JPH06281570A - 赤外線水分計を備えた脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】汚泥を固液分離するベルトプレス型脱水機から
排出される脱水ケーキの含水率を、誤差を低減して即座
に測定する。 【構成】ベルトプレス型脱水機１の脱水ケーキ出口近傍
に赤外線水分計２を配設する。脱水ケーキ出口で第２濾
布１２から排出される脱水ケーキＳの含水率を赤外線水
分計２で測定する。赤外線水分計を移動機構３で保持す
る。移動機構３により赤外線水分計２を第２濾布１２の
走行方向に対して直角な方向に往復移動する。赤外線水
分計２の移動速度を第２濾布１２の走行速度に同調させ
る。赤外線水分計２による測定値を第２濾布１２の幅方
向と走行方向について平均する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水または産業排水処
理施設などから発生する汚泥を固液分離するベルトプレ
ス型脱水機に係わり、このベルトプレス型脱水機で脱水
された脱水ケーキの水分を赤外線を用いて測定し、脱水
工程の制御や脱水ケーキの後処理などの維持管理を行う
のに適した赤外線水分計を備えた脱水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベルトプレス型脱水機で汚泥を固
液分離する場合、汚泥に高分子凝集剤を適量添加して凝
集反応を行った後、凝集汚泥を水平またはほぼ水平に走
行する濾布上に供給して重力脱水を行い、濾布に挟んだ
汚泥を複数のロール間で挟持走行して濾布の緊張圧力に
よる圧搾力を加えて圧搾脱水を行い、ときには最終工程
で汚泥を挟んだ濾布の上部から加圧ベルトの張力による
高い圧搾力を加えて圧搾脱水を行い、これらの脱水工程
を経て、脱水ケーキが排出される。

【０００３】ところで、このような脱水ケーキ中に含ま
れる水分量すなわち脱水ケーキの含水率は、脱水ケーキ
の焼却処分または埋立処分などの次工程に重要な影響を
及ぼしている。すなわち、焼却処分においては、燃料の
使用量、埋立処分では運搬費および処分地の容積に影響
するので、脱水ケーキはできる限り低い含水率あるいは
焼却炉の維持管理面からの要求で、所定の含水率で排出
されることが望まれていた。

【０００４】そこで、脱水ケーキの含水率を測定する手
段が提案されている。一つの例は、脱水ケーキを少量採
取し、一定温度に調整した乾燥機で恒量になるまで乾燥
させて乾燥前後の重量差を測定して含水率を演算する方
法がある。この方法は乾燥時間に数時間以上の時間を要
するため、脱水工程の制御に対して迅速な対応がとれな
い欠点がある。

【０００５】また、他の例では、脱水ケーキを焼却炉も
しくは埋立処分地へ搬送するベルトコンベア上に赤外線
水分計を設置して非接触で水分値を測定する方法があ
る。赤外線水分計は、近赤外領域で水分に対して高い吸
収特性を示す波長の測定光を被測定物に照射し、被測定
物からの反射光量を予め求めてある検量線に基づいて水
分値に換算することにより、非接触で被測定物中の水分
量を測定するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、赤外線水分計
で水分値を測定する方法は、脱水ケーキの含水率を即刻
測定できる利点はあるものの、コンベア上に落下された
脱水ケーキの形状が不揃いであるため、赤外線の入射
光、反射光が散乱し、赤外線水分計が正しい値を示さな
くなるので、ベルトコンベア上の脱水ケーキの形状を整
える均し機構を必要としていた。このような均し機構を
設けて脱水ケーキの形状を整えたとしても、被測定物の
性状によって測定誤差を生ずるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、ベルトプレス型脱水機か
ら排出される脱水ケーキの後処理の管理あるいは脱水工
程の制御を容易にするにあたり、ベルトプレス型脱水機
における脱水ケーキの含水率を簡単な構成で誤差を低減
し、即座に測定できる赤外線水分計を備えた脱水装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の赤外線水分計を
備えた脱水装置は、汚泥を固液分離するベルトプレス型
脱水機と該ベルトプレス型脱水機で脱水された脱水ケー
キの含水率を測定する赤外線水分計とを具備し、前記赤
外線水分計が、前記ベルトプレス型脱水機の脱水ケーキ
出口に対向するように配設されていることを特徴とす
る。

