(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に凝集剤を添加して汚濁物質を凝集処理する凝集槽と、
該凝集槽で凝集処理された凝集処理水を固液分離して汚濁物質を沈殿させる円筒状の沈殿槽と、を備え、
前記沈殿槽は、進入する凝集処理水自体の推進力で該沈殿槽の内部で旋回流を生じさせる旋回流式沈殿槽である固液分離装置において、
前記沈殿槽に、前記凝集処理水を該沈殿槽内に導く、前記沈殿槽の半径方向に対して斜交方向に延在している第２の縦バッフルが設けられており、
前記凝集槽と前記沈殿槽とは、各々の中心間距離Ｌが下記で定義されるＬｍｉｎ及びＬｍａｘに対しＬｍｉｎ≦Ｌ≦Ｌｍａｘの関係を満たすように互いに近接して設置されていることを特徴とする固液分離装置。
Ｌｍｉｎ：（Ｒ＋ｒ）×０．８、
Ｌｍａｘ：（Ｒ＋ｒ）×１．２と（Ｒ＋ｒ＋ｄ）のうちいずれか大きい方
ただし、
ｒ：凝集槽半径、
Ｒ：沈殿槽半径、
ｄ：凝集槽と沈殿槽が離間している際に凝集槽から沈殿槽に凝集処理水を連通する通液路の横幅
【請求項２】
前記凝集処理水を前記沈殿槽に進入させるように通液路が設けられており、
前記凝集槽には、該凝集槽の凝集処理水を該通液路に導く第１の縦バッフルが設けられ、
前記第２の縦バッフルは、凝集処理水を該通液路から該沈殿槽内に導くように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記第１の縦バッフルは前記凝集槽の半径方向に対して交差角度３０〜６０゜の斜交方向に延在しており、前記第２の縦バッフルは前記沈殿槽の半径方向に対して交差角度３０〜６０゜の斜交方向に延在していることを特徴とする請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記第１の縦バッフルと前記第２の縦バッフルとが略平行となっていることを特徴とする請求項２又は３に記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記凝集槽の周壁部及び前記沈殿槽の周壁部には、周壁面を共用する共用部が形成され、該共用部には、前記通液路として前記凝集槽と前記沈殿槽とを連通する連通口が設けられており、
前記第１の縦バッフルは該連通口の一方の側縁部に連なっており、
前記第２の縦バッフルは該連通口の他方の側縁部に連なっていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記第１の縦バッフルの高さ寸法及び前記共用部から延びる長さ寸法、並びに前記第２の縦バッフルの高さ寸法及び前記共用部から延びる長さ寸法は、前記沈殿槽の直径の１／１００〜１／１０であることを特徴とする請求項５に記載の固液分離装置。
【請求項７】
前記通液路の高さ寸法が前記第１及び第２の縦バッフルの高さ寸法の５０〜１００％であることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項８】
前記凝集槽に、その内部の凝集処理水を旋回させる撹拌装置が設けられており、
該旋回方向は、該第１の縦バッフルが凝集処理水を前記通液路に導く方向と逆方向であることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項９】
前記沈殿槽には、その内部に進入した凝集処理水を旋回する方向に助勢するための旋回補助装置が設けられており、
該旋回補助装置は、該第２の縦バッフルの下端よりも下位に配置された旋回部を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項１０】
前記旋回補助装置は、前記沈殿槽の軸心部を上下方向に延在する回転軸と、該回転軸の下部から放射方向に延在された、前記旋回部としての複数の回転アームとを有することを特徴とする請求項９に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。さらに詳しくは、被処理水に凝集剤を添加して汚濁物質を凝集処理し、凝集処理された凝集処理水を固液分離して汚濁物質を沈殿させて汚濁物質を分離除去する固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚濁水を旋回流式沈殿槽に導入して固液分離する固液分離装置として、特許文献１には、渦流式固液分離装置やバースクリーン等の第１の固液分離手段で夾雑物を除去し、次いで、凝集剤添加手段で凝集剤を添加して被処理水中の汚濁物質を凝集させ、その後、渦流式固液分離装置である第２の固液分離手段で被処理水を清澄分と固形分とに分離する固液分離装置が記載されている。この固液分離装置では、凝集剤添加手段で汚濁物質を凝集してフロックを形成し、このフロック含有水を渦流式固液分離装置に導入し、固液分離する。
【０００３】
特許文献２には、円筒状の分離槽の内部に固体等を捕捉するための捕捉材を筒状に設け、被処理水を環状に流動させて固液分離するための装置に関する固液分離装置が記載されている。
【０００４】
非特許文献１には、沈殿槽の内部で被処理水を旋回させて流動させる沈殿槽として、内部に円筒状のスクリーンを設け、被処理水に含まれる汚濁物質をスクリーンで捕捉するスワール式沈殿槽が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０９３０６号公報
【特許文献２】特表平１０−５０４２２７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「資源環境対策」Ｖｏｌ．４１、Ｎｏ．６、ｐｐ．４２（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示された固液分離装置では、凝集処理した凝集処理水を配管等で旋回式沈殿槽に導入するため、配管等を通過する際に、形成されたフロックに抵抗や衝撃が加わり、フロックが微細な浮遊物質に分解される。微細に分解された浮遊物質は、処理水とともに旋回式沈殿槽から流出するため、処理水の水質が悪化する。
【０００８】
特許文献２及び非特許文献１に示された固液分離装置では、汚濁物質を捕捉するためのスクリーンが目詰まりを起こし易く、安定して固液分離を行うことが困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、凝集槽で形成されたフロックを分解させることなく沈殿槽に導入し、沈殿槽でフロックを効率よく沈殿させることができる固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の固液分離装置は、被処理水に凝集剤を添加して汚濁物質を凝集処理する凝集槽と、該凝集槽で凝集処理された凝集処理水を固液分離して汚濁物質を沈殿させる円筒状の沈殿槽と、を備え、前記沈殿槽は、進入する凝集処理水自体の推進力で該沈殿槽の内部で旋回流を生じさせる旋回流式沈殿槽である固液分離装置において、前記沈殿槽に、前記凝集処理水を該沈殿槽内に導く、前記沈殿槽の半径方向に対して斜交方向に延在している第２の縦バッフルが設けられており、前記凝集槽と前記沈殿槽とは、各々の中心間距離Ｌが下記で定義されるＬｍｉｎ及びＬｍａｘに対しＬｍｉｎ≦Ｌ≦Ｌｍａｘの関係を満たすように互いに近接して設置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
Ｌｍｉｎ：（Ｒ＋ｒ）×０．８、
Ｌｍａｘ：（Ｒ＋ｒ）×１．２と（Ｒ＋ｒ＋ｄ）のうちいずれか大きい方
ただし、
ｒ：凝集槽半径、
Ｒ：沈殿槽半径、
ｄ：凝集槽と沈殿槽が離間している際に凝集槽から沈殿槽に凝集処理水を連通する通液路の横幅
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る固液分離装置では、凝集槽と沈殿槽とが近接している。そのため、凝集処理水に対して不必要な負荷や衝撃を与えることがないので、凝集槽で形成されたフロックを破壊させることなく沈殿槽に移動させることができる。このため、沈殿槽では、フロックが沈殿しやすい大きなフロックの状態で存在し、効率よく沈殿する。
【００１３】
前記凝集槽に、該凝集槽の凝集処理水を該通液路に導く第１の縦バッフルが設けられ、前記沈殿槽に、凝集処理水を該通液路から該沈殿槽に導く第２の縦バッフルが設けられてもよい。この場合、凝集処理水は円滑に凝集槽から沈殿槽に進入し、凝集槽で形成されたフロックは過度の抵抗を受けることなく通液路を通過する。このため、凝集槽で形成されたフロックは殆ど破壊されることなくそのままの大きさを維持した状態で沈殿槽に移動し、沈殿槽で効率的に沈殿する。
【００１４】
本発明では、前記凝集槽の周壁部及び前記沈殿槽の周壁部に、周壁面を共用する共用部が形成され、かつ、該共用部に、前記凝集槽と前記沈殿槽とを連通する前記通液路としての連通口を設けてもよい。このように構成すれば、凝集槽から沈殿槽に移送される際のフロックの破壊がさらに防止される。
