JP2004167401A - 排水処理装置および排水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】汚泥貯留槽から汚泥流路を介して汚泥脱水機へ注入する汚泥または汚泥脱水機から分離される分離液の濃度または透明度に応じて、汚泥の注入量や凝集剤の注入量を加減しつつ分離液の所定の透明度を得る。
【解決手段】汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、汚泥２２を脱水する汚泥脱水機２３と、前記汚泥貯留槽２６からの汚泥流路２７に設けられ、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２を汚泥脱水機２３に注入する汚泥注入ポンプ３１と、前記凝集剤貯留槽３２からの凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入する凝集剤注入ポンプ３５とを具備した排水処理装置において、前記汚泥流路２７に設けられ、この汚泥流路２７を流通する汚泥の濃度を検出する汚泥濃度計３０と、この汚泥濃度計３０で検出した汚泥２２の濃度に応じて前記汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方を作動させ、汚泥脱水機２３へ注入される汚泥２２の濃度を制御し得る濃度制御装置３８とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、汚泥２２を脱水する汚泥脱水機２３と、前記汚泥貯留槽２６からの汚泥流路２７に設けられ、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２を汚泥脱水機２３に注入する汚泥注入ポンプ３１と、前記凝集剤貯留槽３２からの凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入する凝集剤注入ポンプ３５とを具備した排水処理装置において、前記汚泥流路２７に設けられ、この汚泥流路２７を流通する汚泥の濃度を検出する汚泥濃度計３０と、この汚泥濃度計３０で検出した汚泥２２の濃度に応じて前記汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方を作動させ、汚泥脱水機２３へ注入される汚泥２２の濃度を制御し得る濃度制御装置３８とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品工業、化学工業、産業廃棄物処理業および水処理業等の加工業にて排出される汚泥中に含まれる排水の処理に係り、特にこの排水を河川等の環境へ排水可能な水質基準に制御し得る排水処理装置および排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の排水処理装置として、汚泥源から供給される汚泥に対し、この汚泥の注入量や固形物濃度に応じて、注入される凝集剤の量を制御するようにしたものが、例えば特公平６−９６１５９号公報（特許文献１参照）に開示されている。
【０００３】
従来の排水処理装置は、図５に示すように構成されている。
【０００４】
この排水処理装置は、汚泥脱水装置１として、図示しない汚泥源から移送される汚泥２を貯留する汚泥貯留槽３，この汚泥貯留槽３内の汚泥２を汚泥脱水機４へ注入する汚泥流路５に設けられ、汚泥貯留槽３内の汚泥２を汚泥脱水機４側へ注入する汚泥注入ポンプ６，凝集剤７を貯留した凝集剤貯留槽９、この凝集剤貯留槽９と前記汚泥脱水機４とを結ぶ凝集剤流路８に設けられ、凝集剤貯留槽９内の凝集剤７を汚泥脱水機４側へ注入する凝集剤注入ポンプ１０および前記汚泥流路５を流通する汚泥２の固形物重量濃度を検出して、凝集剤７の注入量を制御する凝集剤流量制御部１１とを備えたものである。
【０００５】
この凝集剤流量制御部１１は、固形物汚泥濃度計（図示せず）により汚泥２の固形物重量濃度を検出し、この検出した固形物濃度に基づき演算制御して凝集剤７の必要量を算出し、必要な凝集剤７を凝集剤注入ポンプ１０により注入するようにしていた。
【０００６】
また、汚泥脱水機４には、図示しない遠心分離手段が備えられ、汚泥２と凝集剤７の混合した混合液１２を遠心分離作用により脱水汚泥１３と分離液１４に個液分離するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−９６１５９号公報（第３頁左欄第１７〜２０行並びに第３図（汚泥注入量に応じて、凝集剤の注入量が制御される）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排水処理装置１によれば、汚泥流路５を介して注入される汚泥２を、ほぼ一定の流量で注入し、この汚泥２に対する凝集剤７の注入量を、汚泥注入量や汚泥中の固形物重量濃度を勘案して制御している。
【０００９】
このため、汚泥流路５へ注入する汚泥２の状態（固形物濃度が比較的低い）によっては、凝集剤７の注入量を減らすことができ、経済的であった。
【００１０】
しかしながら、このように汚泥注入量（すなわち汚泥処理量）がほぼ一定の条件下において、固液分離し、分離された分離液の排水処理を行なっていたため、汚泥の濃度（固有物重量比）が比較的高い状態で処理される場合には、凝集剤７の注入量に不足が生じていた。その結果、所定の汚泥濃度の維持基準を超えた汚い汚泥２が脱水処理されるようになり、延いては、所定の透明度基準値に満たない透明度の悪い分離液が排水処理されるという不具合があった。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたもので、汚泥脱水機へ注入する汚泥の濃度に対応して、汚泥や凝集剤の注入量を加減し、下水処理等環境への排水が可能な水質基準に維持・調整し得る排水処理装置および排水処理方法を提供することを主な目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、汚泥から脱水した分離液の透明度に応じて、汚泥や凝集剤の注入量を加減し、下水処理等環境への排水が可能な水質基準に維持・調整し得る排水処理装置および排水処理方法を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、前記汚泥流路に設けられ、この汚泥流路を流通する汚泥の濃度を検出する汚泥濃度計と、この汚泥濃度計で検出された汚泥の濃度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、汚泥脱水機へ注入される汚泥の濃度を制御し得る濃度制御装置とを備えている。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発明によれば、汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、前記汚泥脱水機により分離された分離液を貯留する分離液槽と、この分離液槽に貯留された分離液の透明度を検出するよう設けられたセンサと、このセンサで検出された分離液の透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記分離液を所定の透明度に制御し得る透明度制御装置とを備えている。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項６記載の発明によれば、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、処理された分離液を排水する排水処理方法において、前記汚泥貯留槽から汚泥脱水機側へ注入する汚泥の濃度を検出するステップと、この検出された汚泥の濃度に応じて、前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させるステップと、この汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方の作動により前記汚泥と凝集剤の混合液を汚泥脱水機側へ注入するステップと、この汚泥脱水機側にて脱水された混合液から分離液を分離し、外部へ排水するステップとを備える排水処理方法である。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項８記載の発明によれば、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、分離液を排水する排水処理方法において、前記分離液の透明度を検出し、この検出された透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記汚泥を所定の透明度に制御し得る排水処理方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の排水処理装置および排水処理方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明における排水処理装置の第１の実施形態の概要を示す図である。
【００１９】
本発明における排水処理装置２１は、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入する汚泥注入系Ｘと、凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入系Ｙと、これらの汚泥２２および凝集剤２４とを混合し、この混合した混合液２５を遠心分離作用等で固液分離させ、脱水汚泥３６と分離液３７に分離する汚泥脱水機２３を備えた汚泥処理系Ｚと、汚泥脱水機２３に供給される汚泥２２の濃度を制御する汚泥濃度制御系Ｑとから構成される。
【００２０】
汚泥注入系Ｘは、汚泥源（図示せず）から移送される汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、この汚泥貯留槽２６に貯留された汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入するために、汚泥貯留槽２６と汚泥脱水機２３との間を接続する汚泥流路２７と、この汚泥流路２７と、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入させるように汚泥流路２７に設けられる汚泥注入ポンプ３１とより構成される。
【００２１】
凝集剤注入系Ｙは、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、この凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入する凝集剤流路３４と、この凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入ポンプ３５とより構成される。
【００２２】
凝集剤貯留槽３２からの凝集剤流路３４は、図１に示す排水処理装置２１が例えば、汚泥流路２７の汚泥注入ポンプ３１下流側へ接続している。
【００２３】
汚泥処理系Ｚは、前記汚泥２２と凝集剤２４の混ぜ合わされた混合液２５を汚泥処理するようになっており、この混合液２５を固形の脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離する汚泥脱水機２３を備え、分離された脱水汚泥３６と分離液３７とをそれぞれ別々に外部に排出させるようにしている。
【００２４】
この汚泥脱水機２３で分離され排出される脱水汚泥３６は、図示しない汚泥乾燥機に移送され、この汚泥乾燥機で固形状の乾燥汚泥に生成されるようになっている。
