JP2001170404A - 磁気分離装置 - Google Patents
磁気分離装置Info
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- JP2001170404A JP2001170404A JP35548299A JP35548299A JP2001170404A JP 2001170404 A JP2001170404 A JP 2001170404A JP 35548299 A JP35548299 A JP 35548299A JP 35548299 A JP35548299 A JP 35548299A JP 2001170404 A JP2001170404 A JP 2001170404A
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- Japan
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- magnetic
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- magnetic powder
- flocs
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、凝集沈殿法において、シード剤とし
て磁性粉を使用して磁性フロックを生成することにより
沈降速度を速くし、さらにシード剤の回収再利用を容易
にする方法及び装置を提供する。 【解決手段】本発明は、フロック生成の際に磁性粉をシ
ード剤として添加することで比重の大きな磁性フロック
を生成し、磁性フロックを汚泥として回収した後、磁性
粉を回収することで再利用して連続運転を行う。
て磁性粉を使用して磁性フロックを生成することにより
沈降速度を速くし、さらにシード剤の回収再利用を容易
にする方法及び装置を提供する。 【解決手段】本発明は、フロック生成の際に磁性粉をシ
ード剤として添加することで比重の大きな磁性フロック
を生成し、磁性フロックを汚泥として回収した後、磁性
粉を回収することで再利用して連続運転を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は凝集沈殿装置に関す
るものであり、下水や湖沼，河川等の原水中の固形浮遊
物を磁性粉と凝集させることにより高い沈降速度で凝集
沈澱処理し、固形浮遊物を効果的に除去する沈殿処理装
置に関する。
るものであり、下水や湖沼，河川等の原水中の固形浮遊
物を磁性粉と凝集させることにより高い沈降速度で凝集
沈澱処理し、固形浮遊物を効果的に除去する沈殿処理装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の被処理水中の固形浮遊物を除去す
るた技術で主なものには、原水に凝集剤を添加して、原
水中の固形浮遊物凝集させてフロックを生成し沈降分離
する凝集沈殿処理装置がある。しかしながら、この凝集
沈殿法ではフロックの沈降速度が小さいため処理時間が
長く、大容量処理を行うためには大型のスペースが必要
となる。
るた技術で主なものには、原水に凝集剤を添加して、原
水中の固形浮遊物凝集させてフロックを生成し沈降分離
する凝集沈殿処理装置がある。しかしながら、この凝集
沈殿法ではフロックの沈降速度が小さいため処理時間が
長く、大容量処理を行うためには大型のスペースが必要
となる。
【０００３】そこで、フロックの沈降速度を高め、処理
時間を短縮化する方法として、原水中に砂と凝集剤と高
分子凝集補助剤を添加して凝集槽内で凝集させて、砂を
シーディングしたフロックを生成するものがある（例え
ば特開平7−302637号公報)。この方法で生成されたフロ
ックは、砂を取り込んでいるため比重が大きくなるので
沈降速度も大きくなり、処理時間も短縮化される。この
装置で生成されたフロックは凝集沈殿槽内で沈殿させて
沈殿槽下部から汚泥として引き抜かれる。
時間を短縮化する方法として、原水中に砂と凝集剤と高
分子凝集補助剤を添加して凝集槽内で凝集させて、砂を
シーディングしたフロックを生成するものがある（例え
ば特開平7−302637号公報)。この方法で生成されたフロ
ックは、砂を取り込んでいるため比重が大きくなるので
沈降速度も大きくなり、処理時間も短縮化される。この
装置で生成されたフロックは凝集沈殿槽内で沈殿させて
沈殿槽下部から汚泥として引き抜かれる。
【０００４】しかし、このままでは、発生する汚泥の重
量が大きくなるため、減容化する必要がある。また、砂
を供給するためコストがかかる。そこで、この汚泥から
砂をサイクロンで分離回収して再利用する方法が提案さ
れている。砂を回収した後の汚泥は系外へ排出する。回
