JP4862562B2 - スクリュープレスの運転制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、スクリュープレスの運転制御方法に関し、特にスクリーンを張設した外筒の始端側とスクリュー軸との間に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力を一定に制御するために原液ポンプを回転制御するスクリュープレスの運転制御方法に関する。

従来のスクリュープレスは、円筒スクリーンとその内側で回転自在なスクリュー軸とを備え、このスクリュー軸の駆動回転で凝集汚泥を搬送しながら固液分離するものであり、このスクリュープレスに汚泥等の原液を供給する原液供給ポンプと、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を検出する圧力検出器が設けられている。そして、スクリュープレスの運転制御方法としては、前記圧力検出器で検出される圧入圧力が略一定になるように前記原液供給ポンプの供給流量が制御される。つまり、検出圧が増大する方向では原液供給ポンプの吐出量を減少させ、検出圧が減少する方向では原液供給ポンプの吐出量を増大させる。

この種のスクリュープレスの運転制御方法としては、例えば特許文献１に示されている。この特許文献１では、上記の方法に加えて、円筒スクリーンを外周側から洗浄可能な洗浄装置が設けられており、上記の原液供給ポンプに該当する汚泥供給系における供給流量が洗浄開始用設定量以下になると、洗浄制御手段により洗浄装置を作動させることで、円筒スクリーンの目詰まりをタイミング良く解消してスクリュープレスへの供給流量を早期に増大させて、処理効率を向上させるものである。
特開２００４−９００４９号公報

ところで、従来のスクリュープレスの運転制御方法においては、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を一定に制御するために、スクリュープレスに供給される原液の供給流量を制御すべく原液供給ポンプの供給流量を制御するものである。しかし、実際には原液の原液濃度や脱水性の変動により処理量が変動する。例えば、原液濃度が小さいときは供給流量が多くなり、原液濃度が大きいときは供給流量が少なくなる。そのために、供給流量が変動することになるという問題点があった。つまり、原液の供給流量の変動をできるだけ小さくして、原液の処理量の変動を小さく抑え、安定した原液の処理量を得るというニーズがあった。

上記発明が解決しようとする課題を達成するために、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の供給流量を制御するスクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に分割して、前記始端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と反対方向に回転せしめ、処理原液の供給流量を測定し、処理原液の供給流量が設定基準流量から外れるときは、前記スクリュー軸の回転数制御に加えて前記始端側外筒の回転数制御を行なうと共に、処理原液の供給流量が基準流量の範囲に回復しないときは、凝集剤の添加量を増減することを特徴とする。

この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の供給流量を制御するスクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に分割して、前記始端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と反対方向に回転せしめ、処理原液の供給流量と濃度を測定し、この測定された処理原液の測定流量と濃度から処理原液中の固形物量を演算し、演算された固形物量が予め設定した目標値の範囲から外れたときは、前記スクリュー軸の回転数制御に加えて前記始端側外筒の回転数制御を行なうと共に、処理原液の固形物量が目標値の範囲に回復しないときは、凝集剤の添加量を増減することを特徴とする。

また、前記後端側外筒は、脱水処理後に濃縮ゾーンの前記始端側外筒と一緒に回転させながらろ過・脱水ゾーンの脱水スクリーンを洗浄することを特徴とする。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、スクリュープレスに供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の原液流量をパラメータとして流量制御を優先し、前記処理原液の測定流量が予め設定した基準流量の範囲から外れた場合に前記スクリュー軸の回転数を制御することで、スクリュープレスにとって最も安定した運転を行うことができる。

また、この発明によれば、スクリュープレスに供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の原液流量をパラメータとして流量制御を優先し、前記処理原液中の固形物量が予め設定した目標値の範囲から外れた場合に前記スクリュー軸の回転数を制御することで、スクリュープレスにとって最も安定した運転を行うことができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法で使用されるスクリュープレス１及びその運転制御システム３について説明すると、汚泥貯留槽５に貯留されている汚泥等の処理原液は、原液ポンプ７（Ｐ１）により原液流量Ｑ_１（「供給流量」ともいう）で原液供給管９を経て凝集装置１１に供給される。

