JP4966827B2 - 液体処理装置及び液体処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、懸濁物を含む下水や排水等の被処理液から懸濁物を分離する処理を行う液体処理装置及び液体処理方法に関する。

従来、懸濁物を含む下水や排水等は、浮上した懸濁物の除去する処理が行われる（例えば、非特許文献１参照）。下水では、曝気槽後段の最終沈殿池や、重力濃縮槽、消化タンク等の水面において、下水中の懸濁物等や油脂類に付着した汚泥中の活性汚泥が、気泡の吸着や汚泥中の生物の活動により浮上して蓄積する固形物（以後「スカム」と呼ぶ）が発生する。このスカムを水（処理液）から分離して取り除くためには、水面に滞留するスカムを一ヶ所に掻き寄せて、処理槽の端部等に設けられた排出口等に流入させるスカム除去装置が用いられている。

また、非特許文献１に記載されているように、排水中に含有する微細な物質や汚濁分等を除去して排水を綺麗にする排水処理では、浮上分離処理装置が用いられる場合がある。懸濁物を水面に浮上させて水から分離させる浮上分離処理装置は、懸濁物に微細な気泡を強制的に付着させて、水との比重差で懸濁物が浮上して固液分離する方式である。この場合も浮上した懸濁物を回収して排出する処理装置が必要である。この浮上した懸濁物を分離して排出する装置及び方法としては、特許文献１に開示された浮上分離処理装置及び方法が知られている。

特許文献１に記載された浮上分離処理装置は、主に気泡注入装置を備えた浮上分離槽とスラッジタンクと、スカム除去装置とから主に構成されている。この浮上分離処理装置は、運転中に、浮上分離槽に被処理液（原水）を供給し、その被処理液中に含有されたスカムを除去した処理液（処理水）を連続して排出する装置である。この浮上分離処理装置では、被処理液の一部が加圧された後、再び浮上分離槽へ循環されて減圧されることにより気泡が発生して懸濁物に付着するようになっている。その結果、比重が軽くなった懸濁物は、液面に浮上してスカムとして蓄積する。その蓄積したスカムは、掻寄機（スキマー）により収集されて排出される。

なお、前記掻寄機を用いない場合には、浮上分離槽の内部にスカムを回収する回収器を設け、液体処理装置の処理液流出流路と回収器に接続されたスカム排出流路にそれぞれ設けられた弁を開閉して液位を上下させることにより、液面に蓄積したスカムを回収器内へ流入させて排出する方法が考えられる。
特開平９−２３４４５８号公報 拓植秀樹、海野肇著、『「泡」技術、使う、作る、排除する』、工業調査会出版、２００４年４月

しかしながら、前記特許文献１に記載されたような浮上分離処理装置等の液体処理装置及び方法では、浮上分離槽の上部空間に設置した掻寄機を駆動させることによってスカムを掻き寄せて排出口に流入させているので、浮上分離槽内に機械的な駆動部が設置されている。このため、特許文献１の液体処理装置及び方法では、機械的な駆動部によって構造が複雑化し、それらを構成する部品点数が多く、部品の維持管理や、液体処理装置の簡素化及び小型化の点で支障を来たすという問題点があった。
また、これらの液体処理装置及び方法では、モータで回転駆動する掻寄機が使用されているので、モータを駆動させるための電力が必要であり、電気代がかかるという問題点があった。

また、浮上分離槽の内部に設置したスカム回収器と液位の変動を用いる液体処理装置及び方法では、スカムが液面に蓄積して鉛直上向きに成長し、液面と浮上分離槽の内部の壁面とが接する部分で壁面に付着して肥大化する。その付着したスカムは、腐敗・変質、または乾燥・固化して剥落する可能性がある。その液体処理装置及び方法では、浮上分離槽の内壁面から剥落した固形物が、浮上分離槽の底面に達して滞留し、処理液の水質に影響を及ぼす可能性があるため、浮上分離槽の内壁面にスカムが蓄積するのを回避させなければならいという問題点があった。

懸濁物を除去する液体処理装置及び方法では、信頼性を向上させるために、故障する可能性のある機械的な駆動部を極力低減することが望まれている。また、液体処理装置では、処理コストを低減させるために、低動力で運転可能なスカム除去装置が求められている。さらに、液体処理装置及び方法では、装置の維持管理の観点から、浮上分離槽の壁面やスカム除去装置へのスカムの付着及び蓄積を防止する必要がある。

そこで、本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み発明されたものであり、信頼性及び維持管理性が高く、かつ、経済的に懸濁物を除去できる液体処理装置及び液体処理方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る液体処理装置は、被処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽に、前記被処理液を供給する供給流路と、前記処理槽の内壁面に設けられると共に、前記被処理液に含まれた懸濁物の回収時の液面より下方に設置され、前記被処理液の液面に浮上した前記懸濁物を回収する回収器と、前記回収器から前記懸濁物を排出する排出流路と、前記排出流路を開閉する排出弁と、を備え、前記懸濁物を含む前記被処理液から前記懸濁物を分離する処理を行う液体処理装置において、前記回収器は、前記処理槽の前記内壁面に接して設置された壁側回収部と、前記懸濁物が当該回収器内に落下する際に乗り越える堰部と、を備え、前記処理槽は、当該処理槽内の上層部分を上流側と下流側とに区分けし、上端部上流側の側面及び上端部下流側の側面に前記堰部を設けた上側仕切壁と、前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側の被処理液の液面より下方の内壁に設けられた流出流路と、を備え、前記処理槽内の前記被処理液上に浮上した前記懸濁物は、前記排出弁を開弁することにより、前記回収器内に落下して前記排出流路に流れ込むことによって前記処理槽外に排出され、前記供給流路の前記被処理液は、前記処理槽の前記上流側の上流槽部に供給されて、当該被処理液から懸濁物が浮上して分離され、前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側へ流れた処理液を前記流出流路から前記処理槽外に流出されることを特徴とする。