収した砂は再び凝集槽に戻されて再利用される。
量が大きくなるため、減容化する必要がある。また、砂
を供給するためコストがかかる。そこで、この汚泥から
砂をサイクロンで分離回収して再利用する方法が提案さ
れている。砂を回収した後の汚泥は系外へ排出する。回
収した砂は再び凝集槽に戻されて再利用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、汚泥から砂を分離する手段としてサイク
ロンを使用しているが、この方法によるせん断力では、
フロック状の汚泥の中に取り込まれている砂と固形浮遊
物を分離が難しく、砂の表面に固形浮遊物や凝集剤が付
着したまま残る場合があり、凝集槽でシーディング剤と
して再利用するときに凝集性能が落ちる可能性がある。
来方法では、汚泥から砂を分離する手段としてサイク
ロンを使用しているが、この方法によるせん断力では、
フロック状の汚泥の中に取り込まれている砂と固形浮遊
物を分離が難しく、砂の表面に固形浮遊物や凝集剤が付
着したまま残る場合があり、凝集槽でシーディング剤と
して再利用するときに凝集性能が落ちる可能性がある。
【０００６】フロック状の汚泥の中に取り込まれてい
る砂を汚泥から分離する際、遠心力では砂だけを選択的
に分離回収することは難しく、砂を分離回収した後の汚
泥の中に砂が混入する場合があり、最終的に汚泥の重量
が増える可能性がある。
る砂を汚泥から分離する際、遠心力では砂だけを選択的
に分離回収することは難しく、砂を分離回収した後の汚
泥の中に砂が混入する場合があり、最終的に汚泥の重量
が増える可能性がある。
【０００７】といった問題がある。
【０００８】本発明の目的は、上記従来の問題を解決
し、高速凝集沈殿処理を行う浄化装置を提供することに
ある。
し、高速凝集沈殿処理を行う浄化装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の浄化装置は、原
水に磁性粉，凝集剤、そして凝集補助剤として高分子凝
集剤を添加して凝集処理する凝集処理槽と、前記凝集槽
から流出水が導入されるスラッジブランケット型沈殿槽
と、前記スラッジブランケット下部に堆積した汚泥を引
き抜く手段と、引き抜いた汚泥を機械的分解または熱水
分解する装置と、分解した汚泥の中から磁性粉だけを選
択的に分離回収する磁気分離装置と、回収した磁性粉を
前記凝集槽に返送する手段とを有してなることを特徴と
する。
水に磁性粉，凝集剤、そして凝集補助剤として高分子凝
集剤を添加して凝集処理する凝集処理槽と、前記凝集槽
から流出水が導入されるスラッジブランケット型沈殿槽
と、前記スラッジブランケット下部に堆積した汚泥を引
き抜く手段と、引き抜いた汚泥を機械的分解または熱水
分解する装置と、分解した汚泥の中から磁性粉だけを選
択的に分離回収する磁気分離装置と、回収した磁性粉を
前記凝集槽に返送する手段とを有してなることを特徴と
する。
【００１０】本発明では、シーディング剤として磁性粉
を使用して比重の大きな磁性フロックを生成することで
沈降速度を高めて処理時間を短くし、回収した汚泥から
磁性粉の分離回収を効果的に行うことにより、磁性粉の
再利用を可能とし、効率的に高速凝集沈殿を行うことが
出来る。
を使用して比重の大きな磁性フロックを生成することで
沈降速度を高めて処理時間を短くし、回収した汚泥から
磁性粉の分離回収を効果的に行うことにより、磁性粉の
再利用を可能とし、効率的に高速凝集沈殿を行うことが
出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付図に従って本発明の磁気
分離装置の実施例について説明を行う。
分離装置の実施例について説明を行う。
【００１２】図１は本発明の１実施例を示す浄化装置の
体系模式図である。
体系模式図である。
【００１３】図１において、１は凝集剤，磁性粉，ｐＨ
調整剤を混合する急速攪拌槽である。２は急速攪拌槽１
において生成されたマイクロフロックに高分子凝集剤を
添加することにより成長させ強力なフロックにするため
の緩速攪拌槽である。急速攪拌槽の前において、ｐＨ調
整剤を添加するｐＨ調整剤注入装置３，磁性粉を添加す
る磁性粉注入装置４，凝集剤を注入する凝集剤注入装置
５が備えられている。
調整剤を混合する急速攪拌槽である。２は急速攪拌槽１
において生成されたマイクロフロックに高分子凝集剤を
添加することにより成長させ強力なフロックにするため
の緩速攪拌槽である。急速攪拌槽の前において、ｐＨ調
整剤を添加するｐＨ調整剤注入装置３，磁性粉を添加す
る磁性粉注入装置４，凝集剤を注入する凝集剤注入装置
５が備えられている。
【００１４】急速攪拌槽１と緩速攪拌槽の間には、高分
子凝集剤を添加する高分子凝集剤注入装置６が備えられ