なお、原液供給管９の途中には、処理原液の原液濃度Ｃ_１を測定するための原液濃度計１３（Ｃ）と、処理原液の供給流量Ｑ_１を測定するための原液流量計１５（Ｆ）が例えば前記原液ポンプ７側より順に設けられている。

さらに、凝集装置１１と原液流量計１５との間の原液供給管９の途中には、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤が凝集剤ポンプ１９（Ｐ２）により凝集剤流量Ｑ_２で供給される凝集剤供給管２１が接続されている。なお、高分子凝集剤流量Ｑ_２は原液流量Ｑ_１に対する比例制御で行われる。

また、上記の凝集装置１１は、処理原液に高分子凝集剤を添加し、撹拌混合して凝集フロックを生成するものであり、撹拌槽２３内に流入した処理原液と高分子凝集剤が撹拌用モータ２５（Ｍ）で回転駆動される撹拌羽根２７で撹拌される構成である。この凝集装置１１で撹拌された処理原液は原液供給管２９を経てスクリュープレス１に供給され、この原液供給管２９の途中にはスクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１を計測するための原液供給圧力計３１（ＰＳ）が接続されている。

なお、上記の原液ポンプ７、原液濃度計１３、原液流量計１５、凝集剤ポンプ１９、撹拌用モータ２５（Ｍ）、原液供給圧力計３１（ＰＳ）は、それぞれ制御装置３３に接続されている。

図２を併せて参照するに、スクリュープレス１は、前後のフレーム３５，３７に支架されており、後述する図３の外筒スクリーン３９を周部に張設した外筒４１の内部に、スクリュー羽根４３を巻き掛けたスクリュー軸４５が配設されている。

図３を併せて参照するに、円筒状の外筒４１は、始端側の濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと後端側のろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂに分割されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの間に軸受４７が介装されている。

外筒４１について図３に基づいて詳述すると、外筒４１の周部に巻き付けたパンチングプレート４９の内周面に外筒スクリーン３９が張設されており、この実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに直径が例えば１．５ｍｍφの微細孔の濃縮スクリーン３９Ａが張設されており、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂには、後方に向って順次微細孔を小さくした直径が例えば１．５ｍｍφ、１．０ｍｍφ、０．５ｍｍφの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが張設されている。なお、パンチングプレート４９の周部に補強用のリブ５１が環着されている。

再び図２を参照するに、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａの始端側にフランジ５３が連結されており、このフランジ５３がフレーム３５に止着した回転板軸受５５に回動自在に軸承されている。フランジ５３の端面に連結したスラスト受５７にスプロケット５９が嵌着されており、このスプロケット５９が図１に示されている正逆転のモータ６１（Ｍ２）に連動連結されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａを正回転、あるいは逆回転ができるようにされている。

また、外筒４１はろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの後端側に回転板６３が連結されており、この回転板６３がフレーム３７に止着した回転板軸受６５に回動自在に軸承されている。この回転板６３に連結したスプロケット６７が、図１に示されているモータ６９（Ｍ３）に連動連結されており、外筒４１に沿って配設した洗浄水管７１から外筒スクリーン３９に向って洗浄水を噴射する時に、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂを濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと一緒に回転させながら洗浄するように構成されている。

また、外筒４１に内設したスクリュー軸４５の始端側には、原液供給管２９が連結されており、この原液供給管２９の軸受部２９Ａが濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに嵌着したフランジ５３の内周面に軸承されている。

また、スクリュー軸４５の後端部に連結した駆動軸７３がフレーム３７に止着した図示しないベアリングユニットに軸承されている。さらに、前記駆動軸７３は図示しないスプロケットを介して図１に示されているモータ７５（Ｍ１）で回転駆動されるように構成されており、スクリュー軸４５が回転駆動される。

