JP2010005558A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有害物質を包含する水から、有害物質を容易且つ確実に分離、除去する事が出来る水処理装置の提供。
【解決手段】凝集剤を添加した処理するべき水を撹拌する撹拌装置（４）と、撹拌装置（４）から送られた水と固形物の塊との混合物を濾過する濾過装置（７）と、濾過装置（７）から送られた濾液を貯蔵する濾液貯蔵装置（８）と、吸引装置（９）とを備え、撹拌装置（４）と濾過装置（７）と濾液貯蔵装置（８）は吸引装置（９）の吸込口（９１）に直列に連通しており、撹拌装置（４）と濾過装置（７）とを連通する配管（Ｌ３）における撹拌装置近傍の領域には外気吸引装置（Ｌ３２）が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、水性塗料の洗浄水やモルタルの洗浄水のような各種洗浄水から、人体に有害な物質（有害物質）を分離、除去する技術に関する。

塗装工事において、油性塗料が塗装用具やそれ以外に付着した場合には、シンナーで洗浄しなくてはならない。ところが、シンナーは揮発性物質であるため、洗浄後の処理水の廃棄には各種規制が存在する。
そのような規制を回避するため、近年、水性塗料が使用されることが多くなっている。
水性塗料を洗浄した洗浄水については、現状では規制が無く、多くの場合において、いわゆる「垂れ流し」されているのが現状である。
モルタル（左官）業者、ペンキ塗装業者が、道具を洗う際に排出される洗い水についても、同様に「垂れ流し」される場合が多い。

上述した様な洗浄水の「垂れ流し」状態は、河川を汚染し、その周辺の環境を悪化させ、近隣住民の健康を害してしまう可能性がある。
しかし、水性塗料を洗浄した洗浄水や、モルタル業者、建築業者、塗装業者が、道具を洗う際に排出される洗い水の様に、規制が存在しない排水を浄化するのに有効な技術は、現時点では提案されていない。

その他の従来技術として、例えば、無機凝集剤の粉末を用いて水性塗料の洗浄水中に懸濁している固体物質と一部の溶解物質を凝集させて濾過し、固形物と濾液とに分離する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、洗浄水中に懸濁している固体物質と一部の溶解物質を凝集させても、濾過手段に搬送する間に凝集したフロックが破壊してしまうと、濾過手段により固形物と濾液とを分離する効率が著しく低下してしまうという問題が存在する。
特開平１１−３００３６８号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えば水性塗料の洗浄水や、工事現場の手洗い水、工具等の洗浄水の様に有害物質を包含する水から、有害物質を容易且つ確実に分離、除去する事が出来る水処理装置の提供を目的としている。

本発明の水処理装置は、凝集剤（粉体吸着凝集剤）を添加した処理するべき水（例えば水性塗料の洗浄水、工事現場の手洗い水、工具等の洗浄水）を撹拌する撹拌装置（撹拌槽４）と、撹拌装置（４）から配管（Ｌ３）を介して送られた水と固形物の塊（フロック）との混合物を濾過する濾過装置（負圧濾過槽７）と、濾過装置（負圧濾過槽７）から配管（Ｌ４）を介して送られた濾液を貯蔵する濾液貯蔵装置（濾過液槽８）と、吸引装置（減圧ブロワ９、高圧リングブロワ）とを備え、撹拌装置（４）と濾過装置（７）と濾液貯蔵装置（８）は吸引装置（９）の吸込口（９ｉ）に直列に連通しており、撹拌装置（４）と濾過装置（７）とを連通する配管（Ｌ３）における撹拌装置（４）近傍の領域には外気吸引装置（循環用外気吸引口Ｌ３２、エアの吸口）が形成されていることを特徴としている（請求項１）。

本発明において、凝集剤（粉体吸着凝集剤）を添加した処理するべき水（例えば水性塗料の洗浄水、工事現場の手洗い水、工具等の洗浄水）を撹拌装置（４）に供給する配管（Ｌ２）は、処理するべき水が撹拌装置（４）内に設けられた受け板（４４）に衝突する方向へ延在していると共に、その端部は底面側部分（底部Ｌ２ｂ）のみが残存した形状に形成されており、残存した底面側部分は櫛歯状に形成され、平行な細長い隙間（δ）が複数形成されているのが好ましい（請求項２）。

また本発明において、撹拌装置（４）と濾過装置（７）には液面計（レベルセンサＱ２、Ｑ３：レベル計）が設けられており、該液面計（Ｑ２、Ｑ３）は鞘状部材（塩化ビニール管Ｑ２１、Ｑ３１）に収容され、該鞘状部材（塩化ビニール管Ｑ２１、Ｑ３１）はその底部及び上部に複数の小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）が穿孔されているのが好ましい（請求項３）。

本発明において、前記処理するべき水は、例えば水性塗料の洗浄水、工事現場の手洗い水、工具等の洗浄水のみならず、アスベストや煤（ダイオキシンを包含）の様な有害物質を連行した水であっても良い。

上述する構成を具備する本発明の水処理装置によれば、撹拌装置（４）と濾過装置（７）と濾液貯蔵装置（８）は吸引装置（９）の吸込口（９ｉ）に直列に連通しているため、装置全体をコンパクトに構成することが出来る。
より詳細には、本発明の水処理装置は搬送可能な程度にまでコンパクトに構成することが可能である。そして、搬送可能に構成された本発明の水処理装置であれば、固定設備として認可を受ける必要が無くなり、可搬式の装置として有害物質を包含した自ら有害物質を分離する処理を実行することが出来る。

ここで、撹拌装置（４）の排出口（４ｏ）近傍にポンプを設け、ポンプにより汚水およびフロックを吐出する場合には、撹拌装置（４）で形成された有害物質の塊（フロック）は、ポンプの翼の回転等によって、粉々に粉砕される。そのため、濾過装置（７）において、有害物質と液とを分離（濾過）する事が困難となる。
本発明によれば、吸引装置（９）により撹拌装置（４）から濾過装置（７）まで汚水及びフロックの混合物を吸引するので、撹拌装置（４）で凝集剤と処理するべき水とを撹拌して形成されたフロックが粉々に破壊されることなく、濾過装置（７）まで搬送される。
そして、濾過装置（７）において、当該フロックが液体から分離されるので、有害物質を確実に除去或いは分離する事ができる。

