JPS63182009A - 汚泥水等原水の固液分離装置 - 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】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明は、主として場所打杭、地中壁構築、泥水シール
ド等土木工事により生じる汚泥水その他産業廃′水等を
清澄化する装置に関し、その目的とするところは、優れ
た分子ａ機能を備えた小型化された汚泥水の固液分離装
置を提供することにあるｒ従来の技術ｊ 従来この主土木工事に伴なう汚泥水を清澄化する装置と
しては、現実問題として適切なものがなく、プール方式
による自然沈降方式とか、海中又は山中への投棄方式等
とかが採用されていた。それがために装置の大型化と工
事現場で大きな占有面積をとること。またコストが嵩む
こと等幾多の問題点があった。そこでこれらの改良とし
て数種の技術文献が散見される０例えば特公昭６１−４
６１６３号の汚泥脱水処理装置があり、その要旨は、留
箱に一定レベルで配設された周辺がストレーナとなって
いる回転ドラムと、この回転ドラムにはジェットポンプ
と連通された吸引管が配設されているとともに、この回
転ドラムに濾布ベルトを捲装してなる構成で、この濾布
ベルトの表面で、吸着汚泥を剥離除去することを特徴と
するものである。また特公昭６１−３２０７８号の汚泥
水の固液分離装置および装置があり、その要旨は、配管
の途中に分流混合羽根を備えたミキサーを数基配設する
とともに、これらのミキサーにそれぞれ薬品槽を連通し
、前記配管に連通された固液分離槽にスクリューコンベ
ヤを立設するとともに、このスクリューコンベヤの螺旋
翼の面に接してその回転に伴なって回転する掻揚補助羽
根を配設してなるものであり、そのミキサーによるフロ
ックの積極的な生成と、固液分離槽で分離されたフロッ
ク群をスクリューコンベヤと掻揚補助羽根で確実に排出
することにある。

「発明が解決しようとする問題点」 上記技術文献は、前記従来の問題点を解決するための布
石となることは明らかである。しかしながら少なからず
問題があること、即ち特公昭６１−４６１６３号の汚泥
脱水処理装置では、機構上大量の汚泥水を迅速に処理す
ることは困難視されること、濾布ベルトを採用している
ことから目詰りの対策が必要となり、その清掃とともに
保守管理とか耐久性等とかに問題がある。また特公昭６
１−３２０７８号の汚泥水の固液分離方法および装置で
は、パイプミキサーを配管中に介設して汚泥水と凝集剤
との混合を図っているが、このパイプミキサー−基では
到底十分な攪拌、混合が達成されず、やはり図示の如く
三基とか四基の如く数基を配備する必要があり、究極の
ところ装置が複雑となること、比較的大型化すること及
び目詰りの問題も少なくなく保守管理が大変である。ま
た固液分離槽はフロック群の積極的な排出には効果があ
るが、比重差を利用した清澄水とフロックとの分離が必
ずしも十分とは思われないものであるｒ問題点を解決す
るための手段ｊ そこで本発明は、大量の汚泥水を効率的かつ能率的に処
理するとともに、略完全に沈降分離されて清澄化された
水、処理液を確保すること、またコンパクト化された固
液分離装置を提供することにある。その要旨は、原水導
入管を有する上面開放式の凝集槽を上面開口部に着脱自
在に設けてなるスラッジ排出口を備えた円筒状の容器本
体と、この容器本体の傾斜分離室に配備された傾斜面を
有する複数個の傘状の分離体と、この分離体の収斂部に
流入口を臨ませるとともに、容器本体外に排出口を臨ま
せてなる上澄水排出管と、前記容器本体の下部に大きな
容積を備えた沈降分離装置を形成するとともに、この沈
降分離装置の内底面を摺接移行する掻寄板と、この掻寄
板を駆動する駆動源とでなり、原水導入管より流入され
た原水及び薬品溶剤を、凝集槽で原水の迂回を介して混
合した後、この混合処理水を分離体に導きこの分離体の
傾斜面を介して積極的にフロックを生成しフロック群と
清澄水とに分離し、前記フロック群は容器本体の沈降分
離室に設けたスラッジ排出口を介して排出するとともに
、清澄水は容器本体の沈降分離室及び分離体の収斂部を
介して上澄水排出管を経て容器本体外に排水する固液分
離槽である、一方もう一つの発明としては、前記の固液
分離槽をメインとして、その前工程に配管を介して原水
槽、反応槽、第１．第２薬品槽並びに攪拌器を、またそ
の後工程にスラッジ濃縮槽とフィルタープレスとをそれ
ぞれ配設してなる固液分離装置である。

