JP2014008500A - Sludge treatment system and control program for operating sludge treatment system - Google Patents

Sludge treatment system and control program for operating sludge treatment system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sludge treatment system including a centrifugal separator for condensing sludge and a furnace for heat-treating the condensed sludge, allowing the operating conditions of the centrifugal separator to be optimal conditions that are automatically controlled corresponding to the operating status of the furnace.SOLUTION: The system includes an automatic control device for adjusting one or more control values selected from the centrifugal force to be imparted to the sludge by the bowl of the centrifugal separator, the condensed sludge-conveying torque of the screw conveyor of the centrifugal separator, the differential speed between the bowl and the screw conveyor of the centrifugal separator, and the chemical feeding rate of an aggregating agent or the like, in response to receipt of information on the heat treatment status of condensed sludge from the furnace.

Description

本発明は、汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉とを含む汚泥処理システムに関し、特に、濃縮汚泥の熱処理状況に応じて遠心分離装置を自動制御する技術に関する。   The present invention relates to a sludge treatment system including a centrifuge for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge, and more particularly to a technique for automatically controlling the centrifuge according to the heat treatment status of the concentrated sludge.

例えば上下水、産業排水、し尿などの水処理過程で発生する汚泥は、焼却炉で焼却処理される。汚泥は、含水率を低下させるための濃縮処理を行ってから焼却するのが好ましい。汚泥濃縮装置（脱水の場合も含む）としては、デカンタと称される遠心分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。   For example, sludge generated in water treatment processes such as water and sewage, industrial wastewater, and human waste is incinerated in an incinerator. It is preferable to incinerate the sludge after performing a concentration treatment for reducing the moisture content. As a sludge concentrating device (including a case of dehydration), a centrifugal separator called a decanter is known (for example, see Patent Document 1).

図１０は、横型のデカンタの概略構造を示す（例えば、特許文献２参照）。横型のデカンタ１００は、図１０に示されるように、水平軸廻りに回転可能なボウル１０１と、このボウル１０１内に同じ回転軸上に配置されたスクリューコンベア１０２が、ケーシング１０３の内部に収容されている構造である。   FIG. 10 shows a schematic structure of a horizontal decanter (for example, see Patent Document 2). As shown in FIG. 10, the horizontal decanter 100 includes a bowl 101 that can rotate around a horizontal axis, and a screw conveyor 102 that is disposed in the bowl 101 on the same rotational axis, and is accommodated in a casing 103. It is a structure.

処理対象物である汚泥に遠心力を付与するボウル１０１は、一端側がコニカル状に形成されている。このコニカル状に形成されている部位は、スクリューコンベア１０２によって移送される濃縮汚泥が液溜まりから離脱するビーチ部を形成しており、その先端側に濃縮汚泥の排出口１０４が形成されている。また、ボウル１０１の胴部は、汚泥の液溜り（プール部）を形成しており、他端側の端面に分離液の排出口１０５が形成されている。一方、スクリューコンベア１０２の胴部には、螺旋状のスクリュー羽根１０２ａと、汚泥（供給汚泥）をボウル１０１内に供給するための吐出口１０２ｂが形成されている。   One end side of the bowl 101 that applies centrifugal force to the sludge that is the object to be treated is formed in a conical shape. This conical portion forms a beach where the concentrated sludge transported by the screw conveyor 102 separates from the liquid pool, and a concentrated sludge discharge port 104 is formed at the tip side. Further, the body portion of the bowl 101 forms a sludge pool (pool portion), and a separation liquid discharge port 105 is formed on the end surface on the other end side. On the other hand, a spiral screw blade 102 a and a discharge port 102 b for supplying sludge (supply sludge) into the bowl 101 are formed in the body portion of the screw conveyor 102.

このような構成において、回転するボウル１０１内に汚泥（供給汚泥）を連続供給すると、ボウル１０１内のプール部において、遠心力の作用により汚泥の固形物がボウル１０１周壁面に沈降する。そして、ギアボックス１０６を介してボウル１０１とは相対的な差速をもって回転するスクリューコンベア１０２によって、ボウル１０１内の濃縮汚泥はビーチ部に向かって移送される。ビーチ部で液溜まりから離脱した濃縮汚泥は、濃縮汚泥の排出口１０４から排出される。一方、分離液は、排出口１０５からオーバーフローして排出される。   In such a configuration, when sludge (supply sludge) is continuously supplied into the rotating bowl 101, sludge solids settle on the peripheral wall surface of the bowl 101 by the action of centrifugal force in the pool portion in the bowl 101. Then, the concentrated sludge in the bowl 101 is transferred toward the beach portion by the screw conveyor 102 that rotates at a differential speed relative to the bowl 101 via the gear box 106. The concentrated sludge separated from the liquid pool at the beach is discharged from the concentrated sludge discharge port 104. On the other hand, the separation liquid overflows from the discharge port 105 and is discharged.

ボウル１０１は、主駆動モータ１０７によって回転される。主駆動モータ１０７は、インバータ制御によってボウル１０１の回転速度（Ｎ）を制御する。一方、スクリューコンベア１０２は、ボウル１０１と相対的な差速（ΔＮ）をもって回転するように、ギアボックス１０６とバック駆動モータ１０８によって回転速度が制御される構成になっている。   The bowl 101 is rotated by a main drive motor 107. The main drive motor 107 controls the rotation speed (N) of the bowl 101 by inverter control. On the other hand, the rotational speed of the screw conveyor 102 is controlled by the gear box 106 and the back drive motor 108 so as to rotate at a differential speed (ΔN) relative to the bowl 101.

デカンタ１００は、濃縮汚泥の含水率が予め決めた目標値を満足するように、スクリューコンベア１０２の搬送トルク及び／又は差速（ΔＮ）を可変制御するのが一般的である。しかしながら、汚泥処理システム全体の効率的な操業を目指し、省エネ化やＣＯ２排出量の低減化等を推進する場合、これまでのようにデカンタ１００を単一制御ループで制御するのは好ましくない。焼却炉の操業状態に則したデカンタ１００の最適運転を実行できればよいが、そのような制御手段は未だ具現化に至っていない。 Generally, the decanter 100 variably controls the conveyance torque and / or the differential speed (ΔN) of the screw conveyor 102 so that the moisture content of the concentrated sludge satisfies a predetermined target value. However, it is not preferable to control the decanter 100 with a single control loop as in the past, when aiming at efficient operation of the entire sludge treatment system and promoting energy saving, CO 2 emission reduction, and the like. Although it is only necessary to perform the optimum operation of the decanter 100 in accordance with the operating state of the incinerator, such control means has not yet been realized.

特開２００９−２１４０８８号公報JP 2009-214088 A 特開２０１１−２３００４０号公報JP 2011-230040 A

本発明は、一例として挙げた上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、を含む汚泥処理システムにおいて、遠心分離装置の操業条件を、炉の操業状態に則した最適条件に自動制御することのできる汚泥処理システムを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems cited as an example, and the object thereof is a sludge treatment system including a centrifugal separator for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge. An object of the present invention is to provide a sludge treatment system capable of automatically controlling the operating conditions of a centrifugal separator to optimum conditions in accordance with the operating state of a furnace.

