JPH0252010A - 凝集装置および凝集方法 - 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］ この発明は醸造廃液、培養増殖液、浚渫汚泥などの微細
粒子を含む被処理水より微細粒子［微生物（活性汚泥）
、藻類、プランクトン等］を凝集分離する凝集装置およ
び凝集方法に関する。

［従来の技術］ 被処理水中の微細粒子を被処理水から分離する装置とし
ては沈澱槽が用いられている。沈澱槽は、生物処理水が
供給される給液筒を経て、固液分離室の溢流堰に至る間
に重力の作用下に微細粒子を沈降させ、該微細粒子の凝
集作用は汚泥表面がもつ局所的荷電分布による結合に委
ねられている。

汚染廃水の生物処理において、バルキングの発生により
、活性汚泥が処理水と共に系外に流出することが多い。

その結果曝気槽内の活性汚泥濃度が低下し、処理水質が
悪くなることが多い。

処理水質の向上、余剰汚泥の低減、処理能力の向上が図
れる活性汚泥の高濃度処理法は、汚泥にバルキングをも
たらしやすく、その結果、活性汚泥の固液分離性能が低
下するから、対策として、生物処理水ｍを減らし、沈澱
槽から引き抜く汚泥１１を増やし、活性汚泥濃度を下げ
ることになる。従って、高濃度処理法を継続運転するこ
とが不可能であった。

凝集剤の添加を好まない培養液、発酵液にあっては、微
生物を分離するにあたり、膨大な設備費を要する高級分
離機が採用されている。また、広大な地域の浚渫汚泥、
湖沼および海水中の微細粒子、植物プランクトンを除去
するには従来の沈澱槽は性能が低すぎその対策が立たな
かった。

［発明が解決しようとする課：ＸＪ］ この発明はバルキング現象が発生した時でも、凝集剤を
添加することなしに、１−気槽の活性汚泥濃度を１ｉｌ
ＬｓｓＩｏ、ｏｏＯ＊ｇ／ｌ以］：の高濃度処理法が、
可能な凝集装置及び凝集方法を提供することにある。

また、本発明は固液分離性能を現在の１，０００倍以上
に向−ヒさせ、小！１軽Ｍ化を図り、新設の沈澱槽とし
て使用できるのみならず、性能の低い既設の沈澱槽への
適用を図ることができ、従来除去が困難であった湖沼お
よび海水の微細粒子、例えば、植物プランクトン等を、
凝集除去する性能の良い装置を安価で提供することを目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 請求項第１項の凝集装置は、被処理水を供給する給液室
に、被処理水を分散する分散室と分散室内に開口する混
合管を設け、混合管内に注入管を挿入し、注入管吐出口
より注入液を混合管内に注入する流れと、混合管内に流
入してくる被処理水の流れとが接触して、その界面の微
細粒子間に電解質濃度差を生じさせ、それに基づく、反
発電位の低下が、１〜５ＸＩＯ’ｍｍの衝突困難な微細
粒子間にら、激しい衝突を繰り返さけ、混合管吐出口ま
でに、０５〜１ｍ１１１の巨大フロックを形成した混合
液は、固液分離室に送られ微細粒子のフロックは分離す
る。

請求項第１３項の凝集方法は、」−記請求項第１項の凝
集装置を使用して、被処理水を微細粒子と、に澄液とに
分離する方法の発明であって、混合管内の混合液（被処
理水と注入液）の流速をＩＱ＜　ｎ　ｅ＜　１０″に、
注入液の注入管内の流速を５＜　ｎ　ｃ　＜　１０“に
維持して、混合管内で両液を接触させて凝集作用をほぼ
完了させるらのである。

本発明の凝集装置により処理される被処理水とは培養増
殖液、醸造廃液、浚渫汚泥［藻類（珪藻、藍藻、緑藻、
鞭毛藻）微生物およびそれらの死骸、その他何機物、無
機物を含む］、富栄養化にとらない発生する植物プラン
クトンの多い湖沼水、および海水、かび臭発生源の放線
菌、赤潮鞭毛藻をふくむ湖ｙｉｌ（水、および海水、栽
培養魚場の沈澱堆積汚泥、産業排水（畜舎汚物を含む）
とその生物処理水、生活排水とその生物処理水、し尿と
その生物処理水、お上び／または下水とその生物処理水
をさす。

