JP2022140787A - 汚泥処理方法 - Google Patents

汚泥処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2022140787A
JP2022140787A JP2022125397A JP2022125397A JP2022140787A JP 2022140787 A JP2022140787 A JP 2022140787A JP 2022125397 A JP2022125397 A JP 2022125397A JP 2022125397 A JP2022125397 A JP 2022125397A JP 2022140787 A JP2022140787 A JP 2022140787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sludge
treatment method
sludge treatment
water
treated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2022125397A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7416876B2 (ja
Inventor
善雄 中山
Yoshio Nakayama
慎一 吉川
Shinichi Yoshikawa
恵星 林田
Keisei Hayashida
洋一 堀井
Yoichi Horii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2022125397A priority Critical patent/JP7416876B2/ja
Publication of JP2022140787A publication Critical patent/JP2022140787A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7416876B2 publication Critical patent/JP7416876B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

【課題】安定したシステムの運転が可能になるばかりか、技術員不足または技術継承の問題を緩和することが可能な汚泥処理方法を提供する。【解決手段】凝集混和槽に供給された被処理汚泥Aに凝集剤Bを混和し、所定の攪拌強度で攪拌することで凝集フロックCを生成する凝集混和工程と、凝集フロックCから水分を分離除去することで、含水率が低減された脱水ケーキGを生成したのちホッパー101に貯留し、当該水分に相当する脱水濾液Hを排出する脱水工程と、を有する。脱水工程は、計測器が凝集混和槽に供給される被処理汚泥Aの流量および濃度と、脱水濾液Hの流量およびSS濃度とを計測する第1の工程と、制御装置11が、第1の工程の計測値に基づいて脱水ケーキGの含水率を算出し、当該含水率が予め定めた含水率基準値を満たさない場合に汚泥脱水機7の動作条件を変更する第2の工程と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、汚泥処理システムおよび汚泥処理方法に関し、例えば、凝集剤を使用する上水処理または下水処理や、産業排水分野における凝集混和または汚泥処理の技術に関する。
特許文献1および特許文献2には、スクリュープレス脱水機からの脱水汚泥の含水率を水分計により計測し、含水率が所定値以下となるように、背圧調整およびスクリュー回転数の調整を、背圧調整の方を優先して行う汚泥処理システムが示される。特許文献3には、脱水機に定量の原液を供給する原液供給管でフロックを撮像し、撮像したフロックの平均解析面積が予め試験的に定めた基準面積の範囲となるように凝集剤の添加率や攪拌数を制御する凝集剤注入制御方法が示される。非特許文献1には、脱水機の濃縮部スクリーンに親水性スクリーンを採用したハイブリッド型圧入式スクリュープレスが示される。
特許第5716049号公報 特許第5989819号公報 特許第4238983号公報
犬塚、他3名、"ハイブリッド型圧入式スクリュープレスにおける親水性スクリーン適用事例"、第55回下水道研究発表会、N-10-1-6
一般的に、汚泥処理システムは、施設や設備の状況を十分に理解している熟練した技術員の属人的な判断によって運用される場合が多い。しかし、近年、高齢化および労働人口の不足といった社会的背景に伴い、技術員が不足し、技術継承が困難となってきている。そこで、汚泥処理システムの自動化が望まれる。この際には、例えば、特許文献1~特許文献3の技術を利用して、局所的な自動化を図ることが考えられる。
しかし、特許文献1,2のような水分計を用いた方式では、十分な精度が得られない場合があり、さらに、含水率のみならずSS(Suspended Solids)回収率が併せて制御されることが望まれる。また、特許文献3のようなカメラを用いた方式では、測定部に汚泥が付着すると正確な評価が難しくなりるため、頻繁なメンテナンスが必要となる恐れがある。さらに、特許文献1~特許文献3の技術を用いても、幾つかの工程で依然としてある程度の人員が必要とされ、技術員不足の問題や、技術継承の問題を十分に緩和できない恐れがある。
本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、技術員不足または技術継承の問題を緩和することが可能な汚泥処理システムおよび汚泥処理方法を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
一実施の形態による汚泥処理システムは、凝集混和装置と、第1の流量計および第1の濃度計と、汚泥脱水機と、第2の流量計および第2の濃度計と、制御装置と、を有する。凝集混和装置は、水処理系で発生した被処理汚泥が供給され、被処理汚泥に凝集剤を混和することで凝集フロックを生成する。第1の流量計および第1の濃度計は、凝集混和装置に供給される被処理汚泥の流量および濃度をそれぞれ計測する。汚泥脱水機は、凝集フロックから水分を分離除去することで含水率が低減された脱水ケーキを生成し、水分に相当する脱水濾液を排出する。第2の流量計および第2の濃度計は、脱水濾液の流量およびSS濃度をそれぞれ計測する。制御装置は、第1の流量計および第1の濃度計の計測値と、第2の流量計および第2の濃度計の計測値とに基づいて脱水ケーキの含水率を算出する。
本発明による代表的汚泥処理システムは、水処理系で発生した被処理汚泥が供給され、被処理汚泥に凝集剤を混和することで凝集フロックを生成する凝集混和装置と、凝集混和装置に供給される被処理汚泥の流量および濃度をそれぞれ計測する第1の流量計および第1の濃度計と、凝集フロックから水分を分離除去することで含水率が低減された脱水ケーキを生成し、水分に相当する脱水濾液を排出する汚泥脱水機と、脱水濾液の流量およびSS濃度をそれぞれ計測する第2の流量計および第2の濃度計と、第1の流量計および第1の濃度計の計測値と、第2の流量計および第2の濃度計の計測値とに基づいて脱水ケーキの含水率を算出する制御装置とを有するものである。
なお、このシステムは、更に凝集混和装置と汚泥脱水機との間に設置され、凝集混和装置で生成された凝集フロックの汚泥濃度を上げることで濃縮凝集フロックを生成する汚泥濃縮トラフを有し、汚泥濃縮トラフは、上部底であり、水平面に対して30~70°の角度で設置され、移送される凝集フロックから水分を分離および排出するスクリーンと、下部底であり、スクリーンによって排出された濃縮トラフ分離液を汚泥脱水機の脱水濾液に混合する底板とを有することが好ましい。また、この汚泥濃縮トラフの工夫は前記代表的汚泥処理システムに限らず広く“凝集混和装置と汚泥脱水機との間に設置される”装置として有効である。また、ここでスクリーンは、水分の排出口の目幅が異なる複数のスクリーン領域を有し、凝集混和装置側のスクリーン領域の前記目幅は、汚泥脱水機側のスクリーン領域の前記目幅よりも大きいことが望ましい。更にスクリーンは、撥水処理または撥水撥油処理をされていることが好ましい。
