(57)【要約】【課題】シンプルな構造で組立に対して時間と熟練を必要とせず、安価で且つメンテナンス性にも秀でた、濾過機能を安定的に維持し得る固液分離装置とその制御方法の提供。【解決手段】処理槽９内に各濾片を積層した複数の積層状回転濾体（以下「濾体」という）１ｔを固分排出口１１に向けて昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路７を形成し、該濾体１ｔの回転軸の一端にモータ軸を直結して自立駆動構成し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る周波数変換部，処理部，指令部，設定・記憶部が内装された制御盤によって、該モータへ給電状態とモータ定数を基に算出された演算負荷トルクを判定の測定値として、予め設定されている各設定値を判定の基準値として判定した結果に基づいて指令処理されることで、各回転軸４を最適に駆動制御するように構成した。【選択図】          図１
2014140804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、両端を軸受で支承された回転軸外周に直径の異なる各濾片を挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体の該濾過溝内に、他方の濾片の外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側側壁と排出側側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、該固分排出口側終端の上下２段と原液供給口側始端の下段の積層状回転濾体の濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置において、
前記積層状回転濾体の回転軸の一端にモータ軸を直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る制御盤によって、各回転軸を最適に駆動制御するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固液分離装置であって、前記上下２段に対向配列された複数の積層状回転濾体の各回転軸の一端にモータ軸を直結して自立駆動するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固液分離装置であって、前記上下２段に対向配列された相隣接する回転軸に固定されたスプロケットに噛み合うチェーン等の回転力伝達手段によって連接された、２軸一群または３軸一群の回転軸中の一軸にのみモータ軸を直結させて駆動用の回転軸とし、他の軸を従動用の回転軸として、２列または３列或いはそれら双方の交配列の積層状回転濾体を一群毎に駆動するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の固液分離装置であって、固分排出口側終端の上下２段の積層状回転濾体の回転軸と、それらに隣接する複数の積層状回転濾体の駆動用の回転軸の一端にモータ軸を直結して駆動するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、両端を軸受で支承された回転軸外周に直径の異なる各濾片を挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体の該濾過溝内に、他方の濾片外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側側壁と排出側側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、該固分排出口側終端の上下２段と原液供給口側始端の下段の積層状回転濾体の濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置の制御方法において、
前記積層状回転濾体の駆動用の回転軸の一端にモータ軸を直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る周波数変換部，処理部，指令部，設定・記憶部等が内装された制御盤によって、該モータ毎へ夫々供給されている周波数や電流や電圧などの電源状態とモータ定数を基に、前記処理部によって算出された夫々の演算負荷トルクを判定の測定値として、前記設定・記憶部に予め設定されている設定値を判定の基準値として用いることで、該処理部で対比判定された結果を基に、前記指令部からの指令を受けて周波数変換部から該当のモータへ適正な回転方向と周波数の電源の供給または停止を行うことで、
前記該当のモータ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体の駆動制御することを特徴とした固液分離装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の固液分離装置の制御方法であって、固分排出口側終端の上下２段の積層状回転濾体の駆動用の回転軸を脱水部の駆動制御とし、他の上下２段の積層状回転濾体の駆動用の回転軸を濾過部の駆動制御として大別し、
