¶はじめに

以下のページでは、SUMO で利用可能なプロセスユニットの一覧と、その機能の簡単な説明を示します。

¶プロセスユニット

¶バイオリアクター

¶CSTR（完全混合槽）

		一定容積で理想混合された濃度を持つ連続撹拌槽反応槽（Continuously Stirred Tank Reactor）。

SUMO は 2 種類の CSTR を提供しています。mainstream（水処理系統向けに反応速度パラメータをあらかじめ設定したもの）と sidestream（汚泥処理系統の用途により適するよう調整したもの）です。CSTR は、特定のモデリング目的のために非反応性（non-reactive）に切り替えることもできます。曝気プロセスに関しては、さらに次のオプションが利用できます。

Aeration options（曝気オプション）:

• diffused（さまざまな内蔵の散気装置システム仕様を持つ散気式）
• mechanical（機械式）

Dissolved oxygen（溶存酸素） handling（溶存酸素の取り扱い）:

• input DO（DOを入力）（適切なガス移動に基づいて必要空気流量を計算する）
• calculated DO（DOを計算）（入力した空気流量と適切なガス移動の記述に基づいて DO を計算する）
• fixed DO（DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する）

Alpha factor（α値） options（α値オプション）:

• predicted alpha（TSS との相関に基づくため、動的に変化する）
• input alpha（ユーザーが指定する固定値）

Museum モデル用には簡略化した CSTR モデルが用意されています。

¶PFR segment（PFRのセグメント）

	一定容積を持ち、個々のセグメント内で理想混合された濃度を持つ押出流れ反応槽（Plug Flow Reactor）。

このタイプのバイオリアクターは mainstream 用途で利用でき、直列に接続された複数の CSTR を表現することでレイアウトを簡略化するのに使えます。曝気関連のオプションは CSTR と同じです（ただし機械式曝気は利用できません）。流入水や RAS の分配、およびセグメント間の内部循環は、このモデルでは利用できません（そのような用途には代わりに PFR プロセスユニットを使用してください）。

¶PFR（押出し流れ反応槽）

	一定容積を持ち、個々のセグメント内で理想混合された濃度を持つ押出流れ反応槽で、流入水／RAS の分配および内部循環を備える。

このタイプのバイオリアクターは mainstream と sidestream の両方の用途で利用でき、直列に接続された複数の CSTR を表現することでレイアウトを簡略化するのに使えます。基本的な PFR segment（PFRのセグメント） モデルに加えて、このバイオリアクターはステップ流入（流入水の分配）、複数の内部循環経路、および個々のセグメントからの RAS 分配を設定できます。曝気関連のオプションは CSTR と同じです（ただし機械式曝気は利用できません）。

¶HPO（高純度酸素）

	高純度酸素を用いて曝気する押出流れ反応槽で、ステップ流入オプションを備える。

このモデルは、高純度酸素で機械式曝気される密閉型 mainstream CSTR の直列を表現します。ステップ流入をモデル化するための流入水の分配は利用できますが、RAS の分配や内部循環は提供されません。DO の取り扱いおよびα値に関する曝気関連のオプションは CSTR と同様です。

¶SBR（回分式反応槽）

		時系列で区切られた各フェーズのサイクルと、沈降のための槽構造について、さまざまな設定が可能な連続回分式反応槽（Sequencing Batch Reactor）。

SBR 反応槽は mainstream と sidestream の両方の用途で利用でき、次のようなさまざまな構成を表現するよう設定できます。

Typical SBR（標準 SBR）:

反応、沈降、上澄み排出、引き抜きといった時系列フェーズを固定された順序で備えます（アイドルフェーズも利用可能）。反応フェーズにおいて槽は理想混合とみなされます。上澄み排出と汚泥引き抜きは、TSS濃度を設定値として計算されます。

• calculated DO（DOを計算） の場合：入力した空気流量と適切なガス移動に基づいて DO を計算する
• input DO（DOを入力） の場合：DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する
• fixed DO の場合：DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する

Flexible SBR（フレキシブル SBR）:

反応、沈降、上澄み排出、引き抜きといった時系列フェーズを、ユーザー設定に基づいて柔軟な順序で備えます。反応フェーズにおいて槽は理想混合とみなされます。上澄み排出と汚泥引き抜きは、TSS濃度を設定値として計算されます。底部流入サイクルも可能です。

• calculated DO（DOを計算） の場合：入力した空気流量と適切なガス移動に基づいて DO を計算する
• input DO（DOを入力） の場合：DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する
• fixed DO の場合：DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する

Layered SBR with calculated DO（calculated DO を用いた多層 SBR）:

混合、沈降、曝気がサイクルのフェーズに応じて計算される、複数の多層槽です。沈降モデルは 1D 多層沈殿池（1D layered clarifier）モデルと同一です。typical および flexible のサイクル構成でも利用できますが、calculated DO（DOを計算する） の取り扱いに限定されます。

Manual SBR（手動 SBR）:

Typical または Flexible SBR のロジックとは対照的に、この場合は動的テーブルを用いて運転ロジックを設定し、運転の各フェーズを識別します。もう一つの用途は、プラント全体（plantwide）の Excel コードを用いた可変フェーズロジックの実装です。単純なフェーズ分離版と、多層フラックスモデル版の両方が利用できます。

• calculated DO（DOを計算） の場合：入力した空気流量と適切なガス移動に基づいて DO を計算する
• input DO（DOを入力） の場合：DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する
• fixed DO の場合：DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する

