(57)【要約】【課題】長時間の運転でも固液分離能力を好適に維持する。【解決手段】固液分離装置１では、導入管１２から固液分離槽１０内に導入された原水が傾斜流路２５を上側の開口２６から下側の開口２７へ向けて下向して移動する際に、固形成分である汚泥が沈降することで、汚泥Ｓと処理水Ｗとが分離する。このとき、傾斜流路２５の下側の開口２７の上方側に、傾斜流路２５よりも断面積が小さい処理水排出管１４の端部が接続する。これにより、処理水Ｗが処理水排出管１４から外部へ排出される一方で、沈降分離する汚泥Ｓは処理水排出管１４に流れることなく、固液分離が行われる。そして、上記の構成を有する固液分離装置１では、傾斜流路２５において原水Ｌが下向している際に固液分離が行われることから、沈降分離した汚泥Ｓが傾斜流路２５に滞留することを防ぐことができ、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される。【選択図】図１
2014180623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形成分を含む懸濁液を導入し、固形成分を沈降させることで固形成分と液体成分とに分離して排出する固液分離槽と、
前記固液分離槽に対して懸濁液を導入する導入管と、
両端が開口された管状をなし、水平面に対して傾斜して配置された傾斜流路と、
前記傾斜流路の下側の開口の上方側又は下方側において、その一方の端部が前記傾斜流路に対して接続し、他方の端部が前記固液分離槽の外部と接続された排出管と、
を備え、
前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、その断面積が前記傾斜流路の断面積よりも小さい固液分離装置。
【請求項２】
前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、前記傾斜流路の開口の上方側で前記傾斜流路と接続し、
前記傾斜流路の内面上部と前記配管の内面上部とが連続している請求項１記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、前記傾斜流路の開口の下方側で前記傾斜流路と接続し、
前記傾斜流路の内面下部と前記配管の内面下部とが連続している請求項１記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上向流型の固液分離装置として、沈殿槽内に一方向に傾斜させた傾斜板を一定間隔をあけて配列し、固形成分と液体成分とが混合する懸濁液を傾斜板の下方側から上方側に流すことによって固形成分を沈降させることで液体成分から分離する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２００２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上向流型の固液分離装置の場合、液体成分の流れは上方に向かうのに対して、沈降した固形成分は傾斜板に沿って下方側に向かおうとする。このとき、固形成分の移動方向が液体成分の流れる方向と逆向きになり、固形成分が傾斜板よりも下方に排出されづらい状況となるため、傾斜板に固形成分が蓄積することがある。この場合、懸濁液に係る固液分離能力が低下するため、固形成分を除去するための逆洗等が必要となる。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される固液分離装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る固液分離装置は、固形成分を含む懸濁液を導入し、固形成分が沈降させることで固形成分と液体成分とに分離して排出する固液分離槽と、前記固液分離槽に対して懸濁液を導入する導入管と、両端が開口された管状をなし、水平面に対して傾斜して配置された傾斜流路と、前記傾斜流路の下側の開口の上方側又は下方側において、その一方の端部が前記傾斜流路に対して接続し、他方の端部が前記固液分離槽の外部と接続された排出管と、を備え、前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、その断面積が前記傾斜流路の断面積よりも小さいことを特徴とする。
【０００７】
