JP6542440B1 - Fine solid separation device - Google Patents
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Abstract
【課題】シンプルな構造でありながら浄化レベルの高い処理水を排出できる微細固形物分離装置を提供する。
【解決手段】外部から処理タンク2内に汚水Wを導入する汚水導入管3と、汚水導入管3と処理タンク2内で連通する上下開口の汚水案内管5と、汚水案内管5の上方に所定の間隙で配設され汚水案内管5の上開口部から流出した汚水Wを整流する整流部8と、整流部8の上方に所定の間隙で配設され浮上した汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパー13と、汚泥ワイパー13でかき集められた微細固形物を収容して処理タンク2外へ排出する汚泥シューター23と、処理タンク2内から浄化した液体Sを排出する排出管32と、汚水Wに気泡を混入するために汚水導入管3に連設したエアーポンプ49と、で構成した、ことを特徴とする。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a fine solid separation device capable of discharging treated water having a high purification level while having a simple structure.
SOLUTION: A dirty water introduction pipe 3 for introducing dirty water W into the treatment tank 2 from the outside, a dirty water guide pipe 5 of upper and lower openings communicated with the dirty water introduction pipe 3 in the treatment tank 2, and above the dirty water guide pipe 5. A straightening unit 8 disposed at a predetermined gap and straightening the dirty water W flowing out from the upper opening of the dirty water guide pipe 5 and a fine solid of the dirty water disposed at the predetermined gap above the straightening unit 8 The sludge wiper 13, a sludge shooter 23 for containing fine solid matter collected by the sludge wiper 13 and discharging it out of the processing tank 2, a discharge pipe 32 for discharging the liquid S purified from the inside of the processing tank 2, dirty water W , And an air pump 49 connected to the dirty water introduction pipe 3 in order to mix air bubbles into the air pump.
[Selected figure] Figure 1
Description
この発明は、汚水を固形物と液体に分離する処理タンクからなる微細固形物分離装置に関する。 The present invention relates to a fine solids separation device comprising a treatment tank for separating waste water into solids and liquid.
従来、豚舎等の家畜により排出される糞尿等は、薬品を用いた簡易的な重力沈殿槽により固形物と液体に分離し、その後、曝気槽により汚水中の有機物を微生物により分解し消毒して河川等へ放流したり、再度別途の沈殿槽にて固形物と液体に分離して消毒した後に上澄液を河川等へ放流し、固形物は脱水機により完全な固形物の産業廃棄物として処理したり、汚染レベルにより肥料等として利用されている。 Conventionally, manure and urine excreted by livestock such as piggery are separated into solid and liquid by a simple gravity settling tank using chemicals, and then the organic matter in sewage is decomposed and disinfected by microorganisms by an aeration tank. After being discharged into rivers etc. or separated into solid and liquid in separate sedimentation tank and disinfected again, the supernatant liquid is discharged into rivers etc. Solids are dewatered as complete solid industrial waste Depending on the level of contamination, it is used as fertilizer.
しかしながら、大量に薬品を使用するなどしても浄化された液体中には薬品に反応することのない微細固形物が多数混入していたり、薬品が残存するなどして河川等への放流や肥料としての固形物の成分に問題を有していた。 However, even if a large amount of chemical is used, the purified liquid contains many fine solid substances that do not react to the chemical, or the chemical remains, resulting in discharge to rivers and the like, and fertilizer Had problems with the composition of the solid as.
また、従来の方法では重力沈殿槽を複数使用したり、曝気槽による微生物の生育のための好気的な条件を維持管理しなければならず、装置を設置するための広大な土地や装置の費用、運用費の面で問題を有していた。 In addition, in the conventional method, it is necessary to use a plurality of gravity sedimentation tanks and maintain aerobic conditions for the growth of microorganisms by the aeration tank, and it is necessary to use a large land or equipment for installing the equipment. There was a problem in terms of expenses and operating expenses.
このような状況において、例えば、特許文献1に係る糞尿浄化装置では、汚水中の大型の固形物を貯留槽で分離した後、抽出された液状物を沈殿分離させると共にオゾン供給手段で発生させたオゾンの気泡に固形物を付着させ浮上分離させ、更に、固形物をイオン交換フィルタの表面に付着させて分離し、しかも、固形物をプレフィルタと逆浸透濾過手段によって濾過分離することで1つの糞尿浄化装置で浄化レベルの高い処理水を排出することができるものとして開示されている。 In such a situation, for example, in the feces and urine purification apparatus according to Patent Document 1, after separating a large solid substance in sewage in a storage tank, the separated liquid substance is separated by precipitation and generated by an ozone supply means Solid matter is attached to bubbles of ozone and floated and separated, solid matter is adhered to the surface of ion exchange filter and separated, and solid matter is filtered and separated by prefilter and reverse osmosis filtration means. It is disclosed as what can be processed water with a high purification level by a manure purification apparatus.
しかしながら、特許文献1に係る糞尿浄化装置は、1つの糞尿浄化装置で浄化レベルの高い処理水を排出できる点では優れているが、オゾン供給手段やイオン交換フィルタ、プレフィルタ等と言った消耗品や副資材の点数が多く、大型となり装置も複雑となって結果として高価な装置となってしまい、依然として運用費を廉価に抑えることには限界があった。 However, although the feces and urine purification apparatus according to Patent Document 1 is excellent in that treated water having a high purification level can be discharged by one manure and urine purification apparatus, consumables such as ozone supply means, ion exchange filters, prefilters, etc. In addition, the number of auxiliary materials is large, the size is large, and the apparatus is complicated. As a result, the apparatus becomes an expensive apparatus, and there is a limit to keep the operation cost inexpensive.