【００１５】
第１及び第２の縦バッフルを略平行とした場合、連通口に導かれる凝集処理水の進行方向と、連通口から沈殿槽に進入する凝集処理水の進行方向とを一致させることができ、凝集処理水に不必要な負荷や衝撃を与えることをより効果的に防止でき、フロックの破壊を防止することができる。
【００１６】
第１及び第２のバッフルを、各槽の半径方向に対して３０〜６０゜の交差角度にて斜交させてもよく、このようにすれば、沈殿槽の内部で凝集処理水が効率よく旋回する好適な向きで凝集処理水を沈殿槽に進入させることができる。
【００１７】
第１及び第２の縦バッフルの高さ寸法及び前記共用部から延びる長さ寸法を沈殿槽の直径の１／１００〜１／１０とした場合、凝集処理水を確実に凝集槽から連通口を通過させて沈殿槽に導くことができると共に、凝集処理水の進行を阻害することを防止することができる。また、形成されたフロックが第１及び第２の縦バッフルに衝突することも防止することができる。
【００１８】
前記連通口の高さ寸法を第１及び第２の縦バッフルの高さ寸法の５０〜１００％に形成した場合、第１の縦バッフルは、連通口の高さ方向の全ての領域に凝集処理水を導くことができ、第２の縦バッフルは、連通口から凝集槽に進入した直後の凝集処理水を、進行方向を急激に変更することなく沈殿槽内に流入させるようになる。
【００１９】
凝集槽には、その内部の凝集処理水を撹拌する撹拌装置を設けた場合、凝集槽に添加される凝集剤をむら無く被処理水に作用させることができ、効果的にフロックを形成できる。
【００２０】
前記撹拌装置を、第１の縦バッフルが凝集処理水を前記連通口に導く方向と逆方向に凝集処理水に旋回力を付与するよう構成した場合、連通口に導かれる凝集処理水の流速及び流量を安定させることができ、偏流なく沈殿槽に凝集処理水を進入させることができる。そのため、沈殿槽の内部で安定した旋回流を形成させることができる。
【００２１】
前記沈殿槽に、その内部に進入した凝集処理水の旋回を助勢する旋回補助装置を設け、その旋回部を第２の縦バッフルの下端よりも下側の位置に配置した構成とした場合、旋回補助装置を第２の縦バッフルに干渉させることなく沈殿槽の内部で凝集処理水を安定して旋回させることができる。
【００２２】
前記旋回補助装置を、前記沈殿槽の軸心部を上下方向に延在する回転軸と、該回転軸の下部から放射方向に延在する複数の回転アームとで構成し、前記回転アームを第２の縦バッフルの下端よりも下側に位置する構成とした場合、複数の回転アームが旋回を補助するので、好適な旋回力を凝集処理水に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る固液分離装置の横断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す縦断面図である。
【図３】連通口、第１縦バッフル及び第２縦バッフルの高さ寸法の関係を示す説明図である。
【図４】連通口に対応する位置での沈殿槽の周壁部の接線に対する第１縦バッフル及び第２縦バッフルの傾き及び共用部から延びる長さ寸法を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る固液分離装置の横断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る固液分離装置の横断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る固液分離装置の横断面図である。
【図９】比較例１に係る固液分離装置の横断面図である。
【図１０】比較例２に係る固液分離装置の横断面図である。
【図１１】第５実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１２】第６実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１３】第７実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１４】第８実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１５】第９実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１６】第１０実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１７】第１１実施形態に係る固液分離装置の構成図である。
【図１８】比較例３に係る固液分離装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１〜８の固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、被処理水に凝集剤を添加して汚濁物質を凝集処理する凝集槽１５，６０と、この凝集槽１５，６０で凝集処理された凝集処理水を固液分離して汚濁物質を沈殿させる円筒状の沈殿槽３０，８０とを備えている。沈殿槽３０，８０は、凝集槽１５，６０から進入する凝集処理水自体の推進力で沈殿槽３０，８０の内部で旋回流を生じさせる旋回流式沈殿槽である。また、凝集槽１５，６０の周壁部３，６１及び沈殿槽３０，８０の周壁部３１，８１には、周壁面を共用する共用部１６，６２が形成され、かつ、共用部１６，６２には、凝集槽１５，６０と沈殿槽３０，８０とを連通する連通口１７，６３が設けられている。
【００２６】
凝集槽１５，６０の内部には、凝集槽１５，６０の凝集処理水を連通口１７，６３に導く第１の縦バッフル（以下、第１縦バッフルという。）３５，７０が設けられ、かつ、沈殿槽３０，８０の内部には、凝集処理水を連通口１７，６３から沈殿槽３０，８０に導く第２縦バッフル３６，７１が設けられている。そして、第１縦バッフル３５，７０と第２の縦バッフル（以下、第２縦バッフルという。）３６，７１とは、前記連通口１７，６３を間に挟むように配置されている。
【００２７】
この固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを使用して被処理水を固液分離すれば、凝集槽１５，６０と沈殿槽３０，８０とが連通口１７，６３だけで連絡されているので、凝集槽１５，６０で凝集処理された凝集処理水に不必要な負荷を与えることなく沈殿槽３０，８０に移動させることができる。このため、凝集槽１５，６０から沈殿槽３０，８０に凝集処理水を移動させる際に、凝集槽１５，６０で形成されたフロックが分解されることを防止でき、フロックをそのままの状態で沈殿槽３０，８０に移動させることができる。その結果、汚濁物質を確実に除去した処理水を固液分離装置から送り出すという格別の効果を奏することができる。
【００２８】
図１〜４の第１実施形態の固液分離装置１Ａは、凝集槽１５に撹拌装置２０を設け、凝集槽１５の内部の凝集処理水に対して、第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向と同方向に凝集処理水に旋回力を付与するものである。
【００２９】
図５の第２実施形態の固液分離装置１Ｂは、第１縦バッフル３５が凝集処理水を前記連通口１７に導く方向と逆方向に凝集処理水に旋回力を付与するものである。
【００３０】
図６，７の第３実施形態の固液分離装置１Ｃは、沈殿槽３０に旋回補助装置４０を設け、沈殿槽３０の内部に進入した凝集処理水の旋回を補助するものである。
【００３１】
図８の第４実施形態の固液分離装置１Ｄは、混和槽５０と凝集槽６０とを別個独立に設け、これら混和槽５０と凝集槽６０とを移送配管５８で連絡したものである。
【００３２】
［第１実施形態（図１〜４）］
固液分離装置１Ａは、無機凝集剤及びｐＨ調整剤が添加される混和槽４、高分子凝集剤が添加される凝集槽１５及びフロックを沈殿させる沈殿槽３０が一体的に形成されている。混和槽４と凝集槽１５とを構成する処理槽２は円筒状又は略円筒状に形成され、その周壁部３には、周壁面が存在しない欠損部３ａが設けられている。一方、沈殿槽３０は通常の円筒状に形成されている。
【００３３】
処理槽２に形成された欠損部３ａは沈殿槽３０の周壁部３１に突き合わされ、この突き合わされた欠損部３ａが沈殿槽３０の周壁部３１に接合されて一体に形成されている。このため、欠損部３ａでは、処理槽２の周壁面３と沈殿槽３０の周壁面３１とを共用する共用部７，１６が形成されている。
【００３４】
この固液分離装置１Ａは、被処理水を混和槽４に導入させ、無機凝集剤を添加して被処理水を凝集させ易くすると共に、ｐＨ調整剤を添加して被処理水を中性にする。次いで被処理水を凝集槽１５に導入させ、被処理水に高分子凝集処理してフロックを形成させる。その後、凝集処理された凝集処理水を沈殿槽３０に進入させる。沈殿槽３０では、凝集処理水に含まれる汚濁物質を沈殿させて汚濁物質を除去する。そして、汚濁物質が除去された処理水を固液分離装置１Ａの外に送り出している。
【００３５】
＜混和槽及び凝集槽＞
