JP2020131169A - Heat dehydration system and heat dehydration method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱脱水システムおよび加熱脱水方法に関する。 The present invention relates to a thermal dehydration system and a thermal dehydration method.
スクリーンの内周側に供給される汚泥の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスがある(例えば、特許文献1)。このスクリュープレスでは、スクリュープレスから排出される脱水ケーキの含水率を測定し、この測定された脱水ケーキの含水率が設定した範囲に収まるように凝集剤の薬注率あるいはスクリュー軸の回転数を増減させる。 There is a screw press that controls the press-fitting pressure of sludge supplied to the inner peripheral side of the screen to be constant (for example, Patent Document 1). In this screw press, the moisture content of the dehydrated cake discharged from the screw press is measured, and the chemical injection rate of the coagulant or the rotation speed of the screw shaft is adjusted so that the measured moisture content of the dehydrated cake falls within the set range. Increase or decrease.
しかしながら、薬注率あるいはスクリュー軸の回転数を増減させて含水率を一定にするように制御しているが、これら2つのパラメーターだけでは、含水率の調整には限界がある。例えば、含水率の設定値を低い値に設定した場合、薬注率は上限をむかえ、スクリュー軸の回転数は下限となってしまう場合があり、設定した含水率に調整することは難しかった。 However, although the chemical injection rate or the rotation speed of the screw shaft is increased or decreased to keep the water content constant, there is a limit to the adjustment of the water content with only these two parameters. For example, when the set value of the water content is set to a low value, the chemical injection rate may reach the upper limit and the rotation speed of the screw shaft may become the lower limit, and it is difficult to adjust to the set water content.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、脱水機から排出される汚泥の含水率の変動を抑制することができる加熱脱水システムおよび加熱脱水方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat dehydration system and a heat dehydration method capable of suppressing fluctuations in the water content of sludge discharged from a dehydrator. is there.
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、加熱脱水機と、前記加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得する含水率取得部と、前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する熱媒制御部と、を有する加熱脱水システムである。 In order to solve the above-mentioned problems, one aspect of the present invention includes a heat dehydrator, a water content acquisition unit for acquiring the water content of sludge discharged from the heat dehydrator, and the water content according to the water content. It is a heat dehydration system including a heat medium control unit that controls the supply of a heat medium for heating the sludge of the heat dehydrator.
また、本発明の一態様は、含水率取得部が、加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得し、熱媒制御部が、前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する加熱脱水方法である。 Further, in one aspect of the present invention, the water content acquisition unit acquires the water content of the sludge discharged from the heat dehydrator, and the heat medium control unit obtains the sludge of the heat dehydrator according to the water content. It is a heating and dehydrating method that controls the supply of a heat medium for heating.
以上説明したように、この発明によれば、加熱脱水機から排出される汚泥の含水率に応じて、加熱脱水機に熱媒を供給して濃縮汚泥を加熱するようにした。これにより、熱媒による加熱の度合いを調整することで、含水率の調整を行うことができるため、含水率の調整の自由度が上がり、設定した含水率に調整することが容易になる。その結果、脱水機から排出される汚泥の含水率の変動を抑制することができる。 As described above, according to the present invention, a heat medium is supplied to the heating / dehydrating machine to heat the concentrated sludge according to the water content of the sludge discharged from the heating / dehydrating machine. As a result, the water content can be adjusted by adjusting the degree of heating by the heat medium, so that the degree of freedom in adjusting the water content is increased, and it becomes easy to adjust to the set water content. As a result, fluctuations in the water content of sludge discharged from the dehydrator can be suppressed.
図1は、この発明の一実施形態による加熱脱水システムの構成を示す概略図である。
この実施形態において、加熱脱水システム1は、凝集装置10、濃縮装置20、濃縮汚泥供給ポンプ30、凝集剤供給ポンプ40、凝集剤流量計45、圧入圧力センサ48、加熱脱水機50、熱媒供給ポンプ60、熱媒流量計65、脱水汚泥ポンプ70、含水率計75、焼却設備80、制御盤100を含む。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a heat dehydration system according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, the heat dehydration system 1 includes a
凝集装置10は、下水処理場等から発生して供給された混合生汚泥等の有機性汚泥Aに高分子凝集剤Bを添加して凝集する凝集槽を有する。凝集槽では、有機性汚泥Aと高分子凝集剤Bとを撹拌する撹拌機能を有する。有機性汚泥Aと高分子凝集剤Bは、撹拌混合され、凝集する。凝集装置10は、凝集された有機性汚泥Aを凝集汚泥Cとして、濃縮装置20に供給する。
The
濃縮装置20は、凝集装置10によって凝集した凝集汚泥Cを濃縮する。例えば、濃縮装置20は、内部に濃縮濾過スクリーンを有しており、凝集装置10から供給された凝集汚泥Cを、この濃縮濾過スクリーン2aによって水分を分離して濃縮する。
濃縮汚泥供給ポンプ30は、濃縮装置20から排出される濃縮汚泥を加熱脱水機50に濃縮汚泥Dとして供給する。
The concentrating
The concentrated
凝集剤供給ポンプ40は、その出力側が濃縮汚泥供給ポンプ30と加熱脱水機50とを接続する経路に接続されている。凝集剤供給ポンプ40は、濃縮汚泥供給ポンプ30から加熱脱水機50に供給される濃縮汚泥Dに対して凝集剤を供給する。供給される凝集剤は、高分子凝集剤と無機凝集剤とのうち少なくともいずれか一方である。この実施形態においては、無機凝集剤Eが供給される場合について説明する。この無機凝集剤は、例えば、ポリ硫酸第二鉄(PFS)を用いることができる。
凝集剤流量計45は、凝集剤供給ポンプ40から濃縮汚泥Dに供給される凝集剤の供給量を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
圧入圧力センサ48は、加熱脱水機50に供給される濃縮汚泥Dの圧入圧力を検出し、検出結果を制御盤100に出力する。
The output side of the
The
The press-fitting pressure sensor 48 detects the press-fitting pressure of the concentrated sludge D supplied to the heating /
加熱脱水機50は、汚泥を加熱する機能を有する汚泥脱水機であり、濃縮汚泥供給ポンプ30から供給される濃縮汚泥Dを脱水する。加熱脱水機50は、凝集剤供給ポンプ40によって濃縮汚泥Dに無機凝集剤が供給されている場合には、無機凝集剤が注入された後の濃縮汚泥Dを脱水する。
この実施形態において、加熱脱水機50が縦型のスクリュープレスである場合について説明するが、濃縮汚泥を脱水することができる脱水機であれば、横型のスクリュープレス、ロータリープレスであってもよい。
The
In this embodiment, the case where the
加熱脱水機50において、ケーシング50A内に濃縮汚泥Dを濾過する濾過スクリーン50Bが配置されており、この濾過スクリーン50Bによって分けられたケーシング50A内の複数の空間のうち、第1の空間50A1に濃縮汚泥Dが供給される。
In the
また、加熱脱水機50は、ケーシング50Aと同軸の縦方向に延びる軸線を中心とした円筒状または円錐状をなしてケーシング50A内に配設される第2の上記濾過スクリーン50Bとしての内濾過スクリーン50Baと、この内濾過スクリーン50Baと同軸の円筒状または円錐状をなして内濾過スクリーン50Baの外側に間隔をあけてケーシング50A内に配設される外濾過スクリーン50Bbと、上記軸線回りに捩れる螺旋状をなして内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbとの間に収容され、モーター等である回転駆動部50cによって上記軸線を中心に内濾過スクリーン50Baおよび外濾過スクリーン50Bbに対して相対的に回転させられるリボンスクリュー50dとを備えている。
Further, the
ケーシング50Aは、上記軸線を中心とした有底円筒状である。内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbは、例えば、ウェッジワイヤーやパンチングメタル等によって形成される。
そして、これら内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbとの間の空間に、上記第1の空間50A1とされて濃縮汚泥Dが供給される。
外濾過スクリーン50Bbの外側であってケーシング50Aの内周側の空間が、第2の空間50A2である。
内濾過スクリーン50Baの内側の空間が第3の空間50A3である。
The
Then, the concentrated sludge D is supplied to the space between the inner filtration screen 50Ba and the outer filtration screen 50Bb as the first space 50A1.
