(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁溶液である被処理液を分散質と分散媒とに分離する傾斜分離装置であって、
下部傾斜板および当該下部傾斜板の上方に当該下部傾斜板から間隔を隔てて設けられた上部傾斜板を含み、前記下部傾斜板の下方から前記分散質および前記分散媒の一方を取り出すとともに前記下部傾斜板および前記上部傾斜板の上方から前記分散質および前記分散媒の他方を取り出すように構成された容器と、
前記容器内に前記下部傾斜板に沿って前記下部傾斜板と前記上部傾斜板との間に当該下部傾斜板および当該上部傾斜板からそれぞれ間隔を隔てて設けられ、前記容器内の前記下部傾斜板上に被処理液を供給する供給管と、
を含み、
前記供給管は、第１の高さおよび第１の高さよりも低い第２の高さにそれぞれ設けられた第１の流出口および第２の流出口を有する傾斜分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の傾斜分離装置において、
前記上部傾斜板は、前記下部傾斜板に平行に設けられた傾斜分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の傾斜分離装置において、
前記供給管は、前記下部傾斜板に平行に設けられた傾斜分離装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか一項に記載の傾斜分離装置において、
前記供給管は、前記下部傾斜板と前記上部傾斜板との中間に配置された傾斜分離装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか一項に記載の傾斜分離装置において、
前記供給管は先端が閉塞され、前記第１の流出口および前記第２の流出口は、前記供給管の側面に設けられた傾斜分離装置。
【請求項６】
請求項５に記載の傾斜分離装置において、
前記供給管は、前記第１の高さおよび前記第２の高さにそれぞれ複数の前記第１の流出口および複数の前記第２の流出口を有する傾斜分離装置。
【請求項７】
請求項６に記載の傾斜分離装置において、
前記供給管の前記複数の第１の流出口および前記複数の第２の流出口は、それぞれ、前記下部傾斜板および前記上部傾斜板に対向する方向とは異なる方向に設けられた流出口を含む傾斜分離装置。
【請求項８】
請求項１から７いずれか一項に記載の傾斜分離装置において、
前記分散質は沈降物であって、前記容器は、前記下部傾斜板の下方から前記分散質である沈降物を取り出すとともに前記下部傾斜板および前記上部傾斜板の上方から前記分散媒である清澄液を取り出すように構成された傾斜分離装置。
【請求項９】
請求項１から８いずれか一項に記載の傾斜分離装置を用いて前記懸濁溶液の前記分散質と前記分散媒とを分離する分離方法であって、
前記容器内に、前記分散質および前記分散媒の前記他方と前記懸濁溶液との界面が前記第１の高さに位置するように前記懸濁溶液を連続的に供給する分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜分離装置および当該傾斜分離装置を用いた分離方法に関し、とくに、懸濁溶液を分散質と分散媒とに分離する傾斜分離装置および当該傾斜分離装置を用いた分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
懸濁溶液から懸濁物質である分散質を分離して清澄液を取り出す技術として、重力分離を用いた傾斜沈降分離装置等の傾斜分離装置が知られている。
特許文献１（特開昭５３−８３１５７号公報）には、懸濁物質を傾斜配置された管状通路を下から上に通すことにより液体流から懸濁物質を分離する構成の装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２（特開平８−１１２５０５号公報）には、それぞれ内側に流路を形成するように複数個の筒体を相互に隣接させた形状の成形体からなる流路形成体又は対向する板状部材間に流路を形成するように配置された複数枚の板状部材からなる流路形成体を、流路が水平面に対して傾斜するように配置し、流路内を上から下に向かって流れるように被処理液を案内しつつ被処理液中の懸濁物を沈降させるようにした下向流傾斜沈降装置が記載されている。特許文献３（特開昭５３−１１３６２号公報）にも、傾斜板間に懸濁水を流すことにより、フロックが凝集し、水と分離して下方に流れるとともに、水が上方に流れることにより水とフロックとを分離する構成の固液分離装置が記載されている。