混和槽４と凝集槽１５とは一体に形成された筒状又は略筒状の処理槽２として構成されている。この処理槽２の内部には仕切板５が設けられており、仕切板５が処理槽２の内部を混和槽４と凝集槽１５とに区分している。仕切板５は、共用部７，１６と、処理槽２を構成する周壁部３の共用部７，１６と対向する部位とを連絡するようにして設けられている。また、仕切板５には開口部６が形成されており、被処理水を混和槽４から凝集槽１５に移動可能としている。
【００３６】
混和槽４は、処理槽２の周壁部３、混和槽４の周壁部３と沈殿槽３０の周壁部３１とを共用する共用部７及び仕切板５により周囲が包囲されて構成されている。また、混和槽４の周壁部３には導入口８が設けられており、混和槽４の内部に被処理水を導入している。そして、混和槽４の底部９には導入された被処理水を撹拌する撹拌装置１０が設けられている。
【００３７】
この撹拌装置１０は、混和槽４の内部に設けられた撹拌翼１２と、混和槽４の底部９の外側に取り付けられ、撹拌翼１２を回転駆動する駆動モータ１１とから構成されている。この撹拌装置２０の撹拌翼１２の回転方向は、必要に応じ、時計方向又は反時計方向のいずれかに設定される。
【００３８】
この混和槽４では、被処理水に無機凝集剤を添加して被処理水に含有される汚濁物質を凝集させ易くしている。添加する無機凝集剤は特に限定はなく、例えば、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩、塩化第二鉄、硫酸第一鉄等の鉄塩等が挙げられる。
【００３９】
また、ｐＨ調整剤が添加されて被処理水が中性にされる。添加するｐＨ調整剤も特に限定はなく、例えば、金属イオンから不溶性塩を生成させるための不溶性塩生成剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ剤を挙げることができる。また、リン酸イオンの不溶性塩生成剤としては、塩化カルシウム等のカルシウム塩や水酸化カルシウム等を挙げることができる。そして、フッ化物イオンの不溶性塩生成
剤としては、塩化カルシウム等のカルシウム塩や水酸化カルシウム等を挙げることができる。
【００４０】
凝集槽１５は、処理槽２の周壁部３、凝集槽１５の周壁部３と沈殿槽３０の周壁部３１を共用する共用部１６及び仕切板５により周囲が包囲されて構成されている。また、共用部１６には、凝集槽１５と沈殿槽３０とを連通させている連通口１７が形成されている。さらに、凝集槽１５には、共用部１６から凝集槽１５の内部に向けて延びる第１縦バッフル３５が連通口１７の側部に設けられている。この連通口１７及び第１縦バッフル３５の詳細は後に説明する。
【００４１】
この凝集槽１５の底部１８にも、内部の被処理水を撹拌する撹拌装置２０が設けられている。撹拌装置２０は、凝集槽１５の内部に設けられた撹拌翼２２と、凝集槽１５の底部１８の外側に取り付けられ、撹拌翼２２を回転駆動する駆動モータ２１とから構成されている。この撹拌装置２０の撹拌翼２２の回転方向は、必要に応じ、時計方向又は反時計方向のいずれかに設定される。この第１実施形態では、第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導き易い方向である反時計方向に回転駆動させている。
【００４２】
この凝集槽１５では、内部の凝集処理水に高分子凝集剤を添加する。高分子凝集剤は特に限定されず、例えば、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、両性高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を挙げることができる。
【００４３】
＜沈殿槽＞
沈殿槽３０は、内部に進入された凝縮処理水を沈殿槽３０の内部で旋回させる旋回流式沈殿槽３０である。沈殿槽３０は円筒状に形成されており、その周壁部３１には処理槽２の周壁部３を共用する共用部７，１６が設けられている。共用部７，１６のうち、凝集槽１５の周壁部３と沈澱槽３０の周壁部３１との共用部１６には、凝集槽１５と沈殿槽３０とを連通する連通口１７が形成されている。さらに、沈殿槽３０の内部には、共用部１６から沈殿槽３０の内部に向けて延びる第２縦バッフル３６が連通口１７の側部に設けられている。なお、この連通口１７及び第２縦バッフル３６の詳細も後に説明する。凝集処理水はこの連通口１７から処理水の内部に進入し、第２縦バッフル３６によって進入方向が所定の方向に導かれる。沈殿槽３０に進入した凝集処理水は、凝集処理水自体の推進力で沈殿槽３０の内部を周方向に旋回する。
【００４４】
一方、沈殿槽３０の上部には取水トラフ３８が設けられている。この取水トラフ３８は、外形がリング状に形成されており、その上面が開放された溝である。取水トラフ３８には、凝集処理水中の汚濁物質を沈殿させた後の上澄み液が、開放された上面から溝に流れ込まれるように構成されている。そして、取水トラフ３８には沈殿槽３０の外部に向けて延びる排水管３９が接続されており、凝集処理水から汚濁物質が除去された処理水を外部に送り出している。
【００４５】
＜連通口、第１縦バッフル及び第２縦バッフル＞
連通口１７は、凝集槽１５の周壁部３と沈殿槽３０の周壁部３１とが共用される共用部１６に形成されており、凝集槽１５と沈殿槽３０とを連通させている。連通口１７は正方形又は縦長の長方形等の矩形状に形成されている。図３に示すように、連通口１７の高さ方向の寸法Ｈは、第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６の高さ寸法Ｈ２の５０％〜１００％に形成することが好ましい。また、連通口１７の面積は、この連通口１７を通過させる凝集処理水の流量に応じ、凝集処理水が適切な流速で凝集槽１５から沈殿槽３０に進入するように形成する。凝集処理水の流速が０．０１ｍ／秒〜１ｍ／秒となるように連通口１７の面積を形成することが好ましい。
【００４６】
この連通口１７の一方の側部１７ａには、図４に示すように、共用部１６から凝集槽１５の内部に向けて延びる板状の第１縦バッフル３５が設けられている。また、側部１７ａと対向する他方の側部１７ｂには、共用部１６から沈殿槽３０の内部に向けて延びる板状の第２縦バッフル３６が設けられている。第１縦バッフル３５と第２縦バッフル３６とは、連通口１７を間に挟んで平行をなして配置されている。第１縦バッフル３５は、凝集槽１５の内部に位置する凝集処理水を連通口１７に向けて導く。第２縦バッフル３６は連通口１７から沈殿槽３０の内部に凝集処理水を導く。これらのバッフル３５，３６は、平板状であり、上下方向に延在している。
【００４７】
これらの第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６に導かれて沈殿槽３０に進入した凝集処理水は、その推進力で沈殿槽３０の内部を沈殿槽３０の周方向に旋回する。凝集処理水が沈殿槽３０の内部で適切に旋回するためには、沈殿槽３０に進入する方向が重要である。そのため、この固液分離装置１Ａでは、第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６は、沈殿槽３０の周壁部３１に対応する円上の連通口１７の位置での接線Ｔに対して、斜めに傾けられて配置されている。第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６の接線となす角度θは、１０°以上、特に１５°以上とりわけ３０°以上であり、かつ６０°以下、特に４５°以下とすることが好ましい。従って、バッフル３５と、半径方向の交差角度αは、８０°以下、特に６０°以下であり、かつ３０°以上であることが好ましい。
【００４８】
第１縦バッフル３５は、共用部１６との接続部である付け根部分と凝集槽１５の内部に向けて延びている先端部分との間の長さ寸法Ｍ、及び上端と下端との間の高さ寸法Ｎがいずれも沈殿槽３０の直径の１００分の１〜１０分の１の寸法に形成されている。同様に、第２縦バッフル３６は、共用部１６との接続部である付け根部分と沈殿槽３０の内部に向けて延びている先端部分との間の長さ寸法Ｍ、及び上端と下端との間の高さ寸法Ｎがいずれも沈殿槽３０の直径の１００分の１〜１０分の１の寸法に形成されている。
【００４９】
＜作用及び効果＞
以上に説明した固液分離装置１Ａは、以下のように作用する。
【００５０】
まず、被処理水が、混和槽４に設けられた導入口８から混和槽４に導入される。混和槽４に被処理水が導入されると、無機凝集剤が添加され、被処理水に含まれる汚濁物質が凝集され易くなる。また、ｐＨ調整剤が添加されて被処理水が中性にされる。この際、混和槽４に設けられた撹拌装置１０が無機凝集剤及びｐＨ調整剤が添加された被処理水を撹拌し、混和槽４の内部でむら無く無機凝集剤及びｐＨ調整剤を作用させる。
【００５１】
混和槽４の内部には導入口８から順次に被処理水が導入されるため、混和槽４の内部に位置する被処理水には推進力が付与され、仕切板５に形成された開口部６から凝集槽１５に順次に押し出されるようにして移動される。
