DE112010002966T5 - Schwebe-Trenn-Vorrichtung, Verfahren zur Schwebe-Trennung, und Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung selbiger - Google Patents

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Abstract

Durch Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 mit einem Bodenabschnitt 10g, welcher sich nach unten hin verjüngt, mit Partikeln von zu behandelnden Materialien, welche darin gelöst sind, Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit von einer Position niedriger als das Flüssigkeits-Niveau des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, wodurch die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert wird, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet wird, und wobei gleichzeitig Luftblasen von dem unteren Teil der Behandlungs-Haupteinheit 10 zugeführt werden, wobei eine erste in Schäumen enthaltende Komponente von einer zweiten Komponente getrennt wird, welche weniger zum Schweben geeignet ist, welche in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von in einer zu behandelnden Flüssigkeit aufgelöster Partikel durch Schwebe-Trennung, das Verfahren der Schwebe-Trennung, und ein Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens durch Vermindern von beispielsweise in Flugasche enthaltenem unverbrannten Kohlenstoff.
  • Hintergrund
  • Flugasche, welche in großen Mengen als ein Nebenprodukt von einem Staubfeuerungs-Brenner eines Wärmekraftwerks usw. ausgestoßen wird, wird in vielen Bereichen beispielsweise als ein Bindemittel-Rohmaterial verwendet.
  • Flugasche enthält gewöhnlicherweise unverbrannten Kohlenstoff. Es ist bekannt, dass, falls der Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff hoch ist, Probleme hinsichtlich des unverbrannten Kohlenstoffs auftreten können. Beispielsweise, wenn Flugasche als eine Bindemittel- bzw. Zement-Beimischung verwendet wird, kann ein hoher Flugasche-Gehalt die Verwendung von Beimischungen wie zum Beispiel AE-Mittel erhöhen, das Auftreten von geschwärzten Abschnitten auf einem ausgehärteten Material verursachen, oder physische Eigenschaften des ausgehärteten Materials können sich verschlechtern. Aus diesen Gründen wurde Flugasche nicht in großen Mengen verwendet.
  • Um diese Probleme zu lösen, wurden einige Verfahren zur Behandlung von Flugasche durch Verminderung von in Flugasche enthaltenem unverbrannten Kohlenstoff vorgestellt. Beispielsweise ist ein Verfahren zur Trennung von unverbranntem Kohlenstoff durch Schwebe-Trennung unter Verwendung des Unterschiedes in der Befeuchtbarkeit zwischen unverbranntem Kohlenstoff und Asche-Gehalt bekannt.
  • Mit dem Verfahren und einer Vorrichtung zur Stabilisierung von Kohlenasche für Beton, welche in Patentdokument 1 offenbart ist, wird ein zylindrischer Schlamm-Mischer, dargestellt in 3 von Patentdokument 1, verwendet. Dieser Schlamm-Mischer enthält ein Zufuhrrohr zum zuführen von Kohlen-Asche, ein Wasserbefüllungsrohr, ein Blasenausstoßrohr, ein unter Luftdruck stehendes Zufuhrrohr, ein Asche-Ausstoßrohr, ein Rohr zum Ausstoßen von Eisenstoffen, und eine Rüttelplatte mit perforierten rotierenden Platten und einem integralen elektrischen Magneten. Jedes Rohr ist mit einem Steuerungsventil ausgestattet.
  • In Patentdokument 1 wird Wasser-enthaltende Kohlenasche und ein oberflächenaktives Mittel in den Schlamm-Mischer eingeführt, wobei die Mischung unter Verwendung der Rüttelplatte vermengt wird, während Luft unter Druck in den Schlamm-Mischer geführt wird, um Blasen zu erzeugen. Kohlendioxid in der Luft wird verwendet, um die basische Eigenschaft von hoch-alkalischer Flugasche zu vermindern, wobei das Eisengemenge unter Verwendung des in der Rüttelplatte enthaltenen Magneten separiert wird. Während die obigen Schritte ausgeführt werden, wird unverbrannter Kohlenstoff getrennt, welcher in ausgestoßener blasenförmiger Asche mitgerissen wird.
  • Das Verfahren zur Entfernung von unverbranntem Kohlenstoff, welches in Patentdokument 2 offenbart ist, fügt Wasser zu Flugasche hinzu, um eine Schlamm-Mischung herzustellen. Unter Verwendung der Scherkraft von Rüttelblättern, welche mit hoher Geschwindigkeit in einer Oberflächenänderungseinrichtung rotieren, wird eine Aktivierungsenergie auf der Oberfläche des unverbrannten Kohlenstoffs erzeugt, so dass der unverbrannte Kohlenstoff eine lipophile Eigenschaft aufweist, und sich ein Sammelmittel an dem lipophilen unverbranntem Kohlenstoff anheftet. Der unverbrannte Kohlenstoff wird dann unter Verwendung einer Schwebe-Maschine an Luftblasen angeheftet, um eine Schwebe-Trennung auftreten zu lassen, wobei der unverbrannte Kohlenstoff in der Flugasche somit separiert werden kann.
  • Die in 4 und 5 in Patentdokument 2 gezeigte Schwebe-Maschine enthält eine Mehrzahl von Kammern, welche durch Unterteilen eines Tanks mit Trennwänden erzeugt werden, wobei ein Rührwerk innerhalb jeder Kammer angeordnet ist, und ein externes Rohr einschließlich eines Lufteinführungsrohres und eine Haube, welche um jedes Rührwerk herum angeordnet ist, einen Schaum-Ausstoßpfad, welcher auf beiden Seiten des Tankes angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Wasserrad-geformten Schaum-Abschöpfern.
  • Mit dieser Schwebe-Maschine fließt der Schlamm, welcher durch den Schlamm-Einlass auf der stromaufwärtigen Endseite zugeführt wird, in die durch die Trennwände separierten Kammern. Der Schlamm wird in jeder Kammer durch die Rührwerke vermengt, wobei Luft durch das Lufteinführungsrohr eingesogen wird, um Luftblasen zu erzeugen. Unverbrannter Kohlenstoff, welcher diesen Luftblasen anhaftet, steigt auf, wird mit den Schaum-Abschöpfern nach außerhalb des Tanks abgeschöpft, fließt den Schaum-Ausstoßpfad hinunter, und wird dann nach außerhalb der Maschine durch einen Zusammenführungs-Schaumpfad ausgestoßen. Die innerhalb des Tanks verbleibende Flugasche wird mit Wasser nach außerhalb der Maschine als Abgang durch einen Entnahme-Anschluss auf der stromabwärtigen Endseite ausgestoßen.
  • Zitat-Liste
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP 4210358 B , 3
    • Patentdokument 2: JP 2007-167825 A , 4 und 5
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Keine der in den obigen Dokumenten zum Stand der Technik offenbarten Techniken zur Behandlung von Flugasche haben jedoch die folgenden Nachteile gelöst. Mit der in Patentdokument 1 offenbarten Technik erfordert, da eine Separation nicht in effizienter Weise ausgeführt werden kann, eine Behandlungszeit viel Zeit, so dass das Erzielen einer ausreichenden Produktivität verhindert wird. Mit der in Patentdokument 2 offenbarten Technik wird die Schwebe-Maschine kompliziert und groß, so dass sie extrem weitläufigen Installationsraum und hohe Anlage-Kosten erfordert. Es ist deshalb für kleine bis mittlere Hersteller von Frisch-Beton unmöglich, solche Anlagen zu installieren.
  • Die Schwebe-Trenn-Technik wird herkömmlicher Weise zur Trennung von vielen anderen zu behandelnden Materialien verwendet, zusätzlich zu Flugasche. Jedoch ist, da eine große Anlage notwendig und die Trenn-Wirksamkeit gering ist, eine Vorrichtung in einer einfachen Struktur wünschenswert, welche in der Lage ist, zu behandelnde Materialien in effizienter Weise zu trennen.
  • Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwebe-Trenn-Vorrichtung in einer einfachen Struktur bereitzustellen, welche in der Lage ist, zu behandelnde Materialien in effizienter Weise zu trennen, und der zweite Aspekt ist es, das betreffende Schwebe-Trenn-Verfahren bereitzustellen. Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Schwebe-Trenn-Verfahren zur wirksamen Separierung von in Flugasche enthaltenem unverbrannten Kohlenstoff bereitzustellen. Der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Herstellungsverfahren zur wirksamen Herstellung einer Betonmischung unter Verwendung von hoch-qualitativer Flugasche mit reduziertem unverbrannten Kohlenstoffgehalt bereitzustellen.
  • Problemlösung
  • Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst zur Erzielung des ersten Aspektes: Ein Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, und zwar zum Speichern eines Fluids bzw. einer Flüssigkeit, welche Partikel des zu behandelnden Materials enthält, welche darin aufgelöst sind; ein Zirkuliermittel zum Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit an einer Position niedriger als das Flüssigkeits-Niveau des Behandlungstank-Hauptgehäuses und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses, wodurch die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert wird, während ein Wirbelstrom in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gebildet wird; und eine Schäumeinrichtung zum Zuführen von Luftblasen zu der zu behandelnden Flüssigkeit von dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses.
  • Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung umfasst in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Erzielung den folgenden Aspekt: Ein Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt; einen Auslass für eine Zirkulation bzw. Verteilung, welcher an dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist; einen Einlass für eine Zirkulation, welcher an dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist; einen Zirkulierpfad, welcher mit dem Auslass für die Zirkulation und dem Einlass für die Zirkulation verbunden ist; eine Zirkulierpumpe, welche mittig auf dem Zirkulierpfad angeordnet ist; eine Schäum-Einrichtung, welche in der Lage ist, dem unteren Teil des Behandlungstanks Mikroblasen zuzuführen; und einen Schaum-Überlauf-Anschluss, welcher an dem unteren Ende des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist, und eine Struktur aufweist, wobei durch Entnehmen eines Teiles einer zu behandelnden Flüssigkeit aus dem Auslass zur Zirkulation und Zurückführen der Flüssigkeit durch den Einlass zur Zirkulation entlang der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses in einem Zustand, wo die zu behandelnde Flüssigkeit Verunreinigungen enthält, in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gespeichert ist, wobei das Flüssigkeits-Niveau höher als der Auslass für die Zirkulation gehalten ist, und durch Einführen von Luftblasen von der Schäum-Einrichtung in die zu behandelnde Flüssigkeit ein Wirbelstrom in der Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebildet wird und die Luftblasen in der Flüssigkeit aufgelöst werden, Schäume, welche sich in der Mitte des Wirbelstromes bilden, zum Überlaufen durch den Schaum-Überlauf-Anschluss zum Zweck der Entfernung gebracht werden, und Verunreinigungen enthaltene Abgänge, vermindert um die Menge enthalten in den Schäumen, aufgefangen werden.
  • Das Schwebe-Trenn-Verfahren in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst zur Erzielung des zweiten Aspektes: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, welche Partikel von zu behandelnden Materialien enthält, welche darin in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, aufgelöst sind; Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit an einer Position niedriger als das Flüssigkeits-Niveau des Behandlungstank-Hauptgehäuses und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses, wodurch die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert wird, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebildet wird; und Zuführen von Luftblasen zu der zu behandelnden Flüssigkeit von dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses, um eine erste in den Schäumen enthaltene Komponente von einer zweiten Komponente zu separieren, welche weniger zum Schweben neigt als die erste Komponente, welche in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten ist.
  • Das Schwebe-Trenn-Verfahren in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst zur Erzielung des zweiten Aspekts: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, welche Partikel von zu behandelnden Materialien enthält, und zwar mit darin aufgelösten zu behandelnden Verunreinigungen, in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem sich nach unten hin verjüngenden Bodenabschnitt, wobei das Niveau der zu behandelnden Flüssigkeit höher als ein Auslass für eine Zirkulation erhalten ist; Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit von dem Auslass für die Zirkulation und Zurückführen der Flüssigkeit durch einen Einlass für eine Zirkulation bei dem Bodenabschnitt unter Verwendung einer Zirkulierpumpe, während Luftblasen in den unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses eingeführt werden, wodurch ein Wirbelstrom in der zu behandelnden Flüssigkeit gebildet wird, welche in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse enthalten ist, und Auflösen der Luftblasen innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit; Sammeln von Schäumen, welche Verunreinigungen enthalten, in der Mitte des Wirbelstromes, um ein Überlaufen zu verursachen, um ein Entfernen zu erzielen; und Auffangen von Abgängen mit verminderten Verunreinigungen, welche innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses verbleiben.