また、本発明に係る液体処理方法は、懸濁物を含む被処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽に、前記被処理液を供給する供給流路と、前記処理槽の内壁面に設けられると共に、前記被処理液に含まれた懸濁物の回収時の液面より下方に設置され、前記被処理液の液面に浮上した前記懸濁物を回収する回収器と、前記処理槽の前記内壁面に接して設置された壁側回収部と、前記懸濁物が前記回収器内に落下する際に乗り越える堰部と、前記処理槽内の上層部分を上流側と下流側とに区分けし、上端部上流側の側面及び上端部下流側の側面に前記堰部を設けた上側仕切壁と、前記回収器から前記懸濁物を排出する排出流路と、前記排出流路を開閉する排出弁と、を備えた液体処理装置によって、前記被処理液から前記懸濁物を分離する液体処理方法であって、前記処理槽内の前記被処理液上に浮上した前記懸濁物は、前記排出弁を開弁することにより、前記回収器内に落下して前記排出流路に流れ込むことによって前記処理槽外に排出され、前記供給流路の前記被処理液は、前記処理槽の前記上流側の上流槽部に供給されて、当該被処理液から懸濁物が浮上して分離され、前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側へ流れた処理液の液面より下方の内壁に設けられた流出流路から前記処理槽外に流出されることを特徴とする。

本発明によれば、回収器に捕集された懸濁物は、排出弁を開弁して液位を制御することにより、処理槽内の被処理液の液面に浮上した懸濁物を回収器で捕集して、その回収器内に溜まった懸濁物を排出弁を開弁することにより、処理槽の槽外に排出させることができる。このように、掻寄機のような機械的駆動部を用いることなく、懸濁物の鉛直上方への成長と懸濁物の自重による落下を利用し、処理槽の内壁面と液面とを隔離させるようにその内壁に設置した回収器へ懸濁物を流入させて、排出流路に設けた排出弁の開閉動作により懸濁物を処理槽外へ排出することができる。

本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法によれば、懸濁物を含む被処理液を液体処理する過程で、処理槽内の液面に浮上した懸濁物が処理槽に設置した回収器によって、壁面への付着・蓄積を回避して懸濁物を除去できるため、液体処理装置の信頼性、維持管理性、及び経済性を向上させることができる。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示す概略平面図である。

≪液体処理装置の構成≫
図１及び図２に示すように、液体処理装置Ａは、懸濁物２を含む被処理液３から懸濁物２を分離し除去して処理液４を生成する処理を行う処理装置であり、回収器５に回収された懸濁物（スカム２ａ）２を、排出弁６を開弁することにより、処理槽１の槽外に排出する装置である。この液体処理装置Ａは、それぞれ後記する供給流路１２と、処理槽１と、上側仕切壁１５と、下側仕切壁１６と、回収器５と、排出流路１１と、排出弁６と、スカム検出装置９と、制御装置８と、流出流路１３と、を備えている。

≪被処理液及び処理液の構成≫
被処理液３は、この被処理液３の液面に浮上させることが可能な懸濁物２を含んだ処理液４であり、例えば、家庭の生活排水や、工場の工業排水や、各種の洗浄に使用した洗浄液や、下水等の排水である。この被処理液３は、不図示の貯留槽等に貯留されてあって、適宜に供給流路１２から処理槽１に供給されて懸濁物２（スカム２ａ）の除去が行われる。
処理液４は、被処理液３から懸濁物２が低減された液体である。

≪懸濁物及びスカムの構成≫
懸濁物２は、被処理液３に含まれている小さな物質（異物）であり、処理槽１内で泡状あるいはダマ状等になって浮上してスカム（浮遊物）２ａとなるものである。懸濁物２は、液体処理装置Ａにおいて、排出弁６の開弁時に、処理槽１内の被処理液３の液面から回収器５内に落下して排出流路１１に流れ込むことによって、処理液４から分離されて処理槽１外に排出されるようになっている。

≪供給流路の構成≫
供給流路１２は、処理槽１内に、被処理液３を供給する流路であり、例えば、配管からなる。供給流路１２は、例えば、上流側が被処理液３の供給源（図示せず）の供給管口に接続され、下流側が処理槽１の上流槽部１ａ上の液面より高い位置に配置されている。

≪処理槽の構成≫
処理槽１は、供給流路１２から送られてくる被処理液３を貯留するための槽であり、例えば、外面が直方体に形成されて、上端部が蓋体１ｄによって閉塞されている。処理槽１には、前記供給流路１２と、上側仕切壁１５と、下側仕切壁１６と、回収器５と、カバー部材１０と、排出流路１１と、スカム検出装置９と、流出流路１３と、が設けられている。この処理槽１は、前記上側仕切壁１５と下側仕切壁１６とによって処理槽１内の被処理液３が上流槽部１ａから中流槽部１ｂ、下流槽部１ｃへと流れるように部分的に複数（３つ）に区切られている。

蓋体１ｄには、処理槽１の上流槽部１ａ上の天井に、供給流路１２が接続されて、供給流路１２によって送られてきた被処理液３が上流槽部１ａに放出されるように設けられている。なお、この蓋体１ｄは、必要に応じて設置すればよく、なくても構わない。

上流槽部１ａは、処理槽１において、供給流路１２の被処理液３が供給される部位であり、処理槽１の内壁１ｅと上側仕切壁１５とによって形成されている。上流槽部１ａにおける被処理液３の液面付近の周囲には、回収器５とカバー部材１０とが設けられている。

中流槽部１ｂは、前記上流槽部１ａを通過した被処理液３を上側仕切壁１５の下側から流れ込んで浮き上がらせる部位であり、処理槽１の内壁１ｅと、上側仕切壁１５と、下側仕切壁１６とによって形成されている。中流槽部１ｂにおける被処理液３の液面付近の周囲には、回収器５が設けられている。