注入液は生物処理上澄液、物理化学処理上澄液、低濃度
汚染産業廃水、海水、水道水、蒸留水、潅かい用水およ
び／または工業用水（湖沼水、河川水、地下水等）がも
ちいられる。さらに、注入液としては凝集剤を含む水溶
液、例えば全回凝集剤（アルミニウム塩、鉄塩、活性ケ
イ酸、マグネシウム塩、カルシウム塩）水溶液、アルカ
リ金属塩水溶液、高分子凝集剤水溶液を用いることもで
きる。

本発明の固液分離室とは、凝集したフロックを、沈降濃
縮する沈降分Ｍ濃縮する部屋と、浮上濃縮する浮上分離
濃縮する部屋をさす。

以下この発明を添付図に基づいて説明する。

第１図は本発明の凝集装置（縦型）である。該凝集装置
において、被処理水２）が供給される部屋を給液室１）
と呼ぶ、給液室に分散室３）を設ける。分散室内に１な
いし複数の混合管５）（第１図では２本図示）を設け、
分散室に両端が開口した混合管５）の一端を設けて被処
理水の供給口とし、他端は固液分離室４）に直接凝集物
を吐出する混合管吐出口＋５）とし、複数の混合管に注
入管６）を、それぞれ中心軸を合一　して１本づつ設け
た装置の図である。注入管吐出口１４）は混合管下流に
向けて開口している。分散室と固液性＃を室の間に隔壁
８）を設けて、注入管吐出口から供給される注入液１０
）の流れと、環状部１７）から単管部ｌ８）（第４図参
照）に流入する被処理水の流れとが接して流れ、その界
面で、被処理水の微細粒子間に激しい衝突が繰り返され
、混合管を通過する間に巨大フロックを形成する。複数
の混合管の被処理水供給口を同じ水位に維持して、各混
合管の流入水量を均等化する。混合管の本数は被処理水
量と注入液量との混合液７）の総量が、各混合管内を通
過する流速がＩ　Ｏ＜　Ｒｅ＜　１０５に保つように決
める。注入液の注入管内の流速も５くＲｅ＜１０５に保
持する。

第２図は本発明の凝集装ＥＬ（横型）である。縦型と同
様給液室ｌ）に分散室３）を設け、分散室と固液分離室
（）との間に混合管５）を設け、肉厚の隔ｇ！８）を混
合管が貫通している。混合管（被処理水）と注入管（注
入液）との配置と、混合管内の流速、注入管内の流速は
縦型と同じ範囲とする。

第３図に示す凝集装置は１つの給液室ｌ）に複数の注入
管６）を均等に配置し、被処理水２）が流入する分散室
３）は仕切りｆｌａ（注入管吐出口から混合管径Ｘ０．
３ｍ以上」二流ｏ１１）を想定し、仕切り線の上流側と
する。仕切り線より下流側を混合管５）とし、仕切り線
から注入管吐出口１イ）までを環状部、注入管吐出口か
ら混合管吐出口１５）までをｍ管部とする。

環状部、ｌｌｉ管部に関する混合管と注入管との配置と
、混合管内の流速、注入管内の流速は上記と同じ範囲と
する。

第４図に注入液供給管中心軸１１）と注入管中心軸１２
）と混合管中心軸１３）の中心軸が完全に合一にし、注
入管に多孔質材１６）を装填した図を示す。中心軸が完
全に合一にすると注入管長を短く出来、固液分離性能を
上げることができる。

第５図は大量の被処理水を処理したいときに採用される
。混合管内ｊこ２本の注入管それぞれに多孔質材１６）
を装填し、混合管と２本の注入管の中心軸を合一した図
である。注入管を並列に混合管に挿入したときに比べ、
凝集効果は大きい。

固液分離性能が向上するのは、被処理水中の微細粒子が
、注入液と接して、（０’、１−５０）Ｘ　１０−’ｍ
ｍ（７）微細粒子間に電解質濃度差が生じ、それに基づ
く、反発電位の低下が、微細粒子間に激しい凝集作用を
もたらし、混合凝集作用が繰り返され混合管下流に向か
って巨大フロックを形成する。従ってバルキング汚泥で
も、巨大フロックを形成することになる。−船釣に両液
の電解質（イオン）ｔ５度差の大きい時に、凝集微細粒
子間、フロック粒子間の結合力は強いようである。望ま
しくは、注入液と被処理水の電解質濃度差が０．１ｍｇ
／１以上であるとフロックを形成しやすくなり、ＩＱｍ
ｇ／１以上あるとフロック形成能力は強い。２Ｘ　ｌｏ
’ａｇ／１以上でもフロックを形成するが、薬剤費が大
きくなり経済的でない。被処理水が海水の場合に、注入
液に多価金属塩を使用すると多価金属塩濃度はアルカリ
金属塩のｌＯ〜１／２００でおなじ凝集効果を上げるこ
とができるから、２ｘ　ＩＱ’ｍｇ／ｌ以下に収めるこ
とができる。

