JP2001174385A - 汚泥分析計の排水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ランプの冷却水の排水が重量計測誤差の
原因となることがない汚泥分析計の排水装置を提供す
る。 【解決手段】 汚泥供給系１６の余剰な汚泥を投棄する
攪拌槽２５ｂと、攪拌槽２５ｂからオーバーフローで汚
泥排水が流入する排水槽２５ｃと、排水槽２５ｃの汚泥
排水を排水する排水ポンプ２６ａおよび排水管路２６ｂ
と、排水ポンプ２６ａより下流で排水管路２６ｂに連通
する主冷却水排水管路２５ｇと攪拌槽２５ｂに連通する
副冷却水排水管路２５ｈとを制御バルブ２５ｉで切り換
える機器冷却排水系と、排水ポンプ２６ａおよび制御バ
ルブ２５ｉを制御する排水制御装置２９ｂと、汚泥供給
系を制御する汚泥供給制御装置２９ａとを備え、排水制
御装置２９ｂは汚泥供給制御装置２９ａが発する汚泥廃
棄信号の受信時に制御バルブ２５ｉを副冷却水排水管路
２５ｈへ切り換えるとともに、排水ポンプ２６ａを起動
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥分析計の排水
装置に関し、汚泥溶融炉等において用いる汚泥分析計の
加熱装置の冷却水を排出する技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、下水処理施設では、汚泥の効率的
処分を目的として広域汚泥処理を採用する傾向にある。
しかし、搬入される汚泥性状は時間変動を生じ易く、焼
却、溶融処理プラントの安定運転に影響を及ぼしてい
る。このような、処理プラントにおいて汚泥の含水率、
強熱減量を事前に計測することは、プラントの安定運転
を行なうために重要である。

【０００３】この測定は、日本下水道協会が定める試験
方法に基づいて行なっている。水分は、試料汚泥を１０
５〜１１０℃で２時間乾燥し、経過後の全蒸発残留物の
重量を測定し、乾燥前の試料汚泥の重量との差を算出す
る。強熱減量は、含水率計測後の全蒸発残留物を６００
±２５℃で１時間強熱灰化し、経過後の強熱残留物の重
量を測定し、全蒸発残留物の重量との差を算出する。

【０００４】従来の汚泥含水率や強熱減量の計測装置に
おいては、溶融炉等へ汚泥を供給する送泥本管から汚泥
を計測装置へ引き込み、引き込んだ汚泥から試料汚泥
（５ｇ）を予め重量計測した試料皿に採取し、始めに加
熱計量室内において試料汚泥の重量を計測する。次に、
乾燥工程における加熱によって試料汚泥の水分を蒸発さ
せ、その後に全蒸発残留物の重量を計測し、この計測値
と乾燥前の試料汚泥の重量との差を算出して水分量を求
め、水分量を乾燥前の試料汚泥の重量で除算して含水率
を算出する。続いて、強熱灰化工程における加熱によっ
て燃焼させ、その後に強熱残留物の重量を計測し、この
計測値と全蒸発残留物の重量との差を全蒸発残留物の重
量で除算して強熱減量として算出する。

【０００５】この一連の計測処理工程が終了した時点
で、計測操作サイクルの最初に戻り、前回に引き込んだ
汚泥を廃棄し、新たに送泥本管から汚泥を計測装置へ引
き込み、計測操作を繰り返す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいて、５ｇの試料汚泥において含水率が８０％とする
と、乾燥後の全蒸発残留物の重量は１ｇとなる。その後
の強熱灰化工程での強熱減量を１％の精度で計測するた
めには、強熱残留物の重量の計測において１０ｍｇ以上
の測定誤差は許されない。

【０００７】ところで、計測操作サイクルの最初におい
て、前回に引き込んだ汚泥は排水系に投入して廃棄して
おり、廃棄する汚泥は攪拌槽へ投入して希釈後に排水槽
へ送っている。この希釈水には、加熱ランプなどの機器
冷却排水を使用し、排水槽から排水ポンプで系外へ排出
している。排水槽中の汚泥を排水ポンプで排出する際に
は、槽内の内気圧に変動が生じ、このことが分析計の装
置内に空気の流れを発生させる原因となり、試料汚泥の
加熱計量部に対しても影響を与える。

