JP2000176208A - 汚泥界面制御システム及び汚泥界面制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥界面を所望の範囲内に安定した状態で自
動的に設定可能な汚泥界面制御システム及び汚泥界面制
御方法の提供。 【解決手段】 濃縮汚泥層を形成させる処理槽２内で、
濃縮汚泥層の汚泥界面Ｓを所定の範囲内に設定するため
の汚泥界面制御システムは、処理槽２に設けられ、汚泥
界面Ｓを検知可能な界面検知計２２と、処理層２に接続
されており、処理層２から濃縮汚泥を引抜き可能な汚泥
引抜ポンプＰ１と、界面検知計２２によって検知された
汚泥界面Ｓが予め定められた基準位置Ｓｃを超えた場合
に、所定の稼動時間Ｔｗの間だけ汚泥引抜ポンプＰ１を
作動させ、汚泥引抜ポンプＰ１を停止させた後、所定の
待機時間Ｔｓの間だけ汚泥引抜ポンプＰ１の作動を規制
する界面制御手段２５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濃縮汚泥層を形成
させる処理槽を有する汚泥濃縮装置等の汚泥処理設備や
凝集沈殿装置等に適用する汚泥界面制御システム及び汚
泥界面制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、排水処理、製紙白水回収、Ｄ
ＩＰ排水回収、苛性化緑液清澄化、用水処理、無機物沈
殿洗浄処理等の各種分野においては、被処理液中の懸濁
物質を凝集・沈殿させて被処理液を清澄化する凝集沈殿
装置が用いられている。凝集沈殿装置では、凝集フロッ
クが沈降することによって、処理槽（沈殿槽）の内部下
方に濃縮汚泥層を形成する。また、浄水処理等の分野に
おいては、排水処理過程で発生した汚泥を濃縮させる汚
泥濃縮装置が用いられている。このような汚泥濃縮装置
においても、処理槽内には濃縮汚泥層が形成される。

【０００３】ここで、何れの場合においても、濃縮汚泥
を処理槽から溢流させてはならないことから、濃縮汚泥
層の界面（以下「汚泥界面」という）を、処理槽の高さ
方向における所定範囲内に維持する必要がある。また、
凝集沈殿装置については、汚泥界面が上昇し過ぎると、
上澄液の清澄度が悪化してしまう。従って、凝集沈殿装
置、汚泥濃縮装置等を運転する際には、運転員が処理状
況等に応じて経験的判断、又は、何らかの手段によって
界面を検知し、処理槽に接続された汚泥引抜ポンプを所
定時間作動させている。これにより、濃縮汚泥が処理槽
から引抜かれ、汚泥界面が所定範囲内に保つことが可能
となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
汚泥引抜のタイミング、汚泥引抜ポンプの作動時間等
は、専ら運転員の経験的勘によって定められていた。従
って、処理槽内で汚泥界面を適正な範囲内に設定するこ
とが困難であった。また、あくまで運転員の経験的勘に
頼って汚泥引抜ポンプを作動させていたことから、汚泥
引抜ポンプを必要以上に連続的、高速で作動させてしま
うこともあった。この場合、濃縮汚泥層に水みちを生
じ、被処理液が直接引抜かれてしまうことになり、引抜
いた汚泥の濃度が低下してしまうという問題があった。
更に、濃縮汚泥の引抜作業は、常に運転員の監視下で行
われる必要もあった。