下流槽部１ｃは、前記中流槽部１ｂを通過した被処理液３が下側仕切壁１６の上側を乗り越えて流れ込む部位であり、処理槽１の底板と、内壁１ｅと、下側仕切壁１６とによって形成されている。上流槽部１ａにおける被処理液３の液面付近の周囲には、回収器５とスカム検出装置９と排出流路１１が配置されている。上流槽部１ａの被処理液３内の中層部には、被処理液３から懸濁物２（スカム２ａ）が分離した処理液４を処理槽１外に流出させる流出流路１３が設けられている。

≪上側仕切壁の構成≫
上側仕切壁１５は、処理槽１内の上層部分を上流槽部１ａと、それ以外の中流槽部１ｂ及び下流槽部１ｃとに分離して区分けするための平板状の仕切板である。上側仕切壁１５は、処理槽１内に垂下した状態に設けられた供給流路１２の開口端より下流側に垂直に設置されて、左右両端部が処理槽１の内壁１ｅに固定されている。上側仕切壁１５は、上端部が、処理槽１内の被処理液３の液面より高い位置に設置され、下端部が、処理槽１の内底より高い位置に設置されて、左右端部が処理槽１の内壁１ｅ（図２参照）に固定されている。つまり、上側仕切壁１５は、供給流路１２によって上流槽部１ａの上に供給された被処理液３が、上流槽部１ａの底面側に向けて流れるように仕向けるための部材である。

≪下側仕切壁の構成≫
下側仕切壁１６は、上流槽部１ａの底面側に流れた被処理液３を中流槽部１ｂの液面側に浮上させるための平板状の仕切板であり、中流槽部１ｂと下流槽部１ｃとの間の被処理液３内に没入した状態に立設されている。下側仕切壁１６は、上端部が被処理液３内に没入する高さの位置に設置され、下端部が処理槽１の底面に垂直に固定されて、左右両端部が処理槽１の内壁１ｅに固定されている。下側仕切壁１６は、処理槽１内の下層部分を上流側トラフ部１ｇと、下流側トラフ部１ｈとに分離して区分けするための板部材であり、処理槽１内を側面視して、上流槽部１ａの上層から下層へ流れるように供給された被処理液３を上層へ浮上させた後に、下流槽部１ｃの下層へと流れるようにさせている。

≪回収器の構成≫
回収器５は、処理槽１内の被処理液３の液面に浮上した懸濁物２（スカム２ａ）を回収するためのものであり、処理槽１内の被処理液３の液面の周囲を囲むと共に、内壁１ｅ及び上側仕切壁１５の壁面の被処理液３の液面に略沿うように水平に設置された樋状の部材からなる。回収器５は、例えば、縦断面視して円弧形状に形成されて、基端部が内壁１ｅ及び上側仕切壁１５に固定されて内壁面１ｆに接して設けられ、先端部が内壁１ｅ及び上側仕切壁１５から処理槽１の内側方向に突出して設けられて、上方部が開口し、先端側の上端部に堰部５ｂを有している。回収器５は、外面５ｃが処理槽１内の被処理液３に浸った状態に設置されて、液面から溢れて堰部５ｂを乗り越えて内面５ｄ側に流入したスカム２ａが排出流路１１に流れるように樋状の流路を形成している。回収器５は、内底がスカム２ａの回収時の液面より下方に設置されて、回収器５の内面５ｄ側に落下したスカム２ａ及び被処理液３が、水頭差によって下流側に接続された排出流路１１側に流れるように設けられている。
堰部５ｂは、スカム２ａが回収器５内に落下する部位であり、上端面が被処理液３に液面と同じか、あるいは僅かに鉛直方向の下方に位置した部位になるように設けられている。

≪排出流路の構成≫
排出流路１１は、回収器５内からスカム２ａを排出するための配管であり、例えば、上流側が回収器５に接続され、下流側がスカム２ａを廃棄したり、一時的に貯留させたりするための廃棄槽（図示せず）等に接続されている。

なお、排出流路１１及び回収器５の少なくとも一方は、下流方向（排出方向）に向けて低くなるように傾斜させて設置することが好ましい。このようにすれば、排出流路１１及び回収器５内のスカム２ａの流動性が向上されて滞留することが回避されと共に、スカム２ａを外部に排出し易くなる。
また、排出流路１１には、回収器５毎にそれぞれ取り付けてもよい。この場合は、処理槽１の両側に排出流路１１をそれぞれ設けてもよい。なお、排出流路１１を複数の回収器５で共通に用いる場合には、水平方向の流路が排出先（下流方向）に向けて低くなるよう傾斜させて取り付けることが好ましい。

≪排出弁の構成≫
排出弁６は、排出流路１１を開閉するための弁であり、排出流路１１の適宜な位置に設置されている。排出弁６は、例えば、制御装置８からの制御信号で駆動して開弁する電磁弁からなる。

≪スカム検出装置の構成≫
スカム検出装置９は、被処理液３の液面に浮上した懸濁物（スカム２ａ）２を検出する装置であり、例えば、フロートスイッチや超音波等による一種の液位センサからなる。スカム検出装置９は、回収器５内に貯留した被処理液３の液面に蓄積した懸濁物（スカム２ａ）２の蓄積高さが所定の高さＨ以上に達すると、検出用の可動接点（図示せず）が固定接点（図示せず）に接触してＯＮとなり、スカム２ａが所定のスカム嵩まで蓄積したことを電気信号（スカム液位信号）で制御装置８に発して知らせるようになっている。スカム検出装置９は、回収器５内のスカム２ａの高さが所定の高さＨになったときに、可動接点が液位の変化で連動して固定接点に接触するように設置されている。そのスカム検出装置９は、制御装置８を介して排出弁６に電気的に接続されている。

