JPH06221537A

JPH06221537A - 下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置及びその運転方法

Info

Publication number: JPH06221537A
Application number: JP1276493A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Suzuki; 清市鈴木; Masaki Matsunaga; 昌基松永; Tatsuya Goto; 達哉後藤
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-09
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3063874B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、下水汚泥焼却設備において、汚泥
貯留槽から焼却炉に所定の供給量の脱水ケーキを送る脱
水ケーキ供給装置に関し、電磁式流量計による計測時の
汚泥ノイズを少なくして、圧送配管中の脱水ケーキの流
量を正確に計測し、焼却炉に脱水ケーキの所定量を供給
することを目的とする。【構成】汚泥貯留槽の下方に脱水ケーキポンプを設置
し、この脱水ケーキポンプと焼却炉を圧送配管を介して
接続し、圧送配管の途中に、その内壁面に形成された孔
部に電極を、該電極の先端が内壁面に対して常時引っ込
んだ状態で内壁面から突出自在になるように移動自在に
設けてなる電磁式流量計を装着し、前記電磁式流量計か
らの信号により、脱水ケーキポンプに所定の供給量を出
力させる制御装置を配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水汚泥焼却設備にお
いて、汚泥貯留槽から焼却炉に所定の供給量の脱水ケー
キを送る脱水ケーキ供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水汚泥焼却設備では、焼却炉
で、脱水ケーキ（脱水汚泥）を公害を発生させることな
く燃焼させるために、脱水ケーキを焼却炉に定量供給す
ることが要求されている。

【０００３】即ち、焼却炉においては、脱水ケーキの燃
焼は一定空気供給下でなされるから、脱水ケーキの供給
量が所要値より少なければ、焼却排ガス中の酸素濃度が
高くなり、ＮＯ_Xの発生を助長させることになる。反
面、脱水ケーキの供給量が所要値より多ければ、焼却排
ガス中の酸素濃度が低くなり、脱水ケーキの燃焼過程に
発生するＮＨ₄及びＣＨ₄の混在でＨＣＮの発生を助長
する結果を招き、公害防止対策上好ましくない。また、
燃焼工学上からも、焼却排ガス中から排出される公害物
質を最小限に抑えることが要求される。

【０００４】かかる要求に沿って、例えば、図６，図７
に示すように、下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置
が知られている。図６は、従来における第１の下水汚泥
焼却設備の脱水ケーキ供給装置を示し、図において、汚
泥貯留槽１０１の下方に脱水ケーキポンプ１０２が設置
され、この脱水ケーキポンプ１０２から焼却炉１０３へ
圧送配管１０４が配置され、圧送配管１０４の排出端部
には、ケーキ押込機１０５が設置れている。また、汚泥
貯留槽１０１の上流側には、ケーキ移送コンベヤ１０６
が配置され、このケーキ移送コンベヤ１０６には、機械
的計重機１０６Ａが装着されている。

【０００５】図７は、従来における第２の下水汚泥焼却
設備の脱水ケーキ供給装置を示し、図において、汚泥貯
留槽２０１の下流側にベルトコンベヤ２０２が設置さ
れ、このベルトコンベヤ２０２には、機械的計重機２０
２Ａが装着されている。前記ベルトコンベヤ２０２の下
流側下方にケーキ押込機２０３が設置され、このケーキ
押込機２０３は焼却炉２０４に連結されている。また、
汚泥貯留槽２０１の上流側には、ケーキ移送コンベヤ２
０５が配置されている。

【０００６】なお、炉ケーキ投入工程は以下のように、
開始される。集塵機保温工程→焼却炉運転準備工程→バ
ーナ燃焼工程→オイルガン燃焼工程→炉ケーキ投入工程
の順序で進む。

【０００７】ここで、集塵機は、乾式電気集塵機で、燃
焼ガス中の煤塵を除去するため、焼却炉の出口と煙突の
間に設置されている。焼却炉運転準備工程とは、焼却設
備に附帯する補機を順次起動させ、焼却設備系内のガス
がバランスするまでの工程である。

【０００８】バーナ燃焼工程とは、補助バーナを燃焼さ
せ、流動媒体を昇温する工程である。オイルガン燃焼工
程とは、炉内流動層にオイルをガンで直接噴霧させ、流
動媒体を焼却温度まで加温させる工程である。

【０００９】炉ケーキ投入工程とは、焼却炉１０３に脱
水ケーキを投入する工程である。そして、図６の第１の
従来例では、機械的計重機１０６Ａを装着したケーキ移
送コンベヤ１０６と汚泥貯留槽１０１の下方に設けたロ
ードセル式重量計１０７を組み合わせて、汚泥貯留槽１
０１への脱水ケーキ投入量と、汚泥貯留槽１０１の切り
出し残量をベースに単位時間に焼却炉１０３内へ供給さ
れる脱水ケーキ量が算出される。

