JP7198996B2

JP7198996B2 - スクリュープレスにおける背圧制御方法

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Publication number: JP7198996B2
Application number: JP2020014942A
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Inventors: 康昭西原
Original assignee: Ishigaki Co Ltd
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Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2023-01-05
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Description

本発明は、スクリュープレスの運転制御方法に関し、排出側の背圧を適正に制御することで安定的な運転を長時間維持するスクリュープレスにおける背圧制御方法に関する。

従来、下水、し尿、あるいは食品生産加工排水等の有機性汚泥を濃縮・脱水するスクリュープレスは一般に知られている。スクリュープレスは連続的に汚泥を濃縮・脱水する装置である。汚泥は季節・時間・天候等に応じて性状が変動するため、スクリュープレスにて安定的な性能維持のために、スクリュー軸の回転数、圧入圧力、凝集剤供給量等の制御方法を必要とする。

例えば、スクリュープレスに汚泥を供給する際の圧入圧力を一定に制御するために、スクリュー軸の回転数を制御する方法は特許文献１に記載されている。

また、スクリュー軸のトルクを適正に制御するために、スクリュープレスに供給する汚泥の圧入圧力、凝集剤の薬注率を制御する方法は特許文献２に記載されている。

さらに、スクリュープレスの排出口と背圧弁との開度を検出し、開度に応じた圧力を背圧弁に供給する制御方法は特許文献３に記載されている。

特許第３５４２９７０号公報特開２０１８－００１０７５号公報特許第３５７６４９２号公報

特許文献１の圧入圧力一定制御方法は、脱水制御の応答速度が遅くなると共に、圧入圧力を一定にする制御幅が大きくなるという問題があった。また、圧入圧力が基準値内でも、ろ過室内部では固形物の圧密が適切でなく、含水率やケーキ厚みが不十分な状態で脱水運転を継続することがあった。

特許文献２は、スクリュー軸のトルクを適正範囲に制御して脱水ケーキの含水率を一定とするものであるが、スクリュープレスから脱水排出される脱水ケーキの含水率は、排出側の背圧（開口率）の影響を大きく受けるため、背圧一定の状態ではトルクを一定に制御するための他の要因（圧力、凝集剤の薬注率）を制御する効果が低い。

特許文献３は、ろ過室で脱水された脱水ケーキが背圧弁に付与する圧力に応じて、それに対抗する背圧弁の開閉圧力を調整するものであるが、背圧弁のみの制御では脱水ケーキの含水率が大きく振れ、非常にシビアな制御を必要とするため現実的でない。また、一般的には背圧弁に付与する圧力を大きくすると脱水ケーキの含水率は低下するが、脱水機への供給量も低下し、ろ過室内での圧密が不十分な状態で高含水率の脱水ケーキを排出することがあった。

本発明は、圧入圧力一定制御を行いつつ、汚泥性状の変動にリアルタイムに対応するために、スクリュー軸の回転数とスクリュー軸のトルクに基づいてプレッサー（背圧板）を押圧する圧力を調整するスクリュープレスにおける背圧制御方法を提供する。