【０００４】
特許文献４（特開昭６２−１６３７１３号公報）には、被処理水が一側から供給されて他側から流出される沈殿槽に、流出側へ傾斜した傾斜板を上下方向に並列させることにより、被処理水が傾斜板に沿って斜に上昇しながら流過するので、横向流式を採用しつつも上向流式の場合と近い流れとするようにした傾斜板沈殿槽が記載されている。
【０００５】
特許文献５（特開２００６−７５６８５号公報）には、懸濁液分離槽に沈設されて、懸濁液から懸濁物質を分離して清澄液を取り出す傾斜流路モジュールにおいて、筐体と、筐体に垂直方向に積層して取り付けられて複数の傾斜流路を形成する複数の傾斜板を有するとともに、傾斜板を蛇腹を介して連結して、傾斜板の相互の間隔を変更自在にした構成の傾斜流路モジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５３−８３１５７号公報
【特許文献２】特開平８−１１２５０５号公報
【特許文献３】特開昭５３−１１３６２号公報
【特許文献４】特開昭６２−１６３７１３号公報
【特許文献５】特開２００６−７５６８５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】平野博人ら、化学工学論文集、第３５巻、第１号、２００９、ｐｐ．７５−８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、たとえば特許文献１から３に示したような構成の分離装置では、処理量が少ないという問題があった。そのため、処理量を多くするために、傾斜板の面積を大きくする必要があり、装置サイズが大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献４や特許文献５に記載されたような横向流式の装置では、傾斜板を垂直方向に多段に積層することにより、処理量を多くできる可能性があるが、流入する懸濁溶液が高濁度の場合、密度流による底流れ現象が顕著となり、下方の分離流路に負荷が集中するという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で装置サイズを大きくすることなく、傾斜分離装置における処理量を増加させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、
懸濁溶液を分散質と分散媒とに分離する傾斜分離装置であって、
下部傾斜板および当該下部傾斜板の上方に当該下部傾斜板から間隔を隔てて設けられた上部傾斜板を含み、前記下部傾斜板の下方から前記分散質および前記分散媒の一方を取り出すとともに前記下部傾斜板および前記上部傾斜板の上方から前記分散質および前記分散媒の他方を取り出すように構成された容器と、
前記容器内に前記下部傾斜板に沿って前記下部傾斜板と前記上部傾斜板との間に当該下部傾斜板および当該上部傾斜板からそれぞれ間隔を隔てて設けられ、前記容器内の前記下部傾斜板上に被処理液を供給する供給管と、
を含み、
前記供給管は、第１の高さおよび第１の高さよりも低い第２の高さにそれぞれ設けられた第１の流出口および第２の流出口を有する傾斜分離装置が提供される。
【００１２】
このような構成の傾斜分離装置において、分散質の比重が分散媒の比重よりも大きい場合は、分散質が下部傾斜板上に沈降して下部傾斜板に沿って下方に移動するとともに、懸濁溶液から分散質が取り除かれた分散媒は上部傾斜板下を上部傾斜板に沿って上方に移動する。これにより、容器の下方から分散質が取り出されるとともに、容器の上方から分散媒が取り出される。一方、分散質の比重が分散媒の比重よりも小さい場合は、分散質が上部傾斜板下に浮上して上部傾斜板下に沿って上方に移動するとともに、懸濁溶液から分散質が取り除かれた分散媒は下部傾斜板上を下部傾斜板に沿って下方に移動する。これにより、容器の上方から分散質が取り出されるとともに、下方から分散媒が取り出される。
【００１３】
ところで、本発明者は、下部傾斜板と上部傾斜板との間にスラリーを上部から供給して、装置下部から排泥を排出し、装置上部から清澄水を取り出す構成の傾斜沈降分離装置について、上部傾斜板下に生成するくさび形の清澄水を考えたモデルを適用した検討を行っている（非特許文献１）。非特許文献１には、スラリーを供給する初期供給高さに比例して、初期供給高さが高いほど沈降速度が増加することが示されている。これは、初期供給高さが高いほど、その箇所から沈降する沈降物が堆積する下部傾斜板の長さを長くすることができるためと考えられる。
