遠心脱水装置およびこれを用いた遠心脱水方法
【課題】 脱水汚泥の低含水率化を達成することができるだけでなく、所望の含水率の脱水汚泥を容易に得ることができる遠心脱水装置及び方法を得ることを目的とする。
【解決手段】 高分子凝集剤が供給された汚泥を、外胴ボウル３および内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１で脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する遠心脱水装置において、無機凝集剤吐出孔２３ａを有すると共に内胴スクリュウ４内を延伸し、遠心分離機１に設けられた脱水汚泥排出口２ｂに移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３と、無機凝集剤注入管２３に設けられた無機凝集剤注入ポンプ２４と、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０と、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０とを備える。
【解決手段】 高分子凝集剤が供給された汚泥を、外胴ボウル３および内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１で脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する遠心脱水装置において、無機凝集剤吐出孔２３ａを有すると共に内胴スクリュウ４内を延伸し、遠心分離機１に設けられた脱水汚泥排出口２ｂに移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３と、無機凝集剤注入管２３に設けられた無機凝集剤注入ポンプ２４と、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０と、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機により汚泥を脱水する遠心脱水装置および方法に関するものであり、詳しくは脱水汚泥の状態や脱水汚泥移送機の運転状態に基づいて、無機凝集剤の注入量を制御する遠心脱水装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下水汚泥や食品工場汚泥等の産業廃棄物を減量化して処理や処分を行う際には、主として汚泥脱水機（遠心脱水装置）が用いられる。
【０００３】
汚泥の脱水方法は、種々ある汚泥脱水機により様々であるが、その際に、より減量化させるために汚泥へ凝集剤を添加する点では共通している。
凝集剤の添加方法として、高分子凝集剤だけを使用する１液調質法と、汚泥と無機凝集剤を混合して汚泥を高密度化させた後に、高分子凝集剤を添加する２液調質法（特許文献１，２を参照）とがある。
２液調質法は、１液調質法と比較して、脱水汚泥の含水率が１〜３％低下する薬品調質法であり、現在多くの汚泥脱水機に採用されている。
【０００４】
しかしながら、２液調質法においても、低含水率化に限界があり、汚泥の減量化はもちろんのこと、ランニングコストや温室効果ガス排出量を低減するため、更なる脱水汚泥の低含水率化が望まれている。
【０００５】
また、２液調質法では、凝集反応の原理から専用の高分子凝集剤（両性高分子凝集剤）を選定することが望ましく、１液調質法に使用される高分子凝集剤（例えば、カチオン系高分子凝集剤）では脱水ができない場合がある。
【０００６】
さらに、２液調質法では、無機凝集剤を添加した後に高分子凝集剤を添加するため、汚泥と無機凝集剤が完全に混合した状態でないと、高分子凝集剤の効果を最大限に発揮できない。このため、良好な汚泥脱水処理を行うには、凝集剤の選定のみならず、設計面、設備面、運転操作面、凝集剤注入面などでの配慮や工夫が必要である。
【０００７】
さらにまた、これまでの２液調質法では、被脱水汚泥（供給汚泥）のｐＨに左右されることがあり、供給汚泥のｐＨの変動が大きいと、両性高分子凝集剤とのマッチング（相性、適合性）が変わり、脱水性能が悪化してしまうことがある。また、両性高分子凝集剤と無機凝集剤とのマッチングが崩れることにより、脱水分離液の性状（ＳＳ回収率）が悪化するため、脱水分離液を受け入れる排水処理設備の汚濁負荷が上昇し、排水処理に悪影響を及ぼすことにもなる。
【０００８】
また、脱水汚泥の含水率をより低減させるため各種凝集剤の添加量を増大させることも考えられるが、せいぜい数％程度しか低減できないばかりか運転コストの上昇を招きかねず、運転操作が煩雑になったり、凝集剤を大量にストックしなければならなくなったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２５６３００号公報（段落〔０００５〕）
【特許文献２】特開平８−７１６００号公報（段落〔００１１〕、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の遠心脱水装置では、脱水性能が優れているため、凝集剤の添加方法として、２液調質法が採用されることがあるが、この２液調質法が採用される場合には、以下の（１）〜（４）の問題点があった。
（１）脱水汚泥の含水率の低減化に限界がある。
（２）専用の高分子凝集剤を用いる必要がある。
（３）設計面や設備面を工夫する必要がある。
（４）脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上の広い範囲にわたり調整できる手段を備えていない。
【００１１】
前記（１）〜（４）の問題点の詳細は、以下の通りである。
（１）脱水汚泥の含水率の低減に限界がある点
２液調質法は、１液調質法と比較して、脱水汚泥の含水率を１〜３％低下させることが可能であるが、含水率が８０％をやや下回るのが限界であった。しかし、コスト削減、温室効果ガス排出量の抑制等のためにも、更なる低含水率化が求められている。
（２）専用の高分子凝集剤を用いる必要がある点
排水から発生する汚泥の１液調質法による脱水では、汚泥の基質に合わせ、主として汎用性の高いカチオン系高分子凝集剤が使用されるのに対して、２液調質法では、２液（高分子凝集剤と無機凝集剤）の反応効果を高めるため、両性系高分子凝集剤が使用されることが多い。なお、両性系高分子凝集剤は、１液調質法で使用すると十分な脱水性能が得られないため、２液調質法での使用に限定され、他の調質法への流用が困難である。
【００１２】
つまり、２液調質法では、１液調質法での高分子凝集剤は適しておらず、専用の高分子凝集剤を使用しなければならないため、凝集剤の選定幅が少ない。また、両性高分子凝集剤は、無機凝集剤の注入量により効果が左右され、無機凝集剤の注入量が変化すると、脱水性能に支障を来たすという問題点がある。
【００１３】
（３）設計面や設備面を工夫する必要がある点
二つの凝集剤の効果を最大限に発揮させる（汚泥、両性高分子凝集剤、無機凝集剤のマッチングの悪化を防止する）ためには、供給汚泥と無機凝集剤を十分に混合した後に両性高分子凝集剤を添加する必要がある。一般に、供給汚泥と無機凝集剤の混合は配管内で行われるが、これらを十分に混合させるためには、反応時間を確保することを目的に管路（汚泥供給管）の長さを長くしたり、乱流を形成して混合を促進する目的で曲がりを多くしたりする等、設計面での配慮や工夫が必要となる。また、限られた設置スペースの中で、管路長さ等を確保しなければならないため、新たに２液調質法を採用する場合には、管路以外に機械設備面での配慮や運転操作面での工夫が必要となる。
【００１４】
（４）脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上の広い範囲にわたり調整できる手段を備えていない点
昨今、各種の凝集剤の開発、遠心分離機の改善改良、設計面や設備面での配慮や工夫により、２液調質法では、１液調質法と比較して脱水汚泥の含水率を１〜３％低下させることが可能になってきているが、やはり、脱水汚泥の含水率を５％以上低下させることは至難であり、さらに運転コストの上昇を招いたり、運転操作面での熟練さを要求されたりしてしまう。
【００１５】
一方、技術革新や機械的な改善改良が進み、仮に脱水汚泥の含水率を安定して５％以上低下させる（例えば、消化汚泥や生混合汚泥なら７０％以下、余剰汚泥なら７５％以下にする）ことができる遠心分離機や遠心脱水装置が開発された場合、上記課題のいくつかは解決されるが、以下のとおり新たな課題が発生してしまう。
【００１６】
（機械設備への負担の増大）
汚泥処理施設にある既設の脱水汚泥の汚泥搬送（コンベア）設備、汚泥貯留設備、汚泥処分（焼却処理、農地還元など再利用処理）設備などは、従来の脱水レベル（脱水汚泥含水率８０％前後）に合わせた仕様になっており、仮に極めて低い含水率（７０％程度）の脱水汚泥を扱うとなると、各設備の個々の運転や他の設備との連動に影響を及ぼし、設備によって仕様より軽い負荷になったり、逆に過負荷になったりして、効率よい安定した汚泥処理・処分に支障をきたすおそれがある。例えば、通常の脱水汚泥を移送する機器において、脱水汚泥の含水率が７５％程度であっても駆動装置に負担がかかることから、負担軽減のため、あえて脱水汚泥に水をかけて対応している汚泥処理施設も存在する。
【００１７】
各機械設備の仕様と異なった運転を行うことにより、機械設備の寿命が短くなるばかりでなく、機能不全や故障が発生し、ひいては汚泥処理用の設備として機能しなくなる（汚泥処理ができなくなる）恐れがある。一方、極めて低い含水率（７０％程度）の脱水汚泥を扱えるように、汚泥処理施設の多くの機械設備を更新することも考えられるが、多大な費用を要し、建設コストを増大させるだけでなく、機械設備の更新中は汚泥処理が滞ってしまう。
【００１８】
（含水率と処分方法との関係）
脱水汚泥の処分方法は、汚泥処理場毎に異なり、また同一の処理場においても、処理日によって処分方法が異なる場合もある。すなわち、汚泥処理施設での計画や汚泥性状などに応じて、コンポスト化、セメント原料化、埋立処分、焼却、その他の処理・処分を適宜選択することがある。さらに、汚泥脱水処理ではその処理・処分方法毎に好適な脱水汚泥の含水率があるので、脱水汚泥を一律の含水率としたのでは効率的な処理・処分が困難になってしまう。
【００１９】
また、例えば脱水汚泥を焼却する場合、脱水汚泥を圧送ポンプで搬送する処理場では、脱水汚泥の含水率が低く過ぎると圧送配管が閉塞する恐れがある。もし圧送配管が閉塞すれば脱水工程に支障を来たし、脱水工程を停止しての配管等の設備点検・復旧のための作業を要し、そのための多大な費用も発生してしまう。このようなことを防止するため、脱水汚泥の含水率を十分に低減させないことも考えられるが、脱水汚泥の焼却効率が悪化し、焼却用燃料が余分にかかり、また焼却コストや温室効果ガスの排出を増大させるおそれがあり、脱水汚泥の低含水率化という目的に反する。
上記のような理由から、脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上（例えば、混合生汚泥や消化汚泥なら６０％台後半〜８０％台前半、余剰汚泥なら７０％台中盤〜８０％台中盤）の広い範囲にわたり容易に調整できることが大変重要である。
【００２０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、脱水汚泥の低含水率化を達成することができるだけでなく、所望の含水率の脱水汚泥を得ることができる遠心脱水装置および方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係る遠心脱水装置は、高分子凝集剤が供給された汚泥を、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脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する装置であり、無機凝集剤吐出孔を有すると共に前記内胴スクリュウ内を延伸し、前記遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管と、該無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプと、前記脱水汚泥排出口から排出された前記脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機と、前記無機凝集剤の注入量を制御する制御器とを備えている。
【００２２】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥の含水率を測定する含水率計を備え、制御器が、前記含水率計の計測値に基づき、無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２３】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥移送機の移送圧力を測定する圧力計を備え、制御器が、前記圧力計の計測値に基づき、前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥移送機の駆動機の電流を測定する電流計を備え、制御器が、前記電流計の計測値に基づき、無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２５】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥の含水率に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２６】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥の移送圧力に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２７】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥移送機の駆動機の電流に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、無機凝集剤吐出孔を有すると共に内胴スクリュウ内を延伸し、遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管と、その無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプと、その脱水汚泥排出口から排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機と、その無機凝集剤の注入量を制御する制御器とを備えるように構成したので、脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができるという優れた効果を奏する。
【００２９】
また、制御器を用いることにより、汚泥への無機凝集剤の注入量を容易に制御することができ、これにより脱水汚泥の含水率を広い範囲にわたり調整することができるため、汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる。
【００３０】
季節や排水処理施設の運転状況により、脱水する汚泥の性状や処理量が変動しても、無機凝集剤の注入量（率）を自在に変化（０％〜１００％）させることで、遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができ、幅広く対応（汚泥脱水処理）することができる。例えば、使用する凝集剤にもよるが、混合生汚泥を脱水した場合には６８％〜８１％、消化汚泥を脱水した場合には６９％〜８２％、余剰汚泥を脱水した場合には７４％〜８６％という広い範囲（１０数％）にわたって、容易に脱水汚泥の含水率を調整できることができる。また、汚泥への無機凝集剤の注入量が適切且つ速やかに制御されるので、無機凝集剤の使用量が節約され、ランニングコストの低減に寄与することもできる。
【００３１】
さらに、脱水汚泥の移送管等に取り付けられた含水率計や圧力計の計測値、また脱水汚泥移送ポンプに取り付けられた電流計の計測値などに基づき制御器で、汚泥への無機凝集剤の注入量を制御することにより、より一層適切且つ速やかに無機凝集剤を注入することができ、無機凝集剤の使用量もさらに節約（使用量管理）することができる。
【００３２】
上記のように、脱水汚泥の含水率を容易に調整することができるため、汚泥処理施設における計画やその使用者の意向に沿って、脱水処理を安定して効率よく行うことができる。
【００３３】
本発明に係る汚泥への無機凝集剤の注入量の制御を遠心分離機の既存の運転制御と組み合わせることで、さらに正確で安定した脱水処理を行うことができ、運転管理や維持管理に有効である。
【００３４】
さらにまた、複数の脱水汚泥の処分・処分方法を実施している汚泥処理施設においても、容易かつ迅速に、各処理・処分方法に適合した含水率の脱水汚泥を得ることができる。これにより作業性や効率性が格段に向上すると共に、省エネルギーや温室効果ガス削減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による遠心分離装置の制御器４２における処理内容を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による遠心分離装置の制御器４４における処理内容を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４による遠心分離装置の制御器４６における処理内容を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
図１の遠心分離装置は、高分子凝集剤が供給された汚泥を脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する装置であり、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１と、前記内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ、無機凝集剤タンク１３に貯留された無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３を備えている。
【００３７】
前記遠心分離機１は、一端側に分離液排出口２ａを有し、かつ、他端側に脱水汚泥排出口２ｂを有するケーシング２と、このケーシング２内に回転可能に配設された外胴ボウル３と、この外胴ボウル３内に回転可能に配設された内胴スクリュウ４と、外胴ボウル３を回転駆動する回転駆動機５と、内胴スクリュウ４を回転駆動する回転駆動機６と、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４とに回転差を与える差速調整機（図示せず）とを備えている。そして外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との間には、プール（濃縮・脱水ゾーン）１０が形成されている。
【００３８】
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となり、かつ、脱水汚泥排出側に形成されたテーパ部（狭径部）を２段テーパ３ｂ，３ｃとして形成している。この２段テーパ３ｂ，３ｃは、段テーパ３ｂが急傾斜となり、２段テーパ３ｃが緩傾斜となっている。このような２段テーパ３ｂを形成させることによって、水面ＷＬ下でのスクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果が生じると共に、プール１０内での滞留時間を増加させ、特に遠心効果を強く受ける２段テーパ３ｂ付近における滞留時間（遠心効果を受ける時間）を長くとることができる。
【００３９】