【０００９】前記赤外線水分計は、被測定物の含水量に
より赤外線吸収量が変化する水分測定用赤外線と被測定
物の性状により赤外線吸収量が変化する性状測定用赤外
線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からのこ
れら赤外線の反射光を受光する光学系と、 前記光学系
で受光した前記性状測定用赤外線の反射光量に基づいて
性状判断因子を算出し、この性状判断因子に対応する水
分測定の検量線を選択する検量線選択手段と、 前記光
学系で受光した前記水分測定用赤外線の反射光量と前記
選択された検量線の情報とに基づいて水分値を演算する
水分値演算手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の赤外線水分計を備えた脱水装置におい
て、ベルトプレス型脱水機の脱水ケーキ出口からは濾布
の圧搾力によって表面が平滑なシート状の脱水ケーキが
排出される。また、赤外線水分計は脱水ケーキ出口に対
向するように配設されており、この脱水ケーキ出口の脱
水ケーキの表面に照射した赤外線光の反射光に基づいて
脱水ケーキの含水率を測定する。

【００１１】また、前記赤外線水分計において、前記光
学系により、被測定物の含水量により赤外線吸収量が変
化する水分測定用赤外線と被測定物の性状により赤外線
吸収量が変化する性状測定用赤外線とが被測定物に照射
され、この被測定物からのこれら赤外線の反射光が受光
される。検量線選択手段は、光学系で受光した性状測定
用赤外線の反射光量に基づいて性状判断因子を算出し、
この性状判断因子に対応する水分測定の検量線を選択す
る。水分値演算手段は、光学系で受光した水分測定用赤
外線の反射光量と前記選択された検量線の情報とに基づ
いて水分値を演算する。赤外線光を反射する脱水ケーキ
の表面は平滑になっており、さらに性状判断因子を用い
て検量線を選択して測定しているので、測定された含水
率は正確な測定値となる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の赤外線水分計を備
えた脱水装置の概略を示す図である。

【００１３】この実施例の脱水装置は、下水または産業
排水処理施設等で発生した汚泥を脱離液と脱水ケーキに
分離するベルトプレス型脱水機１と、このベルトプレス
型脱水機１から排出される脱水ケーキＳの含水率を測定
する赤外線水分計２と、この赤外線水分計２を保持する
移動機構３を備えており、赤外線水分計２はベルトプレ
ス型脱水機１の脱水ケーキ出口に対向して、すなわち向
い合わせて配設されている。 そして、ベルトプレス型
脱水機１から排出される脱水ケーキＳの含水率が赤外線
水分計２によって測定され、この測定値はベルトプレス
型脱水機１を制御するためのデータとして利用される。

【００１４】ベルトプレス型脱水機１は、通液性無端状
の第１濾布１１と第２濾布１２を備えており、この第１
濾布１１および第２濾布１２は多数のローラに掛け回さ
れて濾布緊張装置１３ａ，１３ｂによってそれぞれ緊張
された状態でループを成している。そして、第１濾布１
１および第２濾布１２はぞれぞれ図の矢印の方向に走行
され、汚泥に対して次のように脱水処理を行う。

【００１５】凝集混和槽１４で汚泥と凝集剤を充分に混
合して反応させ、当該凝集汚泥１０を自然脱水部の第１
濾布１１上に供給して凝集汚泥中の比較的脱離し易い水
分を重力によって脱水し、脱離液を受けパン１５ａで受
けて外部に排出する。一方、第１濾布１１を反転ロール
１６ａで反転して凝集汚泥１０を自然脱水部の第２濾布
１２上に落下させ、この第２濾布１２でも比較的脱離し
易い水分を重力によって脱水し、脱離液を受けパン１５
ｂで受けて外部に排出する。

