スクリュープレスの運転制御方法
【課題】 スクリュープレスに供給する処理原液の圧入圧力の変動を小さく抑えて安定した運転を行う。
【解決手段】 スクリュープレスの運転制御方法は、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸４５で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸４５との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御する。その際に、前記外筒を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを前記スクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、前記始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御することで、前記圧入圧力Ｐ１を設定基準圧力Ｐ０に戻して一定基準に制御することを特徴とする。
【解決手段】 スクリュープレスの運転制御方法は、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸４５で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸４５との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御する。その際に、前記外筒を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを前記スクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、前記始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御することで、前記圧入圧力Ｐ１を設定基準圧力Ｐ０に戻して一定基準に制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクリュープレスの運転制御方法に関し、特にスクリーンを張設した外筒の始端側とスクリュー軸との間に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクリュープレスは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凝集汚泥を搬送しながら固液分離するものであり、このスクリュープレスに汚泥等の原液を供給する原液供給ポンプと、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を検出する圧力検出器が設けられている。そして、スクリュープレスの運転制御方法としては、スクリュープレスへの供給流量を略一定となるように制御すると共に、前記圧力検出器で検出される圧入圧力が略一定になるように前記スクリューの回転数が制御される。
【０００３】
この種のスクリュープレスの運転制御方法としては、例えば特許文献１に示されている。例えば、原液の原液濃度が高くなったり、円筒スクリーンが目詰まりを起こしてろ液が円筒スクリーンを通過しにくい状態になって脱水性が悪化したりすると上記の検出圧が増大する。この場合は前記スクリューの回転数を増加させてケーキの排出量を増大させることで前記圧入圧力を下げる。その逆に、原液の原液濃度が低くなったり、円筒スクリーンの目詰まりが解消して脱水性が向上したりすると上記の検出圧が減少する。この場合は前記スクリューの回転数を減少させてケーキの排出量を減少させることで前記圧入圧力を上げるものである。
【特許文献１】特許第３５４２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のスクリュープレスの運転制御方法においては、スクリュープレスに供給される原液の供給流量を原液供給ポンプで一定制御すると共に、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を一定に制御するためにスクリュー軸の回転数を制御するので、脱水処理の制御に対する応答速度が遅くなるために前記圧入圧力の微妙な変動や大きな変動に対応することができず、前記圧入圧力を一定にする制御幅が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
また、円筒スクリーンの目詰まりを解消するには、脱水処理の運転を停止してから、外筒の外周側に配置した洗浄装置により洗浄している。そのために、脱水処理の運転中に円筒スクリーンの目詰まりを解消できないので、原液の脱水性が低下すると、単にスクリュー軸の回転数を増加するだけであった。そのため、単にスクリュー軸の回転数を増加して原液の圧入圧力を一定に制御するには限界があるという問題点があった。
【０００６】
そこで、スクリュープレスの脱水処理の運転を一定時間毎に中断し、円筒スクリーンの目詰まりを解消してから、脱水処理の運転を再開する必要があるので、スクリュープレスの運転効率が低下するという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
前記外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御することで、前記圧入圧力を設定基準圧力に戻して一定基準に制御することを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒と後端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、この始端側外筒の回転数と後端側外筒の回転数をそれぞれ制御することが好ましい。
【０００９】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記スクリュー軸の回転数をＮ１とし、前記始端側外筒の回転数をＮ２とし、後端側外筒の回転数をＮ３としたとき、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２で、かつ、（Ｎ３−Ｎ２）を常時一定とすることが好ましい。
【００１０】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒だけを前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記始端側外筒の回転数を制御することが好ましい。
【００１１】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記処理原液の処理運転中に、前記外筒の外周側に配設した洗浄装置で、前記外筒を連続的又は間欠的に洗浄することが好ましい。
【００１２】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒の回転数の増減に応じて前記外筒の後端側の排出口の開度を調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、スクリュープレスに供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために、前記圧入圧力を検出し、この検出した圧力をパラメータとして、外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御するので、スクリュー軸の回転数と外筒の回転数の差速範囲を大きく取れるために、前記圧入圧力の微妙な変動や大きな変動に対応することができる。その結果、前記圧入圧力を一定にする制御幅を小さくすることができ、スクリュープレスにとってより一層安定した運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照するに、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法で使用されるスクリュープレス１及びその運転制御システム３について説明すると、汚泥貯留槽５に貯留されている汚泥等の処理原液は、原液ポンプ７（Ｐ１）により原液流量Ｑ１（「供給流量」ともいう）で原液供給管９を経て凝集装置１１に供給される。
【００１６】
