(57)【要約】【課題】  希釈された無機凝集剤を即座に固液分離が進んだ凝集汚泥である分離汚泥に注入して、分離汚泥と無機凝集剤とを速やかに且つ効率的に反応させ、より一層固液分離を促進させて、確実に脱水汚泥の低含水率化や濃縮汚泥の高濃度化を図ると共に、遠心分離機内の洗浄しづらい無機凝集剤注入系統を確実に洗浄することにより、遠心分離機の高い固液分離性能を安定して維持することができる遠心分離装置を得ることにある。【解決手段】  外胴ボウル３および内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１で汚泥を分離物と分離液に分離する遠心分離装置において、無機凝集剤吐出孔２３ａを有し、前記内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３および該無機凝集剤注入管２３に接続して給水する給水管２６を備えたものである。【選択図】図１
2010264419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備えた遠心分離機で
汚泥を分離物と分離液に分離する遠心分離装置において、
無機凝集剤吐出孔を有し、
前記内胴スクリュウに配設された汚泥供給室内へ
無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管
および
該無機凝集剤注入管に接続して給水する給水管
を備えたことを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
前記汚泥供給室には、
汚泥供給口、仕切板および凝集剤流出口が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項３】
汚泥に無機凝集剤を供給する無機凝集剤供給管
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記分離液のリン濃度を測定するリン濃度測定器を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記給水管へ前記分離液を供給する分離液循環配管を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機により汚泥を濃縮または脱水する遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃水やし尿などの有機性廃棄物（原液）を固液分離、生物学的処理、物理学的処理等した際に発生する汚泥を、処理・処分・有効利用するためには、効率よく濃縮・脱水する必要があり、濃縮汚泥や脱水汚泥の低含水率化が求められている。そこで近年、遠心分離機を用いての汚泥処理では、濃縮性能や脱水性能の向上のため、汚泥に凝集剤を供給・混合して濃縮したり、脱水したりしている。
【０００３】
脱水性能の向上のため、汚泥に２種類の凝集剤を供給・混合して脱水することにより、脱水汚泥の低含水率化を図る方法として「二液法」がある（例えば、特許文献１，２参照）。この「二液法」では、固液分離機の種類（遠心分離機、ベルトプレス機、スクリュープレス機など）により使用する凝集剤が異なるが、遠心分離機の場合、通常、(1)無機凝集剤としてポリ硫酸第二鉄溶液、(2)高分子凝集剤溶液の２液を使用するものであり、汚泥にまず無機凝集剤溶液（第１液）を供給し、次いで高分子凝集剤溶液（第２液）を供給する。
【０００４】
遠心分離機による汚泥脱水処理において、「二液法」は、例えば高分子凝集剤のみを用いる「一液法」に比べ、脱水汚泥の含水率が低下すると共に、脱水分離液の清澄性が増し（ＳＳ回収率向上）、脱水分離液からリン（富栄養化物質）を除去することもできる。
【０００５】
ベルトプレス機による汚泥脱水処理では、汚泥にまず高分子凝集剤溶液（第１液）を供給し、次いで無機凝集剤溶液（第２液）を供給して行われるなど、目的や被処理物により、使用方法、運転方法、凝集剤が選定される。
【０００６】
凝集剤溶液の供給量を増加させずに脱水汚泥の低含水率化を図るため、例えば遠心分離機の内胴スクリュウに設けられた汚泥供給室に高分子凝集剤溶液を供給する方法（「高分子機内注入方式」）がある。この高分子機内注入方式では、第１液として無機凝集剤を汚泥供給管に供給して汚泥と混合させ、凝集フロックが生成した汚泥（凝集汚泥）を遠心分離機へ供給し、遠心分離機内に延伸する高分子凝集剤供給管から第２液として高分子凝集剤を供給している。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２５６３００号公報（段落〔０００５〕）
【特許文献２】特開平８−７１６００号公報（段落〔００２１〕および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の遠心分離機による「二液法」での汚泥脱水処理では、次のような課題が発生した。
(1) 脱水汚泥の低含水率化のために、２種類の凝集剤溶液を汚泥に多く供給する必要があるときには、薬品使用量が増大し、運転コストの上昇を招くばかりか運転管理が煩雑化する。
(2) 無機凝集剤溶液を多量に注入した場合、薬品混合汚泥（凝集汚泥）のｐＨが大きく低下して、濃縮処理や脱水処理に影響を及ぼすばかりか、遠心分離機等の内部を腐食させる恐れがある。
(3) そこで、低ｐＨ化した薬品混合汚泥を中和させるためにアルカリ薬品（苛性ソーダ溶液）等を薬品混合汚泥に供給すると、さらに運転コストの上昇を招き、運転管理をよりいっそう煩雑にさせてしまう。また、原汚泥に多量の薬品を供給した場合、濃縮汚泥や脱水汚泥に各種薬品成分が高濃度に残留し、有効利用（堆肥化や燃料化）に支障をきたす恐れもある。
(4) 汚泥に無機凝集剤溶液を供給することにより、薬品混合汚泥（凝集汚泥）のｐＨが低下したりカチオン度が上昇したりするが、この度合いが無機凝集剤の供給量の多少により異なる。これに伴い、適切な高分子凝集剤やその供給量も異なってくるため、最適な高分子凝集剤の選定や供給量の決定など作業が煩雑になる。
(5) 運転コストを増大させず煩雑な運転管理にならないように凝集剤（無機、高分子）の使用量を抑えると、分離物（脱水汚泥）の含水率を低減できず、取り扱いづらくなるばかりか、分離物の容積が増大してしまい、その後の処理処分に支障を来す。
【０００９】
通常、遠心分離機等で汚泥を濃縮したり脱水したりする場合、各種凝集剤の溶液を汚泥に供給するが、遠心分離機が停休止しているとき、無機凝集剤溶液は固まりやすく（流動がない、乾燥が進む）、運転再開時に凝集剤の供給や脱水処理に支障を来す。とくに、細孔から無機凝集剤溶液を吐出させる場合、常に細孔の目詰対策をしなければならないという課題があった。
【００１０】
無機凝集剤溶液の供給管についても、他の配管との接合部分、湾曲（屈折）部分、注入口部分などで、無機凝集剤溶液が固まりやすく、固まりが成長すると閉塞を起こして無機凝集剤溶液の供給が停止し、濃縮処理や脱水処理に支障を来すという課題があった。
また、汚泥に多量の無機凝集剤溶液を注入した場合、無機凝集剤の固まりは、凝集汚泥の供給管（汚泥供給管）だけではなく、遠心分離機内で開口する汚泥供給管の出口や遠心分離機内の汚泥供給室に設けられた汚泥供給口にも発生し、濃縮処理や脱水処理に支障を来すという課題があった。
【００１１】
そこで、供給管等に洗浄設備を設けることが考えられるが、濃縮処理や脱水処理の終了後に遠心分離機の洗浄と一緒に配管洗浄を行う場合、洗浄水は主に汚泥供給管に供給するため、無機凝集剤溶液の供給管や遠心分離機内の汚泥供給室は十分に洗浄できず、十分な洗浄効果を得られない。また、洗浄効果を上げるために洗浄設備を複数設置すると、建設コストの上昇を招くばかりか、装置が複雑化して運転管理や保守点検が煩雑になってしまうという課題があった。
【００１２】
さらに、高速で回転する遠心分離機はバランス調整がとても重要であるが、遠心分離機内の洗浄が不十分であるとバランスを崩してしまい重大な事故を招きかねず、効率的に且つ十分に洗浄しなければならないという課題があった。
【００１３】
汚泥に予め無機凝集剤が供給されていない場合、また汚泥と無機凝集剤成分とが十分に反応できない場合、分離液の清澄性（ＳＳ回収率）が悪くなるばかりか、汚泥に高濃度に含まれるリンが除去されず分離液へ移行してリン濃度が高くなり、このような水質が悪化した分離液が排水処理設備に還流して汚濁負荷を増大させるなどの問題があった。また、分離液の水質を改善（リン濃度の低減化やＳＳ回収率の向上）させるには、無機凝集剤や高分子凝集剤の供給量を増やしたり、汚泥処理量を低減させたりする必要があり、効率的で安定した汚泥処理に支障を来していた。
【００１４】
無機凝集剤の固まりの除去洗浄や閉塞防止のため洗浄設備を設けた場合、通常、水道水や地下水を用いるため、十分に洗浄すると水道料金など運転コストの上昇を招くという課題があった。
とくに洗浄効果を得るために多量の水道水を使用すると、水道料金が増大するばかりでなく、洗浄排水の処理が大きな負担となるばかりか省資源化に逆行する結果となる。
【００１５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、外胴ボウルと内胴スクリュウとの間に形成されるプールの分離物排出側へ移行中の固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）と無機凝集剤を効率的に且つ確実に反応させて、分離汚泥からより一層分離液を分離させ、確実に分離物（脱水汚泥）の低含水率化が図れると共に、無機凝集剤を直接分離汚泥に注入できるため、無機凝集剤の凝集効果を低下させることなく即座に注入でき、遠心分離機の高い固液分離性能を安定して維持することができる遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る遠心分離装置は、外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備えた遠心分離機で汚泥を分離物と分離液に分離する遠心分離装置において、無機凝集剤吐出孔を有し、前記内胴スクリュウに配設された汚泥供給室内へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管および該無機凝集剤注入管に接続して給水する給水管を備えたものである。
【００１７】
本発明に係る遠心分離装置の前記汚泥供給室には、汚泥供給口、仕切板および凝集剤流出口が設けられているものである。
【００１８】
