(57)【要約】【課題】設備の規模が大きくなることを抑えつつ、電解質の供給量を抑えることができる電解質供給制御装置を提供する。【解決手段】被処理物に対して電解質が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定する含水率計から測定結果を取得する含水率取得部と、前記脱水処理されることで生じる分離液の電荷量を測定する電荷量計から測定結果を取得する電荷量取得部と、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較する含水率比較部と、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する制御部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に対して電解質が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定する含水率計から測定結果を取得する含水率取得部と、
前記脱水処理されることで生じる分離液の電荷量を測定する電荷量計から測定結果を取得する電荷量取得部と、
前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較する含水率比較部と、
前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する制御部と、
を有する電解質供給制御装置。
【請求項２】
前記含水率が前記含水率基準値以上であって、前記電荷量が前記電荷量基準範囲の下限値未満である場合には、前記電解質の供給量を増加させる
請求項１記載の電解質供給制御装置。
【請求項３】
前記含水率が前記含水率基準値以上であって、前記電荷量が前記電荷量基準範囲の上限値未満であって下限値以上である場合には、前記電解質の供給量を維持する
請求項１または請求項２記載の電解質供給制御装置。
【請求項４】
前記含水率が前記含水率基準値以上であって、前記電荷量が前記電荷量基準範囲以上である場合には、前記電解質の供給量の増加を停止させる
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置。
【請求項５】
前記含水率が前記含水率基準値以上であって、前記電荷量が前記電荷量基準範囲以上である場合には、前記電解質の供給量を減少させる
請求項１から請求項４記載のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置。
【請求項６】
前記電荷量基準範囲は、電荷量が正の値となる領域の一部の範囲である請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置。
【請求項７】
前記電荷量基準範囲は、前記被処理物の含水率が最小となる電荷量を含む範囲である請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置。
【請求項８】
前記含水率基準値は、第１含水率基準値と前記第１含水率基準値より大きな値である第２含水率基準値とがあり、
前記制御部は、前記含水率が前記第１含水率基準値と前記第２含水率基準値との間にある場合には、前記電解質の供給量を維持する請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記含水率が前記第２含水率基準値以上である場合には、前記電荷量に基づく前記電解質の供給量の制御を行ない、前記含水率が前記第１含水率基準値未満である場合には、前記電解質の供給量を低下させる
請求項８記載の電解質供給制御装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちいずれか１項に記載の電解質供給制御装置を有する前記被処理物の脱水を行なう脱水装置。
【請求項１１】
含水率計が、電解質が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定し、
電荷量計が、前記脱水処理されることで生じる分離液の電荷量を測定し、
含水率比較部が、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較し、
制御部が、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する
電解質供給方法。
【請求項１２】
脱水部が、外部から供給された被処理物を脱水して脱水ケーキと分離液とに分離し、
含水率計が、前記脱水ケーキの含水率を測定し、
電荷量計が、前記分離液の電荷量を測定し、
含水率比較部が、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較し、
