JPH04313385A

JPH04313385A - 流体分離装置

Info

Publication number: JPH04313385A
Application number: JP10893791A
Authority: JP
Inventors: Tadasuke Urata; 浦田　忠助
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07121390B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体分離装置に係り、
より詳細には、例えば、魚類等の汚物・血液その他の汚
水等の汚染流体を濃縮混合液浮遊物質等の濃縮汚染物質
（除去物質）と浄化流体とに分離できるようにした流体
分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体分離装置としては、種々の構
成のものがあり、例えば、汚染流体の処理に関しては、
好気性菌を利用する生物膜法、遠心分離器利用による処
理方法を用いた構成となっている。そして、これらの流
体分離装置の場合、汚染流体を浄化できるものの、■装
置自体の構成が大掛かりとなる、■混合液浮遊物質（Ｌ
ＭＳＳ）等の汚染物質の分離、除去作業に手数が掛かる
、■汚染流体の連続処理に限度がある、等の問題がある
。

【０００３】そこで、本発明者は、このような問題を解
決するために、先に、『円筒状汚染流体分離処理室の周
壁に、その接線方向に沿って汚染流体を該処理室内に噴
入させるための汚染流体入口部を穿設すると共に、該処
理室内部に同心円上に一個もしくは複数個の円筒状汚染
流体分離処理室を配置し、汚染流体を該入口部を介して
該処理室に噴入させ、該処理室の中央部に汚染流体の渦
流による漏斗あるいは龍巻状の汚染物質・浄化流体分離
部を形成させ、該汚染物質・浄化流体分離部内に浮遊物
質を集めると共に、該汚染物質・浄化流体分離部の外周
部位に浄化流体を集めるようにした流体分離装置』を提
案した（特願平１ー２０７６６１号明細書参照）。

【０００４】そして、この流体分離装置によれば、円筒
状汚染流体分離処理室に、汚染流体を、その接線方向に
沿って噴入させることで、該処理室内で、汚染流体の渦
流による漏斗もしくは龍巻状の分離部を形成させるよう
にしているので、汚染流体を浄化流体と汚染物質とにス
ムーズに分離させることができ、また汚染流体処理室を
内方向に複槽状に配設した構成の場合、小さい設備でも
って分離効率を高められるという利点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した流体
分離装置の場合、汚染流体より混合液浮遊物質（ＬＭＳ
Ｓ）等の汚染物質（除去物質）と浄化流体との分離効率
の面で十分といえない場合もあることが判った。

【０００６】本発明は、上述した点に対処して創案した
もので、その目的とする処は、汚染物質その他の除去物
質と、浄化流体との分離効率を一層向上させて、工業排
水、生活排水その他汚染物質等における処理装置として
使用し得るようにした流体分離装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための本発明の流体分離装置は、平面視が円形状の
流体分離処理室の周壁に、その接線またはその近傍方向
に沿って被処理流体を該処理室内に噴入させるための被
処理流体入口部を設け、該処理室の内部に同心円上に複
数個の流体処理部を設け、該流体処理部はそれぞれ上部
側が下部側に対して処理室外側方向に傾く一個または複
数個の螺旋状傾斜板によって形成し、かつ該各流体処理
部における螺旋状傾斜板は上記被処理流体入口部より噴
入した被処理流体が加圧負圧現象を生じ、比重差によっ
て除去物質と浄化流体とに分離させながら処理室中央側
に流通できるように配置し、また該処理室の中央部に被
処理流体の回転流による漏斗状流体濾過分離部を形成し
た構成よりなる。

【０００８】また、本発明の他の流体分離装置は、上記
構成において、被処理流体入口部に被処理流体中にオゾ
ンを混入させるためのオゾン供給部を設け、また流体分
離処理室の中央に陽極電極を設け、該流体分離処理室周
壁に陰極電極を設け、残留オゾンを電気分解させるよう
にした構成よりなる。

