(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを採取する手段と、
該採取手段で採取したスラリーを、エアー圧により原水室内のスラリーを加圧する採水工程１とエアー圧により膜に逆圧をかける採水工程２とを繰り返すことによって、濾液と汚泥に膜分離する膜分離手段と、
該膜分離手段で分離した濾液の性状を計測する手段と、
該膜分離手段の原水側に洗浄水を流入及び排出させて洗浄する手段と、
該膜分離手段の透過水側から洗浄水を通水して洗浄する手段と、
該汚泥を被処理スラリーに返送する手段と
を有するスラリー性状測定装置。
【請求項２】
請求項１において、該計測手段を洗浄する手段を有することを特徴とするスラリー性状測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、該計測手段による測定値を送信する通信手段と、
該計測値を遠隔監視する手段又は該測定値に基づいて遠隔制御する手段とを有することを特徴とするスラリー性状測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該膜分離手段の透過水側からオゾン水を通水して洗浄する手段を有することを特徴とするスラリー性状測定装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項において、該計測手段をオゾン水で洗浄する手段を有することを特徴とするスラリー性状測定装置。
【請求項６】
スラリーを凝集処理する凝集処理装置において、凝集処理前又は凝集処理後のスラリーについて請求項１ないし５のいずれか１項のスラリー性状測定装置によってスラリーの性状を測定し、この測定結果に基づいて凝集薬剤の添加を制御する手段を備えたことを特徴とする凝集処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスラリー性状測定装置と、このスラリー性状測定装置の測定結果に基づいて凝集薬剤の添加（薬注）を制御するようにした凝集処理装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、屎尿汚泥、下水汚泥、産業廃棄物汚泥等の廃棄物処理や食品、医薬品等の産業での発酵菌体などの分離プロセスについては、凝集剤の添加により凝集状況を改善し、後続する脱水の工程を効率よく行わせ、脱水ケーキの処理もしくは濾液の後処理を容易にすることが行われている。
【０００３】
このような処理システムにおけるランニングコストは、凝集剤の使用量や脱水機での脱水効率に大きく影響され、また脱水ケーキの含水率により、焼却のための重油などの燃料コストや重量換算の委託コストもしくは濾液に残留する凝集剤の除去コストに大きく影響を受ける。
【０００４】
この凝集を適切に行うために、高分子凝集剤が添加されたスラリーをサンプリング機構により採取し、採取したスラリーを濾過して得られた濾水量を例えば濾過背圧によって計測し、これによって凝集状況（凝集度）を測定する装置が特公平７−３４９２０号に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特公平７−３４９２０号の装置では、濾水量に基づいて凝集度を検出しているため、凝集度の測定精度が低く、適切な薬注制御を実行できないことがある。
【０００６】
本発明は、凝集スラリー等のスラリーの性状を的確に計測することができるスラリー性状測定装置と、これを用いて薬注制御するようにした凝集処理装置とを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラリー性状測定装置は、スラリーを採取する手段と、該採取手段で採取したスラリーをエアー圧により原水室内のスラリーを加圧する採水工程１とエアー圧により膜に逆圧をかける採水工程２とを繰り返すことによって、濾液と汚泥に膜分離する膜分離手段と、該膜分離手段で分離した濾液の性状を計測する手段と、該膜分離手段の原水側に洗浄水を流入及び排出させて洗浄する手段と、該膜分離手段の透過水側から洗浄水を通水して洗浄する手段と、該汚泥を被処理スラリーに返送する手段とを有するものである。
【０００８】
かかるスラリー性状測定装置においては、膜分離手段でスラリーを膜分離処理し、分離された濾液の性状を計測しているため、スラリーの性状を精度よく測定することができる。
【０００９】
本発明のスラリー性状測定装置では、この計測手段を洗浄する手段を設けることにより、常に高精度の性状測定を行うことが可能となる。
【００１０】
本発明のスラリー性状測定装置は、該計測手段による測定値を送信する通信手段と、該計測値を遠隔監視する手段又は該測定値に基づいて遠隔制御する手段とを備えてもよい。
【００１１】
屎尿汚泥、下水汚泥などの有機スラリーの性状を計測する場合、計測の機器が微生物や有機物による汚染で計測の測定精度限界になることがあり最適薬注に支障が生じる。これらの障害は徐々に進捗していくため日常の管理では見逃されることが多い。これを通信設備を介して情報センターで監視することにより現場以外の人間により事前にこれらの障害を取り除くことができる。