混合管内の流速がＲｅ＞１０５になれば、フロックは形
成しない、Ｒｅ　＜　ＩＯ’ｌこなれば、フロックは形
成する。１０＞Ｒｅになれば、１本あたりの混合管処理
ｍが少なく、処理コストが大になる。形成したフロック
は混合管内の流速が１０５＜　Ｒｅ　＜　１０５になっ
て一旦破壊されることがあっても、Ｒｅ＜１０５に保持
すればフロックは形成する。注入液の注入管内、または
それからの吐出速度がＲｅ＞１０５になれば、フロック
を形成しない、Ｒｅ　＜　２０’１．：ｍ持すれば、フ
ロックの成長は促進される。Ｒｅ＜５なれば、１本あた
りの注入管処理量が少なく、処理コストが大になる。

注入液量は被処理水にたいし２００１以下、望ましくは
３０〜ＩＩである。１ｚ以下では凝集効果は低い、２０
０に以上でもフロック形成能力は変わらない、２００２
をこえると、固液分離室への負荷が大きすぎ、注入液が
増加しただけの効果は認められない。

分散室上固液分離室の間に隔壁を設ける場合は、混合管
は隔壁を貫通して配置し、混合管の両端は両室に１ｉＪ
Ｊ口し、総ての被処理水の微細粒子は、混合管を通過す
ることになり、混合管内で１ないし複数の注入管から吐
出する注入液に必ず接するようにすると、被処理水中の
ｖｌｔ細粒子ＩＪの衝突が容易となり、混合管内でフロ
ックを形成する。隔壁を設けない場合は、混合管内を流
れる被処理水の微細粒子と、複数の注入管から吐出され
る注入液は、必ずしも接するとは限らない。また隣接す
る注入管から吐出する注入液が、形成した電解質濃度差
に打ち消すように干渉しあい、＠細粒子間の衝突は低減
し、隔壁を設けた場合に較べ、フロック形成能力は低い
。しかし隔壁が無くても、注入液を供給している場合は
、注入液を止めた場合より固液分離性能は遥かに高い。

本発明の混合管内に、Ｉないし複数の注入管吐出口を開
口させる場合、１本の混合管内に第３図のように複数の
注入管を並列に設ける場合と、第５図のように混合管内
に多段に役けられた注入管の吐出口が開口する場合があ
げられる。１本の混合管に１本の注入管を設ける場合に
くらべ、複数の注入管を多段に設ける場合は、例えば、
注入管の最外側上段吐出口から金属塩凝集剤を含む注入
液を、中心部最下段の注入管吐出口から金属塩凝集剤ま
たは高分子凝集剤を含む注入液を注入する場合のように
、異種の注入液を別の注入管吐出口から注入するのに適
している。また複数の注入管を並列に設ける場合、隣接
する注入管から吐出する注入液が、干渉して一旦形成し
た微細粒子上の電解質濃度差を打ち消すことがおこり、
フロック形成能が低くなる。

注入液供給管中心軸１１）と注入管中心軸１２）とを合
一する場合とは、注入管中心軸に注入管入口と注入管吐
出口の２点で、中心軸に垂直な２平面と、注入液供給管
中心軸の延長線３（１）　２つの交点が、注入管中心軸
と２平面との２交点をそれぞれ中心とし、注入管内径の
０．２倍で描く２つの円内にあることをさす。注入液供
給管中心軸と注入管中心軸とが、上述の注入管中心軸に
垂直な２平面との交点とが一致すると（以後宋全に合一
すると呼称する）、注入管の長さを短くできる。注入管
中心軸と混合管中心軸１３）とが合一する場合とは、注
入管の入口と吐出口の２点で中心軸に垂直な２平而と注
入管の中心軸との２交点を中心とし、注入管内径の０．
２倍で描く２つの川内に、混合管中心軸と上記の２平面
との交点があることをさす。注入管中心軸と混合管中心
軸とが、注入管中心軸に垂直な２平面との交点とが一致
する（以後完全に合一すると呼称する）場合は凝集効果
が大きく、混合管の長さを短く出来る。

