JP2002263696A - 洗浄処理装置 - Google Patents
洗浄処理装置Info
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
留させることなく循環する洗浄経路に乗せて洗浄効率を
高めることができる洗浄処理装置を提供する。 【解決手段】 装置本体たる処理槽2は、し渣および/
または汚砂を含む汚水24を槽内に導入する手段と、槽
内の汚水を排出する手段と、洗浄水供給手段と、洗浄済
みの砂泥を排出する手段とを備えるとともに、処理槽内
には、同処理槽に導入されたものがエアーおよび/また
は水の上昇力発生手段により複数個の分離促進ピース3
8とともに上昇する接触浮上路25が縦向きに伸びるよ
うに形成されるとともに、同処理槽内には、接触浮上路
内での上昇流が分離促進ピース38とともに再び接触浮
上路の下端に導入され接触浮上路とともに循環路を形成
する沈降路37が形成されており、導入される汚水から
分離浮上した分離浮上物が槽外に取り出される一方分離
浮上物が分離され洗浄処理を受けた砂泥が外部に排出さ
れるように構成された洗浄処理装置である。
Description
関する。
同沈砂池では、河川や一般家庭等からの汚水が導入さ
れ、そこで、し渣を掻き揚げるとともに、沈澱した汚砂
をポンプアップして処理する。
したり再利用したりするのであるが、そのままではその
中に有機固形物類が多量に付着・混在しているため、そ
のまま廃棄すると広い廃棄場所が必要になったり、前記
再利用をするにしても、コンクリートに割れが発生する
等の問題が出てくる。そのため、汚砂をドラムスクリー
ン等により粉砕しながら焼却処分することにより有機固
形物を微細化して前記のような問題が発生しないように
しているが、同方式は前記問題を解決するには今一つ有
効でない。
らは本出願に先立って前記問題を解決する有効な洗浄処
理装置を開発し提案した。同装置は、処理槽を備え、同
処理槽内の下端にXゾーンを構成してこのXゾーンから
その上方に横断状に配した格子型の制御材の目を通じて
制御材の上方に汚砂を含む汚水を導入するようにすると
ともに、その汚水を縦向きの浮上用パイプ内に導いて接
触洗浄用の小球状分離促進ピースとともに圧エアーで上
昇させたあと下降させて浮上用パイプの下端に誘導して
再度浮上用パイプ内に導くようにして、こうした循環に
より汚砂を洗浄処理して最終的に下方から抜き出す一
方、浮上したスカムについては別ルートで排出するよう
に構成したものである。尚、洗浄処理にあたっては、導
入した汚水を一旦抜き去ったあと洗浄用の浄水を投入し
て前記循環運動を行うものである。また、前記制御材
は、格子状等のもので前記分離促進ピースが軌道外のX
ゾーンにまで落ち込まないようにするためのものであ
る。しかし、浮上用パイプの下端は、制御材より上方に
開口しており、従って、同下端開口は、導入された汚砂
や循環途上の汚砂などが下降してくるXゾーンとは制御
材を介して隔てており、その結果、下端開口に作用する
吸い上げ力はそのままではXゾーン内の汚砂に作用しに
くい。そのため、Xゾーンの下部にエアーを噴出して汚
砂を噴き揚げるようにはしているが、Xゾーンの広さも
あって積極的に汚砂を吸い上げることができなかったの
が実情である。
れたもので、その目的とするところは、処理槽の底部の
し渣および/または汚砂を滞留させることなく循環する
洗浄経路に乗せて洗浄効率を高めることができる洗浄処
理装置を提供することにある。
め、請求項1記載の発明は、装置本体たる処理槽は、し
渣および/または汚砂を含む汚水を槽内に導入する手段
と、槽内の汚水を排出する手段と、洗浄水供給手段と、
洗浄済みの砂泥を排出する手段とを備えるとともに、処
理槽内には、同処理槽に導入されたものがエアーおよび
