JP3310629B2 - 凝集沈殿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沈殿槽内で被処理
液中の懸濁物質等を凝集・沈殿させて被処理液を清澄化
する凝集沈殿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、このような分野に属する技術
としては、沈殿槽内にミキシングチャンバを固定し、デ
ィストリビュータを有する回転チャンバをミキシングチ
ャンバの下端に回転自在に設けた凝集沈殿装置が知られ
ている。このような凝集沈殿装置を用いて清澄な上澄液
を得る場合には、ミキシングチャンバ内に原廃水等の被
処理液と共に所定の添加剤を導入し、両者をミキシング
チャンバ内に設けられたタービンによって混合攪拌す
る。これにより、被処理液中の懸濁物質等が凝集してフ
ロックを形成し、凝集フロックを含む被処理液は回転す
る回転チャンバのディストリビュータから沈殿槽内に分
配供給される。そして、被処理液中の凝集フロックは沈
殿槽内で沈降分離し、清澄な上澄液が上昇して沈殿槽上
部から流出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した凝集沈殿装置
は、清澄化された上澄液を効率よく得ることができるも
のであり、排水処理や製紙白水回収等の各種用途に用い
られている。しかしながら、この種の凝集沈殿装置が普
及するにつれて、次のような問題点も指摘されている。
すなわち、上述したような凝集沈殿装置のミキシングチ
ャンバに対しては、被処理液が被処理液導入管等を介し
て上部から連続的に導入され、ミキシングチャンバ内の
被処理液は、ミキシングチャンバの下部又は下方で回転
するディストリビュータから吐出される。一方、ミキシ
ングチャンバ内の被処理液には、比重が比較的大きい粒
子や、添加剤の作用によって短時間のうちに凝集して粗
大フロックを形成する懸濁物質等も含まれている。

【０００４】このため、これらの粒子や粗大フロックが
ミキシングチャンバ内で沈降し、ミキシングチャンバか
らディストリビュータに流入する前にミキシングチャン
バの底部、若しくは、ミキシングチャンバの底部として
機能する回転チャンバ内に直接堆積してしまうことがあ
る。このようにミキシングチャンバ内で（底部に）汚泥
等が堆積すると、ディストリビュータの被処理液流入口
が閉塞してしまい、場合によっては、凝集沈殿装置の運
転を中止しなければならなくなる。また、ディストリビ
ュータの被処理液流入口が閉塞すると、沈殿槽内に被処
理液を効率よく分配供給できなくなることから、上澄液
の清澄度が悪化してしまう。

【０００５】そこで、本発明は、良好な運転性能を有
し、極めて清澄化された上澄液を得ることができる凝集
沈殿装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による凝集沈殿装置は、沈殿槽内で被処理液中の懸濁物
質を凝集・沈殿させて被処理液を清澄化する凝集沈殿装
置において、沈殿槽内に固定されており、被処理液及び
添加剤が導入されると共に、被処理液と添加剤とを混合
攪拌可能なミキシングチャンバと、ミキシングチャンバ
の底部として機能すると共に、ミキシングチャンバの中
心軸周りに回転自在であり、被処理液をミキシングチャ
ンバから沈殿槽内に吐出させるディストリビュータを有
する回転チャンバと、回転チャンバの底部に形成された
開口部と、ミキシングチャンバに対して固定されてお
り、回転チャンバの底部に堆積した堆積物を開口部から
沈殿槽内に排出させる掻寄せブレードとを備えることを
特徴とする。

【０００７】凝集沈殿装置で取り扱う各種被処理液に
は、重量が比較的大きい粒子や、添加剤の作用によって
短時間のうちに凝集して粗大フロックを形成する懸濁物
質等も含まれている。このため、これらの粒子や粗大フ
ロック等がミキシングチャンバ内で沈降し、ディストリ
ビュータに流入することなく回転チャンバの底部に堆積
してしまうことがある。この点に鑑みて、この凝集沈殿
装置に含まれる回転チャンバの底部には、開口部が形成
され、ミキシングチャンバに対しては、掻寄せブレード
が固定されている。

【０００８】すなわち、この凝集沈殿装置の運転中、回
転チャンバはミキシングチャンバに対して回転するの
で、ミキシングチャンバに固定されている掻寄せブレー
ドは、逆に、回転チャンバに対して回動することにな
る。これにより、凝集沈殿装置の運転中に回転チャンバ
の底部に堆積した堆積物は、掻寄せブレードによって開
口部まで掻き寄せられ、開口部を介して沈殿槽内に排出
されることになる。この結果、ディストリビュータの被
処理液流入口が閉塞してしまうことが防止され、沈殿槽
内には、常に被処理液が効率よく分配供給される。従っ
て、凝集沈殿装置の運転性能は向上し、また、上澄液の
清澄度も向上することになる。

【０００９】また、ミキシングチャンバ内に配されると
共に、ミキシングチャンバの中心軸周りに回転駆動さ
れ、被処理液と添加剤とを混合攪拌する攪拌タービン
と、回転チャンバが固定されており、攪拌タービンの中
心部を貫通するように配されると共に、ミキシングチャ
ンバの中心軸周りに回転駆動される主軸と、攪拌タービ
ンに固定されており、主軸を外方から支持する軸受部材
とを更に備えると好ましい。