【００１６】上記の重力によって水分を脱水する自然脱
水部を経た後、凝集汚泥を第１濾布１１と第２濾布１２
で挟んで、多数のロール１６ｂに掛け回し、さらに、加
圧ベルト１７による圧搾脱水部で圧搾脱水を行って、第
１濾布１１と第２濾布１２の間に脱水ケーキＳを形成す
る。 そして、第１濾布１１と第２濾布１２を反転ロー
ル１６ｃ，１６ｄで離間させ、次いで第１濾布１１と第
２濾布１２は濾布洗浄装置１８ａ，１８ｂでそれぞれ水
洗浄されて自然脱水部に向けて繰り出される。

【００１７】赤外線水分計２は、脱水ケーキ出口の近傍
で移動機構３によって第２濾布１２から一定の距離に保
持されるとともに、この移動機構３によって第２濾布１
２の幅方向（濾布の走行方向に対して直角な方向）に往
復移動される。

【００１８】図２は赤外線水分計２と移動機構３の取付
け部分の正面図、図３はその平面図、図４はその側面図
である。

【００１９】移動機構３は左右一対のＬ型の固定アーム
３１Ｌ，３１Ｒによってベルトプレス型脱水機１の脱水
ケーキ出口端部のフレーム１Ａに固定されており、固定
アーム３１Ｌ，３１Ｒに掛け渡された水平フレーム３２
に２本の平行なスライド軸３３を備えている。このスラ
イド軸３３は第２濾布１２の走行方向に対して直角（反
転ロール１６ｄと平行）に取付けられて移動ブロック３
４を第２濾布１２の幅方向に摺動自在に保持している。

【００２０】また、水平フレーム３２の上部一端には正
逆回転可能なモータ３５が配設されるとともに他端にス
プロケット３６が配設されており、モータ３５の駆動軸
に取付けられた駆動スプロケット３５ａとスプロケット
３６の間にチェン３７が掛け回され、このチェン３７の
下辺１箇所が移動ブロック３４に固定されている。

【００２１】そして、移動ブロック３４には赤外線水分
計２がその測定ヘッド２ａを第２濾布１２および反転ロ
ール１６ｄ側に向けた状態で固定されている。なお、赤
外線水分計２のケーブル２ｂは水平フレーム３２と平行
に掛け渡された水平バー３８にリング等によって吊り下
げられておりその端部は図示しないコントローラに接続
されている。

【００２２】以上の構成により、モータ３５の駆動によ
り移動ブロック３４と赤外線水分計２が第２濾布１２か
ら一定の距離を保って、この第２濾布１２の走行方向に
対して直角な方向に往復移動される。なお、モータ３５
は図示しないモータコントローラで制御され、スライド
軸３３の両端近傍に取付けられた図示しないリミットス
イッチで移動ブロック３４を検知して移動方向の切換え
が行われる。

【００２３】また、モータ３５の回転速度はベルトプレ
ス型脱水機１の運転速度に応じて制御され、赤外線水分
計２は第２濾布１２の走行速度に同調した速度で往復移
動され、この赤外線水分計２によって第２濾布１２上の
脱水ケーキＳの含水率（水分値）が測定される。

【００２４】ベルトプレス型脱水機１の脱水ケーキ出口
近傍では、ベルトプレス型脱水機１における脱水機構
（圧搾脱水部の機構）により、脱水ケーキがシート状に
なって排出されるので、脱水ケーキの表面は平滑にな
る。ベルトプレス型脱水機による脱水ケーキは、濾布の
幅方向にほぼ均等に分散させた凝集汚泥を２枚の濾布の
間に挟み、多数のロールに掛け回して脱水処理するた
め、脱水ケーキはその表面が平板状に形成されて排出さ
れる。

【００２５】また、ベルトプレス型脱水機に掛け回され
ている濾布は通常空気シリンダで緊張されており、該シ
リンダのストローク長限度までの汚泥供給に耐えられる
構造となっている。該シリンダのストローク長以上の汚
泥が供給される時は、もはや該シリンダのクッション限
界を超えており、これ以降は濾布の破断に結びついてし
まう。したがって通常、重力脱水部の高さが一定の範囲
に入るような何らかの対策が施されている。

