JPH0724217A - 凝集濃縮装置と凝集濃縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】汚濁液中の汚濁物質が混合管内での凝集にお
いて、未凝縮微細粒子と形成したフロックとを、フロッ
ク形成槽内で強制的に激しい衝突と緩やかな衝突により
巨大フロックに形成する。 【構 成】 固液分離室１０に設けたフロック形成槽７
は槽底から上に拡大する開口を持つ槽である。槽内衝突
混合部２０に混合管吐出口８が開口する。フロック形成
槽内において、混合管内で凝集しなかった未凝集粒子は
フロックと激しく衝突し、小フロックを形成す。フロッ
ク形成槽中央部の流動層部で中、大フロックを槽最上層
部の移動層部では巨大フロックに形成する。巨大フロッ
クは溢流堰９から傾斜板２３を滑降し、短時間に固液分
離室の濃縮汚泥内に送られる。この濃縮汚泥は循環ポン
プ１２で撹拌混合槽５に送られ、希薄な汚濁液と混合し
て分散室１８に供給して再処理に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は希薄な汚濁液がフロック
を形成するに十分な濃度に維持した後に、凝集剤を使用
せずに固液分離性能の高いフロックを形成し、短時間に
凝集濃縮汚泥を得る凝集濃縮方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】希薄な汚濁液を凝集するにあたり、無機
凝集剤を添加して凝集する微細な粒子間の衝突効果を高
めるために高速撹はんする反応室を設け、形成するフロ
ックが小さくて固液分離性能が低いと、高分子凝集剤を
更に添加して微細フロック間に高分子凝集剤の橋架けに
よる巨大なフロックを形成した後、沈澱槽で分離する方
法が採られている。この方法の凝集剤を添加して形成し
た微細フロックの凝集汚泥は、循環して希薄な汚濁液に
添加しても再凝集することはない。

【０００３】出願番号昭和６３年特許願第１５５６２４
号の凝集装置の縦型固液分離室に混合管が垂直に設けた
凝集装置においては、凝集フロックが到達する底は固液
分離室の底で混合管内より遥かに広い固液分離室で未凝
集微細粒子とフロックの衝突による巨大フロックの形成
は無理である。希薄な汚濁液においては縦型の混合管内
の微細粒子の形成するフロックが小さく、混合管から吐
出する凝集汚泥に沈降性能の小さい未凝集微細粒子や小
フロックが混ざり固液分離性能を下げている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】フロックを形成するに
十分な濃度に維持しつつ垂直に設けた混合管に供給して
も底のない混合管［（底があっても固液分離室の断面積
が混合管総断面積の１０倍以上あって混合管吐出口から
槽底までの距離が混合管直径の５倍以上ある）を以後底
のない混合管と呼称する。］では混合管内の衝突が少な
いために、混合管吐出口に未凝集微細粒子がフロックと
混在し固液分離性能が低い。混合管吐出口にフロックと
未凝集微細粒子との衝突を高めるフロック形成槽を設け
て固液分離性能・ろ過性能が高く、処理コストの小さい
処理システムつくることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は先に醸造廃
液、培養増殖液、浚渫など微細粒子を含む被処理水より
微細粒子［微生物（活性汚泥）、藻類、無機質、プラン
クトン等］を凝集分離する凝集装置および凝集方法を発
明した（出願番号昭和６３年特許願第１５５６２４
号）。本発明者はこの凝集装置を用いて凝集分離方法の
向上に研究を行った結果、縦型の固液分離室でも垂直に
配列した混合管には底がないが、混合管の吐出口をフロ
ック形成槽に吐出することにより短時間に凝集濃縮汚泥
を得ることに成功した。本発明の実施に用いる凝集装置
は凝集するに十分な汚濁濃度をもった汚濁液を供給する
給液室に分散する分散室と分散室内に開口する混合管を
設け、混合管内に開口する混合管を設け、混合管内に注
入管を挿入し、注入管吐出口より混合管内に注入する流
れと、混合管内に流入する汚濁液の流れとが接触して、
その界面の微細粒子間に電解質濃度差を生じさせ、それ
に基づく反発電位の低下が１〜５×１０^−４ｍｍの衝突
困難な微細粒子間にも激しい衝突を繰り返させ混合管吐
電位までに０．５〜１ｍｍの巨大フロックを形成した混
合液は固液分離室に送られフロックは分離する。

