KR100920965B1

KR100920965B1 - 오니농축장치 및 오니농축방법

Info

Publication number: KR100920965B1
Application number: KR1020077023772A
Authority: KR
Inventors: 겐조 스가야; 히로이치 가와사키; 마사요시 가타야마; 마나부 야마시타; 마사하루 미야와키
Original assignee: 가부시키가이샤 이시가키
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2009-10-09
Also published as: EP2626333A1; TW200800811A; CN101255001B; CN201063014Y; US7906029B2; CN1847172A; US7828961B2; CN101255001A; EP1873123A1; KR20070121760A; EP1873123B1; JP2006289308A; CN2913356Y; CN101275922A; JP4427798B2; EP1873123A4; EP2628714A1; AU2005330884A1; EP2626333B1; US20090057235A1

Abstract

차속회전 농축기(80)과, 차속회전 농축기(80)에 의하여 농축된 농축오니의 오니 수용조(88)에 설치된 전력 검출기(87)과, 전력 검출기(87)이 검출한 농축오니 농도(X)의 전기신호를 수신하여 그 데이터를 연산하여 판별하는 판별기(91)과, 판별기(91)의 판별결과의 명령신호를 수신하여 외통 구동기(86)과 스크루 구동기(85)를 조작하는 제1컨트롤러(92)와, 판별기(91)의 판별신호를 수신하여 응집제의 약액 주입율(α)을 단계적으로 증감시키는 비례 설정기(93)과, 비례 설정기(93)로부터의 명령신호를 수신하여 응집제 공급 펌프(97)을 조작하는 제2컨트롤러(94)를 구비하고, 약액 주입율(α), 스크루(39)의 회전수(S), 외통 스크린(21)의 회전수(C)를 제어하면서 오니의 농축을 한다.

Description

오니농축장치 및 오니농축방법{SLUDGE CONCENTRATION DEVICE AND SLUDGE CONCENTRATION METHOD}

본 발명은, 하수가 혼합된 생오니(生汚泥; raw sludge), 하수소화오니(下水消化汚泥; sewage digested sludge), 활성잉여오니(活性剩餘汚泥; excess activated sludge) 등을 농축하는 오니농축장치(汚泥濃縮裝置) 및 오니농축방법(汚泥濃縮方法)에 관한 것으로서, 특히 하수오니에 대한 응집제(凝集劑)의 첨가량(添加量)과, 스크루(screw)와 외통 스크린(外筒 screen)을 차속 회전(差速回轉)시키면서 여과분리방식(濾過分離方式)으로 농축하는 차속회전 농축기(差速回轉濃縮機)의 스크루와 외통 스크린의 회전수를 제어하는 오니농축장치 및 오니농축방법에 관한 것이다.

물질을 함유하는 원액(原液)에 응집제를 첨가하여 현탁물질(縣濁物質)의 플록(floc)을 형성시켜 탈수 오니의 수분 함유율의 저감(低減)을 도모하고, 외통 스크린의 내부에 스크루를 설치하고, 스크루를 회전시키면서 막히기 쉬운 여과면(濾過面)을 재생하여 난여과성(難濾過性)의 유기물(有機物)을 함유하는 오니를 농축·탈수시키는 장치로서, 스크루 프레스는 잘 알려져 있다. 그리고 외통 스크린과 스크루를 서로 역회전 하도록 구성하고, 외통 스크린의 구동기(驅動機)에 부하감지장치를 설치하고, 부하감지에 의하여 외통을 감속시켜서 과부하를 방지하는 스크루 프레스가 공개되어 있다(특허문헌1 참조).

또한 여과체(濾過體)의 내부에 회전 가능하게 스크루를 설치한 여과장치에, 공급압력의 감지수단과, 스크루의 토크 검출수단과, 스크루의 회전수의 제어수단을 설치하고, 공급압력과 토크의 검출결과에 의하여 스크루의 회전수를 제어하여 처리물의 수분 함유율을 일정하게 하는 제어장치가 공개되어 있다(특허문헌2 참조).

하수오니 등의 농축에 사용되는 농축기(濃縮機)로서는, 원통 외주면이 스크린(여과재)에 의하여 구성된 외통과 외통 내에 동심(同心)으로 배치된 스크루가 서로 역방향으로 회전하여 실질적으로 수평으로 배치된 외통 내로 받아들인 오니를 스크루에 의하여 외통의 축선방향(軸線方向)으로 이송하면서 여과분리방식으로 농축 배출하는 차속회전형 농축기가 공개되어 있다(특허문헌3 참조).

회전 농축기의 제어장치로서는, 농축된 오니 중에 원판모양의 검출체를 삽입시키고 검출체에 연결된 구동장치에 토크 검출장치를 설치하여 오니 농도를 측정하고, 오니 공급량이나 외통 볼(外筒 ball)의 회전속도를 조정하는 원심농축기가 공개되어 있다(특허문헌4 참조). 또한 농축된 오니 중에 회전익(回轉翼)을 삽입시켜, 회전익의 회전 토크로부터 검출한 검출 농도치를 출력하는 점도검출기(粘度檢出器)와 자동제어수단을 설치하고, 회전 차이를 제어하여 농축오니 농도를 일정하게 하는 원심농축기가 공개되어 있다(특허문헌5 참조).

특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평4-238699호 공보(청구항2, 도1)

특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개2002-239314호 공보(청구항4, 도1)

특허문헌3 : 일본국 공개특허공보 특개2001-179492호 공보

특허문헌4 : 일본국 공개실용신안공보 실개평6-25747호 공보(청구항1, 도1)

특허문헌5 : 일본국 특허공보 특공평1-39840호 공보(특허청구범위, 제5도)

본 발명의 제1과제로서, 종래의 스크루 프레스는, 점성이 낮고 여과성이 좋은 오니에 대하여는 스크루의 회전수를 제어함으로써, 과부하를 방지할 수 있고 균일한 수분 함유율의 케이크가 얻어지지만, 난여과성의 오니에 대하여는 여과실(濾過室)의 용적을 감소시켜서 압착 탈수하면 빠른 시기에 외통 스크린의 여과면이 막히거나, 또는 급격하게 압착하면 오니가 여과액과 함께 외통 스크린으로부터 배출되어 여과액이 현탁할 우려가 있다. 이 때문에 농축효율이 낮고, 얻어지는 농축오니의 농도를 균일화시키는 것도 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

또한 원액의 농도나 공급량을 감지하여 농축오니 농도나 토크를 제어하는 장치에 있어서는, 항상 공급 오니량이나 오니 농도의 변화가 있고 스크루나 외통 스크린에 걸리는 회전 토크가 변동하므로, 농축오니의 농도를 균일화시키는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 농축효율이 높고 농축오니의 농도를 균일하게 할 수 있는 오니농축장치 및 오니농축방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제2과제로서, 종래의 차속회전 농축기에서는 스크루의 축외경(軸外徑)과 외통 스크린 내경(內徑)의 크기의 비율에 의하여 농축효율이 변동하여 반드시 높은 농축효율이 얻어지지는 않는다고 하는 문제가 있었다. 또한 종래의 차속회전 농축기에 있어서 1개의 스크루 날개에서는 농축되는 오니의 여러 가지 원액성상(原液性狀)이나 목표로 하는 농축농도 등에 대하여 반드시 높은 농축효율이 얻어지지는 않는다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 농축효율이 높은 차속회전 농축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제3과제로서, 종래의 레이저광(laser光) 방식의 오니 농도계나 마이크로파(micro波) 방식의 농도계는, 저농도의 원액에 대하여는 정밀도도 높아 효율적이지만, 농축된 오니와 같이 농축율이 높아지면 고형분(固形分)의 밀도가 높아져 측정이 곤란하게 된다고 하는 문제가 있었다. 오니 중의 고형분의 형상이나 크기에 좌우되어, 측정을 위한 부대설비도 복잡하게 된다. 또한 종래의 원판모양의 검출체나 회전익을 오니 중에 삽입하여 오니 농도를 측정하는 장치에 있어서는, 수평모양의 원판에 오니가 퇴적하여 회전 토크에 오차가 발생하거나 유량증가 변동에 의하여 판면(板面)을 하부로부터 밀어 올리는 작용이 작동하여 전기신호를 불안정하게 하는 결점이 있었다. 오니 중에 삽입시킨 회전익에 있어도, 회전익을 되돌리는 작용이 작동하여 전기신호를 불안정하게 하는 결점이 있었다.

본 발명은, 농축오니 중에 삽입되는 농도 검출기의 검출체를 유량변동의 영향을 받기 어려운 형상으로 함으로써 얻어지는 오니 농도의 데이터의 편차를 작게 하는 것을 목적으로 하고, 또한 비교적 여과성이 좋은, 하수가 혼합된 생오니, 하수초침오니(下水初沈汚泥: sewage primary sludge)에 더하여, 활성잉여오니 등의 난여과성의 오니 처리에서도 편차가 적은 오니 농도 데이터가 얻어져 안정된 농축오니 농도의 제어를 할 수 있는 오니농축장치 및 오니농축방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1특징은, 회전 가능한 외통 스크린 내에 스크루를 설치하고, 상기 스크루를 차속 회전시키면서 상기 외통 스크린의 시작부에 공급한 원액오니를 상기 외통 스크린에 의하여 여과하고, 상기 외통 스크린의 종단부에서 농축오니를 배출하는 차속회전 농축기와, 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 상기 농축오니의 오니 농도를 검출하는 농축오니 농도 검출부와, 상기 원액오니에 응집제를 공급하는 응집제 공급 펌프를 구비하는 응집제 공급부와, 상기 외통 스크린의 회전수C와 상기 스크루의 회전수S 및 상기 응집제 공급 펌프가 공급하는 상기 응집제의 양을 제어하는 제어부을 구비하는 오니농축장치인 것을 요지로 한다.

여기에서 상기 차속회전 농축기는, 상기 외통 스크린을 회전시키는 외통 구동기와 상기 스크루를 회전시키는 스크루 구동기를 구비한다.

상기 농축오니 농도 검출부는, 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 상기 농축오니를 저장하는 오니 수용조와 상기 농축오니의 오니 농도를 검출하여 상기 제어부로 전기신호를 송신하는 전력 검출기를 구비한다.

상기 제어부는, 상기 농축오니 농도 검출부로부터 송신된 상기 전기신호를 수신하여 상기 전기신호 데이터를 연산하여 판별하는 판별기와, 상기 판별기로부터 송신된 제1명령신호를 수신하여 상기 외통 구동기와 상기 스크루 구동기의 회전수를 조작하는 제1컨트롤러와, 상기 판별기로부터 송신된 제1명령신호를 수신하여 상기 원액오니에 공급하는 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증감시키는 비례 설정기와, 상기 비례 설정기로부터 송신된 제2명령신호를 수신하여 상기 응집제 공급 펌프를 조작하는 제2컨트롤러를 구비한다.

본 발명의 제1특징에 의하면, 응집제의 약액 주입율α, 차속 회전시키는 외통 스크린과 스크루의 회전수를 제어함으로써, 응집제의 약품 사용량을 최소한으로 하고 농축 후의 오니의 농축농도를 평균적인 농도로 유지할 수 있다.

