JPH063500U - 汚泥脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 汚泥１６中に含まれる水分量の増減にかかわ
らず、汚泥１６を圧縮脱水して得られるケーキ６２の含
水率を略一定に維持可能とする。 【構成】 汚泥１６と高分子凝集液Ａ・Ｂとを混合凝集
する反応槽４０の重量をロードセル７４を用いて測定
し、測定値の変化に対応して、凝集液の高分子槽ポンプ
Ｐ３・Ｐ４とスクリュー脱水機２２のモータＭの回転速
度とを自動制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、汚泥をスクリュー脱水機、又はろ布ベルトを備えたベルト脱水機を 用いて脱水する汚泥脱水装置であって、特に汚泥の含水状態に対応した制御動作 が行われるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の汚泥脱水装置として、例えばスクリュー軸終端部の圧搾圧力と脱 水筒から浸出する濾過流量とを個別に検出し、両検出値に対応してスクリュー軸 の回転速度を制御するものが提案されている（例えば特開昭６１−１６２２９８ 号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した装置にあっては、検知動作それ自体を正確に行うこと が難しいばかりか、２つの検出値を用いて制御が行われるので、制御部の構成も 複雑となるなど、実用上も多くの問題がある。

【０００４】 本考案者はかかる問題に鑑みて考察を行なった結果、汚泥の比重にあわせて高 分子凝集剤の分量を調整すれば汚泥の凝集が良好に行え、更に汚泥の比重に合わ せてスクリューの回転速度又はろ布ベルトの走行速度を設定すれば含水率が一定 のケーキが排出できるなど、何れの制御においても汚泥の比重測定が重要な要素 であるとともに、汚泥を貯溜する反応槽の総重量を測定することにより、汚泥の 比重変化それ自体が容易且つ正確に測定できることを知見した。

【０００５】 本考案は、上記した知見に基づいてなされたものであって、簡単な構成を維持 しながら、比較的正確な汚泥の凝集制御およびケーキの含水率制御が行える汚泥 脱水装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、図１においてその基本的な構成を概略的に示すごとく、高分子凝集 剤１８の供給部１４と、該供給部１４から送られる高分子凝集剤１８と脱水すべ き汚泥１６とが混合されて凝集するとともに、その凝集した汚泥４８がオーバー フローしながら取り出される反応槽４０と、スクリューを回転駆動し、反応槽４ ０から送られる凝集汚泥４８を圧縮脱水するスクリュー脱水機２２と、その内部 の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量に対応した信号を出力可能とする測 定部２６と、該測定部２６から出力される信号に対応し、上記供給部１４から送 られる高分子凝集剤１８の供給速度およびスクリュー脱水機２２のスクリュー回 転速度とを制御可能とする制御部２８とを備えている。

【０００７】 スクリュー脱水機２２に代えて、ベルト脱水機２３を用いる場合には、高分子 凝集剤供給部１４から送られる高分子凝集剤１８の供給速度およびベルト脱水機 ２３のろ布ベルト５３の走行速度を制御部２８で制御する。

【０００８】

【作用】

上記した構成において、反応槽４０には汚泥１６に加えて高分子凝集剤１８が 送られ、汚泥１６はその含水率および高分子凝集剤１８の量に対応した割合で凝 集をしたあと、反応槽４０からオーバーフローをしながらスクリュー脱水機２２ に送られ、所定含水率にまで圧縮脱水されたケーキ６２が排出される。

【０００９】 ここで、反応槽４０は供給される汚泥１６が設定容量を超えるとオーバーフロ ーする結果、反応槽４０中に蓄えられる体積は常に一定となる。一方、内部の凝 集汚泥４８を含めた反応槽４０全体の重量が測定部２６により常時測定されてお り、かかる重量の変化が凝集汚泥４８の比重に比例する。

【００１０】 そこで制御部２８では、測定部２６から送られる凝集汚泥４８の比重に比例し た値に対応した信号を利用し、高分子凝集剤１８の単位時間当たりの供給量およ びスクリュー５８の回転速度を予じめ設定した手順に従って制御することにより 、スクリュー脱水機２２からは自動的に所定含水率のケーキ６２が排出されるの である。