Single prezone（プレゾーン1つ） SBR（単一プレゾーン SBR）:

この複雑なプロセスユニットでは、流入がプレゾーンに入り、そのプレゾーンは主反応槽と水理学的につながっています（両者の水位は同一）。現時点では、単純な相分離オプションと組み合わせたフレキシブルサイクルロジックで利用できます。

• calculated DO（DOを計算） の場合：入力した空気流量と適切なガス移動に基づいて DO を計算する
• input DO（DOを入力） の場合：DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する
• fixed DO の場合：DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する

詳細については、Process unit descriptions のページを参照してください。

¶MBBR（担体流動床）

	理想混合されたバルク相と保存的なメディアを持ち、固定した膜厚の SumoBioFilm 生物膜モデルを用いる流動床式生物反応槽（Moving Bed BioReactor）。

メディアは、システムで使用されるメディアの種類によって指定される、比表面積と容積充填率で記述されます。生物膜は層に分割され、拡散、内部固形物移動、変位、付着、剥離が、層間および最外層とバルク相との間の移動プロセスとして計算されます。後者（バルク相）は理想混合とみなされます（CSTR と同様）。曝気は散気装置システムに限定され、α値は CSTR モデルと同様に predicted または input を選べます。

DO control（DO制御） options（DO 制御オプション）:

• Calculated DO（DOを計算する）（適切なガス移動の記述により、入力した空気流量に基づいて DO を計算する）
• DO controlled in bulk（DO制御、バルク中）（DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する）

Museum モデル用には簡略化した MBBR モデルが用意されています（この場合、曝気はモデル化されないため、DO はバルク相で設定されます）。

¶BAF（曝気生物ろ過）

	固定した膜厚の SumoBioFilm 生物膜モデルを用いる上向流式生物曝気ろ床（Upflow Biological Aerated Filter）。

このバイオリアクターは、2 つの鉛直方向の生物膜反応ゾーンを持つ上向流式生物ろ過で、底部で曝気する（全曝気構成となる）か、中間高さで曝気する（脱窒構成となる）かのいずれかです。曝気は散気式で、α値は CSTR モデルと同様に predicted または input を選べます。

DO control（DO制御） options（DO 制御オプション）:

• Calculated DO（DOを計算する）（計算DO）（適切なガス移動の記述により、入力した空気流量に基づいて DO を計算する）
• DO controlled in bulk（DO制御、バルク中）（DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する）

逆洗（backwash）は連続プロセス流量としてシミュレートされます。

詳細については、Process unit descriptions のページを参照してください。

¶Digester（消化槽）

	汚泥の上部に一定のガス容積を持つ理想混合された密閉槽で、適切なガス移動計算を行う。

この非曝気のバイオリアクターは、嫌気性汚泥安定化や発酵プロセスのモデル化に使用できます。

¶MABR（膜曝気生物膜反応槽）

	固定した膜厚の SumoBioFilm 生物膜モデルを用いる膜曝気型生物膜反応槽（Membrane Aerated Biofilm Reactor）。

膜曝気型生物膜反応槽モデルは、膜を通じた可変の酸素移動を提供します。

生物膜は層に分割され、拡散、内部固形物移動、変位、付着、剥離が、層間および最外層とバルク相との間の移動プロセスとして計算されます。

バルク相では散気式曝気が利用でき、次の DO 制御オプションがあります。

• Calculated DO（DOを計算する）（適切なガス移動の記述により、入力した空気流量に基づいて DO を計算する）
• DO controlled in bulk（DO制御、バルク中）（DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する）

α値は CSTR モデルと同様に predicted または input を選べます。

¶Granular SBR（粒状汚泥SBR）

		理想混合されたバルク相と、グラニュール状生物膜拡張（固定した膜厚）を持つ連続回分式反応槽。

一定容積で球状のグラニュールは等しい厚さの層に分割され、拡散、内部固形物移動、変位、付着、剥離が、層間および最外層とバルク相との間の移動プロセスとして計算されます。

2 つの SBRの運転モードが提供されます。

• Conventional granular SBR（反応工程中に混合槽へ流入する従来型グラニュール SBR）
• Aerobic Granular Sludge reactor（好気性粒状汚泥反応槽）（上澄み排出フェーズ中に底部へ流入する好気性グラニュール汚泥反応槽）
• Flexible granular SBR（粒状汚泥SBR）（サイクル設定が柔軟なフレキシブルグラニュール SBR）

バルク相では散気式曝気が利用でき、次の DO 制御オプションがあります。

• Calculated DO（DOを計算する)（適切なガス移動の記述により、入力した空気流量に基づいて DO を計算する）
• DO controlled in bulk（DO制御、バルク中）（DO を設定し、適切なガス移動の記述に基づいて必要空気流量を計算する）

α値は CSTR モデルと同様に predicted または input を選べます。

¶UASB（上向流嫌気性汚泥床）

	上向流式嫌気性汚泥床反応槽（Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor、嫌気性消化槽モデルの上に構築）。

SUMO の UASB モデルは、複雑さのレベルが異なる 2 つのバージョンで開発されました。

• Simple（完全混合アプローチ）
• Three compartment（成層化をモデル化するための 3 区画）

詳細については、Process unit descriptions のページを参照してください。

¶Trickling filter（散水ろ床）

	固定した膜厚と制御された DO 移動を持つ SumoBioFilm、膜厚固定 を用いる散水ろ床（Trickling filter）。

散水ろ床は複雑なプロセスユニットです。ろ床の全容積は上部、中部、下部のセクションに分割され、上部の処理水を下位ユニットの流入水として使用します。メディアは、システムで使用されるメディアの種類によって指定される、比表面積と容積充填率で記述されます。