ている。７は回転式レーキ８を備えるスラッジブランケ
ット型沈降槽である。８Ａはレーキを回転させるための
駆動機構である。９は沈殿槽７の下部に沈降堆積した汚
泥を回収した後で機械的に分解する汚泥分解装置であ
る。１０は分解装置９において分解された汚泥の中から
磁性粉を回収する磁気分離装置である。１１は磁気分離
装置において磁場を発生させる電磁コイルであり、１２
は電磁コイル１１で挟まれた空間内に設置された強磁性
体を材料とする磁気フィルタである。
子凝集剤を添加する高分子凝集剤注入装置６が備えられ
ている。７は回転式レーキ８を備えるスラッジブランケ
ット型沈降槽である。８Ａはレーキを回転させるための
駆動機構である。９は沈殿槽７の下部に沈降堆積した汚
泥を回収した後で機械的に分解する汚泥分解装置であ
る。１０は分解装置９において分解された汚泥の中から
磁性粉を回収する磁気分離装置である。１１は磁気分離
装置において磁場を発生させる電磁コイルであり、１２
は電磁コイル１１で挟まれた空間内に設置された強磁性
体を材料とする磁気フィルタである。
【００１５】以下に本発明の手順を説明する。
【００１６】凝集剤，ｐＨ調整剤，磁性粉が添加された
原水は急速攪拌槽１に運ばれた後、攪拌混合される。こ
こで、原水中の固形浮遊物（以下ＳＳと称す）は磁性粉
とともにフロックを形成する。このフロックを以下磁性
フロックと称す。このフロックは小さく、せん断力に弱
いマイクロフロックである。このマイクロ磁性フロック
を含んだ急速攪拌槽１から流出した原水に高分子凝集剤
を添加した後、緩速攪拌槽２に送りここで大きくせん断
力に強いフロックを生成する。
原水は急速攪拌槽１に運ばれた後、攪拌混合される。こ
こで、原水中の固形浮遊物（以下ＳＳと称す）は磁性粉
とともにフロックを形成する。このフロックを以下磁性
フロックと称す。このフロックは小さく、せん断力に弱
いマイクロフロックである。このマイクロ磁性フロック
を含んだ急速攪拌槽１から流出した原水に高分子凝集剤
を添加した後、緩速攪拌槽２に送りここで大きくせん断
力に強いフロックを生成する。
【００１７】磁性粉の比重は約５ｇ／ccであり、原水中
に含まれている、有機物，無機物の粒子の比重に比べて
大きいため、磁性フロックの比重は、磁性粉を含まない
フロックに比べて沈降速度が大きくなる。この磁性フロ
ックを含む原水を緩速攪拌槽２から沈殿槽７に送り、こ
こで沈降堆積させて回収し、上澄みとして浄化水を取り
出す。沈殿槽７の下部ではレーキ８を回転させて堆積し
た汚泥の濃縮効率を高める。堆積した濃縮汚泥を引き抜
いた後は、この汚泥を汚泥分解装置９に送る。９は３０
００から１００００rpm の回転数をもつ汚泥分解用のロ
ーターとステーター、およびその後段に２mm以下の隙間
をもつ磨砕処理用のローターとステーターをもつミキサ
ーである。１段目において汚泥は粉砕され、さらに２段
目において磨砕処理が加わることにより汚泥と磁性粉が
分離される。
に含まれている、有機物，無機物の粒子の比重に比べて
大きいため、磁性フロックの比重は、磁性粉を含まない
フロックに比べて沈降速度が大きくなる。この磁性フロ
ックを含む原水を緩速攪拌槽２から沈殿槽７に送り、こ
こで沈降堆積させて回収し、上澄みとして浄化水を取り
出す。沈殿槽７の下部ではレーキ８を回転させて堆積し
た汚泥の濃縮効率を高める。堆積した濃縮汚泥を引き抜
いた後は、この汚泥を汚泥分解装置９に送る。９は３０
００から１００００rpm の回転数をもつ汚泥分解用のロ
ーターとステーター、およびその後段に２mm以下の隙間
をもつ磨砕処理用のローターとステーターをもつミキサ
ーである。１段目において汚泥は粉砕され、さらに２段
目において磨砕処理が加わることにより汚泥と磁性粉が
分離される。
【００１８】９において分解した汚泥を、磁気分離装置
１０に送り磁性粉の分離回収を行う。１０は中空円筒の
中に電磁コイル１１が入っており、中空の部分に強磁性
体で出来た磁気フィルタが備えられている。この磁気フ
ィルタの細線近傍では磁場が高勾配になるため、１２の
いたるところで強力な磁気力が発生し、この中を通過す
る分解処理がなされた前記汚泥の中から磁性粉のみを選
択的に回収することが出来る。磁気分離装置から排出さ
れた汚泥はコンポストや焼却、埋め立て処分される。磁
気分離装置１０で磁性粉を回収した後は、この磁性粉を
再び磁性粉注入装置に返送し再利用する。
１０に送り磁性粉の分離回収を行う。１０は中空円筒の
中に電磁コイル１１が入っており、中空の部分に強磁性
体で出来た磁気フィルタが備えられている。この磁気フ
ィルタの細線近傍では磁場が高勾配になるため、１２の
いたるところで強力な磁気力が発生し、この中を通過す
る分解処理がなされた前記汚泥の中から磁性粉のみを選
択的に回収することが出来る。磁気分離装置から排出さ
