JPS6348563B2 - - Google Patents
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- JPS6348563B2 JPS6348563B2 JP58150253A JP15025383A JPS6348563B2 JP S6348563 B2 JPS6348563 B2 JP S6348563B2 JP 58150253 A JP58150253 A JP 58150253A JP 15025383 A JP15025383 A JP 15025383A JP S6348563 B2 JPS6348563 B2 JP S6348563B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、上下水や産業廃液に於けるスラジ分
離や油分分離などのような、懸濁液中の微粒子分
離方法に係るものである。
離や油分分離などのような、懸濁液中の微粒子分
離方法に係るものである。
従来よりこの種の懸濁液中の微粒子を分離する
のに、種々の凝集・沈殿装置が用いられている。
のに、種々の凝集・沈殿装置が用いられている。
しかしながら従来の方法においては、凝集沈殿
に時間がかかり、また、生成フロツクの密度が小
であり、設備も大型となるという問題点があつ
た。
に時間がかかり、また、生成フロツクの密度が小
であり、設備も大型となるという問題点があつ
た。
本発明は、液中微粒子の凝集を高能率に行い凝
集・沈殿装置の小型化を図ると共に、固体粒子の
場合は生成フロツクの密度を大として後端の脱水
操作をも有利とする懸濁液中の微粒子分離方法を
提供することを目的とするものである。
集・沈殿装置の小型化を図ると共に、固体粒子の
場合は生成フロツクの密度を大として後端の脱水
操作をも有利とする懸濁液中の微粒子分離方法を
提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、凝集剤を加えた懸濁液と、互に平行
に配備された複数の柱状物体とを、相対的に、前
記柱状物体に対し直角方向に移動せしめて、前記
柱状物体の後方の懸濁液中にカルマン渦を生ぜし
めて懸濁微粒子を凝集せしめることを特徴とする
懸濁液中の微粒子分離方法である。
に配備された複数の柱状物体とを、相対的に、前
記柱状物体に対し直角方向に移動せしめて、前記
柱状物体の後方の懸濁液中にカルマン渦を生ぜし
めて懸濁微粒子を凝集せしめることを特徴とする
懸濁液中の微粒子分離方法である。
前述の目的を達成するために、発明者らは研究
を重ね、その折に得た知見に基づいて本発明がな
された。
を重ね、その折に得た知見に基づいて本発明がな
された。
即ち、先ず本発明は、次の如き現象に着目され
てなされたものである。
てなされたものである。
(1) レイノルズ数が約60〜5000の範囲で、円柱の
ような柱状物体A(グラブ・ボデイ)に流れが
当ると、第1図に示す如く物体の背後に規則性
のある二列のカルマン渦Cの渦列ができ、渦の
発生サイクルNはN≒0.2V/D(Vは物体と流
体の相対速度、Dは円柱の等価直径)となり、
流体を加振すること。
ような柱状物体A(グラブ・ボデイ)に流れが
当ると、第1図に示す如く物体の背後に規則性
のある二列のカルマン渦Cの渦列ができ、渦の
発生サイクルNはN≒0.2V/D(Vは物体と流
体の相対速度、Dは円柱の等価直径)となり、
流体を加振すること。
(2) 渦の中心部は急激な圧力降下を惹き起すため
液中の微粒子は圧力差によつて渦の中心部に吸
い寄せられ凝集すると同時に相互に圧着される
こと。
液中の微粒子は圧力差によつて渦の中心部に吸
い寄せられ凝集すると同時に相互に圧着される
こと。
そしてこれらの(1)及び(2)の現象に関して、レイ
ノルズ数はRe=DV/ν(νは流体の動粘性係数)
であるから、柱状物体の等価直径D及び液と物体
との相対速度Vを適宜選定することにより前記の
カルマン渦Cが安定して発生し易い条件を作るよ
うに制御することは容易である。
ノルズ数はRe=DV/ν(νは流体の動粘性係数)
であるから、柱状物体の等価直径D及び液と物体
との相対速度Vを適宜選定することにより前記の
カルマン渦Cが安定して発生し易い条件を作るよ
うに制御することは容易である。
柱状物体Aの背後に相次いで発生するカルマン
渦Cは流体よりも遅い速度で移動しながら次第に
減衰していくが、この間に液中の微粒子は低圧の
渦心部に吸い寄せられて急速に凝集し成長すると
同時に、渦心部の急激な圧力降下による加速度で
固体粒子は相互に圧着されるために生成フロツク
の密度が大きくなる。
渦Cは流体よりも遅い速度で移動しながら次第に
減衰していくが、この間に液中の微粒子は低圧の
渦心部に吸い寄せられて急速に凝集し成長すると
同時に、渦心部の急激な圧力降下による加速度で
固体粒子は相互に圧着されるために生成フロツク
の密度が大きくなる。
即ち、粒子の急速な成長とその密度の大きくな
ることとの相乗効果によつてフロツクの沈降速度
は著しく大きくなるので、凝集装置の小型化のみ
ならず沈殿装置も小型化される。
ることとの相乗効果によつてフロツクの沈降速度
は著しく大きくなるので、凝集装置の小型化のみ
