JP2535110Y2 - 汚泥脱水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、汚泥をスクリュー脱水
機、又はろ布ベルトを備えたベルト脱水機を用いて脱水
する汚泥脱水装置であって、特に汚泥の含水状態に対応
した制御動作が行われるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の汚泥脱水装置として、例え
ばスクリュー軸終端部の圧搾圧力と脱水筒から浸出する
濾過流量とを個別に検出し、両検出値に対応してスクリ
ュー軸の回転速度を制御するものが提案されている（例
えば特開昭６１−１６２２９８号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た装置にあっては、検知動作それ自体を正確に行うこと
が難しいばかりか、２つの検出値を用いて制御が行われ
るので、制御部の構成も複雑となるなど、実用上も多く
の問題がある。

【０００４】本考案者はかかる問題に鑑みて考察を行な
った結果、汚泥の比重にあわせて高分子凝集剤の分量を
調整すれば汚泥の凝集が良好に行え、更に汚泥の比重に
合わせてスクリューの回転速度又はろ布ベルトの走行速
度を設定すれば含水率が一定のケーキが排出できるな
ど、何れの制御においても汚泥の比重測定が重要な要素
であるとともに、汚泥を貯溜する反応槽の総重量を測定
することにより、汚泥の比重変化それ自体が容易且つ正
確に測定できることを知見した。

【０００５】本考案は、上記した知見に基づいてなされ
たものであって、簡単な構成を維持しながら、比較的正
確な汚泥の凝集制御およびケーキの含水率制御が行える
汚泥脱水装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、図１において
その基本的な構成を概略的に示すごとく、高分子凝集剤
１８の供給部１４と、該供給部１４から送られる高分子
凝集剤１８と脱水すべき汚泥１６とが混合されて凝集す
るとともに、その凝集した汚泥４８がオーバーフローし
ながら取り出される反応槽４０と、スクリューを回転駆
動し、反応槽４０から送られる凝集汚泥４８を圧縮脱水
するスクリュー脱水機２２と、その内部の凝集汚泥４８
を含めた反応槽４０の総重量に対応した信号を出力可能
とする測定部２６と、該測定部２６から出力される信号
に対応し、上記供給部１４から送られる高分子凝集剤１
８の供給速度およびスクリュー脱水機２２のスクリュー
回転速度とを制御可能とする制御部２８とを備えてい
る。

【０００７】スクリュー脱水機２２に代えて、ベルト脱
水機２３を用いる場合には、高分子凝集剤供給部１４か
ら送られる高分子凝集剤１８の供給速度およびベルト脱
水機２３のろ布ベルト５３の走行速度を制御部２８で制
御する。

【０００８】

【作用】上記した構成において、反応槽４０には汚泥１
６に加えて高分子凝集剤１８が送られ、汚泥１６はその
含水率および高分子凝集剤１８の量に対応した割合で凝
集をしたあと、反応槽４０からオーバーフローをしなが
らスクリュー脱水機２２に送られ、所定含水率にまで圧
縮脱水されたケーキ６２が排出される。

【０００９】ここで、反応槽４０は供給される汚泥１６
が設定容量を超えるとオーバーフローする結果、反応槽
４０中に蓄えられる体積は常に一定となる。一方、内部
の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０全体の重量が測定部
２６により常時測定されており、かかる重量の変化が凝
集汚泥４８の比重に比例する。

【００１０】そこで制御部２８では、測定部２６から送
られる凝集汚泥４８の比重に比例した値に対応した信号
を利用し、高分子凝集剤１８の単位時間当たりの供給量
およびスクリュー５８の回転速度を予じめ設定した手順
に従って制御することにより、スクリュー脱水機２２か
らは自動的に所定含水率のケーキ６２が排出されるので
ある。

【００１１】ベルト脱水機２３の場合は、制御部２８に
よって高分子凝集剤１８の単位時間当たりの供給量とと
もに、ろ布ベルト５３の走行速度が所定の手順に従って
増減制御される。