【０００６】本発明の凝集濃縮法は、微細粒子間の衝突
しうる濃度に維持して混合管内の混合液の流速を１０
〈Ｒｅ〈１０^５に、注入液の注入管内の流速を５〈Ｒｅ
〈１０^４に維持して、混合管内で両液を接触させて凝集
作用を完了後、上記請求項第１項第２項第３項の槽底か
ら上に向かって拡大する開口をもつ凝集濃縮装置を使用
して、混合管吐出口から吐出してくる未凝集微細粒子と
フロックとを強制的にフロック形成槽内の衝突混合部で
激しい衝突をさせ、総ての未凝集微細粒子は小フロック
以上のフロックとし、上方の流動層部でも激しい衝突を
繰り返し、フロックは大フロックとなり、フロック形成
槽の最上部の移動層部で大フロック間の緩やかな衝突に
より巨大フロックを形成する。巨大フロックは溢流堰か
らオーバーフローして傾斜板を滑降して固液分離室の凝
集濃縮汚泥層に降下する。

【０００７】縦型に配列した混合管には底がない。この
ことは特に希薄な汚濁液においては、未凝集の微細粒子
や小フロックは混合管が傾斜した場合（管側面の下側が
底となり底のある混合管に属する）に比べて多くなる。
底のない混合管には傾斜した混合管のごとく重力の作用
で流れと異なる管底（管の下側）に沈降しようとするフ
ロックと流れに乗ったフロックや微細粒子間の衝突が見
られなくフロック形成能が低く、固液分離性能が低い。

【０００８】本発明の混合管は分散室と固液分離室を上
下に二分した隔壁を貫通して固液分離室に設けた底のあ
るフロック形成槽内の衝突混合部に開口した吐出口を備
えている（以後底のある混合管と呼称する）。その吐出
口の位置は衝突混合部の底から混合管直径の１〜１０倍
にある。１０倍より大きいと混合管内でフロックを形成
しなかった未凝集微細粒子が増え、衝突効果が小さいよ
うである。衝突混合部は上方のフロック形成槽の流動層
部に開口し、混合管軸に沿って拡大し、衝突混合部の底
より流動層部入り口までの長さは混合管直径の５〜２０
倍とする。この領域までに微細粒子が小フロックを形成
しないと流動層部領域では大フロックを形成しない。フ
ロック形成槽内の衝突混合部の底の断面積は混合管吐出
口総面積の１〜１０倍の面積をもち、底から混合管直径
の１０倍の距離までは未凝集微細粒子が小フロックを形
成する領域であるから吐出口から吐きだされた凝集液は
衝突混合部の底に衝突し、微細粒子、中フロック、小フ
ロックとが相互に激しく衝突しつつ上向流となって槽内
中央部で流動層部を形成する。

【０００９】流動層部内では中・小フロック間に激しい
衝突が繰り返され大フロックを形成する。

【００１０】フロック形成槽の最上層部の断面積は混合
管吐出口総面積の１５〜１５０倍と大きく、流速が低下
して微細粒子の巻き上げは完全に無くなり、フロック郡
は移動層部内で接触しつつ巨大フロックを形成し、フロ
ック形成槽の溢流堰から凝集汚泥が流出する。フロック
形成槽を設置すれば、活性汚泥において１０Ｋｇ／ｍ^３
前後の高濃度の液を処理しても活性汚泥の極限濃度に近
い高濃縮汚泥２５Ｋｇ／ｍ^３が得られる。

【００１１】この凝集汚泥は傾斜板上を滑降し固液分離
室の底の凝集濃縮汚泥内に移送される。 固液分離室に
は混合管吐出口からの吐き出し汚泥による外乱がなく極
めて短時間に濃縮した汚泥が得られる。

【００１２】本発明は混合管が水平または傾斜して横型
に配置した場合でも出願番号昭和６３年特許願第１５５
６２４号の混合管と注入管が注入管吐出口から混合管吐
出口までの距離をとった後に、混合管を水平面にたいし
垂直から水平面にたいし３０度の間の方向に曲げ、その
吐出口がフロック形成槽内の衝突混合部に開口する（図
４参照）。混合管を延長する場合にも、本発明の混合管
と縦型の衝突混合部、フロック形成槽との条件を満たせ
ば同様の性能を発揮する。

【００１３】截頭直円錐形のフロック形成槽は、大きい
円直径（Ｒ）が上に開口し、小さい円直径（ｒ）を底と
し、底と側面積で作られ、フロック形成槽の傾斜板はＲ
ｃｍ＋（５〜２０ｃｍ）の直径が上に開口し、ｒｃｍ＋
（５〜２０ｃｍ）の直径が下に開口した截頭直円錐の側
面積で作られ、二つの截頭直円錐の軸を合一したもので
ある（図２参照）。

