JP2004148185A - 汚濁水の浄化方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】汚濁水の浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくでき、また製作コストを安くでき、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる、汚濁水の浄化方法及びその装置を提供する。
【解決手段】汚濁水に凝集剤を加えてフロック生成槽(6)によってフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロン(10)の遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、このフロック汚水を脱水手段(12)によって脱水しフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する。
【選択図】 図1
【解決手段】汚濁水に凝集剤を加えてフロック生成槽(6)によってフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロン(10)の遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、このフロック汚水を脱水手段(12)によって脱水しフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚濁水の浄化方法及びその装置、さらに詳しくは、土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子を含む汚濁水を浄化するのに好適な浄化方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子を含む汚濁水の浄化には、従来より沈殿槽が用いられている。周知のこの方法は、汚濁水に凝集剤を加えて粒子集合体であるフロックを生成し、生成されたフロックを含む汚濁水を沈殿水槽によって沈殿させ、土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子と浄水とに分離する(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−312805(第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの沈殿水槽を用いる汚濁水の浄化には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【0005】
(1)装置の大きさ、設置スペース:
沈殿水槽を用いる方法は、フロックを沈殿処理するために、処理量、処理に要する時間などからして十分な容積の水槽を必要とする。したがって、浄化装置の全体サイズが大きくなり、また大きな設置スペースが必要になる。さらに、浄化装置の全体サイズが大きく、また重くなるので、移動を可能にする装置の場合には、輸送に多くの労力と、相応の大型の輸送トラックが必要になる。
【0006】
(2)製作コスト:
浄化装置が大型になることにより製作コストが高くなる。
【0007】
(3)浄化装置の維持:
大きな容量の沈殿水槽及び汚泥を沈殿させて処理することにより、清掃などの装置の維持費がかさむ。
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくすることができ、また製作コストを安くでき、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる、汚濁水の浄化方法及びその装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明は、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する、ことを特徴とする汚濁水の浄化方法である。
【0010】
そして、サイクロンを用い汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離することにより、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくし、また製作コストを安くし、さらに浄化装置の維持費も安くする。
【0011】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の汚濁水の浄化方法において、サイクロンを少なくとも2個用い、フロックの生成された汚濁水から、一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を分離し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を分離するものである。
【0012】
そして、汚濁水に軽いフロックと重いフロックが混在する場合、これらを効果的に分離する。
【0013】
請求項3に記載された発明は、汚濁水に凝集剤を投入しフロックを生成するフロック生成槽と、フロックの生成された汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉する脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置である。
【0014】
そして、汚濁水の浄化装置にサイクロンを用いて汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離し、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくし、また製作コストを安くし、さらに浄化装置の維持費も安くする。
