JPS6071010A - 液体を浄化するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、懸濁した沈澱しつる固体を含有する流体の浄
化に関する。

家庭の下水及び他の形態の廃水は％懸濁した固体の形で
不純物を含むことが多い。下水以外の廃水の例として、
粘土又はシルトを含ｔｒ排水、食品加工工業から出るク
リーンナツプと処理水、電気メツキ工業から出る重金属
の沈澱した粒子を含む水、鋼プラント作業から出る酸洗
い廃液、金属仕上げ工業から出る廃水、塗装作業から出
る廃水尋が含まれる。廃水を環境へ戻す前に、懸濁した
固体を除去することが望ましい、給水は、シルト、粘土
及び好ましない溶解した固体を含もことが多く、これら
を化学的に処理して望ましくない材料を沈澱させるのが
よい。家庭用その他の用途に適当な水を得るためには、
シルトの懸濁液と沈澱物を除去することがほとんどの場
合に必要である。従って、懸濁した固体を含む若干の液
体製品は、その価値を高めるために浄化されねばならな
い。従来、この浄化は、懸濁した固体が沈澱しうる浄化
装置へ流体を通し、適当な手段により処分される汚泥を
形成することにより行々われでいる。浄化された流出水
は、浄化装置の頂部から引き出され、使用されるか又は
環境へ戻される。沈澱し友固形廃物は、埋立て等で適当
に処分される・ 土木工学（Ｃ１ｖｌ　ｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　ｉｎｇ　
−Ａ　Ｓ　ＣＥ　）、１９８３４５月、３９〜４１頁に
記載されているｌ新しい廃水処理はプラントのコストを
６ｏ％節約する〃と題するクリストファ尋による記事に
は、循環活性化汚泥下水処理システム内で使用するため
のチャンネル内（Ｉｎｔｒａ−ｃｈａｎｎｅ　Ｉ　）浄
化装置が記載されている。この記事に記載された浄化装
置システムによれば、生の下水が、エアレーション池に
入って空気混和され、次にチャンネル内浄化装置の真下
を通シ、混合液の一部即ち廃水と活性化汚泥との混合物
の一部が、浄化装置の底部パネル　、内の開口部を通っ
て浄化装置の中へ上昇する。混合液が浄化装置の静止し
た領域の中へ上へ流れるとき、固体が分離されて開口部
を通って落下し、絶えず流れている混合物へ下へ戻る。

浄化された流出水け、浄化装置の上方部分にある静止領
域から水面下約１フイート（３０ｃｍ）に沈めたオリフ
ィス管を通して除去される。浄化装置が用いられている
エアレーション池は、閉じられ友流路を含む酸化溝であ
る。即ち、浄化装置の下の流路全通して液体を循環させ
るため１つ又は２つ以上のポンプが設けられる。液体は
、浄化装置の下と流路の他端に存在する液体より高い圧
力で浄化装着の下へ入る。何故ならば、液体が浄化装置
の下を流れる曲に水頭損失がある之めである。

上述のクリストファ等により記載された処理システム絋
、システムのコストヲ実質的に低減させ、水力学的作用
を改善し、且つ非循環処理システムに使用するのに適当
ならしめるように修正しうろことが発見された。

本発明に従って、流体容器例えばタンク、池、又は沼の
中の流体を浄化するための装置が提供される。本装置は
、容器内に静止領域を形成するための第１装置を有する
。第１装置は、一対の端壁と、一対の側壁と、底壁とを
有し、底壁は、沈澱１ した固体を静止領域の外へ通しうるように開口領域と閉
じた領域ともつ少くとも１つの表面′ｆｒ、（Ｉｉｆえ
ている。懸濁した固体全会む流体を静止領域へ導入する
ための装ｆが設けられる。底壁もまた、懸濁した固体を
含む流体が静止領域の中へ通ることを可能とするのが好
ましい・例えば、底壁が、底部を横切って延びる離間さ
れた傾斜する表面からなるのがよい。第２装智が、第１
装置の下に配置され、静止領域の底壁より下で且つ該底
壁と連通ずる流体流路を形成する。第２装看は、入口と
出口を有する。第２装曾の出口に実質的に隣接して配置
され、この出口で低圧領域を生じさせるためのポンプ装
置が設けられる。この低圧領域は、流体を流路に沿って
第２装借の入口の中へ流す。好ましくは、流体の一部が
底壁内の開口領域を通って静止領域の中へ通り、流体の
一部が出口から出る。沈澱した固体は、底壁内の開口領
域を通過して静止領域から流路の中へ入る。洗化された
流体金第１装首の頂部と流体容器から除去するための第
３装ｆＩｔが第１装置内に設けられる。