本願の発明者は、汚水中に薬品と反応することのない微細固形物が多数存在することに着目し、沈殿分離と共に気泡を付着させた微細固形物を気泡から分離されることなく水面まで浮上させて回収することで薬品を使用することなく簡易な装置で浄化レベルの高い処理水を排出できることを見出した。 The inventor of the present application has noted that there are many fine solid substances which do not react with chemicals in the sewage, and the fine solid substances to which bubbles are attached as well as precipitation and separation float to the water surface without being separated from the bubbles. It has been found that treated water having a high purification level can be discharged with a simple device without using chemicals by letting it be collected.
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、シンプルな構造でありながら浄化レベルの高い処理水を排出できる微細固形物分離装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a fine solid separation device capable of discharging treated water having a high purification level while having a simple structure.
以上のような目的を達成するために、本発明は以下のようなものを提供する。 In order to achieve the above objects, the present invention provides the following.
請求項1に係る発明では、汚水を固形物と液体に分離する処理タンクかならる浄化装置であって、外部から処理タンク内に汚水を導入する汚水導入管と、前記汚水導入管と前記処理タンク内で連通する上下開口の汚水案内管と、前記汚水案内管の上方に所定の間隙で配設され前記汚水案内管の上開口部から流出した前記汚水を整流する整流部と、前記整流部の上方に所定の間隙で配設され浮上した前記汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパーと、前記汚泥ワイパーでかき集められた前記微細固形物を収容して前記処理タンク外へ排出する汚泥シューターと、前記処理タンク内から浄化した液体を排出する排出管と、前記排出管と連通し前記処理タンクの液面の高さを微調整する水位調整部を有する水位調整容器と、前記汚水に気泡を混入するために前記処理タンク外において前記汚水導入管に連設したマイクロバブル発生装置と、で構成し、前記汚水導入管は、前記汚水案内管の内部に貫通して前記汚水案内管の前記内部において開口端が鉛直上方となるよう真上に湾曲して屈曲し、前記汚水案内管は、上端に上方に拡開した鍔を形成し、前記汚泥ワイパーは、前記処理タンクの鉛直中心軸を起点として水平方向に回動すると共に、前記整流部は、前記汚泥ワイパーの下方において同軸に連設し、前記整流部は、円錐状の整流下面と円柱状の整流側面からなる下端先鋭のコマ型に形成し、前記水位調整部は、前記排出管の上端部を前記水位調整容器の底部から突出するよう形成し、突出した部位の周側面を螺刻して円筒状の雄ネジ管とし、これに内側面を螺刻した円筒状の雌ネジ管を螺合可能に構成したことを特徴とする微細固形物分離装置を提供せんとする。
In the invention according to claim 1, the purification device comprises a treatment tank for separating the sewage into solid and liquid, and the sewage introduction pipe for introducing the sewage into the treatment tank from the outside, the sewage introduction pipe, and the treatment Upper and lower sewage guide pipes communicating within the tank, a straightening unit disposed at a predetermined gap above the dirty water guide pipe and straightening the dirty water flowing out from the upper opening of the dirty water guide pipe, and the straightening unit A sludge wiper which is disposed above the surface of the waste water so as to scrape the fine solid matter of the dirty water which is floated above the predetermined gap, and a sludge shooter which contains the fine solid matter scraped by the sludge wiper and discharges it out of the treatment tank; contamination and discharge pipe, and the water level adjusting container having a level adjusting unit for finely adjusting the height of the liquid surface of the treatment tank communicating with said discharge pipe, a bubble in the sewerage for discharging clarified liquid from the processing tank A microbubble generating apparatus and continuously to the wastewater feed pipe in the treatment tank outside in order, in constructed, the wastewater inlet tube, in the interior of the sewerage guide tube through the inside of the sewerage guide tube Curved and bent right up so that the open end is vertically upward, the dirty water guide pipe forms a weir that spreads upward at the upper end, and the sludge wiper starts from the vertical central axis of the processing tank While rotating in the horizontal direction, the flow straightening unit is coaxially connected below the sludge wiper, and the flow straightening unit is formed into a sharpened lower end pointed by a conical flow straight lower surface and a cylindrical flow straight side. The water level adjusting portion is formed such that the upper end portion of the discharge pipe protrudes from the bottom portion of the water level adjusting container, and the peripheral side surface of the protruding portion is screwed to form a cylindrical male screw pipe. Cylindrical female thread screwed on the side Providing cents to fine solids separation device, characterized in that to constitute a tube to be screwed.
