JPS6130604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水処理装置において沈澱固形物と液分
とを分離し、固形物のみを系外に搬出する装置に
関する。

固液分離装置には種々あるが、重力式固液分離
装置には、分離された固形物の搬出に機械的方法
が最も多く用いられている。本発明は、その機械
的搬出装置において、固形物搬出筒内に回転自在
に収容した、立型螺施羽根と、この螺施羽根に形
成した返送用孔目および固形物搬出筒側面に形成
した返送用排出孔により、固形物の一部を固液分
離装置内と固液分離槽との間を循環させることに
より、有機性微粒子等の微粒子剥離効率を高め
て、固液分離を行なわせるようにしたものであ
る。

沈澱固形物の搬出装置の一例を第１図に示す、
１は重力式固液分離槽である。被処理液は、流入
管２より流入し、液中の固形物は固液分離槽１に
て固液分離され、液分は流出口３より放出され
る。固形物分は、沈澱固形物として槽下部に堆積
され、索条４に懸垂された多数のバケツ５にて掻
寄搬出される。バケツ５によつて搬出された沈澱
固形物は、固液分離槽１上部に設置されたベルト
コンベヤ６にて系外に持出される。なお、搬出装
置の索条４の駆動は、伝達歯車７にて行い、その
索条４の案内が８の滑車である。また９は駆動装
置である。

上記従来の沈澱固形物の搬出装置においては、
装置の構造上、バケツ５は沈澱固形物分と液分の
分離が不可能なこと、また沈澱固形物に付着した
有機性微粒子をもそのまま搬出し、槽外において
別途微粒子剥離操作後、固形物を系外に搬出する
という二重の操作工程を必要とする欠点がある。
さらに搬出装置の必要動力は、沈澱固形物の掻き
寄せおよび、搬出用の動力ならびに有機性微粒子
剥離操作に必要な動力であるが、その殆んどが搬
出装置および微粒子剥離操作に消費されており、
特にバケツ５による固形物の搬出に際し、液分も
いつしよに搬出せざるを得ないので動力のロスが
大きい。

本発明は上記従来の沈澱固形物の搬出装置の欠
点を除去し、単一の装置にて沈澱固形物の搬出と
固形物に付着した微粒子の除去という２つの機能
を同時に果すことを目的としてなされたものであ
る。

本発明にかかる沈澱固形物搬出装置は、下端部
に固液分離槽内の沈澱固形物層に接する開放端を
上端部に固形物搬出口をそれぞれ有する固形物搬
出筒を被処理液の液面にほぼ垂直方向に設置し、
この固形物搬出筒内に螺施羽根を配設し、この螺
施羽根上で固形物から液分を遠心分離させうる回
転速度で該螺施羽根を回転駆動する駆動装置を該
螺施羽根に連結し、適宜の高さにおける前記螺施
羽根に、固形物の一部、および剥離微粒子を含む
遠心分離された液分を落下させるために充分な孔
径を有する返送用孔目を形成するとともに、固形
物排出筒側面に、固形物の一部、および剥離微粒
子を含む遠心分離された液分を筒外に排出するた
めに充分な孔径を有する返送用排出孔を形成した
ことを特徴とするものである。上記の構成によ
り、螺施羽根を回転駆動することによつて液分お
よび固形物に付着した微粒子を遠心分離して分離
された液分および微粒子を返送用孔目および返送
用排出孔を通して固液分離槽内に戻し、固形物の
みを系外に搬出すると同時に、固形物の一部を返
送用孔目から下方に落しかつ返送用排出孔から固
液分離槽に戻して循環させることにより、微粒子
の剥離動作を繰り返し行い、固形物に付着した微
粒子の剥離効率を高めている。

以下本発明の第２図と第３図に示す実施例につ
いて詳細に説明する。

第２図に示す実施例においては重力式固液分離
槽１１は槽下部を円錐形とし、沈澱固形物層１２
の沈澱固形物を槽のほぼ中央に配置した本発明に
かかる搬出装置１０により搬出するものである。

搬出装置１０は、固液分離槽１１内において被
処理液の液面にほぼ垂直方向に設置された円筒形
の立型固形物搬出筒１３を備え、この固形物搬出
筒１３は下端が沈澱固形物層１２に接する開放端
１３Ａとされ、上端部において固形物搬出口１４
に連通している。図示の実施例においてこの固形
物搬出筒１３は１３ａ〜１３ｄで示す各部分で構
成されている。この実施例では、これら各部１３
ａ〜１３ｄを分離構造として継ぎ合せて構成して
いるが、一本の鋼管で構成してもよいことは勿論
である。固形物搬出筒１３内にはほぼその全長に
わたつて螺施羽根１６を具えた回転軸１７が配設
されている。螺施羽根１６は沈澱固形物の物性に
見合う羽根角を有するように形成されている。

ところで、固形物搬出筒１３において、いちば
ん下の１３ａで示した部分は開放端１３Ａから沈
澱固形物を上方に送り込む、固形物搬出部であ
る。また13cは上方に送られる固形物の一部およ
び固形物の固液分離操作により分離された微粒子
を含む液分を固液分離槽１１に戻す返送用排出孔
１５を具えた返送部である。この返送部１３ｃに
おける螺施羽根１６には、第３図に示すように孔
（返送用孔目）１６ａが形成されており、固液分
離操作中、固形物の一部および固液分離された微
粒子を含む液分をこの孔１６ａを通して落下さ
せ、その一部を返送用排出孔１５を通して固液分
離槽１１に戻すようにしている。固形物搬出筒１
３の１３ｄで示した部分は固液分離された固形物
を螺施羽根にて搬送し固形物搬出口１４から搬出
する固形物搬出部である。また、固形物送込部１
３ａと返送部１３ｃとの間に挟まれた部分１３ｂ
は、螺施羽根１６の回転軸１７の軸受１８を保持
する部分である。回転軸１７の上端は適宜の伝達
機構１９を介して螺施羽根上で固形物から液分を
遠心分離させうる回転速度で螺施羽根を回転駆動
する駆動装置２０に連結されている。なお２１は
流入管、２２は流出口、２３はベルトコンベヤで
ある。

次に、操作工程について説明する。重力式固液
分離槽１１の沈澱固形物は槽下部が円錐形のため
槽下部中央に集り、液分とともに固形物搬出筒１
３の固形物送込部１３ａに送り込まれる。送り込
まれた沈澱固形物と液分は、螺施羽根１６の面上
において、遠心分離されながら垂直方向に移動す
る。この遠心分離動作の間において、沈澱固形物
に付着している有機性微粒子等の微粒子は遠心力
および固形物の塊りや粒子同志の衝突・摩擦によ
り固形物から剥離される。固形物の一部および分
離された液分は垂直方向移動工程中、返送部１３
ｃにおいて螺施羽根１６に設けられた返送用孔目
１６ａよりその下のピツチの螺施羽根１６上に落
下し、かくして落下した固形物は再度遠心分離動
作にかけられる。即ち返送部１３ｃ内における固
形物の滞留時間は増加することとなりそれだけ微
粒子の剥離される度合が増大する。

返送部１３ｃ下部に設けられた返送用排出孔１
５からは固形物の一部および返送部１３ｃにおい
て固液分離された液分と剥離された微粒子が固液
分離槽１１に排出される。遠心分離動作され排出
孔１５から排出された固形物は操作が進むにつれ
て固形物返込部１３ａから再び筒内に送り込まれ
再び遠心分離動作が繰り返されるので、返送部１
３ｃにおける固形物の一部落下による繰り返し遠
心分離動作に加えて付着微粒子剥離効果を一層増
大する。

以上のようにして沈澱固形物中の微粒子と微分
を除去した固形物は螺施羽根１６で上方に運ばれ
て固形物搬出口１４から排され、ベルトコンベヤ
ー２３で固液分離槽１１の外に持ち出される。

本発明における操作実験の一例を都市下水につ
いて使用した結果を説明する。

既知のごとく、下水の処理装置は、下水に含ま
れる固形物除去操作において固形物粒径0.2mm以
上の細砂分およびそれ以外の粒子分に分類し、こ
れ等の固形物除去処理を一次処理工程と呼んでい
る。