【００１０】このような構成は、攪拌タービン及び回転
チャンバの双方を効率よく回転駆動可能であると共に、
極めて高いスペース効率を有するものである。この場
合、粒子や粗大フロック等がミキシングチャンバ内で沈
降し、回転チャンバの底部に過剰に堆積してしまうと、
軸受部と主軸との間に堆積物が入り込むこと等により、
主軸や軸受部が摩耗・損傷してしまったり、主軸がミキ
シングチャンバの中心軸上から逸脱してしまう、いわゆ
る軸ぶれが発生してしまうことがある。これに対して、
この凝集沈殿装置では、回転チャンバの底部に堆積した
堆積物は、掻寄せブレードによって開口部まで掻き寄せ
られ、開口部を介して沈殿槽内に排出される。従って、
回転チャンバの底部に汚泥等が過剰に堆積することは一
切なく、回転チャンバ内の堆積物に起因するトラブルの
発生を極めて効果的に低減させることができる。

【００１１】更に、回転チャンバの下方に設けられると
共に、回転チャンバと共に回転可能であり、開口部を介
して沈殿槽内に流出する被処理液の流れを遮る短絡防止
部材を更に備えると好ましい。

【００１２】このような構成のもとでは、開口部を介し
てミキシングチャンバ（回転チャンバ）内から沈殿槽内
に流出する被処理液の流れは、沈殿槽内の回転チャンバ
下方に形成される濃縮汚泥層等に達する前に、短絡防止
部材によって遮られることになる。また、開口部から流
出する被処理液中の汚泥、粗大フロックは、回転チャン
バの下方に設けられた短絡防止部材によって受け止めら
れ、掻寄せブレードによって開口部から沈殿槽内に排出
された堆積物も、短絡防止部材によって一旦受け止めら
れる。そして、短絡防止部材は回転チャンバと共に回転
するので、短絡防止部材上の堆積物は遠心力の作用によ
って沈殿槽下部に徐々に、かつ、低速で落下していく。

【００１３】これにより、開口部を介して回転チャンバ
内から沈殿槽内に流出する被処理液が濃縮汚泥層等に直
接達してしまう、いわゆる短絡現象や、回転チャンバか
ら沈殿槽内に排出させられる堆積物等によって、沈殿槽
内の回転チャンバ下方に形成される凝集フロックや濃縮
汚泥層等が希釈、攪拌されてしまうことが防止されるの
で、上澄液の清澄度を良好に維持することができる。

【００１４】また、開口部の上方に設けられると共に、
回転チャンバと共に回転可能であり、開口部に対する被
処理液の流入を遮る短絡防止部材と、ミキシングチャン
バに対して固定されており、短絡防止部材上に堆積した
堆積物を払い落とす払落しブレードとを更に備えると好
ましい。

【００１５】この場合、回転チャンバの底部に形成され
た開口部に対して流入しようとする被処理液の流れは、
開口部の上方に設けられた短絡防止部材によって遮られ
る。これにより、開口部を介してミキシングチャンバ
（回転チャンバ）内から沈殿槽内に流出する被処理液が
濃縮汚泥層等に直接達してしまう、いわゆる短絡現象に
よって、沈殿槽内の回転チャンバ下方に形成される凝集
フロックや濃縮汚泥層等が希釈、攪拌されてしまうこと
が防止されるので、上澄液の清澄度を良好に維持するこ
とができる。

【００１６】また、短絡防止部材は、回転チャンバと共
に回転するので、ミキシングチャンバに対して固定され
ている払落しブレードは、短絡防止部材に対して回動す
る。これにより、凝集沈殿装置の運転中に短絡防止部材
上に堆積した堆積物は、払落しブレードによって払い落
とされ、ディストリビュータに対して流入する。また、
短絡防止部材上から払落しブレードによって払い落とさ
れ、回転チャンバ内に堆積した堆積物は、掻寄せブレー
ドによって開口部まで掻寄せられ、開口部を介して沈殿
槽内に排出されることになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による凝
集沈殿装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明による凝集沈殿装置を示す
部分断面図である。同図に示す凝集沈殿装置１は、処理
対象となる被処理液の特性に応じて、いわゆるスラッジ
循環運転、スラッジブランケット運転が可能であり、排
水処理、製紙白水回収、ＤＩＰ排水回収、苛性化緑液清
澄、用水処理、無機物沈殿洗浄処理等の各種用途に適用
することができる。凝集沈殿装置１は、原廃水等の被処
理液を清澄化するための沈殿槽２を有し、この沈殿槽２
は、槽深４０００〜５０００ｍｍ程度の有底円筒状に形
成されている。また、沈殿槽２の槽径は、設置スペー
ス、被処理液の特性や量に応じて、１５００〜３０００
０ｍｍ程度の範囲内で任意に設定される。沈殿槽２は、
凝集沈殿装置１を設置するスペースに設けられたベース
部３上に固定されている。ベース部３はコンクリート等
によって形成されている。

【００１９】この凝集沈殿装置１は、沈殿槽２の上縁部
に架設された架台４を備える。架台４は、主として、各
種メインテナンス作業時に作業員の作業スペースとされ
るものである。この架台４の中央部からは、ミキシング
チャンバ５が垂設されている。ミキシングチャンバ５は
円筒状に形成されており、その高さは、例えば、沈殿槽
２の槽深のおよそ３分の２程度に設定されている。ミキ
シングチャンバ５は、その中心軸を沈殿槽２の中心軸と
一致させた状態で架台４に固定されている。これによ
り、ミキシングチャンバ５は、沈殿槽２内に直立する状
態で配置されると共に、ミキシングチャンバ５の下縁部
と沈殿槽２の底面との間に所定の間隔（空間）が形成さ
れる。

