JP2021084060A - Driving method of solid-liquid separator - Google Patents
Driving method of solid-liquid separator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021084060A JP2021084060A JP2019213884A JP2019213884A JP2021084060A JP 2021084060 A JP2021084060 A JP 2021084060A JP 2019213884 A JP2019213884 A JP 2019213884A JP 2019213884 A JP2019213884 A JP 2019213884A JP 2021084060 A JP2021084060 A JP 2021084060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- sand
- solid
- tank
- concentrating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 569
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 78
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 65
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 43
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000005429 filling process Methods 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 195
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 60
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 223
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 99
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 18
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000002101 nanobubble Substances 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
本発明は、固体が混入した混入液から液体を分離する固液分離装置の駆動方法に関する。 The present invention relates to a method for driving a solid-liquid separator that separates a liquid from a mixed liquid mixed with a solid.
下水処理施設には、汚水から砂を除去するための沈砂池や汚水から汚泥を除去するための沈殿池が設けられている。沈砂池では、流れ込んできた汚水に含まれている砂を池底の集砂ピットに集めた後、集められた砂が混入した砂混入水を揚砂ポンプで吸い上げて地上に設けられた固液分離装置に移送している。この固液分離装置は、移送された砂混入水を受け入れ、砂混入水から砂と汚水を分離して汚水を沈砂池に戻している。また、沈殿池は、受け入れた汚水に含まれている汚泥を池底の汚泥ピットに集めた後、汚泥ピットに集められた汚泥が混入した汚泥混入水を汚泥ポンプによって沈殿池よりも上方に設けられた固液分離装置に移送している。この沈殿池の上方に設けられた固液分離装置においても、移送された汚泥混入水を受け入れ、汚泥混入水から汚水を分離して沈殿池に戻している。さらに、下水処理施設以外においても、液体に固体が混入した混入液から液体を分離する固液分離装置が用いられている。このような固液分離装置としては、例えば、工場排水から水と金属粉等とを分離するものや、ダム湖等の貯水池に流入した土砂等を水と分離するものなどがある。以下、汚水等に含まれている砂や汚泥やし渣、工業排水に含まれている金属粉、あるいは貯水池に水とともに流入する土砂等を総称して固体と称することがある。また、固体が混入した液体を総称して混入液と称することがある。 The sewage treatment facility is provided with a sand basin for removing sand from sewage and a settling basin for removing sludge from sewage. In the sand basin, the sand contained in the sewage that has flowed in is collected in the sand collection pit at the bottom of the pond, and then the sand-mixed water mixed with the collected sand is sucked up by a sand pump and a solid liquid provided on the ground. Transferred to a separator. This solid-liquid separator receives the transferred sand-mixed water, separates sand and sewage from the sand-mixed water, and returns the sewage to the sand basin. In the settling basin, after the sludge contained in the received sewage is collected in the sludge pit at the bottom of the pond, the sludge mixed water mixed with the sludge collected in the sludge pit is provided above the settling basin by a sludge pump. It is transferred to the solid-liquid separator. The solid-liquid separator provided above the settling basin also accepts the transferred sludge-mixed water, separates the sewage from the sludge-mixed water, and returns it to the settling basin. Further, other than the sewage treatment facility, a solid-liquid separation device for separating a liquid from a mixed liquid in which a solid is mixed in the liquid is used. Such solid-liquid separation devices include, for example, one that separates water and metal powder from factory wastewater, and one that separates earth and sand that has flowed into a reservoir such as a dam lake from water. Hereinafter, sand and sludge and residue contained in sewage, metal powder contained in industrial wastewater, and earth and sand flowing into a reservoir together with water may be collectively referred to as solid. In addition, liquids mixed with solids may be collectively referred to as mixed liquids.
この固液分離装置として、濃縮容器と濃縮液槽と搬送装置とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。特許文献1の濃縮容器は、濃縮液槽よりも上方に配置され、沈砂池に配置された揚砂ポンプと揚砂管によって接続されている。濃縮容器は、揚砂ポンプによって沈砂池から移送された砂混入水を受け入れ、汚水に対する砂の濃度が砂混入水よりも高まった濃縮液を、濃縮容器に設けられた排出口から排出する。濃縮液槽は、濃縮容器が排出した濃縮液を受け入れて貯留する。搬送装置は、濃縮液槽の下端部分に接続され、その接続された部分から斜め上方に向かって延在している。濃縮液槽の下端部分に沈降した砂は、この搬送装置によって斜め上方に向かって水切りされつつ搬送されて濃縮液槽の外部に送られる。 As this solid-liquid separation device, a device including a concentrating container, a concentrating liquid tank, and a transport device is known (see, for example, Patent Document 1 and the like). The concentrating container of Patent Document 1 is arranged above the concentrating liquid tank, and is connected to a sand-lifting pump and a sand-lifting pipe arranged in a sand basin. The concentrating container receives the sand-mixed water transferred from the sand basin by the sand-lifting pump, and discharges the concentrated liquid in which the concentration of sand in the sewage is higher than that of the sand-mixed water from the discharge port provided in the concentrating container. The concentrating liquid tank receives and stores the concentrated liquid discharged from the concentrating container. The transport device is connected to the lower end portion of the concentrating liquid tank, and extends diagonally upward from the connected portion. The sand that has settled at the lower end of the concentrate tank is transported while being drained diagonally upward by this transport device and sent to the outside of the concentrate tank.
特許文献1に開示された固液分離装置の搬送装置は、濃縮液槽の下端部分から濃縮液槽よりも相当程度上方まで延在した搬送経路を有している。搬送装置は、搬送経路のうち、濃縮液槽の水面よりも上方に配置された部分において水切りしながら砂を搬送する。搬送装置において、水切りしながら搬送する距離を長くすることで、濃縮液槽に貯留された濃縮液中の汚水が砂とともに濃縮液槽の外部に送られてしまうことを抑制している。しかし、水切りしながら搬送する距離を長くすることで搬送装置の搬送経路が長くなってしまい、結果として固液分離装置が大型化してしまうという問題があった。 The transport device of the solid-liquid separation device disclosed in Patent Document 1 has a transport path extending from the lower end portion of the concentrate tank to a considerably higher position than the concentrate tank. The transport device transports sand while draining water in a portion of the transport path located above the water surface of the concentrating liquid tank. By lengthening the transport distance while draining the water in the transport device, it is possible to prevent the sewage in the concentrate stored in the concentrate tank from being sent to the outside of the concentrate tank together with the sand. However, there is a problem that the transport path of the transport device becomes long by lengthening the transport distance while draining water, and as a result, the solid-liquid separation device becomes large.
本発明は上記事情に鑑み、固液分離装置の小型化を実現可能な固液分離装置の駆動方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for driving a solid-liquid separation device that can realize miniaturization of the solid-liquid separation device.
上記目的を解決する本発明の固液分離装置の駆動方法は、液体に固体が混入した混入液を受け入れ、該液体に対する該固体の濃度が高まった濃縮液を排出口から排出する濃縮容器と、該排出口が槽内に配置され該濃縮容器で得られた濃縮液を貯留する濃縮液槽と、斜め上方に向かって延在した搬送経路の下端部分が該濃縮液槽の底部に接続し該搬送経路の上端部分が該排出口よりも上方に配置された搬送装置と、流入口が該濃縮容器に接続され、流出口が該濃縮液槽の外部であって該流入口よりも下方に配置された送液管とを備え、該濃縮液中の固体を該下端部分に集め、該搬送装置を所定の駆動速度で駆動することで該固体を該搬送経路に沿って斜め上方へ搬送し、該濃縮容器が受入れた該混入液中の液体を該送液管を通して該濃縮液槽の外部へ送る固液分離装置の駆動方法であって、
前記搬送装置を停止または前記所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で駆動した状態で、前記排出口よりも上に前記濃縮液槽の液面を上昇させ、かつ前記送液管内を前記濃縮容器が受入れた前記混入液中の液体で満たす充填工程と、
前記濃縮液槽に貯留された前記濃縮液中の液体を、該濃縮液中の液体の位置エネルギーを利用して、前記送液管を通して該濃縮液槽の外部に送り、該濃縮液槽の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記濃縮液槽の液面を低下させた後に前記搬送装置を前記所定の駆動速度で駆動し、前記下端部分に集めた固体を搬送する搬送工程とを有することを特徴とする。
The driving method of the solid-liquid separator of the present invention that solves the above object is a concentrating container that accepts a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid and discharges a concentrated liquid in which the concentration of the solid with respect to the liquid is increased from a discharge port. The concentrating liquid tank in which the discharge port is arranged in the tank and stores the concentrated liquid obtained in the concentrating container and the lower end portion of the transport path extending diagonally upward are connected to the bottom of the concentrating liquid tank. A transport device in which the upper end portion of the transport path is arranged above the discharge port and an inflow port are connected to the concentrating container, and the outlet is located outside the concentrating liquid tank and below the inflow port. A liquid feeding tube is provided, and the solid in the concentrated liquid is collected at the lower end portion, and the transport device is driven at a predetermined driving speed to transport the solid diagonally upward along the transport path. It is a method of driving a solid-liquid separation device that sends the liquid in the mixed liquid received by the concentrating container to the outside of the concentrating liquid tank through the liquid feeding pipe.
With the transport device stopped or driven at a driving speed slower than the predetermined driving speed, the liquid level of the concentrating liquid tank is raised above the discharge port, and the concentrating container is inside the liquid feeding pipe. The filling step of filling with the liquid in the received mixed liquid, and
The liquid in the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank is sent to the outside of the concentrated liquid tank through the liquid feeding pipe by utilizing the position energy of the liquid in the concentrated liquid, and the liquid in the concentrated liquid tank is sent. The liquid feeding process that lowers the surface and
It is characterized by having a transporting step of lowering the liquid level of the concentrated liquid tank by the liquid feeding step, driving the transporting device at the predetermined driving speed, and transporting the solid collected at the lower end portion. ..
