JP2002058912A - 旋回流式凝集分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滞留時間の長い沈降分離槽が不要で、一つの
槽内でフロックの形成とフロックの分離を同時に行える
旋回流式凝集分離装置を提供する。 【解決手段】 原水と凝集剤とが混和した混和液を導入
する凝集分離槽２内には上部分離域２ａと下部凝集域２
ｂとに区分する多孔部材４が配設されている。上部分離
域２ａには分離水を導出する処理水取出部８が配置され
ている。下部凝集域２ｂには旋回流Ａを発生させる放射
流型の撹拌翼５が配設されている。多孔部材４の下面中
央部には旋回流Ａを下向流Ｂに変換する案内板６が立設
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、凝集沈殿処理な
どの凝集フロック形成および凝集フロック（固）と分離
液（液）との分離に用いられる水処理プロセスや化学プ
ロセス等の凝集分離技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の凝集沈殿装置は、原水である被処
理水に凝集剤を混和し、この混和液を撹拌して凝集させ
フロック群（凝集フロック）を形成・成長させ、混和液
から凝集フロックを沈降分離させて清澄な分離液（処理
水）を得るものであり、主として薬品混和槽、フロ
ック形成槽、沈降分離槽から構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の凝集沈殿装置では複雑なプロセスとなり、加
えて各槽に大きな敷地面積が必要となる。とくに、沈殿
分離槽では十分に凝集フロックを沈降分離させるために
長い滞留時間が必要で、大きな沈殿池を設けなければな
らないという課題があった。また、各槽には多くの付帯
設備が設けられているため、建設コストが高いばかり
か、運転管理が煩雑になるという課題もあった。さら
に、流入水量が増加すると沈殿池で凝集フロック（ピン
フロックなど）が流出するため、安定した処理水質を得
ることができなくなるという課題もあった。

【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、滞留時間が長くとれる別途独立し
た広大な沈殿分離槽を必要とせず、混和液を撹拌して凝
集フロックを形成・成長させると共に形成・成長した凝
集フロックを確実に分離することができ、また流入水量
の変動に対応でき、さらに安価で省スペース型の凝集分
離装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る旋回流式
凝集分離装置は、被処理液と凝集剤とが混和した混和液
を導入する混和液導入手段および導入した混和液を攪拌
する旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域
に連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分
離水導出手段を有する上部分離域と、複数の貫通孔を有
し、且つ下部凝集域と上部凝集域との間に設けられた多
孔部材と、多孔部材下面および／または下部凝集域底部
に設けられた鉛直流形成手段と備えたことを特徴とする
ものである。

【０００６】この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、
旋回流形成手段を、下部凝集域内に水平方向に周回する
旋回流を形成させる一枚または二枚以上の攪拌羽根を有
する放射流型攪拌翼としたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、
鉛直流形成手段を、下部凝集域内の旋回流を鉛直流に変
換する一枚または二枚以上の案内板としたことを特徴と
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による旋
回流式凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図２は
図１の平面図であり、図３は図１および図２の斜視図で
ある。図において１は旋回流式凝集分離装置（以下、単
に凝集分離装置という）である。凝集分離装置１は、有
底略筒状の凝集分離槽２と、この凝集分離槽２に連結さ
れかつ凝集分離槽２内に原水と凝集剤や凝集助剤等との
混和液を供給し混和するための混和槽３とから概略構成
されている。

【０００９】凝集分離槽２には、この凝集分離槽２内を
上部分離域２ａと下部凝集域２ｂとに区分する多孔部材
４が設けられている。下部凝集域２ｂ内には凝集分離槽
２の上部から垂下され主に水平方向に旋回流Ａを形成す
る攪拌翼（旋回流形成手段）５と、多孔部材４の下面中
央部に立設されて撹拌翼５により生じた旋回流Ａを下向
流（下方向の鉛直流）Ｂに変換する案内板（鉛直流形成
手段）６と、凝集汚泥（凝集フロック）等の沈降性物質
を装置外に排出するスラッジ取出部７とが設けられてい
る。ここで、上述の旋回流Ａとは、攪拌翼５の回転によ
り下部凝集域２ｂ内に形成される流れであって、主に下
部凝集域２ｂ内を水平方向に周回する流れをいう。ま
た、上部分離域２ａには多孔部材４を通過し凝集フロッ
クが分離された清澄な分離水を処理水として溢流させて
排出する処理水取出部（分離水導出手段）８と、分離水
中に残留する微細なフロック（ピンフロック）の沈降を
促進する沈降促進部材９とが設けられている。