【０００９】

【作用】上記構成に基づく、本発明の流体分離装置は、
被処理流体を流体ポンプ等で被処理流体入口部を介して
流体分離処理室内にその接線またはその近傍方向に沿っ
て噴入させ、該処理室内に配置される上部側が下部側に
対して処理室外側方向に傾く一個または複数個の螺旋状
傾斜板によって形成される流体処理部で、該被処理流体
に加圧負圧現象を生じさせ、かつ該被処理流体を比重差
で、汚染物質等の除去物質と浄化流体とに分離させて、
処理室中央に形成される漏斗状流体濾過分離部に回転激
流として噴入し、該漏斗状流体濾過分離部で渦流、龍巻
流が発生して、これにより上記除去物質と浄化流体とが
分離回収される。

【００１０】すなわち、除去物質中の軽比重物質（油、
泡、ミクロ粒子等）はエアと共に処理室上方より吹きで
るようにして回収され、また重比重物質（砂、ヘドロ等
）は遠心力によって処理室側方より回収され、更に浄化
流体は下方に濾過されるようにして回収されるように作
用する。

【００１１】ここで、漏斗状流体濾過分離部で回転流体
によって逆浸透膜現象が発生し、被処理流体に該逆浸透
膜現象による濾過分離を所持させ、該被処理流体中の浄
化流体のみが濾過回収されるように作用する。

【００１２】以上のように、本発明の流体分離装置は、
■処理室の内部に同心円上に複数個の流体処理部を設け
、該流体処理部はそれぞれ上部側が下部側に対して処理
室外側方向に傾く一個または複数個の螺旋状傾斜板によ
って形成した点、■各流体処理部における螺旋状傾斜板
は上記被処理流体入口部より噴入した被処理流体が加圧
負圧現象を生じ、比重差によって除去物質と浄化流体と
に分離させながら処理室中央側に流通できるように配置
した点、■処理室の中央部に被処理流体の回転流による
漏斗状流体濾過分離部を形成した点、を組み合わせた構
成に特徴を有し、この特徴点によって、被処理流体の除
去物質と浄化流体への分離をスムーズに行わせ、かつ処
理室中央に生じた回転流体逆浸透膜現象によって浄化流
体を濾過回収できるという格別な作用を奏する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図２は本
発明の実施例を示し、第１図は概略構成図、第２図は第
１図ＡーＡ断面図、図３は本発明の他の実施例の概略構
成図である。

【００１３】本実施例の流体分離装置は、汚水処理装置
であって、概略すると、汚水処理室１に、アクリル板等
によって形成される汚水処理入口部２と汚水処理部３と
漏斗状流体濾過分離部４と軽比重物質回収部５と重比重
物質回収部６、および浄水回収部７の六つの部分を備え
た構成とされている。

【００１４】汚水処理室１は、通商、透明アクリル板等
の合成樹脂板によって形成される汚水処理装置の本体部
であって、その周壁８に汚水噴入口９を有し、汚水噴入
口９に汚水処理入口部２が連設されている。汚水処理入
口部２は、汚水ポンプ１０とエジェクタ１１によって形
成されている。すなわち、汚水ポンプ１０の後段にエジ
ェクタ１１の汚水主流路１２が連設され、また吸入路１
３に空気通気管１４が連設され、エジェクタ作用でもっ
て導入汚水中に吸入路１３を通じて空気を巻き込ませら
れるように形成されている。

【００１５】また、空気通気管１４の先端部位にはＰＨ
調整等の薬剤、オゾン、滅菌剤、あるいは凝縮剤等の入
口が形成されている。そして、エジェクタ１１によって
空気等を混合された汚水は汚水処理室１の周壁８に形成
されている汚水噴入口９を介して汚水処理部３に導入さ
れるように構成されている。

【００１６】汚水処理部３は、三つの汚水処理部１５、
１６、１７とによって構成されている。汚水処理部１５
、１６、１７は処理室１の中央を中心とする同心上（若
干の偏心した状態も含む）に連続して配設されている。