【００２０】ミキシングチャンバ５の上部側面には、系
外ポンプ等に接続されている被処理液流入管６ａと連な
っている被処理液導入管６が接続されている。被処理液
導入管６は、凝集沈殿装置１の運転中における清澄液
面、及び、ミキシングチャンバ５内の液面よりも下方に
設けられている。また、ミキシングチャンバ５には、被
処理液中の懸濁物質等を凝集させる各種添加剤を注入す
るための注入ノズル７が複数配備されている。ミキシン
グチャンバ５内に導入する添加剤としては、被処理液の
特性に応じて、各種の高分子凝集剤等が採用される。各
注入ノズル７は、ミキシングチャンバ５の高さ方向に沿
って配設され、例えば、ミキシングチャンバ５の上段
部、中段部、及び、下段部に各１体づつ設けられる。ま
た、各注入ノズル７は、ヘッダ７ａを介して添加剤導入
ポンプ７ｂと接続しており、添加剤導入ポンプ７ｂの吸
込口には、添加剤貯留タンク７ｃが接続されている。添
加剤の注入量は各注入ノズル７毎に制御可能とされてい
る。

【００２１】図１に示すように、ミキシングチャンバ５
には、被処理液と添加剤とを混合攪拌するための攪拌タ
ービン８が内蔵されている。攪拌タービン８は、中空の
円筒体８０と、この円筒体８０の外周面に固定された複
数（この場合、３×４＝１２枚）の攪拌翼８１とを備え
る。円筒体８０は、その中心軸がミキシングチャンバ５
の中心軸と一致する状態で架台４から回転自在に垂設さ
れている。凝集沈殿装置１の運転時には、架台４上に載
置されたタービン駆動部８ａを作動させ、攪拌タービン
８をミキシングチャンバ５の中心軸周りに回転駆動す
る。更に、攪拌タービン８の内部には、その中心部を貫
通するように主軸９が配されている。

【００２２】この主軸９も、その中心軸がミキシングチ
ャンバ５の中心軸と一致する状態で架台４から回転自在
に垂設されており、架台４上に載置された駆動部９ａに
よってミキシングチャンバ５の中心軸周りに回転駆動さ
れる。この主軸９には、回転チャンバ（分配供給機）１
０が固定されている。回転チャンバ１０は、ミキシング
チャンバ５の下端に接続されており、ミキシングチャン
バ５の底部として機能すると共に、主軸９の回転によっ
てミキシングチャンバ５の中心軸周りに回転自在であ
る。

【００２３】ミキシングチャンバ５と回転チャンバ１０
との間の間隙には、いわゆる非接触型のシール部１４が
設けられている。シール部１４は、２枚重ねにしたシー
ト状のパッキン１５を、ミキシングチャンバ５の下縁に
形成されたフランジ部に固定し、パッキン１５が回転チ
ャンバ１０の上部に設けられた円筒状の係合部１０ｂ
（図４参照）の外周面に対して摺動するように構成した
ものである。これにより、被処理液がミキシングチャン
バ５と回転チャンバ１０との間の間隙から直接沈殿槽２
内に吐出（短絡）することが防止される。この場合、パ
ッキン１５の代わりに、断面Ｐ字形状を有する成形パッ
キンを用いてもよく、シール部１４を、グラントパッキ
ン、メカニカルシールとして構成することも可能であ
る。

【００２４】回転チャンバ１０は、複数本（例えば４
本）のディストリビュータ（吹出管）１１を有し、各デ
ィストリビュータ１１の下部には、複数の吹出孔１１ａ
（図４等参照）が形成されている。凝集沈殿装置１の運
転時には、回転チャンバ１０が駆動部９ａによって回転
され、各ディストリビュータ１１の各吹出孔１１ａから
は、凝集フロックを含む被処理液が沈殿槽２内に吐出す
る。これにより、沈殿槽２内には、偏流や短絡流が生じ
させることはなく、均等な上昇流が形成される。

【００２５】また、回転チャンバ１０には、各ディスト
リビュータ１１の下方に位置するバッフルプレート１２
が取り付けられている。これにより、吹出孔１１ａから
吐出した被処理液は、バッフルプレート１２を介して沈
殿槽２の下方へ供給されるので、ディストリビュータ１
１から吐出する被処理液によって凝集フロックが攪拌さ
れてしまうことが防止され、凝集沈殿装置１の沈降分離
効率はより向上する。なお、ディストリビュータ１１の
径を大きくすると、沈殿槽内に旋回流を過剰に引き起こ
すおそれがあることから、ディストリビュータ１１は、
細径のものとして形成するとよい。また、沈殿槽２の槽
径が大きい場合には、６、８、１０、又は１２本といっ
たようにディストリビュータ１１の本数を増やしていく
とよい。

【００２６】一方、上述した回転チャンバ１０が固定さ
れている主軸９の先端は、図１に示すように、沈殿槽２
の底面近傍まで達する。そして、主軸９の先端には、回
転チャンバ１０と共に回転するレーキ２１及びコーンス
クレーパ２２が取り付けられている。レーキ２１は、デ
ィストリビュータ１１から吐出した被処理液中の凝集フ
ロックが沈降して形成する汚泥を攪拌するためのもので
ある。これにより、沈殿槽２内の回転チャンバ１０より
も下方の領域に濃縮汚泥層が形成されることになる。

