JP3978696B2 - 汚泥処理システム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は含水汚泥貯留部の在庫量の管理方法、詳しくは含水汚泥を乾式セメントキルンの窯尻部間へポンプ圧送して燃焼させる含水汚泥処理システムにおける汚泥処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
下水処理場から排出される下水汚泥は、最近では、陸上埋立てや海中投棄が主流となっている。
下水処理場からの汚泥排出量は、近年、増加傾向にある。陸上埋立てや海上投棄のための処理場、処理領域の不足、さらには環境汚染防止上の制約を受けて、汚泥処理は焼却処分に移行している。この汚泥の焼却設備としては、既にいくつかのものが提案されている。
【0003】
ところが、従来の焼却炉による汚泥焼却では、焼却に先立って汚泥を乾燥する必要がある。その際、乾燥排ガスの脱臭もしなければならない。これにより、乾燥コスト、脱臭コストおよび焼却コストが嵩み、全体としての処理コストが高くなるという問題点があった。
また、汚泥の乾燥に生石灰を用いる方法も提案されている。これは、生石灰を汚泥中の水分と反応させて消石灰を生成させ、反応熱により残留水分を蒸発させ、汚泥を乾燥物としてセメント原料に利用するものである。
しかしながら、この方法でも、汚泥乾燥時に生石灰を添加しなければならないという不具合がある。
【0004】
そこで、このような問題を解消する従来技術として、特開平8−276199号公報に記載の「汚泥処理方法」が知られている。
このものは、バッチ式の汚泥ホッパ内の含水汚泥を、直接、乾式セメントキルンの窯尻部またはプレヒータへ導入して焼却する技術である。この技術によれば、含水汚泥(下水汚泥)を、添加剤添加や乾燥などの前処理を行うことなく、直接、既存の乾式セメントキルンやプレヒータへ、例えばダブルピストンポンプのような圧送ポンプで流し込み、セメントクリンカの通常の製造と同時に、効率的に含水汚泥を焼却処理することができる。ここでいうバッチ式の汚泥ホッパとは、含水汚泥が非連続的に供給され、貯留量が常に変化する方式のホッパである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このバッチ式の汚泥ホッパへ供給される含水汚泥は、例えば都市の下水処理施設などから、1日100t以上、密閉タンクを搭載したトラックにより輸送される。このとき、下水処理施設からの含水汚泥の供給予定は、事前に、例えば1週間分や1ヵ月分がセメント製造工場側へ通知されるのが通常である。
そこで、工場では、その汚泥供給予定に合わせて、乾式セメントキルンへの含水汚泥の導入量を増減して汚泥ホッパの在庫量の管理を行う。これは、ホッパに配備された汚泥導出用のダブルピストンポンプの場合、含水汚泥の在庫がなくなると、ポンプ内に空気が入り込み、定量により含水汚泥を圧送することができなくなるからである。反対に、汚泥ホッパが満槽になれば、その汚泥ホッパの前に、汚泥を積んだトラックが列をつくるという問題が生じてしまう。
【0006】
また、一日のうち、含水汚泥処理施設からセメント製造工場へ含水汚泥が供給される時間帯は、例えば朝5時から翌日の0時までの19時間と定められている。一方、各工場では、乾式キルンを24時間運転している。運転を停止し、キルン内を冷やすのは運転経済上好ましくないからである。
したがって、午前0時から午前5時までの5時間は、バッチ式の汚泥ホッパには含水汚泥が補給されない状態で、乾式キルンへ含水汚泥を圧送することになる。よって、在庫量の管理が不可欠である。また、盆、正月、ゴールデンウィークなどの長期休業時や、含水汚泥処理設備の突発的な故障時などにおいては、さらにこの在庫量管理の重要性が増すことになる。
【0007】
【発明の目的】
この発明は、含水汚泥貯留部の含水汚泥の在庫量の管理を自動化することができる方法を提供することを、その目的としている。また、この発明は、比較的長期間にわたる在庫量管理が可能な汚泥処理システムを提供することを、その目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、含水汚泥が貯留される汚泥ホッパと、上記汚泥ホッパ内の含水汚泥の重量を測定するロードセルと、乾式セメントキルンと、上記汚泥ホッパ内の含水汚泥を、汚泥導入管を介して、上記乾式セメントキルンに連続して圧送する圧送ポンプとを備え、含水汚泥が積載されたトラックが不定期に含水汚泥を投入し、上記汚泥ホッパがその含水汚泥を受け入れた受入量、各トラックから投入した含水汚泥を上記汚泥ホッパが受け入れた受入時刻、およびロードセルによる含水汚泥の重量情報に基づいて、上記圧送ポンプの圧送量を制御する制御手段とを有する汚泥処理システムであって、上記受入量と、複数のトラックの受入時刻の情報と、上記ロードセルによる含水汚泥の重量情報とに基づいて、単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量を算出し、上記受入量と、上記受入時刻の情報と、上記含水汚泥の重量情報と、上記単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量とに基づいて、各受入時刻での直前の予想在庫量と、直後の予想在庫量とをそれぞれ算出し、上記直前の予想在庫量が0を超えた設定値を上回り、上記直後の予想在庫量がホッパが満杯にならない設定値を下回るように上記単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量を制御する汚泥処理システムである。