本発明によれば、吸引装置（９）で濾液貯蔵装置（８）、濾過装置（７）、撹拌装置（４）に負圧を作用させ、外気吸引装置（循環用外気吸引口Ｌ３２：エアの吸口）から外気を吸引することにより、吸引された外気の気泡がフロックを破壊することなく、濾過装置（７）までフロックを連行することが出来る。
ここで、処理するべき水中の微細な有害物質の細かい粒子は気泡表面に捕獲されるので、処理するべき水中から有害物質が確実に回収、除去される。そして、気泡表面の有害物質の細かい粒子がフィルタで捕獲される。

さらに、気泡内の空気は濾過装置（７）のフィルタ（７１、７２）を容易に通過する事が出来る（いわゆる「抜け」が良い）ので、気泡により連行されたフロックと処理するべき水との混合物が濾過装置（７）のフィルタ（７１、７２）部分で滞留してしまう恐れがない。
また、気泡内部の空気は、濾過装置（７）の底面側のフィルタ（７１、７２）のみならず、側面におけるフィルタ（７１、７２）からも通過することが出来るので、気泡が大量に存在しても、濾過装置（７）の底面及び側面の全てにおいて濾過作用が行われ、濾過装置（７）において気泡が滞留してしまう事が防止される。
その結果、フロック中の有害物質と、水及び空気の分離が、濾過装置（７）において良好に行われる。換言すれば、有害物質の分離が良好に行われる。

ここで、水性塗料の洗浄水には界面活性剤が含まれており、当該洗浄水が撹拌装置（４）の液面（水面）に直接落下（衝突）すると多量の気泡が発生する恐れがある。そして多量の気泡が発生すると、液面計の誤作動その他の好ましくない事態を招く可能性がある。
これに対して、本発明において、凝集剤（粉体吸着凝集剤）を添加した処理するべき水の配管（Ｌ２）を受け板（４４）に衝突する方向へ延在せしめ、配管（Ｌ２）の端部を底面側部分（底部Ｌ２ｂ）のみが残存した形状に形成し、残存した底面側部分を櫛歯状に形成して平行な細長い隙間（δ）を複数形成すれば（請求項２）、水性塗料の洗浄水が撹拌装置（４）の液面に直接落下（衝突）することが防止され、撹拌装置（４）液面における泡立ちを抑制することが出来る。

さらに本発明において、撹拌装置（４）と濾過装置（７）に設けられた液面計（レベルセンサ：レベル計Ｑ２、Ｑ３）を鞘状部材（塩化ビニール管Ｑ２１、Ｑ３１）に収容し、該鞘状部材（塩化ビニール管Ｑ２１、Ｑ３１）の底部及び上部に複数の小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）を穿孔して構成すれば（請求項３）、撹拌装置（４）及び濾過装置（７）に多量の気泡が発生しても、当該気泡は鞘状部材（塩化ビニール管Ｑ２１、Ｑ３１）に遮られて液面計（Ｑ２、Ｑ３）には接触しない。
そして、撹拌装置（４）と濾過装置（７）の液位の検知に当っては、液体は鞘状部材底部の小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）を介して浸入して液面計（Ｑ２、Ｑ３）に接触するので、液面計（Ｑ２、Ｑ３）は気泡により誤作動することなく、液位を正確に検知する事が出来る。
液体が浸入するに際して、鞘状部材（Ｑ２１、Ｑ３１）内の空気は上部に形成された小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）を介して抜ける。すなわち、上部に形成された小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）が空気抜き孔として作用する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１〜図５の第１実施形態に係る水処理装置１００は、水性塗料の洗浄水や、左官工事におけるモルタルの洗浄水、建設工事で発生する有害物質を含む排水を処理している。

図１において、全体を符号１００で示す水処理装置は、洗台１と、原水槽３と、撹拌装置である撹拌槽４と、濾過装置である負圧濾過槽７と、濾液貯蔵装置である濾過液槽８と、吸引装置である減圧ブロワ９と、処理水循環槽１０とを有している。水処理装置１００は、更に、吸着凝集剤定量供給機５と、消泡剤供給用定量ポンプ６と、制御盤５０とを有している。
制御盤５０は、図示の各種電気ユニット（ポンプの電動モータを駆動するインバータや、各種計測装置の電源その他）と信号伝達ライン或いは電力供給ライン（図の簡略化のため、信号伝達ラインや電力供給ラインは図示せず）を介して接続され、各電気ユニットの起動・停止や作動電力の供給などを制御している。

洗台１と原水槽３とはラインＬ１により接続され、原水槽３の排出口３ｏと撹拌槽４とはラインＬ２により接続されている。ラインＬ２における原水槽３の排出口３ｏ近傍の領域には原水ポンプＰ１が介装されており、原水槽３中の処理するべき処理水は原水ポンプＰ１により排出される。
撹拌槽４の排出口４ｏは、ラインＬ３を介して、負圧濾過槽７の吸入口７ｉに接続されている。ラインＬ３には第１の電磁弁Ｖ１が介装され、ラインＬ３における電磁弁Ｖ１と負圧濾過槽７との間の領域には分岐点Ｂ１が位置している。分岐点Ｂ１からは分岐管Ｌ３１が分岐しており、分岐管Ｌ３１には第２の電磁弁Ｖ２が介装されている。第１の電磁弁Ｖ１及び第２の電磁弁Ｖ２の作用効果については後述する。
ラインＬ３において、撹拌槽４の排出口４ｏと第1の電磁弁Ｖ1との間の領域には循環用外気吸引ラインＬ３２が合流しており、循環用外気吸引ラインＬ３２を介して外気がラインＬ３へ吸引される。

