(57)【要約】【課題】懸濁物質を含む懸濁液を凝集沈殿して固液分離する際、電力エネルギー等のコスト削減と攪拌機やフィルターに関わるメンテナンスフリーが可能であり、なおかつ、作業者がピペット等で添加剤を投入する負荷を軽減することが可能な固液分離方法及び固液分離装置を提供する。【解決手段】凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤を貯液タンクと沈殿槽とを連結する送液管の途中から添加する。また、懸濁液の流量または固形分濃度に応じて添加剤の添加量を決定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯液槽に貯液された懸濁液を前記貯液槽に連接する沈殿槽に送液する送液工程と、前記懸濁液に添加剤を添加する添加工程と、前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する凝集沈殿工程とからなる固液分離方法において、添加剤を貯液槽と沈殿槽とを連結する配管の途中から添加することを特徴とする固液分離方法。
【請求項２】
請求項１記載の固液分離方法において、前記添加工程における添加剤の添加量を前記送液工程における懸濁液の送液流量に応じて設定することを特徴とする固液分離方法。
【請求項３】
請求項１記載の固液分離方法において、前記添加工程における添加剤の添加量を前記貯液槽内の懸濁液の固形分濃度に応じて設定することを特徴とする固液分離方法。
【請求項４】
前記添加剤が、凝集剤および／またはｐＨ調整剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固液分離方法。
【請求項５】
懸濁液を貯液する貯液槽と、前記貯液槽に連接し前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する沈殿槽と、前記貯液槽に貯液された懸濁液を前記沈殿槽に送液する送液手段と、前記送液手段において懸濁液の送液流量を測定する流量測定手段と、前記送液手段における送液管の途中から前記懸濁液に添加剤を添加する添加手段と、前記流量測定手段で得られた測定値を基に前記添加手段における添加量を制御する制御部とを具備することを特徴とする固液分離装置。
【請求項６】
懸濁液を貯液する貯液槽と、前記貯液槽に連接し前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する沈殿槽と、前記貯液槽に貯液された懸濁液の固形分濃度を測定する濃度測定手段と、前記送液手段における送液管の途中から前記懸濁液に添加剤を添加する添加手段と、前記濃度測定手段で得られた測定値を基に前記添加手段における添加量を制御する制御部とを具備することを特徴とする固液分離装置。
【請求項７】
前記添加剤が、凝集剤および／またはｐＨ調整剤であることを特徴とする請求項５または６に記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固液分離方法及び固液分離装置に関するものであり、更に詳しくは、懸濁物質を含む懸濁液に凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤を均一かつ適量に入れ、懸濁液から懸濁物質を分離するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場排水等で発生する懸濁物質を含む懸濁液を固液分離する方法として、一般に凝集沈殿が用いられている。凝集沈殿による固液分離は、懸濁物質を含む懸濁液を沈殿槽の中で攪拌機を用いて攪拌しながら、凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤を手動または自動で一定量ずつ添加し、フロック（固体）を形成させる。また、特許文献１に記載されているように、流量調整槽の水位を水位センサーにより感知し、添加剤を排水量の負荷に応じて添加し、沈殿槽で凝集剤と排水を均一に混合するために攪拌しながらフロック（固体）を形成させる手法も用いられる。
【０００３】
プラスチック製メガネレンズの加工時に用いられる研削液の固液分離方法には、凝集沈殿方式、ろ過方式、遠心分離装置、圧搾機、多段階沈殿方式等が挙げられる。これらの固液分離方法の内、主流である凝集沈殿方式とろ過方式について説明する。凝集沈殿方式とは、懸濁液に作業者がピペットで添加剤を入れ、攪拌機で攪拌して凝集沈殿させて固液分離する方法である。また、ろ過方式とは、プラスチック製メガネレンズを研削した懸濁液を、ろ過フィルターを通し、液体と固体（研削屑）に分離する手法である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１３０３号公報（第３頁−第４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の凝集沈殿方式にあっては、凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤を水位センサーを用いた添加方法で添加することで、必要に応じた量の添加剤を適量入れることは可能であるが、沈殿槽に直接添加剤を入れることから、添加剤と懸濁液を均一に混ぜるために沈殿槽内に攪拌機を設ける必要があり、攪拌機を設置するためのイニシャルコストやメンテナンスにかかるランニングコストや攪拌機を動かすための電力エネルギーがかかるという問題点を有していた。