【０００５】そこで、本発明は、汚泥界面を所望の範囲
内に安定した状態で自動的に設定可能な汚泥界面制御シ
ステム及び汚泥界面制御方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による汚泥界面制御システムは、濃縮汚泥層を形成させ
る処理槽内で、濃縮汚泥層の汚泥界面を所定の範囲内に
設定するための汚泥界面制御システムであって、処理槽
に設けられ、汚泥界面を検知可能な界面検知計と、処理
層に接続されており、処理層から濃縮汚泥を引抜き可能
な汚泥引抜ポンプと、界面検知計によって検知された汚
泥界面が予め定められた基準位置を超えた場合に、所定
の稼動時間の間だけ汚泥引抜ポンプを作動させ、汚泥引
抜ポンプを停止させた後、所定の待機時間の間だけ汚泥
引抜ポンプの作動を規制する界面制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】この汚泥界面制御システムでは、濃縮汚泥
層が形成される処理層内で、汚泥界面が上昇して予め定
められた基準位置を超えた場合、汚泥界面を下降させる
ために、先ず、所定の稼動時間の間だけ汚泥引抜ポンプ
を作動させ、処理槽内の濃縮汚泥を槽外に引抜く。そし
て、汚泥引抜ポンプの稼動時間が経過した後、汚泥引抜
ポンプを停止させる。ここで、汚泥引抜ポンプの作動に
対する汚泥界面の応答性は、処理槽の大きさや濃縮汚泥
の濃度等によって変化するものであり、汚泥界面の挙動
（汚泥界面の下降速度）は、濃縮汚泥を引抜く速度や量
に完全に追従するものではない。すなわち、汚泥引抜ポ
ンプの作動を開始しても、汚泥界面が直ちに下降し始め
るものではなく、また、汚泥引抜ポンプを停止させた
後、汚泥界面の挙動が安定するまでにある程度の時間を
要する。

【０００８】そこで、本発明による汚泥界面制御システ
ムでは、汚泥引抜ポンプの停止後、所定の待機時間の間
だけ汚泥引抜ポンプを停止させたままにしておき、この
待機時間の間における汚泥引抜作業を完全に規制してい
る。これにより、汚泥引抜ポンプを１回作動させた後、
次に汚泥引抜ポンプを作動させるまでの間に必ず所定の
待機時間が確保されることになるので、濃縮汚泥を過剰
に引抜くことが防止される。従って、汚泥引抜作業に伴
って汚泥界面を極端に下降させてしまうことがなく、安
定した状態で容易かつ自動的に汚泥界面を所望範囲内に
設定可能となる。

【０００９】この場合、界面制御手段は、稼動時間及び
待機時間をそれぞれ設定するためのタイマを備えると好
ましい。凝集沈殿装置や汚泥処理槽等の運転を開始した
場合、汚泥界面を所望高さだけ下降させるための汚泥引
抜ポンプの稼働時間（汚泥引抜量）や、汚泥引抜ポンプ
停止後、汚泥界面が安定するまでの待機時間は、ある程
度の範囲内で一定になることがあるので、これらを経験
的に決定することができる。従って、決定された稼働時
間及び待機時間をタイマを用いて設定することが可能と
なり、これにより、極めて実用性の高い汚泥界面制御シ
ステムをきわめて簡易かつ低コストで実現することがで
きる。

【００１０】また、界面制御手段は、界面検知計によっ
て検知された汚泥界面が基準位置を超え、更に所定の遅
延時間経過後に検知された汚泥界面が基準位置を超えた
場合に、汚泥引抜ポンプを作動させると好ましい。かか
る構成は、凝集沈殿装置や汚泥処理槽等の運転中、汚泥
界面は、波打って均一な平面を形成してはおらず、ま
た、多少上下動していることを考慮したものである。す
なわち、あるタイミングで検知された汚泥界面が所定の
基準位置を超えていたとしても、それは汚泥界面の波打
ちに起因するものであって、全体の汚泥界面は所定の基
準位置を下回っている場合も有り得る。この状態で汚泥
を引抜けば、処理に悪影響を及ぼしてしまう。これに対
して、上記構成を採用すれば、簡易な構成によって正確
かつ確実に汚泥界面が検知され、汚泥を引抜くことが必
要なときのみ汚泥引抜ポンプを作動させることができる
ので、いわゆるチャタリングが防止されると共に、不要
な汚泥引抜作業が回避される。

【００１１】この場合、界面制御手段は、遅延時間を設
定するためのタイマを備えると好ましい。このような構
成を採用すれば、これにより、極めて実用性の高い汚泥
界面制御システムをきわめて簡易かつ低コストで実現す
ることができる。すなわち、汚泥界面の挙動も、一旦装
置の運転を開始すれば、ある程度の範囲内で一定するこ
とがあり、正確な汚泥界面位置を検知するために要する
遅延時間も経験的に決定することができる。従って、決
定された遅延時間をタイマという簡易かつ低コストな手
段を用いて設定することできる。

