JP7530318B2 - Drying equipment control system - Google Patents

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Description

本発明は、汚泥物を攪拌しながら乾燥させる乾燥システムに関し、特に最適な自動運転や作業員の運転サポートをすることができる乾燥システムに関するものである。 The present invention relates to a drying system that dries sludge while stirring it, and in particular to a drying system that can provide optimal automatic operation and support for operator operation.

従来より、水処理等で排出された汚泥物を攪拌しながら搬送して乾燥させる乾燥装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この種の乾燥装置では、汚泥物の攪拌および搬送のために、複数列の羽根(パドル)が設けられたシャフトが利用される。シャフトが回転することによって、シャフトに設けられた羽根もシャフト周りに回転し、それによって、シャフトの一端側に供給された汚泥物は、攪拌されながらシャフトの他端側に搬送される。この攪拌、搬送の間に、汚泥物は加熱されて乾燥する。 Conventionally, drying devices have been known that agitate and transport sludge discharged from water treatment and the like, and then dry it (see, for example, Patent Document 1). In this type of drying device, a shaft equipped with multiple rows of blades (paddles) is used to agitate and transport the sludge. When the shaft rotates, the blades attached to the shaft also rotate around the shaft, and as a result, the sludge supplied to one end of the shaft is transported to the other end of the shaft while being agitated. During this agitation and transport, the sludge is heated and dried.

この種の乾燥装置では、2本のシャフトにそれぞれ固定された羽根を互いにオーバーラップさせることで、攪拌効果を高めている。乾燥装置においては、乾燥後の汚泥物の含水率が安定し、且つ汚泥物の分散不良や過乾燥の防止を確実に行うことができるといった運転管理の容易性が求められているとともに、イニシャルコストを低減することのできる新規な乾燥装置が求められている。 In this type of drying equipment, the blades fixed to the two shafts overlap each other to enhance the mixing effect. There is a demand for new drying equipment that is easy to operate and manage, such as stabilizing the moisture content of the sludge after drying and reliably preventing poor dispersion and over-drying of the sludge, while also reducing initial costs.

特開2014-131784号公報JP 2014-131784 A 特開2020-114569号公報JP 2020-114569 A 特開2020-113151号公報JP 2020-113151 A 特開2019-051458号公報JP 2019-051458 A

上記特許文献1は、汚泥を撹拌及び搬送しながら乾燥する汚泥乾燥装置及びそれを含む汚泥乾燥システムを開示する。汚泥物の含水率は、被処理汚泥や乾燥装置の運転状態等の様々な要因により変動し、目標含水率におさめるために運転員が目視や経験に基づいて運転制御をする必要がある。しかし、運転員の経験やノウハウを必要とすること、運転員によって運転状態が異なることなど、安定運転は難しい。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a sludge drying device that dries sludge while stirring and transporting it, and a sludge drying system that includes the device. The moisture content of the sludge varies depending on various factors such as the sludge being treated and the operating state of the drying device, and in order to keep the moisture content within the target moisture content, an operator must control the operation based on visual inspection and experience. However, stable operation is difficult because it requires the operator's experience and know-how, and the operating state varies depending on the operator.

上記特許文献2は、脱水機から排出される脱水ケーキの含水率を推定する方法を開示する。しかし、該当特許文献2では、含水率を予測したうえで、含水率を目標範囲内におさめるように運転パラメータを調整することは提案されていない。 The above-mentioned Patent Document 2 discloses a method for estimating the moisture content of the dehydrated cake discharged from the dehydrator. However, the Patent Document 2 does not propose predicting the moisture content and then adjusting the operating parameters to keep the moisture content within a target range.

上記特許文献3は、誤差が閾値を超えた場合にモデルを更新することを開示する。しかし、予測対象である含水率を実測しない場合は、予測値と実測値の誤差を把握することができない。 The above-mentioned Patent Document 3 discloses updating the model when the error exceeds a threshold value. However, if the moisture content to be predicted is not actually measured, it is not possible to grasp the error between the predicted value and the actual measured value.

上記特許文献4は、脱水システムから排出される濁質残渣の状態予測値を算出し、予測値を目標範囲内におさめるような運転パラメータを出力する技術を開示する。しかし、運転パラメータの出力に際して、安定運転、効率化などに着目した場合、更なる改善が求められる。 The above-mentioned Patent Document 4 discloses a technology for calculating a predicted state value of the turbid residue discharged from a dehydration system and outputting operation parameters that keep the predicted value within a target range. However, when focusing on stable operation and efficiency when outputting operation parameters, further improvements are required.

本発明は、上記従来の課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、より運転管理や省力化、安定運転の向上することが可能となる乾燥装置の制御システムを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems in the past, and its purpose is to provide a control system for a drying device that enables better operational management, labor savings, and improved stable operation.

一態様では、汚泥を乾燥するための乾燥装置の制御システムであって、前記乾燥装置の運転パラメータ、および前記乾燥装置の状態データを少なくとも含む訓練データを用いて機械学習により構築されたモデルを備え、前記制御システムは、前記運転パラメータおよび前記状態データを前記モデルに入力し、前記乾燥装置から排出される乾燥汚泥の含水率の予測値を前記モデルに従って算定し、さらに前記含水率を目標範囲内に収めることができる前記運転パラメータの最適値を決定するように構成されている乾燥装置の制御システムが提供される。 In one aspect, a control system for a drying device for drying sludge is provided, the control system comprising a model constructed by machine learning using training data including at least the operating parameters of the drying device and status data of the drying device, the control system being configured to input the operating parameters and the status data into the model, calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge discharged from the drying device according to the model, and determine optimal values of the operating parameters that can bring the moisture content within a target range.

一態様では、前記乾燥装置の運転調整に際して、調整すべき前記運転パラメータの優先順位が予め定められていることを特徴とする。
一態様では、前記制御システムは、前記優先順位を、前記機械学習時に算出される特徴量の重要度に従って決定するように構成されていることを特徴とする。
一態様では、前記制御システムは、前記運転パラメータの現在の数値と前記最適値との差が所定の調整幅より大きい場合、前記運転パラメータを段階的に調整するように構成されていることを特徴とする。
一態様では、前記状態データは、前記乾燥装置の前段に設置される脱水システムの運転パラメータおよび状態データと、前記脱水システムに組み込まれた学習済みモデルに従って算定された脱水汚泥の含水率の推定値のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする。
In one aspect, when adjusting the operation of the drying device, a priority order of the operating parameters to be adjusted is determined in advance.
In one aspect, the control system is configured to determine the priority order according to the importance of features calculated during the machine learning.
In one aspect, the control system is configured to adjust the operating parameter in a stepwise manner when a difference between a current value of the operating parameter and the optimal value is greater than a predetermined adjustment width.
In one aspect, the status data includes at least one of operating parameters and status data of a dehydration system installed upstream of the drying device, and an estimated moisture content of the dehydrated sludge calculated according to a trained model incorporated into the dehydration system.

一態様では、前記モデルは、前記運転パラメータを含み、前記状態データを含まない訓練データを用いて機械学習により構築された第1モデルと、前記運転パラメータおよび前記状態データの両方を含む訓練データを用いて機械学習により構築された第2モデルを含むことを特徴とする。
一態様では、前記第1モデルは、前記運転パラメータの最適値の決定に使用され、前記第2モデルは、前記含水率の予測値の算定に使用されることを特徴とする。
一態様では、前記制御システムは、前記第1モデルに従って算定された前記含水率の予測値と、前記第2モデルに従って算定された前記含水率との差が所定の許容値を超えた場合は、前記第1モデルのための機械学習を再度行い、前記第1モデルを更新するように構成されていることを特徴とする。
In one aspect, the model includes a first model constructed by machine learning using training data that includes the operating parameters and does not include the state data, and a second model constructed by machine learning using training data that includes both the operating parameters and the state data.
In one aspect, the first model is used to determine optimal values of the operating parameters, and the second model is used to calculate a predicted value of the moisture content.
In one aspect, the control system is configured to, when a difference between the predicted moisture content calculated according to the first model and the moisture content calculated according to the second model exceeds a predetermined tolerance, perform machine learning for the first model again and update the first model.

一態様では、前記訓練データに含まれる前記運転パラメータの数値は、前記乾燥装置の通常運転時よりも広い範囲内で分散していることを特徴とする。
一態様では、前記制御システムは、前記機械学習を定期的または不定期に実行して前記モデルを更新するように構成されていることを特徴とする。
一態様では、前記制御システムは、Webアプリケーションを用いて、前記乾燥装置から取得されるデータの表示、前記乾燥装置の運転操作、前記モデルの更新を実行するように構成されていることを特徴とする。
一態様では、前記訓練データは、前記運転パラメータおよび前記状態データに加え、汚泥の画像データ、汚泥の音データ、および汚泥に起因して発生する振動データのうちの少なくとも1つを含み、前記制御システムは、前記運転パラメータおよび前記状態データと、汚泥の画像データ、汚泥の音データ、および汚泥の振動データのうちの少なくとも1つを前記モデルに入力し、前記乾燥装置から排出される乾燥汚泥の含水率の予測値を前記モデルに従って算定するように構成されていることを特徴とする。
In one aspect, the training data includes values of the operating parameters that are distributed within a wider range than during normal operation of the drying device.
In one aspect, the control system is configured to perform the machine learning on a regular or irregular basis to update the model.
In one aspect, the control system is configured to use a web application to display data obtained from the drying device, operate the drying device, and update the model.
In one aspect, the training data includes, in addition to the operating parameters and the status data, at least one of sludge image data, sludge sound data, and vibration data generated due to sludge, and the control system is configured to input the operating parameters and the status data, and at least one of sludge image data, sludge sound data, and sludge vibration data into the model, and calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge discharged from the drying device in accordance with the model.

本発明によれば、以下の効果が得られる。
運転パラメータおよび状態データに基づき乾燥汚泥の含水率を推定し、含水率を目標範囲内に収めるような最適な運転パラメータを決定することにより、安定運転を実現し、技術未熟者でも運転可能にする。
含水率に影響が大きい運転パラメータを優先的に調整することにより、効率的に含水率を目標範囲内に収めることができる。
乾燥装置は脱水システムと併せて使用される場合が多く、脱水システムのデータを取り入れることにより、前段までの運転状態及び汚泥状態をモデルに反映することができ、より精度の高い含水率推定が可能となる。
段階的に運転パラメータを調整することにより、安定した運転を実現し、より効率的かつ正確に含水率を目標範囲内に収めることができる。
複数の学習済みモデルによる出力を比較することで、学習済みモデルの精度低下を検出できる。さらに、含水率を実測しない場合においても、予測精度をモニタリングすることができる。
通常運転時よりも多様な数値を取り、広い範囲で分散するデータを含む訓練データを作成することにより、モデルの適用範囲が広がり、より精度の高いモデルを構築することができる。
Webアプリケーションを用いることで、遠隔監視、遠隔からのモデルの更新や乾燥装置の運転制御を可能にし、効率化を図ることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
The moisture content of dried sludge is estimated based on operating parameters and status data, and the optimal operating parameters are determined to keep the moisture content within the target range, achieving stable operation and making it possible for even inexperienced operators to operate the system.
By giving priority to adjusting the operating parameters that have a large effect on the moisture content, the moisture content can be efficiently kept within the target range.
Drying devices are often used in conjunction with a dehydration system, and by incorporating data from the dehydration system, the operating conditions and sludge conditions up to the previous stage can be reflected in the model, enabling more accurate estimation of the moisture content.
By gradually adjusting the operating parameters, stable operation can be achieved and the moisture content can be kept within the target range more efficiently and accurately.
By comparing the outputs of multiple trained models, it is possible to detect a decrease in the accuracy of a trained model. Furthermore, it is possible to monitor the prediction accuracy even when the moisture content is not actually measured.
By creating training data that contains a wider variety of values than those used during normal operation and that contains data that is distributed over a wider range, the scope of application of the model can be expanded, making it possible to build a more accurate model.
Using a web application, it is possible to perform remote monitoring, update models, and control the operation of the drying equipment, thereby improving efficiency.

汚泥を乾燥させる乾燥装置と、当該乾燥装置の制御するための制御システムを備えた乾燥システムの一実施形態を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an embodiment of a drying system including a drying device for drying sludge and a control system for controlling the drying device; 図1に示す乾燥装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the drying device shown in FIG. 1 . パドルをシャフトの軸方向から見た図である。FIG. 2 is a view of the paddle as seen from the axial direction of the shaft. 脱水システムの一実施形態を示す図である。FIG. 1 illustrates one embodiment of a dewatering system. 脱水システムの他の実施形態を示す図である。FIG. 13 illustrates another embodiment of the dewatering system. 脱水システムのさらに他の実施形態を示す図である。FIG. 13 illustrates yet another embodiment of a dehydration system. 訓練データを用いて機械学習によりモデルを作成し、学習済みのモデルを使用して含水率の予測値を算出するフローを説明する図である。This is a diagram explaining a flow for creating a model through machine learning using training data and calculating a predicted value of moisture content using the trained model. 表示部の一具体例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific example of a display unit. 運転パラメータの重要度を示すグラフである。4 is a graph showing the importance of operation parameters. 画像データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a drying system including an arrangement for acquiring image data. 音データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a drying system including an arrangement for acquiring sound data. 振動データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a drying system including an arrangement for acquiring vibration data.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、汚泥を乾燥させる乾燥装置と、当該乾燥装置の制御するための制御システムを備えた乾燥システムの一実施形態を示す模式図である。この乾燥システムは、汚泥やスラリーなどの懸濁液を脱水することで得られた濁質残渣を乾燥させるのに適したシステムである。特に、乾燥システムは、スクリュープレス装置などの脱水装置から排出された脱水ケーキを乾燥させる用途に好適に使用される。以下に説明する実施形態で乾燥装置によって乾燥される対象の汚泥の例には、そのような濁質残渣や脱水ケーキが含まれる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a schematic diagram showing an embodiment of a drying system including a drying apparatus for drying sludge and a control system for controlling the drying apparatus. This drying system is suitable for drying turbid residue obtained by dehydrating a suspension such as sludge or slurry. In particular, the drying system is suitable for use in drying dehydrated cake discharged from a dehydration apparatus such as a screw press apparatus. Examples of sludge to be dried by the drying apparatus in the embodiment described below include such turbid residue and dehydrated cake.

乾燥システムは、脱水された濁質残渣などの汚泥を乾燥する乾燥装置5と、乾燥装置5によって乾燥された汚泥の含水率の予測値を算定する制御システム10を備えている。乾燥装置5は、汚泥を搬送する投入コンベヤ1と、投入コンベヤ1によって搬送された汚泥を受け入れる乾燥室14が内部に形成されたハウジング15と、乾燥室14内の汚泥を攪拌するための攪拌ロータ17と、攪拌ロータ17を回転させる電動機18を備えている。本実施形態では、2つの攪拌ロータ17が設けられているが、図1では1つの攪拌ロータ17のみが図示されている。 The drying system includes a drying device 5 that dries sludge such as dewatered turbid residue, and a control system 10 that calculates a predicted moisture content of the sludge dried by the drying device 5. The drying device 5 includes an input conveyor 1 that transports the sludge, a housing 15 that has a drying chamber 14 formed therein that receives the sludge transported by the input conveyor 1, an agitator rotor 17 that agitates the sludge in the drying chamber 14, and an electric motor 18 that rotates the agitator rotor 17. In this embodiment, two agitator rotors 17 are provided, but only one agitator rotor 17 is shown in FIG. 1.

乾燥装置5に投入される汚泥は、含水率の多い汚泥またはスラリーなどの懸濁液を脱水装置(例えばスクリュープレス装置またはベルトプレス装置)によって脱水した後に残る低含水率の濁質残渣である。この濁質残渣は、一般に、脱水ケーキと呼ばれる。懸濁液の具体例としては、下水またはし尿、工場排水の処理時に発生する汚泥、食料品、化粧品、紙などの工業製品の製造時に発生する産業廃棄物、またはスラリーが挙げられる。 The sludge fed into the drying device 5 is a turbid residue with a low water content that remains after a suspension such as sludge or slurry with a high water content is dehydrated using a dehydrator (e.g., a screw press or belt press). This turbid residue is generally called dehydrated cake. Specific examples of suspensions include sludge generated during the treatment of sewage or human waste, industrial wastewater, industrial waste generated during the manufacture of industrial products such as food, cosmetics, and paper, and slurries.

図2は、図1に示す乾燥装置5の上面図である。図2に示すように、各攪拌ロータ17は、シャフト17Aと、シャフト17Aに固定された複数のパドル17Bを備えている。シャフト17Aの両端はハウジング15を貫通して延びており、図示しない軸受によって回転可能に支持されている。パドル17Bは、乾燥室14内に配置されている。パドル17Bは、シャフト17Aの軸方向に沿って配列されている。 Figure 2 is a top view of the drying device 5 shown in Figure 1. As shown in Figure 2, each stirring rotor 17 includes a shaft 17A and a number of paddles 17B fixed to the shaft 17A. Both ends of the shaft 17A extend through the housing 15 and are rotatably supported by bearings (not shown). The paddles 17B are disposed in the drying chamber 14. The paddles 17B are arranged along the axial direction of the shaft 17A.

各パドル17Bは、シャフト17Aの軸方向に垂直な方向に対して傾いている。さらに、全パドル17Bのうちの半分の傾き角度は、他の半分のパドル17Bの傾き角度とは異なっている。傾き角度の異なるこれらのパドル17Bは、シャフト17Aの軸方向に沿って交互に配置されている。 Each paddle 17B is inclined with respect to a direction perpendicular to the axial direction of the shaft 17A. Furthermore, the inclination angle of half of all the paddles 17B is different from the inclination angle of the other half of the paddles 17B. These paddles 17B with different inclination angles are arranged alternately along the axial direction of the shaft 17A.

