JPS63287592A - 汲み上げ機構を有する曝気槽混液の連続遠心分離装置 - 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〕 本発明は、曝気槽内の混液を遠心力で連続して固液分離
し、濃縮された混液つまり濃縮スラリーを槽内に返送し
、分離液を槽外に排出させるようにした連続遠心分離装
置に関し、有機性排水処理での曝気槽に用いて好適のも
のである。

〔従来の技術〕

本出願人は、先に有機性排水処理での曝気槽中に取付け
、該槽内の混液を連続して固液分離するようにした連続
遠心分離装置兼曝気装置を開発した（特願昭６１−９１
９３４号）。

このものは、遠心分離装置のロータの回転で曝気を行な
うと共に、該ロータ内に曝気槽混液を自然に流入させ、
該ロータ内で固液分離して活性汚泥に当る微生物の多い
浮遊物をロータ周辺から濃縮して曝気槽に返送し、分離
された液つまり分離液は、ロータ中心部から連通管を通
じて、曝気槽の水位と流出口の水位との水位差で槽外に
流出させるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

先に開発された上記の遠心分離装置は、試作。

実証を重、ねるうち、次のような問題点のあることが判
明した。

（ｉ）該遠心分離装置を曝気槽にセットしたり、該設備
全体を地中に埋設、施工したりする際、ロータを完全に
水平に設置するのにかなりの注意が必要であった。その
理由は、上記の開発された装置では、分離液を連通管に
よって自然流下で曝気槽外に排出させるようになってい
るので、該遠心分離装置のロータの軸芯下部に連通管を
配設し、該連通管とロータとをメカニカルシールを介し
て固定させねばならない。ところが、遠心分離装置は完
全に水平に架設せねばならないので、当然、メカニカル
シー、ル部分も片寄りのないように接合する必要性から
、連通管を付設した曝気槽全体も完全に水平に設置せね
ばならず、そのため現場施工がかなり困難になるからで
ある。

また、小型の連通管方式の装置は、予め曝気槽内に遠心
分離機をセットしておいて、全体を目的の位置に水平に
固定する手法を採りうるが、それを地下に設置するよう
な場合は、水平に同定したつもりでも、槽周辺に土を埋
め戻すような作業中または埋め戻し後に水平に狂いが生
じ易いという問題点もあった。

（ｉｉ　）曝気槽混液をロータ内に自然に流入させ、ま
た分離液は曝気槽の水位と流出口の水位との水位差によ
って槽外に流出させるようになっていたため、分離液を
曝気槽静止時の水位より高い位置から排出することがで
きず、また分離汚泥（濃縮スラリー）のロータからの排
出が不均質になり易いという問題点があった。

また、ロータへの混液の流入量が、予めクソシッンタン
クを置き、ポンプで曝気槽に排水を供給する方式を採ら
ない限り、その排水の流量変動に左右されやすく、その
流入量の多い場合ロータ内での滞留時間が短くなって、
固液分離が不充分になりやすく、それをカバーするため
には大容量のロータを必要とするという問題点がある。

本発明は、曝気槽が多少水平を欠いても、遠心分離装置
を曝気槽内に垂架できるようにし、また曝気槽水位の如
何に拘らず、ロータ内を混液で満たし、ロータ内で混液
と気相が混在せず、混液をロータにほぼ定量的に供給し
、分離液を強制的に排出できるようにすることを技術的
課題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した先に開発された装置の問題点及び技術的課題を
解決するために、下部に汲み上げ機構を、中心上部に分
離液排出孔を、円周部に？Ｊｆｌ縮スラリスラリー排出
孔スリットをそれぞれ有するロータを、曝気槽の混液中
又は液面近くに垂架し、曝気槽混液をほぼ定量的に汲み
上げながら固液分離し、分離液を槽外に排出させ、濃縮
スラリーを曝気槽に返送させるようにしたことを特徴と
している。