【００１１】 ベルト脱水機２３の場合は、制御部２８によって高分子凝集剤１８の単位時間 当たりの供給量とともに、ろ布ベルト５３の走行速度が所定の手順に従って増減 制御される。

【００１２】

【考案の効果】

上記したように、内部の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量を測定する ことにより凝集汚泥４８の比重を求め、測定した比重に対応して高分子凝集剤１ ８の単位時間当たりの供給量、およびスクリュー脱水機２２のスクリュー５８の 回転速度又はろ布ベルト５３の走行速度を制御するようにしたので、簡単な構成 を維持しながら、比較的正確な凝集制御および含水率制御を行える。

【００１３】

【実施例】

（第１実施例） 図１ないし図３は本考案に係る汚泥脱水装置１０の第１実施例を示しており、 図２に示すごとく汚泥１６の供給部１２と、高分子凝集剤１８の供給部１４と、 汚泥１６と高分子凝集剤１８の反応部２０と、スクリュー式の脱水機２２と、ス クリュー脱水機２２における処理物を外部に送る排出部２４と、装置の各種状態 を検知する測定部２６と、測定部２６の検知結果に対応した制御動作を行う制御 部２８とを備えている。

【００１４】 汚泥供給部１２は、撹拌機３０を備えた原水槽３２中に、水中ポンプＰ１を用 いて吸い上げた汚泥１６を上方から供給する一方、下部から供給ポンプＰ２を用 いて反応部２０の上流側に向けて汚泥１６を供給する。

【００１５】 高分子凝集剤供給部１４は、撹拌機３４を備えた２台の高分子槽３６・３８を 備え、各高分子槽３６・３８内に高分子の凝集剤を水で希釈した凝集液Ａ・Ｂを 個別に貯蔵するとともに、高分子槽ポンプＰ３およびＰ４を用いて反応部２０に ２種類の凝集液Ａ・Ｂを個別に送る。

【００１６】 反応部２０は、２種類の凝集液ＡおよびＢに対応して、撹拌機３９を備えた第 １および第２の２組の反応槽４０ａ・４０ｂを備えるとともに、両反応槽４０ａ ・４０ｂは１つの側壁４２を共通にして互いに結合することにより、一体に形成 されている。ここで、第１反応槽４０ａは第２反応槽４０ｂよりもその周壁面４ ４がやや高く、更に両反応槽４０ａ・４０ｂは下面４６が同一面上に位置されて いるため、第１反応槽４０ａ側に汚泥供給部１２から汚泥１６を送りこむと、第 １反応槽４０ａ中で一方の凝集液Ａと混合された汚泥１６はオーバーフローした のち第２反応槽４０ｂに溜り、ここで他方の凝集液Ｂと混合されることにより凝 集するとともに、第２反応槽４０ｂをもオーバーフローしてスクリュー脱水機２ ２に流入する。

【００１７】 スクリュー脱水機２２は、基端側に設けた汚泥供給ゾーン５０から先端側の吐 出口５２に向けて、その中間部の水切りゾーン５４部分が漸次その径が細くなる ように形成された脱水筒５６の中に、螺旋状羽根を備えたスクリュー５８を回転 自在に備えている。更に、スクリュー軸６０の基端にはモータＭを備え、制御部 ２８からの信号によりその回転速度を変更可能としている。

【００１８】 したがって、第２反応槽４０ｂから汚泥供給ゾーン５０に送られる凝集汚泥４ ８は、スクリュー５８の回転と連動して前進運動を行うとともに、脱水筒５６と の間で圧縮されることにより水切りゾーン５４を通じて徐々に脱水され、吐出口 ５２から所定含水率のケーキ６２として排出される。

【００１９】 排出部２４は、スクリュー脱水機２２における吐出口５２の下方にベルトコン ベア６４を備え、形成されたケーキ６２を所定位置に移行させる。一方、水切り ゾーン５４の下方を覆って導水路６６を設け、脱水された水分を排水槽６８内に 導いたのち、排水ポンプＰ５を通じてその大半を外部に流す一方、一部を循環ポ ンプＰ６を通じて汚泥供給部１２の原水槽３２に戻す様にしている。