상기 외통 스크린은 양단이 원반모양의 플랜지판에 의하여 닫혀 있고, 상기 스크루는 외주면에 스크루 날개를 구비하는 원통모양 중심축을 구비하고, 상기 원통모양 중심축의 지름의 크기f는 상기 외통 스크린의 내경F의 40%∼70%이며, 상기 외통 스크린 내의 일단측에 위치하는 부분의 상기 원통모양 중심축의 원주면에 상기 원액오니를 상기 원통모양 중심축의 중공통 내부로부터 상기 외통 스크린 내로 유입하는 입구 개구가 형성되고, 상기 외통 스크린의 타단측의 상기 플랜지판에 상기 농축오니를 배출하는 출구 개구가 형성되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 스크린면(screen面) 재생효과가 크고, 농축오니 등이 큰 배출저항(排出抵抗)을 받지 않고 외통 스크린 외부로 배출되어, 오니 등의 피처리물의 농축이 매우 효율적으로 이루어지는 오니농축장치를 제공할 수 있다.

상기 출구 개구의 개구면적을 증감 조절하는 출구 개구도 조절기구가 상기 외통에 설치되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 외통 스크린 내에 있어서의 오니의 체류시간을 조정할 수 있다.

상기 출구 개구도 조절기구는, 상기 출구 개구가 형성된 플랜지판에 중첩되어 배치되어서 당해 플랜지판에 대하여 회전변위 가능한 셔터판을 포함하고, 상기 플랜지판에 대한 당해 셔터판의 회전변위 위치에 따라 당해 셔터판에 의한 상기 출구 개구의 폐쇄량을 증감 하더라도 좋다.

외통의 외주측에 있어서 상기 출구 개구의 개구 가장자리가 외통 스크린에 의한 상기 원통 외주면과 상기 외통의 지름방향으로 보아서 대략 동일한 위치이더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 운전종료 후에 외통 스크린 내에 오니가 체류하는 일이 없어 청소가 용이하게 되고, 또한 출구저항이 적기 때문에 농축오니의 배출이 좋아 응집 플록이 파괴되지 않도록 할 수 있다.

상기 스크루 날개는, 1, 2, 3개 날개의 어느 것이더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 비교적 여과성의 좋은 하수가 혼합된 생오니, 하수초침오니, 난여과성의 활성잉여오니 등 오니성상이나 목표로 하는 농축농도에 따라 스크루 날개의 개수를 1, 2, 3의 어느 하나로 함으로써 농축효율을 높일 수 있다.

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고, 상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin 이상 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고, 상기 비례 설정기는, 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되어, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 제2명령신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 농축오니 농도의 변동에 대하여 응집제의 약액 주입율α, 스크루의 회전수S의 두개의 조작인자(操作因子)의 우선순위를 결정하여 단계적으로 변동시키므로, 응집제의 약품 사용량을 최소한으로 하고, 농축효율이 높고 농축오니 농도의 변동이 적은 오니농축장치를 제공할 수 있다. 또한 농축오니의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고, 상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax가 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고, 상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax 이상인 때에, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하가 될 때까지 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고, 상기 스크루가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 상기 오니 농도가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상 또는 상기 외통 스크린이 상한 회전수Cmax가 될 때까지 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고, 상기 비례 설정기는, 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되고, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 제2명령신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 농축오니 농도의 변동에 대하여 응집제의 약액 주입율α, 스크루의 회전수S, 외통 스크린의 회전수C의 3개의 조작인자의 우선순위를 결정하여 단계적으로 변동시키므로, 응집제의 약품 사용량을 최소한으로 하고, 농축효율이 높고 농축오니 농도의 변동이 적은 오니농축장치를 제공할 수 있다. 또한 농축오니의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고, 상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시킴과 아울러 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 감속하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시킴과 아울러 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 증속하고, 상기 비례 설정기는 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되어, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 제2명령신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 농축오니 농도의 변동에 대하여 응집제의 약액 주입율α, 스크루의 회전수S, 외통 스크린의 회전수C의 3개의 조작인자의 우선순위를 결정하여 단계적으로 변동시킬 때에, 스크루의 회전수S와 외통 스크린의 회전수C를 동시에 제어하기 때문에 농축오니 농도의 변동에 신속하게 대응할 수 있고, 응집제의 약품 사용량을 최소한으로 하고, 농축효율이 높고 농축오니 농도의 변동이 적은 오니농축장치를 제공할 수 있다. 또한 농축오니의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin과, 상기 외통 스크린의 최적 회전수Cso, 상기 스크루의 최적 회전수Sso가 기억되어, 상기 차속회전 농축기의 운전 시작시 및 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax보다 낮고 상기 하한 농축오니 농도Xmin보다 클 때에 원액 공급량Qs의 변동시에, 상기 제1명령신호를 송신하고, 상기 외통 스크린의 최적 회전수Cso, 상기 스크루의 최적 회전수Sso는, 변동하는 원액 공급량Qs에 따라 스크루와 외통 스크린의 회전수를 설정하여 산출하는 관계식,

스크루의 최적 회전수Sso(rpm)

= 회전계수S1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

외통 스크린의 최적 회전수Cso(rpm)

= 회전계수C1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

로 정의되고, 상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 차속회전 농축기의 운전 시작시 및 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax보다 낮고 상기 하한 농축오니 농도Xmin보다 클 때에 상기 원액 공급량Qs의 변동시에, 상기 관계식으로부터 산출한 상기 스크루와 상기 외통 스크린의 최적 회전수Sso, Cso에 의거하여 스크루 구동기와 외통 구동기를 제어하더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 원액 공급량Qs가 변동하더라도 그 원액 공급량Qs를 농축하는 데에 알맞은 회전수로 스크루, 외통 스크린을 회전시키기 때문에, 높은 농축효율로 오니의 농축을 할 수 있는 오니농축장치를 제공할 수 있다.

상기 농축오니 농도 검출부는, 상기 농축오니 중에 삽입된 하단부를 개구하고 상단부에 공기구멍을 형성한 원통모양의 검출체와, 상기 원통모양의 검출체와 연결된 회전축을 구비하는 구동 모터를 구비하고, 상기 전력 검출기는 상기 구동 모터의 전류치의 변동을 검출하고, 상기 전류치의 변동을 상기 전기신호로서 출력하더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 비교적 여과성이 좋은, 하수가 혼합된 생오니, 하수초침오니에 더하여, 활성잉여오니 등의 난여과성의 오니처리에서도 편차가 적은 농축오니 농도 데이터가 얻어지고, 그 편차가 적은 농축오니 농도 데이터를 기초로 하여 제어를 하므로, 안정적인 농축오니 농도의 제어를 할 수 있는 오니농축장치를 제공할 수 있다.

상기 판별기는, 상기 전력 검출기로부터 송신된 연속된 상기 전기신호를 수신하고, 상기 연속된 전기신호의 평균 전류치를 산출하고, 상기 평균 전류치와 미리 설정되어 있는 안정 전류치의 하한율 및 상한율과 비교 연산하고, 연속하여 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 하한율보다 저하하면 상기 스크루의 회전수S를 감소시키고, 연속하여 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승하면 상기 스크루의 회전수S를 증가시키더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 오니의 성상변화에 따라 스크루의 회전수S의 자동조정을 하고, 최소한의 응집제의 첨가에 의하여 안정된 농축오니 농도일정 제어를 할 수 있는 차속회전 농축기 제어장치를 제공할 수 있다.

상기 판별기는, 상기 스크루의 회전수S를 제어하여도, 계속하여 검출된 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승 또는 하한율보다 저하하는 때에는 응집제 공급 펌프에 명령신호를 발신하고, 상기 응집제 공급 펌프는 상기 판별기로부터 송신된 상기 명령신호를 수신하고, 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 하한율보다 낮게 되어 있으면 원액오니에 공급하는 응집제의 약액 주입율α을 증가시키고, 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승하고 있으면 원액오니에 공급하는 응집제의 약액 주입율α을 감소시키더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 오니의 성상변화에 따라 응집제의 약액 주입율의 자동조정을 하고, 최소한의 응집제의 첨가에 의하여 안정된 농축오니 농도일정 제어를 할 수 있는 차속회전 농축기 제어장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 제2특징은, 양단이 원반모양의 플랜지판에 의하여 닫히고 원통 외주면이 외통 스크린에 의하여 구성된 외통을 실질적으로 수평한 자신의 중심축을 중심으로 하여 회전시킴과 아울러, 상기 외통 내에 동심으로 배치된 스크루를 상기 외통의 회전방향과는 역방향으로 회전시켜, 피처리물인 원액오니를 상기 외통 스크린 내경F의 40%∼70%의 크기의 축지름f를 구비하는 상기 스크루의 원통모양 중심축의 중공통부에 공급하고, 상기 원액오니를, 상기 외통 내의 일단측에 위치하는 부분의 상기 원통모양 중심축의 원주면에 형성된 입구 개구로부터 상기 외통 내로 상부공간을 남긴 형태로 유입시키고, 상기 외통의 외부 상방으로부터 세정액을 상기 외통의 원통 외주면을 향하여 분사하고, 상기 외통 스크린의 세정을 연속적 또는 간헐적으로 하면서, 상기 원통모양 중심축의 외주면에 설치되어 있는 스크루 날개에 의하여 상기 외통 내의 오니를 상기 외통의 일단측에서 타단측으로 이송하여 상기 외통의 타단측의 플랜지 위치에 형성되어 있는 출구 개구로부터 배출하는 과정에서, 상기 외통 스크린에 의하여 오니의 여과를 하는 차속회전 농축기의 오니 분리농축방법인 것을 요지로 한다.

본 발명의 제2특징에 의하면, 오니의 이송이 좋고, 스크린면의 재생효과·효율이 크고, 오니의 농축효율이 높은 차속회전 농축기의 오니 분리농축방법을 제공할 수 있다.

상기 출구 개구의 개구면적을 증감 조절하여 상기 외통 내의 오니 체류시간을 조정하더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 오니의 체류시간의 조정을 할 수 있는 차속회전 농축기의 오니 분리농축방법을 제공할 수 있다.

상기 외통 내의 오니의 충전율을 50% 이상, 90% 이하로 하더라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 스크린면 재생효율이 큰 차속회전 농축기의 오니 분리농축방법을 제공할 수 있다.

도1은, 오니농축장치 시스템 전체의 구성도이다.

도2는, 오니농축장치의 구성 부분의 하나인 차속회전 농축기의 하나의 실시예를 나타내는 단면도이다.

도3은, 도2에 나타낸 차속회전 농축기의 외통 스크린 부분의 정면도이다.

도4는, 도3의 선IV-IV 단면도이다.

도5는, 도2에 나타낸 차속회전 농축기의 스크루 날개의 개수가 3인 경우의 스크루의 정면도이다.

도6은, 도2에 나타낸 차속회전 농축기에 있어서의 외통의 농축오니의 출구 개구를 형성한 측의 단면도이다.

도7은, 차속회전 농축기의 사용상태를 나타내는 설명도이다.

도8은, 차속회전 농축기에 의하여 농축된 농축오니의 농축오니 농도X를 검출하는 농축오니 농도 검출부의 개념도이다.

