JPS61259709A - 電気浸透脱水機の運転制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は例えば下水処理場で発生した汚泥等透脱水機
の運転制御方式に関する。

【従来技術とその問題点】

頭記した汚泥等を対象に電気浸透を応用して泥漿を連続
処理する電気浸透脱水装置として第２図のごとき構成の
ものが従来より実施されている。 第２図において、１はその外周に電極２を配備した陽極
側の回転ドラム、３は前記回転ドラム１の周域に対向し
てスプロケット間に張架された陰極側の電極部材を兼ね
たプレスベルト、４はプレスベルト３の周面に重ね合わ
せて張架された濾布などのフィルタベルト、５はベルト
の駆動モータであり、前記回転ドラム１とフィルタベル
ト４との対向面域に泥漿搬送通Ｎ１６が形成され、さら
に通路６の入口側には泥漿供給ホッパ７を設置し、これ
等で電気浸透脱水装置の本体を構成している。 なお前記の通路６はその入口側から出口側に向けて通路
幅が漸次狭まるように形成されている。また前記ホッパ
７に向けてその入口側には泥漿供給手段として重力濾過
脱水装置を兼ねたフィルタベルトコンベア８が＆　ｌａ
六り一　六＾ｒ葡曾２のプ嘗ノ１ベルト３を接地側とし
てこれに対向する回転ドラム１には直流電源装置９のプ
ラス側端子カベ給電局１１子９集電用スリップリングを
介して接続されてし）る。なお８ａはコンベア８に付設
した系外番二通じる濾水光は皿、１０は脱水機本体内で
フィルタヘルド４の下方に配備した濾水光は皿、１１は
脱水ケーキの回収容器、１２はフィルタベルト４に付着
してし）る脱水ケーキを掻き落とすスクレーノイである
。 かかる構成で駆動モータ５を運転し、かつ電源装置９よ
り電極２とプレスベルト３との間に電圧を印加した状態
で、泥漿供給用のベルトコンベア８を経てホッパ７より
泥崇搬送通″路６へ被脱水処理物としての泥漿Ａを供給
すると、泥漿は回転ドラムｌとプレスベルト３との間に
サンドライ・ノチ状に挟まれて矢印Ｐ方向にベルト搬送
され、この搬送過程で機械的な圧搾力に加えて対向電極
間に形成された電場の作用を受けるようになる。これに
より泥漿Ａは通路内の入口側に近い領域では主として機
械的な圧搾力により脱水が進行し、その後部の領域では
電場による電気浸透作用で脱水が進行する。ここで前記
の電気浸透脱水領域では泥漿の含有水は正に帯電されて
陰極プレスベルト３側に流動し、この電極部材に放電す
るとともにフィルタベルト４を透過して汚泥から分離脱
水され、通路内部域の圧搾脱水部から脱水された濾水と
ともに濾水光は皿１０に滴下して系外に排水される。 なおこの場合に電気浸透作用による濾水の移動量（脱水
量）は泥漿内を通流する電流に比例する。 一方、搬送通路６内に残った汚泥は前記の脱水動作によ
り？！　縮してケーキ化され、低含水率の脱水ケーキＢ
となって通路６の出口より送出されスクレーパ１２によ
りフィルタベルト４から剥離されて回収容器１１内に回
収される。なお、下水処理場で発生した汚泥の脱水処理
により生成した脱水ケーキは通常焼却処分あるいはコン
ポスト化して肥料として再生される。 ところで、頭記した下水処理場等で発生する汚　　　　
□泥はその性状，特にその濃度は常に一定ではなく状況
により様々に変動する。したがってこの汚泥を電気浸透
脱水機で脱水処理する場合には、その運転条件を一定の
ままにして運転を行うと汚泥の性状変動に伴って脱水ケ
ーキの含水率が変化することになる。一方、電気浸透脱
水機を通じて生成された汚泥の脱水ケーキはその後の処
理を考慮して含水率がほぼ一定の品質であることが望ま
れる。 しかして電気浸透脱水機を一定条件のまま運転を続ける
と、汚泥の濃度が通常の状態より低くなった場合には脱
水処理過程で充分に脱水し切れずに脱水ケーキの含水率
が高くなり、その後に脱水ケーキを例えば焼却処理する
際に支障を来す。逆に汚泥の濃度が高い場合にはこのま
までは過剰脱水となり、電気浸透脱水の工程で必要以上
の電力を消費することになり不経済な運転となる。 この観点から電気浸透脱水機の効率的な運転と、泥漿の
性状変動にかかわらず常に安定した所望含水率の脱水ケ
ーキを得るためには、脱水機の稼働中に脱水ケーキの含
水率を測定監視し、この含水率が目標設定値からはずれ
た際には脱水ケーキの含水率測定値と目標設定値との偏
差をフィードパ、Ｉ／）仕掛）−１，ア雷塔間の印加雷
庄を麿デろよらにして電気浸透脱水機を運転制御する必
要がある。 −カ、よ、。３カややヨ。□ー７□や□．１では赤外線
式含水率計が従来よりよく知られてい　　　ｉるが、こ
の赤外線式含水率計を脱水ケーキ測定用　　　１として
電気浸透脱水機に適用する場合には次記の　　　１書 ような問題が派生する。すなわち電気浸透脱水機　　　
１では脱水処理の過程で電流の通流に伴う発熱があ　　
　５す、脱水処理後の脱水ケーキから多くの蒸気が発　
　　１生ずる。このために脱水機の出口側の地点で脱水
　　　□ケーキを前記赤外線式含水率針により測定しよ
うとすると、脱水ケーキから発生する蒸気が測定光を吸
収する等して測定の外乱要因となるために含　　　□引 水率を正しく測定することが極めて困難となる。　　　
　′また電気浸透脱水機から搬出される脱水ケーキは　
　　”その表面が凹凸な団塊状を呈しており、赤外線式
　　　：：含水率計で測定するには一旦脱水ケーキの表
面を　　　□成る程度まで平滑面に均らすして整形する
操作が必要である。しかしこの操作は面倒でありこのこ
　　　、。 とが赤外線式含水率計の適用を一層困難にしている。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、脱
水ケーキの含水率を前記した赤外線式含水率計等で直接
計測することなく、電気浸透脱水機の系内に通常装備さ
れている計装系統で得られる測定量を活用して適切な運
転制御が行えるようにした電気浸透脱水機の運転制御方
式を提供することを目的とする。

