(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-07
(45)【発行日】2023-12-15
(54)【発明の名称】排水処理システム並びに方法
(51)【国際特許分類】
C02F 1/28 20230101AFI20231208BHJP
【ＦＩ】
C02F1/28 F
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022566532
(86)(22)【出願日】2020-12-02
(86)【国際出願番号】 JP2020044781
(87)【国際公開番号】W WO2022118382
(87)【国際公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-02-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】佐野 理志
(72)【発明者】
【氏名】王 宇
【審査官】片山 真紀
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／０３３４５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０７－１８５５１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１６３２９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ１／００－９／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の工場からの汚水を貯留槽に蓄え、貯留槽からの汚水を固形浄化剤と液体再生剤の組合せで構成される水処理装置により浄化するとともに水処理装置を排水処理設備制御装置により制御するようにされた排水処理システムであって、前記水処理装置は、前記貯留槽からの汚水を浄化水とする浄化運転を行う固形浄化剤ろ過装置と前記固形浄化剤ろ過装置に吸着された不純物を脱着する再生運転を行う再生装置を含み、
前記排水処理設備制御装置は、前記複数の工場から稼働計画情報を入手して当該工場の汚水の排水量を予測し、予測した排水量の時の前記貯留槽および前記水処理装置の各所の物理量として、少なくとも前記貯留槽の水位を予測し、前記貯留槽の水位の予測の結果、前記貯留槽の越流が予測されるときに前記水処理装置による運転を前記浄化運転にするタイミングを制御することを特徴とする排水処理システム。
【請求項2】
請求項１に記載の排水処理システムであって、前記排水量及び前記物理量の推移の予測の結果、前記貯留槽の越流が予測されたときには、越流予測時点において前記水処理装置が前記浄化運転となるように、前記水処理装置を事前に制御しておくことを特徴とする排水処理システム。
【請求項3】
請求項１に記載の排水処理システムであって、前記排水量の予測の結果、前記排水量が少ない状態が継続するときには前記再生運転の実行時間を短くするように前記水処理装置による運転のタイミングを制御することを特徴とする排水処理システム。
【請求項4】
請求項１に記載の排水処理システムであって、前記再生運転から前記浄化運転に移行した初期段階において、前記浄化水の濃度が上限値を逸脱するときに前記水処理装置を停止し、活性炭を交換することを特徴とする排水処理システム。
【請求項5】
請求項１に記載の排水処理システムであって、前記再生運転において、前記再生装置に設けられた液体再生剤の汚染度センサからの汚染濃度が上限値を逸脱するときに前記再生装置を停止し、液体再生剤を交換することを特徴とする排水処理システム。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排水処理システムであって、前記固形浄化剤が砂であることを特徴とする排水処理システム。
【請求項7】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排水処理システムであって、前記固形浄化剤が吸着剤であることを特徴とする排水処理システム。
【請求項8】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排水処理システムであって、前記固形浄化剤が活性炭であることを特徴とする排水処理システム。
【請求項9】