도9는, 도8에 나타낸 농축오니 농도 검출부의 구성 부분의 하나인, 모터가 회전축에 접속된 원통모양의 검출체의 종단면도이다.

도10은, 농축오니 농도X가 설정범위 밖일 때의 오니농축장치의 제어방법을 나타내는 플로우 차트도이다.

도11은, 스크루와 외통 스크린을 동시에 회전시키는 방법을 취하여 농축오니 농도X가 설정범위 밖일 때의 오니농축장치의 제어방법을 나타내는 플로우 차트도이다.

도12는, 차속회전 농축기의 제어방법을 나타내는 플로우 차트도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 단지, 도면은 모식적인 것이며, 두께와 평면 치수의 관계, 각 층의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것에 유념하여야 한다. 따라서 구체적인 두께나 치수는 이하의 설명을 참작하여 판단하여야 할 것이다. 또 도면 상호간에 있어서도 상호 치수의 관계나 비율이 서로 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

이하에 나타내는 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 것으로 특정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허청구범위에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있다.

(제1실시예)

본 발명의 제1실시예에 관한 오니농축장치 및 오니농축방법을 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

〔1.오니농축장치〕

〔전체 구성〕

우선, 오니농축장치 시스템 전체의 구성을 설명한다. 도1은 오니농축장치 시스템 전체의 구성도로서, 오니농축장치는, 원액오니를 농축하는 차속회전 농축기80과, 이 차속회전 농축기80으로 농축되어 배출된 농축오니의 농축오니 농도X를 검출하는 농축오니 농도 검출부81과, 원액오니에 응집제를 공급하는 응집제 공급 펌프97을 구비하는 응집제 공급부83과, 농축오니 농도 검출부81로부터의 농도 데이터에 의거하여 차속회전 농축기80과 응집제 공급 펌프97을 제어하는 제어부82를 구비하고 있다.

〔각 구성요소〕

다음에 오니농축장치의 각 구성요소를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

[1]차속회전 농축기

우선, 도2∼6을 참조하여 상기 차속회전 농축기80에 관하여 설명한다. 도2는 차속회전 농축기80의 종단 측면도로서, 설치대1은 좌우의 측판3, 5를 구비하고, 측판3, 5에는 베어링 슬리브(bearing sleeve)7과 베어링 브래킷(bearing bracket)9가 하나의 수평축선(水平軸線) 상에 고정되어 있다. 베어링 슬리브7과 베어링 브래킷9는 베어링 부재11, 13에 의하여 외통15를 회전 가능하게 지지하고 있다.

외통15는, 양단이 원반모양의 플랜지판(flange板)17, 19에 의하여 닫히고, 원통 외주면이 펀칭 메탈(punching metal) 등에 의한 외통 스크린21에 의하여 구성되어 있다. 일방(좌측)의 플랜지판17에는 단축 슬리브(短軸 sleeve)23이 고정되어 있고, 단축 슬리브23의 내주측에 베어링 부재11이 부착되어 있다. 타방(우측)의 플랜지판19에는 장축 슬리브(長軸 sleeve)25가 고정되어 있고, 장축 슬리브25의 외주측에는 베어링 부재13이 부착되어 있다.

원통모양의 외통 스크린21은, 도3, 도4에 나타나 있는 바와 같이 반으로 나누어진 형상으로서, 볼트·너트29에 의하여 서로 체결되는 2개의 반원환상부재27A, 27B가 양단부에서 고정되고, 좌우의 반원환상부재27A, 27B가 각각 볼트·너트31에 의하여 플랜지판17, 19에 체결되어 있다. 좌우의 반원환상부재27A, 27B의 사이에는 복수개의 타이바(tie bar)33이 걸쳐져 있고, 각 타이바33의 축선방향의 중간부에 외통 스크린21의 축선방향 중간부를 외측으로부터 보조 지지하는 복수개의 지지링35가 부착되어 있다.

장축 슬리브25에는 외통 회전 구동용의 스프로킷(sprocket)37이 고정되어 있다. 스프로킷37은, 도면에 나타내지 않는 외통 회전 구동용의 전동기(모터)에 구동 연결되어, 외통 스크린21을 예를 들면 반시계방향(도7 참조)으로 회전 구동한다.

외통 스크린21 내에는 스크루39가 회전 가능하게 동심으로 배치되어 있다. 스크루39는, 원통모양 중심축41과, 원통모양 중심축41의 외주면에 형성된 나선형상의 스크루 날개43과, 원통모양 중심축41의 폐쇄 단부(우단부)에 동심으로 연결된 회전 구동축45를 구비하고 있다. 또, 스크루 날개43은 필요에 따라, 예를 들면 1, 2, 3개 날개 중의 어느 하나로 한다. 도5는 스크루 날개43이 3개인 경우의 스크루39를 나타내고 있다. 표1은 스크루 날개 43의 개수와 농축효율(농축농도, 회수율, 여과속도)의 관계를 나타내는 표이다. 이 실험예에서는 개수가 증가함에 따라 농축효율이 향상되고 있다.

[표1]

원통모양 중심축41은, 외통 스크린21 내에 있고, 일단측(좌측)이 베어링 슬리브7 내로 연장하고, 그 연장 축부47을 베어링 부재49와 베어링 슬리브7에 의하여 회전 가능하게 지지하고 있다. 연장 축부47의 선단면은 개구(開口)하고 있고, 개구단이 원액오니(피처리물)의 투입구(投入口)51로 되어 있다.

원통모양 중심축41이 외통 스크린21 내의 일단측(플랜지판17 측)에 위치하는 부분의 축원주면에는, 피처리물인 원액오니를 원통모양 중심축41의 중공통부53으로부터 외통15 내로 유입시키는 입구 개구55가 2개 형성되어 있다. 또, 원통모양 중심축41의 중공통부53에는 입구 개구55의 위치로부터 피처리물의 오니가, 중공통부53 내를 도2에서 우측으로 진행하는 것을 금지하기 위한 폐쇄판57이 고정되어 있다.

또한 원통모양 중심축41의 외경의 크기f는, 외통 스크린21의 내경F의 40%∼70%인 것이 농축효율의 관점으로부터 바람직하다. 이 이유를 이하에 설명한다. 표2는 스크루 날개43이 1개인 경우에 있어서, 스크루39의 축지름f와 외통 스크린21의 내경F와의 축비(f/F)와 농축효율(농축농도, 회수율, 여과속도)의 관계를 나타내는 표이다. 이 실험예에서는, 축비(f/F)가 40%∼70%인 경우와 비교하여, 축비가 40% 미만이면 농축농도는 낮지 않지만 여과속도가 저하하고, 결과적으로 농축효율이 낮아져 있다. 또한 70%보다 크다면 여과속도는 저하하지 않지만 농축농도가 낮은 값이 되어, 결과적으로 농축효율이 낮아져 있다. 즉 스크루39의 축지름f와 외통 스크린21의 내경F의 축비(f/F)가 40%∼70%의 범위 내에 있는 경우에는, 농축농도와 여과속도의 양방을 높게 할 수 있어 농축효율을 높일 수 있다.

[표2]

회전 구동축45는, 장축 슬리브25를 축선방향으로 관통하여 장축 슬리브25에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 도면에 나타내지 않는 스크루 회전 구동용의 전동기(모터)와 구동 연결되어, 스크루39를 예를 들면 시계 방향으로 회전 구동한다.

스크루 날개43은, 스크루39의 시계방향으로의 회전에 의하여 외통15 내의 오니를 도2에서 좌측(플랜지판17 측)에서 우측(플랜지판19 측)으로 이송한다. 스크루 날개43의 외주 테두리는, 오니가 직진하지 않도록 외통 스크린21의 내주면과의 사이에 작은 틈을 두고 대향하고 있다. 또, 필요에 따라 스크루 날개43에 스크레이퍼(scraper)를 부착하여 이 스크레이퍼의 긁기 작용에 의하여 외통 스크린21의 재생회복(再生回復)을 할 수도 있다.

플랜지판19에는 외통15 내의 농축오니를 외통15 밖으로 배출하는 복수개의 출구 개구59가 개구하여 형성되어 있다. 출구 개구59는, 외통15의 중심과 동심인 원호형상의 개구로서, 외통 외주측의 개구 가장자리61이, 외통15의 지름방향으로 보아서 외통 스크린21에 의한 원통 외주면(내주면)과 대략 동일한 위치로 되어 있다. 이것은, 외통 스크린21의 내주면과 출구 개구59와의 사이에 턱이 없는 것을 의미한다. 이에 따라 운전종료 후에, 외통 스크린21 내에 오니가 쌓여 있는 일이 없으므로 청소가 용이하게 된다.

플랜지판19에는, 출구 개구59의 개구면적(유효면적)을 증감 조절하는 출구 개구도 조절기구로서, 도6에 잘 나타나 있는 바와 같이, 플랜지판19의 외측면에 겹쳐서 배치된 셔터판63이 볼트65에 의하여 플랜지판19에 대하여 회전변위 가능하게 고정되어 있다. 셔터판63은 출구 개구59 마다 날개부67을 구비하여, 플랜지판19에 대한 회전변위 위치(회전방향의 고정위치)에 따라 날개부67에 의한 출구 개구59의 폐쇄량을 일정하게 증감한다. 또, 셔터판63에 형성되어 있는 볼트65의 통과 구멍69는 외통15의 중심과 동심인 원호형상의 장공(長孔)으로 되고 있어, 통과 구멍69의 범위 내에서 볼트65에 의하여 셔터판63을 플랜지판19에 대하여 임의의 회전각 위치에 고정할 수 있다.

외통 스크린21의 외부 상방에는 세정액 분출용(洗淨液噴出用)의 세정관(洗淨管)71이 좌우의 측판3, 5 사이에 걸쳐진 형태로 고정 배치되어 있다. 세정관71은, 세정관71에서 분사된 세정액이 효율적으로 외통 스크린21에 분사되도록, 외통 스크린21의 바로 위 위치로부터 외통 스크린21의 회전방향과는 반대방향으로 약간 틀어진 위치의 사이에 배치되어 있다.

다음에, 상기의 구성에 의한 차속회전 농축기80을 사용한 오니의 분리농축방법에 대하여 설명한다.

외통 스크린21을 반시계방향으로, 스크루39를 외통 스크린21의 회전방향과는 역인 시계방향으로 각각 회전 구동하고, 전처리(前處理)에서 원액오니에 예를 들면 고분자 폴리머(高分子 polymer)의 응집제를 가하여 폴리머 응집(polymer 凝集)된 오니를 연장 축부47의 투입구51로부터 중공통부53 내로 연속 투입한다. 이 오니는, 중공통부53을 통하여 입구 개구55로부터 외통15 내로 들어가고, 회전하고 있는 스크루 날개43에 의하여 외통15의 일단측(좌측)에서 타단측(우측)으로 이송된다.

이 이송과정에서, 오니 중의 액체성분(여과액)이 외통 스크린21을 투 과(透過)하여 외통15의 하방으로 분리 유출하여 오니의 농축이 이루어지고, 농축된 오니는 이송방향(축선방향)이 변경되지 않고 각 출구 개구59로부터 외통15의 외부로 원활하게 배출된다.

