特開 2023-173197 汚泥凝集装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173197

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】汚泥凝集装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/14 20190101AFI20231130BHJP

   C02F 11/121 20190101ALI20231130BHJP

   C02F 11/143 20190101ALI20231130BHJP

   G06T 7/62 20170101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

C02F11/14

C02F11/121 ZAB

C02F11/143

G06T7/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085281

(22)【出願日】2022-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000150844

【氏名又は名称】株式会社鶴見製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】中野 剛

【テーマコード（参考）】

4D059

5L096

【Ｆターム（参考）】

4D059AA03

4D059BE55

4D059BE56

4D059BJ02

4D059DA00

4D059DB11

4D059EA20

4D059EB02

4D059EB11

4D059EB20

5L096AA02

5L096AA06

5L096CA02

5L096DA02

5L096FA15

5L096FA59

5L096GA51

(57)【要約】

【課題】精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することが可能な汚泥凝集装置を提供する。
【解決手段】この汚泥凝集装置１００は、汚泥および凝集剤が供給され、汚泥と凝集剤とを混合して、凝集フロック６０を形成する混和槽１と、混和槽１に汚泥および凝集剤を供給する制御を行う制御部２と、混和液の液面を撮像する撮像部３と、を備え、制御部２は、撮像部３により撮像された液面の画像における凝集フロック６０の色である第１基準色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥の供給量と、凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

汚泥および凝集剤が供給され、前記汚泥と前記凝集剤とを混合して、凝集フロックを形成する混和槽と、
前記混和槽に前記汚泥および前記凝集剤を供給する制御を行う制御部と、
前記混和槽内の混和液の液面を撮像する撮像部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部により撮像された前記液面の画像における前記凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合に基づいて、前記混和槽に対する前記汚泥の供給量と、前記混和槽に対する前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、汚泥凝集装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記液面の画像における前記第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、前記汚泥の供給量と前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、請求項１に記載の汚泥凝集装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記液面の画像における前記凝集フロックの色である前記第１基準色としての茶色の面積の割合に基づいて、前記混和槽に対する前記汚泥の供給量と前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、請求項２に記載の汚泥凝集装置。

【請求項4】

前記液面の画像における前記第１基準色の面積の前記所定の割合は、７０％以上９０％以下の範囲内で設定される、請求項３に記載の汚泥凝集装置。

【請求項5】

前記液面の画像における前記第１基準色の面積の割合が前記所定の割合よりも大きい場合に、前記制御部は、前記汚泥の供給量を減少させる制御と、前記凝集剤の供給量を増加させる制御とを行うように構成されている、請求項２～４のいずれか１項に記載の汚泥凝集装置。

【請求項6】

前記第１基準色の面積の割合が前記所定の割合未満である場合に、前記制御部は、前記汚泥の供給量を増加させる制御と、前記凝集剤の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている、請求項２～４のいずれか１項に記載の汚泥凝集装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第１基準色の面積の割合が前記所定の割合未満である状態が所定時間続いた場合に、前記液面の画像における前記凝集剤の色である第２基準色の面積の割合に基づいて、前記混和槽に対する前記汚泥の供給量と前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、請求項２に記載の汚泥凝集装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記凝集剤の色である前記第２基準色としての白色の面積の割合に基づいて、前記混和槽に対する前記汚泥の供給量と前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、請求項７に記載の汚泥凝集装置。

【請求項9】

前記第２基準色の面積の前記所定の割合は７０％以上９０％未満の範囲内で設定される、請求項８に記載の汚泥凝集装置。

【請求項10】

前記液面の画像における前記第２基準色の面積の割合が前記所定の割合より大きい場合に、前記制御部は、前記汚泥の供給量を増加させる制御と、前記凝集剤の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている、請求項７～９のいずれか１項に記載の汚泥凝集装置。

【請求項11】

前記混和槽は、上部が開口しており、
前記撮像部は、前記混和槽内の前記混和液の前記液面を上方から撮像するように構成されている、請求項１～４および７～９のいずれか１項に記載の汚泥凝集装置。

