污泥處理系統(tǒng)、記錄有污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)控制用程序的記錄介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種包括將污泥濃縮的離心分離裝置和將濃縮污泥熱處理的爐的污泥處理系統(tǒng)，其能夠?qū)㈦x心分離裝置的作業(yè)條件自動控制為依據(jù)爐的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件。構(gòu)成為，自動控制裝置設(shè)定離心分離裝置的滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，在該可變范圍中可變控制上述差速以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，當上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，變更離心力和轉(zhuǎn)矩的控制值。
【專利說明】污泥處理系統(tǒng)、記錄有污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)控制用程序的記錄介質(zhì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括將污泥濃縮的離心分離裝置、和將濃縮污泥熱處理的爐的污泥處理系統(tǒng)，特別涉及根據(jù)濃縮污泥的熱處理狀況自動控制離心分離裝置的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如將在給排水、工業(yè)排水、糞便等的水處理過程中產(chǎn)生的污泥在焚燒爐中焚燒處理。污泥優(yōu)選的是在進行用來使含水率下降的濃縮處理后進行焚燒。作為污泥濃縮裝置(也包括脫水的情況)，已知有稱作潷析器的離心分離裝置(例如，參照專利文獻1、2)。
[0003]圖12表示臥式的潷析器的概略構(gòu)造(例如，參照專利文獻3、4、5)。臥式的潷析器100如圖12所示，是在殼體103的內(nèi)部中收容有能夠繞水平軸旋轉(zhuǎn)的滾筒101、和在該滾筒101內(nèi)配置在相同的旋轉(zhuǎn)軸上的螺旋輸送器102的構(gòu)造。
[0004]對作為處理對象物的污泥賦予離心力的滾筒101的一端側(cè)形成為圓錐狀。這個形成為圓錐狀的部位形成有被螺旋輸送器102移送的濃縮污泥從儲液部脫離的灘涂部，在其前端側(cè)形成有濃縮污泥的排出口 104。此外，滾筒101的軀干部形成污泥的儲液部(池部)，在另一端側(cè)的端面上形成有分離液的排出口 105。另一方面，在螺旋輸送器102的軀干部上，形成有螺旋狀的螺旋葉片102a、和用來將污泥(供給污泥)向滾筒101內(nèi)供給的排出口102b。
[0005]在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果對旋轉(zhuǎn)的滾筒101內(nèi)連續(xù)供給污泥(供給污泥)，則在滾筒101內(nèi)的池部中，通過離心力的作用，污泥的固形物沉降到滾筒101周壁面上。并且，通過經(jīng)由變速箱106以與滾筒101相對的差速旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器102，將滾筒101內(nèi)的濃縮污泥朝向灘涂部移送。由灘涂部從儲`液部脫離后的濃縮污泥被從濃縮污泥的排出口 104排出。另一方面，分離液從排出口 105溢流而被排出。
[0006]通過主驅(qū)動馬達107使?jié)L筒101旋轉(zhuǎn)。主驅(qū)動馬達107通過逆變器控制來控制滾筒101的旋轉(zhuǎn)速度(N)。另一方面，構(gòu)成為，螺旋輸送器102通過變速箱106和反向驅(qū)動馬達108控制旋轉(zhuǎn)速度、以具有與滾筒101相對的差速(Λ N)而旋轉(zhuǎn)。
[0007]潷析器100 —般可變控制螺旋輸送器102的輸送轉(zhuǎn)矩及/或差速(N)，以使?jié)饪s污泥的含水率滿足預(yù)先設(shè)定的目標值。但是，在為了污泥處理系統(tǒng)整體的高效率的作業(yè)而推進節(jié)能化及CO2排放量的降低化等的情況下，到目前為止那樣將潷析器100通過單一控制循環(huán)控制并不好。雖然只要能夠執(zhí)行依據(jù)焚燒爐的作業(yè)狀態(tài)的潷析器100的最優(yōu)運轉(zhuǎn)就可以，但還沒有這樣的將控制機構(gòu)具體實現(xiàn)的公知的事實。
[0008]專利文獻1:日本特開2009 - 214088號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2002 - 273495號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2011 - 230040號公報
[0011]專利文獻4:日本特開平4 — 171066號公報
[0012]專利文獻5:日本特開平6 - 320200號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明是為了解決作為一例舉出的上述問題而做出的，其目的是提供一種在包括將污泥濃縮的離心分離裝置和將濃縮污泥熱處理的爐的污泥處理系統(tǒng)中、能夠?qū)㈦x心分離裝置的作業(yè)條件自動控制為依據(jù)爐的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件的污泥處理系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)具備以下的技術(shù)特征。
[0015](I) 一種污泥處理系統(tǒng)，包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于，上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器與上述滾筒具有相對的差速地旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置；上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括濃縮污泥的含水率變更要求；上述自動控制裝置根據(jù)上述含水率變更要求執(zhí)行以下的(a)~(C)的控制。
[0016](a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，在該可變范圍中對上述差速進行可變控制，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；
[0017](b)當上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；
[0018](c)當上述差速為上述可變范圍的最小值不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0019](2)上述自動控制裝置還具有根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化將濃縮污泥的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系修正的信息，使用該修正信息將與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩修正。
[0020](3)上述自動控制裝置還執(zhí)行根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化調(diào)節(jié)供給流量以使上述離心分離裝置的固形物處理量成為一定的控制。
[0021](4)上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)注藥率以成為上述爐要求的含水率的控制。
[0022](5)上述離心分離裝置還具備調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平的可變堤堰機構(gòu)；上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平以成為上述爐要求的含水率的控制。