【０００８】また、加熱計量中において加熱ランプの冷
却水は常に流しておかなければならず、汚泥の廃棄時以
外においても攪拌槽に流入するので、排水ポンプは定期
的に稼動して排水槽内の冷却水を排出する必要があり、
この排水時にも試料汚泥の加熱計量部に対して影響を与
え、重量計測誤差が生じる。本発明は上記した課題を解
決するものであり、加熱ランプの冷却水の排水が重量計
測誤差の原因となることがない汚泥分析計の排水装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の汚泥分析計の排水装置は、汚泥試料を供給
ノズルに供給する汚泥供給系と、供給ノズルに対向して
開口し、汚泥供給系の余剰な汚泥を投棄する攪拌槽と、
攪拌槽からオーバーフローで汚泥排水が流入する排水槽
と、排水槽の汚泥排水を排水する排水ポンプおよび排水
管路と、排水ポンプより下流で排水管路に連通する主冷
却水排水管路と攪拌槽に連通する副冷却水排水管路とを
制御バルブで切り換える機器冷却排水系と、排水ポンプ
および制御バルブを制御する排水制御装置と、汚泥供給
系を制御する汚泥供給制御装置とを備え、汚泥供給制御
装置は、汚泥廃棄時に汚泥廃棄信号を排水制御装置に発
信し、排水制御装置は、汚泥廃棄信号の受信時に制御バ
ルブを副冷却水排水管路へ切り換えるとともに、排水ポ
ンプを起動する構成としたものである。

【００１０】上記した構成により、計測時には機器冷却
排水系の排水が主冷却水排水管路を通って排水管路へ流
出する。このとき、排水ポンプは駆動しないので、装置
内に内気圧の変動が起こらず、気流が発生しないので、
計測精度に影響がでない。一方、汚泥の廃棄時には、機
器冷却排水系の排水が副冷却水排水管路を通って攪拌槽
へ流入し、オーバーフローで排水槽へ流入する。このた
め、攪拌槽は常に満水状態となり、この満水状態の攪拌
槽へ汚泥を投入し、機器冷却排水によって希釈されてオ
ーバーフローで排水槽へ流入する汚泥を、排水ポンプを
駆動して系外へ排出する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、計測装置１は計測
装置本体２と計測制御盤３とからなり、計測装置本体２
は汚泥採取室４、加熱計量室５、電子天秤室６、廃棄室
７に区画してそれぞれ閉塞空間を形成している。

【００１２】電子天秤室６には計測機器として電子天秤
８を配置し、電子天秤８の天秤皿９を加熱計量室５の内
部に配置し、この天秤皿９に汚泥試料１０を採取する試
料皿１１を載置している。加熱計量室５は、上部に熱源
としてのハロゲンランプ装置１２を配置し、側壁面上部
に脱臭ファン１３を設けており、一側の壁面に形成した
開口５ａを開閉する扉装置１４を有している。

【００１３】汚泥採取室４には、試料皿１１をハンドリ
ングするためのロボットハンド１５を配置するとともに
と、汚泥試料１０を供給する汚泥供給系１６と、計測後
の残留物を吸引除去する吸引系１７と、汚泥供給系１６
に残る余剰な汚泥を投棄する排水系１８とがそれぞれ開
口している。汚泥供給系１６は、基端側が汚泥を焼却炉
等へ供給する送泥本管（図示省略）に連通し、途中に汚
泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９ｂを有し、先端に
供給ノズル２０を接続している。供給ノズル２０は、ノ
ズル口２０ａを有する先端部２０ｂが下方に向けて屈曲
している。

【００１４】供給ノズル２０には先端部２０ｂの頂部側
に圧縮空気を供給する圧縮空気供給系２２が接続してい
る。吸引系１７は廃棄室７に配置した吸引ブロア２３お
よび集灰缶２４を有している。排水系１８は汚泥採取室
４に開口する投入口部２５ａと、廃棄室７に配置した攪
拌槽２５ｂおよび排水槽２５ｃと、排水槽２５ｃに連通
する排水ポンプ２６ａおよび排水管路２６ｂとを有し、
攪拌槽２５ｂは排水槽２５ｃへオーバーフローする越流
堰２５ｄおよび攪拌器２５ｅを有している。投入口部２
５ａには、ハロゲンランプ装置１２を冷却するために使
用した機器冷却水を排出するための機器冷却水排水系が
連通している。