ここでいう含水汚泥とは、下水汚泥、活性汚泥、浚渫汚泥などである。含水汚泥は汚泥処理施設からパイプラインなどで、直接、含水汚泥貯留部へ供給してもよい。また、トラックの密閉タンクに含水汚泥を搭載して、含水汚泥貯留部に輸送、供給してもよい。
また、断続的に汚泥が供給されるバッチ式の汚泥貯留部としては、例えば単なる汚泥タンクや、排出口が設けられた下部が徐々に先細りした構造の汚泥ホッパなどがある。後者の、貯留された含水汚泥が、自重により下部の排出口から押し出される貯留ホッパが好ましい。
【0009】
汚泥導入管による乾式キルンへの含水汚泥の供給量には特に制限がない。通常、セメント原料の品質や使用量、焼成温度などの各種処理条件により適宜決定される。ただし、既存の乾式キルンに、その運転条件を特に変更することなく、含水汚泥を供給することができる量が好ましい。
例えば、セメントクリンカ生産量が90〜100t/hの乾式キルンを用いた場合、含水汚泥の供給量は9〜10.0t/hとし、製造されるセメントクリンカの重量に対して1/10以下の含水汚泥を供給するのが好ましい。セメント原料に対する含水汚泥の供給量が10.0t/hを超えると、汚泥からの水分によってキルン内での焼成が不安定になり、セメントクリンカの品質に悪影響を及ぼすおそれが大きくなるからである。
【0010】
また、ここでいうセメント原料仮焼用のプレヒータの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間(以下、キルン窯尻側という場合がある)とは、プレヒータの下部域や、乾式キルンの窯尻部域に限らず、両者の連結部分でもよい。なお、プレヒータの下部域と、乾式キルンの窯尻部域との両方に、含水汚泥を導入してもよい。
キルン窯尻側における含水汚泥の導入部の温度は800〜1000℃である。好ましくは900℃前後である。800℃未満では含水汚泥の燃焼が不十分になりやすい。また、1000℃を超えると、炉の操業に支障をきたすからである。
【0011】
含水汚泥の圧送には、例えばダブルピストンポンプや、回転容積型の一軸偏心ねじポンプなどの各種のスラッジ用定量ポンプが使用することができる。
ダブルピストンポンプとは、例えば含水汚泥を貯留する密封ボックス状の汚泥槽の一側壁に、2本の平行な油圧シリンダが連結され、また汚泥槽内に、管軸方向へ延びた回転軸を中心にして、ほぼ120°揺動するS字型揺動管が軸支されたものである(図2参照)。各油圧シリンダのピストンは、押し引き方向が互いに反対になるように設計されている。一方のピストンが突出方向へ移動するとき、他方は引き込み方向に移動する。各シリンダでは、ピストンの1ストロークごとにS字型揺動管を揺動させることで、この揺動管の流入口が、両油圧シリンダの吐出口のいずれかに切り換わるように構成されている。
回転容積型の一軸偏心ねじポンプは、断面が長円形の弾性材質からなるステータの内部を、断面が真円の金属からなるロータが回転しながら往復運動して流体を定量移送するものである。
【0012】
また、汚泥貯留部内の含水汚泥の在庫量を測定する装置としては、例えば含水汚泥の重量を検出するロードセルなどのような、汚泥貯留部に残存した含水汚泥の重量を測定可能なものであれば限定されない。
さらに、この含水汚泥貯留部の在庫量の管理方法が適用された含水汚泥導入装置の制御系には、例えばCPUを含むコンピュータなどの周知の電気的、電子的制御手段を採用することができる。
ここでいう汚泥貯留部への汚泥供給量情報は、例えば1日分の情報でも、数日分、1週間分、1ヵ月分、数ヵ月分、1年分、数年分などでもよく、その情報量は限定されない。
また、汚泥貯留部の在庫量情報は、含水汚泥の供給中の情報ではなく、供給後、汚泥が乾式セメントキルン側へ圧送されて、徐々に貯留量が減少している間の情報の方が好ましい。
ここでいう汚泥貯留部の在庫量の適正範囲とは、汚泥貯留部内の含水汚泥がなくならず、かつ次に含水汚泥を供給した際、汚泥貯留部が、含水汚泥で満杯にならない範囲の値である。
【0013】
適正範囲の下限値は、最も在庫量が低減した時点、すなわち次回の供給が行われる直前における在庫量が少なくなりポンプ圧送に支障を来さない量である。また、上限値は供給直後での在庫量がホッパから溢れることがない値である。
【0014】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、プレヒータの下部から乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、汚泥貯留部内の含水汚泥を圧送ポンプにより連続的に圧送する。この圧送された含水汚泥はセメント原料の焼成熱により燃焼する。
汚泥圧送中において、あらかじめ得られた汚泥貯留部への汚泥供給量情報と、汚泥貯留部の在庫量情報とに基づいて、次回の含水汚泥が供給される直前の汚泥貯留部の在庫量が適正範囲となるように、圧送ポンプによる汚泥圧送量を制御する。
すなわち、汚泥が供給される直前の予想在庫量と、直後の予想在庫量とを算出し、これらの予想在庫量のいずれもが適正範囲にあるように、汚泥圧送量を制御する。
