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JPS63166500A - 汚泥のコンデシヨニング及び脱水のための方法 - Google Patents

汚泥のコンデシヨニング及び脱水のための方法

Info

Publication number
JPS63166500A
JPS63166500A JP62323060A JP32306087A JPS63166500A JP S63166500 A JPS63166500 A JP S63166500A JP 62323060 A JP62323060 A JP 62323060A JP 32306087 A JP32306087 A JP 32306087A JP S63166500 A JPS63166500 A JP S63166500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
suspension
flocculant
floc
amount
size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62323060A
Other languages
English (en)
Inventor
ウエルテイ・シユミツト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aqseptence Group GmbH
Original Assignee
Passavant Werke AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Passavant Werke AG and Co KG filed Critical Passavant Werke AG and Co KG
Publication of JPS63166500A publication Critical patent/JPS63166500A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載された
汚泥のコンデショニング及び脱水のための方法及びその
装置に関するものである。
（従来の技術） フロック剤というのはここでは一般にフロンク形成及び
又は形成されるフロックの大きさ、負荷可能性及び脱水
可能性に好適に影響する全ての媒質として理解されるべ
きである。従って特に溶解された又はコロイド化された
内容物に作用する固有のフロック剤及びフロックの凝集
及び固化に好適ないわゆるフロック化補助剤が該当する
。本発明の好適な利用は有機ポリマー化合物の形の、い
わゆるポリ電解質のフロック補助剤の供給による汚泥コ
ンデショニングである。
使用される脱水装置等の各使用分野に従って、最適の脱
水性の達成のために汚泥の固体社に対するフロック剤の
特定の量比が必要であり、かつ最適配置の不足は不適当
な脱水に、過剰はフロック剤の不必要に高い消費に繋が
る。最適な配量は試料コンデショニング、例えば槽沈澱
試験又は前混合区間及び濁り測定器（西独国特許明細書
公開公報第３１４３８２５号）を備えた試験装置によっ
ても検出され、それからコンデショニング装置において
確実に調整されることができる。しかし流動量も固体含
有量（汚泥乾燥物質５ＴＳ）も実際上は非常に変動する
。従ってフロック剤供給が配量の前に測定されたＳＴＳ
材料流動に基づいて制御される（脱水技術、巻１／　１
９６５　、第４．５頁参照）冒頭に記載された種類の方
法が公知であり、その際汚泥の固体含有量は例えば光学
的濁り測定（西独国特許明細書２０２２７５２号）によ
って把握されることができる。
この公知の方法ではしかし、フロック剤配置の最適性が
汚泥の量及び固体含有量のみに依存せず、むしろ他のパ
ラメータ、特に汚泥特性（例えば活性汚泥、腐敗汚泥、
フロック汚泥等）に依存することは考慮されてない。さ
らに公知の方法は他に又は配量量の代わりに他のコンデ
ショニングパラメータに影響を与える可能性はない。従
って例えば汚泥とフロック剤の混合の方法及びエネルギ
ー消費並びに濾過圧力を発生するポンプ（脱水技術巻１
　／１９８５　、第５頁）の吸引側又は圧力側での配量
量の選択はコンデショニングの結果に影響を与えること
が公知である。しかしその都度コンデショニングされる
べき汚泥の特性にこれらのパラメータを適合させること
ばは従来は知られてなくかつ可能でもなかった。
（発明の課題） 本発明の課題は上記の種類の方法を、フロック剤供給の
１つ又は複数のパラメータがコンデショニングの結果に
依存して制御可能又は調整可能であり、そしてフロック
剤の可能な最小の配Ｈｉｔでコンデショニングされた汚
泥の最適な脱水可能性の意味で行われるように、改良す
ることである。
