JP4634228B2 - 濁水の固液分離装置 - Google Patents
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従来はフロック化した濁水のSS(懸濁固形分)の粒径の大きさが1mm以下の比較的小径であることや、再溶解性が高いことにより、細かいろ過膜を通過させてさらに固液分離を行う必要があり、高圧フィルタープレス等により強力な圧縮力を利用して固液分離を行っていた。
また濁水のフロック工程と固液分離工程を夫々個別の装置で行う必要があるため、これらの装置の設置スペース確保の問題や各工程を個々の専用装置で行うことによる処理効率改善の必要性が指摘されている。
(1)濁水の凝集反応工程と排水作業を同一の装置で行うこと。
(2)濁水の固液分離の処理効率を改善すること。
本願の第2発明は、前記第1発明において、兼用槽内を撹拌する撹拌機を追加して設けたことを特徴とするものである。
本願の第3発明は、前記第1発明又は第2発明において、兼用槽の一部に排水装置を追加して設けたことを特徴とするものである。
本願の第4発明は、前記第1発明乃至第3発明の何れかにおいて、兼用槽の一部に補助排水装置を追加して設けたことを特徴とするものである。
(1)濁水の凝集反応工程と浄水の固液分離作業を同一の装置を使用して行えると共に、その作業もフロック化した濁水を他の装置に移し変えることなく連続して行えるので、従来と比べて処理効率を大幅に改善できる。
(2)排水作業は、排水装置と補助排水装置の併用により、大量の浄水を排水することが可能となり、排水作業自体の作業の効率化は勿論のこと、固液分離処理を効率よく行うことができる。
図1に固液分離装置のモデル図を示し、図2〜図5に固液分離装置の各部を示す。
この固液分離装置は、濁水Aの凝集反応工程と排水作業を兼用して行う兼用槽10と、兼用槽10の上部に配置し、槽10内に凝集剤を供給する凝集剤供給装置20と、兼用槽10の上部に配置し、濁水A中に含まれた固形物のフロック化を促進させるために槽10内の濁水Aを撹拌する撹拌機30を備えている。
さらに固液分離装置は、兼用槽10の側面の一部に夫々配設した排水装置50および補助排水装置60を具備し、固液分離された浄水Bの上澄を槽外へ排水し得るようになっている。
以下、各部について詳述する。
兼用槽10は断面形状が矩形または円形を呈した有底構造体で、その容量や形状は使途や規模に応じて適宜選択するものとする。兼用槽10の底部の排出口となる開口にシュート11が設けられ、シュート11の開扉および閉扉作動により排出口を開閉操作して固液分離された凝集固形物Cを槽10外へ排出できるようになっている。
また兼用槽10に図示しない給水管を追加して設け、水道水又は井戸水等の水を任意に供給することで濁水の希釈や槽内洗浄を行うようにしてもよい。
兼用槽10の上部に設けた凝集剤供給装置20は公知の構成からなる装置で、兼用槽10内に向けて濁水の供給量に見合った量の凝集剤を調整して供給し得る機能を有する装置であればよく、各種公知の装置が適用可能である。
また凝集反応に使用する凝集剤としては、フロック化した濁水のSS(懸濁固形分)の粒径の大きさが1mm以上の大径であると共に、再溶解性が従来より低い以下に例示する凝集剤を用いる。
撹拌機30は兼用槽10の上部に搭載したモータ31と、兼用槽10の上部を貫通し槽内に縦向きに配置された撹拌羽根33を一体に形成した回転軸32とを有する。
撹拌羽根33は回転軸32の上下段の複数箇所に設けて、兼用槽10内の全域をほぼ全域を均一に撹拌する。
本例では二台の撹拌機30を配置した場合を示すが、撹拌機30の設置台数は兼用槽10の容量に応じて適宜選定するものとする。
また上下段の各撹拌羽根33の形状はプロペラ形状に限らず、全体形状がL形を呈する羽根であってもよく、また上下段の各撹拌羽根33の組み合わせは、同形又は異形の組合せとしてもよく、或いは回転軸32を複数軸を同軸上に配置した多軸重合構造として多段的に位置させた各羽根33の回転速度を夫々異なる組み合わせとしてもよい。