回収固分を排出口側に送り出す回転方向を正転として、濾過部は正転で脱水部を逆転で初期駆動させ、
次に前記処理部によって算出された演算負荷トルクを負荷検知の測定値として、予め設定された過負荷判定値を超えるか否かを判定し、過負荷判定値を超える場合は、濾過および脱水部共に過負荷検知該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸を停止し、
また、そうでない場合は、該演算負荷トルクが予め設定された下限負荷判定値を超えるか否かを判定し、濾過部では下限負荷判定値を超え上限負荷判定値未満であれば当初の正転駆動が継続され、後段の脱水部では下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていれば当初の逆転駆動が継続され、
更にまた、濾過部では下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていればスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間中、該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸が一時停止され、後段の脱水部では下限負荷判定値を超えていれば、前記濾過部の正転継続に備えるために駆動方向を逆転から正転に切替えて、正転駆動状態で再度該演算負荷トルクが予め設定された下限負荷判定値を超えるか否かを判定して、下限負荷判定値を超え上限負荷判定値未満であれば前記切替後の正転駆動が継続されるが、そうでない下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていれば、前記濾過部と同様のスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間中、該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸が一時停止され、
そして、濾過および脱水部共に予め設定された一時停止時間経過後に、一時停止前の正転で緩やかに復帰駆動されて、前記各判定値との対比判定処理に基づいた制御が再度行われることで、
前記該当のモータ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体の駆動制御することを特徴とした固液分離装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、下水処理場、し尿処理場、畜産農業、食料品製造業、化学工業などの汚泥を含む排水の処理施設において発生する、液体中に含まれている汚泥の固形物、特に懸濁固形物（ＳＳ）を分離した固分と液分を各別に取り出すための装置とその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、下水処理場、し尿処理場、畜産農業、食料品製造業、化学工業などの排水の処理場において発生する汚泥を含む排水即ち懸濁汚水は環境破壊の問題から、そのままでは排水することが出来ないことは周知のことであり、懸濁汚水に含まれる懸濁固形物（ＳＳ）を可能な限り除去した状態で処理することが課題となっている。
【０００３】
そのために、回転軸に嵌着された多数の回転プレートの各プレート間に細隙溝を有せしめてなる濾過素子の複数が、隣接するもの同士互いにプレートを相手の細隙溝に嵌入させた交接状態により、原液供給口および固分排出口を有する処理槽内に順次配列し、単一の原動機からチェーンやスプロケット、ギア、補助シャフト軸受等の回転力伝達手段によって、原液供給口から供給された原液を固分排出口に移動させる方向へ各濾過素子を回転させつつ濾過脱水を行わせる濾過脱水装置において、固分排出口から遠い位置に配置された始部側濾過素子群を原動機により回転させると共に、同原動機から減速機構を介して上記始部側濾過素子群よりも低速度で、固分排出口から近い位置に配置された終部側濾過素子群を回転させるよう構成されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、円板状の濾片を回転軸に多数組み付けた濾体を吐出口に向けて上下２列に複数個連続的に設け、各濾体を正転させることにより懸濁液中の固形物を上下２列のろ体間で吐出口に向けて順次移送しつつ濾過・脱水する脱水装置において、二機の原動機から夫々個別のチェーンやスプロケット等の回転力伝達手段によって、吐出口に近い上下濾体と他の濾体との回転速度や方向および発停等が夫々別異に駆動可能なように構成された、各濾体を正転に加えてリミットスイッチの異常負荷検知により逆転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを具備するものが提案されている（例えば、下記の特許文献２参照）。
【０００５】
