汚泥処理装置および汚泥処理方法
【課題】汚泥濃縮や汚泥脱水など汚泥処理において、簡便で信頼性・確実性のある指標を用いて固液分離機の運転状況を把握し、この指標に基づき固液分離機の運転要素を制御して高い固液分離性能を発揮させ、安定して確実に汚泥処理することができる汚泥処理装置を得ることにある。
【解決手段】汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機１と、汚泥を固液分離機１へ供給する汚泥供給管１４と、分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計３０とからなる汚泥処理装置であり、汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管１０ａや、ＯＲＰ計３０の測定値に基づき、汚泥への凝集剤注入および／または固液分離機１の運転を制御する制御器３１を備えるものである。
【解決手段】汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機１と、汚泥を固液分離機１へ供給する汚泥供給管１４と、分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計３０とからなる汚泥処理装置であり、汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管１０ａや、ＯＲＰ計３０の測定値に基づき、汚泥への凝集剤注入および／または固液分離機１の運転を制御する制御器３１を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固液分離機により汚泥を濃縮または脱水する汚泥処理装置および汚泥処理方法に関し、分離液の酸化還元電位に基づき固液分離機の運転や凝集剤の注入を制御するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水などの有機性廃水やし尿などの有機性廃棄物を固液分離、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、濃縮汚泥の高濃度化や脱水汚泥の低含水率化が求められている。そこで近年、例えば遠心分離機等の固液分離機を用いての汚泥処理では、濃縮性能や脱水性能、また固形分（ＳＳ）回収率などの向上のため、汚泥に各種凝集剤を注入・混合して濃縮したり、脱水したりしている。
【０００３】
汚泥処理（濃縮処理や脱水処理など）では、性能向上や安定した運転のため、固液分離機から流出する分離液の状態を、運転管理者が目視や分析により判定したり、分離液の水質、例えば色度を検出器（色度計などの光学機器）で検出して判定したりして、この判定結果から固液分離機の運転状況や固液分離状態を把握し、固液分離機や凝集剤注入ポンプなどの運転を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１８５３０号公報（段落〔０００３〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の判定方法には、運転管理経験による差異（優劣）が生じること、判定が煩雑で時間も要すこと、検出結果と分離液状態（運転状況）との相関が不確実であること、逐次また即時に判定する必要があることなど、数々の課題があった。
【０００６】
さらに、特許文献１のように光学機器を用いる場合には、分離液と検出器との間の大気の影響を受けること、分離液の発泡により検出が阻害されることなど、分離液の性状把握（検出）自体に支障は来たすという課題もあった。また、分離液の水質（性状）に限らず、迅速に且つ信頼性・確実性のある指標やその簡便な検出（測定）方法は確立されていないのが現状である。
【０００７】
一方、汚泥処理では、濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、ＳＳ回収率向上のために、多種多様な凝集剤を汚泥に多く注入する傾向にあり、これにより薬品使用量やストック量が増大し、運転コストの上昇を招くばかりか運転管理が煩雑になるという課題もあった。
【０００８】
また、効率的な汚泥処理を行うために汚泥へ凝集剤を適正量注入したとしても、汚泥と凝集剤が速やかに且つ効率よく混合して凝集フロックが形成されないと、十分な固液分離性能を得ることができないという課題もあった。
【０００９】
そして、効率よく安定して汚泥処理ができないと、汚泥の減量化ができず処理処分費が高騰し、加えて運転時間の延長や凝集剤の使用量の増大により運転コストも上昇し、これに伴い温室効果ガスの排出も増大してしまい、環境保全や資源保護に逆行してしまうという課題もあった。
【００１０】
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、固液分離機で分離された分離液（濃縮分離液や脱水分離液）の酸化還元電位を測定し、この測定結果に基づき固液分離機の運転要素（回転数、差速、圧力、凝集剤注入量、汚泥供給量など）を適正に制御することにより、濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、ＳＳ回収率向上など固液分離性能を高いレベルで安定して維持できて効率的な処理が行える汚泥処理装置および汚泥処理方法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】
【００１１】
本発明に係る汚泥処理装置は、汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機と、汚泥を固液分離機へ供給する汚泥供給管と、分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計とから構成されるものである。
【００１２】
本発明に係る汚泥処理装置は、汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管、およびＯＲＰ計の測定値に基づき、汚泥への凝集剤注入および／または固液分離機の運転を制御する制御器を備えたものである。
【００１３】
本発明に係る汚泥処理装置は、固液分離機が、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あるものである。
【００１４】
本発明に係る汚泥処理装置は、固液分離機が、外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備える共に、内胴スクリュウ内を延伸して、無機凝集剤を外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管を備えたものである。
【００１５】
本発明に係る汚泥処理方法は、汚泥に凝集剤を注入して固液分離機で分離液と分離物に分離し、分離液の酸化還元電位を測定し、測定した酸化還元電位値に基づき、凝集剤の注入および／または固液分離機の運転を制御するものである。
【００１６】
本発明に係る汚泥処理方法は、固液分離機が、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あるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の汚泥処理装置および汚泥処理方法によれば、固液分離機で分離された分離液（濃縮分離液や脱水分離液）の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定し、この測定結果に基づき固液分離機の運転要素（回転数、差速、圧力、凝集剤注入量、汚泥供給量など）を適正に制御することにより、また固液分離機として遠心分離機を用い、さらに外胴ボウルのテーパ部に無機凝集剤を注入することにより、次のような幾多の優れた作用効果を奏する。
【００１８】
分離液のＯＲＰをＯＲＰ計で測定することにより、容易に分離液の水質（性状）が判定でき、これにより固液分離機の運転状態を瞬時に把握することができ、適切且つ安定した固液分離機の運転管理を行うことができる。特に、分離液のＯＲＰ測定は、簡便であるばかりか、確実性や信頼性があり、分離液性状の判定にとても有効である。
【００１９】
また、ＯＲＰ計の測定値に基づき、固液分離機の運転要素を制御する制御器を設けた場合には、分離液のＯＲＰ値に基づき、高分子凝集剤注入ポンプなどのポンプ類やバックドライブモータなどの駆動機を制御器で的確に制御（含インバータ制御）することができ、適正な凝集剤の注入や固液分離機の駆動が可能となり、高い固液分離性能を安定して得られ、効率的な汚泥処理（濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、高いＳＳ回収率）を行うことができる。
【００２０】
さらに、効率的な汚泥処理により、固液分離機の運転コストや後段の処理（分離液の処理や脱水汚泥の処理・処分など）にかかるコストを確実に削減できる。
例えば、固液分離機として遠心分離機を用い、汚泥に高分子凝集剤を注入して、汚泥濃縮処理や汚泥脱水処理を実施した場合には、遠心分離機の適正な運転状態を維持し続けることで、高分子凝集剤の注入率を約２割低減（凝集剤購入費を２割程度削減）でき、また脱水汚泥の含水率が80％から75％へ低減（脱水汚泥発生量が約２割削減）でき、これにより脱水汚泥処分費も概ね２割削減できることになる。さらに、分離液の固形物（ＳＳ）回収率が90％から98％に改善でき、分離液に含まれる固形物を再処理する費用を約１割程度削減できる。加えて、高分子凝集剤の使用量抑制、脱水汚泥発生量や分離液固形物の削減により、高分子凝集剤の製造、分離液固形物の処理、脱水汚泥の処分などの過程で発生する温室効果ガスも確実に削減でき、環境保全や資源保護に寄与することができる。
【００２１】
固液分離機として遠心分離機を用い、さらに外胴ボウルのテーパ部で分離物排出側へ移行中の固液分離がある程度進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に、無機凝集剤を注入して汚泥脱水処理を実施した場合には、分離汚泥と無機凝集剤とを効率よく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、安定して脱水汚泥の低含水率化（67％〜73％）が達成できる。
また、制御器により高分子凝集剤注入ポンプや無機凝集剤注入ポンプを適切に制御できるため、過剰な凝集剤注入を抑制できるなど無駄が省け、凝集剤使用量を節減することができ、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。
さらに、安定して優れた固液分離性能を得ることができるため、脱水汚泥をより一層低含水率化させて減容化できるので、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、またＳＳ回収率も高いので分離液の水質も良好になる。
【００２２】
無機凝集剤を外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管に給水管で給水することにより、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、大きい遠心効果を受けるテーパ部で、分離汚泥に対して速やかに且つ広範囲に希釈された無機凝集剤（希釈液）を注入できる。これにより分離汚泥の固液分離が一層進み、脱水工程の終盤での操作（希釈液のテーパ注入）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（65％〜71％）の脱水汚泥を得ることができ、加えて高比重無機凝集剤を効率的に注入できるので使用量を抑えることもできる。
また、給水により無機凝集剤を希釈できるため、高濃度の無機凝集剤原液を用いることも可能で、無機凝集剤の効率的な使用による使用量の抑制と併せ、無機凝集剤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。
【００２３】
さらに、固液分離機として用いられる遠心分離機を稼動停止する際に、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、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、目詰りや閉塞を防止することができ、加えて一般的に低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り、さらに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洗浄設備を設ける必要が無く、設備コストの上昇や維持管理作業の増加を抑止し、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。
【００２４】
固液分離機として用いられる遠心分離機の汚泥供給室に、汚泥供給口、仕切板および凝集剤流出口を設けて、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、外胴ボウルのテーパ部へ流出しやすい構造にすることができる。つまり、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吐出孔を開口させることにより、吐出孔から汚泥供給室内に注入された無機凝集剤を、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。そして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を分離汚泥に満遍なく注入でき、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る。
【００２５】
固液分離機として用いられる遠心分離機の外胴ボウルに２段テーパを採用することにより、分離汚泥は内胴スクリュウのスクリュウ羽根で圧搾されながら掻き上げられ、またプール容積を大きく取れるので滞留時間が増加し、大きい遠心効果を受ける２段テーパでの滞留時間（遠心効果を受ける時間）を長くとることができ、さらに２段テーパで分離汚泥に無機凝集剤が注入されるので、これらの相乗効果により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。
【００２６】
汚泥に無機凝集剤前段注入管を介して予め無機凝集剤等をライン注入（前段注入）すると共に高分子凝集剤を注入した場合には、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、固液分離機として用いられる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。また、汚泥に無機凝集剤等を前段注入し、凝集汚泥を形成させておくことにより、その後注入される高分子凝集剤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、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、さらに汚泥に含まれるリン成分を不溶性塩にして脱水汚泥と共に排除でき、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も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る汚泥処理装置及び汚泥処理方法は、固液分離機から流出する分離液の酸化還元電位をＯＲＰ計で測定し、その測定値から固液分離状態の良否（固液分離機の運転状態）を判定（推測）し、この判定結果から固液分離機の運転要素（凝集剤注入や遠心分離機の差速などの回転駆動）を制御するものである。
なお、汚泥に凝集剤を注入してもよく、またＯＲＰ計による測定値に基づき、汚泥や凝集剤のポンプ類、固液分離機の回転駆動機などの運転を自動的に制御する制御器を設けてもよい。
次に、このような基本的な構成を備えた本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
実施の形態１による汚泥処理装置は、汚泥を脱水汚泥（濃縮汚泥）と分離液とに固液分離する固液分離機１と、この固液分離機１内に、汚泥供給タンク１１内の汚泥を供給する汚泥供給管１４と、前記固液分離機１で分離された分離液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ計３０とを備えた基本構造になっていて、さらに凝集剤を貯留する凝集剤タンク１０、前記汚泥供給管１４内に凝集剤を注入（ライン注入）する、または前記固液分離機１内に凝集剤を注入（機内注入など）する凝集剤注入管１０ａ、この凝集剤注入管１０ａに設けられた凝集剤注入ポンプ１０ｂを備えている。なお、図１や図２において凝集剤注入管１０ａは、上述したライン注入や機内注入などを一つまたは二つ以上適宜選択できるように図示されている。
【００２９】
ここで、酸化還元電位（ＯＲＰ）について説明する。
ＯＲＰは、水中の酸化還元状態を表す数値であり（単位：mV）、通常酸化状態ではプラスの値を示し、還元状態ではマイナスの値を示す。
水中に存在する酸化性物質には溶存酸素や３価の鉄イオンなどがあり、一方、水中に存在する還元性物質には有機物や２価の鉄イオンなどがあり、ＯＲＰはこれら物質の量のバランスによりプラスの値になったり、マイナスの値になったりする。
【００３０】
固液分離機１から流出する分離液のＯＲＰ値がマイナスである場合には、分離液中に還元性物質が酸化性物質より多く含まれていること（還元状態）を表し、つまり分離液の水質が悪化（有機物であるＳＳの濃度が上昇）していることを意味している。逆に、分離液のＯＲＰ値がプラスである場合には、分離液中に酸化性物質が還元性物質より多く含まれていること（酸化状態）を表し、つまり分離液中に還元性物質であるＳＳが少なく、分離液の水質が良好である（有機物であるＳＳの濃度が低下している＝ＳＳ回収率が良い）ことを意味している。
この作用に基づき、ＯＲＰ値がマイナス側のときは分離液の水質が悪く、固液分離機１の運転状態が適正でないと判断ができ、逆にＯＲＰ値がプラス側のときは分離液の水質が良好であり、固液分離機１の運転状態が適正である（ただし、凝集剤が過剰に注入されている場合も含む）と判断できるわけである。
【００３１】
なお、固液分離機１としては、遠心分離機、ベルトプレス式分離機、スクリュープレス式分離機、フィルタープレス式分離機、円筒ろ過式分離機、回転円板式分離機など汚泥の脱水や濃縮に用いられる機械装置であれば、どのようなものも適用可能である。
【００３２】
ＯＲＰの測定は、酸化還元物質を含む溶液に、不活性な金属電極である測定電極（予め酸化還元電位の決まった参照電極で、例えば標準水素電極や銀−塩化銀電極などがある）を入れることにより生じる電位差を基に決定する一般的なＯＲＰ計を用いるが、これに限るものではなく、安定して確実に分離液のＯＲＰ値を測定できるＯＲＰ計であれば用いることができる。
【００３３】
凝集剤タンク１０内の凝集剤としては、高分子凝集剤や無機凝集剤が使用される。
高分子凝集剤には、通常汚泥脱水処理や汚泥濃縮処理で用いられる両性高分子凝集剤、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等がある。このような高分子凝集剤を用いることにより、汚泥から比較的強固な汚泥フロックを生成することができ、効率的に汚泥脱水や汚泥濃縮を行うことができる。
【００３４】
無機凝集剤には、例えば、ポリ硫酸第２鉄(ポリ鉄)、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ポリ硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等がある。このような無機凝集剤を用いることにより、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もできる。
