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公開番号2025083760
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197334
出願日2023-11-21
発明の名称処理システム及びその制御方法
出願人株式会社神鋼環境ソリューション,株式会社北りょう
代理人個人
主分類C02F 11/14 20190101AFI20250526BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】被処理物に対して凝集剤を添加した上で固液分離する処理システムにおいて、凝集剤添加率を適切な範囲内に維持して、凝集剤の過剰添加によるLCCの悪化や固液分離部での過負荷を抑制しつつ、不足のない適切な量の凝集剤の添加により凝集物における凝集フロック性状を良化させて、固液分離部において凝集物を良好且つ安定して固液分離する。
【解決手段】固液分離部10の入口側又は出口側に設置されて凝集物S2又は濃縮物S3を一時的に貯留する貯留部20,23内における凝集物S2又は濃縮物S3の液位である貯留部内液位li,loを計測し、貯留部内液位li,loの状態に基づいて凝集剤添加部2による被処理物S1に対する凝集剤添加率xを制御する凝集剤添加率制御を実行する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
被処理物に凝集剤を添加して凝集物とする凝集剤添加部と、前記凝集物を固液分離して濃縮物とする固液分離部と、を備えた処理システムであって、
前記固液分離部の入口側又は出口側に設置されて前記凝集物又は前記濃縮物を一時的に貯留する貯留部と、
前記貯留部内における前記凝集物又は前記濃縮物の液位である貯留部内液位を計測する貯留部内液位計測部と、
前記貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加部による前記被処理物に対する凝集剤添加率を制御する凝集剤添加率制御を実行する制御部と、を備えた処理システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御部が、前記凝集剤添加率制御において、前記貯留部内液位が所定の一時増加用判定値を上回ってから前記貯留部内液位が前記一時増加用判定値よりも低い所定の復帰用判定値になるまでの間、前記凝集剤添加率を一時的に増加させる添加率一時増加処理を実行する請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記制御部が、前記凝集剤添加率制御において、前記貯留部内液位が前記一時増加用判定値以上である所定の増加補正用判定値を上回ったときに、前記凝集剤添加率を所定の増加補正幅で増加させると共に、前記貯留部内液位が前記復帰用判定値未満である所定の減少補正用判定値を下回ったときに、前記凝集剤添加率を所定の減少補正幅で減少させる添加率補正処理を実行する請求項２に記載の処理システム。
【請求項４】
前記貯留部として、前記固液分離部の入口側に設置されて、前記固液分離部に投入される直前の凝集物を一時的に貯留する入口側貯留部を備えると共に、
前記貯留部内液位計測部として、前記入口側貯留部内における前記凝集物の貯留部内液位である入口側貯留部内液位を計測する入口側貯留部内液位計測部を備え、
前記制御部が、前記凝集剤添加率制御として、前記入口側貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加率を制御する第１凝集剤添加率制御を実行する請求項１又は２に記載の処理システム。
【請求項５】
前記貯留部として、前記固液分離部の出口側に設置されて、前記固液分離部から排出されて後段の処理部に投入される直前の濃縮物を一時的に貯留する出口側貯留部を備えると共に、
前記貯留部内液位計測部として、前記出口側貯留部内における濃縮物の貯留部内液位である出口側貯留部内液位を計測する出口側貯留部内液位計測部を備え、
前記制御部が、前記凝集剤添加率制御として、前記出口側貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加率を制御する第２凝集剤添加率制御を実行する請求項１又は２に記載の処理システム。
【請求項６】
被処理物に凝集剤を添加して凝集物とする凝集剤添加部と、前記凝集物を固液分離して濃縮物とする固液分離部と、を備えた処理システムの制御方法であって、
前記固液分離部の入口側又は出口側に設置されて前記凝集物又は前記濃縮物を一時的に貯留する貯留部内における前記凝集物又は前記濃縮物の液位である貯留部内液位を計測し、
前記貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加部による前記被処理物に対する凝集剤添加率を制御する凝集剤添加率制御を実行することを特徴とする処理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、被処理物に凝集剤を添加して凝集物とする凝集剤添加部と、前記凝集物を固液分離して濃縮物とする固液分離部と、を備えた処理システム及びその制御方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
下水汚泥やバイオマスなどの被処理物を減容化するための処理システムとして、被処理物に対して高分子凝集剤などの凝集剤を添加することで、被処理物に含まれる被処理物の固形分を凝集させて凝集フロック（または「粗大フロック」とも呼ばれる）を形成させ、このような凝集フロックを含む凝集物を固液分離することで、含水率を低下させた濃縮物を生成するものが知られている。このような処理システムでは、被処理物に対する凝集剤の添加率（本願では「凝集剤添加率」とも呼ぶ。）が低くなると、凝集物において凝集剤が不足し、凝集フロックの形成が不十分となって、固液分離部において凝集物を適切に固液分離することができなくなり、濃縮物の含水率が目標値まで低下できなくなる場合がある。逆に、凝集剤添加率が高くなると、凝集物において凝集剤が過剰に添加され、一部の凝集剤が被処理物の凝集に利用されずに未反応のまま固液分離部にて分離液として排出されることになりＬＣＣ（ライフサイクルコスト）が悪化する上に、固液分離部において過負荷の問題が生じる場合がある。また、未反応の凝集剤を含む分離液が活性汚泥法等の好気処理を行っている生物処理設備へ返送された場合、生物処理設備に悪影響を与える可能性がある。よって、処理システムでは、被処理物に対する凝集剤添加率を適切な範囲内に制御することが望ましい。
