JPH0224198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種水処理工程より排出される汚泥
の脱水に用いられるベルトプレス型脱水機におい
て、重力脱水部で生成される重力脱水ケーキの強
度を連続的に測定し、最適運転条件を保つように
制御する方法に関するものである。 〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕 ベルトプレスによる汚泥脱水においては、重力
脱水ケーキの強度が脱水機の性能に大きな影響を
及ぼすことが経験的に知られている。重力脱水ケ
ーキの強度が十分でないと、重力脱水工程以降の
圧搾工程におけるケーキのサイドリークやろ布ベ
ルトへのしみ込みが生じ、処理速度の低下やろ布
ベルトからのケーキ剥離性の低下が生じ、圧搾ケ
ーキ含水率の上昇あるいはろ布ベルトの洗浄水量
の増大等を招くことになる。 従つて、加らかの方法で重力脱水ケーキの強度
を計測し、ベルトプレス型脱水機の運転管理に利
用することが考えられる。しかし、現在のところ
適当な計測方法がないために、２次的手段として
ケーキのサイドリーク、剥離性等の計測を行つて
いるのが現状であるが、かかる方法は、測定方法
が複雑で、得られるデータの時間遅れが生ずるた
めに、運転管理指標としては必ずしも好ましいも
のではない。また、最近になつて、いわゆる針入
度試験法を改良した凝集体強度測定方法が開発さ
れたが、これは回分式の測定であるうえに、試料
のサンプリングが必要となる。ところが、ベルト
プレス脱水で生じる凝集体や重力脱水ケーキの強
度は小さく、サンプリングによつて容易に破壊さ
れるから、上記方法を用いることは不可能であ
る。このために、サンプリングが不要で、計測容
易な連続式強度測定方法の開発が望まれている。 本発明は、上記従来の問題点を克服すべく、ベ
ルトプレス型脱水機における重力脱水ケーキ強度
と、圧搾脱水ケーキ含水率等の脱水性能に及ぼす
各種運転操作条件との関係を調査した結果完成さ
れたもので、ベルトプレス型脱水機の重力脱水部
を走行する重力脱水ケーキ強度を測定することに
より、ベルトプレス脱水を最適運転状況に保つ制
御方法を提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記従来の問題点を克服するための
手段として、ベルトプレス型脱水機の重力脱水部
を走行する重力脱水ケーキの厚さx₀を計測すると
共に、該走行する重力脱水ケーキと摺動する所定
の押圧力を付与した押圧部材の沈下深さｘを計測
し、これらの出力比ｘ／x₀を求め、その値があら
かじめ求めておいた凝集剤の薬注量、凝集剤の混
合かくはん強度、汚泥の供給量、ろ布ベルトのス
ピードの各運転条件でのｘ／x₀の最小値近傍とな
るように、これら運転条件のうちの少なくとも一
つを制御することを特徴とするベルトプレス型脱
水機の運転条件制御方法を提供するものである。 〔作用〕 強度を測定する一般的な方法は、加える力（応
力）と変化した量（変位）との関係を知ることで
ある。ベルトプレス型脱水機においては、ろ布ベ
ルトによる圧搾工程の前に重力脱水を行う重力脱
水部が存在し、この重力脱水部では走行するろ布
ベルト上に適当な厚さの重力脱水ケーキが形成さ
れる。 いま、この重力脱水ケーキ上に所定重量の〓重
り〓を載せたと考えると、〓重り〓はケーキの強
度に応じて適当量沈下しながら布ベルトの走行方
向へ移動する。その沈下深さｘは、ケーキ強度の
大きい程小さく、〓重り〓の重量が大きい程大き
い。従つて、沈下深さｘを計測すれば、強度に応
じた信号を得ることができる。しかし、沈下深さ
ｘは重力脱水ケーキの厚さx₀によつて変化し、厚
さx₀の大きい程大きくなる。以上は〓重り〓を重
力脱水ケーキ上に載せて放置した場合の現象であ
り、この方式のままでは〓重り〓は重力脱水ケー
キの移動と共に移動することになり、回分式でか
つ複雑な測定方法である。 本発明では、この現象を連続化するために、
〓重り〓として、走行する重力脱水ケーキと摺動
する所定の押圧力を付与した押圧部材を用いる。
該押圧部材をろ布ベルトの走行方向には移動しな