上記の固液分離装置によれば、導入管から固液分離槽内に導入された懸濁液が傾斜流路を上側の開口から下側の開口へ向けて下向して移動する際に、固形成分が沈降することで、固形成分と液体成分とが分離する。このとき、傾斜流路の下側の開口の上方側及び下方側のいずれか一方に、傾斜流路よりも断面積が小さい排出管が設けられている。これにより、傾斜流路の上方側に排出管が設けられている場合には、液体成分が排出管から外部へ排出される一方で、沈降分離する固形成分は排出管に流れることなく、固液分離が行われる。また、傾斜流路の下方側に排出管が設けられている場合には沈降分離した固形成分が排出管から外部へ排出される一方で、液体成分は排出管に流れることなく、固液分離が行われる。そして、上記の構成を有する固液分離装置では、傾斜流路において懸濁液が下向している際に固液分離が行われることから、沈降分離した固形成分が傾斜流路に滞留することを防ぐことができ、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される。
【０００８】
ここで、上記作用を効果的に奏する構成として、具体的には、前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、前記傾斜流路の開口の上方側で前記傾斜流路と接続し、前記傾斜流路の内面上部と前記配管の内面上部とが連続している態様が挙げられる。
【０００９】
また、上記作用を効果的に奏する他の構成として、具体的には、前記排出管は、前記傾斜流路との接続領域において、前記傾斜流路の開口の下方側で前記傾斜流路と接続し、前記傾斜流路の内面下部と前記配管の内面下部とが連続している態様が挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される固液分離装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る固液分離装置を説明する概略断面図である。
【図２】図１の固液分離装置における固液分離部の構成を説明する概略斜視図である。
【図３】図１の固液分離装置に含まれる１つの傾斜流路を流れる原水の固液分離を模式的に示す図である。
【図４】第２実施形態に係る固液分離装置の構成を説明する概略断面図である。
【図５】図４の固液分離装置に含まれる１つの傾斜流路を流れる原水の固液分離を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る固液分離装置を説明する概略断面図である。また、図２は、図１の固液分離装置における固液分離部の構成を説明する概略斜視図である。
【００１４】
図1に示す固液分離装置１は、例えば、排水処理に用いられ、汚泥を含む原水（懸濁液）から汚泥（固形成分）を沈降分離することで、汚泥と処理水（液体成分）とに分離する機能を有する。この固液分離装置１は、汚泥が含まれる原水を導入する導入管１２と、原水を汚泥と処理水とに分離する固液分離槽１０と、分離された処理水を外部に排出する処理水排出管１４と、を備える。また、汚泥と処理水との分離は固液分離槽１０内に設けられた固液分離部１６にておいて行われる。また、沈降分離された汚泥は汚泥排出管１８によって、外部に排出される。なお、以下の説明では、図１，２に示すＸＹＺ軸を用いる。
【００１５】
固液分離部１６は、ＸＺ平面に沿って垂直方向に延びる２つの側板２１に対して固定された平板状の傾斜板２２が所定間隔を有して垂直方向（Ｚ軸方向）に複数積層されている。複数の傾斜板２２は、それぞれＹ軸方向には平行であり、且つＸ軸の正方向に進むにつれて下方に向かうように側板２１に対して取り付けられている。これにより、対向する側板２１と、対向する２つの傾斜板２２とによって、Ｘ軸方向に沿って傾斜する管状の傾斜流路２５が複数形成される。傾斜流路２５はそれぞれ両端が開口されていて、上側の開口２６と下側の開口２７とを有する。固液分離部１６の最上部である傾斜板２２Ａは、その開口２６側が固液分離槽１０と接続することで、固液分離槽１０内のうち導入管１２側が他の領域と区画されている。
【００１６】
処理水排出管１４は、その一方の端部１５が複数の傾斜流路２５の下側の開口２７に対してそれぞれ接続すると共に、他方の端部は固液分離槽１０の外部に接続される。処理水排出管１４にはポンプＰが取り付けられていて、ポンプＰが駆動することにより、固液分離槽１０内から外部へ処理水を排出する機能を有する。
【００１７】
