JPH06511199A - 円形粗粒トラップ，円形構造の粗粒分級機又は沈殿タンクのようなタンクに中央供給を行う装置、方法及びその使用方法 - 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】 円形粗粒トラップ、円形構造の粗粒分級機又は沈殿タンクのようなタンクに中央 供給を行う装置 本発明は、円形粗粒トラップ、円形構造の粗粒分級機又は沈殿タンクのようなタ ンクに中央供給を行う装置に関するものである。

本発明の主題は１円形構粒トラップと円形構造の粗粒分級機と沈殿タンクに供給 する方法でもある。究極的には、本発明の主題は、汚水処理設備における円形粗 粒トラップと円形構造の粗粒分級機と沈殿タンクに供給するための方法及び装置 の使用でもある。

操業上の信頼性の理由のために、汚水処理設備の多くの廃水及びスラッジ処理ユ ニットの場合には、廃水中に混入している粗粒とその他の無機質物とを腐敗性の 有機物から分離することが通常必要である。廃水を浄化する従来の装置は、深浅 がある円形の曝気式粗粒トラップと称されている構造形式及び操作によっている 。このような従来の円形粗粒トラップ及び円形構造の粗粒分級機の場合には、廃 水は円形ホッパ底付きタンクに接線方向に供給される。１８０℃以上の中心角に 亘って流された後に、廃水は流出部に流れ込む。

しかし、従来の円形粗粒トラップ及び円形構造の粗粒分級機の大きな欠点は。

接線方向の導入のために、設けられたタンク容積（流れが有効に起こる領域）が 最適に利用されず且つその液体効率はせいぜい約５０％であるということである 。

従来の円形粗粒トラップの動作原理は、曲面においてベッド荷重が曲面の内側で 動くという事実に基づいている。強制された円形運動は１円形構粒トラップ内の 遠心力のために、回転軸から外方に水面の上昇を生じさせる。縁領域の超大気圧 の影響下で、底で中心に向けられた円形運動は、全体の流れに重畳される。この 結果、タンクを通る螺旋流が生じる。廃水の減少された接線速度の結果として底 部において特に強力な半径方向横断流によって、底部に沈下した粗粒が巨人ポン プを有する少なくとも１つの円筒形ポンプピットが配置されている軸内でホッパ 形状の収集室内に運ばれる。

本発明の目的は、同じ流入量及び同じ沈殿容積で５０％から９０％までの液体効 率の増加がなされるように、単純化された設計の円形粗粒トラップと円形構造の 粗粒分級機と沈殿タンクの中央供給を行う装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、効率が改良された中央供給方法を特定することにある。

このことは、流入部に接続され且つ垂直重力出口管に接続された渦室と、継目無 しで前記重力出口管に連続するトランペット形状の拡大部とを有するタンクに中 央供給を行う装置の場合に達成され、この装置においては、トランペット形状の 拡大部において垂直管から浮かび出てきて且つ少なくとも水平方向又は垂直上方 に角度運動量を有する液体流の偏向をその一部で生じ且つ前記タンク内に半径方 向に対称状に流出させるコアンダ（Ｃｏａｎｄａ）効果が発生されるように、円 形粗粒タンクと粗粒分級機と沈殿タンクに供給するために角度運動量を有する回 転流が用いられ、前記タンク内には円周上に好ましくは円形開口を有し且つ大気 に向かって頂部が開放している導管が特に重力出口管内中央に配置されている。

重力と遠心力とを利用することによって、廃水から無機質成分を分離する方法自 体が公知であることは否定できない、しかしながらこれらの方法では、供給が渦 運動といわゆるコアンダ効果との同時利用によって頂部から中央に実施されては いない。

円形粗粒トラップと円形構造の粗粒分級機と沈殿タンクの液体効率は、流れが有 効に起こる領域と平均流速とで決まることは公知である。所望の８０％に代えて 、５０％の液体効率のみが実際には従来の構造によって達成され得ていた。この 観点から、本発明によって採られる手段は相当な段階的前進を意味している。

更←、接線方向到来流が充分に渦輪を確立しないので、回転対称性がタンクを通 る流れの間に予測され得ないことも一般に知られている。実際の流域において、 流れの中心は螺旋状にねじられ、そして分離面は不安定である。

