈降速度が期待できるわけではない。下水の水質、温度などの因子によって、ａは変動する。この実施形態では、係数ａを実績からの固定値としている。なお、後述の第５実施形態および第６実施形態では、ａを変動させて制御する方法を説明する。ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）は、凝集剤の最大供給流量であり、凝集剤注入装置９０のキャパシティに応じて決まる固定値である。安全率δも固定値である。このため、ＬＶ（０）を測定すると、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）は自動的に算出できる。
【0073】
凝集剤の注入後、判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。凝集剤の注入後の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、凝集剤注入処理部７８は、ポンプ９２に信号を送って、凝集剤の注入を停止させる。その後、判別部７５は、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）との大小判別を継続する。一方、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合には、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤の注入制御に戻って、凝集剤の注入率を増やすように変更する。
【0074】
以下、第３実施形態に係る下水処理制御方法について説明する。
【0075】
図７は、第３実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0076】
当該下水処理制御方法は、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である凝集剤注入ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である凝集剤注入停止ステップとを実行する。以下、各ステップについて詳述する。
【0077】
（１）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0078】
（２）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0079】
（３）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0080】
（４）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0081】
（５）凝集剤注入ステップ（Ｓ３０１）
制御装置６０ａは、Ｓ１０４の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、第１処理ステップとして、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。
制御装置６０ａは、Ｓ１０４の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、第１処理ステップとして、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。
【0082】
（６）第２判別ステップ（Ｓ３０２）
制御装置６０ａは、Ｓ３０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、具体的には、判別部７５により実行される。第２判別ステップを行う判別部７５を、第２判別手段もしくは第２判別部と称しても良い。
制御装置６０ａは、Ｓ３０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、具体的には、判別部７５により実行される。第２判別ステップを行う判別部７５を、第２判別手段もしくは第２判別部と称しても良い。
【0083】
（７）凝集剤注入停止ステップ（Ｓ３０３）
制御装置６０ａは、Ｓ３０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、第１処理停止ステップとして、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。その後、制御装置６０ａは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５による判別処理を行わせる。
制御装置６０ａは、Ｓ３０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、第１処理停止ステップとして、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。その後、制御装置６０ａは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５による判別処理を行わせる。
【0084】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第４実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第４実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第４実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【0085】
【0086】
第４実施形態に係る下水処理システム１ｂは、放流処理部７７による可動堰５０の開閉および開状態のレベルの制御と、凝集剤の注入率の制御とを行うシステムである。
【0087】
この実施形態に係る下水処理システム１ｂは、第３実施形態と共通する各構成を備える。ただし、第４実施形態に係る下水処理システム１ｂは、第３実施形態における制御装置６０ａに代えて、制御装置６０ｂを備える。制御装置６０ｂは、処理部として、放流処理部７７と凝集剤注入処理部７８の両方を備える。放流処理部７７は、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流と当該放流の停止とを行わせる。凝集剤注入処理部７８は、ポンプ９２を制御して、凝集剤注入装置９０からの凝集剤の注入率を制御する。
【0088】
この実施形態に係る下水処理システム１ｂでは、判別部７５の判別によってＱｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。当該凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。当該凝集剤の注入後、演算部７３は、凝集剤を注入した条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを演算により求める。記憶部７６は、以下の式６および式７を格納している。式６は、凝集剤注入の条件下での最大沈降速度ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒと、ＬＶ（０）、前述の比例係数ａ、凝集剤注入装置９０の注入能力によって決まる凝集剤最大注入率ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒとの関係式である。ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒは、ＬＶ（０）よりも凝集剤の注入率に比例して大きくなる。この実施形態では、ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒと係数ａは定数である。このため、ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒは、実測したＬＶ（０）が決まると、おのずと求められる。式７は、式６のＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒと、Ａと、δとを乗じて最終沈殿池３０の最大処理能力ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを求める式である。ＱｔａｎｋＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒは、沈降速度ＬＶ（０）を実測すると求められる。演算部７３は、記憶部７６から式６および式７を読み出して、先に実測したＬＶ（０）に基づきＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを求める。
