JP3879194B2 - Water-containing sludge pressure feed control device for sludge treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置、詳しくは乾燥、添加剤添加などの前処理が施されていない下水汚泥などの含水汚泥を、プレヒーターの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、一定量で圧送して、燃焼させるための、汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下水処理場から排出される下水汚泥は、古来、肥料として利用される場合もあったが、汚泥に重金属類が含有されていること、および、肥料としての利用では処理量が少ないことなどの理由から、最近では、陸上埋立てや海中投棄が主流となっている。
しかしながら、下水処理場からの汚泥排出量は、近年、首都圏を中心に増加傾向にあり、陸上埋立てや海上投棄のための処理場の不足、さらには環境汚染防止上の制約を受けて、汚泥処理は焼却処分に移行しているのが現状である。この汚泥の焼却設備としては、既にいくつかのものが提案されている。
【0003】
ところが、従来の焼却炉による汚泥焼却装置では、焼却に先立って汚泥を乾燥する必要がある。また、乾燥排ガスの脱臭もしなければならない。これにより、乾燥コスト、脱臭コストおよび焼却コストが嵩み、全体としての処理コストが高くなるという問題点があった。
また、汚泥の乾燥に生石灰を用いる方法も提案されている。これは、生石灰を汚泥中に含まれる水分と反応させて消石灰を生成させ、そのときの反応熱により残留水分を蒸発し、汚泥を空気圧送可能な乾燥物としてセメント原料に利用するものである。
しかしながら、この方法でも、汚泥乾燥時に生石灰を添加しなければならないという不具合がある。
【0004】
そこで、このような問題を解消する従来技術として、本願特許出願人が先に特許出願して公開になった特開平8−276199号公報の「汚泥処理方法」が知られている。
このものは、バッチ式の汚泥ホッパ内の含水汚泥を、直接、乾式セメントキルン(以下、単に乾式キルンという場合がある)の窯尻部またはプレヒーターへ導入して焼却する汚泥処理の技術である。この技術によれば、含水汚泥を、乾燥したり添加剤を添加したりする前処理を行うことなく、直接、既存の乾式セメントキルンやプレヒーターへ、例えばダブルピストンポンプのような圧送ポンプで流し込み、セメントクリンカの通常の製造と同時に、効率的に含水汚泥を焼却処理することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このバッチ式の汚泥ホッパへ投入される含水汚泥は、日によって、または一日のうちでも80〜85%ほどの範囲で含水率が変化している。これは、汚泥供給源が一定でないこと、天候の時間的変化があることなどの理由による。バッチ式の汚泥ホッパとは、汚泥が非連続的に供給され、貯留量が常に変化する方式のホッパである。
また、このような含水率の変化は、圧送ポンプなどのシリンダの容積効率が変化することなどにも起因する。特に、ダブルピストンポンプなどのような定量型のポンプの場合には、この変化が乾式キルンへの含水汚泥の圧送量に大きな影響を及ぼす。
すなわち、含水汚泥の含水率が変化すると、セメントクリンカを焼成する乾式キルンの運転条件が変わってしまい、この結果、不良品のセメントクリンカが中間製造されたり、乾式キルンの内周面に敷設された耐火物が焼成熱で損傷したりするおそれがあった。
【0006】
また、バッチ式の汚泥ホッパ内の汚泥量が増減すると、圧送中の含水汚泥に対して、圧送源である汚泥ホッパ側よりかかる背圧が増減する。この結果、圧送ポンプのシリンダに押し込められる含水汚泥の密度が変化し、含水汚泥の圧送量も変化し、同様に乾式キルンの運転条件が乱れて、セメントクリンカの不良品発生や、乾式キルンの耐火物が損傷するなどのおそれがあった。したがって、このような不都合を起こさないためには、含水汚泥の定量制御が重要となる。
定量制御の具体例として、例えば汚泥ホッパから圧送される含水汚泥の流量を、流量センサによって直接測定することが考えられる。しかしながら、ポンプにより圧送中の含水汚泥の流量を直接測定することができるセンサが、未だ開発されていない。これにより、実際にはこの定量制御が実施することができないという問題点があった。
【0007】
【発明の目的】
この発明は、圧送中の含水汚泥の定量制御を行うことができる汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置を提供することを、その目的としている。また、この発明は、より正確に含水汚泥を定量圧送することができ、しかも含水汚泥の圧送効率も良好な汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置を提供することを、その目的としている。さらに、この発明は、比較的安価に汚泥貯留部内の残存汚泥量を検出することができる汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置を提供することを、その目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、セメント原料仮焼用のプレヒーターの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、バッチ式の汚泥貯留部に貯留された含水汚泥を、汚泥導入管を介して圧送する汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置であって、上記汚泥貯留部内の含水汚泥を上記汚泥導入管の導出側へ圧送する圧送手段と、上記汚泥貯留部内の含水汚泥の重量を測定する汚泥重量測定手段と、上記汚泥重量測定手段からの汚泥重量測定信号に基づき、上記圧送手段による含水汚泥の圧送量を制御して、上記汚泥導入管の導出側へ圧送される含水汚泥の圧送量を一定とする制御手段とを備え、上記圧送手段が、1ストロークごとに含水汚泥の吸い込み側と吐出側とが切り換わる2本のピストンを有するダブルピストンポンプ、または、筒状のステータに内部形成された断面長円形の螺旋流路内を、断面真円で螺旋ロッド状のロータがその偏心軸線周りを回転しながら往復運動することで含水汚泥を定量移送する一軸偏心ねじポンプである汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置である。
【0009】
ここでいう含水汚泥としては、下水汚泥、活性汚泥、浚渫汚泥などが挙げられる。
含水汚泥は汚泥処理施設からパイプラインなどで、直接、汚泥貯留部へ供給してもよいし、密閉タンクを搭載したトラックで輸送して、汚泥貯留部に投入してもよい。
また、断続的に汚泥が供給されるバッチ式の汚泥貯留部としては、例えば単なる汚泥タンクや排出口が設けられた下部が徐々に先細りした汚泥ホッパなどが挙げられる。このうち、後者の、含水汚泥を貯留して、貯留された含水汚泥が、その自重により下部の排出口から押し出される汚泥ホッパが好ましい。
【0010】
汚泥導入管による乾式キルンへの含水汚泥の投入量には特に制限がないものの、通常、セメント原料の品質や使用量、焼成温度などの各種処理条件により適宜決定される。ただし、既存の乾式キルンに、その運転条件を特に変更することなく含水汚泥を投入することができる量が好ましい。
例えば、セメントクリンカ生産量が90〜100t/hの乾式キルンを用いた場合、含水汚泥の投入量は9〜10.0t/hとし、製造されるセメントクリンカの重量に対して1/10以下の含水汚泥を投入するのが好ましい。セメント原料に対する含水汚泥の投入量が10.0t/hを超えると、汚泥からの水分によってキルンでの焼成が不安定になり、セメントクリンカの品質に悪影響を及ぼすおそれが大きくなるからである。
