JPS61293511A - 固液分離装置 - 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】 固液分離装置は文字通り、固形物と液体とを分離してそ
れぞれ自由に、特に液体は固形物を混入させることなく
装置外にとり出すことが目的であり、本発明はこの目的
を、特別な場合を除いて、動力を用いることなく達成す
る固液分離装置に関するものである。

下水、し尿、産業廃水等の汚水には必らずと云ってよい
ほど固形物が含まれており、それらの処理装置に２いて
は、その−次処理における固液分離が不充分なために処
理不能になることが多いといわれている。最もＢＯＤの
変動中の小さい生活排水の場合でも、常時は２００　ｐ
ｐｍ以下のＢＯＤの値が、長い間に送水管底に沈澱蓄積
された固形物が雨水流入等の流量増のため掃流され、１
挙に処理槽に流入することがあり、その場合沈澱分離が
不充分の為に汚水ＢＯＤが７００　ｐｐｍ以上になった
例が報告されている。また畜舎排水の場合にも流量調整
槽に徐々に沈澱した固形物が、夜半等の槽内水位の低下
したときに汚水ポンプに吸いこまれて処理槽に流入する
例が多く、その場合ＢＯＤ５０．０００ｐｐｍを計測し
た例が報告されている。いづれにしても沈澱貯留された
固形物が処理槽に流入するようでは安定した処理は不可
能でアリ、固液分離の重要性を物語っている。そしてこ
の目的を達成するには、分離された液に固形物が混入す
ることなく自由にとり出せること、そして分離した固形
物がなるべく小量の液の混合状態で槽外に排出し得るこ
と、さらになるべくその際に動力を要しないことが求め
られる。

従来の方法では、液のとり出しは沈澱槽の満水面で溢流
させる方法が多く、まれにポンプによる取液方法がとら
れている。そして沈澱固形物は汚泥ポンプ、サイフオン
管等で排泥するか、汚泥かきよせ機で水中かきよせを行
ったうえで水圧を利用して槽外排出する例が多い。しか
し汚水は通常の場合その流出量に大きな変動があり、夜
半などは流量Ｏの場合が多い。固液分離効率は分離槽外
えの流出量の流速に反比例するが、分離槽が常に満水で
は、流入汚水流量の緩衝作用は全く期待出来ず、多量流
入の場合には原汚水の短絡流出のため固液分離が充分行
われない危険がある。

そしてポンプ取液の場合は、槽内水位低下時を考慮して
、ポンプを槽内の充分低い位置に設ける必要があるため
、水位低下時に下方の沈澱固形物吸込の危険がある。畜
舎排水処理の悪い例は、殆んど、ボロ出しの不徹底と固
液分離の不良による計画以上の過負荷によることが知ら
れている。次に、分離固形物の槽外排除については、ポ
ンプ、サイフオン等による場合はその吸込余猶高の必要
から完全排泥が出来ず、また点排除となるので槽内を移
動させる必要があり不便であり、また動力が増大する。

水中かきよせ機を利用する場合には、その動力費の不利
の上に、沈積汚泥中の比重の軽い微小粒径のものが上方
に撹散され取液に混入することは、犬なり小なりさけら
れない。そこで当然のこととして考えらｎることは、農
業用貯水池等で古くから利用されている温水取水のため
の表面取水を採用することであるが、これが今まで利用
されない理由は、槽内液面が低下したときに取液位置が
沈澱固形物界面に近くなるので固形物吸込の危険が考え
られるという点にある。このことは、沈澱槽の殆んどが
満水面放流方式をとり、ポンプ排液方式が少い理由でも
ある。勿論分離固形物界面を乱すことなく、随時排泥し
て沈澱固形物界面を下位に下げておけば、ポンプ排液方
式をとってもよい訳であるが、従来の排泥方式すなわち
ポンプ、サイフオン、かきよせ機料用等による場合はど
うしても固形物界面を撹乱することになり排液中に固形
物吸込みを生ずる機会が多くなるのでポンプ排液方式を
そして表面取液方式をさける結果となっている。

本発明は、沈澱固形物界面を乱すことのない沈澱固形物
最下端から下方えの排泥方式をとることにより、従来古
くから用いられていた表面取水の利用を可能にし、その
利点を最高度に利用しようとするものである。