【0015】
請求項4に記載された発明は、汚濁水の原水槽と、この原水槽の汚濁水の一部を取出して凝集剤と攪拌し原水槽に戻す凝集剤供給槽と、凝集剤の投入により生成されたフロックを含む原水槽の汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉し脱水した浄水を原水槽に戻す脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置である。
【0016】
そして、汚濁水の浄化装置にサイクロンを用いて原水槽の汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離し、かつこの浄水を原水槽に循環させることにより、汚濁水が流入する原水槽の清浄度を一定レベルに維持することができ、そして浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さく、また製作コストを安く、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる。
【0017】
請求項5に記載された発明は、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置において、該サイクロンを少なくとも2個備え、一方のサイクロンのフロック汚水又は浄水の取出口に他方のサイクロンの流入口を接続し、いずれか一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を取出し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を取出すものである。
【0018】
そして、軽いフロックと重いフロックが混在する場合、これらを効果的に分離することができる浄化装置を提供する。
【0019】
請求項6に記載された発明は、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置において、該脱水手段は、上方の開口したフロック収容器と、この収容器の開口に取付けられ、該サイクロンからのフロック汚水が投入される投入口及びこの収容器からの溢水の放出口を有した蓋体とを備えているものである。
【0020】
そして、蓋体をフロック収容器から取外すことにより、脱水されたフロックを収容器ごと取出すことができるようにする。
【0021】
なお、本発明において「フロック汚水」とは、水分率の低い流体状のフロック含有水を意味している。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置及び浄化方法について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0023】
第1の実施形態においては土粒や金属粉などの微粒子を含む汚濁水の浄化に好適な浄化装置について、第2の実施形態においては塗装ブースにおいて塗料ミストなどの微粒子を収集し循環する汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。
【0024】
図1を参照して第1の実施形態である土粒や金属粉などの微粒子を含む汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。この浄化装置は、原水槽2から水中ポンプ4により送られた汚濁水に凝集剤を投入し粒子集合体であるフロックを生成するフロック生成槽6と、ポンプ8により圧送されたフロックの生成された汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロン10と、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉する脱水手段である脱水袋12とを備えている。
【0025】
さらに詳述すると、フロック生成槽6においては、原水槽2から送られた汚濁水は凝集剤が加えられ攪拌翼7によって攪拌され、フロックが生成される。本実施の形態における土粒や金属粉を含むフロックの比重は水よりも大きい。
【0026】
サイクロン10について図1とともに図2を参照して説明する。サイクロン10は上蓋円筒部10aと円錐部10bとを備えている。上蓋円筒部10aは、側面に汚濁水の流入口10cを備え、閉じられた上面の中央には分離したフロック汚水又は浄水の一方の取出口10dを備えている。円錐部10bは、上蓋円筒部10aの下端から下方に先細に延び下端にフロック汚水又は浄水の他方の取出口10eを備えている。取出口10dには上蓋円筒部10a内を中央下方に延びた上昇管10fが接続されている。流入口10cは、汚濁水が上蓋円筒部10aに切線方向に流入するように配設されている。
【0027】
ポンプ8により送られたフロックの生成された汚濁水は、流入口10cから上蓋円筒部10aに流入し、流入速度を利用して旋回され回転流となって下方の円錐部10bへ進む。このとき汚濁水の中の水より重いフロックは、遠心力によって周壁部に集められ下端の取出口10eからフロック汚水の状態で連続的に排出される。残りの浄水はサイクロン中央付近の渦部を上昇して上昇管10fを通り上蓋円筒部10aの取出口10dを経て連続的に流出する。
【0028】
サイクロン10の下方の取出口10eから流出する、本実施の形態においては水の比重よりも重い、フロック汚水は脱水袋12に流入し、脱水されてフロックが捕捉され、脱水により生成された浄水は、サイクロン10の上方の取出口10dを経て流出した浄水とともに排水あるいは回収される。
【0029】