【0089】
ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ＝ＬＶ（０）＋ａ×ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ・・式６
ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ＝ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ×Ａ×δ・・式７
ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ＝ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ×Ａ×δ・・式７
【0090】
判別部７５は、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。凝集剤を注入後における判別部７５による上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒよりも多い場合に、放流処理部７７は、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。当該放流は、好ましくは、Ｑｔａｎｋ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下になることを目標に行われる。
【0091】
放流処理部７７によって放流した後、判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。放流後の判別部７５の上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合に、放流処理部７７は、可動堰５０に対して、第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。放流停止後の判別部７５による上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。
【0092】
以下、第４実施形態に係る下水処理制御方法について説明する。
【0093】
図１０は、第４実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0094】
当該下水処理制御方法は、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である凝集剤注入ステップと、第２演算ステップと、第３判別ステップと、第２処理ステップの一例である第２放流ステップと、第４判別ステップと、第２処理停止ステップの一例である第２放流停止ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である凝集剤注入停止ステップとを実行する。以下、各ステップについて詳述する。
【0095】
（１）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0096】
（２）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0097】
（３）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0098】
（４）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。Ｓ１０４において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ１０４が継続される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１へと進む。
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。Ｓ１０４において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ１０４が継続される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１へと進む。
【0099】
（５）凝集剤注入ステップ（Ｓ３０１）
このステップは、制御装置６０ｂ（具体的には凝集剤注入処理部７８）によって行われる。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。
このステップは、制御装置６０ｂ（具体的には凝集剤注入処理部７８）によって行われる。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。
【0100】
（６）第２演算ステップ（Ｓ４０１）
制御装置６０ｂ（具体的には演算部７３）は、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを演算により求める。ＱｔａｎｋＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒは、演算部７３によって記憶部７６から上記の式６および式７が読み出され、先に実測したＬＶ（０）に基づき求められる。第２演算ステップを行う演算部７３を、第２演算手段もしくは第２演算部と称しても良い。
制御装置６０ｂ（具体的には演算部７３）は、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを演算により求める。ＱｔａｎｋＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒは、演算部７３によって記憶部７６から上記の式６および式７が読み出され、先に実測したＬＶ（０）に基づき求められる。第２演算ステップを行う演算部７３を、第２演算手段もしくは第２演算部と称しても良い。
【0101】
（７）第３判別ステップ（Ｓ４０２）
制御装置６０ｂ（具体的には判別部７５）は、Ｓ４０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。Ｓ４０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合には、Ｓ３０１に戻り、凝集剤の注入率を少なくするように制御される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒより多い場合には、Ｓ４０３へと進む。Ｓ４０２を行う判別部７５を、第３判別手段もしくは第３判別部と称しても良い。
制御装置６０ｂ（具体的には判別部７５）は、Ｓ４０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。Ｓ４０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合には、Ｓ３０１に戻り、凝集剤の注入率を少なくするように制御される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒより多い場合には、Ｓ４０３へと進む。Ｓ４０２を行う判別部７５を、第３判別手段もしくは第３判別部と称しても良い。
