(57)【要約】      （修正有）【課題】界面計によらず、凝集沈殿槽内に溜まった固形物の濃度及び量について適切な判断ができる凝集沈殿処理装置及び検出装置を提供する。【解決手段】原水に含まれる固形物を凝集沈殿させる凝集沈殿槽３０と、凝集沈殿槽３０の底部３５の固形物を掻き寄せるレーキ３２と、前記底部３５に固形物が堆積したか否かを検知する堆積検知部６０と、レーキ３２の回転負荷を検知する負荷検知部７０と、堆積検知部６０及び負荷検知部７０の検知結果から凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量を判定する判定部８０とを備え、堆積検知部６０及び負荷検知部７０により得られた情報に基づき、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量に係る判定を行うことができ、界面計によらず凝集沈殿槽内の固形物の堆積状態を的確に把握することを可能とする。【選択図】図１
2020157189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が流入し、前記原水に含まれる固形物を凝集沈殿させる凝集沈殿槽と、
前記凝集沈殿槽に設けられ、前記凝集沈殿槽の底部の前記固形物を掻き寄せるレーキと、
前記底部に前記固形物が堆積したか否かを検知する堆積検知部と、
前記レーキの回転負荷を検知する負荷検知部と、
前記堆積検知部及び前記負荷検知部の検知結果から前記凝集沈殿槽の底部に堆積した前記固形物の濃度及び量を判定する判定部と、を備えることを特徴とする凝集沈殿処理装置。
【請求項２】
前記判定部で判定した結果を用いて前記凝集沈殿槽の底部に堆積した前記固形物の引き抜き量及びタイミングを決定す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】
原水が流入し、前記原水に含まれる固形物を凝集沈殿させる凝集沈殿槽を備える凝集沈殿処理装置に設けられる検出装置であって、
前記凝集沈殿槽の底部に前記固形物が堆積したか否かを検知する堆積検知部と、
前記凝集沈殿槽内に設けられたレーキの回転負荷を検知する負荷検知部と、
前記堆積検知部及び前記負荷検知部の検知結果から前記凝集沈殿槽の底部に堆積した前記固形物の濃度及び量を判定する判定部と、を備えることを特徴とする検出装置。
【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検出装置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等の薬品を添加することで不純物である有機物や懸濁物質等の固形物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。
【０００３】
例えば、特許文献１には、原水（汚濁物含有水）に対して凝集剤（沈殿剤）を導入する反応槽と、反応槽からの流出水を導入して、固形物を沈降させる沈殿槽と、沈殿槽の底部から汚泥（沈降した固形物）を排出する汚泥排出ピットと、汚泥ピットに対して汚泥の掻き寄せを行うレーキと、排出した汚泥の一部を反応槽に返送する返送管を備えた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、沈殿槽の底部から排出した汚泥を反応槽に返送することで、反応槽における凝集反応や析出反応において返送した汚泥が核となり、沈降性に優れた汚泥となるため、沈殿槽における汚泥の濃縮が進行し、汚泥容量を減少させて廃棄物の量を減少させるという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】特開平８−２９９７０５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では、凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物を取り出すものである。ここで、凝集沈殿処理装置に流入する原水中の固形物量にばらつきがある場合、固液分離して凝集沈殿槽の底部に堆積する固形物量が変動する。したがって、単に凝集沈殿槽の底部から固形物を取り出すだけでは、濃度の薄い固形物を引き抜いてしまうことによる効率の悪化や、又は凝集沈殿槽の底部に固形物が溜まり過ぎてレーキが過負荷になるという問題が生じる。