これにより、ポンプ内に空気が入り込み、含水汚泥の定量のポンプ圧送に支障をきたす汚泥貯留部の在庫なし状態や、含水汚泥の次回の供給がすることができなくなる満杯状態が回避される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明を詳細に説明する。ここでは含水汚泥として、下水処理場から排出される下水汚泥を例にとる。また、一日において、下水処理場からセメント製造工場へ含水汚泥がトラック輸送される時間帯は、午前5時から翌日の午前0時までとする。
図1は、この発明の一実施例に係る汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御手段が装備されたセメント焼成設備の模式的な断面図である。図2は、同じくその圧送用のダブルピストンポンプを拡大して示す斜視図である。
図1において、Aは一実施例に係る汚泥処理設備であり、この汚泥処理設備Aはセメント製造工場のセメント焼成設備1にライン連結されることにより、セメント原料aの焼成時の熱を利用して下水汚泥bを焼却する。まず、セメント焼成設備1を説明する。
セメント焼成設備1は、プレヒータ2内で仮焼されたセメント原料aを、乾式セメントキルン4内で焼成してセメントクリンカa0を中間製造する設備である。ここで用いられる乾式セメントキルン4は、90〜100t/hでセメントクリンカa0を生産するものとする。
【0016】
プレヒータ2は、図外の原料ミルにより粉砕されたセメント原料aを、下流の乾式セメントキルン4において焼成しやすいように、所定温度まで予熱する。プレヒータ2は、多数のサイクロン2aを、数階建ての鉄骨架台2bに搭載して設けられている。最上段のサイクロン2aには、図外のファンを有して仮焼時に発生したガスをガス処理設備へ導くためのガス排出系が接続されている。
乾式セメントキルン4は、下流側へ向かってわずかに下方傾斜した横向き円筒状のキルンシェル4aを有している。キルンシェル4aの内周面には、耐火物が張られている。
このキルンシェル4aを周方向へ回転させながら、重油や微粉石炭を燃料にしてバーナ4bで加熱することで、プレヒータ2からの仮焼セメント原料aを焼成し、セメントクリンカa0を中間製造する。その後、セメントクリンカa0は、乾式セメントキルン4の下流部に連結されたクリンカクーラ4cにより冷却され、仕上げ工程へ送られる。
【0017】
次に、上記汚泥処理設備Aを説明する。
図1に示すように、汚泥処理設備Aは、汚泥貯留部の一例である容積が100mの含水汚泥bの貯留ホッパ5と、このホッパ5内の含水汚泥bを、乾式セメントキルン4の窯尻部4dに導入する汚泥導入装置6とを備えている。貯留ホッパ5は、その下部が土中に埋設されている。この貯留ホッパ5はバッチ式であって、その内部には断続的にまたは間欠的に汚泥が供給される構成である。
【0018】
次に、図1,図2を参照して、汚泥導入装置6を詳細に説明する。
図1,図2に示すように、汚泥導入装置6は、貯留ホッパ5の下方に設けられて、ホッパ内の含水汚泥bを所定量ずつ連続的に切り出すスクリュー式の切り出しコンベア10を有している。切り出しコンベア10の下流には、軸線方向を揃えた2本のスクリュー11aを内装するスクリュコンベア11が配置されている。スクリュコンベア11から排出された含水汚泥bは、圧送ポンプの一例であるダブルピストンポンプ13により、汚泥導入管12へ導入される。この汚泥導入管12は、含水汚泥bの導出側の管端が窯尻部4dに接続、連結されている。
貯留ホッパ5の下部には、密封タンクを搭載したトラック8から投入された含水汚泥bの重量を測定するロードセル14が設けられている。ロードセル14はコンピュータである制御手段15に電気的に接続されている。ロードセル14からの汚泥重量測定信号に基づいて、制御手段15がダブルピストンポンプ13による含水汚泥bの窯尻部4dへの圧送量を制御する。例えばピストン17a,18aの単位時間当たりのストローク数を増減して、ピストン17a,18aのストローク速度を制御する。この際、切り出しコンベア10、スクリュコンベア11も必要によりその駆動部の駆動を制御する。
【0019】
次に、図2を参照して、ダブルピストンポンプ13を詳細に説明する。
図2に示すように、ダブルピストンポンプ13は、含水汚泥bを4t/hで圧送する2軸式のポンプである。このダブルピストンポンプ13は、含水汚泥bを貯留する密封ボックス状の汚泥槽16の一側壁に、2本の平行な油圧シリンダ17,18が連結、接続されている。汚泥槽16内には、管軸方向へ延びた回転軸19を中心にしてほぼ120°だけ揺動するS字型揺動管20が軸支されている。S字型揺動管20の含水汚泥bの導出側の管端部は、周方向へ回転自在に、汚泥槽16の排出部16aに軸支されている。
各油圧シリンダ17,18のピストン17a,18aは、作動時に、互いに押し引き方向が反対になるように設計されている。汚泥槽16の一側壁の外面には、それぞれピストンロッドの先端が回転軸19の一端部へ延びた一対の油圧シリンダ21が配設されている。
【0020】
ダブルピストンポンプ13の両ピストン17a,18a側を、1ストロークごとに含水汚泥bの吸い込み側と圧送側とに切り換えると同時に、各油圧シリンダ21のピストンロッドを出し入れさせて、回転軸19を中心にS字型揺動管20を垂直面内で揺動させる。これにより、S字型揺動管20の導入口20aが、両油圧シリンダ17,18の吐出口17b,18bのいずれかに切り換わり、含水汚泥bが、汚泥導入管12を介して、窯尻部4dの内部へ定量状態で圧送される。
