(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した処理運転の維持及び良好な水質の処理水の取得が可能な凝集沈殿処理装置を提供する。【解決手段】原水中の固形物を凝集沈殿により捕捉する凝集沈殿処理装置であって、スラッジブランケット部と、濃縮部と、ディストリビュータと、スラッジブランケット部内の流動性を検知する検知部とを備える凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法を提供する。処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジの流動性に係る情報を得ることができ、この情報を得ることで、処理運転条件に係る判断の精度が高まるため、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。【選択図】図２
2020157248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水中の固形物を凝集沈殿により捕捉する凝集沈殿処理装置であって、
原水が流入し、前記原水に含まれる固形物を捕捉するスラッジブランケットを有するスラッジブランケット部と、
前記スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する濃縮部と、
回転するとともに前記スラッジブランケット部に前記原水を供給するディストリビュータと、
前記スラッジブランケット部内の流動性を検知する検知部と、を備えることを特徴とする、凝集沈殿処理装置。
【請求項２】
前記検知部の検知結果からスラッジブランケット部内の流動状態を判定する判定部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の凝集沈殿処理装置。
【請求項３】
前記判定部の結果をもとに、前記スラッジブランケット部内の撹拌度合を調整する撹拌制御部を設けることを特徴とする、請求項２に記載の凝集沈殿処理装置。
【請求項４】
前記判定部の結果をもとに、凝集剤の添加量を調整する凝集剤添加部を設けることを特徴とする、請求項２に記載の凝集沈殿処理装置。
【請求項５】
前記判定部の結果をもとに、原水の供給量を調整する流量調整部を設けることを特徴とする、請求項２に記載の凝集沈殿処理装置。
【請求項６】
原水中の固形物を凝集沈殿により捕捉する凝集沈殿処理装置の運転方法であって、
前記原水に含まれる固形物をスラッジブランケット部内のスラッジブランケットで捕捉する工程と、
前記スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する工程と、
回転するディストリビュータにより、前記スラッジブランケット部に前記原水を供給する工程と、
前記スラッジブランケット部内の流動性を検知する工程を備えることを特徴とする、凝集沈殿処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、排水処理の手段の一つとして、排水中の固形物などの不純物を除去する固液分離処理が行われている。
このような固液分離処理としては、排水に対して凝集剤を添加することで、不純物である有機物や懸濁物質等を凝集沈殿させて分離する凝集沈殿を行う凝集沈殿処理装置を用いた処理が挙げられる。例えば、凝集剤を添加した原水が上昇するに伴ってフロックが成長するブランケット状のフロック成長ゾーン（スラッジブランケット）を形成するスラッジブランケット型（「フロックゾーン型」や「フロックブランケット型」と呼ばれることもある）の凝集沈殿槽を備える凝集沈殿処理装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、原水に対して凝集剤を加えて、凝集沈殿槽（分離槽）内に設けた内槽に濃縮フロック層を形成させるスラッジブランケット型の凝集沈殿処理装置が記載されている。また、特許文献１には、凝集沈殿槽から排出された処理水をサンプリング槽に導入し、濁度やｐＨを測定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された凝集沈殿処理装置は、凝集沈殿槽から排出された処理水をサンプリング槽に導入し、濁度やｐＨなどの水質データを測定することで、処理水質のデータ管理に利用するものである。
一方、凝集沈殿を行う凝集沈殿処理装置においては、処理水の水質を確認するだけではなく、処理運転時において凝集沈殿槽内で形成されるスラッジブランケットの状態を直接判断し、この判断結果を運転条件に反映することで安定した処理を行い、良好な水質を維持することが望ましい。
【０００６】
このようなスラッジブランケットの状態を判断する方法として、スラッジブランケットの界面の位置を検出することが知られている。一方、スラッジブランケット内のスラッジ濃度が高い場合やスラッジの比重が大きい場合、スラッジブランケット内でのスラッジの流動性が悪くなることで、供給される原水の流れに偏りが生じ、偏流が起きることがある。このとき、スラッジブランケットの界面位置が部分的に変化するため、界面計などによる界面位置の検出ではスラッジブランケットの異常を検知することが困難であり、結果として処理水の水質が悪化するという問題がある。
