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公開番号2025079706
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192553
出願日2023-11-10
発明の名称水質監視システム、水処理システム、水質監視装置および水質推定装置
出願人フジクリーン工業株式会社
代理人弁理士法人勇智国際特許事務所
主分類G01N 27/06 20060101AFI20250515BHJP(測定;試験)
要約【課題】低コストでT-N濃度をリアルタイムに測定できる技術を提供する。
【解決手段】水質監視システムは、監視対象水の電気伝導度を測定するように構成されたEC計と、EC計による測定に基づくデータを通信により外部デバイスに送信するように構成された通信インタフェースと、EC計の測定結果に基づいて、監視対象水のT-N濃度を推定するように構成された推定部と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水質監視システムであって、
監視対象水の電気伝導度を測定するように構成されたＥＣ計と、
前記ＥＣ計による測定に基づくデータを通信により外部デバイスに送信するように構成された通信インタフェースと、
前記ＥＣ計の測定結果に基づいて、前記監視対象水のＴ－Ｎ濃度を推定するように構成された推定部と
を備える水質監視システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水質監視システムであって、
前記ＥＣ計は、前記電気伝導度を連続的に測定するように構成され、
前記推定部は、連続的に測定された前記ＥＣ計の測定結果に基づいて前記Ｔ－Ｎ濃度を連続的に推定するように構成された
水質監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の水質監視システムであって、
前記Ｔ－Ｎ濃度の推定値が基準値を超えた場合にユーザに報知する報知部を備える
水質監視システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の水質監視システムであって、
前記監視対象水は、浄化槽で処理された水、および、処理途中の水の少なくとも一方であり、
前記推定部は、前記ＥＣ計によって測定されたＥＣ値をＸ軸とし、前記Ｔ－Ｎ濃度をＹ軸とする一次関数であって、ゼロよりも大きいＸ切片を有する一次関数に基づいて、前記Ｔ－Ｎ濃度を推定するように構成された
水質監視システム。
【請求項５】
水処理システムであって、
請求項４に記載の水質監視システムと、
前記浄化槽と
を備え、
前記浄化槽は、Ｔ－Ｎを除去するために嫌気処理部と好気処理部を備え、少なくとも生物膜法を用いて水処理を行うように構成された
水処理システム。
【請求項６】
水質監視装置であって、
監視対象水の電気伝導度を測定するように構成されたＥＣ計と、
前記ＥＣ計による測定に基づくデータを通信により外部デバイスに送信するように構成された通信インタフェースと
を備える水質監視装置。
【請求項７】
水質推定装置であって、
水質監視対象水の電気伝導度の測定値を受信する通信インタフェースと、
前記測定値に基づいて、前記水質監視対象水のＴ－Ｎ濃度を推定するように構成された推定部と
を備える水質推定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の水質推定装置であって、
前記水質監視対象水は、浄化槽で処理された水、および、処理途中の水の少なくとも一方であり、
前記推定部は、前記測定値をＸ軸とし、前記Ｔ－Ｎ濃度をＹ軸とする一次関数であって、ゼロよりも大きいＸ切片を有する一次関数に基づいて、前記Ｔ－Ｎ濃度を推定するように構成された
水質推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質、特に、Ｔ－Ｎ濃度の監視技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