混合管の長さは被処理水が注入管と接する環状部１７）
の長さと、注入管吐出口から混合管吐出口までの長さ、
すなわち単管ｆｆｉ１ｇ）の長さの和とする。

環状部の長さは、混合管内径の０．３〜８０倍の長さを
要し、単管部の長さは混合管内径の０．１〜２０倍の長
さを要する。注入管吐出口から混合管内径の２０倍の点
（混合管吐出口）から固液分Ｍ室までの長さの管は、混
合管吐出口と固液分離室とを接続する連結管と呼称し、
混合管長さに含めない。原状部の長さが混合管内径の０
．３倍以下であると、また弔管部の長さが０．１倍以下
である場合には、フロック形成能は認められない。環状
部長さが混合管内径の８０倍以上になると、また単管部
の長さが混合管内径の２０倍以上であれば、混合管人口
の形状、被処理水の粘度、管の摩損係数による影響は少
なく、フロック形成能は発揮されるが、混合管が長くな
り過ぎ経済的でない。

混合管の長さは長ければ長いほど、混合管の管径、人口
の形状、活性汚泥の凝集力と、注入液の水質と注入方法
に影響されにくい。望ましくは０．１〜１０ｍがよい。

０．１ｍ以下で凝集しうるには混合管内径は０．０１ｍ
以下が必要である。混合管内径がこれ以下になれば、１
本当たりの処理量が少なく、コスト高となる。また１０
ｍ以上でも凝集するには何等差し支えないが、１０ｍ以
上になれば、注入管長を含めた凝集装置が巨大化し、経
済的でない。この混合管の長さは直管であることが望ま
しい。

混合管内径が０．０１〜５ｍとする。０．０１ｍ以下は
処理液量が多いと圧力損失が大きくコスト高となる。

５ｍ以上になると、混合管長が長くなりすぎて装置が大
きくなり経済的でない。

分散室と固液分離室の間に設ける混合管は、第２図）の
水平方向、斜め方向、第１図）の上下方向に接続しても
、本発明の凝集作用は混合管内の流速に大きい影響を受
けるが、混合管の方向が異なっても、固液分離性能に差
は認められない。

分散室に開口する複数の混合管の被処理水の流入口を、
同じ水位（縦型）に設けると、混合管内に流入する液量
が均等化し、混合管許容流出を＆を持しやすく、固液分
離性能が低下する混合管を無くすることができる。

注入管径をｄｍ（外径）、混合管径をＤｍ（内径）でし
めす。環状部１７）の幅（Ｄ−ｄ）ｍが狭いと、被処理
水の環状部への流入液量が不均一となり、フロック形成
能を低下させ、固液分離性能を低下させる。均一流入し
得る注入管外径は混合管内径の０．９７倍以下でなけれ
ばならない。注入管外径が混合管内径の０．０１倍以下
になれば、被処理水口にたいする注入液Ｍを３５として
も、注入管吐出口１４）の速度は３３０倍となり、その
流速はＲｅ　＞　１０５となり、フロック形成能を低下
させ、固液分離性能は低くなる。

分散室と固液分離室が、独立して２室が用層をおいて存
在しても、混合管と連結管とで接続出来る。

注入管６）内に多孔質材１６）を装填するにあたり、そ
の装填位置は注入管吐出口より上流側に、注入管径の１
倍以上の距離に設ける方が、整流効果が大きく、凝集性
能の向上に影響するところが大きい。適切な位置に適切
な多孔質材を設ければ、注入液供給管中心軸と、注入管
中心軸の合一を必要としないし、注入液量を減らし、注
入管長と混合管長を短く出来る。また、混合管内の流速
は、多孔質材を使用すると、多孔質材を使用しないとき
のＲｅの１０倍、すなわち、Ｒｅ＝　１０５まで大きく
しても巨大フロックは形成する。