【００１４】
しかし、本発明者がさらに検討を進めた結果、懸濁溶液を傾斜分離装置の容器に連続的に供給して懸濁溶液の分離を連続的に行う場合に、下部傾斜板の長さだけではなく、上部傾斜板の長さもできるだけ長く利用した方が、より効力よく分離を行えることを見出した。
【００１５】
本発明の傾斜分離装置の構成によれば、高さの異なる第１の高さおよび第２の高さにそれぞれ第１の流出口および第２の流出口が設けられているので、高さの高い第１の位置にある第１の流出口から流出した懸濁物質は、下部傾斜板の長さを長く利用することができる一方、高さの低い第２の位置にある第２の流出口から流出した懸濁物質は、上部傾斜板の長さを長く利用することができる。これにより、全体として効率よく分離を行うことができる。
【００１６】
本発明によれば、
上記傾斜分離装置を用いて前記懸濁溶液の前記分散質と前記分散媒とを分離する分離方法であって、
前記容器内に、前記分散質および前記分散媒の前記他方と前記懸濁溶液との界面が前記第１の高さに位置するように前記懸濁溶液を連続的に供給する分離方法が提供される。
【００１７】
この構成によれば、複数の流出口のうち、高い位置にある第１の流出口と同じ高さに分散質および分散媒の他方と懸濁溶液との界面を維持することにより、分散質および分散媒の他方を上方から精度よく取り出すことができるとともに、界面下での分散質と分散媒との分離を効力よく行うことができる。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で装置サイズを大きくすることなく、傾斜分離装置における処理量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における傾斜沈降分離装置の構成の一例を示す断面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における供給管の構成を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態における傾斜沈降分離装置の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【図５】図１に示した傾斜沈降分離装置にスラリーを供給した状態を示す図である。
【図６】図１に示した傾斜沈降分離装置にスラリーを供給した状態を示す図である。
【図７】実施例の傾斜沈降分離装置の構成を示す断面図である。
【図８】比較例の傾斜沈降分離装置の構成を示す断面図である。
【図９】傾斜沈降分離装置が傾斜容器と供給管との組合せのユニットを複数含む構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２２】
以下の実施の形態において、傾斜分離装置が、分散質と分散媒とを含む懸濁溶液から分散質を沈降させて下方から沈降物を取り出すとともに、上方から分散媒である清澄液を取り出す傾斜沈降分離装置である場合を例として説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態における傾斜沈降分離装置の構成の一例を示す断面図である。図２は、図１の断面図である。図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ’断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【００２４】
傾斜沈降分離装置１００は、傾斜容器１０２と供給管１１０とを含む。ここで、傾斜容器１０２と供給管１１０との組合せを１ユニットとする。
傾斜容器１０２は、下部傾斜板１０４ａおよび下部傾斜板１０４ａの上方に下部傾斜板１０４ａから間隔を隔てて下部傾斜板１０４ａに沿って設けられた上部傾斜板１０４ｂを含む。ここで、上部傾斜板１０４ｂは、下部傾斜板１０４ａの鉛直方向上方に設けられた構成とすることができる。また、傾斜容器１０２は、下部傾斜板１０４ａの下方から沈降物を取り出すとともに下部傾斜板１０４ａおよび下部傾斜板１０４ａの上方から清澄液を取り出すように構成されている。傾斜容器１０２の下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂの下方には、回収部１０６および下部排出口１０８が設けられている。
【００２５】
