JP3600082B2 - 遠心濾過濃縮装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥などの被濃縮液（原液）を遠心濾過により濃縮液と分離液とに固液分離する遠心濾過濃縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の遠心濾過濃縮装置を示す断面図であり、同図において、１は固液分離後の濾液および濃縮液を回収する容器からなる装置本体である。この装置本体１は濾液室２と濃縮液室３を有しており、濾液室２はその底部に濾液排出口２ａを有し、濃縮液室３はその底部に濃縮液排出口３ａを有している。
【０００３】
４は装置本体１内に回転自在に配置された有底逆円錐状の回転バスケットであり、この回転バスケット４は多孔板からなっていることにより多数の排水孔４ａを有している。５は回転バスケット４の内周面に張設された濾布、６は原液供給ポンプ（図示せず）から回転バスケット４内の底部に向かって原液（汚泥）を供給するための原液供給管、７は回転バスケット４を回転駆動する駆動モータである。この駆動モータ７の駆動力は回転バスケット４の回転数を手動で調整するための回転数調整ハンドル８を備えた変速機９、プーリ１０，１１間に張設された無端ベルト１２を介して回転バスケット４の回転軸１３に伝えられる。
【０００４】
１４は一端が洗浄水を供給する洗浄水ポンプ（図示せず）に接続し、かつ、他端が回転バスケット４の上部開口から内周面に沿って下降して当該底部近傍に達する洗浄水管であり、１５は洗浄水管１４にその長さ方向に沿って配置され、かつ、濾布５に向けて洗浄水を高圧で噴射する複数の洗浄ノズルである。これらの洗浄ノズル１５は図１０に示すように濾布５の内周面に対してほぼ直角方向から洗浄水を噴射できるように突出して設けられている。上記洗浄水ポンプ（図示せず）と洗浄水管１４と洗浄ノズル１５とは上述の遠心濾過濃縮装置における洗浄手段を構成している。
【０００５】
次に動作を説明する。
まず、回転バスケット４を駆動モータ７により高速回転させる。この高速回転状態の回転バスケット４内の底部に、原液供給ポンプ（図示せず）から原液供給管６を介して原液を供給する。原液は回転バスケット４の遠心力の作用により濾布５の内周面を上昇しながら、濾布５および回転バスケット４の排水孔４ａを通過する濾液と、上記濾布５で捕捉された濃縮液（高濃度汚泥）とに固液分離される。上記濾液は濾液室２内に流入したのち濾液排出口２ａから排出されると共に、上記濃縮液は回転バスケット４の遠心力により逆円錐状の回転バスケット４の内周面を上昇し続けて回転バスケット４の上端から濃縮液室３内に流入したのち濃縮液排出口３ａから排出される。このため、回転バスケット４内に供給される前に原液に対して凝集剤を添加して固液分離を促進させてもよい。
【０００６】
このような遠心濾過濃縮装置では、原液に起因する固形状の汚泥物質により濾布５に目詰まりを生じると、回転バスケット４内に供給された原液が濾過されず、そのまま濃縮液室３へ排出されてしまうため、濃縮処理に支障を来す。そこで、濾布５の目詰まりを解消するために上述の洗浄手段が設けられている。
【０００７】
実際の運転では、時間経過と共に徐々に濾布５が目詰まりし、濃縮処理効果が悪化するため、定期的に洗浄ノズル１５から高圧洗浄水を濾布５に向けて噴射して目詰まりを解消していた。このような洗浄工程は予め設定された可変タイマーで開始し、一定時間洗浄したら終了するように実行されている。通常は、一定時間ごとに、濃縮工程と洗浄工程とを交互に繰り返して行っている。なお、洗浄工程では、原液の供給を停止し、回転バスケット４を回転させたままで行っているが、回転バスケット４の回転数が手動調整であるため、洗浄工程中もわざわざ回転数を変更せずに、濃縮工程時の回転数で回転バスケット４を回転させている。
【０００８】
図１１は従来の遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。同図に示すように、回転バスケットの回転数は手動調整のため一定とされ、Ｔ１ 時間の濃縮工程とＴ２ 時間の洗浄工程とが交互に繰り返され、洗浄装置が作動するときは原液の供給は停止される。
【０００９】
このような従来の遠心濾過濃縮装置では、次のような問題点があった。
（１）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程は濾布５の目詰まりの状況に拘らず、定期的に行うこととしているので、濾布５の目詰まりが激しい場合には処理効果がすぐに悪化してしまい、逆にあまり目詰まりしていない場合には不要な洗浄を行うこととなり、処理効率が悪化してしまうという問題点があった。
【００１０】
（２）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、濾布５に対する洗浄が十分に行われなくても、タイマー設定により自動的に洗浄を終了して次の濃縮工程に入ってしまうため、処理効率が改善されないという問題点があった。
【００１１】
（３）従来の遠心濾過濃縮装置では、上記（２）の目詰まりを完全に解消しないまま濃縮工程を行うと、目詰まりが濾布５の内周面に偏在した場合に回転バスケット４にブレが発生し、その結果、遠心濾過濃縮機に振動等の不調が生じて故障の原因となるという問題点があった。
【００１２】
（４）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、上記（２）で濾布５自体が目詰まりしていないのに強制的に洗浄すると、洗浄水供給ポンプの電力や洗浄水などが余計に使われてしまい、不経済であるという問題点があった。
【００１３】
（５）従来の遠心濾過濃縮装置では、回転バスケット４の回転数の調整を手動の回転数調整ハンドル８で行っているため、定期的に繰り返し行われる洗浄工程での回転バスケット４の回転数を調整するのが容易ではなく、濃縮工程と同じ回転数で濾布５を洗浄すると濾布５に強い遠心力が作用し、この強い遠心力で濾布５の内周面に押し付けられる夾雑物（異物）や固形状の汚泥物質等の目詰まりを濾布５の内側から噴射する洗浄水で除去しようとしても困難を極め、洗浄効果が上がらないという問題点があった。
【００１４】
（６）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、単に定期的に洗浄を繰り返すだけであったので、洗浄時間を延長させたり、洗浄水圧力を高くすることで対応していたが、洗浄が十分であったのか把握できず、実際の洗浄効果を確認できないという問題点があった。
【００１５】
（７）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、その洗浄中は原液の供給が停止されることから濃縮処理が行われないため、あまり目詰まりしていない場合に強制的に洗浄を行うと、全体の運転時間が延びてしまい、不経済であるという問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、不要な洗浄をなくし、より効率よく高濃度の濃縮液を得るため、濾布の汚れや目詰まりの発生を的確に検知してタイミング良く効率的な自動洗浄を行う遠心濾過濃縮装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、この発明は、洗浄の効果を上げるために濾布から夾雑物（異物）や汚れが剥離し易い速度で回転バスケットを回転させながら洗浄を行う遠心濾過濃縮装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、回転バスケットの内周面に張設された濾布と、回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、回転バスケットを回転させる駆動モータとからなる遠心濾過濃縮機において、前記回転バスケットの振動を計測する振動計測器と、前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、振動計測器の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、回転バスケットの内周面に張設された濾布と、回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、回転バスケットを回転させる駆動モータとからなる遠心濾過濃縮機において、排出される濃縮液の汚泥濃度を計測する汚泥濃度計と、前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、汚泥濃度計の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