汚泥導入管12は、貯留ホッパ5と乾式セメントキルン4の窯尻部4dとを連結、接続する管体で構成されている。ダブルピストンポンプ13によりこの汚泥導入管12を通って含水汚泥bが圧送される。
【0021】
次に、図3〜図5を参照して、上記制御手段15を詳細に説明する。
図3はこの発明の一実施例に係る制御手段と各手段との信号授受の関係を示す模式図である。図4はこの発明の一実施例の制御手段のハードウェア構成を示す模式図である。図5〜図12はこの発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御を示すフローチャートである。図13はこの発明の一実施例の含水汚泥貯留部の在庫量の管理方法により作成された在庫量管理表である。
図3に示すように、制御手段15には、その入力側に、ロードセル14とタイマ30などが接続されている。一方、出力側には、切り出しコンベア10、スクリュコンベア11およびダブルピストンポンプ13などが接続されている。
【0022】
この制御手段15は、一般的な構成を有している。すなわち、図4に示すように、中央演算処理装置であるCPU31、メモリであるROM32およびRAM33、そして入出力ポートであるI/Oポート34が、各々バスで接続されている。ROM33には、制御プログラムが格納されている。
制御手段15は、バッチ式の汚泥槽16から窯尻部4dへ含水汚泥bを圧送中、タイマ30による所定時間が経過する前と後とにおける汚泥重量の差を、ロードセル14からの汚泥重量測定信号に基づいて求め、これを基準にして、窯尻部4dへ圧送された単位時間当たりの汚泥量を算出して、得られた値が設定された汚泥圧送量と一致するように、含水汚泥bの圧送を制御する。なお、この制御時には、必要により、切り出しコンベア10およびスクリュコンベア11も制御する。
以上、これらの構成部品10,11,13〜15により、汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御装置Bが構成される(図1参照)。なお、図2において、11bはスクリュコンベア11の含水汚泥bの投入口、11cはスクリュー11aの回転軸、22は両油圧シリンダ21のロッドの先端部と、回転軸19の一端部とを連結する玉受座状の連結部である。
【0023】
次に、この一実施例の汚泥処理設備Aおよびセメント焼成設備1での作用を説明する。
まず、下水処理場側から通知された1日複数回のトラック8の工場到着予定時刻と、各トラック8の含水汚泥bの積載量とを含む汚泥供給量情報、ロードセル14からの汚泥重量測定信号に基づく貯留ホッパ5の現時刻での在庫量情報、各受入の直前在庫量および受入直後在庫量、貯留ホッパ5の許容される目標範囲(最小値、最大値)、ダブルピストンポンプ13による圧送量を、オペレータがキー入力する。
これらの情報に基づいてROM32に格納した在庫量管理用のプログラムにより所定の演算処理を行い、受入直前予想在庫量、直後予想在庫量を算出する。これらの値が在庫量の最大値と最小値との間の値であるように、ポンプ圧送量を演算、制御する。また、その結果をグラフ化することで、図13に示すような在庫量管理表を作成することができる。
図13において、Bは含水汚泥bの各回の供給予定時刻、Cは受入直前在庫量、Dは受入直後の在庫量、Gは許容在庫量の最大値、Fは許容在庫量の最小値を示している。
【0024】
図13にも示すように、貯留ホッパ5内の含水汚泥bは、各回の供給後、ポンプ圧送によりその在庫量を減らしながらも、全体的には、午前5時の1回目の汚泥供給から翌日の午前0時の最終回目の汚泥供給まで、含水汚泥bの供給が増加傾向にある。そして、この最終回目の汚泥供給時には、貯留ホッパ5が略満槽状態となり、その後、翌朝5時までの5時間は、この貯留ホッパ5に溜められた含水汚泥bだけで窯尻部4dへの汚泥導出がまかなわれる。
受入直前の最小在庫量と、最終受入直後の在庫量とは、その在庫量目標範囲内に設定されている。これにより、貯留ホッパ5の在庫なし状態や、貯留ホッパ5の満杯状態を回避することができる。
在庫量目標範囲内にする具体的手段としては、ダブルピストンポンプ13のピストンのストローク速度を適宜増減し圧送量を変更する方法がとられている。ストローク速度の調整により、含水汚泥bの窯尻部4d側への圧送量が変化する。
【0025】
次に、図1を参照して、この汚泥処理設備Aの操業を説明する。
図1に示すように、あらかじめトラック8により貯留ホッパ5に含水汚泥bを投入しておく。
また、セメント原料aは、プレヒータ2の各サイクロン2aを流下中に仮焼される。その後、セメント原料aは、乾式セメントキルン4の窯尻部4dへと流れ込み、バーナ4bの熱により焼成されてセメントクリンカa0となる。
この際、乾式セメントキルン4の窯尻部4d内には、貯留ホッパ5内の含水汚泥bが、ダブルピストンポンプ13により、汚泥導入管12を介して例えば4t/hの割合で流し込まれる。すなわち、切り出しコンベア10側から投入口11bを介してスクリュコンベア11の一端部側へ含水汚泥bが投入される。この含水汚泥bは、一対のスクリュー11aによりダブルピストンポンプ13の汚泥槽16内へ連続的に投入される。この含水汚泥bは汚泥導入管12の管内へ圧送される。
【0026】
ダブルピストンポンプ13では、一対の油圧シリンダ17,18により各ピストン17a,18aが、1ストロークごとに含水汚泥bの吸い込み側と圧送側とに切り換えられる。これと同時に、各油圧シリンダ21のロッドを出し入れさせて、回転軸19を中心にS字型揺動管20が垂直面内で揺動し、S字型揺動管20の含水汚泥bの導入口20aを、両油圧シリンダ17,18のうちで圧送側となる吐出口17b,18bのいずれかに切り換える。