【０００６】
一方、凝集沈殿槽の上部に界面計を設置し、凝集沈殿槽内の界面位置から凝集沈殿槽内に堆積した固形物量に係る推定を行うことが知られている。しかし、界面計は密閉式の凝集沈殿槽では設置が困難であり、また、凝集沈殿槽内の被処理水の液温が高いと界面の検出が困難であるという問題がある。また、界面計では、凝集沈殿槽内の固形物の濃度に関しては適切な判断ができないという問題がある。例えば、固形物の濃度が薄い場合であっても、界面が上昇した場合には固形物が十分堆積したという誤判断を招くことがある。
【０００７】
本発明の課題は、界面計によらず、凝集沈殿槽内に溜まった固形物の濃度及び量について適切な判断を行うことができる凝集沈殿処理装置、及び凝集沈殿処理装置に用いる検出装置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、凝集沈殿処理装置において、凝集沈殿槽内の底部に固形物の堆積を検知する堆積検知部と、レーキの回転負荷を検知する負荷検知部を設け、堆積検知部及び負荷検知部の検知結果に基づく判定を行うことで、凝集沈殿槽内の底部に高濃度の固形物が堆積したことに係る適切な判断が可能と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検出装置である。
【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、原水が流入し、原水に含まれる固形物を凝集沈殿させる凝集沈殿槽と、凝集沈殿槽に設けられ、凝集沈殿槽の底部の固形物を掻き寄せるレーキと、前記底部に固形物が堆積したか否かを検知する堆積検知部と、レーキの回転負荷を検知する負荷検知部と、堆積検知部及び負荷検知部の検知結果から凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の濃度及び量を判定する判定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によれば、堆積検知部により凝集沈殿槽の底部に固形物が堆積したか否かを検知することで、凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の量に係る情報を得ることができる。また、負荷検知部によりレーキの回転負荷を検知することで、凝集沈殿槽内の固形物濃度に係る情報を得ることができる。さらに、この検知結果を組み合わせることで、凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の濃度及び量に係る判定を行うことが可能となる。これにより、界面計によらず凝集沈殿槽内の固形物の堆積状態を的確に把握することが可能となる。
【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、判定部で判定した結果を用いて、凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の引き抜き量及びタイミングを決定するという特徴を有する。
この特徴によれば、判定部の結果に基づき、凝集沈殿槽内の固形物の堆積状態を把握した上で、凝集沈殿槽の底部から固形物の引き抜き量及びタイミングを決定することで、効率的な引き抜きが可能となる。これにより、濃度の薄い状態の固形物の引き抜きによる効率の悪化や、固形物の溜まり過ぎによる不具合などを抑制することが可能となる。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の検出装置は、原水が流入し、原水に含まれる固形物を凝集沈殿させる凝集沈殿槽を備える凝集沈殿処理装置に設けられる検出装置であって、凝集沈殿槽の底部に固形物が堆積したか否かを検知する堆積検知部と、凝集沈殿槽内に設けられたレーキの回転負荷を検知する負荷検知部と、堆積検知部及び負荷検知部の検知結果から凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の濃度及び量を判定する判定部とを備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、堆積検知部及び負荷検知部により得られた凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の量に係る情報及び凝集沈殿槽内の固形物濃度に係る情報に基づき、凝集沈殿槽の底部に堆積した固形物の濃度及び量に係る判定を行うことが可能となる。