JPS6222644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沈降装置に関し、特に、固形物懸濁
液に凝集剤を添加して固形物の分離速度を早め濃
密な底流を形成させることによつて懸濁液から固
形物を分離し液体を清澄にするための装置に関す
る。

固形物含有懸濁液を受入れ、固形物を沈降させ
るための中央直立供給筒を備えた円筒形沈降タン
クから成る沈降装置においては、固形物の凝集を
促進し、タンク内への固形物の沈降を迅速化する
ために供給筒内か、あるいは供給筒へ至る前の段
階において供給懸濁液に凝集剤を添加することは
周知である。沈澱した固形物によつて形成された
濃密な底流（スラツジ）は、回転レーキによりタ
ンクの中央排出溜めへかき寄せることによつてタ
ンクの底部から除去する。供給筒からの沈降固形
物を直接濃密底流床内へ、あるいは床の上の沈降
帯域内へ導くための手段、および所望の沈降速度
に合せて凝集剤の投与量を制御するための手段と
して、従来いろいろな手段が使用されている。

流入供給液の処理を供給筒の領域（囲い）内で
行う型式の装置においては、凝集剤を供給筒全体
に亘つて最大限に分配し、撹乱作用を及ぼすこと
なく凝集塊を供給筒内に迅速に沈降させるような
態様で流入供給液に凝集剤を添加することが肝要
である。従つて、凝集剤と流入供給液との迅速、
かつ、能率的な混合を達成することが肝要であ
る。

従来、供給筒内に凝集剤を配置することによつ
てこの目的を達成するためにいろいろな手段が使
用されている。例えば、米国特許第3532218号に
開示されている装置においては、凝集剤を供給筒
内へ吹込んで供給液と混合させるためのオリフイ
スを備えた散布リングを深い供給筒の上部周縁に
配設してある。米国特許第4054514号において
は、主供給筒の中に補助混合タンクを配置し、凝
集剤で処理した供給懸濁液を撹拌器によつて混合
し分散させて補助タンクから主供給筒へ越流とし
て流入させる。また、米国特許第2528094号に
は、タンク内に導入した凝集剤を一連の反せ板に
よつて流入供給液と混合させるようにした装置が
開示されている。

これらの従来の装置は、それぞれある程度の成
功を収めてはいるが、いずれも、凝集剤を供給筒
内またはその外で混合するための手段を研究し尽
してはおらず、そのような手段を設けるための従
来の試みを例示するにすぎない。従来の装置に
は、固形物の急速な沈降を効果的に能率的に達成
する上でいろいろな問題点がある。例えば米国特
許第3006474号に開示されている型式の装置にお
いては、供給筒の中に上下に重ねられた円形流路
部材から成る供給液分配ユニツトが設けられてい
る。流入供給液は、２つの流れに分割され、１つ
は反計時方向に、１つは時計方向に回転するよう
にそれぞれ円形流路内へ接線方向に導入される。
２つの流れは、それらの流路部材から互いに反対
方向に内方へ変位され、一方の流れの速さの２倍
の速さで流路の全長に沿つての１平面内において
相対的にせん断移動せしめられる。それによつて
流れの運動エネルギーが小さな渦巻き流のランダ
ム乱流に変換され、接線方向の残留速度成分を除
去して流入供給液のエネルギーを効果的に散逸さ
せる。この型式の供給筒は、広く好評を受けた。
この供給筒は、運動部品を必要としないので、経
済的で効果的な装置である。

本発明の目的は、凝集剤を導入し、固形物含有
供給液と迅速かつ完全に混合させるための新規な
手段を備えた沈降装置を提供することである。

本発明の他の目的は、供給筒内での沈降固形物
の迅速な凝集を促進し、濃密な底流と清澄な上流
れを生成するための新規な凝集剤分配手段を提供
することである。

本発明の更に他の目的は、複雑な構造または運
動部品を使用することなく、懸濁液からの効果的
な、迅速な固形物の分離を促進するように供給筒
内へ凝集剤を導入するための新規な手段を提供す
ることである。