なお、このような遠心分離機は、外胴ボウル３の脱水汚泥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２を参照）である場合や、テーパが形成されていない場合（円筒形）であっても、高い遠心分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【００４０】
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、脱水汚泥排出側に形成された内胴テーパ４ｂと、その直胴部４ａと内胴テーパ４ｂの外周に一体形成されたスクリュウ羽根４ｃとから構成されている。
【００４１】
この内胴スクリュウ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、その汚泥供給室７には、汚泥供給口７ａと凝集剤流出口７ｂと仕切板８が設けられている。詳述すれば、内胴スクリュウ４に汚泥供給室７が設けられていて、汚泥供給口７ａを介して外胴ボウル３と連通しており、内胴スクリュウ４の壁面には凝集剤流出口７ｂが開口しており、内胴スクリュウ４の内周面には、凝集剤流出口７ｂの近傍で、凝集剤流出口７ｂと汚泥供給口７ａとを仕切る仕切板８が設けられている。
【００４２】
この仕切板８は、通常、汚泥供給室７の内周面にドーナッツ状の形状で設置され、後述する汚泥供給管１４とのクリアランス（間隔）が、通常１０ｍｍ以下に設定される。このような仕切板８を設置することで、後述する無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７内に供給された無機凝集剤が、汚泥供給室７内で拡散することを抑制・防止し、凝集剤流出口７ｂから速やかに流出させることができる。
【００４３】
汚泥貯留槽１１は、遠心分離機１で脱水処理する汚泥（被処理汚泥）を貯留しており、汚泥は汚泥供給管１４を介して遠心分離機１に供給される。汚泥供給管１４は、遠心分離機１の内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内へ延伸しており、通常汚泥を供給する汚泥供給ポンプ１５が配設されている。
【００４４】
また、汚泥供給管１４には、高分子凝集剤を貯留する高分子凝集剤タンク１２から高分子凝集剤供給管１６を介して、高分子凝集剤が注入（ライン注入）されるようになっており、高分子凝集剤供給管１６には、通常高分子凝集剤供給ポンプ１７、流量計１８、開閉弁１９などが配設されている。
【００４５】
そして、汚泥供給管１４と同様に、遠心分離機１の内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内へ延伸する無機凝集剤注入管２３を介して、無機凝集剤を貯留する無機凝集剤タンク１３から無機凝集剤が注入（機内注入）されるようになっており、無機凝集剤注入管２３には、通常無機凝集剤注入ポンプ２４、流量計２５、開閉弁２６などが配設されている。また、無機凝集剤注入管２３の先端付近には、凝集剤流出口７ｂの近傍で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａが設けられており、このような構造とすることにより、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に無機凝集剤を確実に注入できるようになっている。
【００４６】
また、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０（例えば、圧送ポンプ、スクリューコンベア、ベルトコンベアなど）が配設されており、排出された脱水汚泥を滞留させることなく確実に移送する。
【００４７】
さらに、汚泥への無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０が設けられており、例えば無機凝集剤注入管２３に配設されている無機凝集剤注入ポンプ２４の運転や開閉弁２６の作動をコントロールして、汚泥への無機凝集剤の注入量が調整される。
【００４８】
次に動作について説明する。
遠心分離機１の運転状態においては、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、汚泥供給管１４を介して、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【００４９】
汚泥が供給されると共に、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、高分子凝集剤供給管１６を介して、汚泥供給管１４に供給される。これにより、汚泥供給管１４内や汚泥供給室７内で、汚泥と高分子凝集剤とが十分に混合されて汚泥の凝集（フロック化）が促進される。
【００５０】
高分子凝集剤によりフロック化された汚泥（凝集汚泥）は、内胴スクリュウ４の汚泥供給口７ａを介して、内胴スクリュウ４と外胴ボウル３の間に形成される空間（プール）１０へ供給され、高速回転による遠心効果によって、凝集汚泥が脱水汚泥と脱水分離液に分離される。
【００５１】
また、汚泥の供給時には、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７の狭径部（内胴スクリュウ４の内胴テーパ４ｂ）に注入（機内注入）される。なお、無機凝集剤は、遠心分離機１が稼働して脱水汚泥が排出され始めてから（通常「無機凝集剤注入待タイマ」がアップしてから）、機内注入が開始される。
【００５２】
汚泥供給室７の狭径部に機内注入された無機凝集剤は、内胴スクリュウ４の凝集剤流出口７ｂからプール１０へ流出し、外胴ボウル３の２段テーパ３ｂ、３ｃ付近で、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に注入される。
【００５３】
このように、無機凝集剤注入管２３から注入された無機凝集剤と分離汚泥とが速やかに混合し、高速回転による遠心効果を受けることで、分離汚泥からより一層の水分（脱水分離液）が分離し、極めて低い含水率の脱水汚泥が得られる。
【００５４】
脱水汚泥は、脱水汚泥排出口２ｂから遠心分離機１の外部に排出され、一方、脱水分離液は、分離液排出口２ａから遠心分離機１の外部に排出される。
【００５５】
遠心分離機１の外部に排出された脱水汚泥は、脱水汚泥移送機３０によって、汚泥処分設備（例えば、搬出用貯留槽、焼却設備、農地還元などの再利用設備等）へ移送される。
【００５６】
図１に示される遠心分離装置では、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤を、無機凝集剤注入ポンプ２４で、無機凝集剤注入管を介して汚泥供給室７の狭径部に機内注入するが、無機凝集剤の注入量は、制御器４０によって制御されている。
【００５７】
以下、制御器４０による無機凝集剤の注入量の制御内容を説明する。
表１は無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の含水率との関係を示すグラフである。表１では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥（汚泥濃度が１．７０〜１．８１％）および混合生汚泥（汚泥濃度が３．１３〜３．２９％）を用いた場合を示している。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の含水率とは相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、脱水汚泥の含水率が低下して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、脱水汚泥の含水率が上昇する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【００６０】
例えば、無機凝集剤の注入率が４０％／ＴＳであれば、含水率が７０％を下回る脱水汚泥が得られ、無機凝集剤の注入率が０％／ＴＳ（無機凝集剤は機内注入されず、高分子凝集剤のみを注入）であれば、脱水汚泥の含水率が８０％を若干下回る程度に留まる。
【００６１】
表２は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能などを示した表である。
【００６２】
【表２】
【００６３】
制御器４０は、例えば、表２に示す実験結果を反映しているテーブル（無機凝集剤の注入率と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を備えており、例えば、汚泥処理施設の操作員等が、所望する脱水汚泥の含水率を入力すると（例えば、制御器４０には、含水率を入力するボタン等の入力インタフェースを備えている）、そのテーブルを参照することで、入力された脱水汚泥の含水率に対応する無機凝集剤の注入率を特定し、その注入率を目標注入率に設定する。
【００６４】
例えば、消化汚泥を脱水処理する場合、所望する脱水汚泥の含水率が７５〜７６％であれば、無機凝集剤の目標注入率を概ね１６（％／ＴＳ）に設定し、所望する脱水汚泥の含水率が７２％前後であれば、無機凝集剤の目標注入率を概ね２９（％／ＴＳ）に設定する（表２を参照）。
【００６５】
例えば、１次補間で、無機凝集剤の目標注入率を算出する場合には、下記の式（１）を用いて算出することもできる。
ｂ＝［（ａ−ａｉ）×ｂｉ＋１−（ａ−ａｉ＋１）×ｂｉ］／（ａｉ＋１−ａｉ） （１）
ただし、ａは入力された脱水汚泥の含水率であり、ｂは入力された脱水汚泥の含水率に対応する無機凝集剤の目標注入率である。
【００６６】
また、ａｉはテーブルに記録されている脱水汚泥の含水率の中で、入力された脱水汚泥の含水率より小さい含水率、ａｉ＋１はテーブルに記録されている脱水汚泥の含水率の中で、入力された脱水汚泥の含水率より大きい含水率である。
【００６７】
また、ｂｉは含水率ａｉに対応する無機凝集剤の注入率であり、ｂｉ＋１は含水率ａｉ＋１に対応する無機凝集剤の注入率である。
【００６８】
例えば、脱水汚泥の含水率として、７３．４％（このときの注入率は２４．０（％／ＴＳ））と、７５．５％（このときの注入率は１６．０（％／ＴＳ））がテーブルに記録されているとき、入力された脱水汚泥の含水率が７４．０％であれば、無機凝集剤の目標注入率ｂは、下記のようになる。
ｂ＝［（７４．０−７３．４）×１６．０−（７４．０−７５．５）×２４．０］
／（７５．５−７３．４）
＝１８．３％
【００６９】
制御器４０は、無機凝集剤の目標注入率が設定されると、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を制御するか、または開閉弁２６の開度を制御する。
【００７０】
このとき、流量計２５や汚泥供給管１４に配設されている流量計や汚泥濃度計（図示せず）などを参照すれば、機内注入されている無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を精密に把握することができる。
【００７１】
ここでは、制御器４０が、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、例えば、無機凝集剤の目標注入率と無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数との対応関係がテーブルに記録されているような場合には、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数が、無機凝集剤の目標注入率に対応する回転数と一致するように制御すればよい。
【００７２】
例えばより簡便に、汚泥処理施設の操作員等が、脱水汚泥搬出機周りで脱水汚泥の含水率を測定し、その測定結果に応じて、制御器４０または無機凝集剤ポンプ２４の調節器（例えば、ダイヤルやツマミなど）を手動で調整することで、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御するようにしてもよい。
【００７３】
また、制御器４０が、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御することで、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御することは、無機凝集剤の注入量を制御することと等価である。
【００７４】
以上の説明から明らかなように、この実施の形態１によれば、無機凝集剤吐出孔２３ａを有すると共に内胴スクリュウ４内を延伸し、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３と、無機凝集剤注入管２３に設けられた無機凝集剤注入ポンプ２４と、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０と、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０とを備えるように構成したので、脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができるという優れた効果を奏する。
【００７５】
即ち、制御器４０が無機凝集剤の注入量を制御することで、７０％以下の低含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上（例えば、６０％台後半から８０％台前半まで）の広い範囲にわたり調整できる効果を奏する。
【００７６】
ちなみに従来の遠心脱水装置では、遠心分離機の運転条件、高分子凝集剤の種類、注入量などを適宜変更するなどの様々な操作や工夫を施すことで、脱水汚泥の含水率を所望の値に近付けているが、そのような操作や工夫をしようとも、７０％以下の低含水率の脱水汚泥を得ることはできず、もちろん６０％台後半から８０％台前半までの広い範囲で脱水汚泥の含水率を調整することも不可能であった。
【００７７】
この実施の形態１によれば、前記制御器４０が無機凝集剤の注入量を制御することにより、脱水汚泥の含水率を広範囲で調整することができるため、汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる効果を奏する。
【００７８】
また、本発明にかかる遠心分離装置は、新規製造に限らず、既存の遠心分離機の改造および制御器の配設により、上記した優れた効果が得られ、安価で簡便な改造等で効率的な汚泥の脱水処理が実現できる。
【００７９】
汚泥処理施設の都合等（例えば、処理・処分先の状況、ランニングコスト、既存の機械設備）により、７０％以下というとても低い含水率の脱水汚泥を希望しない場合には、季節や排水処理施設の運転状況により、脱水する汚泥の性状や処理量が変動しても、無機凝集剤の注入量（率）を自在に変化（０％〜１００％）させることで、遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができ、幅広く対応（汚泥脱水処理）することができる。加えて、汚泥への無機凝集剤の注入量が適切且つ速やかに制御されるので、無機凝集剤の使用量が節約され、ランニングコストの低減に寄与することもできる。
【００８０】
さらに、無機凝集剤の注入を行わなければ（０％）、１液調質法として従来の遠心脱水装置と同様に運転する（８０％前後の含水率の脱水汚泥を得る）ことも可能である。
【００８１】
また、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０を備えることで、無機凝集剤の注入量を容易に且つ確実に調整することができ、所望の含水率の脱水汚泥を得る際に、無機凝集剤の無駄な注入が避けられるため、無機凝集剤の使用量を確実に節約することができ、ランニングコストの削減に有効である。
【００８２】
この実施の形態１では、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａによる無機凝集剤の機内注入が１箇所である構成としたが、機内注入の箇所は１箇所に限るものではなく、２箇所以上であってもよい。同様に、仕切板８や凝集剤流出口７ｂも２つ以上設けてもよい。
【００８３】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図である。
上記実施の形態１では、外胴ボウル３の脱水汚泥排出側に形成されているテーパ部が２段テーパ３ｂ，３ｃとして形成されているものを示したが、実施の形態２では図２に示すように、外胴ボウル３の脱水汚泥排出側に形成されているテーパ部が１段テーパ３ｄとして形成されていてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
また、上記実施の形態１では、制御器４０が、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、図２に示すように、例えば、脱水汚泥移送機３０に接続されている脱水汚泥移送管４７に含水率計４１（常時または間欠的に移送される脱水汚泥の含水率を計測する計測器）が設置されている場合、制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【００８５】
なお、含水率計４１は、マイクロ波方式、赤外線吸収方式、高周波方式などを用いることができるが、これに限るものではなく、確実に脱水汚泥の含水率を計測できる機器であればよい。また、脱水汚泥の含水率の計測は、上記したように、脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、脱水汚泥移送管４７に含水率計４１を設け、脱水汚泥移送管４７内を圧送される脱水汚泥の含水率を計測すればよく、また脱水汚泥移送機３０としてスクリューコンベアやベルトコンベアを用いた場合には、スクリューコンベアやベルトコンベアに含水率計４１を設け、移送される脱水汚泥の含水率を計測すればよいが、これに限るものではなく、確実に脱水汚泥の含水率を含水率計で計測できる構造であればよい。
【００８６】
ここで、図３は、この発明の実施の形態２による遠心分離装置の制御器４２における処理内容を示すフローチャートである。
【００８７】
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が（例えば、濃度３．１３〜３．２９％の混合生汚泥）、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【００８８】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【００８９】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４２によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）が機内注入される。
【００９０】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ２）、制御器４２が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【００９１】
制御器４２は、無機凝集剤の注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ５）。
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率を収集して（ステップＳＴ６）、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ７）。
このとき、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標含水率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【００９２】