これにより、界面計によらず凝集沈殿槽内の固形物の堆積状態を的確に把握することが可能となる。また、固形物の堆積状態の判定に係る本技術を、さまざまな凝集沈殿処理装置で利用することが可能となる。特に、界面計を設置することが困難な既設の凝集沈殿処理装置に適用することで、固形物の堆積状態を的確に把握することができる凝集沈殿処理装置に更新することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、界面計によらず、凝集沈殿槽内に溜まった固形物の濃度及び量について適切な判断を行うことができる凝集沈殿処理装置、及び凝集沈殿処理装置に用いる検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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判定部における判定の一例を説明するための模式図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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検出装置の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する凝集沈殿処理装置及び検出装置の構造については、本発明に係る凝集沈殿処理装置及び検出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。
【００１６】
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置は、原水に含まれる固形物を凝集沈殿させ、処理水と固形物に分離するものである。
【００１７】
本実施態様における処理対象である原水Ｗ０は、分離対象である固形物を含むものであればよく、発生源や固形物の種類は特に限定されない。また、原水Ｗとしては、薬品等の添加により固形物が析出するものも含まれる。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。
【００１８】
本実施態様に係る凝集沈殿処理装置における処理水と固形物の分離手段としては、特に限定されない。例えば、原水Ｗ０に薬品を添加して化学反応させ、原水Ｗ０中から結晶を析出させる反応晶析によって、処理水と固形物に分離するものや、原水Ｗ０に凝集剤を添加して原水Ｗ０中の固形物を凝集させ、処理水と凝集した固形物に分離するものが挙げられる。また、反応晶析と凝集処理の組み合わせによるものなどが挙げられる。
【００１９】
［第１の実施態様］
（凝集沈殿処理装置）
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。
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、反応槽１０と、凝集槽２０と、凝集沈殿槽３０と、薬品供給部４０と、高分子凝集剤供給部５０を備えている。また、凝集沈殿槽３０内には、堆積検知部６０と、負荷検知部７０と、判定部８０からなる検出部Ｄ、及び検出部Ｄの検出結果に基づく制御を行う制御部９０が設けられている。さらに、凝集沈殿処理装置１００Ａは、反応槽１０に対して原水Ｗ０を供給するラインＬ１と、反応槽１０で薬品と反応した処理液Ｓ１を凝集槽２０に対して供給するラインＬ２と、凝集槽２０で凝集させた固形物を含む処理液Ｓ２を凝集沈殿槽３０へ供給するラインＬ３と、凝集沈殿槽３０で処理された処理水Ｗ１を取り出すラインＬ４と、凝集沈殿槽３０内のスラッジを反応槽１０へ返送するラインＬ５と、凝集沈殿槽３０内のスラッジを引き抜くラインＬ６と、薬品供給部４０から反応槽１０へ無機凝集剤を供給するラインＬ７と、高分子凝集剤供給部５０から凝集槽２０へ高分子凝集剤を供給するラインＬ８とを備える。
【００２０】
反応槽１０は、ラインＬ１を介して供給される原水Ｗ０と、薬品供給部４０から供給される薬品とを反応させる槽である。