請求項2に係る発明では、前記処理タンクの底部には、沈殿した汚泥を前記処理タンク外に排出する沈殿物排出管を備え、前記沈殿物排出管は、前記処理タンクの底部近傍から水平方向に伸延して上方に立設した前記沈殿物排出管の中途部に空気を送り込む空気導入管を連通連接したことを特徴とする請求項1に記載の微細固形物分離装置を提供せんとする。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、前記整流部は、前記整流側面の中途部に前記整流側面を囲繞する円環状の気泡破壊部を形成したことを特徴とする請求項2に記載の微細固形物分離装置を提供せんとする。
In the invention according to claim 3 , the fine solid separated matter according to
請求項1記載の発明によれば、外部から処理タンク内に汚水を導入する汚水導入管と、汚水導入管と処理タンク内で連通する上下開口の汚水案内管と、汚水案内管の上方に所定の間隙で配設され汚水案内管の上開口部から流出した汚水を整流する整流部と、整流部の上方に所定の間隙で配設され浮上した汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパーと、汚泥ワイパーでかき集められた微細固形物を収容して処理タンク外へ排出する汚泥シューターと、処理タンク内から浄化した液体を排出する排出管と、排出管と連通し処理タンクの液面の高さを微調整する水位調整部を有する水位調整容器と、汚水に気泡を混入するために処理タンク外において汚水導入管に連設したマイクロバブル発生装置と、で構成し、汚水導入管は、汚水案内管の内部に貫通して汚水案内管の内部において開口端が鉛直上方となるよう真上に湾曲して屈曲し、汚水案内管は、上端に上方に拡開した鍔を形成し、汚泥ワイパーは、処理タンクの鉛直中心軸を起点として水平方向に回動すると共に、整流部は、汚泥ワイパーの下方において同軸に連設し、整流部は、円錐状の整流下面と円柱状の整流側面からなる下端先鋭のコマ型に形成し、水位調整部は、排出管の上端部を水位調整容器の底部から突出するよう形成し、突出した部位の周側面を螺刻して円筒状の雄ネジ管とし、これに内側面を螺刻した円筒状の雌ネジ管を螺合可能に構成したことより、浮力のない固形物は汚水案内管の下開口部から処理タンクの下方へと沈殿し、気泡が付着した微細固形物は浮力によって汚水案内管の上開口部から流出しつつ上方の整流部によって微細固形物から気泡が分離することなく液面に浮上させることができるので微細固形物からなる汚泥を汚泥ワイパーにより効率よく回収でき、排出管を通して浄化レベルの高い処理水を取り出すことが可能となり、また、整流部は、円錐状の整流下面と円柱状の整流側面からなる下端先鋭のコマ型に形成したことより、汚水案内管の上開口部から流出した気泡が付着した微細固形物をまんべんなく放射状に整流させ液面に浮上させることができるので、微細固形物からの気泡の分離を安定的に防止することができる。また、汚水導入管は、汚水案内管の内部に貫通して汚水案内管の内部において開口端が鉛直上方となるよう真上に屈曲したことより、汚水中の浮力を有さない固形物は汚水案内管に沿って下降し、浮力を有する固形物や気泡が付着した微細固形物は汚水案内管に沿って上昇させることができ、また、汚水案内管は、上端に上方に拡開した鍔を形成したことより、汚水案内管の上開口部から流出した気泡が付着した微細固形物を上方の整流部に向けてまんべんなく確実に流出させることができるので、微細固形物からの気泡の分離を更に安定的に防止することができる。また、汚泥ワイパーは、処理タンクの鉛直中心軸を起点として水平方向に回動すると共に、整流部は、汚泥ワイパーの下方において同軸に連設したことより、汚泥ワイパーの回動を阻害することなく整流部を処理タンクの上部に垂設でき、しかも、整流部を鉛直中心軸に水平断面視同心円形状とすれば、たとえ整流部が汚泥ワイパーと同軸で回動しても整流部により処理タンク内の汚水を掻き乱すことなく整流作用を発揮させることができる。更に、マイクロバブル発生装置により、ほとんどすべての微細固形物に極小の気泡を付着させることができるので、浄化レベルの極めて高い処理水を取り出すことが可能となる。また、水位調整部の雄ネジ管に対する雌ネジ管の位置を上下することで水位調整容器内の水位、すなわち、処理タンクの液面高さを容易に微調整することができる。
According to the invention of claim 1, the sewage introduction pipe for introducing the sewage into the treatment tank from the outside, the sewage guide pipe of the upper and lower opening communicating with the sewage introduction pipe and the treatment tank, and the predetermined position above the sewage guide pipe A straightening unit disposed in the gap between the upper and the lower openings of the dirty water guide pipe, a sludge wiper disposed in a predetermined gap above the straightening unit, and collecting fine solids of the raised sewage; A sludge shooter that contains fine solids collected by the wiper and discharges it out of the treatment tank, a discharge pipe that discharges the purified liquid from the inside of the treatment tank, and the height of the liquid surface of the treatment tank in communication with the discharge pipe. It consists of a water level adjustment container that has a water level adjustment part that fine-tunes, and a micro bubble generator connected to the sewage introduction pipe outside the treatment tank to mix air bubbles into the sewage. Inside Inside the dirty water guide pipe, it bends and bends right up so that the open end is vertically upward inside the dirty water guide pipe, the dirty water guide pipe forms a weir that spreads upward at the upper end, and the sludge wiper While rotating in the horizontal direction starting from the vertical central axis, the straightening unit is coaxially connected below the sludge wiper, and the straightening unit is a sharpened lower end consisting of a conical straightening lower surface and a cylindrical straightening side The water level adjustment part is formed into a mold, the upper end of the discharge pipe is formed to project from the bottom of the water level adjustment container, and the peripheral side surface of the protruding part is screwed to form a cylindrical male screw pipe. Since the cylindrical female screw tube whose side is screwed is configured to be able to be screwed, solid material without buoyancy precipitates from the lower opening of the sewage guiding tube to the lower side of the treatment tank, and the fine particles with bubbles attached Solid matter flows out from the upper opening of the sewage guide tube by buoyancy Since it can be floated on the liquid surface without separating air bubbles from the fine solid by the straightening unit, sludge consisting of fine solid can be efficiently recovered by the sludge wiper, and treated water with high purification level is taken out through the discharge pipe In addition, since the straightening portion is formed in a sharpened lower end having a conical straightening lower surface and a cylindrical straightening side, it is possible to fine the air flowed out from the upper opening of the dirty water guide pipe Since the solid matter can be uniformly and radially rectified to float on the liquid surface, separation of air bubbles from the fine solid matter can be stably prevented. In addition, since the sewage introduction pipe penetrates into the inside of the sewage guide pipe and is bent upward so that the open end is vertically upward inside the sewage guide pipe, solid substances that do not have the buoyancy of the sewage become sewage. It is possible to move downward along the guide tube, and float solid solids and air bubbles attached fine solid matter can rise along the dirty water guide tube, and the dirty water guide tube also spreads the weir spread upward at the upper end. Since the fine solid matter which the bubbles which flowed out from the upper opening of the dirty water guide pipe can be made to flow out uniformly toward the upper straightening part reliably from having formed, separation of the bubble from the fine solid matter is further achieved. It can be prevented stably. Further, the sludge wiper rotates in the horizontal direction starting from the vertical central axis of the processing tank, and the rectifying unit is coaxially provided below the sludge wiper, without disturbing the rotation of the sludge wiper. If the flow straightening unit can be provided above the processing tank and the flow straightening unit has a concentric shape with a vertical central axis in horizontal cross sectional view, even if the flow straightening unit rotates coaxially with the sludge wiper, the flow straightening unit The rectification action can be exhibited without disturbing the waste water of the Furthermore, since the microbubble generating device makes it possible to attach minimal air bubbles to almost all the fine solid substances, it is possible to take out treated water having a very high purification level. Further, the water level in the water level adjusting container, that is, the liquid level height of the processing tank can be easily finely adjusted by moving the position of the female screw pipe relative to the male screw pipe of the water level adjusting portion.
