(57)【要約】【課題】有機性汚泥からＭＡＰを回収する装置を自動的に運転する。【解決手段】嫌気成消化層からなるＭＡＰ生成槽１１には、水浄化処理施設２０において得られた汚泥が投入され、該汚泥中のリンがＭＡＰの形態で生成される。ＭＡＰ回収装置１２ａは、嫌気性消化槽から排出される汚泥から、該汚泥に含有されるＭＡＰを回収するが、該回収装置は、汚泥から塵を除去する除塵手段と、除塵された汚泥を固液分離することにより、所定の径以上のＭＡＰを分粒する分粒手段と、分粒手段によって得られたＭＡＰを洗浄して精製する洗浄精製手段と、除塵手段、分粒手段、及び洗浄精製手段の動作を電子的に制御する制御手段１５とを備えている。【選択図】図１
2005161158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）としてリンを回収することが可能な水処理又は汚泥処理プラントから回収したＭＡＰを利用者に供給するシステムにおいて、
プラントの場所からＭＡＰ利用者まで、必要な時期に必要な量のＭＡＰを効率よく供給するために、該プラントのＭＡＰ回収装置の規模を特定し、ＭＡＰ回収装置の稼働時間を制御するとともに、常時変化しているＭＡＰ量及び純度を適性量及び適性純度に調整することにより、ＭＡＰ回収量及びＭＡＰ純度を制御可能にした制御手段
を備えていることを特徴とするＭＡＰ回収／流通システム。
【請求項２】
請求項１記載のＭＡＰ回収／流通システムにおいて、ＭＡＰを回収するための水処理又は汚泥処理プラントは、嫌気性消化装置、液体サイクロン、振動ふるい、ＭＡＰ洗浄装置の内の少なくとも１つを使用しており、制御手段は、
嫌気性消化装置を使用した場合、嫌気性消化装置でのＭＡＰの滞留時間を制御するとともに、必要に応じてマグネシウム添加量を制御し、
液体サイクロンを使用した場合、該液体サイクロンの台数、オーバーフロー径、アンダーフロー径を調整し、
振動ふるいを使用した場合、該振動ふるいの細孔径を調整し、
ＭＡＰ洗浄装置を使用した場合、該装置で使用する洗浄水使用量を制御する
よう構成されていることを特徴とするＭＡＰ回収／流通システム。
【請求項３】
有機性汚泥からＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）を分離回収するＭＡＰ回収プラントにおいて、
水浄化処理施設において得られた汚泥が投入され、該汚泥中のリンをＭＡＰの形態で生成する嫌気性消化槽と、
嫌気性消化槽から排出される汚泥から、該汚泥に含有されるＭＡＰを回収するＭＡＰ回収装置であって、
汚泥から塵を除去する除塵手段と、
除塵された汚泥を固液分離することにより、所定の径以上のＭＡＰを分粒する分粒手段と、
分粒手段によって得られたＭＡＰを洗浄して精製する洗浄精製手段と、
除塵手段、分粒手段、及び洗浄精製手段の動作を制御する制御手段と
からなるＭＡＰ回収装置と
を含んでいることを特徴とするＭＡＰ回収プラント。
【請求項４】
請求項３記載のＭＡＰ回収プラントにおいて、
除塵手段は、振動ふるい、又はスクリーンであり、
制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量に応じて、振動ふるいの振動数、又はスクリーンの回転数を制御することを特徴とするＭＡＰ回収プラント。
【請求項５】
請求項３又は４記載のＭＡＰ回収プラントにおいて、
分粒手段は、サイクロン、又は遠心分離機であり、
制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量及びＭＡＰ品質に応じて、サイクロンの運転台数、又は遠心分離機の回転数を制御することを特徴とするＭＡＰ回収プラント。
【請求項６】
請求項３〜５いずれかに記載のＭＡＰ回収プラントにおいて、
洗浄精製手段は、重力ふるい、又はスクリーンであり、
制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量及びＭＡＰ品質に応じて、重力ふるいの回転数及び運転時間、又はスクリーンの回転数及び運転時間を制御することを特徴とするＭＡＰ回収プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）回収プラント及びＭＡＰ流通システムに関し、より詳細には、有機性汚泥等からＭＡＰを効率よく分離して回収するためのＭＡＰ回収プラント、及び該プラントによって回収されたＭＡＰを効率よく流通させるためのＭＡＰ流通システムに関する。
