JP2003334564A - 磁性体を用いた浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルターのある浮遊固形物回収領域を通る
被処理水の全量に対して、全ての浮遊固形物の捕捉機能
を十分に発揮でき、前記回収領域での磁場の発生、消滅
を行わずに、フィルターの交換ができ、継続作業を維持
できる、磁性体を用いた浄化装置を提供する。 【解決手段】 導管内の被処理水の流れを挟んで同極を
対向させた状態で前記流れに沿った磁場を形成するよう
に、導管に対してバルク磁石を配置し、流路内を流れる
浮遊固形物を、磁場を横切って流路の途中に設けられた
浮遊固形物回収領域で捕捉するように、浮遊固形物回収
領域に挿入されるフィルターを備えており、フィルター
は、複数組が交換用支持体に着脱可能にセットされ、前
記交換用支持体の操作で、その１組が選択的に浮遊固形
物回収領域に挿入されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、磁性体
微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を
持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力に
より、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、浄水（上水、下水、産業廃水）
の処理、特に、被処理水中から富栄養化した汚泥（主と
して、燐含有物）を分離する際に、高勾配磁場を利用し
て生成された、例えば、マグネタイトなどのフェライト
（粉状あるいは粒状の強磁性体：以下、磁性体微粒子と
称す）を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、予め、
磁性を持った浮遊固形物（フロック）としている。

【０００３】そして、この状態の被処理水を、超伝導ソ
レノイドコイルを外側に巻回した非磁性材料からなる導
管内に導き、前記超伝導ソレノイドコイルの付勢により
導管内に磁場を発生し、この磁場の中に置かれたフィル
ターを介して、被処理水を濾過すると共に、その後、フ
ィルターから、これに付着した浮遊固形物を除去・回収
する浄化装置が提唱されている。

【０００４】この浄化装置は、被処理水の流れに平行な
方向の磁場を発生させて、フィルターによる浮遊固形物
の分離効率がよい点で優れているが、固液の磁気分離で
は、被処理水中の磁性粒子を捕捉すると同時に、フィル
ターを洗浄する必要があり、その間、磁場を切らなけれ
ばならない。

【０００５】ここでの問題点は、超伝導ソレノイドコイ
ルを用いた場合、装置が高価となること、特に、それが
低温超伝導ソレノイドであると、励磁・消磁に長時間
（通常、各３０分）を要するので、浮遊固形物の分離作
業において、フィルター洗浄に、かなり長い中断を余儀
なくされる点である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
基づいてなされたもので、その目的とするところは、磁
力による浮遊固形物の捕捉を行う際、被処理水の流れに
対して平行な磁場を発生させることで、フィルターによ
る高い分離効率を発揮でき、しかも、作業を中断するこ
となくフィルター交換が可能な、磁性体を用いた浄化装
置を安価に提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、
磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、
磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄
化装置において、非磁性材料からなる導管内の被処理水
の流れを挟んで同極を対向させた状態で前記流れに沿っ
た磁場を形成するように、前記導管に対してバルク磁石
を接近させた状態で配置し、前記流路内を流れる前記浮
遊固形物を、前記磁場を横切って前記流路の途中に設け
られた浮遊固形物回収領域で捕捉するように、前記浮遊
固形物回収領域に挿入されるフィルターを備えており、
該フィルターは、複数組が交換用支持体に着脱可能にセ
ットされ、前記交換用支持体の操作で、その１組が選択
的に前記浮遊固形物回収領域に挿入されることを特徴と
する。

【０００８】このような構成では、前記磁石による磁場
の方向が、被処理水の流れに沿っていて、フィルターを
用いた前記浮遊固形物回収領域を通る被処理水の全量に
対して、全ての浮遊固形物の捕捉機能を十分に発揮でき
る上、前記フィルター交換を瞬時に行えるので、バルク
磁石による被処理水の処理作業を実質的に中断すること
なく、継続的に行えるから、超伝導ソレノイドを用いる
場合、特に、励消磁に時間の掛かる低温超伝導ソレノイ
ドを用いる場合のように、相当時間、運転を中断する必
要がなく、継続運転が可能となり、稼働率を向上するメ
リットが得られる。