[0023](6)上述爐向上述自動控制裝置發(fā)送的濃縮污泥的含水率變更要求基于上述離心分離裝置和爐的耗電量、CO2排放量及運行成本中的任一個以上進行。
[0024](7) 一種污泥處理系統(tǒng)，包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于，上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器具有與上述滾筒相對的差速地旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置；上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括對爐供給的濃縮污泥的含水率、和濃縮污泥的 VTS/TS (Volatile Total Solids/Total Solids)或計算 VTS/TS 所需要的信息，上述自動控制裝置基于上述濃縮污泥的VTS/TS決定是維持含水率的當前的目標值還是設(shè)定新的目標值，并執(zhí)行以下的(a)~(C)的控制。
[0025](a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，以基于上述VTS/TS決定的離心力進行運轉(zhuǎn)，在上述可變范圍中可變控制上述差速，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； [0026](b)在上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；
[0027](c)當上述差速為上述可變范圍的最小值不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0028](8)上述自動控制裝置還具有根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化對濃縮污泥的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系進行修正的信息，使用該修正信息對與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩進行修正。
[0029](9)上述自動控制裝置還執(zhí)行根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化而調(diào)節(jié)供給流量、以使上述離心分離裝置的固形物處理量成為一定的控制。
[0030](10)上述自動控制裝置預(yù)先具有表示以VTS/TS為參數(shù)的濃縮污泥的含水率與上述滾筒的離心力之間的相關(guān)關(guān)系的信息；基于與上述VTS/TS和目標含水率對應(yīng)的最優(yōu)離心力，設(shè)定上述滾筒的離心力的控制值。
[0031](11)上述自動控制裝置還具有表示以上述濃縮污泥的VTS/TS為參數(shù)的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，使用該信息對與上述目標含水率建立對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩進行修正。
[0032](12)上述自動控制裝置預(yù)先具有表示VTS/TS與濃縮污泥的自燃含水率之間的相關(guān)關(guān)系的信息；基于上述VTS/TS計算自燃含水率，將該含水率設(shè)定為新的濃縮污泥的目標含水率。
[0033](13)計算上述濃縮污泥的VTS/TS所需要的信息是爐的助燃劑使用量和向爐的供給污泥量、以及對爐供給的濃縮污泥的含水率的信息。
[0034](14)上述自動控制裝置預(yù)先具有表示VTS/TS與注藥率的相關(guān)關(guān)系的信息，還執(zhí)行將從上述爐送來的VTS/TS的信息或與計算出的VTS/TS對應(yīng)的最優(yōu)注藥率設(shè)定為控制值來調(diào)節(jié)上述藥劑的添加量的控制。
[0035](15)上述離心分離裝置還具備調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平的可變堤堰機構(gòu)；上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平以成為上述目標含水率的控制。[0036]此外，記錄有本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)控制用程序的記錄介質(zhì)具備以下的技術(shù)特征。
[0037]( 16) 一種記錄介質(zhì)，記錄有控制污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)的程序，該污泥處理系統(tǒng)包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于，上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器與上述滾筒具有相對的差速而旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置；上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括濃縮污泥的含水率變更要求；上述記錄介質(zhì)記錄有根據(jù)上述含水率變更要求使上述自動控制裝置執(zhí)行以下的(a)~(C)的控制的污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)控制用程序。
[0038](a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，在該可變范圍中可變控制上述差速，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；
[0039](b)當上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為被設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；
[0040](c)當上述差速為上述可變范圍的最小值不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0041]發(fā)明的效果:
[0042]根據(jù)本發(fā)明的包括離心分離裝置和爐的污泥處理系統(tǒng)，通過設(shè)置從爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息調(diào)整離心分離裝置的滾筒對污泥賦予的離心力、螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒與螺旋輸送器的差速、注藥率中選擇的I個以上的控制值的自動控制裝置，能夠?qū)㈦x心分離裝置的作業(yè)條件自動控制為依據(jù)爐的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥處理系統(tǒng)整體的節(jié)能化、CO2排放量的降低、運行成本的降低。
[0043]進而，根據(jù)本發(fā)明的包括離心分離裝置和爐的污泥處理系統(tǒng)，在從爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息進行離心分離裝置的轉(zhuǎn)矩一定控制方面，通過用對含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系帶來影響的“離心力”和“供給污泥濃度”這兩者將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正，由此能夠成為與目標含水率高精度地對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩。此外，通過根據(jù)供給污泥濃度的變化調(diào)節(jié)供給流量以使離心分離裝置的固形物處理量成為一定，能夠抑制供給污泥濃度的變動給轉(zhuǎn)矩一定控制帶來的影響。即，能夠抑制供給污泥濃度的變動給轉(zhuǎn)矩一定控制帶來的影響，能夠以依據(jù)爐的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件自動控制潷析器。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥處理系統(tǒng)整體的節(jié)能化、CO2排放量的降低、運行成本的降低。進而，在從爐得到VTS/TS的信息時，通過VTS/TS也能夠?qū)⒑逝c濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系修正，能夠?qū)⒆詣涌刂谱顑?yōu)化?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0044]圖1表示按著本發(fā)明的一實施方式的污泥處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
