(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を濾過して、濃縮汚泥を生成する濃縮装置と、
前記濃縮装置から排出される前記濃縮汚泥を一時的に貯留する濃縮汚泥管と、前記濃縮汚泥管に貯留した濃縮汚泥の液位を計測する液位計とを有する液位計測装置と、
前記濃縮汚泥管により一時的に貯留された前記濃縮汚泥を排出する濃縮汚泥供給ポンプと、
前記濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥の圧入圧力を計測する圧力計と、
前記濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥が圧入され、且つ当該濃縮汚泥を脱水する、前記濃縮装置に近接配置された脱水装置と、
前記圧力計が計測した圧入圧力に基づいて、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を制御し、且つ前記液位計が計測した液位に基づいて、前記脱水装置が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする汚泥濃縮脱水システム。
【請求項２】
前記濃縮装置が備える濃縮スクリュー軸の回転数は一定に保持することを特徴とする請求項１に記載の汚泥濃縮脱水システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記圧力計が計測した圧入圧力と、予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較し、前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲の値よりも大きい場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を減少させ、前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲内の場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を維持し、前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲の値よりも小さい場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を増加させ、
前記液位計が計測した液位と予め設定した基準液位範囲とを比較し、前記液位の値が前記基準液位範囲の値よりも高い場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を増加させ、前記液位の値が前記基準液位範囲内の場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を維持し、前記液位の値が前記基準液位範囲の値よりも低い場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を減少させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥濃縮脱水システム。
【請求項４】
汚泥を濾過して、濃縮汚泥を生成する濃縮装置と、前記濃縮装置から排出される前記濃縮汚泥を一時的に貯留する濃縮汚泥管と、前記濃縮汚泥管に貯留した濃縮汚泥の液位を計測する液位計とを有する液位計測装置と、前記濃縮汚泥管により一時的に貯留された前記濃縮汚泥を排出する濃縮汚泥供給ポンプと、前記濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥の圧入圧力を計測する圧力計と、前記濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥が圧入され、且つ当該濃縮汚泥を脱水する、前記濃縮装置に近接配置された脱水装置と、を備える汚泥濃縮脱水システムの制御方法であって、
前記圧力計が計測した圧入圧力と、予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較し、
前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲の値よりも大きい場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を減少させ、
前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲内の場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を維持し、
前記圧入圧力の値が前記基準圧入圧力範囲の値よりも小さい場合、前記濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を増加させ、