【請求項12】

汚泥および凝集剤が供給され、前記汚泥と前記凝集剤とを混合して、凝集フロックを形成する混和槽と、
前記混和槽の後段に配置される脱水機から排出される濾液を撮像する撮像部と、
前記混和槽に前記汚泥および前記凝集剤を供給する制御を行う制御部と、を備え、
前記脱水機には、銀色の内面を有し、前記濾液を流す第１管路と、黒色の内面を有し、前記第１管路を通過した前記濾液を流す第２管路とが設けられており、
前記撮像部は、前記濾液の背景色として、前記第１管路の前記銀色の内面と前記第２管路の前記黒色の内面との両方が撮像範囲に収まる状態で、前記濾液を撮像するように構成され、
前記制御部は、前記撮像部により撮像された前記濾液の画像における前記凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合と、前記凝集剤の色である第２基準色の面積の割合とに基づいて、前記混和槽に対する前記汚泥の供給量と前記凝集剤の供給量とを制御するように構成されている、汚泥凝集装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚泥凝集装置に関し、特に、撮像部を備える汚泥凝集装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、撮像部を備える汚泥凝集装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、算出部と、制御部とを備える汚泥凝集装置が開示されている。上記特許文献１では、撮像部が、原液供給管を通過する凝集フロックを撮影し、撮影した画像を変換部が二値化する。さらに、特許文献１では、算出部が、二値化した画像から凝集フロック測定面積を算出するとともに、同一の凝集剤の添加量で撮影した複数の混和液の画像から得られた複数の凝集フロック測定面積の平均値に基づいて凝集フロック基準面積を算出する。そして、制御部は、算出した凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積よりも大きい場合に、凝集剤の添加量を減少させるとともに、凝集フロック測定面積が凝集フロック基準面積よりも小さい場合に、凝集剤の添加量を増加させるように構成されている。これにより、汚泥凝集装置は、混和液中における凝集フロックの割合を調整し、後段の脱水機で処理された脱水ケーキの含水率を小さくしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１８９３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に開示されている汚泥凝集装置では、汚泥の供給量に関わらず凝集剤の添加量によって凝集フロックの面積を調整しているため、凝集剤の供給量または汚泥の供給量に過不足が生じることが考えられ、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができないという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することが可能な汚泥凝集装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における汚泥凝集装置は、汚泥および凝集剤が供給され、汚泥と凝集剤とを混合して、凝集フロックを形成する混和槽と、混和槽に汚泥および凝集剤を供給する制御を行う制御部と、混和槽内の混和液の液面を撮像する撮像部と、を備え、制御部は、撮像部により撮像された液面の画像における凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と、混和槽に対する凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。

【0008】

この発明の第１の局面による汚泥凝集装置では、上記のように、制御部は、撮像部により撮像された液面の画像における凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と、混和槽に対する凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。これにより、凝集フロックの面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量との両方を制御するため、汚泥の供給量または凝集剤の供給量が過多または過少になることを抑制することができる。この結果、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができる。また、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができることにより、混和液中における凝集フロックの濃度を大きくすることができ、汚泥から水分を分離しやすくすることができる。そのため、汚泥凝集装置の後段に脱水機を配置した場合に、汚泥から水分を分離しやすくすることができることにより、脱水機において処理された脱水ケーキの含水率を小さくすることができる。

【0009】

上記第１の局面による汚泥凝集装置において、好ましくは、制御部は、液面の画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。このように構成すれば、たとえば、脱水機において効果的に脱水を行うことが可能な第１基準色の面積の割合に設定することにより、混和液中における所望の凝集フロックの割合に精度よく調整することができる。

【0010】

上記第１の局面による汚泥凝集装置において、好ましくは、制御部は、液面の画像における凝集フロックの色である第１基準色としての茶色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。このように構成すれば、混和槽の表面付近を浮遊している凝集フロックは画像中に茶色に映り、液分はほぼ透明であることにより、光が液分を通過し混和槽の底部に吸い込まれて黒く映るため、表面付近を浮遊している凝集フロックと、液分とを区別することができ、凝集フロックの割合をより正確に取得することができる。

【0011】

上記第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、液面の画像における第１基準色の面積の所定の割合は、７０％以上９０％以下の範囲内で設定される。このように構成すれば、第１基準色の面積の所定の割合が７０％以上９０％以下の範囲内である場合に、混和液中における凝集フロックの割合が十分に大きいため、供給された汚泥の多くが凝集剤と反応（結合）し、凝集フロックになったとみなすことができる。すなわち、汚泥の供給量と凝集剤の供給量が適正であるといえる。

