JP2009050754A - 汚泥脱水装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理汚泥を分離液および脱水汚泥に分離する汚泥脱水機1と、該汚泥脱水機1へ被処理汚泥を供給する汚泥供給管2と、凝集剤および溶解水を撹拌混合して凝集剤溶液を生成する凝集剤溶液タンク3と、前記凝集剤溶液を導入してスクリーンろ過するとともに、凝集剤溶液中の凝集剤を溶解する凝集剤溶解機4と、該凝集剤溶解機4から流出した凝集剤溶液の粘度を測定する粘度計5と、該粘度計5の測定値に応じて前記凝集剤溶解機4の運転を制御する制御器6とからなるものである。
【選択図】図1
Description
(1)凝集剤溶液は、溶解水中での溶解具合によって凝集性能が変化する特性を有しており、この溶解具合と凝集性能との相関関係は、使用する凝集剤の種類によって異なる。また、凝集剤溶液の溶解具合は、粘度と相関関係がある。すなわち、凝集剤溶液の粘度と凝集性能には相関関係がある。予め、この相関関係から凝集剤溶液が最適な凝集性能を発揮するときの粘度を最適値として特定しておき、制御器に記憶させ、粘度計の測定値に応じて凝集剤溶解機の運転を制御することにより、常時、最適な凝集性能の凝集剤溶液を被処理汚泥に供給することが可能となり、脱水性能が大幅に向上する効果がある。
(2)凝集剤溶液の溶解具合の指標として粘度を測定してその測定値に応じて制御器で凝集剤溶解機の運転を調整していることから、被処理汚泥へ供給する凝集剤の種類を変更した場合でも、すぐに最適な凝集性能の凝集剤溶液を生成して供給でき、従来の凝集剤溶解機に比べて即応性に優れており、常時高い脱水性能を維持できる効果がある。
(3)溶解水の水質の変動や水温の変動に起因して、凝集剤溶液タンクで撹拌混合された凝集剤溶液の凝集剤の溶解具合が変化する場合においても、凝集剤溶解機で溶解処理された凝集剤溶液を粘度計で測定し、制御器で凝集剤溶解機の運転を制御することにより、凝集剤溶解機で溶解処理された凝集剤溶液が過撹拌気味や撹拌不足気味になって凝集性能が低下してしまうことを防止し、最適な溶解具合であり最適な凝集性能の凝集剤溶液を常時生成して被処理汚泥に供給することができる効果がある。
(4)被処理汚泥への凝集剤溶液の供給量を増減させた場合においても、凝集剤溶液の粘度計の測定値に応じて制御器が凝集剤溶解機の運転を調整するので、凝集剤溶解機への凝集剤溶液の流入量が変化しても、最適な凝集性能の凝集剤溶液を供給することができる効果がある。
(5)従来の凝集剤溶解機を手動で調整する場合においては、熟練の作業員であっても最適な溶解具合になるよう調整することは困難であり、最適値よりも回転数が若干低く調整すると凝集剤の溶解不足が懸念されるので、通常、最適値よりも回転数を若干高めに調整することが多く、過撹拌状態気味である。また、過撹拌状態気味で生成されて凝集性能が若干低下した凝集剤溶液であっても高い凝集性能を発揮させるために、凝集剤溶液を所定量よりも多く被処理汚泥に供給している。この発明の汚泥脱水機では、凝集剤溶解機が過撹拌状態となることを防止できるので、凝集剤溶液を所定量よりも多く供給する必要がなく、ランニングコストの低減を図ることができる効果がある。
(6)粘度計と制御器で凝集剤溶解機の運転を最適な状態で維持することができることから、従来、手動で凝集剤溶解機の運転を調整していた場合で、安全を見て最適状態よりも過剰気味に調整してしまっていたときに比べて、消費電力を低減することができ、部品の磨耗も低減させることができる効果がある。