この固液分離装置の駆動方法によれば、前記濃縮液槽の液面を低下させた後に、前記搬送装置を駆動するので、前記搬送装置における前記搬送経路を短くすることができる。その結果、前記固液分離装置を小型化できる。また、前記液送工程において、前記濃縮液中の液体の位置エネルギーを利用して該液体を前記濃縮液槽の外部に送っているので、ポンプなどの装置を前記固液分離装置に設けなくても該濃縮液槽の液面を低下させることができる。 According to the driving method of the solid-liquid separation device, the transport device is driven after the liquid level of the concentrated liquid tank is lowered, so that the transport path in the transport device can be shortened. As a result, the solid-liquid separation device can be miniaturized. Further, in the liquid feeding step, since the liquid is sent to the outside of the concentrated liquid tank by utilizing the potential energy of the liquid in the concentrated liquid, it is not necessary to provide a device such as a pump in the solid-liquid separation device. Can also lower the liquid level of the concentrated liquid tank.
この固液分離装置の駆動方法において、前記充填工程は、内周面が円筒状をした円筒部を有する前記濃縮容器の該円筒部内に、該内周面の接線方向から前記混入液を受け入れ、前記排出口から前記濃縮液を排出する工程であってもよい。 In the driving method of this solid-liquid separation device, in the filling step, the mixed liquid is received in the cylindrical portion of the concentrating container having a cylindrical portion having a cylindrical inner peripheral surface from the tangential direction of the inner peripheral surface. It may be a step of discharging the concentrated liquid from the discharge port.
こうすることで、前記円筒部内に旋回流を発生させることができる。前記混入液に含まれている固体は、旋回流によって生じる遠心力により前記内周面に押し付けられつつ下方に移動する。一方、前記円筒部の径方向の中心部分には、前記混入液中の液体が集まるので、固体と液体の分離性能が高まる。ここで、前記充填工程は、前記円筒部の径方向の中心に配置された前記流入口から前記混入液中の液体を送り出す送出工程を含んでいてもよい。 By doing so, a swirling flow can be generated in the cylindrical portion. The solid contained in the mixed liquid moves downward while being pressed against the inner peripheral surface by the centrifugal force generated by the swirling flow. On the other hand, since the liquid in the mixed liquid collects in the radial center portion of the cylindrical portion, the separation performance between the solid and the liquid is improved. Here, the filling step may include a delivery step of delivering the liquid in the mixed liquid from the inflow port arranged at the center of the cylindrical portion in the radial direction.
また、この固液分離装置の駆動方法において、前記充填工程は、前記濃縮容器として、前記円筒部と前記排出口の間に、該濃縮容器の内部空間の断面積が該円筒部側よりも該排出口側の方が減少した絞り部を有するものを用いる工程であってもよい。 Further, in the driving method of this solid-liquid separation device, in the filling step, the cross-sectional area of the internal space of the concentrating container is larger than that of the cylindrical portion side between the cylindrical portion and the discharge port as the concentrating container. The step may be a step of using one having a reduced squeezing portion on the discharge port side.
前記絞り部を有するものを用いることにより、前記排出口から排出される濃縮液の量を減らして、前記流入口から送り出される液体の量を増やすことができる。ここで、前記充填工程は、前記絞り部の径方向の中心に配置された前記流入口から前記混入液中の液体を送り出す送出工程を含んでいてもよい。 By using the one having the throttle portion, the amount of the concentrated liquid discharged from the discharge port can be reduced, and the amount of the liquid sent out from the inflow port can be increased. Here, the filling step may include a delivery step of sending out the liquid in the mixed liquid from the inflow port arranged at the center in the radial direction of the throttle portion.
また、上記目的を解決する本発明の固液分離装置の駆動方法は、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、流入口が該貯留槽内に配置され、流出口が該貯留槽の外部であって該流入口よりも下方に配置された送液管と、斜め上方に向かって延在した搬送経路の下端部分が該貯留槽の底部に接続し該搬送経路の上端部分が該流入口よりも上方に配置された搬送装置とを備え、該混入液中の固体を該下端部分に集め、該搬送装置を所定の駆動速度で駆動することで該固体を該搬送経路に沿って斜め上方へ搬送し、該貯留槽に貯留された該混入液中の液体を該送液管を通して該貯留槽の外部へ送る固液分離装置の駆動方法であって、
前記搬送装置を停止または前記所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で駆動した状態で、前記貯留槽に前記混入液を受け入れて前記送液管の最上端より上に該貯留槽の液面を上昇させる受入工程と、
前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を、該混入液中の液体の位置エネルギーを利用して、前記送液管を通して該貯留槽の外部に送り、該貯留槽の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記貯留槽の液面を低下させた後に前記搬送装置を前記所定の駆動速度で駆動し、前記下端部分に集めた固体を搬送する搬送工程とを有することを特徴とする。
Further, in the driving method of the solid-liquid separation device of the present invention that solves the above object, a storage tank for storing a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid, an inflow port is arranged in the storage tank, and an outflow port is the storage. The liquid feed pipe located outside the tank and below the inflow port and the lower end of the transport path extending diagonally upward are connected to the bottom of the storage tank, and the upper end of the transport path is connected. A transport device arranged above the inflow port is provided, and the solid in the mixed liquid is collected at the lower end portion, and the transport device is driven at a predetermined drive speed to move the solid along the transport path. It is a driving method of a solid-liquid separation device that transports the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank diagonally upward and sends the liquid in the mixed liquid to the outside of the storage tank through the liquid feed pipe.
With the transport device stopped or driven at a drive speed slower than the predetermined drive speed, the mixed liquid is received in the storage tank and the liquid level of the storage tank rises above the uppermost end of the liquid supply pipe. Acceptance process and
The liquid in the mixed liquid stored in the storage tank is sent to the outside of the storage tank through the liquid feed pipe by utilizing the potential energy of the liquid in the mixed liquid, and the liquid level of the storage tank is lowered. The liquid feeding process and
It is characterized by having a transporting step of lowering the liquid level of the storage tank by the liquid feeding step, driving the transporting device at the predetermined driving speed, and transporting the solid collected at the lower end portion.
この固液分離装置の駆動方法によっても、前記濃縮液槽の液面を低下させた後に、前記搬送装置を駆動するので、前記搬送装置における前記搬送経路を短くすることができる。その結果、前記固液分離装置を小型化できる。また、前記液送工程において、前記濃縮液中の液体の位置エネルギーを利用して該液体を送っているので、ポンプなどの装置を前記固液分離装置に設けなくても前記濃縮液槽の液面を低下させることができる。 The method of driving the solid-liquid separation device also drives the transport device after lowering the liquid level in the concentrated liquid tank, so that the transport path in the transport device can be shortened. As a result, the solid-liquid separation device can be miniaturized. Further, in the liquid feeding step, the liquid is fed by utilizing the potential energy of the liquid in the concentrated liquid, so that the liquid in the concentrated liquid tank does not need to be provided with a device such as a pump in the solid-liquid separation device. The surface can be lowered.
また、この固液分離装置の駆動方法において、前記受入工程は、前記流入口よりも上方または該流入口の周囲に設けられた覆い部材によって、該覆い部材よりも上方から沈降してくる前記固体が該流入口に入り込んでしまうことを抑制した状態で行われる工程であってもよい。 Further, in the driving method of the solid-liquid separation device, in the receiving step, the solid is settled from above the covering member by a covering member provided above the inflow port or around the inflow port. It may be a step performed in a state where the inflow is suppressed from entering the inflow port.
前記固体が流入口から入り込んでしまうこが抑制されるので、固液分離性能を高めることができる。 Since it is possible to prevent the solid from entering through the inflow port, the solid-liquid separation performance can be improved.
本発明によれば、固液分離装置の小型化を実現可能な固液分離装置の駆動方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for driving a solid-liquid separation device that can realize miniaturization of the solid-liquid separation device.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の説明では、沈砂池から砂が混入した汚水が移送される固液分離装置に本発明の駆動方法を適用した例を用いる。なお、沈砂池は、下水処理施設の上流側に配置され、下水または雨水などの汚水から砂を取り除くためのものである。沈砂池において砂が取り除かれた汚水は、下流にある沈殿池などに送られる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, an example in which the driving method of the present invention is applied to a solid-liquid separation device in which sewage mixed with sand is transferred from a sand basin is used. The sand basin is located on the upstream side of the sewage treatment facility and is for removing sand from sewage such as sewage or rainwater. The sewage from which the sand has been removed in the sand basin is sent to a sedimentation basin located downstream.
図1は、本発明の一実施形態に相当する固液分離装置を示す概略構成図である。この図1には沈砂池も示されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a solid-liquid separation device corresponding to an embodiment of the present invention. A sand basin is also shown in FIG.