複数の工場からの汚水を貯留槽に蓄え、貯留槽からの汚水を水処理装置により浄化する排水処理方法であって、前記水処理装置は、前記貯留槽からの汚水を浄化水とする浄化運転と固形浄化剤に吸着された不純物を脱着する再生運転を行い、
前記複数の工場から稼働計画情報を入手して当該工場の汚水の排水量を予測し、予測した排水量の時の前記貯留槽および前記水処理装置の各所の物理量として、少なくとも前記貯留槽の水位を予測し、前記貯留槽の水位の予測の結果、前記貯留槽の越流が予測されるときに前記水処理装置による運転を前記浄化運転にするタイミングを定めることを特徴とする排水処理方法。
【請求項10】
請求項９に記載の排水処理方法であって、前記排水量及び前記物理量の推移の予測の結果、前記貯留槽の越流が予測されたときには、越流予測時点において前記水処理装置が前記浄化運転となるように、前記水処理装置を事前に制御しておくことを特徴とする排水処理方法。
【請求項11】
請求項９または１０に記載の排水処理方法であって、前記固形浄化剤が砂であることを特徴とする排水処理方法。
【請求項12】
請求項９または１０に記載の排水処理方法であって、前記固形浄化剤が吸着剤であることを特徴とする排水処理方法。
【請求項13】
請求項９または１０に記載の排水処理方法であって、前記固形浄化剤が活性炭であることを特徴とする排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の工場からの排水を処理する排水処理システム並びに方法に関する。
【背景技術】
【0002】
排水を処理する設備は種々知られているが、例えば特許文献１によれば吸着剤による浄化と液化ガスによる再生により、従来と比較してコンパクトな排水処理設備を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】ＷＯ２０１５／０３３４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の処理設備は、排水の浄化処理と吸着剤の再生処理をコンパクトかつ簡便に行えるという利点があり、今後の排水設備として有望であるが、その前段に別途貯留槽が必要である。
【0005】
貯留槽には工場からの排水を貯留しておくことになるが、特に多数の工場からの排水を受け入れる場合などには、これら複数の工場から排出される水量の変動予測が困難であったため、流入量の平準化を目的に排水処理装置の前段に巨大な貯留槽が必要であった。また，貯留槽は溢水（越流）が許されないので，高水位になると工場の運転を停止する必要があった。
【0006】
以上のことから本発明においては、多数の工場からの排水を受け入れる場合に、貯留槽を小型化可能としながら溢水（越流）を阻止するに好適な排水処理システム並びに方法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】
【0007】
以上のことから本発明においては、複数の工場からの汚水を貯留槽に蓄え、貯留槽からの汚水を固形浄化剤と液体再生剤の組合せで構成される水処理装置により浄化するとともに水処理装置を排水処理設備制御装置により制御するようにされた排水処理システムであって、水処理装置は、貯留槽からの汚水を浄化水とする浄化運転を行う固形浄化剤ろ過装置と固形浄化剤ろ過装置に吸着された不純物を脱着する再生運転を行う再生装置を含み、排水処理設備制御装置は、複数の工場から稼働計画情報を入手して当該工場の汚水の排水量を予測し、予測した排水量の時の貯留槽および水処理装置の各所の物理量の推移を予測し、予測の結果に応じて水処理装置による運転のタイミングを制御することを特徴とする。 また本発明においては、複数の工場からの汚水を貯留槽に蓄え、貯留槽からの汚水を水処理装置により浄化する排水処理方法であって、水処理装置は、貯留槽からの汚水を浄化水とする浄化運転と固形浄化剤に吸着された不純物を脱着する再生運転を行い、複数の工場から稼働計画情報を入手して工場の汚水の排水量を予測し、予測した排水量の時の貯留槽および水処理装置の各所の物理量の推移を予測し、予測の結果に応じて前記水処理装置による運転のタイミングを定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、多数の工場からの排水を受け入れる場合に、貯留槽を小型化可能としながら溢水（越流）を阻止するに好適な排水処理システム並びに方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施例に係る排水処理システムの全体構成例を示す図。