本実施の形態において、下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂは傾斜容器１０２の側壁の一部を構成している。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、傾斜容器１０２は矩形の断面形状を有し、下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂは、側壁１０５により接続されている。
【００２６】
下部傾斜板１０４ａは、鉛直面に対して角度θ傾斜した構成となっている。角度θは、被処理液の種類に応じて、下部傾斜板１０４ａ上に沈降した沈降物が下部傾斜板１０４ａ上に堆積せず、下部傾斜板１０４ａに沿って下方に移動する沈降物下降流が生じる角度に設定することができる。
【００２７】
また、本実施の形態において、上部傾斜板１０４ｂは、下部傾斜板１０４ａに平行に設けられた構成となっている。このような構成により、傾斜容器１０２内での被処理液の流れが均一になり分離効率が良好となる。また、後述するように、複数のユニットを配列して用いた場合、各傾斜容器１０２の下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂをそれぞれ平行とすることにより、装置設計上の効率も良好にすることができる。
【００２８】
供給管１１０は、傾斜容器１０２内に挿入され、傾斜容器１０２内の下部傾斜板１０４ａ上に分散質と分散媒とを含む懸濁溶液である被処理液を供給する。本実施の形態において、供給管１１０は、下部傾斜板１０４ａに沿って下部傾斜板１０４ａと上部傾斜板１０４ｂとの間に下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂからそれぞれ間隔を隔てて設けられる。
【００２９】
本実施の形態において、供給管１１０は、傾斜容器１０２内に配置したときに異なる高さとなる複数の位置にそれぞれ設けられた複数の流出口１１２を有する。ここで、複数の流出口１１２のうち、最も上部の高さＨｈに設けられた流出口１１２を流出口１１２ｈ（第１の流出口）として示している。高さは、下部傾斜板１０４ａの下端からの高さとすることができる。流出口１１２ｈは、下部傾斜板１０４ａや上部傾斜板１０４ｂの上端よりも低い位置となるようにする。これにより、後述するように、傾斜容器１０２から清澄液１２４を精度よくオーバーフローさせることができる。
【００３０】
供給管１１０は下端（先端）が閉塞され、複数の流出口１１２は、供給管１１０の側面に設けられている。本実施の形態において、複数の流出口１１２は、供給管１１０の延在方向に沿って、所定間隔で設けられた構成とすることもできるが、他の例において、間隔が異なるようにすることもできる。
【００３１】
また、複数の流出口１１２のうち、最も下部の流出口１１２は、下部傾斜板１０４ａの下端と略等しい高さに位置するように設けることができる。これにより、後述するように、上部傾斜板１０４ｂの長さを長く利用することができる。
【００３２】
本実施の形態において、供給管１１０の略同じ高さとなる箇所には、ｎ個（ｎは複数）の流出口１１２が設けられた構成とすることができる。このように略同じ高さとなる箇所に複数の流出口１１２を設けることにより、被処理流体を傾斜容器１０２中に均等に供給することができ、効率よく分離を行うことができる。これらｎ個の流出口１１２は、供給管１１０を延在方向に対して垂直な面で切った断面上に位置し、各方向に略均等な間隔に配置された構成とすることができる。たとえば、ｎ＝２の場合は、同じ高さに設けられた２つの流出口１１２が互いに対向するように設けられた構成とすることができる。
【００３３】
図３は、供給管１１０の構成を示す拡大図である。ここでは、説明のために供給管１１０にハッチングを付している。ここでは、直径ｄの供給管１１０に直径ｄ’（ｄ＞ｄ’）の流出口１１２が設けられている。図１、図２（ｂ）、および図３に示した例では、供給管１１０の略同じ高さとなる箇所に、それぞれ供給管１１０を貫通するように、同じサイズの２個の流出口１１２が設けられている。
【００３４】
