WO2006112041A1 - 汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法 - Google Patents

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WO2006112041A1
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concentrated sludge
outer cylinder
screw
lower limit
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Kenzou Sugaya
Hiroichi Kawasaki
Masayoshi Katayama
Manabu Yamashita
Masaharu Miyawaki
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Ishigaki Company Limited
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    • Y02W10/20—Sludge processing

Definitions

  • the present invention relates to a sludge concentrating device and a sludge concentrating method for concentrating sewage mixed raw sludge, sewage digested sludge, activated surplus sludge, etc., and in particular, the amount of flocculant added to sewage sludge, screw and outer cylinder
  • the present invention relates to a sludge concentrating device and a sludge concentrating method for controlling a screw of a differential speed concentrator that concentrates by a filtration separation method while rotating a screen at a differential speed and a rotational speed of an outer cylinder screen.
  • a flocculant is added to a stock solution containing substances to form suspended substance flocs, reducing the moisture content of dehydrated sludge, and installing a screw in the outer cylinder screen, and rotating the screw.
  • a screw press is well known as an apparatus for regenerating a filtration surface that is easily clogged and concentrating and dewatering sludge containing difficult-to-filter organic substances.
  • An external cylinder screen and screw are configured to rotate in opposite directions, and a load press is installed on the outer cylinder screen drive unit. The screw press is decelerated by load detection to prevent overloading. Has been. (See Patent Document 1.)
  • a filtration device provided with a screw rotatably inside the filter body is provided with a supply pressure detection means, a screw torque detection means, and a screw rotation speed control means to detect supply pressure and torque. Based on the results, a control device that controls the number of rotations of the screw to keep the water content of the treated product constant has been disclosed. (See Patent Document 2.)
  • an outer cylinder composed of a screen (filter medium) on the cylindrical surface and a screw concentrically arranged in the outer cylinder rotate in opposite directions to each other.
  • a differential speed rotary type concentrator is released that concentrates and discharges sludge contained in a horizontally arranged outer cylinder in the axial direction of the outer cylinder with a screw while being filtered and separated.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 4238699 (Claim 2, FIG. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-239314 (Claim 4, FIG. 1)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-179492
  • Patent Document 4 Japanese Utility Model Publication No. 6-25747 (Claim 1, Fig. 1)
  • Patent Document 5 Japanese Patent Publication No. 1-39840 (Claims, Fig. 5)
  • a conventional screw press can prevent overload and control a cake with a uniform moisture content by controlling the rotational speed of the screw for sludge with low viscosity and good filterability.
  • the device that detects the concentration and supply volume of the stock solution and controls the concentrated sludge concentration and torque causes changes in the supply sludge volume and sludge concentration at all times, and the rotation on the screw and outer cylinder screen. There was a problem that the torque fluctuated and it was difficult to make the concentration of concentrated sludge uniform.
  • An object of the present invention is to provide a sludge concentrating device and a sludge concentrating method capable of making the concentration of concentrated sludge uniform with high concentration efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a differential speed rotary concentrator with high concentration efficiency.
  • the conventional laser-type sludge densitometer and microwave densitometer are highly effective and effective for low-concentration stock solutions, but they are concentrated like concentrated sludge.
  • the rate is high, there is a problem that the density of solid content becomes high and measurement becomes difficult.
  • the incidental facilities for measurement will be complicated.
  • sludge concentration in which the rotor blades are submerged in sludge
  • sludge accumulates on the horizontal disk, causing errors in rotational torque
  • the increase fluctuation has the effect of pushing up the plate surface from the bottom, making the electrical signal unstable. Even with a rotor blade submerged in sludge, the action of pushing the rotor blade back works, and the electrical signal becomes unstable.
  • the present invention aims to reduce the variation in the obtained sludge concentration data by making the detection body of the concentration detector disposed in the concentrated sludge into a shape that is not easily affected by fluctuations in the flow rate.
  • sludge concentration data with little variation can be obtained even with difficult-to-filter sludge treatment such as activated surplus sludge.
  • the purpose is to provide a sludge concentrating device and a sludge concentrating method capable of controlling the above.
  • a first feature of the present invention is that a screw is provided in a rotatable outer cylinder screen, and the screw is supplied to the start end of the outer cylinder screen while rotating at a differential speed.
  • the raw sludge is filtered by the outer cylinder screen, and the differential speed rotary concentrator that discharges the concentrated sludge from the end of the outer cylinder screen, and the sludge concentration of the concentrated sludge discharged from the differential speed rotary concentrator
  • the gist of the present invention is a sludge concentrator provided with a control unit for controlling the amount of the flocculant supplied by the supply pump.
  • the differential speed rotary concentrator has an outer cylinder drive that rotates the outer cylinder screen and a screw drive that rotates the screw.
  • the concentrated sludge concentration detecting unit detects a sludge receiving tank for storing the concentrated sludge discharged from the differential speed rotary concentrator and a sludge concentration of the concentrated sludge, and sends an electric signal to the control unit.
  • a power detector for transmission detects a sludge receiving tank for storing the concentrated sludge discharged from the differential speed rotary concentrator and a sludge concentration of the concentrated sludge.
  • the control unit receives the electrical signal transmitted from the concentrated sludge concentration detection unit and calculates and discriminates the electrical signal data, and a first command signal transmitted from the discriminator. And receiving the first command signal transmitted from the discriminator and supplying it to the raw sludge A proportional setting device that gradually increases or decreases the coagulant injection rate O; and a second controller that receives the second command signal transmitted from the proportional setting device and operates the flocculant supply pump.
  • the drug injection rate oc of the flocculant, the outer cylinder screen to be rotated at a differential speed, and the number of rotations of the screw are controlled to minimize the amount of chemical used in the flocculant,
  • the concentrated concentration of sludge after concentration can be maintained at an average concentration.
  • the outer cylinder screen is closed at both ends by disk-shaped flange plates, and the screw has a cylindrical central axis having screw blades on the outer peripheral surface, and the diameter of the cylindrical central axis is large.
  • f is 40% to 70% of the inner diameter F of the outer cylinder screen, and the undiluted sludge is placed on the circumferential surface of the cylindrical central axis at a portion located on one end side in the outer cylindrical screen.
  • An inlet opening for introduction into the outer cylinder screen from the inside of the hollow cylinder may be provided, and an outlet opening for discharging the concentrated sludge may be provided on the flange plate on the other end side of the outer cylinder screen.
  • the sludge having a large screen surface regeneration effect is discharged outside the outer cylinder screen without receiving a large discharge resistance, and the sludge and the like to be processed are concentrated with high efficiency.
  • a concentrating device can be provided.
  • An outlet opening degree adjusting mechanism that increases or decreases the opening area of the outlet opening may be provided in the outer cylinder.
  • the sludge residence time in the outer cylinder screen can be adjusted.
  • the outlet opening degree adjusting mechanism includes a shatter plate that is disposed so as to overlap with the flange plate in which the outlet opening is formed and is rotationally displaceable with respect to the flange plate, the shatter plate with respect to the flange plate. Depending on the rotational displacement position, the outlet is opened by the shatter plate. You can increase or decrease the amount of mouth closing!
  • the sludge residence time in the outer cylinder screen can be adjusted.
  • the opening edge on the outer peripheral side of the outer cylinder of the outlet opening may be at substantially the same position as seen in the radial direction of the outer peripheral cylinder and the cylindrical peripheral surface of the outer cylinder screen.
  • the screw blades may be any of 1, 2, and 3 blades.
  • the screw blades according to the sludge properties such as relatively good filterability, sewage mixed raw sludge, sewage primary sedimentation sludge, hard-to-filter activated surplus sludge, etc. and the target concentration concentration Concentration efficiency can be increased by setting the number of strips to 1, 2, or 3.
  • the discriminator includes preset upper limit concentrated sludge concentration Xmax, lower limit concentrated sludge concentration Xmin, upper limit rotation speed Cmax of the outer cylinder screen, lower limit rotation speed Cmin of the outer cylinder screen, upper limit rotation speed Smax of the screw, The lower limit rotational speed Smin of the screw is stored, and the command signal 1 is transmitted when the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detecting unit is not less than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax and not more than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin.
  • the first controller receives the first command signal transmitted from the discriminator, and when the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit is equal to or higher than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax.
  • the flocculant chemical injection rate is equal to or less than the lower limit chemical injection rate a min
  • the rotational speed of the screw drive is increased stepwise and detected by the concentrated sludge concentration detection unit.
  • the concentrated sludge is not more than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin
  • the proportional setter sets the flocculant dose rate ⁇ , the upper limit value and the lower limit value of the flocculant, ex max, and the lower limit dose rate of the flocculant oc. min is stored, the first command signal transmitted from the discriminator is received, and the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit is greater than or equal to the upper limit concentrated sludge concentration Xmax. Occasionally, the concentrated sludge concentration X is detected by the concentrated sludge concentration detection section until the command signal 2 is transmitted until the concentrated sludge concentration X is equal to or lower than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax or the flocculant chemical injection rate becomes the lower limit chemical injection rate a min.
  • the command signal 2 is transmitted when the screw rotation speed S is less than or equal to the lower rotation speed Smin, and the second controller transmits from the proportional setting device.
  • the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit is equal to or higher than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax
  • the concentrated sludge concentration X is equal to or lower than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax or the
  • the flocculant chemical injection rate ⁇ is gradually decreased until the flocculant chemical injection rate reaches the lower limit chemical injection rate a min
  • the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detector is the lower limit.
  • Concentrated dirt When the mud concentration is less than Xmin, the coagulant injection rate oc may be increased stepwise when the screw rotation speed S is less than the lower limit rotation speed Smin.
  • the discriminator has a preset upper limit concentrated sludge concentration Xmax, lower limit concentrated sludge concentration Xmin, upper limit rotation speed Cmax of the outer cylinder screen, lower limit rotation speed Cmin of the outer cylinder screen, upper limit rotation speed Smax of the screw, The lower limit rotational speed Smin of the screw is stored, and the command signal 1 is transmitted when the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detecting unit is not less than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax and not more than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin.
  • the first controller receives the first command signal transmitted from the discriminator, and when the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit is equal to or higher than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax.
  • the flocculant chemical injection rate is equal to or less than the lower limit chemical injection rate a min, the rotational speed of the screw drive machine is stepped until the rotational speed S of the screw reaches the upper rotational speed Smax.
  • the command signal is received, the concentrated sludge
  • the concentrated sludge concentration X detected by the degree detection unit is not less than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax
  • the concentrated sludge concentration X is not more than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax or the flocculant chemical injection rate is the lower limit chemical injection rate a.
  • Command signal 2 is transmitted until the value reaches min, and when the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detector is less than or equal to the lower limit concentrated sludge concentration Xmin, the rotational speed C of the outer cylinder screen is the upper limit rotational speed.
  • a command signal 2 is transmitted when Cmax or more, the second controller receives the command signal 2 transmitted from the proportional setting device, and the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit is When the upper limit concentrated sludge concentration Xmax is equal to or higher than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax, or until the flocculant chemical injection rate reaches the lower limit chemical injection rate ex min Decrease When the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detecting unit is less than or equal to the lower limit concentrated sludge concentration Xmin, the outer cylinder screen speed C is greater than or equal to the upper limit speed Cmax.
  • the drug injection rate ⁇ may be increased stepwise.
  • the priority order of the three operating factors of the flocculant chemical injection rate ⁇ , the screw rotation speed S, and the outer cylinder screen rotation speed C is determined with respect to fluctuations in the concentrated sludge concentration. Since it is changed in stages, it is possible to provide a sludge concentrating device that minimizes the chemical use amount of the flocculant and has high concentration efficiency and low fluctuation of the concentrated sludge concentration. In addition, since the sludge concentration of the concentrated sludge is stabilized, it becomes easy to manage the treatment process after concentration.
  • the discriminator has preset upper limit concentrated sludge concentration Xmax, lower limit concentrated sludge concentration Xmin,
  • the upper limit rotation speed Cmax of the outer cylinder screen, the lower limit rotation speed Cmin of the outer cylinder screen, the upper limit rotation speed Smax of the screw, and the lower limit rotation speed Smin of the screw are stored, and the concentration detected by the concentrated sludge concentration detection unit
  • the command signal 1 is transmitted when the sludge concentration X is not less than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax and not more than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin, and the first controller receives the first command signal transmitted from the discriminator.
  • the screw drive is performed when the flocculant chemical injection rate is equal to or lower than the lower limit chemical injection rate a min.
  • the rotational speed of the machine is increased stepwise, and at the same time, the rotational speed of the outer cylinder drive machine is reduced stepwise, and the concentrated sludge detected by the concentrated sludge concentration detector is reduced to the lower limit concentration.
  • the concentrated sludge concentration X is not less than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin, until the screw speed S is the lower limit speed Smin or the outer cylinder screen speed C is the upper limit speed Cmax.
  • the rotational speed of the screw driving machine is decelerated stepwise, and at the same time, the rotational speed of the outer cylinder driving machine is increased stepwise, and the proportional setting device sets the preset coagulant injection rate ⁇ and its upper limit.
  • the concentration X is equal to or higher than the upper-limit concentrated sludge concentration Xmax, the concentrated sludge concentration X is equal to or lower than the upper-limit concentrated sludge concentration Xma X or the flocculant chemical injection rate is set to the lower limit chemical injection rate a min.
  • the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detector is less than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin
  • the rotational speed S of the screw is decreased.
  • the drug injection rate oc of the flocculant may be increased stepwise.
  • the priority order of the three operating factors of the flocculant injection rate ⁇ , the screw rotation speed S, and the outer cylinder screen rotation speed C is determined with respect to the variation of the concentrated sludge concentration. Since the screw rotation speed S and the outer cylinder screen rotation speed C are simultaneously controlled when changing in stages, it is possible to respond quickly to fluctuations in the concentration of concentrated sludge, minimizing the use of flocculant chemicals and concentrating. It is possible to provide a sludge concentrating device that is highly efficient and has a small variation in concentrated sludge concentration. Moreover, since the sludge concentration of the concentrated sludge is stabilized, the management of the treatment process after concentration becomes easy.
  • the discriminator stores preset upper limit concentrated sludge concentration Xmax, lower limit concentrated sludge concentration Xmin, optimum rotation speed Cso of the outer cylinder screen, and optimum rotation speed Sso of the screw, and stores the differential speed rotation concentration.
  • the concentrated sludge concentration X detected by the concentrated sludge concentration detection unit at the start of the machine is lower than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax and larger than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin, and sometimes the stock solution supply rate Qs fluctuated.
  • the command signal 1 is transmitted, and the optimum rotation speed Cso of the outer cylinder screen and the optimum rotation speed Sso of the screw set the rotation speeds of the screw and the outer cylinder screen according to the changing stock solution supply amount Qs.
  • the first controller receives the command signal 1 transmitted from the discriminator, and the concentrated sludge concentration detected at the start of the operation of the differential speed rotary concentrator and by the concentrated sludge concentration detection unit.
  • X is lower than the upper limit concentrated sludge concentration Xmax and larger than the lower limit concentrated sludge concentration Xmin
  • the concentrated sludge concentration detection unit includes a cylindrical detection body having a lower end suspended in the concentrated sludge and an air hole provided at the upper end, and a rotating shaft connected to the cylindrical detection body.
  • the power detector may detect a change in the current value of the drive motor and output the change in the current value as the electrical signal.
  • the discriminator receives the continuous electric signal transmitted from the power detector, calculates an average current value of the continuous electric signal, and presets the average current value and a stable current value.
  • the lower limit rate and the upper limit rate are compared, and if the average current value is continuously lower than the lower limit rate of the stable current value, the screw speed S is decreased, and the average current value is continuously calculated. If the upper limit rate of the stable current value is increased, the number of rotations s of the screw may be increased.
  • the differential rotation speed of the concentrated sludge concentration can be controlled stably by adding the minimum flocculant by automatically adjusting the rotation speed S of the screw according to the change in the sludge properties.
  • a machine control device can be provided.
  • the discriminator even when controlling the rotational speed S of the screw, when the average current value continuously detected rises above the upper limit rate or falls below the lower limit rate of the stable current value.
  • a command signal is transmitted to the collecting agent supply pump, and the flocculant supply pump receives the command signal transmitted from the discriminator, and the average current value falls below the lower limit rate of the stable current value! If the average current value is higher than the upper limit rate of the stable current value, the injection rate of the flocculant supplied to the raw sludge is increased. You can decrease a.
  • the chemical injection rate of the flocculant is automatically adjusted according to changes in the sludge properties.
  • V ⁇ differential speed that enables stable and stable concentration control of the sludge with minimal addition of the flocculant Rotation dark
  • a control device for a compaction machine can be provided.
  • a second feature of the present invention is that an outer cylinder whose both ends are closed by disk-shaped flange plates and a cylindrical peripheral surface is constituted by an outer cylinder screen is rotated about its own central axis.
  • the screw disposed concentrically in the outer cylinder is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the outer cylinder, and the raw sludge as the object to be treated is 40% to 70% of the inner cylinder screen inner diameter F.
  • the screw having a large shaft diameter f is supplied to the hollow cylindrical portion of the cylindrical central shaft of the screw, and the raw liquid sludge is provided on the peripheral surface of the cylindrical central shaft at a portion located on one end side in the outer cylinder.
  • the gist is that it is a method for separating and concentrating sludge in a differential speed rotary concentrator in which sludge is filtered by a cylinder screen.