【００２６】このような理由からベルトプレス型脱水機
から排出される脱水ケーキは、その表面が平板状であ
り、かつその厚みは脱水される汚泥の性状によっても多
少異なるが、ほぼ１０mmを標準に±３mm程度の範囲に収
まる。

【００２７】従って、脱水ケーキの表面が平滑になるば
かりか赤外線水分計２と脱水ケーキの表面の距離も略一
定に保たれ、赤外線水分計２による水分値の測定誤差が
低減される。また、非接触型の赤外線水分計を用いてい
るので、脱水ケーキの含水率を瞬時に測定することがで
きる。

【００２８】ところで、ベルトプレス型脱水機は使用す
る濾布の幅方向の長さが大きくなればなる程、脱水機構
の関係で幅方向の脱水性すなわち脱水ケーキの含水率に
分布が生じてしまう。例えば図５に一例として濾布幅３
ｍのベルトプレス型脱水機についての幅方向の測定位置
と含水率の測定結果を示したように、濾布の中央付近と
両端付近とでは脱水性に差が生じる。

【００２９】しかしながら、上記実施例の装置によれ
ば、赤外線水分計２が濾布（第２濾布１２）の幅方向に
往復移動可能になっているので、この濾布の幅方向での
脱水ケーキの含水率の平均値を求めることにより、脱水
ケーキの実際の含水率を把握することができる。

【００３０】また、ベルトプレス型脱水機１における濾
布の走行速度がたとえ変化しても、前記実施例の装置に
よれば、コントローラでモータ３５の速度を制御して、
赤外線水分計２の濾布の幅方向に対する移動速度を濾布
の速度に同調させることができるので、濾布の走行距離
に対する幅方向の平均値が求め易くなる。

【００３１】次に、赤外線水分計２について説明する。
図６は図１に示す一実施例に使用する赤外線水分計を示
すブロック図である。

【００３２】光学系４０は水分測定用赤外線と性状判断
用赤外線および参照赤外線の光束を生成する共に被測定
物Ｓからの反射光を検出し、アナログ処理部５０は光学
系４０からのアナログ信号を処理し、デジタル処理部６
０はアナログ処理部５０からの信号に基づいて水分値と
性状判断因子を演算して表示する。

【００３３】光学系４０は、光源４１、集光レンズ４
２、回転ディスク４３、ディスク回転用モータ４４、反
射板４５、凹面鏡４６、凸面鏡４７、赤外線検出器４
８、回転位置検出器４９を含んで構成されている。

【００３４】本実施例の赤外線水分計は、汚泥の性状を
判断する因子として油脂および蛋白質を用いるものであ
る。参照波長として水分、その他の成分の影響が小さい
１３６０ｎｍ（代表値）の赤外線、水分測定用赤外線と
して１３２０ｎｍ（代表値）、１４５０ｎｍ（代表
値）、１４５０ｎｍ（代表値）、１５４０ｎｍ（代表
値），１５９０ｎｍ（代表値）の波長の赤外線を用い、
性状測定用赤外線として油脂によって吸収されやすい１
３２０ｎｍ（代表値）、蛋白質によって吸収されやすい
１５４０ｎｍ（代表値）、１５９０ｎｍ（代表値）、油
脂によって吸収されやすい１７６０ｎｍ（代表値）の波
長の赤外線を用いて行うが、これらの波長には重複して
いるものがあるので、実際に使用する波長は６種とな
る。従って、回転ディスク４３には、図７に示すよう
に、次の６種の干渉フィルタＦ₁ 〜Ｆ₆ を取付ける。 フィルタ 通過波長帯域（ｎｍ） Ｆ₁ １３６０±１００ （参照） Ｆ₂ １３２０±１００ （水分及び油脂） Ｆ₃ １４５０±１００ （水分） Ｆ₄ １５４０±１００ （水分及び蛋白質） Ｆ₅ １５９０±１００ （水分及び蛋白質） Ｆ₆ １７６０±１００ （油脂）

【００３５】各干渉フィルタＦ₁ 〜Ｆ₆ は回転ディスク
４３の同一円周上に取付けられており、ディスク回転モ
ータ４４によって回転ディスク４３が回転されると、各
干渉フィルタＦ₁ 〜Ｆ₆ は、図６に示したように集光レ
ンズ４２と反射板４５の間の光路を順番に横切るように
なっている。