また、この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、コントローラは、汚泥供給制御装置および洗浄制御装置に制御信号を出力することを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成を示す部分断面図であり、図２は図１に示した遠心濾過濃縮装置における振動計測手段を示す平面図であり、図３は図１に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。この実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち図９および図１０に示した従来の遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００２１】
この実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の特徴は、濾布５の汚れを判断する指標として装置本体１の振動を計測する振動計測手段を備えている点にある。図１および図２に示すように、装置本体１の外側面には振動計測手段としての動電速度型振動検出器（以下、振動センサという）２０が取付けられている。この振動センサ２０は図２に示す矢印Ａ１ 方向および矢印Ａ２ 方向への振動を検出するものである。これは装置本体１および駆動モータ７が取付けられている架台の構造上、前後方向即ち矢印Ａ１ 方向および矢印Ａ２ 方向に振動が大きくなる傾向があり、通常時と異常時との差が大きく、異常を判断し易いからである。
【００２２】
上記振動センサ２０にはセンサケーブル２１を介して警報制御器２２が接続されている。この警報制御器２２は、上記振動センサ２０により検出された振動の振幅（検出値）と予め設定された振幅（基準値：例えば５０μｍ〜５００μｍの範囲の値）とを比較し、上記検出値が設定した基準値以上になれば、濾布５の汚れや目詰まりにより異常振動が発生したとして、その時点で洗浄が必要であると判定し、上記検出値が設定した基準値以下になれば、回転バスケット４の回転が安定していることから濾布５の汚れが解消したとして、その時点で洗浄は不要であると判定する判定手段である。上記警報制御器２２には信号ケーブル２３を介してコントローラ２４が接続され、このコントローラ２４には信号ケーブル２５を介して洗浄制御手段としての洗浄制御装置２６が接続され、さらにケーブル２７を介して洗浄ポンプ２８が接続されている。コントローラ２４は上記警報制御器２２による洗浄の要否に関する判断に従って洗浄制御装置２６を制御し、必要に応じて洗浄工程の開始に際し洗浄ポンプ２８を作動させるものである。
【００２３】
また、上記コントローラ２４には信号ケーブル２９を介して回転数制御装置３０が接続されている。回転数制御装置３０は回転バスケット４を回転駆動させる駆動モータ７の回転数を電気的に増減させるインバータであり、洗浄工程時においては上記コントローラ２４からの制御信号により駆動モータ７の回転数を減少させ、濃縮工程時においては駆動モータ７の回転数を増加させるものである。
【００２４】
さらに、上記コントローラ２４には信号ケーブル３１を介して汚泥供給制御装置３２が接続されている。汚泥供給制御装置３２は原液供給手段としての供給ポンプ３３の運転を制御するものであり、洗浄工程時においては上記コントローラ２４からの制御信号により供給ポンプ３３を停止させ、濃縮工程時においては供給ポンプ３３を運転させるものである。
【００２５】
上記コントローラ２４は、上記振動センサ２０の計測データに基いて汚泥供給制御装置３２、回転数制御装置３０および洗浄制御装置２６のうち、少なくとも２つ以上の制御手段に制御信号を出力し、これらを介して供給ポンプ３３、洗浄ポンプ２８または駆動モータ７を制御するものである。なお、この実施の形態１では上記コントローラ２４により上記３つの制御装置を制御しているが、洗浄工程時に例えば駆動手段の回転数を低減させない場合は、上記コントローラ２４に供給制御装置３２および洗浄制御装置２６の２つを制御させてもよい。
【００２６】
この実施の形態１では、図３に示すように洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５の向きが水平方向とされており、これにより濾布５上の夾雑物等の汚れに対して浅い角度で洗浄水を噴射できるため、従来と比べ、濾布５上の汚れを短時間で剥離させることができる。この洗浄ノズル１５の向きを水平方向にすると共に、後述する洗浄時に回転バスケット４の回転を低下させることにより、濾布５に対する洗浄効果に関して相乗的な効果を得ることができる。
【００２７】
次に動作について説明する。
図４のタイムチャートおよび図５のフローチャートにおいて、濃縮運転（図５のステップＳ１）中に、回転バスケット４内の濾布５の内周面上に汚れが部分的に付着すると、回転バスケット４のバランスが崩れてしまい、異常振動が発生する。この異常振動は上記振動センサ２０により検出される。この検出値は警報制御器２２に送られ、設定値と比較され（図５のステップＳ２）、その設定値よりも振幅の大きい振動であれば、濾布５上には洗浄を必要とする汚れが付着していると判断され、警報信号がコントローラ２４に送られる。この警報信号が図４に示すように洗浄装置起動指令Ａとしてコントローラ２４に入力されると、コントローラ２４は原液の供給を停止させ（図５のステップＳ３）、インバータ３０を制御して回転数Ｎ１ で回転している駆動モータ７の回転数を所定値Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで減少させ（図５のステップＳ４）、洗浄制御装置２６を制御して洗浄ポンプ２８を起動させる（図５のステップＳ５）。これらステップＳ３〜ステップＳ５は同時に実施してもよい。遅くとも洗浄ポンプ２８が起動した時点で洗浄時間タイマーを作動させる（図５のステップＳ６）。洗浄を所定の洗浄時間Ｔ２ だけ保持した（図５のステップＳ７）後、洗浄装置を停止させ（図５のステップＳ８）、回転バスケット４の回転数をＮ２ からＮ１ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで増加させ（図５のステップＳ９）、原液の供給を再開させる（図５のステップＳ１０）。これらステップＳ８〜ステップＳ１０は同時に実施してもよい。次に、供給されるべき原液が残っている場合（図５のステップＳ１１）には、ステップＳ２に戻り、その時点で回転バスケット４の回転に大きな振動が検知された場合には、再度上記ステップＳ３〜ステップＳ１１を実行するが、原液が残っていない場合（図５のステップＳ１１）には一連の濃縮処理を終了する。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れの指標として装置本体１の基準値以上の振動を検知したときに、回転バスケット４の回転数を減少させ、原液供給を停止し、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布５の汚れを除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、また濾布５の汚れや目詰まりを的確に洗浄して効率よく濃縮処理を行うことができる。