図1に示すように、本実施形態の沈砂池9は、ポンプ井91と、トラフ92と、集砂ノズル93と、集砂ピット94とを備えた池である。この沈砂池9には、図の右側から汚水が流れ込んでくる。流れ込んだ汚水は図の左側に向かってゆっくりと流れていく。沈砂池9では、汚水が流れていく間に、汚水に含まれている砂が池底に向かって沈降していく。ポンプ井91は、沈砂池9の最も下流側に配置されている。ポンプ井91は、砂が取り除かれた汚水が貯留されるものである。ポンプ井91の内部には、揚水ポンプ911が設けられている。この揚水ポンプ911は、ポンプ井91に貯留された汚水を沈砂池9の外部に排出するものである。揚水ポンプ911には揚水管912が接続されている。揚水ポンプ911によって吸引された汚水は、この揚水管912を通して不図示の沈殿池に送られる。なお、図1には汚水の池水面WL1も示されている。この池水面WL1の位置は、沈砂池9へ流れ込む汚水の量によって、トラフ92の底からの高さが例えば1m以上5m以下の範囲で変化する。
As shown in FIG. 1, the sand basin 9 of the present embodiment is a pond including a pump well 91, a
トラフ92は、ポンプ井91よりも上流の池底であって池幅方向の中央に形成されている。このトラフ92は、沈砂池9における汚水の流れ方向に沿って延在している。トラフ92の池幅方向両側の池底には、トラフ92に向かうに従って下方に位置するように傾斜した池底傾斜面95が形成されている。沈砂池9に流れ込んだ汚水に含まれる砂は、池底に向かって沈降し、池底傾斜面95を滑り落ちて或いは直接トラフ92内に堆積する。
The
集砂ノズル93は、トラフ92の上流端に配置されている。集砂ノズル93には、沈殿池から汲み上げられた汚水が供給される。集砂ノズル93に供給された汚水は集砂ノズル93の先端から沈砂池9の下流側に向かって吐出される。トラフ92の下流端は集砂ピット94に接続されている。トラフ92内に堆積した砂は、集砂ノズル93から吐出される水の流れによって集砂ピット94に集められる。集砂ピット94は、ポンプ井91とトラフ92の間に形成されている。集砂ピット94に集められた砂は、汚水とともに固液分離装置1移送されて、固体(砂)と液体(汚水)とに分離される。
The
集砂ピット94の内部であって、集砂ピット94の底近傍には、揚砂ポンプ941が配置されている。この揚砂ポンプ941は、ポンプの一例に相当する。この揚砂ポンプ941には、揚砂管942が接続されている。揚砂ポンプ941は、集砂ピット94の内部に集められた砂を汚水とともに吸引し、砂が混入した汚水を揚砂管942を通して固液分離装置1に移送する。揚砂ポンプ941によって固液分離装置1に移送される砂と汚水の割合は、集砂ピット94の内部に集められた砂の量等によって変動するが、砂5%程度に対して汚水95%程度である。この揚砂ポンプ941によって移送された、汚水に砂が混入した砂混入水が混入液の一例に相当する。また、砂混入水中の砂が固体の一例に相当し、砂混入水に中の汚水が液体の一例に相当する。
A
固液分離装置1は、濃縮容器3と、濃縮液槽4と、搬送装置5と、送液管6とを備えている。濃縮容器3と濃縮液槽4と搬送装置5は、地上であって沈砂池9の近傍に配置されている。濃縮容器3は、濃縮液槽4の槽内に配置されている。濃縮容器3は、移送された砂混入水中の汚水の一部を砂と分離して送液管6に送り出す。以下、この砂混入水から分離された汚水を分離水と称する。また、濃縮容器3は、汚水の一部が取り除かれることで汚水に対する砂の濃度が高まった濃縮液を濃縮液槽4に排出する。この濃縮液に含まれる汚水も液体の一例に相当する。濃縮容器3から送り出された分離水は、送液管6を通して沈砂池9に戻される。この送液管6は、濃縮容器3内に挿入された一端部分61(図2参照)と、濃縮容器3よりも上方で水平に延びた水平部分と、水平部分から折れ曲がって下方に延びた垂直部分とを有している。そして、その垂直部分の下端に形成された流出口62は濃縮容器3よりも下方であって濃縮液槽4の外部である沈砂池9の上部に配置されている。これらの濃縮容器3と濃縮液槽4については後に詳述する。
The solid-liquid separation device 1 includes a concentrating
搬送装置5は、濃縮液槽4の下端から斜め上方に向かって延在している。この搬送装置5は、スクリューコンベア51と投下部52とスクリューコンベア51の外側を覆う筒状部53とを有する。スクリューコンベア51は、筒状部53内に配置されている。スクリューコンベア51の軸方向は、搬送装置5の延在方向に一致している。このスクリューコンベア51によって、斜め上方に向かって延在した搬送経路が形成されている。この搬送経路の下端部分は、濃縮液槽4の底部に接続されている。また、搬送経路の上端部分は、濃縮容器3の排出口331(図2(b)参照)よりも上方に配置されている。濃縮液槽4内に排出された濃縮液に含まれている砂は、濃縮液槽4内を沈降して濃縮液槽4の下端に集まる。濃縮液槽4の下端に集まった砂は、スクリューコンベア51が回転することで斜め上方に搬送され、搬送装置5の搬送経路の上端部分では、水切りされながら搬送される。投下部52は、スクリューコンベア51の上端近傍から下方に延びた管状のものであり、下端部に投下口52aが形成されている。投下部52の上端は、筒状部53の上端近傍の下部に形成された開口に接続されている。スクリューコンベア51による搬送によって水切りされた砂は、投下部52を通って投下口52aから下方に向けて投下される。すなわち、搬送装置5は、濃縮液槽4が受け入れた濃縮液に含まれている砂を濃縮液槽4の外部に搬送するものである。なお、スクリューコンベア51の代わりに、ベルトコンベアやフライトコンベアなどの他の搬送機構を用いてもよい。なお、投下部52を閉塞および開放自在な開閉蓋を投下部52に設け、搬送装置5を駆動していない時には投下部52を閉塞してもよい。閉塞蓋は、投下部52の上端、すなわち投下部52と筒状部53の間に形成することが好ましいが、投下口52a近傍に設けてもよい。開閉蓋を設けることで、例え槽水面WL2が投下部52の上端よりも上昇したとしても、濃縮液が投下部52から漏れ出てしまうことを防止できる。
The
図2(a)は、濃縮容器の平面図であり、図2(b)は、同図(a)におけるA−A断面図である。図2(a)および図2(b)には、送液管の一端部分も示されている。 FIG. 2A is a plan view of the concentrating container, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A. 2 (a) and 2 (b) also show one end of the liquid feed pipe.
図2(b)に示すように、濃縮容器3は、流体導入部31と、絞り部32と、排出部33と、流体流入管34と、一対の取付部36とを備えている。この実施形態の濃縮容器3は、いわゆる流体サイクロン装置である。流体導入部31は、濃縮容器3の上側部分に設けられている。絞り部32は、その上端が流体導入部31の下端に接続している。また、絞り部32の下端には、排出部33の上端が接続されている。濃縮容器3の内周面3aは、流体導入部31の内周面31aと絞り部32の内周面32aと排出部33の内周面33aによって構成されている。この濃縮容器3の内周面3aによって内部空間X1が画定されている。すなわち、これらの流体導入部31、絞り部32、および排出部33によって、内部空間X1を有する中空状のタンクが構成されている。
As shown in FIG. 2B, the concentrating
流体導入部31は、内周面31aが円筒状をした円筒部311と、円筒部311の上端を閉塞する蓋312とを備えている。円筒部311は、板厚3.2mmの鋼板を内径500mmの円筒状に加工したものである。また、蓋312は、板厚6.0mmの鋼板を外径が586mmで内径が114mmの環状に加工したものである。なお、円筒部311および蓋312の形状、材質、および厚みは、内部空間X1の大きさ等に応じて適宜選択すればよい。また、円筒部311は、下方に向かうに従って内部空間X1の断面積が増加する、円錐状やドーム状をしたものであってもよい。さらに、円筒部311は、後述する受入口341が形成されている上側部分が下方に向かうに従って内部空間X1の断面積が増加する、円錐状やドーム状をしたもので、下側部分が円筒状をしたものであってもよい。円筒部311の外周面には、一対の取付部36が固定されている。この取付部36は、濃縮容器3を、図1に示した濃縮液槽4に固定するためのものである。
The
また、円筒部311の上側部分には、流体流入管34が連結されている。図1に示した揚砂ポンプ941と流体流入管34とは揚砂管942を介して接続されている。揚砂管942と流体流入管34とは、接続端に設けられたフランジどうしがボルトで締結されることで着脱可能に結合されている。流体流入管34は内径100mmの管である。図2(b)に示すように、この流体流入管34と円筒部311との連結部には、受入口341が形成されている。図2(a)に直線の矢印で示すように、揚砂ポンプ941が吸い上げた砂混入水は、円筒部311の内周面31aの接線方向から受入口341を通って内部空間X1に導入される。従って、濃縮容器3が受け入れた砂混入水は、送液管6の一端部分61の外周面と円筒部311の内周面31aの間に導入される。これにより、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。
A
絞り部32は、受入口341と排出部33の間に配置されている。この絞り部32では、内部空間X1の断面積が排出部33に向かうに従って減少する。換言すれば、絞り部32は、円筒部311から離れるにつれて漸次縮径する逆円錐状の内周面32aを有している。なお、絞り部32は、内部空間X1の断面積が排出口331に向かって段階的に減少したものであってもよい。すなわち、絞り部32は、内部空間X1の断面積が受入口341側よりも排出口331側の方が小さくなるように形成されたものである。この絞り部32は、板厚3.2mmの鋼板を円錐状に加工したものであり、上端は内径500mm、下端は内径100mmに形成されている。なお、絞り部32の材質や厚みは、内部空間X1の大きさや絞り量等に応じて適宜選択すればよい。また、この実施形態では、絞り部32の下端の断面積を受入口341の断面積と一致させているが、絞り部32の下端の断面積は、受入口341の断面積より大きくてもよく、受入口341の断面積より小さくてもよい。ただし、絞り部32の下端の断面積を小さくしすぎると、濃縮容器3における圧力損失が増大するので、絞り部32の下端の断面積は、受入口341の断面積以上であることが好ましい。
The
排出部33は、絞り部32の、流体導入部31が設けられた側とは反対側に接続している。すなわち、排出部33は、絞り部32の下端に接続している。排出部33は、下端にフランジが形成された、絞り部32の下端と同径の内径をした円筒状をしている。この排出部33の下端の開口が排出口331になる。なお、排出部33は省略してもよい。省略した場合、絞り部32の下端の開口部が排出口になる。
The
送液管6の一端部分61は、流体導入部31の蓋312を上下方向に貫通している。この一端部分61は、円筒部311の径方向の中心軸に沿って、蓋312の下端よりも下方から蓋312の上端よりも上方まで延在し、溶接によって蓋312に水密状態で結合している。従って、一端部分61の下側部分は、内部空間X1内に突出している。ただし、一端部分61の下側部分は、内部空間X1に突出していなくてもよく、例えば蓋312の下面と一端部分61の下端は同じ平面上にあってもよい。一端部分61は、内径100mmの管状をしている。この一端部分61下端が、送液管6の一端になり、その一端の開口が流入口611になる。従って、一端部分61および流入口611(送液管6の一端)は、濃縮容器3に接続されている。また、この実施形態の流入口611は、内部空間X1内に配置されている。砂混入水から分離された分離水は、この流入口611から送液管6を通して沈砂池9に戻される。流入口611は、受入口341よりも下方に配置されている。送液管6の一端部分61以外の部分と一端部分61とは、ボルトで締結されることで着脱可能に結合している。なお、一端部分61の延在方向の長さは任意であり、例えば一端部分61の下側部分(内部空間X1内にある部分)を流体導入部31よりも長く形成してもよい。このように形成した場合、流入口611は、内部空間X1のうち絞り部32の内周面32aによって画定されている領域に形成される。また、流入口611の断面積は、絞り部32の下端の断面積と一致している例を示したが、流入口611の断面積は、排出口331の断面積以上であることが好ましい。こうすることで、流入口611から排出される分離水の量を増加させ、さらに濃縮容器3における圧力損失を低減することができる。
One
次に、この濃縮容器3の作用について主に図2を用いて説明する。上述したように、揚砂ポンプ941(図1参照)を駆動することで砂混入水が受入口341から内部空間X1に流入し、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。砂混入水に含まれている砂は、汚水よりも比重が大きいため遠心力により濃縮容器3の内周面3aに押し付けられつつ、その内周面3aに沿って旋回しながら徐々に下方に落下していく。一方、円筒部311の径方向の中心部分には、砂混入水から砂が取り除かれた分離水が集まる。その分離水は、流入口611から送り出される。ただし、本実施形態の濃縮容器3は、受入口341と排出口331の大きさが同一であるので、受入口341から受け入れる砂混入水の単位時間あたりの量にもよるが、流入口611から分離水を送り出すためには、後に詳細に説明する濃縮液槽4が設けられている必要がある。図1に示すように、送り出された分離水は、送液管6を通って送液管6の他端に形成された流出口62から沈砂池9に向かって放出される。この送液管6の他端に形成された流出口62は、送液管6の一端に形成された流入口611よりも下方に配置されているので、送液管6内が液体で満たされるとサイフォンの原理により流入口611から沈砂池9に流れ出ようとする力が内部空間X1にある砂混入水(分離水)に生じる。これにより、揚砂ポンプ941の動力が小さくても砂混入水を濃縮容器3まで移送することができるといった効果が生じる。なお、送液管6の他端側を沈砂池9の池水面WL1よりも下方まで延在させて、流出口62が水中に没するようにしてもよい。また、濃縮容器3と沈砂池9との間に中間槽を設置し、その中間槽に流出口62から流出する分離水を貯留してもよい。中間槽を設けることで、分離水の状態を中間槽に溜まった分離水により確認することができる。また、分離水とともに多少の砂が流入口611から送り出されてしまった場合でも、その砂を中間槽に沈降させて中間槽の上澄み液を沈砂池9に戻すことで、砂が沈砂池9に戻されてしまうことをより抑制できる。
Next, the operation of the concentrating
図3(a)は、濃縮容器と濃縮液槽を示す平面図であり、図3(b)は、濃縮容器と濃縮液槽を示す正面図であり、図3(c)は、同図(b)におけるB−B断面図である。 FIG. 3A is a plan view showing a concentrating container and a concentrating liquid tank, FIG. 3B is a front view showing a concentrating container and a concentrating liquid tank, and FIG. 3C is the same figure (? It is a cross-sectional view of BB in b).