[0045]圖2是表示按著本發(fā)明的一實施方式的潷析器的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0046]圖3是表示上述污泥處理系統(tǒng)的控制裝置的圖。
[0047]圖4是說明基于含水率測量結(jié)果進行的自動控制的圖。
[0048]圖5是說明基于轉(zhuǎn)矩測量結(jié)果進行的自動控制的圖。
[0049]圖6是說明基于供給污泥濃度的變化進行的自動控制的圖。
[0050]圖7是表示助燃劑、焚燒量及VTS/TS的相關(guān)關(guān)系的特性圖。
[0051]圖8是說明基于VTS/TS進行的自動控制的圖。
[0052]圖9是表示基于VTS/TS進行設(shè)定轉(zhuǎn)矩的修正的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0053]圖10是表示VTS/TS與自燃含水率的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0054]圖11是表示VTS/TS與最優(yōu)注藥率的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0055]圖12是表示以往的潷析器的概略圖。
[0056]附圖標記說明
[0057]I潷析器`
[0058]2 殼體
[0059]3 滾筒
[0060]4螺旋輸送器
[0061]5供給噴嘴
[0062]6控制裝置
[0063]200污泥處理系統(tǒng)
[0064]202焚燒爐
【具體實施方式】
[0065]以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的污泥處理系統(tǒng)進行詳細地說明。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍完全不由以下說明的實施方式限定解釋。
[0066]圖1是表示具備將污泥濃縮的離心分離裝置和將濃縮后的污泥熱處理的爐的污泥處理系統(tǒng)200的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。在以下的說明中，舉作為熱處理污泥的爐而使用焚燒爐的結(jié)構(gòu)作為一例進行說明。但是，爐并不限定于焚燒爐，也可以是使污泥碳化的碳化爐、使污泥干燥的干燥爐、熔融爐等。
[0067]圖1是表示污泥處理系統(tǒng)200的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。污泥處理系統(tǒng)200大體劃分為執(zhí)行污泥的濃縮處理的濃縮部、和將濃縮后的污泥(以下，稱作“濃縮污泥”)焚燒的焚燒部。濃縮部具備作為離心分離裝置的優(yōu)選的一例的潷析器I。將作為處理對象物的污泥通過未圖示的污泥泵向潷析器I供給，將濃縮污泥向機外排出。為了提高濃縮效率，可以使用注藥泵201向污泥添加凝聚劑等藥液。作為凝聚劑，作為一例可以使用高分子凝聚劑或聚鐵等無機凝聚劑。被排出到機外的濃縮污泥既可以使用例如泵等移送機構(gòu)向焚燒部的焚燒爐202輸送，或者也可以如已提過的專利文獻I那樣通過利用濃縮污泥的自重的輸送方法向焚燒爐202輸送。另外，雖然也存在通過處理后的污泥的含水率將“濃縮處理”和“脫水處理”區(qū)別的文獻等，但在本說明書中不進行區(qū)別，將“脫水處理”也定義為“濃縮處理”的
一形態(tài)。
[0068]焚燒部具備將濃縮污泥燃燒的焚燒爐202、將促進燃燒的助燃劑向焚燒爐202供給的供給機構(gòu)203。焚燒部還具備從由焚燒爐202排出的高溫的燃燒氣體回收熱的熱回收機構(gòu)。作為熱回收機構(gòu)，例如可以采用進行燃燒氣體與熱回收介質(zhì)(例如水)之間的熱交換的熱交換器204。將進行熱回收后的廢氣用集塵裝置205、排煙處理裝置206等無害化處理后，經(jīng)過煙囪207向大氣釋放。另外，焚燒爐202只要能夠?qū)饪s污泥燃燒，不需要特別的構(gòu)造，可以使用公知的焚燒爐。一般而言，焚燒爐202為了維持穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，進行根據(jù)爐的燃燒狀況改變助燃劑的添加量的控制。
[0069]接著，參照圖2對潷析器I的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)進行說明。潷析器I如圖2所示，具備在下方分別形成有濃縮污泥出口 21和分離液出口 22的殼體2、配置在殼體2內(nèi)的呈旋轉(zhuǎn)筒狀體的滾筒3、和在滾筒3內(nèi)被施加離心力的濃縮污泥的輸送機構(gòu)即螺旋輸送器4。滾筒3(濾杯)例如被安裝在殼體2上的軸承等軸承機構(gòu)23支承，螺旋輸送器4被輸送機軸承(未圖示)支承，滾筒3和螺旋輸送器4能夠分別獨立地繞水平軸旋轉(zhuǎn)。
[0070]并且，構(gòu)成為，通過將作為驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動馬達24的動力經(jīng)由旋轉(zhuǎn)帶24a向滾筒3側(cè)的皮帶輪24b傳遞，滾筒3以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過作為差速發(fā)生裝置的變速箱25及花鍵軸26將動力向螺旋輸送器4傳遞,滾筒3和螺旋輸送器4具有相對的差速而旋轉(zhuǎn)。
[0071]在變速箱25上，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)帶27a及滑輪27b連結(jié)著稱作反向驅(qū)動馬達27的驅(qū)動馬達。反向驅(qū)動馬達27是用來利用旋轉(zhuǎn)帶27a在馬達的旋轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩施加制動、以使螺旋輸送器4比滾筒3慢地旋轉(zhuǎn)的。通過施加制動而在馬達27中產(chǎn)生的再生電力向驅(qū)動馬達24供給，由此抑制裝置整體的耗電量。但是，在僅通過變速箱25的變速比形成差速的情況下，也可以不設(shè)置反向驅(qū)動馬達27。
`[0072]潷析器I還具備用來將作為處理對象物的污泥(供給污泥)及凝聚劑向滾筒3內(nèi)供給的供給噴嘴5。供給噴嘴5例如是雙層管構(gòu)造，對內(nèi)側(cè)分配供給污泥，對外側(cè)分配凝聚劑的流路。供給污泥是在給排水、工業(yè)排水、糞便等水處理過程中產(chǎn)生的污泥，含水率是95%~99.5%左右。凝聚劑使用例如高分子凝聚劑或聚鐵等無機凝聚劑。
[0073]滾筒3的軀干部在一端側(cè)形成有圓錐部31，在另一端側(cè)形成有圓筒部32。并且，另一端側(cè)的開口部通過稱作前輪轂33的平面為圓形的部件封堵。前輪轂33和圓筒部32形成向滾筒3內(nèi)供給的污泥滯留的池部(儲液部)。在前輪轂33上形成有分離液的排出口34，通過將污泥連續(xù)地向滾筒3內(nèi)供給，使分離液從排出口 34溢流。在排出口 34中也可以設(shè)置可變控制分離液的排出水平高度的可變凸輪機構(gòu)。
[0074]另一方面，滾筒3的圓錐部31形成有被螺旋輸送器4移送的濃縮污泥從儲液部脫離的灘涂部，在灘涂部的前端側(cè)形成有濃縮污泥的排出口 35。但是，本實施方式也能夠應(yīng)用到不具有圓錐部31、僅由圓筒部32構(gòu)成的滾筒3中。