２ 好ましくは、流体の流路を形成する第２装置は、その頂
部が第１装置の底壁により境界づけられ、その底部と側
面が閉じられており、各端部で開いテイル。１つの好ま
しい実施態様において、Ｉンプ装置が、第２装置の出口
端にある開口部の中に位置決めされる。もう１つの好ま
しｂ実施態様において、ポンプ装置が、第１装置の端壁
に隣接して第２装置の出口端にある開口部の中に位置決
めされる。本発明の特に好ましｂ実施態様において、第
１装置の底壁は、流路に対し実質的に垂直に延びる複数
の離間された水平部材からなシ、各水平部材の断面は三
角形であシ、静止領域に面する底部上に水平面を与えな
いように、三角形の頂点が静止領域に面している。

本発明の浄化装置の使用により、上述のクリストファ等
により記載されたシステムよ〕も改良された水力学的作
用が生ずる。即ち、静止領域に入る固体粒子は、静止領
域内に高く上昇せず、その結果、浄化された上澄み液が
一層効率的に形成される。改良された水力学的作用Ｆｉ
％流路を通して取られる流体の体積が流体容器の容積と
無関係であるという事実に固有のものである。更に、固
体粒子は、ベンチュリ効果により流路の中へ引き入れら
れる傾向があり、このベンチュリ効果は、静止領域の底
壁内の開口領域の閉塞を防ぐ傾向がある。流路の出口に
Ｉンプ装置ｄを配置すると、流路の入口にポンプ装置を
配置することにより得られるインチユリ効果よりも高め
られたインチユリ効果が生ずる。更に、本発明の浄化装
置は、静的な即ち流れず循環しない流体の処理システム
に利用することができる・本装置は、円形又は他の経済
的な形状のシステム内に設置することができる。

本発明を添付図面を参照して説明する。以下の説明にお
ける浄化される流体は下水であるけれども、前述のよう
な他の流体全同様に処理することができる。

第１図〜第５図′ｔ−参照して説明する。廃水浄化装置
１０ｉ！廃水タンク１２内に配置されている。

廃水タンク１２は、タンク、池又は沼でもよい。

図示されているように、廃水容器１２は、形状が円形で
あるけれども、他の形状例えばオーバル形でもよい、浄
化装置１０は、容器】２の中央に配置して示されている
けれども、他の位置例えば容器の一方側に接近して配着
されてもよい。下水は、まず−次沈澱タンク内で処理さ
れて一次廃汚泥を除去したものでよい、下水は、廃水人
口１４全通して容器１２へ通される。同様に、混合され
た液体の流れを浪費することにより容器から廃汚泥を除
去するための出口導管１６の形の装置が設けられる。容
器１２内の混合液に空気混和して混合液のａＯＯ成分を
減少させるための空気ディフユーデ管１８が設けられる
。空気がＩンプ２０によって供給され、管１８内のディ
フューザ２２全通して混合液の中へ吹き入れられる。生
物分解可能な材料を含まない流体系の処理には空気混和
が必要でないことが理解されよう。

所望により、混合液を矢印２６で示す方向に動かすため
に循環ボンデ２４を設けることができる。

循環ポンｆ２４は必要ではなく、それを装置から除去す
るのが望ましいことが時折ある。循環４ン５ ゾ２４により混合液に与えられる流れは、一方のポンプ
からの流れが、廃水浄化装［１０に入る前に他方のポン
プからの流れを打ち消すようなものであることが好まし
い。換言すれば、混合液が流路に入る前に、混合液の速
度がゼロであるのが好ましい。この結果の達成を助ける
ためにデフレクタ２７を設けるのがよい。