ここで、汚泥濃縮トラフを構成するスクリーン等構成部材以外にも凝集フロックもしくは被処理汚泥と接触箇所があり、即ち凝集混和槽内面や、攪拌装置の攪拌軸、攪拌ペラ、脱水機の凝集フロック供給部、スクリュー、スクリーン、背圧板部、脱水濾液トラフなどなどにも凝集フロック並びに供給汚泥の付着を防止することができる撥水処理または撥水撥油処理をすることにより、停止フロー時の自動洗浄作業を大幅に削減することが可能となる。
この凝集フロックおよび被処理汚泥の表面処理は、金属に塗装したもの、金属にコーティングをしたもの、フッ素系または/およびシリコーン系または蒸着による撥水処理が行われるが、フッ素系樹脂、または/およびシリコーン系樹脂等の材質自体を変更しても良く、撥水または撥水撥油効果があれば、その処理方法、材料には拘らない。尚、例えばシリコーン系では、シロキサン構造の側鎖にメチル基を配向させたもの、フッ素系ではPTFE、PFA、FEPなど、撥水に併せて發油効果を有するもの、例えば油分を含有する産業排水等での適用に有効である。
また、本発明の汚泥処理システムは、凝集混和装置で生成される凝集フロックのサイズを計測する凝集フロック計測装置を有し、凝集フロック計測装置は、凝集混和装置内に音波を送信し、凝集混和装置内の凝集フロックからの反射波を受信する音響送受信機と、音響送受信機で受信された反射波に対して信号処理を行う音響計測装置とを有することが有効であり、この音波検出の工夫は上記代表的汚泥処理システムには限らず有効である。
一方、本発明にかかる代表的な汚泥処理方法は、凝集混和装置が水処理系で発生した被処理汚泥の供給を受けて、被処理汚泥に凝集剤を混和し、所定の攪拌強度で攪拌することで凝集フロックを生成する凝集混和工程と、汚泥脱水機が前記凝集フロックから水分を分離除去することで、含水率が低減された脱水ケーキを生成したのちホッパーに貯留し、前記水分に相当する脱水濾液を排出する脱水工程と、を有し、脱水工程は、所定の計測器が凝集混和槽に供給される被処理汚泥の流量および濃度と、脱水濾液の流量およびSS濃度とを計測する第1の工程と、制御装置が、第1の工程の計測値に基づいて脱水ケーキの含水率を算出し、含水率と予め定めた含水率基準値とを比較し、含水率が含水率基準値を満たさない場合に汚泥脱水機の動作条件を変更する第2の工程とを有することが特徴である。
本発明の汚泥処理方法においては、凝集混和工程は、凝集フロック計測装置が凝集フロックのサイズを計測する第3の工程と、制御装置が、凝集フロックのサイズと予め定めたサイズ基準値とを比較し、凝集フロックのサイズがサイズ基準値を満たさない場合に、被処理汚泥の供給量、前記凝集剤の供給量、攪拌強度の少なくともいずれか一つを変更する第4の工程とを有することも有効である。なお、第2工程よりも第4工程を先にしても場合によっては構わない。
また、本発明の汚泥処理方法においては、脱水工程は、更に制御装置が、第1の工程の計測値に基づいてSS回収率を算出し、SS回収率と予め定めた回収率基準値とを比較し、SS回収率が回収率基準値を満たさない場合に汚泥脱水機の動作条件を変更する第5の工程を有することも有効である。
尚、本発明の汚泥処理方法では、脱水工程は、重量計測装置がホッパーに貯留された脱水ケーキの重量を計測する第6の工程を有し、汚泥処理方法は、制御装置が第6の工程で計測された脱水ケーキの重量と予め定めた重量基準値とを比較し、脱水ケーキの重量が重量基準値を満たした場合に凝集混和装置または汚泥脱水機に搭載される自動洗浄装置に洗浄開始命令を発行する洗浄工程を有することも有効である。
更に、本発明の汚泥処理方法では、汚泥脱水機は、スクリューと、脱水ケーキが排出される脱水ケーキ排出口とを含むスクリュープレス式の機器であり、制御装置は、第2の工程で汚泥脱水機の動作条件を変更する際に、スクリューの回転速度または脱水ケーキ排出口の開口部面積の少なくとも一方を変更することも有効である。
以上記載の通り、本発明は最終的には脱水工程管理の省力化を目指すものであり、上記各システムか処理方法を適宜組合せれば良い。
尚、本願明細書では汚泥の語を用いているが本願発明の処理対象は汚泥に限らず、泥状物、例えば食品工場や化学工場の工程で流れるスラリー状のものや産業廃棄物のスラリー状のものや液体中に固形物を含むものなども含む。
前記一実施の形態の汚泥処理システムによれば、安定したシステムの運転が可能になるばかりか、技術員不足または技術継承の問題を緩和することが可能になる。
本発明の一実施の形態による汚泥処理システムの構成例と汚泥処理方法の処理内容の一例を示す概略図である。 図1の汚泥処理システムにおける制御装置の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。 図1の汚泥処理システムにおける制御装置の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。 図1における汚泥濃縮トラフの詳細な配置例を示す図である。 (a)、(b)および(c)は、図1における汚泥濃縮トラフの詳細な構成例を示す図である。 本発明の比較例となる汚泥処理システムにおける運用方法の一例を示すフロー図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
《汚泥処理システムおよび汚泥処理方法の概略》
図1は、本発明の一実施の形態による汚泥処理システムの構成例と汚泥処理方法の処理内容の一例を示す概略図である。一般的に、水処理系で発生した汚泥は、重力濃縮後、場合によっては汚泥消化工程を経て被処理汚泥Aとして汚泥貯留槽に貯留され、図1の汚泥処理システムに供給される。図1の汚泥処理システムは、凝集混和工程で凝集フロックCを生成した後、脱水工程で脱水ケーキGに減容化し、場外に搬出する。搬出された脱水ケーキGは、その後、廃棄物として処分、またはコンポストやセメント材料等のマテリアルとしてリサイクルされる。
また、図1の例では、凝集混和工程と脱水工程の間に、凝集フロックCの汚泥濃度を上げることで濃縮凝集フロックを生成する濃縮工程が設けられる。凝集混和工程は凝集混和装置4によって行われ、濃縮工程は汚泥濃縮トラフ6によって行われ、脱水工程は汚泥脱水機7によって行われる。
まず、凝集混和工程について説明する。被処理汚泥供給ポンプP1は、被処理汚泥Aの供給量を制御し、供給量が制御された被処理汚泥Aを凝集混和装置4に供給する。この際に、流量計SF1および濃度計SD1は、この凝集混和装置4へ被処理汚泥Aを供給するインラインで、被処理汚泥Aの流量および濃度をそれぞれ計測する。凝集混和装置4は、被処理汚泥Aに凝集剤Bを混和し、所定の攪拌強度で攪拌することで凝集フロックCを形成する。この際に、凝集剤供給ポンプP2は、凝集剤タンク2に貯留された凝集剤Bの添加量を制御し、添加量が制御された凝集剤Bを、流量計SF1および濃度計SD1の下流側配管ラインから間接的に添加するか、または、凝集混和装置4に直接添加する。
この例では、流量計SF2にて凝集剤Bの添加量が計測され、制御装置11を介して凝集剤供給ポンプP2の制御に用いられる。ただし、予め凝集剤供給ポンプP2により添加量を高精度に制御できることを確認できていれば、特に流量計SF2の設置には拘らない。被処理汚泥Aと凝集剤Bの混合を考慮すると、配管中での供給が望ましいが、凝集混和装置4での混和が可能であれば、その添加位置は、特に拘らない。なお、流量計SF1、濃度計SD1および流量計SF2の計測値は、それぞれ制御装置11に送られる。
凝集剤Bは、汚泥脱水の用途では、一般的に、高分子凝集剤が使用されるが、場合によっては、ポリ鉄等の無機系凝集剤と併用し、有機系および無機系の二液薬注であってもよい。また、その添加薬品種数も、凝集フロックCを十分に形成できるものであれば、特に拘らない。凝集混和装置4は、凝集混和槽41と、駆動装置M1を含む攪拌装置42とを備える。駆動装置M1は、攪拌装置42の攪拌強度を制御する。凝集混和装置4は、凝集剤Bが添加された被処理汚泥Aを、凝集混和槽41内で攪拌装置42を用いて混和し、凝集フロックCを含む凝集フロック生成水Dを生成する。