ならず沈殿装置も小型化される。
又、生成フロツクの密度が大きくなることによ
つて後端の脱水操作も有利となるメリツトがあ
る。
つて後端の脱水操作も有利となるメリツトがあ
る。
更にカルマン渦による流体の加振作用により粒
子が振動するので、渦外の粒子の凝集も若干促進
される。
子が振動するので、渦外の粒子の凝集も若干促進
される。
本発明では、このようにカルマン渦の、渦の中
心の圧力降下により吸引が行われ、微粒子を急速
に凝集、成長、圧着する作用、及びカルマン渦の
発生サイクルにより流体を加振する作用を利用し
て高性能の凝集分離を行うのであるが特にこれら
の作用の原動力であるカルマン渦の発生、維持、
再生が安定して行えるようになつている。
心の圧力降下により吸引が行われ、微粒子を急速
に凝集、成長、圧着する作用、及びカルマン渦の
発生サイクルにより流体を加振する作用を利用し
て高性能の凝集分離を行うのであるが特にこれら
の作用の原動力であるカルマン渦の発生、維持、
再生が安定して行えるようになつている。
即ち、本発明では柱状物体に対し相対的に直角
方向に液を移動せしめるようになつているのでカ
ルマン渦を安定して発生せしめることができる。
また、一度発生して、下流(柱状物体に対して相
対的な流れにおける下流)に移動するカルマン渦
は、その渦の中心軸は柱状物体に平行な方向を保
ちながら移動してゆくが、本発明においては他の
柱状物体も互に平行、即ち、発生したカルマン渦
の渦の軸と平行なので、渦の軸を異なる向きに撹
乱してカルマン渦を消滅させることなくこれを維
持し、また、下流側の柱状物体にて再生されるカ
ルマン渦の渦の軸も皆平行であるので、異なる方
向の軸を持つカルマン渦が衝突し、干渉し合つて
消滅して乱流となるようなことがなく、カルマン
渦の発生、維持及び再生が、常に同じ方向の軸の
渦として安定して行われる。
方向に液を移動せしめるようになつているのでカ
ルマン渦を安定して発生せしめることができる。
また、一度発生して、下流(柱状物体に対して相
対的な流れにおける下流)に移動するカルマン渦
は、その渦の中心軸は柱状物体に平行な方向を保
ちながら移動してゆくが、本発明においては他の
柱状物体も互に平行、即ち、発生したカルマン渦
の渦の軸と平行なので、渦の軸を異なる向きに撹
乱してカルマン渦を消滅させることなくこれを維
持し、また、下流側の柱状物体にて再生されるカ
ルマン渦の渦の軸も皆平行であるので、異なる方
向の軸を持つカルマン渦が衝突し、干渉し合つて
消滅して乱流となるようなことがなく、カルマン
渦の発生、維持及び再生が、常に同じ方向の軸の
渦として安定して行われる。
このように流路のどこでも常に同じ方向のカル
マン渦が維持されるので、渦の中心に保持された
微粒子は積極的に散逸させられることなくカルマ
ン渦の中心に長い時間の間保持され、その間に低
圧の渦の中心部への圧力により凝集及び成長が引
続き行われて促進され、固体粒子は相互に圧着さ
れ続けて生成フロツクの密度が大になる。
マン渦が維持されるので、渦の中心に保持された
微粒子は積極的に散逸させられることなくカルマ
ン渦の中心に長い時間の間保持され、その間に低
圧の渦の中心部への圧力により凝集及び成長が引
続き行われて促進され、固体粒子は相互に圧着さ
れ続けて生成フロツクの密度が大になる。
流体と相対運動を行う柱状物体(グラブ・ボデ
イ)の配設は簡単であるから、本発明によれば簡
単な付加装置により、前記のように懸濁液中の微
粒子の凝集を高能率に行うことが出来、凝集・沈
殿装置の小型化ならびに固体粒子の場合は後端の
脱水操作をも有利にできるなど排水処理その他の
液体処理産業上応用可能な範囲は広い。
イ)の配設は簡単であるから、本発明によれば簡
単な付加装置により、前記のように懸濁液中の微
粒子の凝集を高能率に行うことが出来、凝集・沈
殿装置の小型化ならびに固体粒子の場合は後端の
脱水操作をも有利にできるなど排水処理その他の
液体処理産業上応用可能な範囲は広い。
本発明の実施例を図面により説明する。
第2図は阻流板方式の実施例で、aは平面断面
図、bはaのX―X断面図を示す。原水は入口1
により、入口付近でノズル2より凝集剤(例えば
高分子)を添加する。阻流板3で形成される流路
内には複数の柱状物体4を互に平行に、かつ流路
内の流れにほぼ直角となるよう垂直に設けてあ
る。柱状物体4はカルマン渦の減衰に備え、くり
返しカルマン渦を発生させ得るように適宜間隔
に、かつ生成されたカルマン渦の軸の方向を乱さ
ないように、互に平行に、垂直にセツトしてあ
る。流体が流路を通過する間に、前記の原理でフ
ロツクは凝集し且つ圧密されて急速に沈殿して下
部のスラジ抜出し口6より排出され、流体出口5
から処理水(清澄水)が得られる。
図、bはaのX―X断面図を示す。原水は入口1
により、入口付近でノズル2より凝集剤(例えば
高分子)を添加する。阻流板3で形成される流路
内には複数の柱状物体4を互に平行に、かつ流路
内の流れにほぼ直角となるよう垂直に設けてあ
る。柱状物体4はカルマン渦の減衰に備え、くり
返しカルマン渦を発生させ得るように適宜間隔
に、かつ生成されたカルマン渦の軸の方向を乱さ
ないように、互に平行に、垂直にセツトしてあ
る。流体が流路を通過する間に、前記の原理でフ