かくして、汚濁水の浄化方法として、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する汚濁水の浄化方法が提供される。
【0030】
図3を参照して第2の実施形態である、塗装ブースにおいて塗料ミストなどの微粒子を収集して循環される汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。
【0031】
この浄化装置は、汚濁水の原水槽16と、原水槽16の汚濁水の一部を水中ポンプ18によって取出して凝集剤と攪拌し原水槽16に戻す凝集剤供給槽20と、凝集剤の投入により生成され水中ポンプ18によって圧送される原水槽16のフロックを含む汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロン10と、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、脱水した浄水を原水槽16に戻す脱水手段であるオーバフロー脱水器22とを備えている。
【0032】
この原水槽16は塗装ブース24に連結され、原水槽16に貯留された水が塗装ブース24との間を循環している。周知の塗装ブース24においては循環する水によって塗料ミストなどが吸収、収集される。したがって、原水槽16に流入する塗料ミストは塗装ブース24の稼働時間とともに増加する。
【0033】
凝集剤供給槽20には攪拌翼21が備えられ原水槽16の原水と凝集剤が攪拌されて凝集剤溶液が生成される。また、凝集剤供給槽20に原水槽16の原水を供給する管路及び原水槽16に凝集剤溶液を供給する管路には、それぞれ開閉弁26、26が備えられ、原水槽16への凝集剤溶液の投入を必要に応じて断続することができるようになっている。
【0034】
凝集剤溶液が原水槽16に導入されると、原水槽16の原水である汚濁水の中でフロックが生成される。フロックを含んだ汚濁水は水中ポンプ18によりサイクロン10に導入されフロック汚水と浄水に分離される。サイクロン10は前述の第1の実施の形態におけるものと実質的に同一である。
【0035】
そして、水よりも比重の大きいフロック汚水は、サイクロン10(図2)の下方の取出口10eから排出されてオーバフロー脱水器22に導かれ、上方の取出口10dからの浄水は原水槽16に戻される。
【0036】
オーバフロー脱水器22について図3とともに図4を参照して説明する。オーバフロー脱水器22は、上方が開口したフロック収容器22aと、この収容器22aの開口に取付けられてサイクロン10からのフロック汚水が投入される投入口22c及び収容器22aの開口からオーバフローする溢水の放出口22dを有した蓋体22bとを備えている。収容器22aとしては、例えば塗料使用後空になった不要のドラム缶を利用することができる。そして、蓄積されたフロックはドラム缶ごと廃棄することができる。放出口22dの溢水は原水槽16に戻される。
【0037】
かくして、汚濁水の浄化方法として、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する汚濁水の浄化方法が提供される。この第2の実施形態においては、サイクロン10から排出される浄水は原水槽16に戻され、また原水槽16への凝集剤溶液の投入を必要に応じて断続できるので、ある一定レベルで原水槽16の清浄度を維持することができる。この浄化方法によれば原水槽16の清掃は実質上不要である。
【0038】
上述の第1及び第2の実施形態においてフロック汚水の比重が水よりも軽い場合には、浄水はサイクロン10(図2)の下方の取出口10eから排出され、フロック汚水はサイクロン10の上方の取出口10dから排出される。したがってそれに対応した機器配置、配管、あるいは配管切換手段を備えるようにすればよい。
【0039】
フロック汚水に比重が水より大きいフロックと水より小さいフロックが混在してこれを分離する必要がある場合には、少なくとも2個のサイクロンを備え、一方のサイクロンの2個の取出口の一方に他方のサイクロンの流入口を接続し、いずれか一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を取出し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を取出すようにすればよい。
【0040】
すなわち、図5(a)に示すように、第1のサイクロン11aにおいて水より重いフロックとその他の汚水に分離し、この分離された汚水の取出口に第2のサイクロン11bの流入口を接続し、第2のサイクロン11bにおいて水より軽いフロックと浄水に分離する。あるいは図5(b)に示すように、第1のサイクロン11aにおいて水より軽いフロックとその他の汚水に分離し、この分離された汚水の取出口に第2のサイクロン11bの流入口を接続し、第2のサイクロン11bにおいて水より重いフロックと浄水に分離する。
【0041】
上述したとおりの形態の汚濁水の浄化方法及びその装置の作用について説明する。
【0042】
(1)小型化:
浄化装置を小型化することができる。本発明者等の実験によれば、例えば建設現場において発生する土粒を含んだ汚濁水を処理する場合、2.5m3/hの処理に必要な従来の沈殿水槽の大きさが縦横1m、深さ1mの1m3であるのに対し、サイクロンの場合は上蓋円筒部直径18cm、円錐部下端まで全高50cmの0.013m3であった。すなわち水とフロックを分離する部分の大きさは約1/80である。
【0043】
これは、沈殿水槽の場合は、水中に分散しているフロックが重力によって自然沈降するのを待って上澄み水を排出するために時間がかかるので、水槽を大きくして時間当たりの処理量を大きくする必要があるのに対し、サイクロンの場合は、サイクロンの大きさをむしろ小さくして内部流速を増し内部に強い渦流を発生させその遠心力でフロックを強制的に連続的に分離させるので、短時間で大きな処理量を得ることができるためである。