図3は、パドル17Bをシャフト17Aの軸方向から見た図である。図3に示すように、パドル17Bは扇形状を有している。各パドル17Bは、シャフト17Aの外周面に固定されており、2つのパドル17Bが1組となって、シャフト17Aの外周面を囲んでいる。シャフト17Aの軸方向から見たときに、一方のシャフト17Aに固定されたパドル17Bの最外縁は、他方のシャフト17Aに固定されたパドル17Bの最外縁に重なっている。このようなオーバーラップ配置により、汚泥の攪拌効率が向上される。実際には、一方のシャフト17Aに固定されたパドル17Bは、他方のシャフト17Aに固定されたパドル17Bに非接触である。 Figure 3 is a view of the paddle 17B from the axial direction of the shaft 17A. As shown in Figure 3, the paddle 17B has a fan shape. Each paddle 17B is fixed to the outer circumferential surface of the shaft 17A, and two paddles 17B form a set and surround the outer circumferential surface of the shaft 17A. When viewed from the axial direction of the shaft 17A, the outermost edge of the paddle 17B fixed to one shaft 17A overlaps the outermost edge of the paddle 17B fixed to the other shaft 17A. This overlapping arrangement improves the efficiency of stirring the sludge. In reality, the paddle 17B fixed to one shaft 17A is not in contact with the paddle 17B fixed to the other shaft 17A.

図2に示すように、2つのシャフト17Aには2つのギヤ20がそれぞれ固定されている。これらギヤ20は互いに噛み合っている。したがって、2つのシャフト17A、すなわち2つの攪拌ロータ17は、互いに反対方向に回転する。電動機18は、トルク伝達機構22を介して2つのシャフト17Aのうちの一方に連結されている。トルク伝達機構22は、スプロケットとチェーンとの組み合わせ、またはプーリとベルトとの組み合わせなどから構成されている。電動機18が作動すると、2つの攪拌ロータ17は反対方向に回転する。電動機18には、インバータ(図示せず)が内蔵されている。電動機18は制御システム10に接続されており、電動機18の動作、すなわち攪拌ロータ17の回転速度は、制御システム10によって制御される。 As shown in FIG. 2, two gears 20 are fixed to the two shafts 17A. These gears 20 mesh with each other. Therefore, the two shafts 17A, i.e., the two stirring rotors 17, rotate in opposite directions. The electric motor 18 is connected to one of the two shafts 17A via a torque transmission mechanism 22. The torque transmission mechanism 22 is composed of a combination of a sprocket and a chain, or a combination of a pulley and a belt. When the electric motor 18 operates, the two stirring rotors 17 rotate in opposite directions. The electric motor 18 has a built-in inverter (not shown). The electric motor 18 is connected to the control system 10, and the operation of the electric motor 18, i.e., the rotation speed of the stirring rotors 17, is controlled by the control system 10.

2つのシャフト17Aは中空シャフトであり、各パドル17Bも中空パドルである。すなわち、各シャフト17A内には、その軸方向に延びる空間が形成されており、各パドル17Bの内部にも空間が形成されている。シャフト17A内の空間と、パドル17B内の空間は互いに連通している。乾燥装置5は、2つのシャフト17Aの一端にそれぞれ連結された2つの蒸気供給ライン50を備えている。蒸気は、蒸気供給ライン50からシャフト17A内に供給され、シャフト17A内の空間およびパドル17B内の空間を流れ、そして、シャフト17Aの他端から排出される。この蒸気により、シャフト17Aおよびパドル17Bは加熱され、その表面は高温となる。 The two shafts 17A are hollow shafts, and each paddle 17B is also a hollow paddle. That is, a space extending in the axial direction is formed inside each shaft 17A, and a space is also formed inside each paddle 17B. The space inside the shaft 17A and the space inside the paddle 17B are mutually connected. The drying device 5 has two steam supply lines 50 connected to one end of each of the two shafts 17A. Steam is supplied from the steam supply lines 50 into the shaft 17A, flows through the space inside the shaft 17A and the space inside the paddle 17B, and is discharged from the other end of the shaft 17A. The steam heats the shaft 17A and the paddle 17B, and their surfaces become hot.

2つの蒸気供給ライン50はボイラー51に連結されている。蒸気供給ライン50を流れる蒸気の圧力および流量は、蒸気供給ライン50に設置された蒸気圧力調節弁52によって制御される。蒸気圧力調節弁52は制御システム10に接続されており、蒸気圧力調節弁52は制御システム10によって制御される。より具体的には、攪拌ロータ17内に供給される蒸気の圧力は蒸気圧力調節弁52を介して制御システム10によって制御される。 The two steam supply lines 50 are connected to a boiler 51. The pressure and flow rate of the steam flowing through the steam supply lines 50 are controlled by a steam pressure control valve 52 installed in the steam supply lines 50. The steam pressure control valve 52 is connected to the control system 10 and is controlled by the control system 10. More specifically, the pressure of the steam supplied to the stirring rotor 17 is controlled by the control system 10 via the steam pressure control valve 52.

図1に戻り、ハウジング15は、汚泥が投入される投入口25と、乾燥された汚泥が排出される排出口26を備えている。乾燥装置5は、ハウジング15に連結された乾燥気体供給ライン30と、乾燥気体排出ライン31を備えている。乾燥気体は、乾燥気体供給ライン30を通ってハウジング15内に供給され、ハウジング15内の汚泥に接触し、そして、乾燥気体排出ライン31を通ってハウジング15から排出される。乾燥気体供給ライン30から供給される乾燥気体は、予め除湿された高温の気体であり、蒸気またはヒーターなどの熱源(図示せず)により予め加熱されている。 Returning to FIG. 1, the housing 15 has an inlet 25 through which sludge is introduced and an outlet 26 through which dried sludge is discharged. The drying device 5 has a dry gas supply line 30 and a dry gas discharge line 31 connected to the housing 15. Dry gas is supplied into the housing 15 through the dry gas supply line 30, contacts the sludge in the housing 15, and is discharged from the housing 15 through the dry gas discharge line 31. The dry gas supplied from the dry gas supply line 30 is a high-temperature gas that has been dehumidified in advance, and is preheated by a heat source (not shown) such as steam or a heater.

乾燥気体供給ライン30には、温度測定器32と流量測定器33が取り付けられている。温度測定器32は、乾燥気体供給ライン30を流れる乾燥気体の温度を測定するように構成されており、流量測定器33は、乾燥気体供給ライン30を流れる乾燥気体の流量を測定するように構成されている。さらに、乾燥気体排出ライン31にも、該乾燥気体排出ライン31を流れる乾燥気体の温度を測定する温度測定器35が取り付けられている。温度測定器32、流量測定器33、および温度測定器35は、制御システム10に接続されており、ハウジング15内に供給される乾燥気体の温度および流量の測定値、およびハウジング15から排出された乾燥気体の温度の測定値は、制御システム10に送られるようになっている。 A temperature measuring device 32 and a flow rate measuring device 33 are attached to the dry gas supply line 30. The temperature measuring device 32 is configured to measure the temperature of the dry gas flowing through the dry gas supply line 30, and the flow rate measuring device 33 is configured to measure the flow rate of the dry gas flowing through the dry gas supply line 30. In addition, a temperature measuring device 35 is attached to the dry gas exhaust line 31 to measure the temperature of the dry gas flowing through the dry gas exhaust line 31. The temperature measuring device 32, the flow rate measuring device 33, and the temperature measuring device 35 are connected to the control system 10, and the measured values of the temperature and flow rate of the dry gas supplied into the housing 15 and the measured value of the temperature of the dry gas exhausted from the housing 15 are sent to the control system 10.

乾燥装置5は、ハウジング15の表面温度を測定する温度測定器40と、ハウジング15内の圧力を測定する圧力測定器41を備えている。温度測定器40および圧力測定器41は、制御システム10に接続されており、ハウジング15の表面温度の測定値およびハウジング15内の圧力の測定値は、制御システム10に送られるようになっている。 The drying device 5 is equipped with a temperature measuring device 40 that measures the surface temperature of the housing 15 and a pressure measuring device 41 that measures the pressure inside the housing 15. The temperature measuring device 40 and the pressure measuring device 41 are connected to the control system 10, and the measured values of the surface temperature of the housing 15 and the measured values of the pressure inside the housing 15 are sent to the control system 10.

乾燥装置5は、ハウジング15内に配置された堰56と、堰56を上下動させる上下動装置58を備えている。堰56は、ハウジング15内に配置されており、汚泥の流れ方向において、パドル17Bの下流側に位置している。ハウジング15の内部は、堰56によって乾燥室14と排出室60に区画される。排出口26は排出室60の下方に位置している。乾燥室14内の汚泥は、堰56の上縁を越えて排出室60に移動される。堰56は、乾燥室14内の汚泥の滞留量および滞留時間を制御する機能を有する。すなわち、堰56を上方に移動させると(堰56の高さを上げると)、乾燥室14内に滞留する汚泥の量および時間が増加し、結果として汚泥がより乾燥される。上下動装置58は、制御システム10に接続されており、上下動装置58の動作、すなわち堰56の高さ(堰56の上下方向の位置)は制御システム10によって制御される。 The drying device 5 includes a weir 56 disposed in the housing 15 and a vertical movement device 58 for moving the weir 56 up and down. The weir 56 is disposed in the housing 15 and is located downstream of the paddle 17B in the sludge flow direction. The interior of the housing 15 is divided into a drying chamber 14 and a discharge chamber 60 by the weir 56. The discharge port 26 is located below the discharge chamber 60. The sludge in the drying chamber 14 is moved to the discharge chamber 60 over the upper edge of the weir 56. The weir 56 has the function of controlling the amount and time of sludge retention in the drying chamber 14. That is, when the weir 56 is moved upward (when the height of the weir 56 is raised), the amount and time of sludge retention in the drying chamber 14 increases, resulting in the sludge being dried further. The lifting device 58 is connected to the control system 10, and the operation of the lifting device 58, i.e., the height of the weir 56 (the vertical position of the weir 56), is controlled by the control system 10.

乾燥装置5の動作は次の通りである。電動機18は、2つの攪拌ロータ17を反対方向に回転させながら、蒸気が蒸気供給ライン50から攪拌ロータ17内に供給される。攪拌ロータ17は蒸気によって加熱され、攪拌ロータ17の表面は高温になる。さらに、乾燥気体が乾燥気体供給ライン30を通って乾燥室14内に流入し、乾燥室14内を流れ、乾燥気体排出ライン31を通って排出される。汚泥は、投入口25を通って乾燥室14内に投入される。汚泥は、回転する攪拌ロータ17のパドル17Bによって少しずつ排出室60に向かって移動される。攪拌ロータ17によって移動される間、汚泥は、高温の攪拌ロータ17との接触、および乾燥気体との接触により乾燥される。乾燥された汚泥は、堰56を乗り越えて排出室60内に移動し、排出口26を通って乾燥装置5から排出される。排出口26の下方には排出コンベヤ64が配置されており、乾燥された汚泥は、排出口26を通って排出コンベヤ64上に落下し、排出コンベヤ64によって搬送される。 The operation of the drying device 5 is as follows. The electric motor 18 rotates the two stirring rotors 17 in the opposite directions, while steam is supplied from the steam supply line 50 into the stirring rotors 17. The stirring rotors 17 are heated by the steam, and the surface of the stirring rotors 17 becomes hot. Furthermore, dry gas flows into the drying chamber 14 through the dry gas supply line 30, flows through the drying chamber 14, and is discharged through the dry gas discharge line 31. The sludge is introduced into the drying chamber 14 through the inlet 25. The sludge is moved little by little toward the discharge chamber 60 by the paddle 17B of the rotating stirring rotor 17. While being moved by the stirring rotor 17, the sludge is dried by contact with the hot stirring rotor 17 and with the dry gas. The dried sludge moves over the weir 56 into the discharge chamber 60 and is discharged from the drying device 5 through the discharge port 26. A discharge conveyor 64 is disposed below the discharge outlet 26, and the dried sludge falls onto the discharge conveyor 64 through the discharge outlet 26 and is transported by the discharge conveyor 64.

乾燥装置5は、その乾燥動作を制御する制御システム10に連結されている。この制御システム10は、後述する機械学習を実行してモデルを作成し、そのモデルを使用するためのプログラムが格納された記憶装置10aと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置10bを備えている。記憶装置10aは、ランダムアクセスメモリ(RAM)などの主記憶装置と、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)などの補助記憶装置を備えている。演算装置10bの例としては、CPU(中央演算装置)、GPU(グラフィックプロセッシングユニット)が挙げられる。ただし、制御システム10の具体的構成はこれらの例に限定されない。 The drying device 5 is connected to a control system 10 that controls the drying operation. The control system 10 includes a storage device 10a that executes machine learning, described below, to create a model and stores a program for using the model, and a computing device 10b that executes calculations according to instructions included in the program. The storage device 10a includes a main storage device such as a random access memory (RAM) and an auxiliary storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD). Examples of the computing device 10b include a CPU (central processing unit) and a GPU (graphic processing unit). However, the specific configuration of the control system 10 is not limited to these examples.

制御システム10は、少なくとも1台のコンピュータから構成されている。前記少なくとも1台のコンピュータは、1台のサーバまたは複数台のサーバであってもよい。制御システム10は、乾燥装置5に通信線で接続されたエッジサーバであってもよいし、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークによって乾燥装置5に接続されたクラウドサーバまたはフォグサーバであってもよい。制御システム10は、ゲートウェイ、ルーターなどの中に配置されてもよい。 The control system 10 is composed of at least one computer. The at least one computer may be one server or multiple servers. The control system 10 may be an edge server connected to the drying device 5 via a communication line, or may be a cloud server or a fog server connected to the drying device 5 via a communication network such as the Internet or a local area network. The control system 10 may be disposed in a gateway, a router, or the like.

制御システム10は、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークにより接続された複数のサーバであってもよい。例えば、制御システム10は、エッジサーバとクラウドサーバとの組み合わせであってもよい。記憶装置10aと演算装置10bは、別々の場所に設置された複数のコンピュータ内にそれぞれ配置されてもよい。 The control system 10 may be multiple servers connected by a communication network such as the Internet or a local area network. For example, the control system 10 may be a combination of an edge server and a cloud server. The storage device 10a and the computing device 10b may each be located in multiple computers installed in separate locations.

次に、制御システム10の機能について説明する。制御システム10は、乾燥装置5から排出される乾燥汚泥の含水率の予測値を、機械学習により構築されたモデル(すなわち学習済みモデル)を用いて算定するように構成されている。モデルは、記憶装置10a内に格納されている。制御システム10の演算装置10bは、後述する乾燥装置5の状態データを学習済みモデルに入力し、学習済みモデルのアルゴリズムに従って乾燥汚泥の含水率の予測値を算定するように構成される。 Next, the functions of the control system 10 will be described. The control system 10 is configured to calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge discharged from the drying device 5 using a model (i.e., a trained model) constructed by machine learning. The model is stored in the storage device 10a. The calculation device 10b of the control system 10 is configured to input the state data of the drying device 5 described below into the trained model, and to calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge according to the algorithm of the trained model.

学習済みモデルは、訓練データを用いた機械学習によって作成される。モデルには、説明変数が入力され、モデルからは目的変数が出力される。
説明変数:予測したい変数(目的変数)を導出するため変数。
目的変数:予測したい変数。本実施形態では、乾燥装置5から排出される乾燥汚泥の含水率が目的変数である。
A trained model is created by machine learning using training data. Explanatory variables are input to the model, and a target variable is output from the model.
Explanatory variable: A variable used to derive the variable to be predicted (target variable).
Objective variable: a variable to be predicted. In this embodiment, the moisture content of the dried sludge discharged from the drying device 5 is the objective variable.

訓練データに含まれる説明変数は、過去の乾燥運転時に使用された乾燥装置5の運転パラメータのみならず、後述する乾燥装置5の状態データ(例えば、乾燥装置5に投入される汚泥の含水率)を含む。目的変数は、運転パラメータおよび状態データに対応する乾燥汚泥の含水率である。制御システム10は、上記説明変数および上記目的変数を含む訓練データを用いて、モデルを機械学習のアルゴリズムに従って作成する。モデルは回帰モデル、分類モデルのいずれであってもよい。 The explanatory variables included in the training data include not only the operating parameters of the drying device 5 used during past drying operations, but also state data of the drying device 5 (e.g., the moisture content of the sludge fed into the drying device 5) described below. The objective variable is the moisture content of the dried sludge corresponding to the operating parameters and state data. The control system 10 uses the training data including the explanatory variables and the objective variable to create a model according to a machine learning algorithm. The model may be either a regression model or a classification model.

機械学習アルゴリズムの例としては、SVR法(サポートベクター回帰法)、PLS法(部分最小二乗法:Partial Least Squares)、ディープラーニング法(深層学習法)、ランダムフォレスト法、または決定木法などが挙げられる。本実施形態では、機械学習にランダムフォレスト法が採用されるが、本発明はこれに限定されない。 Examples of machine learning algorithms include the SVR method (support vector regression method), the PLS method (partial least squares method), the deep learning method, the random forest method, and the decision tree method. In this embodiment, the random forest method is used for machine learning, but the present invention is not limited to this.