前記液位計が計測した液位と予め設定した基準液位範囲とを比較し、
前記液位の値が前記基準液位範囲の値よりも高い場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を増加させ、
前記液位の値が前記基準液位範囲内の場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を維持し、
前記液位の値が前記基準液位範囲の値よりも低い場合、前記脱水スクリュー軸の回転数を減少させる
ことを特徴とする汚泥濃縮脱水システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定流量の汚泥原液を連続的に濃縮及び脱水する汚泥濃縮脱水システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水、し尿、あるいは食品生産加工排水等の有機性汚泥を、以下に示す方法により濃縮及び脱水する技術が従来から知られている。先ず、有機性汚泥に高分子凝集剤を添加して、凝集槽内で撹拌及び混合し、凝集フロックを生成する。そして、この凝集フロックを濃縮装置により濃縮してから、脱水装置により濾過及び脱水する。
【０００３】
凝集槽内で精製される凝集フロックは、有機性汚泥の濃度が低いため、これを直接、脱水装置で濃縮脱水させると、脱水装置の汚泥注入側では、固形物負荷よりも水負荷が大きくなり、外筒スクリーンから多量の水が排出される。そこで、脱水装置における水負荷を軽減させるために、凝集フロックを濃縮装置により濃縮してから脱水装置にて濾過及び脱水している。例えば、濃縮装置は１％の濃度の汚泥を４〜５％に濃縮し、この濃縮汚泥を脱水装置で濾過及び脱水している。
【０００４】
ここで、濃縮装置として、外筒スクリーンに内設したスクリュー軸を回転させ、目詰まりし易い濾過面を再生しながら濃縮する回転濃縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、円筒スクリーンとその内側で回転自在なスクリュー軸とを備え、このスクリュー軸の駆動回転で濃縮汚泥を搬送しながら固液分離する脱水装置が従来から知られている。この脱水装置に汚泥等を供給する濃縮汚泥供給ポンプと、脱水装置に供給される濃縮汚泥の圧入圧力を検出する圧力検出器を設け、圧力検出器で検出される圧入圧力がほぼ一定になるように、濃縮汚泥供給ポンプの供給流量を制御する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、圧力検出器で検出される圧入圧力がほぼ一定になるように、脱水装置のスクリュー軸の回転数を制御する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８１２１６号公報
【特許文献２】特開２００８−５５４５０号公報
【特許文献３】特許第３５４２９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、濃縮汚泥を脱水する場合は、濃縮装置で濃縮した汚泥を一旦貯留槽に入れ、それを原液として、再度凝集させて脱水する方式をとる。この場合、処理手順や時間的な制約の関係で、濃縮汚泥貯留槽に長時間滞留することになり、その結果、濃縮汚泥の腐敗が進行する。そのため、濃縮汚泥に対する脱水効率が上がらないばかりか、逆に脱水性が低下するなどの現象が発生することがある。したがって、濃縮汚泥を脱水する場合は、濃縮後、直ちに脱水することが望まれる。また、濃縮後に脱水するためには、上記濃縮装置、脱水装置だけでなく、濃縮汚泥貯留槽が必要となり、大きな設置面積が必要であった。
【０００８】
従来の脱水装置は、濾過性の良い汚泥に対しては、スクリュー軸の回転数を制御することにより、過負荷防止と、均一な含水率のケーキが得られるものであるが、難濾過性の汚泥に対しては、濾過室の容積を減少させて圧搾脱水すると、早期に外筒スクリーンの濾過面が目詰まりする。あるいは、急激に圧搾すると、汚泥が濾液と共に外筒スクリーンから排出され、濾液が懸濁する恐れがある。従来の脱水装置の運転制御方法では、脱水装置に供給される原液の圧入圧力を一定に制御するために、脱水装置に供給される原液の供給流量を制御すべく原液供給ポンプの供給流量を制御するものである。しかし、実際には、原液の濃度や脱水性の変動により、固形物処理量が変動する。例えば、原液濃度が小さいときは固形物処理量が少なくなり、原液濃度が大きい時は固形物処理量が多くなる。そのために、固形物処理量が変動するという問題点があった。
【０００９】