い構造として、重力脱水ケーキ上にケーキ強度に
応じた深さをもつ溝を形成させ、その溝の深さを
計測して沈下深さｘとする。 沈下深さｘを計測する方式としては、重力脱水
ケーキ上に形成される溝の深さを超音波距離計測
計、レーザ光距離計測計等非接触方式の距離計測
計を用いて計測して求めてもよいし、接触式のレ
ベルスイツチ（抵抗式、静電容量式）等を用いて
測ることもできる。また、押圧部材全体を重力方
向（上下方向）にも移動可能としてその沈下深さ
を直接各種距離計測計を用いて測ることもできる
し、後述するように、押圧部材を回転自在に枢支
してケーキとの摺動部の沈下深さｘを他端の回転
角度に変換して計測することが便利である。 また、沈下深さｘを絶対値を比較するのでは、
重力脱水ケーキの厚さの影響を大きく受けるか
ら、汚泥濃度の変動や、脱水機の距離速度の変化
があつた場合には、重力脱水ケーキ強度を正しく
計測できないので、押圧力をかけない場合の重力
脱水ケーキの厚さx₀を別の方法で計測し、両者の
比ｘ／x₀をケーキ強度の指標として用いる。重力
脱水ケーキの厚さx₀を求める方法としては、前述
した既存の距離計測装置を用いることができる
し、カウンタバランスによつて重力脱水ケーキ上
にかかる押圧力をゼロに調整した前記押圧部材の
回転角度を用いる方法も利用できる。 以上の方法により、所定の押圧力Ｐの時のｘ／
x₀を、強度指標として重力脱水ケーキの強度を測
定することができ、ベルトプレス型脱水機の各種
運転操作条件を適正に制御することができる。 さらに、上記の方法で重力脱水ケーキ強度を測
定するための装置の一例を説明する。 第１図示例において、１−１は先端がソリ状の
押圧部材で、他端部は回転軸２によつて回転自在
に枢支され、押圧部材１−１の先端が走行するろ
布ベルト３上の重力脱水ケーキ４と摺動し、回転
軸２の押圧部材１−１と反対側には、押圧部材１
−１の重力脱水ケーキ４に加わる圧力を調節でき
るカウンタバランスw₁が取り付けられるように
なつている。なお、回転軸２には押圧部材１−１
の回転角度を検出する回転角検出装置５を付設す
ると便利である。 従つて、押圧部材１−１が所定押圧力となるよ
うにカウンタバランスw₁の重量を調節し、その
時の圧力によつて、第１図示のように、押圧部材
１−１の先端部は走行する重力脱水ケーキ４内に
沈下して溝が形成される。この溝の深さｘを各種
距離計測計で計測するが、図示例のように押圧部
材１−１の沈下を回転角θ₁として回転角検出装置
５で検出するようにすれば、θ₁はX₀−ｘ（x₀は重
力脱水ケーキ厚さ）を示すことは明らかである。
また、あらかじめ、第２図のようにθ₁とx₀−ｘと
の関係を求めておけば、θ₁からx₀−ｘを求め、さ
らに超音波距離計測計のような非接触式その他の
各種センサ（図示せず）を配備して重力脱水ケー
キ厚さx₀を求めれば、x₀−（x₀−ｘ）＝ｘとして溝
の深さｘを求めることができ、ｘ／x₀が求められ
ることになる。 なお、重力脱水ケーキ厚さx₀を求めるセンサと
して、前記公知の各種センサを使わずに、押圧部
材１−１と同様のものを使用することができる。
例えば、第３図示のように、押圧部材１−０の重
力脱水ケーキ４にかかる圧力をゼロにするような
カウンタバランスw₀に重量調整することによつ
て、押圧部材１−０が重力脱水ケーキ４内に沈下
しないようにする。そして、押圧部材１−０の回
転角θ₀と重力脱水ケーキ厚さx₀の関係を第４図の
ようにあらかじめ求めておけば、回転角θ₀の検出
により重力脱水ケーキ厚さx₀を連続計測すること
ができる。 さらに、この場合に好適な装置の例を第５図に
示す。即ち、ベルトプレス型脱水機の重力脱水部
に、重力脱水ケーキの厚さx₀を計測するセンサを
設け、さらに前記第１図示例のような重力脱水ケ
ーキ４への沈下深さｘを計測する押圧部材１−１
を設けたものであり、重力脱水ケーキの厚さx₀を
計測するセンサとしては前述したような各種計測
計を使用することができるが、前記第３図示例の
ような押圧部材１−０を使用するのが便利であ
り、所定押圧力でのｘ／x₀を容易に求めることが
できる。 なお、押圧部材の重力脱水ケーキとの摺動部
は、第１図、第３図、第５図に示したソリ状のほ