上記モデルの機械学習に用いられる訓練データは、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データと、対応する乾燥汚泥の含水率の実測データを含む。
乾燥装置5の運転パラメータは以下の通りである。
・乾燥装置5に投入される汚泥の流量(投入コンベヤ1の搬送速度)
・乾燥装置5の攪拌ロータ17の回転速度(電動機18の回転速度)
・乾燥装置5の電動機18のトルク電流値
・堰56の高さ(上下動装置58の設定値)
・攪拌ロータ17に注入される蒸気の圧力(蒸気圧力調節弁52の開度)
・ハウジング15に供給される乾燥気体の温度(温度測定器32によって測定される)
・ハウジング15に供給される乾燥気体の流量(流量測定器33によって測定される)
The training data used in the machine learning of the above model includes operating parameters of the drying device 5, status data of the drying device 5, and actual measurement data of the moisture content of the corresponding dried sludge.
The operating parameters of the drying device 5 are as follows:
Flow rate of sludge fed into the drying device 5 (conveying speed of the feeding conveyor 1)
Rotation speed of the stirring rotor 17 of the drying device 5 (rotation speed of the motor 18)
Torque current value of the electric motor 18 of the drying device 5 Height of the weir 56 (setting value of the vertical movement device 58)
Pressure of steam injected into the stirring rotor 17 (opening degree of the steam pressure control valve 52)
The temperature of the dry gas supplied to the housing 15 (measured by the temperature measuring device 32)
The flow rate of the dry gas supplied to the housing 15 (measured by the flow meter 33)

乾燥装置5の状態データの具体例は、次の通りである。
・乾燥装置5に投入される汚泥の種類(例えば、水処理においては消化汚泥、混合生汚泥等、汚泥が発生した処理場)
・乾燥装置5に投入される汚泥の温度(図示しない測定装置によって測定される)
・乾燥装置5に投入される汚泥の含水率(図示しない測定装置によって測定される)
・乾燥装置5の表面温度(温度測定器40によって測定される)
・乾燥装置5内の圧力(圧力測定器41によって測定される)
・攪拌ロータ17に注入される蒸気の流量(蒸気圧力調節弁52の開度)
・ハウジング15から排出された乾燥気体の温度(温度測定器35によって測定される)
・蒸気供給ライン50から排出された蒸気が凝縮したドレン量(図示しない測定装置によって測定される)
Specific examples of the status data of the drying device 5 are as follows.
The type of sludge fed into the drying device 5 (for example, in water treatment, digested sludge, mixed raw sludge, etc., the treatment plant where the sludge was generated)
The temperature of the sludge fed into the drying device 5 (measured by a measuring device not shown)
- Moisture content of the sludge fed into the drying device 5 (measured by a measuring device not shown)
Surface temperature of the drying device 5 (measured by the temperature measuring device 40)
Pressure in the drying device 5 (measured by the pressure measuring device 41)
Flow rate of steam injected into the stirring rotor 17 (opening degree of the steam pressure control valve 52)
The temperature of the dry gas exhausted from the housing 15 (measured by the temperature measuring device 35)
The amount of drainage resulting from condensation of steam discharged from the steam supply line 50 (measured by a measuring device not shown)

上述した運転パラメータおよび状態データの項目は例であり、運転パラメータおよび状態データは、上記項目のうちのいずれかのみであってもよい。 The above-mentioned items of operating parameters and status data are examples, and the operating parameters and status data may be only any of the above items.

本実施形態では、乾燥装置5の運転パラメータを、乾燥装置5の通常運転時よりも多様な数値を取り、広い範囲内で少しずつ変化させながら、汚泥の乾燥を実行し、含水率の実測値を取得する。制御システム10は、このようにして得られた、通常運転時よりも広い範囲内で数値が分散した運転パラメータと、上記状態データと、対応する含水率の実測値を含む訓練データを用いて機械学習を実行する。さらに、制御システム10は、上述のようにして訓練データを定期的または不定期に取得し、得られた訓練データを用いて機械学習を実行し、モデルを更新する。 In this embodiment, the operating parameters of the drying device 5 are varied little by little within a wide range, taking on a more diverse range of values than during normal operation of the drying device 5, while drying the sludge and obtaining actual measured values of moisture content. The control system 10 performs machine learning using the thus obtained operating parameters, the values of which are distributed within a wider range than during normal operation, the above-mentioned state data, and training data including the corresponding actual measured values of moisture content. Furthermore, the control system 10 obtains training data periodically or irregularly as described above, and performs machine learning using the obtained training data to update the model.

一実施形態では、乾燥装置5の状態データには、乾燥装置5の前段に設置される脱水システムの運転パラメータおよび状態データ、脱水システムに組み込まれた学習済みモデルに従って算定された脱水汚泥の含水率の推定値などの出力値が含まれてもよい。以下、脱水システムの具体例について説明する。 In one embodiment, the status data of the drying device 5 may include output values such as the operating parameters and status data of a dehydration system installed upstream of the drying device 5, and an estimated moisture content of the dehydrated sludge calculated according to a trained model incorporated in the dehydration system. Specific examples of dehydration systems are described below.

脱水システムは、図1の投入コンベヤ1の上流側に配置され、汚泥などの懸濁液を脱水するように構成される。図4は、脱水システムの一実施形態を示す模式図である。脱水システムは、懸濁液を貯留する懸濁液貯留槽101と、凝集剤を懸濁液に注入し、凝集剤と懸濁液を攪拌することにより凝集物を形成する凝集装置103と、凝集物から液体を除去し、濃縮物を形成する濃縮装置104と、濃縮された凝集物からなる濃縮物から液体をさらに除去して濁質残渣を形成する脱水装置105を備えている。濃縮装置104は、凝集装置103によって形成された凝集物から液体を除去し、濃度3~15wt%の濃縮物を形成する装置であり、脱水装置105は、凝集装置103によって形成された凝集物、または濃縮装置104によって形成された濃縮物から液体を除去し、濃度3~50wt%の濁質残渣を形成する装置である。 The dewatering system is disposed upstream of the input conveyor 1 in FIG. 1 and is configured to dewater a suspension such as sludge. FIG. 4 is a schematic diagram showing one embodiment of the dewatering system. The dewatering system includes a suspension storage tank 101 for storing a suspension, a flocculating device 103 for injecting a flocculant into the suspension and stirring the flocculant and the suspension to form a flocculate, a concentrating device 104 for removing liquid from the flocculate to form a concentrate, and a dewatering device 105 for further removing liquid from the concentrate consisting of the concentrated flocculate to form a turbid residue. The concentrating device 104 is a device for removing liquid from the flocculate formed by the flocculating device 103 to form a concentrate with a concentration of 3 to 15 wt%, and the dewatering device 105 is a device for removing liquid from the flocculate formed by the flocculating device 103 or the concentrate formed by the concentrating device 104 to form a turbid residue with a concentration of 3 to 50 wt%.

濁質残渣は、懸濁液から液体を除去した後に残る低含水率の物質である。脱水装置105によって懸濁液から液体を除去した後に残る濁質残渣は、一般に、ケーキと呼ばれる。以下の説明では、懸濁液を汚泥と呼び、濁質残渣をケーキと呼ぶ。汚泥の具体例としては、下水またはし尿、工場排水の処理時に発生する汚泥が挙げられる。また、汚泥以外の懸濁液の例としては、食料品、化粧品、紙などの工業製品の製造時に発生する産業廃棄物、またはスラリーが挙げられる。 The turbid residue is a low-water content material that remains after the liquid is removed from the suspension. The turbid residue that remains after the liquid is removed from the suspension by the dewatering device 105 is generally called cake. In the following description, the suspension is called sludge, and the turbid residue is called cake. Specific examples of sludge include sludge generated during the treatment of sewage, human waste, and industrial wastewater. Examples of suspensions other than sludge include industrial waste generated during the manufacture of industrial products such as food, cosmetics, and paper, or slurry.

本実施形態では、濃縮装置104は、回転円板式脱液装置(例えば株式会社研電社製のスリットセーバー)である。このタイプの濃縮装置104は、濃縮汚泥の状態変化が把握しやすいために好ましいが、濃縮装置104のタイプは特に限定されない。例えば、濃縮装置104は、ドラム式、スクリュー式、またはベルト式であってもよい。本実施形態の脱水装置105は、汚泥を加圧して脱水するスクリュープレスから構成される。スクリュープレスは、汚泥を脱水する加圧脱水機の一例である。スクリュープレスは圧入式、軸摺動式、2段式を使用することができる。図4に示す脱水装置105は、軸摺動式のスクリュープレスである。また、加圧脱水機として、スクリュープレス以外にも、フィルタープレス、遠心分離機などの他のタイプのものを使用することもできる。 In this embodiment, the concentrator 104 is a rotating disk type dewatering device (for example, a Slit Saver manufactured by Kendensha Co., Ltd.). This type of concentrator 104 is preferable because it is easy to grasp the change in the state of the concentrated sludge, but the type of the concentrator 104 is not particularly limited. For example, the concentrator 104 may be a drum type, a screw type, or a belt type. The dewatering device 105 in this embodiment is composed of a screw press that pressurizes and dewaters the sludge. The screw press is an example of a pressurized dewatering machine that dewaters the sludge. The screw press can be of a pressurized type, a shaft sliding type, or a two-stage type. The dewatering device 105 shown in FIG. 4 is a shaft sliding type screw press. In addition to the screw press, other types such as a filter press and a centrifuge can also be used as the pressurized dewatering machine.

図4に示すように、凝集装置103は、汚泥を収容し、汚泥を凝集剤と混合する凝集混和槽107と、凝集混和槽107内の汚泥を攪拌するための攪拌機108と、凝集混和槽107に接続された汚泥導入管(懸濁液導入管)114と、汚泥導入管114に設けられたポンプ112を備えている。攪拌機108は、凝集混和槽107内に配置された攪拌羽根109と、攪拌羽根109に連結された攪拌モータ110を備えている。懸濁液貯留槽101は、汚泥導入管114によって凝集混和槽107に接続されている。汚泥は、ポンプ112により汚泥導入管114を通じて懸濁液貯留槽101から凝集混和槽107に移送される。凝集混和槽107への汚泥の流量は、ポンプ112の運転によって調整することが可能である。 As shown in FIG. 4, the flocculation device 103 includes a flocculation mixing tank 107 that contains sludge and mixes the sludge with a flocculant, an agitator 108 for agitating the sludge in the flocculation mixing tank 107, a sludge inlet pipe (suspension inlet pipe) 114 connected to the flocculation mixing tank 107, and a pump 112 attached to the sludge inlet pipe 114. The agitator 108 includes an agitator blade 109 disposed in the flocculation mixing tank 107 and an agitator motor 110 connected to the agitator blade 109. The suspension storage tank 101 is connected to the flocculation mixing tank 107 by the sludge inlet pipe 114. The sludge is transferred from the suspension storage tank 101 to the flocculation mixing tank 107 through the sludge inlet pipe 114 by the pump 112. The flow rate of the sludge to the flocculation mixing tank 107 can be adjusted by operating the pump 112.

汚泥導入管114には温度センサ122が取り付けられている。この温度センサ122は、凝集混和槽107に導入される汚泥の温度を測定するように構成されている。さらに、汚泥導入管114には汚泥濃度計(懸濁液濃度計)124が取り付けられており、凝集混和槽107に導入される汚泥中の懸濁物質の濃度は汚泥濃度計124によって測定される。 A temperature sensor 122 is attached to the sludge inlet pipe 114. This temperature sensor 122 is configured to measure the temperature of the sludge introduced into the flocculation mixing tank 107. Furthermore, a sludge concentration meter (suspension concentration meter) 124 is attached to the sludge inlet pipe 114, and the concentration of suspended solids in the sludge introduced into the flocculation mixing tank 107 is measured by the sludge concentration meter 124.

凝集装置103は、凝集混和槽107に接続された水供給ライン126と、水供給ライン126に取り付けられた流量制御弁127をさらに備えている。水供給ライン126は、水を凝集混和槽107内に供給し、凝集混和槽107内の汚泥を希釈する。水供給ライン126を通って凝集混和槽107に供給される水の流量は流量制御弁127によって調整される。一実施形態では、水供給ライン126を汚泥導入管114に接続し、水を汚泥導入管114に直接供給してもよい。 The flocculation device 103 further includes a water supply line 126 connected to the flocculation mixing tank 107, and a flow control valve 127 attached to the water supply line 126. The water supply line 126 supplies water to the flocculation mixing tank 107 to dilute the sludge in the flocculation mixing tank 107. The flow rate of the water supplied to the flocculation mixing tank 107 through the water supply line 126 is adjusted by the flow control valve 127. In one embodiment, the water supply line 126 may be connected to the sludge inlet pipe 114, and water may be supplied directly to the sludge inlet pipe 114.

凝集装置103は、凝集混和槽107に接続された凝集剤供給装置128をさらに備えている。この凝集剤供給装置128は、凝集剤を予め定められた流量で凝集混和槽107内の汚泥に注入するように構成されている。凝集混和槽107内の汚泥に注入される凝集剤の流量は、凝集剤供給装置128によって調整される。汚泥は凝集剤とともに攪拌機108によって攪拌される。凝集混和槽107内で凝集剤と汚泥を攪拌することにより、汚泥内の懸濁物質が集合した凝集物が形成される。凝集混和槽107内で形成される凝集物は、一般に、凝集フロックと呼ばれる。 The flocculation device 103 further includes a flocculant supply device 128 connected to the flocculation mixing tank 107. The flocculant supply device 128 is configured to inject a flocculant into the sludge in the flocculation mixing tank 107 at a predetermined flow rate. The flow rate of the flocculant injected into the sludge in the flocculation mixing tank 107 is adjusted by the flocculant supply device 128. The sludge is agitated together with the flocculant by the agitator 108. By agitating the flocculant and sludge in the flocculation mixing tank 107, a flocculant is formed in which suspended solids in the sludge gather. The flocculant formed in the flocculation mixing tank 107 is generally called a flocculated floc.

図4に示される凝集混和槽107は単段の槽であるが、凝集混和槽107は、複数段の槽であってもよい。汚泥の攪拌強度は、攪拌機108の回転速度によって調整することができる。凝集混和槽107は、その内部の凝集物の状態を観察できるように、サイドグラスが設置されてもよい。 The flocculation mixing tank 107 shown in FIG. 4 is a single-stage tank, but the flocculation mixing tank 107 may be a multi-stage tank. The mixing strength of the sludge can be adjusted by the rotation speed of the agitator 108. The flocculation mixing tank 107 may be provided with a side glass so that the state of the flocs inside can be observed.

凝集混和槽107は、汚泥移送管118によって濃縮装置104に連結されている。濃縮装置104は、凝集装置103と脱水装置105との間に配置されている。凝集装置103によって形成された凝集物からなる汚泥は、汚泥移送管118を通って濃縮装置104に移送される。凝集物は、濃縮装置104によって濃縮され、脱水される。濃縮装置104の一例としては、回転円板式脱液装置が挙げられる。 The flocculation mixing tank 107 is connected to the thickener 104 by a sludge transfer pipe 118. The thickener 104 is disposed between the flocculation device 103 and the dewatering device 105. Sludge consisting of flocculants formed by the flocculation device 103 is transferred to the thickener 104 through the sludge transfer pipe 118. The flocculants are thickened and dewatered by the thickener 104. An example of the thickener 104 is a rotating disk type dewatering device.

濃縮装置104の出口は、脱水装置105の投入口135の上方に配置されており、濃縮装置104によって形成された濃縮物からなる汚泥は、脱水装置105の投入口135に投入される。本実施形態では、脱水装置105は、スクリュープレスである。スクリュープレスとしての脱水装置105は、ろ過筒136と、ろ過筒136内に同心状に配置されたスクリュー軸137と、スクリュー軸137の外面に固定されたスクリュー羽根138と、スクリュー軸137およびスクリュー羽根138を回転させて汚泥を排出室141に向かって送るスクリューモータ140と、スクリューモータ140に連結された軸摺動アクチュエータ142を備えている。 The outlet of the concentrator 104 is located above the inlet 135 of the dehydrator 105, and the sludge consisting of the concentrate formed by the concentrator 104 is fed into the inlet 135 of the dehydrator 105. In this embodiment, the dehydrator 105 is a screw press. The dehydrator 105 as a screw press includes a filter cylinder 136, a screw shaft 137 arranged concentrically within the filter cylinder 136, a screw blade 138 fixed to the outer surface of the screw shaft 137, a screw motor 140 that rotates the screw shaft 137 and the screw blade 138 to send the sludge toward the discharge chamber 141, and a shaft sliding actuator 142 connected to the screw motor 140.

ろ過筒136は、パンチングメタルなどの多孔板から構成されている。ろ過筒136の一端は閉塞壁144によって密封されており、ろ過筒136の他端は排出室141に接続されている。投入口135はろ過筒136に形成されており、かつ閉塞壁144に隣接している。 The filter cylinder 136 is made of a perforated plate such as punched metal. One end of the filter cylinder 136 is sealed by a blocking wall 144, and the other end of the filter cylinder 136 is connected to the discharge chamber 141. The inlet 135 is formed in the filter cylinder 136 and is adjacent to the blocking wall 144.

スクリュー軸137は、ろ過筒136内を貫通して延びている。スクリュー軸137は、下流側に向かってその径が徐々に大きくなる円錐台形状を有している。スクリュー軸137は閉塞壁144を貫通して延びており、スクリュー軸137の端部はスクリューモータ140に連結されている。スクリューモータ140には、インバータ(図示せず)が内蔵されている。 The screw shaft 137 extends through the filter tube 136. The screw shaft 137 has a truncated cone shape whose diameter gradually increases toward the downstream side. The screw shaft 137 extends through the blocking wall 144, and the end of the screw shaft 137 is connected to the screw motor 140. The screw motor 140 has a built-in inverter (not shown).

スクリュー羽根138は、スクリュー軸137の長手方向に沿って螺旋状に延びる一枚羽根である。ろ過筒136の内面とスクリュー羽根138との間には微小な隙間が形成されており、スクリュー羽根138はろ過筒136に接触することなく回転することができる。投入口135からろ過筒136内に投入された汚泥は、回転するスクリュー羽根138によりろ過筒136内を排出室141に向かって移送される。 The screw blade 138 is a single blade that extends in a spiral shape along the longitudinal direction of the screw shaft 137. A small gap is formed between the inner surface of the filter cylinder 136 and the screw blade 138, allowing the screw blade 138 to rotate without coming into contact with the filter cylinder 136. The sludge introduced into the filter cylinder 136 from the inlet 135 is transported through the filter cylinder 136 toward the discharge chamber 141 by the rotating screw blade 138.