すなわち、汚泥槽16内の含水汚泥bは、吸い込み側の油圧シリンダ17または18内へ吸い込まれる一方、圧送側の油圧シリンダ18または17内に含水汚泥bが、S字型揺動管20を介して、汚泥槽16の排出部16aから汚泥導入管12内へ排出される。この切り換え、および、S字型揺動管20の導入口20aの接続によって、含水汚泥bは、ダブルピストンポンプ13の各ストロークごとに汚泥導入管12を介して、乾式セメントキルン4の窯尻部4dへと連続して導入される。
【0027】
このように、バッチ式の貯留ホッパ5から窯尻部4dへ含水汚泥bを圧送中、所定時間が経過する前後における汚泥重量の差から汚泥圧送量を求め、これを基準に、窯尻部4dへ圧送された単位時間当たりの汚泥圧送量を算出して、得られた値が、圧送量制御プログラムに基づいて設定された汚泥圧送量Zと一致するように、含水汚泥bの圧送を制御する。この結果、圧送中の含水汚泥bの定量制御を比較的容易に行うことができる。
定量ポンプの場合には、含水汚泥bの含水率の変化や、貯留ホッパ5内に残った含水汚泥bの重さによる圧送中の含水汚泥bの背圧の変化などを原因として、ダブルピストンポンプ13のシリンダの容積効率が変化するおそれがある。
この含水汚泥bの含水率が変化すると、例えばセメントクリンカを焼成する乾式キルンの運転条件が変わってしまい、不良品のセメントクリンカが中間製造されるおそれがある。しかも、含水率が低い場合は乾式キルンの内周面に敷設された耐火物が焼成熱で損傷するおそれもある。
【0028】
この実施例では、算出された含水汚泥bの単位時間当たりの圧送量Zを圧送制御の目標値とした。実際に、所定時間(例えば15分間)で圧送した含水汚泥bの圧送量Xから、実際の単位時間当たりの汚泥圧送量Yを演算し、この値Yと設定汚泥圧送量Zとの差Rを求めて、この差R分だけ単位時間当たりの汚泥圧送量を増減して、含水汚泥bの圧送量が目標値となるように補正をする。
また、貯留ホッパ5内に残存した含水汚泥bの重量の測定時には、ロードセル14による測定を行うようにしたので、測定のための設備コストが比較的安価となる。
【0029】
このように、含水汚泥bの圧送中において、汚泥供給量情報と、在庫量情報とに基づき、汚泥圧送量を制御して、貯留ホッパ5の在庫量を所定範囲の値とするようにした。このため、貯留ホッパ5の在庫管理を自動化することができる。また、貯留ホッパ5への汚泥受入と、含水汚泥bの窯尻部4dへの定量圧送とに支障をきたすことがない。
また、各受入ごとの直前在庫量、直後在庫量を算出し、これに基づいて圧送量を制御したため、長期間にわたる在庫量管理を自動化することができる。
【0030】
ここで、図5〜図12のフローチャートを参照して、含水汚泥bの圧送量制御方法を説明する。なお、このプログラムは所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
また、以下の在庫量管理プログラムで使用するパラメータ(変数)は以下の通りである。
(1)可変パラメータとして、制御室のオペレータが設定する数値
〜B; 汚泥受入時刻(過去の平均)
A; トラック1台当たりの汚泥受入量(実績平均)(t/台)
; 1日当たりの汚泥受入予定台数(台)
F; 在庫量管理下限値(t)
G; 在庫量管理上限値(t)
X; 管理日数(日)
(2)現在運転データ
H; 現在の在庫量(t)
I; 現在の圧送量(t/h)
J; 現在時刻(0〜24時の間で入力)
n; 現在受入台数(台)
(3)予想在庫量
1x〜CSx;受入直前の在庫量(t),C11は1日目の1台目の受入直前量
1x〜DSx;受入直後の在庫量(t),DSXはX日目のS台目の受入直後量
【0031】
また、この在庫量管理の概要は以下の通りである。すなわち、現在時刻(J)における在庫量(H)、圧送量(I)、および、受入台数(n)をもとに、管理日数(X)分の各汚泥受入時の直前在庫量(CS1〜CSx)と受入直後の在庫量(DS1〜DSx)とを算出する。この予想在庫量C、Dが在庫量管理範囲(F〜G)を越える場合、予想在庫量が管理範囲となるよう現在圧送量(I)をZ(t/h)に変更するものである。
Zの算出式は以下の通りである。
(1)C<F;直前量予想値Cが下限値Fを下回るとき
Z=I−(F−C)/{B−J+24(X−1)}
(2)D>G;直後量予想値Dが上限値Gを上回るとき
Z=I+(D−G)/{B−J+24(X−1)}
【0032】
まず、メモリのワーキングエリアなどをイニシャライズし(ステップS501)、制御モードの判別を行う(S502)。手動モードであれば、このプログラムを終了する。
自動モードであれば、現在時刻J、在庫量H、圧送量Iの各データを取り込む(S503,S504,S505)。
次いで、トラック受入台数の算出を行い(S506)、さらに、次回受入予定時刻の算出を行う(S507)。
この後、各受入での直前在庫量、直後在庫量の予想値の算出を行う(S508)。
次に、圧送量Zを算出、決定する(S509)。
そして、オペレータの承認をチェックし(S510)、承認があれば、圧送量を変更する(S511)。
この後、時刻を確認し(S512)、データを更新する(S513)。午前5時を過ぎると前日のデータを削除し、当日の制御に移行するものとする。
【0033】