【００３６】なお、回転ディスク４３の近傍には光セン
サ等によって回転ディスク４３の回転位置を検出する回
転位置検出器４９が配設されており、この回転位置検出
器４９の位置検出によって上記光路位置に来た干渉フィ
ルタＦの種類がアナログ処理部５０で識別される。

【００３７】図８は本実施例の赤外線水分計を用いて水
分測定を行う工程を示す流れ図である。本図に示す順序
に従って水分測定方法を説明する。

【００３８】光源４１からの光は集光レンズ４２で収束
されて回転ディスク４３の干渉フィルタＦ₁ 〜Ｆ₆ によ
って参照赤外線、油脂測定用赤外線、水分測定用赤外
線、蛋白質測定用赤外線にされ、反射板４５を介して被
測定物Ｓに照射される。被測定物Ｓからの反射光は凹面
鏡４６で集光されて凸面鏡４７を介して赤外線検出器４
８に導かれ、この赤外線検出器４８は受光量に応じたレ
ベルの電圧信号をアナログ処理部５０に出力する。

【００３９】赤外線検出器４８からの電圧信号は回転デ
ィスク４３の回転に伴って交流信号となり、この信号は
交流増幅部５１で増幅されて同期整流部５２に入力され
る。また、回転位置検出器４９からの位置検出信号は同
期信号発生部５３に入力され、この同期信号発生部５３
は回転ディスク４３の回転に伴って光学系４０の光路を
横切るフィルタＦの種類に応じた同期信号を発生して同
期整流部５２に供給する。

【００４０】同期整流部５２の出力端子は、フィルタＦ
の種類に対応して同期信号毎に予め設定されており、交
流増幅部５１から入力される電圧信号について、油脂測
定用赤外線、水分測定用赤外線、蛋白質測定用赤外線に
よる電圧信号、参照赤外線による電圧信号をそれぞれ同
期信号から識別し、それぞれ整流して選択的に各出力端
子に出力する。そして、各電圧信号はデジタル処理部６
０に入力される。

【００４１】デジタル処理部６０は、Ａ−Ｄ変換器等を
備えたアナログ入力部６１、マイクロプロセッサ等で構
成された演算処理部６２、測定結果を表示する表示部６
３を備えており、アナログ処理部５０の同期整流部５２
からの水分測定用赤外線、油脂測定用赤外線、蛋白質測
定用赤外線の電圧信号、参照赤外線の電圧信号は、アナ
ログ入力部６１でそれぞれ電圧値を示すデジタルデータ
に変換され、このデジタルデータに基づいて演算処理部
６２で水分値、性状判断因子が演算され、求められた水
分値、性状判断因子（混合比）が表示部６３に表示され
る。

【００４２】演算処理部６２は、主波長が１３２０ｎｍ
の性状測定赤外線のデータ（Ｘ₁ ）、主波長が１５４０
ｎｍの性状測定用赤外線のデータ（Ｘ₂ ）、主波長が１
５９０ｎｍの性状測定用赤外線のデータ（Ｘ₃ ）、主波
長が１７６０ｎｍの性状測定赤外線のデータ（Ｘ₄ ）及
び主波長が１３６０ｎｍの参照赤外線のデータ（Ｒ）か
ら、例えば次式（１）により性状判断因子（Ｍ）を演算
する。ここで、性状判断因子（Ｍ）は、汚泥群Ａと汚泥
群Ｂの混合比を示す。 Ｍ＝ａ₀ ＋ａ₁ ｌｏｇ（Ｘ₁ ／Ｒ）＋ａ₂ ｌｏｇ（Ｘ₂ ／Ｒ） ＋ａ₃ ｌｏｇ（Ｘ₃ ／Ｒ）＋ａ₄ ｌｏｇ（Ｘ₄ ／Ｒ） …（１） 今、ｌｏｇ（Ｘ₁ ／Ｒ）＝λ₁ ，ｌｏｇ（Ｘ₂ ／Ｒ）＝
λ₂ ，ｌｏｇ（Ｘ₃ ／Ｒ）＝λ₃ ，ｌｏｇ（Ｘ₄ ／Ｒ）
＝λ₄ とおけば、（１）式は次のように表される。な
お、λ₁ 〜λ₄ は吸光度換算値である。 Ｍ＝ａ₀ ＋ａ₁ λ₁ ＋ａ₂ λ₂ ＋ａ₃ λ₃ ＋ａ₄ λ₄ …（２） ここで、ａ₀ ，ａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃ ，ａ₄ は別に行った実
験により求められた定数である。