【００２９】
また、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケット４の回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、その洗浄効果を格段に上げることができる。
【００３０】
さらに、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れに起因する回転バスケット４の異常振動を検知した時点で回転バスケット４の回転数を低減させるようにしたので、異常振動による回転機構への損傷の発生を抑制することができ、これにより機器の寿命を延ばすことができる。
【００３１】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における濁度測定検出器を示す断面図であり、図７はこの発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す平面図である。この実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち、図１に示した上記実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３２】
この実施の形態２の特徴は、上記実施の形態１と異なり、濾布５の汚れの指標として濃縮液の汚泥濃度を計測する濁度測定検出器（以下、濁度センサという）３４を設けた点にある。この濁度センサ３４はその先端のプローブが図６に示すように濃縮液配管３５内を流れる濃縮液中に浸漬するように配置されるが、この位置は濃縮液配管３５の他に、濃縮液測定槽（図示せず）を設け、その内部に配置してもよい。また、測定ポイントは１つに限らず、複数箇所とした方が濃縮液の正確な汚泥濃度を検知する上で好ましい。上記濁度センサ３４としては、通常の濁度計などを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。上記濁度計は濃縮液の濁りの度合を測る装置であり、光が濃縮液中の汚泥粒子により反射、散乱する性質を利用して、濃縮液での光の減衰量を測定するものである。
【００３３】
上記濁度センサ３４にはセンサケーブル３６を介して濁度測定変換器３７が接続されている。この濁度測定変換器３７は濁度センサ３４により検出された濁度（検出値）と予め設定されていた基準値とを比較し、上記検出値が設定した基準値以下になった場合は濾布５に目詰まりが発生し濃縮処理に支障をきたしているとして、その時点で洗浄が必要であると判定し、上記検出値が設定した基準値以上になった場合には濾布５の汚れや目詰まりが解消したとして、その時点で洗浄は不要であると判定する判定手段である。この濁度測定変換器３４には図１に示した洗浄制御装置２６および回転数制御装置３０にそれぞれ制御信号を出力するコントローラ２４が接続されている。
【００３４】
この実施の形態２では、図７に示すように洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５の向きが回転バスケット４の回転方向と逆方向とされており、これにより濾布５上の夾雑物等の汚れに対する洗浄水の衝撃力が増し、汚れをより早く確実に剥離することができる。この洗浄ノズル１５の向きは、後述する洗浄時の回転バスケット４の低回転数と同時実施することで、濾布５に対する洗浄効果に関して相乗的な効果を得ることができる。
【００３５】
次に動作について説明する。
図４のタイムチャートおよび図５のフローチャートを利用して、この実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の動作を説明する。濃縮運転（図５のステップＳ１）中に、濁度センサ３１の検出値が基準値未満となれば（図５のステップＳ２に相当）、濾布５が目詰まりを起こした結果、固液分離が十分に促進されず、濃縮液中の汚泥濃度が上昇しないことを示している。この場合には、必要な洗浄工程を行うため、図５のステップＳ３〜ステップＳ１０を実行する。この場合、ステップＳ３〜ステップＳ５とステップＳ８〜ステップＳ１０とはそれぞれ同時に実施してもよい。即ち、この実施の形態２では、洗浄装置起動指令Ａとしての警報信号をコントローラ２４に出力するためのトリガーとして濃縮液の濁度を利用している。次に、供給されるべき原液が残っている場合（図５のステップＳ１１）には、ステップＳ２に戻り、その時点で濃縮液の濁度の検出値が未だ基準値未満であれば、再度上記ステップＳ３〜ステップＳ１１を実行するが、原液が残っていない場合（図５のステップＳ１１）には上記実施の形態１と同様に一連の濃縮処理を終了する。
【００３６】
以上のように、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度が基準値未満であることを検知したときに、上記実施の形態１と同様に、原液供給を停止し、回転バスケット４の回転数を減少させ、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布５の汚れを除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、濾布５の目詰まりのために起こり得る汚泥の不十分な濃縮を防ぐこともできる。
【００３７】
また、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、濾布５の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケット４の回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、濾布５の汚れに対する洗浄水の衝撃力が増すことから、その洗浄効果を格段に上げることができる。
【００３８】
なお、この実施の形態２では、濃縮液の汚泥濃度を計測したが、濃縮分離液（濾液）を計測してもよい。目詰まり等により濃縮処理が十分に行われなくなると、濾液の汚泥濃度が上昇するため、これを検知して洗浄を行ってもよい。
【００３９】
また、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度のみを利用したが、上記実施の形態１における装置本体１の基準以上の振動を組み合わせることで、洗浄の要否に関する判断をさらに確度高く行うことができる。
【００４０】
また、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度を利用したが、濃縮液濃度の上昇に伴い粘度が上昇し、濃縮液濃度の低下に伴い粘度が下降するという関係から、濃縮液の粘度を濾布５の汚れの指標として利用してもよい。この場合には、濃縮液の粘性を測定する粘度センサ（図示せず）は濃縮液測定槽内に設置することができる。即ち、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度または粘度を利用するのは、いずれの場合においても、濃縮液中に種々の物質が含まれており、濃縮液の濃度そのものを直接測定することが困難であるという理由によるものであり、その意味で濁度計または粘度計は濃縮液の濃度計測手段またその少なくとも一部を構成するものである。
【００４１】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。なお、この実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち、上記実施の形態１および実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００４２】