本発明によって達成される利点は、特に、回転対称性が頂部からの中央供給によ ってより良く利用されるということである。別の利点は、トランペット形状又は トロイダル状の本体の縁において垂直管を離れた後に、角度運動量を有する液相 がコアンダ効果を利用することによって偏向され且つ案内され、そして正確に予 測され得るというである。同時に１重力に加えて、トロイダル状の本体上での偏 向によって、液相に混入した無機質成分に遠心力が作用する。液相が偏向された とき、粗粒子が前記相から強制的に巻き散らされそしてベースの方向に即座に沈 殿する。渦室によってつくられる角度運動量を有する液体流は、　の点で非常に 重要である。

便宜上、渦は渦効果及びコアンダ効果が相乗効果的に強調されるように利用され る。「コアンダ効果」は湾曲壁に向かうジェットの偏向を意味する。

ジェットはその初期の方向から偏向され、隣接本体面にそれ自体を付着させ。

そして分離せずに鋭い方向の変化をもって流れる。付着は、壁側ジェットの縁部 領域で準大気圧効果に基づいている。

極めて類似した設計は、ドイツ特許明細書第１５９７３８号によって開示された 。この場合、流入が渦室を介して同様に重力出口管内に生じ、運動が回転運動に 変換されるが、ドイツ特許明細書第１５９７３８号によるこの回転運動はより重 い粒子が外方に堆積されるようにするために１重力出口管内に遠心力を発生させ るように働く。その設計は、分離タンク内に浸漬されＲつ口（ノズル）上に横穴 を有する重力出口管を有しており、そしてそのノズルはベル状に湾曲されており 、その横穴は強制溝としての細通路を造る。前記頂部環状横穴に達した後に、ノ ズルの形体に拡大された重力出口管間でより重い粒子は水平方向に分離タンク内 に分散され、一方、より軽い粒子はより重い粒子の下でノズルの内部を通って分 散する。重い粒子は外見上より軽い粒子のフィルタとして働く。ノズルは強制的 に液体ジェットを偏向させる。

これは、トランペット形状の本体の縁においてコアンダ効果が強制的に一旦生じ てしまうと、重力に加えて偏向によって液相に混入された成分に遠心力が作用す る点で本発明による装置の場合とは相違する。液相が偏向されたとき１粒子は前 記液相から強制的に撒き散らされ且つ直ちに沈下する。更に。

本発明の場合においては１分離ノズル本体等のような特別の本体を無しで済ます ことができる。

他方、浄化方法の異なる段階で且つ異なる目的（ＤＥ　ＧＭ　９１１２９４７） であるにも拘らず、専門分野におけるコアンダ効果の利用は公知であることは否 定しない。

勿論、導管が使用されない場合は、本発明による相当の利点がある。

渦室の頂部側から重力出口管内の水面（タンク水面）の直上に通じる中央導管の ようなものが用いられた場合、渦輪が追加的にうまく確立され得る。

更に、もし導管が円周面上に均等に分布された対応する寸法の穴を設けられてい ると、気泡及び空気供給の寸法は影響を受ける。

本発明の展開においては、導管が湯洗下の形体に対応した方法で設計されるなら ば、渦輪が確立され得る。

上流浸漬バッフルがタンク縁から所定の距離に追加的に組み入れられるならば、 浮上物及び油脂が有利に保持される。タンク流の円形運動によって、浮上物及び 油脂は中心方向に螺旋状に追加的に延びる内側浸漬バッフルを適合させることに よって、成る点において放出され得る。

本発明の別の形体は、タンクカバーまで延び且つそこに固く接続するまで上流浸 漬バッフルを用いている０分離機が満杯になったとき、浮上物及び油脂が循環す る空気クッションが、その結果タンクカバーの下方で上流浸漬パンフル内に成形 する。下側は常に乾いており、腐敗油脂による不快な有害な臭気が避けられる。

本発明の主題はまた、円形粗粒トラップの中央供給方法であって、いわゆるコア ンダ効果を作用させるために満室が設けられ、そしてこのコアンダ効果は液相中 に混入した無機質成分の分離を一部で行うと共に角度運動量を持たせて円形タン ク内に減速させて均等に導入するように利用され、且つ空気取入部が接線方向導 入の結果として生じる渦心部の中心に設けられる。

渦は、渦効果及びコアンダ効果が相乗的に強調されるように好ましく利用される 。

一般に、液体／液体分離２例えば油脂トラップのような固体と液体との分離、ち ぎれた廃物と汚水との分離、又は石油分離機として、廃液を浄化するための前述 したような装置又は方法が使用できる。

通常、第１実施例における本発明による装置は、液相に混入された無機質成分の 分離のために、且つ円形タンク内に角度運動量を持たせて減速された均等な導入 を行うために利用される。

