JP2002361299A - 汚泥の含水率調整方法及び装置 - Google Patents

汚泥の含水率調整方法及び装置

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JP2002361299A
JP2002361299A JP2001175608A JP2001175608A JP2002361299A JP 2002361299 A JP2002361299 A JP 2002361299A JP 2001175608 A JP2001175608 A JP 2001175608A JP 2001175608 A JP2001175608 A JP 2001175608A JP 2002361299 A JP2002361299 A JP 2002361299A
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sludge
mixing tank
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Yuji Komatsu
雄二 小松
Yukie Otsuji
幸枝 尾辻
Tatsuo Nagai
達夫 永井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、混合槽に設けられた汚泥濃度セン
サを設けて脱水工程における汚泥と凝集剤溶液の混合状
態を管理して人手に頼ることなく自動的に脱水汚泥含水
率を調整することを目的とする。 【解決手段】 本発明による汚泥の含水率調整方法及び
装置は、原料汚泥(1a)の汚泥濃度を濃度センサ(14)によ
り測定し、予め決められている汚泥固形分量と凝集剤溶
液の固形分量比率になるように凝集剤溶液の供給量及び
凝集剤溶液用薬液ポンプ(4、5)の稼動時間を計算し、こ
の稼動時間に基づいて原料汚泥(1a)に対し凝集剤溶液を
供給して混合・脱水を自動的に行う構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥の含水率調整
方法及び装置に関し、特に、混合槽に汚泥濃度センサ及
び液面センサを設けて脱水工程における汚泥と凝集剤溶
液の混合状態を管理することにより、人手に頼ることな
く自動的に脱水汚泥の含水率を調整するための新規な改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の汚泥の含
水率調整方法及び装置としては、一般に、図3で示され
る構成が採用されていた。すなわち、図3において符号
1で示されるものは外部の下水処理場又は農業集落排水
処理施設等より発生する各種の汚泥からなる原料汚泥1
aを混合槽2内に供給するための汚泥供給ポンプであ
り、この混合槽2内には撹拌機12が設けられている。
前記混合槽2の下流には脱水機3が接続されていると共
に、この脱水機3の下流には発酵槽10が接続されてい
る。
【0003】前記混合槽2には第1、第2凝集剤溶液用
薬液ポンプ4、5が第1、第2管路4A、5Aを介して
前記混合槽2に接続されており、各ポンプ4、5には、
第1、第2凝集剤貯留ホッパー8、9を備えた第1、第
2凝集剤溶解装置6、7が各々接続されている。従っ
て、前記各凝集剤溶解装置6、7からの第1、第2凝集
剤溶液6a、7aは前記各ポンプ4、5を介して前記混
合槽2内に供給されるように構成されており、前記各ポ
ンプ1、4、5は操作盤11からの制御信号11a、1
1b、11cによってその動作が制御されるように構成
されている。
【0004】次に動作について述べる。まず、各凝集剤
溶解装置6、7で製造されているある一定の濃度の各凝
集剤溶液6a、7aと原料汚泥1aとを操作盤11によ
り前記各ポンプ1、4、5を作動させることにより、混
合槽2内に供給する。前記原料汚泥1aと各凝集剤溶液
6a、7aを混合槽2内に供給する各々の供給量はこれ
までの脱水試験データを元にして設定された値である。
前記混合槽2内では、原料汚泥1aと各凝集剤溶液6
a、7aとが撹拌機12によって撹拌された後、脱水機
3に送られて脱水される。この脱水を一定時間実施した
後、再び各ポンプ1、4、5を作動させて前述の混合及
び脱水工程を繰り返していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の汚泥の含水率調
整方法は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、前述の処理を行う原
料汚泥は下水処理施設もしくは農業集落排水処理施設よ
りにおける余剰汚泥であり、貯留槽の汚泥の汚泥濃度で
ある固形分濃度は日々変動している可能性がある。よっ
て前述のように脱水試験データを元に設定された値で汚
泥と凝集剤溶液を各々、薬液ポンプと汚泥供給ポンプで
一定時間作動させた場合、汚泥中の固形分と凝集剤との
混合比率が日々変動することになり、脱水後の汚泥の含
水率も変動することになっていた。このように脱水され
た汚泥の含水率が変動すると発酵槽における撹拌、通
気、散水の設定条件をこれに併せて変えることが必要と
なり、その調整は撹拌機のモーター、図示していない通
気バルブ、散水バルブ及び各々の機器のタイマー等制御
する機器の数が多くなってしまう。これを手動で制御す
るためには時間と労力がかかり、自動的に制御するため
には複雑なプログラムを要するため、ハード、ソフト共
