JPH07328328A - 固液分離装置及びその使用方法 - Google Patents

固液分離装置及びその使用方法

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JPH07328328A
JPH07328328A JP6131715A JP13171594A JPH07328328A JP H07328328 A JPH07328328 A JP H07328328A JP 6131715 A JP6131715 A JP 6131715A JP 13171594 A JP13171594 A JP 13171594A JP H07328328 A JPH07328328 A JP H07328328A
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Yoshio Tomita
美穂 富田
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    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応槽の連続反応を中断させることなく固体
粒子を確実に分離することができる固液分離装置および
その使用方法を提供する。 【構成】 反応槽1の流出部に、固体粒子2の自由沈降
速度よりも遅い流速の上昇流路6と、これに隣接する浮
上粒子8の上昇速度よりも遅い流速の下降流路7とを設
け、この上昇流路6から下降流路7への流れの反転部に
浮上粒子8を充填する。固体粒子2は上昇流路6で沈降
分離され、更に浮上粒子8の表面で捕捉されて液体3の
みが下降流路7から流出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体中で化学反応を行
う化学プロセスや生物反応プロセス(例えば流動層式生
物反応槽、微生物担体添加生物反応槽など)において、
反応槽から流出する液体の固液分離を行う装置およびそ
の使用方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】反応槽の内部で触媒等を担持させた固体
粒子と液体を混合させて液相反応を起こさせた場合に
は、反応終了後に固体粒子を液体から分離する必要があ
る。その場合、反応槽から固体粒子を含む液体を取り出
して固体粒子径より小さい目開きのスクリーンによる固
液分離を行ったり、固体粒子と液体との比重差を利用し
た浮上/沈降による固液分離を行うのが普通である。し
かしこの場合には、分離した固体粒子を再度反応槽に戻
して反応を継続させる必要があり、反応系が複雑にな
る。
【0003】そこで一つの解決法として、図2に示すよ
うに反応槽11内に定置式のスクリーン12を設置して固体
粒子を含む液体を通過させ、反応槽11内において固体粒
子の分離を行う工夫がなされてきた。しかしこの方法
は、スクリーン12の開孔部に固体粒子の破片や液体中の
不純物が詰まって閉塞し、反応を中断してスクリーン12
を清掃する必要があるので、連続反応を行う場合に大き
な問題となっている。
【0004】また図3に示すように、反応槽11の流出部
に上昇流路13を形成してその内部の上昇流速を液体中で
の固体粒子の沈降速度よりも小さくしておき、液体と固
体粒子との比重差を利用して固液分離を行う方法もあ
る。しかし固体粒子は攪拌等によって液体中にほぼ均一
に分散させる必要があるため、その比重は液体の比重に
近いものが選定されるのが普通である。このため、反応
液の流出量が変化する場合や、反応槽が大きくなる場合
等に上昇流速が変化すると、固体粒子が液体とともに流
出してしまうという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、反応槽の連続反応を中断させること
なく固体粒子を確実に分離することができる固液分離装
置およびその使用方法を提供するためになされたもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の固液分離装置は、固体粒子を含む
液体を連続的に流出させる反応槽の流出部に、上昇流路
とこれに隣接する下降流路とを設け、この上昇流路から
下降流路への流れの反転部に浮上粒子を充填したことを
特徴とするものである。またこの固液分離装置の使用方
法は、上記の固液分離装置における上昇流路の上昇流速
を固体粒子の自由沈降速度よりも遅くし、下降流路の下
降流速を浮上粒子の液体中の上昇速度よりも遅くしたこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明においては、反応槽の流出部に液体中に
おける固体粒子の自由沈降速度よりも遅い流速の上昇流
路を設けたので、この部分で大部分の固体粒子を液体と
分離することができる。また上昇流に偏流がある場合で
も、上昇流速の不均一部分に乗って上昇流路の上端に達
した残余の固体粒子は、浮上粒子の充填部において完全
に分離され、液体のみを流出させることができる。また
浮上粒子の充填部の下部で捕捉分離された固体粒子は、
その後上昇流路のゆらぎにより通常の上昇流速となった
ときに上昇流路内を沈降していく。このように、本発明
によれば反応槽の連続反応を中断させることなく固体粒
子を確実に分離することができる。
【0008】さらに本発明においては、上昇流路に隣接
させて下降流路を設けてあり、その上端部にも浮上粒子
が充填されている。上昇流路だけを設けた場合には、流
れに乗って浮上粒子が流出することを防止するためにス
クリーンを必要とするが、本発明では下降流路内の浮上
粒子が上昇流路内の浮上粒子の流出を防止するので、目
詰まりの原因となるスクリーンを設ける必要がない利点
がある。
【0009】
【実施例】以下に本発明を図1に示す実施例によって更
に詳細に説明する。図1において、1は液体3を連続的
に流入、流出させる反応槽であり、その内部には固体粒
子2を含む液体3が収納されている。固体粒子2は例え
ば反応を促進するための触媒を担体させた粒子であり、
その固体粒子2の粒径は1〜15mm、その比重は液体3の
比重の1〜1.3 倍とする。固体粒子2の粒径が1mm未満
であると固液分離が困難となり、逆に固体粒子2の粒径
が15mmを越えると反応に寄与する表面積が減少するので
好ましくない。また固体粒子2の比重が液体3の比重よ
りも小さいと沈降分離ができず、逆に固体粒子2の比重
が液体3の比重の1.3倍を越えると液体3中で均一に分
散しにくくなるので好ましくない。
【0010】反応槽1の流出部には、仕切り板4、5に
より上昇流路6と下降流路7とが隣接させて設けられて
いる。そして上昇流路6から下降流路7への流れの反転