【００１０】また、図７の第２の従来例では、汚泥貯留
槽２０１から切り出された脱水ケーキは機械的計重機２
０２Ａを装着したベルトコンベヤ２０２上で計測され
る。しかしながら、第１の従来例では、脱水ケーキ量を
瞬時に直接且つ正確に把握できないので、きめの細かい
焼却運転が困難とされている。

【００１１】また、第２の従来例では、焼却炉２０４へ
の供給量が脱水ケーキの性状により、非常に左右され、
安定した定量供給の継続が困難とされている。例えば、
脱水ケーキが粘性を帯びている場合、汚泥貯留槽２０１
の切出機から切り出されたケーキは、直径が１５０ｍｍ
以上の塊状に形成されることもあり、しかも、機械的計
重機２０２Ａを装着したベルトコンベヤ２０２上に連続
して排出されないため、機械的計重機２０２Ａでは、単
位時間内に計測された量の平均値を、真の計量値とし
て、供給量が制御されている。そのため、焼却炉２０４
側では、供給量に非常なバラツキが発生し、定量供給は
困難となっている。

【００１２】汚泥貯留槽２０１から切り出されたケーキ
の形状は、上記のように、塊状に形成され、また、不連
続で排出され、しかも、定量性が無いので、機械的計重
機２０２Ａによる計測では、脱水ケーキの供給むらがあ
り、機械的計重機２０２Ａ自身も、計量時、機械的計重
機２０２Ａの最大目盛以上の脱水ケーキが計量されて
も、余剰分は加算されないようになっており、焼却炉２
０４への供給精度が不充分である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】また、最近では、より
精度良く測定するために、電磁式流量計を用いる例もあ
る。電磁式流量計には、例えば、矩形周波励磁方式のも
のが一般的である。

【００１４】通常の電磁式流量計は、その電極をライニ
ング面より突出したり、フラットにして構成されてい
る。計測流体が液体を対象とした電磁式流量計で脱水ケ
ーキを計測する場合、ケーキ成分中の無機質，繊維質等
が電極に接触する時に発生するノイズ，或いは，巻き込
み気泡を含んだ脱水ケーキが通過する時に流量信号が突
変するため、正確な計測をすることは困難とされてい
る。従って、圧送配管中の脱水ケーキの流量の計測は、
汚泥ノイズが多く、実用化が困難となっている。このよ
うな汚泥ノイズを低減するために、電極をライニング面
より凹ます必要がある。

【００１５】そこで、図８に示すように、脱水ケーキの
供給精度を上げるため、汚泥貯留槽３０１の直下に、小
ホッパー付きの脱水ケーキポンプ３０２を設置し、この
脱水ケーキポンプ３０２から焼却炉３０３へ圧送配管３
０４が配置され、圧送配管３０４の焼却炉３０３の直前
には、ケーキ押込機３０５が設置されている。圧送配管
３０４の途中に電磁式流量計３０６が取り付けられ、流
量を計測した例もある。この場合、電磁式流量計で計測
された流量を補正するために、汚泥貯留槽３０１の上流
側には、ケーキ移送コンベヤ３０７が配置され、汚泥貯
留槽３０１の架台上には、ロードセル式重量計３０８が
装着されている。

【００１６】従来の電磁式流量計では、以下の如き問題
があり、好ましくない。（１）図８に示すように、電磁式流量計３０６の電磁式
発信機に取り付けてある電極３０６Ａが、図９に示す発
信機ライニング面３０７Ａより引き込ませた、いわゆる
凹型取付であるため、その凹部３０９に絶縁性物質が滞
留することがある。このような場合は原理的に測定不可
能になってしまう。

【００１７】また、このような状態が発生した時の除去
対策がないため、その除去方法は圧送配管３０４中の電
磁式発信機を取り外し、電極３０６Ａを抜き取り、清掃
するという特殊技能者でなければできない作業が必要と
なる。

【００１８】（２）脱水ケーキは圧縮性の流体であるか
ら、圧力を加えるとその容積は小さくなる。電磁式流量
計で計測される容積は加圧下の容積であるから、計測さ
れた容積を重量換算するのに当然、加圧下での比重が必
要となる。

【００１９】この加圧下での脱水ケーキの比重は、別の
計重装置により測定された脱水ケーキの重量を、電磁式
流量計で計測された加圧下の容積で割ることにより得ら
れるが、脱水ケーキは汚泥貯留槽で測定しており、ま
た、中間の脱水ケーキポンプに付いている小さいホッパ
ー内のケーキレベルが一定でないため、比重の精度が不
充分で、脱水ケーキの供給量の精度が低くなっており、
比重を計測するために上述のように別の計重装置が必要
となる問題がある。

【００２０】圧送配管中に脱水ケーキを滞留させたまま
にしておくと（焼却設備の運転を停止したままの状
態）、夏場は特に圧送配管の脱水ケーキが消化発酵を起
こし、圧送配管内に消化ガスが共存する。このような状
態下で、流量計測すると、所要流量とかけ離れた流量信
号を発信することになる等の問題もある。