【００２５】
汚泥濃度制御系Ｑは、汚泥流路２７に設けられた汚泥濃度計３０と、この汚泥濃度計３０で検出された汚泥濃度（固形物重量濃度）に基づき、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方を作動制御する濃度制御装置３８とを有し、この濃度制御装置３８で汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度を検出するようになっている。
【００２６】
また、この検出した汚泥濃度値の変動に対応して、凝集剤の注入量を加減し、延いては混合液２５の濃度がほぼ一定となるよう制御するようになっている。
【００２７】
このため、分離液３７の透明度を決定付ける混合液２５は、汚泥注入系Ｘから汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２が凝集剤注入系Ｙから注入される凝集剤２４と混合する際、汚泥２２に対する混合液２５の混合割合をどのように決めるか、その制御基準が必要となる。
【００２８】
一方、濃度制御装置３８により、汚泥２２の濃度が制御された結果、なお且つ分離液３７の透明度が変動する場合には、直ちに汚泥濃度計３０の検出濃度設定値を変更し、前記透明度が所定の透明度基準値に調整できるようにしている。
【００２９】
すなわち、汚泥脱水機２３内の汚泥２２の濃度を、先ず所定の汚泥濃度管理基準値以下に維持するように管理することにより、汚泥脱水機２３内の混合液２５の汚泥濃度を安定化させ、結果的に混合液２５から分離される分離液３７の透明度を、所定の透明度基準値（例えばＳＳ値５０（含有浮遊物質量５０ｍｇ／ｌ）内に維持させるためである。
【００３０】
したがって、排水処理装置２１は、排出される分離液３７を自然環境への放出基準以下となるように処理することができる。
【００３１】
図１に示される排水処理装置２１によれば、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２と、この汚泥２２が汚泥脱水機２３から排出された分離液３７の透明度との相関を前以て実験値乃至は経験値から得た、例えば対汚泥透明度制御用のパラメータを抽出し、このパラメータを用いて分離液２５の透明度を間接的に制御し得る汚泥濃度制御系Ｑを採用している。
【００３２】
この汚泥濃度制御系Ｑを更に詳細に説明すると、汚泥濃度制御系Ｑの濃度制御装置３８は、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度の濃度レベルに応じて、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方のポンプ作動をそれぞれ個別に制御し得るものである。
【００３３】
すなわち、この濃度制御装置３８は、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度を汚泥濃度計３０により検出した結果、その時の汚泥濃度値が汚泥濃度基準値に対してどの程度高いか低いかにより、汚泥脱水機２３から排出処理される分離液２５の透明度がどの程度高くなるか低くなるかを予め前記パラメータに基づいて推定される。
【００３４】
このパラメータによる分離液２５の透明度を推定するため、濃度制御装置３８には、パラメータの記憶装置（図示せず）や、汚泥濃度計３０により検出した汚泥濃度値に基づき分離液２５の透明度を演算する演算装置（図示せず）が備えられる。
【００３５】
従って、この濃度制御装置３８による汚泥濃度の制御に、このパラメータを用いることにより、結果的に透明度基準値を満たす透明度の分離液２５が排出されるようになる。そして、結果的に透明度基準値を満たす透明度の分離液２５が排水されるよう、濃度制御装置３８が作動するようになる。
【００３６】
具体的には、汚泥濃度計３０で検出する汚泥２２の濃度が透明度基準値より高ければ、汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動（ポンプ圧）を制御して汚泥２２の注入量（汚泥脱水機２３への注入量）を減少させるか、凝集剤注入ポンプ３５の作動を制御して凝集剤２４の注入量を増加させたり、また逆に、汚泥２２の濃度が汚泥濃度基準値より低ければ、汚泥注入ポンプ３１の作動を制御して汚泥２２の注入量（汚泥脱水機２３への注入量）を増加させるか、凝集剤注入ポンプ３５の作動を制御して凝集剤２４の注入量を減少させるよう、それぞれの注入ポンプ３１および３５を作動させることができる。
【００３７】
また、濃度制御装置３８は、汚泥濃度計３０から送信される濃度データ信号ａに基づき、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５を個々にまたは両方作動させるよう制御し、汚泥２２に対する凝集剤２４の凝集作用を利用して汚泥脱水機２３へ注入される汚泥２２に含まれる固形物を凝集し、その結果汚泥濃度を汚泥濃度基準値を満たすよう、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両ポンプのポンプ作動を制御し得るようになっている。
【００３８】
そのため、排水制御装置２１の濃度制御装置３８によれば、予め上述したパラメータの記憶装置および演算装置（図示せず）を備えて、このパラメータの使用により、汚泥濃度計３０にて検出する汚泥濃度の変化に適合して、結果的に汚泥脱水機２３から排出される分離液３７の透明度基準値が維持されるよう、また、この透明度基準値内に維持するために幾通りの制御パターンが適用し得るようになっている。
【００３９】
すなわち、濃度制御装置３８は、汚泥脱水機２３へ注入される混合液２５の汚泥濃度を、例えば汚泥濃度基準値（固有物量最比が例えば濃度値９９．９〜９５％）程度に維持するために、汚泥濃度計３０から受信する濃度データ信号ａの濃度データに基づき、検出した汚泥濃度値が前記汚泥濃度基準値以上または以下である場合に汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動を幾通りかの制御パターンの中から適宜に選択し、混合液２５での汚泥濃度を安定した所定の濃度値に制御するものである。
【００４０】
また、濃度制御装置３８は、前記混合液２５の汚泥濃度が所定の濃度基準値内に維持し得る範囲で凝集剤２４の使用料を制限（節約）させるために、汚泥濃度計３０から受信する濃度データ信号ａに基づき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を優先的に低減させて制御させることができる。
【００４１】
図１に示される第１の実施形態によれば、排水処理装置２１は、汚泥注入系Ｘ，凝集剤注入系Ｙ，汚泥処理系Ｚおよび汚泥濃度制御系Ｑとにより構成したから、汚泥注入ポンプ３１と凝集剤注入ポンプ３５とにより汚泥脱水機２３へ注入される凝集剤２４を混合した汚泥２２は、安定した汚泥濃度を示す混合液２５が得られるようになる。
【００４２】
この安定した汚泥濃度を有する混合液２５が汚泥脱水機２３により脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離される。
【００４３】
固液分離された分離液３７の透明度は、上述した汚泥貯留槽２６から注入される汚泥２２と分離液２５の透明度との相関により前以て得られたパラメータを用いることにより、濃度制御装置３８により安定した汚泥濃度の制御を行なうことができ、前記透明度基準値の範囲の透明度を有する分離液２５を得ることができる。
【００４４】
図１に示される排水処理装置２１は、運転が開始されると同時に、濃度制御装置３８において前記パラメータが用いられ、汚泥濃度計３０により検出した汚泥濃度値が、例えば変動した場合にでも、濃度制御装置３８がこの変動に追随して、前記混合液２５における汚泥濃度値を汚泥濃度基準値内に維持、安定させるよう作用する。
【００４５】
すなわち、濃度制御装置３８の汚泥濃度計３０が、汚泥貯留槽２６から注入される汚泥２２の濃度が、例えば汚泥濃度基準値以下（予め設定した汚泥濃度管理基準を満たしている）である場合に、濃度制御装置３８は、この汚泥濃度基準値以下の程度を演算して、汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動（ポンプ圧）レベルを微調整することができる。
【００４６】
すなわち、前記汚泥濃度基準値を維持し得る範囲で、効率的な汚泥処理延いては分離液３７の排水処理を行なうことができる。
【００４７】
また、前記汚泥濃度基準値より高い（予め設定した汚泥濃度管理基準を満たしていない）場合には、濃度制御装置３８は、この汚泥濃度基準値以下の程度を演算して、凝集剤汚泥注入ポンプ３５のポンプ作動（ポンプ圧）レベルを微調整することができる。
【００４８】
すなわち、前記汚泥濃度基準値を維持し得る範囲で、効率的な汚泥処理延いては分離液３７の排水処理を行なうことができる。
【００４９】
そのために、この排水処理装置２１は、濃度制御装置３８に予め上述したパラメータを使用するため、記憶装置および演算装置（図示せず）を備えて、汚泥濃度計３０にて検出する汚泥濃度に応じて、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動を適宜に組み合わせ、結果的に汚泥脱水機２３から排出される分離液の透明度検出値が、所定の汚泥濃度基準値内に維持されるようになるものである。
【００５０】
従って、前記汚泥２２の濃度と分離液３７の透明度との相関に基づき、予め得たパラメータを用いることで、汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度が所定の汚泥濃度基準値以上であった場合にでも、濃度制御装置３８の制御により、汚泥脱水機２３から排水される分離液３７は、結果的に所定の透明度基準値内の透明度を維持した状態の分離液３７として放出される。
【００５１】
すなわち、濃度制御装置３８により、排水処理装置２１の運転時における汚泥注入ポンプ３１の制御にあたって、汚泥貯留槽２６側から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度が汚泥濃度基準値を超えた場合や、逆に下回っていたり、更には汚泥２２の濃度に変動が生じた場合には、始動後汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５は、以下の４通りのポンプ作動の形態から何れかの形態が選択され排水処理装置２１を作動させることができるようにしている。
【００５２】
すなわち、濃度制御装置３８による制御にあたって、例えば汚泥濃度計３０から濃度データ信号ａを受信し、この受信した濃度データ信号ａを基に、汚泥脱水機２３から脱水して分離される分離液３７の透明度が、透明度基準値として設定する、例えばＳＳ値５０とすると、この状態が管理されながら排水処理がなされるようになる。
【００５３】
また、濃度制御装置３８は、上記の分離液３７の透明度を透明度基準値内の透明度を維持しつつ、汚泥脱水機２３への汚泥２２の注入量を汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動を制御することにより、図示しない汚泥源から汚泥貯留槽２６内へ移送される汚泥２２の処理速度を速めたり、凝集剤２４の使用量を制限したりすることができる。
【００５４】