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が、目標含水率より高ければ（ステップＳＴ８）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ９）。
一方、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が、目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ１０）。
【００９３】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ６〜ＳＴ１０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ１１）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ４で、初期注入率（量）が設定される。
【００９４】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態２によれば、脱水汚泥の含水率を計測する含水率計４１を備え、制御器４２が含水率計４１により計測された含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【００９５】
この実施の形態２では、制御器４２が含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【００９６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１および図２と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【００９７】
圧力計４３は、例えば脱水汚泥移送機３０に接続されている脱水汚泥移送管４７に設置されており、常時または間欠的に移送される脱水汚泥の移送圧力を計測する。
【００９８】
制御器４４は、予め脱水汚泥の移送圧力と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブルを記録しており、そのテーブルを参照して、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御する。
【００９９】
なお、図４の遠心分離装置では、テーパ部が２段テーパ３ｂ，３ｃであり、圧力計４３と制御器４４を適用することにより、幅広い範囲において遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができる。
【０１００】
図５は、この発明の実施の形態３による遠心分離装置の制御器４４における処理内容を示すフローチャートである。
【０１０１】
表３は、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の移送圧力との関係を示すグラフである。表３の例では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥である場合と混合生汚泥である場合を示している。
【０１０２】
【表３】
【０１０３】
表３に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の移送圧力とは相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、脱水汚泥の移送圧力も上昇して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、脱水汚泥の移送圧力も低下する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【０１０４】
表４は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能、移送圧力などを示した表であり、また表５（ａ）は、その際の脱水汚泥の含水率と脱水汚泥の移送圧力との関係を示した表であり、表５（ｂ）は、その関係を示したグラフである。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
【表５】
【０１０７】
次に動作について説明する。
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ１１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【０１０８】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【０１０９】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４４によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）だけ機内注入される。
【０１１０】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ１２）、制御器４４が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ１３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ１４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【０１１１】
制御器４２は、無機凝集剤注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ１５）。
【０１１２】
また、制御器４４は、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力を収集し（ステップＳＴ１６）、テーブル（脱水汚泥の移送圧力と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を参照して、その移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率を特定する（ステップＳＴ１７）。
【０１１３】
例えば、制御器４４が、表４に示す実験結果を反映しているテーブル（表５（ａ）および（ｂ）を参照）を備えている場合、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力が４．０ＭＰａであれば、脱水汚泥の含水率が概ね７０％であると特定し、脱水汚泥の移送圧力が３．２ＭＰａであれば、脱水汚泥の含水率が７１〜７２％であると特定する。
【０１１４】
ただし、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力がテーブルに記録されていない場合、例えば、１次補間等の演算を行うことで、脱水汚泥の含水率を特定する。
【０１１５】
制御器４４は、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率を特定すると、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ１８）。
【０１１６】
このとき、移送圧力に対応する含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標含水率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【０１１７】
制御器４４は、移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
【０１１８】
制御器４４は、移送圧力に対応する含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率が、目標含水率より高ければ（ステップＳＴ１９）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ２０）。
【０１１９】
一方、移送圧力に対応する含水率が、目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ２１）。
【０１２０】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ１５〜ＳＴ２０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ２２）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ１４で、初期注入率（量）が設定される。
【０１２１】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態３によれば、脱水汚泥の移送圧力を計測する圧力計４３を備え、制御器４４が圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【０１２２】
この実施の形態３では、制御器４４がテーブルを参照して、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率が目標注入率と一致しているか否かを判定するものを示したが、制御器４４がテーブルを参照して、目標注入率に対応する移送圧力（目標圧力）を特定し、その目標圧力と圧力計４３により計測された移送圧力との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２３】
また、この実施の形態３では、汚泥処理施設の操作員等により入力された所望の脱水汚泥の含水率から無機凝集剤の目標注入率を設定するものを示したが、汚泥処理施設の操作員等により所望の移送圧力が入力された場合には、その移送圧力を目標圧力に設定し、その目標圧力と圧力計４３により計測された移送圧力との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２４】
また、この実施の形態３では、制御器４４が圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２５】
この実施の形態３では、無機凝集剤注入管２３に２つの無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂを設け無機凝集剤の機内注入が２箇所である構成としたが、機内注入の箇所は２箇所に限るものではなく、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。また、仕切板（８ａ,８ｂ）や凝集剤流出口（７ｂ,７ｃ）も１つまたは２つ以上設けてもよい。
【０１２６】
なお、圧力計４３は、通常用いられている圧力計で、脱水汚泥の移送圧力を計測できるものであればよい。また、脱水汚泥の移送圧力の計測は、脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、上記したように、脱水汚泥移送管４７に圧力計４３を設け、脱水汚泥移送管４７内を圧送される脱水汚泥の移送圧力を計測すればよく、また圧送ポンプに取り付けられている圧力計で吐出圧力を計測してもよく、要は確実に脱水汚泥の移送に関する圧力を圧力計で計測できる構造であればよい。
【０１２７】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２および図４と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【０１２８】
電流計４５は、例えば脱水汚泥移送機３０（例えば、圧送ポンプ、スクリューコンベア、ベルトコンベアなど）を駆動する駆動機３１に接続されており、常時または間欠的に脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を計測する。
【０１２９】
制御器４６は、予め脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブルを記録しており、そのテーブルを参照して、電流計４５により計測された電流に対応する含水率を特定し、その含水率が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御する。
【０１３０】
図７は、この発明の実施の形態４による遠心分離装置の制御器４６における処理内容を示すフローチャートである。
【０１３１】
表６は、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥移送機３０（例えば、スクリューコンベア）を駆動する駆動機３１の電流との関係を示すグラフである。表６の例では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥である場合と混合生汚泥である場合を示している。
【０１３２】
【表６】
【０１３３】
表６に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流は相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、駆動機３１の電流も上昇して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、駆動機３１の電流も低下する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【０１３４】
表７は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能、駆動機の電流値などを示した表であり、また表８は、その際の脱水汚泥の含水率と駆動機の電流値との関係を示した表である。
【０１３５】
【表７】
【０１３６】
【表８】
【０１３７】
表６乃至８より、脱水汚泥の含水率が下がるほど駆動機３１の電流は上昇（移送負荷が増大）し、脱水汚泥の含水率が上がるほど駆動機３１の電流は下降（移送負荷が低減）していること（相関）が示されている。
【０１３８】
次に動作について説明する。
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ３１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【０１３９】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【０１４０】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４６によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）だけ機内注入される。
【０１４１】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ３２）、制御器４６が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ３３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ３４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【０１４２】
制御器４６は、無機凝集剤注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ３５）。
【０１４３】
また、制御器４６は、電流計４５により計測された電流値を収集し（ステップＳＴ３６）、テーブル（駆動機３１の電流と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を参照して、その電流値に対応する脱水汚泥の含水率を特定する（ステップＳＴ３７）。
【０１４４】
例えば、制御器４６が、表７に示す実験結果を反映しているテーブル（表８を参照）を備えている場合、電流計４５により計測された電流値が１１．９Ａであれば、脱水汚泥の含水率が概ね７０％であると特定し、その電流値が１０．５Ａであれば、脱水汚泥の含水率が７１〜７２％であると特定する。
【０１４５】
ただし、電流計４５により計測された電流値がテーブルに記録されていない場合、例えば、１次補間等の演算を行うことで、脱水汚泥の含水率を特定する。
【０１４６】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する脱水汚泥の含水率を特定すると、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ３８）。
【０１４７】
このとき、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標注入率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【０１４８】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
【０１４９】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、電流計４５により計測された電流に対応する脱水汚泥の含水率が、無機凝集剤の目標注入率より高ければ（ステップＳＴ３９）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ４０）。
【０１５０】
一方、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率が、無機凝集剤の目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ４１）。
【０１５１】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ３５〜ＳＴ４０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ４２）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ３４で、初期注入率（量）が設定される。
【０１５２】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態４によれば、脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流を計測する電流計４５を備え、制御器４６が電流計４５により計測された電流値に対応する含水率を特定し、その含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【０１５３】
この実施の形態４では、制御器４６がテーブルを参照して、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率を特定し、その含水率が目標注入率と一致しているか否かを判定するものを示したが、制御器４６がテーブルを参照して、目標注入率に対応する電流（目標電流）を特定し、その目標電流と電流計４５により計測された電流値との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５４】
また、この実施の形態４では、汚泥処理施設の操作員等により入力された所望の脱水汚泥の含水率から無機凝集剤の目標注入率を設定するものを示したが、汚泥処理施設の操作員等により所望の電流値が入力された場合には、その電流値を目標電流に設定し、その目標電流と電流計４５により計測された電流値との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５５】
また、この実施の形態４では、制御器４６が電流計４５により計測された電流値に対応する含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５６】