【００２０】 測定部２６は、汚泥供給部１２の原水槽３２内とスクリュー脱水機２２の汚泥 供給ゾーン５０に各々１つずつ備えたレベル計７０・７２と、第１および第２反 応槽４０ａ・４０ｂの下面４６と設置面７３間に介在する様にして備えた４個の ロードセル７４とから構成される。

【００２１】 レベル計７０・７２は、液位が予め設定した上限値を超えあるいは下限値を下 廻ると、所定の信号を第１または第２制御回路７６・７８に送る。 ロードセル７４は、汚泥が反応槽４０内に一定体積分だけ収納された状態でそ の総重量を測定可能とすることにより、反応槽４０内における凝集汚泥４８の比 重を求めるようにするものであって、検出した荷重に対応した値の信号を第３制 御回路８０に送る。

【００２２】 上記した第１制御回路７６は、原水槽３２内のレベル計７０から送られる信号 により、水中ポンプＰ１をオンオフ規制して、原水槽３２内の水位が下限値と上 限値内に収まる様にする。 また第２制御回路７８は、スクリュー脱水機２２内のレベル計７２の検知動作 と連動し、高分子凝縮剤供給部１４の高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４および汚泥供給 部１２の供給ポンプＰ２をオンオフ規制し、スクリュー脱水機２２に供給される 凝集汚泥４８の量が略一定になるように規制する。

【００２３】 本考案は、上記したロードセル７４を用いた第３制御回路８０における制御動 作に特徴を有するものであって、ロードセル７４の検知動作と連動して、凝集液 Ａ・Ｂを供給する高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４における回転速度と、スクリュー脱 水機２２のモータＭにおける回転速度とを同時に制御する。

【００２４】 第３制御回路８０は、図３にその概略的な構成をブロック図で示す様に、４つ のロードセル７４から出力される荷重データを利用し、重量判定部８２で凝集汚 泥４８を含めた反応槽４０の総重量を求める。更に比重判定部８４において、予 め求めておいた反応槽４０自身の重量と容積についてのデータから比重を求め、 比較部８６に入力する。

【００２５】 比較部８６は、比重の上限値および下限値を予め比較データとして設定してお き、測定値が上限値を上回り、あるいは下限値を下回ると、それに対応した信号 をポンプ駆動部８８およびモータ駆動部９０に送り、両駆動部８８・９０により 高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４とモータＭの回転速度制御を可能とする。

【００２６】 すなわち、反応槽４０内の凝集汚泥４８の比重が下限値を下回ると、凝集汚泥 ４８中に占める水分の量が標準値よりも増加して固形分の割合が減少したことが 判るので、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４の回転速度を既定値よりも下げて凝集汚泥 ４８に対する凝集液Ａ・Ｂの供給量を減少させる一方、モータＭの回転速度を既 定値よりも下げてスクリュー脱水機２２内における凝集汚泥４８の移行速度を遅 くし、凝集汚泥４８からの脱水量を上昇させる。

【００２７】 逆に凝集汚泥４８の比重が上限値を上回ると、凝集汚泥４８中に占める水分の 量が標準値よりも減少して固形分の割合が増加したことが判るので、高分子槽ポ ンプＰ３・Ｐ４の回転速度を既定値よりも上げて凝集汚泥４８に対する凝集液Ａ ・Ｂの供給量を増加させる一方、モータＭの回転速度を既定値よりも上げてスク リュー脱水機２２内における凝集汚泥４８の移行速度を早くし、凝集汚泥４８か らの脱水量を下げることにより、凝集汚泥４８に含まれる水分割合の多少の増減 にかかわらず、最終的に得られるケーキ６２の含水率が自動的に略一定に維持さ れるのである。

【００２８】 （第２実施例） 図４は、スクリュー脱水機２２に代わるベルト脱水機２３を概略的に示してい る。このベルト脱水機２３は、ローラ５１ａ・５１ｂ間に張設されたろ布ベルト ５３と、ろ布ベルト５３に対向させてプレスローラ５５ａ・５５ｂ間に張設され たプレスベルト５７を備えている。ろ布ベルト５３は汚泥中の水分のみを通過さ せ、その水分は受皿５９を介して導水路６６に導かれる。