１作用」 次に本発明の作用の概要を説明すると、原水槽に導入さ
れた汚泥水等の原水は、配管を介して又応槽へと導かれ
る。この反応槽に到った原水には第１薬品槽より配管を
介して送給された薬品溶剤が添加されると同時に、攪拌
翼を回転せしめて積極的に沈降性のよいフロックに転化
せしめる。このように処理された原水は、配管を介して
攪拌器に供給されるとともに、この攪拌器に入る直前で
第２薬品槽より配管を介して送給された薬品溶剤が添加
されて一層沈降性のよいフロックが生成される。この攪
拌器で処理された薬品添加の原水は、配管を介して原水
導入管より固液分離槽に導入され、凝集槽中に到った薬
品添加の原水を、凝集槽内を緩やかに環流させつつ、こ
こで主として薬品溶剤と原水との一層の混和を図り、沈
降性のよいフロックに転化させる。そうして凝集槽に開
設された原水流入部を介して少なくとも二重に重畳状に
配備された複数個の分離体へと導かれる。この分離体に
導かれた原水は複数の分離流路へと分配流下されていき
、その流下過程において原水は分離体に接触しその摩擦
抵抗により一層緩速とされると共に、機械的な接触衝撃
によりフロックは更に大きく成長し、かつ分離体の摩擦
抵抗により分別され、かくして固液分離が急速に行われ
る。

したかつフロックは沈゛降分離室内に流入すると、ただ
ちにフロックはその室内を降下沈降し、次第に濃縮され
スラッジ排出口に到る。そうしてスラッジ排出管を介し
て外部に排出される。一方処理原水は、上澄液となって
分離体の収斂部に一時的に滞溜すると共に、この滞溜時
に更にこれに含有する微小スラッジと分離され、美麗に
なった上澄液が微速をもって上昇していき、上澄液排出
管を介して外部に排出される。一方スラッジは配管を介
してスラッジ濃縮槽へと導かれ、ここでプールされると
ともに、その上澄水は配管を介して原水槽に逆送され、
また沈降したスラッジはフィルタープレスへと配管を介
して移送されていく、そうしてフィルタープレスを介し
てスラッジ塊と清澄水、処理液とに分離される。このス
ラッジ塊は廃棄されるし、また処理水、処理液は配管を
介して原水槽に逆送される。このような操作をもって原
水が順次処理されるのである。

ｒ実施例Ｊ 図面は本発明の一実施例を示しており、先ず第１の発明
の固液分離槽Ａについて詳述すると、１は傾斜分離室２
と、その下方に設けられた沈降分離室３とでなる円筒状
の容器本体で、この容器本体１の上面開口部１ａには鍔
状の係止腕５を有する略ブイ態様をなすドーナツ状の凝
集槽４が架設されており、この−例では凝集槽４より放
射方向に向って設けられた三債所の係止腕５が容器本体
１の上面開口部１ａの周壁１ｂに掛架されている。尚こ
の凝集槽４の中央には円筒部４ａが立設されており、こ
の円筒部４ａには後述する上澄水排出管が挿設されてい
る。また４ｂは凝集槽４の底面４ｄの外側に垂下された
ガイド筒である。そして開口部１ａと凝集槽４の外壁と
の間には略扇型の開放部分Ｂが形成される。更に凝集槽
４は数枚の隔壁板７を介して数個の区画室８ａ〜８ｅに
区画されており、この各隔壁板７に設けた透孔７ａを介
して導入された薬品添加の原水が区画室８ａかも区画室
８ｅに向って迂回するように構成されている。また図示
しないが各隔壁板７の開口を上下となし、いわゆる薬品
添加の原水を区画室８ａから区画室８ｅに向ってオーバ
ーフロー、アンダーフロ一方式とすることもできる。ま
た第３図のように凝集槽４の底面４ｄの内側をその中心
に向って傾斜させることができるし、更には各隔壁板７
にスラッジ等の落下口４ｆを設けることもできる。９は
凝集槽４に臨んだ原水導入管である。１０は凝集槽４の
最後の区分室８ｅの底面４ｄに開設された原水流入部で
、この原水流入部９は容器本体１の傾斜分離室２に連通
している。したがって薬品と十分に混合された原水がこ
の原水流入部１０を介して傾斜分離室２に流下していき
、その後は後述する分離体で構成される分離流路に分配
流下される構造となっている。１１は前記凝集槽４の円
筒部４ａにその路上半分が挿設され、その略下半分が容
器本体１に到りこの下半分の先端が容器本体ｌの傾斜分
離室２の略中央まで達している上澄水排出管で、この上
澄水排出管１１の流入口ＬＯａは後述する下段の分離体
の収斂部に開口すると共に、その排出口１１ｂは容器本
体１外に開口している。そうしてこの上澄水排出管【１
の内で傾斜分離室２に垂設された部分には下方に向って
拡開した傘状の第１、第２分離体１２．１３が少なくと
も二重状に重畳されており、この第１分離体１２の外側
傾斜面１２ａと第２分離体１３の内側傾斜面１３ｂとの
間、及び第２分離体１３の表面には分離流路１４．１５
が形成されている、これにより前述の凝集槽４の原水流
入部１０より流下した原水がこの上澄水排出管１１の外
周面を流下してそれぞれ分離流路１４．１５に分配流下
されるのである０図中１６は第２分離体１３の中央収斂
部にラッパ状に突設された案内筒で、この案内筒１６に
は原水流入口１６ａが設けられている。１７は容器本体
１の中心に貫設された回転軸で、この回転軸１７の上端
にはモータ１８が下端には掻寄板１９取付用の支持杆２
０が設けられている。そうしてこの掻寄板１９は図示の
如く適宜の傾斜角度をもって設けられており、容器本体
１の内底面１ａに堆積されたスラッジを確実にその中心
方向へと移行させるように構成されている、図中２１は
スラッジ排出口であり、このスラッジ排出口２１はスラ
ッジ排出管２２に連通している。２４は油分排出樋、２
４ａは油分排出樋２４と容器本体ｌとの間に開設した透
孔、２５はフレームである。尚分離体１２．１３はこの
実施例では二重で、長短となっているが、これに限定さ
れるものでないことは勿論である。