本発明は、スクリュー軸の回転数を調整してスクリュープレスに供給する汚泥の圧入圧力を一定に制御しつつスクリュープレスのプレッサーを制御する背圧制御方法において、予めスクリュー軸の基準トルクと、基準含水率と、基準ケーキ厚と、スクリュー軸の初期回転数と、プレッサーの背圧の基準圧力と、段階的に増減させるプレッサー圧入の圧力幅とを設定し、
＜ａ＞
トルクの計測値、含水率の計測値、ケーキ厚の計測値の少なくとも１つがそれぞれ基準トルク、基準含水率、基準ケーキ厚の範囲内の時は、スクリュープレスの運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法を繰り返し、
トルクの計測値が基準値トルクの範囲外で、且つ含水率の計測値が基準含水率より低い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅だけ減少させた後、スクリュープレスの運転を継続し、
トルクの計測値が基準値トルクの範囲外で、含水率の計測値が基準含水率より高く、且つケーキ厚の計測値が基準ケーキ厚より高い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅だけ増加させた後、＜ｂ＞の制御方法に移行し、
トルクの計測値が基準値トルクの範囲外で、含水率の計測値が基準含水率より高く、且つケーキ厚の計測値が基準ケーキ厚より低い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅だけ減少させた後、＜ｃ＞の制御方法に移行し、
＜ｂ＞
（ｂ１）
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数以下の場合、スクリュープレスの運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数より高い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅の２倍だけ減少させた後、（ｂ２）の制御方法に移行し、
（ｂ２）
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数以上の場合、プレッサーの背圧を基準圧力に調整した後、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数より低い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅だけ減少させた後、（ｂ２）の制御方法を繰り返し、
＜ｃ＞
（ｃ１）
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数以下の場合、スクリュープレスの運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数より高い場合、プレッサー（に付与する圧力を圧力幅の２倍だけ増加させた後、（ｃ２）の制御方法に移行し、
（ｃ２）
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数以上の場合、プレッサーの背圧を基準圧力に調整した後、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸の回転数が直前に計測したスクリュー軸の回転数より低い場合、プレッサーに付与する圧力を圧力幅だけ増加させた後、（ｃ２）の制御方法を繰り返すもので、スクリュー軸のトルクおよび回転数に応じてスクリュープレスの背圧を制御するので、汚泥の性状変動に対して安定した脱水ケーキを排出できる。

本発明は、スクリュー軸の回転数による圧力一定制御と平行して、スクリュー軸の回転数およびスクリュー軸のトルクからろ過室内の汚泥の状況をリアルタイムに推測し、排出口の背圧を制御するので、常時ろ過室内を脱水に最適な状態に維持できる。また、汚泥の性状変動に対して応答速度が早く、脱水機の急激な運転変化がない。

この実施の形態に係るスクリュープレスの縦断面図である。同じく、脱水機の運転制御システムである。同じく、制御方法の概略フローチャートである。同じく、圧入圧力一定制御方法のフローチャートである。同じく、プレッサー制御方法のフローチャートである。

図１はスクリュープレスの縦断面図であって、スクリュープレス１は架台２の前後のフレーム３，４間に、周部にろ過面を有する外筒スクリーン５にスクリュー羽根６を巻き掛けたスクリュー軸７を内設している。外筒スクリーン５の内部に配設したスクリュー軸７は始端側から終端側に向かってテーパー状にその径を増大させ、外筒スクリーン５とスクリュー軸７を延伸方向に向かって相対的な間隔を減少させるようにしている。そして、スクリュー軸７の前端部には汚泥の供給管８が連結しており、供給管８は外筒スクリーン５の始端側に開孔したスクリュー軸７の供給孔９に連通させている。スクリュー軸７の後端部にはスクリュー駆動軸１０が連結しており、スクリュー駆動軸１０には駆動用のスプロケット１１を嵌着している。このスプロケット１１をスクリュー駆動機１２で駆動させ、スクリュー軸７を回転させる。供給孔９から供給された汚泥は、スクリュー羽根６によって始端側から終端側に向かって移送され、外筒スクリーン５からろ液を分離させながら濃縮・脱水するようになっている。必要に応じて外筒スクリーン５は回動自在としても良い。

そして、上記スクリュープレス１において、脱水処理を行った直後の汚泥（脱水ケーキ）を外部へ排出する脱水ケーキの排出部１３には、排出される脱水ケーキに背圧を作用させるためのテーパーコーン状のプレッサー（押圧板）１４が備えられている。このプレッサー１４は、エアーシリンダあるいは油圧シリンダ等のごとき流体圧シリンダ１５によって軸方向（図１において左右方向）へ往復動自在に設けられている。流体圧シリンダ１５には公知のプレッサーポンプ１６を用いて圧力を付与する。

スクリュープレス１のろ過室内の汚泥がプレッサー１４を排出側に押圧することで排出部１３から脱水ケーキが排出される。汚泥がプレッサー１４に付与する圧力と、流体圧シリンダ１５がプレッサー１４に付与する圧力のバランスにより、適切な排出部１３が形成され、安定した含水率とケーキ厚の脱水ケーキが生成される。