【従来の技術】
【０００２】
全国に点在する下水処理場や各種の産業排水処理場等の有機性廃水処理プラントにおいては、処理工程において中間処理生成物である有機性汚泥が生成される。このような有機性汚泥を嫌気的に処理するプラントでは、反応槽、装置及び搬送ライン等に自然に発生したＭＡＰが経時的に固着堆積することにより、搬送ライン閉塞等の障害が生じる場合がある。このような障害発生を防止するための対策及び発生した障害を取り除くための対策に、長期のプラント停止を行ったりかつ作業に人員をかける必要がある。したがって、有機性汚泥からＭＡＰを回収することが望まれている。
【０００３】
また、水処理プラントを付帯する下水処理場、し尿処理場、食品工場等の事業所では、処理系に含まれるリンを、通常、系外に処理水又は汚泥として排出している。排出された汚泥はセメントなどに再利用されるが、このような場合、リンが多量に含まれるとセメントが強度不足となるため、リンを汚泥からできるだけ除去することが望ましい。
さらに、リン資源は、生産拠点が限定されているとともに世界的に枯渇が予測されており、また、日本においては、その殆どを輸入に頼っている。このような資源の観点からも、有機性汚泥からリンを効率的に回収することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回収が望まれているリンは、ＭＡＰの形態で回収することが可能であるが、従来、有機性汚泥の嫌気性処理を行うプラントにおいて得られる固形成分からＭＡＰを回収する際の自動運転システムは確立されておらず、このため、有機性汚泥からＭＡＰを効率よく回収することができなかった。
【０００５】
また、ＭＡＰを肥料として利用することができるが、従来、ＭＡＰを肥料として商用取引を行う場合、ＭＡＰを生成する事業所と近隣の需要者間の取引または一時的に他所へ搬送するだけであった。したがって、全国規模でＭＡＰの需要を管轄して地域区分毎の管理をするものではなかったため、ＭＡＰの販売をより効率化することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、有機性汚泥からＭＡＰを回収する装置を自動的に運転することができるようにしたＭＡＰ回収プラントを提供し、もって、ＭＡＰを効率よく回収することである。
本発明の他の目的は、ＭＡＰ回収プラントによって回収されたＭＡＰを情報通信ネットワーク上で商取引が行えるようにすることにより、ＭＡＰの利用をより促進することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した本発明の目的を達成するために、本発明は、ＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）としてリンを回収することが可能な水処理又は汚泥処理プラントから回収したＭＡＰを利用者に供給するシステムであって、
プラントの場所からＭＡＰ利用者まで、必要な時期に必要な量のＭＡＰを効率よく供給するために、該プラントのＭＡＰ回収装置の規模を特定し、ＭＡＰ回収装置の稼働時間を制御するとともに、常時変化しているＭＡＰ量及び純度を適性量及び適性純度に調整することにより、ＭＡＰ回収量及びＭＡＰ純度を制御可能にした制御手段
を備えていることを特徴とするＭＡＰ回収／流通システムを提供する。
【０００８】
上記した本発明に係るＭＡＰ回収／流通システムにおいて、ＭＡＰを回収するための水処理又は汚泥処理プラントは、嫌気性消化装置、液体サイクロン、振動ふるい、ＭＡＰ洗浄装置の内の少なくとも１つを使用しており、制御手段は、
嫌気性消化装置を使用した場合、嫌気性消化装置でのＭＡＰの滞留時間を制御するとともに、必要に応じてマグネシウム添加量を制御し、
液体サイクロンを使用した場合、該液体サイクロンの台数、オーバーフロー径、アンダーフロー径を調整し、
振動ふるいを使用した場合、該振動ふるいの細孔径を調整し、
ＭＡＰ洗浄装置を使用した場合、該装置で使用する洗浄水使用量を制御する
よう構成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明はまた、有機性汚泥からＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）を分離回収するＭＡＰ回収プラントであって、