  • Mit dem Schwebe-Trenn-Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Erzielung des dritten Aspekts sind Partikel des zu behandelnden Materials Flugasche, wobei die erste Komponente oder Verunreinigung unverbrannter Kohlenstoff ist.
  • Mit dem Verfahren zur Herstellung eines Produkts unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zur Erzielung des vierten Aspekts ist/wird eine zweite Komponente bzw. Abgänge, welche durch das Schwebe-Trennungs-Verfahren separiert worden sind, mit Zement bei der Anwesenheit von Wasser geknetet bzw. vermengt.
  • Das verfahren zur Herstellung eines weiteren Produkts unter Verwendung der Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Erzielung des vierten Aspekts knetet wenigstens Zement, Wasser und einen Zusatzstoff, um eine Zement-Mischung herzustellen, wobei die zweite Komponente oder Abgänge, welche durch das Schwebe-Trenn-Verfahren separiert ist bzw. sind, wenigstens teilweise als ein Teil des Zusatzstoffes beigemischt ist bzw. sind.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß dem Schwebe-Trenn-Verfahren der vorliegenden Erfindung wird durch Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit aus dem Behandlungstank-Hauptgehäuse und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses, welcher sich nach unten hin verjüngt, die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert, während ein Wirbelstrom gebildet wird, wobei gleichzeitig Luftblasen von dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse zugeführt werden. Daher können Luftblasen weitgehend in der Flüssigkeit aufgelöst werden, so dass die Partikel des zu behandelnden Materials gründlich mit den Luftblasen in Kontakt kommen können. Zusätzlich kann eine Schwebe-Trennung ausgeführt werden, ohne dass die Verbindung zwischen den Luftblasen und der ersten Komponente innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses aufgebrochen wird, was bedeutet, dass Komponenten innerhalb des zu behandelnden Materials in effizienter Weise mit einer einfachen Anordnung durch Schweben getrennt werden können.
  • Wenn Flugasche durch Schweben durch das Schwebe-Trenn-Verfahren der vorliegenden Erfindung separiert wird, kann unverbrannter in der Flugasche enthaltener Kohlenstoff in effizienter Weise mit einer einfachen Anordnung separiert werden. Es ist daher möglich, Probleme hinsichtlich unverbrannten Kohlenstoffs am Auftreten zu hindern, und eine große Menge von qualitativ hochwertiger Flugasche zu erzielen.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung der Vorrichtung und dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird eine Zement-Mischung unter Verwendung von Flugasche hergestellt, von welcher unverbrannter Kohlenstoff separiert und vollständig durch das oben beschriebene Schwebe-Trenn-Verfahren entfernt worden ist, was bedeutet, dass eine Zement-Mischung unter Verwendung von Flugasche in wirksamer Weise mit einer einfachen Anordnung hergestellt werden kann. Zusätzlich kann, da eine große Menge an Flugasche verwendet werden kann, beispielsweise eine ebene Oberfläche gebildet werden, und es kann eine Zement-Mischung, welche verschiedene verbesserte Eigenschaften nach dem Aushärten sicherstellt, einschließlich Unempfindlichkeit gegenüber Schrumpftrocknungsverzug und verbesserte Kompressionsstärke sicherstellt, hergestellt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine frontale Längsquerschnittansicht, welche die Schwebe-Trenn-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
  • 3 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
  • 4 ist eine Zeichnung, welche das Konzept der Flugasche-Schlamm-Herstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5 ist ein Diagramm, welches das Ergebnis aus Beispiel 1 zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, welches das Ergebnis des vergleichenden Beispiels 1 zeigt.
  • 7(a) zeigt ein Bild herkömmlicher Flugasche-Partikel, und (b) zeigt ein Bild von Partikeln, welche durch die Schwebe-Trennung gemäß der vorliegenden Erfindung separiert worden sind.
  • 8 ist ein Diagramm, welches das Ergebnis eines Referenz-Beispiels 1 zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, welches das Ergebnis eines Referenz-Beispiels 2 zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung und das Verfahren gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach im Detail durch Bezugnahme auf die Zeichnungen erörtert.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung und das Verfahren der ersten Ausführungsform werden zunächst durch Bezug auf 1 bis 3 erläutert.
  • [Schwebe-Trenn-Vorrichtung]
  • Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung wird verwendet, um eine Flüssigkeit, welche Partikel eines zu behandelnden Materials enthält, einer Schwebe-Trennung zu unterziehen.
  • Alle Materialien, einschließlich Festkörper oder pulverförmige Stoffe, wie zum Beispiel Flugasche, Metalle, und Mineralien, allgemeine Abflussmittel und andere Abwässer, Industrie-Abfall-Flüssigkeiten, welche Schwermetalle enthalten, Schlamm, wie zum Beispiel Klärschlamm, können behandelt werden, vorausgesetzt, dass sie Partikel enthalten, welche in der Lage sind, eine dispersive Flüssigkeit zu bilden, wenn sie in dem Zustand verwendet werden, in dem sie sind, oder durch Auflösen in verschiedenen Dispersionsmitteln.
  • Partikel in dem zu behandelnden Material enthalten eine erste Komponente mit einer relativ geringen Befeuchtbarkeit und eine zweite Komponente mit einer Befeuchtbarkeit, welche höher als die der ersten Komponente ist, und können weitere Komponenten enthalten. Jede Komponente kann ein reiner Stoff oder eine Mischung sein. Falls beispielsweise die Partikel des zu behandelnden Materials Flugasche sind, ist die erste Komponente unverbrannter Kohlenstoff oder Partikel, welche unverbrannten Kohlenstoff enthalten usw., und die zweite Komponente besteht aus Partikeln, welche einen Asche-Gehalt oder einen Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff aufweisen, welcher niedriger als der der ersten Komponente ist, wie zum Beispiel behandelte Flugasche.
  • Es wird bevorzugt, dass die zu behandelnde Flüssigkeit Partikel von der ersten Komponente und Partikel von der zweiten Komponente enthält, welche voneinander getrennt sind. In dieser zu behandelnden Flüssigkeit können die erste Komponente und die zweite Komponente zusammen in demselben Partikel enthalten sein, und die Partikel der ersten Komponente und diese der zweiten Komponente können aneinander anhaften und miteinander vermengt sein. Wenn die erste Komponente und die zweite Komponente in demselben Partikel enthalten sind oder aneinander anhaften oder zusammen vermengt sind, kann eine Schwebe-Trennung in Abhängigkeit von der Prozentzahl der Anwesenheit der ersten Komponente und der zweiten Komponente durchgeführt werden, wobei die Komponenten der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 einer Schwebe-Trennung ausgesetzt werden können, während sie voneinander separiert werden.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 zum Separieren von einer Flüssigkeit enthaltenden Materialien, welche durch eine Schwebe-Trennung zu behandeln sind, ein Behandlungstank-Hauptgehäuse 10, Zirkuliermittel 20, und eine Schäum-Einrichtung 21. Das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 ist zum Speichern der Flüssigkeit, welche Partikel des zu behandelnden Materials enthält. Das Zirkulationsmittel 20 ist zum Zirkulieren der Flüssigkeit, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 durch Entnehmen der Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet wird. Die Schäum-Einrichtung 21 ist zum Zuführen von Luftblasen zu der Flüssigkeit von dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 her. Die Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform ist mit einem Überlauf-Mittel 30 zum Trennen von Schäumen F ausgestattet, welche an die Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit aufsteigen. Diese Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 ist außerdem mit einem Wasser-Zufuhr-Mittel 40 zum Zuführen einer Flüssigkeit ausgestattet, welche von der zu behandelnden Flüssigkeit verschieden ist, und zwar zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10.
  • Das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 der Trenn-Schwebe-Vorrichtung 1 ist ein Kessel mit einem Boden, welcher in der Lage ist, eine zu behandelnde Flüssigkeit zu speichern. Die Form des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ist nicht festgelegt, und die Querschnittsform der Innenwand in der horizontalen Richtung kann beispielsweise eine polygonale Form oder kreisförmig sein. Es wird bevorzugt, dass das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 eine Form aufweist, welche in der Lage ist, einen Wirbelstrom ohne Schwierigkeit zu bilden, wie zum Beispiel einen Kreis.
  • Das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 weist einen Bodenabschnitt 10g auf, welcher sich nach unten hin zu verjüngt. Beliebige Bodenabschnitte 10g sind möglich, vorausgesetzt, dass der Bodenabschnitt eine Bodenfläche aufweist, deren horizontale Querschnittsfläche zum Boden hin abnimmt. Dieser Bodenabschnitt 10g kann die Form eines kreisförmigen Kegels oder einer Pyramide aufweisen, und zwar gemäß der horizontalen Querschnittsform des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10. Es wird bevorzugt, dass der Bodenabschnitt 10g in der Lage ist, die Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 durch Schwerkraft herauszulassen.
  • Das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 in dieser Ausführungsform ist eine in die folgenden vier Bereiche geteilte Anordnung: unterer Teil 10a des Behandlungstankes mit einem Bodenabschnitt 10g, mittlerer Teil 10b des Behandlungstankes, oberer Abschnitt 10c des Behandlungstankes, und Schaum-Abschöpf-Rahmenabschnitt 10d. Das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 weist einen Schaum-Überlaufanschluss 11 auf, einen Auslass für Zirkulation 12, einen Einlass für Zirkulation 13, einen Wassereinlass 14, und einen Abgang-Auffanganschluss 15. Eine Schaum-Auffang-Schale 16 ist um den Schaum-Überlaufanschluss 11 herum angeordnet, und ein Schaum-Auffanganschluss 17 ist für die Schaum-Auffangschale 16 bereitgestellt.
  • Der mittlere Teil 10b des Behandlungstanks weist eine vertikale zylindrische Tankwand auf, welche in der Lage ist, die zu behandelnde Flüssigkeit zu speichern und einen Wirbelstrom zu bilden, und einen Auslass für Zirkulation 12, um die Flüssigkeit zu entnehmen, welche durch ein Zirkuliermittel 20 zirkuliert worden ist, und zwar aus dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 heraus, welches in dem oberen Abschnitt angeordnet ist. Wie unten erläutert wird, ist der Auslass für Zirkulation 12 an einer Position niedriger als das Niveau der in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 gespeicherten Flüssigkeit gebildet, um zu vermeiden, dass Schäume F, welche sich auf der Flüssigkeitsoberfläche ansammeln, in den Zirkulierpfad 19 fließen. Wie in 2 dargestellt ist, wird bevorzugt, dass dieser Auslass für Zirkulation 12 in der tangentialen Richtung der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 beispielsweise angeordnet ist, so dass die Flüssigkeit entlang der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ausgestoßen wird, was die Bildung eines Wirbelstromes ermöglicht.
  • Der untere Teil 10a des Behandlungstanks weist einen Bodenabschnitt 10g in der Form eines kreisförmigen Kegels auf, wobei in dem unteren Ende des Bodenabschnitts 10g ein Einlass für Zirkulation 13, durch welche die Flüssigkeit, welche durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert worden ist, zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 zurückgeführt wird, bereitgestellt ist. Wie in 3 dargestellt ist, wird bevorzugt, dass dieser Einlass für Zirkulation 13 in der tangentialen Richtung der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 beispielsweise derart angeordnet ist, so dass die Flüssigkeit, welche von dem Zirkuliermittel 20 zurückgeführt worden ist, entlang der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zum Fließen gebracht wird. Es ist ideal, falls dieser Einlass für Zirkulation 13 derart angeordnet ist, dass die Flüssigkeit in nicht-horizontaler Weise fließt, sondern leicht aufwärts, da ein Schweben der Partikel von zu behandelnden Materialien ermöglicht wird. Weiterhin ist es ideal, dass die Richtung der aus dem Auslass für Zirkulation 12 ausgestoßenen Flüssigkeit und die Richtung der in den Einlass für Zirkulation 13 hineinfließenden Flüssigkeit entlang des Wirbelstroms innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ist, welcher die Bildung eines Wirbelstroms ermöglicht. Auf dem zylindrischen Abschnitt am unteren Ende des Bodenabschnitts 10g ist ein Abgang-Auffanganschluss 15 angeordnet, wobei ein Sperrventil 18 an dem Abgang-Auffanganschluss 15 bereitgestellt ist.