【００１２】請求項５記載の本発明による汚泥界面制御
方法は、濃縮汚泥層が形成された処理槽から汚泥引抜ポ
ンプを用いて濃縮汚泥を引抜くことにより、濃縮汚泥層
の汚泥界面を所定の範囲内に設定する汚泥界面制御方法
であって、汚泥界面を検知し、汚泥界面が予め定められ
た基準位置を超えた場合に、所定の稼動時間の間だけ汚
泥引抜ポンプを作動させ、汚泥引抜ポンプを停止させた
後、所定の待機時間の間だけ汚泥引抜ポンプの作動を規
制することを特徴とする。

【００１３】この場合、汚泥界面が基準位置を超えた
後、更に所定の遅延時間経過後に汚泥界面を検知し、再
度検知された汚泥界面が基準位置を超えた場合に、汚泥
引抜ポンプを作動させると好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による汚
泥界面制御システム及び汚泥界面制御方法の好適な実施
形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明による界面制御システムが
適用された凝集沈殿装置を示す断面図である。同図に示
す凝集沈殿装置１は、処理対象となる被処理液の特性に
応じて、いわゆるスラッジブランケット運転が可能であ
り、排水処理、製紙白水回収、ＤＩＰ排水回収、苛性化
緑液清澄化、用水処理、無機物沈殿洗浄処理等の各種用
途に適用することができる。凝集沈殿装置１は、原廃水
等の被処理液を清澄化するための沈殿槽２を有し、この
沈殿槽２は、槽深４０００〜５０００ｍｍ程度の有底円
筒状に形成されている。また、沈殿槽２の槽径は、設置
スペース、被処理液の特性や量に応じて、１５００〜３
００００ｍｍ程度の範囲内で任意に設定される。沈殿槽
２は、凝集沈殿装置１を設置するスペースに設けられた
ベース部３上に固定されている。ベース部３はコンクリ
ート等によって形成されている。

【００１６】沈殿槽２は、図２に示すように、その上縁
部に架設された架台４を備える。架台４は、主として、
各種メインテナンス作業時に作業員の作業スペースとさ
れるものである。この架台４の中央部からは、ミキシン
グチャンバ５が垂設されている。ミキシングチャンバ５
は円筒状に形成されており、例えば、沈殿槽の槽深のお
よそ３分の２程度の高さを有する。ミキシングチャンバ
５は、その中心軸を沈殿槽２の中心軸と一致させた状態
で架台４に固定される。これにより、ミキシングチャン
バ５は、沈殿槽２内に直立する状態で固定されると共
に、ミキシングチャンバ５の下縁部と沈殿槽２の底面と
の間に所定の間隔（空間）が形成される。

【００１７】ミキシングチャンバ５の上部には、系外ポ
ンプ等に接続させた処理液流入管６と連通する導入管６
ａが接続されている。すなわち、この沈殿槽２では、原
廃水等の被処理液が、先ず、導入管６ａを介してミキシ
ングチャンバ５内に導入されることになる。導入管６ａ
は、凝集沈殿装置１の運転中における清澄界面Ｃ、及
び、ミキシングチャンバ５内の液面よりも下方に設けら
れる。これにより、被処理液の導入に起因する気泡等の
発生が防止される。

【００１８】また、ミキシングチャンバ５には、被処理
液中の懸濁物質等を凝集させる各種添加剤を注入するた
めの注入ノズル７が複数配備されている。ミキシングチ
ャンバ５内に導入する添加剤としては、被処理液の特性
に応じて、各種の高分子凝集剤等が採用される。各注入
ノズル７は、ミキシングチャンバ５の高さ方向に沿って
配設され、例えば、ミキシングチャンバ５の上段部、中
段部、及び、下段部に各１本づつ設けられる。また、各
注入ノズル７は、図示しない添加剤導入ポンプに接続さ
れており、添加剤の注入量は各注入ノズル７毎に制御可
能とされている。