水浄化処理施設において得られた汚泥が投入され、該汚泥中のリンをＭＡＰの形態で生成する嫌気性消化槽と、
嫌気性消化槽から排出される汚泥から、該汚泥に含有されるＭＡＰを回収するＭＡＰ回収装置であって、
汚泥から塵を除去する除塵手段と、
除塵された汚泥を固液分離することにより、所定の径以上のＭＡＰを分粒する分粒手段と、
分粒手段によって得られたＭＡＰを洗浄して精製する洗浄精製手段と、
除塵手段、分粒手段、及び洗浄精製手段の動作を制御する制御手段と
からなるＭＡＰ回収装置と
を含んでいることを特徴とするＭＡＰ回収プラントを提供する。
【００１０】
上記した本発明に係るＭＡＰ回収プラントにおいて、一実施形態においては、除塵手段は、振動ふるい、又はスクリーンであり、制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量に応じて、振動ふるいの振動数、又はスクリーンの回転数を制御するよう構成されている。また、分粒手段は、サイクロン、又は遠心分離機であり、制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量及びＭＡＰ品質に応じて、サイクロンの運転台数、又は遠心分離機の回転数を制御するよう構成されている。さらに、洗浄精製手段は、重力ふるい、又はスクリーンであり、制御手段は、嫌気性消化槽から排出される汚泥の流量及びＭＡＰ品質に応じて、重力ふるいの回転数及び運転時間、又はスクリーンの回転数及び運転時間を制御するよう構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は以上のように構成されているので、以下に示すような作用効果を奏することができる。
・近い将来世界的にリン資源の枯渇が問題視され、日本では肥料等用途に掻かせず、そのほとんどか輸入に頼っている。そのリンの多くは下水プラントなどから廃棄されているので、本経路から回収することは資源再利用の面から高い効果がある。
・従来の排出先の河川、湖沼、海域ではリン自体が富栄養化の原因となっているため、排出量削減は環境保全の面から高い効果がある。
・リン回収を商業ベースに乗せることで、新しい市場を開拓できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係るＭＡＰ回収プラント１０が設置されている、下水処理場、し尿処理場、食品工場等の水浄化処理施設を含んだ事業所の構成を示すブロック図である。図１において、２０は流入する原水を浄化処理するための水浄化処理施設であり、最初沈殿池、曝気槽、及び最終沈殿池を含んでいる。３０は、脱水装置である。
水浄化処理施設２０によって浄化された処理水は、河川、海等に放流される。一方、水浄化処理施設２０において分離され濃縮された有機性汚泥（ＭＡＰ含有率：２０重量％以下）は、ＭＡＰ回収プラント１０に含まれるＭＡＰ生成槽（すなわち、嫌気性消化槽）１１に供給される。
【００１３】
なお、有機性汚泥の嫌気性処理を行う施設の本来の目的は、事業所内の廃水処理施設での処理工程において汚泥を減量化するためのものであり、ＭＡＰ生成は、反応過程で生じる副生成物である。しかしながら、本発明に係るＭＡＰ回収プラントにおいては、リン資源としてのＭＡＰを回収することを目的としていることから、ＭＡＰを形成する嫌気性消化槽を、ＭＡＰ生成槽１１と称することにする。
ＭＡＰ生成槽１１では、以下の化学反応により、有機性汚泥中のリンがマグネシウム等と反応して、汚泥中にＭＡＰすなわちリン酸マグネシウムアンモニウムが生成される。
ＰＯ43-＋ＮＨ4+＋Ｍｇ2+＋６Ｈ2Ｏ
→  ＭｇＮＨ4ＰＯ4・６Ｈ2Ｏ
生成されたＭＡＰの粒径は、数１０μｍ〜数１００μｍである。
必要に応じて、ＭＡＰ生成槽１１に適宜のＭｇ添加施設からマグネシウムを添加するように構成してもよい。
【００１４】
ＭＡＰ生成槽１１内で発生するＭＡＰの回収率を高めるためには、純度が高く粒子径が大きいＭＡＰの粒子の比率を高める必要がある。そのためにはできるだけＭＡＰ晶析に適した条件をＭＡＰ生成槽１１内に作り上げる必要がある。そのために、ＭＡＰ生成槽１１内の撹拌機構としては、ＭＡＰ生成槽１１内を効率的に均一化するとともに、比重の大きいＭＡＰ粒子が底部の引き抜き管近傍に集まりやすくなるような撹拌形態が有効であり、例えば、卵形及び亀甲型消化槽において中央にドラフトチューブ、その中にエアリフトを装備し、ドラフトチューブ内のアップフローから旋回流を生じさせるような撹拌方法は、ＭＡＰ粒子を熟成させる撹拌方式としては比較的有効である。汚泥の引き抜き管は、ＭＡＰ生成槽１１の底部に沈降した比重の大きいＭＡＰ粒子が集まりやすい部分に接続することが望ましい。