  • Das Zirkuliermittel 20 der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 umfasst einen Zirkulierpfad 19, welcher zwischen dem Auslass für Zirkulation 12 und dem Einlass für Zirkulation 13 angeordnet ist, und eine Zirkulierpumpe 23, welche mittig auf dem Zirkulierpfad 19 angeordnet ist, und zwar zum Entnehmen der Flüssigkeit von dem Auslass für Zirkulation 12 durch Ansaugen und Druck-Zuführen auf die Flüssigkeit durch den Einlass für Zirkulation 13.
  • Das Zirkuliermittel 20 nimmt die Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 aus dem Auslass für Zirkulation 12 heraus und führt die Flüssigkeit durch den Einlass für Zirkulation 13 wieder hinein, wodurch die Flüssigkeit zirkuliert wird, während ein leichter Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet wird. Es wird bevorzugt, dass der Wirbelstrom leicht genug ist, um keine turbulente Strömung zu enthalten, wobei ein laminarer Wirbelstrom ideal ist.
  • Ein leichter Wirbelstrom muss nicht in dem gesamten Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 gebildet sein, vorausgesetzt, dass Luftblasen und Partikel miteinander innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 in Kontakt kommen, um eine Schwebe-Trennung auftreten zu lassen. Beispielsweise kann ein Wirbelstrom auf der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit oder in dem mittleren Teil 10b des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet werden. Es ist ideal, dass dieser Wirbelstrom eine Strömungsrate aufweist, welche Schäume F an die Flüssigkeitsoberfläche aufsteigen lässt, so dass sie sich in der Mitte des Wirbelstroms oder höher ansammeln.
  • Ein turbulenter Wirbelstrom kann am Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet werden, um ein Schweben der Partikel der zu behandelnden Materialien zu ermöglichen. Die zu behandelnde Flüssigkeit kann durch den Zirkulierpfad 19 in einem Zustand laminarer Strömung oder turbulenter Strömung übertragen werden, falls jedoch Partikel der ersten Komponente und der zweiten Komponente aneinander anhaften und vermengt sind, kann eine turbulente Strömung gewählt werden, um eine Trennung zu ermöglichen.
  • Die Schäumeinrichtung 21 der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 führt Luftblasen von dem unteren Teil der Behandlungstank-Einheit 10 in die zu behandelnde Flüssigkeit ein. Mit dieser Schäumeinrichtung 21 können Luftblasen direkt in das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 eingeführt werden, jedoch ist es wünschenswert, dass diese Einrichtung mittig auf dem Zirkulierpfad 19 angeordnet ist, und dass Luftblasen der Flüssigkeit zugeführt werden, während sie auf dem Zirkulierpfad 19 übertragen wird, so dass sie mit der Flüssigkeit zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 zurückgeführt werden kann.
  • Als diese Schaumeinrichtung 21 kann ein Belüftungsrohr usw. verwendet werden, jedoch wird bevorzugt, dass eine Saug-Schäumeinrichtung, wie zum Beispiel Saugstrahlpumpen, welche in Reihe mittig auf dem Zirkulierpfad 19 angeordnet sind, verwendet wird. Die Saug-Schäumeinrichtung ist mit einem Pfad für die zu zirkulierende Flüssigkeit ausgestattet und ein Saug-Pfad ist angeordnet, welcher gegenüber dem Pfad für die zu zirkulierende Flüssigkeit angeordnet ist. Mit einer solchen Saug-Schäum-Einrichtung wird dadurch, dass die Flüssigkeit innerhalb des Pfades strömen kann, ein Teil mit einem negativen Druck gebildet, wobei Luft von dem Saug-Pfad an dem Teil mit negativem Druck angesaugt wird, und es werden Luftblasen in die strömende Flüssigkeit hineingebracht. Durch verwenden einer solchen Saug-Schäumeinrichtung wird ein Schäumen ermöglicht. Zusätzlich, wenn die Flüssigkeit durch die Saug-Schäum-Einrichtung hindurchtritt, können angeheftete und vermengte Partikel oder die erste und die zweite Komponente leicht voneinander getrennt werden, und zwar aufgrund mechanischer Scherkraft, Druck der zu behandelnden Flüssigkeit oder Änderung in der Strömungsrate, je nachdem, was bevorzugt wird.
  • Je kleiner der Partikel-Durchmesser der der zu behandelnden Flüssigkeit zugeführten Luftblasen ist, desto schneller ist die Schwebe-Geschwindigkeit und desto größer ist die Oberfläche, was wünschenswert ist, da ein Anhaften zwischen Partikeln und Luftblasen ermöglicht wird. Als die Schäum-Einrichtung 21 ist eine Einrichtung wünschenswert, welche in der Lage ist, eine große Anzahl von Luftblasen mit kleinen Luftbläschen zuzuführen, wobei die Einrichtung bevorzugt ist, welche in der Lage ist, eine Anzahl von Luftblasen mit einer Mindestanzahl von Mikrobläschen zu erzeugen. Diese Mikrobläschen bzw. Mikroblasen weisen einen Partikeldurchmesser auf Mikro-Niveau auf, und enthalten Luftblasen mit einem Partikeldurchmesser von 100 μm oder kleiner, mehr bevorzugt mehrere Duzend Mikrometer oder kleiner zum Beispiel. Luftblasen von 10 μm oder größer können aus dem Grund genommen werden, dass Luftblasen leicht gebildet werden können. Es ist ideal, dass der modale Wert der erzeugten Luftblasen 50 μm oder kleiner ist, insbesondere zwischen 30 μm oder größer, jedoch nicht größer als 50 μm. Falls die Schäum-Einrichtung 21 auf dem Zirkulierpfad 19 angeordnet ist, ist es wünschenswert, dass die Schäum-Einrichtung 21 auf dem Zirkulierpfad 19 an einer Position stromabwärts von der Zirkulierpumpe 23 angeordnet ist, oder in der Nähe des Einlasses für Zirkulation 13.
  • Die Schäum-Einrichtung 21 in dieser Ausführungsform umfasst einen Mikrobläschen-Erzeuger 21a, welcher aus Strahlpumpen besteht, welche mittig auf dem Zirkulierpfad 19 stromabwärts von der Zirkulierpumpe 23 angeordnet sind, sowie ein Luftzufuhr-Volumensteuerungsventil 21b, welches mit dem Sauganschluss des Mikrobläschen-Erzeugers 21a verbunden ist. Der Mikrobläschen-Erzeuger 21a umfasst einen Venturi-Durchtritt zum Zuführen der zu behandelnden Flüssigkeit, welche von der Zirkulierpumpe 23 zu dem Einlass für Zirkulation 13 zugeführt worden ist, eine Mehrzahl von Rohren mit kleinem Durchmesser gegenüber dem Kleindurchmesser-Durchtritt-Abschnitt des Venturi-Durchtritts und mit offenen Enden, sowie einen Rohrverzweiger, welcher mit der Basis der Mehrzahl von kleinen Rohren in Verbindung steht und einen Anschluss für beispielsweise die Verbindung mit der Luft aufweist. Mit diesem Mikrobläschen-Erzeuger 21a werden Mikrobläschen von dem Luftzufuhr-Volumensteuerungsventil 21b zugeführt, welches mit dem Anschluss für die Verbindung mit Luft zu dem Kleindurchmesser-Durchtrittabschnitt verbunden ist, nämlich einen negativen Druck erzeugenden Abschnitt des Venturi-Durchtritts, wobei die Mikrobläschen auf diese Weise in die zu behandelnde Flüssigkeit eingebracht werden.
  • Beispiele solcher Mikrobläschen-Erzeuger 21a umfassen YJ Düse (Handelsname), hergestellt von Enviro Vision Co., Ltd., welche in der Lage ist, Mikrobläschen mit modalen Luftblasen-Durchmesserwerten zu erzeugen, welche innerhalb des Bereichs von 30 μm bis 50 μm fallen. Der Mikrobläschen-Erzeuger muss nicht mit einem Luftzufuhr-Volumensteuerungsventil 21b ausgestattet sein.
  • Das Überlaufmittel 30 der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 trennt Schäume F, welche die erste Komponente der Partikel der zu behandelnden Materialien enthalten und an die Flüssigkeitsoberfläche von der zu behandelnden Flüssigkeit aufgestiegen sind, welche die zweite Komponente enthält, welche weniger zum Schweben tendiert als die erste Komponente. Das Überlaufmittel 30 kann mit einem sich verjüngenden Abschnitt 31 ausgestattet sein, welcher sich nach oben hin zu dem oberen Abschnitt 10c des Behandlungstanks verjüngt, und einem Schaum-Überlaufanschluss 11, welcher an dem oberen Ende des sich verjüngenden Abschnitts 31 angeordnet ist. Jede Formen von sich verjüngenden Abschnitten 31 sind möglich, vorausgesetzt, dass der sich verjüngende Abschnitt eine geneigte Oberfläche aufweist, welche die horizontale Querschnittsfläche zum oberen Ende hin abnehmen lässt, und eine Gestalt eines kreisförmigen Kegels oder einer Pyramide entsprechend der horizontalen Querschnitts-Form des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 entsprechend angepasst werden kann. unter Verwendung dieses Überlaufmittels 30 werden die Schäume F, welche sich auf der Flüssigkeitsoberfläche angesammelt haben und angewachsen sind, zum Überlaufen von dem Schaum-Überlaufanschluss 11 gebracht, und zwar unter Führung des sich verjüngenden Abschnitts 31, und fließen hinab in den Schaum-Auffang-Rahmenabschnitt 10d.
  • Mit der Schwebe-Trenn-Vorrichtung in dieser Ausführungsform bildet der obere Abschnitt 10c des Behandlungstanks und der Schaum-Auffang-Rahmenabschnitt 10d des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 das Überlaufmittel 30 der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1. Dieses Überlaufmittel 30 umfasst einen kreisförmig-kegelförmigen sich verjüngenden Abschnitt 31, und einen zylindrischen Abschnitt 32, welcher sich von der oberen Kante des sich verjüngenden Abschnitts 31 erstreckt. Der Schaum-Überlaufanschluss 11 ist die horizontale obere Öffnung des zylindrischen Abschnitts 32. An dem oberen äußeren Umfang des oberen Abschnitts 10c des Behandlungstanks ist eine Schaum-Auffang-Schale 16 angeordnet, wobei der Schaum-Überlaufanschluss 11 an seiner Mitte platziert ist. Raum zum Auffangen von Schäumen ist um die Schaum-Auffang-Schale herum gebildet, so dass Schäume F, welche hinab auf die Schaum-Auffang-Schale 16 geflossen sind, in einem Kessel Y2 durch den Schaum-Auffang-Anschluss 17 und das Schaum-Auffang-Rohr 22 aufgefangen werden können.
  • Das Wasser-Zufuhrmittel 40 der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 ist dazu ausgelegt, die zu behandelnde Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 mit einer weiteren Flüssigkeit, Lösemittel, wie zum Beispiel Wasser, zu versorgen, um unbehandelte Flüssigkeit, welche Partikel der zu behandelnden Materialien enthält, innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 vorzubereiten und das Flüssigkeits-Niveau anzupassen. Es ist wünschenswert, dass das Niveau der zu behandelnden Flüssigkeit derart eingestellt wird, so dass es höher als der Auslass für Zirkulation 12 während der Schwebe-Trennung verbleibt, und dass bei Beendigung der Schwebe-Trennung das Niveau angehoben wird, um die Schäume F, welche sich auf der Flüssigkeitsoberfläche angesammelt haben, zum Überlaufen aus dem Überlaufmittel 30 zu bringen.