【００１０】凝集分離槽２の水平断面は、下部凝集域２
ｂにおいて攪拌翼５の回転により主に水平方向に周回す
る旋回流Ａが形成されるために、その旋回流Ａが凝集分
離槽２内で確実に形成・維持され易いように円形とされ
ているが、例えば正八角形、正六角形などの点対称の水
平断面を有していれば，特に制限はない。

【００１１】混和槽３は、凝集分離槽２の底部近傍（下
部凝集域２ｂ）に混和液導入部３ａを介して連結されて
いる。混和槽３内には原水（被処理液）と凝集剤とを急
速に攪拌して混和するための撹拌羽根１０が垂下状態で
設けられている。この実施の形態１では、混和槽３を凝
集分離槽２に隣接させて連結したが、混和槽３を省略し
て下部凝集域２ｂに直結する原水の配管に凝集剤を添加
して、配管内で混和液を調製してもよい（ラインミキシ
ング）。また、混和液導入部３ａは、図２に示すように
略円筒状の凝集分離槽２の壁部から下部凝集域２ｂの内
壁面に沿って水平方向に混和液を導入するように連通し
ており、これは導入される混和液が下部凝集域２ｂ内で
旋回流Ａを形成させるためであり（旋回流形成手段）、
また攪拌翼５と併用することによりさらに旋回流の形成
・維持の効率アップを図るものである。

【００１２】ここで、凝集分離に用いられる凝集助剤と
しては、例えば合成高分子凝集剤、天然高分子凝集剤、
無機化合物、砂等の無機鉱物、金属等を挙げることがで
き、適宜選択されるものであり、これらに限定されるも
のではない。原水に対する凝集助剤の添加方法として
は、素早く均一に分散させる手法が採用され、例えば凝
集助剤自体をスラリーや溶液状態にして原水に添加する
手法、粒子状の凝集助剤を乾燥状態のまま原水に添加す
る手法などを挙げることができる。また、混和槽３内や
下部凝集域２ｂ内への添加位置で添加手法を区別する
と、混和槽３等への流入口近傍に凝集助剤を添加する手
法、混和槽３内等へ均一に分散させて添加する手法、混
和槽３内等の流速の早い箇所に凝集助剤を添加する手
法、滞留時間ごとに段階的に分けて凝集助剤を添加する
手法等を適宜選択することができる。なお、混和槽３内
に導入される原水に対しては、導入過程でライン注入あ
るいはラインミキシングすることにより、凝集剤はもと
より凝集助剤やｐＨ調整剤の添加を行ってもよい。

【００１３】多孔部材４は、混和液若しくは凝集フロッ
クが分離した分離水の通過を妨げない複数の貫通孔を有
し、下部凝集域２ｂの流動が上部分離域２ａに概ね及ば
ないように両域を区分する平板のものである。この多孔
部材４としては、例えば金網、パンチングプレート、エ
キスパンドメタル、特殊多孔板、薄板状や粒状の充填層
等を用いることができる。また、多孔部材４は、撹拌翼
５が位置する下部凝集域２ｂと処理水取出部８が位置す
る上部分離域２ａとの間で凝集分離槽２を上下に分割す
るように水平に設置される。なお、多孔部材４のうち、
案内板６が立設された部分には旋回流Ａを下向流に変換
させる際に、上向流が形成されるのを阻止するため、ま
た内壁近傍の部分には内壁に沿って上昇する上向流を阻
止するために、上記貫通孔を設けない無孔部を設ける
か、止水部材１１を図１および図２に示すように設ける
ことが望ましい。