なお、原液供給管９の途中には、処理原液の原液濃度Ｃ１を測定するための原液濃度計１３（Ｃ）と、処理原液の供給流量Ｑ１を測定するための原液流量計１５（Ｆ）が例えば前記原液ポンプ７側より順に設けられている。
【００１７】
さらに、凝集装置１１と原液流量計１５との間の原液供給管９には、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤が凝集剤ポンプ１９（Ｐ２）により凝集剤流量Ｑ２で凝集剤供給管２１を経て供給されるよう構成されている。なお、高分子凝集剤流量Ｑ２は原液流量Ｑ１に対する比例制御で行われる。
【００１８】
また、上記の凝集装置１１は、処理原液に高分子凝集剤を添加し、撹拌混合して凝集フロックを生成するものであり、撹拌槽２３内に流入した処理原液と高分子凝集剤が撹拌用モータ２５（Ｍ）で回転駆動される撹拌羽根２７で撹拌される構成である。この凝集装置１１で撹拌された処理原液は原液供給管２９を経てスクリュープレス１に供給され、この原液供給管２９にはスクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を計測するための原液供給圧力計３１（ＰＳ）が介設されている。
【００１９】
なお、上記の原液ポンプ７、原液濃度計１３、原液流量計１５、凝集剤ポンプ１９、撹拌用モータ２５（Ｍ）、原液供給圧力計３１（ＰＳ）は、それぞれ制御装置３３に接続されている。
【００２０】
図２を併せて参照するに、スクリュープレス１は、前後のフレーム３５，３７に支架されており、後述する図３の外筒スクリーン３９を周部に張設した外筒４１の内部に、スクリュー羽根４３を巻き掛けたスクリュー軸４５が配設されている。
【００２１】
図３を併せて参照するに、円筒状の外筒４１は、始端側の濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと後端側のろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂに分割されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの間に軸受４７が介装されている。
【００２２】
外筒４１について図３に基づいて詳述すると、外筒４１の周部に巻き付けたパンチングプレート４９の内周面に外筒スクリーン３９が張設されており、この実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに直径が例えば１．５ｍｍφの微細孔の濃縮スクリーン３９Ａが張設されており、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂには、後方に向って順次微細孔を小さくした直径が例えば１．５ｍｍφ、１．０ｍｍφ、０．５ｍｍφの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが張設されている。なお、パンチングプレート４９の周部に補強用のリブ５１が環着されている。
【００２３】
再び図２を参照するに、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａの始端側にフランジ５３が連結されており、このフランジ５３がフレーム３５に止着した回転板軸受５５に回動自在に軸承されている。フランジ５３の端面に連結したスラスト受５７にスプロケット５９が嵌着されており、このスプロケット５９が図１に示されている正逆転のモータ６１（Ｍ２）に連動連結されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａを正回転、あるいは逆回転ができるようになっている。
【００２４】
また、外筒４１はろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの後端側に回転板６３が連結されており、この回転板６３がフレーム３７に止着した回転板軸受６５に回動自在に軸承されている。この回転板６３に連結したスプロケット６７が、図１に示されているモータ６９（Ｍ３）に連動連結されており、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂを正回転、あるいは逆回転ができるようになっている。
【００２５】
また、外筒４１の外周側には、洗浄水管７１Ａが濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに沿って配設され、洗浄水管７１Ｂがろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂに沿って配設されている。つまり、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａとろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂが回転するときに、洗浄水管７１Ａから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａが洗浄され、洗浄水管７１Ｂから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが洗浄されるように構成されている。
【００２６】
また、外筒４１に内設したスクリュー軸４５の始端側には、原液供給管２９が連結されており、この原液供給管２９の軸受部２９Ａが濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに嵌着したフランジ５３の内周面に軸承されている。
【００２７】
また、スクリュー軸４５の後端部に連結した駆動軸７３がフレーム３７に止着した図示しないベアリングユニットに軸承されている。さらに、前記駆動軸７３は図示しないスプロケットを介して図１に示されているモータ７５（Ｍ１）で回転駆動されるように構成されており、スクリュー軸４５が回転駆動される。
【００２８】
さらに、スクリュー軸４５の前端部に連結した原液供給管２９には処理原液の供給路７７が設けられており、この供給路７７がスクリュー軸４５の内部に連通し、スクリュー軸４５には前記供給路７７に連通する供給孔７７Ａが外筒４１の始端部に向けて開孔されている。しかも、供給孔７７Ａから外筒４１内に圧入される処理原液がスクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３の間から供給するように構成されており、凝集された軟弱な汚泥等の処理原液がスクリュー羽根４３の影響を受けないようにされている。
【００２９】
また、外筒４１の終端側の排出口７９にはプレッサー８１が対設されており、このプレッサー８１は移動軸８３に吊設されて、プレッサー８１の後端に連結したエアーシリンダ８５でケーキに背圧を加えながら、排出口７９の開口量を調節するように構成されている。例えば、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１が基準より大きくなった場合は、排出口７９のプレッサー８１の開度を大きくして調整することができる。
【００３０】
より詳しく説明すると、エアーシリンダ８５はプレッサー８１の前後方向の任意に設定した位置で、エアー圧力をある一定の圧力範囲で一段階低下、あるいは上昇させるように例えば近接スイッチＬＳ１，ＬＳ２によりＯＮ・ＯＦＦ制御している。この実施の形態では、プレッサー８１の基準位置では排出口７９の開度が狭い基準開度で、かつ、前記エアー圧力が近接スイッチＬＳ１により一段階低下した状態になる構成である。その逆に、外筒４１内のケーキの押出圧が高くなってプレッサー８１が任意に設定した位置まで押し戻されると、近接スイッチＬＳ２がＯＮ動作になり、前記エアー圧力が一段階上昇した状態になる構成である。
【００３１】
また、スクリュー軸４５に螺旋状に巻き掛けたスクリュー羽根４３の先端部には、図示しないゴム等の弾力性を有する一連のスクレーパがスクリュー羽根４３の濃縮ゾーンの始端部からろ過・脱水ゾーンの終端部にわたってボルトとナットで止着されており、このスクレーパは外筒４１の内周面に弾圧的に摺接されている。このスクレーパにより、目詰りを未然に防止した濃縮ゾーンの濃縮スクリーン３９Ａからろ液を分離させ、濃縮ゾーンでの処理原液を増加させ、濃縮汚泥を供給するろ過・脱水ゾーンの脱水スクリーン３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄの微細孔上のケーキ層を掻き取って、高脱水を行なうように構成されている。