The space outside the outer filtration screen 50Bb and on the inner peripheral side of the
The space inside the internal filtration screen 50Ba is the third space 50A3.
加熱部50A4は、加熱脱水機50内の濃縮汚泥Dを加熱する。例えば、加熱部50A4は、濃縮汚泥Dが収容された収容部を外周側から加熱する。この実施形態では、加熱部50A4は、外濾過スクリーン50Bbの外側であってケーシング50Aの内周側の空間(すなわち第2の空間50A2)に、熱媒供給ポンプ60から温水Hが供給されることで、濾液と温水Hとが混合され、その結果、濾液の温度が上がり、第2の空間50A2の温度が上がるため、外濾過スクリーン50Bbを介して濃縮汚泥Dに熱が伝達され、濃縮汚泥Dを加熱することができる。このようにして、収容部は、外周側から加熱される。
ここで、収容部は、濾過スクリーン50Bである場合について説明するが、加熱脱水機50の外部から供給される濃縮汚泥Dを加熱することができればよい。収容部は、濃縮汚泥Dが収容されていれば、例えば、濾過スクリーン50Bにおいて上記軸線方向に濾過スクリーンが形成されていない収容部位を設け、その収容部位を加熱するようにしてもよい。また、その収容部位と濾過スクリーン50Bとの両方を加熱するようにしてもよい。
The heating unit 50A4 heats the concentrated sludge D in the heating /
Here, the case where the storage unit is the
なお、加熱部50A4は、収容部全体を加熱してもよいが、上記軸線方向において一部の領域を加熱するようにしてもよいし、周方向の一部の領域を加熱するようにしてもよい。 The heating unit 50A4 may heat the entire accommodating portion, but it may also heat a part of the region in the axial direction or a part of the region in the circumferential direction. Good.
また、収容部を加熱する媒体は、温水Hである場合について説明するが、収容部を加熱することができれば、他の媒体を用いるようにしてもよい。また、ヒーター等を用いるようにしてもよい。 Further, the case where the medium for heating the accommodating portion is hot water H will be described, but if the accommodating portion can be heated, another medium may be used. Further, a heater or the like may be used.
温水Hの温度は、濃縮汚泥Dの温度よりも高い温度であればよい。温水Hの温度は、例えば、50℃以上100℃未満の範囲、望ましくは60℃以上90℃以下の範囲である。
ここで、上記脱水温水Hの温度が50℃未満であると、上述したような濃縮汚泥Dの粘度の低下や水分の分離による効果を十分に得ることができない。また、脱水温水Hの温度が100℃を上回ると取り扱いの難易度が上がる。なお、脱水温水Hの温度は、高いほど濃縮汚泥Dの粘度の低下と蛋白質の熱変性による水分分離を促すことができるが、上述のように有機性汚泥の処理設備内で使用される温水を脱水温水Hとして使用する場合は、60℃以上90℃以下の温度範囲が現実的である。
The temperature of the hot water H may be higher than the temperature of the concentrated sludge D. The temperature of the hot water H is, for example, in the range of 50 ° C. or higher and lower than 100 ° C., preferably in the range of 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.
Here, if the temperature of the dehydrated hot water H is less than 50 ° C., the effects of lowering the viscosity of the concentrated sludge D and separating water as described above cannot be sufficiently obtained. Further, when the temperature of the dehydrated hot water H exceeds 100 ° C., the difficulty of handling increases. The higher the temperature of the dehydrated hot water H, the lower the viscosity of the concentrated sludge D and the promotion of water separation due to heat denaturation of proteins. However, as described above, the hot water used in the organic sludge treatment facility is used. When used as dehydrated hot water H, a temperature range of 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower is realistic.
このような温水Hは、ケーシング50Aの底部からケーシング50A内の第2の空間50A2に供給される。こうして第2の空間50A2に供給された温水Hは、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dを加熱する。温水Hを熱媒として、濃縮汚泥Dが加熱されることで、濃縮汚泥Dの蛋白質が熱変性することにより保水されていた水分が分離する。温水Hを熱媒として、濃縮汚泥Dが加熱されることで、濃縮汚泥Dの粘度が低下する。そして濃縮汚泥Dは、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbによって濾過される。濾液は、第2の空間50A2から立ち上げられた排水管50Hから排水Jとして排出される。また、濃縮汚泥Dを加熱することにより冷却された脱水温水Hは、濾液とともに、排水管50Hから排水Jとして排出される。
Such hot water H is supplied from the bottom of the
連結板50eは、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbの底部を連結する。連結板50eの形状は、円環板状である。この連結板50eには、供給管50fが連結されている。
供給管50fは、濃縮汚泥供給ポンプ30から供給される濃縮汚泥Dを第1の空間50A1内にケーシング50Aの底部から供給する。供給管50fから供給された濃縮汚泥Dは、リボンスクリュー50dの相対的な回転によって上方に搬送されながら、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbによって水分が分離される。ここでは、濾過面積を大きく確保することができるため、一層効率的な濾過を図ることができる。
The connecting
The
また、ケーシング50A内の上部には、円環板状の基板50Cが配設されている。外濾過スクリーン50Bbは、この基板50Cの内周部に取り付けられて固定される。さらに、この基板50Cよりも上方のケーシング50Aの上部開口部には、蓋体50Dが配設され、内濾過スクリーン50Baは、この蓋体50Dに取り付けられて固定される。
回転駆動部50cは、この蓋体50D上に配置され、内濾過スクリーン50Baの上部を覆う円筒状のスクリュー支持体を介してリボンスクリュー50dを回転させる。
なお、本実施形態では、このように内濾過スクリーン50Baおよび外濾過スクリーン50Bbがケーシングに固定されて、リボンスクリュー50dが回転駆動部50cにより回転されるが、逆にリボンスクリュー50dを固定して内濾過スクリーン50Baおよび外濾過スクリーン50Bbを回転させてもよく、リボンスクリュー50dと内濾過スクリーン50Baおよび外濾過スクリーン50Bbとを互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。
Further, a ring plate-shaped
The
In the present embodiment, the inner filtration screen 50Ba and the outer filtration screen 50Bb are fixed to the casing and the
また、ケーシング50A内において、基板50Cと蓋体50Dの間の上部の空間は排出室50Eとされるとともに、この排出室50Eにおける第1の空間50A1の円環状の上部開口部は排出口50Fとされる。この排出口50Fには、外周側に向かうに従い上方に向かう上記軸線を中心とした円錐台状の外周面を有する背圧板50Gが配設されている。リボンスクリュー50dによって第1の空間50A1を上方に搬送されつつ水分が分離して濃縮汚泥Dから脱水された脱水汚泥Iは、排出口50Fから背圧板50Gにより圧搾されながら排出室50Eに流出して排出される。
背圧板50Gには、背圧板駆動部が取り付けられている。背圧板駆動部は、制御盤100からの指示に応じた開度となるように背圧板を上記軸線の長手方向に移動させる。
背圧センサ50Gsは、背圧板の開度を検出する。
Further, in the
A back pressure plate drive unit is attached to the
The back pressure sensor 50Gs detects the opening degree of the back pressure plate.