なお、電流計４５は、通常用いられている電流計で、脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を計測できるものであればよい。また、脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流の計測は、上記したように脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、ポンプを駆動する駆動機に電流計を設け（駆動機に電流計が付属している場合にはこの電流計を流用）、駆動機の電流を計測すればよく、また脱水汚泥移送機３０としてスクリューコンベアやベルトコンベアを用いた場合には、スクリューコンベアやベルトコンベアを駆動する回転駆動機に電流計を設け（回転駆動機に電流計が付属している場合にはこの電流計を流用）、駆動機の電流を計測してもよく、要は確実に脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を電流計４３で計測できる構造であればよい。
【０１５７】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２、図４および図６と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態１〜４では、内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３が設けられているものを示したが、実施の形態５では、図８に示すように、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４に接続することで、予め、無機凝集剤を脱水処理する汚泥に注入（前段注入）する構成とした。
【０１５８】
この実施の形態５では、良好で排水処理も視野に入れたトータル的な汚泥脱水処理を行うため、制御器４０が、無機凝集剤注入ポンプ２４と共に、無機凝集剤供給ポンプ２１の回転数を制御するようにしてもよい（制御方法は、無機凝集剤注入ポンプ２４の制御方法を適用してもかまわない）。
【０１５９】
図８では、上記実施の形態１における制御器４０を適用している例を示しているが、上記実施の形態２〜４における制御器４２，４４，４６および含水率計４１、圧力計４３、電流計４５を適用してもよい。
【０１６０】
予め、汚泥に無機凝集剤が供給されていない場合や、汚泥と注入された無機凝集剤が十分に反応できない場合、脱水分離液の清澄性（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に脱水分離液へ移行してリン濃度が高くなったりするなど、脱水分離液の水質が悪化することがある。これにより、脱水分離液が移送される排水処理施設での汚濁負荷が増大し、排水処理に支障を来たすことになる。
このため、この実施の形態５では、予め汚泥に無機凝集剤を前段注入する構造の遠心分離装置を示している。
【０１６１】
具体的には、以下の通りである。
図８の遠心分離装置では、無機凝集剤の前段注入手段として、無機凝集剤タンク１３から伸びている無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４（例えば、高分子凝集剤供給管１６の接続部より汚泥貯留槽１１側）に接続している。なお、無機凝集剤供給管２０には、無機凝集剤供給ポンプ２１、流量計２２および開閉弁２７を配設している。
【０１６２】
また、無機凝集剤供給管２０は、無機凝集剤を機内注入する無機凝集剤注入管２３（無機凝集剤タンク１３と無機凝集剤注入ポンプ２４との間）から分岐させてもよく、直接無機凝集剤タンク１３から延伸させてもよい。要は、無機凝集剤を汚泥に前段注入し、分離汚泥に機内注入することができる構造であればよく、それぞれ専用の無機凝集剤タンクを配してもかまわない。
【０１６３】
この実施の形態５では、無機凝集剤の機内注入手段としての無機凝集剤注入管２３とは別に、無機凝集剤の前段注入手段として無機凝集剤供給管２０を配設し、それぞれに無機凝集剤注入ポンプ２４および無機凝集剤供給ポンプ２１を個々に設けて、無機凝集剤を機内注入と共に前段注入できるように構成されている。そのため、その後に供給される高分子凝集剤との相乗効果により、大きく強固な凝集フロックを生成することができ、遠心分離機１での固液分離性能を一層高めることができる。また、脱水分離液の清澄性が良化（ＳＳ回収率の向上）したり、脱水分離液からリン（富栄養化物質）が除去できたりするなど、脱水分離液の水質が向上し、さらに、無機凝集剤注入管２３から無機凝集剤が注入（機内注入）されることで、飛躍的に脱水汚泥の含水率を低下させるという優れた効果を奏する。
【０１６４】
上記実施の形態１〜４では、高分子凝集剤タンク１２に接続されている高分子凝集剤供給管１６によって、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、汚泥供給管１４に供給されるものを示したが、実施の形態５では、以下のような構造とした。
【０１６５】
高分子凝集剤タンク１２に接続されている高分子凝集剤供給管１６は、汚泥供給管１４と並行して、内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内に延伸している。そして、汚泥と共に高分子凝集剤は、高分子凝集剤供給管１６に設けられた開口から汚泥供給室７内へ供給され、汚泥と混合する構造となっている。
なお、高分子凝集剤供給管１６には、実施の形態１〜４と同様に、高分子凝集剤供給ポンプ１７、流量計１８および開閉弁１９が配設されている。
【０１６６】
このような構造とすることにより、汚泥と高分子凝集剤とが混合して生成する大きな凝集フロック（凝集汚泥）が、汚泥供給室７から汚泥供給口７ａを介して即座に遠心効果を強く受けるプール１０に流出して、効率よく固液分離することができる。
【０１６７】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２、図４、図６および図８と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図９に示すように、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続する構造とした。
以下、給水管５０を接続したものについて説明する。
【０１６８】
無機凝集剤を機内注入する無機凝集剤注入管２３の開閉弁２６より下流側（遠心分離機２側）に給水管５０が接続しており、この給水管５０には開閉弁５１および給水ポンプ５２が配設されている。
【０１６９】
給水管５０によって、連続してまたは間欠的に無機凝集剤注入管２３に給水されるが、給水する目的は、主に遠心分離機１を運転している際の機内注入される無機凝集剤の希釈および遠心分離機１を停止させる際の洗浄である。
【０１７０】
まず遠心分離機１の洗浄については、通常遠心分離機１が稼動（濃縮処理・脱水処理）を停止する際に、洗浄水を汚泥供給管１４に供給して、汚泥供給管１４と共に遠心分離機１内の汚泥供給室７やプール１０等を洗浄する。
【０１７１】
しかしながら、このような洗浄は、遠心分離機内に残存する汚泥の排除（汚泥の清掃）が主目的であり、無機凝集剤注入系統の洗浄（特に付着固化し易い無機凝集剤の洗い流し）を十分に行うことができない。特に、本発明に係る遠心分離装置の場合、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａや凝集剤流出口７ｂは、汚泥供給室７内に設けられた仕切板８により仕切られていることもあって、通常の洗浄では、汚泥の清掃や無機凝集剤の洗い流しを十分に行うことができない。
【０１７２】
そこで、安定した遠心分離処理や機器の保守管理のために、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続して給水し、凝集剤注入系統（主に無機凝集剤注入管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ようにしている。
【０１７３】
そして機内注入される無機凝集剤の希釈については、無機凝集剤の機内注入、つまり無機凝集剤を分離汚泥へ注入する場合、無機凝集剤注入管２３による無機凝集剤注入率を例えば５００ｐｐｍとすると、供給する汚泥１ｍ３に対して５００ｍＬ程度の僅かな注入量にしかならない。
【０１７４】
また、機械設備の小型化や取扱いの面から無機凝集剤を高濃度の原液のまま直接注入する場合、さらに注入量は僅かになってしまう。
このような場合、機内注入された無機凝集剤が速やかに分離汚泥に行き渡り、効率よく混合することが困難になり、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、脱水汚泥の低含水率化に支障を来たしかねない。
【０１７５】
そこで、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続して給水し、機内注入される無機凝集剤を希釈（通常の２〜１０倍に希釈）して増量させるように構成した。
これにより、プール１０内でスクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に対して、無機凝集剤を確実に、且つ広範囲に注入でき、無機凝集剤が速やかに満遍なく行き渡って分離汚泥と混合されるため、良好な脱水性能が得られ、より一層分離汚泥を脱水できて、脱水汚泥を十分に低含水率化することができる。なお、給水は遠心分離機が稼動しているときは連続して行ってもよく、また脱水処理状況に応じて適宜（間欠的に）行ってもよい。
【０１７６】
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の内部を汚泥供給管１４と共に延伸する二重管構造とし、汚泥供給室７内で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａから凝集剤流出口７ｂを介してプール１０（主にテーパ部）の分離汚泥へ希釈された無機凝集剤を流出させる構造となっている。また、汚泥供給管１４の先端は、汚泥供給室７内で開口する汚泥供給管開口が形成されている。なお、二重管構造にかぎるものではなく、汚泥供給管１４と無機凝集剤注入管２３とを別々に配設したりしてもよく、二重管構造に限るものではない。
【０１７７】
無機凝集剤注入管２３内を流れる無機凝集剤は、給水管５０からの給水により希釈されて増量し、凝集剤流出口７ｂから迅速かつ広範囲に分離汚泥に注入され、分離汚泥と無機凝集剤とが効率よく接触して反応するため、無機凝集剤の無駄（浪費）を防止でき、効率的な脱水処理が可能になる。
【０１７８】
なお、無機凝集剤注入管２３への給水は、遠心分離機１の運転中は連続して行ってもよく、また脱水処理状況に応じて適宜（間欠的に）行ってもよい。また、遠心分離機１の運転中に給水を常時行うと、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することもできる。
【０１７９】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す概略図であり、図において、図１、図２、図４、図６、図８および図９と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１０の遠心脱水装置では、３台の遠心分離機１Ａ，１Ｂ，１Ｃが配置され、各遠心分離機から排出される脱水汚泥は搬送機６０（例えば、ベルトコンベアや有軸か無軸のスクリューコンベアなど）で一括搬送され、脱水汚泥を貯留する汚泥ホッパ６１に送られる構造となっている。また、各遠心分離機へは、汚泥貯留槽１１から汚泥供給管１４を介して汚泥が供給されると共に高分子凝集剤が供給され（図示せず）、それぞれ無機凝集剤注入管２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃおよび無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃにより、無機凝集剤が機内注入されるようになっている。
【０１８０】
そして、この実施の形態７では、搬送機６０で一括搬送される脱水汚泥の一部を、連続的にまたは間欠的に分取（例えば、搬送機６０の搬送路に分取口や分取岐路などを設けて分取）して、分取した脱水汚泥を汚泥移送機３０に供給する。そして、実施の形態２で詳述したように、汚泥移送機３０に供給された脱水汚泥の含水率を計測し、この含水率計測値に基づき制御器４８で無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを制御して、脱水汚泥の含水率を調整する。なお、分取した脱水汚泥は、脱水汚泥移送機３０や脱水汚泥移送管４７を介して搬送機６０に返送したり、直接汚泥ホッパに移送したりしてもよく、また別途処理・処分してもかまわない。
【０１８１】
このような構造とすることにより、多数の遠心分離機が配置されている大型の汚泥処理施設においても、簡便に脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができ、とくに脱水汚泥の含水率を用途（処分方法）に応じて、容易に広い範囲にわたり調整することができるため、施設規模にかかわらず汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる。
【０１８２】
また、脱水汚泥の含水率の計測に代え、実施の形態３で詳述した脱水汚泥の移送圧力や実施の形態４で詳述した脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流値に基づき、制御器４８で無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを制御してよい。
さらに、図１０では、３台の遠心分離機１Ａ，１Ｂ，１Ｃと１台の搬送機６０について例示したが、これに限るものではなく、遠心分離機は２台でも４台以上でもかまわず、また搬送機も２台以上設けてよい。
【０１８３】
上記実施の形態１−７では、無機凝集剤と高分子凝集剤を注入するものを示した。この場合、無機凝集剤として、例えば、ポリ硫酸第二鉄，ＰＡＣなどを用いることができ、高分子凝集剤として、例えば、カチオン系，両性系などを用いることができる。
【０１８４】
また、処理する汚泥として消化汚泥や混合生汚泥を示したが、これに限るものではなく、例えば、余剰汚泥（ＯＤ，回分）、し尿汚泥、浄化槽汚泥などでもよい。
【０１８５】
さらに、計測する対象（制御因子）も一つ（例えば含水率）に限らず、２つ以上（例えば移送圧力と電流値）とすることにより、また供給される汚泥の性状や遠心分離機の運転状況などを適宜組み合わせることにより、よりきめ細かい制御（脱水汚泥の含水率の調整）を行うことができる。
【０１８６】
（比較参考例）
ここで、消化汚泥に高分子凝集剤のみを注入する１液調質（無機凝集剤無注入）における実験結果を表９に示す。この１液調質（無機凝集剤無注入）による脱水汚泥の含水率は、装置や運転に工夫を凝らしても概ね８０〜８２％にとどまった。
しかし、本発明によれば、無機凝集剤を注入することにより、安定して１０％以上含水率を低下させること（７０％以下も可能）ができる。
【０１８７】
【表９】
【０１８８】
本発明の実施の形態に基づけば、さらに、以下に示すような優れた効果が得られる。
（１）制御器が計測値を監視して、無機凝集剤の注入量を制御することで、容易に脱水汚泥の含水率を広い範囲にわたり調整することができるため、脱水汚泥処理設備における所望の脱水処理を安定して行うことができる。
（２）無機凝集剤の注入量の制御と、既存の運転制御とを組み合わせることで、正確な脱水処理を行うことができるため、維持管理性や運転管理性が向上すると共に、汚泥処理施設における計画やその使用者の意向に沿って、汚泥処分計画を予定通りに遂行することができる。
（３）複数の脱水汚泥の処分・処分方法を実施している汚泥処理施設においても、容易かつ迅速に、各処理・処分方法に適合した含水率の脱水汚泥を得ることができる。これにより作業性や効率性が格段に向上すると共に、省エネルギーや温室効果ガス削減に有効である。
（４）複雑な構造ではなく、また既存の遠心脱水装置の簡易な改造でも構築でき、さらに既存の汚泥処理や汚泥処分の機械装置をそのまま流用できるので、経済性にとても優れている（性能向上と汚泥処理施設における経済的負担の軽減の両立）。
【符号の説明】
【０１８９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 遠心分離機、
２ ケーシング、２ａ 分離液排出口、２ｂ 脱水汚泥排出口、
３ 外胴ボウル、３ａ 直胴部、３ｂ，３ｃ ２段テーパ、３ｄ １段テーパ、
４ 内胴スクリュウ、４ａ 直胴部、４ｂ 内胴テーパ、４ｃ スクリュウ羽根、
５，６ 回転駆動機、
７ 汚泥供給室、７ａ 汚泥供給口、７ｂ，７ｃ 凝集剤流出口、
８，８ａ，８ｂ 仕切板、１０ プール、１１ 汚泥貯留槽、
１２ 高分子凝集剤貯留タンク、１３ 無機凝集剤貯留タンク、
１４ 汚泥供給管、１５ 汚泥供給ポンプ、
１６ 高分子凝集剤供給管、１７ 高分子凝集剤供給ポンプ、１８ 流量計、
１９ 開閉弁、２０ 無機凝集剤供給管、２１ 無機凝集剤供給ポンプ、
２２ 流量計、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 無機凝集剤注入管、
２３ａ，２３ｂ 無機凝集剤吐出孔、
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 無機凝集剤注入ポンプ、
２５ 流量計、２６，２７ 開閉弁、
３０ 脱水汚泥移送機、３１ 駆動機
４０，４２，４４，４６，４８ 制御器、
４１ 含水率計、４３ 圧力計、４５ 電流計、４７ 脱水汚泥移送管、
５０ 給水管、５１ 開閉弁、５２ 給水ポンプ
６０ 搬送機、６１ 汚泥ホッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機により汚泥を脱水する遠心脱水装置および方法に関するものであり、詳しくは脱水汚泥の状態や脱水汚泥移送機の運転状態に基づいて、無機凝集剤の注入量を制御する遠心脱水装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下水汚泥や食品工場汚泥等の産業廃棄物を減量化して処理や処分を行う際には、主として汚泥脱水機（遠心脱水装置）が用いられる。
【０００３】
汚泥の脱水方法は、種々ある汚泥脱水機により様々であるが、その際に、より減量化させるために汚泥へ凝集剤を添加する点では共通している。
凝集剤の添加方法として、高分子凝集剤だけを使用する１液調質法と、汚泥と無機凝集剤を混合して汚泥を高密度化させた後に、高分子凝集剤を添加する２液調質法（特許文献１，２を参照）とがある。
２液調質法は、１液調質法と比較して、脱水汚泥の含水率が１〜３％低下する薬品調質法であり、現在多くの汚泥脱水機に採用されている。
【０００４】
しかしながら、２液調質法においても、低含水率化に限界があり、汚泥の減量化はもちろんのこと、ランニングコストや温室効果ガス排出量を低減するため、更なる脱水汚泥の低含水率化が望まれている。
【０００５】
また、２液調質法では、凝集反応の原理から専用の高分子凝集剤（両性高分子凝集剤）を選定することが望ましく、１液調質法に使用される高分子凝集剤（例えば、カチオン系高分子凝集剤）では脱水ができない場合がある。
【０００６】
さらに、２液調質法では、無機凝集剤を添加した後に高分子凝集剤を添加するため、汚泥と無機凝集剤が完全に混合した状態でないと、高分子凝集剤の効果を最大限に発揮できない。このため、良好な汚泥脱水処理を行うには、凝集剤の選定のみならず、設計面、設備面、運転操作面、凝集剤注入面などでの配慮や工夫が必要である。
【０００７】