【００１４】一般に攪拌翼は単数の攪拌羽根または複数
の攪拌羽根を備えており、この攪拌翼５が一本の軸に固
定され駆動手段（図示せず）を有するものが攪拌機（攪
拌装置）である。なお、攪拌翼は一本の軸に複数設けら
れることもできる（多段型）。この実施の形態１におけ
る撹拌翼５の形状は図１に示すように下部凝集域２ｂ内
において主に水平方向の旋回流Ａを形成する放射流型で
ある。この放射流型の攪拌翼は一般に平板な攪拌羽根が
回転することにより、水平方向に水流が放射状に吐出
し、主に水平方向に周回するを形成する形状を有してい
る。攪拌翼５には、図２に示すように４枚の羽根が回転
軸に放射状になるように配置されているが、翼の数は少
なくとも１段あればよく、その段数に制限はない。ま
た、攪拌翼５の羽根の枚数は限定されたものではない。
下部凝集域２ｂ内に設けられた撹拌翼５の設置位置は多
孔部材４と凝集分離槽２の底部との間とされ、凝集分離
槽２の内部形状や案内板６の設置位置等に応じて上部、
中部および下部のうちから適宜設定される。撹拌翼５の
回転数は駆動装置（図示せず）の制御により混和液中に
形成される凝集フロックの物性を考慮して形成した凝集
フロックを撹拌により破壊しない程度に緩やかであり、
かつ凝集フロックの分離に必要な水平方向の慣性力を与
える水平方向の旋回流Ａを形成するのに十分な程度の範
囲で適宜変更可能である。撹拌翼５の形状としては、全
ての形状の翼を使用できるが、旋回流を効率良く発生さ
せるためには公知のパドル型、特殊パドル型、標準ラス
トン型、タービン型等の水平流を吐出できる放射流型を
用いる方がよい。撹拌翼５により下部凝集域２ｂ内で理
想的な撹拌状態を得るためには、下部凝集域２ｂの内径
をＬとし、撹拌翼５の径をＤとすると、比Ｄ／Ｌ＝０．
３〜０．７の範囲を満たすように両者の寸法が設定され
る。なお、凝集分離槽２の形状などの都合により、攪拌
翼５を設置できない場合には、下部凝集域２ｂ内に水平
方向の流れを作ることができる噴流装置（サーキュレー
ター等）を設置してもよい。さらに、前述した混和液を
下部凝集域２ｂの内壁面に沿って水平方向に導入するこ
とで、下部凝集域２ｂ内に十分な旋回流を形成すること
ができるのであれば、これが旋回流形成手段に成り得る
ため、とくに他の装置類は要しない。要は、下部凝集域
２ｂ内に水平方向に周回する旋回流を形成し凝集フロッ
クに水平方向の慣性力を与えることができるものであれ
ばよい。なお、必要に応じて各種の旋回流形成手段を組
み合わせて用いてもよい。

【００１５】案内板６は、図１に示すように多孔部材４
の下面に垂下状態で設置され、図２に示すように多孔部
材４の中心部を中心にして４枚の板が放射状に固定され
ており、これに衝突した旋回流Ａの一部を下方向の鉛直
流Ｂに変換するものである。因みに、案内板６は、実施
の形態２で後述されるように下部凝集域２ｂの底部に立
設する場合には、旋回流Ａの一部を上方向の鉛直流Ｂに
変換するものである。また、案内板６は正方形あるいは
矩形の平板状のものであるが、湾曲形状をなしていても
よい。なお、案内板６の枚数は少なくとも１枚あればよ
く、その枚数に制限はない。

【００１６】処理水取出部８としては凝集分離槽２の上
部分離域２ａ内の流動を均一にして集水する集水設備を
用いることができる。沈降促進部材９は、この凝集分離
装置１に必須の要素ではなく、必要に応じて設けられる
ものである。この沈降促進部材９を設ける場合には、所
定の離間距離をもって複数の平行板を組み合わせたパラ
レルプレート、所定の離間距離をもって複数の波板を組
み合わせたコルゲーテッドプレート等の傾斜板、複数の
円管や角管を組み合わせた沈降管、支持材や枠組中に短
管や粒状担体を充填して分離面積を増大させて分離効果
を上げる充填層、多孔板、邪魔板またはスクリーン等の
整流材などを用いることができるが、上部分離域２ａ内
を上昇する分離水中に残留するピンフロック等の沈降性
物質の沈降を促進するものであれば、特に制限されるも
のではない。なお、傾斜板や沈降管は上部分離域２ａ内
にそのまま設置してもよく、また支持材で支持して設置
してもよい。