上記問題点を鑑み、本発明は、一定流量の濃縮汚泥を安定して濃縮及び脱水する汚泥濃縮脱水システム及び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】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、汚泥を濾過して、濃縮汚泥を生成する濃縮装置と、濃縮装置から排出される濃縮汚泥を一時的に貯留する濃縮汚泥管と、濃縮汚泥管に貯留した濃縮汚泥の液位を計測する液位計とを有する液位計測装置と、濃縮汚泥管により一時的に貯留された濃縮汚泥を排出する濃縮汚泥供給ポンプと、濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥の圧入圧力を計測する圧力計と、濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥が圧入され、且つ当該濃縮汚泥を脱水する、濃縮装置に近接配置された脱水装置と、圧力計が計測した圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を制御し、且つ液位計が計測した液位に基づいて、脱水装置が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御する制御装置と、を備える汚泥濃縮脱水システムであることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば、脱水装置へ圧入される濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を制御するため、脱水装置内の濾過脱水圧力を一定に制御することができ、安定した脱水運転が可能となる。また、液位計が計測した液位に基づいて、脱水装置が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御するため、脱水装置の空運転や濃縮汚泥管からの溢れを抑制できる。従って、濃縮汚泥の処理流量を安定させることができる。
【００１２】
本発明の第１の特徴において、濃縮装置が備える濃縮スクリュー軸の回転数を一定に保持するとともに、脱水装置へ圧入される濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を制御することが望ましい。これにより、汚泥濃縮脱水システム全体として処理流量を安定させることができる。
【００１３】
本発明の第１の特徴において、制御装置は、圧力計が計測した圧入圧力と、予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較し、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも大きい場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を減少させ、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲内の場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を維持し、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも小さい場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を増加させることが望ましい。更に、制御装置は、液位計が計測した液位と予め設定した基準液位範囲とを比較し、液位の値が基準液位範囲の値よりも高い場合、脱水スクリュー軸の回転数を増加させ、液位の値が基準液位範囲内の場合、脱水スクリュー軸の回転数を維持し、液位の値が基準液位範囲の値よりも低い場合、脱水スクリュー軸の回転数を減少させることが望ましい。制御装置が上記制御を実施することにより、脱水装置内の濾過脱水圧力を一定に制御することができ、安定した脱水運転が可能となると同時に、脱水装置の空運転や濃縮汚泥管からの溢れを抑制できる。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、汚泥を濾過して、濃縮汚泥を生成する濃縮装置と、濃縮装置から排出される濃縮汚泥を一時的に貯留する濃縮汚泥管と、濃縮汚泥管に貯留した濃縮汚泥の液位を計測する液位計とを有する液位計測装置と、濃縮汚泥管により一時的に貯留された濃縮汚泥を排出する濃縮汚泥供給ポンプと、濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥の圧入圧力を計測する圧力計と、濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥が圧入され、且つ当該濃縮汚泥を脱水する、濃縮装置に近接配置された脱水装置とを備える汚泥濃縮脱水システムの制御方法に関する。