制御部が、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する
脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場から発生する生汚泥や余剰汚泥、消化汚泥等の被処理物（汚泥）を処理する脱水設備に係わり、例えば、脱水工程において被処理物に電解質を供給する電解質供給制御装置、脱水装置、電解質供給方法、脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚泥を脱水する脱水機において、汚泥に電解質である高分子凝集剤を添加しつつ遠心脱水機によって脱水する方法がある。このような方法では、遠心脱水機内において高分子凝集剤と汚泥が混合され凝集フロックを形成し、凝集フロックが遠心力を受けて固液分離される。固形物は、遠心脱水機の排出経路から脱水ケーキとして排出され、分離液は別の排出経路から排出される。一般に、高分子凝集剤を添加する量を増やすと、汚泥の固液分離が促進される傾向がある。
このような脱水方法において、例えば、特許文献１に記載された汚泥処理方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０３５１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示す汚泥処理方法においては、凝集槽を多段にする必要があり、設備の規模が大きくなる。また、高分子凝集剤の浪費を抑えるために脱水分離液を第１凝集槽に加えるような返送する系を設けているが、このような返送する系を設けると設備の規模が大きくなる。また、返送する系を設けることで、過剰に添加された高分子凝集剤が有効に活用されないまま系外に排出されることを低減することができたとしても、脱水処理経路に添加する添加量について最適化されているわけではない。
また、脱水ケーキとしては、含水率が低くなるように脱水できた方が好ましいが、一方で、脱水が過剰である場合には、脱水ケーキの流動性が低下するため、脱水ケーキをポンプ等で排出（搬送）することが困難になる問題が生じうる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、設備の規模が大きくなることを抑えつつ、電解質の供給量を抑えることができる電解質供給制御装置、脱水装置、電解質供給方法、脱水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、被処理物に対して電解質が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定する含水率計から測定結果を取得する含水率取得部と、前記脱水処理されることで生じる分離液の電荷量を測定する電荷量計から測定結果を取得する電荷量取得部と、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較する含水率比較部と、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する制御部と、を有する。
【０００７】
また、本発明は、上述の電解質供給制御装置を有する被処理物の脱水を行なう脱水装置である。
また、本発明は、含水率計が、電解質が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定し、電荷量計が、前記脱水処理されることで生じる分離液の電荷量を測定し、含水率比較部が、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較し、制御部が、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する電解質供給方法である。
【０００８】
また、本発明は、脱水部が、外部から供給された被処理物を脱水して脱水ケーキと分離液とに分離し、含水率計が、前記脱水ケーキの含水率を測定し、電荷量計が、前記分離液の電荷量を測定し、含水率比較部が、前記含水率計から得られる含水率と定められた含水率基準値とを比較し、制御部が、前記含水率比較部の比較結果に基づいて、前記含水率が前記含水率基準値未満である場合、前記被処理物に対して電解質を供給する電解質供給部における電解質の供給量を低下させ、前記含水率が前記含水率基準値以上である場合、前記電荷量計から得られる電荷量が定められた電荷量基準範囲となるように前記電解質の供給量を制御する脱水方法である。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、この発明によれば、設備の規模を大きくすることなく、電解質の過剰な注入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態による脱水システム１の構成を示す概略構成図である。