負圧濾過槽７の排出口７ｏは、ラインＬ４を介して、濾過液槽８の吸入口８ｉと接続している。
そして、濾過液槽８の上方に設けられた排出口８１ｏは、ラインＬ５を介して、減圧ブロワ９の吸込み口９ｉと接続されている。
減圧ブロワ９の吐出口９ｏは、ラインＬ６及びラインＬ６１を介して、大気に開放されている。ラインＬ６には分岐点Ｂ２が設けられ、分岐点Ｂ２においてラインＬ６は、大気開放側に連通するラインＬ６１と、吸着凝集剤定量供給機５側の連通するラインＬ６２とに分岐している。
そしてラインＬ６２は、吸着凝集剤定量供給機５の吐出口５ｏ近傍に連通している。

濾過液槽８下方の排出口８２ｏはラインＬ７に接続しており、ラインＬ７の排出口８２ｏ近傍の領域には濾液ポンプＰ２が介装されている。
ラインＬ７には分岐点Ｂ３が設けられており、分岐点Ｂ３において、ラインＬ７はラインＬ７１とラインＬ７２とに分岐している。ラインＬ７１は処理水循環槽１０の濾過水吸入口１０ｉに接続されており、ラインＬ７２は水処理装置１００の外部に連通している。
ラインＬ７には逆止弁Ｖ３が介装され、ラインＬ７１には電磁弁Ｖ４が介装され、ラインＬ７２には電磁弁Ｖ５が介装されている。
電磁弁Ｖ４及び電磁弁Ｖ５の作用効果については後述する。

処理水循環槽１０の排出口１０ｏには循環ラインＬ１０が接続され、循環ラインＬ１０には循環ポンプＰ３及び電磁弁Ｖ７が介装されている。
循環ラインＬ１０は給水ラインＬ１２に連通している。そして、給水ラインＬ１２の先端で、洗台１の上方には、蛇口２が設けられている。

水処理装置１００には、吸着凝集剤定量供給機５と消泡剤供給用定量ポンプ６が設けられている。
吸着凝集剤定量供給機５の吐出口５ｏにはラインＬ９が接続され、ラインＬ９は撹拌槽４近傍でラインＬ２と合流している。
消泡剤供給用定量ポンプ６にはラインＬ８が接続され、ラインＬ８はラインＬ２と合流している。
ラインＬ２において、消泡剤供給用定量ポンプ６に接続するラインＬ８との合流点は、吸着凝集剤定量供給機５に接続するラインＬ９との合流点よりも、原水槽３側となっている。

洗台１は例えば建築現場等に設置され、洗台１で塗装用具等に付着した水性塗料を流す。水性塗料を含んだ処理するべき水は、ラインＬ１経由で原水槽３に溜められる。
原水槽３には、原水（処理するべき水）の量を計測するためのレベルセンサ（水位計）Ｑ１と、原水の酸性濃度あるいはアルカリ濃度を計測するｐＨ計３１とが装備されている。

原水槽３に設けたレベルセンサＱ１により、上限レベルを超えて洗い水が溜まった旨が検知されると原水ポンプＰ１が作動して、原水を撹拌槽４へ送出する。
原水がさらに溜まり、レベルセンサＱ１により上々限レベルを超えて洗い水が溜まった旨が検知されると、ラインＬ１０の電磁弁Ｖ７が閉鎖して、洗台１への水の供給が停止される。

また、原水槽３においてｐＨ計３１で原水のｐＨを計測しているので、原水槽３内の原水が中性（ｐＨ７前後）でない場合は、消泡剤供給用定量ポンプ６からラインＬ２に中和剤（ｐＨ調整剤）が混入される。
消泡剤供給用定量ポンプ６には、消泡剤及び中和剤を貯留しておくタンク６１が装備されている。

撹拌槽４には、撹拌機４１とレベルセンサＱ２とが装備されており、撹拌機４１は電動モータ４１１及び撹拌翼４１２を有している。
撹拌機４１によって、処理するべき水（原水）と、吸着凝集剤定量供給機５から供給された吸着凝集剤と、消泡剤供給用定量ポンプ６から供給された消泡剤及びｐＨ調整剤が、均一に撹拌される。

吸着凝集剤定量供給機５から供給される吸着凝集剤は粉体であり、水性塗料の粒子が粉体（吸着凝集剤）に吸着する。
吸着凝集剤が集合して塊を作り、その塊に塗料や有害物質が吸着して、フロックを形成する。あるいは、無機系の粉体である吸着凝集剤が水を吸って膨張し、膨張した吸着凝集剤が塗料や有害物質を吸着して凝集することにより、フロックが形成される。
除去するべき塗料や有害物質は、吸着凝集剤によりフロックを形成し、原水中に浮遊し、水と分離される。

係るフロックは、衝撃により粉々に破壊され易い。フロックが粉々に破壊されると、吸着された塗料や有害物質を水と分離する事が困難となる。
後述する様に、第１実施形態では、撹拌槽４からフロックと水とをポンプで押し出すのではなく、減圧ブロワ９により撹拌槽４からフロックと水とを吸引しているので、フロックを破壊することなく、負圧濾過槽７まで搬送する事が出来る。

撹拌槽４の詳細について、図２〜図４を参照してさらに説明する。
図２において、撹拌槽４の内壁面には受け板４３、４４が、図２の例では４箇所（受け板４３は３箇所、受け板４４は１箇所）形成されている。ここで、受け板４３、４４は、撹拌槽４の高さ方向に延在した板状の部材であり、平面形状は図２で示す様に湾曲している。
撹拌翼４１２により撹拌された原水は、受け板４３の湾曲面に衝突して流線が円形に湾曲して渦Ｆｕを形成する。当該渦Ｆｕにより、原水と吸着凝集剤とがより一層良好に混合される。

図３で示すように、ラインＬ２を介して流れてきた原水は、ラインＬ９から供給された粉体吸着凝集剤が合流した後に、撹拌槽４内に流入する。
図２において、受け板４４は、粉体吸着凝集剤が供給されるラインＬ９と、原水槽３からのラインＬ２とが、撹拌槽４内で合流する箇所近傍に配置されている。