さらにまた、これまでの２液調質法では、被脱水汚泥（供給汚泥）のｐＨに左右されることがあり、供給汚泥のｐＨの変動が大きいと、両性高分子凝集剤とのマッチング（相性、適合性）が変わり、脱水性能が悪化してしまうことがある。また、両性高分子凝集剤と無機凝集剤とのマッチングが崩れることにより、脱水分離液の性状（ＳＳ回収率）が悪化するため、脱水分離液を受け入れる排水処理設備の汚濁負荷が上昇し、排水処理に悪影響を及ぼすことにもなる。
【０００８】
また、脱水汚泥の含水率をより低減させるため各種凝集剤の添加量を増大させることも考えられるが、せいぜい数％程度しか低減できないばかりか運転コストの上昇を招きかねず、運転操作が煩雑になったり、凝集剤を大量にストックしなければならなくなったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２５６３００号公報（段落〔０００５〕）
【特許文献２】特開平８−７１６００号公報（段落〔００１１〕、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の遠心脱水装置では、脱水性能が優れているため、凝集剤の添加方法として、２液調質法が採用されることがあるが、この２液調質法が採用される場合には、以下の（１）〜（４）の問題点があった。
（１）脱水汚泥の含水率の低減化に限界がある。
（２）専用の高分子凝集剤を用いる必要がある。
（３）設計面や設備面を工夫する必要がある。
（４）脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上の広い範囲にわたり調整できる手段を備えていない。
【００１１】
前記（１）〜（４）の問題点の詳細は、以下の通りである。
（１）脱水汚泥の含水率の低減に限界がある点
２液調質法は、１液調質法と比較して、脱水汚泥の含水率を１〜３％低下させることが可能であるが、含水率が８０％をやや下回るのが限界であった。しかし、コスト削減、温室効果ガス排出量の抑制等のためにも、更なる低含水率化が求められている。
（２）専用の高分子凝集剤を用いる必要がある点
排水から発生する汚泥の１液調質法による脱水では、汚泥の基質に合わせ、主として汎用性の高いカチオン系高分子凝集剤が使用されるのに対して、２液調質法では、２液（高分子凝集剤と無機凝集剤）の反応効果を高めるため、両性系高分子凝集剤が使用されることが多い。なお、両性系高分子凝集剤は、１液調質法で使用すると十分な脱水性能が得られないため、２液調質法での使用に限定され、他の調質法への流用が困難である。
【００１２】
つまり、２液調質法では、１液調質法での高分子凝集剤は適しておらず、専用の高分子凝集剤を使用しなければならないため、凝集剤の選定幅が少ない。また、両性高分子凝集剤は、無機凝集剤の注入量により効果が左右され、無機凝集剤の注入量が変化すると、脱水性能に支障を来たすという問題点がある。
【００１３】
（３）設計面や設備面を工夫する必要がある点
二つの凝集剤の効果を最大限に発揮させる（汚泥、両性高分子凝集剤、無機凝集剤のマッチングの悪化を防止する）ためには、供給汚泥と無機凝集剤を十分に混合した後に両性高分子凝集剤を添加する必要がある。一般に、供給汚泥と無機凝集剤の混合は配管内で行われるが、これらを十分に混合させるためには、反応時間を確保することを目的に管路（汚泥供給管）の長さを長くしたり、乱流を形成して混合を促進する目的で曲がりを多くしたりする等、設計面での配慮や工夫が必要となる。また、限られた設置スペースの中で、管路長さ等を確保しなければならないため、新たに２液調質法を採用する場合には、管路以外に機械設備面での配慮や運転操作面での工夫が必要となる。
【００１４】
（４）脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上の広い範囲にわたり調整できる手段を備えていない点
昨今、各種の凝集剤の開発、遠心分離機の改善改良、設計面や設備面での配慮や工夫により、２液調質法では、１液調質法と比較して脱水汚泥の含水率を１〜３％低下させることが可能になってきているが、やはり、脱水汚泥の含水率を５％以上低下させることは至難であり、さらに運転コストの上昇を招いたり、運転操作面での熟練さを要求されたりしてしまう。
【００１５】
一方、技術革新や機械的な改善改良が進み、仮に脱水汚泥の含水率を安定して５％以上低下させる（例えば、消化汚泥や生混合汚泥なら７０％以下、余剰汚泥なら７５％以下にする）ことができる遠心分離機や遠心脱水装置が開発された場合、上記課題のいくつかは解決されるが、以下のとおり新たな課題が発生してしまう。
【００１６】
（機械設備への負担の増大）
汚泥処理施設にある既設の脱水汚泥の汚泥搬送（コンベア）設備、汚泥貯留設備、汚泥処分（焼却処理、農地還元など再利用処理）設備などは、従来の脱水レベル（脱水汚泥含水率８０％前後）に合わせた仕様になっており、仮に極めて低い含水率（７０％程度）の脱水汚泥を扱うとなると、各設備の個々の運転や他の設備との連動に影響を及ぼし、設備によって仕様より軽い負荷になったり、逆に過負荷になったりして、効率よい安定した汚泥処理・処分に支障をきたすおそれがある。例えば、通常の脱水汚泥を移送する機器において、脱水汚泥の含水率が７５％程度であっても駆動装置に負担がかかることから、負担軽減のため、あえて脱水汚泥に水をかけて対応している汚泥処理施設も存在する。
【００１７】
各機械設備の仕様と異なった運転を行うことにより、機械設備の寿命が短くなるばかりでなく、機能不全や故障が発生し、ひいては汚泥処理用の設備として機能しなくなる（汚泥処理ができなくなる）恐れがある。一方、極めて低い含水率（７０％程度）の脱水汚泥を扱えるように、汚泥処理施設の多くの機械設備を更新することも考えられるが、多大な費用を要し、建設コストを増大させるだけでなく、機械設備の更新中は汚泥処理が滞ってしまう。
【００１８】
（含水率と処分方法との関係）
脱水汚泥の処分方法は、汚泥処理場毎に異なり、また同一の処理場においても、処理日によって処分方法が異なる場合もある。すなわち、汚泥処理施設での計画や汚泥性状などに応じて、コンポスト化、セメント原料化、埋立処分、焼却、その他の処理・処分を適宜選択することがある。さらに、汚泥脱水処理ではその処理・処分方法毎に好適な脱水汚泥の含水率があるので、脱水汚泥を一律の含水率としたのでは効率的な処理・処分が困難になってしまう。
【００１９】
また、例えば脱水汚泥を焼却する場合、脱水汚泥を圧送ポンプで搬送する処理場では、脱水汚泥の含水率が低く過ぎると圧送配管が閉塞する恐れがある。もし圧送配管が閉塞すれば脱水工程に支障を来たし、脱水工程を停止しての配管等の設備点検・復旧のための作業を要し、そのための多大な費用も発生してしまう。このようなことを防止するため、脱水汚泥の含水率を十分に低減させないことも考えられるが、脱水汚泥の焼却効率が悪化し、焼却用燃料が余分にかかり、また焼却コストや温室効果ガスの排出を増大させるおそれがあり、脱水汚泥の低含水率化という目的に反する。
上記のような理由から、脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上（例えば、混合生汚泥や消化汚泥なら６０％台後半〜８０％台前半、余剰汚泥なら７０％台中盤〜８０％台中盤）の広い範囲にわたり容易に調整できることが大変重要である。
【００２０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、脱水汚泥の低含水率化を達成することができるだけでなく、所望の含水率の脱水汚泥を得ることができる遠心脱水装置および方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係る遠心脱水装置は、高分子凝集剤が供給された汚泥を、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脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する装置であり、無機凝集剤吐出孔を有すると共に前記内胴スクリュウ内を延伸し、前記遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管と、該無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプと、前記脱水汚泥排出口から排出された前記脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機と、前記無機凝集剤の注入量を制御する制御器とを備えている。
【００２２】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥の含水率を測定する含水率計を備え、制御器が、前記含水率計の計測値に基づき、無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２３】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥移送機の移送圧力を測定する圧力計を備え、制御器が、前記圧力計の計測値に基づき、前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る遠心脱水装置は、脱水汚泥移送機の駆動機の電流を測定する電流計を備え、制御器が、前記電流計の計測値に基づき、無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２５】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥の含水率に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２６】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥の移送圧力に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【００２７】
この発明に係る遠心脱水方法は、遠心脱水装置を用いた遠心脱水に関する方法であり、脱水汚泥移送機の駆動機の電流に基づき、制御器で無機凝集剤注入ポンプの運転を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、無機凝集剤吐出孔を有すると共に内胴スクリュウ内を延伸し、遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管と、その無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプと、その脱水汚泥排出口から排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機と、その無機凝集剤の注入量を制御する制御器とを備えるように構成したので、脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができるという優れた効果を奏する。
【００２９】
また、制御器を用いることにより、汚泥への無機凝集剤の注入量を容易に制御することができ、これにより脱水汚泥の含水率を広い範囲にわたり調整することができるため、汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる。
【００３０】
季節や排水処理施設の運転状況により、脱水する汚泥の性状や処理量が変動しても、無機凝集剤の注入量（率）を自在に変化（０％〜１００％）させることで、遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができ、幅広く対応（汚泥脱水処理）することができる。例えば、使用する凝集剤にもよるが、混合生汚泥を脱水した場合には６８％〜８１％、消化汚泥を脱水した場合には６９％〜８２％、余剰汚泥を脱水した場合には７４％〜８６％という広い範囲（１０数％）にわたって、容易に脱水汚泥の含水率を調整できることができる。また、汚泥への無機凝集剤の注入量が適切且つ速やかに制御されるので、無機凝集剤の使用量が節約され、ランニングコストの低減に寄与することもできる。
【００３１】
さらに、脱水汚泥の移送管等に取り付けられた含水率計や圧力計の計測値、また脱水汚泥移送ポンプに取り付けられた電流計の計測値などに基づき制御器で、汚泥への無機凝集剤の注入量を制御することにより、より一層適切且つ速やかに無機凝集剤を注入することができ、無機凝集剤の使用量もさらに節約（使用量管理）することができる。
【００３２】
上記のように、脱水汚泥の含水率を容易に調整することができるため、汚泥処理施設における計画やその使用者の意向に沿って、脱水処理を安定して効率よく行うことができる。
【００３３】
本発明に係る汚泥への無機凝集剤の注入量の制御を遠心分離機の既存の運転制御と組み合わせることで、さらに正確で安定した脱水処理を行うことができ、運転管理や維持管理に有効である。
【００３４】
さらにまた、複数の脱水汚泥の処分・処分方法を実施している汚泥処理施設においても、容易かつ迅速に、各処理・処分方法に適合した含水率の脱水汚泥を得ることができる。これにより作業性や効率性が格段に向上すると共に、省エネルギーや温室効果ガス削減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による遠心分離装置の制御器４２における処理内容を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による遠心分離装置の制御器４４における処理内容を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４による遠心分離装置の制御器４６における処理内容を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による遠心分離装置を示す断面図である。
図１の遠心分離装置は、高分子凝集剤が供給された汚泥を脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する装置であり、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４を備えた遠心分離機１と、前記内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ、無機凝集剤タンク１３に貯留された無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３を備えている。
【００３７】
前記遠心分離機１は、一端側に分離液排出口２ａを有し、かつ、他端側に脱水汚泥排出口２ｂを有するケーシング２と、このケーシング２内に回転可能に配設された外胴ボウル３と、この外胴ボウル３内に回転可能に配設された内胴スクリュウ４と、外胴ボウル３を回転駆動する回転駆動機５と、内胴スクリュウ４を回転駆動する回転駆動機６と、外胴ボウル３と内胴スクリュウ４とに回転差を与える差速調整機（図示せず）とを備えている。そして外胴ボウル３と内胴スクリュウ４との間には、プール（濃縮・脱水ゾーン）１０が形成されている。
【００３８】
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となり、かつ、脱水汚泥排出側に形成されたテーパ部（狭径部）を２段テーパ３ｂ，３ｃとして形成している。この２段テーパ３ｂ，３ｃは、段テーパ３ｂが急傾斜となり、２段テーパ３ｃが緩傾斜となっている。このような２段テーパ３ｂを形成させることによって、水面ＷＬ下でのスクリュウ羽根４ｃによる凝集汚泥への圧搾効果が生じると共に、プール１０内での滞留時間を増加させ、特に遠心効果を強く受ける２段テーパ３ｂ付近における滞留時間（遠心効果を受ける時間）を長くとることができる。
【００３９】
なお、このような遠心分離機は、外胴ボウル３の脱水汚泥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２を参照）である場合や、テーパが形成されていない場合（円筒形）であっても、高い遠心分離（濃縮・脱水）性能を得ることができる。
【００４０】
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、脱水汚泥排出側に形成された内胴テーパ４ｂと、その直胴部４ａと内胴テーパ４ｂの外周に一体形成されたスクリュウ羽根４ｃとから構成されている。
【００４１】
この内胴スクリュウ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、その汚泥供給室７には、汚泥供給口７ａと凝集剤流出口７ｂと仕切板８が設けられている。詳述すれば、内胴スクリュウ４に汚泥供給室７が設けられていて、汚泥供給口７ａを介して外胴ボウル３と連通しており、内胴スクリュウ４の壁面には凝集剤流出口７ｂが開口しており、内胴スクリュウ４の内周面には、凝集剤流出口７ｂの近傍で、凝集剤流出口７ｂと汚泥供給口７ａとを仕切る仕切板８が設けられている。
【００４２】
この仕切板８は、通常、汚泥供給室７の内周面にドーナッツ状の形状で設置され、後述する汚泥供給管１４とのクリアランス（間隔）が、通常１０ｍｍ以下に設定される。このような仕切板８を設置することで、後述する無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７内に供給された無機凝集剤が、汚泥供給室７内で拡散することを抑制・防止し、凝集剤流出口７ｂから速やかに流出させることができる。
【００４３】
汚泥貯留槽１１は、遠心分離機１で脱水処理する汚泥（被処理汚泥）を貯留しており、汚泥は汚泥供給管１４を介して遠心分離機１に供給される。汚泥供給管１４は、遠心分離機１の内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内へ延伸しており、通常汚泥を供給する汚泥供給ポンプ１５が配設されている。
【００４４】
また、汚泥供給管１４には、高分子凝集剤を貯留する高分子凝集剤タンク１２から高分子凝集剤供給管１６を介して、高分子凝集剤が注入（ライン注入）されるようになっており、高分子凝集剤供給管１６には、通常高分子凝集剤供給ポンプ１７、流量計１８、開閉弁１９などが配設されている。
【００４５】
そして、汚泥供給管１４と同様に、遠心分離機１の内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内へ延伸する無機凝集剤注入管２３を介して、無機凝集剤を貯留する無機凝集剤タンク１３から無機凝集剤が注入（機内注入）されるようになっており、無機凝集剤注入管２３には、通常無機凝集剤注入ポンプ２４、流量計２５、開閉弁２６などが配設されている。また、無機凝集剤注入管２３の先端付近には、凝集剤流出口７ｂの近傍で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａが設けられており、このような構造とすることにより、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に無機凝集剤を確実に注入できるようになっている。
【００４６】
また、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０（例えば、圧送ポンプ、スクリューコンベア、ベルトコンベアなど）が配設されており、排出された脱水汚泥を滞留させることなく確実に移送する。
【００４７】
さらに、汚泥への無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０が設けられており、例えば無機凝集剤注入管２３に配設されている無機凝集剤注入ポンプ２４の運転や開閉弁２６の作動をコントロールして、汚泥への無機凝集剤の注入量が調整される。
【００４８】
次に動作について説明する。