（課題の解決のための手段） 本発明の課題は特許請求の範囲第１項に記載された構成
によって解決される。実施態様項は本発明による方法の
他の有利一方法を示す。
（発明の効果） 本発明はコンデショニングの結果として形成された汚泥
フロックの種類及び大きさが一方では汚泥の脱水性の直
接的な指針であり、そして他方では直接コンデショニン
グ（フロック剤量、混合エネルギー、配置方法）のパラ
メータによって影響されることができるという認識を利
用する。汚泥像プローブによって把握されるフロックの
大きさ及び又は構造は従ってコンデショニングパラメー
タの調整のための制御量として役立つ。
本発明はさらに、無条件にではなく、最大の汚泥のフロ
ックが最適な脱水可能性を意味すると言う認識を考慮す
る。大きなフロックは度々充分に負荷できずかつフィル
タ圧力の下で破壊される。
しかし研究によって、汚泥に特有な、即ち活性汚泥、腐
敗汚泥等のような種々の汚泥型に対して、それぞれ１つ
の特定のフロックの大きさが付与され又は最適な脱水性
を保証する研究例によって求められることができること
が確認された。本発明による方法の実施の際に前もって
脱水されるべき汚泥の種類について代表的な最適なこれ
らのフロックの大きさ又はこれらの大きさに相応する測
定信号が汚泥像プローブ（ゾンデ）に目標値として記憶
されて存在し、運転中汚泥像プローブの瞬間的な測定信
号は存在する汚泥種類に属する目標値と比較されかつパ
ラメータはコンデショニングに相応して後制御される。
その際各１つのパラメー夕、例えばフロック剤量は制限
された範囲において変更されかつこの範囲内にフロック
の大きさの充分な改良が得られない場合には、他のパラ
メータ、例えば混合エネルギーが切り換えられることが
考慮される。これらの全てのプロセスは特に相応してプ
ログラムされたプロセスコンピュータによって制御され
ることができる。
（実施例） 第１図によれば、脱水されるべき懸濁液はポンプ３によ
って導管１を介してフィルタプレス５の形の脱水装置に
供給され、その際ポンプ３はフィルタ圧力を発生する。
導管１内には更に流量計７、ポンプの前後に配置された
フロック剤の各１つの供給個所９．１１、静的乱流混合
器１３、汚泥測定プローブ１５及びフィルタプレス５の
入口にかかっている静圧を測定することができるための
圧力計１９に通じる分岐管１７が配置されている。
フロック剤容器２１内にはフロック剤溶液が貯蔵され、
この溶液は水と各フロック剤、特に有機ポリマー化合物
との混合によって容器２１又は前置されたフロック剤混
合ステーションにおいて作られ即ち懸濁液に対する供給
のために必要な凝縮物よりも大きくされている。フロッ
ク剤溶液が容器２１内で成熟に充分な滞留時間を有する
場合に有利である。フロック剤溶液は希釈ステーション
において容器２５からの水の供給によって、例えば０．
１〜０．２％のフロック剤凝集物を含む直ちに使用でき
る溶液に希釈され、その際希釈比は制御可能な混合弁２
７によって制御されることができる。フロック剤溶液及
び水のその都度供給されるべき量は流量計２９．３１に
よって連続的に監視されることができる。使用できる溶
液は貯蔵タンク３３内に貯蔵されかつ制御可能な配置ポ
ンプ３５及び他の流量計３７並びに切換え可能な３方弁
３９を介してポンプ３の吸入側又は圧力側の再供給個所
９又は１１の一方に供給される。
少なくとも流量計７及び３７、汚泥プローブ１５及び圧
力計１９並びに場合によっては流量計２９．３１から信
号導線が中央の信号処理及び制御装置４１に繋がってお
り、信号処理及び制御装置はプロセスコンピュータ４３
に接続しており、プロセスコンピュータはデスプレー、
プリンタ等の装置を備えることができる。信号処理及び
制御装置４１は混合弁２７、配量ポンプ３５の駆動モー
タ４５、切換え弁３９及び乱流混合器１３のための制御
信号を発生する。
乱流混合器１３は少なくとも１つの、特に２つの、乱流
を発生する引裂縁を備えた１８０６位置のずれた跳板４
７を有し、引裂縁は相応したサーボモータ４９によって
多かれ少なかれ更にＱ′ＥＪ液流に引き込まれることが
でき、それによって９又は１１で懸濁液中に供給される
フロック剤の基、Ｖ：的混入のための多かれ少なかれ大
きな乱流が発生する。その際跳板４７の位置に従って、
多かれ少なかれ大きな混合エネルギーが消耗され、混合
エネルギーはポンプ３によって供給されなければならな
い、乱流を発生する調節板により例えば下水中への化学
薬品の乱流混入は例えば、西独間特許、公開公報第２３
２０２１２号か、ら公知であるが、調節板の調整による
混合エネルギーの調整の可能性は存在しない。
汚泥像プローブ１５は第１にフロック剤混入後に存在す
る汚泥フロックの大きさ又は形態を確認することである
。従って汚泥フロックは乱流混合器１３から、懸濁液が
この間隔を、フロック形成のための最適な反応及び熟成
時間を示す時間だけ経るような間隔に配置されている。