【００３２】
なお、スクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３は、図２に示される実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに内設したスクリュー羽根４３Ａが脱水ゾーンのスクリュー羽根４３Ｂの１／２ピッチの間隔で巻き掛けられているが、このピッチは限定されない。
【００３３】
また、上記のモータ７５（Ｍ１）、モータ６１（Ｍ２）、モータ６９（Ｍ３）は、図１に示されているようにそれぞれ制御装置３３に接続されている。
【００３４】
次に、上記構成のスクリュープレス１及びその運転制御システム３に基づいて、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法について説明する。
【００３５】
図１及び図４を参照するに、第１の実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法は、スクリュープレス１の内部の圧密状態を確保して安定して運転するために、スクリュープレス１に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御することを基本としている。しかも、前記原液ポンプ７はスクリュープレス１に供給される処理原液の供給流量Ｑ１（「原液流量」ともいう）を原液流量計１５で測定し、この測定した原液流量Ｑ１を一定流量とするように回転制御されている。また、ポリマー溶解槽１７から供給される高分子凝集剤流量Ｑ２は原液流量Ｑ１に対する比例制御で行われる。
【００３６】
なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５は単位時間あたりの回転数Ｎ１が一定で回転（回転速度が一定）しており、始端側外筒４１Ａはスクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に単位時間あたりの回転数Ｎ２が一定で回転（回転速度が一定）しており、後端側外筒４１Ｂはスクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に単位時間あたりの回転数Ｎ３が一定で回転（回転速度が一定）している。
【００３７】
しかも、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３は、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１より常に低く設定されている。つまり、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速を設けていることにより、スクリュー軸４５は外筒４１に対して相対的に速く回転することで、処理原液が外筒４１の後端側に搬送されながら外筒４１の外筒スクリーン３９、つまり始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａと後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄで脱水され、かつ、ケーキが外筒４１の後端側の排出口７９から排出されることになる。
【００３８】
さらに、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２は後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３より常に低く設定されている。すなわち、常に、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２の状態で回転されている。
【００３９】
しかし、スクリュープレス１の運転中は、処理原液の原液濃度Ｃ１（「汚泥濃度」ともいう）や脱水性の変動により圧入圧力Ｐ１が変動する。そこで、前記圧入圧力Ｐ１を一定に運転制御するために、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１はそのままで、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御することで、前記圧入圧力Ｐ１を設定基準圧力Ｐ０に戻して一定基準に制御することを特徴とするものである。
【００４０】
この実施の形態では、前記外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂに分割し、かつそれぞれが独立して回転数を変化できるように構成されているが、基本的には前記外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂに分割されていないスクリュープレスであっても適用される。
【００４１】
この場合は、説明の便宜上のために、例えば外筒４１の回転数をＮ４とすると、外筒４１がスクリュー軸４５と同じ方向に回転され、かつ、外筒４１の回転数Ｎ４がスクリュー軸４５の回転数Ｎ１より常に低く設定され、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速を設けている。そして、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１はそのままで、外筒４１の回転数Ｎ４を制御することになる。
【００４２】
また、別の実施の形態としては、圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、上記の始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２だけを制御する方法にも適用される。この場合、後端側外筒４１Ｂは回転しない。つまり、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３がない場合である。
【００４３】
前述した図１の場合について、より詳しく説明すると、スクリュープレス１の運転が開始されると、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力の圧力データＰ１は、原液供給圧力計３１（ＰＳ）で検知されて制御装置３３に送られる。
【００４４】
スクリュープレス１の運転中は、処理原液の原液濃度Ｃ１がアップしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が悪くなったりして、スクリュープレス１への負荷が増えると、処理原液の圧入圧力Ｐ１が上昇する。一方、処理原液の原液濃度Ｃ１がダウンしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が回復したりして、スクリュープレス１への負荷が減少すると、処理原液の圧入圧力Ｐ１が減少する。
【００４５】
そこで、制御装置３３では、表１に示されているように、始端側外筒４１Ａを回転駆動するモータ６１（Ｍ２）と後端側外筒４１Ｂを回転駆動するモータ６９（Ｍ３）に指令を与えて始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を変更させて制御する。
【表１】
【００４６】
例えば、処理原液の原液濃度Ｃ１が高くなったために、原液供給圧力計３１（ＰＳ）の圧力データＰ１が予め設定した設定基準圧力Ｐ０と比較判断して、設定基準圧力Ｐ０より高い場合は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を回転数αだけ減少して低くされることにより、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速が大きくなる。これにより、相対的にスクリュー軸４５の回転数Ｎ１が増加するように変化させたことになるために、ケーキ排出量が増加することで、圧入圧力Ｐ１が減少する。なお、このとき、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３と始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２との差（Ｎ３−Ｎ２）は、常に一定になるように変化させる。
【００４７】