【0011】
また、ここでいうセメント原料仮焼用のプレヒーターの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間(以下、キルン窯尻側という場合がある)とは、プレヒーターの下部域や、乾式キルンの窯尻部域に限らず、両者の連結部分でもよい。なお、プレヒーターの下部域と、乾式キルンの窯尻部域との両方に、含水汚泥を導入してもよい。
キルン窯尻側における含水汚泥の導入部の温度は800〜1000℃、好ましくは900℃前後である。800℃未満では含水汚泥の燃焼が不十分になりやすい。また、1000℃を超えると炉の操業に支障をきたすという不具合が生じる。
【0012】
ここでいう含水汚泥の圧送手段としては、ダブルピストンポンプ、回転容積型の一軸偏心ねじポンプが挙げられる。
ここでいうダブルピストンポンプとは、例えば含水汚泥を貯留する密封ボックス状の汚泥槽の一側壁に、2本の平行な油圧シリンダが連結され、また汚泥槽内に、管軸方向へ延びた回転軸を中心にして、ほぼ120°揺動するS型揺動管が軸支されたものである(図2参照)。各油圧シリンダのピストンは、押し引き方向が互いに反対になるように設計されている。一方のピストンが突出方向へ移動するとき、他方は引き込み方向に移動するものである。各シリンダでは、ピストンの1ストロークごとにS字型揺動管を揺動させることで、この揺動管の流入口が、両油圧シリンダの吐出口の何れかに切り換わるように構成されている。
【0013】
なお、並設される2本の油圧シリンダは、横配置でも縦配置でもよい。また、貯留部内への含水汚泥の供給には、例えばスクリューの作用で、排出口から含水汚泥を押し出す、1軸または2軸以上のスクリュコンベアを用いてもよい(同じく図2参照)。
また、ここでいう一軸偏心ねじポンプ(俗に、スネークポンプと称される)は、ステータの軸線方向が水平向きのものでも、垂直向きのものでもよい。通常、ステータは円筒形であり、その螺旋流路の形成部は、ゴムや合成樹脂などの弾性素材が一般的である。しかし、螺旋流路の形成部は、これに限らずとも金属などの剛体であってもよい。
【0014】
また、含水汚泥の汚泥重量測定手段としては、例えば請求項2に記載の含水汚泥の重量を検出するロードセルなどのような、汚泥貯留部に残存した含水汚泥の重量を測定可能なものであれば限定されない。
制御手段としては、例えばCPUを含むコンピュータなどの周知の電気的、電子的制御手段を採用することができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、上記汚泥重量測定手段がロードセルを含む請求項1に記載の汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置である。
ロードセルとしては、周知のものが使用することができる。また、このロードセルの汚泥貯留部内における設置位置は、汚泥貯留部内に残った汚泥重量を検出することができる位置(通常、汚泥貯留部の下部)であれば限定されない。
【0016】
【作用】
この発明によれば、プレヒーターの下部から乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、バッチ式の汚泥貯留部内の含水汚泥を圧送手段により汚泥導入管を通して圧送して、この圧送された含水汚泥をセメント原料の焼成熱により燃焼させる。なお、セメントに有用な重金属類を含む焼却灰は、焼成時の乾式セメントキルンの回転により分散され、セメントクリンカの表面に付着される。
汚泥圧送中において、所定時間が経過する前のある時刻での汚泥貯留部内の汚泥重量と、これから所定時間が経過した後の汚泥重量とを汚泥重量測定手段により測定し、この差よりその時間内にキルン窯尻側へ圧送された含水汚泥の量を演算する。そして、得られた含水汚泥の圧送量から単位時間当たりの汚泥圧送量を演算し、この演算値と、予め設定された目標とする汚泥圧送量との差値を求め、その後、この差が無くなるように、含水汚泥の圧送量を制御手段により制御する。これにより、圧送中に含水汚泥を定量制御することができる。
【0017】
圧送手段がダブルピストンポンプの場合には、含水汚泥の吸い込み側と圧送(吐出)側とを1ストロークごとに切り換えながら、ダブルピストンポンプにより、含水汚泥を汚泥導入管の導出側へ定量圧送する。この結果、より正確に含水汚泥を定量圧送することができ、しかも含水汚泥の圧送効率も良好となる。
また、圧送手段が一軸偏心ねじポンプの場合には、筒状のステータの断面長円形の螺旋流路内において、断面真円の螺旋ロッド状のロータがその偏心軸線周りを回転しながら往復運動する。これにより、含水汚泥が無脈動で連続的に定量移送される。
【0018】
特に、請求項2に記載の発明によれば、汚泥貯留部内に残存した含水汚泥の重量の測定時には、ロードセルの汚泥重量測定信号に基づいて、この残存する汚泥重量を測定するので、その測定のための設備コストが比較的安価となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明を詳細に説明する。まず、この発明の第1実施例を説明する。
図1は、この発明の第1実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置が装備されたセメント焼成設備の模式的な断面図である。また、図2は、同じくその圧送用のダブルピストンポンプを拡大して示す斜視図である。
図1において、Aは第1実施例に係る汚泥処理設備であり、この汚泥処理設備Aはセメント製造工場のセメント焼成設備1にライン連結されることにより、セメント原料aの焼成時の熱を利用して含水汚泥bを焼却する。まず、セメント焼成設備1を説明する。
セメント焼成設備1は、プレヒーター2内で仮焼されたセメント原料aを、乾式セメントキルン4内で焼成してセメントクリンカa0を中間製造する設備である。なお、ここで用いられる乾式セメントキルン4は、90〜100t/hでセメントクリンカa0を生産するものとする。
【0020】
プレヒーター2は、図外の原料ミルにより粉砕されたセメント原料aを、下流の乾式セメントキルン4により焼成しやすいように、所定温度まで予熱するものである。プレヒーター2は、多数のサイクロン2aを、数階建ての鉄骨架台2bに搭載して設けられている。また、最上段のサイクロン2aには、図外のファンを有して仮焼時に発生したガスをガス処理設備へ導くためのガス排出系が接続されている。
【0021】
乾式セメントキルン4は、下流側へ向かってわずかに下方傾斜した横向き円筒状のキルンシェル4aを有している。キルンシェル4aの内周面には、耐火物が張られている。
このキルンシェル4aを周方向へ回転させながら、重油や微粉石炭を燃料にしてバーナ4bで加熱することで、プレヒーター2からの仮焼セメント原料aを焼成し、セメントクリンカa0を中間製造する。その後、セメントクリンカa0は、乾式セメントキルン4の下流部に連結されたクリンカクーラ4cにより冷却され、仕上げ工程へ送られる。
【0022】
次に、上記汚泥処理設備Aを説明する。
図1に示すように、汚泥処理設備Aは、汚泥貯留部の一例である容積が100m3 の含水汚泥bの貯留ホッパ5と、このホッパ5内の含水汚泥bを、乾式セメントキルン4の窯尻部4dに導入する汚泥導入装置6とを備えている。貯留ホッパ5は、例えばその下部が土中に埋設されている。また、この貯留ホッパ5はバッチ式であって、その内部には断続的にまたは間欠的に汚泥が供給される構成である。
【0023】
次に、図1,図2を参照して、汚泥導入装置6を詳細に説明する。
図1,図2に示すように、汚泥導入装置6は、貯留ホッパ5の下部に設けられて、タンク内の含水汚泥bを所定量ずつ連続的に切り出すスクリュー式の切り出しコンベア10を有している。切り出しコンベア10の下流には、軸線方向を揃えた2本のスクリュー11aを内装するスクリュコンベア11が配置されている。スクリュコンベア11から排出された含水汚泥bは、圧送手段の一例であるダブルピストンポンプ13により、汚泥導入管12へ導入される。この汚泥導入管12は、含水汚泥bの導出側の管端が窯尻部4bに接続、連結されている。