羽根33の形状や長さ、或いは羽根33の設置段数を適宜選択することで、槽10の内周壁に付着しようと浮遊する凝集固形物を槽中央に向けて偏向させるようにしたり、上下流を発生させたり、任意の底部に沈下して滞積しようとするフロックや固形物を上昇し得るようにしてもよい。
兼用槽10の一側には、側面の複数箇所を排水口として開設した各窓穴10aに複数の排水装置50が組み込まれている。
図6、7を参照して、回転円板型脱水方式の排水装置50について説明する。
この排水装置50は静止時に遮水機能を維持し、回転時に槽10外への排水機能を発揮する装置で、兼用槽10の水平に向けて回転自在に枢支された回転軸51と、回転軸51を回転駆動するモータ52と、回転軸51に嵌挿して一体化した複数の回転板53と、各回転板53の間に介装したスクリーン54とを有する。
また排水装置50の配置形態は、本例の如く兼用槽10の側面横断長より短い長さの排水装置50を千鳥状に配置することの他に、兼用槽10の側面横断長を有する複数の排水装置50を多段的に配置するようにしてもよい。
何れの配置形態にあっても、兼用槽10の側面の縦方向に沿って複数の排水装置50が連続的に配置してあり、兼用槽10内の浄水Bの水位変化に追従して排水できるように、各排水装置50のモータ52の稼動を個別に制御できるように構成されている。上位側から下位側に平行に並べて枢支した全ての回転軸51は、同一方向に正転又は逆転するように構成する。
また隣り合う各回転板53の側面間と、両端の回転板53と槽10の間には、隙間を埋めるための板状のスクリーン54が介装してある。
図7では理解し易くするため回転板53の径に対する回転板34とスクリーン54の板厚を大きくして表示しているが、実際は図6に示すように回転板53とスクリーン54の板厚は1mm前後の薄い板厚である。
スクリーン54は前記したリング状のスペーサ55より僅かに薄い厚さを有し、かつ排水装置50を組み込み予定の窓穴10aを縦断可能な長さの板体または棒体で、各回転板53の両側に縦向きに収容され、その上下端が兼用槽10に固定される。
上下に隣り合う回転板53の隙間を封鎖するため、スクリーン54の前面は、回転軸51を避けてその下方に張り出すように至るように、各回転軸51の対応位置が等間隔で切り欠いて形成されている。
またスペーサ55の幅をスクリーン54の幅より大きく形成することで、回転板53の側面とスクリーン54の側面との間に微小な隙間を形成し、この微小な隙間から濁水中の凝集固形物の濾過を防止しつつ、槽10外へ浄水Bを排水し得るようになっている。
そこで、図8に示すように、兼用槽10の内側に各窓穴10aを封鎖可能なサイズのスライド式の遮蔽板56を設け、これらの遮蔽板56により各窓穴10aを内側から高い止水性を保って封鎖し、排水時に遮蔽板56を昇降操作することにより各窓穴10aを開放するように構成する。
各遮蔽板56は図6に拡大して示すようにその両側が縦向きで互いに平行に設けたガイドレール12に止水性を保って係合している。そして、兼用槽10の上部に配設したシリンダ57の伸縮作動に伴い昇降作動することで濁水の凝集反応工程時に窓穴10aを閉鎖し、また排水作業時に窓穴10aを開放することが可能となる。
前記排水装置50を設けた以外の兼用槽10の側面には、側面を排水口として開設した各窓穴10bに補助排水装置60が組み込まれている。
補助排水装置60は取り外し自在のメッシュ状のフィルタ61と、窓穴10bを封鎖及び開放可能な遮蔽板62と、遮蔽板62を昇降させるシリンダ63と、窓穴10bの外方にフィルタ61を下方から囲繞するように設けた集水樋64を具備する。
メッシュ体61は濁水のSSの径より小さい寸法の微小な開口を形成した有孔構造体で、たとえば公知の金網を適用でき、周囲に枠体を設けた兼用槽10にボルト止めして取り付ける。
遮蔽板62は図9に示すように窓穴10bを封鎖可能な大きさを有し、その両側が縦向きで互いに平行に設けたガイドレール12に止水性を保って係合している。