熱媒供給ポンプ60は、加熱脱水システムから排出された汚泥が燃焼することで得られる熱によって加熱された熱媒を、加熱脱水機50(例えば加熱部50A4)に供給する。
熱媒流量計65は、熱媒供給ポンプ60から加熱部50A4に供給される温水の量を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
The heat
The heat medium flow meter 65 measures the amount of hot water supplied from the heat
脱水汚泥ポンプ70は、加熱脱水機50から排出される脱水汚泥Iを焼却設備80に供給する。含水率計75は、加熱脱水機50から排出される汚泥(脱水汚泥I)の含水率を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
The dewatering
焼却設備80は、加熱脱水機50から排出される脱水汚泥Iを焼却する。焼却設備80は、焼却炉81、ボイラ82、排煙処理塔83を含む。焼却炉81は、加熱脱水機50から供給される脱水汚泥Iを焼却する。焼却炉81では、脱水汚泥Iの含水率が自燃点付近となるように運転することができれば、脱水汚泥Iを焼却炉81に供給すれば、補助燃料を用いることなく当該脱水汚泥Iを燃焼させることができる。そのため、脱水汚泥Iの含水率の変動が少ない方が好ましい。また、脱水汚泥Iの含水率が自燃点付近から変動しないことが、補助燃料を用いる必要がなく、かつ、散水等により焼却炉81内の温度を低下させる必要もなくなり、無駄な脱水(含水率の下げ過ぎ)を抑制することもできる。
The
ボイラ82には、焼却炉81からの燃焼排ガスの熱を利用し、熱交換器によって熱媒体を加熱する。熱媒体としては、例えば、排煙処理塔83から供給される水を用いることができる。排煙処理塔83から供給される水は、排煙処理塔83において加熱されているが、ボイラ82は、この水をさらに加熱した上で、熱媒供給ポンプ60に供給する。これにより、燃焼排ガスの熱を利用して加熱された熱媒体を加熱脱水機50に供給することができる。
The
排煙処理塔83は、外部から供給された水を噴霧することにより、ボイラ82から供給される燃焼排ガスから、粉塵・不純物等の所定の物質を除去し、燃焼排ガスを煙突から排気する。また、排煙処理塔83は、外部から供給される水を、燃焼排ガスの熱によって加熱し、ボイラ82に供給する。
制御盤100は、加熱脱水システム1内の各部を制御する。制御盤100は、コンピュータ等によって構成される。
The smoke
The
次に、制御盤100について説明する。
図2は、制御盤100の機能を説明する概略ブロック図である。
制御盤100は、含水率取得部101、記憶部102、含水率判定部103、熱媒量判定部104、熱媒制御部105、凝集剤判定部106、凝集剤制御部107、圧入圧力判定部108、背圧判定部110、背圧制御部111、制御部112、通信部113を含む。
Next, the
FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating the function of the
The
含水率取得部101は、加熱脱水機50から排出される汚泥の含水率を取得する。例えば含水率取得部101は、含水率計75から出力される含水率の測定結果を取得する。なお、この含水率取得部101は、含水率計75であってもよい。
The water
記憶部102は、各種情報を記憶する。
例えば、記憶部102は、含水率の基準値を記憶する。
記憶される含水率の基準値は、1つ(第1基準値)であってもよいし、複数であってもよい。複数を用いる場合、含水率の基準値は、例えば、上限含水率、下限含水率を用いることができる。
The
For example, the
The stored reference value of the water content may be one (first reference value) or may be plural. When a plurality of water contents are used, for example, an upper limit water content and a lower limit water content can be used as the reference value of the water content.
また、記憶部102は、熱媒量の基準値を記憶する。
記憶される熱媒量の基準値は、1つ(第2基準値)であってもよいし、複数であってもよい。複数を用いる場合、熱媒量の基準値は、例えば、上限熱媒量、下限熱媒量を用いることができる。
Further, the
The stored heat medium amount reference value may be one (second reference value) or may be plural. When a plurality of heat mediums are used, for example, an upper limit heat medium amount and a lower limit heat medium amount can be used as the reference value of the heat medium amount.
また、記憶部102は、無機凝集剤の供給量の基準値を記憶する。
記憶される無機凝集剤の供給量の基準値は、1つ(第3基準値)であってもよいし、複数であってもよい。複数を用いる場合、無機凝集剤の供給量の基準値は、例えば、上限凝集剤量、下限凝集剤量を用いることができる。
In addition, the
The stored reference value of the supply amount of the inorganic flocculant may be one (third reference value) or may be plural. When a plurality of inorganic coagulants are used, for example, the upper limit coagulant amount and the lower limit coagulant amount can be used as the reference value of the supply amount of the inorganic coagulant.
また、記憶部102は、圧入圧力の基準値を記憶する。
記憶される圧入圧力の基準値は、1つ(第4基準値)であってもよいし、複数であってもよい。複数を用いる場合、圧入圧力の基準値は、例えば、上限圧入圧力、下限圧入圧力を用いることができる。
Further, the
The stored press-fitting pressure reference value may be one (fourth reference value) or may be plural. When a plurality of press-fitting pressures are used, for example, an upper limit press-fitting pressure and a lower limit press-fitting pressure can be used as the reference value of the press-fitting pressure.
また、記憶部102は、背圧板の圧力の基準値を記憶する。
記憶される背圧板の圧力の基準値は、1つ(第5基準値)であってもよいし、複数であってもよい。複数を用いる場合、背圧板の圧力の基準値は、例えば、上限背圧、下限背圧を用いることができる。
Further, the
The reference value of the pressure of the back pressure plate to be stored may be one (fifth reference value) or may be a plurality. When a plurality of back pressure plates are used, for example, an upper limit back pressure and a lower limit back pressure can be used as the reference value of the pressure of the back pressure plate.
このような記憶部102は、記憶媒体、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、RAM(Random Access read/write Memory)、ROM(Read Only Memory)、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
この記憶部102は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。
Such a
For the
含水率判定部103は、含水率取得部101によって得られた含水率が、記憶部102に記憶された含水率に対して大小関係のいずれであるかを判定する。含水率判定部103は、判定処理に用いる含水率の基準値が1つ(第1基準値)である場合には、含水率取得部101によって得られた含水率が、第1基準値より大きいか否かを判定する。
含水率判定部103は、判定処理に用いる含水率の基準値が2つ(上限含水率、下限含水率)である場合には、含水率取得部101によって得られた含水率が、上限含水率より大きい(あるいは以上)か否かを判定し、また、含水率判定部103は、含水率取得部101によって得られた含水率が下限含水率より小さい(あるいは以下)か否かを判定する。
The water
When the water
熱媒量判定部104は、熱媒流量計65によって測定された熱媒の供給量が、記憶部102に記憶された熱媒量の基準値に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
具体的に、熱媒量判定部104は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる含水率より大きい場合には、熱媒流量計65によって測定された熱媒の供給量が、記憶部102に記憶された熱媒量の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第2基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限媒量)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
また、熱媒量判定部104は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる含水率より小さい場合には、熱媒流量計65によって測定された熱媒の供給量が、記憶部102に記憶された熱媒量の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第2基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には下限熱媒量)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
The heat medium
Specifically, when the water content obtained by the water
Further, when the water content obtained by the water
熱媒制御部105は、熱媒量判定部104の判定結果に応じて、加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給量を制御する。熱媒制御部105が制御する対象は、例えば、熱媒供給ポンプ60である。熱媒制御部105は、熱媒供給ポンプ60をオンオフ制御あるいは回転速度を制御することで、熱媒(温水H)を加熱脱水機50に供給する量を増やす、または減らすように制御する。