図3(a)および図3(b)に示すように、濃縮液槽4は、濃縮容器3の外周側面3bよりも外側に配置されて排出口331よりも上方に延在した側壁41を備えている。図3(c)に示すように、この実施形態では、側壁41は、送液管6の管上端6cよりも上方まで延在している。濃縮容器3は、側壁41の内周面に一端が固定されて内側に向かって延びた一対のアーム42に、取付部36がボルトで連結されることで着脱自在に濃縮液槽4の槽内に固定されている。図3(b)および図3(c)に示すように、送液管6および揚砂管942は、濃縮液槽4の側壁41を貫通している。送液管6および揚砂管942の貫通部分は、側壁41に溶接されており、その貫通部分は水密状態になっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the concentrating
濃縮液槽4は、下側部分に2つの槽傾斜面41aが形成された平面視で略正方形の角筒をした槽である。濃縮液槽4の下端は、搬送装置5の傾斜角度と同じ角度で斜め上方に向かって切り欠かれている。槽傾斜面41aは、濃縮液槽4の下端から一定の高さに形成されている。この槽傾斜面41aの下端は、搬送装置5に接続されている。濃縮容器3の排出口331から排出された濃縮液に含まれている砂は、槽傾斜面41aを滑り落ちて濃縮液槽4の下端に接続された搬送装置5に堆積する。上述したように、搬送装置5に堆積した砂はスクリューコンベア51によって斜め上方に向かって搬送され、上端部分にある投下部52(図1参照)から投下される。図3(c)に示すように、排出口331よりも上方であって、濃縮液槽4の上端より少し下の部分には、オーバーフロー口43が形成されている。このオーバーフロー口43は、排出口331から濃縮液が多く排出されすぎてしまった場合に、濃縮液槽4から濃縮液の上澄み液を流出させるものである。オーバーフロー口43から流出した上澄み液は、オーバーフロー管7を通して沈砂池9(図1参照)に戻される。このオーバーフロー口43を設けることで、濃縮液槽4の側壁41上端から濃縮液が溢れ出てしまうことを防止している。
The concentrating
図4は、図1に示した固液分離装置の動作を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in FIG.
沈砂池9および固液分離装置1の動作は、不図示の制御装置によって集中制御されている。なお、沈砂池9と固液分離装置1それぞれに制御装置を設け、互いに情報または指令を送受信可能な構成にしてもよい。図1に示した沈砂池9の底面に堆積した砂がある程度の量になった所定の時期に、沈砂池9は、集砂ノズル93から汚水を吐出させて砂を集砂ピット94に集める集砂動作を行う。その集砂動作の後、固液分離装置1は、固液分離動作を開始する。ここで所定の時期は、例えば月に一回など定期的でもよく、沈砂池9に流入した汚水の合計流量または沈砂池9から排出された汚水の合計流量が一定量になったときでもよい。なお、集砂ピット94に砂を集めている途中で固液分離動作を開始してもよい。
The operations of the sand basin 9 and the solid-liquid separation device 1 are centrally controlled by a control device (not shown). A control device may be provided in each of the sand basin 9 and the solid-liquid separation device 1, so that information or commands can be transmitted and received to each other. At a predetermined time when the amount of sand accumulated on the bottom surface of the sand basin 9 shown in FIG. 1 reaches a certain level, the sand basin 9 discharges sewage from the
固液分離動作では、まず搬送装置5を停止させた状態で、揚砂ポンプ941の駆動が開始される。この駆動開始により、図3に示した濃縮容器3における砂混入水の受け入れが開始される(ステップS1)。なお、搬送装置5は、完全に停止していなくてもよく、例えば、濃縮液に含まれる液体成分が搬送装置5の駆動によって投下部52に到達しない程度の速度で微速駆動していても構わない。すなわち、後述する所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で搬送装置5を駆動していてもよい。揚砂ポンプ941の駆動開始前に濃縮容器3の内部空間X1(図2(b)参照)および濃縮液槽4の槽内が空の状態であった場合、内部空間X1に供給された砂混入水の殆どは、排出口331から排出される。排出口331から排出された濃縮液が、濃縮液槽4の槽内に貯留されていくことで、濃縮液槽4に貯留された濃縮液によって形成される水面である槽水面WL2は徐々に上昇していく。この槽水面WL2は液面の一例に相当する。また、濃縮液槽4の槽内に貯留された濃縮液に含まれる砂は、自重により濃縮液槽4の底部に向かって沈降し、搬送装置5の搬送経路における下端部分に集まっていく。槽水面WL2が排出口331に達すると、排出口331が濃縮液で閉塞されるため、排出口331から排出される濃縮液の量が減少する。すなわち、絞り部32における内部空間X1の断面積の減少による抵抗と排出口331に加わる濃縮液の水圧が相まって、排出口331から濃縮液が排出されにくくなり、流入口611(図2(b)参照)から分離水が送り出され始める。槽水面WL2が上昇するにつれ、排出口331に加わる濃縮液の水圧が高まるため、排出口331から排出される濃縮液の量は減少し、流入口611から送り出される分離水の量は増加して送液管6内が分離水(液体)で満たされる。上述したように、送液管6内が分離水で満たされるとサイフォンの原理により沈砂池9に流れ出ようとする作用が分離水に生じる。つまり、砂混入水中の液体および濃縮液中の液体の位置エネルギーによって、分離水が送液管6を通して濃縮液槽4の外部に送り出され始める。このため、流入口611から送り出される分離水の量はさらに増加し、排出口331から排出される濃縮液の量はさらに減少する。内部空間X1に供給される砂混入水の量が、例えば、1.0m3/minの場合には、槽水面WL2が受入口341(図2(b)参照)よりも少し下になった時点で排出口331からはほぼ砂しか排出されなくなり、槽水面WL2は上昇しなくなる。図3(b)および図3(c)には、この時の槽水面WL2が示されている。また、内部空間X1に供給される砂混入水の量を、例えば、1.5m3/minにした場合、流入口611から送り出される分離水の量も増加するが、ある程度の割合の汚水を含む濃縮液が排出口331から排出され、槽水面WL2は上昇しつづける。槽水面WL2がオーバーフロー口43に達した後は、砂混入水の上澄み液がオーバーフロー口43から0.3m3/min程度流出する。また、揚砂ポンプ941が駆動する前に、沈殿池に貯留されている汚水や水道水を濃縮液槽4に流入させ、濃縮液槽4を液体で満たしておいてもよい。濃縮液槽4を液体で満たすと、内部空間X1にも濃縮液槽4と同じ高さの液体が充填される。このため、槽水面WL2が流入口611の高さ以上になるように液体を貯留しておけば、揚砂ポンプ941の駆動とほぼ同時に流入口611から分離水を送ることができる。揚砂ポンプ941の2回目以降の駆動時には、濃縮液槽4に貯留されている液体を抜き取らない限り、揚砂ポンプ941の駆動とほぼ同時に流入口611から分離水を送ることができる。
In the solid-liquid separation operation, the
揚砂ポンプ941の駆動は、駆動開始から第1所定時間するまで継続される(ステップS2)。以上説明したステップS1およびステップS2が充填工程の一例に相当する。この第1所定時間は、排出口331よりも上に槽水面WL2を上昇させ、かつ送液管6内を分離水で満たすことができる十分な時間である。なお、槽水面WL2が排出口331よりも上昇したことを検出する水位センサを濃縮液槽4に設けてもよく、送液管6内が分離水で満たされたことを検出する水検出センサを送液管6内に設けてもよい。そして、第1所定時間したか否か判断することに代えて、それらのセンサによる検出が発生したか否かを判断してもよい。
The drive of the
第1所定時間経過したら揚砂ポンプ941の駆動を停止する(ステップS3)。揚砂ポンプ941の駆動が停止した後にも、上述のサイフォンの原理による効果により、濃縮液および砂混入水には、送液管6を通って沈砂池9に流れ出ようとする作用が働いている。これにより、濃縮液および砂混入水の上澄み液が送液管6を通って沈砂池9に流れ出ていき、槽水面WL2は低下する。すなわち、濃縮液槽4に貯留された濃縮液中の汚水を、その汚水の位置エネルギーを利用して、送液管6を通して濃縮液槽4の外部に送ることで、槽水面WL2を低下させている。一方、槽水面WL2が低下している間にも、濃縮液および砂混入水に含まれる砂は、自重により徐々に沈降して搬送装置5の搬送経路における下端部分に集まっていく。槽水面WL2が排出口331まで低下すると、排出口331から濃縮容器3を通って空気が送液管6内に入り込み、サイフォンの原理による効果が終了する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第2所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS4)。以上説明したステップS3およびステップS4が液送工程の一例に相当する。この第2所定時間は、槽水面WL2が排出口331付近まで低下する時間である。なお、この第2所定時間は、搬送装置5の搬送経路の上端部分の高さよりも低い位置まで槽水面WL2が低下する時間であれば、槽水面WL2が排出口331付近まで低下する時間よりも短い時間であってもよい。また、第2所定時間が経過したか否か判断することに代えて、槽水面WL2が搬送装置5の搬送経路の上端部分の高さよりも低い位置まで低下したことを検出する水位センサを濃縮液槽4に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。さらに、ステップS3およびステップS4において、揚砂ポンプ941の駆動を完全に停止しないで、槽水面WL2が低下する量であれば、濃縮容器3に少量の砂混入水を供給していてもよい。
After the first predetermined time has elapsed, the drive of the
