(57)【要約】【課題】固液分離を促進するための凝集剤を供給する機外薬注と機内薬注について、両者を好適な比率で薬注する流量比率制御を具現化する。【解決手段】遠心分離装置において、ボウルに供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した処理液に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、を備え、流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２０％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が５％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した処理液に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を処理液に供給する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項３】
遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置と高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置の両方を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した処理液に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、前記ボウルに供給される前の処理液に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を処理液に供給する機内薬注手段と、を備え、
前記流量比率制御手段は、無機系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御し、高分子系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項４】
前記流量比率制御手段は、機内薬注又は機外薬注のいずれか一方から総供給量を供給する状態から、該総供給量を維持しつつ他方からの供給量の比率を増やしていく流量比率制御を実行するように機内薬注手段と機外薬注手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記流量比率制御手段は、前記ボウルが処理液に付与する遠心力Ｇの設定値に対応付けた機内薬注と機外薬注の比率の設定値の情報に基づいて、機内薬注手段と機外薬注手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、固形分を含む処理液に遠心力を付与して固液分離する遠心分離装置に関し、特に、処理液の固液分離を促進させるために機外と機内にて供給する凝集剤の流量比率制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形分を含む処理液を固液分離する装置として、デカンタと称される遠心分離装置が知られている。図９は、デカンタの基本構造を、概略的に示している。横型のデカンタ１は、水平軸廻りに回転するボウル１１とスクリューコンベア１２を備えている。なお、図示は省略するが、ボウル１１とスクリューコンベア１２が鉛直軸廻りに回転する竪型のデカンタも知られている。
【０００３】
ボウル１１は、一端側又は両端が円錐形状に形成された円筒形状体で構成されている。スクリューコンベア１２は、ボウル１１内で分離された固形相を搬送するためのスクリュー羽根１２ａを備えた回転式の搬送手段である。スクリューコンベア１２は、回転中心軸線に沿って空洞になっており、遠心分離される処理液の供給ノズルであるパイプ状のフィードチューブ１３が、スクリューコンベア１２と接触しないように僅かなクリアランスをもって挿入されている。フィードチューブ１３の先端から吐出される処理液は、スクリューコンベア１２内の処理液室に供給され、遠心力の作用によって外周面に形成されている供給孔１４から吐出されて、ボウル１１内に供給される。
【０００４】
このような構成において、例えば下水処理施設内にて下水由来の処理液を脱水ケーキと分離液とに分離する場合、処理液を連続的にボウル１１内に供給すると共に、ボウル１１を所定の回転数で回転させることによって、遠心力の作用によりボウル１１内にて処理液が固形相と液相とに分離される。固形相は、スクリューコンベア１２によってボウル１１の一端側に向けて搬送され、円錐形状となっている部分で液相から離脱し、固形相出口１５を介して脱水ケーキとして排出される。一方、液相（分離液）は、反対側の液相出口１６から溢流して排出される。
【０００５】
所望の脱水率の脱水ケーキを得るための手法として、処理液に付与する遠心力（Ｇ）、スクリューコンベア１２のトルク、回転するボウル１１とスクリューコンベア１２の差速を制御するなどの他に、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注処理がある（例えば、特許文献１−６参照）。特許文献１には、分離液の性状に基づいて凝集剤の流量を変える制御を実行するデカンタが開示されている。特許文献２には、汚泥と凝集剤の流量比率を変える制御を実行するデカンタが開示されている。また、特許文献３には、高分子系凝集剤と無機系凝集剤を共に機内薬注して遠心分離を実行する２液薬注方式のデカンタが開示されている。特許文献４には、高分子系凝集剤を機外薬注とし、次いで無機系凝集剤を機内薬注して遠心分離を実行する２液薬注方式のデカンタが開示されている。さらに、特許文献５と特許文献６には、無機系凝集剤から高分子系凝集剤の順に機外薬注を行い、さらに無機系凝集剤を機内薬注して遠心分離を実行する３液薬注方式のデカンタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２０２２８９号公報
【特許文献２】特公平８−２９２６８号公報
【特許文献３】特許第５６５０９９９号公報
【特許文献４】特許第５４２５５２３号公報
【特許文献５】特許第５４９０４４２号公報