さらに、スクリュー軸４５の前端部に連結した原液供給管２９には処理原液の供給路７７が設けられており、この供給路７７がスクリュー軸４５の内部に連通し、スクリュー軸４５には前記供給路７７に連通する供給孔７７Ａが外筒４１の始端部に向けて開孔されている。しかも、供給孔７７Ａから外筒４１内に圧入される処理原液がスクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３の間から供給するように構成されており、凝集された軟弱な汚泥等の処理原液がスクリュー羽根４３の影響を受けないようにされている。

また、外筒４１の終端側の排出口７９にはプレッサー８１が対設されており、このプレッサー８１は移動軸８３に吊設されて、プレッサー８１の後端に連結したエアーシリンダ８５でケーキに背圧を加えながら、排出口７９の開口量を調節するように構成されている。例えば、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１が基準より大きいか、又は原液流量Ｑ_１が下限より少なくなった場合は、排出口７９のプレッサー８１の開度を大きくして調整することができる。

また、スクリュー軸４５に螺旋状に巻き掛けたスクリュー羽根４３の先端部には、図示しないゴム等の弾力性を有する一連のスクレーパがスクリュー羽根４３の濃縮ゾーンの始端部からろ過・脱水ゾーンの終端部にわたってボルトとナットで止着されており、このスクレーパは外筒４１の内周面に弾圧的に摺接されている。このスクレーパにより、目詰りを未然に防止した濃縮ゾーンの濃縮スクリーン３９Ａからろ液を分離させ、濃縮ゾーンでの処理原液の供給流量Ｑ_１を増加させ、濃縮汚泥を供給するろ過・脱水ゾーンの脱水スクリーン３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄの微細孔上のケーキ層を掻き取って、高脱水を行なうように構成されている。

なお、スクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３は、図２に示される実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに内設したスクリュー羽根４３Ａが脱水ゾーンのスクリュー羽根４３Ｂの１／２ピッチの間隔で巻き掛けられているが、このピッチは限定されない。

また、上記のモータ７５（Ｍ１）、モータ６１（Ｍ２）、モータ６９（Ｍ３）は、図１に示されているようにそれぞれ制御装置３３に接続されている。

次に、上記構成のスクリュープレス１及びその運転制御システム３に基づいて、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法について説明する。

図１及び図４を参照するに、第１の実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法は、スクリュープレス１を安定して運転するために、スクリュープレス１に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力Ｐ_１を一定に制御することを基本としている。そこで、前記圧入圧力Ｐ_１を一定に運転制御するために、前記スクリュープレス１に供給される処理原液の供給流量Ｑ_１（「原液流量」ともいう）を制御すべく原液ポンプ７を回転制御するものである。しかし、前記圧入圧力Ｐ_１を一定に運転制御するとしても、処理原液の原液濃度Ｃ_１（「汚泥濃度」ともいう）や脱水性の変動により処理量が変動する。例えば、原液濃度Ｃ_１が小さいときは供給流量Ｑ_１が多くなり、原液濃度Ｃ_１が大きいときは供給流量Ｑ_１が少なくなる。

そこで、上記の供給流量Ｑ_１をできる限り一定とするために、前記原液ポンプ７で供給される処理原液の原液流量Ｑ_１を原液流量計１５で測定し、この測定した原液流量Ｑ_１（「測定流量」ともいう）が予め設定した基準流量Ｑ_０から外れた場合に、スクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転を制御することで、前記供給流量Ｑ_１を基準流量Ｑ_０に戻して一定基準に制御することを特徴とするものである。

より詳しく説明すると、スクリュープレス１の運転が開始されると、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力の圧力データＰ_１は、原液供給圧力計３１（ＰＳ）で検知されて制御装置３３に送られる。

スクリュープレス１の運転中は、処理原液の原液濃度Ｃ_１がアップしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が悪くなったりして、スクリュープレス１への負荷が増えると、処理原液の圧入圧力Ｐ_１が上昇する。一方、処理原液の原液濃度Ｃ_１がダウンしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が回復したりして、スクリュープレス１への負荷が減少すると、処理原液の圧入圧力Ｐ_１が減少する。

