(57)【要約】【課題】  浮上式分離装置において、沈殿物の除去作業を軽減する。【解決手段】  第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速を、第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速以上とする。これにより、取水口１３Ｂから取水される第２原水と共に、第１滞留槽７の下部に溜まっている懸濁物質等の沈殿物が第２浮上筒１３内に吸引されていく。そして、第２浮上筒１３内に吸引された沈殿物は、第２滞留槽９にて分離される。したがって、第１滞留槽７の下部に懸濁物質等が溜まっていくことが抑制されるので、沈殿物の除去作業を軽減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に浮遊する懸濁物質を気泡に吸着させて当該懸濁物質を分離する浮上式分離装置において、
懸濁物質を含む原水と気泡とが混合した第１処理水が滞留する第１滞留槽と、
前記第１滞留槽の上部に前記第１処理水を排出する第１排出部を有する浮上筒であって、少なくとも前記原水が下方側から上方側に流通する第１浮上筒と、
前記第１滞留槽から取水された水と気泡とが混合した第２処理水が滞留する第２滞留槽と、
前記第１滞留槽の下部に向けて開口した取水口、及び前記取水口から取水した水を前記第２滞留槽の上部に排出する第２排出部を有する浮上筒であって、流速が前記第１浮上筒内の流速以上である第２浮上筒と
を備えることを特徴とする浮上式分離装置。
【請求項２】
前記第２浮上筒の流路断面積は、前記第１浮上筒の流路断面積以下であることを特徴とする請求項１に記載の浮上式分離装置。
【請求項３】
前記第１浮上筒は、前記原水が上昇しながら流通する原水路と気泡が供給される第１気泡供給部とに分離されており、
さらに、気泡と前記原水とが混合する混合部は、前記原水路の終端部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮上式分離装置。
【請求項４】
前記取水口から取水した水に気泡を供給する第２気泡供給部は、前記第２浮上筒に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の浮上式分離装置。
【請求項５】
水に空気を加圧溶解させることなく、気泡を発生させる気泡発生装置を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のことを特徴とする浮上式分離装置。
【請求項６】
前記第１滞留槽より高い位置に設けられた高架槽から落下する原水の落下水圧を利用して原水を前記第１浮上筒に供給することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の浮上式分離装置。
【請求項７】
前記第１気泡供給部が設けられた気泡筒を挟んで両側に前記原水路が設けられ、
さらに、前記気泡筒の上部に前記混合部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の浮上式分離装置。
【請求項８】
前記原水路の下方側に設けられ、前記原水路に原水を供給する原水供給部と、
前記第１気泡供給部側と前記原水路とを仕切る仕切板であって、前記第１気泡供給部側と前記原水路とを連通させる連通部を前記原水供給部より下方側に有する仕切板と
を備えることを特徴とする請求項３又は７に記載の浮上式分離装置。
【請求項９】
水中に浮遊する懸濁物質を気泡に吸着させて当該懸濁物質を分離する浮上式分離装置において、
懸濁物質を含む原水と気泡とが混合した第１処理水が滞留する第１滞留槽と、
前記第１滞留槽の上部に前記第１処理水を排出する第１排出部を有する浮上筒であって、少なくとも前記原水が下方側から上方側に流通する第１浮上筒と、
前記第１滞留槽から取水された水と気泡とが混合した第２処理水が滞留する第２滞留槽と、
前記第１滞留槽の下部に向けて開口した取水口、及び前記取水口から取水した水を前記第２滞留槽の上部に排出する第２排出部を有する浮上筒であって、流速が約３ｍｍ／秒以上である第２浮上筒と
