JP6108644B1

JP6108644B1 - 上向流式沈降分離装置

Info

Publication number: JP6108644B1
Application number: JP2016007545A
Authority: JP
Inventors: 文啓馬場; 彰古川; 朋幸倉田
Original assignee: ワセダ技研株式会社
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2036-01-19
Also published as: JP2017127800A

Abstract

【課題】水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路１２を形成する傾斜流路ユニット１と、傾斜流路ユニット１の下方へ供給された被処理液の上澄み層から処理済み液を流出させるトラフ３とを備えた上向流式沈降分離装置において、キャリーオーバーを効果的に抑制することができ、しかもより低コストで製造できるようにする。【解決手段】傾斜流路ユニット１が、平面前後方向及び前後方向に対する左右方向にそれぞれ複数配置され、内部が傾斜流路１２を形成するスリーブ状の傾斜箱２で構成されており、トラフ３が、傾斜流路１２の上部に形成される上澄み層に流出口１０を介して接続された上向流式沈降分離装置とする。【選択図】図４

Description

本発明は、被処理液中の懸濁物を重力下で沈降分離する装置であって、水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路を形成する傾斜流路ユニットを用い、被処理液を、傾斜流路内を上昇させながら沈降分離を行う上向流式沈降分離装置に関する。

被処理液中の懸濁物（凝集物、フロック、汚泥等）を重力下で分離する沈降分離法は、経済的に有利で操作も簡便なことから、各種工業における固液分離、排水処理や上下水処理等に広く応用されている。その中で、沈降槽内に、複数の傾斜板又は傾斜管で構成した傾斜流路ユニットによって、水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路を形成し、沈降面積の増大（すなわち処理量の増大）を図った沈降分離装置も多く採用されている。

従来、傾斜板又は傾斜管で構成した傾斜流路ユニットを用いた上向流式沈降分離装置において、沈降槽の被処理液の流入側である前部から後部（前部の対向側）に向かって、傾斜板又は傾斜管の１ピッチ毎に、傾斜板又は傾斜管の上方に形成される上澄み層を阻流板で仕切り、１ピッチ毎に仕切った各上澄み層から処理済み液をトラフに流入させる構成とすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の装置は、例えば供給される被処理液の温度変化等により、傾斜流路ユニットの一部を集中的に被処理液が上昇して、十分な処理時間を経ないで流出してしまう、いわゆるキャリーオーバーを抑制しようとするものである。

特開昭６１−１３６４０７号公報

上記従来の上向流式沈降分離装置の場合、傾斜流路ユニットの前部を集中的に上昇した被処理液が、上澄み層を介して傾斜流路ユニットの後部を流下してしまう循環流によるキャリーオーバーの防止の点では効果を発揮する。

しかしながら、阻流板で仕切られた上澄み層は、前後方向に対する左右方向には一連であるので、傾斜流路ユニットの左右いずれか一端側を上昇した被処理液が、上澄み層を介して他端側を下降してしまう循環流の発生によるキャリーオーバーは十分抑制することができない。また、傾斜流路ユニットの側部と沈降槽の側壁との間には上澄み層に通じる隙間が存在するため、被処理液がこの隙間を上昇することによるキャリーオーバーも防止することができない。

一方、傾斜管で構成した傾斜流路ユニットを用いた場合は、傾斜管内での安定した沈降分離が期待できるものの、５０ｍｍ四方程度の大きさの傾斜管の集合体として傾斜流路ユニットを構成することから、コスト高になり、傾斜流路ユニットの重量も大きくなる問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、傾斜流路ユニットを用いた上向流式沈降分離装置において、キャリーオーバーを効果的に抑制することができ、しかもより低コストで製造できるようにすることを目的とする。

本発明は、上記目的のために、沈降槽内に、水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路を形成する傾斜流路ユニットと、沈降槽の前部から傾斜流路ユニットの下方へ供給された被処理液の上澄み層から処理済み液を流出させるトラフとを備えた上向流式沈降分離装置において、
傾斜流路ユニットが、平面前後方向及び前後方向に対する左右方向にそれぞれ複数配置され、内部が傾斜流路を形成するスリーブ状の傾斜箱で構成されており、トラフが、傾斜流路の上部に形成される上澄み層に流出口を介して接続されており、
傾斜箱及び傾斜流路が、左右方向に長い長方形の面を有する斜角柱状であり、トラフが、傾斜流路の左右方向一側のみに接続されており、
トラフが前後方向に長尺な樋状をなしている一方、傾斜箱の左右の一方のコーナー部のみが切り欠かれており、この切り欠き部にトラフが嵌め込まれて液密に固定されていると共に、トラフの側壁に流出口が形成されていることを特徴とする上向流式沈降分離装置を提供するものである。