そこで、制御装置３３では、原液供給圧力計３１（ＰＳ）の圧力データＰ_１が予め設定した設定基準圧力Ｐ_０と比較判断して、設定基準圧力Ｐ_０より高い場合は、原液ポンプ７の回転速度を減らすべく原液ポンプ７に指令を与えて原液流量Ｑ_１を減少させる。一方、圧力データＰ_１が設定基準圧力Ｐ_０より低い場合は、原液ポンプ７の回転速度を増やすべく原液ポンプ７に指令を与えて原液流量Ｑ_１を増加させる。

なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５はモータ７５（Ｍ１）を駆動させることにより、単位時間あたりの回転数Ｎ_１が一定で回転（回転速度が一定）しているが、モータ６１（Ｍ２）、モータ６９（Ｍ３）は駆動していないので、外筒４１は回転していない。また、原液ポンプ７で供給される処理原液の原液濃度Ｃ_１が原液濃度計１３で測定されて制御装置３３に送られると共に、処理原液の原液流量Ｑ_１が原液流量計１５で測定されて制御装置３３に送られる。

したがって、原液ポンプ７の回転を制御して原液流量Ｑ_１を調整することにより、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１がほぼ設定基準圧力Ｐ_０に維持されることになる。

ところが、処理原液の原液濃度Ｃ_１や脱水性の大幅な変動により、上記の原液流量Ｑ_１と基準流量Ｑ_０の差（Ｑ_１−Ｑ_０）が予め設定した範囲±δから外れた場合、すなわち、（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜−δのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に増加させてケーキ搬送量を増加させることにより、原液流量Ｑ_１を増加せしめて、−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δに回復させることができる。

一方、（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＞＋δのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に減少させてケーキ搬送量を減少させることにより、原液流量Ｑ_１を減少せしめて、−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δに回復させることができる。

以上のことから、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１を一定に制御するために前記処理原液の原液流量Ｑ_１をパラメータとして流量制御を優先し、前記処理原液の測定流量Ｑ_１が予め設定した基準流量Ｑ_０の範囲±δから外れた場合に前記スクリュー軸４５の回転数を制御することで、スクリュープレス１にとって最も安定した運転を行うことができる。

さらに、上記のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を制御しても処理原液の−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δの回復が得られないときは、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤の添加量を増減することで、スクリュープレス１の処理量を制御することができる。

すなわち、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を増加しても原液流量Ｑ_１が少ない場合、つまり（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜−δのときは、原液流量Ｑ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に増加させることにより、脱水状態を改善することができる。

一方、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を減少しても原液流量Ｑ_１が多い場合、つまり（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＞＋δのときは、原液流量Ｑ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に減少させることにより、脱水状態を改善することができる。

上述した実施の形態では、スクリュープレス１として、外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂとに区分けされたもので説明したが、始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂとに区分けせず、単なる回転しない外筒４１としたものでも対応可能である。

図５を参照するに、上述した図４とは別の第２の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法について説明する。

図４のように原液ポンプ７の回転数を制御して原液流量Ｑ_１を調整することにより、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１をほぼ設定基準圧力Ｐ_０に維持するまでは同じである。

なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５はモータ７５（Ｍ１）を駆動させることにより、単位時間あたりの回転数Ｎ_１が一定で回転（回転速度が一定）しており、始端側外筒４１Ａはモータ６１（Ｍ２）を駆動させることにより、スクリュー軸４５の回転方向と反対方向に単位時間あたりの回転数Ｎ_２が一定で回転（回転速度が一定）している。後端側外筒４１Ｂはモータ６９（Ｍ３）を駆動させず、回転していない。なお、始端側外筒４１Ａがスクリュー軸４５の回転方向と反対方向に回転することで、濃縮スクリーン３９Ａによる濃縮ゾーンでの汚泥充填率が向上するので、前述した図４の場合と比べて、脱水処理速度がより一層向上することになる。また、後端側外筒４１Ｂは脱水処理中に回転せず、脱水処理後に脱水スクリーン３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄを洗浄するときに回転される。