を備えることを特徴とする浮上式分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮上式分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の浮上式分離装置では、懸濁物質に気泡を付着させる第１処理槽及び第２処理槽を備えている。第２処理槽は、第１処理槽と同様な構成の処理槽である。そして、第２処理槽は、フィルタを通して第１処理槽の下部から取水した水に気泡を供給して懸濁物質を分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、浮上式分離装置は、水中に浮遊する懸濁物質を気泡に吸着させて当該懸濁物質を上昇させて分離する。しかし、水中に浮遊する全ての懸濁物質を気泡にて浮上させることは困難である。このため、浮上させることができなかった懸濁物質は、処理槽の下部に沈殿し、溜まっていく。
【０００５】
そして、特許文献１に記載の浮上式分離装置では、フィルタを通して第１処理槽の下部から取水した水が第２処理槽にて処理される。このため、第１処理槽にて浮上させることができなかった懸濁物質は、第１処理槽の下部に溜まり続ける。
【０００６】
したがって、特許文献１に記載の浮上式分離装置では、比較的に頻繁に第１処理槽の下部に沈殿した懸濁物質を除去する作業を行う必要がある。因みに、沈殿物を除去する作業は、（ａ）処理槽の下部に設けたドレン口を開放し、処理水と共に沈殿物を排出する作業方法、又は（ｂ）処理槽の水を抜くことなく、専用のバキューム装置にて沈殿物を吸引する等の方法が一般的である。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、浮上式分離装置において、沈殿物の除去作業を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、水中に浮遊する懸濁物質を気泡に吸着させて当該懸濁物質を分離処理する浮上式分離装置において、懸濁物質を含む原水と気泡とが混合した第１処理水が滞留する第１滞留槽（７）と、第１滞留槽（７）の上部に第１処理水を排出する第１排出部（１１Ｃ）を有する浮上筒であって、少なくとも原水が下方側から上方側に流通する第１浮上筒（１１）と、第１滞留槽（７）から取水された水と気泡とが混合した第２処理水が滞留する第２滞留槽（９）と、第１滞留槽（７）の下部に向けて開口した取水口（１３Ｂ）、及び取水口（１３Ｂ）から取水した水を第２滞留槽（９）の上部に排出する第２排出部（１３Ｃ）を有する浮上筒であって、流速が第１浮上筒（１１）内の流速以上である第２浮上筒（１３）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、本発明では、取水口（１３Ｂ）から取水される水と共に、第１滞留槽（７）の下部に溜まっている懸濁物質等の沈殿物が第２浮上筒（１３）内に吸引されていく。そして、第２浮上筒（１３）内に吸引された沈殿物は、第２滞留槽（９）にて分離される。
【００１０】
したがって、本発明では、第１滞留槽（７）の下部に懸濁物質等が溜まっていくことが抑制されるので、沈殿物の除去作業を軽減することができる。
なお、本発明の「上部」とは、少なくとも上下方向中間部より上方を意図する。本発明の「下部」とは、少なくとも上下方向中間部より下方を意図する。そして、より具体的な位置は、浮上式分離装置に求められる具体的な製品仕様により決定されるものである。
【００１１】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る浮上式分離装置の概念図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００１４】
そして、本実施形態は、工場排水や家庭排水等の排水を処理する排水浄化装置に本発明に係る浮上式分離装置を適用したものである。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。
【００１５】
（第１実施形態）
１．浮上式分離装置
１．１  概要
浮上式分離装置１は、図１に示すように、すくなとも排水処理部３及び気泡発生装置２０等を有している。排水処理部３は排水から懸濁物質を分離処理する。気泡発生装置２０は分離処理に用いる気泡を発生させる。