ロツクは凝集し且つ圧密されて急速に沈殿して下
部のスラジ抜出し口6より排出され、流体出口5
から処理水(清澄水)が得られる。
第3図は傾斜板方式の実施例で、側断面図を示
す。原水は入口1′より入り、ノズル2′より凝集
剤を添加する。傾斜板3′で仕切られた平行流路
内に前記同様複数の柱状物体4′を互に平行にか
つ流れに対し直角になるようほぼ水平に支えて適
宜間隔で設けてある。流体が流路を上昇する間に
各柱状物体4′により繰り返し発生するカルマン
渦により微粒子は凝集、成長、圧着が促進され前
記同様フロツクは急速に沈殿し、傾斜板3′の上
面をスライドして下部のスラジ抜出し口6′より
排出され、流体出口5′から処理水が取り出され
る。
す。原水は入口1′より入り、ノズル2′より凝集
剤を添加する。傾斜板3′で仕切られた平行流路
内に前記同様複数の柱状物体4′を互に平行にか
つ流れに対し直角になるようほぼ水平に支えて適
宜間隔で設けてある。流体が流路を上昇する間に
各柱状物体4′により繰り返し発生するカルマン
渦により微粒子は凝集、成長、圧着が促進され前
記同様フロツクは急速に沈殿し、傾斜板3′の上
面をスライドして下部のスラジ抜出し口6′より
排出され、流体出口5′から処理水が取り出され
る。
第4図は撹拌方式の実施例で、aは側断面図、
bはaのY―Y断面図を示す。撹拌方式の場合は
柱物体を運動させて流体との相対速度を生ぜしめ
るケースである。原水は入口1″より入り、ノズ
ル2″より凝集剤を添加して内筒3″で囲まれ流凝
集室に導かれる。凝集室内では、同心円上に互に
平行に垂直に配した複数の柱状物体4″が駆動機
7によつて回転され、原水が各柱状物体4″に対
して直角の方向に相対的に移動する。此の場合、
柱状物体4″の取付半径rに比例して速度Vが変
るので、カルマン渦による振動数を一致させ加振
作用による渦外の粒子凝集降下も狙う意味で、柱
状物体4″の直径Dはrに比例して変化させ、振
動数N≒0.2V/Dを一定にするとよい(第4図
b参照)。凝集室内では、柱状物体4″の背後に発
生するカルマン渦によつて、前記原理によりフロ
ツクは凝集し且つ圧密されて急速に沈殿し、外筒
タンク8の下部のスラジ抜出し口6″より排出さ
れる。処理水は外筒タンク8の上縁よりオーバー
フローして流体出口5″より取出される。
bはaのY―Y断面図を示す。撹拌方式の場合は
柱物体を運動させて流体との相対速度を生ぜしめ
るケースである。原水は入口1″より入り、ノズ
ル2″より凝集剤を添加して内筒3″で囲まれ流凝
集室に導かれる。凝集室内では、同心円上に互に
平行に垂直に配した複数の柱状物体4″が駆動機
7によつて回転され、原水が各柱状物体4″に対
して直角の方向に相対的に移動する。此の場合、
柱状物体4″の取付半径rに比例して速度Vが変
るので、カルマン渦による振動数を一致させ加振
作用による渦外の粒子凝集降下も狙う意味で、柱
状物体4″の直径Dはrに比例して変化させ、振
動数N≒0.2V/Dを一定にするとよい(第4図
b参照)。凝集室内では、柱状物体4″の背後に発
生するカルマン渦によつて、前記原理によりフロ
ツクは凝集し且つ圧密されて急速に沈殿し、外筒
タンク8の下部のスラジ抜出し口6″より排出さ
れる。処理水は外筒タンク8の上縁よりオーバー
フローして流体出口5″より取出される。
以上液中の固体粒子の部位例として下水処理の
場合の実施例について説明したが、液液分離例と
して例えば含油廃水の油分分離の場合も前記の原
理によつて水中の油分を凝集させることができ
る。此の場合、凝集した油のフロツクは水より軽
いので浮上させて取り出される。
場合の実施例について説明したが、液液分離例と
して例えば含油廃水の油分分離の場合も前記の原
理によつて水中の油分を凝集させることができ
る。此の場合、凝集した油のフロツクは水より軽
いので浮上させて取り出される。
〔発明の効果〕
本発明により、柱状物体に対して相対的に直角
に液が流れることにより、カルマン渦が安定して
発生し、各柱状物体が互に平行に配備されている
ので発生するカルマン渦の軸は全て平行であり、
軸の方向が異なるために干渉し合つて乱流となり
カルマン渦を消滅させてしまうようなことがな
く、カルマン渦が安定して維持、再生され、微粒
子はカルマン渦の中に長時間保持され、凝集、成
長、圧着が促進され、液中の微粒子の凝集を高能
率に行い、装置の小型化をはかり、固形粒子に対
しては生成フロツク密度を大として後方設備の負
担を減少せしめる懸濁液中の微粒子分離方法を提
供することができ実用上極めて大なる効果を奏す
る。
に液が流れることにより、カルマン渦が安定して
発生し、各柱状物体が互に平行に配備されている
ので発生するカルマン渦の軸は全て平行であり、
軸の方向が異なるために干渉し合つて乱流となり
カルマン渦を消滅させてしまうようなことがな
く、カルマン渦が安定して維持、再生され、微粒
子はカルマン渦の中に長時間保持され、凝集、成
長、圧着が促進され、液中の微粒子の凝集を高能
率に行い、装置の小型化をはかり、固形粒子に対
しては生成フロツク密度を大として後方設備の負
担を減少せしめる懸濁液中の微粒子分離方法を提
供することができ実用上極めて大なる効果を奏す
る。
第1図は本発明の原理を説明する原理図、第2