更にまた、汚泥供給部と汚泥排出部を備えた脱水処理槽を備えており、該脱水処理槽内に、複数の円板が所定間隔を保って回転軸方向に配列された回転濾過体を交接列をなすように配設し、前記回転濾過体の回転により汚泥を濾過脱水しながら搬送する構成の、いわゆる多重円板型の汚泥脱水処理装置において、単機のモータの駆動によって作動する駆動機構の回転動力をチェーンやスプロケット等の回転力伝達手段によって、前記回転濾過体を駆動回転させることで汚泥を濾過脱水しながら搬送すると共に、該回転濾過体の回転を担うモータへの過剰負荷を防止するための安全対策として、前記回転濾過体の回転駆動を担うモータの回転軸のトルク値を実測して検知するトルク検知手段と、該トルク検知手段で検知されたトルク値に基づいて前記回転濾過体の回転を制御する手段とを設けることで、汚泥脱水処理工程においては、前記回転濾過体の回転駆動を担うモータの回転軸のトルク値を実測して検知し、該トルク値に基づいて前記回転濾過体の過負荷状態を検知することにより、前記回転濾過体の回転を制御し、モータのトルクを、該モータの回転軸に付設したトルク検知手段によって正確に実測することで、その実測したトルク値に基づいて、異常トルクを監視し、規定異常のトルクが発生した場合は、自動的にモータの回転数を低減するように制御することにより、異常トルクに対する正確かつ迅速な対応が可能となり、モータのトルク実測値が規定値以下になるまでは、誤っても正常運転を再開することはなく、回転濾過体において過剰負荷が発生し得る状態が、依然として改善できていない場合には、トルク値が規定値を超えたままの状態であるので、トルク検知手段をリセットしても、正常運転を再開することはあり得ないことから、本手段は、異常トルクに関する安全対策として、信頼性が高く、駆動系の保全の点でも好適であり、また、トルク検知手段は、回転軸のトルクを正確に実測できるものであれば適宜選択可能であり、例えば、回転軸にトルクメータを付設する手段を選択できるものが提案されている（例えば、下記の特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０２４０２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５６４０号公報
【特許文献３】特開２００２−０３５７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１の濾過脱水装置では、チェーンやスプロケット、ギア、補助シャフト軸受等の回転力伝達手段の構造により、始部および終部側の全ての各濾過素子郡を単一の原動機で駆動させていることから、必然的に回転力伝達手段の構造が複雑となり、前記各伝達具の伝達調整および保守点検に手間が掛かると共に、各濾過素子軸毎の回転速度の可変速調整ができないことに加えて、チェーンの回転方向の制限から逆回転ができないばかりか、前記原動機の故障或いは各濾過素子郡のいずれか一群が拘束することにより、全ての濾過素子郡の駆動が停止されるという機能維持と、複雑な構成により組立難くコストも嵩むことに加えて、分解・組立を要するメンテナンス性にも劣るという欠点があった。
【０００８】
また、前記特許文献２の濾過脱水装置では、吐出口に近い上下濾体と他の濾体との回転速度や方向および発停等が夫々別異に駆動可能なように二機の原動機を設けて、各部個別駆動のチェーンに夫々テンションローラを設けることで、チェーン等の張力調整を確実に行うように構成されていることで、正転駆動または逆転駆動の駆動手段を具備されていることから、前記特許文献１より原動機が１機増した２系統の駆動源だけでは、やはり前記特許文献１と同様の欠点を有していると共に、特許文献２の段落０００６「過負荷になると、各ろ体を正転から逆転に切り換えることにより目詰まり状態を容易に解消することができる。」に記載の効果は、実際の運転においては吐出口が目詰まり（閉塞）した状態では、濾体の回転摺動面に接触している固形物（脱水ケーキ）は逆転駆動で装置内に引き戻されるが、濾体の回転摺動面から離れた吐出口を閉塞している固形物までが引き戻されることはなく、吐出口の閉塞解除されていない状態から、再び正転駆動で固形物が吐出口に移送されることから、出口を失った固形物は入口側からの押圧を受けて閉塞の固形物は圧密状態が促進され、やがて排出機能が完全に喪失される重大な故障を招来されることから、客観的に記述とは真逆の効果である。
【０００９】
更にまた、前記特許文献３の濾過脱水装置では、前記特許文献１と同様の単一原動機駆動の構成に加えて、モータの異常トルクを物理的かつ直接的に検知して、モータの回転制御を行う手段を具備されていることから、負荷状況に対応した単一の原動機の回転制御は出来るものの、やはり前記特許文献１と同様の欠点を有していると共に、特許文献３の段落００３９「・・・、規定以上のトルクが発生した場合、自動的にモータの回転数を低減するように制御しているので、異常トルクの発生に対する正確かつ迅速な対応が可能になるという効果が奏される。」に記載の効果は、実際の運転においては脱水された固形物（脱水ケーキ）が排出口で目詰まり（閉塞）、即ち出口を失った固形物は入口側からの押圧を受けて閉塞の固形物が圧密状態となっていることから、このような状況下で駆動軸の回転数が減速されれば、出口を塞ぐ圧密状態の固形物が停滞させることになって、寄り一層固形物の圧密状態が促進され、やがて排出機能が完全に喪失される重大な故障を招来されることから、前記特許文献２と同様の客観的に記述とは真逆の効果である。
