JP2007021460A - 分離流路モジュール及び懸濁液分離ユニット並びに懸濁液分離船 - Google Patents

Abstract

【課題】
軽量・簡易な支持体を使って、懸濁液分離槽内の所定の位置に保持することができ、懸濁液分離槽の底に落下した場合に、底部に設置された機器等を破損しない分離水路モジュールを提供する。
【解決手段】
懸濁液分離槽と別体に構成され、モジュール本体の内部に懸濁液を沈降分離又は浮上分離する複数の傾斜板流路を有するとともに、前記各傾斜流路の一端が、当該傾斜流路内に生成される清澄液を吸引排出すための吸引管５に連通された分離流路モジュール１に、前記懸濁液分離槽の懸濁液内において分離槽流路モジュール１に生じる浮力を調節する浮力調整タンク６を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、懸濁液分離槽に沈設されて、懸濁液中に浮遊する懸濁物質を分離する分離流路モジュール、及び懸濁液分離槽中に浮遊設置される懸濁液分離ユニット、懸濁液面上を浮航する懸濁液分離船に関する。

浄水場あるいは排水処理場において、傾斜沈降分離装置が多用されている。傾斜沈降分離装置は、懸濁液を満たした懸濁液分離槽に傾斜板を沈設して分離流路を形成し、傾斜板の下面に生成する清澄液を抽出する装置である。多数の傾斜板を沈設して、傾斜板の面積の合計を大きくすると、清澄液の生長速度が速くなる。従って、懸濁液分離槽の処理能力を向上させることができる。また、傾斜板の面積の合計を大きくすると、水面積負荷を小さくできる。そのため、沈降速度の小さい懸濁粒子の分離が可能となるという利点も生じる。

特許文献１には、多数の分離流路を積層した分離流路モジュールを、懸濁液分離槽に垂直方向又は水平方向に立体的に配列した懸濁液分離装置が開示されている。

図１０は特許文献１に開示された懸濁液分離装置の全体構成図である。図１０に示すように、懸濁液分離装置３５は、上流側から、フロック形成槽３６、流入槽３７、懸濁液分離槽３８、流出槽３９、及び排液溝４０を備えている。

フロック形成槽３６は、流入する懸濁液に凝集剤等を投入するとともに、フロキュレータ（緩速攪拌装置）（図示せず）で攪拌する水槽である。これにより、懸濁液中の懸濁物質を凝集させてフロック（凝集体）を形成させる。

流入槽３７は、フロック形成槽３６から流入する懸濁液から大粒径のフロックを沈降除去するとともに、懸濁液の流れの緩衝を行う水槽である。

懸濁液分離槽３８は、流入槽３７から流入する懸濁液から残余のフロックを沈降除去して清澄水を生成する水槽である。

流出槽３９は、懸濁液分離槽３８から流入する清澄水を一時的に貯水する水槽である。また、流出槽３９に貯水された清澄水は、排液溝４０を通って、次の処理工程（図示せず）に送出される。

なお、フロック形成槽３６と流入槽３７との間には前段整流壁４１が設けられている。流入槽３７と懸濁液分離槽３８との間には後段整流壁４２が設けられている。また、懸濁液分離槽３８と流出槽３９との間には流出側整流壁４３が設けられている。これらの整流壁は、懸濁液を整流して密度流の発生を防止している。

懸濁液分離槽３８の内部には、傾斜流路集合体４４が複数個配置されている。傾斜流路集合体４４は、傾斜管４５を垂直方向に多段に積層したものである。傾斜管４５は、下端が開口した管状体であり、約６０°の角度で傾斜して配設されている。

傾斜管４５の上端には、吸引管４６が接続されている。吸引管４６は、各傾斜流路集合体４４に１本ずつ設けられた幹管と、前記幹管から分岐して各傾斜管４５に接続する枝管とから構成されている。全ての吸引管４６は、流量調節弁４７及び濁度計４８を介して、吸引主管４９に集合接続されている。また、吸引主管４９の下流側には吸引ポンプ５０が設けられ、吸引主管４９の下流端は、流出槽３９に開放されている。