【特許文献６】特許第５６１９９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば機外薬注と機内薬注の両方で無機系凝集剤を供給する特許文献５と特許文献６のデカンタは、供給する無機系凝集剤の種類は同じでも機外薬注と機内薬注とでは各々異なる目的で薬注を行っている。具体的には、機外薬注はリンを除去する目的、機内薬注は脱水性を高める目的である。しかしながら、これら従来のデカンタは、両者を好適な比率で制御することが十分に考慮されていない。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、固形分を含む処理液に遠心力を付与して固液分離する遠心分離装置において、固液分離を促進するための凝集剤を供給する機外薬注と機内薬注について、両者を好適な比率で薬注する流量比率制御を具現化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
（１）本発明の遠心分離装置は、遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した処理液に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする。
（２）本発明の遠心分離装置は、遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、前記薬注装置は、高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を処理液に供給する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする。
（３）本発明の遠心分離装置は、遠心力により処理液を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置と高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置の両方を含み、前記ボウルに供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した処理液に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、前記ボウルに供給される前の処理液に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を処理液に供給する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、無機系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御し、高分子系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする。
（４）前記比率制御手段は、機内薬注又は機外薬注のいずれか一方から総供給量を供給する状態から、該総供給量を維持しつつ他方からの供給量の比率を増やしていく流量比率制御を実行するように機内薬注手段と機外薬注手段を制御する構成とすることができる。
（５）前記比率制御手段は、前記ボウルが処理液に付与する遠心力Ｇの設定値に対応付けた機内薬注と機外薬注の比率の設定値の情報に基づいて、機内薬注手段と機外薬注手段を制御する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定の凝集剤を供給するための機外薬注手段と機内薬注手段を備えた遠心分離装置において、所定の薬注率を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御する流量比率制御手段を備えたことにより、両者を好適な比率で薬注することが可能になる。
【００１１】
所定の凝集剤が無機系凝集剤の場合には、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することにより、無機系凝集剤を好適な比率で薬注することが可能になる。
【００１２】
所定の凝集剤が高分子系凝集剤の場合には、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することにより、高分子系凝集剤を好適な比率で薬注することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい第１実施形態に従う遠心分離装置の構成を示す図である。
【図２】上記遠心分離装置の流量比率制御モデルを示す図である。
【図３】上記遠心分離装置の流量比率制御モデルの他の例を示す図である。
【図４】無機系凝集剤の前添加と後添加の固液分離に与える影響を説明する図である。
【図５】本発明の好ましい第２実施形態に従う遠心分離装置の構成を示す図である。
【図６】上記遠心分離装置の流量比率制御モデルを示す図である。
【図７】上記遠心分離装置の流量比率制御モデルの他の例を示す図である。
【図８】本発明の好ましい第３実施形態に従う遠心分離装置の構成を示す図である。
【図９】従来の遠心分離装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態に従う遠心分離装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。但し、以下に説明する実施形態によって本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。
【００１５】
（第１実施形態）
本実施形態のデカンタ２は、無機系凝集剤を機外と機内の両方に供給する構成を備えている。図１に示すように、デカンタ２は、固形相出口２０と液相出口２１が下面側に形成されているケーシング２ａと、ケーシング内に配置されたボウル３と、ボウル３内で遠心分離された固形相を搬送するスクリューコンベア４と、遠心分離する処理液をボウル３内に供給するためのパイプ状の供給ノズル５を備えている。ボウル３は、例えばケーシング２ａの外部に配置されるベアリング等の軸受機構２２によって、その両軸が支持されている。さらにスクリューコンベア４は、コンベアベアリング等の軸受機構２３によって、その両軸が支持されている。なお、符号２４は、ケーシング２ａ内の空間を区画する仕切壁である。
【００１６】