なお、固液分離機１として遠心分離機を用いて汚泥を脱水する場合には、無機凝集剤として、鉄含有率（T-Fe（トータルFe）換算での鉄の濃度）の高い高比重の無機凝集剤（高比重無機凝集剤）を用いてもよい。この高比重無機凝集剤としては、その比重が1.45〜1.75で、かつ、鉄含有率（T-Fe換算での鉄の濃度）が12.0％〜16.0％であるものが好適であり、成分としてはポリ硫酸第二鉄（〔Fe2(OH)n(SO4)3-n/2〕m）が有効であるが、鉄系の高比重無機凝集剤で上記性状であり、ポリ硫酸第二鉄と同等の効果が得られるものであれば、これに限られるものではない。このような比重および鉄含有率の高比重無機凝集剤は、通常の無機凝集剤に比べ、遠心分離機の遠心効果により速やかに且つ効率よく汚泥に混合（浸透）させることができる。
【００３５】
固液分離機１として遠心分離機を用いて汚泥を脱水する場合に、高分子凝集剤および無機凝集剤（高比重無機凝集剤を含む）を汚泥に注入すること（いわゆる２液法）が望ましい。高分子凝集剤と無機凝集剤との併用により、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することができる。特に、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を用いた場合には、遠心効果の作用により、さらに効率よく確実に汚泥脱水処理することができる。
【００３６】
次に動作について説明する。
固液分離機１の運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥は、汚泥供給管１４を介して、固液分離機１の汚泥供給室に供給される。一方、凝集剤は、汚泥供給管１４内にライン注入されるか、または汚泥供給室内に注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、固液分離機１の分離作用で分離物と分離液とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰ値が測定される。ＯＲＰ値が好適な範囲（例えば-10mV〜+30mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の固液分離が効率よく行われていることが推認される。
【００３７】
このように汚泥の固液分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、固液分離機１の運転状態等が維持される。
【００３８】
しかし、ＯＲＰ値が好適な範囲を上回った（プラス側）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。
このような場合には、凝集剤の注入量を低減したり、固液分離機１の運転を調整したりして、分離液のＯＲＰ値が好適な範囲内になるように誘導する。このような調整により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００３９】
これに対して、ＯＲＰ値が好適な範囲を下回った（マイナス側）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。
このような場合には、凝集剤の注入量を増加したり、固液分離機１の運転を調整したりして、分離液のＯＲＰ値が好適な範囲内になるように誘導する。このような調整により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００４０】
つまり、実施の形態１において、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき固液分離機１の運転要素を調整することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した固液分離機１の運転に資するものである。
【００４１】
実施の形態１によれば、固液分離機１からの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から固液分離機１における運転状況の良否を判定（推測）し、その判定結果から、凝集剤の注入量、汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に調整することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
図２は本発明の実施の形態２による汚泥処理装置の概略的な動作説明図であり、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。
実施の形態２による汚泥処理装置は、汚泥を固液分離機１に供給する汚泥供給ポンプ１５を汚泥供給管１４に設けた点、凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素にそれぞれ電気的に接続された制御器３１を設けた点で、前記実施の形態１と異なる。
【００４３】
詳述すると、制御器３１は、ＯＲＰ計３０により測定された分離液のＯＲＰに基づいて、凝集剤注入ポンプ１０ｂによる凝集剤の注入量、汚泥供給ポンプ１５による汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に制御するように構成されている。なお、この制御器３１は、機器類を直接制御してもよく、またインバータ制御としてもよい。
【００４４】
制御器３１により制御される対象となる運転要素については、その例を以下に示す。
（１）固液分離機全般（汚泥脱水機や汚泥濃縮機）の場合には、制御器３１は、高分子凝集剤注入ポンプ、無機凝集剤注入ポンプ、汚泥供給ポンプ等の制御を行う。
（２）遠心分離機（遠心脱水機や遠心濃縮機）の場合には、制御器３１は、差速（バックドライブモータ）や回転駆動機等の制御を行う。
（３）ベルトプレス式分離機（ベルトプレス脱水機やベルト濃縮機）の場合には、制御器３１は、ろ布走行速度（駆動機）やろ布張力（圧力調整器）等の制御を行う。
（４）スクリュープレス式分離機（スクリュープレス脱水機やスクリュープレス濃縮機）の場合には、制御器３１は、スクリュー回転速度（駆動機）や圧力（圧力調整器）等の制御を行う。
【００４５】
固液分離機１から流出する分離液のＯＲＰ値は、概ね±100mVの範囲である。ＳＳ回収率が高く、分離液のＳＳ濃度が低い場合には、分離液のＯＲＰ値は概ね−5 mV〜＋50 mVであり、分離液のＳＳ回収率が低く、分離液のＳＳ濃度が高い場合には、分離液のＯＲＰ値は、概ね−80 mV〜±0 mVである。なお、ＯＲＰ値は、汚泥や分離液の性状、ＯＲＰ計の特性、環境、測定条件などにより、一定でなく変動する。そのため、ＯＲＰ値に基づき固液分離機１の運転諸要素を制御する場合には、予めＯＲＰ値の好適制御範囲を設定する必要がある（マイナスだから不良、プラスだから良とは断定できない）。
【００４６】
また、ＯＲＰ値がプラス側（例えば＋90mV）で、ＳＳ回収率が良好であっても、必要以上に凝集剤が注入されている過剰注入状態だったり、固液分離機１の運転が不適切だったりすると、脱水汚泥の含水率が低下せず、または濃縮汚泥の濃度が高くならず、安定して適正な汚泥処理（固液分離）が行われていない場合もあり、つまりＯＲＰ値には上限から下限にわたる好適制御範囲（図７、図８を参照）が存在するため、上述の通り予め設定する必要がある。
【００４７】
次に動作について説明する。
固液分離機１の運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥が汚泥供給管１４を介して、固液分離機１の汚泥供給室に供給される。一方、凝集剤は、汚泥供給管１４内にライン注入されるか、または汚泥供給室内に注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、固液分離機１の分離作用で分離物と分離液とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰ値が測定され、ＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲（例えば-5mV〜+25mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の固液分離が効率よく行われていることが推認される。
【００４８】
このように汚泥の固液分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、制御器３１により、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、固液分離機１の運転状態等が維持される。
【００４９】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+50mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、凝集剤の注入量を低減させたり、固液分離機１の運転を調整させたりするため、制御器３１で凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素等を制御し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。
【００５０】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。このような場合には、凝集剤の注入量を増加させたり、固液分離機１の運転を調整させたりするため、制御器３１で凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素等を制御し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００５１】
つまり、実施の形態２において、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、固液分離機１の運転要素を制御することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した固液分離機１の運転に資するものである。
【００５２】
実施の形態２によれば、固液分離機１からの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から固液分離機１における運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、制御器３１により、凝集剤の注入量、汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００５３】
実施例１．
固液分離機１として遠心分離機を用いた汚泥脱水運転（実施例）では、分離液のＯＲＰが−25 mVのときに、高分子凝集剤の注入量を10％程度増加させた（1.0％／対汚泥ＳＳ→1.1％／対汚泥ＳＳ)。これにより、ＯＲＰは＋10mVとなり、脱水汚泥の含水率は75％から72％に３ポイント低下すると共に、ＳＳ回収率は92％から97％に5ポイントも改善し、脱水性能が明らかに改善（含水率および分離液ＳＳ濃度の低下）された。
【００５４】
実施例２．
固液分離機１としてベルトプレス脱水機を用いた汚泥脱水運転（実施例）では、分離液のＯＲＰが＋40 mV のときに、高分子凝集剤の注入量を10％程度減少させた（2.0％／対汚泥ＳＳ→1.8％／対汚泥ＳＳ) 。これにより、ＯＲＰは＋5mVとなり、含水率は75％から73％に２ポイント低下すると共に、ＳＳ回収率は95％を維持し、やはり脱水性能が改善（含水率の低下）された。
【００５５】
＜実施の形態３＞
図３は本発明の実施の形態３による汚泥処理装置を示す断面図であり、図１及び図２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。
実施の形態３による汚泥処理装置は、固液分離機１として遠心分離機１Ａを用いる点、凝集剤注入管１０ａに流量計１０ｃおよび開閉弁１０ｄを配設した点で、前記実施の形態２と異なり、また制御器３１と電気的に接続するものを、汚泥供給管１４に配設された汚泥供給ポンプ１５、凝集剤注入管１０ａに配設された凝集剤注入ポンプ１０ｂ、遠心分離機１の回転駆動機５およびバックドライブモータ６とした。なお、凝集剤としては、通常処理対象汚泥に適合する（効力のある）高分子凝集剤を用いるが、無機凝集剤を用いてもよい。
【００５６】
遠心分離機１Ａは、一端側に分離液排出口２ａが、他端側に分離物排出口２ｂが設けられたケーシング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および内胴スクリュウ４を回転駆動する回転駆動機５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バックドライブモータ６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（濃縮ゾーン・脱水ゾーン）９が形成される構造となっている。
【００５７】
前記外胴ボウル３は、分離液排出側が円筒形状の直胴部３ａとなっており、分離物排出側がテーパ部（狭径部）となっており、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、下方の２段テーパ３ｂが急傾斜となり、上方の２段テーパ３ｃが緩傾斜となるように製作されている
【００５８】
このような２段テーパ３ｂ，３ｃによって、スクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果が得られると共に、とくに２段テーパ３ｂを急傾斜とすることによりプール９の容積が大きくなり、遠心分離機１Ａの機長を抑えつつ、大きい遠心効果を受ける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、分離汚泥の固液分離に有効である。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６参照）であっても高い固液分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【００５９】
前記内胴スクリュウ４は、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、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を備える。
【００６０】
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、内胴スクリュウ４の直胴部４ａで開口する汚泥供給口７ａが設けられている。汚泥供給室７は、汚泥供給口７ａを介して前記外胴ボウル３内に連通している。
【００６１】
このように構成された遠心分離機１Ａへは、汚泥供給タンク１１から汚泥供給管１４を介して、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。なお、汚泥供給ポンプ１５を用いずに流下方式を採用することもできる。
【００６２】
汚泥供給管１４は、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内の汚泥供給口７ａの近傍に延伸しており、汚泥供給管１４の先端には、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。この汚泥供給管開口１４ａから供給された汚泥は、遠心効果を受けて汚泥供給口７ａからプール９に流出する。
【００６３】
ＯＲＰ計３０は、分離液排出口２ａに排出される分離液の酸化還元電位を測定するための測定電極３０ａを備えている。
【００６４】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥は、汚泥供給管１４を介して、遠心分離機１Ａの汚泥供給室７に供給されると共に、凝集剤は、凝集剤注入管１０ａを介して、汚泥供給管１４内にライン注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、遠心分離機１Ａ内において大きい遠心効果を受けて、分離物（濃縮汚泥や脱水汚泥）と分離液（濃縮分離液や脱水分離液）とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。
【００６５】
そして、ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰが測定され、ＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲（例えば±0mV〜+30mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の遠心分離が効率よく行われていることが推認される。このように汚泥の遠心分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、制御器３１により、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、遠心分離機１Ａの運転状態等が維持される。
【００６６】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+60mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速が過大であり、また凝集剤として高分子凝集剤を用いていれば、高分子凝集剤の注入量が過剰であると判断でき、前記差速を低減させたり、前記注入量を減少させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６や凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（差速低減や注入量減少）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００６７】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。このような場合には、前記差速が過小であり、また前記高分子凝集剤の注入量が不足であると判断でき、前記差速を増加させたり、前記注入量を増加させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６や凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（差速増加や注入量増加）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００６８】
つまり、実施の形態３においても、前記実施の形態２と同様に、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【００６９】
実施の形態３によれば、遠心分離機１Ａからの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から遠心分離機１Ａにおける運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、制御器３１により、凝集剤の注入量や遠心分離機１Ａ内の外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速等を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００７０】
実施例３．