【００２１】また、脱水ケーキポンプの所要出力を小さ
くするために、圧送配管中を流れる脱水ケーキの流速
は、特に遅くする必要があり、一般的には３ｃｍ／ｓｅ
ｃ以下とされているが、このような速度範囲では、汚泥
ノイズ（汚泥が電極に接しながら移動する時に発生する
ノイズ）により、発生する起電力が流量信号起電力を上
回り、真の流量信号とならず、種々の技術を駆使しても
汚泥ノイズに起因する起電力を分離することは困難であ
る。

【００２２】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、電磁式流量計による計測
時の汚泥ノイズを少なくして、圧送配管中の脱水ケーキ
の流量を正確に計測し、焼却炉に脱水ケーキの所定量を
供給できる下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置を提
供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
汚泥貯留槽から焼却炉へ脱水ケーキを送る下水汚泥焼却
設備の脱水ケーキ供給装置において、汚泥貯留槽の下方
に脱水ケーキポンプを設置し、この脱水ケーキポンプと
焼却炉を圧送配管を介して接続し、圧送配管の途中に、
その内壁面に形成された孔部に電極を、該電極の先端が
内壁面に対して常時引っ込んだ状態で内壁面から突出自
在になるように移動自在に設けてなる電磁式流量計を装
着し、前記電磁式流量計からの信号により、脱水ケーキ
ポンプに所定の供給量を出力させる制御装置を配置した
ことを特徴とする。

【００２４】請求項２記載の発明は、汚泥貯留槽から焼
却炉へ脱水ケーキを送る下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ
供給装置において、汚泥貯留槽の下方に脱水ケーキポン
プを設置し、この脱水ケーキポンプと焼却炉を圧送配管
を介して接続し、圧送配管の途中に、その内壁面に形成
された孔部に電極を、該電極の先端が内壁面に対して常
時引っ込んだ状態で内壁面から突出自在になるように移
動自在に設けてなる電磁式流量計を装着し、前記電磁式
流量計からの信号により、脱水ケーキポンプに所定の供
給量を出力させる制御装置を配置し、圧送配管の途中に
切換弁を装着し、圧送配管の切換弁の上流側部分と汚泥
貯留槽をケーキ返流管で接続したことを特徴とする。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の下
水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置の運転方法であっ
て、計測供給自動運転開始前に圧送配管内の発酵したガ
スを含有した脱水ケーキを汚泥貯留槽に返流した後、圧
送配管内を、発酵したガスを含有した脱水ケーキから未
発酵の脱水ケーキに置換することを特徴とする。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置におい
て、焼却炉に、その周りに沿って複数のケーキ投入ノズ
ルを設け、複数のケーキ投入ノズルを圧送配管に接続し
たことを特徴とする。

【００２７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の下
水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置において、ケーキ
投入ノズルには、ケーキ分割カッターが取り付けられて
いることを特徴とする。

【００２８】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置の運転方
法であって、脱水ケーキと、し渣及び沈砂を混練した
後、これらを焼却炉に投入することを特徴とする。

【００２９】

【作用】請求項１記載の発明においては、汚泥貯留槽か
らケーキが脱水ケーキポンプに送られ、脱水ケーキポン
プにより送り出された脱水ケーキが圧送配管を通って焼
却炉に圧送される。

【００３０】その際、圧送配管を通る脱水ケーキは、電
磁式流量計により、その流量が計測され、その信号が制
御装置に送られる。制御装置では、脱水ケーキの流量か
ら脱水ケーキポンプからの脱水ケーキの供給量が算定さ
れ、脱水ケーキポンプから所定の量の脱水ケーキが、圧
送配管を通って焼却炉に圧送される。

【００３１】そして、圧送配管の途中に、その内壁面に
形成された孔部に電極を、該電極の先端が内壁面に対し
て常時引っ込んだ状態で内壁面から突出自在になるよう
に移動自在に設けてなる電磁式流量計を装着しているの
で、圧送配管の孔部と電極の先端とで形成される凹部に
絶縁性物質または気泡が滞留しようとしても、電磁式流
量計の電極の先端を圧送配管の孔部において圧送配管の
内壁面から突出させることにより、前記凹部から絶縁性
物質または気泡が排除される。

【００３２】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明に加えて、次の作用が生じる。圧送配管内に
ガスが共存した場合には、切換弁を閉状態にする。この
状態で、脱水ケーキポンプを運転すると、圧送配管内の
脱水ケーキにガスが共存しても、ガスはケーキ返流管を
介して汚泥貯留槽に逃がされる。

【００３３】圧送配管内からガスが排除されると、切換
弁を開状態にする。この状態で、脱水ケーキポンプを運
転すると、ガスが排除された脱水ケーキが電磁式流量計
を通過し、電磁式流量計は正常な流量信号を発信でき
る。

