JPH049081B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、胴に濾材を装着してなる濾過ドラ
ムを使用して固液分離を行う装置に関する。

（従来の技術） たとえば、特開昭52−103075号公報や特開昭49
−80664号公報、特公昭61−35886号公報に記載さ
れるような、胴にステンレス製金網等の濾材を装
着してなる濾過ドラムの内側に原水を導入し、濾
過ドラムを回転させながら濾材を通過させること
によつて原水中の固液を分離するようにした装置
は、一般に回転ドラム型固液分離装置と呼ばれ、
いろいろな分野で広く利用されている。しかし
て、このような装置においては、原水の通過を濾
過ドラム内外の液面差を利用して行うため、濾過
ドラムは、その胴に装着された濾材を介して上記
液面差に対応した外力を受ける。そのため、濾過
ドラムは、上述した外力に耐えるよう、胴の内側
に装着した多数のリブによつて補強されている。

ところで、回転ドラム型固液分離装置において
は、小さな固形成分を分離しようとして濾材の目
を小さくすればするほど、濾材の開口率が低くな
つて処理量が低下してくる。このとき、処理量を
増大させるためには、濾過ドラムの回転速度を上
げるか、濾過ドラム内外の液面差を大きくするし
かない。しかるに、回転速度を上げると、それに
比例して、濾過ドラムの構成部材、とりわけ上述
した補強リブが液面に出入する回数が増え、濾過
ドラム内の液面が大きく波立つて濾材に捕捉され
た固形成分が洗い落されてしまい、濾過ドラム上
部の回収位置まで運ばれなくなつて回収固形成分
量が減り、結局、処理量はそれほど大きく向上し
ない。一方、液面差を大きくすると、それによる
機械的負荷に耐えるよう、上述した補強リブをよ
り大きく、またはより多くしなければならなくな
り、波立ちが一層激しくなつてしまう。著しい場
合には、波立ちによつて濾過ドラムが振動し始
め、安定した固液分離操作が行えなくなる。

（発明が解決しようとする問題点） この発明の目的は、濾過ドラムの回転速度を上
げても波立ちを抑えることができ、固形成分を効
率よく回収できて大きな処理量を得ることができ
る回転ドラム型固得分離装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するために、この発明に
おいては、原水を、胴に濾材を装着してなる濾過
ドラムの内側に導入し、濾過ドラムを回転させな
がら濾材を通過させることによつて原水中の固液
を分離するようにした固液分離装置において、回
転ドラムの内側に消波手段を設けたことを特徴と
する回転ドラム型固液分離装置が提供される。

（作用） この発明においては、原水を、胴に濾材を装着
してなる濾過ドラムの内側に導入する。しかし
て、濾過ドラムが回転するとき、濾過ドラム内外
の液面差によつて液成分が濾材を通過し、濾材に
固形成分が捕捉される。このとき、濾過ドラムの
回転に伴つて濾過ドラム内の液面が波立つが、消
波手段がこの波を消すように作用し、濾材に捕捉
された固形成分が波によつて洗い落されないよう
にする。

濾材に捕捉された固形成分は、濾過ドラムの回
転に伴つてその上部に至り、その位置に設けられ
た回収手段によつて濾材から分離され、回収成分
として濾過ドラム外に排出される。

（実施態様） 以下、この発明をその一実施態様に基いて詳細
に説明する。

第１図および第２図において、処理槽１は、隔
壁３と放流堰５によつて仕切られ、原水槽２、濾
液槽４、放流槽６が形成されている。濾液槽４内
には、支持枠７ａ，７ｂによつて中空の中心軸１
１が固定、支持され、その中心軸１１に、濾過ド
ラム１４が、軸受１２ａ，１２ｂによつて回転自
在に支持されている。この濾過ドラム１４は、そ
の一端部外周にギヤ１５を備え、そのギヤ１５に
モータ（図示せず）のギヤ１６が噛み合つてい
る。

濾液槽４内で、かつ濾過ドラム１４の一端側に
は、シール板９が設けられている。このシール板
９は、上記中心軸１１に固定されている。また、
第１図および第３図に示すように、シール板９と
濾過ドラム１４の一端側の面とは、シール材１０
によつてシールされている。さらに、第１図に示
すように、シール板９と隔壁３との間には原水導
入管８が設けられ、この原水導入管８によつて上
記原水槽２と濾過ドラム１４とが連結されてい
る。

濾過ドラム１４は、その一端側の面、すなわち
シール板９側の面が開放構造になつていて、原水
をその内側に取り入れることができる。これに対
して、他端側の面、すなわち放流堰５側の面は密
閉構造になつている。

