JP2003062404A

JP2003062404A - 汚泥掻寄装置

Info

Publication number: JP2003062404A
Application number: JP2001255430A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Kadosaki; 利通門崎; Toshiichi Takashima; 敏一高島; Teruo Ichinose; 輝夫一ノ瀬; Hitoshi Yoshikawa; 均吉川
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP4258754B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流入する汚泥量が一時的に急増した場合でも
迅速な対応が可能であり、効率的な運転を実現する。【解決手段】掻寄板１６を備えた水中台車１４を繰り
返し往復移動させ、沈殿池１０の底面２０に沈積した汚
泥を掻寄板１６によって掻き寄せるようにした汚泥掻寄
装置において、水中台車１４の移動工程を複数の運転パ
ターンに区分して予め設定しておき、検出手段４０で検
出した流入水２２中の汚泥量に基づいて運転パターンを
選択し、水中台車１４を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚泥掻寄装置に係
り、特に掻寄板を備えた水中台車を繰り返し往復移動さ
せる水中式の汚泥掻寄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の汚泥掻寄装置は図４に示したよ
うに、沈殿池１０の低部に設けた走行レール１２上に水
中台車１４を繰り返し往復移動させ、この水中台車１４
の往路移動時に沈殿池１０の底面２０に沈積した汚泥を
水中台車１４に設けた掻寄板１６によって掻き寄せる。
より詳細に説明すると、沈殿池１０は左側が上流、右側
が下流とされ、上流側の底部には汚泥溜１８が設けら
れ、また、下流側に向けて微少な上り勾配の底面２０が
形成されている。濁質成分を含む流入水２２が沈殿池１
０の上流側から流入し、沈殿池１０内で所定時間滞留す
る間に流入水２２中の濁質成分が沈殿して、底面２０に
汚泥として沈積する。上澄水は沈殿池１０の下流側から
処理水２４として排出される。

【０００３】底面２０と平行に設けられた走行レール１
２上には水中台車１４が巻取機２６の牽引ロープ２８に
よって左右方向に往復自在とされる。減速機を備えた駆
動源３０によって巻取機２６を正転させると牽引ロープ
２８は時計方向に回り、水中台車１４が往路移動する。
この水中台車１４の移動によって、掻寄板１６が底面２
０に沈積した汚泥を汚泥溜１８の方向に掻き寄せる。１
回の掻き寄せ操作を終了後、巻取機２６を逆転させると
牽引ロープ２８は反時計方向に回り、水中台車１４が復
路移動する。この際、掻寄板１６の下端が図示しないリ
ンク機構によって上方に引上げられ、復路移動時には掻
寄板１６は掻き寄せ動作をしない。水中台車１４が復路
移動によって下流端に到達すると、再度巻取機２６を正
転させ、水中台車１４の往路移動による掻き寄せ操作を
繰り返す。汚泥溜１８に集泥された汚泥は排泥３２とし
て適宜装置外に排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の汚
泥掻寄装置では降雨等の原因によって、流入する汚泥量
が一時的に急増し、前記した通常の水中台車１４の往復
移動では汚泥の掻き寄せ操作が間に合わず、特に上流側
の底面２０に多量の汚泥が沈積して過負荷となり、水中
台車１４の駆動系や掻寄板１６のリンク機構に故障が発
生し、ひいては運転不能な事態を招く場合があった。こ
のような問題点を解決するために、例えば特開昭５９−
１５６４０６号公報には掻き寄せ移動中の水中台車が基
準掻寄せ量に達した位置を検出しておき、次回の掻き寄
せ操作ではこの検出位置から掻き寄せ操作を開始するこ
とによって、特に上流側の底面２０に沈積した汚泥を集
中的に掻き寄せる運転方法が開示されている。しかしな
がら、このような方法は基準掻寄せ量に達した位置を検
出する手段が難しく、ともすれば過負荷状態を検出し勝
ちとなるので、対策が遅れるという欠点がある。また、
特開昭６４−４７４１５号公報には沈殿池内の特定水域
の汚泥界面を検出し、検出した界面に対応して掻き寄せ
範囲を決定する方法が開示されている。しかしながら、
このような方法は特定水域の汚泥界面を検出する手段が
難しく、信頼性に難点があり、同様に対策が遅れ勝ちと
なる欠点がある。