反応槽１０は、内部に撹拌装置１１を備えるものとしてもよい。これにより、反応槽１０内の原水Ｗ０と薬品が撹拌装置１１で撹拌され、原水Ｗ０に含まれる成分（固形物など）と薬品との化学反応が十分に進行する。この化学反応により、原水Ｗ０に含まれる成分に係る結晶が成長する。反応槽１０で反応した処理液Ｓ１は、ラインＬ２を介して凝集槽２０に供給される。
【００２１】
薬品供給部４０は、薬品を原水Ｗに供給するためのものである。薬品供給部４０は、ラインＬ７を介して反応槽１０内に薬品を添加する。これにより、反応槽１０内の化学反応を進行させる。
薬品としては、原水Ｗ中の成分と化学反応し、結晶などの固体物の析出を促進するものであれば特に限定されない。例えば、ＰＡＣ、硫酸バンドなどのアルミ系凝集剤、ポリ硫酸鉄や塩化鉄などの鉄系凝集剤のような無機凝集剤のほか、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ系化合物や、酸化剤・還元剤などの薬品が挙げられる。また、薬品としてＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２等のアルカリ又はＨ２ＳＯ４、ＨＣｌ等の酸によるｐＨ調整剤を用い、原水Ｗ中の成分を固体物として析出させることを促進するものとしてもよい。
【００２２】
凝集槽２０は、ラインＬ２を介して供給される反応槽１０からの処理液Ｓ１と、高分子凝集剤供給部５０から供給される高分子凝集剤を反応させる槽である。
凝集槽２０は、内部に撹拌装置２１を備えるものとしてもよい。これにより、凝集槽２０内の処理液Ｓ１と高分子凝集剤が撹拌装置２１で撹拌され、処理液Ｓ１に含まれる固形物が凝集する。この凝集処理により、処理液Ｓ１中の固形物が成長して大きな粒子（スラッジ）が形成される。凝集槽２０で反応した処理液Ｓ２は、ラインＬ３を介して凝集沈殿槽３０に供給される。
【００２３】
高分子凝集剤供給部５０は、高分子凝集剤を処理液Ｓ１に供給するためのものである。高分子凝集剤供給部５０は、ラインＬ８を介して凝集槽２０内に高分子凝集剤を添加する。これにより、凝集槽２０内の凝集処理を進行させる。
高分子凝集剤としては、処理液Ｓ１中の固形物を凝集させるものであれば特に限定されない。例えば、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。
【００２４】
なお、本実施態様における反応槽１０、凝集槽２０、薬品供給部４０及び高分子凝集剤供給部５０は、一部あるいは全てを省略するものとしてもよい。例えば、原水Ｗ０に含まれる成分の種類及び固形物として含有する量など、原水Ｗ０の水質によっては、原水Ｗ０を直接凝集沈殿槽３０に導入して処理を行うことが可能となる。このとき、反応槽１０、凝集槽２０、薬品供給部４０及び高分子凝集剤供給部５０の全てを省略するものとすることが挙げられる。また、反応槽１０及び凝集槽２０を省略し、凝集沈殿槽３０に対して原水Ｗ０を導入するライン上に薬品供給部４０及び／又は高分子凝集剤供給部５０を設けるものとしてもよい。これにより、凝集沈殿処理装置１００Ａの構成部品数を減らすことができるため、コスト低減及び省スペース化が可能となる。
【００２５】
凝集沈殿槽３０は、原水Ｗ０（本実施態様では凝集槽２０からの処理液Ｓ２）が導入され、原水Ｗ０中の固形物を凝集沈殿させることで、固形物を除去した処理水Ｗ１を得るための槽である。以下、図１に基づき、凝集槽２０からの処理液Ｓ２を凝集沈殿槽３０に導入するものについて説明する。なお、上述したように、反応槽１０及び凝集槽２０を省略し、原水Ｗ０を直接凝集沈殿槽３０に導入するものとしてもよい。
【００２６】
凝集沈殿槽３０は、図１に示すように、処理液Ｓ２を底部３５側へ分散供給するディストリビュータ３１と、凝集沈殿槽３０の底部３５の固形物を掻き寄せるレーキ３２を備える。また、凝集沈殿槽３０内には、堆積検知部６０と、負荷検知部７０と、判定部８０からなる検出部Ｄが設けられている。
【００２７】
ディストリビュータ３１は、ラインＬ３から供給された処理液Ｓ２を底部３５側へ供給する。ディストリビュータ３１は、レーキ３２と接続されており、レーキ３２を介して処理液Ｓ２を分散供給してもよい。