高分子凝集剤を用いて、遠心分離機１Ａによる汚泥脱水運転（実施例）を行ったところ、分離液のＯＲＰが-35mVのときは、脱水汚泥の含水率が76％で、ＳＳ回収率は91％であり、一方分離液のＯＲＰが+45mVのときは、脱水汚泥の含水率が75％で、ＳＳ回収率は97％であったが、制御器３１（分離液のＯＲＰの好適制御範囲を±0mV〜+35 mVに設定）、によりバックドライブモータ６の駆動を制御（差速制御）して、分離液のＯＲＰが好適制御範囲になるよう誘導したところ、脱水汚泥の含水率は70〜71％、ＳＳ回収率は98〜99％となり、脱水性能が明らかに改善（含水率の低下およびＳＳ回収率の上昇）された。なお、差速は、分離液のＯＲＰが-35mVのときは1.0rpmであり、分離液のＯＲＰが+45mVのときは4.1rpmであり、分離液のＯＲＰが好適制御範囲である±0mV〜+35 mVのときは1.8〜3.2rpmであった。
【００７１】
実施例４．
高分子凝集剤を用いて、遠心分離機１Ａによる汚泥脱水運転（実施例）を行ったところ、分離液のＯＲＰが-45mVのときは、脱水汚泥の含水率が77％で、ＳＳ回収率は90％であり、一方分離液のＯＲＰが+35mVのときは、脱水汚泥の含水率が75％で、ＳＳ回収率は98％であったが、制御器３１（分離液のＯＲＰの好適制御範囲を-5mV〜+25 mVに設定）、により凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（注入量制御）して、分離液のＯＲＰが好適制御範囲になるよう誘導したところ、脱水汚泥の含水率は71〜72％、ＳＳ回収率は98〜99％となり、脱水性能が明らかに改善（含水率の低下およびＳＳ回収率の上昇・維持）された。なお、高分子凝集剤の汚泥に対する注入率は、分離液のＯＲＰが-45mVのときは0.77％であり、分離液のＯＲＰが+35mVのときは1.05％であり、分離液のＯＲＰが好適制御範囲である-5mV〜+25 mVのときは0.89〜1.01％であった。
【００７２】
＜実施の形態４＞
図４は本発明の実施の形態４による汚泥処理装置を示す断面図であり、図３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。
実施の形態４による汚泥処理装置は、凝集剤として無機凝集剤と高分子凝集剤とを併用する点、無機凝集剤を遠心分離機１Ａの汚泥供給室７内に注入する構造とした点で、前記実施の形態３と異なり、また制御器３１と電気的に接続するものを、汚泥供給ポンプ１５、高分子凝集剤注入ポンプ１７、無機凝集剤注入ポンプ２４、遠心分離機１の回転駆動機５およびバックドライブモータ６とした。
さらに詳述すると、実施の形態４による汚泥処理装置には、汚泥供給管１４内の汚泥に高分子凝集剤タンク１２内の高分子凝集剤を注入（ライン注入）する高分子凝集剤注入管１６と、遠心分離機１Ａの内胴スクリュウ４内を延伸して、外胴ボウル３のテーパ部に、無機凝集剤タンク１３内の無機凝集剤を注入（テーパ注入）する無機凝集剤注入管２３が設けられている。
【００７３】
遠心分離機１Ａの内胴スクリュウ４の汚泥供給室７には、汚泥供給口７ａの他に、凝集剤流出口７ｂ，７ｃと仕切板８ａ，８ｂが設けられている。そして凝集剤流出口７ｂ，７ｃは内胴テーパ４ｂに設けられ、該内胴テーパ４ｂの内周面には、前記凝集剤流出口７ｂ，７ｃの近傍の汚泥供給口７ａ方向に、それぞれ仕切板８ａ，８ｂが設けられている。
【００７４】
前記仕切板８ａ，８ｂ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。なお、仕切板８ａ，８ｂは、間断のないドーナツ状のものでも、複数の部材を間隔も持ってドーナツ状に配列したものでもかまわない。このような仕切板８ａ，８ｂ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の吐出孔２３ａ，２３ｂから注入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・防止し、スムーズに凝集剤流出口７ｂ，７ｃから外胴ボウル３のテーパ部に流出させることができる。
【００７５】
高分子凝集剤タンク１２は、高分子凝集剤を貯留しており、高分子凝集剤注入管１６により汚泥供給管１４に接続された構造となっている。高分子凝集剤注入管１６には、高分子凝集剤注入ポンプ１７、流量計１８、開閉弁１９が配設されている。
【００７６】
無機凝集剤タンク１３は、無機凝集剤を貯留しており、内胴スクリュウ４内を延伸する無機凝集剤注入管２３で、外胴ボウル３のテーパ部に無機凝集剤を注入する構造となっている。無機凝集剤注入管２３には、無機凝集剤注入ポンプ２４、流量計２５、開閉弁２６が配設されている。
【００７７】
実施の形態４の汚泥処理装置では、高分子凝集剤注入管１６を汚泥供給管１４に接続して、予め汚泥に高分子凝集剤を注入できるように構成している。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、高分子凝集剤を汚泥供給管１４に注入するライン注入方式を採用して、予め汚泥と高分子凝集剤とが十分に混合して反応できるようにしている。
【００７８】
また、前記遠心分離機１Ａへは、無機凝集剤タンク１３から無機凝集剤注入管２３を介して、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に無機凝集剤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，７ｃに対応する位置で開口する吐出孔２３ａ，２３ｂが設けられている。
【００７９】
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内で開口する前記吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７内の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部へ無機凝集剤を流出させる構造となっている。
【００８０】
汚泥に注入す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ことができる。
また、後述の図６に示す実施の形態６のように、汚泥に無機凝集剤等を前段注入（図６参照）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注入する場合には、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、前述の図３に示す実施の形態３のように、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い。さらに、汚泥に無機凝集剤を少なく前段注入した場合にはカチオン系高分子凝集剤を、多く注入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。
【００８１】
無機凝集剤としては、例えば、ポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸アルミニウムなどが使用される。ポリ硫酸第二鉄は比較的比重が大きく遠心分離機による汚泥脱水処理等に有効であるが、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。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１Ａ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い。
【００８２】
この点、ポリ塩化アルミニウムはポリ硫酸第二鉄に比べて比重が小さく、脱水性能（低含水率化）はポリ硫酸第二鉄にやや劣るが、ｐＨの緩衝能が小さく凝集汚泥のｐＨを低下させにくいため、ｐＨ低下抑制には有効である。ポリ硫酸アルミニウムは、ポリ塩化アルミニウムに比べて比重がやや大きい。なお、遠心分離機１Ａにおいては、高比重のポリ硫酸第二鉄（比重1.45以上、鉄含有率14.5％以上）を使用することにより、遠心効果の作用で、この高比重の無機凝集剤と汚泥とがより一層混合しやすくなる。
【００８３】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、汚泥供給タンク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１Ａの汚泥供給室７に供給されると共に、高分子凝集剤が高分子凝集剤注入ポンプ１７により汚泥供給管１４内の汚泥にライン注入される。高分子凝集剤が混合された汚泥（凝集汚泥）は、汚泥供給口７ａからプール９に流出し、大きい遠心効果を受けて固液分離が進む。そして、無機凝集剤タンク１３の無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によりテーパ注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部にテーパ注入される。
【００８４】
テーパ注入された無機凝集剤は、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側（遠心分離機１Ａの分離物排出口２ｂ側）へ移動しながら外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥（高分子凝集剤により凝集化され、さらに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３〜１１％程度低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【００８５】
また、分離液のＯＲＰは、ＯＲＰ計３０により測定され、そのＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲内にあれば、分離液の水質が良好で、汚泥の固液分離が効率よく行われていると推認される。このように汚泥の遠心脱水処理が良好に行われ、脱水汚泥の含水率が低く、ＳＳ回収率が高い（＝分離液ＳＳ濃度が低い）場合には、制御器３１により、高分子凝集剤注入ポンプ１７（高分子凝集剤の注入量）、無機凝集剤注入ポンプ２４（無機凝集剤の注入量）、汚泥供給ポンプ１５（汚泥の供給量）、バックドライブモータ６や回転駆動機５（差速や回転数）等の駆動（運転）は維持される。
【００８６】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+70mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の遠心脱水処理が適正に行われてなく、脱水汚泥の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速が過大であり、また高分子凝集剤や無機凝集剤の注入量が過剰であると判断でき、前記差速を低減させたり、前記注入量を減少させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６の駆動を制御（差速低減）し、また高分子凝集剤注入ポンプ１７、無機凝集剤注入ポンプ２４等の駆動を制御（注入量減少）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００８７】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の遠心脱水処理が適正に行われてなく、脱水汚泥の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、前記差速が過小であり、また高分子凝集剤や無機凝集剤の注入量が不足であると判断でき、前記差速を増加させたり、前記注入量を増加させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６の駆動を制御（差速増加）し、また高分子凝集剤注入ポンプ１７や無機凝集剤注入ポンプ２４等の駆動を制御（注入量増加）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００８８】
つまり、実施の形態４においても、前記実施の形態３と同様に、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥の遠心脱水処理の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【００８９】
また、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を用いた場合には、高比重無機凝集剤を直接分離汚泥に注入できるので、高比重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１Ａの高い脱水性能を安定して発揮させることができる。特に、大きい遠心効果を受ける外胴ボウル３のテーパ部に高比重無機凝集剤を注入することにより、通常の無機凝集剤に比べ、速やかに分離汚泥に高比重無機凝集剤を混合（浸透）させることができ、より一層優れた固液分離性能を得ることができる。
【００９０】
実施の形態４では、上述したように、遠心分離機１Ａの差速（バックドライブモータ６）や回転数（回転駆動機５）を制御することにより、脱水性能が高い安定した汚泥の遠心脱水処理が行える。
特に、差速（同じ方向に回転する外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との回転数の差で、内胴スクリュウ４を回転駆動するバックドライブモータ６で調整する）の制御が有効である。ここで、『差速』とは、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４は共に回転駆動機５により回転され、詳しくは外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との間にある機械的抵抗や供給された汚泥の抵抗を介して回転エネルギーを得て回転しており、等速で回転しようとする外胴ボウル３と内胴スクリュウ４に、バックドライブモータ６により内胴スクリュウ４の回転にブレーキをかけることで、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４に生じる回転差を指す。
【００９１】
例えば、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った場合には、バックドライブモータ６の駆動を促進して差速を大きくし、脱水汚泥の含水率の低下やＳＳ回収率の向上を図り、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った場合には、バックドライブモータ６の駆動を抑制して差速を小さくし、ＳＳ回収率の維持や脱水汚泥の含水率の低下を図るなど、容易に運転制御（差速制御）でき、高い汚泥の脱水性能を安定して発揮（維持）することができる。
【００９２】
実施の形態４では、無機凝集剤注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから無機凝集剤を外胴ボウル３のテーパ部に注入（テーパ注入）することにより、脱水汚泥の含水率は、通常の注入（ライン注入など）に比べて明らかに低減化でき、通常の運転条件である無機凝集剤の注入率（35％／ＴＳ）でも脱水汚泥の含水率が70％以下にすることも可能で、とても優れた脱水性能を得ることができる。また、効率よく安定して汚泥の減量化が図れるので、その後の脱水汚泥の処理処分も容易になり、さらにＳＳ回収率や消費電力の良好な結果と合わせ、非常に高効率・省エネルギーであり、温室効果ガスの削減に十分寄与することができる。
【００９３】
実施例５．
ＯＲＰ値に基づく高分子凝集剤注入ポンプ１７の制御例を図７に示す。図７は、図３や図４に示した遠心分離機１Ａを用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、高分子凝集剤の注入量を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。なお、この実施例５におけるＯＲＰ好適制御範囲は、高分子凝集剤の注入適正域となる。
【００９４】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を上回った（プラス側）場合には、高分子凝集剤の注入過剰と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を減少させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図７に示すように、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【００９５】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を下回った（マイナス側）場合には、高分子凝集剤の注入不足と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を増加させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図７に示すように、ＳＳ回収率（％）を向上させると共に、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【００９６】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲内の場合、高分子凝集剤の注入適正と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を変えずに維持し、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に保持する。これにより、図７に示すように、高いＳＳ回収率（％）と低い脱水汚泥含水率（％）を維持することができる。
【００９７】
なお、実施例５におけるＯＲＰ好適制御範囲としては、下限が−10mV〜＋15Mv程度であり、上限が±0mV〜＋30mV程度であった。そして、−30mV以下は明らかに高分子凝集剤の注入不足であり、＋50mV以上は明らかに注入過剰であった。
【００９８】
図７からわかるように、「ＯＲＰ好適制御範囲」となるように制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７を制御することにより、図３や図４に示した遠心分離機１Ａは高い脱水性能を発揮し、安定して効率の良い汚泥の遠心脱水処理が行える。
【００９９】
実施例６．
ＯＲＰ値に基づく差速（バックドライブモータ６）の制御例を以下に示す。図８は、図３や図４に示した遠心分離機１Ａを用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４の差速を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。なお、この実施例６におけるＯＲＰ好適制御範囲は、差速の適正域となる。
【０１００】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を上回った（プラス側）場合には、差速過大と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を低減させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図８に示すように、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【０１０１】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を下回った（マイナス側）場合には、差速過小と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を増加させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図８に示すように、ＳＳ回収率（％）を向上させると共に、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【０１０２】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲内の場合、差速適正と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を維持し、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に保持する。これにより、図８に示すように、高いＳＳ回収率（％）と低い脱水汚泥含水率（％）を維持することができる。