【００１４】希薄な汚濁液とは汚濁物質の濃度が低くて
フロック径が小さくて固液分離性能の低い液である。汚
濁物質の濃度が低いとフロック形成槽を設けても固液分
離性能の向上は期待出来ない。添加する微細粒子の量は
微細粒子の比重が１よりすこし大きくフロック形成能力
が高いと添加量は少しで良い。希薄な汚濁液のＳＳ濃度
は５０ｐｐｍ以下でＳＳ除去後用水として利用する場
合、溶質分の少ない微細粒子として例えば珪藻土１００
０ｐｐｍ以上を添加するとフロックの直径が大きくなり
固液分離性能がよい。

【００１５】希薄な汚濁液に添加した溶質分の少ない微
細粒子を混合するための撹はん混合槽または撹はん混合
管と固液分離装置から排出するフロックの大きい凝集濃
縮汚泥を希薄な汚濁液に戻して循環する循環ポンプを含
む循環システムが必要である。循環ポンプにより余分の
凝集濃縮汚泥を排出する排出システムがいる。フロック
の大きい凝集濃縮汚泥を希薄な汚濁液に添加する撹はん
混合槽または撹はん混合管は先に溶質分の少ない微細粒
子を混合するために使用した撹はん混合槽または撹はん
混合管を使用する。

【００１６】

【実施例】図１は本発明装置の１実施例の断面図であ
る。ＳＳ濃度１５〜８ｐｐｍ希薄な汚濁液１０．２５ｍ
ｍ^３／ｈｒ処理する。あらかじめ珪藻土６を１次混合槽
４で水２と撹はんした液をスラリーポンプ３で混合槽５
に連続供給して希薄汚濁液１ｍ^３に珪藻土６Ｋｇの割合
で添加した。その混合液０．２５ｍ^３／ｈｒをフロック
形成槽の無い（以後底のない混合管をもつと呼称す
る。）装置で処理したときの上澄み液１１と固液分離室
１０の循環ポンプ１２の出口のＳＳ濃度を測定した。フ
ロック形成槽７内の衝突混合部２０に開口する混合管吐
出口８より排出され、混合管内で凝集した小フロック同
士、または未凝集粒子と小フロックが衝突混合部内で激
しく衝突し、本室内で未凝集粒子を完全に無くし、フロ
ック形成槽中央部の流動層部２１で小フロックが中・大
フロックを、フロック形成槽の上層部の移動層部２２で
は巨大フロックを形成し、巨大フロックはフロック形成
槽の溢流堰９から傾斜板２３を滑降して固液分離室１０
に継続して凝集濃縮汚泥層内に降下した。この底のある
混合管をもつ装置で処理したときの上澄み液１１と循環
ホンプ１２の出口のＳＳ濃度の値とを表−１に示した。
上澄み液は固液分離室（濃縮槽）上部より排出し、凝集
濃縮汚泥１４は濃縮槽から取り出して再びスラリー循環
ポンプ１２で混合槽にもどし、希薄汚濁液と混合しＳＣ
Ａ装置で処理される。循環ポンプから一部引き抜きろ過
機１３に送りろ滓は処分する。

【００１７】

【表１】固液分離室の上澄み液のＳＳ濃度と循環ポンプ
のＳＳ濃度を底のある混合管と底の無い混合管について
示す。 上澄み液のＳＳ 循環ポンプのＳＳ 底のある混合管 １．３ ｐｐｍ ６０４ｇ／ｌ 底のない混合管 ０．１ ｐｐｍ以下 ６０７ｇ／ｌ

【００１８】

【発明の効果】本発明のフロック形成槽において強制的
に未凝縮微細粒子と小フロックとを衝突させることによ
り、フロックが巨大になり、しかも混合管が傾斜した横
型でもフロック形成槽を設ければ、水深のないところで
濃縮汚泥が短時間に得られ、固液分離室が小型化し、水
質はＳＳが殆ど無く均質化し、維持管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】固液分離室にフロック形成槽を設けて汚濁液を
凝集濃縮する説明図である。