以下、各サブルーチンについて説明する。
トラックでの受入台数の算出は以下の通りである。
まず、受入ホッパのドアが開いており、かつ、在庫量が増加したかどうかをチェックする(S601)。ドアスイッチ、ロードセル出力などによる。そうであれば、変数nを1だけインクリメントする(S602)。そして、その結果をモニタ表示する(S603)。当日の何台目の受入かがここで判別される。
次に、午前5時を過ぎたかをチェックする(S604)。過ぎていればnを0として終了する。5時前であればそのまま終了する。
【0034】
次回受入予定時刻の算出は、以下の通りである。
上記変数nが1以上でかつS(1日目の予定受入台数)未満であるか否かを判定する(S701)。そうでなければ、時刻Bを取り込む(S708)。
そうであれば、変数a,bを0とする(S702)。次に、aにa+1を、bにb+2を代入する(S703)。次いで、当日の時刻B,Bを取り込む(S704)。そして、変数bは当日の受入予定回数Sに達したか、否かを判定する(S705)。達していれば、ステップS708で時刻Bを取り込む。
達していなければ、現在時刻Jが時刻B,Bの間であるかをチェックする(S706)。そうであれば、時刻Bを決定し、取り込む(S707)。現時刻がこの間でなければ、ステップS703に戻る。
【0035】
次に、予想値算出サブルーチンを説明する。
最初に、変数nが所定範囲にあるか否かをチェックする(S801)。当日の予定受入台数範囲内であれば、C〜CSxを算出し(S802)、さらに、D〜DSxを算出する(S803)。以下の通りである。
【0036】
X=1(当日)の場合
=H−I(B−J)
b+1=H−I(Bb+1−J)+A
b+2=H−I(Bb+2−J)+2A
・・・・・
C(S1−n+b−1)=H−I・B(S1−n+b−1)+A(S−n−1)
X=2(2日後)の場合
12=H−I(B−J+24)+A(S−n)
22=H−I(B−J+24)+A(S−n+1)
32=H−I(B−J+24)+A(S−n+2)
・・・・・
S2=H−I(BS2−J+24)+A(S+S−n−1)
・・・・・・・
X=X(X日後)の場合
1x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+S-n)
2x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+Sx−1-n+1)
3x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+Sx−1-n+2)
・・・・・
Sx=H−I{BSx−J+24(x−1)}+A(S+・・・+S-n-1)
【0037】
X=1(当日)の場合
=C+A
b+1=Cb+1+A
b+2=Cb+2+A
・・・・・
S1=CS1+A
X=2(2日後)の場合
12=C12+A
22=C22+A
32=C32+A
・・・・・
S2=CS2+A
・・・・・・・・
X=X(X日後)の場合
1x=C1x+A
2x=C2x+A
3x=C3x+A
・・・・・・
Sx=CSx+A
【0038】
一方、この範囲外であれば(S801でNO)、n=0かをチェックする(S804)。n=0であれば、C11〜CSxを算出する(S805)。さらに、D11〜DSxを算出する(S806)。以下に計算式を示す。
【0039】
X=1(当日)の場合
11=H−I(B−J)
21=H−I(B−J)+A
31=H−I(B−J)+2A
・・・・・・
S1=H−I(BS1−J)+A(S−n−1)
X=2(2日後)の場合
12=H−I(B−J+24)+A(S−n)
22=H−I(B−J+24)+A(S−n+1)
32=H−I(B−J+24)+A(S−n+2)
・・・・・・
S2=H−I(BS2−J+24)+A(S+S−n−1)
・・・・・・・・・
X=X(X日後)の場合
1x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+Sx−1-n)
2x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+Sx−1-n+1)
3x=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・+Sx−1-n+2)
・・・・・・
Sx=H−I{B−J+24(x−1)}+A(S+S+・・・S-n-1)
【0040】
X=1(当日)の場合
11=C11+A
21=C21+A
31=C31+A
・・・・・・
S1=CS1+A
X=2(2日後)の場合
12=C12+A
22=C22+A
32=C32+A
・・・・・・
S2=CS2+A
・・・・・・・
X=X(X日後)の場合
1x=C1x+A
2x=C2x+A
3x=C3x+A
・・・・・・
Sx=CSx+A
【0041】
n=0のときは、時刻5:00am以降で、トラックの受入がない場合である。
ステップS804で、n=0でなければ、C11〜CS1、D11〜DS1の値を空とする(S807)。すなわち、S≦nのときは、予定受入台数を上回った場合である。または、受入予定時刻(最終)(B)を越えた受入の場合である。
【0042】
X=1(当日)の場合
11〜CS1,D11〜DS1の各数値をキャンセルし、変数レジスタを空にしておく。
X=2〜X(2日目〜X日後)の場合
12〜CSx,D12〜DSxの各数値を同様にキャンセルし、変数レジスタを空にしておく。