【００４３】すなわち、汚泥群Ａと汚泥群Ｂとを予定比
率で混合することにより混合比が既知である汚泥ケ−キ
を複数サンプル作り、この赤外線水分測定装置で測定し
たときの性状測定用赤外線のデータ（Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，
Ｘ₃ ，Ｘ₄ ）及び参照赤外線のデータ（Ｒ）と既知な混
合比とにより重回帰分析を行って求められた定数であ
る。

【００４４】汚泥群Ａと汚泥群Ｂとを予定比率で混合し
て作った汚泥ケ−キについて測定した例を示す。 ａ₀ ＝ ４２．５ ａ₁ ＝８３５５７．６ ａ₂ ＝ １０２９ ａ₃ ＝ ５７８４．２ ａ₄ ＝ ２５１３．６ これらの定数が演算処理部６２のメモリに記憶される。
これらの定数を（２）式に代入すると性状判断因子
（Ｍ）は次のように表される。 Ｍ＝４２．５＋８３５５７．６λ₁ ＋１０２９λ₂ ＋５７８４．２λ₃ ＋２５１３．６λ₄ …（３）

【００４５】演算処理部６２は、参照赤外線のデータ
（Ｒ）と水分測定用赤外線のデータ（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，
Ｓ₃ ，Ｓ₄ ）から、次式（４）により水分値（Ｗ）を演
算する。 Ｗ＝α₀ ＋α₁ ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₁ ）＋α₂ ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₂ ） ＋α₃ ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₃ ）＋α₄ ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₄ ） …（４） 今、ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₁ ）＝Ｙ₁ ，ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₂ ）＝
Ｙ₂ ，ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₃）＝Ｙ₃ ，ｌｏｇ（Ｒ／Ｓ₄ ）
＝Ｙ₄ とおけば、（４）式は次のように表される。 Ｗ＝α₀ ＋α₁ Ｙ₁ ＋α₂ Ｙ₂ ＋α₃ Ｙ₃ ＋α₄ Ｙ₄ …（５） ここで、α₀ ，α₁ ，α₂ ，α₃ ，α₄ は別に行った実
験により求められる定数である。すなわち、汚泥群Ａと
汚泥群Ｂとの代表的な混合比を有する汚泥ケ−キについ
て、水分値の異なるものを複数サンプル作り、この赤外
線水分測定装置で測定したときの水分測定用赤外線のデ
ータ（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ，Ｓ₄ ）及び参照赤外線のデー
タ（Ｒ）と既知な混合比とにより重回帰分析を行って求
められた定数である。このようにして求められた複数組
の定数が図示しないメモリに記憶されている。

【００４６】演算処理部６２は、先ず、性状測定用赤外
線のデータ（Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ ，Ｘ ₄ ）と参照赤外線の
データ（Ｒ）から性状判断因子（Ｍ）を求め、この性状
判断因子（Ｍ）に対応する係数（α₀ ，α₁ ，α₂ ，α
₃ ，α₄ ）をメモリから選択する。次に、この選択され
た係数（α₀ ，α₁ ，α₂ ，α₃ ，α₄ ）を用いて、水
分測定用赤外線のデータ（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ，Ｓ₄ ）と
参照赤外線のデータ（Ｒ）から水分値（Ｗ）を求める。
そして、この水分値（Ｗ）と先に求めた混合比（性状判
断因子（Ｍ））を表示部６３に表示する。