次に第２の発明の固液分離装置について詳述すると、汚
泥水、産業廃水等が流入される原水槽３０は弁を備えた
配管３１（弁を備えた配管”を以下単に配管とする）を
介して反応槽３２と連通されており、ポンプ３３の作用
で配管３１を介して反応槽３２へ原水を送給する構成と
なっている、そうして反応槽３２には配管３４を介して
第１薬品槽３５と連通されており、反応槽３２に給送さ
れてきた原水に凝集剤等の薬品溶剤を添加して、原水中
に含有するスラッジを沈降性のよいフロックに転化させ
る。この反応槽３２はポンプ３６を備えた配管３７を介
して攪拌器３８に連通されているとともに、この攪拌器
３８に接続されている配管３７には、配管４０が接続さ
れている。この配管４０を介して第２薬品槽３９の薬品
溶剤が攪拌器３８に給送される構成となっているととも
に、この攪拌！１３８内で処理原水と薬品溶剤の攪拌、
混合がなされる。そうしてこの攪拌器３８は配管４１を
介して既に詳述した固液分離槽Ａに連通され、この固液
分離槽Ａで上澄水とスラッジとに分離される。この向上
澄水は固液分離槽Ａの上澄水排出管１１を介して排出さ
れ、一方スラッジはスラッジ排出管２２に接続される配
管４２を介してスラッジ濃縮槽４４に送給される。この
スラッジ濃縮槽４４で分離された上澄水は配管４５を介
して再び原水槽３０へと逆送されるし、スラッジはポン
プ５０を備えた配管４６を介してフィルタープレス４７
に連通されている。このフィルタープレス４７で圧縮分
離された清澄水、処理液は配管４８を介して再び原水槽
３０へと逆送されるし、スラッジ塊は台車４９上に堆積
される構成となっている。

