JPH0224199B2 - - 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
度を連続的に測定する方法及びその装置に関する
ものである。 〔従来の技術〕 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、何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し、ベルト
プレス型脱水機の運転管理に利用可能な重力脱水
ケーキの連続式強度測定方法及びその装置を提供
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を強度の指標とするこ
とを特徴とする重力脱水ケーキ強度の測定方法
と、これを実施するための好適な装置を提供する
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）と変化した重（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ろ布ベルトの走行
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の絶体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、脱水機の処理速度の変化
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節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、本発明の上記方法を実施するための最
適な装置について説明する。 第１図示例において、１−１は先端部がソリ状
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の先端部が走行す
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。 このように、重力脱水ケーキ４の厚さx₀と所定
の押圧力を付与した押圧部材１−１の沈下深さｘ
の比ｘ／x₀を重力脱水ケーキ４の強度指標とする
ものであるが、演算機構を設けて前記ｘ及びx₀を
計測するセンサからの出力信号を受け、その出力
比ｘ／x₀を演算する。 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７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が重量脱水ケーキ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、押圧部材先端部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深さ
を求めることができる。 〔実施例〕 第５図に示す装置を用いて、出力比ｘ／x₀を求
めたが、その時のベルトプレスの運転条件は表−
１に示す通りであり、第５図に示した装置の仕様
及び計測結果は表−２に示す通りであつた。 表−２に示したｘ／x₀の値0.42は、従来の回分
式法などで測定しておいた最適汚泥強度を示す
ｘ／x₀値と比較して、差があれば表−１の凝集剤
添加率、撹拌槽羽根回転数、ろ布スピード等を調
節することによつて修正される。

【表】

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、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なうことな
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、ベルトプレス脱水の運転管理に有効
に利用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図は本発明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図は本発明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を強度の指標とすることを特徴
   とする重力脱水ケーキ強度の測定方法。 ２ 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を計測するセンサと走行する
   重力脱水ケーキと摺動する所定の押圧力を付与し
   うる押圧部材をケーキ中に沈下可能に配備すると
   共に該押圧部材の沈下深さｘ計測するセンサを設
   け、さらに前記各センサによる計測値の出力比
   ｘ／x₀を演算する演算機構を備えたことを特徴と
   する重力脱水ケーキ強度測定装置。 ３ 前記押圧部材の沈下深さｘを計測するセンサ
   が、押圧部材を回転自在とし、その沈下深さｘが
   押圧部材の回転角として表示されるものである特
   許請求の範囲第２項記載の重力脱水ケーキ強度測
   定装置。 ４ 前記重力脱水ケーキの厚さx₀を計測するセン
   サが、前記押圧部材を回転自在とすると共にその
   押圧力をゼロに調整し、重力脱水ケーキの厚さx₀
   が押圧部材の回転角として表示されるものである
   特許請求の範囲第２項記載の重力脱水ケーキ強度
   測定装置。