JPH06285302A - 沈澱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 沈澱装置に関し、特に、敷設面積および高さ
が小さく、しかも、連続して沈澱物を分離して回収でき
る沈澱装置を提供することを目的とする。 【構成】 縦軸筒状の沈澱槽11と、この沈澱槽11内に配
置された縦軸渦巻き状に連続する仕切り板12と、該仕切
り板12の間に形成される縦軸渦巻き状の水路13と、この
水路13の一端に設けられた入水部14と、上記水路13の他
端の上部に設けられた溢水排出部15と、上記沈澱槽11の
底部に設けられ、沈澱槽11の底部に堆積した沈澱物を沈
澱槽11外に案内する回収部17とを備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沈澱装置に関し、特
に、敷設面積および高さが小さく、しかも、連続して沈
澱物を分離して回収できる沈澱装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電所、工場などにおいては、多
量の冷却水を海や河川から採取し、使用後に海や河川に
還流する技術が採用されているが、このように海や河川
から水を採取する場合、冷却水路の天井部、壁面部およ
びポンプウエル部に貝殻が付着したり、海や河川から採
取した水に含まれたヘドロが堆積したりして、流路断面
積が減少し、冷却水量が確保できなくなったり、ポンプ
の運転に支障を与えたりするおそれがある。

【０００３】この問題を解決するため、水路天井部、壁
面部およびポンプウエルの壁面に付着した貝殻を除去す
る、いわゆる、貝落としを行って、冷却水路の流路断面
積が一定以下に狭くなることを防止している。貝落とし
をした時の冷却水路の水は多量の貝殻やヘドロを含んで
いるので、プール状の水路に導いて貝殻やヘドロを沈澱
させる。

【０００４】この水路の沈澱物には、掻き落とされた貝
殻とヘドロとが、例えば７：３〜７：４の割合で含まれ
ており、その堆積深さが例えば55cm程度になると、図６
に示すように、水路101 に潜水夫がエアーリフト102 の
先端部を持って潜水し、これらの堆積物を含む水をエア
ーリフト102 で真空脱水装置103 に揚水し、真空脱水装
置103 で貝殻とヘドロとを除去し、さらに除貝網104 で
ろ過してから、海や河川に例えば１日当たり 300トン程
度を４日間にわたって放流している。

【０００５】この放流水には、真空脱水装置103 や除貝
網104 によって除去できない細かい貝殻などが含まれて
おり、その汚濁度は例えば440ppm程度にもなり、その色
は真っ黒である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】環境問題に対する社会
一般の関心が深まれば深まるほど、工場排水の無害性が
強く求められ、今後は、さらに見た目にも奇麗な排水を
放流することが求められるようになると思われる。この
ため、水路から揚水された排水を海や河川に放流するま
での間に貝殻やヘドロを効率良く除去することが必要と
なりつつある。

【０００７】懸濁した水中から貝殻やヘドロを除去する
には沈澱が効果的であるが、上述したようにプール状の
水路で沈澱させた場合には、その沈澱物を回収するため
に、沈澱物の流動性を水によって高める必要があり、こ
の水を排水する時に上記のように汚濁度の高い排水とな
って放流されることになるので、根本的に問題を解決す
ることができない。

【０００８】また、水路としては、例えば100〜110m³程
度の堆積物を回収しようとすれば、長さ25m、幅４m程度
の水路を４本程度設置する必要があり、広大な用地が必
要になる。ところで、螺旋コイル状の流路に金属微粉末
を含む液体をこの流路を上昇するように流し、その流路
中でその微粉末を沈降させ、上記流路の複数箇所の底部
に連通させたコレクタパイプを介して沈降した微粉末を
連続的に回収できるようにした高速沈降分離機が提案さ
れている（1991年11月26日付日刊工業新聞17頁参照。）
この高速沈降分離機を排水処理に適用すると、流路が螺
旋状に形成されているので、プール状の水路を設けるよ
りは敷設面積を小さくでき、また、連続的に液体から微
粉末状の固形物ないし半固形物を分離して回収できるの
で、微粉末状の固形物ないし半固形物を含まない見た目
にも綺麗な排水を放流することが可能になると思われ
る。

【０００９】しかしながら、この高速沈降分離機は、液
体の流量が小さく、しかも、金属加工屑などの比較的質
量の大きい微粉末を沈降させるのには適しているが、大
流量の液体中の比較的質量が小さい貝殻などの微粒子を
沈降させて除去するにはかなり流路長を長くし、また、
流路断面、特に水深をかなり大きくする必要があり、装
置の敷設面積および高さが相当大きくなるという問題が
ある。