≪制御装置の構成≫
制御装置８は、排出弁６の弁体を開閉させるための装置であり、スカム検出装置９からのスカム液位信号を受けてから排出弁６を所定時間Ｔ（図４参照）開弁させる制御信号を排出弁６に発するタイマー機能を備えている。また、制御装置８は、スカム２ａが所定の高さＨ以下のときには排出弁６を閉弁させるＯＦＦ信号を発するように構成されている。制御装置８は、電源（図示せず）に電気的に接続されている。

≪流出流路の構成≫
流出流路１３は、処理槽１内の被処理液３から懸濁物２が浮上して分離した処理液４を処理槽１から流出させて適宜な場所へ送るための配管である。流出流路１３は、上流側端部が、下流槽部１ｃの排出流路１１より下側の中層部分の内壁１ｅに接続され、下流側端部が、例えば、処理液４を再利用するために一時的に貯留させる貯留タンク等に接続されている。
なお、処理液４を流出流路１３によって水頭差で排出する場合には、流出流路１３を少なくとも回収器５の上面より低い位置に設けることが好ましい。流出流路１３の上流側は、被処理液３の液面より下方の内壁１ｅに設置されてあればよい。

カバー部材１０は、供給流路１２から上流槽部１ａの上方に放出された被処理液３が直接回収器５内に入り込むのを防止するためのものであり、上流槽部１ａに設置された回収器５を所定間隔を介して覆うように設置されている。なお、このカバー部材１０は、必要に応じて設置すればよく、なくても構わない。

［作用］
次に、図３及び図４を主に参照しながら本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法の作用を説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法の工程を示す図であり、（ａ）は排出弁を閉弁したときの状態を示す説明図、（ｂ）はスカムが肥大化したときの状態を示す説明図、（ｃ）はスカムがスカム回収器に落下した状態を示す説明図、（ｄ）はスカムが排出流路へ排出されたときの状態を示す説明図である。図４は、本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示す図であり、（ａ）は回収器による回収スカム量の変化を示すグラフ、（ｂ）は排出弁の弁体が開弁するタイミングを示すタイミングチャートである。

図３（ａ）に示すように、液体処理装置Ａによって、懸濁物２を含んだ被処理液３を処理液４と懸濁物２とに分離する場合には、まず、排出流路１１の排出弁６を閉弁して、供給流路１２から処理槽１の上流槽部１ａ内の上に、被処理液３を供給する。

被処理液３は、図３（ａ）に矢印ａで示すように、供給流路１２によって上流槽部１ａの上側から処理槽１に落下させるように送り込まれると、矢印ｂ，ｃの下方向へ流れて、上流側トラフ部１ｇに貯留される。この上流側トラフ部１ｇ側に送られた被処理液３は、液面の高さが下側仕切壁１６より高くなると、下側仕切壁１６を乗り越えて矢印ｄ方向に下流側トラフ部１ｈ側に流れ込む。処理槽１内に送られた被処理液３は、比重の重い処理液４が下方に溜まり、比重の軽い懸濁物２（スカム２ａ）が矢印ｅ，ｆの上方向に浮上して液面に溜まる。懸濁物２は、例えば、微細な気泡状や、いわゆるダマ状のスカム２ａとなって液面に蓄積して徐々に成長して肥大化する。

さらに、処理槽１に被処理液３が送られて、図３（ｂ）に示すように、被処理液３及び懸濁物２が増加して、堰部５ｂに接しているスカム２ａの重力とのバランスが維持できなくなると、スカム２ａの一部が被処理液３と共に、図３（ｃ）に矢印ｇ，ｈで示すように、堰部５ｂを乗り越えて回収器５内に崩落する（図３（ｃ）及び図４（ａ）参照）。

スカム２ａは、被処理液３の供給量の増加と共に肥大化（図３（ｂ）参照）と、図３（ｃ）に示す回収器５内への落下を繰り返して、回収器５内のスカム２ａの混合した被処理液３の液位が徐々に増加する。
そして、回収器５内のスカム２ａの回収スカム量が所定量となる高さＨまで蓄積されるとスカム検出装置９がＯＮしてスカム２ａが所定量まで貯留したことを検出し、制御装置８へスカム検出信号を送り、その制御装置８が排出弁６を所定時間Ｔ開弁させる（図４（ｂ）参照）。

図３（ｄ）に示すように、排出弁６の弁体が開弁すると、回収器５内にあったスカム２ａ及び被処理液３は、排出流路１１及び排出弁６を介して排出流路１１の先にある廃棄槽等に排出されて、廃棄処理される。
制御装置８は、スカム検出装置９のスカム検出信号を受けてから所定時間Ｔ（図４（ｂ）参照）経過後に、排出弁６を閉弁させるＯＦＦ信号を送り、排出弁６が閉弁される。この場合、所定時間Ｔは、回収器５に蓄積したスカム２ａが全て排出される時間に設定するとよい。

このように、本実施形態の液体処理装置Ａによると、スカム２ａの成長と排出弁６の開閉を利用して、モータで駆動するスキマーやポンプ等の機械的な駆動部を用いることなく被処理液３中にあったスカム２ａを処理液４から分離させて処理槽１外に排出させることができる。このため、液体処理装置Ａの信頼性、維持管理性、及び経済性を向上させることができる。
また、回収器５は、処理槽１の内壁面１ｆに設置されていることによって、被処理液３の液面に処理槽１の内壁面１ｆが接することがないので、内壁面１ｆにスカム２ａが付着して蓄積するのを回避することができる。その結果、液体処理装置Ａにおける清掃作業の回数を大幅に削減することができる。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