【００４７】次に、係数（α₀ ，α₁ ，α₂ ，α₃ ，α
₄ ）の求め方を実例をもとにして具体的に説明する。ま
ず、汚泥群Ａと汚泥群Ｂの混合比を変えた汚泥ケ−キの
サンプルを用意する。混合比の変え方は任意であるが、
ここでは予備実験で最も良い結果が得られた混合比０〜
２５％、２５〜７５％、７５〜１００％の３グル−プに
分け、各グル−プから代表的混合比を選び、その各々に
ついて水分値を変えたサンプルを複数個用意する。これ
らのサンプルについて水分値（Ｗ）を測定し、係数（α
₀ ，α ₁ ，α₂ ，α₃ ，α₄ ）を求めた。その結果は、
次の通りである。 （１）汚泥群Ａ （混合比（Ｍ）：０〜２５％） Ｗ＝７０＋３５６２．６Ｙ₁ ＋３５８．４Ｙ₂ ＋７３４．３Ｙ₃ ＋７３．１Ｙ₄ …（６） 〔２）汚泥群Ａと汚泥群Ｂの混合汚泥 （混合比（Ｍ）：２５〜７５％） Ｗ＝８８＋１９２１Ｙ₁ −６１６．９Ｙ₂ ＋２４６４．６Ｙ₃ −９５８．３Ｙ₄ …（７） 〔３）汚泥群Ｂ （混合比（Ｍ）：７５〜１００％） Ｗ＝１２０−９３．３Ｙ₁ ＋４１３．７Ｙ₂ −１４００．７Ｙ₃ ＋１４２５．７Ｙ₄ …（８） この３つの式は、それぞれ検量線を表す式である。以上
の実験により得られた係数（α₀ ，α₁ ，α₂ ，α₃ ，
α₄ ）が演算処理部６２のメモリに記憶される。

【００４８】図９は上記の汚泥群Ａの汚泥ケ−キについ
ての乾燥法と赤外線水分計による水分の測定結果を示す
相関図である。乾燥法による水分値に対して赤外線水分
計による水分値が線形になり、（６）式を適用すること
により測定誤差が小さく、精度の高い測定値が得られる
ことが判る。

【００４９】図１０は上記の混合汚泥の汚泥ケ−キにつ
いての乾燥法と赤外線水分計による水分の測定結果を示
す相関図である。乾燥法による水分値に対して赤外線水
分計による水分値が線形になり、（７）式を適用するこ
とにより測定誤差が小さく、精度の高い測定値が得られ
ることが判る。

【００５０】図１１は上記の汚泥群Ｂの汚泥ケ−キにつ
いての乾燥法と赤外線水分計による水分の測定結果を示
す相関図である。乾燥法による水分値に対して赤外線水
分計による水分値が線形になり、（８）式を適用するこ
とにより測定誤差が小さく、精度の高い測定値が得られ
ることが判る。

【００５１】以上が実験により得られた結果であり、
乾燥法による水分値に対して赤外線水分測定装置による
水分値が線形になり、測定誤差が小さく、精度の高い測
定値が得られることが判る。

【００５２】ル−チン・ワ−クとして水分測定を行うと
きには、演算処理部６２は、まず、（３）式により混合
比（性状判断因子（Ｍ））を演算により求め、次にＭの
値が何％であるかによって（６），（７），（８）式の
いずれかを選んで演算により水分値（Ｗ）を求める。こ
の式の選択が検量線選択である。上記した実施例では汚
泥の性状を判断する因子として油脂及び蛋白質を用いた
が、水分を測定する被測定物に混合される物質に応じて
種々の因子を用いることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベルトプレス型脱水機の脱水ケーキ出口近傍に赤外線水
分計を配設し、この脱水ケーキ出口から排出される脱水
ケーキの表面に対して赤外線水分計で含水率の測定を行
うようにしたので、ベルトプレス型脱水機における脱水
ケーキの含水率を、即座に、かつ、誤差を低減して測定
することができる。前記赤外線水分計は、被測定物の含
水量により赤外線吸収量が変化する水分測定用赤外線と
被測定物の性状の差により赤外線吸収量が変化する性状
測定用赤外線とを被測定物に照射し、この性状測定用赤
外線の反射光量に基づいて性状判断因子（混合比）Ｍを
演算により求め、Ｍの値が何％であるかによって３つの
水分値（Ｗ）を求める式のうちのいずれかを選んで水分
値（Ｗ）を求めるようにしたので、被測定物の性状の違
いによる測定誤差を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の赤外線水分計を備えた脱水
装置の概略を示す図である。