上記の処理工程のうち、除砂操作において、砂
に付着した有機性微粒子が系外搬出後に腐敗をお
こし、処理装置上の大きな弊害となつている。よ
つて本実験においては、螺施羽根１６の羽根角お
よび回転数は除砂物の内部摩擦係数を15〜25度の
範囲の関数として取扱い、また、返送用孔目１６
ａを各ピツチごとに螺施羽根１６の垂直方向送量
の50％前後の返送範囲に設定し、かつ返送用排出
穴１５の排出量もその範囲とした。

以上の条件による実験結果は、固形物排出口１
４より搬出された砂中の有機性微粒子の含有量は
殆んどなく、0.2mm径以下の固形物量も殆んど無
視できる結果であつた。

つぎに、下水の既知処理装置において、第１図
に示すベルトコンベヤ６により系外に持出された
沈澱固形物を試料として、本発明装置の固液分離
槽１１の下部円錐状部分のみを製作したもので実
験を行つた。その結果、上述の実験ともほぼ一致
する良好な結果が得られた。

なお、この実験の試料として系外に持出された
沈澱固形物は、Ａ市に於ける下水処理場の沈砂池
の沈砂で、その物性はGaudinの式の粒子径300μ
ｍ、指数：約3.0であり、沈砂洗浄用の水量を固
形物搬出口１４より搬出される沈砂量の２〜６倍
の範囲とした。

以上述べたように本発明によれば、螺施羽根に
形成した返送用孔目から固形物の一部を下方の螺
施羽根上に落とし繰り返し遠心分離操作にかける
とともに、固形物搬出筒側面に形成した返送用排
出孔から固形物の一部を筒外にに排出した後再び
取込み遠心分離操作にかけるようにしたので、筒
内に取込まれる固形物は全体として循環的に繰り
返し遠心分離操作にかけられることになり、固形
物に付着した有機性微粒子等の微粒子を極めて高
い効率で固形物から剥離することができる。

また、本発明によれば、適切なる羽根角および
羽根回転数の条件下において、立型螺施羽根の固
形物返送用孔目の螺施羽根半径方向のの位置を変
えることにより、搬出固形物の限界粒径、即ち、
固形物の分級を任意に設定できることとなる。ま
た、上述付着微粒子の剥離効率は、固形物返送用
孔目の大小と個数および返送用排出孔の大小によ
る返送固形物の各増減量によつて可能となる。さ
らに第１図および第２図から明らかなごとく、搬
出装置の構造的性格上、装置の設置面積が小さ
く、かつ装置全体が簡略化でき、設備費の低減が
期待出来るとともに、その簡略化の結果、総稼動
動力の減少は明らかである。

なお、既述の実験結果からも明らかなごとく、
既設装置に本発明装置を設置することにより、従
来分離できなかつた沈澱固形物の有機性微粒子お
よび沈澱粒子に付着した有機物の剥離等、有機物
質除去操作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は固液分離槽操作の従来法の重力式固液
分離槽の一例を示す図である。第２図はこの発明
の一実施例を示す図、第３図は第２図の装置の一
部拡大縦断面図、第４図は第３図の横断面図であ
る。 １０……固液分離装置、１１……固液分離槽、
１３……固形物搬出筒、１４……固形物搬出口、
１５……返送用排出孔、１６……螺施羽根、１６
ａ……返送用孔、１７……回転軸、２１……流入
口、２２……流出口、２３……ベルトコンベヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端部に固液分離槽内の沈澱固形物層に接す
   る開放端を、上端部に固形物搬出口をそれぞれ有
   する固形物搬出筒を被処理液の液面にほぼ垂直方
   向に設置し、この固形物搬出筒内に螺施羽根を配
   設し、この螺施羽根上で固形物から液分を遠心分
   離させうる回転速度で該螺施羽根を回転駆動する
   駆動装置を該螺施羽根に連結し、適宜の高さにお
   ける前記螺施羽根に、固形物の一部、および剥離
   微粒子を含む遠心分離された液分を落下させるた
   めに充分な孔径を有する返送用孔目を形成すると
   ともに、固形物排出筒側面に、固形物の一部、お
   よび剥離微粒子を含む遠心分離された液分を筒外
   に排出するために充分な孔径を有する返送用排出
   孔を形成したことを特徴とする沈澱固形物搬出装
   置。