이에 따라 농축오니는 큰 배출저항을 받지 않고 외통 스크린21 외부로 배출될 수 있고, 폴리머 응집한 플록이 파괴되는 일이 없다. 또한 셔터판63에 의하여 출구 개구59의 유효면적을 증감함으로써 외통15 내의 오니 체류시간을 용이하게 조정할 수 있다.

상기한 오니농축과정에 있어서, 외통 스크린21의 외부 상방의 세정관71에 의하여 세정액이 외통15의 원통 외주면을 이루는 외통 스크린21에 분사됨으로써 외통 스크린21의 세정이 이루어지고, 외통 스크린21이 회전함으로써 외통 스크린21에 의한 외통 여과면적 전체(전체 둘레)가 유효하게 작용하여 처리능력이 비약적으로 향상된다. 이 경우에, 오니의 분리농축 효율을 양호하게 유지하고 외통 스크린21의 세정회복을 좋게 하기 위하여, 도7에 나타나 있는 바와 같이 외통 스크린21 내의 오니의 충전율을 50% 이상, 90% 이하로 하더라도 좋다.

또한 스크루39의 회전에 의한 농축오니의 반송효과와, 외통 여과면(외통 스크린21)과는 역방향으로 회전하는 스크루 날개43 선단의 차속(差速)에 의한 여과면의 긁기 효과에 의하여 연속적이고 효율적인 오니농축이 이루어진다. 외통 스크린21과 스크루39와의 역회전 차속은 오니에 따라 최적으로 설정할 수 있는데, 4RPM 이상이 바람직하다. 또한 세정은 항상 연속적으 로 이루어지는 것이지만, 여과성이 좋은 경우에는 연속적이지 않고 간헐적으로 하더라도 좋다. 또한 여과성이 매우 좋은 경우에는 세정수는 불필요 하게 될 수도 있다.

이상의 설명으로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 차속회전 농축기80 및 오니의 분리농축방법에 의하면, 원통모양 중심축41의 입구 개구55로부터 외통 내로 유입된 오니 등의 피처리물의 농축이, 외통 스크린21과 스크루39와의 역회전에 의하여 고효율로 이루어지고, 농축오니 등은 스크루39의 회전에 의한 이송방향(외통의 축선방향)의 정면에 위치하는 플랜지판19에 형성된 출구 개구59로부터 큰 배출저항을 받는 않고 외통 외부로 배출되기 때문에, 오니 중의 폴리머 응집 플록을 파괴할 우려가 없어 안정된 농축처리를 할 수 있고, 오니가 원활하게 흘러서 막힘도 발생하기 어렵게 된다.

[2]응집제 공급부

다음에, 도1을 참조하여 응집제 공급부83에 대하여 설명한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 차속회전 농축기80의 전단(前段)에 응집장치(凝集裝置)95가 설치되어 있어, 저장 탱크 등으로부터의 잉여오니를 공급하는 오니 공급 펌프96의 오니회로96a와, 응집제 공급 펌프97의 약액주입회로97a가 응집장치95에 연결되어 있다. 또한 차속회전 농축기80에 투입하는 원액오니의 양을 검출하는 유량계98이 오니 공급 펌프96과 응집장치95의 사이에 설치되어 있고, 판별기91과 유량회로98a에 의하여 연결되어 있다.

오니 공급 펌프96과 응집제 공급 펌프97에 의하여 응집장치95에 공급된 오니와 응집제를, 교반기(攪拌機)99에 의하여 교반 혼합하여 응집 플록을 생성시키고, 그 오니를 차속회전 농축기80에 공급한다.

[3]농축오니 농도 검출부

다음에 도8, 9를 참조하여 농축오니 농도 검출부81에 관하여 설명한다.

우선, 농축오니 농도 검출부81의 구성을 설명한다.

도8에 나타나 있는 바와 같이 차속회전 농축기80의 종단부에 오니 수용조88이 설치되어 있어, 차속회전 농축기80에 의하여 농축되어 배출된 농축오니를 저장한다. 전력 검출기87은, 전류 검출기110과 검출 모니터111을 구비하고 있다.

그리고 가변식(可變式) 모터인 구동 모터89의 회전축106에 연결된 원통모양의 검출체90이 오니 수용조88에 삽입되어 있다. 구동 모터89에는 한 쌍의 전원 케이블100, 101이 접속되어 있고, 또한 한 쌍의 전원 케이블100, 101에는 전력 검출기87 및 예를 들면 100V 단상의 전원102가 접속되어 있다.

검출체90은, 상부가 남겨진 상태로 오니 수용조88의 오니 중에 삽입되어 있어, 검출체90의 상부에 오니가 퇴적하는 것을 방지한다. 또한 오니 수용조88에 유량조절 둑103이 설치되어 있어 농축오니의 수위(水位)가 일정하게 되도록 되어 있다.

도9는 구동 모터89에 접속된 검출체90의 종단면도로서, 검출체90의 상 단부의 상판104에 고정된 고정기구105에 구동 모터89의 회전축106의 하단부를 나사 결합하여 록너트107에 의하여 고정시키고 있다. 오니 수용조88에 삽입된 검출체90은 하단부가 개구108로 되어 있고, 검출체90의 상판104에 공기구멍109가 형성되어 있다.

다음에, 농축오니 농도X의 검출방법에 관하여 설명한다.

구동 모터89를 구동하여 오니 수용조88의 농축오니 중에 삽입된 원통모양의 검출체90을 동일한 궤적으로 주회(周回)시켜서, 검출체90의 원통 외주벽에 농축오니를 슬라이딩 시킨다. 농축오니에 대한 검출체90의 저항이, 회전축106을 통하여 구동 모터89에 전해진다. 변동하는 오니의 슬라이딩 저항에 의하여 회전축106에 대한 힘으로 변화되어 구동 모터89의 전류치가 변화된다. 이 변화되는 전류치를 출력측의 전원 케이블100으로부터 전력 검출기87이 전력치로서 농축오니 농도X를 검출한다. 그리고 전력 검출기87은 농축오니 농도X를 전기신호로서 제어부82에 송신한다. 전기신호를 예를 들면 4∼20mA로 발신시킨다.

회전저항을 계측하는 검출체90을 원통모양으로 함으로써 수직 외주면의 마찰저항을 감지하기 때문에, 오니 수용조88에 흘러 내리는 농축오니의 유량변동의 영향을 받기 어려워 편차(偏差)가 적은 데이터가 얻어진다. 또한 검출체90의 내부의 공기가 상판104의 공기구멍109로부터 배출되어, 유량증가 변동에 의하여 검출체90이 하방으로부터 밀어 올려지는 작용이 방지되어, 전기신호를 불안정하게 하는 일이 없다. 그리고 원통모양의 검출체90의 상 부가 오니면(汚泥面)의 상방에 있으므로 검출체90의 상부에 오니가 퇴적하여 회전 토크에 오차가 발생하는 일이 없다.

[4]제어부

다음에, 도1을 참조하여 제어부82에 대하여 설명한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 제어부82는, 전력 검출기87이 검출한 농축오니 농도X의 전기신호를 수신하여 그 데이터를 연산하여 판별하는 판별기91과, 판별기91의 판별결과의 명령신호를 수신하여 스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C를 조작하는 제1컨트롤러92와, 판별기91에서 판별하여 송신한 신호를 수신하여 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증감시키는 비례 설정기93과, 비례 설정기93으로부터의 명령신호를 수신하여 응집제 공급 펌프97을 조작하는 제2컨트롤러94를 구비하고 있다.

판별기91에는,

1.상한 농축오니 농도Xmax% 및 하한 농축오니 농도Xmin%

2.스크루39의 회전수S의 증감을 중지시키는 하한 회전수Smin 및 상한 회전수Smax, 스크루39의 회전수S로부터 단계적으로 증감시키는 1회의 증감 회전수a(a = 1 ∼ 2min^-1)

3.외통 스크린21의 회전수C의 증감을 중지시키는 하한 회전수Cmin 및 상한 회전수Cmax, 외통 스크린21의 회전수C로부터 단계적으로 증감시키는 1회의 증감 회전수b(b = 1 ∼ 2min^-1)

4.농축오니 농도X, 원액 공급량Qs에 대하여 농축효율이 가장 높은 스크루39와 외통 스크린21의 최적 회전수Sso, Cso

의 조건을 미리 설정하여 기억시키고 있다.

그리고 판별기91에는,

5.농축오니 농도X의 값에 따라, 판별기91로부터 비례 설정기93에 그 데이터를 송신하도록, 미리 설정되어 있다.

또, 판별기91에,

6.외통 스크린21의 회전수C를 단계적으로 감속시켜, 하한 회전수Cmin이 되었을 때에 경보신호를 발령하도록 설정하더라도 좋다. 또한 농축오니 농도의 매우 높은 값과 매우 낮은 값을 설정하고, 농축오니 농도X의 이상을 감지하여 경보신호를 발령하도록 설정하더라도 좋다.

비례 설정기93에는,

1.단계적으로 증감시키는 1회의 증감 약액 주입율d%(d = 0.01∼0.03%),

2.응집제의 첨가의 증감을 중지시키는 응집제의 약액 주입율α의 하한 약액 주입율αmin% 및 상한 약액 주입율αmax%,

의 조건을 미리 설정하여 기억시키고 있다.

그리고 비례 설정기93에는,

3.응집제의 약액 주입율α이 하한 약액 주입율αmin%이 되었을 때에, 하한 약액 주입율αmin%의 상태를 유지하면서, 비례 설정기93으로부터 판별기91에 응집제의 약액 주입율α이 하한 약액 주입율αmin%이 되었다고 하는 정 보를 송신하도록 설정되어 있다.

또, 비례 설정기93에,

4.응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시켜 상한 약액 주입율αmax%이 되었을 때에, 상한 약액 주입율αmax%의 상태를 유지하면서 경보를 발령하도록, 설정하더라도 좋다.

〔2.오니농축장치에 있어서의 오니농축방법〕

[1]오니농축방법에서 설정하는 조작인자에 대하여

본 발명에 의한 오니농축방법에서는, 응집제의 약액 주입율α, 스크루39의 회전수S, 외통 스크린21의 회전수C를 오니농축 시의 조작인자로서 설정하였다. 우선, 각 조작인자와 농축오니 농도X%, 오니의 SS회수율(%)과의 관계를 설명한다.

1.약액 주입율α

응집제의 약액 주입율α%이 농축오니 농도X%과 오니의 SS회수율(%)에 미치는 영향을 조사하였다. 표3은, 가로축에 약액 주입율α(%TS), 세로축에 농축오니 농도X%과 오니의 SS회수율(%)을 나타내고 있다. 약액 주입율α의 증가에 의하여 농축오니 농도X와 오니의 SS회수율(%)이 모두 높아진다. 단지, 약액 주입율α이 지나치게 높으면 역효과가 나타나는 경우가 있다.