【0102】
（８）第２放流ステップ（Ｓ４０３）
Ｓ４０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒよりも多い場合に、制御装置６０ｂ（具体的には放流処理部７７）は、第２処理ステップとして、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。第２放流ステップを行う放流処理部７７を、第２放流処理手段もしくは第２放流処理部と称しても良い。
Ｓ４０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒよりも多い場合に、制御装置６０ｂ（具体的には放流処理部７７）は、第２処理ステップとして、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせる。第２放流ステップを行う放流処理部７７を、第２放流処理手段もしくは第２放流処理部と称しても良い。
【0103】
（９）第４判別ステップ（Ｓ４０４）
制御装置６０ｂ（具体的には判別部７５）は、Ｓ４０３の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。第４判別ステップにおいて、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒより多い場合には、Ｓ４０３に戻り、放流が継続される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合には、Ｓ４０５へと進む。Ｓ４０４を行う判別部７５を、第４判別手段もしくは第４判別部と称しても良い。
制御装置６０ｂ（具体的には判別部７５）は、Ｓ４０３の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。第４判別ステップにおいて、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒより多い場合には、Ｓ４０３に戻り、放流が継続される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合には、Ｓ４０５へと進む。Ｓ４０４を行う判別部７５を、第４判別手段もしくは第４判別部と称しても良い。
【0104】
（１０）第２放流停止ステップ（Ｓ４０５）
Ｓ４０４によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合に、制御装置６０ｂ（具体的には放流処理部７７）は、第２処理停止ステップとして、可動堰５０に対して、第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。第２放流停止ステップを行う放流処理部７７を、第２放流停止手段もしくは第２放流停止部と称しても良い。
Ｓ４０４によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合に、制御装置６０ｂ（具体的には放流処理部７７）は、第２処理停止ステップとして、可動堰５０に対して、第１処理水の一部の放流の停止を行わせる。第２放流停止ステップを行う放流処理部７７を、第２放流停止手段もしくは第２放流停止部と称しても良い。
【0105】
（１１）第２判別ステップ（Ｓ３０２）
このステップは、第３実施形態のＳ３０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。Ｓ３０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、凝集剤の注入率をより増やすように変更される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ３０３へと進む。
このステップは、第３実施形態のＳ３０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。Ｓ３０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、凝集剤の注入率をより増やすように変更される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ３０３へと進む。
【0106】
（１２）凝集剤注入停止ステップ（Ｓ３０３）
このステップは、第３実施形態のＳ３０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。その後、制御装置６０ｂは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
このステップは、第３実施形態のＳ３０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。その後、制御装置６０ｂは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
【0107】
なお、上記判別のＱｉｎ（ｔ）＞ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを、Ｑｉｎ（ｔ）≧ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとし、その後の放流を行った後の判別のＱｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを、Ｑｉｎ（ｔ）＜ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとしても良い。これは、他の実施形態でも同様である。
【0108】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第５実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第５実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第５実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【0109】
【0110】
第５実施形態に係る下水処理システム１ｃ（図５を参照）は、第３実施形態と同様、放流処理部７７による可動堰５０の開閉および開状態のレベルの制御を行わない。下水処理システム１ｃは、放流せずに、凝集剤の注入率の制御だけを行うシステムである。このため、下水処理システム１ｃにおいて、可動堰５０および配管５１を必ずしも要しないが、凝集剤の注入制御のみで対応できない場合に備えるという安全上の見地から、可動堰５０および配管５１を備えるのが好ましい。
【0111】
この実施形態に係る下水処理システム１ｃは、第３実施形態に係る下水処理システム１ａと異なり、係数ａを変動させて演算を行う。下水処理システム１ｃは、下水処理システム１ａの制御部６０ａに代えて、制御部６０ｃを備えている。制御部６０ｃは、係数演算部８０を備えている。係数は、前述したとおり、凝集剤の注入率と、凝集剤の注入後の活性汚泥の沈降速度とから、注入率の増大に伴う沈降速度の上昇度合を示す。係数演算部８０は、ＣＰＵと、記憶部７６内のプログラムとの協働によって演算を行う。かかる相違点を除き、下水処理システム１ｃは、下水処理システム１ａと同じ構成部を備える。ただし、制御装置６０ｃ内の各構成部の処理の一部は、制御部６０ａ内の各構成部の処理と異なる。
【0112】