スクリュープレス１は凝集スラリーを連続的に脱水処理できるもので、ベルト型脱水機や遠心脱水機等の従来の連続式脱水機と比較して、サイズが小さくコンパクトであり、電動機容量も小さく省電力である。また、スクリュープレス１はろ過室内を最適圧力に維持することで、安定的なろ過作用を発揮でき、最適含水率で連続脱水を行うことができる。

図２はこの発明に係る脱水機の運転制御システムであり、その運転制御方法について説明する。汚泥貯留槽２０に貯留されている汚泥等の処理原液は、原液供給ポンプ２１により所定の流量Ｑで原液供給管２２を経て凝集混和槽２３に供給される。そして、原液供給管２２の途中には、処理原液の原液流量Ｑを測定するための流量計２４が、原液供給ポンプ２１と凝集混和槽２３との間に設けられている。なお、必要に応じて濃度計を設けてもよい。

さらに、流量計２４と凝集混和槽２３との間の原液供給管２２の途中には、高分子凝集剤を供給するための薬液供給管２５が接続されている。薬液供給管２５は凝集混和槽２３に直接連結してもよい。

原液供給管２２の終端は密閉型の凝集混和槽２３の下方に連結しており、高分子凝集剤を添加した汚泥を凝集混和槽２３の下方から圧入し、撹拌機２６で混合撹拌して凝集スラリーを生成する。凝集混和槽２３の上部には、スラリー供給管２７が連結してあり、このスラリー供給管２７の他端をスクリュープレス１に接続しており、図１に示すスクリュープレス１の供給管８に凝集スラリーを凝集混和槽２３のタンク圧で圧入供給する。

図３はこの実施の形態に係る制御方法の概略フローチャートである。
本発明に係る運転制御方法は、スクリュープレス１を安定して運転するために、圧入圧力を一定に制御する方法と、この制御により変動するスクリュー軸７のトルクＴと回転数Ｎ、脱水ケーキの含水率Ｗ、ケーキ厚Ｄの変動に応じてプレッサー１４の背圧を調整する方法の２系統の制御を同時に行い、ろ過室内の汚泥性状の変動にリアルタイムに対応し、スクリュープレス１をさらに安定して運転することが可能とするものである。

（圧入圧力一定制御）
図４はこの実施の形態に係る圧入圧力一定制御方法のフローチャートである。
スラリー供給管２７には圧力計２８が配設してあり、スクリュープレス１に供給される凝集スラリーの圧入圧力Ｐを計測している。圧入圧力は汚泥性状の変動により増減しており、この圧力計３１で計測した圧力Ｐと予め設定している基準圧力Ｐ０とを比較判断して、基準圧力Ｐ０となるようにスクリュー軸７の回転数Ｎを調整する。

具体的には、スクリュー駆動機１２に指令を与え、スクリュー軸７の回転数Ｎを増減して、圧入圧力一定制御運転を行うようにしている。実際には、圧力計２８で計測した検知信号を制御装置２９に送信し、制御装置２９で比較判断し、制御装置２９からスクリュー駆動機１２に指令を与えている。

スクリュー駆動機１２によるスクリュー軸７の回転数Ｎの制御によりろ過室内の汚泥搬送速度（汚泥排出量）が増減するため、スクリュープレス１への圧入圧力が変動し、スクリュー軸７の回転数Ｎに反比例して圧入圧力が増減する。

このように、スクリュー駆動機１２を制御して、ろ過室内の圧力が常時一定となるようにスクリュープレス１を運転することで安定した脱水処理を行うことが可能となる。

（プレッサーの背圧制御）
圧入圧力を一定に制御する運転では、スクリュープレス１から排出される脱水ケーキの含水率Ｗおよびケーキ厚Ｄが変動するとともに、スクリュー軸７の回転数Ｎとスクリュー軸７のトルクＴが変動する。そこで、圧入圧力一定制御を行いつつ、前記変動要因からろ過室内部のリアルタイムな汚泥状態を推測し、脱水工程をより安定化させるためにスクリュープレス１の背圧制御（プレッサー開口率調整）を行う。