汚泥がろ過筒136内で移送される空間は、ろ過筒136の内面と、スクリュー羽根138と、スクリュー軸137とによって形成される。この空間の容積は、汚泥の進行方向に沿って漸次減少する。したがって、この空間をスクリュー羽根138によって移動されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。ろ過筒136を通過したろ液は、ろ過筒136の下方に配置されたろ液受け145によって回収された後に、ドレン146を通じて排出される。 The space through which the sludge is transported within the filter cylinder 136 is formed by the inner surface of the filter cylinder 136, the screw blades 138, and the screw shaft 137. The volume of this space gradually decreases along the direction in which the sludge moves. Therefore, as the sludge is moved through this space by the screw blades 138, it is squeezed and dewatered. The filtrate that passes through the filter cylinder 136 is collected by the filtrate receiver 145 located below the filter cylinder 136, and then discharged through the drain 146.

ろ過筒136の下流側端部に対向して環状の背圧板150が配置されている。この背圧板150は、ろ過筒136内を移送された脱水汚泥を受けるためのテーパー面を有する円錐台の形状を有している。背圧板150の中央部には、スクリュー軸137が貫通する貫通孔が形成されており、背圧板150はスクリュー軸137と同心状に配置されている。背圧板150はスクリュー軸137に固定されておらず、背圧板150は回転しない。 An annular back pressure plate 150 is disposed opposite the downstream end of the filter tube 136. This back pressure plate 150 has a truncated cone shape with a tapered surface for receiving the dewatered sludge transported inside the filter tube 136. A through hole through which the screw shaft 137 passes is formed in the center of the back pressure plate 150, and the back pressure plate 150 is disposed concentrically with the screw shaft 137. The back pressure plate 150 is not fixed to the screw shaft 137, and the back pressure plate 150 does not rotate.

背圧板150は、背圧板駆動装置151に連結されている。この背圧板駆動装置151は、背圧板150を、スクリュー軸137の軸方向に移動させるように構成されている。背圧板150とろ過筒136の下流側端部との間の隙間は、背圧板駆動装置151によって調整される。背圧板駆動装置151は、例えば油圧シリンダーまたは電動シリンダーなどから構成されている。 The back pressure plate 150 is connected to a back pressure plate drive device 151. This back pressure plate drive device 151 is configured to move the back pressure plate 150 in the axial direction of the screw shaft 137. The gap between the back pressure plate 150 and the downstream end of the filter tube 136 is adjusted by the back pressure plate drive device 151. The back pressure plate drive device 151 is configured, for example, by a hydraulic cylinder or an electric cylinder.

軸摺動アクチュエータ142は、スクリューモータ140をスクリュー軸137の軸方向に移動させるように構成されている。軸摺動アクチュエータ142がスクリューモータ140を軸方向に移動させると、スクリューモータ140に連結されたスクリュー軸137およびスクリュー羽根138は、ろ過筒136内でスクリュー軸137の軸方向に移動される。 The shaft sliding actuator 142 is configured to move the screw motor 140 in the axial direction of the screw shaft 137. When the shaft sliding actuator 142 moves the screw motor 140 in the axial direction, the screw shaft 137 and the screw blades 138 connected to the screw motor 140 are moved in the axial direction of the screw shaft 137 within the filter tube 136.

次に、脱水装置105の動作について説明する。濃縮装置104によって形成された濃縮物からなる汚泥は、投入口135からろ過筒136内に投入される。汚泥は、回転するスクリュー羽根138によりろ過筒136内を排出室141に向かって移送される。ろ過筒136内を移動されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。ろ過筒136を通過したろ液は、ろ液受け145によって回収され、ドレン146を通じて排出される。汚泥は、ろ過筒136内で脱水されてケーキを形成する。洗浄装置155は、予め設定された時間間隔で、ろ過筒136の外周面に洗浄液を供給する。 Next, the operation of the dehydration device 105 will be described. Sludge consisting of the concentrate formed by the concentrator 104 is fed into the filter cylinder 136 from the inlet 135. The sludge is transported through the filter cylinder 136 toward the discharge chamber 141 by the rotating screw blades 138. As the sludge moves through the filter cylinder 136, it is squeezed and dehydrated. The filtrate that passes through the filter cylinder 136 is collected by the filtrate receiver 145 and discharged through the drain 146. The sludge is dehydrated in the filter cylinder 136 to form a cake. The cleaning device 155 supplies cleaning liquid to the outer circumferential surface of the filter cylinder 136 at preset time intervals.

ろ過筒136内を移動してきたケーキは、背圧板150に押し付けられる。ケーキは、その移動を背圧板150によって妨げられることで圧縮される。この圧縮されたケーキは、ろ過筒136の下流側端部をシールするプラグ152を形成する。プラグ152は、後続のケーキに背圧を加えることにより、ろ過筒136内のケーキの含水率を低下させる。ケーキは、ろ過筒136内でプラグ152を形成しながら、後続のケーキにより押されて背圧板150とろ過筒136の下流側端部との間の隙間を通過して、少しずつ排出室141に排出される。ケーキは、排出室141の下部に設けられた排出口153を通って排出室141から排出される。このようにして、汚泥から液体が除去されて、低含水率のケーキが形成される。ケーキは、図1に示す投入コンベヤ1によって乾燥装置5の投入口25に搬送される。 The cake moving through the filter tube 136 is pressed against the back pressure plate 150. The cake is compressed by being prevented from moving by the back pressure plate 150. This compressed cake forms a plug 152 that seals the downstream end of the filter tube 136. The plug 152 applies back pressure to the following cake, thereby reducing the moisture content of the cake in the filter tube 136. While forming the plug 152 in the filter tube 136, the cake is pushed by the following cake and passes through the gap between the back pressure plate 150 and the downstream end of the filter tube 136, and is discharged little by little into the discharge chamber 141. The cake is discharged from the discharge chamber 141 through the discharge port 153 provided at the bottom of the discharge chamber 141. In this way, the liquid is removed from the sludge, and a cake with a low moisture content is formed. The cake is transported to the input port 25 of the drying device 5 by the input conveyor 1 shown in FIG. 1.

背圧板150の軸方向の位置によって背圧板150とろ過筒136の下流側端部との間の隙間が変わり、結果として、ろ過筒136内の汚泥に加わる圧縮力が変わる。より具体的には、背圧板150とろ過筒136の下流側端部との間の隙間が小さくなると、プラグ152を押し出すのにより大きな力が必要となるので、ろ過筒136内の汚泥に加わる圧縮力が増加する。よって、スクリュー羽根138の回転速度のみならず、背圧板150の位置によっても、汚泥に加わる圧縮力を調整することができる。ろ過筒136内には圧力センサ161が配置されており、ろ過筒136内の汚泥の圧力は、圧力センサ161によって測定される。圧力センサ161の位置はろ過筒136内であれば特に限定されず、ろ過筒136内の前段、中段、または後段のいずれであってもよく、複数の圧力センサ161をろ過筒136内に配置してもよい。 The gap between the back pressure plate 150 and the downstream end of the filter tube 136 changes depending on the axial position of the back pressure plate 150, and as a result, the compressive force applied to the sludge in the filter tube 136 changes. More specifically, when the gap between the back pressure plate 150 and the downstream end of the filter tube 136 becomes smaller, a larger force is required to push out the plug 152, and the compressive force applied to the sludge in the filter tube 136 increases. Therefore, the compressive force applied to the sludge can be adjusted not only by the rotation speed of the screw blade 138 but also by the position of the back pressure plate 150. A pressure sensor 161 is disposed in the filter tube 136, and the pressure of the sludge in the filter tube 136 is measured by the pressure sensor 161. The position of the pressure sensor 161 is not particularly limited as long as it is within the filter tube 136, and may be any of the front stage, middle stage, or rear stage in the filter tube 136, and multiple pressure sensors 161 may be disposed in the filter tube 136.

プラグ152は、低含水率のケーキから形成されている。プラグ152を形成しているケーキの含水率が低下すると、プラグ152が硬くなり、ろ過筒136の下流側端部を閉塞してしまうことがある。このような場合は、軸摺動アクチュエータ142は、スクリュー軸137およびスクリュー羽根138を軸方向に移動させることで、硬い低含水率のケーキを強制的に排出することができる。結果として、脱水装置105は、安定した連続運転が可能となる。 The plug 152 is formed from a cake with a low moisture content. If the moisture content of the cake forming the plug 152 decreases, the plug 152 may harden and block the downstream end of the filter tube 136. In such a case, the shaft sliding actuator 142 can forcibly discharge the hard cake with a low moisture content by moving the screw shaft 137 and the screw blades 138 in the axial direction. As a result, the dewatering device 105 can operate stably and continuously.

脱水システムの運転パラメータおよび状態データの具体例は、次の通りである。
・汚泥の温度(温度センサ122によって測定される)
・凝集混和槽107への汚泥の流量(ポンプ112の回転速度から推定される)
・汚泥の性状(pH、アルカリ度、TS、VTS、SS、VSS、浮遊物質量)
・凝集剤の物性(カチオン度、分子量)
・凝集剤の流量(凝集剤供給装置128の運転速度)
・攪拌機108の攪拌速度(攪拌モータ110の回転速度)
・凝集混和槽107への水の流量(流量制御弁127の開度)
・濃縮装置104の運転速度(濃縮装置104の駆動モータの回転速度)
・濃縮装置104の運転トルク(濃縮装置104の駆動モータへの電流値)
・濃縮装置104によって分離された液体の流量(図示しない流量計によって測定される)
・濃縮装置104によって濃縮された汚泥濃度(図示しない濃度センサによって測定される)
・スクリュー軸137の回転速度
・スクリューモータ140への電流値(トルク値)
・ろ過筒136内の汚泥の圧力(圧力センサ161によって測定される)
・背圧板150の開度(背圧板駆動装置151の設定値)
・背圧板150の圧力(図示しない圧力センサによって測定される)
・ケーキ含水率の測定値(図示しない測定装置または手動によって測定される)
Illustrative operating parameters and status data for a dewatering system are as follows:
- Sludge temperature (measured by temperature sensor 122)
Flow rate of sludge into the coagulation mixing tank 107 (estimated from the rotation speed of the pump 112)
- Sludge properties (pH, alkalinity, TS, VTS, SS, VSS, suspended solids)
・Physical properties of flocculant (cationicity, molecular weight)
Flow rate of flocculant (operating speed of flocculant supply device 128)
The stirring speed of the stirrer 108 (the rotation speed of the stirring motor 110)
Flow rate of water to the flocculation mixing tank 107 (opening degree of the flow control valve 127)
- Operating speed of the concentrator 104 (rotation speed of the drive motor of the concentrator 104)
Operating torque of the concentrator 104 (current value to the drive motor of the concentrator 104)
The flow rate of the liquid separated by the concentrator 104 (measured by a flow meter, not shown)
Concentration of sludge thickened by the thickening device 104 (measured by a concentration sensor not shown)
Rotational speed of the screw shaft 137 Current value (torque value) to the screw motor 140
The pressure of the sludge in the filter cylinder 136 (measured by the pressure sensor 161)
Opening degree of the back pressure plate 150 (setting value of the back pressure plate driver 151)
Pressure of the back pressure plate 150 (measured by a pressure sensor not shown)
- Measurement value of cake moisture content (measured by a measuring device not shown or manually)

上述した脱水システムの運転パラメータおよび状態データの項目は例であり、脱水システムの運転パラメータおよび状態データは、上記項目のうちのいずれかのみであってもよい。 The above-mentioned items of operating parameters and status data of the dehydration system are examples, and the operating parameters and status data of the dehydration system may be only any of the above items.

図5は、脱水システムの他の実施形態を示す図である。図5に示す脱水システムは、脱水装置105として二段式スクリュープレスを採用している点で、軸摺動型のスクリュープレスを採用している図4の実施形態と相違する。本実施形態では、図4に示す軸摺動アクチュエータ142は設けられていない。特に説明しない実施形態の構成および動作は、図4に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 Figure 5 is a diagram showing another embodiment of a dehydration system. The dehydration system shown in Figure 5 differs from the embodiment in Figure 4, which uses a shaft-sliding screw press, in that a two-stage screw press is used as the dehydration device 105. In this embodiment, the shaft-sliding actuator 142 shown in Figure 4 is not provided. The configurations and operations of the embodiments not specifically described are the same as those of the embodiment shown in Figure 4, so duplicated descriptions will be omitted.

二段式スクリュープレスから構成された脱水装置105は、ろ過筒136と、ろ過筒136内で、該ろ過筒136と同心状に配置され、汚泥を移送する第1スクリュー171および第2スクリュー172と、第1スクリュー171を回転させる第1スクリューモータ175と、第1スクリュー171とは独立に第2スクリュー172を回転させる第2スクリューモータ176を備えている。 The dewatering device 105, which is composed of a two-stage screw press, is equipped with a filter cylinder 136, a first screw 171 and a second screw 172 that are arranged concentrically with the filter cylinder 136 within the filter cylinder 136 and transport sludge, a first screw motor 175 that rotates the first screw 171, and a second screw motor 176 that rotates the second screw 172 independently of the first screw 171.

第1スクリューモータ175および第2スクリューモータ176は、第1スクリュー171および第2スクリュー172にそれぞれ直接連結されてもよいし、またはチェーンおよびスプロケットなどから構成されるトルク伝達機構を介して第1スクリュー171および第2スクリュー172にそれぞれ連結されてもよい。 The first screw motor 175 and the second screw motor 176 may be directly connected to the first screw 171 and the second screw 172, respectively, or may be connected to the first screw 171 and the second screw 172, respectively, via a torque transmission mechanism composed of a chain, sprockets, etc.

ろ過筒136は、パンチングメタルなどのスクリーン(多孔板)から形成されている。ろ過筒136の上流側端部には、投入口135が形成されている。投入口135からろ過筒136に投入された汚泥は、回転する第1スクリュー171および第2スクリュー172によりろ過筒136内で所定の移送方向に移送される。ろ過筒136の下流側端部は排出室141に接続されている。 The filter cylinder 136 is formed from a screen (perforated plate) such as punched metal. An inlet 135 is formed at the upstream end of the filter cylinder 136. Sludge fed into the filter cylinder 136 from the inlet 135 is transported in a predetermined transport direction within the filter cylinder 136 by the rotating first screw 171 and second screw 172. The downstream end of the filter cylinder 136 is connected to the discharge chamber 141.

第2スクリュー172は、第1スクリュー171とは独立に回転可能なように、第1スクリュー171に連結されている。第1スクリュー171および第2スクリュー172は、ろ過筒136および排出室141をそれぞれ貫通して延びている。排出室141は、ろ過筒136に接続されている。この排出室141に、ケーキから構成されたプラグ177がろ過筒136から排出される。第2スクリュー172の軸方向の長さは、第1スクリュー171の軸方向の長さよりも短い。第1スクリュー171は、汚泥の移送方向に沿ってその径が徐々に大きくなる円錐台形状の第1スクリュー軸171Aと、第1スクリュー軸171Aの外面に固定された第1スクリュー羽根171Bとを有している。第2スクリュー172は、円筒形状の第2スクリュー軸172Aと、第2スクリュー軸172Aの外面に固定された第2スクリュー羽根172Bとを有している。 The second screw 172 is connected to the first screw 171 so as to be rotatable independently of the first screw 171. The first screw 171 and the second screw 172 extend through the filter tube 136 and the discharge chamber 141, respectively. The discharge chamber 141 is connected to the filter tube 136. A plug 177 made of cake is discharged from the filter tube 136 to this discharge chamber 141. The axial length of the second screw 172 is shorter than the axial length of the first screw 171. The first screw 171 has a first screw shaft 171A having a truncated cone shape whose diameter gradually increases along the sludge transport direction, and a first screw blade 171B fixed to the outer surface of the first screw shaft 171A. The second screw 172 has a cylindrical second screw shaft 172A and a second screw blade 172B fixed to the outer surface of the second screw shaft 172A.

ろ過筒136の上流側端部は閉塞壁144によって密封されている。第1スクリュー軸171Aの上流側端部はこの閉塞壁144を貫通して延び、第1スクリュー171を回転させるための第1スクリューモータ175に連結されている。第2スクリュー172の第2スクリュー軸172Aは、第1スクリュー軸171Aと同心状に配置される。第2スクリュー軸172Aの外径は第1スクリュー軸171Aの最大径と同一である。第2スクリュー軸172Aの下流側端部は、排出室141を構成する壁141Aを貫通して延び、第2スクリュー172を回転させるための第2スクリューモータ176に連結されている。排出室141の下部は、排出口153に接続されている。 The upstream end of the filter tube 136 is sealed by a blocking wall 144. The upstream end of the first screw shaft 171A extends through this blocking wall 144 and is connected to a first screw motor 175 for rotating the first screw 171. The second screw shaft 172A of the second screw 172 is arranged concentrically with the first screw shaft 171A. The outer diameter of the second screw shaft 172A is the same as the maximum diameter of the first screw shaft 171A. The downstream end of the second screw shaft 172A extends through the wall 141A that constitutes the discharge chamber 141 and is connected to a second screw motor 176 for rotating the second screw 172. The lower part of the discharge chamber 141 is connected to the discharge port 153.

第1スクリューモータ175には、インバータ(図示せず)が内蔵されており、モータ制御部106は、インバータを介して第1スクリューモータ175の動作を制御することができるように構成されている。すなわち、モータ制御部106は、インバータを介して第1スクリューモータ175の回転速度および回転方向を制御することができる。モータ制御部106は、第1スクリューモータ175に指令を発して、第1スクリュー171を第2スクリュー172とは独立して回転させることが可能である。 The first screw motor 175 has a built-in inverter (not shown), and the motor control unit 106 is configured to be able to control the operation of the first screw motor 175 via the inverter. That is, the motor control unit 106 can control the rotation speed and rotation direction of the first screw motor 175 via the inverter. The motor control unit 106 can issue a command to the first screw motor 175 to rotate the first screw 171 independently of the second screw 172.