【００１０】
そこで、本発明は前記問題点を鑑み、各積層状回転濾体のシャフト毎に直接駆動することが可能な態様で、且つ、可変速制御を可能とすると共に、各積層状回転濾体毎の負荷検知と回転制御を可能にする手段を具備することで、前記従来技術の問題点を払拭することで、シンプルな構造で組立に対して時間と熟練を必要とせず、安価で且つメンテナンス性にも秀でた、濾過機能を安定的に維持し得る固液分離装置とその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
原液供給口と固分排出口および濾液排水口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、両端を軸受で支承された回転軸外周に直径の異なる各濾片を挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体の該濾過溝内に、他方の濾片の外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側側壁と排出側側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、該固分排出口側終端の上下２段と原液供給口側始端の下段の積層状回転濾体の濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置において、前記積層状回転濾体の回転軸の一端にモータ軸を直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る制御盤によって、各回転軸を最適に駆動制御するように構成したことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項１の固液分離装置において、本発明の請求項２に係る発明は、前記上下２段に対向配列された複数の積層状回転濾体の各回転軸の一端にモータ軸を直結して自立駆動するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
【００１３】
また、本発明の請求項１の固液分離装置において、本発明の請求項３に係る発明は、前記上下２段に対向配列された相隣接する回転軸に固定されたスプロケットに噛み合うチェーン等の回転力伝達手段によって連接された、２軸一群または３軸一群の回転軸中の一軸にのみモータ軸を直結させて駆動用の回転軸とし、他の軸を従動用の回転軸として、２列または３列或いはそれら双方の交配列の積層状回転濾体を一群毎に駆動するように構成している。
【００１４】
更にまた、本発明の請求項３の固液分離装置において、本発明の請求項４に係る発明は、固分排出口側終端の上下２段の積層状回転濾体の回転軸と、それらに隣接する複数の積層状回転濾体の駆動用の回転軸の一端にモータ軸を直結して駆動するように構成している。
【００１５】
一方、本発明の請求項５に係る固液分離装置の制御方法では、原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、両端を軸受で支承された回転軸外周に直径の異なる各濾片を挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体の該濾過溝内に、他方の濾片外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側側壁と排出側側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、該固分排出口側終端の上下２段と原液供給口側始端の下段の積層状回転濾体の濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置の制御方法において、前記積層状回転濾体の駆動用の回転軸の一端にモータ軸を直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る周波数変換部，処理部，指令部，設定・記憶部等が内装された制御盤によって、該モータ毎へ夫々供給されている周波数や電流や電圧などの電源状態とモータ定数を基に、前記処理部によって算出された夫々の演算負荷トルクを判定の測定値として、前記設定・記憶部に予め設定されている設定値を判定の基準値として用いることで、該処理部で対比判定された結果を基に、前記指令部からの指令を受けて周波数変換部から該当のモータへ適正な回転方向と周波数の電源の供給または停止を行うことで、前記該当のモータ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体の駆動を制御する。
【００１６】