The heat
例えば、熱媒制御部105は、含水率判定部103の判定結果において、含水率取得部101によって得られた含水率が基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第1基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限含水率)よりも高い場合であって、上限熱媒量未満である場合には、熱媒の供給を増加させ、含水率取得部101によって得られた含水率が基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第1基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には下限含水率)よりも低い場合であって、下限熱媒量以上である場合には、熱媒の供給を減少させる。
For example, in the determination result of the moisture
ここで、熱媒制御部105は、加熱脱水機50に供給される熱媒の量を制御することに換えて、加熱部50A4の温度を制御するようにしてもよい。例えば、加熱部50A4内の熱媒の温度を検出する温度センサを第2の空間50A2に設け、この温度センサの検出結果に基づいて、温度が基準値となるように温度を上げるまたは温度を下げるように、熱媒供給ポンプ60の駆動量を制御するようにしてもよい。
Here, the heat
凝集剤判定部106は、凝集剤流量計45によって測定された凝集剤の供給量が、記憶部102に記憶された無機凝集剤の供給量の基準値に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
具体的に、凝集剤判定部106は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より大きい場合には、凝集剤流量計45によって測定された無機凝集剤の供給量が、記憶部102に記憶された無機凝集剤の供給量の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第3基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限凝集剤量)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
また、凝集剤判定部106は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より小さい場合には、凝集剤流量計45によって測定された無機凝集剤の供給量が、記憶部102に記憶された無機凝集剤の供給量の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第3基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には下限凝集剤量)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
The
Specifically, when the water content obtained by the water
Further, in the
凝集剤制御部107は、凝集剤判定部106の判定結果に応じて、無機凝集剤の供給量を制御する。凝集剤制御部107が制御する対象は、例えば、凝集剤供給ポンプ40である。凝集剤制御部107は、凝集剤供給ポンプ40をオンオフ制御あるいは回転速度を制御することで、無機凝集剤を濃縮汚泥Dに供給する量を増やす、または減らすように制御する。
The
例えば、凝集剤制御部107は、含水率判定部103の判定結果において、含水率取得部101によって得られた含水率が基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第1基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限含水率)以上であって、熱媒の供給が所定(判定に用いる基準値が1つである場合には第2基準値、判定に用いる基準値が2つである場合には上限熱媒量)まで増加している場合に、凝集剤供給ポンプ40によって無機凝集剤の供給量を増加(または供給開始)させる。
凝集剤制御部107は、含水率判定部103の判定結果において、含水率取得部101によって得られた含水率が所定(判定に用いる基準値が1つである場合には第1基準値、判定に用いる基準値が2つである場合には下限含水率)以下であって、凝集剤の供給量が所定(判定に用いる基準値が1つである場合には第3基準値、判定に用いる基準値が2つである場合には下限凝集剤量)以上である場合に、凝集剤供給ポンプ40によって供給される無機凝集剤の供給量を減少(または停止)させる。
For example, in the determination result of the water
In the determination result of the water
圧入圧力判定部108は、圧入圧力センサ48によって測定された圧入圧力が、記憶部102に記憶された圧入圧力の基準値に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
具体的に、圧入圧力判定部108は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より大きい場合には、圧入圧力センサ48によって測定された圧入圧力が、記憶部102に記憶された圧入圧力の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第4基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限圧入圧力)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
また、圧入圧力判定部108は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より小さい場合には、圧入圧力センサ48によって測定された圧入圧力が、記憶部102に記憶された圧入圧力の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第4基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には下限圧入圧力)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
The press-fitting
Specifically, when the water content obtained by the water
Further, when the water content obtained by the water
圧入圧力制御部109は、圧入圧力判定部108の判定結果に応じて、圧入圧力を制御する。圧入圧力制御部109が制御する対象は、例えば、リボンスクリュー50dである。加熱脱水機は、圧入圧力センサ48によって測定された圧入圧力が、予め設定された圧入圧力となるようにリボンスクリュー50dの回転数が制御されている。設定された圧入圧力よりも測定圧入圧力の方が低い場合、リボンスクリュー50dの回転数を減少させ、設定された圧入圧力よりも測定圧入圧力の方が高い場合、リボンスクリュー50dの回転数を増加させている。圧入圧力の設定値が高いほど、濾過スクリーン50Bから漏れ出る汚泥固形物の量が増加する一方で、リボンスクリュー50dの回転数が減少するため、脱水機内の汚泥滞留時間が長くなり含水率が低下する。圧入圧力制御部109は、回転駆動部50cの回転数を制御することで、リボンスクリュー50dの回転速度を制御する。リボンスクリュー50dの回転数が低いほど、圧入圧力が高くなり、リボンスクリュー50dの回転数が高いほど、圧入圧力が低くなる。
The press-fitting
背圧判定部110は、背圧センサ50Gsから得られる背圧開度が、記憶部102に記憶された背圧開度の基準値に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
具体的に、背圧判定部110は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より大きい場合には、背圧センサ50Gsによって測定された背圧開度が、記憶部102に記憶された背圧の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第5基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には上限背圧)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
また、背圧判定部110は、含水率取得部101によって得られた含水率が、基準となる脱水率より小さい場合には、背圧センサ50Gsによって測定された背圧開度が、記憶部102に記憶された背圧の基準値(判定処理に用いる基準値が1つである場合には第5基準値、判定処理に用いる基準値が2つである場合には下限背圧)に対して大小関係のいずれであるかを判定する。
The back
Specifically, when the water content obtained by the water
Further, in the back
背圧制御部111は、背圧判定部110の測定結果に応じて、背圧を制御する。背圧制御部111が制御する対象は、例えば、背圧板50G(背圧板駆動部)である。背圧制御部111は、背圧板駆動部を駆動することで、背圧板50Gを上記軸線方向に沿ったいずれかの方に移動させる。これにより、排出口50Fの開口度合いを大きくまたは、小さくする。
The back
制御部112は、加熱脱水システム1の各部を制御するための制御プログラムに従い、制御盤100内の各部を制御する。
通信部113は、加熱脱水システム1の各部と通信を行う。
The
The
次に、上述した実施形態における加熱脱水システム1の動作を説明する。
図3は、加熱脱水システム1の動作を説明するフローチャートである。
凝集装置10は、外部から供給される有機性汚泥Aと高分子凝集剤Bとを混合し、凝集汚泥Cとして濃縮装置20に供給する。濃縮装置20は、凝集汚泥Cを濃縮し、濃縮された後の凝集汚泥Cを濃縮汚泥Dとして加熱脱水機50に供給する。ここでは、凝集剤供給ポンプ40から無機凝集剤が供給されている場合には、濃縮汚泥Dに無機凝集剤が注入された上で加熱脱水機50に供給される。凝集剤流量計45は、凝集剤供給ポンプ40から供給される無機凝集剤の供給量を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。熱媒供給ポンプ60は、温水Hを加熱脱水機50の第2の空間50A2に供給する。加熱脱水機50は、供給される濃縮汚泥Dを脱水する(ステップS100)。ここでは、第2の空間50A2に温水Hが供給されることで、加熱部50A4により温水Hを熱媒として濃縮汚泥Dが加熱されることで、濃縮汚泥Dから水分が分離しやすくなり、よって、濃縮汚泥Dの脱水を効率よく行うことができる。
濃縮汚泥Dは、加熱脱水機50によって脱水された後、脱水汚泥Iとして脱水汚泥ポンプ70によって焼却設備80に供給され、焼却される。
含水率計75は、脱水汚泥Iの含水率を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
Next, the operation of the heat dehydration system 1 in the above-described embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the heat dehydration system 1.