【図２】截頭円錐型フロック形成槽を示した説明図であ
る。

【図３】截頭角錐型フロック形成槽を示した説明図であ
る。

【図４】凝集装置（横型）のフロック形成槽と混合管の
関係を示した説明図である。

【符号の説明】

１希薄な汚濁液 ２水 ３スラリーポンプ ４一次混合槽 ５撹拌混合槽 ６珪藻土 ７フロック形成槽 ８混合管吐出口 ９溢流堰 １０固液分離室 １１上澄み液 １２循環ポンプ １３ろ過機 １４凝集濃縮汚泥 １５汚濁液供給ポンプ １６注入液 １７混合管 １８分散室 １９注入管 ２０衝突混合部 ２１流動層部 ２２移動層部 ２３傾斜板

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【手続補正書】

【提出日】平成６年９月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 凝集濃縮装置と凝集濃縮方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は希薄な汚濁液がフロック
を形成するに十分な濃度に維持した後に凝集剤を使用せ
ずに固液分離性能の高いフロックを形成し、短時間に凝
集濃縮汚泥を得る凝集濃縮方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】希薄な汚濁液を凝集するにあたり、無機
凝集剤を添加して凝集する微細な粒子間の衝突効果を高
めるために高速撹はんする反応室を設け、形成するフロ
ックが小さくて固液分離性能が低いと、高分子凝集剤を
更に添加して微細フロック間に高分子凝集剤の橋架けに
よる巨大なフロックを形成した後、沈澱槽で分離する方
法が採られている。この方法の凝集剤を添加して形成し
た微細フロックの凝集汚泥は、繰り返し循環して希薄な
汚濁液に添加しても再凝集することはない。

【０００３】本発明者は先に醸造廃液、培養増殖液、浚
渫など微細粒子を含む被処理水より微細粒子［微生物
（活性汚泥）、藻類、無機質、プランクトン等］を凝集
分離する凝集装置および凝集方法を発明した（出願番号
昭和６３年特許願第１５５６２４号）。この凝集装置の
うち縦型固液分離室に混合管を垂直に設けた凝集装置に
おいては、凝集フロックが固液分離室の底に到達する迄
には、混合管内の空間より遥かに広い空間を有するので
汚濁液中に存在していた未凝集の微細粒子と既に生成し
ているフロックとの衝突によって巨大フロックを形成さ
せることが難しい。特に希薄な汚濁液を用いた場合には
縦型の混合管内の微細粒子が形成したフロックは小さ
く、混合管から吐出する凝集汚泥には沈降性能が小さい
未凝集微細粒子や小フロックが混ざり固液分離性能を下
げている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は昭和６３年特
許願第１５５６２４号明細書および図面に記載した凝集
装置および凝集方法によって生成するフロックの濃縮を
促進して固液分離性能を高めようとするものである。フ
ロックを形成するに十分な濃度に維持しつつ垂直に設け
た混合管に供給しても底のない混合管［（底があっても
固液分離室の断面積が混合管総断面積の１０倍以上あっ
て混合管吐出口から槽底までの距離が混合管直径の５倍
以上ある）を以後底のない混合管と呼称する。］では混
合管内の衝突が少ないために、混合管吐出口に未凝集微
細粒子がフロックと混在し固液分離性能が低い。混合管
吐出口にフロックと未凝集微細粒子との衝突を高めるフ
ロック形成槽を設けて固液分離性能・ろ過性能が高く、
処理コストの小さい処理システムつくることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は特願昭６３−
１５５６２４号明細書に記載した凝集装置の固液分離室
内にフロック形成槽を設け、混合管の吐出口を該フロッ
ク形成槽内に位置するように設けた構造を有する凝集濃
縮装置が，短時間にフロックを凝集させ濃縮した汚泥を
得ることに成功した。本発明の実施に用いる凝集装置は
凝集するに十分な汚濁濃度をもった汚濁液を供給し、分
散させる分散室と分散室内に開口する混合管を設け、混
合管内に注入管を挿入し、注入管吐出口より混合管内を
流れる汚濁液の電解質濃度より低い電解質濃度の注入液
を混合管内の流れにそって下流方向に供給する。該注入
液の流れと、混合管内に流入する汚濁液の流れとが層流
（１０＜Ｒｅ＜１０^５）接触して、その界面の微細粒子
間に注入液に接した粒子と注入液に接しない粒子との間
に粒子表面の電解質濃度に差が生じ、それに基づく電位
に差が生じる。たとえ粒子表面の電位が同符号であって
も粒子間距離が１００Å以下であれば、引力が作用し、
粒子間の反発力が低下し、１〜５×１０^−４ｍｍの衝突
困難な微細粒子間にも激しい衝突を繰り返させて混合管
吐出口までに０．５〜１ｍｍの巨大フロックを形成した
混合液は固液分離室に送られフロックは分離する。

