JPS6345000A - 水処理汚泥の凝集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分平Ｆ 本発明は、水処理汚泥の凝集装置に関し、さらに詳しく
は、凝集剤を適正な添加量で水処理汚泥に混和して凝集
させる装置に関する。

従来技術とその問題点 水処理汚泥の脱水助剤として無機系あるいは有機系の凝
集剤が水処理汚泥に混和されるが、凝集剤の添加量を多
くすると運転コストが上昇するばかりでなく却って凝集
の悪化を招き、少なくすれば必要な凝集効果が得られな
いので、添加量を適正にする必要がある。

そこで、従来、凝集剤の添加量を適正に制御するための
種々の方式が採用されている。

たとえば特公昭５９−５３１２０号公報には、凝集剤を
混和した水処理汚泥をサンプリングし、目の大きさの異
なる多段のふるい網を通過させることによって凝集フロ
ックの粒径分布を測定し、その粒径分布が所定の基準に
合致するように凝集剤の添加量を関節する方式が開示さ
れている。

しかし、この方式は、操作が複雑で、結果を（ηるのに
時間がかかり、凝集装置に組み込んで自動的に凝集剤の
添加量を制御するように利用することができない問題点
がある。

なお、その他の関連する技術としては、たとえば特開昭
５９−１．８３８９８号公報や特開昭６０−２５５９８
号公報等に開示の技術がある。

発明の目的 本発明の目的とするところは、水処理汚泥への凝集剤の
添加量を自動的に適正に制御するようにした水処理汚泥
の凝集装置を提供することにある。

発明の構成 本発明の水処理汚泥の凝集装置は、水処理汚泥に凝集剤
を混和して凝集させる装置において、凝集剤混和後の水
処理汚泥の状態を非接触に検出する非接触検出部と、検
出データから評価データを得る評価部と、評価データを
設定基準に合致させる方向に凝集剤の添加量を増減する
添加量調節部とを具備したことを構成上の特徴とするも
のである。

上記構成において「水処理汚泥の状態」としては、例え
ば「凝集剤の混和により生じた凝集フロックの形状」や
［凝集剤の混和により生じた泡の発生状態」を挙げられ
る。

また、「非接触検出部」とは、光や超音波やＸ線等を用
いて非接触に検出する手段を意味するもので、ふるいの
ごとき機械的手段や化学的な手段は含まない。

また、「検出データ」とは、例えば凝集フロックの平均
粒径２周囲径、断面積２輪郭等の形状データの少なくと
も１つ若しくは水処理汚泥を上方から見たときの視野中
の海部分の比率データを挙げられる。

また、「評価データ］とは、前記検出データを設定基準
との比較をおこないやすい数値にパラメータ化したもの
である。検出データが例えば凝集フロックの平均粒径で
あるならば、そのままで比較可能であるから、そのまま
評価データとして採用することも可能である。評価デー
タは、デジタル量で表してもよく、また、アナログ量で
表してもよい。

実施例 以下、図に示す実施例に基づいて本発明をさらに詳しく
説明する。ただし、図に示す実施例により本発明が限定
されるものではない。ここに第１図は本発明の一実施例
の水処理汚泥の凝集装置の模式的構成図、第２図は他実
施例の第１図相当図、第３図Ｆａ）　（ｂ）　（ｅｌは
画面中に見える泡を示す例示図である。

第１図に示す水処理汚泥の凝集装置１において、汚泥貯
槽２に溜められた水処理汚泥Ｓは、汚泥供給ポンプ３に
よって、凝集混和槽４に送られる。

一方、凝集剤貯槽５に溜められた凝集剤ｆは、凝集剤供
給ポンプ６によって凝集混和槽４に送られる。８は流量
計である。

水処理汚泥Ｓ、ｌ！：凝集剤ｆは、凝集混和槽４におい
て、凝集混和槽撹拌機７にて撹拌混和される。

水処理汚泥Ｓに凝集剤ｆを混和すると、はぼ１分以内に
凝集フロックが形成される。

ここで生じた凝集フロックは、自然流下によって脱水機
９へと送られる。この脱水機９は、たとえばベルトプレ
ス脱水機である。

凝集混和槽４から送り出された凝集フロックの一部は、
自動弁１０を通して凝集フロック希釈槽１１に分取され
る。

凝集フロック希釈槽１１には、自動弁１２を通して希釈
水Ｗが供給される。すなわち、凝集フロックの個々の形
状が明確になるような程度に凝集フロックの密度を希釈
するのである。

凝集フロック希釈槽１１において、所定の割合で希釈さ
れた凝集フロックは、カメラ手段１３によって、光学像
としてとらえられ、電気的な画像信号に変換されて画像
処理装置１４に出力される。