図1は、実施の形態1における汚泥脱水装置の構成図であり、図2は凝集剤溶解機の図3に示すA−A線方向から見た断面図であり、図3は、凝集剤溶解機の図2に示すB−B線方向から見た断面図である。この実施の形態1の汚泥脱水装置は、被処理汚泥を分離液および脱水汚泥に分離する汚泥脱水機1と、該汚泥脱水機1へ被処理汚泥を供給する汚泥供給管2と、凝集剤および溶解水を撹拌混合して凝集剤溶液を生成する凝集剤溶液タンク3と、前記凝集剤溶液を導入してスクリーンろ過するとともに凝集剤溶液中の凝集剤を溶解する凝集剤溶解機4と、該凝集剤溶解機4から流出した凝集剤溶液の粘度を測定する粘度計5と、該粘度計5の測定値に応じて前記凝集剤溶解機4の運転を制御する制御器6とから主に構成されている。
(1)回転式の粘度計5は、測定対象の凝集剤溶液中に駆動機の動力によって回転する回転円筒管を挿入してその回転トルクを測定し、回転トルクとの相関関係から粘度を算出する構造となっている。
(2)振動式の粘度計5は、測定対象の液体中に振動子を挿入し、その振幅や振動維持に要する電流量との相関関係から粘度を算出する構造となっている。
(3)細管式の粘度計5は、細管に測定対象の凝集剤溶液を流し、その前後の差圧を測定し、その差圧との相関関係から粘度を算出する構造となっている。
(4)落体式の粘度計5は、垂直に置かれた円管中に測定対象の凝集剤溶液を充填し、その中に円柱体を落下させて落下時間を測定し、その落下時間との相関関係から粘度を算出する構造となっている。
(1)凝集剤溶液は、溶解水中での溶解具合によって凝集性能が変化する特性を有しており、この溶解具合と凝集性能との相関関係は、使用する凝集剤の種類によって異なる。また、凝集剤溶液の溶解具合は、粘度と相関関係がある。すなわち、凝集剤溶液の粘度と凝集性能には相関関係がある。予め、この相関関係から凝集剤溶液が最適な凝集性能を発揮するときの粘度を最適値として特定して制御器6に記憶させ、粘度計5の測定値に応じて凝集剤溶解機4の運転を制御することにより、常時、最適な凝集性能の凝集剤溶液を汚泥供給管2内の被処理汚泥に供給することが可能となり、脱水性能が大幅に向上する効果がある。
(2)凝集剤溶液の溶解具合の指標として粘度を測定してその測定値に応じて制御器6で凝集剤溶解機4の運転を調整していることから、被処理汚泥へ供給する凝集剤の種類を変更した場合でも、すぐに最適な凝集性能の凝集剤溶液を生成して供給でき、従来の凝集剤溶解機に比べて即応性に優れており、常時高い脱水性能を維持できる効果がある。
(3)溶解水の水質の変動が水温の変動に起因して、凝集剤溶液タンクで撹拌混合された凝集剤溶液の凝集剤の溶解具合が変化する場合においても、凝集剤溶解機で溶解処理された凝集剤溶液を粘度計で測定し、制御器で凝集剤溶解機の運転を制御することにより、凝集剤溶解機で溶解処理された凝集剤溶液が過撹拌気味や撹拌不足気味になって凝集性能が低下してしまうことを防止し、最適な溶解具合であり最適な凝集性能の凝集剤溶液を常時生成して被処理汚泥に供給することができる効果がある。
(4)凝集剤溶液の被処理汚泥への注入量を増減させた場合においても、凝集剤溶液の粘度計5の測定値に応じて制御器6が凝集剤溶解機4の運転を調整するので、凝集剤溶解機4への凝集剤溶液の流入量が変化しても、最適な凝集性能の凝集剤溶液を供給することができる効果がある。
(5)従来の凝集剤溶解機を手動で調整する場合においては、熟練の作業員であっても最適な溶解具合になるよう調整することは困難であり、最適値よりも回転数が若干低く調整すると凝集剤の溶解不足が懸念されるので、通常、最適値よりも回転数を若干高めに調整することが多く、過撹拌状態気味である。また、過撹拌状態気味で生成されて凝集性能が若干低下した凝集剤溶液であっても高い凝集性能を発揮させるために、凝集剤溶液を所定量よりも多く被処理汚泥に供給している。この実施の形態1の汚泥脱水装置では、凝集剤溶解機4が過撹拌状態となることを防止できるので、凝集剤溶液を所定量よりも多く被処理汚泥に供給する必要がなく、ランニングコストの低減を図ることができる効果がある。