ここで、凝集フロックCのサイズは、凝集フロック計測装置5により計測される。凝集フロック計測装置5は、音響送受信機52と、音響測定装置51とを備える。音響送受信機52は、凝集混和槽41の水面下に設置され、凝集混和槽41内に音波を送信し、凝集混和槽41内の凝集フロックCからの反射波を受信する。音響測定装置51は、音響送受信機52で受信された反射波に対して信号処理を行う。例えば、音響測定装置51は、反射波の強度、遅延時間、位相等に基づいて凝集フロックCの画像データを生成する。制御装置11は、当該凝集フロックCの画像データに対して画像処理を行うことで、フロックサイズやフロック密度等を検出する。
次に、濃縮工程について説明する。凝集混和装置4で生成されたフロック生成水Dは、凝集混和槽41でオーバーフローし、傾斜した状態で設置された汚泥濃縮トラフ6に供給される。汚泥濃縮トラフ6は、スクリーン62を備え、スクリーン62を用いてフロック生成水Dから水分を分離することで、凝集フロックCの汚泥濃度を上げた濃縮凝集フロックを生成し、汚泥脱水機7へ移送する。一方、汚泥濃縮トラフ6は、分離した濃縮トラフ分離液Eを、スクリーン62から濃縮トラフ分離液配管61を介して脱水濾液トラフ74へ供給する。
続いて、脱水工程について説明する。汚泥脱水機7は、スクリュー73と、スクリュー73を回転駆動する駆動装置M2と、スクリーン72と、脱水濾液トラフ74と、背圧部クリアランス調整装置8とを備える。背圧部クリアランス調整装置8は、背圧板81と、変位センサ82と、コンプレッサー83と、電磁弁84と、エアシリンダ85とを備える。汚泥脱水機7は、概略的には、濃縮された凝集フロックC(濃縮凝集フロック)から水分を分離除去することで含水率が低減された脱水ケーキGを生成したのちホッパー101に貯留し、また、水分に相当する脱水機濾液Fをスクリーン72を介して脱水濾液トラフ74に排出する。
具体的には、汚泥脱水機7に移送された濃縮凝集フロックは、駆動装置M2で回転駆動されるスクリュー73にて汚泥供給側と反対側に移送され、背圧板81による出口抵抗により圧密される。これにより、濃縮凝集フロックは、スクリーン72を介して脱水機濾液Fと脱水ケーキGとに分離される。この際に、背圧部クリアランス調整装置8は、コンプレッサー83により生じた圧縮空気を元に、電磁弁84およびエアシリンダ85を介して背圧板81の位置を調整することで、脱水ケーキGが排出される脱水ケーキ排出口の開口部面積を調整する。
この時、適正な開口部面積になるよう、変位センサ82は、背圧板81の位置を計測し、その計測データを制御装置11へ送信し、制御装置11は、当該計測データを参照しながら適正な開口部面積になるよう電磁弁84を制御する。変位センサ82は、接触、非接触何れでも背圧板81の位置の変位量を計測できるものであればよく、特にその計測方法は拘らない。
また、一般的に、汚泥脱水方式として、このようなスクリュープレス方式の他にもベルトプレス方式、多重円盤方式、遠心方式等が知られており、何れの方式にも拘らない。ただし、メンテナンス性および自動化の観点からは、スクリュープレス方式が望ましい。スクリュープレス方式の場合、脱水ケーキGの含水率を、スクリュー73の回転速度または脱水ケーキ排出部の開口部面積(背圧板81の位置)の少なくともいずれかによって制御することが可能である。
汚泥濃縮トラフ6からの濃縮トラフ分離液Eと汚泥脱水機7からの脱水機濾液Fは、脱水濾液トラフ74で、脱水濾液Hとして合わさる。流量計SF3およびSS濃度計SD2は、当該脱水濾液Hの流量およびSS濃度をそれぞれ計測する。この際に、SS濃度計SD2は、SS濃度を直接計測しなくても、予めSS濃度と相関をとった濁度計を用い、計測濁度からSS濃度に変換しても問題ない。なお、流量計SF3およびSS濃度計SD2の計測値は、それぞれ、制御装置11に送られる。
汚泥脱水機7からは、脱水された脱水ケーキGが脱水ケーキ排出部を介して排出され、排出された脱水ケーキGは、脱水ケーキ移送コンベア9を介して脱水ケーキ貯留ホッパー10に貯留される。脱水ケーキ貯留ホッパー10は、ホッパ-101および重量計測装置102を備える。重量計測装置102は、ホッパ-101に貯留された脱水ケーキGの重量を計測する。この重量が予め定めた重量基準値に到達した場合、図1に示した一連の工程は終了となる。また、ホッパ-101に貯留された脱水ケーキGは、場外に搬出され、その後、廃棄物として処分、またはコンポストやセメント材料等のマテリアルとしてリサイクルされる。
ここで、被処理汚泥Aは、代表的には、下水の水処理系で発生した汚泥である。以降では、この下水汚泥を例として説明を行う。ただし、図1の汚泥処理システムは、これに限らず、下水も含め産業排水や、上水、工業用水施設などで凝集混和工程および/または脱水工程を有する施設において適用可能である。特に凝集混和工程は、上水施設におけるSSや濁度低減のための固液分離や、産業排水におけるSSや濁度低減のための固液分離槽、加圧浮上装置などで適用可能であり。更に、凝集フロック計測装置5においては、凝集混和工程がなくとも、沈殿地等の固液分離工程で汚泥に限定されない生物フロックなどの固形物の沈殿状況のモニタリングにも適応可能である。
《汚泥処理システムおよび汚泥処理方法(比較例)とその問題点》
図5は、本発明の比較例となる汚泥処理システムにおける運用方法の一例を示すフロー図である。図5に示す運用フローは、主に、現場の技術者による運転操作によって実行される。比較例となる汚泥処理システムは、例えば、図1において、凝集フロック計測装置5、汚泥濃縮トラフ6、流量計SF3およびSS濃度計SD2、制御装置11等を有しない構成となっている。図5において、技術者は、まず、被処理汚泥Aの流量および濃度を流量計SF1および濃度計SD1を用いて確認し、被処理汚泥Aの流量を被処理汚泥供給ポンプP1を用いて設定する(ステップS501)。
次いで、技術者は、ステップS501での流量および濃度に基づき、さらに過去の実績等を反映して、凝集剤Bの添加量、駆動装置M1による攪拌装置42の攪拌強度、駆動装置M2によるスクリュー73の回転速度、手動もしくは駆動装置により背圧板81の圧力を定める(ステップS502)。技術者は、その状態で所定の期間、汚泥処理システムに運転を行わせたのち、凝集フロックCの生成状態および脱水機濾液FのSSを目視で確認し(ステップS503,S504)、脱水ケーキGの含水状況を目視または水分計を用いた計測によって確認する(ステップS505)。
ステップS503~S505の確認結果のいずれかが不良であれば、技術者は、ステップS501および/またはステップS502に戻り、過去の実績等に基づき、被処理汚泥Aの流量の変更、凝集剤Bの添加量の変更、攪拌装置42の攪拌強度の変更、スクリュー73の回転速度の変更、背圧板81の圧力の変更の少なくともいずれかを実施する。一方、ステップS503~S505の確認結果が良好であれば、技術者は、重量計測装置102を用いてホッパー重量を計測し、ホッパー重量が重量基準値に達するまで、汚泥処理システムの運転を継続させる(ステップS506)。
また、ステップS506で運転を継続させながら、技術者は、必要に応じて、ステップS503~S505の確認作業を繰り返し行う。ステップS506でホッパー重量が重量基準値に達すると、技術者または作業者は、各種装置に組み込まれている自動洗浄装置を用いて各種装置の洗浄を行い(ステップS507)、さらに、必要に応じて各種装置の洗浄を手動で行う(ステップ508)。
このように、図5の運転フローは、施設や設備の状況を十分に理解している熟練した技術員の属人的な判断によって行われる。しかし、近年、高齢化および労働人口の不足といった社会的背景に伴い、技術員が不足し、技術継承が困難となってきている。そこで、汚泥処理システムの自動化が望まれる。この際には、例えば、特許文献1~特許文献3の技術を利用して、局所的な自動化を図ることが考えられる。