【０００５】本発明の目的は前記従来技術の欠点を改善
し、流入する汚泥量が一時的に急増した場合でも迅速な
対応が可能であり、効率的な運転を実現することができ
る水中式の汚泥掻寄装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る汚泥掻寄装置は、掻寄板を備えた水中
台車を繰り返し往復移動させ、この水中台車の往路移動
時に沈殿池の底面に沈積した汚泥を前記掻寄板によって
掻き寄せるようにした汚泥掻寄装置において、前記水中
台車の移動工程を複数の運転パターンに区分して予め設
定しておき、当該汚泥掻寄装置に流入する流入水中の汚
泥量に基づいて前記複数の運転パターンの中から選択し
たいずれかの運転パターンによって前記水中台車を移動
させるようにしたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明は前記運転パターンには前記
水中台車の往路移動距離を少なくとも２通りに変化させ
る運転パターンが含まれることを特徴とする。また、本
発明は前記流入水中の汚泥量を検出する検出手段と、こ
の検出手段からの信号に基づき前記複数の運転パターン
の中からいずれかの運転パターンを選択して前記水中台
車の駆動を制御する制御手段を具備したことを特徴とす
る。また、本発明は前記検出手段が前記流入水の汚泥濃
度と流量とを検出し、これら２つの検出値を乗算して流
入水中の汚泥量とする演算機能を具備したことを特徴と
する。また、本発明は前記検出手段が前記流入水に注入
した凝集剤の量から流入水中の汚泥量を推定する演算機
能を具備したことを特徴とする。また、本発明は前記水
中台車の移動距離及び位置を検出する手段として、前記
水中台車を牽引する巻取機のドラム回転数を検出するロ
ータリエンコーダを具備したことを特徴とする。また、
本発明は前記ロータリエンコーダで検出される１パルス
の間隔が正常間隔より所定量大きくなった時に、工程の
渋滞信号を発するようにされたことを特徴とする。ま
た、本発明は前記工程の渋滞信号に基づいて、前記運転
パターンが自動的に変更されることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
側面図であり、図４と同一の符号を付した要素は前述し
た従来の技術と同様の要素であり、同様の機能を果た
す。この実施の形態では流入水２２の導入系に検出手段
４０が設けられ、この検出手段４０検出された流入水中
の汚泥量に関する信号が、制御手段４２に送信される。
制御手段４２には水中台車１４の移動工程を複数の運転
パターンに区分して予め設定してあり、前記検出手段４
０から信号に基づいて前記複数の運転パターンの中から
いずれかの運転パターンを選択して、水中台車１４の駆
動を制御する。

【０００９】すなわち、汚泥は沈殿池１０の上流側に沈
積し易い傾向があるので汚泥量が多い場合の方策とし
て、水中台車１４の往路移動距離（掻き寄せ距離）を図
１に示したように予め３通りに区分しておく。往路移動
距離Ｌ１は沈殿池１０の底面２０の全距離を往路移動さ
せる全行程であり、往路移動距離Ｌ２は底面２０の上流
側半分を往路移動させる１／２行程であり、往路移動距
離Ｌ４は底面２０の上流側４分の１のみを往路移動させ
る１／４行程である。前記複数の運転パターンはこれら
の水中台車１４の異なる行程とその順序を適宜組み合せ
たものである。

【００１０】図２は複数の運転パターンを例示したもの
であり、横軸は日間の時刻を示し、縦軸は運転パターン
の区分を示す。図中の太線は水中台車１４の往路移動の
時間と時刻を、細線は水中台車１４の復路移動の時間と
時刻を、破線は水中台車１４が停止し待機中であること
を示す。最も長い太線（４時間）は前記全行程Ｌ１に対
応し、中間の太線（２時間）は前記１／２行程Ｌ２に対
応し、最も短い太線（１時間）は前記１／４行程Ｌ４に
対応する。なお、水中台車１４を牽引する巻取機２６の
駆動源３０はインバータを具備しており、水中台車１４
の往路移動は各行程で一定速とするが、復路は往路に比
べ数倍の速度で移動する。図２において、パターンＡは
流入水中の汚泥量が少ない場合の運転パターンであり、
水中台車１４は一日に全行程Ｌ１で２回のみ往復移動
し、その他の時刻は待機する。パターンＢは流入水中の
汚泥量が中程度の場合の運転パターンであり、水中台車
１４は全行程Ｌ１で連続的に往復移動する。以下、流入
水中の汚泥量が増加するにしたがって、パターンＣ，
Ｄ，Ｅの順に往復移動のピッチが多くなり、パターンＥ
では各行程をＬ４−Ｌ２−Ｌ４−Ｌ２−Ｌ１の順序を繰
り返す。