部に、多数の浮上粒子8を充填してある。上昇流路6は
その内部における上昇流速が液体3中における固体粒子
2の自由沈降速度よりも遅くなるように形成されてお
り、特に仕切り板4の長さや設置位置を調節することに
よって、上昇流速が固体粒子2の自由沈降速度の1/2 以
下となるようにしておくことが好ましい。これは反応槽
1が大型である場合には上昇流路6の内部において上昇
流速の不均一が生じ易く、固体粒子2が上昇流に乗って
流れてしまうおそれがあることを防止するためである。
【0011】浮上粒子8は当然に液体3よりも比重が小
さく、上昇流路6から下降流路7への流れの反転部に密
集して浮上粒子充填スクリーンを構成している。これら
の浮上粒子8の相互間に形成される空隙部分の大きさ
は、固液分離を行うために固体粒子2の粒径よりも小さ
い必要がある。従って浮上粒子8の粒径は液体3が含む
固体粒子2の粒径の1〜5倍であることが好ましい。具
体的には、浮上粒子8の粒径は3〜30mmの範囲内とする
ことが好ましい。
【0012】なお、浮上粒子8の充填高さは0.3 〜3m
程度とすることが好ましい。これは充填高さが0.3 m未
満では浮上粒子充填スクリーンが不安定となって確実な
固液分離が行えなくなるおそれがあり、逆に3mを越え
ると不経済となるためである。また仕切り板4の下端は
浮上粒子充填スクリーンを構成している浮上粒子8の下
端から1m以上下方としておく。これは誤って浮上粒子
8が反応槽1側に流出することを防止するためである。
【0013】次に下降流路7の流速は、浮上粒子8の上
昇速度よりも遅くすることが必要である。これは下降流
路7の流速が浮上粒子8の上昇速度を越えると下向流に
同伴されて浮上粒子8が流出するからであり、上昇速度
の1/2 以下におさえることが好ましい。
【0014】このように構成された本発明の固液分離装
置においては、反応槽1から流出する固体粒子2を含む
液体3はまず上昇流路6に入るが、この上昇流路6内の
上昇流速は液体3中における固体粒子2の自由沈降速度
よりも遅く設定されているため、大部分の固体粒子2は
沈降分離される。また上昇流速の不均一部分に乗って一
部の固体粒子2は上昇流路6の上端に達するが、この部
分には浮上粒子8が充填された浮上粒子充填スクリーン
が形成されているため、固体粒子2は浮上粒子8によっ
て捕捉され、完全に分離される。そして液体3のみを下
降流路7から流出させることができる。なお本発明では
下降流路7内の浮上粒子8が上昇流路6内の浮上粒子8
の流出を防止するので、従来のような流出防止用のスク
リーンを設ける必要がなく、目詰まりを生ずることがな
【0015】このようにして浮上粒子8の表面には次第
に固体粒子2が捕捉される。そこで図1に示すように浮
上粒子8の上昇流路側充填層の下方に散気装置9を設
け、時々緩やかに散気して浮上粒子8を揺動させること
により固体粒子2を剥離させ、上昇流路6を沈降させ
る。また液体中に不純物が含まれ、上昇流に乗って浮上
粒子充填スクリーンに捕捉された場合には、前記操作に
引き続いて上昇流路側の散気装置9とともに下降流路側
の散気装置9a により強く散気して浮上粒子8を揺動さ
せて不純物を剥離し、液体3とともに排出する。このよ
うにすれば、従来のように反応層1の反応を停止させる
ことなく、浮上粒子充填スクリーンの洗浄を行うことが
できる。
【0016】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
反応槽の連続反応を中断させることなく固体粒子を確実
に分離することができる。また本発明によれば煩雑なス
クリーンの維持管理を行う必要がない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図である。
【図2】従来例を示す断面図である。
【図3】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 反応層、2 固体粒子、3 液体、4 仕切り板、
5 仕切り板、6 上昇流路、7 下降流路、8 浮上
粒子、9 上昇流路側の散気装置、9a 下降流路側の散
気装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体粒子を含む液体を連続的に流出させ
    る反応槽の流出部に、上昇流路とこれに隣接する下降流
    路とを設け、この上昇流路から下降流路への流れの反転
    部に浮上粒子を充填したことを特徴とする固液分離装
    置。
  2. 【請求項2】 反応槽内の液体が含む固体粒子の粒径が
    1〜15mmである請求項1に記載の固液分離装置。
  3. 【請求項3】 反応槽内の液体が含む固体粒子の比重
    が、液体の比重の1〜1.3倍である請求項1に記載の固
    液分離装置。
  4. 【請求項4】 浮上粒子の径が3〜30mmであり、反応槽
    内の液体が含む固体粒子の粒径の5倍以下である請求項
    1に記載の固液分離装置。
  5. 【請求項5】 上昇流路内の上昇流速が液体中における
    固体粒子の自由沈降速度の1/2 以下となるように仕切り
    板を設けた請求項1に記載の固液分離装置。
  6. 【請求項6】 仕切り板の下端を浮上粒子の下端から1
    m以上下方とした請求項5に記載の固液分離装置。
  7. 【請求項7】 浮上粒子の下方に散気装置を設けた請求
    項1に記載の固液分離装置。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の固液分離装置における
    上昇流路の上昇流速を固体粒子の自由沈降速度よりも遅
    くし、下降流路の下降流速を浮上粒子の液体中の上昇速
    度よりも遅くしたことを特徴とする固液分離装置の使用
    方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011245473A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Korea Inst Of Science & Technology 無動力逆洗方式を利用した降雨流出水の処理装置及びその方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011245473A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Korea Inst Of Science & Technology 無動力逆洗方式を利用した降雨流出水の処理装置及びその方法

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