本発明の汚泥処理システムは、以下の技術的特徴を備えている。
（１）汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、を含む汚泥処理システムにおいて、前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備え、前記炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する自動制御装置と、を備えたことを特徴とする汚泥処理システム。
（２）前記炉が前記自動制御装置に送る情報は、濃縮汚泥の含水率変更要求を含み、前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整することを特徴とする。
（３）前記遠心分離装置から排出される濃縮汚泥の含水率を測定する手段を有し、前記自動制御装置は、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、この可変範囲において前記炉が要求する含水率となるように前記差速を可変制御し、前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、含水率の測定結果が、炉が要求する含水率を維持していたときに、遠心力の制御値を下げ、新たな制御値に設定された遠心力で炉が要求する含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（４）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記含水率の測定結果が炉が要求する含水率よりも高いときには遠心力の制御値を上げることを特徴とする。
（５）前記自動制御装置は、濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、この可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御し、前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（６）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（７）前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節することを特徴とする。
（８）前記炉が前記自動制御装置に送る濃縮汚泥の含水率変更要求は、前記遠心分離装置と炉の消費電力、ＣＯ２排出量、及びランニングコストのいずれか一つ以上に基づいて行われることを特徴とする。
（９）前記炉が前記自動制御装置に送る情報は、炉に供給されている濃縮汚泥の含水率と、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ（Volatile Total Solids／Total Solids）又はＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報を含み、前記自動制御装置は、前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳに基づいて含水率の現在の目標値を維持するか或いは新たな目標値を設定するかを決定し、さらに決定した目標含水率となるように、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整することを特徴とする。
（１０）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳをパラメータとした濃縮汚泥の含水率と前記ボウルの遠心力との相関関係を示す情報を予め有しており、前記ＶＴＳ／ＴＳと目標含水率に対応する最適遠心力に基づいて、前記ボウルの遠心力の制御値を設定することを特徴とする。
（１１）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと濃縮汚泥の自燃含水率との相関関係を示す情報を予め有しており、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて自燃含水率を算出し、その含水率を新たな濃縮汚泥の目標含水率に設定することを特徴とする。
（１２）前記自動制御装置は、前記遠心分離装置と炉の消費電力、ＣＯ２排出量、及びランニングコストのいずれか一つ以上に基づいて新たな濃縮汚泥の目標含水率を設定することを特徴とする。
（１３）前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報は、炉の助燃剤使用量と炉への供給汚泥量、及び炉に供給されている濃縮汚泥の含水率の情報であることを特徴とする。
（１４）前記遠心分離装置から排出される濃縮汚泥の含水率を測定する手段を有し、前記自動制御装置は、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定された遠心力で運転し、前記可変範囲において前記目標含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（１５）前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、含水率の測定結果が、前記目標含水率を維持していたときに、遠心力の制御値を下げ、新たな制御値に設定された遠心力で前記目標含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（１６）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記含水率の測定結果が、前記目標含水率よりも高いときには遠心力の制御値を上げることを特徴とする。
（１７）前記自動制御装置は、濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定された遠心力で運転し、前記可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（１８）前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（１９）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする。
（２０）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと薬注率との相関関係を示す情報を予め有しており、前記炉から送られてくるＶＴＳ／ＴＳの情報又は算出されたＶＴＳ／ＴＳに対応する最適薬注率を制御値に設定して、前記薬剤の添加量を制御することを特徴とする。
（２１）前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、前記自動制御装置は、前記目標含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節することを特徴とする。 The sludge treatment system of the present invention has the following technical features.
(1) In a sludge treatment system including a centrifugal separator for concentrating sludge and a furnace for heat-treating the concentrated sludge, the centrifugal separator imparts centrifugal force to the sludge and centrifuges into the concentrated sludge and the separated liquid. A bowl, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the outlet, a drive motor that rotates the bowl, and a difference that allows the screw conveyor to rotate at a differential speed relative to the bowl. A speed generator, receiving information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace, the centrifugal force applied to the sludge by the bowl based on the received information, the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor, the bowl and the screw An automatic control device that adjusts one or more control values selected from a differential speed of a conveyor and a chemical injection rate, and a sludge treatment system System.
(2) The information sent by the furnace to the automatic control device includes a request for changing the moisture content of the concentrated sludge, and the automatic control device applies the bowl to the sludge so that the moisture content required by the furnace is obtained. One or more control values selected from centrifugal force, concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor, differential speed between the bowl and screw conveyor, and a chemical injection rate are adjusted.
(3) It has means for measuring the moisture content of the concentrated sludge discharged from the centrifugal separator, and the automatic control device sets a variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor, The differential speed is variably controlled so that the moisture content required by the furnace is obtained, the differential speed is changed within a preset fixed range, and the measurement result of the moisture content for a preset fixed time is When the moisture content required by is maintained, the control value of the centrifugal force is lowered, and the differential speed is variably controlled so that the moisture content required by the furnace is obtained by the centrifugal force set to the new control value. It is characterized by.
(4) The control value of the centrifugal force is increased when the differential speed is the minimum value in the variable range and the measurement result of the moisture content is higher than the moisture content required by the furnace.
(5) The automatic control device has in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge, the centrifugal force, and the concentrated sludge conveyance torque, and sets a variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor. In this variable range, the differential speed is variably controlled so that the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor becomes a torque corresponding to the moisture content required by the furnace, and the differential speed is within a predetermined range. When the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor maintains the torque associated with the moisture content required by the furnace for a predetermined time, the centrifugal force control value is lowered. In addition, the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to a new control value is obtained.
(6) When the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the concentrated sludge transfer torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the moisture content required by the furnace, the control value of centrifugal force is increased. In addition, the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to a new control value is obtained.
(7) The centrifuge further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl, and the automatic controller is configured to remove the water from the bowl so that the water content required by the furnace is obtained. The separation liquid discharge level is adjusted.
(8) The request for changing the moisture content of the concentrated sludge that the furnace sends to the automatic control device is made based on any one or more of the power consumption, CO 2 emission amount, and running cost of the centrifugal separator and the furnace. It is characterized by that.
(9) Information sent from the furnace to the automatic control device calculates the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace and the VTS / TS (Volatile Total Solids / Total Solids) or VTS / TS of the concentrated sludge. The automatic control device determines whether to maintain the current target value of moisture content or to set a new target value based on the VTS / TS of the concentrated sludge, and further determines One or more control values selected from the centrifugal force applied to the sludge by the bowl, the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor, the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and the chemical injection rate so as to achieve the target moisture content. It is characterized by adjusting.
(10) The automatic control device has in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge and the centrifugal force of the bowl with VTS / TS as a parameter, and sets the VTS / TS and the target moisture content. The control value of the centrifugal force of the bowl is set based on the corresponding optimum centrifugal force.
(11) The automatic control device has information indicating a correlation between the VTS / TS and the self-combustion moisture content of the concentrated sludge in advance, calculates the self-combustion water content based on the VTS / TS, and the water content Is set to the target moisture content of the new concentrated sludge.
(12) The automatic control device sets a new target moisture content of the concentrated sludge based on any one or more of power consumption, CO 2 emission amount, and running cost of the centrifugal separator and the furnace. And
(13) Information necessary to calculate the VTS / TS of the concentrated sludge is information on the amount of auxiliary combustor used in the furnace, the amount of sludge supplied to the furnace, and the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace. It is characterized by that.
(14) It has means for measuring the moisture content of the concentrated sludge discharged from the centrifugal separator, and the automatic control device sets a variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and sets the VTS / TS to the VTS / TS. The differential speed is variably controlled so as to operate at a centrifugal force determined based on the target and to achieve the target moisture content within the variable range.
(15) The centrifugal force is controlled when the differential speed changes within a predetermined range and the measurement result of the moisture content maintains the target moisture content for a preset time. The differential speed is variably controlled so that the target moisture content is achieved with a centrifugal force set to a new control value by lowering the value.
(16) The control value of the centrifugal force is increased when the differential speed is the minimum value in the variable range and the measurement result of the moisture content is higher than the target moisture content.
(17) The automatic control device has in advance information indicating a correlation between the moisture content of the concentrated sludge, the centrifugal force, and the concentrated sludge conveyance torque, and sets a variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor. The differential speed is variably controlled so that the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyer becomes a torque corresponding to the target moisture content in the variable range by operating at a centrifugal force determined based on the VTS / TS. It is characterized by doing.
(18) The differential speed varies within a predetermined range, and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor maintains a torque associated with the target moisture content for a predetermined time. The differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force set to a new control value is reduced while the control value of the centrifugal force is lowered.
(19) While the differential speed remains the minimum value in the variable range and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the target moisture content, the control value of the centrifugal force is increased and The differential speed is variably controlled so as to have a torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force set to a proper control value.
(20) The automatic control device has information indicating the correlation between the VTS / TS and the chemical injection rate in advance, and the VTS / TS information sent from the furnace or the calculated VTS / TS The amount of the medicine to be added is controlled by setting the corresponding optimum medicine injection rate as a control value.
(21) The centrifugal separator further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl, and the automatic control apparatus discharges the separation liquid from the bowl so as to achieve the target moisture content. It is characterized by adjusting the level.

また、本発明の汚泥処理システムの運転制御用プログラムは、以下の技術的特徴を備えている。
（２２）汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、を含む汚泥処理システムの運転を制御するプログラムであって、前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備えており、前記炉の濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報に基づき、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する運転制御を実行することを特徴とする汚泥処理システムの運転制御用プログラム。 The sludge treatment system operation control program of the present invention has the following technical features.
(22) A program for controlling the operation of a sludge treatment system including a centrifugal separator for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge, wherein the centrifugal separator imparts centrifugal force to the sludge for concentration. A bowl that centrifuges into sludge and a separation liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward a discharge port, a drive motor that rotates the bowl, and a difference between the screw conveyor and the bowl. A differential speed generator configured to rotate at a high speed, and based on information on the heat treatment status of the concentrated sludge in the furnace, the centrifugal force applied to the sludge by the bowl, the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor, Sludge treatment characterized in that operation control is performed to adjust one or more control values selected from a differential speed between the bowl and screw conveyor and a chemical injection rate. System operation control program of.

本発明の遠心分離装置と炉を含む汚泥処理システムによれば、炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて遠心分離装置のボウルが汚泥に付与する遠心力、スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する自動制御装置を設けたことにより、遠心分離装置の操業条件を、炉の操業状態に則した最適条件に自動制御することができる。その結果、汚泥処理システム全体の省エネ化、ＣＯ２排出量の低減化、ランニングコストの低減化を図ることが可能となる。 According to the sludge treatment system including the centrifugal separator and the furnace of the present invention, the centrifugal force that the bowl of the centrifugal separator imparts to the sludge based on the received information, information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace, screw conveyor By providing an automatic control device that adjusts one or more control values selected from the concentrated sludge transfer torque, the differential speed between the bowl and screw conveyor, and the chemical injection rate, the operating conditions of the centrifuge are controlled by the furnace operation. It can be automatically controlled to the optimum condition according to the state. As a result, it is possible to save energy in the entire sludge treatment system, reduce CO 2 emissions, and reduce running costs.

本発明の一実施形態に沿う汚泥処理システムの全体構成を示す。1 shows an overall configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に沿うデカンタの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole decanter structure along one Embodiment of this invention. 上記汚泥処理システムの制御装置を示す図である。It is a figure which shows the control apparatus of the said sludge treatment system. 含水率測定結果に基づいて行う自動制御を説明する図である。It is a figure explaining the automatic control performed based on a moisture content measurement result. トルク測定結果に基づいて行う自動制御を説明する図である。It is a figure explaining the automatic control performed based on a torque measurement result. 助燃剤，焼却量及びＶＴＳ／ＴＳの相関関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the correlation of an auxiliary combustor, the amount of incineration, and VTS / TS. ＶＴＳ／ＴＳに基づいて行う自動制御を説明する図である。It is a figure explaining the automatic control performed based on VTS / TS. ＶＴＳ／ＴＳと自燃含水率の相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of VTS / TS and a self-combustion moisture content. ＶＴＳ／ＴＳと最適薬注率の相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of VTS / TS and the optimal chemical injection rate. 従来のデカンタを示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional decanter.

以下、本発明の好ましい実施形態による汚泥処理システムについて、添付図面を参照しながら詳しく説明する。但し、以下に説明する実施形態によって、本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。   Hereinafter, a sludge treatment system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical scope of the present invention is not construed as being limited by the embodiments described below.

図１は、汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮した汚泥を熱処理する炉を備えた汚泥処理システム２００の全体構成を示す概略図である。以下の説明では、汚泥を熱処理する炉として、焼却炉を用いた構成を一例に挙げて説明する。但し、炉が焼却炉に限定されることはなく、汚泥を炭化させる炭化炉、汚泥を乾燥させる乾燥炉、溶融炉等であってもよい。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a sludge treatment system 200 including a centrifugal separator for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge. In the following description, a configuration using an incinerator as a furnace for heat treating sludge will be described as an example. However, the furnace is not limited to an incinerator, and may be a carbonization furnace for carbonizing sludge, a drying furnace for drying sludge, a melting furnace, or the like.

図１は、汚泥処理システム２００の全体構成を示す概略図である。汚泥処理システム２００は、汚泥の濃縮処理を実行する濃縮部と、濃縮された汚泥（以下、「濃縮汚泥」と称する）を焼却する焼却部とに大別される。濃縮部は、遠心分離装置の好ましい一例であるデカンタ１を備えている。処理対象物である汚泥は、図示しない汚泥ポンプによってデカンタ１に供給され、濃縮汚泥を機外に排出する。濃縮効率を向上するために、薬注ポンプ２０１を用いて凝集剤等の薬液を汚泥に添加することができる。凝集剤としては、一例として高分子凝集剤やポリ鉄等の無機凝集剤を使用することができる。機外に排出された濃縮汚泥は、例えばポンプ等の移送手段を用いて焼却部の焼却炉２０２へ搬送してもよく、或いは既述の特許文献１のように濃縮汚泥の自重を利用した搬送方法で焼却炉２０２へ搬送してもよい。なお、処理後の汚泥の含水率によって「濃縮処理」と「脱水処理」を区別する文献等も存在するが、本明細書では区別はせず「脱水処理」も「濃縮処理」の一態様であると定義する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the sludge treatment system 200. The sludge treatment system 200 is roughly divided into a concentration unit that performs sludge concentration processing and an incineration unit that incinerates concentrated sludge (hereinafter referred to as “concentrated sludge”). The concentration unit includes a decanter 1 that is a preferable example of a centrifugal separator. The sludge that is the object to be treated is supplied to the decanter 1 by a sludge pump (not shown), and the concentrated sludge is discharged outside the apparatus. In order to improve the concentration efficiency, a chemical solution such as a flocculant can be added to the sludge using the chemical injection pump 201. As the flocculant, for example, a polymer flocculant or an inorganic flocculant such as polyiron can be used. The concentrated sludge discharged outside the apparatus may be transported to the incinerator 202 of the incineration unit using a transfer means such as a pump, for example, or transported using the weight of the concentrated sludge as described in Patent Document 1. You may convey to the incinerator 202 by a method. Although there are documents etc. that distinguish between “concentration treatment” and “dehydration treatment” depending on the moisture content of the sludge after treatment, this specification makes no distinction and “dehydration treatment” is also an aspect of “concentration treatment”. Define that there is.

