JP6042268B2

JP6042268B2 - 液処理装置

Info

Publication number: JP6042268B2
Application number: JP2013106056A
Authority: JP
Inventors: 荘一郎大崎; 健司青木
Original assignee: Nikuni KK
Current assignee: Nikuni KK
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: JP2014226578A

Description

本発明は、被処理液中の除去対象物質を液面に浮上させて回収する液処理装置に関する。

浮上槽内で被処理液中の除去対象物質にマイクロバブルを付着させて除去対象物質をスカムとして液面に浮上分離させ、浮上槽よりスカムを外部へ排出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−６１３３号公報

このようなマイクロバブルを用いた液処理技術は、被処理液中から除去対象物質をスカムとして効率よく浮上分離させることができる点で優れているものの、そのスカムのみを浮上槽本体内から取り出すことは容易ではなく、スカムと気液とが渾然と一体化されている状態にあるため、スカムのみを効率よく回収できない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、被処理液中の除去対象物質を浮上分離させたスカムのみを効率よく回収できる液処理装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、浮上槽本体内で被処理液中の除去対象物質に気泡を付着させて除去対象物質をスカムとして液面に浮上分離させ、この浮上分離したスカムを浮上槽本体に設けられたスカム取出口より外部へ排出することが可能の浮上槽と、この浮上槽のスカム取出口にスカム取出配管により入口が連通された密閉形の回収槽本体を有し、この回収槽本体の入口より内部に導入されたスカムおよび気液から回収槽本体の内部に脱着可能に設置されたフィルタによりスカムを回収するとともに、このスカムが除去された後の気液を出口より外部へ排出する回収槽と、この回収槽の出口に気液取出配管により連通され、前記浮上槽のスカム取出口からスカムおよび気液を吸引して回収槽内に移送するとともに、回収槽の出口からスカム除去後の気液を吸引して下流側に移送することが可能な気液移送ポンプと、浮上槽のスカム取出口と回収槽の入口とを連通するスカム取出配管中に設けられ、浮上槽のスカム取出口と回収槽の入口との間の連通を遮断すると同時に脱水用気体を回収槽の入口に導くように管路を切換える切換弁とを具備した液処理装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の液処理装置であって、浮上槽の底部に沈澱したスラッジをその底部に設けられたスラッジ取出口から外部に排出する際に閉じ状態から開かれるスラッジ取出弁と、このスラッジ取出弁をスカム取出配管に連通するようにスカム取出配管に接続されたスラッジ取出配管と、このスラッジ取出配管がスカム取出配管に接続された接続箇所より浮上槽側でスカム取出配管中に開閉自在に設けられ、スラッジ取出弁の開に対し閉に操作されるスカム閉止弁とを具備した液処理装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の液処理装置における浮上槽を臭気漏れ防止構造とし、回収槽を密閉構造としたものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の液処理装置における浮上槽が、浮上槽本体内の底部上に設置された円筒状の気液混合槽部を備え、この気液混合槽部内に被処理液を供給するための配管と気泡含有水を加圧供給するための配管とが、気液混合槽部の内周壁に対する接線方向から気液混合槽部に接続された液処理装置である。

請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の液処理装置における浮上槽の浮上槽本体が、円筒状に形成され、この浮上槽本体の上部に、気液移送ポンプの吐出口に接続された配管が、浮上槽本体の内周壁に対する接線方向から接続された液処理装置である。

請求項１記載の発明によれば、浮上槽の浮上槽本体内で被処理液中の除去対象物質に気泡を付着させて液面に浮上分離させたスカムを浮上槽本体内から取り出す際に、気液を同時に吸引して移送することが可能な気液移送ポンプにより、浮上槽本体のスカム取出口からスカムおよび気液を吸引して回収槽内に移送し、さらにこの回収槽では、回収槽本体の内部に脱着可能に設置されたフィルタにより、スカムと気液とを分離してスカムを回収するとともに、このスカムが除去された後の気液を出口より排出するようにしたので、浮上槽本体内から取り出すときは渾然と一体化されている状態にあるスカムと気液とを効率よく分離して、スカムのみを効率よく回収できる。