本発明は、分離槽液面にフロートを有する取液升を浮設
し、水面近くに浮遊するスカム等が流入しない適当な水
面下位置において、取液升に取液口を設け、その取液口
の長さは、２５ｍ’／ｍ・日の流入液量負荷を規準とし
て、下部沈澱固形物を吸込むことのない充分安全側液量
負荷で決定するものとする。な２、取液量下端と、槽外
に取液を流出させる流出孔とをフレキシブルパイプで連
結し、槽液面の上下に連動する取液量に流入する液がフ
レキシブルパイプ内を通過して流出孔から槽外に流出す
る構成とするので分離液のみの取液が可能になる。そし
て槽の舟形底面最低位部下に埋設固定されたスリット流
入口を有する渦動管を連通接続させ、水平又は同一傾斜
状の排泥管を設けると共に、槽外で開閉操作する、１ま
たは多連のスリット調節栓と、排泥管に排泥バルブを設
け、必要に応じて、いわゆる線排泥方式により、スリッ
ト吸入液流による吸泥、螺旋流による揚泥、二次流の発
生で完全な排泥作業を行える固液分離槽排泥工法をとる
ものであり、排泥管末端に２いては、外水面に潜没する
ことなく自由落下状態で排泥可能な場合は槽内のわづか
な水圧で排泥が完全に行わｎ動力を必要としない。すな
わち、固液分離の理想でるる、上端と下端の最も離れた
位置に２いてそれぞｎの分離物体を、界面を乱すことな
く槽外に無動力で随時とり出すことを可能にしたもので
ある。尚上記のスリット調節栓区分の問題は、渦動管径
・設置傾斜等によってその１体の有効長さに変動が生じ
るが、普通の場合５ｍ長さを規準とし、各種条件を考慮
して１区分の長さを決めることになる。

次に自由落下状態での外部排泥が不可能な場合、すなわ
ち地下に檜を設置するような場合排泥管が外水面に潜没
する場合は、排泥管の下流部に送泥ポンプ槽を設け、そ
の中に設けた送泥ポンプを運転することにより、ポンプ
槽内液面を常に、排泥管が水面下に潜没することのない
位置、すなわち渦動管内螺旋流をさまたげない低位置に
保ちなから排泥を行う構成とする。したがって送泥ポン
プを利用して排泥を行うので、排泥自体には動力を必要
としない。

以下図面により本発明実施の１例を説明する。

第１図、第２図は本発明による固液分離槽の断面及び平
面を示すもので、固液分離槽１内にフロート２、通液孔
３、取液口４を有する取液量５を槽液面近傍に浮遊する
如く設け、取液量に流入しり取液がフレキシブルパイプ
６によって流出孔７から槽外に排出さｎる構成とし、分
離沈澱した固形物８は、槽の舟形底の最低位部下に埋設
固定された、補強枠９を有するスリット調節栓１０によ
って開閉する如くしたスリット１１を有する渦動管１２
を通じて排泥管１３によって槽外に排泥する構成とする
。尚排泥管にはバルブ１４を設け、排泥管はその内部に
送泥ポンプ１６を有する送泥ポンプ槽１５に連通Ｌ　％
スリット調節栓は操作環１７によってハンドル１８を有
する開閉機１９に連結する構成とする。

以上の構成による作用効果は次の通りである。

取液量５は槽内液面近傍に浮遊してｐす、しかも下部は
７レキ７プルパイプで流出孔７に連結しているので、液
面の上下につれて取液量も上下することになり、槽液面
と弁内取液前の液面とは通液孔３によって連通している
ので略々等しい液位を保ち、三角堰、矩形堰等による取
液口４から自由に取液することが出来る。すなわち層頂
を上下することによυ取液量は自由に調節することが出
来しかも常に液面近傍の分離固形物界面から最も遠い取
液が行われる。そして夜間等の槽流入液貴の少い時間に
は槽内水位は低下して２す、翌日の最大水量の時間内に
２いても一定の平均的水量取液を行うことが出来るので
、犬液量の流入時にもその固液分離効率は大巾に改善さ
れる。