【図2】本発明が適用される活性炭ろ過・再生装置の全体構成例を示す図。
【図3】排水処理設備制御装置４の具体的な構成例を示す図。
【図4】プロセス制御部４３における処理内容を示すフロー図。
【図5a】従来における排水処理設備運用事例を示す図。
【図5b】将来予測を行う本発明による排水処理設備運用事例を示す図。
【図6a】通常運転時の排水処理設備運用事例を示す図。
【図6b】予測結果として将来時点であるｔ６において越流が発生したことを示す図。
【図6c】越流発生が予測された状態における有効な対応策を示す図。
【図7a】通常の浄化運転例を示す図。
【図7b】将来予測を行う本発明によるコスト重視の排水処理設備運用事例を示す図。
【図8】本発明に係る排水処理システムの運転手順を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例1】
【0011】
図１は、本発明の実施例に係る排水処理システムの全体構成例を示している。排水処理設備１は、上流側の貯留槽２と活性炭ろ過・再生装置３により構成され、一般的には計算機により構成される排水処理設備制御装置４により制御される。なお貯留槽２には、複数の工場５からの汚水が流入して貯留されており、水処理装置である活性炭ろ過・再生装置３は汚水を固形浄化剤である活性炭を用いて汚水を浄化して浄化水として放流する。また活性炭ろ過設備の性能劣化によりその再生処理を行い、再生により生じた吸着物（汚染物）は適宜回収される。活性炭ろ過・再生装置３は、詳細構成を図２に示し後述するように、貯留槽２からの汚水を浄化水とする浄化運転を行う活性炭吸着装置３１（固形浄化剤ろ過装置）と活性炭吸着装置３１に吸着された不純物を脱着する再生運転を行う再生装置３２により構成される。
【0012】
排水処理設備制御装置４は、活性炭ろ過・再生装置３における再生のタイミング、浄化のタイミング、活性炭交換のタイミング、液体再生剤の交換・補充のタイミング、吸着物回収のタイミングなどを制御している。本発明の排水処理設備制御装置４は、これらの処理のために複数の工場５の稼働計画情報Ｓｇ１の他に、気象情報（雨情報）Ｓｇ２、濃度センサ６からの汚水濃度情報Ｓｇ３、活性炭ろ過・再生装置３内の再生装置３２に設けられたＤＭＥ汚染度センサ７からの汚染情報Ｓ４，濃度センサ８からの浄化水濃度情報Ｓｇ５を入力して、タイミングなどを決定している。
【0013】
活性炭ろ過・再生装置３は、例えば図２のように構成されている。図２の活性炭ろ過・再生装置３は、処理槽２２、ポンプ２１、凝縮器２９、蒸発器２８並びに複数のバルブＶ（Ｖ１１からＶ１５）を主たる構成要素としており、貯留槽２から処理槽２２（活性炭吸着装置３１）に至る経路により活性炭ろ過処理を行い、処理槽２２から、蒸発器２８、凝縮器２９、ポンプ２１を介して再度処理槽２２に至る経路により構成する再生装置３２により、処理槽２２の再生処理を行う。
【0014】
上記構成によりまず，通常の汚水処理モード（浄化モード）では，バルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１５が閉められ，バルブＶ１３，Ｖ１４は開かれた状態で運用する。貯留槽２からの汚水は処理槽２２に充填された吸着剤と接触とすることで，不純物が吸着剤に吸着され，処理槽の出口からは不純物を含まない浄化水が得られる。この状態で運用を続けると，吸着飽和に達し不純物が漏出してしまうため，不純物が漏出する前に一時的に運用を停止し，吸着剤の再生モードに移行する。移行時には処理槽から水が除去されるが，吸着剤には水と不純物が付着したままとなっている。
【0015】
吸着剤の再生モードでは，バルブＶ１１，Ｖ１２が開かれ，バルブＶ１３，Ｖ１４は閉じられた状態で運用する。吸着剤を再生する液体再生剤には，常温常圧では気体である物質Ａとして例えば液化ジメチルエーテル（ＤＭＥ）を使用する。物質Ａは再生モードの流通経路内において飽和蒸気圧で保持され，一部は液化した状態で存在している。また，図中に温度と圧力の変化を記載している。これは使用する物質Ａによって異なる値を示すものであるが，エネルギーの流れを説明するために記載した一例である。
【0016】