そして、駆動機構である主モーター２５（作図の便宜上不図示のため図５参照）の動力が回転ベルト２５ａを介してボウル３側のプーリー２５ｂに伝達されると、ボウル３が回転し、さらに差速発生装置であるギアボックス２６及びスプラインシャフト２６ａを通じてスクリューコンベア４に回転動力が伝達され、これによりボウル３とスクリューコンベア４とが相対的な差速をもって回転する。処理液の種類や濃度等によって適宜調整され得るが、通常運転の一例として、５００〜８０００ｍｉｎ−１の範囲内で選択される所定の回転数でボウル３を回転させ、ボウル３に対して０．５〜５０ｍｉｎ−１の相対的な差速をもってスクリューコンベア４を回転させて遠心分離を行う。処理液としては、一例として下水由来の汚泥を適用する場合、例えば２〜２５ｍ３／Ｈｒの流量でボウル３内に供給することができる。
【００１７】
ギアボックス２６には、バックドライブモーター２７と称されるモーターが回転ベルト２７ａ及びプーリー２７ｂを介して連結されている。バックドライブモーター２７は、スクリューコンベア４がボウル３よりも遅く回転するようにブレーキをかけるためのものである。ブレーキをかけることによってバックドライブモーター２７に発生する回生電力は、主モーター２５に供給することができる。但し、バックドライブモーター２７は必ずしも設けなくともよい。なお、符号２８は、デカンタ２の支持架台であり、符号２９は、供給ノズル５を支持する支持部材である。
【００１８】
ボウル３は、円筒状の胴部の一端側に円錐形状部３１が形成されており、他端側にはフロントハブ３２と称する円盤状部材が設けられている。ボウル３の胴部は、ボウル３内に供給される処理液のプール（液溜り）部を形成する。一方、円錐形状部３１は、スクリューコンベア４によって搬送される固形相が液相から離脱するビーチ部を形成しており、その端部に固形相排出口３３が設けられている。フロントハブ３２には、液相が溢流して排出される液相排出口３４が設けられている。液相排出口３４は、フロントハブ３２を貫通する円形状の開口穴である。
【００１９】
スクリューコンベア４の外周面には、固形相を搬送するためのスクリュー羽根４１が螺旋状に設けられている。さらに、スクリューコンベア４の外周面には、処理液供給孔４２が設けられている。処理液供給孔４２は、スクリューコンベア４の内部に形成されている処理液供給室４３と連通している。
【００２０】
供給ノズル５は、回転するボウル３及びスクリューコンベア４とは接触しないようにして、処理液供給室４３内まで接近又は挿入されている。処理液供給室４３には、供給された処理液が逆流出するのを防ぐための防液堤となる起立壁４４が周方向に沿って設けられている。一方、フィードチューブ５の基端側には、例えばポンプなどの処理液送液手段（不図示）からの流路５１（例えば、配管）が接続されるようになっている。処理液送液手段によって送られてくる処理液は、フィードチューブ５の先端から処理液供給室４３内に吐出され、さらに処理液供給室４３内に供給された処理液は、回転するスクリューコンベア４の遠心力の作用によって処理液供給孔４２から吐出されてボウル３内に供給される。
【００２１】
続いて、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置について説明する。本実施形態のデカンタ２は、前添加としての機外薬注と後添加としての機内薬注の比率を制御しながら無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置７を備えている。図１には、好ましい一例として、機外薬注の無機系凝集剤、高分子系凝集剤、機内薬注の無機系凝集剤の順に凝集剤を供給する３液薬注方式を採用している。
【００２２】
先ず、ボウル３に供給される前の処理液に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段について説明する。機外薬注の好ましい一例として、ライン薬注方式を採用することができる。ライン薬注方式は、例えば、供給ノズル５に接続される処理液の流路５１（例えば、配管）の途中に無機系凝集剤の流路７１（例えば、配管）を接続し、流路５１内を流れる処理液に無機系凝集剤を直接添加する構成である。すなわち、流路５１内を流れる流体が形成する乱流や渦流等を利用して、流路５１内で処理液と無機系凝集剤を撹拌混合するのである。さらに、流路５１と流路７１の接続点よりも下流側に、ラインミキサーやバルブなどの撹拌作用を発揮する装置を、追加的に設置するようにしてもよい。
【００２３】
この無機系凝集剤の流路７１の途中には、流量調節手段としてのバルブ７２が設けられており、バルブ７２の開度を調節することによって流量を調節する。さらに、流路７１の途中には流量計７３が設けられており、機外薬注する無機系凝集剤の流量を計測できるようになっている。但し、バルブ７２は流量調節手段の一例であり、これに限定されることはなく、流量を調節可能であれば他の構成を採用してもよい。例えば、流量を可変に設定し得る定量ポンプなどを、他の例として挙げることができる。
【００２４】
さらに、無機系凝集剤の流路７１の基端側には、送液手段としての無機系凝集剤送液ポンプ７４（以下、単に「凝集剤ポンプ７４」と称す）を介して、無機系凝集剤の供給源が連結されている。図１には、供給源の一例として、無機系凝集剤の溶解液を貯留したタンク７５を図示している。無機系凝集剤としては、例えばポリ硫酸第二鉄（ポリ鉄）、ＰＡＣなどから選択される１種以上を用いることができる。その中でも、ポリ鉄が好ましい。勿論、他の種類の無機系凝集剤であってもよい。さらに、機内薬注と機外薬注の凝集剤は、同種であってもよく異種であってもよい。
【００２５】
続いて、前添加の無機系凝集剤の次に供給する高分子系凝集剤の薬注手段について説明する。高分子系凝集剤は、一例として供給ノズル５を通じた機内薬注方式を採用することができる。より詳しくは、供給ノズル５は、中央に処理液が流れる流路５２が形成され、例えばその外周を囲うように高分子系凝集剤が流れる流路５３が形成された多重管構造となっている。そして、供給ノズル５の基端側に、送液手段としての高分子系凝集剤送液ポンプ６４（以下、単に「凝集剤ポンプ６４」と称す）からの流路６６（例えば、配管）が接続されている。さらに凝集剤ポンプ６４には、供給源の一例として、高分子系凝集剤の溶解液が貯留されたタンク６５が連結されている。なお、高分子系凝集剤は、図１に示す機内薬注に代えて、後述する図５に示すような機外薬注を採用してもよい。
【００２６】
さらに、凝集剤ポンプ６４からの流路６６の途中には、流量調節手段としてのバルブ６７が設けられており、バルブ６７の開度を調節することによって流量を調節する。さらに、流路６６の途中には流量計６８が設けられており、高分子系凝集剤の流量を計測できるようになっている。但し、バルブ６７は流量調節手段の一例であり、これに限定されることはなく、流量を調節可能であれば他の構成を採用してもよい。例えば、流量を可変に設定し得る定量ポンプなどを、他の例として挙げることができる。