〔作　用〕

本発明は上記のように構成されているので、ロータが回
転すると、該ロータ下部に設けられた汲み上げ機構によ
って、曝気槽の混液がロータ内にほぼ定量的、強制的に
送入され、ロータ内に混液が満たされた状態となる。こ
めようにして送入された混液は、ロータ内で遠心力によ
り固液分離され、上記の汲上げ機構によって強制的に送
入された揚力で、遠心分離された清澄な分離液は、ロー
タ中心上部に設けられた排出孔より適宜流出管等を経て
槽外に排出され、また濃縮スラリーは、ロータ円周部に
設けられた排出孔から曝気槽内に排出返送される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す連続遠心分離装置
の要部縦断面図である。

図において、１はロータ２の駆動装置であり、回転数に
よってポール数の異なるモータを回転軸３に直結するこ
とができるようになっている。回転軸３はロータ２を貫
通して下方に伸び、その下端には、軸流羽根４ａを周方
向に複数枚植設してなる汲み上げ機構４が設けられてい
る。

ロータ２は、上方に広げられた逆円錐形（逆コーン形）
の周壁２ａと、上蓋２ｂと、底部において上記汲み上げ
機構４の羽根４ａの外周に当接同定された混液導入管２
Ｃとからなり、該ロータ２は、上Ｍ２ｂ中心部と下部の
混液導入管２０部とで回転軸３に固定され、該上蓋２ｂ
の裏側と逆円錐形周壁２ａの上端縁との間に、全周に互
って濃縮スラリー排出用のスリット５が形成されている
。

上記混液導入管２Ｃは、ロータ２の回転数や構造によっ
ては曝気槽表面に激しい渦流が生じて、該混液導入管か
ら空気がロータ２内に導入されてしまうのを防ぐために
、液管２Ｃを長（して該空気混入を防止するようになっ
ているが、ロータ外周部に図示していない阻止板を設け
て渦流の発生を緩和することができる。

ロータ２の頂部に設けられる上蓋２ｂの中心部には、分
離液排出用の排出孔６が設けられており、また、混液導
入管２Ｃ内における汲上げ機構４の上部には、混液の送
入量や圧力を調節するために、該導入管２ｃの内径より
小径にした円板状の調節板７が回転軸３に取付けられて
いる。

ロータ２の内部には、第４図に示すように、３〜８枚（
図では４枚）程度の隔壁８が軸方向に且つ放射状に設け
られていて、ロータ内部を均等に区画しており、各隔壁
８内には、外周部に向かって細くなるような円錐状の斜
板９が設けられ、外周部に濃厚なスラリー排出用の孔又
はスリット５が形成されている。

回転軸３は、水平同定板１０を垂直に貫通して軸受支持
されており、該水平固定板１０の回転軸支持部１０ａに
は、ロータ２の分離液排出孔６に対向する位置に分離液
室１１が設けられており、該分離液室１１は、流出管１
２を経て槽外に連通されている。

図中、１３は水封部で、潤滑性のよいナイロンなどの摺
り合せにしたり、０リングで構成される。

１４は０リング等の軸封部、１５は縦方向と横方可にそ
れぞれ設置される水準器である。

次に、作用について説明する。当該遠心分離装置を、第
５図に示すように、曝気槽１６の開口上端面に完全水平
を保つように載置された水平固定板１０によって垂架、
つまり垂直方向に取付け、混液供給管１７より導入され
た混液１８にロータ２の上部を残して浸漬させた状態で
、該ロータ２をモータ１により駆動すると、混液１８は
、汲上げ機構４によってロータ２内に汲み込まれ、該ロ
ータ２内の各区画室に送り込まれ、ここで遠心力によっ
て固液分離され、比重の大きい濃縮スラリーはコーン壁
９に沿って周辺部の排出孔（スリット）５より、ロータ
２の外へ放出され、曝気槽１６内に返送される。