The aggregating
The concentrated sludge D is dehydrated by the heating / dehydrating
The water content meter 75 measures the water content of the dehydrated sludge I and outputs the measurement result to the
制御盤100の含水率判定部103は、含水率計75から得られた含水率が上限含水率以上であるか否かを判定する(ステップS101)。
制御部112は、含水率判定部103の判定結果が上限含水率以上である場合(ステップS101−YES)には、ステップS102に移行し、上限含水率以上ではない場合(ステップS101−NO)には、ステップS111に移行する。
制御部112は、ステップS102において、所定のタイマー時間が経過するまで待機する。所定のタイマー時間が経過すると、制御部112は、圧入圧力判定部108に、判定処理を実行させる指示をする。圧入圧力判定部108は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、圧入圧力センサ48から圧入圧力の測定結果を取得し、上限圧入圧力未満であるか否かを判定する(ステップS103)。
The water
The
In step S102, the
圧入圧力制御部109は、圧入圧力判定部108の判定結果において、上限圧入圧力未満である場合(ステップS103−YES)には、圧入圧力を増加させる。例えば、圧入圧力判定部108は、圧入圧力を1段階上げることで、リボンスクリュー50dの回転数を減少させる。圧入圧力の増加量は、例えば、予め多段階に設定されている。そのため、圧入圧力判定部108は、測定圧入圧力が増加された設定圧入圧力となるように回転駆動部50cに回転数の増減を指示する。これにより、リボンスクリュー50dの回転数が減少するため、第1の空間50A1内の圧力が増加する。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
The press-fitting
After that, the
制御部112は、上限圧入圧力未満ではない場合(ステップS103−NO)、すなわち、上限圧入圧力以上である場合、背圧判定部110に、判定処理を実行させる指示をする。背圧判定部110は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、背圧センサ50Gsから背圧の測定結果を取得し、上限背圧未満であるか否かを判定する(ステップS105)。
背圧制御部111は、上限背圧未満である場合(ステップS105−YES)には、背圧板を閉じる制御する(ステップS106)。例えば、背圧制御部111は、背圧板の開度を1段階下げる。例えば、背圧制御部111は、予め設定された複数の開度に応じて背圧板を閉じる(排出口50Fが小さくなるように)または開く(排出口50Fが大きくなるように)制御を行うことができる。そのため、背圧制御部111は、現在の段よりも1段下げた開度となるように背圧板50Gを制御する。これにより、第1の空間50A1内の圧力が増加することで、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dの水分の分離が促進される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
The
When the back pressure is less than the upper limit back pressure (step S105-YES), the back
After that, the
制御部112は、上限背圧未満ではない場合(ステップS105−NO)、すなわち、上限背圧以上である場合、制御部112は、熱媒量判定部104に、判定処理を実行させる指示をする。熱媒量判定部104は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、熱媒流量計65から得られる熱媒の供給量が上限熱媒量未満であるか否かを判定する(ステップS107)。
熱媒制御部105は、上限熱媒量未満である場合(ステップS107−YES)には、熱媒を増加させる制御する(ステップS108)。例えば、熱媒制御部105は、熱媒供給ポンプ60を制御することで、熱媒供給ポンプ60から加熱脱水機50に供給する温水Hの供給量を増やす。例えば、熱媒制御部105は、熱媒供給ポンプ60から温水Hの供給量を1段階上げる。増加量は、例えば、予め多段階に設定されおり、現在の段よりも供給量が多い方に1段上の供給量にて駆動するように熱媒供給ポンプ60に指示する。これにより、熱媒供給ポンプ60から供給される温水Hの供給量が増加するため、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dに対する加熱の度合いが上がる。これにより、濃縮汚泥Dの温度が上がり、水分の分離が促進される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
When the
When the heat
After that, the
制御部112は、上限熱媒量未満ではない場合(ステップS107−NO)、すなわち、上限熱媒量以上である場合、凝集剤判定部106に、判定処理を実行させる指示をする。凝集剤判定部106は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、凝集剤流量計45から無機凝集剤の供給量の測定結果を取得し、凝集剤の供給量の上限凝集剤量未満であるか否かを判定する(ステップS109)。
The
凝集剤制御部107は、凝集剤の供給量が上限凝集剤量未満である場合(ステップS109−YES)には、凝集剤の供給量を増加させる制御する(ステップS110)。例えば、凝集剤制御部107は、凝集剤の供給量を1段階上げる。例えば、凝集剤制御部107は、予め設定された複数の供給量の段数のうち、現在の段よりも1段上げた供給量となるように凝集剤供給ポンプ40を制御する。これにより、濃縮汚泥Dに注入される無機凝集剤の量が増加することで、濃縮汚泥Dに対する無機凝集剤の割合を高めた状態で加熱脱水機50に供給することができる。これにより、無機凝集剤が増加され、かつ温水Hによる加温によって、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dの水分の分離が促進される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
When the supply amount of the coagulant is less than the upper limit coagulant amount (step S109-YES), the
After that, the
一方、ステップS101において、上限含水率以上ではないと判定された場合(ステップS101−NO)、すなわち、上限含水率未満であると判定された場合、含水率判定部103は、含水率計75から得られた含水率が下限含水率以下であるか否かを判定する(ステップS111)。下限含水率以下ではない場合(ステップS111−NO)、制御部112は、ステップS100に処理を移行する。
一方、制御部112は、下限含水率以下である場合(ステップS111−YES)、制御部112は、ステップS112において、所定のタイマー時間が経過するまで待機する。所定のタイマー時間が経過すると、制御部112は、凝集剤判定部106に、判定処理を実行させる指示をする。凝集剤判定部106は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、凝集剤流量計45から無機凝集剤の供給量の測定結果を取得し、測定結果が凝集剤の供給量の下限凝集剤量以上であるか否かを判定する(ステップS113)。
On the other hand, in step S101, when it is determined that the water content is not equal to or higher than the upper limit water content (step S101-NO), that is, when it is determined that the water content is less than the upper limit water content, the water
On the other hand, when the
凝集剤制御部107は、凝集剤の供給量が下限凝集剤量以上である場合(ステップS113−YES)には、凝集剤の供給量を減少させる。例えば、凝集剤制御部107は、凝集剤の供給量を1段階下げる(ステップS114)。例えば、凝集剤制御部107は、予め設定された複数の供給量の段数のうち、現在の段よりも1段下げた供給量となるように凝集剤供給ポンプ40を制御する。これにより、濃縮汚泥Dに注入される無機凝集剤の量が減少することで、濃縮汚泥Dに対する無機凝集剤の割合を下げた状態で加熱脱水機50に供給することができる。これにより、無機凝集剤が減少したことに応じて、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dの水分の分離が抑制される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
The
After that, the
凝集剤の供給量が下限凝集剤量以上ではない場合(ステップS113−NO)、すなわち、下限凝集剤量未満である場合、制御部112は、熱媒量判定部104に、判定処理を実行させる指示をする。熱媒量判定部104は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、熱媒流量計65から得られる熱媒の供給量が下限熱媒量以上であるか否かを判定する(ステップS115)。
When the supply amount of the coagulant is not equal to or more than the lower limit coagulant amount (step S113-NO), that is, when it is less than the lower limit coagulant amount, the
熱媒制御部105は、下限熱媒量以上である場合(ステップS115−YES)には、熱媒を減少させる制御する(ステップS116)。例えば、熱媒制御部105は、熱媒供給ポンプ60から供給させる温水Hの供給量を1段階下げる。これにより、熱媒供給ポンプ60から供給される温水Hの供給量が減少するため、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dに対する加熱の度合いが下がる。これにより、濃縮汚泥Dの温度が下がり、水分の分離が抑制される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
When the heat
After that, the
一方、下限熱媒量以上ではない場合(ステップS115−NO)、すなわち、下限熱媒量未満である場合、制御部112は、背圧判定部110に、判定処理を実行させる指示をする。背圧判定部110は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、背圧センサ50Gsから背圧の測定結果を取得し、下限背圧以上であるか否かを判定する(ステップS117)。
On the other hand, when it is not equal to or more than the lower limit heat medium amount (step S115-NO), that is, when it is less than the lower limit heat medium amount, the
背圧制御部111は、背圧が下限背圧以上である場合(ステップS117−YES)、背圧板を開く制御する(ステップS118)。例えば、背圧制御部111は、背圧板の開度を1段階上げる。これにより、排出口50Fが大きくなるように開く。これにより、第1の空間50A1内の圧力が減少することで、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dの水分の分離が抑制される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
The back
After that, the
制御部112は、背圧が下限背圧以上ではない場合(ステップS117−NO)、すなわち、下限背圧未満である場合、制御部112は、圧入圧力判定部108に、判定処理を実行させる指示をする。圧入圧力判定部108は、制御部112から判定処理の指示を受け取ると、圧入圧力センサ48から圧入圧力の測定結果を取得し、下限圧入圧力以上であるか否かを判定する(ステップS119)。
When the back pressure is not equal to or higher than the lower limit back pressure (step S117-NO), that is, when the back pressure is less than the lower limit back pressure, the
圧入圧力判定部108は、下限圧入圧力以上である場合(ステップS119−YES)には、圧入圧力を減少させる。例えば、圧入圧力判定部108は、圧入圧力を1段階下げる。これにより、リボンスクリュー50dの回転数が増加するため、第1の空間50A1内の圧力が減少する。そのため、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dの水分の分離が抑制される。
その後、制御部112は、処理をステップS100に移行する。
When the press-fitting
After that, the
上述した実施形態によれば、温水Hを熱媒として加熱脱水機50内に供給し、濃縮汚泥Dを加熱しつつ、加熱脱水機50から排出される脱水汚泥Iの含水率が目標値になるように熱媒の量を制御するようにした。これにより、熱媒による加熱の度合いを調整することで含水率の調整を行うことができるため、含水率の調整の自由度が上がり、設定した含水率に調整することが容易になる。これにより、脱水機から排出される汚泥の含水率の変動を抑制することができる。
According to the above-described embodiment, the water content of the dehydrated sludge I discharged from the
また、本実施形態によれば、現在の含水率が目標の含水率よりも高い場合において、圧入圧力の増加、背圧の増加を行うことで含水率の調整を行い、それでも目標の含水率まで下げることができなかった場合には、熱媒量の増加をするようにした。これにより、圧入圧力の増加や背圧の増加よりも先に熱媒量の増加による含水率に制御を行う場合に比べて、熱媒量を使用する量を抑えつつ、含水率制御をすることができる。これにより、熱媒を使用する量を抑えた分を、別の熱利用設備に使用することができる。
また、当該熱媒量の増加を行っても目標の含水率まで下げることができなかった場合には、無機凝集剤を投入するようにしたので、無機凝集剤の使用量を低減させつつ、含水率制御をすることができる。無機凝集剤の使用量を低減させることで、無機凝集剤のコストを抑えることができる。
Further, according to the present embodiment, when the current water content is higher than the target water content, the water content is adjusted by increasing the press-fitting pressure and the back pressure, and still reaches the target water content. If it could not be lowered, the amount of heat medium was increased. As a result, the water content can be controlled while suppressing the amount of heat medium used, as compared with the case where the water content is controlled by increasing the heat medium amount before the press-fitting pressure or back pressure is increased. Can be done. As a result, the amount of heat medium used can be reduced and used for another heat utilization facility.