【0044】
さらに他の構成要素も含めた浄化装置全体としては、従来の沈殿水槽を用いたものが、3000X1100X1600mm、重さ700Kg(水を含まず)に対して、サイクロンを用いた場合は、2000X1100X1600mm、重さ600Kgとなった。
【0045】
したがって、この小型化により、本装置の設置に必要なスペースはその分少なくて済み、また浄化装置を移動可能にした場合、装置を輸送するためのトラックは従来装置で2t車が必要であったのに対し1t車で済むようになった。
【0046】
かくして、本発明に係る汚濁水の浄化方法及び装置によれば、構造を単純にでき、汚濁水の処理能力を大きくでき、かつ据付面積を小さくすることができる。
【0047】
(2)コスト低減:
浄化装置を小型化できるので、製作に必要な材料が少なくて済み製作コストを低減することができる。また、凝集剤により生成されたフロックは粗大化された粒子であるので、高精度のサイクロンは不要である。したがって、サイクロンの製作精度は機械製作の一般公差のレベルで十分でありサイクロンの製作コストを極めて安価にすることができる。
【0048】
(3)浄化装置の維持:
従来のような清掃の必要な大きな容量の沈殿水槽が要らないので、清掃などの装置の維持費が少なくて済む。
【0049】
【発明の効果】
本発明に従って構成された汚濁水の浄化方法及び装置によれば、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくすることができ、また製作コストを安くでき、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置の第1の実施形態を示す構成図。
【図2】サイクロンの構造及び作用を示した説明図。
【図3】本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置の第2の実施形態を示す構成図。
【図4】図3に示すオーバフロー脱水器の拡大側面図。
【図5】複数個のサイクロンを接続した形態の説明図。
【符号の説明】
2:原水槽
6:フロック生成槽
10:サイクロン
10c:流入口
10d:取出口
10e:取出口
11a:サイクロン
11b:サイクロン
12:脱水袋(脱水手段)
16:原水槽
20:凝集剤供給槽
22:オーバフロー脱水器(脱水手段)
22a:フロック収容器
22b:蓋体
22c:投入口
22d:放出口
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚濁水の浄化方法及びその装置、さらに詳しくは、土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子を含む汚濁水を浄化するのに好適な浄化方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子を含む汚濁水の浄化には、従来より沈殿槽が用いられている。周知のこの方法は、汚濁水に凝集剤を加えて粒子集合体であるフロックを生成し、生成されたフロックを含む汚濁水を沈殿水槽によって沈殿させ、土粒、金属粉、塗料ミストなどの微粒子と浄水とに分離する(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−312805(第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの沈殿水槽を用いる汚濁水の浄化には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【0005】
(1)装置の大きさ、設置スペース:
沈殿水槽を用いる方法は、フロックを沈殿処理するために、処理量、処理に要する時間などからして十分な容積の水槽を必要とする。したがって、浄化装置の全体サイズが大きくなり、また大きな設置スペースが必要になる。さらに、浄化装置の全体サイズが大きく、また重くなるので、移動を可能にする装置の場合には、輸送に多くの労力と、相応の大型の輸送トラックが必要になる。
【0006】
(2)製作コスト:
浄化装置が大型になることにより製作コストが高くなる。
【0007】
(3)浄化装置の維持:
大きな容量の沈殿水槽及び汚泥を沈殿させて処理することにより、清掃などの装置の維持費がかさむ。
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくすることができ、また製作コストを安くでき、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる、汚濁水の浄化方法及びその装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明は、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する、ことを特徴とする汚濁水の浄化方法である。
【0010】
そして、サイクロンを用い汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離することにより、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくし、また製作コストを安くし、さらに浄化装置の維持費も安くする。