【図２】図１に示す実施例における赤外線水分計と移動
機構の取付け部分の正面図である。

【図３】図１に示す実施例における赤外線水分計と移動
機構の取付け部分の平面図である。

【図４】図１に示す実施例における赤外線水分計と移動
機構の取付け部分の側面図である。

【図５】ベルトプレス型脱水機の濾布の幅方向における
脱水性の分布の一例を示す分布図である。

【図６】図１に示す赤外線水分計のブロック図である。

【図７】図６の回転ディスクの上面図である。

【図８】本実施例の赤外線水分計を用いて水分測定を行
う手順を示す流れ図である。

【図９】汚泥群Ａの汚泥ケ−キについての乾燥法と赤外
線水分計による水分の測定結果を示す相関図である。

【図１０】汚泥群Ａと汚泥群Ｂの混合汚泥の汚泥ケ−キ
についての乾燥法と赤外線水分計による水分の測定結果
を示す相関図である。

【図１１】汚泥群Ｂの汚泥ケ−キについての乾燥法と赤
外線水分計による水分の測定結果を示す相関図である。

【符号の説明】

１ ベルトプレス型脱水機 ２ 赤外線水分計 ３ 移動機構 １１ 第１濾布 １２ 第２濾布 ４０ 光学系 ４３ 回転ディスク ４４ ディスク回転モ−タ ４６ 凹面鏡 ４７ 凸面鏡 ４８ 赤外線検出器 ４９ 回転位置検出器 ５０ アナログ処理部 ６０ デジタル処理部 Ｆ 干渉フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 11/12 ＺＡＢ Ｄ 7446−4Ｄ // Ｂ３０Ｂ 9/24 Ｚ (72)発明者 中村 賢三 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 林 知幸 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 今濱 敏信 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 綱川 順之 東京都品川区東品川４丁目12番62号 日本 たばこ産業株式会社内 (72)発明者 河副 定次 神奈川県平塚市黒部丘１番31号 日本たば こ産業株式会社生産技術開発センター内 (72)発明者 庄司 昌希 東京都品川区東品川４丁目12番62号 日本 たばこ産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥を固液分離するベルトプレス型脱水
   機と該ベルトプレス型脱水機で脱水された脱水ケーキの
   含水率を測定する赤外線水分計とを具備し、 前記赤外線水分計が、前記ベルトプレス型脱水機の脱水
   ケーキ出口に対向するように配設されていることを特徴
   とする赤外線水分計を備えた脱水装置。
2. 【請求項２】 前記赤外線水分計が、該赤外線水分計を
   前記脱水ケーキ出口の濾布の幅方向に任意の速度で往復
   移動可能にする移動機構によって保持されていることを
   特徴とする請求項１記載の赤外線水分計を備えた脱水装
   置。
3. 【請求項３】 前記移動機構が、前記赤外線水分計を前
   記濾布の走行速度に同調する速度で移動させるように構
   成されていることを特徴とする請求項２記載の赤外線水
   分計を備えた脱水装置。
4. 【請求項４】 前記赤外線水分計が、被測定物の含水量
   により赤外線吸収量が変化する水分測定用赤外線と被測
   定物の性状により赤外線吸収量が変化する性状測定用赤
   外線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からの
   これら赤外線の反射光を受光する光学系と、前記光学系
   で受光した前記性状測定用赤外線の反射光量に基づいて
   性状判断因子を算出し、この性状判断因子に対応する水
   分測定の検量線を選択する検量線選択手段と、前記光学
   系で受光した前記水分測定用赤外線の反射光量と前記選
   択された検量線の情報とに基づいて水分値を演算する水
   分値演算手段とを備えたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２または請求項３記載の赤外線水分計を備えた
   脱水装置。