JP2009162696A

JP2009162696A - 汚泥界面検出装置

Info

Publication number: JP2009162696A
Application number: JP2008002576A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Okamoto; 健次郎岡元; Masahiko Furukawa; 昌彦古川
Original assignee: Fujifilm Corp; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】汚泥界面センサの円滑な上下移動を確保することができる汚泥界面検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】汚泥界面検出装置１１、メタン発酵槽３の汚泥界面Ｂを検出する装置である。この装置１１は、メタン発酵槽３内で吊下され上下移動する汚泥界面センサ１５と、メタン発酵槽３内で汚泥界面センサ１５の上下移動をガイドする水封管１９と、水封管１９の内側を洗浄するために洗浄水及び洗浄ガスを噴出する噴出部２１と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、メタン発酵槽の汚泥界面を検出する汚泥界面検出装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の汚泥界面検出装置が知られている。この装置は、グラニュール汚泥により嫌気性処理を行う反応槽内で用いられるものである。この装置は、ケーブルで吊下げられ汚泥界面センサとして機能する撮像手段を備えており、撮像手段は、ケーブルの巻き上げ・送り出しによって槽内の排水及びグラニュール汚泥の中で上下移動する。この上下移動中に撮像手段により得られた画像が処理されて汚泥界面が検出され、汚泥界面のレベル計測が行われる。また、この装置は、上記撮像手段の上下移動をガイドするための水封管を備えている。
特許第３４４６８０４号公報

しかしながら、この種の汚泥界面検出装置においては、水封管内に汚泥や排水中の固形物が浮上し入り込む場合があり、これらの汚泥や固形物が水封管内壁に固着して水封管が閉塞してしまうおそれがある。このように水封管が閉塞してしまうと、水封管内においてセンサの上下移動が円滑に行われず、汚泥界面の検出が正常に行われなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、汚泥界面センサの円滑な上下移動を確保することができる汚泥界面検出装置を提供することを目的とする。

本発明の汚泥界面検出装置は、メタン発酵槽の汚泥界面を検出する汚泥界面検出装置において、メタン発酵槽内で吊下され上下移動する汚泥界面センサと、メタン発酵槽内で汚泥界面センサの上下移動をガイドする水封管と、水封管の内側を洗浄する洗浄手段と、を備えたことを特徴とする。

この装置では、水封管の内側に汚泥が侵入し水封管内に付着する場合があっても、洗浄手段による水封管の内側の洗浄によって、付着した汚泥が除去される。従って、水封管内側に付着した汚泥が固着してしまうことが回避され、汚泥界面センサの円滑な上下移動を確保することができる。

この場合の具体的な構成として、洗浄手段は、水封管の内側に洗浄用流体を流動させることとしてもよい。この場合、洗浄用流体の流動によって水封管の内側に付着した汚泥を洗い流すことができる。

また、この場合、洗浄手段は、メタン発酵槽で発生するバイオガスを含む流体を洗浄用流体として用いることが好ましい。このようにすれば、メタン発酵により発生したバイオガスを有効に活用することができる。また、この場合、メタン発酵槽内の嫌気雰囲気を損なわずに水封管内側の洗浄を行うことができる。

本発明によれば、汚泥界面検出装置における汚泥界面センサの円滑な上下移動を確保することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る汚泥界面検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、嫌気性処理装置１は、ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）法又はＥＧＳＢ（Expanded Granular Sludge Bed）法によりメタン発酵を行うメタン発酵槽３を備えている。メタン発酵槽３内の下部には、グラニュール汚泥が沈殿してなる汚泥床Ｓが形成されており、導入ラインＬ１を通じて槽内に導入された排水は、汚泥床Ｓを通過しながら槽内を上昇する。この排水に含まれる有機物は、上記グラニュール汚泥に含まれるメタン菌により分解され、排水は固液分離部５において汚泥と分離されラインＬ２を通じて処理水として排出される。また、上記有機物の分解により生じたメタン等を含むバイオガスは、排水液面Ｈまで上昇して槽内上部に溜まり、ラインＬ３を通じてガス貯留部７に送られ一旦貯留される。

このようなメタン発酵槽３においては、安定した排水処理を行うべく、槽内に格納されたグラニュール汚泥の量（汚泥保持量）を管理することが必要である。このような管理を行うため、メタン発酵槽３の上部には、汚泥界面（汚泥床Ｓの上端）のレベル計測に用いるための汚泥界面検出装置１１が取り付けられている。汚泥界面検出装置１１は、ワイヤ１３でメタン発酵槽３内に吊り下げられ汚泥界面Ｂを検出する汚泥界面センサ１５と、ワイヤ１３の巻き取り・送り出しを行う駆動部１７とを備えている。

この汚泥界面センサ１５としては、対向配置された投光部と受光部とを有する公知のタイプのものが用いられる。汚泥界面センサ１５は、投光部からの光の減衰を受光部で検知することにより投光部と受光部との間の汚泥の存在を検出する。駆動部１７は、ワイヤ１３の巻き取り・送り出しのためのプーリ１７ａと、プーリ１７ａを回転させるモータ１７ｂとを有している。このような汚泥界面検出装置１１を備えた嫌気性処理装置１では、汚泥界面センサ１５が汚泥界面Ｂを検出したとき送り出したワイヤの長さが、例えばプーリ１７ａに設けられたエンコーダにより認識されることで、汚泥界面Ｂの高さ（レベル）を計測することができる。