また、貯留ホッパ5の下部には、例えば密封タンクを搭載したトラック8から投入された含水汚泥bの重量を測定する汚泥重量測定手段の一例であるロードセル14が設けられている。ロードセル14はコンピュータである制御手段15に電気的に接続されている。ロードセル14からの汚泥重量測定信号に基づいて、制御手段15がダブルピストンポンプ13による含水汚泥bのキルン窯尻側4bへの圧送量を制御する。具体的には、例えばピストン17a,18aの単位時間当たりのストローク数を増減して、ピストン17a,18aのストローク速度を制御する。この際、切り出しコンベア10、スクリュコンベア11も必要によりその駆動部の駆動を制御する。
【0024】
次に、図2を参照して、ダブルピストンポンプ13を詳細に説明する。
図2に示すように、ダブルピストンポンプ13は、含水汚泥bを4t/hで圧送する2軸式のポンプである。このダブルピストンポンプ13は、含水汚泥bを貯留する密封ボックス状の汚泥槽16の一側壁に、2本の平行な油圧シリンダ17,18が連結、接続されている。また、汚泥槽16内には、管軸方向へ延びた回転軸19を中心にしてほぼ120°だけ揺動するS字型揺動管20が軸支されている。S字型揺動管20の含水汚泥bの導出側の管端部は、周方向へ回転自在に、汚泥槽16の排出部16aに軸支されている。
各油圧シリンダ17,18のピストン17a,18aは、作動時に、互いに押し引き方向が反対になるように設計されている。汚泥槽16の一側壁の外面には、それぞれピストンロッドの先端が回転軸19の一端部へ延びた一対の油圧シリンダ21が配設されている。
【0025】
ダブルピストンポンプ13の両ピストン17a,18a側を、1ストロークごとに含水汚泥bの吸い込み側と圧送側とに切り換えると同時に、各油圧シリンダ21のピストンロッドを出し入れさせて、回転軸19を中心にS字型揺動管20を垂直面内で揺動させる。これにより、S字型揺動管20の導入口20aが、両油圧シリンダ17,18の吐出口17b,18bのいずれかに切り換わり、含水汚泥bが、汚泥導入管12を介して、窯尻部4dの内部へ定量状態で圧送される。
汚泥導入管12は、貯留ホッパ5と乾式セメントキルン4の窯尻部4dとを連結、接続する管体で構成されている。ダブルピストンポンプ13によりこの汚泥導入管12を通って含水汚泥bが圧送される。
【0026】
次に、図3〜図5を参照して、上記制御手段15を詳細に説明する。
図3はこの発明の第1実施例の汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置の模式図である。図4はこの発明の第1実施例の制御手段のハードウェア構成を示す模式図である。図5はこの発明の第1実施例の制御手段による汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御を示すフローチャートである。
図3に示すように、制御手段15には、その入力側に、ロードセル14とタイマ30などが接続されている。一方、出力側には、切り出しコンベア10、スクリュコンベア11およびダブルピストンポンプ13などが接続されている。この制御手段15は、一般的な構成を有している。すなわち、図4に示すように、中央演算処理装置であるCPU31、メモリであるROM32およびRAM33、そして入出力ポートであるI/Oポート34が、各々バスで接続されている。
【0027】
この制御手段15は、バッチ式の汚泥槽16から窯尻部4dへ含水汚泥bを圧送中、タイマ30による所定時間が経過する前と後とにおける汚泥重量の差を、ロードセル14からの汚泥重量測定信号に基づいて求め、これを基準にして、窯尻部4bへ圧送された単位時間当たりの汚泥量を算出して、得られた値が設定された汚泥圧送量と一致するように、含水汚泥aの圧送を制御する。なお、この制御時には、必要により、切り出しコンベア10およびスクリュコンベア11も制御する。
以上、これらの構成部品10,11,13〜15により、汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置Bが構成される。なお、図2において、11bはスクリュコンベア11の含水汚泥bの投入口、11cはスクリュー11aの回転軸、22は両油圧シリンダ21のロッドの先端部と、回転軸19の一端部とを連結する玉受座状の連結部である。
【0028】
次に、この第1実施例の汚泥処理設備Aおよびセメント焼成設備1での作用を説明する。
図1に示すように、予めトラック8により貯留ホッパ5に含水汚泥bを投入しておく。また、セメント原料aは、プレヒーター2の各サイクロン2aを流下中に仮焼される。その後、セメント原料aは、乾式セメントキルン4の窯尻部4dへと流れ込み、バーナ4bの熱により焼成されてセメントクリンカa0となる。
この際、乾式セメントキルン4の窯尻部4d内には、汚泥ホッパ5内の含水汚泥bが、汚泥導入装置6のダブルピストンポンプ13により、汚泥導入管12を介して例えば4t/hの一定量で流し込まれる。すなわち、切り出しコンベア10側から投入口11bを介してスクリュコンベア11の一端部側へ含水汚泥bが投入される。次いで、この含水汚泥bは、一対のスクリュー11aによりダブルピストンポンプ13の汚泥槽16内へ連続的に投入される。さらに、この含水汚泥bは汚泥導入管12の管内へ圧送される。
【0029】
具体的には、汚泥ホッパ5内の含水汚泥bは、切り出しコンベア10側から投入口11bを介してスクリュコンベア11の一端部側へ投入される。次いで、この含水汚泥bは、一対のスクリュー11aによりダブルピストンポンプ13の汚泥槽16内へ連続的に投入される。
このダブルピストンポンプ13では、一対の油圧シリンダ17,18により各ピストン17a,18aが、1ストロークごとに含水汚泥bの吸い込み側と圧送側とに切り換えられている。しかも、これと同時に、各油圧シリンダ21のロッドを出し入れさせて、回転軸19を中心にS字型揺動管20が垂直面内で揺動し、S字型揺動管20の含水汚泥bの導入口20aを、両油圧シリンダ17,18のうちで圧送側となる吐出口17b,18bの何れかに切り換える。
【0030】
すなわち、汚泥槽16内の含水汚泥bは、吸い込み側の油圧シリンダ17または18内へ吸い込まれる一方、圧送側の油圧シリンダ18または17内に含水汚泥bが、連結されたS字型揺動管20を介して、汚泥槽16の排出部16aから汚泥導入管12内へ排出される。その後、この油圧シリンダ17,18の吸い込み側と圧送側との切り換え、および、比較的小さな両油圧シリンダ21を用いた揺動によるS字型揺動管20の導入口20aの接続によって、含水汚泥bは、ダブルピストンポンプ13の各ストロークごと、断続的に汚泥導入管12を介して、乾式セメントキルン4の窯尻部4dへと導入される。
【0031】
このように、バッチ式の汚泥ホッパ5から窯尻部4dへ含水汚泥bを圧送中、所定時間が経過する前後における汚泥重量の差Xを求め、これを基準に、窯尻部4dへ圧送された単位時間当たりの汚泥量Yを算出して、得られた値Yが予め設定された汚泥圧送量Zと一致するように、含水汚泥bの圧送を制御するようにしたので、圧送中の含水汚泥bの定量制御が比較的容易に行うことができる。
すなわち、ダブルピストンポンプ13のような定量ポンプの場合には、含水汚泥bの含水率の変化や、汚泥ホッパ5内に残った含水汚泥bの重さによる圧送中の含水汚泥bの背圧の変化などを原因として、ダブルピストンポンプ13のシリンダの容積効率が変化する虞れがある。
この含水汚泥bの含水率が変化すると、例えばセメントクリンカを焼成する乾式キルンの運転条件が変わってしまい、不良品のセメントクリンカが中間製造されるおそれがある。しかも、含水率が高い場合には乾式キルンの内周面に敷設された耐火物が焼成熱で損傷するおそれもある。