【００３４】請求項３記載の発明においては、請求項２
記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置を運転す
る際、計測供給自動運転開始前に圧送配管内の発酵した
ガスを含有した脱水ケーキを汚泥貯留槽に返流した後、
圧送配管内を、発酵したガスを含有した脱水ケーキから
未発酵の脱水ケーキに置換する。

【００３５】請求項４記載の発明においては、請求項１
または２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置
において、焼却炉に、その周りに沿って複数のケーキ投
入ノズルを設け、複数のケーキ投入ノズルを圧送配管に
接続したので、焼却炉内に脱水ケーキの多分散供給が可
能になる。

【００３６】請求項５記載の発明は、請求項４記載の下
水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置において、ケーキ
投入ノズルには、ケーキ分割カッターが取り付けられて
いるので、焼却炉に投入される脱水ケーキの塊が燃焼工
学的に適する大きさに分割される。

【００３７】請求項６記載の発明においては、請求項１
または２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置
の運転する際、脱水ケーキと、し渣及び沈砂を混練した
後、これらを焼却炉に投入する。

【００３８】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図１ないし図５により本発明の実施例に係わる
下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置を説明する。

【００３９】図１において、符号１は汚泥貯留槽で、こ
の汚泥貯留槽１の下方には、脱水ケーキポンプ２が設置
されている。符号３は焼却炉を示し、焼却炉３と脱水ケ
ーキポンプ２は圧送配管４で連結されている。

【００４０】圧送配管４の途中には、電磁式流量計５
と、第１空気式切換弁（切換弁）６と、ケーキ投入弁７
とが、上流側から順番に装着されている。圧送配管４の
電磁式流量計５と第１空気式切換弁６の間の部分と、汚
泥貯留槽１は、ケーキ返流管１１で接続され、ケーキ返
流管１１の途中には、第２空気式切換弁８が装着されて
いる。第１空気式切換弁６，第２空気式切換弁８の駆動
は例えばモータ駆動でも良い。電磁式流量計５は、電磁
式発信器５Ｃと、変換器９とで構成されている。

【００４１】ケーキ返流管１１を配置したのは、次の理
由による。焼却設備の運転を停止しておくと、圧送配管
４の中の脱水ケーキの入れ換えが無く、夏場は特に圧送
配管４内の脱水ケーキが消化発酵を起こし、圧送配管４
内にガスが共存するようになる。このようなガスが共存
した脱水ケーキが電磁式流量計５の電磁式発信器５Ｃを
通過すると、断続的な絶縁状態が起こり、所要流量とか
け離れた流量信号を発進することになり、この防止対策
として、電磁式流量計５の電磁式発信器５Ｃとあまり離
れない位置にケーキ返流管１１を分岐して汚泥貯留槽１
にガスを含んだ脱水ケーキを返流させるためである。

【００４２】電磁式流量計５は、その電磁式発信器５Ｃ
により発生した磁界中を脱水ケーキが通過すると起電力
が発生し、この起電力を流量信号として取り出し、計測
するものである。そして、図２に示すように、上記の電
磁式流量計５は、耐酸性で且つ耐磨耗性に優れているタ
ングステンカーバイトを材料とした電極５Ａを有し、電
極５Ａは、圧送配管４の内壁面４Ａに形成された孔部４
Ｂに移動自在に設けられ、該電極５Ａの先端は内壁面４
Ａから常時は引っ込んだ状態にあり、内壁面４Ａから突
出自在になっている。即ち、常時、圧送配管４の内壁面
４Ａに常時凹部１２が形成され、この凹部１２から電極
５Ａの先端が内壁面４Ａより二点鎖線で示すように突出
するようになっている。なお、脱水ケーキの流速が１ｃ
ｍ／ｓｅｃという特に遅い条件に対しては、信号起電力
を強くした電磁式発信器（励磁コイル巻数を通常より多
くする）が用いられる。

【００４３】この電極５Ａの先端が圧送配管４の内壁面
４Ａから突出すると、圧送配管４内を流れる脱水ケーキ
が移動する時に生じる摺動効果の利用により、脱水ケー
キ中の、凹部１２に滞留する絶縁性物質または気泡を除
去する構造となっている。脱水ケーキの圧送中でも、絶
縁性物質または気泡を除去でき、また、これらが凹部１
２に滞留したことが、警報装置により知らされる。

【００４４】また、電磁式発信器５Ｃの圧送配管４にお
ける装着位置は、脱水ケーキポンプ２に近接させると、
該脱水ケーキポンプ２の突変を受けて生じる圧送配管４
内の空洞により影響されるので、脱水ケーキが充分に圧
密された場所で、且つ、例えば、脱水ケーキポンプ２の
吐出フランジからの最短距離７００ｍｍより離れた位置
で、しかも、ケーキ返流管１１をできるだけ短くするよ
うな位置が望ましいとされている。