また、本発明の請求項５の固液分離装置の制御方法において、本発明の請求項６に係る発明は、固分排出口側終端の上下２段の積層状回転濾体の駆動用の回転軸を脱水部の駆動制御とし、他の上下２段の積層状回転濾体の駆動用の回転軸を濾過部の駆動制御として大別し、回収固分を排出口側に送り出す回転方向を正転として、濾過部は正転で脱水部を逆転で初期駆動させ、次に前記処理部によって算出された演算負荷トルクを負荷検知の測定値として、予め設定された過負荷判定値を超えるか否かを判定し、過負荷判定値を超える場合は、濾過および脱水部共に過負荷検知該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸を停止し、また、そうでない場合は、該演算負荷トルクが予め設定された下限負荷判定値を超えるか否かを判定し、濾過部では下限負荷判定値を超え上限負荷判定値未満であれば当初の正転駆動が継続され、後段の脱水部では下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていれば当初の逆転駆動が継続され、更にまた、濾過部では下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていればスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間中、該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸が一時停止され、後段の脱水部では下限負荷判定値を超えていれば、前記濾過部の正転継続に備えるために駆動方向を逆転から正転に切替えて、正転駆動状態で再度該演算負荷トルクが予め設定された下限負荷判定値を超えるか否かを判定して、下限負荷判定値を超え上限負荷判定値未満であれば前記切替後の正転駆動が継続されるが、そうでない下限負荷判定値未満で無負荷判定値を超えていれば、前記濾過部と同様のスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間中、該当のモータへの給電を中止して駆動用の回転軸が一時停止され、そして、濾過および脱水部共に予め設定された一時停止時間経過後に、一時停止前の正転で緩やかに復帰駆動されて、前記各判定値との対比判定処理に基づいた制御が再度行われることで、前記該当のモータ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体の駆動を制御する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、上下２段に対向配列された複数の積層状回転濾体の各回転軸の一端にモータ軸を直結、または上下２段に対向配列された相隣接する回転軸に固定されたスプロケットに噛み合うチェーン等によって連接された、２軸一群または３軸一群の回転軸中の一軸にのみモータ軸を直結させて駆動用の回転軸とし、他の軸を従動用の回転軸としたシンプルな回転力伝達手段、或いは該回転力伝達手段と該モータ直結の双方の組合せ駆動構成により、駆動源からの伝達距離が極めて短いことから、伝達ロスが少なくて省エネ運転が出来ることに加えて、該伝達具の伝達調整および保守点検に手間が掛からないと共に、熟練を必要とせずに組立易くコストも嵩むことなく、分解・組立を要するメンテナンス性にも秀でていることに加えて、単機のモータの故障或いは積層状回転濾体の回転不良が発生しても不良該当のモータを停止させて、応急対応運転が可能であり、更に、各駆動用の回転軸毎の運転時の負荷トルク状況が常時認識され、夫々の負荷トルク状況に応じた該当モータへの発停および正逆ならびに可変速駆動等の実運転状況に対応した制御ができることで、木目細かに最適な積層状回転濾体の駆動を行うことで、濾液分離機能の向上と含水率の低い濾過脱水物のケーキが回収し得るという効果を有している。
【００１８】
更に、濾過部と脱水部を夫々個別に大別した制御方法を用いることで、特許文献３の従来技術に示されるように固液分離装置の立ち上げ運転時は原液供給側開口部から供給される凝集原液が脱水部の固分排出口から直接流出しないように、固分排出口を強制的に抵抗板等の手動で調整する背圧調整機構を設けて、濾過部から順次時間を掛けて送られて来る処理液中に含まれる回収微粒子が流出しないように抵抗板等で我慢強く塞き止めることで、所定の脱水ケーキの団塊（以下、「プラグ」と称す。）