かかるカメラ手段１３としては、テレビカメラあるいは
イメージセンサ等を用いることができる。

画像処理装置１４は、画像信号を解析する演算を行って
、凝集フロックの平均粒径１周囲長２面積等の形状指標
のうち少なくとも１つを算出する。

凝集フロックの形状が略球体であるならば、たとえば平
均粒径のみを得るようにしてもよい。一方、凝集フロッ
クの形状がペレット状であるならば、たとえば周囲長だ
けを得るようにしてもよい。

また、凝集フロックの形状が複雑であるならば、たとえ
ば周囲長と面積とを得るようにしてもよい。

画像処理装置１４から出力された形状データは、評価手
段１５で評価データに変換され、制御装置１６に入力さ
れる。

評価手段１５は、たとえば平均粒径と周囲長を乗算し、
その積を評価データとして出力するものである。

一方、評価データとしてたとえば平均粒径がそのまま採
用される場合であって、画像処理装置１４が平均粒径デ
ータだけを出力するような構成の場合は、画像処理装置
が平均粒径を選択的に出力すること自体が評価部として
の機能といえるので、別体の評価手段は不要となる。

１７は、凝集フロックの評価基準を設定するための基準
設定手段で、水処理汚泥Ｓの種類や、凝集剤ｆの種類や
、脱水機９の種類等を勘案して選択した評価基準を制御
装置１６に入力するものである。

制御装置１６は、評価データと設定基準とを比較し、そ
の比較結果に基づいて凝集剤供給ポンプ６の回転数を制
御する。たとえば評価データとして平均粒径が採用され
、その値が４＋ｕであり、評価基準が５１であったとす
れば、凝集剤供給ポンプ６の回転数を上げ、凝集剤の供
給量を増加させる。逆に、凝集フロックの平均粒径が６
鰭であり設定基準の５ｍｍを超えておれば、凝集剤供給
ポンプ６の回転数を下げ、凝集剤の供給量を減少させる
。

制御装置１６は、凝集装置１の全体の作動の制御をも行
うものであって、前記自動弁１０．１２および自動弁１
８を制御して、所定の周期で凝集フロックのサンプリン
グを行い、上述のように凝集剤の添加量を調節する。

なお、画像処理装置１４．評価手段１５．制御袋Ｗ１６
は、コンピュータを中枢とする１つの装置として構成す
ることができる。

さて、凝集フロックの形状は、水処理汚泥Ｓの種類や凝
集剤ｆの添加量等によって左右される。

一方、処理効率を高めるのに適した好ましい凝集フロッ
クの形状は、水処理汚泥Ｓの種類や脱水処理の方法など
によって決まる。

上記説明から理解されるように、この凝集装置１によれ
ば、凝集剤ｆの添加量が自動的に制御され、常に好まし
い形状の凝集フロックを形成できるようになる。したが
って、脱水機９における脱水処理の効率をも含めて高い
処理効率を得られることとなる。

なお、上記実施例の凝集装置１では、凝集フロックの形
状の検出に加えて、凝集フロックの濃度をも同時検出で
きるから、その濃度により補正を加えることで、さらに
適正に凝集剤の添加量を調節することができる。

変形実施例としては、上記凝集装置１の凝築フロック希
釈槽】１に代えてフローセルのような検出部を設け、凝
集フロックを連続的に流しながら形状検出を行うものが
挙げられる。

また、凝集混和槽攪拌機７の回転数制御を組み合わせる
ものが挙げられる。

次に、第２図に示す本発明の他の実施例の水処理汚泥の
凝集装置２１において、汚泥貯槽２２に溜められた水処
理汚泥Ｓは、汚泥供給ポンプ２３によって、凝集混和槽
２４に送られる。

一方、凝集剤貯槽２５に溜められた凝集剤ｆは、凝集剤
供給ポンプ２６によって凝集混和槽２４に送られる。２
８は流量計である。

水処理汚泥Ｓと凝集剤ｆとは、凝集混和槽２４において
、凝集混和撹拌機２７にて撹拌混和される。

水処理汚泥Ｓに凝集剤ｆを撹拌混和すると、泡が発生し
、泡を含んだ水処理汚泥となる。

泡を含んだ水処理汚泥は、自然流下によってヘルドプレ
ス脱水機２９へと送られ、その重力脱水部３０に載せら
れた状態で、カメラ手段３１によって光学像としてとら
えられ、電気的な画像信号に変換されて画像処理装置３
２へ出力される。

かかるカメラ手段３１としては、テレビカメラあるいは
イメージセンナ等を用いることができる。

カメラ手段３１にて得られる画像は、例えば第３図のよ
・）になる。（ａ）は凝集剤が適量の場合で、白い泡の
部分が黒い汚泥の部分と適当な比率になっている。（ｈ
）は凝集剤が不足の場合で、白い泡の部分が少なく、黒
い汚泥の部分が多くなっている。