【００１５】
ＭＡＰ回収プラント１０は、ＭＡＰ生成槽１１の他、ＭＡＰ回収装置１２ａ、１２ｂ、ＭＡＰ生成槽１１からの汚泥をＭＡＰ回収装置１２ａを介してＭＡＰ生成槽１１に循環するか又は脱水装置３０に搬送するための搬送ライン（配管）１３、ＭＡＰ生成槽１１からの排水をＭＡＰ回収装置１２ｂを介して水浄化処理プラント２０に返送するための搬送ライン（配管）１４、及びＭＡＰ回収プラント１０全体の制御を行う制御装置１５で構成されている。制御装置１５は、遠方に配置されていてもよい。
なお、ＭＡＰ回収プラント１０は、２つのＭＡＰ回収装置１２ａ及び１２ｂの双方を具備する必要がなく、これらの一方のみを具備していてもよいが、この実施例においては、ＭＡＰ回収装置１２ａ及び１２ｂを共に備えているものとして説明する。
【００１６】
ＭＡＰ回収装置１２ａは、ＭＡＰ生成槽１１から搬送ライン１３により搬送される汚泥中のＭＡＰを回収する。一方、ＭＡＰ回収装置１２ｂは、ＭＡＰ生成槽１１から水浄化処理プラント２０に搬送ライン１４を介して返送される排水中のＭＡＰを回収する。これらＭＡＰ回収装置１２ａ及び１２ｂは、ＭＡＰ生成槽１１からの汚泥を一時的に貯留させることによりＭＡＰを回収するものではなく、また、バッチ処理によりＭＡＰを回収するものではなく、搬送ライン１３によって搬送されるＭＡＰを、その流れにまかせてほぼリアルタイムで処理することによりＭＡＰを回収するものである。搬送ライン１３は、ＭＡＰ回収装置１２ａにより処理されたの汚泥をＭＡＰ生成槽１１に循環返送させる場合と、汚泥を脱水装置３０に搬送する場合との両方において、汚泥を搬送する。
【００１７】
ＭＡＰ回収装置１２ａによるＭＡＰ回収後の汚泥には、１００μｍ程度の微細なＭＡＰ粒子が残存する。したがって、ＭＡＰ回収後の汚泥の一部をＭＡＰ生成槽１１に戻すことによって、該槽１１内にＭＡＰの種粒子として用いることができる。これにより、生成されるＭＡＰの平均粒子径を大きくしたり、均一化することができる。様々な実験を繰り返したところ、汚泥返送量は投入汚泥量に対して、１／２〜４倍が適切であった。
また、汚泥返送量を調節することにより、ＭＡＰ生成槽１１における汚泥の滞留時間を制御することができ、これにより、ＭＡＰ生成槽１１において生成されるＭＡＰの汚泥中の含有量を調節することができる。さらに、ＭＡＰ生成槽１１の機能を損なわない範囲で、汚泥引抜の量、間隔、及び時期を適宜組み合わせることによっても、ＭＡＰ含有量を調整することができる。
【００１８】
図２は、ＭＡＰ回収装置１２ａの構成を制御ファクタとともに示している。図２に示すように、ＭＡＰ回収装置１２ａは、制御部１２０、除塵部１２１、分粒部１２２、洗浄精製部１２３、及び、貯留梱包部１２４を含んでいるとともに、各種のセンサを備えている。制御部１２０は、制御装置１５の機能であってもよい。
センサは、図２に示すように、ＭＡＰ生成槽１１からのＭＡＰを含有した汚泥の単位時間当たりの流量Ｑ１（ＳＳ）、濃度ρ１（ＳＳ）、汚泥中のリン濃度ρ１（Ｐ）、汚泥の水素イオン指数ｐＨ１（ＳＳ）をそれぞれ検出するセンサ、ＭＡＰを回収した後の汚泥の単位時間当たりの流量Ｑ２（ＳＳ）を検出するセンサを含んでいる。なお、添字「１」はＭＡＰ回収前の計測値を表し、添字「２」は、ＭＡＰ回収後の計測値を表すものとする。
これらセンサによって検出された値は、制御装置１５に供給される。制御装置１５にはまた、種々のセンサから、水浄化処理プラント２０に流入する流入原水の流量ＱRAW、密度ρRAW、リン濃度ρRAW（Ｐ）が供給される。
【００１９】
除塵部１２１は、振動ふるい（制御ファクタ：振動数、細孔径）又はスクリーン（制御ファクタ：回転数）で構成され、ＭＡＰ生成槽１１から排出される汚泥から、ごみ等を除去する。
分粒部１２２は、サイクロン（制御ファクタ：台数、アンダーフロー径、オーバーフロー径）又は遠心分離機（制御ファクタ：回転数）等の固液分離装置で構成される。特に液体サイクロンを使用することにより、容易に固液分離を行うことができる。