多孔質材は抗菌性の高分子繊維、無機質繊維を素材とし
、厚み１０ｍｍとしたとき１００〜１０．（１００ｇ／
＊”の不織布、抗菌性の０．０１〜：Ｊｓ露気気泡径連
続微細気泡）よりなる高分子樹脂スポンジ、０．０１〜
５■鵬径の粉粒体、０、Ｏ１〜３鳳醜穴径の金属製、無
機製、高分子樹脂製の多孔板、織物、編み物、網、膜、
これら：＋：材をそれぞれ単独または層状に組み合わせ
たらのかあげられる。多孔竹材の装填高さを０．１〜５
００ｍ５、水道水管内平均速度ｓｘ　１０−’ｍ／ｓｅ
ｅにおける圧力損失を１０〜１０．０００ｍｍに収める
のが望ましい。圧力Ｒ１失がＩ　０ｒａｔｎ以下は整流
効果がなく　、１０，０００ａＩＩＩ以とは所要動力が
大きく不経済である。

実施例−１ 本発明の第３図に示した凝集装置を使用して、うどん加
工廃水８０ａＪ７日の被処理水（ＮａＣ１含ｉ［７８ｍ
ｇ／ｌ）を分離した。沈澱槽の水面積負荷１２Ｉ＋＋’
／　ｔａ”日、給液室（＝分散室管径１１．７ｍ、管長
０．３ｍ混合管径０．７ｍ　、管長１．５ｍ）に直径０
．０７５ｍ５長さ１．０５ｍの注入管３０本を挿入した
。注入液を注入しない時の被処理水（＠気槽の活性汚泥
）（７）ＭＬＳＳＡ８８０ｍｇ／ｌ、ＳＶ＋ｔ。

＝９８であった。そのときの固液分離室の活性汚泥の界
面は、水面下０．３５ｍ、溢流水汚泥濃度は４〜１８＋
＊ｇ／ｌであった。一方、注入液１４．５ｍ’７日を２
４時間継続注入した後の活性汚泥の界面は、水面下１．
７ｍに下がり、溢流水汚泥濃度は２〜５Ｂ／ｌであった
。その間の混合液の混合管内の流れはＲｅ１５８０〜１
７８０に維持した。注入液は河川水（ＣＯＤ２ｍｇ／　
Ｌ　ＮａＣ１含有ｆｆｔ１．２ｍｇ／ｌ）　ＩＱ（１ｇ
’１Ｊ７ＪＬ’り。

実施例−２ 第１図と同じ形式の凝集装置（混合管直径９ｃｍ、長さ
Ｉｇｏｃｍに、注入管直径７．５ｃｍ、長さ１６０ｃｍ
を挿入し、完全に合一させ、環状部長さ１２０ｃｍとす
る）を使用してうどん加工廃水を生物処理して得た活性
汚泥には、僅かにバルキング現象が認められる。塩化ナ
トリウム３６ａ＋ｇ／ｌの被処理水（＠気槽の活性汚泥
）の１１Ｌｓｓ４］３０ｍｇ／ｌ、ＳＶ＋ｔｏ”　９７
であった。固液分離室に対し水面積負荷１２ＩＩ１５／
１！日で処理し、注入液を注入しないときの固液分離室
の活性汚泥の界面は、水面下０．７７ｍ１溢流水のＳＳ
濃度１４Ｂ／ｌであった。注入液として河川水（ＣＯＤ
２ｍｇ／　Ｉ　）に塩化ナトリウムを加え、その含佇ｆ
ｉｔ　７０ｍｇ／　！の液を被処理水量の１０％を２４
時間継続注入した、混合管内の流速Ｒｅ＝　１７５０〜
１８４０、固液分離室の水面積負荷２５ｍ’／＋”日で
処理すると、溢流水の汚泥濃度は２ｍｇ／ｌ以下を示し
、活性汚泥の界面を水面下１．７ｍに維持したときの返
送汚泥濃度は１９８５０ＩＡｇ／ｌを得た。上記条件を
同じにしたまま、注入液の混合管内への注入を中止し、
２時ＩＸ″、Ｊ後溢流水の汚泥濃度は２３ｇ＋ｓｇ／ｌ
に、活性１’５泥の界面は水面下０．５ｍに浮Ｊｌ、継
続運転は不可能となったが、注入液を注入して２時間後
浴流水のｌり泥ｒ度は４ｍｇ／ｌに回復していた。この
ようにバルキング現象のみとめられるｔη泥でも、完全
に固液分離が出来た。