【００１７】このような構成の凝集分離槽２内における
凝集および分離について説明する。まず、従来の凝集沈
殿処理装置において大きな敷地面積を要する沈降分離槽
を省略するためには、原水と凝集剤が混和する混和液を
攪拌してフロックを形成させると共にその形成された凝
集フロックを何らかの手法により分離して清澄な分離水
を得る必要がある。凝集沈殿処理装置におけるフロック
形成槽内での流れは、凝集操作に最適な撹拌吐出流量
（Ｑ_ｄ）、撹拌吐出流量Ｑ_ｄに伴う同伴流量（Ｑ_ｂ）
および原水流量（Ｑ_０）が基本になる。ここで、撹拌
に関する量Ｑ _ｄ＋Ｑ_ｂ＝Ｑ_ｃとすれば、これは撹拌によ
る槽の循環流量（Ｑ_ｃ）となる。従って、フロック形成
槽内の流れの総和はＱ_ｃ＋Ｑ_０となり、槽内の平均液流
速を代表する指標は（Ｑ_ｃ＋Ｑ_０）／Ａ_ｆ＝Ｖ_ａとな
る。ここで、Ａ_ｆはフロック形成槽の水平断面積であ
る。即ち、この流れ（平均流速Ｖ_ａ）により最適な凝集
フロックが形成されるわけである。

【００１８】一方、形成された凝集フロック群を効率よ
く分離するためには、このＶ_ａをできる限り小さくする
ことが有効である。しかし、ここで、Ｑ_０は原水の流入
量で、Ａ_ｆはフロック形成槽の断面積であるから、それ
ぞれ定数である。従って、Ｖ _ａはＱ_ｃを０（零）に近づ
ければ近づけるほど小さくなる。そこで、上述のフロッ
ク形成槽でＱ_ｃを０に近づけるためには、Ｑ_ｃの流れを
阻害する不連続面を形成すればよい。そこで、本発明で
は、水は通過するが、流動を阻害する多孔部材４を用い
て凝集分離槽２を下部凝集域２ｂと上部分離域２ａとに
分割したわけである。

【００１９】さて、ここで、Ｑ_ｃが略０になった場合、
フロック形成槽内の平均液流速度（即ち、平均上昇速
度）はＶ_ａ＝Ｑ_０／Ａ_ｆ＝Ｖ_Ｌとなる。従って、上昇速
度Ｖ_Ｌより小さな沈降速度をもつフロック群は処理水と
共に溢流することになる。しかし、ここで、上昇速度Ｖ
_Ｌで上昇する液に上昇速度Ｖ_Ｌよりかなり速い速度で水
平方向の旋回流Ａを与えれば上昇速度Ｖ_Ｌよりも沈降速
度が小さな凝集フロック群でも旋回流Ａに乗って移動
し、その慣性力により上昇流Ｃに同伴しにくくなり、さ
らに下向流Ｂを与えることにより下方向の力を受ける。
そのために、上昇速度Ｖ_Ｌよりも小さい沈降速度のフロ
ック群でも分離することが可能となる。なお、上述の一
般のフロック形成槽がこの発明においては凝集分離槽に
相当する。

【００２０】次に動作について説明する。まず、沈降性
物質を含む原水は混和槽３内に一定の流量で導入され
る。混和槽３内において、原水に凝集剤が添加され、必
要に応じてｐＨ調整剤も添加され、撹拌羽根１０により
急激に混和される。これにより、原水中には微細なフロ
ックが形成される。この場合、必要に応じて凝集核とな
る砂等の沈降促進材や高分子凝集剤などの凝集助剤を添
加してもよい。