下水処理システム１ｃは、下水処理システム１ａと同様、判別部７５により、最初沈殿池１０への下水の流量Ｑｉｎ（ｔ）と凝集剤の注入していない条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）との大小判別を行う。
【0113】
判別部７５の上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）の場合には、判別部７５は、上記判別を繰り返す。
【0114】
凝集剤を反応タンク２０に注入後、沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２は、あらためて、凝集剤を注入した条件下で活性汚泥の沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を測定する。係数演算部８０は、凝集剤を注入した条件下での沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を用いて係数ａ’を演算により求める。具体的には、係数演算部８０は、下記の式８（または式８を変形した式９）を用いて、係数ａ‘を求める。この実施形態では、前記の各実施形態における固定値としての係数ａと区別するために、係数を係数ａ‘と称する。後述の第６実施形態でも同様である。
【0115】
式８は、式６と類似の式である。凝集剤を注入していないときの沈降速度ＬＶ（０）に、凝集剤の注入率Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）に係数ａ’を乗じた値を加えると、凝集剤を注入した条件下での沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を得ることができる。式９は、式８の係数ａ’を左辺に移動した式である。沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を実測すると、ＬＶ（０）は既に実測されており、凝集剤の注入率Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）も凝集剤の注入時に明確であるから、式９によって、係数ａ’を計算できる。式８および／または式９は、記憶部７６に格納されている。係数演算部８０は、式８または式９と、沈降速度ＬＶ（０）と、沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）とを記憶部７６から読み出して、係数ａ’を計算する。
【0116】
ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）＝ＬＶ（０）＋ａ’×Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）・・式８
ａ’＝（ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）－ＬＶ（０））／Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）・・式９
ａ’＝（ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）－ＬＶ（０））／Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）・・式９
【0117】
凝集剤注入処理部７８は、係数演算部８０により求めた係数ａ’を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（下記の式１０を参照）と最初沈殿池１０に流入する下水の流量Ｑｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。下記の式１０は、前述の式５と同様の式であり、式５の係数ａを係数ａ’に変更した式である。式１０は、記憶部７６に格納されている。凝集剤注入処理部７８は、記憶部７６から式１０を読み出して、式１０の右辺の値を代入して、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）を算出することができる。この点は、第３実施形態と同様である。
【0118】
Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）＝（ＬＶ（０）＋ａ’×Ｒｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ））×Ａ×δ・・式１０
【0119】
凝集剤注入処理部７８によって凝集剤を注入した後、判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。凝集剤を注入後の判別部７５による上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。その後、判別部７５は、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）との大小判別を継続する。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤の注入制御に戻って、凝集剤の注入率を増やすように変更する。
【0120】
以下、第５実施形態に係る下水処理制御方法について説明する。
【0121】
図１２は、第５実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0122】
当該下水処理制御方法は、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である凝集剤注入ステップと、第２沈降速度測定ステップと、係数演算ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である凝集剤注入停止ステップとを実行する。第２沈降速度測定ステップと係数演算ステップは、凝集剤注入ステップから分岐して、再び凝集剤注入ステップに戻る副ループ上のステップである。凝集剤注入ステップの後に、第２沈降速度測定ステップと併行して、第２判別ステップおよび凝集剤注入停止ステップが実行される。以下、各ステップについて詳述する。
【0123】
（１）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0124】
（２）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0125】
（３）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0126】
（４）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0127】
（５）凝集剤注入ステップ（Ｓ３０１）
このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。ただし、係数ａ’の演算以降、このステップは、式１０を用いて得られたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）となることを目標に行われる。
このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。ただし、係数ａ’の演算以降、このステップは、式１０を用いて得られたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）となることを目標に行われる。
【0128】
（６）第２沈降速度測定ステップ（Ｓ５０１）
Ｓ３０１の後、制御装置６０ｃ（具体的には沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２）は、凝集剤を注入した条件下で活性汚泥の沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を測定する。第２沈降速度測定ステップを行う沈降速度測定部７２を、第２沈降速度測定手段もしくは第２沈降速度測定部と称しても良い。