ところが、処理原液の原液濃度や脱水性の大幅な変動により、（原液流量Ｑ１−基準流量Ｑ０）＜−δのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に増加させると共に、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２をα_２（min^−１）まで段階的に増加させることにより、ケーキ搬送量を増加させることで原液流量Ｑ１を増加せしめて、−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δに回復させることができる。

したがって、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を増加させることに加えて、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２も増加させることで、前述した図４の場合より、脱水処理の制御に対する応答速度及び応答範囲がより一層向上する。

一方、（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＞＋δとのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に減少させると共に、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２をα_２（min^−１）まで段階的に減少させることにより、ケーキ搬送量を減少させることで原液流量Ｑ_１を減少せしめて、−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δに回復させることができる。

したがって、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を減少させることに加えて、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２も減少させることで、前述した図４の場合より、脱水処理の制御に対する応答速度及び応答範囲がより一層向上する。

例えば、外筒４１の直径がφ７００ｍｍのとき、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１が例えば０．５（min^−１当たり）で、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２が例えば０．０８（min^−１当たり）であるとき、αを例えば０．０５（min^−１）であり、α_２を例えば０．０１（min^−１）である。αは回転数Ｎ_１に対して１０％程度の数値であり、α_２は回転数Ｎ_２に対して１０％程度の数値である。このとき、基準流量Ｑ_０が例えば１７（m^３/hr）であるのに対して範囲±δは例えば±１（m^３/hr）となる。つまり、±δは基準流量Ｑ_０に対して５％程度の範囲となる。

さらに、上記のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を制御しても処理原液の−δ＜（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜＋δの回復が得られないときは、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤の添加量を増減することで、スクリュープレス１の処理量を制御することができる。

すなわち、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を増加しても原液流量Ｑ_１が少ない場合、つまり（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＜−δのときは、原液流量Ｑ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で段階的に増加させることにより、脱水状態を改善することができる。

一方、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を減少しても原液流量Ｑ_１が多い場合、つまり（原液流量Ｑ_１−基準流量Ｑ_０）＞＋δのときは、原液流量Ｑ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で段階的に減少させることにより、脱水状態を改善することができる。

次に、他の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法について図面を参照して説明する。

図６を参照するに、第３の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法は、前述した図４の第１の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のように、原液ポンプ７の回転を制御して原液流量Ｑ_１を調整することにより、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１をほぼ設定基準圧力Ｐ_０に維持するまでは同じである。

なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５はモータ７５（Ｍ１）を駆動させることにより、単位時間あたりの回転数Ｎ_１が一定で回転（回転速度が一定）しているが、モータ６１（Ｍ２）、モータ６９（Ｍ３）は駆動していないので、外筒４１は回転していない。また、原液ポンプ７で供給される処理原液の原液濃度Ｃ_１が原液濃度計１３で測定されて制御装置３３に送られると共に、処理原液の原液流量Ｑ_１が原液流量計１５で測定されて制御装置３３に送られる。また、前記原液流量計１５で測定した処理原液の原液流量Ｑ_１と原液濃度計１３で測定した原液濃度Ｃ_１から、処理原液中の固形物量Ｓ_１（kg/hr）が〔原液流量（ｌ/hr）×原液濃度（kg/ｌ）〕で演算される。

ところが、処理原液の原液濃度Ｃ_１や脱水性の大幅な変動により、上記の演算された固形物量Ｓ_１が予め設定した目標値Ｓ_０の範囲から外れた場合、すなわち、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値−δ_Ｓのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（rpm）まで段階的に増加させてケーキ搬送量を増加させることにより、処理される固形物量Ｓ_１を目標値Ｓ_０より大きく回復させることができる。

