JP5476653B2 - スラッジ分離槽 - Google Patents
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Description
多くて、スラッジ取出口12から取り出した分離スラッジSや浄化液取出口13から取り出した浄化液Wの後続処理系を含む処理設備(本例では塗装設備)の全体について見た場合には、気泡発生手段29の装備コストの割りに、気泡発生手段29の装備による付加効果をあまり期待できないのが実情であった。
槽内の液に含まれるスラッジを槽内で液表層部へ浮上分離させ、かつ、その分離スラッジを槽内の表層液とともにスラッジ取出口から槽外へ取り出すのに伴い、スラッジの浮上分離により浄化された槽内の浄化液を浄化液取出口から槽外へ取り出すスラッジ分離槽において、
前記スラッジ取出口及び前記浄化液取出口が位置する槽内下流部において槽内液の流路を、分離スラッジとともに前記スラッジ取出口に向かって槽内の表層液が流れる上側流路と、その上側流路の下を前記浄化液取出口に向かって槽内の浄化液が流れる下側流路とに仕切る仕切壁部を設けるとともに、
この仕切壁部の近傍で槽内の液中に多量の微細気泡を放出する気泡発生手段を設け、
これら仕切壁部と気泡発生手段とは、それらの相対的な配置関係として、気泡発生手段による液中への放出気泡が浮力差により分別されて、それら放出気泡のうち浮力の大きい大径気泡は分離スラッジを含む槽内の表層液に伴われて前記上側流路を流れ、かつ、浮力の小さい小径気泡はスラッジが分離された槽内の浄化液に伴われて前記下側流路を流れる状態となる配置関係にしてもよい。
分別された小径の気泡(即ち、大径気泡に比べ浮力が小さくて液中に留まり易い気泡)を選択的に流入させるから、下側流路を経て浄化液取出口から取り出される槽内の浄化液に対し小径気泡を効果的に含ませることができて、後続処理系における浄化液の気泡含有率を長時間にわたり高く保つことができる。
前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部の一部に前記上側流路の深さを部分的に深くした有底円筒状の集積ピットを形成し、
この集積ピットの底部における中心部に前記スラッジ取出口を配置するとともに、
前記上側流路の側壁部として、前記スラッジ取出口からの分離スラッジ及び表層液の取り出しに伴い、前記集積ピットにおいてピット縦軸芯周りでの旋回液流が形成される状態に前記上側流路への流入槽内液を案内する弧状周壁部を設けてもよい。
前記気泡発生手段の気泡放出口部を前記仕切壁部よりも下方の前記下側流路の側に配置してもよい。
前記上側流路の液流れ方向における上流側部分において前記仕切壁部又は前記上側流路の側壁部に気泡通過用開口を形成し、
前記気泡発生手段による液中への放出気泡のうち浮力の大きい大径気泡が前記気泡通過用開口を通じて前記上側流路に流入する状態に前記気泡発生手段を配置してもよい。
前記仕切壁部の横幅方向における端部又は前記上側流路の側壁部に気泡通過用開口を形成し、
前記気泡発生手段による液中への放出気泡のうち浮力の大きい大径気泡が前記気泡通過用開口を通じて前記上側流路に流入する状態に前記気泡発生手段を配置してもよい。
前記側壁部における前記気泡通過用開口の形成箇所において、前記上側流路を流れる表層液の液中に下端縁が浸漬した縦姿勢状態で前記上側流路の液流を案内する案内側壁部を設けてもよい。
前記気泡通過用開口は前記気泡発生手段よりも前記上側流路の液流れ方向における下流側寄りに配置してもよい。
段としては、大径気泡及びその随伴液を上側流路における液流れ方向に沿う向きの流速成分のある状態で上側流路に流入させ得る手段であればどのような手段を採用してもよい。
前記気泡発生手段の槽内液吸込口部をその気泡発生手段の配置箇所における槽内液流れ方向の下流側に向けて配置してもよい。
〔1〕ここで、本発明によるスラッジ分離槽の第1特徴構成は、
槽内の液に含まれるスラッジを槽内で液表層部へ浮上分離させ、かつ、その分離スラッジを槽内の表層液とともにスラッジ取出口から槽外へ取り出すのに伴い、スラッジの浮上分離により浄化された槽内の浄化液を浄化液取出口から槽外へ取り出すスラッジ分離槽であって、