【００１７】汚水処理部１５は上部側が下部側に対して
処理室外側方向に傾く一枚の螺旋状傾斜板１５ａと周壁
８とによって形成されている。螺旋状傾斜板１５ａは、
その始端１５ｂが汚水噴入口９の噴入路後部位に位置し
、必要に応じて、該部位における周壁８に固定され、終
端１５ｃが処理室１内部を一周する始端１５ｂと重なる
程度の長さの傾斜板として形成されている。また、始端
１５ｂと終端１５ｃの間には、汚水処理部１５で処理さ
れた汚水を汚水処理部１６に送る空隙部（長孔）１５ｄ
が形成されている。ここで螺旋状傾斜板１５ａの傾斜角
度αは、７０〜８０°の傾斜角度とされている。これは
、実験によって得た角度であって、該角度が６０°以下
となると汚水噴入口９の噴入する汚水の加速が弱く、充
分な混合状態が得られない。

【００１８】汚水処理部１６は、上部側が下部側に対し
て処理室外側方向に傾く二枚の螺旋状傾斜板１６ａ、１
６ａ′と、汚水処理部１５の螺旋状傾斜板１５ａとによ
って形成されている。螺旋状傾斜板１６ａ、１６ａ′は
、それぞれ１／２円弧より若干長い程度の長さの傾斜板
であって、螺旋状傾斜板１６ａの始端１６ｂは、螺旋状
傾斜板１５ａの終端１５ｃとの間に空隙部（長孔）１６
ｃを介して内側に重なる部位に位置し、終端１６ｄは、
螺旋状傾斜板１６ａ′の始端１６ｂ′の内側に空隙部（
長孔）１６ｃ′を介して重なる部位に位置している。ま
た、螺旋状傾斜板１６ａ′の始端１６ｂ′は螺旋状傾斜
板１５ａとの間で空隙部１６ｄ′を形成し、終端１６ｅ
′は、螺旋状傾斜板１６ａ′の始端１６ｂ′の外側に空
隙部１６ｆ′を介して重なる部位に位置している。また
、螺旋状傾斜板１６ａ、１６ａ′のそれぞれの終端１６
ｄ、１６ｆ′は、汚水処理部１７の螺旋状傾斜板１７ａ
の始端１７ｂ、螺旋状傾斜板１７ａ′′の始端１７ｂ′
′との間に、それぞれ空隙部１７ｃ、１７ｃ′′を形成
している。

【００１９】汚水処理部１７は、上部側が下部側に対し
て処理室外側方向に傾く四枚の螺旋状傾斜板１７ａ、１
７ａ′、１７ａ′′、１７ａ′′′と、汚水処理部１６
の螺旋状傾斜板１６ａ、１６ａ′とによって形成されて
いる。螺旋状傾斜板１７ａ、１７ａ′、１７ａ′′、１
７ａ′′′は、それぞれ１／４円弧より若干長い程度の
傾斜板であって、それぞれの始端１７ｂ、１７ｂ′、１
７ｂ′′、１７ｂ′′′は隣接する螺旋状傾斜板１７ａ
、１７ａ′、１７ａ′′、１７ａ′′′の終端１７ｄ、
１７ｄ′、１７ｄ′′、１７ｄ′′′との間に長孔とし
て形成される空隙部１７ｅ、１７ｅ′、１７ｅ′′、１
７ｅ′′′を形成し、漏斗状流体濾過分離部４と連通す
る構成とされている。

【００２０】漏斗状流体濾過分離部４は、処理室１の中
央部に位置し、汚水処理部１７の螺旋状傾斜板１７ａ、
１７ａ′、１７ａ′′、１７ａ′′′の内部に形成され
、汚水処理部１７で浄水と除去物質とに分離された状態
の汚水を軽比重物質回収部５と重比重物質回収部６およ
び浄水回収部７でそれぞれ回収できるように渦巻または
龍巻を発生させる構成とされている。

【００２１】軽比重物質回収部５は、油、泡、ミクロ粒
子等の軽比重物質を回収するための部であって、処理室
１の中央上方向に下向きに開口する軽比重物質誘導路１
８と軽比重物質回収口１９とより構成され、軽比重物質
誘導路１８の開口２０は漏斗状流体濾過分離部４で生じ
る龍巻、渦巻流の指向性受け部を形成し、軽比重物質を
誘導回収できるように構成されている。また、重比重物
質回収部６は、汚水処理部３の上部に水平方向に対して
５〜３０°程度、下向きの回収路２１によって形成され
ている。更に浄水回収部７は、漏斗状流体濾過分離部４
の下方に設けられ、龍巻、渦巻流を受ける漏斗部２２と
浄水回収口２３とより構成されている。