傾斜管４５の下端から流入した懸濁液中のフロックは、傾斜管４５の中を流れる間に傾斜管４５の底面に沈降し、傾斜管４５の下端から排出される。そして、傾斜管４５の上端には清澄水が生成される。生成された清澄水は吸引管４６を通して流出槽３９に送出される。このように、傾斜流路集合体４４は分離流路の集合体、すなわち分離流路モジュールとして機能する。

なお、懸濁液分離装置３５には、制御盤５１が設けられ、それぞれの濁度計４８により検出される濁度に基づいて、各流量調節弁４７の開度及び吸引ポンプ５０の出力を制御する。

また、吸引管４６には、流量調節弁４７の下部（上流側）に、継手５２が設けられている。この継手５２を分離又は結合することで、傾斜流路集合体４４を、懸濁液分離槽３８に対して自由に着脱することができる。

図１１は傾斜管４５の例を示す斜視図である。傾斜管４５は、図１１（ａ）に示すような扁平直方体形状の箱状のものであってもよいし、図１１（ｂ）に示すような細長管状のものであってもよい。細長管状の傾斜管４５を使用する場合には、図１１（ｂ）に示したように、水平方向に複数の傾斜管４５を並べて使用される。傾斜管４５は、水平面に対して、一定の角度θで傾斜して懸濁液分離槽３８内に配設される。この傾斜角度θは、沈降堆積するフロックの安息角よりも大きい角度とされる。傾斜管４５内に沈積するフロックを傾斜管４５の下端から排出するためである。通常は、十分な余裕をみて、傾斜角度θは６０°以上とされる。

図１２は傾斜流路集合体４４の例を示す斜視図である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）の傾斜流路集合体４４の側面図であり、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）の傾斜流路集合体４４の側面図である。このように、各傾斜管４５を隙間なく一体化して傾斜流路集合体４４とすることもできる。このようにすれば、空間的な無駄がなくなるため、装置をより小型化することができる。
特開２００５−１６９３８０号公報

特許文献１に開示された懸濁液分離装置は多数の分離流路モジュールを懸濁液分離槽に立体的に配置して、処理能力を大幅に向上させている。また、分離流路モジュールの交換が容易なので、装置全体を稼働させながら、分離流路モジュールの整備・修理を行うことができる。また、懸濁液分離槽内の分離流路モジュールの数を増減できるので、懸濁液の流入量の変化に応じて処理能力を柔軟に変化させることができる。

しかしながら、実用的な寸法の分離流路モジュールを設計した場合、その質量が大きくなる。例えば、モジュール本体を１ｍ×１ｍ×２ｍとしてステンレス鋼板で設計した場合、１００ｋｇ〜２４０ｋｇ程度となる。

このような大きな質量になると、設置作業や使用中において、分離流路モジュールが事故により懸濁液分離槽内に落下した場合、分離流路モジュール自身や懸濁液分離槽を破損するおそれがある。また、懸濁液分離槽の底部に設けられた集泥用のスクレーパ等の設備を破損するおそれがある。従って、分離流路モジュールの落下を防止するために、支持体の構造上の安全性に多大な配慮が必要となる。畢竟、支持体が複雑かつ大型化し、簡便な支持体を使用することができず、コストも嵩む。

また、大質量の分離流路モジュールを懸濁液分離槽内に支持するための大掛かりな支持体が必要になる。

具体的には、例えば図１３に示すように、懸濁液分離槽３８の両端にトラスガーダ５３を架け渡して、分離流路モジュール５４をロープ５５で吊り下げる必要がある。このトラスガーダ５３のような大形支持体は場所を取るので、懸濁液分離槽３８上に配置出来る基数が制限され、そのため、懸濁液分離槽３８内に沈設できる分離流路モジュール５４の台数が制限されるという問題も生じる。

また、懸濁液分離槽３８の底部には、沈殿したフロックを掻き取るためにスクレーパ等が装置される場合があるが、例えば、ロープ５５が破断して、分離流路モジュール５４が落下・沈降すると、分離流路モジュール５４が前記スクレーパ等に衝突して前記スクレーパ等を破損する危険がある。

さらに、設置作業中や保守点検中などに分離流路モジュールが懸濁液分離槽内に落下してしまった場合、その回収は困難な作業を伴う。すなわち、懸濁液分離槽内の懸濁液は透明度が極めて低い。従って、懸濁液分離槽が深い場合、落下した分離流路モジュールを探すために、一旦、槽内の懸濁液を排出する必要が生じる場合がある。また、分離流路モジュールの重量が大きければ、引き上げ作業にも大きな労力を要する。

