JP3641657B2 - 磁性体を用いた浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、浄水（上水、下水、産業廃水）の処理、特に、被処理水中から富栄養化した汚泥（主として、燐含有物）を分離する際に、高勾配磁場を利用して生成された、例えば、マグネタイトなどのフェライト（粉状あるいは粒状の超強力磁性体：以下、磁性体微粒子と称す）を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物（フロック）とし、この状態の被処理水を、回転ドラム式フィルターを介して、濾過すると共に、磁力によって、フィルター表面から、これに付着した浮遊固形物を除去・回収する浄化装置が提唱されている（例えば、特開２００１−１０４９６７号公報を参照）。
【０００３】
この浄化装置での問題点は、浮遊固形物の回収能が、フィルター・メッシュに依存する点であり、膨大な被処理水を濾過するには、フィルター表面積を、その浄化装置の処理能力に対応して、確保する必要があり、装置の複雑化、大型化が避けられず、また、フィルター透過の際の、被処理水の抵抗を考慮すると、採用するフィルター・メッシュにも限度があり、完全に被処理水中の汚濁物を除去できないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、前処理によって、個々の浮遊固形物が磁性を持っていることに着目し、被処理水の流れの中で直接、磁力による浮遊固形物の捕捉を行うことで、装置の簡素化と、処理能の向上を図った、磁性体を用いた浄化装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、磁性体微粒子を含む凝集剤で被処理水中の汚濁物を磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、傾斜した流路の底部に非磁性材料からなる流床を設けると共に、その下側で、前記流路外に磁石を配置して、該磁石の磁力により前記流路内を流下する前記浮遊固形物を前記流床側に吸引し、被処理水の流れで、低位の浮遊固形物回収領域に降下させるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
このような構成では、前記磁石による磁力が、被処理水の流れの全量に対して、全ての浮遊固形物の捕捉機能を発揮できる上、前記磁力の依存して、処理能も一義的に向上できるメリットが得られる。
【０００７】
この場合、本発明の実施の形態として、前記傾斜流路が複数段に構成され、各流路下端にはそれぞれ前記浮遊固形物回収領域が構成されていること、また、前記磁石が傾斜流路の流れ方向に関して、その傾斜流路の上流部と下流部とで相違するように、被処理水に与える磁力分布を所望に設定されていること、更に、前記磁石が、永久磁石、電磁石あるいは超電導体を磁化した磁場発生装置として、構成されていることが好ましい。
これは、浄化装置における構造の簡素化、機能性を向上する上で、また、磁石による磁力の差で、浮遊固形物を分離・回収するような、要求される浄化の多目的に対応する上で、汎用性をもたらす効果がある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して、具体的に説明する。なお、図１は、第１の実施の形態の側面を示す概略構成図、図２は、第２の実施形態の側面を示す概略構成図である。
【０００９】
（第１の実施の形態）
本発明に係わる浄化装置は、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物Ｓとし、被処理水Ｗの流れの中で、磁力により、浮遊固形物Ｓを被処理水Ｗから分離するものである。ここでは、傾斜した流路１の底部に、非磁性材料（例えば、硬質合成樹脂）からなる流床１１を設けると共に、その下側で、流路１外に磁石２（例えば、１テスラ以下の永久磁石、好ましくは１００ミリテスラ〜５００ミリテスラの永久磁石）を配置して、該磁石の磁力により、流路１内を上流から下流に向けて流下する浮遊固形物Ｓを流床１１側に吸引し、被処理水の流れで、低位の浮遊固形物回収領域１２に降下させるように構成している。
【００１０】
なお、上述の磁石２には、永久磁石に代えて、例えば、電磁石や、１〜２テスラに磁化されたバルク材（各種金属酸化物を焼き固めたセラミックスの酸化物超電導体）を配置して、この磁力により、被処理水中の浮遊固形物Ｓを流床１１側に吸引するようにしてもよい。このような構成の酸化物超電導体の磁力を保持するために、例えば、真空容器中において、ヘリウムガスなどの冷媒を用いて、超低温（好ましくは、絶対温度４〜１００度）に維持する工夫をした冷凍機（図示せず）が用いられる。
【００１１】
そして、流床１１の上面には、流路１を流下する被処理水Ｗ中の浮遊固形物Ｓが、そこに作用している磁石２の大きな磁力により、吸引され、しかも、被処理水Ｗの流れで、低位の浮遊固形物回収領域１２に降下・沈殿される。そして、上澄みの被処理水Ｗが浄水として、所望の個所に回収されるのである。この際、流床１１下における磁石２の、流路１中への磁力は、浮遊固形物Ｓを完全に流床１１側に吸引するに足るものであることが必要である。
【００１２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態では、図２に示すように、傾斜流路１が複数段（例えば、第１流路１Ａ、第２流路１Ｂ）に構成され、各流路下端には、それぞれ、浮遊固形物回収領域１２Ａ、１２Ｂが構成されている。このように、流路１を多段に構成することで、浮遊固形物Ｓのより完全な沈殿・回収を確保できる。この際、磁石２Ａ、２Ｂは、傾斜流路１の流れ方向に関して、その傾斜流路の上流部と下流部とで相違するように、被処理水に与える磁力分布が、所望に設定されていてもよい。この場合、磁石２Ａ、２Ｂの磁力の強さによって、流床１１側に吸引されるフロック（浮遊固形物）の異なるものを分離して、沈殿・回収する機能を発揮することもできる。
【００１３】
（他の実施の形態）
なお、本発明で採用する磁石２には、上述の永久磁石や磁化された超電導体に代わって、電磁石などの、所謂、磁場発生装置を採用しても良いことは勿論である。また、流路の形態、長さは本発明の技術的思想を実現できるものであれば前述の実施の形態にこだわらない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したようになり、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、傾斜した流路の底部に、非磁性材料からなる流床を設けると共に、その下側で、前記流路外に磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記流路内を流下する前記浮遊固形物を前記流床側に吸引し、被処理水の流れで、低位の浮遊固形物回収領域に降下させるように構成している。
【００１５】
従って、被処理水の流れの中で直接、磁力による浮遊固形物の捕捉を行うことができるので、従来のフィルター方式に比べて、装置の簡素化と、処理能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同じく、本発明に係わる第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 流路
１１ 流床
１２ 浮遊固形物回収領域
２ 磁石

Claims (4)

1. 磁性体微粒子を含む凝集剤で被処理水中の汚濁物を磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で磁力により前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、
   傾斜した流路の底部に、非磁性材料からなる流床を設けると共に、その下側で、前記流路外に磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記流路内を流下する前記浮遊固形物を前記流床側に吸引し、被処理水の流れで低位の浮遊固形物回収領域に降下させるように構成したことを特徴とする磁性体を用いた浄化装置。
2. 前記傾斜流路は複数段に構成され、各流路下端にはそれぞれ前記浮遊固形物回収領域が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性体を用いた浄化装置。
3. 前記磁石は、傾斜流路の流れ方向に関してその傾斜流路の上流部と下流部とで相違するように、被処理水に与える磁力分布が所望に設定されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の磁性体を用いた浄化装置。
4. 前記磁石は、永久磁石、電磁石あるいは超電導体を磁化した磁場発生装置として構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の磁性体を用いた浄化装置。

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