【００２１】混和槽３内で上述のように前処理された原
水である混和液は、混和液導入部３ａから下部凝集域２
ｂ内の内壁面に沿って水平方向に導入されると共に、攪
拌翼５の回転により下部凝集域２ｂ内に水平方向に周回
する旋回流Ａが形成される。そして、必要に応じて高分
子凝集剤等を添加して下部凝集域２ｂ内の適切な攪拌混
合により、混和液中のフロックを大きく成長させる。こ
のとき、下部凝集域２ｂ内では、凝集フロックを含む混
和液が攪拌混合されているが、多孔部材４近傍の領域に
は図１に示すように不安定であるが濃度界面Ｆが形成さ
れる。そのため、濃度界面Ｆの上部は撹拌吐出流量（Ｑ
_ｄ）による影響がいくぶん緩和される。その濃度界面Ｆ
の上部に多孔部材４が凝集分離槽２内を上下に分割する
ように水平に配置されているので、その多孔部材４の阻
害作用により多孔部材４の上側の上部分離域２ａにおい
ては撹拌翼５による撹拌の影響のほとんどない均一な上
昇流Ｃが形成される。他方、下部凝集域２ｂ内では放射
流型の撹拌翼５の回転により内壁面に沿って水平方向に
周回する旋回流Ａが形成されると同時に、この旋回流Ａ
の一部が案内板６により、攪拌翼５の回転軸心に沿って
下向する下向流Ｂが形成される。この下向流Ｂは、旋回
流Ａにより与えられた慣性力により上昇流Ｃに同伴しに
くくなっている凝集フロック群に対して下方向の力を与
えるものであり、この下向流Ｂにより上昇流Ｃから分離
しようとする凝集フロック群は効率よく分離される。

【００２２】このように分離された凝集フロック群は下
部凝集域２ｂ内に残存して濃縮され凝集フロック濃度が
高くなるため、適宜、スラッジとして下部凝集域２ｂの
底部等に設けられたスラッジ取出部７から直接外部に引
き抜く。場合によっては、引抜前に攪拌翼５を一時的に
停止させて凝集フロックを底部に沈殿させ、沈殿した高
濃度化した凝集スラッジを引抜いてもよい。なお、沈降
促進材として砂を用いた場合には、引き抜いた凝集スラ
ッジから砂を分離し、その砂を混和槽３内や下部凝集域
２ｂ内に戻して再利用することができる。なお、砂と凝
集スラッジの分離にはいろいろな分離装置が考えられる
が、一例として湿式サイクロン等が用いられる。

【００２３】一方、凝集フロックが分離した分離液は上
昇流Ｃに乗って上部分離域２ａを通過して処理水取出部
８から溢流する。その際に、上部分離域２ａ内に設けた
傾斜板等の沈降促進部材９を利用することにより、上昇
流Ｃに同伴してきたピンフロックなどを沈降除去でき、
さらに上質の処理水を得ることができる。

【００２４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、旋回流形成手段としての攪拌翼５等を設けたことに
より、上昇速度より大きい流速の水平方向の旋回流Ａを
物理的（機械的）に形成し、流入する混和液中の凝集フ
ロックに慣性力を与え、これにより凝集フロックが上昇
流Ｃに同伴して上昇するのを妨げることができる。ま
た、上昇流Ｃの存在により、凝集フロックは少なからず
上方向への力を受けるが、鉛直流形成手段としての案内
板６を設けたことにより、旋回流Ａの一部を回転軸心に
沿った下向流Ｂに変換され、この下向流Ｂにより混和液
中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、
重力沈殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時
間で効率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液
分離することができる。因みに、従来の凝集沈殿装置に
おける滞留時間が６０〜１２０分間であったのに対し、
この実施の形態１に係る凝集分離装置では、その滞留時
間を３〜６分間と大幅に減少させることができた。な
お、従来の凝集沈殿装置において必須であった敷地面積
の大きい沈降分離槽を省略できたことにより、レーキ等
の集泥機が不用になり、メンテナンスが容易になり、電
気代等も節約することができる。

【００２５】この実施の形態１では、凝集フロックを重
力沈降による分離に委ねるのではなく、慣性力を積極的
に利用して分離するため、沈降速度の大きな凝集フロッ
クの形成を必須とせず、ある程度の沈降速度をもつフロ
ックであれば分離できるので、凝集剤等の薬品や凝集助
剤としての沈降促進材のみならず敷地面積や処理時間の
節約もできる。さらに、案内板６により無動力で鉛直流
（下向流）Ｂを形成することができると共に、攪拌翼５
は旋回流Ａを形成させるために駆動させればよいので、
攪拌翼５の回転速度を低くでき、また強大な装置が不要
である。この点でも省エネルギ、省コストに有効であ
る。