【0012】

上記第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、液面の画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合に、制御部は、汚泥の供給量を減少させる制御と、凝集剤の供給量を増加させる制御とを行うように構成されている。このように構成すれば、液面の画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合は、供給される汚泥の量に対して凝集フロックが十分に形成されておらず、凝集フロックと汚泥とが混在している状態であるため、凝集剤の供給量を増やすことにより凝集フロックを形成することができるとともに、汚泥の供給量を減少させることにより未処理の汚泥の量が多くなることを抑制することができる。

【0013】

上記第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である場合に、制御部は、汚泥の供給量を増加させる制御と、凝集剤の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている。このように構成すれば、液面の画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも小さい場合は、汚泥の量よりも凝集剤の量が多い状態であるため、凝集剤の供給量を減少させることにより凝集剤の量が多くなることを抑制することができるとともに、汚泥の供給量を増加させることにより、混和液中に多く存在する凝集剤と汚泥とを反応させて、凝集フロックを形成することができる。

【0014】

上記第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、制御部は、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である状態が続いた場合に、液面の画像における凝集剤の色である第２基準色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。これにより、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である場合は、供給される汚泥の濃度が低く、第２基準色の面積の割合が大きい場合であるため、凝集剤の色である第２基準色の面積の割合に基づいて混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御することにより、適切に汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを調整することができる。

【0015】

この場合、好ましくは、制御部は、凝集剤の色である第２基準色としての白色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。このように構成すれば、供給される汚泥の濃度が低く、凝集剤が多い場合は、混和槽の液面は白濁するため、第２基準色としての白色の面積の割合に基づくことにより、正確に凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができる。

【0016】

上記液面の画像における凝集剤の色である第２基準色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、第２基準色の面積の所定の割合は７０％以上９０％未満の範囲内で設定される。このように構成すれば、第２基準色の面積の所定の割合が７０％以上であると、凝集剤の量が十分に混和槽に供給されているとともに、９０％未満とすることにより、凝集剤の供給量が過多になることを抑制することができる。

【0017】

上記液面の画像における凝集剤の色である第２基準色の面積の割合に基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている汚泥凝集装置において、好ましくは、液面の画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合より大きい場合に、制御部は、汚泥の供給量を増加させる制御と、凝集剤の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている。このように構成すれば、供給される汚泥の濃度が低い場合において、汚泥の供給量に対する凝集剤の供給量が最適な状態を所定の割合に設定することができる。これにより、液面の画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合は、汚泥の量よりも凝集剤の量が多い状態であるため、凝集剤の供給量を減少させることにより凝集剤の量が多くなることを抑制することができるとともに、汚泥の供給量を増加させることにより、混和液中に多く存在する凝集剤と汚泥とを反応させて、凝集フロックを形成することができる。

【0018】

上記第１の局面の汚泥凝集装置において、好ましくは、混和槽は、上部が開口しており、撮像部は、混和槽内の混和液の液面を上方から撮像するように構成されている。このように構成すれば、混和液の液面に浮遊している凝集フロックを容易に撮像することができる。

【0019】

この発明の第２の局面における汚泥凝集装置は、汚泥および凝集剤が供給され、汚泥と凝集剤とを混合して、凝集フロックを形成する混和槽と、混和槽の後段に配置される脱水機から排出される濾液を撮像する撮像部と、混和槽に汚泥および凝集剤を供給する制御を行う制御部と、を備え、脱水機には、銀色の内面を有し、濾液を流す第１管路と、黒色の内面を有し、第１管路を通過した濾液を流す第２管路とが設けられており、撮像部は、濾液の背景色として、第１管路の銀色の内面と第２管路の黒色の内面との両方が撮像範囲に収まる状態で、濾液を撮像するように構成され、制御部は、撮像部により撮像された濾液の画像における凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合と、凝集剤の色である第２基準色の面積の割合とに基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。