/または水の上昇力発生手段により複数個の分離促進ピ
ースとともに上昇する接触浮上路が縦向きに伸びるよう
に形成されるとともに、同処理槽内には、接触浮上路内
での上昇流が分離促進ピースとともに再び接触浮上路の
下端に導入され接触浮上路とともに循環路を形成する沈
降路が形成されており、導入される汚水から分離浮上し
た分離浮上物が槽外に取り出される一方分離浮上物が分
離され洗浄処理を受けた砂泥が外部に排出されるように
構成された洗浄処理装置であって、前記処理槽の下部内
には、同下部に下降してくるし渣および/または汚砂を
上昇流発生手段により吸い上げ前記接触浮上路内に導入
する浮上促進用流路が設けられていることを特徴とす
る。
てこの発明を詳細に説明する。図1ないし図6は、この
発明の一実施形態を示し、この実施形態において1は、
洗浄処理装置で、同装置1は、図示しない架台を備えて
下方の設置基盤上に固定設置されている。洗浄処理装置
は、処理槽2を備え、同処理槽2は、基本的に矩形体
で、上部は四角な筒体で下部は逆四角錐状になってい
る。勿論、円筒形等他の幾何学形状を採用することもあ
る。
え、同蓋体3の略中央には、通筒4が突設されてその上
端に脱着自在な上蓋5が取り付けられている。これら蓋
体3や上蓋5には適宜にリブ6…が付設されている。
ーに接続されて一般家庭等から排出される汚物などによ
る有機固形物類や河川等から導かれる砂泥などを含む汚
水を矢印のように導入するためのものである。尚、一般
的に言うし渣はここで除かれている。すなわち、図5に
おいて9は最初沈澱池前に設置された汚水沈砂池、10
は同汚水沈砂池9の次段階に設けられた汚水ポンプ井
で、これらには汚水流入ゲート11や自動除塵機12さ
らに汚水流出ゲート13や汚水ポンプ14等が設けられ
ており、汚水沈砂池9の汚水流出ゲート13前には、揚
砂ポンプ15が設置されて、同ポンプ15からは、有機
固形物類等が付着・混在する汚砂を含む汚水がポンプア
ップされて前記流入パイプ8を通じて処理槽2内に矢印
Aの経路で導入されるようになっている。
の汚砂混じりの汚水を下向きに導くための通路で、縦向
きの誘導板18と処理槽2内壁との間で形成されてい
る。同誘導板18は、エキスパンドメタルでなるが、通
常の孔無しSUS板やパンチングメタル、格子板等でも
よく、一方、同板18を省略することもある。誘導板1
8の下端には、導入路17を連通状に残すようにして処
理槽2の下部を横断する多孔状制御材19が設けられて
いる。
合わせるとともに下端に切断部19aを形成して汚水に
含まれる樹脂フィルム片や繊維状のものが上方へ引き込
まれる際に更に微細に切断されるようにしてある。同切
断部19aは、図1では同帯板の一方向に向くものの下
端を斜め45度に鋭利化して形成されているが、これに
直交する帯板を含め全ての帯板に切断部19aを形成し
たり、図1の紙面に直交する向きの帯板をそれ以外のも
のより下向きに突設し、その突出個所に切断部19aを
形成したりしてもよい。
後述する分離促進ピースが下方に抜け落ちない大きさに
なっている。導入された汚砂混じりの汚水のうち汚砂
は、この多孔状制御材19の下方のXゾーン内に沈降し
て一時溜められる。Xゾーンの下端部は洗浄された砂泥
排出口20になっている。この排出口20を介して下部
エアー供給口21が図2に示すように設けられている。
この供給口21は水噴射口にしたり、エアー及び水の双
方を噴射可能にすることもできる。
処理槽2内の前記導入路17の残る空間を略2分するよ
うに縦向きに区画状に固定されている。制御板23は、
汚砂や砂泥及び後述する分離促進ピース等が図1の右方
へゆくのを阻止し有機固形物類だけを右側に誘導して集
めるような板として機能する。従って、導入された汚水
24の水面よりも上端が低くされ下端は有機固形物類が