【0011】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の汚濁水の浄化方法において、サイクロンを少なくとも2個用い、フロックの生成された汚濁水から、一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を分離し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を分離するものである。
【0012】
そして、汚濁水に軽いフロックと重いフロックが混在する場合、これらを効果的に分離する。
【0013】
請求項3に記載された発明は、汚濁水に凝集剤を投入しフロックを生成するフロック生成槽と、フロックの生成された汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉する脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置である。
【0014】
そして、汚濁水の浄化装置にサイクロンを用いて汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離し、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくし、また製作コストを安くし、さらに浄化装置の維持費も安くする。
【0015】
請求項4に記載された発明は、汚濁水の原水槽と、この原水槽の汚濁水の一部を取出して凝集剤と攪拌し原水槽に戻す凝集剤供給槽と、凝集剤の投入により生成されたフロックを含む原水槽の汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉し脱水した浄水を原水槽に戻す脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置である。
【0016】
そして、汚濁水の浄化装置にサイクロンを用いて原水槽の汚濁水を連続的にフロックと浄水とに分離し、かつこの浄水を原水槽に循環させることにより、汚濁水が流入する原水槽の清浄度を一定レベルに維持することができ、そして浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さく、また製作コストを安く、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる。
【0017】
請求項5に記載された発明は、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置において、該サイクロンを少なくとも2個備え、一方のサイクロンのフロック汚水又は浄水の取出口に他方のサイクロンの流入口を接続し、いずれか一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を取出し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を取出すものである。
【0018】
そして、軽いフロックと重いフロックが混在する場合、これらを効果的に分離することができる浄化装置を提供する。
【0019】
請求項6に記載された発明は、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置において、該脱水手段は、上方の開口したフロック収容器と、この収容器の開口に取付けられ、該サイクロンからのフロック汚水が投入される投入口及びこの収容器からの溢水の放出口を有した蓋体とを備えているものである。
【0020】
そして、蓋体をフロック収容器から取外すことにより、脱水されたフロックを収容器ごと取出すことができるようにする。
【0021】
なお、本発明において「フロック汚水」とは、水分率の低い流体状のフロック含有水を意味している。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置及び浄化方法について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0023】
第1の実施形態においては土粒や金属粉などの微粒子を含む汚濁水の浄化に好適な浄化装置について、第2の実施形態においては塗装ブースにおいて塗料ミストなどの微粒子を収集し循環する汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。
【0024】
図1を参照して第1の実施形態である土粒や金属粉などの微粒子を含む汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。この浄化装置は、原水槽2から水中ポンプ4により送られた汚濁水に凝集剤を投入し粒子集合体であるフロックを生成するフロック生成槽6と、ポンプ8により圧送されたフロックの生成された汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロン10と、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉する脱水手段である脱水袋12とを備えている。
【0025】
さらに詳述すると、フロック生成槽6においては、原水槽2から送られた汚濁水は凝集剤が加えられ攪拌翼7によって攪拌され、フロックが生成される。本実施の形態における土粒や金属粉を含むフロックの比重は水よりも大きい。
【0026】
サイクロン10について図1とともに図2を参照して説明する。サイクロン10は上蓋円筒部10aと円錐部10bとを備えている。上蓋円筒部10aは、側面に汚濁水の流入口10cを備え、閉じられた上面の中央には分離したフロック汚水又は浄水の一方の取出口10dを備えている。円錐部10bは、上蓋円筒部10aの下端から下方に先細に延び下端にフロック汚水又は浄水の他方の取出口10eを備えている。取出口10dには上蓋円筒部10a内を中央下方に延びた上昇管10fが接続されている。流入口10cは、汚濁水が上蓋円筒部10aに切線方向に流入するように配設されている。