また、第１図に示すように、濾過ドラム１４の
両端部および中央部には、溝を有する濾材取付リ
ング１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設けられている。
また、これら濾材取付リング１７ａ，１７ｂ，１
７ｃは、多数の補強リブ１８によつて連結されて
いる。

第１図および第３図において、上記補強リブ１
８の外側には、ステンレス等の、強度や剛性に優
れた材料からなる補強ネツト１９が、濾材取付リ
ング１７ａ，１７ｂ，１７ｃと補強リブ１８によ
つて支持されている。また、この補強ネツト１９
の外側には、濾材２０が、その両端部および中央
部の凸部２１が、取付リング１７ａ，１７ｂ，１
７ｃの溝に係合するように巻き付けられている。
さらに、その濾材２０の外側には、ステンレス、
合成繊維、プラスチツク等からなるカバーネツト
２２が巻き付けられている。補強ネツト１９とカ
バーネツト２２の目は、原水中の、分離、回収す
べき固形成分の大きさにくらべて十分に大きくな
つている。

上記濾材は、特開昭58−207917号公報や特開昭
59−115720号公報に記載されているような、少な
くとも濾材の幅方向（濾過ドラム１４の回転中心
の方向。中心軸１１の軸方向）に配置される緯糸
に単糸径0.1〜10μｍの合成繊維を使用した織物や
編物基材を用い、それら基材の、主として緯糸を
長手方向（濾過ドラムの回転方向）に直接起毛し
て、表面に太さ0.1〜10μｍの極細繊維からなる立
毛濾層を形成してなるものであるのが好ましい。
そのような濾材は、起毛を長手方向に行つている
ためにその方向に立毛が横たわつているが、使用
に際しては、第３図および第４図に示すように、
濾層が濾過ドラム１４の内側になるように、かつ
立毛が濾過ドラムの回転方向（矢印方向）に対し
て逆方向を向くように装着するのが好ましい。

第１図および第２図を参照するに、濾過ドラム
１４の内側には、多数のノズル２４を備えた回収
スプレイ２３と、この回収スプレイ２３に対応し
て回収ホツパー２７が設けられている。また、濾
過ドラム１４の外側には、同様に多数のノズル３
０を備えた洗浄スプレイ２９が設けられ、濾過ド
ラム１４の内側には、上記洗浄スプレイ２９に対
応して洗浄水ホツパー３３が設けられている。し
かして、回収スプレイ２３は、第１図および第４
図に示すように、中心軸１１内に配置された配管
１３を介して配管２５に接続され、また、洗浄ス
プレイ２９は、濾過槽４の液面下に開口した、ポ
ンプ３２を有する配管３１に接続されている。ま
た、回収ホツパー２７と洗浄水ホツパー３３は、
それぞれ中心軸１１に固定、支持されているとと
もに、その中心軸１１を介して、回収ホツパー２
７には配管２８が、また洗浄水ホツパー３３には
ポンプ３５を備えた配管３４がそれぞれ接続され
ている。

第１図および第２図において、濾過ドラム１４
の内側には、その濾過ドラム１４が回転する際に
おける補強リブ１８の移動軌跡の近傍で、かつ使
用時における液面の位置に、消波手段たる消波板
３６が、濾過ドラム１４の回転方向上流側および
下流側の位置にそれぞれ２枚づつ設けられてい
る。この合計４枚の消波板３６は、第２図に３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとして示すように、
取付枠３７によつて中心軸１１に固定、支持され
ている。これらの消波板３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ，３６ｄは、多数の、直径10〜50mmほどの孔を
もち、かつ開口率が20〜80％であるパンチングメ
タル板からなつている。しかして、上述した消波
板３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、液深方向
において、放流堰５の高さよりも低い位置から、
濾過ドラム１４内の、使用時における最高液面よ
りも高い位置まで延びている。また、長さは、補
強リブ１８と等しくなつている。

さて、第４図において、上述した回収ホツパー
２７は、中心軸１１および配管２８を介して回収
槽３９に接続されている。また、洗浄水ホツパー
３３は、中心軸１１と、ポンプ３５を備えた配管
３４とを介して回収槽３９に接続されている。

上記回収槽３９は、潜り堰４０によつて連結さ
れた貯槽４１と排出槽４２とを有している。貯槽
４１には、ストレーナー筒４３と消泡筒４４とを
備えた蓋体４５が被せられている。しかして、ス
トレーナー筒４３には、プラスチツク網や、ステ
ンレス網や、ステンレス製パンチングメタル等の
多孔板からなるストレーナー３８が装着され、そ
の上方で上述した配管２８，３４が開口してい
る。また、消泡筒４４には、ポンプ２６を備えた
配管２５、配管４８を介して貯槽４１に接続され
た消泡ノズル４９が取り付けられている。さら
に、貯槽４１内の、使用時における液面下には、
トレイ４７が設けられている。