【００２２】そして、上記構成に基づく本実施例の汚水
分離装置は、汚水が汚水ポンプ１０で汚水主通路１２を
形成するエジェクタ１１に強制導入すると、エジェクタ
作用により、曝気用空気が空気通気管１４、吸入路１３
を通じて吸入され混合汚水とされ、該混合汚水は、汚水
噴入口９を介して汚水処理部３に処理室１の接線または
近傍方向に噴入される。ここで、汚水中に薬剤を滴下す
ることで、混合汚水中のＰＨ濃度の調整等を並行処理さ
れる。

【００２３】次に、汚水処理部３に噴入した汚水は、ま
ず、汚水処理部１５で螺旋状傾斜板１５ａに沿って混合
汚水が加速され周回して空隙部１５ｄに達すると、空隙
部１６ｂが負圧発生状態にあるので、液体中の加圧負圧
現象（船舶等におけるスクリュウから吐出する後蹟のよ
うに、液体に圧力を加え、瞬間に空気を抜くと、該液体
中にミクロの気泡が発生し、透明度の高い水も白濁色に
なる現象）が生じて、混合汚水中の粒子の気泡が、ミク
ロの気泡に変えられ、汚水中の粒子に働く見掛け上の重
力（汚水との比重差）で、水より軽い軽比重物質を分離
した状態とされる。ここで、混合汚水が高速・高圧であ
るほど分離状態が増加する。

【００２４】また、該分離状態にある混合汚水は、汚水
処理部１６に送られ、螺旋状傾斜板１６ａに沿って加速
されると共に、分離状態が促進され、更に、空隙部１６
ｃ′で加速され、また空隙部１６ｄ′が負圧発生状態に
あるので、螺旋状傾斜板１５ａと螺旋状傾斜板１６ａ′
との間で加速、分離が促進される。そして、加速、分離
が促進された混合汚水は、空隙部１７ｃ、１７ｃ′を介
して汚水処理部１７に誘導される。

【００２５】汚水処理部１７に誘導された分離状態にあ
る混合汚水は、その回転速度が一層増加することにより
、加速が促進されて汚水との比重差で水より軽い軽比重
物質と共に、水より重い重比重物質をも分離した状態と
される。そして、該混合汚水は、空隙部１７ｅ、１７ｅ
′、１７ｅ′′、１７ｅ′′′で、加圧負圧が繰り返さ
れると共に、長孔を形成する空隙部１７ｅ、１７ｅ′、
１７ｅ′′、１７ｅ′′′より漏斗状流体濾過分離部４
に回転激流として噴入する。

【００２６】そして、漏斗状流体濾過分離部４に回転激
流として噴入した分離状態の混合汚水は、渦巻、龍巻流
となり、回転流体による逆浸透膜現象が発生し、フィル
ターのないフィルターとして作用し、該混合汚水が濾過
されて浄水（混合汚水中の８５％内外の浄水として）と
して浄水回収口２３で回収される。また並行して、該汚
水（軽比重物質、重比重物質も）は処理室１の内壁２４
に衝突し、該軽比重物質、重比重物質が分離状態とされ
、該軽比重物質はエアと一緒に開口２０を介して軽比重
物質誘導路１８を通じ、軽比重物質回収口１９で回収さ
れ、重比重物質は重比重物質回収口２１、２５より回収
される。従って、水等の中比重物、砂等の高比重物、浮
遊物等の軽比重物に分離回収できる。

【００２７】ところで、通常、汚水処理装置の全高が１
０００ｍｍ程度の場合、汚水処理部３の径が２８０ｍｍ
程度、汚水処理部３（重比重物質回収口の上部位置まで
）の高さが３００ｍｍ程度の大きさとする。