この制御方法では、圧力計が計測した圧入圧力と、予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較し、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも大きい場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を減少させ、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲内の場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を維持し、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも小さい場合、濃縮汚泥供給ポンプからの排出量を増加させる。そして、液位計が計測した液位と予め設定した基準液位範囲とを比較し、液位の値が基準液位範囲の値よりも高い場合、脱水スクリュー軸の回転数を増加させ、液位の値が基準液位範囲内の場合、脱水スクリュー軸の回転数を維持し、液位の値が基準液位範囲の値よりも低い場合、脱水スクリュー軸の回転数を減少させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の汚泥濃縮脱水システム及びその制御方法によれば、安定した脱水運転を実現し、脱水装置の空運転や濃縮汚泥管からの溢れを抑制することにより、一定流量の濃縮汚泥を安定して濃縮及び脱水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮脱水システムを示すブロック図である。
【図２】図１の汚泥濃縮脱水システムの具体的な機器構成例を示す概略図である。
【図３】図２の濃縮機１０の具体的な構成例（回転濃縮機１１）を示す断面図である。
【図４】図２の脱水機３０の具体的な構成例（スクリュープレス３１）を示す断面図である。
【図５】図４のスクリュープレス３１の濃縮汚泥供給側を拡大して示す断面図である。
【図６】図４のスクリュープレス３１の濃縮汚泥排出側を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮脱水システムの制御方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの構成の異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
また、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１９】
＜汚泥濃縮脱水システムの機能構成＞
本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮脱水システムは、図１に示すように、汚泥原液が高分子凝集剤により凝集及び撹拌され、流量一定で供給される凝集汚泥を濾過し、濃縮汚泥を生成する濃縮装置１０１と、濃縮装置１０１が排出する濃縮汚泥を一時的に貯留して、貯留した濃縮汚泥の液位を計測する液位計測装置１０２と、液位計測装置１０２が一時的に貯留した濃縮汚泥を排出する濃縮汚泥供給ポンプ１０３と、濃縮汚泥供給ポンプ１０３が排出した濃縮汚泥の圧入圧力を計測する圧力計１０４と、濃縮汚泥供給ポンプから排出された濃縮汚泥が圧入され、且つ圧入された濃縮汚泥を脱水する脱水装置１０５と、圧力計１０４により計測された濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプ１０３からの排出量を制御し、且つ、液位計測装置１０２が計測した液位に基づいて、脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御する制御装置１０６とを備える。なお、制御装置１０６は、濃縮装置１０１が備える濃縮スクリュー軸の回転数を一定に保持する。
【００２０】
濃縮装置１０１は、汚泥原液が所定の汚泥濃度になるよう濃縮する。
【００２１】
液位計測装置１０２は、濃縮装置１０１から継続的に排出される濃縮汚泥を一時的に貯留し、貯留した濃縮汚泥の液位を検知、検出及び計測する。濃縮汚泥の液位は汚泥性状の変動、例えば、濃縮汚泥の濾過性の影響による。濾過性が低下することで汚泥の液位は上昇する。
【００２２】
濃縮汚泥供給ポンプ１０３は、液位計測装置１０２から排出された濃縮汚泥を供給される流速以上で排出するよう、濃縮汚泥に流通方向へ圧力を加える。濃縮汚泥供給ポンプ１０３から排出された濃縮汚泥は脱水装置１０５に圧入される。
【００２３】
圧力計１０４は、後述する脱水装置１０５の供給口において、濃縮汚泥供給ポンプ１０３から排出された濃縮汚泥の圧入圧力を計測する。
【００２４】
脱水装置１０５は、濃縮汚泥を濾過することで脱水する。すなわち、濃縮汚泥供給ポンプ１０３によって圧入された濃縮汚泥から水分を絞り出すことで、濃縮汚泥の含水率を下げる。