【０００６】本発明の凝集濃縮装置は前記の凝集装置に
おいて、その固液分離室内にフロック形成槽を設け、し
かも混合管の吐出口を該フロック形成槽内に位置するよ
うに開口させた構造を有することを特徴とし、凝集した
フロックを固液分離室内で濃縮させ、固液分離室を形成
したフロックの濃縮室として利用するものである。

【０００７】本発明の凝集濃縮装置の構造を図１に示し
た説明図に基づいて説明すると分散室１８と固液分離室
１０とからなる凝集装置において、分散室１８と固液分
離室１０とは一端が分散室に他端が固液分離室に開口し
た混合管１７により連通している。混合管の本数は１な
いし複数本（図１では２本）である。この混合管内には
注入液を注入するための注入管１９が設けられている。
注入管はそれぞれの混合管に１本ないし複数本設けられ
ている。（図１では各混合管に対して１本の注入管が設
けられている。）注入管（注入液）の吐出口は混合管内
を流れる汚濁液の下流方向に向いている。この装置の固
液分離室１０内には、フロック形成槽９が設けられてお
り、前記の混合管の開口（吐出口）８はフロック形成槽
内に位置するように設けられている。

【０００８】なお、固液分離室１０の室底には凝集濃縮
したフロック（汚泥）を取り出すための取り出し口を設
けており、また必要に応じて凝集濃縮したフロック（汚
泥）を撹拌するための撹拌翼を備えている。

【０００９】本発明の凝集濃縮装置内に設けられている
フロック形成槽７は槽底から上に向かってその断面積が
拡大し、槽の最上部におい開口している。その開口縁は
おむね水平であり、フロック形成槽内で生成した巨大フ
ロックの溢流堰９となっている。

【００１０】該フロック形成槽７の形状は截頭円錐形ま
たは截頭角錐形であり、その水平断面積の大きい方を上
にして開口しており、水平断面積の小さい方は図１の符
号２０からも明らかなように底がある。

【００１１】本発明の凝集濃縮装置において、混合管１
９の吐出口８は、フロック形成槽内に開口させた構造を
有する。図４において、フロック形成槽内における混合
管の吐出口の位置はフロック形成槽の槽底から混合管の
直径の長さの１〜１０倍離れたところにある。混合管吐
出口の位置がフロック形成槽の槽底から混合管直径の１
０倍以上離れていると混合管内でフロックを形成しなか
った未凝集微細粒子は減少せず衝突効果が小さいようで
ある。フロック形成槽内の衝突混合部２０の底の断面積
は混合管吐出口の総面積の１〜１０倍の面積をもち、底
から混合管直径の１０倍位の位置（距離）までは未凝集
の微細粒子が小フロックを形成する領域（衝突混合部２
０）であるから混合管の吐出口から吐き出された凝集液
（汚濁液と注入液との混合液）は衝突混合部２０の底に
衝突し、微細粒子、小フロック、中フロックとが相互に
激しく衝突しつつ上向流となって槽内中央部の流動層部
２１に達する。

【００１２】衝突混合部２０の上はフロック形成槽の流
動層部２１となっており、混合管軸に沿ってフロック形
成槽の水平断面積の拡大に伴って拡大し、該流動層部２
１は槽底より混合管直径にして５〜２０倍の範囲にあ
る。流動層部２１内では中・小フロック間に激しい衝突
が繰り返されて大フロックを形成する。この領域までに
混合管の吐出口から叶き出された微細粒子が小フロック
を形成しないと大フロックを形成することは難しい。

【００１３】フロック形成槽の最上部の断面積は混合管
吐出口総面積の１５〜１５０倍と大きく、流速が低下し
て微細粒子の巻き上げは完全に無くなり、フロック群は
移動層部２２内で接触しつつ巨大フロックを形成し、フ
ロック形成槽の溢流堰から凝集汚泥が流出する。フロッ
ク形成槽を設置すれば、活性汚泥において１０Ｋｇ／ｍ
^３前後の高濃度の液を処理しても活性汚泥の極限濃度に
近い高濃縮汚泥２５Ｋｇ／ｍ^３が得られる。

【００１４】本発明の凝集濃縮装置におけるフロック形
成槽７の側壁に平行して一定間隔離れた位置に傾斜板２
３を設け、フロック形成槽の溢流堰９からオーバーフロ
ーする凝集汚泥をフロック形成槽の側壁と傾斜板との間
を滑降させて固液分離室１０の室底に堆積させる。フロ
ック形成槽の側壁と傾斜板との間隔は規模が大きくなれ
ば大きくなるが５〜５０ｃｍに保つとよい。この凝集汚
泥は、主として傾斜板上を滑降し固液分離室の底の凝集
濃縮汚泥内に移送される。本発明の装置における固液分
離室では混合管の吐出口からの吐き出された汚泥による
外乱がなく極めて短時間に濃縮した汚泥が得られる。