【０１０３】
なお、実施例６におけるＯＲＰ好適制御範囲としては、下限が±0mV〜＋20mV程度であり、＋25mV〜＋50mV程度であった。そして、−25mV以下は明らかに差速過小であり、＋70mV以上は明らかに差速過大であった。
【０１０４】
図８からわかるように、「ＯＲＰ好適制御範囲」となるように制御器３１で差速を制御することにより、図３や図４に示した遠心分離機１Ａは高い脱水性能を発揮し、安定して効率の良い汚泥の遠心脱水処理が行える。
【０１０５】
＜実施の形態５＞
図５は本発明の実施の形態５による汚泥処理装置を示す断面図であり、図４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。
実施の形態５による汚泥処理装置は、無機凝集剤注入管２３に給水する給水管２７を配設した点、吐出孔２３ａとこれに対応する仕切板８ａおよび凝集剤流出口７ｂを設けた点で、前記実施の形態４と異なる。なお、吐出孔、仕切板および凝集剤流出口は、それぞれが一つまたは二つ以上でよく、またそれぞれが同数でも異なっていてもよく、それぞれ設ける数はとくに限定されるものではない。
【０１０６】
詳述すると、給水管２７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１Ａを運転している際の無機凝集剤の希釈および遠心分離機１Ａを停止させる際の洗浄である。この給水管２７には、開閉弁２８および定量給水（主に精密希釈）のための給水ポンプ２９が配設されている。
【０１０７】
なお、開閉弁２８は給水管２７中の流量を自動的に調節できる自動開閉弁であっても、またこの自動開閉弁に代えて、給水管２７中の流量を手動的に調節できる開閉弁を設けてもよい。開閉弁２８および／または給水ポンプ２９は、制御器３１と電気的に接続してもよい。
【０１０８】
まず、遠心分離機１Ａへの無機凝集剤の注入では、例えば遠心分離機１Ａによる汚泥の遠心脱水処理において、無機凝集剤注入管２３を用いて外胴ボウル３のテーパ部に無機凝集剤を注入（テーパ注入）する場合、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。こうした場合、注入された無機凝集剤が速やかに分離汚泥に行き渡たらさせ（浸透させ）、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。
【０１０９】
また、遠心分離機１Ａの洗浄では、主に遠心分離機１Ａ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１Ａ内の汚泥供給室７やプール９等を洗浄する。しかしながら、このような洗浄は、遠心分離機１Ａ内や汚泥供給管１４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（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。特に、無機凝集剤注入管２３の吐出孔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８ａにより仕切られていることもあり、通常の洗浄では付着した汚泥の清掃や無機凝集剤の洗い流しを十分に行えない。
【０１１０】
そこで、無機凝集剤注入管２３に給水管２７を接続して給水し、注入される無機凝集剤を希釈（通常２〜１０倍希釈）して増量させることにより、外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥に、希釈増量した無機凝集剤（以下「希釈液」という）を速やかに満遍なく行き渡らせて混合でき、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。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の内部を延伸し、汚泥供給室７内で開口する吐出孔２３ａから汚泥供給室７内の凝集剤流出口７ｂを介して外胴ボウル３のテーパ部へ希釈液を流出させる構造となっている。
【０１１１】
また、安定した遠心脱水（濃縮）処理および機器装置類の保守管理のために、給水管２７で無機凝集剤注入管２３へ給水することにより、無機凝集剤注入系統（主に無機凝集剤注入管２３、無機凝集剤吐出孔２３ａ、凝集剤流出口７ｂ）等を確実に且つ十分に洗浄することができる。
【０１１２】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、上述したとおり、無機凝集剤注入管２３内を流れる無機凝集剤は、給水管２７からの給水により希釈され、希釈液は無機凝集剤注入管２３に設けられた吐出孔２３ａから吐出し、内胴テーパ４ｂに設けられた凝集剤流出口７ｂを介して外胴ボウル３のテーパ部に流出するので、分離汚泥に対して速やかに且つ広範囲に希釈液を注入でき、分離汚泥と無機凝集剤とを効率よく混合（反応）させられるので、効率的な汚泥の遠心脱水処理が可能となる。また、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を使用した場合にでも、給水により高比重無機凝集剤を予め希釈して増量し、分離汚泥へスムーズに、満遍なく希釈液を注入することができ、短時間で速やかに分離汚泥と希釈液とを反応させることができ、遠心効果の作用により、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。
【０１１３】
また、遠心分離機１Ａの運転中に無機凝集剤注入管２３へ給水を行うことで、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。さらに、遠心分離機１Ａを稼動停止する際に、無機凝集剤注入管２３へ給水することにより、無機凝集剤注入管２３、吐出孔２３ａ、凝集剤流出口７ｂ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、加えて一般的に低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。
【０１１４】
さらには、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、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。
【０１１５】
＜実施の形態６＞
図６は本発明の実施の形態６による汚泥処理装置を示す断面であり、図４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。
実施の形態６の汚泥処理装置は、無機凝集剤を汚泥供給室７内にテーパ注入する構成に加えて、汚泥供給管１４に無機凝集剤を前段注入（ライン注入）するように構成した点、高分子凝集剤を汚泥供給室７内に注入（機内注入）するように構成した点で、前記実施の形態４と異なり、無機凝集剤前段注入ポンプ２１は制御器３１と電気的に接続されている。
【０１１６】
実施の形態６では、無機凝集剤タンク１３とは別に無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを備え、この無機凝集剤前段注入タンク１３Ａから伸びる無機凝集剤前段注入管２０を汚泥供給管１４に接続し、無機凝集剤前段注入管２０には無機凝集剤前段注入ポンプ２１と流量計２２と開閉弁２６Ａを配設している。これらの各要素は、汚泥供給管１４内の汚泥に予め無機凝集剤を注入する手段を構成している。なお、無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを別途設けずに、無機凝集剤タンク１３を兼用し、無機凝集剤前段注入管２０を無機凝集剤タンク１３に接続して無機凝集剤を前段注入してもよい。
【０１１７】
ここで、無機凝集剤の前段注入（ライン注入）について説明すると、汚泥に予め無機凝集剤が注入されていない場合、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。もちろん、分離液のＯＲＰ測定（および制御）に支障をきたしかねない。そこで、実施の形態６では、上述したように、遠心分離機１Ａ内に供給される前の汚泥に予め無機凝集剤を注入する前段注入方式を採用している。
【０１１８】
無機凝集剤の前段注入により、汚泥供給管１４内で汚泥と無機凝集剤とを混合させ、汚泥供給管１４内では汚泥と無機凝集剤とが十分に接触できる時間を確保して反応させられるので、汚泥が遠心分離機１内に供給される前の段階で、無機凝集剤による凝集作用により、固液分離しやすい強固な凝集フロック（凝集汚泥）を形成することができ、さらに汚泥に含まれるリンが無機凝集剤と反応して不溶性塩になり、脱水汚泥に取り込まれて排出されるため、分離液のリン濃度を十分に低減させることができ、また分離液の水質の安定化が図れる。
【０１１９】
実施の形態６による汚泥処理装置では、前段注入で無機凝集剤を用い、テーパ注入で高比重無機凝集剤を用いてもよく、また前段注入もテーパ注入も高比重無機凝集剤を用いることもできる。この場合には、無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを別途設けず、無機凝集剤タンク１３に無機凝集剤前段注入管２０を接続する構造とすることにより、敷地面積や設置コストを低減することも可能である。
【０１２０】
また、実施の形態６では、高分子凝集剤注入管１６は、汚泥供給管１４内を延伸し、汚泥供給室７内で開口する高分子凝集剤吐出口１６ａを備える構造とし、高分子凝集剤を高分子凝集剤吐出口１６ａから汚泥供給室７内に注入（機内注入）させるように構成している。
【０１２１】
遠心分離機１Ａに延びる配管の構造としては、汚泥供給管１４内に、高分子凝集剤注入管１６と無機凝集剤注入管２３を内蔵させ延伸させるものでもよいが、２重管を採用して、内管を汚泥供給管１４とし、外管（ドーナツ状）を仕切りで分割して、一方を高分子凝集剤注入管１６（半円状）とし、他方を無機凝集剤注入管２３（半円状）とするものでもよい。これにより、汚泥供給管１４内部に異物（注入管）が存在せず、また単純な配管構造となるため、遠心分離機１Ａ内や管内が洗浄しやすく閉塞等の問題も防止できる。
【０１２２】
なお、汚泥供給管１４と高分子凝集剤注入管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）に注入したい場合には、前記２重管構造として、高分子凝集剤注入管１６（半円状）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孔（図示せず）を設けてもよく、これにより高分子凝集剤を多方向に注入することができる。
【０１２３】
実施の形態６では、分離液排出口２ａからの分離液を受け入れる測定タンク３３を設けている。上述したとおり分離液のＯＲＰの測定は、遠心分離機１Ａ等の固液分離機の運転制御において重要であり、そこで分離液のＯＲＰを安定して測定するために、分離液を受け入れて整流する測定タンク３３を設けることが有効である。測定タンク３３は、整流板３４に仕切られており、タンク底部で連通する構造であり、一方から分離液を導入し、他方にＯＲＰ計３０の測定電極３０ａを設置して分離液のＯＲＰを測定する。
【０１２４】
なお、測定タンク３３は、分離液排出口２ａと接続させる構造としてもよく、また遠心分離機１Ａ内部に設けてもよく、要は分離液を確実に受け入れ、または一時貯留でき、安定して分離液のＯＲＰを測定できるものであれば良い。もちろん、このような測定タンク３３は、前記実施の形態１から前記実施の形態５までの固液分離機１または遠心分離機１Ａに用いてもよい。
【０１２５】
実施の形態６では、外胴ボウル３の分離物排出側に形成されたテーパ部を１段テーパ３ｄとしている点で、外胴ボウル３の分離物排出側に形成されたテーパ部を２段テーパ３ｂ，３ｃとしている前記実施の形態４と異なる。このように１段テーパ３ｄとしても、高い遠心分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【０１２６】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、汚泥供給タンク１１の汚泥が汚泥供給ポンプ１５により汚泥供給管１４を介して汚泥供給室７に供給され、この汚泥には無機凝集剤前段注入タンク１３Ａの無機凝集剤が無機凝集剤前段注入ポンプ２１により無機凝集剤前段注入管２０を介して前段注入されている。さらに高分子凝集剤注入管１６の高分子凝集剤吐出口１６ａから高分子凝集剤が汚泥供給室７に注入される。
【０１２７】
そして、無機凝集剤および高分子凝集剤が注入され凝集した汚泥（凝集汚泥）は、汚泥供給口７ａからプール９に流出し、大きい遠心効果を受けて固液分離が進む。その後、さらに無機凝集剤が、無機凝集剤注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部にテーパ注入される。テーパ注入された無機凝集剤は、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側（遠心分離機１Ａの分離物排出口２ｂ側）へ移動しながら外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥（無機凝集剤および高分子凝集剤により凝集化され、さらに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４〜１２％程度低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【０１２８】
分離液排出口２ａからの分離液のＯＲＰは、測定タンク３３においてＯＲＰ計３０により測定され、そのＯＲＰ値から遠心分離機１Ａにおける運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、分離液のＯＲＰ値が好適制御範囲内になるように、制御器３１により、凝集剤の注入量や遠心分離機１Ａ内の外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速等を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥の遠心脱水処理を行うことができる。
【０１２９】
つまり、実施の形態６においても、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥の遠心脱水処理の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【０１３０】
以上説明したように実施の形態６では、汚泥供給管１４内の汚泥に無機凝集剤を前段注入し、さらに高分子凝集剤を機内注入するこ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１Ａでの固液分離性能を一層高め、また分離液の清澄性が増したり（ＳＳ回収率の向上）、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から無機凝集剤をテーパ注入することで、脱水汚泥の含水率をより一層低下させることができる。特に、汚泥に無機凝集剤前段注入管２０を介して予め無機凝集剤（高比重無機凝集剤を含む）を前段注入したことにより、汚泥に含まれるリン成分を不溶性塩にして脱水汚泥と共に排除でき、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も図れる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態１による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
【図２】本発明の実施の形態２による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態３による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態５による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図７】遠心分離機を用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、高分子凝集剤の注入量（率）を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。
【図８】遠心分離機を用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、遠心分離機の外胴ボウルと内胴スクリュウとの差速を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 固液分離機
１Ａ 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 回転駆動機
６ バックドライブモータ
７ 汚泥供給室
７ａ 汚泥供給口
７ｂ，７ｃ 凝集剤流出口
８ａ，８ｂ 仕切板
９ プール
１０ 凝集剤タンク
１０ａ 凝集剤注入管
１０ｂ 凝集剤注入ポンプ
１０ｃ 流量計
１０ｄ 開閉弁
１１ 汚泥供給タンク
１２ 高分子凝集剤タンク
１３ 無機凝集剤タンク
１３Ａ 無機凝集剤前段注入タンク
１４ 汚泥供給管
１４ａ 汚泥供給管開口
１５ 汚泥供給ポンプ
１６ 高分子凝集剤注入管
１６ａ 高分子凝集剤吐出口
１７ 高分子凝集剤注入ポンプ
１８ 流量計
１９ 開閉弁
２０ 無機凝集剤前段注入管
２１ 無機凝集剤前段注入ポンプ
２２ 流量計
２３ 無機凝集剤注入管
２３ａ，２３ｂ 吐出孔
２４ 無機凝集剤注入ポンプ
２５ 流量計
２６ 開閉弁
２６Ａ 開閉弁
２７ 給水管
２８ 開閉弁
２９ 給水ポンプ
３０ ＯＲＰ計
３０ａ 測定電極
３１ 制御器
３３ 測定タンク
３４ 整流板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固液分離機により汚泥を濃縮または脱水する汚泥処理装置および汚泥処理方法に関し、分離液の酸化還元電位に基づき固液分離機の運転や凝集剤の注入を制御するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水などの有機性廃水やし尿などの有機性廃棄物を固液分離、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、濃縮汚泥の高濃度化や脱水汚泥の低含水率化が求められている。そこで近年、例えば遠心分離機等の固液分離機を用いての汚泥処理では、濃縮性能や脱水性能、また固形分（ＳＳ）回収率などの向上のため、汚泥に各種凝集剤を注入・混合して濃縮したり、脱水したりしている。
【０００３】
