JPS625040B2

JPS625040B2 -

Info

Publication number: JPS625040B2
Application number: JP55019155A
Authority: JP
Inventors: Kenji Baba; Shoji Watanabe; Yoshimasa Asada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1987-02-03
Also published as: JPS56115695A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は汚泥処理プロセスにおける薬品注入量
制御装置に係り、特に薬注量を高精度に制御した
い汚泥処理プロセスに最適な薬品注入量制御装置
に関する。

水処理プロセスまたは汚泥処理プロセスにおい
て発生する汚泥を含む懸濁液は、通常塩化第二鉄
や消石灰等の薬品の添加により凝集する。さらに
凝集した汚泥フロツグは、脱水処理プロセスを経
て乾燥焼却される。凝集の良否は脱水処理プロセ
スに大きな影響を与えるため、薬品注入量を適確
に選ぶことが重要である。

薬品注入法としては、凝集の良否を判定して薬
品を注入する方法は存在せず、経験則に基づいて
行なわれている。すなわち、汚泥固形物量に比例
して薬品を注入する方法が知られている。つま
り、汚泥を含む懸濁液流量と汚泥濃度を検知し
て、両者の積、つまり汚泥固形物量に応じて薬品
を注入する方法である。その場合、薬品注入量を
汚泥固形物量に比して、どの位の割合で注入すべ
きか、すなわち薬品注入率を予測することは困難
である。その理由は、汚泥を含む懸濁液の凝集性
が、アルカリ度、有機物濃度PHといつた汚泥を含
む懸濁液の質によつて大きく変動するからであ
る。

従つて、最適な薬品注入量は実験的に求めてい
るのが現状である。このように、汚泥を含む懸濁
液の質が変わると薬品注入率も変わるものである
から、従来方法では汚泥を含む懸濁液の質の変化
に対応させることが不可能であつた。このため、
良好な処理が行なわれていないばかりか、多量の
薬品を注入することになり不経済であつた。

また、汚泥固形物質に比例して薬品注入を行う
方法では、汚泥を含む懸濁液流量及び汚泥濃度を
計測する必要がある。これらの計測器は高価であ
るにもかかわらず、精度は期待できなく、またメ
ンテナンスも煩雑であつた。

本発明の目的は、汚泥を含む懸濁液の粘性を検
出することにより凝集の良否を判定し、常に最適
な薬品注入を行い得る汚泥処理プロセスにおける
薬品注入量制御装置を提供するにある。

第１図は薬品注入率に対する汚泥を含む懸濁液
の粘度特性図である。第１図に示す例は、都市下
水処理場より採取した所定量の濃度汚泥に、凝集
剤として塩化第二鉄を注入しながら粘度の１指標
である粘度を測定した結果を表わしたものであ
る。

第１図に示されるように、汚泥を含む懸濁液の
粘度は薬品注入率の増加とともに０次反応的に減
少し、薬品注入率５％で減少勾配が変化する。一
方、薬品注入とともに汚泥の凝集状態を観察した
ところ、徐々にフロツグが生成し、薬品注入率５
％を過ぎた段階で凝集フロツグが顕著に生成する
ことが確認された。これより明らかなように、薬
品の注入に際しては、汚泥を含む懸濁液の粘性を
測定することにより、凝集状態を判定できること
を意味する。具体的には、粘度がほぼ一定値とな
る段階で薬品注入率を停止するように制御、換言
すれば、一定値になる値に或る許容幅を設け、こ
の許容幅内に粘度がくるように注入率を制御すれ
ばよい。

第２図は本発明の第１の実施例のブロツク図で
ある。凝集混和槽１内の汚泥を含む懸濁液２は撹
拌用パドル４により撹拌される。撹拌用パドル４
は撹拌モーター３により回転する。一方、薬品貯
留槽５内の薬品６は薬品注入ポンプ７により一定
速度で凝集混和槽１へ供給される。凝集混和槽１
では、汚泥を含む懸濁液２が薬品６により凝集し
フロツグを形成する。また、凝集混和槽１内の汚
泥を含む懸濁液２の粘度を粘度計８により計測す
る。計測値は制御装置９に送られ、粘度の変化速
度の勾配が変つた時点で薬品注入ポンプ７をスト
ツプさせ薬品６の注入を停止する。なお、複数種
の薬品を注入する場合でも、薬品注入ポンプの操
作は複数個を同時に停止させるように制御する。
また、薬品が粉体の場合には、薬品注入ポンプの
停止の代りにフイーダーを停止させればよい。

このような構成により、凝集状態が直接に判定
できる結果、次のような効果が得られる。

(a) 汚泥を含む懸濁液の量のみならず質の変動に
対応できる。

(b) 常に最適な薬品注入が行なえる。

(c) 必要量の薬品しか使用しないので経済的であ
る。

(d) 汚泥を含む懸濁液流量及び汚泥濃度等を測定
する必要がない。

第３図は本発明の第２の実施例のブロツク図で
ある。

本実施例は粘度を直接測定せず、粘度に比例す
る撹拌パドル４のトルクを検出し代用するもので
ある。具体的には、撹拌モーター３にトルク検出
器１０を装着し、その出力を制御装置９に入力す
るようにすればよい。

第３図の実施例によれば、第２図に示した実施
例に加え、メンテナンスが容易であるという効果
がある。すなわち、粘度検出器のように汚泥水中
に浸漬する必要がないため検出部等に目詰まり等
の生じる恐れがない。更に、撹拌パドルのトルク
は、凝集混和槽内の汚泥水粘度の平均値を表わす
ものと考えられ、粘度計を凝集混和槽の一部に浸
漬した場合と比べて安定した計測が可能である。