(6)粘度計5と制御器6で凝集剤溶解機4の運転を最適な状態で維持することができることから、従来、手動で凝集剤溶解機の運転を調整していた場合で、安全を見て最適状態よりも過剰気味に調整してしまっていたときに比べて、消費電力を低減することができ、部品の磨耗も低減させることができる効果がある。
(7)凝集剤溶液タンク3で凝集剤と溶解液を撹拌混合されて生成された凝集剤溶液を、凝集剤溶解機4の筒状容器40内に導入して円筒スクリーン45でろ過処理し、円筒スクリーン45内面に付着した凝集剤の未溶解粒を押圧部材46で押圧して溶解処理する構成としたことにより、未溶解粒が残存したままの凝集剤溶液が被処理汚泥に供給されてしまうことを防止でき、かつ未溶解粒を確実に溶解させることができる効果がある。
(8)制御器6は、粘度計5が測定する凝集剤溶液の粘度の測定値に応じて、凝集剤溶解機4の駆動機48の回転を制御する構成としたことにより、駆動機48が保持部材47A,47Bを介して移動力を付与している押圧部材46の円筒スクリーン45内面に沿って移動する速度を調整することができ、即応性に優れた溶解処理を行うことができる効果がある。
図4は、実施の形態2における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。この実施の形態2の汚泥脱水装置は、凝集剤供給機7から凝集剤溶液タンク3内に濃縮液状の凝集剤を供給するように構成した点が前記実施の形態1と大きく異なる。
図5は、実施の形態2における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。この実施の形態3の汚泥脱水装置は、前記実施の形態1における凝集剤溶液供給管16の粘度計5よりも下流側に凝集剤溶液貯留槽17を配設し、粘度計5で粘度が測定された凝集剤溶液を一時的に貯留するようにした点、凝集剤溶液貯留槽17の底部側内部と汚泥供給管2との間の凝集剤溶液供給管16にポンプ18を設けて該ポンプ18により前記凝集剤溶液貯留槽17内の凝集剤溶液を汚泥供給管2内の被処理汚泥に供給するようにした点が前記実施の形態1と大きく異なる。
図6は、実施の形態4における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。この実施の形態3の汚泥脱水装置は、凝集剤流入口1Cを汚泥流入管部1Dに備える、いわゆる機内注入型の遠心脱水機を汚泥脱水機1として適用し、凝集剤溶液供給管16の下流側端部を凝集剤流入口1Cに接続した構成とした点が前記実施の形態1と大きく異なる。その他は前記実施の形態1と同様の構造である。
図7は、実施の形態5における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。この実施の形態7の汚泥脱水装置は、前記実施の形態1の汚泥脱水装置における汚泥脱水機1から排出される分離液の水質を測定する水質測定器31を設けた点が前記実施の形態1と大きく異なる。
図8は、実施の形態6における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図7と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。この実施の形態6の汚泥脱水装置は、前記実施の形態5の汚泥脱水装置とは、広義の汚泥脱水機の一種である傾斜型スクリーン濃縮機を汚泥脱水機20として適用した点が大きく異なる。その他の構成は、前記実施の形態5と同一構成である。
一方、脱水スクリーン22を通過した水分は汚泥懸濁物質が除去された分離液となって分離液排出管29の開口端部から分離液受入容器32に排出される。
