JPH10216736A - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡略な構成で継粉（ままこ）を解消し、定量供
給制御を可能にし、且つ、粉体のブリッジなどの問題点
を解決した粉体供給装置を提供する。 【解決手段】高分子凝集剤２を堆積貯留するホッパ１の
底面１ａを高分子凝集剤２の安息角以上に傾け、その斜
面の底辺の壁面１ｃにスリット１ｂを整形する。壁面１
ｃの反対側には混合室３が設けられており、混合室側か
らスリット１ｂに向けて雰囲気形成用パイプ６が開口し
ている。高分子凝集剤供給時にはこの雰囲気形成用パイ
プ６から低圧空気流が供給される。この空気流がスリッ
ト１ｂを介して高分子凝集剤２を掻きだし所定量を混合
室３に流れ込ませ、混合室３内に粉体飛散雰囲気を形成
する。低圧空気流が一定であればこの飛散雰囲気におけ
る高分子凝集剤２の濃度は一定である。雰囲気化した高
分子凝集剤２は粉体散布ノズル７から溶解槽の液体上に
供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、細粒子の粉体を
微小量ずつ供給することができる粉体供給装置に関し、
特に、排水処理において溶解物質等を凝集するための高
分子凝集剤を供給する粉体供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排水処理において、排水中の懸濁や溶解
物質を除去して定められた基準水質の清澄水を得るとと
もに、この除去分離された汚泥を無害な形に処理・処分
する方法として、薬剤による凝集法が広く使用されてい
る。この汚泥と清澄水との分離（固液分離）を促進する
ための薬剤として高分子凝集剤が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この高分子凝
集剤は溶解性が悪いという問題点がある。すなわち、こ
の高分子凝集剤をそのまま水中に投入すると各粒子が水
中に分散・溶解するまえに互いに接着し、いわゆる継粉
（ままこ）を生じてしまう。高分子凝集剤が一旦継粉に
なってしまうと、長時間攪拌しても溶解は困難であり、
未溶解の高分子凝集剤は固液分離の促進に寄与しないた
め薬品の無駄遣いとなってしまう。

【０００４】このため、従来より、継粉を生じさせない
ために、高分子凝集剤を水中に投入するときに微量ずつ
連続して供給するように、回転押出方式のスクリューフ
ィーダ、圧縮空気使用の空気エゼクタによる吸込空気分
散供給方式あるいは水膜整流板上にホッパから高分子凝
集剤を落下させて溶解させる構造のものなどが見受けら
れる。

【０００５】しかし、高分子凝集剤は常時継続的に供給
されるものではなく、タイマなどの指示により間欠的に
供給されるものである。このため、高分子凝集剤が動作
していないときには、溶解槽から発せられる湿気が高分
子凝集剤供給管内へ流入することによって、供給管の閉
塞、ホッパ内のブリッジ現象、エゼクタ内部の結露の発
生、整流板上の未溶解分の付着等のトラブルが生じるお
それがある。

【０００６】これを防止するため、従来の装置では、ド
ライエアの供給あるいはヒータの設置など二次的技術な
らびに機能の付加を余儀なくされているのが現状であっ
た。

【０００７】この発明は、簡略な構成で継粉を解消でき
るとともに、供給停止時でも湿気などをの流入を防止し
て粉体のブリッジなどの問題点を解決した粉体供給装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、低圧空気流によって粉体を粒子状に飛散させ粉体
飛散雰囲気を形成する混合室と、この混合室の雰囲気を
前記粉体を溶解する液槽に導く供給手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】この出願の請求項２の発明は、粉体を堆積
貯留するホッパと、該ホッパと隣接する混合室と、を有
し、前記ホッパの前記混合室側の壁面の下端部にスリッ
トを形成するとともに、前記ホッパの底面を前記スリッ
ト側に所定角度傾斜させ、さらに、前記混合室内に前記
スリットに向けて低圧空気流を吐出させる雰囲気形成用
空気流吐出手段を設け、前記混合室から前記粉体を溶解
する液槽に向けて開口する散布ノズルを設けたことを特
徴とする。

【００１０】この出願の請求項３の発明は、前記散布ノ
ズル内に前記液体槽に向けて低圧空気流を吐出させる防
湿用空気流吐出手段を設け、前記雰囲気形成用空気流吐
出手段および前記防湿用空気流吐出手段を切り換え動作
させるようにしたことを特徴とする。