【００１２】
本発明の凝集処理装置は、かかる本発明のスラリー性状測定装置によってスラリーの性状を測定し、この測定結果に基づいて凝集薬剤の添加を制御する手段を備えたことを特徴とするものである。この凝集処理装置によれば、的確に薬注してスラリーを凝集処理することができる。
【００１３】
なお、本発明においては、濾液の性状を計測するためのセンサとして熱移動検出計を用いることができる。
【００１４】
この熱移動検出計としては、一般に使用されている熱線あるいは熱膜式流速計、熱伝達率測定計等の熱の移動を検出することが可能なものが利用できる。
【００１５】
また、これ以外のものでもヒータに通電し加熱する自己加熱源を有するもの、あるいはヒータと温度計との組合せのようにヒータにより間接的に加熱する加熱源を有するものであれば適用可能である。
【００１６】
以下、熱線流速計を利用した熱移動検出計について詳細に説明する。
【００１７】
熱線流速計は、周知のように加熱体となる熱線に定電流を流しておき、この熱線を流体中に挿入するものである。流速の変動があると、熱線からの熱の奪われ度合が変化する。これにより熱線の温度が変化して抵抗も変わる。熱線流速計は、この抵抗の変化を電圧の変化としてとらえて流速を計測するものである。
【００１８】
本発明で用いる液性状計測センサは、この熱線流速計の原理を利用したものであり、熱線から奪われる微小な熱の移動を抵抗（電圧）の変化としてとらえ、この変化を物性の変化として検知する。
【００１９】
具体的には、濾液と接触している熱線に定電流発生器から定電流を流すと共に、この熱線の両端間の電位差を電圧計で計測する。
【００２０】
液の物性に応じて、熱線から奪われる熱量が変化し、抵抗が変化する。すなわち、熱線から液中への熱移動が変化し、抵抗が変化する。電流を一定値として流している場合には、この抵抗の変化は電圧の変化としてとらえることができ、この変化が液中の物性値の検出値となる。なお、熱線の特性値の変化は、抵抗値あるいは電圧の変化のどちらでとらえても良い。
【００２１】
また、上述は定電流型で説明したが、定温度型の熱線流速計でも良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は実施の形態に係るスラリー性状測定装置の系統図である。
【００２３】
このスラリー性状測定装置は、スラリー移送路１を流れているスラリーをサンプリング弁３を介して膜モジュール５に導入して膜分離処理し、透過液を配管４４に流し、該配管４４に設けられた液性状計測センサ４１で計測するようにしたものである。この計測センサ４１として前記の熱線移動検出計を用いる場合には、配管４４内に液を充満させるか定流速で流す。その他のタイプのセンサ（例えば電気伝導度計、ｐＨ計、ＯＲＰ計）を用いるときには、配管４４内に液を単に充満させるか流通させるだけでよい。
【００２４】
膜モジュール５は、透過膜５Ａによって隔てられた原水室と透過水室とを有しており、原水室には導入ポート５ａと流出ポート５ｂが設けられている。
【００２５】
透過水室には、水道水やオゾン水の導入ポート５ｃと、透過水の流出ポート５ｄとが設けられている。
【００２６】
前記スラリー移送路１とスラリー導入ポート５ａとはサンプリング弁３を有した配管２で接続されている。この配管２のサンプリング弁３とポート５ａとの間から排液管６１が分岐しており、この排液管６１に排液弁６０が設けられている。
【００２７】
スラリーの流出ポート５ｂには、配管７、排気弁８及び排気管９がこの順に接続されており、配管７には液面計測センサ６が設けられている。
【００２８】
膜モジュール５の原水室内のスラリーをエアー（空気）で加圧するために、配管７に対し圧気源からのエアーが配管１１、油分フィルタ１２、減圧弁１３、配管１４、給気弁１５及び配管１６を介して導入可能とされている。
【００２９】
また、この原水室内を水道水で洗浄するために、配管７に対し、水道水が配管２１、導入弁２２、減圧弁２３、配管２４，２６、給水弁２７及び配管２８を介して導入可能とされている。
【００３０】
膜モジュール５の透過水室に水道水を導入するために、前記配管２４がフィルタ３０、洗浄水弁３１、エジェクタ３２及び配管３３を介して透過水室の導入ポート５ｃに連通している。
【００３１】
このエジェクタ３２の混気ポートには、前記配管１４から分岐した配管３５からのエアーが給気弁３６、減圧弁３７及びオゾン発生器３８を介して導入可能とされている。
【００３２】
透過水室の流出ポート５ｄには、前記の通り配管４４が接続されており、この配管４４には上流側から順次に液温センサ４０、前記液性状計測センサ４１、液面センサ４２及びドレン弁４３が設けられている。
【００３３】
次に、このように構成されたスラリー性状測定装置による計測方法について工程順に詳細に説明する。
【００３４】
〔採泥工程〕
サンプリング弁３及び排気弁８を開とすることにより、各種スラリー状液体を移送路１からスラリー輸送圧力によってサンプリング弁３を介して必要量サンプリングを行う。このスラリーは膜モジュール５に導入される。液面計測センサ６にて液面を検出するまで排気弁８及びサンプリング弁３を開いておき、液面計測センサ６が液面を検知した段階で排気弁８及びサンプリング弁３を閉じる。