次に、傾斜流路２５と処理水排出管１４との接続領域について説明する。傾斜流路２５下側の開口２７の上方側には、傾斜流路２５に対して処理水排出管１４の端部１５が接続する接続部３０（接続領域）を形成している。この接続部３０では、処理水排出管１４の内部上面が、傾斜流路２５の内部上面（傾斜流路２５の上側内面を形成する傾斜板２２）と連続している。具体的には、例えば、垂直方向に複数設けられた傾斜流路２５のうちの一番上部の傾斜流路２５Ａにおいては、固液分離部１６の最上部に設けられた傾斜板２２Ａの下面と、処理水排出管１４の内部上面１４ａとが接続部３０において連続した面を形成している。また、接続部３０において、傾斜流路２５の断面積と比較して処理水排出管１４の断面積は小さくされている。これにより、傾斜流路２５の開口２７のうちの上方側には排出管１４が接続する一方、下方側には処理水排出管１４が接続されていない状態となる。
【００１８】
傾斜流路２５の開口２７側（Ｘ軸の正方向側）には、図１に示すように、側板２１同士を接続する壁板２３が設けられる。これにより、傾斜流路２５の開口２７側の外方のうちＸＹ平面に沿った方向は、側板２１及び壁板２３によって囲われる。一方、上下方向（Ｚ軸に沿った方向）は、固液分離部１６の最上部である傾斜板２２Ａに接続する領域以外は閉じているが、それ以外は開放されている。なお、処理水排出管１４の形状は適宜変更することができる。
【００１９】
上記の構成を有する固液分離装置１における固液分離方法について、図１と、図１の固液分離装置１に含まれる１つの傾斜流路２５を模式的に示す図３と、を参照しながら説明する。
【００２０】
固液分離装置１において、ポンプＰが駆動すると、導入管１２から導入された原水Ｌは、傾斜流路２５の上側の開口２６から傾斜流路２５内に流れ込む。そして、原水Ｌは、上下が傾斜板２２によって形成された傾斜流路２５を下降しながら、徐々に固形成分が沈降分離し、汚泥Ｓと処理水Ｗとに分離する。このとき、図３に示すように、汚泥Ｓは傾斜流路２５の下方側を傾斜板２２に沿って下降する。
【００２１】
ここで、傾斜流路２５の下側の端部の開口２７には、上方側に処理水排出管１４の端部１５が接続されていることから、傾斜流路２５を上側から下側に向かって流れる処理水Ｗは、ポンプＰの駆動により端部１５から処理水排出管１４内に吸引され、処理水排出管１４を流れて固液分離槽１０の外部に排出される。一方、汚泥Ｓは傾斜板２２に沿って傾斜流路２５の下方側を下降するため、処理水排出管１４には吸引されず、傾斜板２２に沿って下方に移動する。この結果、傾斜流路２５の下側の開口２７において処理水Ｗと汚泥Ｓとが分離され、処理水Ｗは処理水排出管１４から外部に排出されると共に、汚泥Ｓは固液分離部１６の下方に沈降し、下部の汚泥排出管１８から外部に排出される。
【００２２】
このように、本実施形態に係る固液分離装置１では、導入管１２から固液分離槽１０内に導入された原水が傾斜流路２５を上側の開口２６から下側の開口２７へ向けて下向して移動する際に、固形成分である汚泥が沈降することで、汚泥Ｓと処理水Ｗとが分離する。このとき、傾斜流路２５の下側の開口２７の上方側に、傾斜流路２５よりも断面積が小さい処理水排出管１４の端部が接続する。これにより、処理水Ｗが処理水排出管１４から外部へ排出される一方で、沈降分離する汚泥Ｓは処理水排出管１４に流れることなく、固液分離が行われる。そして、上記の構成を有する固液分離装置１では、傾斜流路２５において原水Ｌが下向している際に固液分離が行われることから、沈降分離した汚泥Ｓが傾斜流路２５に滞留することを防ぐことができ、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される。
【００２３】
そして、第１実施形態の固液分離装置１のように、接続部３０において処理水排出管１４の内部上面１４ａが、傾斜流路２５の内部上面（傾斜流路２５の上側内面を形成する傾斜板２２）と連続している構成を有する場合、固液分離した後の処理水Ｗのうち最上部の上澄み領域の処理水Ｗを処理水排出管１４に回収することができるため、より高い固液分離能力が得られる。
【００２４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る固液分離装置を説明する概略断面図である。また、図５は、図４の固液分離装置に含まれる１つの傾斜流路を流れる原水の固液分離を模式的に示す図である。
【００２５】
第２実施形態に係る固液分離装置２が、第１実施形態に係る固液分離装置１と相違する点は以下の通りである。すなわち、複数の傾斜流路２５に対してそれぞれ接続される排出管が処理水排出管ではなく汚泥排出管とされている点である。
【００２６】