【００２７】
他方、供給ノズル５の先端側には、中央の処理液の吐出口とは別に、高分子系凝集剤の吐出口が形成されている。高分子系凝集剤の吐出口は、供給ノズル５の先端部側周面に径方向に貫通するように複数形成した円形の開口孔とすることができる。一方、スクリューコンベア４の内部には、隔壁となる起立壁４４を介在して処理液供給室４３と隣接するように凝集剤供給室４５が形成されている。凝集剤供給室４５は、スクリューコンベア４の空洞の内周面に全周に亘って形成された断面溝状の供給室であり、供給ノズル５から径方向に吐出される高分子系凝集剤を受けることができるようになっている。さらに、断面溝状の凝集剤供給室４５の底面にあたる部分には、供給室内に受けた高分子系凝集剤をボウル３内に供給するための凝集剤吐出口４６が形成されている。凝集剤吐出口４６は、スクリューコンベア４を径方向に貫通するようにして複数形成した円形の開口孔とすることができる。すなわち、高分子系凝集剤も、処理液と同様に、回転するスクリューコンベア４の遠心力の作用を利用してボウル３内に供給する構成となっている。高分子系凝集剤は、ボウル３内にある処理液に供給してもよく、ボウル３内に向けて供給途中の処理液に混合するようにしてもよい。
【００２８】
高分子系凝集剤としては、両性ポリマー，アニオン性ポリマー又はカチオン性ポリマーのいずれか、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。高分子系凝集剤の好ましい一例としては、ジメチルアミノエチルメタクリレート，ジメチルアミノエチルアクリレート，ポリビニルアミジンなどの１種以上を挙げることができる。なお、図１には、供給源の一例として、高分子系凝集剤の溶解液を貯留したタンク６５を図示しているが、例えば固形の高分子系凝集剤を溶媒（例えば、水）に溶解させて溶解液を生成する溶解装置などを供給源としてもよい。
【００２９】
さらに続いて、ボウル３内に無機系凝集剤を供給する機内薬注手段について説明する。機内薬注の好ましい一例として、供給ノズル５を通じた薬注方式を採用することができる。より詳しくは、供給ノズル５は、中央に処理液が流れる流路５２が形成され、例えばその外周を囲うように高分子系凝集剤が流れる流路５３が形成され、さらにその外周を囲うように無機系凝集剤が流れる流路５４が形成された多重管構造となっている。そして、供給ノズル５の基端側に、凝集剤ポンプ７４から分岐された無機系凝集剤の流路７６（例えば、配管）が接続されている。
【００３０】
さらに、この機内薬注用の流路７６の途中にも、流量調節手段としてのバルブ７７が設けられており、バルブ７７の開度を調節することによって凝集剤の流量を調節する。さらに、流路７６の途中には流量計７８が設けられており、凝集剤の流量を計測できるようになっている。但し、バルブ７７は流量調節手段の一例であり、これに限定されることはなく、流量を調節可能であれば他の構成を採用してもよい。例えば、流量を可変に設定し得る定量ポンプなどを、他の例として挙げることができる。
【００３１】
他方、供給ノズル５の先端側には、中央の処理液の吐出口及び高分子系凝集剤の吐出口とは別に、無機系凝集剤の吐出口が形成されている。無機系凝集剤の吐出口は、供給ノズル５の先端部側周面に径方向に貫通するように複数形成した円形の開口孔とすることができる。一方、スクリューコンベア４の内部には、起立壁４４を介在して高分子系の凝集剤供給室４５と隣接するように無機系の凝集剤供給室４７が形成されている。凝集剤供給室４７は、スクリューコンベア４の空洞の内周面に全周に亘って形成された断面溝状の供給室であり、供給ノズル５から径方向に吐出される無機系凝集剤を受けることができるようになっている。さらに、断面溝状の凝集剤供給室４７の底面にあたる部分には、供給室内に受けた無機系凝集剤をボウル３内に供給するための凝集剤吐出口４８が形成されている。凝集剤吐出口４８は、スクリューコンベア４を径方向に貫通するようにして複数形成した円形の開口孔とすることができる。すなわち、無機系凝集剤も、処理液及び高分子系凝集剤と同様に、回転するスクリューコンベア４の遠心力の作用を利用してボウル３内に供給する構成となっている。但し、無機系凝集剤は、好ましい一例として、ビーチ部付近にある固液分離が進行した固形相に供給している。
【００３２】
本実施形態のデカンタ２は、機外薬注手段と機内薬注手段による無機系凝集剤の供給量を制御する流量比率制御部７９をさらに備えている。流量比率制御部７９は、例えばＣＰＵ、メモリ等の記憶装置を含むコンピュータシステムによって構成することができる。流量比率制御部７９は、操作盤としてデカンタ２の近傍に設置してもよく、中央制御室に設置された操作システムがその機能を発揮するように構成してもよい。
【００３３】
流量比率制御手段としての流量比率制御部７９は、デカンタ２に供給する無機系凝集剤の総供給量を分配し、所定の流量比率にて機外薬注と機内薬注から無機系凝集剤を供給するように機外薬注手段と機内薬注手段の動作を制御する。
【００３４】
機外薬注と機内薬注の流量比率制御の一例としては、図２に例示するバルブ開度のバランス調節を挙げることができる。より具体的には、先ず、バルブ（７２，７７）の開閉範囲を予め決め、その範囲内で最も閉じた状態を０％とし、最も開いた状態を１００％に割り当てる。そして、例えばポジションメータ付きの電動アクチュエータを用いて０〜１００％の間でバルブ開度を任意に調整可能にする。バルブ（７２，７７）の開閉範囲は、全閉から全開までの範囲としてもよく、バルブ（７２，７７）の構成上、精度よく流量調整が可能な範囲としてもよい。そして、図２（ａ）に示すように、機外薬注側のバルブ開度を１００％とし機内薬注側のバルブ開度を０％として凝集剤の総供給量を供給する状態から、両方のバルブ開度が５０％の中間点を経由して、機外薬注側のバルブ開度を０％とし機内薬注側のバルブ開度を１００％として凝集剤の総供給量を供給する状態までを、往復可能に移行できるようにする。バルブ開度は、図示するように２５％刻みで変えてもよく、２５％よりも小さい開度で変えるようにしてもよい。
【００３５】