【図２】脱水制御装置１０の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図３】被処理物の電荷量と含水率との関係を表す図である。
【図４】脱水システム１の動作を説明するフローチャートである。
【図５】電荷量と含水率の変化について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態による電解質供給制御装置が適用された脱水システムについて図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態による脱水システム１の構成を示す概略構成図である。
脱水システム１は、脱水制御装置１０と、汚泥供給ポンプ２０と、薬品供給ポンプ３０と、脱水機４０と、汚泥濃度計５０と、含水率計６０と、濁度計７０と、電荷量計８０とを含んで構成される。
【００１２】
脱水制御装置１０は、脱水システム１の各部を制御する。
汚泥供給ポンプ２０は、脱水制御装置１０からの指示に従い、外部から供給される汚泥等の被処理物を脱水機４０に供給する。汚泥供給ポンプ２０が脱水機４０に被処理物を供給する量（例えば、単位時間当たりの被処理物の体積）は、脱水制御装置１０から供給される駆動信号に基づいて決まる。
【００１３】
薬品供給ポンプ３０は、脱水制御装置１０からの指示に従い、汚泥供給ポンプ２０から脱水機４０に供給される経路において、汚泥供給ポンプ２０から供給される被処理物に対して薬品を供給する。この薬品は、例えば、被処理物の濃縮処理を行なうための成分が含まれる電解質の物質であり、例えば、高分子凝集剤である。薬品供給ポンプ３０は、脱水制御装置１０から出力される制御信号に従った供給量となるように、高分子凝集剤を供給する。
【００１４】
脱水機４０は、汚泥供給ポンプ２０から供給される被処理物を脱水処理し、脱水ケーキと分離液とに分離し、外部に排出する。この脱水機４０は、脱水処理する機能を有するものであればよく、例えば、デカンタ型遠心脱水機、スクリュウプレス式脱水機、ベルトプレス式脱水機等を適用することができる。この実施形態においては、脱水機４０としてデカンタ型遠心脱水機を用いる場合について説明する。
【００１５】
汚泥濃度計５０は、汚泥供給ポンプ２０から脱水機４０に供給される汚泥の濃度を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。含水率計６０は、脱水機４０から排出される脱水ケーキ４５の含水率を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。濁度計７０は、脱水機４０から排出される分離液４６の濁度を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。電荷量計８０は、脱水機４０から排出される分離液４６の電荷量を測定し、脱水制御装置１０に出力する。
【００１６】
次に、脱水制御装置１０の構成についてさらに説明する。図２は、脱水制御装置１０の機能構成を示す概略ブロック図である。
脱水制御装置１０は、通信部１００と、記憶部１１０と、含水率比較部１２０と、制御部１３０とを含んで構成される。通信部１００は、脱水制御装置１０と脱水システム１の各部との間で通信を行なう、各種データの取得、各種信号の出力を行なう。含水率取得部１０１は、被処理物に対して電解質（高分子凝集剤）が供給され脱水処理が行なわれた被処理物の含水率を測定する含水率計６０から測定結果を取得する。電荷量取得部１０２は、被処理物が脱水機４０において脱水処理されることで生じる分離液４６の電荷量を測定する電荷量計８０から測定結果を取得する。汚泥濃度取得部１０３は、汚泥濃度計５０から測定結果を取得する。濁度取得部１０４は、濁度計７０から測定結果を取得する。
【００１７】
記憶部１１０は、各種データを記憶する。この記憶部１１０には、含水率基準値記憶部１１１、電荷量基準範囲記憶部１１２を有する。
【００１８】
含水率基準値記憶部１１１は、含水率基準値を記憶する。この含水率基準値は、脱水制御装置１０に接続されるマウスやキーボード等の入力装置を介して入力され記憶されてもよい。含水率基準値は、１つの値であってもよいが、例えば、第１含水率基準値と第１含水率基準値より大きな値である第２含水率基準値との２つを用いるようにしてもよい。
【００１９】