また、浮上槽のスカム取出口と回収槽の入口とを連通するスカム取出配管中に設けられた切換弁により、その連通を遮断し、同時に脱水用気体を回収槽の入口に導くように管路を切換えるので、回収槽のフィルタにより回収された水分を含むスカム中に脱水用気体のみを通して、スカム中の水分を気液移送ポンプにより強制的に吸い取ることができ、スカム中の水分を効率よく脱水できる。

請求項２記載の発明によれば、浮上槽の底部に沈澱したスラッジを外部へ排出するときは、浮上槽の底部に設けられたスラッジ取出口をスラッジ取出弁により開いて、このスラッジ取出弁から、スカム取出配管に接続されたスラッジ取出配管を通じて、スラッジ取出口を回収槽の入口に連通させるとともに、スラッジ取出配管の接続箇所より浮上槽側にあるスカム取出配管中のスカム閉止弁を閉じることにより、回収槽および気液移送ポンプを、スカム回収用からスラッジ回収用に切り換えることができ、スカム回収回路をスラッジ回収回路として有効利用できるとともに、スラッジを回収槽のフィルタにより効率よく回収できる。

請求項３記載の発明によれば、浮上槽を臭気漏れ防止構造とし、回収槽を密閉構造としたことにより、スカムなどから発生する臭気が外部に漏れることを防止でき、屋内に本装置を設置することも可能となる。

請求項４記載の発明によれば、気液混合槽部の内部で被処理液と気泡含有水とを旋回させることで被処理液中の除去対象物質に気泡を付着させるための十分な時間を確保でき、かつ、相対的に軽いスカムと重いスラッジとを効率よく遠心分離でき、重いスラッジを気液混合槽部の内周壁に沿って旋回させながら沈降させるとともに、軽いスカムを気液混合槽部の中央部に集合させながら効率よく浮上させることができ、回収効率の向上につながる。

請求項５記載の発明によれば、気液移送ポンプから吐出された気液を、配管により浮上槽本体の内周壁に対して接線方向から戻すことにより、浮上槽本体内に戻された気体は、浮上槽、回収槽および気液移送ポンプで形成される閉回路中で循環して外部に漏れることがなく、スカムなどから発生する臭気が外部に漏れることを防止でき、また、浮上槽本体内に接線方向から戻された液体は、浮上槽本体の内壁面に付着しているスカムを洗い落すことができる洗浄効果があるとともに、スカムを浮上槽本体の内壁面から切り離して回収槽への排出を容易にすることができる。

本発明に係る液処理装置の一実施の形態を示す断面図である。同上液処理装置の脱水作用を示す回路図である。同上液処理装置のスラッジ回収を示す回路図である。本発明に係る液処理装置の他の実施の形態を示す断面図である。図４のＶ−Ｖ線矢視図である。図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

以下、本発明に係る液処理装置を、図１乃至図３に示された一実施の形態、図４乃至図６に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。

先ず、図１乃至図３に示された一実施の形態を説明する。

11は浮上槽であり、この浮上槽11は、複数の脚部12により定位置に固定設置される有蓋形の浮上槽本体13の底部14の中央上に、配管15を経て被処理液Ａ（原水）の加圧供給を受けるとともに配管16を経て気泡含有水としてのマイクロバブル含有加圧水Ｂの供給を受ける気液混合槽部17が設けられている。

浮上槽11の底部14は中央に向かって逆円錐形状に凹んでおり、また、気液混合槽部17の下部と浮上槽本体13の底部14との間には、沈澱したスラッジSlを底部中央に集めるための隙間18が設けられている。

浮上槽11は、被処理液Ａとマイクロバブル含有加圧水Ｂとが供給される気液混合槽部17内で、被処理液Ａ中の除去対象物質にマイクロバブルなどの気泡を付着させて除去対象物質をスカムScとして液面に浮上分離させる機能を備え、浮上槽本体13の上部内中央には、その浮上したスカムScを集めるための漏斗状のホッパ19が、図示しない支持部材により固定設置されている。