汚泥処理（濃縮処理や脱水処理など）では、性能向上や安定した運転のため、固液分離機から流出する分離液の状態を、運転管理者が目視や分析により判定したり、分離液の水質、例えば色度を検出器（色度計などの光学機器）で検出して判定したりして、この判定結果から固液分離機の運転状況や固液分離状態を把握し、固液分離機や凝集剤注入ポンプなどの運転を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１８５３０号公報（段落〔０００３〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の判定方法には、運転管理経験による差異（優劣）が生じること、判定が煩雑で時間も要すこと、検出結果と分離液状態（運転状況）との相関が不確実であること、逐次また即時に判定する必要があることなど、数々の課題があった。
【０００６】
さらに、特許文献１のように光学機器を用いる場合には、分離液と検出器との間の大気の影響を受けること、分離液の発泡により検出が阻害されることなど、分離液の性状把握（検出）自体に支障は来たすという課題もあった。また、分離液の水質（性状）に限らず、迅速に且つ信頼性・確実性のある指標やその簡便な検出（測定）方法は確立されていないのが現状である。
【０００７】
一方、汚泥処理では、濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、ＳＳ回収率向上のために、多種多様な凝集剤を汚泥に多く注入する傾向にあり、これにより薬品使用量やストック量が増大し、運転コストの上昇を招くばかりか運転管理が煩雑になるという課題もあった。
【０００８】
また、効率的な汚泥処理を行うために汚泥へ凝集剤を適正量注入したとしても、汚泥と凝集剤が速やかに且つ効率よく混合して凝集フロックが形成されないと、十分な固液分離性能を得ることができないという課題もあった。
【０００９】
そして、効率よく安定して汚泥処理ができないと、汚泥の減量化ができず処理処分費が高騰し、加えて運転時間の延長や凝集剤の使用量の増大により運転コストも上昇し、これに伴い温室効果ガスの排出も増大してしまい、環境保全や資源保護に逆行してしまうという課題もあった。
【００１０】
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、固液分離機で分離された分離液（濃縮分離液や脱水分離液）の酸化還元電位を測定し、この測定結果に基づき固液分離機の運転要素（回転数、差速、圧力、凝集剤注入量、汚泥供給量など）を適正に制御することにより、濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、ＳＳ回収率向上など固液分離性能を高いレベルで安定して維持できて効率的な処理が行える汚泥処理装置および汚泥処理方法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】
【００１１】
本発明に係る汚泥処理装置は、汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機と、汚泥を固液分離機へ供給する汚泥供給管と、分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計とから構成されるものである。
【００１２】
本発明に係る汚泥処理装置は、汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管、およびＯＲＰ計の測定値に基づき、汚泥への凝集剤注入および／または固液分離機の運転を制御する制御器を備えたものである。
【００１３】
本発明に係る汚泥処理装置は、固液分離機が、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あるものである。
【００１４】
本発明に係る汚泥処理装置は、固液分離機が、外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備える共に、内胴スクリュウ内を延伸して、無機凝集剤を外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管を備えたものである。
【００１５】
本発明に係る汚泥処理方法は、汚泥に凝集剤を注入して固液分離機で分離液と分離物に分離し、分離液の酸化還元電位を測定し、測定した酸化還元電位値に基づき、凝集剤の注入および／または固液分離機の運転を制御するものである。
【００１６】
本発明に係る汚泥処理方法は、固液分離機が、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あるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の汚泥処理装置および汚泥処理方法によれば、固液分離機で分離された分離液（濃縮分離液や脱水分離液）の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定し、この測定結果に基づき固液分離機の運転要素（回転数、差速、圧力、凝集剤注入量、汚泥供給量など）を適正に制御することにより、また固液分離機として遠心分離機を用い、さらに外胴ボウルのテーパ部に無機凝集剤を注入することにより、次のような幾多の優れた作用効果を奏する。
【００１８】
分離液のＯＲＰをＯＲＰ計で測定することにより、容易に分離液の水質（性状）が判定でき、これにより固液分離機の運転状態を瞬時に把握することができ、適切且つ安定した固液分離機の運転管理を行うことができる。特に、分離液のＯＲＰ測定は、簡便であるばかりか、確実性や信頼性があり、分離液性状の判定にとても有効である。
【００１９】
また、ＯＲＰ計の測定値に基づき、固液分離機の運転要素を制御する制御器を設けた場合には、分離液のＯＲＰ値に基づき、高分子凝集剤注入ポンプなどのポンプ類やバックドライブモータなどの駆動機を制御器で的確に制御（含インバータ制御）することができ、適正な凝集剤の注入や固液分離機の駆動が可能となり、高い固液分離性能を安定して得られ、効率的な汚泥処理（濃縮汚泥の高濃度化、脱水汚泥の低含水率化、高いＳＳ回収率）を行うことができる。
【００２０】
さらに、効率的な汚泥処理により、固液分離機の運転コストや後段の処理（分離液の処理や脱水汚泥の処理・処分など）にかかるコストを確実に削減できる。
例えば、固液分離機として遠心分離機を用い、汚泥に高分子凝集剤を注入して、汚泥濃縮処理や汚泥脱水処理を実施した場合には、遠心分離機の適正な運転状態を維持し続けることで、高分子凝集剤の注入率を約２割低減（凝集剤購入費を２割程度削減）でき、また脱水汚泥の含水率が80％から75％へ低減（脱水汚泥発生量が約２割削減）でき、これにより脱水汚泥処分費も概ね２割削減できることになる。さらに、分離液の固形物（ＳＳ）回収率が90％から98％に改善でき、分離液に含まれる固形物を再処理する費用を約１割程度削減できる。加えて、高分子凝集剤の使用量抑制、脱水汚泥発生量や分離液固形物の削減により、高分子凝集剤の製造、分離液固形物の処理、脱水汚泥の処分などの過程で発生する温室効果ガスも確実に削減でき、環境保全や資源保護に寄与することができる。
【００２１】
固液分離機として遠心分離機を用い、さらに外胴ボウルのテーパ部で分離物排出側へ移行中の固液分離がある程度進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に、無機凝集剤を注入して汚泥脱水処理を実施した場合には、分離汚泥と無機凝集剤とを効率よく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、安定して脱水汚泥の低含水率化（67％〜73％）が達成できる。
また、制御器により高分子凝集剤注入ポンプや無機凝集剤注入ポンプを適切に制御できるため、過剰な凝集剤注入を抑制できるなど無駄が省け、凝集剤使用量を節減することができ、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。
さらに、安定して優れた固液分離性能を得ることができるため、脱水汚泥をより一層低含水率化させて減容化できるので、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、またＳＳ回収率も高いので分離液の水質も良好になる。
【００２２】
無機凝集剤を外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管に給水管で給水することにより、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、大きい遠心効果を受けるテーパ部で、分離汚泥に対して速やかに且つ広範囲に希釈された無機凝集剤（希釈液）を注入できる。これにより分離汚泥の固液分離が一層進み、脱水工程の終盤での操作（希釈液のテーパ注入）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（65％〜71％）の脱水汚泥を得ることができ、加えて高比重無機凝集剤を効率的に注入できるので使用量を抑えることもできる。
また、給水により無機凝集剤を希釈できるため、高濃度の無機凝集剤原液を用いることも可能で、無機凝集剤の効率的な使用による使用量の抑制と併せ、無機凝集剤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。
【００２３】
さらに、固液分離機として用いられる遠心分離機を稼動停止する際に、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、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、目詰りや閉塞を防止することができ、加えて一般的に低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り、さらに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洗浄設備を設ける必要が無く、設備コストの上昇や維持管理作業の増加を抑止し、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。
【００２４】
固液分離機として用いられる遠心分離機の汚泥供給室に、汚泥供給口、仕切板および凝集剤流出口を設けて、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、外胴ボウルのテーパ部へ流出しやすい構造にすることができる。つまり、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吐出孔を開口させることにより、吐出孔から汚泥供給室内に注入された無機凝集剤を、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。そして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を分離汚泥に満遍なく注入でき、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る。
【００２５】
固液分離機として用いられる遠心分離機の外胴ボウルに２段テーパを採用することにより、分離汚泥は内胴スクリュウのスクリュウ羽根で圧搾されながら掻き上げられ、またプール容積を大きく取れるので滞留時間が増加し、大きい遠心効果を受ける２段テーパでの滞留時間（遠心効果を受ける時間）を長くとることができ、さらに２段テーパで分離汚泥に無機凝集剤が注入されるので、これらの相乗効果により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。
【００２６】
汚泥に無機凝集剤前段注入管を介して予め無機凝集剤等をライン注入（前段注入）すると共に高分子凝集剤を注入した場合には、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、固液分離機として用いられる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。また、汚泥に無機凝集剤等を前段注入し、凝集汚泥を形成させておくことにより、その後注入される高分子凝集剤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、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、さらに汚泥に含まれるリン成分を不溶性塩にして脱水汚泥と共に排除でき、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も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る汚泥処理装置及び汚泥処理方法は、固液分離機から流出する分離液の酸化還元電位をＯＲＰ計で測定し、その測定値から固液分離状態の良否（固液分離機の運転状態）を判定（推測）し、この判定結果から固液分離機の運転要素（凝集剤注入や遠心分離機の差速などの回転駆動）を制御するものである。
なお、汚泥に凝集剤を注入してもよく、またＯＲＰ計による測定値に基づき、汚泥や凝集剤のポンプ類、固液分離機の回転駆動機などの運転を自動的に制御する制御器を設けてもよい。
次に、このような基本的な構成を備えた本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
実施の形態１による汚泥処理装置は、汚泥を脱水汚泥（濃縮汚泥）と分離液とに固液分離する固液分離機１と、この固液分離機１内に、汚泥供給タンク１１内の汚泥を供給する汚泥供給管１４と、前記固液分離機１で分離された分離液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ計３０とを備えた基本構造になっていて、さらに凝集剤を貯留する凝集剤タンク１０、前記汚泥供給管１４内に凝集剤を注入（ライン注入）する、または前記固液分離機１内に凝集剤を注入（機内注入など）する凝集剤注入管１０ａ、この凝集剤注入管１０ａに設けられた凝集剤注入ポンプ１０ｂを備えている。なお、図１や図２において凝集剤注入管１０ａは、上述したライン注入や機内注入などを一つまたは二つ以上適宜選択できるように図示されている。
【００２９】
ここで、酸化還元電位（ＯＲＰ）について説明する。
ＯＲＰは、水中の酸化還元状態を表す数値であり（単位：mV）、通常酸化状態ではプラスの値を示し、還元状態ではマイナスの値を示す。
水中に存在する酸化性物質には溶存酸素や３価の鉄イオンなどがあり、一方、水中に存在する還元性物質には有機物や２価の鉄イオンなどがあり、ＯＲＰはこれら物質の量のバランスによりプラスの値になったり、マイナスの値になったりする。
【００３０】
固液分離機１から流出する分離液のＯＲＰ値がマイナスである場合には、分離液中に還元性物質が酸化性物質より多く含まれていること（還元状態）を表し、つまり分離液の水質が悪化（有機物であるＳＳの濃度が上昇）していることを意味している。逆に、分離液のＯＲＰ値がプラスである場合には、分離液中に酸化性物質が還元性物質より多く含まれていること（酸化状態）を表し、つまり分離液中に還元性物質であるＳＳが少なく、分離液の水質が良好である（有機物であるＳＳの濃度が低下している＝ＳＳ回収率が良い）ことを意味している。
この作用に基づき、ＯＲＰ値がマイナス側のときは分離液の水質が悪く、固液分離機１の運転状態が適正でないと判断ができ、逆にＯＲＰ値がプラス側のときは分離液の水質が良好であり、固液分離機１の運転状態が適正である（ただし、凝集剤が過剰に注入されている場合も含む）と判断できるわけである。
【００３１】
なお、固液分離機１としては、遠心分離機、ベルトプレス式分離機、スクリュープレス式分離機、フィルタープレス式分離機、円筒ろ過式分離機、回転円板式分離機など汚泥の脱水や濃縮に用いられる機械装置であれば、どのようなものも適用可能である。
【００３２】
ＯＲＰの測定は、酸化還元物質を含む溶液に、不活性な金属電極である測定電極（予め酸化還元電位の決まった参照電極で、例えば標準水素電極や銀−塩化銀電極などがある）を入れることにより生じる電位差を基に決定する一般的なＯＲＰ計を用いるが、これに限るものではなく、安定して確実に分離液のＯＲＰ値を測定できるＯＲＰ計であれば用いることができる。
【００３３】
凝集剤タンク１０内の凝集剤としては、高分子凝集剤や無機凝集剤が使用される。
高分子凝集剤には、通常汚泥脱水処理や汚泥濃縮処理で用いられる両性高分子凝集剤、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等がある。このような高分子凝集剤を用いることにより、汚泥から比較的強固な汚泥フロックを生成することができ、効率的に汚泥脱水や汚泥濃縮を行うことができる。
【００３４】
無機凝集剤には、例えば、ポリ硫酸第２鉄(ポリ鉄)、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ポリ硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等がある。このような無機凝集剤を用いることにより、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もできる。
なお、固液分離機１として遠心分離機を用いて汚泥を脱水する場合には、無機凝集剤として、鉄含有率（T-Fe（トータルFe）換算での鉄の濃度）の高い高比重の無機凝集剤（高比重無機凝集剤）を用いてもよい。この高比重無機凝集剤としては、その比重が1.45〜1.75で、かつ、鉄含有率（T-Fe換算での鉄の濃度）が12.0％〜16.0％であるものが好適であり、成分としてはポリ硫酸第二鉄（〔Fe2(OH)n(SO4)3-n/2〕m）が有効であるが、鉄系の高比重無機凝集剤で上記性状であり、ポリ硫酸第二鉄と同等の効果が得られるものであれば、これに限られるものではない。このような比重および鉄含有率の高比重無機凝集剤は、通常の無機凝集剤に比べ、遠心分離機の遠心効果により速やかに且つ効率よく汚泥に混合（浸透）させることができる。
【００３５】
固液分離機１として遠心分離機を用いて汚泥を脱水する場合に、高分子凝集剤および無機凝集剤（高比重無機凝集剤を含む）を汚泥に注入すること（いわゆる２液法）が望ましい。高分子凝集剤と無機凝集剤との併用により、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することができる。特に、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を用いた場合には、遠心効果の作用により、さらに効率よく確実に汚泥脱水処理することができる。
【００３６】
次に動作について説明する。
固液分離機１の運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥は、汚泥供給管１４を介して、固液分離機１の汚泥供給室に供給される。一方、凝集剤は、汚泥供給管１４内にライン注入されるか、または汚泥供給室内に注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、固液分離機１の分離作用で分離物と分離液とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰ値が測定される。ＯＲＰ値が好適な範囲（例えば-10mV〜+30mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の固液分離が効率よく行われていることが推認される。
【００３７】
このように汚泥の固液分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、固液分離機１の運転状態等が維持される。
【００３８】
しかし、ＯＲＰ値が好適な範囲を上回った（プラス側）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。