電荷量基準範囲記憶部１１２は、電荷量基準範囲を表す値を記憶する。この電荷量基準範囲を表す値は、脱水制御装置１０に接続されるマウスやキーボード等の入力装置を介して入力され記憶されてもよい。電荷量基準範囲は、例えば、電荷量が正の値となる領域の一部を含むように設定される範囲の値である。また、電荷量基準範囲は、被処理物の含水率が最小となる電荷量を含む範囲となるように設定される範囲の値である。
【００２０】
含水率比較部１２０は、含水率計６０から得られる含水率と含水率基準値記憶部１１１に記憶された含水率基準値とを比較する。
【００２１】
制御部１３０は、含水率比較部１２０の比較結果に基づいて、測定結果として得られた含水率が含水率基準値未満である場合、薬品供給ポンプ３０から供給する電解質の供給量を低下させ、測定結果である含水率が含水率基準値以上である場合、電荷量計８０から測定結果として得られる電荷量が電荷量基準範囲記憶部１１２に記憶された電荷量基準範囲となるように電解質の供給量を制御する。
また、制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が含水率基準値以上であって、測定結果として得られる電荷量が電荷量基準範囲の下限値未満である場合には、電解質の供給量を増加させる。
【００２２】
また、制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が含水率基準値以上であって、測定結果として得られる電荷量が電荷量基準範囲の上限値未満であって電荷量基準範囲の下限値以上である場合には、電解質の供給量を維持する。
また、制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が含水率基準値以上であって、前記電荷量が前記電荷量基準範囲以上である場合には、前記電解質の供給量の増加を停止させる。
また、制御部１３０は、汚泥供給ポンプ２０の汚泥供給量の制御、脱水機４０の脱水処理制御を行なう。
【００２３】
また、制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が含水率基準値以上であって、測定結果として得られる電荷量が電荷量基準範囲以上である場合には、電解質の供給量を減少させる。
制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が第１含水率基準値と第２含水率基準値との間にある場合には、電解質の供給量を維持する。
制御部１３０は、測定結果として得られる含水率が第２含水率基準値以上である場合には、電荷量に基づく電解質の供給量の制御を行ない、含水率が第１含水率基準値未満である場合には、電解質の供給量を低下させる。
【００２４】
図３は、被処理物の電荷量と含水率との関係を表す図である。この図において、縦軸は含水率であり横軸は電荷量である。
ここでは、含水率基準値は、第１含水率基準値ｙ１と第２含水率基準値ｙ２の２つが用いられており、電荷量基準範囲が第１電荷量基準値ｘ１から第２電荷量基準値ｘ２までの範囲（ｘ１＜ｘ２）である場合について説明する。
被処理物は、例えば下水処理場の生物処理工程から発生する汚泥や消化汚泥等の汚泥である。このような汚泥の性状は、常に一定ではなく、下水の性状や生物処理工程の処理状況によって異なる。脱水処理を行なうにあたり、供給される汚泥の性状は常に変化するともいえる。
【００２５】
また、脱水ケーキとしては、含水率が低くなるように脱水できた方が好ましいが、一方で、脱水が過剰である場合には、脱水ケーキの流動性が低下するため、脱水ケーキをポンプ等で排出（搬送）することが困難になる場合がある。また、脱水ケーキの含水率が変動すると、脱水処理の後段において実施される、脱水ケーキを処理する工程において、その含水率の変化に合わせて各種処理状況を変える必要が生じるため、脱水ケーキの含水率は、変動がすくなく、また、ある程度の範囲に収まっていることが望ましい。脱水ケーキを処理する工程としては、例えば、脱水ケーキを乾燥させた上で焼却処理をする工程があり、脱水ケーキの含水率が大幅に変動する場合には、その変動幅に応じた乾燥のさせ方を行なう必要が生じる。
【００２６】
また、一般に、汚泥に対して高分子凝集剤を添加する量を増やすほど、脱水機４０の脱水処理において、汚泥の含水率を下げやすい傾向にあるが、汚泥の性状によっては、高分子凝集剤を多量に添加しても、必ずしも含水率が目的の含水率まで下がらない場合がある。この場合、汚泥と反応しなかった高分子凝集剤は、分離液とともに脱水機４０の外部に排出されこととなる。すなわち、含水率を低下させるべく高分子凝集剤を汚泥に添加したとしても、想定した含水率よりも低下させる効果が得られないまま系外に排出されることとなり、高分子凝集剤を無駄に供給することになってしまう。ここでは、分離液とともに排出される高分子凝集剤の量は、分離液の電荷量を測定することで把握することができる。従って、分離液に含まれる電荷量がある程度多い状況であれば、高分子凝集剤の添加量を減らしてもよい場合があり、また、分離液に含まれる電荷量が少ない状況であれば、高分子凝集剤の添加量を増やした方がよい場合がある。