【0032】
そこで、この実施例では、予め設定された含水汚泥bの単位時間当たりの圧送量Zを圧送制御の目安(目標値)として考えた。この結果、実際に、所定時間(15分間)中で圧送した含水汚泥bの圧送量Xから、実際の単位時間当たりの汚泥圧送量Yを演算し、この値Yと設定汚泥圧送量Zとの差Rを求めて、この差R分だけ単位時間当たりの汚泥圧送量を増減して、含水汚泥の圧送量が目標値となるように補正をする、というのがこの発明の根本的な思想である。
【0033】
また、汚泥ホッパ5内に残存した含水汚泥bの重量の測定時には、ロードセル14による測定を行うようにしたので、設備コストが比較的安価となる。
さらに、汚泥ホッパ5に溜まった含水汚泥bを、ダブルピストンポンプ13により窯尻部4dへ圧送するようにしたので、より正確に含水汚泥bを定量圧送することができ、しかも含水汚泥bの圧送効率も良好となる。
【0034】
ここで、図5のフローチャートを参照して、具体的な含水汚泥bの窯尻部4d内への圧送量制御方法を説明する。なお、このプログラムは所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
図5に示すように、プログラムが実行されるとき、ステップ101では、貯留ホッパ5内へ含水汚泥bが投入されているかをロードセル14などの入力信号によって判定し、投入されているときだけステップ102へ進む。このステップでは、ロードセル14によって汚泥投入後の所定時刻での含水汚泥bの汚泥重量nが測定される。その後、ステップ103へ進み、これから15分が経過したことをタイマ30により計測する。ステップ104において、15分の経過後の汚泥重量pが測定される。それから、ステップ105へ進んで、汚泥重量n−汚泥重量pを計算し、15分間に、窯尻部4b内へ圧送された含水汚泥bの圧送量Xを演算する(例えば、X=n−p)。
【0035】
次に、ステップ106では、この含水汚泥bの圧送量Xを経過時間で除算し、単位時間当たりの汚泥圧送量Yを求める(Y=X/T)。続いて、ステップ107において、この汚泥圧送量Yと、予め制御手段15のRAM33(図4参照)に格納された設定汚泥圧送量Zとの差Rを求める(R=|Y−Z|)。
そして、得られた汚泥圧送量の差Rの分だけ、一定のストローク速度で動作いしているダブルピストンポンプ13の駆動部への出力を増減する(ステップ108)。すなわち、差Rの値がプラスの場合には、その差R分だけダブルピストンポンプ13の出力(ピストン17a,18aのストローク速度)を低下させ、その差が一致したならその値を維持する。一方、差Rの値がマイナスの場合には、その差Rの分だけダブルピストンポンプ13の出力(ピストン17a,18aのストローク速度)を増大させ、その差が一致したなら(例えば偏差0.1秒以内)その値を維持する。また、最初から一致していた場合には、ダブルピストンポンプ13の出力を増減させることなく、その値を維持する。その後、このルーチンを終了する。
【0036】
なお、ステップ101では、汚泥の投入がない場合には、ステップ102へ進み、ここで2回目以降の汚泥制御かどうかが判断される。すなわち、2回目以降のときにはステップ102へ進み、初回の含水汚泥bの投入を待っている場合には、ステップ101へ順次戻され、汚泥投入の待機状態となる。ところで、このような含水汚泥bの定量制御中、新たにトラック8から含水汚泥bが汚泥ホッパ5内へ投入されたときには、前述した初回の含水汚泥bの投入時と同様に、ステップ101から、直接、ステップ102へ進む。
【0037】
次に、図6に基づいて、この発明の第2実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御方法およびその装置を説明する。
図6は、この発明の第2実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御方法およびその装置における一軸偏心ねじポンプの縦断面図である。
図6に示すように、この第2実施例の汚泥処理設備の汚泥導入装置40は、含水汚泥bを汚泥導入管12の導出側へ圧送する圧送手段として、一軸偏心ねじポンプ50を採用した例である。一軸偏心ねじポンプ50は、密封ボックス状の汚泥槽51と、汚泥槽51の上部開口部に連結された含水汚泥bの投入口52と、汚泥槽51の一側部の開口部に連結された駆動モータ53と、汚泥槽51の他側部の開口部に連結されて、断面長円形の螺旋流路を有する円筒状でゴム製のステータ54と、ステータ54の螺旋流路54aに収納された断面真円の螺旋ロッドである螺旋ロッド状のロータ55と、このロータ55の元部および駆動モータ53の出力軸を連結するカップリングロッド56と、を備えている。
【0038】
駆動モータ53によりその出力軸を回転させると、カップリングロッド56を介して、ロータ55がステータ54の螺旋流路54a内で、偏心軸線を中心に回転しながら往復運動する。これにより、投入口52より汚泥槽51内へ投入された含水汚泥bが、汚泥導入管12の導出側へ向かって、無脈動で連続的に定量移送される。
この場合、含水汚泥の圧送量の制御は、駆動モータ53の回転数を制御することにより行う。すなわち、実際の圧送量が目標値より少ない場合は回転数を上げ、逆に多い場合はモータ回転数を下げるものである。
【0039】
【発明の効果】
この発明によれば、バッチ式の汚泥貯留部からキルン窯尻側へ含水汚泥を圧送手段により圧送中、所定時間が経過する前後における汚泥重量の差を求め、これを基準に、キルン窯尻側へ圧送された単位時間当たりの汚泥量を算出して、得られた値が予め設定された汚泥圧送量と一致するように、含水汚泥の圧送を制御手段により制御するようにしたので、圧送中の含水汚泥の定量制御を比較的容易に行うことができる。
圧送手段がダブルピストンポンプの場合は、汚泥貯留部に溜まった含水汚泥を、ダブル ピストンポンプによりキルン窯尻側へ圧送するので、より正確に含水汚泥を定量圧送することができ、しかも含水汚泥の圧送効率も良好となる。
圧送手段が一軸偏心ねじポンプの場合は、ステータの螺旋流路内で断面真円のロータを偏心軸線周りで回転させつつ往復動させたので、含水汚泥を無脈動で連続的に定量移送できる。
【0040】
特に、請求項2の発明によれば、汚泥貯留部内に残存した含水汚泥の重量を、ロードセルにより測定するように構成したので、設備コストが比較的安価となる。
【0041】
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置が装備されたセメント焼成設備の模式断面図である。
【図2】 この発明の第1実施例に係るダブルピストンポンプを示す斜視図である。
【図3】 この発明の第1実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置を示すブロック図である。
【図4】 この発明の第1実施例に係る制御手段のハードウェア構成を示す模式図である。
【図5】 この発明の第1実施例に係る制御手段による汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御を示すフローチャートである。
【図6】 この発明の第2実施例に係る汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御方法およびその装置における一軸偏心ねじポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
1 汚泥処理設備、
2 プレヒーター、
4 乾式セメントキルン、
4d 窯尻部、
12 汚泥導入管、
13 ダブルピストンポンプ(圧送手段)、
14 ロードセル(汚泥重量測定手段)、
15 制御手段、
40 汚泥処理設備の汚泥導入装置、
50 一軸偏心ねじポンプ(圧送手段)、
53 駆動モータ、