れた汚泥はコンポストや焼却、埋め立て処分される。磁
気分離装置１０で磁性粉を回収した後は、この磁性粉を
再び磁性粉注入装置に返送し再利用する。
【００１９】上記実施例の説明では、汚泥分解装置とし
て機械的分解によるものとしたが、熱水分解による汚泥
分解方法でも可能である。熱水分解は温度３００℃以下
の亜臨界で行う湿式酸化方法である。３００℃以上に温
度を挙げる超臨界処理の場合、強磁性体である磁性粉が
酸化により磁化が小さくなるが、亜臨界では強磁性体と
して物性を示し続ける。さらにこの方法を用いれば、回
収した有機物等の汚泥の減容化を行うことが可能であ
る。また、汚泥を熱水分解すると、磁性粉と汚泥の分離
が完全になされる。
て機械的分解によるものとしたが、熱水分解による汚泥
分解方法でも可能である。熱水分解は温度３００℃以下
の亜臨界で行う湿式酸化方法である。３００℃以上に温
度を挙げる超臨界処理の場合、強磁性体である磁性粉が
酸化により磁化が小さくなるが、亜臨界では強磁性体と
して物性を示し続ける。さらにこの方法を用いれば、回
収した有機物等の汚泥の減容化を行うことが可能であ
る。また、汚泥を熱水分解すると、磁性粉と汚泥の分離
が完全になされる。
【００２０】また上記実施例の説明では、磁気分離装置
を電磁磁石としたが、超電導磁石としてもかまわない
し、永久磁石を用いる磁気分離装置でもよい。
を電磁磁石としたが、超電導磁石としてもかまわない
し、永久磁石を用いる磁気分離装置でもよい。
【００２１】図２に永久磁石を用いた磁性粉回収装置を
示す。ディスク１３に永久磁石１４を貼り付けた装置で
ある。図２に示すように、ディスク１３を回転させなが
ら、分解汚泥をディスクの下部の磁石設置領域に接触す
るように流入させ、磁性粉をディスクに吸着させる。デ
ィスクに張り付いた磁性粉はスクレイパー１５により掻
き取られ磁性粉回収槽にて回収される。
示す。ディスク１３に永久磁石１４を貼り付けた装置で
ある。図２に示すように、ディスク１３を回転させなが
ら、分解汚泥をディスクの下部の磁石設置領域に接触す
るように流入させ、磁性粉をディスクに吸着させる。デ
ィスクに張り付いた磁性粉はスクレイパー１５により掻
き取られ磁性粉回収槽にて回収される。
【００２２】また、汚泥分解装置として、熱水分解の方
法を使用する場合は必ずしも磁気分離による磁性粉回収
方法でなくともよく、比重さを利用した分級方法でもよ
い。
法を使用する場合は必ずしも磁気分離による磁性粉回収
方法でなくともよく、比重さを利用した分級方法でもよ
い。
【００２３】図３に上記熱水分解と分級方式を組み合わ
せた１例を示す。沈殿槽７から回収された濃縮汚泥が熱
水処理装置１７に送られる。１段目のヒータ部１８では
汚泥と磁性粉の分解が行われ、２段目ヒータ部に送られ
るとき汚泥から分離された磁性粉が重力沈降により１段
目磁性粉回収槽１９において回収される。さらに２段目
のヒータ部２０において汚泥をさらに減容化する。２段
目の磁性粉回収槽２１では１段目の磁性粉回収槽１９で
回収しきれなかった磁性粉を回収する。なおこの段階で
汚泥は完全に減容化されている。
せた１例を示す。沈殿槽７から回収された濃縮汚泥が熱
水処理装置１７に送られる。１段目のヒータ部１８では
汚泥と磁性粉の分解が行われ、２段目ヒータ部に送られ
るとき汚泥から分離された磁性粉が重力沈降により１段
目磁性粉回収槽１９において回収される。さらに２段目
のヒータ部２０において汚泥をさらに減容化する。２段
目の磁性粉回収槽２１では１段目の磁性粉回収槽１９で
回収しきれなかった磁性粉を回収する。なおこの段階で
汚泥は完全に減容化されている。
【００２４】また、凝集沈殿させる際、沈降方向に磁気
力がかかるように磁場を印加すれば沈降速度を更に大き
くすることが可能である。それと同時に、磁場の力によ
り凝集物であるフロックが圧密し、凝集構造の隙間の水
が抜けて含水率が低下するとともに汚泥の体積が減少す
るという利点もあることはいうまでもない。
力がかかるように磁場を印加すれば沈降速度を更に大き
くすることが可能である。それと同時に、磁場の力によ
り凝集物であるフロックが圧密し、凝集構造の隙間の水
が抜けて含水率が低下するとともに汚泥の体積が減少す
るという利点もあることはいうまでもない。
【００２５】沈降槽７の内部において、ラビリンス構造
をもった邪魔板などを設置することにより、フロックの
沈降面積を大きくしたり、フロックの接触頻度を高めて
フロックの成長を促進させてより沈降しやすい大きなフ
ロックを作れるような構造をもたせてもよい。
をもった邪魔板などを設置することにより、フロックの
沈降面積を大きくしたり、フロックの接触頻度を高めて
フロックの成長を促進させてより沈降しやすい大きなフ