2.스크루39의 회전수S

스크루39의 회전수S가 농축오니 농도X와 오니의 SS회수율(%)에 미치는 영향을 조사하였다. 표4는, 가로축에 스크루39의 회전수S(min^-1), 세로축에 농축오니 농도X%과 오니의 SS회수율(%)을 나타내고 있다. 스크루39의 회전수S의 증가에 의하여 농축오니 농도X가 저하한다. 회수율의 영향은 적다.

3.외통 스크린21의 회전수C

외통 스크린21의 회전수C가 농축오니 농도X와 오니의 SS회수율(%)에 미치는 영향을 조사하였다. 표5는, 가로축에 외통 스크린21의 회전수C(min^-1), 세로축에 농축오니 농도X%과 오니의 SS회수율(%)을 나타내고 있다. 외통 스크린21의 회전수C는, 어떤 일정 이상의 값이면, 증속에 의하여 완만하게 농축오니 농도X가 높아지고, 오니의 SS회수율(%)은 저하하는 경향이 있다.

[표3]

[표4]

[표5]

또한 농축오니 농도X%은 농축오니 농도 검출부81에 의하여 검출한 농도이어도 좋고, 이하의 방법으로 산출한 농도이어도 좋다.

농축오니의 농축오니 농도X의 산출은, 근사적으로,

Ts = 원액오니 농도, Qs = 원액 공급량, Qp = 응집제 공급량, Qf = 분리액량(分離液量), Qc = 농축오니량, Qw = 세정수량(洗淨水量)이라고 하면,

X = (Qs×Ts)/(Qs+Qp+Qw-Qf)로 산출할 수 있다. 이 경우에는, 제어부92에서 Ts, Qs, Qp, Qf, Qc, Qw의 값으로부터 농축오니 농도X를 산출하도록 설정을 하여 둔다.

[2]오니농축방법

다음에, 오니농축방법의 개요를 설명한다.

(1)농축오니 농도X가 설정범위(하한치, 상한치)를 넘어서 변화하는 경우에는, 각 조작인자와 농축오니 농도X의 관계로부터 아래와 같이 한다.

1.표6에 나타내는 우선순위에 따라 응집제의 약액 주입율α%, 스크루39의 회전수S, 외통 스크린21의 회전수C의 각 조작인자를 순차적으로 제어한다.

2.각 조작인자가 설정범위의 한계치가 되어도, 농축오니 농도X가 설정범위에 들어가지 않으면, 우선순위에 따라서, 조작하는 조작인자를 변경하여 간다.

3.외통 스크린21의 회전수C의 설정범위를 좁게 함으로써 외통 스크린21의 회전수C를 제어대상으로부터 제외하여, 약액 주입율α, 스크루39의 회전수S 만을 제어대상으로 할 수도 있다.

4.농축오니 농도X에 대한 응답속도를 빠르게 하기 위하여, 스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C를 미리 정한 방법에 따라 동시에 증감시킬 수도 있다.

5.스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C를 동시에 증감시키는 경우에, 스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C의 합을 일정하게 할 수도 있다.

6.농축오니 농도X의 설정범위, 각 조작인자의 설정범위에 대하여는, 표준치로서 설정하여 두지만, 각각의 처리장(處理場)의 대상오니 별로 설정을 재검토한다.

[표6]

(2)농축오니 농도X가 설정범위(하한치, 상한치)의 범위 내에 있는 경우 또는 오니농축장치의 운전 시작 시에는, 농축오니 농도X, 원액 공급량Qs에 대응하는, 미리 설정된 스크루39와 외통 스크린21의 최적 회전수Sso, Cso에 의거하여 오니를 농축하는 방법을 채용하더라도 좋다.

오니농축방법에 대하여 더 상세하게 설명한다.

우선, 약액 주입율α의 응집제를 첨가한 일정 용량의 원액을 차속회전 농축기80에 공급하고, 외통 스크린21과 스크루39를 회전수C, S로 서로 역회전시키면서 여과액을 분리하여 농축오니 농도X의 농축오니를 배출시킨다. 원액오니 성상과 원액오니 공급량의 변동에 의거하는 농축오니 농도X가, 하한 농축오니 농도Xmin% 이상이고 상한 농축오니 농도Xmax% 이하의 범위에 들어가도록 오니농축장치의 제어를 시작한다. 소정의 시간(예를 들면 5분)마다 전력 검출기87에 의하여 농축오니 농도X를 전력으로서 검출하고, 검출한 전력치를 전기신호로서 판별기91에 송신한다. 판별기91은, 전력 검출기87로부터 수신한 전기신호로부터 농축오니 농도X를 산출하고, 하한 농축오니 농도Xmin%, 상한 농축오니 농도Xmax%와 비교 연산한다. 그 비교 연산의 결과, X>Xmax인 경우에는 하기〔1〕, X<Xmin인 경우에는 하기 〔2〕, Xmin≤X≤Xmax인 경우에는 현상의 상태를 유지 또는 하기 〔3〕의 방법으로 오니농축을 한다. 또한 농축오니 농도X가 검출되어 있지 않은 운전 시작시의 농축방법에 관하여는 하기 〔4〕에서 설명한다.

〔1〕농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax%보다 높게 상승했을 때

〔2〕농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin%보다 낮게 하강했을 때

〔3〕농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin% 이상이고 상한 농축오니 농도Xmax% 이하인 때

〔4〕오니농축장치의 운전 시작시

도10은 오니농축장치에 있어서의 농축오니 농도X를 일정하게 유지하는 방법의 플로우차트이다. 도10에 따라, 이하 (a)∼(j)의 절차를 설명한다.

(a)농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax%보다 높게 상승한 때에는, 판별기91로부터 비례 설정기93으로 명령신호를 송신하고, 비례 설정기93으로부터 제2컨트롤러94로 응집제의 약액 주입율α을 저감시키라는 명령신호를 발신한다.

(b)제2컨트롤러94는, 응집제 공급 펌프97을 제어하여 응집제의 약액 주입율α로부터 약액 주입율d%(d=0.01∼0.03%)만큼 감소시킨다.

(c)소정시간(예를 들면 5분) 뒤의 농축오니 농도X가 아직 상한 농축오니 농도Xmax%보다 높으면, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax% 이하가 될 때까지 이 조작을 반복하여 단계적으로 응집제의 약액 주입율α을 감소시킨다.

(d)응집제의 약액 주입율α이 하한 약액 주입율αmin%가 되었을 때에, 하한 약액 주입율αmin%을 유지하면서 비례 설정기93으로부터 판별기91에 응집제의 약액 주입율α이 하한 약액 주입율αmin%이 되었다고 하는 정보를 회신한다.

(e)비례 설정기93으로부터 응집제의 약액 주입율α이 하한 약액 주입율αmin%가 되었다는 정보에 의거하여, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax%보다 높으면 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 스크루39의 회전수S를 증속시키라는 명령신호를 발신한다.

(f)제1컨트롤러92는 스크루 구동기85를 조작하여 스크루39의 회전수S를 증감 회전수a(a=1∼2min^-1)만큼 증속시킨다.

(g)소정시간(예를 들면 5분) 뒤의 농축오니 농도X가 아직 상한 농축오니 농도Xmax%보다 높으면, 그 정보에 의거하여 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 명령신호를 발신하고, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax% 이하가 될 때까지 이 조작을 반복하여 단계적으로 스크루39의 회전수S를 증속시킨다.

(h)스크루39의 회전수S가 상한 회전수Smax가 되었을 때에, 상한 회전수Smax를 유지하고, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax% 보다 높으면, 판별기91로부터 제1컨트롤러92로 외통 스크린21의 회전수C를 감속시키라는 명령신호를 발신한다.

(i)제1컨트롤러92는 외통 구동기86을 조작하여 외통 스크린21의 회전수C를 증감 회전수b(b=1∼2min^-1)만큼 감속하고, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax% 이하가 되던가 외통 스크린21의 회전수C가 하한 회전수Cmin으로 저하할 때까지 이 조작을 반복한다.

(j)외통 스크린21의 회전수C가 하한 회전수Cmin으로 저하했을 때에, 하한 회전수Cmin의 상태를 유지하면서 이상경보를 발령하고 프로그램을 수정한다.

상기의 방법에 의하면, 농축오니 농도X의 변동에 대하여 약액 주입율, 스크루39의 회전수S, 외통 스크린21의 회전수의 3개의 조작인자의 우선순위를 결정하여 단계적으로 변동시키므로, 농축오니 농도X를 일정하게 유지할 수 있고, 오니성상의 변동에 대응하여 약품 사용량도 감소시킬 수 있다. 그리고 농축오니의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

(제1실시예의 변형예1)

또한 도11의 플로우차트에 나타나 있는 바와 같이 상기 〔1〕(e)의 단계에서, 스크루39의 회전수S와 동시에 외통 스크린21의 회전수C도 증감시키더라도 좋다. 구체적으로는, 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 스크루39와 외통 스크린21을 동시에 회전시키기 위한 명령신호를 송신한다. 이 명령신호를 수신한 제1컨트롤러92는 스크루 구동기85와 외통 구동기86을 동시에 조작하여 스크루39의 회전수S를 증감 회전수a(a=1∼2min^-1)만큼 증속시키고, 외통 스크린21의 회전수C를 증감 회전수b(b=1∼2min^-1)만큼 감속시킨다. 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax% 이하가 되거나, 스크루39의 회전수S가 상한 회전수Smax가 되거나, 외통 스크린21의 회전수C가 하한 회전수Cmin이 될 때까지 이 조작을 반복한다.

이 방법에 의하면, 스크루39와 외통 스크린21의 농축오니 농도X에 대한 응답속도를 빠르게 할 수 있다.

또한 단계적으로 증감시키는 1회의 스크루39의 증감 회전수a와, 외통 스크린21의 증감 회전수b의 합{a+(-b)=0}을 일정하게 하면, 제어가 간단하게 된다.

도10은 오니농축장치에 있어서의 농축오니 농도X를 일정하게 유지하는 방법의 플로우차트이다. 도10에 따라, 이하 (a)∼(g)의 절차를 설명한다.

(a)농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin 이하로 저하한 때에는, 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 스크루39의 회전수S를 감속시키라는 명령신호를 발신한다.

(b)제1컨트롤러92는 스크루 구동기85를 조작하여 스크루39의 회전수S를 증감 회전수a(a=1∼2min^-1)만큼 감속하고, 농축오니 농도X가 하한 오니 농도Xmin 이상으로 되거나 스크루39의 회전수S가 하한 회전수Smin이 될 때까지 이 조작을 반복하여, 단계적으로 스크루39의 회전수S를 감속시킨다.

(c)스크루39의 회전수S가 하한 회전수Smin이 되었을 때에, 하한 회전수Smin을 유지하고, 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmin보다 낮으면 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 외통 스크린21의 회전수C를 증속시키라는 명령신호를 발신한다.

(d)제1컨트롤러92는 외통 구동기86을 조작하여 외통 스크린21의 회전수C를 증감 회전수b(b=1∼2min^-1)만큼 증속하고, 농축오니 농도X가 하한 오니 농도Xmin 이상으로 되거나 외통 스크린21의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 될 때까지 이 조작을 반복한다.

