JPS59206022A - 液体の浄化方法および装置 - 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】 本発明は、液体中に懸濁される固体が沈澱工程で液体か
ら分離される方法およびこの方法を実施する装置に関す
る。

液体処理および廃水処理の分野において、沈降処理は、
永年の間重力を利用して液体中に懸濁される固体を分離
するための主な方法の１つであった。例えば、廃水浄化
の分野において、化学的浄化工程で分離される物質、生
物学的浄化工程で微生物によシ固体物質に変換される溶
解されるコロイド状物質および本来廃水中に含まれる固
体は、一般に汚泥排出導管を有する沈澱槽の底部で廃水
から分離されて排出され、浄化水の溢流が槽の上縁にて
廃水から分離されて溢流されるようになっていた。汚泥
処理の分野においては、例えば発生する汚泥を汚泥濃縮
装置に導入し、その際汚泥中の固体を自然の重力の作用
で沈澱させることは公知である。しかし、前述の総ての
応用面において、最良の状態に構成され、作動される沈
澱槽においても、成る部分、特に微細な固体は沈降され
ないで、処理されたＰ液体とともに沈澱槽の上縁から溢
流により排出されるのであるしかし、液体の再浄化（Ｎ
ａｃｈｋｌａｅｒｕｎｇ　）を行う沈澱工程においては
特にこの溢流に含まれる固体は望脣しくない。例数なら
ばこのような残留固体は目的とする浄化程度を劣化させ
るからである。このために、沈澱槽の後にフィルター装
置を接続し、このフィルター装置にて沈澱槽の溢流内に
含まれている固体をフィルター材料にて分離することも
公知である。しかし、このようなフィルター装置を後方
に接続するためには沈澱槽を小形にしようとする時に、
常に可能とは限らない成る余計な場所が必要となるので
ある。さらにこれによって対応する浄化装置の設備費用
および作業費用が増大されるのである。

したがって、本発明の目的は、冒頭に述べた方法および
この方法を実施する装置を、沈澱工程を簡単に経済的に
なして可能な限り有効な固体の分離が可能となるように
構成することである。

上述の目的は本発明によシ、沈澱工程の後になお液体中
に含まれる沈降されない固体が、沈澱工程にて形成され
る液体表面にて多孔透過性構成要素（ｏｆｆｅｎｐｏｒ
ｉｇｅ　Ｅｌｅｒｎｅｎｔｅ　）より成る層内に保持さ
れ、固体を保持すなわち負荷された要素が再生されて新
しい負荷工程に再び使用されるようになすことによって
解決される。

これによって沈澱工程で分離されなかった固体の除去は
、直接に沈降に役立つ槽の１つに形成される多孔透過性
要素より成るフィルター区域内で行われ、その際固体が
一部前記要素上に、捷たこれらの要素の多孔部内に沈着
されるが、残シの一部はどれらの要素の間にある中間空
間内に保持されるようにして行われるのである。フィル
ター区域が固体を負荷されると、フィルター区域内また
は外部の要素は再使用のために再生され、要素の再生の
際に生ずる固体は汚泥処理装置に導かれることができる
。

例えばフィルター区域が予備浄化槽内に構成される場合
には、後方に接続される活性化槽（Ｂｅｌｅｂｕｎｇｓ
ｂｅｃｋｅｎ　）の容積も確実に廃水中に本来存在する
浮遊物質を負荷されることはない。

マクロ多孔性要素としてα５ないし５０簡の大きさの個
々の発泡材部片および／または特に槽の形状またはこの
槽の流出部分の形状に切断された発泡付成形部品が有利
に使用できる。

この場合、沈澱工程の間の液体の流速および／捷たけ前
記要素の比重は、前記要素よ構成る層が自動的に液体表
面、および／またはその下方に形成されるように調節さ
れるのが有利である。これによってこのような要素を液
体表面、および／またはその下方に保持するような構造
体を沈澱槽内に配置する必要がなくなるのである。何れ
の場合にも、要素が全体の液体表面ではなく浄化された
水が排出される液体表面の範囲のみに保持されるように
なす浸漬隔壁が設けられるのが目的に適している。しか
し、要素が浄化された液体とともに排出されないように
なすために何れの場合にも液体の排出部に適当な捕捉抑
止装置が配置されなければならない。