また、上記のようにケーキ排出量が増加することで、外筒４１内のケーキの押出圧が高くなるためにプレッサー８１が基準位置から任意に設定した位置まで押し戻されてプレッサー開度（排出口７９の開度）が大きくなる。すると、近接スイッチＬＳ２がＯＮ動作になり、エアーシリンダ８５のエアー圧力が一段階上昇した状態になり、一段高い圧力でケーキを押し返そうとする。
【００４８】
そして、上記の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０に戻されると、外筒４１内のケーキの押出圧が低下するので、プレッサー８１はプレッサー開度（排出口７９の開度）を狭くする方向に押し返して基準位置へ戻ることになる。この基準位置では排出口７９の開度が狭い基準開度となり、かつ、エアーシリンダ８５のエアー圧力が近接スイッチＬＳ１により一段階低下した状態になる。
【００４９】
一方、例えば、処理原液の原液濃度Ｃ１が低くなったために、圧力データＰ１が設定基準圧力Ｐ０より低い場合は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を回転数αだけ増加して高くされることにより、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速が小さくなる。これにより、相対的にスクリュー軸４５の回転数Ｎ１が減少するように変化させたことになるために、ケーキ排出量が減少することで、圧入圧力Ｐ１が増加する。なお、このとき、上述したように、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３と始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２との差（Ｎ３−Ｎ２）は、常に一定になるように変化させる。
【００５０】
また、ケーキ排出量が減少することで、外筒４１内のケーキの押出圧が低いので、プレッサー８１は基準位置のままでプレッサー開度（排出口７９の開度）が狭い基準開度の状態である。
【００５１】
一例としては、外筒４１の直径が例えばφ３００ｍｍのとき、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１が例えば０．７（min−１当たり）で、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２が例えば０．１（min−１当たり）で、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３が例えば０．２（min−１当たり）であるとき、増減幅の回転数αは例えば０．０２（min−１）にできる。このとき、（Ｎ３−Ｎ２）は０．１（min−１）であるが、上記の増減幅の回転数αの数値を変えても、（Ｎ３−Ｎ２）は常に０．１（min−１）の一定になるように変化させるものである。
【００５２】
以上のことから、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御するために、前記圧入圧力Ｐ１を検出し、この検出した圧力をパラメータとして、外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを前記スクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、前記外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御するので、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１と外筒４１の回転数Ｎ２，Ｎ３との差速範囲を大きく取れるために、前記圧入圧力Ｐ１の微妙な変動や大きな変動に対応することができる。その結果、前記圧入圧力Ｐ１を一定にする制御幅を小さくすることができ、スクリュープレス１にとってより一層安定した運転を行うことができる。
【００５３】
また、プレッサー開度（排出口７９の開度）は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３の増減に応じて段階的に調整して制御するので、圧入圧力Ｐ１の微妙な変動や大きな変動に対応することに寄与することになる。
【００５４】
また、上述したように脱水処理の運転中に、外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを回転させるので、洗浄水管７１Ａから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａが洗浄され、洗浄水管７１Ｂから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが洗浄される
したがって、従来のように一定時間毎に脱水処理運転を中断して洗浄工程をする必要はなくなるので、スクリュープレス１の脱水処理の連続運転時間を相当に延長できる。例えば、スクリュープレス１を２４時間運転する場合、１日当たりの処理量が増大する。つまり、１時間当たりの脱水処理能力を従来と比較して大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態のスクリュープレスの運転制御システムを示す概略的な状態説明図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るスクリュープレスの要部縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るスクリーンを張設した外筒の縦断面図である。
【図４】この発明の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ スクリュープレス
３ スクリュープレスの運転制御システム
５ 汚泥貯留槽
７ 原液ポンプ（Ｐ１）
９ 原液供給管
１１ 凝集装置
１３ 原液濃度計
１５ 原液流量計
１７ ポリマー溶解槽
１９ 凝集剤ポンプ（Ｐ２）
２１ 凝集剤供給管
２５ 撹拌用モータ（Ｍ）
２９ 原液供給管
３１ 原液供給圧力計（ＰＳ）
３３ 制御装置
３９ 外筒スクリーン
３９Ａ 濃縮スクリーン
３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄ 脱水スクリーン
４１ 外筒
４１Ａ 始端側外筒
４１Ｂ 後端側外筒
４３ スクリュー羽根
４５ スクリュー軸
６１ モータ（Ｍ２）
７３ 駆動軸
７５ モータ（Ｍ１）
７７ 供給路
７７Ａ 供給孔
７９ 排出口
８１ プレッサー
８５ エアーシリンダ
Ｑ１ 原液流量
Ｑ０ 基準流量
Ｑ２ 凝集剤流量
Ｃ１ 原液濃度
Ｐ１ 圧力データ
Ｐ０ 設定基準圧力
Ｎ１ 回転数（スクリュー軸４５の）
Ｎ２ 回転数（始端側外筒４１Ａの）
Ｎ３ 回転数（後端側外筒４１Ｂの）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクリュープレスの運転制御方法に関し、特にスクリーンを張設した外筒の始端側とスクリュー軸との間に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクリュープレスは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凝集汚泥を搬送しながら固液分離するものであり、このスクリュープレスに汚泥等の原液を供給する原液供給ポンプと、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を検出する圧力検出器が設けられている。そして、スクリュープレスの運転制御方法としては、スクリュープレスへの供給流量を略一定となるように制御すると共に、前記圧力検出器で検出される圧入圧力が略一定になるように前記スクリューの回転数が制御される。
【０００３】
この種のスクリュープレスの運転制御方法としては、例えば特許文献１に示されている。例えば、原液の原液濃度が高くなったり、円筒スクリーンが目詰まりを起こしてろ液が円筒スクリーンを通過しにくい状態になって脱水性が悪化したりすると上記の検出圧が増大する。この場合は前記スクリューの回転数を増加させてケーキの排出量を増大させることで前記圧入圧力を下げる。その逆に、原液の原液濃度が低くなったり、円筒スクリーンの目詰まりが解消して脱水性が向上したりすると上記の検出圧が減少する。この場合は前記スクリューの回転数を減少させてケーキの排出量を減少させることで前記圧入圧力を上げるものである。