特許文献1,2の方式では、脱水汚泥(脱水ケーキG)の含水率が水分計により計測され、その計測結果に基づいて汚泥脱水機の制御が行われる。しかし、水分計による計測値はバラツキが大きい場合があり、含水率を含水率基準値(例えば80%等)以下に制御できるとは限らない。すなわち、水分計は、一般的に、低い含水率を計測するのに適しており、高い含水率では高精度に図れない場合が多い。この場合、その水分計の計測結果を反映した制御(背圧板の圧力制御またはスクリューの回転速度制御)が適切であるとは限らないため、適宜、技術者によって制御の妥当性(または計測結果の妥当性)を確認する作業が必要となり得る。
また、汚泥脱水機では、特許文献1,2に示されるような脱水ケーキGの含水率だけでなく、SS回収率を含めて制御されることが望まれる。すなわち、例えば、凝集フロックCの物理的強度が弱い不十分な状態で低含水率の脱水ケーキGを得ようとした場合、背圧板81の圧力を高める方向に制御が行われる。しかし、この場合、凝集フロックCの大半の汚泥がスクリーン72から脱水濾液Hとして流出される状況が生じ得る。
特許文献3の方式では、凝集フロックCの凝集状態をカメラで撮影し、その撮影データに基づいて凝集剤Bの添加量が調整される。しかし、カメラで凝集フロックCを撮影する際には、凝集フロックC同士の重なりが生じ、また、ポリマー等を含む凝集フロックの含有水に伴い測定部への汚泥の付着が生じ得る。このため、正確な評価が難しくなる恐れや、頻繁なメンテナンスが必要となる恐れがある。すなわち、技術者等の介在がある程度必要とされる場合がある。
このように、特許文献1~特許文献3の技術を用いても、幾つかの工程で依然としてある程度の人員が必要とされ、技術員不足の問題や、技術継承の問題を十分に緩和できない恐れがある。また、非特許文献1の方式を用いると、脱水ケーキにおける脱水性を向上させることができる。しかし、脱水性が向上する反面、汚泥の付着量が増加するため、例えば、一例の処理を終えた後に必要に応じて行われる洗浄工程において、自動洗浄装置を用いたスクリーン72等の洗浄頻度や洗浄水量が増加し、更には、人手による洗浄作業も増加する恐れがある。
《汚泥処理方法(実施の形態)》
図2Aおよび図2Bは、図1の汚泥処理システムにおける制御装置の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。制御装置11は、例えば、コンピュータシステムを用いたプログラム処理によって図2Aおよび図2Bのフローを実行する。図2Aにおいて、制御装置11は、被処理汚泥供給ポンプP1、凝集剤供給ポンプP2、攪拌装置42および汚泥脱水機7に運転開始の指示を発行する(ステップS101)。
続いて、制御装置11は、流量計SF1および濃度計SD1を用いて被処理汚泥Aの流量および濃度を計測する(ステップS102)。次いで、制御装置11は、ステップS102の計測値に基づき、被処理汚泥Aの固形物量を算出し、この固形物量に応じて凝集剤Bの添加量を定める(ステップS103)。具体的には、制御装置11は、この定めた添加量となるように、凝集剤供給ポンプP2を制御する。
被処理汚泥Aの固形物量に対する凝集剤Bの添加量は、例えば、固形物量と凝集剤Bの添加量と凝集混和装置4で生成される凝集フロックCのサイズとの対応関係を事前に試験することや、または、過去の運転実績などから定められる。図1の例では、制御装置11は、凝集剤Bの添加量を流量計SF2で計測しながら凝集剤供給ポンプP2を制御するが、凝集剤供給ポンプP2の流量調整の精度が高い場合は、流量計SF2は必ずしも必要ではない。
凝集混和装置4は、被処理汚泥Aと凝集剤Bを攪拌装置42で攪拌することで、凝集フロックCを含んだフロック生成水Dを生成する。制御装置11は、凝集フロック計測装置5を用いて、当該凝集フロックCのサイズを計測する(ステップS104)。ここで、凝集フロックCのサイズが小さ過ぎると、凝集フロックCは、脱水工程で汚泥脱水機7のスクリーン72からリークし、および/または背圧板81での背圧に伴いスクリーン72から同様にリークする。この場合、脱水工程で所望の脱水処理を行うことが困難となる。一方、凝集剤Bの添加量が過剰になると、一般的に凝集フロックCの凝集が逆に形成し難くなり、液自体が増粘し、何より凝集剤の費用の大幅なコストアップに繋がる。
従って、下水汚泥での好ましい凝集フロックCのサイズは、5~100mm、更に好ましくは10~50mmとなるよう制御されるのが望ましい。ただし、各処理施設や季節により、汚泥の性状が異なるため、凝集フロックCのサイズは、必ずしもこの範囲に限定されず、過去の凝集フロックCの情報をベースに修正されるのが良い。ここで、図5では、人が、凝集混和槽41での凝集フロックCのサイズを定期的に目視で確認し、この定期的なモニタリングによって、凝集剤Bの添加量や、被処理汚泥Aの添加量を逐次調整していた。
一方、実施の形態では、凝集フロック計測装置5を用いて連続的なモニタリングを行う。凝集フロック計測装置5として、図1の例では、音響計測装置51等による音響計測方式を用いたが、場合によっては、特許文献3の場合と同様に撮像方式を用いてもよい。撮像方式では、凝集混和槽41の上部もしくは水中に設置されたカメラが凝集フロックCを撮影し、制御装置11が、当該撮影された画像データを画像処理することで、凝集フロックCのサイズを計測する。
ただし、撮像方式を用いた場合、図5で述べたように、凝集フロックC同士の重なりが生じる場合や、ポリマーを含む凝集フロックCの含有水に伴い測定部への汚泥の付着が生じる場合がある。さらに、撮像方式では、ある限られた狭い領域を対象に撮像が行われるが、必ずしも当該領域が全ての領域を代表としているとは限らない。これらの結果、撮像方式では、正確な計測が難しくなる恐れや、頻繁なメンテナンスが必要となる恐れがある。
一方、音響計測方式を用いた場合、深さ方向にスキャンを行えるため、凝集フロックC同士の重なりは問題とならず、また、測定部への汚泥の付着といったことも特に生じない。さらに、音響計測方式では、スキャン方向を3次元に制御することで全ての領域を対象に凝集フロックCのサイズを計測することができる。このため、撮像方式を用いてもよいが、計測精度やメンテナンス性の観点からは、音響計測方式を用いる方が望ましい。なお、音響計測方式を用いた凝集フロック計測装置5は、例えば、市販の魚群探知機等を使用可能である。このため、低コストで実現できる。音響送受信機52が発信する音波の周波数は、認識する凝集フロックCのサイズや、凝集混和槽41の水深(例えば1m程度等)を鑑み、200kHz以上、好ましくは400kHz以上とすることが望ましい。
このようにして凝集フロックCのサイズを計測したのち(ステップS104)、制御装置11は、計測した凝集フロックCのサイズが予め定めた基準値を満たすか否か(詳細には基準範囲内か否か)を判定する(ステップS105)。サイズが基準範囲外の場合、制御装置11は、図2Bに示されるように、凝集剤供給ポンプP2を介して凝集剤Bの添加量を現在値の1~20%、好ましくは3~10%程度の割合だけ増減させる(ステップS301)。具体的には、制御装置11は、サイズが大きい場合には添加量を減らし、サイズが小さい場合には添加量を増やす。
その後、制御装置11は、0.1~20分、好ましくは0.5~10分程度後に、凝集フロックCのサイズを再度計測する(ステップS302)。ここで、依然としてサイズが基準範囲外の場合、制御装置11は、被処理汚泥供給ポンプP1を介して被処理汚泥Aの供給量を現在値の1~20%、好ましくは3~10%の割合だけ増減させる(ステップS303)。具体的には、制御装置11は、サイズが大きい場合には供給量を増やし、サイズが小さい場合には供給量を減らす。そして、制御装置11は、被処理汚泥Aの供給量の変更に応じて、予め設定している攪拌強度になるよう、駆動装置M1を介して攪拌装置41の回転速度を変更する(ステップS304)。