請求項2記載の発明によれば、処理タンクの底部には、沈殿した汚泥を処理タンク外に排出する沈殿物排出管を備え、沈殿物排出管は、処理タンクの底部近傍から水平方向に伸延して上方に立設した沈殿物排出管の中途部に空気を送り込む空気導入管を連通連接したことより、沈殿物排出管の内部に充填した汚泥を空気の浮力によって上方へと移動させて外部へ排出することができる。
According to the invention of
請求項3記載の発明によれば、整流部は、整流側面の中途部に整流側面を囲繞する円環状の気泡破壊部を形成したことより、液面に影響を及ぼす程度の大きな気泡を気泡破壊部に衝突させて破壊することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the straightening unit forms an annular bubble breaking portion surrounding the straight side surface at the middle portion of the straight side surface, it can break large bubbles that affect the liquid level. It can be destroyed by colliding with a part .
本発明に係る微細固形物分離装置の要旨は、汚水を固形物と液体に分離する処理タンクかならる浄化装置であって、外部から処理タンク内に汚水を導入する汚水導入管と、汚水導入管と処理タンク内で連通する上下開口の汚水案内管と、汚水案内管の上方に所定の間隙で配設され汚水案内管の上開口部から流出した汚水を整流する整流部と、整流部の上方に所定の間隙で配設され浮上した汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパーと、汚泥ワイパーでかき集められた微細固形物を収容して処理タンク外へ排出する汚泥シューターと、処理タンク内から浄化した液体を排出する排出管と、汚水に気泡を混入するために汚水導入管に連設したエアーポンプと、で構成したことを特徴とする。すなわち、シンプルな構造でありながら浄化レベルの高い処理水を排出できる微細固形物分離装置の提供を図ろうとするものである。 The gist of the fine solid matter separation device according to the present invention is a purification device consisting of a treatment tank for separating sewage into solid and liquid, and a sewage introduction pipe for introducing sewage into the treatment tank from the outside, and sewage introduction Pipes and communicating pipes in the treatment tank; a straightening unit disposed at a predetermined gap above the dirty water guide pipes and rectifying the dirty water flowing out from the upper opening of the dirty water guide pipes; A sludge wiper which is disposed at a predetermined gap above and picks up the fine solid matter of surfaced sludge which has floated up, a sludge shooter which contains the fine solid matter scraped by the sludge wiper and discharges it out of the treatment tank, and purification from within the treatment tank It is characterized in that it comprises an exhaust pipe for discharging the liquid and an air pump connected to the sewage introduction pipe in order to mix air bubbles into the sewage. That is, it is an object of the present invention to provide a fine solid separation device capable of discharging treated water having a high purification level while having a simple structure.
以下、本発明に係る微細固形物分離装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。また、本説明中において左右同一又は左右対称の構造や部品については、原則として同一の符号を付し、左右何れか一方のみを説明して、他方については説明を適宜省略する。 Hereinafter, an embodiment of a fine solid separation device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Further, in the present description, the same symbols are attached in principle to the structures or parts which are the same in left and right or in left and right symmetry, and only one of the left and right is explained, and the explanation is omitted suitably for the other.
本発明の実施形態に係る微細固形物分離装置1は、図1、図2、図3(a)に示すように、外部から処理タンク2内に汚水Wを導入する汚水導入管3と、汚水導入管3と処理タンク2内で連通する上下開口の汚水案内管5と、汚水案内管5の上方に所定の間隙で配設され汚水案内管5の上開口部から流出した汚水Wを整流する整流部8と、整流部8の上方に所定の間隙で配設され浮上した汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパー13と、汚泥ワイパー13でかき集められた微細固形物を収容して処理タンク2外へ排出する汚泥シューター23と、処理タンク2内から浄化した液体(処理水)Sを排出する排出管32と、汚水Wに気泡を混入するために汚水導入管3に連設したエアーポンプ49と、で構成している。
The fine solid matter separation device 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 (a), is a sewage introduction pipe 3 for introducing sewage W into the
また、整流部8は、下端先鋭の円錐状に形成し、汚水案内管5は、上端において上方に拡開した鍔6を形成している。
Further, the
更に、汚泥ワイパー13は、処理タンク2の鉛直中心軸Gを起点として水平方向に回動すると共に、整流部8は、汚泥ワイパー13の下方において同軸に連設している。
Furthermore, the
このように構成することで、浮力のない固形物は汚水案内管5の下開口部から処理タンク2の下方へと沈殿し、気泡が付着した微細固形物は浮力によって汚水案内管5の上開口部から流出し、気泡が付着した微細固形物が気泡と分離することなくまんべんなく放射状に整流され液面Hに浮上させることができ、微細固形物等からなる汚泥を汚泥ワイパー13により回収することで排出管32を通して浄化レベルの高い処理水Sを取り出すことが可能となる。
By configuring in this way, solid material without buoyancy precipitates from the lower opening of the
このような微細固形物分離装置1は、汚水レベルが高い場合、例えば、図4に示すように、豚舎からの糞尿等を固形物と液状物に分離する簡易的な重力沈殿槽の後段に配置し、微細固形物分離装置1の後段に曝気槽を配置し、曝気槽の後段に最終の簡易的な重力沈殿槽を設置して河川等へ放出させるたりするものである。 Such a fine solid separation device 1 is disposed at the latter stage of a simple gravity sedimentation tank that separates manure and the like from a piggery into solid and liquid as shown in FIG. 4, for example, when the sewage level is high. Then, an aeration tank is disposed downstream of the fine solid separation device 1, and a final simple gravity settling tank is disposed downstream of the aeration tank to be discharged to a river or the like.