  • Mit dieser Ausführungsform wird ein Wassereinlass 14 an dem unteren Teil des mittleren Teils 10b des Behandlungstanks bereitgestellt, und mit einer Wasserquelle, wie zum Beispiel ein Wasserhahn, verbunden. Die Position des Wassereinlasses 14 ist nicht beschränkt, vorausgesetzt, dass die Position niedriger als der Auslass für Zirkulation 12 ist, da das Flüssigkeits-Niveau kaum vermischt wird, wenn Wasser hinzugefügt wird, und wobei Schäume F somit auf einfache Weise separiert werden können.
  • [Schwebe-Trenn-Verfahren]
  • Das Schwebe-Trenn-Verfahren wird in folgenden mit Bezug auf 1 bis 3 erläutert.
  • Durch dieses Schwebe-Trenn-Verfahren wird die zu behandelnde Flüssigkeit, welche darin aufgelöste Partikel der zu behandelnden Materialien aufweist, in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 gespeichert, die Flüssigkeit wird zirkuliert, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet wird und Luftblasen der Flüssigkeit zugeführt werden. Durch Trennen von Schäumen F von der Flüssigkeit wird die erste Komponente, welche in den Schäumen F enthalten ist, von der zweiten Komponente separiert, welche weniger zum Schweben neigt als die erste Komponente, welche in der Flüssigkeit enthalten ist.
  • Zunächst werden die Partikel der zu behandelnden Materialien in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 in einem Zustand einer Suspensionsflüssigkeit als eine zu behandelnde Flüssigkeit gespeichert. Die Flüssigkeit kann unter Verwendung eines Lösemittels vorbereitet werden. Vorbereitung der zu behandelnden Flüssigkeit kann ausgeführt werden, bevor die Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 gespeichert wird, oder innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10. Die Flüssigkeit kann in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 so gespeichert werden, wie die zu behandelnde Flüssigkeit ist, vorausgesetzt, dass die Partikel der zu behandelnden Materialien in der Suspensionsflüssigkeit in einem Zustand enthalten sind, welche durch Schweben trennbar sind.
  • Partikel der zu behandelnden Materialien können vorbehandelt werden, und zwar vor der Vorbereitung der zu behandelnden Flüssigkeit. Vorbehandlung beinhaltet Zerkleinern von Behandlungsobjekten, Herstellen eines Schlamm-artigen Zustandes, sowie eine Behandlung zur Unterstützung der Separation. Die Behandlung zur Unterstützung der Separation bedeutet, ein Sammelmittel zu den Partikeln der zu behandelnden Materialien hinzuzufügen, und sie zu mischen oder zu rühren, womit der Unterschied in die Befeuchtbarkeit zwischen der ersten und der zweiten Komponente erhöht wird.
  • Ein Lösemittel zum Vorbereiten der zu behandelnden Flüssigkeit kann in Abhängigkeit von den Partikeln der zu behandelnden Materialien ausgewählt werden. Falls beispielsweise eine Separation auf Grundlage des Unterschieds in der Befeuchtbarkeit zwischen der ersten und der zweiten Komponente durchgeführt werden soll, nämlich auf Grundlage des Unterschieds in der hydrophoben Eigenschaft, können wässrige Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Wasser, wässrige Lösung, und wässrige Suspensionsflüssigkeit verwendet werden. Ein Schäumungsmittel usw., wie zum Beispiel ein oberflächenaktives Mittel, kann dem Lösemittel hinzugefügt werden.
  • Alle Konzentrationen der Partikel der zu behandelnden Materialien in der Flüssigkeit sind möglich, vorausgesetzt, dass die Flüssigkeit durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert werden kann, und ein leichter Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 bei einem Druck gebildet werden kann, welcher die Flüssigkeit zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 durch die Verwendung des Zirkuliermittels 20 zurückführen lässt.
  • Partikel der zu behandelnden Materialien oder die zu behandelnde Flüssigkeit können in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 durch beispielsweise den Schaum-Überlaufanschluss 11 entnommen werden, wobei das Flüssigkeits-Niveau höher als der Auslass für Zirkulation 12 in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 verbleibt. Das Flüssigkeits-Niveau kann durch Hinzufügen von Wasser unter Verwendung des Wasser-Zufuhrmittels 40 angepasst werden.
  • Nachdem die zu behandelnde Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 entnommen ist, und zwar durch Entnehmen der Flüssigkeit von dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 unter Verwendung des Zirkuliermittels 20, kann die Flüssigkeit zum Zirkulieren gebracht werden, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet wird.
  • Falls die Zirkulationspumpe 23 gestartet wird, dann startet das Zirkuliermittel 20 durch Absaugen der Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 von dem Auslass für Zirkulation 12 in dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, und lässt die Flüssigkeit durch Ausüben von Druck zurück in den unteren Abschnitt 10g des unteren Teils 10a des Behandlungstanks von dem Einlass für Zirkulation 13 zurücksetzen, insbesondere in Bezug auf den unteren Teil des kreisförmigen Kegelabschnitts.
  • Falls die Flüssigkeit durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert wird, wird ein leichter Aufwärtsstrom in der Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 gebildet, und weiterhin wird ein leichter Wirbelstrom in der Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 erzeugt. Bei dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 wird ein Wirbelstrom gebildet, und zwar in Abhängigkeit von der Strömungsrate und des Volumens der zurückgeführten Flüssigkeit, wobei die Strömung an dem mittleren Teil 10b des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ein leichter Wirbelstrom wird, welcher die gesamte Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 in den aufwärtigen und horizontalen Richtungen verrühren lässt.
  • Das Volumen und die Strömungsrate der Flüssigkeit in dem Zirkuliermittel 20 und die Strömungsrate des Wirbelstroms, welcher durch das Zirkuliermittel 20 gebildet worden ist, können nach Bedarf angepasst werden, und zwar in Abhängigkeit von den Eigenschaften usw. der zu behandelnden Flüssigkeit, jedoch wird bevorzugt, dass die Anpassung innerhalb des Bereiches vorgenommen wird, wo ein wünschenswerter Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet werden kann. Beispielsweise kann das Zirkulationsvolumen derart angepasst werden, um eine Kapazität des 0,5 bis 2,5-fachen des Volumens der zu behandelnden Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 in einer Minute zu erreichen.
  • Während die zu behandelnde Flüssigkeit durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert wird, werden Luftblasen in die Flüssigkeit unter Verwendung des Schäumungsmittels 21 zugeführt.
  • Um Luftblasen in die zu behandelnde Flüssigkeit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 zuzuführen, wird die Schäumeinrichtung 21 synchron mit dem Betrieb der Zirkulierungspumpe 23 gestartet. In dem Fall einer Saug-Schäum-Einrichtung, werden durch Betreiben der Zirkulierpumpe 23 Luftblasen in die Flüssigkeit verbracht, und zwar unter stromabwärtiger Zirkulation der Zirkulierpumpe 23, wobei eine große Anzahl von Luftblasen dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zusammen mit der zurückzuführenden Flüssigkeit zugeführt werden. Die Menge an Zuführung von Luftblasen durch die Schäumeinrichtung 21 kann nach Bedarf angepasst werden, und zwar in Abhängigkeit von verschiedenen Eigenschaften usw. der zu behandelnden Flüssigkeit. In dieser Ausführungsform kann durch Anpassen des Luftzufuhr-Volumensteuerungsventils 21b das Zufuhrvolumen an Luftblasen, welche in die Flüssigkeit eingebracht werden, eingestellt werden.
  • Falls die zu behandelnde Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zirkuliert wird, während ein Wirbelstrom gebildet wird und Luftblasen der Flüssigkeit zugeführt werden, wird eine Schwebe-Trennung der Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 durchgeführt. Innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 treten die Partikel der zu behandelnden Materialien innerhalb der Flüssigkeit und eine große Anzahl von zugeführter Luftblasen miteinander in Kontakt, wobei die erste Komponente der Partikel der zu behandelnden Materialien sich anheften, oder Begleiten, an die Luftblasen und als Schäume F aufsteigen. Zu diesem Zeitpunkt können, da der Wirbelstrom leicht ist, die erste Komponente und die Luftblasen zusammen aufsteigen, ohne dass ihre Verbindung aufgebrochen wird.
  • Falls die zugeführten Luftblasen Mikroblasen sind, können sie in der Flüssigkeit aufgrund ihres hohen internen Druckes für eine lange Zeit verbleiben, und da die Anzahl an Luftblasen und die Gesamtoberfläche groß sind, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie mit der ersten Komponenten in Kontakt treten, viel höher als bei gewöhnlichen Luftblasen. Durch Zufuhr einer Anzahl von Mikroblasen kann die erste Komponente zum Aufsteigen gebracht werden.
  • Die Schäume F steigen auf, während sie zur Mitte der Flüssigkeitsoberfläche hin aufgrund des Wirbelstroms innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zusammengeführt werden, und akkumulieren dann und wachsen auf der Flüssigkeitsoberfläche durch zusammendrücken durch die Schäume F an, welche die Flüssigkeitsoberfläche erreicht haben.
  • Die Schäume F, welche auf der Flüssigkeitsoberfläche anwachsen, werden durch den sich verjüngenden Abschnitt 31 des Überlaufmittels 30 geleitet, um den Schaum-Überlaufanschluss 11 zu erreichen und laufen über, wobei sie von der zu behandelnden Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 separiert werden. Überlaufende Schäume F werden in dem Kessel Y2 durch den Schaum-Auffang-Rahmenabschnitt 10d und das Schaum-Auffang-Rohr 22 aufgefangen.
  • Als ein Ergebnis der fortwährenden Zirkulation und Zufuhr von Luftblasen unter Verwendung eines solchen Zirkuliermittels 20 und einer Schäumeinrichtung 21 tritt ein Kontakt zwischen den Partikeln der zu behandelnden Materialien innerhalb der Flüssigkeit und den Luftblasen wiederholt auf, so dass die erste Komponente in gründlicher Weise als Schäume F zum Separieren gebracht werden.
  • Wenn der Inhalt der ersten Komponente der Flüssigkeit einen gewünschten Bereich erreicht hat, ist die Schwebe-Trennung beendet. Beispielsweise kann die Behandlungszeit im Voraus in Abhängigkeit von der Art von zu behandelnden Materialien gesetzt werden, und die Behandlung kann gestoppt werden, wenn die gesetzte Behandlungszeit verstrichen ist.
  • Nach Beendigung der Schwebe-Trennung wird mittels des Wasser-Zufuhrmittels 40 Wasser zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 hinzugefügt, um das Flüssigkeits-Niveau zu erhöhen, so dass Schäume F, welche innerhalb der Behandlungs-Haupteinheit 10 verblieben sind, zum Überlaufen aus dem Schaum-Überlaufanschluss 11 gebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt können die Schäume F durch Hinzufügen von Wasser zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 zum Überlaufen gebracht werden, während die Zirkulierpumpe 23 betrieben wird. Oder der Betrieb der Zirkulierpumpe kann gestoppt werden, wobei dann Wasser zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 hinzugefügt werden kann, um die in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 verbliebenen Schäume F zum Überlaufen zu bringen.
  • Nachdem die in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 verbliebenen Schäume F zum Überlaufen gebracht worden sind, wird die Flüssigkeit, welche die zweite Komponente enthält, welche weniger zum Schweben als die erste Komponente tendiert, wenn sie mit Luftblasen in Kontakt kommt und somit in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 verbleibt, aufgefangen. Mit dieser Vorrichtung wird sie zum Abfließen als Abgang T von dem Abgang-Auffanganschluss 15 gebracht, und wird durch Öffnen des Absperrventils 18 am unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 in dem Kessel Y1 aufgefangen.