図３及び図４で示すように、撹拌槽４内部におけるラインＬ２の端部は、底部Ｌ２ｂのみが延在した形状となっている。そして、底部Ｌ２ｂは櫛歯状に形成（図４参照）されており、平行な細長い隙間δが複数形成されている。
粉体吸着凝集剤と合流した原水の一部は、図３の流線ｔ１で示す様に隙間δから撹拌槽４内に落下し、原水の残りは流線ｔ２で示す様に直進して受け板４４に衝突する。

ラインＬ２の端部を上述したように形成したので、ラインＬ２を介して流れてきた原水は、底部Ｌ２ｂにおける櫛歯状の隙間δから落下するか、或いは、受け板４４に衝突し、直接、撹拌槽４の液面には衝突しない。その結果、撹拌槽４の泡立ちを抑制することが出来る。従って、水性塗料に含有される界面活性剤を包含する原水が撹拌槽４内に供給された際に、不都合を生じる程に泡が発生してしまう事態は防止される。
撹拌槽４で所定時間撹拌された処理水は、減圧ブロワ９による負圧によって、ラインＬ３を経由して負圧濾過槽７に吸引される。

図１の負圧濾過槽７は、濾過フィルタ（７１、７２：図１においては点線で示す）を有している。係る濾過フィルタは、粗い目のフィルタ７１と、細かい目のフィルタ７２とを有しており、２層の濾過フィルタとして構成されている。
粗い目のフィルタ７１は、交換が容易な様に配置されており、安価なフィルタである。粗い目のフィルタ７１は、濾過した原水量が１００リットル〜２００リットル程度で交換することを想定している。換言すれば、安価で交換し易い粗い目のフィルタ７１は、頻繁に交換することを前提にしている。

一方、細かい目のフィルタ７２は、粗い目のフィルタ７１と、負圧濾過槽７のケーシング７ｃとの間に配置されており、比較的交換がし難い配置となっている。そして、細かい目のフィルタ７２は、粗い目のフィルタ７１に比較して高価である。
細かい目のフィルタ７２は、使い捨てではあるが、交換頻度は粗いフィルタ７１よりも少なく、２日〜３日程度で交換されることを想定している。

実機では、負圧濾過槽７、濾過液槽８、減圧ブロワ９は一体に構成され、水処理装置１００がユニット化されており、全体が極めてコンパクトに構成される。
この場合、負圧濾過槽７と濾過液槽８とは、パイプあるいはラインＬ４で接続されて、一体的に構成される。

撹拌槽４において、吸着凝集剤と原水とを撹拌し、水性塗料や有害物質が吸着凝集剤に吸着してフロックを形成する時間帯（設定時間：５ｓｅｃ．〜１５ｓｅｃ．）においては、第２の電磁弁Ｖ２を開放し、第１の電磁弁Ｖ１は閉鎖する。
第１の電磁弁Ｖ１が閉鎖しているので、撹拌槽４内の原水やフロックは負圧濾過槽７に送り出されることはなく、撹拌機４１のモータ４１１により撹拌のみが行われて、撹拌によって塗料や有害物質が吸着凝集剤に吸着される。
その場合、第２の電磁弁Ｖ２が開放しているので、減圧ブロワ９により第２の電磁弁Ｖ２、ラインＬ３１を経由して外部から吸引された空気（外気）が、負圧濾過槽７に吸引される。吸引された外気は、既に負圧濾過槽７に搬送されたフロックと水とをフィルタ７１に押し付けて、水、空気、固形物を分離する。

撹拌槽４において塗料や有害物質が撹拌されてフロックを形成する時間が経過したならば、第２の電磁弁Ｖ２が閉鎖され、第１の電磁弁Ｖ１は開放される。
第１の電磁弁Ｖ１が開放するので、エアの吸口（循環用外気吸引口）Ｌ３２から外気が吸引されて、ラインＬ３内を大量の気泡が流れる。係る気泡（吸引された外気が形成する気泡）に連行されて、撹拌槽４からラインＬ３内に流出した原水とフロックとが混在した混合物が、負圧濾過槽７へ送られる。そして、負圧濾過槽７において、固液分離が行われる。
ここで、固液分離の「固」とはフロックを形成する塗料や汚染物質であり、「液」とはフィルタ７１、７２で濾過された濾過液を指している。

撹拌槽４及び負圧濾過槽７には、前述したようにレベル計Ｑ２、Ｑ３が設けられている。撹拌槽４におけるレベル計Ｑ２の詳細は図５で示されている。
水性塗料は多量の界面活性剤を含んでいる。そして多量の界面活性剤を含んでいると、多量の気泡が発生する。また、撹拌槽４に供給される流体は、エアの吸口（循環用外気吸引口）Ｌ３２から吸引された外気の気泡を大量に包含している。そのため、撹拌槽４に原水が供給されると大量の気泡が発生し、大量に発生した気泡により、撹拌槽４のレベル計Ｑ２が誤作動する恐れがある。

図５で示すように、レベル計Ｑ２は、小孔の開いた塩化ビニール管Ｑ２１内に収容されている。そして、塩化ビニール管Ｑ２１底部の小孔Ｑ２２から原水のみが塩化ビニール管Ｑ２１に浸入する。原水が塩化ビニール管Ｑ２１に浸入する際に、塩化ビニール管Ｑ２１内の空気は、上方の小孔Ｑ２２から空気抜きされる。その結果、塩化ビニール管Ｑ２１内には原水のみが浸入し、気泡は侵入あるいは発生しないので、レベル計Ｑ２が気泡の存在により誤作動してしまうことが回避される。
ここで、塩化ビニール管Ｑ２１の全体に小孔が空いていると、当該小孔から細かい気泡が塩化ビニール管Ｑ２１内へ侵入して、レベル計を誤作動させる恐れがある。これに対して図５で示すレベル計Ｑ２は、塩化ビニール管Ｑ２１上方の小孔Ｑ２２が通常時の液面Ｌｗよりも高い位置に形成されているため、小孔Ｑ２２から気泡は浸入せず、レベル計Ｑ２の誤作動は防止される。