[0075]在滾筒3內(nèi)將污泥輸送、壓榨的螺旋葉片41在螺旋輸送器4的軀干部42的外周面上形成為螺旋狀。螺旋輸送器4的軀干部42在內(nèi)部具有未圖示的空洞(緩沖部)，供給噴嘴5的前端延伸設(shè)置到緩沖部內(nèi)。并且，如果將來自供給噴嘴5的污泥向緩沖部供給，則成為經(jīng)由從緩沖部貫通到軀干部42的外周面的排出口及形成在軀干部42的中央部附近的短錐43通過離心力的作用向滾筒3內(nèi)供給污泥。將凝聚劑也以與污泥不同的路徑向短錐43內(nèi)供給，在短錐43內(nèi)與污泥混合而向滾筒3內(nèi)供給。另外，也可以代替短錐而做成長錐，也可以是將錐自身省略的結(jié)構(gòu)的潷析器I。[0076]潷析器I具有計測滾筒3的旋轉(zhuǎn)速度的速度計。速度計作為一例可以采用非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器。滾筒3對污泥施加的離心力(G)可以通過滾筒3的旋轉(zhuǎn)速度(N)和距旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向的距離(即滾筒內(nèi)徑r)，用離心力(G)=rX ?2/g= (rXN2)/894的計算式計算。滾筒3的內(nèi)徑(r)由設(shè)計規(guī)格決定，所以可以使用上述計算式預(yù)先求出離心力(G)與旋轉(zhuǎn)速度(N)的對應(yīng)關(guān)系。在本實施方式中，在離心分離執(zhí)行時確定離心力(G)的設(shè)定值，執(zhí)行將與該離心力(G)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度(N)決定為設(shè)定值的次序。并且，參照速度計的計測值逆變器控制驅(qū)動馬達24，以使?jié)L筒3以所確定的設(shè)定值旋轉(zhuǎn)。
[0077]潷析器I具有計測螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩計。轉(zhuǎn)矩計作為一例可以采用逆變器轉(zhuǎn)矩監(jiān)視器輸出。螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩根據(jù)滾筒3內(nèi)的污泥的濃縮狀態(tài)而變化。更詳細地講，當濃縮過度進行時，由于滾筒3內(nèi)的污泥的含水率較低，所以輸送轉(zhuǎn)矩變大。相反，當濃縮過度不足時，由于滾筒3內(nèi)的污泥的含水率較高，所以輸送轉(zhuǎn)矩變小。
[0078]向潷析器I供給的污泥使用濃度計208連續(xù)地測量濃度(供給污泥濃度)(參照圖1)。供給污泥濃度是污泥的固形物濃度，是0.5~5質(zhì)量％左右。濃度計208設(shè)置在例如與供給噴嘴5連結(jié)的配管等上，或設(shè)置在污泥的取樣槽等中。濃度計208的種類沒有特別限制，作為一例可以采用超聲波方式、微波方式、激光方式的濃度計。
[0079]進而，在連結(jié)于供給噴嘴5上的配管等中設(shè)置質(zhì)量式或容量式的流量計，連續(xù)地測量向潷析器I供給的污泥的流量。流量計的種類沒有特別限制，作為一例可以采用電磁式、節(jié)流式、堤堰式的流量計。向潷析器I供給的污泥的流量例如可以基于一天的污泥處理計劃等決定。污泥的流量調(diào)節(jié)例如調(diào)節(jié)配置在配管等的中途的閥的開度、或?qū)⑽勰喙┙o泵的轉(zhuǎn)速進行逆變器控制等來進行。
[0080]污泥處理系統(tǒng)200如圖3所示，還具備進行潷析器I和焚燒爐202的最優(yōu)運轉(zhuǎn)控制的作為自動控制裝置的控制裝置6?？刂蒲b置6作為濃縮污泥的熱處理狀況的信息而從焚燒爐202接收關(guān)于濃縮污泥的燃燒狀況的信息，調(diào)節(jié)從滾筒3對污泥賦予的離心力(G)、螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒3與螺旋輸送器4的差速、注藥率中選擇的I個以上的控制值。這些控制值也可以從最優(yōu)值在具有上限值和下限值的范圍內(nèi)設(shè)定，也可以將最優(yōu)值設(shè)定為上限值(或下限值)。控制裝置6例如可以由具備CPU和存儲器等的記錄介質(zhì)的計算機裝置構(gòu)成?？刂蒲b置6在存儲器等記錄介質(zhì)中保存有用來執(zhí)行后述的自動控制的序列程序?？刂蒲b置6還在存儲器等記錄介質(zhì)中保存有控制潷析器I的整體動作的序列程序。
[0081](基于含水率的變更要求的控制)
[0082]關(guān)于濃縮污泥的燃燒狀況的信息可以包括供給到爐內(nèi)的濃縮污泥的含水率、和焚燒爐202希望的含水率的信息。焚燒爐202希望的含水率的信息也可以是含水率的希望值，也可以是單單提高(或降低)含水率的要求。控制裝置6如果接受到來自焚燒爐202的含水率變更要求，則調(diào)整從滾筒3對污泥賦予的離心力(G)、螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒3與螺旋輸送器4的差速、注藥率中選擇的I個以上的控制值，以便能得到焚燒爐202希望的含水率(目標含水率)的濃縮污泥。在來自焚燒爐202的信息是單單提高(或降低)含水率的要求的情況下，控制裝置6進行將提高(或降低)了預(yù)先設(shè)定的值(例如1%)的含水率設(shè)定為目標含水率、調(diào)整控制值以便能得到目標含水率的濃縮污泥、等待來自焚燒爐202的下個要求的反饋控制。
[0083]如果向焚燒爐202供給的濃縮污泥的含水率過低，則爐內(nèi)的發(fā)熱量變大，冷卻的負荷變大。也有將發(fā)熱量用于發(fā)電等新能源利用的情況。相反，如果含水率過高則不燃燒，需要較多助燃劑。因而，基于爐內(nèi)的燃燒是否能良好進行，向潷析器I發(fā)送含水率變更要求。含水率的適當值根據(jù)爐自身的種類及設(shè)計規(guī)格來決定。另外，為了實現(xiàn)進一步的高效率化，作為污泥處理系統(tǒng)202整體的運轉(zhuǎn)模式，優(yōu)選的是設(shè)置促進例如節(jié)能化(節(jié)電)的運轉(zhuǎn)模式、促進CO2排放量的降低的運轉(zhuǎn)模式、促進系統(tǒng)整體的運行成本的降低的運轉(zhuǎn)模式，基于運轉(zhuǎn)模式進行含水率變更要求。
[0084]促進節(jié)能化(節(jié)電)的運轉(zhuǎn)模式設(shè)定潷析器I的耗電量和焚燒爐202的耗電量的合計耗電量的目標值，控制潷析器I和焚燒爐202的運轉(zhuǎn)條件以成為設(shè)定的目標值。作為一例，進行控制以提高含水率的目標值并降低潷析器I的耗電量。
[0085]促進CO2排放量的降低的運轉(zhuǎn)模式使用下述計算式設(shè)定作為最優(yōu)點的CO2排放量的目標值并控制潷析器I和焚燒爐202的運轉(zhuǎn)條件，以成為設(shè)定的目標值。
[0086]CO2排放量=[潷析器與焚燒爐的合計耗電量X電力CO2原單位]+ [凝聚劑使用量X凝聚劑CO2原單位]+ [助燃劑使用量X助燃劑CO2原單位]
[0087]促進系統(tǒng)整體的運行成本的降低的運轉(zhuǎn)模式使用下述計算式來設(shè)定作為最優(yōu)點的運行成本的目標值，并控制潷析器I和焚燒爐202的運轉(zhuǎn)條件，以成為設(shè)定的目標值。
[0088]運行成本=[潷析器和焚燒爐的合計耗電量X電力單價]+ [凝聚劑使用量X凝聚劑單價]+ [助燃劑使用量X助燃劑單價]
[0089][通過含水率計的控制]
[0090]作為進行控制以得到目標含水率的濃縮污泥的方法，將從潷析器I排出的濃縮污泥的含水率例如用含水率計測量，對從滾筒3對污泥賦予的離心力(G)、螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒3與螺旋輸送器4的差速、注藥率中選擇的I個以上進行可變控制，以使測量結(jié)果成為目標含水率。
[0091]優(yōu)選的是，如果能夠以較低的離心力(G)達到目標含水率，則節(jié)能(節(jié)電)效果較大，所以在選擇更低的離心力(G)后，如在圖4 (a)中示意地表示那樣，預(yù)先設(shè)定差速的可變范圍(例如，I~8min —O，在該可變范圍內(nèi)使差速變化以得到目標含水率的濃縮污泥。更詳細地講，離心力(G)、輸送轉(zhuǎn)矩及含水率具有在圖4 (b)及圖4 (c)中示意地表示的相關(guān)關(guān)系。該相關(guān)關(guān)系可以進行實機試驗來取得。取得的相關(guān)關(guān)系的信息優(yōu)選的是預(yù)先保存到控制裝置6的存儲器等中?？刂蒲b置6利用相關(guān)關(guān)系進行含水率一定控制(或轉(zhuǎn)矩一定控制)。也可以同時采用含水率計和后述的轉(zhuǎn)矩控制。