この状態で、制御装置11は、0.1~20分、好ましくは0.5~10分程度後に、凝集フロックCのサイズを再度評価する(ステップS305)。依然としてサイズが基準範囲外の場合、制御装置11は、ステップS301に戻り、凝集剤Bの添加量の変更を再度行う。なお、このような変更を経て凝集フロックCのサイズが基準範囲内となった場合、制御装置11は、例えば、各種条件を直前の条件に戻して、ステップS102の処理へ移行する(ステップS302,S305)。ここで、当初設定値より、凝集剤Bの添加量が少ない場合および被処理汚泥Aの供給量が多い場合は、直前の条件に戻さず運転を継続してもよい。このように、制御装置11を用いた連続的なモニタリングにより、良好な凝集フロックCを生成することができ、安定した汚泥脱水機7の運転に寄与することが可能になる。
このようにして凝集混和装置4で生成された凝集フロックCを含むフロック生成水Dは、汚泥濃縮トラフ6を介して汚泥脱水機7に移送される。この際に、汚泥濃縮トラフ6は、スクリーン62を用いてフロック生成水Dから水分と汚泥分を分離する。そして、汚泥濃縮トラフ6は、汚泥分となる濃縮された凝集フロックCを汚泥脱水機7へ供給し、水分となる濃縮トラフ分離液Eを、汚泥脱水機7の脱水濾液トラフ74に流し、脱水濾液Hに混合する。
汚泥脱水機7に供給された凝集フロックCは、駆動装置M2で駆動されるスクリュー73により移送されながら、スクリーン72よって更なる水切りが行われる。凝集フロックCは、脱水ケーキGの排出部となる背圧板81まで移送されると、背圧板81による圧密が行われ、更に水分が除去されていく。一方、汚泥濃縮トラフ6で分離された濃縮トラフ分離液Eは、脱水濾液トラフ74にて脱水機濾液Fと合流し、脱水濾液Hとして通常は水処理系に戻される。
ここで、制御装置11は、図2AのステップS106において、流量計SF3およびSS濃度計SD2を用いて、脱水濾液Hの流量およびSS濃度を計測する。そして、制御装置11は、当該流量計SF3およびSS濃度計SD2の計測値と、ステップS102で計測した流量計SF1および濃度計SD1の計測値とを用いて、SS回収率r[%]および脱水ケーキ含水率u[%]を算出する(ステップS107,S108)。SS回収率rは式(1)で、脱水ケーキ含水率uは式(2)で算出される。
r=〔1-(Qo×Co/Qi×Ci)〕×100 …(1)
u=〔(Ki×Qi-Ko×Qo)-(Qi×Ci-Qo×Co)〕/(Ki×Qi-Ko×Qo)×100 …(2)
式(1)および式(2)において、Qi[m/h]は、流量計SF1による被処理汚泥Aの流量であり、Qo[m/h]は、流量計SF3による脱水濾液Hの流量である。Ci[t/m]は、濃度計SD1による被処理汚泥Aの濃度であり、Co[t/m]は、SS濃度計SD2による脱水濾液HのSS濃度である。Kiは被処理汚泥A、Koは脱水濾液HのCiおよびCoから事前に設定される比重を示すが、Ciが十分低い場合、では、KiおよびKoは比重1と設定しておいても問題ない。“Qi×Ci”は、被処理汚泥Aに含まれる固形物量を表し、“Qo×Co”は、脱水濾液Hに含まれる固形物量を表す。“Qi×Ci-Qo×Co”は、脱水ケーキGに含まれる固形物量を表し、“Ki×Qi-Ko×Qo”は、脱水ケーキGに含まれる水分量と固形物量の和を表す。
続いて、制御装置11は、ステップS109において、ステップS107で算出されたSS回収率rと予め定めた回収率基準値(例えば90~95%等)とを比較し、SS回収率rが回収率基準値を満たさない場合(例えば90~95%未満の場合)、図2BのステップS401へ移行して、汚泥脱水機7の動作条件を変更する。図2BのステップS401において、制御装置11は、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を決定する。そして、制御装置11は、変位センサ82の計測値を参照しながら(ステップS402)、電磁弁84を介して脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を、ステップS401で決定した値に設定する(ステップS403)。
さらに、制御装置11は、駆動装置M2を介してスクリュー73の回転速度を変更したのち、図2AのステップS102へ移行する(ステップS404)。SS回収率rが回収率基準値を満たさない状況は、汚泥(例えば10~5%以上の汚泥)が脱水ケーキGにならず、スクリーン72から脱水濾液Hとして流出している状況である。そこで、制御装置11は、この流出を抑制するため、ステップS401~S404の処理を行う。この際には、特許文献1,2のような背圧板81の圧力ではなく、汚泥の流出を高精度に抑制する観点で、変位センサ82を介して背圧板81の位置が制御される。
ここで、スクリュー73の回転速度、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)は、最初は初期値に設定される。具体的には、制御装置11は、流量計SF1および濃度計SD1の値に基づき固形物量を算出し、この固形物量に対応する形で予め定めたスクリュー73の回転速度、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を初期値として設定する。この状態で、制御装置11は、SS回収率rが回収率基準値未満の場合、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を広げる方向に、スクリュー73の回転速度を上げる方向に変更する。
具体的には、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)は、例えば現在値の1~50%好ましくは3~30%の割合だけ広げる方向に変更され、スクリュー73の回転速度は、例えば現在値に対して5~90%、好ましくは10~75%の値となるよう下げる方向に変更される。そして、制御装置11は、この変更後の状態での運転を、5~120分好ましくは10~60分程度継続する。その後、SS回収率rが改善した場合、制御装置11は、スクリュー73の回転速度、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を直前の条件に戻してもよいが、SS回収率rが設定値と比較し、問題なければ直前の条件に戻さず運転を継続してもよい。
続いて、制御装置11は、図2AのステップS110において、ステップS108で算出された脱水ケーキ含水率uと予め定めた含水率基準値(例えば70%等)とを比較する。そして、制御装置11は、脱水ケーキ含水率uが含水率基準値を満たさない場合(例えば70%以上の場合)、後述するステップS112の処理を経て、図2BのステップS401へ移行し、汚泥脱水機7の動作条件を変更する。この際の動作条件の変更方法は、前述したSS回収率rの場合と一部異なる。
図2BのステップS401~S404において、制御装置11は、脱水ケーキ含水率uを下げるため、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)を狭くする方向に、スクリュー73の回転速度を下げる方向に制御する。具体的には、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)は、例えば現在値の1~50%好ましくは3~30%の割合だけ狭める方向に制御され、スクリュー73の回転速度は例えば現在値に対して5~90%、好ましくは10~75%の値となるよう下げる方向に制御される。制御装置11は、変更後の状態で、1~120分好ましくは3~60分運転を継続し、その後、脱水ケーキ含水率uが改善した場合は、脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)およびスクリュー73の回転速度を直前の条件に戻してもよいが、脱水ケーキ含水率uが設定値と比較し、問題なければ直前の条件に戻さず運転を継続してもよい。
一方、脱水ケーキ含水率uが改善しなかった場合、制御装置11は、図2BのステップS404から図2AのステップS102を介してステップS110で再び図2BのステップS401へ移行する。そして、制御装置11は、図2BのステップS401~S404で前述した処理と同様の処理を繰り返す。なお、図2BのステップS401~S404に際し、制御装置11は、ここでは、スクリュー73の回転速度と脱水ケーキ排出口のクリアランス寸法(開口部面積)の両方を変更したが、場合によっては、少なくとも一方を変更してもよい。