【０００９】この場合、本発明の実施の形態として、前
記フィルターの材料には、感磁性体が用いられ、それが
所要のメッシュで編組された構成になっていることが好
ましく、また、前記バルク磁石の対は複数対あり、隣接
する対とは、それぞれに対向する同磁極の向きが反対と
なるように、配置されていることが実施の形態を拡大し
た事例として、有効である。

【００１０】しかも、前記交換用支持体は、前記導管外
に支軸を備えた円盤状回転部材であり、その一部が前記
浮遊固形物回収領域に液密に挿入される構造になってい
ることも、好ましい実施の形態である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して、具体的に説明する。なお、図１は、概略
構成を示す平面図、図２は、フィルターを装備した円盤
状回転部材を示す正面図である。

【００１２】本発明に係る浄化装置は、磁性体微粒子を
含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮
遊固形物Ｓとし、被処理水Ｗの流れの中で、磁力によ
り、浮遊固形物Ｓを被処理水Ｗから分離するものであ
る。ここでは、非磁性材料（例えば、硬質合成樹脂）か
らなる導管１（配管）内の被処理水の流れを挟んで同極
を対向させた状態で、前記流れに沿った磁場（磁力線Ｍ
で示す）を形成するように、導管１に対してバルク磁石
２、２’、２”を配置している（図１を参照）。

【００１３】なお、バルク磁石２、２’、２”とは、例
えば、１〜５テスラに磁化されたバルク材（高温超伝導
バルク材としての、各種金属酸化物を焼き固めたセラミ
ックスの酸化物超伝導体）のことである。そして、バル
ク磁石２、２’、２”を導管１に接近させた状態（バル
ク磁石２相互間での磁場強度として１テスラ程度が得ら
れる）で、導管１内を流れる前記浮遊固形物Ｓを、導管
１内に設けられたフィルター３のある浮遊固形物回収領
域４、４’で捕捉するように構成している。

【００１４】この実施の形態において、フィルター３
は、例えば、フェライトなどの感磁性体からなる細かい
メッシュの編組部材で構成され、バルク磁石２、２’、
２”と共同して、浮遊固形物回収領域４、４’でも、被
処理水の流れの方向に平行な磁場を形成している。

【００１５】また、この実施の形態では、複数対のバル
ク磁石２、２’、２”が、導管１の長手方向に配置され
るが、この場合、フィルター３の在る位置で、被処理水
の流れに平行な磁場を形成するため、隣接する各対のバ
ルク磁石２、２’および２’、２”は、それぞれの対向
する磁極が、隣接する対に関して、異極となるように配
列している。例えば、バルク磁石２の対向磁極をそれぞ
れＮ極とした場合、隣接するバルク磁石２’の対向磁極
をそれぞれＳ極、次のバルク磁石２”の対向磁極をそれ
ぞれＮ極とするのである。

【００１６】図２に示すように、フィルター３は、複数
組が、交換用支持体５、５’に着脱可能にセットされ、
それぞれ、前記交換用支持体の操作で、その１組が選択
的に浮遊固形物回収領域４あるいは４’に挿入される。
交換用支持体５、５’は、導管１外に支軸５ａ、５ａ’
を備えた円盤状回転部材であり、その一部が、例えば、
Ｏ−リング６を介して、浮遊固形物回収領域４、４’に
液密に挿入される構造になっている。なお、管１を挟ん
で対向するバルク磁石２（あるいは２’、２”）は、真
空容器（図示せず）内に収容されている。

【００１７】なお、ここでは、前記真空ポンプの働き
で、断熱性を高めるため、真空容器内を真空状態にする
と共に、前記小型冷凍機の働きで、真空容器中におい
て、バルク磁石を、ヘリウムガスなどの冷媒を用いて、
超低温（好ましくは、絶対温度４〜１００度）に維持す
る。