[0092]作為優(yōu)選的一例，將目標含水率設(shè)為例如78%，當使離心力(G)為2000G而運轉(zhuǎn)時，當差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如，5~Smin — 1沖變化、在一定時間(例如一小時沖控制為目標含水率(或目標范圍內(nèi))的情況下，控制裝置6判斷為能夠降低離心力(G)，將離心力(G)降低到例如1900G。并且，將差速進行可變控制，以使離心力(G)在1900G下成為目標含水率。
[0093]并且，當使離心力(G)為1900G而運轉(zhuǎn)時，在差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如，3~6min —O中變化、在一定時間(例如一小時)中控制為目標含水率(或目標范圍內(nèi))的情況下，控制裝置6判斷為能夠再降低離心力(G)，將離心力(G)降低到例如1800G，將差速進行可變控制以成為目標含水率。如果在離心力1800G下差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如，I~3min —O中變化，則原樣繼續(xù)運轉(zhuǎn)，但當在可變范圍的最小值(在該例中是lmin —O的原狀下含水率比目標含水率高時，進行控制以提高離心力(G)。這樣，控制裝置6反復執(zhí)行在設(shè)定的差速的可變范圍內(nèi)階段性地降低離心力(G)、以在更低的離心力(G)下得到目標含水率的濃縮污泥的控制。
[0094][通過設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制]
[0095]作為進行控制以得到目標含水率的濃縮污泥的其他方法，也可以代替測量含水率而進行使用由轉(zhuǎn)矩計測量的輸送轉(zhuǎn)矩(檢測值)的控制。在找不到精度較高的含水率計的情況下是有效的控制方法。更詳細地講，離心力(G)、輸送轉(zhuǎn)矩及含水率處于在圖5 (b)及圖5 (c)中示意地表示的相關(guān)關(guān)系，所以能夠根據(jù)輸送轉(zhuǎn)矩的檢測值推測含水率。因而，根據(jù)相關(guān)關(guān)系求出與目標含水率對應(yīng)的輸送轉(zhuǎn)矩，并設(shè)定為輸送轉(zhuǎn)矩的控制值，如圖5 (a)中示意地表示那樣，根據(jù)離心力(G)的設(shè)定值將差速進行可變控制，以使由轉(zhuǎn)矩計測量的輸送轉(zhuǎn)矩(檢測值)成為設(shè)定轉(zhuǎn)矩。即，決定差速的可變范圍(最小值、最大值)，即使將離心力(G)的設(shè)定值進行各種設(shè)定(例如，2000G或1800G等)也控制成使差速在該可變范圍中變化而維持為設(shè)定轉(zhuǎn)矩。設(shè)定轉(zhuǎn)矩既可以控制為最優(yōu)值，也可以可變控制為決定上限值和下限值、并使其包含在該范圍內(nèi)。與目標含水率對應(yīng)的輸送轉(zhuǎn)矩的值根據(jù)離心力(G)的大小而不同，所以將與離心力(G)的控制值相符的輸送轉(zhuǎn)矩作為設(shè)定轉(zhuǎn)矩。
[0096]作為優(yōu)選的一例，當使離心力(G)為2000G而運轉(zhuǎn)時，在差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如，5~Smin — 1沖變化、在一定時間(例如一小時沖控制為與目標含水率(例如78%)對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩(或目標范圍內(nèi))的情況下，控制裝置6判斷為能夠降低離心力(G)，將離心力(G)降低到例如1900G。但是，即使是相同的含水率，若離心力(G)變化、與目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩也變化，所以例如利用圖5 (c)的相關(guān)關(guān)系，將設(shè)定轉(zhuǎn)矩變更為與離心力1900G下的目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩B)。并且，對差速進行可變控制，以在離心力(G)為1900G下成為設(shè)定轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩B)。另外，`圖5作為一例而表示供給污泥濃度為1.5質(zhì)量％時的相關(guān)關(guān)系O
[0097]并且，當在離心力1900G下運轉(zhuǎn)時，在差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如3~6min 一 O中變化、在一定時間(例如一小時)中控制為設(shè)定轉(zhuǎn)矩(或目標范圍內(nèi))的情況下，控制裝置6判斷為能夠進一步降低離心力(G)，將離心力(G)降低到例如1800G，并將設(shè)定轉(zhuǎn)矩變更為與離心力1800G下的目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩C)，將差速進行可變控制。如果在離心力1800G下差速在預(yù)先設(shè)定的范圍(例如I~3min —O中變化，則原樣繼續(xù)運轉(zhuǎn)，但在可變范圍的最小值(在該例中是lmin —O下也達不到設(shè)定轉(zhuǎn)矩時，進行控制以提高離心力(G)(離心力1900G、轉(zhuǎn)矩B)。并且，反復進行當差速在變化范圍內(nèi)較大時降低離心力(G)并變更設(shè)定轉(zhuǎn)矩、在可變范圍的最小值下也達不到設(shè)定轉(zhuǎn)矩時提高離心力(G)的控制。在提高離心力(G)時，也將設(shè)定轉(zhuǎn)矩變更為與提高后的離心力(G)的目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0098][基于供給污泥濃度的設(shè)定轉(zhuǎn)矩的修正]
[0099]以上是將離心力(G)設(shè)為可變的轉(zhuǎn)矩一定控制的基本動作，執(zhí)行可變控制離心力而能夠在所需最小限度的離心力下達到目標含水率的新的轉(zhuǎn)矩一定控制。該新的轉(zhuǎn)矩一定控制著眼于即使含水率相同、如果離心力變化則轉(zhuǎn)矩也變化的特性，根據(jù)離心力的設(shè)定值也改變轉(zhuǎn)矩的控制值。即，通過根據(jù)離心力的大小修正含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系，有利于污泥處理系統(tǒng)整體的高效率的作業(yè)。
[0100]但是，在實際的作業(yè)中，含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系不僅受離心力、還受向潷析器100供給的污泥的濃度(供給污泥濃度)的影響，當供給污泥濃度變動時，有濃縮污泥的含水率從目標值偏離的情況。供給污泥濃度根據(jù)處于比潷析器100靠上游側(cè)的工序的處理狀況而變動。在變動幅度較大的情況下，也有不再能夠忽視對轉(zhuǎn)矩一定控制的不良影響的擔心。 [0101]即，如果供給污泥濃度變化，則滾筒3內(nèi)的固形物輸送量變化，所以如果供給污泥濃度較高，則在相同的轉(zhuǎn)矩值時含水率變高，如果供給污泥濃度較低，則在相同的轉(zhuǎn)矩值時含水率變低。因而，以供給污泥濃度為參數(shù)的含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系成為圖6所示那樣的關(guān)系。控制裝置6將該含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息預(yù)先保存在存儲器等中，用于修正與供給污泥濃度的變動對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩。圖6作為一例而表示離心力(G)為2000G、1900G、1800G時的相關(guān)關(guān)系，但控制裝直6可以將該以外的各種尚心力(G)時的相關(guān)關(guān)系保存到存儲器等中。在本說明書中，為了說明的方便，各離心力(G)用不同的圖表示相關(guān)關(guān)系，但也可以以離心力(G)為參數(shù)，做成對X軸分配含水率、對Y軸分配轉(zhuǎn)矩、對Z軸分配供給污泥濃度的3維相關(guān)圖。