【００１９】更に、図２に示すように、ミキシングチャ
ンバ５には、被処理液と添加剤とを混合攪拌するための
攪拌タービン８が内蔵されている。攪拌タービン８は、
複数の攪拌翼を備えた中空筒体として形成されており、
その中心軸をミキシングチャンバ５の中心軸と一致させ
た状態で架台４から回転自在に垂設されている。凝集沈
殿装置１の運転時には、架台４上に載置されたタービン
駆動部８ａによって攪拌タービン８を回転駆動する。更
に、攪拌タービン８の内部には、センターシャフト９が
挿通されている。このセンターシャフト９も、その中心
軸をミキシングチャンバ５の中心軸と一致させた状態で
架台４から回転自在に垂設されており、架台４上に載置
された駆動部９ａによって回転駆動される。

【００２０】このセンターシャフト９には、ディストリ
ビュータ１０が固定されている。ディストリビュータ１
０は、ミキシングチャンバ５の下端に接続されており、
ミキシングチャンバ５のための底部として機能すると共
に、センターシャフト９の回転によってミキシングチャ
ンバ５の中心軸周りに回転自在である。また、ミキシン
グチャンバ５とディストリビュータ１０との間の間隙に
は、いわゆる非接触型のシール部（図示せず）が設けら
れている。このシール部としては、例えば、ラビリンス
やゴム製パッキン等が用いられる。これにより、ディス
トリビュータ１０の良好な回転状態を維持したまま、ミ
キシングチャンバ５とディストリビュータ１０との間の
間隙から被処理液が直接吐出することを防止できる。従
って、沈殿槽２内における沈降分離効率が向上し、極め
て清澄度の高い上澄液を得ることができる。

【００２１】ディストリビュータ１０は、複数本（例え
ば４本）の吹出管１１を有し、各吹出管１１の下部に
は、複数の吹出孔（図示せず）が形成されている。凝集
沈殿装置１の運転時には、ディストリビュータ１０が駆
動部９ａによって回転されると共に、ミキシングチャン
バ５内の凝集フロックを含む被処理液は、各吹出孔から
沈殿槽２内に吐出する。これにより、沈殿槽２内に偏流
や短絡流が生じることがなく均等な上昇流が得られるの
で、沈殿槽２内にスラッジブランケット層を形成して被
処理液を清澄化するスラッジブランケット運転が可能と
なる。

【００２２】また、各吹出管１１の下方には、バッフル
プレート１２が取り付けられている。これにより、吹出
孔から吐出した被処理液は、バッフルプレート１２を介
して沈殿槽２の下方へ供給されるので、吹出管１１から
吐出する被処理液によって凝集フロックが攪拌されてし
まうことが防止され、凝集沈殿装置１の沈降分離効率は
より向上する。なお、吹出管１１の径を大きくすると、
沈殿槽内に旋回流を過剰に引き起こすおそれがあること
から、吹出管１１は、細径のものとして形成するとよ
い。また、沈殿槽２の槽径が大きい場合には、６、８、
１０、又は１２本といったように吹出管１１の本数を増
やしていくとよい。

【００２３】吹出管１１の上方には、沈殿槽２の内周面
とミキシングチャンバ５の外周面との間で旋回流防止部
材１４が張設されている。旋回流防止部材１４は、ビニ
ルコーティングを施したナイロンシートや布等のシート
材によって矩形シート状に形成されており、ターンバッ
クルを有するワイヤを用いて固定されている。これによ
り、沈殿槽２内の吹出管１１の上方かつ清澄液面下方に
おける微細な凝集フロックの巻上がりが抑制されるの
で、上澄液の浮遊粒子濃度を所望のレベルまで下げるこ
とが可能となり、極めて清澄度の高い上澄液が沈殿槽２
の上部に設けられた流出口１５から流出することにな
る。

【００２４】一方、センターシャフト９は、図２に示す
ように、更にディストリビュータ１０よりも下方に延長
されており、沈殿槽２の底面まで達する。そして、セン
ターシャフト９の先端には、ディストリビュータ１０と
共に回転するレーキ１６及びコーンスクレーパ１７が取
り付けられている。レーキ１６は、吹出管１１から吐出
した被処理液中の凝集フロックが沈降して形成する汚泥
を攪拌するためのものである。これにより、沈殿槽２内
のディストリビュータ１０よりも下方の領域に濃縮汚泥
層が形成される。また、沈殿槽２は、その底面中央部で
ベース部３内に設けられた汚泥引抜管１８と連通してい
る。コーンスクレーパ１７は、この沈殿槽２と汚泥引抜
管１８との接続部に配されており、沈殿槽２内の濃縮汚
泥を均等に排出することができる。