図9は、実施の形態7における汚泥脱水装置を示す構成図であり、図8と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、凝集剤溶解機4に関しては、実施の形態1のものと同様の構造であるので、図2のA−A線方向断面図と、図3のB−B線方向断面図を援用する。前記実施の形態6の汚泥脱水装置とは、汚泥脱水機20から分離液排出管29に流出する分離液の濁度を水質測定器31で測定していたが、この実施の形態7の汚泥脱水装置では、これに代えて汚泥脱水機20から脱水汚泥排出管28に流出する脱水汚泥の粘度を粘度計30で測定するようにした点が大きく異なる。
〔実施条件〕
・凝集剤溶液タンク3容量:1.4m3
・撹拌機12:2.2kW
・溶解水:汚水処理施設での処理水,供給量 167L/min
・凝集剤:粒状カチオン系高分子凝集剤 商品名「ハイモフロックMP−184」,
供給量 367g/min
・圧送ポンプ15:一軸ねじポンプ 吐出流量 120L/min,動力 3.7kW
・凝集剤溶解機4:駆動機48 電動機を使用、インバータで回転数制御
(制御周波数範囲17〜42Hz)
・凝集剤溶液:溶液濃度 0.22%,薬注率 1.0%/TS
・粘度計5:測定原理 回転式
・汚泥脱水機1:遠心型脱水機 設定差速 5.4min−1
・汚泥脱水機への汚泥供給量:50m3/h
1A 脱水汚泥排出口
1B 分離液排出口
1C 凝集剤流入口
1D 汚泥流入管部
2 汚泥供給管
2A 汚泥供給ポンプ
3 凝集剤溶液タンク
4 凝集剤溶解機
5 粘度計
6 制御器
7 凝集剤供給機
70a 凝集剤供給口
8 駆動機
9 供給口開閉器
10 溶解水供給管
11 制御弁
12 撹拌機
12A 駆動機
12B 回転出力軸
12C 撹拌羽根
13 水位計
14 凝集剤溶液移送管
15 圧送ポンプ
16 凝集剤溶液供給管
17 凝集剤溶液貯留槽
18 ポンプ
20 汚泥脱水機
21 容器
22 スクリーン
23 スクリーン駆動機
24 汚泥導入室
25 分離液室
26 固定スクレーパ
27 汚泥移送管
28 脱水汚泥排出管
29 分離液排出管
30 汚泥粘度計
31 水質測定器
32 分離液受入容器
33 分離液排出管
34 分離液バイパス管
35 サンプリングポンプ
36 濁度計
40 筒状容器
40A,40B フランジ部
40C 凝集剤溶液流出口
41A,41B フランジ蓋
41C 凝集剤溶液流入口
42A,42B ボルト・ナット
43A,43B 仕切部材
44A 一次室
44B 二次室
45 円筒スクリーン
46 押圧部材
47A,47B 保持部材
48 駆動機
48A 駆動軸
48B 減速機
49 ベアリング
70 ホッパー状容器
70a 凝集剤供給口
71 吸引ポンプ
72 吸引管
73 凝集剤供給管
74 凝集剤溶液タンク
Claims (3)
- 被処理汚泥を分離液および脱水汚泥に分離する汚泥脱水機と、
該汚泥脱水機へ被処理汚泥を供給する汚泥供給管と、
凝集剤および溶解水を撹拌混合して凝集剤溶液を生成する凝集剤溶液タンクと、
前記凝集剤溶液を導入してスクリーンろ過するとともに、凝集剤溶液中の凝集剤を溶解する凝集剤溶解機と、
該凝集剤溶解機から流出した凝集剤溶液の粘度を測定する粘度計と、
該粘度計の測定値に応じて前記凝集剤溶解機の運転を制御する制御器と
からなる汚泥脱水装置。 - 凝集剤溶解機は、
筒状容器と、
該筒状容器内に配設され、凝集剤溶液をろ過する円筒スクリーンと、
該円筒スクリーンの内面に付着する凝集剤を押圧して溶解する一つまたは二つ以上の押圧部材と、
該押圧部材を保持する保持部材と、
該保持部材を介して前記押圧部材を前記円筒スクリーンの内面に沿って移動させる駆動機と
からなることを特徴とする請求項1記載の汚泥脱水装置。 - 制御器は、
粘度計の測定値に応じて駆動機の回転を制御することを特徴とする請求項2記載の汚泥脱水装置。
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