汚泥脱水機7で脱水された脱水ケーキGは、最終的には、脱水ケーキ貯留ホッパー10に貯留される。図2Aにおいて、SS回収率rおよび脱水ケーキ含水率uの両方が基準値を満たす場合(ステップS109,S110)、制御装置11は、脱水ケーキ貯留ホッパー10に所定量の脱水ケーキGが貯留されるまでステップS102~S110の処理を繰り返す(ステップS111)。
具体的には、制御装置11は、重量計測装置102を用いてホッパー101に貯留された脱水ケーキGの重量を計測し、当該計測された脱水ケーキGの重量と予め定めた重量基準値とを比較する。そして、制御装置11は、計測された脱水ケーキGの重量が重量基準値を満たした場合(重量基準値以上となった場合)、ステップS201へ移行する。また、制御装置11は、ステップS112において、脱水ケーキ含水率uが改善しなかった場合でも、脱水ケーキ貯留ホッパー10に所定量の脱水ケーキGが貯留された場合には、ステップS201へ移行する。
ステップS201において、制御装置11は、被処理汚泥供給ポンプP1、凝集剤供給ポンプP2、攪拌装置42に運転停止の指示を発行することで脱水工程を終了し、ステップS202の自動洗浄工程へ移行する。ステップS202において、制御装置11は、汚泥脱水機7および/または凝集混和装置4に搭載される自動洗浄装置(図示せず)に洗浄開始命令を発行する。これに応じて、自動洗浄装置は、各汚泥が付着する箇所を洗浄ノズルを用いて水洗する。その後、ステップS203において、制御装置は、汚泥脱水機7を停止し、一連の処理を終了する。
ここで、図1の汚泥処理システムにおいて、汚泥と直接接触する箇所には、フッ素系または/およびシリコーン系または蒸着による撥水処理が行われている。このため、汚泥の付着が低減され、ステップS202において、洗浄に要する水量および時間が低減されることから、運用コストを削減できる。さらに、人手による洗浄が不要となる。汚泥と直接接触する箇所として、凝集混和槽41の内面と、攪拌装置42と、汚泥濃縮トラフ6のスクリーン62および汚泥脱水機7のスクリーン72の内外面と、スクリュー73と、脱水濾液トラフ74と、背圧部クリアランス調整装置8の背圧板81とが挙げられる。これらの箇所の少なくとも一部、望ましくは全てに撥水処理が行われている。
以上、図1の汚泥処理システムおよび図2Aおよび図2Bの処理フローを用いることで、汚泥処理システムの自動化が実現できる。特に、図2AのステップS108では、制御装置11が、流量計SF1および濃度計SD1の計測値と、流量計SF3およびSS濃度計SD2の計測値とに基づいて脱水ケーキ含水率uを算出している。このため、高精度な脱水ケーキ含水率uをリアルタイムに取得することができる。すなわち、図5で述べたように、特許文献1,2の方式を用いた場合には、技術者等の確認作業が必要とされ得るが、このような確認作業を経ずに、脱水ケーキ含水率uを自動的に最適化することが可能になる。また、凝集フロック計測装置5として音響計測方式を用いることや、汚泥と直接接触する箇所に撥水処理を施すことで、メンテナンスや洗浄等に伴う人手も不要となる。
なお、流量計SF1~SF3および濃度計SD1,SD2による計測値、凝集フロック計測装置5による計測値、変位センサ82による計測値、駆動装置M1,M2の制御量等は、制御装置11からデータ記録媒体に逐次保存される。そして、制御装置11、または、別の情報処理装置は、当該データ記録媒体に保存された各種データをもとに、更に最適化した運転条件を人工知能(AI)を含めた解析ツールにより決定する。また、脱水ケーキGの含水率は、場合によっては、排出時の形状、落下速度、落下位置などから画像センシングデータを利用して計測することも可能である。
《汚泥濃縮トラフの詳細》
図3は、図1における汚泥濃縮トラフの詳細な配置例を示す図であり、図4(a)、図4(b)および図4(c)は、図1における汚泥濃縮トラフの詳細な構成例を示す図である。図3に示されるように、汚泥濃縮トラフ6は、凝集混和装置4と汚泥脱水機7との間に設置される。そして、スクリーン62は、水平面に対して、例えば、20~80°、好ましくは30~70°の角度θで設置される。
図4(a)は、汚泥濃縮トラフ6の平面図であり、図4(b)は、図4(a)におけるX-X’間の断面図であり、図4(c)は、図4(a)におけるY-Y’間の断面図である。図4(b)の構成を時計回りに回転させて設置すると、図3の状態となる。図4(b)および図4(c)に示されるように、汚泥濃縮トラフ6は、スクリーン62(62a,62b)に該当する上部底と、底板65に該当する下部底とを備える。スクリーン62(62a,62b)は、当該スクリーン上で移送される凝集フロックCから水分を分離し、底板65は、当該スクリーンによって分離および排出された濃縮トラフ分離液Eを、汚泥濃縮トラフ分離液配管61を介して汚泥脱水機7の脱水濾液Hに混合する。
また、汚泥濃縮トラフ6の上流端および下流端には、図4(a)、図4(b)に示されるように、止水板64aおよび止水板64bがそれぞれ設けられる。さらに、汚泥濃縮トラフ6において、凝集フロックCの移送方向を基準とした両サイドには、図4(c)に示されるように、側板63a,63bがそれぞれ設けられる。ここで、スクリーン62は、水分の排出口の目幅が異なる複数(図4(a)および図4(b)の例では2個)のスクリーン領域62a,62bを備える。
スクリーン領域62aは、上流側である凝集混和装置4側に設けられ、スクリーン領域62bは、下流側である汚泥脱水機7側に設けられる。例えば、上流側であるスクリーン領域62aの目幅は、0.5~10mmに設定され、下流側であるスクリーン領域62bの目幅は、0.1~5mmに設定される。ただし、スクリーン領域の分割数は、特に、2個に限らず3個以上であってもよい。すなわち、スクリーン62は、少なくとも、凝集混和装置4側のスクリーン領域62aの目幅が汚泥脱水機7側のスクリーン領域62bの目幅よりも大きくなるように構成されればよい。
上流側では、比較的強度が高い凝集フロックCが通過するため、目幅を大きくしても凝集フロックCの濃縮トラフ分離液配管61への漏れは生じ難い。そこで、上流側では、スクリーン領域62aの目幅を大きくすることで脱水効率を上げることができる。一方、下流側では、状況によっては、比較的強度が低い凝集フロックCが通過することもある。そこで、下流側では、スクリーン領域62bの目幅を小さくすることで、凝集フロックCの濃縮トラフ分離液配管61への漏れを十分に防止できる範囲で脱水効率を上げることができる。
スクリーン62で使用するスクリーン種は、例えば、ウエッジワイヤースクリーンおよび/またはパンチングメタルスクリーンおよび/またはバースクリーン、および/またはメッシュなど、汚泥濃縮効果があれば特にその種類には拘らない。また、汚泥濃縮トラフ6を構成するスクリーン62、側板63a,63bおよび止水板64a,64b等といった凝集フロックCの接触部分の材質、表面処理は、金属、金属に塗装したもの、金属にコーティングをしたもの、フッ素系または/およびシリコーン系または蒸着による撥水処理が行われたもの、または、樹脂でもよい。特に、スクリーン62に付着した汚泥は、スクリーン62の目詰まりを引き起こすため、撥水処理が行われた部材を用いることで、目詰まりを抑制でき、さらに、洗浄を容易化でき、洗浄の頻度または水量を低減できる。
このような汚泥濃縮トラフ6を用いることで、凝集混和装置4からの凝集フロックCのの汚泥濃度を例えば1.5~2倍以上に濃縮し、この濃縮された凝集フロックCを汚泥脱水機7に供給することができるため、脱水ケーキGの含水率の低減にも寄与することが可能になる。ここで、例えば、特許文献1,2に示されるように、外部電力で円板を回転させるような濃縮装置が知られている。これと比較して、実施の形態の汚泥濃縮トラフ6を用いると、外部電力を必要としないため、システムの省電力化、ひいては運用コストの低減が実現可能となる。