【００４５】また、上記の電磁式発信器５Ｃには、変換
器９が接続され、この変換器９には調節計１０からなる
制御装置が接続され、さらに、この調節計１０はインバ
ータモータ１３を介して脱水ケーキポンプ２に接続され
ている。調節計１０には、記録計１０Ａが接続されてい
る。

【００４６】変換器９は、電磁式発信器５Ｃで発生した
起電力を電流に変換するものである。また、電磁式流量
計５で計測した容積を重量換算するには、実使用時の圧
力で計測できる携帯用比重計で事前に、電磁式発信器５
Ｃを脱水ケーキが通過する時の圧力における脱水ケーキ
の比重を測定し、その値を重量換算係数として調節計１
０に外部入力される。このように、加圧下の脱水ケーキ
の比重を正確に測定しているので、脱水ケーキの供給量
＝（加圧下の容積）×（加圧下の比重）の値が正確にな
り、信頼性の高い計測が可能となっている。

【００４７】調節計１０からの信号が脱水ケーキポンプ
２に送られ、脱水ケーキポンプ２では、そのインバータ
モータ１３による回転数制御により脱水ケーキの供給量
の制御が行なわれる。

【００４８】しかして、本実施例においては、炉ケーキ
投入工程が以下のように、開始される。集塵機保温工程
→焼却炉運転準備工程→バーナ燃焼工程→オイルガン燃
焼工程→ケーキ返流工程→炉ケーキ投入工程の順序で進
む。上記のケーキ返流工程は、従来例のオイルガン燃焼
工程と炉ケーキ投入工程との間に追加された工程で、そ
の詳細は図４に示される。ケーキ返流工程はタイマ工程
を有し、タイマ工程はオイルガン燃焼工程が完了してか
ら、流動媒体が焼却可能温度になるまで時間がかかるた
め、ケーキ返流開始時間を任意に変更できるようにする
ためのものである。なお、ケーキ返流工程以外の各工程
については、従来例と同様であるので、その説明を省略
する。

【００４９】ケーキ返流工程の詳細を図４により説明す
る。まず、手動操作でケーキ返流工程がスイッチオンさ
れ、以下のように工程が自動的に進む。ステップＳ１で
オイルガン燃焼工程の運転が完了すると、ステップＳ２
に進み、タイマＴ₁がオンになり、返流開始時間が設定
される。次いで、ステップＳ３に進む。ステップＳ３に
おいては、タイマＴ₁による設定時間が経過しているか
否かが判断される。設定時間が経過すると、ステップＳ
４に進む。ステップＳ４においては、ケーキ投入弁７が
閉じているか否かが判断される。ケーキ投入弁７が閉じ
ていると、ステップＳ５に進む。ステップＳ５におい
て、第１空気式切換弁６が閉じている判断されると、ス
テップＳ６で第２空気式切換弁８が開かれた後、ステッ
プＳ７に進み、第２空気式切換弁８が開いているか否か
が判断される。第２空気式切換弁８が開いていると判断
されると、ステップＳ８に進み、脱水ケーキポンプ２が
運転され、ステップＳ９に進む。

【００５０】脱水ケーキポンプ２の運転中には、図１に
示すように、点線で示す循環経路Ｘが形成され、これに
より、ガス含有ケーキが汚泥貯留槽１に返流され、圧送
配管４内が未発酵の脱水ケーキと置換される。これによ
り、流量計測した場合、所要流量とかけ離れた流量信号
を発信することが防止されている。

【００５１】ステップＳ９において、脱水ケーキポンプ
２の回転数が設定値に達しているか否かが判断される。
回転数が設定値に達していると判断されると、ステップ
Ｓ１０に進み、汚泥貯留槽１の切出機が運転される。次
いで、ステップＳ１１に進み、汚泥貯留槽１の切出機の
回転数が設定値になっているか否かが判断され、回転数
が設定値に達していると判断されると、ステップＳ１２
に進む。

【００５２】ステップＳ１２においては、タイマＴ₂が
オンになり、次いで、ステップＳ１３に進み、返流が終
了しているか否かが判断される。設定時間が経過し、返
流が終了していると判断されると、ステップＳ１４に進
み、ケーキ返流工程の運転が終了し、ランプが点灯す
る。

【００５３】次いで、焼却工程指令で、先ず、ケーキ投
入工程が手動でスイッチオンされると、第１空気式切換
弁６，第２空気式切換弁８が切り換わり以下のように、
直ちに脱水ケーキの計測がされ、図５に示すように、脱
水ケーキの供給が自動化運転される。