【００２５】汚泥引抜管１８は、図１に示すように、汚
泥引抜ポンプＰ１に接続されている。この汚泥引抜ポン
プＰ１には汚泥移送管１９が接続されており、汚泥移送
管１９は汚泥貯槽２０と連通している。すなわち、汚泥
貯槽２０は、汚泥引抜ポンプＰ１及び汚泥移送配管１９
を介して、沈殿槽２と連通しており、この汚泥貯槽２０
内には、汚泥引抜ポンプＰ１によって沈殿槽２内に形成
された濃縮汚泥層から引抜かれた濃縮汚泥が貯留され
る。汚泥貯槽２０には、更に、汚泥返送ポンプＰ２が接
続されている。この汚泥返送ポンプＰ２には汚泥返送管
２１が接続されており、汚泥返送管２１は、ミキシング
チャンバ５内に被処理液を導入するための処理液流入管
６と連通している。汚泥返送ポンプＰ２が作動される
と、汚泥貯槽２０内に貯留させた濃縮汚泥が沈殿槽２内
に返送される。

【００２６】汚泥引抜ポンプＰ１と汚泥返送ポンプＰ２
とは、それぞれ沈殿槽２内の処理状況に応じて作動され
る。すなわち、沈殿槽２内上部には、界面検知計２２が
装備されており、この界面検知計２２によって検知され
た濃縮汚泥層の汚泥界面Ｓやスラッジブランケット層の
ブランケット界面Ｂの検出値に基づいて、汚泥引抜ポン
プＰ１又は汚泥返送ポンプＰ２が作動される。界面検知
計２２としては、超音波式、濁度検知式、又は、光透過
式の何れを用いてもよい。

【００２７】ここで、この凝集沈殿装置１では、図２に
示すように、汚泥界面Ｓを沈殿槽２の高さ方向における
適正範囲内に保つための基準位置Ｓｃが設定されてい
る。この基準位置Ｓｃは、上澄液の清澄度を満足させ得
る汚泥界面Ｓの上昇限界として、ディストリビュータ１
０の吹出管１１下方における所定位置に定められる。界
面検知計２２によって検知された汚泥界面Ｓが、この基
準位置Ｓｃを超えた場合には、汚泥引抜ポンプＰ１が作
動され、濃縮汚泥層から濃縮汚泥が引抜かれる。

【００２８】図３に、本発明による汚泥界面制御システ
ムのブロック構成図を示す。同図に示すように、この汚
泥界面制御システム５０は、界面検知計２２によって検
知された汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超えた際に、汚泥
引抜ポンプＰ１を作動させて汚泥界面Ｓを制御する界面
制御部２５を備える。界面制御部２５は、ポンプ制御部
２７と、ポンプ制御部２７に接続された第１タイマ３
１、第２タイマ３２、並びに第３タイマ３３とからな
る。第１〜３タイマ３１〜３３としては、機械式タイ
マ、シーケンサ等の時間設定が可能なものであれば何れ
を用いてもよい。ＣＰＵ又はシーケンサ等からなるポン
プ制御部２７には、汚泥引抜ポンプＰ１及び界面検知計
２２が接続されており、界面検知計２２からはポンプ制
御部２７に対して汚泥界面Ｓの検出値を示す信号が連続
的に供給される。

【００２９】ポンプ制御部２７に接続された第１タイマ
３１は、所定の遅延時間Ｔｄを設定するためのものであ
る。すなわち、界面制御部２５のポンプ制御部２７は、
界面検知計２２によって検知された汚泥界面Ｓが基準位
置Ｓｃを超え、第１タイマ３１によって設定される遅延
時間Ｔｄが経過した後に検知された汚泥界面Ｓが基準位
置Ｓｃを超えたと判断した場合に、汚泥引抜ポンプＰ１
を作動させる。このように遅延時間Ｔｄを設定したの
は、次のような理由による。