【００１５】本発明を図１に示すように分散室１８と固
液分離室１０とが混合管１７によって垂直に連結された
縦型の装置について説明したが特願昭６３−１５５６２
４号明細書に記載されているような混合管が水平または
傾斜した横型の凝集装置においても図４のように混合管
と注入管が注入管吐出口から混合管吐出口までの距離を
とった後に、混合管を水平面にたいして垂直から水平面
にたいし２０度の間の方向に曲げ、その吐出口がフロッ
ク形成槽内の衝突混合部２０に開口させることによって
本発明の目的を達成することが出来る。

【００１６ 】図２の截頭直円錐形のフロック形成槽は、
大きい円直径（Ｒ）が上に開口し、小さい円直径（ｒ）
を槽底とし、上の開口縁と槽底の底縁を側壁で囲まれた
容器である。フロック形成槽の傾斜板２３はＲｃｍ＋
（５〜５０ｃｍ）の直径が上に開口し、ｒｃｍ＋（５＋
５０ｃｍ）の直径で下にも開口した截頭直円錐の側壁の
外側に設けたものである。フロック形成槽の側壁の最上
縁（溢流堰９）は水平を保持し、傾斜板２３の最上縁は
フロック形成槽のそれより高くしたものである。截頭角
錐形の底面と開口面が正方形、矩形、５〜多角形の角錐
形の内、図３は截頭開口面と槽底面が正方形をなす角錐
形のフロック形成槽を示す。截頭角錐形は大きい正方形
が上に開口し、小さい正方形を槽底とし、上の開口縁と
槽底の底縁を側壁で囲まれた容器である。フロック形成
槽の傾斜仮板２３は角錐側壁と５〜５０ｃｍの間隔をも
って上下に開口した截頭角錐形の側壁の外側に設けたも
のである。フロック形成槽の側壁の最上縁は水平を保持
し、傾斜板２３の最上縁はフロック形成槽のそれより高
くしたものである。本発明のフロック形成槽の実施態様
としては、この他に図５のように円筒形を組み合わせた
円筒形フロック形成槽や図７にように底のある截頭円錐
形と截頭角錐形との組み含わせた構造のフロック形成槽
がある。図６はフロック形成槽の流動層部に排出口２９
と排出傾斜板２８を設けた構造を有するフロック形成槽
の説明図である。

【００１７ 】本発明の凝集濃縮法は、微細粒子間の衝突
しうる濃度に維持して混合管内の汚濁液の流速を１０＜
Ｒｅ＜１０^５に、注入液の注入管内の流速を５＜Ｒｅ＜
１０^４に維持して、混合管内で両液を接触させて凝集作
用を完了後、固液分離室内に設けたフロック形成槽の槽
底から上に向かって拡大する開口をもつ凝集濃縮装置を
使用して、混合管吐出口から吐出してくる未凝集微細粒
子とフロックとを強制的にフロック形成槽内の衝突混合
部で激しい衝突をさせ、総ての未凝集微細粒子は小フロ
ック以上のフロックとし、上方の流動層部でも激しい衝
突を繰り返し、フロックは大フロックとなり、フロック
形成槽の最上部の移動層部で大フロック間の緩やかな衝
突により巨大フロックを形成する。巨大フロックは溢流
堰からオーバーフローして傾斜板を滑降して固液分離室
の凝集濃縮汚泥層に降下する。注入液の種類は混合管に
供給する汚濁液より電解質濃度の低い液であればよく、
ＳＳが存在しても差し支えない。例えば水道水、工業用
水、農業用水、湖沼水、河川水地下水（伏流水）、生物
処理水、物理化学処理水等があげられる。さらに該注入
液から電解質濃度を低減処理した注入液が含まれる。

【００１８ 】希薄な汚濁液とは汚濁物質の濃度が低くて
フロック径が小さくて固液分離性能の低い液である。汚
濁物質の濃度が低いとフロック形成槽を設けても固液分
離性能の向上は期待出来ない。添加する微細粒子の量は
微細粒子の比重が１よりすこし大きくフロック形成能力
が高いと添加量は少しで良い。希薄な汚濁液のＳＳ濃度
は５０ｐｐｍ以下でＳＳ除去後用水、上水として利用す
る場合、溶質分の少ない微細粒子として例えは珪藻土１
０００ｐｐｍ以上を添加するとフロックの直径が大きく
なり固液分離性能がよい。濃厚な汚濁液については直接
装置に適用でくる。