《実施の形態の主要な効果》
以上、実施の形態の汚泥処理システムおよび汚泥処理方法を用いることで、精度が高いモニタリングによって得られた情報に基づき、自動制御によって凝集フロックCの最適化や、汚泥脱水機7の運転条件の最適化を行うことができる。その結果、技術員不足または技術継承の問題を緩和することが可能になる。また、脱水工程終了後の人手による洗浄作業も不要となり、理想的には、終始人手を必要としない汚泥処理システムを実現できる。これにより、汚泥処理システムの稼働率を上げることも可能となる。
また、運用コストの低減が実現可能となる。例えば、図5の場合、技術者は、一般的に、凝集フロックCを確実に生成させるため、凝集剤Bの添加量を多めに設定する場合が多い。凝集剤Bは、特に、コストの増大を招く。実施の形態の方式を用いると、精度が高いモニタリングに基づく運転の最適化により、過剰な凝集剤Bの添加が無くなる。
さらに、搬出汚泥量の削減が可能となる。具体的には、脱水ケーキGの含水率を高精度にモニタリングしながら各種制御を行うことで、脱水ケーキGの含水率は、十分に低い値を維持できる。その結果、ホッパー101には、含水率が高い脱水ケーキG(言い換えれば、無駄な水分量を含んだ脱水ケーキ)ではなく、含水率が十分に低い値となった脱水ケーキGが貯留および搬出されるため、搬出汚泥量を削減できる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
4 凝集混和装置
5 凝集フロック計測装置
6 汚泥濃縮トラフ
7 汚泥脱水機
11 制御装置
51 音響計測装置
52 音響送受信機
62 スクリーン
62a,62b スクリーン領域
65 底板
73 スクリュー
101 ホッパー
102 重量計測装置
A 被処理汚泥
B 凝集剤
C 凝集フロック
E 濃縮トラフ分離液
G 脱水ケーキ
H 脱水濾液
SD1,SD2 濃度計
SF1~SF3 流量計

Claims (5)

  1. 凝集混和装置が水処理系で発生した被処理汚泥の供給を受けて、前記被処理汚泥に凝集剤を混和し、所定の攪拌強度で攪拌することで凝集フロックを生成する凝集混和工程と、
    汚泥脱水機が前記凝集フロックから水分を分離除去することで、含水率が低減された脱水ケーキを生成したのちホッパーに貯留し、前記水分に相当する脱水濾液を排出する脱水工程と、
    を有する汚泥処理方法であって、
    前記脱水工程は、
    所定の計測器が前記凝集混和槽に供給される前記被処理汚泥の流量および濃度と、前記脱水濾液の流量およびSS濃度とを計測する第1の工程と、
    制御装置が、前記第1の工程の計測値に基づいて前記脱水ケーキの前記含水率を算出し、前記含水率と予め定めた含水率基準値とを比較し、前記含水率が前記含水率基準値を満たさない場合に前記汚泥脱水機の動作条件を変更する第2の工程と、
    を有する、
    汚泥処理方法。
  2. 請求項1記載の汚泥処理方法において、
    前記凝集混和工程は、
    凝集フロック計測装置が前記凝集フロックのサイズを計測する第3の工程と、
    前記制御装置が、前記凝集フロックのサイズと予め定めたサイズ基準値とを比較し、前記凝集フロックのサイズが前記サイズ基準値を満たさない場合に、前記被処理汚泥の供給量、前記凝集剤の供給量、前記攪拌強度の少なくともいずれか一つを変更する第4の工程と、
    を有する、
    汚泥処理方法。
  3. 請求項1または2記載の汚泥処理方法において、
    前記脱水工程は、さらに、制御装置が、前記第1の工程の計測値に基づいてSS回収率を算出し、前記SS回収率と予め定めた回収率基準値とを比較し、前記SS回収率が前記回収率基準値を満たさない場合に前記汚泥脱水機の動作条件を変更する第5の工程を有する、
    汚泥処理方法。
  4. 請求項1または2記載の汚泥処理方法において、
    前記脱水工程は、さらに、重量計測装置が前記ホッパーに貯留された前記脱水ケーキの重量を計測する第6の工程を有し、
    前記汚泥処理方法は、さらに、前記制御装置が前記第6の工程で計測された前記脱水ケーキの重量と予め定めた重量基準値とを比較し、前記脱水ケーキの重量が前記重量基準値を満たした場合に前記凝集混和装置または前記汚泥脱水機に搭載される自動洗浄装置に洗浄開始命令を発行する洗浄工程を有する、
    汚泥処理方法。
  5. 請求項1または2記載の汚泥処理方法において、
    前記汚泥脱水機は、スクリューと、前記脱水ケーキが排出される脱水ケーキ排出口とを含むスクリュープレス式の機器であり、
    前記制御装置は、前記第2の工程で前記汚泥脱水機の動作条件を変更する際に、前記スクリューの回転速度または前記脱水ケーキ排出口の開口部面積の少なくとも一方を変更する、
    汚泥処理方法。
JP2022125397A 2019-03-12 2022-08-05 汚泥処理方法 Active JP7416876B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022125397A JP7416876B2 (ja) 2019-03-12 2022-08-05 汚泥処理方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019045108A JP7182497B2 (ja) 2019-03-12 2019-03-12 汚泥処理システム
JP2022125397A JP7416876B2 (ja) 2019-03-12 2022-08-05 汚泥処理方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019045108A Division JP7182497B2 (ja) 2019-03-12 2019-03-12 汚泥処理システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022140787A true JP2022140787A (ja) 2022-09-27
JP7416876B2 JP7416876B2 (ja) 2024-01-17

Family

ID=72431307

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019045108A Active JP7182497B2 (ja) 2019-03-12 2019-03-12 汚泥処理システム
JP2022125397A Active JP7416876B2 (ja) 2019-03-12 2022-08-05 汚泥処理方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019045108A Active JP7182497B2 (ja) 2019-03-12 2019-03-12 汚泥処理システム

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7182497B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7478692B2 (ja) 2021-03-03 2024-05-07 株式会社日立製作所 電子計算機、含水率計測方法、含水率計測システム
KR102596347B1 (ko) * 2021-07-27 2023-11-01 한국수자원공사 하수슬러지의 탈수방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334359A (en) * 1976-09-10 1978-03-30 Kubota Ltd Sludge dewatering process and device
JP2005007338A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Ishigaki Co Ltd 凝集剤注入制御方法並びにその制御装置