そこで、本発明の目的は、軽量・簡易な支持体を使って、懸濁液分離槽内の所定の位置に保持することができ、懸濁液分離槽の底部に落下することを防止できる分離流路モジュールを提供することにある。また、懸濁液分離槽の底に落下・沈降したとしても、底部に設置された機器等を破損しない分離流路モジュール及び懸濁液分離ユニットを提供することにある。また、懸濁液面上を浮航して懸濁液の清澄化を行うことができる懸濁液分離船を提供することにある。

本発明の分離流路モジュールの第１の構成は、懸濁液分離槽と別体に構成され、モジュール本体の内部に懸濁液を沈降分離又は浮上分離する複数の傾斜流路を有するとともに、前記各傾斜流路の一端が、当該傾斜流路内に生成される清澄液を吸引排出するための吸引管に連通された分離流路モジュールであって、前記懸濁液分離槽内の懸濁液中において前記モジュールに生じる浮力を調節する浮力調節手段を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、懸濁液の液中において、浮力調節手段により生じる浮力により、分離流路モジュールの重量が相殺される。従って、分離流路モジュールを懸濁液分離槽内に吊り下げ保持する支持体に加わる荷重が小さくなる。そのため、前記支持体を簡易・小型かつ軽量に構成することができる。例えば、分離流路モジュールを懸濁液分離槽の液面上又は液中に浮遊させておき、ワイヤーロープなどで係留させておくだけでよい。

また、支持体を簡易・小型に構成できるため、前記支持体相互の間隔を狭くできる。そのため、懸濁液分離槽内にモジュール本体を高密度に配置することが容易である。従って、懸濁液の分離処理効率を上げることが容易となる。

また、前記支持体の破損等により、分離流路モジュールが懸濁液分離槽の底部に着底しても、懸濁液分離槽の底面に設置した装置等に加わるインパクトが小さいので、前記装置等が損傷する危険が小さくなる。

さらに、浮力調節手段により浮力を適当な大きさに調整することにより、分離流路モジュールが懸濁液分離槽内に浮遊させることができる。これにより、前記支持体が破損しても、分離流路モジュールが懸濁液分離槽の底面に落下することを防止することが可能となる。

ここで、傾斜流路は、懸濁液を沈降分離する場合には、傾斜下方を開口させて取液口とし、傾斜上方に吸引管を接続した構成とされる。懸濁液を浮上分離する場合には、傾斜上方を開口させて取液口とし、傾斜下方に吸引管を接続した構成とされる。

傾斜流路の形状は、一般には、下端又は上端が開口した傾斜管状に形成される。しかし、非特許文献１の図１１に示されたように、傾斜管の一側面を解放して沈殿物を排出するような構成としてもよい。

また、ここでいう懸濁液は、静水状態で沈降又は浮遊する懸濁物質が一様に浮遊・分散した液体であればよく、液体の種類や懸濁物質の種類は問わない。例えば、濁水、油水混合液などが挙げられる。

浮力調節手段は、水を排除して浮力を生じる物体ならば、材質や形式は問わない。例えば、発泡樹脂塊のような中実固体であっても良いし、タンクや浮嚢のような中空容器であってもよい。

また、本発明において、モジュール本体は、内部に前記各傾斜流路を収容するケーシングと、前記ケーシング側面に開口形成された各傾斜流路の取液口とを備え、前記ケーシング内部に形成された中空部を前記浮力調節手段とすることができる。

本発明の分離流路モジュールの第２の構成は、前記第１の構成において、前記浮力調節手段は前記傾斜流路の上方に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、浮力調節手段を前記傾斜流路の上方に配置したので、懸濁液分離槽に沈設された状態において、分離流路モジュールの浮心は重心よりも上になる。そのため、分離流路モジュールの姿勢が安定し、転覆しにくくなる。

