(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱計量室外の採取位置と、加熱計量室内に配置した天秤皿の計測位置と、加熱計量室外の廃棄位置とにわたって試料皿をロボットハンドによって移動させ、採取位置で試料皿に試料汚泥を採取し、計測位置で加熱計量室の上部に配置した熱源により試料汚泥を設定温度に加熱して乾燥工程、強熱灰化工程を行ない、乾燥工程、強熱灰化工程の各終了時における残留物の重量を、前記天秤皿を支持して加熱計量室外に配置した計測機器で計測し、廃棄位置で試料皿上の残留物を吸引除去し、その後に試料皿を天秤皿の計測位置に戻し、加熱計量室内の空気を排気することにより加熱計量室を冷却して初期状態に復帰する計測装置において、
計測装置が計測動作の途中で異常停止したときに、初期状態に復帰する復帰動作として、試料皿を計測位置に載置して強熱灰化工程へ移行し、強熱灰化工程の終了後に廃棄位置で試料皿上の残留物を吸引除去し、その後に試料皿を天秤皿の計測位置に戻し、加熱計量室内の空気を排気することにより加熱計量室を冷却して初期状態に復帰することを特徴とする試料汚泥の重量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥含水率や強熱減量の計測装置に係り、高温雰囲気内において試料の重量を計測する試料汚泥の重量計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、下水処理施設では、汚泥の効率的処分を目的として広域汚泥処理を採用する傾向にある。しかし、搬入される汚泥性状は時間変動を生じ易く、焼却、溶融処理プラントの安定運転に影響を及ぼしている。このような、処理プラントにおいて汚泥の含水率、強熱減量を事前に計測することは、プラントの安定運転を行なうために重要である。
【０００３】
この測定は、日本下水道協会が定める試験方法に基づいて行なっている。水分は、試料汚泥を１０５〜１１０℃で２時間乾燥し、経過後の全蒸発残留物の重量を測定し、乾燥前の試料汚泥の重量との差を算出する。強熱減量は、含水率計測後の全蒸発残留物を６００±２５℃で１時間強熱灰化し、経過後の強熱残留物の重量を測定し、全蒸発残留物の重量との差を算出する。
【０００４】
従来の汚泥含水率や強熱減量の計測装置においては、試料汚泥を試料皿に採取し、加熱計量室内において乾燥もしくは強熱灰化し、試料汚泥の各段階における重量を測定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の計測装置は、計測操作が正常に進行せず、例えば乾燥工程、強熱灰化工程中にトラブルが発生し、異常状態になったと判断すると自動停止動作を起こす。この異常状態と判断する要因としては、下記のものがある。
１．操作者によって非常停止スイッチが押されるか、運転指令として非常停止信号が入力される時
２．計測装置が自ら機器故障や動作異常を検出した時
３．計測装置の扉が何らかの原因によって開かれた時（重量計測に誤差が生じるため）
計測装置は、自動停止動作において汚泥の供給、加熱を停止する。計測装置は、異常事態の発生要因が取り除かれ、マニュアル操作によって初期状態に復帰し、自動計測開始信号を受けて計測動作を最初から始める。
【０００６】
しかし、異常状態が計測動作のどの段階で発生したかは場合によるので、例えば試料皿がどの位置にあるのか、試料皿上の汚泥がどういう状態に処理されているかによって復帰動作がその都度異なったものとなる。
このために、異常発生時には、操作者が異常発生要因を取り除くと同時に、試料皿を初期位置に戻し、試料皿上に計測途中の汚泥が残っていれば、それを除去した後に試料皿を初期位置に戻し、自動計測を再開する必要があり、特に試料皿に残った計測途中の汚泥の除去作業に手間が掛かった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、異常事態の発生時に容易に初期状態に復帰することができる試料汚泥の重量計測方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の試料汚泥の重量計測方法は、加熱計量室外の採取位置と、加熱計量室内に配置した天秤皿の計測位置と、加熱計量室外の廃棄位置とにわたって試料皿をロボットハンドによって移動させ、採取位置で試料皿に試料汚泥を採取し、計測位置で加熱計量室の上部に配置した熱源により試料汚泥を設定温度に加熱して乾燥工程、強熱灰化工程を行ない、乾燥工程、強熱灰化工程の各終了時における残留物の重量を、前記天秤皿を支持して加熱計量室外に配置した計測機器で計測し、廃棄位置で試料皿上の残留物を吸引除去し、その後に試料皿を天秤皿の計測位置に戻し、加熱計量室内の空気を排気することにより加熱計量室を冷却して初期状態に復帰する計測装置において、
