JPS6377589A - 加圧浮上型の固液分離装置 - 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、工業用水や廃水（以下これらを総称して廃水
という）の固液分離を行なう加圧浮上型の装置に関する
ものである。

（従来の技術） 工業用水や廃水の固液分離を行なう加圧浮上型の固液分
離装置については、従来よりいくつかの装置について実
施、提案がされている。これら装置の構成は通常次のよ
うになっている。

すなわち、第５図に示されるように、固液分離４９１０
１の中央の円筒（以下廃水導入円筒１０２と称する）の
下部に対し、空気を加圧下で溶解させた加圧水と共に未
浄化の廃水を導入させ、この未浄化廃水を、縦長の前記
廃水導入円筒１０２の上端縁を越えて外周を囲むように
設けられている固液分離ゾーン１０５に流し、該廃水導
入円筒１０２の外周の固液分離ゾーン１０５で浮遊物（
スカム）を掬い取る構成である。

このような加圧浮上型の固液分離装置のうち、比較的槽
深の浅い槽を用いた装置としては、例えば特開昭５８−
１６８８７７号公報に記載のものが知られている。同公
報記載の装置（よ代表的には前記第５図に示される構造
を有するものであり、固液分離槽１０１の中央部に位置
した廃水導入円筒１０２の下部から、前記のように加圧
水と共に未浄化廃水（通常必要量の凝集剤が添加されて
いる）を導入させ、該廃水導入円筒１０２の上部を水面
近くまで延長して形成した第１環状陽壁１２０の内部で
、前記導入廃水を旋回させながら凝集フロックを形成さ
せ、更にこの第１環状隔壁１２０の上端縁、次いでその
外周に同芯異径に形成した複数の第２．第３環状隔壁１
２１゜１２２を乗越え又はもぐって周囲の固液分離ゾー
ン１０５に廃水を流出させ、該固液分離ゾーン１０５の
廃水の表面に浮遊したスカムを、該水面上から掬いとる
ようにした方式のものである。

前記凝集フロックを形成させるための凝集ゾーン１０４
を内部に形成している前記第１〜第３の環状隔壁１２０
〜１２２は、上記第５図に示された複数の組合せ構造で
ある場合の他、未浄化廃水が導入される廃水導入円筒の
上方への延長部分（第１環状隔壁１２０）だけとして設
けられている構造の場合のものもある。

しかし、上記のような構造の加圧浮上型の固液分離装置
においては、次のような問題があった。

その第１は、上記複数の環状隔壁を有する形式の装置に
あっては、固液分！槽中央部の第１環状隔壁１２０の内
側に、外周の環状水路（第１環状隔壁と第２環状￥ａ壁
の間、更には第２環状隔壁と第３環状隔壁の間）に流出
しないスカムが残り、このスカムの掬い取り除去は、掬
い取り装置の構造上難しいというところにある。第１環
状隔壁１２０の内側にスカムが残る理由は次のことによ
る。すなわち、廃水導入円筒１０２に導入された廃水は
前述の加圧水が導入配管の途中で混合されて、加圧下に
溶解されていた空気が前記廃水導入円筒１０２に導入さ
れた時に大気圧に開放されるために、凝集フロックに気
泡が付着して浮上する。この浮上したスカムに対しては
水面近傍に記載された第１環状隔壁１２０が障害となっ
て前記径外方への流出が阻害される。

第２の問題は、前記環状水路から固液分離ゾーン１０５
に流出される廃水の流れが放射流となり、かつこの放射
流が円周方向に関して平均的でないというところにある
。実験的には円周方向の掻く狭い領域に限定されて前記
放射流の流速に大小の大きなバラツキを示すことが観察
され、この流速のバラツキによりスカムの流れも偏よっ
て（流入方向に対し９０”及び２７ｏ。