レーキ３２は、駆動装置３３により回転する回転軸３２ａに取り付けられ、底部３５に滞留した固形物を掻き寄せて、固形物の堆積層ＳＬが形成されている箇所（後述する濃縮ゾーン）に集めるものである。これにより、凝集沈殿槽３０へ供給された処理液Ｓ２は、処理水Ｗ１と固形物とに分離される。したがって、固形物が除去された後の上澄みである処理水Ｗ１が、ラインＬ４を介して槽外に排出される。また、堆積層ＳＬの固形物の一部は返送スラッジとしてラインＬ５を介して反応槽１０へ返送される。また、堆積層ＳＬの固形物の一部は引抜スラッジとしてラインＬ６を介して槽外へ引き抜かれる。
【００２８】
凝集沈殿槽３０の底部３５は、第１の底部３６と第２の底部３７を備えている。
第１の底部３６は、凝集沈殿槽３０の側壁部３４の下端部を塞ぐように設けられている。第１の底部３６は、レーキ３２に沿って広がるように設けられている。本実施態様では、図１に示すように、レーキ３２は、凝集沈殿槽３０の中心軸線上に配置される回転軸３２ａの下端から、複数の方向へ水平方向に延びている。したがって、本実施態様の第１の底部３６は側壁部３４に対して水平方向に延びる底壁部３６ａによって構成するものとしている。なお、レーキ３２は、掻き寄せ羽根によって、第１の底部３６に滞留した固形物を掻き寄せることができる範囲で、第１の底部３６から離間した位置に配置されている。
【００２９】
第２の底部３７は、第１の底部３６から下方へ向かって突出する。第２の底部３７は、第１の底部３６の中央位置、すなわちレーキ３２の回転中心の位置に設けられている。例えば、第２の底部３７は、下端側が封止された円筒状の形状を有している。
第２の底部３７は、円筒状の側壁部３７ａと側壁部３７ａの下端を塞ぐように設けられた底壁部３７ｂとを備える。側壁部３７ａの直径は、側壁部３４の直径よりも小さいものである。すなわち、底壁部３７ｂの直径は、第１の底部３６の直径よりも小さい。したがって、凝集沈殿槽３０を上方から見た場合、第２の底部３７の面積は第１の底部３６の面積よりも小さくなる。第２の底部３７の上端は、第１の底部３６の中央位置にて開口している。
【００３０】
第２の底部３７の側壁部３７ａ及び底壁部３７ｂで囲まれた部分には内部空間が形成されている。したがって、第１の底部３６でレーキ３２に掻き寄せられた固形物は、第２の底部３７の内部空間に集められる。これにより、第２の底部３７の内部空間に固形物の堆積層ＳＬが形成される。第２の底部３７からはラインＬ５及びラインＬ６が延びている。ラインＬ５には弁９１が設けられ、ラインＬ６には弁９２が設けられる。
【００３１】
図１に示すように、固形物は第２の底部３７内にまず堆積し、第１の底部３６には及んでいない。すなわち、固形物の界面は、第２の底部３７内に位置しており、第１の底部３６よりも低い位置で維持される。これにより、第２の底部３７内では堆積層ＳＬを構成する固形物が濃縮される。一方、第１の底部３６には、一次的に固形物が滞留するが、レーキ３２で掻き寄せられるため、当該固形物の濃縮は余り行われない。以上のことにより、凝集沈殿槽３０は、レーキ３２によって固形物を掻き寄せる掻き寄せゾーンＺ１と、掻き寄せゾーンＺ１の下方において、固形物を濃縮する濃縮ゾーンＺ２とを備えるものとなる。すなわち、レーキ３２によって固形物の掻き寄せが可能な第１の底部３６付近の領域が掻き寄せゾーンＺ１に該当し、第２の底部３７が濃縮ゾーンＺ２に相当する。
【００３２】
（検出部（検出装置））
以下、凝集沈殿槽３０に設けられる検出部Ｄについて説明する。
検出部Ｄは、凝集沈殿槽３０内に溜まった固形物の濃度及び量に係る情報を取得し、当該情報に基づく判断を行うものである。検出部Ｄは、堆積検知部６０と、負荷検知部７０と、判定部８０を備えている。なお、本実施態様においては、単に情報を取得するものを「検知」、情報取得及び情報に基づく判断を伴うものを「検出」としている。
【００３３】
堆積検知部６０は、凝集沈殿槽３０の底部３５に固形物が堆積したか否かを検知するためのものである。これにより、凝集沈殿槽３０の底部３５における固形物の堆積の有無に係る情報、及び堆積した固形物の量に係る情報を得ることができる。
【００３４】
堆積検知部６０は、凝集沈殿槽３０の底部３５に設けられる。本実施形態では、堆積検知部６０は、第２の底部３７に設けられる。すなわち、堆積検知部６０は、濃縮ゾーンＺ２に対して設けられる。堆積検知部６０のセンサ部分は、例えば、固形物の堆積層ＳＬ内にて検知を行うものとすることが挙げられる。