【００１１】降雨等の原因によって流入水中の汚泥量が
一時的に急増した場合には、前記検知手段４０によって
流入水中の汚泥量が逸早く検出され、この検知手段４０
からの検出信号に基づき制御手段４２では予め設定され
た５種類の運転パターンＡ〜Ｅの中から例えばパターン
Ｅを選択し、このパターンＥとなるように水中台車１４
の駆動を制御する。このパターンＥを実行することによ
って、最も汚泥が沈積し易い沈殿池１０の上流側での掻
き寄せ操作を短い間隔で頻繁に行うことができる。この
ため、バランスのとれた掻き寄せ操作が可能となり、過
負荷状態を事前に回避できる。また、流入水中の汚泥量
が少ない場合には、パターンＡを選択することによって
無駄な運転を回避し効率的な運転を実現することができ
る。

【００１２】流入水中の汚泥量を検出する検知手段４０
としては、流入水の汚泥濃度と流量とを検出し、これら
２つの検出値を乗算して流入水中の汚泥量とする演算機
能を具備したものが好ましい。流入水の流量が一定に維
持される装置にあっては流入水の汚泥濃度のみから流入
水中の汚泥量を算定できる。また、流入水の濁度は汚泥
濃度と相関関係があるので、流入水の濁度から流入水中
の汚泥量を推定するようにしてもよい。さらに、この種
の沈殿池では通常、流入水に凝集剤を注入し凝集処理を
併用するので、凝集剤の注入量と流入水中の汚泥量との
間には密接な相関関係がある。したがって、前記検知手
段４０としては、注入した凝集剤の量から流入水中の汚
泥量を推定する演算機能を具備したものであってもよ
い。本発明はこのように比較的簡便な手段によって流入
水中の汚泥量を検出し、この流入水中の汚泥量に基づい
て運転パターンを選択するので、制御が容易である。ま
た、段落番号０００４で説明したような、沈殿池内の汚
泥沈積状況や汚泥界面のようなデリケートで不安定な指
標を用いる必要がなく、安全性が高いフィードフォワー
ド制御を実現することができる。

【００１３】前記パターンＣ，Ｄ，Ｅは１／２行程や１
／４行程を含んでいるので、このような運転パターンを
確実に実行するためには、水中台車１４の移動距離や水
中位置を正確に検出する必要がある。本実施の形態では
水中台車１４の牽引ロープ２８を巻き取る巻取機２６の
ドラムの回転数をロータリーエンコーダ４３で計測する
ことによって、水中台車１４の移動距離や水中位置を検
出する。すなわち、ロータリーエンコーダ４３は図３に
示すように巻取機２６のドラム４４の回転軸４６には、
ドラム４４と一体に回転する反射円板４８が取付けら
れ、この反射円板４８の外周に等ピッチに設けられた多
数の溝５０の１つ１つを、光電スイッチ５２で検知し、
パルス信号を発生させる。このパルス信号をパルスカウ
ンタ５４でカウントすることによって、ドラム４４の回
転数を計測し、この計測した回転数とドラム有効径の関
係から、牽引ロープ２８によって牽引される水中台車１
４の移動距離や水中位置を間接的に検出する。このロー
タリーエンコーダ４３からの信号に基づき、前記制御手
段４２は選択した運転パターンが確実に実行されるよう
に、水中台車１４の駆動源３０の作動を制御する。

【００１４】なお、このロータリーエンコーダ４３で検
出される１パルスの間隔をタイマーで検出することによ
って、各行程での渋滞情報を検出できる。水中台車１４
の往路移動速度（掻き寄せ速度）は通常２０ｃｍ／分程
度に設計されるから、例えば巻取機２６のドラム有効径
を１ｍとすると、ドラム４４が１回転する時間は約１６
分と計算される。したがって、前記反射円板４８の外周
に設けた溝５０の数が１６であると、１パルスの間隔が
約１分間となる。掻き寄せ操作に無理がなく水中台車１
４が正常に往路移動している時は、この１パルスの間隔
は安定している。しかしながら、掻き寄せ操作が過負荷
状態になると牽引ロープ２８に過大な張力が作用し、例
えば巻取機２６を駆動する原動機の回転軸に滑りが生
じ、過負荷状態に応じて１パルスの間隔が次第に大きく
なる渋滞現象が発生する。したがって、１パルスの間隔
をタイマーで検出し、この値が正常時の約１分間よりも
所定量、例えば１０秒間大きくなった時に、工程の渋滞
信号を発するようにすると便利である。