の方向に）部分的なリークが現われた（第６図参照）。

そしてこのようなスカムの部分的なリークは該スカムの
破壊、処理水中への混入等をもたらして処理効果の低下
を招いている。

そしてこの第２の問題は、前記廃水導入円筒に対し通常
接線方向に沿ってその一部の位置に与えられる廃水の導
入が、該廃水導入円筒を上昇する間に必ずしも円周方向
に関して平均化されることにはならないことに起因する
ためと考えられる。

前記した難点に対しては、環状水路の径を犬ぎくするこ
と、処理水量を少なくすること、等々によってその悪影
響を低減化できるとも考えられるところであるが、しか
し前記第１の問題点と第２の問題点は、環状隔壁の数１
寸法等によって必ずしも同じ改善傾向を示すものではな
いし、また装置の大型化、設ｍ費用の高騰。

処理量の低下等のために実際上の装置として取用するこ
とが適当でない場合が多い。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は上記のような問題点に鑑み、固液分断の槽
内部においてのスカムの偏在をなくし、スカムの効率の
よい除去、処理水中へのスカムの混入の防止等を実現し
た加圧浮上型の固液分離装置を提供するためになされた
ものである。

而して本発明者等は、上記目的を実現するために、加圧
浮上型の固液分離装置における槽中の廃水の流れの調整
に対する考え方を基本的に変更し、前記廃水導入円筒か
らその外周の固液分離ゾーンに流出する廃水の流れを、
前記従来例における放射流から旋回流に変え、これによ
って円周方向についてのスカムの分布を可及的に平均化
させることを可能とした本発明を開発するに至ったので
ある。

（問題点を解決するための手段） 而して、かかる目的の実現のためになされた本発明より
なる加圧浮上型の固液分離装置の特徴は、エアが加圧混
入された廃水の導入口を下部に有する縦型の廃水導入円
筒と、この廃水導入円筒の上端に接続して設けられた少
なくとも一重のバッフル隔壁と、このバッフル隔壁の外
周を囲む固液分離ゾーンとを有していて、前記バッフル
隔壁はその内側より外側への廃水の通水を許容、整流し
、前記固液分離ゾーンで浮遊したスカムを掬い取り除去
するようにした加圧浮上型の固液分離装置であって、前
記バッフル隔壁は、内側から外側に流れる廃水の流圧制
限及び流向調整をする流水抵抗ユニットを周方向に区画
して複数有すると共に、これら周方向に隔設された複数
の流水抵抗ユニット は、通水流圧の大なる領域と通水流圧の小なる領域の間
で前者おいて相対的に大きな流水抵抗を作用する構成と
したところにある。

（作用） 本発明は、前記した廃水導入円筒の内側の凝集ゾーンと
その外側を囲む固液分離ゾーンとを、バッフル隔壁によ
り区画し、このバッフル隔壁は、周方向に関して夫々独
立して隔設された流水抵抗ユニットの複数のものの組合
せから構成させることによって、内側から外側への廃水
の通水流圧を該隔壁周方向に関し平均化させ、また該通
水の流れを放射方向から旋回方向に変更させるという本
発明の特徴的な作用を実現することとなる。

したがってかかる作用をもたらすバッフル隔壁の具体的
構造としては、例えば、全体としては概ね縦筒構造をな
す該バッフル隔壁の周方向に関し、その円周を等間隔に
分割した複数の位置に支柱を立設し、この各支柱にフラ
グ状の流水抵抗板（以下フラグ板という）を固定的に組
付け、これら支柱及び流水抵抗板を含む単位構造（以下
流水抵抗ユニットという）の隣接するものの間で、廃水
の通水路を形成させる形式として与えられる。

このような形式によれば、前記流水抵抗ユニットのフラ
グ板の姿勢（廃水の流れを旋回流とするために要する隔
壁周方向に対する傾斜の度合）を、各流水抵抗ユニット
毎に設定することで、バッフル隔壁の周方向に関して、
廃水の通水抵抗を任意に遭択して与えることが可能とな
る。なお、前記支柱に支持されるフラグ板の姿勢を水平
面内、更には必要により垂直面内および傾斜面内で調整
可能とすることも特に実用上好ましく取用される。