（９） フィルター区域を構成するのに適した発泡材要素として
、特にポリウレタン軟質発泡体、発泡ゴム、尿素フォル
ムアルデヒド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、シ
リコン重合体よ構成る要素または上述の材料の内の２つ
またはそれ以上の混合物があるが、その場合このような
発泡材要素の開放したマクロ多孔部は固体を抑止保持す
るのに有効に働く。自明のように合成材料加工業界で生
ずる適当な残留部片および廃棄部片も投入物となし得る
。

要素の層を構造体を使用しないで液体表面またはその下
方に密接して自動的に形成するために、使用される要素
は乾燥状態で３０ないし８０１Ｃｇ／ｃａの範囲の比重
を肩しなければならないが、その際１ないし１０ｒルへ
の範囲の流速の上方に指向され（ｌＯ） る液体の流れから開始されるのである。このような流速
は良好な沈澱工程を保証するのみでなく、フィルター区
域内の攪乱の形成を回避するが、さもなければフィルタ
ー区域は特にこのようなフィルター区域を形成するのに
個々の発泡材部片を使用する場合にフィルター区域の分
裂を生じ、また個々の発泡材部片の間に大きい中間空間
を形成するように働く恐れがある。このような流速およ
び比重を選択する際には何れの場合にも、要素が時間の
経過につれて固体の抑止保持すなわち負荷によって重量
が重くなるから、作動条件によ多要素の沈下を回避する
ためにその比重を、容積および可能な負荷能力に関係し
て選択しなければならない。

要素によって形成される層の厚さは良好な沖過（１１） 作用を得るために約５０ｓｎにされなければならない。

これよシ層が厚いことは、沈澱工程で浄化された液体の
残留汚染物または沖過除去される固体の寸法が比較的大
きい場合に望ましい。この場合には、フィルター区域を
種々に大きさの異なる要素によって構成して、大きい要
素および小さい要素を不規則に並べるかまたは例えば種
々の異なる比重の要素を使用して上下に個々の層をなす
ように配置するこ“とができる。

フィルター区域の良好な作動状態を得るために、要素の
層を自動的に液体表面またはその下方に形成するように
液体の流速および要素の比重を決めるのが困難な場合に
は、本発明の方法のさらに他の実施態様によって、要素
の層を機械的な抑止保持装置を使用して液体表面および
／またはその下（１２） 方に位置させることも可能である。このことは例えば、
要素の企図された層の厚さに対応した液体表面からの間
隔に篩床体または網体を配置し、これの透過開口を、一
方では最も微小な要素は下方に沈下できないように選び
、また他方では上昇する液体に含まれる固体による透過
開口の閉塞を阻止するように選ぶことによって行い得る
。要素の比重が、固体の負荷によって液体表面上に浮遊
するような値である場合には、抑止保持装置は要素の下
方ではなく、上方に、要素の層が確実に浸漬状態で直接
に液体表面の下方に形成されるように配置されるのが目
的に適している。これによってこの抑止保持装置は同時
に浄化された液体による要素の排出を阻止するのにも役
立つのである。

最も良好な固体の分離を常に保証するために、（１３） 使用される要素は時々更新されるか、または再生工程を
受けなければならない。このよう起要素の再生は、圧搾
工程および／または洗浄工程を利用して有利に周期的ま
たは連続的に行い得る。可撓性の要素の場合にのみ可能
な要素の圧搾工程は例えば回転押圧プレスまたは飾帯プ
レスを使用して繰返し可能の作業にて行うことができる
。　　′沈澱された固体が再び清流を生じないように目
的に適するように沈澱区域外で行われる洗浄工程に対し
ては、ガス、浄化された液体、新鮮な水撞たは上述のよ
うな媒体の混合体が使用でき、その際状況によっては付
加的に要素を同時に機械的に運動させるのが望ましい。