【００１５】この機器冷却排水系は、排水ポンプ２６ａ
より下流で排水管路２６ｂに連通する主冷却水排水管路
２５ｇと、攪拌槽２５ｂに連通する副冷却水排水管路２
５ｈと、主冷却水排水管路２５ｇと副冷却水排水管路２
５ｈを切り換える制御バルブ２５ｉとからなる。これら
の機器を制御する計測制御盤３は、ハロゲンランプ装置
１２の出力を制御するランプコントローラ２７と、ラン
プコントローラ２７への指示量を調節する指示調節計２
８と、パーソナルコンピュータ２９からなる。パーソナ
ルコンピュータ２９は、加熱計量室５に配置した温度セ
ンサー３０、電子天秤８からの出力を受け取り、ロボッ
トハンド１５、汚泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９
ｂ、給気バルブ２２ａ、吸引ブロア２３、排水ポンプ２
６ａ、制御バルブ２５ｉ等の各機器を制御して計測操作
と汚泥廃棄操作を行なうものである。

【００１６】図２に示すように、パーソナルコンピュー
タ２９には、汚泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９ｂ
を制御する汚泥供給制御装置２９ａと、排水ポンプ２６
ａ、制御バルブ２６ｂを制御する排水制御装置２９ｂと
を機能回路として設けている。汚泥供給制御装置２９ａ
は汚泥廃棄時に汚泥廃棄信号を排水制御装置２９ｂに発
信し、排水制御装置２９ｂは汚泥廃棄信号の受信時に排
水ポンプ２６ａを起動する。

【００１７】以下、上記した構成における作用を説明す
る。計測時において、排水系１８では機器冷却排水系の
主冷却水排水管路２５ｇから機器冷却排水が排水ポンプ
２６ａの下流の排水管路２６ｂに流入する。このとき、
排水ポンプ２６ａは駆動しないので、装置内に内気圧の
変動が起こらず、気流が発生しないので、計測精度に影
響がでない。

【００１８】パーソナルコンピュータ２９は、汚泥試料
を採取する操作サイクルの始めにおいて、汚泥加圧ポン
プ１９ａを駆動し、給泥バルブ１９ｂを開栓して現在に
おいて本管を流れる汚泥と同質の新たな汚泥をリアルタ
イムに取り込んで、汚泥供給系１６および供給ノズル２
０に導くとともに、汚泥供給系１６および供給ノズル２
０内に残留する汚泥を廃棄し、汚泥試料を廃棄汚泥とし
て排水系１８に投入し、汚泥廃棄信号を排水制御装置２
９ｂに発信する。

【００１９】汚泥廃棄信号を受信した排水制御装置２９
ｂは、制御バルブ２５ｉを操作して主冷却水排水管路２
５ｇから副冷却水排水管路２５ｈへ切り換え、排水ポン
プ２６ａを間欠駆動しながら汚泥廃棄信号より長い時間
にわたって運転する。この汚泥の廃棄時には、機器冷却
排水系の排水が副冷却水排水管路２５ｈを通って攪拌槽
２５ｂへ流入し、その後にオーバーフローで排水槽２５
ｃへ流入するので、攪拌槽２５ｂは常に満水状態とな
る。排水系１８では、投入口部２５ａから攪拌槽２５ｂ
へ満水状態の廃棄汚泥が流入し、機器冷却排水によって
希釈されてオーバーフローで排水槽２５ｃへ流入する。
この汚泥を排水ポンプ２６ａによって系外へ排出する。

【００２０】汚泥の廃棄操作を終了して後に、給泥バル
ブ１９ｂを閉栓して汚泥の供給を一旦停止し、給気バル
ブ２２ａを開栓して圧縮空気供給系２２から圧縮空気を
供給ノズル２０の先端部２０ｂに供給する。この圧縮空
気は供給ノズル２０の頂部側に作用し、供給ノズル先端
部２０ｂに残留する汚泥をノズル外へ押し出して除去す
るとともに、ノズル内を洗浄する。