【００３５】
堆積検知部６０は、凝集沈殿槽３０の底部３５における固形物の堆積の有無に係る情報を得ることができるものであれば特に限定されない。例えば、凝集沈殿槽３０の底部３５において固形物が濃縮されることによる比重や圧力の変化を検知するものや、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した堆積層ＳＬの厚さを検知するものなどが挙げられる。また、このような検知を行うことにより、固形物の堆積の有無に係る情報だけではなく、堆積した固形物の量に係る情報も得ることができる。
堆積検知部６０として用いられる計器の種類は特に限定されないが、比重計、差圧式、静電容量式、バドル式、振動式レベルセンサなどを用いることが挙げられる。なお、堆積検知部６０は、堆積層ＳＬの界面を検出するのに２個以上のセンサ部分が必要な計器を用いる場合、少なくとも１つのセンサ部分が界面より下に設けられ、他の少なくとも１つのセンサ部分が界面より高い位置に設けられる。
また、堆積検知部６０から出力される検知結果としては、測定値をそのまま出力するものや、所定値を超えた場合のみ検知したという情報を出力するものなどが挙げられる。
【００３６】
負荷検知部７０は、レーキ３２の回転負荷を検知するためのものである。凝集沈殿槽３０の第２の底部３７における濃縮ゾーンＺ２での固形物の濃縮が進行し、かつ濃縮ゾーンＺ２を超えて固形物の堆積が生じることでレーキ３２近傍の固形物濃度が上昇すると、レーキ３２に係る回転負荷が大きくなる。したがって、レーキ３２の回転負荷を検知することで、凝集沈殿槽３０内の固形物濃度に係る情報を得ることができる。
負荷検知部７０は、凝集沈殿槽３０のレーキ３２の回転駆動に係る箇所に設けられるものであり、例えば、レーキ３２、回転軸３２ａ、駆動装置３３の少なくともいずれか１カ所に設けることが挙げられる。なお、図１には、駆動装置３３に対して負荷検知部７０を設けるものを示しているが、これに限定されるものではない。
【００３７】
負荷検知部７０は、レーキ３２の回転負荷を検出し、凝集沈殿槽３０内の固形物濃度に係る情報を得ることができることができるものであれば特に限定されない。例えば、レーキ３２や回転軸３２ａに係る回転トルクを検知するものや、駆動装置３３に供給される電流値を検知するものなどが挙げられる。
負荷検知部７０として用いられる計器の種類は特に限定されないが、トルクセンサ、ロードセル、電流計などが挙げられる。
また、負荷検知部７０から出力される検知結果としては、測定値をそのまま出力するものや、所定値を超えた場合のみ検知したという情報を出力するものなどが挙げられる。
【００３８】
判定部８０は、堆積検知部６０及び負荷検知部７０の検知結果に基づき、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量に係る判定を行うためのものである。これにより、界面計によらず、凝集沈殿槽３０内の固形物の堆積状態を把握することが可能となる。
【００３９】
判定部８０は、堆積検知部６０及び負荷検知部７０の検知結果が入力可能となるように接続されており、入力された堆積検知部６０及び負荷検知部７０の検知結果に基づき、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量に係る演算及び判定を行い、判定結果を制御部９０に出力するものである。
【００４０】
判定部８０では、例えば、入力された堆積検知部６０の検知結果と、あらかじめ設定された設定値又は前回の堆積検知部６０の検知結果とを比較演算する。これにより、凝集沈殿槽３０の底部に固形物が堆積しているか否か、及びどのぐらいの固形物量が堆積しているかについての演算結果を得ることができる。
また、判定部８０では、例えば、入力された負荷検知部７０の検知結果と、あらかじめ設定された設定値又は前回の負荷検知部７０の検知結果とを比較演算する。これにより、レーキ３２の周辺において固形物濃度が増加しているか否かについての演算結果を得ることができる。
なお、堆積検知部６０及び負荷検知部７０の検知結果として、それぞれが所定値を超えた場合のみ情報を出力するものである場合においては、判定部８０では比較演算を行わず直接判定を行うものとしてもよい。