本発明の分離流路モジュールの第３の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記浮力調節手段は、空気を吸排及び保持する空気嚢、中空ホース、又は中空パイプからなる空気容器、及び前記空気容器に対して吸排気を行う吸排気手段を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、空気容器に対して吸排気を行うことにより空気容器の容積を変化させて、分離流路モジュールを浮上・沈降させることができる。そのため、分離流路モジュールの設置および撤去が容易になる。また、空気容器は軽量なので、分離流路モジュールの重心位置を低下させて、分離流路モジュールの姿勢をさらに安定させることができる。

本発明の分離流路モジュールの第４の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記浮力調節手段は、前記懸濁液分離槽内の懸濁液を注排液可能なバラストタンク、及び前記バラストタンクに対し、前記懸濁液分離槽内の懸濁液の注排液を行う注排液手段を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、バラストタンクに対して注排液を行うことにより、分離流路モジュールを浮上・沈降させることができる。

本発明の分離流路モジュールの第５の構成は、前記第４の構成において、前記注排液手段は、前記バラストタンクの下方に形成された注排水口、前記バラストタンクに対する吸排気を行うべく前記バラストタンクの上方に形成された吸排気口、及び前記給排気口を開閉する吸排気弁を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、吸排気弁を開いて吸排気管を大気に開放すれば、注排液口を通して
懸濁液がバラストタンクに流入し、吸排気弁を閉じれば、流入が停止する。また、吸排気管を高圧空気源に接続して吸排気弁を開いて、高圧空気をバラストタンク内に導入すれば、バラストタンク内の懸濁液は注排液口を通して外部に排出される。

なお、高圧空気源は、懸濁液分離槽の周囲に既設の高圧空気供給装置（所謂ショップエア）があれば、それを利用すればよいし、可搬式のエアコンプレッサを利用してもよい。

本発明の分離流路モジュールの第６の構成は、前記第１乃至第５のいずれかの構成において、前記モジュール本体の少なくとも２点の異なる場所に備えられて、その浮力の大きさを独立に増減する浮力バランス調整手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、複数の浮力バランス調整手段の浮力の大きさを増減することによって分離流路モジュールの姿勢を自在に調整することができる。

なお、浮力バランス調整手段は、浮力の増減が可能な浮体であれば、その材質や形式は問わない。例えば注排液自在に構成されたバラストタンク、容積可変に構成された容器、吸排気自在に構成された空気嚢などを用いることができる。

本発明の分離流路モジュールの第７の構成は、前記第６の構成において、前記一対の浮力バランス調整手段が前記モジュール本体の左右に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記一対の浮力バランス調整手段を左右に配置するので、分離流路モジュールの左右の傾斜角を自在に調整することができる。

本発明の分離流路モジュールの第８の構成は、前記第６の構成において、前記各浮力バランス調整手段は、前記モジュール本体の前記傾斜流路が開口する側及び前記吸引管が接続された側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記一対の浮力バランス調整手段を前記モジュール本体の前記傾斜流路が開口する側及び前記吸引管が接続された側に配置するので、分離流路モジュールを前後に揺らして、分離流路に堆積したフロックの排出を促すことができる。

本発明の分離流路モジュールの第９の構成は、前記第１乃至第８の構成において、前記モジュール本体の設置深度を計測する標尺を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、液面から突出する標尺の高さを測ることにより、分離流路モジュールの設置位置の深さを知ることができる。また、標尺を前後または左右に並立すれば、分離流路モジュールの傾きを知ることができる。

本発明の懸濁液分離ユニットの構成は、前記懸濁液分離槽の液面に浮遊する排液トラフ、前記排液トラフに取り付けられ、モジュール本体の内部に懸濁液を沈降分離又は浮上分離する複数の傾斜流路を有する分離流路モジュール、一端が前記各傾斜流路の一端に接続され、他端が前記排液トラフ内に連通しており、当該傾斜流路内に生成される清澄液を前記排液トラフ内に吸引排出すための吸引管、及び前記排液トラフ内に流入する清澄液を排液する排液管を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、懸濁液分離装置ユニットは、浮体容器に生じる浮力によって、懸濁液分離槽内に浮遊するので、懸濁液分離装置ユニットの重量を支える構造物を懸濁液分離槽内に設ける必要がない。そのため、既存の懸濁液分離槽内に設置するのが容易になる。