排出槽４２には、いつ流堰４６が設けられてい
る。しかして、上述したトレイ４７は、このいつ
流堰４６の高さと同じか、それよりもやや低い位
置に設けられる。

排出槽４２の底部には、配管５０を介して上記
配管２５に接続された撹拌ノズル５１が設けられ
ている。この撹拌ノズル５１は、あたかも排出槽
４２の底面を掃くように、貯槽４１内の液成分を
扇形に噴射できるものであるのが好ましい。ま
た、排出槽４２には、流量調節弁５３を備えた、
配管２５に接続されたバイパス配管５２が接続さ
れている。

排出槽４２は、いつ流堰４６を介して排出管５
４に連結されている。

上述した装置の作用を説明するに、第１図にお
いて、処理槽１の原水槽２に供給された原水は、
原水導入管８を通り、濾過ドラム１４の、開放構
造を有する一端側の面から濾過ドラム１４内に導
入される。導入された原水は、シール板９と、濾
過ドラム１４の他端側の、密閉構造を有する面に
よつて規制され、濾過ドラム１４内に貯まる。

一方、濾過ドラム１４は、図示しないモーター
によつて、ギヤ１６，１５を介して矢印方向（第
２図）に一定速度で回転せしめられていて、濾過
ドラム１４内に導入された原水は、濾過ドラム１
４以内の液面と、隔壁３と放流堰５とで定まる濾
液槽４内の液面との液面差ｈ（第４図）によつて
濾材２０を通過し、液成分のみが濾液槽４内に流
出し、さらに放流堰５を介して放流槽６に流出
し、装置外に排出される。一方、固形成分は濾材
２０に捕捉される。濾過ドラム１４の回転に伴つ
て、補強リブ１８等が液面を出入し、液面が波立
つが、発生した波は消波板３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ，３６ｄ（第２図）によつて直ちに消されるの
で、濾材２０に捕捉された固形成分が洗い落され
る心配はほとんどない。また、濾過ドラム１４
は、液面差ｈに応じた大きな力を受けるが、補強
リブ１８の作用によつてその変形が防止される。
同様に、濾材２０も大きな力を受けるが、濾材２
０は、第３図に示すように、補強ネツト１９とカ
バーネツト２２で支持されており、また、凸部２
１で取付リング１７ａ，１７ｂ，１７ｃに固定、
支持されているので、大きく変形することはな
い。

第２図および第４図において、濾材２０（第３
図）に捕捉された原水中の固形成分は、濾過ドラ
ム１４の回転に伴い、やがて回収スプレイ２３の
位置に至り、ポンプ２６を備えた配管２５、配管
１３を経てノズル２４から噴射される、貯槽４１
内の、先の回収成分によつて洗い落される。この
とき、流量調節弁５３を備えたバイパス配管５２
は、回収スプレイ２３に送られる上記回収成分の
流量を調節するように作用する。

濾材２０から洗い落された回収成分は、回収ホ
ツパー２７、中心軸１１、配管２８を経て回収槽
３９のストレーナー３８上に導かれ、そのストレ
ーナー３８によつて、回収成分中の、ノズル２４
の目詰りの原因になるような大きな固形成分が除
去された後、トレイ４７上に落下せしめられる。
トレイ４７上に落下せしめられた回収成分は、そ
のトレイ４７によつて横方向の流れに変換され、
かつ発生した泡が消され後、貯槽４１内に貯めら
れる。このとき、消泡ノズル４９は、トレイ４７
と共同して貯槽４１内における回収成分中の泡を
消すように作用し、泡がポンプ２６等に巻き込ま
れないようにする。

貯槽４１内の回収成分は、次いで潜り堰４０を
経て排出槽４２に送られ、その排出槽４２から、
いつ流堰４６、排出管５４を経て系外に排出され
る。このとき、撹拌ノズル５１は、ポンプ２６を
備えた配管２５、配管５０を介して送られる貯槽
４１内の回収成分を噴射することにより、回収成
分中の固形成分が排出槽４２の底部に堆積するの
を防止する。

さて、濾材２０は、濾過ドラム１４の回転に伴
つて洗浄スプレイ２９の位置に至り、ノズル３０
から噴射される、ポンプ３２を備えた配管３１を
介して送られる濾液槽４内に液成分によつて洗浄
され、再び次の固液分離に供せられる。洗浄に使
用された液成分は、洗浄水ホツパー３３で集めら
れ、中心軸１１、ポンプ３４を備えた配管３４を
介して回収槽３９のストレーナー３８上に導か
れ、以下、上述した回収成分と同様に処理され
る。