Ｉンｆ２Ｂが浄化装置ｌＯの下流層に配置されている。

ポンプ２８は、インペラポンプの羽根２９とモータ３０
とを肩する。ポンプ２８は、浄化装置１１０の出口に低
圧類に＆を生じさせ、この低圧領域が、廃水ｔ”流路の
入口６６へ流入させる。

デフレクタ３１は、矢印３２で示すように浄化装置から
来る流れを分割する。

浄化装置１０は、側壁３４と、入口端壁３６と、出口端
壁３８とバッフル表面４０を有する。浄化された上澄み
液を排出するために収集管４２が設けられる。浄化され
た上澄み沿は、孔４４全通して管４２に入り、清水池４
６に入り、そこから浄化水出口４８を通して装置からボ
ンｆ移送される。

６ 特に第２図、第３図、ｆａ４図及び第５図を参照して説
明する。浄化装置１０がより詳しく示されている。浄化
装置は、側壁３４と、入目端壁３６と、出口端壁３８と
底部５０とを有する。静止しｆＦ−９Ｍｔｉｌｔ５２−
１ｒＺ、一端でバッフル壁５４により境界づけられ、他
端で清水池壁５６により境界づけられ、底部でバッフル
表面４０により境界づけられている。静止領域５２にお
いて、懸濁した固体が廃水から沈澱し、それによって第
２図に示されている浄化された上澄み水の層を境界５７
上に生ずる。浄化された上澄み液は、前述のように装置
から外へ流出される・ バッフル表面４０は、１つの表面の終端５８がもう１つ
の表面の始端６０の下になりうるように十分な傾斜の一
連の表面を有する。終端５８と始端６０との間に開口領
域６２がある。この関係は、水力学作用が確立されるの
に必要な狭い開口部を形成する。バッフル表面は、平板
、逆Ｖ−字形の板、Ｌ字形の板、三角形状！リズム、又
は半球面状の彎曲した表面から形成されることができる
。

第２図と第７図に示す実施態様において、バッフル表面
は、その断面が三角形状であり、三角形の頂点は、静止
領域に面する水平面を与えｋいように静止領域に面して
いる・ 流路は、バッフル表面４０の真下と清水能４６の底部６
４の下に設けられる。流路は、その底部で浄化装置の底
部５０により境界づけられ、側面では側壁３４により境
界づけられている。流路は、入口壁３６内の開口部を含
む入口６６と、バッフル壁５４と浄化装置の底部５０と
の間の開口部を含む出口６８とを有する。

ポンプ２８は、低速度の大きいインイラＩンゾであるの
が好ましい、ポンプ２８は、出口壁３８とバッフル５４
との間の出口壁３８内の出口開口部７０の中に据付けら
れる・壁３８は、吸出しを増大させるためのポンプ用の
カウル（Ｃｏｗｌ）　として作用する。運転中、ポンプ
は、水を出ロア０から押し出し、多孔板７２の上に吸引
即ち低圧の領域を生じさせる。ポンプは、廃水を廃水容
器１２から入口を通して流路へ引き、清水能の底部６４
９ とバッフル表面４０の真下の流路に沿って、出口６８か
ら流路へ、多孔板７２を通って上へ、そして出ロア０か
ら外へ流す。多孔板７２の存在は、小さい水頭摺失を生
じさせ、底流の等しい分布を保証するーバッフル表面４
０の真下の廃水の一部は、開口領域６２を通って静止領
域へ流れ、沈澱した固体は、開口領域６２を通って静止
領域がら流路へ通る・必要とされる最少ポンプ速度は、
静止領域からバッフル表面４ｏ上への固体の実質的な沈
＃を防ぐような液体速度を流路内の廃水に生じさせるよ
うなポンプ速度である。

第６図は、循環ポンプ１ｏＯが１つだけ設けられている
点を除き第１図と同様である。このポンプ１００は、矢
印１０２で示すように廃水の円運動を生じさせる。浄化
装置１０４は、バッフル表面４０の下の流路への入口に
配置された流入ガイド又は真直化羽根１０６を備えてい
る１羽根１０６の目的は、廃水が浄化装置へ入るとき、
彎曲した流路から来る廃水の流れを真直ぐにすることで
ある。浄化装置１０４は、流路の出口端に配置され０ −ｚパｙｙル１０８ｔも備している。バッフル１０８の
目的は、バッフル袋面４ｏの下を出口を通って流路へ流
れる廃水を清水能の方向へ導くことである。