Ｓ３０１の後、制御装置６０ｃ（具体的には沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２）は、凝集剤を注入した条件下で活性汚泥の沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を測定する。第２沈降速度測定ステップを行う沈降速度測定部７２を、第２沈降速度測定手段もしくは第２沈降速度測定部と称しても良い。
【0129】
（７）係数演算ステップ（Ｓ５０２）
続いて、制御装置６０ｃ（具体的には係数演算部８０）は、Ｓ５０１により得られたＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）から係数ａ’を求める。また、係数演算部６０ｃは、記憶部７６に格納している係数ａを係数ａ’に置き換える。Ｓ５０２は、上述の式８または式９を用いて実行される。このステップの後、再び、Ｓ３０１に戻り、式１０を用いて算出されたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）に等しくなるように凝集剤の注入が行われる。Ｓ５０１とＳ５０２を経てＳ３０１に戻る副ループは、後述のＳ３０２の判別にて「ＹＥＳ」になるまで実行される。
続いて、制御装置６０ｃ（具体的には係数演算部８０）は、Ｓ５０１により得られたＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）から係数ａ’を求める。また、係数演算部６０ｃは、記憶部７６に格納している係数ａを係数ａ’に置き換える。Ｓ５０２は、上述の式８または式９を用いて実行される。このステップの後、再び、Ｓ３０１に戻り、式１０を用いて算出されたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）に等しくなるように凝集剤の注入が行われる。Ｓ５０１とＳ５０２を経てＳ３０１に戻る副ループは、後述のＳ３０２の判別にて「ＹＥＳ」になるまで実行される。
【0130】
（８）第２判別ステップ（Ｓ３０２）
制御装置６０ｃは、Ｓ３０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、具体的には、判別部７５により実行される。Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、注入率を増やすように変更される。
制御装置６０ｃは、Ｓ３０１の後に、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別する。このステップは、具体的には、判別部７５により実行される。Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、注入率を増やすように変更される。
【0131】
（９）凝集剤注入停止ステップ（Ｓ３０３）
制御装置６０ｃは、Ｓ３０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、第１処理停止ステップとして、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。その後、制御装置６０ｃ（具体的には、判別部７５）は、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
制御装置６０ｃは、Ｓ３０２の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、第１処理停止ステップとして、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させる。このステップは、具体的には、凝集剤注入処理部７８により実行される。その後、制御装置６０ｃ（具体的には、判別部７５）は、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
【0132】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第６実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第６実施形態に係る下水処理システムについて図面を参照しながら説明する。第６実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【0133】
【0134】
第６実施形態に係る下水処理システム１ｄ（図８を参照）は、第４実施形態と同様、放流処理部７７による可動堰５０の開閉および開状態のレベルの制御と、凝集剤の注入率の制御との両方を行うシステムである。
【0135】
この実施形態に係る下水処理システム１ｄは、第４実施形態に係る下水処理システム１ｂに、第５実施形態に係る下水処理システム１ｃと同様の係数ａの演算機能を加えたシステムである。下水処理システム１ｄは、下水処理システム１ｂの制御部６０ｂに代えて、制御部６０ｄを備えている。制御部６０ｄは、係数演算部８０を備えている。かかる相違点を除き、下水処理システム１ｄは、下水処理システム１ｂと同じ構成部を備える。ただし、制御装置６０ｄ内の各構成部の処理の一部は、制御部６０ｂ内の各構成部の処理と異なる。
【0136】
下水処理システム１ｄでは、下水処理システム１ｂと同様、判別部７５は、最初沈殿池１０への下水の流量Ｑｉｎ（ｔ）と凝集剤の注入していない条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋ（０）との大小判別を行う。
【0137】
判別部７５の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）の方がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）よりも多い場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０による凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式５を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。
【0138】
凝集剤を反応タンク２０に注入後、沈降速度測定装置６２および沈降速度測定部７２は、あらためて、凝集剤を注入した条件下で活性汚泥の沈降速度ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を測定する。係数演算部８０は、ＬＶｐｏｌｙｍｅｒ（ｔ）を用いて係数ａ’を演算により求める。具体的には、係数演算部８０は、上記の式８（または式８を変形した式９）を用いて、係数ａ‘を求める。
【0139】
凝集剤注入処理部７８は、係数演算部８０により求めた係数ａ’を用いて、凝集剤の注入率を制御して、凝集剤を反応タンク２０に注入する。凝集剤の注入率は、好ましくは、Ｑｃａｌｔａｎｋ（ｔ）（上記の式１０を参照）とＱｉｎ（ｔ）とが等しくなることを目標に制御される。この点は、第５実施形態と同様である。
【0140】