制御モデルの他の例として、図２（ｂ）に示すように、機外薬注側のバルブ開度を０％とし機内薬注側のバルブ開度を１００％として凝集剤の総供給量を供給する状態から、両方のバルブ開度が５０％の中間点を経由して、機外薬注側のバルブ開度を１００％とし機内薬注側のバルブ開度を０％として凝集剤の総供給量を供給する状態までを、往復可能に移行できるようにしてもよい。この場合も、上記と略同様の制御動作を行うようにする。
【００３６】
さらに他の制御モデルとして、図３に示すように、ボウル３の回転数によって決まる遠心力（Ｇ）の大きさに対応つけて、機外と機内のバルブ開度を設定した制御モデルを採用してもよい。
【００３７】
このような制御モデルを利用して無機系凝集剤の流量比率制御を行う場合、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を制御するのが好ましい。その理由を、図４を参照しながら詳述する。なお、ここでいう薬注率は、無機凝集剤成分の質量（kg）を処理液に含まれる固形分（本例では汚泥）の質量（kg）で除したときの百分率である。薬注率は、例えば１時間といった単位時間あたりに供給する汚泥と凝集剤から算出される薬注率を用いるのが好ましいが、例えば１日あたりの汚泥処理量と凝集剤量から算出される薬注率を用いるなど任意の変更を行ってもよい。
【００３８】
図４は、無機系凝集剤が固液分離を促進させる作用として、（１）リン除去作用と（２）脱水作用（脱水ケーキの含水率に表れる）の２つを一例に挙げて、前添加および後添加の効果を模式的に示したグラフである。この効果は、本発明者および本出願人らがデカンタ１の様々な運転状態を検証する中で確認した結果に基づいている。
【００３９】
まず前添加についてみると、リン除去率を示す曲線Ｓ１から分かるように、前添加は、リン除去作用が主たる作用となる。このリン除去作用は、特許文献５及び６にも示されている事実である。ところが、薬注率が約５％（kg/kg-固形分）を超えるとそれ以上薬注率を増やしてもリン除去率は横ばいとなる（一例として約９５％程度）。このようにリン除去率が横ばいとなるところでの増量は、コスト増を招くばかりか脱水ケーキ中の無機系凝集剤成分（ポリ鉄の場合は鉄分や硫酸イオン等）の濃度が高くなることによる悪影響が懸念されることになる。汚泥の性状等によってリン除去作用にバラツキがあるので、最適な薬注率に合わせ込む制御を行うことになるが、薬注率を可変する範囲は約５％（kg/kg-固形分）を超えない範囲（すなわち、５％以下）とするのが好ましい。
【００４０】
次に脱水作用についてであるが、脱水ケーキの含水率を示す曲線Ｓ２から分かるように、薬注率が約５％（kg/kg-固形分）のあたりで谷形の曲線が表れる。その理由は、薬注率が約５％（kg/kg-固形分）までの薬注は、汚泥に対する荷電中和作用が進み、これが高分子系凝集剤を添加したときにタフな汚泥のフロックが生成されるという作用をもたらすと考える。その結果として、ボウル３内でフロックが維持され、低含水率の脱水ケーキが得られる。しかし、約５％（kg/kg-固形分）を超えると汚泥に対する荷電中和作用が進み過ぎて、高分子系凝集剤を添加したときに汚泥のフロックが生成し難い状況が生じ得る。その結果、前添加することによる脱水作用は少なくなる。さらに、脱水ケーキの含水率は、例えば汚泥の性状によっては、曲線（破線）Ｓ３に示すように谷形のピークが７％（kg/kg-固形分）付近に表れる場合もある。また別の事例として、例えば汚泥の性状によっては、曲線（一点鎖線）Ｓ４に示すように谷形のピークが表れず前添加すると含水率が悪くなるだけの場合もある。このような知見から、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）若しくは５％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を制御するのが好ましい。
【００４１】
続いて後添加についてみると、含水率を示す曲線Ｓ５から分かるように、後添加は、脱水作用が主たる作用となる。リン除去率を示す曲線Ｓ６から分かるように、後添加は、リン除去作用は殆ど期待できない。この脱水作用についても、特許文献５及び６に示されている事実である。ところが、薬注率が２０〜３０％（kg/kg-固形分）を超えるとそれ以上薬注率を増やしても脱水作用はそれ程までには得られない。従って、薬注率が２０％（kg/kg-固形分）を超えての増量は、コスト増を招くばかりか脱水ケーキ中の無機系凝集剤成分（ポリ鉄の場合は鉄分や硫酸イオン等）の濃度が高くなることによる悪影響が懸念されることになる。汚泥の性状等によって脱水作用にバラツキがあるので、最適な薬注率に合わせ込む制御を行うことになるが、薬注率を可変する範囲は、後添加にあたる機内薬注率が２０％（kg/kg-固形分）を超えない範囲とするのが好ましい。但し、例えば汚泥の性状によりフロック形成が著しく低下する場合に備えて合計が３０％（kg/kg-固形分）を超えない範囲とするのが好ましい。
【００４２】
以上の理由から、総じて、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）若しくは２５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）若しくは５％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を制御するのが好ましい。これに対して、特許文献５及び６の従来のデカンタは、総量で６０００ｐｐｍ（前添加：１０００ｐｐｍ、後添加：５０００ｐｐｍ）で無機凝集剤を添加している。１０００ｐｐｍの前添加は、計算上、９．６％（kg/kg-固形分）の薬注率となり、リン除去作用並びに汚泥フロックのタフ化の観点からは好適な薬注率とは言えない。さらに、総量で６０００ｐｐｍの添加は、計算上、５８％（kg/kg-固形分）の薬注率となり、脱水作用の観点からは好適な薬注率とは言えない。
【００４３】
以上の通り、本実施形態によれば、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することにより、無機系凝集剤を好適な比率で薬注することが可能になる。なお、変形例として、合計が超えない範囲の上限値は、３５％に限らず、３５％，３０％，２５％，２０％又は１５％のいずれかを採用してもよく、前添加が超えない範囲の上限値は、７％に限らず、７％，６％，５％又は４％のいずれかを採用してもよい。
【００４４】