【００１０】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、敷設面積および高さが小さく、しかも、連続
して沈澱物を分離して回収できる沈澱装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る沈澱装置
は、上記の目的を達成するため、縦軸筒状の沈澱槽と、
この沈澱槽内に配置された縦軸渦巻き状に連続する仕切
り板と、該仕切り板の間に形成される縦軸渦巻き状の水
路と、この水路の一端に設けられた入水部と、上記水路
の他端の上部に設けられた溢水排出部と、上記沈澱槽の
底部に設けられ、沈澱槽の底部に堆積した沈澱物を沈澱
槽内に案内する回収部とを備えることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明においては、沈澱槽内に形成された水路
が縦軸渦巻き状になっているので、敷設面積の割に流路
長を長くできるとともに、螺旋状の流路を形成する場合
に比べて流路の深さを深くすることができるので、沈降
物が堆積する底壁と水面との高さを十分に大きくして、
沈降物が再び排水に巻き込まれることを確実に防止でき
るようになる。

【００１３】また、沈澱槽の底部に、そこに堆積した沈
澱物を沈澱槽外に案内する回収部沈澱物を回収する回収
部が設けられので、連続して沈澱槽の底部の堆積して濃
縮された沈澱物を排水から分離して回収することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る沈澱装置につ
いて図面に基づいて具体的に説明するが、この沈澱装置
は例えば図１の構成図に示す排水処理装置に使用される
ので、この排水処理装置についての概略的な説明を含め
て説明することにする。もちろん、この沈澱装置はこの
排水処理装置以外の排水処理装置に使用することが可能
であり、また、本発明はこの実施例の具体的な態様のみ
に限定されるものではない。

【００１５】上記排水処理装置においては、例えば貝落
とし後の貝殻、ヘドロなどの異物を含んだ高汚濁度の排
水が、まず、回転ふるい（トロンメル）１に導入され、
この回転ふるい１で例えば粒径２〜80mm程度以上の比較
的粒径の大きい異物が排水から分離して産業廃棄物用の
容器に回収される。比較的大きい異物を除去された排水
は、直接に本発明の一実施例に係る沈澱装置３に導かれ
るが、いったん水槽２に落とし込んだ後、水中ポンプ４
を用いてこの沈澱装置３に導くことも可能である。

【００１６】この沈澱装置３への導入に先立って、沈澱
装置３においての処理効率を高めるため、回転ふるい１
から放出された排水に凝集剤が混入される。使用する凝
集剤は、一般に凝集剤として使用されているものであれ
ば特に限定されないが、特に後処理が必要でないものが
好ましい。したがって、ここではそのまま排出しても特
に問題がない市販の凝集剤（コーナン社製、商品名：コ
ーナンフロック LTX− 235KS）を用いた。

【００１７】なお、この凝集剤は、処理排水300t／day
に対する50ppmの添加量である15リットルを、攪拌機５
を備える凝集剤タンク６において真水で100〜200倍に希
釈し、定量ポンプ７で排水に混入させている。そして、
沈澱装置３内で異物を沈澱させて分離し、分離した沈澱
物を例えば１m³程度の小容量の水槽８に落とし込み、水
中ポンプ９によって真空脱水装置10に導いて真空脱水装
置10で脱水し、ケーキ状の産業廃棄物として回収され、
法定の処理方法に従って廃棄処理される。

【００１８】また、沈澱装置３において沈澱物を分離さ
れた排水はそのまま沈澱装置３から海や河川に放流され
る。上記沈澱装置３は、図１、図２の平面図および図３
の断面図に示すように、縦軸円筒状の沈澱槽11と、この
沈澱槽11内に配置された縦軸渦巻き状に連続する仕切り
板12と、該仕切り板12の間に形成される縦軸渦巻き状の
水路13とを備える。

【００１９】沈澱槽11および仕切り板12の材質は、水圧
に耐える機械的強度、処理される排水中に含まれる化学
反応性物質に対する不活性を備えるものが好ましいが、
例えばメッキ、塗装などの表面処理を施すことにより排
水に対して活性である材料も用いることができる。沈澱
槽11および仕切り板12の材質材質として具体例を挙げれ
ば、ステンレス鋼、表面処理を施した鋼、鉄、アルミニ
ウム合金などの金属、合成樹脂、コンクリートあるいは
これらの複合材料が代表的であり、この実施例では、コ
スト的に最も有利な鉄で沈澱槽11および仕切り板12を形
成している。