  • the sludge residence time in the outer cylinder may be adjusted by increasing or decreasing the opening area of the outlet opening.
  • the sludge filling rate in the outer cylinder may be 50% or more and 90% or less.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the entire sludge concentrator system.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a differential speed rotary concentrator, which is one of the components of a sludge concentrator.
  • FIG. 3 is a front view of the outer cylinder screen portion of the differential speed rotary concentrator shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a front view of the screw when the number of screw blades of the differential speed rotary concentrator shown in FIG. 2 is three.
  • FIG. 6 is an end view on the side provided with the outlet opening of the concentrated sludge of the outer cylinder in the differential speed rotary concentrator shown in FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a usage state of the differential speed rotary concentrator.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of a concentrated sludge concentration detection unit that detects a concentrated sludge concentration X of concentrated sludge concentrated by a differential speed rotary concentrator.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a cylindrical detector connected to the rotating shaft of the motor, which is one of the components of the concentrated sludge concentration detector shown in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a control method of the sludge concentrator when the concentrated sludge concentration X is outside the set range.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a control method of the sludge concentrator when the concentrated sludge concentration X is outside the set range, which is a method of rotating the screw and the outer cylinder screen simultaneously.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a method for controlling the differential speed rotary concentrator.
  • Fig. 1 is a block diagram of the entire sludge concentrator system.
  • the sludge concentrator is a differential speed rotary concentrator 80 that concentrates the raw sludge and the concentrated sludge that is concentrated and discharged by the differential speed rotary concentrator 80. Difference based on concentration data from the concentrated sludge concentration detection unit 81 that detects the sludge concentration X, the coagulant supply unit 83 having the coagulant supply pump 97 that supplies the coagulant to the raw sludge, and the concentrated sludge concentration detection unit 81 A quick-rotating concentrator 80 and a controller 82 for controlling the flocculant supply pump 97 are provided.
  • FIGS. Fig. 2 is a longitudinal side view of the differential speed rotary concentrator 80.
  • the gantry 1 has left and right side plates 3 and 5, and the side plates 3 and 5 have a bearing sleeve 7 and a bearing bracket 9 on one horizontal axis. It is fixed to.
  • the bearing sleeve 7 and the bearing bracket 9 rotatably support the outer cylinder 15 by bearing members 11 and 13.
  • the outer cylinder 15 is composed of an outer cylinder screen 21 made of punched metal or the like with its both ends closed by disk-shaped flange plates 17 and 19 and its cylindrical peripheral surface.
  • a short shaft sleeve 23 is fixed to the flange plate 17 on the left side, and a bearing member 11 is attached to the inner peripheral side of the short shaft sleeve 23.
  • a long shaft sleeve 25 is fixed to the other (right) flange plate 19, and a bearing member 13 is attached to the outer peripheral side of the long shaft sleeve 25.
  • the cylindrical outer cylinder screen 21 is split in half, and is attached to two semi-annular members 27A and 27B that are fastened to each other by bolts and nuts 29.
  • the left and right semi-annular members 27A and 27B are fastened to the flange plates 17 and 19 by bolts and nuts 31, respectively.
  • Multiple ties between the left and right semi-annular members 27A and 27B A plurality of support rings 35 are attached to the intermediate portions in the axial direction of the tie bars 33 so as to assist and support the intermediate portions in the axial direction of the outer cylinder screen 21 on the outer side.
  • a sprocket 37 for driving the outer cylinder is fixed to the long shaft sleeve 25.
  • the sprocket 37 is drivably coupled to a motor for driving the outer cylinder (not shown), and rotates the outer cylinder screen 21 in a counterclockwise direction (see FIG. 7), for example.
  • a screw 39 is concentrically disposed in the outer cylinder screen 21 so as to be rotatable.
  • the screw 39 is concentrically connected to a cylindrical central shaft 41, a helical screw blade 43 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical central shaft 41, and a closed end (right end) of the cylindrical central shaft 41.
  • a rotary drive shaft 45 is, for example, any one of 1, 2, and 3 strips as required.
  • Fig. 5 shows the screw 39 in the case where the screw blade 43 has three threads.
  • Table 1 shows the relationship between the number of screw blades 43 and the concentration efficiency (concentration concentration, recovery rate, filtration rate). In this experimental example, the concentration efficiency improves as the number of strips increases.
  • the cylindrical central shaft 41 is in the outer cylinder screen 21, one end side (left side) extends into the bearing sleeve 7, and the extended shaft portion 47 can be rotated by the bearing member 49 from the bearing sleeve 7. It is supported.
  • the front end surface of the extending shaft 47 is open, and the open end serves as an inlet 51 for the raw sludge (object to be treated).
  • the untreated liquid sludge which is the object to be treated, is hollow.
  • Two inlet openings 55 to be introduced into the outer cylinder 15 from the portion 53 are provided.
  • the cylindrical center axis 41 A closing plate 57 is fixed to the empty cylinder portion 53 to prevent the sludge of the workpiece from entering the hollow cylinder portion 53 from the position of the inlet opening 55 to the right side in FIG.
  • the outer diameter size f of the cylindrical central shaft 41 is 40% to 70% of the inner diameter F of the outer cylinder screen 21 in terms of concentration efficiency.
  • Table 2 shows the relationship between the axial ratio (fZF) between the shaft diameter f of the screw 39 and the inner diameter F of the outer cylinder screen 21 and the concentration efficiency (concentration concentration, recovery rate, filtration rate) when the number of screw blades 43 is one. It is a table
  • the concentrated concentration is not low when the axial ratio is less than 40%, but the filtration rate decreases, resulting in low concentration efficiency. It is summer.
  • the concentration efficiency decreases. That is, when the axial ratio (fZF) between the shaft diameter f of the screw 39 and the inner diameter F of the outer cylinder screen 21 is in the range of 40% to 70%, both the concentrated concentration and the filtration rate can be increased. And the concentration efficiency can be increased.
  • the rotary drive shaft 45 passes through the long sleeve 25 in the axial direction, and is rotatably supported by the long sleeve 25.
  • the rotary drive shaft 45 is drivingly connected to an unillustrated electric motor for screw rotation driving, and the screw 39 Is rotated in a clockwise direction, for example.
  • the screw blades 43 transfer sludge in the outer cylinder 15 from the left side (flange plate 17 side) to the right side (flange plate 19 side) in Fig. 2 by rotating the screw 39 in the clockwise direction.
  • the outer peripheral edge of the screw blades 43 is opposed to the inner peripheral surface of the outer cylinder screen 21 with a minute gap so that sludge does not short pass. If necessary, a scraper can be attached to the screw blade 43 and the outer cylinder screen 21 can be regenerated and recovered by force-off.
  • the flange plate 19 is formed with a plurality of outlet openings 59 for discharging the concentrated sludge in the outer cylinder 15 to the outside of the outer cylinder 15.
  • the outlet opening 59 is an arc-shaped opening concentric with the center of the outer cylinder 15, and the opening edge 61 on the outer cylinder outer peripheral side is the cylindrical circumferential surface (inner circumferential surface) of the outer cylinder screen 21 and the radial direction of the outer cylinder 15. As shown in FIG. This means that the outer cylinder screen 21 has no weir between the inner peripheral surface and the outlet opening 59. As a result, after the operation is completed, cleaning is facilitated without sludge accumulating in the outer cylinder screen 21.
  • the flange plate 19 includes an overlap of the outer surface of the flange plate 19 as an outlet opening degree adjusting mechanism that increases or decreases the opening area (effective area) of the outlet opening 59.
  • the arranged shatter plate 63 is fixed to the flange plate 17 by a bolt 65 so as to be capable of rotational displacement.
  • the shatter plate 63 has a wing-shaped portion 67 for each outlet opening 59, and the amount of clogging of the outlet opening 59 by the wing-shaped portion 67 is uniform according to the rotational displacement position (fixed position in the rotation direction) with respect to the flange plate 19. Increase or decrease.
  • the through hole 69 of the bolt 65 formed in the shirt plate 63 is a long hole having an arc shape concentric with the center of the outer cylinder 15, and within the range of the through hole 69, the bolt 65 is connected to the shirt plate 63. Can be fixed to the flange plate 19 at an arbitrary rotational angle position.
  • a cleaning pipe 71 for jetting cleaning liquid is fixedly disposed above the outer cylinder screen 21 in such a manner as to be spanned between the left and right side plates 3 and 5.
  • the cleaning pipe 71 is arranged between a position just above the outer cylinder screen 21 and a position slightly deviated to the rotation direction delay side of the outer cylinder screen 21 so that the cleaning liquid sprayed from the cleaning pipe 71 is efficiently applied to the outer cylinder screen 21. Has been.
  • the outer cylinder screen 21 is rotated in the counterclockwise direction and the screw 39 is rotated in the clockwise direction opposite to the rotation direction of the outer cylinder screen 21, respectively.
  • the sludge that has been agglomerated with the addition of the agent is continuously charged into the hollow cylinder 53 through the inlet 51 of the extending shaft 47. This sludge enters the outer cylinder 15 from the inlet opening 55 through the hollow cylinder 53, and is transferred from one end side (left side) to the other end side (right side) of the outer cylinder 15 by the rotating screw blades 43. .
  • the liquid component (filtrate) in the sludge passes through the outer cylinder screen 21 and passes through the outer cylinder 15.
  • the sludge is separated and discharged downward, and the sludge is concentrated.
  • the concentrated sludge is smoothly discharged to the outside of the outer cylinder 15 from each outlet opening 59 without changing the transfer direction (axial direction).
  • the concentrated sludge can be discharged out of the outer cylinder screen 21 without receiving a large discharge resistance, and the polymer-aggregated floc is not broken. Further, the sludge residence time in the outer cylinder 15 can be easily adjusted by increasing or decreasing the effective area of the outlet opening 59 with the shatter plate 63.
  • the cleaning liquid is sprayed onto the outer cylinder screen 21 forming the cylindrical peripheral surface of the outer cylinder 15 by the cleaning pipe 71 outside the outer cylinder screen 21, thereby cleaning the outer cylinder screen 21.
  • the outer cylinder screen 21 is rotated, the entire outer cylinder filtration area (all circumferences) by the outer cylinder screen 21 is effectively acted, and the processing capacity is dramatically improved.
  • the sludge filling rate in the outer cylinder screen 21 should be 50% or more as shown in FIG. 90% or less is acceptable.
  • the flange is located in front of the transfer direction (axial direction of the outer cylinder) by the rotation of the screw 39 by the reverse rotation of the outer cylinder screen 21 and the screw 39. Since it is discharged outside the outer cylinder without receiving a discharge resistance larger than the outlet opening 59 formed in the plate 19, it is possible to perform a stable concentration process without the risk of destroying the polymer coagulation flocs in the sludge. Smooth flow and less clogging. [0071] [2] Flocculant supply unit
  • a flocculating device 95 is disposed in the front stage of the differential speed rotary concentrator 80, and the sludge circuit 96a of the sludge supply pump 96 that supplies surplus sludge having a capacity such as a storage tank, and the flocculation
  • a chemical injection circuit 97 a of the chemical supply pump 97 is connected to the aggregating device 95.
  • a flow meter 98 that detects the amount of raw sludge to be fed to the differential speed rotary concentrator 80 is provided between the sludge supply pump 96 and the coagulator 95, and is connected by a discriminator 91 and a flow circuit 98a. Has been.
  • the sludge and the coagulant supplied from the sludge supply pump 96 and the coagulant supply pump 97 to the coagulator 95 are agitated and mixed by the agitator 99 to generate agglomerated floc, and the sludge is concentrated at a differential speed. Supply to machine 80.
  • a sludge receiving tank 88 is disposed at the end of the differential speed rotary concentrator 80, and the concentrated sludge concentrated and discharged by the differential speed rotary concentrator 80 is stored.
  • the power detector 87 includes a current detector 110 and a detection monitor 111.
  • a cylindrical detector 90 connected to the rotating shaft 106 of the drive motor 89 that is a variable speed motor is suspended in the sludge receiving tank 88.
  • a pair of power cables 100 and 101 are connected to the drive motor 89, and a power detector 87 and a 100 V single-phase power source 102 are connected to the pair of power cables 100 and 101.
  • the detection body 90 is submerged in the sludge of the sludge receiving tank 88 with the upper part remaining, and prevents the sludge from accumulating on the upper part of the detection body 90.
  • an overflow weir 103 is provided in the sludge receiving tank 88 so that the water level of the concentrated sludge is constant.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the detection body 90 connected to the drive motor 89.
  • the detection bracket 90 is fixed to the top plate 104 at the upper end of the detection body 90.
  • the lower end is screwed and fixed with a lock nut 107.
  • the detection body 90 suspended in the sludge receiving tank 88 has an opening 108 at the lower end, and an air hole 109 is provided in the top plate 104 of the detection body 90.
  • the drive motor 89 is driven to cause the cylindrical detection body 90 suspended in the concentrated sludge in the sludge receiving tank 88 to circulate along the same locus so that the concentrated sludge is brought into sliding contact with the cylindrical peripheral wall of the detection body 90.
  • the concentrated sludge resistance of the detection body 90 is transmitted to the drive motor 89 through the rotating shaft 106.
  • the force on the rotating shaft 106 changes due to the sliding contact resistance of the changing sludge, and the current value of the drive motor 89 changes.
  • the power detector 87 detects the changing current value from the power cable 100 on the output side as the power value, and detects the concentrated sludge concentration X. Then, the power detector 87 transmits the concentrated sludge concentration X as an electrical signal to the control unit 82. For example, an electric signal is transmitted at 4 to 20 mA.
  • the detection body 90 for measuring the rotational resistance By making the detection body 90 for measuring the rotational resistance cylindrical, the frictional resistance of the vertical outer peripheral surface is detected. Therefore, the variation is difficult to be affected by the flow rate variation of the concentrated sludge flowing down to the sludge receiving tank 88. Less data can be obtained.
  • the air inside the detector 90 is exhausted from the air hole 109 of the top plate 104, preventing the detector 90 from being pushed upward due to fluctuations in the flow rate, preventing the electric signal from becoming unstable. . Since the upper portion of the cylindrical detection body 90 is above the sludge surface, sludge does not accumulate on the upper portion of the detection body 90 and an error does not occur in the rotational torque.
  • control unit 82 will be described with reference to FIG.
  • the control unit 82 receives the electrical signal of the concentrated sludge concentration X detected by the power detector 87 and calculates and discriminates the data, and the discriminator 91.
  • the first controller 92 for operating the rotational speed S of the screw 39 and the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 and the signal transmitted by the discriminator 91 are received.
  • Te comprising a proportional setter 93 to increase or decrease the dosing rate a flocculant stepwise, and a second controller 94 for operating a flocculant supply pump 97 receives a command signal from the proportional setter 93 ing.
  • the conditions are set and memorized.
  • the classifier 91 includes
  • the data is sent from the discriminator 91 to the proportional setter 93 in advance.
  • the discriminator 91 has
  • the speed C of the outer cylinder screen 21 may be decelerated step by step, and an alarm signal may be output when the lower limit speed Cmin is reached. It is also possible to set an abnormally high value and an abnormally low value of the concentrated sludge concentration, detect an abnormality of the concentrated sludge concentration X, and issue an alarm signal.
  • the conditions are set and memorized.
  • the proportional setting unit 93 includes
  • the rotational speed C of the cylinder screen 21 was set as an operating factor for sludge concentration.
  • the relationship between each operating factor, concentrated sludge concentration X%, and sludge SS recovery rate (%) is explained.
  • Chemical injection rate ⁇ The effects of the chemical injection rate ⁇ % of the flocculant on the concentrated sludge concentration ⁇ % and the SS recovery rate (%) of the sludge were investigated. Table 3 shows the chemical injection rate a (% TS) on the horizontal axis and the concentrated sludge concentration X% and SS recovery rate (%) on the vertical axis. Increasing the chemical injection rate ⁇ increases both the concentrated sludge concentration X and the sludge SS recovery rate (%). However, if the dosing rate ⁇ is too high, it may be counterproductive.
  • Rotational speed S of screw 39 The effect of rotational speed S of screw 39 on concentrated sludge concentration X and sludge SS recovery (%) was investigated. Table 4 shows the rotational speed S (min) of the screw 39 on the horizontal axis and the concentrated sludge concentration X% and the SS recovery rate (%) on the vertical axis. The concentrated sludge concentration increases as the rotational speed S of the screw 39 increases. X decreases and recovery rate has little effect.
  • Rotational speed C of outer cylinder screen 21 The effect of the rotational speed C of outer cylinder screen 21 on concentrated sludge concentration X and SS recovery rate (%) of sludge was investigated. Table 5 shows the rotational speed C (min 1 ) of the outer cylinder screen 21 on the horizontal axis and the concentrated sludge concentration X% and SS recovery rate (%) on the vertical axis. If the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 exceeds a certain value, the concentrated sludge concentration X gradually increases due to the increase in speed, and the sludge SS recovery rate (%) tends to decrease.
  • the concentrated sludge concentration X% may be a concentration detected by the concentrated sludge concentration detection unit 81, or a concentration calculated by the following method.
  • Ts Stock sludge concentration
  • Qs Stock solution supply
  • Qp Flocculant supply
  • control unit 92 is set to calculate the value concentrated sludge concentration X of Ts, Qs, Qp, Qf, Qc, and Qw.
  • the operating factors of the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 are controlled in turn.