【0020】

この発明の第２の局面による汚泥凝集装置では、上記のように、撮像部は、濾液の背景色として、第１管路の銀色の内面と第２管路の黒色の内面とのとの両方が撮像範囲に収まる状態で、濾液を撮像するように構成され、制御部は、撮像部により撮像された濾液の画像における凝集フロックの色である第１基準色の面積の割合と、凝集剤の色である第２基準色の面積の割合とに基づいて、混和槽に対する汚泥の供給量と凝集剤の供給量とを制御するように構成されている。これにより、銀色の内面を有する第１管路では、第１基準色が明確な画像を得ることができる。また、黒色の内面を有する第２管路では、第２基準色が明確な画像を得ることができる。そのため、これらの画像から、濾液における第１基準色の面積割合と、第２基準色の面積割合とをより正確に得ることができ、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、上記のように、精度よく凝集剤の供給量と汚泥の供給量とを調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態における汚泥凝集装置のブロック図である。

【図2】混和液における第１基準色の割合について説明するための図である。

【図3】混和槽に対する汚泥の供給量と、凝集剤の供給量との制御のフローチャートである。

【図4】第２実施形態における汚泥凝集装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、第１実施形態を図面に基づいて説明する。

【0024】

［第１実施形態］
（汚泥凝集装置の構成）
図１を参照して第１実施形態の汚泥凝集装置１００について説明する。汚泥凝集装置１００は、混和槽１で凝集剤４０と汚泥５０（処理対象物）とを混和して凝集フロック６０を生成した後に、混和液を後段の脱水機９０に供給するように構成されている。汚泥凝集装置１００と、脱水機９０とを合わせて脱水機ユニット５００とする。汚泥凝集装置１００は、凝集フロック６０を形成することにより脱水機９０から排出される脱水ケーキの含水率を下げることができる。これにより、汚泥凝集装置１００は、汚泥５０を凝集することにより脱水機９０の稼働にかかる負荷を軽減し、廃棄物の質量を低減できるため、ＳＤＧｓ（持続可能な開発目標）に寄与することができる。

【0025】

汚泥凝集装置１００は、混和槽１と、制御部２と、撮像部３とを備える。

【0026】

混和槽１は、汚泥槽部１１と、モータ１２と、羽根車１３と、排出口１４とを含んでいる。

【0027】

汚泥槽部１１は、汚泥５０（処理対象物）および凝集剤４０が供給される槽本体である。汚泥槽部１１は、汚泥貯留部５から汚泥５０が供給されるとともに、凝集剤供給部４から凝集剤４０が供給される。汚泥槽部１１（混和槽１）は、上部が開口している。

【0028】

モータ１２は、回転軸１２ａを介して羽根車１３に接続されている。モータ１２は、羽根車１３に駆動力（トルク）を付与するように構成されている。羽根車１３は、汚泥槽部１１内に配置されている。羽根車１３は、汚泥槽部１１内の汚泥５０と凝集剤４０とを撹拌することにより、汚泥５０を凝集する（固体成分（フロック）の濃度を高める）ように構成されている。

【0029】

排出口１４は、脱水機９０に接続されている。排出口１４は、凝集フロック６０を含む混和液を脱水機９０に供給する。

【0030】

制御部２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、メモリと、画像処理部とを含んでいる。制御部２は、モータ１２を制御することにより、羽根車１３を回転させる。制御部２は、インバータを制御することにより、モータ１２の回転数を制御する。制御部２は、第１調整弁４２を制御することにより、凝集剤供給部４からの凝集剤４０の供給量を調整する。また、制御部２は、第２調整弁５２を制御することにより、汚泥貯留部５からの汚泥５０の供給量を制御する。制御部２は、撮像部３を制御することにより、混和液の液面１ａを撮像する。なお、制御部２は、脱水機ユニット５００の制御部２として、脱水機９０を制御することが可能である。図１では、一点鎖線で制御部２による制御のための信号線を示している。

【0031】

制御部２は、混和液の液面１ａの画像における基準色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と、凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。第１基準色は、凝集フロック６０の色である。凝集フロック６０の色は、汚泥５０により異なるが、たとえば、茶色である。制御部２は、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。

【0032】

第１実施形態では、撮像部３は、混和槽１の上方に取り付けられ、混和槽１内の混和液の液面１ａを上方から直接撮像する。

【0033】

凝集剤供給部４は、凝集剤４０が貯留されている。凝集剤供給部４は、無機凝集剤を供給する供給部と、高分子凝集剤を供給する供給部とを含む。凝集剤供給部４は、水と凝集剤の原液または粉末とを攪拌することで凝集剤４０を生成する。また、凝集剤供給部４と混和槽１との間をつなぐ第１配管４ａには、凝集剤４０を供給するための第１ポンプ４１と、供給量を調整するための第１調整弁４２とが取り付けられている。