すなわち、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動の条件を組み合わせた複数のポンプ作動形態による制御パターンにより作動させることができる。例えば、汚泥濃度計３０にて検出した濃度検出値を前記パラメータに適合して導き出される分離液３７の推定透明度が所定の透明度基準値（例えば、河川等公共地域へ排水可能な水質基準（地域によって異なる）による）より低い場合（水質基準が満たされている状態）には、次の２通りの制御パターを選択して行なうことができる。
【００５５】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させて汚泥２２の注入量を増加させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５６】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥２２の注入量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させて凝集剤２４の注入最を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５７】
他方、汚泥濃度計３０にて検出した濃度検出値を前記パラメータに適合して導き出される分離液３７の推定透明度が所定の透明度基準値より高い場合（透明度が満たされていない状態）には、次の２通りの制御パターンを選択することができる。すなわち、一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を低減させて汚泥２２の注入量を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５８】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を低減させて汚泥２２の注入量を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５９】
このように、汚泥２２の注入量を制限するか、凝集剤２４の注入量を制限するか、上記制御パターンの何れかを選択して行なうことができる。
【００６０】
このように、凝集剤２４の注入量を減少させて使用量を節約したり、汚泥２２の流量を増加して処理能力を向上させるかの選択をすることができる。
【００６１】
更には、前記汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方の注入ポンプを独立して制御することが可能であることから、この排水処理装置２１によれば、汚泥濃度計３０により検出した濃度検出値が、汚泥濃度基準値より高い場合または低い場合において、濃度制御装置３８は、両ポンプ３１，３５の一方の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を減少させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を減少させる＜ステップ４ｂ＞。更に、濃度データ信号ａが汚泥濃度基準値より高い場合（汚泥濃度基準値を満足されていない状態）において、汚泥２２の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を増加させる＜ステップ４ｃ＞。更にまた、濃度データ信号ａが汚泥濃度基準値より高い場合において、汚泥２２の注入量を減少しつつ凝集剤２４の注入量を維持させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を減少させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を一定にさせる＜ステップ４ｄ＞。
【００６２】
以上の＜ステップ４ａ＞〜＜ステップ４ｄ＞の何れかの選択により、汚泥２２と凝集剤２４の混合した混合液２５を汚泥脱水機２３へ注入し、脱水処理して、固液分離する＜ステップ５＞。この脱水処理を行なった結果、所定の水分を含む状態の脱水汚泥３６が排出される＜ステップ６ａ＞。また、汚泥脱水機２３から脱水汚泥３６を排出すると同時に、所定の透明度を有する分離液３７が排水として放出される＜ステップ６ｂ＞。この所定の透明度を有する分離液３７は、下水として放出することが可能な所望の透明度が得られる。
【００６３】
また、この分離液３７は、下水として放出される他、必要により汚泥貯留槽２６へ還流させ、この汚泥貯留槽２６にて貯留された汚泥２２と混入させ、再び排水処理される前の汚泥２２として扱うこともできる＜ステップ７＞。
【００６４】
このように、第１の実施形態によれば、汚泥流路２７へ注入する汚泥２２の濃度を検出する汚泥濃度計３０を設け、この汚泥濃度計３０により汚泥の濃度を検出して、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方をポンプ作動により制御し得るようにしたから、汚泥流路２７への汚泥２２の注入量を維持して凝集剤２４の注入量を加減させたり、凝集剤２４の注入量を維持して汚泥脱水機２３への汚泥２２の注入量を加減することができるので、排水処理装置２１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量の調整、制御を合理的且つ効率的に行なうことのできる効果を有する。
【００６５】
更にまた、第１の実施形態によれば、汚泥流路２７へ注入する汚泥２２の濃度を検出する汚泥濃度計３０を設け、この汚泥濃度計３０により汚泥の濃度を検出して、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方を、例えば同時にまたは交互に制御し得るようにしたから、汚泥２２の汚泥流路２７への注入量を維持して凝集剤２４の注入量を加減したり、凝集剤２４の注入量を維持して汚泥２２の汚泥脱水機２３への注入量を加減することができるので、排水処理装置２１として分離液３７の排水処理の効率を向上させることができると同時に汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことのできる効果を有する。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６７】
この第２の実施形態における排水処理装置において、図１に示される排水処理装置２１と同一部分に同一符号を附した図３を参照して説明する。
【００６８】
第２の実施形態に示される排水処理装置４１は、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入する汚泥注入系Ｘ１と、凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入系Ｙ１と、これらの汚泥２２および凝集剤２４を混合し、この混合液２５を遠心分離作用等で分離させ、脱水汚泥３６と分離液３７に分離する汚泥脱水機２３を備えた汚泥処理系Ｚ１と、汚泥脱水機２３に供給される汚泥２２の濃度を制御する汚泥濃度制御系Ｑ１とから構成される。
【００６９】
汚泥注入系Ｘ１は、汚泥源（図示せず）から移送される汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、この汚泥貯留槽２６に貯留された汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入するために、これらの汚泥貯留槽２６と汚泥脱水機２３との間を接続する汚泥流路２７と、この汚泥２２を前記汚泥流路２７を介して汚泥脱水機２３側へ注入させる汚泥注入ポンプ３１とより構成される。
【００７０】
凝集剤注入系Ｙ１は、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、この凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入するように凝集剤貯留槽３２と汚泥脱水機２３との間を接続する凝集剤流路３４と、この凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３へ注入し得るよう設けられる凝集剤注入ポンプ３５とより構成される。
【００７１】
汚泥処理系Ｚ１は、前記汚泥２２と凝集剤２４の混ぜ合わされた混合液２５を遠心力作用等で固液分離し、固形の脱水汚泥３６と分離液３７とに分離させる汚泥脱水機２３を備える。
【００７２】
この汚泥脱水機２３は、図示しない遠心分離装置を備えたもので、汚泥貯留槽２６および凝集剤貯留槽３２側から注入された汚泥２２および凝集剤２４の混合液２５を遠心分離作用により脱水汚泥３６と分離液３７に分離し、分離された脱水汚泥３６と分離液３７とをそれぞれ別々に排出させるようにしている。
【００７３】
この汚泥脱水機２３で分離され排出される脱水汚泥３６は、つづいて図示しない汚泥乾燥機に移送され、この汚泥乾燥機で脱水汚泥３６を乾燥させて乾燥汚泥を生成するようになっている。汚泥脱水機２３で分離される分離液３７は、分離液槽４０に排出され一旦貯留されるようになっている。
【００７４】
一方、汚泥濃度制御系Ｑ１は、分離液槽４０内に貯留される分離液３７を透視し得る位置に蛍光センサ４１が設けられる。この蛍光センサ４１は、分離液３７の透明度を検出し、この検出した検出データを透明度検出データｄとして透明度制御装置４２へ送信するようになっている。この透明度検出データｄを受信する透明度制御装置４２の作動により、汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度がほぼ一定になるよう制御されるようになっている。
【００７５】
透明度制御装置４２は、この蛍光センサ４１から受信する透明度検出データｄに基づき、汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５のどちらかを選択し、分離液３５の透明度が所定の水準を維持し得るようポンプモータの回転数を制御し得るようになっている。
【００７６】
また、透明度制御装置４２は、分離液３７の透明度を所定の水準に維持するにあたって、蛍光センサ４１から受信する透明度検出データｄに基づき、分離液３５の透明度検出値が所定の透明度基準値以下またはこの透明度基準値より高い場合に汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５、更にはその両方のポンプ３１，３５の作動（ポンプ圧）を制御するものである。
【００７７】
また、このように両方のポンプ３１，３５の作動を制御するようにしたことにより、図示しない汚泥源から汚泥貯留槽２６内へ移送される汚泥２２の処理効率を上げたり、凝集剤２４の使用量を節約（制限）したりすることができる。
【００７８】
すなわち、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動の条件を組み合わせた複数のポンプ作動形態による制御パターンにより作動させることができる。例えば、蛍光センサ４１により検出された透明度検出値が、所定の透明度基準値（例えばＳＳ値５０（含有浮遊物質量５０ｍｇ／ｌ）を基準とする）より低い場合（水質基準が満たされている状態）には、次の２通りの制御パターンを選択して行なうことができる。