本発明は、例えば沈降濃縮機または清澄装置等
の沈降装置の供給筒内において凝集剤を流入供給
液へ分配するための新規な手段を提供することを
企図する。本発明の一実施形態においては、円筒
形構造体の沈降タンクを設け、タンク内に中央円
筒形供給筒と、濃密底流をタンクの底部内の中央
排出点へかき寄せるための回転レーキ構造体を配
設する。供給筒は、タンクの下方領域内にまで延
長させ、その下端から内容物を排出する。流入供
給液を互いに反対の回転方向の２つの流れとして
受容するための一対の上下に重ねられた円筒形流
路から成る液中流入液供給構造体を供給筒内に設
ける。そして、２つの分割した流れが流路の周り
から内方へ供給筒内へ排出され再び合流するせん
断帯域において該合流供給液に混合させるために
凝集剤を受入れる中間流路を上記２つの流路の間
に介設する。

本発明の上記およびその他の目的は、添付図を
参照して記述した以下の詳細な説明から一層明瞭
になろう。

添付図を参照して説明すると、第１図には本発
明の一実施例による沈降タンク１０が概略的に示
されている。タンク１０は、円筒形外壁１１と、
円錐形底壁１２と、越流周縁樋１３および出口１
３Ａと、中央スラツジ排出溜め出口１４を有して
いる。タンク壁１１には頭上支持構造体１５を取
付ける。構造体１５は、中央回転軸１８を駆動す
るためのモータ駆動機構１７を支持するビーム１
６を有している。駆動軸１８には、沈降した底流
を周知の態様で溜め１４へかき寄せるための回転
レーキ構造体（かき寄せ板）２０を取付ける。

支持ビーム１６から該ビームに固定したフラン
ジは部材２２および控え棒２３を介して中央供給
筒構造体２１を懸架する。供給筒２１は、駆動軸
１８を囲繞する細長い円筒コラムから成り、固形
物をスラツジまたは沈澱固形物床Ａ内へ、または
その上へ排出するためにタンク１０の下方領域内
に開口している。供給筒２１内には液内流入液供
給装置２４を設ける。供給装置２４は、供給管２
７から流入供給液を受取るようになされ、供給筒
２１の長手軸線に向つて開放した上側および下側
円形供給路２５，２６から成る。供給管２７は、
それぞれ上側および下側供給路２５，２６に接線
方向に通じる上側分岐管２８と下側分岐管２９に
分かれている。かくして、流入液は、流路２５と
２６から互いに対向する方向に内方へ流動せしめ
られ、それらの流れはせん断帯域Ｂにおいて一方
の流れの流速の２倍の流速で流路２５，２６の全
長に互つて同一平面内でせん断方向に相対的に移
動する。（この流れ動作については前掲の米国特
許第3006474号「流体流の運動エネルギーをラン
ダム乱流に変換するための方法および装置」に説
明されている。）かくして、せん断帯域Ｂ内にお
いて２つの流れのエネルギーがランダム乱流に変
換され、流入流れのエネルギーが散逸される。

先に述べたように、本発明の特徴は、供給筒２
１内で固形物を迅速に沈澱させるために流入供給
液に凝集剤を分配し混合させるための新規な手段
を設けることである。この目的のために、凝集剤
混合タンク３１からの凝集剤を受取るための中間
流路またはトレー３０を供給筒の供給装置２４内
に設ける。凝集剤混合タンク３１は頭上支持構造
体１５に取付け、該タンク３１から制御弁３３を
経て供給パイプ３２を延長させ、タンク１０内へ
貫入させる。パイプ３２は、流路３０内に開放す
る開口３５を有しており、流路２５と２６からの
分割供給液のせん断帯域Ｂにおける合流流れに対
して接線方向に凝集剤を導入し、帯域Ｂにおいて
凝集塊を急速に沈降させ、固形物を凝集させて濃
密な底流を形成する。

本発明の供給筒の比較テストにおいて、ウラン
酸浸出懸濁液（供給液に供給筒２１に至る前の沈
降タンク１０の外部で凝集剤を0.05lb／ton（供
給液1t当り凝集剤22.7ｇ）の投与割合で添加した
ところ、この沈降タンクは0.4ft²／ton／日（372
cm²／ton／日）の単位面積当り処理能力を示し
た。一方、沈降タンク内の供給筒の下側供給路２
６に近接する部位で高分子電解液（凝集剤）を
0.03lb／tonの投与割合で添加したところ単位面
積当り処理能力は0.25ft²／ton／日（232cm²／
ton／日）であつた。この後者の結果は、凝集剤
を0.035lb／tonの投与割合で中間流路３０のとこ
ろへ供給することに匹適する。実際上、本発明の
供給筒を使用すると、従来のように凝集剤を供給
筒の前の段階で添加する場合に比べて1.6倍の処
理能力が得られる。

以上の説明から分るように、本発明は、多くの
作用効果をもたらす。即ち、凝集剤を流入供給液
と迅速かつ十分に混合させることができることに
加えて、より大きな処理能力の沈降タンクが得ら
れ、従つて、経済的で能率的な装置が得られる。

以上、本発明の特定の実施例を説明したが、本
発明は、ここに例示した実施例の構造および形態
に限定されるものではなく、その精神および範囲
内においていろいろな形態で実施することが可能
であることは当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の凝集供給筒を装備した沈降タ
ンクの一部断面による立面図、第２図はタンクか
ら取外した供給筒の拡大立面図、第３図は第２図
の線３−３に沿つてみた立面図である。 図中、１０は沈降タンク、１１は外壁、１３は
越流周縁樋、１４はスラツジ排出溜め出口、２０
は回転レーキ、２１は供給筒、２４は流入液供給
装置、２５は上側供給流路、２６は下側供給流
路、２８，２９は分岐管、３０は中間流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 懸濁供給液から固形物を分離するための沈降
   タンクにおいて、 供給液供給手段と、該供給手段から流入供給液
   を受取るための円筒形供給筒であつて、該流入供
   給液を２つの分割された互いに反対方向の回転流
   れとして接線方向に同時に受取り、それらの流れ
   を供給筒内の共通のせん断帯域内へ排出するよう
   にした上側流路と下側流路を含む供給筒と、所定
   の投与量の凝集剤を導入し、該凝集剤を前記せん
   断帯域内で前記供給液の合流流れと混合させるた
   めに前記供給筒内に前記上側および下側流路に近
   接させて配置した凝集剤分散手段とを備えたこと
   を特徴とする沈降タンク。 ２ 前記上側および下側流路は、前記供給筒の長
   手軸線に向つて開放し、内方に向つて湾曲した流
   路部材から成り、前記凝集剤分散手段を該２つの
   流路部材の間に配設したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の沈降タンク。 ３ 前記凝集剤分散手段は、前記上側流路部材と
   下側流路部材との間に介設した第３の流路部材か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の沈降タンク。 ４ 前記供給筒は、沈澱固形物の床へ沈降する固
   形物を排出するように沈降タンクの下方領域に開
   口した下方排出開口を有する細長い直立円筒体か
   ら成り、前記各流路部材を該円筒体の上方部分近
   くに配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の沈降タンク。 ５ 前記排出開口を沈澱固形物の床内へ突入させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   沈降タンク。 ６ 流入供給液から分離された清澄液を流出させ
   るための周縁越流手段と、沈澱した固形物を中央
   排出溜めへかき寄せるための回転レーキと、流入
   供給液を受入れるための供給筒を有する円筒形沈
   降タンクにおいて、前記供給筒は、沈降タンクの
   中央に配置されタンクの底部に向つて開口した中
   空円筒と、該円筒内に配置され、円筒の長手軸線
   に向つて開放した上側および下側流路部材を含む
   供給液導入手段と、流入供給液を前記上側流路部
   材と下側流路部材へ向けてそれぞれ別個の流れと
   して分割し、それらの流れを該両流路部材によつ
   て画定される供給筒の領域内のせん断帯域へ互い
   に反対の回転方向に排出させて合流させるための
   手段と、所定投与量の凝集剤を前記せん断帯域内
   へ分散させるために前記両流路部材に近接して前
   記供給筒内に配置された凝集剤分散手段とから成
   ることを特徴とする沈降タンク。 ７ 固形物は前記供給筒内の流入供給液から沈降
   して該円筒の開放下端から沈澱固形物の床へ流出
   するようにし、該円筒は、該床の上方にまで、ま
   たは床内にまで延長するように所定の長さとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の沈
   降タンク。 ８ 前記供給液導入手段は、前記分割流れを前記
   上側流路部材と下側流路部材へ接線方向に向ける
   ための分岐管を備えた供給管を含むものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の沈降
   タンク。 ９ 前記凝集剤分散手段は、前記上側流路部材と
   下側流路部材の間に介設された第３の流路部材か
   ら成るものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の沈降タンク。 １０ 前記各流路部材は、前記円筒の内壁に固定
   したフランジ付トレー部材から成り、前記供給液
   および凝集剤は各流路部材に対して接線方向に導
   入されるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第９項記載の沈降タンク。