一方、比重の小さい分離液は、中心部の排出孔６より分
離液室１１へ導かれ、流出管１２を経て曝気槽１６の外
へ排出される。

この実施例によれば、（ｉ）ロータ２に設けられた両排
出孔５及６からの排出作用は、ロータ下部に設けられた
汲み上げ機構４の強制送り込み作用によって強制的に行
われるので、特に分離液を曝気槽静止時の水位より高い
位置がら排出できる。

（ｉｉ）この際、汲上げ機構４による送入量や圧力は、
調節板７の大きさく外径）を変えることによって、混液
導入管２ｃ内面との隙間量を変えて調節することができ
る。

（ｉｉｉ　）また、混液導入管２ｃの長さを適宜長くす
ることにより、空気の導入を防ぐことができるので、ロ
ータ２内で混液と気相とが混在する恐れがない。

（ｉｖ）また、ロータ２内は、隔壁で区画されているの
で、ロータ内の混液が乱流を起こす恐れがない。

なお、上記した実施例においては、ロータ２の外周部を
上方に開いた円錐状に形成しているので、比重の大きい
濃縮スラリーは遠心力により円錐壁に沿って上昇し、上
端部の排出スリット５より排出されるが、仮に該ロータ
２の外周部を円筒状にした場合は、外周部全面をスリッ
ト状の排出孔にしておかないと外周部内面に浮遊物が堆
積することになり、そのため、スラリーの濃縮が不十分
になったり、ロータ内で混液の滞留時間が短かくなって
、分離が困難になったりする。また、分離液排出孔又は
スリット６を大きくすると、回転しているロータ内の液
と、同定している分離液室工１とが接触することによっ
てロータ内に渦流を起こし、遠心分離が不十分になり易
い。

第２図は、本発明の第２実施例を示す要部縦断面図であ
って、図中、第１図に記載した符号と同一の符号は同一
ないし同類部分を示すものとする。

この実施例では、ロータ２２が上方に広がった円錐形周
壁２２ａと、下方に広がった円錐形周壁２２ｂと、混液
導入管２２ｃとから構成され、上下１対の百円錐形周壁
の対向する端縁部には、全周に亙ってロータ２２を内外
に連通させる濃縮スラリーの排出スリット５が形成され
ている点、並びにそれに伴うロータ内部の隔壁８．９の
形状の点で第１実施例と相違し、その他の点では変りは
ない。

この実施例によれば、第１実施例では濃縮スラリーの排
出用スリット５が液面上に位置しているのに対し、この
実施例では液面下に位置しているので、該スリット５よ
′り噴流する濃縮スラリーが槽内の混液１８の中へ直接
噴出されるので、噴流が槽内に飛散するような恐れがな
い。

第３図は、本発明の第３実施例を示す縦断面図であって
、図中、第１図、第２図に記載した符号と同一の符号は
、同一ないし同類部分を示すものとする。

この実施例は、駆動装置を潜水モータ３１とし、ロータ
３２の下方の水中に設置したものである。

この場合、駆動装置を曝気槽１６底部に固定するように
してもよいが、ロータを該底部に水平に、従って回転軸
３３を垂直に施工することはかなりの困難を伴い易い。

この実施例では、水平固定板兼回転軸支持部３０に固定
された円筒形の籠状の棚３０Ａを設け、該棚３０Ａの中
に、上記潜水モータ３１の軸３３に一体に取付けられた
第１実施例と同様の逆円錐型のロータ３２と、潜水モー
タ３１とが、モータ３１の底部を固定するようにして一
体になって収納されている。

そして１１３０Ａを含む装置全体が曝気槽１６内に浮か
ぶように、該棚３０Ａの上部にフロート３５が取付けら
れており、該フロート３５によってロータ３２が必ず水
に浮かぶようにされている。

これに伴って、分離液流出管１２は可撓性材料で構成さ
れている。

この実施例によれば、ロータ３２はフロート３５により
一気槽内で水平位置に保持され、従って回転軸３３は垂
直方向に維持されるので、比較的ラフに施工した曝気槽
１６に、該遠心分離装置を挿入、浮上させ、該曝気槽に
けい留すればよく、従って施工が極めて容易である。

