JP5593045B2 - 汚泥処理装置及び汚泥処理方法 - Google Patents
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Description
本発明のさらに別の様態は、原液供給ポンプが供給する原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽と、凝集混和槽で原液及び凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む原液が原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置に関する。すなわち、本発明のさらに別の態様に係る汚泥処理装置は、原液供給管を通過する凝集フロックを撮像する撮像部と、撮像部が撮像した凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、電気信号から画像を2値化し、2値画像を生成する変換部と、変換部が生成した2値画像に表示された凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積を算出し、変換部が生成した2値画像に表示された凝集フロックの数を算出し、凝集フロック測定面積を凝集フロックの数で除した単フロック測定面積を算出し、凝集フロック基準面積に対する凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出する算出部と、脱水機の運転開始後に算出した単フロック測定面積と単フロック基準面積とを比較する比較部と、比較部による比較結果に応じて、単フロック測定面積を単フロック基準面積にするように、凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積よりも小さい場合、あるいは、誤差率が予め設定した特定の値である誤差規定値以下の場合は、凝集剤供給ポンプの回転数を維持して凝集剤添加率を維持し、凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ、誤差率が誤差規定値よりも大きい場合は、凝集剤供給ポンプの回転数を上げることで凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させる制御をする制御部と、比較部の比較により、凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最小回転数以下になった場合、警報を発する出力部とを備え、算出部は、同一の凝集剤添加率において複数回分の単フロック測定面積を算出し、複数回分の単フロック測定面積の平均値を単フロック平均面積とし、単フロック平均面積を予め設定した異なる複数の凝集剤添加率それぞれに対して算出し、単フロック平均面積のうち最小の値を前記単フロック基準面積とし、同一の凝集剤添加率において複数回分の凝集フロック測定面積を算出し、複数回分の凝集フロック測定面積の平均値を凝集フロック平均面積とし、凝集フロック平均面積を予め設定した異なる複数の凝集剤添加率それぞれに対して算出し、凝集フロック平均面積のうち最小の値を凝集フロック基準面積とする。
<汚泥処理装置の機能構成>
本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置は、図1に示すように、凝集フロックを撮像する撮像部11と、撮像部11が撮像した凝集フロックの画像の特定の色、あるいは輝度信号を電気信号に変換し、電気信号から画像を2値化し、2値画像を生成する変換部12と、変換部12が生成した2値画像に表示された凝集フロックの総面積である凝集フロック面積を算出する算出部13と、図2及び図3に示す脱水機35の運転開始後に算出した凝集フロック面積である凝集フロック測定面積と凝集フロック基準面積とを比較する比較部14と、比較部14による比較結果に応じて、図2及び図3に示す凝集剤供給ポンプ29及び凝集混和槽25が有する凝集剤撹拌機21の回転数を制御する制御部15と、比較部14による比較結果に応じて、警報を発する出力部16とを備える。
また、誤差率が誤差規定値以下の場合は、制御部15は凝集剤供給ポンプ29の回転数を維持して、引き続き凝集剤添加率を維持する。ここで、「予め設定した値」とは、凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積に近づく際の調整幅であり、それまでの経験値により、0.1%と設定することも可能であり、0.05%と設定することも可能である。
本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置100の機器構成は、図2及び図3に示すように、懸濁物質を含有する原液を貯留し、撹拌機26を配設した汚泥貯留槽22と、圧入管24から密閉状の凝集混和槽25の槽底に一定量の原液を圧入する原液供給ポンプ23と、撹拌機26を配設し、凝集剤を貯留している高分子溶解槽27と、高分子溶解槽27から圧入管24の原液に0.3〜1.0%の範囲で可変容量の凝集剤を添加する凝集剤供給ポンプ29と、原液供給ポンプ23が供給する原液及び凝集剤供給ポンプ29が供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽25と、撹拌機モータ30に連結し、凝集混和槽25で原液及び凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機21と、凝集混和槽25で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む原液が原液供給管33を通して供給される脱水機35とを備える。なお、凝集混和槽25に配設される凝集剤撹拌機21は、原液と凝集剤を通常40rpmの速度で撹拌し、段階的に3〜5rpmの増速と減速が可能である。
つぎに、本発明の実施の形態に係る汚泥処理装置が、凝集フロックの大きさを制御する方法について、図7及び図8のフローチャートを参照しながら説明する。
本発明の実施の形態の変形例に係る汚泥処理装置は、原液供給管33を通過する凝集フロックを撮像する撮像部11と、撮像部11が撮像した凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、電気信号から画像を2値化し、2値画像を生成する変換部12と、変換部が生成した2値画像に表示された凝集フロックの面積である凝集フロック面積及び凝集フロックの数を算出し、凝集フロック面積を画像に表示された凝集フロックの数で除した単フロック面積を算出する算出部13と、脱水機35の運転開始後に算出した単フロック面積である単フロック測定面積と単フロック基準面積とを比較する比較部14と、比較部14による比較結果に応じて、凝集剤供給ポンプ29及び凝集剤撹拌機21の回転数を制御する制御部15と、比較部14による比較結果に応じて、警報を発する出力部16とを備える。