本発明による使用可能な汚泥像プローブの例は第２図に
示される。汚泥像プローブは光学的散乱光測定の原理に
従って作動する。懸濁液導管１の壁に測定ヘッド１５ａ
が取り付けられている。測定ヘッドは光源５１、例えば
グローランプ又は発光ダイオード、レーザ等の形の光源
を有する。光源は懸濁液流中に向けられ、光学系によっ
て集光される光束５３を発生する。光学的検出器５５は
汚泥フロックによって反射され、又は散乱される光束か
ら成る光を受ける。検出器５５は結像レンズ又は光学系
５７及び感光像点（Ｐｉｘｅｌｇ）のマトリックスの形
の、像平面に配置された受光器５９とを有する。像点は
分離されたセンサの形に形成され、ＣＣＤとして形成さ
れた面積センサの使用は有利であり、その像点は集積さ
れた半導体技術によって形成されたセンサを示す。個々
の像点はインターフェース６１を介して第１図の信号処
理及び制御装置４１に接続されている。ＣＣＤ面積セン
サを備えた像評価装置は市販されている。各像点は多数
の（２５６個）階調を有することができるので、像点に
ついてのグレートーンの分割から光源５′１によって照
射される汚泥フロックの量、大きさ及び又は構造につい
ての情報が得られる。
第３図に示されたフロック測定装置の実施形態では懸濁
液導管１の壁に球面レンズ６３．６５によって閉じられ
た２つの測定管が挿入されている。測定管はレンズ６３
．６５の外球面が狭いギャップを形成して向かい合うよ
うに管横断面中に進入している。レンズの頂点ではギャ
ップ幅は測定装置によって検出されるべき最小のフロッ
クよりも小さい。レンズ６３は光源５１から懸濁液中に
向けられた光束に光をコリメートし、レンズ６５はレン
ズの間にある汚泥フロックを透過光で受光器５９上に結
像し、受光器は例えば同様に像点センサのマトリックス
によって形成されることができる。
導管１中の懸濁液は図平面に対して垂直に流れる。その
際フロックはその大きさを許容するべきレンズ６３と６
５の間に進入する。レンズ６３．６５によって把握され
る視野の直径りの中央範囲はフロックからは解放されて
おり、かつフロックのない視野として受光器５９上に現
れる。この自由視野の直径りは直接フロックの寸法を示
す。勿論フロックの大きさの決定のために使用されるギ
ャップは他の方法で、例えば２つの平らなガラス板の間
のくさび状の間隙としても実現されることができる。
フロックによって散乱される光の全量を把握しかつ光源
５１を相応して制御するために、追加的な干渉検出器が
設けられることができる。受光器５９に−よって把握さ
れる信号はそれからフロックの全量とは無関係である。
第１図に図式的に示した装置によって、本発明による方
法は特に次の方法で実施される。制御装置４１又は接続
された計算機４３にはデータが記憶されており、データ
は処理されるべき多数の懸濁液又は汚泥の種類に対して
脱水性に最適なフロックの大きさを示す。これらのデー
タは特別の測定列によって検出される。装置の運転ψ際
にそれぞれ処理されるべき懸濁液に属するデータが呼び
出される。これらのデータと汚泥像プローブ１５から来
る測定信号とが比較される。このことは特に周期的に、
例えば全て０．８秒で行われることができる。この測定
信号が最適なフロックの大きさではない場合、制御装置
は混合弁２７及び又は配量ポンプ３５の制御によって混
合されるべきフロック剤の量が増加される。このことは
プローブ１５によって把握されたフロックの形の変化を
もたらし、その結果フィードバック調整回路が得られる
。代わりに又は追加的に乱流混合器１３の調節板４７の
調整によっても混合エネルギーが変えられることができ
、このことは同様にフロックの大きさの変化をもたらす
。制御装置４１又はコンピュータ４３においてそれぞれ
フロック剤量又は混合エネルギーの制御の優先順位を確
定するプログラムが記憶されている。特にこのプログラ
ムはフロック剤量の特定の増大がフロックの大きさの充
分な改良に通じるか否かを自動的に認識するように設定
され、かつそうでない場合には、フロック剤量のそれ以
上の増加は止め、代わりに乱流混合器１３における混合
エネルギーが変えられる。フロック剤量及び混合エネル
ギーの同時又はプログラムされた交互の変化によってそ
れぞれ最適化が検出されかつ常に後調整される。
フロック大きさへの影響によってフロック剤の配置の個
所もポンプ３．９の吸入側で、又は１１で示す圧力側で
ある。圧力側の供給部１１は汚泥フロックがポンプ３中
で破壊されないという利点を有するが、実際上はポンプ
の吸入側での混入は完全には最適ではなく、その上値か
な変動を受けることが示される。切換え弁３９の再混入
個所９及び１１の間の切り換えによって制御装置４１に
よる制御の下に追加的最適化影響が使用される。
汚泥コンデショニングのための他の方法は濾過の経過に