流出口１１２は、流出口１１２から供給される被処理液が下部傾斜板１０４ａ上に沈降した沈降物の流れや上部傾斜板１０４ｂ下に上部傾斜板１０４ｂに沿って移動する清澄液の流れに影響を与えないように配置することができる。たとえば、供給管１１０と下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂそれぞれとの距離が小さい場合、流出口１１２が下部傾斜板１０４ａや上部傾斜板１０４ｂと対向しない方向、たとえば側壁１０５に対向する方向に設けられた構成とすることができる。図２（ｂ）ではこのような例を示している。このような構成により、流出口１１２から供給される被処理液が下部傾斜板１０４ａ上に沈降した沈降物の流れや上部傾斜板１０４ｂ下に上部傾斜板１０４ｂに沿って移動する清澄液の流れに影響を与えないようにすることができる。
【００３５】
一方、供給管１１０と下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂそれぞれとの距離が充分大きい場合や、流出口１１２からの被処理液の流出量が少ない場合は、流出口１１２が下部傾斜板１０４ａや上部傾斜板１０４ｂと対向する方向に設けることもできる。また、流出口１１２は、被処理液が下方向に供給されるように構成することもできる。
【００３６】
また、供給管１１０は、下部傾斜板１０４ａと上部傾斜板１０４ｂとの中間に配置された構成とすることができる。このような構成により、流出口１１２から供給される被処理液が下部傾斜板１０４ａ上に沈降した沈降物の流れや上部傾斜板１０４ｂ下に上部傾斜板１０４ｂに沿って移動する清澄液の流れに影響を与えないようにすることができる。
【００３７】
供給管１１０は、下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂに平行に設けられた構成とすることができる。このような構成により、傾斜容器１０２内での被処理液の流れが均一になり分離効率が良好となる。また、後述するように、複数のユニットを配列して用いた場合、供給管１１０を各傾斜容器１０２の下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂとそれぞれ平行とすることにより、装置設計上の効率も良好にすることができる。
【００３８】
次に、本実施の形態の傾斜沈降分離装置１００により被処理液から沈降物を分離して清澄液を得る手順を説明する。図４は、本実施の形態における傾斜沈降分離装置１００の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【００３９】
傾斜沈降分離装置１００は、さらに、スラリータンク１５０と、第１のポンプ１５２と、第２のポンプ１５４と、沈降物回収容器１５６と、清澄液回収容器１５８とを含む。スラリータンク１５０は、被処理液であるスラリー１２０を収容する。スラリー１２０は、たとえば炭酸カルシウムスラリー等の懸濁溶液とすることができる。スラリー１２０はスラリータンク１５０内で撹拌され、均一な濃度で供給管１１０を介して傾斜容器１０２内に供給される。第１のポンプ１５２は、スラリータンク１５０から供給管１１０に供給するスラリー１２０の供給量を制御する。沈降物回収容器１５６は、傾斜容器１０２から排出される沈降物１２２を収容する。第２のポンプ１５４は、傾斜容器１０２から回収する沈降物１２２の量を制御する。清澄液回収容器１５８は、傾斜容器１０２の上面からオーバーフローする清澄液１２４を回収する。
【００４０】
以上のような傾斜沈降分離装置１００において、まず、第１のポンプ１５２を駆動してスラリータンク１５０から供給管１１０にスラリー１２０を流す。このときの傾斜容器１０２の状態を図５に示す。供給管１１０にスラリー１２０を流すと、スラリー１２０は供給管１１０の複数の流出口１１２から順次傾斜容器１０２内に流出する。傾斜容器１０２内がスラリー１２０で満たされるまでは、傾斜容器１０２に供給されるスラリー１２０の供給量＞下部排出口１０８から排出される排出量となるように、第１のポンプ１５２および第２のポンプ１５４の駆動を制御する。これにより、傾斜容器１０２内が徐々にスラリー１２０で満たされ、傾斜容器１０２上部からオーバーフローする。
【００４１】
傾斜容器１０２内がスラリー１２０で満たされるのに伴い、各流出口１１２から流出したスラリー１２０内の懸濁物質が下方向に沈降する。沈降物１２２の移動を実線の矢印で示す。下方向に沈降した懸濁物質は、沈降物１２２として下部傾斜板１０４ａ上に沈降し、下部傾斜板１０４ａに沿って下方に移動して沈降物下降流が生じる。また、同時に、スラリー１２０から沈降物１２２が取り除かれた清澄液１２４は上方向に移動する。これにより、一定時間後に定常状態に達するようにすることができる。上方向に移動した清澄液１２４は、上部傾斜板１０４ｂ下を上部傾斜板１０４ｂに沿って上方に移動して清澄液上昇流が生じる。清澄液１２４の移動を破線の矢印で示す。