【００５４】即ち、図５において、上述のようにステッ
プＳ１４でケーキ返流工程の運転が終了していると判断
されると、ステップＳ２１に進み、ケーキ投入弁７が開
かれる。次いで、ステップＳ２２において、ケーキ投入
弁７が開いているか否かが判断される。開いていると判
断されると、ステップＳ２３に進み、第１空気式切換弁
６が開かれる。ステップＳ２４では、第１空気式切換弁
６が開いているか否かが判断され、開いていると判断さ
れると、ステップＳ２５に進み、第２空気式切換弁８が
閉じられる。ステップＳ２６において、第２空気式切換
弁８が閉じているか否かが判断される。第２空気式切換
弁８が閉じていると、ステップＳ２７に進む。

【００５５】ステップＳ２７においては、電磁式流量計
５が動作し、自動調整回路がオンになる。そして、汚泥
貯留槽１からケーキが脱水ケーキポンプ２に送られ、脱
水ケーキポンプ２により送り出された脱水ケーキが圧送
配管４を通って焼却炉３に圧送される。ここで、この脱
水ケーキポンプ２の所要出力を小さくするために、圧送
配管４中を流れる脱水ケーキの流速は、特に遅くする必
要があり、一般的には３ｃｍ／ｓｅｃ以下とされてい
る。

【００５６】その際、圧送配管４を通る脱水ケーキは、
電磁式発信器５Ｃにより、その流量信号起電力が計測さ
れ、その信号が変換器９により電流信号に変換され、そ
の信号が調節計１０に送られ、さらに、インバータモー
タ１３に送られる。調節計１０では、脱水ケーキの流量
から脱水ケーキポンプ２からの脱水ケーキの供給量が算
定される。調節計１０からの指令により脱水ケーキポン
プ２の入力側に装着されたインバータモータ１３が作動
され、回転数制御が行なわれ、脱水ケーキの供給量の調
整が行われる。例えば、調節計１０は、設定値に対して
現在の流量が少なければ、脱水ケーキポンプ２の回転数
を速くする信号を該脱水ケーキポンプ２に送り、常時、
設定流量になるように回転数を制御する。

【００５７】このようにして、脱水ケーキポンプ２から
所定の量の脱水ケーキが、圧送配管４を通って焼却炉３
に圧送される。焼却炉３には、圧送配管４から脱水ケー
キが投入されるが、し渣及び沈砂ととにも投入するか否
かにより、次の２つの場合がある。

【００５８】（１）脱水ケーキのみを焼却する場合に
は、圧送配管４を焼却炉３に直接に連結し、脱水ケーキ
が焼却炉３に投入される。この場合には、図３に示すよ
うに、焼却炉３の周りに、ヘッダー管を設け、そのヘッ
ダー管に任意数のケーキ投入ノズル１４を設けた多分散
供給が可能であるから、一炉当たりの焼却規模が大きい
焼却炉３に適し、さらに、ケーキ押込機等の機械設備が
不要となり、最も経済的で且つ燃焼工学的にも優れてい
る。

【００５９】また、従来においては、ベルトコンベヤや
圧送配管で焼却炉に送られる脱水ケーキの供給量が不安
定であったので、焼却炉に脱水ケーキを供給する量を調
整するため、焼却炉にケーキ押込機を装着することが必
要であったが、本実施例では、上述のように脱水ケーキ
の供給量を正確に計測できるので、脱水ケーキの供給量
が安定し、上述のようにケーキ押込機等の機械設備を不
要にできる。

【００６０】そして、焼却炉３に投入される脱水ケーキ
の塊が、燃焼工学的に適する大きさになるように、焼却
炉３側のノズル内部に十字型のケーキ分割カッター１５
が取り付けられている。かかる構造では、従来のケーキ
押込機等を使用しないで焼却炉３側のケーキ投入ノズル
１４に圧送配管４を直接接続できるようにしてあるの
で、供給設備の建設費が安く、またコンパクトな配置計
画ができる。

【００６１】（２）し渣及び沈砂（下水処理場から排出
される汚物）等を脱水ケーキとともに焼却したい場合に
は、焼却炉３内での汚物燃焼の場をフリーボード（流動
媒体のない空間部）に移行させないように、焼却炉３に
入れる直前に混練機を設け、そこに脱水ケーキと別系統
から運ばれたし渣及び沈砂を投入し、充分に混練した
後、脱水ケーキ投入機を介して焼却炉に投入される。

【００６２】そして、上述の自動運転が終了すると、ス
テップＳ２８に進み、ケーキ投入工程の運転が終了し、
ランプが点灯する。以上の如き構成によれば、圧送配管
４の途中に、その内壁面４Ａに形成された孔部４Ｂに電
極５を、該電極５の先端が内壁面４Ａに対して常時引っ
込んだ状態で内壁面４から突出自在になるように移動自
在に設けてなる電磁式流量計が装着され、電磁式発信器
５Ｃに取り付けてある電極５Ａが、圧送配管４の内壁面
（ライニング面）４Ａより引き込ませてあるので、圧送
配管４の孔部４Ｂと電極５Ａの先端とで形成される凹部
１２に脱水ケーキ中に混入した絶縁性物質または気泡が
滞留しようとしても、電磁式流量計５の電極５Ａの先端
を圧送配管４の孔部４Ｂから突出させることにより、前
記凹部１２から絶縁性物質または気泡を排除することが
できる。