【００１２】

【考案の効果】上記したように、内部の凝集汚泥４８を
含めた反応槽４０の総重量を測定することにより凝集汚
泥４８の比重を求め、測定した比重に対応して高分子凝
集剤１８の単位時間当たりの供給量、およびスクリュー
脱水機２２のスクリュー５８の回転速度又はろ布ベルト
５３の走行速度を制御するようにしたので、簡単な構成
を維持しながら、比較的正確な凝集制御および含水率制
御を行える。

【００１３】

【実施例】（第１実施例） 図１ないし図３は本考案に係る汚泥脱水装置１０の第１
実施例を示しており、図２に示すごとく汚泥１６の供給
部１２と、高分子凝集剤１８の供給部１４と、汚泥１６
と高分子凝集剤１８の反応部２０と、スクリュー式の脱
水機２２と、スクリュー脱水機２２における処理物を外
部に送る排出部２４と、装置の各種状態を検知する測定
部２６と、測定部２６の検知結果に対応した制御動作を
行う制御部２８とを備えている。

【００１４】汚泥供給部１２は、撹拌機３０を備えた原
水槽３２中に、水中ポンプＰ１を用いて吸い上げた汚泥
１６を上方から供給する一方、下部から供給ポンプＰ２
を用いて反応部２０の上流側に向けて汚泥１６を供給す
る。

【００１５】高分子凝集剤供給部１４は、撹拌機３４を
備えた２台の高分子槽３６・３８を備え、各高分子槽３
６・３８内に高分子の凝集剤を水で希釈した凝集液Ａ・
Ｂを個別に貯蔵するとともに、高分子槽ポンプＰ３およ
びＰ４を用いて反応部２０に２種類の凝集液Ａ・Ｂを個
別に送る。

【００１６】反応部２０は、２種類の凝集液ＡおよびＢ
に対応して、撹拌機３９を備えた第１および第２の２組
の反応槽４０ａ・４０ｂを備えるとともに、両反応槽４
０ａ・４０ｂは１つの側壁４２を共通にして互いに結合
することにより、一体に形成されている。ここで、第１
反応槽４０ａは第２反応槽４０ｂよりもその周壁面４４
がやや高く、更に両反応槽４０ａ・４０ｂは下面４６が
同一面上に位置されているため、第１反応槽４０ａ側に
汚泥供給部１２から汚泥１６を送りこむと、第１反応槽
４０ａ中で一方の凝集液Ａと混合された汚泥１６はオー
バーフローしたのち第２反応槽４０ｂに溜り、ここで他
方の凝集液Ｂと混合されることにより凝集するととも
に、第２反応槽４０ｂをもオーバーフローしてスクリュ
ー脱水機２２に流入する。

【００１７】スクリュー脱水機２２は、基端側に設けた
汚泥供給ゾーン５０から先端側の吐出口５２に向けて、
その中間部の水切りゾーン５４部分が漸次その径が細く
なるように形成された脱水筒５６の中に、螺旋状羽根を
備えたスクリュー５８を回転自在に備えている。更に、
スクリュー軸６０の基端にはモータＭを備え、制御部２
８からの信号によりその回転速度を変更可能としてい
る。

【００１８】したがって、第２反応槽４０ｂから汚泥供
給ゾーン５０に送られる凝集汚泥４８は、スクリュー５
８の回転と連動して前進運動を行うとともに、脱水筒５
６との間で圧縮されることにより水切りゾーン５４を通
じて徐々に脱水され、吐出口５２から所定含水率のケー
キ６２として排出される。

【００１９】排出部２４は、スクリュー脱水機２２にお
ける吐出口５２の下方にベルトコンベア６４を備え、形
成されたケーキ６２を所定位置に移行させる。一方、水
切りゾーン５４の下方を覆って導水路６６を設け、脱水
された水分を排水槽６８内に導いたのち、排水ポンプＰ
５を通じてその大半を外部に流す一方、一部を循環ポン
プＰ６を通じて汚泥供給部１２の原水槽３２に戻す様に
している。

【００２０】測定部２６は、汚泥供給部１２の原水槽３
２内とスクリュー脱水機２２の汚泥供給ゾーン５０に各
々１つずつ備えたレベル計７０・７２と、第１および第
２反応槽４０ａ・４０ｂの下面４６と設置面７３間に介
在する様にして備えた４個のロードセル７４とから構成
される。