そこで、この実施形態において、脱水制御装置１０は、含水率計から得られる含水率と、電荷量計から得られる電荷量とについて、含水率基準値と電荷量基準範囲を参照し、高分子凝集剤の供給量を制御する。
【００２７】
高分子凝集剤の供給量は、含水率と含水率基準値との乖離度合に応じてリニアに変更してもよいし、供給レベルとして予め複数レベルを複数段設定しておき、その乖離度合に応じた供給レベルとなるようにして決定してもよい。また、高分子凝集剤の供給量は、一定時間当たりに供給する高分子凝集剤の量であってもよいし、汚泥供給ポンプ２０からの汚泥供給量に対する高分子凝集剤の供給量の比率を薬品注入率として用いるようにしてもよい。
【００２８】
このような制御を行なうにあたり、第１含水率基準値ｙ１と第２含水率基準値ｙ２は、脱水ケーキを搬送するポンプの搬送能力や、脱水機４０の後段において脱水ケーキを処理する処理能力等を考慮して予め設定される。電荷量基準範囲は、高分子凝集剤のイオン性が正である場合には、正の範囲を含むようにして設定され、さらに、汚泥の含水率が最小となり得る範囲を含むように考慮して予め設定される。汚泥の含水率の最小値は、汚泥の性状によって変動するが、その変動する場合を考慮して、その含水率が最小値となり得る電荷量の範囲を予め実験や過去の運転実績等をもとに把握して設定しておくことができる。ここでは、含水率が最小値であったとしても、その最小値は、汚泥の性状によっては、必ずしも上述のように設定された第１含水率基準値ｙ１と第２含水率基準値ｙ２の間に収まるとは限らない。例えば、図３（ａ）に示すように、含水率の最小値が第１含水率基準値ｙ１未満となる場合や、図３（ｂ）に示すように、含水率が最小値となったとしても水分が抜けにくい性状の汚泥である場合には、含水率が第２含水率基準値ｙ２を超える場合も生じうる。そのため、本実施形態においては、含水率と電荷量を用いて、脱水処理の状況に応じて、含水率または電荷量を参照しつつ、高分子凝集剤の供給量を制御する。
【００２９】
次に、上述の脱水システム１の動作について説明する。
図４は、脱水システム１の動作を説明するフローチャートである。
脱水システム１において、脱水処理が開始されると、脱水制御装置１０の制御部１３０は、汚泥供給ポンプ２０に制御信号を送信して脱水機４０に汚泥を供給させる。汚泥の供給量は例えば予め決められており、制御部１３０は、その供給量となるように汚泥供給ポンプ２０を駆動させるための駆動信号を制御信号として汚泥供給ポンプ２０に通信部１００を介して出力する。
また、制御部１３０は、薬品供給ポンプ３０に薬品供給量を指定する制御信号を出力する。ここでは、運転開始時においては、初期値として予め決められた薬品供給量を指定してもよい。
さらに、制御部１３０は、脱水機４０に制御信号を送信して脱水処理を行なわせる。脱水機４０は、汚泥供給ポンプ２０から供給される汚泥を脱水処理し、脱水ケーキと分離液とに分離してそれぞれの排出経路に排出する。
【００３０】
脱水処理が行なわれると、汚泥濃度計５０は、汚泥供給ポンプ２０から脱水機４０に供給される汚泥の濃度を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。含水率計６０は、脱水機４０から排出される脱水ケーキの含水率を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。濁度計７０は、脱水機４０から排出される分離液の濁度を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。電荷量計８０は、脱水機４０から排出される分離液の電荷量を測定し、測定結果を脱水制御装置１０に出力する。
【００３１】
制御部１３０は、通信部１００を介し、汚泥濃度計５０、含水率計６０、濁度計７０、電荷量計８０から出力される測定結果をそれぞれ取得する（ステップＳ１０１）。
各測定結果を取得すると、含水率比較部１２０は、含水率計６０から得られた含水率と含水率基準値記憶部１１１に記憶された第１含水率基準値ｙ１とを比較し、含水率が第１含水率基準値ｙ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。含水率が第１含水率基準値ｙ１未満である場合（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、含水率と第１含水率基準値ｙ１との乖離度合が所定値より大きいかを判定する（ステップＳ１０３）。ここでは、含水率比較部１２０は、第１含水率基準値ｙ１と含水率との差を算出し、その差が予め決められた所定値以上であるか否かを判定する。