また、懸濁液に作業者がピペットで添加剤を入れる場合も、作業者に対する負荷が大きいという問題点や懸濁液の固形分濃度管理がされていないために必要量よりも過剰に添加剤を入れるといった問題点を有していた。更に、懸濁液をろ過フィルターを通して液体と固体（研削屑）に分離するろ過方式では、フィルターを使用することによりフィルターを定期的にメンテナンスしなければならないという問題点や、懸濁液の固形分濃度に応じた添加剤の量を調整することができないという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、懸濁物質を含む懸濁液を凝集沈殿して固液分離する際に、電力エネルギー等のコスト削減と攪拌機やフィルターに関わるメンテナンスフリーが可能であり、なおかつ、作業者がピペット等で添加剤を投入する負荷を軽減することが可能な固液分離方法及び固液分離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、貯液槽に貯液された懸濁液を貯液槽に連接する沈殿槽に送液する送液工程と、懸濁液に添加剤を添加する添加工程と、懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する凝集沈殿工程とからなる固液分離方法において、凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤を貯液槽と沈殿槽とを連結する配管の途中から添加することが有効であることを知見した。
【０００８】
つまり、添加剤を貯液槽と沈殿槽とを連結する配管の途中から添加することで、添加剤を含んだ懸濁液は、送液管内で十分に攪拌され、沈殿槽で攪拌機を用いて攪拌するのと同等以上の効果が得られる。
【０００９】
また、添加剤を適量入れる方法として、懸濁液の流量または固形分濃度に応じて添加量を決定すれば良いところに着目し、懸濁液の流量または固形分濃度に応じて添加量を調整できる機構を見出した。この機構により、添加剤の入れ過ぎによる添加剤の無駄や添加剤の不足によるフロックの未形成を回避できる。
【００１０】
従って、請求項１記載の発明は、貯液槽に貯液された懸濁液を前記貯液槽に連接する沈殿槽に送液する送液工程と、前記懸濁液に添加剤を添加する添加工程と、前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する凝集沈殿工程とからなる固液分離方法において、添加剤を貯液槽と沈殿槽とを連結する配管の途中から添加することを特徴とする固液分離方法を提供する。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の固液分離方法において、前記添加工程における添加剤の添加量を前記送液工程における懸濁液の送液流量に応じて設定することを特徴とする固液分離方法を提供する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の固液分離方法において、前記添加工程における添加剤の添加量を前記貯液槽内の懸濁液の固形分濃度に応じて設定することを特徴とする固液分離方法を提供する。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記添加剤が、凝集剤および／またはｐＨ調整剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固液分離方法を提供する。
【００１４】
請求項５記載の発明は、懸濁液を貯液する貯液槽と、前記貯液槽に連接し前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する沈殿槽と、前記貯液槽に貯液された懸濁液を前記沈殿槽に送液する送液手段と、前記送液手段において懸濁液の送液流量を測定する流量測定手段と、前記送液手段における送液管の途中から前記懸濁液に添加剤を添加する添加手段と、前記流量測定手段で得られた測定値を基に前記添加手段における添加量を制御する制御部とを具備することを特徴とする固液分離装置を提供する。
【００１５】
請求項６記載の発明は、懸濁液を貯液する貯液槽と、前記貯液槽に連接し前記懸濁液を凝集沈殿させて固液分離する沈殿槽と、前記貯液槽に貯液された懸濁液の固形分濃度を測定する濃度測定手段と、前記送液手段における送液管の途中から前記懸濁液に添加剤を添加する添加手段と、前記濃度測定手段で得られた測定値を基に前記添加手段における添加量を制御する制御部とを具備することを特徴とする固液分離装置を提供する。
【００１６】
請求項７記載の発明は、前記添加剤が、凝集剤および／またはｐＨ調整剤であることを特徴とする請求項５または６に記載の固液分離装置を提供する。