  • Als ein Ergebnis des Trennens und Auffangens der Schäume F, und Auffangens der Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 können die erste Komponente, welche in den Schäumen F enthalten ist, und die zweite Komponente, welche weniger als die erste Komponente zum Schweben tendiert, separat aufgefangen werden. Eine der aufgefangenen Komponenten, oder beide, können dann einer Nachbehandlung, wie zum Beispiel Kondensation, Verdünnung, und Purifikation, nach Bedarf, ausgesetzt werden, und für verschiedene Zwecke verwendet werden.
  • Gemäß der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 und dem oben beschriebenen Schwebe-Trenn-Verfahren werden Luftblasen dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 durch seinen unteren Teil zugeführt, während die zu behandelnde Flüssigkeit zum Zirkulieren gebracht wird. Folglich können Luftblasen sich an die Partikel der zu behandelnden Materialien in der Flüssigkeit in wiederholter Weise anheften, was eine gründliche Trennung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente sicherstellt, welche in Partikeln der zu behandelnden Materialien enthalten sind. Zusätzlich wird die Flüssigkeit dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 entnommen und dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 unter Verwendung des Zirkuliermittels 20 zugeführt. Folglich, selbst wenn die erste Komponente und die zweite Komponente aneinander anhaften und vermengt sind, können sie während einer Zirkulation getrennt und einer Schwebe-Trennung ausgesetzt werden. Als ein Ergebnis kann eine Schwebe-Trennung von Partikeln von zu behandelnden Materialien in einer einfachen Anordnung ohne Bereitstellung einer Vorrichtung mit einer komplizierten Struktur oder Bereitstellen eines Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 mit mehrfachen Schritten ausgeführt werden.
  • Gemäß der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 und dem oben beschriebenen Schwebe-Trenn-Verfahren wird die zu behandelnde Flüssigkeit durch Entnahme der Flüssigkeit aus dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 und Zurückführen zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zum Zirkulieren gebracht. Folglich kann ein leichter Aufwärtsstrom in der Flüssigkeit gebildet werden, um sie einer Schwebe-Trennung auszusetzen, ohne eines mechanischen Einwirkens oder Anwenden einer Scherkraft auf die Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, und wobei die Flüssigkeit in der Aufwärts-Richtung verrührt werden kann. Weiterhin wird durch Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet. Folglich kann ein leichter Wirbelstrom in der Flüssigkeit gebildet werden, um sie einer Schwebe-Trennung auszusetzen, ohne eines mechanischen Einwirkens oder Anwenden einer Scherkraft auf die Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, wobei die Flüssigkeit in der horizontalen Richtung verrührt werden kann.
  • Als ein Ergebnis können Partikel der zu behandelnden Materialien und Luftblasen in der gesamten Flüssigkeit aufgelöst werden, um sie einer Schwebe-Trennung auszusetzen, wobei die Partikel der zu behandelnden Materialien und die Luftblasen miteinander in Kontakt treten und aneinander anhaften, wobei der Zustand des Anhaftens zwischen den Partikeln der zu behandelnden Materialien und der Luftblasen am Aufbrechen gehindert werden kann. Somit kann eine Schwebe-Trennung unterstützt werden.
  • Mit dieser Schwebe-Trennungs-Vorrichtung 1 und dem Schwebe-Trennungs-Verfahren weist das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 einen Bodenabschnitt 10g auf, welcher sich nach unten hin verjüngt, zu welchem die Flüssigkeit zurückgeführt wird. Folglich kann ein Aufwärtsstrom und ein Wirbelstrom leicht innerhalb der gesamten in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 enthaltenen Flüssigkeit erzeugt werden. Zusätzlich, verglichen mit der Flüssigkeit in dem mittleren und oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10, welche der Schwebe-Trennung ausgesetzt sind, kann der Aufwärtsstrom und der Wirbelstrom um den Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 herum stärker gemacht werden. Als ein Ergebnis kann ein Zurückhalten oder ein Absetzen und Anhäufen der Flüssigkeit oder Partikel der zu behandelnden Materialien in dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ohne ein Versagen vermieden werden, wobei die Partikel der zu behandelnden Materialien weiträumiger aufgelöst werden können. Selbst wenn ein starker turbulenter Wirbelstrom nicht innerhalb des gesamten Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 gebildet ist, können die Partikel der zu behandelnden Materialien und die Luftblasen in gründlicher Weise aufgelöst werden, wobei so viele Partikel der zu behandelnden Materialien und Luftblasen wie möglich miteinander in Kontakt kommen können.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können, während das Anhaften zwischen den Partikeln der zu behandelnden Materialien und der Luftblasen vom Aufbrechen abgehalten wird, und zwar durch ein starkes mechanisches Einwirken oder Anwenden einer Scherkraft auf die zu behandelnde Flüssigkeit, die Partikel der zu behandelnden Materialien und Luftblasen weiträumiger in der Flüssigkeit verteilt werden und somit in gründlicher Weise miteinander in Kontakt treten. Weiterhin wird eine wirksame Trennung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente durch die einfache Anordnung aufgrund des Unterschieds hinsichtlich der Oberflächen-Befeuchtbarkeit erzielt, wobei die Vorrichtung somit in kompakter Weise aufgebaut sein kann.
  • Zusätzlich, da die Antriebsquelle der Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 lediglich die Zirkulierpumpe 20 ist, sind die laufenden Kosten gering, und Energie kann eingespart werden.
  • Gemäß dieser Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 und dem Schwebe-Trenn-Verfahren werden Luftblasen durch die Schäumeinrichtung 21 der zu behandelnden Flüssigkeit zugeführt, welche durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert werden, und die Flüssigkeit wird zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 zurückgeführt, was ein Verteilen von Luftblasen in einem weiträumigen Bereich des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 ermöglicht, wobei so viele Partikel und Luftblasen wie möglich miteinander in Kontakt kommen können, und somit eine wirksame Schwebe-Trennung sicherstellt.
  • Gemäß dieser Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 und seines Verfahrens werden Schäume F, welche auf der Flüssigkeitsoberfläche innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 sich angesammelt haben, in das Überlaufmittel 30 zu dem Schaum-Überlaufanschluss 11 entlang des sich verjüngenden Abschnitts 31 geleitet, welcher sich nach oben hin verjüngt, wobei sie zum Überlaufen aus dem Anschluss gebracht werden. Folglich können die Schäume F am Schaum-Überlaufanschluss 11 gesammelt werden, welcher eine kleinere Querschnittsfläche als die Querschnittsfläche der zu behandelnden Flüssigkeit aufweist und zum Überlaufen aus diesem Anschluss gebracht werden. Es ist daher möglich, ein Auffangen der Schäume F durch Erhöhen der Aufstiegsgeschwindigkeit der Schäume zu erreichen, womit sie in einfacher Weise aus dem Schaum-Überlaufanschluss 11 zum Überlaufen gebracht werden. Weiterhin, wenn die Flüssigkeit und die Schäume F durch Erhöhen des Niveaus der Flüssigkeit separiert werden, um die Schäume F zum Überlaufen zu bringen, können die Schäume F von der Flüssigkeit in gründlicher Weise voneinander separiert werden, da die Querschnittsfläche nach oben hin abnimmt, wobei somit die Trennungsgenauigkeit verbessert werden kann.
  • Diese Schwebe-Trenn-Vorrichtung und sein Verfahren können vorzugsweise als eine Flugasche-Behandlungs-Vorrichtung und -Verfahren verwendet werden. Flugasche kann unter Verwendung dieser Schwebe-Trenn-Vorrichtung 10 und dieses Schwebe-Trenn-Verfahrens als Partikel der zu behandelnden Materialien separiert werden, und unverbrauchter Kohlenstoff, welcher eine Verunreinigung ist, kann als die erste Komponente separiert und entfernt werden. Da unverbrannter Kohlenstoff somit in ausreichender Weise vermindert werden kann, kann Flugasche, welche als verschiedene Materialien verwendbar ist, vorzugsweise die Flugasche mit einem unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt so niedrig wie 5 Gewichts-%, mehr bevorzugt die Flugasche mit einem unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt so niedrig wie 3 Gewichts-%, in effizienter Weise mit einer einfachen Anordnung erzielt werden.
  • Weiterhin, da auf diese Weise erhaltene Flugasche einen geringen unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt in ausreichendem Maße aufweist, wird ein nachteiliger Effekt des unverbrannten Kohlenstoffs kaum produziert, und somit kann eine große Menge als verschiedene Roh-Materialien verwendet werden.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform kann nach Bedarf im Umfang der vorliegenden Erfindung geändert werden. Beispielsweise, obwohl die oben beschriebene Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 einen Abgang-Auffang-Anschluss 15 am Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 aufweist, muss der Abgang-Auffang-Anschluss 15 nicht bereitgestellt sein, wobei das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 nach der Separation umgedreht werden kann, um Abgänge von dem Schaum-Überlaufanschluss 11 usw. aufzufangen.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der sich verjüngende Abschnitt 31, welcher sich nach oben hin verjüngt, in dem oberen Abschnitt 10c des Behandlungstankes angeordnet, und der Schaum-Überlaufanschluss 11 ist in dem sich verjüngenden Abschnitt 31 angeordnet. Jedoch kann der obere Abschnitt 10c des Behandlungstanks in einer zylindrischen Form mit einem oberen Abschnitt 10c des Behandlungstanks sein, und eine Auffangschale kann um es herum angeordnet sein, um die überlaufenden Schäume zum Strömen nach unten zu bringen.
  • Mit der oben beschriebenen Schwebe-Trenn-Vorrichtung 1 werden die Partikel der zu behandelnden Materialien oder die zu behandelnde Flüssigkeit in das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 durch den Schaum-Überlaufanschluss 11 eingebracht, jedoch kann ein Zufuhranschluss separat bereitgestellt werden.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Es wird mit Bezug auf 4 eine Flugasche-Schlamm-Herstellungs-Vorrichtung und -Verfahren unter Verwendung der in der ersten Ausführungsform und seinem Verfahren offenbarten Schwebe-Trenn-Vorrichtung erläutert.
  • Die Herstellungsvorrichtung in dieser Ausführungsform ist dazu gedacht, Flugasche enthaltenden unverbrannten Kohlenstoff zu behandeln, und Schlamm herzustellen, welcher reformierte Flugasche mit unverbranntem Kohlenstoff enthält, welcher eine Verunreinigung ist, und zwar in geringer Menge.
  • Das Ziel der Behandlung reicht weiträumig von der Flugasche mit einem unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt so niedrig wie etwa 3 Gewichts-% bis soviel wie etwa 25 Gewichts-%. Herkömmlicherweise ungewollte und ungebrauchte Flugasche, welche daher als Industrieabfall behandelt wird, kann ebenso behandelt werden.
  • Wie in 4 dargestellt ist, umfasst die Vorrichtung in dieser Ausführungsform eine Vorbehandlungseinrichtung 50, eine Schwebe-Trenn-Einrichtung 1 ähnlich der in der ersten Ausführungsform, und eine Konzentrierungs-Einrichtung 60. Mit dieser Einrichtung verkörpert die Vorbehandlungseinrichtung 50 das Vorbehandlungsverfahren zur Vorbehandlung von Flugasche und somit Herstellung vorbehandelten Schlamms, die Schwebe-Trenn-Einrichtung 1 verkörpert das Schwebe-Trenn-Verfahren, um den vorbehandelten Schlamm einer Schwebe-Trennung auszusetzen, wodurch unverbrannter Kohlenstoff reduziert oder entfernt wird und eine Abgangsasche-Suspensionsflüssigkeit hergestellt wird, und die Konzentrierungseinrichtung 60 verkörpert das Konzentrierungsverfahren zum Konzentrieren der Abgangsasche-Suspensionsflüssigkeit, womit ein Schlamm-Produkt hergestellt wird.
  • [Vorbehandlungs-Verfahren]
  • In dem Vorbehandlungs-Verfahren wird Flugasche vorbehandelt, um aus ihr einen Schlamm zu machen. In diesem Vorbehandlungs-Verfahren kann eine Behandlung zur Unterstützung der Separation von unverbranntem Kohlenstoff ebenso zusammen mit der Herstellung von Schlamm durchgeführt werden. Als eine Vorbehandlungseinrichtung 50 kann ein Schlamm-Mischer verwendet werden, welcher verwendet wird, um die Flugasche in einen gleichmäßigen Schlamm umzuwandeln.