(e)농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin보다 낮고 외통 스크린21의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 되었을 때에, 판별기91로부터 비례 설정기93에 외통 스크린21의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 되었다라고 하는 정보를 송신하고, 비례 설정기93으로부터 제2컨트롤러94에 응집제의 약액 주입율α을 증가시키라는 명령신호를 발신한다.

(f)제2컨트롤러94는, 응집제 공급 펌프97을 제어하여 응집제의 약액 주입율α을 약액 주입율d%(d=0.01∼0.03%)만큼 증가시킨다. 농축오니 농도X가 하한 오니 농도Xmin 이상으로 되거나 응집제의 약액 주입율α이 상한 약액 주입율αmax%이 될 때까지 단계적으로 이 조작을 반복한다.

(g)응집제의 약액 주입율α이 상한 약액 주입율αmax%이 되었을 때에, 상한 약액 주입율αmax%의 상태를 유지하면서 이상경보를 발령하고 프로그램을 수정한다.

상기의 방법에 의하면, 농축오니 농도X의 변동에 대하여 응집제의 약액 주입율α, 스크루39의 회전수S, 외통 스크린21의 회전수C의 3개의 조작인자의 우선순위를 결정하여 단계적으로 변동시키므로, 농축오니 농도X를 일정하게 유지할 수 있고, 오니성상의 변동에 대응하여 약품 사용량도 감소시킬 수 있다. 그리고 농축오니의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

(제1실시예의 변형예2)

또한 도11의 플로우차트에 나타나 있는 바와 같이 상기 〔2〕(a)의 단계에서, 스크루39의 회전수S와 동시에 외통 스크린21의 회전수C도 증감시 키더라도 좋다. 구체적으로는, 판별기91로부터 제1컨트롤러92에 스크루39와 외통 스크린21을 동시에 회전시키기 위한 명령신호를 발신한다. 이 명령신호를 수신한 제1컨트롤러92는 스크루 구동기85와 외통 구동기86을 동시에 조작하여 스크루39의 회전수S를 증감 회전수a(a=1∼2min^-1)만큼 감속시키고, 외통 스크린21의 회전수C를 증감 회전수b(b=1∼2min^-1)만큼 증속시킨다. 농축오니 농도X가 하한 오니 농도Xmin 이상으로 되거나, 스크루39의 회전수S가 하한 회전수Smin이 되거나, 외통 스크린21의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 될 때까지 이 조작을 반복한다. 그리고 스크루39의 회전수S가 하한 회전수Smin이 되었을 때 또는 외통 스크린21의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 되었을 때에는, 판별기91로부터 비례 설정기93으로 그 정보를 송신하고, 비례 설정기93으로부터 제2컨트롤러94로 응집제의 약액 주입율α%을 증가시키라는 명령신호를 발신한다.

또한 단계적으로 증감시키는 1회의 스크루39의 증감 회전수a와, 외통 스크린21의 증감 회전수b의 합{a+(-1b)=0}을 일정하게 하면 제어가 간단하게 된다.

원액 공급량Qs가 변동했을 때에 다음과 같은 오니농축방법을 채용하더라도 좋다.

우선, 오니농축 시에 적용하는 스크루39 및 외통 스크린21의 회전수에 대하여 설명한다.

차속회전 농축기80에 원액농도 : 0.6%의 하수오니를 사용하여 역방향으로 차속 회전시키는 스크루39와 외통 스크린21의 최적 회전수Sso, Cso를 산출하였다. 원액 공급량Qs에 대한 최적 회전수Sso, Cso의 설정치는 경험으로부터 발견한 것으로서, 스크루39의 회전에 의한 반송속도는 원액오니 투입량의 1/2가 적절하다. 외통 스크린21의 회전수C는, 어느 빈도(頻度)로 새로운 여과면을 재생할지가 문제로서, 원액 공급량Qs에 대한 세정회수와 동일한 방법을 적용하였다. 세정은, 10m³/m²/h의 처리에 대하여 15rpm이 필요하여, 처리량에 비례시켜서 외통 스크린21의 회전수C도 15의 배수로 증가시키는 것으로 하였다. 원액 처리량Qs에 대한 외통 스크린21과 스크루39의 최적 회전수Cso, Sso는 표7과 같다.

[표7]

표7은, 외통 스크린21의 내경F가 300mm인 차속회전 농축기로 원액농도 0.6%의 하수잉여오니를 농축했을 때의 운전예를 나타내고 있다.

표7로부터 구한 각 오니 투입량에 대한 스크루39와 외통 스크린21의 최적 회전수Sso, Cso의 관계식은,

스크루39의 최적 회전수Sso(rpm) = 0.5 × 원액처리속도(m³/m²/h)

외통 스크린21의 최적 회전수Cso(rpm) = 1.5 × 원액처리속도(m³/m²/h)

이 된다. 따라서 기준 계산식은,

스크루39의 최적 회전수Sso(rpm)

= 회전계수S1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

외통 스크린21의 최적 회전수Cso(rpm)

= 회전계수C1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

이 된다. 상기한 데이터 분석에 의하여 회전계수S1, C1의 값을 결정하면 간단하게 프로그램을 짤 수 있다. 원액농도 : 0.6%의 하수오니에서는, S1=0.5, C1=1.5가 바람직하지만, 여과성, 농축성이 나쁜 오니나 대형의 차속회전 농축기80에서는, S1, C1의 값은 상기한 수치보다 작아진다. 이렇게 회전계수S1, C1의 값은 원액오니 성상에 맞춰서 설정한다. 그리고 원액오니 성상에 맞추어 구한 회전계수S1, C1의 값과 함께 원액 공급량Qs에 대한 스크루39의 최적 회전수Sso, 외통 스크린21의 최적 회전수Cso의 기준 관계식을 판별기91에 미리 기억시켜 둔다.

다음에, 이하 (a)∼(c)에서 오니농축방법의 절차를 설명한다.

(a)보통 운전에서는 원액 공급량Qs는 일정하지만, 운전 중에 어떠한 이유에서 원액 공급량Qs를 변경했을 때에는, 원액 공급량Qs를 유량계98에 의하여 검출하고, 감지신호를 판별기91에 송신한다.

(b)판별기91은 그 감지신호를 수신하여 스크루39의 최적 회전수Sso와 외통 스크린21의 최적 회전수Cso를 관계식으로부터 산출하고, 명령신호를 제1컨트롤러92에 송신한다.

(c)제1컨트롤러92는 스크루 구동기85와 외통 구동기86을 조작하여 스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C를 최적 회전수Sso, Cso로 변동시킨다.

상기의 방법에 의하면, 원액 공급량Qs가 변동하더라도, 그 원액 공급량Qs를 농축하는데 알맞은 회전수로 스크루39, 외통 스크린21을 회전시키기 때문에, 높은 농축효율로 오니의 농축을 할 수 있다.

〔4〕오니농축장치의 운전 시작시

다음과 같은 오니농축방법을 채용하더라도 좋다.

오니농축장치의 운전 시작시에, 〔3〕에서 설명한 스크루39의 최적 회전수Sso와 외통 스크린21의 최적 회전수Cso로 스크루39와 외통 스크린21을 회전시킨다.

이 방법에 의하면, 오니농축장치를 농축효율이 높은 상태로부터 운전을 시작할 수 있고, 운전 시작시에 원액성상에　따라 그 때마다, 스크루 39의 회전수S, 외통 스크린21의 회전수C를 설정할 필요가 없다.

(제2실시예)

제2실시예에 있어서의 오니농축장치도, 제1실시예의 도1에 나타내는 구성과 같지만, 판별기91에 기억시키는 제어 프로그램이 다르게 된다. 또한 제어 프로그램의 차이에 의하여 오니농축방법도 다르게 된다. 다른 구성 및 동작은 제1실시예와 같으므로 중복되는 기재를 생략한다. 도면 중에서 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

우선, 판별기91에 기억시키는 제어 프로그램에 대하여 설명한다.

전력 검출기87로부터 출력된 4∼20mA의 연속적인 전기신호를 판별기91에 송신하도록 되어 있다. 차속회전 농축기80에 의하여 농축된 소정의 농축오니에 대한 검출체90의 슬라이딩 저항을 구동 모터89의 안정 전류치로서 미리 산출하고, 허용범위의 상한·하한율을 설정하고, 이 안정 전류치 및 상한율, 하한율이 판별기91에 입력되어 있다.

다음에 오니농축방법에 대하여, 이하 (a)∼(g)의 절차를 설명한다.

(a)판별기91에 입력되는 전력 검출기87로부터의 연속적인 전기신호를, 소정의 시간마다 전류의 평균치로서 산출한다.

(b)이 평균치를 수회 더 반복하여 평균을 구하고, 이 평균 전류치와 미리 설정되어 있는 운전시의 안정 전류치의 상한율·하한율과 비교 연산한다.

(c)연속하여 평균 전류치가 안정 전류치의 하한율보다 저하하면, 스크 루39의 회전수S를 소정의 회전수만큼 감소시킨다.

(d)이 조작을 반복하고, 평균 전류치가 안정 전류치의 허용범위 내가 되었을 때에 스크루39의 회전수를 유지한다.

(e)또한 연속하여 평균 전류치가 안정 전류치의 상한율보다 상승하면, 스크루39의 회전수S를 소정의 회전수만큼 증가시킨다.

(f)이 조작을 반복하여, 평균 전류치가 안정 전류치의 허용범위 내가 되었을 때에 스크루39의 회전수를 유지한다.

(g)스크루39의 회전수S를 제어하여도, 계속하여 검출한 평균 전류치가 안정 전류치의 상한율·하한율을 벗어날 때에는 판별기91로부터 응집제 공급 펌프97로 명령신호를 발신하고, 평균 전류치가 안정 전류치의 하한율보다 내려가 있으면 응집제의 약액 주입율α을 증가시키고, 평균 전류치가 안정 전류치의 상한율보다 상승하고 있으면 응집제의 약액 주입율α을 감소시켜서, 오니의 성상변화에 따라 응집제의 약액 주입율α의 자동조정을 한다.

이와 같이 제2실시예에 있어서의 오니농축장치 및 오니농축방법에서는, 원액 공급량Qs를 일정하게 하고, 상기한 바와 같이 스크루39의 회전제어를 하는 것이지만, 원액 공급량Qs가 변동하는 경우에는, 초기설정으로서 스크루39의 회전수S와 외통 스크린21의 회전수C를 원액 공급량Qs에 비례하여 증감시키면 최적운전을 할 수 있다. 그리고 오니성상이 크게 변경되어 원액 공급량Qs도 변동시킬 필요가 발생한 경우에는, 원액 공급량Qs에 비례하여 외통 스크린21의 회전수C를 변동시켜서 회전수 제어를 하면 좋다. 최초에 스크루39의 회전수S를 제어하는 이유는, 농축오니 농도의 반응이 직접 나타나기 때문이다. 약액 주입율은 오니와 응집제의 반응시간이 필요하므로 적절한 대응에 시간이 걸리기 때문이다. 이 절차에 의하여 약액 주입율을 감소시켜서, 최소한의 응집제의 첨가가 가능하게 된다.

이하, 더 구체적으로 설명한다.

