申请日2013.07.01
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F11/12; F23G7/00; B04B1/20
摘要
本发明提供一种包括将污泥浓缩的离心分离装置和将浓缩污泥热处理的炉的污泥处理系统，其能够将离心分离装置的作业条件自动控制为依据炉的作业状态的最优条件。构成为，自动控制装置设定离心分离装置的滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中可变控制上述差速以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率，当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持上述炉所要求的含水率时变更离心力的控制值。
权利要求书
1.一种污泥处理系统，包括将污泥浓缩的离心分离装置、测量从上述离心分离装置排出的浓缩污泥的含水率的机构、对浓缩污泥进行热处理的炉、和从上述炉接受与浓缩污泥的热处理状况有关的信息并基于接受到的信息控制上述离心分离装置的自动控制装置，其特征在于，上述离心分离装置具备对污泥赋予离心力而离心分离为浓缩污泥和分离液的滚筒、将上述滚筒内的浓缩污泥朝向排出口输送的螺旋输送器、使上述滚筒旋转的驱动马达、和使上述螺旋输送器与上述滚筒具有相对的差速地旋转的差速发生装置;上述炉向自动控制装置发送的信息包括浓缩污泥 的含水率变更要求;上述自动控制装置根据上述含水率变更要求执行以下的(a)～(c)的控制，(a)设定上述滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中对上述差速进行可变控制，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率;(b)当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持上述炉所要求的含水率时，降低离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率;(c)当上述差速为上述可变范围的最小值不变的情况下、在含水率的测量结果比上述炉所要求的含水率高时提高离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率。
2.如权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，上述自动控制装置还执行调节注药率的控制，以成为上述炉所要求的含水率。
3.如权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，上述离心分离装置还具备调节来自上述滚筒的分离液的排出水平的可变堤堰机构;上述自动控制装置还执行调节来自上述滚筒的分离液的排出水平以成为上述炉要求的含水率的控制。
4.如权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，上述炉向上述自动控制装置发送的浓缩污泥的含水率变更要求基于上述离心分离装置和炉的耗电量、CO2排放量及运行成本中的任一个以上进行。
5.一种污泥处理系统，包括将污泥浓缩的离心分离装置、测量从上述离心分离装置排出的浓缩污泥的含水率的机构、将浓缩污泥热处理的炉、和从上述炉接受与浓缩污泥的热处理状况有关的信息、基于接受到的信息控制上述离心分离装置的自动控制装置，其特征在于，上述离心分离装置具备对污泥赋予离心力而离心分离为浓缩污泥和分离液的滚筒、将上述滚筒内的浓缩污泥朝向排出口输送的螺旋输送器、使上述滚筒旋转的驱动马达、和使上述螺旋输送器具有与上述滚筒相对的差速而旋转的差速发生装置;上述炉向自动控制装置发送的信息包括对炉供给的浓缩污泥的含水率、和浓缩污泥的VTS/TS即挥发性总固体/总固体或计算VTS/TS所需要的信息;
上述自动控制装置基于上述浓缩污泥的VTS/TS决定是维持含水率的当前的目标值还是设定新的目标值，并执行以下的(a)～(c)的控制，(a)设定上述滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中对上述差速进行可变控制，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率;(b)当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持成上述炉所要求的含水率时，降低离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率;(c)当上述差速为上述可变范围的最小值不变的情况下、在含水率的测量结果比上述炉所要求的含水率高时提高离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率。
6.如权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于，上述自动控制装置预先具有表示以VTS/TS为参数的浓缩污泥的含水率与上述滚筒的离心力之间的相关关系的信息;基于与上述VTS/TS和目标含水率对应的最优离心力，设定上述滚筒的离心力的控制值。
7.如权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于，上述自动控制装置预先具有表示VTS/TS与浓缩污泥的自燃含水率之间的相关关系的信息;基于上述VTS/TS计算自燃含水率，将该含水率设定为新的浓缩污泥的目标含水率。