【００２７】また、沈殿槽２は、その底面中央部でベー
ス部３内を貫通する汚泥引抜管２３と連通しており、コ
ーンスクレーパ２２は、この沈殿槽２と汚泥引抜管２３
との接続部に配されている。汚泥引抜管２３は、汚泥引
抜ポンプ２４及び汚泥返送ポンプ２５に接続されてい
る。スラッジブランケット運転を行う際には、沈殿槽２
内に設けた界面検知計（図示せず）の指示値に基づいて
汚泥引抜ポンプ２４を作動させ、沈殿槽２内の濃縮汚泥
を系外へ排出することによりスラッジブランケット層の
界面高さを一定範囲内に保つ。この際、コーンスクレー
パ２２が回転しているので、沈殿槽２内の濃縮汚泥は均
等に排出される。また、スラッジ循環運転を行う際に
は、界面検知計の指示値に基づいて、汚泥返送ポンプ２
５を作動させて汚泥を返送循環する。

【００２８】更に、この凝集沈殿装置１は、ビニルコー
ティングを施したナイロンシートや布等のシート材によ
って矩形シート状に形成された旋回流防止部材２７を備
える。旋回流防止部材２７は、沈殿槽２の内周面とミキ
シングチャンバ５の外周面との間に張設されており、沈
殿槽２の内部を半径方向に仕切っている。これにより、
ディストリビュータ１１の回転に伴って沈殿槽２内に旋
回流が発生しても、旋回流は、沈殿槽２内を上昇する際
に、旋回流防止部材２７と衝突することになる。従っ
て、沈殿槽２内のディストリビュータ１１の上方かつ清
澄液面下方における微細な凝集フロックの巻上がりが抑
制されるので、上澄液の浮遊粒子濃度を所望のレベルま
で下げることが可能となる。これにより、極めて、清澄
な上澄液が沈殿槽２内を上昇し、清澄層が形成され、上
澄液は、沈殿槽２の上部に設けられた流出口２６から系
外に流出する。

【００２９】ここで、凝集沈殿装置１で取り扱うことが
できる各種被処理液には、比重が比較的大きい粒子や粗
大フロック等も含まれている。このため、被処理液導入
管６からミキシングチャンバ５内に被処理液を上部から
直接注ぎ入れると（導入すると）、比重が大きい粒子等
がミキシングチャンバ５内で直ちに沈降し、回転チャン
バ１０の各ディストリビュータ１１内に流入することな
く回転チャンバ１０の底部１０ａ（図４参照）に堆積し
てしまうことがある。

【００３０】この点に鑑みて、凝集沈殿装置１のミキシ
ングチャンバ５内には、図２に示すように、被処理液を
ミキシングチャンバ５内に導入するための被処理液導入
管６と直接連通する被処理液受容チャンバ５０が設けら
れている。被処理液受容チャンバ５０は、円環状の板体
からなる環状部材５１と、円筒状に形成された筒状部材
５２とによって構成（画成）されており、容易に形成可
能である。環状部材５１は、被処理液受容チャンバ５０
の底部、すなわち、チャンバ底部５０ａを形成し、筒状
部材５２は、被処理液受容チャンバ５０の側壁部、すな
わち、チャンバ側壁部５０ｂを形成する。

【００３１】チャンバ底部５０ａ（環状部材５１）及び
チャンバ側壁部５０ｂ（筒状部材５２）と、ミキシング
チャンバ５の内周面５ａとの間には、被処理液を流通さ
せる空間が画成される。環状部材５１及び筒状部材５２
のサイズは、この空間の容積を必要十分に確保すること
ができるように設定されている。また、環状部材５１
は、ミキシングチャンバ５の内周面５ａに対して、被処
理液導入管６よりも下方に位置するように固定されてい
る。更に、環状部材５１の内周部に固定された筒状部材
５２の上端部は、被処理液導入管６よりも上方に位置す
る。これにより、被処理液は、ミキシングチャンバ５内
に流入する前に、被処理液受容チャンバ５０内を確実に
流通することになる。

【００３２】加えて、被処理液導入管６の近傍におい
て、ミキシングチャンバ５の内周面５ａと筒状部材５２
の上端部との間には、溢流防止板５３が設けられてい
る。これにより、被処理液導入管６から被処理液受容チ
ャンバ５０に流入する被処理液の流速が高くても、被処
理液導入管６の近傍において被処理液受容チャンバ５０
から被処理液が直ちに溢れ出てしまうことを防止するこ
とができる。なお、図２及び図３に示すように、筒状部
材５２の内部には、攪拌タービン８の円筒体８０（及び
主軸９）が挿通させられている。これにより、ミキシン
グチャンバ５内のスペース効率を向上させることが可能
となる。

【００３３】このように、ミキシングチャンバ５内に被
処理液受容チャンバ５０を設ければ、被処理液導入管６
から流出する被処理液は、被処理液受容チャンバ５０内
を流通した後、ミキシングチャンバ５内に流入すること
になる。この結果、回転チャンバ１０の底部１０ａ（図
４参照）における堆積物の量を効果的に低減させること
ができる。しかしながら、取り扱う被処理液の性状等に
よっては、被処理液受容チャンバ５０のチャンバ底部５
０ａに懸濁物質が堆積してしまうことがあり、場合によ
っては、被処理液導入管６の出口６０が閉塞してしまう
おそれもある。