【0027】
ポンプ8により送られたフロックの生成された汚濁水は、流入口10cから上蓋円筒部10aに流入し、流入速度を利用して旋回され回転流となって下方の円錐部10bへ進む。このとき汚濁水の中の水より重いフロックは、遠心力によって周壁部に集められ下端の取出口10eからフロック汚水の状態で連続的に排出される。残りの浄水はサイクロン中央付近の渦部を上昇して上昇管10fを通り上蓋円筒部10aの取出口10dを経て連続的に流出する。
【0028】
サイクロン10の下方の取出口10eから流出する、本実施の形態においては水の比重よりも重い、フロック汚水は脱水袋12に流入し、脱水されてフロックが捕捉され、脱水により生成された浄水は、サイクロン10の上方の取出口10dを経て流出した浄水とともに排水あるいは回収される。
【0029】
かくして、汚濁水の浄化方法として、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する汚濁水の浄化方法が提供される。
【0030】
図3を参照して第2の実施形態である、塗装ブースにおいて塗料ミストなどの微粒子を収集して循環される汚濁水の浄化に好適な浄化装置について説明する。
【0031】
この浄化装置は、汚濁水の原水槽16と、原水槽16の汚濁水の一部を水中ポンプ18によって取出して凝集剤と攪拌し原水槽16に戻す凝集剤供給槽20と、凝集剤の投入により生成され水中ポンプ18によって圧送される原水槽16のフロックを含む汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロン10と、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、脱水した浄水を原水槽16に戻す脱水手段であるオーバフロー脱水器22とを備えている。
【0032】
この原水槽16は塗装ブース24に連結され、原水槽16に貯留された水が塗装ブース24との間を循環している。周知の塗装ブース24においては循環する水によって塗料ミストなどが吸収、収集される。したがって、原水槽16に流入する塗料ミストは塗装ブース24の稼働時間とともに増加する。
【0033】
凝集剤供給槽20には攪拌翼21が備えられ原水槽16の原水と凝集剤が攪拌されて凝集剤溶液が生成される。また、凝集剤供給槽20に原水槽16の原水を供給する管路及び原水槽16に凝集剤溶液を供給する管路には、それぞれ開閉弁26、26が備えられ、原水槽16への凝集剤溶液の投入を必要に応じて断続することができるようになっている。
【0034】
凝集剤溶液が原水槽16に導入されると、原水槽16の原水である汚濁水の中でフロックが生成される。フロックを含んだ汚濁水は水中ポンプ18によりサイクロン10に導入されフロック汚水と浄水に分離される。サイクロン10は前述の第1の実施の形態におけるものと実質的に同一である。
【0035】
そして、水よりも比重の大きいフロック汚水は、サイクロン10(図2)の下方の取出口10eから排出されてオーバフロー脱水器22に導かれ、上方の取出口10dからの浄水は原水槽16に戻される。
【0036】
オーバフロー脱水器22について図3とともに図4を参照して説明する。オーバフロー脱水器22は、上方が開口したフロック収容器22aと、この収容器22aの開口に取付けられてサイクロン10からのフロック汚水が投入される投入口22c及び収容器22aの開口からオーバフローする溢水の放出口22dを有した蓋体22bとを備えている。収容器22aとしては、例えば塗料使用後空になった不要のドラム缶を利用することができる。そして、蓄積されたフロックはドラム缶ごと廃棄することができる。放出口22dの溢水は原水槽16に戻される。
【0037】
かくして、汚濁水の浄化方法として、汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する汚濁水の浄化方法が提供される。この第2の実施形態においては、サイクロン10から排出される浄水は原水槽16に戻され、また原水槽16への凝集剤溶液の投入を必要に応じて断続できるので、ある一定レベルで原水槽16の清浄度を維持することができる。この浄化方法によれば原水槽16の清掃は実質上不要である。
【0038】
上述の第1及び第2の実施形態においてフロック汚水の比重が水よりも軽い場合には、浄水はサイクロン10(図2)の下方の取出口10eから排出され、フロック汚水はサイクロン10の上方の取出口10dから排出される。したがってそれに対応した機器配置、配管、あるいは配管切換手段を備えるようにすればよい。
【0039】
フロック汚水に比重が水より大きいフロックと水より小さいフロックが混在してこれを分離する必要がある場合には、少なくとも2個のサイクロンを備え、一方のサイクロンの2個の取出口の一方に他方のサイクロンの流入口を接続し、いずれか一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を取出し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を取出すようにすればよい。
【0040】
すなわち、図5(a)に示すように、第1のサイクロン11aにおいて水より重いフロックとその他の汚水に分離し、この分離された汚水の取出口に第2のサイクロン11bの流入口を接続し、第2のサイクロン11bにおいて水より軽いフロックと浄水に分離する。あるいは図5(b)に示すように、第1のサイクロン11aにおいて水より軽いフロックとその他の汚水に分離し、この分離された汚水の取出口に第2のサイクロン11bの流入口を接続し、第2のサイクロン11bにおいて水より重いフロックと浄水に分離する。