おいて著しく上昇する、フィルタプレス５の入口にかか
っている圧力であり、その際同時に懸濁液の流動速度は
相応して、例えば初めは４０ｔａ７　ｓｅｃ、で、濾過
の終わりには３ｍ／、　ｓｅｃに低下する。圧力の変化
に相応して流動速度においてフロック剤供給、乱流混合
器１３及び９又は１１の供給個所の最適の調整値も変わ
る。従って制御装置４１は圧力計１９によって測定され
た圧力及び又は流量計７によって測定された懸濁液流量
に基づいても、例えば調節板４７の調整及び又は切換え
弁３９の調整を制御することができる。
第４図に示す曲線ｖ及びＦはフィルタプレスの充填の際
の懸濁ｐｖ及び供給圧力Ｐの代表的な、図式的な曲線を
示す。供給の初めには先ずフィルタプレスの空の室が充
填され、その結果時点ＬＰまで単位時間あたりに流れる
量Ｖｏ及び供給圧力Ｐｏは一定である。プレスが時点ｔ
Ｆで充填された後、濾過はフィルタチューブによって行
われ、その際フィルタチューブ上の増大するフィルタケ
ーキは沈澱し、かつ流動抵抗は高まる。それによって流
量Ｖは連続的に減少し、かつ供給圧力Ｐは連続的に増大
する。この減少又は増大は第４図に簡単のために線形で
示されているが、勿論時間に対して線形ではない。
懸濁液量り又は圧力Ｐに依存して、単位時間あたりに配
量されるフロック剤の量は粗く制御され、その結果初め
の量Ｍｏから出発して曲４９Ｍ’が得られる。しかし同
時に制？Ｉｌ装置４１は測定装置１５で把握されるフロ
ックの大きさに依存して特に負の数として表される差Δ
Ｎだけフロック別置の連続的修正が行われる。フロック
別置の最終的調整値ｉが得られ、この値は脱水過程の間
に減少する懸濁液の流量に適合されかつ最適なフロック
形成のために調整される。
類似の方法は調節板４７の調整によっても混合エネルギ
ーが先ず懸濁液量又はフィルタプレスの供給圧力に依存
して調整され、必要な場合には測定装置１５によって把
握されるフロック量に基づいて修正調整が行われる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による方法の実施のための装置のフロー
チャート、第２図は方法で使用可能なフロック測定装置
の図式図、第３図はフロック装置の他の実施形態の図式
図、第４図はフロック別置の制御を示すための図式的時
間ダイヤグラムである。 図中符合 ｌ　・・・・供給装置 ５・・・・脱水装置 ９．１１・・供給個所 １３・・・・混合装置 １５・・・・フロック測定装置 ２３．３５・・フロ・７′り剤配量装置２７．４５．４
９・・調整手段 ５１・・・・光源 ５９・・・・受光器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）汚泥をコンデショニングし、続いて脱水するため
    の方法にして、その際脱水されるべき懸濁液にフロック
    剤が供給されかつ混合エネルギーの使用の下に懸濁液と
    混合される、前記方法において、 懸濁液中にフロック剤の供給後に存在するフロックの量
    、大きさ及び又は構造に関して連続的に又は時間間隔を
    おいて測定されそしてフロック測定の結果に依存して少
    なくともコンデショニングパラメータ、即ち供給される
    フロック剤の量、混合エネルギー及び又はフロック剤の
    供給個所が制御されることを特徴とする前記方法。
  2. （２）フロック測定は流動する懸濁液中で光学的測定に
    よって行われる、特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. （３）フロック量又はフロック構造について代表的な測
    定信号が予め与えられた経験的に求められた目標値であ
    って、脱水に最適なフロックの大きさ又はフロックの構
    造に相応するものと比較されかつその際確定された偏位
    に依存して各コンデショニングパラメータが制御される
    、特許請求の範囲第１項記載の方法。
  4. （４）種々の汚泥型のための最適なフロック大きさに相
    応する多数の目標値が供給され、かつその都度存在する
    汚泥型に属する比較のための目標値が選択される、特許
    請求の範囲第３項記載の方法。
  5. （５）目標値と異なる場合、先ずコンデショニングパラ
    メータの１つ、例えばフロック剤量が限定された範囲内
    で制御されかつその後に初めて他のコンデショニングパ
    ラメメータ、例えば混合エネルギーの制御に切換えられ
    る、特許請求の範囲第３項又は第４項記載の方法。
  6. （６）追加的に単位時間当たり流動する懸濁液量は直接
    又は間接的に、例えば圧力上昇に基づいて脱水装置にお
    いて把握され、コンデショニングパラメータの制御は第
    １に懸濁液の量に依存して行われ、そしてこの制御にフ
    ロック測定に依存する修正としての制御が重合わせられ