[0102]作為優(yōu)選的一例，控制裝置6從濃度計208接受測量結(jié)果的信息，根據(jù)圖6的相關(guān)關(guān)系讀取與該濃度對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩的值，作為新的設(shè)定轉(zhuǎn)矩。例如在目標含水率為78%的情況下，離心力(G)為1900G時的設(shè)定轉(zhuǎn)矩成為轉(zhuǎn)矩B(參照圖5)。在供給污泥濃度穩(wěn)定維持1.5質(zhì)量％的期間，將轉(zhuǎn)矩B維持為設(shè)定轉(zhuǎn)矩，但在供給污泥濃度例如從1.5質(zhì)量％變化為2.0質(zhì)量％的情況下，利用圖6 (b)的相關(guān)關(guān)系，將設(shè)定轉(zhuǎn)矩變更為與供給污泥濃度2.0質(zhì)量％下的目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩B’)。即，將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正?；谶@樣的供給污泥濃度的測量結(jié)果將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正的動作例如可以以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的間隔(作為一例是30分鐘間隔)進行。
[0103]如已經(jīng)敘述那樣，轉(zhuǎn)矩一定控制根據(jù)輸送轉(zhuǎn)矩的檢測值來推測含水率，所以為了得到目標含水率的污泥，設(shè)定轉(zhuǎn)矩是否恰當變得重要。因而，通過如上述實施方式那樣，用給含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系帶來影響的“離心力”和“供給污泥濃度”這兩者將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正，由此能夠成為與目標含水率高精度地對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩。即，能夠抑制供給污泥濃度的變動給轉(zhuǎn)矩一定控制帶來的影響，能夠以依據(jù)爐的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件自動控制潷析器。
[0104][固形物處理量一定運轉(zhuǎn)]
[0105]供給污泥濃度給含水率和轉(zhuǎn)矩帶來影響的主要的要因，如上述那樣，是因為如果供給污泥濃度變化則滾筒3內(nèi)的固形物輸送量變化。所以，在本實施方式中，代替修正設(shè)定轉(zhuǎn)矩，而預(yù)先設(shè)定固形物處理量，通過進行運轉(zhuǎn)以使固形物處理量盡可能成為一定來使給含水率和轉(zhuǎn)矩帶來的影響變小。作為優(yōu)選的一例，控制裝置6從濃度計208及流量計接受供給污泥濃度(kg/m3)及流量(m3/h)的測量結(jié)果的信息，根據(jù)這些信息計算固形物處理量(kg/h)。并且，調(diào)節(jié)污泥的供給流量，以使計算出的值維持固形物處理量的設(shè)定值。具體而言，在供給污泥濃度變低的情況下進行調(diào)節(jié)以增加流量，在供給污泥濃度變高的情況下進行調(diào)節(jié)以減少流量。固形物處理量的設(shè)定值也可以在具有上限值和下限值的范圍中設(shè)定。
[0106]根據(jù)上述實施方式，通過進行固形物處理量一定運轉(zhuǎn)，能夠抑制供給污泥濃度的變動給含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系帶來的影響。結(jié)果，能夠?qū)⒗脠D6所示那樣的相關(guān)關(guān)系修正設(shè)定轉(zhuǎn)矩的工序及用于此的結(jié)構(gòu)省略。通過使固形物處理量成為一定，后段的爐的運轉(zhuǎn)也穩(wěn)定化。
[0107]以上，說明了能夠抑制供給污泥濃度的變動給轉(zhuǎn)矩一定控制帶來的影響的兩個實施方式，但也可以做成具備進行設(shè)定轉(zhuǎn)矩的修正的功能和進行固形物處理量一定運轉(zhuǎn)的功能這兩者的結(jié)構(gòu)，操作者可將控制方法適當切換。
[0108]進而，在潷析器I具備已述的可變堤堰機構(gòu)的情況下，也可以將凸輪高度(即，分離液的排出水平)進行可變控制以成為目標含水率(或設(shè)定轉(zhuǎn)矩)。
[0109]控制裝置6可以將表示濃縮污泥的含水率與凝聚劑的注藥率之間的相關(guān)關(guān)系的信息預(yù)先保存到存儲器等中，根據(jù)相關(guān)關(guān)系求出與目標含水率對應(yīng)的最優(yōu)注藥率，并設(shè)定為控制值而控制添加量。濃縮污泥的含水率與凝聚劑的注藥率的相關(guān)關(guān)系根據(jù)使用的凝聚劑的種類而不同，所以優(yōu)選的是進行實機試驗等而取得相關(guān)關(guān)系。
[0110](基于VTS/TS的控制)
[0111]上述的實施方式是根據(jù)爐的含水率變更要求進行控制的例子。以下，作為控制的變形例，對基于濃縮污泥的VTS/TS (Volatile Total Solids/Total Solids)即揮發(fā)性總固體/總固體的自動控制方法詳細地說明。
[0112]即，焚燒爐202將作為與濃縮污泥的燃燒狀況有關(guān)的信息，將濃縮污泥的VTS/TS、和對爐供給的濃縮污泥的含水率的信息向控制裝置6發(fā)送。也可以代替VTS/TS而發(fā)送計算VTS/TS所需要的信息。計算VTS/TS所需要的信息例如是助燃劑使用量和向爐的供給污泥量、對爐供給的濃縮污泥的含水率的信息。當濃縮污泥的含水率為某個一定的值時，焚燒量與助燃劑量的相關(guān)關(guān)系處于在圖7 (a)中示意地表示的比例關(guān)系。進而，每單位焚燒量的助燃劑量與VTS/TS之間的相關(guān)關(guān)系處于在圖7 (b)中示意地表示的曲線關(guān)系。基于這些相關(guān)關(guān)系，能夠根據(jù)當前的焚燒量和助燃劑量以及濃縮污泥的含水率了解當前的濃縮污泥的 VTS/TS。
[0113]如已述那樣，焚燒爐202為了維持穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，進行根據(jù)焚燒爐202的燃燒狀況改變助燃劑的添加量的控制。作為改變助燃劑的需要量的因子，有濃縮污泥的VTS/TS和含水率。在濃縮污泥的VTS/TS較高的情況下，由于濃縮污泥自身的發(fā)熱量較高，所以如果含水率為一定，則助燃劑的需要量減少。另一方面，因潷析器I的難脫水性，濃縮效率下降。而在濃縮污泥的VTS/TS較低的情況下，助燃劑的需要量增加，但是具有脫水較容易、潷析器I的濃縮效率提高的優(yōu)點。在濃縮污泥的VTS/TS為一定的情況下，含水率較高者助燃劑的需要量增加，相反，含水率較低者助燃劑的需要量減少。
[0114]這樣，濃縮污泥的VTS/TS及含水率與焚燒爐202的穩(wěn)定作業(yè)有密切的關(guān)系。如果濃縮污泥的VTS/TS及含水率變化，則助燃劑的需要量變化，所以有焚燒爐202的作業(yè)變得不穩(wěn)定的情況。因而，在本實施方式中，基于從爐送來的濃縮污泥的VTS/TS和含水率的信息將適合于燃燒的含水率決定為目標含水率，如果目標含水率與從爐送來的當前的含水率相符，則維持當前的含水率的控制值，在不同的情況下，將基于VTS/TS的目標含水率設(shè)定為新的控制值。用來得到目標含水率的濃縮污泥的自動控制通過調(diào)整從滾筒3對污泥賦予的離心力(G)、螺旋輸送器4的輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒3與螺旋輸送器4的差速、注藥率中選擇的I個以上的控制值來進行。優(yōu)選的是，執(zhí)行與對應(yīng)于上述含水率變更要求的自動控制方法同樣的控制。[0115]作為更優(yōu)選的控制方法，基于在圖8中示意地表示的以VTS/TS為參數(shù)的含水率與尚心力(G)的相關(guān)關(guān)系，決定對于設(shè)為目標含水率最優(yōu)的尚心力(G)。在VTS/TS是80%、從爐送來的含水率是82%的情況下，在圖8 (a)的例子中，最優(yōu)的離心力(G)是1500G。進而，在將目標含水率設(shè)定為80%的情況下，由于最優(yōu)的離心力(G)是1800G，所以將離心力(G)的控制值變更為1800G。