また、簡易的な重力沈殿槽や微細固形物分離装置1、最終の簡易的な重力沈殿槽等から排出される汚泥は脱水機に投入され、固形物となった状態で肥料等へと活用される。 In addition, the sludge discharged from the simple gravity settling tank, the fine solid separation device 1, the final simple gravity settling tank, etc. is input to the dehydrator and is used as fertilizer in the solid state. Ru.
なお、本実施形態に係る微細固形物分離装置1は、上述の構成に限定されるものではなく、汚水レベルや外部環境等により如何なる構成であってもよく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。 In addition, the fine solid matter separation device 1 according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and may have any configuration depending on the level of the sewage, the external environment, etc. It is possible to change and change
また、本実施形態の微細固形物分離装置1では、エアーポンプ49として後述するマイクロバブル発生装置49aを用いることで微細固形物の約90%を除去できるため薬品を使用する必要がなく、従って、曝気槽における微生物の管理も容易となり、更に、最終の重力沈殿槽で無害化する手間を省くことができるため、消耗品や副資材にかかる費用が抑えられ、更に、運用費を廉価に抑えることが可能となる。
Further, in the fine solid matter separation device 1 of the present embodiment, about 90% of the fine solid matter can be removed by using a
しかも、回収された固形物(微細固形物を含む)にも、薬品が含まれないため、脱水機により完全な固形物とした後、安全な肥料等として利用することができる。 In addition, since the collected solid (including fine solid) also contains no medicine, it can be used as a safe fertilizer after it is completely solidified by a dehydrator.
次に、本実施形態に係る微細固形物分離装置1の各部の構成について、図面を用いて具体的に詳述する。 Next, the configuration of each part of the fine solid matter separation device 1 according to the present embodiment will be specifically described in detail using the drawings.
まず、図1に示すように、微細固形物分離装置1の本体を構成する処理タンク2は、下半部を下端先鋭の円錐状に形成し、上半部を上部開口の円筒状に形成した大型容器として形成している。
First, as shown in FIG. 1, in the
また、処理タンク2の下半部の中途部には汚水導入管3が配設され、処理タンク2の外部においてエアーポンプ49を連設し、エアーポンプ49には原水として浄水Jが導入され、汚水Wと共に気泡を混入した原水が混合されるよう構成し、循環水ではなく清浄な浄水Jを導入することで浄化能力の向上を図っている。
In the middle of the lower half of the
なお、本実施形態では循環水ではなく清浄な浄水Jを導入しているが、循環水の導入を排除するものでないことは言うまでもない。 In addition, in this embodiment, although not the circulating water but the clean purified water J is introduced, it is needless to say that the introduction of the circulating water is not excluded.
また、本実施形態ではエアーポンプ49として数μm〜約50μmの極小の気泡を発生させることができるマイクロバブル発生装置49a(株式会社ニクニ製:MBG25N15PE−1BH)を用いている。
Further, in the present embodiment, as the
また、汚水導入管3は処理タンク2の内部に水平に引き込まれ、処理タンク2の鉛直中心軸Gに軸心を有する汚水案内管5の側壁の中途部において水密に貫通しており、汚水案内管5の内部において開口端が鉛直上方となるよう真上に屈曲し、汚水中の浮力を有さない固形物は汚水案内管5に沿って下降し、浮力を有する固形物や気泡が付着した微細固形物は汚水案内管5に沿って上昇する。
In addition, the dirty water introduction pipe 3 is drawn horizontally into the inside of the
汚水案内管5は、上下開口の円筒状に形成し、上端部周縁を外側に折曲して上方に拡開させることで図3(a)に示すように、平面視円環状の鍔6を形成しており、下降する固形物は汚水案内管5の下開口部から処理タンク2の底部へと沈殿し、上昇する微細固形物等は上開口部から流出する。
The dirty
また、汚水案内管5の上方には所定の間隙で下端先鋭の円錐状に形成したコマ型(図3(a)参照)の整流部8を配設しており、具体的には円錐状の整流下面9と円柱状の整流側面10とを備え、汚水案内管5と同様に処理タンク2の鉛直中心軸Gが軸心となるよう配設しており、上端面の中心部には後述するモータ17のモータ軸18を連接している。
Further, above the dirty
なお、汚水案内管5の上開口部から流出する汚水Wを安定的に整流して浮上させるには、鍔6の外径が整流部8の外径と同一であるか小径であることが望ましい。
In addition, in order to stably rectify and float the sewage W flowing out from the upper opening of the
また、鍔6の傾斜角度と整流下面9の傾斜角度は略5°〜略45°の範囲で同一に形成し、特に35°±10°の傾斜角度とすることで整流効果を顕著に現出させることができ、鍔6の傾斜角度と整流下面9の傾斜角度との誤差は±3°以内が望ましい。
Further, the inclination angle of the
なお、本実施形態では鍔6と整流下面9との間隙を略30mmとして構成しているが、この間隙は処理タンク2の大きさや汚水Wの種類、外部環境等によって適宜最適な条件とすることができる。
In the present embodiment, the gap between the
また、図3(b)に示すように、整流部8の中途部には整流側面10を囲繞する円環状の気泡破壊部11を形成することもでき、液面Hに影響を及ぼす程度の大きな気泡を気泡破壊部11に衝突させて破壊する役割を果たす。