第2所定時間経過したら搬送装置5の駆動を開始する(ステップS5)。搬送装置5が所定の駆動速度で駆動することで、搬送経路の下端部分に集められた砂は搬送経路の上端側に搬送されていく。この駆動開始時点で、槽水面WL2は、搬送経路の上端部分よりも低い位置に低下しているので、スクリューコンベア51によって搬送されている砂は、搬送経路の上端部分において水切りされながら搬送される。そして、投下部52の上端に達した砂は、投下口52aから下方に向けて投下される。搬送装置5の駆動は、駆動開始から第3所定時間するまで継続される(ステップS6)。以上説明したステップS5およびステップS6が搬送工程の一例に相当する。この第3所定時間は、搬送経路の下端部分に集められた砂の多くを搬送して投下部52から投下できる時間である。なお、第3所定時間が経過したか否か判断することに代えて、搬送経路の下端部分の砂の有無を検出する砂有無センサを濃縮液槽4の底部に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。第3所定時間経過したら、搬送装置5の駆動を停止し(ステップS7)、固液分離動作を終了する。
After the second predetermined time has elapsed, the driving of the
この固液分離装置の駆動方法によれば、濃縮液槽4の槽水面WL2を低下させた後に、搬送装置5を駆動するので、搬送経路が短くても、水切りしつつ砂を搬送することができる。すなわち、少なくとも上述のステップS3およびステップS4において槽水面WL2が低下した分だけ、通常よりも搬送経路の高さを低くすることができる。搬送経路は斜め上方に向かって延在しているので、搬送装置5の高さを低くすることで搬送装置5の横幅が短くなる。その結果、固液分離装置1を小型化できる。また、上述のステップS3およびステップS4において、濃縮液中の汚水の位置エネルギーを利用して濃縮液槽4の外部に送っているので、ポンプなどの装置を固液分離装置1に設けなくても濃縮液槽4の液面を低下させることができる。
According to the driving method of this solid-liquid separation device, the
また、上述のステップS2において、濃縮液槽4に貯留された液体によって排出口331が塞がれるので、濃縮液槽4の槽内に貯留された液体の水圧が排出口331に生じる。この水圧により、排出口331から濃縮液が排出されにくくなるので、送液管6を通して送り出される分離水の量を増加させることができる。すなわち、排出口331から排出される濃縮液に対して、流入口611から送り出される分離水の比率が高まるので、濃縮容器3における分離効率が高まる。また、濃縮液槽4に排出される濃縮液が少ないので、濃縮液槽4を小型化できる。さらに、絞り部32における絞り量(断面積の減少量)を少なくしても、排出口331から排出される濃縮液の量を抑制することができる。絞り部32における絞り量を少なくすることで、濃縮容器3における圧力損失を低減できるので、揚砂ポンプ941の動力を小さくすることができる。またさらに、排出口331から排出される濃縮液が飛び散ることがなく、濃縮液に含まれている砂が短時間で濃縮液槽4の底に沈降しやすい。加えて、サイフォンの原理により流入口611から沈砂池9に流れ出ようとする作用が分離水に生じるので、揚砂ポンプ941の動力をさらに小さくすることができる。また、濃縮液槽4に搬送装置5が接続され、濃縮液槽4と濃縮容器3とが高さ方向において重複した位置に配置されているので、固液分離装置1全体の高さを低くできる。そして、濃縮容器3を地上に近い位置に配置できるので、揚砂ポンプ941に必要な揚程が低くなり、よりさらに小さな動力で混入水を濃縮容器3に移送することができる。
Further, in step S2 described above, since the
また、この実施形態では、濃縮液槽4の側壁41は、内部空間X1の上端よりも上方に延びているので、濃縮液槽4の槽内に、内部空間X1の上端より上方まで液体を貯留することができる。内部空間X1の上端まで液体を貯留することで、排出口331に加わる水圧が高まり、内部空間X1にある砂混入水中の汚水が、重力によって排出口331から流出しようとする力を打ち消すことができる。これにより、排出口331から排出される汚水の量がより抑制され、濃縮液における砂の濃度をさらに高めることができる。また、排出口331から濃縮液槽4に排出される濃縮液の量が減るので、濃縮液槽4の大きさを小さくすることができる。さらに、前記絞り部32の減少量を少なくして圧力損失をより減少させることもできる。また、濃縮液槽4の側壁41の高さを送液管6の管上端6cよりも上方にしているので、絞り部32の絞り量を極端に減らしたとしても、槽水面WL2が管上端6cに達すれば、送液管6内が分離水で満たされるのでサイフォンの原理による効果を得ることができる。
Further, in this embodiment, since the
続いて、本実施形態の固液分離装置の変形例について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略することがある。 Subsequently, a modified example of the solid-liquid separation device of the present embodiment will be described. In the following description, the names of the components that are the same as the names of the components described so far may be given the same reference numerals as those used so far, and duplicate description may be omitted.
図5(a)は、図1に示した固液分離装置の変形例を示す、図3(b)と同様の正面図であり、図5(b)は、同図(a)におけるC−C断面図である。 5 (a) is a front view similar to FIG. 3 (b) showing a modified example of the solid-liquid separator shown in FIG. 1, and FIG. 5 (b) is C- in FIG. 1 (a). It is a C sectional view.
図5(a)に示すように、この変形例の固液分離装置1は、揚砂管942に微細気泡水供給管8が接続されている点および濃縮液槽4の高さが低い点が、図1乃至4に示した固液分離装置1と異なる。この変形例では、不図示のナノバブル水発生装置によって発生させたナノバブル水が、微細気泡水供給管8を通して揚砂管942に供給される。ただし、ナノバブル水の代わりにマイクロイバブル水を揚砂管942に供給してもよく、ナノバブル水とマイクロバブル水とを混合したマイクロナノバブル水を揚砂管942に供給しても良い。この微細気泡水供給管8は、微細気泡供給手段の一例に相当する。ナノバブル水は、粒径がナノメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味する。また、マイクロバブル水は、マイクロメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味する。なお、ナノバブル水として、ナノメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を用いてもよい。同様にマイクロバブル水として、マイクロメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を用いても良い。また、微細気泡水供給管8を濃縮容器3に直接接続してもよい。すなわち、微細気泡水供給管8は、揚砂ポンプ941(図1参照)と排出口331の間に接続されていればよい。ナノバブル水およびマイクロバブル水は、洗浄効果を有しているので、砂混入水に加えることで砂混入水に含まれる砂および汚水を洗浄することができる。揚砂ポンプ941(図1参照)と排出口331の間で、ナノバブル水またはマイクロバブル水を砂混入水に加えることで、濃縮容器3の内部空間X1(図2参照)で砂混入水を高い洗浄効果で洗浄することができる。すなわち、内部空間X1に発生した旋回流によって内部空間X1内においてナノバブルおよびマイクロバブルが砂混入水と混ざり合うので、高い洗浄効果を発揮させることができる。
As shown in FIG. 5A, the solid-liquid separation device 1 of this modified example has a point that the fine bubble
濃縮液槽4の側壁41は、濃縮容器3の上端よりも上方で、送液管6の管上端6cよりも下方になる高さまで延在している。先の実施形態のように、濃縮液槽4の側壁41を高くすれば、濃縮液槽4の槽水面WL2を送液管6の管上端6cよりも高くすることも可能になる。そして、上述したように、排出口331に加わる水圧は槽水面WL2の高さに応じて高まるので槽水面WL2が高くなることは濃縮液における砂の濃度をさらに高めることや圧力損失を減少させる意味では好ましい。しかし、濃縮液槽4の側壁41を高くしすぎると、固液分離装置1全体の高さも高くなり、濃縮液槽4の製造費用も高価になってしまうので、この意味では濃縮液槽4の側壁41の高さは低い方が好ましい。側壁41は、排出口331よりも上方に延びていれば、濃縮液槽4の槽内に貯留された液体で排出口331を閉塞できるが、この変形例では、固液分離装置1全体の高さと排出口331に加わる水圧のバランスを重視した高さにしている。なお、オーバーフロー口43は、側壁41の高さに応じて適宜配置位置を設定すればよいが、この変形例では、受入口341(図2(b)参照)と同等の高さにしている。
The
次に、図1に示した固液分離装置の、図5に示した変形例とは異なる変形例について説明する。 Next, a modified example of the solid-liquid separator shown in FIG. 1 different from the modified example shown in FIG. 5 will be described.
図6(a)は、図5に示した変形例とは異なる変形例の固液分離装置における図3(b)と同様の正面図であり、図6(b)は、同図(a)におけるD−D断面図である。 FIG. 6 (a) is a front view similar to FIG. 3 (b) in a solid-liquid separator of a modified example different from the modified example shown in FIG. 5, and FIG. 6 (b) is the same as FIG. 6 (a). It is a DD cross-sectional view in.