≪第１変形例≫
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第１変形例を説明する。
図５は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第１変形例を示すブロック図である。図６は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第１変形例を示す概略平面図である。以下、図１〜図４に示した実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本第１変形例は、前記実施形態の回収器５（図１及び図２参照）を、図５及び図６に示す回収器５Ｂのように、処理槽１の内壁面１ｆ以外の場所にも設置したものである。
この場合、回収器５Ｂは、図５及び図６に示すように、処理槽１の内壁面１ｆ及び上側仕切壁１５の表裏面に接触する状態に直接設置された壁側回収部５Ｂａに加え、さらに壁面のない処理槽１の中心付近にも中側回収部５Ｂｅが設置されている。

中側回収部５Ｂｅは、処理槽１内において壁面を形成する内壁１ｅ及び上側仕切壁１５以外に設置された回収器５Ｂであって、内壁１ｅ及び上側仕切壁１５から離れた位置にあるスカム２ａを回収するためのものである。中側回収部５Ｂｅは、例えば、上側仕切壁１５によって上流槽部１ａと中流槽部１ｂ及び下流槽部１ｃとの２つに液面が区画された処理槽１において、下側仕切壁１６に沿って中流槽部１ｂと下流槽部１ｃとの間に配置されている。中側回収部５Ｂｅは、図５に示すように、縦断面視して略半円形の樋状に形成されて上流及び下流側の上端部にそれぞれ堰部５Ｂｂを有し、この中側回収部５Ｂｅに落下した被処理液３及びスカム２ａが排出流路１１側に流れるような流路を形成している。中側回収部５Ｂｅは、図６に示すように、両端部が下流方向に対して直交する方向に向けて延設されて、左右の内壁１ｅの壁側回収部５Ｂａに接続されると共に、一端部が排出流路１１に連通し、中央部が被処理液３の液面に浮上した状態に設置される。

処理槽１内における液面の面積が大きい場合、回収器５Ｂから遠い被処理液３の液面に浮上したスカム２ａは、液面に浮上してから回収器５Ｂまでに到達するまでにより長い時間を要する。また、被処理液３の含有する懸濁物２が少ない場合には、スカム２ａが自重で回収器５Ｂ内に落下して上方に成長するのにより長い時間を要する。
このように、スカム２ａの液面における滞留時間が長くなった場合には、スカム２ａが腐敗・変質して処理液４の液質に影響を与えたり、あるいは、スカム２ａが固化して堰部５Ｂｂに付着して回収器５Ｂへ落下し難くなったりするおそれがある。

本発明の第１変形例によると、処理槽１の内壁面１ｆ及び上側仕切壁１５の表裏面から遠い液面の中心付近に内壁面１ｆに接しない回収器５Ｂ（中側回収部５Ｂｅ）も設置することにより、スカム２ａと回収器５Ｂとの距離を短縮することができると共に、同時に液面の面積を減少させることができる。その結果、スカム２ａが回収器５Ｂへ流入するまでの処理槽１内の滞留時間を短縮し、処理液４の液質の悪化を防止することができる。このため、液体処理装置Ｂの信頼性を向上することができる。

≪第２変形例≫
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例を説明する。図７は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例を示すブロック図であり、処理槽１内の液位を増加させてスカムを排出させるときの状態を示す。図８は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例を示す概略平面図である。図９は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例の処理工程を示す工程図であり、（ａ）は排出弁を閉弁したときの状態を示す説明図、（ｂ）はスカムが肥大化したときの状態を示す説明図、（ｃ）は回収弁が閉弁してスカムがスカム回収器に落下した状態を示す説明図、（ｄ）はスカムを排出流路へ排出したときの状態を示す説明図である。

本第２変形例は、前記実施形態の液体処理装置Ａの流出流路１３（図１及び図２参照）に、図７〜図８に示す液体処理装置Ｃの流出流路１３Ｃのように、回収弁７Ｃを設置したものである。
この場合、流出流路１３Ｃには、前記実施形態の流出流路１３と同様に、上流側端部を処理槽１の下流槽部１ｃの内壁１ｅに接続し、下流側端部を処理液４の排出先（図示せず）に接続し、その途中にこの流出流路１３Ｃを開閉する回収弁７Ｃが設けられている。
回収弁７Ｃは、前記実施形態の排出弁６と同様に、制御装置８の駆動信号によって弁体が開閉する電磁弁からなり、制御装置８を介してスカム検出装置９，９Ｃに電気的に接続されている。

処理槽１内の下流槽部１ｃまたは中流槽部１ｂには、被処理液３の液面より僅かに上方に設置された回収器５内の配置されたスカム検出装置９と、回収器５から離れた被処理液３の液面の中央部の上方に配置されたスカム検出装置９Ｃとの２つのスカム検出用センサが設けられている。
スカム検出装置９，９Ｃは、スカム２ａのスカム嵩がそれぞれ設定した所定の高さＨになるとＯＮして、スカム検出信号を制御装置８に送り、排出弁６及び回収弁７Ｃを駆動させて開弁されるようになっている。
スカム検出装置９は、前記実施形態と同じである。スカム検出装置９Ｃは、処理槽１内の下流槽部１ｃまたは中流槽部１ｂの被処理液３の液面に肥大化して積層したように高くなったスカム２ａを検出するセンサであり、処理槽１の内壁１ｅ及び上側仕切壁１５から離れた被処理液３の上方の蓋体１ｄに設置されている。

次に、図９（ａ）〜（ｄ）を参照しながら本発明の第２変形例の動作を説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、排出弁６が閉弁され、回収弁７Ｃが開弁された液体処理装置Ｃの処理槽１の上流槽部１ａに、被処理液３が供給流路１２によって供給される。その供給流路１２から処理槽１内に供給される被処理液３の貯留量の増加に伴って液位が上昇し、液面も徐々に高くなると共に、液面にスカム２ａが蓄積される。このとき、回収弁７が開弁しているので、液位が流出流路１３Ｃの基端部より高くなると、下流槽部１ｃのスカム２ａが浮上して分離した処理液４が回収弁７Ｃを通って流出流路１３Ｃから処理槽１外に排出される。