Further, as shown in FIG. 3B, an annular bubble destruction portion 11 surrounding the
また、図1、図2に示すように、整流部8の上端面に連接するモータ軸18の中途部には、ステー14とブレード15からなる水平方向に回動する汚泥ワイパー13を突設し、モータ17を制御することで汚泥ワイパー13がモータ軸18、すなわち鉛直中心軸Gを軸心として液面H近傍の汚泥をかき集めることができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a horizontally rotating
具体的には、ステー14は水平片と垂直片からなる断面視逆L字状で、処理タンク2の円筒状の上半部の内壁に接触しない程度、すなわち、上半部の半径よりも若干だけ短尺に形成すると共に、ブレード15は弾性部材で形成し、整流部8の整流側面10と処理タンク2の内壁との間に近接して収まる程度の横長で長方形状に形成している。
Specifically, the
また、汚泥ワイパー13は、ステー14を構成するL字の鉛直片においてボルト等にてブレード15の上端縁を咬止し、ステー14に対してブレード15を垂設することで構成される。
Further, the
なお、本実施形態では汚泥ワイパー13を処理タンク2の略半径程度の長さとしてアナログ時計の如く形成しているが、例えば、処理タンク2の略直径程度としてその中心に鉛直中心軸Gを位置させたり、鉛直中心軸Gを軸心として平面視十字状に形成する等、本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。
In the present embodiment, the
モータ17は、処理タンク2の対向する上端に架設した基礎架台20の上に取付架台21を架設し、モータ軸18が鉛直下方となるように取付架台21に固定している。
The
具体的には、基礎架台20は、処理タンク2の円筒状の上半部の直径程度の長さの2本の角棒からなり、これらを所定間隔の平行に配設して処理タンク2の上端に架設し、更に、取付架台21は、基礎架台20に直交して跨ぐ短尺の2本の角棒からなり、これらを所定間隔の平行に配設して基礎架台20上に架設し、モータ17をボルト等により取付架台21に螺合して固定している。
Specifically, the
なお、本実施形態では省略しているが、実際にはモータ17に減速機を付加して適切な回転数に制御できるよう構成している。
Although omitted in the present embodiment, a reduction gear is actually added to the
また、処理タンク2の上半部の上方、すなわち、整流部8の整流側面10の側方には汚泥シューター23を配設しており、汚泥シューター23により汚泥ワイパー13でかき集められた微細固形物を収容して処理タンク2外へ排出される。
Further, a
具体的には、汚泥シューター23は、シューター部24と案内部27とで構成しており、図2、図5(a)、(b)に示すようにシューター部24は側面視略逆直角三角形状で平面視略長方形状の上方開口の箱体に形成しており、一側面を処理タンク2の内壁に固定して処理タンク2の内壁も含めて箱体をなしている。
Specifically, the
また、整流部8の整流側面10の近傍に位置するシューター部24の先端は、整流側面10の外形に倣って内側に凹状のシューター湾曲部25を形成している。
Further, the tip of the
また、シューター部24の一側面をなす処理タンク2の下端縁近傍には、外部と連通する汚泥回収管26を処理タンク2の外壁に連通連接しており、回収された汚泥を外部に排出することができる。
In the vicinity of the lower end of the
また、案内部27は、主案内部28と副案内部29とで構成し、主案内部28は三角形状の平板からなり、一辺をシューター部24の開口端辺と同一の長さに形成してシューター部24の一方の開口端部に接続し、全体を下方へ傾斜させた状態で異なる他の一辺を処理タンク2の内壁に接続している。
The
また、副案内部29は、略三角形状の平板からなり、主案内部28の更に他の一辺に同長さの副案内部29の一辺を連接し、全体を主案内部28よりも更に下方へ傾斜させている。
Further, the
また、整流部8の整流側面10の近傍に位置する副案内部29の他の一辺は、整流側面10の外形に倣って内側に凹状の案内湾曲部30を形成している。
Further, the other side of the
このような汚泥シューター23は、シューター部24の開口部が液面Hよりも若干だけ上方に露出するよう配設され、液面近傍を回動する汚泥ワイパー13によりかき集められた微細固形物等からなる汚泥をシューター部24に収容する際、整流された液面Hが乱れたりせず、汚泥を効率よく収容するために案内部27が重要な役割を果たす。
The
なお、本実施形態では案内部27を主案内部28と副案内部29とで構成しているが、副案内部29を形成せず主案内部28のみで構成してもよい。
In addition, although the
また、本実施形態では案内部27を平板で形成しているが、案内部27の下部側を密閉空間となるような立体構造、すなわち、案内部27の下側が凹状とならないよう形成し、浮上する微細固形物等が可能な限り滞留しないよう形成することもできる。
Further, in the present embodiment, the
このように、汚水導入管3を通して汚水案内管5に導入された汚水は、下降して処理タンク2の底部に沈殿するものと、上昇して液面Hに到達するものとに二分されるため、汚水案内管5の外部で処理タンク2の中央部近傍の液体は微細固形物等をほとんど含まない浄化レベルの高い処理水Sが占有することになる。
As described above, the sewage introduced into the
このような状況を可能とするのは、微細固形物に付着した気泡が整流部8の作用により分離しないためであり、特に、気泡の生成をマイクロバブル発生装置49aで行うことで顕著となり、また、処理タンク2内に導入する浄水Jを循環使用させることなく常に清浄な浄水Jを導入すれば、更に浄化レベルの高い処理水Sを精製することができる。
Such a situation is made possible because the bubbles attached to the fine solid matter are not separated by the action of the
また、図1に示すように、処理水Sは、排出管32によって処理タンク2の外部に排出されるが、本実施形態では排出管32から放出される処理水Sは水位調整容器34を介して最終排出移管32aから排出されるよう構成している。
Further, as shown in FIG. 1, the treated water S is discharged to the outside of the
具体的には、排出管32は、処理タンク2の略中央部において汚水案内管5の近傍に開口部を鉛直下方として配設し、その直後で処理タンク2の上半部の壁面に向けて水平となるよう屈曲して処理タンク2外に露出し、更に、鉛直上方に屈曲して水位調整容器34へと連通するよう形成している。
Specifically, the