第７図は、ポンプが浄化装置２０２の底部に隣接して配
置されている点を除き、第２図と同様でアル、この実施
態様において、タンクの底壁２０４は、浄化装置の底部
としても役立つ。廃水は、矢印２０６で示すようにバッ
フル表面４ｏの真下を引かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、円形タンク内に配置された本発明による装置
の概略上面平面図であり、一対の流体流れブレフタが装
置の対向側に配置され、一連の空気ディフューザ管が装
置の対向側に配置され、一対の循環ポンプが装置の対向
側に配置されている。 第２図は、第１図の装置の２−２線（／ｉ：Ｉ１９って
矢印の方向に見た拡大側面断面図で、装置の底部壁の上
方に配置され友インペラポンプを示す。 第３図は、第２図の３−３線に沿って矢印の方向に見た
装置の入口の縮小端面断面図である。 第４図は、第２図の４−４線に沿って矢印の方向に見た
装置内のバッフルの縮小端面断面図である。 第５図は、第２図の５−５線に沿って矢印の方向に見た
装置の出口の縮小端面断面図である。 第６図は、第１図に示すものと類似の本発明による装置
の枡路上面平面図であるが、出口のバッフルと入口の羽
根をもつ点で修正されており、円形タンクは、流体をタ
ンク内で循環させて円形の流れを生じさせるための循環
ポンプを有する。 第７図は、流路の底部に隣接して配置されたインイラポ
ンプを有し、且つ流路の底部を形成するタンク底壁を有
する修正された装置の側面縦断面図である。 １２・・・流体容器、１０・・・流体浄化装置、５２・
・・靜・正領域、３６　、３８・・・端壁、３４・・・
側壁、６２・・・開口領域、２８・・・ポンプ装置、６
６・・・流路の入口、６８・・・流路の出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　流体容器内の流体を浄化するための装置において
   ： 流体容器内に静止領域を形成するための第１装置であっ
   て、前記第１装置が、一対の端壁と、一対の側壁と、沈
   澱した固体が前記静止領域の外へ出ることを可能とする
   ため開口領域と閉じた領域とを有する少くとも１つの表
   面を備えた底壁と、懸濁した固体を含む流体を前記静止
   領域へ導入するための装置とを具備するとと；前記底壁
   の下で前記底壁と連通ずる流体流路を形成するための、
   １ｉｔｌ記第１装置の下に配置された第２装置であって
   、前記第２装置が入口と出口を有すること： 前記第２装置の前記出口に低圧領域を生じさせるため、
   前記出口に実質的に隣接して配置された４ンデ装置であ
   って、それによって、流体を前記流路に沿って前記入口
   へ流入させ、流体の少くとも一部を前記出口から流出さ
   せ、沈澱した固体を、前記静止領域から前記流路の中へ
   前記開口領域を通過させるとと：及び 前記第１装置の頂部と流体容器から浄化された流体を除
   去するため、前記第１装置内に配置された第５装置： を具備する流体浄化装置。 ２、流体が、流路から前記静止領域の中へ前記開口領域
   を通過することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。 ６、　前記第２装置は、その頂部が前記第１装置の底壁
   により境界づけられ、その底部と側面で閉じられ、各端
   部で開いていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の装置。 ４、　前記Ｉンデ装置が、前記出口にある開口部内に位
   置決めされていることｆ、１！＃徴とする特許請求の範
   囲第３項に記載の装置。 ５、　前記Ｉンデ装置が、前記第１装置の端壁に隣接し
   て前記出口にある開口部の上方に位置決めされているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ＆　前記底壁が、静止領域の底部を横切って延びる離間
   された傾斜表面からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第５項に記載の装置。 ｌ　前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直に
   延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記部
   材の各々の断面が三角形であり、三角形の頂点が、前記
   静止領域に面する底部に水平面を与えないように静止領
   域に面していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ８、　前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の各々の断面が三角形から々す、三角形の頂点が、
   前記静止領域に面する底部上に水平面を与えないように
   前記静止領域に面していることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の装置。 ９　前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直に
   延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記部
   材の各々の断面が三角形からなり、三角形の頂点が、前
   記静止領域の底部上に水平面を４えないように静止領域
   に而していることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の装置。 １０、前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、°前
   記部材の各々の断面が三角形からなり、三角形の頂点が
   、前記静止領域に面する底部上に水平面を与えないよう