遠心分離機１の運転状態においては、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、汚泥供給管１４を介して、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【００４９】
汚泥が供給されると共に、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、高分子凝集剤供給管１６を介して、汚泥供給管１４に供給される。これにより、汚泥供給管１４内や汚泥供給室７内で、汚泥と高分子凝集剤とが十分に混合されて汚泥の凝集（フロック化）が促進される。
【００５０】
高分子凝集剤によりフロック化された汚泥（凝集汚泥）は、内胴スクリュウ４の汚泥供給口７ａを介して、内胴スクリュウ４と外胴ボウル３の間に形成される空間（プール）１０へ供給され、高速回転による遠心効果によって、凝集汚泥が脱水汚泥と脱水分離液に分離される。
【００５１】
また、汚泥の供給時には、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから汚泥供給室７の狭径部（内胴スクリュウ４の内胴テーパ４ｂ）に注入（機内注入）される。なお、無機凝集剤は、遠心分離機１が稼働して脱水汚泥が排出され始めてから（通常「無機凝集剤注入待タイマ」がアップしてから）、機内注入が開始される。
【００５２】
汚泥供給室７の狭径部に機内注入された無機凝集剤は、内胴スクリュウ４の凝集剤流出口７ｂからプール１０へ流出し、外胴ボウル３の２段テーパ３ｂ、３ｃ付近で、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に注入される。
【００５３】
このように、無機凝集剤注入管２３から注入された無機凝集剤と分離汚泥とが速やかに混合し、高速回転による遠心効果を受けることで、分離汚泥からより一層の水分（脱水分離液）が分離し、極めて低い含水率の脱水汚泥が得られる。
【００５４】
脱水汚泥は、脱水汚泥排出口２ｂから遠心分離機１の外部に排出され、一方、脱水分離液は、分離液排出口２ａから遠心分離機１の外部に排出される。
【００５５】
遠心分離機１の外部に排出された脱水汚泥は、脱水汚泥移送機３０によって、汚泥処分設備（例えば、搬出用貯留槽、焼却設備、農地還元などの再利用設備等）へ移送される。
【００５６】
図１に示される遠心分離装置では、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤を、無機凝集剤注入ポンプ２４で、無機凝集剤注入管を介して汚泥供給室７の狭径部に機内注入するが、無機凝集剤の注入量は、制御器４０によって制御されている。
【００５７】
以下、制御器４０による無機凝集剤の注入量の制御内容を説明する。
表１は無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の含水率との関係を示すグラフである。表１では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥（汚泥濃度が１．７０〜１．８１％）および混合生汚泥（汚泥濃度が３．１３〜３．２９％）を用いた場合を示している。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の含水率とは相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、脱水汚泥の含水率が低下して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、脱水汚泥の含水率が上昇する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【００６０】
例えば、無機凝集剤の注入率が４０％／ＴＳであれば、含水率が７０％を下回る脱水汚泥が得られ、無機凝集剤の注入率が０％／ＴＳ（無機凝集剤は機内注入されず、高分子凝集剤のみを注入）であれば、脱水汚泥の含水率が８０％を若干下回る程度に留まる。
【００６１】
表２は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能などを示した表である。
【００６２】
【表２】
【００６３】
制御器４０は、例えば、表２に示す実験結果を反映しているテーブル（無機凝集剤の注入率と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を備えており、例えば、汚泥処理施設の操作員等が、所望する脱水汚泥の含水率を入力すると（例えば、制御器４０には、含水率を入力するボタン等の入力インタフェースを備えている）、そのテーブルを参照することで、入力された脱水汚泥の含水率に対応する無機凝集剤の注入率を特定し、その注入率を目標注入率に設定する。
【００６４】
例えば、消化汚泥を脱水処理する場合、所望する脱水汚泥の含水率が７５〜７６％であれば、無機凝集剤の目標注入率を概ね１６（％／ＴＳ）に設定し、所望する脱水汚泥の含水率が７２％前後であれば、無機凝集剤の目標注入率を概ね２９（％／ＴＳ）に設定する（表２を参照）。
【００６５】
例えば、１次補間で、無機凝集剤の目標注入率を算出する場合には、下記の式（１）を用いて算出することもできる。
ｂ＝［（ａ−ａｉ）×ｂｉ＋１−（ａ−ａｉ＋１）×ｂｉ］／（ａｉ＋１−ａｉ） （１）
ただし、ａは入力された脱水汚泥の含水率であり、ｂは入力された脱水汚泥の含水率に対応する無機凝集剤の目標注入率である。
【００６６】
また、ａｉはテーブルに記録されている脱水汚泥の含水率の中で、入力された脱水汚泥の含水率より小さい含水率、ａｉ＋１はテーブルに記録されている脱水汚泥の含水率の中で、入力された脱水汚泥の含水率より大きい含水率である。
【００６７】
また、ｂｉは含水率ａｉに対応する無機凝集剤の注入率であり、ｂｉ＋１は含水率ａｉ＋１に対応する無機凝集剤の注入率である。
【００６８】
例えば、脱水汚泥の含水率として、７３．４％（このときの注入率は２４．０（％／ＴＳ））と、７５．５％（このときの注入率は１６．０（％／ＴＳ））がテーブルに記録されているとき、入力された脱水汚泥の含水率が７４．０％であれば、無機凝集剤の目標注入率ｂは、下記のようになる。
ｂ＝［（７４．０−７３．４）×１６．０−（７４．０−７５．５）×２４．０］
／（７５．５−７３．４）
＝１８．３％
【００６９】
制御器４０は、無機凝集剤の目標注入率が設定されると、内胴スクリュウ４の汚泥供給室７内に注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を制御するか、または開閉弁２６の開度を制御する。
【００７０】
このとき、流量計２５や汚泥供給管１４に配設されている流量計や汚泥濃度計（図示せず）などを参照すれば、機内注入されている無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を精密に把握することができる。
【００７１】
ここでは、制御器４０が、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、例えば、無機凝集剤の目標注入率と無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数との対応関係がテーブルに記録されているような場合には、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数が、無機凝集剤の目標注入率に対応する回転数と一致するように制御すればよい。
【００７２】
例えばより簡便に、汚泥処理施設の操作員等が、脱水汚泥搬出機周りで脱水汚泥の含水率を測定し、その測定結果に応じて、制御器４０または無機凝集剤ポンプ２４の調節器（例えば、ダイヤルやツマミなど）を手動で調整することで、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御するようにしてもよい。
【００７３】
また、制御器４０が、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御することで、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）を制御することは、無機凝集剤の注入量を制御することと等価である。
【００７４】
以上の説明から明らかなように、この実施の形態１によれば、無機凝集剤吐出孔２３ａを有すると共に内胴スクリュウ４内を延伸し、スクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３と、無機凝集剤注入管２３に設けられた無機凝集剤注入ポンプ２４と、脱水汚泥排出口２ｂから排出された脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０と、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０とを備えるように構成したので、脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができるという優れた効果を奏する。
【００７５】
即ち、制御器４０が無機凝集剤の注入量を制御することで、７０％以下の低含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、脱水汚泥の含水率を適正に、且つ１０％以上（例えば、６０％台後半から８０％台前半まで）の広い範囲にわたり調整できる効果を奏する。
【００７６】
ちなみに従来の遠心脱水装置では、遠心分離機の運転条件、高分子凝集剤の種類、注入量などを適宜変更するなどの様々な操作や工夫を施すことで、脱水汚泥の含水率を所望の値に近付けているが、そのような操作や工夫をしようとも、７０％以下の低含水率の脱水汚泥を得ることはできず、もちろん６０％台後半から８０％台前半までの広い範囲で脱水汚泥の含水率を調整することも不可能であった。
【００７７】
この実施の形態１によれば、前記制御器４０が無機凝集剤の注入量を制御することにより、脱水汚泥の含水率を広範囲で調整することができるため、汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる効果を奏する。
【００７８】
また、本発明にかかる遠心分離装置は、新規製造に限らず、既存の遠心分離機の改造および制御器の配設により、上記した優れた効果が得られ、安価で簡便な改造等で効率的な汚泥の脱水処理が実現できる。
【００７９】
汚泥処理施設の都合等（例えば、処理・処分先の状況、ランニングコスト、既存の機械設備）により、７０％以下というとても低い含水率の脱水汚泥を希望しない場合には、季節や排水処理施設の運転状況により、脱水する汚泥の性状や処理量が変動しても、無機凝集剤の注入量（率）を自在に変化（０％〜１００％）させることで、遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができ、幅広く対応（汚泥脱水処理）することができる。加えて、汚泥への無機凝集剤の注入量が適切且つ速やかに制御されるので、無機凝集剤の使用量が節約され、ランニングコストの低減に寄与することもできる。
【００８０】
さらに、無機凝集剤の注入を行わなければ（０％）、１液調質法として従来の遠心脱水装置と同様に運転する（８０％前後の含水率の脱水汚泥を得る）ことも可能である。
【００８１】
また、無機凝集剤の注入量を制御する制御器４０を備えることで、無機凝集剤の注入量を容易に且つ確実に調整することができ、所望の含水率の脱水汚泥を得る際に、無機凝集剤の無駄な注入が避けられるため、無機凝集剤の使用量を確実に節約することができ、ランニングコストの削減に有効である。
【００８２】
この実施の形態１では、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａによる無機凝集剤の機内注入が１箇所である構成としたが、機内注入の箇所は１箇所に限るものではなく、２箇所以上であってもよい。同様に、仕切板８や凝集剤流出口７ｂも２つ以上設けてもよい。
【００８３】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による遠心分離装置を示す断面図である。
上記実施の形態１では、外胴ボウル３の脱水汚泥排出側に形成されているテーパ部が２段テーパ３ｂ，３ｃとして形成されているものを示したが、実施の形態２では図２に示すように、外胴ボウル３の脱水汚泥排出側に形成されているテーパ部が１段テーパ３ｄとして形成されていてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
また、上記実施の形態１では、制御器４０が、機内注入される無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、図２に示すように、例えば、脱水汚泥移送機３０に接続されている脱水汚泥移送管４７に含水率計４１（常時または間欠的に移送される脱水汚泥の含水率を計測する計測器）が設置されている場合、制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【００８５】
なお、含水率計４１は、マイクロ波方式、赤外線吸収方式、高周波方式などを用いることができるが、これに限るものではなく、確実に脱水汚泥の含水率を計測できる機器であればよい。また、脱水汚泥の含水率の計測は、上記したように、脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、脱水汚泥移送管４７に含水率計４１を設け、脱水汚泥移送管４７内を圧送される脱水汚泥の含水率を計測すればよく、また脱水汚泥移送機３０としてスクリューコンベアやベルトコンベアを用いた場合には、スクリューコンベアやベルトコンベアに含水率計４１を設け、移送される脱水汚泥の含水率を計測すればよいが、これに限るものではなく、確実に脱水汚泥の含水率を含水率計で計測できる構造であればよい。
【００８６】
ここで、図３は、この発明の実施の形態２による遠心分離装置の制御器４２における処理内容を示すフローチャートである。
【００８７】
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が（例えば、濃度３．１３〜３．２９％の混合生汚泥）、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【００８８】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【００８９】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４２によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）が機内注入される。
【００９０】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ２）、制御器４２が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【００９１】
制御器４２は、無機凝集剤の注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ５）。
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率を収集して（ステップＳＴ６）、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ７）。
このとき、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標含水率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【００９２】
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
制御器４２は、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が、目標含水率より高ければ（ステップＳＴ８）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ９）。
一方、含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率が、目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ１０）。
【００９３】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ６〜ＳＴ１０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ１１）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ４で、初期注入率（量）が設定される。
【００９４】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態２によれば、脱水汚泥の含水率を計測する含水率計４１を備え、制御器４２が含水率計４１により計測された含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【００９５】
この実施の形態２では、制御器４２が含水率計４１により計測された脱水汚泥の含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【００９６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１および図２と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【００９７】
圧力計４３は、例えば脱水汚泥移送機３０に接続されている脱水汚泥移送管４７に設置されており、常時または間欠的に移送される脱水汚泥の移送圧力を計測する。
【００９８】
制御器４４は、予め脱水汚泥の移送圧力と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブルを記録しており、そのテーブルを参照して、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御する。
【００９９】
なお、図４の遠心分離装置では、テーパ部が２段テーパ３ｂ，３ｃであり、圧力計４３と制御器４４を適用することにより、幅広い範囲において遠心脱水装置の使用者の所望する含水率の脱水汚泥を効率よく確実に得ることができる。
【０１００】
図５は、この発明の実施の形態３による遠心分離装置の制御器４４における処理内容を示すフローチャートである。
【０１０１】
表３は、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の移送圧力との関係を示すグラフである。表３の例では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥である場合と混合生汚泥である場合を示している。
【０１０２】
【表３】
【０１０３】
表３に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥の移送圧力とは相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、脱水汚泥の移送圧力も上昇して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、脱水汚泥の移送圧力も低下する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【０１０４】