浮上してゆくように間隔をおいて区画状に設けられてい
るとともに、図示のように横向きのスリット23a…を
上下複数段に形成して有機固形物類の通過を許すように
したり、あるいは制御板23それ自体を網や格子状材、
パンチングメタル、エキスパンドメタル等で形成したり
する。また、制御板23の上半部のみを多孔状にし下部
は孔無しの板材で形成したり、その逆にしたりすること
もできる。制御板は、仮想線のような右斜め上がりの横
桟状の制御部材22にすることもできる。その一方で制
御板23を省略することもある。
は、接触浮上路25を有する浮上用パイプ26が縦向き
に固定されている。パイプ26は円筒で下端開口27を
有し上端開口28は偏曲部(曲がり部)29の端部に形
成されている。偏曲部29は、接触浮上路25のストレ
ートな上端部分から90度以上、105度程度で曲が
り、開口28は少し下向きで誘導板18に間隔をおいて
対向する。即ち、開口28は、有機固形物類が浮上しス
カムとして集まる方向とは逆方向に向いて開口してい
る。尚、接触浮上路25は、パイプ状でなく処理槽2内
で対向する縦向き1対の仕切板で形成してもよい。この
ことは他の各実施形態でも同様に言える。
アー供給パイプ31が接続され、同パイプ31は、上蓋
5を通じて通されるとともに浮上用パイプ26から突設
されたステー32…を介して固定されている。この上部
エアー供給パイプ31には、矢印C1のように、図5の
ブロア33からのエアーが通され浮上用パイプ26のよ
り下部から同パイプ内に圧縮エアーを噴出するようにな
っている。同時に水を噴出するようにしてもよい。ま
た、図5に示すように、同じブロア33からのエアー
は、矢印C2のように、前記下部エアー供給口21に導
かれ、溜まる汚砂を噴き揚げて上部の噴出エアーと共働
して汚砂を浮上用パイプ26内で噴き揚げるようになっ
ている。尚、前記浮上用パイプ26は、上蓋5から垂設
された左右1対のアングル材をステー34として横桟3
5をも使用して固定されている。
誘導板18の浮上用パイプ26側の縦向きの通路で形成
されている。沈降路37は、浮上用パイプ26内をエア
ーの噴き揚げ(矢印C1)により浮上するように装入さ
れた多数の分離促進ピース38…が矢印D2のように降
下する通路で、同ピース38…とともに汚砂や砂泥が沈
降して浮上用パイプ26下端方向に誘導される。
り一定の間隔をおいた上方に下端開口27があるように
設定され、沈降してきた分離促進ピース38…は多孔状
制御材19上を経由して再び浮上用パイプ26内に戻さ
れる。汚砂あるいは砂泥は、分離促進ピース38…とと
もにあるいは多孔状制御材19を経由して矢印D3のよ
うに浮上用パイプ26内に吸い込まれる。この際、溜ま
った汚砂を伴う。
40は、導入されて図1のレベルまで溜まった汚水24
を次の浄水供給前に矢印Eのように抜き去るための開口
で、図5に示すように、中間排水弁41を経由して矢印
Eの経路で前記汚水ポンプ井10まで汚砂や有機固形物
類の分離した汚水として戻される。尚、矢印Eの経路に
は、除水可能なスカム回収コンテナ42が可搬式として
設けられている。
には、図5に矢印Fで示すように、給水弁45の開作動
により上水(浄水)が通され、処理槽2内に図1の汚水
レベル24まで供給される。これは、導入された汚水が
中間汚水排出口40から抜かれたあとになされる。
である。同装置47は、処理槽2の上部一側(流入パイ
プ8と逆側)に固定して設けられたトラフ48と、同ト
ラフ48の前側に添って取り付けられた可撓式のゴム製
パッキン49と、パッキン49に取り付けられて上下に
運動可能な堰50とを有する。堰50は、SUS製で中
空状のもので浮力で復帰可能なタイプのものである。同
堰50の両側には、側部シール55が設けられて処理槽
2側との間から水が浸入するのを阻止するようになって