この実施の形態３の特徴は、洗浄時に回転バスケット４の回転数をインバータ３０により減少させていた上記実施の形態１および実施の形態２に加え、さらに洗浄時の回転バスケット４の回転方向を一定時間ごとに変えるように制御する点にある。
【００４３】
次に動作について説明する。
洗浄を開始するまでのステップ（図５のステップＳ１〜ステップＳ５）と洗浄を終了するステップ（図５のステップＳ８〜ステップＳ１１）は、基本的に上記実施の形態１または実施の形態２と同様である。即ち、例えば振動センサ２０または濁度センサ３４による振動または濁度に基いて警報制御器２２からの警報信号が洗浄装置起動指令Ａとしてコントローラ２４に入力されると、コントローラ２４は原液の供給を停止させ（図５のステップＳ３）、インバータ３０を制御して回転数Ｎ１ で回転している駆動モータ７の回転数を所定値Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで減少させ（図５のステップＳ４）、洗浄制御装置２６を制御して洗浄ポンプ２８を起動させる（図５のステップＳ５）。
【００４４】
図８に示すように、洗浄工程は、その開始と同時にタイマが作動し、上記コントローラ２４は一定時間（Ｔ３ ）ごとにインバータ３０を制御して回転方向を正転，逆転，正転，逆転を複数回、繰り返して行う。ここで、正転とは濃縮工程における回転バスケット４の回転方向をいい、逆転とは文字通り上記正転の反対回りをいう。図８におけるＮ１ ，Ｎ２ は回転数の絶対値を示し、両者はＮ１ ＞Ｎ２ の関係を有している。なお、上記洗浄工程から濃縮工程への移行時の判断には、例えば濾布５の汚れの指標として計測される異常振動、濁度または粘度等のパラメータを有効に利用することができるので、洗浄効果を実際に確認してから濃縮工程に移行することができる。
【００４５】
以上のように、この実施の形態３では、上記実施の形態１または実施の形態２における効果の他に、洗浄時に回転バスケット４の回転方向を一定時間ごとに反転させるように制御したことにより、より低回転で濾布に対して洗浄することができ、さらに逆回転時には、濾布５の汚れに対して更なる衝撃力を与えることができるので、ノズルの設置方向に拘らず、濾布５の汚れを確実に除去することができるので、洗浄効果を格段に上げることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、濾布の汚れの指標として装置本体の異常振動または濃縮液の濁度または粘度を検知したときに、原液供給を停止し、回転バスケットの回転数を減少させ、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布の汚れを効率的に除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、また濾布の汚れや目詰まりを的確に洗浄して効率よく濃縮処理を行うことができる。
【００４７】
この発明によれば、濾布の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケットの回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、濾布の汚れに対する洗浄水の衝撃力を増すことができるため、洗浄効果を格段に向上させることができ、これにより洗浄水、電力の浪費を抑制でき、全体の運転時間をも短縮することができる。
【００４８】
この発明によれば、濾布の汚れに起因する回転バスケットの異常振動を検知した時点で回転バスケットの回転数を低減させるようにしたので、異常振動による回転機構への損傷の発生を抑制することができ、これにより機器の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成を示す部分断面図である。
【図２】図１に示した遠心濾過濃縮装置における振動計測手段を示す平面図である。
【図３】図１に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。
【図４】図１および図３に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【図５】図１および図３に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における濃度計測手段としての濁度測定検出器を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す平面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【図９】従来の遠心濾過濃縮装置を示す部分断面図である。
【図１０】図９に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。
【図１１】図９および図１０に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 濾液室
２ａ 濾液排出口
３ 濃縮液室
３ａ 濃縮液排出口
４ 回転バスケット
４ａ 排水孔
５ 濾布
６ 原液供給管
７ 駆動モータ
８ 回転数調整ハンドル
９ 変速機
１０，１１ プーリ
１２ 無端ベルト
１３ 回転軸
１４ 洗浄水管
１５ 洗浄ノズル
２０ 振動センサ（振動計測手段）
２１ センサケーブル
２２ 警報制御器
２３，２５，２９ 信号ケーブル
２４ コントローラ
２６ 洗浄制御装置（洗浄制御手段）
２７ ケーブル
２８ 洗浄ポンプ（洗浄手段）
３０ 回転数制御装置（回転数制御手段）
３１ 信号ケーブル
３２ 汚泥供給制御装置（供給制御手段）
３３ 供給ポンプ（原液供給手段）
３４ 濁度センサ（濃度計測手段）
３５ 濃縮液配管
３６ センサケーブル
３７ 濁度測定変換器
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥などの被濃縮液（原液）を遠心濾過により濃縮液と分離液とに固液分離する遠心濾過濃縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の遠心濾過濃縮装置を示す断面図であり、同図において、１は固液分離後の濾液および濃縮液を回収する容器からなる装置本体である。この装置本体１は濾液室２と濃縮液室３を有しており、濾液室２はその底部に濾液排出口２ａを有し、濃縮液室３はその底部に濃縮液排出口３ａを有している。
【０００３】
４は装置本体１内に回転自在に配置された有底逆円錐状の回転バスケットであり、この回転バスケット４は多孔板からなっていることにより多数の排水孔４ａを有している。５は回転バスケット４の内周面に張設された濾布、６は原液供給ポンプ（図示せず）から回転バスケット４内の底部に向かって原液（汚泥）を供給するための原液供給管、７は回転バスケット４を回転駆動する駆動モータである。この駆動モータ７の駆動力は回転バスケット４の回転数を手動で調整するための回転数調整ハンドル８を備えた変速機９、プーリ１０，１１間に張設された無端ベルト１２を介して回転バスケット４の回転軸１３に伝えられる。
【０００４】
１４は一端が洗浄水を供給する洗浄水ポンプ（図示せず）に接続し、かつ、他端が回転バスケット４の上部開口から内周面に沿って下降して当該底部近傍に達する洗浄水管であり、１５は洗浄水管１４にその長さ方向に沿って配置され、かつ、濾布５に向けて洗浄水を高圧で噴射する複数の洗浄ノズルである。これらの洗浄ノズル１５は図１０に示すように濾布５の内周面に対してほぼ直角方向から洗浄水を噴射できるように突出して設けられている。上記洗浄水ポンプ（図示せず）と洗浄水管１４と洗浄ノズル１５とは上述の遠心濾過濃縮装置における洗浄手段を構成している。