ホッパ19の中央部は、スカム取出導管21により、浮上槽本体13の側面に開口されたスカム取出口22に導かれ、このスカム取出口22より、浮上分離したスカムScを浮上槽本体13の外部へ排出することが可能である。

浮上槽本体13の下部側面には、処理済液Ｃの流出口23が開口され、この流出口23の内側上部には、沈降するスラッジSlなどの流出を防止する庇状板24が設けられている。

処理済液Ｃの流出口23は、配管25により、浮上槽本体13の上部側面に取付けられた液溜め槽26の底部入口27に連通され、この液溜め槽26の底部出口28を経て、外部の処理済液配管29に連通されている。

このような浮上槽11のスカム取出口22に、スカム取出配管30により、密閉形の回収槽31が連通されている。

この回収槽31は、密閉構造の回収槽本体32の上部側面にスカム取出配管30を接続する入口33が形成され、回収槽本体32の漏斗状底部34の中央に出口35が形成され、入口33と出口35との間を仕切るように回収槽本体32の内部にバグフィルタなどのフィルタ36が脱着可能に設置され、このフィルタ36により、回収槽本体32の入口33より内部に導入されたスカムScおよびスカムSc以外の気液から、スカムScを捕捉して回収し、このスカムScが除去された後の気液Ｄを出口35より外部へ排出するものである。

この回収槽31の出口35に気液取出配管40により、気液移送ポンプ41の吸込口が連通され、この気液移送ポンプ41により、回収槽31内を通して浮上槽11のスカム取出口22からスカムScおよび気液を吸引して回収槽31内に移送するとともに、回収槽31の出口35からスカム除去後の気液Ｄを吸引して気液移送ポンプ41の吐出口に接続された配管42に移送することが可能となっている。このポンプ吐出側の配管42は、後述するように浮上槽本体13の上部に接続することが好ましいが、それに限定されるものではない。

また、浮上槽11のスカム取出口22と回収槽31の入口33とを連通するスカム取出配管30中に３方弁などの切換弁45が設けられている。この切換弁45は、図２に示されるように、浮上槽11のスカム取出口22と回収槽31の入口33との間の連通を遮断すると同時に、気体吸込管路46から例えば大気中の空気などの脱水用気体Ｅを回収槽31の入口33に導くように管路を切換えるものである。

さらに、浮上槽11の底部14に、この底部14上に沈澱したスラッジSlを外部へ排出するためのスラッジ取出口47が設けられ、このスラッジ取出口47にスラッジ取出弁48が接続されている。このスラッジ取出弁48は、スラッジSlを外部に排出する際に閉じ状態から、図３に示されるように開かれるものである。

このスラッジ取出弁48からスカム取出配管30にわたって、スラッジ取出弁48をスカム取出配管30に連通するようにスカム取出配管30に接続されたスラッジ取出配管49が設けられ、このスラッジ取出配管49がスカム取出配管30に接続された接続箇所より浮上槽11側でスカム取出配管30中にスカム閉止弁50が開閉自在に設けられている。このスカム閉止弁50は、図３に示されるようにスラッジ取出弁48の開に対し閉に操作される。

浮上槽11は、臭気漏れ防止構造であり、回収槽31は、密閉構造であり、これらの構造とすることにより、本液処理装置を屋内に設置するようにしてもよい。すなわち、浮上槽11は、浮上槽本体13の上面開口を蓋体13aで塞ぎ、これらの蓋体13aまたは浮上槽本体13の上部に吸入孔（図示せず）を設け、その吸入孔から気液移送ポンプ41の吸引力により浮上槽外の空気、または後述するように気液移送ポンプ41から吐出された気液を吸引するとよい。また、回収槽31は、回収槽本体32の上面開口をフィルタ脱着時に開閉可能な蓋体32aで塞ぎ、回収槽31内の完全な気密が確保できるように回収槽本体32と蓋体32aとをシール部材を介して固定するとよい。