いる。堰50上には連動レバー51が設けられ、同レバ
ー51が、電動あるいは油圧等によるシリンダ52によ
り上下駆動されるようになっている。シリンダ52は、
横振れ阻止ガイド53を備えたブラケット54に支持さ
れて、同ロッドの下端に前記レバー51が連結されてい
る。
側に上端がくるようにされ、シリンダ52で押し下げら
れると図1の仮想線のように同レベルより数cm下がる
ことにより水面に浮上したスカムS…を越流させてトラ
フ48内からスカム排出口56を通じてスカムS…及び
多少の水を排出する。これは図5に矢印Eの経路で導か
れ、コンテナ42内に同スカムS…は蓄溜され、抜かれ
た水は汚水ポンプ井10まで戻される。
示している。先ず揚砂ポンプ15が一定時間(5分間)
駆動されたのち停止される。これにより、図5に示す矢
印Aの経路で汚砂混じりの汚水が処理槽2内に導入さ
れ、図1の水面レベルとなる。洗浄処理装置操作盤の運
転スイッチがONとされる。一定の沈澱時間を経ると、
汚砂がXゾーンに沈澱し、その上側の汚水が分離した状
態となり、そこで、中間排水弁41が開かれ、1〜5分
後、同弁41は閉じられる。これにより、導入された汚
水分が抜かれ、そのあと、浄化のための上水が給水弁4
5の開放により図5の矢印Fのように処理槽2内に導入
される。水面レベルは、図1の程度である。
る。相前後してブロア33が駆動され、5〜10分後に
停止される。これにより、図5の矢印C1及びC2の経
路で圧縮エアーが送られ、図1のように、浮上用パイプ
26内及びXゾーン内に導入され、Xゾーン内の汚砂が
噴き揚げられるとともに浮上用パイプ26内のエアーに
より分離促進ピース38…及び汚砂がD1のように噴き
揚げられるとともに、D2のように沈降路31を通じて
下降する。こうした間、汚砂に付着した有機固形物類等
は分離促進ピース38…の接触・攪拌により砂泥から分
離して水面に浮上してゆく。
8…とともに下降流に乗って下降してゆき、噴き揚げに
よる吸込流が発生している下端開口27を通じて矢印D
3のように再度吸い込まれる。この吸い上げを受けるも
のの他、汚砂の中には制御材19の目を抜けて下降して
くる汚砂もあり、また、槽内への導入当初に下降してき
てXゾーンに溜まってくる汚砂もある。
汚砂分を積極的に浮上用パイプ26内に導入して洗浄を
受けるようにするために浮上促進用パイプ(浮上促進用
流路)60が設けられている。同パイプ60は、浮上用
パイプ26よりもかなり細い丸パイプとされて、その中
途が制御材19に開けられた通孔19bを通るようにし
て下端開口60aがXゾーン内中央付近に位置し上端開
口60bが下端開口27内のやや上方中央に臨むように
して設けられている。
がる拡開部26aとして形成されて、その下端に下端開
口27が開けられており、同下端開口27に1対(枚数
はこれに限定されない)のステー61,61を介して浮
上促進用パイプ60の上部が固定支持されている。その
詳細は図7及び図8に示す。浮上促進用パイプ60の下
端部分は上部と同じ直径で下端開口60aを開口しても
よいが、この実施形態では、吸上力を高めるため下窄ま
りのテーパー部60cにし、その下端に開口60aを開
けてある。
9より上の個所には浮上促進用エアー供給パイプ(上昇
流発生手段)62が連通して接続されており、図5にも
示すように、ブロア33からの圧縮エアーを矢印C3の
ように供給可能になっている。尚、矢印C2のエアー
(あるいは水またはエアー及び水)供給ルートは省略す
ることもできる。矢印C2のように流体供給ルートを構
成する場合、その流体の供給により攪拌手段が回転して
汚砂を攪拌するとともに上昇流を起生するように構成し
てもよい。この攪拌手段は、例えば、矢印C3の噴出力
により駆動羽根が回転し、同羽根に縦軸を介して下方の
Xゾーン内の別の攪拌羽根を回転連動させるように構成