【００５２】
次いで、凝集槽１５に移動した被処理水には、凝集槽１５で高分子凝集剤が添加される。この凝集槽１５にも撹拌装置２０が設けられているため、高分子凝集剤が添加された被処理水は撹拌され、むら無く高分子凝集剤が作用する。高分子凝集剤により凝集処理された凝集処理水には、汚濁物質が凝集されたフロックが形成される。凝集処理後の凝集処理水は、その推進力で押し出されるようにして第１縦バッフル３５で連通口１７に導かれる。その後、凝集処理水は、第２縦バッフル３６に導かれながら連通口１７から沈殿槽３０に進入する。
【００５３】
この際、凝集処理水は共用部１６に形成された連通口１７を通過するだけなので、凝集処理水に不必要な負荷や衝撃を与えることがない。そのため、凝集槽１５で形成されたフロックが分解されることなく沈殿槽３０に移動される。また、第１縦バッフル３５と第２縦バッフル３６とは平行をなして配置されているので、凝集処理水は、凝集槽垂
直バッフル３５及び第２縦バッフル３６によって適切な方向に進入方向が導かれて沈殿槽３０に進入する。その結果、沈殿槽３０に進入した凝集処理水は、沈殿槽３０の内部で円滑に旋回流を形成する。さらに、第１縦バッフル３５と第２縦バッフル３６とを平行に配置することで、フロックが第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６に衝突することを防止できる。
【００５４】
連通口１７の高さ方向の寸法Ｈを、図３に示すように、第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６の高さ寸法Ｈ２の５０％〜１００％に形成した場合、第１縦バッフル３５は、連通口１７の高さ方向の全ての領域に凝集処理水を導くことができ、第２縦バッフル３６は、連通口１７から凝集槽に進入した直後の凝集処理水が進行方向を急激に変更することを防止できる。
【００５５】
また、図４に示すように、第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６を、連通口１７の位置での共用部１６の接線Ｔに対して１０度〜６０度に傾けて配置すれば、沈殿槽３０の内部で凝集処理水が効率よく旋回する好適な向きで凝集処理水を沈殿槽３０に進入させることができる。
【００５６】
さらに、第１縦バッフル３５及び沈殿槽津意直バッフルの長さ寸法Ｍ及び高さ寸法Ｎを沈殿槽３０の直径の１００分の１〜１０分の１の寸法に形成すれば、凝集処理水を確実に凝集槽１５から連通口１７を通過させて沈殿槽３０に導くことができると共に、凝集処理水の進行を阻害することを防止することができる。また、形成されたフロックを第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６に衝突させることも防止することができる。
【００５７】
この沈殿槽３０では、凝集処理水が沈殿槽３０の内部を周方向に旋回しながら凝集処理水より比重の大きなフロックを沈殿槽３０の底部に沈殿させる。そのため、沈殿槽３０の内部では、汚濁物質の除去された処理水が上部を占めることになる。
【００５８】
汚濁物質が除去された処理水は、沈殿槽３０の上部に設けられた取水トラフ３８に流れ込み、その後、取水トラフ３８に接続された排水管３９を通り外部に送り出される。
【００５９】
［第２実施形態（図５）］
第２実施形態に係る固液分離装置１Ｂは、第１実施形態に係る固液分離装置１Ａと同様に構成された装置を使用して被処理水から汚濁物質を除去する。第１実施形態と異なる点は、凝集槽１５に設けられた撹拌装置２０の作用である。そのため、固液分離装置１Ｂの説明のために参照する図５には、第１実施形態に係る固液分離装置１Ａと同一の符号を付して概要のみを説明し、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６０】
この固液分離装置１Ｂは、混和槽４、凝集槽１５及び沈殿槽３０が一体的に形成されて構成されている。混和槽４と凝集槽１５とを構成する処理槽２は円筒状又は略円筒状に形成され、その周壁部３には、周壁面が存在しない欠損部３ａが設けられている。一方、沈殿槽３０は通常の円筒状に形成されている。
【００６１】
処理槽２の欠損部３ａは沈殿槽３０の周壁部３１に突き合わされ、この欠損部３ａが沈殿槽３０の周壁部３１に接合されて一体に形成されている。欠損部３ａでは、処理槽２の周壁面３と沈殿槽３０の周壁面３１とを共用する共用部７，１６が形成されている。
【００６２】
混和槽４と凝集槽１５とは一体に形成された筒状又は略筒状の処理槽２として構成されている。この処理槽２はその内部に仕切板５が設けられており、この仕切板５が処理槽２の内部を混和槽４と凝集槽１５とに区分している。仕切板５は、共用部７，１６と、処理槽２を構成する周壁部の共用部１６と対向する部位とを連絡するようにして設けられている。また、仕切板５には開口部６が形成されており、被処理水を混和槽４から凝集槽１５に移動可能としている。
【００６３】
また、凝集槽１５及び沈殿槽３０の双方の周壁部３，３１をなす共用部１６には、凝集槽１５と沈殿槽３０とを連通している連通口１７が形成されている。この連通口１７の一方の側部１７ａには、共用部１６から凝集槽１５の内部に向けて延びる板状の第１縦バッフル３５が設けられている。また、側部１７ａと対向する他方の側部１７ｂには共用部１６から沈殿槽３０の内部に向けて延びる板状の第２縦バッフル３６が設けられている。第１縦バッフル３５と第２縦バッフル３６とは、連通口１７を間に挟んで平行をなして配置されている。第１縦バッフル３５は、凝集槽１５の内部に位置する凝集処理水を連通口１７に向けて導く一方で、第２縦バッフル３６は連通口１７から沈殿槽３０の内部に凝集処理水を導いている。
【００６４】
沈殿槽３０は、内部に進入させた凝集処理水を周方向に旋回させつつフロックを沈殿させる旋回流式沈殿槽３０である。沈殿槽３０の上部には、リング状の取水トラフ３８が設けられている。取水トラフ３８には沈殿槽３０の外部に向けて延びる排水管３９が接続されており、凝集処理水から汚濁物質が除去された処理水を外部に送り出している。
【００６５】
この固液分離装置１Ａは、被処理水を混和槽４に導入させ、無機凝集剤を添加して被処理水を凝集させ易くすると共に、ｐＨ調整剤を添加して被処理水を中性にする。次いで被処理水を凝集槽１５に導入させ、被処理水に高分子凝集処理してフロックを形成させる。その後、凝集処理された凝集処理した凝集処理水を沈殿槽３０に進入させる。沈殿槽３０では、凝集処理水に含まれる汚濁物質を沈殿させて汚濁物質を除去する。そして、汚濁物質が除去された処理水を固液分離装置１Ａの外に送り出している。
【００６６】
＜撹拌装置＞
この固液分離装置１Ａの特徴は、凝集槽１５に設けられた撹拌装置２０が、第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向と逆方向に凝集処理水に旋回力を付与して凝集処理水を撹拌する点にある。
【００６７】
凝集槽１５の内部の凝集処理水は、図５に示した状態では、第１縦バッフル３５によって凝集槽１５の内部における右側から連通口１７に導かれる。これに対し、撹拌装置２０が備える回転羽根は、第１縦バッフル３５が凝集処理水を導く方向とは逆方向である時計回りに回転される。このように、撹拌装置２０の回転羽根を回転させることで、連通口１７を通過する凝集処理水の流速を均一にすることができる。そのため、連通口１７から沈殿槽３０に進入した凝集処理水の流れを安定させ、沈殿槽３０の内部で好適な旋回流を形成させることができる。
【００６８】
撹拌装置２０の回転翼２２は、その先端の速度が１ｍ／秒〜５ｍ／秒となるように回転させることが好ましい。
【００６９】
［第３実施形態（図６，７）］
図６及び図７に示す第３実施形態に係る固液分離装置１Ｃの基本的な構成は、第１実施形態に係る固液分離装置１Ａ及び第２実施形態に係る固液分離装置１Ｂと同様である。そのため、図６及び図７には、第１実施形態及び第２実施形態に係る固液分離装置１Ａ，１Ｂと同一の符号を付して概要のみを説明し、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７０】
この固液分離装置１Ｃも、混和槽４、凝集槽１５及び沈殿槽３０が一体的に形成されている。混和槽４と凝集槽１５とを構成する処理槽２は、円筒状又は略円筒状に形成され、その周壁部３には、周壁面が存在しない欠損部３ａが設けられている。一方、沈殿槽３０は通常の円筒状に形成されている。
【００７１】
処理槽２の欠損部３ａは、沈殿槽３０の周壁部３１に突き合わされ、欠損部３ａが沈殿槽３０の周壁部３１に接合されて一体に形成される。欠損部３ａでは、処理槽２の周壁部３と沈殿槽３０の周壁部３１とを共用する共用部７，１６が形成されている。
【００７２】