次に、図１乃至図３に示された実施の形態の作用効果を説明する。

図１に示されるように、配管15を経て供給される被処理液Ａ（原水）と、配管16を経て供給される気泡含有水としてのマイクロバブル含有加圧水Ｂとを気液混合槽部17に供給して混合させると、この気液混合槽部17内で被処理液Ａ中の除去対象物質にマイクロバブルなどの気泡が付着して浮力が働き、被処理液Ａ中の除去対象物質は、この浮力により浮上槽本体13内を浮上して、液面にスカムScとして分離される。

このスカムScを浮上槽本体13内から取り出す際に、気液を同時に吸引して移送することが可能な気液移送ポンプ41の吸引力を、密閉構造の回収槽31内を通して、浮上槽11のスカム取出口22に作用させて、このスカム取出口22から回収槽31内にスカムScおよび気液を吸引し、さらにこの回収槽31では、回収槽本体32の内部に脱着可能に設置されたフィルタ36により、スカムScと気液とを分離して、フィルタ36内にスカムScを回収するとともに、このスカムScが除去された後の気液Ｄを出口35より排出するようにした。

このようにしたので、浮上槽本体13内から取り出すときは渾然と一体化されている状態にあるスカムScと気液とを効率よく分離して、スカムScのみを効率よく回収できる。

また、図２に示されるように、浮上槽11のスカム取出口22と回収槽31の入口33とを連通するスカム取出配管30中に設けられた切換弁45により、その連通を遮断し、同時に脱水用気体Ｅを回収槽31の入口33に導くように管路を切換えるので、回収槽31のフィルタ36により回収された水分を含むスカムSc中に空気などの脱水用気体Ｅのみを通して、スカムSc中の水分を気液移送ポンプ41により強制的に吸い取ることができ、スカムSc中の水分を効率よく脱水できる。

さらに、図３に示されるように、浮上槽11の底部14に沈澱したスラッジSlを外部へ排出するときは、浮上槽11の底部14に設けられたスラッジ取出口47をスラッジ取出弁48により開いて、このスラッジ取出弁48から、スカム取出配管30に接続されたスラッジ取出配管49を通じて、スラッジ取出口47を回収槽31の入口33に連通させるとともに、スラッジ取出配管49の接続箇所より浮上槽11側にあるスカム取出配管30中のスカム閉止弁50を閉じることにより、回収槽31および気液移送ポンプ41を、スカム回収用からスラッジ回収用に切り換えることができ、スカム回収回路をスラッジ回収回路として有効利用できるとともに、スラッジSlを回収槽31のフィルタ36により効率よく回収できる。

加えて、浮上槽11を臭気漏れ防止構造とし、回収槽31を密閉構造としたことにより、スカムScなどから発生する臭気が外部に漏れることを防止でき、例えばホテルの厨房などの屋内に本液処理装置を設置することも可能となる。

次に、図４乃至図６に示された他の実施の形態を説明する。なお、図１乃至図３に示された実施の形態と同様の部分には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図４および図５に示されるように、浮上槽11は、浮上槽本体13内の底部中央上に設置された円筒状の気液混合槽部17を備え、この気液混合槽部17内に被処理液Ａを供給するための配管15と、気泡含有水としてのマイクロバブル含有加圧水Ｂを加圧供給するための配管16とが、気液混合槽部17の内周壁に対する接線方向から気液混合槽部17に、それぞれ接続されている。なお、被処理液Ａの配管15とマイクロバブル含有加圧水Ｂの配管16は、１本化してから気液混合槽部17に接続してもよい。

さらに、図６に示されるように、浮上槽11の浮上槽本体13は、円筒状に形成され、この浮上槽本体13の上部の例えば２箇所に吸入孔43が設けられ、これらの吸入孔43に対して、気液移送ポンプ41の吐出口に接続された配管42が、途中で例えば２本に分岐されて、浮上槽本体13の内周壁に対する接線方向から接続されている。

そして、図５に示されるように、気液混合槽部17の内部で被処理液Ａとマイクロバブル含有加圧水Ｂとを同一方向に旋回させることで、被処理液Ａ中の除去対象物質にマイクロバブルなどの気泡を付着させるための十分な時間を確保でき、かつ、相対的に軽いスカムScと重いスラッジSlとを効率よく遠心分離でき、重いスラッジSlを気液混合槽部17の内周壁に沿って旋回させながら沈降させるとともに、軽いスカムScを気液混合槽部17の中央部に集合させて気液混合槽部17の内壁面への付着を防止しながら効率よく浮上させることができ、装置全体としての回収効率の向上につながる。