前記バッフル隔壁は上記構成により、周面は部分的に通
水路をもった隔壁として構造を提供することになり、こ
の通水路の面積割合は、導入される廃水の流速、流量、
装置の規模、更には廃水の水質等々によって設定される
ものとなるが、一般的に固液分離槽全周面積の２〜８％
程度、好ましくは３〜５％程度とされる。

バッフル隔壁の周方向に隔設される流水抵抗ユニットの
個数あるいは後記する各ユニットの構造は、廃水の通水
量、装置の規模特にバッフル隔壁の径寸法、等々に応じ
て種々に変化するものであるが、基本的には廃水の通水
流圧を該Ｉ！ａ壁周壁内方向して平均化させるという目
的に従って、例えば経験的にあるいは実験的な確認作業
を行ないながら設計、変更、改良等して構成することが
できる。一般的には流水抵抗ユニットの個数の多い方が
上記平均化のために有利である。

また前記バッフル隔壁の各流水抵抗ユニットの構造は、
前記の他、くし歯状の環状板、開口を有する環状板等、
あるいは該環状板と共にその外側にこれとは独立して位
置される傾斜した整流板等との組合せとして構成するこ
とも可能である。

更にまた、前記バッフル隔壁は、該隔壁内側から外側へ
の廃水の通水の流圧、流向を、本発明の目的に従って平
均化、変更、調整するためのものであるから、この目的
に沿ってバッフル隔壁を二重ないしそれ以上の多重に設
けるようにしでもよいし、隔壁の上下方向について、流
水抵抗ユニットを二又はそれ以上の独立した部分の組合
せとして構成してもよい。

本発明におけるバッフル隔壁と、槽内水位の関係につい
て考えると、このバッフル隔壁は水面から上方に出てい
てもよいし、水没していてもよく、また更に糟の底面か
ら水面の間で途中間欠した構成としてもよい。これらは
上記廃水の通水を平均化等する目的に沿って適当な構成
が選択される。

このようなバッフル隔壁を代表的な一例として述べると
、該バッフル隔壁が一重である場合に槽内水深を前周面
積の０．５〜０．８ｍ程度、隔壁高さを７０〜８０％程
度として構成するのが好ましい場合が多い。

（実施例） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明よりなる固液分離装置の構成概要−例を
示した図である。

この図において固液分離槽１は、平面円形の比較的浅い
槽をなし、その外周付近に環状の集水路６を外壁１ａと
内壁１ｂとの間に形成している。ＩＣは槽底、１ｄは内
壁１ｂの下部近傍に形成された処理水導出孔であり、周
方向に離隔して多数形成されている。

２は廃水導入円筒であり、前記槽１の略中央部の槽底か
ら下側に筒部２ｂが延出するように形成接続されていて
、その一部には接線方向から廃水（原水）を導入する廃
水導入口２ａが設けられている。この廃水導入口に接続
されている不図示の廃水導入管には、途中加圧水が流入
されるようになっている。

３はバッフル隔壁であり、前記廃水導入円筒２の上部に
実質的に接続する形式で、縦筒構造をなすように設けら
れている。なおその詳細構造は下記第２図及び第３図に
より説明する。