【0034】

汚泥貯留部５は、汚泥５０が貯蔵されている。汚泥貯留部５と、混和槽１との間をつなぐ第２配管５ａには、汚泥５０を供給するための第２ポンプ５１と、供給量を調整するための第２調整弁５２とが取り付けられている。

【0035】

（汚泥貯留部から混和槽への汚泥の供給量の制御および凝集剤供給部から混和槽への凝集剤の供給量の制御）
制御部２には、液面１ａの画像における第１基準色の面積の所定の割合が記憶されている。液面１ａの画像における第１基準色の面積の所定の割合とは、撮像された液面１ａの範囲を１００％とした場合の第１基準色の割合である。液面１ａの画像における第１基準色の面積の所定の割合は、凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量との割合が最適な混和液の液面１ａにおける第１基準色の面積の割合である。

【0036】

所定の割合で凝集された場合に、脱水機９０において効果的に脱水を行うことができる。液面１ａの画像における第１基準色の面積の所定の割合は、たとえば、７０％以上９０％以下の範囲内で設定される。なお、所定の割合は、たとえば、７５％のように特定の数値が記憶されていてもよく、または、７５％以上８０％以下のように範囲が記憶されていてもよい。なお、混和液中の液面１ａを撮像した画像には、凝集フロック６０の色と、凝集剤４０の色と、汚泥５０の色と、撮像部３の黒色の部分とが混在している。

【0037】

図１および図２に基づいて、凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量との関係について説明する。図２（Ｃ）は、第１基準色の面積の割合が所定の割合である画像を示す。なお、液分はほぼ透明であるため、光が混和槽１の底部に吸い込まれ（乱反射または散乱し）、結果的には画像中に黒く映る。また、凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量との割合が最適な場合は、浮遊している汚泥５０と凝集剤４０とがほとんどなく、画像中は、第１基準色と黒色とがほとんど占める。図２では、第１基準色をハッチングで表している。

【0038】

図２（Ｂ）に示すように、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を減少させる制御と、凝集剤４０の供給量を増加させる制御とを行う。液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合には、汚泥５０の供給量が多く、混和液中に汚泥５０が浮遊している。その結果、画像中では、第１基準色と同じ色の浮遊している汚泥５０と凝集フロック６０との合計面積割合が、第１基準色の面積割合として取得される。

【0039】

図２（Ａ）に示すように、制御部２は、第１基準色の割合がほぼ１００％（９５％以上１００％未満の範囲）の場合、第２調整弁５２を閉じて、汚泥５０の供給量を０にするとともに、第１調整弁４２を全開にして、凝集剤４０の供給量を最大にする。第１基準色の割合がほぼ１００％の場合には、汚泥５０の供給量がかなり多く、混和液中に汚泥５０がかなり浮遊している。そのため、画像中では、第１基準色と同じ色の浮遊している汚泥５０と凝集フロック６０との区別がつかず、第１基準色が画像全体を占める。

【0040】

図２（Ｄ）に示すように、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を増加させる制御と、凝集剤４０の供給量を減少させる制御とを行う。液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも小さい場合には、凝集剤４０の供給量が多い。その結果、画像中では、凝集フロック６０よりも凝集剤４０の割合が大きくなる。なお、この場合、凝集剤４０の色が白色だと、混和液は灰色のような色になる。

【0041】

図２（Ｅ）に示すように、制御部２は、第１基準色の割合がほぼ０％（０％を超えて５％以下の範囲）になると、第２調整弁５２を全開にして、汚泥５０の供給量を最大にするとともに、第１調整弁４２を閉じて、凝集剤４０の供給量を０にする。第１基準色の割合がほぼ０％の場合には、凝集剤４０の供給量がかなり多い。そのため、画像中では、凝集剤４０により凝集フロック６０がほとんど覆われて凝集剤４０が画像全体を占める。なお、この場合、凝集剤４０の色が白色だと、混和液は白濁する。

【0042】

また、制御部２は、液面１ａの画像における凝集剤４０の色である第１基準色の面積の割合に基づいて混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御した後であって、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である状態が所定時間続いた場合に、液面１ａの画像における凝集剤４０の色である第２基準色の面積の割合に基づいて混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。第２基準色は、凝集剤４０の色であり、たとえば、白色である。所定時間は、たとえば、３分間ないし１０分間で設定される。