図９（ｂ）に示すように、さらにスカム２ａが増加してスカム嵩が高くなると、そのスカム２ａが回収器５内に落下する。
図９（ｃ）に示すように、回収器５に連通している排出流路１１が排出弁６によって塞がれていることにより、回収器５内にはスカム２ａが段々に増加する。そして、回収器５内のスカム２ａが所定のスカム嵩に達すると、スカム検出装置９はスカム２ａが所定量になったことを検出してスカム検出信号を制御装置８に送る。制御装置８は、スカム検出装置９からスカム嵩増加の信号を受けると、回収弁７Ｃに弁体を閉弁させる駆動信号を送り回収弁７Ｃを閉弁させる。その結果、処理槽１内の液位の上昇が速まり、スカム２ａは、回収器５内へ落下するタイミングも速まり、さらに、回収器５内の回収スカム量が増加する。

前記スカム検出装置９が回収器５内のスカム嵩が所定の位置まで達したことを検出してから所定時間経過後、図９（ｄ）に示すように、制御装置８は、回収弁７Ｃを開弁させて流出流路１３Ｃから処理液４を処理槽１外に排出させると共に、排出弁６を開弁させて、回収器５内のスカム２ａを排出流路１１から処理槽１の外部に一気に排出させる。なお、排出弁６は、所定時間開弁した後閉弁される。その所定時間Ｔは、液面に蓄積したスカム２ａの排出が完了する時間に設定するとよい。または、スカム検出装置９からスカム嵩の低下の情報を受けてから排出弁６を閉弁させてもよい。

なお、中流槽部１ｂ及び下流槽部１ｃの被処理液３の液面上のスカム２ａが、例えば、泡状になって高さが高くなってスカム検出装置９Ｃまで到達した場合も、スカム検出装置９Ｃは、スカム２ａが所定の高さまで肥大化したことを検出して、前記スカム検出装置９の場合と同様に作動する。

このように、流出流路１３Ｃに回収弁７Ｃを設けることによって、被処理液３からスカム２ａを浮上させて分離した処理液４を処理槽１内から適宜に排出させたり、排出を停止させたりすることができる。このため、被処理液３の液位の上昇速度及びスカム２ａの増加速度を適宜に上げて、回収器５でスカム２ａを回収する回収時間を調整することができる。回収器５内に溜まったスカム２ａは、排出弁６の開弁と水頭差を利用して、機械的な駆動部を用いることなく、処理槽１外に排出できるため、液体処理装置Ｃの信頼性及び経済性を向上することができる。

≪第３変形例≫
次に、図１０（ａ）〜（ｈ）を参照して、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第３変形例を説明する。図１０は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第３変形例を示す図であり、（ａ）〜（ｈ）は回収器の各々の変形例を示す概略部分断面図である。

本第３変形例は、前記実施形態の液体処理装置Ａの回収器５（図１参照）を、図１０（ａ）〜（ｈ）に示す回収器５Ｄ〜５Ｋのように、処理槽１の内壁面１ｆに対する回収器５Ｄ〜５Ｋの外面５Ｄｃ，５Ｅｃ，５Ｆｃ，５Ｇｃ，５Ｈｃ，５Ｉｃ，５Ｊｃ，５Ｋｃの接触角θをそれぞれ９０度（直角）以上にした種々の例を示すものである。
回収器５Ｄ〜５Ｋは、この回収器５Ｄ〜５Ｋ内へ落下及び流入したスカム２ａが排出流路１１（図１参照）に流出せずに滞留することを回避する必要がある。このため、回収器５Ｄ〜５Ｋは、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように内面５Ｄｄ，５Ｅｄ，５Ｈｄ，５Ｉｄが曲面、あるいは、図１０（ｃ）、（ｄ）、（ｇ）、（ｈ）に示すように内面５Ｆｄ，５Ｇｄ，５Ｊｄ，５Ｋｄが複数の平面で構成した樋状に形成されている。

この場合は、処理槽１の底面側から液面側へ浮上するスカム２ａが回収器５Ｄ〜５Ｋの外面５Ｄｃ，５Ｅｃ，５Ｆｃ，５Ｇｃ，５Ｈｃ，５Ｉｃ，５Ｊｃ，５Ｋｃに付着しないでスムーズに液面に浮上するように、処理槽１の内壁面１ｆと外面５Ｄｃ，５Ｅｃ，５Ｆｃ，５Ｇｃ，５Ｈｃ，５Ｉｃ，５Ｊｃ，５Ｋｃとの連結部分等に各種形状のリブ状のスカム付着防止部材１７を設置する等して、前記接触角θを９０度以上にする。
さらに、図１０（ｂ）、（ｄ）〜（ｈ）に示すように、回収器５Ｅ，５Ｇ〜５Ｋの外面５Ｅｃ，５Ｇｃ，５Ｈｃ，５Ｉｃ，５Ｊｃ，５Ｋｃと処理槽１の内壁面１ｆと連結部分の接触角θが鋭角部分にスカム付着防止部材１７を設置して、その接触角θを９０度以上にする。このようにしたことにより、回収器５Ｄ〜５Ｋの外面５Ｄｃ，５Ｅｃ，５Ｆｃ，５Ｇｃ，５Ｈｃ，５Ｉｃ，５Ｊｃ，５Ｋｃに被処理液３が含む懸濁物２が液面に浮上する際に、回収器５Ｄ〜５Ｋに付着して滞留・蓄積して肥大化するのを回避することができ、回収器５Ｄ〜５Ｋを浄化する清掃作業を行う回数を大幅に削減できる。

≪第４変形例≫
次に、図１１（ａ）〜（ｅ）を参照して、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第４変形例を説明する。図１１は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第４変形例を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は回収器における堰部の各々の変形例を示す概略部分断面図である。