本発明に係る遠心分離装置は、汚泥に無機凝集剤を供給する無機凝集剤供給管を備えたものである。
【００１９】
本発明に係る遠心分離装置は、前記分離液のリン濃度を測定するリン濃度測定器を備えたものである。
【００２０】
本発明に係る遠心分離装置は、前記給水管へ前記分離液を供給する分離液循環配管を備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の遠心分離装置によれば、遠心分離機の内胴スクリュウに配設された汚泥供給室へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管およびこの無機凝集剤注入管に接続する給水管を備えたことにより、次のような幾多の優れた作用効果を奏する。
(1) 無機凝集剤注入管を用いて無機凝集剤を直接汚泥供給室内に注入し、凝集剤流出口を介して、外胴ボウルと内胴スクリュウとの間に形成されるプールの分離物排出側へ移行中の固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に無機凝集剤を速やかに且つ確実に注入することができる。
(2) 効率的に固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）と無機凝集剤とを反応させることができ、分離汚泥からより一層分離液を分離でき、確実に分離物（脱水汚泥や濃縮汚泥）の低含水率化が図れる。
(3) 無機凝集剤を直接分離汚泥に注入できるので、無機凝集剤の凝集効果を低下させることなく即座に注入でき、遠心分離機の高い固液分離性能を安定して維持することができる。
(4) 無機凝集剤を直接分離汚泥に注入するので無駄が省け、また注入量を容易に調整できるため、無機凝集剤使用量を節減することができる。これにより運転コストの低減が図れ、また複雑な運転管理を回避できる。
(5) 無機凝集剤をプールの分離物排出側の分離汚泥へ適正注入するため、凝集汚泥の過度なｐＨ低下を防止でき、遠心分離機等の腐食や劣化を抑制でき、また中和設備を設ける必要がなくなり、設備コスト、運転コスト、維持管理や修繕のコスト等を低減できる。さらに、過剰に薬品類が注入されないため、脱水汚泥を有効利用（堆肥化や燃料化）することができる。
(6) 汚泥に予め高分子凝集剤を供給した場合、生成した凝集汚泥に無機凝集剤を適正に調整して注入できるため、汚泥への無機凝集剤注入に伴うｐＨの低下やカチオン度の上昇を抑制でき、無機凝集剤の注入量の多少にかかわらず、選定された最適な高分子凝集剤を使用し続けることができ、また高分子凝集剤の選定自体も容易になる。
(7) 無機凝集剤をプールの分離物排出側の分離汚泥へ適正注入することにより、脱水汚泥をより一層低含水率化させて減容化できるため、取扱いが容易であると共に、処理処分に要する作業や費用を軽減することができる。
【００２２】
とくに本発明では、無機凝集剤注入管に給水管を接続したことにより、無機凝集剤注入管に給水して該無機凝集剤注入管内での無機凝集剤の希釈や無機凝集剤注入系統の洗浄を行うことができる。なお、給水管の接続位置は、無機凝集剤貯留槽から遠心分離機内に延伸する無機凝集剤注入管のいずれの場所でも良く、装置構成や使用場所の状況に合わせた柔軟な設置が可能である。
【００２３】
本発明では、遠心分離機の稼働中に、無機凝集剤注入管へ給水することによって、無機凝集剤を効率よく確実に無機凝集剤注入管内で希釈できるため、無機凝集剤を速やかに且つ広範囲に注入できる。そのため、次のような作用効果を奏する。
(1) プールの分離物排出側へ移行中の固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に、希釈され増量した無機凝集剤溶液を直接注入するため、無機凝集剤溶液が分散して分離汚泥に速やかに且つ広範囲に注入され、これにより分離汚泥の固液分離が進み、脱水濃縮工程の終盤での操作（無機凝集剤注入）であるにもかかわらず、分離汚泥から効率的に且つ確実に分離液が分離して、より低い含水率の脱水汚泥を得ることができ、加えて無機凝集剤を効率的に注入できるので使用量を低減することもできる。
(2) 無機凝集剤を予め希釈して増量させてあるため、無機凝集剤溶液を速やかに安定して凝集剤吐出孔から汚泥供給室に吐出させ、凝集剤流出口を介して分離汚泥へスムーズに注入することができる。また、分離汚泥に無機凝集剤溶液を満遍なく直接注入でき、短時間で速やかに分離汚泥と無機凝集剤とを反応させることができ、より一層効率的に且つ確実に脱水汚泥の含水率を低下させることができる。
(3) 無機凝集剤を無機凝集剤注入管内で速やかに且つ確実に希釈することができるため、高濃度の無機凝集剤原液を用いることができ、これにより無機凝集剤貯留槽（無機凝集剤希釈タンク）や無機凝集剤注入ポンプの小型化が可能であり、設備コストや設置面積の削減に有効である。
(4) 無機凝集剤注入管と給水管とを接続することにより、無機凝集剤注入管内で無機凝集剤溶液を容易に希釈（ライン混合）することができる。そのため、希釈の度合い（希釈倍率）を、運転状態等に合わせて速やかに且つ任意に変更することができ、より効率的な運転が可能となる。
【００２４】
本発明では、主に遠心分離機が稼動を停止する際に、無機凝集剤注入管へ給水することにより、無機凝集剤注入管、無機凝集剤吐出孔、凝集剤流出口など、付着固化しやすい無機凝集剤が接触する部位を確実に洗浄でき、無機凝集剤による目詰まりや閉塞を防止することができる。
【００２５】
通常遠心分離装置の洗浄では、汚泥供給管へ通水して遠心分離機内を洗浄するため、無機凝集剤注入系統は洗浄されにくいが、無機凝集剤注入管に給水することで確実に無機凝集剤注入系統を洗浄でき、無機凝集剤の固化による目詰まりも防止することができるだけでなく、一般的に低ｐＨの無機凝集剤と接する部位を十分に洗浄できるため、腐食環境から遠心分離機を保護でき、寿命（耐用年数）を延ばすためにも有効である。
【００２６】
とくに径が小さい無機凝集剤吐出孔や凝集剤流出口は目詰まりしやすく、一旦目詰まりすると大がかりなメンテナンス作業を要するが、給水管から無機凝集剤注入管を介して給水（圧送）することにより、無機凝集剤の付着−固化−成長を確実に防止でき、安定して遠心分離機を稼動させることができる。また、バランス調整が難しい遠心分離機に複雑な洗浄設備や複数の簡素な洗浄設備を設ける必要が無く、無機凝集剤注入管への給水により、遠心分離装置の目詰りや閉塞しやすい無機凝集剤系統を確実に洗浄することができ、設備コストの上昇や維持管理作業の増加を抑え、遠心分離機を適切に保守管理でき、安全性を確保することができる。
【００２７】
本発明の遠心分離装置において、遠心分離機の汚泥供給室には、汚泥供給口、仕切板および凝集剤流出口が設けられていて、無機凝集剤注入管を介して汚泥供給室に注入された無機凝集剤が、プール（とくに分離物排出側にあたるテーパ部）へ流出しやすい構造とした。
【００２８】
本発明では、汚泥供給室内の汚泥供給口と凝集剤流出口との間に仕切板を設け、その仕切板の凝集剤流出口側に無機凝集剤注入管の無機凝集剤吐出孔を開口させたことにより、無機凝集剤注入管の無機凝集剤吐出孔から汚泥供給室内に注入された無機凝集剤溶液を、汚泥供給室内で拡散させずに、確実に凝集剤流出口に誘導することができる。
【００２９】
前記仕切板によってスムーズに凝集剤流出口に誘導され流出した無機凝集剤溶液を、主にプールの分離物排出側へ移行中の固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に満遍なく注入でき、短時間で速やかに反応させることができる。
【００３０】
本発明において、外胴ボウルの２段テーパ（緩傾斜部分）近傍に凝集剤流出口を設けた場合には、プール内で内胴スクリュウのスクリュウ羽根により分離物排出側へ移行して水面（WL）上に掻き上げられた分離汚泥に、無機凝集剤溶液を集中して注入できるため、分離汚泥から効率的に且つ確実に分離液が分離して、より低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【００３１】
本発明において、凝集剤流出口の近傍に、無機凝集剤注入管の無機凝集剤吐出孔を開口させた場合には、遠心分離機内の洗浄時に無機凝集剤吐出孔から洗浄水が凝集剤流出口に向かって吐出するため、無機凝集剤が付着固化しやすく洗浄しにくい無機凝集剤吐出孔や凝集剤流出口も十分に洗浄することができる。
【００３２】
本発明では、汚泥に無機凝集剤供給管を介して予め無機凝集剤を供給（前段供給）した場合には、固液分離しやすい強固な凝集フロック（凝集汚泥）を生成でき、遠心分離機における初期段階で高い固液分離性能を発揮でき、処理量も適正に維持できる。
汚泥に予め無機凝集剤を供給（前段供給）し、凝集フロック（凝集汚泥）を形成させておくことにより、汚泥供給室内への無機凝集剤注入（後段注入）との相乗効果により、凝集性能や固液分離性能がより向上し、分離物（脱水汚泥）の低含水率化はもちろんのこと、処理量の増加やＳＳ回収率の向上が図れる。
【００３３】
本発明によれば、汚泥に予め無機凝集剤を供給（前段供給）して、汚泥と無機凝集剤とを十分に反応させることができるため、ＳＳ回収率が向上して分離液の清澄性が高まり、また汚泥に含まれるリン成分を不溶性塩にして分離物と共に排除でき、排水処理施設への汚濁負荷の軽減およびリンの還流抑止が図れる。
【００３４】
本発明では、汚泥の性状によっては、汚泥に予め供給（前段供給）する無機凝集剤と汚泥供給室内へ注入（後段注入）する無機凝集剤とを別々のものにして２種類使用することで、凝集性能や固液分離性能を向上させ、一層の分離物の低含水率化を図ることができる。
【００３５】
本発明では、汚泥へ無機凝集剤溶液が適切に供給・注入され分離液からリンが除去されていることを確認するため、分離液のリン濃度測定器を設けたことにより、この測定値に基づき汚泥への無機凝集剤の供給量や注入量、つまり無機凝集剤注入ポンプや無機凝集剤供給ポンプの運転を制御することができる。
【００３６】
本発明によれば、無機凝集剤供給ポンプで無機凝集剤を汚泥に前段供給し、無機凝集剤注入ポンプで無機凝集剤を汚泥供給室内へ後段注入した場合には、汚泥へ無機凝集剤が適切（適量）に供給・注入され、汚泥に含まれるリンが確実に無機凝集剤と反応して不溶性塩になって分離物と共に排除され、リンの分離液への移行や排水処理施設への還流を抑制することができる。
【００３７】