したがって、スラッジブランケット部内のスラッジブランケットの状態に係る情報として、界面位置以外の情報を得ることが求められている。
【０００７】
本発明の課題は、原水中の固形物を捕捉するスラッジブランケット型の凝集沈殿処理装置において、処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジの流動性について検知を行うことで、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことのできる凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、スラッジブランケット型の凝集沈殿処理装置において、スラッジブランケット部内のスラッジの流動性を検知する検知部を設けることで、処理運転中のスラッジの流動性を判定し、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能になることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法である。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の凝集沈殿処理装置は、原水中の固形物を凝集沈殿により捕捉する凝集沈殿処理装置であって、原水が流入し、原水に含まれる固形物を捕捉するスラッジブランケットを有するスラッジブランケット部と、スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する濃縮部と、回転するとともにスラッジブランケット部に原水を供給するディストリビュータと、スラッジブランケット部内の流動性を検知する検知部とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の凝集沈殿処理装置は、スラッジブランケット部と濃縮部を備える凝集沈殿処理装置において、スラッジブランケット部内の流動性を検知する検知部を設けるものである。これにより、処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジブランケットの流動性に係る情報を得ることができる。また、この情報を得ることで、処理運転条件に係る判断の精度が高まるため、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の凝集沈殿処理装置の一実施態様としては、検知部の検知結果からスラッジブランケット部内の流動状態を判定する判定部を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジブランケットの流動性に係る情報から、スラッジブランケットの流動状態を判定することができる。この判定結果を得ることで、処理運転条件の制御が容易となり、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００１２】
また、本発明の凝集沈殿処理装置の一実施態様としては、判定部の結果をもとに、スラッジブランケット部内の撹拌度合を調整する撹拌制御部を設けるという特徴を有する。
この特徴によれば、スラッジブランケットの流動状態に応じて、スラッジブランケット部内の撹拌度合を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００１３】
また、本発明の凝集沈殿処理装置の一実施態様としては、凝集剤の添加量を調整する凝集剤添加部を設けるという特徴を有する。
この特徴によれば、スラッジブランケットの流動状態に応じて、凝集剤の添加量を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００１４】
また、本発明の凝集沈殿処理装置の一実施態様としては、原水の供給量を調整する流量調整部を設けるという特徴を有する。
この特徴によれば、スラッジブランケットの流動状態に応じて、原水の供給量を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明の凝集沈殿処理装置の運転方法は、原水中の固形物を凝集沈殿により捕捉する凝集沈殿処理装置の運転方法であって、原水に含まれる固形物をスラッジブランケット部内のスラッジブランケットで捕捉する工程と、スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する工程と、回転するディストリビュータにより、スラッジブランケット部に原水を供給する工程と、スラッジブランケット部内の流動性を検知する工程を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、スラッジブランケット部を備える凝集沈殿処理装置において、スラッジブランケット部内の流動性を検知することができる。これにより、処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジブランケットの流動性に係る情報を得ることができる。また、この情報を得ることで、処理運転条件に係る判断の精度が高まるため、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、原水中の固形物を捕捉するスラッジブランケット型の凝集沈殿処理装置において、処理運転時におけるスラッジブランケット部内のスラッジの流動性について検知を行うことで、安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことのできる凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施態様の凝集沈殿処理装置を示す概略説明図である。
