活性汚泥分離に適したデカンター型遠心分離機の選び方

I. コア選択基準

1. 汚泥処理能力（乾燥ベース）

主要指標：日当たりの乾燥汚泥処理能力（トン／日）を基準に、汚泥水分量と合わせた実処理能力を換算します。

例：水分含有量97％の汚泥の場合、湿潤汚泥100トンは乾燥汚泥3トン（乾燥ベース）に相当します。

2. 汚泥特性分析

水分含有量: 初期の水分含有量が高いほど (99% など)、分離効率の高いモデル (回転速度が高く、長さと直径の比が大きいなど) を選択する必要があります。

粒子サイズと粘度:

微粒子（活性汚泥微生物フロックなど）には、より高い遠心力（回転速度 ≥ 3000rpm）が必要です。

高粘度汚泥（消化汚泥など）の場合は、調整処理（石灰添加など）と組み合わせ、詰まり防止設計の設備を選択する必要があります。

有機物含有量（VSS/SS）：

VSS/SS ≥ 0.7 の場合、汚泥は腐敗しやすく脱水が困難になるため、遠心力の強化または滞留時間の延長（差速≤ 10 rpm）が必要になります。

II. コア機器パラメータの選択

1. ドラムとスクリューの設計

長さ直径比（L/D）：

3.5～4.5が推奨されます。長さと直径の比率が大きいほど、沈殿面積が広くなり、活性汚泥などの微粒子汚泥に適しています。

ドラムの回転速度と遠心力：

活性汚泥分離には、2000～5000g（回転速度2500～4000rpmに相当）の遠心力が必要です。回転速度が高いほど、汚泥ケーキの水分含有量は低くなりますが、エネルギー消費量と機器の摩耗を抑制する必要があります。

差動速度調整範囲：

差速は5～30rpmが推奨され、汚泥の性状に合わせて周波数変換調整機能を備える必要があります（高粘度汚泥の場合は差速を低くするなど）。

2. 材質と耐腐食設計

接触部品の材質：

普通活性汚泥：304ステンレス鋼

酸性スラッジ（pH <5）または腐食性物質を含む場合：316Lステンレス鋼または二相鋼（2205など）。

摩耗が激しいシナリオ（砂を含んだスラッジなど）: スクリュープッシャーの表面にタングステンカーバイドコーティングを施します。

3. 自動化および制御機能

必要な機能:

周波数変換速度制御（回転速度と差速のリアルタイム調整）

故障早期警告（振動、温度、トルク監視）

凝集剤注入システムとの連動制御（供給流量に応じて薬剤注入量を自動調整するなど）。

III. プロセスマッチングと補助システム

1. 前処理プロセスの適応

凝集剤投与システム：

遠心分離機の処理能力に合わせる必要があります。例えば、1日あたり10トンの乾燥汚泥を処理する場合、PAMの注入量は乾燥汚泥1トンあたり5kgと計算され、濃度0.1%～0.3%の溶解槽と定量ポンプを設置する必要があります。

コンディショニング機器：

消化汚泥は石灰注入システム（注入量5％～10％）と組み合わせる必要があり、遠心分離機が耐アルカリ設計（pH≦12）であるかどうかを確認する必要があります。

2. 治療後の要件

スラッジケーキの目標水分含有量：

60% 以下に低減する必要がある場合は、回転速度が高い (≥ 3500 rpm) + 液体リングの厚さが小さい (≤ 30 mm) モデルを選択する必要があります。

嫌気性消化に使用する場合は水分含有量75％で十分であり、回転速度を下げてエネルギーを節約できます。

分離液の再利用：

分離液を廃水処理システムにリサイクルする必要がある場合は、分離精度の高い装置（SS≤500mg/L）を選択する必要があります。

IV. 経済と立地に関する考慮事項

1. エネルギー消費と運用コスト

電力計算:

ドラム径450mmのモデル：電力は約30～45kW、乾燥汚泥1トンの処理にかかるエネルギー消費量は約8～12kWhです。

従来のベルトフィルタープレスと比較すると、デカンター遠心分離機はエネルギー消費量が 10%～15% 高くなりますが、薬品コストは 20%～30% 低くなります。

サイト要件:

LW520 遠心分離機 1 台あたりの設置面積は約 4 ～ 6 ㎡で、補助設備 (化学室、制御盤) にはさらに 5 ～ 8 ㎡必要となりますが、敷地面積が狭い場合に適しています。

2. サプライヤーとサービス

推奨される選択肢:

廃水処理業界での実績のあるブランド（ドイツのFlottweg、スウェーデンのAlfa Laval、国内のHaishen Electromechanicalなど）

機器のデバッグ、オペレーターのトレーニング、定期的なメンテナンス サービス (摩耗した部品の交換サイクルの提案など) を提供します。

V.選択事例参照

シナリオ：都市下水処理場（処理能力5万トン/日、余剰汚泥水分含有量97％）

乾燥ベースの処理能力計算：

湿潤汚泥量：50,000トン/日×3%（乾燥ベース比率）=湿潤汚泥1,500トン/日、乾燥汚泥45トン/日に相当。

装備の選択:

LW520デカンター遠心分離機（単体処理能力：乾燥汚泥25～30トン/日）2台、ドラム径520mm、回転速度3200rpm、長さ直径比4.0を選択。

材質は316Lステンレス鋼、自動PAM投与システムを搭載（投与量5kg/乾燥汚泥トン）。

期待される効果：

汚泥ケーキ水分含有量70%～75%、分離液SS≤300mg/L、ユニット単体のエネルギー消費量は約40kWh/時間、ベルトフィルタープレスに比べて運転コストが15%削減されます。

VI. 選択ミスの回避

❌ 湿潤汚泥量のみで選択する：乾燥ベースの処理能力を中心として、設備の過負荷（水分含有量 97% の汚泥 100 トン/日を乾燥ベースの処理能力と誤って判断するなど）を回避する必要があります。

❌ 汚泥の変化を無視する: 廃水処理施設が将来的に産業廃水を受け入れる可能性がある場合は、機器のパラメータ調整（回転速度調整範囲 ≥ 2000～4000rpm など）のためのスペースを確保します。

❌ アフターサービスのメンテナンスを怠る。: サプライヤーに脆弱な部品 (スクリュープッシャーやシールなど) の交換周期とコストの提供を要求していないため、後々の運用およびメンテナンス コストが急増します。

上記の寸法を総合的に評価することで、選択したデカンター遠心分離機が活性汚泥分離における効率、コスト、安​​定性の最適なバランスを実現することが保証されます。

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