そして、この後、ステップS805に、さらにS806にと進む。
【0043】
圧送量Zを算出するためのルーチンは、以下の通りである。
まず、ホッパの下限値Fと上限値Gとを読み込む(S901)。次に、C〜CSxをF(下限値)と比較する(S902)。C〜CSxが下限値より大きければ、D〜DSxをG(上限値)と比較する(S903)。D〜DSxの値がG(上限値)より小さければ、現在の圧送量Zを変更することなく、そのままこのルーチンを終了する。
小さくなければ第1処理を行い(S904)、圧送量Zを算出する。
ステップS902でC〜CSxが下限値より大きくない場合は、ステップS905に進む。このステップS905では受入直後の在庫量D〜DSxを上限値Gと比較する。
これが上限値Gよりも大きいときは第3処理を(S907)、大きくないときは第2処理を行う(S906)。
【0044】
第1処理とは、以下の手順による処理である。
まず、D〜DSxの間に複数個の該当値がある場合は最大値をDとし、また、C〜Cの間の最小値をCとする(S1011)。次に、K=C−Fとし(S1012)、L=D−Gとする(S1013)。ここで、KとLの値を比較する(S1014)。
K≧Lの場合は、Z=I+(D−G)/{B−J+24(X−1)}とする(S1015)。このXはDに対応する日数である。
K<Lの場合は、Z=I+(C−F)/{B−J+24(X−1)}とする(S1016)。このXはCに対応する日数である。
【0045】
第2処理とは、以下の処理である。
まず、C〜CSxの間に複数個の該当値がある場合は最小値をCとし、また、D〜Dの間の最大値をDとする(S1101)。次に、K=F−Cとし(S1102)、L=G−Dとする(S1103)。ここで、KとLの値を比較する(S1104)。
K≧Lの場合は、Z=I−(G−D)/{B−J+24(X−1)}とする(S1105)。このXはDに対応する日数である。
K<Lの場合は、Z=I−(F−C)/{B−J+24(X−1)}とする(S1106)。このXはCに対応する日数である。
【0046】
第3処理(S907)は、以下の通りに行う。
この第3処理は、受入直前の汚泥在庫量が在庫量管理下限値を下回っており、かつ、受入直後の汚泥在庫量が在庫量管理上限値を上回っている状況に行う処理である。
まず、D 〜D Sx の間の最大値をD とし、また、C 〜C Sx の間の最小値をC とする。
次に、P={B −J+24(X−1)}、Q={B −J+24(X−1)}とする (S1201,S1202)。そして、これらの値P、Qを比較する(S1203)。
P>Qならば、D 〜D の間の最大値D を決定する(S1204)。
次に、K=F−C とし(S1205)、L=G−D とする(S1206)。
ここで、KとLの値を比較する(S1207)。
K≧Lの場合は、Z=I−(G−D )/{B −J+24(X−1)}とする(S1208)。
【0047】
P<Qならば、C 〜C の間の最大値C を決定する(S1210)。
次に、K=C −Fとし(S1211)、L=D −Gとする(S1212)。
ここで、KとLの値を比較する(S1213)。
K<Lの場合は、Z=I+(C −F)/{B −J+24(X−1)}とする(S1215)。
【0048】
以上のようにして圧送量Zを算出すると、メインルーチンのステップS510においては、オペレータの承認の有無をチェックする。承認がない場合は、オペレータが意図的に在庫量の調整を行っているため、圧送量を変更することなく終了する。
承認を得た場合、圧送量を変更する(S511)。その結果、変更した圧送量でポンプ圧送が行われる。なお、この後、時刻が5amになったときデータを更新してこのプログラムを終了する(S512,S513)。データの更新はX=X−1、C12〜CS2をC11〜CS1とし、D12〜DS2をD11〜DS1とする。
【0049】
【発明の効果】
この発明によれば、圧送ポンプによる含水汚泥のキルン窯尻側への定量圧送に支障をきたすことがないように在庫量を適正に管理することができる。また、その在庫量管理を自動化することができる。さらに、長期間にわたる在庫量管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例に係る含水汚泥圧送手段が装備されたセメント焼成設備を模式的に示す断面図である。
【図2】 この発明の一実施例に係るダブルピストンポンプを示す斜視図である。
【図3】 この発明の一実施例に係る含水汚泥の圧送量制御手段を示すブロック図である。
【図4】 この発明の一実施例に係る制御手段のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。
【図5】 この発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図6】 この発明の一実施例に係る汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図7】 この発明の一実施例に係る含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図8】 この発明の一実施例に係る含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図9】 この発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図10】 この発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図11】 この発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図12】 この発明の一実施例に係る制御手段による汚泥処理設備への含水汚泥の圧送量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図13】 この発明の一実施例に係る含水汚泥貯留部の在庫量の管理方法において作成された在庫量管理表である。