【0041】
上述したとおりの形態の汚濁水の浄化方法及びその装置の作用について説明する。
【0042】
(1)小型化:
浄化装置を小型化することができる。本発明者等の実験によれば、例えば建設現場において発生する土粒を含んだ汚濁水を処理する場合、2.5m3/hの処理に必要な従来の沈殿水槽の大きさが縦横1m、深さ1mの1m3であるのに対し、サイクロンの場合は上蓋円筒部直径18cm、円錐部下端まで全高50cmの0.013m3であった。すなわち水とフロックを分離する部分の大きさは約1/80である。
【0043】
これは、沈殿水槽の場合は、水中に分散しているフロックが重力によって自然沈降するのを待って上澄み水を排出するために時間がかかるので、水槽を大きくして時間当たりの処理量を大きくする必要があるのに対し、サイクロンの場合は、サイクロンの大きさをむしろ小さくして内部流速を増し内部に強い渦流を発生させその遠心力でフロックを強制的に連続的に分離させるので、短時間で大きな処理量を得ることができるためである。
【0044】
さらに他の構成要素も含めた浄化装置全体としては、従来の沈殿水槽を用いたものが、3000X1100X1600mm、重さ700Kg(水を含まず)に対して、サイクロンを用いた場合は、2000X1100X1600mm、重さ600Kgとなった。
【0045】
したがって、この小型化により、本装置の設置に必要なスペースはその分少なくて済み、また浄化装置を移動可能にした場合、装置を輸送するためのトラックは従来装置で2t車が必要であったのに対し1t車で済むようになった。
【0046】
かくして、本発明に係る汚濁水の浄化方法及び装置によれば、構造を単純にでき、汚濁水の処理能力を大きくでき、かつ据付面積を小さくすることができる。
【0047】
(2)コスト低減:
浄化装置を小型化できるので、製作に必要な材料が少なくて済み製作コストを低減することができる。また、凝集剤により生成されたフロックは粗大化された粒子であるので、高精度のサイクロンは不要である。したがって、サイクロンの製作精度は機械製作の一般公差のレベルで十分でありサイクロンの製作コストを極めて安価にすることができる。
【0048】
(3)浄化装置の維持:
従来のような清掃の必要な大きな容量の沈殿水槽が要らないので、清掃などの装置の維持費が少なくて済む。
【0049】
【発明の効果】
本発明に従って構成された汚濁水の浄化方法及び装置によれば、浄化装置の大きさ及び設置スペースを小さくすることができ、また製作コストを安くでき、さらに浄化装置の維持費も安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置の第1の実施形態を示す構成図。
【図2】サイクロンの構造及び作用を示した説明図。
【図3】本発明に従って構成された汚濁水の浄化装置の第2の実施形態を示す構成図。
【図4】図3に示すオーバフロー脱水器の拡大側面図。
【図5】複数個のサイクロンを接続した形態の説明図。
【符号の説明】
2:原水槽
6:フロック生成槽
10:サイクロン
10c:流入口
10d:取出口
10e:取出口
11a:サイクロン
11b:サイクロン
12:脱水袋(脱水手段)
16:原水槽
20:凝集剤供給槽
22:オーバフロー脱水器(脱水手段)
22a:フロック収容器
22b:蓋体
22c:投入口
22d:放出口
Claims (6)
- 汚濁水に凝集剤を加えてフロックを生成し、フロックの生成された汚濁水をサイクロンの遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離し、フロック汚水を脱水してフロックを捕捉し、汚濁水を浄化する、ことを特徴とする汚濁水の浄化方法。
- サイクロンを少なくとも2個用い、フロックの生成された汚濁水から、一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を分離し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を分離する、請求項1記載の汚濁水の浄化方法。
- 汚濁水に凝集剤を投入しフロックを生成するフロック生成槽と、フロックの生成された汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉する脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置。
- 汚濁水の原水槽と、この原水槽の汚濁水の一部を取出して凝集剤と攪拌し原水槽に戻す凝集剤供給槽と、凝集剤の投入により生成されたフロックを含む原水槽の汚濁水を遠心力によってフロック汚水と浄水とに分離するサイクロンと、分離されたフロック汚水を脱水してフロックを捕捉し脱水した浄水を原水槽に戻す脱水手段とを備えている、ことを特徴とする汚濁水の浄化装置。
- 該サイクロンを少なくとも2個備え、一方のサイクロンのフロック汚水又は浄水の取出口に他方のサイクロンの流入口を接続し、いずれか一方のサイクロンによって水よりも比重の大きいフロック汚水を取出し、他方のサイクロンによって水よりも比重の小さいフロック汚水を取出す、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置。
- 該脱水手段は、上方の開口したフロック収容器と、この収容器の開口に取付けられ、該サイクロンからのフロック汚水が投入される投入口及びこの収容器からの溢水の放出口を有した蓋体とを備えている、請求項3又は4記載の汚濁水の浄化装置。
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