54 ステータ、
54a 螺旋流路、
55 ロータ、
B 汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置、
R 単位時間当たりの汚泥圧送量と設定汚泥圧送量との差、
X 一定時間中での汚泥圧送量、
Y 単位時間当たりの汚泥圧送量、
a セメント原料、
b 含水汚泥、
n 一定時間経過前の汚泥重量、
p 一定時間経過後の汚泥重量。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a device for controlling the amount of hydrous sludge fed to a sludge treatment facility, and more specifically, sewage sludge such as sewage sludge that has not been subjected to pretreatment such as drying and additive addition. The present invention relates to a hydrous sludge pressure feed amount control device for sludge treatment equipment, in which a fixed amount is pumped to a kiln bottom of a cement kiln and burned.
[0002]
[Prior art]
Sewage sludge discharged from sewage treatment plants has been used as fertilizer since ancient times, but the reason is that heavy metals are contained in sludge and that the amount of treatment is small when used as fertilizer. In recent years, land reclamation and underwater dumping have become mainstream.
However, sludge discharge from sewage treatment plants has been increasing in recent years, mainly in the Tokyo metropolitan area, and due to the lack of treatment plants for land reclamation and disposal at sea, as well as restrictions on preventing environmental pollution, At present, sludge treatment has shifted to incineration. Several types of sludge incineration facilities have already been proposed.
[0003]
However, in a conventional sludge incinerator using an incinerator, it is necessary to dry the sludge prior to incineration. In addition, the deodorized dry exhaust gas must be deodorized. Thereby, there existed a problem that drying cost, deodorizing cost, and incineration cost increased, and the processing cost as a whole became high.
A method using quick lime for drying sludge has also been proposed. In this method, quick lime is reacted with moisture contained in sludge to produce slaked lime, the residual moisture is evaporated by the reaction heat at that time, and the sludge is utilized as a dry material that can be pneumatically fed as a cement raw material.
However, even this method has a problem that quick lime must be added during sludge drying.
[0004]
Therefore, as a prior art for solving such a problem, there is known a “sludge treatment method” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-276199, which was previously filed by the applicant of the present patent application.
This is a sludge treatment technology in which water-containing sludge in a batch-type sludge hopper is directly introduced into the kiln bottom of a dry cement kiln (hereinafter sometimes simply referred to as dry kiln) or a preheater for incineration. . According to this technology, water-containing sludge is poured directly into an existing dry cement kiln or pre-heater with a pressure pump such as a double piston pump, without any pretreatment of drying or adding additives. Simultaneously with normal production of cement clinker, the water-containing sludge can be incinerated efficiently.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the moisture content of the hydrous sludge fed into the batch-type sludge hopper varies from day to day or even within a range of about 80 to 85%. This is because the sludge supply source is not constant and the weather changes over time. A batch-type sludge hopper is a hopper of a type in which sludge is supplied discontinuously and the storage amount constantly changes.