【特許文献１】特許第３５４２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のスクリュープレスの運転制御方法においては、スクリュープレスに供給される原液の供給流量を原液供給ポンプで一定制御すると共に、スクリュープレスに供給される原液の圧入圧力を一定に制御するためにスクリュー軸の回転数を制御するので、脱水処理の制御に対する応答速度が遅くなるために前記圧入圧力の微妙な変動や大きな変動に対応することができず、前記圧入圧力を一定にする制御幅が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
また、円筒スクリーンの目詰まりを解消するには、脱水処理の運転を停止してから、外筒の外周側に配置した洗浄装置により洗浄している。そのために、脱水処理の運転中に円筒スクリーンの目詰まりを解消できないので、原液の脱水性が低下すると、単にスクリュー軸の回転数を増加するだけであった。そのため、単にスクリュー軸の回転数を増加して原液の圧入圧力を一定に制御するには限界があるという問題点があった。
【０００６】
そこで、スクリュープレスの脱水処理の運転を一定時間毎に中断し、円筒スクリーンの目詰まりを解消してから、脱水処理の運転を再開する必要があるので、スクリュープレスの運転効率が低下するという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
前記外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御することで、前記圧入圧力を設定基準圧力に戻して一定基準に制御することを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒と後端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、この始端側外筒の回転数と後端側外筒の回転数をそれぞれ制御することが好ましい。
【０００９】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記スクリュー軸の回転数をＮ１とし、前記始端側外筒の回転数をＮ２とし、後端側外筒の回転数をＮ３としたとき、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２で、かつ、（Ｎ３−Ｎ２）を常時一定とすることが好ましい。
【００１０】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒だけを前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記始端側外筒の回転数を制御することが好ましい。
【００１１】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記処理原液の処理運転中に、前記外筒の外周側に配設した洗浄装置で、前記外筒を連続的又は間欠的に洗浄することが好ましい。
【００１２】
また、この発明のスクリュープレスの運転制御方法は、前記スクリュープレスの運転制御方法において、前記外筒の回転数の増減に応じて前記外筒の後端側の排出口の開度を調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、スクリュープレスに供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するために、前記圧入圧力を検出し、この検出した圧力をパラメータとして、外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御するので、スクリュー軸の回転数と外筒の回転数の差速範囲を大きく取れるために、前記圧入圧力の微妙な変動や大きな変動に対応することができる。その結果、前記圧入圧力を一定にする制御幅を小さくすることができ、スクリュープレスにとってより一層安定した運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照するに、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法で使用されるスクリュープレス１及びその運転制御システム３について説明すると、汚泥貯留槽５に貯留されている汚泥等の処理原液は、原液ポンプ７（Ｐ１）により原液流量Ｑ１（「供給流量」ともいう）で原液供給管９を経て凝集装置１１に供給される。
【００１６】
なお、原液供給管９の途中には、処理原液の原液濃度Ｃ１を測定するための原液濃度計１３（Ｃ）と、処理原液の供給流量Ｑ１を測定するための原液流量計１５（Ｆ）が例えば前記原液ポンプ７側より順に設けられている。
【００１７】
さらに、凝集装置１１と原液流量計１５との間の原液供給管９には、ポリマー溶解槽１７に貯留されている高分子凝集剤が凝集剤ポンプ１９（Ｐ２）により凝集剤流量Ｑ２で凝集剤供給管２１を経て供給されるよう構成されている。なお、高分子凝集剤流量Ｑ２は原液流量Ｑ１に対する比例制御で行われる。
【００１８】
また、上記の凝集装置１１は、処理原液に高分子凝集剤を添加し、撹拌混合して凝集フロックを生成するものであり、撹拌槽２３内に流入した処理原液と高分子凝集剤が撹拌用モータ２５（Ｍ）で回転駆動される撹拌羽根２７で撹拌される構成である。この凝集装置１１で撹拌された処理原液は原液供給管２９を経てスクリュープレス１に供給され、この原液供給管２９にはスクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を計測するための原液供給圧力計３１（ＰＳ）が介設されている。
【００１９】
なお、上記の原液ポンプ７、原液濃度計１３、原液流量計１５、凝集剤ポンプ１９、撹拌用モータ２５（Ｍ）、原液供給圧力計３１（ＰＳ）は、それぞれ制御装置３３に接続されている。
【００２０】
図２を併せて参照するに、スクリュープレス１は、前後のフレーム３５，３７に支架されており、後述する図３の外筒スクリーン３９を周部に張設した外筒４１の内部に、スクリュー羽根４３を巻き掛けたスクリュー軸４５が配設されている。
【００２１】
図３を併せて参照するに、円筒状の外筒４１は、始端側の濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと後端側のろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂに分割されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａと、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの間に軸受４７が介装されている。
【００２２】
外筒４１について図３に基づいて詳述すると、外筒４１の周部に巻き付けたパンチングプレート４９の内周面に外筒スクリーン３９が張設されており、この実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに直径が例えば１．５ｍｍφの微細孔の濃縮スクリーン３９Ａが張設されており、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂには、後方に向って順次微細孔を小さくした直径が例えば１．５ｍｍφ、１．０ｍｍφ、０．５ｍｍφの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが張設されている。なお、パンチングプレート４９の周部に補強用のリブ５１が環着されている。
【００２３】
再び図２を参照するに、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａの始端側にフランジ５３が連結されており、このフランジ５３がフレーム３５に止着した回転板軸受５５に回動自在に軸承されている。フランジ５３の端面に連結したスラスト受５７にスプロケット５９が嵌着されており、このスプロケット５９が図１に示されている正逆転のモータ６１（Ｍ２）に連動連結されており、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａを正回転、あるいは逆回転ができるようになっている。