図５はこの実施の形態に係るプレッサー制御方法のフローチャートである。
スクリュープレス１の駆動軸系（例えばスクリュー駆動軸１０）にはトルク計３０および回転計３１が配設してあり、汚泥性状の変動により増減するスクリュー軸７のトルクＴおよび回転数Ｎを計測している。

同様に、スクリュープレス１の排出部１３近傍には、排出部１３から排出された脱水ケーキの含水率Ｗを計測する含水率計３２および脱水ケーキのケーキ厚Ｄを計測するケーキ厚計３３が配設してあり、汚泥性状の変動により増減する脱水ケーキの含水率Ｗおよびケーキ厚Ｄを計測している。

トルクＴ、含水率Ｗ、ケーキ厚Ｄが基準値から外れていた場合は、ろ過室内部の汚泥が脱水に適した状態ではないと判断してプレッサー１４の圧力（背圧）を調整する。
具体的には、トルクＴが基準値外、且つ含水率Ｗが基準値より低い場合には、ろ過室内の汚泥とスクリュー軸７の供回りを防止するためにプレッサー１４の背圧を減少させる。ろ過室内の汚泥がプレッサー１４から受ける圧力が減少し、固液分離作用を抑えられることで適正な含水率となった汚泥が排出される。

また、トルクＴが基準値外、含水率Ｗが基準値より高い、且つケーキ厚Ｄが基準値より高い場合には、スクリュープレス１の排出部１３を絞るべくプレッサー１４の背圧を増加させる。
逆に、トルクＴが基準値外、含水率Ｗが基準値より高い、且つケーキ厚Ｄが基準値より低い場合には、スクリュープレス１の排出部１３を拡げるべくプレッサー１４の背圧を減少させる。

上記トルクＴ、含水率Ｗ、ケーキ厚Ｄを基にプレッサーの背圧を調整した後は、回転計３１で計測したスクリュー軸７の回転数Ｎに応じてプレッサー１４の背圧を調整する。
具体的には、プレッサー１４の背圧を増加後にスクリュー軸７の回転数Ｎが増加傾向であれば、ろ過室内の汚泥が超過に圧密であると判断してプレッサー１４の背圧を減少し、プレッサー１４の背圧を減少後にスクリュー軸７の回転数Ｎが増加傾向であれば、脱水が不十分な状態で脱水ケーキが排出されており、スクリュー羽根６により搬送効率が低下することによってスクリュー軸７の回転数Ｎが低下したと判断してプレッサー１４の背圧を増加する。

予め定めた所定の間隔でスクリュー軸７のトルクＴ、脱水ケーキの含水率Ｗ、ケーキ厚Ｄとスクリュー軸７の回転数Ｎを計測し、予め定めた基準値および直前に計測したデータと比較してプレッサー１４の背圧を制御することにより、スクリュープレス１のろ過室内の汚泥圧密状態が脱水運転の最適値に近づくように制御する。

図５のフローチャートを詳述する。
Ａ．初期設定（流量一定）
スクリュープレス１に圧入供給する際の初期圧入圧力Ｐ０、スクリュー軸７の初期回転数Ｎ０、スクリュー軸７の基準トルクＴ０、基準含水率Ｗ０、および基準ケーキ厚Ｄ０を設定する。
また、スクリュープレス１の排出部１３の開口率を決定するプレッサー１４の背圧の基準圧力ＰＰ０と、段階的に増減させるプレッサー１４の背圧の圧力幅ｐとを設定する。
なお、本実施例では、各基準値にある程度の幅を持たせている。

Ｂ．運転開始
上記基準値および初期値にて各機器を運転し、汚泥をスクリュープレス１に供給する。本制御では、原液供給ポンプ２１の回転数は予め定めた定格回転数で運転する。
スクリュープレス１の運転が開始され、安定運転となった状態にて各計測値と基準値とを比較する。スクリュー軸７の回転数Ｎは、初期回転数Ｎ０を制御装置２９に送信・記憶し、この初期回転数Ｎ０を初期回転数Ｎ_ｎ－１として以降の回転数Ｎ_ｎと比較する。