표8은, 스크루39의 회전수S와 농축오니 농도의 관계를 나타내는 표로서, 가로축에 스크루39의 회전수S(rpm), 세로축에 농축오니 농도%을 나타내고 있다. 차속회전 농축기80의 운전조건으로서, 외통 스크린21의 회전수C를 일정하게 하고 소정의 오니량을 처리한다. 이 예에서는, 오니에 대한 스크루39의 회전수S가 5, 10, 15rpm으로 증가하면, 농축오니 농도는 대략 4.7, 4.0, 3.5%이다. 즉 스크루39의 회전에 의한 오니 농도의 영향은, 회전수S가 많아지면 오니의 외통 스크린21의 내부에서의 체류시간이 짧아져 농축된 오니 농도가 저하한다. 반대로 스크루39의 회전수S를 내리면, 외통 스크린21의 내부에서의 체류시간이 길어져 농축오니 농도가 상승하는 것을 나타내고 있다.

표9는, 약액 주입율α과 농축오니 농도X의 관계를 나타내는 표로서, 가로축에 약액 주입율%, 세로축에 농축오니 농도X를 나타내고 있다. 차속회전 농축기80의 운전조건으로서, 외통 스크린21의 회전수C를 일정하게 하고 소정의 오니량을 처리한다. 이 예에서는, 오니에 대한 약액 주입율이 0.2%, 0.3%, 0.4%로 약액 주입율을 증가시키면, 농축오니 농도X는 대략 3%, 4%, 5%이다. 약액 주입율의 변화에 의한 오니 농도의 영향은, 약액 주입율이 높아지면 농축오니 농도도 높아진다. 반대로 약액 주입율α이 낮아지면 농축오니 농도도 낮아진다. 이 예에서는, 안정 전류치가 되는 표준 오니 농도를 4%로 하면, 표준의 약액 주입율은 0.3%로 설정한다. 또한 응집제의 약액 주입율α의 증감을 0.01%씩 증감시키는 것으로 한다.

[표8]

[표9]

도12는, 차속회전 농축기80의 제어방법의 플로우차트로서, 판별기91에 전력 검출기87로부터 송신된 평균 전류치와 설정되어 있는 안정 전류치를 비교 연산하고, 5분마다 평균농도의 값이 설정회수(3회 정도)만큼 연속하여 감소한 것인가 아닌가를 계산하여, 농축오니 농도X가 표준오니 농도 4%보다 0.1%이상 낮으면 스크루39의 회전수S를 10rpm으로부터 1rpm 감소시킨다. 항상 변화되는 오니 성상은 자기회복(自己回復)인 경우도 있으므로, 전력 검출기87로부터의 연속되는 전기신호는 5분마다 계측하기로 한다. 5분 후에 재측정을 하고, 아직 농도가 표준농도4%보다 0.1% 이상 낮으면 스크루39의 회전수S를 1rpm 더 감소시킨다. 농도가 3.5% 이하가 될 때까지 수회 반복한다. 스크루39의 회전수S를 제어하여도 농도가 3.5% 이하가 될 때에는, 약액 주입율을 0.3%로부터 0.31%로 증가시키고 5분 후에 재측정을 한다. 이 조작을 반복하여, 측정한 평균 오니 농도가 허용범위 내가 되었을 때에, 차속회전 농축기80의 스크루39의 회전수를 유지한다.

판별기91에서 5분마다 평균농도의 값이 설정회수 만큼 연속하여 감소한 것인가 아닌가를 계산하고, 농축오니 농도가 표준농도 4%보다 0.1% 이상 높으면, 스크루39의 회전수S를 10rpm으로부터 lrpm 증가시키고 5분 후에 재측정을 한다. 아직, 농도가 표준농도 4%보다 0.1% 이상 높으면, 스크루의 회전수S를 1rpm 더 증가시켜서 농도가 4.5% 이하가 될 때까지 수회 반복한다. 스크루39의 회전수S를 제어하여도 농도가 4.5% 이하로 저하하지 않을 때에는, 약액 주입율을 0.3%로부터 0.29%로 감소시켜 5분 후에 재측정을 한다. 이 조작을 반복하여, 측정한 평균 오니 농도가 허용범위 내가 되었을 때에, 차속회전 농축기80의 스크루39의 회전수를 유지한다.

이 예에서는, 표준오니 농도를 4%, 스크루39의 표준 회전수를 10rpm으로 설정하고, 전력 검출기87이 계측하는 전류치를 안정 전류치로 하고 있다. 농축오니 농도X의 변동에 대하여 5분마다 계측하고, 스크루39의 회전수S의 증감을 1rpm, 응집제의 약액 주입율α의 증감율을 0.01%로 하였지만, 이 수치는, 오니 성상, 오니 처리량 및 외통 스크린21의 회전수C에 의거하여 스크루39의 회전수S와 응집제의 약액 주입율α을 적절하게 설정할 수 있는 것이다.

본 발명의 오니농축장치 및 오니농축방법에 의하면, 차속회전 농축기80으로부터 배출되는 농축오니의 농도를 계측하고, 그 농축오니의 농도에 따라, 응집제의 첨가율과 서로 역회전 시키는 스크루39의 회전수S 및 외통 스크린21의 회전수C를 단계적으로 제어하기 때문에, 스크루39 및 외통 스크린21에 대한 과부하 방지가 도모되고, 농축 후의 오니 농도를 일정하게 유지할 수 있다. 또한 차속회전 농축기80으로부터 배출되는 농축오니의 농도를 계측하고, 그 농축오니의 농도에 따라, 응집제의 첨가율과 서로 역회전 시키는 스크루39의 회전수S 및 외통 스크린21의 회전수C를 단계적으로 우선순위를 가지고 제어하기 때문에, 응집제의 약품 사용량을 최소한으로 억제하면서, 농축 후의 오니 농도를 일정하게 유지할 수 있다. 농축 후의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 된다.

원액오니의 공급량이 변동하는 경우는, 그 원액 공급량Qs에 대응한 최적인 스크루39의 회전수S 및 외통 스크린21의 회전수C를 설정하여 차속회전 농축기를 제어하기 때문에, 원액오니의 공급량Qs가 변동하는 경우이더라도 농축효율이 좋은 운전을 할 수 있다.

또한 본 발명의 오니농축장치 및 오니농축방법에 의하면, 차속회전 농축기80에 있어서의 스크루39의 원통모양 중심축41의 외경의 크기f를 외통 스크린21의 내경F의 40%∼65%의 범위로 하기 때문에, 높은 농축효율에서 오니의 농축을 할 수 있다. 또한 오니의 원액성상이나 목표로 하는 농축 농도 등에　따라 스크루 날개43의 개수를 1, 2, 3개 중의 어느 하나로 하기 때문에 높은 농축효율로 오니의 농축을 할 수 있다. 따라서 오니농축 시의 낭비가 적고, 높은 농축오니 농도가 요구되는 처리여도 대응 가능하게 된다.

또한 본 발명의 오니농축장치 및 오니농축방법에 의하면, 농축 후의 오니 중에 삽입하는 농도 검출기의 검출체90을, 유량변동의 영향을 받기 어려운 원통모양으로 하고 있으므로, 비교적 여과성이 좋은, 하수가 혼합된 생오니, 하수초침오니에 더하여, 활성잉여오니 등의 난여과성의 오니이더라도 농축 후의 오니 농도 데이터의 편차가 적어지고, 그 농축 후의 오니 농도 데이터에 의거하여 차속회전 농축기80의 스크루39의 회전수S 및 외통 스크린21의 회전수C와 응집제의 첨가율을 제어하기 때문에, 농축 후의 오니 농도 변동이 적은 오니농축장치 및 방법이 된다. 따라서 농축 후의 오니 농도가 안정적이기 때문에 농축 후의 처리공정의 관리가 용이하게 되고, 비교적 여과성이 좋은, 하수가 혼합된 생오니, 하수초침오니에 더하여, 활성잉여오니 등의 난여과성의 오니처리에도 적절한 회전 농축기가 된다.

Claims

회전 가능한 외통 스크린(外筒 screen) 내에 스크루(screw)를 설치하고, 상기 스크루를 차속회전(差速回轉) 시키면서 상기 외통 스크린의 시작부에 공급한 원액오니(原液汚泥)를 상기 외통 스크린에 의하여 여과(濾過)하고, 상기 외통 스크린의 종단부에서 농축오니(濃縮汚泥)를 배출하는 차속회전 농축기(差速回轉濃縮機)와,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 상기 농축오니의 오니 농도를 검출하는 농축오니 농도 검출부(濃縮汚泥濃度檢出部)와,

상기 원액오니에 응집제(凝集劑)를 공급하는 응집제 공급 펌프(凝集劑供給pump)를 구비하는 응집제 공급부(凝集劑供給部와),

상기 외통 스크린의 회전수C와 상기 스크루의 회전수S 및 상기 응집제 공급 펌프의 공급하는 상기 응집제의 양을 제어하는 제어부를

구비하고,

상기 차속회전 농축기는, 상기 외통 스크린을 회전시키는 외통 구동기(外筒驅動機)와 상기 스크루를 회전시키는 스크루 구동기(screw 驅動機)를 구비하고,

상기 농축오니 농도 검출부는, 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 상기 농축오니를 저장하는 오니 수용조와 상기 농축오니의 오니 농도를 검출하여 상기 제어부에 전기신호를 송신하는 전력 검출기(電力檢出器)를 구비하 고,

상기 제어부는,

상기 농축오니 농도 검출부로부터 송신되는 상기 전기신호를 수신하여 상기 전기신호 데이터를 연산하여 판별하는 판별기(判別器)와,

상기 판별기로부터 송신되는 제1명령신호를 수신하여 상기 외통 구동기와 상기 스크루 구동기의 회전수를 조작하는 제1컨트롤러와,

상기 판별기로부터 송신되는 제1명령신호를 수신하여 상기 원액오니에 공급하는 상기 응집제의 약액 주입율(藥液注入率)α을 단계적으로 증감(增減)시키는 비례 설정기(比例設定器)와,

상기 비례 설정기로부터 송신되는 제2명령신호를 수신하여 상기 응집제 공급 펌프를 조작하는 제2컨트롤러를

구비하는 오니농축장치(汚泥濃縮裝置).
제1항에 있어서,

상기 외통 스크린은, 그 양단(兩端)이 원반(圓盤) 모양의 플랜지판(flange板)에 의하여 닫혀 있고,

상기 스크루는, 외주면(外周面)에 스크루 날개를 구비하는 원통모양 중심축을 구비하고,

상기 원통모양 중심축의 지름의 크기f는 상기 외통 스크린의 내경F의 40%∼70%이며,

상기 외통 스크린 내의 일단측에 위치하는 부분의 상기 원통모양 중심축의 외주면에, 상기 원액오니를, 상기 원통모양 중심축의 중공통(中空筒) 내부로부터 상기 외통 스크린 내로 유입시키는 입구 개구(入口開口)가 형성되고,

상기 외통 스크린의 타단측의 상기 플랜지판에 상기 농축오니를 배출하는 출구 개구(出口開口)가 형성되어 있는

것을 특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 스크루 날개는 1, 2, 3개 날개 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농 도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상이거나 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고,