【０００５】
次に動作を説明する。
まず、回転バスケット４を駆動モータ７により高速回転させる。この高速回転状態の回転バスケット４内の底部に、原液供給ポンプ（図示せず）から原液供給管６を介して原液を供給する。原液は回転バスケット４の遠心力の作用により濾布５の内周面を上昇しながら、濾布５および回転バスケット４の排水孔４ａを通過する濾液と、上記濾布５で捕捉された濃縮液（高濃度汚泥）とに固液分離される。上記濾液は濾液室２内に流入したのち濾液排出口２ａから排出されると共に、上記濃縮液は回転バスケット４の遠心力により逆円錐状の回転バスケット４の内周面を上昇し続けて回転バスケット４の上端から濃縮液室３内に流入したのち濃縮液排出口３ａから排出される。このため、回転バスケット４内に供給される前に原液に対して凝集剤を添加して固液分離を促進させてもよい。
【０００６】
このような遠心濾過濃縮装置では、原液に起因する固形状の汚泥物質により濾布５に目詰まりを生じると、回転バスケット４内に供給された原液が濾過されず、そのまま濃縮液室３へ排出されてしまうため、濃縮処理に支障を来す。そこで、濾布５の目詰まりを解消するために上述の洗浄手段が設けられている。
【０００７】
実際の運転では、時間経過と共に徐々に濾布５が目詰まりし、濃縮処理効果が悪化するため、定期的に洗浄ノズル１５から高圧洗浄水を濾布５に向けて噴射して目詰まりを解消していた。このような洗浄工程は予め設定された可変タイマーで開始し、一定時間洗浄したら終了するように実行されている。通常は、一定時間ごとに、濃縮工程と洗浄工程とを交互に繰り返して行っている。なお、洗浄工程では、原液の供給を停止し、回転バスケット４を回転させたままで行っているが、回転バスケット４の回転数が手動調整であるため、洗浄工程中もわざわざ回転数を変更せずに、濃縮工程時の回転数で回転バスケット４を回転させている。
【０００８】
図１１は従来の遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。同図に示すように、回転バスケットの回転数は手動調整のため一定とされ、Ｔ１ 時間の濃縮工程とＴ２ 時間の洗浄工程とが交互に繰り返され、洗浄装置が作動するときは原液の供給は停止される。
【０００９】
このような従来の遠心濾過濃縮装置では、次のような問題点があった。
（１）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程は濾布５の目詰まりの状況に拘らず、定期的に行うこととしているので、濾布５の目詰まりが激しい場合には処理効果がすぐに悪化してしまい、逆にあまり目詰まりしていない場合には不要な洗浄を行うこととなり、処理効率が悪化してしまうという問題点があった。
【００１０】
（２）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、濾布５に対する洗浄が十分に行われなくても、タイマー設定により自動的に洗浄を終了して次の濃縮工程に入ってしまうため、処理効率が改善されないという問題点があった。
【００１１】
（３）従来の遠心濾過濃縮装置では、上記（２）の目詰まりを完全に解消しないまま濃縮工程を行うと、目詰まりが濾布５の内周面に偏在した場合に回転バスケット４にブレが発生し、その結果、遠心濾過濃縮機に振動等の不調が生じて故障の原因となるという問題点があった。
【００１２】
（４）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、上記（２）で濾布５自体が目詰まりしていないのに強制的に洗浄すると、洗浄水供給ポンプの電力や洗浄水などが余計に使われてしまい、不経済であるという問題点があった。
【００１３】
（５）従来の遠心濾過濃縮装置では、回転バスケット４の回転数の調整を手動の回転数調整ハンドル８で行っているため、定期的に繰り返し行われる洗浄工程での回転バスケット４の回転数を調整するのが容易ではなく、濃縮工程と同じ回転数で濾布５を洗浄すると濾布５に強い遠心力が作用し、この強い遠心力で濾布５の内周面に押し付けられる夾雑物（異物）や固形状の汚泥物質等の目詰まりを濾布５の内側から噴射する洗浄水で除去しようとしても困難を極め、洗浄効果が上がらないという問題点があった。
【００１４】
（６）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、単に定期的に洗浄を繰り返すだけであったので、洗浄時間を延長させたり、洗浄水圧力を高くすることで対応していたが、洗浄が十分であったのか把握できず、実際の洗浄効果を確認できないという問題点があった。
【００１５】
（７）従来の遠心濾過濃縮装置による洗浄工程では、その洗浄中は原液の供給が停止されることから濃縮処理が行われないため、あまり目詰まりしていない場合に強制的に洗浄を行うと、全体の運転時間が延びてしまい、不経済であるという問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、不要な洗浄をなくし、より効率よく高濃度の濃縮液を得るため、濾布の汚れや目詰まりの発生を的確に検知してタイミング良く効率的な自動洗浄を行う遠心濾過濃縮装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、この発明は、洗浄の効果を上げるために濾布から夾雑物（異物）や汚れが剥離し易い速度で回転バスケットを回転させながら洗浄を行う遠心濾過濃縮装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、回転バスケットの内周面に張設された濾布と、回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、回転バスケットを回転させる駆動モータとからなる遠心濾過濃縮機において、前記回転バスケットの振動を計測する振動計測器と、前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、振動計測器の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、回転バスケットの内周面に張設された濾布と、回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、回転バスケットを回転させる駆動モータとからなる遠心濾過濃縮機において、排出される濃縮液の汚泥濃度を計測する汚泥濃度計と、前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、汚泥濃度計の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
また、この発明に係る遠心濾過濃縮装置は、コントローラは、汚泥供給制御装置および洗浄制御装置に制御信号を出力することを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成を示す部分断面図であり、図２は図１に示した遠心濾過濃縮装置における振動計測手段を示す平面図であり、図３は図１に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。この実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち図９および図１０に示した従来の遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００２１】