【図２】本発明の第１の実施態様の凝集沈殿処理装置における凝集沈殿槽の構造を示す概略説明図である。
【図３】本発明の第２の実施態様の凝集沈殿処理装置を示す概略説明図である。
【図４】本発明の第３の実施態様の凝集沈殿処理装置を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法は、固形物を含む原水の処理に利用されるものである。特に、原水に凝集剤を添加して、有機物などを凝集沈殿させて分離する凝集沈殿処理に好適に利用されるものである。
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法の実施態様を詳細に説明する。なお、本発明の凝集沈殿処理装置の運転方法については、以下の凝集沈殿処理装置の構造及び作動の説明に置き換えるものとする。また、実施態様に記載する凝集沈殿処理装置の構造については、本発明に係る凝集沈殿処理装置を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。
【００２０】
［第１の実施態様］
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置１００Ａは、いわゆるスラッジブランケット型と呼ばれる凝集沈殿槽を有している。一般に、スラッジブランケット型凝集沈殿槽は、槽内に上昇水流によるスラッジ（凝集フロック）の流動層を形成し、その流動層内に新たに生成したフロックを通過させるものである。このとき、小さなフロックは流動層における大きなフロックに捕捉されて大きくなり、沈降速度が速まる。これにより、スラッジブランケット型凝集沈殿槽へ導入された原水Ｗは、処理水Ｗ１と濃縮されたフロック（汚泥）に分離され、それぞれ槽外に排出される。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａの構造を示す概略説明図である。なお、図１における凝集沈殿槽１内については、後述する図２において詳細に説明するものとする。
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置１００Ａは、図１に示すように、凝集沈殿槽１内に原水Ｗを導入する原水導入部２と、原水Ｗ中の固形物を捕捉するためのスラッジがブランケット状に浮遊した状態で形成されたスラッジブランケット部３と、スラッジブランケット部３を通過することにより凝集したフロックがスラッジブランケット部３下に沈殿し濃縮される濃縮部４と、スラッジブランケット部３におけるスラッジの流動性を検知する検知部５と、検知部５の検知結果からスラッジブランケット部３内の流動状態を判定する判定部６と、判定部６の結果をもとに、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を調整する撹拌制御部７を備えている。
また、スラッジブランケット部３の上方には上澄みである清澄層Ｃが形成され、清澄された処理水Ｗ１は、凝集沈殿槽１の上部側に位置する処理水排出ラインＬ１により排出される。また、濃縮部４に沈殿し濃縮されたフロックは、凝集沈殿槽１の底部中央から汚泥排出ラインＬ２を介して排出される。なお、汚泥排出ラインＬ２には、排出されたフロックを処理するための汚泥処理設備を別途設けるものとしてもよい。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａにおける凝集沈殿槽１の概略説明図である。
凝集沈殿槽１は、有底円筒状の外壁部１１と、この外壁部１１より小径でかつ高さも小さい円筒状の内壁部１２とを備える。図２に示すように、内壁部１２は、外壁部１１の内側に、外壁部１１と同心になるように立設されている。また、内壁部１２の底部側に、開口部１３ａを有する仕切り板１３が設けられている。これにより、内壁部１２の内側には、後述するスラッジブランケット部３が形成される。また、仕切り板１３は外壁部１１の底部から上方に所定長離隔しており、スラッジブランケット部３と濃縮部４を区画している。また、外壁部１１及び内壁部１２の軸線Ｌ上には、モーターＭにより回転駆動するセンターシャフト１４が配置されている。センターシャフト１４は、ロータリージョイント１５により仕切り板１３と接続されている。なお、外壁部１１、内壁部１２は円筒状に限定されず、角筒状であってもよい。また、内壁部１２を有底円筒状とし、内壁部１２底部を仕切り板１３とするものであってもよい。
【００２３】