【００３２】
含水率比較部１２０は、乖離度合が所定値以上である場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、前回決定した薬品注入率が２段分を下げるような薬品注入率の変更であったかを判定する（ステップＳ１０４）。含水率比較部１２０は、前回決定した薬品注入率の変更段数を自身の記憶領域内に一時的に記憶しており、その記憶された薬品注入率の変更段数が２段分下げる変更であったかを判定する。制御部１３０は、含水率比較部１２０の比較結果に基づいて、前回の薬品注入率が２段分下げる変更ではない場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、薬品注入率を現在の薬品注入率から２段分下げるように決定する（ステップＳ１０５）。薬品注入率が決定されると、制御部１３０は、決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０に対して、薬品注入率を表す供給レベルを指定する制御信号を通信部１００を介して出力することで、薬品供給ポンプ３０から、制御信号によって指定された薬品注入率となるように高分子凝集剤が汚泥に対して供給（添加）される。
これにより、含水率が第１含水率基準値ｙ１よりも十分に低い場合には、含水率を積極的に下げる必要がないので、薬品注入率の供給レベルを２段分下げる（薬品注入率を下げる）ことで薬品供給量を低減させ、含水率を第１含水率基準値ｙ１に近づけるように制御することができる。
【００３３】
一方、含水率比較部１２０の比較結果が、乖離度合が所定値未満である場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、または、前回の薬品注入率が２段分下げる変更である場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、制御部１３０は、薬品注入率を現在の薬品注入率よりも１段分下げるように決定する（ステップＳ１０６）。これにより、制御部１３０は、決定された薬品注入率となるように薬品供給ポンプ３０を制御する。乖離度合が所定値未満である場合、含水率は、第１含水率基準値ｙ１にある程度近い値であるため、大幅に薬品注入率を下げなくても、１段下げる程度の薬品注入率の変更であっても汚泥の性状によっては含水率が第１含水率基準値ｙ１に近づけることが可能である。また、前回の薬品注入率が２段分下げる変更である場合には、今回の薬品注入率については１段分下げる変更に留めておくことで、含水率が急激に増加することを低減し、緩やかに含水率を第１含水率基準値ｙ１に近づけることが可能となる。
このように、含水率が第１含水率基準値ｙ１よりも低い場合には、含水率を第１含水率基準値ｙ１に近づけるように薬品注入率を変更することで、脱水ケーキの含水率が必要以上に下がってしまうことに伴う脱水ケーキのポンプによる搬送や、後段の処理への影響を低減させることができる。
【００３４】
一方、ステップＳ１０２において、含水率が第１含水率基準値ｙ１未満ではなく第１含水率基準値ｙ１を超えている場合（ステップＳ１０２−ＮＯ）、含水率比較部１２０は、含水率が第２含水率基準値ｙ２未満であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、含水率が含水率基準値ｙ２未満である場合（ステップＳ１１０−ＹＥＳ）、制御部１３０は、薬品注入率を変更せず維持すると判定し（ステップＳ１１１）、前回決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０を制御する。これにより、含水率が第１含水率基準値ｙ１以上であって第２含水率基準値ｙ２未満である場合には、脱水ケーキのポンプによる搬送や、後段の処理への影響が少ない状態であるため、薬品注入率を維持することで、脱水ケーキの含水率が変動しないようにしつつ、脱水処理を継続することができる。
【００３５】
一方、ステップＳ１１０において、含水率が第１含水率基準値ｙ１未満ではなく、第２含水率基準値ｙ２を超えている場合（ステップＳ１１０−ＮＯ）、制御部１３０は、電荷量計８０から得られる電荷量が電荷量基準範囲記憶部１１２に記憶された電荷量基準範囲に収まっているか否かを判定する。ここでは、制御部１３０は、電荷量が電荷量基準範囲の上限値（第２電荷量基準値ｘ２）以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、電荷量が電荷量基準範囲の上限値以上である場合（ステップＳ１２０−ＹＥＳ）には、薬品注入率を１段分下げるように決定する（ステップＳ１２１）。これにより、現在の薬品注入率において含水率が高い状態（第２含水率基準値ｙ２を超えた状態）となっているため、現在の薬品注入率で高分子凝集剤を添加したとしても、汚泥の性状によっては含水率を第２含水率基準値ｙ２よりも下げられないにも関わらず、添加した高分子凝集剤の一部が汚泥と反応されないまま、分離液とともに脱水機４０の系外に排出される状態となっている。すなわち、現在の汚泥の性状は、高分子凝集剤を多量に注入したとしても含水率を第２含水率基準値ｙ２以下にしにくい性状であるため、薬品注入率を下げることで、無駄に高分子凝集剤を注入してしまうことを防止することができる。