混和槽４と凝集槽１５とは一体に形成された筒状又は略筒状の処理槽２として構成されている。この処理槽２はその内部に仕切板５が設けられており、この仕切板５が処理槽２の内部を混和槽４と凝集槽１５とに区分している。仕切板５は、共用部７，１６と、処理槽２の周壁部３の共用部７，１６と対向する部位とを連絡するようにして設けられている。また、仕切板５には開口部６が形成されており、被処理水を混和槽４から凝集槽１５に移動可能としている。
【００７３】
凝集槽１５及び沈殿槽３０の双方の周壁部３，３１をなす共用部１６には、凝集槽１５と沈殿槽３０とを連通する連通口１７が形成されている。この連通口１７の一方の側部１７ａには、共用部１６から凝集槽１５の内部に向けて延びる板状の第１縦バッフル３５が設けられている。また、側部１７ａと対向する他方の側部１７ｂには共用部１６から沈殿槽３０の内部に向けて延びる板状の第２縦バッフル３６が設けられている。これらの第１縦バッフル３５と第２縦バッフル３６とは、連通口１７を間に挟んで平行をなして配置されている。第１縦バッフル３５は、凝集槽１５の内部に位置する凝集処理水を連通口１７に向けて導く一方で、第２縦バッフル３６は連通口１７から沈殿槽３０の内部に凝集処理水を導いている。
【００７４】
沈殿槽３０は、内部に進入させた凝集処理水を周方向に旋回させつつフロックを沈殿させる旋回流式沈殿槽３０である。沈殿槽３０の上部には、リング状の取水トラフ３８が設けられている。取水トラフ３８には沈殿槽３０の外部に向けて延びる排水管３９が接続されており、凝集処理水から汚濁物質が除去された処理水を外部に送り出している。
【００７５】
この固液分離装置１Ｃは、被処理水を混和槽４に導入させ、無機凝集剤を添加して被処理水を凝集させ易くしている。また、ｐＨ調整剤を添加して被処理水を中性にする。次いで被処理水を凝集槽１５に導入させ、被処理水に高分子凝集処理してフロックを形成させる。その後、凝集処理された凝集処理した凝集処理水を沈殿槽３０に進入させる。沈殿槽３０では、凝集処理水に含まれる汚濁物質を沈殿させて汚濁物質を除去する。そして、汚濁物質が除去された処理水を固液分離装置１Ｃの外に送り出している。
【００７６】
＜旋回補助装置＞
この第３実施形態に係る固液分離装置１Ａの特徴は、沈殿槽３０の内部に進入した凝集処理水の旋回を補助する旋回補助装置４０が、第２縦バッフル３６の下端よりも下側の位置に配置されている点にある。
【００７７】
旋回補助装置４０は、沈殿槽３０の底面１８の中心部に取りつけられた回転駆動部４１と、回転駆動部４１から上方に向けて延び、回転駆動部４１によって回転される回転軸４２と、回転軸４２から沈殿槽３０の周壁部３１に向けて放射状に延びる複数の回転アーム４３とから構成されている。回転駆動部４１は、回転軸４２を、凝集処理水自体の推進力で凝集処理水が旋回する方向と同方向に回転させる。また、全ての回転アーム４３は、第２縦バッフル３６の下端よりも下側に位置している。
【００７８】
回転アーム４３の形状は特に限定されず、丸棒、角棒又は板材を使用することができるが、その数は４本〜８本設けることが好ましい。各回転アーム４３の長さは、沈殿槽３０の半径の６０％以上、１００％未満の寸法に形成することが好ましい。これに対し、回転アーム４３の縦断面積は、沈殿槽３０の縦断面積に対して０．００２％〜０．２％となるように構成することが好ましい。具体的には、縦断面積が５ｃｍ２〜５００ｃｍ２に形成するとよい。
【００７９】
この旋回補助装置４０は、沈殿槽３０に進入された凝集処理水自体の推進力で凝集処理水が旋回する方向と同方向に回転アーム４３を回転させて、凝集処理水の旋回を補助する。凝集処理水が沈殿槽３０の内部で好適に旋回するためには、回転アーム４３の先端部が１ｍ／秒〜５ｍ／秒の速度で移動するように回転駆動させることが好ましい。
【００８０】
なお、沈殿槽３０の底部に沈殿した汚濁物質を集泥するには、集泥レーキが一般に使用されるが、この旋回補助装置４０の回転アーム４３を集泥レーキのレーキアームとして機能させることもできる。
【００８１】
［第４実施形態（図８）］
この固液分離装置１Ｄは、無機凝集剤及びｐＨ調整剤が添加される混和槽５０と、高分子凝集剤が添加される凝集槽６０と、汚濁物質を沈殿させる沈殿槽８０とから構成されている。混和槽５０は、凝集層及び沈殿槽８０とは独立して設けられており、凝集槽６０と移送配管５８で接続されている。一方、凝集槽６０と沈殿槽８０とは一体的に構成されている。
【００８２】
＜混和槽＞
混和槽５０は、外形が円筒状に形成されている。混和槽５０の周壁部５２には、内部に被処理水を導入させる導入口５１と、凝集槽６０に被処理水を移送する移送配管５８が設けられている。また、混和槽５０には、内部の被処理水を撹拌する撹拌装置５５が設けられている。
【００８３】
＜凝集槽及び沈殿槽＞
凝集槽６０は、外形が円筒状又は略円筒状に形成されており、周壁部６１の一部には周壁面の存在したい欠損部６１ａが設けられている。一方、沈殿槽８０は、その外形が円筒状に形成されている。凝集槽６０は、欠損部６１ａが沈殿槽８０の周壁部８１に突き合わされており、付き合わされた欠損部６１ａが沈殿槽８０の周壁部８１に接合されて沈殿槽８０と一体的に構成されている。欠損部６１ａでは、凝集槽６０の周壁部６１と沈殿槽８０の周壁部８１とが共用さる共用部６２が形成されている。
【００８４】
凝集槽６０の周壁部６１には移送配管５８が接続されており、この移送配管５８を介して混和槽５０から被処理水が送り込まれる。また、凝集槽６０には撹拌装置６５設けられており、内部の被処理水を撹拌している。そして、共用部６２には凝集槽６０と沈殿槽８０とを連通している連通口６３が形成されている。この連通口６３は、凝集槽６０で凝集処理された凝集処理水を凝集槽６０から沈殿槽８０に進入させる。さらに、凝集槽６０には、共用部６２から凝集槽６０の内部に向けて延びる第１縦バッフル７０が連通口６３の側部に設けられている。
【００８５】
沈殿槽８０は、内部に進入された凝集処理水を旋回させつつ汚濁物質を沈殿させる旋回流式沈殿槽８０である。沈殿槽８０は円筒状に形成されており、その周壁部８１には凝集槽６０の周壁部６１を共用する共用部６２が設けられている。この共用部６２には凝集槽６０と沈殿槽８０とを連通する連通口６３が形成されている。さらに、沈殿槽８０の内部には、共用部６２から沈殿槽８０の内部に向けて延びる第２縦バッフル７１が連通口６３の側部に設けられている。凝集処理水は、この連通口６３から沈殿槽８０の内部に進入し、沈殿槽８０垂直バッフルによりその進入方向が所定の方向に導かれる。沈殿槽８０に進入した凝集処理水は、凝集処理水自体の推進力で沈殿槽８０の内部を周方向に旋回する。
【００８６】
一方、沈殿槽８０の上部にはリング状の取水トラフ８３が設けられている。取水トラフ８３には、凝集処理水中の汚濁物質を沈殿させた後の上澄み液が、開放された上面から流れ込まれるように構成されている。そして、取水トラフ８３には沈殿槽８０の外部に向けて延びる排水管８４が接続されており、凝集処理水から汚濁物質が除去された処理水を外部に送り出している。
【００８７】
＜連通口、第１縦バッフル及び第２縦バッフル＞
連通口６３は、凝集槽６０の周壁部と沈殿槽８０の周壁部とが共用される共用部６２に形成されており、凝集槽６０と沈殿槽８０とを連通させている。連通口６３は正方形又は縦長の長方形等の矩形状に形成されている。
【００８８】
第１縦バッフル７０は板状に形成されており、連通口６３の一方の側部にて、共用部６２から凝集槽６０の内部に向けて延びるようにして設けられている。また、第２縦バッフル７１も板状に形成されており、他方の側部にて、共用部６２から沈殿槽８０の内部に向けて延びるようにして設けられている。これら第１縦バッフル７０と第２縦バッフル７１とは、連通口６３を間に挟んで平行をなして配置されている。第１縦バッフル７０は、凝集槽６０の内部に位置する凝集処理水を連通口６３に向けて導く一方で、第２縦バッフル７１は連通口６３から沈殿槽８０の内部に凝集処理水を導いている。
【００８９】
なお、この連通口６３、第１縦バッフル７１及び第２縦バッフル７１の構成の詳細は、第１〜第３実施形態の固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの連通口１７、第１縦バッフル３５及び第２縦バッフル３６の構成と同様である。
【００９０】
固液分離装置１Ｄをこの第４実施形態のように、混和槽５０を独立させて構成しても、凝集槽６０及び沈殿槽８０の双方の周壁部６１，８１を共用する共用部６２を設け、共用部６２に連通口６３を形成しているので、凝集処理水が凝集槽６０から沈殿槽８０に移動する際に凝集槽６０で形成されたフロックは分解されることがない。
【００９１】
［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態に係る固液分離装置９０Ａの構成図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は縦断面図、（ｃ）は第１縦バッフル付近の斜視図、（ｄ）図は第２縦バッフル付近の斜視図である。