8.如权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于，计算上述浓缩污泥的VTS/TS所需要的信息是炉的助燃剂使用量和向炉的供给污泥量、以及对炉供给的浓缩污泥的含水率的信息。
9.如权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于，上述自动控制装置预先具有表示VTS/TS与注药率之间的相关关系的信息，还执行将从上述炉送来的VTS/TS的信息或与计算出的VTS/TS对应的最优注药率设定为控制值来调节上述药剂的添加量的控制。
10.如权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于，上述离心分离装置还具备调节来自上述滚筒的分离液的排出水平的可变堤堰机构;
上述自动控制装置还执行调节来自上述滚筒的分离液的排出水平以成为上述目标含水率的控制。
说明书
污泥处理系统、记录有污泥处理系统的运转控制用程序的记录介质
技术领域
本发明涉及包括将污泥浓缩的离心分离装置、和将浓缩污泥热处理的炉的污泥处理系统，特别涉及根据浓缩污泥的热处理状况自动控制离心分离装置的技术。
背景技术
例如将在给排水、工业排水、粪便等的水处理过程中产生的污泥在焚烧炉中焚烧处理。污泥优选的是在进行用来使含水率下降的浓缩处理后进行焚烧。作为污泥浓缩装置(也包括脱水的情况)，已知有称作滗析器的离心分离装置(例如，参照专利文献1、2)。卧式的滗析器100如图12所示，是在壳体103的内部中收容有能够绕水平轴旋转的滚筒101、和在该滚筒101内配置在相同的旋转轴上的螺旋输送器102的构造。对作为处理对象物的污泥赋予离心力的滚筒101的一端侧形成为圆锥状。这个形成为圆锥状的部位形成有被螺旋输送器102移送的浓缩污泥从储液部脱离的滩涂部，在其前端侧形成有浓缩污泥的排出口104。此外，滚筒101的躯干部形成污泥的储液部(池部)，在另一端侧的端面上形成有分离液的排出口105。另一方面，在螺旋输送器102的躯干部上，形成有螺旋状的螺旋叶片102a、和用来将污泥(供给污泥)向滚筒101内供给的排出口102b。在这样的结构中，如果对旋转的滚筒101内连续供给污泥(供给污泥)，则在滚筒101内的池部中，通过离心力的作用，污泥的固形物沉降到滚筒101周壁面上。并且，通过经由变速箱106以与滚筒101相对的差速旋转的螺旋输送器102，将滚筒101内的浓缩污泥朝向滩涂部移送。由滩涂部从储液部脱离后的浓缩污泥被从浓缩污泥的排出口104排出。另一方面，分离液从排出口105溢流而被排出。
通过主驱动马达107使滚筒101旋转。主驱动马达107通过逆变器控制来控制滚筒101的旋转速度(N)。另一方面，构成为，螺旋输送器102
通过变速箱106和反向驱动马达108控制旋转速度、以具有与滚筒101相对的差速(ΔN)而旋转。滗析器100一般可变控制螺旋输送器102的输送转矩及/或差速(N)，以使浓缩污泥的含水率满足预先设定的目标值。但是，在为了污泥处理系统整体的高效率的作业而推进节能化及CO2排放量的降低化等的情况下，到目前为止那样将滗析器100通过单一控制循环控制并不好。虽然只要能够执行依据焚烧炉的作业状态的滗析器100的最优运转就可以，但还没有这样的将控制机构具体实现的公知的事实。
专利文献1：日本特开2009-214088号公报
专利文献2：日本特开2002-273495号公报
专利文献3：日本特开2011-230040号公报
专利文献4：日本特开平4-171066号公报
专利文献5：日本特开平6-320200号公报
本发明是为了解决作为一例举出的上述问题而做出的，其目的是提供一种在包括将污泥浓缩的离心分离装置和将浓缩污泥热处理的炉的污泥处理系统中、能够将离心分离装置的作业条件自动控制为依据炉的作业状态的最优条件的污泥处理系统。
本发明的污泥处理系统具备以下的技术特征。
(1)一种污泥处理系统，包括将污泥浓缩的离心分离装置、测量从上述离心分离装置排出的浓缩污泥的含水率的机构、对浓缩污泥进行热处理的炉、和从上述炉接受与浓缩污泥的热处理状况有关的信息并基于接受到的信息控制上述离心分离装置的自动控制装置，其特征在于，上述离心分离装置具备对污泥赋予离心力而离心分离为浓缩污泥和分离液的滚筒、将上述滚筒内的浓缩污泥朝向排出口输送的螺旋输送器、使上述滚筒旋转的驱动马达、和使上述螺旋输送器与上述滚筒具有相对的差速地旋转的差速发生装置;上述炉向自动控制装置发送的信息包括浓缩污泥的含水率变更要求;上述自动控制装置根据上述含水率变更要求执行以下的(a)～(c)的控制。(a)设定上述滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中对上述差速进行可变控制，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率;
(b)当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持上述炉所要求的含水率时，降低离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率;
(c)当上述差速为上述可变范围的最小值不变的情况下、在含水率的测量结果比上述炉所要求的含水率高时提高离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率。
(2)上述自动控制装置还执行调节注药率的控制，以成为上述炉所要求的含水率。