【００１１】請求項１の発明では、混合室内に粉体が粒
子状に飛散する雰囲気を形成する。ほぼ閉じられた室内
で空気を攪拌するため、低圧空気流で粉体飛散雰囲気を
形成することができ、且つ、均一に粒子が分布する雰囲
気の形成が可能である。ここで、この発明における空気
とは窒素ガスなど各種の安定な気体を含む概念である。
この粒子状の粉体を含んだ雰囲気を液槽（溶解槽）に導
くことにより、粒子単位で粉体を供給することができ、
効率的な溶解が可能になり、継粉を防止することができ
る。また、低圧空気流を一定に保てば混合室内に飛散す
る粉体の濃度をほぼ一定に保つことができるため、供給
時間で供給量を制御することができ正確な定量制御をす
ることができる。

【００１２】請求項２の発明では、粉体を堆積貯留する
ホッパの壁面の下端部にスリットを設け、このスリット
から低圧空気流を吹き込んで粉体を掻きだす。ここで、
低圧空気流による「掻きだし」は以下のような作用で行
われる。ホッパ内に低圧空気流が吹き込まれると、この
空気流は粉体粒子間に流入し、粉体相互間の結合を弱く
する。そして、この空気流は粉体に衝突したことにより
混合室内に還流する。このように粒子毎に分離された
（ほぐされた）粉体の下端部は上記空気流の還流に流さ
れて混合室に運ばれる。このような作用で掻きだされた
粉体は混合室内で粒子状に飛散して雰囲気を形成し、こ
の低圧空気流により散布ノズルを介して液槽に導かれ
る。前記ホッパの底面は所定角度傾斜しているため、粉
体が掻きだされたとき上から粉体が落下してブリッジに
ならない。また、自然落下ではなく、上記のように空気
流で粉体をほぐしながらその下端部を取り出すようにし
ていることによりブリッジを防止することもできる。こ
れにより、簡略な構成で安定した粉体の供給が可能にな
る。

【００１３】請求項３の発明では、散布ノズルに防湿用
空気流吐出手段を設け、前記スリットから粉体を掻きだ
す雰囲気形成用空気流吐出手段と切り換え動作させるよ
うにした。この切り換え動作は、たとえば、同じポンプ
で空気流を形成し、弁によってその経路を切り換えるな
ど簡略な構成で行うことができる。これにより、粉体の
供給が休止している間でも散布ノズルには空気流が流れ
ており、飛散ノズル内の空気圧が外圧よりも若干高くな
っているため、液槽から湿気が上昇してくるのを防止す
ることができ、湿気による粉体の付着や詰まりを防止す
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図面を参照してこの発明の実施形
態である高分子凝集剤供給装置について説明する。図１
はこの発明の実施形態である高分子凝集剤供給装置が適
用される排水処理施設の処理系統図である。排水は原水
槽から原水ポンプでくみ上げられ反応槽において酸やア
ルカリの添加によってｐＨ調整がされる。このｐＨ調整
により原水中に溶解されている金属成分などが微粒子の
水酸化物として析出する。しかし、これは極めて微粒子
であるため、このままでは沈澱分離すなわち固液分離を
するのに長時間を要する。そこで、この排水は凝集槽に
移され、高分子凝集剤水溶液が添加される。この高分子
凝集剤を添加することにより、微粒子の溶解物が凝集し
て大きな粒子となり速やかに沈澱するようになる。この
液が沈降分離槽に移され、重力により固液分離が行われ
る。沈澱した汚泥は、汚泥掻寄アームの緩やかな回転に
より沈降分離槽中央底部に掻き寄せられる。この汚泥は
脱水ののちフィルタプレスによって固形物に整形された
のち処分される。そして前記沈降分離槽の上澄は汚泥懸
濁物を分離された水として分離され、再中和処理などの
処理が施されたのち清澄水として放流される。

【００１５】この処理系統図において、前記凝集槽に添
加される高分子凝集剤水溶液は、高分子凝集剤溶解槽に
よって調製され、前記凝集槽に対して一定量ずつ供給さ
れる。高分子凝集剤溶解槽は、水溶液の液位が一定値以
下になると、自動的に給水され、この給水によって濃度
が低下した分の高分子凝集剤を高分子凝集剤供給装置か
ら供給する。この発明の実施形態である高分子凝集剤供
給装置は高分子凝集剤溶解槽の上部に設置されており、
上記液位検知および給水制御などを行う制御部の指示に
応じて微量ずつの高分子凝集剤を間欠的に高分子凝集剤
溶解槽に供給する。