【００６３】上述の構造の電磁式発信器５Ｃでは、脱水
ケーキ中の無機質，繊維質等が電極に接触する時に発生
するノイズ，或いは，気泡の巻き込みを直ちに排除で
き、絶縁性物質に起因する汚泥ノイズを極端に少なくで
き、電磁式発信器５Ｃの流量信号起電力が支配的になる
ので、測定値を真の値に近づけ、制御信号として使用す
ることができ、汚泥ノイズによる計測誤差を少なくし、
圧送配管４中の脱水ケーキの正確な流量を計測をするこ
とができる。

【００６４】かかる脱水ケーキの正確な流量の計測が上
述のように可能になったので、圧送配管４に電磁式発信
器５Ｃを設置することが可能になり、電磁式発信器５Ｃ
を脱水ケーキの流量検出手段として構成し、焼却炉３に
所定の供給量の脱水ケーキを精度良く供給する下水汚泥
焼却設備の脱水ケーキ供給装置を構成することができ
る。

【００６５】また、圧送配管４の凹部１２に、脱水ケー
キ中に混入した絶縁性物質が付着しても、電磁式流量計
５の電極５Ａを圧送配管４の内壁面４Ａから突出させて
除去するのは簡単な操作なので、特殊技能者でなくても
一般の能力を有する技能者でもできる。

【００６６】詳しく述べると、汚泥ノイズ特性を調べる
と、汚泥ノイズは流量信号として取り出す起電力と周波
数との間に、或る相関関係があることが判明した。即
ち、汚泥ノイズは、その起電力周波数（０Ｈ_Z〜１００
Ｈ_Z）が高くなるに従ってノイズレベルが指数関数的に
少なくなる。この汚泥ノイズ特性は、電極の材質及び電
極取付形状によってその傾向及びノイズレベルの絶対値
が変わることである。

【００６７】これらのノイズ特性を低減することによっ
て、計測精度の高い流量測定ができる。そして、また、
例えば圧送配管４内の脱水ケーキが消化発酵を起こし、
圧送配管内４にガスが共存しても、ケーキ返流管１１を
介して汚泥貯留槽１にガスを逃がした状態で、当該下水
汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置を運転することがで
きるので、ガスが排除された脱水ケーキを電磁式流量計
５を通過させることができ、従って、電磁式流量計５の
凹部１２にガスが滞留することを防止し、電磁式流量計
の検出精度を確実に確保でき、脱水ケーキの流量の計測
精度を確保できる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、圧送配管の途中に、その内壁面に形成され
た孔部に電極を、該電極の先端が内壁面に対して常時引
っ込んだ状態で内壁面から突出自在になるように移動自
在に設けてなる電磁式流量計が装着され、電磁式流量計
の電極が、圧送配管の内壁面より引き込ませてあるの
で、圧送配管の孔部と電極の先端とで形成される凹部に
脱水ケーキ中に混入した絶縁性物質または気泡が滞留し
ようとしても、電磁式流量計の電極の先端を圧送配管の
孔部において圧送配管の内壁面から突出させることによ
り、前記凹部から絶縁性物質または気泡を排除すること
ができる。

【００６９】上述の構造の電磁式流量計では、脱水ケー
キ中の無機質，繊維質等が電極に接触する時に発生する
ノイズ，或いは，気泡の巻き込みを直ちに排除でき、絶
縁性物質に起因する汚泥ノイズを極端に少なくでき、電
磁式流量計の流量信号起電力が支配的になるので、測定
値を真の値に近づけ、制御信号として使用することがで
き、汚泥ノイズによる計測誤差を少なくし、圧送配管中
の脱水ケーキの正確な流量を計測をすることができる。

【００７０】かかる脱水ケーキの正確な流量の計測が上
述のように可能になったので、圧送配管に電磁式流量計
を設置することが可能になり、電磁式流量計を流量検出
手段として構成し、焼却炉に所定の供給量の脱水ケーキ
を精度良く供給する下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給
装置を構成することができる。

【００７１】また、圧送配管の凹部に、ケーキ中に混入
した絶縁性物質が付着しても、電磁式流量計の電極を圧
送配管の内壁面から突出させて除去するのは簡単な操作
なので、特殊技能者でなくても一般の能力を有する技能
者でもできる。

【００７２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明に加えて、圧送配管内にガスが共存しても、ケ
ーキ返流管を介して汚泥貯留槽にガスを逃がした状態
で、当該下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置を運転
することができるので、ガスが排除された脱水ケーキを
電磁式流量計を通過させることができ、従って、共存ガ
スによる流量信号の突変も無く、電磁式流量計の凹部に
ガスが滞留することを防止し、電磁式流量計の検出精度
を確実に確保でき、脱水ケーキの流量の計測精度を確保
できる。