【００３５】
〔採液工程１〕
固形物を有するスラリーから膜モジュールの膜５Ａを介して濾液を採取する。この採液工程においては、次第にスラリーの固形分が膜表面を覆い濾液が出にくくなる。そこで、給気弁１５及びドレン弁４３を開とし、計装用空気を油分分離用の油分フィルタ１２を介し減圧弁１３で０．２ＭＰａに減圧して配管７に導く。これにより、膜モジュール５の原水室内のスラリーをエアー圧により加圧する。濾液は液性状計測センサ４１に送り込まれる。
【００３６】
〔採液工程２〕
採液工程１ではスラリーの種類により充分な濾液が確保されない場合もある。その場合は、給気弁１５とドレン弁４３を閉じ、給気弁１８と排気弁８を短時間開くことにより膜５Ａに逆圧をかける。これにより膜５Ａの原水室側の表面に付着した固形分を一時的に膜面から引き離す。そして、再度採液工程１と同様の操作により濾液をセンサ４１に送り込む。濾液液面計測センサ４２に液面が感知されるまで採液工程１と２を繰り返す。
【００３７】
〔計測工程〕
濾液液面センサ４２が液面を検知すると、液温センサ４０で液温を計測すると共に、液性状計測センサ４１で濾液の性状を計測し、計測値を変換器（図示略）を介して濾液性状計測システムの制御器５０にデータを転送し、公衆回線と接続した通信端末５１を介して適宜、情報センターに各種データを転送する。
【００３８】
〔押出工程〕
濾液性状を計測した後、給気弁１５とサンプリング弁３を開くことにより、膜モジュール５内及び周辺配管に残存するスラリーを空気圧で元の移送路１に戻す。
【００３９】
〔洗浄工程１〕
膜モジュール５内を洗浄するため、給水弁２７及び排液弁６０を開くことにより、水道水等の洗浄水を導入弁２２、減圧弁２３を介して膜モジュール５の原水側に流入させ、膜５Ａの表面等に付着した汚れを洗い落とし、排液弁６０及び排液管６１を介して排水する。
【００４０】
〔洗浄工程２〕
洗浄工程１は水による洗浄であるため、膜５Ａに付着したり、膜５Ａ内に付着した汚れを除去することができない場合がある。また、長期間使用すると汚れが蓄積し、濾過工程に支障が出る場合があり、次のような洗浄を行う。
【００４１】
即ち、洗浄水弁３１及び排液弁６０を開とし、洗浄水中の固形分を除去するためのフィルタ３０及びエジェクタ３２を介して洗浄水を膜モジュール５の透過水側に通水し、膜５Ａに付着した固形分を洗い流す。
【００４２】
液性状計測センサ４１等もスラリー成分中の有機物等で汚染を受けるため、洗浄水弁３１及びドレン弁４３を開き、洗浄水でセンサ４０〜４２及び配管４４を洗浄する。
【００４３】
〔洗浄工程３〕
洗浄工程１及び２で洗浄しきれない汚れに対応して薬液もしくはオゾンによる洗浄を行う。この実施の形態ではオゾンによる洗浄を行う。具体的には、給気弁３６を開とし、計装用空気を減圧弁３７で０．０５ＭＰａに調整しオゾン発生器３８にてオゾン化空気を作る。これをエジェクタ３２で洗浄水と混合させ、膜モジュール５の透過水側にオゾン水を流入させ、膜５Ａを通して排液弁６０、排液管６１より排水する。同様にドレン弁４３を開とし、排液することにより、液性状計測センサ４１等及び配管４４も洗浄する。
【００４４】
〔洗浄工程４〕
上記洗浄工程３で使用されたオゾン水は腐食性があるため、洗浄工程３と同様の工程でオゾン発生器のみ停止させ洗浄することにより系内に残留するオゾンを排出する。
【００４５】
これらの工程を繰り返し又組み合わせることにより各種スラリーに対応して長期間安定して液性状を計測しそのデータに基づき最適薬注の仕組みが構成される。
【００４６】
本発明の凝集処理装置にあっては、例えば処理すべきスラリー（原スラリー）の貯槽からスラリーを調整槽に送り、無機凝集剤（鉄、アルミ塩）等の薬注処理を施す。次いで、この調整槽から反応槽に移送し、酸、アルカリ等の薬注処理を施し、中和処理した後、凝集槽に移送し、凝集剤を薬注する。この凝集槽からの流出スラリーを脱水機や膜分離装置に供給して固液分離処理（脱水処理又は膜分離処理）する。この原スラリーや、各槽からの流出スラリー、及び固液分離後の脱水スラリーの性状を上記のスラリー性状測定装置で計測し、この結果に基づいて上記の各薬注を制御する。
【００４７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、凝集スラリー等のスラリーの性状を的確に計測することができるスラリー性状測定装置と、これを用いて薬注制御するようにした凝集処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態に係るスラリー性状測定装置の系統図である。
【符号の説明】
１  スラリー移送路
３  サンプリング弁
５  膜モジュール
５Ａ  分離膜
６  液面計測センサ
３２  エジェクタ
３８  オゾン発生器
４０  液温センサ
４１  計測センサ
４２  液面センサ
５０  制御器
５１  通信端末
【図１】
0003671794.tif 000002