上記のように、本発明は本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
11…撮像部
12…変換部
13…算出部
14…比較部
15…制御部
16…出力部
17…記憶装置
Claims (5)
- 原液供給ポンプが供給する原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽と、前記凝集混和槽で前記原液及び前記凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、前記凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む前記原液が原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置であって、
前記原液供給管を通過する前記凝集フロックを撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、前記電気信号から前記画像を2値化し、2値画像を生成する変換部と、
前記変換部が生成した前記2値画像に表示された前記凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積を算出し、凝集フロック基準面積に対する前記凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出する算出部と、
前記脱水機の運転開始後に算出した前記凝集フロック測定面積と前記凝集フロック基準面積とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記凝集フロック測定面積を前記凝集フロック基準面積にするように、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも小さい場合、あるいは、前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差規定値以下の場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を維持して前記凝集剤添加率を維持し、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ、前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きい場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を上げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させる制御をする制御部と、
前記比較部の比較により、前記凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最小回転数以下になった場合、警報を発する出力部とを備え、
前記算出部は、同一の凝集剤添加率において複数回分の凝集フロック測定面積を算出し、前記複数回分の凝集フロック測定面積の平均値を凝集フロック平均面積とし、前記凝集フロック平均面積を予め設定した異なる複数の前記凝集剤添加率それぞれに対して算出し、前記凝集フロック平均面積のうち最小の値を前記凝集フロック基準面積とする、
ことを特徴とする汚泥処理装置。 - 請求項1に記載の汚泥処理装置であって、
前記制御部が前記凝集剤添加率を増加させた後、
前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きく、且つ、既に算出している第1の凝集フロック測定面積が新たに算出した第2の凝集フロック測定面積よりも大きい場合は、前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの前記回転数を上げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させ、
前記誤差率が前記誤差規定値以下の場合は、前記制御部が前記凝集剤供給ポンプの回転数を維持して前記凝集剤添加率を維持し、
前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きく、且つ、前記第1の凝集フロック測定面積が前記第2の凝集フロック測定面積以下の場合は、前記制御部が、前記凝集剤供給ポンプの前記回転数を下げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ減少させる、
ことを特徴とする汚泥処理装置。 - 原液供給ポンプが供給する原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽と、前記凝集混和槽で前記原液及び前記凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、前記凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む前記原液が原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置であって、
前記原液供給管を通過する前記凝集フロックを撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、前記電気信号から前記画像を2値化し、2値画像を生成する変換部と、
前記変換部が生成した前記2値画像に表示された前記凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積を算出し、凝集フロック基準面積に対する前記凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出する算出部と、
前記脱水機の運転開始後に算出した前記凝集フロック測定面積と前記凝集フロック基準面積とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記凝集フロック測定面積を前記凝集フロック基準面積にするように、前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差規定値以下の場合は、前記凝集剤撹拌機の回転数を維持し、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも小さく、且つ、前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きい場合は、前記凝集剤撹拌機の回転数を減少させ、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ、前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きい場合は、前記凝集剤撹拌機の回転数を増加させる制御をする制御部と、