図６は、負圧濾過槽７における気泡発生防止のための構造を示している。
図６において、吸入口７ｉの濾過槽７内の端部は傾斜した蓋部材７３ｉで覆われており、荒いフィルタ７１に近い側が下方となっている。そして、吸入口７ｉの濾過槽７内の端部と蓋部材７３ｉとの境界において、荒いフィルタ７１側には、複数の小孔７５ｉが形成されている。ここで、吸入口７ｉの濾過槽７内の端部は、通常時の液面Ｌｗよりも高い位置に配置されている。
原水が負圧濾過槽７内の液面Ｌｗに直接落下すると、当該液面Ｌｗが泡立ってしまう。これに対して、吸入口７ｉの濾過槽７内の端部を図６で示す様に構成すれば、原水は図６における斜め下方（矢印Ｙの方向）に落下し、目の粗いフィルタ７１に先ず衝突するので、負圧濾過槽７内の液面Ｌｗには直接落下しない。そのため、泡立ちが抑制される。

負圧濾過槽７における液面計Ｑ３の構成は、図５を参照して上述したのと同様である。
また、濾過液槽８における液面計Ｑ４（図１参照）や、処理水循環槽１０における液面計Ｑ５（図１参照）も、図５を参照して上述したのと同様に構成されている。

図１において、負圧濾過槽７における２層のフィルタ７１、７２によって塗料、汚染物質が濾過された濾過液（水）は、ラインＬ４を経由して濾過液槽８に送られ、一旦、濾過液槽８内に貯留される。
ここで、濾液ポンプＰ２により濾過液槽８から濾過液を排出する際に、減圧ブロワ９の負圧が作用していると、濾液ポンプＰ２の呼び水が出来なくなり、濾過液槽８から濾過液を排出できなくなる恐れがある。
係る場合においては、減圧ブロワ９の負圧により、電磁弁Ｖ５、逆止弁Ｖ３、濾液ポンプＰ２を介して、ラインＬ７２から濾過液槽８側に空気（外気）が逆流してしまう可能性もある。
この様な事態を防止するため、図１〜図６の第１実施形態では、濾過液槽８から濾過液を排出する際には、濾液ポンプＰ２から濾過液が吐出されるまで、減圧ブロワ９の作動を停止する制御が行われる。

次に、電磁弁Ｖ４及びＶ５の開閉操作について説明する。
濾過液槽８からの濾過液を処理水循環槽１０へ供給する（循環して使用する）場合には、ラインＬ７１に介装された電磁弁Ｖ４を開放して、ラインＬ７２に改装された電磁弁Ｖ５を閉鎖する。
濾過液槽８からの濾過液を使用せず（処理水循環槽１０へ供給せず）、電磁弁Ｖ５を介して放流する場合には、電磁弁Ｖ５を開放して、電磁弁Ｖ４を閉鎖する。
なお、発明者の実験によれば、ラインＬ７２及び電磁弁Ｖ５を介して外部へ放流される濾過液は、塗料や有害物質は十分に除去されており、有害物質の含有量は許容値以下となっている。

図１で示されている様に、減圧ブロワ９からの排気の一部が、ラインＬ６２を介して吸着凝集剤定量供給機５の吐出口５ｏ近傍に連通している。
減圧ブロワ９からの排気の温度は３０℃〜４０℃であり、減圧ブロワ９からの排気が保有する熱量を吐出口５ｏ近傍に存在する吸着凝集剤に供給し、以って、粉体である吸着凝集剤の湿気を除去するためである。

濾液ポンプ２によって、濾過液槽８からラインＬ７、Ｌ７１経由で処理水循環槽１０に搬送された濾液は、一旦、処理水循環槽１０に貯留される。そして、必要に応じてラインＬ１０を経由して、洗台１の蛇口２から塗装用具等の洗浄水として再利用される。
ここで、処理水循環槽１０には、補給水投入ラインＬ１１が接続され、そのラインＬ１１の処理水循環槽１０近傍には電磁弁Ｖ６が介装されている。ラインＬ１１は、例えば上水に連通している。
水処理装置１００は、完全な閉回路（密閉回路）ではなく、装置の稼動を続ければ、循環水量は減少する。
処理水循環槽１０内の水位が、（処理水循環槽１０に装備された）水位計Ｑ５における第１の所定値以下となった場合には、電磁弁Ｖ６を開放して、上水を処理水循環槽１０に補給する。そして、処理水循環槽１０内の水位が、（上水の補給により）水位計Ｑ５における第２の所定値以上となった場合に、電磁弁Ｖ６を閉鎖して、上水の補給を停止する。

図１では明確に図示されていないが、吸着凝集剤定量供給機５、撹拌槽４のモータ４１１、減圧ブロワ９にはインバータが設けられている。
吸着凝集剤定量供給機５では、吸着凝集剤の供給量調整のため、インバータが用いられる。
撹拌槽４のモータ４１１は、フロック形成に最も適した回転数（吸着凝集剤の種類によって異なる）を実現するように、インバータで回転数を調整している。
減圧ブロワ９は、フロックを含む流体の搬送能力を適切に調整するため、インバータが必要である。換言すれば、システム全体における循環のバランスを調整するため、インバータの回転数調整機能を用いている。

図１の水処理装置１００は、搬送可能な程度にコンパクトに構成することができる。そして、搬送可能であるため、固定設備として認可を受ける必要が無い。
その結果、各種工事現場等で規制による労力を考慮することなく、使用することが出来る。そのため、各種現場で使い易いという利点を有している。

仮に、撹拌槽４の排出口４ｏ近傍にポンプを設け、ポンプにより汚水およびフロックを吐出したとすれば、撹拌槽４で形成されたフロックは、ポンプの翼の回転等によって、粉々に粉砕されてしまう。その結果、負圧濾過槽７において、有害物質と液とを分離（濾過）する事が困難となる。
それに対して図１〜図６の第１実施形態では、減圧ブロワ９により撹拌槽４から汚水及びフロックを吸引しているので、撹拌槽４で形成されたフロックが粉々に破壊されることなく、負圧濾過槽７まで搬送される。