  • the rotational speed S of the screw 39 and the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 can be increased or decreased simultaneously according to a predetermined method.
  • the concentrated sludge concentration X is within the set range (lower limit, upper limit), or at the start of the operation of the sludge concentrator, it is set in advance corresponding to the concentrated sludge concentration X and the stock feed rate Qs.
  • a method of concentrating sludge with the optimum rotation speeds Sso and Cso of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 may be adopted.
  • the power detector 87 detects the concentrated sludge concentration X as power, and transmits the detected power value to the discriminator 91 as an electric signal.
  • the discriminator 91 calculates the concentrated sludge concentration X from the electrical signal received from the power detector 87, and compares it with the lower limit concentrated sludge concentration Xmin% and the upper limit concentrated sludge concentration Xmax%. As a result of the comparison, if X> Xmax, the following [1], if X ⁇ Xmin, the following [2], if Xmin ⁇ X ⁇ Xmax, the current state is maintained, or the following [3] Concentrate sludge using this method. Also, if the concentrated sludge concentration X is detected, the concentration method at the start of operation will be described in [4] below.
  • Concentrated sludge concentration X is lower limit concentrated sludge concentration Xmin% or more, upper limit concentrated sludge concentration
  • Fig. 10 is a flowchart of a method for keeping the concentrated sludge concentration X constant in the sludge concentrator. The procedures (a) to (j) will be described below according to FIG.
  • a command signal is sent to 94 to reduce the occlusive agent injection rate oc.
  • the priority order of the three operating factors of the chemical injection rate, the rotational speed S of the screw 39, and the rotational speed of the outer cylinder screen 21 against the fluctuation of the concentrated sludge concentration X is determined. Therefore, the concentrated sludge concentration X can be kept constant, and the amount of chemicals used can be reduced in response to changes in sludge properties. And since the sludge concentration of the concentrated sludge is stabilized, the management of the treatment process after concentration becomes easy.
  • the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 may be increased or decreased simultaneously with the rotational speed S of the screw 39 in the stage [l] (e).
  • discrimination A command signal for simultaneously rotating the screw 39 and the outer cylinder screen 21 is transmitted from the device 91 to the first controller 92.
  • concentrated sludge concentration X is put in the following upper thickened sludge concentration Xmax%, rotational speed of the screw 39 This operation is repeated until the force at which S reaches the upper limit speed Smax and the rotation speed C of the outer cylinder screen 21 reaches the lower limit rotation speed Cmin.
  • the response speed of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 to the concentrated sludge concentration X can be increased.
  • Fig. 10 is a flowchart of a method for keeping the concentrated sludge concentration X constant in the sludge concentrator. The procedures (a) to (g) will be described below with reference to FIG.
  • Concentrated sludge concentration X is lower than the lower limit sludge concentration Xmin.
  • the discriminator 91 sends information indicating that the rotation speed C of the outer cylinder screen 21 has reached the upper limit rotation speed Cmax to the proportional setting device 93, and from the proportional setting device 93 to the second controller.
  • a command signal for increasing the injection rate oc of the flocculant is transmitted.
  • the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 may be increased or decreased simultaneously with the rotational speed S of the screw 39.
  • the discriminator 91 sends a command signal for simultaneously rotating the screw 39 and the outer cylinder screen 21 to the first controller 92.
  • increase the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 by the increase / decrease rotational speed b (b l to 2 min—.
  • the concentrated sludge concentration X becomes the lower limit sludge concentration Xmin or more.
  • the rotational speed S of the screw 39 is the lower limit rotational speed. This force is repeated until the rotation speed C of the outer cylinder screen 21 reaches the upper limit rotation speed Cmax, and when the rotation speed S of the screw 39 reaches the lower limit rotation speed Smin, or When the rotational speed C reaches the upper limit rotational speed Cmax, the information is sent from the discriminator 91 to the proportional setting device 93, and the proportioning agent injection rate oc% of the flocculant is sent from the proportional setting device 93 to the second controller 94. Send command signal to increase. [0133] According to this method, the response speed of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 to the concentrated sludge concentration X can be increased.
  • Concentrated sludge concentration X is lower limit concentrated sludge concentration Xmin% or more, upper limit concentrated sludge concentration Xmax
  • Table 7 shows the concentration of the stock solution in a differential speed rotary concentrator with an inner cylinder screen 21 with an inner diameter F of 300 mm.
  • the standard relational expression of the optimum rotational speed Sso of the screw 39 and the optimal rotational speed Cso of the outer cylinder screen 21 with respect to the raw solution supply amount Qs is obtained.
  • the information is stored in the discriminator 91 in advance.
  • the discriminator 91 receives the detection signal, calculates the optimum rotational speed Sso of the screw 39 and the optimal rotational speed Cso of the outer cylinder screen 21, and also calculates the relational force, and sends the command signal to the first controller. Send to 92.
  • the first controller 92 operates the screw driver 85 and the outer cylinder driver 86 to set the rotation speed S of the screw 39 and the rotation speed C of the outer cylinder screen 21 to the optimum rotation speed Sso, Cso. Fluctuate.
  • the sludge concentrator can be started from a state with high concentration efficiency, and the rotational speed S of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 There is no need to set the rotation speed C.
  • the sludge concentrator in the second embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 1 of the first embodiment, but the control program stored in the discriminator 91 is different.
  • the sludge concentration method varies depending on the control program.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the same components are denoted by the same reference numerals.
  • a continuous electric signal of 4 to 20 mA output from the power detector 87 is transmitted to the discriminator 91.
  • the sliding contact resistance of 90 is calculated as the stable current value of the drive motor 89, the upper limit / lower limit ratio of the allowable range is set, and this stable current value, the upper limit ratio, and the lower limit ratio are input to the discriminator 91. .
  • the average value is averaged several more times, and the average current value is compared with a preset upper limit rate / lower limit rate of the stable current value during operation.
  • the rotation of the screw 39 is controlled as described above with the stock solution supply amount Qs constant, but the stock solution supply amount Qs When fluctuates, as an initial setting, the optimum operation can be achieved by increasing or decreasing the rotational speed C of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 in proportion to the stock solution supply amount Qs. If the sludge properties change greatly and the stock solution supply amount Qs needs to be changed, the rotation speed control can be performed by changing the rotation speed C of the outer cylinder screen 21 in proportion to the stock solution supply amount Qs. Is.
  • the reason why the rotational speed S of the screw 39 is controlled first is that the response of the concentrated sludge concentration appears directly. This is because the chemical injection rate requires a reaction time between the sludge and the flocculant, and it takes time to respond appropriately. This procedure reduces the dose rate and allows the addition of minimal flocculant.
  • Table 8 shows the relationship between the rotational speed S of the screw 39 and the concentrated sludge concentration.
  • the horizontal axis represents the rotational speed S (rpm) of the screw 39 and the vertical axis represents the concentrated sludge concentration%. .
  • a predetermined amount of sludge is processed with the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 being constant.
  • the concentrated sludge concentration is approximately 4.7, 4.0, and 3.5%.
  • the effect of the sludge concentration due to the rotation of the screw 39 is that when the rotational speed S increases, the residence time of the sludge inside the outer cylinder screen 21 is shortened, and the concentrated sludge concentration is lowered. Conversely, if the rotational speed S of the screw 39 is decreased, the residence time inside the outer cylinder screen 21 will become longer, and the concentrated sludge concentration will increase. It represents rising.
  • Table 9 shows the relationship between the chemical injection rate ⁇ and the concentrated sludge concentration X, with the horizontal axis representing the chemical injection rate% and the vertical axis representing the concentrated sludge concentration X.
  • a predetermined amount of sludge is treated with the rotational speed C of the outer cylinder screen 21 being constant.
  • the concentrated sludge concentration X is approximately 3%, 4%, and 5%. is there.
  • the effect of sludge concentration due to changes in the chemical injection rate is that the concentration of concentrated sludge increases as the chemical injection rate increases.