一方、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＞基準値δ_Ｓであるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に減少させてケーキ搬送量を減少させることにより、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値δ_Ｓに回復させることができる。なお、前記基準値δ_Ｓは目標値Ｓ_０の許容範囲ということになる。

以上のことから、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１を一定に制御するために前記処理原液の原液流量Ｑ_１をパラメータとして流量制御を優先し、前記処理原液中の固形物量Ｓ_１が予め設定した目標値Ｓ_０の範囲（基準値δ_Ｓ）から外れた場合に前記スクリュー軸４５の回転数を制御することで、スクリュープレス１にとって最も安定した運転を行うことができる。

さらに、上記のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を制御しても前記処理原液の固形物量Ｓ_１の回復が得られないときは、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤の添加量を増減することで、スクリュープレス１の処理量を増加することができる。

すなわち、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を増加しても（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値−δ_Ｓのときは、固形物量Ｓ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に増加させることにより、脱水状態を改善することができる。

一方、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＞基準値δ_Ｓのときは、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値δ_Ｓに復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に減少させることにより、脱水状態を改善することができる。

上述した実施の形態では、スクリュープレス１として、外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂとに区分けされたもので説明したが、始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂとに区分けせず、単なる回転しない外筒４１としたものでも対応可能である。

図７を参照するに、上述した図６とは別の第４の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法について説明する。

図６のように原液ポンプ７の回転数を制御して原液流量Ｑ_１を調整することにより、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ_１をほぼ設定基準圧力Ｐ_０に維持するまでは同じである。

なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５はモータ７５（Ｍ１）を駆動させることにより、単位時間あたりの回転数Ｎ_１が一定で回転（回転速度が一定）しており、始端側外筒４１Ａはスクリュー軸４５の回転方向と反対方向に単位時間あたりの回転数Ｎ_２が一定で回転（回転速度が一定）している。後端側外筒４１Ｂはモータ６３（Ｍ３）を駆動せず、回転していない。なお、始端側外筒４１Ａがスクリュー軸４５の回転方向と反対方向に回転することで、前述した図４の場合と比べて、脱水処理速度がより一層向上することになる。また、後端側外筒４１Ｂは脱水処理中に回転せず、脱水処理後に洗浄水管７１から洗浄水を噴射して脱水スクリーン３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄを洗浄するときに回転される。

ところが、処理原液の原液濃度や脱水性の大幅な変動により、上記の演算した固形物量Ｓ_１が予め設定した目標値Ｓ_０の範囲から外れた場合、すなわち、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値−δ_Ｓのときはスクリュープレス１のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に増加させると共に、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２をα_２（min^−１）まで段階的に増加させることにより、ケーキ搬送量を増加させることで、処理される固形物量Ｓ_１を目標値Ｓ_０より大きく回復させることができる。

したがって、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を増加させることに加えて、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２も増加させることで、前述した図６の場合より、脱水処理の制御に対する応答速度及び応答範囲がより一層向上する。

一方、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値δ_Ｓであるときは、そのままスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を変動しない。

また、上記のタイマー測定値が予め設定したタイマー設定値より長くても、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＞基準値δ_Ｓであるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１をα（min^−１）まで段階的に減少させると共に、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２をα_２（min^−１）まで段階的に減少させることにより、ケーキ搬送量を減少させることで、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値δ_Ｓに回復させることができる。なお、前記基準値δ_Ｓは目標値Ｓ_０の許容範囲ということになる。

したがって、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１を減少させることに加えて、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２も減少させることで、前述した図６の場合より、脱水処理の制御に対する応答速度及び応答範囲がより一層向上する。

例えば、外筒４１の直径がφ７００ｍｍのとき、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１が例えば０．５（min^−１当たり）で、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２が例えば０．０８（min^−１当たり）であるとき、αを例えば０．０５（min^−１）であり、α_２を例えば０．０１（min^−１）である。αは回転数Ｎ_１に対して１０％程度の数値であり、α_２は回転数Ｎ_２に対して１０％程度の数値である。このとき、基準値δ_Ｓは目標値Ｓ_０に対して５％程度の範囲となる。