【００２５】
脱水装置１０５には、スクリュープレス、羽根車回転型加圧脱水機、ベルトプレス、真空脱水機及び遠心脱水機を適用することが可能である。本発明の実施の形態に係る脱水装置１０５は、外筒回転型のスクリュープレスを適用することができる。
【００２６】
制御装置１０６は、圧力計１０４が計測する脱水装置１０５の供給口における濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を制御することにより、濃縮汚泥供給ポンプ１０３からの排出量を制御する。また、制御装置１０６は、液位計測装置１０２が計測する濃縮汚泥の液位に基づいて、脱水装置１０５が備えるスクリュー軸の回転数を制御する。また、制御装置１０６は、濃縮装置１０１が備えるスクリュー軸の回転数を一定に保持する。
【００２７】
すなわち、制御装置１０６は、圧力計１０４が計測した圧入圧力と、予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較する。ここで、基準圧入圧力範囲は、適切な汚泥処理を実現するに適した経験的な値である。比較の結果に基づいて、制御装置１０６は、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも大きい場合、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を減らして排出量を減少させる。圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲内の場合、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数及び排出量を維持する。そして、圧入圧力の値が基準圧入圧力範囲の値よりも小さい場合、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を増やして排出量を増加させる。
【００２８】
また、制御装置１０６は、液位計測装置１０２が計測した液位と予め設定した基準液位範囲とを比較する。ここで、基準液位範囲は、適切な汚泥処理を実現するに適した経験的な値である。比較の結果に基づいて、制御装置１０６は、液位の値が基準液位範囲の値よりも高い場合、脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を増加させる。液位の値が基準液位範囲内の場合、脱水スクリュー軸の回転数を維持する。そして、液位の値が基準液位範囲の値よりも低い場合、脱水スクリュー軸の回転数を減少させる。脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を増加させると、濾過室内でスクリュー羽根による搬送速度が上がり、濾過室内の圧力が減少し、濃縮汚泥供給ポンプの回転数制御により、液位計測装置から排出する濃縮汚泥量が増加して液位が下がる。一方、脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を減少させると、濾過室内でスクリュー羽根による搬送速度が下がり、濾過室内の圧力が増加し、濃縮汚泥供給ポンプの回転数制御により、液位計測装置から排出する濃縮汚泥量が減少して液位が上がる。
【００２９】
以上説明したように、制御装置１０６は、脱水装置１０５における圧入圧力が一定となるように、濃縮汚泥供給ポンプ１０３を制御すると共に、液位計測装置１０２が計測した液位が基準液位範囲内となるように脱水装置１０５を制御する。すなわち、制御装置１０６は、圧力計１０４の計測結果に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を制御すると共に、液位計測装置１０２が計測した液位に基づいて、脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御する。
【００３０】
＜汚泥濃縮脱水システムの機器構成＞
図２を参照して、図１の汚泥濃縮脱水システムの具体的な機器構成例を説明する。汚泥濃縮脱水システム１００は、汚泥貯留槽（図示せず）に貯留されている原汚泥等の処理原液を、原液供給ポンプ１により原液流量（供給流量）で原液供給管２を通して凝集装置３へ供給する。原液供給管２には凝集剤供給管５を介して高分子供給ポンプ４が接続されている。高分子供給ポンプ４は、凝集剤供給管５へ高分子凝集剤を供給する。なお、凝集剤供給管５は直接、凝集装置３に接続することもできる。高分子凝集剤は、原液流量に対して一定の割合で供給される。制御装置６０は、高分子供給ポンプ４の回転数及び原液供給ポンプ１の回転数を、両者が比例するように制御している。
【００３１】