  • the concentrated sludge concentration also decreases.
  • the standard sludge concentration which is the stable current value
  • the standard chemical injection rate is set to 0.3%.
  • the increase / decrease in the dosage rate ⁇ of the flocculant will be increased or decreased by 0.01%.
  • FIG. 12 is a flowchart of the control method of the differential speed rotary concentrator 80, which compares the average current value transmitted from the power detector 87 to the discriminator 91 with the set stable current value, If the average concentration value every 5 minutes is reduced by the set number of times (about 3 times), calculate the force force, and if the concentrated sludge concentration X is 0.1% or more lower than the standard sludge concentration 4%, screw 39 Reduce the rotation speed S of lOrpm from lOrpm.
  • the constantly changing sludge properties may be self-healing, and the continuous electrical signal from the power detector 87 will be measured every 5 minutes.
  • the discriminator 91 calculates the power force that the average concentration value every 5 minutes has decreased continuously for a set number of times, and the concentrated sludge concentration is 0.1% or more higher than the standard concentration 4%
  • the screw 39 Increase the rotation speed S from lOrpm to lrpm, and perform measurement again after 5 minutes. If the concentration is still higher than the standard concentration of 4% by 0.1% or more, increase the screw speed S by lrpm further to increase the concentration to 4.5%. Repeat several times until: If the concentration does not decrease to 4.5% or less even after controlling the rotation speed S of the screw 39, reduce the dosing rate from 0.3% to 0.29%, and perform measurement again after 5 minutes. . This operation is repeated, and when the measured average sludge concentration is within the allowable range, the rotational speed of the screw 39 of the differential speed rotary concentrator 80 is maintained.
  • the standard sludge concentration is set to 4%
  • the standard rotation speed of the screw 39 is set to lOrpm
  • the current value measured by the power detector 87 is set as the stable current value.
  • Measured every 5 minutes for fluctuations in the concentrated sludge concentration X the increase / decrease in the rotation speed S of the screw 39 was 1 rpm
  • the increase / decrease rate of the flocculant drug injection rate ⁇ was 0.01%.
  • the rotational speed S of the screw 39 and the flocculant chemical injection rate a can be set as appropriate.
  • the concentration of the concentrated sludge discharged from the differential speed rotary concentrator 80 is measured, and the addition rate of the flocculant is determined according to the concentration of the concentrated sludge. Since the rotation speed C of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 that are rotated in reverse is controlled in stages, overloading to the screw 39 and the outer cylinder screen 21 is prevented, and the sludge concentration after concentration is kept constant. be able to.
  • the concentration of the concentrated sludge discharged from the differential speed rotary concentrator 80 is measured, and according to the concentration of the concentrated sludge, the addition rate of the flocculant and the rotation of the screw 39 and the outer cylinder screen 21 that are rotated in the opposite directions with each other. Since the number C is controlled step by step in order of priority, the sludge concentration after concentration can be kept constant while minimizing the chemical usage of the flocculant. Since the concentration of sludge after concentration is stable, management of the treatment process after concentration becomes easy.
  • the optimal speed 39 of the screen 39 and the outer cylinder screen 21 corresponding to the raw solution supply amount Qs is set to control the differential speed rotary concentrator. Therefore, even if the supply amount Qs of the raw sludge varies, it is possible to operate with high concentration efficiency.
  • the outer diameter size f of the cylindrical central shaft 41 of the screw 39 in the differential speed rotary concentrator 80 is set to the inner diameter F of the outer cylinder screen 21. Therefore, the sludge can be concentrated with high concentration efficiency.
  • the number of screw blades 43 is set to 1, 2, or 3 according to the sludge stock solution properties or the target concentration, etc., so that sludge can be concentrated with high concentration efficiency. Therefore, it is possible to cope with processing requiring a high concentrated sludge concentration with little waste during sludge concentration.
  • the detector 90 of the concentration detector disposed in the concentrated sludge has a cylindrical shape that is not easily affected by fluctuations in flow rate.
  • the sludge concentration data after concentration there is less variation in the sludge concentration data after concentration, even for non-filterable sludge such as activated surplus sludge.

Abstract

　差速回転濃縮機（８０）と、差速回転濃縮機（８０）にて濃縮した濃縮汚泥の汚泥受槽（８８）に配設した電力検出器（８７）と、電力検出器（８７）が検出した濃縮汚泥濃度（Ｘ）の電気信号を受信し、そのデータを演算して判別する判別器（９１）と、判別器（９１）の判別結果の指令信号を受信して外筒駆動機（８６）とスクリュー駆動機（８５）とを操作する第１のコントローラ（９２）と、判別器（９１）の判別信号を受信して、凝集剤の薬注率（α）を段階的に増減させる比例設定器（９３）と、比例設定器（９３）からの指令信号を受信して凝集剤供給ポンプ（９７）を操作する第２のコントローラ（９４）とを備え、薬注率（α）、スクリュー（３９）の回転数（Ｓ）、外筒スクリーン（２１）の回転数（Ｃ）を制御しながら汚泥の濃縮を行う。

Description

汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法
技術分野
[0001] この発明は、下水混合生汚泥、下水消化汚泥、活性余剰汚泥等を濃縮する汚泥 濃縮装置および汚泥濃縮方法に関し、特に、下水汚泥への凝集剤の添加量と、スク リューと外筒スクリーンを差速回転させながら濾過分離方式で濃 縮する差速回転濃 縮機のスクリューと外筒スクリーンの回転数とを制御する汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮 方法に関するものである。
背景技術
[0002] 物質を含有する原液に凝集剤を添加して、懸濁物質のフロックを形成させ、脱水汚 泥の含水率の低減を図り、外筒スクリーンにスクリューを内設し、スクリューを回転させ ながら、目詰まりし易い濾過面を再生し、難濾過性の有機物を含有する汚泥を濃縮' 脱水させる装置として、スクリュープレスは良く知られている。そして、外筒スクリーンと スクリューを互いに逆回転するように構成し、外筒スクリーンの駆動機に負荷検知装 置を設け、負荷検知により外筒を減速させて、過負荷を防止するスクリュープレスが 公開されている。（特許文献 1参照。）
また、濾過体の内部に回転可能にスクリューを設けた濾過装置に、供給圧力の検 知手段と、スクリューのトルク検出手段と、スクリューの回転数の制御手段を設け、供 給圧力とトルクの検出結果によりスクリューの回転数を制御して、処理物の含水率を 一定とする制御装置が公開されている。（特許文献 2参照。 )
下水汚泥等の濃縮に使用される濃縮機としては、円筒周面をスクリーン (濾材）によ り構成された外筒と外筒内に同心配置されたスクリューとが互いに逆方向に回転して 実質的に水平配置の外筒内に入れられた汚泥をスクリューによって外筒の軸線方向 に移送しつつ濾過分離方式で濃縮排出する差速回転型濃縮機が公開されて!ヽる。 ( 特許文献 3参照。 )
回転濃縮機の制御装置としては、濃縮した汚泥中に円板状の検出体を水没させ、 検出体に連結した駆動装置にトルク検出装置を配設して汚泥濃度を測定し、汚泥供 給量や外筒ボールの回転速度を調整する遠心濃縮機が公開されて 、る。（特許文 献 4参照。）また、濃縮した汚泥中に回転翼を水没させ、回転翼の回転トルクから検 出した検出濃度値を出力する粘度検出器と自動制御手段を設け、回転差を制御し て濃縮汚泥濃度を一定とする遠心濃縮機が公開されている。（特許文献 5参照。 ) 特許文献 1：特開平 4 238699号公報 (請求項 2、図 1)
特許文献 2 :特開 2002— 239314号公報 (請求項 4,図 1)
特許文献 3：特開 2001— 179492号公報
特許文献 4:実開平 6— 25747号公報 (請求項 1、図 1)
特許文献 5：特公平 1— 39840号公報 (特許請求の範囲，第 5図）
発明の開示
[0003] 第 1の課題として、従来のスクリュープレスは、粘性の少ない濾過性の良い汚泥に 対しては、スクリューの回転数を制御することにより、過負荷防止と、均一な含水率の ケーキが得られるものであるが、難濾過性の汚泥に対しては、濾過室の容積を減少さ せて圧搾脱水すると、早期に外筒スクリーンの濾過面が目詰まりする、あるいは、急 激に圧搾すると、汚泥が濾液とともに外筒スクリーン力 排出され、濾液が懸濁する 恐れがある。このため、濃縮効率が低ぐ得られる濃縮汚泥の濃度を均一化させるこ とも困難であると 、う問題があった。
[0004] また、原液の濃度や供給量を検知して、濃縮汚泥濃度やトルクを制御する装置に あっては、常時供給汚泥量や汚泥濃度の変化があり、スクリューや外筒スクリーンに 掛かる回転トルクが変動し、濃縮汚泥の濃度を均一化させることが困難であるという 問題があった。
[0005] 本発明は、濃縮効率が高く濃縮汚泥の濃度を均一にすることのできる汚泥濃縮装 置及び汚泥濃縮方法を提供することを目的とする。
[0006] 第 2の課題として、従来の差速回転濃縮機ではスクリュー軸外径と外筒スクリーン内 径の大きさの比率によって濃縮効率が変動し、必ずしも高!、濃縮効率を得られて 、 ないという問題があった。また、従来の差速回転濃縮機において 1条のスクリュー羽 根では濃縮する汚泥の様々な原液性状や目標とする濃縮濃度等に対して必ずしも 高 、濃縮効率を得られて 、な 、と 、う問題があった。 [0007] 本発明は、濃縮効率の高い差速回転濃縮機を提供することを目的とする。
[0008] 第 3の課題として、従来のレーザー光式汚泥濃度計やマイクロ波式濃度計は、低濃 度の原液に対しては精度も高く有効であるが、濃縮された汚泥のように濃縮率が高く なると、固形分の密度が高くなり測定が困難となるという問題があった。汚泥中の固 形分の形状や大きさに左右され、測定のための付帯設備も複雑となる。また、従来の 円板状の検出体や回転翼を汚泥中に水没した汚泥濃度を測定する装置にあっては 、水平状の円板に汚泥が堆積して回転トルクに誤差が生じたり、流量増加変動により 板面を下部から押上げる作用が働き、電気信号を不安定にする欠点があった。汚泥 中に水没させた回転翼にあっても、回転翼を押し戻す作用が働き、電気信号を不安 定にする欠点があった。
[0009] 本発明は、濃縮汚泥中に配設する濃度検出器の検出体を、流量変動の影響を受 けにくい形状として、得られる汚泥濃度のデータのバラツキを少なくすることを目的と し、また、比較的濾過性のよい下水混合生汚泥、下水初沈汚泥に加えて、活性余剰 汚泥等の難濾過性の汚泥処理でもバラツキの少な 、汚泥濃度データが得られ、安 定した濃縮汚泥濃度の制御が行える汚泥濃縮装置および汚泥濃縮方法を提供する ことを目的とする。
[0010] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の特徴は、回転自在な外筒スクリーン内 にスクリューを設け、前記スクリューを差速回転させながら前記外筒スクリーンの始端 部に供給した原液汚泥を前記外筒スクリーンによって濾過し、前記外筒スクリーンの 終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮機と、前記差速回転濃縮機カゝら排出 された前記濃縮汚泥の汚泥濃度を検出する濃縮汚泥濃度検出部と、前記原液汚泥 に凝集剤を供給する凝集剤供給ポンプを有する凝集剤供給部と、前記外筒スクリー ンの回転数 Cと前記スクリューの回転数 S及び前記凝集剤供給ポンプの供給する前 記凝集剤の量を制御する制御部とを備える汚泥濃縮装置であることを要旨とする。
[0011] ここで、前記差速回転濃縮機は、前記外筒スクリーンを回転させる外筒駆動機と前 記スクリューを回転させるスクリュー駆動機とを有する。
[0012] 前記濃縮汚泥濃度検出部は、前記差速回転濃縮機から排出された前記濃縮汚泥 を貯留する汚泥受槽と前記濃縮汚泥の汚泥濃度を検出し前記制御部に電気信号を 送信する電力検出器とを有する。
[0013] 前記制御部は、前記濃縮汚泥濃度検出部から送信された前記電気信号を受信し 前記電気信号データを演算して判別する判別器と、前記判別器から送信された第 1 の指令信号を受信して前記外筒駆動機と前記スクリュー駆動機の回転数を操作する 第 1のコントローラと、前記判別器から送信された第 1の指令信号を受信して前記原 液汚泥に供給する前記凝集剤の薬注率 Oを段階的に増減させる比例設定器と、前 記比例設定器から送信された第 2の指令信号を受信して前記凝集剤供給ポンプを 操作する第 2のコントローラとを有する。
[0014] 本発明の第 1の特徴によれば、凝集剤の薬注率 oc、差速回転させる外筒スクリーン とスクリューの回転数を制御し、凝集剤の薬品使用量を最小限にして、濃縮後の汚泥 の濃縮濃度を平均した濃度に維持することができる。
[0015] 前記外筒スクリーンは両端を円盤状のフランジ板により閉じられており、前記スクリュ 一は外周面にスクリュー羽根を有する円筒状中心軸を有し、前記円筒状中心軸の径 の大きさ fは前記外筒スクリーンの内径 Fの 40%〜70%であり、前記外筒スクリーン 内の一端側に位置する部分の前記円筒状中心軸の周面に前記原液汚泥を前記円 筒状中心軸の中空筒内部より前記外筒スクリーン内に導入する入口開口が設けられ 、前記外筒スクリーンの他端側の前記フランジ板に前記濃縮汚泥を排出する出口開 口が設けられていても良い。
[0016] 前記構成によれば、スクリーン面再生効果が大きぐ濃縮汚泥等が大きい排出抵抗 を受けることなく外筒スクリーン外に排出され、汚泥等の被処理物の濃縮が高効率で 行われる汚泥濃縮装置を提供することができる。
[0017] 前記出口開口の開口面積を増減調節する出口開口度調節機構が前記外筒に設 けられていても良い。
[0018] 前記構成によれば、外筒スクリーン内における汚泥の滞留時間を調整することがで きる。
[0019] 前記出口開口度調節機構は前記出口開口を形成されたフランジ板の重り合って配 置されて当該フランジ板に対して回転変位可能なシャツタ板を含み、当該シャツタ板 の前記フランジ板に対する回転変位位置に応じて当該シャツタ板による前記出口開 口の塞ぎ量を増減しても良!、。
[0020] 前記構成によれば、外筒スクリーン内における汚泥の滞留時間を調整することがで きる。
[0021] 前記出口開口の外筒の外周側の開口縁が外筒スクリーンによる前記円筒周面と前 記外筒の径方向に見てほぼ同一位置であっても良 、。
[0022] 前記構成によれば、運転終了後に外筒スクリーン内に汚泥が滞留することがなぐ 清掃が容易となり、また、出口抵抗が少ないため、濃縮汚泥の排出が良ぐ凝集フロ ックを壊さな 、ようにすることができる。
[0023] 前記スクリュー羽根は、 1、 2、 3条羽根のいずれかであっても良い。
[0024] 前記構成によれば、比較的濾過性の良!、下水混合生汚泥、下水初沈汚泥、難濾 過性の活性余剰汚泥等の汚泥性状や目標とする濃縮濃度に応じてスクリュー羽根の 条数を 1、 2、 3条のいずれかとすることにより濃縮効率を高めることができる。