【００１６】
排水処理部３にて気泡と共に浮上した懸濁物質（以下、スカムともいう。）は、スカム受槽５に蓄えられる。このスカム受槽５の下部には、排出口５Ａが設けられている。そして、スカム受槽５内に溜まったスカムは、定期的又は連続的に排出口５Ａから排出された後、乾燥処理等を含む排出処理がなされる。
【００１７】
１．２  排水処理部
排水処理部３は、少なくとも、第１滞留槽７、第２滞留槽９、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３等を有している。
【００１８】
＜第１滞留槽＞
第１滞留槽７は、懸濁物質を含む排水等（以下、第１原水という。）と気泡とが混合した第１処理水が滞留する処理槽である。第１原水中に浮遊する懸濁物質の多くは、第１滞留槽７にて気泡に吸着されて気泡と共に浮上した後、第１処理水の水面に溜まってスポンジ状のスカムとなる。
【００１９】
なお、第１処理水、つまり第１原水中の懸濁物質を浮上分離させるには、気泡が付着した懸濁物質が水面まで浮上する時間（以下、滞留時間という。）を要する。このため、第１滞留槽７では、第１処理水を積極的に流通させることなく、第１滞留槽７にて滞留させている。
【００２０】
つまり、第１処理水が第１滞留槽７で滞留することにより、気泡が付着した懸濁物質が気泡と共に第１滞留槽７の水面に浮上し、水面にスカムが発生する。因みに、例えば、第１滞留槽７での滞留時間は、第１滞留槽７の水平面積が大きくなるほど大きくなる。したがって、第１滞留槽７の水平面積は、必要とされる排水等の処理能力に基づいて経験的に決定される。
【００２１】
＜第１浮上筒＞
第１浮上筒１１内は、少なくとも第１原水が下方側から上方側に流通する流路である。そして、第１浮上筒１１は第１排出部１１Ｃを有している。第１排出部１１Ｃは、第１原水に気泡が混交された第１処理水を第１滞留槽７の上部に排出する。
【００２２】
なお、本実施形態では、第１排出部１１Ｃ全体が第１処理水の水面下に位置している。つまり、第１処理水の水面は、第１排出部１１Ｃの上端と同一又は当該上端より上方に位置している。
【００２３】
また、第１浮上筒１１内は、図２に示すように、第１原水が上昇しながら流通する原水路１１Ａと気泡が供給される第１気泡供給部１１Ｂとに分離されている。
すなわち、第１ケーシング１１Ｄは第１浮上筒１１の外殻を構成する。第１ケーシング１１Ｄ内には、第１ケーシング１１Ｄ内を原水路１１Ａと第１気泡供給部１１Ｂとに仕切る仕切板１１Ｅが設けられている。第１排出部１１Ｃは、第１ケーシング１１Ｄの上端側に設けられている。
【００２４】
なお、第１ケーシング１１Ｄ及び仕切板１１Ｅは、耐食性に優れた材料製である。耐食性に優れた材料とは、例えばステンレス等の金属材料、表面に耐食性を向上させる皮膜又は塗装膜が形成された金属、又は樹脂等をいう。因みに、本実施形態に係る第１ケーシング１１Ｄ及び仕切板１１Ｅは、ステンレス製である。
【００２５】
気泡と第１原水とが混合する混合部１１Ｇは、第１浮上筒１１内のうち原水路１１Ａの終端部に設けられている。具体的には、仕切板１１Ｅは、第１ケーシング１１Ｄの底部から第１排出部１１Ｃ側に向けて延びている。そして、混合部１１Ｇは、仕切板１１Ｅの上端と第１排出部１１Ｃとの間に設けられている。
【００２６】
また、本実施形態では、第１気泡供給部１１Ｂを挟んで両側に原水路１１Ａが設けられている。つまり、本実施形態に係る第１浮上筒１１では、一対の仕切板１１Ｅ間に第１気泡供給部１１Ｂが設けられ、かつ、各仕切板１１Ｅと第１ケーシング１１Ｄとの間に原水路１１Ａが設けられている。
【００２７】
各原水路１１Ａの下方側には、原水路１１Ａに第１原水を供給する原水供給部１１Ｆが設けられている。第１気泡供給部１１Ｂは、一対の仕切板１１Ｅにより仕切られた空間（以下、気泡筒１１Ｈという。）の下方側に設けられている。
【００２８】
原水供給部１１Ｆより下方側には、原水路１１Ａと気泡筒１１Ｈとを連通させる連通部１１Ｊが設けられている。なお、本実施形態に係る連通部１１Ｊは、仕切板１１Ｅの下端側に設けられた貫通穴である。
【００２９】
そして、連通部１１Ｊと第１気泡供給部１１Ｂとの位置関係は、以下の要件を満たすことが望ましい。すなわち、連通部１１Ｊは、原水路１１Ａのうち原水供給部１１Ｆより下側にある第１原水を気泡筒１１Ｈに誘導することにより、原水路１１Ａに第１原水が滞留することを抑制する。
【００３０】
このため、連通部１１Ｊと第１気泡供給部１１Ｂとは、第１気泡供給部１１Ｂから気泡筒１１Ｈに流入する水流に、連通部１１Ｊ近傍にある水が巻き込まれる程度に近接していることが望ましい。なお、本実施形態では、第１気泡供給部１１Ｂは原水供給部１１Ｆより低い位置に設けられ、かつ、連通部１１Ｊは第１気泡供給部１１Ｂより低い位置に設けられている。
【００３１】
また、原水路１１Ａを流通する第１原水の流速は、第１原水中の懸濁物質が沈殿しない程度の流速（以下、非沈殿速という。）以上とする必要がある。そして、本実施形態では、ポンプを用いることなく、原水路１１Ａの流路断面積を適正な大きさとして、第１原水の流速を非沈殿速以上としている。
【００３２】
具体的には、第１滞留槽７より高い位置に第１原水が溜められた高架槽（図示せず。）が設けられている。高架槽から落下した第１原水は、落下により発生する水圧にて原水路１１Ａに流入する。
【００３３】
そして、原水路１１Ａに流入した第１原水は、原水路１１Ａにて非沈殿速以上の所定速度に減速又は増速される。因みに、高架槽では、排水等に薬品が混合されて、排水に溶け込んでいる物質が懸濁化されて第１原水が生成される。高架槽には、ポンプにて排水等が送られる。
【００３４】
＜第２滞留槽＞
第２滞留槽９は、図１に示すように、第１滞留槽７から取水された水と気泡とが混合した第２処理水が滞留する槽である。第２処理水中に浮遊する懸濁物質の多くは、第２滞留槽９にて気泡に吸着されて気泡と共に浮上した後、第２処理水の水面に溜まってスカムとなる。
【００３５】
なお、第２滞留槽９においても第１滞留槽７と同様に、第２処理水が第２滞留槽９で滞留することにより、気泡が付着した懸濁物質が気泡と共に第２滞留槽９の水面に浮上し、水面にスカムが発生する。
【００３６】
第２滞留槽９には、第２滞留槽９内の水を排出するための集水部９Ａが設けられている。集水部９Ａは、第２滞留槽９のうち上下方向中間部であって底部９Ｂより所定寸法だけ上方にずれた位置に開口して集水する。
【００３７】
つまり、集水部９Ａは、気泡が付着した第２処理水、及び第２滞留槽９の底部９Ｂに沈殿した懸濁物質が吸引され難い位置に設けられている。集水部９Ａにて集水された水は、排水槽１５に蓄えられる。そして、排水槽１５に蓄えられた処理後の水のうち、予め設定された所定水位より上位の水のみが、浮上式分離装置１から排出される。
【００３８】
＜第２浮上筒＞
第２浮上筒１３は、第１滞留槽７の下部から取水した水を第２滞留槽９上部に排出するための流路である。すなわち、第２ケーシング１３Ａは、上下方向に延びて当該流路を構成するとともに、第１滞留槽７と第２滞留槽９とを区画する。
【００３９】
第２ケーシング１３Ａの下端側には、第１滞留槽７の下部に向けて開口した取水口１３Ｂが設けられている。第２ケーシング１３Ａの上端側には、取水口１３Ｂから第２ケーシング１３Ａ内に流入した水を第２滞留槽９に排出する第２排出部１３Ｃが設けられている。
【００４０】
第２ケーシング１３Ａ内、つまり第２浮上筒１３内には、取水口１３Ｂから取水された水（以下、第２原水という。）に気泡を供給する第２気泡供給部１３Ｄが設けられている。第２気泡供給部１３Ｄは、第２浮上筒１３内の下部に設けられている。
【００４１】
また、第２浮上筒１３内は、第１浮上筒１１内と異なり、気泡が浮上する気泡筒と第２原水が流通する流路とに分離されていない。つまり、第２原水は、第２浮上筒１３内を気泡と混合しながら取水口１３Ｂから第２排出部１３Ｃに向けて流通する。
【００４２】
そして、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速は、第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速以上となっている。具体的には、第２浮上筒１３の流路断面積は、第１浮上筒１１の流路断面積の以下となっている。なお、第１浮上筒１１の流路断面積とは、本実施形態では、一対の原水路１１Ａの流路断面積の総和である。
【００４３】
＜気泡発生装置＞
気泡発生装置２０は、第１気泡供給部１１Ｂ及び第２気泡供給部１３Ｄに気泡を供給する。第１調整弁２１Ａは、第１気泡供給部１１Ｂに供給する気泡量を調節するためのバルブである。第２調整弁２１Ｂは、第２気泡供給部１３Ｄに供給する気泡量を調節するためのバルブである。
【００４４】
本実施形態に係る気泡発生装置２０は、水に空気を加圧溶解させることなく、気泡を発生させる装置である。すなわち、本実施形態に係る気泡発生装置２０は、ポンプ２０Ａ及び細砕器２０Ｂ等を有している。
【００４５】
ポンプ２０Ａは、水と空気とを同時に吸引して吐出する。なお、本実施形態では、ポンプ２０Ａは、排水槽１５に蓄えられた処理後の水のうち下部側の水を吸引する。
細砕器２０Ｂは、ポンプ２０Ａから吐出された気泡を砕いて微粒化することにより、微細な気泡を生成する。なお、本実施形態に係る細砕器２０Ｂは、ベンチェリー効果を利用して気液二相状態の水を加速するとともに、その際に発生する乱流により空気と水と混合しながら気泡を砕いて微粒化する。
【００４６】
因みに、「空気を水に加圧溶解して気泡を生成する方式（以下、加圧方式という。）の気泡発生装置」とは、加圧した空気を強制的に水に溶解させた後、圧力を急激に低下させることにより、水に溶解していた空気を沸騰させるようにして気泡を生成させる装置である。
【００４７】
＜スカム回収装置＞
スカム回収装置３０は、第１処理水及び第２処理水の水面に溜まったスカムをスカム受槽５に移送する。そして、本実施形態に係るスカム回収装置３０は、スカムワイパー３０Ａ、チューン又は無端ベルト等の駆動体３０Ｂ、及び駆動体３０Ｂを回転させる電動モータ等の駆動源３０Ｃ等を有している。
【００４８】
駆動体３０Ｂは、第１浮上筒１１側とスカム受槽５側との間に架け渡されている。スカムワイパー３０Ａは、駆動体３０Ｂに組み付けられている。このため、駆動体３０Ｂが回転駆動されると、スカムワイパー３０Ａは、第１処理水及び第２処理水の水面上を、第１浮上筒１１側からスカム受槽５側に移動する。
【００４９】
したがって、第１処理水及び第２処理水の水面に溜まったスカムは、スカム受槽５側にかき寄せられるようにスカム受槽５側に移送されていく。なお、スカムワイパー３０Ａは、ゴム等の耐水性に優れた可撓性を有する材質製である。そして、スカムワイパー３０Ａの先端は、第１処理水及び第２処理水の水面下まで到達している。
【００５０】
２．本実施形態に係る浮上式分離装置の特徴
本実施形態では、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速が、第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速以上であることを特徴としている。
【００５１】
これにより、本実施形態では、取水口１３Ｂから取水される第２原水と共に、第１滞留槽７の下部に溜まっている懸濁物質等の沈殿物が第２浮上筒１３内に吸引されていく。そして、第２浮上筒１３内に吸引された沈殿物は、第２滞留槽９にて分離される。
【００５２】
したがって、本実施形態では、第１滞留槽７の下部に懸濁物質等が溜まっていくことが抑制されるので、沈殿物の除去作業を軽減することができる。
ところで、本願発明においては、第２浮上筒１３内の流速を第１浮上筒１１内の流速以上とするためのポンプを用いてもよい。
【００５３】
しかし、本実施形態のごとく、第２浮上筒１３の流路断面積を第１浮上筒１１の流路断面積以下とすれば、ポンプを用いることなく、第２浮上筒１３内の流速を第１浮上筒１１内の流速以上とすることができる。
【００５４】
したがって、本実施形態では、簡素な構成で第１滞留槽７の下部に懸濁物質等が溜まっていくことが抑制されるので、沈殿物の除去作業を軽減することができる。
また、本実施形態では、第１浮上筒１１は、原水が上昇しながら流通する原水路１１Ａと気泡が供給される第１気泡供給部１１Ｂとに分離されており、さらに、気泡と第１原水とが混合する混合部１１Ｇは、原水路１１Ａの終端部に設けられていることを特徴とする。
【００５５】
これにより、本実施形態では、原水と気泡とを予め混合させた処理水を第１浮上筒１１に流通させるよりも効果的に懸濁物質を分離することができる。
すなわち、第１原水中を浮遊する懸濁物質の大きさが過度に小さいと、懸濁物質に気泡が吸着し難くなり、懸濁物質の分離能力が低下するおそれがある。
【００５６】
これに対して、本実施形態のごとく、第１原水を気泡から隔離した状態で、原水を第１浮上筒１１内に流通させると、原水路１１Ａを流通している間に懸濁物質同士が吸着して、原水中を浮遊する懸濁物質が次第に大きくなっていく。
【００５７】
そして、懸濁物質がある程度大きくなったとき、つまり第１原水が原水路１１Ａの終端部に到達したときに、懸濁物質と気泡と出会うので、懸濁物質に気泡が確実に吸着する。
しかし、第１原水と気泡とを予め混合させた処理水を第１浮上筒１１に流通させると、懸濁物質が、大きくなることなく、むしろ、拡散してより一層小さくなる可能性がある。したがって、本実施形態によれば、効果的に懸濁物質を浮上分離することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、取水口１３Ｂから取水した水に気泡を供給する第２気泡供給部１３Ｄは、第２浮上筒１３に設けられていることを特徴とする。
これにより、本実施形態では、気泡と懸濁物質とは、第２浮上筒１３で混合することとなる。取水口１３Ｂから取水された第２原水に浮遊する懸濁物質の多くは、第１滞留槽７の下部に既に沈殿していた懸濁物質である。このため、取水された水に浮遊する懸濁物質の多くは、既に大きくなっている。
【００５９】
したがって、第２浮上筒１３は、第１浮上筒１１と同様な構成、及び取水された水と気泡とを混合させた状態で流通させる構成のいずれであってもよい。つまり、本願発明では、第２浮上筒１３内のいずれかの部位で、気泡と取水された水とが混合されれば十分である。
【００６０】
そこで、本実施形態では、（ａ）第２浮上筒１３の簡素化、及び（ｂ）気泡と第２原水との混合時間を長くするといった観点から、取水された水と気泡とを混合させた状態で第２浮上筒１３を流通させる構成を採用している。
【００６１】
また、本実施形態では、水に空気を加圧溶解させることなく（以下、非加圧方式という。）、気泡を発生させる気泡発生装置２０を備えることを特徴としている。
すなわち、加圧方式の気泡発生装置では、非加圧方式の気泡発生装置２０に比べて、気泡と共に供給される水の圧力が大きく変動する可能性が高い。このため、本実施形態のごとく、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３内の流速を流路断面積に調整する方式では、当該流速を適切な範囲に維持することが難しい。
【００６２】
特に、本実施形態においては、高架槽から落下する第１原水の落下水圧に基づいて、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３の流路断面積を決定している。このため、気泡と共に供給される水の圧力変動が大きくなると、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３内の流速は、当該圧力変動の影響を強く受けてしまう。
【００６３】
これに対して、本実施形態では、非加圧方式の気泡発生装置２０を採用しているので、圧力変動の影響が小さくなる。したがって、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３内の流速を適切な範囲に維持でき得る。
【００６４】
また、加圧方式の気泡発生装置では、水に空気を加圧溶解させた後、圧力を急激に低下させて水に溶解していた空気を沸騰させるようにして気泡を生成させる。このため、発生する気泡の量は、水温変動の影響を強く受ける。つまり、加圧方式の気泡発生装置では、気泡を安定的に生成することが難しいので、懸濁物質を安定的に浮上分離することが難しい。
【００６５】
これに対して、本実施形態では、非加圧方式の気泡発生装置２０を採用しているので、水温変動の影響が小さくなる。したがって、水温変動によらず、懸濁物質を安定的に浮上分離することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、高架槽から落下する第１原水の落下水圧を利用して第１原水を原水路１１Ａに供給することを特徴としている。これにより、生成した懸濁物質が破壊され、懸濁物質が小さくなることを抑制できる。
【００６７】
すなわち、仮に、高架槽で生成された第１原水をポンプにて原水路１１Ａに移送すると、高架槽で生成した懸濁物質がポンプにて撹拌・粉砕されて破壊されるおそれが非常に高くなる。これに対して、本実施形態では、懸濁物質を破壊する力が懸濁物質に作用し難い。したがって、本実施形態では、懸濁物質が小さくなることを抑制できる。
【００６８】
また、本実施形態では、図２に示すように、気泡筒１１Ｈを挟んで両側に原水路１１Ａが設けられ、かつ、気泡筒１１Ｈの上部に混合部１１Ｇが設けられていることを特徴としている。
【００６９】
これにより、一方側の原水路１１Ａを流通してきた第１原水と他方側の原水路１１Ａを流通してきた第１原水とが混合部１１Ｇで衝突する。このため、本実施形態では、混合部１１Ｇを積極的に乱流状態とすることができる。
【００７０】
そして、乱流状態の第１原水と気泡筒１１Ｈ内を上昇してきた気泡とが混合部１１Ｇで混合する。したがって、第１原水と気泡との混合を促進することができるので、懸濁物質の浮上分離効果を高めることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、原水供給部１１Ｆより下方側には、原水路１１Ａと気泡筒１１Ｈとを連通させる連通部１１Ｊが設けられていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、原水路１１Ａのうち原水供給部１１Ｆより下側にある第１原水を気泡筒１１Ｈに誘導することができ得るので、原水路１１Ａに第１原水が滞留することを抑制できる。
【００７２】
なお、仮に、原水供給部１１Ｆから供給される第１原水が、原水路１１Ａの底面から上方に吹き出すような構成であれば、連通部１１Ｊを廃止することが可能である。
しかし、本実施形態では、高架槽から第１原水を落下させて原水路１１Ａに第１原水を供給している。このため、仮に、上記構成とすると、配管の曲がりが大きくなり、圧力損失が大きくなる可能性が高い。
【００７３】
そして、圧力損失が大きくなると、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３において、必要な流速を確保することが難しくなる。これに対して、本実施形態では、原水供給部１１Ｆが原水路１１Ａの側面に設けられているので、配管の曲がりを小さくできる。
【００７４】
したがって、配管での圧力損失が増大することを抑制できる。延いては、第１浮上筒１１及び第２浮上筒１３において、必要な流速を確保することが可能となる。
（第２実施形態）
上述の実施形態では、第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速との関係で、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速を規定した。
【００７５】
しかし、本実施形態は、「第１滞留槽７の下部に溜まっている沈殿物が第２浮上筒１３内に吸引する必要な流速（以下、必要流速という。）」という観点から、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速を規定したものである。
【００７６】
つまり、本実施形態では、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速を、必要流速以上としたものである。そして、必要流速は、約３ｍｍ／秒以上である。このため、上記条件を満たせば、第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速は、（ａ）第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速以上である場合、及び（ｂ）第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速より小さい場合のいずれでもよい。
【００７７】
なお、本実施形態は、「第１浮上筒１１内を流通する第１原水の流速Ｖ１と第２浮上筒１３内を流通する第２原水の流速Ｖ２との関係、つまりＶ１はＶ２以上であるという関係」以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第２浮上筒１３の流路断面積は、第１浮上筒１１の流路断面積以下であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第２浮上筒１３の流路断面積を第１浮上筒１１の流路断面積未満として、第２浮上筒１３内の流速を第１浮上筒１１内の流速以上とするためのポンプを用いてもよい。
【００７９】
また、上述の本実施形態では、第１気泡供給部１１Ｂは原水供給部１１Ｆより低い位置に設けられ、かつ、連通部１１Ｊは第１気泡供給部１１Ｂより低い位置に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
また、上述の本実施形態では、高架槽から第１原水を落下させて第１浮上筒１１に第１原水を供給していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポンプにて第１原水を供給してもよい。
【００８１】
また、上述の本実施形態に係る第１浮上筒１１は、原水路１１Ａと第１気泡供給部１１Ｂ（気泡筒１１Ｈ）とに分離され、かつ、混合部１１Ｇは、原水路１１Ａの終端部に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８２】
すなわち、例えば、（ａ）第１浮上筒１１を第２浮上筒１３と同様な構成とする、又は（ｂ）第１浮上筒１１を１つの流路とし、かつ、当該１つの流路の上部に原水供給部１１Ｆを設けてもよい。
【００８３】
また、上述の本実施形態に係る第２浮上筒１３は、第１浮上筒１１と異なる構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２浮上筒１３を第１浮上筒１１と同様な構成としてもよい。
【００８４】
また、上述の本実施形態では、非加圧式の気泡発生装置２０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、加圧式の気泡発生装置、又は非加圧式の気泡発生装置であって上述の実施形態に例示された気泡発生装置と異なる気泡発生装置であってもよい。
【００８５】
また、上述の本実施形態に係るポンプ２０Ａは、排水槽１５に蓄えられた処理後の水のうち下部側の水を吸引したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、真水を吸引してもよい。
【００８６】
また、上述の本実施形態では、第２滞留槽９での処理が完了したときに排水を排出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第３の滞留槽等を設け、更に浮上分離処理を行う構成としてもよい。
【００８７】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。つまり、第１実施形態と第２実施形態とを適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１… 浮上式分離装置  ３… 排水処理部  ５… スカム受槽  ５Ａ… 排出口
７… 第１滞留槽  ９… 第２滞留槽  ９Ａ… 集水部  １１… 第１浮上筒
１１Ｃ… 第１排出部  １１Ａ… 原水路  １１Ｂ… 第１気泡供給部
１１Ｄ… 第１ケーシング  １１Ｅ… 仕切板  １１Ｇ… 混合部
１１Ｆ… 原水供給部  １１Ｈ… 気泡筒  １１Ｊ… 連通部  １３… 第２浮上筒
１３Ａ… 第２ケーシング  １３Ｂ… 取水口  １３Ｃ… 第２排出部
１３Ｄ… 第２気泡供給部  １５… 排水槽  ２０… 気泡発生装置
２０Ａ… ポンプ  ２０Ｂ… 細砕器  ２１Ａ… 第１調整弁
２１Ｂ… 第２調整弁  ３０… スカム回収装置
３０Ａ… スカムワイパー  ３０Ｂ… 駆動体
【図１】
2014136206.tif 000003
【図２】
2014136206.tif 000004