再生の際に解放される固体は集収されて汚泥処理装置に
導入され、また固体を放出した要素は再びフィルター区
域を形成（１４） するのに使用される。

上述の方法を実施する装置は処理される液体を導入する
導管、処理された液体の排出導管および沈降された固体
の汚泥排出導管を有し、液体と、この液体に懸濁される
固体とを分離する槽を含んでいる。本発明により、この
装置は、少なくとも処理された液体の排出部の範囲に液
体表面および／またはその下方に多孔透過性要素よシ成
る層が形成され、場合によって負荷された要素の再生装
置が配置されることを特徴とする。

要素が、上方に向く液体の流れの沈澱工程に適した速度
によシ、またその比重により自動的に液体表面またはそ
の下方に保持されない場合には、槽がこのを累よシ成る
層を形成するための構造体を有するのが目的に適してい
る。このことは例え（１５） ば穿孔された床体および壁部、篩または網体よ構成シ、
これらが要素の比重に関係して要素のよまたは下に、要
素の層の上面が液体表面に終るように配置されるように
なすことができる。

再生装置はプレス装置および／または洗浄装置として構
成され、槽の内部または外部に配置されるのが有利であ
る。この場合洗浄装置は閉じた容器よ構成シ、この容器
はフィルター区域の要素の導入および排出導管と、例え
ば空気または浄化された液体のような洗浄媒体の導入お
よび排出導管と、分離された固体の排出導管と、場合に
よシ攪拌装置とを設けられている。場所を節約するため
に槽内に配置されるのが望ましいプレス装置は例えば要
素の層の上に配置されるプレスロール、飾帯プレスまた
は同様の装置よ構成シ、その際プレ（↓６） ス装置１２は何れの場合にも分離された固体の排出導管
を有する捕捉装置が配置されなければならない。再生さ
れる要素をプレス装置に装入するために要素はフィルタ
ー区域内に沈下可能となすが、またはフィルター区域を
流過てきるように構成されることができ、才たは要素は
空気上昇ポンプまたは推進コンベアにょシブレス装置に
推進されることができる。

充分な濾過作用を得るために個々の０．５ないし５０叫
の大きさを有し、α１ないし３ｒｎｊｎの直径のマクロ
多孔部を有する発泡材部片より成る要素が有利に使用さ
れる。このような発泡材部片およびそのマクロ多孔部の
大きさＶＣより、最も微細な物質の沈着も確実に行われ
るのである。

しかし上述の代シに、特に沈澱槽またはこれの（１７） 排出部分の形状に切断されて所望の厚さの層のフィルタ
ー区域およびα１ないし３−のマクロ多孔部を有する要
素も発泡付成形部品として良好に構成され得る。

一体化されたフィルター区域を有する沈降工程に適した
槽の実施形態が添付図面に概略的に示されている。この
場合槽は単に例示的に後洗浄槽として説明される。しか
し自明のように、例えば予備洗浄槽、浄化タンク、藻類
保有槽（Ａ　Ｉｇｅｎｂｅ　ｃｋｅｎ）、汚泥沈澱タン
クまたは汚泥濃縮装置のような固体の沈降を行う他の槽
も本発明による一体化されたフィルター区域を装備され
得る。

さて、図面において、符号１により生物学的廃水浄化装
置の後洗浄槽が示されており、このものは図示されない
活性槽Ｑ３ｅｌｅｂｕｎｇｓｂｅｃｋｅｎ）からの１゜ ７（１８） 処理される廃水・活性汚泥・混合物の導入導管２を上縁
に有し、また上縁に少なくとも一部分浄化された廃水の
集収樋３と、槽の底部に沈降された固体の汚泥排出導管
４とを有する。この集収樋３には浄化された液体の排出
導管５が接続されている。との場合通常のように分離さ
れる固体の沈降速度に対する水の流過速度は適当な槽の
構造および槽の大きさによって、分離される固体が実際
に槽の底部に向って沈降するように調節されるのである
。