そして、流量比率制御を行うにあっては、流量比率制御部は、上記範囲内を満たしつつ凝集剤の総供給量をできるだけ必要最小限に近づけることを行うのが好ましい。上記バルブ開度による制御で総供給量及び前添加が上記範囲内にあるか否かは、例えば機外と機内の流路に設けた流量計７３，７８で計測される流量によって判定することができる。例えば図２（ａ）に示したバルブ開度の２５％刻みの移行は、所定のタイミング（例えば、数時間おき）で行うことができる。例えば、バルブ開度を移行したときに脱水ケーキの含水率及び／又は分離液の状態（ＳＳ濃度、色、泡、ｐＨなど）の検出結果が良くなる傾向の場合はさらに移行を進めていき、検出結果が悪くなる傾向の場合は移行を戻していく。この往復を繰り返すことによって、機外と機内の薬注を最適なバランスに収束させることができる。
【００４５】
最適なバランスポイントが見つかると、望ましくは凝集剤の総供給量を下げていき、前記検出結果が良好な状態を維持していればさらに総供給量を下げていき、前記検出結果が悪くなる傾向になると総供給量を戻していく。この往復を繰り返すことによって機外と機内の薬注が最適なバランスであって且つ最適な総供給量に収束させることができる。
【００４６】
以上の通り、本実施形態によれば、流量比率制御部７９によって機外薬注と機内薬注の流量比率制御を実行することにより、両者の好適な比率と好適な総供給量がバランスするポイントを見付けることが可能となる。その結果、無機系凝集剤の消費量（供給量）を抑えつつ、不良な分離液又は脱水ケーキが発生するのを抑えた良好な固液分離を行うことが可能となる。特に、無機系凝集剤の場合、流量比率制御を実行することによって、使用量安定性を確保でき、リン除去が効果的、脱水ケーキ（生成物）の生産性が安定的、ｐＨを安定させることができるといった利点がある。これにより、下流の処理施設である焼却側やコンポスト等において、脱水ケーキの処理ができなくなるという不具合が発生するのを抑えることができる。
【００４７】
なお、図２及び図３のような制御モデルが有効な理由は、機外と機内を定量的な流量で制御を行うよりも、バルブ開度という定性的な比率制御の方が処理液の流量に柔軟に対応し得るからである。すなわち、定性的であるがゆえ、バルブ開度による流量比率制御モデルを少なくとも一つ持っていれば、種々の異なる処理液の流量に対してこの制御モデルで一義的に対応し得るのである。なお、流量調節手段を、バルブに代えて定量ポンプ等の他の手段を用いる場合も、例えばポンプ出力（％）を利用して同様の制御を行うことができる。以下に説明する第２実施形態及び第３実施形態も同様である。
【００４８】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に従うデカンタ２について、図５を参照しながら説明する。本実施形態のデカンタ２は、高分子系凝集剤を機外と機内の両方に供給する高分子系薬注装置６を備えたことを除けば、第１実施形態のデカンタ２と同様の構成である。従って、以下は、高分子系薬注装置６について詳述し、第１実施形態のデカンタ２と同様の構成については、同じ符号を付すことによって説明を省略する。なお、本実施形態のデカンタ２は、無機系凝集剤を機内薬注又は機外薬注する手段を追加するようにしてもよい。
【００４９】
先ず、ボウル３に供給される前の処理液に凝集剤を混合する機外薬注手段について説明する。機外薬注の好ましい一例としては、ライン薬注方式を採用することができる。ライン薬注は、例えば、供給ノズル５に接続される処理液の流路５１（例えば、配管）の途中に高分子系凝集剤の流路６１（例えば、配管）を接続し、流路５１内を流れる処理液に高分子系凝集剤を直接添加する構成である。すなわち、流路５１内を流れる流体が形成する乱流や渦流等を利用して、流路５１内で処理液と高分子系凝集剤を撹拌混合するのである。さらに、流路５１と流路６１の接続点よりも下流側に、ラインミキサーやバルブなどの撹拌作用を発揮する装置を、追加的に設置するようにしてもよい。
【００５０】
この高分子系凝集剤の流路６１の途中には、流量調節手段としてのバルブ６２が設けられており、バルブ６２の開度を調節することによって流量を調節する。さらに、流路６１の途中には流量計６３が設けられており、機外薬注する高分子系凝集剤の流量を計測できるようになっている。但し、バルブ６２は流量調節手段の一例であり、これに限定されることはなく、流量を調節可能であれば他の構成を採用してもよい。例えば、流量を可変に設定し得る定量ポンプなどを、他の例として挙げることができる。
【００５１】
さらに、高分子系凝集剤の流路６１の基端側には、送液手段としての高分子系凝集剤送液ポンプ６４（以下、単に「凝集剤ポンプ６４」と称す）を介して、高分子系凝集剤の供給源が連結されている。
【００５２】
続いて、ボウル３内に高分子系凝集剤を供給する機内薬注手段について説明する。この機内薬注手段については、第１実施形態と同様の構成とすることができる。機内薬注の好ましい一例としては、供給ノズル５を通じた薬注方式を採用することができる。より詳しくは、供給ノズル５は、中央に処理液が流れる流路５２が形成され、例えばその外周を囲うように高分子系凝集剤が流れる流路５３が形成された多重管構造とする。そして、供給ノズル５の基端側に、凝集剤ポンプ６４から分岐された高分子系凝集剤の流路６６（例えば、配管）が接続されている。
【００５３】
さらに、この機内薬注用の流路６６の途中にも、流量調節手段としてのバルブ６７が設けられており、バルブ６７の開度を調節することによって凝集剤の流量を調節する。さらに、流路６６の途中には流量計６８が設けられており、凝集剤の流量を計測できるようになっている。但し、バルブ６７は流量調節手段の一例であり、これに限定されることはなく、流量を調節可能であれば他の構成を採用してもよい。例えば、流量を可変に設定し得る定量ポンプなどを、他の例として挙げることができる。
【００５４】
他方、供給ノズル５の先端側には、中央の処理液の吐出口とは別に、高分子系凝集剤の吐出口が形成されている。高分子系凝集剤の吐出口は、供給ノズル５の先端部側周面に径方向に貫通するように複数形成した円形の開口孔とすることができる。一方、スクリューコンベア４の内部には、隔壁となる起立壁４４を介在して処理液供給室４３と隣接するように凝集剤供給室４５が形成されている。凝集剤供給室４５は、スクリューコンベア４の空洞の内周面に全周に亘って形成された断面溝状の供給室であり、供給ノズル５から径方向に吐出される高分子系凝集剤を受けることができるようになっている。さらに、断面溝状の凝集剤供給室４５の底面にあたる部分には、供給室内に受けた高分子系凝集剤をボウル３内に供給するための凝集剤吐出口４６が形成されている。凝集剤吐出口４６は、スクリューコンベア４を径方向に貫通するようにして複数形成した円形の開口孔とすることができる。すなわち、高分子系凝集剤も、処理液と同様に、回転するスクリューコンベア４の遠心力の作用を利用してボウル３内に供給する構成となっている。