[0116]如果最優(yōu)的離心力(G)確定，則基于圖8 (C)，基于目標含水率和離心力(G)決定輸送轉(zhuǎn)矩的控制值。并且，如在圖8(b)中示意地表示那樣，與上述設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制同樣，將差速進行可變控制，以使由轉(zhuǎn)矩計測量的輸送轉(zhuǎn)矩(檢測值)在控制值下成為一定。設(shè)定轉(zhuǎn)矩既可以控制為最優(yōu)值，也可以決定上限值和下限值來進行可變控制以包含在該范圍內(nèi)。并且，如果可能，則如在圖8 (b)中一起表示的那樣，與上述通過設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制同樣，進行將離心力階段性地降低以在更低的離心力下成為設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制(例如，從1800G向1600G變更)。也可以代替通過設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制而進行上述的通過含水率計的控制。也可以同時進行通過設(shè)定轉(zhuǎn)矩的控制和通過含水率計的控制。
[0117]濃縮污泥的VTS/TS如已述的離心力(G)或供給污泥濃度那樣，是對含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系帶來影響的一個原因。因而，如果能夠根據(jù)濃縮污泥的VTS/TS的值將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正，則能夠進行更良好的控制。作為優(yōu)選的一例，以濃縮污泥的VTS/TS為參數(shù)的含水率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系為圖9所示那樣的關(guān)系。自動控制裝置6作為基于濃縮污泥的VTS/TS將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正的信息而將該相關(guān)關(guān)系的信息預(yù)先保存到存儲器等中，根據(jù)濃縮污泥的VTS/TS的變動、或與VTS/TS的測量記錄對應(yīng)地修正設(shè)定轉(zhuǎn)矩。
[0118]作為基于VTS/TS決定的目標含水率，例如可以設(shè)為根據(jù)VTS/TS導出的自燃含水率。即，濃縮污泥的VTS/TS與自燃含水率之間的相關(guān)關(guān)系處于在圖10中示意地表示的比例關(guān)系?；谠撓嚓P(guān)關(guān)系決定目標含水率，并求出能夠?qū)崿F(xiàn)自燃含水率的離心力(G)。此外，VTS/TS和注藥率具有圖11中示意地表示的相關(guān)關(guān)系，所以也可以將與VTS/TS對應(yīng)的最優(yōu)注藥率設(shè)定為控制值，控制藥劑的添加量。
`[0119]進而，目標含水率如已述那樣，也可以基于污泥處理系統(tǒng)202的運轉(zhuǎn)模式?jīng)Q定。
[0120]根據(jù)上述實施方式，從焚燒爐202接收與濃縮污泥的燃燒狀況相關(guān)的信息，通過具備對從滾筒3對污泥賦予的離心力(G)、螺旋輸送器4的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩、滾筒3與螺旋輸送器4的差速、注藥率中選擇的I個以上的控制值進行調(diào)節(jié)的控制裝置6，能夠?qū)銎鱅的作業(yè)條件自動控制為依據(jù)焚燒爐202的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥處理系統(tǒng)整體的節(jié)能化、CO2排放量的降低、運行成本的降低。
[0121]根據(jù)上述實施方式，在從焚燒爐202接受與濃縮污泥的燃燒狀況有關(guān)的信息、進行潷析器I的轉(zhuǎn)矩一定控制中，通過對含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系帶來影響的“離心力”和“供給污泥濃度”這兩者將設(shè)定轉(zhuǎn)矩修正，由此能夠設(shè)為與目標含水率高精度地對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩。即，能夠抑制供給污泥濃度的變動給轉(zhuǎn)矩一定控制帶來的影響，能夠?qū)銎鱅的作業(yè)條件自動控制為依據(jù)焚燒爐202的作業(yè)狀態(tài)的最優(yōu)條件。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥處理系統(tǒng)整體的節(jié)能化、CO2排放量的降低、運行成本的降低。此外，當從爐得到VTS/TS的信息時，通過VTS/TS也能夠?qū)⒑逝c濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系修正，能夠?qū)⒆詣涌刂谱顑?yōu)化。
[0122]以上，對本發(fā)明依據(jù)具體的實施方式詳細地進行了說明，但對于本【技術(shù)領(lǐng)域】中的具有通常的知識的人而言，顯然能夠不脫離由權(quán)利要求書的記載規(guī)定那樣的本發(fā)明的主旨及技術(shù)范圍而進行關(guān)于形式及細節(jié)部的各種置換、變形、變更等。因而，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不由上述實 施方式及附圖限定，而基于權(quán)利要求書的記載及與其等價的范圍來決定。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥處理系統(tǒng)，包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于， 上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器與上述滾筒具有相對的差速地旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置； 上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括濃縮污泥的含水率變更要求； 上述自動控制裝置根據(jù)上述含水率變更要求執(zhí)行以下的(a)~(C)的控制， (a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，在該可變范圍中對上述差速進行可變控制，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (b)當上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (c)當上述差速為上述可變范圍的最小值不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還具有根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化將濃縮污泥的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系修正的信息，使用該修正信息將與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩修正。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還執(zhí)行根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化調(diào)節(jié)供給流量以使上述離心分離裝置的固形物處理量成為一定的控制。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)注藥率以成為上述爐要求的含水率的控制。
5.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述離心分離裝置還具備調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平的可變堤堰機構(gòu)； 上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平以成為上述爐要求的含水率的控制。