【００３４】これを踏まえて、チャンバ底部５０ａ、す
なわち、環状部材５１には、図３に示すように、被処理
液受容チャンバ５０内で堆積する堆積物をミキシングチ
ャンバ５内に排出させるための排出口５５が形成されて
いる。この凝集沈殿装置１では、排出口５５は、９０°
間隔で計４箇所に配設されている。この場合、排出口５
５の総面積（個々の排出口５５の合計面積）は、チャン
バ底部５０ａの面積の１／４〜１／２であると好まし
い。これにより、被処理液受容チャンバ５０内に流入し
た被処理液が排出口５５からミキシングチャンバ５内に
過剰に流出してしまうことを防止可能であると共に、排
出口５５が堆積物によって閉塞してしまうことを防止で
きる。排出口５５が堆積物によって閉塞してしまうこと
を防止するためには、その開口幅Ｗ（図３参照）を少な
くとも、３０ｍｍ以上に設定するとよい。

【００３５】このように、チャンバ底部５０ａ（環状部
材５１）に排出口５５を設ければ、被処理液受容チャン
バ５０内の被処理液に含まれている比重が大きい粒子、
粗大フロック等は、排出口５５を介してミキシングチャ
ンバ５内に沈降し、また、チャンバ底部５０ａ上の堆積
物も、被処理液受容チャンバ５０内における被処理液の
流れにより、排出口５５を介してミキシングチャンバ５
内に排出される。これにより、被処理液導入管６の出口
６０が閉塞してしまうといったようなトラブルは解消さ
れるので、凝集沈殿装置１の運転性能が向上する。

【００３６】一方、被処理液受容チャンバ５０からミキ
シングチャンバ５内に流出する被処理液の中にも、比重
が比較的大きい粒子等が含まれてしまうことがある。ま
た、被処理液中には、注入ノズル７から供給される添加
剤（高分子凝集剤）の作用によって短時間のうちに凝集
して粗大フロックを形成する懸濁物質等も含まれてい
る。このため、これらの粒子や粗大フロックがミキシン
グチャンバ内で沈降し、ディストリビュータに流入する
ことなく回転チャンバ１０の底部１０ａに堆積してしま
うことがある。このように回転チャンバ１０の底部１０
ａに汚泥等が過剰に堆積してしまうと、次のような問題
が発生してしまう場合がある。

【００３７】すなわち、図４に示すように、凝集沈殿装
置１では、攪拌タービン８及び回転チャンバ１０の双方
を効率よく回転駆動させると共に、スペース効率を向上
させるために、回転チャンバ１０が固定される主軸９
は、ミキシングチャンバ５内で被処理液と添加剤とを混
合攪拌する攪拌タービン８の中心部を貫通するように配
されている。そして、攪拌タービン８の円筒体８０の少
なくとも下端部には、主軸９を外方から支持する軸受部
材８２が（例えば、９０°間隔で４個）固定されてい
る。このため、回転チャンバ１０の底部１０ａに汚泥等
が過剰に堆積してしまうと、堆積物が軸受部材８２と主
軸９との間に堆積物が入り込むこと等により、主軸９や
軸受部材８２が摩耗・損傷してしまったり、主軸９がミ
キシングチャンバ５の中心軸上から逸脱してしまう、い
わゆる軸ぶれが発生してしまうことがある。

【００３８】この点に鑑みて、この凝集沈殿装置１に含
まれる回転チャンバ１０の底部１０ａには、汚泥等の堆
積物を沈殿槽２内に排出させるための開口部１６が形成
されている。この凝集沈殿装置１には、図５に示すよう
に、開口部１６が底部１０ａの主軸９付近に１個設けら
れている。また、図４及び５に示すように、ミキシング
チャンバ５には、回転チャンバ１０の底部１０ａに堆積
した堆積物を開口部１６から沈殿槽２内に排出させるた
めの掻寄せブレード１７が設けられている。

【００３９】すなわち、ミキシングチャンバ５の下部内
周面には、取付ブロック１８が固定されており、この取
付ブロック１８には、アングル材等によって形成された
支持部材１９の上端がボルト等を介して固定されてい
る。支持部材１９は、主軸９と平行に、すなわち、鉛直
方向に延在する。掻寄せブレード１７は、アングル材等
によって形成されており、略Ｌ字の断面形状を有する。
掻寄せブレード１７は、支持部材１９の下端部に固定さ
れており、その背板部１７ａは、回転チャンバ１０の正
転方向における前側に位置し、その底板部１７ｂは、底
部１０ａの上面と略平行に延在する。なお、掻寄せブレ
ード１７の底板部１７ｂと回転チャンバ１０の底部１０
ａとの間の間隔は、１〜５０ｍｍ程度に設定すると好ま
しい。