Ｃ．圧入圧力一定制御（スクリュー軸制御）
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に供給される汚泥の圧入圧力Ｐは、圧力計２８で検知されて制御装置２９に送られる。
スクリュープレス１の運転中は、汚泥の性状変動による供給汚泥濃度の上昇や、外筒スクリーン５のろ過性（脱水性）の悪化等により、スクリュープレス１への負荷が増加すると、供給汚泥の圧入圧力Ｐが上昇する。一方、汚泥の性状変動による供給汚泥濃度の下降や、外筒スクリーン５のろ過性（脱水性）の回復等により、スクリュープレス１への負荷が減少すると、供給汚泥の圧入圧力Ｐが減少する。
そこで、制御装置２９では、圧力計２８の圧力計測値Ｐと予め設定した基準圧力Ｐ０とを比較判断して、基準圧力Ｐ０より高い場合は、スクリュー軸７の回転数Ｎを増やすべくスクリュー駆動機１２に指令を与えてケーキ排出量を増加させる。一方、圧力計測値Ｐが基準圧力Ｐ０より低い場合は、スクリュー軸７の回転数Ｎを減らすべくスクリュー駆動機１２に指令を与えてケーキ排出量を減少させる。

Ｄ．プレッサーの背圧制御
本発明に係る運転制御方法は、スクリュープレス１を安定して運転するために、スクリュー軸７の回転数Ｎを調整してスクリュープレス１の圧入圧力一定制御を行いつつ、トルクＴ・スクリュー軸７の回転数Ｎ・脱水ケーキの含水率Ｗ・ケーキ厚Ｄからプレッサー１４の背圧制御も同時に行う。

フローチャートＤ１～Ｄ６を工程＜ａ＞とする。
＜Ｄ１＞
スクリュープレス１の運転が開始されると、リアルタイムにトルク計３０で計測したスクリュー軸７のトルクＴを制御装置２９に送信し、制御装置２９にてトルク計３０で計測したトルクＴと予め設定した基準トルクＴ０とを比較する。
トルク計３０のトルク計測値Ｔが基準トルクＴ０内にある場合は、各機器の運転を現状の状態で維持して再度トルクＴを計測する。
トルク計３０のトルク計測値Ｔが基準トルクＴ０外にある場合、つまり基準トルクＴ０より低いあるいは高い場合は、フローチャートＤ２に移行して、スクリュープレス１から排出される脱水ケーキの含水率Ｗを予め設定した基準含水率Ｗ０と比較する。

＜Ｄ２＞
リアルタイムに含水率計３２で計測した脱水ケーキの含水率Ｗを制御装置２９に送信し、制御装置２９にて含水率計３２で計測した含水率Ｗと予め設定した基準含水率Ｗ０とを比較する。
含水率計３２の含水率計測値Ｗが基準含水率Ｗ０内の場合は、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行する。
含水率計３２の含水率計測値Ｗが基準含水率Ｗ０より高い場合は、フローチャートＤ３に移行して、排出部１３から排出される脱水ケーキのケーキ厚Ｄを予め設定した基準ケーキ厚Ｄ０と比較する。
含水率計３２の含水率計測値Ｗが基準含水率Ｗ０より低い場合は、フローチャートＤ６に移行して、プレッサー１４の背圧を減少させるべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。

＜Ｄ３＞
リアルタイムにケーキ厚計３３で計測した脱水ケーキのケーキ厚Ｄを制御装置２９に送信し、制御装置２９にてケーキ厚計３３で計測したケーキ厚Ｄと予め設定した基準ケーキ厚Ｄ０とを比較する。
ケーキ厚計３３のケーキ厚計測値Ｄが基準ケーキ厚Ｄ０内の場合は、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行する。
ケーキ厚計３３のケーキ厚計測値Ｄが基準ケーキ厚Ｄ０より高い場合は、フローチャートＤ４に移行して、プレッサー１４の背圧を増加させるべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。
ケーキ厚計３３のケーキ厚計測値Ｄが基準ケーキ厚Ｄ０より低い場合は、フローチャートＤ５に移行して、プレッサー１４の背圧を減少させるべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。

＜Ｄ４＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐだけ圧力を増加させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を増加する。その後は、フローチャートＤ７に移行して、リアルタイムに流量を計測する。