第2スクリューモータ176も、モータ制御部106に接続されている。第2スクリューモータ176には、インバータ(図示せず)が内蔵されており、モータ制御部106は、インバータを介して第2スクリューモータ176の動作を制御することができるように構成されている。すなわち、モータ制御部106は、インバータを介して第2スクリューモータ176の回転速度および回転方向を制御することができる。モータ制御部106は第2スクリューモータ176に指令を発して、第2スクリュー172を第1スクリュー171とは独立して回転させることが可能である。 The second screw motor 176 is also connected to the motor control unit 106. The second screw motor 176 has a built-in inverter (not shown), and the motor control unit 106 is configured to be able to control the operation of the second screw motor 176 via the inverter. In other words, the motor control unit 106 can control the rotation speed and rotation direction of the second screw motor 176 via the inverter. The motor control unit 106 can issue a command to the second screw motor 176 to rotate the second screw 172 independently of the first screw 171.

第1スクリュー羽根171Bは、第1スクリュー軸171Aの軸方向に沿って螺旋状に延びており、第2スクリュー羽根172Bは、第2スクリュー軸172Aの軸方向に沿って螺旋状に延びている。第1スクリュー羽根171Bが固定されている第1スクリュー171の部分と、第2スクリュー羽根172Bが固定されている第2スクリュー172の部分を合計した長さは、ろ過筒136の軸方向の長さと同一か、または長い。 The first screw blade 171B extends helically along the axial direction of the first screw shaft 171A, and the second screw blade 172B extends helically along the axial direction of the second screw shaft 172A. The combined length of the portion of the first screw 171 to which the first screw blade 171B is fixed and the portion of the second screw 172 to which the second screw blade 172B is fixed is equal to or longer than the axial length of the filter tube 136.

ろ過筒136の内面と第1スクリュー羽根171Bとの間には微小な隙間が形成されており、第1スクリュー羽根171Bはろ過筒136に接触することなく回転することができるようになっている。同様に、ろ過筒136の内面と第2スクリュー羽根172Bとの間には微小な隙間が形成されており、第2スクリュー羽根172Bはろ過筒136に接触することなく回転することができるようになっている。ろ過筒136の上流側端部に形成された投入口135からろ過筒136に投入された汚泥を、回転する第1スクリュー羽根171Bおよび第2スクリュー羽根172Bによって排出室141に向かって移送することができる。 A small gap is formed between the inner surface of the filter tube 136 and the first screw blade 171B, allowing the first screw blade 171B to rotate without contacting the filter tube 136. Similarly, a small gap is formed between the inner surface of the filter tube 136 and the second screw blade 172B, allowing the second screw blade 172B to rotate without contacting the filter tube 136. Sludge introduced into the filter tube 136 from the inlet 135 formed at the upstream end of the filter tube 136 can be transported toward the discharge chamber 141 by the rotating first screw blade 171B and second screw blade 172B.

第2スクリュー羽根172Bのピッチは、第1スクリュー羽根171Bのピッチよりも小さい。さらに、第2スクリュー羽根172Bは、その巻数が3巻き未満である。本実施形態では、第2スクリュー羽根172Bの巻き方向(すなわち、螺旋方向)は、第1スクリュー羽根171Bの巻き方向とは逆である。したがって、投入口135から投入された汚泥を、排出室141へ送り出すときは、図5に示されるように、第2スクリュー172を第1スクリュー171とは逆方向に回転させる。 The pitch of the second screw blade 172B is smaller than the pitch of the first screw blade 171B. Furthermore, the number of turns of the second screw blade 172B is less than three. In this embodiment, the winding direction (i.e., the helical direction) of the second screw blade 172B is opposite to the winding direction of the first screw blade 171B. Therefore, when the sludge introduced from the inlet 135 is sent to the discharge chamber 141, the second screw 172 is rotated in the opposite direction to the first screw 171, as shown in FIG. 5.

第2スクリュー羽根172Bの巻き方向を、第1スクリュー羽根171Bの巻き方向と同一にしてもよい。この場合、投入口135から投入された汚泥を、排出室141へ送り出すときは、第2スクリュー172を第1スクリュー171と同方向に回転させる。 The winding direction of the second screw blade 172B may be the same as the winding direction of the first screw blade 171B. In this case, when the sludge input from the input port 135 is sent to the discharge chamber 141, the second screw 172 is rotated in the same direction as the first screw 171.

ろ過筒136は、第1スクリュー171が配置された脱水領域1Aと、第2スクリュー172が配置されたプラグ形成領域1Bとに分割される。脱水領域1Aで汚泥が移送される空間は、ろ過筒136の内面と、第1スクリュー羽根171Bと、第1スクリュー軸171Aとによって形成される。この移送空間の断面積は、図5に示すように、汚泥の移送方向に沿って漸次減少する。したがって、投入口135から投入された汚泥がこの移送空間を第1スクリュー羽根171Bによって移送されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。ろ過筒136を通過したろ液は、ろ過筒136の下方に配置されたろ液受け145によって回収される。ろ液受け145には、ドレン146が接続されており、ろ液受け145によって回収されたろ液は、ドレン146を介して脱水装置105から排出される。 The filter cylinder 136 is divided into a dewatering area 1A in which the first screw 171 is arranged, and a plug formation area 1B in which the second screw 172 is arranged. The space in which the sludge is transported in the dewatering area 1A is formed by the inner surface of the filter cylinder 136, the first screw blade 171B, and the first screw shaft 171A. The cross-sectional area of this transport space gradually decreases along the sludge transport direction, as shown in FIG. 5. Therefore, as the sludge introduced from the inlet 135 is transported through this transport space by the first screw blade 171B, the sludge is squeezed and dewatered. The filtrate that passes through the filter cylinder 136 is collected by the filtrate receiver 145 arranged below the filter cylinder 136. A drain 146 is connected to the filtrate receiver 145, and the filtrate collected by the filtrate receiver 145 is discharged from the dewatering device 105 via the drain 146.

プラグ形成領域1Bで汚泥が移送される空間は、ろ過筒136の内面と、第2スクリュー羽根172Bと、第2スクリュー軸172Aとによって形成される。図5に示すように、この移送空間の断面積は一定である。プラグ形成領域1Bでは、脱水領域1Aで脱水された汚泥(すなわち、ケーキ)によって、プラグ177が形成される。プラグ177は、後続のケーキに背圧を加えることにより、ろ過筒136内のケーキの含水率を低下させる。ケーキは、プラグ形成領域1B内でプラグ177を形成しながら、後続のケーキにより押されて、少しずつ排出室141に排出される。ケーキは、排出室141の下部に設けられた排出口153を通って排出室141から排出される。このようにして、汚泥から液体が除去されて、低含水率のケーキが形成される。ケーキは、図1に示す投入コンベヤ1によって乾燥装置5の投入口25に搬送される。 The space through which the sludge is transported in the plug formation region 1B is formed by the inner surface of the filter tube 136, the second screw blade 172B, and the second screw shaft 172A. As shown in FIG. 5, the cross-sectional area of this transport space is constant. In the plug formation region 1B, a plug 177 is formed by the sludge (i.e., cake) dewatered in the dewatering region 1A. The plug 177 applies back pressure to the subsequent cake, thereby reducing the moisture content of the cake in the filter tube 136. While forming the plug 177 in the plug formation region 1B, the cake is pushed by the subsequent cake and is discharged little by little into the discharge chamber 141. The cake is discharged from the discharge chamber 141 through the discharge port 153 provided at the bottom of the discharge chamber 141. In this way, the liquid is removed from the sludge, and a cake with a low moisture content is formed. The cake is transported to the input port 25 of the drying device 5 by the input conveyor 1 shown in FIG. 1.

本実施形態の脱水システムの運転パラメータおよび状態データの具体例は、次の通りである。
・汚泥の温度(温度センサ122によって測定される)
・凝集混和槽107への汚泥の流量(ポンプ112の回転速度)
・汚泥の性状(pH、アルカリ度、TS、VTS、SS、VSS、浮遊物質量)
・凝集剤の物性(カチオン度、分子量)
・凝集剤の流量(凝集剤供給装置128の運転速度)
・攪拌機108の攪拌速度(攪拌モータ110の回転速度)
・凝集混和槽107への水の流量(流量制御弁127の開度)
・濃縮装置104の運転速度(駆動モータの回転速度)
・濃縮装置104の運転トルク(駆動モータへの電流値)
・濃縮装置104によって分離された液体の流量(図示しない流量計によって測定される)
・濃縮装置104によって濃縮された汚泥濃度(図示しない濃度センサによって測定される)
・第1スクリュー171の回転速度
・第1スクリューモータ175への電流値(トルク値)
・第2スクリュー172の回転速度
・第2スクリューモータ176への電流値(トルク値)
・ろ過筒136内の汚泥の圧力(圧力センサ161によって測定される)
・ケーキ含水率の測定値(図示しない測定装置または手動によって測定される)
Specific examples of the operating parameters and status data of the dehydration system of this embodiment are as follows.
- Sludge temperature (measured by temperature sensor 122)
Flow rate of sludge to the coagulation mixing tank 107 (rotation speed of pump 112)
- Sludge properties (pH, alkalinity, TS, VTS, SS, VSS, suspended solids)
・Physical properties of flocculant (cationicity, molecular weight)
Flow rate of flocculant (operating speed of flocculant supply device 128)
The stirring speed of the stirrer 108 (the rotation speed of the stirring motor 110)
Flow rate of water to the flocculation mixing tank 107 (opening degree of the flow control valve 127)
- Operating speed of the concentrator 104 (rotation speed of the drive motor)
Operating torque of the concentrator 104 (current value to the drive motor)
The flow rate of the liquid separated by the concentrator 104 (measured by a flow meter, not shown)
Concentration of sludge thickened by the thickening device 104 (measured by a concentration sensor not shown)
Rotational speed of the first screw 171 Current value (torque value) to the first screw motor 175
Rotational speed of the second screw 172 Current value (torque value) to the second screw motor 176
The pressure of the sludge in the filter cylinder 136 (measured by the pressure sensor 161)
- Measurement value of cake moisture content (measured by a measuring device not shown or manually)

上述した脱水システムの運転パラメータおよび状態データの項目は例であり、脱水システムの運転パラメータおよび状態データは、上記項目のうちのいずれかのみであってもよい。 The above-mentioned items of operating parameters and status data of the dehydration system are examples, and the operating parameters and status data of the dehydration system may be only any of the above items.

図4および図5に示す実施形態では、脱水システムは濃縮装置104を備えているが、一実施形態では、濃縮装置104を省略してもよい。この場合は、凝集装置103で形成された凝集物(凝集フロック)は、汚泥移送管118を通って脱水装置105の投入口135に移送される。 In the embodiment shown in Figures 4 and 5, the dewatering system includes a thickener 104, but in one embodiment, the thickener 104 may be omitted. In this case, the flocs (flocs) formed in the flocculation device 103 are transported through the sludge transport pipe 118 to the inlet 135 of the dewatering device 105.

図6は、脱水システムのさらに他の実施形態を示す図である。図6に示す脱水システムにおいては、脱水装置105としてベルトプレス型脱水装置が採用されている。上述した濃縮装置104は設けられていない。特に説明しない実施形態の構成および動作は、図4に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 Figure 6 is a diagram showing yet another embodiment of a dehydration system. In the dehydration system shown in Figure 6, a belt press type dehydration device is used as the dehydration device 105. The concentrating device 104 described above is not provided. The configuration and operation of the embodiments not specifically described are the same as those of the embodiment shown in Figure 4, so duplicated descriptions will be omitted.

凝集装置103は、汚泥を収容する造粒槽180と、造粒槽180内の汚泥を攪拌するための攪拌機108と、造粒槽180に接続された汚泥導入管114と、汚泥導入管114に設けられたポンプ112を備えている。攪拌機108は、造粒槽180内に配置された攪拌羽根109と、攪拌羽根109に連結された攪拌モータ110を備えている。懸濁液貯留槽101は、汚泥導入管114によって凝造粒槽180に接続されている。汚泥はポンプ112により汚泥導入管114を通じて懸濁液貯留槽101から造粒槽180に移送される。造粒槽180への汚泥の流量は、ポンプ112の運転によって調整することが可能である。 The flocculation device 103 includes a granulation tank 180 for storing sludge, an agitator 108 for agitating the sludge in the granulation tank 180, a sludge inlet pipe 114 connected to the granulation tank 180, and a pump 112 attached to the sludge inlet pipe 114. The agitator 108 includes an agitator blade 109 disposed in the granulation tank 180 and an agitator motor 110 connected to the agitator blade 109. The suspension storage tank 101 is connected to the flocculation tank 180 by the sludge inlet pipe 114. The sludge is transferred from the suspension storage tank 101 to the granulation tank 180 through the sludge inlet pipe 114 by the pump 112. The flow rate of the sludge to the granulation tank 180 can be adjusted by operating the pump 112.

汚泥導入管114には温度センサ122が取り付けられている。この温度センサ122は、造粒槽180に導入される汚泥の温度を測定するように構成されている。さらに、汚泥導入管114には汚泥濃度計(懸濁液濃度計)124が取り付けられており、造粒槽180に導入される汚泥中の懸濁物質の濃度は汚泥濃度計124によって測定される。 A temperature sensor 122 is attached to the sludge inlet pipe 114. This temperature sensor 122 is configured to measure the temperature of the sludge introduced into the granulation tank 180. Furthermore, a sludge concentration meter (suspension concentration meter) 124 is attached to the sludge inlet pipe 114, and the concentration of suspended solids in the sludge introduced into the granulation tank 180 is measured by the sludge concentration meter 124.

凝集装置103は、造粒槽180に接続された凝集剤供給装置128をさらに備えている。この凝集剤供給装置128は、凝集剤を予め定められた流量で造粒槽180内の汚泥に注入するように構成されている。造粒槽180内の汚泥に注入される凝集剤の流量は、凝集剤供給装置128によって調整される。汚泥は凝集剤とともに攪拌機108の攪拌羽根109によって攪拌される。造粒槽180内で凝集剤と汚泥を攪拌することにより、汚泥内の懸濁物質が集合した凝集物が形成される。造粒槽180内で形成される凝集物は、一般に、ペレットと呼ばれる。汚泥の攪拌強度は、攪拌機108の回転速度によって調整することができる。 The flocculation device 103 further includes a flocculant supply device 128 connected to the granulation tank 180. The flocculant supply device 128 is configured to inject a flocculant into the sludge in the granulation tank 180 at a predetermined flow rate. The flow rate of the flocculant injected into the sludge in the granulation tank 180 is adjusted by the flocculant supply device 128. The sludge is agitated together with the flocculant by the agitator blades 109 of the agitator 108. By agitating the flocculant and sludge in the granulation tank 180, a flocculant is formed in which suspended matter in the sludge gathers. The flocculant formed in the granulation tank 180 is generally called a pellet. The agitation strength of the sludge can be adjusted by the rotation speed of the agitator 108.

造粒槽180は、汚泥移送管118によってベルトプレス型脱水装置105に連結されている。脱水装置105は、無端状の前処理ろ布ベルト182と、前処理ろ布ベルト182を支持する複数の支持ローラ183a~183cと、無端状の第1ろ布ベルト186と、第1ろ布ベルト186を支持する第1ガイドローラ188a~188eと、無端状の第2ろ布ベルト190と、第2ろ布ベルト190を支持する第2ガイドローラ191a~191fと、第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190を支持する複数の圧搾ローラ195A~195Eと、第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190を移動させる駆動装置198を備えている。 The granulation tank 180 is connected to the belt press type dewatering device 105 by the sludge transfer pipe 118. The dewatering device 105 is equipped with an endless pretreatment filter cloth belt 182, a plurality of support rollers 183a to 183c that support the pretreatment filter cloth belt 182, an endless first filter cloth belt 186, first guide rollers 188a to 188e that support the first filter cloth belt 186, an endless second filter cloth belt 190, second guide rollers 191a to 191f that support the second filter cloth belt 190, a plurality of compression rollers 195A to 195E that support the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190, and a drive device 198 that moves the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190.

前処理ろ布ベルト182は、汚泥の移送方向において、圧搾ローラ195A~195Eの上流側に配置されている。前処理ろ布ベルト182の一部は、汚泥の移送方向に沿って上方に傾斜した傾斜部182Aを形成するように、支持ローラ183a,183bによって支持されている。支持ローラ183aは、電動機200の駆動軸に連結されている。電動機200が支持ローラ183aを回転させると、前処理ろ布ベルト182は、傾斜部182A上の汚泥が上昇する方向に移動する。 The pretreatment filter belt 182 is disposed upstream of the squeezing rollers 195A-195E in the sludge transport direction. A portion of the pretreatment filter belt 182 is supported by support rollers 183a and 183b so as to form an inclined portion 182A that is inclined upward along the sludge transport direction. The support roller 183a is connected to the drive shaft of the electric motor 200. When the electric motor 200 rotates the support roller 183a, the pretreatment filter belt 182 moves in a direction in which the sludge on the inclined portion 182A rises.