  • Um Flugasche in Schlamm umzuwandeln, wird eine wässrige Flüssigkeit zu der Flugasche als ein Dispersionsmedium hinzugefügt, und geknetet oder vermengt. Jede wässrige Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, wässrige Lösung und wässrige Dispersionsflüssigkeit kann verwendet werden, vorausgesetzt, dass Wasser, welches dem Schwebe-Trenn-Verfahren zugeführt wird, enthalten ist. Vorzugsweise wird das Wasser, welches in dem später zu beschreibenden Konzentrations-Verfahren aufgefangen wird, verwendet.
  • Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich der Mischungsrate von Flugasche und wässriger Flüssigkeit. Falls jedoch die Menge an Flugasche übermäßig gering ist, wird der Durchsatz pro Betrieb klein, was die Produktivität schmälert. Auf der anderen Seite, falls die Menge an Flugasche übermäßig groß ist, verhindert eine hohe Viskosität des Schlamms ein Kneten oder Vermengen in gleichmäßiger Ausführung. Es ist daher wünschenswert, dass der Flugasche-Gehalt in der wässrigen Flüssigkeit 60 Gewichts-% ± 30 Gewichts-% ist, mehr bevorzugt 60 Gewichts-% ± 20 Gewichts-%.
  • Als eine Behandlung, um die Separation von unverbranntem Kohlenstoff zu unterstützen, wird ein Sammelmittel zu der Flugasche hinzugefügt, bevor oder nach es in Schlamm umgewandelt ist, und gemischt oder geknetet, um das Sammelmittel an dem unverbrannten Kohlenstoff anhaften zu lassen, womit die hydrophobe Eigenschaft verbessert wird. Als ein Sammelmittel können Komponenten, welche sich an unverbranntem Kohlenstoff anhaften können, um die hydrophobe Eigenschaft zu verbessern, wie zum Beispiel Petroleum und Kerosin, verwendet werden. Die Menge an hinzuzufügendem Sammelmittel kann nach Bedarf innerhalb des Bereichs, wo die hydrophobe Eigenschaft des unverbrannten Kohlenstoffs verbessert werden kann, angepasst werden. Zusätzlich können, als eine Behandlung zur Unterstützung der Separierung unverbrannten Kohlenstoffs, Ultraschallwellen mit einer Frequenz von etwa 950 kHz auf die verschlammte Flugasche gestrahlt werden, oder es kann eine starke Vermengung unter Verwendung von Vermengungsblättern durchgeführt werden.
  • Der vorbehandelte Schlamm, welcher während des Vorbehandlungsverfahrens gewonnen wird, wird über eine Übertragungspassage 51 für vorbehandelten Schlamm der Schwebe-Trennungs-Einrichtung 1 zugeführt.
  • [Schwebe-Trennungs-Verfahren]
  • Das Schwebe-Trennungs-Verfahren in dieser Ausführungsform verwendet eine Schwebe-Trennungs-Einrichtung 1 mit der gleichen Struktur wie in der ersten Ausführungsform, jedoch ist ein Wasser-Zuführungsmittel 40 in einem Zustand angeordnet, wo Wasser durch ein Zirkuliermittel 20 hinzugefügt werden kann.
  • In dem Schwebe-Trenn-Verfahren wird eine Schwebe-Trennung durch Vorbereiten der zu behandelnden Flüssigkeit von dem vorbehandelten Schlamm durchgeführt. Obwohl vorbehandelter Schlamm verwendet werden kann, und zwar so wie er als die zu behandelnde Flüssigkeit ist, wird im Allgemeinen ein Dispersionsmittel aus einer wässrigen Flüssigkeit hinzugefügt und mit dem vorbehandelten Schlamm gemischt, welcher in dem Vorbehandlungs-Verfahren erzeugt worden ist, um eine zu behandelnde Flüssigkeit vorzubereiten, welche einen geringeren Flugasche-Gehalt als der vorbehandelte Schlamm aufweist. Ein Schäumungsmittel usw. kann ebenso zu der zu behandelnden Flüssigkeit hinzugefügt werden. Schäumungsmittel umfassen ein oberflächenaktives Mittel, wie zum Beispiel Pinienöl. Eine solche Vorbehandlung der zu behandelnden Flüssigkeit kann in einer Vorbehandlungseinrichtung 50 durchgeführt werden, oder in der Schwebe-Trenn-Einrichtung 1.
  • Die zu behandelnde Flüssigkeit, welche wie oben beschrieben in einer Suspensionsflüssigkeit vorbereitet worden ist, in welcher Flugasche-Partikel aufgelöst sind, sowie eine wässrige Flüssigkeit, Schäumungsmittel, Sammelmittel usw. sind in den Dispersionsmedien enthalten. Die Flugasche-Konzentration in der zu behandelnden Flüssigkeit wird auf einen Bereich innerhalb von 5 Gewichts-% bis 30 Gewichts-% gebracht, mehr bevorzugt innerhalb des 10 Gewichts-% bis 20 Gewichts-%-Bereiches, obwohl die Konzentration nicht auf das Obige beschränkt ist.
  • Eine Schwebe-Trennung dieser Flüssigkeit kann in einer ähnlichen Weise wie die erste Ausführungsform durchgeführt. werden. Durch Zuführen von Luftblasen in das Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 unter Verwendung der Schäumeinrichtung 21 werden, während die zu behandelnde Flüssigkeit durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert wird, Luftblasen und in der Flugasche enthaltener unverbrannter Kohlenstoff miteinander in Kontakt gebracht. Da die Oberfläche des unverbrannten Kohlenstoffs hydrophob ist, heftet sich der unverbrannte Kohlenstoff an die Luftblasen, steigt als Schäume F auf und läuft aus einem Überlaufmittel 30 aus. Der unverbrannte Kohlenstoff, welcher nicht in Kontakt mit Luftblasen ist oder nicht aufsteigt, selbst nach Kontakt mit Luftblasen, wird durch das Zirkuliermittel 20 zirkuliert, und zwar in einem Zustand, wo er innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit aufgelöst ist, und zu dem Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 zurückgeführt, wobei somit Gelegenheiten für solchen unverbrannten Kohlenstoff mit Luftblasen in Kontakt zu treten in wiederholter Weise vorhanden sind.
  • Als ein Ergebnis des Wiederholens der obigen Prozedur wird der in der Flüssigkeit enthaltene unverbrannte Kohlenstoff als Schäume F getrennt, und Flugasche mit einem verminderten unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt verbleibt in der Flüssigkeit innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10. Die Schwebe-Trennung ist beendet, wenn unverbrannter Kohlenstoff in gründlicher Weise separiert worden ist.
  • Durch dieses Schwebe-Trenn-Verfahren wird unverbrannter Kohlenstoff in einem Kessel Y2 über ein Schaum-Auffangrohr 22 aufgefangen. Andererseits wird, durch Ausstoßen der in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse 10 verbliebenen Flüssigkeit über einen Abgang-Auffanganschluss 15 als Abgänge T, Flugasche mit reduziertem unverbrannten Kohlenstoff-Gehalt als eine Abgangs-Suspensionsflüssigkeit aufgefangen, und über einen Abgangs-Asche-Übertragungspfad 61 usw. zu einer Konzentrierungseinrichtung 60 geleitet. In einem solchen Schwebe-Trenn-Verfahren kann eine große Menge unverbrannten Kohlenstoffs, welcher in Flugasche enthalten ist, in einer kurzen Zeitspanne separiert werden. Beispielsweise kann, wie in später zu beschreibenden Beispielen gezeigt ist, eine Dispersionsflüssigkeit von reformierter Flugasche mit einem unverbranntem Kohlenstoff-Gehalt von 2 Gewichts-% oder weniger in einer Behandlungszeit von weniger als 30 Minuten erhalten werden.
  • [Konzentrations-Verfahren]
  • In dem Konzentrations-Verfahren wird durch Konzentrieren der Abgangs-Asche-Suspensionsflüssigkeit in der Konzentrationseinrichtung 60 Flugasche-Schlamm als ein Produkt gewonnen. Als die Konzentrations-Einrichtung 60 können beliebige solche angepasst werden, vorausgesetzt, dass die gewünschte Konzentration erzielt werden kann. Zum Beispiel kann ein Abscheidungs-Gerät, Filterpresse, Instant Dehydration Unit (Kitagawa Iron Works Company, Ltd., Handelsname) usw. verwendet werden.
  • In dem Konzentrations-Verfahren wird bevorzugt, dass eine Konzentration in Abhängigkeit von dem Flugasche-Schlamm durchgeführt wird. Beispielsweise tendiert, hinsichtlich Flugasche-Schlamm zur Herstellung einer Zement-Mischung, falls die Flugasche-Konzentration übermäßig gering ist, die Verwendung von einer Zement-Komponente dazu, anzusteigen, wenn sie mit der Zement-Komponente und anderen Komponenten gemischt und geknetet wird. Andererseits, falls die Konzentration übermäßig hoch ist, erfordert eine Konzentration eine Menge Arbeit. Aus diesen Gründen kann die Flugasche-Konzentration in dem Flugasche-Schlamm zur Herstellung einer Zement-Mischung innerhalb des 60 Gewichts-% bis 80 Gewichts-%-Bereiches gebracht werden, mehr bevorzugt innerhalb des 70 Gewichts-% bis 80 Gewichts-%-Bereiches.
  • Gewonnener Flugasche-Schlamm wird in einem Produkt-Schlamm-Behälter Y3 über einem Schlamm-Auffang-Pfad 62 usw. aufgefangen. Dann wird das aufgefangene Wasser, welches von der Abgangs-Asche-Suspensionsflüssigkeit in der Konzentrationseinrichtung 60 separiert worden ist, zu der Vorbehandlungseinrichtung 50 über einen Übertragungspfad 64 für aufgefangenes Wasser geleitet, und wiederholt verwendet, um vorbehandelten Schlamm herzustellen.
  • [Flugasche-Schlamm]
  • Da der Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff des Flugasche-Schlamms, welcher dermaßen gewonnen worden ist, in ausreichender Weise vermindert worden ist, treten Probleme hinsichtlich unverbranntem Kohlenstoffs kaum auf, selbst wenn eine große Menge verwendet wird, und solch ein Flugasche-Schlamm kann als verschiedene Rohmaterialien in großen Mengen verwendet werden. Weiterhin, da die wässrige Flüssigkeits-Konzentration angepasst worden ist, ist das Volumen gering, was eine Verteilung einschließlich eines Transports ermöglicht und somit verschiedene Anwendungen sicherstellt.
  • Beispielsweise kann eine Zement-Mischung lediglich durch Kneten der Flugasche hergestellt werden, welche als Abgangsasche in der Schwebe-Trenn-Einrichtung 1 mit Zement unter der Anwesenheit von Wasser gewonnen worden ist. In diesem Fall können Flugasche-Partikel als eine Zement-Beimengung oder als ein Zusatzstoff in einer Mischung verwendet werden. Zusätzlich kann die wässrige Flüssigkeit in dem Flugasche-Schlamm als ein Teil oder insgesamt verwendet werden, um Wasser in der Zement-Mischung zu ersetzen.
  • Insbesondere, wenn eine Zement-Mischung durch Mischen von Zement, Wasser und einem Zusatzstoff hergestellt worden ist, kann die Flugasche mit einem verminderten Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff in dem Flugasche-Schlamm teilweise oder insgesamt als Zusatzstoff verwendet werden. Um eine Beton-Mischung durch Kneten von Zement, Wasser, einem feinen Zusatzstoff, wie zum Beispiel Sand, Ballast usw. herzustellen, kann die Flugasche zum Kneten teilweise oder insgesamt der Zement-Beimengung oder dem feinen Zusatzstoff beigefügt werden. Um eine Mörtel-Mischung durch Kneten von Zement, Wasser, und einem feinen Zusatzstoff, wie zum Beispiel Sand, herzustellen, kann die Flugasche zum Kneten teilweise oder insgesamt der Zement-Beimengung oder dem feinen Zusatzstoff beigemengt werden, wobei zu solchen Zement-Mischungen verschiedene Beimengungen, wie zum Beispiel ein AE-Mittel, hinzugefügt werden können.