【００２４】
また、外筒４１はろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂの後端側に回転板６３が連結されており、この回転板６３がフレーム３７に止着した回転板軸受６５に回動自在に軸承されている。この回転板６３に連結したスプロケット６７が、図１に示されているモータ６９（Ｍ３）に連動連結されており、ろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂを正回転、あるいは逆回転ができるようになっている。
【００２５】
また、外筒４１の外周側には、洗浄水管７１Ａが濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに沿って配設され、洗浄水管７１Ｂがろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂに沿って配設されている。つまり、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａとろ過・脱水ゾーンの後端側外筒４１Ｂが回転するときに、洗浄水管７１Ａから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａが洗浄され、洗浄水管７１Ｂから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが洗浄されるように構成されている。
【００２６】
また、外筒４１に内設したスクリュー軸４５の始端側には、原液供給管２９が連結されており、この原液供給管２９の軸受部２９Ａが濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに嵌着したフランジ５３の内周面に軸承されている。
【００２７】
また、スクリュー軸４５の後端部に連結した駆動軸７３がフレーム３７に止着した図示しないベアリングユニットに軸承されている。さらに、前記駆動軸７３は図示しないスプロケットを介して図１に示されているモータ７５（Ｍ１）で回転駆動されるように構成されており、スクリュー軸４５が回転駆動される。
【００２８】
さらに、スクリュー軸４５の前端部に連結した原液供給管２９には処理原液の供給路７７が設けられており、この供給路７７がスクリュー軸４５の内部に連通し、スクリュー軸４５には前記供給路７７に連通する供給孔７７Ａが外筒４１の始端部に向けて開孔されている。しかも、供給孔７７Ａから外筒４１内に圧入される処理原液がスクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３の間から供給するように構成されており、凝集された軟弱な汚泥等の処理原液がスクリュー羽根４３の影響を受けないようにされている。
【００２９】
また、外筒４１の終端側の排出口７９にはプレッサー８１が対設されており、このプレッサー８１は移動軸８３に吊設されて、プレッサー８１の後端に連結したエアーシリンダ８５でケーキに背圧を加えながら、排出口７９の開口量を調節するように構成されている。例えば、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１が基準より大きくなった場合は、排出口７９のプレッサー８１の開度を大きくして調整することができる。
【００３０】
より詳しく説明すると、エアーシリンダ８５はプレッサー８１の前後方向の任意に設定した位置で、エアー圧力をある一定の圧力範囲で一段階低下、あるいは上昇させるように例えば近接スイッチＬＳ１，ＬＳ２によりＯＮ・ＯＦＦ制御している。この実施の形態では、プレッサー８１の基準位置では排出口７９の開度が狭い基準開度で、かつ、前記エアー圧力が近接スイッチＬＳ１により一段階低下した状態になる構成である。その逆に、外筒４１内のケーキの押出圧が高くなってプレッサー８１が任意に設定した位置まで押し戻されると、近接スイッチＬＳ２がＯＮ動作になり、前記エアー圧力が一段階上昇した状態になる構成である。
【００３１】
また、スクリュー軸４５に螺旋状に巻き掛けたスクリュー羽根４３の先端部には、図示しないゴム等の弾力性を有する一連のスクレーパがスクリュー羽根４３の濃縮ゾーンの始端部からろ過・脱水ゾーンの終端部にわたってボルトとナットで止着されており、このスクレーパは外筒４１の内周面に弾圧的に摺接されている。このスクレーパにより、目詰りを未然に防止した濃縮ゾーンの濃縮スクリーン３９Ａからろ液を分離させ、濃縮ゾーンでの処理原液を増加させ、濃縮汚泥を供給するろ過・脱水ゾーンの脱水スクリーン３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄの微細孔上のケーキ層を掻き取って、高脱水を行なうように構成されている。
【００３２】
なお、スクリュー軸４５に巻き掛けたスクリュー羽根４３は、図２に示される実施の形態では、濃縮ゾーンの始端側外筒４１Ａに内設したスクリュー羽根４３Ａが脱水ゾーンのスクリュー羽根４３Ｂの１／２ピッチの間隔で巻き掛けられているが、このピッチは限定されない。
【００３３】
また、上記のモータ７５（Ｍ１）、モータ６１（Ｍ２）、モータ６９（Ｍ３）は、図１に示されているようにそれぞれ制御装置３３に接続されている。
【００３４】
次に、上記構成のスクリュープレス１及びその運転制御システム３に基づいて、この実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法について説明する。
【００３５】
図１及び図４を参照するに、第１の実施の形態に係るスクリュープレスの運転制御方法は、スクリュープレス１の内部の圧密状態を確保して安定して運転するために、スクリュープレス１に供給される汚泥等の処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御することを基本としている。しかも、前記原液ポンプ７はスクリュープレス１に供給される処理原液の供給流量Ｑ１（「原液流量」ともいう）を原液流量計１５で測定し、この測定した原液流量Ｑ１を一定流量とするように回転制御されている。また、ポリマー溶解槽１７から供給される高分子凝集剤流量Ｑ２は原液流量Ｑ１に対する比例制御で行われる。
【００３６】
なお、このとき、スクリュープレス１のスクリュー軸４５は単位時間あたりの回転数Ｎ１が一定で回転（回転速度が一定）しており、始端側外筒４１Ａはスクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に単位時間あたりの回転数Ｎ２が一定で回転（回転速度が一定）しており、後端側外筒４１Ｂはスクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に単位時間あたりの回転数Ｎ３が一定で回転（回転速度が一定）している。
【００３７】
しかも、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３は、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１より常に低く設定されている。つまり、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速を設けていることにより、スクリュー軸４５は外筒４１に対して相対的に速く回転することで、処理原液が外筒４１の後端側に搬送されながら外筒４１の外筒スクリーン３９、つまり始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａと後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄで脱水され、かつ、ケーキが外筒４１の後端側の排出口７９から排出されることになる。
【００３８】
さらに、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２は後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３より常に低く設定されている。すなわち、常に、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２の状態で回転されている。
【００３９】