駆動装置198は、電動機198Aと、電動機198Aの駆動軸に固定された駆動ホイール198Bと、駆動ホイール198Bに支持された駆動力伝達部材としてのベルト198Cを備えている。ベルト198Cに代えてチェーンが用いられてもよい。ベルト198Cは、第1ガイドローラ188cに連結され、さらに第2ガイドローラ191fに連結されている。電動機198Aが駆動ホイール198Bを回転させると、駆動ホイール198Bの回転はベルト198Cによって第1ガイドローラ188cおよび第2ガイドローラ191fに伝達される。第1ガイドローラ188cおよび第2ガイドローラ191fは同じ速度で回転し、これにより第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190は同じ方向に同じ速度で進む。 The driving device 198 includes an electric motor 198A, a driving wheel 198B fixed to the driving shaft of the electric motor 198A, and a belt 198C supported by the driving wheel 198B as a driving force transmission member. A chain may be used instead of the belt 198C. The belt 198C is connected to the first guide roller 188c and further to the second guide roller 191f. When the electric motor 198A rotates the driving wheel 198B, the rotation of the driving wheel 198B is transmitted to the first guide roller 188c and the second guide roller 191f by the belt 198C. The first guide roller 188c and the second guide roller 191f rotate at the same speed, and as a result, the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190 move in the same direction at the same speed.

第1ろ布ベルト186は、第1ガイドローラ188a~188eと、複数の圧搾ローラ195A~195Eとにより支持されている。第1ガイドローラ188dは、第1ろ布緊張装置201に連結されている。この第1ろ布緊張装置201は、第1ガイドローラ188dの位置を移動させることで、第1ろ布ベルト186の緊張を調整するように構成されている。 The first filter cloth belt 186 is supported by first guide rollers 188a-188e and a number of compression rollers 195A-195E. The first guide roller 188d is connected to a first filter cloth tensioning device 201. This first filter cloth tensioning device 201 is configured to adjust the tension of the first filter cloth belt 186 by moving the position of the first guide roller 188d.

第2ろ布ベルト190は、第2ガイドローラ191a~191fと、複数の圧搾ローラ195A~195Eとにより支持されている。第2ガイドローラ191aは、第2ろ布緊張装置202に連結されている。この第2ろ布緊張装置202は、第2ガイドローラ191aの位置を移動させることで、第2ろ布ベルト190の緊張を調整するように構成されている。 The second filter cloth belt 190 is supported by second guide rollers 191a-191f and a number of compression rollers 195A-195E. The second guide roller 191a is connected to a second filter cloth tensioning device 202. This second filter cloth tensioning device 202 is configured to adjust the tension of the second filter cloth belt 190 by moving the position of the second guide roller 191a.

凝集装置103によって形成された凝集物(ペレット)からなる汚泥は、汚泥移送管118を通って前処理ろ布ベルト182上に移送される。汚泥は、前処理ろ布ベルト182の傾斜部182Aを上昇しながら、重力により汚泥中の液体が落下する。この工程は、重力脱水工程である。 The sludge consisting of the flocculants (pellets) formed by the flocculation device 103 is transferred through the sludge transfer pipe 118 onto the pretreatment filter cloth belt 182. As the sludge rises up the inclined portion 182A of the pretreatment filter cloth belt 182, the liquid in the sludge falls due to gravity. This process is the gravity dewatering process.

前処理ろ布ベルト182の移動により、前処理ろ布ベルト182上の汚泥は、第1ろ布ベルト186上に移される。複数の圧搾ローラ195A~195Eの間を延びる第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190は、互いに対向している。第1ろ布ベルト186が移動されるにつれて、汚泥は第1ろ布ベルト186と第2ろ布ベルト190との間に挟まれる。第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190は圧搾ローラ195A~195Eに巻きつけられながら、汚泥は第1ろ布ベルト186と第2ろ布ベルト190との間に挟まれ、圧搾される。その結果、汚泥は低含水率のケーキ(濁質残渣)となる。低含水率のケーキは、排出口153から排出される。ケーキは、図1に示す投入コンベヤ1によって乾燥装置5の投入口25に搬送される。 By the movement of the pretreatment filter cloth belt 182, the sludge on the pretreatment filter cloth belt 182 is transferred onto the first filter cloth belt 186. The first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190, which extend between the multiple compression rollers 195A to 195E, face each other. As the first filter cloth belt 186 moves, the sludge is sandwiched between the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190. While the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190 are wound around the compression rollers 195A to 195E, the sludge is sandwiched between the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190 and squeezed. As a result, the sludge becomes a cake (turbid residue) with a low moisture content. The cake with a low moisture content is discharged from the discharge port 153. The cake is transported to the input port 25 of the drying device 5 by the input conveyor 1 shown in FIG. 1.

圧搾ローラ195A~195Eの下方には、ろ液受け145が配置されている。汚泥から除去されたろ液は、ろ液受け145によって回収される。ろ液受け145には、ドレン146が接続されており、ろ液受け145によって回収されたろ液は、ドレン146を介して脱水装置105から排出される。 A filtrate receiver 145 is disposed below the compression rollers 195A-195E. The filtrate removed from the sludge is collected by the filtrate receiver 145. A drain 146 is connected to the filtrate receiver 145, and the filtrate collected by the filtrate receiver 145 is discharged from the dehydrator 105 via the drain 146.

本実施形態の脱水システムの運転パラメータおよび状態データの具体例は、次の通りである。
・汚泥の温度(温度センサ122によって測定される)
・造粒槽180への汚泥の流量(ポンプ112の回転速度)
・汚泥の性状(pH、アルカリ度、TS、VTS、SS、VSS、浮遊物質量)
・凝集剤の物性(カチオン度、分子量)
・凝集剤の流量(凝集剤供給装置128の運転速度)
・攪拌機108の攪拌速度(攪拌モータ110の回転速度)
・第1ろ布ベルト186および第2ろ布ベルト190の移動速度(電動機198Aの回転速度)
・ガイドローラ188d,191aの位置
Specific examples of the operating parameters and status data of the dehydration system of this embodiment are as follows.
- Sludge temperature (measured by temperature sensor 122)
Flow rate of sludge into the granulation tank 180 (rotation speed of the pump 112)
- Sludge properties (pH, alkalinity, TS, VTS, SS, VSS, suspended solids)
・Physical properties of flocculant (cationicity, molecular weight)
Flow rate of flocculant (operating speed of flocculant supply device 128)
The stirring speed of the stirrer 108 (the rotation speed of the stirring motor 110)
The moving speed of the first filter cloth belt 186 and the second filter cloth belt 190 (the rotation speed of the motor 198A)
Positions of guide rollers 188d and 191a

上述した脱水システムの運転パラメータおよび状態データの項目は例であり、脱水システムの運転パラメータおよび状態データは、上記項目のうちのいずれかのみであってもよい。 The above-mentioned items of operating parameters and status data of the dehydration system are examples, and the operating parameters and status data of the dehydration system may be only any of the above items.

図7は、訓練データを用いて機械学習によりモデルを作成し、学習済みのモデルを使用して含水率の予測値を算出するフローを説明する図である。制御システム10の演算装置10bは、記憶装置10aに格納されているプログラムに含まれる命令に従って、訓練データを用いた機械学習を実行し、モデルを構築する。得られたモデルは記憶装置10a内に格納される。予め構築した学習済みモデルを記憶装置10aに格納してもよい。制御システム10は、乾燥装置5の運転パラメータおよび状態データを、学習済みのモデルに入力し、乾燥汚泥の含水率の予測値をモデルに従って算定する。 Figure 7 is a diagram illustrating a flow for creating a model through machine learning using training data and calculating a predicted value of moisture content using the trained model. The arithmetic device 10b of the control system 10 executes machine learning using the training data according to instructions included in the program stored in the storage device 10a to construct a model. The obtained model is stored in the storage device 10a. A trained model constructed in advance may also be stored in the storage device 10a. The control system 10 inputs the operating parameters and status data of the drying device 5 into the trained model and calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge according to the model.

制御システム10は、乾燥装置5から離れた遠隔地に設置されてもよい。例えば、制御システム10は、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークによって乾燥装置5に接続され、複数の乾燥装置を監視する遠隔監視室内に配置されてもよい。一実施形態では、制御システム10は、Webアプリケーションを備えており、Webアプリケーションを用いて、乾燥装置5から取得されるデータの表示、乾燥装置5の運転操作、データの送受信、モデルの機械学習、モデルの更新を実行してもよい。さらに、図7に示すように、制御システム10は、学習済みモデルに従って算定された乾燥汚泥の含水率の予測値、現在の運転パラメータ、および現在の状態データを報知するための表示部46を備えてもよい。表示部46は、乾燥装置5から離れた遠隔地に設置されてもよい。例えば、複数の乾燥装置5を監視する遠隔監視室内に表示部46が配置されてもよい。図8は表示部46の一具体例を示している。尚、図8では、報知の具体的一例として表示部46を示したが、これに限らず、音声で報知する様にしてもよい。 The control system 10 may be installed in a remote location away from the drying device 5. For example, the control system 10 may be connected to the drying device 5 via a communication network such as the Internet or a local area network, and may be installed in a remote monitoring room that monitors multiple drying devices. In one embodiment, the control system 10 has a Web application, and may use the Web application to display data acquired from the drying device 5, operate the drying device 5, send and receive data, learn the model by machine learning, and update the model. Furthermore, as shown in FIG. 7, the control system 10 may have a display unit 46 for notifying the predicted value of the moisture content of the dried sludge calculated according to the learned model, the current operating parameters, and the current state data. The display unit 46 may be installed in a remote location away from the drying device 5. For example, the display unit 46 may be installed in a remote monitoring room that monitors multiple drying devices 5. FIG. 8 shows a specific example of the display unit 46. Note that in FIG. 8, the display unit 46 is shown as a specific example of the notification, but the notification may be made by voice.

図7に示すように、制御システム10は、乾燥汚泥の含水率を所定の目標範囲内に収めることができる乾燥装置5の運転パラメータの最適値を探索し、決定された運転パラメータの最適値を出力するように構成されている。より具体的には、制御システム10の演算装置10bは、記憶装置10aに格納されているプログラムに含まれる命令に従って、運転パラメータの複数の数値セットから1つの数値セットを選択し、選択された1つの数値セットを、学習済みモデルに入力し、学習済みモデルに従って算定される含水率の予測値が目標範囲内に収まるか否かを判定し、含水率の予測値が標範囲内に収まることができる運転パラメータの最適値を決定する。 As shown in FIG. 7, the control system 10 is configured to search for optimal values of the operating parameters of the drying device 5 that can bring the moisture content of the dried sludge within a predetermined target range, and output the determined optimal values of the operating parameters. More specifically, the arithmetic unit 10b of the control system 10 selects one of multiple sets of values of the operating parameters according to instructions included in the program stored in the memory unit 10a, inputs the selected one set of values into the trained model, determines whether the predicted value of the moisture content calculated according to the trained model falls within the target range, and determines the optimal values of the operating parameters that can bring the predicted value of the moisture content within the target range.

制御システム10は、乾燥装置5の運転パラメータの現在の数値が、決定された最適値となるように運転パラメータを調整する。結果として、乾燥装置5は、最適化された運転パラメータで運転され、含水率が目標範囲内に収まる乾燥汚泥を生成することができる。 The control system 10 adjusts the operating parameters of the dryer 5 so that the current values of the operating parameters become the determined optimal values. As a result, the dryer 5 is operated with the optimized operating parameters, and can produce dried sludge whose moisture content falls within the target range.

上記探索によって決定された運転パラメータの最適値に基づく乾燥装置5の運転調整は、運転パラメータの予め定められた優先順位に従って行われてもよい。すなわち、制御システム10は、優先順位の最も高い運転パラメータを最初に調整し、その後、次に優先順位の高い運転パラメータを調整する。このように、制御システム10は、予め定められた優先順位に従って運転パラメータを順次調整する。含水率に影響が大きい運転パラメータを優先的に調整することにより、効率的に含水率を目標範囲内に収めることができる。 The operation adjustment of the drying device 5 based on the optimal values of the operating parameters determined by the above search may be performed according to a predetermined priority order of the operating parameters. That is, the control system 10 adjusts the operating parameter with the highest priority order first, and then adjusts the operating parameter with the next highest priority order. In this way, the control system 10 sequentially adjusts the operating parameters according to the predetermined priority order. By giving priority to adjusting the operating parameters that have a large effect on the moisture content, the moisture content can be efficiently kept within the target range.

一実施形態では、制御システム10は、運転パラメータの優先順位を、機械学習時に算出される特徴量の重要度に従って決定してもよい。例えば、機械学習のアルゴリズムにランダムフォレストが使用される実施形態では、制御システム10の演算装置10bは、ジニ重要度の減少量に相当する重要度を計算し、得られた重要度に従って運転パラメータの優先順位を決定してもよい。一実施形態では、運転パラメータの優先順位は、作業員によって予め設定されてもよい。 In one embodiment, the control system 10 may determine the priority of the operating parameters according to the importance of the feature calculated during machine learning. For example, in an embodiment in which a random forest is used as the machine learning algorithm, the computing device 10b of the control system 10 may calculate the importance corresponding to the amount of reduction in Gini importance and determine the priority of the operating parameters according to the obtained importance. In one embodiment, the priority of the operating parameters may be preset by an operator.

制御システム10は、上記決定された最適値に従って運転パラメータを調整する際に、運転パラメータの現在の数値と上記決定された最適値との差が所定の調整幅より大きい場合、運転パラメータを上記調整幅の刻みで段階的に調整することができる。例えば、乾燥装置5に投入される汚泥の流量の現在値と、流量の最適値との差が100であり、所定の調整幅が50である場合、2段階に分けて汚泥の供給流量が調整される。このように、段階的に運転パラメータを調整することにより、安定した運転を実現し、より効率的かつ正確に含水率を目標範囲内に収めることができる。調整幅、或いは段階数は予め設定することができる。 When adjusting the operating parameters according to the determined optimal values, if the difference between the current value of the operating parameters and the determined optimal values is greater than a predetermined adjustment range, the control system 10 can adjust the operating parameters in stages in increments of the adjustment range. For example, if the difference between the current value of the flow rate of sludge fed into the drying device 5 and the optimal flow rate is 100, and the predetermined adjustment range is 50, the sludge supply flow rate is adjusted in two stages. In this way, by adjusting the operating parameters in stages, stable operation can be achieved and the moisture content can be more efficiently and accurately kept within the target range. The adjustment range or the number of stages can be set in advance.

制御システム10は、乾燥汚泥の含水率の複数の予測値を算定するための複数のモデルを有してもよい。一実施形態では、上記複数のモデルは、制御可能な説明変数を用いる第1モデルと、制御可能な説明変数および制御不可な説明変数を用いる第2モデルを含む。一例では、第1モデルの構築に使用される制御可能な説明変数は、上述した運転パラメータである。すなわち、第1モデルを構築するための機械学習には、制御可能な説明変数である運転パラメータを含み、制御不可な説明変数である状態データを含まない訓練データが用いられる。第2モデルの機械学習に使用される訓練データは、運転パラメータと状態データの両方を含む。 The control system 10 may have multiple models for calculating multiple predicted values of the moisture content of the dried sludge. In one embodiment, the multiple models include a first model using a controllable explanatory variable and a second model using a controllable explanatory variable and an uncontrollable explanatory variable. In one example, the controllable explanatory variable used to construct the first model is the above-mentioned operating parameter. That is, training data that includes the operating parameters, which are controllable explanatory variables, and does not include state data, which is an uncontrollable explanatory variable, is used for the machine learning to construct the first model. The training data used for the machine learning of the second model includes both the operating parameters and state data.

一実施形態では、第1モデルは、上述した、乾燥汚泥の含水率が所定の目標範囲内に収まることができる運転パラメータの最適値の決定に使用され、第2モデルは、より精度の高い含水率の予測に使用される。第1モデルは、第2モデルに比べて、含水率の予測値の精度が低いと予想される。制御システム10は、第1モデルに従って算定された含水率と、第2モデルに従って算定された含水率との差が所定の許容値を超えた場合は、第1モデルのための機械学習を再度行い、第1モデルを更新してもよい。 In one embodiment, the first model is used to determine the optimal values of the operating parameters that allow the moisture content of the dried sludge to fall within a predetermined target range, and the second model is used to predict the moisture content with greater accuracy. The first model is expected to predict the moisture content with lower accuracy than the second model. If the difference between the moisture content calculated according to the first model and the moisture content calculated according to the second model exceeds a predetermined tolerance, the control system 10 may perform machine learning for the first model again to update the first model.

ここで、実際の乾燥システムの一例について説明する。この例では、下水脱水汚泥を乾燥させる乾燥システムが用いられた。乾燥装置5の堰56の高さなどの運転パラメータと、供給汚泥含水率などの過去の状態データを含む訓練データを用い、機械学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを用いて、乾燥装置5から排出される汚泥の含水率を推定するモデルを構築した。乾燥装置5の運転中は、訓練データとして用いた運転パラメータおよび状態データの現在の数値が学習済みモデルに入力され、そのときの含水率の予測値が算定された。 Here, an example of an actual drying system will be described. In this example, a drying system for drying dewatered sewage sludge was used. Using training data including operating parameters such as the height of the weir 56 of the drying device 5 and past state data such as the moisture content of the supplied sludge, a model was constructed that estimates the moisture content of the sludge discharged from the drying device 5 using random forest as a machine learning algorithm. While the drying device 5 is in operation, the operating parameters used as training data and the current values of the state data are input into the trained model, and a predicted value of the moisture content at that time is calculated.

含水率が目標範囲内に収まるように、運転パラメータをその優先順位に従って調整した。本例において、モデル構築時に算出された各運転パラメータの重要度を図9に示す。運転パラメータを調整する際の優先順位はこの重要度の大きさに従い、最も重要度が大きい汚泥供給量が最優先で調整された。 The operating parameters were adjusted according to their priority so that the moisture content would fall within the target range. In this example, the importance of each operating parameter calculated when building the model is shown in Figure 9. The priority when adjusting the operating parameters was determined according to the level of importance, and the sludge supply volume, which has the greatest importance, was adjusted with the highest priority.