そして槽底に分離固形物の沈積が見られるときは、ハン
ドル１８の操作によって開閉機１９を運転して操作環Ｉ
７に連結するスリット調節栓１０をわづかに開き、前肩
して排泥管バルブ１４を開けば、沈澱固形物はスリット
から渦動管内に流入し、その際渦動管内には螺旋流が生
じるので沈積固形物を完全に槽外に排除することが出来
る。しかもとの排泥作業は槽底から下方に向って行われ
るので上部の沈澱固形物界面を乱すことは全くない。す
なわち、排液、排泥が自由に相互無関係に行われるので
、理想的固液分離方式といえる。面図の如く２列の渦動
管のスリット調節栓を１方の操作環で連動同時開閉が可
能であるが、それぞれ別個操作もそれなりの操作利点が
ある。また多数区分のスリット調節栓を利用する場合は
手動ノ・ンドル操作に代って動力を利用するとそれなり
の利便がある。

次に固液分離槽を地下式にする場合等には、前述のま＼
では排泥不可能である。この場合は当然排泥を地上に送
泥する必要が生じる訳であるから、この送泥ポンプを利
用して前述の排泥を実現することになる。すなわち、排
泥管の延長上に送泥ポンプ槽１５を連通し、ポンプ槽内
の送泥ポンプ１６を運転することによって、ポンプ槽内
水位を常に低く保ち排泥管１３がポンプ槽水面上に常に
露出して渦動管内の螺旋流を阻げない状態を保つことに
よって分離固形物の線状排泥を行う構成とする。

すなわち排泥自体は無動力で水圧を利用して分離固形物
界面を乱すことなく行うことが出来る点に２いては前述
の通りである。

本発明の特長は次の通りである。

槽の形状が矩形に出来るので円形沈澱槽に比べて用地面
積が経済的に有利に利用出来る。

槽長が長くなっても、沈澱物かきよせ機を必要としない
ので、槽内を撹乱することがなく分離効率が高くなり、
動力の点で省力化出来る。

水圧を利用して排泥出来るので排泥動力を必要とせず、
維持管理費用の点で経済的に有利である・取液、排泥が
相互に全く関係なく、隔離された状態で行われるので最
も理想的な固液分離方式ということが出来る。

渦動管利用により沈砂を排除することも同時に可能であ
るから、沈砂池を省略出来建設費の点で経済的に有利で
ある。

水量調整槽容積を小さくすることが出来るので建設費の
点で経済的に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は固液分離槽の断面概要の説明図であり、第２図
は同平面概要の説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）汚水等の、重力を利用して固形物と液体を分離す
   る槽において、その液面近傍に、浮力を利用して、液面
   の上下動に連動する如く、沈澱分離した固形物の流入を
   防止するのに充分安全な単位長さ当りの流量負荷で、液
   面直下において取液する取液口を有する表面取液升を設
   け、この取液升と、取液を槽外に流出させる流出孔とを
   フレキシブルパイプで連通し、液面の上下位置に関係な
   く、また分離固形物を含まないで取液するとともに、こ
   の沈澱部の断面下部を舟形底とし、その槽底に、断面直
   角方向全長にわたり、スリット付渦動管を連通させ、下
   流端は、外水位に潜没することなく自由落下状態で槽外
   に排泥する円形排泥管に連通、渦動管スリット部から渦
   動管内に流入した、時には小量の液を含む沈澱固形物流
   に高速螺旋流を発生させながら排泥管え流動可能とする
   と共に、渦動管スリット部全長に、有効渦動管長以内の
   場合は一個、または有効渦動管長以上の場合は区分して
   付設された台形型のスリット調節栓および、排泥管出口
   に付設された排泥バルブを開閉操作して沈澱固形物を槽
   外に排出する如くなした排泥装置を１槽に１列またはそ
   れ以上設けてなる、水面近傍から液のみを、槽底から小
   量の液を含む固形物をそれぞれ必要に応じて槽外にとり
   出す如くなした固液分離装置。
2. （２）自由落下状態で槽外えの排泥が出来ない沈澱槽に
   おいて、槽外の、排泥管の下流部にポンプ槽を設け、そ
   の中に送泥ポンプを設けることにより、ポンプ槽液面を
   、潜り流出をおこさない位置、すなわち渦動管内に生じ
   る螺旋流をさまたげない位置に保つ如くなした（１）記
   載の固液分離装置。