  • Solche Zement-Mischungen können verwendet werden, um verschiedene Aushärtmaterialien herzustellen. Beispielsweise können sie für Böden und Wände verwendet werden, um ihre Oberflächen durch Aushärten zu bilden. Oder es können durch Gießen in eine Betonform und Aushärtenlassen Strukturen in gewünschten Formen gebildet werden. Weiterhin kann durch Anwenden auf der Oberfläche von gemauerten Einheiten, wie zum Beispiel Ziegelsteine und Betonblöcke, und Aushärtenlassen, eine ebene Stein- bzw. gemauerte Oberfläche gebildet werden.
  • In diesem Fall ist es vorteilhaft, da eine Verflüssigungs-Unterstützungsfunktion der Flugasche verwendet werden kann.
  • Insbesondere weisen herkömmliche Flugasche-Partikel eine Oberflächentextur auf, wie in 7(a) gezeigt ist. Ansonsten sind die in der ersten oder zweiten Ausführungsform erhaltenen Flugasche-Partikel sphärische Partikel mit einer glatten Oberfläche, wie in 7(b) gezeigt ist. Folglich stellen die Flugasche-Partikel eine hervorragende Verflüssigungs-Unterstützungsfunktion bereit, und falls sie verwendet werden, um verschiedene Aushärtmaterialien herzustellen, können solche Materialien in kompakter Weise in ein räumliches Tragwerk gefüllt werden, wobei eine glatte Oberfläche in einfacher Weise gebildet werden kann.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer wie oben beschriebenen Zement-Mischung kann ein Anstieg in der Verwendung einer Beimengung, wie zum Beispiel ein AE-Mittel, bezogen auf unverbrannten Kohlenstoff, das Erscheinen von schwärzlichen Abschnitten und eine Verminderung in der Aushärt-Eigenschaft vermieden werden. Weiterhin kann durch Aushärten einer solchen Zement-Mischung eine kompressive Stärke verbessert werden, eine Schrumpftrocknungs-Verzerrung kann minimiert werden und ein Auftreten von Rissen auf der Oberfläche des ausgehärteten Materials kann vermieden werden. Verschiedene Qualitäten nach Aushärten können somit verbessert werden, wobei ausgezeichnete Aushärtmaterialien erreicht werden können.
  • Weiterhin, da die Verwendung großer Mengen von Flugasche aufgrund des verminderten Gehalts an unverbranntem Kohlenstoff möglich ist, können solche Effekte in eindeutigerer Weise durch Erhöhen der Verwendung von Flugasche erzielt werden. Zusätzlich kann, durch Steigern der Verwendung von Flugasche, ein ausgehärtetes Material mit einer gewünschten Aushärteigenschaft erzielt werden, was eine bedeutsame Reduktion in der Menge von zu verwendendem Zement zulässt, um ein gewünschtes Aushärtmaterial zu erhalten und ebenso hinsichtlich der Mengen von Kohlendioxid, welche während der Herstellung von Zement erzeugt werden.
  • Ebenso ist in dem Schwebe-Trenn-Verfahren der pH-Wert der zu behandelnden Flüssigkeit, welcher aufgrund der Flugasche bei pH 11 bis pH 12 verbleibt, auf pH 8 bis pH 9 durch das in den Luftblasen enthaltene CO2 reduziert. Folglich, falls eine Zement-Mischung unter Verwendung des gewonnenen Flugasche-Schlammes hergestellt ist, können große Mengen an CO2 in der Atmosphäre in Beton oder Mörtel als eine neutralisierende Komponente gebunden werden.
  • Ein Reformieren von Flugasche und die Herstellung von Zement-Mischungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind hinsichtlich der Reduzierung von globaler Umweltbelastung äußerst nützlich.
  • Beispiel
  • Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden hiernach erläutert.
  • [Beispiel 1]
  • Unter Verwendung der in einem Wärmekraftwerk in Okinawa erzeugten Flugasche (Roh-Asche A) und der in Asahi Kasei Nr. 3 Wärmekraftwerk erzeugten Flugasche (Roh-Asche B) wurde eine Schwebe-Trennung unter Verwendung der in 1 dargestellten Schwebe-Trennungs-Einrichtung 1 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wobei die Menge an unverbranntem Kohlenstoff gemessen wurde. Die Menge an unverbranntem Kohlenstoff in Roh-Asche A vor Behandlung belief sich auf 7,72 Gewichts-%, und der Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff in Roh-Asche B belief sich auf 6,84 Gewichts-%.
  • Messungen der Menge an unverbranntem Kohlenstoff wurden durch Entnahme jeden Abgangs nach Verstreichen von 30 Minuten, 60 Minuten, 120 Minuten, und 180 Minuten durchgeführt, und durch Durchführen eines Zündungsverlust-Tests für jeden Abgang.
  • Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 5 gezeigt. Das Diagramm in 5 zeigt die in Tabelle 1 aufgelisteten Ergebnisse. Die horizontale Achse stellt die Behandlungszeit dar, wohingegen die vertikale Achse den Zündungsverlust darstellt. [Tabelle 1] Zündungsverlust (Gewichts-%)
    Schwebe-Trennung-Dauer/Art der Asche A B
    Roh-Asche 7,72 6,84
    30 Min. 1,62 2,39
    60 Min. 1,33 2,01
    120 Min. 1,08 1,94
    180 Min. 1,14 -
  • Wie in Tabelle 1 und 5 gezeigt ist, hatte Roh-Asche A einen Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff von 7,72 Gewichts-%, wohingegen ihr Zündungsverlust zu 1,61 Gewichts-% festgestellt wurde, nachdem die Schwebe-Trennungs-Behandlung für 30 Minuten durchgeführt worden ist. Roh-Asche B hatte einen Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff 6,84 Gewichts-%, wohingegen ihr Zündungsverlust zu 2,39 Gewichts-% festgestellt worden ist, nachdem die Schwebe-Trennungs-Behandlung für 30 Minuten durchgeführt worden ist.
  • Mit dem Obigen ist bewiesen worden, dass die zu behandelnde Flüssigkeit Verunreinigungen enthält, welche Gegenstand für eine Separation und Entfernung sind, wobei sie in Schäume F (Verunreinigungen) und Abgänge durch eine Schwebe-Trennung in einer kurzen Zeitspanne und Verwendung des Unterschiedes in Oberflächen-Befeuchtbarkeit der zu behandelnden Partikel separiert werden können.
  • In etwa 30 Minuten nach Start der Schwebe-Trennung verringerte sich die Rate an vermindertem Zündungsverlust und stabilisierte sich, was anzeigt, dass die in 1 dargestellte Schwebe-Trenn-Einrichtung 1 bei einer Verminderung des Zündungsverlustes von Flugasche auf 3 Gewichts-% oder weniger in einer kurzen Zeitspanne besonders effektiv war.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • Es wurde eine Schwebe-Trennung unter Verwendung von Flugasche (Roh-Asche C) mit einem Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff von 4,33 Gewichts-% durchgeführt. In diesem Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Schwebe-Trennung ohne Zirkulation der Flüssigkeit unter Verwendung des Zirkuliermittels 20 in der Schwebe-Trennungs-Einrichtung 1 in Beispiel 1 durchgeführt.
  • Anstelle eines Mikrobläschens-Erzeugers wurde ein Belüftungsrohr mit einem Durchmesser von 60 μm bis 800 μm (Spacy Chemical) am Bodenabschnitt 10g des Behandlungstank-Hauptgehäuses 10 installiert. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie bei Beispiel 1.
  • Das Diagramm in 6 zeigt die erzielten Ergebnisse.
  • Wie in 6 dargestellt ist, war die Verminderungsrate hinsichtlich des Zündungsverlustes gegenüber der Behandlungszeit nach dem Start der Schwebe-Trennung im Vergleichsbeispiel 1 gering, wobei der Zündungsverlust von 3 Gewichts-% nicht erreicht wurde, nachdem selbst 60 Minuten verstrichen sind.
  • [Referenzbeispiel 1]
  • Flugasche mit einem Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff von 3 Gewichts-% oder weniger, Wasser, Zement, feines Zusatzmittel (Sand), und grobes Zusatzmittel (zerkleinerter Stein) wurden geknetet, um eine Beton-Mischung herzustellen, welche äquivalent zu der in dem Beispiel erzeugten war, die Beimengung wurde in Tragwerkrahmen gewünschter Formen ausgehärtet, und Änderungen in der Schrumpf-Trocknungs-Verzerrung wurden mit Bezug auf die Trocknungsdauer jedes Aushärtmaterials gemessen.
  • Die Beton-Mischung wurde hergestellt, und zwar mit dem Wasser-Zement(W/C)-Verhältnis (Verhältnis von Wasser zu Zement) bei konstant 65%, und mit der Menge an in dem Einheits-Beton-Volumen von 1 m3 gemischter Flugasche festgesetzt zu 0 kg/m3, 85 kg/m3, 244 kg/m3, 332 kg/m3, 455 kg/m3, 640 kg/m3, und 909 kg/m3. Die gleiche Flugasche und Zement wurden verwendet.
  • Die erzielten Ergebnisse sind in 8 dargestellt.
  • Wie in 8 dargestellt ist, war die Schrumpf-Trocknungs-Verzerrung der Flugasche enthaltenden Beimengung geringer als die, welche keine Flugasche enthielt, und je größer die Menge an Flugasche, desto kleiner die Schrumpf-Trocknungs-Verzerrung.
  • [Referenzbeispiel 2]
  • Flugasche mit einem Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff von 3 Gewichts-% oder weniger, Wasser, Zement, feines Zusatzmittel (Sand), und grobes Zusatzmittel (zerkleinerter Stein) wurden geknetet, um zwei Arten von Beton-Mischungen äquivalent zu den in dem Beispiel erzeugten herzustellen, wobei jede Beimengung in Rahmen von gewünschter Form ausgehärtet wurde, um ausgehärtete Materialien F1 und F2 herzustellen. Ausgehärtetes Material F0 wurde ebenso auf die gleiche Weise wie ausgehärtete Materialien F1 und F2 erzeugt, mit der Ausnahme, dass es keine Flugasche enthielt.
  • Das Wasser-Zement-Verhältnis jeder Beton-Mischung wurde konstant bei 65% aufrechterhalten. Durch Anpassen verschiedener Zusammensetzungen, wurde ausgehärtetes Material F1 dazu gebracht, eine mittlere Fluidität aufzuweisen, wohingegen F2 dazu gebracht wurde, eine hohe Fluidität aufzuweisen. Die Menge an in das Einheits-Beton-Volumen von 1 m3 gemischte Flugasche wurde für beide bei 455 kg/m3 aufrechterhalten.
  • Die Änderung mit der Zeit hinsichtlich kompressiver Stärke jedes ausgehärteten Materials wurde gemessen. Die zeitliche Änderung der kompressiven Stärke wurde unter den folgenden Bedingungen gemessen: unter Wasser bei 20°C, in verschmutztem Wasser in dem Gebiet, abgeschottet bei 20°C, und in Atmosphäre. Die Ergebnisse sind in 9 dargestellt.