【符号の説明】
4 乾式セメントキルン、
5 貯留ホッパ(汚泥貯留部)、
13 ダブルピストンポンプ(圧送ポンプ)、
b 含水汚泥。

Claims (1)

  1. 含水汚泥が貯留される汚泥ホッパと、
    上記汚泥ホッパ内の含水汚泥の重量を測定するロードセルと、
    乾式セメントキルンと、
    上記汚泥ホッパ内の含水汚泥を、汚泥導入管を介して、上記乾式セメントキルンに連続して圧送する圧送ポンプとを備え、
    含水汚泥が積載されたトラックが不定期に含水汚泥を投入し、上記汚泥ホッパがその含水汚泥を受け入れた受入量、各トラックから投入した含水汚泥を上記汚泥ホッパが受け入れた受入時刻、およびロードセルによる含水汚泥の重量情報に基づいて、上記圧送ポンプの圧送量を制御する制御手段とを有する汚泥処理システムであって、
    上記受入量と、複数のトラックの受入時刻の情報と、上記ロードセルによる含水汚泥の重量情報とに基づいて、単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量を算出し、
    上記受入量と、上記受入時刻の情報と、上記含水汚泥の重量情報と、上記単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量とに基づいて、
    各受入時刻での直前の予想在庫量と、直後の予想在庫量とをそれぞれ算出し、
    上記直前の予想在庫量が0を超えた設定値を上回り、
    上記直後の予想在庫量がホッパが満杯にならない設定値を下回るように上記単位時間当たりの圧送ポンプの圧送量を制御する汚泥処理システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102674649A (zh) * 2012-06-09 2012-09-19 安徽海螺建材设计研究院 一种化工污泥处置系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6491501B1 (en) * 2000-09-01 2002-12-10 Moyno, Inc. Progressing cavity pump system for transporting high-solids, high-viscosity, dewatered materials
US6984198B2 (en) * 2001-08-14 2006-01-10 Applied Materials, Inc. Experiment management system, method and medium
EP1947066A1 (fr) * 2007-01-17 2008-07-23 Wilhelm Kreusch Procede de valorisation de boues de dragage et industrielles
JP6057247B2 (ja) * 2012-07-04 2017-01-11 株式会社ピーエス三菱 袋詰脱水処理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60154729U (ja) * 1984-03-21 1985-10-15 バブコツク日立株式会社 汚泥定量供給装置
JPS61114007A (ja) * 1984-11-08 1986-05-31 Ebara Corp 焼却炉の運転方法
JP2512791Y2 (ja) * 1991-03-26 1996-10-02 住友金属工業株式会社 ダスト定量切出装置
JPH05342224A (ja) * 1992-06-09 1993-12-24 Hitachi Ltd 廃棄物情報管理装置及び廃棄物リサイクル計画支援装置
JP3063874B2 (ja) * 1993-01-28 2000-07-12 三機工業株式会社 下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置及びその運転方法
JP3344448B2 (ja) * 1995-04-07 2002-11-11 三菱マテリアル株式会社 汚泥処理方法
JPH10132247A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 産業廃棄物焼却炉投入管理方法
JP3879194B2 (ja) * 1997-08-12 2007-02-07 三菱マテリアル株式会社 汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102674649A (zh) * 2012-06-09 2012-09-19 安徽海螺建材设计研究院 一种化工污泥处置系统

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