計測装置が計測動作の途中で異常停止したときに、初期状態に復帰する復帰動作として、試料皿を計測位置に載置して強熱灰化工程へ移行し、強熱灰化工程の終了後に廃棄位置で試料皿上の残留物を吸引除去し、その後に試料皿を天秤皿の計測位置に戻し、加熱計量室内の空気を排気することにより加熱計量室を冷却して初期状態に復帰するものである。
【０００９】
上記した構成により、異常発生時には、操作者が異常発生要因を取り除いた後に復帰動作を行なう。この復帰動作は、試料皿に残る試料汚泥を強熱灰化して除去することにより、計測装置が計測動作において使用する機能を使って行なうことができ、操作者が試料汚泥の除去作業に手数を要することなく容易に初期状態へ復帰できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、計測装置１は計測装置本体２と計測制御盤３とからなり、計測装置本体２は汚泥採取室４、加熱計量室５、電子天秤室６、廃棄室７に区画してそれぞれ閉塞空間を形成している。
【００１１】
電子天秤室６には計測機器として電子天秤８を配置し、電子天秤８の天秤皿９を加熱計量室５の内部に配置し、この天秤皿９に試料汚泥１０を採取する試料皿１１を載置している。加熱計量室５は、上部に熱源としてのハロゲンランプ装置１２を配置し、側壁面上部に脱臭ファン１３を設けており、一側の壁面に形成した開口５ａを開閉する扉装置１４を有している。
【００１２】
汚泥採取室４には、試料皿１１をハンドリングするためのロボットハンド１５を配置するとともにと、試料汚泥１０を供給する汚泥供給系１６と、計測後の残留物を吸引除去する吸引系１７と、汚泥供給系１６に残る余剰な汚泥を投棄する排水系１８とがそれぞれ開口している。汚泥供給系１６は、途中に給泥ポンプ１９と開閉バルブ２０を有し、先端に鉛直方向の供給口２１を有しており、供給口２１には試料汚泥１０を圧縮空気で押し出す圧縮空気供給系２２が連通している。吸引系１７は廃棄室７に配置した吸引ブロア２３および集灰缶２４を有し、排水系１８は廃棄室７に配置した攪拌槽２５および排水ポンプ２６を有している。
【００１３】
これらの機器を制御する計測制御盤３は、ハロゲンランプ装置１２の出力を制御するランプコントローラ２７と、ランプコントローラ２７への指示量を調節する指示調節計２８と、パーソナルコンピュータ２９からなり、パーソナルコンピュータ２９は、加熱計量室５に配置した温度センサー３０および電子天秤８からの出力を受け取り、各機器を制御して計測操作を行なう。
【００１４】
以下、上記した構成における作用を説明する。試料に供する汚泥は、焼却、溶融処理プラントへ汚泥を供給する本管（図示省略）から汚泥供給系１６を通して取り出す。この汚泥の取出操作は給泥ポンプ１９を駆動して連続的に行なって本管を流れる汚泥と同質の汚泥をリアルタイムに取り込み、試料として採取しない汚泥を排水系１８に投入している。計測操作の１サイクルの初期状態において試料皿１１は加熱計量室５の天秤皿９の上にある。この時点における電子天秤８における計測重量を試料皿１１の自重量Ｗ０として記憶する。
【００１５】
計測操作を図２に示すフローを参照して説明する。開閉バルブ２０を一旦閉栓し、供給口２１に残留する汚泥を圧縮空気供給系２２から供給する圧縮空気によって排出する。加熱計量室５の扉装置１４を開放し、ロボットハンド１５を操作して試料皿１１を採取位置へ移動する。（Ｓｔ．１）  開閉バルブ２０を所定時間だけ開放して所定量の試料汚泥１０を供給口２１から試料皿１１へ供給し、供給口２１に残留する汚泥を圧縮空気供給系２２から供給する圧縮空気によって排出する。（Ｓｔ．２）
扉装置１４を開放し、試料汚泥１０を採取した試料皿１１をロボットハンド１５で天秤皿９に載置する。（Ｓｔ．３）  扉装置１４を閉じて電子天秤８によって採取した試料汚泥の重量を計測し、計測した値を記憶する。（Ｓｔ．４）  以後連続して重量を計測する。ランプコントローラ２７はハロゲンランプ装置１２を所定の出力で点灯し、試料汚泥１０を設定温度（１０５〜１１０℃）に加熱し、試料汚泥１０を乾燥させる。この乾燥工程は、１分間の重量変化が零となった時点を工程の終了時とする。（Ｓｔ．５）  乾燥工程の終了時における電子天秤８による計測重量を蒸発残留物の重量として記憶する。（Ｓｔ．６）