表−１ ７１人液囁 被処理液量 な　　し ０．１ な　　し ０．１ 実施例−３ チップ加熱抽出液を中和処理後生物処理（ＮａＣＩＺ８
７ｍｇ／ｌ）している活性汚泥に、糸状性細菌の発生に
よるバルキング現象（ＳＶ、、。；９９）が顕著に認め
られる。この時の被処理水の汚泥濃度（＠気槽汚泥濃溢
流液 汚泥０度 １４ｏ＋ｇ／１ ２〃以Ｆ ２３８！） ４　〃 １２ａＡ’／ｍＴｌ ２５　　〃 ２５　　〃 ２５　　〃 水面積Ｃ’Ｊ　６：ｊ 度）は２．４９Ｋｇ／ｍ３を示している。固液分離室（
沈澱槽）にだいし水面積負荷６１ｍ′／ｌＩｌ′日で処
理した時に、深さ３．５ｍの固液分離室（沈澱槽）の汚
泥界面は水面下０．６５ｍにあり、溢流水の５Ｓｃｔ度
は２８ｍｇ／ｌであった。この同じ被処理水をヂ１図と
同じ型式の凝集装置（混合管直径１２ｃｍ　、長さ１８
０ｃｍに注入管直径９ｃｍ、長さＩｇＯｃ−を挿入し、
完全に合一させ、垣状部の長さ１２０ｃｍとする）に注
入液（海水）を被処理水の６％供給し、混合管内の流速
Ｒｅ＝　２３４０とし、水面積負荷３５ｍ’／ｍ’日で
処理すると、溢流水の汚泥濃度は２　ｍｇ／ｌ以下を示
し、活性汚泥の界面を水面下１．７ｍに維持したときの
返送汚泥濃度は９５７０ｍｇ／ｌを得た。このように糸
状性細菌によるバルキング汚泥でも、完全に固液分離が
出来た。この水面積負荷３５Ｉ１１３１１ｆ日のままで
注入液６ｚの供給を中止し、１時間後の溢流水のＳＳ濃
度は５８０〜６４０ｍｇ／ｌを示した。

再び水面積負荷３５ｍ’／ｍ″日のままで注入液を被処
理水の６％供給すると、４時間後の溢流水の５Ｓ１５度
は２ｍｇ７’ｌ以下に回復した。

表−２ 注入液／被処理水　水面積負荷 ｌｌ１３／日／ｍ’／日　　　　ＩＩ′Ｊ／ｌｍ′日な
　　　し　　　　　　　　　　　　６０．０６　　３５ な　　　し　　　　　　　　　　　３５０．０６　　３
５ 実施例−４ 図−１と同じ型式の凝集装置を利用して、沼の浚渫汚泥
を処理した。１本の混合管（径？　、　５ｃ＋ｎ）に、
１本の注入管径（６ｃｍ）を挿入し、混合管中心軸と注
入管中心軸とを完全に合一にした。Ａ）注入管に多孔質
材［プロピレン不織布（厚み１０ｍｍでｌ０８０ｇ／ｍ
りを厚み１５＋ｎｍ３枚を層状に重ね計４５＋ａｍとす
る］を注入管吐出口より上流側５０ｃｍに充填して整流
層を設けた。Ｂ）注入管に整流層無しとした。注入管全
長１６０ｃｍとし、混合管に挿入した。混合管は単管部
長さ８０ｃｉ環状部長さ１２０ｃｍ全長２００ｃ１１と
し、分散室と固液分離室との間に設けた。浚渫汚泥し水
分（乾ｍ基１）ａｔｏ３、強熱減量３１％、ＴＯＣＩ　
３０ｍｇ／ｇ乾泥、ろ過液Ｃｌ−１，６ｍｇ／ｌ］と注
入液との混合液を混合管１本あたり５６ｍ’７日（溢流
水汚泥濃度 ｍｇ／　１ ２　以下 ５８０〜６４０ ２　以下 Ｒｅ　＝　１．ｌＸ　ＩＯ″′）を分散室に供給し、注
入管１本あ？、：１）８１６’／［３を注入水として河
川水（ＣＯＤ２ｍｇ／　１）　ｌ：　Ｆｅ（３価）　Ｓ
ｔａｇ／　Ｉを加えて供給した。　Ｃ）Ｐａ（３価）２
５ｍｇ／ｌの注入液０．１１を浚渫汚泥０．６１に加え
、凝結槽で９０Ｇ／ｓｅｃの力を４分間加え、フロック
はろ過によって除去した。ろ過は粒子径０．８ｍｍの砂
粒を厚さ１２ｃｍに充填したろ床に１８ｍ／時のろ過速
度で処理した。ろ過液中のＳＳ５度と固液分離室に濃縮
した浚渫汚泥濃度と溢流上澄液中のＳＳ濃度を表−３に
示す。