前記スラッジ取出口及び前記浄化液取出口が位置する槽内下流部において槽内液の流路を、分離スラッジとともに前記スラッジ取出口に向かって槽内の表層液が流れる上側流路と、その上側流路の下を前記浄化液取出口に向かって槽内の浄化液が流れる下側流路とに仕切る仕切壁部を設け、
前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部の一部に前記上側流路の深さを部分的に深くした有底円筒状の集積ピットを形成し、
この集積ピットの底部における中心部に前記スラッジ取出口を配置し、
前記上側流路の側壁部として、前記スラッジ取出口からの分離スラッジ及び表層液の取り出しに伴い、前記集積ピットにおいてピット縦軸芯周りでの旋回液流が形成される状態に前記上側流路への流入槽内液を案内する弧状周壁部を設け、
槽内の液中に多量の微細気泡を放出する気泡発生手段を、前記上側流路の入口よりも槽内液の流れ方向における下流側で平面視において前記弧状周壁部による囲い領域の外側箇所に配置し、
この気泡発生手段の気泡放出口部を前記仕切壁部よりも下方の前記下側流路の側に配置し、
前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部又は前記上側流路の側壁部としての前記弧状周壁部のうち、槽内液の流れ方向において前記気泡放出口部よりも下流側寄りに位置する部分で、かつ、槽内下流部に向かって流れる槽内液中へ前記気泡放出口部から放出されて浮力により上昇する多数の微細気泡のうち小径の気泡に比べて浮力による上昇速度が大きい大径の気泡が到達する部分にのみ、それら到達した大径の気泡を通過させて前記上側流路に流入させる気泡通過用開口を形成してある点にある。
先ず、この第1特徴構成によれば、前述した第1,第3及び第7参考構成と同様の効果を得ることができる。
つまり、上側流路については、気泡発生手段による液中への放出気泡のうち浮力差により分別された大径の気泡を選択的に流入させるから、槽内の表層液とともに上側流路を経てスラッジ取出口から取り出される分離スラッジに対し、浮力の大きい大径気泡を集中的かつ効果的に作用させることができる。
従って、スラッジ取出口から取り出した後、掻き取り装置やろ過装置などの適当な回収装置により分離スラッジを随伴液からさらに分離回収するスラッジ回収部でのスラッジ回収性(換言すれば、処理設備全体としてのスラッジの分離回収性)を上記大径気泡により効果的に高めることができる。
また、スラッジが集合することで他物へのスラッジ付着が生じ易いスラッジ分離槽の槽内下流部や上記スラッジ回収部での他物へのスラッジ付着も上記大径気泡により効果的に防止することができ、さらに、分離スラッジとともにスラッジ取出口から取り出される槽内液(表層液)の液質も上記大径気泡により効果的に改善することができて、スラッジ分離槽の槽内下流部や上記スラッジ回収部での臭気発生なども効果的に防止することができる。
そしてまた、大径気泡及びその随伴液を適当な手段により、上側流路での分離スラッジ及び表層液の流れ方向に沿う向きの流速成分のある状態で上側流路へ流入させることで、分離スラッジを含む槽内表層液の上側流路への流入やそれらの上側流路での流れを安定化するとともに促進する機能(表層液流安定促進の機能)も発揮させることができ、このことからもスラッジの分離回収性を効果的に高めることができる。
一方、下側流路については、気泡発生手段による液中への放出気泡のうち浮力差により
分別された小径の気泡(即ち、大径気泡に比べ浮力が小さくて液中に留まり易い気泡)を選択的に流入させるから、下側流路を経て浄化液取出口から取り出される槽内の浄化液に対し小径気泡を効果的に含ませることができて、後続処理系における浄化液の気泡含有率を長時間にわたり高く保つことができる。
従って、浄化液の側についても液質を上記小径気泡により効果的に改善することができて、浄化液の後続処理系での臭気発生なども効果的に防止することができ、また、浄化液に僅かに残存するスラッジが浄化液の後続処理系において他物に付着するなどのことも上記小径気泡により効果的に防止することができる。