さらに、上記のスクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を制御しても前記処理原液の固形物量Ｓ_１の回復が得られないときは、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤の添加量を増減することで、スクリュープレス１の処理量を増加することができる。

すなわち、スクリュー軸４５の回転数Ｎ_１及び始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ_２を増加しても（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値−δ_Ｓのときは、固形物量Ｓ_１が復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に増加させることにより、脱水状態を改善することができる。

一方、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＞基準値δ_Ｓのときは、（固形物量Ｓ_１−目標値Ｓ_０）＜基準値δ_Ｓに復帰するまで凝集剤流量Ｑ_２を凝集剤ポンプ１９で設定範囲内で段階的に減少させることにより、脱水状態を改善することができる。

この発明の実施の形態のスクリュープレスの運転制御システムを示す概略的な状態説明図である。 この発明の実施の形態に係るスクリュープレスの要部縦断面図である。 この発明の実施の形態に係るスクリーンを張設した外筒の縦断面図である。 この発明の第１の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。 この発明の第２の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。 この発明の第３の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。 この発明の第４の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。

符号の説明

１ スクリュープレス
３ スクリュープレスの運転制御システム
５ 汚泥貯留槽
７ 原液ポンプ（Ｐ１）
９ 原液供給管
１１ 凝集装置
１３ 原液濃度計
１５ 原液流量計
１７ ポリマー溶解槽
１９ 凝集剤ポンプ（Ｐ２）
２１ 凝集剤供給管
２５ 撹拌用モータ（Ｍ）
２９ 原液供給管
３１ 原液供給圧力計（ＰＳ）
３３ 制御装置
３９ 外筒スクリーン
３９Ａ 濃縮スクリーン
３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄ 脱水スクリーン
４１ 外筒
４１Ａ 始端側外筒
４１Ｂ 後端側外筒
４３ スクリュー羽根
４５ スクリュー軸
６１ モータ（Ｍ２）
７３ 駆動軸
７５ モータ（Ｍ１）
７７ 供給路
７７Ａ 供給孔
７９ 排出口
８１ プレッサー
Ｑ_１ 原液流量
Ｑ_０ 基準流量
δ 基準流量Ｑ_０の範囲
Ｑ_２ 凝集剤流量
Ｐ_１ 圧力データ
Ｃ_１ 原液濃度
Ｐ_０ 設定基準圧力
Ｎ_１ 回転数
Ｎ_２ 回転数
Ｓ_１ 固形物量
Ｓ_０ 目標値（固形物量の）
δ_Ｓ 基準値（目標値Ｓ_０の範囲）

Claims (3)

1. スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の供給流量を制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
   前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に分割して、前記始端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と反対方向に回転せしめ、
   処理原液の供給流量を測定し、処理原液の供給流量が設定基準流量から外れるときは、前記スクリュー軸の回転数制御に加えて前記始端側外筒の回転数制御を行なうと共に、処理原液の供給流量が基準流量の範囲に回復しないときは、凝集剤の添加量を増減することを特徴とするスクリュープレスの運転制御方法。
2. スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために前記処理原液の供給流量を制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
   前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に分割して、前記始端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と反対方向に回転せしめ、処理原液の供給流量と濃度を測定し、この測定された処理原液の測定流量と濃度から処理原液中の固形物量を演算し、演算された固形物量が予め設定した目標値の範囲から外れたときは、前記スクリュー軸の回転数制御に加えて前記始端側外筒の回転数制御を行なうと共に、処理原液の固形物量が目標値の範囲に回復しないときは、凝集剤の添加量を増減することを特徴とするスクリュープレスの運転制御方法。
3. 前記後端側外筒は、脱水処理後に濃縮ゾーンの始端側外筒と一緒に回転させながらろ過・脱水ゾーンの脱水スクリーンを洗浄することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュープレスの運転制御方法。

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