【００３０】すなわち、凝集沈殿装置や汚泥処理槽等の
運転中、汚泥界面Ｓは、波打って均一な平面を形成して
はおらず、また、多少上下動している。従って、あるタ
イミングで検知された汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超え
ていたとしても、それは汚泥界面Ｓの波打ちに起因する
ものであって、全体としての汚泥界面Ｓは基準位置Ｓｃ
を下回っている場合も有り得る。この状態で汚泥を引抜
けば、被処理液の処理に悪影響を及ぼしてしまう。

【００３１】そこで、この汚泥界面システム５０では、
遅延時間Ｔｄをタイマという簡易かつ低コストな手段を
用いて設定することとした。これにより、極めて実用性
の高い汚泥界面制御システムをきわめて簡易かつ低コス
トで実現することができる。また、汚泥界面Ｓの挙動
は、一旦沈殿槽２の運転を開始すれば、ある程度の範囲
内で一定することがあるので、正確な汚泥界面Ｓの位置
を検知するために要する遅延時間Ｔｄは経験的に決定す
ることができる。なお、第１タイマ３１として可変タイ
マを使用し、運転処理状況等に応じて遅延時間Ｔｄを任
意に設定できるようにするとよい。

【００３２】一方、第２タイマ３２は、汚泥引抜ポンプ
Ｐ１を作動させる稼働時間Ｔｗを設定するためのもので
あり、第３タイマ３３は、汚泥引抜ポンプＰ１を停止さ
せた後、汚泥引抜ポンプＰ１の作動を規制する所定の待
機時間Ｔｓを設定するためのものである。界面制御部２
５のポンプ制御部２７は、第２タイマ３２によって設定
された稼働時間Ｔｗの間、汚泥引抜ポンプＰ１を作動さ
せ、第３タイマ３３によって設定された待機時間Ｔｗの
間、汚泥引抜ポンプＰ１の作動を規制する。このように
稼働時間Ｔｗの後に、待機時間Ｔｓを設定したのは、次
のような理由による。

【００３３】すなわち、汚泥引抜ポンプＰ１の作動に対
する汚泥界面Ｓの応答性は、沈殿槽２の大きさや濃縮汚
泥の濃度等によって変化するものであり、汚泥界面Ｓの
挙動（汚泥界面Ｓの下降速度）は、濃縮汚泥を引抜く速
度や量に完全に追従するものではない。従って、汚泥引
抜ポンプＰ１の作動を開始しても、汚泥界面Ｓが直ちに
下降し始めることはなく、また、汚泥引抜ポンプＰ１を
停止させた後、汚泥界面Ｓの挙動が安定するまでには、
ある程度の時間を要する。そこで、この汚泥界面制御シ
ステムでは、汚泥引抜ポンプＰ１の停止後、所定の待機
時間Ｔｓの間だけ汚泥引抜ポンプＰ１を停止させたまま
にしておき、この待機時間Ｔｓの間における汚泥引抜作
業を完全に規制することとした。

【００３４】また、一般に、凝集沈殿装置や汚泥処理槽
等の運転を開始した場合、汚泥界面Ｓを所望高さだけ下
降させるための汚泥引抜ポンプＰ１の稼働時間Ｔｗ（汚
泥引抜量）や、汚泥引抜ポンプＰ１の停止後、汚泥界面
Ｓが安定するまでの待機時間Ｔｓは、ある程度の範囲内
で一定になることがあるので、これらを経験的に決定す
ることができる。従って、決定された稼働時間Ｔｗ及び
待機時間Ｔｓをタイマを用いて設定することが可能とな
り、これにより、極めて実用性の高い汚泥界面制御シス
テムをきわめて簡易かつ低コストで実現することができ
る。なお、第２タイマ３２及び第３タイマ３３として可
変タイマを使用し、運転処理状況等に応じて稼動時間Ｔ
ｗ及び待機時間Ｔｓを任意に設定できるようにするとよ
い。

【００３５】次に、図４に示すタイムチャート及び図５
に示すフローチャートを参照しながら、上述した汚泥界
面制御システムにおける汚泥界面制御方法について説明
する。