【００２９】 ろ布ベルト５３側のローラ５１ａは、モータＭにより回転駆動され、制御部２ ８からの信号によりろ布ベルト５３の走行速度が変更可能である。 前述の反応槽４０よりろ布ベルト５３上に送られる凝集汚泥４８は、ろ布ベル ト５３およびプレスベルト５７の走行に伴って両ベルト５３・５７間で圧縮され ることにより徐々に脱水され、所定含水率のケーキ６２として排出部２４のベル トコンベア６４に導かれる。 第３制御回路８０は、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４を前述のように制御する一方 、モータＭの回転速度を制御してろ布ベルト５３の走行速度を制御する。

【００３０】 反応槽４０内の凝集汚泥４８の比重が下限値を下回ると、モータＭの回転速度 を下げてろ布ベルト５３の走行速度を遅くする。これにより、ろ布ベルト５３上 における凝集汚泥４８の脱水時間を長くして、凝集汚泥４８からの脱水量を上昇 させる。逆に凝集汚泥４８の比重が上限値を上回ると、モータＭの回転速度を上 げてろ布ベルト５３の走行速度を速くする。すると、ろ布ベルト５３上における 凝集汚泥４８の脱水時間が短縮され、凝集汚泥４８からの脱水量が減少する。

【００３１】 なお、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４およびモータＭの回転速度を段階的に変更す る場合に限らず、無段階に変更させることも可能である。 また反応槽４０の重量測定は、ロードセル７４に代えて各種の測定手段を利用 してもよいことは言うまでもない。 また、前記ベルト脱水機２３におけるプレスベルト５７を省略し、前記受皿５ ９に対応する箇所に、真空ポンプにつながる吸引器を配置し、ろ布ベルト５３の 裏面側から汚泥中の水分を吸引してもよい。吸引力が一定の場合、ろ布ベルト５ ３の走行速度の増減制御により水分の吸引時間が変わるため、ケーキ６２の含水 率が調節できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を原理的に説明する概念図である。

【図２】本考案の第１実施例を示す全体構成の概略図で
ある。

【図３】第３制御部の一例を示すブロック図である。

【図４】本考案の他の実施例を説明する概念図である。

【符号の説明】

１２ 汚泥供給部 １４ 高分子凝集剤供給部 １６ 汚泥 １８ 高分子凝集剤 ２０ 反応部 ２２ スクリュー脱水機 ２３ ベルト脱水機 ２４ 排出部 ２６ 測定部 ２８ 制御部 ４０ 反応槽 ４８ 凝集汚泥 ５８ スクリュー ６０ スクリュー軸 ６２ ケーキ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子凝集剤１８の供給部１４と、 該供給部１４から送られる高分子凝集剤１８と汚泥１６
   とを混合して凝集させるとともに、凝集した汚泥４８が
   オーバーフローしながら取り出される反応槽４０と、 スクリューを回転駆動し、前記反応槽４０から送られる
   凝集汚泥４８を圧縮脱水するスクリュー脱水機２２と、 内部の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量の変化
   に対応した信号を出力可能とする測定部２６と、 該測定部２６から出力される信号に対応し、上記供給部
   １４から反応槽４０に送られる高分子凝集剤１８の供給
   速度およびスクリュー脱水機２２のスクリュー回転速度
   とを制御可能とする制御部２８とを備えた汚泥脱水装
   置。
2. 【請求項２】 高分子凝集剤１８の供給部１４と、 該供給部１４から送られる高分子凝集剤１８と汚泥１６
   とを混合して凝集させるとともに、凝集した汚泥４８が
   オーバーフローしながら取り出される反応槽４０と、 ろ布ベルトを走行駆動し、前記反応槽４０から送られる
   凝集汚泥４８をろ布ベルトを介して脱水するベルト脱水
   機２３と、 内部の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量の変化
   に対応した信号を出力可能とする測定部２６と、 該測定部２６から出力される信号に対応し、上記供給部
   １４から反応槽４０に送られる高分子凝集剤１８の供給
   速度およびベルト脱水機２３のろ布ベルトの走行速度と
   を制御可能とする制御部２８とを備えた汚泥脱水装置。