生物膜は層に分割され、拡散、内部固形物移動、変位、付着、剥離が、層間および最外層とバルク相との間の移動プロセスとして計算されます。バルク相の容積は、生物活性の観点からは無視できます。

¶Denite filter（脱窒フィルター）

	脱窒ろ床のシミュレーションを記述するための三次処理プロセスユニット。

Denite filter（脱窒フィルター） は、単一の反応性区画構成における簡略化したプロセスアプローチを持つ複雑なユニットです。柔軟な逆洗および曝気設定を備えており、連続運転か間欠運転かは動的なユーザー入力によって決まります。固形物の保持は物質収支に基づく代数モデルで、次の入力パラメータの組み合わせを提供します。

• fixed effluent solids（一定の流出水固形物）
• 固形物除去効率を指定

¶MBR（膜分離活性汚泥）

	一定容積または可変容積で、理想混合された濃度を持つ膜分離活性汚泥反応槽（Membrane BioReactor）。

膜分離活性汚泥反応槽モデルは、一定容積または可変容積の曝気反応槽（粗大気泡散気式曝気システムを備える）と、ユーザー指定の処理流出水の固形物濃度を持つ理想的な点分離器（point separator）で構成されます。

Dissolved oxygen（溶存酸素） handling（溶存酸素の取り扱い）:

• input DO（DOを入力）（適切なガス移動に基づいて必要空気流量を計算する）
• calculated DO（DOを計算）（入力した空気流量と適切なガス移動の記述に基づいて DO を計算する）
• fixed DO（DO を固定し、動特性は考慮しないが、理論上の必要空気流量は内蔵の曝気モデルで計算する）

可変反応槽容積の場合は、calculated DO（DOを計算する） オプションのみ利用できます。α値は CSTR モデルと同様に predicted または input を選べます。

¶Pond（池／ラグーン）

			可変容積の汚泥および水のサブ区画を持つ池／ラグーン。

池／ラグーンモデルは 2 つの複雑さのレベルで利用できます。Gen2 モデルは機械式または散気装置システムで曝気でき、熱収支や藻類の増殖は考慮しません。Gen3 モデルは後者の 2 つを考慮し、機械式曝気を備えます。これらのモデルの詳細な説明は、Process unit descriptions の章に記載されています。

¶Flow elements（流れの要素群）

¶Influent（流入水）

流入水（influent）は、プラントへ流入する下水の流れを表します。このプロセスユニットでは、COD（物質収支をこれに基づいて行えるため推奨される方法）または BOD および TSS に基づいて、流入する下水の組成を定義します。SUMO は 3 種類の流入水指定方法を提供します。

• Concentration based（濃度基準）（いくつかの主要成分の濃度と流入水フラクションを組み合わせて指定する濃度ベース）
• Mass flow based（マスフロー基準）（いくつかの主要成分の質量流量と流入水フラクションを組み合わせて指定する質量流量ベース）
• State variable based（すべての状態変数の濃度を指定する状態変数ベース）

多くの場合は concentration based オプションが使用されます（既定の選択肢でもあります）。このタイプの流入水については、利用可能な実験室データや米国での一般的な値に基づいて適切な流入水フラクションを設定する際のガイドとして、便利な Influent tool（流入水ツール） が提供されています。mass flow based オプションは特定の用途により適する場合があり、state variable based（状態変数ベース） オプションは、例えばモデル化したあるプラントのシミュレーション結果を別のプラントモデルへ移す場合に便利です。

モデル化で pH を考慮する場合、pH の指定は次のアプローチで行えます。

• pH とアルカリ度の入力
• 陽イオンと CO₂ の入力

¶Primary effluent（一次流出水）

influent プロセスユニットと同様ですが、初沈からの処理水を表します。指定オプションは influent と同一で、専用の Primary effluent tool（一次流出水ツール） も利用できます。

¶Carbon dose（炭素源添加）

carbon ユニットは、次の 3 種類の炭素源を添加するために使用できます。

• Methanol（メタノール）
• Volatile fatty acids (VFA)（揮発性脂肪酸(VFA)）
• Readily biodegradable substrate (non-VFA)（生物易分解性基質（非VFA））

添加薬注のタイプは濃度または質量流量を選べます。

¶Metal dose（金属の注入量）

metal ユニットは、次の金属塩を添加するために使用できます。

• AlCl₃
• Al₂(SO₄)₃
• FeCl₂
• FeCl₃
• FeSO₄
• Fe₂(SO₄)₃

金属の注入量の入力は、次のオプションに基づいて指定できます。

• 濃度基準（流量を入力、m³/d）
• マスフロー基準（マスフローを入力、kg/d）

上記のオプションでは、薬品の濃度が入力となります。次の選択肢が利用できます。

• 添加元素の濃度（g element/m³）
• 塩の濃度（g component/m³）
• 塩の質量パーセントと液体密度（質量パーセントおよび溶液の kg/m³）