＜Ｄ５＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐだけ圧力を減少させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を減少する。その後は、フローチャートＤ１２に移行して、リアルタイムに流量を計測する。

＜Ｄ６＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐだけ圧力を減少させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を減少する。その後は、フローチャートＤ１に移行して、リアルタイムにトルクＴを計測する。

フローチャートＤ７～Ｄ１１を工程＜ｂ＞とし、その内、フローチャートＤ７，Ｄ８を（ｂ１）、フローチャートＤ９～Ｄ１１を（ｂ２）とする。
＜Ｄ７＞
リアルタイムに回転計３１で計測したスクリュー軸７の回転数Ｎを制御装置２９に送信し、制御装置２９にて回転計３１で計測した回転数Ｎ_ｎと直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１とを比較する。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１以下の場合は、ろ過室内の汚泥圧密状態が適切であると判断し、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行し、同工程を繰り返す。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１より高い場合は、プレッサー圧力の増加が不適切であったと判断し、増加分も含めて減少させるべくフローチャートＤ８に移行する。

＜Ｄ８＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐの２倍（２ｐ）だけ圧力を低下させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を減少する。その後は、フローチャートＤ９に移行して、リアルタイムにスクリュー軸７の回転数Ｎを計測する。

＜Ｄ９＞
リアルタイムに回転計３１で計測したスクリュー軸７の回転数を制御装置２９に送信し、制御装置２９にて回転計３１で計測した回転数Ｎ_ｎと直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１とを比較する。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１以上の場合は、フローチャートＤ１０に移行して、プレッサー１４の背圧を基準圧力ＰＰ０に設定するべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１より低い場合は、フローチャートＤ１１に移行して、プレッサー１４の背圧を減少させるべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。回転数Ｎが増加傾向になるまで本フローを繰り返す。

＜Ｄ１０＞
制御装置２９により予め設定した基準圧力ＰＰ０に設定するようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を調整する。その後は、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行する。

＜Ｄ１１＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐだけ圧力を低下させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を減少する。その後は、フローチャートＤ９に移行して、リアルタイムにスクリュー軸７の回転数Ｎを計測する。

フローチャートＤ１２～Ｄ１６を工程＜ｃ＞とし、その内、フローチャートＤ１２，Ｄ１３を（ｃ１）、フローチャートＤ１４～Ｄ１６を（ｃ２）とする。
＜Ｄ１２＞
リアルタイムに回転計３１で計測したスクリュー軸７の回転数Ｎを制御装置２９に送信し、制御装置２９にて回転計３１で計測した回転数Ｎ_ｎと直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１とを比較する。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１以下の場合は、ろ過室内の汚泥圧密状態が適切であると判断し、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行し、同工程を繰り返す。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１より高い場合は、プレッサー圧力の減少が不適切であったと判断し、減少分も含めて増加させるべくフローチャートＤ１３に移行する。

＜Ｄ１３＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐの２倍（２ｐ）だけ圧力を増加させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を増加する。その後は、フローチャートＤ１４に移行して、リアルタイムにスクリュー軸７の回転数Ｎを計測する。

＜Ｄ１４＞
リアルタイムに回転計３１で計測したスクリュー軸７の回転数Ｎを制御装置２９に送信し、制御装置２９にて回転計３１で計測した回転数Ｎ_ｎと直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１とを比較する。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１以上の場合は、フローチャートＤ１５に移行して、プレッサー１４の背圧を基準圧力ＰＰ０に設定するべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。
回転計３１の計測値Ｎ_ｎが直前に計測した回転数Ｎ_ｎ－１より低い場合は、フローチャートＤ１６に移行して、プレッサー１４の背圧を増加させるべくプレッサー１４に圧力を付与するプレッサーポンプ１６に指令を与える。回転数Ｎが増加傾向になるまで本フローを繰り返す。

＜Ｄ１５＞
制御装置２９により予め設定した基準圧力ＰＰ０に設定するようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を調整する。その後は、各機器の運転を現状の状態で維持してフローチャートＤ１に移行する。