【００７９】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が透明度制御装置４２から汚泥注入ポンプ制御信号ｂ１を受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させて汚泥２２の注入量を増加させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８０】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥流量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させて凝集剤２４の注入量を減少させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８１】
このように、汚泥２２の流量を増加して処理能力を向上させたり、凝集剤２４の注入量を減少させて使用量を節約するかの選択をすることができる。
【００８２】
他方、透明度検出値が、所定の透明度基準値をより高い場合（水質基準が満たされていない状態）には、次の２通りの制御パターンを選択して行なうことができる。
【００８３】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が透明度制御装置４２から汚泥注入ポンプ制御信号ｂ１を受信したとき、凝集剤値にポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を減少させて汚泥２２の注入量を減少させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８４】
他の一つの制御パターンとして、前記汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥流量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を増加させて凝集剤２４の注入量を増加させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。このように、汚泥２２の注入量を制限するか、凝集剤２４の使用量を増加させて対応するかの選択をすることができる。その他の構成については、第１の実施形態の構成と同一であるので説明を省略する。
【００８５】
次に、本発明の第２の実施形態における排水処理装置４１の作用を、図３および図４を参照して説明する。
【００８６】
図３は、図示しない汚泥源から移送される汚泥２２を汚泥貯留槽２６にて貯留してから汚泥貯留槽２３を経由して排水処理し得るようにした排水処理装置４１を示している。汚泥注入ポンプ３１が作動し、この排水処理装置４１を始動させると、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２が汚泥流路２７を通じて汚泥脱水機２３へ注入される。同時に、凝集剤注入ポンプ３５が作動し、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４が凝集剤流路３４を通じて汚泥脱水機２３へ所定量の凝集剤２４が注入される。具体的には、図３では、凝集剤２４は、汚泥注入ポンプ３１の下流側で汚泥２２と混合して、混合液２５となって、汚泥脱水機２３へ注入される。
【００８７】
汚泥２２と凝集剤２４は、汚泥脱水機２３内で混合され、混合液２５となって一時的に貯留される。汚泥脱水機２３へ注入された、汚泥２２および凝集剤２４は、この汚泥脱水機２３内で、遠心分離作用を受けて、固液分離され、固形の脱水汚泥３６と分離液３７に分離される。
【００８８】
汚泥脱水機２３で分離された分離液３７は、分離液槽４０に排出され、ここで分離液３７の透明度の変化を検出し、この分離液３５の透明度を所定の透明度基準値を維持しつつ排水処理が行なわれる。
【００８９】
次に、排水処理装置４１における、汚泥排水処理のフローを示す図４において説明する。
【００９０】
汚泥源から汚泥２２を、汚泥貯留槽２６へ移送し、この汚泥貯留槽２６内に一且貯留させる＜ステップ１＞。汚泥注入ポンプ３１を作動させて排水処理装置４１を始動させて、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２を汚泥流路２７を介して汚泥脱水機２３を注入して脱水処理を行ない、この汚泥２２を汚泥脱水機２３により脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離する＜ステップ２＞。この固液分離され排出される分離液３７の透明度を透明度制御装置４２により検出する＜ステップ３＞。この検出した分離液３７の透明度（蛍光センサ４３により検出した透明度データ信号ｄに基づく）が所定のＳＳ値（透明度基準値）の範囲にあるかないかを判別する＜ステップ４＞。この分離液３７の透明度が、透明度制御装置４２にて予め設定された透明度基準値より低い場合（水質基準を満たしている）において、汚泥の注入量を増加しつつ凝集剤２４の注入量を維持させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を一定にさせる＜ステップ５ａ＞。
【００９１】
また、透明度データ信号ｄに示される透明度データが、透明度制御装置４２にて予め設定された透明度基準値より低い場合において、汚泥の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を減少させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させる＜ステップ５ｂ＞。更に、透明度データ信号ｄが透明度制御装置４４にて予め設定された透明度基準値より低い場合（透明度基準値を満足していない）において、汚泥２２の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を増加させる＜ステップ５ｃ＞。
【００９２】
更にまた、透明度データ信号ｄが透明度制御装置４４にて予め設定された透明度基準値より低い場合（透明度基準値を満足していない）において、汚泥２２の注入量を減少しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を減少させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を一定にさせる＜ステップ５ｄ＞。
【００９３】
以上の＜ステップ５ａ＞〜＜ステップ５ｄ＞の何れかの選択により、汚泥脱水機２３にて分離される混合液２５の汚泥濃度が、所定の汚泥濃度管理値内にあるよう管理されることで、結果として前記混合液２５から固液分離した分離液３７が、所定の透明度基準値が満たした透明度を有する排水として放出させることができる。
【００９４】
なお、排水処理装置４１の始動時には、汚泥２２の流通量が不十分であったり、また、汚泥２２の濃度分布が不安定であることから、この排水処理装置４１の排水処理運転による汚泥処理、延いては分離液３７の排水処理が不十分であり、所定の透明度基準値範囲の透明度の分離液３７が得られない。
【００９５】
従って、排水処理装置４１は、運転が安定期に入った段階で透明度制御装置４２が所定の作動を開始するようにすることが望ましい。
【００９６】
このように、第２の実施形態に示される本発明によれば、汚泥脱水機２３により分離された分離液３７を貯留する分離液槽４０に、この分離液３７の透明度を検出する蛍光センサ４１を設け、この蛍光センサ４１で検出した分離液３７の所定の透明度基準値が維持される範囲で凝集剤２４の使用量を節約したり、汚泥２２の処理能力を向上し得るよう制御することを可能にしたから、排水処理装置４１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことができ、延いては分離液３５の排水処理を合理的且つ効率的に行なうことができる効果を有する。
【００９７】
また、第２の実施形態に示される本発明によれば、汚泥脱水機２３により分離された分離液３７を貯留する分離液槽４０に、この分離液３７の透明度を検出する蛍光センサ４１を設け、この蛍光センサ４１で検出した分離液３７の所定の透明度基準値が維持されつつ汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方を制御し得るようにしたから、汚泥２２および凝集剤２４の注入量を細かく制御させることができる。
【００９８】
従って、排水処理装置４１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことができ、延いては分離液３７の排水処理を合理的且つ効率的に行なうことができる効果を有する。
【００９９】
なお、本発明は、上述した第２の実施形態に示された構成に限定されるものではなく、分離液槽４０内の透明度を検出するために設けられた蛍光センサ４１に代え、同様に透明度を検出し得る、例えば濁度計を用いることも可能である。
【０１００】
更にまた、本発明は、上述した各実施形態の構成に限られなく、汚泥流路２７の上流側に設置した汚泥濃度計３０は、同じく汚泥流路２７に設置した汚泥注入ポンプ３１の下流側に設置しても差し支えない。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、汚泥貯留槽から汚泥脱水機側へ注入する汚泥の濃度に対応して、前記汚泥の注入量を加減したり、また、前記注入される汚泥の濃度に対応して、この注入される汚泥に対して混合させる凝集剤の注入量を加減するようにすることにより、固液分離して排水される分離水が、所定の透明度基準値内の透明度に維持されながら合理的且つ効率的に排水処理を行ない得る排水処理装置および排水処理方法を提供することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、汚泥から脱水した排水処理した分離液の透明度に応じて、前記汚泥の注入量を加減したり、また、前記注入される汚泥の濃度に対応して、この注入される汚泥に対して混合させる凝集剤の注入量を加減するようにすることにより、固液分離して排水される分離水が、所定の透明度基準値内の透明度に維持されながら合理的且つ効率的に排水処理を行ない得る排水処理装置および排水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理装置の第１の実施形態の概要を示す図。
【図２】図１における汚泥濃度計による汚泥濃度の検出から分離液の排水処理に至るまでのフローを示す図。
【図３】本発明の排水処理装置の第２の実施形態の概要を示す図。
【図４】図３における蛍光センサによる透明度の検出から分離液の排水処理に至るまでのフローを示す図。
【図５】従来の排水処理装置の概要を示す図。
【符号の説明】
２１，４１ 排水処理装置
２２ 汚泥
２３ 汚泥脱水機
２４ 凝集剤
２５ 混合液
２６ 汚泥貯留槽
２７ 汚泥流路
３０ 汚泥濃度計
３１ 汚泥注入ポンプ
３２ 凝集剤貯留槽
３４ 凝集剤流路
３５ 凝集剤注入ポンプ
３６ 脱水汚泥
３７ 分離液
３８ 濃度制御装置
４０ 分離液槽
４１ 蛍光センサ
４２ 透明度制御装置
Ｘ，Ｘ１ 汚泥注入系
Ｙ，Ｙ１ 凝集剤注入系
Ｚ，Ｚ１ 汚泥処理系
ａ 濃度データ信号
ｂ，ｂ１ 汚泥注入ポンプ制御信号
ｃ，ｃ１ 凝集剤注入ポンプ制御信号
ｄ 透明度データ信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品工業、化学工業、産業廃棄物処理業および水処理業等の加工業にて排出される汚泥中に含まれる排水の処理に係り、特にこの排水を河川等の環境へ排水可能な水質基準に制御し得る排水処理装置および排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の排水処理装置として、汚泥源から供給される汚泥に対し、この汚泥の注入量や固形物濃度に応じて、注入される凝集剤の量を制御するようにしたものが、例えば特公平６−９６１５９号公報（特許文献１参照）に開示されている。