【発明の要点】

上記目的を達成するために、この発明は電気浸透脱水機
の系内に供給される泥漿の供給量およびその濃度と、系
内で泥漿より分離脱水された濾水量とを測定してその測
定値から脱水ケーキの含水率を演算して求め、この演算
値と脱水ケーキ含水率の目標設定値との偏差をフィード
バック信号として電極間に加える印加電圧を制御するす
るようにしたものである。 すなわち、先記した電気浸透脱水機を対象に、この電気
浸透脱水機に供給される泥漿の供給量をＱ、その濃度を
１％、一方、プレ脱水用の泥漿供給コンベアおよび電気
浸透脱水機内の圧搾脱水部からの濾水量の和をＱｌ、そ
の濃度に起因する常数をａ、機内電気浸透脱水部からの
濾水量をＱ２．その濃度に起因する常数をｂとすると、
脱水機から搬出される脱水ケーキの含水量Ｗは、 また脱水ケーキの含水率ｒは、 Ｑ−ａ　Ｑｌ　−ｂＱ２　　１００ ここで　Ｑ−ａＱｌ　−ｂＱ２　＝Ｃとおくと、すなわ
ち前記した諸量の測定値Ｑ、ｒ、Ｑｌ　。 Ｑ２から脱水ケーキの含水率ｒを演算によって求めるこ
とができ、この演算値を基にｒＱ／Ｃが一定となるよう
に電極間の印加電圧を制御するこ−とにより泥漿の性状
変動にかかわらず常に含水率一定の脱水ケーキを得るこ
とができる。