凝集装置３は、原液供給ポンプ１と高分子供給ポンプ４からそれぞれ凝集装置３に供給された汚泥及び高分子凝集剤を撹拌機で撹拌混合して、凝集フロックを生成する。撹拌槽６内に流入した処理原液と高分子凝集剤は、撹拌駆動機７で回転駆動される撹拌羽根８によって撹拌される。凝集装置３で撹拌及び凝集された凝集汚泥は、凝集汚泥供給管９を経て濃縮機１０に供給される。
【００３２】
なお、図１に示す濃縮装置１０１、液位計測装置１０２、濃縮汚泥供給ポンプ１０３、圧力計１０４、脱水装置１０５及び制御装置１０６は、図２に示す濃縮機１０、濃縮汚泥管（ホッパー）２６及び液位計２８、濃縮汚泥供給ポンプ２７、圧力計ＰＳ、脱水機３０及び制御装置６０にそれぞれ該当する。
【００３３】
＜濃縮機１０の機器構成＞
図３を参照して、図２の濃縮機１０の具体的な構成例（回転濃縮機１１）について説明する。回転濃縮機１１は、周部に濾過面を有する外筒スクリーン１２と、外筒スクリーン１２の内部に設置されたスクリュー軸１４とを備える。スクリュー軸１４には、スクリュー羽根１３が螺旋状に巻き掛けられている。外筒スクリーン１２の端部には、入口フランジ１５と出口フランジ１６が嵌着されている。スクリュー軸１４は、入口フランジ１５によって回転可能に支持され、かつ、出口フランジ１６に連結した外筒駆動軸１７を濾液受槽１８に支架した軸受１９によって回転可能に支持されている。スクリュー軸１４にはスクリュー駆動軸２０が連結され、スクリュー駆動軸２０が外筒駆動軸１７に挿入されている。
【００３４】
スクリュー軸１４の入口フランジ１５側の端部には、汚泥の供給路２１が設けている。スクリュー軸１４の外筒スクリーン１２始端部付近には複数個の供給口２１ａが開口されている。出口フランジ１６には複数の排出口１６ａが設けてある。外筒スクリーン１２とスクリュー軸１４との間には濾過室２２が形成される。外筒スクリーン１２の外筒駆動軸１７及びスクリュー軸１４のスクリュー駆動軸２０に、外筒駆動機２３及びスクリュー駆動機２４が個別に連動連結されている。外筒駆動機２３及びスクリュー駆動機２４は、外筒スクリーン１２とスクリュー軸１４とを互いに逆方向に差速回転させる。回転濃縮機１１は、外筒スクリーン１２とスクリュー軸１４とを逆回転させる。これにより、スクリュー軸１４の供給路２１から濾過室２２に供給した汚泥は、外筒スクリーン１２を通して濾液と分離されることにより濃縮される。回転濃縮機１１により濃縮された汚泥（濃縮汚泥）は、出口フランジ１６の排出口１６ａから排出される。
【００３５】
外筒スクリーン１２とスクリュー軸１４とを差速回転させることにより、相対的にスクリュー羽根１３の回転数を高め、外筒スクリーン１２の濾過面の摺接回数を増加させる。回転濃縮機１１は、運転中に目詰まりする外筒スクリーン１２の濾過面を再生することで、濾液の排出を促進させ、濃度の低い汚泥の大量処理を実現する。なお、図３に示す洗浄水管２５は、外筒スクリーン１２に沿って配設され、目詰まりした外筒スクリーン１２のスクリーン面に高圧水を噴射して濾過面の目詰まりを解消させる。また、濾液受槽１８に分離排出される濾液の一部を濃縮汚泥管２６内へ供給することにより、濃縮汚泥管２６内の濃縮汚泥のブリッジを防止し、濃縮汚泥供給ポンプ２７へスムーズに供給することが可能となる。
【００３６】
回転濃縮機１１で濾液を分離された濃縮汚泥は、図２の濃縮汚泥管（ホッパー）２６を経て濃縮汚泥供給ポンプ２７に供給される。濃縮汚泥管２６は回転濃縮機１１から排出される濃縮汚泥を所定の容量で貯留できる容積を有しており、貯留量を計測する液位計２８を配設する。濃縮汚泥管２６に貯留された濃縮汚泥は、濃縮汚泥供給ポンプ２７により濃縮汚泥供給管２９を通して脱水機３０に圧入供給される。濃縮汚泥供給管２９には、脱水機３０に圧入供給される濃縮汚泥の圧入圧力を計測するための圧力計ＰＳが配設されている。
【００３７】
＜脱水機３０の機器構成＞
図２の脱水機３０の具体的な構成例（スクリュープレス３１）を説明する。スクリュープレス３１は、回転濃縮機１１の近傍に載置する。例えば、回転濃縮機１１の吐出側に濃縮汚泥管２６を配設し、濃縮汚泥管２６の排出側に濃縮汚泥供給ポンプ２７を配設し、濃縮汚泥供給ポンプ２７の排出側にスクリュープレス３１を配設する。回転濃縮機１１の近傍にスクリュープレス３１を載置するため、濃縮汚泥を貯留槽に長時間滞留させる必要がなく、腐敗による脱水効果が低下することがない。また、回転濃縮機１１、濃縮汚泥管２６及びスクリュープレス３１の大きな設置面積も必要としない。したがって、下水、し尿処理、集落排水及び工場等の排水処理施設に設置すれば、省スペースの濃縮節水設備となる。
【００３８】
図４に示すように、スクリュープレス３１は、周部に濾過面を有する外筒スクリーン３２と、外筒スクリーン３２の中に配置されたスクリュー軸３４とを備える。スクリュー軸３４にはスクリュー羽根３３がらせん状に巻き掛けられている。スクリュー軸３４は、汚泥の供給側からケーキの排出側に向かってその直径が拡大しており、外筒スクリーン３２とスクリュー軸３４との間の濾過室３５は、供給側から排出側に向かって紙面上下方向に縮小している。