本発明の懸濁液分離船の構成は、懸濁液の液面を航行して前記懸濁液を沈降分離し清澄液を生成する懸濁液分離船において、船体の喫水線下の船側に開口形成された取液口、船内に配設され、前記取液口から流入する懸濁液を沈降分離して清澄液を生成する傾斜流路、及び前記傾斜流路で生成される清澄液を貯留するタンク、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、清澄水を必要とする地域（例えば、上水道設備の機能が停止した被災地域）に、懸濁液分離船を自航あるいは曳航によって、回航して、河川の水から生成した清澄水を浄水の原料として供給することができる。

以上のように本発明によれば、分離流路モジュールあるいは懸濁液分離ユニットを浮力で支持するので、懸濁液分離槽にこれらを設置するために、これらを支持するための大掛かりな支持体を必要としない。そのため、特に既存の懸濁液分離槽の処理能力向上のための懸濁液分離装置の設置工事を容易にする効果がある。また、懸濁液分離船は分離流路モジュールを備えて浮航できるので、災害地における応急的な浄水プラントの設置を容易にする効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る分離流路モジュールの斜視図であり、図２は、図１の分離流路モジュールの正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。図１および図２に示すように、分離流路モジュール１は正面が開口され他面が閉鎖された筐体２と、筐体２に垂直方向に積層して取り付けられて複数の傾斜流路を形成する傾斜板３からなり、筐体２は前記複数の傾斜流路から流出する液体が合流する空所４と、空所４から前記流体を吸引排出する吸引管５を備えている。

側面図において三角形をなす筐体２の上部は浮力調整タンク６であって、浮力調整タンク６の下方には注排水管７が、浮力調整タンク６の上面には吸排気管８が備えられている。また、吸排気管８の途中には吸排気弁９が装置されている。また、筐体２の上面には２本の測深標尺１０が左右に並列して立設されている。

注排水管７は浮力調整タンク６の内部と外部の間を連絡する管であり、注排水管７を通して、水が自由に出入りする。なお、浮力調整タンク６の内部と外部の間で水が自由に出入りできるならば、注排水管７の長さ、径、本数は問わない。また、注排水管７を備える代わりに、浮力調整タンク６の下部に注排水用の開口を切り開けてもよい。

吸排気管８は、浮力調整タンク６の内部と大気環境の間を連絡する管であり、分離流路モジュール１を所定の深度に沈設した場合にその先端が水面上に突出するような長さを備えている。また、吸排気弁９は吸排気管８の途中または端部にあって、吸排気管８を開放・閉塞する弁である。なお、吸排気管８は金属等を材料とする剛な管であっても、合成樹脂等を材料にするフレキシブルな管であってもよい。

測深標尺１０は、測深用の長さ目盛りを表示した長柱であり、分離流路モジュール１を所定の深度に沈設した場合にその先端が水面上に突出するような長さを備えている。水面における測深標尺１０の目盛りを読むことにより、分離流路モジュール１の設置深度を知ることができる。また、左右に設置された測深標尺１０の目盛りの差を求めることより、分離流路モジュール１の左右方向の傾斜角を知ることができる。

なお、本実施例では２本の測深標尺１０を左右に配置したが、測深標尺１０を前後に配置すれば、分離流路モジュール１の前後方向の傾きを知ることができる。また、３本乃至４本の測深標尺１０を左右及び前後に配置すれば、分離流路モジュール１の左右および前後方向の傾きを知ることができる。

ここで、分離流路モジュール１を懸濁液分離槽に設置する手順を説明する。

（１）クレーン等で、分離流路モジュール１を懸濁液分離槽の水面上に吊り上げる。この時、浮力調整タンク６の中は空（水が入っていない状態、空気だけが入った状態）であり、吸排気弁９は閉じている。

（２）分離流路モジュール１を懸濁液分離槽に浮かべ、吸排気弁９を開くと、注排水管７を通して、浮力調整タンク６の内部に水が流入する。浮力調整タンク６に水が流入すると分離流路モジュール１は浮力を失い、沈降を始める。