【００４０】ここで、図５に示すように、回転チャンバ
１０の底部１０ａに対して、掻寄せブレード１７と略平
行をなす共に、主軸９の中心を通り半径方向に延びる直
線（直径）を径線Ｒ１として設定すると、掻寄せブレー
ド１７は、その全体が、径線Ｒ１よりも、回転チャンバ
１０の逆転方向（図５における白抜矢印参照）側に位置
するように配置されている。掻寄せブレード１７をこの
ように配置することにより、掻寄せブレード１７の背板
部１７ａと当接する堆積物には、向心方向（主軸９に向
かう方向）の力が作用することになる。従って、掻寄せ
ブレード１７が回転チャンバ１０に対して回転すれば、
堆積物は掻寄せブレード１７によって主軸９に向かうよ
うに掻き寄せられることになる。

【００４１】また、沈殿槽２内の回転チャンバ１０の下
方には、開口部１６を介して沈殿槽２内に流出する被処
理液の流れを遮る短絡防止部材２０が設けられている。
短絡防止部材２０は、図４及び５に示すように、板材を
円盤状に形成したものであり、開口部１６の下方に位置
するように、すなわち、その外周が開口部１６の外縁よ
りも外側に位置するように主軸９に固定されている。短
絡防止部材２０は、主軸９が回転すると回転チャンバ１
０と共に回転する。

【００４２】次に、上述した凝集沈殿装置１を用いて被
処理液を清澄化する手順について説明する。

【００４３】この場合、まず、被処理液導入管６から、
被処理液Ａをミキシングチャンバ５に対して供給する
（図１参照）。この際、被処理液導入管６から流出する
被処理液Ａは、まず、被処理液受容チャンバ５０に流入
する。そして、被処理液Ａは、チャンバ底部５０ａ、チ
ャンバ側壁部５０ｂ、及び、ミキシングチャンバ５の内
周面５ａとによって画成される空間を流通した後、被処
理液受容チャンバ５０の上部からミキシングチャンバ５
内に流出する（溢れ出る）ことになる。

【００４４】これにより、被処理液導入管６からミキシ
ングチャンバ５内に被処理液Ａを直接導入する場合と比
較して、比重が大きい粒子や粗大フロック等がミキシン
グチャンバ５内で沈降し、回転チャンバ１０の底部１０
ａに堆積してしまうことを極めて効果的に低減させるこ
とができる。この結果、ディストリビュータ１１の被処
理液流入口が閉塞してしまうことが防止されるので、沈
殿槽２内には、常に被処理液Ａが効率よく分配供給さ
れ、凝集沈殿装置１の運転性能が向上すると共に上澄液
Ｂ（図１参照）の清澄度も向上することになる。

【００４５】被処理液受容チャンバ５０からミキシング
チャンバ５内に流れ込んだ被処理液Ａに対しては、多段
に分割して設けられた注入ノズル７の何れか又はすべて
から添加剤が任意のタイミングで注入される。これによ
り、添加剤による効果が長時間持続すると共に、沈降性
の良好な凝集フロックが形成されることになる。そし
て、ミキシングチャンバ５内の被処理液Ａと添加剤と
は、タービン駆動部８ａによって回転駆動される攪拌タ
ービン８によって攪拌され、被処理液Ａ中の懸濁物質等
が凝集して凝集フロック（初期フロック）を形成する。

【００４６】凝集フロックを含む被処理液Ａは、駆動部
９ａによって回転駆動される回転チャンバ１０のディス
トリビュータ１１から沈殿槽２内に分配供給される。こ
の際、ミキシングチャンバ５から回転チャンバ１０に向
けて下降する被処理液Ａのうち、ミキシングチャンバ５
と回転チャンバ１０との間の間隙に入り込もうとする被
処理液Ａの流れは、シール部１４によって遮られる。凝
集フロックを含む被処理液Ａは、回転するディストリビ
ュータ１１の吹出孔１１ａから沈殿槽２内に均等に分配
される。これにより、沈殿槽２内に均等な上昇流が発生
し、ディストリビュータ１１の上方にスラッジブランケ
ット層Ｃが形成される。また、被処理液Ａ中の凝集フロ
ックのうち、沈殿槽２内で沈降分離したものは、沈殿槽
２の下部でレーキ２１によって攪拌されて濃縮汚泥層Ｄ
を形成する。

【００４７】その一方で、ミキシングチャンバ５内で
は、一部の粒子や粗大フロック等が沈降し、各ディスト
リビュータ１１に流入することなく回転チャンバ１０の
底部１０ａに堆積する。ここで、この凝集沈殿装置１の
運転中、回転チャンバ１０は、ミキシングチャンバ５に
対して回転するので、ミキシングチャンバ５に対して固
定されている掻寄せブレード１７は、逆に、回転チャン
バ１０に対して回動することになる。これにより、凝集
沈殿装置１の運転中に回転チャンバ１０の底部１０ａに
堆積した堆積物は、掻寄せブレード１７によって開口部
１６まで掻寄せられ、開口部１６を介して沈殿槽２内に
排出させられることになる。

【００４８】この結果、回転チャンバ１０の底部１０ａ
に汚泥等が過剰に堆積することは一切なく、ディストリ
ビュータ１１の被処理液流入口が閉塞してしまうといっ
たような、回転チャンバ１０内の堆積物に起因するトラ
ブルが防止され、沈殿槽２内には、常に被処理液Ａが効
率よく分配供給される。従って、凝集沈殿装置１の運転
性能は向上し、また、上澄液Ｂの清澄度も向上すること
になる。