【００４２】
図６はこの状態を示す図である。
傾斜容器１０２内には、下部傾斜板１０４ａ上に沈降物下降流、その上にスラリー１２０の層、さらにその上に清澄液上昇流の３層が形成される。傾斜容器１０２の上部には、清澄液上昇流がたまり、下部傾斜板１０４ａから上部傾斜板１０４ｂまでの全範囲に清澄液１２４が存在する清澄液１２４の層が形成される。
【００４３】
傾斜容器１０２の上部に移動した清澄液１２４は傾斜容器１０２の上面からオーバーフローする。清澄液回収容器１５８は、この清澄液１２４を回収する。また、沈降物１２２は徐々に濃縮されて回収部１０６に堆積する。回収部１０６に堆積した沈降物１２２は、第２のポンプ１５４を駆動することにより沈降物回収容器１５６に回収される。
【００４４】
本実施の形態において、清澄液１２４の層とスラリー１２０の層との界面１２６が、複数の流出口１１２の中で最も高い位置にある流出口１１２ｈと同じ高さとなるように制御する。この制御は、スラリータンク１５０からのスラリー１２０の供給量と、回収部１０６からの沈降物１２２の排出量とを第１のポンプ１５２および第２のポンプ１５４で制御することにより行うことができる。
【００４５】
このような制御を行うことにより、傾斜容器１０２から清澄液１２４を精度よくオーバーフローさせることができる。
【００４６】
また、本実施の形態における傾斜沈降分離装置１００の構成によれば、界面１２６の下方では、各流出口１１２から流出したスラリー１２０の沈降物１２２が下方向に、清澄液１２４が上方向に移動しながらスラリー１２０が分離される。このとき、比較的上方に位置する流出口１１２から流出したスラリー１２０は下部傾斜板１０４ａの長さを長く利用できるとともに、比較的下方に位置する流出口１１２から流出したスラリー１２０は上部傾斜板１０４ｂの長さを長く利用できる。そのため、下部傾斜板１０４ａおよび上部傾斜板１０４ｂの両方の長さを有効に用いつつ、スラリー１２０を効力よく分離することができる。
【００４７】
また、本実施の形態における傾斜容器１０２と供給管１１０との組合せのユニットによれば、装置の構成を単純化・小型化することができる。
【００４８】
次に、本実施の形態における傾斜沈降分離装置１００の応用例を説明する。
図９は、傾斜沈降分離装置１００が傾斜容器１０２と供給管１１０との組合せのユニットを複数含む構成の一例を示す断面図である。傾斜沈降分離装置１００は、所望の処理量に応じて、必要な個数のユニットを配列した構成とすることができる。
【００４９】
このような構成の傾斜沈降分離装置１００において、各ユニットの傾斜容器１０２下部に濃縮された沈降物１２２やオーバーフローの清澄液１２４は、各ユニット毎に回収するようにしてもよく、また全ユニットの分を合わせて回収するようにしてもよい。また、複数のユニットへの被処理液の流入量はすべて均一となるようにすることもでき、ユニット毎に被処理水の流入量を変えることもできる。
【００５０】
このような構成の傾斜沈降分離装置１００によれば、各ユニットでの処理が独立して行われるため、１つのユニット内での処理が他のユニット内での処理に影響することがなく、各ユニット内での処理を均一に行うことができる。また、いずれかのユニットで閉塞等が起こっても、他のユニットでの処理に影響することがなく、他のユニットでの処理を効率よく行うことができる。
【００５１】
このような構成において、設置する場所に合わせて容易にユニットを組み合わせることにより所望の処理量の処理を帯鋼に売ようにすることができる。そのため、懸濁溶液の濃度や流量に合わせて装置を一から設計することなく対応することができる。また、各ユニットをトレーラーや艀などに載せて必要な場所へ移動させた後にそれらを組み立てて使うこともでき、移動型の傾斜沈降分離装置として使用することもできる。
【実施例】
【００５２】
（実施例１）
本実施の形態における傾斜沈降分離装置１００により炭酸カルシウムスラリー（濃度０．１ｇ／ｃｍ３）から炭酸カルシウムを分離して清澄液を得る処理を行った。図７は、本例の傾斜沈降分離装置１００の構成を示す図である。
【００５３】
傾斜容器１０２のサイズは、幅（図２のｗ）×奥行き（図２のｗ’）＝５３ｍｍ×５３ｍｍ、長さＬ＝７０ｃｍとした。また、下部傾斜板１０４ａの傾斜角度θ＝３０°とした。上部傾斜板１０４ｂおよび供給管１１０も下部傾斜板１０４ａと平行になるようにした。