このような場合には、凝集剤の注入量を低減したり、固液分離機１の運転を調整したりして、分離液のＯＲＰ値が好適な範囲内になるように誘導する。このような調整により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００３９】
これに対して、ＯＲＰ値が好適な範囲を下回った（マイナス側）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。
このような場合には、凝集剤の注入量を増加したり、固液分離機１の運転を調整したりして、分離液のＯＲＰ値が好適な範囲内になるように誘導する。このような調整により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００４０】
つまり、実施の形態１において、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき固液分離機１の運転要素を調整することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した固液分離機１の運転に資するものである。
【００４１】
実施の形態１によれば、固液分離機１からの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から固液分離機１における運転状況の良否を判定（推測）し、その判定結果から、凝集剤の注入量、汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に調整することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
図２は本発明の実施の形態２による汚泥処理装置の概略的な動作説明図であり、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。
実施の形態２による汚泥処理装置は、汚泥を固液分離機１に供給する汚泥供給ポンプ１５を汚泥供給管１４に設けた点、凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素にそれぞれ電気的に接続された制御器３１を設けた点で、前記実施の形態１と異なる。
【００４３】
詳述すると、制御器３１は、ＯＲＰ計３０により測定された分離液のＯＲＰに基づいて、凝集剤注入ポンプ１０ｂによる凝集剤の注入量、汚泥供給ポンプ１５による汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に制御するように構成されている。なお、この制御器３１は、機器類を直接制御してもよく、またインバータ制御としてもよい。
【００４４】
制御器３１により制御される対象となる運転要素については、その例を以下に示す。
（１）固液分離機全般（汚泥脱水機や汚泥濃縮機）の場合には、制御器３１は、高分子凝集剤注入ポンプ、無機凝集剤注入ポンプ、汚泥供給ポンプ等の制御を行う。
（２）遠心分離機（遠心脱水機や遠心濃縮機）の場合には、制御器３１は、差速（バックドライブモータ）や回転駆動機等の制御を行う。
（３）ベルトプレス式分離機（ベルトプレス脱水機やベルト濃縮機）の場合には、制御器３１は、ろ布走行速度（駆動機）やろ布張力（圧力調整器）等の制御を行う。
（４）スクリュープレス式分離機（スクリュープレス脱水機やスクリュープレス濃縮機）の場合には、制御器３１は、スクリュー回転速度（駆動機）や圧力（圧力調整器）等の制御を行う。
【００４５】
固液分離機１から流出する分離液のＯＲＰ値は、概ね±100mVの範囲である。ＳＳ回収率が高く、分離液のＳＳ濃度が低い場合には、分離液のＯＲＰ値は概ね−5 mV〜＋50 mVであり、分離液のＳＳ回収率が低く、分離液のＳＳ濃度が高い場合には、分離液のＯＲＰ値は、概ね−80 mV〜±0 mVである。なお、ＯＲＰ値は、汚泥や分離液の性状、ＯＲＰ計の特性、環境、測定条件などにより、一定でなく変動する。そのため、ＯＲＰ値に基づき固液分離機１の運転諸要素を制御する場合には、予めＯＲＰ値の好適制御範囲を設定する必要がある（マイナスだから不良、プラスだから良とは断定できない）。
【００４６】
また、ＯＲＰ値がプラス側（例えば＋90mV）で、ＳＳ回収率が良好であっても、必要以上に凝集剤が注入されている過剰注入状態だったり、固液分離機１の運転が不適切だったりすると、脱水汚泥の含水率が低下せず、または濃縮汚泥の濃度が高くならず、安定して適正な汚泥処理（固液分離）が行われていない場合もあり、つまりＯＲＰ値には上限から下限にわたる好適制御範囲（図７、図８を参照）が存在するため、上述の通り予め設定する必要がある。
【００４７】
次に動作について説明する。
固液分離機１の運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥が汚泥供給管１４を介して、固液分離機１の汚泥供給室に供給される。一方、凝集剤は、汚泥供給管１４内にライン注入されるか、または汚泥供給室内に注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、固液分離機１の分離作用で分離物と分離液とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰ値が測定され、ＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲（例えば-5mV〜+25mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の固液分離が効率よく行われていることが推認される。
【００４８】
このように汚泥の固液分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、制御器３１により、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、固液分離機１の運転状態等が維持される。
【００４９】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+50mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、凝集剤の注入量を低減させたり、固液分離機１の運転を調整させたりするため、制御器３１で凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素等を制御し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。
【００５０】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。このような場合には、凝集剤の注入量を増加させたり、固液分離機１の運転を調整させたりするため、制御器３１で凝集剤注入ポンプ１０ｂ、汚泥供給ポンプ１５、固液分離機１の運転要素等を制御し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。
【００５１】
つまり、実施の形態２において、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、固液分離機１の運転要素を制御することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した固液分離機１の運転に資するものである。
【００５２】
実施の形態２によれば、固液分離機１からの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から固液分離機１における運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、制御器３１により、凝集剤の注入量、汚泥の供給量、固液分離機１の運転を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００５３】
実施例１．
固液分離機１として遠心分離機を用いた汚泥脱水運転（実施例）では、分離液のＯＲＰが−25 mVのときに、高分子凝集剤の注入量を10％程度増加させた（1.0％／対汚泥ＳＳ→1.1％／対汚泥ＳＳ)。これにより、ＯＲＰは＋10mVとなり、脱水汚泥の含水率は75％から72％に３ポイント低下すると共に、ＳＳ回収率は92％から97％に5ポイントも改善し、脱水性能が明らかに改善（含水率および分離液ＳＳ濃度の低下）された。
【００５４】
実施例２．
固液分離機１としてベルトプレス脱水機を用いた汚泥脱水運転（実施例）では、分離液のＯＲＰが＋40 mV のときに、高分子凝集剤の注入量を10％程度減少させた（2.0％／対汚泥ＳＳ→1.8％／対汚泥ＳＳ) 。これにより、ＯＲＰは＋5mVとなり、含水率は75％から73％に２ポイント低下すると共に、ＳＳ回収率は95％を維持し、やはり脱水性能が改善（含水率の低下）された。
【００５５】
＜実施の形態３＞
図３は本発明の実施の形態３による汚泥処理装置を示す断面図であり、図１及び図２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。
実施の形態３による汚泥処理装置は、固液分離機１として遠心分離機１Ａを用いる点、凝集剤注入管１０ａに流量計１０ｃおよび開閉弁１０ｄを配設した点で、前記実施の形態２と異なり、また制御器３１と電気的に接続するものを、汚泥供給管１４に配設された汚泥供給ポンプ１５、凝集剤注入管１０ａに配設された凝集剤注入ポンプ１０ｂ、遠心分離機１の回転駆動機５およびバックドライブモータ６とした。なお、凝集剤としては、通常処理対象汚泥に適合する（効力のある）高分子凝集剤を用いるが、無機凝集剤を用いてもよい。
【００５６】
遠心分離機１Ａは、一端側に分離液排出口２ａが、他端側に分離物排出口２ｂが設けられたケーシング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および内胴スクリュウ４を回転駆動する回転駆動機５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バックドライブモータ６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（濃縮ゾーン・脱水ゾーン）９が形成される構造となっている。
【００５７】
前記外胴ボウル３は、分離液排出側が円筒形状の直胴部３ａとなっており、分離物排出側がテーパ部（狭径部）となっており、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、下方の２段テーパ３ｂが急傾斜となり、上方の２段テーパ３ｃが緩傾斜となるように製作されている
【００５８】
このような２段テーパ３ｂ，３ｃによって、スクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果が得られると共に、とくに２段テーパ３ｂを急傾斜とすることによりプール９の容積が大きくなり、遠心分離機１Ａの機長を抑えつつ、大きい遠心効果を受ける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、分離汚泥の固液分離に有効である。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６参照）であっても高い固液分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【００５９】
前記内胴スクリュウ４は、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、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を備える。
【００６０】
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、内胴スクリュウ４の直胴部４ａで開口する汚泥供給口７ａが設けられている。汚泥供給室７は、汚泥供給口７ａを介して前記外胴ボウル３内に連通している。
【００６１】
このように構成された遠心分離機１Ａへは、汚泥供給タンク１１から汚泥供給管１４を介して、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。なお、汚泥供給ポンプ１５を用いずに流下方式を採用することもできる。
【００６２】
汚泥供給管１４は、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内の汚泥供給口７ａの近傍に延伸しており、汚泥供給管１４の先端には、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。この汚泥供給管開口１４ａから供給された汚泥は、遠心効果を受けて汚泥供給口７ａからプール９に流出する。
【００６３】
ＯＲＰ計３０は、分離液排出口２ａに排出される分離液の酸化還元電位を測定するための測定電極３０ａを備えている。
【００６４】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態において、汚泥供給タンク１１内の汚泥は、汚泥供給管１４を介して、遠心分離機１Ａの汚泥供給室７に供給されると共に、凝集剤は、凝集剤注入管１０ａを介して、汚泥供給管１４内にライン注入される。汚泥は凝集剤と混合して凝集し、遠心分離機１Ａ内において大きい遠心効果を受けて、分離物（濃縮汚泥や脱水汚泥）と分離液（濃縮分離液や脱水分離液）とに固液分離され、分離物と分離液が別途排出される。
【００６５】
そして、ＯＲＰ計３０により分離液のＯＲＰが測定され、ＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲（例えば±0mV〜+30mV）内にあれば、分離液の水質が良好であり、汚泥の遠心分離が効率よく行われていることが推認される。このように汚泥の遠心分離が良好に行われ、ＳＳ回収率が高く（＝分離液ＳＳ濃度が低い）、且つ脱水汚泥（分離物）の含水率が低く、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度である場合には、制御器３１により、汚泥供給管１４からの汚泥の供給量、凝集剤注入管１０ａからの凝集剤の注入量、遠心分離機１Ａの運転状態等が維持される。
【００６６】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+60mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速が過大であり、また凝集剤として高分子凝集剤を用いていれば、高分子凝集剤の注入量が過剰であると判断でき、前記差速を低減させたり、前記注入量を減少させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６や凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（差速低減や注入量減少）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００６７】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の固液分離が適正に行われてなく、脱水汚泥（分離物）の含水率が低くならず、または濃縮汚泥（分離物）が高濃度にならないと推認される。このような場合には、前記差速が過小であり、また前記高分子凝集剤の注入量が不足であると判断でき、前記差速を増加させたり、前記注入量を増加させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６や凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（差速増加や注入量増加）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させ、または濃縮汚泥を高濃度にすることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００６８】
つまり、実施の形態３においても、前記実施の形態２と同様に、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥処理（固液分離）の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【００６９】
実施の形態３によれば、遠心分離機１Ａからの分離液のＯＲＰをＯＲＰ計３０により測定し、そのＯＲＰ値から遠心分離機１Ａにおける運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、制御器３１により、凝集剤の注入量や遠心分離機１Ａ内の外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速等を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥処理（固液分離）を行うことができる。
【００７０】
実施例３．
高分子凝集剤を用いて、遠心分離機１Ａによる汚泥脱水運転（実施例）を行ったところ、分離液のＯＲＰが-35mVのときは、脱水汚泥の含水率が76％で、ＳＳ回収率は91％であり、一方分離液のＯＲＰが+45mVのときは、脱水汚泥の含水率が75％で、ＳＳ回収率は97％であったが、制御器３１（分離液のＯＲＰの好適制御範囲を±0mV〜+35 mVに設定）、によりバックドライブモータ６の駆動を制御（差速制御）して、分離液のＯＲＰが好適制御範囲になるよう誘導したところ、脱水汚泥の含水率は70〜71％、ＳＳ回収率は98〜99％となり、脱水性能が明らかに改善（含水率の低下およびＳＳ回収率の上昇）された。なお、差速は、分離液のＯＲＰが-35mVのときは1.0rpmであり、分離液のＯＲＰが+45mVのときは4.1rpmであり、分離液のＯＲＰが好適制御範囲である±0mV〜+35 mVのときは1.8〜3.2rpmであった。
【００７１】
実施例４．
高分子凝集剤を用いて、遠心分離機１Ａによる汚泥脱水運転（実施例）を行ったところ、分離液のＯＲＰが-45mVのときは、脱水汚泥の含水率が77％で、ＳＳ回収率は90％であり、一方分離液のＯＲＰが+35mVのときは、脱水汚泥の含水率が75％で、ＳＳ回収率は98％であったが、制御器３１（分離液のＯＲＰの好適制御範囲を-5mV〜+25 mVに設定）、により凝集剤注入ポンプ１０ｂの駆動を制御（注入量制御）して、分離液のＯＲＰが好適制御範囲になるよう誘導したところ、脱水汚泥の含水率は71〜72％、ＳＳ回収率は98〜99％となり、脱水性能が明らかに改善（含水率の低下およびＳＳ回収率の上昇・維持）された。なお、高分子凝集剤の汚泥に対する注入率は、分離液のＯＲＰが-45mVのときは0.77％であり、分離液のＯＲＰが+35mVのときは1.05％であり、分離液のＯＲＰが好適制御範囲である-5mV〜+25 mVのときは0.89〜1.01％であった。
【００７２】
＜実施の形態４＞
図４は本発明の実施の形態４による汚泥処理装置を示す断面図であり、図３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。
実施の形態４による汚泥処理装置は、凝集剤として無機凝集剤と高分子凝集剤とを併用する点、無機凝集剤を遠心分離機１Ａの汚泥供給室７内に注入する構造とした点で、前記実施の形態３と異なり、また制御器３１と電気的に接続するものを、汚泥供給ポンプ１５、高分子凝集剤注入ポンプ１７、無機凝集剤注入ポンプ２４、遠心分離機１の回転駆動機５およびバックドライブモータ６とした。
さらに詳述すると、実施の形態４による汚泥処理装置には、汚泥供給管１４内の汚泥に高分子凝集剤タンク１２内の高分子凝集剤を注入（ライン注入）する高分子凝集剤注入管１６と、遠心分離機１Ａの内胴スクリュウ４内を延伸して、外胴ボウル３のテーパ部に、無機凝集剤タンク１３内の無機凝集剤を注入（テーパ注入）する無機凝集剤注入管２３が設けられている。