また、本発明は、左右方向に相隣接する傾斜箱の切り欠き部が向き合わされていて、この向き合わされた切り欠き部に、当該相隣接する２つの傾斜箱に共通のトラフが嵌め込まれて液密に固定されていると共に、トラフの側壁に流出口が形成されていること、
傾斜箱は、それぞれ、前後方向の内面幅が５０〜１００ｍｍ、左右方向の内面長さが５００〜１０００ｍｍであること、
をその好ましい態様として含むものである。

本発明によれば、前後方向及び左右方向に複数ずつ設けられた傾斜箱内に傾斜流路が形成されており、しかもこの傾斜流路の上部に上澄み層が形成されるものとなっているので、上澄み層が前後方向と共に左右方向にも仕切られた状態となる。このため、前後方向の循環流だけでなく左右方向の循環流も抑制しやすく、キャリーオーバーの抑制がより確実となる。また、上澄み層は傾斜流路の上部に形成されるので、傾斜流路ユニットの側部と沈降槽の側壁との間の隙間は上澄み層から遮断されており、この隙間を上昇する被処理液によるキャリーオーバーも防止することができる。さらに、少なくとも傾斜箱の左右方向の長さは傾斜管に比して大きくすることができるので、傾斜管で傾斜流路ユニットを構成する場合の傾斜管の数に比して、傾斜箱の数を少なくすることができ、製造コスト及び重量を抑制することができる。

本発明の上向流式沈降分離装置の一例を示す断面図である。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明に用いる傾斜箱単体を示す斜視図である。傾斜箱集合体とトラフの組み合わせ状態の説明図である。傾斜箱集合体へのトラフの取り付け状態の説明図である。（ａ）はトラフが取り付けられた傾斜箱集合体の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’拡大断面図である。トラフを有する傾斜流路ユニットの一例を示す平面図である。トラフを有する傾斜流路ユニットの他の例を示す平面図である。

図１に示されるように、本発明に係る上向流式沈降分離装置は、沈降槽６内に、傾斜流路ユニット１を設けたものとなっている。

沈降槽６は、前部から被処理液が供給されるものとなっている。沈降槽６の前部の側壁は整流壁４となっており、この整流壁４に設けられた流入孔５から傾斜路ユニット１の下方へと被処理液が供給されるものとなっている。被処理液としては、上水道処理、下水道処理、産業排水処理、化学工業製造工程処理の対象となる固液混合懸濁液が挙げられる。

図１に示される例においては、傾斜流路ユニット１の下方には、整流板９が設けられており、被処理水はこの整流板９を通って傾斜流路ユニット１へと流れるようになっている。整流板９は、多孔シート又は多孔板で構成されており、これを設けることで、被処理液の上昇を均一化することができるが、これを省略して沈降汚泥の滞留防止を図ることもできる。

沈降槽６内には、傾斜流路ユニット１が、Ｈ形鋼等の支持梁８から吊り下げられて設置されている。傾斜流路ユニット１は、沈降槽６内に設けた架台（図示されていない）上に設置することもできるが、図示されるように吊り下げ式とすると、架台による被処理液の流れの乱れを防止できると共に、沈降汚泥の排出処理がしやすくなるので好ましい。

傾斜流路ユニット１は、沈降槽６内に、水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路１２を形成するもので、後で詳述するが、被処理水の供給側を前側、その対向側を後側とした時に、平面前後方向と、前後方向に対する左右方向に複数個ずつ配置された傾斜箱２の集合体として構成されている。傾斜箱２は、それぞれ水平面に対して前方に傾斜して設けられている。