すなわち図１〜図６の第１実施形態によれば、減圧ブロワ９で濾過液槽８、負圧濾過槽７、撹拌槽４の順に負圧を作用させ、エアの吸口（循環用外気吸引口）Ｌ３２から外気を吸引することにより、吸引された外気の気泡がフロックを破壊することなく、負圧濾過槽７まで連行する。
その結果、負圧濾過槽７において、有害物質と液とが効率良く分離あるいは濾過されるのである。

また、図示の実施形態において、原水中の微細な有害物質の細かい粒子は、エアの吸口（循環用外気吸引口）Ｌ３２から吸引される外気が形成する気泡の表面に捕獲されるので、原水に存在する有害物質の細かい粒子が当該気泡によって確実に回収、除去される。そして、気泡表面の有害物質の細かい粒子が、負圧濾過槽７のフィルタ７１、７２で捕獲される。
すなわち、図示の実施形態によれば、原水に存在する有害物質の細かい粒子も、負圧濾過槽７で確実に（水から）分離される。

さらに、気泡はフィルタ７１、７２からのいわゆる「抜け」が良い。そして、気泡内部の空気はフィルタ７１、７２の負圧濾過槽７底面における領域のみならず、フィルタ７１、７２の負圧濾過槽７の側面における領域からも通過する。

換言すれば、負圧濾過槽７の底面のみならず、負圧濾過槽７の側面においても、気泡表面に付着した有害物質がフィルタ７１、７２により捕獲される。したがって、気泡が大量に発生しても、負圧濾過槽７の内壁面全てにおいて濾過作用が行われるので、負圧濾過槽７において気泡が滞留してしまう事がなく、有害物質が確実に分離される。
このように、第１実施形態によれば、原水中に包含される有害物質と水と空気の分離が、フィルタ７１、７２において良好に行われるのである。

図７は、本発明の第２実施形態を示している。
図１〜図６の第１実施形態に係る水処理装置１００は、水性塗料の洗浄水や、左官工事におけるモルタルの洗浄水、建設工事で発生する有害物質を含む排水の処理を行う。
それに対して、図７の第２実施形態に係る水処理装置１０２は、例えば高含水の廃棄アスベストから分離された水の様に、有害物質（アスベスト）を包含する水を処理するシステムである。
以下、図７を参照して、主として、図１〜図６の第１実施形態と異なる部分について説明する。

図７において、廃棄アスベストを含んだ高含水液が容器２Ａに貯留され、廃棄アスベストを含んだ高含水液は、容器２ＡからラインＬ１２Ａを経由して投入槽１Ａに投入される。投入槽１Ａに貯留された（廃棄アスベストを含んだ）高含水液は、ラインＬ１を介して原水槽３に投入される。
ラインＬ１２Ａには開閉弁Ｖ８が介装されており、廃棄アスベストを含んだ高含水液の投入を制御することが出来る。

図７では、吸着凝集剤定量供給機５からラインＬ２に投入される吸着凝集剤は、図１〜図６の水処理装置１００とは異なり、減圧ブロワ９から吐出される排気（３０℃〜４０℃の温まった空気）によって湿気を除去されるようには構成されていない。

濾過液槽８と減圧ブロワ９との間には、水分分離サイクロン１１を介装している。濾過液槽８の上方の吐出口８１ｏと水分分離サイクロン１１の吸入口１１ｉとはラインＬ５で接続され、水分分離サイクロン１１の吐出口１１oと減圧ブロワの吸入口９ｉはラインＬ１３で接続されている。
減圧ブロワ９の吐出口９ｏは、ラインＬ１４を介してエアフィルタ１２の吸入口１２ｉと接続されている。エアフィルタ１２の吐出口１２ｏは、ラインＬ１５を介して誘引ブロワ１３と接続されている。

濾過液槽８から排出された水分を含んだ空気は、水分分離サイクロン１１において水分が分離除去され、乾燥した空気が減圧ブロワ９に吸入される。そして、減圧ブロワから吐出された乾燥した空気は、エアフィルタ１２に送られる。
ここで、減圧ブロワ９から吐出される乾燥空気中には、未だ微細なアスベスト繊維が混じっている恐れがあり、そのままでは大気に開放することは不都合である。そのため、係る微細なアスベスト繊維を完全に除去するべく、減圧ブロワから吐出された乾燥した空気を、エアフィルタ１２に送出するのである。
エアフィルタ１２によりアスベスト繊維を除去された清浄な空気は、誘引ブロワ１３により吸引され、誘引ブロワ１３の排出口から大気に放出される。

図１〜図６の水処理装置１００では、処理水循環槽１０に貯留された濾液（水）は、洗台１の蛇口２から塗装用具等の洗浄水として再利用され、循環することが可能である。
これに対して、図７の水処理装置１０２は、廃棄アスベストを含んだ高含水液が処理対象であるため、処理水循環槽１０に貯留された水が再度処理されるようには図示されていない。図７では、処理水循環槽１０に貯留された処理後のきれいな排水は、ラインＬ１０Ａから排出され、水処理装置１０２以外の図示しない設備で再利用される。

図７において、ラインＬ３には、流量制御弁Ｖ１１のみが介装されている。
しかし、図１と同様に、ラインＬ３から分岐管Ｌ３１を分岐させ、第１の電磁弁Ｖ１をラインＬ３に介装し、第２の電磁弁Ｖ２を分岐管Ｌ３１に介装しても良い。
また、ラインＬ３における撹拌機４の近傍の領域に、循環用外気吸引ラインＬ３２を設けても良い。

図７において、水分分離サイクロン１１で分離された水分は、ラインＬ１６を経由して、ラインＬ７に合流している。
図７の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図６の第１実施形態と同様である。

図８は本発明の第３実施形態を示している。
図１〜図６の第１実施形態、図７の第２実施形態は、処理するべき対象が排水であり、排水を原水槽３で貯留された後、撹拌槽４に送っている。
これに対して、図８の第３実施形態では、処理の対象である有害物質、例えばアスベストや煙突の煤（ダイオキシンを包含）は吸引、回収された後に、水と混合し、当該有害物質と水との混合物が撹拌槽４に送られる。
以下、図８を参照して、第３実施形態を説明する。