洗浄精製部１２３は、重力ふるい（制御ファクタ：傾斜角、回転数、洗浄時間）又はスクリーン（制御ファクタ：回転数、洗浄時間）で構成され、分粒部１２２によって回収されたＭＡＰ結晶を主とする固形物から、不要な夾雑物を分離することにより、固形物中のＭＡＰ純度をさらに高めることが可能である。これら回転数及び洗浄時間は、ＭＡＰ純度が高いほど大きくなるよう設定される。洗浄精製部１２３において洗浄水を使用する場合、ＭＡＰ純度に応じて洗浄水の使用量も設定される。
貯留梱包部１２４では、洗浄精製部１２３によって精製されたＭＡＰがコンベアで搬送されてコンテナに貯留され製品として梱包される。
【００２０】
ＭＡＰ回収装置１２ａにおいてＭＡＰが取り除かれた汚泥は、その一部が搬送ライン１４を介して脱水装置３０に導かれ、脱水処理が行われる。この時点で、汚泥中に混在するＭＡＰ粒子は大幅に減少しているので、脱水処理後の脱水ケーキを廃棄物として処理した場合において、脱水ケーキ中のリン含率は低い。
ただし、上記したように、液体サイクロン等の分粒部１２２において処理された後の汚泥には、粒径約１００μｍ以下の微細なＭＡＰ粒子の一部が残留していることから、脱水装置３０に送られた汚泥以外の残りの汚泥は、ＭＡＰ生成槽１１に槽上部から戻すことにより、微細なＭＡＰ粒子が再び槽内で成長して、粒径１００μｍ以上の固液分離が容易なレベルまで大きくすることが可能になる。
【００２１】
次に、図３のフローチャートを参照して、制御部１２０によるＭＡＰ回収装置１２ａの制御動作を説明する。運転指令が制御部１２０に印加されると、ステップＳ１において運転準備が行われ、制御部１２０は、種々のセンサからの計測値の収集を開始する。そして、運転準備が完了すると、ステップＳ２において、運転を行う。
運転中、ステップＳ３において、自動演算モードを実行する。自動演算モードには、「ＭＡＰ生成量予測モード（モードＡ）」、「ＭＡＰ回収精度予測モード（モードＢ）」、「付帯機器設定値変更モード（モードＢ）」及び「性能診断モード（モードＤ）」の４つのモードがある。
【００２２】
モードＡは、事業所におけるＭＡＰ生成量（重量／単位時間）の予測値を算出するモードである。このモードにおいては、センサから得られる、ＭＡＰ生成槽１１から出力される汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）、汚泥の密度ρ１（ＳＳ）、及び汚泥中のリン濃度ρ１（Ｐ）を用いて、
ＭＡＰ生成量（重量／単位時間）
＝Ｑ１（ＳＳ）×ρ１（ＳＳ）×ρ１（Ｐ）
によって、ＭＡＰ生成量を算出する。Ｑ１（ＳＳ）は、単位時間当たり流量（重量）である。
なお、リン濃度ρ１（Ｐ）は、汚泥密度とリン濃度との関係を地域特性に基づいて表した以下に例示する検索テーブルを備えることにより、該検索テーブルから入手してもよい。この場合、リン濃度を測定するためのセンサが不要となる。
表    １
汚泥密度（濃度）      リン濃度      
地域Ａ    ２５．６ｇ／ｌ        ０．７７ｇ／ｌ
地域Ｂ    ３４．７ｇ／ｌ        ０．８２ｇ／ｌ
地域Ｃ    １９．４ｇ／ｌ        ０．３６ｇ／ｌ
検索テーブルは、得られたＭＡＰ成分を分析した結果に基づいて、較正される。
【００２３】
モードＢは、事業所におけるＭＡＰ回収時間及び純度を算出し、製品のグレード分類毎の回収量を予測するモードである。
ＭＡＰ回収時間は、
ＭＡＰ生成槽の容量（ｍ３）×ρ１（ＳＳ）×ρ（Ｐ）
−生成ＭＡＰのリン×時間（ｘ）≧０
を満足する時間として求める。
また、このモードにおいては、純度≒製品回収率（％）とし、汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）、リン濃度ρ１（Ｐ）、及びリン濃度をＭＡＰに重量換算した値Ｗ１（ＭＡＰ／ρ（Ｐ））、貯留部１２４において得られた製品（ＭＡＰ）の単位時間当たりの重量Ｗ２（ＭＡＰ）を用いて、以下のように演算する。
純度≒製品回収率（％）
＝Ｑ１（ＳＳ）×ρ１（Ｐ）×Ｗ１（ＭＡＰ／ρ（Ｐ））
／Ｗ２（ＭＡＰ）
＝Ｑ１（ＳＳ）×ρ１（ＳＳ）×ρ１（Ｐ換算）／Ｗ２（ＭＡＰ）
【００２４】
例えば、リンとＭＡＰとの重量比は３１（Ｐ）：２４５（ＭＡＰ）である。したがって、センサからのリン濃度ρ１（Ｐ）に基づいて汚泥中のリンの重量を演算し、そして、重量比Ｐ：ＭＡＰに基づいて演算することにより、Ｗ１（ＭＡＰ／ρ（Ｐ））を得ることができる。