【００２０】上記水路13の幅は特に限定されないが、流
速が高くなり過ぎないようにするため、この実施例では
200mmとし、その長さは水路13内で凝集剤の効力が十分
に発揮されるようにするため、約25mとしている。この
水路13の一端には水路13の上方から排水を落とし込む入
水部14が設けられ、その他端には上澄み液を取出すため
の溢水排出部15が設けられる。

【００２１】入水部14は水路13の中心側端部に設けるこ
とも可能であるが、この実施例では、水路13内の排水の
流れの始端に近い部分で異物が沈降しやすくするため
に、流路の曲率半径が大きく、したがって流れの変化が
小さい周囲側端部に入水部14を設けている。このように
して、水路13内の排水の流れの始端に近い部分で異物が
沈降しやすくすると、結局、処理時間を短縮することが
でき、また、水路13の長さを短縮して沈澱装置３を小型
にできる。

【００２２】水路13内の排水の流速は、多量の異物を沈
澱させるためには遅い方が有利であるが、処理時間を短
縮するためには速い方が好ましい。実際には、異物の沈
澱量の増大と処理時間の短縮とが調和的に実現できる流
速が経験的に求められ、この実施例では、流速を約２m/
minとしている。水路13の深さは、沈澱物の分離を図る
上では深い方がよいが、当然のことながら深くすれば装
置の高さが高くなるので、要求される処理量の処理がで
きる流範囲で可能なかぎり浅くすることが好ましい。

【００２３】この実施例では、水路13の深さ、すなわ
ち、仕切り板12の下端の深さを水面下約２m とすること
により、約50t/H、300t/dayの排水を処理できるように
している。溢水排出部15は水路13の水面で上向きに開口
させてあり、この溢水排出部15から排水管16が沈澱槽11
外に導出される。この排水管16の導出先端部は海や河
川、あるいはこれらにつながる放水路に臨ませてある。

【００２４】上記沈澱槽11の底部には、沈澱槽11内の底
部に堆積した沈澱物を沈澱槽11外に案内する回収部17が
設けられる。この回収部17は常時開放されて常時沈澱物
を沈澱槽11外に導出するように構成してもよいが、この
実施例では、排出弁18を設け、この排出弁18を随時開弁
することにより、適当な量の沈澱物を短時間に集中的に
回収して回収効率を高められるようにしている。

【００２５】沈澱槽11の底壁19は、上記仕切り板12の下
端と接続せさてもよいが、この場合には、水路13の複数
の箇所に回収部17を設ける必要があり、構成が複雑化す
るとともに、沈澱物の回収作業の作業性が悪くなる。そ
こで、この実施例では、仕切り板12の下端を沈澱槽11の
底壁19よりも高く位置させて上記水路13が沈澱槽11内の
底部で一体化される。また、上記沈澱槽11の底壁19が漏
斗状に形成され、この底壁19の最低部に唯一の回収部17
が設けられる。

【００２６】これにより、水路13の各所で沈澱した沈澱
物が沈澱槽11内の底部で一まとめに底壁19の最低部に集
められ、一つの排水弁18を開弁することにより沈澱物を
効率良く水槽７に落とし込むことができる。このように
して、上記排処理装置では、異物が排水から回転ふるい
１におけるろ過と、沈澱装置３における沈澱によって除
去され、その上澄み液が沈澱装置３の溢水排出部15に排
出され、例えば440ppmの汚濁度の排水を回転ふるい１に
導入した場合には、沈澱装置３から排出される排水の汚
濁度が 27ppm程度まで小さくなり、見た目にも清澄な排
水を排出することができる。

【００２７】しかも、連続して回転ふるい１で分別され
た異物および沈澱装置３内の沈澱物を分離回収でき、沈
澱装置３の沈澱物の回収においては、沈澱槽11内の沈澱
物に特に水を加えて流動性を高めることなく連続的に回
収することができ、沈澱槽11内の沈澱物の回収に際して
汚濁度の高い排水を海や河川に放流せずに済み、見た目
にも清澄な排水のみを放出でき、企業の汚染防止に対す
る正当な評価を得ることができる。

【００２８】また、上記沈澱装置３によれば、水路13が
縦軸螺旋状に形成されているので、水路長が 25mもある
のに対して、水路13の最大外径は2.5m程度であり、その
高さは２m 程度にすることができ、沈澱装置３の敷設面
積は２m²程度、高さは回収のための下方の空間を含めて
も３m 程度に納めることができ、処理能力の割に敷設面
積および高さを小さくできる。

