JPH04313386A - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、下水処理設備で使用さ
れる固液分離装置に係わり、特に、スカムや浮上汚泥の
発生を防止できる固液分離装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】図４は固液分離装置を備えた下水処理設
備の従来例構成を示している。

【０００４】この装置は、３台の固液分離装置１０１，
１０２，１０３を備えて構成されている。

【０００５】下水１０４中の懸濁物は、第１の固液分離
装置１０１内で重力沈降して固液分離され、その上澄液
１０５は曝気槽１０６に導入される。曝気槽１０６内に
導入された上澄液１０５は活性汚泥１０７により生物処
理されて活性汚泥懸濁液１０８となる。この活性汚泥懸
濁液１０８は、第２の固液分離装置１０２内で重力沈降
により固液分離され、その上澄液１０９は処理水として
河川等に放流される。

【０００６】一方、第１の固液分離装置１０１の沈殿物
、すなわち汚泥１１０は、ポンプ１１１により適時引き
抜かれて第３の固液分離装置１０３に導入される。第２
の固液分離装置の沈殿物、すなわち汚泥１１２も同様に
ポンプ１１３により適時引き抜かれて第３の固液分離装
置１０３に導入されるとともに返送汚泥として曝気槽１
０６に導入される。

【０００７】第３の固液分離装置１０３では、汚泥１１
０と汚泥１１２との混合液が重力沈降して固液分離され
、汚泥量の減容が図られる。第３の固液分離装置１０３
の沈殿物、すなわち濃縮汚泥１１４は、ポンプ１１５に
より適時引き抜かれ、その上澄液１１６は第１の固液分
離装置１０１に戻されて再処理される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の固液分離装置においては、以下のような問題点があ
った。

【０００９】第１の固液分離装置１０１では、液面にス
カム（気泡を含んだ懸濁物の集まりであり、浮上汚泥の
一種）が発生して上澄液１０５に混入する。

【００１０】第２の固液分離装置１０２では、数時間で
汚泥１１２が腐敗して浮上するため、放流水（上澄液１
０９）中に懸濁物が混入して水質の悪化を招く。

【００１１】第３の固液分離装置１０３でも、数時間で
汚泥１１４が腐敗して浮上するため、汚泥の濃縮が行わ
れない。

【００１２】本発明の目的は、発生したスカムおよび浮
上汚泥を効果的に解体でき、スカムや浮上汚泥のない固
液分離装置を提供することにある。

【００１３】［発明の構成］

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、懸濁物を含有する汚水を導入し、懸濁物
を沈降分離した後の上澄液を流出端から越流排水する固
液分離装置において、複数のガス流出口が形成されたガ
ス管を液面近傍でかつ前記流出端付近の位置に該流出端
に沿って水没配置してなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、ガス管のガス流出口から流
出するガスは気泡となって浮上した後、上澄液の液面を
拡散する。拡散した気泡は液面にあるスカム、浮上汚泥
に衝突してはじける。ガス流出口は液面近傍に配設され
ているので、スカムや浮上汚泥は液面近傍でのみ弱く攪
拌され、脱泡分散の後に沈降する。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係る固液分離装置の一実施例
を示す構成図である。

【００１７】本実施例の固液分離装置１は、矩形状の処
理槽２を備え、その上辺一端には下水３を導入する流入
端４が形成されており、この流入端４を挟んだ上辺他端
には、上澄液５を越流排水する流出端６が形成されてい
る。

【００１８】処理槽２の流入端側底部には、汚泥ピット
７が形成されており、下水３中の懸濁物が重力沈降し濃
縮汚泥８として沈殿する。この汚泥ピット７底部にはポ
ンプ９を配設した管１０が接続され濃縮汚泥８が定期的
に引き抜かれる。

【００１９】処理槽２の底板部１１は、流出端６から汚
泥ピット７に向かうに連れて傾斜しており、流出端６直
下が最も浅く、汚泥ピット７形成部が最も深くなってい
る。

【００２０】処理槽２の液面１２近傍でかつ前記流出端
６付近には、ガス管１３が流出端６に沿ってほぼ平行に
水没配置されている。ガス管１３の配置位置は、液面１
２下０．１〜１ｍで、流出端６からの距離Ａの位置が良
い。このガス管１３にはノズル状の複数のガス流出口１
４が形成されている。このガス流出口１４は汚れによる
閉塞を防止するために概略下向きとなっている。ガス管
１３の一端には、調整弁１５を備えた管１６が接続され
、この管１６は加圧空気源１７に接続されている。また
ガス管１３の他端は閉じている。図中１８は、スカムで
あり、気泡を含んだ下水３中の懸濁物が集合して液面上
を浮遊する。