【００１６】図２はこの発明の実施形態である高分子凝
集剤供給装置の構成図、図２はホッパ１、混合室３付近
の平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図、図５は図
２におけるＢ部拡大図である。高分子凝集剤２が収容さ
れるホッパ１は底面１ａを傾斜角θで傾斜させた四角柱
状に形成されている。この底面１ａは隣接する混合室３
に向けて傾斜しており、傾斜の下端部、すなわち、混合
室３とホッパ１とを仕切る壁面１ｃの下端部にはスリッ
ト１ｂが形成され、このスリット１ｂによって混合室３
とホッパ１とが連絡されている。なお、前記傾斜角θは
粉体である高分子凝集剤２がブリッジになる角度（安息
角）を超える角度である６０度に設定されている。ま
た、壁面１ｃの下端部も同じ角度である６０度に切り欠
かれており、スリット１ｂの間隔は６ｍｍの幅になって
いる。

【００１７】混合室３は、ほぼ立方体形状の空間を有し
前記ホッパ１と反対側には筒状の粉体散布ノズル７が接
続されている。粉体散布ノズル７はＬ字状に屈曲してお
り、前記混合室３接続部の反対側は下向きに前記高分子
凝集剤溶解槽に向けて開口している。

【００１８】また、低圧ポンプ５は、０．１２ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇ．程度の圧力で７２〜７４（リットル／分）程度
の風量の低圧空気流を供給するポンプであり、三方電磁
弁４を介して雰囲気形成用パイプ６または防湿パージラ
イン８に前記低圧空気流を供給している。雰囲気形成用
パイプ６は前記混合室３に上方から嵌入し、混合室３の
底面で前記ホッパ１（スリット１ｂ）に直角に向くよう
に屈曲している。雰囲気形成用パイプ６の先端と前記壁
面１ｃとの間隔は１０ｍｍ程度である。また、防湿パー
ジライン８は前記粉体散布ノズル７の屈曲部に下向き
に、すなわち、溶解槽に向けて合流している。

【００１９】低圧ポンプ５は常時動作しており、三方電
磁弁４は図示しない制御部によって切り換え制御され
る。溶解槽に高分子凝集剤を供給する必要のない待機時
は三方電磁弁４は防湿パージライン８側に切り換えられ
ており、粉体散布ノズル７に低圧空気流を流すことで湿
気の流入を防止している。また、溶解槽の水位が低下
し、給水および高分子凝集剤の補給を行うときは、三方
電磁弁４が雰囲気形成用パイプ６側に切り換えられ、雰
囲気形成用パイプ６先端から低圧空気を吐出させてスリ
ット１ｂからホッパ１内の高分子凝集剤２を掻きだし、
混合室３内に高分子凝集剤の飛散雰囲気を形成する。

【００２０】上記構成の高分子凝集剤供給装置の動作を
詳細に説明する。高分子凝集剤供給の指示により、三方
電磁弁４が雰囲気形成用パイプ６側に切り換えられる
と、低圧ポンプ５が形成した低圧空気流は雰囲気形成用
パイプ６から吐出する。この空気流は、一部がスリット
１ｂを通過してホッパ１内に流入し、ホッパ１内に堆積
している高分子凝集剤２に衝突して、その下端部を掻き
だす。掻きだされた高分子凝集剤２は混合室３内に吹き
飛ばされる。このとき、ホッパ１の底面１ａは安息角以
上の角度θに傾斜しているため、吹き飛ばされた高分子
凝集剤に見合う量がホッパ内にある高分子凝集剤の自重
により常に埋められ、空気の吹き抜けが阻止される。一
方、ホッパ１内に流入しなかった他の空気流は壁面１ｃ
に衝突して還流化し混合室３内を攪拌する。前記吹き飛
ばされた高分子凝集剤はこの還流化している空気と混合
し、混合室３内には一定量の高分子凝集剤を含む粉体飛
散雰囲気が形成される。この粉体飛散雰囲気が低圧空気
流によって粉体散布ノズル７方向に流れ溶解槽に供給さ
れる。

【００２１】発明者が、制御装置として混合室空気供給
タイマと液位調節計を組み合わせ、前記粉体散布ノズル
７から高分子凝集剤を供給して溶解作業を行ったとこ
ろ、供給方式が粉体飛散雰囲気のため継粉（ままこ）の
発生は全く起こらなかった。

【００２２】一方、高分子凝集剤供給停止の指示によ
り、三方電磁弁４が防湿パージライン８側に切り換えら
れると、低圧空気流は、防湿パージライン８を介して粉
体散布ノズル７に流入し、その先端部から流出する。こ
れにより、粉体散布ノズル７の先端は常に高分子凝集剤
供給時と同様の空気で満たされるため、溶解槽からの湿
気流入を防止することができる。