JP2008221060A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Ishigaki Co Ltd スクリュープレスのケーキ含水率一定制御方法並びにその制御装置
JP2009101355A (ja) * 2006-01-20 2009-05-14 Tomoe Engineering Co Ltd ベルト型濃縮機
JP2011045839A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Ishigaki Co Ltd 汚泥処理装置及び汚泥処理方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60225699A (ja) * 1984-04-23 1985-11-09 Ebara Infilco Co Ltd 有機性汚泥の脱水処理法
JPH0660890B2 (ja) * 1985-04-26 1994-08-10 株式会社日立製作所 懸濁物質の凝集状態判別装置
JP2004196478A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Chugai Ro Co Ltd 脱水ケーキの圧送方法および圧送用脱水ケーキ
JP3912535B2 (ja) 2003-04-17 2007-05-09 栗田工業株式会社 生物汚泥監視装置
JP3694702B1 (ja) 2004-10-22 2005-09-14 木戸株式会社 汚泥の分離脱水処理装置
JP4821950B2 (ja) 2005-01-31 2011-11-24 栗田工業株式会社 汚泥性状診断装置
JP3903069B1 (ja) 2006-10-25 2007-04-11 株式会社神鋼環境ソリューション 回転加圧脱水機および回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法
JP5176625B2 (ja) 2008-03-19 2013-04-03 株式会社石垣 スクリュープレスにおける含水率一定制御方法並びに含水率一定制御装置
JP2009250702A (ja) 2008-04-03 2009-10-29 Kurita Water Ind Ltd 液中粒子の粒径測定機器および凝集剤添加制御装置
JP2010137114A (ja) 2008-12-09 2010-06-24 Kubota Corp 汚泥脱水機
JP5999877B2 (ja) 2011-06-20 2016-09-28 株式会社タクマ 汚泥処理システム
JP5716049B2 (ja) 2012-03-02 2015-05-13 三井造船環境エンジニアリング株式会社 汚泥処理システム及び汚泥処理方法
JP5723916B2 (ja) 2013-04-22 2015-05-27 水ing株式会社 有機性汚泥の脱水方法及び装置
JP2015085252A (ja) 2013-10-30 2015-05-07 株式会社日立製作所 水処理方法および水処理装置
JP2016198715A (ja) 2015-04-09 2016-12-01 東洋スクリーン工業株式会社 弧状スクリーンおよび固液分離装置
KR101817486B1 (ko) 2015-05-22 2018-01-10 주고꾸 도료 가부시키가이샤 방오도료 조성물, 방오도막, 방오기재, 방오기재의 제조방법 및 방오도료 조성물의 저장방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334359A (en) * 1976-09-10 1978-03-30 Kubota Ltd Sludge dewatering process and device
JP2005007338A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Ishigaki Co Ltd 凝集剤注入制御方法並びにその制御装置
JP2009101355A (ja) * 2006-01-20 2009-05-14 Tomoe Engineering Co Ltd ベルト型濃縮機
JP2008221060A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Ishigaki Co Ltd スクリュープレスのケーキ含水率一定制御方法並びにその制御装置
JP2011045839A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Ishigaki Co Ltd 汚泥処理装置及び汚泥処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7416876B2 (ja) 2024-01-17
JP2020146614A (ja) 2020-09-17
JP7182497B2 (ja) 2022-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022140787A (ja) 汚泥処理方法
US10463992B2 (en) High-rate sedimentation tank and water treatment apparatus including the same
KR101973789B1 (ko) 이산화탄소 가스를 이용한 알칼리성 폐수 중화 처리조 및 이를 이용한 알칼리성 폐수의 중화 처리 방법
US8262914B2 (en) Wastewater treatment system
US8691089B2 (en) Method for separating suspended solids from a waste fluid
JP6774977B2 (ja) 凝集剤添加量制御装置、汚泥濃縮システム、凝集剤添加量制御方法
JP2020065964A (ja) 排水処理方法および排水処理システム
US20120000859A1 (en) Wastewater Treatment System
JP2920803B2 (ja) 固液分離装置
US10654015B2 (en) Method for controlling rapid stirrer, and rapid stirrer
JP4784241B2 (ja) 浄水プロセスの凝集剤注入方法及び装置
JP2019072675A (ja) 凝集沈殿装置及び凝集沈殿処理方法
CN109734259B (zh) 环保分散式污水治理系统及方法
JP7074406B2 (ja) 薬剤添加量制御装置及び薬剤添加量制御方法
JP2001017982A (ja) 排水処理方法および排水処理装置
JP2001347103A (ja) 汚濁水処理装置
JPH05240767A (ja) フロック計測制御装置
JP7265395B2 (ja) 凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法
JP6701251B2 (ja) 凝集剤添加量制御装置、汚泥濃縮システム、凝集剤添加量制御方法
JP2000263086A (ja) 排水処理装置
JPH0357939A (ja) フロック形成制御装置
EP1637205A1 (en) Flocculaing settling device
JP3933991B2 (ja) 凝集分離装置
CN210639193U (zh) 一种不淤积临界流速测定的装置
KR100715820B1 (ko) 유량 조정조

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230620

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230810

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7416876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150