本発明によれば、無機凝集剤供給ポンプで無機凝集剤を汚泥に前段供給した場合には、リン除去はもとより、固液分離しやすい強固な凝集フロック（凝集汚泥）を生成できるため、安定した固液分離性能、分離液の清澄性（高ＳＳ回収率）、分離液のSS低減化、排水処理設備への流入負荷軽減等が得られる。これにより、排水処理設備への返流水となる分離液の水質（リン、SS、有機物）悪化を防止でき、適正な放流水質を維持できる。
【００３８】
本発明によれば、分離液のリン濃度が高い（汚泥に含まれるリンが多い）場合には、主に無機凝集剤供給ポンプによる無機凝集剤供給量（前段供給量）を増やすように調整し、逆に低い（少ない）場合には、無機凝集剤供給量を減らすように調整でき、分離液からのリン除去を安定して行うことができる。
分離液からのリン除去のため、汚泥に過剰に無機凝集剤を供給すると薬品代など運転コストの上昇を招くが、分離液のリン濃度に応じて適宜無機凝集剤供給ポンプや無機凝集剤注入ポンプの流量を調整できるので、運転コストの上昇を抑えて、確実にリン除去ができると共に安定した固液分離性能を発揮できる。
【００３９】
本発明によれば、リン濃度測定器の計測値に基づき無機凝集剤供給ポンプや無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する制御器を設けることにより、状況に応じて速やかに且つ確実に汚泥への無機凝集剤の供給量や注入量を制御することができ、安定した固液分離性能が得られると共に運転コストの削減、省力化、作業軽減が可能である。
無機凝集剤の注入・供給については、無機凝集剤注入ポンプと無機凝集剤供給ポンプとを別途設けて、運転状況や処理状況により、両ポンプをそれぞれ運転させることが好ましいが、一台のポンプをバルブ操作により兼用してもよい。これにより、設備費やランニングコストを削減できると共に、省スペース化にも役立つ。
【００４０】
本発明では、分離液を循環させる循環配管を設け、これを給水管に接続した場合には、分離液を給水に（再）利用することができる。
すなわち、洗浄工程（遠心分離機停止中）において、給水管に分離液を循環させて利用することにより、水道使用量の節約が可能となり、水道使用料等を削減でき省資源化に有効である。また、循環ポンプの運転により、給水管による給水量を増大させることができ、遠心分離機内への通水量（通水速度）や水圧が上昇するため、洗浄効率を向上させ、洗浄効果を高めることができる。
【００４１】
また、脱水工程（遠心分離機稼働中）において、給水管に分離液を循環させて利用することにより、水道使用量の削減や水道料金の軽減がはかられるばかりか、循環してきた分離液中に残存するリンは無機凝集剤注入管で再度無機凝集剤と接触・反応して不溶性塩になるため、より一層リンを除去することができる。また、分離液に無機凝集剤成分が残存する場合には、分離液循環により残存無機凝集剤を再利用でき、無機凝集剤の使用量の節約が期待できる。
【００４２】
本発明において循環利用する分離液は、元来汚泥を構成するもの（＝性状が類似）であるため、分離液を遠心分離機に供給することにより、異質な液体（水道水や地下水など）を供給する場合に比べ、遠心分離処理（固液分離性能）への影響を極力排除でき、安定して効率的な脱水処理（濃縮処理）を行うことができる。
【００４３】
給水のすべてを水道水などでまかなった場合、運転コストを増加させるばかりか、洗浄設備を大型化する必要があるが、分離液を循環利用することにより、運転コストの上昇を抑えられるばかりか、給水設備を大型化させずに済む。
【００４４】
本発明では、無機凝集剤として、ポリ硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム等を用いる。これにより、汚泥の固形成分を確実に凝集させ、分離性の高い凝集フロック（凝集汚泥）を作ることができると共に、汚泥に含まれるリン成分と反応して不溶性塩にして除去することができる。
【００４５】
本発明において、遠心分離機を用いて汚泥を脱水する場合、通常無機凝集剤の他に高分子凝集剤を併用することが望ましい。高分子凝集剤の併用により、汚泥の固形成分を確実に凝集させ、より分離性の高い強固な凝集フロック（凝集汚泥）を作ることができ、効率よく確実に固液分離（遠心脱水）することができる。
高分子凝集剤としては、両性高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を用いる。
【００４６】
本発明によれば、汚泥に無機凝集剤、例えばポリ鉄を供給して微細な凝集フロックを生成させた後、両性高分子凝集剤を供給することにより、更に凝集させて大きく強固な汚泥フロックを生成させることができる。
単独で比較的強固な汚泥フロックを生成できるカチオン系高分子凝集剤、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を用いてもよく、例えば汚泥に予め無機凝集剤を少なく供給した場合にはカチオン系高分子凝集剤を、多く供給した場合にはアニオン系高分子凝集剤を使用することにより、強固な汚泥フロックを生成させることができる。またノニオン系高分子凝集剤は上水汚泥等を脱水処理する場合に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
本発明に係る遠心分離装置は、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１と、無機凝集剤吐出孔２３ａを有し、前記内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３と、該無機凝集剤注入管２３に接続して給水する給水管２６とを備えた基本構造となっている。
【００４８】
遠心分離機１は、一端側に分離液排出口２ａを有し且つ他端側に分離物排出口２ｂを有するケーシング２と、このケーシング２内に回転可能に配設された外胴ボウル３と、この外胴ボウル３内に回転可能に配設された内胴スクリュウ４と、外胴ボウル３を回転駆動する回転駆動機５と、内胴スクリュウ４を回転駆動する回転駆動機６と、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４とに回転差を与える差速調整機（図示せず）とを備え、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との間にプール（濃縮・脱水ゾーン）１０が形成される構造となっている。
【００４９】
前記外胴ボウル３は、その中間部より分離液排出側が円筒形状の直胴部３ａとなっており、分離物排出側に形成されたテーパ部（狭径部）を２段テーパ３ｂ，３ｃとして形成している。この２段テーパ３ｂ，３ｃは、水面ＷＬ下の２段テーパ３ｂが急傾斜となり、水面ＷＬ上の２段テーパ３ｃが緩傾斜となるように製作されている。このような２段テーパ３ｂ，３ｃによって、水面ＷＬ下でのスクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果とプール１０内での滞留時間を増加させ、とくに遠心効果を強く受ける２段テーパ３ｂでの滞留時間（遠心効果を受ける時間）を長くとることができる。なお、外胴ボウル３の分離物排出側に形成されたテーパ部が後述する１段テーパ３ｄ（図６，７参照）であっても高い遠心分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【００５０】
前記内胴スクリュウ４は、その中間部より分離液排出側に形成された円筒形状の直胴部４ａと、分離物排出側に形成された内胴テーパ４ｂと、それらの直胴部４ａと内胴テーパ４ｂの外周に一体形成されたスクリュウ羽根４ｃとからなっている。
【００５１】
このような内胴スクリュウ４の内部には、直胴部４ａおよび内胴テーパ４ｂに跨る汚泥供給室７が形成され、該汚泥供給室７には、汚泥供給口７ａと凝集剤流出口７ｂと仕切版８が設けられている。さらに詳述すると、前記汚泥供給室７は、前記内胴スクリュウ４の直胴部４ａに設けられた汚泥供給口７ａを介して前記外胴ボウル３内に連通しており、前記凝集剤流出口７ｂは前記内胴テーパ４ｂに設けられ、該内胴テーパ４ｂの内周面に前記凝集剤流出口７ｂの近傍で該凝集剤流出口７ｂと前記直胴部４ａ側の汚泥供給口７ａとを仕切る仕切板８が設けられている。
【００５２】
前記仕切板８は、通常汚泥供給室７内部にドーナッツ状の形状で設置されており、後述する汚泥供給管１４とのクリアランス（間隔）は通常10mm以下に設定される。このような仕切板８を設置することにより、汚泥供給室７内に後述する無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから供給された無機凝集剤が、汚泥供給室７内で拡散することを抑制・防止することができる。
【００５３】
前述のように構成された遠心分離機１へは、汚泥貯留槽１１から汚泥貯留槽１１に接続された汚泥供給管１４によって、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に汚泥が供給されるようになっており、この汚泥供給管１４には汚泥供給ポンプ１５が配設されている。
【００５４】
また、前記遠心分離機１へは、無機凝集剤貯留槽１３から無機凝集剤貯留槽１３に接続された無機凝集剤注入管２３によって、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に無機凝集剤溶液が注入されるようになっており、この無機凝集剤注入管２３の先端付近には、凝集剤流出口７ｂに対応する位置で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａが設けられている。なお、無機凝集剤注入管２３には、無機凝集剤注入ポンプ２４と流量計２５が配設されている。
【００５５】
この無機凝集剤注入管２３には、流量計２５の下流側で給水管２６が接続され、該給水管２６には自動開閉弁２７が設けられている。給水管２６が接続された無機凝集剤注入管２３は、給水管２６の接続部よりも下流側が汚泥供給管１４内に延伸して、無機凝集剤吐出孔２３ａが前述のように内胴テーパ４ｂに設けられた凝集剤流出口７ｂに対応する位置で開口している。前記給水管２６によって無機凝集剤注入管２３に給水する目的は、主に遠心分離機１を停止させる際の洗浄および遠心分離機１を運転している際の無機凝集剤の希釈である。
【００５６】
まず遠心分離機１の洗浄では、主に遠心分離機１が稼動（濃縮処理・脱水処理）を停止する際に、汚泥供給管１４に洗浄水を供給し、汚泥供給管１４と共に遠心分離機１内の汚泥供給室７やプール１０等を洗浄する。