焼却部は、濃縮汚泥を燃焼する焼却炉２０２、燃焼を促進させる助燃剤を焼却炉２０２に供給する供給手段２０３を備えている。焼却部は、さらに焼却炉２０２から排出される高温の燃焼ガスから熱を回収する熱回収手段を備えている。熱回収手段としては、例えば燃焼ガスと熱回収媒体（例えば、水）との熱交換を行う熱交換器２０４を採用することができる。熱回収された排ガスは、集塵装置２０５、排煙処理装置２０６などで無害化処理された後、煙突２０７を通じて大気へ放出される。なお、焼却炉２０２は、濃縮汚泥を燃焼することができれば特別な構造を必要とせず、公知の焼却炉を使用することができる。一般的に、焼却炉２０２は、安定した燃焼状態を維持するために、炉の燃焼状況に応じて助燃剤の添加量を変える制御が行われる。   The incinerator includes an incinerator 202 that burns concentrated sludge, and a supply unit 203 that supplies an auxiliary combustor that promotes combustion to the incinerator 202. The incinerator further includes heat recovery means for recovering heat from the high-temperature combustion gas discharged from the incinerator 202. As the heat recovery means, for example, a heat exchanger 204 that performs heat exchange between the combustion gas and a heat recovery medium (for example, water) can be employed. The heat-recovered exhaust gas is detoxified by the dust collector 205, the flue gas treatment device 206, etc., and then released to the atmosphere through the chimney 207. The incinerator 202 does not need a special structure as long as it can burn concentrated sludge, and a known incinerator can be used. In general, the incinerator 202 is controlled to change the amount of the auxiliary combustor added in accordance with the combustion state of the furnace in order to maintain a stable combustion state.

続いて、デカンタ１の好ましい構成について、図２を参照しながら説明する。デカンタ１は、図２に示すように、濃縮汚泥出口２１と分離液出口２２のそれぞれが下方に形成されているケーシング２と、ケーシング２内に配置された回転筒状体をなすボウル３と、ボウル３内で遠心力が付与された濃縮汚泥の搬送手段であるスクリューコンベア４を備えている。ボウル３は、例えばケーシング２に取付けられたベアリング等の軸受機構２３によって支持され、スクリューコンベア４はコンベアベアリング（不図示）によって支持されており、ボウル３とスクリューコンベア４のそれぞれが独立して水平軸周りに回転可能となっている。   Next, a preferred configuration of the decanter 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the decanter 1 includes a casing 2 in which each of the concentrated sludge outlet 21 and the separated liquid outlet 22 is formed below, a bowl 3 that forms a rotating cylindrical body disposed in the casing 2, The screw conveyor 4 which is a conveyance means of the concentrated sludge to which the centrifugal force was provided in the bowl 3 is provided. The bowl 3 is supported by a bearing mechanism 23 such as a bearing attached to the casing 2, and the screw conveyor 4 is supported by a conveyor bearing (not shown), and each of the bowl 3 and the screw conveyor 4 is independently horizontal. It can rotate around the axis.

そして、駆動機構である駆動モータ２４の動力が回転ベルト２４ａを介してボウル３側のプーリー２４ｂに伝達されることによって、ボウル３が所定の回転速度で回転し、さらに差速発生装置であるギアボックス２５及びスプラインシャフト２６を通じてスクリューコンベア４に動力が伝達され、ボウル３とスクリューコンベア４が相対的な差速をもって回転するように構成されている。   The power of the drive motor 24, which is a drive mechanism, is transmitted to the pulley 24b on the bowl 3 side via the rotating belt 24a, so that the bowl 3 rotates at a predetermined rotational speed, and further a gear that is a differential speed generator. Power is transmitted to the screw conveyor 4 through the box 25 and the spline shaft 26, and the bowl 3 and the screw conveyor 4 are configured to rotate with a relative differential speed.

ギアボックス２５には、バックドライブモータ２７と称される駆動モータが回転ベルト２７ａ及びプーリー２７ｂを介して連結されている。バックドライブモータ２７は、モータの回転シャフトを回転ベルト２７ａが回転するときのトルクを利用して、スクリューコンベア４がボウル３よりも遅く回転するようにブレーキをかけるためのものである。ブレーキをかけることによってモータ２７に発生する回生電力は、駆動モータ２４に供給し、これにより装置全体の消費電力を抑えるようにしている。但し、ギアボックス２５のギア比のみで差速を形成する場合は、バックドライブモータ２７を設けなくともよい。   A drive motor called a back drive motor 27 is connected to the gear box 25 via a rotating belt 27a and a pulley 27b. The back drive motor 27 is for applying a brake so that the screw conveyor 4 rotates slower than the bowl 3 by using torque when the rotating belt 27a rotates on the rotating shaft of the motor. The regenerative electric power generated in the motor 27 by applying the brake is supplied to the drive motor 24, thereby suppressing the power consumption of the entire apparatus. However, when the differential speed is formed only by the gear ratio of the gear box 25, the back drive motor 27 may not be provided.

デカンタ１は、処理対象物である汚泥（供給汚泥）、及び凝集剤をボウル３内に供給するための供給ノズル５をさらに備えている。供給ノズル５は、例えば２重管構造であり、内側に供給汚泥，外側に凝集剤の流路が割り当てられている。供給汚泥は、上下水、産業排水、し尿などの水処理過程で発生する汚泥であり、含水率は９５％〜９９．５％程度である。凝集剤は、例えば高分子凝集剤やポリ鉄等の無機凝集剤が用いられる。   The decanter 1 further includes a supply nozzle 5 for supplying sludge (supply sludge) as a processing target and a flocculant into the bowl 3. The supply nozzle 5 has, for example, a double pipe structure, and a supply sludge is assigned to the inside, and a flocculant flow path is assigned to the outside. Supply sludge is sludge generated in water treatment processes such as water and sewage, industrial wastewater, human waste, etc., and has a water content of about 95% to 99.5%. As the flocculant, for example, a polymer flocculant or an inorganic flocculant such as polyiron is used.

ボウル３の胴部は、一端側に円錐部３１が形成され、他端側に円筒部３２が形成されている。そして、他端側の開口部は、フロントハブ３３と称される平面が円形の部材によって塞がれている。フロントハブ３３と円筒部３２は、ボウル３内に供給される汚泥が滞留するプール部（液溜まり）を形成する。フロントハブ３３には分離液の排出口３４が形成されており、汚泥を連続的にボウル３内に供給することによって分離液を排出口３４からオーバーフローさせる。排出口３４には分離液の排出レベル高さを可変制御する可変ダム機構を設けることも可能である。   The body portion of the bowl 3 has a conical portion 31 formed on one end side and a cylindrical portion 32 formed on the other end side. The opening on the other end side is closed with a circular member called a front hub 33. The front hub 33 and the cylindrical portion 32 form a pool portion (liquid reservoir) in which sludge supplied into the bowl 3 stays. A separation liquid discharge port 34 is formed in the front hub 33, and the separation liquid is overflowed from the discharge port 34 by continuously supplying sludge into the bowl 3. The discharge port 34 may be provided with a variable dam mechanism that variably controls the discharge liquid level.

一方、ボウル３の円錐部３１は、スクリューコンベア４によって移送される濃縮汚泥が液溜まりから離脱するビーチ部を形成しており、ビーチ部の先端側に濃縮汚泥の排出口３５が形成されている。但し、本実施形態は、円錐部３１を有さず、円筒部３２のみで構成されるボウル３にも適用可能である。   On the other hand, the conical portion 31 of the bowl 3 forms a beach portion where the concentrated sludge transferred by the screw conveyor 4 is released from the liquid pool, and a concentrated sludge discharge port 35 is formed on the tip side of the beach portion. . However, the present embodiment can also be applied to the bowl 3 that does not have the conical portion 31 and includes only the cylindrical portion 32.

ボウル３内で汚泥を搬送・圧搾するスクリュー羽根４１は、スクリューコンベア４の胴部４２の外周面に螺旋状に形成されている。スクリューコンベア４の胴部４２は、内部に不図示の空洞（バッファ部）を有し、バッファ部内まで供給ノズル５の先端が延設されている。そして、供給ノズル５からの汚泥がバッファ部に供給されると、バッファ部から胴部４２の外周面まで貫通する吐出口および、胴部４２の中央部付近に形成されているショートコーン４３を介して遠心力の作用によってボウル３内に汚泥が供給されるようになっている。凝集剤も、汚泥とは別経路でショートコーン４３内に供給され、ショートコーン４３内で汚泥と混合されてボウル３内に供給される。なお、ショートコーンに代えてロングコーンとすることも可能であり、コーン自体を省略した構成のデカンタ１であってもよい。   A screw blade 41 that conveys and squeezes sludge in the bowl 3 is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the body portion 42 of the screw conveyor 4. The body part 42 of the screw conveyor 4 has a cavity (buffer part) (not shown) inside, and the tip of the supply nozzle 5 extends into the buffer part. Then, when the sludge from the supply nozzle 5 is supplied to the buffer portion, the discharge port that penetrates from the buffer portion to the outer peripheral surface of the barrel portion 42 and the short cone 43 formed near the center portion of the barrel portion 42 are used. Thus, sludge is supplied into the bowl 3 by the action of centrifugal force. The flocculant is also supplied into the short cone 43 through a different path from the sludge, mixed with the sludge in the short cone 43 and supplied into the bowl 3. In addition, it can replace with a short cone and it can also be set as a long cone, and the decanter 1 of the structure which abbreviate | omitted the cone itself may be sufficient.

説明を図１に戻すと、デカンタ１は、ボウル３の回転速度を計測する速度計を有する。速度計は、一例として非接触式回転センサーを採用することができる。ボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）は、ボウル３の回転速度（Ｎ）と、回転軸からラジアル方向の距離（すなわち、ボウル内径ｒ）とによって、遠心力（Ｇ）＝ｒ×ω２／ｇ＝（ｒ×Ｎ２）／８９４の計算式で算出することができる。ボウル３の内径（ｒ）は設計仕様によって決まっているので、前記算出式を用いて遠心力（Ｇ）と回転速度（Ｎ）との対応関係を予め求めておくことができる。本実施形態では、遠心分離実行時に遠心力（Ｇ）の設定値を決め、その遠心力（Ｇ）に対応する回転速度（Ｎ）を設定値に決める手順を実行する。そして決められた設定値でボウル３が回転するように、速度計の計測値を参照して駆動モータ２４をインバータ制御する。 Returning to FIG. 1, the decanter 1 has a speedometer for measuring the rotational speed of the bowl 3. The speedometer can employ a non-contact rotation sensor as an example. The centrifugal force (G) applied to the sludge by the bowl 3 depends on the rotational speed (N) of the bowl 3 and the distance in the radial direction from the rotation axis (that is, the inner diameter r of the bowl) = r × ω 2 / g = (r × N 2 ) / 894. Since the inner diameter (r) of the bowl 3 is determined by the design specifications, the correspondence relationship between the centrifugal force (G) and the rotational speed (N) can be obtained in advance using the calculation formula. In the present embodiment, a procedure for determining the set value of the centrifugal force (G) when executing the centrifugation and determining the rotational speed (N) corresponding to the centrifugal force (G) is executed. Then, the drive motor 24 is inverter-controlled with reference to the measured value of the speedometer so that the bowl 3 rotates with the determined set value.