【００５５】
本実施形態のデカンタ２は、機外薬注手段と機内薬注手段による高分子系凝集剤の供給量を制御する流量比率制御部６９をさらに備えている。流量比率制御部６９は、例えばＣＰＵ、メモリ等の記憶装置を含むコンピュータシステムによって構成することができる。流量比率制御部６９は、操作盤としてデカンタ２の近傍に設置してもよく、中央制御室に設置された操作システムがその機能を発揮するように構成してもよい。
【００５６】
流量比率制御手段である流量比率制御部６９は、デカンタ２に供給する凝集剤の総供給量を分配し、所定の流量比率にて機外薬注と機内薬注から凝集剤を供給するように機外薬注手段と機内薬注手段の動作を制御する。高分子系凝集剤は、第１実施形態と同じ種類のものを用いることができる。さらに、機内薬注と機外薬注の高分子系凝集剤は、同種であってもよく異種であってもよい。
【００５７】
機外薬注と機内薬注の流量比率制御の一例としては、図６に例示するバルブ開度のバランス調節を挙げることができる。より具体的には、先ず、バルブ（６２，６７）の開閉範囲を予め決め、その範囲内で最も閉じた状態を０％とし、最も開いた状態を１００％に割り当てる。そして、例えばポジションメータ付きの電動アクチュエータを用いて０〜１００％の間でバルブ開度を任意に調整可能にする。バルブ（６２，６７）の開閉範囲は、全閉から全開までの範囲としてもよく、バルブ（６２，６７）の構成上、精度よく流量調整が可能な範囲としてもよい。そして、図６（ａ）に示すように、機外薬注側のバルブ開度を１００％とし機内薬注側のバルブ開度を０％として凝集剤の総供給量を供給する状態から、両方のバルブ開度が５０％の中間点を経由して、機外薬注側のバルブ開度を０％とし機内薬注側のバルブ開度を１００％として凝集剤の総供給量を供給する状態までを、往復可能に移行できるようにする。バルブ開度は、図示するように２５％刻みで変えてもよく、２５％よりも小さい開度で変えるようにしてもよい。
【００５８】
制御モデルの他の例として、図６（ｂ）に示すように、機外薬注側のバルブ開度を０％とし機内薬注側のバルブ開度を１００％として凝集剤の総供給量を供給する状態から、両方のバルブ開度が５０％の中間点を経由して、機外薬注側のバルブ開度を１００％とし機内薬注側のバルブ開度を０％として凝集剤の総供給量を供給する状態までを、往復可能に移行できるようにしてもよい。この場合も、上記と略同様の制御動作を行うようにする。
【００５９】
さらに他の制御モデルとして、図７に示すように、ボウル３の回転数によって決まる遠心力（Ｇ）の大きさに対応つけて、機外と機内のバルブ開度を設定した制御モデルを採用してもよい。
【００６０】
このような制御モデルを利用して高分子系凝集剤の流量比率制御を行う場合、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御するのが好ましい。合計が２％（kg/kg-固形分）を超えると、後段の設備に支障が生じる程に分離液の泡立ちがひどくなる等の不具合が生じるからである。なお、ここでいう薬注率は、高分子系凝集剤成分の質量（kg）を処理液に含まれる固形分（本例では汚泥）の質量（kg）で除したときの百分率である。薬注率は、例えば１時間といった単位時間あたりに供給する汚泥と凝集剤から算出される薬注率を用いるのが好ましいが、例えば１日あたりの汚泥処理量と凝集剤量から算出される薬注率を用いるなど任意の変更を行ってもよい。
【００６１】
このような構成の本実施形態によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することにより、高分子系凝集剤を好適な比率で薬注することが可能になる。特に、高分子凝集剤は、無機系凝集剤とは違い、機外及び機内のいずれの薬注も脱水ケーキの含水率（脱水作用）に主たる作用がある。従って、これまでは機外と機内で分配することは行われてこなかった。ところが、本発明者および本出願人らがデカンタ１の様々な運転状態を検証する中で、例えば汚泥の性状等によって機外側寄りの薬注に脱水作用が効果的に表れるときと機内側寄りの薬注に脱水作用が効果的に表れるときがある場合を確認した。従って、機外と機内で分配することに利点があり、本実施形態のように機外薬注と機内薬注の最適なバランスポイントを探れる流量比率制御が有効となる。なお、変形例として、合計が超えない範囲の上限値は、２％に限らず、２％，１．７％，１．６％，１．５％，１．２％又は１％のいずれかを採用してもよい。
【００６２】
そして、流量比率制御を行うにあっては、流量比率制御部６９は、上記範囲内を満たしつつ凝集剤の総供給量をできるだけ必要最小限に近づけることを行うのが好ましい。上記バルブ開度による制御で総供給量が上記範囲内にあるか否かは、例えば機外と機内の流路に設けた流量計６３，６８で計測される流量によって判定することができる。例えば図６（ａ）に示したバルブ開度の２５％刻みの移行は、所定のタイミング（例えば、数時間おき）で行うことができる。例えば、バルブ開度を移行したときに脱水ケーキの含水率及び／又は分離液の状態（ＳＳ濃度、色、泡、ｐＨなど）の検出結果が良くなる傾向の場合はさらに移行を進めていき、検出結果が悪くなる傾向の場合は移行を戻していく。この往復を繰り返すことによって、機外と機内の薬注を最適なバランスに収束させることができる。
【００６３】
最適なバランスポイントが見つかると、望ましくは凝集剤の総供給量を下げていき、前記検出結果が良好な状態を維持していればさらに総供給量を下げていき、前記検出結果が悪くなる傾向になると総供給量を戻していく。この往復を繰り返すことによって機外と機内の薬注が最適なバランスであって且つ最適な総供給量に収束させることができる。
【００６４】
以上の通り、本実施形態によれば、流量比率制御部６９によって機外薬注と機内薬注の流量比率制御を実行することにより、両者の好適な比率と好適な総供給量がバランスするポイントを見付けることが可能となる。その結果、高分子系凝集剤の消費量（供給量）を抑えつつ、不良な分離液又は脱水ケーキが発生するのを抑えた良好な固液分離を行うことが可能となる。