【００４１】
図２は、判定部８０における演算結果に基づく判定の一例を説明するための模式図である。なお、図１における構成と同じものについては、同じ番号を付し、説明については省略する。
【００４２】
図２Ａに示すように、例えば、凝集沈殿槽３０に処理水Ｓ２（原水Ｗ０）が流入し、固形物が凝集沈殿槽３０の底部３５に溜まり始めると、堆積検知部６０により固形物の堆積が検知される。ただし、この時点では凝集沈殿槽３０内において固形物の濃縮が十分進行していないため、レーキ３２近傍の固形物濃度は上がっておらず、負荷検知部７０では回転負荷に係る検知が行われない。この場合、固形物の引き抜きを行うと、濃縮が十分ではない固形物を引き抜くことになるため、効率が悪くなる。したがって、図２Ａに示すような状況では、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量は、固形物の引き抜きには適さないという判定を行う。
【００４３】
一方、図２Ｂに示すように、例えば、凝集沈殿槽３０に処理水Ｓ２（原水Ｗ０）が流入し、固形物が凝集沈殿槽３０の底部３５に溜まり、固形物の堆積及び濃縮が進行すると、堆積検知部６０により固形物の堆積が検知されるとともに、レーキ３２近傍の固形物濃度が上がり、負荷検知部７０により回転負荷に係る検知が行われる。この場合、これ以上処理を進行させると、レーキ３２の過負荷状態を招いてしまう。したがって、図２Ｂに示すような状況では、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量は、固形物の引き抜きに適しているという判定を行う。
また、このとき、固形物の引き抜き量及び引き抜きのタイミングの決定を行い、判定結果として出力するものとすることが好ましい。これにより、後述する制御部９０による制御が容易となる。
【００４４】
なお、検出部Ｄに係る構成は、本発明に係る検出装置として独立したものとすることができる。この検出装置は、既設の凝集沈殿処理装置に適用することができる。これにより、凝集沈殿処理装置全体を更新することなく、簡易な取り付け作業によって、本発明の凝集沈殿処理装置を提供することが可能となる。
【００４５】
制御部９０は、検出部Ｄの判定部８０における判定結果に基づく制御を行うものである。
本実施態様の制御部９０は、判定部８０と、ラインＬ５上の弁９１及びラインＬ６上の弁９２に入出力又は制御可能に接続されている。制御部９０における制御の一例としては、例えば、判定部８０によって、凝集沈殿槽３０内の固形物の濃度及び量が固形物の引き抜きに適しているという判定がなされた場合、制御部９０により弁９１，９２を開放し、固形物の引き抜きを行うものとすることが挙げられる。また、このときの固形物の引き抜き量及び引き抜きのタイミングは、判定部８０の判定結果に基づくものとすることが好ましい。これにより、濃縮度の高い固形物を効率よく引き抜くことが可能となる。
【００４６】
以上のように、本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａは、堆積検知部６０により凝集沈殿槽３０の底部３５に固形物が堆積したか否かを検知することで、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の量に係る情報を得ることができる。また、負荷検知部７０によりレーキ３２の回転負荷を検知することで、凝集沈殿槽３０内の固形物濃度に係る情報を得ることができる。さらに、判定部８０で、これらの検知結果を用いた演算を行うことで、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の濃度及び量に係る判定を行うことが可能となる。これにより、界面計によらず凝集沈殿槽３０内の固形物の堆積状態を的確に把握することが可能となる。
【００４７】
また、本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ａは、判定部８０で判定した結果を用いて、凝集沈殿槽３０の底部３５に堆積した固形物の引き抜き量及び引き抜きを行うタイミングを決定し、この決定に係る制御を制御部９０によって行うことで、効率的な引き抜きが可能となる。これにより、濃度の薄い状態の固形物の引き抜きによる効率の悪化や、固形物の溜まり過ぎによる不具合などを抑制することが可能となる。