（３）分離流路モジュール１が沈降を始めたら、吸排気弁９を閉じる。この時、分離流路モジュール１の重量は、浮力より僅かに大きいので、所望の深さまで沈降したら、ロープ等で吊って、その深さを維持する。なお、前記ロープ等に加わる張力は分離流路モジュール１の重量と浮力の差に等しいから、極めて小さい。したがって前記ロープ等は小径の繊維索等で十分である。また、一般に分離流路モジュール１の重量と浮力の差は小さい方が良いが、分離流路モジュール１の重量と浮力の差を０にすると、外乱によって分離流路モジュール１が不安定になるので、浮力よりも重量が多少（数Ｋｇ重程度）大きくなるように調整するのが望ましい。

なお、分離流路モジュール１を懸濁液分離槽から撤去する場合は、注排水管７を高圧空気源に接続して、吸排気弁９を開いて空気を浮力調整タンク６に圧入して、浮力調整タンク６内の水を排出すれば、分離流路モジュール１を容易に浮上させることができる。高圧空気源は、懸濁液分離槽の周囲に固定された高圧空気供給装置（所謂ショップエア）あるいは可搬式のエアコンプレッサを利用すればよいが、懸濁液分離槽の水深は精々２、３ｍなので、それほどの高圧は必要としないから、手押し式の空気ポンプや足踏み式の鞴の類で空気を浮力調整タンク６に圧入してもよい。

図３は、分離流路モジュールの変形例を示す側面図である。図３に示すように、分離流路モジュール１１は、分離流路モジュール１の浮力調整タンク６に代えて空気嚢１２を備えることを特徴としている。空気嚢１２はゴム製の袋であり、内部の空気の量を増減することにより容積を変更できる。また、空気嚢１２には吸排気管８と吸排気弁９が接続され、吸排気管８を図示しない高圧空気源に接続して、吸排気弁９を開けば、高圧空気を圧入することができる。吸排気管８を前記高圧空気源から外して、吸排気弁９を開けば、高圧空気を排出することができる。

また、空気嚢１２は分離流路モジュール１１の上部の格子状のフレーム１３の中に保持され、フレーム１３の上部は天板１４で掩蓋されている。なお、フレーム１３を格子状にしたのは軽量化のためであり、天板１４を設けたのは、空気嚢１２の表面に太陽光が当たるのを防いて、太陽光による空気嚢１２の表面の劣化や、微生物の付着および成長を抑制するためである。

図４は、分離流路モジュール１を懸濁液分離槽１５に沈設した状態を示す図である。分離流路モジュール１の重量は浮力より僅かに大きいだけなので、吊り上げ用のロープ１６に加わる張力は僅かだから、図４（ａ）に示すように懸濁液分離槽１５に架け渡した軽量なバー１７（例えば、鋼管、形鋼）に複数の分離流路モジュール１を吊り下げることができる。あるいは、図４（ｂ）に示すように懸濁液分離槽１５に張り渡したロープ１８に複数の分離流路モジュール１を吊り下げることができる。このように、分離流路モジュール１は、極めて簡便かつ軽量な支持体によってあるいは、吊り下げて設置することができる。なお、ローブ１６およびロープ１８は、懸濁液による腐食に耐えて、十分な強度が得られる索具を、繊維索、鋼索、あるいはその他の材料からなる索の中から選択して使用すればよい。

図５は、本発明の実施例２に係る分離流路モジュールの正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。図５に示すように、分離流路モジュール１９は筐体２の下部両側面に補助浮力調整タンク２０を備える点に特徴がある。なお、分離流路モジュール１９のその他の構成は、前述した分離流路モジュール１と共通するので、説明を省略する。

補助浮力調整タンク２０は、浮力調整タンク６と同様、その内部の水と空気の量を加減することにより浮力の大きさを調整するバラストタンクであり、左右の補助浮力調整タンク２０はそれぞれ別個に独立して注排水できる注排液手段を備えている。したがって、左右の補助浮力調整タンク２０の浮力の大きさを加減することにより、分離流路モジュール１９の左右の傾斜角を調整することができる。

また、補助浮力調整タンク２０を筐体２の前後に配置して、分離流路モジュール１９を前後に揺らすと、傾斜板３に溜まったフロックの落下を促すことができる。

図６は、本発明の実施例３に係る懸濁液分離ユニットの平面図である。図６に示すように、懸濁液分離ユニット２１は、排水樋２２の両側に分離流路モジュール２３を複数配置したユニットである。この懸濁液分離ユニット２１は、懸濁液分離槽に浮かべて、適宜手段で係留されるものである。

