JPH06134220A - 固液分離装置 - Google Patents

固液分離装置

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JPH06134220A
JPH06134220A JP4324583A JP32458392A JPH06134220A JP H06134220 A JPH06134220 A JP H06134220A JP 4324583 A JP4324583 A JP 4324583A JP 32458392 A JP32458392 A JP 32458392A JP H06134220 A JPH06134220 A JP H06134220A
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solid
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liquid separation
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liquid
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Tatsuro Yamamoto
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固液の分離速度が速い、コンパクトな装置で
あって、さらに消費動力がすくなく、少ない薬注量での
分離が行える装置を提供する。 【構成】 多孔質材料7からなる多孔質帯状体8の上部
に密接して濾過膜6を配置し、この濾過膜6上に原液貯
槽10を構成し、しかもこれら多孔質帯状体8と濾過膜
6を無端搬送ベルト状に構成して、これらを同じ速度で
移動せしめて連続した固液分離を行い、さらに濾過膜6
を透過した透過液11を濾過膜6の洗浄水として利用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、凝集沈殿処理,活性汚
泥処理等の沈殿槽,濃縮槽,貯留槽や濃縮汚泥を脱水処
理する際の前処理装置等に利用される固液分離装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の固液分離は、排水処理施設におけ
る凝集沈殿槽、汚泥濃縮装置等が用いられている。そし
て、汚泥濃縮には、重力濃縮法、加圧浮上濃縮法、遠心
濃縮法等の原理を用いた装置が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、重力濃縮法を
用いた従来の固液分離装置では、汚泥滞留時間が12時
間以上必要でしかも装置自体のスケールも大きくなり、
濃縮汚泥の固形物濃度が低く2%程度であった。また、
加圧浮上濃縮法及び遠心濃縮法を用いた従来の装置で
は、前記重力濃縮法の装置に比べると汚泥濃縮の固形物
濃度は高く4%程度であるが、これらの方法では、汚泥
回収率は重力濃縮法に比べて低い(重力濃縮法が95%
に対して、これらの方法では90%である。)上に、薬
注量が多く、また設備自体が高価であり、しかも設備稼
働に必要な消費電力は大きいものであった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載の固液分離装置は、濾過膜を無端搬送ベルト状に構成
し、該濾過膜上に凹部を設けて原液貯槽として濾過せし
める装置である。
【0005】本発明に係る請求項2記載の固液分離装置
は、請求項1記載の装置において、多孔質材料からなる
多孔質帯状体を無端搬送ベルト状に構成し、該多孔質帯
状体が前記濾過膜の下方に密着して配置された装置であ
る。
【0006】本発明に係る請求項3記載の固液分離装置
は、請求項2記載の装置において、前記多孔質帯状体及
び濾過膜を同一の速度で移動させた装置である。
【0007】本発明に係る請求項4記載の固液分離装置
は、請求項2記載の装置において、前記濾過膜を透過し
た透過液を、濾過膜に付着する残滓を洗い流すための洗
浄水として用いた装置である。
【0008】本発明に係る請求項5記載の固液分離装置
は、請求項4記載の装置において、濾過膜を洗浄するた
めの洗浄水がミストスプレーにより噴射される装置であ
る。
【0009】本発明に係る請求項6記載の固液分離装置
は、請求項4記載の装置において、濾過膜の洗浄後の洗
浄汚水が汚泥凝集槽へ戻される装置である。
【0010】
【作用】濾過膜を無端搬送状ベルトに構成し、この濾過
膜上に凹部を形成して原液貯槽としているので、原液供
給から濾過までの工程を連続して行うことができる。こ
のため、原液の処理量を増やすことができ、さらに装置
全体をコンパクトにすることができる。また、多孔質材
料からなる多孔質帯状体を無端搬送ベルト状に構成し、
該多孔質帯状体を前記濾過膜の下方に密着配置すると、
濾過膜の磨耗、損耗を抑止し、また固液の分離速度を向
上させることができる。さらに、濾過液を濾過膜の洗浄
に用いることで、余分な洗浄水が節減できる。またかか