上記の任意の組み合わせを使用できます。

ASM2D Museum モデル用には、経験的な金属添加オプションが利用できます。

¶Chemicals（薬品）

chemicals ユニットは、次の薬品を添加するために使用できます。

• Caustic（苛性ソーダ）
• Ammonium bicarbonate（炭酸水素アンモニウム）
• Calcium chloride（塩化カルシウム）
• Calcium hydroxide（水酸化カルシウム）
• Magnesium chloride（塩化マグネシウム）
• Magnesium hydroxide（水酸化マグネシウム）
• Nitric acid（硝酸）
• Phosphoric acid（リン酸）
• Potassium nitrate（硝酸カリウム）
• Potassium nitrite（亜硝酸カリウム）
• Sodium bicarbonate（炭酸水素ナトリウム）
• Sodium carbonate（炭酸ナトリウム）
• Sulfuric acid（硫酸）

薬品の注入量の入力は、次のオプションに基づいて指定できます。

• 濃度基準（流量を入力、m³/d）
• マスフロー基準（マスフローを入力、kg/d）

上記のオプションでは、薬品の濃度が入力となります。次の選択肢が利用できます。

• 添加元素の濃度（g element/m³）
• 塩の濃度（g component/m³）
• 塩の質量パーセントと液体密度（質量パーセントおよび溶液の kg/m³）

上記の任意の組み合わせを使用できます。

¶Water（水）

作図ボード上で清浄な洗浄水の入力を表すための専用プロセスユニット。状態変数群は検出下限値に設定され、α値は 1 に設定されます。ただし、成分濃度はカスタマイズできます。

¶Effluent（処理水）

プラントから流出する流出水の流量を表すための専用プロセスユニット。このユニットは結果の報告のみに使用されるため、指定項目はありません。

¶Sludge（汚泥）

プラントから流出する汚泥流量を表す専用プロセスユニット。4 種類の汚泥を指定でき、この選択は（処分費用を通じて）運転コストの見積もりにのみ影響します。

• Screening（スクリーンかす）
• Grit（グリット）
• Grease（グリース）
• Sludge（汚泥）

¶Product（生成物）

プラントから流出する市販可能な生成水流量（例：P回収由来）を表す専用プロセスユニット。このユニットは結果の報告のみに使用されるため、指定項目はありません。

¶Sludge feed（汚泥の供給）

汚泥処理のみをモデル化の目的とする場合に、汚泥の入力流れを表すための専用プロセスユニット。4 種類の汚泥を指定できます。

• Thickened primary（濃縮一次汚泥）
• Thickened waste activated sludge（濃縮余剰活性汚泥）
• Food waste（食品廃棄物）
• Thickened primary and waste activated sludge（濃縮一次汚泥および余剰活性汚泥）

food waste（食品廃棄物） の場合は、さらに 5 つのタイプを指定できます。

• Organic fraction of municipal（都市ごみの有機分）
• Meat-rich（肉類が多い）
• Dairy-rich（乳製品が多い）
• Fruit and sugar rich（果物・糖分が多い）
• Vegetable rich（野菜主体）

行った選択に応じて、代表的な濃度と流入水の分率群があらかじめ設定されます。

¶Dividers（分配器）

多くの場合、プラントのレイアウトには流れの分配器（divider）が用いられます。SUMO は、同一の基礎モデルを持つ 2 つの幾何形状のバリエーションを提供します。

• Side flow divider（側方分流器）
• T flow divider（T字分流器）

2 本の流出管への流れの分配は、次のように指定できます。

• pumped：一定のポンプ送水流量が一方の管（ポンプ記号で示される）へ送られ、残り（あれば）がもう一方の管（灰色の矢印で示される）へ送られる
• proportional：流入流量の一定の割合が一方の管（ポンプ記号と赤い矢印で示される）へ送られ、残りがもう一方の管（灰色の矢印で示される）へ送られる

分配器の運転は、次のように指定できます。

• 連続（pump cycling Off）
• 周期的（pump cycling On）

¶Combiners（合流器）

多くの場合、プラントのレイアウトには流れの合流器（combiner）が用いられます。SUMO は、同一の基礎モデルを持つ 3 つの幾何形状のバリエーションを提供します。

• Side flow combiner（側方合流器）
• T flow combiner（T字合流器）
• Multi flow combiner（マルチ流量合流器）

¶Equalization basin（流量調整池）

	理想混合された濃度を持つ可変容積槽で、流量調整のためのポンプ流出と越流を備える。

このプロセスユニットは、reactive（反応性）または non-reactive（非反応性）に設定できます（後者が既定の設定であることに注意してください）。ほとんどの点で CSTR と同じように動作し、同じように設定できますが、DO の取り扱い（常に計算される）と流量の動特性（EQ 槽は一定の出力流量を持ち、あらかじめ定義した容積を超えると越流する）は異なります。

¶Separators（分離器）

¶Screen（スクリーン）

	指定した固形物除去率と底部流固形物濃度を持つ、物質収支に基づく無容積の点分離器モデル。

¶Grit chamber（沈砂池）

	指定した入力 VSS 増分または除去グリット質量を持つ、物質収支に基づく無容積の点分離器モデル（渦式沈砂池）。

¶Grease trap（グリーストラップ）

	指定した FOG（fat, oil and grease：油脂）除去率と除去 FOG 流量フラクションを持つ、物質収支に基づく無容積の点分離器モデル。

¶Primary（初沈）

	3 つの複雑さのレベル（無容積の点分離器、3 区画モデル、1D 多層フラックスモデル）のオプションを持つ、高効率初沈モデル。
	3 つの複雑さのレベル（無容積の点分離器、3 区画モデル、1D 多層フラックスモデル）のオプションを持つ、従来型初沈モデル。

初沈の分離効率タイプは、「Efficiency type」属性で従来型と高効率を切り替えられます。高効率初沈ではポリマー添加が既定で考慮され、その添加量が入力パラメータとなります。