【０００３】
従来の排水処理装置は、図５に示すように構成されている。
【０００４】
この排水処理装置は、汚泥脱水装置１として、図示しない汚泥源から移送される汚泥２を貯留する汚泥貯留槽３，この汚泥貯留槽３内の汚泥２を汚泥脱水機４へ注入する汚泥流路５に設けられ、汚泥貯留槽３内の汚泥２を汚泥脱水機４側へ注入する汚泥注入ポンプ６，凝集剤７を貯留した凝集剤貯留槽９、この凝集剤貯留槽９と前記汚泥脱水機４とを結ぶ凝集剤流路８に設けられ、凝集剤貯留槽９内の凝集剤７を汚泥脱水機４側へ注入する凝集剤注入ポンプ１０および前記汚泥流路５を流通する汚泥２の固形物重量濃度を検出して、凝集剤７の注入量を制御する凝集剤流量制御部１１とを備えたものである。
【０００５】
この凝集剤流量制御部１１は、固形物汚泥濃度計（図示せず）により汚泥２の固形物重量濃度を検出し、この検出した固形物濃度に基づき演算制御して凝集剤７の必要量を算出し、必要な凝集剤７を凝集剤注入ポンプ１０により注入するようにしていた。
【０００６】
また、汚泥脱水機４には、図示しない遠心分離手段が備えられ、汚泥２と凝集剤７の混合した混合液１２を遠心分離作用により脱水汚泥１３と分離液１４に個液分離するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−９６１５９号公報（第３頁左欄第１７〜２０行並びに第３図（汚泥注入量に応じて、凝集剤の注入量が制御される）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排水処理装置１によれば、汚泥流路５を介して注入される汚泥２を、ほぼ一定の流量で注入し、この汚泥２に対する凝集剤７の注入量を、汚泥注入量や汚泥中の固形物重量濃度を勘案して制御している。
【０００９】
このため、汚泥流路５へ注入する汚泥２の状態（固形物濃度が比較的低い）によっては、凝集剤７の注入量を減らすことができ、経済的であった。
【００１０】
しかしながら、このように汚泥注入量（すなわち汚泥処理量）がほぼ一定の条件下において、固液分離し、分離された分離液の排水処理を行なっていたため、汚泥の濃度（固有物重量比）が比較的高い状態で処理される場合には、凝集剤７の注入量に不足が生じていた。その結果、所定の汚泥濃度の維持基準を超えた汚い汚泥２が脱水処理されるようになり、延いては、所定の透明度基準値に満たない透明度の悪い分離液が排水処理されるという不具合があった。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたもので、汚泥脱水機へ注入する汚泥の濃度に対応して、汚泥や凝集剤の注入量を加減し、下水処理等環境への排水が可能な水質基準に維持・調整し得る排水処理装置および排水処理方法を提供することを主な目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、汚泥から脱水した分離液の透明度に応じて、汚泥や凝集剤の注入量を加減し、下水処理等環境への排水が可能な水質基準に維持・調整し得る排水処理装置および排水処理方法を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、前記汚泥流路に設けられ、この汚泥流路を流通する汚泥の濃度を検出する汚泥濃度計と、この汚泥濃度計で検出された汚泥の濃度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、汚泥脱水機へ注入される汚泥の濃度を制御し得る濃度制御装置とを備えている。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発明によれば、汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、前記汚泥脱水機により分離された分離液を貯留する分離液槽と、この分離液槽に貯留された分離液の透明度を検出するよう設けられたセンサと、このセンサで検出された分離液の透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記分離液を所定の透明度に制御し得る透明度制御装置とを備えている。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項６記載の発明によれば、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、処理された分離液を排水する排水処理方法において、前記汚泥貯留槽から汚泥脱水機側へ注入する汚泥の濃度を検出するステップと、この検出された汚泥の濃度に応じて、前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させるステップと、この汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方の作動により前記汚泥と凝集剤の混合液を汚泥脱水機側へ注入するステップと、この汚泥脱水機側にて脱水された混合液から分離液を分離し、外部へ排水するステップとを備える排水処理方法である。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項８記載の発明によれば、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、分離液を排水する排水処理方法において、前記分離液の透明度を検出し、この検出された透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記汚泥を所定の透明度に制御し得る排水処理方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の排水処理装置および排水処理方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明における排水処理装置の第１の実施形態の概要を示す図である。
【００１９】
本発明における排水処理装置２１は、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入する汚泥注入系Ｘと、凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入系Ｙと、これらの汚泥２２および凝集剤２４とを混合し、この混合した混合液２５を遠心分離作用等で固液分離させ、脱水汚泥３６と分離液３７に分離する汚泥脱水機２３を備えた汚泥処理系Ｚと、汚泥脱水機２３に供給される汚泥２２の濃度を制御する汚泥濃度制御系Ｑとから構成される。
【００２０】
汚泥注入系Ｘは、汚泥源（図示せず）から移送される汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、この汚泥貯留槽２６に貯留された汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入するために、汚泥貯留槽２６と汚泥脱水機２３との間を接続する汚泥流路２７と、この汚泥流路２７と、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入させるように汚泥流路２７に設けられる汚泥注入ポンプ３１とより構成される。
【００２１】
凝集剤注入系Ｙは、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、この凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入する凝集剤流路３４と、この凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入ポンプ３５とより構成される。
【００２２】
凝集剤貯留槽３２からの凝集剤流路３４は、図１に示す排水処理装置２１が例えば、汚泥流路２７の汚泥注入ポンプ３１下流側へ接続している。
【００２３】
汚泥処理系Ｚは、前記汚泥２２と凝集剤２４の混ぜ合わされた混合液２５を汚泥処理するようになっており、この混合液２５を固形の脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離する汚泥脱水機２３を備え、分離された脱水汚泥３６と分離液３７とをそれぞれ別々に外部に排出させるようにしている。
【００２４】
この汚泥脱水機２３で分離され排出される脱水汚泥３６は、図示しない汚泥乾燥機に移送され、この汚泥乾燥機で固形状の乾燥汚泥に生成されるようになっている。
【００２５】
汚泥濃度制御系Ｑは、汚泥流路２７に設けられた汚泥濃度計３０と、この汚泥濃度計３０で検出された汚泥濃度（固形物重量濃度）に基づき、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方を作動制御する濃度制御装置３８とを有し、この濃度制御装置３８で汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度を検出するようになっている。
【００２６】
また、この検出した汚泥濃度値の変動に対応して、凝集剤の注入量を加減し、延いては混合液２５の濃度がほぼ一定となるよう制御するようになっている。
【００２７】
このため、分離液３７の透明度を決定付ける混合液２５は、汚泥注入系Ｘから汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２が凝集剤注入系Ｙから注入される凝集剤２４と混合する際、汚泥２２に対する混合液２５の混合割合をどのように決めるか、その制御基準が必要となる。
【００２８】
一方、濃度制御装置３８により、汚泥２２の濃度が制御された結果、なお且つ分離液３７の透明度が変動する場合には、直ちに汚泥濃度計３０の検出濃度設定値を変更し、前記透明度が所定の透明度基準値に調整できるようにしている。
【００２９】
すなわち、汚泥脱水機２３内の汚泥２２の濃度を、先ず所定の汚泥濃度管理基準値以下に維持するように管理することにより、汚泥脱水機２３内の混合液２５の汚泥濃度を安定化させ、結果的に混合液２５から分離される分離液３７の透明度を、所定の透明度基準値（例えばＳＳ値５０（含有浮遊物質量５０ｍｇ／ｌ）内に維持させるためである。
【００３０】
したがって、排水処理装置２１は、排出される分離液３７を自然環境への放出基準以下となるように処理することができる。
【００３１】
図１に示される排水処理装置２１によれば、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２と、この汚泥２２が汚泥脱水機２３から排出された分離液３７の透明度との相関を前以て実験値乃至は経験値から得た、例えば対汚泥透明度制御用のパラメータを抽出し、このパラメータを用いて分離液２５の透明度を間接的に制御し得る汚泥濃度制御系Ｑを採用している。
【００３２】
この汚泥濃度制御系Ｑを更に詳細に説明すると、汚泥濃度制御系Ｑの濃度制御装置３８は、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度の濃度レベルに応じて、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方のポンプ作動をそれぞれ個別に制御し得るものである。