る濾過液による洗浄にミストスプレーを用いることで洗
浄水量を抑えることができる。さらに、洗浄した後の廃
液を調整槽に戻さずに、汚泥凝集槽に戻すことで汚泥回
収率の向上が図れる。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係る固液分離装置の実施例に
ついて、図面を参照して説明する。図1は本発明に係る
固液分離装置を含む排水処理システムを示す概略図であ
る。図1において、排水処理すべき原液1は汚泥凝集槽
2の上部から供給して、ここで高分子助剤3が投与さ
れ、この汚泥凝集槽2の下部からポンプ4の作用により
固液分離装置5に供給される。固液分離装置5は、濾過
膜6とその下面に短冊体からなる多孔質材料7を複数個
連結してなる多孔質帯状体8を密着して配置し、さらに
この濾過膜6によって原液貯槽9を構成した濾過部と、
濾過膜6と多孔質帯状体8とを同一の速度にて無端循環
して移動するようにした移動機構部と、前記濾過部の下
方に配置される濾過液貯槽10と、濾過部によって濾過
されず残った残滓を濾過液貯槽10に貯められた濾過液
11を用いて洗い流すための洗浄部とからなっている。
前記原液貯槽9は、具体的には濾過膜6の両側に亘って
設けた断面三角形状の板体12によって凹部が作られた
もので、この板体12は濾過膜6を移動させるにあたっ
て、その蛇行を防止するものでもある(図2参照)。
【0012】前記濾過膜6は、合成樹脂または金属等か
らなる平膜状の無端ベルトであり、目孔は100ミクロ
ン以下程度になされている。前記多孔質材料7は、陶磁
器質、合成樹脂等からなる短冊状のものであり、また単
に砂、小石等を充填した層により形成したものであって
も良く、その厚みは1〜3cm程度になされている。
【0013】なお、前記濾過部における濾過作用は、発
明者による以下の知見に基づくものである。すなわち、
単に濾過膜6だけによって原液1を濾過するようにした
場合では、濾過膜6の目孔を原液1が通過する際に表面
張力の作用により表面球状化して原液1の落下が抑制さ
れるのに対して、本発明の構成の如く濾過膜6の下面に
密着状に多孔質材料7を配設した場合には、原液中の水
分子は多孔質材料7を通過する水分子と連通し、濾過膜
6の各目孔毎に流路を形成して原液1を吸引し、水の凝
結作用で低い位置に一気に流れ落ちようとする力が働
き、濾過を促進するように働くからである。かかる作用
により、濾過速度は濾過膜6が単体で濾過した場合に比
べて、およそ10〜100倍になることが本件発明者に
よって確認されている。
【0014】前記移動機構部は、無端搬送ベルト状にな
された濾過膜6を一対のスプロケット13,14及びこ
れらスプロケット13,14とで略逆三角形状に懸架す
るべく配置される撓み防止用のロータ15からなる濾過
膜6を移動させる機構と、スプロケット13,14間に
内挿して配置された一対のスプロケット16,17間を
懸架した多孔質帯状体8を移動させる機構の2つの移動
機構からなり、これらの移動機構の駆動は、スプロケッ
ト13と16に同軸に配された小スプロケット18,1
9間を亘して懸架された駆動チェーン20を回転駆動さ
せる減速機モータ21によってなされている。
【0015】なお、図1において、前記ロータ15と同
じく多孔質帯状体8の撓みを防止するためのガイドロー
タも図示は省略するが設けられている。ここで、多孔質
帯状体8を構成する多孔質材料7の連結間隔、濾過膜6
上に貯水される原液の量(貯水高さ)は、透過速度、固
液分離の所要時間に影響するために、これらは実験結果
により適当な値に選ばれるものである。
【0016】前記洗浄部は、ミストスプレー23により
濾過膜6及び多孔質帯状体8の濾過作用により残存した
残滓を洗浄するためにミスト状の洗浄液を噴射させるた
めのものであり、このミストスプレー23はエアー管2
4を介して外部のコンプレッサー25に接続されてい
る。ミストスプレー23は、そのノズル26に透過液1
1を導入するとともにコンプレッサー25でエアーを供
給してノズル26内に負圧を生じせしめ、この負圧によ
って前記透過液11を吸引してノズル26から微細なミ
スト状にして高圧噴射する。これにより、濾過膜6上に
残った残滓は良好に洗浄廃液槽27へ回収されることに
なる。この洗浄廃液槽27内の液はポンプ28の作用に
より前記汚泥凝集槽2へ戻されている。
【0017】上記構成からなる装置において、原液1は
汚泥凝集層2に供給され、ここで高分子助剤3により凝
集され、凝集された原液1はこの汚泥凝集層2の下部か
ら固液分離装置5の濾過膜6上に形成される原液貯槽9
へ連続して供給される。そして、濾過膜6と多孔質帯状
体8が同一の速度で回転されているので、これらによっ
て構成される濾過部で原液1は濾過される。濾過された
透過液11は、濾過液貯槽10に落下する一方で、その
残滓である汚泥が濾過膜5の上面に付着したまま移動す
る。この汚泥残滓は、スプロケット14に接して回転す
る回転ブラシ(図示省略)によって荒落とされた後に、
前記洗浄部において、透過液11を洗浄水としてミスト