傾斜箱２は、図２に示されるように、上下が開放されたスリーブ状をなし、内部が傾斜流路１２を形成している。傾斜箱２及びその内部空間である傾斜流路は、配列のしやすさ及び沈降面積の確保のしやすさの点から、中心軸に直交する断面形状が左右方向に長い長方形であることが好ましい。このような断面長方形の傾斜箱２は、前後方向の内面幅Ｗが通常の傾斜板の間隔と同程度で、左右方向の内面長さＸは左右方向の循環流を抑制しやすい長さとすることが好ましい。具体的には、内面幅Ｗは５０ｍｍ〜１００ｍｍ、内面長さＸは５００ｍｍ〜１０００ｍｍであることが好ましい。傾斜箱２の傾斜長さＹは、処理速度、被処理液の種類等に応じて選択できるが、傾斜流路１２内に上澄み層が形成される長さに設定されている。傾斜長さＹは、長すぎても短すぎても処理効率が悪くなることから、通常、５００ｍｍ〜２０００ｍｍとすることが好ましい。

傾斜流路ユニット１の上部には、傾斜流路１２の上部に形成される上澄み層から処理済み液を流出させるためのトラフ３が取り付けられている。トラフ３は前後方向に長尺な樋状をなしており、傾斜流路１２の上部に形成される上澄み層に、後述する流出口１０を介して接続されている。トラフ３は、上澄み層からトラフ３内に流出する処理済み液を、沈降槽６の後部に設けられた溢出口７から放出させるものとなっている。

傾斜箱２及びトラフ３は、例えば硬質塩化ビニル等の合成樹脂を用いた押し出し成形等により容易に製造することができる。

トラフ３は、傾斜流路１２の左右両側に接続することもできる。しかし、処理済み液は流れやすい側のトラフに集中的に流れる傾向があり、両側に接続しても均等に機能させにくいことから、設置するトラフ３の本数を抑制するために、傾斜流路１２の左右いずれか片側のみに接続することが好ましい。

本例の傾斜箱２は、その上部の左右いずれか一方のコーナー部が鉤型に切り欠かれ、切り欠き部１１となっている。傾斜箱２としては、図２（ａ），（ｂ）に示されるように、傾斜方向、つまり前方に向かって左側の上部コーナー部が切欠部１１となったものと、傾斜方向に向かって右側の上部コーナー部が切欠部となったものが用いられている。

図３に示されるように、左右２列で前後方向に多数配置した傾斜箱２の集合体を１ブロックとして説明すると、１ブロック中で左右方向に相隣接する傾斜箱２は、その切り欠き部１１が向き合わされている。そして、図４及び図５に示されるように、この向き合わされた切り欠き部１１に、当該相隣接する２つの傾斜箱２に共通の１本のトラフ３が嵌め込まれて固定されている。トラフ３の固定は、隣接する傾斜流路１２内の液体の相互の流入を抑制できるよう、液密に行うことが好ましい。また、トラフ３の両側壁には流出口１０が形成されている。流出口１０は、左右２列で前後方向に並べられた各傾斜箱２の内部空間である傾斜流路１２の上部に形成される上澄み層に対応する位置に設けられている。つまり、上記のような１ブロックの傾斜箱２の集合体と、トラフ３の取り付け形態とすると、図４に示されるように、傾斜箱２を左右２列で前後方向に多数並べた傾斜流路ユニット１の左右方向中央にトラフ３が取り付けられ、左右の傾斜箱２内の傾斜流路１２の上澄み層を形成する液体が、処理済み液として流出口１０から１本のトラフ３へと流出し、図１に示される溢出口７へと送られるようにすることができる。

流出口１０は、前後方向に形成された総ての傾斜流路１２について、同じ大きさ、同じ個数で形成することもできる。しかし、各傾斜流路１２を上昇する被処理液の流量の均一化を図るために、前方から後方に向かって、各傾斜流路１２に開口する流出口１０の開口面積を順次大きくすることが好ましい。開口面積の調整は、下記傾斜流路１２に対して設ける流出口１０の大きさ又は数で行うことができる。

各傾斜箱２は、相互に接合されて傾斜流路ユニット１を構成している。傾斜箱２相互の接合は、ビス等を用いて機械的に行うこともできるが、接着剤で行うことが容易である。また、トラフ３の接合も、機械的に行うこともできるが、接着剤で行うのが容易である。

本発明の上向流式沈降分離装置においては、上記１ブロックの傾斜箱２の集合体の傾斜流路ユニット１にトラフ３を取り付けた図６の状態を１単位として、これを左右方向に１単位又は複数単位並べて用いることができる。この場合、左右方向に傾斜箱２が偶数個並んだ装置となる。