Volumeless model（無容積モデル）:

従来型ユニットは、さまざまな入力パラメータの組み合わせを持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。

• 固定汚泥流量と処理水固形物濃度
• 固定汚泥流量と固形物およびコロイド除去率
• 固定汚泥流量と、指定した固形物除去率および処理水中の VSS/TSS 比の増加
• 固定汚泥固形物濃度と、指定した固形物除去率および処理水中の VSS/TSS 比の増加

高効率ユニットは、固定汚泥流量と、指定した固形物／コロイド除去率を持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。ユニット全体は既定で非反応性であり、ポリマー添加量はコスト計算のみを目的とします。

Three-compartment model（3 区画モデル）:

従来型と高効率のいずれのユニットも、供給ウェル（feed well）、清澄水区画、汚泥床（それぞれに反応性容積を提供）で構成され、無容積の点分離器モデルで相互接続されています（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。供給ウェルではポリマーを添加できます。溶出流れ（elutriation flow）により、汚泥床から清澄液への自然循環または強制循環が可能となり、溶存成分の拡散を考慮します。SUMO は、次の入力パラメータの組み合わせを持つ 3 区画初沈モデルを提供します。

• 固定汚泥固形物濃度と、固形物除去率および処理水中の VSS/TSS 比の増加
• 固定汚泥流量と、指定した固形物除去率および処理水中の VSS/TSS 比の増加

1D layered model（1D 多層モデル）:

従来型 1D 多層ユニットは、沈殿池容積の各層間の固形物フラックス交換を扱い（層の数はカスタマイズ可能）、処理水固形物濃度を予測する三重指数沈降速度モデルを用います（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。容積は既定で反応性ですが、非反応性に設定することもできます。流入位置（深さ）と汚泥流量はユーザーが指定します。沈降パラメータは、ゾーン沈降実験室試験から導出できます（この目的のために Vesilind settling parameters tool が提供されています）。

高効率 1D 多層ユニットは、沈殿池容積の各層間の固形物フラックス交換を扱い（層の数はカスタマイズ可能）、処理水固形物濃度を予測する三重指数沈降速度モデルを用います（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。容積は既定で反応性です。増加係数を用いて計画表面積（ラメラ構造により拡大される）を計算し、流入位置（深さ）と汚泥流量はユーザーが指定します。沈降パラメータは、ゾーン沈降実験室試験から導出できます（この目的のために Vesilind settling parameters tool が提供されています）。

¶Clarifier（沈殿池）

	3 つの複雑さのレベル（容積なし点分離器、3 区画モデル、1D 多層フラックスモデル）のオプションを持つ、高効率沈殿池モデル。
	従来型沈殿池モデルで、3 つの複雑さのレベル（容積なし点分離器、3 区画モデル、多層フラックスモデル）のオプションがあります。

沈殿池の分離効率タイプは、「Efficiency type（効率タイプ）」属性で従来型と高効率を切り替えられます。高効率沈殿池ではポリマー添加が既定で考慮され、その添加量が入力パラメータとなります。

Volumeless model（無容積モデル）:

従来型ユニットは、さまざまな入力パラメータの組み合わせを持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。

• 汚泥流量を指定し、処理水固形物も指定する
• 処理水固形物を指定し、汚泥濃度も指定する
• 汚泥流量を指定し、固形物除去率効率も指定する

高効率ユニットは、固定汚泥流量と、指定した固形物／コロイド／溶存物質のパーセントを持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。容積は既定で非反応性であり、ポリマーの薬注添加量はコスト計算のみを目的とします。

Three-compartment model（3 区画モデル）:

従来型と高効率のいずれのユニットも、供給ウェル、清澄水区画、汚泥床（それぞれに反応性容積を提供。ただし従来型沈殿池の清澄相を除く）で構成され、無容積の点分離器で接続されています（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。供給ウェルではポリマーを添加できます。SUMO は、次の入力パラメータの組み合わせを持つ、最終段およびA段沈殿池向けの 3 区画モデルを提供します。

• A段：指定した汚泥濃度と固定固形物除去効率
• A段：汚泥流量を指定し、固形物の除去効率も指定する
• 最終段：流出水固形物を指定し汚泥流量も指定する
• 最終段：処理水固形物を指定し汚泥濃度も指定する
• 最終段：固形物の除去効率を指定し汚泥流量も指定する

A段沈殿池では、溶出流量れにより汚泥床から清澄液への自然循環または強制循環が可能となり、溶存成分の拡散を考慮します。

1D layered model（1D 多層モデル）:

従来型ユニットは、沈殿池容積の各層間の固形物フラックス交換を扱い（層の数はカスタマイズ可能）、処理水固形物濃度を予測する三重指数沈降速度モデルを用います（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。容積は既定で非反応性ですが、反応性に設定することもできます。流入位置（深さ）と汚泥流量はユーザーが指定します。沈降パラメータは、SVI から推定（およびその逆）するか、ゾーン沈降実験室試験から導出できます（この目的のために Vesilind settling parameters tool（Vesilind沈降パラメータ群ツール） が提供されています）。

高効率ユニットは、沈殿池容積の各層間の固形物フラックス交換を扱い（層の数はカスタマイズ可能）、処理水固形物濃度を予測する三重指数沈降速度モデルを用います（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。容積は既定で反応性です。増加係数を用いて計画表面積（ラメラ構造により拡大される）を計算し、流入位置（深さ）と汚泥流量はユーザーが指定します。沈降パラメータは、SVI から推定（およびその逆）するか、ゾーン沈降実験室試験から導出できます（この目的のために Vesilind settling parameters tool（Vesilind沈降パラメータ群ツール） が提供されています）。