前記実施形態の液体処理装置Ａの回収器５における堰部５ｂ（図１参照）は、図１１（ａ）〜（ｄ）に示す回収器５Ｌ〜５Ｐの堰部５Ｌｂ，５Ｍｂ，５Ｎｂ，５Ｏｂ，５Ｐｂのように、上面が曲面あるいは傾斜面で形成されて、平らな形状以外の形状で、スカム２ａ（図示せず）が回収器５Ｌ〜５Ｐ内に落下する堰部５Ｌｂ，５Ｍｂ，５Ｎｂ，５Ｏｂ，５Ｐｂの高さが不規則なもの（一定でないもの）であってもよい。
また、略Ｖ字状の堰部５Ｌｂ（図１１（ａ）参照）、山状の堰部５Ｍｂ（図１１（ｂ）参照）、傾斜面状の堰部５Ｎｂ（図１１（ｃ）参照）、連山状の堰部５Ｏｂ（図１１（ｄ）参照）、波状の堰部５Ｐｂ（図１１（ｅ））に形成すれば、堰部５Ｌｂ，５Ｍｂ，５Ｎｂ，５Ｏｂ，５Ｐｂ上の液面に流れを生じさせてスカム２ａの回収器５Ｌ〜５Ｐへの流動性が促進されて、スカム２ａがさらに回収器５Ｌ〜５Ｐ内へ入り込み易くなり、液体処理装置Ｄのスカム処理効率を向上させることができる。

≪第５変形例≫
次に、図１２を参照して、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第５変形例を説明する。図１２は、本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第５変形例を示す概略平面図である。
前記実施形態の液体処理装置Ａの回収器５（図１参照）の上部には、図１２に示すように、被処理液３から懸濁物２が分離された処理液４を注水する注水流路１４の端部１４ａ，１４ｂ、または、被処理液３を供給する供給流路１２の端部１２ａ，１２ｂを配置してもよい。

この場合、供給流路１２には、被処理液３を回収器５に送るための分岐流路１２ｃを設けて、分岐流路１２ｃの下流側の端部１２ａ，１２ｂを被処理液３が回収器５の内面５ｄに沿って注水されるように設置する。このようにすれば、供給流路１２内の被処理液３の一部が回収器５内に流れ込んで、回収器５の内面５ｄにあったスカム２ａを排出流路１１に押し流して回収器５を洗浄することができる。さらに、分岐流路１２ｃから放出された被処理液３によりスカム２ａの流動性が向上されて、そのスカム２ａが回収器５の内面５ｄや排出流路１１の内面に付着するのを防止することができる。

また、流出流路１３の途中に注水流路１４を分岐するように接続して、注水流路１４の下流側の端部１４ａ，１４ｂを処理液４が回収器５の内面５ｄに沿って注水されるように設置する。このようにすれば、前記同様に、流出流路１３内の処理液４の一部が回収器５内に流れ込んで、回収器５内にあったスカム２ａを排出流路１１に押し流して回収器５内を洗浄することができると共に、スカム２ａが回収器５の内面５ｄや排出流路１１の内面に付着するのを防止することができる。

≪その他の変形例≫
前記第２変形例に係る液体処理装置及び液体処理方法におけるスカム検出装置９，９Ｃは、なくてもよい。この場合には、回収弁７Ｃの動作をタイマーで制御するようにすればよい。すなわち、図９における制御装置８からの回収弁７Ｃを駆動させる信号を、タイマーで設定した時間ごとに発信して適宜に開弁させるようにしてもよい。このようにしても、前記第２変形例と同様な作用効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法の工程を示す図であり、（ａ）は排出弁を閉弁したときの状態を示す説明図、（ｂ）はスカムが肥大化したときの状態を示す説明図、（ｃ）はスカムがスカム回収器に落下した状態を示す説明図、（ｄ）はスカムが排出流路へ排出されたときの状態を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る液体処理装置及び液体処理方法を示す図であり、（ａ）は回収器による回収スカム量の変化を示すグラフ、（ｂ）は排出弁の弁体が開弁するタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第１変形例を示すブロック図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第１変形例を示す概略平面図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例を示すブロック図であり、処理槽内の液位を増加させてスカムを排出させるときの状態を示す。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例を示す概略平面図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第２変形例の処理工程を示す工程図であり、（ａ）は排出弁を閉弁したときの状態を示す説明図、（ｂ）はスカムが肥大化したときの状態を示す説明図、（ｃ）は回収弁が閉弁してスカムがスカム回収器に落下した状態を示す説明図、（ｄ）はスカムを排出流路へ排出したときの状態を示す説明図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第３変形例を示す図であり、（ａ）〜（ｈ）は回収器の各々の変形例を示す概略部分断面図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第４変形例を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は回収器における堰部の各々の変形例を示す概略部分断面図である。 本発明に係る液体処理装置及び液体処理方法の第５変形例を示す概略平面図である。

符号の説明

１ 処理槽
１ｆ 内壁面
２ 懸濁物
２ａ スカム
３ 被処理液
４ 処理液
５，５Ａ〜５Ｐ 回収器
５Ｂａ 壁側回収部
５Ｂｅ 中側回収部
５ｂ，５Ｌｂ，５Ｍｂ，５Ｎｂ，５Ｏｂ，５Ｐｂ 堰部
５ｃ 外面
６ 排出弁
７Ｃ 回収弁
８ 制御装置
９ スカム検出装置
１１ 排出流路
１２ 供給流路
１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ 端部
１３ 流出流路
１４ 注入流路
１５ 上側仕切壁
１６ 下側仕切壁
１７ スカム付着防止部材
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 液体処理装置
θ 接触角

Claims (11)