In addition, such a change in moisture content is caused by a change in volumetric efficiency of a cylinder such as a pressure pump. In particular, in the case of a quantitative pump such as a double piston pump, this change has a great influence on the pumping amount of hydrous sludge to the dry kiln.
That is, when the moisture content of the water-containing sludge changes, the operating conditions of the dry kiln for firing cement clinker change, resulting in intermediate production of defective cement clinker or laying on the inner peripheral surface of the dry kiln. There was a risk that the refractory was damaged by the heat of firing.
[0006]
Further, when the amount of sludge in the batch-type sludge hopper increases or decreases, the back pressure applied from the sludge hopper side that is a pressure supply source increases or decreases with respect to the water-containing sludge that is being pumped. As a result, the density of the water-containing sludge pushed into the cylinder of the pressure-feed pump changes, the pressure-feed amount of the water-containing sludge also changes, and the operating conditions of the dry kiln are similarly disturbed, resulting in defective cement clinker products and fire resistance of the dry kiln. There was a risk of damage. Therefore, in order not to cause such inconvenience, quantitative control of hydrous sludge is important.
As a specific example of the quantitative control, for example, it is conceivable to directly measure the flow rate of hydrous sludge fed from a sludge hopper using a flow sensor. However, a sensor that can directly measure the flow rate of water-containing sludge being pumped by a pump has not been developed yet. As a result, there is a problem that this quantitative control cannot actually be performed.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a hydrous sludge pressure feed amount control device of a sludge treatment facility capable of performing quantitative control of hydrous sludge being pumped. Another object of the present invention is to provide a hydrous sludge pumping amount control device for a sludge treatment facility that can more accurately pump hydrous sludge more accurately and has good hydrous sludge pumping efficiency. Furthermore, an object of the present invention is to provide a hydrous sludge pressure feed amount control device for a sludge treatment facility that can detect the amount of residual sludge in a sludge reservoir at a relatively low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the water-containing sludge stored in the batch-type sludge reservoir is disposed between the lower part of the preheater for cement raw material calcining and the kiln bottom of the dry cement kiln for cement raw material firing. A device for controlling the amount of water-containing sludge in a sludge treatment facility that is pumped through a sludge introduction pipe, wherein the water-containing sludge in the sludge storage section is pumped to the outlet side of the sludge introduction pipe, and the sludge storage section Based on the sludge weight measurement signal from the sludge weight measurement means and the sludge weight measurement signal from the sludge weight measurement means, the pumping amount of the water-containing sludge by the pumping means is controlled, and the sludge introduction pipe is led to the outlet side. A control means for making the pumping amount of the hydrous sludge pumped constant,In the above-mentioned pumping means, a double piston pump having two pistons that switch between the suction side and the discharge side of the water-containing sludge for each stroke, or in a spiral channel having an oval cross section formed inside a cylindrical stator Is a single-shaft eccentric screw pump that delivers a fixed amount of water-containing sludge by reciprocating the rotor with a round rod and rotating around its eccentric axis.This is a device for controlling the amount of hydrous sludge pumped by a sludge treatment facility.
[0009]
Examples of the water-containing sludge here include sewage sludge, activated sludge, and sludge.
The water-containing sludge may be supplied directly from the sludge treatment facility to the sludge storage section through a pipeline or the like, or may be transported by a truck equipped with a sealed tank and put into the sludge storage section.
Moreover, as a batch type sludge storage part to which sludge is intermittently supplied, the sludge hopper etc. in which the lower part provided with the mere sludge tank and the discharge port taper gradually are mentioned, for example. Of these, the latter, a sludge hopper, in which the hydrated sludge is stored and the stored hydrated sludge is pushed out from the lower discharge port by its own weight is preferable.
[0010]
Although there is no restriction | limiting in particular in the input amount of the water-containing sludge to the dry kiln by a sludge introduction pipe | tube, Usually, it determines suitably by various process conditions, such as the quality of a cement raw material, the usage-amount, and a calcination temperature. However, an amount that allows the water-containing sludge to be introduced into an existing dry kiln without particularly changing the operating conditions is preferable.
For example, when a dry kiln having a cement clinker production amount of 90 to 100 t / h is used, the input amount of the hydrous sludge is 9 to 10.0 t / h, which is 1/10 or less of the weight of the cement clinker to be manufactured. It is preferable to introduce hydrous sludge. This is because if the input amount of the water-containing sludge with respect to the cement raw material exceeds 10.0 t / h, firing in the kiln becomes unstable due to moisture from the sludge, and the risk of adversely affecting the quality of the cement clinker increases.
[0011]
In addition, the space from the lower part of the preheater for cement raw material calcining to the bottom of the dry cement kiln for firing cement raw material (hereinafter sometimes referred to as the kiln bottom) is the lower part of the preheater. Not only the area and the kiln bottom area of the dry kiln, but a connecting part of both may be used. In addition, you may introduce | transduce a hydrous sludge into both the lower area | region of a pre-heater, and the kiln bottom area of a dry kiln.
The temperature of the introduction part of the hydrous sludge on the kiln kiln bottom side is 800 to 1000 ° C, preferably around 900 ° C. If it is less than 800 degreeC, combustion of a water-containing sludge tends to become inadequate. Moreover, when it exceeds 1000 degreeC, the malfunction which will interfere with furnace operation will arise.
[0012]
Examples of the water-containing sludge pumping means herein include a double piston pump and a rotary volume type uniaxial eccentric screw pump.
The double piston pump here is, for example, two parallel hydraulic cylinders connected to one side wall of a sealed box-shaped sludge tank for storing hydrous sludge, and a rotation extending in the pipe axis direction in the sludge tank. An S-type oscillating tube that oscillates about 120 ° around the axis is pivotally supported (see FIG. 2). The piston of each hydraulic cylinder is designed so that the pushing and pulling directions are opposite to each other. When one piston moves in the protruding direction, the other moves in the retracting direction. In each cylinder, the S-shaped swing pipe is swung for each stroke of the piston, so that the inlet of the swing pipe is switched to one of the discharge ports of both hydraulic cylinders. .
[0013]
The two hydraulic cylinders arranged side by side may be arranged horizontally or vertically. In addition, for supplying the water-containing sludge into the storage unit, for example, a screw conveyor that pushes out the water-containing sludge from the discharge port by the action of a screw may be used (see also FIG. 2).