【００３９】
図５を参照して、スクリュープレス３１の供給側における構成を説明する。外筒スクリーン３２の供給側端部には入口フランジ３６が嵌着され、入口フランジ３６にはスプロケット３７が外嵌されている。スプロケット３７は、フレーム３８に載置した正逆転可能な外筒駆動機３９に連動連結している。スクリュー軸３４には凝集スラリーの供給路４１が設けられ、スクリュー軸３４の始端部には供給孔４１ａが開口されている。スクリュー軸３４の延設部は、濃縮汚泥供給管２９に連結している。供給孔４１ａから濾過室３５内に圧入される濃縮汚泥がスクリュー軸３４に巻き掛けたスクリュー羽根３３の間から供給される。これにより、凝集された軟弱な汚泥等の濃縮汚泥は、スクリュー羽根３３の影響を受けることがない。尚、本実施例では外筒スクリーンを回転自在としているが、固定してもよい。
【００４０】
図６を参照して、スクリュープレス３１の排出側における構成を説明する。外筒スクリーン３２の排出側の端部に回転板４２を回転自在に支持するフレーム４３が連結されている。外筒スクリーン３２に内設したスクリュー軸３４にスクリュー駆動軸４４が連結している。背圧調整用のプレッサー４５が、濾過室３５の排出口３５ａに対向して設置されている。背圧調整用のプレッサー４５は、フレーム４３に配設した移動軸４６に摺動自在に支持されている。
【００４１】
スクリュー軸３４に連結したスクリュー駆動軸４４は、図４に示すように、フレーム４３の架台４８に設けた軸受４９に回転可能に支持されている。スクリュー駆動軸４４には、スプロケット５０が固着されている。スプロケット５０は、フレーム４３に載置されたスクリュー駆動機５１に連動連結する。スクリュー駆動機５１は、スクリュー軸３４を回転駆動し、スクリュー軸３４の供給路４１から濾過室３５に濃縮汚泥が供給される。濃縮汚泥は、スクリュー羽根３３で移送されながら、外筒スクリーン３２から濾液と分離されることにより脱水される。
【００４２】
プレッサー４５は、濾過室３５の排出口３５ａの開口量を調節し、濾過室３５に背圧を加えながら固液分離を促進させて脱水ケーキを排出する。外筒スクリーン３２に沿って洗浄管５２が配設され、洗浄時は洗浄管５２から洗浄水が外筒スクリーン３２に噴射されると共に、外筒スクリーン３２を外筒駆動機３９により回転させることによって外筒スクリーン３２の全面を洗浄する。なお、外筒スクリーン３２の紙面下方に濾液トラフ５３が配設され、スクリュープレス３１の終端部において濾液トラフ５３に隣接し、脱水ケーキを受溜するケーキ受槽５４が配設される。
【００４３】
＜汚泥濃縮脱水システムの制御方法＞
次に、本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮脱水システムの制御方法について説明する。具体的には、図７を参照して、図１の制御装置１０６が濃縮装置１０１、濃縮汚泥供給ポンプ１０３及び脱水装置１０５を制御する方法について説明する。
【００４４】
制御装置１０６は、図１に示すように、濃縮装置１０１から脱水装置１０５までの経路において、脱水装置１０５への濃縮汚泥による圧入圧力が一定になるよう制御する。制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３が所定の回転数を維持するように濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転を制御することで、濃縮汚泥の流量が一定となるよう調整する。また、汚泥濃縮脱水システム１００は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３〜脱水装置１０５までの経路において、濃縮汚泥の流量が一定になるよう制御する。制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転及び脱水装置１０５が有するスクリュー軸の回転を制御することで、所定の回転数を維持するよう制御し、濃縮汚泥の圧入圧力が一定となるよう調整する。その結果、脱水装置１０５から排出される脱水汚泥は、脱水性が一定となる高品質の汚泥ケーキとして生成される。
【００４５】