そして、兼用槽10の上部に配設したシリンダ63の伸縮作動に伴い昇降作動することで濁水の凝集反応工程時は窓穴10bを閉鎖し、また排水作業時は窓穴10bを開放する。したがって、窓穴10bの形成範囲が排水区間となるので、兼用槽10の上半部に形成することが望ましい。
尚、補助排水装置60は装置の必須の要素ではなく、補助排水装置60が省略される場合もある。
次に濁水の固液分離処理方法について説明する。
図1において、遮蔽板56,62で各窓穴10a,10bを封鎖した状態の兼用槽10内に所定量の濁水を供給する。
つぎに兼用槽10内に凝集剤供給装置20を通じて濁水Aの供給量に見合った量の凝集剤を供給した後、撹拌機30を稼動して撹拌混合する。
凝集剤が濁水Aに撹拌混合されることにより、濁水A中の固形物が凝集を開始し、経時的にフロック化が促進される結果、大きな粒径にフロック化した凝集固形物が形成される。
これにより、兼用槽10内で浄水Bと凝集固形物Cの固液分離作用が進行する。
その結果、排水装置50を構成する回転板53群の周面間とスクリーン54の間の微小な隙間を通じて濾過された浄水Aが槽10外へ排水され、集水樋58に集水される。兼用槽10に多段的に配設した複数の排水装置50のうち、上段から下段へ向けて任意の範囲に亘って順次排水装置50を稼動させることで、浄水Bの上澄を排水する。
回転板53が回転することでフロック化した凝集固結物を除去できるので、目詰まりすることなく円滑に浄水Bの排水作業が行える。
最終的に兼用槽10の底部に残った凝集固形物Cは、シュート11を開扉することで槽10外へ自重落下により排出される。
また排水作業は、排水装置50と補助排水装置60の併用により、大量の浄水Bを廃水処理することが可能となり、排水作業自体の作業の効率化は勿論のこと、固液分離処理を効率よく行うことができる。
B・・・・・・浄水
C・・・・・・凝集固形付設
10・・・・・兼用槽
11・・・・・シュート
12・・・・・ガイドレール
20・・・・・凝集剤供給装置
30・・・・・撹拌機
31・・・・・モータ
32・・・・・回転軸
33・・・・・撹拌羽根
50・・・・・排水装置
51・・・・・回転軸
52・・・・・モータ
53・・・・・回転板
54・・・・・スクリーン
55・・・・・スペーサ
56・・・・・遮蔽板
58・・・・・集水樋
60・・・・・補助排水装置
61・・・・・フィルタ
62・・・・・遮蔽板
63・・・・・シリンダ
64・・・・・集水樋
Claims (4)
- 濁水に凝集材を混合して濁水の凝集反応工程と排水作業を兼用して行う濁水の固液分離装置であって、
濁水を供給する兼用槽と、
兼用槽内に凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、
兼用槽の側面の一部に配設した排水装置と、
前記排水装置が兼用槽の水平に向けて回転自在に枢支された回転軸と、
前記回転軸に嵌挿して一体化した複数の回転板と、
各回転板の間に介装したスクリーンと、を具備し、
前記兼用槽の一側に前記排水装置を組み込むための窓穴を開設し、
前記兼用槽の内側に前記窓穴を封鎖可能な遮蔽板を設け、前記遮蔽板をスライドさせて前記窓穴を開放及び閉鎖可能に構成し、
前記兼用槽内で凝集反応させて凝集固結物と固液分離させた浄水を、前記排水装置を通じて槽外へ排水させる構成としたことを特徴とする、
濁水の固液分離装置。 - 兼用槽内を撹拌する撹拌機を追加して設けたことを特徴とする、請求項1に記載の濁水の固液分離装置。
- 兼用槽の一部に排水装置を追加して設けたことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の濁水の固液分離装置。
- 兼用槽の一部に補助排水装置を追加して設けたことを特徴とする、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の濁水の固液分離装置。
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