にコストが高くなり、実用化は困難であった。
【0006】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、混合槽に汚泥濃度センサ及
び液面センサを設けて脱水工程における汚泥と凝集剤溶
液の混合状態を管理することにより、人手に頼ることな
く自動的に脱水汚泥の含水率を調整するようにした汚泥
の含水率調整方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による汚泥の含水
率調整方法は、混合槽に送られた原料汚泥を発酵に適し
た含水率に前もって調整して発酵槽に投入し、前記原料
汚泥中の有機分を分解させるようにした汚泥の含水率調
整方法において、前記原料汚泥の固形分濃度を混合槽に
設けられた汚泥濃度センサにより測定し、測定された前
記固形分濃度を基準にして一定時間内に供給される前記
原料汚泥に対し、予め決められている汚泥固形分量と凝
集剤溶液の固形分量比率になるように凝集剤溶液の供給
量及び前記凝集剤溶液の供給を行う凝集剤溶液用薬液ポ
ンプの稼動時間を計算し、前記稼動時間に基づいて前記
原料汚泥に対し前記凝集剤溶液を供給して混合及び脱水
処理を行う方法であり、また、前記原料汚泥のみを前記
混合槽に供給して撹拌し、前記汚泥濃度が均一になった
状態で前記測定を行う方法であり、また、前記混合槽内
の第2液面センサにより前記混合槽内の前記原料汚泥が
無くなったことが確認され、前記混合槽内に前記原料汚
泥を供給してからこの原料汚泥が無くなり脱水工程を一
旦停止するまでの工程を1バッチ処理とし、予め決めら
れた目標汚泥処理量に達するまで前記バッチ処理を繰り
返して脱水処理を行方法である。また、本発明による汚
泥の含水率調整装置は、混合槽に送られた原料汚泥を発
酵に適した含水率に前もって調整して発酵槽に投入し、
前記原料汚泥中の有機分を分解させるようにした汚泥の
含水率調整装置において、前記混合槽内には、前記原料
汚泥の固形分濃度を測定するための汚泥濃度センサが設
けられてい構成であり、また、前記混合槽内には、前記
原料汚泥の高いレベルを測定するための第1液面センサ
と、前記第1液面センサよりも低いレベルを測定するた
めの第2液面センサとを備えた構成である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による汚
泥の含水率調整方法及び装置の好適な実施の形態につい
て説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符
号を付して説明する。すなわち、図1において符号1で
示されるものは外部の下水処理場又は農業集落排水処理
施設等より発生する各種の汚泥からなる原料汚泥1aを
混合槽2内に供給するための汚泥供給ポンプであり、こ
の混合槽2内には撹拌機12が設けられていると共に、
この原料汚泥1aの量(レベル)を検出するための第
1、第2液面センサ13、13aがハイレベルとローレ
ベルを検出できるように配設されている。前記混合槽2
の下流には脱水機3が接続されていると共に、この脱水
機3の下流には発酵槽10が接続されている。
【0009】前記混合槽2には第1、第2凝集剤溶液用
薬液ポンプ4、5が第1、第2管路4A、5Aを介して
前記混合槽2に接続されており、各ポンプ4、5には、
第1、第2凝集剤貯留ホッパー8、9を備えた第1、第
2凝集剤溶解装置6、7が各々接続されている。従っ
て、前記各凝集剤溶解装置6、7からの第1、第2凝集
剤溶液6a、7aは前記各ポンプ4、5を介して前記混
合槽2内に供給されるように構成されており、前記各ポ
ンプ1、4、5は操作盤11からの制御信号11a、1
1b、11cによってその動作が制御されるように構成
されている。
【0010】次に、動作について述べる。図2にその動
作フローが示されている。第1ステップ100として汚
泥供給ポンプ1を稼動させ、第1液面センサ13が感知
するレベルまで混合槽2に原料汚泥を供給し(第2ステ
ップ101)、ある一定時間撹拌機12で撹拌混合した
後(第3ステップ102)、原料汚泥1aの汚泥濃度す
なわち固形分濃度を汚泥濃度センサ14により測定する
(第4ステップ103)。従って、第1〜第4ステップ
100〜103が汚泥濃度測定である。第5ステップ1
04として測定された前記固形分濃度を基準にして一定
時間内に供給される原料汚泥に対し、予め決められてい
る汚泥固形分量と凝集剤溶液の固形分量比率になるよう
に凝集剤溶液の供給量及び凝集剤溶液の供給を行う凝集
剤溶液用薬液ポンプ4、5の稼動時間を計算(第6ステ
ップ105)する。従って、第5、6ステップ104、
105によりポンプ稼動時間計算を行っている。第7ス
テップ106として凝集剤(アニオン用)の第1凝集剤
溶液用薬液ポンプ4、凝集剤(カチオン用)の第2凝集
剤溶液用薬液ポンプ5を計算した時間だけ稼動させ、混
合槽2に凝集溶液を供給する。第8ステップ107とし
て混合槽2内の汚泥、凝集溶液を撹拌機14で撹拌混合
し、ある一定時間撹拌した後、脱水機3を稼動させ、脱
水工程を開始する(第9ステップ108)。脱水機混合
槽2内の混合原料が無くなるまで脱水工程を継続する。
従って、第8、第9ステップ107、108により撹拌
混合、脱水を行っている。第10ステップ109として
第2液面センサ13aにより混合槽2内の汚泥等の混合
原料が無くなったことが確認された段階で脱水工程を停