デカンタ１は、スクリューコンベア４の搬送トルクを計測するトルク計を有する。トルク計は、一例としてインバータトルクモニタ出力を採用することができる。スクリューコンベア４の搬送トルクは、ボウル３内の汚泥の濃縮状態によって変化する。より詳しくは、濃縮が進行し過ぎのときは、ボウル３内の汚泥の含水率が低いため搬送トルクが大きくなる。反対に、濃縮が不足し過ぎのときは、ボウル３内の汚泥の含水率が高いため搬送トルクが小さくなる。   The decanter 1 has a torque meter that measures the conveyance torque of the screw conveyor 4. As an example, the torque meter can employ an inverter torque monitor output. The conveying torque of the screw conveyor 4 varies depending on the concentrated state of the sludge in the bowl 3. More specifically, when the concentration proceeds excessively, the conveyance torque increases because the moisture content of the sludge in the bowl 3 is low. On the other hand, when the concentration is insufficient, the conveyance torque is small because the moisture content of the sludge in the bowl 3 is high.

汚泥処理システム２００は、図３に示すように、デカンタ１と焼却炉２０２の最適運転制御を行う自動制御装置としての制御装置６をさらに備えている。制御装置６は、濃縮汚泥の熱処理状況の情報として焼却炉２０２から濃縮汚泥の燃焼状況に関する情報を受け取り、ボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア４の搬送トルク、ボウル３とスクリューコンベア４の差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する。これらの制御値は、最適値から上限値と下限値をもたせた範囲で設定してもよく、最適値を上限値（又は下限値）に設定してもよい。制御装置６は、例えばＣＰＵとメモリを備えたコンピューター装置で構成することができる。制御装置６は、後述する自動制御を実行するためのシーケンスプログラムをメモリに格納している。制御装置６は、更に、デカンタ１の全体的動作を制御するシーケンスプログラムをメモリに格納しておくことができる。   As shown in FIG. 3, the sludge treatment system 200 further includes a control device 6 as an automatic control device that performs optimal operation control of the decanter 1 and the incinerator 202. The control device 6 receives information on the combustion status of the concentrated sludge from the incinerator 202 as information on the heat treatment status of the concentrated sludge, the centrifugal force (G) that the bowl 3 imparts to the sludge, the conveying torque of the screw conveyor 4, the bowl 3 and One or more control values selected from the differential speed of the screw conveyor 4 and the chemical injection rate are adjusted. These control values may be set within a range in which an upper limit value and a lower limit value are given from the optimum value, or the optimum value may be set to an upper limit value (or a lower limit value). The control device 6 can be constituted by a computer device having a CPU and a memory, for example. The control device 6 stores a sequence program for executing automatic control described later in a memory. The control device 6 can further store in the memory a sequence program for controlling the overall operation of the decanter 1.

（含水率の変更要求に基づく制御）
濃縮汚泥の燃焼状況に関する情報は、炉内に供給されている濃縮汚泥の含水率と、焼却炉２０２が希望する含水率の情報を含めることができる。焼却炉２０２が希望する含水率の情報は、含水率の希望値であってもよく、単に含水率を上げること（又は、下げること）の要求であってもよい。制御装置６は、焼却炉２０２からの含水率変更要求を受け取ると、焼却炉２０２が希望する含水率（目標含水率）の濃縮汚泥が得られるように、ボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア４の搬送トルク、ボウル３とスクリューコンベア４の差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する。焼却炉２０２からの情報が単に含水率を上げること（又は、下げること）の要求である場合、制御装置６は、予め決めた値（例えば１％）だけ上げた（又は、下げた）含水率を目標含水率に設定し、目標含水率の濃縮汚泥が得られるように制御値を調整し、焼却炉２０２からの次の要求を待つフィードバック制御を行う。 (Control based on moisture content change request)
Information on the state of combustion of the concentrated sludge can include information on the moisture content of the concentrated sludge supplied into the furnace and the moisture content desired by the incinerator 202. The information on the moisture content desired by the incinerator 202 may be a desired value of the moisture content, or may simply be a request for raising (or lowering) the moisture content. When the control device 6 receives the moisture content change request from the incinerator 202, the centrifugal force applied to the sludge by the bowl 3 so that concentrated sludge having a desired moisture content (target moisture content) can be obtained by the incinerator 202 ( G), one or more control values selected from the conveying torque of the screw conveyor 4, the differential speed between the bowl 3 and the screw conveyor 4, and the chemical injection rate are adjusted. When the information from the incinerator 202 is simply a request to increase (or decrease) the moisture content, the control device 6 increases (or decreases) the moisture content by a predetermined value (for example, 1%). Is set to the target moisture content, the control value is adjusted so that concentrated sludge having the target moisture content is obtained, and feedback control is performed to wait for the next request from the incinerator 202.

焼却炉２０２に供給する濃縮汚泥の含水率が低過ぎると炉内での発熱量が大きく、冷却の負荷が大きくなる。発熱量を発電等新たにエネルギ利用することもある。反対に、含水率が高過ぎると燃焼せず、助燃剤を多く必要とする。従って、炉内の燃焼が良好に行えているかに基づいて、含水率変更要求をデカンタ１に送る。含水率の適正値は、炉自体の種類や設計仕様に応じて決定される。なお、更なる効率化を実現するために、汚泥処理システム２０２全体の運転モードとして、例えば省エネ化（省電力）を促進する運転モード、ＣＯ２排出量の低減化を促進する運転モード、システム全体のランニングコストの低減化を促進する運転モードを設け、運転モードに基づいて含水率変更要求を行うことが好ましい。 If the water content of the concentrated sludge supplied to the incinerator 202 is too low, the amount of heat generated in the furnace is large and the cooling load is large. The amount of heat generated may be newly utilized, such as power generation. On the other hand, if the water content is too high, it does not burn and requires a lot of auxiliary combustor. Therefore, a moisture content change request is sent to the decanter 1 based on whether combustion in the furnace is being performed satisfactorily. The appropriate value of the moisture content is determined according to the type of furnace itself and the design specifications. In order to realize further efficiency, as an operation mode of the entire sludge treatment system 202, for example, an operation mode that promotes energy saving (power saving), an operation mode that promotes reduction of CO 2 emissions, and the entire system It is preferable to provide an operation mode that promotes a reduction in running cost and to make a water content change request based on the operation mode.

省エネ化（省電力）を促進する運転モードは、デカンタ１の消費電力と焼却炉２０２の消費電力の合計消費電力の目標値を設定し、設定した目標値となるようにデカンタ１と焼却炉２０２の運転条件を制御する。一例として、含水率の目標値を上げてデカンタ１の消費電力を下げるように制御する。   In the operation mode for promoting energy saving (power saving), a target value of the total power consumption of the power consumption of the decanter 1 and the power consumption of the incinerator 202 is set, and the decanter 1 and the incinerator 202 are set to the set target value. Control the operating conditions. As an example, control is performed such that the power consumption of the decanter 1 is reduced by increasing the target value of the moisture content.

ＣＯ２排出量の低減化を促進する運転モードは、下記の算出式を用いて最適ポイントとなるＣＯ２排出量の目標値を設定し、設定した目標値となるようにデカンタ１と焼却炉２０２の運転条件を制御する。
ＣＯ２排出量＝［デカンタと焼却炉の合計消費電力×電力ＣＯ２原単位］＋［凝集剤使用量×凝集剤ＣＯ２原単位］＋［助燃剤使用量×助燃剤ＣＯ２原単位］ Operating mode to accelerate the reduction of CO 2 emissions, sets a target value of the CO 2 emissions for the optimization points using the following calculation formula, decanter 1 so that the target value set and incinerator 202 Control the operating conditions.
CO 2 emissions = [total power consumption of decanter and incinerator x electric power CO 2 basic unit] + [coagulant usage x coagulant CO 2 basic unit] + [combustor usage x auxiliary CO 2 basic unit]

システム全体のランニングコストの低減化を促進する運転モードは、下記の算出式を用いて最適ポイントとなるランニングコストの目標値を設定し、設定した目標値となるようにデカンタ１と焼却炉２０２の運転条件を制御する。
ランニングコスト＝［デカンタと焼却炉の合計消費電力×電力単価］＋［凝集剤使用量×凝集剤単価］＋［助燃剤使用量×助燃剤単価］ The operation mode that promotes the reduction of the running cost of the entire system sets the target value of the running cost that is the optimum point using the following calculation formula, and the decanter 1 and the incinerator 202 are set to the set target value. Control operating conditions.
Running cost = [Total power consumption of decanter and incinerator x Unit price of electricity] + [Amount of coagulant x Unit price of coagulant] + [Amount of auxiliary combustor x Unit price of auxiliary combustor]

［含水率計による制御］
目標含水率の濃縮汚泥が得られるように制御する方法としては、デカンタ１から排出される濃縮汚泥の含水率を例えば含水率計で測定し、測定結果が目標含水率となるようにボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア４の搬送トルク、ボウル３とスクリューコンベア４の差速、薬注率から選択される１つ以上を可変制御する。 [Control by moisture content meter]
As a method for controlling so as to obtain a concentrated sludge having a target moisture content, the water content of the concentrated sludge discharged from the decanter 1 is measured by, for example, a moisture meter, and the bowl 3 is set so that the measurement result becomes the target moisture content. One or more selected from the centrifugal force (G) applied to the sludge, the conveying torque of the screw conveyor 4, the differential speed between the bowl 3 and the screw conveyor 4, and the chemical injection rate are variably controlled.

好ましくは、低い遠心力（Ｇ）で目標含水率を達成できると省エネ（省電力）効果が大きいので、より低い遠心力（Ｇ）を選んだ上で、図４（ａ）に模式的に示すように、差速の可変範囲（例えば、１〜８ｍｉｎ−１）を予め設定し、この可変範囲内で目標含水率の濃縮汚泥が得られるように差速を変化させる。より詳しくは、遠心力（Ｇ）、搬送トルク及び含水率は、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に模式的に示す相関関係がある。この相関関係は、実機試験を行って取得することができる。取得した相関関係の情報は、制御装置６のメモリに予め格納しておくことが好ましい。制御装置６は、相関関係を利用して含水率一定制御（又はトルク一定制御）を行う。含水率計と後述するトルク制御を併用してもよい。 Preferably, when the target moisture content can be achieved with a low centrifugal force (G), the energy saving (power saving) effect is large. Therefore, after selecting a lower centrifugal force (G), schematically shown in FIG. As described above, a variable range of the differential speed (for example, 1 to 8 min −1 ) is set in advance, and the differential speed is changed so that concentrated sludge having a target moisture content can be obtained within the variable range. More specifically, the centrifugal force (G), the conveyance torque, and the water content have a correlation schematically shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c). This correlation can be obtained by conducting an actual machine test. The acquired correlation information is preferably stored in advance in the memory of the control device 6. The control device 6 performs constant moisture content control (or constant torque control) using the correlation. You may use together a moisture content meter and the torque control mentioned later.