原水導入部２は、原水Ｗを凝集沈殿槽１内に導入するための導入管２１と、導入管２１から導入された原水Ｗを内壁部１２内に供給するフィードパイプ２２を備えている。
【００２４】
図２に示すように、導入管２１は、外壁部１１の側壁を挿通して、槽外部に突き出しており、原水Ｗの供給源と接続されている。
また、図２に示すように、フィードパイプ２２は、導入管２１と通水可能に連結しており、センターシャフト１４の外側にセンターシャフト１４を囲むように設けられている。本実施態様における固液分離装置は、外壁部１１、内壁部１２、センターシャフト１４、フィードパイプ２２の軸線は全て共通の軸線Ｌになっている。
【００２５】
フィードパイプ２２は、上下方向で上部２２ａと下部２２ｂとに分けられており、上部と下部との間はラビリンス構造等のロータリージョイント２３により接続されている。フィードパイプ２２の上部２２ａ側面に導入管２１が接続されており、フィードパイプ２２の下部２２ｂにはディストリビュータ２４が設けられている。ディストリビュータ２４は内壁部１２の下部に配置されるとともに、複数の原水吐出口２４ａが形成されている。センターシャフト１４の回転とともにフィードパイプ２２の下部が回転し、このとき、ディストリビュータ２４は原水吐出口２４ａを内壁部１２の底部側に向けた状態で回転する。なお、フィードパイプ２２の上端部は閉じられていてもよく、上方に向かって開放されていてもよい。
【００２６】
原水導入部２から導入される原水Ｗとしては、固形物である懸濁物質（フロックや粒子等）を含むものであればよく、発生源や懸濁物質の種類は特に限定されない。原水Ｗとしては、例えば、工場排水や生活排水のほか、河川水や他の水処理設備からの処理水などが挙げられる。また、原水Ｗは、凝集剤を混合したものとしてもよい。
本実施態様の原水導入部２の導入管２１を流れる原水Ｗには、導入管２１上に設けた凝集剤供給ラインＬ３より凝集剤が添加されるものを図１に例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、後述するように、凝集沈殿槽１の上流側であらかじめ原水Ｗに凝集剤を混合するものとしてもよい。
【００２７】
原水Ｗに混合される凝集剤としては、無機凝集剤及び高分子凝集剤が挙げられる。凝集剤は、無機凝集剤あるいは高分子凝集剤のみを用いるものであってもよく、無機凝集剤と高分子凝集剤を併用するものであってもよい。なお、無機凝集剤及び高分子凝集剤を併用する場合、無機凝集剤、高分子凝集体の順に原水Ｗに添加することが好ましい。これにより、安定したフロック形成が可能となる。
凝集剤の具体例としては、例えば、無機凝集剤としては、硫酸バンドやＰＡＣ等のＡｌ系無機凝集剤や、ポリ硫酸鉄等のＦｅ系無機凝集剤が挙げられる。あるいは、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２等のアルカリ又はＨ２ＳＯ４、ＨＣｌ等の酸によるｐＨ調整剤や、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ系化合物の添加や、酸化剤・還元剤の添加等により結晶を析出させるものとしてもよい。また、高分子凝集剤としては、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素−ホルマリン樹脂等のカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２−アクリルアミド）−２−メチルプロパン硫酸塩等のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド等のノニオン性高分子凝集剤、アクリルアミドとアミノアルキルメタクリレートとアクリル酸ナトリウムの共重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。
【００２８】
スラッジブランケット部３は、原水導入部２から供給される原水Ｗ中の固形物を、ブランケット状に浮遊するスラッジによって捕捉して凝集し、凝集フロックと処理水Ｗ１に分離する工程を行うためのものである。
【００２９】
スラッジブランケット部３は、図２に示すように、凝集沈殿槽１内の円筒状の内壁部１２と仕切り板１３により形成される内側領域を指すものである。また、スラッジブランケット部３は、フロック成長ゾーンＺ１を有している。フロック成長ゾーンＺ１は、原水導入部２により内壁部１２の内側に流入する原水Ｗの上昇水流によって凝集フロックの流動層を形成している。
【００３０】
原水Ｗは、原水導入部２のディストリビュータ２４から内壁部１２内の下部方向（仕切り板１３の方向）に一様に噴出され、スラッジブランケット部３内に形成されたフロックはスラッジブランケット部３の底部に堆積しようとするが、さらに供給される原水Ｗによりフロック成長ゾーンＺ１内に流動層が形成されていく。原水Ｗに含まれる小さなフロックは、流動層を上昇する過程で先に生成されたフロックに接触して捕捉されることで、フロックの粒子径が大きく成長する。このように、原水Ｗはフロック成長ゾーンＺ１を上昇しながらフロックを成長させる。
【００３１】
