日本水工設計株式会社

出展内容

雨天時浸入水調査技術「ラインスクリーニング」

図1 光ファイバーケーブルの設置状況


■概要・特長
 雨天時浸入水は、排水設備や下水道施設のさまざまな箇所や原因により発生します。そのため、発生源対策を行う際には、管内テレビカメラ調査や誤接続調査に代表される各種の詳細調査を実施し、浸入水発生箇所とその原因を把握することが不可欠です。しかし、これら浸入水の発生箇所の調査をやみくもに実施してもその作業量は莫大となり、多額の費用と長い時間を要してしまいます。「ラインスクリーニング」は、下水管内における雨天時浸入水発生箇所を効率的に検出するスクリーニング技術です。
 ラインスクリーニングは、光ファイバーケーブルと温度分布計測システム(DTS)により構成され、DTSに接続した光ファイバーケーブルはケーブル自身が温度センサーとなります。流量計に代表される従来までの調査手法では人孔内に観測機器を設置して情報を収集するのが限界であり、下水管内の浸入水発生箇所の検出は困難でしたが、ラインスクリーニングはこの光ファイバーケーブルを下水管内に設置することで、下水管内における1m間隔、1分ピッチの下水温度データを連続取得します(図1)。これら取得データから降雨期間中に変化する下水温度特性を分析することで、雨天時浸入水の発生箇所を誤差5m以内で検出します(図2)。

■PRポイント
 本技術は、令和元年~2年度の下水道革新的技術実証事業(B-DASHプロジェクト)に採択され、国土技術政策総合研究所からの委託研究として研究を進めています。現在、本技術の検出精度や適用範囲等に関する検証のほか、AIにより下水温度特性の分析作業を迅速かつ高精度化することで、雨天時浸入水調査全体の低コスト化・スピードアップの実現を目指しています。
【共同研究体名】日本水工設計・ペンタフ・ワイケー技研・シュアテクノソリューション・ベクトル総研・さいたま市・藤沢市共同研究体

■民間からのご提案
 排水設備の誤接合や管路の破損部等から浸入する雨天時浸入水は、分流汚水管きょの急激な下水量の増大を招き、さまざまな問題を引き起こします。これら問題を早期に解決するためには効果的・効率的な調査及び対策が必要です。本技術の活用により詳細調査の実施が必要な路線を絞り込めば、調査に要する費用や期間を大幅に削減できるほか、その後の発生源対策工事の早期着手に繋がることが期待されます。

本社企画部
TEL 03-3534-5533
FAX 03-3534-5510

  

図2 下水温度データのコンター図化


AI技術を用いた大孔径膜ろ過による雨天時処理システム

■概要・特長
 降雨時に発生する分流式下水道への雨天時浸入水は、その量が著しい場合、下水処理場の処理能力を上回り、処理機能に重大な影響を及ぼします。処理能力を上回る雨天時浸入水は、処理場によってはバイパス水路を経由して未処理もしくは消毒のみを行い放流している可能性もあり、公共用水域の水質悪化や公衆衛生リスクの高まりが懸念されます。
 AI技術を用いた大孔径膜ろ過による雨天時処理システム(図1)は、①AI技術(ディープラーニング)を用いた処理場への流入水量予測ならびにプロセスシミュレーション(活性汚泥モデル)を用いた処理水質予測により、雨天時における下水処理施設の効率的な運転制御を行い、②短時間で固液分離が可能な大孔径膜モジュール(図2)により、雨天時計画汚水量の高速処理を可能とする技術です。
 本システムのフラックス(単位時間単位面積当たりに流れる量)は、従来技術であるMBRの0.5m/dと比べて約10m/dと20倍も高く、また、流入変動の対応に必要な膜面積もMBRより大幅に小さいことから、施設のコンパクト化による導入コストの低減が可能です。さらに、流入水質BOD250mg/l、SS200mg/l程度の生下水に対する処理水質は、BOD10mg/l以下、SS15mg/l以下と良好な結果が得られています。