好ましい一例として、目標含水率を例えば７８％とし、遠心力（Ｇ）を２０００Ｇとして運転していたときに、差速が予め決めた範囲（例えば、５〜８ｍｉｎ−１）で変化して一定時間（例えば、一時間）、目標含水率（又は目標範囲内）に制御されていた場合、制御装置６は遠心力（Ｇ）を下げることが可能と判断し、遠心力（Ｇ）を例えば１９００Ｇに下げる。そして、遠心力（Ｇ）が１９００Ｇで目標含水率となるように差速を可変制御する。 As a preferable example, when the target moisture content is set to 78% and the centrifugal force (G) is set to 2000G, the differential speed changes within a predetermined range (for example, 5 to 8 min −1 ) and is constant time. When the target moisture content (or within the target range) is controlled (for example, for one hour), the control device 6 determines that the centrifugal force (G) can be lowered, and the centrifugal force (G) is set to 1900G, for example. Lower. Then, the differential speed is variably controlled so that the centrifugal force (G) is 1900G and the target moisture content is obtained.

そして遠心力（Ｇ）を１９００Ｇとして運転したときに、差速が予め決めた範囲（例えば、３〜６ｍｉｎ−１）で変化して一定時間（例えば、一時間）、目標含水率（又は目標範囲内）に制御されていた場合、制御装置６はさらに遠心力（Ｇ）を下げることが可能と判断し、遠心力（Ｇ）を例えば１８００Ｇに下げて、目標含水率となるように差速を可変制御する。遠心力１８００Ｇにおいて差速が予め決めた範囲（例えば、１〜３ｍｉｎ−１）で変化していればそのまま運転を継続するが、可変範囲の最小値（この例では１ｍｉｎ−１）のままで含水率が目標含水率よりも高いときは遠心力（Ｇ）を上げるように制御する。このように、制御装置６は、設定した差速の可変範囲内で、より低い遠心力（Ｇ）で目標含水率の濃縮汚泥が得られるように段階的に遠心力（Ｇ）を下げる制御を繰り返し実行する。 When the centrifugal force (G) is operated at 1900G, the differential speed changes within a predetermined range (for example, 3 to 6 min −1 ) and changes for a certain time (for example, one hour), the target moisture content (or the target range). Control device 6 determines that the centrifugal force (G) can be further reduced, and lowers the centrifugal force (G) to 1800 G, for example, and sets the differential speed so as to achieve the target moisture content. Variable control. If the differential speed changes within a predetermined range (for example, 1 to 3 min −1 ) at a centrifugal force of 1800 G, the operation is continued as it is, but the water content is kept at the minimum value (1 min −1 in this example) of the variable range. When the rate is higher than the target moisture content, the centrifugal force (G) is controlled to increase. In this way, the control device 6 performs control to gradually reduce the centrifugal force (G) so that concentrated sludge having a target water content can be obtained with a lower centrifugal force (G) within the set differential speed variable range. Run repeatedly.

［設定トルクによる制御］
目標含水率の濃縮汚泥が得られるように制御する他の方法としては、含水率を測定することに代えて、トルク計で測定する搬送トルク（検出値）を用いた制御を行うこともできる。精度の高い含水率計が見つからない場合に有効な制御方法である。より詳しくは、遠心力（Ｇ）、搬送トルク及び含水率は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に模式的に示す相関関係があるので、搬送トルクの検出値から含水率を推定することができる。従って、目標含水率に対応する搬送トルクを相関関係から求めて、搬送トルクの制御値に設定し、図５（ａ）に模式的に示すように、遠心力（Ｇ）の設定値に応じてトルク計で測定する搬送トルク（検出値）が設定トルクとなるように差速を可変制御する。すなわち、差速の可変範囲（最小値、最大値）を決めておき、遠心力（Ｇ）の設定値が種々設定されても（例えば、２０００Ｇや１８００Ｇなど）、この可変範囲で差速が変化して設定トルクに維持されるように制御する。設定トルクは、最適値となるように制御してもよく、上限値と下限値を決めてその範囲内に納まるように可変制御してもよい。目標含水率に対応する搬送トルクの値は、遠心力（Ｇ）の大きさによって異なるので、遠心力（Ｇ）の制御値に合った搬送トルクを設定トルクにする。 [Control by set torque]
As another method for controlling so as to obtain concentrated sludge having a target moisture content, control using a conveyance torque (detected value) measured by a torque meter can be performed instead of measuring the moisture content. This is an effective control method when a highly accurate moisture meter cannot be found. More specifically, since the centrifugal force (G), the conveyance torque, and the moisture content have a correlation schematically shown in FIGS. 5B and 5C, the moisture content is estimated from the detected value of the conveyance torque. be able to. Therefore, the conveyance torque corresponding to the target moisture content is obtained from the correlation, and is set to the control value of the conveyance torque, and as schematically shown in FIG. 5A, according to the set value of the centrifugal force (G). The differential speed is variably controlled so that the conveyance torque (detected value) measured by the torque meter becomes the set torque. That is, even if the variable range (minimum value, maximum value) of the differential speed is determined and the centrifugal force (G) is set in various values (for example, 2000G or 1800G), the differential speed changes within this variable range. Then, control is performed so that the set torque is maintained. The set torque may be controlled to be an optimum value, or may be variably controlled so that an upper limit value and a lower limit value are determined and fall within the range. Since the value of the conveyance torque corresponding to the target moisture content varies depending on the magnitude of the centrifugal force (G), the conveyance torque that matches the control value of the centrifugal force (G) is set as the set torque.

好ましい一例としては、遠心力（Ｇ）を２０００Ｇとして運転していたときに、差速が予め決めた範囲（例えば、５〜８ｍｉｎ−１）で変化して一定時間（例えば、一時間）、目標含水率（例えば７８％）に対応する設定トルク（又は目標範囲内）に制御されていた場合、制御装置６は遠心力（Ｇ）を下げることが可能と判断し、遠心力（Ｇ）を例えば１９００Ｇに下げる。但し、同じ含水率であっても遠心力（Ｇ）が変われば目標含水率に対応するトルクも変わるので、例えば図５（ｃ）の相関関係を利用して、遠心力１９００Ｇにおける目標含水率に対応したトルク（トルクＢ）に設定トルクを変更する。そして、遠心力（Ｇ）が１９００Ｇで設定トルク（トルクＢ）となるように差速を可変制御する。 As a preferable example, when the centrifugal force (G) is operated at 2000 G, the differential speed changes within a predetermined range (for example, 5 to 8 min −1 ) and changes for a certain period of time (for example, one hour). When the set torque (or within the target range) corresponding to the moisture content (for example, 78%) is controlled, the control device 6 determines that the centrifugal force (G) can be reduced, and the centrifugal force (G) is set to, for example, Lower to 1900G. However, even if the water content is the same, if the centrifugal force (G) changes, the torque corresponding to the target water content also changes. For example, using the correlation shown in FIG. The set torque is changed to the corresponding torque (torque B). Then, the differential speed is variably controlled so that the centrifugal force (G) becomes the set torque (torque B) at 1900G.

そして遠心力１９００Ｇで運転したときに、差速が予め決めた範囲（例えば、３〜６ｍｉｎ−１）で変化して一定時間（例えば、一時間）、設定トルク（又は目標範囲内）に制御されていた場合、制御装置６はさらに遠心力（Ｇ）を下げることが可能と判断し、遠心力（Ｇ）を例えば１８００Ｇに下げると共に、遠心力１８００Ｇにおける目標含水率に対応したトルク（トルクＣ）に設定トルクを変更し、差速を可変制御する。遠心力１８００Ｇにおいて差速が予め決めた範囲（例えば、１〜３ｍｉｎ−１）で変化していればそのまま運転を継続するが、可変範囲の最小値（この例では１ｍｉｎ−１）でも設定トルク未満のときは遠心力（Ｇ）を上げるように制御する（遠心力１９００Ｇ、トルクＢ）。そして、差速が変化範囲内で大きいときは遠心力（Ｇ）を下げると共に設定トルクも変更し、可変範囲の最小値でも設定トルク未満のときは遠心力（Ｇ）を上げることを繰り返し行う。遠心力（Ｇ）を上げるときも、上げた後の遠心力（Ｇ）における目標含水率に対応したトルクに設定トルクを変更する。 When operating at a centrifugal force of 1900 G, the differential speed changes within a predetermined range (for example, 3 to 6 min −1 ) and is controlled to a set torque (or within a target range) for a fixed time (for example, one hour). If it is, the control device 6 determines that the centrifugal force (G) can be further reduced, and lowers the centrifugal force (G) to, for example, 1800 G, and the torque (torque C) corresponding to the target moisture content in the centrifugal force 1800 G Change the set torque to, and variably control the differential speed. If the differential speed in the centrifugal force 1800G changes within a predetermined range (for example, 1 to 3 min −1 ), the operation is continued as it is, but the minimum value of the variable range (1 min −1 in this example) is less than the set torque. Is controlled so as to increase the centrifugal force (G) (centrifugal force 1900G, torque B). When the differential speed is large within the change range, the centrifugal force (G) is decreased and the set torque is changed, and when the minimum value of the variable range is less than the set torque, the centrifugal force (G) is repeatedly increased. Even when the centrifugal force (G) is increased, the set torque is changed to a torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force (G) after the increase.

さらに、デカンタ１が既述の可変ダム機構を備えている場合、目標含水率（又は設定トルク）となるようにダム高さ（すなわち、分離液の排出レベル）を可変制御することもできる。   Furthermore, when the decanter 1 includes the variable dam mechanism described above, the dam height (that is, the discharge level of the separation liquid) can be variably controlled so that the target moisture content (or set torque) is obtained.

制御装置６は、濃縮汚泥の含水率と凝集剤の薬注率との相関関係を示す情報を予めメモリに格納しておくことができ、目標含水率に対応する最適薬注率を相関関係から求め、制御値に設定して添加量を制御することができる。濃縮汚泥の含水率と凝集剤の薬注率との相関関係は、使用する凝集剤の種類によって異なるため、実機試験等を行って相関関係を取得することが好ましい。   The control device 6 can store in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge and the chemical injection rate of the flocculant, and the optimum chemical injection rate corresponding to the target water content can be determined from the correlation. The amount added can be controlled by obtaining and setting the control value. Since the correlation between the moisture content of the concentrated sludge and the chemical injection rate of the flocculant varies depending on the type of the flocculant used, it is preferable to obtain the correlation through an actual machine test or the like.

（ＶＴＳ／ＴＳに基づく制御）
上述の実施形態は、炉の含水率変更要求に応じて制御する例である。以下、制御の変形例として濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ（Volatile Total Solids／Total Solids）に基づいた自動制御方法について詳しく説明する。 (Control based on VTS / TS)
The above-described embodiment is an example in which control is performed according to the moisture content change request of the furnace. Hereinafter, an automatic control method based on VTS / TS (Volatile Total Solids / Total Solids) of concentrated sludge will be described in detail as a modified example of control.