【００２１】レベル計７０・７２は、液位が予め設定し
た上限値を超えあるいは下限値を下廻ると、所定の信号
を第１または第２制御回路７６・７８に送る。ロードセ
ル７４は、汚泥が反応槽４０内に一定体積分だけ収納さ
れた状態でその総重量を測定可能とすることにより、反
応槽４０内における凝集汚泥４８の比重を求めるように
するものであって、検出した荷重に対応した値の信号を
第３制御回路８０に送る。

【００２２】上記した第１制御回路７６は、原水槽３２
内のレベル計７０から送られる信号により、水中ポンプ
Ｐ１をオンオフ規制して、原水槽３２内の水位が下限値
と上限値内に収まる様にする。また第２制御回路７８
は、スクリュー脱水機２２内のレベル計７２の検知動作
と連動し、高分子凝縮剤供給部１４の高分子槽ポンプＰ
３・Ｐ４および汚泥供給部１２の供給ポンプＰ２をオン
オフ規制し、スクリュー脱水機２２に供給される凝集汚
泥４８の量が略一定になるように規制する。

【００２３】本考案は、上記したロードセル７４を用い
た第３制御回路８０における制御動作に特徴を有するも
のであって、ロードセル７４の検知動作と連動して、凝
集液Ａ・Ｂを供給する高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４におけ
る回転速度と、スクリュー脱水機２２のモータＭにおけ
る回転速度とを同時に制御する。

【００２４】第３制御回路８０は、図３にその概略的な
構成をブロック図で示す様に、４つのロードセル７４か
ら出力される荷重データを利用し、重量判定部８２で凝
集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量を求める。更に
比重判定部８４において、予め求めておいた反応槽４０
自身の重量と容積についてのデータから比重を求め、比
較部８６に入力する。

【００２５】比較部８６は、比重の上限値および下限値
を予め比較データとして設定しておき、測定値が上限値
を上回り、あるいは下限値を下回ると、それに対応した
信号をポンプ駆動部８８およびモータ駆動部９０に送
り、両駆動部８８・９０により高分子槽ポンプＰ３・Ｐ
４とモータＭの回転速度制御を可能とする。

【００２６】すなわち、反応槽４０内の凝集汚泥４８の
比重が下限値を下回ると、凝集汚泥４８中に占める水分
の量が標準値よりも増加して固形分の割合が減少したこ
とが判るので、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４の回転速度を
既定値よりも下げて凝集汚泥４８に対する凝集液Ａ・Ｂ
の供給量を減少させる一方、モータＭの回転速度を既定
値よりも下げてスクリュー脱水機２２内における凝集汚
泥４８の移行速度を遅くし、凝集汚泥４８からの脱水量
を上昇させる。

【００２７】逆に凝集汚泥４８の比重が上限値を上回る
と、凝集汚泥４８中に占める水分の量が標準値よりも減
少して固形分の割合が増加したことが判るので、高分子
槽ポンプＰ３・Ｐ４の回転速度を既定値よりも上げて凝
集汚泥４８に対する凝集液Ａ・Ｂの供給量を増加させる
一方、モータＭの回転速度を既定値よりも上げてスクリ
ュー脱水機２２内における凝集汚泥４８の移行速度を早
くし、凝集汚泥４８からの脱水量を下げることにより、
凝集汚泥４８に含まれる水分割合の多少の増減にかかわ
らず、最終的に得られるケーキ６２の含水率が自動的に
略一定に維持されるのである。

【００２８】（第２実施例） 図４は、スクリュー脱水機２２に代わるベルト脱水機２
３を概略的に示している。このベルト脱水機２３は、ロ
ーラ５１ａ・５１ｂ間に張設されたろ布ベルト５３と、
ろ布ベルト５３に対向させてプレスローラ５５ａ・５５
ｂ間に張設されたプレスベルト５７を備えている。ろ布
ベルト５３は汚泥中の水分のみを通過させ、その水分は
受皿５９を介して導水路６６に導かれる。