【００６５】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に従うデカンタ２について説明する。本実施形態のデカンタ２は、図８に示すように、第１実施形態で詳述した無機系凝集剤薬注装置７と第２実施形態で詳述した高分子系凝集剤薬注装置６の両方を備えた構成である。ゆえに第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付すことによって詳細な説明を省略する。かかる構成とすれば、高分子系凝集剤の流量比率制御による効果と無機系凝集剤の流量比率制御による効果の両方を得ることができ、より好適な処理を実現することができる。
【００６６】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の置換、変形、変更等が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【００６７】
２    デカンタ
３    ボウル
４    スクリューコンベア
６    高分子系凝集剤薬注装置
６９  流量比率制御部
７    無機系凝集剤薬注装置
７９  流量比率制御部
【図１】
2018199115.tif 000003
【図２】
2018199115.tif 000004
【図３】
2018199115.tif 000005
【図４】
2018199115.tif 000006
【図５】
2018199115.tif 000007
【図６】
2018199115.tif 000008
【図７】
2018199115.tif 000009
【図８】
2018199115.tif 000010
【図９】
2018199115.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力により汚泥を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の汚泥に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した汚泥に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
遠心力により汚泥を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置を含み、前記ボウルに供給される前の汚泥に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を汚泥に供給する機内薬注手段と、を備え、前記流量比率制御手段は、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項３】
遠心力により汚泥を固液分離するボウルと、前記ボウル内で分離された固形相を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、固液分離を促進させるための凝集剤を供給する薬注装置と、凝集剤の機外薬注率と機内薬注率の比率を可変に制御する流量比率制御手段と、を備えた遠心分離装置において、
前記薬注装置は、無機系凝集剤を供給する無機系薬注装置と高分子系凝集剤を供給する高分子系薬注装置の両方を含み、前記ボウルに供給される前の汚泥に無機系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内で遠心力が付与されて固液分離が進行した汚泥に対して無機系凝集剤を添加する機内薬注手段と、前記ボウルに供給される前の汚泥に高分子系凝集剤を添加する機外薬注手段と、前記ボウル内にて高分子系凝集剤を汚泥に供給する機内薬注手段と、を備え、
前記流量比率制御手段は、無機系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御し、高分子系凝集剤については前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項４】
前記流量比率制御手段は、機内薬注又は機外薬注のいずれか一方から総供給量を供給する状態から、該総供給量を維持しつつ他方からの供給量の比率を増やしていく流量比率制御を実行するように機内薬注手段と機外薬注手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記流量比率制御手段は、前記ボウルが汚泥に付与する遠心力Ｇの設定値に対応付けた機内薬注と機外薬注の比率の設定値の情報に基づいて、機内薬注手段と機外薬注手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
このような制御モデルを利用して無機系凝集剤の流量比率制御を行う場合、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が３５％（kg/kg-固形分）を超えず、且つ、前添加にあたる機外薬注率が７％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を制御するのが好ましい。その理由を、図４を参照しながら詳述する。なお、ここでいう薬注率は、無機凝集剤成分の質量（kg）を処理液に含まれる固形分（本例では固液分離する汚泥の固形分）の質量（kg-固形分）で除したときの百分率である。薬注率は、例えば１時間といった単位時間あたりに供給する汚泥と凝集剤から算出される薬注率を用いるのが好ましいが、例えば１日あたりの汚泥処理量と凝集剤量から算出される薬注率を用いるなど任意の変更を行ってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
このような制御モデルを利用して高分子系凝集剤の流量比率制御を行う場合、前添加にあたる機外薬注率および後添加にあたる機内薬注率の合計が２％（kg/kg-固形分）を超えない範囲内で機外薬注量と機内薬注量の比率を可変に制御するのが好ましい。合計が２％（kg/kg-固形分）を超えると、後段の設備に支障が生じる程に分離液の泡立ちがひどくなる等の不具合が生じるからである。なお、ここでいう薬注率は、高分子系凝集剤成分の質量（kg）を処理液に含まれる固形分（本例では固液分離する汚泥の固形分）の質量（kg-固形分）で除したときの百分率である。薬注率は、例えば１時間といった単位時間あたりに供給する汚泥と凝集剤から算出される薬注率を用いるのが好ましいが、例えば１日あたりの汚泥処理量と凝集剤量から算出される薬注率を用いるなど任意の変更を行ってもよい。