一方、曝気システムの構造は水中の有機成分が円形粗粒トラップ内で沈殿しない ようにするために今まではしばしば必要であったが、これは高価である。

一方１本発明による満室の頂部側に空気供給開口を好ましくは設けることによっ て、この領域において準大気圧の結果としての液体流中に空気が通過するので、 空気圧縮機を設ける必要がない、容量４．５ｍ”を有する従来のタンクでは、容 量０．９ｍ”を有する本発明による特別の円形タンクよりも効果的ではない０両 者の場合、効率は同じであった。公知の装置では困難さを伴ってのみ達成され得 る０、２■以下の粒子寸法は、本発明によって容易に達成され得る０、１２５腸 の粒子寸法に匹敵する。挿入された水平円形板カムによって作動される廃水によ って円形タンクに供給する本出願人によって既に提案された装置（Ｐ　４１３４ ３８８．３）は、全体的に必要がない。

タンク縁から所定距離だけ離れた上述の上流浸漬分離バッフルが、開放頂部重力 放出部の場合に格別に好ましい分離を起こさせる。

上流浸漬バッフルがタンクカバーまで延びていて且つ固く連結されそして密封状 態にあるならば１分離機が満杯になったとき、浮上物及び油脂が循環する空気ク ッションがその結果タンクカバーの下方における上流浸漬バッフル内に形成する 。

本発明の展開においては、タンク壁が前記カバーまで造られ、その結果別の上流 浸漬バッフルの必要性が排除される。タンク壁内の円周スロットが、タンクを取 り囲み且つスロットに接続されている管への液体の圧力放出を許容する。

浮上物を示し圧縮の増加状態の空気を含み且つ液面上に位置している空間が、不 連続的に開口する放出管を介して空にされ得る。もしその管が略毎時間毎に突然 に開口されるならば、内容物（浮上層中の気体、空気、スラッジ）がその管を介 して外方に放出される。ポンプ等は不要であり、これは本発明の別の大きな利点 を意味する。

導管付き又は無しの本発明は１例えば油脂トラップ、又はちぎれた廃物と汚水と の分離用の、液体／液体分離、固体と液体との分離、又は石油分離機として上述 した型のタンクに用いられ得る。前記導管の開口直径はせいぜいｄ／２（導管） に等しい、導管への空気供給の調整は、自動調整の可能な玉量弁、スロットル弁 、又は適当な部材を介して行われ得る。

例示として、ここに本発明の実施例が添付図面を参照してより詳細に示される。

図１は粗粒分級機として主として働く第１実施例の概略図を示す。

図２は図１の平面図を示す。

図３は導管が配置された図１に示した実施例の変形例を示す。

図４は異なる形状の導管が配置された図３の変形例を示す。

図５は浸漬バッフルを有する実施例を示す。

図６は図５の平面図を示す。

図７は油脂及びその他の成分を浮上させて注入された特に液体用の変形例を示す 。

図８は図７の簡略化した変形例を示す。

図１及び２に示す実施例は、中央供給部を有する円形タンクを示している。

水平流入流は任意な態様で渦室１に接続されている。この渦室１には任意な態様 でトランペット形状の拡大部３（全回の縦軸に関して）に現れる垂直管２が取り 付けられている。それ自体は公知の分級ウオーム６はホッパ状の緊縮状態で円形 タンク９の底部に配置されている。この円形タンクには放出部８が設けられてい る。流入部の螺旋形状は図２に明示されている。

本発明によれば、廃水は渦室１に向けて水平に流れる。その渦室においては、液 体流は垂直管２を通って螺旋運動状に流れる渦流を受ける。垂直管２の端におい て、渦はトランペット形状のアーチを通る流れを強調し、このようにしてトラン ペット形状の内曲面へジェットを付着させると共に半径方向及び上方にも下方偏 向を相乗効果的に強調する。最後に角度運動量を有する液体ジェットは、偏向後 、円形タンク内に流れ込む。

この種の粗粒分級機は、例えば直径が１．５ｍで、高さが１．６ｍ以下で且つ容 量が１．５ｍ”の円形タンクと共に作動できる。

全体のタンクは、次のものによって作動される。

・渦室によって生じ、廃水に作用し螺旋運動を生じさせる遠心力・コアンダトラ ンペット（粒子が撒き散らされる）での偏向による遠心力・角度運動量を有し、 タンク内での回転流による遠心力。