か、第６図示のようにろ布ベルトの走行方向に回
転する円筒６や、図示しない円板や球などにする
ことができる。また、垂直方向に移動自在とした
押圧部材の垂直移動距離を計測して沈下高さを求
めることもできる。 上記重力脱水ケーキ強度を測定する場所は、重
力脱水部の重力脱水ケーキが生成する部位であれ
ばどこでもよいが、あまり含水率が高く、分離液
の透過が十分でない領域での測定は容易でないた
め、通常は重力脱水部の末端部が好ましい。 また、重力脱水ケーキと摺動する押圧部材の好
ましい実効重量は、用いる汚泥、凝集剤の種類、
薬注率等、重力脱水速度の大小によつて大きく変
化するが、測定精度や測定の容易さの面から、前
記ｘ／x₀がおおむね0.1〜0.9、好ましくは0.3〜
0.8程度となるようにカウンタバランス等を調節
すると良い。通常、押圧部材の摺動部単位面積あ
たりの実効重量が５〜50ｇ／cm²が好ましい値であ
る。 このようにしてｘ／x₀を重力脱水ケーキ強度の
指標（ｘ／x₀の値が小さいほど強度が大となる）
とするが、その値があらかじめ求めておいたベル
トプレス型脱水機の運転条件である、凝集剤の薬
注量、凝集剤の混合かくはん強度、汚泥の供給
量、ろ布ベルトのスピードの各運転条件でのｘ／
x₀の最小値近傍となるように、これらの運転条件
のうちの少なくとも一つの制御することによつ
て、ベルトプレス脱水を最適運転状況に保つこと
ができる。 さらに、各種運転条件の制御について詳しく説
明する。 次の表−１に示す条件によつて実験した場合の
結果を、各運転条件毎に第７〜１０図に示す。い
ずれも押圧部材の圧力14ｇ／cm²の時の重力脱水ケ
ーキのｘ／x₀と圧搾脱水ケーキ含水率との関係を
調べたものである。

【表】

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明のよれば、従来計測が
困難であつたベルトプレス型脱水機の重力脱水ケ
ーキの強度を、サンプリング作業を行うことなし
に、精度良くかつ連続的に、しかも容易に知るこ
とができ、これによつてベルトプレス型脱水機の
各種運転条件を制御することが容易となり、常に
最適運転状態を維持することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はケーキ強度を測定するための装置の一
例を示す説明図、第２図は第１図の回転角θ₁とx₀
−ｘとの関係を示す線図、第３図は重力脱水ケー
キを測定するための装置の一例を示す説明図、第
４図は第３図の回転角θ₀とx₀との関係を示す線
図、第５図はケーキ強度を測定するための装置の
一例を示す全体斜視図、第６図は押圧部材の摺動
先端部の一例を示す説明図、第７〜１０図は各種
運転条件と重力脱水ケーキのｘ／x₀及び圧搾脱水
ケーキ含水率との関係を示す線図、第１１図はフ
イードバツク制御の一例を示す説明図、第１２図
は各種重力脱水ケーキに対する押圧力とｘ／x₀と
の関係を示す線図である。 １−０，１−１……押圧部材、２……回転軸、
３……ろ布ベルト、４……重力脱水ケーキ、５…
…回転角検出装置、６……円筒、w₀，w₁……カ
ウンタバランス、θ₀，θ₁……回転角、ｘ……沈下
深さ、x₀……重力脱水ケーキ厚さ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベルトプレス型脱水機の重力脱水部を走行す
   る重力脱水ケーキの厚さx₀を計測すると共に、該
   走行する重力脱水ケーキと摺動する所定の押圧力
   を付与した押圧部材の沈下深さｘを計測し、これ
   らの出力比ｘ／x₀を求め、その値があらかじめ求
   めておいた凝集剤の薬注量、凝集剤の混合かくは
   ん強度、汚泥の供給量、ろ布ベルトのスピードの
   各運転条件でのｘ／x₀の最小値近傍となるよう
   に、これら運転条件のうちの少なくとも一つを制
   御することを特徴とするベルトプレス型脱水機の
   運転条件制御方法。 ２ 前記出力比ｘ／x₀が0.1〜0.9となるように、
   前記所定の押圧力を調節するものである特許請求
   の範囲第１項記載のベルトプレス型脱水機の運転
   条件制御方法。