【００５４】
供給管１１０の内径（図３のｄ）は６ｍｍとした。供給管１１０には、傾斜容器１０２内に配置したときに、６つの初期供給高さ（Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈｈ）にそれぞれ流出口１１２を２個ずつ設けた。流出口１１２は、内径（図３のｄ’）が１．６ｍｍとなるようにした（供給断面積計２４．１３ｍｍ２）。ここで、Ｈ０は下部傾斜板１０４ａの下端に対応する高さで、Ｈ０を基準（ゼロ）としたＨ０からの各初期供給高さは、Ｈ１＝６ｃｍ、Ｈ２＝１２ｃｍ、Ｈ３＝１８ｃｍ、Ｈ４＝２４ｃｍ、Ｈｈ＝３０ｃｍである。
【００５５】
このような構成の傾斜沈降分離装置１００において、清澄液１２４の層とスラリー１２０の層との界面が最も高い位置にある流出口１１２ｈ（Ｈｈ）と同じ高さになるようにスラリー１２０の供給量を制御した。
【００５６】
（比較例）
図８に示した比較例の傾斜沈降分離装置を用いて、実施例１と同様に炭酸カルシウムスラリー（濃度０．１ｇ／ｃｍ３）から炭酸カルシウムを分離して清澄液を得る処理を行った。傾斜容器１０２は、実施例１と同様のものを用いた。上部傾斜板１０４ｂおよび供給管１０は、下部傾斜板１０４ａと平行になるようにした。ここで、供給管１０の内径は５．５ｍｍとし、下端が開口した構成となっている（供給断面積２３．７６ｍｍ２）。また、供給管１０の下端がＨｈ＝３０ｃｍとなるようにした。
【００５７】
このような構成の傾斜沈降分離装置において、清澄液１２４の層とスラリー１２０の層との界面が供給管１０の下端（Ｈｈ）と同じ高さになるようにスラリー１２０の供給量を制御した。
【００５８】
以上の実施例１および比較例において、スラリー１２０の供給濃度と供給流量とを乗じて供給固体流束を算出し、供給固体流束を固体処理量として算出した。その結果、実施例の方が比較例に比べて固体処理量が２割程度多くなった。
【００５９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００６０】
以上の実施の形態では、分散質と分散媒とを含む懸濁溶液から分散質を沈降させて下方から沈降物を取り出すとともに、上方から分散媒である清澄液を取り出す傾斜沈降分離装置を例として説明した。しかし、本発明は、沈降分離だけでなく、たとえば油水を含む懸濁溶液から比重が小さい油を分散質として浮上させて上方から浮上物を取り出すとともに、下方から分散媒を取り出す浮上分離に適用することもできる。この場合も、浮上物の層と懸濁溶液の層との界面が、複数の流出口１１２の中で最も高い位置にある流出口１１２ｈと同じ高さとなるように制御することができる。
【００６１】
また、以上の実施の形態においては、供給管１１０がスラリー１２０を上方向から下方向に流す構成となっている場合の例を示した。しかし、本発明は、供給管１１０がスラリー１２０を下方向から上方向に流す構成となっている場合にも適用することができる。この場合は、供給管１１０は上端が閉塞され、複数の流出口１１２は、供給管１１０の側面に設けられた構成とすることができる。この場合も、浮上物の層と懸濁溶液の層との界面が、複数の流出口１１２の中で最も高い位置にある流出口１１２ｈと同じ高さとなるように制御することができる。
【００６２】
また、以上の実施の形態においては、供給管１１０の略同じ高さとなる箇所には、ｎ個（ｎは複数）の流出口１１２が設けられた構成を例として示したが、各箇所に一つずつの流出口１１２を設けた構成とすることもできる。この場合、流出口１１２は、被処理液が下方向に供給されるように構成することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００    傾斜沈降分離装置
１０２    傾斜容器
１０４ａ    下部傾斜板
１０４ｂ    上部傾斜板
１０５    側壁
１０６    回収部
１０８    下部排出口
１１０    供給管
１１２    流出口
１１２ｈ    流出口
１２０    スラリー
１２２    沈降物
１２４    清澄液
１２６    界面
１５０    スラリータンク
１５２    第１のポンプ
１５４    第２のポンプ
１５６    沈降物回収容器
１５８    清澄液回収容器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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