しかしながら、このような洗浄は、装置内に残存する汚泥の排除（汚泥の清掃）が主目的であり、凝集剤注入系統の洗浄（とくに付着固化しやすい無機凝集剤の洗い流し）がなかなか行えない。とくに、本発明にかかる遠心分離装置の場合、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａや内胴テーパ４ｂに設けられた凝集剤流出口７ｂは、汚泥供給室７内に設けられた仕切板８により仕切られていることもあり、通常の洗浄では汚泥の清掃や無機凝集剤の洗い流しを十分に行えない。そこで、安定した遠心分離処理および機器の保守管理のために、無機凝集剤注入管２３に給水管２６を接続して給水し、凝集剤注入系統（主に無機凝集剤注入管、無機凝集剤吐出孔、凝集剤流出口）等を確実に且つ十分に洗浄することができる。
【００５７】
次に遠心分離機１への無機凝集剤の注入では、例えば遠心分離機１による汚泥脱水処理において、無機凝集剤注入管２３を用いてプール１０の分離物排出側に無機凝集剤を注入（後段注入）する場合、無機凝集剤注入管２３による無機凝集剤注入率を500ppmとすると、供給する汚泥1m3に対して500mLとわずかな量しか注入されない。また、無機凝集剤を原液のまま直接注入する場合、溶液濃度が非常に高く、やはり注入量はわずかになってしまう。こうした場合、再注入された無機凝集剤溶液が速やかに分離汚泥に行き渡り、効率よく混合することは難しい。つまり局所的な無機凝集剤の再注入となり、十分に分離汚泥を固液分離することができなくなり、汚泥脱水処理に支障をきたしかねない。
【００５８】
そこで、無機凝集剤注入管２３に給水管２６を接続して給水し、注入される無機凝集剤溶液を希釈（通常２〜１０倍希釈）して増量させることにより、プール１０内でスクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側へ移動しながら水面ＷＬ上に掻き上げられている分離汚泥に無機凝集剤が速やかに満遍なく行き渡って混合し、良好な脱水性能が得られ、十分に効率よく分離汚泥を脱水することができる。
【００５９】
なお、無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３は、通常パイプ形状で汚泥供給管１４の内部を該汚泥供給管１４と共に延伸し、汚泥供給室７内で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７内の凝集剤流出口７ｂを介してプール１０へ希釈された無機凝集剤を流出させる構造となっている。また、前記汚泥供給管１４の先端は、汚泥供給室７内で開口する汚泥供給管開口１４ａが形成されている。
【００６０】
次に動作について説明する。
遠心分離機１の運転状態においては、汚泥貯留槽１１の汚泥が汚泥供給ポンプ１５により汚泥供給管１４を介して遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。その汚泥供給時には、無機凝集剤貯留槽１３の無機凝集剤が無機凝集剤注入ポンプ２４により無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７の小径側（内胴スクリュウ４の内胴テーパ４ｂ付近）に注入（以下、「後段注入」という）される。後段注入された無機凝集剤溶液は、内胴スクリュウ４の凝集剤流出口７ｂからプール１０へ流れ出し、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側（遠心分離機１の分離物排出口２ｂ側）へ移動しながら外胴ボウル３小径側の緩傾斜領域となる２段テーパ３ｃ付近でプール１０の水面ＷＬ上に掻き上げられた分離汚泥（遠心効果により固液分離が進んだ凝集汚泥）に注入される。そして速やかに分離汚泥と無機凝集剤溶液とが混合・反応して、効率よく安定して分離汚泥の固液分離（分離液の分離・低含水率化）が促進され、従来に比べ２〜１０％程度低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【００６１】
この際、前記無機凝集剤注入管２３内を流れる無機凝集剤溶液は、給水管２６からの給水により希釈されて増量し、増量した希釈無機凝集剤溶液（以下「希釈溶液」という）は、前記凝集剤流出口７ｂから速やかに且つ広範囲に分離汚泥に注入されるため、分離汚泥と無機凝集剤とが効率よく接触して反応し、無機凝集剤の無駄を省いた効率的な脱水処理が可能となる。
また、遠心分離機１の運転中に前記給水を常時行う（無機凝集剤を希釈して低濃度化する）ことで、無機凝集剤の付着固化を抑制でき、目詰りによる閉塞の防止や装置の長寿命化に貢献できる。
【００６２】
実施の形態２．
図２（Ａ）は本発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の要部拡大断面図であり、図１と同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２による遠心分離装置は、無機凝集剤と共に高分子凝集剤を併用して遠心分離機１内に供給する構造とした点、複数の無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃとそれらに対応する複数の仕切板８ａ，８ｂ，８ｃおよび凝集剤流出口７ｂ，７ｃ，７ｄを設けた点、給水管２６における自動開閉弁２７の下流側に給水ポンプ２８を配設した点が、前記実施の形態１と大きく異なる。
【００６３】
さらに詳述すると、この実施の形態１の遠心分離装置は、高分子凝集剤貯留槽１２の高分子凝集剤溶液を遠心分離機１内に供給するため、汚泥供給室７内で開口する高分子凝集剤吐出口１６ｂが設けられた高分子凝集剤供給管１６を汚泥供給管１４内に延伸させた構造となっている。そして、前記高分子凝集剤供給管１６には、前記汚泥供給管１４の外部で高分子凝集剤供給ポンプ１７、流量計１８、開閉弁１９のそれぞれが配設されている。
【００６４】
一方、給水管２６には、定量給水（主に精密希釈）のための給水ポンプ２８と流量計２９が配設されている。また、内胴スクリュウ４の内胴テーパ４ｂには、希釈溶液が流出する複数の凝集剤流出口７ｂ，７ｃ，７ｄおよびそれぞれに対応する複数の仕切板８ａ、８ｂ、８ｃが設けられていて、さらに無機凝集剤注入管２３には、前記凝集剤流出口７ｂ，７ｃ，７ｄに対応する位置で開口する複数の無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃが設けられている。
【００６５】
次に動作について説明する。図３は図２の遠心分離機１内の概略的な動作説明図である。
遠心分離機１の運転中は、汚泥供給管１４から汚泥供給室７に汚泥が供給されると共に、該汚泥供給室７には高分子凝集剤供給管１６から高分子凝集剤溶液が供給される。これにより、汚泥供給室７内で高分子凝集剤溶液が混合された汚泥（凝集汚泥）は、汚泥供給口７ａからプール１０に供給され、強い遠心力を受けて固液分離が進む。その後、給水管２６からの給水により無機凝集剤注入管２３内で希釈されて増量した希釈無機凝集剤溶液（希釈溶液）が、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃから注入（後段注入）され、注入された希釈溶液は、内胴スクリュウ４の凝集剤流出口７ｂ，７ｃ，７ｄからプール１０へ流出し、主にスクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側に移動しながら水面ＷＬ上に掻き上げられた分離汚泥（遠心効果で固液分離が進んだ凝集汚泥）に注入される。これにより、効率よく安定して分離汚泥の固液分離（分離液の分離・低含水率化）が促進される。
【００６６】
図４（Ａ）は図２（Ａ）（Ｂ）中の汚泥供給管１４と高分子凝集剤供給管１６と無機凝集剤注入管２３の配管構造例を示す断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の端面図である。
図４に示す配管構造例は、遠心分離装置に必須である汚泥供給管１４の内部に高分子凝集剤供給管１６と無機凝集剤注入管２３の２つのパイプを延伸配設したものである。これにより、内胴スクリュウ４の軸受やシール等の構造を簡素化することを可能としたものである。
【００６７】
図５は図４の変形例を示すもので、図５（Ａ）は汚泥供給管１４と高分子凝集剤供給管１６と無機凝集剤注入管２３の配管構造例を示す断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の端面図である。
図５に示す配管構造例は、汚泥供給管１４の内部に仕切りを入れた形で断面半円形状に形成された高分子凝集剤供給管１６（上部）と無機凝集剤注入管２３（下部）を円形状（ドーナツ状）に組合せ配管したもの（いわゆる２重管構造）である。これにより、汚泥供給管１４内部に異物が存在しないため、管内が洗浄しやすく閉塞等の問題も回避できる。
【００６８】
なお、汚泥供給管１４と高分子凝集剤供給管１６と無機凝集剤注入管２３の配管構造は、これに限るものではなく、汚泥と区分けして各凝集剤を安全に且つ適切に供給・注入できればどのような構造でもかまわない。また、汚泥供給室７内で高分子凝集剤を広範（放射状）に供給したい場合には、前記２重管構造（図５）として、高分子凝集剤供給管１６の先端を封じて、管先端付近の周囲に複数の高分子凝集剤吐出口１６ｂを設けてもよく、これにより高分子凝集剤を多方向に供給することができる。
【００６９】
以上説明した実施の形態２によれば、汚泥供給室７内で汚泥に高分子凝集剤溶液が供給されて混合し、生成した凝集汚泥が汚泥供給口７ａからプール１０に供給され、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側に移動しながら水面ＷＬ上に掻き上げられた分離汚泥（固液分離が進んだ凝集汚泥）に無機凝集剤溶液を注入（後段注入）するので、より一層効率よく安定して分離汚泥の固液分離（分離液の分離・低含水率化）が促進されるという効果がある。
【００７０】
また、前記分離汚泥に後段注入する無機凝集剤溶液は、予め無機凝集剤注入管２３内でこれに接続する給水管２６からの給水により希釈されて増量しており、この希釈溶液が無機凝集剤注入管２３に設けられた複数の無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃから吐出し、内胴スクリュウ４に設けられた凝集剤流出口７ｂ，７ｃ，７ｄからプール１０（外胴ボウル３の２段テーパ３ｂ，３ｃの領域）に流れ出すので、主にプール１０の水面ＷＬ上に掻き上げられた分離汚泥に対して速やかに且つ広範囲に希釈溶液を注入することができるという効果がある。