【0043】

制御部２には、液面１ａの画像における第２基準色の面積の所定の割合が記憶されている。液面１ａの画像における第２基準色の面積の所定の割合は、たとえば、７０％以上９０％未満の範囲内で設定される。なお、所定の割合は、たとえば、８０％のように特定の数値が記憶されていてもよく、または、７５％以上８５％未満のように範囲が記憶されていてもよい。

【0044】

図２（Ｄ）に示すように、液面１ａの画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を増加させる制御と、凝集剤４０の供給量を減少させる制御とを行う。特に、図２（Ｅ）のように、制御部２は、第２基準色の割合がほぼ１００％（９５％以上１００％未満の範囲）の場合は、第２調整弁５２を全開にして、汚泥５０の供給量を最大にするとともに、第１調整弁４２を閉じて、凝集剤４０の供給量を０にする。

【0045】

（混和槽に対する汚泥の供給量と、凝集剤の供給量との制御フロー）
図３に基づいて、第１基準色の面積の割合に基づく凝集剤４０の供給量および汚泥５０の供給量の制御について説明する。ステップＳ１では、取得した混和液の液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合か否かにより進むステップが異なる。第１基準色の面積の割合が所定の割合であれば終了し、所定の割合でなければ、ステップＳ２に進む。

【0046】

ステップＳ２では、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満か否かにより進むステップが異なる。所定未満であればステップＳ３に進み、所定の割合より大きければ、ステップＳ４に進む。

【0047】

ステップＳ３では、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満になってから所定時間が経過したか否かにより進むステップが異なる。所定時間経過していれば、ステップＳ６へ進み、所定時間以上経過していなければ、ステップＳ５に進む。

【0048】

ステップＳ４では、制御部２は、凝集剤４０の供給量を増加させるとともに、汚泥５０の供給量を減少させる制御を行う。そして、ステップＳ１に戻る。

【0049】

ステップＳ５では、制御部２は、凝集剤４０の供給量を減少させるとともに、汚泥５０の供給量を増加させる制御を行う。そして、ステップＳ１に戻る。

【0050】

ステップＳ６では、取得した混和液の液面１ａの画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合か否かにより進むステップが異なる。第２基準色の面積の割合が所定の割合であれば終了し、所定の割合でなければ、ステップＳ７に進む。

【0051】

ステップＳ７では、第２基準色の面積の割合が所定の割合未満か否かにより進むステップが異なる。第２基準色の面積の割合が所定の割合未満であればステップＳ８に進み、所定の割合未満でなければ、ステップＳ９に進む。

【0052】

ステップＳ８では、制御部２は、凝集剤４０の供給量を増加させるとともに、汚泥５０の供給量を減少させる制御を行う。そして、ステップＳ６に戻る。なお、所定の割合になった後は、凝集剤４０の供給量を減らすように構成されている。

【0053】

ステップＳ９では、制御部２は、凝集剤４０の供給量を減少させるとともに、汚泥５０の供給量を増加させる制御を行う。そして、ステップＳ６に戻る。なお、所定の割合になった後は、汚泥５０の供給量を減らすように構成されている。

【0054】

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0055】

第１実施形態では、上記のように、汚泥凝集装置１００は、汚泥５０および凝集剤４０が供給され、汚泥５０と凝集剤４０とを混合して、凝集フロック６０を形成する混和槽１と、混和槽１に汚泥５０および凝集剤４０を供給する制御を行う制御部２と、混和液の液面１ａを撮像する撮像部３と、を備え、制御部２は、撮像部３により撮像された液面１ａの画像における凝集フロック６０の色である第１基準色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と、混和槽１に対する凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これによって、凝集フロック６０の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量との両方を制御するため、汚泥５０の供給量または凝集剤４０の供給量が過多または過少になることを抑制することができる。この結果、精度よく凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量とを調整することができる。また、精度よく凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量とを調整することができることにより、混和液中における凝集フロック６０の濃度を大きくすることができ、汚泥５０から水分を分離しやすくすることができる。そのため、汚泥凝集装置１００の後段に脱水機９０を配置した場合に、汚泥５０から水分を分離しやすくすることができることにより、脱水機９０において処理された脱水ケーキの含水率を小さくすることができる。