しかし、スクリュープレス１の運転中は、処理原液の原液濃度Ｃ１（「汚泥濃度」ともいう）や脱水性の変動により圧入圧力Ｐ１が変動する。そこで、前記圧入圧力Ｐ１を一定に運転制御するために、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１はそのままで、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御することで、前記圧入圧力Ｐ１を設定基準圧力Ｐ０に戻して一定基準に制御することを特徴とするものである。
【００４０】
この実施の形態では、前記外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂに分割し、かつそれぞれが独立して回転数を変化できるように構成されているが、基本的には前記外筒４１が始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂに分割されていないスクリュープレスであっても適用される。
【００４１】
この場合は、説明の便宜上のために、例えば外筒４１の回転数をＮ４とすると、外筒４１がスクリュー軸４５と同じ方向に回転され、かつ、外筒４１の回転数Ｎ４がスクリュー軸４５の回転数Ｎ１より常に低く設定され、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速を設けている。そして、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１はそのままで、外筒４１の回転数Ｎ４を制御することになる。
【００４２】
また、別の実施の形態としては、圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、上記の始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２だけを制御する方法にも適用される。この場合、後端側外筒４１Ｂは回転しない。つまり、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３がない場合である。
【００４３】
前述した図１の場合について、より詳しく説明すると、スクリュープレス１の運転が開始されると、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力の圧力データＰ１は、原液供給圧力計３１（ＰＳ）で検知されて制御装置３３に送られる。
【００４４】
スクリュープレス１の運転中は、処理原液の原液濃度Ｃ１がアップしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が悪くなったりして、スクリュープレス１への負荷が増えると、処理原液の圧入圧力Ｐ１が上昇する。一方、処理原液の原液濃度Ｃ１がダウンしたり、スクリーンのろ過性（脱水性）が回復したりして、スクリュープレス１への負荷が減少すると、処理原液の圧入圧力Ｐ１が減少する。
【００４５】
そこで、制御装置３３では、表１に示されているように、始端側外筒４１Ａを回転駆動するモータ６１（Ｍ２）と後端側外筒４１Ｂを回転駆動するモータ６９（Ｍ３）に指令を与えて始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を変更させて制御する。
【表１】
【００４６】
例えば、処理原液の原液濃度Ｃ１が高くなったために、原液供給圧力計３１（ＰＳ）の圧力データＰ１が予め設定した設定基準圧力Ｐ０と比較判断して、設定基準圧力Ｐ０より高い場合は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を回転数αだけ減少して低くされることにより、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速が大きくなる。これにより、相対的にスクリュー軸４５の回転数Ｎ１が増加するように変化させたことになるために、ケーキ排出量が増加することで、圧入圧力Ｐ１が減少する。なお、このとき、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３と始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２との差（Ｎ３−Ｎ２）は、常に一定になるように変化させる。
【００４７】
また、上記のようにケーキ排出量が増加することで、外筒４１内のケーキの押出圧が高くなるためにプレッサー８１が基準位置から任意に設定した位置まで押し戻されてプレッサー開度（排出口７９の開度）が大きくなる。すると、近接スイッチＬＳ２がＯＮ動作になり、エアーシリンダ８５のエアー圧力が一段階上昇した状態になり、一段高い圧力でケーキを押し返そうとする。
【００４８】
そして、上記の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０に戻されると、外筒４１内のケーキの押出圧が低下するので、プレッサー８１はプレッサー開度（排出口７９の開度）を狭くする方向に押し返して基準位置へ戻ることになる。この基準位置では排出口７９の開度が狭い基準開度となり、かつ、エアーシリンダ８５のエアー圧力が近接スイッチＬＳ１により一段階低下した状態になる。
【００４９】
一方、例えば、処理原液の原液濃度Ｃ１が低くなったために、圧力データＰ１が設定基準圧力Ｐ０より低い場合は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を回転数αだけ増加して高くされることにより、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１との差速が小さくなる。これにより、相対的にスクリュー軸４５の回転数Ｎ１が減少するように変化させたことになるために、ケーキ排出量が減少することで、圧入圧力Ｐ１が増加する。なお、このとき、上述したように、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３と始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２との差（Ｎ３−Ｎ２）は、常に一定になるように変化させる。
【００５０】
また、ケーキ排出量が減少することで、外筒４１内のケーキの押出圧が低いので、プレッサー８１は基準位置のままでプレッサー開度（排出口７９の開度）が狭い基準開度の状態である。
【００５１】
一例としては、外筒４１の直径が例えばφ３００ｍｍのとき、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１が例えば０．７（min−１当たり）で、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２が例えば０．１（min−１当たり）で、後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３が例えば０．２（min−１当たり）であるとき、増減幅の回転数αは例えば０．０２（min−１）にできる。このとき、（Ｎ３−Ｎ２）は０．１（min−１）であるが、上記の増減幅の回転数αの数値を変えても、（Ｎ３−Ｎ２）は常に０．１（min−１）の一定になるように変化させるものである。
【００５２】
以上のことから、スクリュープレス１に供給される処理原液の圧入圧力Ｐ１を一定に制御するために、前記圧入圧力Ｐ１を検出し、この検出した圧力をパラメータとして、外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを前記スクリュー軸４５の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力Ｐ１が設定基準圧力Ｐ０から外れるときは、前記外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３を制御するので、スクリュー軸４５の回転数Ｎ１と外筒４１の回転数Ｎ２，Ｎ３との差速範囲を大きく取れるために、前記圧入圧力Ｐ１の微妙な変動や大きな変動に対応することができる。その結果、前記圧入圧力Ｐ１を一定にする制御幅を小さくすることができ、スクリュープレス１にとってより一層安定した運転を行うことができる。
【００５３】