まず，液化物質Ａは凝縮器２９の下部から抜き出され，ポンプ２１によってバルブＶ１１を通り処理槽２２に送液される。処理槽２２では送り込まれた液化物質Ａに吸着剤が浸される。このとき，吸着剤に吸着されていた不純物は，液化物質Ａと親和性が高いために脱着され，水と共に液化物質Ａに溶け出す。次いで，水と不純物を溶存した液化物質Ａはバルブ１２を通して蒸発器２８に送液される。蒸発器２８では，液化物質Ａが気化するための潜熱分のエネルギーが供給され，沸点が最も低い液化物質Ａだけが気化し，不純物と水は残存する事になる。気化した物質Ａは凝縮器２９に送られ，冷却される事で物質Ａは液化する。ここで得られた液化物質Ａは再度処理槽２２に送液され，再度吸着剤からの不純物の脱着に使用される。
【0017】
上記の物質Ａの状態変化のサイクルを必要に応じて複数回繰り返すことで，吸着剤に付着した不純物の大半は脱着する。脱着が完了した時点で，バルブＶ１２を閉め，ポンプ１の逆回転もしくは別途準備した引き抜きポンプにより処理槽２２から液化物質Ａを引き抜いた後，バルブ１５を開いて処理槽２２を減圧もしくは大気開放することで，吸着剤に付着している液化物質Ａは気化するので，吸着能力を回復した新品に近い再生吸着剤が得られる。
【0018】
本実施例では，物質Ａの循環にポンプ１を使用しているが，圧縮機でもその機能を代替できる。ただし，圧縮機は気体を循環させる物であるため，本実施例において使用する場合は，蒸発器２８の下流かつ凝縮器２９の上流に設置すれば良い。
【0019】
図３は、排水処理設備制御装置４の具体的な構成例を示している。排水処理設備制御装置４は、一般的には計算機により構成されるものであり、ここでは計算機で実行する処理機能により便宜的に表現している。排水処理設備制御装置４における処理機能は、排水量予測部４１、物理量検出部４２、プロセス制御部４３により構成され、さらにプロセス制御部４３を構成するにあたり図示の実施例では学習機能を利用する例を示しておりこの場合に、学習器４５、データベース４４、司令部４６を含んで構成されている。なお、プロセス制御部４３は、一般的な制御理論により実現されるものであってもよい。
【0020】
排水処理設備制御装置４内の排水量予測部４１では、貯留槽２に汚水を排出している複数の工場５における稼働計画情報Ｓｇ１をそれぞれ入手し、稼働計画情報Ｓｇ１から当該工場の排水量を予測し、全工場からの総排水量を予測している。なお、一般的には稼働計画情報Ｓｇ１と当該工場の排水量の間には、何らかの相関があるが、使用する機器の特性や用法（例えば工場内に貯留槽を有しており、バッチ処理的に排水する場合など）、季節的な要因などによる変動要因が存在することもあり、これらの関連を把握する意味では、いわゆる学習機能を適用してより正確な排水量の予測ができる装置構成とするのがよい。ただし、本発明では予測ができればよく、予測の具体的な実現手法を限定するものではない。
【0021】
この場合の稼働計画情報Ｓｇ１は、翌日のような短期情報でも、あるいは週、月単位での中・長期情報でもよいが、後述するところの活性炭ろ過・再生装置３における再生処理時間Ｔ以上の時間が確保できることが望ましい。これは排水の浄化処理をろ過装置の再生処理に切り替え、さらに排水の浄化処理の再開に至るまでの時間Ｔ以上の将来における稼働計画を含む稼働計画情報Ｓｇ１を必要とすることを意味している。
【0022】
物理量検出部４２は、各種センサから濃度、水位、流量、温度などを検知する。なお、図１では、濃度、汚染度のセンサ６，７，８のみを例示して表示しているが、これ以外にも貯留槽２の水位を検知する水位センサ、貯留槽２に流入しあるいは流出する流量を検知する流量センサ、活性炭ろ過・再生装置３内の温度を検知する温度センサなどが備えられ、適宜物理量検出部４２に伝送されて以降の処理に利用されている。
【0023】
プロセス制御部４３は、学習機能を利用するときの構成を例示しているが、本発明は学習機能の利用に限定されるものではない。要するにプロセス制御部４３では、図４に例示する以下の処理が実現される必要がある。図４は、プロセス制御部４３における処理内容を示すフロー図であり、この処理の一部に学習機能を利用することが有用である場合がある。
【0024】
図４のフローの最初の処理ステップＳ１では、排水量予測部４１で予測した将来時点における排水量予測値、物理量検出部４２で検出した現在時点における各種物理量、降水量予測値、および物理量についての許容値（制限値）を取り込む。処理ステップＳ２では、排水量予測値の各予測時点における各物理量を推定予測する。なおこの処理は、物理量間の因果関係を用いて算出してもよく、或は学習機能を利用してもよい。