【００７３】
遠心分離機１Ａの内胴スクリュウ４の汚泥供給室７には、汚泥供給口７ａの他に、凝集剤流出口７ｂ，７ｃと仕切板８ａ，８ｂが設けられている。そして凝集剤流出口７ｂ，７ｃは内胴テーパ４ｂに設けられ、該内胴テーパ４ｂの内周面には、前記凝集剤流出口７ｂ，７ｃの近傍の汚泥供給口７ａ方向に、それぞれ仕切板８ａ，８ｂが設けられている。
【００７４】
前記仕切板８ａ，８ｂ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。なお、仕切板８ａ，８ｂは、間断のないドーナツ状のものでも、複数の部材を間隔も持ってドーナツ状に配列したものでもかまわない。このような仕切板８ａ，８ｂ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の吐出孔２３ａ，２３ｂから注入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・防止し、スムーズに凝集剤流出口７ｂ，７ｃから外胴ボウル３のテーパ部に流出させることができる。
【００７５】
高分子凝集剤タンク１２は、高分子凝集剤を貯留しており、高分子凝集剤注入管１６により汚泥供給管１４に接続された構造となっている。高分子凝集剤注入管１６には、高分子凝集剤注入ポンプ１７、流量計１８、開閉弁１９が配設されている。
【００７６】
無機凝集剤タンク１３は、無機凝集剤を貯留しており、内胴スクリュウ４内を延伸する無機凝集剤注入管２３で、外胴ボウル３のテーパ部に無機凝集剤を注入する構造となっている。無機凝集剤注入管２３には、無機凝集剤注入ポンプ２４、流量計２５、開閉弁２６が配設されている。
【００７７】
実施の形態４の汚泥処理装置では、高分子凝集剤注入管１６を汚泥供給管１４に接続して、予め汚泥に高分子凝集剤を注入できるように構成している。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、高分子凝集剤を汚泥供給管１４に注入するライン注入方式を採用して、予め汚泥と高分子凝集剤とが十分に混合して反応できるようにしている。
【００７８】
また、前記遠心分離機１Ａへは、無機凝集剤タンク１３から無機凝集剤注入管２３を介して、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に無機凝集剤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，７ｃに対応する位置で開口する吐出孔２３ａ，２３ｂが設けられている。
【００７９】
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内で開口する前記吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７内の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部へ無機凝集剤を流出させる構造となっている。
【００８０】
汚泥に注入す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ことができる。
また、後述の図６に示す実施の形態６のように、汚泥に無機凝集剤等を前段注入（図６参照）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注入する場合には、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、前述の図３に示す実施の形態３のように、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い。さらに、汚泥に無機凝集剤を少なく前段注入した場合にはカチオン系高分子凝集剤を、多く注入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。
【００８１】
無機凝集剤としては、例えば、ポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸アルミニウムなどが使用される。ポリ硫酸第二鉄は比較的比重が大きく遠心分離機による汚泥脱水処理等に有効であるが、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。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１Ａ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い。
【００８２】
この点、ポリ塩化アルミニウムはポリ硫酸第二鉄に比べて比重が小さく、脱水性能（低含水率化）はポリ硫酸第二鉄にやや劣るが、ｐＨの緩衝能が小さく凝集汚泥のｐＨを低下させにくいため、ｐＨ低下抑制には有効である。ポリ硫酸アルミニウムは、ポリ塩化アルミニウムに比べて比重がやや大きい。なお、遠心分離機１Ａにおいては、高比重のポリ硫酸第二鉄（比重1.45以上、鉄含有率14.5％以上）を使用することにより、遠心効果の作用で、この高比重の無機凝集剤と汚泥とがより一層混合しやすくなる。
【００８３】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、汚泥供給タンク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１Ａの汚泥供給室７に供給されると共に、高分子凝集剤が高分子凝集剤注入ポンプ１７により汚泥供給管１４内の汚泥にライン注入される。高分子凝集剤が混合された汚泥（凝集汚泥）は、汚泥供給口７ａからプール９に流出し、大きい遠心効果を受けて固液分離が進む。そして、無機凝集剤タンク１３の無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によりテーパ注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部にテーパ注入される。
【００８４】
テーパ注入された無機凝集剤は、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側（遠心分離機１Ａの分離物排出口２ｂ側）へ移動しながら外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥（高分子凝集剤により凝集化され、さらに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３〜１１％程度低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【００８５】
また、分離液のＯＲＰは、ＯＲＰ計３０により測定され、そのＯＲＰ値は制御器３１に送られる。ＯＲＰ値が好適制御範囲内にあれば、分離液の水質が良好で、汚泥の固液分離が効率よく行われていると推認される。このように汚泥の遠心脱水処理が良好に行われ、脱水汚泥の含水率が低く、ＳＳ回収率が高い（＝分離液ＳＳ濃度が低い）場合には、制御器３１により、高分子凝集剤注入ポンプ１７（高分子凝集剤の注入量）、無機凝集剤注入ポンプ２４（無機凝集剤の注入量）、汚泥供給ポンプ１５（汚泥の供給量）、バックドライブモータ６や回転駆動機５（差速や回転数）等の駆動（運転）は維持される。
【００８６】
しかし、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った（例えば+70mV）場合には、分離液の水質が良好であるものの、汚泥の遠心脱水処理が適正に行われてなく、脱水汚泥の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速が過大であり、また高分子凝集剤や無機凝集剤の注入量が過剰であると判断でき、前記差速を低減させたり、前記注入量を減少させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６の駆動を制御（差速低減）し、また高分子凝集剤注入ポンプ１７、無機凝集剤注入ポンプ２４等の駆動を制御（注入量減少）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００８７】
これに対して、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った（例えば-40mV）場合には、分離液の水質が悪化（ＳＳ回収率が低下）し、汚泥の遠心脱水処理が適正に行われてなく、脱水汚泥の含水率が低くならないと推認される。このような場合には、前記差速が過小であり、また高分子凝集剤や無機凝集剤の注入量が不足であると判断でき、前記差速を増加させたり、前記注入量を増加させたりするため、制御器３１で、バックドライブモータ６の駆動を制御（差速増加）し、また高分子凝集剤注入ポンプ１７や無機凝集剤注入ポンプ２４等の駆動を制御（注入量増加）し、分離液のＯＲＰ値が好制御範囲内になるように誘導する。このような制御により、ＳＳ回収率（％）を回復させると共に、脱水汚泥の含水率を低下させることができる。なお、汚泥供給ポンプ１５や回転駆動機５の駆動を制御してもよい。
【００８８】
つまり、実施の形態４においても、前記実施の形態３と同様に、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥の遠心脱水処理の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【００８９】
また、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を用いた場合には、高比重無機凝集剤を直接分離汚泥に注入できるので、高比重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１Ａの高い脱水性能を安定して発揮させることができる。特に、大きい遠心効果を受ける外胴ボウル３のテーパ部に高比重無機凝集剤を注入することにより、通常の無機凝集剤に比べ、速やかに分離汚泥に高比重無機凝集剤を混合（浸透）させることができ、より一層優れた固液分離性能を得ることができる。
【００９０】
実施の形態４では、上述したように、遠心分離機１Ａの差速（バックドライブモータ６）や回転数（回転駆動機５）を制御することにより、脱水性能が高い安定した汚泥の遠心脱水処理が行える。
特に、差速（同じ方向に回転する外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との回転数の差で、内胴スクリュウ４を回転駆動するバックドライブモータ６で調整する）の制御が有効である。ここで、『差速』とは、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４は共に回転駆動機５により回転され、詳しくは外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との間にある機械的抵抗や供給された汚泥の抵抗を介して回転エネルギーを得て回転しており、等速で回転しようとする外胴ボウル３と内胴スクリュウ４に、バックドライブモータ６により内胴スクリュウ４の回転にブレーキをかけることで、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４に生じる回転差を指す。
【００９１】
例えば、ＯＲＰ値が好適制御範囲を下回った場合には、バックドライブモータ６の駆動を促進して差速を大きくし、脱水汚泥の含水率の低下やＳＳ回収率の向上を図り、ＯＲＰ値が好適制御範囲を上回った場合には、バックドライブモータ６の駆動を抑制して差速を小さくし、ＳＳ回収率の維持や脱水汚泥の含水率の低下を図るなど、容易に運転制御（差速制御）でき、高い汚泥の脱水性能を安定して発揮（維持）することができる。
【００９２】
実施の形態４では、無機凝集剤注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから無機凝集剤を外胴ボウル３のテーパ部に注入（テーパ注入）することにより、脱水汚泥の含水率は、通常の注入（ライン注入など）に比べて明らかに低減化でき、通常の運転条件である無機凝集剤の注入率（35％／ＴＳ）でも脱水汚泥の含水率が70％以下にすることも可能で、とても優れた脱水性能を得ることができる。また、効率よく安定して汚泥の減量化が図れるので、その後の脱水汚泥の処理処分も容易になり、さらにＳＳ回収率や消費電力の良好な結果と合わせ、非常に高効率・省エネルギーであり、温室効果ガスの削減に十分寄与することができる。
【００９３】
実施例５．
ＯＲＰ値に基づく高分子凝集剤注入ポンプ１７の制御例を図７に示す。図７は、図３や図４に示した遠心分離機１Ａを用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、高分子凝集剤の注入量を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。なお、この実施例５におけるＯＲＰ好適制御範囲は、高分子凝集剤の注入適正域となる。
【００９４】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を上回った（プラス側）場合には、高分子凝集剤の注入過剰と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を減少させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図７に示すように、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【００９５】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を下回った（マイナス側）場合には、高分子凝集剤の注入不足と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を増加させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図７に示すように、ＳＳ回収率（％）を向上させると共に、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【００９６】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲内の場合、高分子凝集剤の注入適正と判断し、制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７の駆動を制御することにより、高分子凝集剤の注入量を変えずに維持し、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に保持する。これにより、図７に示すように、高いＳＳ回収率（％）と低い脱水汚泥含水率（％）を維持することができる。
【００９７】
なお、実施例５におけるＯＲＰ好適制御範囲としては、下限が−10mV〜＋15Mv程度であり、上限が±0mV〜＋30mV程度であった。そして、−30mV以下は明らかに高分子凝集剤の注入不足であり、＋50mV以上は明らかに注入過剰であった。
【００９８】
図７からわかるように、「ＯＲＰ好適制御範囲」となるように制御器３１で高分子凝集剤注入ポンプ１７を制御することにより、図３や図４に示した遠心分離機１Ａは高い脱水性能を発揮し、安定して効率の良い汚泥の遠心脱水処理が行える。
【００９９】
実施例６．
ＯＲＰ値に基づく差速（バックドライブモータ６）の制御例を以下に示す。図８は、図３や図４に示した遠心分離機１Ａを用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、遠心分離機１Ａの外胴ボウル３と内胴スクリュウ４の差速を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。なお、この実施例６におけるＯＲＰ好適制御範囲は、差速の適正域となる。
【０１００】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を上回った（プラス側）場合には、差速過大と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を低減させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図８に示すように、ＳＳ回収率（％）を維持しながら、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【０１０１】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲を下回った（マイナス側）場合には、差速過小と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を増加させ、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に誘導する。これにより、図８に示すように、ＳＳ回収率（％）を向上させると共に、脱水汚泥含水率（％）を低下させることができる。
【０１０２】
ＯＲＰ値がＯＲＰ好適制御範囲内の場合、差速適正と判断し、制御器３１でバックドライブモータ６の駆動を制御することにより、差速を維持し、ＯＲＰ値をＯＲＰ好適制御範囲内に保持する。これにより、図８に示すように、高いＳＳ回収率（％）と低い脱水汚泥含水率（％）を維持することができる。
【０１０３】
なお、実施例６におけるＯＲＰ好適制御範囲としては、下限が±0mV〜＋20mV程度であり、＋25mV〜＋50mV程度であった。そして、−25mV以下は明らかに差速過小であり、＋70mV以上は明らかに差速過大であった。
【０１０４】
図８からわかるように、「ＯＲＰ好適制御範囲」となるように制御器３１で差速を制御することにより、図３や図４に示した遠心分離機１Ａは高い脱水性能を発揮し、安定して効率の良い汚泥の遠心脱水処理が行える。
【０１０５】
＜実施の形態５＞
図５は本発明の実施の形態５による汚泥処理装置を示す断面図であり、図４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。
実施の形態５による汚泥処理装置は、無機凝集剤注入管２３に給水する給水管２７を配設した点、吐出孔２３ａとこれに対応する仕切板８ａおよび凝集剤流出口７ｂを設けた点で、前記実施の形態４と異なる。なお、吐出孔、仕切板および凝集剤流出口は、それぞれが一つまたは二つ以上でよく、またそれぞれが同数でも異なっていてもよく、それぞれ設ける数はとくに限定されるものではない。
【０１０６】
詳述すると、給水管２７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１Ａを運転している際の無機凝集剤の希釈および遠心分離機１Ａを停止させる際の洗浄である。この給水管２７には、開閉弁２８および定量給水（主に精密希釈）のための給水ポンプ２９が配設されている。
【０１０７】
なお、開閉弁２８は給水管２７中の流量を自動的に調節できる自動開閉弁であっても、またこの自動開閉弁に代えて、給水管２７中の流量を手動的に調節できる開閉弁を設けてもよい。開閉弁２８および／または給水ポンプ２９は、制御器３１と電気的に接続してもよい。
【０１０８】
まず、遠心分離機１Ａへの無機凝集剤の注入では、例えば遠心分離機１Ａによる汚泥の遠心脱水処理において、無機凝集剤注入管２３を用いて外胴ボウル３のテーパ部に無機凝集剤を注入（テーパ注入）する場合、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。こうした場合、注入された無機凝集剤が速やかに分離汚泥に行き渡たらさせ（浸透させ）、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。