【０００３】
そこで、固液分離部から排出された濃縮物の固形分濃度を検出し、その検出結果に基づいて凝集剤添加率を制御する技術が提案されている（例えば特許文献１を参照。）。上記特許文献１記載の処理システムでは、凝集物の投入量や固形分濃度、固液分離により排出された分離水の流量や濁度、濃縮物の排出量などが測定され、それら測定結果から濃縮物の固形分濃度が演算される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－０００６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように、濃縮物の固形分濃度を検出してその検出結果を凝集剤添加率の制御に用いる構成では、濃縮物の固形分濃度の検出に一定の時間が必要になるので、凝集剤添加率の制御に遅れが生じる。よって、濃縮物の固形分濃度の比較的急な変動に対して凝集剤添加率を追従させることができず、実際の凝集剤添加率が適切な範囲から外れてしまう恐れがある。更に、濃縮物の固形分濃度の検出精度は、その検出に用いる各パラメータの測定精度等に大きく依存していることから、それほど高くはない。よって、その精度が低い検出結果に基づいて凝集剤添加率を制御することで、実際の凝集剤添加率が適切な範囲内から外れる場合がある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、被処理物に対して凝集剤を添加した上で固液分離する処理システムにおいて、凝集剤添加率を適切な範囲内に維持して、凝集剤の過剰添加によるＬＣＣの悪化や固液分離部での過負荷を抑制しつつ、不足のない適切な量の凝集剤の添加により凝集物における凝集フロック性状を良化させて、固液分離部において凝集物を良好且つ安定して固液分離することができる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る処理システムの第１特徴構成は、被処理物に凝集剤を添加して凝集物とする凝集剤添加部と、前記凝集物を固液分離して濃縮物とする固液分離部と、を備えた処理システムであって、
前記固液分離部の入口側又は出口側に設置されて前記凝集物又は前記濃縮物を一時的に貯留する貯留部と、
前記貯留部内における前記凝集物又は前記濃縮物の液位である貯留部内液位を計測する貯留部内液位計測部と、
前記貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加部による前記被処理物に対する凝集剤添加率を制御する凝集剤添加率制御を実行する制御部と、を備えた点にある。
また、本発明に係る処理システムの制御方法の特徴構成は、被処理物に凝集剤を添加して凝集物とする凝集剤添加部と、前記凝集物を固液分離して濃縮物とする固液分離部と、を備えた処理システムの制御方法であって、
前記固液分離部の入口側又は出口側に設置されて前記凝集物又は前記濃縮物を一時的に貯留する貯留部内における前記凝集物又は前記濃縮物の液位である貯留部内液位を計測し、
前記貯留部内液位に基づいて前記凝集剤添加部による前記被処理物に対する凝集剤添加率を制御する凝集剤添加率制御を実行する点にある。
【０００７】
本構成によれば、被処理物に対する凝集剤添加率が変化すると、当該凝集剤が添加された凝集物において形成される凝集フロックの粘性や細かさや強度などの性状（以下「凝集フロック性状」と呼ぶ。）が変化して、固液分離部における凝集物の呑み込みのし易さや水分の分離し易さが変化し、その結果、固液分離部の入口側又は出口側における貯留部内液位が変化する。よって、上記貯留部内液位計測部で計測された貯留部内液位自身やその変化速度などの状態から凝集剤添加率の過不足を判断することができる。そして、上記制御部が、上記凝集剤添加率制御を実行して、貯留部内液位に基づいて凝集剤添加率を制御することにより、貯留部内液位をできるだけ適切な範囲内に維持することができる。
従って、本発明により、被処理物に対して凝集剤を添加した上で固液分離する処理システムにおいて、凝集剤添加率を適切な範囲内に維持して、凝集剤の過剰添加によるＬＣＣの悪化や固液分離部での過負荷を抑制しつつ、不足のない適切な量の凝集剤の添加により凝集物における凝集フロック性状を良化させて、固液分離部において凝集物を良好且つ安定して固液分離することができる技術を提供することができる。
【０００８】
本発明に係る処理システムの第２特徴構成は、前記制御部が、前記凝集剤添加率制御において、前記貯留部内液位が所定の一時増加用判定値を上回ってから前記貯留部内液位が前記一時増加用判定値よりも低い所定の復帰用判定値になるまでの間、前記凝集剤添加率を一時的に増加させる添加率一時増加処理を実行する点にある。
【０００９】
本構成によれば、貯留部内液位が上記一時増加用判定値を上回ったときには、凝集物において凝集剤が不足していると判断して、上記添加率一時増加処理の実行が開始され、凝集剤添加率が増加される。このことで、凝集物における凝集剤の不足による凝集フロックの強度低下や細分化などのような凝集フロック性状の悪化が抑制されて、当該凝集フロック性状の悪化による貯留部内液位の過剰な上昇を回避することができる。そして、上記添加率一時増加処理の実行が開始されてから、凝集剤添加率の増加に伴って貯留部内液位が低下して、当該貯留部内液位が低下して上記復帰用判定値になったときには、当該添加率一時増加処理の実行が終了され、凝集剤添加率は上記増加前のものに戻される。このことで、凝集剤添加率の増加に起因するＬＣＣの悪化をできるだけ抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る処理システムの第３特徴構成は、前記制御部が、前記凝集剤添加率制御において、前記貯留部内液位が前記一時増加用判定値以上である所定の増加補正用判定値を上回ったときに、前記凝集剤添加率を所定の増加補正幅で増加させると共に、前記貯留部内液位が前記復帰用判定値未満である所定の減少補正用判定値を下回ったときに、前記凝集剤添加率を所定の減少補正幅で減少させる添加率補正処理を実行する点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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