■PRポイント
 本技術は、平成29~30年度の下水道応用研究に採択され、国土交通省からの委託研究として研究を進め、その後も実施設へ導入するための研究開発を継続しています。
【共同研究体名】造水促進センター・京都大学・北九州市立大学・フソウ・日本水工設計共同研究体
 なお、本技術は令和2年度の下水道革新的技術実証事業(B-DASHプロジェクト)のFS調査にも採択され、今後、さらなる研究・進化を重ねる予定です。

■民間からの提案
 本システムの導入により、AI予測技術に基づく運転管理の自動化・省力化を達成するとともに、雨天時計画汚水量の全量を高級処理と同程度に処理することが可能となります。また、晴天時には通常の標準活性汚泥法による処理を行い、日最大汚水量を超過した場合には大孔径膜モジュールとろ過ポンプによる吸引ろ過により最終沈殿池の固液分離機能への負担を低減することで、天候や下水流入量の変化に左右されない安定かつ経済的な処理を実現します。
 また、合流改善対策において3W法の運転に苦慮している下水処理場に対して大孔径膜を追加すれば、処理機能の改善も期待されます。

東京支社下水道二部
TEL 03-3534-5523
FAX 03-3534-5520

  

図1  AI技術を用いた大孔径膜ろ過による雨天時処理システム


  

図2 大孔径膜モジュール


下水道事業運営におけるマネジメント支援ツール

図1 工種別の事業費


■概要・特長
 下水道事業の安定した事業運営においては、サービス水準を維持・向上させるために、下水道施設や職員などのリソース(資源)に適切な投資を行うことが求められます。特に、下水道サービスに直結する下水道施設の状態を適切に把握して最適な投資を行い、高い効果をあげることが重要です。
 当社では、下水道事業運営のマネジメント支援ツールを提供し、業務の効率化を支援します。このツールは、下水道施設の情報を一元的に管理し、蓄積された調査・診断情報をもとに下水道事業におけるリスクを判定し、長期的な改築事業のシナリオや実施計画を作成する支援機能があります。長期的な改築事業のシナリオの作成にあたっては、執行体制や財源を勘案して、改築対象となる施設を自動的に前倒し・先送りして平準化を図るとともに、実施計画の対象とする下水道施設を効率的・効果的に絞り込むことが可能です。

■PRポイント
 本支援ツールは「下水道事業のストックマネジメント実施に関するガイドライン-2015年版-」の考え方に準拠しています。また、実施計画の策定支援機能は「ストックマネジメント手法を踏まえた下水道長寿命化計画策定に関する手引き(平成25年9月)」の考え方を取り入れています。今では政令指定都市をはじめ、多くの事業体で運用されており、利用者の要望等を踏まえ日々更新・反映しています。
 なお、この支援ツールは、オンプレミス方式のクライアント/サーバ方式(図1)と、Web方式(図2、図3)の2タイプを用意しています。利用者のニーズやライセンス数に応じて最適なシステム導入を提案します。

■民間からの提案
 下水道事業は、多様な業種、施設で構成されており、個々の専門性が求められます。このため、下水道施設に係る情報を一元化し、関係部門で共有することがマネジメントの仕組みを支えます。
 本支援ツールを導入すれば、増大が見込まれる改築事業に向けて、現有施設やその状態を下水道事業に係る全ての職員・関係者で共有し、事業全体を見通した取り組みが可能となります。また、計画部門が作成する長期改築事業のシナリオから維持管理部門が改築時期を把握する、維持管理部門の調査結果を計画部門が計画に反映する、財務部門が改築施設を把握するなど、部門間の有機的な意思疎通を支援します。

東京支社事業運営支援部
TEL 03-3534-5589
FAX 03-3534-5510
E-mail assetman@n-suiko.co.jp

  

図2 管渠における緊急度分布


  

図3 設備における健全度分布


出展内容に関するお問合せ

出展者名

日本水工設計株式会社

住所

東京都中央区勝どき3丁目12番1号 フォアフロントタワー

TEL

03-3534-5533

FAX

03-3534-5510

担当

担当部署:企画部

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