【００４８】
［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、堆積検知部６０′を、凝集沈殿槽３０の底部３５から排出される返送スラッジを返送するためのラインＬ５に設けるものである。
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。
【００４９】
ラインＬ５上に設ける堆積検知部６０′としては、質量流量計及び体積流量計を組み合わせて、ラインＬ５内における固形物の比重を求めるものが挙げられる。また、堆積検知部６０′の他の例としては、ラインＬ５上にサンプリング用の分岐ラインを設け、分岐ライン上に設けたバッチ槽内で、固形物の比重の測定を行うものとすることなどが挙げられる。
【００５０】
本実施態様の凝集沈殿処理装置１００Ｂは、ラインＬ５上に堆積検知部６０′を設けることで、凝集沈殿槽３０の底部３５の形状について、第１の実施態様における第２の底部３７のような構造が不要となる。これにより、本実施態様における検出部Ｄを既設の凝集沈殿処理装置に適用することが特に容易となる。
【００５１】
なお、上述した実施態様は凝集沈殿処理装置及び検出装置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検出装置は、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検出装置の運転方法を変形してもよい。
【００５２】
例えば、本実施態様の凝集沈殿処理装置において、第１の底部は水平方向に延びる底壁部によって構成されていたが、第１の底部は、レーキに合わせた形状であればよく、レーキの形状が変更された場合は、当該レーキの形状に合わせることができる。例えば、レーキが中心に向かって斜めに傾斜する形状である場合、第１の底部もそれに合わせて斜めに傾斜する形状となる。この場合、傾斜した第１の底部の中央位置に、下方へ突出する第２の底部を追加するものとしてもよい。
【００５３】
また、本実施態様における第２の底部の形状は、下方に向かって突出し、内部空間を有するものであればよく、上述の実施形態の形状に限定されない。例えば、第２の底部の底壁部が円錐や半円球であってもよい。また、第２の底部が全体的に円錐台や半円球でもよい。また、断面形状が円形でなくてよく、多角形状であってもよい。
【００５４】
また、例えば、本実施態様の凝集沈殿処理装置は、堆積検知部を凝集沈殿槽内で堆積した固形物の界面検知部として用い、制御部により固形物の界面高さを適切に維持するようにしてもよい。これにより、凝集沈殿槽の底部における固形物の界面の制御が容易となる。また、このとき、固形物の界面を低くした状態でも制御が可能となるため、凝集沈殿槽内に導入される固形物の量が少ない状態でも運転が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の凝集沈殿処理装置及び検出装置は、固形物を含む原水の凝集沈殿処理に用いられる。特に、界面計を設けることが困難である凝集沈殿処理装置を用いる凝集沈殿処理に対して好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５６】
１００Ａ，１００Ｂ  凝集沈殿処理装置、１０  反応槽、１１  撹拌装置、２０  凝集槽、２１  撹拌装置、３０  凝集沈殿槽、３１  ディストリビュータ、３２  レーキ、３２ａ  回転軸、３３  駆動装置、３４  側壁部、３５  底部、３６  第１の底部、３７  第２の底部、３７ａ  側壁部、３７ｂ  底壁部、４０  薬品供給部、５０  高分子凝集剤添加部、６０，６０′  堆積検知部、７０  負荷検知部、８０  判定部、９０  制御部、９１，９２  弁、Ｄ  検出部、Ｌ１〜Ｌ８  ライン、ＳＬ  堆積層、Ｓ１，Ｓ２  処理水、Ｗ０  原水、Ｗ１  処理水、Ｚ１  掻き寄せゾーン、Ｚ２  濃縮ゾーン
【図１】
2020157189.tif 000003
【図２】
2020157189.tif 000004
【図３】
2020157189.tif 000005