すなわち、焼却炉２０２は、濃縮汚泥の燃焼状況に関する情報として、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳと、炉に供給されている濃縮汚泥の含水率の情報を、制御装置６に送る。ＶＴＳ／ＴＳに代えて、ＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報を送るようにしてもよい。ＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報は、例えば、助燃剤使用量と炉への供給汚泥量、炉に供給されている濃縮汚泥の含水率の情報である。濃縮汚泥の含水率がある一定の値のときに焼却量と助燃剤量との相関関係は、図６（ａ）に模式的に示す比例関係がある。さらに、単位焼却量当りの助燃剤量とＶＴＳ／ＴＳとの相関関係は、図６（ｂ）に模式的に示す曲線関係がある。これらの相関関係に基づけば、現在の焼却量と助燃剤量並びに濃縮汚泥の含水率から現在の濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳを知ることができる。   In other words, the incinerator 202 sends the VTS / TS of the concentrated sludge and the information on the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace to the control device 6 as information regarding the combustion state of the concentrated sludge. Instead of VTS / TS, information necessary for calculating VTS / TS may be sent. Information necessary for calculating VTS / TS is, for example, information on the amount of auxiliary combustor used, the amount of sludge supplied to the furnace, and the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace. When the moisture content of the concentrated sludge has a certain value, the correlation between the incineration amount and the amount of the auxiliary combustor has a proportional relationship schematically shown in FIG. Furthermore, the correlation between the amount of the auxiliary combustor per unit incineration amount and VTS / TS has a curve relationship schematically shown in FIG. Based on these correlations, it is possible to know the current VTS / TS of the concentrated sludge from the current incineration amount and auxiliary combustion agent amount and the moisture content of the concentrated sludge.

既述のように、焼却炉２０２は、安定した燃焼状態を維持するために、焼却炉２０２の燃焼状況に応じて助燃剤の添加量を変える制御が行われる。助燃剤の必要量を変える因子としては、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳと含水率がある。濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳが高い場合、濃縮汚泥自身の発熱量が高いので、含水率が一定であれば助燃剤の必要量は減少する。その反面、デカンタ１の難脱水性により濃縮効率が低下する。これに対し、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳが低い場合、助燃剤の必要量は増加してしまうが、脱水が容易でデカンタ１の濃縮効率が向上する利点がある。濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳが一定の場合、含水率が高い方が助燃剤の必要量は増加し、反対に含水率が低い方が助燃剤の必要量は減少する。   As described above, the incinerator 202 is controlled to change the addition amount of the auxiliary combustor according to the combustion state of the incinerator 202 in order to maintain a stable combustion state. Factors that change the required amount of auxiliary combustor include VTS / TS and water content of the concentrated sludge. When the VTS / TS of the concentrated sludge is high, the heat generation amount of the concentrated sludge itself is high. Therefore, if the moisture content is constant, the required amount of the auxiliary combustor decreases. On the other hand, the concentration efficiency decreases due to the difficulty of dehydrating the decanter 1. On the other hand, when the VTS / TS of the concentrated sludge is low, the required amount of the auxiliary combustor is increased, but there is an advantage that the concentration efficiency of the decanter 1 is improved because dehydration is easy. When the VTS / TS of the concentrated sludge is constant, the required amount of the auxiliary combustor increases when the water content is high, and conversely, the required amount of the auxiliary combustor decreases when the water content is low.

このように、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ及び含水率は、焼却炉２０２の安定操業に密接な関係がある。濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ及び含水率が変化すると、助燃剤の必要量が変わるので、焼却炉２０２の操業が不安定になる場合がある。従って、本実施形態では、炉から送られてくる濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳと含水率の情報に基づいて燃焼に適した含水率を目標含水率に決定し、目標含水率が炉から送られてくる現在の含水率と合っていれば現在の含水率の制御値を維持し、異なる場合はＶＴＳ／ＴＳに基づく目標含水率を新たな制御値に設定する。目標含水率の濃縮汚泥を得るための自動制御は、ボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア４の搬送トルク、ボウル３とスクリューコンベア４の差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整することによって行う。好ましくは、上述の含水率変更要求に応じた自動制御方法と同様の制御を実行する。   Thus, VTS / TS and water content of the concentrated sludge are closely related to the stable operation of the incinerator 202. When the VTS / TS and water content of the concentrated sludge change, the required amount of the auxiliary combustor changes, so that the operation of the incinerator 202 may become unstable. Therefore, in this embodiment, the moisture content suitable for combustion is determined as the target moisture content based on the VTS / TS and the moisture content information of the concentrated sludge sent from the furnace, and the target moisture content is sent from the furnace. If it matches the current moisture content, the control value of the current moisture content is maintained, and if it is different, the target moisture content based on VTS / TS is set to a new control value. The automatic control for obtaining concentrated sludge with the target moisture content is selected from the centrifugal force (G) that the bowl 3 imparts to the sludge, the conveying torque of the screw conveyor 4, the differential speed between the bowl 3 and the screw conveyor 4, and the chemical injection rate. By adjusting one or more control values. Preferably, the same control as the automatic control method according to the above-described moisture content change request is executed.

さらに好ましい制御方法としては、図７に模式的に示すＶＴＳ／ＴＳをパラメータとする含水率と遠心力（Ｇ）の相関関係に基づいて、目標含水率とするのに最適な遠心力（Ｇ）を決定する。ＶＴＳ／ＴＳが８０％であって、炉から送られてくる含水率が８２％である場合、図７（ａ）の例では、最適な遠心力（Ｇ）は１５００Ｇである。さらに、目標含水率を８０％に設定した場合、最適な遠心力（Ｇ）は１８００Ｇであるため、遠心力（Ｇ）の制御値を１８００Ｇに変更する。   As a more preferable control method, the optimum centrifugal force (G) for setting the target moisture content based on the correlation between the moisture content and the centrifugal force (G) with VTS / TS schematically shown in FIG. To decide. When VTS / TS is 80% and the moisture content sent from the furnace is 82%, the optimum centrifugal force (G) is 1500 G in the example of FIG. Furthermore, when the target moisture content is set to 80%, the optimum centrifugal force (G) is 1800G, so the control value of the centrifugal force (G) is changed to 1800G.

最適な遠心力（Ｇ）が決まると、図７（ｃ）に基づき、目標含水率と遠心力（Ｇ）に基づいて搬送トルクの制御値を決定する。そして、図７（ｂ）に模式的に示すように、前述の設定トルクによる制御と同様に、トルク計で測定する搬送トルク（検出値）が制御値で一定となるように差速を可変制御する。設定トルクは、最適値となるように制御してもよく、上限値と下限値を決めてその範囲内に納まるように可変制御してもよい。そして、可能であれば、図７（ｂ）に併せて示すように、前述の設定トルクによる制御と同様に、より低い遠心力で設定トルクとなるように遠心力を段階的に下げていく制御を行う（例えば、１８００Ｇから１６００Ｇへ変更）。設定トルクによる制御に代えて、上述の含水率計による制御を行うようにしてもよい。設定トルクによる制御と含水率計による制御を併せて行うようにしてもよい。   When the optimum centrifugal force (G) is determined, the control value of the conveyance torque is determined based on the target moisture content and the centrifugal force (G) based on FIG. Then, as schematically shown in FIG. 7B, the differential speed is variably controlled so that the conveyance torque (detected value) measured by the torque meter is constant at the control value, similarly to the control by the set torque described above. To do. The set torque may be controlled to be an optimum value, or may be variably controlled so that an upper limit value and a lower limit value are determined and fall within the range. Then, if possible, as shown in FIG. 7 (b), similarly to the control with the set torque described above, the control for gradually decreasing the centrifugal force so as to become the set torque with a lower centrifugal force. (For example, change from 1800G to 1600G). Instead of the control by the set torque, the control by the moisture content meter described above may be performed. The control by the set torque and the control by the moisture content meter may be performed together.

ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定される目標含水率としては、例えばＶＴＳ／ＴＳから導き出せる自燃含水率とすることができる。すなわち、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳと自燃含水率との相関関係は、図８に模式的に示す比例関係がある。この相関関係に基づいて、目標含水率を決定すると共に、自燃含水率を達成できる遠心力（Ｇ）を求める。また、ＶＴＳ／ＴＳと薬注率は、図９に模式的に示す相関関係があるので、ＶＴＳ／ＴＳに対応する最適薬注率を制御値に設定して、薬剤の添加量を制御することもできる。   The target moisture content determined based on VTS / TS can be, for example, the self-combustion moisture content that can be derived from VTS / TS. That is, the correlation between the VTS / TS of the concentrated sludge and the self-combustion moisture content has a proportional relationship schematically shown in FIG. Based on this correlation, the target moisture content is determined, and the centrifugal force (G) that can achieve the self-combustion moisture content is determined. Further, since there is a correlation schematically shown in FIG. 9 between VTS / TS and the drug injection rate, the optimal drug injection rate corresponding to VTS / TS is set as a control value to control the amount of drug added. You can also.

さらに、目標含水率は、既述したように、汚泥処理システム２０２の運転モードに基づいて決定することもできる。   Furthermore, the target moisture content can be determined based on the operation mode of the sludge treatment system 202 as described above.

上述の実施形態によれば、焼却炉２０２から濃縮汚泥の燃焼状況に関する情報を受け取って、ボウル３が汚泥に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア４の濃縮汚泥搬送トルク、ボウル３とスクリューコンベア４の差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する制御装置６を備えたことにより、デカンタ１の操業条件を、焼却炉２０２の操業状態に則した最適条件に自動制御することができる。その結果、汚泥処理システム全体の省エネ化、ＣＯ２排出量の低減化、ランニングコストの低減化を図ることが可能となる。 According to the above-described embodiment, the centrifugal force (G) that the bowl 3 gives to the sludge is received from the incinerator 202, and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor 4, the bowl 3 and the screw conveyor. By providing a control device 6 that adjusts one or more control values selected from a differential speed of 4 and a chemical injection rate, the operating conditions of the decanter 1 are automatically set to optimum conditions in accordance with the operating conditions of the incinerator 202. Can be controlled. As a result, it is possible to save energy in the entire sludge treatment system, reduce CO 2 emissions, and reduce running costs.

以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の置換、変形、変更等が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態及び添付図面に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。   Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, various substitutions, modifications, changes, etc. in form and detail are defined in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that this can be done without departing from the spirit and scope. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but should be determined based on the description of the claims and equivalents thereof.