【発明の実施例】

第１図はこの発明の実施例による運転制御系統図を示す
ものであり、第２図と対応る部材には同じ符合が付しで
ある。すなわちプレ脱水用の泥漿コンベア８へ泥漿を供
給する供給管路１３の途中には泥漿供給量および泥漿濃
度を計測する流量計１４および濃度計１５が介装されて
おり、これら流量計１４および濃度計１５で先記した＋
１１式の泥漿供給ＮＱおよびその含水率Ｔの信号を得る
。一方、泥漿コンベア８の濾水量は皿８　ａ　＋および
電気浸透脱水機内設置された濾水量は皿ｌＯにおける圧
搾脱水部に対向する前半部および電気浸透脱水部に対向
する後半部からそれぞれ引き出した濾水排水管１６．１
７゜１８には各排水管を通流する濾水量を計測する流量
計１９．２０および２１が介装されており、かつ流量計
１９と２０の測定値は加算器２２で加算し、これにより
加算器２２および流量計２１から先記した（１１式の濾
水量Ｑｌ、Ｑ２の信号を得る。また前記の各測定信号Ｑ
、γ、Ｑｌ、Ｑ２は符合２３で示す含水率演算器に加え
られ、ここで先記した演算式（２）をもとに脱水ケーキ
の含水率ｒが計算される。さらに含水率演算器２３で算
出された値がフィードバック信号Ｘとして出力され、脱
水ケーキの目標設定値ｙとともに調節計としてのコント
ローラ２４に加えられる。 コントローラ２４では前記フィードバック信号Ｘと設定
値ｙとの偏差から電源装置９へ電流制御信号ｚｌ、およ
びプレスベルト３の駆動用モータ５へ泥漿の供給量に対
応する回転数制御信号ｚ２を出力する。すなわち供給泥
漿の濃度が低い状態では印加電圧を高めて電気浸透の電
流が大となるように電源装置９の出力電圧を制御し、逆
に泥漿の濃度が高くなれぼ印加電圧を下げて電流を抑え
るように制御する。また駆動モータ５は泥漿の供給量に
応じて供給量が増加すれば回転速度を早め、逆に供給量
が少なくなれば回転速度を低下させる。 上記した運転制御を行うことにより、電気浸透脱水機か
ら搬出される脱水ケーキの含水率を赤外線式含水率計等
を用いて直接測定することなく、系内で容易に測定でき
る泥漿の供給量、濃度、および系内から排出される濾水
量等を検出信号として脱水ケーキの含水率が常に一定と
なるように電気浸透脱水機の適正運転制御が行えること
になる。 ここで先記した各種の流量計および濃度計等は、電気浸
透脱水機設備において通常運転管理用として設備内に装
備されている既設の計器をそのまま利用することができ
る。なお泥簗の供給量が一定である場合には前記した駆
動モータ５の回転数制御系を省いてもよく、さらに図示
における加算器２２を含水率演算器２３内に一緒に組込
んで構成すること、あるいは加算器２２．含水率演算器
２３の演算機能をコントローラ２４の演算部に持たせて
制御系を構成することも可能である。 なお図示実施例は回転ドラムとプレスベルトを組み合わ
せた連続式電気浸透脱水機を例示したが、回転ドラムの
代わりに陽極側の電極部材をベルト式として構成したも
のについても同様に実施できることは勿論である。

【発明の効果】

以上述べたようにこの発明によれば、系内に供給される
泥漿の供給量およびその濃度と、系内で泥漿より分離脱
水された濾水量とを測定してその測定値から脱水ケーキ
の含水率を演算して求め、この演算値と脱水ケーキ含水
率の目標設定値との偏差をフィードバック信号として電
極間に加える印加電圧を制御することにより、電気浸透
脱水機への適用が困難な赤外線式含水率計等を用いて脱
水ケーキの含水率を直接測定することなしに、系内で容
易に測定できる泥漿の供給量、その濃度および濾水量等
の測定量を制御系の検出値とし、供給泥漿の性状変動に
対応して常に一定の含水率の脱水ケーキが得られ、かつ
余分な電力消費を抑えるように電気浸透脱水機を最適な
条件で運転制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による電気浸透脱水機の運転
制御系統図、第２図は連続処理式の電気　　　□浸透脱
水機の構成図である０図において、１：回転ドラム、２
：陽極側の電極部材、３：陰極側の電極部材を兼ねたプ
レスベルト、４：フィルタベルト、５：ベルト駆動用モ
ータ、６：泥！Ｊｌ！送通路、９：電源装置、１４：泥
漿の供給量を測定する流量計、１５：泥漿の濃度を測定
する濃度計、１９，２０．２１　ｎ系内から排出される
濾水量を測定する流量計、２３：含水率演算器、２４：
コントローラ、Ａ：泥漿、Ｂ：脱水ケーキ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）相対向して配置された陽極側の電極部材と陰極側の
   電極部材との間に泥漿搬送通路を形成し、前記対向電極
   の間に直流電源装置より電圧を印加した状態で系内の泥
   漿搬送通路へ供給した泥漿の含有水を電気浸透脱水作用
   により系外に分離脱水して泥漿を脱水ケーキ化する電気
   浸透脱水機において、系内に供給される泥漿の供給量お
   よびその濃度と、系内で泥漿より分離脱水された濾水量
   とを測定してその測定値から脱水ケーキの含水率を演算
   して求め、この演算値と脱水ケーキ含水率の目標設定値
   との偏差をフィードバック信号として電極間に加える印
   加電圧を制御することを特徴とする電気浸透脱水機の運
   転制御方式。