この実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の特徴は、濾布５の汚れを判断する指標として装置本体１の振動を計測する振動計測手段を備えている点にある。図１および図２に示すように、装置本体１の外側面には振動計測手段としての動電速度型振動検出器（以下、振動センサという）２０が取付けられている。この振動センサ２０は図２に示す矢印Ａ１ 方向および矢印Ａ２ 方向への振動を検出するものである。これは装置本体１および駆動モータ７が取付けられている架台の構造上、前後方向即ち矢印Ａ１ 方向および矢印Ａ２ 方向に振動が大きくなる傾向があり、通常時と異常時との差が大きく、異常を判断し易いからである。
【００２２】
上記振動センサ２０にはセンサケーブル２１を介して警報制御器２２が接続されている。この警報制御器２２は、上記振動センサ２０により検出された振動の振幅（検出値）と予め設定された振幅（基準値：例えば５０μｍ〜５００μｍの範囲の値）とを比較し、上記検出値が設定した基準値以上になれば、濾布５の汚れや目詰まりにより異常振動が発生したとして、その時点で洗浄が必要であると判定し、上記検出値が設定した基準値以下になれば、回転バスケット４の回転が安定していることから濾布５の汚れが解消したとして、その時点で洗浄は不要であると判定する判定手段である。上記警報制御器２２には信号ケーブル２３を介してコントローラ２４が接続され、このコントローラ２４には信号ケーブル２５を介して洗浄制御手段としての洗浄制御装置２６が接続され、さらにケーブル２７を介して洗浄ポンプ２８が接続されている。コントローラ２４は上記警報制御器２２による洗浄の要否に関する判断に従って洗浄制御装置２６を制御し、必要に応じて洗浄工程の開始に際し洗浄ポンプ２８を作動させるものである。
【００２３】
また、上記コントローラ２４には信号ケーブル２９を介して回転数制御装置３０が接続されている。回転数制御装置３０は回転バスケット４を回転駆動させる駆動モータ７の回転数を電気的に増減させるインバータであり、洗浄工程時においては上記コントローラ２４からの制御信号により駆動モータ７の回転数を減少させ、濃縮工程時においては駆動モータ７の回転数を増加させるものである。
【００２４】
さらに、上記コントローラ２４には信号ケーブル３１を介して汚泥供給制御装置３２が接続されている。汚泥供給制御装置３２は原液供給手段としての供給ポンプ３３の運転を制御するものであり、洗浄工程時においては上記コントローラ２４からの制御信号により供給ポンプ３３を停止させ、濃縮工程時においては供給ポンプ３３を運転させるものである。
【００２５】
上記コントローラ２４は、上記振動センサ２０の計測データに基いて汚泥供給制御装置３２、回転数制御装置３０および洗浄制御装置２６のうち、少なくとも２つ以上の制御手段に制御信号を出力し、これらを介して供給ポンプ３３、洗浄ポンプ２８または駆動モータ７を制御するものである。なお、この実施の形態１では上記コントローラ２４により上記３つの制御装置を制御しているが、洗浄工程時に例えば駆動手段の回転数を低減させない場合は、上記コントローラ２４に供給制御装置３２および洗浄制御装置２６の２つを制御させてもよい。
【００２６】
この実施の形態１では、図３に示すように洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５の向きが水平方向とされており、これにより濾布５上の夾雑物等の汚れに対して浅い角度で洗浄水を噴射できるため、従来と比べ、濾布５上の汚れを短時間で剥離させることができる。この洗浄ノズル１５の向きを水平方向にすると共に、後述する洗浄時に回転バスケット４の回転を低下させることにより、濾布５に対する洗浄効果に関して相乗的な効果を得ることができる。
【００２７】
次に動作について説明する。
図４のタイムチャートおよび図５のフローチャートにおいて、濃縮運転（図５のステップＳ１）中に、回転バスケット４内の濾布５の内周面上に汚れが部分的に付着すると、回転バスケット４のバランスが崩れてしまい、異常振動が発生する。この異常振動は上記振動センサ２０により検出される。この検出値は警報制御器２２に送られ、設定値と比較され（図５のステップＳ２）、その設定値よりも振幅の大きい振動であれば、濾布５上には洗浄を必要とする汚れが付着していると判断され、警報信号がコントローラ２４に送られる。この警報信号が図４に示すように洗浄装置起動指令Ａとしてコントローラ２４に入力されると、コントローラ２４は原液の供給を停止させ（図５のステップＳ３）、インバータ３０を制御して回転数Ｎ１ で回転している駆動モータ７の回転数を所定値Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで減少させ（図５のステップＳ４）、洗浄制御装置２６を制御して洗浄ポンプ２８を起動させる（図５のステップＳ５）。これらステップＳ３〜ステップＳ５は同時に実施してもよい。遅くとも洗浄ポンプ２８が起動した時点で洗浄時間タイマーを作動させる（図５のステップＳ６）。洗浄を所定の洗浄時間Ｔ２ だけ保持した（図５のステップＳ７）後、洗浄装置を停止させ（図５のステップＳ８）、回転バスケット４の回転数をＮ２ からＮ１ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで増加させ（図５のステップＳ９）、原液の供給を再開させる（図５のステップＳ１０）。これらステップＳ８〜ステップＳ１０は同時に実施してもよい。次に、供給されるべき原液が残っている場合（図５のステップＳ１１）には、ステップＳ２に戻り、その時点で回転バスケット４の回転に大きな振動が検知された場合には、再度上記ステップＳ３〜ステップＳ１１を実行するが、原液が残っていない場合（図５のステップＳ１１）には一連の濃縮処理を終了する。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れの指標として装置本体１の基準値以上の振動を検知したときに、回転バスケット４の回転数を減少させ、原液供給を停止し、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布５の汚れを除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、また濾布５の汚れや目詰まりを的確に洗浄して効率よく濃縮処理を行うことができる。
【００２９】
また、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケット４の回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、その洗浄効果を格段に上げることができる。
【００３０】
さらに、この実施の形態１によれば、濾布５の汚れに起因する回転バスケット４の異常振動を検知した時点で回転バスケット４の回転数を低減させるようにしたので、異常振動による回転機構への損傷の発生を抑制することができ、これにより機器の寿命を延ばすことができる。
【００３１】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における濁度測定検出器を示す断面図であり、図７はこの発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す平面図である。この実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち、図１に示した上記実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３２】