【００２６】この実施の形態１では、多孔部材４、旋回
流形成手段としての攪拌翼５および鉛直流形成手段とし
ての案内板６を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置
に比べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることが
できるので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さく
でき、建設費も安価にすることができる。

【００２７】この実施の形態１では、旋回流形成手段と
しての攪拌翼５の回転数を変更可能としたことにより、
混和液中の凝集フロックの物性に適応した回転数を選べ
ば、同一の装置でも、混和液の性状、流入水量、濃度お
よび水質等の変動に適応して処理することができる。

【００２８】この実施の形態１では、下部凝集域２ｂ内
を撹拌翼５で緩やかに流動させることができるので、下
部凝集域２ｂ内で流動する凝集フロックを破壊させるこ
となく、安定して確実に形成・成長させることができ
る。

【００２９】なお、この実施の形態１では、下部凝集域
２ｂの底部にスラッジ取出部７を設けたが、さらに必要
に応じて下部凝集域２ｂ内の側面に凝集スラッジ等の沈
降性物質を重力により沈殿させて濃縮し、その凝集スラ
ッジを装置外に排出する沈殿スラッジ取出部（図示せ
ず）を設けてもよい。また、下部凝集域２ｂに凝集助剤
注入手段（図示せず）を設けてもよい。この凝集助剤注
入手段から注入される凝集助剤としては高分子凝集剤や
砂等の無機材料を挙げることができるが、これに限定さ
れるものではない。また、この実施の形態１では、凝集
分離槽２の底部（下部凝集域２ｂ）を平坦面としたが、
円錐形状等としてもよい。

【００３０】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図
５は図４の平面図であり、図６は図４および図５の斜視
図である。この実施の形態２の構成要素のうち実施の形
態１の構成要素と共通するものについては同一符号を付
し、その部分の説明を省略する。

【００３１】この実施の形態２の特徴は、案内板６を下
部凝集域２ｂの底部に立設し、この案内板６と多孔部材
４との間に攪拌翼５が配設されている。この実施の形態
２では、図６に示すように、凝集分離槽２の下部凝集域
２ｂの上方に位置する撹拌翼５により生じた水平方向の
旋回流Ａが下部凝集域２ｂの底部に立設した案内板６に
より、撹拌翼５の回転軸心に沿って上昇する上昇流Ｂ’
（上方向の鉛直流）が形成されるが、撹拌翼５の回転に
より多孔部材４の下面近傍の下部凝集域２ｂ内を多孔部
材４の周縁部へ向けて送り出され下部凝集域２ｂの内周
壁面に沿って下向流Ｂ（下方向の鉛直流）により混和液
中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、
固液分離の効率化を図ることができる。また、上昇流
Ｂ’により下部凝集域２ｂの底部付近を鉛直方向にも十
分に攪拌混合でき、凝集フロックの沈降堆積を防止する
ことができる。

【００３２】なお、沈降促進材として砂等の無機材料を
用いた場合には、スラッジ取出部７から引き抜いた砂を
湿式サイクロン等の遠心分離装置で回収して再度混和槽
３内や下部凝集域２ｂ内に供給することで、沈降促進材
を有効に利用し節約することができる。

【００３３】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、凝集分離槽２の底部に立設した案内板６により攪拌
翼５の回転軸に沿って上昇流Ｂ’（上方向の鉛直流）を
形成し、これにより多孔部材４の周縁部付近では下向流
Ｂ（下方向の鉛直流）を形成できるので、これにより凝
集フロックに下方向への力を与えることができ、重力沈
殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時間で効
率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液分離す
ることができ、また凝集フロックの下部凝集域２ｂ底部
への沈降堆積を防止することができる。