上記した各実施例において、ロータ下部に設ける汲み上
げ機構４を、軸流羽根を周方向に植設して構成した構造
について説明したが、軸流羽根の代りにらせん溝によっ
て構成することも勿論可能である。

また、ロータ円周部に設けられる濃縮スラリー排出孔め
形状はスリットに限らないことは勿論であり、分離液排
出孔についても同様である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ロータの下部に汲み
上げ機構をミ中心上部に分離液排出孔を、また円周部に
濃縮スラリー排出孔をそれぞれ設け、該ロータを曝気槽
の混液又は液面近くに垂架させるようにしたことにより
、次のような効果が奏される。

（ｉ）ロータ下部に設けた汲み上げ機構により、押上げ
（揚力）作用が生じ、これにより、分離液を中心上部の
排出孔より強制的に外部へ排出させることができる。従
って、従来用いられていた曝気槽に固定された分離液排
出用の連通管が不要となるので、曝気槽が多少水平を欠
いていても当該遠心分離装置を曝気槽内に垂架すること
ができ、その際、回転軸が垂直になるように固定できれ
ばよいので施工が容易である。

（ｉｉ）ロータ下部に汲み上げ機構を設けたことにより
、該汲み上げ機構が液面下にあれば曝気槽水位の如何に
拘らず、ロータ内にほぼ定量的に混液を送ることができ
る。従って、曝気槽の水位が口−タの汲み上げ部近くに
下がるか、分離液流出部と曝気槽との水位差がぞの汲み
上げ機構の揚程以上になるまで、ロータ内に混液が一定
時間滞留する状態で回転することになり、それによって
、浮遊物はロータ内で完全に分離することができる。

（ｉｉｉ　）ロータの中心上部に分離液の排出孔を設け
ているので、該排出孔に対向接続して設けられる分離液
室に流出管を接続することによって分離液を容易に槽外
に流出させることができる。

（ｉｖ）ロータ下部に汲み上げ機構を設けたことにより
、分離液を曝気槽の水位以上に高めて排出することが可
能となる。従って、処理水の排出が容易となり、その排
出口から公共用水域までの間に消毒装置などを設ける必
要のある場合も、その設置が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１ないし第３各実施例
を示す要部縦断面図、第４図はロータ内部を示す平面図
、第５図は曝気槽に取付けた全体装置の説明図である。 １・・・駆動装置、２，２２．３２・・・ロータ、３゜
３３・・・回転軸、４・・・汲み上げ機構、５・・・濃
縮スラリー排出スリット、６・・・分離液排出孔、８，
９・・・隔壁、１０．３０・・・水平固定板、１１・・
・分離液室、１２・・・流出管、３０Ａ・・・棚、３１
・・・潜水モータ、３５・・・フロート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、曝気槽内に取付け槽内の混液を連続して固液分離す
   る連続遠心分離装置において、下部に汲み上げ機構を、
   中心上部に分離液排出孔を、及び円周部に濃縮スラリー
   排出孔をそれぞれ有するロータを、曝気槽の混液中又は
   液面近くに垂架し、曝気槽混液を汲み上げながら固液分
   離し、分離液を槽外に排出させ、濃縮スラリーを曝気槽
   に返送させるようにしたことを特徴とする汲み上げ機構
   を有する曝気槽混液の連続遠心分離装置。 ２、上記ロータは円錐状をなしている特許請求の範囲第
   １項記載の汲み上げ機構を有する曝気槽混液の連続遠心
   分離装置。 ３、上記ロータは上方に広がった円錐周壁と下方に広が
   った円錐周壁とを有し、その両周壁の対向する端縁部に
   前記濃縮スラリー排出口が形成されている特許請求の範
   囲第１項記載の汲み上げ機構を有する曝気槽混液の連続
   遠心分離装置。