することもできる。尚、図8に示すように、浮上促進用
パイプ60の上端と拡開部26aと間の間隔は、分離促
進ピース38…が余裕をもって通過できるように設定す
る。例えば、分離促進ピース38が球径25mmの時、
間隔は35〜40mm前後にすることができる。
60内には矢印C3のように圧縮エアーが供給され噴射
され、その噴射により発生する上昇強制流により、下降
してきた汚砂や既に下降して溜まっている汚砂等が矢印
X1のように下端開口60aを通じて吸い上げられる。
図1の矢印C2のように圧縮エアーがXゾーン内に噴き
込まれるもとでは、Xゾーン内で汚砂が攪拌を受けてい
るので、汚砂は残されることなく浮上促進用パイプ60
内に吸い上げられる。
られ噴き上げられ浮上用パイプ26内に持ち込まれる。
さらに上部エアー供給パイプ31から噴出されるエアー
の上昇力をも加わって分離促進ピース38…とともに浮
上用パイプ26内を上昇し、その間汚砂は洗浄を受け
る。同汚砂は上部開口28から沈降路37へ周回するも
のもあるが、一部には浮上用パイプ26内を沈降するも
のもあり、そのものであっても既に充分な洗浄を受けて
いる。
からも浮上してゆき、水面に溜まるようになる。これら
からなるスカムは、図6のようにブロア33が停止した
のち1〜10分後に作動するシリンダ52が押下により
堰50が水面より下がることにより呑み込まれて、スカ
ム排出口(図4のように処理槽2の幅中間等に設けても
よい)56を通じて槽外に排除され、図5のEの経路で
コンテナ42に回収される。シリンダ52の復帰後、中
間排水弁41が開き、汚水がEルートで排除される。
たカウントか否かのチェックがなされ、必要に応じて給
水弁45の開…からのサイクルが繰り返される。カウン
ト通りであれば、砂泥排出口20に連通する排砂弁58
とともに給水弁45が開かれて、内部の砂泥が図5のコ
ンテナ59に回収される。その後、給水弁45が閉じら
れ、一定時間後に排砂弁58が閉止されて運転は終了す
る。前記のように洗浄回数は任意に設定でき、また連続
及び間欠運転が可能とされる。前記切断部19aは、導
入されたもののうち汚砂に混じった大きな浮遊物を流速
・圧力等により切断して上方に導くことができる。尚、
図2の59は点検手段である。
ことがある。図9に示す実施形態は、浮上促進用パイプ
60の上端も先絞り部64としたものである。仮想線で
示すように、浮上促進用パイプ60は浮上用パイプ26
内の上方に少し細い径にして延ばしてもよい。また、図
示はしないが、浮上促進用パイプ60の中途(例えば、
エアーの供給される個所)を細頸状の絞りにしたり、逆
に浮上促進用パイプ60の上端を図9の実線よりも低
く、特に下端開口27よりも低くすることもある。図1
0及び図11に示す実施形態は、浮上促進用パイプ60
の下端開口に格子目材66やパンチングメタル、細パイ
プの複数本などを装填したもので、この場合、浮上促進
用パイプ60は、図示のようにストレート状のままであ
ったり、図示はしないが拡開状であったりしてもよい。
格子目材66などは絞りの1つとなる。
プ60の下端に少し細い吸引パイプ68…を装備して吸
引力を高めるようにしたものである。図13に示す実施
形態は、浮上促進用パイプ60のテーパー部60cのや
や上側周部に複数の補助吸い込み口70…を開口したも
のである。図14に示す実施形態は、浮上促進用パイプ
60の下端部を絞り部72とし、下方からの矢印C2の
噴き上げとともに構成することで汚砂を捕捉しやすくし
かも噴き上げやすくしたものである。尚、仮想線矢印の
ように絞り部72の細頸部を通じてエアーを導入するよ
うにしてもよく、また、実線及び仮想線矢印の双方から
エアーを導入するようにしてもよい。
ア式にしてもよい。分離促進ピース38…は、25φで
比重が1.11前後の合成ゴムを25個装入している