演算部７３は、固定した係数ａまたは演算により求めた係数ａ’を考慮して、凝集剤を注入した条件下での最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒまたは最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’を演算により求めることができる。かかる演算には、下記の式１１および式１２を用いることができる。式１１および式１２は、記憶部７６に格納されている。演算部７３は、式１１および式１２を記憶部７６から読み出し、係数ａまたは先に算出した係数ａ’を用いて、凝集剤の注入率が最大のときの最大沈降速度ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒを求め、さらに最大沈降速度ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒに基づく最終沈殿域３０の最大処理能力を意味する最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを求めることができる。同様に、演算部７３は、ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’を求め、さらに最大沈降速度ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’に基づく最終沈殿域３０の最大処理能力を意味する最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’を求めることができる。なお、式１１および式１２は、係数ａ’を用いた式であるため、ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’およびＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’という表記を行っている。しかし、係数ａを用いる場合には、式１１および式１２は、それぞれ、ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ＝ＬＶ（０）＋ａ×ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒおよびＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ＝ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ×Ａ×δとなる。
【0141】
ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’＝ＬＶ（０）＋ａ’×ＲＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ・・式１１
ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’＝ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’×Ａ×δ・・式１２
ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’＝ＬＶＭＡＸｐｏｌｙｍｅｒ’×Ａ×δ・・式１２
【0142】
以下、最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒおよび最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’を代表して、「最大流量ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ」にて説明することがある。
【0143】
判別部７５は、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。凝集剤を注入後の判別部７５による上記判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒよりも多い場合に、放流処理部７８は、可動堰５０に対して第１処理水の一部の放流を行わせることができる。放流処理部７７によって放流した後、判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとを比較して両流量の大小を判別する。放流後の判別部７５の判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ以下の場合に、放流処理部７７は、可動堰５０に対して、第１処理水の一部の放流の停止を行わせることができる。
【0144】
判別部７５は、あらためて、Ｑｉｎ（ｔ）とＱＭＡＸｔａｎｋ（０）とを比較して両流量の大小を判別することができる。放流停止後の判別部７５による判別によって、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合に、凝集剤注入処理部７８は、凝集剤注入装置９０に対して凝集剤の注入を停止させることができる。
【0145】
以下、第６実施形態に係る下水処理制御方法について説明する。
【0146】
図１４は、第６実施形態に係る下水処理制御方法の主な処理のフロー図を示す。
【0147】
当該下水処理制御方法は、第１沈降速度測定ステップと、第１演算ステップと、流量受信開始ステップと、第１判別ステップと、第１処理ステップの一例である凝集剤注入ステップと、第２沈降速度測定ステップと、係数演算ステップと、第２演算ステップと、第３判別ステップと、第２処理ステップの一例である第２放流ステップと、第４判別ステップと、第２処理停止ステップの一例である第２放流停止ステップと、第２判別ステップと、第１処理停止ステップの一例である凝集剤注入停止ステップとを実行する。第２沈降速度測定ステップと係数演算ステップは、凝集剤注入ステップから分岐して、再び凝集剤注入ステップに戻る副ループのステップである。凝集剤注入ステップの後に、第２沈降速度測定ステップと併行して、第２演算ステップ以降のステップが実行される。以下、各ステップについて詳述する。
【0148】
（１）第１沈降速度測定ステップ（Ｓ１０１）
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0149】
（２）第１演算ステップ（Ｓ１０２）
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0150】
（３）流量受信開始ステップ（Ｓ１０３）
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0151】
（４）第１判別ステップ（Ｓ１０４）
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第１実施形態のＳ１０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第１実施形態の説明をもって代える。
【0152】
（５）凝集剤注入ステップ（Ｓ３０１）
このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。ただし、係数ａ’の演算以降、このステップは、式１０を用いて得られたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）となることを目標に行われる。
このステップは、第３実施形態のＳ３０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。ただし、係数ａ’の演算以降、このステップは、式１０を用いて得られたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）となることを目標に行われる。
【0153】
（６）第２沈降速度測定ステップ（Ｓ５０１）
このステップは、第５実施形態のＳ５０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第５実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第５実施形態のＳ５０１と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第５実施形態の説明をもって代える。
【0154】