表−３ ぬ縮凌渫汚泥濃度　　上澄液ＳＳ濃度 ろ過液ＳＳ濃縮 Δ　　３２．４００〜４１，６００ｍｇ／ｌ　　　Ｉ〜
３１１１ｇ／ｌＢ　　　２１　、３００−３０．６００
ｍｇ／　ｌ　　　Ｉ　８〜２３（ｌａ＋ｇ／　ＩＣＩ　
、　５ａ＋ｇ／　１ 実施例−５ し尿膜離液（ＣＯＤ２０６０ｎ＋ｇ／ｌ、ＢＯＤ５２５
０ｍｇ／ｌ、Ｃｌ−２３００ｍｇ／Ｌ）をＣＩ　１５０
０ｍｇ／ｌの希釈水（海水含む河川水）で６倍希釈し、
生物処理した被処理水（ＭＬＳＳ５６００ｍｇ／ｌ、Ｃ
０Ｄ１８０＋ａｇ／ｌ、ＢＯＤＩＳＯｍｇ／ｌ）を第１
図に示した凝集装ｆ１！２（混合管内径９ｃａ＋、　１
８０ｃｍに注入管６ｃｍ、　１５０ｃｍを種太し、注入
管、混合管の中心軸を合一にし、環状部長さ１２ｃ鵡と
する）を使用した。注入管に多孔質材（平均径０．２ｍ
ｍの砂粒を属調６Ｃ１１に充填）を吐出口上流側０．６
ｍに装填した。注入液は水道水、希釈水Ｃ１１５００１
１ｇ／ｌをそれぞれ被処理水の７５注入した。混合液の
流速はＲｅ＝　４５１０〜４Ｂ（１０、固液分ａ室に対
する平均水面積負荷３５ｆｆｌｆｆ／ｌｌｔ日で処理し
たときの溢流水のＳＳ濃度、返送汚泥濃度を表−４に示
す。

表−４ 注入液　　返送汚泥濃度　溢流水ＳＳ濃度水道水　　　
１２６００ｍｇ／ｌ　　　　１邦／１希択水　　　１２
３００ｍｇ／ｌ　　　　Ｉ〜２ｍｇ／ｌ［発明の効果Ｊ この発明は、上記のように構成したものである。

混合管内で被処理水が注入管吐出口から流出する注入液
と接すると、その界面で、粒子径が１〜５×１０”ａｍ
の衝突が困難な微細粒子間に衝突凝集がおこり、更に衝
突して数秒で０．５〜ｌ＋ｍｍの巨大フロックを混合管
内で形成する。その固液分離能力が大きく、水面積負荷
で比較すると、従来の沈澱槽で５腸３／ｌｌ′日で処理
しているバルキング汚泥を１００ｈ＋’／Ｃ日以上で固
液分離処理出来る。また本発明の凝集装置は小形軽重で
あるから、据え付けは簡単で、既設の沈澱槽に設置して
固液分離性能カを数倍に向上さすことが出来る。

多発するバルキング汚泥の処理に対応しえない既設の沈
澱槽の給液筒、または給液筒の外側から堰までの間に、
本発明の凝集装置を設け、バルキング汚泥を経常時と同
じ水面積負荷で処理（２０〜３０ｍ’／ｍ１日）しても
、処理放流水中のＳＳ濃度は２ｔａｇ／ｌ以下、返送汚
泥濃度１０，０００ｍｇ／ｌで処理することが出来るか
ら、高濃度活性汚泥法を採用出来る事になった。

本発明の凝集装置は被処理水中の電解質を、被処理水中
の微細粒子の凝集液として利用出来るから、薬剤費は軽
減出来る。

本発明の凝集装置にはアルカリ金属塩を凝集剤として含
む注入液を使用できるから、多価金属塩を忌み嫌う微生
物、沈降分離の困難な微生物の凝集分離が可能である。

さらに多価金属塩を凝集剤として含む注入液を使用する
にあたり、混合管内に注入する注入液濃度は、従来の凝
集装置の凝集液添加方法で添加する凝集液濃度の約数分
の■と同じ固液分離性能をしめし、凝集剤費が少なくて
済む。

従来の凝集装置は衝突のための高速撹はん室を要したが
、本発明の凝凝集装置は注入液と被処理水とを混合管内
で接するだけで、微細粒子の衝突がおこり、巨大フロッ
クを形成するから、衝突のための動力、高速撹はん室、
フロック成長室は不要である。