この場合特に微細な固体に対する沈澱工程の継続時間は
著しく犬なる時間を要するか、または微細な固体はこの
ようにしては沈澱できないから、本発明によって液体表
面の若干下方に多孔透過性の発泡付構成要素６から成る
層が形成され、これ（１９） が、図示されるように浄化された液体の集収樋３に直接
接続される槽１の部分のみに、または槽１の全面にわた
って拡がるようになされる。発泡材要素６の層が集収樋
３に隣接する範囲に保持されるようになすために、浸漬
壁７が配置されるが、この浸漬壁７は、発泡材要素６０
層を含む範囲に沈降によって少なくとも粗大な固体を既
に除去された廃水の集収樋３内に向う溢流を行うような
上昇流を生ずるような深さまで液体表面から下方に浸漬
されているのである。

上昇する水流の流速および発泡材要素６０層の比重は、
発泡材要素６０層が固体を保持すなわち負荷された時に
も自動的に浸漬壁７および集収槽３に対する槽の壁の間
の液体表面、および／またはその下方に位置するように
相互に決められるのＣ２０） である。これによって、発泡材要素６０層が確実に集収
樋３に排出されないようになすために集収樋３に向う槽
の壁の溢流開口には抑止保持装置８が設けられ、これが
例えば篩または網体となされることができる。

発泡材要素６０層を自動的に形成するために流速および
発泡材要素６の層の比重を決定することが困難な場合に
は、発泡柱要素層の下方、または発泡柱要素層６が下方
に浮遊する場合には層の上方に個々の発泡材要素よシも
透過開口が小さい篩床体または網体を配置することがで
きる。この篩床体または網体が発泡柱要素層の上方に配
置される場合には、自明のように集収樋３に対する溢流
開目の前方にある抑止保持装置８は不要となる。

発泡材要素６０層を形成することによって完全（２１） に固体を除去された液体が排出導管５を経て排出される
のみならず、一般にさらに小型の沈澱槽を設置すること
が可能となる。何故ならば、この場合できるだけ多量の
固体を沈澱させる必要がなくなシ、浄化される廃水中に
沈澱工程後なお含まれる固体が発泡材要素６０層内に抑
止保持されるからである。最も犬なる発泡材要素６０層
の効果を保証できるために、この層の厚さは約５０咽と
される。この場合０．５ないし５０喘の大きさで、０．
１ないし３Ｉ＋ｌ＋１１の直径のマクロ多孔部を有する
種々に異なる個々の発泡材部片が互に横方向および上下
方向に配置され、または適当な発泡材部品が利用できる
。

固体を負荷された後の発泡材要素６の再生を行うために
、特に発泡材要素として個々の発泡材部（２２） 片が使用される場合には、沈澱槽１（（発泡付要素６の
層の下方に開口するポンプ１０を設けられた導管９が接
続され、この導管９は洗浄装置１１に導かれる。洗浄装
置１１は閉じた容器１２よシ成υ、この容器１２は、空
気寸たは図示の例では浄化された液体のような洗浄媒体
の導入導管１３と、分離された固体の排出導管１４と、
場合によシ攪拌装置１５を設けられている。排出導管１
４は沈澱槽１の汚泥排出導管４に連結できる。洗浄工程
を行うために、発泡材部片はポンプ１０によって容器１
２内に推進される。ポンプ１０の停止後に洗浄流体は場
合により攪拌装置１５を駆動させて連続的または周期的
に導管１３を経て導入され、排出導管１４を経て放出さ
れた固体とともに排出される。再生工程が終った後に導
入導管１３およ（２３） び排出導管１４は閉じられ、発泡材部片６はポンプ１０
を経て沈澱槽１に戻される。

可撓性の発泡付要素が使用される場合には、再生はまた
プレス装置によって行うことができる。

既述のように、プレス装置はプレスローラー、帯体プレ
スまたは同様の装置より成ることができるが、これらの
ものは発泡付要素の層の上に適当なコンベアー装置によ
り配置されるか、または発泡付要素が内部に形成されて
いる沈澱槽１の範囲に浸漬可能となされるのである。こ
の場合このようなプレス装置は洗浄装置に比して、別個
の場所を要しない利点がある。さらにプレス装置によっ
て容易に発泡付成形部品として形成される発泡付要素を
再生されることができる。