【００３６】沈殿槽２の運転が開始されると、ミキシン
グチャンバ５内に導入された被処理液に対しては、注入
ノズル７から添加剤が注入される。被処理液と添加剤と
は攪拌タービン８によって攪拌され、被処理液中の懸濁
物質等が凝集して凝集フロック（初期フロック）を形成
する。凝集フロックを含む被処理液は、回転するディス
トリビュータ１０の吹出管１１から沈殿槽２内に分配供
給される。これにより、沈殿槽２内に均等な上昇流が発
生し、吹出管１１の上方にスラッジブランケット層が形
成される。被処理液中の凝集フロックのうち、沈殿槽２
内で沈降分離したものは、沈殿槽２の下部でレーキ１６
によって攪拌されて濃縮汚泥層を形成する。界面検知計
２２は、濃縮汚泥層の汚泥界面Ｓを検知しており、汚泥
界面Ｓの検出値を示す信号をポンプ制御部２７に対して
連続的に供給する（Ｓ１０）。

【００３７】ポンプ制御部２７は、図４に示すように、
界面検知計２２からの信号に基づいて、ある時間ｔ₀ に
汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超えたと判断した場合（Ｓ
１２）には、第１タイマ３１を作動させる（Ｓ１４）。
第１タイマ３１によって設定された遅延時間Ｔｄの間
は、図４に示すように、ポンプ制御部２７によって汚泥
引抜ポンプＰ１が作動されることはない。そして、第１
タイマ３１が停止してタイムアップすると（Ｓ１６）、
ポンプ制御部２７は、再度、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃ
を超えているか否かを判断する（Ｓ１８）。

【００３８】汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超えていない
場合には、Ｓ１２に戻り、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを
超えているか否かの判断が繰り返される。このように、
汚泥界面Ｓを検知する際に、遅延時間Ｔｄを設定するこ
とにより、汚泥界面Ｓが正確かつ確実に検知され、汚泥
を引抜くことが必要なときのみ汚泥引抜ポンプＰ１を作
動させることができる。従って、いわゆるチャタリング
が防止されると共に、不要な汚泥引抜作業が回避され
る。一方、図４に示すように、ポンプ制御部２７によっ
て、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超えていると判断され
た場合には、第２タイマ３２が作動されると共に、汚泥
引抜ポンプＰ１が作動される（Ｓ２０）。

【００３９】汚泥引抜ポンプＰ１は、第２タイマ３２に
よって設定された稼動時間Ｔｗの間だけ作動される。こ
れにより、沈殿槽２内の濃縮汚泥が汚泥引抜管１８を介
して槽外に引抜かれ、汚泥界面Ｓは徐々に下降し始め
る。ポンプ制御部２７は、第２タイマ３２が停止してタ
イムアップすると同時に、汚泥引抜ポンプ（Ｓ１６）を
停止させる（Ｓ２２）。そして、ポンプ制御部２７は、
汚泥引抜ポンプＰ１を停止させると同時に、又は、汚泥
引抜ポンプＰ１を停止させた後に、第３タイマ３３を作
動させる（Ｓ２４）。第３タイマ３３は待機時間Ｔｓの
計測を行い、この待機時間Ｔｓの間は、図４に示すよう
に、ポンプ制御部２７によって汚泥引抜ポンプＰ１が作
動されることはない。

【００４０】これにより、汚泥引抜ポンプＰ１を１回作
動させた後、次に汚泥引抜ポンプＰ１を作動させるまで
の間に必ず所定の待機時間Ｔｓが確保されることになる
ので、濃縮汚泥を過剰に引抜くことが防止される。従っ
て、汚泥引抜作業に伴って汚泥界面Ｓを極端に下降させ
てしまうことがなく、安定した状態で容易かつ自動的に
汚泥界面Ｓを所望範囲内に設定可能となる。第２タイマ
３２が停止してタイムアップすると（Ｓ２６）、処理工
程はＳ１８に戻り、ポンプ制御部２７によって汚泥界面
Ｓが基準位置Ｓｃを超えているか否かの判断が再度なさ
れる。

【００４１】図４に示すように、汚泥引抜ポンプＰ１を
１回作動させても、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃを超えて
いる場合には、Ｓ２０からＳ２６までの工程が繰り返さ
れる。一方、Ｓ１８において、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓ
ｃを超えていないと判断された場合（図４における時間
ｔ₁ ）には、Ｓ１２に戻り、汚泥界面Ｓが基準位置Ｓｃ
を超えているか否かの判断が繰り返される。