これらの点で、先述した従来のスラッジ分離槽、即ち、槽内の液中に微細気泡が放出されるように気泡発生手段を槽内の上中流箇所などの適当箇所に配置していただけの従来のスラッジ分離槽に比べ、スラッジ分離槽のみならずそれから取り出される浄化液や分離スラッジの後続処理系を含む処理設備の全体について、気泡発生手段の装備による種々の付加効果を一層効果的かつ確実に得ることができ、処理設備全体としてのスラッジの分離回収性やメンテナンス性あるいは環境性の面などで一層有利なスラッジ分離槽にすることができる。
また、気泡発生手段の気泡放出口部を仕切壁部よりも下方の下側流路の側に配置するから、その配置において仕切壁部とその下方の気泡放出口部との上下離間寸法を適当に設定すれば、大径気泡を大きな浮力により自ら上側流路に流入させるようにしながら、小径気泡についても同様に、大径気泡よりは浮上速度の遅い浮上過程において下側流路へ流入させることができ、これにより、上側流路に流入させる大径気泡と下側流路に流入させる小径気泡との分別を一層容易かつ確実にすることができる。
さらに、気泡発生手段からの放出気泡のうち大径気泡及びその随伴液が気泡発生手段よりも平面視で上側流路の液流れ方向における下流側寄りの気泡通過用開口を通じて上側流路に流入するから、それら大径気泡及び随伴液を上側流路の液流れ方向に沿う向きの流速成分のある状態で上側流路に流入させることができ、これにより、前述の表層液流安定促進機能を得ることができる。
そしてまた、これらのことに加え、上記第1特徴構成によれば、前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部の一部に前記上側流路の深さを部分的に深くした有底円筒状の集積ピットを形成し、この集積ピットの底部における中心部に前記スラッジ取出口を配置するとともに、前記上側流路の側壁部として、前記スラッジ取出口からの分離スラッジ及び表層液の取り出しに伴い、前記集積ピットにおいてピット縦軸芯周りでの旋回液流が形成される状態に前記上側流路への流入槽内液を案内する弧状周壁部を設けるから、前述した第2参考構成と同様の効果も得ることができる。
つまり、集積ピットにおいて旋回液流の中心部分(ピット縦軸芯部分)が下方のスラッジ取出口に向けて逆円錐状に窪んだ状態で分離スラッジが表層液とともにスラッジ取出口に吸入されるスラッジ取り出し形態にすることができ、これにより、随伴液としての表層液の取り出し流量を小さくしながら分離スラッジを効率的にスラッジ取出口から取り出すことができて、液中からのスラッジの分離回収性を高めることができる。
そして、この旋回液流式のスラッジ取り出し方式では、旋回液流(即ち、分離スラッジを伴う槽内表層液の旋回流)を極力安定的に保つとともに極力促進することが性能向上の重要なファクターとなるが、大径気泡及びその随伴液を上側流路へ流入させることにおいて発揮させ得る前記の表層液流安定促進機能により、分離スラッジを含む槽内表層液の上側流路への流入やそれらの上側流路での流れ(ここでは旋回流)を効果的に安定化するとともに促進することができる。
即ち、基本的に上記の如き旋回液流式のスラッジ取り出し方式を採用することによるスラッジ分離回収性の向上と、この旋回液流式のスラッジ取り出し方式において旋回液流を効果的に安定化及び促進し得ることによるスラッジ分離回収性の向上とにより、スラッジ分離槽ひいてはそれを含む処理設備全体としての液中からのスラッジ分離回収性の向上を一層効果的かつ確実に達成することができる。
〔2〕本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記上側流路の液流れ方向における上流側部分において前記仕切壁部又は前記弧状周壁部に前記気泡通過用開口を形成してある点にある。
この構成によれば、前述した第4参考構成と同様の効果を得ることができる。
つまり、上側流路へ既に流入した状態にある表層液(即ち、上側流路での液流形態がある程度形成されている表層液)に対して気泡通過用開口を通じ大径気泡を流入させる形態になることから、例えば、上側流路に流入する以前の槽内表層液に大径気泡を流入させるのに比べ、大径気泡及びその随伴液の上側流路への流入による前述の表層液流安定促進機能をもって上側流路での分離スラッジ及び表層液の流れを安定化及び促進することを一層効果的かつ確実なものにすることができる。