学習済みモデルに入力された汚泥供給量が800kg/hのとき、含水率の予測値は45%であった。含水率の目標範囲40~42%に収めるための、優先順位1位である汚泥供給量の最適値は700kg/hと算定された。汚泥供給量の調整幅が100以上になったとき、段階的に調整するように設定した。したがって、汚泥供給量を800kg/hから700kg/hに調整した際、2段階で(800kg/hから750kg/h、750kg/hから700kg/h)汚泥供給量を変更した。汚泥供給量を最適値に変更しても乾燥汚泥含水率が目標範囲内に収まらない場合、優先順位が2位の堰56の高さが調整される。 When the sludge supply rate input into the trained model was 800 kg/h, the predicted moisture content was 45%. The optimal sludge supply rate, which has the first priority, was calculated to be 700 kg/h in order to keep the moisture content within the target range of 40 to 42%. The sludge supply rate was set to be adjusted in stages when the adjustment range exceeded 100. Therefore, when the sludge supply rate was adjusted from 800 kg/h to 700 kg/h, the sludge supply rate was changed in two stages (from 800 kg/h to 750 kg/h, and from 750 kg/h to 700 kg/h). If the moisture content of the dried sludge does not fall within the target range even when the sludge supply rate is changed to the optimal value, the height of the weir 56, which has the second priority, is adjusted.

一実施形態では、制御システム10は、図4乃至図5を参照して説明した脱水システムに電気的に接続されている。脱水システムの運転パラメータおよび状態データ、脱水システムに組み込まれた学習済みモデルに従って算定された脱水汚泥の含水率の推定値(以下、これらを総称して、脱水システムの運転指標データという)は、制御システム10に送信されるようになっている。一実施形態では、乾燥装置5の状態データには、脱水システムの運転指標データが含まれてもよい。制御システム10は、そのような乾燥装置5の状態データ、乾燥装置5の運転パラメータ、および対応する含水率の実測値を含む訓練データを用いて機械学習を実行し、モデルを構築する。得られたモデルは記憶装置10a内に格納される。制御システム10は、乾燥装置5の運転パラメータおよび状態データ(脱水システムの現在の運転指標データを含む)を、学習済みのモデルに入力し、乾燥汚泥の含水率の予測値をモデルに従って算定する。 In one embodiment, the control system 10 is electrically connected to the dehydration system described with reference to FIGS. 4 and 5. The operation parameters and status data of the dehydration system, and the estimated moisture content of the dehydrated sludge calculated according to the trained model incorporated in the dehydration system (hereinafter, collectively referred to as the operation index data of the dehydration system) are transmitted to the control system 10. In one embodiment, the status data of the drying device 5 may include the operation index data of the dehydration system. The control system 10 performs machine learning using training data including such status data of the drying device 5, the operation parameters of the drying device 5, and the corresponding actual measured moisture content values, to construct a model. The obtained model is stored in the storage device 10a. The control system 10 inputs the operation parameters and status data of the drying device 5 (including the current operation index data of the dehydration system) into the trained model, and calculates the predicted moisture content of the dried sludge according to the model.

一実施形態では、制御システム10は、乾燥装置5の運転パラメータおよび状態データに加えて、汚泥の画像データ、汚泥の音データ、および汚泥に起因して発生する振動データのうちの少なくとも1つをさらに含む訓練データを用いて、機械学習を実行し、モデルを構築してもよい。画像データは、例えば、乾燥装置5に投入される前の汚泥の画像データ、乾燥装置5内の汚泥の画像データ、乾燥装置5によって乾燥された汚泥の画像データのうちの少なくとも1つである。音データは、例えば、乾燥装置5に投入されたときに発生する汚泥の音のデータ、乾燥装置5の乾燥室14内の汚泥の音のデータ、乾燥装置5の乾燥室14から排出されたときに発生する汚泥の音のデータのうちの少なくとも1つである。振動データは、例えば、乾燥装置5に投入された汚泥が接触する弾性部材の振動データ、および乾燥装置5の乾燥室14から排出された汚泥が接触する弾性部材の振動データのうちの少なくとも1つである。 In one embodiment, the control system 10 may perform machine learning and construct a model using training data that further includes at least one of sludge image data, sludge sound data, and vibration data generated due to sludge, in addition to the operating parameters and status data of the drying device 5. The image data is, for example, at least one of image data of sludge before it is input into the drying device 5, image data of sludge in the drying device 5, and image data of sludge dried by the drying device 5. The sound data is, for example, at least one of sound data of sludge generated when input into the drying device 5, sound data of sludge in the drying chamber 14 of the drying device 5, and sound data of sludge generated when discharged from the drying chamber 14 of the drying device 5. The vibration data is, for example, at least one of vibration data of an elastic member that comes into contact with the sludge input into the drying device 5, and vibration data of an elastic member that comes into contact with the sludge discharged from the drying chamber 14 of the drying device 5.

画像データ、音データ、および振動データのうち1つが用いられてもよいし、これらのうちの2つ、またはすべてが用いられてもよい。乾燥装置5の運転中は、学習済みモデルには、機械学習に使用されたデータと同じ種類のデータが入力される。画像データ、音データ、および振動データのうちの少なくとも1つがモデルの機械学習に用いられるので、制御システム10は、学習済みモデルを用いて、より精度の高い含水率の予測値を算定することができる。 One, two, or all of the image data, sound data, and vibration data may be used. During operation of the drying device 5, the trained model is input with the same type of data used for machine learning. Because at least one of the image data, sound data, and vibration data is used for machine learning of the model, the control system 10 can use the trained model to calculate a more accurate prediction of the moisture content.

以下、画像データ、音データ、および振動データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態について説明する。
図10は、画像データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。特に説明しない構成および動作は、図1乃至図9を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
Hereinafter, an embodiment of a drying system having a configuration for acquiring image data, sound data, and vibration data will be described.
Fig. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of a drying system having a configuration for acquiring image data. Configurations and operations that are not specifically described are the same as those of the embodiment described with reference to Figs. 1 to 9, and therefore duplicated descriptions will be omitted.

図10に示すように、制御システム10は、乾燥装置5に投入される前の汚泥の画像データを生成する撮像装置7を備えている。撮像装置7は、乾燥装置5の投入口25の近傍に配置されており、乾燥される前の汚泥の画像データを生成するように配置されている。一実施形態では、撮像装置7は、投入コンベヤ1上の汚泥の画像データを生成するように配置されてもよいし、あるいは投入コンベヤ1の上流側に配置されている脱水装置(図示せず)の排出口の近傍に配置されてもよい。撮像装置7は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、撮像装置7によって生成された汚泥の画像データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 As shown in FIG. 10, the control system 10 includes an imaging device 7 that generates image data of the sludge before it is fed into the drying device 5. The imaging device 7 is arranged near the inlet 25 of the drying device 5 and is arranged to generate image data of the sludge before it is dried. In one embodiment, the imaging device 7 may be arranged to generate image data of the sludge on the input conveyor 1, or may be arranged near the outlet of a dewatering device (not shown) arranged upstream of the input conveyor 1. The imaging device 7 is connected to a storage device 10a of the control system 10, and the image data of the sludge generated by the imaging device 7 is stored in the storage device 10a.

制御システム10は、乾燥装置5内の汚泥の画像データを生成する撮像装置8をさらに備えている。撮像装置8は、乾燥装置5のハウジング15の上壁に固定されており、乾燥装置5の内部、より具体的には、乾燥室14の内部を向いて配置されている。一実施形態では、複数の撮像装置8が攪拌ロータ17の軸方向に沿って配列されてもよい。撮像装置8は、乾燥されている工程中の汚泥、すなわち攪拌ロータ17によって攪拌されている汚泥の画像データを生成するように配置されている。撮像装置8は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、撮像装置8によって生成された汚泥の画像データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The control system 10 further includes an imaging device 8 that generates image data of the sludge in the drying device 5. The imaging device 8 is fixed to the upper wall of the housing 15 of the drying device 5 and is arranged facing the interior of the drying device 5, more specifically, the interior of the drying chamber 14. In one embodiment, a plurality of imaging devices 8 may be arranged along the axial direction of the stirring rotor 17. The imaging device 8 is arranged to generate image data of the sludge in the process of being dried, i.e., the sludge being stirred by the stirring rotor 17. The imaging device 8 is connected to a storage device 10a of the control system 10, and the image data of the sludge generated by the imaging device 8 is stored in the storage device 10a.

制御システム10は、乾燥装置5によって乾燥された汚泥の画像データを生成する撮像装置9をさらに備えている。撮像装置9は、乾燥装置5の排出口26の近傍に配置されている。より具体的には、撮像装置9は、排出口26を向いて配置されており、乾燥装置5の乾燥室14から排出された汚泥の画像データを生成するように配置されている。一実施形態では、撮像装置9は、排出室60内または排出室60外に配置されてもよい。さらに、一実施形態では、撮像装置9は、排出コンベヤ64上の汚泥の画像データを生成するように配置されてもよい。撮像装置9は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、撮像装置9によって生成された汚泥の画像データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The control system 10 further includes an imaging device 9 that generates image data of the sludge dried by the drying device 5. The imaging device 9 is disposed near the discharge outlet 26 of the drying device 5. More specifically, the imaging device 9 is disposed facing the discharge outlet 26 and disposed to generate image data of the sludge discharged from the drying chamber 14 of the drying device 5. In one embodiment, the imaging device 9 may be disposed inside or outside the discharge chamber 60. Furthermore, in one embodiment, the imaging device 9 may be disposed to generate image data of the sludge on the discharge conveyor 64. The imaging device 9 is connected to a storage device 10a of the control system 10, and the image data of the sludge generated by the imaging device 9 is stored in the storage device 10a.

撮像装置7、撮像装置8、および撮像装置9は、対象物の静止画像または連続画像を生成することができるイメージセンサ(例えばCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサ)を備えたデジタルカメラである。あるいは、撮像装置7、撮像装置8、および撮像装置9のうちの少なくとも1つは、赤外線カメラ、または光を波長ごとに分解して対象物を撮像することができるハイパースペクトルカメラであってもよい。 Imaging device 7, imaging device 8, and imaging device 9 are digital cameras equipped with image sensors (e.g., CCD image sensors or CMOS image sensors) capable of generating still or continuous images of an object. Alternatively, at least one of imaging device 7, imaging device 8, and imaging device 9 may be an infrared camera or a hyperspectral camera capable of resolving light into wavelengths to capture an image of an object.

制御システム10は、撮像装置7、撮像装置8、および撮像装置9によって生成された画像データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを含む訓練データを用いて、機械学習を実行し、乾燥汚泥の含水率の予測値を算出するモデルを作成する。乾燥装置5の運転中は、制御システム10は、撮像装置7、撮像装置8、および撮像装置9によって生成された画像データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを学習済みモデルに入力し、学習済みモデルに従って乾燥汚泥の含水率の予測値を算定する。 The control system 10 performs machine learning using training data including image data generated by the imaging devices 7, 8, and 9, the operating parameters of the drying device 5, and the status data of the drying device 5, to create a model that calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge. During operation of the drying device 5, the control system 10 inputs the image data generated by the imaging devices 7, 8, and 9, the operating parameters of the drying device 5, and the status data of the drying device 5 into the trained model, and calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge according to the trained model.

図11は、音データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。特に説明しない構成および動作は、図1乃至図9を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 Figure 11 is a schematic diagram showing an embodiment of a drying system equipped with a configuration for acquiring sound data. Configurations and operations that are not specifically described are the same as those in the embodiment described with reference to Figures 1 to 9, and therefore will not be described again.

図11に示すように、制御システム10は、乾燥装置5に投入されたときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成する音検出器71と、乾燥装置5の乾燥室14内の汚泥の音を検出し、音データを生成する音検出器72と、乾燥装置5の乾燥室14から排出されたときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成する音検出器73を備えている。音検出器71、音検出器72、および音検出器73の具体的構成は、特に限定されないが、本実施形態では、音を電気信号に変換するマイクロフォンが使用されている。音検出器71、音検出器72、および音検出器73によって生成される音データは、音データはデジタル信号からなるデータである。例えば、音データは、振幅と時間との関係を示す音波形データ、または周波数と音の大きさとの関係を示す音波形データである。音データは、汚泥から音が発生した範囲を切り出したデータ、または一定の時間長さのフレームで切り出した時系列データのいずれであってもよい。例えば、音データから抽出した特徴量であるMFCC(メル周波数ケプストラム係数)を学習済みモデルに入力する。例えば、音データの前処理を行い、スペクトログラムを画像データとして学習済みモデルに入力する。 As shown in FIG. 11, the control system 10 includes a sound detector 71 that detects the sound of the sludge generated when it is fed into the drying device 5 and generates sound data, a sound detector 72 that detects the sound of the sludge in the drying chamber 14 of the drying device 5 and generates sound data, and a sound detector 73 that detects the sound of the sludge generated when it is discharged from the drying chamber 14 of the drying device 5 and generates sound data. The specific configurations of the sound detectors 71, 72, and 73 are not particularly limited, but in this embodiment, microphones that convert sound into electrical signals are used. The sound data generated by the sound detectors 71, 72, and 73 is data consisting of digital signals. For example, the sound data is sound waveform data showing the relationship between amplitude and time, or sound waveform data showing the relationship between frequency and sound volume. The sound data may be data extracted from the range where sound is generated from the sludge, or time-series data extracted in frames of a certain time length. For example, MFCC (Mel Frequency Cepstrum Coefficient), which is a feature value extracted from the sound data, is input to the trained model. For example, preprocessing is performed on sound data, and the spectrogram is input as image data into a trained model.

音検出器71は、乾燥室14内に配置されている。より具体的には、音検出器71は、ハウジング15の投入口25の下方に配置されており、投入口25を通じて投入された汚泥が、ハウジング15内に既に収容されている汚泥の堆積物上に落下するときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成する。一実施形態では、ハウジング15内であって、かつ投入口25の下方に衝突部材(図示せず)を配置し、音検出器71は、この衝突部材上に落下するときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成してもよい。音検出器71は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、音検出器71によって生成された音データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The sound detector 71 is disposed in the drying chamber 14. More specifically, the sound detector 71 is disposed below the inlet 25 of the housing 15, and detects the sound of the sludge generated when the sludge introduced through the inlet 25 falls onto the pile of sludge already contained in the housing 15, and generates sound data. In one embodiment, a collision member (not shown) may be disposed in the housing 15 and below the inlet 25, and the sound detector 71 may detect the sound of the sludge generated when it falls onto the collision member and generate sound data. The sound detector 71 is connected to the storage device 10a of the control system 10, and the sound data generated by the sound detector 71 is stored in the storage device 10a.

音検出器72の少なくとも一部は、乾燥室14の内部に位置している。より具体的には、音検出器72は、ハウジング15の上壁に固定されている。音検出器72は、乾燥装置5(乾燥室14内)内で乾燥されている工程中に発生する汚泥の音、すなわち攪拌ロータ17によって攪拌されているときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成する。音検出器72は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、音検出器72によって生成された音データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 At least a portion of the sound detector 72 is located inside the drying chamber 14. More specifically, the sound detector 72 is fixed to the upper wall of the housing 15. The sound detector 72 detects the sound of the sludge generated during the process of drying in the drying device 5 (inside the drying chamber 14), i.e., the sound of the sludge generated when being stirred by the stirring rotor 17, and generates sound data. The sound detector 72 is connected to the memory device 10a of the control system 10, and the sound data generated by the sound detector 72 is stored in the memory device 10a.

音検出器73は、ハウジング15の排出口26の下方に配置されており、乾燥室14から排出された汚泥が、排出コンベヤ64上に落下するときに発生する音を検出し、音データを生成する。一実施形態では、音検出器73は、排出室60内、または排出口26内に配置されてもよい。さらに、一実施形態では、排出室60内、または排出口26内、または排出口26の下方に衝突部材(図示せず)を配置し、音検出器73は、この衝突部材上に落下するときに発生する汚泥の音を検出し、音データを生成してもよい。音検出器73は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、音検出器73によって生成された音データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The sound detector 73 is disposed below the discharge port 26 of the housing 15, and detects the sound generated when the sludge discharged from the drying chamber 14 falls onto the discharge conveyor 64, and generates sound data. In one embodiment, the sound detector 73 may be disposed in the discharge chamber 60 or in the discharge port 26. Furthermore, in one embodiment, a collision member (not shown) may be disposed in the discharge chamber 60, in the discharge port 26, or below the discharge port 26, and the sound detector 73 may detect the sound of the sludge when it falls onto the collision member and generate sound data. The sound detector 73 is connected to the storage device 10a of the control system 10, and the sound data generated by the sound detector 73 is stored in the storage device 10a.

一般に、汚泥の含水率が高いときと低いときでは、汚泥から発生する音が相違する。具体的には、汚泥の含水率が高いときは、湿った音が発生するのに対して、汚泥の含水率が低いときは、乾いた音が発生する。したがって、投入時、乾燥時、および排出時に発生する汚泥の音は、汚泥の含水率に依存して変わる。 In general, the sounds generated by sludge differ depending on whether the moisture content of the sludge is high or low. Specifically, when the moisture content of sludge is high, a wet sound is generated, whereas when the moisture content of sludge is low, a dry sound is generated. Therefore, the sounds generated by sludge when it is added, dried, and discharged vary depending on the moisture content of the sludge.

制御システム10は、音検出器71、音検出器72、および音検出器73によって生成された音データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを含む訓練データを用いて、機械学習を実行し、乾燥汚泥の含水率の予測値を算出するモデルを作成する。乾燥装置5の運転中は、制御システム10は、音検出器71、音検出器72、および音検出器73によって生成された音データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを学習済みモデルに入力し、学習済みモデルに従って乾燥汚泥の含水率の予測値を算定する。 The control system 10 performs machine learning using training data including the sound data generated by the sound detectors 71, 72, and 73, the operating parameters of the dryer 5, and the status data of the dryer 5, to create a model that calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge. During operation of the dryer 5, the control system 10 inputs the sound data generated by the sound detectors 71, 72, and 73, the operating parameters of the dryer 5, and the status data of the dryer 5 into the trained model, and calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge according to the trained model.