【００２１】計測操作の１サイクルの初期状態において
試料皿１１は加熱計量室５の天秤皿９の上にある。パー
ソナルコンピュータ２９は、加熱計量室５の扉装置１４
を開放し、ロボットハンド１５を操作して試料皿１１を
採取位置へ移動する。次に、汚泥供給系１６の給泥バル
ブ１９ｂを設定開放時間ｔ₁だけ開栓して、供給ノズル
２０に設定採取用量の汚泥を供給する。給泥バルブ１９
ｂを閉栓した後に設定経過時間ｔ₂を経た時点で、供給
ノズル２０に接続した圧縮空気供給系２２の給気バルブ
２２ａを開栓して、供給ノズル２０の先端部２０ｂの汚
泥を圧縮空気で押し出して汚泥試料を試料皿１１に切り
出し、制御バルブ２５ｉを主冷却水排水管路２５ｇへ切
り換える。

【００２２】次に、扉装置１４を開放し、汚泥試料１０
を採取した試料皿１１をロボットハンド１５で天秤皿９
に載置し、扉装置１４を閉じて電子天秤８で採取した汚
泥試料の重量を計測し、計測した値を記憶する。ランプ
コントローラ２７はハロゲンランプ装置１２を所定の出
力で点灯し、汚泥試料１０を設定温度（１０５〜１１０
℃）に加熱し、汚泥試料１０を乾燥させる。乾燥工程の
終了時における電子天秤８による計測重量を蒸発残留物
の重量として記憶する。

【００２３】次に、指示調節計２８によりハロゲンラン
プ装置１２の出力を増し、試料皿１１に残る蒸発残留物
を設定温度（６００±２５℃）に加熱し、汚泥試料１０
を強熱灰化する。強熱灰化工程の終了時における電子天
秤８による計測重量を強熱残留物の重量として記憶し、
強熱減量を算出する。次に、ロボットハンド１５により
試料皿１１を加熱計量室５から取り出し、試料皿１１を
廃棄位置で吸引系１７に対応させる。吸引ブロア２３を
駆動して試料皿１１の強熱残留物を吸引除去し、吸引し
た灰を集灰缶２４に貯留する。加熱計量室５の扉装置１
４を開放し、ロボットハンド１５により試料皿１１を天
秤皿の計測位置に戻す。その後、脱臭ファン１３によっ
て加熱計量室５の空気を排気することにより加熱計量室
５および試料皿１１を冷却し、初期状態に復帰する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、計測時に
は機器冷却排水系の排水が主冷却水排水管路を通って排
水管路へ流出するので、排水ポンプを駆動する必要がな
く、装置内に内気圧の変動が起こらず、気流が発生しな
いので、計測誤差の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す計測装置の摸式図で
ある。

【図２】同計測装置の機器冷却水の排水経路を示す摸式
図である。

【図３】同装置のタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 計測装置 １６ 汚泥供給系 １８ 排水系 １９ａ 汚泥加圧ポンプ １９ｂ 給泥バルブ ２０ 供給ノズル ２０ａ ノズル口 ２０ｂ 先端部 ２２ 圧縮空気供給系 ２２ａ 給気バルブ ２５ａ 投入口部 ２５ｂ 攪拌槽 ２５ｃ 排水槽 ２５ｄ 越流堰 ２５ｅ 攪拌器 ２５ｇ 主冷却水排水管路 ２５ｈ 副冷却水排水管路 ２５ｉ 制御バルブ ２６ａ 排水ポンプ ２９ パーソナルコンピュータ ２９ａ 汚泥供給制御装置 ２９ｂ 排水制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 正 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 黒田 誠 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 Ｆターム(参考） 4D059 AA03 CB19 EA01 EA20

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥試料を供給ノズルに供給する汚泥供
   給系と、供給ノズルに対向して開口し、汚泥供給系の余
   剰な汚泥を投棄する攪拌槽と、攪拌槽からオーバーフロ
   ーで汚泥排水が流入する排水槽と、排水槽の汚泥排水を
   排水する排水ポンプおよび排水管路と、排水ポンプより
   下流で排水管に連通する主冷却水排水管路と攪拌槽に連
   通する副冷却水排水管路とを制御バルブで切り換える機
   器冷却排水系と、排水ポンプおよび制御バルブを制御す
   る排水制御装置と、汚泥供給系を制御する汚泥供給制御
   装置とを備え、汚泥供給制御装置は、汚泥廃棄時に汚泥
   廃棄信号を排水制御装置に発信し、排水制御装置は、汚
   泥廃棄信号の受信時に制御バルブを副冷却水排水管路へ
   切り換えるとともに、排水ポンプを起動することを特徴
   とする汚泥分析計の排水装置。