図３によれば、流れが渦室１０内で起こる。この渦室１０から、トランペット形 状の拡大部１８を有する重力出口管内に液体が通過する。

この重力出口管内に到達させるために、重力出口管内の中央に正確に導管１４が 設けられる。この導管は頂部で開口しているが、空気調整システムを有している 。前記導管はその周囲上に要求に適する開口を有している。渦の中心が重力出口 管の軸内に必然的に生じるか、さもなければ偏心して循環するので、空気は泡の 形態で通過液体流から円形タンク内に運ばれる。遠心加速度を増加させることに よって、多くの開口が解除される。液体流がコアンダチューリップに如何にして 付着されるかと、また液相が偏向されたときに。

粗粒子がその液相から強制的に撒き散らされ且つ即時に沈降するかが明らかにさ れた。

図４は図３に類似した実施例を示す。ここではまた、導管１６が重力出口管１２ 内に設けられ且つ円周上に開口を設けられているが、それは湯洗降、即ち頂部に おいて重力出口管内に下方に連続する大きなトランペット開口を有している仕方 で設計されている。

図５及び６は油脂分離又は、空気もしくは浮上剤の添加によって浮上するその他 の粒子の分離に特に適している別の実施例を示す。浸漬バッフル２４の高さは１ 例えば１５ａａであり、そのうち例えば３Ｑｌがタンク水面内に浸漬され、例え ば１２ａｎが突出している（５分の１が浸漬され、５分の４が突出している）、 この浸漬バッフル２４内の全自由表面は浮上物及び固体のトラップとして働く、 他の図面と同一の参照番号は同じ部品を示す、浮上物が上流浸漬バッフル２４内 で如何に蓄積するが、そして所定の距離を隔てて開放頂部重力放出が２２で示さ れていることが判る。この実施例は、導管無しに作動する。

図６に示す図５の平面図において、浮上物体及び油脂用のトラップへのそれ以上 の補足がなされている。内側浸漬バッフル３ｏは中心方向に螺旋状に延び、上流 浸漬バッフル２４がら導出している。前記内側浸漬バッフルの高さは最初に述べ た上流浸漬バッフル２４の高さと同じであり、例えば１５０１である。放出は２ ８で表され、タンク縁は２６で表されている。スラッジ粒子は中央に向かって動 き、懸濁状となって上方に運ばれる。混合物からの気泡は浮きカバーの水面２８ 上に油脂成分から成る生成物を生じ、そしてその上に主室がタンクのカバーを乾 き側に維持している。

図７は別の実施例を示す。ここではタンク２６内の上流浸漬バッフル４３は前記 内側浸漬バッフルと同様にタンクカバー４４まで延びていて、そこに溶接されて いる。この結果、タンクカバーの下で浮上物及び油脂４４′が循環する空気クッ ションの生成がなされる。４０において、空気は増加して圧縮され、開放頂部重 力放出４４″が４２に再び示されている。コアンダトランペット３及び満室１０ は前述の実施例と同じであり、流入が２０で示されている。遮断手段を設けられ た管４２を介して、空気と共にスラッジ／浮上物４４′は超大気圧によって、不 連続的に放出されるか、噴出されるか、撒き散らされ得る。このことは、例えば 毎時間毎に生じる。

図８は図７に関して簡略化された別の実施例を示す、タンク壁５０は簡略化され てカバーまで延びそして該カバー４４に溶接されている。流入部２０゜満室１０ 及びコアンダチューリップ３は変更されていない、浮上油脂は４４′で収集され 、空気クッションは４０において増加する圧力の下で生成し始め、そして浮上物 及び油脂２８を放出するための管４２を介して放出が再び起こる。液体放出が圧 力放出線内に延びるスロット４８を介して起こる。これは、タンク５０を取り巻 く管として成形されている。圧力下での放出はこのようにして起こる、即ち、こ れは実際に閉じたシステムとなる。ポンプが使用されていないことが判る。外側 浸漬バッフルはこの例においては不要になっている。我々がそれをこのように置 くことができるならば、内側浸漬バッフルのみが設けられる。

本発明による手段は１次のようにして実施される。

ａ）導管無しで（上記利点、特に第１実施例参照）ｂ）閉じた導管で、この場合 、導管は特にそのまわりで螺旋状の渦心部を形成するために用いられる。この実 施例は図面には特に示されてはいない。