＜Ｄ１６＞
制御装置２９により予め設定した圧力幅ｐだけ圧力を増加させるようにプレッサーポンプ１６に指令を与え、プレッサー１４の圧力を増加する。その後は、フローチャートＤ１４に移行して、リアルタイムにスクリュー軸７の回転数Ｎを計測する。

ここで、それぞれの計測時間の間隔は、脱水機の型式や汚泥の性状、処理量から適宜定める。
また、スクリュー軸７の回転数Ｎの直前の計測値は、単一の計測値あるいは複数の計測値を平均化したものでもよい。

本発明のスクリュープレスにおける背圧制御方法は、スクリュープレスのろ過室内の汚泥性状にリアルタイムに応じてプレッサーの背圧を制御するもので、安定した脱水性能を維持できる。したがって、処理原液の性状が季節や天候等で刻々と変動する下水汚泥を固液分離する各種固液分離装置、特に連続式のスクリュープレスに適用できる。

１スクリュープレス
７スクリュー軸
１４プレッサー
Ｔスクリュー軸のトルク
Ｗ含水率
Ｄケーキ厚
Ｎスクリュー軸の回転数
ｐプレッサーの背圧の圧力幅

Claims

スクリュー軸（７）の回転数を調整してスクリュープレス（１）に供給する汚泥の圧入圧力を一定に制御しつつスクリュープレス（１）のプレッサー（１４）を制御する背圧制御方法において、
予めスクリュー軸（７）の基準トルク（Ｔ０）と、基準含水率（Ｗ０）と、基準ケーキ厚（Ｄ０）と、スクリュー軸（７）の初期回転数（Ｎ０）と、プレッサー（１４）の背圧の基準圧力（ＰＰ０）と、段階的に増減させるプレッサー圧入の圧力幅（ｐ）とを設定し、
＜ａ＞
トルクの計測値（Ｔ）、含水率の計測値（Ｗ）、ケーキ厚の計測値（Ｄ）の少なくとも１つがそれぞれ基準トルク（Ｔ０）、基準含水率（Ｗ０）、基準ケーキ厚（Ｄ０）の範囲内の時は、スクリュープレス（１）の運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法を繰り返し、
トルクの計測値（Ｔ）が基準トルク（Ｔ０）の範囲外で、且つ含水率の計測値（Ｗ）が基準含水率（Ｗ０）より低い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）だけ減少させた後、スクリュープレス（１）の運転を継続し、
トルクの計測値（Ｔ）が基準トルク（Ｔ０）の範囲外で、含水率の計測値（Ｗ）が基準含水率（Ｗ０）より高く、且つケーキ厚の計測値（Ｄ）が基準ケーキ厚（Ｄ０）より高い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）だけ増加させた後、＜ｂ＞の制御方法に移行し、
トルクの計測値（Ｔ）が基準トルク（Ｔ０）の範囲外で、含水率の計測値（Ｗ）が基準含水率（Ｗ０）より高く、且つケーキ厚の計測値（Ｄ）が基準ケーキ厚（Ｄ０）より低い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅だけ減少させた後、＜ｃ＞の制御方法に移行し、
＜ｂ＞
（ｂ１）
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）以下の場合、スクリュープレス（１）の運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）より高い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）の２倍だけ減少させた後、（ｂ２）の制御方法に移行し、
（ｂ２）
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）以上の場合、プレッサー（１４）の背圧を基準圧力（ＰＰ０）に調整した後、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）より低い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）だけ減少させた後、（ｂ２）の制御方法を繰り返し、
＜ｃ＞
（ｃ１）
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）以下の場合、スクリュープレス（１）の運転を現状の状態で継続して、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸の回転数（Ｎ_ｎ－１）より高い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）の２倍だけ増加させた後、（ｃ２）の制御方法に移行し、
（ｃ２）
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）以上の場合、プレッサー（１４）の背圧を基準圧力（ＰＰ０）に調整した後、＜ａ＞の制御方法に移行し、
スクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ）が直前に計測したスクリュー軸（７）の回転数（Ｎ_ｎ－１）より低い場合、プレッサー（１４）に付与する圧力を圧力幅（ｐ）だけ増加させた後、（ｃ２）の制御方法を繰り返す
ことを特徴とするスクリュープレスにおける背圧制御方法。