(3)上述离心分离装置还具备调节从上述滚筒的分离液排出水平的可变堤堰机构;上述自动控制装置还执行调节从上述滚筒的分离液排出水平以成为上述炉要求的含水率的控制。
(4)上述炉向上述自动控制装置发送的浓缩污泥的含水率变更要求基于上述离心分离装置和炉的耗电量、CO2排放量及运行成本中的任一个以上进行。
(5)一种污泥处理系统，包括将污泥浓缩的离心分离装置、测量从上述离心分离装置排出的浓缩污泥的含水率的机构、将浓缩污泥热处理的炉、和从上述炉接受与浓缩污泥的热处理状况有关的信息、基于接受到的信息控制上述离心分离装置的自动控制装置，其特征在于，上述离心分离装置具备对污泥赋予离心力而离心分离为浓缩污泥和分离液的滚筒、将上述滚筒内的浓缩污泥朝向排出口输送的螺旋输送器、使上述滚筒旋转的驱动马达、和使上述螺旋输送器具有与上述滚筒相对的差速而旋转的差速发生装置;上述炉向自动控制装置发送的信息包括对炉供给的浓缩污泥的含水率、和浓缩污泥的VTS/TS即挥发性总固体/总固体或计算VTS/TS所需要的信息;上述自动控制装置基于上述浓缩污泥的VTS/TS决定是维持含水率的当前的目标值还是设定新的目标值，并执行以下的(a)～(c)的控制。(a)设定上述滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中对上述差速进行可变控制，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率;
(b)当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持成上述炉所要求的含水率时，降低离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率;
(c)当上述差速为上述可变范围的最小值不变的情况下、在含水率测量结果比上述炉所要求的含水率高时提高离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率。
(6)上述自动控制装置预先具有表示以VTS/TS为参数的浓缩污泥的含水率与上述滚筒的离心力之间的相关关系的信息;基于与上述VTS/TS和目标含水率对应的最优离心力，设定上述滚筒的离心力的控制值。
(7)上述自动控制装置预先具有表示VTS/TS与浓缩污泥的自燃含水率之间的相关关系的信息;基于上述VTS/TS计算自燃含水率，将该含水率设定为新的浓缩污泥的目标含水率。
(8)计算上述浓缩污泥的VTS/TS所需要的信息是炉的助燃剂使用量和向炉的供给污泥量、以及对炉供给的浓缩污泥的含水率的信息。
(9)上述自动控制装置预先具有表示VTS/TS与注药率之间的相关关系的信息，还执行将从上述炉送来的VTS/TS的信息或与计算出的VTS/TS对应的最优注药率设定为控制值来调节上述药剂的添加量的控制。
(10)上述离心分离装置还具备调节从上述滚筒的分离液排出水平的可变堤堰机构;上述自动控制装置还执行调节从上述滚筒的分离液排出水平以成为上述目标含水率的控制。并且，本发明的记录有污泥处理系统的运转控制用程序的记录介质具有以下的技术特征。
(11)一种记录介质，记录有控制污泥处理系统的运转的程序，该污泥处理系统包括将污泥浓缩的离心分离装置、测量从上述离心分离装置排出的浓缩污泥的含水率的机构、将浓缩污泥热处理的炉、和从上述炉接受与浓缩污泥的热处理状况有关的信息并基于接受到的信息控制上述离心分离装置的自动控制装置，其特征在于，上述离心分离装置具备对污泥赋予离心力而离心分离为浓缩污泥和分离液的滚筒、将上述滚筒内的浓缩污泥朝向排出口输送的螺旋输送器、使上述滚筒旋转的驱动马达、和使上述螺旋输送器与上述滚筒具有相对的差速地旋转的差速发生装置;上述炉向自动控制装置发送的信息包括浓缩污泥的含水率变更要求;上述记录介质记录有根据上述含水率变更要求使上述自动控制装置执行以下的(a)～(c)的控制的污泥处理系统的运转控制用程序。(a)设定上述滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围中对上述差速进行可变控制，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率;
(b)当上述差速在预先设定的一定范围内变化、并且在预先设定的一定时间中含水率的测量结果维持成上述炉所要求的含水率时，降低离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率;
(c)当上述差速为上述可变范围的最小值不变的情况下、在含水率的测量结果比上述炉所要求的含水率高时提高离心力的控制值，并在设定为新的控制值的离心力下可变控制上述差速，以成为上述炉所要求的含水率。
发明的效果：
根据本发明的包括离心分离装置和炉的污泥处理系统，通过设置从炉接受关于浓缩污泥的热处理状况的信息、基于接受到的信息调整从离心分离装置的滚筒对污泥赋予的离心力、螺旋输送器的浓缩污泥输送转矩、滚筒与螺旋输送器的差速、注药率中选择的1个以上的控制值的自动控制装置，能够将离心分离装置的作业条件自动控制为依据炉的作业状态的最优条件。结果，能够实现污泥处理系统整体的节能化、CO2排放量的降低、运行成本的降低。进而，根据本发明的包括离心分离装置和炉的污泥处理系统，设定离心分离装置的滚筒与螺旋输送器的差速的可变范围，在该可变范围可变控制上述差速，以使含水率的测量结果成为上述炉所要求的含水率，上述差速在预先设定的一定范围内变化且预先设定的一定时间、含水率的测量结果维持上述炉所要求的含水率时，变更离心力的控制值。由此，能够以依据炉的作业状态的最优条件自动控制滗析器。