In addition, if the target water content could not be reduced even if the heat medium amount was increased, an inorganic coagulant was added, so that the amount of the inorganic coagulant used was reduced and the water content was reduced. Rate control is possible. By reducing the amount of the inorganic flocculant used, the cost of the inorganic flocculant can be suppressed.
また、本実施形態によれば、調整するパラメーターの内、ランニングコストに大きな影響を与える凝集剤の注入量から調整を行う。現在の含水率が目標の含水率よりも低い場合には、凝集剤の注入量を減少させ、現在の含水率が目標の含水率よりも高い場合には、その他のパラメーター圧入圧力、背圧板の開度、熱媒の流量を調整し、それでも目標の含水率に到達しない場合に、凝集剤の注入量を増加させる。
本発明により、焼却設備において常に自燃点付近で運転することができるため、補助燃料を大幅に削減できるとともに、無駄な脱水が行われない。すなわち必要最低限の凝集剤の注入量で常に自燃運転することも可能となる。
Further, according to the present embodiment, among the parameters to be adjusted, the adjustment is made from the injection amount of the flocculant which has a great influence on the running cost. If the current moisture content is lower than the target moisture content, reduce the injection amount of coagulant, and if the current moisture content is higher than the target moisture content, other parameters press-fitting pressure, back pressure plate Adjust the opening degree and the flow rate of the heat medium, and increase the injection amount of the coagulant when the target water content is still not reached.
According to the present invention, since the incineration facility can always be operated near the autoignition temperature, the auxiliary fuel can be significantly reduced and wasteful dehydration is not performed. That is, it is possible to always perform self-combustion operation with the minimum required amount of coagulant injected.
例えば、従来において、スクリュープレスの後段に焼却設備が設けられる脱水システムもある。このような場合において設定した含水率に調整できなかった結果、自燃点よりも高い含水率である脱水汚泥を焼却設備に投入した場合には、焼却設備において補助燃料を注入し、脱水汚泥を焼却する必要がある。一方、自燃点よりも低い含水率である脱水汚泥を焼却設備に投入した場合には、焼却炉において散水し、焼却炉の内部温度を低下させる処置を取る必要があり、無駄に脱水していることになってしまう。
これに対し、上述した本実施形態によれば、補助燃料の使用を低減することができ、無駄な脱水を行わなくて済む。
For example, conventionally, there is also a dehydration system in which an incineration facility is provided after the screw press. In such a case, if dehydrated sludge with a moisture content higher than the self-burning point is put into the incineration facility as a result of not being able to adjust to the set moisture content, auxiliary fuel is injected in the incineration facility to incinerate the dehydrated sludge. There is a need to. On the other hand, when dewatered sludge with a water content lower than the autoignition temperature is put into the incinerator, it is necessary to sprinkle water in the incinerator to lower the internal temperature of the incinerator, and the dewatering is wasted. It will end up being.
On the other hand, according to the above-described embodiment, the use of auxiliary fuel can be reduced and unnecessary dehydration can be avoided.
また、無機凝集剤の供給量を低減させても目標の含水率よりも低い場合には、温水Hとして加熱脱水機50に供給される熱媒量を低減させるようにした。これにより、目標の含水率よりも低い状態においても、熱媒量の調整によって含水率を制御することができるため、含水率の調整の自由度が上がり、設定した含水率に調整することが容易になる。これにより、脱水機から排出される汚泥の含水率の変動を抑制することができる。
また、熱媒を使用する量を抑えた分を、別の熱利用設備に使用することができる。
さらに、無機凝集剤の調整、熱媒量の調整を行っても、含水率が目標の含水率よりも低い場合に、背圧の低下、圧入圧力の低下を行うことで含水率の調整を行うことができる。これにより、無機凝集剤の供給量による含水率の制御や、熱媒量の調整による含水率の制御を優先して行うことができるため、含水率を制御する際に、加熱脱水機の運転コストや、廃熱の回収を最小にすることができる。
Further, when the water content is lower than the target even if the supply amount of the inorganic flocculant is reduced, the amount of heat medium supplied to the
In addition, the amount of heat medium used can be reduced and used for another heat utilization facility.
Further, even if the inorganic flocculant is adjusted and the heat medium amount is adjusted, when the water content is lower than the target water content, the water content is adjusted by lowering the back pressure and the press-fitting pressure. be able to. As a result, it is possible to give priority to controlling the water content by adjusting the supply amount of the inorganic flocculant and controlling the water content by adjusting the heat medium amount. Therefore, when controlling the water content, the operating cost of the heating dehydrator Or, the recovery of waste heat can be minimized.
また、脱水汚泥Iの含水率に応じて、濃縮汚泥Dに対する加熱の度合いを制御するようにしたので、脱水汚泥Iの含水率の変動を抑制することができ、脱水汚泥Iを安定的に自燃点に維持することができる。さらに、無機凝集剤を供給する制御も行うようにしたので、より安定的に脱水汚泥Iを自燃点で維持することができる。
また、本実施形態によれば、脱水汚泥Iが自燃点付近となるように安定的に運転することができるため、後段の焼却設備において、補助燃料の利用を低減させて燃焼させることができる。
Further, since the degree of heating of the concentrated sludge D is controlled according to the water content of the dehydrated sludge I, fluctuations in the water content of the dehydrated sludge I can be suppressed, and the dehydrated sludge I can be stably self-burned. Can be maintained at a point. Further, since the control of supplying the inorganic flocculant is also performed, the dehydrated sludge I can be more stably maintained at the autoignition point.
Further, according to the present embodiment, since the dehydrated sludge I can be stably operated so as to be near the autoignition temperature, it is possible to reduce the use of auxiliary fuel and burn it in the incineration facility at the subsequent stage.
また、上述の実施形態においては、含水率を制御するにあたり、圧入圧力による調整、背圧による調整、熱媒量による調整、無機凝集剤の投入量による調整を、所定の順に行うようにしたが、測定された含水率と目標として設定された含水率に所定以上の乖離がある場合には、それぞれの変化量を増やす、または、複数のパラメーター(圧入圧力、背圧、熱媒量、無機凝集剤)を同時(並列)に変更しても良い。 Further, in the above-described embodiment, in controlling the water content, the adjustment by the press-fitting pressure, the adjustment by the back pressure, the adjustment by the amount of heat medium, and the adjustment by the input amount of the inorganic flocculant are performed in a predetermined order. , If there is a discrepancy between the measured moisture content and the moisture content set as the target, increase the amount of each change, or multiple parameters (press-fit pressure, back pressure, heat medium amount, inorganic aggregation). Agents) may be changed simultaneously (parallel).