水位調整容器34は、上述のように循環させることなく処理タンク2内に導入される浄水Jの単位時間当たりの水量と、排出される処理水Sの水量とのバランスにより処理タンク2の液面Hの高さを微調整するものであり、処理タンク2の上部側の外壁と共に上方開口で略矩形箱状に形成され、内部に水位調整部35を配設している。
The water
水位調整部35は、図6(a)、(b)、(c)に示すように、可変プレート36と基準プレート38、及び2つのガイド支柱40とで構成し、可変プレート36は、矩形板状に形成し下方に横長の楕円状の調整孔37を穿設している。
As shown in FIGS. 6 (a), (b) and (c), the water
基準プレート38は、図6(b)に示すように、可変プレート36よりも若干だけ大きな矩形板状に形成し中央部に矩形状の基準孔39を穿設して水位調整容器34に固定されており、ガイド支柱40は、図6(c)に示すように、基準プレート38との間で可変プレート36を水密に挟持するものであり、基準プレート38と所定の間隙で水位調整容器34の壁面に密着当接する略角柱状に形成している。
As shown in FIG. 6 (b), the
従って、図7(a)に示すように、可変プレート36を下方に位置させると調整孔37は基準プレート38の下側の基準孔39と連通し、また、図7(b)、(c)に示すように可変プレート36を上昇させることで調整孔37と基準孔39とが連通する高さt(水位調整容器34の水位)を可変することができ、すなわち、図1に示す処理タンク2の液面H高さを微調整できることになる。
Accordingly, as shown in FIG. 7 (a), when the
なお、本実施形態の水位調整部35は上述のように構成しているが、例えば、水位調整容器34に連接する排出管32の上端部を水位調整容器34の底部から突出するよう形成し、突出した部位を図8(a)に示すように周側面を螺刻した円筒状の雄ネジ管41とし、これに内側面を螺刻した円筒状の雌ネジ管42を螺合可能に構成し、図8(b)、(c)に示すように雄ネジ管41に対する雌ネジ管42の位置を上下することで水位調整容器34内の水位t、すなわち、処理タンク2の液面H高さを微調整できるよう構成してもよい。
In addition, although the water
なお、本実施形態では可変プレート36や雌ネジ管42の上下動作を手動式として説明しているが、水位の調整方法や構造は本実施形態に限定されるものではなく、例えば、浄水Jの単位時間当たりの水量や排出される処理水Sの水量を電気的に検出すると共に処理タンク2の液面H高さをセンサー等で検出して可変プレート36や雌ネジ管42の位置を自動制御したり等することもできる。
In the present embodiment, the vertical movement of the
また、処理タンク2の底部に沈殿した汚泥は、図1に示すように沈殿物排出管44に流出し、脱水機等の外部装置へと排出される。
The sludge deposited on the bottom of the
具体的には、沈殿物排出管44は、処理タンク2の底部近傍から水平方向に伸延して端部にバルブ45を配設すると共にバルブ45の直前で上方に立設し、その中途部に空気導入管46を連通連接している。
Specifically, the precipitate
空気導入管46はソレノイドバルブ47等を端部に備え、手動操作、又は自動操作により沈殿物排出管44の内部に空気を送り込むことができ、沈殿物排出管44の内部に充填した汚泥を空気の浮力によって上方へと移動させて外部へ排出できるよう構成している。
The
また、バルブ45は沈殿物排出管44の内部に滞留した汚泥等を除去するために配設されており、非定期で解放され汚泥の除去作業を行うことができる。
Further, the
以上、説明したように本実施形態に係る微細固形物分離装置1は、外部から処理タンク2内に汚水を導入する汚水導入管3と、汚水導入管3と処理タンク2内で連通する上下開口の汚水案内管5と、汚水案内管5の上方に所定の間隙で配設され汚水案内管5の上開口部から流出した汚水を整流する整流部8と、整流部8の上方に所定の間隙で配設され浮上した汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパー13と、汚泥ワイパー13でかき集められた微細固形物を収容して処理タンク2外へ排出する汚泥シューター23と、処理タンク2内から浄化した液体を排出する排出管32と、汚水に気泡を混入するために汚水導入管3に連設したエアーポンプ49と、で構成したことより、浮力のない固形物は汚水案内管5の下開口部から処理タンク2の下方へと沈殿し、気泡が付着した微細固形物は浮力によって汚水案内管5の上開口部から流出しつつ上方の整流部8によって微細固形物から気泡が分離することなく液面Hに浮上させることができるので微細固形物からなる汚泥を汚泥ワイパー13により効率よく回収でき、排出管32を通して浄化レベルの高い処理水を取り出すことが可能となる。
As described above, the fine solid matter separation device 1 according to this embodiment includes the sewage introduction pipe 3 for introducing sewage into the
また、整流部8は、下端先鋭の円錐状に形成したことより、汚水案内管5の上開口部から流出した気泡が付着した微細固形物をまんべんなく放射状に整流させ液面Hに浮上させることができるので、微細固形物からの気泡の分離を安定的に防止することができる。
In addition, since the
また、汚水案内管5は、上端に上方に拡開した鍔6を形成したことより、汚水案内管5の上開口部から流出した気泡が付着した微細固形物を上方の整流部8に向けてまんべんなく確実に流出させることができるので、微細固形物からの気泡の分離を更に安定的に防止することができる。
Further, since the dirty
更に、汚泥ワイパー13は、処理タンク2の鉛直中心軸Gを起点として水平方向に回動すると共に、整流部8は、汚泥ワイパー13の下方において同軸に連設したことより、汚泥ワイパー13の回動を阻害することなく整流部8を処理タンク2の上部に垂設でき、しかも、整流部8を鉛直中心軸Gに水平断面視同心円形状とすれば、たとえ整流部8が汚泥ワイパー13と同軸で回動しても整流部8により処理タンク2内の汚水を掻き乱すことなく整流作用を発揮させることができる。
Furthermore, the
しかも、エアーポンプ49は、マイクロバブル発生装置49aであることより、ほとんどすべての微細固形物に極小の気泡を付着させることができるので、浄化レベルの極めて高い処理水を取り出すことが可能となる。
In addition, since the
以上、本発明の本実施形態に係る微細固形物分離装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the preferable embodiment of the fine-solids separation apparatus based on this embodiment of this invention was described, this invention is not limited to a specific embodiment, A various deformation | transformation and change are possible.