【００３４】この実施の形態２では、上部分離域２ａに
実施の形態１における沈降促進部材（図示せず）を設け
ていないが、必要に応じて設けてもよい。また、この実
施の形態２では、下部凝集域２ｂにスラッジ取出部（図
示せず）を設けていないが、必要に応じて設けてもよ
い。なお、これまでは、凝集分離処理について説明して
きたが、この発明はこれ以外に凝集剤添加型活性汚泥処
理における固液分離や汚泥処理における汚泥濃縮等にも
用いることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、多孔部材および旋回流形成手段を設けたことによ
り、少ない撹拌動力で下部凝集域を効率よく撹拌して所
望の旋回流を形成し、これにより凝集フロックに対して
水平方向の慣性力を与えることで凝集フロックが上昇流
に同伴して上昇するのを妨げることができると共に、鉛
直流形成手段を設けたことにより、上記旋回流から下向
流を形成し、この下向流を利用して凝集フロックに下方
向への力を与えることで、従来の凝集沈殿装置における
重力沈殿による固液分離と比べて短い滞留時間で効率よ
く固液分離を行うことができる。因みに、従来の凝集沈
殿装置における滞留時間が６０〜１２０分間であったの
に対し、この発明に係る凝集分離装置では、その滞留時
間が３〜６分間と大幅に減少させることができる。な
お、従来の敷地面積の大きい沈降分離槽を省略できたこ
とにより、レーキ等の集泥機が不用になり、またその他
の付帯設備も省略できるため、メンテナンスが容易にな
り、電気代も含め処理コストを低減することができる。

【００３６】この発明によれば、重力沈降による分離に
委ねるのではなく、慣性力を積極的に利用して分離する
ため、沈降速度の大きな凝集フロックの形成を必須とせ
ず、ある程度の沈降速度をもつフロックであれば分離で
きるので、凝集剤等の薬品や沈降促進材のみならず、敷
地面積や処理時間の節約もできる。さらに、鉛直流形成
手段としての案内板により無動力で鉛直流を形成するこ
とができるので、攪拌翼は旋回流を形成するために駆動
させればよいので、回転速度を低くでき、強大な装置も
不要である。この点でも省エネルギ、省コストに有効で
ある。

【００３７】この発明によれば、多孔部材および旋回流
形成手段を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置に比
べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることができ
るので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さくで
き、建設費も安価にすることができる。

【００３８】この発明によれば、凝集分離槽の上部分離
域に沈降促進部材を設けたことにより、多孔部材を通過
し上昇するピンフロックを速やかに沈降させることがで
きるので、分離効率を向上させることができ、さらに上
質の処理水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による凝集分離装置の
構成を示す断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１および図２の斜視図である。

【図４】この発明の実施の形態２による凝集分離装置の
構成を示す断面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】図４および図５の斜視図である。

【符号の説明】

１ 凝集分離装置（旋回流式凝集分離装置） ２ 凝集分離槽 ２ａ 上部分離域 ２ｂ 下部凝集域 ３ 混和槽 ４ 多孔部材 ５ 攪拌翼（旋回流形成手段） ６ 案内板（鉛直流形成手段） ７ スラッジ取出部 ８ 処理水取出部（分離水導出手段） ９ 沈降促進部材 １０ 撹拌羽根 １１ 止水部材または無孔部 Ａ 旋回流 Ｂ，Ｂ’ 鉛直流 Ｃ 上昇流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有田 強 東京都港区芝浦三丁目６番18号 株式会社 西原環境衛生研究所内 (72)発明者 広田 薫 東京都港区芝浦三丁目６番18号 株式会社 西原環境衛生研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理液と凝集剤とが混和した混和液を
   導入する混和液導入手段および導入した混和液を攪拌す
   る旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域に
   連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分離
   水導出手段を有する上部分離域と、複数の貫通孔を有
   し、且つ下部凝集域と上部凝集域との間に設けられた多
   孔部材と、多孔部材下面および／または下部凝集域底部
   に設けられた鉛直流形成手段と備えたことを特徴とする
   旋回流式凝集分離装置。
2. 【請求項２】 旋回流形成手段は、下部凝集域内に水平
   方向に周回する旋回流を形成させる一枚または二枚以上
   の攪拌羽根を有する放射流型攪拌翼であることを特徴と
   する請求項１記載の旋回流式凝集分離装置。
3. 【請求項３】 鉛直流形成手段は、下部凝集域内の旋回
   流を鉛直流に変換する一枚または二枚以上の案内板であ
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の旋回
   流式凝集分離装置。