6.如權(quán)利要求1所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述爐向上述自動控制裝置發(fā)送的濃縮污泥的含水率變更要求基于上述離心分離裝置和爐的耗電量、CO2排放量及運行成本中的任一個以上進行。
7.一種污泥處理系統(tǒng)，包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于，上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器具有與上述滾筒相對的差速地旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置； 上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括對爐供給的濃縮污泥的含水率、和濃縮污泥的VTS/TS即揮發(fā)性總固體/總固體或計算VTS/TS所需要的信息，上述自動控制裝置基于上述濃縮污泥的VTS/TS決定是維持含水率的當前的目標值還是設(shè)定新的目標值，并執(zhí)行以下的(a)~(c)的控制， (a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的可變范圍，以基于上述VTS/TS決定的離心力進行運轉(zhuǎn)，在上述可變范圍中可變控制上述差速，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (b)在上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (c)當上述差速為上述可變范圍的最小值不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述目標含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述目標含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
8.如權(quán)利要求7所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還具有根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化對濃縮污泥的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系進行修正的信息，使用該修正信息對與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩進行修正。`
9.如權(quán)利要求7所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還執(zhí)行根據(jù)向上述離心分離裝置供給的污泥的濃度變化而調(diào)節(jié)供給流量、以使上述離心分離裝置的固形物處理量成為一定的控制。
10.如權(quán)利要求7~9中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置預(yù)先具有表示以VTS/TS為參數(shù)的濃縮污泥的含水率與上述滾筒的離心力之間的相關(guān)關(guān)系的信息； 基于與上述VTS/TS和目標含水率對應(yīng)的最優(yōu)離心力，設(shè)定上述滾筒的離心力的控制值。
11.如權(quán)利要求7~9中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置還具有表示以上述濃縮污泥的VTS/TS為參數(shù)的含水率與濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，使用該信息對與上述目標含水率建立對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩進行修正。
12.如權(quán)利要求7~9中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置預(yù)先具有表示VTS/TS與濃縮污泥的自燃含水率的相關(guān)關(guān)系的信息； 基于上述VTS/TS計算自燃含水率，將該含水率設(shè)定為新的濃縮污泥的目標含水率。
13.如權(quán)利要求7所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 計算上述濃縮污泥的VTS/TS所需要的信息是爐的助燃劑使用量和向爐的供給污泥量、以及對爐供給的濃縮污泥的含水率的信息。
14.如權(quán)利要求7~9中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述自動控制裝置預(yù)先具有表示VTS/TS與注藥率的相關(guān)關(guān)系的信息，還執(zhí)行將從上述爐送來的VTS/TS的信息或與計算出的VTS/TS對應(yīng)的最優(yōu)注藥率設(shè)定為控制值來調(diào)節(jié)上述藥劑的添加量的控制。
15.如權(quán)利要求7~9中任一項所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述離心分離裝置還具備調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平的可變堤堰機構(gòu)； 上述自動控制裝置還執(zhí)行調(diào)節(jié)從上述滾筒的分離液排出水平以成為上述目標含水率的控制。
16.一種記錄介質(zhì)，記錄有控制污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)的程序，該污泥處理系統(tǒng)包括將污泥濃縮的離心分離裝置、將濃縮污泥熱處理的爐、和從上述爐接受關(guān)于濃縮污泥的熱處理狀況的信息、基于接受到的信息控制上述離心分離裝置的自動控制裝置，其特征在于， 上述離心分離裝置具備對污泥賦予離心力而離心分離為濃縮污泥和分離液的滾筒、將上述滾筒內(nèi)的濃縮污泥朝向排出口輸送的螺旋輸送器、使上述滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達、和使上述螺旋輸送器與上述滾筒具有相對的差速地旋轉(zhuǎn)的差速發(fā)生裝置； 上述爐向自動控制裝置發(fā)送的信息包括濃縮污泥的含水率變更要求； 記錄有根據(jù)上述含水率變更要求使上述自動控制裝置執(zhí)行以下的(a)~(C)的控制的污泥處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)控制用程序， (a)預(yù)先具有表示濃縮污泥的含水率、離心力及濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系的信息，設(shè)定上述滾筒與螺旋輸送器的差速的`可變范圍，在該可變范圍中可變控制上述差速，以使上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩成為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (b)當上述差速在預(yù)先設(shè)定的一定范圍內(nèi)變化、并且在預(yù)先設(shè)定的一定時間中上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩維持為與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩時，降低離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩； (c)當上述差速為上述可變范圍的最小值保持不變的情況下、上述螺旋輸送器的濃縮污泥輸送轉(zhuǎn)矩比與上述爐要求的含水率建立了對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩低時，提高離心力的控制值，并可變控制上述差速，以成為設(shè)定為新的控制值的離心力下的與上述爐要求的含水率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
【文檔編號】C02F11/12GK103524011SQ201310272416
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】平松達生 申請人:巴工業(yè)株式會社