【００７１】
前述のように無機凝集剤溶液を後段注入する場合、効率的に無機凝集剤溶液と分離汚泥との接触・混合および混合後の分離汚泥の水きり（固液分離）を行う必要がある。
そこで、本発明では、無機凝集剤溶液（希釈溶液）が後段注入される外胴ボウル３の２段テーパ３ｂ，３ｃを、急傾斜の２段テーパ３ｂと緩傾斜の２段テーパ３ｃとの２段テーパとしたことにより、遠心分離機１の機長を抑えつつ分離汚泥の水切り部分を長くできると共に、この部分において無機凝集剤溶液を速やかに且つ広範に注入することで、無機凝集剤と分離物の接触時間をより長く確保できるため、分離物（脱水汚泥）の低含水率化に大変有効である。もちろん、外胴ボウル３のテーパ部は１段テーパ３ｄであっても高い遠心分離（脱水）性能を得ることができる。
【００７２】
なお、通常図３に示すようにプール１０の水面ＷＬ上に掻き上げられた分離汚泥（遠心効果で固液分離が進んだ凝集汚泥）に無機凝集剤溶液（希釈溶液）を注入するが、汚泥性状や処理状況によっては、図２（Ｂ）に示すように、分離液排出口２ａ寄りの水面ＷＬに凝集剤流出口７ｂから無機凝集剤溶液（希釈溶液）を注入してもよく、これにより凝集汚泥の固液分離や分離液の水質を向上させることができる。
【００７３】
実施例１．
上記実施の形態２による遠心分離装置の運転例を以下に示す。実施条件は、下水混合生汚泥を対象に高効率型遠心脱水機を使用し、機械の運転条件を処理量1.5m3/h、遠心効果2000G、高分子凝集剤注入（供給）率0.6%、差速1.0〜3.0回転のほぼ同一の条件で従来の装置と本発明にかかる遠心分離装置との比較を行った。混合生汚泥の濃度は3.1%、ｐＨは5.5である。実施例の結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2010264419.tif 000003
【００７５】
従来の無機凝集剤前段供給および高分子凝集剤供給を採用した遠心分離装置（従来）では、無機凝集剤としてポリ鉄を予め汚泥供給管へ供給（ライン供給）して原汚泥と混合（前段供給）し、その後高分子凝集剤を供給して遠心脱水したところ、脱水汚泥の含水率は77.6%であり、分離液のSS回収率が98％、ｐＨが4.4（混合生汚泥ｐＨ5.5）であった。従来の遠心分離装置では、遠心脱水処理で重要な脱水汚泥の含水率が77.6％にとどまり、さらなる含水率の低減が求められると共に、分離液のｐＨの低下が進むため、遠心分離機内部や分離液系配管の腐食等の問題が懸念される。
【００７６】
これに対して本発明にかかる実施例の遠心分離装置（後段注入＋給水）では、高分子凝集剤溶液を汚泥供給管１４へ供給し、次いで無機凝集剤として給水により希釈されたポリ鉄希釈溶液を汚泥供給室７内へ注入（後段注入）して遠心脱水したところ、脱水汚泥の含水率は70.5%であり、分離液のSSが回収率98％、ｐＨが5.2であった。本発明にかかる遠心分離装置では、脱水汚泥の含水率が十分に低減し、またSS回収率も良好であり、さらには分離液のｐＨは混合生汚泥とほぼ同様の5.2であり、ｐＨ低下を抑制することができ、脱水処理として非常に有効であることが実証できた。
【００７７】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図であり、図２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明する。
この実施の形態３の遠心分離装置は、主に遠心分離機１内部を洗浄する洗浄水を供給する洗浄本管４０を汚泥供給管１４に開閉弁４１を介して接続すると共に、前記洗浄本管４０から開閉弁４２を介して分岐させた給水管としての給水分岐管２６ｃを無機凝集剤注入管２３に接続した点が、前記実施の形態２と大きく異なる。また、この実施の形態３の遠心分離装置では、外胴ボウル３のテーパ部を１段テーパ３ｄとした点も前記実施の形態２と異なるが、外胴ボウル３のテーパ部としては、処理対象の汚泥や処理量などにより、１段テーパ３ｄと図１や図２に示した２段テーパ３ｂ，３ｃを適宜選択して採用すればよい。
【００７８】
この実施の形態３では、遠心分離機１本体の洗浄本管４０から給水管としての給水分岐管２６ｃを分岐させて無機凝集剤注入管２３に接続したので、その無機凝集剤注入管２３に専用の給水ラインを設ける必要がなくなり、無機凝集剤注入系統の給水ラインを簡略化できイニシャルコストを低減できるという効果がある。もちろん、図示しないが、実施の形態２と同様に無機凝集剤注入管２３に接続する給水管２６を設け、この給水管２６を分岐させて給水本管４０を形成し、この給水本管４０を開閉弁４１を介して汚泥供給管１４に接続してもよく、このような構造としても上記同様の作用効果が得られる。
【００７９】
また、この実施の形態３では、高分子凝集剤供給管１６を汚泥供給管１４に接続して、予め汚泥に高分子凝集剤溶液を供給できるように構成した。つまり、高分子凝集剤の種類によっては汚泥との反応（接触）時間を長くとる必要があるため、高分子凝集剤溶液を汚泥供給管１４に供給するライン供給方式を採用して、予め汚泥と高分子凝集剤溶液とが十分に混合して反応できるようにした。
【００８０】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図であり、図２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態４の遠心分離装置では、無機凝集剤注入管２３に、無機凝集剤注入ポンプ２４の上流側において給水管２６を接続した点が前記実施の形態２と異なる。なお、無機凝集剤注入管２３は、無機凝集剤注入ポンプ２４の上流側が開閉弁４３を介して無機凝集剤貯留槽１３に接続され、また給水管２６は開閉弁４４を介して無機凝集剤注入管２３の前記無機凝集剤注入ポンプ２４と前記開閉弁４３との間に接続されている。
【００８１】
このように実施の形態４では、無機凝集剤注入ポンプ２４の上流側に給水管２６を接続することにより、無機凝集剤注入ポンプ２４の作用もあって、希釈水と無機凝集剤溶液とが十分に混合し、分離汚泥へ後段注入する希釈溶液（給水管２６からの給水により無機凝集剤注入管２３内で希釈されて増量した希釈無機凝集剤溶液）が速やかに且つ確実に均質化され、一層効率よく分離汚泥と希釈溶液とを混合でき、分離汚泥の固液分離（分離液の分離・低含水率化）が促進される。また、遠心分離機１の運転中に常時給水を行う（無機凝集剤を希釈して低濃度化する）ことで、無機凝集剤の付着固化を抑制でき、無機凝集剤系統（無機凝集剤注入管２３、無機凝集剤注入ポンプ２４、流量計２５の内部など）の目詰りや閉塞を防止でき、安定した汚泥脱水処理が行える。
なお、給水管２６による給水は、実施の形態２と同様に独立した給水設備を設けてもよいし、また実施の形態３と同様に遠心分離機１の洗浄を兼ねた給水設備としてもよい。
【００８２】
実施の形態５．
汚泥に予め無機凝集剤が供給されていない場合、また汚泥と注入した無機凝集剤とが十分に反応できない場合、分離液の清澄性（ＳＳ回収率）が悪くなったり、汚泥に含まれるリンが除去されず分離液へ移行してリン濃度が高くなったりするなど、分離液の水質が悪化することがあるため、この実施の形態５では、汚泥に予め無機凝集剤を供給（前段供給）しておく構造としたものである。
【００８３】
図８は本発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図であり、図１および図２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態５の遠心分離装置では、無機凝集剤の前段供給手段として無機凝集剤貯留槽１３から伸びる無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４の上流側（汚泥供給ポンプ１５と高分子凝集剤供給管１６接続部との間）で接続し、この無機凝集剤供給管２０に無機凝集剤供給ポンプ２１と流量計２２を配設すると共に、無機凝集剤の後段注入手段として無機凝集剤供給ポンプ２１の上流側（無機凝集剤貯留槽１３と無機凝集剤供給ポンプ２１との間）で無機凝集剤注入管２３を分岐させ、その無機凝集剤注入管２３にも無機凝集剤注入ポンプ２４および流量計２５を配設したものである。なお、その他の構造は前記実施の形態１（図１）と同様である。
【００８４】
このように実施の形態５では、無機凝集剤の前段供給手段として配設した無機凝集剤供給管２０、および、無機凝集剤の後段注入手段として無機凝集剤供給管２０から分岐させた無機凝集剤注入管２３のそれぞれに無機凝集剤供給ポンプ２１、および、無機凝集剤注入ポンプ２４を個々に設けて、前記無機凝集剤供給管２０からの無機凝集剤溶液の前段供給と、前記無機凝集剤注入管２３からの無機凝集剤溶液の後段注入とを独立して行うようにしたので、まず汚泥供給管１４内の汚泥に無機凝集剤溶液を前段供給でき、その後に供給される高分子凝集剤溶液との相乗効果により、大きく強固な凝集フロックを生成でき、遠心分離機１での固液分離性能を一層高め、また脱水分離液の清澄性が増したり（ＳＳ回収率の向上）、脱水分離液からリン（富栄養化物質）が除去できたりするなど脱水分離液の水質が向上し、さらに無機凝集剤注入管２３から無機凝集剤溶液（希釈溶液）を再度注入（後段注入）することで、飛躍的に脱水汚泥の含水率を低下させることができる。
【００８５】
なお、実施の形態５では、無機凝集剤供給管２０から無機凝集剤注入管２３を分岐させたが、これに限らず、例えば逆に無機凝集剤注入管２３から無機凝集剤供給管２０を分岐させるなど、無機凝集剤貯留槽１３から無機凝集剤溶液を汚泥に前段供給し、分離汚泥に後段注入することができる構造であればよい。また、実施の形態５では外胴ボウル３を、分離液排出側が円筒形状の直胴部３ａとし、分離物排出側が２段テーパ３ｂ，３ｃからなるテーパ部（狭径部）として形成している。この２段テーパ３ｂ，３ｃは、水面ＷＬ下の２段テーパ３ｂが急傾斜となり、水面ＷＬ上の２段テーパ３ｃが緩傾斜となるように製作されている。このような２段テーパ３ｂ，３ｃによって、水面下でのスクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果とプール１０内での滞留時間を増加させ、とくに固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）と無機凝集剤を反応させる２段テーパ３ｃでの滞留時間（固液分離が進んだ汚泥に凝集剤を添加し、分離汚泥からより一層分離液を分離させるための反応時間）を長くとることができる。