Ｃ）頂部及び底部が開放し、流れ条件に対応して直径を増す穴を変形例として外 周に穴を設けられた導管を用いること。

本発明による手段の別の形体として、空気の供給が強制供給手段を介しても起こ り得る。この強制供給手段は、例えばコンプレッサである。その結果。

空気の付加の特別の効果が達成され得る。

設備の操作者が必要であると認める場合には、凝集剤が好ましくは頂部から空気 取入れ部までに加えられてもよい。もし必要ならば、凝集剤は強制供給手段に加 えられてもよい。

日９．３ 空気 日９．４ 日９．８ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＢＹ。

ＣＡ、ＣＨ，ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ， ＫＺ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、　ＮＺ、　ＰＬ、　ＰＴ、 　ＲＯ，ＲＵ。

ＳＤ、ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ、ＶＮ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．流入部に接続され且つ垂直重力出口管に接続された渦室と、継目無しで前記 重力出口管に連続するトランペット形状の拡大部とを有するタンクに中央供給を 行う装置であって、前記トランペット形状の拡大部（３）において垂直管（２） から浮かび出てきて且つ少なくとも水平方向又は垂直上方に角度運動量を有する 液体流の偏向をその一部で生じ且つ前記タンク内に半径方向に対称状に流出させ るコアンダ効果が発生されるように、円形粗粒タンクと粗粒分級機と円形構造の 沈殿タンクに供給するために角度運動量を有する回転流が用いられ、その円周上 に好ましくは円形開口を有し且つ大気に向かって頂部において開放している重力 出口管（１０）内の中央に特に導管（１６）が配直されている装置。
2. ２．導管（１６）の空気の供給が調節され得るように設計されている請求項１に 記載の装置。
3. ３．空気の供給が強制供給手段（コンプレッサ）を介してなされる請求項２に記 載の装置。
4. ４．トランペット形状又はトロイダル状の本体（３）の偏向角が変えられ得るよ うに設計されている前記請求項のうちのいずれか１項に記載の装置。
5. ５．導管（１６）は渦沈降に対応するように成形され（第４図）、且つ対応する 寸法で円周面上に均等に分布された穴を設けられている前記請求項のうちのいず れか１項に記載の装置。
6. ６．トランペット形状の拡大部（１８）が吊り下げられる位置を変えられ得る請 求項４に記載の装置。
7. ７．液体／液体分離、例えば油脂分離を含む浮上によって分離を特に促進させる ように、上流浸漬バッフル（２４）がタンク縁（２６）から所定間隔だけ離れて 設けられている請求項１に記載の装置。
8. ８．中央に向かって螺旋状に延びる内側浸漬バッフル（３０）が上流浸漬バッフ ル（２４）内に配置されている請求項７に記載の装置。
9. ９．上流浸漬バッフル（４３）がタンクカバー（４４）まで延び且つそこに固く 接続され、開放頂部重力放出部（４２）が設けられている請求項７及び８のうち いずれか１項に記載の装置。
10. １０．タンク壁（５０）がカバー（４４）まで造られ、継目無しでそこに接続さ れ、該タンク壁内の周囲スロット（４８）を介してタンクを取り囲む管（４６） への液体の圧力放出部が設けられている請求項７から９までのうちのいずれか１ 項に記載の装置。
11. １１．浮上物及び増加する圧縮状態の空気を収納し且つ液面上に位置する空間（ ４０）が不連続に開口する放出管（４２）を介して空にされ得る請求項１０に記 載の装置。
12. １２．円形粗粒トラップと粗粒分級機と円形構造の沈殿タンクのようなタンクに 供給する方法であって、いわゆるコアンダ効果を作用させるために渦が造られ、 該コアンダ効果が液相中に混入した無機質成分の分離を一部で行うと共に角度運 動量を持たせて円形タンクに減速させて均等に導入を行うように利用され、空気 の取入が接線方向の導入の結果として生じる渦心部の中心に設けられている方法 。
13. １３．渦が渦効果及びコアンダ効果を相乗的に強調されるように用いられている 請求項１２に記載の方法。
14. １４．凝集剤が頂部から空気取入部までに加えられる請求項１２又は１３に記載 の方法。
15. １５．沈殿タンク，円形粗粒トラップ，浮上タンク及び液体／液体分離用や固体 と液体との分離用の例えば油脂トラップ又はちぎれた廃物と汚水との分離又は石 油分離機としての、円形構造の粗粒分級機のようなタンクに中央供給を行う装置 の使用であって、請求項１〜１１のうちのいずれか１項の装置の使用、又は請求 項１２及び１３のうちのいずれか１項に記載の廃水浄化方法の使用。