【００９２】
この固液分離装置９０Ａでは、被処理水（原水）は、原水配管９１において無機凝集剤が添加された後、混和槽９２に流入し、ｐＨ調整剤添加手段９２ｂからｐＨ調整剤が添加され、撹拌装置９２ａで撹拌される。この無機凝集剤、ｐＨ調整剤としては前述のもの等を用いることができる。なお、ｐＨ計９２ｃで検出されるｐＨが所定範囲となるようにｐＨ調整剤が添加される。
【００９３】
混和槽９２内の液は、移送配管９３において高分子凝集剤（例えばアニオン性高分子凝集剤）が添加され、凝集槽９４の好ましくは下部に移送される。
【００９４】
この凝集槽９４には撹拌装置９４ａが設けられ、液がゆっくりと撹拌され、フロックが成長する。
【００９５】
凝集槽９４の側周壁面には第１縦バッフル９５が設けられている。この第１縦バッフル９５は、水平断面が略々コ字形のものであり、凝集槽９４の側周壁面に連なる１対のサイド板９５ａ，９５ａと、該サイド板９５ａ，９５ａ同士を橋絡する正面板９５ｂとを有している。この実施形態では、第１縦バッフル９５の底面部に底板９５ｃが設けられており、第１縦バッフル９５と凝集槽９４の側周壁面との間に上開で有底の略角筒形のスペースが形成されている。凝集槽９４内の液は、第１縦バッフル９５の上端を越流して該スペースに流入し、該スペース下部の該側周壁面に開口する通液路９６（移送配管）を介して沈殿槽９７に移送され、汚泥の沈降分離処理が行われる。処理水（上澄水）はこの沈殿槽９７内の上部に設けられた処理水取出トラフ９７ａから取り出され、沈殿した汚泥は沈殿槽９７の底部から取り出される。
【００９６】
前記通液路９６は、この沈殿槽９７の側周壁面に開口している。この通液路９６の開口部に対面するように第２縦バッフル９８が設けられている。この第２縦バッフル９８は、側周壁面に連なり、板面を上下方向とした正面板９８ａと、該正面板９８ａの下端と側周壁面との間に設けられた底板９８ｂと、正面板９８ａの上端と側周壁面との間に設けられた天井板９８ｃとを有している。正面板９８ａは、沈殿槽９７の半径方向に対し斜交する方向に延在している。
【００９７】
なお、正面板９８ａと沈殿槽９７の半径方向との交差角度は好ましくは３０゜〜６０゜特に好ましくは４０〜５０゜である。
【００９８】
底板９８ｂ及び天井板９８ｃは略三角形状である。正面板９８ａの側周壁面と反対側の側端辺と側周壁面との間は開放部９８ｄとなっている。通液路９６からの液がこの開放部９８ｄから沈殿槽９７内に側周壁面に沿うように略々接線方向に流出し、緩やかに旋回し、この間に沈殿処理が行われる。
【００９９】
この実施形態では、混和槽９２、凝集槽９４及び沈殿槽９７はいずれも円筒容器状であり、相互間に適宜の間隔があいている。
【０１００】
凝集槽９４の半径をｒとし、沈殿槽９７の半径をＲとし、両者間の通液路９６の水平幅をｄとした場合、凝集槽９４と沈殿槽９７との中心間距離Ｌは次式を満たす。
【０１０１】
Ｌｍｉｎ≦Ｌ≦Ｌｍａｘ
ただし、Ｌｍｉｎ＝（Ｒ＋ｒ）×０．８である。Ｌｍａｘは、（Ｒ＋ｒ）×１．２と（Ｒ＋ｒ＋ｄ）との大きい方である。
【０１０２】
このように構成された固液分離装置においては、凝集槽９４と沈殿槽９７とが近接しており、凝集槽９４から沈殿槽９７に移送されている間にフロックが損壊することが防止される。また、この実施形態では、沈殿槽９７の半径方向に斜交する正面板９８ａを有した第２縦バッフル９８が沈殿槽９７に設けられており、凝集処理液が沈殿槽９７内の略接線方向にスムーズに流れるので、フロックの損壊が防止される。
【０１０３】
さらに、通液路９６からの凝集処理水が短絡的にトラフ９７ａに流れることが防止され、沈殿分離が十分に行われる。
【０１０４】
［第６実施形態］
図１１の第５実施形態では、第１縦バッフル９５は、その上端が凝集槽９４内の水面近くまで延在するものとなっているが、図１２の第６実施形態の固液分離装置９０Ｂでは、第１縦バッフル９５Ｂが凝集槽９４の水深の中間付近となっている。
【０１０５】
第６実施形態のその他の構成は第５実施形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【０１０６】
この第６実施形態のように、凝集槽９４の第１バッフル９５Ｂの上端を凝集槽９４の水深の中間付近とすることによって、凝集槽水面から空気を巻き込むことで凝集ペレットが破壊してしまうことを良好に防ぐことができ、ＳＳの流出率を低く抑えることができる。バッフルの上端から水面までの距離は凝集槽水深の２０％〜７０％あるいは２００ｍｍ〜２０００ｍｍより好ましくは５００ｍｍ〜１０００ｍｍである。
【０１０７】
［第７実施形態］
図１３に示す第７実施形態の固液分離装置９０Ｃは、第６実施形態において凝集槽９４と沈殿槽９７との中心間距離Ｌを第６実施形態よりも小さくしたものである。その他の構成は第６実施形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【０１０８】
このように凝集槽９４と旋回流式沈殿槽９７とをさらに近接して設置することにより、フロックの崩壊を防ぎ、ＳＳの流出率を低くすることができる。
【０１０９】
［第８実施形態］
図１４に示す第８実施形態の固液分離装置９０Ｄでは、凝集槽９４の第１縦バッフル９５Ｄの構成が第５〜第７実施形態の第１縦バッフル９５，９５Ｂと異なっている。
【０１１０】
この第１縦バッフル９５Ｄは、凝集槽９５の側周壁面に連なる正面板９５ｈと、底板９５ｋとで構成されている。正面板９５ｈは、平板状であり、一方の側辺９５’が凝集槽９５の側周壁面に連なり、他方の側辺９５’’は該側周壁面から離隔している。正面板９５ｈは凝集槽９５の半径方向に対し交差角度α＝３０〜６０゜（好ましくは４０〜５０゜）に斜交している。
【０１１１】
該正面板９５ｈの一方の側辺９５’から他方の側辺９５’’に向う方向は、撹拌装置９４ａにより形成される凝集槽９４内の液の旋回方向となっている。通液路９６の開口は、該一方の側辺９５’側に位置している。従って、凝集槽９４内を旋回する水は、正面板９５ｈの側辺９５’’を回り込み、旋回方向と反対方向に流れて通液路９６に流入する。
【０１１２】
正面板９５ｈは、第２縦バッフル９８の正面板９８ａと略平行である（αがほぼ等しい）ことが好ましい。なお、ほぼ等しいとは両正面板の角度αの差異が±５゜以内特に±３゜以内であることをいう。
【０１１３】
縦バッフルの正面板９５ｈ、９８ａ同士を略平行とすることにより、フロックの崩壊を防ぎ、ＳＳの流出を低く抑えることができる。このとき、凝集槽９４の槽壁と沈殿槽９７の槽壁の間隔はできるだけ小さいことが好ましく、該間隔は通液路９６の開口の幅ｄ以下とする。
【０１１４】
第１縦バッフル９５Ｄの上端は凝集槽９４の上下方向中間付近となっている。
【０１１５】
第８実施形態のその他の構成は第７実施形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【０１１６】
［第９実施形態］
図１５に示す第９実施形態に係る固液分離装置９０Ｅは、第８実施形態の固液分離装置９０Ｄにおいて、沈殿槽９７に旋回補助装置９９を設けたものである。この旋回補助装置９９は、沈殿槽９７の軸心部に上下方向に配置された回転軸９９ａと、該回転軸９９ａを回転させるモータ９７ｂと、回転軸９９ａの下端から放射方向に延設された旋回部としてのアーム９９ｃとを有している。このアーム９９ｃは、周方向に間隔をおいて複数本設けられている。該アーム９５ｃは、第２縦バッフル９８よりも下位に配置されている。
【０１１７】
第９実施形態のその他の構成は第８実施形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【０１１８】
この実施の形態では、通液路９６よりも下側に、回転方向が凝集槽処理水の流入方向と同方向となるアーム９９ｃを設け、沈殿槽全体の水を緩やかに回転させることにより、流入水の回転力を補助し、さらに良好な旋回流式沈殿槽処理性能を実現できる。アームの本数は、４本から８本が好ましく、長さは沈殿槽半径の６０％から９９％までが好ましい。アームの断面の形状は丸型または方形とすることができる。断面積は５ｃｍ２から５００ｃｍ２または沈殿槽の面積の０．００２％から０．２％が好ましい。アーム９９ｃの高さは、沈殿槽底から縦バッフル９８の間とする。アーム９９ｃの先端部速度は、０．０２ｍ／ｓｅｃから５ｍ／ｓｅｃが好ましい。
【０１１９】
［第１０実施形態］
図１６に示す第１０実施形態の固液分離装置９０Ｆにおいては、第９実施形態においてアーム９９ｃの下側にレーキ板９９ｄを設けたものである。レーキ板９９ｄによって集泥された汚泥は沈殿槽９７の底部のピット９７ｐに導かれて排出される。
【０１２０】
［第１１実施形態］
図１７に示す第１１実施形態の固液分離装置９０Ｇは、図１４の第８実施形態において第１縦バッフル９５Ｇを水面近くまで立ち上がるようにしたものである。
【０１２１】