次に本発明の詳細な説明すると、原水槽３０に導入され
た汚泥水等の原水は、配管３１を介して反応槽３２へと
導かれる。この反応槽３２に到った原水には第１薬品槽
３５より配管３４を介して送給された高分子凝集剤等の
薬品溶剤が添加されると同時に、攪拌翼を回転せしめて
積極的に沈降性のよいフロックに転化せしめる。具体的
にはＳＳの粒径をルかｍｍ単位に変換する。このように
処理された原水は、配管３７を介して攪拌器３８に供給
されるとともに、この攪拌器３８に入る直前で第２薬品
槽３９より配管４０を介して給送された商品名スイフロ
ック等の薬品溶剤が添加されるとともに、この攪拌器３
８内で処理原水と薬品溶剤が十分に攪拌、混合されて一
層沈降性のよいフロックが生成される。この攪拌器３８
で処理された薬品添加の原水は、配管４１を介して原水
導入管９より固液分離槽Ａに導入され、凝集槽４内に導
入された原水は、凝集槽４の数個の区画室８ａ空から区
画室８ｅに向って迂回又はオーバーフロー、アンダーフ
ローを繰り返して緩やかに環流し、しかも凝集１ｆｉ４
に流入される薬品溶剤との一層の混和ることにより沈降
性のよいフロックに転化させる。そうして凝集槽４に開
設された原水流入部８を介して重畳状に配備された複数
個の第１、第２分離体１２．１３へと導かれる。この第
１、第２分離体１２．１３に導かれた原水は複数の分離
流路１４．１５へと分配流下されていき、その流下過程
において原水は第１．第２分離体１２．１３の外側傾斜
面１２．ａ、１３ａに接触し、その摩擦抵抗により一層
緩速とされるとともに、機械的な接触衝撃によりフロッ
クは更に大きく成長し、かつ第１、第２分離体１２．１
３の摩擦抵抗により分別され、かくして固液分離が急速
に行われる。そうして上澄水とフロックとは分離流路１
４．１５を流動した後は、傾斜分離室２と分離体１３で
形成される環状の隙間を流下していきこの向上澄水は沈
降分離室３の上部に到るとともに。

フロックは沈降分離室３内に流下沈降していき、次第に
濃縮されるとともに、掻寄板１９によりスラッジは容器
本体ｌの内底面１ａの中心部へと移送された後、スラッ
ジ排出０２１を介してスラッジ排出管２２に到る。一方
処理原水は、上澄水となって沈降分離室３の上部と第１
分離体１２の傘部内側に一時的に滞溜するとともに、こ
の滞溜時に更にこれに含有する微小スラッジと分離され
、美麗になった上澄水が微速をもって上昇していき、上
澄水排出管１１を介して外部に排出されるのである。ま
た前記スラッジ排出管２２に到ったスラッジは、配管４
２を介してスラッジ濃縮槽４４へと導かれ、ここでプー
ルされるとともに、その上澄水は配管４５を介して原水
槽３０に逆送され再利用される。また沈降したスラッジ
はフィルタープレス４７へと配管４６を介して移送され
ていく。そうしてフィルタープレス４７を介してスラッ
ジ塊と処理水、処理液とに分離される。このスラッジ塊
は廃棄されるし、また処理水、処理液は配管４８を介し
て原水槽３０に逆送され再利用される。このような操作
をもって原水が順次処理されるのである。

「発明の効果」 本発明は以上詳述した構成としであるので、以下のよう
な効果を有する。

■、凝集槽が上面開放式で、かっ数債の区画室に区分さ
れており、この区画室を薬品添加の原水が迂回等して緩
やかに環流するものであり、水エネルギーを応用したフ
ロキュレータ−機能ヲ有し、機械的作動なしで、均一で
粒子径の大きいフロックを生成できるし、フロックの沈
降速度を大きくすることができる。

ＩＩ　、傾斜分離室では、密度流を応用した独自の分ａ
機構を持ちさらに少なくとも上下二段の分離面積を有し
ているために、非常に大きな分離速度（槽内平均上昇速
度）をとることができるとともに、原水流量や濁度の変
動に十分に対応でき、しかも安定した良質の処理水等を
得ることができる。

■、また前記の凝集槽と傾斜分離室との相乗効果により
、１８０〜３００Ｍ３　／Ｍ２　日程度の水面積負荷が
とれると同時に、沈降分離室等の滞溜時間も略３０〜５
０１分で足りるので、装置全容積並びに所要床面積を減
少できる。これにより装置の小型化、建設費の低下が大
いに期待できるものである。

■、傾斜分離室及び沈降分離室では、原水、処理水の流
下し沈降スラッジが直接交差しないために、沈降スラッ
ジの再懸濁が少ないし、また反面高濃度懸濁液の分離に
も十分に採用できるし、その際における分離効率の低下
は発生しない。

Ｖ、固液分離槽内には機械的な作動部分がほとんどない
から、装置全体としての運転維持が容易であること、ま
た固液分離槽は上面開放式であるので、その修理、点検
等が簡便であって、いわゆる保守管理が容易である。

■、凝集槽、傾斜分離室、分離体並びに沈降分離室とを
配備する円筒状の固液分離槽であるので、固液分離の速
度のスピード化と効率化の向上が大いに期待できること
、装置の小型化も達成されるものである。