【００１８】なお、図中、符号７、８は、導管１の、被
処理水の導入側および導出側に、それぞれ、装備したゲ
ートバルブである。

【００１９】このような構成では、ゲートバルブ７、８
を開放した状態で、導管１に被処理水を流すと、前述の
ような、フィルター３による浮遊固形物の分離・回収を
行うことができ、また、適時に、交換用支持体５、５’
を回転して、当該フィルター３を導管１外に導出すると
共に、新たなフィルター３を浮遊固形物回収領域４、
４’に対応させることができる。

【００２０】従って、超伝導ソレノイドコイルを用いる
場合のように、導管１内の被処理水の流れに沿って、十
分な磁場を発生させることができ、しかも、バルク磁石
を用いることで、超伝導ソレノイドを用いる設備に比較
して、その設備を大幅に簡素化でき、低コストで提供で
きるメリットが得られる。しかも、運転を中断すること
なく、フィルター交換ができ、運転状態を実質的に継続
することができ、稼働率を向上できる。

【００２１】なお、この実施の形態では、バルク磁石に
よる磁場の発生、フィルターに捕捉した浮遊固形物の除
去を簡潔に説明するために、単列の導管１での被処理水
からの浮遊固形物の回収について、その構成および作用
効果を示しているが、規模の大型化や補修などを配慮し
て、浮遊固形物の連続除去作業を維持するために、実際
には、導管１を複列（少なくとも、２列）とし、そこ
に、それぞれ、浮遊固形物回収領域およびこれに対応す
るバルク磁石、支持部材による交換可能なフィルターな
どを設けることが望ましい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、フィルターを用いた前
記浮遊固形物回収領域を通る被処理水の全量に対して、
全ての浮遊固形物の捕捉機能を十分に発揮できる上、前
記フィルターの交換操作で、前記回収領域での磁場の発
生、消滅を行わずに、実質的に継続作業を維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態を示す概略平面図であ
る。

【図２】同じく、フィルターの交換を可能とする交換用
支持体の構成を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１ 導管（配管） ２、２’、２” バルク磁石 ３ フィルター ４、４’ 浮遊固形物回収領域 ５ 交換用支持体 ６ Ｏ−リング ７、８ ゲートバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 1/03 1/033 (72)発明者 岡 徹 雄 愛知県大府市共和町茶屋47番地189 (72)発明者 横 山 和 哉 岩手県盛岡市太田下川原12番地１ ライフ マンションＢ105 (72)発明者 岡 田 秀 彦 岩手県盛岡市南仙北１丁目３番１−304号 Ｆターム(参考） 4D015 BA08 BA22 BB05 CA18 EA35 EA40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水
   中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水
   の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水
   から分離する浄化装置において、 非磁性材料からなる導管内の被処理水の流れを挟んで同
   極を対向させた状態で前記流れに沿った磁場を形成する
   ように、前記導管に対してバルク磁石を接近させた状態
   で配置し、前記流路内を流れる前記浮遊固形物を、前記
   磁場を横切って前記流路の途中に設けられた浮遊固形物
   回収領域で捕捉するように、前記浮遊固形物回収領域に
   挿入されるフィルターを備えており、該フィルターは、
   複数組が交換用支持体に着脱可能にセットされ、前記交
   換用支持体の操作で、その１組が選択的に前記浮遊固形
   物回収領域に挿入されることを特徴とする、磁性体を用
   いた浄化装置。
2. 【請求項２】 前記フィルターの材料には、感磁性体が
   用いられ、それが所要のメッシュで編組された構成にな
   っていることを特徴とする、請求項１に記載の磁性体を
   用いた浄化装置。
3. 【請求項３】 前記バルク磁石の対は複数対あり、隣接
   する対とは、それぞれに対向する同磁極の向きが反対と
   なるように、配置されていることを特徴とする、請求項
   １または２に記載の磁性体を用いた浄化装置。
4. 【請求項４】 前記交換用支持体は、前記導管外に支軸
   を備えた円盤状回転部材であり、その一部が前記浮遊固
   形物回収領域に液密に挿入される構造になっていること
   を特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の
   磁性体を用いた浄化装置。