【００２９】ろ布ベルト５３側のローラ５１ａは、モー
タＭにより回転駆動され、制御部２８からの信号により
ろ布ベルト５３の走行速度が変更可能である。前述の反
応槽４０よりろ布ベルト５３上に送られる凝集汚泥４８
は、ろ布ベルト５３およびプレスベルト５７の走行に伴
って両ベルト５３・５７間で圧縮されることにより徐々
に脱水され、所定含水率のケーキ６２として排出部２４
のベルトコンベア６４に導かれる。第３制御回路８０
は、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４を前述のように制御する
一方、モータＭの回転速度を制御してろ布ベルト５３の
走行速度を制御する。

【００３０】反応槽４０内の凝集汚泥４８の比重が下限
値を下回ると、モータＭの回転速度を下げてろ布ベルト
５３の走行速度を遅くする。これにより、ろ布ベルト５
３上における凝集汚泥４８の脱水時間を長くして、凝集
汚泥４８からの脱水量を上昇させる。逆に凝集汚泥４８
の比重が上限値を上回ると、モータＭの回転速度を上げ
てろ布ベルト５３の走行速度を速くする。すると、ろ布
ベルト５３上における凝集汚泥４８の脱水時間が短縮さ
れ、凝集汚泥４８からの脱水量が減少する。

【００３１】なお、高分子槽ポンプＰ３・Ｐ４およびモ
ータＭの回転速度を段階的に変更する場合に限らず、無
段階に変更させることも可能である。また反応槽４０の
重量測定は、ロードセル７４に代えて各種の測定手段を
利用してもよいことは言うまでもない。また、前記ベル
ト脱水機２３におけるプレスベルト５７を省略し、前記
受皿５９に対応する箇所に、真空ポンプにつながる吸引
器を配置し、ろ布ベルト５３の裏面側から汚泥中の水分
を吸引してもよい。吸引力が一定の場合、ろ布ベルト５
３の走行速度の増減制御により水分の吸引時間が変わる
ため、ケーキ６２の含水率が調節できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を原理的に説明する概念図である。

【図２】本考案の第１実施例を示す全体構成の概略図で
ある。

【図３】第３制御部の一例を示すブロック図である。

【図４】本考案の他の実施例を説明する概念図である。

【符号の説明】

１２ 汚泥供給部 １４ 高分子凝集剤供給部 １６ 汚泥 １８ 高分子凝集剤 ２０ 反応部 ２２ スクリュー脱水機 ２３ ベルト脱水機 ２４ 排出部 ２６ 測定部 ２８ 制御部 ４０ 反応槽 ４８ 凝集汚泥 ５８ スクリュー ６０ スクリュー軸 ６２ ケーキ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子凝集剤１８の供給部１４と、 該供給部１４から送られる高分子凝集剤１８と汚泥１６
   とを混合して凝集させるとともに、凝集した汚泥４８が
   オーバーフローしながら取り出される反応槽４０と、 スクリューを回転駆動し、前記反応槽４０から送られる
   凝集汚泥４８を圧縮脱水するスクリュー脱水機２２と、 内部の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量の変化
   に対応した信号を出力可能とする測定部２６と、 該測定部２６から出力される信号に対応し、上記供給部
   １４から反応槽４０に送られる高分子凝集剤１８の供給
   速度およびスクリュー脱水機２２のスクリュー回転速度
   とを制御可能とする制御部２８とを備えた汚泥脱水装
   置。
2. 【請求項２】 高分子凝集剤１８の供給部１４と、 該供給部１４から送られる高分子凝集剤１８と汚泥１６
   とを混合して凝集させるとともに、凝集した汚泥４８が
   オーバーフローしながら取り出される反応槽４０と、 ろ布ベルトを走行駆動し、前記反応槽４０から送られる
   凝集汚泥４８をろ布ベルトを介して脱水するベルト脱水
   機２３と、 内部の凝集汚泥４８を含めた反応槽４０の総重量の変化
   に対応した信号を出力可能とする測定部２６と、 該測定部２６から出力される信号に対応し、上記供給部
   １４から反応槽４０に送られる高分子凝集剤１８の供給
   速度およびベルト脱水機２３のろ布ベルトの走行速度と
   を制御可能とする制御部２８とを備えた汚泥脱水装置。