そして、原水Ｗがスラッジブランケット部３内を上昇する過程において、原水Ｗ中のフロックは成長してより大きく、かつ重くなるため、一定程度まで成長すると、上昇しなくなる。よって、図２に示すように、スラッジブランケット部３の上部には、より大きく、かつ重くなったフロックが堆積し続ける。スラッジブランケット部３の上部に集まったフロックは、原水Ｗによる流動層により内壁部１２の上端縁部から外壁部１１側に越流する。
【００３２】
また、図２に示すように、スラッジブランケット部３を通過した処理水は、原水Ｗの上昇流によって上昇し、スラッジブランケット部３の上方に、処理水Ｗ１からなる清澄層Ｃが形成される。清澄層Ｃの処理水Ｗ１は、凝集沈殿槽１上部に設けられた処理水排出ラインＬ１を介して槽外に排出される。
【００３３】
濃縮部４は、スラッジブランケット部３から流出したフロックＦを濃縮する工程を行うためのものである。
【００３４】
濃縮部４は、図２に示すように、前述した仕切り板１３によって区画されて、スラッジブランケット部３の下に位置しており、スラッジブランケット部３を上昇流で通過することによって凝集したフロックが内壁部１２と外壁部１１との間を通って沈降して濃縮されるフロック濃縮ゾーンＺ２を形成している。
【００３５】
図２に示すように、スラッジブランケット部３から流出し、内壁部１２と外壁部１１の間に流入したフロックＦは、比重が水より大きいため、自然に濃縮部４に向けて沈降する。これにより、フロック成長ゾーンＺ１から流出したフロックＦは、スラッジブランケット部３側に逆流することがないため、スラッジブランケット部３内で形成されたフロック成長ゾーンＺ１における処理が安定する。
濃縮部４に沈降して堆積した濃縮フロック（汚泥）は、凝集沈殿槽１の底部に設けられた汚泥排出ラインＬ２から排出される。
【００３６】
また、仕切り板１３を貫通して濃縮部４内に延在したセンターシャフト１４の下端部に、濃縮汚泥掻寄機４１を取り付けるものとしてもよい。この濃縮汚泥掻寄機４１は、濃縮部４に沈降した濃縮フロックを凝集沈殿槽１内の底面中央に掻き寄せて、汚泥排出部７から回収するために設けられるものである。
なお、センターシャフト１４の下端部に取り付ける濃縮汚泥掻寄機４１としては、センターシャフト１４の回転に伴って回転し、凝集沈殿槽１の底面中央部に濃縮フロックを掻き寄せることができる構造であれば、特に限定されない。例えば、図２に示すように、センターシャフト１４に対して垂直に掻き取り部材を設けるもの以外に、センターシャフト１４に対して垂直に交差した支持体に複数の掻き取り部材（レーキ）を設けるものとしてもよく、曲面を有する掻き取り部材を槽上方から見た際にＳ字を形成するようにセンターシャフト１４に設けるものとしてもよい。
【００３７】
検知部５は、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動性を検知する工程を行うためのものである。
検知部５は、スラッジの流動性を検知することができるものであれば特に限定されない。検知部５として用いる検知手段は、例えば、流速計、画像解析、ドップラーレーダーを用いるものなどが挙げられる。
【００３８】
検知手段として、流速計を用いる場合、スラッジブランケット部３の内壁部１２上端に複数設けるものとすることが好ましい。例えば、内壁部１２の円周上に、２以上の流速計を等間隔で設けるものとすることが挙げられる。これにより、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動性が低下し、偏流が起きた状態を検知することが可能となる。また、流速計をスラッジブランケット部３の内壁部１２上端側と、内壁部１２下端側（ディストリビュータ２４の下側）の両方に設けるものとしてもよい。これにより、スラッジブランケット部３内に供給された原水Ｗの流速変化に係る情報を得ることが可能となり、スラッジブランケット部３内の流動性に係る情報の精度を高めることができる。なお、流速計の種類は、固形物を含む液体における固形物の移動又は液体の移動を測定することができるものであれば特に限定されず、流速計または流量計として公知のものを用いることができる。
【００３９】
検知手段として、画像解析を用いる場合、画像の取得を行うものと、取得した画像の解析を行うものを一体として設けるものとしてもよく、別々に設けるものとしてもよい。ここで、取得する画像は静止画（写真）であってもよく、動画であってもよい。画像解析の一例としては、スラッジブランケット部３の界面部（内壁部１２上端側）に係る画像を連続して取得し、取得した画像の変化についての解析を行うことや、スラッジブランケット部３内の画像を連続して取得し、取得した画像の変化についての解析を行うことなどが挙げられる。
【００４０】
検知手段として、ドップラーレーダーを用いる場合、凝集沈殿槽１の天井側に設け、スラッジブランケット部３の界面部（内壁部１２上端側）におけるスラッジの移動についての情報を得ることで、スラッジの流動性に係る情報を得ることができる。なお、ドップラーレーダーとしては、ドップラー効果を利用して対象物（本実施態様ではスラッジに相当）の相対的な移動を観測することができるものであれば特に限定されない。例えば、レーザーを用いたドップラーライダーや、超音波やマイクロ波を用いたドップラーレーダーなどが挙げられる。