【００３３】
すなわち、この濃度制御装置３８は、汚泥貯留槽２６から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度を汚泥濃度計３０により検出した結果、その時の汚泥濃度値が汚泥濃度基準値に対してどの程度高いか低いかにより、汚泥脱水機２３から排出処理される分離液２５の透明度がどの程度高くなるか低くなるかを予め前記パラメータに基づいて推定される。
【００３４】
このパラメータによる分離液２５の透明度を推定するため、濃度制御装置３８には、パラメータの記憶装置（図示せず）や、汚泥濃度計３０により検出した汚泥濃度値に基づき分離液２５の透明度を演算する演算装置（図示せず）が備えられる。
【００３５】
従って、この濃度制御装置３８による汚泥濃度の制御に、このパラメータを用いることにより、結果的に透明度基準値を満たす透明度の分離液２５が排出されるようになる。そして、結果的に透明度基準値を満たす透明度の分離液２５が排水されるよう、濃度制御装置３８が作動するようになる。
【００３６】
具体的には、汚泥濃度計３０で検出する汚泥２２の濃度が透明度基準値より高ければ、汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動（ポンプ圧）を制御して汚泥２２の注入量（汚泥脱水機２３への注入量）を減少させるか、凝集剤注入ポンプ３５の作動を制御して凝集剤２４の注入量を増加させたり、また逆に、汚泥２２の濃度が汚泥濃度基準値より低ければ、汚泥注入ポンプ３１の作動を制御して汚泥２２の注入量（汚泥脱水機２３への注入量）を増加させるか、凝集剤注入ポンプ３５の作動を制御して凝集剤２４の注入量を減少させるよう、それぞれの注入ポンプ３１および３５を作動させることができる。
【００３７】
また、濃度制御装置３８は、汚泥濃度計３０から送信される濃度データ信号ａに基づき、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５を個々にまたは両方作動させるよう制御し、汚泥２２に対する凝集剤２４の凝集作用を利用して汚泥脱水機２３へ注入される汚泥２２に含まれる固形物を凝集し、その結果汚泥濃度を汚泥濃度基準値を満たすよう、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両ポンプのポンプ作動を制御し得るようになっている。
【００３８】
そのため、排水制御装置２１の濃度制御装置３８によれば、予め上述したパラメータの記憶装置および演算装置（図示せず）を備えて、このパラメータの使用により、汚泥濃度計３０にて検出する汚泥濃度の変化に適合して、結果的に汚泥脱水機２３から排出される分離液３７の透明度基準値が維持されるよう、また、この透明度基準値内に維持するために幾通りの制御パターンが適用し得るようになっている。
【００３９】
すなわち、濃度制御装置３８は、汚泥脱水機２３へ注入される混合液２５の汚泥濃度を、例えば汚泥濃度基準値（固有物量最比が例えば濃度値９９．９〜９５％）程度に維持するために、汚泥濃度計３０から受信する濃度データ信号ａの濃度データに基づき、検出した汚泥濃度値が前記汚泥濃度基準値以上または以下である場合に汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動を幾通りかの制御パターンの中から適宜に選択し、混合液２５での汚泥濃度を安定した所定の濃度値に制御するものである。
【００４０】
また、濃度制御装置３８は、前記混合液２５の汚泥濃度が所定の濃度基準値内に維持し得る範囲で凝集剤２４の使用料を制限（節約）させるために、汚泥濃度計３０から受信する濃度データ信号ａに基づき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を優先的に低減させて制御させることができる。
【００４１】
図１に示される第１の実施形態によれば、排水処理装置２１は、汚泥注入系Ｘ，凝集剤注入系Ｙ，汚泥処理系Ｚおよび汚泥濃度制御系Ｑとにより構成したから、汚泥注入ポンプ３１と凝集剤注入ポンプ３５とにより汚泥脱水機２３へ注入される凝集剤２４を混合した汚泥２２は、安定した汚泥濃度を示す混合液２５が得られるようになる。
【００４２】
この安定した汚泥濃度を有する混合液２５が汚泥脱水機２３により脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離される。
【００４３】
固液分離された分離液３７の透明度は、上述した汚泥貯留槽２６から注入される汚泥２２と分離液２５の透明度との相関により前以て得られたパラメータを用いることにより、濃度制御装置３８により安定した汚泥濃度の制御を行なうことができ、前記透明度基準値の範囲の透明度を有する分離液２５を得ることができる。
【００４４】
図１に示される排水処理装置２１は、運転が開始されると同時に、濃度制御装置３８において前記パラメータが用いられ、汚泥濃度計３０により検出した汚泥濃度値が、例えば変動した場合にでも、濃度制御装置３８がこの変動に追随して、前記混合液２５における汚泥濃度値を汚泥濃度基準値内に維持、安定させるよう作用する。
【００４５】
すなわち、濃度制御装置３８の汚泥濃度計３０が、汚泥貯留槽２６から注入される汚泥２２の濃度が、例えば汚泥濃度基準値以下（予め設定した汚泥濃度管理基準を満たしている）である場合に、濃度制御装置３８は、この汚泥濃度基準値以下の程度を演算して、汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動（ポンプ圧）レベルを微調整することができる。
【００４６】
すなわち、前記汚泥濃度基準値を維持し得る範囲で、効率的な汚泥処理延いては分離液３７の排水処理を行なうことができる。
【００４７】
また、前記汚泥濃度基準値より高い（予め設定した汚泥濃度管理基準を満たしていない）場合には、濃度制御装置３８は、この汚泥濃度基準値以下の程度を演算して、凝集剤汚泥注入ポンプ３５のポンプ作動（ポンプ圧）レベルを微調整することができる。
【００４８】
すなわち、前記汚泥濃度基準値を維持し得る範囲で、効率的な汚泥処理延いては分離液３７の排水処理を行なうことができる。
【００４９】
そのために、この排水処理装置２１は、濃度制御装置３８に予め上述したパラメータを使用するため、記憶装置および演算装置（図示せず）を備えて、汚泥濃度計３０にて検出する汚泥濃度に応じて、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動を適宜に組み合わせ、結果的に汚泥脱水機２３から排出される分離液の透明度検出値が、所定の汚泥濃度基準値内に維持されるようになるものである。
【００５０】
従って、前記汚泥２２の濃度と分離液３７の透明度との相関に基づき、予め得たパラメータを用いることで、汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の汚泥濃度が所定の汚泥濃度基準値以上であった場合にでも、濃度制御装置３８の制御により、汚泥脱水機２３から排水される分離液３７は、結果的に所定の透明度基準値内の透明度を維持した状態の分離液３７として放出される。
【００５１】
すなわち、濃度制御装置３８により、排水処理装置２１の運転時における汚泥注入ポンプ３１の制御にあたって、汚泥貯留槽２６側から汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度が汚泥濃度基準値を超えた場合や、逆に下回っていたり、更には汚泥２２の濃度に変動が生じた場合には、始動後汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５は、以下の４通りのポンプ作動の形態から何れかの形態が選択され排水処理装置２１を作動させることができるようにしている。
【００５２】
すなわち、濃度制御装置３８による制御にあたって、例えば汚泥濃度計３０から濃度データ信号ａを受信し、この受信した濃度データ信号ａを基に、汚泥脱水機２３から脱水して分離される分離液３７の透明度が、透明度基準値として設定する、例えばＳＳ値５０とすると、この状態が管理されながら排水処理がなされるようになる。
【００５３】
また、濃度制御装置３８は、上記の分離液３７の透明度を透明度基準値内の透明度を維持しつつ、汚泥脱水機２３への汚泥２２の注入量を汚泥注入ポンプ３１のポンプ作動を制御することにより、図示しない汚泥源から汚泥貯留槽２６内へ移送される汚泥２２の処理速度を速めたり、凝集剤２４の使用量を制限したりすることができる。
【００５４】
すなわち、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動の条件を組み合わせた複数のポンプ作動形態による制御パターンにより作動させることができる。例えば、汚泥濃度計３０にて検出した濃度検出値を前記パラメータに適合して導き出される分離液３７の推定透明度が所定の透明度基準値（例えば、河川等公共地域へ排水可能な水質基準（地域によって異なる）による）より低い場合（水質基準が満たされている状態）には、次の２通りの制御パターを選択して行なうことができる。
【００５５】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させて汚泥２２の注入量を増加させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５６】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥２２の注入量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させて凝集剤２４の注入最を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５７】
他方、汚泥濃度計３０にて検出した濃度検出値を前記パラメータに適合して導き出される分離液３７の推定透明度が所定の透明度基準値より高い場合（透明度が満たされていない状態）には、次の２通りの制御パターンを選択することができる。すなわち、一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を低減させて汚泥２２の注入量を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５８】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が濃度制御装置３８から汚泥注入ポンプ制御信号ｂを受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を低減させて汚泥２２の注入量を減少させ、結果的に分離液３７の透明度が所定の透明度基準値を満たすべく制御し得るようにしている。
【００５９】
このように、汚泥２２の注入量を制限するか、凝集剤２４の注入量を制限するか、上記制御パターンの何れかを選択して行なうことができる。
【００６０】
このように、凝集剤２４の注入量を減少させて使用量を節約したり、汚泥２２の流量を増加して処理能力を向上させるかの選択をすることができる。
【００６１】