【００３６】
ステップＳ１２０において、電荷量が電荷量基準範囲の上限値未満である場合（ステップＳ１２０−ＮＯ）、制御部１３０は、電荷量が電荷量基準範囲の下限値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、電荷量が電荷量基準範囲の下限値以上である場合（ステップＳ１３０−ＹＥＳ）、薬品注入率を変更せず維持すると判定し（ステップＳ１３１）、前回決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０を制御する。
これにより、薬品注入率を維持することで、脱水ケーキについて、含水率が第２含水率基準値ｙ２を超えている状態ではあるが、これ以上高分子凝集剤を注入しても、高分子凝集剤が汚泥と反応しないまま分離液とともに系外に排出される可能性があるため、薬品注入率が過剰とならないように制御することができる。
【００３７】
次に、ステップＳ１３０において、電荷量が電荷量基準範囲の下限値以上ではない場合、すなわち、電荷量が電荷量基準範囲の下限値未満である場合（ステップＳ１３０−ＮＯ）、制御部１３０は、電荷量と電荷量基準範囲の下限値との乖離度合が所定値より大きいかを判定する（ステップＳ１４０）。ここでは、制御部１３０は、電荷量基準範囲の下限値（第２電荷量基準値ｘ２）と電荷量との差を算出し、その差が予め決められた所定値以上であるか否かを判定する。制御部１３０は、この乖離度合が所定値以上ではない場合（ステップＳ１４０−ＮＯ）、現在の薬品注入率から１段分上げるように決定する（ステップＳ１４１）。薬品注入率が決定されると、制御部１３０は、決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０の薬品注入率を制御する。
これにより、薬品注入率を現在の薬品注入率よりも１段分上げるように変更することで、脱水ケーキについて、含水率が第２含水率基準値ｙ２を超えている状況において、電荷量が電荷量基準範囲の下限値を下回っているが、その乖離度合がある程度低いため、薬品注入率を少し増やす程度で電荷量を電荷量基準範囲に収めることができる可能性がある。そのため、薬品注入率を大幅には増加させず、１段分の増加にすることで、電荷量が電荷量基準範囲に収まる程度の薬品注入率とすることができる。
【００３８】
次に、ステップＳ１４０において、電荷量と電荷量基準範囲の下限値との乖離度合が所定値より大きい場合（ステップＳ１４０−ＹＥＳ）、制御部１３０は、前回決定した薬品注入率が２段分を上げるような薬品注入率の変更であったかを判定する（ステップＳ１５０）。制御部１３０は、前回決定した薬品注入率の変更段数を自身の記憶領域内に一時的に記憶しており、その記憶された薬品注入率の変更段数が２段分上げる変更であったかを判定する。そして制御部１３０は、前回の薬品注入率が２段分上げる変更であった場合（ステップＳ１５０−ＹＥＳ）、ステップＳ１４１に移行し、薬品注入率を現在の薬品注入率から１段分上げるように決定する（ステップＳ１４１）。薬品注入率が決定されると、制御部１３０は、決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０を制御する。
これにより、薬品注入率を現在の薬品注入率よりも１段分上げるように変更することで、脱水ケーキについて、含水率が第２含水率基準値ｙ２を超えている状況において、電荷量が電荷量基準範囲の下限値からある程度乖離して下回っているが、既に薬品注入率を２段分上げるように変更しているため、既に注入された高分子凝集剤と汚泥が脱水機４０内において反応が進むことで、含水率が低下するように脱水処理が進むことを考慮した薬品注入率となるように決定することができる。
【００３９】
一方、前回の薬品注入率が２段分上げる変更ではない場合（ステップＳ１５０−ＮＯ）、制御部１３０は、薬品注入率を現在の薬品注入率から２段分上げるように決定する（ステップＳ１５１）。薬品注入率が決定されると、制御部１３０は、決定された薬品注入率となるように、薬品供給ポンプ３０を制御する。