【0056】

第１実施形態では、上記のように、制御部２は、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これにより、たとえば、脱水機９０において効果的に脱水を行うことが可能な第１基準色の面積の割合に設定することにより、混和液中における所望の凝集フロック６０の割合に精度よく調整することができる。

【0057】

第１実施形態では、上記のように、制御部２は、液面１ａの画像における凝集フロック６０の色である第１基準色としての茶色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これにより、混和槽１の表面付近を浮遊している凝集フロック６０は画像中に茶色に映り、液分はほぼ透明であることにより光が液分を通過し混和槽１の底部に吸い込まれて黒く映るため、表面付近を浮遊している凝集フロック６０と、液分とを区別することができ、凝集フロック６０の割合をより正確に取得することができる。

【0058】

第１実施形態では、上記のように、液面１ａの画像における第１基準色の面積の所定の割合は、７０％以上９０％以下の範囲内で設定される。これにより、第１基準色の面積の所定の割合が７０％以上９０％以下の範囲内である場合に、混和液中における凝集フロック６０の割合が十分に大きいため、供給された汚泥５０の多くが凝集剤４０と反応（結合）し、凝集フロック６０になったとみなすことができる。すなわち、汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量が適正であるといえる。

【0059】

第１実施形態では、上記のように、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を減少させる制御と、凝集剤４０の供給量を増加させる制御とを行うように構成されている。これにより、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合は、供給される汚泥５０の量に対して凝集フロック６０が十分に形成されておらず、凝集フロック６０と汚泥５０とが混在している状態であるため、凝集剤４０の供給量を増やすことにより凝集フロック６０を形成することができるとともに、汚泥５０の供給量を減少させることにより未処理の汚泥５０の量が多くなることを抑制することができる。

【0060】

第１実施形態では、上記のように、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を増加させる制御と、凝集剤４０の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている。これにより、液面１ａの画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも小さい場合は、汚泥５０の量よりも凝集剤４０の量が多い状態であるため、凝集剤４０の供給量を減少させることにより凝集剤４０の量が多くなることを抑制することができるとともに、汚泥５０の供給量を増加させることにより、混和液中に多く存在する凝集剤４０と汚泥５０とを反応させて、凝集フロック６０を形成することができる。

【0061】

第１実施形態では、上記のように、制御部２は、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である状態が続いた場合に、液面１ａの画像における凝集剤４０の色である第２基準色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これにより、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である場合は、供給される汚泥５０の濃度が低く、第２基準色の面積の割合が大きい場合であるため、凝集剤４０の色である第２基準色の面積の割合に基づいて混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御することにより、適切に汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを調整することができる。

【0062】

第１実施形態では、上記のように、制御部２は、凝集剤４０の色である第２基準色としての白色の面積の割合に基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これにより、供給される汚泥５０の濃度が低く、凝集剤４０が多い場合は、混和槽１の液面１ａは、白濁するため、第２基準色としての白色の面積の割合に基づくことにより、正確に凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量とを調整することができる。

【0063】

第１実施形態では、上記のように、第２基準色の面積の所定の割合は７０％以上９０％未満の範囲内で設定される。これにより、第２基準色の面積の所定の割合が７０％以上であると、凝集剤４０の量が十分に混和槽１に供給されているとともに、９０％未満とすることにより、凝集剤４０の供給量が過多になることを抑制することができる。

【0064】

第１実施形態では、上記のように、液面１ａの画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合より大きい場合に、制御部２は、汚泥５０の供給量を増加させる制御と、凝集剤４０の供給量を減少させる制御とを行うように構成されている。これにより、供給される汚泥５０の濃度が低い場合において、汚泥５０の供給量に対する凝集剤４０の供給量が最適な状態を所定の割合に設定することができる。これにより、液面１ａの画像における第２基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合は、汚泥５０の量よりも凝集剤４０の量が多い状態であるため、凝集剤４０の供給量を減少させることにより凝集剤４０の量が多くなることを抑制することができるとともに、汚泥５０の供給量を増加させることにより、混和液中に多く存在する凝集剤４０と汚泥５０とを反応させて、凝集フロック６０を形成することができる。

【0065】

第１実施形態では、上記のように、混和槽１の汚泥槽部１１は、上部が開口しており、撮像部３は、混和槽１の汚泥槽部１１内の混和液の液面１ａを上方から撮像するように構成されている。これにより、混和液の液面１ａに浮遊している凝集フロック６０を撮像することができるため、正確に第１基準色の面積の割合を求めることができる。