排水樋２２は、分離流路モジュール２３で生成した清澄液を貯留する容器であるとともに、懸濁液分離ユニット２１全体の重量を支える浮力を生じせしめる浮体として機能する。

図７は、排水樋２２の縦断面図である。排水樋２２は前後端に清澄水を一時貯留する排水升２４を備えている。分離流路モジュール２３から排水樋２２に流入した清澄水は、排水升２４に溜まり、図示しない排水手段で汲み上げられて、次の処理工程に送出される。また排水樋２２の下部には、空所２５が水密に構成され、排水樋２２が清澄水で満水になっても、分離流路モジュール２３が沈没しないような浮力を確保している。

図８は、懸濁液分離ユニット２１の横断面図である。分離流路モジュール２３で生成した清澄液を排水樋２２に送る手段は、図８（ａ）のようなサイフォン２６であってもよいし、図８（ｂ）のように吸引管２７を排水樋２２の側壁に貫通させてもよい。あるいはポンプを使用してもよい。なお、２８は清澄水の送出量を調整するバルブである。また、排水樋２２と分離流路モジュール２３の間の結合手段は、溶接や鋲設のような固定的な結合であっても良いが、ボルト・ナット継ぎ手等の着脱自在な結合手段を用いれば、分離流路モジュール２３の一部が損傷した時などの修理交換が容易になる。

図９は、本発明の実施例４に係る懸濁液分離船の横断面図である。懸濁液分離船２９は懸濁液分離ユニット２１を構成する排水樋２２と分離流路モジュール２３を構造的に一体化して船にしたものであり、左右の船側に分離流路モジュール３０を備えるとともに、船体中心部に分離流路モジュール３０で生成した清澄水を貯留するタンク３１を備えている。また、３２は清澄水を分離流路モジュール３０からタンク３１に送出するサイフォンであり、３３は清澄水の送出量を調整するバルブである。なお、３４は水密に構成された空所であり、タンク３１が満水になっても懸濁液分離船２９が沈没しないような浮力を確保している。なお、タンク３１は６面を閉囲されたものには限られない。タンク３１の上面が開放されていてもよい。

懸濁液分離船２９は、上水道の機能が停止した災害地の河川に回航して、河川の水から清澄水を生成して、図示しない殺菌手段に供給して飲料水等を確保することを目的とする船である。河岸に係留して、タンク３１内の清澄水を連続して陸揚げする使用方法、あるいは、取水に適した場所で清澄水を生成してタンク３１を満水にした後に、給水を求める場所に移動して、清澄水を陸揚げする使用方法を選択することができる。

また、タンク３１から清澄水を陸揚げする揚水ポンプは懸濁液分離船２９に装置してもよいし、陸上に設置してもよい。また、懸濁液分離船２９上に殺菌手段を装置して、浄水プラント船を構成してもよい。

なお、ここで、懸濁液分離船２９は、自走船であっても非自走船であってもよい。つまり、推進器等を備えて自力で航行できる船舶であってもよいし、曳船等で曳航されるバージであってもよい。

本発明の実施例１に係る分離流路モジュールの斜視図である。 前記分離流路モジュールの正面図および側面図である。 分離流路モジュールの別の例を示す側面図である。 分離流路モジュールを懸濁液分離槽に沈設した状態を示す図である。 本発明の実施例２に係る分離流路モジュールの正面図および側面図である。 本発明の実施例３に係る懸濁液分離ユニットの平面図である。 排水樋の縦断面図である。 懸濁液分離ユニットの横断面図である。 本発明の実施例４に係る懸濁液分離船の横断面図である。 従来技術に係る懸濁液分離装置の全体構成図である。 従来技術に係る傾斜管の斜視図である。 従来技術に係る傾斜流路集合体の斜視図である。 従来技術に係る分離流路モジュールを懸濁液分離槽に沈設した状態を示す図である。