このモードにおいても、濃度センサによって得られたリン濃度ρ１（Ｐ）を用いる代わりに、汚泥密度とリン濃度との関係を地域特性に基づいて表した検索テーブルから、リン濃度を得てもよい。
製品回収率（％）（＝計算上得られたＭＡＰ量／実際に得られたＭＡＰ量）が１００％より大きいか否かを判定し、大きい場合（すなわち、実際に得られた製品が計算結果よりも少ない場合）には、何らかの不具合が生じたものと判定する。
【００２５】
モードＣは、付帯機器の設定値を、上流側条件及び演算値に基づいて変更するためのモードである。このモードＣにおける設定値変更について、各部毎に説明する。
除塵部１２１において振動ふるいを用いている場合、センサからの汚泥の季節によって変化する流量Ｑ１（ＳＳ）が増大すると、振動ふるいの振動数の設定値を増大させる。該振動数は、地域によって汚泥中のリン量が変動することから、地域によっても変化させる必要がある。
分粒部１２２において、サイクロンを用いている場合、センサからの汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）の変動に連動して、駆動するサイクロンの台数を変更する。必要なサイクロンの台数を、
台数＝Ｗ１（ＳＳ）／（１台当たりのサイクロン処理能力）
によって演算し、その結果に基づいて、駆動するサイクロンの台数を変更する。
ＭＡＰ純度設定においては、サイクロンの台数を、以下の式に基づいて演算する。
台数＝Ｑ１（ＳＳ）×Ｋ／（１台当たりのサイクロン処理能力）
ただし、Ｋは係数であり、標準の場合はＫ＝１、低濃度の場合はＫ＝１．１〜１．３、高濃度の場合はＫ＝０．７〜０．９に設定する。
また、サイクロンのオーバーフロー径及びアンダーフロー径を調整することにより、サイクロンの処理能力を変化させることができる。すなわち、これらの径を大きくするに連れて、処理量が大きくなるが収集率が低下する。従って、これらの径を調節することにより、処理能力を調節することができる。
【００２６】
洗浄精製部１２３において重力ふるいを用いている場合、汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）が増大すると、重力ふるいの振動数及び回転数を増大させ、逆の場合には減少させる。
また、ＭＡＰ純度設定に応じて、重力ふるいの台数を、以下の式に基づいて演算する。
台数＝Ｑ１（ＳＳ）×Ｋ／（１台当たりの重力ふるい処理能力）
ただし、Ｋは係数であり、標準の場合はＫ＝１、低濃度の場合はＫ＝１．１〜１．３、高濃度の場合はＫ＝０．７〜０．９に設定する。そして、ＭＡＰ純度設定値に、重力ふるいの傾斜角、振動数、回転数、及び洗浄時間の設定値を連動させる。すなわち、高い純度のＭＡＰが要求されている場合には、傾斜角、振動数、回転数、及び洗浄時間を大きくし、逆の場合は小さくする。また、振動ふるいの細孔径を調節することによって、ふるいの処理能力を調整することができる。
【００２７】
除塵部１２１においてスクリーンを使用し、分粒部１２２において遠心分離機を使用してしる場合、汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）が大きいほど、それぞれの回転数が大きくなるように設定する。そして、ＭＡＰ純度設定値が大きいほど、これら回転数が大きくなるように設定する。
洗浄精製部１２３においてスクリーンを採用している場合、スクリーンの回転数を、汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）の増大に応じて大きくなるよう設定する。回転数及び洗浄時間は、ＭＡＰ純度設定値にも連動させ、純度が高いほど回転数及び洗浄時間が大きくなるようにする。
【００２８】
モードＤは、ＭＡＰ回収プラントにおける「リン削減率」及び「システム故障診断」等の性能を診断するための演算をするモードである。
リン削減率は、水浄化処理プラント２０へ入来する水の水量ＱRAW、及び該入来水のリン濃度ρRAW（Ｐ）、製品重量Ｗ２（ＭＡＰ）、及び製品中のリン換算率を用いて、
リン削減率
＝ＱRAW×ρRAW（Ｐ）−Ｗ（ＭＡＰ）×リン換算率
により演算される。
システム故障診断は、プラントの安全対策を目的とし、センサによって測定されたＭＡＰ回収装置１２ａ中のＣＨ4、Ｏ2、Ｈ2Ｓそれぞれの濃度と規定濃度とを対比し、規定濃度よりも高い場合は、警報を発生する。