を形成し、固分排出口から脱水ケーキの排出状態を確認しながら、管理者の経験に頼って手動で背圧調整を繰り返しながら脱水ケーキの排出状態を安定させなければならず、製作コストが嵩むと共に多くの労力と経験が必要とされていたのに対して、本発明では脱水ケーキ排出部の積層状回転濾体を逆転初期駆動でプラグ形成させることで、従来の背圧調整機構を不用とする共に常時モータに掛かる負荷状態を演算負荷トルクの測定値として常時認識されることで、自動制御により所望のプラグ形成ができることに加えて、粘土状に脱水形成された排出状態の脱水ケーキと排出駆動の積層状回転濾体との互いの摩擦係数によって決まる静的摩擦抵抗限界を超えた、即ち、それまでは上限から下限負荷判定値範囲内の正常運転の負荷状態から一気に下限負荷判定値未満の負荷状態に降下する静的摩擦係数＜動的摩擦係数の該積層状回転濾体がスリップ状態の空回りが継続されることで、出口を失った脱水ケーキは前段の濾過部から送られてくる回収固分の押圧によって圧密状態となって、最終的に固分排出口が完全閉塞されると共に、脱水部の積層状回転濾体に隣接する積層状回転濾体が拘束されて、固液分離機能が完全に停止される予兆の該スリップ状態の負荷変動を演算負荷トルクの測定値として認識されることで、該予兆段階で駆動軸を一時停止させた後に、再度正転で緩やかに起動排出が再開される、即ち、回収固分と積層状回転濾体を強制的に動的摩擦係数＜静的摩擦係数の関係に起動制御させることで、固分排出口の完全閉塞を事前回避できることから、安定した信頼性の高い濾液分離機能の維持向上と含水率の低い濾過脱水物のケーキが回収し得るという効果を有している。
【００１９】
また、モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る周波数変換部，処理部，指令部，設定・記憶部等が内装された制御盤によって、各駆動用回転軸毎に直結されたモ−タへの供給電源状況（周波数や電流や電圧）と、モータ定数を基に算出された演算負荷トルクを判定の測定値として、前記設定・記憶部に予め設定されている設定値を判定の基準値として用いられることで、該制御盤に内装された設定・記憶部に設定される判定基準値を、各処理現場毎に性状の異なる汚泥を含む懸濁汚水の脱水処理において、極めて容易に各現場の処理状況に即応した判定基準値に設定変更できることから、各現場に応じた最適な濾液分離機能の向上と含水率の低い濾過脱水物のケーキが回収し得るという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明装置内の内部構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例１の正面図である。
【図３】図２のＸ1−Ｘ1線矢視方向の断面図である。
【図４】本発明の実施例２の正面図である。
【図５】図４のＸ２−Ｘ２線矢視方向の断面図である。
【図６】本発明の実施例３の正面図である。
【図７】図６のＹ−Ｙ線矢視方向の要部断面図である。
【図８】本発明の実施例１ないし３の積層状回転濾体の構成を示した、（ａ）は要部正面拡大図、（ｂ）はその要部縦断側面拡大図である。
【図９】本発明装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図１０】本発明の運転制御方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の運転制御方法における濾過部の負荷制御特性線図である。
【図１２】本発明の運転制御方法における脱水部の負荷制御特性線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
原液供給口と固分排出口および濾液排水口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、両端を軸受で支承された回転軸外周に直径の異なる各濾片を挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体の該濾過溝内に、他方の濾片の外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側側壁と排出側側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、該固分排出口側終端の上下２段と原液供給口側始端の下段の積層状回転濾体の濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置において、前記積層状回転濾体の回転軸の一端にモータ軸を直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る制御盤によって、各回転軸を最適に駆動制御するように構成される実施形態として、以下の如く本発明の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明するが、この実施例の形態により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