【００２９】本発明の一実施例に係る沈澱装置を用いる
他の排水処理装置においては、例えば図４の構成図に示
すように、複数段の沈澱装置３が用いられる。この場
合、水路13の合計長さは約 50mとなり、一層確実に異物
が沈澱されて除去され、汚濁度が数ppm 程度の清澄な排
水が放流さることになる。各沈澱装置３から回収される
沈澱物ば別々の水槽８に回収してもよいが、ここでは、
集合管20を介して両沈澱槽11の底部どうしを連通させ、
１つの水槽８に両沈澱槽11の沈澱物を回収できるように
し、沈澱物の回収作業の作業性を高めるようにしてい
る。

【００３０】この排水処理装置のその他の構成、作用な
いし効果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、
重複を避けるためこれらの説明は省略する。図５の平面
図に示す本発明の他の実施例に係る沈澱装置21は、縦軸
角筒状の沈澱槽22と、その内部に配置された縦軸角渦巻
き状の仕切り板23と、この仕切り板23の間に形成される
角渦巻き状の水路24とを備え、この水路24の外周側端部
に入水部25が、中心側端部に溢水排出部26がそれぞれ設
けられ、溢水排出部26から排水管27が導出される。

【００３１】この沈澱装置22によれば、流路の平面形状
が異なる他は上記の一実施例に係る沈澱装置３と同様に
作用し、同様の効果が得られる。なお、上記の各実施例
の高汚濁度排水の発生源は、特に限定されず、例えば、
従来方法の水路101 であってもよく、また、この水路10
1 に高汚濁度排水を送り込む発電所、工場などの冷却水
路であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の沈澱装
置は、縦軸筒状の沈澱槽と、この沈澱槽内に配置された
縦軸渦巻き状に連続する仕切り板と、該仕切り板の間に
形成される縦軸渦巻き状の水路と、この水路の一端に設
けられた入水部と、上記水路の他端の上部に設けられた
溢水排出部とを備えているので、敷設面積の割に長い水
路を形成することができ、換言すれば、沈澱処理に必要
な水路長の割に敷設面積を小さくできる。

【００３３】また、本発明の水路は縦軸渦巻き状である
ため、螺旋状の水路を形成する場合に比べて、水路の合
計高さを低くできる。しかも、本発明の沈澱装置は、沈
澱槽の底部に設けられ、沈澱槽の底部に堆積した沈澱物
を沈澱槽内に案内する回収部を備えるので、沈澱槽内の
沈澱物に特に水を加えて流動性を高めることなく連続的
に回収することができる。

【００３４】従って、沈澱槽内の沈澱物の回収に際して
汚濁度の高い排水を海や河川に放流せずに済み、見た目
にも清澄な排水のみを放出して、企業の汚染防止に対す
る正当な評価を得ることができる。本発明において、特
に、仕切り板の下端を沈澱槽の底壁よりも高く位置させ
て上記水路が沈澱槽内の底部で一体化され、上記沈澱槽
の底壁が漏斗状に形成されるとともに、この底壁の最低
部に回収部が設けられる場合には、沈澱槽内の各所に沈
澱する沈澱物を底壁の最低部に一まとめに集めて、１つ
の回収部から沈澱物を回収できるので、沈澱物の回収作
業の作業性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用される排水処理装置の
構成図である。

【図２】本発明の平面図である。

【図３】本発明の縦断面図である。

【図４】本発明の一実施例が適用される他の排水処理装
置の要部の構成図である。

【図５】本発明の他の実施例の平面図である。

【図６】従来の排水処理方法の説明図である。

【符号の説明】

３…沈澱装置 11…沈澱槽 12…仕切り板 13…水路 14…入水部 15…溢水排出部 17…回収部 19…底壁 22…沈澱装置 23…沈澱槽 24…仕切り板 25…入水部 26…溢水排出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦軸筒状の沈澱槽と、この沈澱槽内に配
   置された縦軸渦巻き状に連続する仕切り板と、該仕切り
   板の間に形成される縦軸渦巻き状の水路と、この水路の
   一端に設けられた入水部と、上記水路の他端の上部に設
   けられた溢水排出部と、上記沈澱槽の底部に設けられ、
   沈澱槽の底部に堆積した沈澱物を沈澱槽内に案内する回
   収部とを備えることを特徴とする沈澱装置。
2. 【請求項２】 仕切り板の下端を沈澱槽の底壁よりも高
   く位置させて上記水路が沈澱槽内の底部で一体化され、
   上記沈澱槽の底壁が漏斗状に形成されるとともに、この
   底壁の最低部に回収部が設けられることを特徴とする請
   求項１に記載の沈澱装置。