図12は、振動データを取得するための構成を備えた乾燥システムの実施形態を示す模式図である。特に説明しない構成および動作は、図1乃至図9を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 Figure 12 is a schematic diagram showing an embodiment of a drying system equipped with a configuration for acquiring vibration data. Configurations and operations that are not specifically described are the same as those in the embodiment described with reference to Figures 1 to 9, and therefore will not be described again.

図12に示すように、制御システム10は、乾燥装置5に投入された汚泥が接触する弾性部材81と、この弾性部材81に固定され、弾性部材81の振動データを生成する振動検出器82と、乾燥装置5の乾燥室14から排出された汚泥が接触する弾性部材85と、この弾性部材85に固定され、弾性部材85の振動データを生成する振動検出器86を備えている。振動検出器82および振動検出器86の具体的構成は、特に限定されないが、本実施形態では、振動を電気信号に変換する振動センサまたは加速度センサが使用されている。 As shown in FIG. 12, the control system 10 includes an elastic member 81 that comes into contact with the sludge fed into the drying device 5, a vibration detector 82 that is fixed to the elastic member 81 and generates vibration data of the elastic member 81, an elastic member 85 that comes into contact with the sludge discharged from the drying chamber 14 of the drying device 5, and a vibration detector 86 that is fixed to the elastic member 85 and generates vibration data of the elastic member 85. The specific configurations of the vibration detector 82 and the vibration detector 86 are not particularly limited, but in this embodiment, a vibration sensor or acceleration sensor that converts vibration into an electrical signal is used.

振動検出器82は、ハウジング15の投入口25の下方に配置された弾性部材81に固定されている。弾性部材81は、乾燥室14内に配置されている。本実施形態においては、弾性部材81は板状である。弾性部材81の一端は、ハウジング15の側壁に固定されており、振動検出器82は弾性部材81の他端に固定されている。投入口25を通じて投入された汚泥は、弾性部材81上に落下し、振動検出器82は弾性部材81と一体に振動する。振動検出器82は、汚泥が弾性部材81上に落下するときに発生する振動を検出し、振動データを生成する。振動検出器82は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、振動検出器82によって生成された振動データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The vibration detector 82 is fixed to an elastic member 81 arranged below the inlet 25 of the housing 15. The elastic member 81 is arranged in the drying chamber 14. In this embodiment, the elastic member 81 is plate-shaped. One end of the elastic member 81 is fixed to the side wall of the housing 15, and the vibration detector 82 is fixed to the other end of the elastic member 81. The sludge introduced through the inlet 25 falls onto the elastic member 81, and the vibration detector 82 vibrates together with the elastic member 81. The vibration detector 82 detects the vibration generated when the sludge falls onto the elastic member 81 and generates vibration data. The vibration detector 82 is connected to the storage device 10a of the control system 10, and the vibration data generated by the vibration detector 82 is stored in the storage device 10a.

振動検出器86は、ハウジング15の排出口26の下方に配置された弾性部材85に固定されている。本実施形態においては、弾性部材85は板状である。弾性部材85の一端は、図示しない固定部材に固定されており、振動検出器86は弾性部材85の他端に固定されている。一実施形態では、弾性部材85および振動検出器86は、排出室60内または排出口26内に配置されてもよい。 The vibration detector 86 is fixed to an elastic member 85 arranged below the discharge port 26 of the housing 15. In this embodiment, the elastic member 85 is plate-shaped. One end of the elastic member 85 is fixed to a fixing member (not shown), and the vibration detector 86 is fixed to the other end of the elastic member 85. In one embodiment, the elastic member 85 and the vibration detector 86 may be arranged in the discharge chamber 60 or in the discharge port 26.

乾燥室14から排出された汚泥は、弾性部材85上に落下し、振動検出器86は弾性部材85と一体に振動する。振動検出器86は、汚泥が弾性部材85上に落下するときに発生する振動を検出し、振動データを生成する。振動検出器86は、制御システム10の記憶装置10aに接続されており、振動検出器86によって生成された振動データは、記憶装置10a内に格納されるようになっている。 The sludge discharged from the drying chamber 14 falls onto the elastic member 85, and the vibration detector 86 vibrates together with the elastic member 85. The vibration detector 86 detects the vibrations generated when the sludge falls onto the elastic member 85, and generates vibration data. The vibration detector 86 is connected to the storage device 10a of the control system 10, and the vibration data generated by the vibration detector 86 is stored in the storage device 10a.

振動検出器82および振動検出器86によって生成される振動データは、例えば、振幅と時間との関係を示すデータであり、デジタル信号からなるデータである。一般に、汚泥の含水率が高いときと低いときでは、汚泥が弾性部材81および弾性部材85に衝突したときのこれらの振動の仕方が相違する。具体的には、汚泥の含水率が高いときは、より大きな塊が弾性部材81および弾性部材85に接触し、振動の周期は短くなる傾向にある。これに対し、汚泥の含水率が低いときは、より小さな塊が弾性部材81および弾性部材85に接触し、振動の周期は長くなる傾向にある。したがって、弾性部材81および弾性部材85の振動データは、汚泥の含水率に依存して変わる。 The vibration data generated by the vibration detector 82 and the vibration detector 86 is, for example, data showing the relationship between amplitude and time, and is data consisting of digital signals. In general, when the moisture content of the sludge is high and when it collides with the elastic members 81 and 85, the way in which these members vibrate differs. Specifically, when the moisture content of the sludge is high, larger lumps come into contact with the elastic members 81 and 85, and the period of vibration tends to be shorter. In contrast, when the moisture content of the sludge is low, smaller lumps come into contact with the elastic members 81 and 85, and the period of vibration tends to be longer. Therefore, the vibration data of the elastic members 81 and 85 changes depending on the moisture content of the sludge.

制御システム10は、振動検出器82および振動検出器86によって生成された振動データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを含む訓練データを用いて、機械学習を実行し、乾燥汚泥の含水率の予測値を算出するモデルを作成する。乾燥装置5の運転中は、制御システム10は、振動検出器82および振動検出器86によって生成された振動データと、乾燥装置5の運転パラメータと、乾燥装置5の状態データを学習済みモデルに入力し、学習済みモデルに従って乾燥汚泥の含水率の予測値を算定する。 The control system 10 performs machine learning using training data including the vibration data generated by the vibration detector 82 and the vibration detector 86, the operating parameters of the dryer 5, and the status data of the dryer 5, to create a model that calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge. During operation of the dryer 5, the control system 10 inputs the vibration data generated by the vibration detector 82 and the vibration detector 86, the operating parameters of the dryer 5, and the status data of the dryer 5 into the trained model, and calculates a predicted value of the moisture content of the dried sludge according to the trained model.

一実施形態では、撮像装置7,8,9と、音検出器71,72,73と、振動検出器82,86のすべてが設けられてもよい。あるいは、撮像装置7,8,9と、音検出器71,72,73と、振動検出器82,86のうちの2つの組み合わせが設けられてもよい。 In one embodiment, all of the imaging devices 7, 8, and 9, the sound detectors 71, 72, and 73, and the vibration detectors 82 and 86 may be provided. Alternatively, a combination of two of the imaging devices 7, 8, and 9, the sound detectors 71, 72, and 73, and the vibration detectors 82 and 86 may be provided.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments have been described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains to practice the present invention. Various modifications of the above-described embodiments would naturally be possible for a person skilled in the art, and the technical ideas of the present invention may also be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be interpreted in the broadest scope in accordance with the technical ideas defined by the scope of the claims.

1 投入コンベヤ
5 乾燥装置
7 撮像装置
8 撮像装置
9 撮像装置
10 制御システム
10a 記憶装置
10b 処理装置
14 乾燥室
15 ハウジング
17 攪拌ロータ
17A シャフト
17B パドル
18 電動機
20 ギヤ
22 トルク伝達機構
25 投入口
26 排出口
30 乾燥気体供給ライン
31 乾燥気体排出ライン
32 温度測定器
33 流量測定器
35 温度測定器
40 温度測定器
41 圧力測定器
46 表示部
50 蒸気供給ライン
51 ボイラー
52 蒸気圧力調節弁
56 堰
58 上下動装置
60 排出室
64 排出コンベヤ
71 音検出器
72 音検出器
73 音検出器
81 弾性部材
82 振動検出器
85 弾性部材
86 振動検出器
REFERENCE SIGNS LIST 1: Input conveyor 5: Drying device 7: Imaging device 8: Imaging device 9: Imaging device 10: Control system 10a: Memory device 10b: Processing device 14: Drying chamber 15: Housing 17: Stirring rotor 17A: Shaft 17B: Paddle 18: Motor 20: Gear 22: Torque transmission mechanism 25: Input inlet 26: Discharge outlet 30: Dry gas supply line 31: Dry gas discharge line 32: Temperature measuring device 33: Flow rate measuring device 35: Temperature measuring device 40: Temperature measuring device 41: Pressure measuring device 46: Display unit 50: Steam supply line 51: Boiler 52: Steam pressure control valve 56: Weir 58: Up-down movement device 60: Discharge chamber 64: Discharge conveyor 71: Sound detector 72: Sound detector 73: Sound detector 81: Elastic member 82: Vibration detector 85: Elastic member 86: Vibration detector

Claims (15)

熱を汚泥に加えることにより前記汚泥を乾燥するための乾燥装置の制御システムであって、
前記乾燥装置の運転パラメータおよび前記乾燥装置の状態データを含み、かつ対応する乾燥汚泥の含水率の実測データを含む訓練データを用いて機械学習により構築されたモデルを備え、
前記乾燥装置の状態データは、前記乾燥装置に導入される汚泥の状態データを含み、
前記制御システムは、前記運転パラメータおよび前記乾燥装置の状態データを前記モデルに入力し、前記乾燥装置から排出される乾燥汚泥の含水率の予測値を前記モデルに従って算定し、さらに前記含水率を目標範囲内に収めることができる前記運転パラメータの最適値を決定するように構成されていることを特徴とする乾燥装置の制御システム。
1. A control system for a dryer for drying sludge by applying heat to the sludge , comprising:
A model is provided that is constructed by machine learning using training data including operating parameters of the drying device and status data of the drying device, and including actual measurement data of the moisture content of the corresponding dried sludge ;
The status data of the drying device includes status data of sludge introduced into the drying device,
The control system for a drying apparatus is characterized in that it is configured to input the operating parameters and status data of the drying apparatus into the model, calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge discharged from the drying apparatus according to the model, and further determine optimal values of the operating parameters that can keep the moisture content within a target range.
前記乾燥装置は、蒸気により加熱された攪拌ロータにより汚泥を乾燥するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置の制御システム。2. The control system for a drying device according to claim 1, wherein the drying device is configured to dry the sludge by an agitating rotor heated by steam. 前記運転パラメータは、前記乾燥装置に投入される汚泥の流量、前記攪拌ロータの回転速度、前記攪拌ロータを回転させる電動機のトルク電流値、前記乾燥装置内の汚泥の滞留量および滞留時間を制御する堰の高さ、前記攪拌ロータに注入される蒸気の圧力、前記乾燥装置に供給される乾燥気体の温度、および前記乾燥装置に供給される乾燥気体の流量のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項2に記載の乾燥装置の制御システム。The control system for a drying device as described in claim 2, characterized in that the operating parameters are at least one of the flow rate of sludge fed into the drying device, the rotation speed of the agitator rotor, the torque current value of the electric motor that rotates the agitator rotor, the height of a weir that controls the amount and retention time of sludge in the drying device, the pressure of steam injected into the agitator rotor, the temperature of the drying gas supplied to the drying device, and the flow rate of the drying gas supplied to the drying device. 前記乾燥装置の状態データは、前記乾燥装置に投入される汚泥の種類、前記乾燥装置に投入される汚泥の温度、前記乾燥装置に投入される汚泥の含水率、前記乾燥装置の表面温度、前記乾燥装置内の圧力、前記攪拌ロータに注入される蒸気の流量、汚泥を乾燥させるために前記乾燥装置に供給された後に前記乾燥装置から排出された乾燥気体の温度、および前記攪拌ロータに連結された蒸気供給ラインから排出された蒸気が凝縮したドレン量のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項2に記載の乾燥装置の制御システム。3. The control system for a drying device as described in claim 2, characterized in that the status data of the drying device is at least one of the type of sludge fed into the drying device, the temperature of the sludge fed into the drying device, the moisture content of the sludge fed into the drying device, the surface temperature of the drying device, the pressure inside the drying device, the flow rate of steam injected into the agitating rotor, the temperature of the drying gas discharged from the drying device after being supplied to the drying device to dry sludge, and the amount of drain condensed from the steam discharged from a steam supply line connected to the agitating rotor. 前記乾燥装置の運転調整に際して、調整すべき前記運転パラメータの優先順位が予め定められていることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置の制御システム。 The control system for a drying device according to claim 1, characterized in that, when adjusting the operation of the drying device, the priority of the operating parameters to be adjusted is determined in advance. 前記制御システムは、前記優先順位を、前記機械学習時に算出される特徴量の重要度に従って決定するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の乾燥装置の制御システム。 The control system for a drying device according to claim 5 , wherein the control system is configured to determine the priority order according to the importance of feature amounts calculated during the machine learning. 前記制御システムは、前記運転パラメータの現在の数値と前記最適値との差が所定の調整幅より大きい場合、前記運転パラメータを段階的に調整するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の乾燥装置の制御システム。 7. The control system for a drying device according to claim 6, wherein the control system is configured to adjust the operating parameter in a stepwise manner when a difference between a current value of the operating parameter and the optimal value is greater than a predetermined adjustment range. 前記乾燥装置の状態データは、前記乾燥装置の前段に設置される脱水システムの運転パラメータおよび状態データと、前記脱水システムに組み込まれた学習済みモデルに従って算定された脱水汚泥の含水率の推定値のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の乾燥装置の制御システム。 A control system for a drying device as described in any one of claims 1 to 7, characterized in that the status data of the drying device includes at least one of operating parameters and status data of a dehydration system installed upstream of the drying device, and an estimated moisture content of the dehydrated sludge calculated according to a learned model incorporated into the dehydration system. 前記モデルは、
前記運転パラメータを含み、前記乾燥装置の状態データを含まない訓練データを用いて機械学習により構築された第1モデルと、
前記運転パラメータおよび前記乾燥装置の状態データの両方を含む訓練データを用いて機械学習により構築された第2モデルを含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の乾燥装置の制御システム。
The model is
A first model constructed by machine learning using training data including the operating parameters and not including state data of the drying device ;
The drying device control system according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a second model constructed by machine learning using training data including both the operating parameters and status data of the drying device.
前記第1モデルは、前記運転パラメータの最適値の決定に使用され、
前記第2モデルは、前記含水率の予測値の算定に使用されることを特徴とする請求項に記載の乾燥装置の制御システム。
the first model is used to determine optimal values of the operating parameters;
10. The control system of claim 9 , wherein the second model is used to calculate the predicted moisture content.
前記制御システムは、前記第1モデルに従って算定された前記含水率の予測値と、前記第2モデルに従って算定された前記含水率との差が所定の許容値を超えた場合は、前記第1モデルのための機械学習を再度行い、前記第1モデルを更新するように構成されていることを特徴とする請求項または10に記載の乾燥装置の制御システム。 The control system for a drying device according to claim 9 or 10, characterized in that, when a difference between the predicted moisture content calculated according to the first model and the moisture content calculated according to the second model exceeds a predetermined tolerance, the control system is configured to perform machine learning for the first model again and update the first model. 前記訓練データに含まれる前記運転パラメータの数値は、前記乾燥装置の通常運転時よりも広い範囲内で分散していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の乾燥装置の制御システム。 12. The control system for a drying device according to claim 1, wherein the numerical values of the operating parameters included in the training data are distributed within a wider range than during normal operation of the drying device. 前記制御システムは、前記機械学習を定期的または不定期に実行して前記モデルを更新するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の乾燥装置の制御システム。 The control system for a drying device according to any one of claims 1 to 12 , wherein the control system is configured to perform the machine learning on a regular or irregular basis to update the model. 前記制御システムは、Webアプリケーションを用いて、前記乾燥装置から取得されるデータの表示、前記乾燥装置の運転操作、前記モデルの更新を実行するように構成されていることを特徴とする請求項13に記載の乾燥装置の制御システム。 The control system for a drying device according to claim 13, characterized in that the control system is configured to use a web application to display data acquired from the drying device, to operate the drying device, and to update the model. 前記訓練データは、前記運転パラメータおよび前記乾燥装置の状態データに加え、汚泥の画像データ、汚泥の音データ、および汚泥に起因して発生する振動データのうちの少なくとも1つを含み、
前記制御システムは、前記運転パラメータおよび前記乾燥装置の状態データと、汚泥の画像データ、汚泥の音データ、および汚泥の振動データのうちの少なくとも1つを前記モデルに入力し、前記乾燥装置から排出される乾燥汚泥の含水率の予測値を前記モデルに従って算定するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の乾燥装置の制御システム。
The training data includes at least one of image data of sludge, sound data of sludge, and vibration data generated due to sludge, in addition to the operating parameters and the state data of the drying device ;
A control system for a drying device as described in any one of claims 1 to 14, characterized in that the control system is configured to input the operating parameters and status data of the drying device , and at least one of sludge image data, sludge sound data, and sludge vibration data into the model, and calculate a predicted value of the moisture content of the dried sludge discharged from the drying device according to the model.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019051458A (en) 2017-09-13 2019-04-04 水ing株式会社 Dewatering system
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019051458A (en) 2017-09-13 2019-04-04 水ing株式会社 Dewatering system
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