更には、前記汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方の注入ポンプを独立して制御することが可能であることから、この排水処理装置２１によれば、汚泥濃度計３０により検出した濃度検出値が、汚泥濃度基準値より高い場合または低い場合において、濃度制御装置３８は、両ポンプ３１，３５の一方の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を減少させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を減少させる＜ステップ４ｂ＞。更に、濃度データ信号ａが汚泥濃度基準値より高い場合（汚泥濃度基準値を満足されていない状態）において、汚泥２２の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を増加させる＜ステップ４ｃ＞。更にまた、濃度データ信号ａが汚泥濃度基準値より高い場合において、汚泥２２の注入量を減少しつつ凝集剤２４の注入量を維持させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプ圧を減少させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプ圧を一定にさせる＜ステップ４ｄ＞。
【００６２】
以上の＜ステップ４ａ＞〜＜ステップ４ｄ＞の何れかの選択により、汚泥２２と凝集剤２４の混合した混合液２５を汚泥脱水機２３へ注入し、脱水処理して、固液分離する＜ステップ５＞。この脱水処理を行なった結果、所定の水分を含む状態の脱水汚泥３６が排出される＜ステップ６ａ＞。また、汚泥脱水機２３から脱水汚泥３６を排出すると同時に、所定の透明度を有する分離液３７が排水として放出される＜ステップ６ｂ＞。この所定の透明度を有する分離液３７は、下水として放出することが可能な所望の透明度が得られる。
【００６３】
また、この分離液３７は、下水として放出される他、必要により汚泥貯留槽２６へ還流させ、この汚泥貯留槽２６にて貯留された汚泥２２と混入させ、再び排水処理される前の汚泥２２として扱うこともできる＜ステップ７＞。
【００６４】
このように、第１の実施形態によれば、汚泥流路２７へ注入する汚泥２２の濃度を検出する汚泥濃度計３０を設け、この汚泥濃度計３０により汚泥の濃度を検出して、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の少なくとも一方をポンプ作動により制御し得るようにしたから、汚泥流路２７への汚泥２２の注入量を維持して凝集剤２４の注入量を加減させたり、凝集剤２４の注入量を維持して汚泥脱水機２３への汚泥２２の注入量を加減することができるので、排水処理装置２１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量の調整、制御を合理的且つ効率的に行なうことのできる効果を有する。
【００６５】
更にまた、第１の実施形態によれば、汚泥流路２７へ注入する汚泥２２の濃度を検出する汚泥濃度計３０を設け、この汚泥濃度計３０により汚泥の濃度を検出して、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方を、例えば同時にまたは交互に制御し得るようにしたから、汚泥２２の汚泥流路２７への注入量を維持して凝集剤２４の注入量を加減したり、凝集剤２４の注入量を維持して汚泥２２の汚泥脱水機２３への注入量を加減することができるので、排水処理装置２１として分離液３７の排水処理の効率を向上させることができると同時に汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことのできる効果を有する。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６７】
この第２の実施形態における排水処理装置において、図１に示される排水処理装置２１と同一部分に同一符号を附した図３を参照して説明する。
【００６８】
第２の実施形態に示される排水処理装置４１は、汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入する汚泥注入系Ｘ１と、凝集剤２４を汚泥脱水機２３側へ注入する凝集剤注入系Ｙ１と、これらの汚泥２２および凝集剤２４を混合し、この混合液２５を遠心分離作用等で分離させ、脱水汚泥３６と分離液３７に分離する汚泥脱水機２３を備えた汚泥処理系Ｚ１と、汚泥脱水機２３に供給される汚泥２２の濃度を制御する汚泥濃度制御系Ｑ１とから構成される。
【００６９】
汚泥注入系Ｘ１は、汚泥源（図示せず）から移送される汚泥２２を貯留する汚泥貯留槽２６と、この汚泥貯留槽２６に貯留された汚泥２２を汚泥脱水機２３側へ注入するために、これらの汚泥貯留槽２６と汚泥脱水機２３との間を接続する汚泥流路２７と、この汚泥２２を前記汚泥流路２７を介して汚泥脱水機２３側へ注入させる汚泥注入ポンプ３１とより構成される。
【００７０】
凝集剤注入系Ｙ１は、凝集剤２４を貯留する凝集剤貯留槽３２と、この凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３に注入するように凝集剤貯留槽３２と汚泥脱水機２３との間を接続する凝集剤流路３４と、この凝集剤流路３４に設けられ、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４を汚泥脱水機２３へ注入し得るよう設けられる凝集剤注入ポンプ３５とより構成される。
【００７１】
汚泥処理系Ｚ１は、前記汚泥２２と凝集剤２４の混ぜ合わされた混合液２５を遠心力作用等で固液分離し、固形の脱水汚泥３６と分離液３７とに分離させる汚泥脱水機２３を備える。
【００７２】
この汚泥脱水機２３は、図示しない遠心分離装置を備えたもので、汚泥貯留槽２６および凝集剤貯留槽３２側から注入された汚泥２２および凝集剤２４の混合液２５を遠心分離作用により脱水汚泥３６と分離液３７に分離し、分離された脱水汚泥３６と分離液３７とをそれぞれ別々に排出させるようにしている。
【００７３】
この汚泥脱水機２３で分離され排出される脱水汚泥３６は、つづいて図示しない汚泥乾燥機に移送され、この汚泥乾燥機で脱水汚泥３６を乾燥させて乾燥汚泥を生成するようになっている。汚泥脱水機２３で分離される分離液３７は、分離液槽４０に排出され一旦貯留されるようになっている。
【００７４】
一方、汚泥濃度制御系Ｑ１は、分離液槽４０内に貯留される分離液３７を透視し得る位置に蛍光センサ４１が設けられる。この蛍光センサ４１は、分離液３７の透明度を検出し、この検出した検出データを透明度検出データｄとして透明度制御装置４２へ送信するようになっている。この透明度検出データｄを受信する透明度制御装置４２の作動により、汚泥脱水機２３側へ注入される汚泥２２の濃度がほぼ一定になるよう制御されるようになっている。
【００７５】
透明度制御装置４２は、この蛍光センサ４１から受信する透明度検出データｄに基づき、汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５のどちらかを選択し、分離液３５の透明度が所定の水準を維持し得るようポンプモータの回転数を制御し得るようになっている。
【００７６】
また、透明度制御装置４２は、分離液３７の透明度を所定の水準に維持するにあたって、蛍光センサ４１から受信する透明度検出データｄに基づき、分離液３５の透明度検出値が所定の透明度基準値以下またはこの透明度基準値より高い場合に汚泥注入ポンプ３１または凝集剤注入ポンプ３５、更にはその両方のポンプ３１，３５の作動（ポンプ圧）を制御するものである。
【００７７】
また、このように両方のポンプ３１，３５の作動を制御するようにしたことにより、図示しない汚泥源から汚泥貯留槽２６内へ移送される汚泥２２の処理効率を上げたり、凝集剤２４の使用量を節約（制限）したりすることができる。
【００７８】
すなわち、汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５のポンプ作動の条件を組み合わせた複数のポンプ作動形態による制御パターンにより作動させることができる。例えば、蛍光センサ４１により検出された透明度検出値が、所定の透明度基準値（例えばＳＳ値５０（含有浮遊物質量５０ｍｇ／ｌ）を基準とする）より低い場合（水質基準が満たされている状態）には、次の２通りの制御パターンを選択して行なうことができる。
【００７９】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が透明度制御装置４２から汚泥注入ポンプ制御信号ｂ１を受信したとき、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させて汚泥２２の注入量を増加させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８０】
他の一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥流量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させて凝集剤２４の注入量を減少させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８１】
このように、汚泥２２の流量を増加して処理能力を向上させたり、凝集剤２４の注入量を減少させて使用量を節約するかの選択をすることができる。
【００８２】
他方、透明度検出値が、所定の透明度基準値をより高い場合（水質基準が満たされていない状態）には、次の２通りの制御パターンを選択して行なうことができる。
【００８３】
一つの制御パターンとして、汚泥注入ポンプ３１が透明度制御装置４２から汚泥注入ポンプ制御信号ｂ１を受信したとき、凝集剤値にポンプ３５のポンプモータの回転数を変えないで凝集剤２４の注入量を維持したまま、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を減少させて汚泥２２の注入量を減少させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。
【００８４】
他の一つの制御パターンとして、前記汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を変えないで汚泥流量を維持したまま、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を増加させて凝集剤２４の注入量を増加させ、分離液３７の透明度を所定の透明度基準値内に維持し得るようにしている。このように、汚泥２２の注入量を制限するか、凝集剤２４の使用量を増加させて対応するかの選択をすることができる。その他の構成については、第１の実施形態の構成と同一であるので説明を省略する。
【００８５】
次に、本発明の第２の実施形態における排水処理装置４１の作用を、図３および図４を参照して説明する。
【００８６】
図３は、図示しない汚泥源から移送される汚泥２２を汚泥貯留槽２６にて貯留してから汚泥貯留槽２３を経由して排水処理し得るようにした排水処理装置４１を示している。汚泥注入ポンプ３１が作動し、この排水処理装置４１を始動させると、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２が汚泥流路２７を通じて汚泥脱水機２３へ注入される。同時に、凝集剤注入ポンプ３５が作動し、凝集剤貯留槽３２内の凝集剤２４が凝集剤流路３４を通じて汚泥脱水機２３へ所定量の凝集剤２４が注入される。具体的には、図３では、凝集剤２４は、汚泥注入ポンプ３１の下流側で汚泥２２と混合して、混合液２５となって、汚泥脱水機２３へ注入される。
【００８７】