図８において、全体を符号１０３で示す水処理装置は、撹拌槽４、吸着凝集剤定量供給機５と負圧濾過槽７、濾過液槽８、高圧リングブロワ（減圧ブロワ）９Ｂ、処理水循環槽１０、制御盤５０を備えている。
また水処理装置１０３は、高圧コンプレッサＣ（プランジャであっても良い）、有害物回収サイクロン１４、有害物洗浄塔１５、水分分離サイクロン１１Ｂ、チューブポンプ１６、高圧リングブロワ９Ａ、２台のエアフィルタ１２Ａ、１２Ｂ、２台の誘引ブロワ１３Ａ、１３Ｂを備えている。

有害物回収サイクロン１４は、吸入口１４ｉと、吐出ライン１４ｏと、回収タンク１４ｔとを有しており、回収タンク１４ｔは底部に設けられている。
有害物回収サイクロン１４の吸入口１４ｉには、バキュームＶＱによって吸い込まれたアスベストや煙突の煤（ダイオキシンが混入している）等が吸引されて、流入する。
有害物回収サイクロン１４の吐出ライン１４ｏにはエジェクタＥが装備され、このエジェクタＥから、高圧コンプレッサＣで圧縮された高圧水が、ラインＬ２１を経由して、吐出ライン１４ｏ内に噴射され、以って、吐出ライン１４ｏ内の排気を有害物洗浄塔１５側に圧送している。

有害物洗浄塔１５は、吸入口１５ｉと、２箇所の排出口１５１ｏ、１５２ｏと、複数の仕切り板１５１と、給水マニフォルド１５Ｍとを有している。複数の仕切り板１５１の各々には、排出孔１５２が形成されている。
給水マニフォルド１５Ｍは、複数の連通孔１５Ｍｏと、１箇所の給水口１５Ｍｉを有している。複数の連通孔１５Ｍｏは、複数の仕切り板１５１で仕切られた有害物洗浄塔１５内における各区画に対応して配置されている。

有害物洗浄塔１５の排出口１５１ｏは、ラインＬ２３を介して、水分分離サイクロン１１Ｂの吸入口１１Ｂｉに接続している。
水分分離サイクロン１１Ｂは、吸入口１１Ｂｉと、排出口１１Ｂｏと、分離水タンク１１Ｂｔとを有している。

高圧コンプレッサＣと有害物回収サイクロン１４のエジェクタＥとを接続するラインＬ２１には、散水ラインＬ２１１が合流している。
有害物回収サイクロン１４の吐出ライン１４ｏと、有害物洗浄塔１５の吸入口１５ｉとは、ラインＬ２２で接続されている。
有害物洗浄塔１５の第２の排出口１５２ｏと、チューブポンプ１６の吸入口１６ｉとは、ラインＬ２４で接続されている。

水分分離サイクロン１１Ｂの排出口１１Ｂｏと、高圧リングブロワ９Ａの吸入口９Ａｉとは、ラインＬ２３１で接続されている。
高圧リングブロワ９Ａの排出口９Ａｏと、エアフィルタ１２Ａの吸入口１２Ａｉとは、ラインＬ２３２で接続されている。
エアフィルタ１２Ａの排出口１２Ａｏと誘引ブロワ１３Ａとは、ラインＬ２３３で接続されている。

水分分離サイクロン１１Ｂの分離水タンク１１ＢｔはラインＬ２３４に接続しており、ラインＬ２３４はラインＬ２４に合流している。そして、チューブポンプ１６の排出口１６ｏと撹拌槽４とは、ラインＬ２５で接続されている。
したがって、水分分離サイクロン１１Ｂで分離した水は、ラインＬ２３４、ラインＬ２４、ラインＬ２５を経由して、撹拌機４に投入される。

濾過水槽８の上方の排出口８１ｏと、高圧リングブロワ（減圧ブロワ）９Ｂの吸入口９Ｂｉとは、ラインＬ５で接続されている。ここで、濾過水槽８の上方の排出口８１ｏは、排出口８１ｏの濾過水糟８内側の端部と、濾過水糟８における濾過水面とが、少なくとも、排出口８１ｏに濾過水を吸い込まない程度の高低差を有する様に構成されている。
高圧リングブロワ９Ｂの排出口９Ｂｏと、エアフィルタの吸入口１２Ｂｉとは、ラインＬ２９で接続されている。
エアフィルタ１２Ｂの排出口１２Ｂoと、誘引ブロワ１３Ｂとは、ラインＬ３０で接続されている。

濾過水槽８内にはポンプＰ２が配置されており、ポンプＰ２にはラインＬ７Ａが接続され、ラインＬ７Ａは処理水循環槽１０に連通している。
処理水循環槽１０には、濾過水槽８の処理水の他に、補給水として、例えば上水道Ｌ７ｓから真水も供給可能となっている。
処理水循環槽１０に貯留した水は、循環ポンプＰ３、ラインＬ１０を経由して、有害物洗浄塔１５の給水マニフォルド１５Ｍの吸入口１５Ｍｉに供給される。

次に、図８の第３実施形態に係る水処理装置１０３における処置手順を説明する。
先ず、図示しない真空源を利用したバキュームＶＱによって、アスベスト、ダイオキシンを含む煤、埃等を、有害物回数サイクロン１４に吸引する。

アスベスト、ダイオキシンを含む煤、埃等が吸引された有害物回数サイクロン１４内では、比重の大きな有害物質は回収タンク１４ｔに溜まり、比重の小さな有害物質はサイクロン１４上方に舞い上がる。
サイクロン１４上方に舞い上がった比重の小さな有害物質は、高圧コンプレッサＣ及びエジェクタＥを介して吐出ライン１４ｏ内に高圧水が噴射されることにより、吐出ライン１４ｏ内に吸い込まれ且つ噴射された高圧水に補足されて、ラインＬ２２を経由して有害物質洗浄塔１５に送られる。