この実施の形態２の特徴は、上記実施の形態１と異なり、濾布５の汚れの指標として濃縮液の汚泥濃度を計測する濁度測定検出器（以下、濁度センサという）３４を設けた点にある。この濁度センサ３４はその先端のプローブが図６に示すように濃縮液配管３５内を流れる濃縮液中に浸漬するように配置されるが、この位置は濃縮液配管３５の他に、濃縮液測定槽（図示せず）を設け、その内部に配置してもよい。また、測定ポイントは１つに限らず、複数箇所とした方が濃縮液の正確な汚泥濃度を検知する上で好ましい。上記濁度センサ３４としては、通常の濁度計などを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。上記濁度計は濃縮液の濁りの度合を測る装置であり、光が濃縮液中の汚泥粒子により反射、散乱する性質を利用して、濃縮液での光の減衰量を測定するものである。
【００３３】
上記濁度センサ３４にはセンサケーブル３６を介して濁度測定変換器３７が接続されている。この濁度測定変換器３７は濁度センサ３４により検出された濁度（検出値）と予め設定されていた基準値とを比較し、上記検出値が設定した基準値以下になった場合は濾布５に目詰まりが発生し濃縮処理に支障をきたしているとして、その時点で洗浄が必要であると判定し、上記検出値が設定した基準値以上になった場合には濾布５の汚れや目詰まりが解消したとして、その時点で洗浄は不要であると判定する判定手段である。この濁度測定変換器３４には図１に示した洗浄制御装置２６および回転数制御装置３０にそれぞれ制御信号を出力するコントローラ２４が接続されている。
【００３４】
この実施の形態２では、図７に示すように洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５の向きが回転バスケット４の回転方向と逆方向とされており、これにより濾布５上の夾雑物等の汚れに対する洗浄水の衝撃力が増し、汚れをより早く確実に剥離することができる。この洗浄ノズル１５の向きは、後述する洗浄時の回転バスケット４の低回転数と同時実施することで、濾布５に対する洗浄効果に関して相乗的な効果を得ることができる。
【００３５】
次に動作について説明する。
図４のタイムチャートおよび図５のフローチャートを利用して、この実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の動作を説明する。濃縮運転（図５のステップＳ１）中に、濁度センサ３１の検出値が基準値未満となれば（図５のステップＳ２に相当）、濾布５が目詰まりを起こした結果、固液分離が十分に促進されず、濃縮液中の汚泥濃度が上昇しないことを示している。この場合には、必要な洗浄工程を行うため、図５のステップＳ３〜ステップＳ１０を実行する。この場合、ステップＳ３〜ステップＳ５とステップＳ８〜ステップＳ１０とはそれぞれ同時に実施してもよい。即ち、この実施の形態２では、洗浄装置起動指令Ａとしての警報信号をコントローラ２４に出力するためのトリガーとして濃縮液の濁度を利用している。次に、供給されるべき原液が残っている場合（図５のステップＳ１１）には、ステップＳ２に戻り、その時点で濃縮液の濁度の検出値が未だ基準値未満であれば、再度上記ステップＳ３〜ステップＳ１１を実行するが、原液が残っていない場合（図５のステップＳ１１）には上記実施の形態１と同様に一連の濃縮処理を終了する。
【００３６】
以上のように、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度が基準値未満であることを検知したときに、上記実施の形態１と同様に、原液供給を停止し、回転バスケット４の回転数を減少させ、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布５の汚れを除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、濾布５の目詰まりのために起こり得る汚泥の不十分な濃縮を防ぐこともできる。
【００３７】
また、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、濾布５の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケット４の回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、濾布５の汚れに対する洗浄水の衝撃力が増すことから、その洗浄効果を格段に上げることができる。
【００３８】
なお、この実施の形態２では、濃縮液の汚泥濃度を計測したが、濃縮分離液（濾液）を計測してもよい。目詰まり等により濃縮処理が十分に行われなくなると、濾液の汚泥濃度が上昇するため、これを検知して洗浄を行ってもよい。
【００３９】
また、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度のみを利用したが、上記実施の形態１における装置本体１の基準以上の振動を組み合わせることで、洗浄の要否に関する判断をさらに確度高く行うことができる。
【００４０】
また、この実施の形態２では、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度を利用したが、濃縮液濃度の上昇に伴い粘度が上昇し、濃縮液濃度の低下に伴い粘度が下降するという関係から、濃縮液の粘度を濾布５の汚れの指標として利用してもよい。この場合には、濃縮液の粘性を測定する粘度センサ（図示せず）は濃縮液測定槽内に設置することができる。即ち、濾布５の汚れの指標として濃縮液の濁度または粘度を利用するのは、いずれの場合においても、濃縮液中に種々の物質が含まれており、濃縮液の濃度そのものを直接測定することが困難であるという理由によるものであり、その意味で濁度計または粘度計は濃縮液の濃度計測手段またその少なくとも一部を構成するものである。
【００４１】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。なお、この実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の構成要素のうち、上記実施の形態１および実施の形態２による遠心濾過濃縮装置の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００４２】
この実施の形態３の特徴は、洗浄時に回転バスケット４の回転数をインバータ３０により減少させていた上記実施の形態１および実施の形態２に加え、さらに洗浄時の回転バスケット４の回転方向を一定時間ごとに変えるように制御する点にある。
【００４３】
次に動作について説明する。
洗浄を開始するまでのステップ（図５のステップＳ１〜ステップＳ５）と洗浄を終了するステップ（図５のステップＳ８〜ステップＳ１１）は、基本的に上記実施の形態１または実施の形態２と同様である。即ち、例えば振動センサ２０または濁度センサ３４による振動または濁度に基いて警報制御器２２からの警報信号が洗浄装置起動指令Ａとしてコントローラ２４に入力されると、コントローラ２４は原液の供給を停止させ（図５のステップＳ３）、インバータ３０を制御して回転数Ｎ１ で回転している駆動モータ７の回転数を所定値Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）まで減少させ（図５のステップＳ４）、洗浄制御装置２６を制御して洗浄ポンプ２８を起動させる（図５のステップＳ５）。
【００４４】
図８に示すように、洗浄工程は、その開始と同時にタイマが作動し、上記コントローラ２４は一定時間（Ｔ３ ）ごとにインバータ３０を制御して回転方向を正転，逆転，正転，逆転を複数回、繰り返して行う。ここで、正転とは濃縮工程における回転バスケット４の回転方向をいい、逆転とは文字通り上記正転の反対回りをいう。図８におけるＮ１ ，Ｎ２ は回転数の絶対値を示し、両者はＮ１ ＞Ｎ２ の関係を有している。なお、上記洗浄工程から濃縮工程への移行時の判断には、例えば濾布５の汚れの指標として計測される異常振動、濁度または粘度等のパラメータを有効に利用することができるので、洗浄効果を実際に確認してから濃縮工程に移行することができる。
【００４５】