その他の構成は図１４の第８実施形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【０１２２】
上記固液分離装置９０Ａ〜９０Ｇにおいて、凝集槽９４のＧ値は１０（１／ｓ）〜１００（１／ｓ）が好ましい。凝集槽９４の撹拌翼の先端部速度は、０．０５ｍ／ｓｅｃから２ｍ／ｓｅｃが好ましい。各第１及び第２縦バッフルの大きさは、横幅及び高さ共に沈殿槽９７の直径の１／１００〜１／１０が好ましい。凝集槽９４と沈殿槽９７の側周壁における通液路９６の開口の形状は方形とすることが好ましい。通液路９６の開口の高さは各縦バッフル高さの５０％から１００％が好ましい。
【０１２３】
通液路９６の開口面積は、通水量に基づき、平均流速が０．０１ｍ／ｓｅｃから１ｍ／ｓｅｃになるようにすることが好ましい。通液路９６の開口部横幅は通液路９６の開口面積を通液路開口高さで除して決定することができる。
【０１２４】
図１８は後述の比較例に係る固液分離装置９０Ｈを示すものであり、第１縦バッフル９５Ｈを前記図１１の第１縦バッフル９５と同様形状のものとし、通液路９６を凝集槽９４の上部としている。沈殿槽９７Ｈは横流式角型沈殿槽であり、縦板９７ｂと底板９７ｃで形成される流入部に対し通液路９６からの液が流入し、該流入部の下部の開口９７ｄから液が沈殿槽９７Ｈ内に流入する。トラフ９７ｆは該流入部と反対側の槽壁上部に設けられている。その他の構成は固液分離装置９０Ａと同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【実施例】
【０１２５】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１２６】
［実施例１］
実施例１では、第１実施形態に係る固液分離装置１Ａを使用して固液分離処理を行った。固液分離処理の対象となる被処理水は、カオリンが３００ｍｇ／Ｌ含まれた工業用水を使用した。
【０１２７】
まず、混和槽４で、被処理水にポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を無機凝集剤として添加して凝集処理し、水酸化ナトリウム２５％溶液をｐＨ調整剤として添加して中性にした。ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）の添加量は、２００ｍｇ／Ｌ（ａｓ  １０％（ＰＡＣ）溶液）とした。次いで、凝集槽１５で、被処理水にＰＡ３０１を高分子凝集剤として３ｍｇ／Ｌ添加して汚濁物質を凝集させた。汚濁物質を凝集させる際、凝集槽１５では、撹拌装置２０の撹拌翼２２の回転方向を第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向と同方向に回転させて撹拌した。その後、凝集処理水を沈殿槽３０に進入させ、フロックを沈殿槽で沈殿させて除去した。
【０１２８】
フロックが除去された後の処理水の浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）を測定したところ、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は２３ｍｇ／Ｌであった。
【０１２９】
［実施例２］
実施例２では、第２実施形態に係る固液分離装置１Ｂを使用して固液分離処理を行った。この実施例２では、凝集槽１５に設けられている撹拌装置２０の撹拌翼２２を第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向とは逆方向に回転させて撹拌した。ただし、処理の対象となる被処理水並びに、添加した無機凝集剤、ｐＨ調整剤及び高分子凝集剤は実施例１と同様である。このようにして固液分離を行ったところ、実施例２では浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は１６ｍｇ／Ｌであった。
【０１３０】
撹拌翼２２を第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向とは逆方向に回転させる固液分離装置１Ｂを使用した実施例２の測定結果と、撹拌翼２２を第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向と同方向に回転させる固液分離装置１Ａを使用した実施例１の測定結果とを比較すると、実施例２では測定結果は、１６ｍｇ／Ｌであり、測定結果は２３ｍｇ／Ｌであった実施例１よりも良好な測定結果を得た。このことから、第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向とは逆方向に凝集処理水に旋回力を付与するように凝集槽１５で撹拌装置２０の回転翼２２を回転させると、より効果的に浮遊物質を除去することができる。
【０１３１】
［実施例３］
実施例３では、第３実施形態に係る固液分離装置１Ｃを使用して固液分離処理を行った。この実施例３では、実施例２の場合と同様に、凝集槽１５に設けられている撹拌装置２０の撹拌翼２２を第１縦バッフル３５が凝集処理水を連通口１７に導く方向とは逆方向に回転させて撹拌した。また、沈殿槽３０では、旋回補助装置４０によって凝集処理水が旋回することを補助した。ただし、処理の対象となる被処理水並びに、添加した無機凝集剤、ｐＨ調整剤及び高分子凝集剤は実施例１及び実施例２と同様である。このようにして固液分離を行ったところ、実施例３では浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は９ｍｇ／Ｌであった。
【０１３２】
沈殿槽３０に設けられた旋回補助装置４０で凝集処理水の旋回を補助する固液分離装置１Ｃを使用した実施例３の測定結果と、旋回補助装置４０を設けずに、凝集処理水の推進力だけで旋回させる固液分離装置１Ｂを使用した実施例２の測定結果とを比較すると、実施例３の測定結果は９ｍｇ／Ｌであり、測定結果が１６ｍｇ／Ｌであった実施例２の場合よりも良好な測定結果を得た。この結果から明らかなように、沈殿槽３０に旋回補助装置４０を設け、沈殿槽３０での凝集処理水の旋回を補助すれば、さらに効果的に浮遊物質を除去することができる。
【０１３３】
［実施例４］
実施例４では、第４実施形態に係る固液分離装置を使用して固液分離処理１Ｄを行った。この実施例４で使用した固液分離装置１Ｄは、凝集槽６０と沈殿槽８０とが一体的に構成されている一方で、混和槽５０は凝集槽６０及び沈殿槽８０とは独立して設けられている。混和槽５０と凝集槽６０とは、移送配管５８で相互に連絡されている一方で、凝集槽６０と沈殿槽８０とは、両者の共用部６２に設けられた連通口６３で相互に連絡されている。また、凝集槽６０では、第１縦バッフル７０が凝集処理水を連通口６３へ導く方向とは逆方向に撹拌装置６５の撹拌翼６７を回転させて撹拌している。ただし、処理の対象となる被処理水並びに、添加した無機凝集剤、ｐＨ調整剤及び高分子凝集剤は実施例１と同様である。このようにして固液分離したところ、実施例４では浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は１７ｍｇ／Ｌであった。
【０１３４】
混和槽５０と凝集槽６０とを別体とし、両者を移送配管５８で連絡した固液分離装置１Ｄを使用した実施例４の測定結果と、混和槽４と凝集槽１５とを一体的に形成し、混和槽４と凝集槽１５を仕切板で区分けし、かつ、混和槽４と凝集槽１５とを仕切板５の開口部６で相互に連絡して構成した固液分離装置１Ｂを使用した実施例２とを比較すると、実施例４の測定結果は１７ｍｇ／Ｌであり、測定結果が１６ｍｇ／Ｌである実施例２とほとんど差異がない。このことから明らかなように、混和槽５０を凝集槽６０と独立して設け、混和槽５０と凝集槽６０とを移送配管５８で連絡させたとしても、凝集槽６０と沈殿槽８０とを連通口６３で連通させる構成を採用すれば、凝集槽６０で形成されたフロックが分解されることなく沈殿槽８０に移動され、フロックを効果的に沈殿させることができる。
【０１３５】
［比較例１］
比較例１では、図９に示す固液分離装置１００を使用して固液分離処理を行った。固液分離装置１００は、混和槽１０１、凝集槽１１０及び沈殿槽１２０が相互に独立して設けられている。混和槽１０１と凝集槽１１０とは移送配管１０８で連絡されていると共に、凝集槽１１０と沈殿槽１２０とが移送配管１１８で連絡されている。
【０１３６】
混和槽１０１は、外形が円筒状に形成され、その周壁部１０３には導入口１０２と移送配管１０８が設けられている。また、混和槽１０１には撹拌装置１０５が設けられている。
【０１３７】
凝集槽１１０は、外形が円筒状に形成され、その周壁部１１３には、被処理水を混和槽１０１から凝集槽１１０に移送する移送配管１０８と、凝集処理水を凝集槽１１０から沈殿槽１２０に移送する移送配管１１８が取り付けられている。また、混和槽１０１には撹拌装置１１５が設けられている。撹拌装置１１５は、図９に示す状態で、撹拌翼１１６を反時計方向に回転させており、内部の凝集処理水が移送配管１１８に導かれる方向と同方向に旋回力を付与している。