【００４１】
判定部６は、検知部５の検知結果からスラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態を判定する工程を行うためのものである。
判定部６は、記憶部６１と演算部６２を備えている。
【００４２】
記憶部６１は、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態に係るデータを記憶するものである。記憶部６１で記憶するデータとしては、例えば、各検知部５の種類に応じた設定値（例えば、流速計における上限値及び下限値など）、前回（又は前日）の凝集沈殿処理におけるスラッジの流動性に係る各検知部５の検知結果又は作業者による目視の結果などが挙げられる。
【００４３】
記憶部６１にデータを記憶させる手段については、特に限定されない。例えば、作業者があらかじめデータ（数値）を入力するものであってもよく、安定運転時にあるときの運転条件を記憶部６１が自動取得し、記憶するものであってもよい。
【００４４】
演算部６２は、記憶部６１に記憶された運転条件に係るデータと、検知部５で検知された結果との比較演算を行う。
【００４５】
演算部６２における比較演算の一例としては、検知部５として流速計を用いた場合、検知部５による測定値が記憶部６１に記憶された設定値から逸脱したものについて、スラッジの流動性が悪化傾向にあると判断することが挙げられる。より具体的には、例えば、記憶部６１に記憶された設定下限値に対して、検知部５による測定値が下回った場合、スラッジの流動性が悪化傾向にあると判断する。また、記憶部６１に記憶された設定上限値に対して、検知部５による測定値が上回った場合、スラッジブランケット部３内でスラッジの偏りが生じているものと判断し、検知箇所以外の場所でスラッジの流動性が悪化傾向にあると判断する。これにより、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態の変化の有無についての判定情報を得ることができる。
【００４６】
また、検知部５として画像解析やドップラーレーダーを用いた場合においても同様に、判定部６において、記憶部６１に記憶されたデータと、検知部５で検知された結果を比較演算することで、スラッジの流動状態について判断を行い、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態に係る判定情報を得ることができる。
【００４７】
判定部６による判定結果に基づき、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態を改善することが好ましい。
本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａは、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態を改善する手段として、撹拌制御部７を設けている。
【００４８】
撹拌制御部７は、判定部６の結果をもとに、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を調整する工程を行うためのものである。
判定部６により、スラッジブランケット部３内の流動状態が悪化傾向にあると判断された場合、撹拌制御部７により、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を高めるように調整することで、スラッジの流動性を改善させることが可能となる。
【００４９】
撹拌制御部７は、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を調整するものであれば特に限定されない。例えば、図１に示すように、判定部６の判定結果を入力可能に接続した撹拌制御部７を、さらにモーターＭに接続し、モーターＭの駆動を制御するものとし、判定部６の判定結果に応じて、ディストリビュータ２４の回転数を調整することが挙げられる。また、撹拌制御部７のその他の例としては、ディストリビュータ２４とは別に、スラッジブランケット部３内に設けられた撹拌機の駆動を制御するものとしてもよい。
【００５０】
また、撹拌制御部７による撹拌度合の調整を行うために、センターシャフト１４やディストリビュータ２４に撹拌を促進するための板状あるいは棒状の構造物を設けるものとしてもよい。これにより、スラッジブランケット部３内における撹拌効率が向上し、スラッジの流動状態の改善を迅速に行うことが可能となる。
【００５１】
以上のように、本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａは、スラッジブランケット部３内の流動性を検知する検知部５を設けることで、処理運転時におけるスラッジブランケット部３内のスラッジブランケットの流動性に係る情報を得ることができる。また、検知部５の検知結果からスラッジの流動状態を判定する判定部６を備えることで、処理運転時におけるスラッジブランケット部３内の流動状態に係る判定を行うことができる。この判定結果は、凝集沈殿処理の運転条件を制御する際のパラメータとして好適に用いられる。