【００８６】
実施の形態６．
図９は本発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図であり、図８と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態６の遠心分離装置は、２種類の無機凝集剤（無機凝集剤Ａ、無機凝集剤Ｂ）を併用する構造としたものである。そのため、前記無機凝集剤貯留槽１３とは別に前段無機凝集剤貯留槽１３Ａを備え、この前段無機凝集剤貯留槽１３Ａから伸びる無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４に接続し、汚泥供給管１４内の汚泥に無機凝集剤Ａ溶液を前段供給できるようにしたものである。
【００８７】
無機凝集剤はその種類により特徴が異なる。例えば、ポリ硫酸第２鉄(ポリ鉄)は比重が大きく汚泥脱水処理等に非常に有効であるが、ｐＨが低く緩衝能も大きいため、凝集汚泥のｐＨを低下させやすい。また、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）はポリ鉄に比べて比重が軽く脱水性能（低含水率化）はポリ鉄に劣るが、ｐＨの緩衝能が小さく凝集汚泥のｐＨを低下させにくい。なお、リン除去の作用（汚泥に含まれるリンの不溶性塩化）は、ポリ鉄もＰＡＣも同等である。
【００８８】
つまり、無機凝集剤の脱水に与える影響としては、例えばｐＨが低いポリ鉄を用いた場合、脱水汚泥含水率の低下には如何なく効力を発揮するが、汚泥のｐＨも低いと、ｐＨ低下を抑える必要があり、供給・注入量（率）を抑制しなければならない。一方、ＰＡＣを用いた場合、凝集汚泥のｐＨはそれほど低下せず、十分に供給・注入できるが、脱水汚泥の含水率はポリ鉄を用いた場合に比べ低下しない。このようなことを踏まえると、無機凝集剤の２種類併用において、例えば、汚泥のｐＨが低い場合などは、前段供給する無機凝集剤ＡとしてＰＡＣを使用してｐＨ低下を抑制しつつ、凝集効果やリン除去等の処理性能を確保し、後段注入する無機凝集剤Ｂとしてポリ鉄を使用して、脱水汚泥の含水率を一層低下させ、以って安定して効率的な汚泥の脱水処理を可能とする。
【００８９】
このような実施の形態６による遠心分離装置では、無機凝集剤の持つそれぞれの特徴を活かし、汚泥性状や運転処理条件等にあわせ、２種類の無機凝集剤を使用することにより、優れた脱水性能、低含水率の脱水汚泥、良好な水質の分離液を得ることができる。また、遠心分離技術（装置面や凝集性など）から考慮すると、遠心分離機１本体、凝集汚泥、脱水汚泥、分離液のいずれも、ｐＨは中性付近が望ましく、この点からも無機凝集剤の２種類併用は有効である。
【００９０】
実施の形態７．
図１０は本発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す断面図、図１１は図１０の要部を拡大して示す断面図である。
この実施の形態７の遠心分離装置は、高分子凝集剤溶液を汚泥供給室７内に供給するため、汚泥供給室７内で開口する高分子凝集剤吐出口１６ｂが設けられた高分子凝集剤供給管１６を汚泥供給管１４内に延伸させた構造にすると共に、汚泥への無機凝集剤の前段供給も、高分子凝集剤と同様に汚泥供給室７内で行うように、汚泥供給室７内で開口する無機凝集剤供給管開口２０ａ（図１１参照）が設けられた無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４内に延伸させた構造としたものである。また、無機凝集剤は１種類を前段供給と後段注入とで併用し、給水管２６は分岐管２６ａと２６ｂとに分岐させて無機凝集剤供給管２０および無機凝集剤注入管２３へ給水（洗浄および希釈）できるように構成してある。
【００９１】
さらに詳述すると、この実施の形態７では、１つの無機凝集剤貯留槽１３に無機凝集剤前段供給の無機凝集剤供給管２０と後段注入用の無機凝集剤注入管２３とが接続していて、それらの無機凝集剤供給管２０および無機凝集剤注入管２３ならびに高分子凝集剤供給管１６のそれぞれを汚泥供給管１４内に延伸配設している。また、給水管２６を自動開閉弁２７の下流側で分岐管２６ａと２６ｂに分岐し、一方の分岐管２６ａを無機凝集剤注入管２３に接続すると共に、他方の分岐管２６ｂを無機凝集剤供給管２０の無機凝集剤貯留槽１３と無機凝集剤供給ポンプ２１との間に接続する構造としている。なお、給水管２６の分岐管２６ａには開閉弁３７が，分岐管２６ｂには開閉弁３８が設けられている。また、無機凝集剤供給管２０には無機凝集剤供給ポンプ２１および流量計２２が、無機凝集剤注入管２３には無機凝集剤注入ポンプ２４および流量計２５が配設されている。
【００９２】
そして、汚泥供給管１４内に延伸配設した無機凝集剤供給管２０および無機凝集剤注入管２３ならびに高分子凝集剤供給管１６において、無機凝集剤供給管２０は無機凝集剤溶液を無機凝集剤供給管開口２０ａから汚泥供給室７内に供給される汚泥に直接供給（無機機内前段供給）するようになっており、また無機凝集剤注入管２３は無機凝集剤溶液を無機凝集剤吐出孔２３ａから凝集剤流出口７ｂを介してプール１０（プール１０の水面ＷＬ上にスクリュウ羽根４ｃで掻き上げられた分離汚泥）に注入（無機後段注入）するようになっており、さらに高分子凝集剤供給管１６は高分子凝集剤溶液を高分子凝集剤吐出口１６ｂから凝集剤流出口７ｅを介してプール１０（汚泥供給口７ａからプール１０に流出した凝集汚泥）に供給（高分子中段供給）するようになっている。なお、無機凝集剤供給管２０および無機凝集剤注入管２３は、分岐給水管２６ｂからの給水により洗浄することができ、また無機凝集剤注入管２３から注入される無機凝集剤溶液は給水分岐管２６ａからの給水で希釈することができる。
【００９３】
以上説明した実施の形態７によれば、無機凝集剤の前段供給および高分子凝集剤の中段供給を遠心分離機１の汚泥供給室７内で行うことにより、急速回転している汚泥供給室７内で汚泥と前段供給された無機凝集剤とが混合し、生成した凝集汚泥が汚泥供給口７ａを介してプール１０に流出し、そこへ凝集剤流出口７ｅから流出してきた高分子凝集剤が供給されるため、固液分離性の高い強固な凝集汚泥となる。これに対して汚泥供給管１４へ無機凝集剤および高分子凝集剤を供給（ライン供給）すると、汚泥供給管１４内で凝集フロック（凝集汚泥）が生成してしまうが、この凝集汚泥は汚泥供給室７への流入や汚泥供給口７ａからの流出を通じて壁面等へ繰り返し衝突することになり、凝集フロックの解体（破壊）につながり固液分離性の低下を招きかねないが、汚泥供給室７内へ無機凝集剤を供給した後、凝集剤流出口７ｅを介してプール１０内へ高分子凝集剤を供給（無機機内前段供給・高分子中段供給）することにより、凝集フロックの解体を抑止することができる。
【００９４】
このように無機機内前段供給・高分子中段供給・無機後段注入により、凝集汚泥の固液分離性が高まると共に、脱水分離液の清澄性が増し（ＳＳ回収率向上）、さらに無機凝集剤の前段供給により脱水分離液からリン（富栄養化物質）を確実に除去することができ、加えて無機凝集剤を後段で再度注入（後段注入）することで、飛躍的に含水率の低下させることができる。さらには、前述のように構成としたことにより、付着固化しやすい無機凝集剤系統をすべて確実に洗浄できるため、遠心分離機１の安定した運転ができる。
【００９５】
ここで、図１１に基づき更に詳述すると、汚泥供給室７内に延伸する汚泥供給管１４の汚泥供給管開口１４ａから、汚泥供給口７ａの近傍に汚泥が供給されると共に、汚泥供給管１４内に延伸配設された無機凝集剤供給管２０の無機凝集剤供給管開口２０ａから無機凝集剤が前段供給され、汚泥供給室７内で汚泥と無機凝集剤とがまず混合する。そして汚泥供給管１４内に延伸配設された高分子凝集剤供給管１６の側面に開口する高分子凝集剤吐出口１６ｂから高分子凝集剤が、直胴部４ａに設けられた仕切板８ｄの近傍で開口する凝集剤流出口７ｅを介してプール１０（汚泥供給口７ａからプール１０に流出した凝集汚泥）へ中段供給され、凝集汚泥と高分子凝集剤とが混合する。次いで汚泥供給管１４内に延伸配設された無機凝集剤注入管２３の側面に開口する無機凝集剤吐出孔２３ａから無機凝集剤が、内胴テーパ４ｂに設けられた仕切板８の近傍で開口する凝集剤流出口７ｂを介してプール１０（プール１０の水面ＷＬ上にスクリュウ羽根４ｃで掻き上げられた分離汚泥）へ後段注入され、分離汚泥と無機凝集剤とが混合する。
【００９６】
遠心分離機１の内部をこのように構成することにより、汚泥に対して的確に且つ効率よく無機凝集剤および高分子凝集剤を供給・注入でき、また凝集フロックの破壊を抑制でき、良好な固液分離性能が発揮されて脱水汚泥の含水率を一層低減することができ、さらに薬品使用量も低減化できる。なお、実施の形態７では、無機凝集剤供給管２０、高分子供給管１６および無機凝集剤注入管２３を汚泥供給管１４内に延伸配設（例えば、図４のように３本の細管を別途延伸させたり、図５のように二重管構造として外管を３つに仕切ったりする）させたが、これに限るものではなく、各管を別々に汚泥供給室７内へ延伸させるなど各凝集剤がスムーズに供給・注入できる構造であればよい。
【００９７】
実施の形態８．
図１２は本発明の実施の形態８による遠心分離装置を示す断面図である。図１０および図１１と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
図１０および図１１に示した実施の形態７では、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給室７に延伸させて無機凝集剤の前段供給を汚泥供給室７内で行う構成としたが、この実施の形態８では、汚泥と前段供給する無機凝集剤とを十分に反応させるため、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４に接続し、汚泥供給管１４の汚泥に無機凝集剤を前段供給（ライン供給）する構成とした。このように構成することにより、汚泥と前段供給した無機凝集剤とが十分に混合され、確実に凝集フロックを生成することができると共に、汚泥に含まれるリンを不溶性塩にして分離液のリン濃度を低減することもできる。なお、無機凝集剤供給管２０の汚泥供給管１４への接続位置は、汚泥貯留槽１１から遠心分離機１までの間のいずれの場所でもかまわない。
【００９８】
実施の形態９．