【０１３８】
沈殿槽１２０は、内部に進入された凝集処理水を旋回させつつフロックを沈殿させる旋回流式沈殿槽である。沈殿槽１２０は、外形が円筒状に形成されており、その周壁部１２１には、凝集処理水を凝集槽１１０から沈殿槽１２０に移送する移送配管１１８が取り付けられている。この移送配管１１８は、移送配管１１８が取り付けられている部位での周壁部１２１の接線に対して斜めに傾けられて取り付けられており、沈殿槽１２０の内部に進入される凝集処理水を沈殿槽１２０の内部で旋回させている。
【０１３９】
そして、沈殿槽１２０の上部には、取水トラフ１２５と取水トラフ１２５に接続された排出管１２６が設けられており、沈殿槽１２０の上澄み液を取水トラフ１２５に流し込ませ、処理水を排出管１２６から外部に送り出している。
【０１４０】
この比較例１に係る固液分離装置１００を使用して浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）した際の、処理の対象となる被処理水並びに、添加した無機凝集剤、ｐＨ調整剤及び高分子凝集剤は、実施例１と同様である。
【０１４１】
この比較例１では、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は５１ｍｇ／Ｌであった。この測定結果から明らかなように、凝集槽１１０と沈殿槽１２０とを移送配管１１８で連絡して固液分離装置１００を構成すると、本発明に係る固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのように凝集槽１５，６０の周壁部３，６１と沈殿槽３０，８０の周壁部３１，８１とに共用部１６，６２を設け、共用部１６，６２に連通口１７，６３を形成した場合に比べ、汚濁物質の除去効率が低いことが分かる。
【０１４２】
［比較例２］
比較例２では、図１０に示す固液分離装置１３０を使用して固液分離処理を行った。固液分離装置１３０は、その全体構成が、本発明の第１〜第３実施形態に係る固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様に、無機凝集剤及びｐＨ調整剤が添加される混和槽１３３、高分子凝集剤が添加される凝集槽１５０及びフロックを沈殿させる沈殿槽１７０が一体的に形成されている。混和槽１３３と凝集槽１５０とからなる処理槽１３１は、その周壁部１３２に形成された欠損部１３２ａが沈殿槽１７０の周壁部１７１に突き合わされ、この突き合わされた欠損部１３２ａが沈殿槽１７０の周壁部１７１に接合されて一体に形成されている。このため、欠損部１３２ａでは、処理槽１３１の周壁部１３２と沈殿槽１７０の周壁部１７１とを共用する共用部１３７，１３８が形成されている。
【０１４３】
処理槽１３１にはその内部に仕切板１３５が設けられており、この仕切板１３５が処理槽１３１の内部を混和槽１３３と凝集槽１５０とに区分している。仕切板１３５には開口部１３６が形成されており、被処理水を混和槽１３３から凝集槽１５０に移動可能としている。また、混和槽１３３と凝集槽１５０とには被処理水を撹拌する撹拌装置１４０，１５５がそれぞれ設けられている。
【０１４４】
凝集槽１５０の周壁部１３１と沈殿槽１７０の周壁部１７１との共用部１３８には凝集槽１５０と沈殿槽１７０とを連通する連通口１６０が形成されている。凝集槽１５０で凝集処理された凝集処理水はこの連通口１６０を通過して沈殿槽１７０に進入する。なお、凝集槽１５０に設けられた撹拌装置１５５は、凝集処理水が、凝集処理水自体の推進力で連通口１６０に向かう方向とは逆向方向に回転翼１５６を回転させている。
【０１４５】
本発明に係る固液分離装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄとの差異は、凝集槽１５０には第１縦バッフルは設けられておらず、沈殿槽１７０にのみ第２縦バッフル１６５が設けられている点である。
【０１４６】
この比較例２に係る固液分離装置１３０を使用して浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）した際の、処理の対象となる被処理水並びに、添加した無機凝集剤、ｐＨ調整剤及び高分子凝集剤は、実施例１と同様である。
【０１４７】
この比較例２では、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）の測定結果は３８ｍｇ／Ｌであった。この測定結果から明らかなように、沈殿槽１７０にのみ垂直バッフルを設けても、凝集槽１５０に垂直バッフルを設けなければ、沈殿槽１７０で良好な旋回流を形成させることができず、汚濁物質の除去効率が低いことが分かる。
【０１４８】
以上の実施例１〜実施例４の測定結果、及び比較例１，２の測定結果を表１に示す。
【０１４９】
【表１】
0005949059.tif 000002
【０１５０】
表１に示すように、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）が最も高い実施例１の場合でも、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）は２３ｍｇ／Ｌしかない。これに対し、比較例１の測定結果は、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）が５１ｍｇ／Ｌであった。この数値を比較すると、実施例１の測定結果は、比較例１の測定結果の約４５％と、浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）は半分以下である。また、実施例１の測定結果と、比較例２の測定結果とを比較しても、実施例１の測定結果は、比較例２の測定結果の約６０％の浮遊物質の濃度（ＳＳ濃度）に抑えられている。
【０１５１】
この測定結果から分かるように、凝集槽の周壁部と沈殿槽の周壁部とを共用する共用部を設け、この共用部に凝集槽と沈殿槽とを連通する連通口を形成し、かつ、凝集槽及び沈殿槽のいずれにも垂直バッフルを設け、凝集処理水を垂直バッフルで適切に導いて連通口から沈殿槽に進入させると、汚濁物質を効果的に除去することができる。
【０１５２】
［実施例５〜１１、比較例３］
有機排水の生物処理水（ＳＳ濃度３００ｍｇ／Ｌ）を原水とし、図１１〜１７（実施例５〜１１）、図１８（比較例３）の固液分離装置により固液分離処理を行った。混和槽に添加する無機凝集剤は、ＰＡＣ（添加量２００ｍｇ／Ｌａｓ１０％溶液）とし、中和剤として水酸化ナトリウム２５％溶液を用いて、中性にした。凝集槽では高分子凝集剤を３ｍｇ／Ｌ加えた。
【０１５３】
実施例５〜１１及び比較例３の処理水ＳＳ濃度を表２に示す．
【０１５４】
【表２】
0005949059.tif 000003
【０１５５】
表２の通り、本発明の装置によると、処理水に流出するＳＳ濃度を低くすることができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，９０Ａ〜９０Ｈ  固液分離装置
２  処理槽
３  周壁部
４，５０，９２  混和槽
５  仕切板
６  開口部
７  共用部
８，５１  導入口
１０，５５  撹拌装置
１２，５７  撹拌翼
１５，６０，９４  凝集槽
１６，６２  共用部
１７，６３  連通口
２０，６５  撹拌装置
２２，６７  撹拌翼
３０，８０，９７  沈殿槽
３１，８１  周壁部
３５，７０，９５，９５Ｂ，９５Ｄ，９５Ｇ，９５Ｈ  第１縦バッフル
３６，７１，９８  第２縦バッフル
３８，８３，９７ａ  取水トラフ
３９，８４  排水管
４０，９９  旋回補助装置
４３  回転アーム
【図１】
0005949059.tif 000004
【図２】
0005949059.tif 000005
【図３】
0005949059.tif 000006
【図４】
0005949059.tif 000007
【図５】
0005949059.tif 000008
【図６】
0005949059.tif 000009
【図７】
0005949059.tif 000010
【図８】
0005949059.tif 000011
【図９】
0005949059.tif 000012
【図１０】
0005949059.tif 000013
【図１１】
0005949059.tif 000014
【図１２】
0005949059.tif 000015
【図１３】
0005949059.tif 000016
【図１４】
0005949059.tif 000017
【図１５】
0005949059.tif 000018
【図１６】
0005949059.tif 000019
【図１７】
0005949059.tif 000020
【図１８】
0005949059.tif 000021