【００１９ 】希薄な汚濁液に添加した溶質分の少ない微
細粒子を混合するための撹はん混合槽または撹はん混合
管と固液分離装置から排出するフロックの大きい凝集濃
縮汚泥を希薄な汚濁液に戻して循環する循環ポンプを含
む循環システムが必要である。循環ポンプにより余分の
凝集濃縮汚泥を排出する排出システムがいる。フロック
の大きい凝集濃縮汚泥を希薄な汚濁液に添加する撹はん
混合槽または撹はん混合管は先に溶質分の少ない微細粒
子を混合するために使用した撹はん混合槽または撹はん
混合管を使用する。

【００２０ 】

【実施例１ 】図１に示した本発明の凝集濃縮装置を用い
て河川水ＳＳ濃度８〜１５ｐｐｍ（Ｃａ＋＋６．８ｐｐ
ｍ）を処理する例を示す。あらかじめ一次混合槽４で珪
藻土６Ｋｇと水２０Ｋｇとを撹拌して得られたスラリー
をスラリーポンプ３で混合槽５に連続供給し、得られた
汚濁液を供給ポンプ１５を用いて希薄汚濁液１ｍ^３に珪
藻土６Ｋｇ割合（Ａ）と希薄汚濁液１ｍ^３に珪藻土１２
Ｋｇの割合（Ｂ）で添加した。その混合液０．２５ｍ^３
／ｈｒを分散室１８に供給する。一方注入液１６として
水道水を注入管１９に１６ｌ／ｈｒ供給し、混合管１９
内において流下する汚濁液の流れとその界面で接触させ
て汚濁液中に存在する微細粒子を凝集させた。汚濁液と
注入液との混合液は図１の凝集濃縮装置のフロック形成
槽７内の衝突混合部２０に開口する混合管の吐出口８よ
りフロック｛形成槽に排出され、混合管内で凝集した小
フロック同士、または未凝集粒子と小フロックが衝突混
合部内で激しく衝突し、固液分離１０内で未凝集の微細
粒子が完全に無くなり、フロック形成槽中央の流動層部
２１で小フロックが中・大フロックを形成する。さらに
フロック形成槽の上層の移動層部２２では巨大フロック
を形成し、古代フロックはフロック形成槽の溢流堰９か
ら傾斜板２３を滑降して固液分離室１０凝集濃縮汚泥層
内に降下した。この装置で処理したときの上澄み液１１
と循環ホンプ１２の出口のＳＳ濃度の値とを表−１に示
した。上澄み液は固液分離室（濃縮槽）上部より排出
し、凝集濃縮汚泥１４は濃縮槽から取り出して再びスラ
リー循環ポンプ、１２で混合槽５にもどし、希薄汚濁液
と混合しＳＣＡ装置で処理される。循環ポンプ１２から
汚泥の一部を抜き取りろ過機１３に送りろ滓は処分す
る。一方比較例として同じ汚濁液を図１の装置において
フロック形成槽７を有しない型の凝集装置を用いて処理
したときの上澄み液１１と固液分離室１０の循環ポンプ
１２の出口のＳＳ濃度を測定した。その結果を表１に示
した。

【００２１】

【表１】 この結果かち明らかなようにフロック形成槽を備えた本
発明の凝集濃縮装置は、従来の凝集装置に比べて汚濁液
中の微細粒子の凝集濃縮機能が優れていることが明らか
である。

【００２２】

【実施例２ 】図１に示した本発明の凝集濃縮装置をもち
いてＳＳ濃度５６４０ｐｐｍ洗米排水に凝集剤を添加せ
ずに０．２５ｍ^３／ｈｒを処理する。１次混合槽は使用
せすに撹拌混合槽５から供給ポンプ１５を用いて洗米排
水を分散室１８に連続供給し、注入液は地下水（酒造用
水Ｃａ＋＋２．４ｐｐｍ）を１５ｌ／ｈｒを連続供給し
た。図１の週集濃縮装置のフロック形成槽７を有しない
型の凝集装置で処理したときの上澄み液１１と固液分離
室１０の循環ポンプ１２の出口のＳＳの濃度を測定し表
−２に示した。図１の凝集濃縮装置のフロック形成槽７
を装着して洗米排水を処理をしたときフロック形成槽ノ
溢流堰９から傾斜板２３を滑降して固液分離室に降下し
た濃縮汚泥を循環ポンプ出口のＳＳの濃度と固液分離室
の上部より上澄み液を採取しそのＳＳを測定して表−２
に示す。