そしてまた、気泡通過用開口を上側流路の液流れ方向における下流側部分において仕切壁部又は上側流路の側壁部としての弧状周壁部に形成するのに比べれば、気泡通過用開口から流入する大径気泡を上側流路の流域長さを利用した状態で時間的に長く上側流路における表層液及び分離スラッジに対して作用させることができ、これにより、スラッジ分離回収性の向上や、他物へのスラッジ付着の防止、あるいは、液質改善などを一層効果的に達成することができる。
また、大径気泡及びその随伴液の上側流路への流入による前述の表層液流安定促進機能も上側流路に流入した表層流に対して早い段階から十分に発揮させることができて、上側流路における分離スラッジ及び表層液の流れの安定化及び促進も一層効果的に達成することができる。
〔3〕本発明の第3特徴構成は、第1又は第2特徴構成のいずれかの実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記仕切壁部の横幅方向における端部又は前記弧状周壁部に前記気泡通過用開口を形成してある点にある。
この構成によれば、前述した第5参考構成と同様の効果を得ることができる。
つまり、上側流路へ既に流入した状態にある表層液(即ち、上側流路での液流形態がある程度形成されている表層液)に対して気泡通過用開口を通じ大径気泡を流入させる形態になることから、例えば、上側流路に流入する以前の槽内表層液に大径気泡を流入させるのに比べ、大径気泡及びその随伴液の上側流路への流入による前述の表層液流安定促進機能をもって上側流路での分離スラッジ及び表層液の流れを安定化及び促進することを一層効果的かつ確実なものにすることができる。
そしてまた、上側流路の横幅方向における端部側から大径気泡及びその随伴液を流入させる形態になることで、上側流路において旋回液流を形成する場合において、その旋回液流の安定化及び促進に特に適した状態で前述の表層液流安定促進機能を発揮させることができる。
また、気泡発生手段を平面視でスラッジ分離槽の一側方寄りに配置することもできて、気泡発生手段が槽内下流部へ向かう液流の支障になることも効果的に回避することができる。
〔4〕本発明の第4特徴構成は、第1〜第3特徴構成のいずれかの実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記弧状周壁部における前記気泡通過用開口の形成箇所において、前記上側流路を流れる表層液の液中に下端縁が浸漬した縦姿勢状態で前記上側流路の液流を案内する案内側壁部を設けてある点にある。
この構成によれば、前述した第6参考構成と同様の効果を得ることができる。
つまり、上側流路の液流(分離スラッジを含む表層液流)が上記案内側壁部により案内されることで、上側流路の弧状周壁部における気泡通過用開口の形成箇所においても上側流路の液流を円滑かつ安定的な液流に保つことができ、これにより、スラッジの分離回収性を一層効果的に高めることができる。
〔5〕本発明の第5特徴構成は、第1〜第4特徴構成のいずれかの実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記気泡発生手段の槽内液吸込口部をその気泡発生手段の配置箇所における槽内液流れ方向の下流側に向けて配置してある点にある。
この構成によれば、前述した第8参考構成と同様の効果を得ることができる。
つまり、槽内の液にはスラッジの他にも種々の懸濁物質が含まれる場合が多いが、この構成によれば、それら懸濁物質が気泡発生手段の槽内液吸込口部に吸い込まれて目詰まりを生じるなど、懸濁物質吸い込みに原因する気泡発生手段の運転支障を効果的に防止することができる。
(即ち、集積ピット25とは反対側)へ偏らせる平面視形状が三角形状の流れ案内部26を設け、この流れ案内部26の下流側面26bは平面視で集積ピット25と同芯状の凹状弧面にしてある。
けて流れる状態となる寸法に設定してある。