また、図６に示されるように、気液移送ポンプ41から吐出された気液を、配管42により浮上槽本体13の内周壁に対して接線方向から戻すことにより、浮上槽本体13内に戻された気液Ｄのうちの気体は、一連の浮上槽11、回収槽31および気液移送ポンプ41で形成される閉回路中で循環して外部に漏れることがなく、スカムScなどから発生する臭気が外部に漏れることを防止でき、また、浮上槽本体13内に接線方向から戻された気液Ｄのうちの液体は、浮上槽本体13の内壁面に付着しているスカムScを洗い落すことができる内壁洗浄効果があるとともに、スカムScを浮上槽本体13の内壁面から切り離してホッパ19に円滑に落とし込むことで、回収槽31への排出を容易にすることができる。

本発明は、液処理装置を製造するなどの事業者にとって利用可能である。

Ａ被処理液
Ｂ気泡含有水としてのマイクロバブル含有加圧水
Sc スカム
Sl スラッジ
Ｄ気液
Ｅ脱水用気体
11 浮上槽
13 浮上槽本体
14 底部
15 配管
16 配管
17 気液混合槽部
22 スカム取出口
30 スカム取出配管
31 回収槽
32 回収槽本体
33 入口
35 出口
36 フィルタ
40 気液取出配管
41 気液移送ポンプ
42 配管
45 切換弁
47 スラッジ取出口
48 スラッジ取出弁
49 スラッジ取出配管
50 スカム閉止弁

Claims

浮上槽本体内で被処理液中の除去対象物質に気泡を付着させて除去対象物質をスカムとして液面に浮上分離させ、この浮上分離したスカムを浮上槽本体に設けられたスカム取出口より外部へ排出することが可能の浮上槽と、
この浮上槽のスカム取出口にスカム取出配管により入口が連通された密閉形の回収槽本体を有し、この回収槽本体の入口より内部に導入されたスカムおよび気液から回収槽本体の内部に脱着可能に設置されたフィルタによりスカムを回収するとともに、このスカムが除去された後の気液を出口より外部へ排出する回収槽と、
この回収槽の出口に気液取出配管により連通され、前記浮上槽のスカム取出口からスカムおよび気液を吸引して回収槽内に移送するとともに、回収槽の出口からスカム除去後の気液を吸引して下流側に移送することが可能な気液移送ポンプと、
浮上槽のスカム取出口と回収槽の入口とを連通するスカム取出配管中に設けられ、浮上槽のスカム取出口と回収槽の入口との間の連通を遮断すると同時に脱水用気体を回収槽の入口に導くように管路を切換える切換弁と
を具備したことを特徴とする液処理装置。
浮上槽の底部に沈澱したスラッジをその底部に設けられたスラッジ取出口から外部に排出する際に閉じ状態から開かれるスラッジ取出弁と、
このスラッジ取出弁をスカム取出配管に連通するようにスカム取出配管に接続されたスラッジ取出配管と、
このスラッジ取出配管がスカム取出配管に接続された接続箇所より浮上槽側でスカム取出配管中に開閉自在に設けられ、スラッジ取出弁の開に対し閉に操作されるスカム閉止弁と
を具備したことを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
浮上槽は、臭気漏れ防止構造であり、
回収槽は、密閉構造である
ことを特徴とする請求項１または２記載の液処理装置。
浮上槽は、浮上槽本体内の底部上に設置された円筒状の気液混合槽部を備え、
この気液混合槽部内に被処理液を供給するための配管と気泡含有水を加圧供給するための配管とが、気液混合槽部の内周壁に対する接線方向から気液混合槽部に接続された
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の液処理装置。
浮上槽の浮上槽本体は、円筒状に形成され、
この浮上槽本体の上部に、気液移送ポンプの吐出口に接続された配管が、浮上槽本体の内周壁に対する接線方向から接続された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の液処理装置。