【００４２】なお、上述した汚泥界面システム及び汚泥
界面制御方法は、凝集沈殿装置に適用したものとして説
明したが、これに限られるものではない。すなわち、本
発明による汚泥界面システム及び汚泥界面制御方法は、
汚泥濃縮装置にそのまま適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明による汚泥界面システム及び汚泥
界面制御方法は、以上説明したように構成されているた
め、次のような効果を得る。すなわち、界面検知計によ
って検知された汚泥界面が予め定められた基準位置を超
えた場合に、稼動時間の間だけ汚泥引抜ポンプを作動さ
せ、汚泥引抜ポンプを停止させた後、待機時間の間だけ
汚泥引抜ポンプの作動を規制することにより、汚泥界面
を所望の範囲内に安定した状態で自動的に設定可能な汚
泥界面制御システム及び汚泥界面制御方法の実現が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による汚泥界面制御システムを適用した
凝集沈殿装置を示す断面図である。

【図２】図１の凝集沈殿装置に含まれる沈殿槽を示す断
面図である。

【図３】本発明による汚泥界面制御システムを示すブロ
ック構成図である。

【図４】本発明による汚泥界面制御方法を説明するため
のタイミングチャートである。

【図５】本発明による汚泥界面制御方法を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１…凝集沈殿装置、２…沈殿槽、２２…界面検知計、２
５…界面制御部（界面制御手段手段）、２７…ポンプ制
御部、３１…第１タイマ、３２…第２タイマ、３３…第
３タイマ、５０…汚泥界面制御システム、Ｐ１…汚泥引
抜ポンプ、Ｓｃ…基準位置、Ｔｄ…遅延時間、Ｔｗ…稼
動時間、Ｔｓ…待機時間。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃縮汚泥層を形成させる処理槽内で、前
   記濃縮汚泥層の汚泥界面を所定の範囲内に設定するため
   の汚泥界面制御システムであって、 前記処理槽に設けられ、前記汚泥界面を検知可能な界面
   検知計と、 前記処理層に接続されており、前記処理層から濃縮汚泥
   を引抜き可能な汚泥引抜ポンプと、 前記界面検知計によって検知された前記汚泥界面が予め
   定められた基準位置を超えた場合に、所定の稼動時間の
   間だけ前記汚泥引抜ポンプを作動させ、前記汚泥引抜ポ
   ンプを停止させた後、所定の待機時間の間だけ前記汚泥
   引抜ポンプの作動を規制する界面制御手段とを備えるこ
   とを特徴とする汚泥界面制御システム。
2. 【請求項２】 前記界面制御手段は、前記稼動時間及び
   前記待機時間をそれぞれ設定するためのタイマを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の汚泥界面制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記界面制御手段は、前記界面検知計に
   よって検知された前記汚泥界面が前記基準位置を超え、
   更に所定の遅延時間経過後に検知された前記汚泥界面が
   前記基準位置を超えた場合に、前記汚泥引抜ポンプを作
   動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥
   界面制御システム。
4. 【請求項４】 前記界面制御手段は、前記遅延時間を設
   定するためのタイマを備えることを特徴とする請求項３
   に記載の汚泥界面制御システム。
5. 【請求項５】 濃縮汚泥層が形成された処理槽から汚泥
   引抜ポンプを用いて濃縮汚泥を引抜くことにより、前記
   濃縮汚泥層の汚泥界面を所定の範囲内に設定する汚泥界
   面制御方法であって、 前記汚泥界面を検知し、前記汚泥界面が予め定められた
   基準位置を超えた場合に、所定の稼動時間の間だけ前記
   汚泥引抜ポンプを作動させ、前記汚泥引抜ポンプを停止
   させた後、所定の待機時間の間だけ前記汚泥引抜ポンプ
   の作動を規制することを特徴とする汚泥界面制御方法。
6. 【請求項６】 前記汚泥界面が前記基準位置を超えた
   後、更に所定の遅延時間経過後に前記汚泥界面を検知
   し、再度検知された前記汚泥界面が前記基準位置を超え
   た場合に、前記汚泥引抜ポンプを作動させることを特徴
   とする請求項５に記載の汚泥界面制御方法。