（Ｃ）は凝集剤が過剰の場合で、白い泡の部分が多く、
黒い汚泥の部分は少なくなっている。

画像処理装置３２は、画像データから画像の白部分が画
面全体に占める比率を演算し、その比率データを評価デ
ータとして制御装置３３に入力する。

制御装置３３は、基準設定手段３４から入力された評価
基準と前記評価データとを比較し、その比較結果に基づ
いて凝集剤供給ポンプ２６の回転数を制御する。たとえ
ば評価データとして比率１５％が入力され、評価基準が
４０％〜６０％であったとすれば、凝集剤供給ポンプ２
６の回転数を上げ、凝集剤の供給量を増加させる。逆に
評価データとして比率９０％が入力されれば、凝集剤供
給ポンプ２６の回転数を下げ、凝集剤の供給量を減少さ
せる。

制御装置３３は、凝集装Ｗ２１の全体の作動の制御をも
行うものであって、所定の周期で泡発生状態の９・ンブ
リングを行い、」二連のように凝集剤の添加量を調節す
る。

上記説明から理解されるように、この凝集装置２１によ
れば、凝集剤ｆの添加量が自動的に適切に制御され、し
たがって、ベルトプレス脱水機２９における脱水処理の
効率をも含めて高い処理効率を得られることとなる。

発明の効果 本発明によれば、水処理汚泥に凝集剤を混和して凝集さ
せる装置において、凝集剤混和後の水処理汚泥の状態を
非接触に検出する非接触検出部と、検出データから評価
データを得る評価部と、評価データを設定基準に合致さ
せる方向に凝集剤の添加量を増減する添加量調節部とを
具備したことを特徴とする水処理汚泥の凝集装置が提供
され、これにより自動的に凝集剤の添加量を調節できる
こととなり、しかもその調節の時間遅れがほとんどなく
連続的にできるので、常に高い処理効率を維持すること
ができる。また、非接触なので凝集フロックを破壊する
欠点もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の水処理汚泥の凝集装置の模
式的構成図、第２図は他実施例の第１図相当図、第３図
（ａｌ　（ｂｌ　（Ｃ）は画面中に見える泡を示す例示
図である。 （符号の説明） １．２１・・・水処理汚泥の凝集装置 ２．２２・・・汚泥貯槽 ３．２３・・・汚泥供給ポンプ ４．２４・・・凝集混和槽 ５．２５・・・凝集剤貯槽 ６．２６・・・凝集剤供給ポンプ ７．２７・・・凝集混和槽撹拌機 ８．２８・・・流量計　　　９．２９・・・脱水機１０
・・・自動弁 １１・・・凝集フロック希釈槽 １２・・・自動弁 １３．３１・・・カメラ手段 １４．３２・・・画像処理装置 １５・・・評価手段　　　　１６．２３・・・制御装置
１７．３４・・・基準設定手段 １８・・・自動弁 ２９−＜）、）　７’いい、　　　　　　　　区３０・
・・重力脱水部　　　　　　　　　　　　　　　　よ去
Ｓ・・・水処理汚泥 ｆ・・・凝集剤　　　　　　　Ｗ・・・希釈水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水処理汚泥に凝集剤を混和して凝集させる装置にお
   いて、凝集剤混和後の水処理汚泥の状態を非接触に検出
   する非接触検出部と、検出データから評価データを得る
   評価部と、評価データを設定基準に合致させる方向に凝
   集剤の添加量を増減する添加量調節部とを具備したこと
   を特徴とする水処理汚泥の凝集装置。 ２、非接触検出部が、凝集剤の混和により生じた凝集フ
   ロックの形状を光学的に検出する形状検出部である特許
   請求の範囲第１項記載の水処理汚泥の凝集装置。 ３、形状検出部が、凝集フロック希釈槽と、その凝集フ
   ロック希釈槽内の凝集フロックを光学的にとらえて電気
   信号化するカメラ手段とを有してなる特許請求の範囲第
   ２項に記載の水処理汚泥の凝集装置。 ４、評価部が、平均粒径、周囲長、面積等の形状データ
   の１つもしくは２以上の組み合わせから評価データを得
   る演算手段を有してなる特許請求の範囲第２項または第
   ３項記載の水処理汚泥の凝集装置。 ５、非接触検出部が、凝集剤の混和により生じた泡の発
   生状態を光学的に検出する泡検出部である特許請求の範
   囲第１項記載の水処理汚泥の凝集装置。 ６、泡検出部が、ベルトプレス脱水機の重力脱水部に供
   給された水処理汚泥を上方から光学的にとらえて電気信
   号化するカメラ手段を有してなる特許請求の範囲第５項
   に記載の水処理汚泥の凝集装置。 ７、評価部が、検出視野中の白色部と黒色部の面積比率
   から評価データを得る演算手段を有してなる特許請求の
   範囲第５項または第６項記載の水処理汚泥の凝集装置。 ８、添加量調節部が、凝集剤供給ポンプと、評価データ
   を設定基準に比較しその結果に基づいて前記凝集剤供給
   ポンプのと回転数を制御するポンプ制御手段とを有して
   なる特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか一つに
   記載の水処理汚泥の凝集装置。