【0025】
処理ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５では、物理量として、特に監視すべき浄化水の汚染濃度、貯留槽２の水位予測値、処理層２２の汚染度がそれぞれの許容値を超過することを確認する。許容値を逸脱しないと判断される場合（Ｎｏ側）には、処理ステップＳ２にもどり、上記処理を継続実行し、許容値を逸脱すると判断される場合（ｙｅｓ側）には、処理ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８に移動し、それぞれの状態に応じた適切な対応策を講じることになる。
【0026】
なおここで、浄化水の汚染濃度と処理層２２の汚染度は現在時点または将来時点における値であり、貯留槽２の水位は将来時点における予測値とするのがよい。つまり、浄化水の汚染濃度と処理層２２の汚染度の許容値からの逸脱は、現在時点での監視結果（あるいは将来時点での予測結果）を現在時点（あるいは将来時点）の制御に反映し、貯留槽２の水位は将来時点における予測結果に基づく予測制御（制御実行時点が将来時点）を実行するのがよい。なお上記以外の物理量として、流入水の濃度管理があるが、これについて実施例４で説明するように、貯留槽２の水位と同様に予測制御を適用するのがよい。
【0027】
処理ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８での対応策は、個別にあらかじめ設定されていてもよいが、特に貯留槽２の水位の逸脱事象は将来時点における予想事象であることから、現時点から予想事象発生時点までの間に多くの次善処置を講じることが可能である。特に学習機能を利用する場合には処理ステップＳ７において、過去事例などを総合的に勘案した適切な対応策の提案が可能である。
【0028】
本発明に係る排水処理設備制御装置４の利用場面として、これを半自動とし、或は全自動とすることが考えられる。半自動である場合には、支援装置として構成し、処理ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８における対応策あるいは処理ステップＳ７における学習結果などをその他の情報とともに、管理者に視覚的に提示して、その判断を仰ぐものである。なお、半自動とする場合に、浄化水の汚染濃度と処理層２２の汚染度の将来予測結果を管理者に提示しておき、近い将来に対応が必要となることを周知しておくという用法も有用である。全自動とする場合には、処理ステップＳ９において、この判断結果を活性炭ろ過・再生装置３の操作端であるバルブＶや汚水の供給ラインに設置されたポンプ（図示せず）に伝達し、これを制御する。
【0029】
なお処理ステップＳ６における対応策の例は、再生運転に移行してその完了後に浄化運転を再開するという通常動作のものである。処理ステップＳ８における対応策の例は、ＤＭＥ交換、補充をする、あるいは活性炭交換を行うという通常動作のものである。これに対し、処理ステップＳ７における対応策は、本発明に特有のものであり詳細内容を後述する。
【0030】
図５ａは、本発明を用いない、従来における排水処理設備運用事例を示している。この例では、貯留槽２の水位、浄化水流量、流入量、浄化水汚染濃度の時系列的な変化事例を示しており、浄化運転・再生運転後に運転停止し、再度浄化運転・再生運転・運転停止を繰り返し実行することを典型的なパターンとして運用するものとする。
【0031】
この説明例の中では、処理ステップＳ３，Ｓ４で示したところの浄化水汚染濃度と貯留槽２の水位が許容値との比較監視対象となっている例をとりあげている。これによれば浄化水汚染濃度が許容値を逸脱するタイミングで浄化運転から再生運転に切り替わっており、再生完了後は運転停止期間を確保したうえで浄化運転に復帰している。
【0032】
これに対し、貯留槽２から活性炭ろ過・再生装置３への汚水の送水を停止している時刻ｔ１の活性炭再生処理時に、貯留槽２への工場５からの汚水が増加して、貯留槽２で汚水の越流が発生したものとする。図５ａは、従来における排水処理設備運用事例であり、あくまでも現在時刻の監視とその制御に基づいて行った結果であるので、この越流を阻止することはできない。
【0033】