が、これらそれぞれの数値及び材質に限定されない。前
記上昇流発生手段はエアーや圧水などとされるが、浮上
促進用パイプ60に吸揚ポンプを装備してもよい。前記
エアーの供給個所は上下3箇所であったが、1つにまと
めることもあり、その場合、浮上用パイプ26のみある
いは浮上促進用パイプ60のみにさらにはXゾーンのみ
にエアーの供給個所を設けることができる。また、それ
ぞれとは別にこれら3個所のエアー供給個所のうちの適
宜2つの組み合わせでもよい。前記浮上促進用流路と
は、前記実施形態のようにパイプの内部流路であった
り、対向する1対の仕切板間に形成された流路であった
りする。
を目的として構成された洗浄処理装置についての一例
で、し渣を導入し洗浄処理したり、汚砂とし渣を同時導
入して洗浄汚泥処理するように使用することもできる。
についての他の実施形態を示す。
80を前記実施形態のものと同様の直径と材質をもつ球
形のものとされるとともに、複数個所に、貫通孔81…
を開けたものになっている。これらの貫通孔81…の開
口縁はできるだけ鋭く残すものとするがこれに限定され
ない。また、貫通孔81の形状や直径、本数も図面のも
のに限定されない。例えば、貫通孔81の形状は、三角
や四角などの多角形にしてもよく、その直径も図面のも
のより細くしたり太くしたりすることができるし、本数
も図面のものより多くしたり少なくしたりすることがで
きる。また、同貫通孔81は、開口側を奥側よりも広い
孔にしてもよい。
83に貫通孔を形成するのでなく窪み84…を表面全体
に及ぶように形成したものである。この窪み84につい
てもその形状を角孔にしたり、数を増減することもでき
るし、窪みを大小にすることがある。
のより大きな直径の貫通孔86…を備えた分離促進ピー
ス87についてのものである。
一個で比較的大きな孔を備えた分離促進ピース90につ
いてのものである。
ースは、球形でなく、サイコロ形にしたりあるいはそれ
以上の多角形に形成したものでもよい。
あるので、処理槽の底部のし渣および/または汚砂を滞
留させることなく循環する洗浄経路に乗せて洗浄効率を
高めることができる洗浄汚砂処理装置を提供することが
できる。
ート。
正面図。
斜視図。
正面外観図。
正面外観図。
す正面図。
す断面図。
す正面図。
す正面図。
…導入路 19…多孔状制御材 21…下部エアー供給
口 24…汚水 25…接触浮上路 26…浮上用パイ
プ 31…上部エアー供給パイプ 37…沈降路 3
8,80,83,87,90…分離促進ピース 40…
中間汚水排出口 44…給水パイプ 47…スカム除去
装置 60…浮上促進用パイプ。
Claims (1)
- 【請求項1】 装置本体たる処理槽は、し渣および/ま
たは汚砂を含む汚水を槽内に導入する手段と、槽内の汚
水を排出する手段と、洗浄水供給手段と、洗浄済みの砂
泥を排出する手段とを備えるとともに、処理槽内には、
同処理槽に導入されたものがエアーおよび/または水の
上昇力発生手段により複数個の分離促進ピースとともに
上昇する接触浮上路が縦向きに伸びるように形成される
とともに、同処理槽内には、接触浮上路内での上昇流が
分離促進ピースとともに再び接触浮上路の下端に導入さ
れ接触浮上路とともに循環路を形成する沈降路が形成さ
れており、導入される汚水から分離浮上した分離浮上物
が槽外に取り出される一方分離浮上物が分離され洗浄処
理を受けた砂泥が外部に排出されるように構成された洗
浄処理装置であって、前記処理槽の下部内には、同下部
に下降してくるし渣および/または汚砂を上昇流発生手
段により吸い上げ前記接触浮上路内に導入する浮上促進
用流路が設けられていることを特徴とする洗浄処理装
置。
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