[0025] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を 受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上 限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a min 以下の時に前記スクリュー駆動機の回転数を段階的に増速させ、前記濃縮汚泥濃 度検出部により検出された前記濃縮汚泥が前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時 には前記濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記スクリューの回 転数 Sが前記下限回転数 Sminになるまで前記スクリュー駆動機の回転数を段階的 に減速させ、前記比例設定器は予め設定した前記凝集剤の薬注率 αとその上限値 と下限値である凝集剤の上限薬注率 ex max,凝集剤の下限薬注率 oc minが記憶さ れ、前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し、前記濃縮汚泥濃度検 出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の 時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記凝集剤 薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで指令信号 2を送信し、前記濃縮汚泥濃 度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以 下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以下の時に指令信号 2を送信し、前記第 2のコントローラは前記比例設定器から送信された前記指令信号 2を受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記 上限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝 集剤の薬注率 αを段階的に減少させ、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された 前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリュー の回転数 Sが前記下限回転数 Smin以下の時に前記凝集剤の薬注率 ocを段階的に 増加させても良い。
[0026] 前記構成によれば、濃縮汚泥濃度の変動に対し、凝集剤の薬注率 α、スクリューの 回転数 Sの二つの操作因子の優先順序を決定して段階的に変動させるので、凝集 剤の薬品使用量を最小限にして、濃縮効率が高く濃縮汚泥濃度の変動が少ない汚 泥濃縮装置を提供することができる。また、濃縮汚泥の汚泥濃度が安定するので、濃 縮後の処理工程の管理が容易となる。
[0027] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を 受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上 限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a min 以下の時に前記スクリューの回転数 Sが前記上限回転数 Smaxになるまで前記スクリ ユー駆動機の回転数を段階的に増速させ、前記スクリューの回転数 Sが前記上限回 転数 Smax以上の時、前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下に なるまで前記外筒駆動機の回転数を段階的に減速させ、前記濃縮汚泥濃度検出部 により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に は前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記スクリューの 回転数 Sが前記下限回転数 Sminになるまで前記スクリュー駆動機の回転数を段階 的に減速させ、前記スクリューが前記下限回転数 Smin以下の時、前記汚泥濃度が 前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記外筒スクリーンが上限回転数 Cmaxに なるまで外筒駆動機の回転数を段階的に増速させ、前記比例設定器は予め設定し た前記凝集剤の薬注率 (Xとその上限値と下限値である凝集剤の上限薬注率 (X max 、凝集剤の下限薬注率 a minが記憶され、前記判別器から送信された前記第 1の指 令信号を受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 X が前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃 縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで 指令信号 2を送信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時には前記外筒スクリーンの回転数 Cが前 記上限回転数 Cmax以上の時に指令信号 2を送信し、前記第 2のコントローラは前記 比例設定器から送信された前記指令信号 2を受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部に より検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には 前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記凝集剤薬注率 が前記下限薬注率 ex minになるまで前記凝集剤の薬注率 ocを段階的に減少させ、 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚 泥濃度 Xmin以下の時には前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cmax 以上の時に前記凝集剤の薬注率 αを段階的に増加させても良い。
[0028] 前記構成によれば、濃縮汚泥濃度の変動に対し、凝集剤の薬注率 α、スクリューの 回転数 S、外筒スクリーンの回転数 Cの 3つの操作因子の優先順序を決定して段階 的に変動させるので、凝集剤の薬品使用量を最小限にして、濃縮効率が高く濃縮汚 泥濃度の変動が少ない汚泥濃縮装置を提供することができる。また、濃縮汚泥の汚 泥濃度が安定するので、濃縮後の処理工程の管理が容易となる。
[0029] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を 受信し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上 限濃縮汚泥濃度 Xmax以上の時には、前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a mi n以下の時に前記スクリュー駆動機の回転数を段階的に増速させると同時に前記外 筒駆動機の回転数を段階的に減速し、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された 前記濃縮汚泥が前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時には前記濃縮汚泥濃度 X が前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上、前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin又は前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cmaxになるまで前記 スクリュー駆動機の回転数を段階的に減速させると同時に前記外筒駆動機の回転数 を段階的に増速し、前記比例設定器は予め設定した前記凝集剤の薬注率 αとその 上限値と下限値である凝集剤の上限薬注率 ex max,凝集剤の下限薬注率 oc minが 記憶され、前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し、前記濃縮汚泥 濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax 以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記 凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで指令信号 2を送信し、前記濃縮 汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 X min以下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以下又は前記 外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cmax以上の時に指令信号 2を送信し 、前記第 2のコントローラは前記比例設定器から送信された前記指令信号 2を受信し 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬 注率 αを段階的に減少させ、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮 汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリューの回転数 S が前記下限回転数 Smin以下又は前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転 数 Cmax以上の時に前記凝集剤の薬注率 ocを段階的に増加させても良い。
[0030] 前記構成によれば、濃縮汚泥濃度の変動に対し、凝集剤の薬注率 α、スクリューの 回転数 S、外筒スクリーンの回転数 Cの 3つの操作因子の優先順序を決定して段階 的に変動させる際、スクリューの回転数 Sと外筒スクリーンの回転数 Cを同時に制御 するので、濃縮汚泥濃度の変動に迅速に対応でき、凝集剤の薬品使用量を最小限 にして、濃縮効率が高く濃縮汚泥濃度の変動が少な 、汚泥濃縮装置を提供すること ができる。また、濃縮汚泥の汚泥濃度が安定するので、濃縮後の処理工程の管理が 容易となる。
[0031] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xminと 、前記外筒スクリーンの最適回転数 Cso、前記スクリューの最適回転数 Ssoとが記憶 され、前記差速回転濃縮機の運転開始時および前記濃縮汚泥濃度検出部により検 出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmaxよりも低く前記下限濃縮汚 泥濃度 Xminよりも大き 、時に原液供給量 Qsが変動した時、前記指令信号 1を送信 し、前記外筒スクリーンの最適回転数 Cso、前記スクリューの最適回転数 Ssoは、変 動する原液供給量 Qsに応じてスクリューと外筒スクリーンの回転数を設定し導き出し た関係式
スクリューの最適回転数 Sso (rpm)
=回転係数 S 1 X原液処理速度 (m3/m2/h)
外筒スクリーンの最適回転数 Cso (rpm)
=回転係数 CI X原液処理速度 (m3/m2/h)
で定義され、前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記指令信号 1を 受信し、前記差速回転濃縮機の運転開始時および前記濃縮汚泥濃度検出部により 検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmaxよりも低く前記下限 濃縮汚泥濃度 Xminよりも大き ヽ時に前記原液供給量 Qsが変動した時、前記関係 式力も算出した前記スクリューと前記外筒スクリーンの最適回転数 Sso、Csoに基づ き、スクリュー駆動機と外筒駆動機を制御しても良い。
[0032] 前記構成によれば、原液供給量 Qsが変動しても、その原液供給量 Qsを濃縮する のに最適な回転数でスクリュー、外筒スクリーンを回転させるため、高い濃縮効率で 汚泥の濃縮ができる汚泥濃縮装置を提供することができる。
[0033] 前記濃縮汚泥濃度検出部は、前記濃縮汚泥中に垂下した下端部を開口して上端 部に空気穴を設けた円筒状の検出体と、前記円筒状の検出体と連結した回転軸を 持つ駆動モータとを有し、前記電力検出器は前記駆動モータの電流値の変動を検 出し、前記電流値の変動を前記電気信号として出力しても良い。
[0034] 前記構成によれば、比較的濾過性の良い下水混合生汚泥、下水初沈汚泥に加え て、活性余剰汚泥等の難濾過性の汚泥処理でもバラツキの少な!、濃縮汚泥濃度デ ータが得られ、そのバラツキの少ない濃縮汚泥濃度データを基に制御を行うので、安 定した濃縮汚泥濃度の制御が行える汚泥濃縮装置を提供することができる。
[0035] 前記判別器は前記電力検出器から送信された連続した前記電気信号を受信し、 前記連続した電気信号の平均電流値を算出し、前記平均電流値と予め設定してある 安定電流値の下限率及び上限率と比較演算し、連続して前記平均電流値が前記安 定電流値の下限率よりも低下すれば前記スクリューの回転数 Sを減少させ、連続して 前記平均電流値が前記安定電流値の上限率よりも上昇すれば前記スクリューの回 転数 sを増カロさせても良い。
[0036] 前記構成によれば、汚泥の性状変化に応じて、スクリューの回転数 Sの自動調整を 行 、、最小限の凝集剤の添加で安定した濃縮汚泥濃度一定制御が行える差速回転 濃縮機の制御装置を提供することができる。
[0037] 前記判別器は、前記スクリューの回転数 Sを制御しても、継続して検出した前記平 均電流値が前記安定電流値の上限率よりも上昇又は下限率よりも低下する時には凝 集剤供給ポンプに指令信号を発信し、前記凝集剤供給ポンプは前記判別器から送 信された前記指令信号を受信し、前記平均電流値が前記安定電流値の下限率より も低下して!、れば原液汚泥に供給する凝集剤の薬注率 OCを増加させ、前記平均電 流値が前記安定電流値の上限率よりも上昇していれば原液汚泥に供給する凝集剤 の薬注率 aを減少させても良 、。
[0038] 前記構成によれば、汚泥の性状変化に応じて、凝集剤の薬注率の自動調整を行 Vヽ、最小限の凝集剤の添加で安定した濃縮汚泥濃度一定制御が行える差速回転濃 縮機の制御装置を提供することができる。
[0039] 本発明の第 2の特徴は、両端を円盤状のフランジ板により閉じられて円筒周面を外 筒スクリーンにより構成された外筒を実質的に水平な自身の中心軸線周りに回転さ せると共に、前記外筒内に同心配置されたスクリューを前記外筒の回転方向とは逆 方向に回転させ、被処理物である原液汚泥を前記外筒スクリーン内径 Fの 40%〜7 0%の大きさの軸径 fを持つ前記スクリューの円筒状中心軸の中空筒部に供給し、前 記原液汚泥を前記外筒内の一端側に位置する部分の前記円筒状中心軸の周面に 設けられた入口開口より前記外筒内に上部空間を残した態様で導入し、前記外筒の 外部上方カゝら洗浄液を前記外筒の円筒周面に向けて噴射し、前記外筒スクリーンの 洗浄を連続的又は間欠的に行いつつ、前記円筒状中心軸の外周面に設けられてい るスクリュー羽根によって前記外筒内の汚泥を前記外筒の一端側より他端側に移送 して前記外筒の他端側のフランジ位置に形成されている出口開口より排出する過程 で、前記外筒スクリーンによって汚泥の濾過を行う差速回転濃縮機の汚泥分離濃縮 方法であることを要旨とする。
[0040] 本発明の第 2の特徴によれば、汚泥の送り出しが良ぐスクリーン面再生効果'効率 が大きぐ汚泥の濃縮効率の高い差速回転濃縮機の汚泥分離濃縮方法を提供する ことができる。
[0041] 前記出口開口の開口面積を増減調節して前記外筒内の汚泥滞留時間を調整して も良い。
[0042] 前記構成によれば、汚泥の滞留時間の調整ができる差速回転濃縮機の汚泥分離 濃縮方法を提供することができる。
[0043] 前記外筒内の汚泥の充填率を 50%以上、 90%以下としても良い。
[0044] 前記構成によれば、スクリーン面再生効率の大きい差速回転濃縮機の汚泥分離濃 縮方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0045] [図 1]図 1は、汚泥濃縮装置システム全体の構成図である。
[図 2]図 2は、汚泥濃縮装置の構成部分の一つである差速回転濃縮機の一つの実施 の形態を示す断面図である。 [図 3]図 3は、図 2で示した差速回転濃縮機の外筒スクリーン部分の正面図である。
[図 4]図 4は、図 3の線 IV— IV断面図である。
[図 5]図 5は、図 2で示した差速回転濃縮機のスクリュー羽根の条数が 3条の場合のス クリューの正面図である。
[図 6]図 6は、図 2で示した差速回転濃縮機における外筒の濃縮汚泥の出口開口を 設けた側の端面図である。
[図 7]図 7は、差速回転濃縮機の使用状態を示す説明図である。
[図 8]図 8は、差速回転濃縮機により濃縮した濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xを検出する 濃縮汚泥濃度検出部の概念図である。
[図 9]図 9は、図 8で示した濃縮汚泥濃度検出部の構成部分の一つである、モータの 回転軸に接続された円筒状の検出体の縦断面図である。
[図 10]図 10は、濃縮汚泥濃度 Xが設定範囲外である時の汚泥濃縮装置の制御方法 を示すフローチャート図である。
[図 11]図 11は、スクリューと外筒スクリーンを同時に回転させる方法をとる濃縮汚泥濃 度 Xが設定範囲外である時の汚泥濃縮装置の制御方法を示すフローチャート図であ る。
[図 12]図 12は、差速回転濃縮機の制御方法を示すフローチャート図である。
発明を実施するための最良の形態
[0046] 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載にお いて、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模 式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは 異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参 酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率 が異なる部分が含まれて 、ることは勿論である。
[0047] また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体ィ匕するための装置 や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状 、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、 特許請求の範囲において、種々の変更をカ卩えることができる。 [0048] (第 1の実施形態）
本発明の第 1の実施の形態に係る汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法を図面に基づ き詳述する。
[0049] 〔1.汚泥濃縮装置〕
t全体構成〕
まず、汚泥濃縮装置システム全体の構成を説明する。図 1は汚泥濃縮装置システ ム全体の構成図であり、汚泥濃縮装置は、原液汚泥を濃縮する差速回転濃縮機 80 と、この差速回転濃縮機 80で濃縮され排出された濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xを検 出する濃縮汚泥濃度検出部 81と、原液汚泥に凝集剤を供給する凝集剤供給ポンプ 97を有する凝集剤供給部 83と、濃縮汚泥濃度検出部 81からの濃度データに基づき 差速回転濃縮機 80と凝集剤供給ポンプ 97を制御する制御部 82とを備えている。
[0050] 〔各構成要素〕
次に汚泥濃縮装置の各構成要素を図面に基づき詳述する。
[0051] [1]差速回転濃縮機
まず、図 2〜6を参照して上記差速回転濃縮機 80について説明する。図 2は差速 回転濃縮機 80の縦断側面図であって、架台 1は左右の側板 3、 5を有し、側板 3、 5 には軸受スリーブ 7と軸受ブラケット 9とが一つの水平軸線上に固定されている。軸受 スリーブ 7と軸受ブラケット 9は軸受部材 11、 13によって外筒 15を回転可能に支持し ている。
[0052] 外筒 15は、両端を円盤状のフランジ板 17、 19により閉じられて円筒周面をパンチ ングメタル等による外筒スクリーン 21により構成されている。一方 (左側）のフランジ板 17には短軸スリーブ 23が固定されており、短軸スリーブ 23の内周側に軸受部材 11 が取り付けられている。他方 (右側）のフランジ板 19には長軸スリーブ 25が固定され ており、長軸スリーブ 25の外周側には軸受部材 13が取り付けられている。
[0053] 円筒状の外筒スクリーン 21は、図 3、図 4に示されているように、半割形状で、ボルト •ナット 29によって互いに締結される 2つの半円環状部材 27A、 27Bに両端部に固 定され、左右の半円環状部材 27A、 27Bが各々ボルト'ナット 31によってフランジ板 17、 19に締結されている。左右の半円環状部材 27A、 27Bの間には複数個のタイ バー 33が掛け渡されており、各タイバー 33の軸線方向の中間部に外筒スクリーン 21 の軸線方向中間部を外側力 補助支持する複数個の支持リング 35が取り付けられ ている。
[0054] 長軸スリーブ 25には外筒回転駆動用のスプロケット 37が固定されている。スプロケ ット 37は、図示されていない外筒回転駆動用の電動機と駆動連結され、外筒スクリー ン 21を例えば反時計廻り方向（図 7参照）に回転駆動する。
[0055] 外筒スクリーン 21内にはスクリュー 39が回転可能に同心配置されている。スクリュ 一 39は、円筒状中心軸 41と、円筒状中心軸 41の外周面に設けられた螺旋形状の スクリュー羽根 43と、円筒状中心軸 41の閉じ端部 (右端部）に同心連結された回転 駆動軸 45とを有している。なお、スクリュー羽根 43は必要に応じて、例えば 1、 2、 3 条羽根のいずれかとする。図 5はスクリュー羽根 43が 3条の場合のスクリュー 39を示 している。表 1はスクリュー羽根 43の条数と濃縮効率 (濃縮濃度、回収率、濾過速度） の関係を示す表である。この実験例では、条数が増えるに従い、濃縮効率が向上し ている。
[表 1]
Figure imgf000016_0001
[0056] 円筒状中心軸 41は、外筒スクリーン 21内にあり、一端側 (左側）が軸受スリーブ 7内 に延出し、その延出軸部 47を軸受部材 49によって軸受スリーブ 7より回転可能に支 持されている。延出軸部 47の先端面は開口しており、開口端が原液汚泥 (被処理物 )の投入口 51になっている。
[0057] 円筒状中心軸 41が外筒スクリーン 21内の一端側 (フランジ板 17側）に位置する部 分の軸周面には被処理物である原液汚泥を円筒状中心軸 41の中空筒部 53より外 筒 15内に導入する入口開口 55が 2つ設けられている。なお、円筒状中心軸 41の中 空筒部 53には入口開口 55の位置より被処理物の汚泥が中空筒部 53内を図 2にて 右側へ侵入することを禁止するための閉じ板 57が固定されている。