他方、本発明により複数の工場５の稼働計画情報Ｓｇ１を用いた将来予測を行っている場合には、図５ｂのように対応することが可能である。図５ｂの前提として、現在時刻は例えばｔ０時点であり、図５ａの時点ｔ１までの各物理量などの変化事象は予測されているものである。
【0034】
この場合に、本発明に係る排水処理設備制御装置４が採用しえるステップＳ７の対応策は、時刻ｔ１において浄化運転を行うことで貯留槽２への工場５からの汚水が増加する事象のタイミングにおいて、汚水処理可能な体制としておくことである。またその前提として、浄化水汚染濃度が浄化運転から再生運転への切り替え条件になっていることから、時刻ｔ１以前に１回の浄化運転と１回の再生運転と１回の運転停止の組操作を完了させておき、時刻ｔ１では浄化水汚染濃度が低くなっている体制としておくことである。具体的な運用では運転停止期間を短縮して確保した時間内で１回の浄化運転と１回の再生運転と１回の運転停止の組操作を完了させておくことである。浄化水汚染濃度が低い状態であれば、貯留槽２の水位を低下させ、越流の可能性を防止するに足る当面の期間は確保できることになる。
【0035】
以上のことから明らかなように、図４のステップＳ７の対応策は、貯留槽２で汚水の越流が発生したとする予測結果に対して、事前に１回の浄化運転と１回の再生運転と１回の運転停止の組操作を完了させ汚水の越流予測時刻には、浄化運転中、できれば浄化運転開始直後とすることである。
【0036】
図５ａ，図５ｂでは、越流が予測される時刻ｔ１に再生運転にもっていくようにその前段での制御を行うことを示しているが、この具体的な対応策を活性炭汚染度との関係で実現する具体的な手法例について図６ａ，図６ｂ，図６ｃを用いて説明する。
【0037】
図６ａは、通常運転時の排水処理設備運用事例を示している。この例では、貯留槽２の水位、浄化水流量、流入量、活性炭汚染度の時系列的な変化を、水位上限、活性炭汚染度上限とともに表しており、浄化運転・再生運転後に運転停止し、再度浄化運転・再生運転・運転停止を繰り返し実行することを典型的なパターンとして運用するものとする。なおこの図では、再生運転前後の切り替え期間も併せて表示している。
【0038】
なおここで前提とする模擬条件は、流入量は一定、浄化水量は３．６倍、水位は流入と流出の差、再生前後のモードの切り替え時間は０．４５時間、１００％再生時間は０．９５時間、５０％再生時間は０．３時間とし、浄化運転開始の基準は水位が満水の２／３であることとしている。
【0039】
図６ｂは、予測結果として将来時点であるｔ６において越流が発生したことを示している。なお時刻ｔ６は再生処理後の切り替え時間内であるが、切り替え時間も含めて再生運転の範囲内としている。いずれにせよ、浄化運転ではないので水処理ができない、つまり貯留槽２の水位制御が機能していない期間である。
【0040】
図６ｃは、越流発生が予測された状態において、現時点ｔ０から越流時刻ｔ６までの間にとりえる有効な対応策を例示している。対応策１は、時刻ｔ３からｔ４の間の再生運転期間を、負荷増大を見越して活性炭汚染度の１００％再生とすべく、期間延長したことである。対応策２は、再生後の運転停止期間を浄化運転後の時刻ｔ５で短時間実施に切り替えた点であり、これは水位低下のため一時停止したものである。対応策３は、運転停止後に浄化運転を再開し限界まで浄化運転としたことである。
【0041】
この結果として、越流発生予測時刻では再生運転が実行されているが、この時の再生は、タンク水位の増加を予測して目的除去能力（再生時間）を決定（この場合は５０％）し、短すぎても長すぎても溢れることとなる。
【0042】
【実施例2】
【0043】
実施例１は、学習器の機能を用いて予測結果を実運用に反映させて具体的な制御手法を実現させたものであるが、これは越流のような異常発生時の対応といえる。これに対し実施例２では、学習器の機能を利用することで、ランニングコストを低減させることについて図７ａ，図７ｂを用いて説明する。
【0044】
図７ａは、通常の浄化運転例を示しており、図５ａと同様に、浄化・再生後に運転停止し、再度浄化・再生・運転停止を繰り返し実行したものである。これに対し、複数の工場５における稼働計画情報Ｓｇ１からの排水量予測結果として、工場からの排水量が少なく低負荷の状態が継続するということが事前に判明しているのであれば、図７ｂに例示するようにこの予測結果を利用して再生時間を短くして運用するのがよい。これにより汚染度が高い状態を保持したまま運転継続し、汚染度を逆に低くしないようにする。この結果としてこの運転態様によれば、活性炭の吸着、脱着特性を活用し，再生度を低下させ，再生コストを削減することができる。