なお、上記したように、ＭＡＰ生成槽１１においては、自然の化学反応によりＭＡＰが生成されるが、それ以上に生成量を増加させる場合には、Ｍｇを添加すればよい。この場合、センサからの汚泥のｐＨ１（ＳＳ）が所定の値となるように、Ｍｇの注入率を変更し、変更された注入率を、汚泥の流量Ｑ１（ＳＳ）に乗算することによって、Ｍｇ添加量を演算すればよい。
【００２９】
上記した自動演算モードＡ〜ＤがステップＳ３において実行されると、ステップＳ４において、モードＣの演算の結果、付帯機器の設定値変更があるか否かが判定される。設定値変更がある場合は、ステップＳ５に移行して、フィードバック制御により、該当する機器の設定値を、モードＣで得られた設定値に変更させる。設定値変更がない場合は、ステップＳ６に進んで、モードＤにおいて実行されたシステム故障診断の結果、警報が発生されているか否かを判定する。警報が発生されている場合には、ステップＳ７においてＭＡＰ回収プラントの運転を停止させ、警報が発生されていない場合には、ステップＳ２に戻って、運転を継続する。それとともに、運転状況の結果を出力する。
【００３０】
制御装置１５は、上記したように、ＭＡＰ回収装置１２ａの運転を自動制御し、その結果生成されたＭＡＰが、貯留梱包部１２４においてコンテナに梱包され、製品として出荷される。
なお、ＭＡＰ回収装置１２ｂは、上記した自動制御には非連係で運転され、ＭＡＰ生成量のみが把握される。
【００３１】
図４は、本発明に係るＭＡＰ流通システムの概略構成を示すブロック図である。該ＭＡＰ流通システムは、ＭＡＰ回収プラントにおいて得られたＭＡＰを肥料原料等の有価物として管理するためのシステムであり、製品単位として管理されたＭＡＰは、需要者(肥料業者、農家等)に販売を行うが、回収から販売までの流通システムをネットワークで一元管理する。ＭＡＰ回収プラントとして、図１〜図３を参照して説明した構成のプラントを適用することが可能であるが、他の任意のＭＡＰ回収プラントも採用可能である。
なお、従来は、事業所において回収されたＭＡＰは近隣の需要者に配給されていたが、この場合、需要者の必要量と事業所からのＭＡＰ生成量の変動に対し在庫管理を含めた効率的な対応が出来にくい。この点を解決するために、本発明の流通システムにおいては、以下の手段を用いている。
【００３２】
・事業所内のＭＡＰ回収プラントをサテライトと捉え、該プラントに情報端末を付帯させ、電話回線または専用線経由で情報管理センタへ情報発信を行う。
・情報内容は、ＭＡＰ回収プラント内の装置の状況（運転時間、使用動力、状態表示、故障警報等)、ＭＡＰ生成量（重量）、純度、回収率等をデータログし、必要に応じて情報管理センタへ出力する。
・情報管理センタは、データベース及び検索・演算機能を備えたサーバシステムで構成され、該サーバシステムは、インターネット等のネットワークとリンクされ、ウエブ上で需要者、官公庁、公益団体・協会向けに情報公開を行う機能を有する。
・情報管理センタは、サテライトからの発信情報、流通ユニットからの発信情報、需要者からの入力情報、ネット上の市場価格情報、在庫情報等を総合的に管理し、ＭＡＰ生成量の現状把握と将来予測、現状の需要量把握と需要予想、在庫量の把握と貯蔵量調整、流通拠点での人員管理と流通ユニットの派遣先の最適化を行う。
・情報管理センタは、ＭＡＰ原料価格と市場価格、ＭＡＰ生成量と需要量、派遣要員と輸送費、ＭＡＰ回収プラントの光熱費、消耗品使用量、回線使用料、倉庫使用料、その他諸経費のデータから、販売価格の設定、キャッシュフローの管理を行う。
・資源再利用、省エネルギーの観点から、各事業所におけるリン排出削減率、汚泥発生量削減率を開示できるようにする。ＭＡＰ回収プラントにバイオマス型自家発電プラント（燃料電池、マイクロガスタービン等）が付帯されている場合は、ＣＯ2発生量（電力換算）も開示できるようにする。
【００３３】
図４に示すように、本発明に係るＭＡＰ流通システムは、事業者Ｍ５内のＭＡＰ回収プラント(サテライト)Ｍ１、製品流通システム(流通ユニット)Ｍ３、及び情報管理センタＭ２を含んでいる。
ＭＡＰ回収プラントＭ１では、自動化された情報端末Ｐ２から状態情報ｓ１(運転信号・故障信号・運転時間・使用動力・処理量)、並びにＭＡＰの重量ｄ１及び在庫量ｄ３が、電話回線または専用回線を介して自動的に発信される。また、必要に応じて、事業所Ｍ５からのプラント全体の情報ｓ２(処理水量、水質値)も、情報端末Ｐ２から同様に発信される。