H 液面
S 浄化した液体(処理水)
W 汚水
G 鉛直中心軸
1 微細固形物分離装置
2 処理タンク
3 汚水導入管
5 汚水案内管
6 鍔
8 整流部
13 汚泥ワイパー
23 汚泥シューター
32 排出管
49 エアーポンプ
49a マイクロバブル発生装置
H Liquid Level S Purified Liquid (Treated Water)
W Sewage G Vertical central axis 1 Fine
Claims (3)
外部から処理タンク内に汚水を導入する汚水導入管と、
前記汚水導入管と前記処理タンク内で連通する上下開口の汚水案内管と、
前記汚水案内管の上方に所定の間隙で配設され前記汚水案内管の上開口部から流出した前記汚水を整流する整流部と、
前記整流部の上方に所定の間隙で配設され浮上した前記汚水の微細固形物をかき集める汚泥ワイパーと、
前記汚泥ワイパーでかき集められた前記微細固形物を収容して前記処理タンク外へ排出する汚泥シューターと、
前記処理タンク内から浄化した液体を排出する排出管と、
前記排出管と連通し前記処理タンクの液面の高さを微調整する水位調整部を有する水位調整容器と、
前記汚水に気泡を混入するために前記処理タンク外において前記汚水導入管に連設したマイクロバブル発生装置と、で構成し、
前記汚水導入管は、前記汚水案内管の内部に貫通して前記汚水案内管の前記内部において開口端が鉛直上方となるよう真上に湾曲して屈曲し、前記汚水案内管は、上端に上方に拡開した鍔を形成し、
前記汚泥ワイパーは、前記処理タンクの鉛直中心軸を起点として水平方向に回動すると共に、前記整流部は、前記汚泥ワイパーの下方において同軸に連設し、
前記整流部は、円錐状の整流下面と円柱状の整流側面からなる下端先鋭のコマ型に形成し、
前記水位調整部は、前記排出管の上端部を前記水位調整容器の底部から突出するよう形成し、突出した部位の周側面を螺刻して円筒状の雄ネジ管とし、これに内側面を螺刻した円筒状の雌ネジ管を螺合可能に構成したことを特徴とする微細固形物分離装置。 It is a purifier that is a processing tank that separates sewage into solids and liquid,
Sewage introduction pipe for introducing sewage into the treatment tank from the outside,
Upper and lower opening dirty water guide pipes communicating with the dirty water introduction pipe in the treatment tank;
A straightening unit disposed above the dirty water guide pipe with a predetermined gap and straightening the dirty water flowing out from the upper opening of the dirty water guide pipe;
A sludge wiper which is disposed at a predetermined gap above the flow straightening unit and which collects fine solid matter of the floated water;
A sludge shooter that contains the fine solid matter collected by the sludge wiper and discharges it out of the treatment tank;
A discharge pipe for discharging the purified liquid from the processing tank;
A water level adjusting container having a water level adjusting portion in communication with the discharge pipe for finely adjusting the level of the liquid surface of the processing tank;
And a micro-bubble generator connected to the sewage introduction pipe outside the treatment tank for mixing air bubbles into the sewage.
The dirty water introduction pipe penetrates the inside of the dirty water guide pipe, and is bent upward and bent so that the open end is vertically upward inside the dirty water guide pipe, and the dirty water guide pipe is upward at the upper end Form an expanded cocoon,
The sludge wiper rotates in the horizontal direction starting from the vertical central axis of the processing tank, and the straightening unit is coaxially connected below the sludge wiper,
The straightening unit is formed in a tip-shaped top-piece-shaped, lower end including a conical straight lower surface and a cylindrical straight side surface .
The water level adjusting portion is formed such that the upper end portion of the discharge pipe protrudes from the bottom portion of the water level adjusting container, and the peripheral side surface of the protruding portion is threaded to form a cylindrical male screw pipe. What is claimed is: 1. A fine solid separation device characterized in that a screwed cylindrical female screw tube is configured to be screwable .
The minute solid separation device according to claim 2, wherein the straightening unit has an annular bubble breaking portion surrounding the straight side surface at a middle portion of the straight side surface.
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