【００１７】
請求項１における添加剤を送液管の途中から添加する構造としては、請求項４の流量測定手段で得られた測定データをもとに、適正量の添加剤を吐出ポンプにより添加する。また、配管途中から添加することにより、懸濁液に均一に添加剤が混合されるため、沈殿槽に攪拌機を必要としない。
【００１８】
請求項５における添加剤の添加量を決定する際、ポンプの送液流量に応じて添加量を決定する機能を有する。
【００１９】
請求項６における添加剤の添加量を決定する際、貯液槽の懸濁液の固形分濃度に応じて添加量を決定する機能を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明における流量計を備えた固液分離装置の概略構成を示す説明図である。図には示さない懸濁液発生装置に連結した貯液槽１に貯まった懸濁液Ｌ１は、ポンプ８により懸濁液吸引側配管３に吸い上げられ、懸濁液排出側送液管５を通って沈殿槽２に排出される。懸濁液が懸濁液排出側送液管５を通過する際、添加剤タンク１０から添加剤吐出ポンプ９により添加配管４を通じ、懸濁液排出側送液管５の途中より凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤が添加される。添加された添加剤は、懸濁液排出側送液管５に直接添加されるため、懸濁液と均一に混合される。また、添加剤の添加量は、流量計６のデータ信号を信号伝達配線７によって制御部１１に伝え、添加剤吐出ポンプ９からの添加量が適正になるように制御される。制御部１１における制御方式としては、例えばインバーター方式等が挙げられる。添加剤が固体の場合の添加方法としては、あらかじめ水等の液体に添加剤を溶解してから、上記の機構を用いて添加するか、あるいは、医薬品の分封機に用いられるような所望量の粉末を供給する機構を用いて直接懸濁液排出側送液管５に添加する方法等が挙げられる。懸濁液排出側送液管５で懸濁液と添加剤が均一に混ざった液は、沈殿槽２に送られ、沈殿槽２で数分間静置することでフロック（固体）と液体に分離される。
【００２１】
また、図２は本発明における濃度測定手段を備えた固液分離装置の概略構成を示す説明図であり、図１と同様の構造であるが、流量計６の代わりに貯液槽２内に濁度計１２を備える。濁度計１２で検出された濃度データ信号を信号伝達配線７によって制御部１１に伝え、添加剤吐出ポンプ９からの添加量が適正になるように制御される。
【００２２】
本発明において、貯液槽１と沈殿槽２を連結する送液管は、添加剤を懸濁液に有効に分散させるものであるから、その効果を高めるために、直線形状に限らず、スパイラル形状のようなものであっても良い。
【００２３】
本発明による固液分離方法では、常時一定の流量が確保されていなくても固液分離能力に影響がでない。固液分離装置は、懸濁液の発生装置に連結した貯液槽に連設されている必要があるが、必ずしも連設される貯液槽は単槽とは限らない。従って、複数槽の貯液槽の各送液管を１本の送液管に集約させて固液分離装置につなげても良い。複数槽の貯液槽をつなげる場合は、各々の貯液槽の送液管を１本に集約した送液管の途中から添加剤を添加し、添加量を決定するための流量についても１本に集約した送液管の流量から判断する。集約した配管の途中から添加剤を入れることにより、複数台の添加剤吐出ポンプを必要としない。また、流量についても集約した送液管の流量を測定することにより、各送液管に流量計を必要としない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、懸濁液に均一に凝集剤やｐＨ調整剤等の添加剤が混ざることから、沈殿槽に攪拌機を必要としないため、攪拌機の動力とメンテナンスを必要としない。また、懸濁液の流量または固形分濃度に応じた添加剤を添加することができるため、添加剤を多く入れることによるムダや添加剤を少なく入れることによりフロック（固体）が形成しないなどの不具合を防ぐことができ、ピペット等で作業者が添加剤を添加する負荷を軽減させることができる固液分離方法及び固液分離装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における流量計を備えた固液分離装置の概略構成を示す説明図。
【図２】本発明における濃度測定手段を備えた固液分離装置の概略構成を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・・・貯液槽
２・・・・・沈殿槽
３・・・・・懸濁液吸引側送液管
４・・・・・添加配管
５・・・・・懸濁液排出側送液管
６・・・・・流量計
７・・・・・信号伝達配線
８・・・・・ポンプ
９・・・・・添加剤吐出ポンプ
１０・・・・・添加剤タンク
１１・・・・・制御部
１２・・・・・濁度計
Ｌ１・・・・・懸濁液
Ｌ２・・・・・液体
Ｆ・・・・・フロック（固体）
【図１】
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【図２】
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