止させる(第11ステップ110)。以降、必要となる
汚泥処理量に達するまで、第1〜第11ステップ100
〜110を繰り返す。すなわち、混合槽2内の第2液面
センサ13aにより混合槽2内の原料汚泥1aが無くな
ったことが確認され、この混合槽2内に原料汚泥1aを
供給してからこの原料汚泥1aが無くなり脱水工程を一
旦停止するまでの工程を1バッチ処理とし、予め決めら
れた目標汚泥処理量に達するまでこのバッチ処理を繰り
返して脱水処理を行うことができる。また、前述の場合
に、原料汚泥1aのみを混合槽2に供給して撹拌し、汚
泥濃度が均一になった状態で第4ステップ103を行う
こともできる。尚、上記実施形態では、有機質物の混
合、撹拌を目的とする混合機について説明したが、本発
明としてはこれに限定されず、複数液体の混合処理、ま
たは液体の希釈処理等、様々な液体の濃度を調整するこ
とにも使用することができる。本発明では、汚泥と凝集
剤溶液の混合槽に攪拌機が設けられているが、この攪拌
機は混合槽内の原料を均一に攪拌できるものであれば攪
拌翼、ジェット噴流等、その種類は限定されるものでは
ない。
【0011】
【発明の効果】本発明による汚泥の含水率調整方法及び
装置は、以上のように構成されているため、次のような
効果を得ることができる。すなわち、原料汚泥の濃度を
濃度センサで測定し、この濃度を基準にして一定時間内
に供給される原料汚泥に対し、予め決められている汚泥
固形分量と凝集剤溶液の供給量及び各薬液ポンプの稼動
時間を計算し、この稼動時間に基づいて原料汚泥に対し
凝集剤溶液を供給して混合及び脱水処理をしているた
め、人手に頼ることなく、容易にかつ自動的に脱水汚泥
の含水率を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による汚泥の含水率調整方法及び装置を
示す構成図である。
【図2】図1の構成の処理動作を示すフロー図である。
【図3】従来の汚泥の含水率調整方法及び装置を示す構
成図である。
【符号の説明】
1 汚泥供給ポンプ 1a 原料汚泥 3 脱水機 4 第1凝集剤溶液用薬液ポンプ 5 第2凝集剤溶液用薬液ポンプ 6 第1凝集剤溶解装置 7 第2凝集剤溶解装置 10 発酵槽 12 撹拌機 13 第1液面センサ 13a 第2液面センサ 14 汚泥濃度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 達夫 広島県広島市安芸区船越南1丁目6番1号 株式会社日本製鋼所内 Fターム(参考) 4D059 AA03 BE00 BE54 CB01 EA01 EB11 4G037 BA01 BC01 BD02 BD06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混合槽(2)に送られた原料汚泥(1a)を発
    酵に適した含水率に前もって調整して発酵槽(10)に投入
    し、前記原料汚泥(1a)中の有機分を分解させるようにし
    た汚泥の含水率調整方法において、前記原料汚泥(1a)の
    固形分濃度を混合槽(2)に設けられた汚泥濃度センサ(1
    4)により測定し、測定された前記固形分濃度を基準にし
    て一定時間内に供給される前記原料汚泥(1a)に対し、予
    め決められている汚泥固形分量と凝集剤溶液の固形分量
    比率になるように凝集剤溶液の供給量及び前記凝集剤溶
    液の供給を行う凝集剤溶液用薬液ポンプ(4、5)の稼動時
    間を計算し、前記稼動時間に基づいて前記原料汚泥(1a)
    に対し前記凝集剤溶液を供給して混合及び脱水処理を行
    うことを特徴とする汚泥の含水率調整方法。
  2. 【請求項2】 前記原料汚泥(1a)のみを前記混合槽(2)
    に供給して撹拌し、前記汚泥濃度が均一になった状態で
    前記測定を行うことを特徴とする請求項1記載の汚泥の
    含水率調整方法。
  3. 【請求項3】 前記混合槽(2)内の第2液面センサ(13a)
    により前記混合槽(2)内の前記原料汚泥(1a)が無くなっ
    たことが確認され、前記混合槽(2)内に前記原料汚泥(1
    a)を供給してからこの原料汚泥が無くなり脱水工程を一
    旦停止するまでの工程を1バッチ処理とし、予め決めら
    れた目標汚泥処理量に達するまで前記バッチ処理を繰り
    返して脱水処理を行うことを特徴とする請求項1又は2
    記載の汚泥の含水率調整方法。
  4. 【請求項4】 混合槽(2)に送られた原料汚泥(1a)を発
    酵に適した含水率に前もって調整して発酵槽(10)に投入
    し、前記原料汚泥(1a)中の有機分を分解させるようにし
    た汚泥の含水率調整装置において、前記混合槽(2)内に
    は、前記原料汚泥(1a)の固形分濃度を測定するための汚
    泥濃度センサ(14)が設けられていることを特徴とする汚
    泥の含水率調整装置。
  5. 【請求項5】 前記混合槽(2)内には、前記原料汚泥(1
    a)の高いレベルを測定するための第1液面センサ(13)
    と、前記第1液面センサ(13)よりも低いレベルを測定す
    るための第2液面センサ(13a)とを備えたことを特徴と
    する請求項4記載の汚泥の含水率調整装置。
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