    る、特許請求の範囲第１項から第５項までのうちのいず
    れか１つに記載の方法。
  7. （７）汚泥をコンデショニングし、続いて脱水するため
    の方法にして、その際脱水されるべき懸濁液にフロック
    剤が供給されかつ混合エネルギーの使用の下に懸濁液と
    混合される、前記方法を実施するための装置にして、脱
    水装置（５）と、懸濁液のための供給導管（１）と、供
    給導管（１）に通じる少なくとも１つの供給個所（９、
    １１）と結合しているフロック剤配量装置（２３、３５
    ）と供給導管（１）内に配置された混合装置（１３）と
    を備えた前記装置において、 フロック剤配量装置（２３、３５）及び又は混合装置（
    １３）はフロック剤量又は混合エネルギーの変更のため
    の調整手段（２７、４５、４９）を備えており、供給導
    管（１）内で供給個所（９、１１）の下流に、懸濁液中
    に存在するフロックの量、大きさ及び又は構造の把握の
    ためのフロック測定装置（１５）が配置されており、そ
    してフロック測定装置（１５）の測定信号を受取りかつ
    調整手段に作用する制御装置（４１）が設けられている
    ことを特徴とする前記装置。
  8. （８）汚泥をコンデショニングし、続いて脱水するため
    の方法にして、その際脱水されるべき懸濁液にフロック
    剤が供給されかつ混合エネルギーの使用の下に懸濁液と
    混合される、前記方法にして、懸濁液中にフロック剤の
    供給後に存在するフロックはその量、大きさ及び又は構
    造に関して連続的に又は時間間隔をおいて測定されそし
    てフロック測定の結果に依存して少なくともコンデショ
    ニングパラメータ、即ち供給されたフロック剤の量、混
    合エネルギー及び又はフロック剤の供給の場所が制御さ
    れる方法を実施するために、導管内を流れる懸濁液中の
    汚泥フロックの量、大きさ及び又は構造の把握のための
    光学的測定装置において、 導管と光学的窓を介して連結され、懸濁液を貫流される
    反射する又は制御された光源（５１）の光を受ける受光
    器（５９）を備え、その際受光器（５９）は単一センサ
    による像点から構成されるマトリックスを有し、かつ像
    点の照度に基づいてフロック量、大きさ及び又は構造を
    決定する像評価装置に接続されていることを特徴とする
    前記装置。
  9. （９）汚泥をコンデショニングし、続いて脱水するため
    の方法にして、その際脱水されるべき懸濁液にフロック
    剤が供給されかつ混合エネルギーの使用の下に懸濁液と
    混合される、前記方法にして、懸濁液中にフロック剤の
    供給後に存在するフロックはその量、大きさ及び又は構
    造に関して連続的に又は時間間隔をおいて測定されそし
    てフロック測定の結果に依存して少なくともコンデショ
    ニングパラメータ、即ち供給されたフロック剤の量、混
    合エネルギー及び又はフロック剤の供給の場所が制御さ
    れる方法を実施するために導管内を流れる懸濁液中の汚
    泥フロックの量、大きさ及び又は構造の把握のための光
    学的な測定装置において、 導管と光学的窓を介して連結された光源（５１）及び導
    管（１）と光学的窓を介して連結され、懸濁液によって
    貫流され、反射され又は制御される光源の光を受ける受
    光器（５９）とを備え、その際導管横断面は光学的窓の
    範囲内で流動方向に対して横に連続的に幅を増大させ、
    その最小値は把握されるフロック大きさの最小のものよ
    りも小さくそしてその際受光器（５９）は間隙の内方の
    フロックのない範囲の決定のための評価装置に接続され
    ていることを特徴とする前記装置。
JP62323060A 1986-12-22 1987-12-22 汚泥のコンデシヨニング及び脱水のための方法 Pending JPS63166500A (ja)

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DE3644070.1 1986-12-22

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EP (1) EP0272673B1 (ja)
JP (1) JPS63166500A (ja)
AT (1) ATE78802T1 (ja)
CA (1) CA1326079C (ja)
DE (1) DE3780781D1 (ja)
ES (1) ES2033790T3 (ja)

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