図6(a)および図6(b)に示す固液分離装置1は、濃縮容器3に絞り部32および排出部33が設けられていない点、濃縮液槽4の高さが低い点、およびオーバーフロー口43の位置が図1乃至4に示した固液分離装置1と異なる。濃縮容器3は、流体導入部31で構成されている。したがって、内部空間X1は、流体導入部31の内周面31aのみによって画定されている。濃縮容器3の下端は、円筒部311の下端であり、その下端の開口が排出口331になる。この排出口331は、直径500mmの開口であり、受入口341(図2(b)参照)に対して相当程度大きい。このため、この変形例では、濃縮容器3における圧力損失がほとんど生じない。濃縮液槽4は、図3に示した濃縮液槽4と比較して、絞り部32および排出部33の合計高さ分だけ低く形成されている。また、濃縮容器3に形成された受入口341は、その合計高さ分、濃縮液槽4の下端に近い位置に配置されている。濃縮液槽4の高さが低くなった分、搬送装置5の長さ(高さ)も低くすることもできる。すなわち、濃縮容器3の高さを低くすることで、固液分離装置1全体の高さを低くし、固液分離装置1を小型化することができる。また、受入口341が地上に近い位置に配置されるので、揚砂ポンプ941に必要な揚程が低くなり、よりさらに小さな動力で混入水を濃縮容器3に移送することができる。オーバーフロー口43は、受入口341と同一の高さに配置されている。ただし、オーバーフロー口43は、受入口341よりも高い位置に配置してもよく、送液管6の管上端6cよりも高い位置に配置してもよい。高い位置に配置することで、送液管6の管上端6cよりも高い位置まで濃縮液槽4に素早く液体を貯留することができ、砂混入水が内部空間X1に供給され始めてからサイフォンの原理による効果が生じるまでの時間を短くすることができる。
In the solid-liquid separation device 1 shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the concentrating
この変形例の固液分離装置1の動作は、図1乃至4に示した固液分離装置1と同様であるが、図4に示したステップS1およびステップS2における砂混入水および濃縮液の挙動が多少異なるので、主にこれらの挙動について説明する。濃縮容器3の内部空間X1および濃縮液槽4の槽内が空の状態で、図1に示す揚砂ポンプ941を駆動すると、内部空間X1に砂混入水が供給され始める。この変形例では、2.0m3/minの砂混入水が内部空間X1に供給される。円筒部311の内周面31aの接線方向から受入口341(図2(b)参照)を通って砂混入水が内部空間X1に導入されるので、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。砂混入水に含まれている砂は、汚水よりも比重が大きいため遠心力により円筒部311の内周面31aに押し付けられつつ、その内周面31aに沿って旋回しながら徐々に下方に落下していく。一方、円筒部311の径方向の中心近傍には、砂混入水から砂が取り除かれた分離水が残る。濃縮液槽4に貯留されている液体が少ないうちは、内部空間X1に供給された砂混入水の全てが、濃縮液として排出口331から排出される。排出口331から排出された濃縮液が、濃縮液槽4の槽内に貯留されていくことで、槽水面WL2は徐々に上昇していく。槽水面WL2が排出口331に達すると、排出口331が濃縮液で閉塞され、槽水面WL2が上昇するにつれ、排出口331に加わる濃縮液の水圧が高まる。この変形例では、図2(b)に示した絞り部32がなく、受入口341に対して排出口331が十分大きいので、排出口331が濃縮液で閉塞された後も槽水面WL2が所定の高さになるまで、内部空間X1に供給された砂混入水の全てが排出口331から排出される。その後、槽水面WL2がオーバーフロー口43に達すると、濃縮液の上澄み液がオーバーフロー口43から流出するが、自然流下によってオーバーフロー口43から流出する上澄み液よりも揚砂ポンプ941によって供給される砂混入水の方が多いため槽水面WL2は上昇を続ける。槽水面WL2が送液管6の管下端6dに達すると、分離水が送液管6を通って送り出され始める。槽水面WL2が管上端6cに達すると、送液管6内が液体で満たされ、サイフォンの原理により流入口611から沈砂池9に流れ出ようとする作用が砂混入水に生じるので、流入口611から送り出される分離水の量はさらに増加し、槽水面WL2の上昇は停止し、その後下降して一定位置で安定する。図6(a)および図6(b)には、この時の槽水面WL2が示されている。槽水面WL2が安定している時にオーバーフロー口43からは、1.2m3/min程度の上澄み液が流出する。
The operation of the solid-liquid separation device 1 of this modified example is the same as that of the solid-liquid separation device 1 shown in FIGS. 1 to 4, but the behavior of the sand-mixed water and the concentrated liquid in steps S1 and S2 shown in FIG. Are slightly different, so these behaviors will be mainly described. When the
この変形例の固液分離装置1においても、図1に示した固液分離装置1と同様の効果が得られる。さらに、濃縮液槽4に貯留された液体によって生じた排出口331の水圧により、絞り部32がなくても排出口331から排出される濃縮液の量を抑制することができる。絞り部32がないので濃縮容器3における圧力損失がほぼゼロになり、揚砂ポンプ941の動力をより小さくすることができる。また、送液管6内に液体がない状態でも揚砂ポンプ941を駆動するだけで、槽水面WL2が管上端6cの高さに達して送液管6内を液体で満たすことができるので、容易にサイフォンの原理による作用を生じさせることができる。
The solid-liquid separation device 1 of this modified example also has the same effect as the solid-liquid separation device 1 shown in FIG. Further, due to the water pressure of the
以上説明した実施形態および変形例からは、液体に固体が混入した混入液を受け入れ、該液体に対する該固体の濃度が高まった濃縮液を排出口から排出する濃縮容器と、該排出口が槽内に配置され該濃縮容器で得られた濃縮液を貯留する濃縮液槽と、斜め上方に向かって延在した搬送経路の下端部分が該濃縮液槽の底部に接続し該搬送経路の上端部分が該排出口よりも上方に配置された搬送装置と、流入口が該濃縮容器に接続され、流出口が該濃縮液槽の外部であって該流入口よりも下方に配置された送液管とを備え、該濃縮液中の固体を該下端部分に集め、該搬送装置を駆動することで該固体を該搬送経路に沿って斜め上方へ搬送し、該濃縮容器が受入れた該混入液中の液体を該送液管を通して該濃縮液槽の外部へ送る固液分離装置であって、
前記濃縮容器が、前記搬送装置を停止させた状態で前記混入液を受け入れることによって、前記排出口よりも上に該濃縮液槽の液面が上昇し、かつ前記送液管内が前記混入液中の液体で満たされるまで該混入液を受け入れるものであり、
前記送液管が、前記濃縮液槽に貯留された前記濃縮液中の液体を、該濃縮液中の液体の位置エネルギーを利用して、該濃縮液槽の外部に送るものであり、
前記搬送装置は、前記送液管が前記混入液中の液体を前記濃縮液槽の外部に送ることで該濃縮液槽の液面が低下した後に駆動を開始し、前記下端部分に集めた固体を搬送するものであることを特徴とする固液分離装置、といった発明思想を導き出すことができる。
From the above-described embodiments and modifications, a concentrating container that accepts a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid and discharges a concentrated liquid having an increased concentration of the solid with respect to the liquid from a discharge port, and the discharge port inside the tank. The concentrating liquid tank arranged in the concentrating container and storing the concentrated liquid obtained in the concentrating container, and the lower end portion of the transport path extending diagonally upward are connected to the bottom of the concentrating liquid tank, and the upper end portion of the transport path is connected. A transport device arranged above the discharge port, and a liquid supply pipe having an inflow port connected to the concentrating container and an outflow port outside the concentrating liquid tank and arranged below the inflow port. The solid in the concentrated liquid is collected at the lower end portion, and the solid is transported diagonally upward along the transport path by driving the transport device, and the solid in the mixed liquid received by the concentrate container. A solid-liquid separator that sends a liquid to the outside of the concentrating liquid tank through the liquid feeding pipe.
When the concentrating container receives the mixed liquid with the transport device stopped, the liquid level of the concentrating liquid tank rises above the discharge port, and the inside of the liquid feeding pipe is in the mixed liquid. It accepts the mixture until it is filled with the liquid.
The liquid feeding pipe sends the liquid in the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank to the outside of the concentrated liquid tank by utilizing the potential energy of the liquid in the concentrated liquid.
The transfer device starts driving after the liquid level of the concentrated liquid tank is lowered by sending the liquid in the mixed liquid to the outside of the concentrated liquid tank by the liquid feeding pipe, and the solid collected at the lower end portion. It is possible to derive an invention idea such as a solid-liquid separation device characterized by transporting a liquid.
次に、第2実施形態の固液分離装置について説明する。 Next, the solid-liquid separation device of the second embodiment will be described.
図7は、第2実施形態の固液分離装置における図3(b)と同様の正面図である。 FIG. 7 is a front view similar to FIG. 3 (b) in the solid-liquid separation device of the second embodiment.