具体的には、傾斜流路２５下側の開口２７の下方側に、傾斜流路２５に対して汚泥排出管１８の端部１９が接続する接続部３１（接続領域）が形成されている。この接続部３１では、汚泥排出管１８の内部下面１８ａが、傾斜流路２５の内部下面（傾斜流路２５の下側の内面を形成する傾斜板２２）と連続している。また、接続部３１において、傾斜流路２５の断面積と比較して汚泥排出管１８の断面積は小さくされている。これにより、傾斜流路２５の開口２７のうちの下方側には汚泥排出管１８が接続する一方、上方側には汚泥排出管１８が接続されていない状態となる。
【００２７】
また、傾斜流路２５の開口２７側（Ｘ軸の正方向側）に設けられる壁板２３は上方が開放されている。この点についても第１実施形態に係る固液分離装置１と相違する点である。さらに、処理水排水管１４は、固液分離部１６には接続されず、固液分離槽１０の上方に別途設けられる。
【００２８】
このような構成を有する固液分離装置２では、ポンプＰが駆動すると、導入管１２から導入された原水Ｌは、傾斜流路２５の上側の開口２６から傾斜流路２５内に流れ込む。そして、原水Ｌは、上下が傾斜板２２によって形成された傾斜流路２５を下降しながら、徐々に固形成分が沈降分離し、汚泥Ｓと処理水Ｗとに分離する。このとき、図５に示すように、汚泥Ｓは傾斜流路２５の下方側を傾斜板２２に沿って下降する。
【００２９】
ここで、傾斜流路２５の下側の端部の開口２７には、下方側に汚泥排出管１８の端部１９が接続されていることから、傾斜流路２５の下部を移動する汚泥Ｓは、ポンプＰの駆動により端部１９から汚泥排出管１８内に吸引され、汚泥排出管１８を流れて固液分離槽１０の外部に排出される。一方、上方の処理水Ｗは汚泥排出管１８には吸引されず、固液分離部１６の上方から固液分離部１６の外側に流れ、上部の処理水排出管１４から外部に排出される。
【００３０】
このように、本実施形態に係る固液分離装置２では、導入管１２から固液分離槽１０内に導入された原水が傾斜流路２５を上側の開口２６から下側の開口２７へ向けて下向して移動する際に、固形成分である汚泥が沈降することで、汚泥Ｓと処理水Ｗとが分離する。このとき、傾斜流路２５の下側の開口２７の下方側に、傾斜流路２５よりも断面積が小さい汚泥排出管１８の端部が接続することで、汚泥Ｓが汚泥排出管１８から外部へ排出される一方で、処理水Ｗは汚泥Ｓとは異なる処理水排出管１４から排出される。そして、上記の構成を有する固液分離装置２では、傾斜流路２５において原水Ｌが下向している際に固液分離が行われることから、沈降分離した汚泥Ｓが傾斜流路２５に滞留することを防ぐことができ、長時間の運転でも固液分離能力が好適に維持される。
【００３１】
そして、第２実施形態の固液分離装置２のように、接続部３０において汚泥排出管１８の内部下面１８ａが、傾斜流路２５の内部下面（傾斜流路２５の下側内面を形成する傾斜板２２）と連続している構成を有する場合、固液分離した後の下方に沈降する汚泥Ｓを好適に回収することができるため、より高い固液分離能力が得られる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、上記実施形態では、傾斜流路２５が垂直方向に積層された構成について説明したが、傾斜流路は例えば水平方向に並列に配置することもできる。また、固液分離部１６を構成する傾斜流路２５の数も適宜変更することができる。
【００３３】
また、傾斜流路２５に対して接続される排出管（処理水排出管１４又は汚泥排出管１８）の形状は上記実施形態の構成に限定されない。また、上記実施形態では、複数の傾斜流路２５に対して接続される排出管が固液分離槽１０内で合流した後に外部に接続される構成について説明したが、複数の排出管が個別に外部に接続される構成とすることもできる。
【００３４】
また、上記の実施形態では、固液分離槽１０内に投入される懸濁液が汚泥と処理水とに固液分離される原水である場合について説明したが、本発明に係る固液分離装置を用いることができる懸濁液とは、沈降分離によって固形成分と液体成分とに分離可能であれば特に限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
１，２…固液分離装置、１０…固液分離槽、１２…導入管、１４…処理水排出管、１６…固液分離部、１８…汚泥排出管、２２…傾斜板、２５…傾斜流路、２６，２７…開口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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