また、円筒状中心軸 41の外径の大きさ fは、外筒スクリーン 21の内径 Fの 40%〜7 0%であるのが濃縮効率の点力も好ましい。この理由を以下に説明する。表 2はスクリ ユー羽根 43が 1条の場合の、スクリュー 39の軸径 fと外筒スクリーン 21の内径 Fとの 軸比 (fZF)と濃縮効率 (濃縮濃度、回収率、濾過速度)の関係を示す表である。この 実験例では、軸比 (fZF)が 40%〜70%の場合と比べ、軸比が 40%未満であると濃 縮濃度は低くないが、濾過速度が低下し、結果として濃縮効率が低くなつている。ま た、 70%よりも大きいと濾過速度は低下しないが、濃縮濃度が低い値となり、結果とし て濃縮効率が低くなつている。即ち、スクリュー 39の軸径 fと外筒スクリーン 21の内径 Fとの軸比 (fZF)が、 40%〜70%の範囲内にある場合は、濃縮濃度と濾過速度の 両方を高くすることができ、濃縮効率を高めることができる。
[表 2]
Figure imgf000017_0001
[0059] 回転駆動軸 45は、長軸スリーブ 25を軸線方向に貫通し、長軸スリーブ 25より回転 可能に支持されており、図示されていないスクリュー回転駆動用の電動機と駆動連結 され、スクリュー 39を例えば時計廻り方向に回転駆動する。
[0060] スクリュー羽根 43は、スクリュー 39の時計廻り方向に回転により、外筒 15内の汚泥 を図 2にて左側（フランジ板 17側）より右側（フランジ板 19側）へ移送する。スクリュー 羽根 43の外周縁は、汚泥がショートパスしないよう外筒スクリーン 21の内周面との間 に微小間隙をおいて対向している。なお、必要に応じてスクリュー羽根 43にスクレー パを取り付け、力き落としによって外筒スクリーン 21の再生回復を行うこともできる。 [0061] フランジ板 19には外筒 15内の濃縮汚泥を外筒 15外へ排出する複数個の出口開 口 59が開口形成されている。出口開口 59は、外筒 15の中心と同心の円弧形状の開 口であり、外筒外周側の開口縁 61が外筒スクリーン 21による円筒周面（内周面）と外 筒 15の径方向に見てほぼ同一位置になっている。これは、外筒スクリーン 21に内周 面と出口開口 59との間に堰がないことを意味する。これにより、運転終了後に、外筒 スクリーン 21内に汚泥が溜まることがなぐ清掃が容易になる。
[0062] フランジ板 19には出口開口 59の開口面積 (有効面積)を増減調節する出口開口 度調節機構として、図 6によく示されているように、フランジ板 19の外側面の重なり合 つて配置されたシャツタ板 63がボルト 65によってフランジ板 17に対して回転変位可 能に固定されている。シャツタ板 63は、出口開口 59毎に翼形状部 67を有し、フラン ジ板 19に対する回転変位位置（回転方向の固定位置）に応じて翼形状部 67による 出口開口 59の塞ぎ量を一様に増減する。なお、シャツタ板 63に形成されているボル ト 65の通し孔 69は外筒 15の中心と同心の円弧形状の長孔になっており、通し孔 69 の範囲内で、ボルト 65によってシャツタ板 63をフランジ板 19に対して任意の回転角 位置で固定できる。
[0063] 外筒スクリーン 21の外部上方には洗浄液噴出用の洗浄管 71が左右の側板 3、 5間 に掛け渡された態様で固定配置されている。洗浄管 71は、洗浄管 71より噴射された 洗浄液が効率よく外筒スクリーン 21にかかるよう、外筒スクリーン 21の直上位置から 少し外筒スクリーン 21の回転方向遅れ側に偏倚した位置の間に配置されている。
[0064] つぎに、上述の構成による差速回転濃縮機 80を使用した汚泥の分離濃縮方法に ついて説明する。
[0065] 外筒スクリーン 21を反時計廻り方向に、スクリュー 39を外筒スクリーン 21の回転方向 とは逆の時計廻り方向に各々回転駆動し、前処理で原液汚泥に例えば高分子ポリマ 一の凝集剤を加えてポリマー凝集した汚泥を延出軸部 47の投入口 51より中空筒部 53内に連続投入する。この汚泥は、中空筒部 53を通って入口開口 55より外筒 15内 に入り、回転しているスクリュー羽根 43によって外筒 15の一端側 (左側)より他端側（ 右側）に移送される。
[0066] この移送過程で、汚泥中の液成分 (濾液）が外筒スクリーン 21を透過して外筒 15の 下方へ分離流出し、汚泥の濃縮が行われ、濃縮された汚泥は移送方向（軸線方向） を変更されることなぐ各出口開口 59より外筒 15の外部へスムーズに排出される。
[0067] これにより、濃縮汚泥を大きい排出抵抗を受けることなく外筒スクリーン 21外に排出 することができ、ポリマー凝集したフロックを壊すことがない。また、シャツタ板 63によ つて出口開口 59の有効面積を増減することにより、外筒 15内の汚泥滞留時間を容 易に調整することができる。
[0068] 上述した汚泥濃縮過程において、外筒スクリーン 21の外部上方の洗浄管 71により 洗浄液が外筒 15の円筒周面をなす外筒スクリーン 21へ噴射することにより、外筒ス クリーン 21の洗浄が行われ、外筒スクリーン 21が回転することで、外筒スクリーン 21 による外筒濾過面積全体 (全周）が有効に作用し、処理能力が飛躍的に向上する。 この場合、汚泥の分離濃縮効率を良好に保って外筒スクリーン 21の洗浄回復をよく するために、図 7に示されているように、外筒スクリーン 21内の汚泥の充填率を 50% 以上、 90%以下としても良い。
[0069] また、スクリュー 39の回転による濃縮汚泥の搬送効果と、外筒濾面 (外筒スクリーン 21)と逆方向に回転するスクリュー羽根 43先端の差速による濾面の搔き取り効果に より、連続した効率的な汚泥濃縮が行われる。外筒スクリーン 21とスクリュー 39との逆 回転差速は汚泥に応じて最適設定でき、 4RPM以上が望ましい。また、洗浄は常に 連続的に行われるものであるが、濾過性がよい場合には、連続的でなく間欠的に行う ようにしてもょ 、。さらに濾過性が非常によ 、場合には洗浄水は不要にすることも可 能である。
[0070] 以上の説明から明らかなように、本発明による差速回転濃縮機 80および汚泥の分 離濃縮方法によれば、円筒状中心軸 41の入口開口 55より外筒内に導入された汚泥 等の被処理物の濃縮力 外筒スクリーン 21とスクリュー 39との逆回転によって高効率 で行われ、濃縮汚泥等はスクリュー 39の回転による移送方向（外筒の軸線方向）の 正面に位置するフランジ板 19に形成された出口開口 59より大きい排出抵抗を受ける ことなく外筒外に排出されるため、汚泥中のポリマー凝集フロックを破壊するおそれ がなぐ安定した濃縮処理を行うことができ、汚泥力スムーズに流れて詰まりも生じ難 くなる。 [0071] [2]凝集剤供給部
つぎに、図 1を参照して凝集剤供給部 83について説明する。
[0072] 図 1に示すように、差速回転濃縮機 80の前段に凝集装置 95が配設してあり、貯留 タンク等力もの余剰汚泥を供給する汚泥供給ポンプ 96の汚泥回路 96aと、凝集剤供 給ポンプ 97の薬注回路 97aが凝集装置 95に連結してある。また、差速回転濃縮機 8 0に投入する原液汚泥の量を検出する流量計 98が汚泥供給ポンプ 96と凝集装置 9 5との間に設けられており、判別器 91と流量回路 98aで連結されている。
[0073] 汚泥供給ポンプ 96と凝集剤供給ポンプ 97から凝集装置 95に供給された汚泥と凝 集剤を、撹拌機 99で撹拌混合して凝集フロックを生成させ、その汚泥を差速回転濃 縮機 80に供給する。
[0074] [3]濃縮汚泥濃度検出部
つぎに、図 8、 9を参照して濃縮汚泥濃度検出部 81について説明する。
[0075] まず、濃縮汚泥濃度検出部 81の構成を説明する。
[0076] 図 8に示されているように、差速回転濃縮機 80の終端部に汚泥受槽 88が配設して あり、差速回転濃縮機 80で濃縮され排出された濃縮汚泥を貯留する。電力検出器 8 7は、電流検出器 110と検出モニタ 111とを備えている。
[0077] そして、可変速式モータである駆動モータ 89の回転軸 106に連結した円筒状の検 出体 90が汚泥受槽 88に垂下してある。駆動モータ 89には一対の電源ケーブル 100 、 101が接続してあり、更に一対の電源ケーブル 100、 101には電力検出器 87及び 例えば 100 V単相の電源 102が接続してある。
[0078] 検出体 90は、上部を残して汚泥受槽 88の汚泥中に水没してあり、検出体 90の上 部に汚泥が堆積するのを防止する。また、汚泥受槽 88に溢流堰 103が設けてあり、 濃縮汚泥の水位が一定となるようにしてある。
[0079] 図 9は駆動モータ 89に接続された検出体 90の縦断面図であって、検出体 90の上 端部の天板 104に固着した固定金具 105に駆動モータ 89の回転軸 106の下端部を 螺着してロックナット 107で固定してある。汚泥受槽 88に垂下した検出体 90は下端 部を開口 108して、検出体 90の天板 104に空気穴 109が設けてある。
[0080] つぎに、濃縮汚泥濃度 Xの検出方法について説明する。 [0081] 駆動モータ 89を駆動して、汚泥受槽 88の濃縮汚泥中に垂下した円筒状の検出体 90を同一軌跡で周回させて、検出体 90の円筒周壁に濃縮汚泥を摺接させる。検出 体 90の濃縮汚泥の抵抗力、回転軸 106を通して駆動モータ 89に伝えられる。変動 する汚泥の摺接抵抗で回転軸 106への力が変化して、駆動モータ 89の電流値が変 化する。この変化する電流値を出力側の電源ケーブル 100から電力検出器 87が電 力値として濃縮汚泥濃度 Xを検出する。そして、電力検出器 87は濃縮汚泥濃度 Xを 電気信号として制御部 82に送信する。電気信号を例えば 4〜20mAで発信させる。
[0082] 回転抵抗を計測する検出体 90を円筒状とすることで、垂直外周面の摩擦抵抗を検 知するため、汚泥受槽 88に流下する濃縮汚泥の流量変動の影響を受けにくぐバラ ツキの少ないデータが得られる。また、検出体 90の内部の空気が天板 104の空気穴 109から排出され、流量増加変動による検出体 90が下方力も押上げられる作用が防 止され、電気信号を不安定にすることがない。そして、円筒状の検出体 90の上部が 汚泥面の上方にあるので、検出体 90の上部に汚泥が堆積して回転トルクに誤差が 生じることがない。
[0083] [4]制御部
つぎに、図 1を参照して制御部 82について説明する。
[0084] 図 1に示すように、制御部 82は、電力検出器 87が検出した濃縮汚泥濃度 Xの電気 信号を受信して、そのデータを演算して判別する判別器 91と、判別器 91の判別結 果の指令信号を受信してスクリュー 39の回転数 Sと外筒スクリーン 21の回転数 Cを操 作する第 1のコントローラ 92と、判別器 91で判別して送信した信号を受信して、凝集 剤の薬注率 aを段階的に増減させる比例設定器 93と、比例設定器 93からの指令信 号を受信して凝集剤供給ポンプ 97を操作する第 2のコントローラ 94とを備えている。
[0085] 判別器 91には、予め、
1.上限濃縮汚泥濃度 Xmax%、及び下限濃縮汚泥濃度 Xmin%
2. スクリュー 39の回転数 Sの増減を中止する下限回転数 Smin、及び上限回転数 Smax、スクリュー 39の回転数 Sから段階的に増減させる 1回の増減回転数 a (a= l 〜2min
3.外筒スクリーン 21の回転数 Cの増減を中止する下限回転数 Cmin、及び上限回 転数 Cmax、外筒スクリーン 21の回転数 C力も段階的に増減させる 1回の増減回転 数 b (b = l〜2min J
4.濃縮汚泥濃度 X、原液供給量 Qsに対して濃縮効率が最も高いスクリュー 39と外 筒スクリーン 21の最適回転数 Sso、 Cso
の条件を設定し、記憶させてある。
[0086] そして、判別器 91には、
5.濃縮汚泥濃度 Xの値に応じて、判別器 91から比例設定器 93にそのデータを送 信するように、予め設定してある。
[0087] なお、判別器 91に、
6.外筒スクリーン 21の回転数 Cを段階的に減速させ、下限回転数 Cminになった 時、警報信号を出すように設定しても良い。また、濃縮汚泥濃度の異常に高い値と異 常に低い値を設定して、濃縮汚泥濃度 Xの異常を検知して、警報信号を出すように 設定しても良い。
[0088] 比例設定器 93には、予め、
1.段階的に増減させる 1回の増減薬注率(1% ((1=0. 01〜0. 03%)、
2.凝集剤の添加の増減を中止する凝集剤の薬注率 exの下限薬注率 ex min%及 び上限薬注率 α max%、
の条件を設定し、記憶させてある。
[0089] そして、比例設定器 93には、
3.凝集剤の薬注率 αが下限薬注率 α min%になった時、下限薬注率 α min%の 状態を維持しながら、比例設定器 93から判別器 91に、凝集剤の薬注率 αが下限薬 注率 a min%になったという情報を送信するように設定してある。
[0090] なお、比例設定器 93に、
4.凝集剤の薬注率 αを段階的に増加させ、上限薬注率 a maX%になった時、上 限薬注率 oc max%の状態を維持しながら、警報を出すように設定しても良!、。
[0091] 〔2.汚泥濃縮装置における汚泥濃縮方法〕
[ 1 ]汚泥濃縮方法で設定した操作因子にっ 、て
本発明による汚泥濃縮方法では、凝集剤の薬注率 α、スクリュー 39の回転数 S、外 筒スクリーン 21の回転数 Cを汚泥濃縮の際の操作因子として設定した。まず、各操作 因子と濃縮汚泥濃度 X%、汚泥の SS回収率 (％)との関係を説明する。
[0092] 1.薬注率 α：凝集剤の薬注率《%が濃縮汚泥濃度 Χ%と汚泥の SS回収率 (％) に及ぼす影響を調査した。表 3は横軸に薬注率 a (%TS)、縦軸に濃縮汚泥濃度 X %と汚泥の SS回収率（％)を表わしている。薬注率 αの増加により、濃縮汚泥濃度 X と、汚泥の SS回収率(％)が共に高くなる。但し、薬注率 αが高すぎると、逆効果にな る場合がある。
[0093] 2.スクリュー 39の回転数 S :スクリュー 39の回転数 Sが濃縮汚泥濃度 Xと汚泥の SS 回収率（％)に及ぼす影響を調査した。表 4は横軸にスクリュー 39の回転数 S (min 、縦軸に濃縮汚泥濃度 X%と汚泥の SS回収率（％)を表わしている。スクリュー 39の 回転数 Sの増加により、濃縮汚泥濃度 Xが低下する。回収率の影響は少ない。
[0094] 3.外筒スクリーン 21の回転数 C :外筒スクリーン 21の回転数 Cが濃縮汚泥濃度 Xと 汚泥の SS回収率 (％)に及ぼす影響を調査した。表 5は横軸に外筒スクリーン 21の 回転数 C (min 1)、縦軸に濃縮汚泥濃度 X%と汚泥の SS回収率（％)を表わして ヽる 。外筒スクリーン 21の回転数 Cは、ある一定以上であれば、増速により、緩やかに濃 縮汚泥濃度 Xが高くなり、汚泥の SS回収率 (％)は低下する傾向がある。
[表 3]
表 4]
Figure imgf000024_0001
[表 5] 2
Figure imgf000025_0001
[0095] 尚、濃縮汚泥濃度 X%は、濃縮汚泥濃度検出部 81で検出した濃度でも良いし、以 下の方法で算出した濃度でも良い。
[0096] 濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xの算出は、近似的に、
Ts =原液汚泥濃度、 Qs =原液供給量、 Qp =凝集剤供給量、 さ (回
Qf = *分離液水量、 Q c =濃縮汚泥量、 Qw=洗浄水量とすると、
X= (Qs X Ts)Z(Qs + Qp + Qw—Qf)で算出できる。この場合には、制御部 92 で Ts、 Qs、 Qp、 Qf、 Qc、 Qwの値力 濃縮汚泥濃度 Xを算出するように設定をして おく。
[0097] [2]汚泥濃縮方法
つぎに、汚泥濃縮方法の概要を説明する。
[0098] ( 1)濃縮汚泥濃度 Xが設定範囲 (下限値、上限値)を超えて変化した場合には、各操 作因子と濃縮汚泥濃度 Xとの関係から、以下のようにする。
[0099] 1.表 6に示す優先順序に従って、凝集剤の薬注率 ex %、スクリュー 39の回転数 S
、外筒スクリーン 21の回転数 Cの各操作因子を順番に制御する。
[0100] 2.各操作因子が設定範囲の限界値になっても、濃縮汚泥濃度 Xが設定範囲に入 らなければ、優先順序に従って操作する操作因子を変更していく。 [0101] 3.外筒スクリーン 21の回転数 Cの設定範囲を狭くすることで、外筒スクリーン 21の 回転数 Cを制御対象から外し、薬注率 a；、スクリュー 39の回転数 Sのみを制御対象と することちでさる。
[0102] 4.濃縮汚泥濃度 Xに対する応答速度を早めるため、スクリュー 39の回転数 Sと外 筒スクリーン 21の回転数 Cを予め定めた方法に沿って同時に増減させることもできる
[0103] 5.スクリュー 39の回転数 Sと外筒スクリーン 21の回転数 Cを同時に増減させる場合 、スクリュー 39の回転数 Sと外筒スクリーン 21の回転数 Cの和を一定とすることもでき る。
[0104] 6.濃縮汚泥濃度 Xの設定範囲、各操作因子の設定範囲については、標準値とし て設定しておくが、それぞれの処理場の対象汚泥ごとに設定を見直す。
[表 6]
Figure imgf000026_0001
[0105] (2)濃縮汚泥濃度 Xが設定範囲 (下限値、上限値)の範囲内にある場合、又は汚泥 濃縮装置の運転開始時には、濃縮汚泥濃度 X、原液供給量 Qsに対応する予め設定 したスクリュー 39と外筒スクリーン 21の最適回転数 Sso、 Csoをもって汚泥を濃縮す る方法を採用しても良い。
[0106] 更に、汚泥濃縮方法について詳述する。
[0107] 先ず、薬注率 ocの凝集剤を添加した一定容量の原液を差速回転濃縮機 80に供給 し、外筒スクリーン 21とスクリュー 39を回転数 C、 Sで互いに逆回転させながら濾液を 分離して、濃縮汚泥濃度 Xの濃縮汚泥を排出させる。原液汚泥性状と原液汚泥供給 量の変動に基づく濃縮汚泥濃度 Xが、下限濃縮汚泥濃度 Xmin%以上、上限濃縮 汚泥濃度 Xmax%以下の範囲に入るように、汚泥濃縮装置の制御を開始する。所定 時間（例えば、 5分)ごとに電力検出器 87で濃縮汚泥濃度 Xを電力として検出し、検 出した電力値を電気信号として判別器 91に送信する。判別器 91は電力検出器 87 から受信した電気信号から濃縮汚泥濃度 Xを算出し、下限濃縮汚泥濃度 Xmin%、 上限濃縮汚泥濃度 Xmax%と比較演算する。その比較演算の結果、 X>Xmaxの場 合は下記〔1〕、 X<Xminの場合は下記〔2〕、 Xmin≤X≤Xmaxの場合は現状の状 態を維持、又は下記〔3〕の方法で汚泥濃縮を行う。また、濃縮汚泥濃度 Xが検出され て 、な 、運転開始時の濃縮方法にっ 、ては下記〔4〕で説明する。
[0108] 〔1〕濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%よりも高く上昇した時
〔2〕濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin%よりも低く下降した時
〔3〕濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin%以上、上限濃縮汚泥濃度
Xmax%以下の時
〔4〕汚泥濃縮装置の運転開始時
〔1〕濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%よりも高く上昇した時
図 10は汚泥濃縮装置における濃縮汚泥濃度 Xを一定に保つ方法のフローチヤ一 トである。図 10に従って、以下、（a)〜(j)の手順を説明する。
[0109] (a)濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%よりも高く上昇した時には、判別 器 91から比例設定器 93に指令信号を送信し、比例設定器 93から第 2のコントローラ
94に凝集剤の薬注率 ocを低減させる指令信号を発信する。
[0110] (b)第 2のコントローラ 94は、凝集剤供給ポンプ 97を制御して、凝集剤の薬注率 oc 力も薬注率 d% (d=0. 01〜0. 03%)だけ減少させる。
[0111] (c)所定時間 (例えば、 5分)後の濃縮汚泥濃度 Xが、まだ上限濃縮汚泥濃度 Xma x%よりも高ければ、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%以下になるまでこ の操作を繰返し、段階的に凝集剤の薬注率 OCを減少させる。
[0112] (d)凝集剤の薬注率 (Xが下限薬注率 a min%になった時、下限薬注率 a min%を 維持しながら、比例設定器 93から判別器 91に凝集剤の薬注率 αが下限薬注率 α min%になったと ヽぅ情報を返信する。 [0113] (e)比例設定器 93からの凝集剤の薬注率 ocが下限薬注率 oc min%になった情報 に基づき、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%よりも高ければ、判別器 91 力も第 1のコントローラ 92にスクリュー 39の回転数 Sを増速させる指令信号を発信す る。
[0114] (D第 1のコントローラ 92はスクリュー駆動機 85を操作して、スクリュー 39の回転数 S を増減回転数 a (a= l〜2min— だけ増速させる。
[0115] (g)所定時間 (例えば、 5分)後の濃縮汚泥濃度 Xが、まだ上限濃縮汚泥濃度 Xma x%よりも高ければ、その情報に基づき、判別器 91から第 1のコントローラ 92に指令 信号を発信し、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%以下になるまでこの操 作を繰返し、段階的にスクリュー 39の回転数 Sを増速させる。
[0116] (h)スクリュー 39の回転数 Sが上限回転数 Smaxになった時、上限回転数 Smaxを 維持し、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%よりも高ければ、判別器 91か ら第 1のコントローラ 92に外筒スクリーン 21の回転数 Cを減速させる指令信号を発信 する。
[0117] (0第 1のコントローラ 92は外筒駆動機 86を操作して、外筒スクリーン 21の回転数 C を増減回転数 b (b = l〜2min だけ減速し、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%以下になる力、外筒スクリーン 21の回転数 Cが下限回転数 Cminに低下す るまでこの操作を繰り返す。
[0118] 0)外筒スクリーン 21の回転数 Cが下限回転数 Cminに低下した時、下限回転数 C minの状態を維持しながら、異常警報を出して、プログラムを修正する。
[0119] 上記の方法によれば、濃縮汚泥濃度 Xの変動に対し、薬注率、スクリュー 39の回転 数 S、外筒スクリーン 21の回転数の 3つの操作因子の優先順序を決定して段階的に 変動させるので、濃縮汚泥濃度 Xを一定に保つことができ、汚泥性状の変動に対応 して、薬品使用量も減らすことができる。そして、濃縮汚泥の汚泥濃度が安定するの で、濃縮後の処理工程の管理が容易となる。
[0120] (第 1の実施形態の変形例 1)