浄化槽（例えば、下記の特許文献１）では、法定検査や維持管理において、濁度、透視度（Ｔｒ）、ＢＯＤなどの水質が測定される。これらの水質は、定期的に現場でサンプル水を採取して、別の施設で分析される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１１７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の水質測定では、採水から水質の測定結果が得られるまでに時間差が生じ、測定結果が望ましくない場合であっても、それを改善するための判断や対応が遅れることになる。そのようなことから、リアルタイムで水質を把握できる技術が求められる。また、窒素総量規制がある地域や、処理水の窒素濃度が周囲の植生に影響を与える可能性のある地域などでは、Ｔ－Ｎ濃度をリアルタイムで把握したいとの要望が存在する。Ｔ－Ｎ濃度は、アンモニア計（典型的には、イオン選択電極式のアンモニア性窒素の測定器）を使用することによって現場でリアルタイムに測定可能であるものの、アンモニア計は、イニシャルコスト、ランニングコストともに高価であり、その導入は現実的ではない。このようなことから、低コストでＴ－Ｎ濃度をリアルタイムに測定できる技術を提供することが期待されている。この問題は、浄化槽に限らず、任意の水処理設備に共通する。また、排水を発生源で処理する浄化槽は、互いに離れた現場に分散的に多数設置されるので、そのような多数の浄化槽の一つ一つについて水質検査していくのは重労働である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、水質監視システムが提供される。この水質監視システムは、監視対象水の電気伝導度を測定するように構成されたＥＣ計と、ＥＣ計による測定に基づくデータを通信により外部デバイスに送信するように構成された通信インタフェースと、ＥＣ計の測定結果に基づいて、監視対象水のＴ－Ｎ濃度を推定するように構成された推定部と、を備えている。
【０００７】
この水処理システムによれば、電気伝導度とＴ－Ｎ濃度との相関関係を利用して、低コストなＥＣ計を用いて、Ｔ－Ｎ濃度をリアルタイムに測定（推定）できる。しかも、ＥＣ計は、アンモニア計と比べて較正等のメンテナンスの作業負荷も少ないので、アンモニア計を用いてＴ－Ｎ濃度を測定する場合と比べてランニングコストも低減される。典型的には、推定部は外部デバイスに配置され、ＥＣ計による測定値が通信インタフェースを介して外部デバイスに送信され、外部デバイスにてＴ－Ｎ濃度の推定が行われる。ただし、通信インタフェースは、推定部によって推定されたＴ－Ｎ濃度の値を外部デバイスに送信してもよい。さらに、この水処理システムによれば、水処理設備（例えば、浄化槽）の設置現場から離れた場所からＴ－Ｎ濃度を遠隔監視できるので、多数の水処理設備のＴ－Ｎ濃度を検査または監視したい場合において、多数の水処理設備の一つ一つについてＴ－Ｎ濃度を検査していく必要が無く、人的労力が低減される。
【０００８】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、ＥＣ計は、電気伝導度を連続的に測定するように構成される。推定部は、連続的に測定されたＥＣ計の測定結果に基づいてＴ－Ｎ濃度を連続的に推定するように構成される。この形態によれば、Ｔ－Ｎ濃度を連続的に監視することによって、水処理設備（例えば、浄化槽）における処理状態の変化（例えば、いつから水質が悪化したかとの情報）を容易に把握できる。本明細書において、「連続的に」とは、少なくとも１ヶ月以内のＴ－Ｎ濃度の変動を把握できる頻度（つまり、最低でも１ヶ月に２回測定すること）で継続的な測定が行われることを意味する。
【０００９】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、水質監視システムは、Ｔ－Ｎ濃度の推定値が基準値を超えた場合にユーザに報知する報知部を備えている。この形態によれば、Ｔ－Ｎ濃度の推定値が基準値を超えた場合に、ユーザは、改善措置を速やかに講じることができる。報知対象の「ユーザ」とは、水処理設備の設置者であってもよいし、あるいは、外部デバイスまたは水処理設備の管理者であってもよい。
【００１０】
本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３のいずれかの形態において、監視対象水は、浄化槽で処理された水、および、処理途中の水の少なくとも一方である。推定部は、ＥＣ計によって測定されたＥＣ値をＸ軸とし、Ｔ－Ｎ濃度をＹ軸とする一次関数であって、ゼロよりも大きいＸ切片を有する一次関数に基づいて、Ｔ－Ｎ濃度を推定するように構成される。Ｘ切片の値は、浄化槽ごとに固有の値として設定し得る。この形態によれば、浄化槽ごとの設置環境に応じたＥＣ値とＴ－Ｎ濃度との相関関係を利用して、浄化槽で処理された水、および、処理途中の水の少なくとも一方のＴ－Ｎ濃度を精度良く推定できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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