４は前記バッフル隔壁の内部の領域としての凝集ゾーン
を示している。また５はバッフル隔壁の外周（前記内壁
１ｂの内側）の領域である固液分離ゾーンを示している
。

７は固液分離ゾーン５において浮遊したスカムを掬い取
り除去するための回転式掻取機を示しており、この構造
１機能は従来のものと同様である。

８は前記回転式掻取機７からの汚泥が投入される汚泥投
入口、９は該汚泥投入口８に接続されている汚泥排出筒
である。

１０は前記集水路６からの処理水を外部に導び＜径路の
途中に介設されているオーバーフロータンクである。

次に第２図〜第４図によって本例のバッフル隔壁３の詳
細構造について説明する。

本例のバッフル隔壁３の構造は、該隔を位置の周方向に
、１８個の支柱３１を周方向等間隔に立設させ、この支
柱３１に対し、上下２段に流水抵抗板としてのフラグＦ
ｉ３２．３３を該支柱回り回転可能に組付けさせてなっ
ている。これらフラグ板３２．３３は、不図示のロック
ボルトを用いて支柱に対する回転位置を固定させること
ができるように設けられていて、本例では第４図に示す
如く上フラグ板３２は隔壁円周に対し若干外向きに固定
され、他方下フラグ板３３は隔壁円周に対し若干内向き
に固定されている。したがってこれらフラグ板３２．３
３の一対からなる流水抵抗ユニットの隣接するもの同志
の間には、各フラグ板の姿勢に応じて通水路が形成され
ることになる。なお前記構成において、流水抵抗板等は
廃水に対し出来るだけ平滑な表面を提供することが、付
着物の発生防止等の観点から望ましく、このために前記
フラグ板固着用のロックボルト等は、突起として形成さ
れないようにするとか、仮に突起となる場合には袋ナツ
トあるいはボルト等を用いことで、出来るだけ通水の障
害とならないように工夫されることが実用上望ましい。

実施例 第１図に示した構造の固液分離装置を用いて廃水の加圧
浮上処理を行なフた。実施に用いた装置の寸法、処理条
件等は下記の通りである。

固液分１１４ｍ！： 外壁径　　　　　　　１０．６ｍφ 内壁径　　　　　　　　９．８ｍφ 水深　　　　　　　　　０．７ｍ 廃水導入円筒： 内径　　　　　　　　　２．Ｏｍφ 汚泥排出筒内径　　　　０．４ｍφ 廃水導入管内径　　　　０．５ｍφ バッフル隔壁： 隔壁高さ　　　　　　　０．７ｍ 支柱３１立設円の径　　　２．１５ｍφ上フラグ板３２
： 高さ　　　　　　　４００ｍｍ 幅　　　　　　　　　　　３００ｍｍ 下フラグ板３３： 高さ　　　　　　　２００ｍｍ 幅　　　　　　　　　　　３００ｍｍ 支柱間の面積Ａ　　　　０．２４９ｍ２上、下フラグ板
面積８０．１８ｍ２ 面積比　Ｂ／ＡＸ１００　　約７０％ 各フラグ板の姿勢 隣接する支柱３１を直線で結んだ線上に対して、各上フ
ラグ板３２は径外側に向かって５〜２０°の範囲で調整
し、各下フラグ板３３は径内側に向かって５〜３０°の
範囲で調整した。

固液分離ゾーン： 有効浮上面積　　　　７１．８６ｍ２ 運転条件： 白水　　　　　　　　４４４ｍ３／ｈ 加圧水　　　　　　　１６０ｍ３／ｈ 加圧水比　　　　　　３６　％ 加圧タンク圧力　　　４　、　５　ｋｇ／　ｃｔｎ２廃
水ｓｓ　　　　　　　ｚ２４＋ｎｇ／Ｊ処理水ＳＳ　　
　　　　　５．８ｍｇ／ｆｌ除去率　　　　　　　９９
．５％ 運転時間　　　　　　２４時間（連続）上記運転と共に
、その際のスカムの固液分離ゾーンにおける現れ方を観
察したが、外部の環状集水路に対するスカムの部分的な
リークは１８められなかった。また凝集ゾーン、固液分
難ゾーン、および集水路の第２図及び第３図に示した位
置における流水の流速と流向を調べ、その結果を第２図
の図中に示した（図中の測定データの単位はｃｍ／５ｅ
ｃ）。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明よりなる加圧浮上型の固液分
離装置によれば、固液分離ゾーンにおいてのスカムの偏
在が解消され、スカムの効率のよい除去、処理水中への
スカムの混入の防止等が実現されて、処理効率が向上す
るという効果が得られるものとなった。