■、更に固液分離槽をメインとしてこれに反応槽、第１
、第２薬品槽、攪拌器並びにフィルタープレス等を装備
してなる固液分離装置では、迅速なフｅｒｙりの生成並
びに固液分離の効率化が達成されるとともに、原水処理
コストの低減と維持管理費の軽減に寄与できるし、極め
て安定した良質の処理水等を得ることができる。

■９尚木発明の実験データー表を参考資料として別紙の
如く提出させていただきますので、よろしくお願い申し
上げます。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は固液分離槽の
断面図、第２図は一部欠截の平面図、第３図は凝集槽の
他の一例を示す断面図、第４図は固液分離装置の模式図
である。 １・・・容器本体　　２・・・傾斜分離室　　３・・・
沈降分離室　　４・・・凝集槽　　４ａ・・争円筒部　
　４ｂ・・・ガイド筒　　５１１・・係止腕　　７・・
ｅ隔壁板　　８ａ〜８６　拳争・区画室　　９・・・原
水導入管　　１０・・・原水流入部　　１１・・・上澄
水排出管　　１２．１３・会・分離体　　１４．１５・
・・分離流路１６・・・案内管　　１７・・・回転軸１
８−−・モータ　　１９・・・掻寄板　　２０・・・支
持杆　　２２・・・スラッジ排出管２４−−・’ｔｔｈ
分排出樋　　２５・＃ψフレーム３０拳−−原水槽　　
３３．３６．４３．５０・拳・ポンプ　　３２曇・拳反
応Ｎ　　　３５・ｍ−第１薬品槽　　３８・拳争攪拌器
　　３９俸ΦΦ第２薬品槽　　４４・・・スラッジ濃縮
槽　　４７・ｓｏフィルタープレス　　４９＠・や台車
享ＺＭ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原水導入管を有する上面開放式の凝集槽を上面開
   口部に着脱自在に設けてなるスラッジ排出口を備えた円
   筒状の容器本体と、この容器本体の傾斜分離室に配備さ
   れた傾斜面を有する複数個の傘状の分離体と、この分離
   体の収斂部に流入口を臨ませるとともに、容器本体外に
   排出口を臨ませてなる上澄水排出管と、前記容器本体の
   下部に大きな容積を備えた沈降分離装置を形成するとと
   もに、この沈降分離装置の内底面を摺接移行する掻寄板
   と、この掻寄板を駆動する駆動源とでなり、原水導入管
   より流入された原水及び薬品溶剤を、凝集槽で原水の迂
   回を介して混合した後、この混合処理水を分離体に導き
   この分離体の傾斜面を介して積極的にフロックを生成し
   フロック群と清澄水とに分離し、前記フロック群は容器
   本体の沈降分離室に設けたスラッジ排出口を介して排出
   するとともに、清澄水は容器本体の沈降分離室及び分離
   体の収斂部を介して上澄水排出管を経て容器本体外に排
   水することを特徴とする汚泥水等原水の固液分離装置。
2. （２）上面開放式の凝集槽の下面が中心に向って傾斜し
   ている実用新案登録請求の範囲第１項記載の汚泥水等原
   水の固液分離装置。
3. （３）上面開放式の凝集槽にスラッジ落下口が設けられ
   ている実用新案登録請求の範囲第１項記載の汚泥水等原
   水の固液分離装置。
4. （４）原水槽と配管を介して反応槽が連通され、この反
   応槽には配管を介して第１薬品槽が連通され、またこの
   反応槽には第２薬品槽が連通された配管を介して攪拌器
   が連通され、更にはこの攪拌器は配管を介して下記の凝
   集沈降槽に連通されており、この凝集沈降槽は原水導入
   管を有する上面開放式の凝集槽を上面開口部に着脱自在
   に設けてなるスラッジ排出口を備えた円筒状の容器本体
   と、この容器本体の傾斜分離室に配置された傾斜面を有
   する複数個の傘状の分離体と、この分離体の収斂部に流
   入口を臨ませるとともに、容器本体外に排出口を臨ませ
   てなる上澄水排出管と、前記容器本体の下部に大きな容
   積を備えた沈降分離装置を形成するとともに、この沈降
   分離装置の内底面を摺接移行する掻寄板と、この掻寄板
   を駆動する駆動源とで構成されている、一方前記凝集沈
   降槽のスラッジ排出管は配管を介してスラッジ濃縮槽に
   連通されるとともに、このスラッジ濃縮槽は配管を介し
   てフィルタープレスに連通され、これらスラッジ濃縮槽
   とフィルタープレスよりの清澄水等を配管を介して原水
   槽に導くように構成してなる汚泥水等原水の固液分離装
   置。