¶DAF（加圧浮上分離）

	固形物と FOG（fat, oil and grease：油脂）を同時に除去するための、物質収支に基づく無容積の加圧浮上分離（Dissolved Air Flotation（加圧浮上））モデル。

物質収支に基づく代数的な DAF モデルは、次の入力パラメータの組み合わせを提供します。

• 処理流出水の固形物濃度を汚泥流量を指定し、FOG 除去効率も指定する
• 固形物の除去効率と汚泥流量を指定し、FOG 除去効率も指定する
• 固定固形物除去効率と汚泥濃度、指定した FOG 除去効率

¶Thickener（濃縮槽）

	濃縮槽モデルは、3 つの複雑さのレベル（容積なし点分離器、3 区画モデル、多層フラックスモデル）のオプションを持つ。

無容積ユニットは、さまざまな入力パラメータの組み合わせを持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。

• 処理水固形物を指定し、濃縮汚泥流量も指定する
• 固形物除去率効率を指定し、濃縮汚泥濃度も指定する
• 固定固形物除去率効率と、指定した濃縮汚泥流量

3 区画ユニットは、供給ウェル、清澄水区画、汚泥床（それぞれに反応性容積を提供。ただし清澄相を除く）で構成され、無容積の点分離器で相互接続されています（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。供給ウェルではポリマーを添加できます。溶出流量れにより、汚泥床から清澄液への自然循環または強制循環が可能となり、溶存成分の拡散を考慮します。SUMO は、次の入力パラメータの組み合わせを持つ 3 区画濃縮槽モデルを提供します。

• 固形物除去率効率を指定し、濃縮汚泥濃度も指定する
• 固形物除去率効率を指定し、濃縮汚泥流量も指定する

1D 多層モデルは、沈殿池容積の各層間の固形物フラックス交換を扱い（層の数はカスタマイズ可能）、処理水固形物濃度を予測する三重指数沈降速度モデルを用います（詳細は Process unit specific models の章に記載されています）。容積は既定で非反応性ですが、反応性に設定することもできます。流入位置（深さ）と汚泥流量はユーザーが指定します。沈降パラメータは、ゾーン沈降実験室試験から導出できます（この目的のために Vesilind settling parameters tool（Vesilind沈降パラメータ群ツール） が提供されています）。

¶Dewatering（脱水）

	汚泥の脱水プロセスを記述するための、一般モデルおよび予測モデルの無容積モデル。

2 つの一般的な無容積ユニットは、次の入力パラメータの組み合わせを持つ物質収支に基づく代数モデルを用います。

• 固形物除去率効率を指定し、脱水ケーキ固形物濃度も指定する
• 固形物除去率効率を指定し、汚泥流量も指定する

2 つの高度な無容積ユニットは、機構論的モデリングアプローチを用いて、さまざまなタイプの脱水ユニットについて汚泥の結合水分量と脱水性をシミュレートおよび予測します。

• Centrifuge（遠心脱水機）
• Beltfilter press（ベルトプレス）
• Screw press（スクリュープレス）
• Crown press（クラウンプレス）

¶Sand filter（砂ろ過）

	物質収支に基づく容積なし点分離器モデルで、逆洗流量を持つ。

物質収支に基づく代数モデルは、ろ過運転の正味の結果を考慮し（間欠段階はなし）、次の入力パラメータの組み合わせを提供します。

• 流出水の固形物濃度とコロイド除去効率を指定する
• 固定固形物およびコロイド除去効率

¶Disc filter（ディスクフィルター）

	物質収支に基づく容積なし点分離器モデルで、内部逆洗流量を持つ。

物質収支に基づく代数モデルは、ろ過運転の正味の結果を考慮し（間欠段階はなし）、次の入力パラメータの組み合わせを提供します。

• 処理水固形物と逆洗流量を指定する
• 固形物の除去効率と逆洗流量を指定する

¶Cyclone（サイクロン）

	指定したアンダーフローの分率と状態変数分離を持つ、物質収支に基づく容積なし点分離器モデル。

この物質収支に基づく代数モデルは、次の 2 つのオプションを提供します。

• 一般的な state variable separator（状態変数セパレータ）（任意の SV について固定除去効率を入力として指定する状態変数分離器）
• anammox cyclone（指定した無機固形物およびアナモックス除去効率を入力とするアナモックスサイクロン）

¶RO（逆浸透）- available on demand for Sumo22 users（Sumo22 ユーザー向けにオンデマンド提供）

	表面積を持たない簡略化した無容積の膜分離器モデルで、逆浸透（RO）の物質収支とスケール発生のリスクのモデル化を目的として設計されている。

SUMO は、下記の内部構造と指定オプションを持つ、物質収支に基づく単純な RO モデルを提供します。このモデルは、ポンプに関して複数の並列 RO 系列を扱えます。

Recovery options（回収オプション）	Brine recirculation options（濃縮水循環オプション）
回収率（透過水流量割合） ・ Permeate flow（透過水の流量）	・ Not recirculated（循環していない） ・ Specified fraction of brine recirculated（ブラインの再循環割合の指定値） ・ Specified flow of brine recirculated（ブラインの再循環流量の指定値）