Further, the uniaxial eccentric screw pump (commonly referred to as a snake pump) referred to here may be one in which the axial direction of the stator is horizontal or vertical. Usually, the stator has a cylindrical shape, and an elastic material such as rubber or synthetic resin is generally used for a portion where the spiral flow path is formed. However, the spiral channel forming portion is not limited to this, and may be a rigid body such as a metal.
[0014]
In addition, as a means for measuring the sludge weight of the water-containing sludge, for example, a load cell that detects the weight of the water-containing sludge according to claim 2, as long as it can measure the weight of the water-containing sludge remaining in the sludge reservoir. It is not limited.
As the control means, for example, well-known electrical and electronic control means such as a computer including a CPU can be employed.
[0015]
The invention described in claim 2 is the apparatus for controlling the amount of hydrous sludge pumped in the sludge treatment facility according to
A well-known load cell can be used. Moreover, the installation position in the sludge storage part of this load cell will not be limited if it is a position (usually the lower part of a sludge storage part) which can detect the sludge weight which remained in the sludge storage part.
[0016]
[Action]
According to this invention,Between the lower part of the pre-heater and the kiln bottom of the dry cement kiln, the water-containing sludge in the batch-type sludge reservoir is pumped through the sludge inlet pipe by the pumping means, and this pumped water-containing sludge is calcined by the cement material. To burn. The incinerated ash containing heavy metals useful for cement is dispersed by the rotation of the dry cement kiln during firing and adheres to the surface of the cement clinker.
During sludge pumping, the sludge weight in the sludge storage part at a certain time before the predetermined time elapses and the sludge weight after the predetermined time has elapsed are measured by the sludge weight measuring means. Calculate the amount of hydrous sludge pumped to the kiln kiln bottom. And the sludge pumping amount per unit time is calculated from the pumped amount of the obtained water-containing sludge, and the difference value between this calculated value and a preset target sludge pumping amount is obtained, and then this difference disappears. As described above, the pumping amount of the water-containing sludge is controlled by the control means. Thereby, the water-containing sludge can be quantitatively controlled during the pressure feeding.
[0017]
When the pressure-feeding means is a double piston pump, the water-containing sludge is quantitatively pumped to the outlet side of the sludge introduction pipe by the double piston pump while switching between the suction side and the pressure-feed (discharge) side of the water-containing sludge. As a result, the water-containing sludge can be quantitatively pumped more accurately, and the pumping efficiency of the water-containing sludge can be improved.
Further, when the pumping means is a uniaxial eccentric screw pump, a spiral rod-shaped rotor having a perfectly circular cross section reciprocates while rotating around the eccentric axis in a spiral flow path having an elliptical cross section of a cylindrical stator. . Thereby, the water-containing sludge is quantitatively transferred continuously without pulsation.
[0018]
In particular,According to invention of Claim 2,At the time of measuring the weight of the hydrous sludge remaining in the sludge reservoir, the remaining sludge weight is measured based on the sludge weight measurement signal of the load cell, so that the equipment cost for the measurement is relatively low.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cement firing facility equipped with a water-containing sludge pressure feed control device for a sludge treatment facility according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the double piston pump for pumping.
In FIG. 1, A is the sludge treatment facility according to the first embodiment, and this sludge treatment facility A is connected to the
The
[0020]
The preheater 2 preheats the cement raw material a pulverized by a raw material mill (not shown) to a predetermined temperature so that it can be easily fired by the downstream dry cement kiln 4. The pre-heater 2 is provided with a large number of cyclones 2a mounted on a several-storey steel frame 2b. Further, the uppermost cyclone 2a is connected to a gas exhaust system that has a fan (not shown) and guides the gas generated during calcination to the gas processing facility.
[0021]
The dry cement kiln 4 has a horizontal cylindrical kiln shell 4a inclined slightly downward toward the downstream side. A refractory is stretched on the inner peripheral surface of the kiln shell 4a.
While the kiln shell 4a is rotated in the circumferential direction, the calcined cement raw material a from the preheater 2 is fired by heating with the burner 4b using heavy oil or fine coal as fuel, and the cement clinker a0 is intermediately produced. Thereafter, the cement clinker a0 is cooled by the clinker cooler 4c connected to the downstream portion of the dry cement kiln 4 and sent to the finishing process.
[0022]
Next, the sludge treatment facility A will be described.
As shown in FIG. 1, the sludge treatment facility A has a volume of 100 m, which is an example of a sludge storage unit.3 And a sludge introduction device 6 for introducing the water-containing sludge b in the hopper 5 into the
[0023]
Next, the sludge introduction device 6 will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the sludge introduction device 6 includes a screw-
In addition, a load cell 14 that is an example of a sludge weight measuring unit that measures the weight of the water-containing sludge b introduced from the
[0024]
Next, the
As shown in FIG. 2, the
The pistons 17a and 18a of the
[0025]
The piston 17a, 18a side of the
The
[0026]
Next, the control means 15 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram of a water-containing sludge pressure feed amount control device of the sludge treatment facility according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the control means of the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing the control of the amount of hydrous sludge pumped by the sludge treatment facility by the control means of the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, a load cell 14 and a
[0027]
This control means 15 is configured to determine the difference between the sludge weight before and after a predetermined time by the
As described above, the hydrous sludge pressure feed amount control device B of the sludge treatment facility is constituted by these
[0028]
Next, the operation of the sludge treatment facility A and the
As shown in FIG. 1, the hydrated sludge b is put into the storage hopper 5 in advance by a
At this time, in the
[0029]
Specifically, the water-containing sludge b in the sludge hopper 5 is thrown into the one end part side of the
In the
[0030]
That is, the water-containing sludge b in the
[0031]
In this way, while the hydrous sludge b is being pumped from the batch-type sludge hopper 5 to the kiln
That is, in the case of a metering pump such as the
If the water content of the water-containing sludge b changes, for example, the operating conditions of the dry kiln for firing the cement clinker will change, and there is a risk that a defective cement clinker will be intermediately produced. Moreover, when the water content is high, the refractory laid on the inner peripheral surface of the dry kiln may be damaged by the heat of firing.
[0032]
Therefore, in this embodiment, the preset amount Z of the water-containing sludge b per unit time was considered as a guideline (target value) of the pressure control. As a result, the actual sludge pumping amount Y per unit time is calculated from the pumped amount X of the water-containing sludge b pumped during a predetermined time (15 minutes), and this value Y and the set sludge pumping amount Z are calculated. The fundamental idea of the present invention is to obtain the difference R, and increase / decrease the sludge pumping amount per unit time by this difference R to correct the water-containing sludge pumping amount to the target value. is there.