また、上述した実施形態によれば、温水Hを第2の空間50A2に供給することで濃縮汚泥Dを加熱する場合について説明したが、濃縮汚泥Dを加熱することができれば、加熱脱水機50に供給される前の段階の濃縮汚泥Dに対して加熱するようにしてもよい。例えば、濃縮装置20と加熱脱水機50との間の経路において濃縮汚泥Dに対して温水Hを加える、濃縮装置20と加熱脱水機50との間の経路の配管等を温水Hによって加熱するようにしてもよい。
Further, according to the above-described embodiment, the case where the concentrated sludge D is heated by supplying the hot water H to the second space 50A2 has been described, but if the concentrated sludge D can be heated, the
なお、上述した実施形態のように、濾過スクリーン50Bにおいて濾液に温水Hを加えることで加熱した場合には、濃縮汚泥Dを加熱するために必要な熱量を抑えることができる。例えば、有機性汚泥Aを加熱する場合、濃縮装置20に供給される前の有機性汚泥Aは、濃縮装置20において濃縮が行われている濃縮汚泥Dに比べて水分が多いため、その分、熱量が多く必要となるからである。
When the
また、上述の実施形態において、図3のフローチャートにおいて、含水率の基準値に対する現在の含水率の大小関係に応じて、スクリューの回転数の制御(回転数を上げるまたは下げる)も行うステップを含むようにしてもよい。
また、上述の実施形態において、図3のフローチャートにおいて、含水率の基準値に対する現在の含水率の大小関係に応じて、高分子凝集剤の供給量の制御(供給量を上げるまたは下げる)も行うステップを含むようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the flowchart of FIG. 3 includes a step of controlling the screw rotation speed (increasing or decreasing the rotation speed) according to the magnitude relationship of the current water content with respect to the reference value of the water content. You may try to do it.
Further, in the above-described embodiment, in the flowchart of FIG. 3, the supply amount of the polymer flocculant is controlled (increased or decreased) according to the magnitude relationship of the current water content with respect to the reference value of the water content. It may include steps.
上述した実施形態における制御盤100をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
The
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also included.
1…加熱脱水システム、2a…濃縮濾過スクリーン、10…凝集装置、20…濃縮装置、30…濃縮汚泥供給ポンプ、40…凝集剤供給ポンプ、45…凝集剤流量計、48…圧入圧力センサ、50…加熱脱水機、50A…ケーシング、50A1…第1の空間、50A2…第2の空間、50A3…第3の空間、50A4…加熱部、50B…濾過スクリーン、50Ba…内濾過スクリーン、50Bb…外濾過スクリーン、50c…回転駆動部、50C…基板、50d…リボンスクリュー、50D…蓋体、50e…連結板、50E…排出室、50f…供給管、50F…排出口、50G…背圧板、50Gs…背圧センサ、50H…排水管、60…熱媒供給ポンプ、65…熱媒流量計、70…脱水汚泥ポンプ、75…含水率計、80…焼却設備、81…焼却炉、82…ボイラ、83…排煙処理塔、100…制御盤、101…含水率取得部、102…記憶部、103…含水率判定部、104…熱媒量判定部、105…熱媒制御部、106…凝集剤判定部、107…凝集剤制御部、108…圧入圧力判定部、110…背圧判定部、111…背圧制御部、112…制御部、113…通信部 1 ... Heat dehydration system, 2a ... Concentration filtration screen, 10 ... Coagulator, 20 ... Concentrator, 30 ... Concentrated sludge supply pump, 40 ... Coagulant supply pump, 45 ... Coagulant flow meter, 48 ... Press-fit pressure sensor, 50 ... heating dehydrator, 50A ... casing, 50A1 ... first space, 50A2 ... second space, 50A3 ... third space, 50A4 ... heating unit, 50B ... filtration screen, 50Ba ... inner filtration screen, 50Bb ... outer filtration Screen, 50c ... Rotary drive unit, 50C ... Board, 50d ... Ribbon screw, 50D ... Lid, 50e ... Connecting plate, 50E ... Discharge chamber, 50f ... Supply pipe, 50F ... Discharge port, 50G ... Back pressure plate, 50Gs ... Back Pressure sensor, 50H ... drainage pipe, 60 ... heat medium supply pump, 65 ... heat medium flow meter, 70 ... dehydration sludge pump, 75 ... moisture content meter, 80 ... incineration equipment, 81 ... incinerator, 82 ... boiler, 83 ... Smoke exhaust treatment tower, 100 ... control panel, 101 ... water content acquisition unit, 102 ... storage unit, 103 ... water content determination unit, 104 ... heat medium amount determination unit, 105 ... heat medium control unit, 106 ... coagulant determination unit , 107 ... coagulant control unit, 108 ... press-fitting pressure determination unit, 110 ... back pressure determination unit, 111 ... back pressure control unit, 112 ... control unit, 113 ... communication unit
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、加熱脱水機と、前記加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得する含水率取得部と、前記加熱脱水機のスクリューの回転数を制御することで圧入圧力を制御する圧入圧力制御部と、前記加熱脱水機の排出口に設けられ前記汚泥を圧搾する背圧板と前記排出口との開口度合いを制御する背圧制御部と、前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する熱媒制御部と、前記加熱脱水機に供給される汚泥に対して凝集剤を供給する供給量を制御する凝集剤制御部と、を有し、前記圧入圧力制御部は、前記含水率が上限含水率よりも高い場合に、前記スクリューの回転数を減少させることで前記圧入圧力を増加させ、前記背圧制御部は、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上である場合、前記開口度合いが小さくなるように前記背圧板を閉じ、前記熱媒制御部は、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上であり、前記背圧板による背圧が上限背圧以上である場合、前記熱媒の温度が50℃以上100℃未満である当該熱媒の供給を増加させ、前記凝集剤制御部は、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上であり、前記背圧板による背圧が上限背圧以上であり、前記熱媒の供給が上限熱媒量以上である場合に、前記凝集剤の供給を増加させ、前記凝集剤制御部は、前記含水率が下限含水率よりも低い場合に、前記凝集剤の供給量を減少させ、前記熱媒制御部は、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満である場合、前記熱媒の温度が50℃以上100℃未満である当該熱媒の供給を減少させ、前記背圧制御部は、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満であり、前記熱媒の量が下限熱媒量未満である場合、前記開口度合いが大きくなるように前記背圧板を開き、前記圧入圧力制御部は、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満であり、前記熱媒の量が下限熱媒量未満であり、前記背圧板の圧力が下限背圧未満である場合に、前記スクリューの回転数を増加させることで圧入圧力を減少させる加熱脱水システムである。 In order to solve the above-mentioned problems, one aspect of the present invention is a heat dehydrator, a water content acquisition unit for acquiring the water content of sludge discharged from the heat dehydrator, and rotation of a screw of the heat dehydrator. A press-fitting pressure control unit that controls the press-fitting pressure by controlling the number, and a back pressure control unit that is provided at the discharge port of the heating / dehydrating machine and controls the degree of opening between the back pressure plate that presses the sludge and the discharge port. , depending on the water content, supplying supplies a heat medium control section for controlling the supply of heating medium for heating the sludge of the heating dehydrator, an aggregating agent to the sludge to be supplied to the heating dehydrator It has a coagulant control unit that controls the amount, and the press-fit pressure control unit increases the press-fit pressure by reducing the number of rotations of the screw when the water content is higher than the upper limit water content. When the water content is higher than the upper limit water content and the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure, the back pressure control unit closes the back pressure plate so that the degree of opening becomes smaller, and the heat medium control unit When the water content is higher than the upper limit water content, the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure, and the back pressure due to the back pressure plate is equal to or higher than the upper limit back pressure, the temperature of the heat medium is 50 ° C. or higher and 100 ° C. In the coagulant control unit, the water content is higher than the upper limit water content, the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure, and the back pressure by the back pressure plate is the upper limit back pressure. When the pressure is equal to or higher than the pressure and the supply of the heat medium is equal to or higher than the upper limit heat medium amount, the supply of the coagulant is increased, and the coagulant control unit determines that the water content is lower than the lower limit water content. When the supply amount of the coagulant is reduced and the water content of the heat medium control unit is lower than the lower limit water content and the supply amount of the coagulant is less than the lower limit coagulant amount, the temperature of the heat medium is raised. The supply of the heat medium having a temperature of 50 ° C. or higher and lower than 100 ° C. is reduced, and the back pressure control unit has a water content lower than the lower limit water content, and the supply amount of the coagulant is less than the lower limit coagulant amount. When the amount of the heat medium is less than the lower limit heat medium amount, the back pressure plate is opened so that the degree of opening is large, and the press-fitting pressure control unit has the water content lower than the lower limit water content and the coagulant. When the supply amount of is less than the lower limit coagulant amount, the amount of the heat medium is less than the lower limit heat medium amount, and the pressure of the back pressure plate is less than the lower limit back pressure, the rotation speed of the screw is increased. It is a heating and dehydration system that reduces the press-fitting pressure .
