(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥試料を供給ノズルに供給する汚泥供給系と、供給ノズルに対向して開口し、汚泥供給系の余剰な汚泥を投棄する攪拌槽と、攪拌槽に設置した正逆双方向に回転可能な攪拌機と、攪拌槽からオーバーフローで汚泥排水が流入する排水槽と、攪拌槽に連通する冷却水排水管路と、攪拌機と汚泥供給系を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、汚泥廃棄時に攪拌機を正転駆動して下向流を生起する状態で汚泥供給系から汚泥を廃棄し、汚泥廃棄後に攪拌機を逆転駆動して上向流を生起することを特徴とする汚泥試料の廃棄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥試料の廃棄装置に関し、汚泥溶融炉等において用いる汚泥分析計の汚泥試料を廃棄する技術に係るものである。
【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から算出する。
【０００４】
従来の汚泥含水率や強熱減量の計測装置においては、溶融炉等へ汚泥を供給する送泥本管から汚泥を計測装置へ引き込み、引き込んだ汚泥から試料汚泥（５ｇ）を予め重量計測した試料皿に採取し、始めに加熱計量室内において試料汚泥の重量を計測する。次に、乾燥工程における加熱によって試料汚泥の水分を蒸発させ、その後に全蒸発残留物の重量を計測し、この計測値と乾燥前の試料汚泥の重量との差を算出して水分量を求め、水分量を乾燥前の試料汚泥の重量で除算して含水率を算出する。続いて、強熱灰化工程における加熱によって燃焼させ、その後に強熱残留物の重量を計測し、この計測値と全蒸発残留物の重量との差を全蒸発残留物の重量で除算して強熱減量として算出する。
【０００５】
この一連の計測処理工程が終了した時点で、計測操作サイクルの最初に戻り、前回に引き込んだ汚泥を廃棄し、新たに送泥本管から汚泥を計測装置へ引き込み、計測操作を繰り返す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の構成において、計測操作サイクルの最初において、前回に引き込んだ汚泥は排水系に投入して廃棄しており、廃棄する汚泥は攪拌槽へ投入して希釈後に排水槽へ送っている。この希釈水には、加熱ランプなどの機器冷却排水を使用し、排水槽から排水ポンプで系外へ排出している。
【０００７】
ところで、攪拌槽における攪拌機はモータを一定回転速度で駆動し、攪拌翼を一定の方向に回転駆動して水流を生起し、水流によって攪拌槽内に強制的に対流を生じさせている。この攪拌機によって生起する水流が下向流であると、槽底部に沈降性の汚泥成分によって高濃度の汚泥層が形成され、滞留した高濃度の汚泥が凝固すると対流によっては排出することが困難となる。一方、攪拌機によって生起する水流が上向流であると、槽上部に浮遊性の汚泥成分によって高濃度の汚泥層が形成され、廃棄した汚泥試料が槽内へ流入する際の抵抗となり、汚泥試料の自由落下が阻害されて軌道が逸れて、攪拌槽へ至る前に投下経路中の壁面に付着し、攪拌槽の廃棄口を閉塞することがある。
【０００８】
本発明は上記した課題を解決するものであり、廃棄する汚泥試料を攪拌槽へ速やかに取り込み、かつ槽内に汚泥試料を滞留させることなく、希釈した汚泥を円滑に排水槽へ排出することができる汚泥試料の廃棄装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の汚泥試料の廃棄装置は、汚泥試料を供給ノズルに供給する汚泥供給系と、供給ノズルに対向して開口し、汚泥供給系の余剰な汚泥を投棄する攪拌槽と、攪拌槽に設置した正逆双方向に回転可能な攪拌機と、攪拌槽からオーバーフローで汚泥排水が流入する排水槽と、攪拌槽に連通する冷却水排水管路と、攪拌機と汚泥供給系を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、汚泥廃棄時に攪拌機を正転駆動して下向流を生起する状態で汚泥供給系から汚泥を廃棄し、汚泥廃棄後に攪拌機を逆転駆動して上向流を生起する構成としたものである。
【００１０】
上記した構成により、計測時に機器冷却排水は冷却水排水管路から攪拌槽へ流入し、攪拌槽は常に満水状態となり、攪拌槽内の排水が排水槽へ越流する。
汚泥の廃棄時に制御装置は攪拌機を正転駆動して下向流を生起し、汚泥供給系を操作して余剰な汚泥を満水状態の攪拌槽へ投棄する。投棄した汚泥は下向流に取り込まれて速やかに槽内に流入し、攪拌されて希釈されながら下向流によって槽内に生起する対流に乗って槽内を循環する。