1. 被処理液を貯留する処理槽と、
   前記処理槽に、前記被処理液を供給する供給流路と、
   前記処理槽の内壁面に設けられると共に、前記被処理液に含まれた懸濁物の回収時の液面より下方に設置され、前記被処理液の液面に浮上した前記懸濁物を回収する回収器と、
   前記回収器から前記懸濁物を排出する排出流路と、
   前記排出流路を開閉する排出弁と、を備え、前記懸濁物を含む前記被処理液から前記懸濁物を分離する処理を行う液体処理装置において、
   前記回収器は、前記処理槽の前記内壁面に接して設置された壁側回収部と、
   前記懸濁物が当該回収器内に落下する際に乗り越える堰部と、を備え、
   前記処理槽は、当該処理槽内の上層部分を上流側と下流側とに区分けし、上端部上流側の側面及び上端部下流側の側面に前記堰部を設けた上側仕切壁と、
   前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側の被処理液の液面より下方の内壁に設けられた流出流路と、を備え、
   前記処理槽内の前記被処理液上に浮上した前記懸濁物は、前記排出弁を開弁することにより、前記回収器内に落下して前記排出流路に流れ込むことによって前記処理槽外に排出され、
   前記供給流路の前記被処理液は、前記処理槽の前記上流側の上流槽部に供給されて、当該被処理液から懸濁物が浮上して分離され、前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側へ流れた処理液を前記流出流路から前記処理槽外に流出されることを特徴とする液体処理装置。
2. 前記処理槽は、前記上側仕切壁によって下流側に区分けされた当該処理槽内の下層部分を中流槽部と下流槽部とに区分けする下流側仕切壁を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
3. 前記処理槽内の前記下流側仕切壁の上方には、当該下流側仕切壁に沿って前記中流槽部と前記下流槽部との間の位置に設置された中側回収部を備えていることを特徴とる請求項２に記載の液体処理装置。
4. 前記回収器は、当該回収器に落下した前記懸濁物を前記排出流路へ送る流路を形成し、
   前記壁側回収部は、前記回収器の外面と、前記処理槽の前記内壁面とでなす接触角が直角以上になるように、前記回収器の外面と前記処理槽の前記内壁面との連結部分の下側にスカム付着防止部材を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体処理装置。
5. 前記流出流路には、前記被処理液から前記懸濁物が浮上して分離した処理液を当該処理槽から流出させることを許可する回収弁が設けられ、
   前記回収器は、前記処理槽の内壁面の上部に設けられ、
   前記懸濁物は、前記流出流路を開閉する前記回収弁を閉弁させて、前記供給流路から前記処理槽内に供給される被処理液の貯留量の増加に伴って処理液の液位の上昇と共に浮上して前記回収器内に落下し、前記排出流路から排出されることを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
6. 前記回収器内には、貯溜した前記被処理液の液面に蓄積した前記懸濁物の蓄積高さを検出するスカム検知装置が配置され、
   前記スカム検出装置は、前記回収器内の前記被処理液の液面に蓄積した前記懸濁物の蓄積高さが予め設定した所定の高さ以上に達するとＯＮして、前記排出弁及び前記回収弁を開弁させることを特徴とする請求項５に記載の液体処理装置。
7. 前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側を、さらに、下流側仕切壁で区分けられた中流槽部と下流槽部とにおいて、
   前記下流槽部または前記中流槽部には、前記被処理液の液面より高い位置に設置された第１スカム検出装置と、
   前記回収器から離れた被処理液の液面の上方に配置された第２スカム検出装置と、が設けられ、
   前記第１スカム検出装置及び第２スカム検出装置は、前記被処理液の液面に蓄積した懸濁物の蓄積高さが、予めそれぞれ設定した所定の高さ以上に達するとＯＮして、前記排出弁及び前記回収弁を開弁させることを特徴とする請求項５に記載の液体処理装置。
8. 前記供給流路は、前記被処理液を前記回収器に送る分岐流路を有し、
   前記分岐流路の下流側端部は、前記処理槽に内設された前記上側仕切壁で区切られた前記上流側の上流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
   前記中流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
   に沿って注水されるように設置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体処理装置。
9. 前記流出流路は、被処理液を前記回収路に戻す注水流路を有し、
   前記注水流路の下流側端部は、前記上流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
   前記処理槽に内設された前記上側仕切壁で区切られた下流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
   に沿って注水されるように設置されていることを特徴とする請求項５に記載の液体処理装置。
10. 懸濁物を含む被処理液を貯留する処理槽と、
    前記処理槽に、前記被処理液を供給する供給流路と、
    前記処理槽の内壁面に設けられると共に、前記被処理液に含まれた懸濁物の回収時の液面より下方に設置され、前記被処理液の液面に浮上した前記懸濁物を回収する回収器と、
    前記処理槽の前記内壁面に接して設置された壁側回収部と、
    前記懸濁物が前記回収器内に落下する際に乗り越える堰部と、
    前記処理槽内の上層部分を上流側と下流側とに区分けし、上端部上流側の側面及び上端部下流側の側面に前記堰部を設けた上側仕切壁と、
    前記回収器から前記懸濁物を排出する排出流路と、
    前記排出流路を開閉する排出弁と、を備えた液体処理装置によって、前記被処理液から前記懸濁物を分離する液体処理方法であって、
    前記処理槽内の前記被処理液上に浮上した前記懸濁物は、前記排出弁を開弁することにより、前記回収器内に落下して前記排出流路に流れ込むことによって前記処理槽外に排出され、
    前記供給流路の前記被処理液は、前記処理槽の前記上流側の上流槽部に供給されて、当該被処理液から懸濁物が浮上して分離され、前記上側仕切壁で区分けられた前記処理槽の前記下流側へ流れた処理液の液面より下方の内壁に設けられた流出流路から前記処理槽外に流出されることを特徴とする液体処理方法。
11. 前記流出流路から流出した被処理液は、前記流出流路から分離した注水流路を経由し、
    前記上流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
    前記処理槽に内設された前記上側仕切壁で区切られた下流槽部の上部に配置された前記回収器の内部と、
    に戻されることを特徴とする請求項１０に記載の液体処理方法。

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