スプレー23による高圧噴射によって下方へ落とされ、
その廃液は洗浄廃液槽27に貯槽される。さらにこの洗
浄廃液槽27内の液は前記汚泥凝集槽2へ戻される。し
かして、以上の工程を循環して連続して繰り返すことに
なる。
【0018】図3及び図4は本発明に係る固液分離装置
の適用例を説明するための図面であって、従来一般的に
用いられている固液分離装置を例示しており、図3は凝
集沈殿処理の一例を示し、図4は活性汚泥処理を示して
いる。そして、これら図面の中で破線で囲ったブロック
30,31が上記した本発明に係る固液分離装置5に置
き換えることができる部分である。具体的には、図3に
示す凝集沈殿処理において、凝集沈殿槽32,濃縮槽3
3,貯留槽34が上記ブロック30を構成し、図4に示
す活性汚泥処理においては、沈殿槽35,濃縮槽36,
貯留槽37がブロック31を構成している。なお、本発
明の固液分離装置では、洗浄後の廃液を図3に示すよう
に調整槽に戻すのではなくて、図1に示すにように、凝
集槽に直接戻すような構成であるので、これにより汚泥
回収率の向上が果たされており、また洗浄廃液の凝集槽
へのフィードバックは、本発明が速い固液分離速度を有
することで可能となった。
【0019】しかして、本発明の固液分離装置を汚泥濃
縮に用いると、その濃縮汚泥の固形物濃度、汚泥回収率
はそれぞれ6%、99.5%以上となって、従来の重力
濃縮法、加圧浮上濃縮法、遠心濃縮法による場合に比べ
ると極めて良好となった。また、以下に本発明を、凝集
濾過及び汚泥濃縮に用いた場合の実験条件及び結果につ
いて例示する。 A.凝集濾過の場合 原水:窯業工場排水、SS=約200mg/l 薬注量:凝集剤 500mg/l(硫酸ばん土) 中和剤 70mg/l(苛性ソーダ) 高分子助剤 5mg/l(アニオン系) 処理水SS: SS<10mg/l 濃縮汚泥:固形物濃度=3.37% 濾過液透過速度:透過量=8.7m/m・hr B.汚泥濃縮の場合 原水:長時間ばっ気法活性汚泥処理の返送汚泥〔ばっ
気室液のSS(MLSS)〕=約7800mg/l 薬注量:高分子助剤 3mg/l(カオチン系) 処理水SS: SS<10mg/l 濃縮汚泥:固形物濃度:6.7% 濾過液透過速度:透過量=34.7m/m・hr これらA.B.の結果の中で、特に項目の透過量につ
いて、例えば従来の精密濾過装置の透過量が0.1〜
0.5m/m・hrであることと対比すると、本発
明による効果が歴然と明らかになる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、固
液分離装置における濾過部が循環して順次濾過し、その
循環の際に濾過膜の洗浄も行えるので、処理量を増加さ
せることができる。また、分離速度も速い上に、装置が
従来に比べてコンパクトになり、設備を安価にすること
もできる。さらに消費動力が少なく、薬注量も少ない等
極めて能率的な装置である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固液分離装置を含む排水処理シス
テムを示す概略図である。
【図2】図1におけるA−A線で切断した状態を示す端
面図である。
【図3】本発明に係る固液分離装置の第一の適用例を示
す概略図である。
【図4】本発明に係る固液分離装置の第二の適用例を示
す概略図である。
【符号の説明】
1…原液 2…汚泥凝集槽 5…固液分離装置 6…濾過膜 7…多孔質材料 8…多孔質帯状体 9…原液貯槽 10…濾過液貯槽 11…濾過液 12…板体 13,14,16,17…スプロケット 23…ミストスプレー 26…ノズル 27…洗浄廃液槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 11/12 E 7824−4D

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 濾過膜を無端搬送ベルト状に構成し、該
    濾過膜上に凹部を設けて原液貯槽として濾過せしめるこ
    とを特徴とする固液分離装置。
  2. 【請求項2】 多孔質材料からなる多孔質帯状体を無端
    搬送ベルト状に構成し、該多孔質帯状体が前記濾過膜の
    下方に密着して配置されたことを特徴とする請求項1記
    載の固液分離装置。
  3. 【請求項3】 前記多孔質帯状体及び濾過膜を同一の速
    度で移動させることを特徴とする請求項2記載の固液分
    離装置。
  4. 【請求項4】 前記濾過膜を透過した透過液を、濾過膜
    に付着する残滓を洗い流すための洗浄水として用いるこ
    とを特徴とする請求項2記載の固液分離装置。
  5. 【請求項5】 前記洗浄水はミストスプレーにより噴射
    されることを特徴とする請求項4記載の固液分離装置。
  6. 【請求項6】 前記洗浄水として用いた後の洗浄汚水は
    汚泥凝集槽へ戻されることを特徴とする請求項4記載の
    固液分離装置。
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