図１３は本発明の実施の形態９による遠心分離装置を示す断面図、図１４は図１３の要部を拡大して示す断面図であり、図１０〜図１２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態９では、前記実施の形態７（図１０）の遠心分離装置における汚泥供給室７の直胴部４ａに設けられた分離液排出側の仕切板８ｄおよびこの仕切板８ｄの近傍に供給された高分子凝集剤が流出する分離液排出側の凝集剤流出口７ｅを省き、また汚泥供給管開口２０ａと汚泥供給口７ａとの間隔を広げた構造となっているものである。また給水管２６は、図８と同様に分岐せず無機凝集剤注入管２３に接続している。
このような構成とすることにより、図１０に示した前記実施の形態７と同様の作用効果を得ながら、汚泥供給室７内の構造を簡略化することができ、また装置の製造を容易にし、さらに維持管理や保守点検の作業を軽減化できる。
【００９９】
図１３および図１４に基づき本発明の実施の形態９を詳述すると、汚泥供給室７内に延伸する汚泥供給管１４の汚泥供給管開口１４ａから、汚泥供給口７ａの方向へ汚泥が供給されると共に、汚泥供給管１４内に延伸配設された無機凝集剤供給管２０の無機凝集剤供給管開口２０ａから無機凝集剤も汚泥供給口７ａの方向へ前段供給され、汚泥供給室７内で汚泥と無機凝集剤とがまず混合する。そして汚泥供給管１４内に延伸配設された高分子凝集剤供給管１６の側面に開口する高分子凝集剤吐出口１６ｂから高分子凝集剤が、汚泥供給室７の内壁方向へ吐出（中段供給）され、主にこの内壁を伝わって汚泥供給口７ａからプール１０へ流出する。中段供給された高分子凝集剤は、汚泥供給室７内からプール１０内において汚泥（凝集汚泥）と混合する。次いで、汚泥供給管１４内に延伸配設された無機凝集剤注入管２３の側面に開口する無機凝集剤吐出孔２３ａから無機凝集剤が、内胴テーパ４ｂに設けられた仕切板８の近傍で開口する凝集剤流出口７ｂを介してプール１０（プール１０の水面ＷＬ上にスクリュウ羽根４ｃで掻き上げられた分離汚泥）へ後段注入され、分離汚泥と無機凝集剤とが混合する。
【０１００】
このように、汚泥と前段供給された無機凝集剤とが混合して生じた凝集汚泥に対して高分子凝集剤を混合することができるため、簡単な構造であるにもかかわらず速やかに且つ効率的に強固な凝集フロックを形成することができる。そして凝集汚泥はプール１０で強い遠心力を受けて固液分離が進み、プール１０の水面ＷＬ上にスクリュウ羽根４ｃで掻き上げられた分離汚泥に無機凝集剤が後段注入され、さらに固液分離が進む。
【０１０１】
遠心分離機１の内部をこのように構成することにより、前記実施の形態７と同様に、汚泥に対して的確に且つ効率よく無機凝集剤および高分子凝集剤を供給・注入でき、また凝集フロックの破壊を抑制でき、良好な固液分離性能が発揮されて脱水汚泥の含水率を一層低減することができ、薬品使用量も低減化でき、さらに汚泥供給室７内の構造を簡略化することができる。なお、汚泥供給室７の形状は、全体的に分離物排出側に向かって傾斜を設ける（狭径化する）ことが好ましい。また、高分子凝集剤吐出口１６ｂを高分子凝集剤供給管１６の側面に開口させたが、これに限るものではなく、汚泥供給口７ａの方向に吐出させてもよく、効率よく確実に凝集汚泥へ高分子凝集剤を中段供給できる構造であればよい。
【０１０２】
実施の形態１０．
図１５は本発明の実施の形態１０による遠心分離装置を示す断面図である。図１３および図１４と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
図１３および図１４に示した実施の形態９では、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給室７に延伸させて無機凝集剤の前段供給を汚泥供給室７内で行う構成としたが、この実施の形態１０では、汚泥と前段供給する無機凝集剤とを十分に反応させるため、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４に接続し、汚泥供給管１４の汚泥に無機凝集剤を前段供給（ライン供給）する構成とした。このように構成することにより、汚泥と前段供給した無機凝集剤とが十分に混合され、確実に凝集フロックを生成することができると共に、汚泥に含まれるリンを不溶性塩にして分離液のリン濃度を低減することもできる。なお、無機凝集剤供給管２０の汚泥供給管１４への接続位置は、汚泥貯留槽１１から遠心分離機１までの間のいずれの場所でもかまわない。このような構成とすることにより、前記実施の形態８と同様の作用効果を得ながら、汚泥供給室７内の構造を簡略化することができ、また装置の製造を容易にし、さらに維持管理や保守点検の作業を軽減化できる。
【０１０３】
実施例２．
上記実施の形態５〜１０（図８〜図１５）などによる遠心分離装置の運転例を以下に示す。
実施条件は、下水消化汚泥を対象に高効率型遠心脱水機を使用し、脱水機の運転条件は処理量1.5m3/h、遠心効果2500G、両性高分子凝集剤注入率1.2%、差速1.3〜1.5回転のほぼ同一の条件とし、従来の装置と本発明にかかる遠心分離装置との比較を行った。
なお、処理対象の下水消化汚泥は、濃度が1.5%、リン濃度が600mg/L程度、ｐＨが7.4である。実施例を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
2010264419.tif 000004
【０１０５】
従来の無機凝集剤前段供給および高分子凝集剤注入を採用した遠心分離装置（従来）では、無機凝集剤としてポリ鉄を予め汚泥供給管へ供給して原汚泥と混合（前段供給）し、その後両性高分子凝集剤をライン注入して遠心脱水したところ、脱水汚泥の含水率は78.5%、分離液のリン濃度は10mg/L、SS回収率98％であった。従来装置では、分離液のリン濃度もSS回収率も良好な結果が得られたが、遠心脱水処理で重要な脱水汚泥の含水率が78.5％にとどまり、さらなる含水率の低減が求められる。
【０１０６】
これに対して、本発明の無機凝集剤後段注入方式を採用した遠心分離装置（例えば実施の形態２（図２））では、両性高分子凝集剤を汚泥供給配管１４へライン供給し、その後、汚泥供給室７内へ無機凝集剤としてポリ鉄を直接注入（後段注入）して遠心脱水したところ、汚泥処理で重要な脱水汚泥の含水率が74.0%になりとても良好な結果が得られた。しかし、分離液のリン濃度は250mg/L、SS回収率96％であり、SS回収率の若干の悪化が認められ、さらに分離液のリン濃度が高くなってしまった。これは、汚泥と無機凝集剤との接触（反応）が不十分でリンの不溶性塩の生成が進まなかったためであり、リン濃度やSS濃度の高い分離液が排水処理設備へ還流するのを防止（分離液の水質を改善）することが望ましい。
【０１０７】
そして、本発明の無機凝集剤の前段供給および後段注入を併用する遠心分離装置（実施の形態５から実施の形態１０）では、無機凝集剤としてポリ鉄を汚泥供給管１４や汚泥供給室７内へ供給（前段供給）して、その後、両性高分子凝集剤を汚泥供給管１４や汚泥供給室７内へ供給（ライン供給や中段供給）し、さらに無機凝集剤注入管２３を用いてポリ鉄を汚泥供給室７内へ直接注入し、凝集剤流出口７ｂを介してプール１０の分離物排出側に注入（後段注入）して遠心脱水したところ、脱水汚泥の含水率は74.5〜75.0%、分離液のリン濃度は10〜90mg/L、ＳＳ回収率は98％という結果が得られ、汚泥処理で重要な脱水汚泥の含水率も分離液のリン濃度も大変良好であり、ＳＳ回収率も高いレベルであった。とくに実施の形態５（図８）や実施の形態１０（図１５）などでは、分離液のリン濃度が10mg/Lまで大幅に低減しており、原汚泥の脱水処理として非常に有効であることが実証できた。
【０１０８】
実施の形態１１．
図１６は本発明の実施の形態１１による遠心分離装置を示す断面図であり、図９と同一または相当部分の構成要素には同一符号を付して重複説明する省略する。
この実施の形態１１の遠心分離装置は、リン除去状況を把握するために分離液のリン濃度を測定するリン濃度測定器３１を設け、このリン濃度測定器３１で測定されたリン濃度に基づき、前段供給用の無機凝集剤供給ポンプ２１と後段注入用の無機凝集剤注入ポンプ２４の運転を制御（流量調整）する制御器３０を設けたものである。また、図９に示した実施の形態６の場合と同様に、２種類の無機凝集剤を併用する構造とし、前記無機凝集剤貯留槽１３とは別に無機凝集剤溶液を貯留する前段無機凝集剤貯留槽１３Ａを設け、これに接続した無機凝集剤供給管２０によって前段供給用の無機凝集剤を汚泥貯留槽１１に供給するようにした。
【０１０９】
通常、分離液中のリン濃度は、汚泥濃度や脱水機の運転条件が同等の場合、無機凝集剤の供給・注入率（量）に比例し減少する。つまり、汚泥に含まれるリン成分を無機凝集剤と反応させ、不溶性塩にして分離物と共に排除できるため、分離液のリン濃度は低下する。このことから、分離液中のリン濃度を確認しながら無機凝集剤の供給・注入、とくに無機凝集剤供給ポンプ２１での供給量を制御すれば、分離液中のリン濃度を的確に調整（安定して低減）することができる。
【０１１０】
リン濃度測定器３１は、リン濃度自動測定器３１や手分析による測定、またはパックテスト等による簡易分析でもよい。制御器３０としては、リン濃度測定値（出力信号）に基づき、無機凝集剤供給ポンプ２１等の出力を増減せるもの（インバーター）、またはリン濃度の分析結果から手動で無機凝集剤供給ポンプ２１等の流量を増減可能なものであればよい。なお、実施の形態９では、確実に汚泥と無機凝集剤とを反応させるため、無機凝集剤供給管２０を前段無機凝集剤貯留槽１３Ａから汚泥貯留槽１１に延伸させ、無機凝集剤を汚泥貯留槽１１に前段供給できるように構成したが、これに限るものではなく、汚泥と無機凝集剤とを十分に混合できる構造であればよい。
【０１１１】
また、無機凝集剤の供給・注入制御に関して、間接的な制御であるが、ｐＨ計を使用しても可能である。表２に示す消化汚泥を用いての実施例において、前段での無機凝集剤の供給率（ポリ鉄注入率）に対する分離液のリン濃度と分離液ｐＨの関係を図１８に示した。
図１８に示すように、ポリ鉄注入率を増加させると分離液のリン濃度は低下すると共に、ｐＨも低下する。この相関関係を定期的に確認しておき、分離液のｐＨ値から分離液のリン濃度を推測し無機凝集剤供給ポンプ２１等を制御してもよい。
【０１１２】
以上説明した実施の形態１１における前記リン濃度測定器３１および制御器３０は、前記実施の形態１〜１０および後述する実施の形態１３の遠心分離装置にも適用可能であり、その適用により前記実施の形態１〜１０、１３の遠心分離装置における無機凝集剤供給ポンプ２１と無機凝集剤注入ポンプ２４の流量を適切に制御することができる。
【０１１３】