【００１１】
制御装置は、汚泥廃棄後に攪拌機を逆転駆動して上向流を生起し、槽底部に滞留する沈降性の汚泥を上向流に取り込んで攪拌しながら槽上部に押し上げて排水槽へ越流させる。
【００１２】
【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。
【００１３】
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に汚泥試料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。
【００１４】
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、汚泥試料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、基端側が汚泥を焼却炉等へ供給する送泥本管（図示省略）に連通し、途中に汚泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９ｂを有し、先端に供給ノズル２０を接続している。供給ノズル２０は、ノズル口２０ａを有する先端部２０ｂが下方に向けて屈曲している。
【００１５】
供給ノズル２０には先端部２０ｂの頂部側に圧縮空気を供給する圧縮空気供給系２２が接続している。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を有している。
排水系１８は汚泥採取室４に開口する投入口部２５と、廃棄室７に配置した攪拌槽２６および排水槽２７と、排水槽２７に連通する排水管２８とを有しており、排水管２８には排水ポンプ２８ａを設けている。攪拌槽２６には排水槽２７へオーバーフローする越流堰２６ａおよび正逆双方向に回転駆動可能な攪拌機２９を有している。
【００１６】
ハロゲンランプ装置１２には、冷却水を供給する冷却水供給管路３０と、使用した機器冷却水を排出するための冷却水排水管路３１とが接続しており、冷却水排水管路３１は先端が投入口部２５に連通している。
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３２と、ランプコントローラ３２への指示量を調節する指示調節計３３と、パーソナルコンピュータ３４からなる。パーソナルコンピュータ３４は、加熱計量室５に配置した温度センサー３５、電子天秤８からの出力を受け取り、ロボットハンド１５、汚泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９ｂ、給気バルブ２２ａ、吸引ブロア２３、排水ポンプ２８ａ、攪拌機２９等の各機器を制御して計測操作と汚泥廃棄操作を行なうものである。
【００１７】
図２に示すように、パーソナルコンピュータ３４には、汚泥加圧ポンプ１９ａ、給泥バルブ１９ｂを制御する汚泥供給制御装置３４ａと、排水ポンプ２８ａ、攪拌機２９を制御する排水制御装置３４ｂとを機能回路として設けている。
汚泥供給制御装置３４ａは汚泥廃棄時に汚泥廃棄指令を発して余剰な汚泥を廃棄し、排水制御装置３４ｂは汚泥廃棄指令に先立って攪拌機２９を正転駆動し、汚泥廃棄指令が消えた後においても所定時間継続する。
【００１８】
以下、上記した構成における作用を説明する。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。パーソナルコンピュータ３４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を採取位置へ移動する。
次に、汚泥供給系１６の給泥バルブ１９ｂを設定開放時間だけ開栓して、供給ノズル２０に設定採取用量の汚泥を供給する。給泥バルブ１９ｂを閉栓した後に設定経過時間を経た時点で、供給ノズル２０に接続した圧縮空気供給系２２の給気バルブ２２ａを開栓して、供給ノズル２０の先端部２０ｂの汚泥を圧縮空気で押し出して汚泥試料を試料皿１１に切り出す。
【００１９】
次に、扉装置１４を開放し、汚泥試料１０を採取した試料皿１１をロボットハンド１５で天秤皿９に載置し、扉装置１４を閉じて電子天秤８で採取した汚泥試料の重量を計測し、計測した値を記憶する。ランプコントローラ３２はハロゲンランプ装置１２を所定の出力で点灯し、汚泥試料１０を設定温度に加熱し、汚泥試料１０を乾燥させる。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。
【００２０】
次に、指示調節計３６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に加熱し、汚泥試料１０を強熱灰化する。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し、強熱減量を算出する。
次に、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。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。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を天秤皿の計測位置に戻す。その後、脱臭ファン１３によって加熱計量室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。
【００２１】
上述した計測時において、排水系１８では機器冷却排水系の冷却水排水管路３１から機器冷却排水が排水槽２７へ流入する。
パーソナルコンピュータ３４の汚泥供給制御装置３４ａは、汚泥試料を採取する操作サイクルの始めにおいて汚泥廃棄指令を発信し、汚泥加圧ポンプ１９ａを駆動し、給泥バルブ１９ｂを開栓して現在において本管を流れる汚泥と同質の新たな汚泥をリアルタイムに取り込んで、汚泥供給系１６および供給ノズル２０に導くとともに、汚泥供給系１６および供給ノズル２０内に残留する汚泥を廃棄する。このとき、図４に示すように、排水制御装置３４ｂは汚泥廃棄指令に先立って攪拌機２９を正転駆動し、排水ポンプ２８ａを駆動する。
【００２２】
図２に示すように、攪拌機２９の正転駆動によって下向流が生起し、投棄した汚泥は下向流に取り込まれて速やかに槽内に流入し、攪拌されて希釈されながら下向流によって槽内に生起する対流に乗って槽内を循環する。
排水制御装置３４ｂは、汚泥廃棄指令が消えた後においても攪拌機２９の正転駆動を所定時間継続し、その後に攪拌機２９を逆転駆動する。
【００２３】
図３に示すように、攪拌機２９の逆転駆動によって上向流が生起し、上向流が槽底部に滞留する沈降性の汚泥を取り込んで攪拌しながら槽上部に押し上げ、希釈された汚泥が排水槽２７へ越流する。排水槽２７の汚泥は、排水ポンプ２８ａによって排水管２８を通って槽外へ排出する。
パーソナルコンピュータ３４は、汚泥の廃棄操作を終了して後に、給泥バルブ１９ｂを閉栓して汚泥の供給を一旦停止し、給気バルブ２２ａを開栓して圧縮空気供給系２２から圧縮空気を供給ノズル２０の先端部２０ｂに供給する。この圧縮空気は供給ノズル２０の頂部側に作用し、供給ノズル先端部２０ｂに残留する汚泥をノズル外へ押し出して除去するとともに、ノズル内を洗浄する。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、汚泥試料の廃棄時に攪拌機を正転駆動して下向流を生起し、投棄した汚泥を下向流に取り込むことにより、汚泥を速やかに槽内に流入させることができ、廃棄後に攪拌機を逆転駆動して上向流を生起し、槽底部に滞留する沈降性の汚泥を上向流に取り込んで槽上部に押し上げることにより、槽内に汚泥試料を滞留させることなく、希釈した汚泥を円滑に排水槽へ排出することができる。
【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】同計測装置における廃棄時の攪拌槽の作用を示す摸式図である。
【図３】同計測装置における廃棄後の攪拌槽の作用を示す摸式図である。
【図４】同装置のタイムチャートである。
【符号の説明】
１    計測装置
２    計測装置本体
３    計測制御盤
４    汚泥採取室
５    加熱計量室
５ａ  開口
６    電子天秤室
７    廃棄室
８    電子天秤
９    天秤皿
１０    汚泥試料
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
１９ａ  汚泥加圧ポンプ
１９ｂ  給泥バルブ
２０    供給ノズル
２０ａ  ノズル口
２０ｂ  先端部
２２    圧縮空気供給系
２３    吸引ブロア
２４    集灰缶
２５    投入口部
２６    攪拌槽
２６ａ  越流堰
２７    排水槽
２８    排水管
２８ａ  排水ポンプ
２９    攪拌機
３０    冷却水供給管路
３１    冷却水排水管路
３２    ランプコントローラ
３３    指示調節計
３４    パーソナルコンピュータ
３４ａ  汚泥供給制御装置
３４ｂ  排水制御装置
３５    温度センサー
【図１】
0003611023.tif 000002
【図２】
0003611023.tif 000003
【図３】
0003611023.tif 000004
【図４】
0003611023.tif 000005