¶Point separator（点分離器）

	下記に挙げるさまざまな指定オプションが利用できる、理想的で物質収支に基づく無容積の固形物分離ユニット。

• 指定した循環流量を持つ完全分離器
• 固定処理水固形物
• 固定処理水固形物と比例底部流
• 固定固形物除去効率
• 固定固形物除去効率と比例底部流

¶Special units（特殊ユニット群）

¶AS design（活性汚泥設計）

	SUMO の代数モデルの能力を示すための活性汚泥設計例。設計負荷、SRT、MLSS から反応槽容積と汚泥発生量を計算する単純な活性汚泥設計。

¶AOP（高度酸化プロセス）

	溶存の難分解性有機物を分解可能なフラクションへ変換する高度酸化プロセス（Advanced oxidation process）。

¶Deflocculator（フロック解体ユニット）

	Deflocculator は、汚泥へのポンプ送りの影響を模擬するプロセスユニットです。フロックの構造を壊し、下水中のコロイド分を増加させるもので、Sumo2C モデル向けに開発された。

¶P recovery（リン回収）

		ストルバイトまたはリン酸カルシウムを生成するリン回収技術のための専用プロセスユニット。

商用化されているいくつかのプロセスをシミュレートできるよう、2 つのリン回収ユニットが開発されました。

• 1 つ目のプロセスユニットはマグネシウム添加（塩化マグネシウムおよび水酸化マグネシウム）を用います。
• 2 つ目はカルシウム添加（塩化カルシウムおよび水酸化カルシウム）を用います。

いずれにおいても、pH 上昇のために炭酸水素塩をストリッピングする曝気と、苛性ソーダ添加が利用できます。

次の添加オプションが利用できます。

• Mg(OH)₂ および MgCl₂ を用いる
• Ca(OH)₂ および CaCl₂ を用いる

薬品添加の入力は、次のオプションに基づいて指定できます。

• 濃度ベース（流量を入力、m³/d）
• 質量流量ベース（質量流量を入力、kg/d）

上記のオプションでは、薬品の濃度が入力となります。次の選択肢が利用できます。

• 陽イオンの濃度（元素としての Mg または Ca）
• 塩の濃度（Mg(OH)₂、MgCl₂、Ca(OH)₂、CaCl₂）
• 塩の質量パーセントと液体密度

上記の任意の組み合わせを使用できます。

¶Temperature adjustment（温度調整）

	Temperature adjustment ユニットは、液体流れの温度を上昇させるためのエネルギー需要を計算できるよう用意されている。

¶THP（熱加水分解）

	THP、別名 thermal hydrolysis（熱加水分解）ユニットは、汚泥の物理的処理を記述する。技術固有の熱および圧力条件下での粒子状物質の可溶化への影響を、代数計算を用いてモデル化する。粒子状物質は溶存成分へ変換される。

¶Catchments and rivers（集水域と河川）

SUMO の集水域・河川（catchments and rivers）拡張機能により、ユーザーは下水道管路、プラント、河川を同一の構成内で扱えます。この機能は、プロセスユニットに統合された 2 つの簡略化したプロセスモデル（1 つは都市下水道システム用、もう 1 つは河川システム用）を用いており、モデルコネクタを使って標準のフルプラント SUMO モデルに接続できます。

¶Urban catchment（都市集水域）

	経験的な浸入モデルと、窪地貯留、蒸発、集水域水文（流出タンクで表現）を伴う晴天時流量および流出発生を持つ、単純な都市集水域。収集システムはオンライン容積として表現される。

¶River catchment（河川集水域）

	経験的な浸入モデルおよび基底流量モデルと、窪地貯留、蒸発、集水域水文（流出タンクで表現）を伴う流出発生を持つ、単純な河川集水域（自然流域）。

¶Circular pipe（円形管）

	固形物の沈降と混合を伴う都市下水道システム向けの、越流および背水影響を持つ円形管。

¶Pipe tank（矩形管）

	固形物の沈降と混合を伴う都市下水道システム向けの、越流および背水影響を持つ矩形管。

¶Off-line tank（オフラインタンク）

	都市下水道システム向けの、越流と単純なスクリーンを持つ可変容積のオフラインタンクモデル。

¶Influent sewer（下水道流入水）

	都市下水道システム向けにカスタマイズされた、状態変数ベースの単純な流入水プロセスユニット。

¶River stretch（河川区間）

	単純な生物反応速度（硝化および BOD 反応、再曝気、光合成／呼吸）、BOD の沈降、および開水路流れとしてモデル化された水理を持つ河川区間で、下水／WRRF 処理水入力（放流）のための専用ポートを備える。

¶Sewer combiner（下水道合流器）

	都市下水道システム要素とともに使用する単純な流れの合流器プロセスユニット。

¶River combiner（河川合流器）

	河川システム要素とともに使用する単純な流れの合流器プロセスユニット。

¶Sewer_WRRF connector（下水道_WRRF コネクタ）

	都市下水道システムと SUMO モデルの間をインターフェースするためのコネクタプロセスユニット（状態変数の変換を扱う）。

¶Sewer_River connector（下水道_河川 コネクタ）

	都市下水道システムと河川モデルの間をインターフェースするためのコネクタプロセスユニット（状態変数の変換を扱う）。

¶WRRF_River connector（WRRF_河川 コネクタ）

	SUMO と河川モデルの間をインターフェースするためのコネクタプロセスユニット（状態変数の変換を扱う）。

¶Influent generator dynamic（動的流入水ジェネレータ）

	大・中・小のイベントによって生じる希釈、補充、再懸濁を用いて、日平均値から動的な流量と汚濁物質の質量流量を合成する固有モデル。

¶Meteo box（気象ボックス）

	気象パラメータのための特殊ユニットで、気象パラメータをまとめてマッピングするために使用できる。

¶Energy units（エネルギーユニット）

¶Aeration units（曝気ユニット群）

¶Blower energy calculator（ブロワのエネルギー計算機）

			プロセスに必要な空気流量の電力需要を計算するブロワのエネルギー計算機ユニット。

このユニットは、プロセスモデルで計算された入力空気流量を用いてブロワの運転点を定め、電力需要とエネルギー消費量を計算するため、Blower energy calculator（ブロワのエネルギー計算機） と呼ばれます。ブロワの能力が不足していてもプロセスモデルの性能には影響しませんが、ブロワの能力不足という事実を示します。