指示調節計２８によりハロゲンランプ装置１２の出力を増し、試料皿１１に残る蒸発残留物を設定温度（６００±２５℃）に加熱し、試料汚泥１０を強熱灰化する。この強熱灰化工程は加熱開始後に１５分経過した時点を工程の終了時とする。（Ｓｔ．７）  強熱灰化工程の終了時における電子天秤８による計測重量を強熱残留物の重量として記憶する。（Ｓｔ．８）
ロボットハンド１５により試料皿１１を加熱計量室５から取り出し、試料皿１１を廃棄位置で吸引系１７に対応させる。（Ｓｔ．９）  吸引ブロア２３を駆動して試料皿１１の強熱残留物を吸引除去し、吸引した灰を集灰缶２４に貯留する。（Ｓｔ．１０）
加熱計量室５の扉装置１４を開放し、ロボットハンド１５により試料皿１１をの天秤皿の計測位置に戻す。（Ｓｔ．１１）  その後、脱臭ファン１３による加熱計量室５の空気を排気することにより加熱計量室５および試料皿１１を冷却し、初期状態に復帰する。（Ｓｔ．１２）
計測装置１が計測動作の途中で異常停止したときには、初期状態に復帰する復帰動作を行なう。図３に示すように、計測装置１が異常停止すると（Ｓｔ．１３）操作者は異常原因を取り除き、指令入力待ち（Ｓｔ．１４）のパーソナルコンピュータ２９に運転継続か、終了かの指示を入力する。
【００１６】
パーソナルコンピュータ２９は入力指令を判断して（Ｓｔ．１５）、終了指示であれば自動計測操作を終了する。（Ｓｔ．１６）  運転を継続する場合には、ロボットハンド１５が試料皿１１を保持する閉状態であるか、試料皿１１を放した開状態であるかを判断する。（Ｓｔ．１７）  ロボットハンド１５が閉状態であるときには、加熱計量室５の扉装置１４を開放し、ロボットハンド１５を操作して試料皿１１を天秤皿９に載置する。（Ｓｔ．１８）  ロボットハンド１５が開状態であるときには、前記動作を飛ばす。ここで電子天秤８による計測重量Ｗ０を記憶する。（Ｓｔ．１９）
パーソナルコンピュータ２９は直近に計測した試料皿１１の自重量Ｗ０を取り込み、この重量Ｗ０から０．１ｇ減算した値と電子天秤８の現在の計測重量Ｗとを比較し（Ｓｔ．２０）、現在の計測重量Ｗが小さい場合には試料皿１１が天秤皿９から落下しているとして警報を出力する。（Ｓｔ．２１）
現在の計測重量Ｗが大きい場合には強熱灰化工程へ移行し、試料皿１１の汚泥を強熱灰化する。（Ｓｔ．２２）
強熱灰化工程の終了後に、ロボットハンド１５により試料皿１１を加熱計量室５から取り出し、試料皿１１を廃棄位置で吸引系１７に対応させる。（Ｓｔ．２３）  吸引ブロア２３を駆動して試料皿１１の強熱残留物を吸引除去し、吸引した灰を集灰缶２４に貯留する。（Ｓｔ．２４）
加熱計量室５の扉装置１４を開放し、ロボットハンド１５により試料皿１１をの天秤皿の計測位置に戻す。（Ｓｔ．２５）  その後、脱臭ファン１３による加熱計量室５の空気を排気することにより加熱計量室５および試料皿１１を冷却し、初期状態に復帰する。（Ｓｔ．２６）
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、異常発生時には、計測途中の試料皿に残る試料汚泥を強熱灰化して除去することにより、計測装置が計測動作において使用する機能を使って復帰動作を行なうことができるので、操作者が試料汚泥の除去作業に手数を要することなく容易に初期状態へ復帰でき、衛生的にも作業環境が改善され、メンテナンス負荷が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す計測装置の摸式図である。
【図２】同計測装置の計測手順を示すフローチャートである。
【図３】同計測装置の復帰手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    計測装置
４    汚泥採取室
５    加熱計量室
６    電子天秤室
７    廃棄室
８    電子天秤
９    天秤皿
１０    試料汚泥
１１    試料皿
１２    ハロゲンランプ装置
１３    脱臭ファン
１４    扉装置
１５    ロボットハンド
１６    汚泥供給系
１７    吸引系
１８    排水系
２２    圧縮空気供給系
２７    ランプコントローラ
２８    指示調節計
２９    パーソナルコンピュータ
【図１】
0003625698.tif 000002
【図２】
0003625698.tif 000003
【図３】
0003625698.tif 000004