また、図７に示されるように、左右方向は１列で、前後方向に多数配置した傾斜箱２の集合体を１ブロックとし、その上部の片側に、これまで説明したトラフ３の半分の幅のトラフ３’を接続したものを１単位として用いることもできる。図７に示される傾斜箱２は、図２（ａ）に示されるもので、これが前後方向に多数並べられ、傾斜方向に向かって左側に設けられている切り欠き部１１にトラフ３’が嵌め込まれて固定されている。トラフ３’の取り付け状態は、既に説明したトラフ３の取り付け状態と同様である。トラフ３’は、幅が１／２である点と、流出口１０（図３〜図５参照）が傾斜流路１２側の側壁のみに設けられている点を除いて、既に説明したトラフ３と同様である。傾斜箱２として図２（ｂ）に示されるものを用いた場合、傾斜方向に向かって右側にトラフ３’が位置することになる。上記１ブロックの傾斜箱２の集合体の傾斜流路ユニット１にトラフ３’を取り付けた図７の状態を１単位として、これを図６の１単位又は複数単位と組み合わせて左右に並べると、左右方向に傾斜箱２が奇数個並んだ装置となる。図７に示される１単位のみを左右方向に並べて用いることもできるが、使用するトラフ３’の本数が多くなることから、図６に示される１単位と組み合わせて用いることが好ましい。

本発明に係る上向流式沈降分離装置は、傾斜流路ユニット１の下方に供給された被処理液が各傾斜流路１２を上昇していく間に懸濁物が沈降分離されて、各傾斜流路１２の上部にはそれぞれ上澄み層が形成される。各上澄み層にはトラフ３（３’）が流出口１０を介して接続されていることから、上澄み層を形成する液体は処理済み液として流出口１０からトラフ３（３’）へ流出し、溢出口７から放出されることになる。本発明によれば、各傾斜箱２の内部空間である傾斜流路１２の上部に上澄み層が形成されるので、上澄み層が前後方向と共に左右方向にも仕切られた状態となる。このため、前後方向の循環流だけでなく左右方向の循環流も抑制しやすく、キャリーオーバーによる処理効果の低下を抑制することができる。また、上澄み層は、傾斜流路ユニット１の側部と沈降槽６の側壁との間の隙間からも遮断されており、この隙間を上昇する被処理液による処理効果の低下も防止することができる。さらに、少なくとも傾斜箱２の左右方向の長さは傾斜管に比して大きくすることができるので、傾斜管で傾斜流路ユニット１を構成する場合の傾斜管の数に比して、傾斜箱２の数を少なくすることができ、製造コスト及び重量を抑制することができる。

１：傾斜流路ユニット、２：傾斜箱、３、３’：取水トラフ、４：整流壁、５：流入孔、６：沈降槽、７：溢出口、８：支持梁、９：整流板、１０：流出口、１１：切り欠き部、１２：傾斜流路

Claims

沈降槽内に、水平面に対して傾斜した複数の傾斜流路を形成する傾斜流路ユニットと、沈降槽の前部から傾斜流路ユニットの下方へ供給された被処理液の上澄み層から処理済み液を流出させるトラフとを備えた上向流式沈降分離装置において、
傾斜流路ユニットが、平面前後方向及び前後方向に対する左右方向にそれぞれ複数配置され、内部が傾斜流路を形成するスリーブ状の傾斜箱で構成されており、トラフが、傾斜流路の上部に形成される上澄み層に流出口を介して接続されており、
傾斜箱及び傾斜流路が、左右方向に長い長方形の面を有する斜角柱状であり、トラフが、傾斜流路の左右方向一側のみに接続されており、
トラフが前後方向に長尺な樋状をなしている一方、傾斜箱の左右の一方のコーナー部のみが切り欠かれており、この切り欠き部にトラフが嵌め込まれて液密に固定されていると共に、トラフの側壁に流出口が形成されていることを特徴とする上向流式沈降分離装置。
左右方向に相隣接する傾斜箱の切り欠き部が向き合わされていて、この向き合わされた切り欠き部に、当該相隣接する２つの傾斜箱に共通のトラフが嵌め込まれて固定されていると共に、トラフの側壁に流出口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の上向流式沈降分離装置。
傾斜箱は、それぞれ、前後方向の内面幅が５０〜１００ｍｍ、左右方向の内面長が５００〜１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の上向流式沈降分離装置。