表４は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能、移送圧力などを示した表であり、また表５（ａ）は、その際の脱水汚泥の含水率と脱水汚泥の移送圧力との関係を示した表であり、表５（ｂ）は、その関係を示したグラフである。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
【表５】
【０１０７】
次に動作について説明する。
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ１１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【０１０８】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【０１０９】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４４によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）だけ機内注入される。
【０１１０】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ１２）、制御器４４が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ１３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ１４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【０１１１】
制御器４２は、無機凝集剤注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ１５）。
【０１１２】
また、制御器４４は、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力を収集し（ステップＳＴ１６）、テーブル（脱水汚泥の移送圧力と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を参照して、その移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率を特定する（ステップＳＴ１７）。
【０１１３】
例えば、制御器４４が、表４に示す実験結果を反映しているテーブル（表５（ａ）および（ｂ）を参照）を備えている場合、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力が４．０ＭＰａであれば、脱水汚泥の含水率が概ね７０％であると特定し、脱水汚泥の移送圧力が３．２ＭＰａであれば、脱水汚泥の含水率が７１〜７２％であると特定する。
【０１１４】
ただし、圧力計４３により計測された脱水汚泥の移送圧力がテーブルに記録されていない場合、例えば、１次補間等の演算を行うことで、脱水汚泥の含水率を特定する。
【０１１５】
制御器４４は、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率を特定すると、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ１８）。
【０１１６】
このとき、移送圧力に対応する含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標含水率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【０１１７】
制御器４４は、移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
【０１１８】
制御器４４は、移送圧力に対応する含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、移送圧力に対応する脱水汚泥の含水率が、目標含水率より高ければ（ステップＳＴ１９）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ２０）。
【０１１９】
一方、移送圧力に対応する含水率が、目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ２１）。
【０１２０】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ１５〜ＳＴ２０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ２２）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ１４で、初期注入率（量）が設定される。
【０１２１】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態３によれば、脱水汚泥の移送圧力を計測する圧力計４３を備え、制御器４４が圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【０１２２】
この実施の形態３では、制御器４４がテーブルを参照して、圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率を特定し、その含水率が目標注入率と一致しているか否かを判定するものを示したが、制御器４４がテーブルを参照して、目標注入率に対応する移送圧力（目標圧力）を特定し、その目標圧力と圧力計４３により計測された移送圧力との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２３】
また、この実施の形態３では、汚泥処理施設の操作員等により入力された所望の脱水汚泥の含水率から無機凝集剤の目標注入率を設定するものを示したが、汚泥処理施設の操作員等により所望の移送圧力が入力された場合には、その移送圧力を目標圧力に設定し、その目標圧力と圧力計４３により計測された移送圧力との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２４】
また、この実施の形態３では、制御器４４が圧力計４３により計測された移送圧力に対応する含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１２５】
この実施の形態３では、無機凝集剤注入管２３に２つの無機凝集剤吐出孔２３ａ，２３ｂを設け無機凝集剤の機内注入が２箇所である構成としたが、機内注入の箇所は２箇所に限るものではなく、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。また、仕切板（８ａ,８ｂ）や凝集剤流出口（７ｂ,７ｃ）も１つまたは２つ以上設けてもよい。
【０１２６】
なお、圧力計４３は、通常用いられている圧力計で、脱水汚泥の移送圧力を計測できるものであればよい。また、脱水汚泥の移送圧力の計測は、脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、上記したように、脱水汚泥移送管４７に圧力計４３を設け、脱水汚泥移送管４７内を圧送される脱水汚泥の移送圧力を計測すればよく、また圧送ポンプに取り付けられている圧力計で吐出圧力を計測してもよく、要は確実に脱水汚泥の移送に関する圧力を圧力計で計測できる構造であればよい。
【０１２７】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２および図４と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【０１２８】
電流計４５は、例えば脱水汚泥移送機３０（例えば、圧送ポンプ、スクリューコンベア、ベルトコンベアなど）を駆動する駆動機３１に接続されており、常時または間欠的に脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を計測する。
【０１２９】
制御器４６は、予め脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブルを記録しており、そのテーブルを参照して、電流計４５により計測された電流に対応する含水率を特定し、その含水率が、無機凝集剤の目標注入率と一致するように、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御する。
【０１３０】
図７は、この発明の実施の形態４による遠心分離装置の制御器４６における処理内容を示すフローチャートである。
【０１３１】
表６は、無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥移送機３０（例えば、スクリューコンベア）を駆動する駆動機３１の電流との関係を示すグラフである。表６の例では、脱水処理する汚泥として、消化汚泥である場合と混合生汚泥である場合を示している。
【０１３２】
【表６】
【０１３３】
表６に示すように、機内注入する無機凝集剤の注入率（％／ＴＳ）と脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流は相関関係があり、無機凝集剤の注入量が増加すれば、駆動機３１の電流も上昇して、無機凝集剤の注入量が減少すれば、駆動機３１の電流も低下する。この相関関係は、高分子凝集剤の種類や注入量には、ほとんど影響を受けずに成立する。
【０１３４】
表７は、処理する汚泥として消化汚泥および混合生汚泥を用いて脱水処理した場合の遠心分離機の運転条件、無機凝集剤注入率、脱水性能、駆動機の電流値などを示した表であり、また表８は、その際の脱水汚泥の含水率と駆動機の電流値との関係を示した表である。
【０１３５】
【表７】
【０１３６】
【表８】
【０１３７】
表６乃至８より、脱水汚泥の含水率が下がるほど駆動機３１の電流は上昇（移送負荷が増大）し、脱水汚泥の含水率が上がるほど駆動機３１の電流は下降（移送負荷が低減）していること（相関）が示されている。
【０１３８】
次に動作について説明する。
実負荷運転が開始されると（ステップＳＴ３１）、上記実施の形態１と同様に、汚泥貯留槽１１に貯留されている汚泥が、汚泥供給ポンプ１５によって、遠心分離機１の汚泥供給室７に供給される。
【０１３９】
また、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、高分子凝集剤供給ポンプ１７によって、汚泥供給管１４に供給され、無機凝集剤タンク１３に貯留されている無機凝集剤が、無機凝集剤注入ポンプ２４によって、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａから機内注入される。
【０１４０】
実負荷運転が開始された当初は、無機凝集剤注入ポンプ２４によって機内注入される無機凝集剤の注入率（注入量）が制御器４６によって制御されず、例えば、予め設定されている注入量（予め設定されている注入量が０の場合もある）だけ機内注入される。
【０１４１】
実負荷運転が開始されてから所定の時間が経過すると、即ち、実負荷運転の開始時に無機凝集剤流量制御開始待タイマ（図示せず）のカウントが開始されて、そのカウント値が設定値に至ると（ステップＳＴ３２）、制御器４６が、例えば、汚泥処理施設の操作員等により入力された脱水汚泥の含水率（目標の含水率）の設定を受け付け（ステップＳＴ３３）、その後無機凝集剤注入率（量）の初期値を入力する（ステップＳＴ３４）。この場合、事前に無機凝集剤注入率（量）と含水率の相関関係を確認しておくことが望ましい。
【０１４２】
制御器４６は、無機凝集剤注入率の初期値を設定すると、その値にしたがって無機凝集剤溶液を注入し、無機凝集剤溶液の注入率（注入量）の制御を開始する（ステップＳＴ３５）。
【０１４３】
また、制御器４６は、電流計４５により計測された電流値を収集し（ステップＳＴ３６）、テーブル（駆動機３１の電流と脱水汚泥の含水率との対応関係を示すテーブル）を参照して、その電流値に対応する脱水汚泥の含水率を特定する（ステップＳＴ３７）。
【０１４４】
例えば、制御器４６が、表７に示す実験結果を反映しているテーブル（表８を参照）を備えている場合、電流計４５により計測された電流値が１１．９Ａであれば、脱水汚泥の含水率が概ね７０％であると特定し、その電流値が１０．５Ａであれば、脱水汚泥の含水率が７１〜７２％であると特定する。
【０１４５】
ただし、電流計４５により計測された電流値がテーブルに記録されていない場合、例えば、１次補間等の演算を行うことで、脱水汚泥の含水率を特定する。
【０１４６】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する脱水汚泥の含水率を特定すると、その含水率と目標含水率を比較し、両者が一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ３８）。
【０１４７】
このとき、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率と目標含水率が完全に一致していない場合でも、両者の差分が許容範囲内（例えば、目標注入率の±１％以内）であれば、両者が一致していると判断するようにしてもよい。
【０１４８】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する脱水汚泥の含水率が目標含水率と一致していると判断すると、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数や開閉弁２６の開度を変更せずに、現在の運転状態を維持する。
【０１４９】
制御器４６は、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率が目標含水率と一致していないと判断すると、電流計４５により計測された電流に対応する脱水汚泥の含水率が、無機凝集剤の目標注入率より高ければ（ステップＳＴ３９）、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を上げる制御（または、開閉弁２６の開度を上げる制御）を実施する（ステップＳＴ４０）。
【０１５０】
一方、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率が、無機凝集剤の目標含水率より低ければ、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数を下げる制御（または、開閉弁２６の開度を下げる制御）を実施する（ステップＳＴ４１）。
【０１５１】
実負荷運転が終了するまで、ステップＳＴ３５〜ＳＴ４０の処理が繰り返し実施される（ステップＳＴ４２）。ただし、実負荷運転中に、所望の含水率の変更要求が入力された場合には、再度、ステップＳＴ３４で、初期注入率（量）が設定される。
【０１５２】
以上の説明で明らかなように、この実施の形態４によれば、脱水汚泥移送機３０を駆動する駆動機３１の電流を計測する電流計４５を備え、制御器４６が電流計４５により計測された電流値に対応する含水率を特定し、その含水率に基づいて、無機凝集剤注入ポンプ２４の運転等を制御するように構成したので、迅速かつ正確に所望の含水率の脱水汚泥を得ることができると共に、無駄な無機凝集剤の使用を防止して、コストの削減を図ることができる効果を奏するなど実施の形態１と同様に優れた効果が得られる。
【０１５３】
この実施の形態４では、制御器４６がテーブルを参照して、電流計４５により計測された電流値に対応する含水率を特定し、その含水率が目標注入率と一致しているか否かを判定するものを示したが、制御器４６がテーブルを参照して、目標注入率に対応する電流（目標電流）を特定し、その目標電流と電流計４５により計測された電流値との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５４】
また、この実施の形態４では、汚泥処理施設の操作員等により入力された所望の脱水汚泥の含水率から無機凝集剤の目標注入率を設定するものを示したが、汚泥処理施設の操作員等により所望の電流値が入力された場合には、その電流値を目標電流に設定し、その目標電流と電流計４５により計測された電流値との一致の如何に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５５】
また、この実施の形態４では、制御器４６が電流計４５により計測された電流値に対応する含水率に応じて無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するものを示したが、無機凝集剤の注入量の精度を高めるために、流量計２５の計測値を考慮して、無機凝集剤注入ポンプ２４の回転数等を制御するようにしてもよい。
【０１５６】
なお、電流計４５は、通常用いられている電流計で、脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を計測できるものであればよい。また、脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流の計測は、上記したように脱水汚泥移送機３０として圧送ポンプを用いた場合には、ポンプを駆動する駆動機に電流計を設け（駆動機に電流計が付属している場合にはこの電流計を流用）、駆動機の電流を計測すればよく、また脱水汚泥移送機３０としてスクリューコンベアやベルトコンベアを用いた場合には、スクリューコンベアやベルトコンベアを駆動する回転駆動機に電流計を設け（回転駆動機に電流計が付属している場合にはこの電流計を流用）、駆動機の電流を計測してもよく、要は確実に脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流を電流計４３で計測できる構造であればよい。
【０１５７】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２、図４および図６と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態１〜４では、内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内へ無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管２３が設けられているものを示したが、実施の形態５では、図８に示すように、無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４に接続することで、予め、無機凝集剤を脱水処理する汚泥に注入（前段注入）する構成とした。
【０１５８】
この実施の形態５では、良好で排水処理も視野に入れたトータル的な汚泥脱水処理を行うため、制御器４０が、無機凝集剤注入ポンプ２４と共に、無機凝集剤供給ポンプ２１の回転数を制御するようにしてもよい（制御方法は、無機凝集剤注入ポンプ２４の制御方法を適用してもかまわない）。
【０１５９】
図８では、上記実施の形態１における制御器４０を適用している例を示しているが、上記実施の形態２〜４における制御器４２，４４，４６および含水率計４１、圧力計４３、電流計４５を適用してもよい。
【０１６０】
予め、汚泥に無機凝集剤が供給されていない場合や、汚泥と注入された無機凝集剤が十分に反応できない場合、脱水分離液の清澄性（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に脱水分離液へ移行してリン濃度が高くなったりするなど、脱水分離液の水質が悪化することがある。これにより、脱水分離液が移送される排水処理施設での汚濁負荷が増大し、排水処理に支障を来たすことになる。
このため、この実施の形態５では、予め汚泥に無機凝集剤を前段注入する構造の遠心分離装置を示している。
【０１６１】
具体的には、以下の通りである。