【００７３】請求項３記載の発明によれば、計測供給自
動運転開始前に圧送配管内の発酵したガスを含有した脱
水ケーキを汚泥貯留槽に返流した後、圧送配管内に未発
酵の脱水ケーキを充満させた状態で、圧送配管を介して
焼却炉へ送ることにより、流量計測した場合、所要流量
とかけ離れた流量信号を発信することを防止できる。

【００７４】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置に
おいて、焼却炉に、その周りに沿って複数のケーキ投入
ノズルを設け、複数のケーキ投入ノズルを圧送配管に接
続したので、焼却炉内への脱水ケーキの多分散供給を可
能にし、一炉当たりの焼却規模が大きい焼却炉に対応
し、さらに、ケーキ投入機等の機械設備を不要にするこ
とができる。

【００７５】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置において、
ケーキ投入ノズルには、ケーキ分割カッターが取り付け
られているので、焼却炉に投入される脱水ケーキの塊が
燃焼工学的に適する大きさに分割することができる。

【００７６】請求項６記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置の
運転方法において、脱水ケーキと、し渣及び沈砂を混練
した後、これらを焼却炉に投入することより、脱水ケー
キと、し渣及び沈砂を同時に焼却できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる下水汚泥焼却設備の脱
水ケーキ供給装置の構成図である。

【図２】同脱水ケーキ供給装置の電磁式流量計の取付状
態を示す圧送配管の縦断面図である。

【図３】同脱水ケーキ供給装置における焼却炉の脱水ケ
ーキ投入部付近の断面図である。

【図４】ケーキ返流工程を示すフローチャート図であ
る。

【図５】ケーキ投入工程を示すフローチャート図であ
る。

【図６】従来における第１の下水汚泥焼却設備の脱水ケ
ーキ供給装置の構成図である。

【図７】従来における第２の下水汚泥焼却設備の脱水ケ
ーキ供給装置の構成図である。

【図８】従来における第３の下水汚泥焼却設備の脱水ケ
ーキ供給装置の構成図である。

【図９】図８の脱水ケーキ供給装置の圧送配管の縦断面
図である。

【符号の説明】

１汚泥貯留槽２脱水ケーキポンプ３焼却炉４圧送配管４Ａ内壁面４Ｂ孔部５電磁式流量計５Ａ電極１０調節計（制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松永昌基東京都立川市緑町3233−２−708 (72)発明者後藤達哉埼玉県上尾市浅間台３−25−11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥貯留槽から焼却炉へ脱水ケーキを送
る下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置において、汚泥貯留槽の下方に脱水ケーキポンプを設置し、この脱
水ケーキポンプと焼却炉を圧送配管を介して接続し、圧送配管の途中に、その内壁面に形成された孔部に電極
を、該電極の先端が内壁面に対して常時引っ込んだ状態
で内壁面から突出自在になるように移動自在に設けてな
る電磁式流量計を装着し、前記電磁式流量計からの信号により、脱水ケーキポンプ
に所定の供給量を出力させる制御装置を配置したことを
特徴とする下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置。
【請求項２】汚泥貯留槽から焼却炉へ脱水ケーキを送
る下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置において、汚泥貯留槽の下方に脱水ケーキポンプを設置し、この脱
水ケーキポンプと焼却炉を圧送配管を介して接続し、圧送配管の途中に、その内壁面に形成された孔部に電極
を、該電極の先端が内壁面に対して常時引っ込んだ状態
で内壁面から突出自在になるように移動自在に設けてな
る電磁式流量計を装着し、前記電磁式流量計からの信号により、脱水ケーキポンプ
に所定の供給量を出力させる制御装置を配置し、圧送配管の途中に切換弁を装着し、圧送配管の切換弁の上流側部分と汚泥貯留槽をケーキ返
流管で接続したことを特徴とする下水汚泥焼却設備の脱
水ケーキ供給装置。
【請求項３】計測供給自動運転開始前に圧送配管内の
発酵したガスを含有した脱水ケーキを汚泥貯留槽に返流
した後、圧送配管内に未発酵の脱水ケーキを充満させた
状態で、圧送配管を介して焼却炉へ送ることを特徴とす
る請求項２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装
置の運転方法。
【請求項４】焼却炉に、その周りに沿って複数のケー
キ投入ノズルを設け、複数のケーキ投入ノズルを圧送配
管に接続したことを特徴とする請求項１または２記載の
下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置。
【請求項５】ケーキ投入ノズルには、ケーキ分割カッ
ターが取り付けられていることを特徴とする請求項４記
載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装置。
【請求項６】脱水ケーキと、し渣及び沈砂を混練した
後、これらを焼却炉に投入することを特徴とする請求項
１または２記載の下水汚泥焼却設備の脱水ケーキ供給装
置の運転方法。