図7に示す固液分離装置1は、先の実施形態に示した固液分離装置1とは、主に濃縮容器3が設けられていない点が異なる。この固液分離装置1は、貯留槽40と、搬送装置5と、送液管6とを備えている。貯留槽40は、先の実施形態における濃縮液槽4と同様の構成をしている。ただし、この貯留槽40は、先の実施形態に示した濃縮容器3を介さずに砂混入水を受け入れて貯留する点と、濃縮容器3を介さずに流入口611から上澄み液(先の実施形態における分離水に相当)を送る点が、先の実施形態における濃縮液槽4と異なる。揚砂管942の一端には、揚砂ポンプ941が接続され、揚砂管942の他端には供給口9421が形成されている。揚砂ポンプ941が吸引した砂混入水は、その供給口9421から貯留槽40の槽内に直接注ぎ込まれる。この第2実施形態の揚砂管942は、貯留槽40上端の開口から貯留槽40の槽内に挿入されている。ただし、砂管942は、貯留槽40の側壁401を貫通して貯留槽40の槽内に挿入されていてもよい。なお、揚砂ポンプ941は、実際には図1に示す集砂ピット94内に配置されているが、図面を簡略化するため、図7においては固液分離装置1の側方に表している。
The solid-liquid separation device 1 shown in FIG. 7 is different from the solid-liquid separation device 1 shown in the previous embodiment in that the
送液管6は、貯留槽40の槽内に配置された一端部分61と、水平に延びた水平部分と、水平部分から折れ曲がって下方に延びた垂直部分とを有している。送液管6の一端(一端部分61の先端)には、流入口611が形成されている。この流入口611は貯留槽40内の下側部分に配置されている。一端部分61の、流入口611よりも少し上方には、平面視で流入口611の周囲に広がった笠状の覆い部材612が取り付けられている。この覆い部材612は、貯留槽40の槽内に注ぎ込まれた砂混入水に含まれる砂が、貯留槽40の槽内に貯留された砂混入水中を沈降してくる間に流入口611に吸い込まれてしまうことを防止するものである。なお、覆い部材612は、その周縁部分が流入口611よりも下方に配置されていてもよい。さらに、覆い部材612は、円盤状のものであってもよい。円盤状のものを用いる場合、覆い部材612は、流入口611と同じ高さ位置にあってもよい。すなわち、覆い部材612は、流入口611よりも上方または流入口611の周囲に設けられていればよい。換言すれば、覆い部材612は、供給口9421と流入口611との間に配置されていればよい。なお、覆い部材612として水平方向に広がった円盤状のものを用いると、覆い部材612の上に砂が堆積してしまうので、笠状のものを用いることが好ましい。送液管6の垂直部分の下端には、流出口62が形成されている。この流出口62は流入口611よりも下方であって貯留槽40の外部である沈砂池9(図1参照)の上部に配置されている。
The
第2実施形態の固液分離装置1の動作は、先の実施形態の固液分離装置1の動作と類似しているが、砂混入水の挙動などが異なる。以下、図7および図8を用いて主に先の実施形態と異なる点について説明する。 The operation of the solid-liquid separation device 1 of the second embodiment is similar to the operation of the solid-liquid separation device 1 of the previous embodiment, but the behavior of sand-mixed water and the like are different. Hereinafter, points different from the previous embodiments will be mainly described with reference to FIGS. 7 and 8.
図8は、図7に示す固液分離装置の動作を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in FIG. 7.
固液分離動作では、まず搬送装置5を停止させた状態で、揚砂ポンプ941の駆動が開始されることで、貯留槽40における砂混入水の受け入れが開始される(ステップS11)。なお、搬送装置5は、完全に停止していなくてもよく、例えば、砂混入水に含まれる液体成分が搬送装置5の駆動によって投下部52に到達しない程度の速度で微速駆動していても構わない。すなわち、所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で搬送装置5を駆動していてもよい。その後、貯留槽40に貯留された砂混入水によって形成される水面WL3は徐々に上昇していく。この水面WL3は液面の一例に相当する。貯留槽40に貯留された砂混入水に含まれる砂は、自重により貯留槽40の底部に向かって沈降し、搬送装置5の搬送経路における下端部分に集まっていく。水面WL3が、送液管6の水平部分の下端よりも上昇すると、送液管6を通って砂混入水の上澄み液(汚水)が流出口62から流出し始める。この上澄み液も、液体の一例に相当する。また、水面WL3が上昇し、水面WL3が送液管6の最上端である管上端6cの高さに達すると、送液管6内が砂混入水の上澄み液で満たされてサイフォンの原理による効果が生じ、上澄み液の流出量が増加する。つまり、砂混入水中の液体の位置エネルギーによって、砂混入水の上澄み液が送液管6を通して貯留槽40の外部に送り出される。この効果により、流入口611近傍には砂混入水を吸い込む力が生じるが、流入口611近傍に沈降してくる砂は、覆い部材612の上を滑り落ちて覆い部材612の縁から落下していくので流入口611から遠ざけられる。これにより、流入口611近傍に沈降してくる砂が、流入口611に入り込んでしまうことが抑制される。さらに水面WL3が上昇し、オーバーフロー口43に達すると、送液管6とともにオーバーフロー口43からも砂混入水の上澄み液が流出してそれ以上の水面WL3の上昇が防止される。揚砂ポンプ941の駆動は、駆動開始から第4所定時間するまで継続される(ステップS12)。以上説明したステップS11およびステップS12が受入工程の一例に相当する。この第4所定時間は、送液管6の最上端よりも上に水面WL3を上昇させることができる十分な時間である。なお、水面WL3が送液管6の最上端よりも上昇したことを検出する水位センサを貯留槽40に設けてもよく、送液管6内が上澄み液で満たされたことを検出する水検出センサを送液管内に設けてもよい。そして、第4所定時間したか否か判断することに代えて、それらのセンサによる検出が発生したか否かを判断してもよい。
In the solid-liquid separation operation, the sand-lifting
第4所定時間経過したら揚砂ポンプ941の駆動を停止する(ステップS13)。揚砂ポンプ941の駆動が停止した後にも、上述のサイフォンの原理による効果により、砂混入水には、送液管6を通って沈砂池9に流れ出ようとする作用が働いている。これにより、砂混入水の上澄み液が送液管6を通って沈砂池9に流れ出ていき、水面WL3は低下する。すなわち、貯留槽40に貯留された砂混入水中の上澄み液を、その上澄み液の位置エネルギーを利用して、送液管6を通して貯留槽40の外部に送ることで、水面WL3を低下させている。水面WL3が流入口611まで低下すると、流入口611から空気が送液管6内に入り込み、サイフォンの原理による効果が終了する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第5所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS14)。以上説明したステップS13およびステップS14が液送工程の一例に相当する。この第5所定時間は、水面WL3が流入口611付近まで低下する時間である。なお、この第5所定時間は、搬送装置5の搬送経路の上端部分の高さよりも低い位置まで水面WL3が低下する時間であれば、水面WL3が流入口611付近まで低下する時間よりも短い時間であってもよい。また、第5所定時間が経過したか否か判断することに代えて、水面WL3が搬送装置5の搬送経路の上端部分の高さよりも低い位置まで低下したことを検出する水位センサを貯留槽40に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。さらに、ステップS13およびステップS14において、揚砂ポンプ941の駆動を完全に停止しないで、水面WL3が低下する量であれば、貯留槽40に少量の砂混入水を供給していてもよい。以下、ステップS15乃至ステップS17は、先の実施形態のステップS5乃至ステップS7と同様であるため、説明を省略する。
After the lapse of the fourth predetermined time, the drive of the
この固液分離装置の駆動方法によっても、サイフォンの原理によって貯留槽40の水面WL3を低下させた後に、搬送装置5を駆動するので、搬送経路の高さを低くして固液分離装置1を小型化できる。
Also by the driving method of this solid-liquid separation device, the
図9は、図7に示した固液分離装置の変形例を示す、図7と同様の正面図である。 FIG. 9 is a front view similar to FIG. 7, showing a modified example of the solid-liquid separation device shown in FIG. 7.
図9に示すように、この変形例の固液分離装置1は、図7に示した固液分離装置1とは、送液管6および覆い部材612の構成が異なる。送液管6は、水平に延びた水平部分と、水平部分から折れ曲がって下方に延びた垂直部分とから構成されている。この変形例では、送液管6の水平部分における、垂直部分に接続した側とは反対側の端部の開口が流入口611になる。覆い部材612は、貯留槽40の側壁401内側面に取り付けられ、送液管6と平行に貯留槽40の内側に向かって突出している。図9のE矢視図に示すように、この覆い部材612は、流入口611の上方を覆う、断面がへの字状の板材で構成されている。この覆い部材612によって、流入口611近傍に沈降してくる砂が流入口611に入り込んでしまうことを防止している。この変形例においても、上述のステップS12の途中からステップS14以降で水面WL3が流入口611まで低下する間、砂混入水中の液体の位置エネルギー(自重)によって、砂混入水の上澄み液は、送液管6を通して貯留槽40の外部に送り出される。
As shown in FIG. 9, the solid-liquid separating device 1 of this modified example has a different configuration of the
以上説明した第2実施形態およびその変形例からは、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、流入口が該貯留槽内に配置され、流出口が該貯留槽の外部であって該流入口よりも下方に配置された送液管と、斜め上方に向かって延在した搬送経路の下端部分が該貯留槽の底部に接続し該搬送経路の上端部分が該流入口よりも上方に配置された搬送装置とを備え、該混入液中の固体を該下端部分に集め、該搬送装置を駆動することで該固体を該搬送経路に沿って斜め上方へ搬送し、該貯留槽に貯留された該混入液中の液体を該送液管を通して該貯留槽の外部へ送る固液分離装置であって、
前記貯留槽が、前記搬送装置を実質的に停止させた状態で前記混入液を受け入れることによって、前記送液管の最上端よりも上方まで該混入液を受け入れるものであり、
前記送液管が、前記貯留槽に該送液管の最上端よりも上方まで受け入れた前記混入液を、該混入液中の液体の位置エネルギーを利用して、該貯留槽の外部に送るものであり、
前記搬送装置は、前記送液管が前記混入液中の液体を前記貯留槽の外部に送ることで該貯留槽の液面が低下した後に駆動を開始し、前記下端部分に集めた固体を搬送するものであることを特徴とする固液分離装置、といった発明思想を導き出すことができる。
From the second embodiment described above and the modified example thereof, a storage tank for storing a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid and an inflow port are arranged in the storage tank, and an outflow port is outside the storage tank. The liquid feed pipe arranged below the inflow port and the lower end portion of the transport path extending diagonally upward are connected to the bottom of the storage tank, and the upper end portion of the transport path is closer to the inflow port. The storage tank is provided with a transport device arranged above, collects the solid in the mixed liquid at the lower end portion, and drives the transport device to transport the solid diagonally upward along the transport path. A solid-liquid separation device that sends the liquid in the mixed liquid stored in the liquid to the outside of the storage tank through the liquid supply pipe.
By receiving the mixed liquid in a state where the transport device is substantially stopped, the storage tank receives the mixed liquid above the uppermost end of the liquid feeding pipe.
The liquid feeding pipe receives the mixed liquid into the storage tank above the uppermost end of the liquid feeding pipe, and sends the mixed liquid to the outside of the storage tank by utilizing the potential energy of the liquid in the mixed liquid. And
The transport device starts driving after the liquid level of the storage tank is lowered by sending the liquid in the mixed liquid to the outside of the storage tank by the liquid feed pipe, and transports the solid collected at the lower end portion. It is possible to derive an invention idea such as a solid-liquid separator characterized by being a solid-liquid separator.