【００２１】次に、本実施例の作用を図２を参照して説
明する。

【００２２】ガス管１３の複数のガス流出口１４から出
た気泡２０は、液面方向に浮上し、液面１２でガス管１
３と直交する二方向に拡散する。一つは流入端４に向か
う気泡２０ａとなり、一つは流出端６に向かう気泡２０
ｂとなる。

【００２３】流入端４方向に向かった気泡２０ａは液面
に浮遊するスカム１８ａと衝突して解体し、これにより
スカム内部に溜まっている気泡が離脱する。解体された
スカム１８ａは、懸濁物２１として再沈降する。一方、
流出端６に向かった気泡２０ｂは流出端６から流出する
。

【００２４】ここで、懸濁物２１が再沈降して濃縮汚泥
８となるためには以下のような条件が必要である。

【００２５】すなわち、懸濁物の一般的な終末沈降速度
は、数ｍ／ｈとされている。したがって、懸濁物が沈降
するためには、処理槽２内の上向流速を概略１ｍ／ｈ以
下に保つ必要がある。またガス管１３近傍での液の流れ
は次の３通りである。

【００２６】第１の流れ２２は、気泡２０の上昇に伴う
ものであり、図中に示すように、ガス流出口１４から流
入端４に向かう流れ２２ａ，ガス流出口１４から流出端
６に向かう流れ２２ｂ、およびガス流出口１４下方の上
向きの流れ２２ｃがある。

【００２７】第２の流れは、懸濁物２１の沈降に伴う流
れ２３である。

【００２８】第３の流れは、下水３の流入に伴って流出
端６に向かう流れ２４である。

【００２９】これらの流れ２２，２３および２４による
懸濁物２１の沈降に与える影響について以下に説明する
。

【００３０】（１）流れ２２による影響ガス管１３と液
面１２との距離を、処理槽２の深さの１／５以下程度と
小さくして、かつガス管１３から供給する空気量を１時
間当たり処理槽２の有効容積の１倍以下にする。これに
より、流れ２２ｃの影響の及ぶ範囲はガス流出口１３の
近傍に限定されるので、懸濁物２１の沈降を阻害するこ
とはない。

【００３１】（２）流れ２３による影響流れ２３は下向
流のため、懸濁物２１の沈降を阻害することはない。

【００３２】（３）流れ２４による影響流れ２４は、ガ
ス管１３の近傍で大きく、ガス管１３から遠くなるに連
れて小さくなる。一方、懸濁物２１はガス管１３から遠
い位置にある。したがって、流れ２４による懸濁物２１
の沈降に与える直接的な影響はない。しかしながら、ガ
ス管１３の近傍では、流れ２２を阻害することとなり、
懸濁物２１の沈降に間接的な影響を与えるので注意を要
する。

【００３３】この流れ２２の阻害を防止するためには、
流れ２４が図２に示すように、流れ２２ａ，流れ２２ｂ
との交差を避けて流出端６とガス管１３との間に向かう
必要がある。このため、ガス管１３の近傍での流速ｖ（
ｍ／ｈ）を適性なものにしなければならない。また、下
水３の流入量（ｍ３　／ｈ）を流出端６の長さで割った
越流負荷は、通常１０（ｍ２　／ｈ）以下とされている
。 したがって、本実施例でも越流負荷が１０（ｍ２　／ｈ
）以下の固液分離装置に適用するものである。

【００３４】ガス管１３の近傍での流速ｖ（ｍ／ｈ）は
流出端６とガス管１３との距離Ａ（ｍ）と、越流負荷Ｂ
（ｍ２　／ｈ）を用いて以下の（１）式のように表わす
ことができる。

【００３５】 　　　　　　　　ｖ＝Ｂ／Ａ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１
）上記のような検討の結果、本発明者らは、適正な流速
ｖが越流負荷Ｂの取り得る範囲によって定まることを見
出した。

【００３６】すなわち、越流負荷Ｂが１（ｍ２　／ｈ）
以上のとき、流速ｖは１〜１０ｍ／ｈ，越流負荷Ｂが１
（ｍ２　／ｈ）以下のとき、流速ｖは１０〜５０ｍ／ｈ
である。このように、流速ｖ＝Ｂ／Ａの適正化によって
スカム１８ａは再沈降するので、流出端６から流出する
ことはない。このため、良好な固液分離が可能となる。

【００３７】以上本実施例によれば、以下のような効果
を奏する。

【００３８】処理槽２を矩形状とし、流入端４、流出端
６およびガス管１３をそれぞれ平行するように配置した
ので、液面１２における流れが均一化してスカム１８の
溜まりが防止できる。