【００３４】
情報管理センタＭ２では、情報の蓄積・管理・授受を行うクライアントサーバＰ１を備えており、該クライアントサーバＰ１は、図５に示すように、ファイヤーウオール、プロキシサーバ、ウエブサーバ、メイルサーバ、ＳＱＬ等のデータベースサーバを備えている。中央ネットワークサーバＭ２は、種々の情報端末から以下のような情報を受け取り、これらをデータベースに記憶する。
・情報端末Ｐ２から、状態情報ｓ１、ＭＡＰ重量ｄ１、ＭＡＰ在庫量ｄ３を受け取る。
・需要者Ｍ４から、ＭＡＰ需要量ｄ２、納期ｓ３、顧客情報ｓ４からなる購入情報を受け取る。
・流通ユニットＭ３の情報端末（携帯端末）Ｐ３から、ユニット情報ｓ５、派遣可能人員ｓ６、期間ｓ７、契約情報ａ１を受け取る。
・地域倉庫Ｍ８の情報端末Ｐ４から、ＭＡＰ在庫量ｄ４を受け取る。
・ＭＡＰ取引価格ｓ８、リン輸入量ｓ９からなる市場情報を、例えば、ＭＤＢ（マーケティングデータバンク）から受け取る。
【００３５】
情報管理センタＭ２は、また、以下のような情報を出力する。
・ＭＡＰの納入量ｅ１、納入先ｔ１、納入予定日ｔ２、及び搬出場所ｔ３を含む納入指示情報を、流通ユニットＭ３へ出力する。搬出場所は、需要者Ｍ４の地域内、又は交通上の最短距離にある事業所Ｍ５を選択する。また、流通ユニットＭ３の選択については、派遣可能要員及び期間から、最適の流通ユニットを選択する。
・受領通知ｔ４と見積ｔ５を、需要者Ｍ４へ出力する。
・求人情報ａ２、広報・サポート情報ａ３、及び製品情報ａ４を、公益団体・協会・自治体Ｍ７等へウエブ上で公開する。製品情報ａ４の内、販売価格は、以下のように計算する。
販売価格
=（ＭＡＰ単価+プラント減価償却費+倉庫使用料+人件費+損料＋通信費（データバンクへのアクセス料を含む)＋手数料＋還元比）×変動比率
MAP単価：製品レベル(純度)・市場価格・在庫量等により変動
変動比率：流通距離・重量・地域(国内外)等により変動
還元比：事業者へ還元費用としてキャッシュバックするための利益の一部
在庫量は、地域倉庫Ｍ９の保有量ｄ４、ＭＡＰ回収プラントＭ１の在庫量ｄ３、製品在庫量ｄ５の順で検索する。
【００３６】
情報管理センタＭ２は、需要者Ｍ４から、商材費用を電子決済ｗ１で受け取る。また、流通ユニットＭ３へ、人工費用を電子決済ｗ２で払い、さらに、地域倉庫Ｍ８へ経費を電子決済ｗ３で払う。
【００３７】
図４及び図５に示したＭＡＰ流通システムにおいては、消化槽投入汚泥濃度が約４％であると仮定し、汚泥１ｍ3当たり６水塩の純ＭＡＰ量を回収可能であると仮定すると、ＭＡＰ回収プラントにおいて回収可能なＭＡＰ量は０．５〜２．０ｋｇであり、この範囲でＭＡＰ回収量を自由にコントロールすることができる。そして、ある処理場が１０ｍ3／ｈの流速で消化汚泥を排出し、汚泥１ｍ3当たりＭＡＰ回収量を１．０ｋｇ／ｍ3で設定したプラントを設置しておき、例えば、５月〜７月にかけて、近隣のＭＡＰ需要量が１４０ｋｇ／週であるとすると、１日当たり２０．０ｋｇのＭＡＰ回収量とするためには、そのプラントの稼働時間を２０時間にすることで、必要充分量のＭＡＰを回収することができる。
したがって、本発明のＭＡＰ流通システムにおいては、需要量に見合ったＭＡＰを適切に回収し供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のＭＡＰ回収プラントの一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＭＡＰ回収プラントに具備されるＭＡＰ回収装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＭＡＰ回収装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のＭＡＰ流通システムの一実施例を示すブロック図である。
【図５】図４に示したＭＡＰ流通システムに具備されるクライアントサーバの構成を示すブロック図である。
【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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