【００４９】また、開口部１６を介してミキシングチャ
ンバ５（回転チャンバ１０）内から沈殿槽２内に流出す
る被処理液Ａの流れは、沈殿槽２内の回転チャンバ１０
下方に形成される濃縮汚泥層Ｄ等に達する前に、短絡防
止部材２０によって遮られることになる。同様に、開口
部１６から流出する被処理液Ａ中の汚泥、粗大フロック
等は、回転チャンバ１０の下方に設けられた短絡防止部
材２０によって受け止められ、掻寄せブレード１７によ
って開口部１６から沈殿槽内に排出されられた汚泥等の
堆積物も、短絡防止部材２０によって一旦受け止められ
る。そして、短絡防止部材２０は回転チャンバ１０と共
に回転するので、短絡防止部材２０上の堆積物は遠心力
の作用によって沈殿槽２下部に徐々に、かつ、低速で沈
降していく。

【００５０】これにより、開口部１６を介して沈殿槽２
内に流出する被処理液Ａが濃縮汚泥層Ｄ等に直接達して
しまう、いわゆる短絡現象や、回転チャンバ１０から沈
殿槽２内に排出される堆積物等によって、沈殿槽２内の
回転チャンバ１０下方に形成される凝集フロックや濃縮
汚泥層Ｄ等が希釈、攪拌されてしまうことが防止される
ので、上澄液Ｂの清澄度を良好に維持することができ
る。

【００５１】濃縮汚泥層Ｄからは、図示しない界面検知
計の指示値に基づいて制御される汚泥引抜ポンプ２４に
よって濃縮汚泥Ｅが随時引抜かれ、これにより、スラッ
ジブランケット層Ｃの界面高さは一定の範囲内に保たれ
る。一方、上昇流中の微細フロックは、スラッジブラン
ケット層Ｃの大きなフロックによって捕捉される。更
に、ディストリビュータ１１の回転に伴って発生した旋
回流は、旋回流防止部材２７と衝突することになる。従
って、沈殿槽２内のディストリビュータ１１の上方かつ
清澄液面下方における微細な凝集フロックの巻上がりが
抑制されるので、上澄液Ｂの浮遊粒子濃度を所望のレベ
ルまで下げることが可能となる。これにより、極めて、
清澄な上澄液Ｂが沈殿槽２内を上昇し、清澄層Ｆが形成
される。上澄液Ｂは、沈殿槽２の上部に設けられた流出
口２６から流出する。

【００５２】図６及び７に本発明による凝集沈殿装置の
他の実施形態を示す

【００５３】図６に示す凝集沈殿装置１Ａは、短絡防止
部材の配置位置に関して、図１，４及び５等に示した凝
集沈殿装置１と異なる。すなわち、この凝集沈殿装置１
Ａでは、短絡防止部材２０Ａが回転チャンバ１０の底部
１０ａに形成された開口部１６の上方に位置するように
主軸９に固定されている。これにより、ミキシングチャ
ンバ５内で底部１０ａに形成された開口部１６に対して
流入しようとする被処理液の流れは、開口部１６の上方
に設けられた短絡防止部材２０Ａによって遮られる。こ
の結果、開口部１６を介してミキシングチャンバ５（回
転チャンバ１０）内から沈殿槽２内に流出する被処理液
が濃縮汚泥層等に直接達してしまう、いわゆる短絡現象
や、回転チャンバ１０から沈殿槽２内に排出される堆積
物等によって、沈殿槽２内の回転チャンバ１０下方に形
成される凝集フロックや濃縮汚泥層等が希釈、攪拌され
てしまうことが防止されるので、上澄液の清澄度を良好
に維持することができる。

【００５４】ここで、開口部１６の上方に設けられてい
る短絡防止部材２０Ａには、汚泥や粗大フロック等が堆
積してしまうおそれがある。これを踏まえて、この凝集
沈殿装置１Ａのミキシングチャンバ５には、短絡防止部
材２０Ａ上に堆積した堆積物を払い落とす払落しブレー
ド２８が設けられている。すなわち、ミキシングチャン
バ５の内周面５ａに固定されている取付ブロック１８に
は、アングル材等によって形成された支持部材２９の上
端がボルト等を介して固定されている。支持部材２９
は、取付ブロック１８を挟んで、掻寄せブレード１７を
支持する支持部材１９と対向しており、主軸９と平行
に、すなわち、鉛直方向に延在する。

【００５５】払落しブレード２８は、アングル材等によ
って形成されており、略Ｌ字状の断面形状を有する。払
落しブレード２８は、支持部材２９の下端部に固定され
ており、その背板部２８ａは、回転チャンバ１０の正転
方向における前側に位置し、その底板部２８ｂは、底部
１０ａの上面と略平行に延在する。なお、払落しブレー
ド２８の底板部２８ｂと短絡防止部材２０Ａの上面との
間の間隔も、１〜５０ｍｍ程度に設定するとよい。

【００５６】ここで、図５に示すように、回転チャンバ
１０の底部１０ａに対して、払落しブレード２８と略平
行をなす共に、主軸９の中心を通り半径方向に延びる直
線（直径）を径線Ｒ１として設定すると、掻寄せブレー
ド１７は、その全体が、径線Ｒ１よりも、回転チャンバ
１０の正転方向（図７における白抜矢印参照）側に位置
するように配置されている。払落しブレード２８をこの
ように配置することにより、払落しブレード２８の背板
部２８ａと当接する堆積物には、遠心方向（ミキシング
チャンバ５の内周面５ａに向かう方向）の力が作用する
ことになる。従って、払落しブレード２８が回転チャン
バ１０に対して回転すれば、堆積物は払落しブレード２
８によってミキシングチャンバ５の内周面５ａに向かう
方向に掻き寄せられることになる。