図１ないし３において、処理槽９の上部に原液を供給する原液供給口１０を開設すると共に、下部には固液分離された濾液を処理槽９外に排水する濾液排水口１２を開設し、処理槽９の下流側排出部には固液分離された固分の濾過脱水物のケーキを処理槽９外に排出回収する固分排出口１１が開設されており、該処理槽９内の原液供給口１０と固分排出口１１との間に、図１および３に示されるように処理槽９の正面側側壁９ｆおよび背面側側壁９ｒの外側に設けられた軸受１７によって軸支されると共に、該正面側側壁９ｆの外側に設けられたモータ１６ｍによって回転駆動される回転軸４により回転される直径の異なる各濾片を積層形成した複数の積層状回転濾体１ｔを該固分排出口１１の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路７を形成し、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽９の供給側側壁９ｓに付設されたシール部材１５の先端の要部外縁を、上流部の原液供給口側始端１０ｆの下部積層状回転濾体１ｔ外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させると共に、処理槽９の排出側側壁９ｄに付設されたシール部材１５，１５の要部外縁を、下流部の該固分排出口側終端１１ｅの上下部積層状回転濾体１ｔ，１ｔ外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させることで、該ケーキ搬送路７と下部積層状回転濾体１ｔ配列下方の下部空間２２とを区画し、該下部空間２２の処理槽９の下壁９ｂに下部空間２２用の濾液排水口１２を開設するように構成されており、例えば、図８に示すように前記積層状回転濾体１ｔは凸子円板状濾片５に凸設された凸子５ｔが大径円板状濾片２の凸子遊嵌孔２ｈ或いは小径円板状濾片３の凸子切欠孔３ｈに嵌るように、該凸子５ｔ端面を他の凸子円板状濾片５背面に当接させて濾過溝Ｓを形成させながら、該濾過溝Ｓ内の大径円板状濾片２或いは小径円板状濾片３を軸方向に移動可能なように介装させながら、回転軸４と同調回転するように、直径の異なる各濾片を凸子円板状濾片５，大径円板状濾片２，凸子円板状濾片５，小径円板状濾片３，凸子円板状濾片５の順に、順次回転軸４の外周に挿入積層さて形成することが望ましく、更に前記凸子円板状濾片５を錆びの発生のない軽量で且つ加工の不要な量産性に優れた樹脂製の成型品とすることで、防錆と組立性に秀でた積層状回転濾体１ｔを構成することも可能であり、前記積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの回転軸４・・４の一端にモータ軸１６ｍｓ・・１６ｍｓを直結し、該モータ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る制御盤２０によって、各回転軸４・・４を最適に駆動制御するように構成されている。
【実施例２】
【００２３】
前記実施例１に基づいて、例えば図１ないし３を用いて説明すると、前記上下２段に対向配列された複数の積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの各回転軸４・・４の一端にモータ軸１６ｍｓ・・１６ｍｓを直結して自立駆動するように構成している。
【実施例３】
【００２４】
また、前記実施例１に基づいて、例えば図１および図４，５を用いて説明すると、前記上下２段に対向配列された相隣接する回転軸４に固定されたスプロケット１６ｓに噛み合うチェーン１６ｔ等の回転力伝達手段によって連接された、２軸一群または３軸一群の回転軸４中の一軸にのみモータ軸１６ｍｓを直結させて駆動用の回転軸４とし、他の軸を従動用の回転軸４として、２列または３列或いはそれら双方の交配列の積層状回転濾体１ｔ・・１ｔを一群毎に駆動するように構成している。
【実施例４】
【００２５】
前記実施例３に基づいて、例えば図１および図６，７を用いて説明すると、固分排出口側終端１１ｅの上下２段の積層状回転濾体１ｔ，１ｔの回転軸４，４と、それらに隣接する複数の積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの駆動用の回転軸４・・４の一端にモータ軸１６ｍｓ・・１６ｍｓを直結して駆動するように構成している。
【実施例５】
【００２６】
前記実施例１ないし４のいずれかの実施例の固液分離装置１に基づいて、例えば図１ないし図１２を用いて説明すると、原液供給口１０と固分排出口１１および濾液排水口１２を有する処理槽９内の原液供給口１０と固分排出口１１との間に、両端を軸受１７・・１７で支承された回転軸４外周に直径の異なる各濾片を凸子円板状濾片５，大径円板状濾片２，凸子円板状濾片５，小径円板状濾片３，凸子円板状濾片５の順に挿入積層することで、各濾片間に濾過溝を形成した複数の相隣接する積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの該濾過溝内に、他方の濾片外周縁を突入させて交配列するように、固分排出口１１の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させ、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽９の供給側側壁９ｓと排出側側壁９ｄに付設されたシール部材１５・・１５の要部外縁を、該固分排出口側終端１１ｅの上下２段と原液供給口側始端１０ｆの下段の積層状回転濾体１ｔ，１ｔの濾片外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させた固液分離装置１の制御方法において、前記積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの駆動用の回転軸４・・４の一端にモータ軸１６ｍｓ・・１６ｍｓを直結し、該モータ１６ｍ・・１６ｍ毎に回転速度と負荷検知と発停および正逆回転の各手段の制御を司る周波数変換部２０ｉ，処理部２０ｐ，指令部２０ｏ，設定・記憶部２０ｍ等が内装された制御盤２０によって、該モータ毎へ夫々供給されている周波数や電流や電圧などの電源状態とモータ定数を基に、前記処理部２０ｐによって下記の数式１を用いて算出された夫々の演算負荷トルクＴｄｃを判定の測定値として、前記設定・記憶部２０ｍに予め設定されている設定値を判定の基準値として用いることで、該処理部２０ｐで対比判定された結果を基に、前記指令部２０ｏからの指令を受けて周波数変換部２０ｉから該当のモータ１６ｍ・・１６ｍへ適正な回転方向と周波数の電源の供給または停止を行うことで、前記該当のモータ１６ｍ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体１ｔの駆動を制御している。
【００２７】
【数１】
2014140804.tif 000003
【実施例６】
【００２８】
前記実施例５に基づいて、例えば図１ないし図１１を用いて説明すると、固分排出口側終端１１ｅの上下２段の積層状回転濾体１ｔ，１ｔの駆動用の回転軸４を脱水部の駆動制御とし、他の上下２段の積層状回転濾体１ｔ・・１ｔの駆動用の回転軸４を濾過部の駆動制御として大別し、回収固分を排出口側に送り出す回転方向を正転として、濾過部は正転で脱水部を逆転で初期駆動させ、次に前記処理部２０ｐによって前記数式１を用いて算出された演算負荷トルクＴｄｃを負荷検知の測定値として、予め設定された過負荷判定値ＨＨを超えるか否かを判定し、過負荷判定値ＨＨを超える場合は、濾過および脱水部共に過負荷検知該当のモータ１６ｍへの給電を中止して駆動用の回転軸４を停止し、また、そうでない場合は、該演算負荷トルクＴｄｃが予め設定された下限負荷判定値Ｌを超えるか否かを判定し、濾過部では下限負荷判定値Ｌを超え上限負荷判定値Ｈ未満であれば当初の正転駆動が継続され、後段の脱水部では下限負荷判定値Ｌ未満で無負荷判定値ＬＬを超えていれば当初の逆転駆動が継続され、更にまた、濾過部では下限負荷判定値Ｌ未満で無負荷判定値ＬＬを超えていればスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間ｔ２中、該当のモータ１６ｍへの給電を中止して駆動用の回転軸４が一時停止され、後段の脱水部では下限負荷判定値Ｌを超えていれば、前記濾過部の正転継続に備えるために駆動方向を逆転から正転に切替えて、正転駆動状態で再度該演算負荷トルクＴｄｃが予め設定された下限負荷判定値Ｌを超えるか否かを判定して、下限負荷判定値Ｌを超え上限負荷判定値Ｈ未満であれば前記切替後の正転駆動が継続されるが、そうでない下限負荷判定値Ｌ未満で無負荷判定値ＬＬを超えていれば、前記濾過部と同様のスリップ状態と認識され、予め設定された一時停止時間ｔ２中、該当のモータ１６ｍへの給電を中止して駆動用の回転軸４が一時停止され、そして、濾過および脱水部共に予め設定された一時停止時間ｔ２経過後に、一時停止前の正転で緩やかに復帰駆動されて、前記各判定値との対比判定処理に基づいた制御が再度行われることで、前記該当のモータ１６ｍ毎へ木目細かに最適な積層状回転濾体１ｔの駆動を制御する。
【符号の説明】
【００２９】
１      固液分離装置
１ｔ    積層状回転濾体
２      大径円板状濾片
２ｈ    凸子遊嵌孔
３      小径円板状濾片
３ｈ    凸子切欠孔
４      回転軸
５      凸子円板状濾片
５ｔ    凸子
７      ケーキ搬送路
９      処理槽
９ｂ    下壁
９ｄ    排出側側壁
９ｆ    正面側側壁
９ｒ    背面側側壁
９ｓ    供給側側壁
９ｔ    上壁
１０      原液供給口
１０ｆ    原液供給口側始端
１１      固分排出口
１１ｅ    固分排出口側終端
１２      濾液排水口
１５      シール部材
１６ｍ    モータ
１６ｍｓ  モータ軸
１６ｓ    スプロケット
１６ｔ    チェーン
１７      軸受
２０      制御盤
２０ｉ    周波数変換部
２０ｍ    設定・記憶部
２０ｏ    指令部
２０ｐ    処理部
ＨＨ      過負荷判定値
Ｈ      上限負荷判定値
Ｌ      下限負荷判定値
ＬＬ      無負荷判定値
Ｔｄｃ    演算負荷トルク
ｔ２    一時停止時間
Ｓ      濾過溝
【図１】
2014140804.tif 000004
【図２】
2014140804.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014140804.tif 000011
【図９】
2014140804.tif 000012
【図１０】
2014140804.tif 000013
【図１１】
2014140804.tif 000014
【図１２】
2014140804.tif 000015