【００２８】また、重比重物質回収口２５をバルブ等を
介して閉じると、浄水回収路上部２６、漏斗状流体濾過
分離部４の順に水の回転と水量が増加して、遠心力と龍
巻力が増大し、漏斗状流体濾過分離部４に強力な回転流
体による逆浸透膜現象が発生し、分離された老廃物等が
濃縮されて、上記重比重物質回収口２５を開口すること
で回収できる。

【００２９】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因みに、図３に示すように、
処理室１の中央に陽極電極２６、処理室１の内壁２７に
陰極電極２８を配設した構成としてもよい。この構成の
場合、被処理流体中にオゾンを入れ、該オゾンに残留分
がある場合に、これを電気分解することができる。また
、被処理流体中の他の物質も合わせて分解できる。

【００２９】ところで、上述した実施例においては、被
処理流体として、汚水の場合で説明したが、汚水以外の
液体、気体であっても適用でき、更に、海水の真水化す
ることもできる。すなわち、海水（塩水）中の塩分を除
去して淡水化する場合についても適用できる。また、上
述した実施例では、汚水処理部を三つの構成で説明した
が、二つあるいは四つ以上の構成、また螺旋状傾斜板の
枚数は、適宜選択採用できることは当然である。なお、
本明細書において、螺旋状には放射状、その他の真円以
外の円弧状を含む。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の流体分離装置によれば、■処理室の内部に同心円上に
複数個の流体処理部を設け、該流体処理部はそれぞれ上
部側が下部側に対して処理室外側方向に傾く一個または
複数個の螺旋状傾斜板によって形成し、■各流体処理部
における螺旋状傾斜板は上記被処理流体入口部より噴入
した被処理流体が加圧負圧現象を生じ、比重差によって
除去物質と浄化流体とに分離させながら処理室中央側に
流通できるように配置し、■処理室の中央部に被処理流
体の回転流による漏斗状流体濾過分離部を形成した構成
よりなるので、被処理流体の除去物質と浄化流体への分
離をスムーズに行わせ、かつ処理室中央に生じた回転流
体逆浸透膜現象によって浄化流体を濾過回収できるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例を示す概略構成図である
。

【図２】　　図１のＡーＡ断面図である。

【図３】　　本発明の他の実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１・・・汚水処理室、２・・・汚水処理入口部、３・・
・汚水処理部、４・・・漏斗状流体濾過分離部、５・・
・軽比重物質回収部、６・・・軽比重物質回収部、７・
・・浄水回収部、８・・・周壁、９・・・汚水噴入口、
１０・・・汚水ポンプ、１１・・・エジェクタ、１２・
・・汚水主流路、１３・・・吸入路、１４・・・空気通
気管、１５・・・汚水処理部、１６・・・汚水処理部、
１７・・・汚水処理部、１８・・・軽比重物質誘導路、
１９・・・軽比重物質回収口、２０・・・開口、２１・
・・重比重物質回収口、２２・・・漏斗部、２３・・・
浄水回収口、１５ａ、１６ａ、１６ａ′、１７ａ、１７
ａ′、１７ａ′′、１７ａ′′′

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　平面視が円形状の流体分離処理室の周
壁に、その接線またはその近傍方向に沿って被処理流体
を該処理室内に噴入させるための被処理流体入口部を設
け、該処理室の内部に同心円上に複数個の流体処理部を
設け、該流体処理部はそれぞれ上部側が下部側に対して
処理室外側方向に傾く一個または複数個の螺旋状傾斜板
によって形成し、かつ該各流体処理部における螺旋状傾
斜板は上記被処理流体入口部より噴入した被処理流体が
加圧負圧現象を生じ、比重差によって除去物質と浄化流
体とに分離させながら処理室中央側に流通できるように
配置し、また該処理室の中央部に被処理流体の回転流に
よる漏斗状流体濾過分離部を形成したことを特徴とする
流体分離装置。
【請求項２】　　被処理流体入口部に被処理流体中にオ
ゾンを混入させるためのオゾン供給部を設け、また流体
分離処理室の中央に陽極電極を設け、該流体分離処理室
周壁に陰極電極を設け、残留オゾンを電気分解させるよ
うにしている請求項１に記載の流体分離装置。