【００３９】また、ガス管１３を液面１２下０．１〜１
ｍに配設したので、気泡２０の上昇速度が適度に加速さ
れ、スカム１８は発生の初期段階で気泡２０と衝突する
こととなる。このため、懸濁物２１は、ガス管１３から
充分離れることができ容易に沈降する。

【００４０】さらに、ガス流出口１３を０．１〜０．５
ｍの間隔で複数配設した。この間隔は、気泡２０は上昇
するに伴ってガス管１３方向に広がる性質を利用するも
のであり、加圧空気の消費を軽減できる。

【００４１】図３は本発明に係る固液分離装置の他の実
施例を示す構成図である。

【００４２】本実施例の固液分離装置３１は、活性汚泥
や余剰汚泥などの汚泥懸濁液の処理に好適であり、底板
部３２を逆円錐状に形成するとともに、この底板部３２
に連結する円筒部３３が一体成形された処理槽３４を備
えている。槽底部には、ポンプ３５を配設した管３６が
接続され濃縮汚泥３７が定期的に引き抜かれる。

【００４３】処理槽３４の上部中心位置には、両端開口
のセンタウェル３８が配設され、このセンタウェル３８
内に配された管３９の一端から汚泥懸濁液４０を導入し
て他端の流入端４１から槽内に流入させる。処理槽３４
の流出端４２の外周には、排水溝４３がリング状に形成
されている。

【００４４】特に、本実施例では、処理槽３４の液面４
４近傍でかつ前記流出端４２付近には、リング状のガス
管４５が流出端４２に沿って水没配置されており、この
ガス管４５にはノズル状の複数のガス流出口４６が形成
されている。このガス流出口４６は汚れによる閉塞を防
止するために概略下向きとなっているのは前記第１実施
例と同様である。ガス管４５の配設位置は、液面下０．
１〜１ｍでかつ前記（１）式が成立する流出端４２から
距離Ａ隔てた位置が良い。

【００４５】また、ガス管４５には調節弁４７が配設さ
れた管４８が接続され、このガス管４５は加圧空気源４
９に接続されている。

【００４６】汚泥懸濁液４０は、センタウェル３８で整
流されて処理槽３４内に導入される。この汚泥懸濁液４
０は底板部３２の内部にて固液分離され、槽底部に濃縮
汚泥３７が堆積するとともに、上澄液５０は流出端４２
から越流する。

【００４７】堆積した濃縮汚泥３７は、その境界面５１
がガス管４５よりも充分内側に位置するように適時ポン
プ３５によって引き抜かれる。この状態において、ガス
管４５を介して加圧空気を槽内に導入すると、ガス流出
口４６から発生する気泡により浮上汚泥５２が解体され
再沈降して再び濃縮汚泥なる。

【００４８】以上の構成を有する本実施例では、前記第
１実施例と同様の作用効果を呈し、汚泥懸濁液の濃縮を
効果的に行うことが可能となる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
生したスカムおよび浮上汚泥を効果的に解体でき、スカ
ムおよび浮上汚泥のない固液分離装置を提供することが
できる。このため、上澄液の清澄化および汚泥の濃縮化
の促進が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固液分離装置の一実施例を示す構
成図である。

【図２】図１に示す装置の作用説明図である。

【図３】本発明に係る固液分離装置の他の実施例を示す
構成図である。

【図４】固液分離装置の従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１，３１　　固液分離装置 ２，３４　　処理槽 ３　　下水 ４，４１　　流入端 ５，５０　　上澄液 ６，４２　　流出端 ７　　汚泥ピット ８，３７　　濃縮汚泥 １２，４４　　液面 １３，４５　　ガス管 １４，４６　　ガス流出口 １７，４９　　加圧空気源 １８　　スカム ２０　　気泡 ２１　　懸濁物 ５２　　浮上汚泥

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　懸濁物を含有する汚水を導入し、懸濁
   物を沈降分離した後の上澄液を流出端から越流排水する
   固液分離装置において、複数のガス流出口が形成された
   ガス管を、液面近傍でかつ前記流出端付近の位置に該流
   出端に沿って水没配置してなることを特徴とする固液分
   離装置。
2. 【請求項２】　　前記ガス管と流出端との間隔Ａ（ｍ）
   と流出端における越流負荷Ｂ（ｍ２　／ｈ）との比Ｂ／
   Ａを１〜５０（ｍ／ｈ）の範囲に設定したことを特徴と
   する請求項１記載の固液分離装置。
3. 【請求項３】　　前記越流負荷Ｂが１ｍ／ｈ以上のとき
   に前記比Ｂ／Ａを１〜１０ｍ／ｈ、越流負荷が１ｍ／ｈ
   以下のときに前記比Ｂ／Ａを１０〜５０ｍ／ｈの範囲に
   設定したことを特徴とする請求項２記載の固液分離装置
   。