  • Wie in 9 dargestellt ist, hatte die kompressive Starke des Flugasche enthaltenden Materials eine verbesserte kompressive Stärke im Vergleich zu dem Material, welches keine Flugasche enthielt. Zusätzlich, wobei die Aushärtreaktion des keine Flugasche enthaltenden Materials fast beendet war und die kompressive Stärke nach einem Jahr fast stabilisiert war, wurde die Aushärtreaktion des Flugasche enthaltenden Materials als noch im Gange befindlich gefunden, selbst nach einem Jahr, was impliziert, dass die kompressive Stärke weiter ansteigen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schwebe-Trenn-Vorrichtung
    10
    Behandlungstank-Hauptgehäuse
    10g
    Bodenabschnitt
    11
    Schaum-Überlaufanschluss
    12
    Auslass für Zirkulation
    13
    Einlass für Zirkulation
    14
    Wassereinlass
    15
    Abgang-Auffanganschluss
    18
    Absperrventil
    19
    Zirkulierpfad
    20
    Zirkuliermittel
    21
    Schäumeinrichtung
    21a
    Mikrobläschen-Erzeuger
    21b
    Luftzufuhr-Volumen-Steuerungsventil
    23
    Zirkulierpumpe
    30
    Überlaufmittel
    40
    Wasserzufuhrmittel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4210358 B [0010]
    • JP 2007-167825 A [0010]

Claims (20)

  1. Schwebe-Trennvorrichtung, umfassend: ein Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, zum Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, wobei Partikel von zu behandelnden Materialien aufgelöst sind; Zirkuliermittel zum Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit an einer Position geringer als das Flüssigkeits-Niveau des Behandlungstank-Hauptgehäuses und zum Zurückführen der Flüssigkeit zum Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses, wodurch die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert wird, während ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebildet wird; und eine Schäumeinrichtung zum Zuführen von Luftblasen zu der zu behandelnden Flüssigkeit von einem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses.
  2. Schwebe-Trennvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zirkuliermittel mit einem Zirkulierpfad ausgestattet ist, welcher mit dem oberen Abschnitt und dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses verbunden ist, wobei die Schäumeinrichtung auf dem Zirkulierpfad angeordnet ist, und wobei Luftblasen zu der behandelnden Flüssigkeit, welche auf dem Pfad fließt, zugeführt werden und dann die zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse zurückgeführt wird.
  3. Schwebe-Trennvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schäumeinrichtung in Reihe auf dem Zirkulierpfad angeordnet ist, und einen Pfad für die zu zirkulierende Flüssigkeit und einen Saug-Pfad gegenüber dem Pfad für die zu zirkulierende Flüssigkeit aufweist, und wobei Luftblasen als Ergebnis der von dem Saug-Pfad gesogenen Luft in die zu behandelnde Flüssigkeit gebildet werden, welche auf dem Pfad fließt.
  4. Schwebe-Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schäumeinrichtung in der Lage ist, Mikroblasen in das Behandlungstank-Hauptgehäuse zuzuführen.
  5. Schwebe-Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Einlass für Zirkulation zur Aufnahme der zu behandelnden Flüssigkeit von dem Zirkuliermittel am Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist, und der Einlass für Zirkulation in einer Weise angeordnet ist, dass die zu behandelnde Flüssigkeit zum Fliessen entlang der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebracht wird.
  6. Schwebe-Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Auslass für eine Zirkulation zum Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit in das Zirkuliermittel an dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angebracht ist, und wobei der Auslass zur Zirkulation derart angeordnet ist, so dass die zu behandelnde Flüssigkeit zum Herausfließen entlang der inneren Umfangsfläche des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebracht wird.
  7. Schwebe-Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Schaum-Überlaufmittel in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse angeordnet ist, und wobei das Schaum-Überlaufmittel einen sich verjüngenden Abschnitt umfasst, welcher sich nach oben hin verjüngt und an dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist und wobei ein Schaum-Überlaufanschluss an dem oberen Ende des sich verjüngenden Abschnitts angeordnet ist.
  8. Schwebe-Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Wasserbeimengungs-Mittel ausgestattet ist, und wobei das Niveau der zu behandelnden Flüssigkeit durch Beimengen von Wasser von dem Wasserbeimengungs-Mittel angepasst werden kann.
  9. Schwebe-Trennvorrichtung, umfassend: ein Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt; einen Auslass zur Zirkulation, welcher an dem oberen Abschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist; einen Einlass zur Zirkulation, welcher an dem Bodenabschnitt des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist; einen Zirkulierpfad, welcher mit dem Auslass zur Zirkulation und dem Einlass zur Zirkulation verbunden ist; eine Zirkulierpumpe, welche mittig auf dem Zirkulierpfad angeordnet ist; eine Schäumeinrichtung, welche in der Lage ist, Mikroblasen zu dem unteren Teil des Behandlungstanks zuzuführen; und einen Schaum-Überlaufanschluss, welcher an dem unteren Ende des Behandlungstank-Hauptgehäuses angeordnet ist, wobei, in einem Zustand, wo die zu behandelnde Flüssigkeit, welche Verunreinigungen enthält, in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gespeichert ist, wobei das Flüssigkeits-Niveau höher gehalten ist als der Auslass für die Zirkulation, wobei ein Teil einer zu behandelnden Flüssigkeit aus dem Auslass für die Zirkulation herausgeführt wird und durch den Einlass für die Zirkulation unter Verwendung des Zirkulierpfades und der Zirkulierungspumpe zurückgeführt wird; und wobei Luftblasen in die zu behandelnde Flüssigkeit von der Schäumeinrichtung eingeführt werden, um die Luftblasen in der zu behandelnden Flüssigkeit aufzulösen, während ein Wirbelstrom in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gebildet wird, wodurch Schäume in der Mitte des Wirbelstroms zum sich Sammeln gebracht werden, um aus dem Schaum-Überlauf-Anschluss zum Zwecke des Entfernens ausfließen, und wobei Abgänge mit Verunreinigungen aufgefangen werden, welche um die in den Schäumen enthaltene Menge an Verunreinigungen vermindert sind.
  10. Schwebe-Trenn-Verfahren, umfassend: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, welche Partikel von zu behandelnden Materialien enthält, welche darin aufgelöst sind, in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt; Entnehmen der zu behandelnden Flüssigkeit an einer Position niedriger als dem Flüssigkeits-Niveau und Zurückführen der Flüssigkeit zu dem Bodenabschnitt, wodurch die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert wird, während die Flüssigkeit zum Zurückführen zu dem Bodenabschnitt zum Fließen entlang der inneren Umfangsfläche des Bodenabschnitts gebracht wird, wodurch ein Wirbelstrom innerhalb des Behandlungstank-Hauptgehäuses gebildet wird; und Zuführen von Luftblasen zu der zirkulierten Flüssigkeit von dem unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses, wodurch eine erste in den Schäumen enthaltene Komponente von einer zweiten in der zu behandelnden Flüssigkeit enthaltene Komponente getrennt wird, wobei die zweite Komponente weniger zu Schweben tendiert als die erste Komponente.
  11. Schwebe-Trenn-Verfahren, umfassend: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, welche Verunreinigungen enthält, in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, wobei das Flüssigkeits-Niveau höher als ein Auslass für eine Zirkulation angeordnet ist; kontinuierliches Entnehmen eines Teiles der zu behandelnden Flüssigkeit von dem Auslass zur Zirkulation und Zurückführen der Flüssigkeit durch einen Einlass zur Zirkulation, welcher an dem Bodenabschnitt angeordnet ist, und zwar unter Verwendung einer Zirkulationspumpe, während Luftblasen in den unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses eingebracht werden, wodurch ein Wirbelstrom in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gebildet wird, wobei die Luftblasen innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit aufgelöst werden, Zulassen, dass sich Schäume in der Mitte des Wirbelstroms sammeln, um zum Zwecke der Entfernung überzulaufen, und Auffangen von Abgängen, welche Verunreinigungen enthalten, vermindert um die Menge enthalten in den Schäumen.
  12. Schwebe-Trenn-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei Wasser in das Behandlungstank-Hauptgehäuse hinzugefügt wird, während die Zirkulierungspumpe betrieben wird, nachdem das Überlaufen der Schäume beendet ist, um das Flüssigkeits-Niveau zu erhöhen, wodurch die in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse durch Überlaufen zurückgebliebenen Schäume entfernt werden.
  13. Schwebe-Trenn-Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Betrieb der Zirkulierpumpe gestoppt wird, nachdem der sich aus der Schwebe ergebende Überlauf der Schäume beendet ist, und wobei Wasser zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse hinzugefügt wird, um das Flüssigkeits-Niveau zu erhöhen, wodurch die in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse durch Überlaufen zurückgebliebenen Schäume entfernt werden.
  14. Schwebe-Trenn-Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Luftblasen der zu behandelnden Flüssigkeit zugeführt werden, welche dem Behandlungstank-Hauptgehäuse entnommen und zu dem Behandlungstank-Hauptgehäuse zurückgeführt wird.
  15. Schwebe-Trenn-Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei Mikroblasen in den Luftblasen enthalten sind, welche der zu behandelnden Flüssigkeit zugeführt werden.
  16. Schwebe-Trenn-Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei Partikel der zu behandelnden Materialien Flugasche sind, und die erste Komponente der Verunreinigung unverbrannter Kohlenstoff ist.
  17. Verfahren zur Herstellung einer Zementmischung durch Kneten der zweiten Komponente oder der Abgänge, welche durch das Schwebe-Trenn-Verfahren nach Anspruch 16 getrennt wurden, und zwar wenigstens bei Vorhandensein von Wasser.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Zementmischung durch Kneten wenigstens von Zement, Wasser, und einem Zusatzstoff, wobei die zweite Komponente oder die Abgänge, welche durch das Schwebe-Trenn-Verfahren nach Anspruch 16 getrennt wurden, wenigstens als Teil des Zusatzstoffes geknetet wird/werden.
  19. Verfahren zur Herstellung einer Betonmischung, umfassend: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, mit Partikeln von Materialien, welche darin gelöste zu trennende und zu entfernende Verunreinigungen enthalten, in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, wobei das Niveau der zu behandelnden Flüssigkeit höher als ein Auslass für eine Zirkulation angeordnet ist; Entnehmen eines Teiles der zu behandelnden Flüssigkeit von dem Auslass zur Zirkulation und Zurückführen der Flüssigkeit durch einen Einlass für Zirkulation an dem Bodenabschnitt unter Verwendung einer Zirkulationspumpe, während Luftblasen in den unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses eingebracht werden, wodurch ein Wirbelstrom in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gebildet wird, wobei Luftblasen innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit aufgelöst werden, wobei Schäume enthaltend Verunreinigungen in der Mitte des Wirbelstroms zum sich Sammeln gebracht werden, und die Schäume durch Überlaufen entfernt werden können; Auffangen von Abgängen, welche verminderte Verunreinigungen enthalten, welche in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse verblieben sind, und Anpassen einer Feuchtigkeit, wodurch Abgänge mit hoher Konzentration erzeugt worden sind; und Kneten mit Zement, Sand, Ballast, und Wasser, wobei die hoch-konzentrierten Abgänge als Zusatzstoff verwendet werden.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Mörtel-Mischung, umfassend: Speichern einer zu behandelnden Flüssigkeit, mit Partikeln von Materialien, welche darin gelöste zu trennende und zu entfernende Verunreinigungen enthalten, in einem Behandlungstank-Hauptgehäuse mit einem Bodenabschnitt, welcher sich nach unten hin verjüngt, wobei das Flüssigkeits-Niveau höher als ein Auslass für eine Zirkulation angeordnet ist; Entnehmen eines Teiles der zu behandelnden Flüssigkeit von dem Auslass zur Zirkulation und Zurückführen der Flüssigkeit durch einen Einlass für Zirkulation an dem Bodenabschnitt unter Verwendung einer Zirkulationspumpe, während Luftblasen in den unteren Teil des Behandlungstank-Hauptgehäuses eingebracht werden, wodurch ein Wirbelstrom in der zu behandelnden Flüssigkeit enthalten in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse gebildet wird, wobei Luftblasen innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit aufgelöst werden, wobei Schäume enthaltend Verunreinigungen in der Mitte des Wirbelstroms zum sich Sammeln gebracht werden, und die Schäume durch Überlaufen entfernt werden können; Auffangen von Abgängen, welche verminderte Verunreinigungen enthalten, welche in dem Behandlungstank-Hauptgehäuse verblieben sind, und Anpassen einer Feuchtigkeit, wodurch Abgänge mit hoher Konzentration erzeugt werden; und Kneten mit Zement, Sand, Ballast, und Wasser, wobei die hoch-konzentrierten Abgänge als Zusatzstoff verwendet werden.
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