以上のように、この実施の形態３では、上記実施の形態１または実施の形態２における効果の他に、洗浄時に回転バスケット４の回転方向を一定時間ごとに反転させるように制御したことにより、より低回転で濾布に対して洗浄することができ、さらに逆回転時には、濾布５の汚れに対して更なる衝撃力を与えることができるので、ノズルの設置方向に拘らず、濾布５の汚れを確実に除去することができるので、洗浄効果を格段に上げることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、濾布の汚れの指標として装置本体の異常振動または濃縮液の濁度または粘度を検知したときに、原液供給を停止し、回転バスケットの回転数を減少させ、洗浄装置を起動させるようにしたので、タイミング良く濾布の汚れを効率的に除去することができる。従って、従来の遠心濾過濃縮装置で問題とされた不要な洗浄を確実になくすことができ、また濾布の汚れや目詰まりを的確に洗浄して効率よく濃縮処理を行うことができる。
【００４７】
この発明によれば、濾布の汚れを剥離し易い速度まで回転バスケットの回転数を減少させた上で洗浄するようにしたので、濾布の汚れに対する洗浄水の衝撃力を増すことができるため、洗浄効果を格段に向上させることができ、これにより洗浄水、電力の浪費を抑制でき、全体の運転時間をも短縮することができる。
【００４８】
この発明によれば、濾布の汚れに起因する回転バスケットの異常振動を検知した時点で回転バスケットの回転数を低減させるようにしたので、異常振動による回転機構への損傷の発生を抑制することができ、これにより機器の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による遠心濾過濃縮装置の構成を示す部分断面図である。
【図２】図１に示した遠心濾過濃縮装置における振動計測手段を示す平面図である。
【図３】図１に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。
【図４】図１および図３に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【図５】図１および図３に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における濃度計測手段としての濁度測定検出器を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２による遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す平面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【図９】従来の遠心濾過濃縮装置を示す部分断面図である。
【図１０】図９に示した遠心濾過濃縮装置における洗浄装置を示す断面図である。
【図１１】図９および図１０に示した遠心濾過濃縮装置の運転状況等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 濾液室
２ａ 濾液排出口
３ 濃縮液室
３ａ 濃縮液排出口
４ 回転バスケット
４ａ 排水孔
５ 濾布
６ 原液供給管
７ 駆動モータ
８ 回転数調整ハンドル
９ 変速機
１０，１１ プーリ
１２ 無端ベルト
１３ 回転軸
１４ 洗浄水管
１５ 洗浄ノズル
２０ 振動センサ（振動計測手段）
２１ センサケーブル
２２ 警報制御器
２３，２５，２９ 信号ケーブル
２４ コントローラ
２６ 洗浄制御装置（洗浄制御手段）
２７ ケーブル
２８ 洗浄ポンプ（洗浄手段）
３０ 回転数制御装置（回転数制御手段）
３１ 信号ケーブル
３２ 汚泥供給制御装置（供給制御手段）
３３ 供給ポンプ（原液供給手段）
３４ 濁度センサ（濃度計測手段）
３５ 濃縮液配管
３６ センサケーブル
３７ 濁度測定変換器
Claims (3)
- 複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、
回転バスケットの内周面に張設された濾布と、
回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、
供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、
濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、
洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、
回転バスケットを回転させる駆動モータと
からなる遠心濾過濃縮機において、
前記回転バスケットの振動を計測する振動計測器と、
前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、
振動計測器の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラと
を備えたことを特徴とする遠心濾過濃縮装置。 - 複数の排水孔が設けられた円錐状の回転バスケットと、
回転バスケットの内周面に張設された濾布と、
回転バスケット内に原液を供給する供給ポンプと、
供給ポンプの運転を制御する汚泥供給制御装置と、
濾布を洗浄する洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプと、
洗浄ポンプの運転を制御する洗浄制御装置と、
回転バスケットを回転させる駆動モータと
からなる遠心濾過濃縮機において、
排出される濃縮液の汚泥濃度を計測する汚泥濃度計と、
前記駆動モータの回転数を制御する回転数制御装置と、
汚泥濃度計の計測信号に基づき回転数制御装置に制御信号を出力するコントローラと
を備えたことを特徴とする遠心濾過濃縮装置。 - コントローラは、
汚泥供給制御装置および洗浄制御装置に制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の遠心濾過濃縮装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25203999A JP3600082B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 遠心濾過濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP25203999A JP3600082B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 遠心濾過濃縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001070833A JP2001070833A (ja) | 2001-03-21 |
| JP3600082B2 true JP3600082B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25203999A Expired - Lifetime JP3600082B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 遠心濾過濃縮装置 |
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| JP (1) | JP3600082B2 (ja) |
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-
1999
- 1999-09-06 JP JP25203999A patent/JP3600082B2/ja not_active Expired - Lifetime
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