この固液分離装置において、前記流入口よりも上方に、前記混入液を前記貯留槽に供給する供給口を備え、
前記貯留槽は、前記供給口と前記流入口との間に覆い部材が配置されたものであってもよい。
In this solid-liquid separation device, a supply port for supplying the mixed liquid to the storage tank is provided above the inflow port.
The storage tank may have a covering member arranged between the supply port and the inflow port.
なお、前記覆い部材は、前記流入口よりも上方または該流入口の周囲に設けられ、該供給口から供給された前記混入液中の固体が沈降していく途中で該流入口に入り込んでしまうことを抑制するものであってもよい。 The covering member is provided above the inflow port or around the inflow port, and the solid in the mixed liquid supplied from the supply port enters the inflow port while the solid is settling. It may be something that suppresses this.
本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。たとえば、本実施形態では、固液分離装置1を沈砂池9に設置した例で説明したが、固液分離装置1は、沈殿池に設けてもよく、ダム湖等の貯水池に設けてもよい。また、工場等で生じた工場排水から水と金属粉等を分離する固液分離装置1として使用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of claims. For example, in the present embodiment, the solid-liquid separation device 1 is installed in the sand basin 9, but the solid-liquid separation device 1 may be provided in the sedimentation basin or in a reservoir such as a dam lake. .. Further, it may be used as a solid-liquid separation device 1 for separating water and metal powder or the like from factory wastewater generated in a factory or the like.
以上説明した実施形態や変形例によれば、固液分離装置の小型化を実現可能な固液分離装置の駆動方法を提供することができる。 According to the embodiments and modifications described above, it is possible to provide a method for driving the solid-liquid separation device, which can realize miniaturization of the solid-liquid separation device.
なお、以上説明した各実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、他の実施形態や変形例に適用してもよい。 It should be noted that even if the constituent requirements are included only in the description of each of the above-described embodiments and modifications, the constituent requirements may be applied to other embodiments and modifications.
1 固液分離装置
2 揚砂ポンプ
3 濃縮容器
4 濃縮液槽
5 搬送装置
6 送液管
40 貯留槽
62 流出口
331 排出口
611 流入口
1 Solid-liquid separation device 2
Claims (5)
前記搬送装置を前記所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で駆動または停止させた状態で、前記排出口よりも上に前記濃縮液槽の液面を上昇させ、かつ前記送液管内を前記濃縮容器が受入れた前記混入液中の液体で満たす充填工程と、
前記濃縮液槽に貯留された前記濃縮液中の液体を、該濃縮液中の液体の位置エネルギーを利用して、前記送液管を通して該濃縮液槽の外部に送り、該濃縮液槽の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記濃縮液槽の液面を低下させた後に前記搬送装置を前記所定の駆動速度で駆動し、前記下端部分に集めた固体を搬送する搬送工程とを有することを特徴とする固液分離装置の駆動方法。 A concentrating container that accepts a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid and discharges a concentrated liquid having an increased concentration of the solid with respect to the liquid from a discharge port, and a concentrating container in which the discharge port is arranged in a tank and obtained in the concentrating container. The concentrating liquid tank for storing the liquid and the lower end portion of the transport path extending diagonally upward are connected to the bottom of the concentrating liquid tank, and the upper end portion of the transport path is arranged above the discharge port. The apparatus is provided with a liquid feed pipe having an inflow port connected to the concentrating container and an outflow port outside the concentrating liquid tank and arranged below the inflow port, and the solid in the concentrated liquid is subjected to the above. By collecting at the lower end and driving the transfer device at a predetermined drive speed, the solid is conveyed diagonally upward along the transfer path, and the liquid in the mixed liquid received by the concentration container is transferred to the liquid transfer tube. It is a method of driving a solid-liquid separator that sends the liquid to the outside of the concentrated liquid tank through the liquid.
In a state where the transfer device is driven or stopped at a driving speed slower than the predetermined driving speed, the liquid level of the concentrating liquid tank is raised above the discharge port, and the inside of the liquid feeding pipe is filled with the concentrating container. And the filling process of filling with the liquid in the mixed liquid received by
The liquid in the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank is sent to the outside of the concentrated liquid tank through the liquid feeding pipe by utilizing the position energy of the liquid in the concentrated liquid, and the liquid in the concentrated liquid tank is sent. The liquid feeding process that lowers the surface and
It is characterized by having a transporting step of lowering the liquid level of the concentrated liquid tank by the liquid feeding step, driving the transporting device at the predetermined driving speed, and transporting the solid collected at the lower end portion. How to drive the solid-liquid separator.
前記搬送装置を停止または前記所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で駆動した状態で、前記貯留槽に前記混入液を受け入れて前記送液管の最上端より上に該貯留槽の液面を上昇させる受入工程と、
前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を、該混入液中の液体の位置エネルギーを利用して、前記送液管を通して該貯留槽の外部に送り、該貯留槽の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記貯留槽の液面を低下させた後に前記搬送装置を前記所定の駆動速度で駆動し、前記下端部分に集めた固体を搬送する搬送工程とを有することを特徴とする固液分離装置の駆動方法。 A storage tank for storing a mixed liquid in which a solid is mixed in a liquid, and a liquid feed pipe in which an inflow port is arranged in the storage tank and an outflow port is located outside the storage tank and below the inflow port. The mixed liquid is provided with a transport device in which the lower end portion of the transport path extending diagonally upward is connected to the bottom portion of the storage tank and the upper end portion of the transport path is arranged above the inflow port. The solid inside is collected at the lower end portion, and the transport device is driven at a predetermined driving speed to transport the solid diagonally upward along the transport path, and the mixed liquid stored in the storage tank is charged. A method of driving a solid-liquid separator that sends a liquid to the outside of the storage tank through the liquid feed pipe.
With the transport device stopped or driven at a drive speed slower than the predetermined drive speed, the mixed liquid is received in the storage tank and the liquid level of the storage tank rises above the uppermost end of the liquid supply pipe. Acceptance process and
The liquid in the mixed liquid stored in the storage tank is sent to the outside of the storage tank through the liquid feed pipe by utilizing the potential energy of the liquid in the mixed liquid, and the liquid level of the storage tank is lowered. The liquid feeding process and
It is characterized by having a solid transporting step of lowering the liquid level of the storage tank by the liquid feeding step, driving the transporting device at the predetermined driving speed, and transporting the solid collected at the lower end portion. How to drive the liquid separator.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213884A JP7417987B2 (en) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Driving method of solid-liquid separator |
JP2023218892A JP2024028319A (en) | 2019-11-27 | 2023-12-26 | Driving method of solid-liquid separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213884A JP7417987B2 (en) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Driving method of solid-liquid separator |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023218892A Division JP2024028319A (en) | 2019-11-27 | 2023-12-26 | Driving method of solid-liquid separator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021084060A true JP2021084060A (en) | 2021-06-03 |
JP7417987B2 JP7417987B2 (en) | 2024-01-19 |
Family
ID=76086466
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019213884A Active JP7417987B2 (en) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Driving method of solid-liquid separator |
JP2023218892A Pending JP2024028319A (en) | 2019-11-27 | 2023-12-26 | Driving method of solid-liquid separator |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023218892A Pending JP2024028319A (en) | 2019-11-27 | 2023-12-26 | Driving method of solid-liquid separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7417987B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS366342B1 (en) * | 1958-10-25 | 1961-05-30 | ||
JPS5429162A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-05 | Rasa Corp | Method of classifying water slag every grain size and its device |
JPS5755515U (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | ||
JPS60216814A (en) * | 1984-03-28 | 1985-10-30 | Hitachi Metals Ltd | Recovering method of grit |
JPH07227506A (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Ishigaki Mech Ind Co | Device for separating mud from sewage in waterway or the like |
JP2007032267A (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | No Yeon Park | Swirling current type separation device for central inflow rainwater |
-
2019
- 2019-11-27 JP JP2019213884A patent/JP7417987B2/en active Active
-
2023
- 2023-12-26 JP JP2023218892A patent/JP2024028319A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS366342B1 (en) * | 1958-10-25 | 1961-05-30 | ||
JPS5429162A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-05 | Rasa Corp | Method of classifying water slag every grain size and its device |
JPS5755515U (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | ||
JPS60216814A (en) * | 1984-03-28 | 1985-10-30 | Hitachi Metals Ltd | Recovering method of grit |
JPH07227506A (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Ishigaki Mech Ind Co | Device for separating mud from sewage in waterway or the like |
JP2007032267A (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | No Yeon Park | Swirling current type separation device for central inflow rainwater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024028319A (en) | 2024-03-04 |
JP7417987B2 (en) | 2024-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10167603B2 (en) | Skimming and separation device | |
MX2012005241A (en) | Method of optimizing feed concentration in a sedimentation vessel. | |
JP4878252B2 (en) | Belt type concentrator | |
FR2484286A1 (en) | APPARATUS FOR FLOATING SEPARATION OF SUSPENSION OR EMULSION MATERIALS FROM LIQUIDS | |
JP2023153410A (en) | Solid-liquid separation system | |
JP2023103340A (en) | Solid-liquid separation system | |
JPWO2014181583A1 (en) | Seawater desalination apparatus and method | |
JP5067809B2 (en) | Sand settling equipment | |
JP7417987B2 (en) | Driving method of solid-liquid separator | |
JP2005205251A (en) | System and apparatus for classifying dredged soil by using pneumatic conveying system | |
JP2021154253A (en) | Transfer system | |
JP2021084061A (en) | Driving method of solid-liquid separator and solid-liquid separator | |
JP2021154229A (en) | Driving method for solid-liquid separator, and solid-liquid separator | |
US11685670B2 (en) | Apparatus and method for optimizing hydro-cyclone separation in a filtering system | |
EP3648862A1 (en) | Water treatment plant and corresponding method | |
KR102195868B1 (en) | Single reactor type pressure floatation system | |
JP2006198571A (en) | Precipitator | |
JP7083650B2 (en) | Solid-liquid separator | |
US20200009479A1 (en) | De-sanding a digester | |
JP2022066971A (en) | Cleaning device | |
JP2021154228A (en) | Driving method for washing equipment, and washing equipment | |
JP6373215B2 (en) | Sand settling device | |
JP4893022B2 (en) | Water quality measuring device | |
JP2010051906A (en) | Fluid transfer device for sewage treatment | |
SU1513971A1 (en) | Pumping plant of liquid lifting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220812 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7417987 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |