JPS6044006A - 懸濁液中の微粒子分離方法 - 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】 本発明は、上下水や産業廃液に於けるスラジ分離や油分
分離などのような、懸濁液中の微粒子分離方法に係るも
のである。

従来よりこの種の懸濁液中の微粒子を分離するのに、種
々の凝集・沈殿装置が用いられ℃いるが、凝集沈殿に時
間がかかり、また、生成フロックの密度が小であり、設
備も大型となる欠点があった。

本発明は、簡単な付加装置により液中微粒子の凝集を高
能率に行い得ることによって凝集・沈殿装置の小型化を
図ると共に％固体粒子の場合は生　２− 成フロックの密度を大として後端の脱水操作をも有利な
らしめんとすることを目的とするものである。

この目的を達成するために、発明者らは研究を重ね、そ
の折に得た知見に基づいて本発明がなされた。

即ち、先ず本発明は、次の如ぎ現象に着目されてなされ
たものである。

（１）　レイノルズ数が約６０〜５０００の範囲で、円
柱のような柱状物体Ａ（ブラフ・ボディ）に流れが当る
と、第１図に示す如く物体の背後にカルマン渦０と呼ば
れる規則性のある二列の部列ができ、渦の発生サイクル
ＮはＮキ０．２Ｖ／Ｄ（Ｖは物体と流体の相対速度、Ｄ
は円柱の等価直径）となり、流体を加振すること。

（２）崎の中心部は急激な圧力降下を惹き起すため液中
の微粒子は圧力差によって渦の中心部に吸い寄せられる
と同時に相互に圧着されること。

レイノルズ数：　Ｒｅ−ＤＶ／ν（νは流体の動粘性係
数）であるから、柱状物体の等価直径り及び液−３− と物体との相対速度■を適宜選定して前記のカルマン渦
０の発生条件に合致させることは容易である。

柱状物体人の背後に相次いで発生するカルマン渦０は流
体よりも遅い速度で移動しながら次第に減衰していくが
、この間に液中の微粒子は低圧の渦心部に吸い寄せられ
て急速に凝集し成長すると同時に、渦心部の急激な圧力
降下による加速度で固体粒子は相互に圧着されるために
生成フロックの密度が大きくなる。

即ち、粒子の急速な成長とその密度の大きくなることと
の相乗効果によってフロックの沈降速度は著しく大きく
なるので、凝集装置の小型化のみならず沈殿装置も小型
化される。

又、生成フロックの密度が大きくなることによって後端
の脱水操作も有利となるメリットがある。

更にカルマン渦による流体の加振作用により粒子が振動
するので、部外の粒子の＃！巣も若干促進される。

流体と相対運動を行う柱状物体（ブラフ・ボディ）の配
設は簡単であるから、本発明によれば簡単な付加装置に
より、前記のように懸濁液中の微粒子の凝集を高能率に
行うことが出来、凝集・沈殿装置の小屋化ならびに固体
粒子の場合は後端の脱水操作をも有利にできるなど排水
処理その他の液体処理産業上応用可能な範囲は広い。

本発明は、懸濁液と柱状物体とを相対的に移動せしめて
、前記柱状物体の後方の懸濁液中にカルマン渦を生ぜし
めて懸濁微粒子を凝集せしめることをｑ！ｉ微とする懸
濁液中の微粒子分離方法である。

本発明の実施例を図面により説明する。

第２図は阻流板方式の実施例で、（ａ）は平面断面図、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図を示す。原水は入口１よ
り入り、入口付近でノズル２より凝集剤（例えば高分子
）を添加する。阻流板３で形成される流路内に柱状物体
４を設げ、４はカルマン渦の減衰に備え、くり返しカル
マン渦を発生させ得るように適宜間隔にセットしである
。流体が流路を通過する間に、前記の原理でフロックは
凝集し且つ圧密されて急速に沈殿して下部のスラジ抜出
し口６より排出され、流体出口５から処理水（清澄水）
が得られる。

第３図は傾斜板方式の実施例で、側断面図を示す。原水
は入口１′より入り、ノズル２′より凝集剤を添加する
。傾斜板３′で仕切られた平行流路内に前記同様柱状物
体４′を適宜間隔で設けである。流体が流路を上昇する
間に前記同様フロックは急速に沈殿し、傾斜板６′の上
面をスライドして下部のスラジ抜出し口６′より排出さ
れ、流体出口５′から処理水が取り出される。

第４図は攪拌方式の実施例で、（ａ）は側断面図、（ｂ
）は（ａ）のｙ−ｙ断面図を示す。攪拌方式の場合は柱
状物体を運動させて流体との相対速度を生せしめるケー
スである。原水は入口１“より入り、ノズル２“より凝
集剤を添加して内筒６“で囲まれる凝集室に導かれる。

凝集室内では、同心円上に配した柱状一体４”が駆動機
７によって回転されられる。

此の場合、柱状物体４“の取付半径ｒに比例して速度■
が変るので、カルマン渦による振動数を一致させ加振作
用による部外の粒子凝集効果も狙う意　６− 味で、柱状物体４“の直径りはｒに比例して変化させ、
振動数Ｎキ０．２Ｖ／Ｄを一定にするとよい（第４図（
ｂ）参照）。凝集室内では、柱状物体４“の背後に発生
するカルマン渦によって、前記原理によりフロックは凝
集し且つ圧密されて急速に沈殿し、外筒タンク８の下部
のスラジ抜出し口６“より排出される。処理水は外筒タ
ンク８の上縁よりオーバーフローして流体出口５“より
取出される。

以上液中の固体粒子の分離例として下水処理の場合の実
施例について説明したが、液液分離例として例えば含油
廃水の油分分離の場合も前記の原理によって水中の油分
を凝集させることができる。

此の場合、凝集した油のフロックは水よりも軽いので浮
上させて取り出される。

本発明により、液中の微粒子の凝集を高能率に行ない、
装置の小型化をはかり、固形粒子に対しては生成フロッ
ク密度を大として後方設備の負担を減少せしめる懸濁液
中の微粒子分離方法を提供することができ実用上極めて
犬なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

−７− 第１図は本発明の詳細な説明する原理図、第２図は阻流
板方式の実施例で（ａ）は平面断面図、（ｂ）はＸ−Ｘ
断面図、第３図は傾斜板方式の実施例を示す側断面図、
第４図は攪拌方式の実施例で（ａ）は側断面図、（ｂ）
はＹ−Ｙ断面図である。 １．１’、１“・・・入口、２．２’、２“・・・ノズ
ル、６・・・阻流板、６′・・・傾斜板、６“・・・内
筒、４．４’、４“・・・柱状物体、５．５’、５“・
・・流体出口、６　、６’　、　６“・・・抜出し口。 特許出願人　株式会社荏原製作所 代理人弁理士　高　木　正　行 同　弁理士　千　１）　捻 回　弁理士　丸　山　隆　夫 特開昭ＧＯ−４４００６（３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔ　懸濁液と柱状物体とを相対的に移動せしめて、前記
   柱状物体の後方の懸濁液中にカルマン渦を生せしめて懸
   濁微粒子を凝集せしめることを特徴とする懸濁液中の微
   粒子分離方法。