汚泥２２と凝集剤２４は、汚泥脱水機２３内で混合され、混合液２５となって一時的に貯留される。汚泥脱水機２３へ注入された、汚泥２２および凝集剤２４は、この汚泥脱水機２３内で、遠心分離作用を受けて、固液分離され、固形の脱水汚泥３６と分離液３７に分離される。
【００８８】
汚泥脱水機２３で分離された分離液３７は、分離液槽４０に排出され、ここで分離液３７の透明度の変化を検出し、この分離液３５の透明度を所定の透明度基準値を維持しつつ排水処理が行なわれる。
【００８９】
次に、排水処理装置４１における、汚泥排水処理のフローを示す図４において説明する。
【００９０】
汚泥源から汚泥２２を、汚泥貯留槽２６へ移送し、この汚泥貯留槽２６内に一且貯留させる＜ステップ１＞。汚泥注入ポンプ３１を作動させて排水処理装置４１を始動させて、汚泥貯留槽２６内の汚泥２２を汚泥流路２７を介して汚泥脱水機２３を注入して脱水処理を行ない、この汚泥２２を汚泥脱水機２３により脱水汚泥３６と分離液３７とに固液分離する＜ステップ２＞。この固液分離され排出される分離液３７の透明度を透明度制御装置４２により検出する＜ステップ３＞。この検出した分離液３７の透明度（蛍光センサ４３により検出した透明度データ信号ｄに基づく）が所定のＳＳ値（透明度基準値）の範囲にあるかないかを判別する＜ステップ４＞。この分離液３７の透明度が、透明度制御装置４２にて予め設定された透明度基準値より低い場合（水質基準を満たしている）において、汚泥の注入量を増加しつつ凝集剤２４の注入量を維持させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を増加させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を一定にさせる＜ステップ５ａ＞。
【００９１】
また、透明度データ信号ｄに示される透明度データが、透明度制御装置４２にて予め設定された透明度基準値より低い場合において、汚泥の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を減少させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を減少させる＜ステップ５ｂ＞。更に、透明度データ信号ｄが透明度制御装置４４にて予め設定された透明度基準値より低い場合（透明度基準値を満足していない）において、汚泥２２の注入量を維持しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を一定にさせる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を増加させる＜ステップ５ｃ＞。
【００９２】
更にまた、透明度データ信号ｄが透明度制御装置４４にて予め設定された透明度基準値より低い場合（透明度基準値を満足していない）において、汚泥２２の注入量を減少しつつ凝集剤２４の注入量を増加させる場合には、汚泥注入ポンプ３１のポンプモータの回転数を減少させる一方、凝集剤注入ポンプ３５のポンプモータの回転数を一定にさせる＜ステップ５ｄ＞。
【００９３】
以上の＜ステップ５ａ＞〜＜ステップ５ｄ＞の何れかの選択により、汚泥脱水機２３にて分離される混合液２５の汚泥濃度が、所定の汚泥濃度管理値内にあるよう管理されることで、結果として前記混合液２５から固液分離した分離液３７が、所定の透明度基準値が満たした透明度を有する排水として放出させることができる。
【００９４】
なお、排水処理装置４１の始動時には、汚泥２２の流通量が不十分であったり、また、汚泥２２の濃度分布が不安定であることから、この排水処理装置４１の排水処理運転による汚泥処理、延いては分離液３７の排水処理が不十分であり、所定の透明度基準値範囲の透明度の分離液３７が得られない。
【００９５】
従って、排水処理装置４１は、運転が安定期に入った段階で透明度制御装置４２が所定の作動を開始するようにすることが望ましい。
【００９６】
このように、第２の実施形態に示される本発明によれば、汚泥脱水機２３により分離された分離液３７を貯留する分離液槽４０に、この分離液３７の透明度を検出する蛍光センサ４１を設け、この蛍光センサ４１で検出した分離液３７の所定の透明度基準値が維持される範囲で凝集剤２４の使用量を節約したり、汚泥２２の処理能力を向上し得るよう制御することを可能にしたから、排水処理装置４１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことができ、延いては分離液３５の排水処理を合理的且つ効率的に行なうことができる効果を有する。
【００９７】
また、第２の実施形態に示される本発明によれば、汚泥脱水機２３により分離された分離液３７を貯留する分離液槽４０に、この分離液３７の透明度を検出する蛍光センサ４１を設け、この蛍光センサ４１で検出した分離液３７の所定の透明度基準値が維持されつつ汚泥注入ポンプ３１および凝集剤注入ポンプ３５の両方を制御し得るようにしたから、汚泥２２および凝集剤２４の注入量を細かく制御させることができる。
【００９８】
従って、排水処理装置４１として汚泥２２や凝集剤２４の注入量を合理的且つ効率的に行なうことができ、延いては分離液３７の排水処理を合理的且つ効率的に行なうことができる効果を有する。
【００９９】
なお、本発明は、上述した第２の実施形態に示された構成に限定されるものではなく、分離液槽４０内の透明度を検出するために設けられた蛍光センサ４１に代え、同様に透明度を検出し得る、例えば濁度計を用いることも可能である。
【０１００】
更にまた、本発明は、上述した各実施形態の構成に限られなく、汚泥流路２７の上流側に設置した汚泥濃度計３０は、同じく汚泥流路２７に設置した汚泥注入ポンプ３１の下流側に設置しても差し支えない。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、汚泥貯留槽から汚泥脱水機側へ注入する汚泥の濃度に対応して、前記汚泥の注入量を加減したり、また、前記注入される汚泥の濃度に対応して、この注入される汚泥に対して混合させる凝集剤の注入量を加減するようにすることにより、固液分離して排水される分離水が、所定の透明度基準値内の透明度に維持されながら合理的且つ効率的に排水処理を行ない得る排水処理装置および排水処理方法を提供することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、汚泥から脱水した排水処理した分離液の透明度に応じて、前記汚泥の注入量を加減したり、また、前記注入される汚泥の濃度に対応して、この注入される汚泥に対して混合させる凝集剤の注入量を加減するようにすることにより、固液分離して排水される分離水が、所定の透明度基準値内の透明度に維持されながら合理的且つ効率的に排水処理を行ない得る排水処理装置および排水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理装置の第１の実施形態の概要を示す図。
【図２】図１における汚泥濃度計による汚泥濃度の検出から分離液の排水処理に至るまでのフローを示す図。
【図３】本発明の排水処理装置の第２の実施形態の概要を示す図。
【図４】図３における蛍光センサによる透明度の検出から分離液の排水処理に至るまでのフローを示す図。
【図５】従来の排水処理装置の概要を示す図。
【符号の説明】
２１，４１ 排水処理装置
２２ 汚泥
２３ 汚泥脱水機
２４ 凝集剤
２５ 混合液
２６ 汚泥貯留槽
２７ 汚泥流路
３０ 汚泥濃度計
３１ 汚泥注入ポンプ
３２ 凝集剤貯留槽
３４ 凝集剤流路
３５ 凝集剤注入ポンプ
３６ 脱水汚泥
３７ 分離液
３８ 濃度制御装置
４０ 分離液槽
４１ 蛍光センサ
４２ 透明度制御装置
Ｘ，Ｘ１ 汚泥注入系
Ｙ，Ｙ１ 凝集剤注入系
Ｚ，Ｚ１ 汚泥処理系
ａ 濃度データ信号
ｂ，ｂ１ 汚泥注入ポンプ制御信号
ｃ，ｃ１ 凝集剤注入ポンプ制御信号
ｄ 透明度データ信号
Claims (10)
- 汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、
前記汚泥流路に設けられ、この汚泥流路を流通する汚泥の濃度を検出する汚泥濃度計と、
この汚泥濃度計で検出された汚泥の濃度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、汚泥脱水機へ注入される汚泥の濃度を制御し得る濃度制御装置とを備えたことを特徴とする排水処理装置。 - 前記汚泥濃度計は、固形物重量汚泥濃度計であることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
- 汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽と、汚泥を脱水する汚泥脱水機と、前記汚泥貯留槽からの汚泥流路に設けられ、汚泥貯留槽内の汚泥を汚泥脱水機に注入する汚泥注入ポンプと、前記凝集剤貯留槽からの凝集剤流路に設けられ、凝集剤貯留槽内の凝集剤を汚泥脱水機に注入する凝集剤注入ポンプとを具備した排水処理装置において、
前記汚泥脱水機により分離された分離液を貯留する分離液槽と、
この分離液槽に貯留された分離液の透明度を検出するよう設けられたセンサと、
このセンサで検出された分離液の透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記分離液を所定の透明度に制御し得る透明度制御装置とを備えたことを特徴とする排水処理装置。 - 前記分離液の透明度を検出するセンサは、浮遊物質を検出し得る濁度計であることを特徴とする請求項３記載の排水処理装置。
- 前記分離液の透明度を検出するセンサは、蛍光センサであることを特徴とする請求項３記載の排水処理装置。
- 汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、処理された分離液を排水する排水処理方法において、
前記汚泥貯留槽から汚泥脱水機側へ注入する汚泥の濃度を検出するステップと、
この検出された汚泥の濃度に応じて、前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させるステップと、
この汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方の作動により前記汚泥と凝集剤の混合液を汚泥脱水機側へ注入するステップと、
この汚泥脱水機側にて混合液から固液分離し、分離される分離液を外部へ排水するステップとを具備することを特徴とする排水処理方法。 - 前記汚泥の濃度を、汚泥の固形物重量により検出することを特徴とする請求項６記載の排水処理方法。
- 汚泥貯留槽に貯留された汚泥を、汚泥注入ポンプにより汚泥流路を介して汚泥脱水機側へ注入する一方、凝集剤用貯留槽に貯留された凝集剤を、凝集剤注入ポンプにより汚泥脱水機側へ注入して汚泥を脱水処理し、分離液を排水する排水処理方法において、
前記分離液の透明度を検出し、この検出された透明度に応じて前記汚泥注入ポンプおよび凝集剤注入ポンプの少なくとも一方を作動させ、前記分離液を所定の透明度に制御し得ることを特徴とする排水処理方法。 - 前記分離液の透明度を、光透過量にて検出することを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
- 前記分離液の透明度を、ＳＳ値にて検出することを特徴とする請求項９記載の排水処理方法。
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