【００２３ 】

【表２】固液分離室の上澄み液のＳＳ濃度と循環ポンプ
のＳＳ濃度をフロック形成槽のある混合管とフロック形
成槽のない混合管とを示す。 この結果からフロック形成槽を備えた本発明の凝集濃縮
装置は、従来の凝集装置に比べて凝集濃縮機能が優れて
いる。

【００２４ 】

【発明の効果】本発明の凝集濃縮装置のフロック形成槽
において強制的に未凝縮微細粒子と小フロックとを衝突
させることにより、フロックが巨大になり、しかも混合
管が傾斜した横型でもフロック形成槽を設ければ、水深
の浅いところで濃縮汚泥が短時間に得られる。また固液
分離室を小型化することができ、上澄み液の水質はＳＳ
が殆ど無く、均質化し、維持管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】固液分離室にフロック形成槽を設けて汚濁液
を凝集濃縮する説明図である。

【図 ２】截頭円錐型フロック形成槽を示した説明図で
ある。

【図 ３】截頭角錐型フロック形成槽を示した説明図で
ある。

【図 ４】凝集装置（横型）のフロック形成槽と混合管
の関係を示した説明図である。

【図 ５】円筒形フロック形成槽を示した説明図であ
る 。

【図 ６】フロック形成槽の流動槽部に排出口と排出傾
斜板を設けた説明図である。

【図 ７】底のある截頭円錐形と截頭角錐形とで構成す
るフロック形成槽の説明図である 。

【符号の説明】 １希薄な汚濁液 ２水 ３スラリーポンプ ４一次混合槽 ５撹はん混合槽 ６珪藻土 ７フロック形成槽 ８混合管吐出口 ９溢流堰 １０固液分離室 １１上澄み液 １２循環ポンプ １３ろ過機 １４凝集濃縮汚泥 １５汚濁液供給ポンプ １６注入液 １７混合管 １８分散室 １９注入管 ２０衝突混合部 ２１流動層部 ２２移動層部 ２３傾斜板２３ａ両側壁をもった傾斜板 ２４フロック形成槽 ２５フロック形成槽側壁 ２６フロック形成槽底 ２７拡大管 ２８排出傾斜板 ２９排出口

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図５】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】追加

【補正内容】

【図７】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出願番号昭和６３年特許願第１５５６２４
   号の凝集装置の混合管が垂直方向に設けた固液分離室に
   本発明のフロック形成槽を設置するか、混合管が水平ま
   たは傾斜する固液分離室に本発明のフロック形成槽を設
   置して固液分離室を濃縮室として利用する凝集濃縮方法
   と装置。
2. 【請求項２】出願番号昭和６３年特許願第１５５６２４
   号の凝集装置において混合管の吐出口は本発明のフロッ
   ク形成槽内の衝突混合部に開口し、フロック形成槽は槽
   底から上に向かって拡大し、槽最上部の開口面積は混合
   管吐出口総面の５〜１５０倍とし、槽底すなわち衝突混
   合部底の面積は混合管吐出口総面積の１〜３０倍とし、
   衝突混合部は上方のフロック形成槽の流動層部に開口
   し、衝突混合部のから混合管軸に沿って広がり、衝突混
   合部の底より流動層部入り口までの長さは混合管直径の
   ５〜２０倍とし、吐出口の位置は衝突混合部の底から混
   合管直径の１〜１０倍とする。フロック形成槽内滞留時
   間は１〜４０分とする凝集濃縮方法と装置。
3. 【請求項３】截頭角錐型の本発明のフロック形成槽にあ
   ってはフロック形成槽の側壁の外側にフロック形成槽の
   側壁に平行な５〜２０ｃｍの間隔を保った傾斜板または
   両側壁をもつ傾斜板を設け、また円錐型または截頭円錐
   型の本発明のフロック形成槽にあってはその側壁に平行
   な５〜２０ｃｍの間隔を保った直径の大きい截頭錐の側
   壁を傾斜板として設け、フロック形成槽の側壁の最上縁
   部は水平を保持し、それぞれの槽の溢流堰とし、堰をオ
   ーバーフローする凝集汚泥を傾斜板上に滑降させた凝集
   汚泥を固液分離室の室底に堆積させる凝集濃縮方法と装
   置。