【０１０９】
また、遠心分離機１Ａの洗浄では、主に遠心分離機１Ａ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１Ａ内の汚泥供給室７やプール９等を洗浄する。しかしながら、このような洗浄は、遠心分離機１Ａ内や汚泥供給管１４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（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。特に、無機凝集剤注入管２３の吐出孔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８ａにより仕切られていることもあり、通常の洗浄では付着した汚泥の清掃や無機凝集剤の洗い流しを十分に行えない。
【０１１０】
そこで、無機凝集剤注入管２３に給水管２７を接続して給水し、注入される無機凝集剤を希釈（通常２〜１０倍希釈）して増量させることにより、外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥に、希釈増量した無機凝集剤（以下「希釈液」という）を速やかに満遍なく行き渡らせて混合でき、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。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の内部を延伸し、汚泥供給室７内で開口する吐出孔２３ａから汚泥供給室７内の凝集剤流出口７ｂを介して外胴ボウル３のテーパ部へ希釈液を流出させる構造となっている。
【０１１１】
また、安定した遠心脱水（濃縮）処理および機器装置類の保守管理のために、給水管２７で無機凝集剤注入管２３へ給水することにより、無機凝集剤注入系統（主に無機凝集剤注入管２３、無機凝集剤吐出孔２３ａ、凝集剤流出口７ｂ）等を確実に且つ十分に洗浄することができる。
【０１１２】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、上述したとおり、無機凝集剤注入管２３内を流れる無機凝集剤は、給水管２７からの給水により希釈され、希釈液は無機凝集剤注入管２３に設けられた吐出孔２３ａから吐出し、内胴テーパ４ｂに設けられた凝集剤流出口７ｂを介して外胴ボウル３のテーパ部に流出するので、分離汚泥に対して速やかに且つ広範囲に希釈液を注入でき、分離汚泥と無機凝集剤とを効率よく混合（反応）させられるので、効率的な汚泥の遠心脱水処理が可能となる。また、無機凝集剤として高比重無機凝集剤を使用した場合にでも、給水により高比重無機凝集剤を予め希釈して増量し、分離汚泥へスムーズに、満遍なく希釈液を注入することができ、短時間で速やかに分離汚泥と希釈液とを反応させることができ、遠心効果の作用により、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。
【０１１３】
また、遠心分離機１Ａの運転中に無機凝集剤注入管２３へ給水を行うことで、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。さらに、遠心分離機１Ａを稼動停止する際に、無機凝集剤注入管２３へ給水することにより、無機凝集剤注入管２３、吐出孔２３ａ、凝集剤流出口７ｂ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、加えて一般的に低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。
【０１１４】
さらには、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、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。
【０１１５】
＜実施の形態６＞
図６は本発明の実施の形態６による汚泥処理装置を示す断面であり、図４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。
実施の形態６の汚泥処理装置は、無機凝集剤を汚泥供給室７内にテーパ注入する構成に加えて、汚泥供給管１４に無機凝集剤を前段注入（ライン注入）するように構成した点、高分子凝集剤を汚泥供給室７内に注入（機内注入）するように構成した点で、前記実施の形態４と異なり、無機凝集剤前段注入ポンプ２１は制御器３１と電気的に接続されている。
【０１１６】
実施の形態６では、無機凝集剤タンク１３とは別に無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを備え、この無機凝集剤前段注入タンク１３Ａから伸びる無機凝集剤前段注入管２０を汚泥供給管１４に接続し、無機凝集剤前段注入管２０には無機凝集剤前段注入ポンプ２１と流量計２２と開閉弁２６Ａを配設している。これらの各要素は、汚泥供給管１４内の汚泥に予め無機凝集剤を注入する手段を構成している。なお、無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを別途設けずに、無機凝集剤タンク１３を兼用し、無機凝集剤前段注入管２０を無機凝集剤タンク１３に接続して無機凝集剤を前段注入してもよい。
【０１１７】
ここで、無機凝集剤の前段注入（ライン注入）について説明すると、汚泥に予め無機凝集剤が注入されていない場合、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。もちろん、分離液のＯＲＰ測定（および制御）に支障をきたしかねない。そこで、実施の形態６では、上述したように、遠心分離機１Ａ内に供給される前の汚泥に予め無機凝集剤を注入する前段注入方式を採用している。
【０１１８】
無機凝集剤の前段注入により、汚泥供給管１４内で汚泥と無機凝集剤とを混合させ、汚泥供給管１４内では汚泥と無機凝集剤とが十分に接触できる時間を確保して反応させられるので、汚泥が遠心分離機１内に供給される前の段階で、無機凝集剤による凝集作用により、固液分離しやすい強固な凝集フロック（凝集汚泥）を形成することができ、さらに汚泥に含まれるリンが無機凝集剤と反応して不溶性塩になり、脱水汚泥に取り込まれて排出されるため、分離液のリン濃度を十分に低減させることができ、また分離液の水質の安定化が図れる。
【０１１９】
実施の形態６による汚泥処理装置では、前段注入で無機凝集剤を用い、テーパ注入で高比重無機凝集剤を用いてもよく、また前段注入もテーパ注入も高比重無機凝集剤を用いることもできる。この場合には、無機凝集剤前段注入タンク１３Ａを別途設けず、無機凝集剤タンク１３に無機凝集剤前段注入管２０を接続する構造とすることにより、敷地面積や設置コストを低減することも可能である。
【０１２０】
また、実施の形態６では、高分子凝集剤注入管１６は、汚泥供給管１４内を延伸し、汚泥供給室７内で開口する高分子凝集剤吐出口１６ａを備える構造とし、高分子凝集剤を高分子凝集剤吐出口１６ａから汚泥供給室７内に注入（機内注入）させるように構成している。
【０１２１】
遠心分離機１Ａに延びる配管の構造としては、汚泥供給管１４内に、高分子凝集剤注入管１６と無機凝集剤注入管２３を内蔵させ延伸させるものでもよいが、２重管を採用して、内管を汚泥供給管１４とし、外管（ドーナツ状）を仕切りで分割して、一方を高分子凝集剤注入管１６（半円状）とし、他方を無機凝集剤注入管２３（半円状）とするものでもよい。これにより、汚泥供給管１４内部に異物（注入管）が存在せず、また単純な配管構造となるため、遠心分離機１Ａ内や管内が洗浄しやすく閉塞等の問題も防止できる。
【０１２２】
なお、汚泥供給管１４と高分子凝集剤注入管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）に注入したい場合には、前記２重管構造として、高分子凝集剤注入管１６（半円状）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孔（図示せず）を設けてもよく、これにより高分子凝集剤を多方向に注入することができる。
【０１２３】
実施の形態６では、分離液排出口２ａからの分離液を受け入れる測定タンク３３を設けている。上述したとおり分離液のＯＲＰの測定は、遠心分離機１Ａ等の固液分離機の運転制御において重要であり、そこで分離液のＯＲＰを安定して測定するために、分離液を受け入れて整流する測定タンク３３を設けることが有効である。測定タンク３３は、整流板３４に仕切られており、タンク底部で連通する構造であり、一方から分離液を導入し、他方にＯＲＰ計３０の測定電極３０ａを設置して分離液のＯＲＰを測定する。
【０１２４】
なお、測定タンク３３は、分離液排出口２ａと接続させる構造としてもよく、また遠心分離機１Ａ内部に設けてもよく、要は分離液を確実に受け入れ、または一時貯留でき、安定して分離液のＯＲＰを測定できるものであれば良い。もちろん、このような測定タンク３３は、前記実施の形態１から前記実施の形態５までの固液分離機１または遠心分離機１Ａに用いてもよい。
【０１２５】
実施の形態６では、外胴ボウル３の分離物排出側に形成されたテーパ部を１段テーパ３ｄとしている点で、外胴ボウル３の分離物排出側に形成されたテーパ部を２段テーパ３ｂ，３ｃとしている前記実施の形態４と異なる。このように１段テーパ３ｄとしても、高い遠心分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【０１２６】
次に動作について説明する。
遠心分離機１Ａの運転状態においては、汚泥供給タンク１１の汚泥が汚泥供給ポンプ１５により汚泥供給管１４を介して汚泥供給室７に供給され、この汚泥には無機凝集剤前段注入タンク１３Ａの無機凝集剤が無機凝集剤前段注入ポンプ２１により無機凝集剤前段注入管２０を介して前段注入されている。さらに高分子凝集剤注入管１６の高分子凝集剤吐出口１６ａから高分子凝集剤が汚泥供給室７に注入される。
【０１２７】
そして、無機凝集剤および高分子凝集剤が注入され凝集した汚泥（凝集汚泥）は、汚泥供給口７ａからプール９に流出し、大きい遠心効果を受けて固液分離が進む。その後、さらに無機凝集剤が、無機凝集剤注入管２３の吐出孔２３ａ，２３ｂから汚泥供給室７の凝集剤流出口７ｂ，７ｃを介して外胴ボウル３のテーパ部にテーパ注入される。テーパ注入された無機凝集剤は、スクリュウ羽根４ｃにより分離物排出側（遠心分離機１Ａの分離物排出口２ｂ側）へ移動しながら外胴ボウル３のテーパ部を掻き上げられていく分離汚泥（無機凝集剤および高分子凝集剤により凝集化され、さらに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４〜１２％程度低い含水率の脱水汚泥を得ることができる。
【０１２８】
分離液排出口２ａからの分離液のＯＲＰは、測定タンク３３においてＯＲＰ計３０により測定され、そのＯＲＰ値から遠心分離機１Ａにおける運転状況の良否を判定（推認）し、その判定結果から、分離液のＯＲＰ値が好適制御範囲内になるように、制御器３１により、凝集剤の注入量や遠心分離機１Ａ内の外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との差速等を適切に制御することにより、安定して適正に汚泥の遠心脱水処理を行うことができる。
【０１２９】
つまり、実施の形態６においても、分離液のＯＲＰ値を測定して、このＯＲＰ値に基づき、制御器３１により、遠心分離機１Ａの運転要素を制御することは、汚泥の遠心脱水処理の状態（分離状況、運転状態）を判定・把握する上で簡便且つ有効な手段であると共に、効率的で安定した遠心分離機１Ａの運転に資するものである。
【０１３０】
以上説明したように実施の形態６では、汚泥供給管１４内の汚泥に無機凝集剤を前段注入し、さらに高分子凝集剤を機内注入するこ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１Ａでの固液分離性能を一層高め、また分離液の清澄性が増したり（ＳＳ回収率の向上）、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から無機凝集剤をテーパ注入することで、脱水汚泥の含水率をより一層低下させることができる。特に、汚泥に無機凝集剤前段注入管２０を介して予め無機凝集剤（高比重無機凝集剤を含む）を前段注入したことにより、汚泥に含まれるリン成分を不溶性塩にして脱水汚泥と共に排除でき、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も図れる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態１による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
【図２】本発明の実施の形態２による汚泥処理装置内の概略的な動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態３による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態５による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６による汚泥処理装置を示す断面図である。
【図７】遠心分離機を用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、高分子凝集剤の注入量（率）を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。
【図８】遠心分離機を用いた場合において、ＯＲＰ値に基づいて、遠心分離機の外胴ボウルと内胴スクリュウとの差速を制御したときの脱水汚泥含水率（％）およびＳＳ回収率（％）の各変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 固液分離機
１Ａ 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 回転駆動機
６ バックドライブモータ
７ 汚泥供給室
７ａ 汚泥供給口
７ｂ，７ｃ 凝集剤流出口
８ａ，８ｂ 仕切板
９ プール
１０ 凝集剤タンク
１０ａ 凝集剤注入管
１０ｂ 凝集剤注入ポンプ
１０ｃ 流量計
１０ｄ 開閉弁
１１ 汚泥供給タンク
１２ 高分子凝集剤タンク
１３ 無機凝集剤タンク
１３Ａ 無機凝集剤前段注入タンク
１４ 汚泥供給管
１４ａ 汚泥供給管開口
１５ 汚泥供給ポンプ
１６ 高分子凝集剤注入管
１６ａ 高分子凝集剤吐出口
１７ 高分子凝集剤注入ポンプ
１８ 流量計
１９ 開閉弁
２０ 無機凝集剤前段注入管
２１ 無機凝集剤前段注入ポンプ
２２ 流量計
２３ 無機凝集剤注入管
２３ａ，２３ｂ 吐出孔
２４ 無機凝集剤注入ポンプ
２５ 流量計
２６ 開閉弁
２６Ａ 開閉弁
２７ 給水管
２８ 開閉弁
２９ 給水ポンプ
３０ ＯＲＰ計
３０ａ 測定電極
３１ 制御器
３３ 測定タンク
３４ 整流板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機と、
汚泥を前記固液分離機へ供給する汚泥供給管と、
前記分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計と
からなることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管と、
前記ＯＲＰ計の測定値に基づき、
汚泥への凝集剤注入および／または前記固液分離機の運転
を制御する制御器と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
前記固液分離機は、
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ある
ことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
前記固液分離機は、
外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備える共に、
前記内胴スクリュウ内を延伸して、
無機凝集剤を前記外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管
を備えた遠心分離機である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項５】
汚泥に凝集剤を注入して固液分離機で分離液と分離物に分離し、
前記分離液の酸化還元電位を測定し、
測定した酸化還元電位値に基づき、
前記凝集剤の注入および／または前記固液分離機の運転を制御する
ことを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項６】
前記固液分離機は、
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ある
ことを特徴とする請求項５に記載の汚泥処理方法。
【請求項１】
汚泥を分離液と分離物に固液分離する固液分離機と、
汚泥を前記固液分離機へ供給する汚泥供給管と、
前記分離液の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計と
からなることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
汚泥に凝集剤を注入する凝集剤注入管と、
前記ＯＲＰ計の測定値に基づき、
汚泥への凝集剤注入および／または前記固液分離機の運転
を制御する制御器と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
前記固液分離機は、
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ある
ことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
前記固液分離機は、
外胴ボウルおよび内胴スクリュウを備える共に、
前記内胴スクリュウ内を延伸して、
無機凝集剤を前記外胴ボウルのテーパ部に注入する無機凝集剤注入管
を備えた遠心分離機である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項５】
汚泥に凝集剤を注入して固液分離機で分離液と分離物に分離し、
前記分離液の酸化還元電位を測定し、
測定した酸化還元電位値に基づき、
前記凝集剤の注入および／または前記固液分離機の運転を制御する
ことを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項６】
前記固液分離機は、
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ある
ことを特徴とする請求項５に記載の汚泥処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１５８１６（Ｐ２０１２−１１５８１６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０９０３（Ｐ２０１０−２７０９０３）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（３９１０２２４１８）株式会社西原環境 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（３９１０２２４１８）株式会社西原環境 (21)
【Ｆターム（参考）】
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