有害物質洗浄塔１５に送られた有害物質は、循環水槽１０からの循環処理水を用いて、洗浄塔１５内の複数の区画（仕切り板１５１で仕切られた区画）で噴霧（洗浄）された水分により捕獲され、洗浄された水分と有害物質との混合物の内、水蒸気状の部分は、ラインＬ２３を経由して水分分離サイクロン１１Ｂに送られる。
水分分離サイクロン１１Ｂにおいて、液相分と空気とが分離され、乾燥した空気は高圧リングブロワ９Ａにより、ラインＬ２３１、Ｌ２３２を経由してエアフィルタ１２Ａに送られる。
高圧リングブロワ９Ａから吐出される乾燥空気中には、未だ微細な有害物質（例えば、アスベスト繊維）が混じっている可能性がある。この有害物質はエアフィルタ１２Ａで完全に除去される。そして、有害物質を包含しない清浄な空気が、誘引ブロワ１３Ａの排出口から大気に放出される。

有害物質洗浄塔１５の洗浄処理後の排水は、ラインＬ２４を介してチューブポンプ１６で吸引され、ラインＬ２５を経由して撹拌槽４に送られる。
水分分離サイクロン１１Ｂで分離した水は、ラインＬ２３４、ラインＬ２４を経由してチューブポンプ１６で吸引され、ラインＬ２５を経由して撹拌槽４に送られる。
撹拌槽４に送られた排水は、図１〜図６の第１実施形態と同様に処理され、負圧濾過槽７、濾過液槽８でも図１〜図６の第１実施形態と同様に処理される。

濾過液槽８内の空気は、高圧リングブロワ９Ｂによりエアフィルタ１２Ｂに送られる。高圧リングブロワ９Ｂから吐出される空気中には、未だ微細な有害物質（例えば、アスベスト繊維）が混じっている場合があり、この有害物質はエアフィルタ１２Ｂで完全に除去される。そして、有害物質が除去された清浄な空気が、誘引ブロワ１３Ｂの排出口から大気に放出される。

図８の第３実施形態では、高圧リングブロワ９Ｂにより濾過水槽８に負圧を作用させる際に、有害物質であるアスベストやダイオキシンが高圧リングブロワ９Ｂに吸引される可能性がある。そのため、高圧リングブロワ９Ｂの排気系統にはエアフィルタ１２Ｂが介装されて、高圧リングブロワ９Ｂの排気から有害物質であるアスベストやダイオキシン等を除去している。
図８の第３実施形態では、排気は全てエアフィルタ１２Ａ、１２Ｂを経由して大気に排出されており、有害物質であるアスベストやダイオキシンの微粉が大気に拡散する事態を防止している。
図８の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図７の各実施形態と同様である。

図９は本発明の第４実施形態を示している。
図８の第３実施形態において、高圧リングブロワ９Ｂで負圧を作用させて、処理するべき水を撹拌槽４から負圧濾過槽７、濾過水槽８に吸引する際に、高圧リングブロワ９Ｂに吸引される空気が水を連行してしまい、高圧リングブロワ９Ｂを破損してしまう可能性が存在する。

図９の第４実施形態の水処理装置１０４では、濾過水槽８と高圧リングブロワ９Ｂとの間の領域に水分分離サイクロン１１Ｂを介装し、濾過水槽８から高圧リングブロワ９Ｂに吸引される空気に連行された水を分離して、水分が高圧リングブロワ９Ｂに供給されてしまう事態を防止している。

図９の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図８の第３実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。

本発明の第１実施形態に係る水処理装置のブロック図。 図１の水処理装置で用いられる撹拌槽の平面図。 図２におけるＸ矢視図。 図３におけるＺ矢視図。 図１の水処理装置で用いられる撹拌槽の泡防止装置の立面図。 図１の水処理装置で用いられる負圧濾過槽内の泡防止装置の立面図。 本発明の第２実施形態に係る水処理装置のブロック図。 本発明の第３実施形態に係る水処理装置のブロック図。 本発明の第４実施形態に係る水処理装置のブロック図。

符号の説明

１・・・洗台
２・・・給水蛇口
３・・・原水槽
４・・・撹拌装置
５・・・吸着凝集剤定量供給機
６・・・定量ポンプ
７・・・負圧濾過槽
８・・・濾過液槽
９・・・減圧ブロワ
１０・・・処理水循環槽
１１・・・水分分離サイクロン
１２・・・エアフィルタ
１３・・・ブロワ
１４・・・有害物回収サイクロン
１５・・・有害物洗浄塔
１６・・・チューブポンプ

Claims (3)

1. 凝集剤を添加した処理するべき水を撹拌する撹拌装置（４）と、撹拌装置（４）から配管（Ｌ３）を介して送られた水と固形物の塊との混合物を濾過する濾過装置（７）と、濾過装置（７）から配管（Ｌ４）を介して送られた濾液を貯蔵する濾液貯蔵装置（８）と、吸引装置（９）とを備え、撹拌装置（４）と濾過装置（７）と濾液貯蔵装置（８）は吸引装置（９）の吸込口（９ｉ）に直列に連通しており、撹拌装置（４）と濾過装置（７）とを連通する配管（Ｌ３）における撹拌装置近傍の領域には外気吸引装置（Ｌ３２）が形成されていることを特徴とする水処理装置。
2. 凝集剤を添加した処理するべき水を撹拌装置（４）に供給する配管（Ｌ２）は、処理するべき水が撹拌装置（４）内に設けられた受け板（４４）に衝突する方向へ延在していると共に、その端部は底面側部分（Ｌ２ｂ）のみが残存した形状に形成されており、残存した底面側部分（Ｌ２ｂ）は櫛歯状に形成され、平行な細長い隙間（δ）が複数形成されている請求項１の水処理装置。
3. 撹拌装置（４）と濾過装置（７）には液面計（Ｑ２、Ｑ３）が設けられており、該液面計（Ｑ２、Ｑ３）は鞘状部材（Ｑ２１、Ｑ３１）に収容され、該鞘状部材（Ｑ２１、Ｑ３１）はその底部及び上部に複数の小孔（Ｑ２２、Ｑ３２）が穿孔されている請求項１、請求項２の何れかの水処理装置。

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