換言すれば、気泡発生装置29の気泡放出口部29cを仕切壁部24よりも下方の下側流路Fbの側に配置するのに対して、大径の気泡Aaを通過させて上側流路Faに流入させる気泡通過用開口27は、上側流路Faの底壁部としての仕切壁部24又は上側流路の側壁部22のうち、槽内液W′の流れ方向において気泡泡放出口部29cよりも下流側寄りに位置する部分で、かつ、槽内下流部に向かって流れる槽内液W′中へ気泡放出口部29cから放出されて浮力により上昇する多数の微細気泡Aのうち小径の気泡Abに比べて浮力による上昇速度が大きい大径の気泡Aaが到達する部分にのみ形成し、これにより、気泡発生装置29からの放出気泡Aを、分離スラッジSを含む表層液W″とともに上側流路Faを経てスラッジ取出口12に向わせる大径気泡Aaと、浄化液Wとともに下側流路Fbを経て浄化液取出口13に向わせる小径気泡Abとに分別する。
次の本発明の別実施形態を列記する。
図5〜図7は、上述実施形態で示したスラッジ分離槽11において、仕切壁部24及び弧状周壁部22に形成する気泡通過用開口27の部分の構造を変更した例を示す。
W″ 表層液
12 スラッジ取出口
W 浄化液
13 浄化液取出口
11 スラッジ分離槽
11b 槽内下流部
W′ 槽内液
Fa 上側流路
Fb 下側流路
24 仕切壁部
A 微細気泡
29 気泡発生手段
Aa 大径気泡
Ab 小径気泡
25 集積ピット
Q ピット縦軸芯
22 弧状周壁部
29c,29d 気泡放出口部
27 気泡通過用開口
22c,31 案内側壁部
29a 槽内液吸込口部
Claims (5)
- 槽内の液に含まれるスラッジを槽内で液表層部へ浮上分離させ、かつ、その分離スラッジを槽内の表層液とともにスラッジ取出口から槽外へ取り出すのに伴い、スラッジの浮上分離により浄化された槽内の浄化液を浄化液取出口から槽外へ取り出すスラッジ分離槽であって、
前記スラッジ取出口及び前記浄化液取出口が位置する槽内下流部において槽内液の流路を、分離スラッジとともに前記スラッジ取出口に向かって槽内の表層液が流れる上側流路と、その上側流路の下を前記浄化液取出口に向かって槽内の浄化液が流れる下側流路とに仕切る仕切壁部を設け、
前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部の一部に前記上側流路の深さを部分的に深くした有底円筒状の集積ピットを形成し、
この集積ピットの底部における中心部に前記スラッジ取出口を配置し、
前記上側流路の側壁部として、前記スラッジ取出口からの分離スラッジ及び表層液の取り出しに伴い、前記集積ピットにおいてピット縦軸芯周りでの旋回液流が形成される状態に前記上側流路への流入槽内液を案内する弧状周壁部を設け、
槽内の液中に多量の微細気泡を放出する気泡発生手段を、前記上側流路の入口よりも槽内液の流れ方向における下流側で平面視において前記弧状周壁部による囲い領域の外側箇所に配置し、
この気泡発生手段の気泡放出口部を前記仕切壁部よりも下方の前記下側流路の側に配置し、
前記上側流路の底壁部としての前記仕切壁部又は前記上側流路の側壁部としての前記弧状周壁部のうち、槽内液の流れ方向において前記気泡放出口部よりも下流側寄りに位置する部分で、かつ、槽内下流部に向かって流れる槽内液中へ前記気泡放出口部から放出されて浮力により上昇する多数の微細気泡のうち小径の気泡に比べて浮力による上昇速度が大きい大径の気泡が到達する部分にのみ、それら到達した大径の気泡を通過させて前記上側流路に流入させる気泡通過用開口を形成してあるスラッジ分離槽。 - 前記上側流路の液流れ方向における上流側部分において前記仕切壁部又は前記弧状周壁部に前記気泡通過用開口を形成してある請求項1記載のスラッジ分離槽。
- 前記仕切壁部の横幅方向における端部又は前記弧状周壁部に前記気泡通過用開口を形成してある請求項1又は2記載のスラッジ分離槽。
- 前記弧状周壁部における前記気泡通過用開口の形成箇所において、前記上側流路を流れる表層液の液中に下端縁が浸漬した縦姿勢状態で前記上側流路の液流を案内する案内側壁部を設けてある請求項1〜3のいずれか1項に記載のスラッジ分離槽。
- 前記気泡発生手段の槽内液吸込口部をその気泡発生手段の配置箇所における槽内液流れ方向の下流側に向けて配置してある請求項1〜4のいずれか1項に記載のスラッジ分離槽。
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