図は阻流板方式の実施例でaは平面断面図、bは
X―X断面図、第3図は傾斜板方式の実施例を示
す側断面図、第4図は撹拌方式の実施例でaは側
断面図、bはY―Y断面図である。 1,1′,1″……入口、2,2′,2″……ノズ
ル、3……阻流板、3′……傾斜板、3″……内
筒、4,4′,4″……柱状物体、5,5′,5″…
…流体出口、6,6′,6″……抜出し口。
図は阻流板方式の実施例でaは平面断面図、bは
X―X断面図、第3図は傾斜板方式の実施例を示
す側断面図、第4図は撹拌方式の実施例でaは側
断面図、bはY―Y断面図である。 1,1′,1″……入口、2,2′,2″……ノズ
ル、3……阻流板、3′……傾斜板、3″……内
筒、4,4′,4″……柱状物体、5,5′,5″…
…流体出口、6,6′,6″……抜出し口。
Claims (1)
- 1 凝集剤を加えた懸濁液と、互に平行に配備さ
れた複数の柱状物体とを、相対的に、前記柱状物
体に対し直角方向に移動せしめて、前記柱状物体
の後方の懸濁液中にカルマン渦を生ぜしめて懸濁
微粒子を凝集せしめることを特徴とする懸濁液中
の微粒子分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15025383A JPS6044006A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 懸濁液中の微粒子分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15025383A JPS6044006A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 懸濁液中の微粒子分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6044006A JPS6044006A (ja) | 1985-03-08 |
JPS6348563B2 true JPS6348563B2 (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=15492898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15025383A Granted JPS6044006A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 懸濁液中の微粒子分離方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6044006A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4765022B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-09-07 | 株式会社西原環境 | 固液分離装置 |
JP5172294B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2013-03-27 | 佳和 福井 | 濁水浄化装置 |
JP5619379B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2014-11-05 | 株式会社西原環境 | 固液分離装置 |
JP5468316B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2014-04-09 | 株式会社西原環境 | 固液分離装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5784800A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-27 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | Addition of flocculant in treatment of sludge and apparatus therefor |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15025383A patent/JPS6044006A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5784800A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-27 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | Addition of flocculant in treatment of sludge and apparatus therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6044006A (ja) | 1985-03-08 |
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