これにより、薬品注入率を現在の薬品注入率よりも２段分上げるように変更することで、脱水ケーキについて、含水率が第２含水率基準値ｙ２を超えている状況において、電荷量が電荷量基準範囲の下限値からある程度乖離して下回っており、ある程度の多めの高分子凝集剤を注入しても過剰注入となる可能性が低いため、薬品注入率を２段上げるように変更し、より多くの高分子凝集剤と汚泥を反応させることで、含水率を低下するように制御することができる。これにより、脱水処理経路に添加する高分子凝集剤の添加量について最適化することが可能である。
【００４０】
以上説明した実施形態においては、ステップＳ１０５、ステップＳ１５１において、薬品注入率を２段分下げるあるいは上げるように変更したが、２段分に限らず、乖離度合に応じて、３段分以上変更するようにしてもよい。
また、上述した実施形態において、含水率基準値を２つ用いる場合について説明したが、含水率基準値を１つ用いるようにしてもよい。その場合、ステップＳ１１０とステップＳ１１１は実行せず、ステップＳ１０２においてＮＯと判定された場合には、ステップＳ１２０に移行すればよい。
また、上述した実施形態において、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１１１、ステップＳ１２１、ステップＳ１３１、ステップＳ１４１、ステップＳ１５１の後にステップＳ１０１に移行する際、所定のウエイト時間が経過した後、ステップＳ１０１の処理を行なうようにしてもよい。
【００４１】
図５は、電荷量と含水率の変化について説明する図である。この図の上側のグラフ（図５（ａ））は、縦軸が含水率であり横軸が時刻である。この図の下側のグラフ（図５（ｂ））は、縦軸が電荷量であり、横軸が時刻である。この図５に示す例においては、含水率基準値を１つ用いる場合の例である。
脱水制御装置１０は、図４に基づく脱水処理を開始し、例えば時刻ｔ１において、含水率（図５（ａ）符号ｍ１）は、含水率基準値ｙ３以上であり、電荷量が電荷量基準範囲（第１電荷量基準値ｘ１と第２電荷量基準値ｘ２との間）にある。そのため、脱水制御装置１０の制御部１３０は、薬品注入率を維持するように決定する。これにより、含水率が含水率基準値ｙ３未満となる時刻ｔ２までの間において、薬品注入率（ｉ１）が維持される。
次に、時刻ｔ２を過ぎてしばらくの間は、含水率が含水率基準値ｙ３未満となるため、制御部１３０は、薬品注入率を段階的に下げる。時刻ｔ３においては、含水率が含水率基準値ｙ３以上であって、かつ、電荷量が電荷量基準範囲の下限値（ｘ１）よりも下回るため、薬品注入率を上げるように決定する。これにより、制御部１３０は、含水率が含水率基準値ｙ３未満となる時刻ｔ４が到来するまでは、薬品注入率を上げるように決定する。
【００４２】
また、上述の実施形態において、脱水制御装置１０は、汚泥濃度計５０、含水率計６０、濁度計７０、電荷量計８０のうち、含水率計６０と電荷量計８０の測定結果を用いて薬品注入率を決定するようにしたが、汚泥濃度計５０と濁度計７０のうちすくなくともいずれか一方の測定結果も用いて薬品注入率を決定するようにしてもよい。また、このような汚泥濃度計５０、含水率計６０、濁度計７０、電荷量計８０を設ける場合、凝集槽を多段に設けたり、あるいは、多段に設けられた凝集槽から前段側へ分離液を返送する系を設ける場合に比べて、設備の規模が大きくなってしまうことを抑えることができる。また、汚泥濃度計５０、含水率計６０、濁度計７０、電荷量計８０等は、脱水処理状況をモニタリングするために設備のいずれかの箇所に設けられている場合があるため、これを脱水処理の制御に活用することで、既存設備を活用するだけですむ。
【００４３】
また、上述の実施形態において、脱水制御装置１０の一部の構成を電解質供給制御装置とし、脱水制御装置１０とは別の装置として構成するようにしてもよい。
【００４４】
上述した実施形態における脱水制御装置１０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００４５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１  脱水システム、１０  脱水制御装置、２０  汚泥供給ポンプ、３０  薬品供給ポンプ、４０  脱水機、５０  汚泥濃度計、６０  含水率計、７０  濁度計、８０  電荷量計、１００  通信部、１０１  含水率取得部、１０２  電荷量取得部、１０３  汚泥濃度取得部、１０４  濁度取得部、１１０  記憶部、１１１  含水率基準値記憶部、１１２  電荷量基準範囲記憶部、１２０  含水率比較部、１３０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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