【００１５】このような工程の渋滞信号が検知されると
いうことは、取りも直さず、掻き寄せ操作が過負荷状態
にある可能性が強い。したがって、渋滞信号が検知され
た場合には、前記した流入水中の汚泥量の検出結果とは
無関係に運転パターンを自動的に変更し、過負荷状態を
解消し易い運転パターンを選択し直すことが好ましい。
又は、前記予め設定した運転パターンとは切り離した過
負荷状態を解消するための特殊な運転方案を一時的に取
り入れてもよい。このように、上述のドラムの回転数を
ロータリーエンコーダ４３で計測する手段によれば、水
中台車１４の移動距離や水中位置を例えば２０ｃｍ刻み
で正確に検出でき、さらに渋滞信号に基づく掻き寄せ操
作の過負荷状態をも併せて検知できるので、正確かつ迅
速な運転管理が可能となる。また、水中台車の１４の前
記した行程Ｌ２、Ｌ４の移動距離を、パルスのカウント
数を変更することにより例えば２０ｃｍ刻みで任意に設
定できる。

【００１６】上記実施の形態では、検知手段４０で検出
した流入水中の汚泥量に基づき、制御手段４２が運転パ
ターンを自動的に選択して水中台車の駆動を制御する場
合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限
らず、例えば複数の運転パターンの中からいずれかの運
転パターンを手動で選択可能な操作パネルを設置してお
き、何らかの方法で得た流入水中の汚泥量の情報に基づ
いて、運転操作員が運転パターンを選択する場合を含
む。又は、自動選択と手動選択を切替できるようにして
もよい。また、水中台車１４の移動距離や水中位置を検
出する手段は、前記巻取機２６のドラムの回転数をロー
タリーエンコーダ４３で計測する手段に限らず、例えば
水中台車１４の移動路の適所に設けたリミットスイッチ
でもよい。

【００１７】

【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば水中式の
汚泥掻寄装置に流入する汚泥量に応じて最適な運転パタ
ーンを容易に選択できるので、流入水中の汚泥量が一時
的に急増した場合でも迅速な対応が可能であり、また、
安全で効率的な運転を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。

【図２】複数の運転パターンを例示した説明図である。

【図３】ロータリエンコーダの構成を示す説明図であ
る。

【図４】従来の汚泥掻寄装置の概略構造を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１０……沈殿池１４……水中台車１６……掻寄板２０……底面２２……流入水２６……巻取機２８……牽引ロープ３０……駆動源４０……（汚泥量の）検出手段４２……制御手段４３……ロータリエンコーダ４４……ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉川均東京都千代田区内神田一丁目１番14号日立プラント建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掻寄板を備えた水中台車を繰り返し往復移
動させ、この水中台車の往路移動時に沈殿池の底面に沈
積した汚泥を前記掻寄板によって掻き寄せるようにした
汚泥掻寄装置において、前記水中台車の移動工程を複数
の運転パターンに区分して予め設定しておき、当該汚泥
掻寄装置に流入する流入水中の汚泥量に基づいて前記複
数の運転パターンの中から選択したいずれかの運転パタ
ーンによって前記水中台車を移動させるようにしたこと
を特徴とする汚泥掻寄装置。
【請求項２】前記運転パターンには前記水中台車の往路
移動距離を少なくとも２通りに変化させる運転パターン
が含まれることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄
装置。
【請求項３】前記流入水中の汚泥量を検出する検出手段
と、この検出手段からの信号に基づき前記複数の運転パ
ターンの中からいずれかの運転パターンを選択して前記
水中台車の駆動を制御する制御手段を具備したことを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚泥掻寄装置。
【請求項４】前記検出手段は前記流入水の汚泥濃度と流
量とを検出し、これら２つの検出値を乗算して流入水中
の汚泥量とする演算機能を具備したことを特徴とする請
求項３に記載の汚泥掻寄装置。
【請求項５】前記検出手段は前記流入水に注入した凝集
剤の量から流入水中の汚泥量を推定する演算機能を具備
したことを特徴とする請求項３に記載の汚泥掻寄装置。
【請求項６】前記水中台車の移動距離及び位置を検出す
る手段として、前記水中台車を牽引する巻取機のドラム
回転数を検出するロータリエンコーダを具備したことを
特徴とする請求項２に記載の汚泥掻寄装置。
【請求項７】前記ロータリエンコーダで検出される１パ
ルスの間隔が正常間隔より所定量大きくなった時に、工
程の渋滞信号を発するようにされたことを特徴とする請
求項６に記載の汚泥掻寄装置。
【請求項８】前記工程の渋滞信号に基づいて、前記運転
パターンが自動的に変更されることを特徴とする請求項
７に記載の汚泥掻寄装置。