また、バッフル隔壁を構成する流圧抵抗体がその姿勢を
調整可能である場合には、実際の装置稼動状況を勘案し
ながら通水流圧、流向の平均化を具体的に設定すること
が可能であり、本発明装置の適応性の向上が得られると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明よりなる加圧浮上型の固液分流装Ｍ
の構成概要−例を示す正面図、第２図は本発明の一実施
例により得られた廃水の流れの状態を測定した場合の説
明図、第３図は同第２図の縦断正面図、第４図は同バッ
フル隔壁の流水抵抗ユニットの具体的構成−例を示した
斜視図である。 第５図は従来例の加圧浮上型の固液分離装置の構成概要
−例を示した正面図、第６図は該第５区の装置によって
生ずるスカムの部分的なリークの状態を説明する図であ
る。 １：固液分離槽　　　ｌａ：外壁 ｌｂ＝内壁　　　　　　１ｃ：槽底 ｌｄ：処理水導出孔 ２：廃水導入円筒　　２ａ：廃水流入口２ｂ；廃水上昇
円筒 ３：バッフル隔壁　　３１：支柱 ３２：上フラグ板　　　３３：下フラグ板４：凝集ゾー
ン　　　５：固液分離ゾーン６：集水路　　　　　７：
回転式掻取機８：汚泥投入口　　　９：汚泥排出筒 １０ニオ−バーフロータンク １０１：固液分１ＩｉｌｔＪＷ　　　　１０１ａ：外壁
１０１ｂ　：内壁　　　　　１０１ｃ：槽底１０１ｄ　
：処理水導出孔 １０２：廃水導入円筒　　１ｏ４：凝集ゾーン１０５：
固液分離ゾーン　エｏ６：集水路１０８：汚泥投入口　
　　１ｏ９：汚泥排出筒１２０：第１環状隔壁　　１２
１：第２環状隔壁１２２：第３環状隔壁 第４図 ３１：支柱 ３２：上フラグ板 ３３：下フラグ板 第５図 ＋０８ １０１　　固液分離槽 １０１ａ　　外壁 １０１ｂ　　内壁 １０１ｃ：槽底 １０１ｄ　　処理水導出孔 １０２　　廃水導入円筒 １０４　　凝集ゾーン １０５　　固液分離ゾーン １０６　　集水路 １０Ｂ　　汚泥投入口 １０９　　汚泥排出筒 １２０　　第４環状隔壁 １２１　　第２環状隔壁 １２２：第３環状隔壁 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エアが加圧混入された廃水の導入口を下部に有す
   る縦型の廃水導入円筒と、この廃水導入円筒の上端に接
   続して設けられた少なくとも一重のバッフル隔壁と、こ
   のバッフル隔壁の外周を囲む固液分離ゾーンとを有して
   いて、前記バッフル隔壁はその内側より外側への廃水の
   通水を許容、整流し、前記固液分離ゾーンで浮遊したス
   カムを掬い取り除去するようにした加圧浮上型の固液分
   離装置であって、前記バッフル隔壁は、その内側から外
   側に流れる廃水の流圧制限及び流向調整をする流水抵抗
   ユニットを周方向に区画して複数有すると共に、これら
   周方向に隔設された複数の流水抵抗ユニットは、通水流
   圧の大なる領域と通水流圧の小なる領域の間で前者おい
   て相対的に大きな流水抵抗を作用する構成としたことを
   特徴とする加圧浮上型の固液分離装置
2. （２）バッフル隔壁の流水抵抗ユニットは、該バッフル
   隔壁の外側に流出する廃水の流出方向を該バッフル隔壁
   の接線方向に案内するように、該接線方向に対し傾斜し
   て配置されたフラグ板により構成されてなることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の加圧浮上型の固
   液分離装置
3. （３）バッフル隔壁の流水抵抗ユニットを構成するフラ
   グ板が、その姿勢を三次元的に傾動調整可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の加圧浮上
   型の固液分離装置