（７）係数演算ステップ（Ｓ５０２）
このステップは、第５実施形態のＳ５０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第５実施形態の説明をもって代える。このステップの後、再び、Ｓ３０１に戻り、式１０を用いて算出されたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）に等しくなるように凝集剤の注入が行われる。Ｓ５０１とＳ５０２を経てＳ３０１に戻る副ループは、後述のＳ３０２の判別にて「ＹＥＳ」になるまで実行される。
このステップは、第５実施形態のＳ５０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第５実施形態の説明をもって代える。このステップの後、再び、Ｓ３０１に戻り、式１０を用いて算出されたＱｃａｌｔａｎｋ（ｔ）がＱｉｎ（ｔ）に等しくなるように凝集剤の注入が行われる。Ｓ５０１とＳ５０２を経てＳ３０１に戻る副ループは、後述のＳ３０２の判別にて「ＹＥＳ」になるまで実行される。
【0155】
（８）第２演算ステップ（Ｓ４０１）
制御装置６０ｄ（具体的には演算部７３）は、第４実施形態のＳ４０１と同様、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを演算により求める。ただし、係数ａ’の演算後の場合には、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’が演算により求められる。
制御装置６０ｄ（具体的には演算部７３）は、第４実施形態のＳ４０１と同様、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを演算により求める。ただし、係数ａ’の演算後の場合には、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’が演算により求められる。
【0156】
（９）第３判別ステップ（Ｓ４０２）
このステップは、第４実施形態のＳ４０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。なお、係数ａ’の演算後の場合には、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒをＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’として判別が行われる。これは、Ｓ４０２以降のステップでも同様である。
このステップは、第４実施形態のＳ４０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。なお、係数ａ’の演算後の場合には、ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒをＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒ’として判別が行われる。これは、Ｓ４０２以降のステップでも同様である。
【0157】
（１０）第２放流ステップ（Ｓ４０３）
このステップは、第４実施形態のＳ４０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第４実施形態のＳ４０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
【0158】
（１１）第４判別ステップ（Ｓ４０４）
このステップは、第４実施形態のＳ４０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第４実施形態のＳ４０４と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
【0159】
（１２）第２放流停止ステップ（Ｓ４０５）
このステップは、第４実施形態のＳ４０５と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
このステップは、第４実施形態のＳ４０５と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第４実施形態の説明をもって代える。
【0160】
（１３）第２判別ステップ（Ｓ３０２）
このステップは、第３実施形態のＳ３０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。Ｓ３０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、凝集剤の注入率がより多くなるように変更される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ３０３へと進む。
このステップは、第３実施形態のＳ３０２と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。Ｓ３０２において、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）より多い場合には、Ｓ３０１に戻って、凝集剤の注入率がより多くなるように変更される。一方、Ｑｉｎ（ｔ）がＱＭＡＸｔａｎｋ（０）以下の場合には、Ｓ３０３へと進む。
【0161】
（１４）凝集剤注入停止ステップ（Ｓ３０３）
このステップは、第３実施形態のＳ３０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。その後、制御装置６０ｄは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
このステップは、第３実施形態のＳ３０３と同様のステップである。よって、ステップの内容の詳細は、第３実施形態の説明をもって代える。その後、制御装置６０ｄは、Ｓ１０４に戻って、判別部７５に判別処理を行わせる。
【0162】
なお、上記判別のＱｉｎ（ｔ）＞ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを、Ｑｉｎ（ｔ）≧ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとし、その後の放流を行った後の判別のＱｉｎ（ｔ）≦ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒを、Ｑｉｎ（ｔ）＜ＱＭＡＸｔａｎｋｐｏｌｙｍｅｒとしても良い。
【0163】
なお、上記の各実施形態に係る下水処理システム１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄでは、記憶部７６中に式１～１２の内の必要な式のみを格納しても、あるいは式１～１２の全てを格納しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0164】
本発明は、例えば、下水処理施設にて利用可能である。
【符号の説明】
【0165】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・下水処理システム、１０・・・最初沈殿池、１２・・・第１流量計、２０・・・反応タンク、２２・・・第２流量計、３０・・・最終沈殿池、４０・・・消毒槽、５０・・・可動堰（放流装置の一例）、６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ・・・制御装置、６２・・・沈降速度測定装置、７０・・・制御部、７３・・・演算部、７４・・・流量受信部、７５・・・判別部、７７・・・放流処理部（処理部の一例）、７８・・・凝集剤注入処理部（処理部の一例）、８０・・・係数演算部、９０・・・凝集剤注入装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】