【００２３】ここで、実験によれば、粉体飛散雰囲気の
形成は、一定値以上の風量で発生し、風量と高分子凝集
剤供給量の間には常に相関関係があることが確認でき
た。この相関関係の成立により、混合室３は完全混合の
状態に達していることを確認することができた。

【００２４】また、高分子凝集剤の供給によりホッパ１
内に堆積されている高分子凝集剤２のレベルは徐々に低
下してゆくが、発明者が種々のレベルで実験した結果、
堆積高３３０ｍｍ前後のＨレベル、堆積高２２０ｍｍ前
後のＬレベルとの間には約２０パーセント程度の変動し
かなく、堆積高２７０ｍｍ前後を標準レベルすれば±１
０パーセントの範囲の変動範囲に抑えることができ、適
当に高分子凝集剤を補給すれば、ほぼ一定量の高分子凝
集剤の供給が可能であることが判明した。

【００２５】したがって、供給量はホッパ１内の高分子
凝集剤２の堆積高には殆ど影響されず、供給時間および
風量によって調節可能であることが分かった。また、供
給された高分子凝集剤は完全に粒子状となって液中に落
下するため継粉になることがなく完全に溶解され、供給
量と水溶液濃度が完全に比例することとなり、制御が容
易且つ正確になる。

【００２６】なお、この実施形態は排水処理用の高分子
凝集剤の供給装置について示したが、高分子凝集剤と類
似する細粒子の粉体を微量ずつ供給するものであればど
のような装置に適用することもできる。

【００２７】また、上記実施形態について示した寸法や
角度は一例であり、これに限定されるものではない。ま
た、低圧ポンプ５から供給される気体流は空気に限ら
ず、窒素など他の気体でもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、混合室内に粉
体飛散雰囲気を形成するようにしたことにより、強い空
気流を使用する必要がなく構成が容易になり、粒子状に
飛散し、空気と混ざった状態で溶解する溶媒に供給する
ことができる。また、粉体飛散雰囲気の粉体濃度を一定
に保つことが容易であるため、正確な定量供給制御が可
能になる利点もある。

【００２９】請求項２の発明によれば、ホッパから順次
粉体が供給され、粉体の安息角以上であるためブリッジ
が生じない。また、自然落下でなく、空気流で粉体をほ
ぐしながらその下端部を掻きだすようにしているため、
よりよくブリッジを防止することができる。また、この
掻きだす空気流と雰囲気を形成するための空気流を共用
することができるため、簡略な構成で均一な粒子状の粉
体の供給をすることができる。

【００３０】請求項３の発明によれば、粉体を供給して
いないときにも散布ノズルから低圧空気流が流出してい
るため、供給装置内に溶解槽からの蒸気や湿気が流入す
ることがなく、装置の詰まりや付着がすることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される排水処理施設の系統図

【図２】この発明の実施形態である高分子凝集剤供給装
置の構成図

【図３】同高分子凝集剤供給装置の混合室付近の構成図

【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図

【図５】同高分子凝集剤供給装置のスリット付近の拡大
図

【符号の説明】

１…ホッパ、２…高分子凝集剤、３…混合室、４…三方
電磁弁、５…低圧ポンプ、６…雰囲気形成用パイプ、７
…粉体散布ノズル、８…防湿パージライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低圧空気流によって粉体を粒子状に飛散
   させ、粉体飛散雰囲気を形成する混合室と、 この混合室の雰囲気を前記粉体を溶解する液槽に導く供
   給手段と、 を備えたことを特徴とする粉体供給装置。
2. 【請求項２】 粉体を堆積貯留するホッパと、該ホッパ
   と隣接する混合室と、を有し、前記ホッパの前記混合室
   側の壁面の下端部にスリットを形成するとともに、前記
   ホッパの底面を前記スリット側に所定角度傾斜させ、 さらに、前記混合室内に、前記スリットに向けて低圧空
   気流を吐出させる雰囲気形成用空気流吐出手段を設け、
   前記混合室から前記粉体を溶解する液槽に向けて開口す
   る散布ノズルを設けたことを特徴とする粉体供給装置。
3. 【請求項３】 前記散布ノズル内に前記液体槽に向けて
   低圧空気流を吐出させる防湿用空気流吐出手段を設け、
   前記雰囲気形成用空気流吐出手段および前記防湿用空気
   流吐出手段を切り換え動作させるようにしたことを特徴
   とする請求項２に記載の粉体供給装置。