【００５２】
また、本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａは、上記判定部６の結果をもとに、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を調整する撹拌制御部７を設け、スラッジブランケット部３内の流動状態に応じて、スラッジブランケット部３内の撹拌度合を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００５３】
［第２の実施態様］
図３は、本発明の第２の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ｂの概略説明図である。
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置１００Ｂは、図３に示すように、第１の実施態様における凝集沈殿槽１の上流側に反応槽Ｔを設け、反応槽Ｔに添加する凝集剤添加量を調整可能な凝集剤添加部８を備える。また、凝集剤添加部８は、第１の実施態様で示した判定部６と接続されており、判定部６の判定結果に基づき、凝集剤添加部８からの凝集剤添加量が調整可能となるものである。
本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ｂは、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態を改善する手段として、第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａにおける撹拌制御部７に代えて、凝集剤添加部８を設けるものである。
なお、本実施態様における凝集沈殿処理装置１００Ｂの構成のうち、第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａの構成と同じものについては、説明を省略する。
【００５４】
反応槽Ｔは、原水Ｗを導入するとともに、凝集剤添加部８により凝集剤を添加するものである。これにより、反応槽Ｔからの処理水を、原水Ｗとして、導入管２１を介して凝集沈殿槽１へ供給する。
反応槽Ｔは、１つ又は複数の槽からなるものとし、例えば、図３に示すように、第１反応槽Ｔ１、第２反応槽Ｔ２の２つの槽を設け、それぞれに凝集剤添加部８１、８２を設けるものとする。このとき、第１反応槽Ｔ１には、凝集剤添加部８１により無機凝集剤を添加する。一方、第２反応槽Ｔ２には、凝集剤添加部８２により高分子凝集剤を添加する。これにより、凝集沈殿槽１に導入する原水Ｗ中に安定な凝集フロックを形成することが可能となる。
なお、反応槽Ｔには、撹拌機などの撹拌機構を設けることとしてもよい。これにより、原水と凝集剤の混合効率を高め、凝集効果を向上させることが可能となる。
【００５５】
凝集剤添加部８は、判定部６の判定結果に基づき、反応槽Ｔへの凝集剤の添加量を制御するためのものである。凝集剤添加部８の制御の一例としては、例えば、判定部６の判定結果から、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態が悪化傾向にある場合、凝集剤の過剰添加を防ぐことが好ましい。したがって、このとき、凝集剤添加部８により凝集剤の添加量を低減させ、スラッジの流動性を改善することなどが挙げられる。
凝集剤添加部８において、凝集剤の添加量を制御する手段は特に限定されない。例えば、凝集剤添加部８に設けたバルブの開閉を制御するものなどが挙げられる。
【００５６】
以上のように、本実施態様における凝集沈殿処理装置１００Ｂにおいては、判定部６の結果をもとに、原水Ｗに対する凝集剤の添加量を調整可能な凝集剤添加部８を設け、スラッジブランケット部３内の流動状態に応じて、凝集剤の過剰添加を抑制するように凝集剤添加量を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００５７】
［第３の実施態様］
図４は、本発明の第３の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ｃの概略説明図である。
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置１００Ｃは、図４に示すように、第１の実施態様における凝集沈殿槽１の導入管２１に、原水Ｗの供給量を調整する流量調整部９を設ける。また、流量調整部９は、第１の実施態様で示した判定部６と接続されており、判定部６の判定結果に基づき、原水導入部２からの原水Ｗの供給量が調整可能となるものである。
本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ｃは、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動状態を改善する手段として、第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａにおける撹拌制御部７に代えて、流量調整部９を設けるものである。