１ デカンタ
２ ケーシング
３ ボウル
４ スクリューコンベア
５ 供給ノズル
６ 制御装置
２００ 汚泥処理システム
２０２ 焼却炉 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Decanter 2 Casing 3 Bowl 4 Screw conveyor 5 Supply nozzle 6 Control apparatus 200 Sludge treatment system 202 Incinerator

本発明の汚泥処理システムは、以下の技術的特徴を備えている。
（１）汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、前記炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて前記遠心分離装置を制御する自動制御装置と、を含む汚泥処理システムにおいて、
前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備え、
前記炉が自動制御装置に送る情報は、濃縮汚泥の含水率変更要求を含み、
前記自動制御装置が、前記含水率変更要求に応じて以下の（ａ）〜（ｃ）の制御を実行することを特徴とする汚泥処理システム。
（ａ）濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定して、この可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｂ）前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｃ）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する。
（２）前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように薬注率を調節する制御を更に実行することを特徴とする。
（３）前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する制御を更に実行することを特徴とする。
（４）前記炉が前記自動制御装置に送る濃縮汚泥の含水率変更要求は、前記遠心分離装置と炉の消費電力、ＣＯ２排出量、及びランニングコストのいずれか一つ以上に基づいて行われることを特徴とする。
（５）汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、前記炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて前記遠心分離装置を制御する自動制御装置と、を含む汚泥処理システムにおいて、
前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備え、
前記炉が自動制御装置に送る情報は、炉に供給されている濃縮汚泥の含水率と、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ（Volatile Total Solids／Total Solids）又はＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報を含み、前記自動制御装置は、前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳに基づいて含水率の現在の目標値を維持するか或いは新たな目標値を設定するかを決定し、以下の（ａ）〜（ｃ）の制御を実行することを特徴とする汚泥処理システム。
（ａ）濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定された遠心力で運転を行い、前記可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｂ）前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｃ）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する。
（６）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳをパラメータとした濃縮汚泥の含水率と前記ボウルの遠心力との相関関係を示す情報を予め有しており、前記ＶＴＳ／ＴＳと目標含水率に対応する最適遠心力に基づいて、前記ボウルの遠心力の制御値を設定することを特徴とする。
（７）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと濃縮汚泥の自燃含水率との相関関係を示す情報を予め有しており、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて自燃含水率を算出し、その含水率を新たな濃縮汚泥の目標含水率に設定することを特徴とする。
（８）前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報は、炉の助燃剤使用量と炉への供給汚泥量、及び炉に供給されている濃縮汚泥の含水率の情報であることを特徴とする。
（９）前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと薬注率との相関関係を示す情報を予め有しており、前記炉から送られてくるＶＴＳ／ＴＳの情報又は算出されたＶＴＳ／ＴＳに対応する最適薬注率を制御値に設定して、前記薬剤の添加量を調節する制御を更に実行することを特徴とする。
（１０）前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、前記自動制御装置は、前記目標含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する制御を更に実行することを特徴とする。 The sludge treatment system of the present invention has the following technical features.
(1) A centrifugal separator for concentrating sludge, a furnace for heat treating the concentrated sludge, an automatic controller for receiving information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace, and controlling the centrifugal separator based on the received information In the sludge treatment system including
The centrifugal separator applies a centrifugal force to the sludge and centrifuges the concentrated sludge and the separated liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the discharge port, and rotates the bowl. A drive motor, and a differential speed generator for allowing the screw conveyor to rotate with a differential speed relative to the bowl,
Information sent by the furnace to the automatic control device includes a request to change the moisture content of the concentrated sludge,
The sludge treatment system , wherein the automatic control device executes the following controls (a) to (c) in response to the moisture content change request .
(A) It has the information which shows the correlation of the moisture content of concentrated sludge, centrifugal force, and concentrated sludge conveyance torque beforehand, set the variable range of the differential speed of the bowl and screw conveyor, and in this variable range The differential speed is variably controlled so that the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor becomes a torque corresponding to the moisture content required by the furnace;
(B) The differential speed changes within a predetermined range, and the concentrated sludge transport torque of the screw conveyor is a torque associated with the moisture content required by the furnace for a predetermined time. When maintaining, the control value of the centrifugal force is lowered, and the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to the new control value is obtained;
(C) Increase the control value of centrifugal force when the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the concentrated sludge transfer torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the moisture content required by the furnace. At the same time, the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to the new control value is obtained.
(2) The automatic control device further executes control for adjusting a chemical injection rate so as to achieve a moisture content required by the furnace .
(3) The centrifugal separator further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl, and the automatic controller is configured to remove water from the bowl so that the moisture content required by the furnace is obtained. Control for adjusting the separation liquid discharge level is further executed .
(4) The request for changing the moisture content of the concentrated sludge that the furnace sends to the automatic control device is made based on any one or more of the power consumption, CO 2 emission amount, and running cost of the centrifugal separator and the furnace. It is characterized by that.
(5) A centrifugal separator for concentrating sludge, a furnace for heat treating the concentrated sludge, an automatic controller for receiving information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace, and controlling the centrifugal separator based on the received information In the sludge treatment system including
The centrifugal separator applies a centrifugal force to the sludge and centrifuges the concentrated sludge and the separated liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the discharge port, and rotates the bowl. A drive motor, and a differential speed generator for allowing the screw conveyor to rotate with a differential speed relative to the bowl,
The information sent to the automatic control device by the furnace is the information necessary to calculate the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace and the VTS / TS (Volatile Total Solids / Total Solids) or VTS / TS of the concentrated sludge. The automatic control device determines whether to maintain the current target value of the moisture content or set a new target value based on the VTS / TS of the concentrated sludge, and the following (a) to ( A sludge treatment system that performs the control of c) .
(A) It has information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge, the centrifugal force, and the concentrated sludge conveying torque in advance, and sets the variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and the VTS / TS Operation is performed based on the centrifugal force determined on the basis, and the differential speed is variably controlled so that the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor becomes a torque associated with the target moisture content in the variable range;
(B) The differential speed is changed within a predetermined range, and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor maintains a torque associated with the target moisture content for a predetermined time. The centrifugal speed control value is lowered, and the differential speed is variably controlled so that the torque corresponds to the target moisture content in the centrifugal force set to the new control value;
(C) When the differential speed remains at the minimum value of the variable range and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the target moisture content, the control value of the centrifugal force is increased and The differential speed is variably controlled so as to obtain a torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force set to a proper control value.
(6) The automatic control device has in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge and the centrifugal force of the bowl with VTS / TS as a parameter, and sets the VTS / TS and the target moisture content. The control value of the centrifugal force of the bowl is set based on the corresponding optimum centrifugal force.
(7) The automatic control device has information indicating the correlation between the VTS / TS and the self-combustion moisture content of the concentrated sludge in advance, calculates the self-combustion water content based on the VTS / TS, and the water content Is set to the target moisture content of the new concentrated sludge.
(8) Information necessary to calculate the VTS / TS of the concentrated sludge is information on the amount of auxiliary combustor used in the furnace, the amount of sludge supplied to the furnace, and the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace. It is characterized by that.
(9) The automatic control device has information indicating the correlation between the VTS / TS and the chemical injection rate in advance, and the VTS / TS information sent from the furnace or the calculated VTS / TS A control for adjusting the amount of the drug to be added is further executed by setting a corresponding optimum drug injection rate as a control value.
(10) The centrifugal separator further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl, and the automatic control apparatus discharges the separation liquid from the bowl so as to achieve the target moisture content. Further, control for adjusting the level is further performed .

また、本発明の汚泥処理システムの運転制御用プログラムは、以下の技術的特徴を備え
ている。
（１１）汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、前記炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて前記遠心分離装置を制御する自動制御装置と、を含む汚泥処理システムの運転を制御するプログラムであって、
前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備えており、
前記炉が自動制御装置に送る情報は、濃縮汚泥の含水率変更要求を含んでおり、
前記含水率変更要求に応じて前記自動制御装置に以下の（ａ）〜（ｃ）の制御を実行させることを特徴とする汚泥処理システムの運転制御用プログラム。
（ａ）濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定して、この可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｂ）前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する；
（ｃ）前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御する。 The sludge treatment system operation control program of the present invention has the following technical features.
(11) A centrifugal separator for concentrating sludge, a furnace for heat treating the concentrated sludge, an automatic controller for receiving information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace and controlling the centrifugal separator based on the received information , a program for controlling the operation of the sludge processing system including,
The centrifugal separator applies a centrifugal force to the sludge and centrifuges the concentrated sludge and the separated liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the discharge port, and rotates the bowl. A drive motor, and a differential speed generator for allowing the screw conveyor to rotate with a differential speed relative to the bowl,
The information that the furnace sends to the automatic control device includes a request to change the moisture content of the concentrated sludge,
An operation control program for a sludge treatment system, which causes the automatic control device to execute the following controls (a) to (c) in response to the moisture content change request .
(A) It has the information which shows the correlation of the moisture content of concentrated sludge, centrifugal force, and concentrated sludge conveyance torque beforehand, set the variable range of the differential speed of the bowl and screw conveyor, and in this variable range The differential speed is variably controlled so that the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor becomes a torque corresponding to the moisture content required by the furnace;
(B) The differential speed changes within a predetermined range, and the concentrated sludge transport torque of the screw conveyor is a torque associated with the moisture content required by the furnace for a predetermined time. When maintaining, the control value of the centrifugal force is lowered, and the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to the new control value is obtained;
(C) Increase the control value of centrifugal force when the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the concentrated sludge transfer torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the moisture content required by the furnace. At the same time, the differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace at the centrifugal force set to the new control value is obtained.

Claims (22)

汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、を含む汚泥処理システムにおいて、
前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備え、
前記炉から濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報を受け取り、受け取った情報に基づいて前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する自動制御装置と、を備えたことを特徴とする汚泥処理システム。 In a sludge treatment system including a centrifugal separator for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge,
The centrifugal separator applies a centrifugal force to the sludge and centrifuges the concentrated sludge and the separated liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the discharge port, and rotates the bowl. A drive motor, and a differential speed generator for allowing the screw conveyor to rotate with a differential speed relative to the bowl,
Receives information on the heat treatment status of the concentrated sludge from the furnace, the centrifugal force that the bowl imparts to the sludge based on the received information, the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor, the differential speed between the bowl and the screw conveyor, the chemical injection rate And an automatic control device that adjusts one or more control values selected from the sludge treatment system. 前記炉が前記自動制御装置に送る情報は、濃縮汚泥の含水率変更要求を含み、
前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整することを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理システム。 Information that the furnace sends to the automatic control device includes a moisture content change request for concentrated sludge,
The automatic control device is based on the centrifugal force applied to the sludge by the bowl, the concentrated sludge transfer torque of the screw conveyor, the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and the chemical injection rate so that the moisture content required by the furnace is obtained. The sludge treatment system according to claim 1, wherein one or more selected control values are adjusted. 前記遠心分離装置から排出される濃縮汚泥の含水率を測定する手段を有し、
前記自動制御装置は、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、この可変範囲において前記炉が要求する含水率となるように前記差速を可変制御し、
前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、含水率の測定結果が、炉が要求する含水率を維持していたときに、遠心力の制御値を下げ、新たな制御値に設定された遠心力で炉が要求する含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項２に記載の汚泥処理システム。 Means for measuring the moisture content of the concentrated sludge discharged from the centrifugal separator;
The automatic control device sets a variable range of the differential speed of the bowl and screw conveyor, variably controls the differential speed so that the moisture content required by the furnace in the variable range,
When the differential speed changes within a predetermined range, and the measurement result of the moisture content maintains the moisture content required by the furnace for a preset time, the control value of the centrifugal force The sludge treatment system according to claim 2, wherein the differential speed is variably controlled so that the water content required by the furnace is obtained with a centrifugal force set to a new control value. 前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記含水率の測定結果が炉が要求する含水率よりも高いときには遠心力の制御値を上げることを特徴とする請求項３に記載の汚泥制御システム。   4. The sludge according to claim 3, wherein the control value of centrifugal force is increased when the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the measurement result of the moisture content is higher than the moisture content required by the furnace. Control system. 前記自動制御装置は、濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、
前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、この可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御し、
前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項２に記載の汚泥処理システム。 The automatic control device has in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge, the centrifugal force, and the concentrated sludge conveyance torque,
A variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor is set, and in this variable range, the differential speed is variable so that the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor becomes a torque corresponding to the moisture content required by the furnace. Control
The differential speed changes within a predetermined range, and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor maintains a torque corresponding to the moisture content required by the furnace for a predetermined time. The differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the moisture content required by the furnace in the centrifugal force set to the new control value is lowered while the control value of the centrifugal force is lowered. The sludge treatment system according to claim 2. 前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記炉が要求する含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における炉が要求する含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項５に記載の汚泥制御システム。   While the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the moisture content required by the furnace, the control value of the centrifugal force is increased and The sludge control system according to claim 5, wherein the differential speed is variably controlled so that a torque corresponding to a moisture content required by a furnace at a centrifugal force set to a proper control value is obtained. 前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、
前記自動制御装置は、前記炉が要求する含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。 The centrifuge further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl,
The sludge treatment system according to any one of claims 1 to 6, wherein the automatic control device adjusts a separation liquid discharge level from the bowl so that a moisture content required by the furnace is obtained. 前記炉が前記自動制御装置に送る濃縮汚泥の含水率変更要求は、
前記遠心分離装置と炉の消費電力、ＣＯ２排出量、及びランニングコストのいずれか一つ以上に基づいて行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。 The moisture content change request of the concentrated sludge that the furnace sends to the automatic control device is:
The sludge treatment system according to any one of claims 1 to 7, wherein the sludge treatment system is performed based on any one or more of power consumption, CO 2 emission amount, and running cost of the centrifugal separator and the furnace. . 前記炉が前記自動制御装置に送る情報は、炉に供給されている濃縮汚泥の含水率と、濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳ（Volatile Total Solids／Total Solids）又はＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報を含み、
前記自動制御装置は、前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳに基づいて含水率の現在の目標値を維持するか或いは新たな目標値を設定するかを決定し、
さらに決定した目標含水率となるように、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整することを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理システム。 The information sent by the furnace to the automatic control device is necessary to calculate the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace and the VTS / TS (Volatile Total Solids / Total Solids) or VTS / TS of the concentrated sludge. Including information,
The automatic control device determines whether to maintain the current target value of the moisture content or set a new target value based on the VTS / TS of the concentrated sludge,
Further, at least one selected from the centrifugal force applied to the sludge by the bowl, the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor, the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and the chemical injection rate so as to achieve the determined target moisture content. The sludge treatment system according to claim 1, wherein a control value is adjusted. 前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳをパラメータとした濃縮汚泥の含水率と前記ボウルの遠心力との相関関係を示す情報を予め有しており、
前記ＶＴＳ／ＴＳと目標含水率に対応する最適遠心力に基づいて、前記ボウルの遠心力の制御値を設定することを特徴とする請求項９に記載の汚泥処理システム。 The automatic control device has in advance information indicating a correlation between the moisture content of the concentrated sludge with VTS / TS as a parameter and the centrifugal force of the bowl,
The sludge treatment system according to claim 9, wherein a control value of the centrifugal force of the bowl is set based on the optimum centrifugal force corresponding to the VTS / TS and the target moisture content. 前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと濃縮汚泥の自燃含水率との相関関係を示す情報を予め有しており、
前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて自燃含水率を算出し、その含水率を新たな濃縮汚泥の目標含水率に設定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の汚泥処理システム。 The automatic control device has information indicating the correlation between the VTS / TS and the self-combustion moisture content of the concentrated sludge in advance,
The sludge treatment system according to claim 9 or 10, wherein a self-combustion moisture content is calculated based on the VTS / TS, and the moisture content is set to a target moisture content of a new concentrated sludge. 前記自動制御装置は、前記遠心分離装置と炉の消費電力、ＣＯ２排出量、及びランニングコストのいずれか一つ以上に基づいて新たな濃縮汚泥の目標含水率を設定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の汚泥処理システム。 The automatic control device sets a new target moisture content of the concentrated sludge based on any one or more of power consumption, CO 2 emission amount, and running cost of the centrifugal separator and the furnace. Item 11. The sludge treatment system according to Item 9 or 10. 前記濃縮汚泥のＶＴＳ／ＴＳを算出するのに必要な情報は、炉の助燃剤使用量と炉への供給汚泥量、及び炉に供給されている濃縮汚泥の含水率の情報であることを特徴とする請求項９に記載の汚泥処理システム。   Information necessary for calculating the VTS / TS of the concentrated sludge is information on the amount of auxiliary combustion agent used in the furnace, the amount of sludge supplied to the furnace, and the moisture content of the concentrated sludge supplied to the furnace. The sludge treatment system according to claim 9. 前記遠心分離装置から排出される濃縮汚泥の含水率を測定する手段を有し、
前記自動制御装置は、前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定された遠心力で運転し、前記可変範囲において前記目標含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。 Means for measuring the moisture content of the concentrated sludge discharged from the centrifugal separator;
The automatic control device sets a variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor, operates with a centrifugal force determined based on the VTS / TS, and adjusts the target moisture content so that the target moisture content is achieved in the variable range. The sludge treatment system according to any one of claims 10 to 13, wherein the differential speed is variably controlled. 前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、含水率の測定結果が、前記目標含水率を維持していたときに、遠心力の制御値を下げ、新たな制御値に設定された遠心力で前記目標含水率となるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項１４に記載の汚泥処理システム。   When the differential speed changes within a predetermined range and the measurement result of the moisture content maintains the target moisture content for a preset time, the control value of the centrifugal force is lowered. The sludge treatment system according to claim 14, wherein the differential speed is variably controlled so that the target moisture content is achieved by a centrifugal force set to a new control value. 前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記含水率の測定結果が、前記目標含水率よりも高いときには遠心力の制御値を上げることを特徴とする請求項１５に記載の汚泥制御システム。   The sludge control according to claim 15, wherein when the differential speed remains the minimum value in the variable range and the measurement result of the moisture content is higher than the target moisture content, the control value of centrifugal force is increased. system. 前記自動制御装置は、濃縮汚泥の含水率、遠心力、及び濃縮汚泥搬送トルクの相関関係を示す情報を予め有しており、
前記ボウルとスクリューコンベアの差速の可変範囲を設定し、前記ＶＴＳ／ＴＳに基づいて決定された遠心力で運転し、前記可変範囲において前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。 The automatic control device has in advance information indicating the correlation between the moisture content of the concentrated sludge, the centrifugal force, and the concentrated sludge conveyance torque,
A variable range of the differential speed between the bowl and the screw conveyor is set, and the operation is performed with a centrifugal force determined based on the VTS / TS. In the variable range, the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor is set to the target moisture content. The sludge treatment system according to any one of claims 10 to 13, wherein the differential speed is variably controlled so as to obtain the associated torque. 前記差速が予め設定された一定範囲内で変化し、且つ、予め設定された一定時間、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクを維持していたときに、遠心力の制御値を下げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項１７に記載の汚泥処理システム。   When the differential speed changes within a preset fixed range, and the concentrated sludge transport torque of the screw conveyor maintains a torque associated with the target moisture content for a preset fixed time. The differential speed is variably controlled so that the torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force set to a new control value is reduced while lowering the control value of the centrifugal force. Sludge treatment system. 前記差速が前記可変範囲の最小値のままで、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルクが、前記目標含水率に対応付けたトルクよりも低いときには遠心力の制御値を上げると共に、新たな制御値に設定された遠心力における前記目標含水率に対応するトルクとなるように前記差速を可変制御することを特徴とする請求項１８に記載の汚泥制御システム。   When the differential speed remains at the minimum value in the variable range and the concentrated sludge conveyance torque of the screw conveyor is lower than the torque associated with the target moisture content, the centrifugal force control value is increased and a new control value is set. 19. The sludge control system according to claim 18, wherein the differential speed is variably controlled so as to have a torque corresponding to the target moisture content in the centrifugal force set to. 前記自動制御装置は、ＶＴＳ／ＴＳと薬注率との相関関係を示す情報を予め有しており、前記炉から送られてくるＶＴＳ／ＴＳの情報又は算出されたＶＴＳ／ＴＳに対応する最適薬注率を制御値に設定して、前記薬剤の添加量を制御することを特徴とする請求項９〜１９のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。   The automatic control device has information indicating the correlation between the VTS / TS and the chemical injection rate in advance, and the VTS / TS information sent from the furnace or the optimum corresponding to the calculated VTS / TS. The sludge treatment system according to any one of claims 9 to 19, wherein a chemical injection rate is set as a control value to control an addition amount of the medicine. 前記遠心分離装置は、前記ボウルからの分離液排出レベルを調節する可変ダム機構を更に備えており、
前記自動制御装置は、前記目標含水率となるように前記ボウルからの分離液排出レベルを調節することを特徴とする請求項９〜２０のいずれか１項に記載の汚泥処理システム。 The centrifuge further includes a variable dam mechanism that adjusts a separation liquid discharge level from the bowl,
The sludge treatment system according to any one of claims 9 to 20, wherein the automatic control device adjusts a separation liquid discharge level from the bowl so as to achieve the target moisture content. 汚泥を濃縮する遠心分離装置と、濃縮汚泥を熱処理する炉と、を含む汚泥処理システムの運転を制御するプログラムであって、
前記遠心分離装置が、汚泥に遠心力を付与して濃縮汚泥と分離液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の濃縮汚泥を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転させる駆動モータと、前記スクリューコンベアが前記ボウルと相対的な差速をもって回転するようにする差速発生装置と、を備えており、
前記炉の濃縮汚泥の熱処理状況に関する情報に基づき、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力、前記スクリューコンベアの濃縮汚泥搬送トルク、前記ボウルとスクリューコンベアの差速、薬注率から選択される１つ以上の制御値を調整する運転制御を実行することを特徴とする汚泥処理システムの運転制御用プログラム。 A program for controlling the operation of a sludge treatment system including a centrifuge for concentrating sludge and a furnace for heat treating the concentrated sludge,
The centrifugal separator applies a centrifugal force to the sludge and centrifuges the concentrated sludge and the separated liquid, a screw conveyor that conveys the concentrated sludge in the bowl toward the discharge port, and rotates the bowl. A drive motor, and a differential speed generator for allowing the screw conveyor to rotate with a differential speed relative to the bowl,
One selected from the centrifugal force applied to the sludge by the bowl, the concentrated sludge conveying torque of the screw conveyor, the differential speed between the bowl and the screw conveyor, and the chemical injection rate based on the information on the heat treatment status of the concentrated sludge in the furnace An operation control program for a sludge treatment system, characterized in that operation control for adjusting the control values is executed.
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