図８の遠心分離装置では、無機凝集剤の前段注入手段として、無機凝集剤タンク１３から伸びている無機凝集剤供給管２０を汚泥供給管１４（例えば、高分子凝集剤供給管１６の接続部より汚泥貯留槽１１側）に接続している。なお、無機凝集剤供給管２０には、無機凝集剤供給ポンプ２１、流量計２２および開閉弁２７を配設している。
【０１６２】
また、無機凝集剤供給管２０は、無機凝集剤を機内注入する無機凝集剤注入管２３（無機凝集剤タンク１３と無機凝集剤注入ポンプ２４との間）から分岐させてもよく、直接無機凝集剤タンク１３から延伸させてもよい。要は、無機凝集剤を汚泥に前段注入し、分離汚泥に機内注入することができる構造であればよく、それぞれ専用の無機凝集剤タンクを配してもかまわない。
【０１６３】
この実施の形態５では、無機凝集剤の機内注入手段としての無機凝集剤注入管２３とは別に、無機凝集剤の前段注入手段として無機凝集剤供給管２０を配設し、それぞれに無機凝集剤注入ポンプ２４および無機凝集剤供給ポンプ２１を個々に設けて、無機凝集剤を機内注入と共に前段注入できるように構成されている。そのため、その後に供給される高分子凝集剤との相乗効果により、大きく強固な凝集フロックを生成することができ、遠心分離機１での固液分離性能を一層高めることができる。また、脱水分離液の清澄性が良化（ＳＳ回収率の向上）したり、脱水分離液からリン（富栄養化物質）が除去できたりするなど、脱水分離液の水質が向上し、さらに、無機凝集剤注入管２３から無機凝集剤が注入（機内注入）されることで、飛躍的に脱水汚泥の含水率を低下させるという優れた効果を奏する。
【０１６４】
上記実施の形態１〜４では、高分子凝集剤タンク１２に接続されている高分子凝集剤供給管１６によって、高分子凝集剤タンク１２に貯留されている高分子凝集剤が、汚泥供給管１４に供給されるものを示したが、実施の形態５では、以下のような構造とした。
【０１６５】
高分子凝集剤タンク１２に接続されている高分子凝集剤供給管１６は、汚泥供給管１４と並行して、内胴スクリュウ４に配設された汚泥供給室７内に延伸している。そして、汚泥と共に高分子凝集剤は、高分子凝集剤供給管１６に設けられた開口から汚泥供給室７内へ供給され、汚泥と混合する構造となっている。
なお、高分子凝集剤供給管１６には、実施の形態１〜４と同様に、高分子凝集剤供給ポンプ１７、流量計１８および開閉弁１９が配設されている。
【０１６６】
このような構造とすることにより、汚泥と高分子凝集剤とが混合して生成する大きな凝集フロック（凝集汚泥）が、汚泥供給室７から汚泥供給口７ａを介して即座に遠心効果を強く受けるプール１０に流出して、効率よく固液分離することができる。
【０１６７】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６による遠心分離装置を示す断面図であり、図において、図１、図２、図４、図６および図８と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図９に示すように、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続する構造とした。
以下、給水管５０を接続したものについて説明する。
【０１６８】
無機凝集剤を機内注入する無機凝集剤注入管２３の開閉弁２６より下流側（遠心分離機２側）に給水管５０が接続しており、この給水管５０には開閉弁５１および給水ポンプ５２が配設されている。
【０１６９】
給水管５０によって、連続してまたは間欠的に無機凝集剤注入管２３に給水されるが、給水する目的は、主に遠心分離機１を運転している際の機内注入される無機凝集剤の希釈および遠心分離機１を停止させる際の洗浄である。
【０１７０】
まず遠心分離機１の洗浄については、通常遠心分離機１が稼動（濃縮処理・脱水処理）を停止する際に、洗浄水を汚泥供給管１４に供給して、汚泥供給管１４と共に遠心分離機１内の汚泥供給室７やプール１０等を洗浄する。
【０１７１】
しかしながら、このような洗浄は、遠心分離機内に残存する汚泥の排除（汚泥の清掃）が主目的であり、無機凝集剤注入系統の洗浄（特に付着固化し易い無機凝集剤の洗い流し）を十分に行うことができない。特に、本発明に係る遠心分離装置の場合、無機凝集剤注入管２３の無機凝集剤吐出孔２３ａや凝集剤流出口７ｂは、汚泥供給室７内に設けられた仕切板８により仕切られていることもあって、通常の洗浄では、汚泥の清掃や無機凝集剤の洗い流しを十分に行うことができない。
【０１７２】
そこで、安定した遠心分離処理や機器の保守管理のために、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続して給水し、凝集剤注入系統（主に無機凝集剤注入管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ようにしている。
【０１７３】
そして機内注入される無機凝集剤の希釈については、無機凝集剤の機内注入、つまり無機凝集剤を分離汚泥へ注入する場合、無機凝集剤注入管２３による無機凝集剤注入率を例えば５００ｐｐｍとすると、供給する汚泥１ｍ３に対して５００ｍＬ程度の僅かな注入量にしかならない。
【０１７４】
また、機械設備の小型化や取扱いの面から無機凝集剤を高濃度の原液のまま直接注入する場合、さらに注入量は僅かになってしまう。
このような場合、機内注入された無機凝集剤が速やかに分離汚泥に行き渡り、効率よく混合することが困難になり、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、脱水汚泥の低含水率化に支障を来たしかねない。
【０１７５】
そこで、無機凝集剤注入管２３に給水管５０を接続して給水し、機内注入される無機凝集剤を希釈（通常の２〜１０倍に希釈）して増量させるように構成した。
これにより、プール１０内でスクリュウ羽根４ｃによって脱水汚泥排出口２ｂへ移送される固液分離が進んだ凝集汚泥（分離汚泥）に対して、無機凝集剤を確実に、且つ広範囲に注入でき、無機凝集剤が速やかに満遍なく行き渡って分離汚泥と混合されるため、良好な脱水性能が得られ、より一層分離汚泥を脱水できて、脱水汚泥を十分に低含水率化することができる。なお、給水は遠心分離機が稼動しているときは連続して行ってもよく、また脱水処理状況に応じて適宜（間欠的に）行ってもよい。
【０１７６】
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の内部を汚泥供給管１４と共に延伸する二重管構造とし、汚泥供給室７内で開口する無機凝集剤吐出孔２３ａから凝集剤流出口７ｂを介してプール１０（主にテーパ部）の分離汚泥へ希釈された無機凝集剤を流出させる構造となっている。また、汚泥供給管１４の先端は、汚泥供給室７内で開口する汚泥供給管開口が形成されている。なお、二重管構造にかぎるものではなく、汚泥供給管１４と無機凝集剤注入管２３とを別々に配設したりしてもよく、二重管構造に限るものではない。
【０１７７】
無機凝集剤注入管２３内を流れる無機凝集剤は、給水管５０からの給水により希釈されて増量し、凝集剤流出口７ｂから迅速かつ広範囲に分離汚泥に注入され、分離汚泥と無機凝集剤とが効率よく接触して反応するため、無機凝集剤の無駄（浪費）を防止でき、効率的な脱水処理が可能になる。
【０１７８】
なお、無機凝集剤注入管２３への給水は、遠心分離機１の運転中は連続して行ってもよく、また脱水処理状況に応じて適宜（間欠的に）行ってもよい。また、遠心分離機１の運転中に給水を常時行うと、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することもできる。
【０１７９】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７による遠心分離装置を示す概略図であり、図において、図１、図２、図４、図６、図８および図９と同一符号は、同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１０の遠心脱水装置では、３台の遠心分離機１Ａ，１Ｂ，１Ｃが配置され、各遠心分離機から排出される脱水汚泥は搬送機６０（例えば、ベルトコンベアや有軸か無軸のスクリューコンベアなど）で一括搬送され、脱水汚泥を貯留する汚泥ホッパ６１に送られる構造となっている。また、各遠心分離機へは、汚泥貯留槽１１から汚泥供給管１４を介して汚泥が供給されると共に高分子凝集剤が供給され（図示せず）、それぞれ無機凝集剤注入管２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃおよび無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃにより、無機凝集剤が機内注入されるようになっている。
【０１８０】
そして、この実施の形態７では、搬送機６０で一括搬送される脱水汚泥の一部を、連続的にまたは間欠的に分取（例えば、搬送機６０の搬送路に分取口や分取岐路などを設けて分取）して、分取した脱水汚泥を汚泥移送機３０に供給する。そして、実施の形態２で詳述したように、汚泥移送機３０に供給された脱水汚泥の含水率を計測し、この含水率計測値に基づき制御器４８で無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを制御して、脱水汚泥の含水率を調整する。なお、分取した脱水汚泥は、脱水汚泥移送機３０や脱水汚泥移送管４７を介して搬送機６０に返送したり、直接汚泥ホッパに移送したりしてもよく、また別途処理・処分してもかまわない。
【０１８１】
このような構造とすることにより、多数の遠心分離機が配置されている大型の汚泥処理施設においても、簡便に脱水汚泥の低含水率化を安定して確実に達成することができるだけでなく、所望の（脱水汚泥の処理・処分を効率よく好適に行える）含水率の脱水汚泥を容易に得ることができ、とくに脱水汚泥の含水率を用途（処分方法）に応じて、容易に広い範囲にわたり調整することができるため、施設規模にかかわらず汚泥処理施設での作業性や経済性を大幅に改善することができる。
【０１８２】
また、脱水汚泥の含水率の計測に代え、実施の形態３で詳述した脱水汚泥の移送圧力や実施の形態４で詳述した脱水汚泥移送機３０の駆動機３１の電流値に基づき、制御器４８で無機凝集剤注入ポンプ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを制御してよい。
さらに、図１０では、３台の遠心分離機１Ａ，１Ｂ，１Ｃと１台の搬送機６０について例示したが、これに限るものではなく、遠心分離機は２台でも４台以上でもかまわず、また搬送機も２台以上設けてよい。
【０１８３】
上記実施の形態１−７では、無機凝集剤と高分子凝集剤を注入するものを示した。この場合、無機凝集剤として、例えば、ポリ硫酸第二鉄，ＰＡＣなどを用いることができ、高分子凝集剤として、例えば、カチオン系，両性系などを用いることができる。
【０１８４】
また、処理する汚泥として消化汚泥や混合生汚泥を示したが、これに限るものではなく、例えば、余剰汚泥（ＯＤ，回分）、し尿汚泥、浄化槽汚泥などでもよい。
【０１８５】
さらに、計測する対象（制御因子）も一つ（例えば含水率）に限らず、２つ以上（例えば移送圧力と電流値）とすることにより、また供給される汚泥の性状や遠心分離機の運転状況などを適宜組み合わせることにより、よりきめ細かい制御（脱水汚泥の含水率の調整）を行うことができる。
【０１８６】
（比較参考例）
ここで、消化汚泥に高分子凝集剤のみを注入する１液調質（無機凝集剤無注入）における実験結果を表９に示す。この１液調質（無機凝集剤無注入）による脱水汚泥の含水率は、装置や運転に工夫を凝らしても概ね８０〜８２％にとどまった。
しかし、本発明によれば、無機凝集剤を注入することにより、安定して１０％以上含水率を低下させること（７０％以下も可能）ができる。
【０１８７】
【表９】
【０１８８】
本発明の実施の形態に基づけば、さらに、以下に示すような優れた効果が得られる。
（１）制御器が計測値を監視して、無機凝集剤の注入量を制御することで、容易に脱水汚泥の含水率を広い範囲にわたり調整することができるため、脱水汚泥処理設備における所望の脱水処理を安定して行うことができる。
（２）無機凝集剤の注入量の制御と、既存の運転制御とを組み合わせることで、正確な脱水処理を行うことができるため、維持管理性や運転管理性が向上すると共に、汚泥処理施設における計画やその使用者の意向に沿って、汚泥処分計画を予定通りに遂行することができる。
（３）複数の脱水汚泥の処分・処分方法を実施している汚泥処理施設においても、容易かつ迅速に、各処理・処分方法に適合した含水率の脱水汚泥を得ることができる。これにより作業性や効率性が格段に向上すると共に、省エネルギーや温室効果ガス削減に有効である。
（４）複雑な構造ではなく、また既存の遠心脱水装置の簡易な改造でも構築でき、さらに既存の汚泥処理や汚泥処分の機械装置をそのまま流用できるので、経済性にとても優れている（性能向上と汚泥処理施設における経済的負担の軽減の両立）。
【符号の説明】
【０１８９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 遠心分離機、
２ ケーシング、２ａ 分離液排出口、２ｂ 脱水汚泥排出口、
３ 外胴ボウル、３ａ 直胴部、３ｂ，３ｃ ２段テーパ、３ｄ １段テーパ、
４ 内胴スクリュウ、４ａ 直胴部、４ｂ 内胴テーパ、４ｃ スクリュウ羽根、
５，６ 回転駆動機、
７ 汚泥供給室、７ａ 汚泥供給口、７ｂ，７ｃ 凝集剤流出口、
８，８ａ，８ｂ 仕切板、１０ プール、１１ 汚泥貯留槽、
１２ 高分子凝集剤貯留タンク、１３ 無機凝集剤貯留タンク、
１４ 汚泥供給管、１５ 汚泥供給ポンプ、
１６ 高分子凝集剤供給管、１７ 高分子凝集剤供給ポンプ、１８ 流量計、
１９ 開閉弁、２０ 無機凝集剤供給管、２１ 無機凝集剤供給ポンプ、
２２ 流量計、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 無機凝集剤注入管、
２３ａ，２３ｂ 無機凝集剤吐出孔、
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 無機凝集剤注入ポンプ、
２５ 流量計、２６，２７ 開閉弁、
３０ 脱水汚泥移送機、３１ 駆動機
４０，４２，４４，４６，４８ 制御器、
４１ 含水率計、４３ 圧力計、４５ 電流計、４７ 脱水汚泥移送管、
５０ 給水管、５１ 開閉弁、５２ 給水ポンプ
６０ 搬送機、６１ 汚泥ホッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子凝集剤が供給された汚泥を、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脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する遠心脱水装置において、
無機凝集剤吐出孔を有すると共に前記内胴スクリュウ内を延伸し、
前記遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管、
該無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプ、
前記脱水汚泥排出口から排出された前記脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機
および前記無機凝集剤の注入量を制御する制御器
を備えていることを特徴とする遠心脱水装置。
【請求項２】
前記脱水汚泥の含水率を測定する含水率計を備え、
前記制御器は、前記含水率計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項３】
前記脱水汚泥移送機の移送圧力を測定する圧力計を備え、
前記制御器は、前記圧力計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項４】
前記脱水汚泥移送機の駆動機の電流を測定する電流計を備え、
前記制御器は、前記電流計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項５】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥の含水率に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【請求項６】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥の移送圧力に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【請求項７】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥移送機の駆動機の電流値に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【請求項１】
高分子凝集剤が供給された汚泥を、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脱水汚泥と脱水分離液に固液分離する遠心脱水装置において、
無機凝集剤吐出孔を有すると共に前記内胴スクリュウ内を延伸し、
前記遠心分離機に設けられた脱水汚泥排出口に移送される凝集汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入管、
該無機凝集剤注入管に設けられた無機凝集剤注入ポンプ、
前記脱水汚泥排出口から排出された前記脱水汚泥を移送する脱水汚泥移送機
および前記無機凝集剤の注入量を制御する制御器
を備えていることを特徴とする遠心脱水装置。
【請求項２】
前記脱水汚泥の含水率を測定する含水率計を備え、
前記制御器は、前記含水率計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項３】
前記脱水汚泥移送機の移送圧力を測定する圧力計を備え、
前記制御器は、前記圧力計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項４】
前記脱水汚泥移送機の駆動機の電流を測定する電流計を備え、
前記制御器は、前記電流計の計測値に基づき、
前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
【請求項５】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥の含水率に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【請求項６】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥の移送圧力に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【請求項７】
請求項１に記載の遠心脱水装置を用いた遠心脱水方法において、
前記脱水汚泥移送機の駆動機の電流値に基づき、
前記制御器で前記無機凝集剤注入ポンプの運転を制御する
ことを特徴とする遠心脱水方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１３８４８（Ｐ２０１３−１３８４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７６７４（Ｐ２０１１−１４７６７４）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３９１０２２４１８）株式会社西原環境 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３９１０２２４１８）株式会社西原環境 (21)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]