実施の形態１２．
図１７は本発明の実施の形態１２による遠心分離装置を示す断面図であり、図８と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態１２の遠心分離装置は、前段供給の無機凝集剤と後段注入の無機凝集剤を兼用する構成であり、図８で示した無機凝集剤供給ポンプ２１と無機凝集剤注入ポンプ２４を、１つの無機凝集剤供給ポンプ２１（無機凝集剤注入ポンプ２４であってもよい）で兼用させると共に、無機凝集剤の供給量や注入量を調整するため、無機凝集剤供給管２０に開閉弁３２を、無機凝集剤注入管２３に開閉弁３３を設け、さらにそれらの開閉弁３２，３３の開閉や開度を制御する手段として、外部因子（例えば分離液のリン濃度、分離液のｐＨなど）を利用する制御器３０Ａを設けた構成としたものであり、これにより無機凝集剤の供給・注入を自動化することができる。
【０１１４】
このような構成とすることにより、無機凝集剤の供給系統および注入系統のポンプは、無機凝集剤注入ポンプ２１（無機凝集剤注入ポンプ２４であってもよい）の１台ですみ、イニシャルコスト低減や省スペース化を計ることができる。制御器３０Ａとしては、分離液のリン除去を目的とする場合には、汚泥や分離液のリン濃度や上述したように分離液のｐＨを測定して、その出力信号により開閉弁３２や３３の開閉や開度を制御できるもの、また脱水汚泥の含水率低下を目的とする場合には、汚泥量（処理量）、脱水汚泥の含水率や粘性等を測定して、その出力信号により開閉弁３２や３３の開閉や開度を制御できるもの、さらにはＳＳ回収率の向上を目的にする場合には、分離液のＳＳ濃度、透明度、光透過性等を測定して、その出力信号により開閉弁３２や３３の開閉や開度を制御できるものを用いることができる。例えば、分離液のリン除去において、汚泥中のリン濃度が低い場合には、無機凝集剤の前段供給量を絞り、後段注入量を多くする。
【０１１５】
実施の形態１３．
図１９は本発明の実施の形態１３による遠心分離装置を示す断面図であり、図８と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【０１１６】
この実施の形態１３の背景技術として、とくに無機凝集剤注入系統において、固まりやすい無機凝集剤の除去洗浄や閉塞防止のため洗浄設備を設けた場合、通常水道水（工業用水）や地下水を用いることになり、十分な洗浄を行うと水道料金など運転コストの上昇を招く。さらに洗浄効果を高めるために多量の水道水を使用すると、水道料金が増大するばかりでなく、洗浄排水の処理が大きな負担になり、省資源化に逆行してしまう。
【０１１７】
そこで、この実施の形態１３による遠心分離装置では、遠心分離機１から排出される分離液の一部を、分離液循環配管３４を介して給水管２６へ供給し、（希釈水および洗浄水として）分離液を再利用する構成としたものである。なお、分離液循環配管３４には、分離液を循環させる分離液循環ポンプ３５および開閉弁３６を設けた。
このような構成とした実施の形態１３では、例えば遠心分離機１の処理量が5m3/hの場合、停止工程での洗浄において、通常洗浄水量は4m3/hで、洗浄時間は10〜15分程度かかるが、分離液を循環利用することにより、分離液循環量を3m3/hにすると、遠心分離機１への洗浄水の給水量は合計7m3/hとなり、給水量の増加によって遠心分離機１内等での通水量（通水速度）が上昇し、洗浄効率が向上して5分程度で洗浄することができた。
なお図示しないが、給水管２６等には長年の使用によりスケール（カルシウム系）が発生し、無機凝集剤注入管２３、無機凝集剤吐出孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、凝集剤流出口７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ等の閉塞（狭窄）も起こりえるため、酸洗浄設備を設けることが好ましい。
【０１１８】
また、遠心分離機１の稼動中に分離液を循環させることにより、無機凝集剤の希釈にも利用することができ、汚泥供給室７内へ無機凝集剤を後段注入する際、プール１０内で無機凝集剤が速やかに満遍なく分離汚泥に行き渡って混合し、良好な脱水性能が得られる。
【０１１９】
さらに分離液を希釈に使用する利点としては、分離液は汚泥から分離したものであるため汚泥と性状が類似していて、後段注入する希釈された無機凝集剤のｐＨを適正な維持（酸性化抑制）することができることである。通常ポリ鉄等は凝集時の最適ｐＨが5〜6程度であるが、例えば地下水（井水）等を使用した場合、通常地下水のｐＨは低く、ポリ鉄のｐＨも低いため、最適ｐＨ域から逸脱（低ｐＨ化）しかねなく、新たにｐＨ調整の必要が出てくる。
これに対して、分離液のｐＨは、例えば消化汚泥脱水の場合は８程度と高く、分離液を循環利用して無機凝集剤を希釈してもｐＨはほとんど変動せず、安定して脱水処理が行える。また、通常分離液は2000G以上の高い遠心効果で遠心分離したものであり、水質にも良好（SS低濃度）であるため、分離液を無機凝集剤の希釈に循環利用しても、分離液水質への影響はほとんど無い（微細粒子が多く混入するなど水質が好ましくない希釈水を用いると分離液の水質を悪化させかねない）。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
【図２（Ａ）】本発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図である。
【図２（Ｂ）】図２（Ａ）の要部拡大断面図である。
【図３】図２の遠心分離機１内の概略的な動作説明図である。
【図４】図４（Ａ）は図２中の汚泥供給管と高分子凝集剤供給管と無機凝集剤注入管の配管構造例を示す断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の端面図である。
【図５】図５は図４の変形例を示すもので、図５（Ａ）は汚泥供給管と高分子凝集剤供給管と無機凝集剤注入管の配管構造例を示す断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の端面図である。
【図６】本発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１１】図１０の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態８による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態９による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１４】図１３の要部を拡大して示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１０による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１１による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１２による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１８】ポリ鉄注入率に対する分離液のリン濃度と分離液のｐＨの関係を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態１３による遠心分離装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  遠心分離機
２  ケーシング
２ａ  分離液排出口
２ｂ  分離物排出口
３  外胴ボウル
３ａ  直胴部
３ｂ，３ｃ  ２段テーパ
３ｄ  １段テーパ
４  内胴スクリュウ
４ａ  直胴部
４ｂ  内胴テーパ
４ｃ  スクリュウ羽根
５，６  回転駆動機
７  汚泥供給室
７ａ  汚泥供給口
７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ  凝集剤流出口
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ  仕切板
１０  プール
１１  汚泥貯留槽
１２  高分子凝集剤貯留槽
１３  無機凝集剤貯留槽
１３Ａ  前段無機凝集剤貯留槽
１４  汚泥供給管
１４ａ  汚泥供給管開口
１５  汚泥供給ポンプ
１６  高分子凝集剤供給管
１６ａ  分岐管
１６ｂ  高分子凝集剤吐出口
１７  高分子凝集剤供給ポンプ
１８  流量計
１９  開閉弁
２０  無機凝集剤供給管
２０ａ  無機凝集剤供給管開口
２１  無機凝集剤供給ポンプ
２２  流量計
２３  無機凝集剤注入管
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  無機凝集剤吐出孔
２４  無機凝集剤注入ポンプ
２５  流量計
２６  給水管
２６ａ，２６ｂ  分岐管
２６ｃ  給水分岐管
２７  自動開閉弁
２８  給水ポンプ
２９  流量計
３０，３０Ａ  制御器
３１  リン濃度測定器
３２，３３  開閉弁
３４  分離液循環配管
３５  分離液循環ポンプ
３６  開閉弁
３７，３８  開閉弁
４０  本体洗浄管
４１〜４４  開閉弁
【図１】
2010264419.tif 000005
【図２（Ａ）】
2010264419.tif 000006
【図２（Ｂ）】
2010264419.tif 000007
【図３】
2010264419.tif 000008
【図４】
2010264419.tif 000009
【図５】
2010264419.tif 000010
【図６】
2010264419.tif 000011
【図７】
2010264419.tif 000012
【図８】
2010264419.tif 000013
【図９】
2010264419.tif 000014
【図１０】
2010264419.tif 000015
【図１１】
2010264419.tif 000016
【図１２】
2010264419.tif 000017
【図１３】
2010264419.tif 000018
【図１４】
2010264419.tif 000019
【図１５】
2010264419.tif 000020
【図１６】
2010264419.tif 000021
【図１７】
2010264419.tif 000022
【図１８】
2010264419.tif 000023
【図１９】
2010264419.tif 000024