前記比較部の比較により、前記凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最小回転数以下になった場合、警報を発する出力部とを備え、
前記算出部は、同一の凝集剤添加率において複数回分の凝集フロック測定面積を算出し、前記複数回分の凝集フロック測定面積の平均値を凝集フロック平均面積とし、前記凝集フロック平均面積を予め設定した異なる複数の前記凝集剤添加率それぞれに対して算出し、前記凝集フロック平均面積のうち最小の値を前記凝集フロック基準面積とする、
ことを特徴とする汚泥処理装置。 - 原液供給ポンプが供給する原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽と、前記凝集混和槽で前記原液及び前記凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、前記凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む前記原液が原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置であって、
前記原液供給管を通過する前記凝集フロックを撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、前記電気信号から前記画像を2値化し、2値画像を生成する変換部と、
前記変換部が生成した前記2値画像に表示された前記凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積を算出し、前記変換部が生成した前記2値画像に表示された凝集フロックの数を算出し、前記凝集フロック測定面積を前記凝集フロックの数で除した単フロック測定面積を算出し、凝集フロック基準面積に対する前記凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出する算出部と、
前記脱水機の運転開始後に算出した前記単フロック測定面積と単フロック基準面積とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記単フロック測定面積を前記単フロック基準面積にするように、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも小さい場合、あるいは、前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差規定値以下の場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を維持して前記凝集剤添加率を維持し、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ、前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きい場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を上げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させる制御をする制御部と、
前記比較部の比較により、前記凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最小回転数以下になった場合、警報を発する出力部とを備え、
前記算出部は、同一の凝集剤添加率において複数回分の単フロック測定面積を算出し、前記複数回分の単フロック測定面積の平均値を単フロック平均面積とし、前記単フロック平均面積を予め設定した異なる複数の前記凝集剤添加率それぞれに対して算出し、前記単フロック平均面積のうち最小の値を前記単フロック基準面積とする、
ことを特徴とする汚泥処理装置。 - 原液供給ポンプが供給する原液及び凝集剤供給ポンプが供給する凝集剤を貯槽する密閉状の凝集混和槽と、前記凝集混和槽で前記原液及び前記凝集剤を撹拌する凝集剤撹拌機と、前記凝集混和槽で形成した懸濁物質である凝集フロックを含む前記原液が原液供給管を通して供給される脱水機とを有する汚泥処理装置を制御する汚泥処理方法であって、
撮像部が、前記原液供給管を通過する前記凝集フロックを撮像するステップと、
変換部が、前記撮像部が撮像した前記凝集フロックの画像の輝度信号を電気信号に変換し、前記電気信号から前記画像を2値化し、2値画像を生成するステップと、
算出部が、前記変換部が生成した前記2値画像に表示された前記凝集フロックの面積である凝集フロック測定面積を算出し、凝集フロック基準面積に対する前記凝集フロック測定面積の差分の割合である誤差率を算出するステップと、
比較部が、前記脱水機の運転開始後に算出した前記凝集フロック測定面積と前記凝集フロック基準面積とを比較するステップと、
制御部が、前記比較部による比較結果に応じて、前記凝集フロック測定面積を前記凝集フロック基準面積にするように、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも小さい場合、あるいは、前記誤差率が予め設定した特定の値である誤差規定値以下の場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を維持して前記凝集剤添加率を維持し、前記凝集フロック測定面積が前記凝集フロック基準面積よりも大きく、且つ、前記誤差率が前記誤差規定値よりも大きい場合は、前記凝集剤供給ポンプの回転数を上げることで前記凝集剤添加率を予め設定した値だけ増加させる制御をするステップと、
出力部が、前記比較部の比較により、前記凝集剤撹拌機の回転数が予め定めた最大回転数以上又は最小回転数以下になった場合、警報を発するステップとを含み、
前記算出部が算出するステップは、同一の凝集剤添加率において複数回分の凝集フロック測定面積を算出し、前記複数回分の凝集フロック測定面積の平均値を凝集フロック平均面積とし、前記凝集フロック平均面積を予め設定した異なる複数の前記凝集剤添加率それぞれに対して算出し、前記凝集フロック平均面積のうち最小の値を前記凝集フロック基準面積とする、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
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