3 種類のエネルギー計算オプションが、次のものに基づいて利用できます。

• 経験モデル（空気動力の所要量のための入力効率モデルを考慮）
• 容積式ブロワ（ブロワの効率と電力需要を計算するための詳細なブロワ特性曲線）
• ターボブロワ（ブロワ効率と電力需要を計算するための詳細なブロワ特性曲線）

¶Production units（生産ユニット群）

¶CHP（熱電併給）

	入力効率モデルまたは計算された効率モデルを用いて、施設の電力および発電能力を推定する熱電併給（Combined heat and power）ユニット。

発生する電力と熱は、プロセスモデルからのメタン質量流量に基づいて計算されます。効率は入力パラメータとして定義するか、CHP ユニットの性能曲線に基づいて計算できます。

Efficiency calculation（効率の計算） options（効率計算オプション）:

• Input efficiency（入力効率）
• Calculated efficiency（計算された効率）

¶Gastank（ガスタンク）

	ガス組成モデルを統合したバイオガスタンクで、入力ガス流量パラメータを用い、越流したバイオガスをフレアへ送ることを可能にする。

¶Flare（フレア）

	CHP ユニットの外部でガスが燃焼されているかどうかを示す単純なフレアユニット。入力メタンガス質量流量を用い、温室効果ガス排出計算に関与する。

¶Connectors（コネクタ）

¶Air connector（空気コネクタ）

	単一のブロワグループから複数の曝気槽へ空気を供給できるようにする空気流コネクタ。

¶Biogas flow combiner（バイオガス流合流器）

	複数の消化槽または UASB ユニットを単一のバイオガスタンクまたは CHP ユニットに接続できるようにするバイオガス流合流器。

¶Biogas flow divider（バイオガス流分配器）

	単一の消化槽／UASB ユニットから異なるバイオガスタンクまたは CHP ユニットへ供給できるようにするバイオガス流分配器。

Flow split options（流れの分配オプション）は次のとおりです。

• Flow based（流量ベース。「pumped」バイオガス流量が入力パラメータ）
• Proportional（比例。入力流量のフラクションが入力パラメータ）

¶Plantwide units（プラント全体ユニット）

プラント全体（plantwide）ユニットの目的は、同一プロジェクト内の異なるユニット間での計算をユーザーが設定できるようにすることです。代表的な使用例は、操作変数（manipulated variable）と異なる場所に制御変数（control variable）がある制御器群です。

¶Controllers（制御器）

¶Continuous P controller（連続P制御器）

	Continuous P controller は、離散 PID 制御器の比例部分を用いる。操作変数が状態変数として扱われるため連続的であり、積分ステップごとに再計算される。

¶Deadband controller（不感帯制御器）

	Deadband controller は、制御変数の値を制御範囲と比較した結果に基づいて、操作変数を低い値と高い値の間で切り替えるよう設定できる。

¶PID controller（PID 制御器）

	離散 PID 制御器、速度形式。操作変数はあらかじめ定義した時間ステップごとに再計算される。比例、積分、微分ゲインが入力パラメータである。

¶Ratio controller（比率制御器）

	Ratio controller は連続制御器で、操作変数の値と制御変数の比が、ユーザー定義のパラメータ値によって固定される。

¶Switch controller（スイッチ制御器）

	Switch controller は、制御変数の値をしきい値と比較した結果に応じて、操作変数を 2 つの値の間で連続的に切り替える。

¶Time based on-off controller（時間ベースのオン／オフ制御器）

	Time based on/off controller は、ユーザー定義のサイクルに基づいて操作変数を 2 つの値の間で変化させる。

¶Statistics（統計）

統計ユニットは、測定値との比較に必要な形式でシミュレーション結果を生成するための便利なツールです。

¶Cycle based totalizer（サイクル単位の積算計）

	Cycle based totalizer は、ユーザーが設定したサイクル時間について変数を積分する。時間単位の動的な流入流量入力テーブルから、日総流量を提供できる。

¶Min/Max（最小／最大）

	Min/Max ユニットは連続値サンプリングユニットで、ステップごとにシミュレーション期間の最小変数値と最大変数値を保存し、ユーザー向けの出力として提供する。

¶Moving average（移動平均）

	Moving average ユニットは離散値サンプリングユニットで、指定した時間ステップごとに変数値を保存し、ユーザー定義の平均時間期間の平均値を提供する。

¶Noise（ノイズ）

	Noise ユニットは、変数に測定ノイズを付加する。ノイズは白色ノイズまたはガウスノイズを選べる。

¶Response time（応答時間）

	Response time ユニットは、測定変数に零次遅れ関数を適用し、センサーの応答時間の影響を模擬する。

¶Totalizer（積算計）

	Totalizer ユニットは、選択した変数をシミュレーション時間について積分する。