また、図 11のフローチャートに示すように、上記〔l〕(e)の段階で、スクリュー 39の回 転数 Sと同時に外筒スクリーン 21の回転数 Cも増減させても良い。具体的には、判別 器 91から第 1のコントローラ 92にスクリュー 39と外筒スクリーン 21を同時に回転させ るための指令信号を送信する。この指令信号を受信した第 1のコントローラ 92はスクリ ユー駆動機 85と外筒駆動機 86を同時に操作して、スクリュー 39の回転数 Sを増減回 転数 a (a= l〜2min— だけ増速させ、外筒スクリーン 21の回転数 Cを増減回転数 b ( b = l〜2min_1)だけ減速させる。濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax%以 下になるか、スクリュー 39の回転数 Sが上限回転数 Smaxになる力、外筒スクリーン 2 1の回転数 Cが下限回転数 Cminになるまでこの操作を繰り返す。
[0121] この方法によれば、スクリュー 39と外筒スクリーン 21の濃縮汚泥濃度 Xに対する応 答速度を速くすることができる。
[0122] 更に、段階的に増減させる 1回のスクリュー 39の増減回転数 aと、外筒スクリーン 21 の増減回転数 bの和 {a+ (— b) =0}を一定とすれば、制御が簡単となる。
[0123] 〔2〕濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin%よりも低く下降した時
図 10は汚泥濃縮装置における濃縮汚泥濃度 Xを一定に保つ方法のフローチヤ一 トである。図 10に従って、以下、（a)〜(g)の手順を説明する。
[0124] (a)濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃度 Xmin以下に低下した時には、判別器 91から 第 1のコントローラ 92にスクリュー 39の回転数 Sを減速させる指令信号を発信する。
[0125] (b)第 1のコントローラ 92はスクリュー駆動機 85を操作して、スクリュー 39の回転数 S を増減回転数 a (a= l〜2min だけ減速し、濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃度 Xmi n以上になる力 スクリュー 39の回転数 Sが下限回転数 Sminになるまでこの操作を 繰返し、段階的にスクリュー 39の回転数 Sを減速させる。
[0126] (c)スクリュー 39の回転数 Sが下限回転数 Sminになった時、下限回転数 Sminを維 持し、濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xminよりも低ければ、判別器 91から第 1 のコントローラ 92に外筒スクリーン 21の回転数 Cを増速させる指令信号を発信する。
[0127] (d)第 1のコントローラ 92は外筒駆動機 86を操作して、外筒スクリーン 21の回転数 Cを増減回転数 b (b = l〜2min だけ増速し、濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃度 Xm in以上になるか、外筒スクリーン 21の回転数 Cが上限回転数 Cmaxになるまでこの操 作を繰り返す。
[0128] (e)濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃度 Xminよりも低ぐ外筒スクリーン 21の回転数 C が上限回転数 Cmaxになった時、判別器 91から比例設定器 93に外筒スクリーン 21 の回転数 Cが上限回転数 Cmaxになったという情報を送信し、比例設定器 93から第 2のコントローラ 94に凝集剤の薬注率 ocを増加させる指令信号を発信する。
[0129] (D第 2のコントローラ 94は、凝集剤供給ポンプ 97を制御して、凝集剤の薬注率 oc を薬注率 d% (d=0. 01〜0. 03%)だけ増力！]させる。濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃 度 Xmin以上になる力 凝集剤の薬注率 aが上限薬注率 a max%になるまで段階 的にこの操作を繰返す。
[0130] (g)凝集剤の薬注率 (Xが上限薬注率 (X max%になった時、上限薬注率 a max% の状態を維持しながら、異常警報を出して、プログラムを修正する。
[0131] 上記の方法によれば、濃縮汚泥濃度 Xの変動に対し、凝集剤の薬注率 α、スクリュ 一 39の回転数 S、外筒スクリーン 21の回転数 Cの 3つの操作因子の優先順序を決定 して段階的に変動させるので、濃縮汚泥濃度 Xを一定に保つことができ、汚泥性状 の変動に対応して、薬品使用量も減らすことができる。そして、濃縮汚泥の汚泥濃度 が安定するので、濃縮後の処理工程の管理が容易となる。
[0132] (第 1の実施形態の変形例 2)
また、図 11のフローチャートに示すように、上記〔2〕 (a)の段階で、スクリュー 39の回 転数 Sと同時に外筒スクリーン 21の回転数 Cも増減させても良い。具体的には、判別 器 91から第 1のコントローラ 92にスクリュー 39と外筒スクリーン 21を同時に回転させ るための指令信号を発信する。この指令信号を受信した第 1のコントローラ 92はスクリ ユー駆動機 85と外筒駆動機 86を同時に操作して、スクリュー 39の回転数 Sを増減回 転数 a (a= l〜2min— だけ減速させ、外筒スクリーン 21の回転数 Cを増減回転数 b ( b = l〜2min— だけ増速させる。濃縮汚泥濃度 Xが下限汚泥濃度 Xmin以上になる 、スクリュー 39の回転数 Sが下限回転数 Sminになる力 外筒スクリーン 21の回転 数 Cが上限回転数 Cmaxになるまでこの操作を繰り返す。そして、スクリュー 39の回 転数 Sが下限回転数 Sminになったとき、又は外筒スクリーン 21の回転数 Cが上限回 転数 Cmaxになったときには、判別器 91から比例設定器 93にその情報を送信し、比 例設定器 93から第 2のコントローラ 94に凝集剤の薬注率 oc %を増加させる指令信号 を発信する。 [0133] この方法によれば、スクリュー 39と外筒スクリーン 21の濃縮汚泥濃度 Xに対する応 答速度を速くすることができる。
[0134] 更に、段階的に増減させる 1回のスクリュー 39の増減回転数 aと、外筒スクリーン 21 の増減回転数 bの和 {a+ (— b) =0}を一定とすれば、制御が簡単となる。
[0135] 〔3〕濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin%以上、上限濃縮汚泥濃度 Xmax
%以下の時
原液供給量 Qsが変動したとき、次のような汚泥濃縮方法を採用しても良い。
[0136] まず、汚泥濃縮の際に適用するスクリュー 39及び外筒スクリーン 21の回転数につ いて説明する。
[0137] 差速回転濃縮機 80に原液濃度 : 0. 6%の下水汚泥を使用して、逆方向に差速回 転させるスクリュー 39と外筒スクリーン 21の最適回転数 Sso、 Csoを算出した。原液 供給量 Qsに対する最適回転数 Sso、CSOの設定値は経験から見つけ出したもので、 スクリュー 39の回転による搬送速度は、原液汚泥投入量の 1Z2が適切である。外筒 スクリーン 21の回転数 Cはどの頻度で新 、濾過面を再生するかが問題であり、原 液供給量 Qsに対する洗浄回数と同じ考え方を適用した。洗浄は、 10m3Zm2Zhの 処理に対し、 15rpmが必要であり、処理量に比例させて外筒スクリーン 21の回転数 Cも 15の倍数で増加させることとした。原液処理量 Qsに対する外筒スクリーン 21とス クリュー 39の最適回転数 Cso、 Ssoは表 7の通りである。
[表 7]
Figure imgf000031_0001
[0138] 表 7は、外筒スクリーン 21の内径 Fが 300mmの差速回転濃縮機で原液濃度 0. 6
%の下水余剰汚泥を濃縮したときの運転例を示している。
[0139] 表 7から求めた各汚泥投入量に対するスクリュー 39と外筒スクリーン 21の最適回転 数 Sso、 Csoの関係式は スクリュー 39の最適回転数 Sso (rpm) =0. 5 X原液処理速度 (m3/m2/h) 外筒スクリーン 21の最適回転数 Cso (rpm) = 1. 5 X原液処理速度 (m3/m2/h) となる。したがって、基準計算式は、
スクリュー 39の最適回転数 Sso (rpm)
=回転係数 S 1 X原液処理速度 (m3/m2/h)
外筒スクリーン 21の最適回転数 Cso (rpm)
=回転係数 CI X原液処理速度 (m3/m2/h)
となる。上記のデータ分析により、回転係数 S l、 C1の値を決定すれば簡単にプログ ラムを組むことが出来る。原液濃度: 0. 6%の下水汚泥では、 S 1 = 0. 5、C1 = 1. 5 が好適であるが、濾過性、濃縮性の悪い汚泥や大型の差速回転濃縮機 80では、 S1 、 C1の値は上記の数値より小さくなる。このように回転係数 Sl、 C1の値は原液汚泥 性状にあわせて設定する。そして、原液汚泥性状にあわせて求めた回転係数 S l、 C 1の値とともに、原液供給量 Qsに対するスクリュー 39の最適回転数 Sso、外筒スクリ ーン 21の最適回転数 Csoの基準関係式を判別器 91に予め記憶させておく。
[0140] 次に、以下 (a)〜(c)にて汚泥濃縮方法の手順を説明する。
[0141] (a)通常運転では原液供給量 Qsは一定であるが、運転中に何らかの理由で原液 供給量 Qsを変更したときには、原液供給量 Qsを流量計 98で検出し、検知信号を判 別器 91に送信する。
[0142] (b)判別器 91はその検知信号を受信して、スクリュー 39の最適回転数 Ssoと外筒ス クリーン 21の最適回転数 Csoを関係式力も算出し、指令信号を第 1のコントローラ 92 に送信する。
[0143] (c)第 1のコントローラ 92はスクリュー駆動機 85と外筒駆動機 86を操作して、スクリュ 一 39の回転数 Sと外筒スクリーン 21の回転数 Cを最適回転数 Sso、 Csoに変動させ る。
[0144] 上記の方法によれば、原液供給量 Qsが変動しても、その原液供給量 Qsを濃縮す るのに最適な回転数でスクリュー 39、外筒スクリーン 21を回転させるため、高い濃縮 効率で汚泥の濃縮を行うことができる。
[0145] 〔4〕汚泥濃縮装置の運転開始時 次のような汚泥濃縮方法を採用しても良い。
[0146] 汚泥濃縮装置の運転開始時に、〔3〕で説明したスクリュー 39の最適回転数 Ssoと 外筒スクリーン 21の最適回転数 Csoでスクリュー 39と外筒スクリーン 21を回転させる
[0147] この方法によれば、汚泥濃縮装置を濃縮効率の高 、状態から運転開始することが でき、運転開始時に原液性状に合わせてその都度、スクリュー 39の回転数 S、外筒 スクリーン 21の回転数 Cを設定する必要がない。
[0148] (第 2の実施形態）
第 2の実施形態における汚泥濃縮装置も、第 1の実施形態の図 1に示す構成と同 様であるが、判別器 91に記憶させる制御プログラムが異なる。また、制御プログラム の違いにより汚泥濃縮方法も異なる。他の構成及び動作は第 1の実施形態と同じで あるので重複した記載を省略する。図中、同一の構成要素には同一の符号を付して いる。
[0149] まず、判別器 91に記憶させる制御プログラムにつ 、て説明する。
[0150] 電力検出器 87から出力した 4〜20mAの連続電気信号を判別器 91に送信するよ うにしてある。予め、差速回転濃縮機 80で濃縮した所望の濃縮汚泥に対する検出体
90の摺接抵抗を、駆動モータ 89の安定電流値として算出し、許容範囲の上限'下限 率を設定して、この安定電流値、及び上限率、下限率を判別器 91に入力してある。
[0151] 次に、汚泥濃縮方法について、以下、（a)〜(g)の手順を説明する。
[0152] (a)判別器 91に入力する電力検出器 87からの連続電気信号を、所定時間ごとに電 流の平均値を算出する。
[0153] (b)この平均値をさらに数回繰り返して平均し、この平均電流値と予め設定してある 運転時の安定電流値の上限率'下限率と比較演算する。
[0154] (c)連続して平均電流値が安定電流値の下限率よりも低下すれば、スクリュー 39の 回転数 Sを所定の回転数だけ減少させる。
[0155] (d)この操作を繰り返し、平均電流値が安定電流値の許容範囲内となった時、スクリ ユー 39の回転数を維持する。
[0156] (e)また、連続して平均電流値が安定電流値の上限率よりも上昇すれば、スクリュー 39の回転数 Sを所定の回転数だけ増カロさせる。
[0157] (Dこの操作を繰り返し、平均電流値が安定電流値の許容範囲内となった時、スクリ ユー 39の回転数を維持する。
[0158] (g)スクリュー 39の回転数 Sを制御しても、継続して検出した平均電流値が安定電 流値の上限率 ·下限率を外れる時には、判別器 91から凝集剤供給ポンプ 97に指令 信号を発信し、平均電流値が安定電流値の下限率よりも低下していれば、凝集剤の 薬注率 αを増加させ、平均電流値が安定電流値の上限率よりも上昇していれば、凝 集剤の薬注率 αを減少させて、汚泥の性状変化に応じて凝集剤の薬注率 αの自動 調整を行う。
[0159] このように、第 2の実施形態における汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法では、原液 供給量 Qsを一定として、上記のようにスクリュー 39の回転制御を行うものであるが、 原液供給量 Qsが変動する場合には、初期設定として、スクリュー 39と外筒スクリーン 21の回転数 Cを原液供給量 Qsに比例して増減させれば、最適運転とすることができ る。そして、汚泥性状が大きく変わり、原液供給量 Qsも変動させる必要が生じた場合 には、原液供給量 Qsに比例して外筒スクリーン 21の回転数 Cを変動させて回転数 制御を行えばよいものである。最初にスクリュー 39の回転数 Sを制御する理由は、濃 縮する汚泥濃度の応答が直接表れるからである。薬注率は汚泥と凝集剤の反応時 間を要し、適切な対応に時間が掛カるためである。この手順により、薬注率を減少さ せて、最小限の凝集剤の添加が可能となる。
[0160] 以下、より具体的に説明する。
[0161] 表 8はスクリュー 39の回転数 Sと濃縮汚泥濃度の関係を示す表であって、横軸にス クリュー 39の回転数 S (rpm)、縦軸に濃縮汚泥濃度％を表している。差速回転濃縮 機 80の運転条件として、外筒スクリーン 21の回転数 Cを一定として、所定の汚泥量を 処理する。この例では、汚泥に対するスクリュー 39の回転数 Sが 5、 10、 15rpmと増 加すると、濃縮汚泥濃度は概略 4. 7、 4. 0、 3. 5%である。即ち、スクリュー 39の回 転による汚泥濃度の影響は、回転数 Sが多くなると汚泥の外筒スクリーン 21の内部で の滞留時間が短くなり、濃縮した汚泥濃度が低下する。逆にスクリュー 39の回転数 S を下げると、外筒スクリーン 21の内部での滞留時間が長くなり、濃縮した汚泥濃度が 上昇することを表している。
表 9は薬注率 αと濃縮汚泥濃度 Xの関係を示す表であって、横軸に薬注率％、縦 軸に濃縮汚泥濃度 Xを表している。差速回転濃縮機 80の運転条件として、外筒スク リーン 21の回転数 Cを一定として、所定の汚泥量を処理する。この例では、汚泥に対 する薬注率が 0. 2%、 0. 3%、 0. 4%と薬注率を増加すると、濃縮汚泥濃度 Xは概 略 3%、 4%、 5%である。薬注率の変化による汚泥濃度の影響は、薬注率が高くなる と、濃縮した汚泥濃度も高くなる。逆に薬注率 αが低くなると、濃縮した汚泥濃度も低 くなる。この例では、安定電流値となる標準汚泥濃度を 4%とすると、標準の薬注率は 0. 3%に設定する。また、凝集剤の薬注率 αの増減を 0. 01%づっ増減させることと する。
[表 8] スクリュー軸回転数と濩縮 ¾度の関係
Figure imgf000035_0001
10 15
スクリュー回 数 (rpm)
[表 9] 檠注率と濃箱澳度の関係
Figure imgf000036_0001
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
薬注率（%)
[0163] 図 12は差速回転濃縮機 80の制御方法のフローチャートであって、判別器 91に電 力検出器 87から送信された平均電流値と設定してある安定電流値を比較演算し、 5 分ごとの平均濃度の値が設定回数 (3回程度)連続して減少した力否力を計算し、濃 縮汚泥濃度 Xが標準汚泥濃度 4%より 0. 1%以上低ければ、スクリュー 39の回転数 Sを lOrpmから lrpm減少させる。常に変化する汚泥性状は自己回復の場合もあり、 電力検出器 87からの連続する電気信号は、 5分ごとに計測することにする。 5分後に 再測定を行って、まだ濃度が標準濃度 4%より 0. 1%以上低ければ、スクリュー 39の 回転数 Sを更に lrpm減少させる。濃度が 3. 5%以下になるまで数回繰り返す。スクリ ユー 39の回転数 Sを制御しても、濃度が 3. 5%以下になるときは、薬注率を 0. 3%力 ら 0. 31%に増加して、 5分後に再測定を行う。この操作を繰り返し、測定した平均汚 泥濃度が、許容範囲内となった時、差速回転濃縮機 80のスクリュー 39の回転数を維 持する。
[0164] 判別器 91で 5分ごとの平均濃度の値が設定回数連続して減少した力否力を計算し 、濃縮汚泥濃度が標準濃度 4%より 0. 1%以上高ければ、スクリュー 39の回転数 Sを lOrpmから lrpm増加させて、 5分後に再測定を行う。まだ、濃度が標準濃度 4%より 0. 1%以上高ければ、スクリューの回転数 Sを更に lrpm増カロさせて、濃度が 4. 5% 以下になるまで数回繰り返す。スクリュー 39の回転数 Sを制御しても、濃度が 4. 5% 以下に低下しないときは、薬注率を 0. 3%から 0. 29%に減少して、 5分後に再測定 を行う。この操作を繰り返し、測定した平均汚泥濃度が、許容範囲内となった時、差 速回転濃縮機 80のスクリュー 39の回転数を維持する。
[0165] なお、この例では、標準汚泥濃度を 4%、スクリュー 39の標準回転数を lOrpmに設 定し、電力検出器 87が計測する電流値を安定電流値としてある。濃縮汚泥濃度 Xの 変動に対して、 5分ごとに計測し、スクリュー 39の回転数 Sの増減を lrpm、凝集剤の 薬注率 αの増減率を 0. 01%としたが、この数値は、汚泥性状、汚泥処理量、及び 外筒スクリーン 21の回転数 Cに基づき、スクリュー 39の回転数 Sと、凝集剤の薬注率 aを適宜設定できるものである。
産業上の利用の可能性
[0166] 本発明の汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法によれば、差速回転濃縮機 80から排出 される濃縮汚泥の濃度を計測し、その濃縮汚泥の濃度に応じて、凝集剤の添加率と 、互いに逆回転させるスクリュー 39及び外筒スクリーン 21の回転数 Cを段階的に制 御するので、スクリュー 39及び外筒スクリーン 21への過負荷防止が図られ、濃縮後 の汚泥濃度を一定に保つことができる。また、差速回転濃縮機 80から排出される濃 縮汚泥の濃度を計測し、その濃縮汚泥の濃度に応じて、凝集剤の添加率と、互いに 逆回転させるスクリュー 39及び外筒スクリーン 21の回転数 Cを段階的に優先順序を もって制御するので、凝集剤の薬品使用量を最低限に抑えつつ、濃縮後の汚泥濃 度を一定に保つことができる。濃縮後の汚泥濃度が安定するので、濃縮後の処理ェ 程の管理が容易となる。
[0167] 原液汚泥の供給量が変動する場合は、その原液供給量 Qsに対応した最適のスクリ ユー 39及び外筒スクリーン 21の回転数 Cを設定して、差速回転濃縮機を制御するの で、原液汚泥の供給量 Qsが変動する場合であっても、濃縮効率の良い運転を行うこ とがでさる。
[0168] また、本発明の汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法によれば、差速回転濃縮機 80に おけるスクリュー 39の円筒状中心軸 41の外径の大きさ fを外筒スクリーン 21の内径 F の 40%〜65%の範囲とするので、高 、濃縮効率で汚泥の濃縮を行うことができる。 また、汚泥の原液性状や目標とする濃縮濃度等に合わせてスクリュー羽根 43の条数 を 1、 2、 3条のいずれかとするため高い濃縮効率で汚泥の濃縮を行うことができる。 従って、汚泥濃縮の際の無駄が少なぐ高い濃縮汚泥濃度を要求される処理であつ ても対応可能となる。
更に、本発明の汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法によれば、濃縮後の汚泥中に配 設する濃度検出器の検出体 90を、流量変動の影響を受けにくい円筒状としたので、 比較的濾過性の良い下水混合生汚泥、下水初沈汚泥に加えて、活性余剰汚泥等の 難濾過性の汚泥であっても、濃縮後の汚泥濃度データのバラツキが少なくなり、その 濃縮後の汚泥濃度データに基づき差速回転濃縮機 80のスクリュー 39及び外筒スク リーン 21の回転数 Cと、凝集剤の添加率を制御するため、濃縮後の汚泥濃度変動の 少ない汚泥濃縮装置及び方法となる。従って、濃縮後の汚泥濃度が安定するので、 濃縮後の処理工程の管理が容易となり、比較的濾過性の良い下水混合生汚泥、下 水初沈汚泥に加えて、活性余剰汚泥等の難濾過性の汚泥処理にも適した回転濃縮 機となる。

Claims

請求の範囲
[1] 回転自在な外筒スクリーン内にスクリューを設け、前記スクリューを差速回転させな 力 前記外筒スクリーンの始端部に供給した原液汚泥を前記外筒スクリーンによって 濾過し、前記外筒スクリーンの終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮機と、 前記差速回転濃縮機から排出された前記濃縮汚泥の汚泥濃度を検出する濃縮汚 泥濃度検出部と、
前記原液汚泥に凝集剤を供給する凝集剤供給ポンプを有する凝集剤供給部と、 前記外筒スクリーンの回転数 Cと前記スクリューの回転数 S及び前記凝集剤供給ポ ンプの供給する前記凝集剤の量を制御する制御部とを備え、
前記差速回転濃縮機は前記外筒スクリーンを回転させる外筒駆動機と前記スク リューを回転させるスクリュー駆動機とを有し、
前記濃縮汚泥濃度検出部は前記差速回転濃縮機から排出された前記濃縮汚 泥を貯留する汚泥受槽と前記濃縮汚泥の汚泥濃度を検出し前記制御部に電気信号 を送信する電力検出器とを有し、
前記制御部は、
前記濃縮汚泥濃度検出部から送信された前記電気信号を受信し前記電気信号 データを演算して判別する判別器と、
前記判別器から送信された第 1の指令信号を受信して前記外筒駆動機と前記ス クリュー駆動機の回転数を操作する第 1のコントローラと、
前記判別器力 送信された第 1の指令信号を受信して前記原液汚泥に供給する 前記凝集剤の薬注率 Oを段階的に増減させる比例設定器と、
前記比例設定器力 送信された第 2の指令信号を受信して前記凝集剤供給ボン プを操作する第 2のコントローラとを有する
汚泥濃縮装置。
[2] 前記外筒スクリーンは両端を円盤状のフランジ板により閉じられており、