また、本発明の一態様は、加熱脱水機と、前記加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得する含水率取得部と、前記加熱脱水機のスクリューの回転数を制御することで圧入圧力を制御する圧入圧力制御部と、前記加熱脱水機の排出口に設けられ前記汚泥を圧搾する背圧板と前記排出口との開口度合いを制御する背圧制御部と、前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する熱媒制御部と、前記加熱脱水機に供給される汚泥に対して凝集剤を供給する供給量を制御する凝集剤制御部と、を有する加熱脱水システムにおける加熱脱水方法であって、含水率取得部が、加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得し、前記圧入圧力制御部が、前記含水率が上限含水率よりも高い場合に、前記スクリューの回転数を減少させることで前記圧入圧力を増加させ、前記背圧制御部が、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上である場合、前記開口度合いが小さくなるように前記背圧板を閉じ、前記熱媒制御部が、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上であり、前記背圧板による背圧が上限背圧以上である場合、前記熱媒の温度が50℃以上100℃未満である当該熱媒の供給を増加させ、前記凝集剤制御部が、前記含水率が上限含水率よりも高く、前記圧入圧力が上限圧入圧力以上であり、前記背圧板による背圧が上限背圧以上であり、前記熱媒の供給が上限熱媒量以上である場合に、前記凝集剤の供給を増加させ、前記凝集剤制御部が、前記含水率が下限含水率よりも低い場合に、前記凝集剤の供給量を減少させ、前記熱媒制御部が、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満である場合、前記熱媒の温度が50℃以上100℃未満である当該熱媒の供給を減少させ、前記背圧制御部が、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満であり、前記熱媒の量が下限熱媒量未満である場合、前記開口度合いが大きくなるように前記背圧板を開き、前記圧入圧力制御部が、前記含水率が下限含水率よりも低く、前記凝集剤の供給量が下限凝集剤量未満であり、前記熱媒の量が下限熱媒量未満であり、前記背圧板の圧力が下限背圧未満である場合に、前記スクリューの回転数を増加させることで圧入圧力を減少させる加熱脱水方法である。 Further, one aspect of the present invention is press-fitting by controlling a heat dehydrator, a water content acquisition unit for acquiring the water content of sludge discharged from the heat dehydrator, and a screw rotation speed of the heat dehydrator. A press-fitting pressure control unit that controls the pressure, a back pressure control unit that is provided at the discharge port of the heating / dehydrator and controls the degree of opening between the back pressure plate that presses the sludge and the discharge port, and a back pressure control unit according to the water content. , A heat medium control unit that controls the supply of a heat medium for heating the sludge of the heating dehydrator, and a coagulant control that controls a supply amount of a coagulant for the sludge supplied to the heating dehydrator. It is a heat dehydration method in a heat dehydration system having a unit, in which a water content acquisition unit acquires the water content of sludge discharged from the heat dehydrator, and the press-fitting pressure control unit obtains the water content up to the upper limit of the water content. When the rate is higher than the rate, the press-fitting pressure is increased by reducing the number of rotations of the screw, and the back pressure control unit has the water content higher than the upper limit water content and the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure. If, the back pressure plate is closed so that the degree of opening is small, and the heat medium control unit has the water content higher than the upper limit water content, the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure, and the back pressure plate. When the back pressure due to is equal to or higher than the upper limit back pressure, the supply of the heat medium having a temperature of 50 ° C. or higher and lower than 100 ° C. is increased, and the coagulant control unit causes the water content to exceed the upper limit water content. When the press-fitting pressure is equal to or higher than the upper limit press-fitting pressure, the back pressure by the back pressure plate is equal to or higher than the upper limit back pressure, and the supply of the heat medium is equal to or higher than the upper limit heat medium amount, the coagulant is supplied. The coagulant control unit reduces the supply amount of the coagulant when the water content is lower than the lower limit water content, and the heat medium control unit has the water content lower than the lower limit water content. When the supply amount of the coagulant is less than the lower limit coagulant amount, the supply of the heat medium whose temperature of the heat medium is 50 ° C. or higher and lower than 100 ° C. is reduced, and the back pressure control unit causes the water content. Is lower than the lower limit water content, the supply amount of the coagulant is less than the lower limit coagulant amount, and the amount of the heat medium is less than the lower limit heat medium amount, the back pressure plate is arranged so that the degree of opening becomes large. When the press-fitting pressure control unit opens, the water content is lower than the lower limit water content, the supply amount of the coagulant is less than the lower limit coagulant amount, and the amount of the heat medium is less than the lower limit heat medium amount. This is a heating and dehydration method in which the press-fitting pressure is reduced by increasing the number of rotations of the screw when the pressure of the back pressure plate is less than the lower limit back pressure .
Claims (11)
前記加熱脱水機から排出される汚泥の含水率を取得する含水率取得部と、
前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する熱媒制御部と、
を有する加熱脱水システム。 With a heating dehydrator
A water content acquisition unit that acquires the water content of sludge discharged from the heating / dehydrating machine,
A heat medium control unit that controls the supply of a heat medium for heating the sludge of the heating / dehydrating machine according to the water content.
Heat dehydration system with.
請求項1に記載の加熱脱水システム。 The heat dehydration system according to claim 1, wherein the heat medium control unit controls at least one of the amount of the heat medium and the temperature.
請求項1または請求項2に記載の加熱脱水システム。 The heating / dehydrating system according to claim 1 or 2, further comprising a heating portion that heats the sludge of the heating / dehydrating machine from the outer peripheral side of the accommodating portion using the heat medium.
前記含水率が基準値よりも高い場合には、熱媒の供給を増加させ、
前記含水率が基準値よりも低い場合には、熱媒の供給を減少させる
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の加熱脱水システム。 The heat medium control unit
When the water content is higher than the reference value, the supply of heat medium is increased.
The heat dehydration system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the water content is lower than the reference value, the supply of the heat medium is reduced.
前記熱媒制御部は、前記熱媒供給部から供給される熱媒の量を制御する
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の加熱脱水システム。 It has a heat medium supply unit that supplies a heat medium heated by the heat obtained by burning the sludge discharged from the heat dehydration system.
The heat dehydration system according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat medium control unit controls the amount of heat medium supplied from the heat medium supply unit.
前記含水率が所定以上であって、前記熱媒の供給が所定まで増加している場合に、前記凝集剤供給部によって凝集剤の供給を増加させる凝集剤制御部と、
を有する請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の加熱脱水システム。 A coagulant supply unit that supplies a coagulant to the sludge supplied to the heat dehydrator,
When the water content is equal to or higher than a predetermined value and the supply of the heat medium is increased to a predetermined value, the coagulant control unit increases the supply of the coagulant by the coagulant supply unit.
The heat dehydration system according to any one of claims 1 to 5.
前記含水率が所定以下であって、前記凝集剤の供給が所定まで減少している場合に、前記熱媒の供給を減らす
請求項6に記載の加熱脱水システム。 The heat medium control unit
The heat dehydration system according to claim 6, wherein the supply of the heat medium is reduced when the water content is equal to or less than a predetermined value and the supply of the flocculant is reduced to a predetermined value.
請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載の加熱脱水システム。 The heating / dehydrating system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a dehydrating sludge pump that supplies sludge discharged from the heating / dehydrating machine to a subsequent incineration facility.
熱媒制御部が、前記含水率に応じて、前記加熱脱水機の汚泥を加熱するための熱媒の供給を制御する
加熱脱水方法。 The moisture content acquisition unit acquires the moisture content of the sludge discharged from the heat dehydrator,
A heating / dehydrating method in which the heat medium control unit controls the supply of a heat medium for heating the sludge of the heating / dehydrating machine according to the water content.
請求項9に記載の加熱脱水方法。 A claim that the coagulant control unit increases the supply of the coagulant to the sludge supplied to the heat dehydrator when the water content is equal to or higher than a predetermined value and the supply of the heat medium is increased to a predetermined value. 9. The heat dehydration method according to 9.
請求項10に記載の加熱脱水方法。 The heat dehydration method according to claim 10, wherein the heat medium control unit reduces the supply of the heat medium when the water content is equal to or less than a predetermined value and the supply of the flocculant is reduced to a predetermined level.
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