また、プレッサー開度（排出口７９の開度）は、始端側外筒４１Ａの回転数Ｎ２と後端側外筒４１Ｂの回転数Ｎ３の増減に応じて段階的に調整して制御するので、圧入圧力Ｐ１の微妙な変動や大きな変動に対応することに寄与することになる。
【００５４】
また、上述したように脱水処理の運転中に、外筒４１を構成する始端側外筒４１Ａと後端側外筒４１Ｂを回転させるので、洗浄水管７１Ａから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、始端側外筒４１Ａの濃縮スクリーン３９Ａが洗浄され、洗浄水管７１Ｂから洗浄水が連続的あるいは間欠的に噴射されることで、後端側外筒４１Ｂの脱水スクリーン３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄが洗浄される
したがって、従来のように一定時間毎に脱水処理運転を中断して洗浄工程をする必要はなくなるので、スクリュープレス１の脱水処理の連続運転時間を相当に延長できる。例えば、スクリュープレス１を２４時間運転する場合、１日当たりの処理量が増大する。つまり、１時間当たりの脱水処理能力を従来と比較して大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態のスクリュープレスの運転制御システムを示す概略的な状態説明図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るスクリュープレスの要部縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るスクリーンを張設した外筒の縦断面図である。
【図４】この発明の実施の形態のスクリュープレスの運転制御方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ スクリュープレス
３ スクリュープレスの運転制御システム
５ 汚泥貯留槽
７ 原液ポンプ（Ｐ１）
９ 原液供給管
１１ 凝集装置
１３ 原液濃度計
１５ 原液流量計
１７ ポリマー溶解槽
１９ 凝集剤ポンプ（Ｐ２）
２１ 凝集剤供給管
２５ 撹拌用モータ（Ｍ）
２９ 原液供給管
３１ 原液供給圧力計（ＰＳ）
３３ 制御装置
３９ 外筒スクリーン
３９Ａ 濃縮スクリーン
３９Ｂ、３９Ｃ，３９Ｄ 脱水スクリーン
４１ 外筒
４１Ａ 始端側外筒
４１Ｂ 後端側外筒
４３ スクリュー羽根
４５ スクリュー軸
６１ モータ（Ｍ２）
７３ 駆動軸
７５ モータ（Ｍ１）
７７ 供給路
７７Ａ 供給孔
７９ 排出口
８１ プレッサー
８５ エアーシリンダ
Ｑ１ 原液流量
Ｑ０ 基準流量
Ｑ２ 凝集剤流量
Ｃ１ 原液濃度
Ｐ１ 圧力データ
Ｐ０ 設定基準圧力
Ｎ１ 回転数（スクリュー軸４５の）
Ｎ２ 回転数（始端側外筒４１Ａの）
Ｎ３ 回転数（後端側外筒４１Ｂの）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
前記外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御することで、前記圧入圧力を設定基準圧力に戻して一定基準に制御することを特徴とするスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項２】
前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒と後端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、この始端側外筒の回転数と後端側外筒の回転数をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項３】
前記スクリュー軸の回転数をＮ１とし、前記始端側外筒の回転数をＮ２とし、後端側外筒の回転数をＮ３としたとき、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２で、かつ、（Ｎ３−Ｎ２）を常時一定とすることを特徴とする請求項２記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項４】
前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒だけを前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記始端側外筒の回転数を制御することを特徴とする請求項１記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項５】
前記処理原液の処理運転中に、前記外筒の外周側に配設した洗浄装置で、前記外筒を連続的又は間欠的に洗浄することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項６】
前記外筒の回転数の増減に応じて前記外筒の後端側の排出口の開度を調整することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項１】
スクリーンを張設した外筒の内部で回転するスクリュー軸で、前記外筒の始端側と前記スクリュー軸との間に供給した処理原液を、前記外筒の後端側に搬送しながら前記外筒のスクリーンからろ液を分離して前記外筒の後端側の排出口からケーキを取出す際に、前記外筒の始端側に供給される処理原液の圧入圧力を一定に制御するスクリュープレスの運転制御方法において、
前記外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記処理原液の圧入圧力が設定基準圧力から外れるときは、前記外筒の回転数を制御することで、前記圧入圧力を設定基準圧力に戻して一定基準に制御することを特徴とするスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項２】
前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒と後端側外筒を前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、この始端側外筒の回転数と後端側外筒の回転数をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項３】
前記スクリュー軸の回転数をＮ１とし、前記始端側外筒の回転数をＮ２とし、後端側外筒の回転数をＮ３としたとき、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２で、かつ、（Ｎ３−Ｎ２）を常時一定とすることを特徴とする請求項２記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項４】
前記外筒を始端側外筒と後端側外筒に構成すると共に、前記始端側外筒だけを前記スクリュー軸の回転方向と同じ方向に回転せしめ、前記始端側外筒の回転数を制御することを特徴とする請求項１記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項５】
前記処理原液の処理運転中に、前記外筒の外周側に配設した洗浄装置で、前記外筒を連続的又は間欠的に洗浄することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【請求項６】
前記外筒の回転数の増減に応じて前記外筒の後端側の排出口の開度を調整することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のスクリュープレスの運転制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−５５４５１（Ｐ２００８−５５４５１Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３３８１４（Ｐ２００６−２３３８１４）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００１９７７４６）株式会社石垣 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００１９７７４６）株式会社石垣 (116)
【Ｆターム（参考）】
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