（イ）先ず、図１に示す脱水装置１０５に流入する濃縮汚泥の圧入圧力が一定となるように、制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を制御する。具体的には、ステップＳ２０１において、制御装置１０６は、圧力計１０４が計測する濃縮汚泥の圧入圧力である計測圧入圧力と予め設定した基準圧入圧力範囲とを比較する。ここで、基準圧入圧力範囲とは、圧力計１０４が計測する濃縮汚泥による脱水装置１０５への圧入圧力であって、脱水装置１０５による脱水効率が最も良い圧力の範囲である。ステップＳ２０１において、計測圧入圧力が基準圧入圧力範囲よりも大きい場合、ステップＳ２０２に進み、制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を減少させる。ステップＳ２０１において、計測圧入圧力が基準圧入圧力内の場合、ステップＳ２０３に進み、制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を維持する。ステップＳ２０１において、計測圧入圧力が基準圧入圧力範囲よりも小さい場合、ステップＳ２０４に進み、制御装置１０６は、濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を増加させる。
【００４６】
（ロ）その後、液位計測装置１０２が計測した液位が一定となるように、制御装置１０６は、脱水装置１０５が有する脱水スクリュー軸の回転数を制御する。具体的には、ステップＳ２０５に進み、制御装置１０６は、液位計測装置１０２が計測した液位（ホッパーレベル）と予め設定した基準液位範囲とを比較する。ステップＳ２０５において、液位計測装置１０２が計測した液位が予め設定した基準液位範囲よりも高い場合、ステップＳ２０６に進み、制御装置１０６は、脱水装置１０５が有する脱水スクリュー軸の回転数を増加させる。ステップＳ２０５において、液位計測装置１０２が計測した液位が予め設定した基準液位範囲内の場合、ステップＳ２０７に進み、制御装置１０６は、脱水装置１０５が有する脱水スクリュー軸の回転数を維持する。ステップＳ２０５において、液位計測装置１０２が計測した液位が予め設定した基準液位範囲よりも低い場合、ステップＳ２０８に進み、制御装置１０６は、脱水装置１０５が有する脱水スクリュー軸の回転数を減少させる。
【００４７】
なお、制御装置１０６は、上記制御において、濃縮装置１０１が備える濃縮スクリュー軸の回転数を一定に保持する。
【００４８】
制御装置１０６が上記制御を実施することにより、脱水装置１０５内の濾過脱水圧力を一定に制御することができ、安定した脱水運転が可能となると同時に、脱水装置１０５の空運転や液位計測装置１０２からの溢れを抑制できる。
【００４９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮脱水システムは、脱水装置（スクリュープレス）１０５へ圧入される濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプ１０３からの排出量、すなわち濃縮汚泥供給ポンプ１０３の回転数を制御する。これにより、脱水装置１０５内の濾過脱水圧力を一定に制御することができ、安定した脱水運転が可能となる。また、液位計測装置１０２が計測した液位に基づいて、脱水装置１０５が備える脱水スクリュー軸の回転数を制御するため、脱水装置１０５の空運転や液位計測装置１０２からの溢れを抑制できる。従って、濃縮汚泥の処理流量を安定させることができる。
【００５０】
さらに、脱水装置１０５及び濃縮装置１０１を近接設置することで、脱水装置１０５による圧入圧力への反応が早く、圧入圧力の変化に対して迅速に対応でき、一定処理の安定性も向上する。さらにまた、濃縮装置１０１及び脱水装置１０５を近接設置し、連続的に濃縮汚泥を流通させることで、脱水装置１０５の上流に濃縮汚泥を貯留するための貯留槽を必要としない。また、液位計測装置１０２に一時的に貯留する濃縮汚泥の液位も制御するため、脱水装置１０５の空運転及び液位計測装置（ホッパー）１０２からの濃縮汚泥による溢れ等を防止することができる。
【００５１】
このようにして、脱水装置１０５の内圧を一定に保つことにより、濃縮汚泥の脱水性を一定にし、品質の良い汚泥ケーキを生成することが可能となる。
【００５２】
また、汚泥濃縮脱水システムは、濃縮装置１０１が備える濃縮スクリュー軸の回転数を一定に保持するとともに、脱水装置１０５へ圧入される濃縮汚泥の圧入圧力に基づいて、濃縮汚泥供給ポンプ１０３からの排出量を制御する。これにより、汚泥濃縮脱水システム全体として処理流量を安定させることができる。
【００５３】
上記のように、本発明は本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１００…汚泥濃縮脱水システム
１０１…濃縮装置
１０２…液位計測装置
１０３…濃縮汚泥供給ポンプ
１０４…圧力計
１０５…脱水装置
１０６…制御装置
【図１】
0005327159.tif 000002
【図２】
0005327159.tif 000003
【図３】
0005327159.tif 000004
【図４】
0005327159.tif 000005
【図５】
0005327159.tif 000006
【図６】
0005327159.tif 000007
【図７】
0005327159.tif 000008