【００５７】この凝集沈殿装置１Ａの運転中、主軸９に
固定されている短絡防止部材２０Ａは、回転チャンバ１
０と共に共に回転することから、ミキシングチャンバ５
に対して固定されている払落しブレード２８は、短絡防
止部材２０Ａに対して回動する。これにより、短絡防止
部材２０Ａ上に堆積した堆積物は、払落しブレード２８
によって払い落とされ、各ディストリビュータ１１に対
して流入する。また、短絡防止部材２０Ａ上から払落し
ブレード２８によって払い落とされ、回転チャンバ１０
の底部１０ａに堆積した堆積物は、掻寄せブレード１７
によって開口部１６まで掻寄せられ、開口部１６を介し
て沈殿槽２内に排出されることになる。

【００５８】

【発明の効果】本発明による凝集沈殿装置は、以上説明
したように構成されているため、次のような効果を得
る。すなわち、回転チャンバの底部に開口部を形成する
と共に、回転チャンバの底部に堆積した堆積物を開口部
から沈殿槽内に排出させる掻寄せブレードをミキシング
チャンバに対して固定することにより、ディストリビュ
ータの被処理液流入口が閉塞してしまうことが防止さ
れ、沈殿装置内には、常に被処理液が効率よく分配供給
される。この結果、凝集沈殿装置の運転性能を向上させ
ると共に、上澄液の清澄度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による凝集沈殿装置を示す部分断面図で
ある。

【図２】ミキシングチャンバと被処理液導入管との接続
部付近を示す拡大部分断面図である。

【図３】図３におけるIII−III線についての断面図であ
る。

【図４】ミキシングチャンバと回転チャンバとの接続部
付近を示す拡大部分断面図である。

【図５】図４におけるＶ−Ｖ線についての断面図であ
る。

【図６】本発明による凝集沈殿装置の他の実施形態を示
す要部拡大部分断面図である。

【図７】図６におけるVII−VII線についての断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１Ａ…凝集沈殿装置、２…沈殿槽、５…ミキシング
チャンバ、６…被処理液導入管、７…注入ノズル、８…
攪拌タービン、９…主軸、１０…回転チャンバ、１０ａ
…底部、１１…ディストリビュータ、１６…開口部、１
７…掻寄せブレード、１８…取付ブロック、１９，２９
…支持部材、２０，２０Ａ…短絡防止部材、２８…払落
しブレード、５０…被処理液受容チャンバ、５０ａ…チ
ャンバ底部、５０ｂ…チャンバ側壁部、５１…環状部
材、５２…筒状部材、５５…排出口、８０…円筒体、８
１…攪拌翼、８２…軸受部材、Ａ…被処理液、Ｂ…上澄
液、Ｃ…スラッジブランケット層、Ｄ…濃縮汚泥層、Ｅ
…濃縮汚泥、Ｆ…清澄層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 21/00 - 21/34 C02F 1/52 - 1/56

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沈殿槽内で被処理液中の懸濁物質を凝集
   ・沈殿させて被処理液を清澄化する凝集沈殿装置におい
   て、 前記沈殿槽内に固定されており、前記被処理液及び添加
   剤が導入されると共に、前記被処理液と前記添加剤とを
   混合攪拌可能なミキシングチャンバと、 前記ミキシングチャンバの底部として機能すると共に、
   前記ミキシングチャンバの中心軸周りに回転自在であ
   り、前記被処理液を前記ミキシングチャンバから前記沈
   殿槽内に吐出させるディストリビュータを有する回転チ
   ャンバと、 前記回転チャンバの底部に形成された開口部と、 前記ミキシングチャンバに対して固定されており、前記
   回転チャンバの前記底部に堆積した堆積物を前記開口部
   から前記沈殿槽内に排出させる掻寄せブレードとを備え
   ることを特徴とする凝集沈殿装置。
2. 【請求項２】 前記ミキシングチャンバ内に配されると
   共に、前記ミキシングチャンバの中心軸周りに回転駆動
   され、前記被処理液と前記添加剤とを混合攪拌する攪拌
   タービンと、 前記回転チャンバが固定されており、前記攪拌タービン
   の中心部を貫通するように配されると共に、前記ミキシ
   ングチャンバの中心軸周りに回転駆動される主軸と、 前記攪拌タービンに固定されており、前記主軸を外方か
   ら支持する軸受部材とを更に備えることを特徴とする請
   求項１に記載の凝集沈殿装置。
3. 【請求項３】 前記回転チャンバの下方に設けられると
   共に、前記回転チャンバと共に回転可能であり、前記開
   口部を介して前記沈殿槽内に流出する前記被処理液の流
   れを遮る短絡防止部材を更に備えることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の凝集沈殿装置。
4. 【請求項４】 前記開口部の上方に設けられると共に、
   前記回転チャンバと共に回転可能であり、前記開口部に
   対する前記被処理液の流入を遮る短絡防止部材と、 前記ミキシングチャンバに対して固定されており、前記
   短絡防止部材上に堆積した堆積物を払い落とす払落しブ
   レードとを更に備えることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の凝集沈殿装置。