상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고,

상기 비례 설정기는, 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되어, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 제2명령신호를 송신하고,

상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고,

상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax가 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고, 상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax 이상인 때에 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하가 될 때까지 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시키고, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때에 상기 오니 농도가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상한 회전수Cmax가 될 때까지 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시키고,

상기 비례 설정기는, 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되어, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 제2명령신호를 송신하고,

상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin이 기억되어, 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때 및 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에 상기 제1명령신호를 송신하고,

상기 제1컨트롤러는 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin 이하인 때에 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 증속시킴과 아울러 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 감속하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 되거나 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 될 때까지, 상기 스크루 구동기의 회전수를 단계적으로 감속시킴과 아울러 상기 외통 구동기의 회전수를 단계적으로 증속하고,

상기 비례 설정기는, 미리 설정된 상기 응집제의 약액 주입율α과 그 상한치와 하한치인 응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 기억되고, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 제2명령신호를 송신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하인 때 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 제2명령신호를 송신하고,

상기 제2컨트롤러는 상기 비례 설정기로부터 송신된 상기 제2명령신호를 수신하고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상인 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제 약액 주입율이 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고,

상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하인 때에는, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin 이하이거나 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax 이상인 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 판별기는, 미리 설정된 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin과, 상기 외통 스크린의 최적 회전수Cso, 상기 스크루의 최적 회전수Sso가 기억되어, 상기 차속회전 농축기의 운전 시작시 및 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax보다 낮고 상기 하한 농축오니 농도Xmin보다 클 때의 원액 공급량Qs의 변동시에 상기 제1명령신호를 송신하고,

상기 외통 스크린의 최적 회전수Cso, 상기 스크루의 최적 회전수Sso는, 변동하는 원액 공급량Qs에 따라 스크루와 외통 스크린의 회전수를 설정하고 도출하는 관계식,

스크루의 최적 회전수Sso(rpm)

= 회전계수(回轉係數)S1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

외통 스크린의 최적 회전수Cso(rpm)

= 회전계수C1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

로 정의되고,

상기 제1컨트롤러는, 상기 판별기로부터 송신된 상기 제1명령신호를 수신하고, 상기 차속회전 농축기의 운전 시작시 및 상기 농축오니 농도 검출부에 의하여 검출된 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax보다 낮고 상기 하한 농축오니 농도Xmin보다 클 때의 상기 원액 공급량Qs의 변동시에, 상기 관계식으로부터 산출한 상기 스크루와 상기 외통 스크린의 최적 회전수Sso, Cso에 의거하여 스크루 구동기와 외통 구동기를 제어하는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
제1항에 있어서,

상기 농축오니 농도 검출부는,

상기 농축오니 중으로 삽입된 하단부가 개구하고 상단부에 공기구멍을 형성한 원통모양의 검출체(檢出體)와,

상기 원통모양의 검출체와 연결된 회전축(回轉軸)을 구비하는 구동 모터(驅動motor)를

구비하고,

상기 전력 검출기는, 상기 구동 모터의 전류치의 변동을 검출하고, 상기 전류치의 변동을 상기 전기신호로서 출력하는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
제2항에 있어서,

상기 차속회전 농축기는, 양단(兩端)이 원반모양의 플랜지판에 의하여 닫히고 원통 외주면이 외통 스크린에 의하여 구성된 외통(外筒)을 구비하고,

상기 외통에는, 상기 출구 개구의 개구면적(開口面積)을 증감 조절하는 출구 개구 조절기구(出口開口調節機構)가 설치되어 있고,

상기 출구 개구 조절기구는, 상기 출구 개구가 형성된 플랜지판이 중첩 배치되어서 당해 플랜지판에 대하여 회전변위 가능한 셔터판을 포함하고, 상기 플랜지판에 대한 당해 셔터판의 회전변위위치에 따라 당해 셔터판에 의한 상기 출구 개구의 폐쇄량을 증감하는 것을

특징으로 하는 오니농축장치.
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회전 가능한 외통 스크린 내에 스크루를 설치하고, 상기 외통 스크린의 시작부에 공급한 원액오니를, 상기 스크루를 차속 회전시키면서 상기 외통 스크린으로부터 여과액을 분리하여 상기 외통 스크린의 종단부에서 농축오니를 배출하는 차속회전 농축기의 운전제어방법으로서,

응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin, 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin을 미리 설정하고,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상으로 상승한 때에는, 상기 농축오니 농도가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제의 약액 주입율α가 상기 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고, 상기 응집제가 상기 하한 약액 주입율αmin이 되었을 때에 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 증속시킴과 아울러,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 상기 농축오니 농도X가 하한 농축오니 농도Xmin 이하로 하강한 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 감속시키고, 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 되었을 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 차속회전 농축기의 운전제어방법.
회전 가능한 외통 스크린 내에 스크루를 설치하고, 상기 외통 스크린의 시작부에 공급한 원액오니를, 상기 스크루를 차속 회전시키면서 상기 외통 스크린으로부터 여과액(爐過液)을 분리하여 상기 외통 스크린의 종단부에서 농축오니로서 배출하는 차속회전 농축기의 운전제어방법으로서,

응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin, 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin을 미리 설정하고,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상으로 상승한 때에는, 상기 농축오니 농도가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제의 약액 주입율α가 상기 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고, 상기 응집제의 약액 주입율α가 상기 응집제의 하한 약액 주입율αmin이 되었을 때에 상기 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax가 될 때까지 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 증속시키고,

상기 스크루의 회전수S가 상기 상한 회전수Smax가 되었을 때에, 상기 외통 스크린의 회전수C를 단계적으로 감속시키고, 이 조작을 반복함과 아울러,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하로 하강한 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 감속시키고,

상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 되었을 때에, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 될 때까지 상기 외통 스크린의 회전수C를 단계적으로 증속시키고, 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 되었을 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을

특징으로 하는 차속회전 농축기의 운전제어방법.
회전 가능한 외통 스크린 내에 스크루를 설치하고, 상기 외통 스크린의 시작부에 공급한 원액오니를, 상기 스크루를 차속 회전시키면서 상기 외통 스크린으로부터 여과액을 분리하여 상기 외통 스크린의 종단부에서 농축오니로서 배출하는 차속회전 농축기의 운전제어방법으로서,

응집제의 상한 약액 주입율αmax, 응집제의 하한 약액 주입율αmin, 상한 농축오니 농도Xmax, 하한 농축오니 농도Xmin, 상기 외통 스크린의 상한 회전수Cmax, 상기 외통 스크린의 하한 회전수Cmin, 상기 스크루의 상한 회전수Smax, 상기 스크루의 하한 회전수Smin을 미리 설정하고,

상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax 이상으로 상승한 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상한 농축오니 농도Xmax 이하로 되거나 또는 상기 응집제가 상기 하한 약액 주입율αmin이 될 때까지 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 감소시키고,

상기 응집제가 상기 하한 약액 주입율αmin이 되었을 때에, 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 증속함과 아울러 상기 외통 스크린의 회전수C를 단계적으로 감속하고,

또한 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 상기 농축오니 농도X가 상기 농축오니 농도X의 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이하로 하강한 때에는, 상기 농축오니 농도X가 상기 하한 농축오니 농도Xmin 이상이 되거나 또는 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 될 때까지 상기 스크루의 회전수S를 단계적으로 감속함과 아울러 상기 외통 스크린의 회전수C를 단계적으로 증속하고, 상기 외통 스크린의 회전수C가 상기 상한 회전수Cmax가 되거나 또는 상기 스크루의 회전수S가 상기 하한 회전수Smin이 되었을 때에 상기 응집제의 약액 주입율α을 단계적으로 증가시키는 것을

특징으로 하는 차속회전 농축기의 운전제어방법.
제19항에 있어서,

함께 증감시키는, 상기 스크루의 증감 회전수a와 상기 외통 스크린의 증감 회전수b의 합을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 차속회전 농축기의 운전제어방법.
제17항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 미리 설정된 외통 스크린의 회전수C, 스크루의 회전수S는, 변동하는 원액 공급량Qs에 따라 스크루와 외통 스크린의 최적 회전수Sso, Cso를 설정하여 산출하는 관계식,

스크루의 최적 회전수Sso(rpm)

= 회전계수S1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

외통 스크린의 최적 회전수Cso(rpm)

= 회전계수C1 × 원액처리속도(m³/m²/h)

로 정의되고,

상기 차속회전 농축기의 운전을 시작할 때 및 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 농축오니의 상기 농축오니 농도X가 상기 상한 농축오니 농도Xmax보다 낮고 상기 하한 농축오니 농도Xmin보다 클 때에, 상기 스크루와 상기 외통 스크린의 최적 회전수Sso, Cso에 의거하여 스크루 구동기와 외통 구동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차속회전 농축기의 운전제어방법.
회전 가능한 외통 스크린(外筒 screen) 내에 스크루(screw)를 설치하고, 상기 스크루의 시작부에 공급한 원액오니(原液汚泥)를, 상기 스크루를 차속회전(差速回轉) 시키면서 상기 외통 스크린으로부터 여과액을 분리하여 상기 외통 스크린의 종단부로부터 농축오니(濃縮汚泥)로서 배출하는 차속회전 농축기(差速回轉濃縮機)에서,

상기 농축오니 중으로 삽입된 하단부가 개구(開口)하고 상단부에 공기구멍을 형성한 원통모양의 검출체와,

상기 원통모양의 검출체와 연결된 회전축을 구비하는 구동 모터와,

상기 구동 모터의 전류치의 변동을 검출하고, 상기 전류치의 변동을 전기신호로 출력하는 전력 검출기를

구비한 것을 특징으로 하는 농도검출장치.
제22항에 있어서,

상기 검출체는, 상기 차속회전 농축기로부터 배출된 상기 농축오니 중에 삽입되어 상기 농축오니의 오니 농도를 검출하고,

상기 전력 검출기는 상기 전기신호를 판별기로 송신하는 것을

특징으로 하는 농도검출장치.
제23항에 있어서,

상기 판별기는, 상기 전력 검출기로부터 송신된 연속한 상기 전기신호를 수신하고, 상기 연속한 전기신호의 평균 전류치를 산출하고, 상기 평균 전류치와 미리 설정되어 있는 안정 전류치의 하한율 및 상한율과 비교 연산하고,

연속하여 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 하한율보다 저하하면 상기 스크루의 회전수S를 감소시키고,

연속하여 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승하면 상기 스크루의 회전수S를 증가시키는 것을

특징으로 하는 농도검출장치.
제24항에 있어서,

상기 판별기는,

상기 스크루의 회전수S를 제어하여도, 계속하여 검출한 상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승하거나 또는 하한율보다 저하하는 때에는 응집제 공급 펌프에 명령신호를 발신하고,

상기 응집제 공급 펌프는 상기 판별기로부터 송신된 상기 명령신호를 수신하고,

상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 하한율보다 저하하고 있으면 원액오니에 공급하는 응집제의 약액 주입율α을 증가시키고,

상기 평균 전류치가 상기 안정 전류치의 상한율보다 상승하고 있으면 원액오니에 공급하는 응집제의 약액 주입율α을 감소시키는 것을

특징으로 하는 농도검출장치.