符号の説明

１ 分離流路モジュール
２ 筐体
３ 傾斜板
４ 空所
５ 吸引管
６ 浮力調整タンク
７ 注排水管
８ 吸排気管
９ 吸排気弁
１０ 測深標尺
１１ 分離流路モジュール
１２ 空気嚢
１３ フレーム
１４ 天板
１５ 懸濁液分離槽
１６ ロープ
１７ バー
１８ ロープ
１９ 分離流路モジュール
２０ 補助浮力調整タンク
２１ 懸濁液分離ユニット
２２ 排水樋
２３ 分離流路モジュール
２４ 排水升
２５ 空所
２６ サイフォン
２７ 吸引管
２８ バルブ
２９ 懸濁液分離船
３０ 分離流路モジュール
３１ タンク
３２ サイフォン
３３ バルブ
３４ 空所
３５ 懸濁液分離装置
３６ フロック形成槽
３７ 流入槽
３８ 懸濁液分離槽
３９ 流出槽
４０ 排液溝
４１ 前段整流壁
４２ 後段整流壁
４３ 流出側整流壁
４４ 傾斜流路集合体
４５ 傾斜管
４６ 吸引管
４７ 流量調節弁
４８ 濁度計
４９ 吸引主管
５０ 吸引ポンプ
５１ 制御盤
５２ 継手
５３ トラスガーダ
５４ 分離流路モジュール
５５ ロープ

Claims (11)

1. 懸濁液分離槽と別体に構成され、モジュール本体の内部に懸濁液を沈降分離又は浮上分離する複数の傾斜流路を有するとともに、前記各傾斜流路の一端が、当該傾斜流路内に生成される清澄液を吸引排出するための吸引管に連通された分離流路モジュールであって、
   前記懸濁液分離槽内の懸濁液中において前記モジュールに生じる浮力を調節する浮力調節手段を備えていることを特徴とする分離流路モジュール。
2. 前記浮力調節手段は前記傾斜流路の上方に設けられていることを特徴とする請求項１記載の分離流路モジュール。
3. 前記浮力調節手段は、
   空気を吸排及び保持する空気嚢、中空ホース、又は中空パイプからなる空気容器、
   及び前記空気容器に対して吸排気を行う吸排気手段
   を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の分離流路モジュール。
4. 前記浮力調節手段は、
   前記懸濁液分離槽内の懸濁液を注排液可能なバラストタンク、
   及び前記バラストタンクに対し、前記懸濁液分離槽内の懸濁液の注排液を行う注排液手段
   を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の分離流路モジュール。
5. 前記注排液手段は、
   前記バラストタンクの下方に形成された注排水口、
   前記バラストタンクに対する吸排気を行うべく前記バラストタンクの上方に形成された吸排気口、
   及び前記給排気口を開閉する吸排気弁
   を備えていることを特徴とする請求項４記載の分離流路モジュール。
6. 前記モジュール本体の少なくとも２点の異なる場所に備えられて、その浮力の大きさを独立に増減する浮力バランス調整手段を備えることを特徴とする
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の分離流路モジュール。
7. 前記一対の浮力バランス調整手段が前記モジュール本体の左右に配置されていることを特徴とする請求項６記載の分離流路モジュール。
8. 前記各浮力バランス調整手段は、前記モジュール本体の前記傾斜流路が開口する側及び前記吸引管が接続された側に配置されていることを特徴とする請求項６記載の分離流路モジュール。
9. 前記モジュール本体の設置深度を計測する標尺を備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の分離流路モジュール。
10. 前記懸濁液分離槽の液面に浮遊する排液トラフ、
    前記排液トラフに取り付けられ、モジュール本体の内部に懸濁液を沈降分離又は浮上分離する複数の傾斜流路を有する分離流路モジュール、
    一端が前記各傾斜流路の一端に接続され、他端が前記排液トラフ内に連通しており、当該傾斜流路内に生成される清澄液を前記排液トラフ内に吸引排出すための吸引管、
    及び前記排液トラフ内に流入する清澄液を排液する排液管、
    を備えていることを特徴とする懸濁液分離ユニット。
11. 懸濁液の液面を航行して前記懸濁液を沈降分離し清澄液を生成する懸濁液分離船において、
    船体の喫水線下の船側に開口形成された取液口、
    船内に配設され、前記取液口から流入する懸濁液を沈降分離して清澄液を生成する傾斜流路、
    及び前記傾斜流路で生成される清澄液を貯留するタンク、
    を備えることを特徴とする懸濁液分離船。
    
    
    
    

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