前記スクリューは外周面にスクリュー羽根を有する円筒状中心軸を有し、 前記円筒状中心軸の径の大きさ fは前記外筒スクリーンの内径 Fの 40%〜70%で あり、 前記外筒スクリーン内の一端側に位置する部分の前記円筒状中心軸の周面に前 記原液汚泥を前記円筒状中心軸の中空筒内部より前記外筒スクリーン内に導入す る入口開口が設けられ、
前記外筒スクリーンの他端側の前記フランジ板に前記濃縮汚泥を排出する出口開 口が設けられている
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
[3] 前記スクリュー羽根は 1、 2、 3条羽根のいずれかである
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
[4] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、
前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a min以下の 時に前記スクリュー駆動機の回転数を段階的に増速させ、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥が前記下限濃縮汚泥濃 度 Xmin以下の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前 記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminになるまで前記スクリュー駆動機の 回転数を段階的に減速させ、
前記比例設定器は予め設定した前記凝集剤の薬注率 Oとその上限値と下限値で ある凝集剤の上限薬注率 a maX、凝集剤の下限薬注率 a minが記憶され、前記判 別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma x以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 o minになるまで指令信号 2を送 信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以 下の時に指令信号 2を送信し、
前記第 2のコントローラは前記比例設定器力 送信された前記指令信号 2を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬 注率 OCを段階的に減少させ、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以 下の時に前記凝集剤の薬注率 ocを段階的に増加させる
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、
前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a min以下の 時に前記スクリューの回転数 Sが前記上限回転数 Smaxになるまで前記スクリュー駆 動機の回転数を段階的に増速させ、前記スクリューの回転数 Sが前記上限回転数 S max以上の時、前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下になるま で前記外筒駆動機の回転数を段階的に減速させ、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin 以上又は前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminになるまで前記スクリュ 一駆動機の回転数を段階的に減速させ、前記スクリューが前記下限回転数 Smin以 下の時、前記汚泥濃度が前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記外筒スクリー ンが上限回転数 Cmaxになるまで外筒駆動機の回転数を段階的に増速させ、 前記比例設定器は予め設定した前記凝集剤の薬注率 Oとその上限値と下限値で ある凝集剤の上限薬注率 a max、凝集剤の下限薬注率 a minが記憶され、前記判 別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで指令信号 2を送 信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cm ax以上の時に指令信号 2を送信し、
前記第 2のコントローラは前記比例設定器力 送信された前記指令信号 2を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬 注率 OCを段階的に減少させ、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cm ax以上の時に前記凝集剤の薬注率 exを段階的に増加させる
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、 前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、 前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリューの下限回転数 Sminが記憶され 、前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥 濃度 Xmax以上および前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下の時に前記指令信号 1を 送信し、
前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には、前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a min以下の 時に前記スクリュー駆動機の回転数を段階的に増速させると同時に前記外筒駆動機 の回転数を段階的に減速し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥が前記下限濃縮汚泥濃 度 Xmin以下の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上、 前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin又は前記外筒スクリーンの回転 数 Cが前記上限回転数 Cmaxになるまで前記スクリュー駆動機の回転数を段階的に 減速させると同時に前記外筒駆動機の回転数を段階的に増速し、
前記比例設定器は予め設定した前記凝集剤の薬注率 Oとその上限値と下限値で ある凝集剤の上限薬注率 a max、凝集剤の下限薬注率 a minが記憶され、前記判 別器から送信された前記第 1の指令信号を受信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで指令信号 2を送 信し、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以 下又は前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cmax以上の時に指令信 号 2を送信し、
前記第 2のコントローラは前記比例設定器から送信された前記指令信号 2を受信し 前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上の時には前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xma X以下又は前記凝集剤薬注率が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬 注率 OCを段階的に減少させ、
前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下の時には前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Smin以 下又は前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 Cmax以上の時に前記凝 集剤の薬注率 (Xを段階的に増加させる
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
[7] 前記判別器は予め設定した上限濃縮汚泥濃度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xminと 、前記外筒スクリーンの最適回転数 Cso、前記スクリューの最適回転数 Ssoとが記憶 され、前記差速回転濃縮機の運転開始時および前記濃縮汚泥濃度検出部により検 出された濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmaxよりも低く前記下限濃縮汚 泥濃度 Xminよりも大き 、時に原液供給量 Qsが変動した時、前記指令信号 1を送信 し、
前記外筒スクリーンの最適回転数 Cso、前記スクリューの最適回転数 Ssoは、変動 する原液供給量 Qsに応じてスクリューと外筒スクリーンの回転数を設定し導き出した 関係式
スクリューの最適回転数 Sso (rpm)
=回転係数 S 1 X原液処理速度 (m3/m2/h)
外筒スクリーンの最適回転数 Cso (rpm)
=回転係数 CI X原液処理速度 (m3/m2/h)
で定義され、
前記第 1のコントローラは前記判別器から送信された前記指令信号 1を受信し、前 記差速回転濃縮機の運転開始時および前記濃縮汚泥濃度検出部により検出された 前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮汚泥濃度 Xmaxよりも低く前記下限濃縮汚泥 濃度 Xminよりも大きい時に前記原液供給量 Qsが変動した時、前記関係式から算出 した前記スクリューと前記外筒スクリーンの最適回転数 Sso、 Csoに基づき、スクリュー 駆動機と外筒駆動機を制御する
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
[8] 前記濃縮汚泥濃度検出部は
前記濃縮汚泥中に垂下した下端部を開口して上端部に空気穴を設けた円筒状の 検出体と、
前記円筒状の検出体と連結した回転軸を持つ駆動モータとを有し、
前記電力検出器は前記駆動モータの電流値の変動を検出し、前記電流値の変動 を前記電気信号として出力する
請求項 1に記載の汚泥濃縮装置。
[9] 両端を円盤状のフランジ板により閉じられて円筒周面を外筒スクリーンにより構成さ れた外筒と、
前記外筒内に同心配置されたスクリューとを有し、
前記スクリューと前記外筒スクリーンは互いに逆方向に回転駆動され、 前記スクリューは外周面にスクリュー羽根を有する円筒状中心軸を有し、 前記円筒状中心軸の径の大きさ fは前記外筒スクリーンの内径 Fの 40%〜70%で あり、
前記円筒状中心軸が前記外筒内の一端側に位置する部分の軸周面に被処理物 を当該円筒状中心軸の中空筒部より前記外筒内に導入する入口開口が設けられ、 前記外筒の他端側の前記フランジ板に出口開口が形成されている
差速回転濃縮機。
[10] 前記出口開口の開口面積を増減調節する出口開口度調節機構が前記外筒に設 けられている
請求項 9に記載の差速回転濃縮機。
[11] 前記出口開口度調節機構は前記出口開口を形成されたフランジ板の重り合って配 置されて当該フランジ板に対して回転変位可能なシャツタ板を含み、当該シャツタ板 の前記フランジ板に対する回転変位位置に応じて当該シャツタ板による前記出口開 口の塞ぎ量を増減する 請求項 10に記載の差速回転濃縮機。
[12] 前記出口開口の外筒の外周側の開口縁が外筒スクリーンによる前記円筒周面と前 記外筒の径方向に見てほぼ同一位置である
請求項 9に記載の差速回転濃縮機。
[13] 前記スクリュー羽根は 1、 2、 3条羽根のいずれかである
請求項 9に記載の差速回転濃縮機。
[14] 両端を円盤状のフランジ板により閉じられて円筒周面を外筒スクリーンにより構成さ れた外筒を実質的に水平な自身の中心軸線周りに回転させると共に、
前記外筒内に同心配置されたスクリューを前記外筒の回転方向とは逆方向に回転 させ、
被処理物である原液汚泥を前記外筒スクリーン内径 Fの 40%〜70%の大きさの軸 径 fを持つ前記スクリューの円筒状中心軸の中空筒部に供給し、
前記原液汚泥を前記外筒内の一端側に位置する部分の前記円筒状中心軸の周 面に設けられた入口開口より前記外筒内に上部空間を残した態様で導入し、 前記外筒の外部上方から洗浄液を前記外筒の円筒周面に向けて噴射し、 前記外筒スクリーンの洗浄を連続的又は間欠的に行いつつ、
前記円筒状中心軸の外周面に設けられているスクリュー羽根によって前記外筒内 の汚泥を前記外筒の一端側より他端側に移送して前記外筒の他端側のフランジ位 置に形成されている出口開口より排出する過程で、
前記外筒スクリーンによって汚泥の濾過を行う
差速回転濃縮機の汚泥濃縮方法。
[15] 前記出口開口の開口面積を増減調節して前記外筒内の汚泥滞留時間を調整する 請求項 14に記載の差速回転濃縮機の汚泥濃縮方法。
[16] 前記外筒内の汚泥の充填率を 50%以上、 90%以下とする
請求項 14に記載の差速回転濃縮機の汚泥濃縮方法
[17] 回転自在な外筒スクリーン内にスクリューを設け、前記外筒スクリーンの始端部に供 給した原液汚泥を、前記スクリューを差速回転させながら前記外筒スクリーンから濾 液を分離して、前記外筒スクリーンの終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮 機の運転制御方法であって、
予め凝集剤の上限薬注率ひ max、凝集剤の下限薬注率 a min、上限濃縮汚泥濃 度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記 外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリ ユーの下限回転数 Sminを設定し、
前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上に上昇した時には、前記濃縮汚泥濃度が前記上限濃縮汚泥濃 度 Xmax以下又は前記凝集剤の下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬注率 αを段階的に減少させ、前記凝集剤が前記下限薬注率 a minになった時、前記スク リューの回転数 Sを段階的に増速させると共に、
前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の前記濃縮汚泥濃度 Xが下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以下に下降した時には、前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮汚泥 濃度 Xmin以上又は前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminになるまで前 記スクリューの回転数 Sを段階的に減速させ、前記スクリューの回転数 Sが前記下限 回転数 Sminになった時、前記凝集剤の薬注率 exを段階的に増加させる
差速回転濃縮機の運転制御方法。
回転自在な外筒スクリーン内にスクリューを設け、前記外筒スクリーンの始端部に供 給した原液汚泥を、前記スクリューを差速回転させながら前記外筒スクリーンから濾 液を分離して、前記外筒スクリーンの終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮 機の運転制御方法であって、
予め凝集剤の上限薬注率ひ max、凝集剤の下限薬注率 a min、上限濃縮汚泥濃 度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記 外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリ ユーの下限回転数 Sminを設定し、
前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上に上昇した時には、前記濃縮汚泥濃度が前記上限濃縮汚泥濃 度 Xmax以下又は前記凝集剤の下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬注率 αを段階的に減少させ、前記凝集剤の下限薬注率 a minになった時、前記濃縮汚 泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記スクリューの回転数 Sが前記上限 回転数 Smaxになるまで前記スクリューの回転数 Sを段階的に増速させ
前記スクリューの回転数 Sが前記上限回転数 Smaxになった時、前記外筒スクリー ンの回転数 Cを段階的に減速させ、この操作を繰り返すと共に、
前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限 濃縮汚泥濃度 Xmin以下に下降した時には、前記濃縮汚泥濃度 Xが前記下限濃縮 汚泥濃度 Xmin以上又は前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminになる まで前記スクリューの回転数 Sを段階的に減速させ、
前記スクリューが前記下限回転数 Sminになった時、前記濃縮汚泥濃度 Xが前記 下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記外筒スクリーンが前記上限回転数 Cmaxに なるまで前記外筒スクリーンの回転数 Cを段階的に増速させ、前記外筒スクリーンが 前記上限回転数 Cmaxになった時、前記凝集剤の薬注率 ocを段階的に増加させる 差速回転濃縮機の運転制御方法。
回転自在な外筒スクリーン内にスクリューを設け、前記外筒スクリーンの始端部に供 給した原液汚泥を、前記スクリューを差速回転させながら前記外筒スクリーンから濾 液を分離して、前記外筒スクリーンの終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮 機の運転制御方法であって、
予め凝集剤の上限薬注率ひ max、凝集剤の下限薬注率 a min、上限濃縮汚泥濃 度 Xmax、下限濃縮汚泥濃度 Xmin、前記外筒スクリーンの上限回転数 Cmax、前記 外筒スクリーンの下限回転数 Cmin、前記スクリューの上限回転数 Smax、前記スクリ ユーの下限回転数 Sminを設定し、
前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の濃縮汚泥濃度 Xが前記上限濃縮 汚泥濃度 Xmax以上に上昇した時には、前記濃縮汚泥濃度 Xが上限濃縮汚泥濃度 Xmax以下又は前記凝集剤が前記下限薬注率 a minになるまで前記凝集剤の薬注 率 αを段階的に減少させ、
前記凝集剤が前記下限薬注率 ex minになった時、前記スクリューの回転数 Sを段 階的に増速すると同時に前記外筒スクリーンの回転数 Cを段階的に減速すると共に 前記差速回転濃縮機から排出された濃縮汚泥の前記濃縮汚泥濃度 Xが前記濃縮 汚泥濃度 Xの前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以下に下降した時には、前記濃縮汚泥 濃度 Xが前記下限濃縮汚泥濃度 Xmin以上又は前記外筒スクリーンの回転数 Cが前 記上限回転数 Cmaxまたは前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminにな るまで前記スクリューの回転数 Sを段階的に減速すると同時に前記外筒スクリーンの 回転数 Cを段階的に増速して、前記外筒スクリーンの回転数 Cが前記上限回転数 C maxまたは前記スクリューの回転数 Sが前記下限回転数 Sminになった時、前記凝 集剤の薬注率 (Xを段階的に増加させる
差速回転濃縮機の運転制御方法。
[20] 前記同時に増減させる前記スクリューの増減回転数 aと、前記外筒スクリーンの増減 回転数 bの和を一定とする
請求項 19に記載の差速回転濃縮機の運転制御方法。
[21] 前記予め設定した外筒スクリーンの回転数 C、スクリューの回転数 Sは、
変動する原液供給量 Qsに応じてスクリューと外筒スクリーンの最適回転数 Sso、 Cs oを設定し導き出した関係式
スクリューの最適回転数 Sso (rpm)
=回転係数 S 1 X原液処理速度 (m3/m2/h)
外筒スクリーンの最適回転数 Cso (rpm)
=回転係数 CI X原液処理速度 (m3/m2/h)
で定義され、
前記差速回転濃縮機の運転開始時および前記差速回転濃縮機から排出された濃 縮汚泥の前記濃縮汚泥濃度 Xが前記上限汚泥濃度 Xmaxよりも低く前記下限汚泥 濃度 Xminよりも大きい時、前記スクリューと前記外筒スクリーンの最適回転数 Sso、 C soに基づき、スクリュー駆動機と外筒駆動機を制御する
請求項 17〜19の何れか 1項に記載の差速回転濃縮機の運転制御方法。
[22] 濃縮汚泥中に垂下された下端部を開口して上端部に空気穴を設けた円筒状の検 出体と、
前記円筒状の検出体と連結した回転軸を持つ駆動モータと、 前記駆動モータの電流値の変動を検出し、前記電流値の変動を電気信号で出力 する電力検出器とを備えた
濃度検出器。
[23] 回転自在な外筒スクリーン内にスクリューを設け、前記外筒スクリーンの始端部に供 給した原液汚泥を、前記スクリューを差速回転させながら前記外筒スクリーンから濾 液を分離して、前記外筒スクリーンの終端部から濃縮汚泥を排出する差速回転濃縮 機の制御装置であって、
濃縮汚泥中に垂下された下端部を開口して上端部に空気穴を設けた円筒状の検 出体と、
前記円筒状の検出体と連結した回転軸を持つ駆動モータと、
前記駆動モータの電流値の変動を検出し、前記電流値の変動を電気信号で出力 し判別器に送信する電力検出器とを備えた
差速回転濃縮機の制御装置。
[24] 前記判別器は前記電力検出器力 送信された連続した前記電気信号を受信し、 前記連続した電気信号の平均電流値を算出し、前記平均電流値と予め設定してある 安定電流値の下限率及び上限率と比較演算し、
連続して前記平均電流値が前記安定電流値の下限率よりも低下すれば前記スクリ ユーの回転数 Sを減少させ、
連続して前記平均電流値が前記安定電流値の上限率よりも上昇すれば前記スクリ ユーの回転数 Sを増カロさせる
請求項 23に記載の差速回転濃縮機の制御装置。
[25] 前記判別器は
前記スクリューの回転数 Sを制御しても、継続して検出した前記平均電流値が前記 安定電流値の上限率よりも上昇又は下限率よりも低下する時には凝集剤供給ポンプ に指令信号を発信し、
前記凝集剤供給ポンプは前記判別器から送信された前記指令信号を受信し、 前記平均電流値が前記安定電流値の下限率よりも低下していれば原液汚泥に供 給する凝集剤の薬注率 aを増加させ、 前記平均電流値が前記安定電流値の上限率よりも上昇していれば原液汚泥に供 給する凝集剤の薬注率 (Xを減少させる
請求項 24に記載の差速回転濃縮機の制御装置。
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