【実施例3】
【0045】
実施例３では、本発明に係る排水処理システムの一般的な全体運転手順について、図８を用いて説明する。このフローにおける最初の処理ステップＳ１１では活性炭吸着装置３１（処理槽２２）の運転により汚水を浄化し、適宜再生運転を行っている。
【0046】
処理ステップＳ１２では、再生直後の浄化水濃度をその上限値と比較する。なおここでの上限値は、浄化運転を再生運転に切り替える判断基準としての許容値ではなく、活性炭の劣化によりその浄化性能が交換時期に来たことを判断する基準であり、上限値の逸脱により処理ステップＳ１３において活性炭吸着装置３１を止めて、活性炭を交換する。活性炭を交換した後は処理ステップＳ１１の活性炭吸着装置３１（処理槽２２）の運転に入るが、この場合に所定性能が達成されていることを確認してから活性炭吸着運転に入るなどの確認対応がされることは言うまでもない。
【0047】
処理ステップＳ１４では、排水処理設備制御装置４からの格別の指示の有無を確認し、指示がある場合には処理ステップＳ２２に移り、指示がない場合は処理ステップＳ１５の通常処理に映る。ここで排水処理設備制御装置４からの格別の指示とは、例えば図６ｂに例示した運転態様の指示であり、指定された実行期間での再生運転を行うことでコスト重視の運転とする。格別の指示がない場合には、処理ステップＳ１５の通常処理により浄化水濃度を許容値と比較し、許容値を逸脱する場合には処理ステップＳ１８において再生運転に入る。
【0048】
処理ステップＳ１５において浄化水濃度が許容値以下である場合には、引き続いて貯留槽２の水位の予測監視の処理を行う処理ステップＳ１６を実行する。ここで推移に異常がなければ処理ステップＳ１１に戻り、通常の浄化処理（活性炭吸着処理）を継続する。処理ステップＳ１６において貯留槽２の水位が許容値以上である場合には、処理ステップＳ１７において、図５ｂに示した予測時点における越流の事前予防対策を実行する。
【0049】
処理ステップＳ１８の再生運転は、処理ステップＳ１９の判断で排水処理設備制御装置４からの停止指示がない限り実行され、停止指示がないときは処理ステップＳ２０においてＤＭＥセンサの測定値が許容値以上であるときには処理ステップＳ２１において再生装置を停止し、ＤＭＥを交換する。
【実施例4】
【0050】
実施例１では浄化水の汚染濃度と処理層２２の汚染度と貯留槽２の水位を監視制御することについて説明した。これに対し実施例４では、貯留槽２から流入する汚水の濃度を管理することについて説明する。
【0051】
貯留槽２の流入濃度が変化する場合、貯留槽２で緩和され，活性炭ろ過・再生装置３に送液されるが、濃度の場合でも，濃度変動予測による運転変更による事前対策の効果が期待できる。具体的には、汚染物濃度が増大すると，浄化できる水量が低下するため，越流する可能性が増加する。このときも事前に，濃度の上昇が予測された場合，事前に活性炭の除去能力を向上させることで浄化水量を増加できるので，上記で示した，流量変動の予測に対する浄化設備の運転方法の変更方法は，濃度変動にも適用できる。
【0052】
なお，実施例1から4における排水処理には，固体浄化剤である活性炭を用いた浄化と，液体再生剤として液化ガスを用いた再生を例として説明したが，本発明はこの組合せに限る物では無く，活性炭の代わりの固体浄化剤として他の吸着剤や砂ろ過を用いることもできる。例えば砂ろ過では，物理的に固形物を除去することができ，シリカゲルやアルミナゲルでは，砂ろ過に加えて吸着作用も示すので溶存物質も除去できる。これに対して活性炭を用いる場合では，吸着できる物質の種類や吸着量を増大させられる点が異なる。組み合わせる再生剤は液化ガスに限る必要は無く，除去対象と浄化剤の組合せから適切な再生剤を選定すれば良い。
【符号の説明】
【0053】
１：排水処理設備、２：貯留槽、３：活性炭ろ過・再生装置、４：排水処理設備制御装置、５：工場、６、８：濃度センサ、７：汚染度センサ、８：２１：ポンプ、２２：処理槽、２８：蒸発器、２９：凝縮器、４１：排水量予測部、４２：物理量検出部、４３：プロセス制御部、４４：データベース、４５：学習器、４６：司令部、Ｖ１１からＶ１５：バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7a】
【図7b】
【図8】