ロックを作れるような構造をもたせてもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明による、磁性粉をシード剤として
利用する凝集沈殿の方法を採用すると、沈降速度が速く
なることで除去速度が速くなり、磁性粉の再利用が容易
になることで連続運転の効率が向上する。
利用する凝集沈殿の方法を採用すると、沈降速度が速く
なることで除去速度が速くなり、磁性粉の再利用が容易
になることで連続運転の効率が向上する。
【図１】本発明の実施例である浄化装置を示す体系模式
図である。
図である。
【図２】磁性粉回収用磁気分離装置を示す模式された斜
視図である。
視図である。
【図３】磁性粉分離回収装置を示す構成図である。
１…急速攪拌槽、２…緩速攪拌槽、３…ｐＨ調整剤注入
装置、４…磁性粉注入装置、５…凝集剤注入装置、６…
高分子凝集剤注入装置、７…スラッジブランケット型沈
殿槽、８…レーキ、８Ａ…レーキ駆動軸、９…汚泥分解
装置、１０…磁気分離装置、１１…電磁コイル、１２…
磁気フィルタ、１３…ディスク、１４…永久磁石、１５
…スクレイパー、１６…磁性粉回収槽、１７…熱水分解
装置、１８…１段目ヒータ、１９…１段目磁性粉回収
槽、２０…２段目ヒータ、２１…２段目磁性粉回収槽。
装置、４…磁性粉注入装置、５…凝集剤注入装置、６…
高分子凝集剤注入装置、７…スラッジブランケット型沈
殿槽、８…レーキ、８Ａ…レーキ駆動軸、９…汚泥分解
装置、１０…磁気分離装置、１１…電磁コイル、１２…
磁気フィルタ、１３…ディスク、１４…永久磁石、１５
…スクレイパー、１６…磁性粉回収槽、１７…熱水分解
装置、１８…１段目ヒータ、１９…１段目磁性粉回収
槽、２０…２段目ヒータ、２１…２段目磁性粉回収槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯上 尚志 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 佐野 理志 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 4D015 BA21 BB09 BB12 CA14 DA37 DB01 EA07 EA16 EA32 FA03 FA30 4D062 BA21 BB09 BB12 CA14 DA37 DB01 EA07 EA16 EA32 FA03 FA30
Claims (1)
- 【請求項１】原水に凝集剤及び磁性粉を添加して凝集処
理する凝集槽と、前記凝集槽の流出水が導入されるスラ
ッジブランケット型沈殿槽と、前記沈殿槽内のスラッジ
ブランケット下部の汚泥を引き抜いて汚泥分解装置に搬
送する手段を有してなることを特徴とする浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35548299A JP2001170404A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 磁気分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35548299A JP2001170404A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 磁気分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170404A true JP2001170404A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18444209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35548299A Pending JP2001170404A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 磁気分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001170404A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006223723A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Hitachi Ltd | 血液浄化装置及び血液浄化方法 |
| JP2007016582A (ja) * | 2005-06-08 | 2007-01-25 | Sekisui Chem Co Ltd | 雨水流出抑制排水路構造 |
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