   に前記静止領域に面していることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載の装置。 １１、前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の各々の断面が三角形からなり、三角形の頂点が、
   前記静止領域に面する底部上に水平面を与えないように
   前記静止領域に面していることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項に記載の装置。 １２、前記第１装置の底壁が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の各々の断面が三角形がらなり、三角形の頂点が、
   前記静止領域に面する底部上に水平面を与えなめように
   前記静止領域に而していることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項に記載の装置。 １′５．前記第２装置の入口が、彎曲した流路がら来る
   前記流体の流れをまっすぐにするための真直化羽根を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の装置。 １４、前記第２装置の出口が、誘導された底流を池又は
   容器内の流れの方向に向けるためのバッフルを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の装
   置。 １５、流体の主要部内に静止領域を確立し、前記静止領
   域が端部と側面で部器の流体から閉じられており、前記
   静止領域の底部が、固体が前記静止領域の外へ通ること
   を可能とするように開口領域と閉じた領域とを有する少
   くとも１つの表面を具備するとと： 懸濁した固体を含む流体を前記静止領域へ導入するため
   の装置を設け、前記靜止領域が流体を含むとと： 前記静止領域内の前記流体から固体が沈澱することを可
   能とするとと； 浄化された流体を前記静止領域の頂部から除去するとと
   ；及び 流路の下流で前記静止領域の端に配置されたＩンプ装置
   により、前記底部に沿って前記静止領域の外側の流体に
   流路を与え、それによって。 沈澱した固体が、前記静止領域から前記流路の中へ前記
   開口領域を通過すること： の各工種からなる流体の浄化方法。 １６、流体が、流路から前記開口領域を通って前記静止
   領域の中へ通ることを特徴とする特許請求の範囲第１５
   項に記載の方法。 １ｚ　前記流路が流路領域内に設えられ、前記流路領域
   は、その頂部が前記静止領域の底部により境界づけられ
   、その底部と側面が閉じられ、各端部が開いていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の方法。 １Ｂ、前記ポンプ装置が、前記流路領域の端にある開口
   部の中に位置決めされていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１７項に記載の方法。 １９　前記ポンプ装置が、前記静止領域の端に隣接して
   前記流路領域の端にある開口部の上方に位置決めされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の
   方法。 ２ａ前記底壁が、紡記靜止領域の底部を横切って延びる
   離間された傾斜する表面を具備することを特徴とする特
   許請求の範囲第１７項に記載の方法。 ２１、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の断面が三角形からなり、紬記靜止領域の底部に面
   する水平面を与えないように、三角形の頂点が前記静止
   領域に而していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ５項に記載の方法。 ２２、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂■
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の断面が三角形からな９．＃記靜止領域の底部に面
   する水平面を与えないように、三角形の頂点が静止領域
   に面していることを特徴とする特許請求の範囲第１６項
   に記載の方法。 ２３、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を具備し、前記部材
   の断面が三角形からなシ、前記靜止領域の底部に面する
   水平面を与えないように、三角形の頂点が静止領域に而
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記
   載の方法。 ２４、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の断面が三角形からカリ、齢記靜止領域の底部に面
   する水平面を与えないように、三角形の頂点が静止領域
   に面していることｔ−特徴とする特許請求の範囲第１８
   項に記載の方法。 ２５、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の断面が三角形からなり、前記静止領域の底部に面
   する水平面を与えないように、三角形の頂点が前記静止
   領域に面してｂることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ９項に記載の方法。 ２６、前記静止領域の底部が、流路に対し実質的に垂直
   に延びる複数の離間された水平部材を更に具備し、前記
   部材の断面が三角形からなり、前記静止領域の底部に面
   する水平面を与えなｈように、三角形の頂点が前記靜止
   領域に面していることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ０項に記載の方法。 ２１　前記流体が廃水であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項に記載の方法。