第４図は本発明の第３の実施例のブロツク図で
ある。

本実施例は、粘度検出器８を凝集混和槽１内に
単に投入する第２図の例と異なり、循環ポンプ１
１で汚泥液を循環させ、その循環経路中に粘度検
出器８を設置したものである。粘度検出器８とし
てはプロセス粘度計等が最適である。

第４図の実施例によれば、汚泥を含む懸濁液が
循環するため、凝集混和槽内の汚泥を含む懸濁液
の代表的な粘度を計測することができる。

第５図は以上の各実施例に示した制御装置９の
詳細ブロツク図である。

制御装置９は、微分装置１２、記憶装置１３，
１４、演算装置１５、比較装置１６、設定器１
７、オン・オフ設定器１８より構成される。粘度
検出器８で計測された信号はまず微分装置１２で
変化勾配が演算される。時刻ｔでの変化勾配α
（ｔ）とし、Δｔ時間後の変化勾配α（ｔ＋Δ
ｔ）とする。まず、α（ｔ）が記憶装置１３に記
憶され、次にα（ｔ＋Δｔ）が微分装置１２によ
り演算されると、α（ｔ）は記憶装置１３から記
憶装置１４へ転送され、一方、α（ｔ＋Δｔ）は
記憶装置１３に記憶される。この動作はΔｔ時間
毎に行なわれ、α（ｔ）とα（ｔ＋Δｔ）の値は
更新されてゆき、これらは演算装置１５に転送さ
れてΔα＝α（ｔ＋Δｔ）−α（ｔ）が演算され
る。一方、設定器１７で目標値Δα^*が入力され
て、比較器１６でΔαとΔα^*の大小が比較され
る。つまり、粘度の変化勾配が変つたかどうかを
判断する。図１に示す直線の折れ点（薬注率５
％）を過ぎると、Δα＜Δα^*となる。このとき
オン・オフ設定器１８により薬品注入ポンプ７を
ストツプさせる。

第６図は制御装置９の他の実施例のブロツク図
である。

第６図に示す実施例は第５図の実施の一部を簡
略にした構成である。第１図に示すように粘度の
変化は薬注の開始時では早く、凝集後はゆるやか
になる。この点に着目し、粘度の変化勾配α
（ｔ）が設定器１７で与えられた或る値α（ｔ）^*
より小さくなれば、粘度の変化が小さくなつたと
判断し、ポンプ７をストツプさせるようにしたも
のであり、他の動作は第５図の実施例と同様であ
る。

第７図は本発明の第４の実施例のブロツク図で
ある。本実施例は連続的に汚泥が投入される場合
の例である。第７図においては第４図で用いたと
同一部材であるものには同一符号を付している。

凝集混和槽１に汚泥投入管２０から汚泥が連続
的に投入され、一方、汚泥引抜管２１から凝集し
た汚泥を含む懸濁液２が引抜かれる。粘度検出は
第４図の場合と同様に循環系路中に粘度検出器８
を設け、制御装置１９に取込み、さらに設定器２
２の粘度目標値と比較される。粘度検出値が目標
値より高ければ、薬品注入ポンプ７による薬品注
入は持続される。逆に検出値が目標値以下になれ
ば、凝集は充分であるから制御装置１９は薬品注
入ポンプ７をストツプする。このようにして、汚
泥を含む懸濁液の粘度を一定に制御することによ
り、汚泥の凝集を常に良好に維持することが可能
である。第１図に示す汚泥の場合、目標値は
400cpsである。

汚泥濃度が高くなると、汚泥の粘度も高くな
る。

したがつて、汚泥濃度が変つた場合には目標値
を補正することによつて前述の制御法を適用する
ことができる。

以上詳述したように本発明によれば、汚泥の良
否を判定して薬品注入量を制御するので、汚泥の
質の変動に対応して最適な薬品注入を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は薬品注入率に対する汚泥を含む懸濁液
の粘度特性図、第２図は本発明の第１の実施例の
ブロツク図、第３図は本発明の第２の実施例のブ
ロツク図、第４図は本発明の第３の実施例のブロ
ツク図、第５図は本発明に係る制御装置の詳細ブ
ロツク図、第６図は制御装置の他の例の詳細ブロ
ツク図、第７図は本発明の第４の実施例を示すブ
ロツク図である。１……凝集混和槽、３……撹拌モーター、４…
…撹拌パドル、５……薬品貯留槽、６……薬品、
７……薬品注入ポンプ、８……粘着検出器、９，
１９……制御装置、１０……トルク検出器、１１
……循環ポンプ、１２……微分装置、１３，１４
……記憶装置、１５……演算装置、１６……比較
装置、１７……設定器、１８……オン・オフ設定
器。

Claims

【特許請求の範囲】１凝集混和槽内に投入された汚泥を含む懸濁液
を撹拌し、当該懸濁液内に所定の薬品を注入して
汚泥分のみを凝集する汚泥処理設備において、前
記混和槽内の懸濁液の粘度を検出し、該粘度検出
値が予め設定した一定幅内に収まるように前記薬
品の注入量を制御することを特徴とする汚泥処理
プロセスにおける薬品注入量制御装置。２特許請求の範囲第１項において、前記粘度検
出は、前記撹拌を行なうための撹拌パドルのトル
クを検出して代用することを特徴とする汚泥処理
プロセスにおける薬品注入量制御装置。３特許請求の範囲第１項において、前記粘度検
出は、前記汚泥を含む懸濁液を強制的に循環さ
せ、その循環経路中に設けた粘度検出器で行なう
ことを特徴とする汚泥処理プロセスにおける薬品
注入量制御装置。