また、この汚泥界面検出装置１１は、ワイヤ１３の巻き取り・送り出しによる汚泥界面センサ１５の上下移動をガイドする水封管１９を備えている。水封管１９は、メタン発酵槽３の上壁から排水の液面Ｈよりも低い位置まで鉛直に延びた円筒部材である。水封管１９の内壁面には、汚泥が付着しにくいようにバフ研磨が施されている。汚泥界面センサ１５は、この水封管１９の内側の空間を移動することにより、正確に上下方向に案内され、その結果、汚泥界面Ｂのレベルが正確に計測される。

このような水封管１９の下端は排水中に開放されているので、水封管１９内には、排水の上向流で浮上した汚泥や排水中の固形物が侵入する場合がある。また、汚泥界面センサ１５が排水及び汚泥床Ｓに浸漬されて上下移動を繰り返すうちに、汚泥界面センサ１５に付着した汚泥等が水封管１９内にまで持ち込まれる場合もある。そして、侵入したこの汚泥等は、水封管１９の内壁に固着し、水封管１９を閉塞させてしまうおそれがある。水封管１９が閉塞すると、汚泥界面センサ１５の円滑な上下移動を妨げるので、その結果、汚泥界面レベルの計測が正常に行われなくなるという問題が発生する。

そこで、この汚泥界面検出装置１１には、水封管１９の内側を洗浄するための洗浄手段が設けられている。具体的には、水封管１９の上部に、洗浄水と洗浄ガスとの混合流体である洗浄用流体を水封管１９の内側に噴出する噴出部２１が設けられている。この噴出部２１には、外部から洗浄水を供給する洗浄水ラインＬ４がバルブＶ４を介して連結されている。また、噴出部２１には、上記ガス貯留部７がガスラインＬ５及びバルブＶ５を介して連結されており、噴出部２１ではガス貯留部７のバイオガスが上記洗浄ガスとして用いられる。

この構成により、バルブＶ４，Ｖ５が開き噴出部２１から上記洗浄用流体が噴出されると、水封管１９の内側に洗浄用流体が流動する。この洗浄用流体の気液混相流により水封管１９の内壁に付着した汚泥等が洗い流され、水封管１９内側の液面に浮上した汚泥等が水封管１９の下端から下方に排出される。このような洗浄動作を定期的に行うことで、水封管１９の閉塞が回避され、汚泥界面センサ１５の円滑な上下移動が確保される。その結果、嫌気性処理装置１では、汚泥界面検出装置１１により汚泥界面が正確に検出されて、汚泥界面レベルが正確に計測され、汚泥保持量の正確な管理によって安定した排水処理を行うことができる。

また、この噴出部２１では、ガス貯留部７のバイオガスが洗浄ガスとして用いられるので、バイオガスを有効利用できる上、洗浄ガスがメタン発酵槽３内に導入されても槽内の嫌気雰囲気が損なわれるおそれが少ない。この洗浄ガスとしては、バイオガスに代えて、外部から導入される不活性ガスを用いてもよい。なお、噴出部２１からは洗浄用流体として、洗浄水と洗浄ガスとの混合流体を噴出しているが、噴出部２１からは洗浄水又は洗浄ガスの何れか一方のみを洗浄用流体として噴出してもよい。

また、水封管１９の閉塞を更に回避するためには、水封管１９の位置に定期的にバブリングを行ってもよい。また、汚泥界面センサ１５が引き上げられた際に水封管１９内に汚泥等を持ち込まないように、水封管１９にスクレーパーを取り付けてもよい。また、駆動部１７のプーリ１７ａを洗浄するブラシを設けてもよい。

なお、汚泥界面センサ１５としては、対向配置された投光部と受光部とを有するタイプのものに限らず、例えば、光学式のセンサ、超音波式のセンサ、又は水中カメラと画像処理手段を組み合わせたセンサといった他のタイプのものを用いることもできる。

本発明に係る汚泥界面検出装置を備える嫌気性処理装置の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１…嫌気性処理装置、３…メタン発酵槽、１１…汚泥界面検出装置、１５…汚泥界面センサ、１９…水封管、２１…噴出部（洗浄手段）、Ｂ…汚泥界面。

Claims

メタン発酵槽の汚泥界面を検出する汚泥界面検出装置において、
前記メタン発酵槽内で吊下され上下移動する汚泥界面センサと、
前記メタン発酵槽内で前記汚泥界面センサの上下移動をガイドする水封管と、
前記水封管の内側を洗浄する洗浄手段と、を備えたことを特徴とする汚泥界面検出装置。
前記洗浄手段は、前記水封管の内側に洗浄用流体を流動させることを特徴とする請求項１に記載の汚泥界面検出装置。
前記洗浄手段は、前記メタン発酵槽で発生するバイオガスを含む流体を前記洗浄用流体として用いることを特徴とする請求項２に記載の汚泥界面検出装置。