分散室と固液分子：ａ室の間を混合管で横方向、斜め方
向、垂直方向に接続しても、また独立して離れた分散室
と固液分離性能を混合管と連結管とで接続しても、混合
管内で巨大フロックの形成が完了してしまうから、混合
管内、連結管内の流速をＲｅ＜１０５であれば、フロッ
クを破壊しないから接続方向、接続方法に関係なく、固
液分離性能に差は認められない。

固液分離室の汚泥と上澄液との界面が画然とし１３；混
合管中心軸 ているから、流入汚泥を、その沈降堆積速度に見合った
速度で自動的に引き抜くことが出来るので、運転管理が
容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の凝集装置（縦型）の断面図である。 ７２図は本発明の凝集装置（横型）の断面図である。 第３図は本発明の注入管を混合管内に多数設けた凝集装
置の断面図である。 第４図は本発明の注入液供給管中心軸と注入管中心軸と
混合管中心軸が完全に合一した断面図である。 第５図は混合管に多孔質材を装填した注入管の吐出口が
多段に開口した断面図である。 １：給液室　２：被処理水　３：分散室　４：固液分離
室　５：混合管　６：注入管　７：混合液８：隔壁　　
９：注入液供給管　　　１０：注入液１１：注入液供給
管中心軸　　　１２：注入管中心軸１５：混合管吐出口 １８：単管部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）給液室１）と固液分離室４）とからなり、該給液室
   に被処理水を分散させる分散室３）と、一端が分散室に
   、他端が固液分離室に開口した１ないし複数本の混合管
   ５）を設け、さらに該混合管内に注入液を注入する注入
   管６）を１ないし複数本設けた構造を有することを特徴
   とする微細粒子を含む被処理水から微細粒子と上澄液と
   に分離する凝集装置。 ２）分散室３）と固液分離室４）とを水平方向、斜め方
   向、上下方向に配置し、その間に混合管５）を設けた構
   造を有する請求項第１項記載の凝集装置。 ３）分散室３）と固液分離室４）との間を混合管５）と
   連結管とで結合した請求項第１項または第２項記載の凝
   集装置。 ４）分散室３）と固液分離室４）との間に隔壁８）を設
   け、この隔壁を貫通させて混合管５）を設けた構造を有
   する請求項第１項ないし第３項記載の凝集装置。 ５）注入管６）に注入液を供給する供給管９）を設けた
   請求項第１項ないし第４項記載の凝集装置。 ６）注入液供給管９）と注入管６）の中心軸を合一にし
   た請求項第５項記載の凝集装置。 ７）注入管６）と混合管５）の中心軸を合一にした請求
   項第１項記載の凝集装置。 ８）注入管６）に多孔質材１６）を装填した構造を有す
   る請求項第１項記載の凝集装置。 ９）混合管内径が０．０１〜５ｍ、混合管長さ０．１〜
   １０ｍの範囲内にある請求項第１項記載の凝集装置。 １０）混合管５）の環状部１７）の長さを、混合管内径
   の０．３〜８０倍、単管部１８）の長さを、混合管内径
   の０．１〜２０倍とする請求項第１項記載の凝集装置。 １１）注入管径（外径）は、混合管径（内径）の０．０
   １〜０．９７倍とする請求項第１項記載の凝集装置。 １２）複数の混合管に流入する被処理水の流入口を同じ
   水位とする請求項第１項記載の凝集装置。 １３）請求項第１項記載の凝集装置を用いて、微細粒子
   を含む被処理水から微細粒子と上澄液を分離するにあた
   り、混合管内の混合液の流れは１０＜Ｒｅ＜１０＾５、
   注入液の注入管内の流れは５＜Ｒｅ＜１０＾４の範囲に
   保持することを特徴とする被処理水から微細粒子を分離
   する凝集方法。 １４）注入液量は被処理水量の１〜２００％とする請求
   項第１３項記載の凝集方法。 １５）注入液中の電解質濃度と被処理水中の電解質濃度
   との差を０．１ｍｇ／ｌないし２×１０＾５ｍｇ／ｌの
   範囲とする請求項第１３項記載の凝集方法。 １６）注入液中の電解質濃度が被処理水中の電解質濃度
   より低い請求項第１５項記載の凝集方法。 １７）注入液中の電解質濃度が被処理水中の電解質濃度
   より高い請求項第１５項記載の凝集方法。