このような操作を繰り返すことにより、原水中
の固液が分離されるわけである。

上述した実施態様において、消波手段は、単な
る板状体や棒状体であつてもよい。また、消波手
段は、固定せず、濾過ドラム内の液面に応じて上
下に移動するように支持してもよい。さらに、液
面上で浮遊するように構成してもよい。

また、液面計等を設けて濾過ドラム内外の液面
差を検出し、その液面差に応じて濾過ドラムの回
転速度を制御したり、回収スプレイや洗浄スプレ
イへの流量等を制御するようにしてもよい。

回収スプレイと洗浄スプレイは、いずれか一方
のみ設けることであつてもよい。というのは、回
収スプレイは洗浄作用をも合わせもち、また洗浄
スプレイによつても固形成分の回収が可能である
からである。なお、これら回収スプレイおよび洗
浄スプレイは、濾過ドラムの回転方向において複
数個設置することもできる。

回収ホツパーと洗浄水ホツパーは、１個のホツ
パーを共用することでもよい。しかしながら、
別々にすることにより、回収成分中における固形
成分濃度を高くすることができ、また回収スプレ
ーや洗浄スプレイの流量を低く抑えることができ
るようになるので好ましい。

濾材の補強ネツトやカバーネツトは、濾材自身
が濾過ドラム内外の液面差による応力に十分に耐
える強度を有しているならば、必要ない。また、
濾材に、カバーネツトをバツキングしたり、織り
込んだりして使用することもできる。

この発明の装置は、いろいろな用途に使用する
ことができる。たとえば、湖水や河川水の固液分
離に使用することができる。また、活性汚泥処理
装置で副生される余剰汚泥のような、いわゆる懸
濁系の汚泥や、生物膜処理装置から排出される、
いわゆる固着系の汚泥など、汚水処理によつて生
ずる汚泥、スカム、フロツク、洗浄水、スラツジ
などを濾過、濃縮するような場合に使用すること
ができる。さらに、紙パルプ、食品、酒、味噌な
どの製造工程における固液分離や、化学プロセス
における有価物の回収などに使用することができ
る。

発明の効果 この発明の装置は、濾過ドラムの内側に消波手
段を設けているから、処理量を増大させようとし
て濾過ドラムの回転速度を上げても、濾過ドラム
の構成部材、とりわけ補強リブ等による、濾過ド
ラム内の液面の波立ちを防止することができるよ
うになる。そのため、濾材に一旦捕捉された固形
成分がその回収位置に至る前に波によつて洗い落
されるのを防止することができ、固形成分の回収
を効率よく行うことができるようになる。かつ、
また、装置の振動等も防止でき、安定した固液分
離操作を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、この発明の装置の一実施態
様を示す概略図で、第１図は縦断面図、第２図は
横断面図、第３図は要部の斜視図、第４図はフロ
ー図である。 １：処理槽、２：原水槽、３：隔壁、４：濾液
槽、５：放流堰、６：放流槽、７ａ，７ｂ：支持
枠、８：原水導入管、９：シール板、１０：シー
ル材、１１：中心軸、１２ａ，１２ｂ：軸受、１
３：配管、１４：濾過ドラム、１５：ギヤ、１
６：ギヤ、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ：取付リン
グ、１８：補強リブ、１９：補強ネツト、２０：
濾材、２１：濾材の凸部、２２：カバーネツト、
２３：回収スプレイ、２４：ノズル、２５：配
管、２６：ポンプ、２７：回収ホツパー、２８：
配管、２９：洗浄スプレイ、３０：ノズル、３
１：配管、３２：ポンプ、３３：洗浄水ホツパ
ー、３４：配管、３５：ポンプ、３６：消波板、
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ：消波板、３
７：取付枠、３８：ストレーナー、３９：回収
槽、４０：潜り堰、４１：貯槽、４２：排出槽、
４３：ストレーナー筒、４４：消泡筒、４５：蓋
体、４６：いつ流堰、４７：トレイ、４８：配
管、４９：消泡ノズル、５０：配管、５１：撹拌
ノズル、５２：バイパス配管、５３：流量調節
弁、５４：排出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原水を、胴に濾材を装着してなる濾過ドラム
   の内側に導入し、前記濾過ドラムを回転させなが
   ら前記濾材を通過させることによつて前記原水中
   の固液を分離するようにした固液分離装置におい
   て、前記回転ドラムの内側に消波手段を設けたこ
   とを特徴とする回転ドラム型固液分離装置。