最後に再生のためになお組合せプレス・洗浄装（２４〕 置が利用できる。例えば洗浄装置１１の容器１２内に、
攪拌装置１５の代りに孔を有するプレスが配置されて、
洗浄流体の作用に加えて周期的に発泡付要素の圧搾を行
うようになすことができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の方法を実施する装置の概略的断面図
。 １・・・・・・・・・・・・・・・後洗浄槽３・・・・
・・・・・・・・・・・集収樋６・・・・・・・・・・
・・・・・発泡付構成要素７・・・・・・・・・・・・
・・・浸漬壁１０・・・・・・・・・・・・・・・ポン
プ１１・・・・・・・・・・・・・・・洗浄装置１２・
・・・・・・・・・・・・・・容器１５・・・・・・・
・・・・・・・・攪拌装置（２５） 手続補正書 昭和５９年６月４　日 特許庁長官若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第０９００５２号 ２、発明の名称 液体の浄化方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 名　杯（氏名）　リンダ・アクチェンゲゼルシャフト（
１）　　明細書第８頁第８行「できる。」の次に行を改
めて下記を加入。 「沈澱槽内にフィルター区域を形成することによシ、別
個のフィルター装置を後方に接続する必要がなくなυ、
したがって最適な固体分離のために附加的な場所の必要
がなくなり、従来に比し沈降槽の容積を小さくすること
ができる。何故ならば沈澱工程でかなり大きい処理量の
排出のためにフィルター区域内で分離しない固体が抑止
保持されるからある。」 （２）明細書束１０頁第６−７行「開放」を「開口」に
訂正。 （３）　　明細書第１４頁第８行「清流」を「渦流」に
訂正。 （２）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　液体中に懸濁されている固体が沈澱工程で液
   体から分離される液体の浄化方法において、沈澱工程の
   後でなお含有されて沈降されない固体が、沈澱工程で形
   成される液体表面にて多孔透過性構成要素よシ成る１つ
   の層内に保持され、前記固体を負荷された構成要素が再
   生されて新しい負荷工程に再使用されることを特徴とす
   る液体の浄化方法。
2. （２）　　マクロ多孔性要素としてα５ないし５０ｗｎ
   の大きさの個々の発泡材部片および／または発泡付成形
   部品が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。
3. （３）　　前記沈澱工程の間の液体の流速および／また
   は前記要素の比重は、前記要素よシ成る層が自動的に前
   記液体表面、および／またはその下方に形成されるよう
   に調節されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項の内の何れかに記載の方法。
4. （４）　　前記要素よシ成る層が機械的抑止保持装置を
   使用して前記液体表面、および／またはその下方に形成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
5. （５）　　前記要素の再生が圧搾および／または洗浄に
   より周期的または連続的に行われることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第４項の内の何れか１項に記
   載の方法。
6. （６）処理される液体の導入導管、処理された液体の排
   出導管および沈降された固体の汚泥排出導管を有し、沈
   降によって液体および懸濁された同体の分離を行うため
   の槽を有する。液体中に懸濁されている固体が沈澱工程
   で液体から分離される液体の浄化装置において、少なく
   とも前記処理された液体の排出導管（５）の範囲にて前
   記液体表面、および／またはその下方に多孔透過性要素
   （６）より成る層が形成され、負荷された要素（６）の
   再生装置（１１）が配置されることを特徴とする液体の
   浄化装置。
7. （７）　　前記槽（１）が前記要素（６）よ構成る層を
   形成するだめの構造部を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の装置。
8. （８）　　前記再生装置（１１）が圧搾装置および／ま
   たは洗浄装置として構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項または第７項の内の何れか１項に記
   載の装置。
9. （９）　　前記要素（６）が０．５ないし５０ｍｍの大
   きさで、０．１すいし０．３順の直径のマクロ多孔部を
   有する発泡部片を有するととを特徴とする特許請求の範
   囲第６項ないし第８項の内の何れか１項に記載の装置。 σ０）前記要゛素が０．１ないし３４ｎ＋ｎのマクロ多
   孔部を有する発泡付成形部品より構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第８項の内の何
   れか１項に記載の装置。