[0033]
Further, since the load cell 14 is used to measure the weight of the hydrated sludge b remaining in the sludge hopper 5, the equipment cost is relatively low.
Further, since the water-containing sludge b accumulated in the sludge hopper 5 is pumped to the
[0034]
Here, with reference to the flowchart of FIG. 5, a specific method for controlling the amount of water-containing sludge b fed into the
As shown in FIG. 5, when the program is executed, in step 101, it is determined whether or not the water-containing sludge b is introduced into the storage hopper 5 by an input signal from the load cell 14 or the like. Proceed to In this step, the load cell 14 measures the sludge weight n of the water-containing sludge b at a predetermined time after the sludge is charged. Then, it progresses to step 103 and the
[0035]
Next, in
Then, the output to the drive unit of the
[0036]
In step 101, if the sludge is not input, the process proceeds to step 102, where it is determined whether or not the second and subsequent sludge control is performed. That is, in the second and subsequent times, the process proceeds to step 102, and when waiting for the first water-containing sludge b to be input, the process is returned to step 101 in sequence, and the sludge input standby state is entered. By the way, during the quantitative control of the water-containing sludge b, when the water-containing sludge b is newly input from the
[0037]
Next, based on FIG. 6, a method and apparatus for controlling the amount of water-containing sludge in a sludge treatment facility according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a uniaxial eccentric screw pump in the method and apparatus for controlling the amount of hydrous sludge pumped in the sludge treatment facility according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the
[0038]
When the output shaft is rotated by the drive motor 53, the
In this case, the control of the pumping amount of the water-containing sludge is performed by controlling the rotational speed of the drive motor 53. That is, when the actual pumping amount is less than the target value, the rotational speed is increased, and conversely, when it is large, the motor rotational speed is decreased.
[0039]
【The invention's effect】
According to this invention, while pumping the water-containing sludge from the batch-type sludge reservoir to the kiln kiln bottom side, the difference in the sludge weight before and after the predetermined time has passed is obtained, and based on this, the kiln kiln bottom side Since the amount of sludge per unit time that was pumped to the unit was calculated, and the hydrous sludge pumping was controlled by the control means so that the obtained value matched the preset sludge pumping amount, Quantitative control of water-containing sludge can be performed relatively easily.
When the pumping means is a double piston pump, the water-containing sludge accumulated in the sludge storage section is doubled. Since it is pumped to the kiln kiln bottom side by the piston pump, the hydrous sludge can be quantitatively pumped more accurately, and the pumping efficiency of the hydrous sludge can be improved.
In the case where the pumping means is a uniaxial eccentric screw pump, the hydrous sludge can be continuously and quantitatively transferred without pulsation because the rotor having a perfectly circular cross section is reciprocated while rotating around the eccentric axis within the helical flow path of the stator.
[0040]
In particular, according to the invention of claim 2,Since the weight of the hydrated sludge remaining in the sludge reservoir is measured by the load cell, the equipment cost is relatively low.
[0041]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cement firing facility equipped with a water-containing sludge pressure feed rate control device of a sludge treatment facility according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a double piston pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a hydrous sludge pumping amount control device of the sludge treatment facility according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a hardware configuration of control means according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing the control of the amount of water-containing sludge in the sludge treatment facility by the control means according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a uniaxial eccentric screw pump in the method and apparatus for controlling the amount of hydrous sludge pumped in the sludge treatment facility according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 sludge treatment equipment,
2 Preheater,
4 Dry cement kiln,
4d kiln bottom,
12 Sludge introduction pipe,
13 Double piston pump (pressure feeding means),
14 Load cell (sludge weight measuring means),
15 control means,
40 Sludge introduction equipment for sludge treatment equipment,
50 uniaxial eccentric screw pump (pressure feeding means),
53 drive motor,
54 Stator,
54a spiral channel,
55 rotor,
B. Sludge treatment equipment hydrous sludge pressure feed control device,
R Difference between sludge pumping amount per unit time and set sludge pumping amount,
X Sludge pumping amount in a certain time,
Y sludge pumping amount per unit time,
a Cement raw material,
b Water-containing sludge,
n Sludge weight before a certain period of time
p Sludge weight after a certain period of time.
Claims (2)
上記汚泥貯留部内の含水汚泥を上記汚泥導入管の導出側へ圧送する圧送手段と、
上記汚泥貯留部内の含水汚泥の重量を測定する汚泥重量測定手段と、
上記汚泥重量測定手段からの汚泥重量測定信号に基づき、上記圧送手段による含水汚泥の圧送量を制御して、上記汚泥導入管の導出側へ圧送される含水汚泥の圧送量を一定とする制御手段とを備え、
上記圧送手段が、
1ストロークごとに含水汚泥の吸い込み側と吐出側とが切り換わる2本のピストンを有するダブルピストンポンプ、
または、筒状のステータに内部形成された断面長円形の螺旋流路内を、断面真円で螺旋ロッド状のロータがその偏心軸線周りを回転しながら往復運動することで含水汚泥を定量移送する一軸偏心ねじポンプである汚泥処理設備の含水汚泥の圧送量制御装置。Between the lower part of the preheater for cement raw material calcining and the kiln bottom of the dry cement kiln for cement raw material firing, the hydrous sludge stored in the batch type sludge storage part is pumped through the sludge introduction pipe A device for controlling the amount of hydrous sludge fed to a sludge treatment facility,
A pumping means for pumping the water-containing sludge in the sludge reservoir to the outlet side of the sludge introduction pipe;
Sludge weight measuring means for measuring the weight of the water-containing sludge in the sludge reservoir,
Control means for controlling the amount of water-containing sludge pumped by the pressure-feeding means based on the sludge weight measurement signal from the sludge weight-measuring means so that the amount of water-containing sludge pumped to the outlet side of the sludge introduction pipe is constant. And
The pumping means is
A double piston pump having two pistons that switch between the suction side and the discharge side of the water-containing sludge for each stroke;
Alternatively, the water-containing sludge is quantitatively transferred by reciprocating the rotor of a spiral rod-shaped rotor having a perfect circular shape and rotating around its eccentric axis in a spiral flow passage formed inside the cylindrical stator. Water-containing sludge pressure feed control device for sludge treatment equipment that is a uniaxial eccentric screw pump .
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