【0066】

［第２実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態の汚泥凝集装置２００について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、撮像部３０は、脱水機９０の管路９１に配置される。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0067】

撮像部３は、脱水機９０の管路９１に取り付けられている。撮像部３は管路９１を流れる固液分離した濾液を撮影する。撮像部３は、管路９１に設けられた窓から内部を撮影されるように構成されている。管路９１は、第１管路９１ａと、第２管路９１ｂとから構成される。第１管路９１ａは、銀色の内面を有する。第２管路９１ｂは黒色の内面を有する。撮像部３０は、第１管路９１ａと第２管路９１ｂとを同時に撮影することができるように設定されている。撮像部３０は、濾液の背景色として、銀色の内面と黒色の内面との両方が撮像範囲に収まる状態で、濾液を撮像するように構成されている。

【0068】

第１管路９１ａは、ステンレスで形成されている。第２管路９１ｂは、樹脂で形成されている。第１管路９１ａと第２管路９１ｂとは、直列でつながれている。

【0069】

制御部２は、第１管路９１ａおよび第２管路９１ｂを流れる濾液を撮像した画像に基づいて、第１基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御する。より詳細には、第１基準色の面積は、第１管路９１aを流れる濾液を対象として求める。第１基準色は、凝集フロック６０の色であり、汚泥５０により異なるが、たとえば、茶色である。また、制御部２は、第１基準色の面積の割合が所定の割合未満である状態が続いた場合に、第２基準色の面積の割合が所定の割合になるように、汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御する。より詳細には、第２基準色の面積は、第２管路９１ｂを流れる濾液を対象として求める。第２基準色は、凝集剤４０の色であり、たとえば、白色である。

【0070】

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0071】

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0072】

第２実施形態では、上記のように、撮像部３０は、濾液の背景色として、第１管路９１ａの銀色の内面と第２管路９１ｂの黒色の内面とのとの両方が撮像範囲に収まる状態で、濾液を撮像するように構成され、制御部２は、撮像部３０により撮像された濾液の画像における凝集フロック６０の色である第１基準色の面積の割合と、凝集剤４０の色である第２基準色の面積の割合とに基づいて、混和槽１に対する汚泥５０の供給量と凝集剤４０の供給量とを制御するように構成されている。これにより、銀色の内面を有する第１管路９１ａでは、第１基準色が明確な画像を得ることができる。また、黒色の内面を有する第２管路９１ｂでは、第２基準色が明確な画像を得ることができる。そのため、これらの画像から、濾液における第１基準色の面積割合と、第２基準色の面積割合とをより正確に得ることができ、精度よく凝集剤４０の供給量と汚泥５０の供給量とを調整することができる。

【0073】

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0074】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0075】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、第１基準色の面積の割合に基づいて制御する場合と、第２基準色の面積の割合に基づいて制御する場合が別である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１基準色と第２基準色との両方に基づいて、制御を行ってもよい。

【0076】

また、第１実施形態では、混和槽に撮像部を備え、第２実施形態では管路に撮像部を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、混和槽と管路との両方に撮像部を設けてもよい。

【0077】

また、第１実施形態では、液面の画像における第１基準色の面積の割合が所定の割合よりも大きい場合に、制御部は、汚泥の供給量を減少させる制御と、凝集剤の供給量を増加させる制御とを行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１基準色（茶色）の面積の割合が所定の割合よりも大きい状態が所定時間続いた場合（汚泥の濃度が濃い場合）に、制御部は、凝集剤供給量を上限まで増加させたり、あるいは、汚泥供給量を下限まで減少させたりしてもよい。

【0078】

また、上記第２実施形態では、管路に窓を設けて撮影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、管路内に撮像部を設けてもよい。また、透明な管路を用いて、管路の一部を黒色の部材で覆い、管路の一部を銀色の部材で覆ってもよい。

【0079】

また、上記第２実施形態では、管路が第１管路および第２管路を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、管路は、どちらか一方でもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 混和槽
１ａ 液面
２ 制御部
３、３０ 撮像部
６０ 凝集フロック
９０ 脱水機
９１ 管路
９１ａ 第１管路
９１ｂ 第２管路
１００、２００ 汚泥凝集装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】