なお、本実施態様における凝集沈殿処理装置１００Ｃの構成のうち、第１の実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａの構成と同じものについては、説明を省略する。
【００５８】
流量調整部９は、導入管２１から凝集沈殿槽１に導入される原水Ｗの供給量を調節するためのものである。例えば、流量制御弁やバルブなどが挙げられる。また、流量調整部９を配設する場所は、導入管２１に限定されない。例えば、凝集沈殿槽１の上流側に反応槽Ｔを設けた場合、反応槽Ｔからの排出ラインに流量調整部９を設けるものとしてもよい。
【００５９】
流量調整部９は、判定部６の判定結果に基づき、凝集沈殿槽１への原水Ｗの供給量を制御するためのものである。流量調整部９の制御の一例としては、例えば、判定部６の判定結果から、スラッジブランケット部３内のスラッジの流動性が悪化傾向にある場合、流量調整部９により凝集沈殿槽１への原水Ｗの供給量を増加させ、スラッジブランケット部３内のスラッジブランケットを膨潤させ、スラッジの流動性を改善させることなどが挙げられる。
【００６０】
以上のように、本実施態様における凝集沈殿処理装置１００Ｃにおいては、判定部６の結果をもとに、原水導入部２から導入する原水Ｗの供給量を調整する流量調整部９を設け、スラッジブランケット部３内の流動状態に応じて、凝集沈殿槽１に供給する原水Ｗの供給量を調整し、流動性を改善することが可能となる。これにより、凝集沈殿処理における安定した処理運転を維持するとともに、処理水の水質を良好に保つことが可能となる。
【００６１】
なお、上述した実施態様は凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法の一例を示すものである。本発明に係る凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法は、上述した実施態様に限られるものではなく、要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法を変形してもよい。
【００６２】
例えば、本実施態様の凝集沈殿処理装置において、検知部の配置箇所を、スラッジブランケット部の界面近傍あるいはスラッジブランケット部内とする場合、検知部は鉛直方向の高さを調節可能とするものとしてもよい。スラッジブランケット部内のフロック成長ゾーンＺ１は、処理の状況によって高さが変化することがある。また、フロック成長ゾーンＺ１内において、高さの異なる箇所でのスラッジの流動性に係る情報を取得することで、処理の悪化傾向を素早く検知することが可能となる。
なお、検知部の高さ調整の手段としては、特に限定されない。例えば、検知部に糸や鎖などの紐状の吊下支持具を直接取り付け、この吊下支持具の長さを手動あるいは自動的に変更することで検知部の高さを調節可能とすることなどが挙げられる。
【００６３】
また、本発明の凝集沈殿処理装置は、実施態様において例示した凝集沈殿処理装置を組み合わせてなるものとしてもよい。
例えば、第１〜３の実施態様においてスラッジの流動性を改善する手段として示したもの（撹拌制御部、凝集剤添加部、流量調整部）を適宜組み合わせるものとすることが挙げられる。これにより、スラッジの流動性を効果的に改善することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法は、固形物を含む原水の処理に利用されるものである。特に、本発明の凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理装置の運転方法は、原水に凝集剤を添加して凝集沈殿処理を行う凝集沈殿処理装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６５】
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  凝集沈殿処理装置、１  凝集沈殿槽、１１  外壁部、１２  内壁部、１３  仕切り板、１３ａ  開口部、１４  センターシャフト、１５  ロータリージョイント、２  原水導入部、２１  導入管、２２  フィードパイプ、２２ａ  上部、２２ｂ  下部、２３  ロータリージョイント、２４  ディストリビュータ、２４ａ  原水吐出口、３  スラッジブランケット部、４  濃縮部、４１  濃縮汚泥掻寄機、５  検知部、６  判定部、６１  記憶部、６２  演算部、７  撹拌制御部、８，８１，８２  凝集剤添加部、９  流量調整部、Ｃ  清澄層、Ｆ  フロック、Ｌ  軸線、Ｌ１  処理水排出ライン、Ｌ２  汚泥排出ライン、Ｌ３  凝集剤供給ライン、Ｍ  モーター、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２  反応槽、Ｗ  原水、Ｗ１  処理水、Ｚ１  フロック成長ゾーン、Ｚ２  フロック濃縮ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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