(57)【要約】【課題】混濁液中のスラッジを効率よく沈下して分離し、スラッジを流出させないスラッジ分離装置並びにスラッジ回収装置及びスラッジ分離方法を提供すること。【解決手段】スラッジ分離装置１は、スラッジＳと水が混じった混濁液ＴからスラッジＳを分離して混濁液Ｔを浄化する。スラッジ分離槽４は、底面部４ａに排出口４ｂを有すると共に、その排出口４ｂの周囲から排出口４ｂに向かって傾斜する傾斜面４ｃを有する。分離筒体５は、スラッジ分離槽４内の底面部４ａより上方に開口部５ａを有し、そのスラッジ分離槽４の内壁４ｄに対して所定間隔Ｌ１を開けるように保持部６を介して立設している。供給管７は、スラッジ分離槽４の内壁４ｄと分離筒体５の外壁５ｂとの間に混濁液Ｔを供給する。浄水管８は、分離筒体５内の上端近傍に、スラッジ分離槽４外に排水するための排水口８ａを設置している。【選択図】      図１
2004148196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラッジと水が混じった混濁液から前記スラッジを分離してその混濁液を浄化するスラッジ分離装置であって、
底面部に排出口を有すると共に、その排出口の周囲から排出口に向かって傾斜する傾斜面を有するスラッジ分離槽と、
前記スラッジ分離槽内の底面部より上方に開口部を有し、そのスラッジ分離槽の内壁に対して所定間隔を開けるように保持部を介して立設させた分離筒体と、
前記スラッジ分離槽の内壁と前記分離筒体の外壁との間に前記混濁液を供給する供給管と、
前記分離筒体内の上端近傍に、前記スラッジ分離槽外に排水するための排水口を設置した排水管と、
を有することを特徴とするスラッジ分離装置。
【請求項２】
前記排水口に対面させて、スラッジを除去するためのフィルタを設置したことを特徴とする請求項１に記載のスラッジ分離装置。
【請求項３】
前記スラッジ分離槽には、前記排水管の排水口の設置位置より上に開口を有するオーバーフロー管を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラッジ分離装置。
【請求項４】
スラッジと水が混じった混濁液から前記スラッジを分離してその混濁液を浄化する複数のスラッジ分離機構を備えたスラッジ分離装置であって、
前記スラッジ分離機構は、底面部に排出口を有すると共に、その排出口の周囲から排出口に向かって傾斜する傾斜面を有するスラッジ分離槽と、
前記スラッジ分離槽内の底面部より上方に開口部を有し、そのスラッジ分離槽の内壁に対して所定間隔を開けるように保持部を介して立設させた分離筒体と、
前記スラッジ分離槽の内壁と前記分離筒体の外壁との間に前記混濁液を供給する供給管と、
前記分離筒体内の上端近傍に、排水口を有し、次のスラッジ分離槽に配水するために設置した排水管と、
を備えることを特徴とするスラッジ分離装置。
【請求項５】
被加工物に対して供給された洗浄水と前記被加工物からのスラッジとを含んだ混濁液を回収する混濁液回収槽と、
この混濁液回収槽から送られる混濁液を請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置に送る前記供給管と、
この供給管により供給された混濁液を水とスラッジに分離する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置と、
を有することを特徴とするスラッジ回収装置。
【請求項６】
底面部に排出口を備えると共にその排出口に向かって傾斜する傾斜面及び前記排出口に対向した位置に分離筒体を保持部により立設させて有するスラッジ分離槽に対して、スラッジと水とが混じった混濁液を、前記分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁の間に供給するステップと、
供給された混濁液を前記分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁に沿って巡回させてスラッジの自重によりそのスラッジを前記傾斜面に沿って排出口側に沈下させるステップと、
前記分離筒体内でその分離筒体の上端近傍に排水口を有する排水管によりスラッジの濃度が低減された状態である浄化水を前記スラッジ分離槽の外に排水するステップと、
を含むスラッジ分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラッジと水が混じった混濁液からスラッジを分離してその混濁液を浄化するために用いられるスラッジ分離装置並びにスラッジ回収装置及びスラッジ分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、混濁液中のスラッジを分離し、回収するスラッジ分離装置及びスラッジ回収装置は、スラッジ処理用の沈降槽に混濁液を送ってスラッジを沈殿させ、ベルトコンベアによりそのスラッジを水切りして回収している（例えば、特許文献１参照）。
ここで、沈降槽には、オーバーフロー堰を備え、そのオーバーフロー堰から流出する沈降槽の上層部の澄んだ水を戻りホースで回収している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２９３４９５号公報（第２〜３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のスラッジ処理回収機構にあっては、沈降槽に送られた水のうち上層部にある水をオーバーフロー堰から流出させることにより、混濁液中のスラッジを分離するものであるため、沈降槽に送られたときの混濁液は沈降槽に上層部にあってそのままオーバーフロー堰側に流れてオーバーフロー堰から流出することがあり、さらなるスラッジの分離と浄化が望まれている。また、オーバーフロー堰を用いて行うスラッジの分離手段であると、スラッジの沈殿している沈降槽の水抜きをする必要があり、その分離したスラッジの廃棄処理をする場合に時間もかかり、面倒であった。
【０００５】
本発明の課題は、このような混濁液中のスラッジを効率よく沈下させ分離し、スラッジを流出させないスラッジ分離装置並びにスラッジ回収装置及びスラッジ分離方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のスラッジ分離装置は、スラッジと水が混じった混濁液からスラッジを分離してその混濁液を浄化するスラッジ分離装置であって、底面部に排出口を有すると共に、その排出口の周囲から排出口に向かって傾斜する傾斜面を有するスラッジ分離槽と、スラッジ分離槽内の底面部より上方に開口部を有し、そのスラッジ分離槽の内壁に対して所定間隔を開けるように保持部を介して立設させた分離筒体と、スラッジ分離槽の内壁と分離筒体の外壁との間に混濁液を供給する供給管と、分離筒体内の上端近傍に、スラッジ分離槽外に排水するための排水口を設置した排水管と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、スラッジ分離槽の内壁と分離筒体の間に供給管により混濁液が供給されると、混濁液はその分離筒体の外周面に沿って回転しながら排出口側及び分離筒体内の上端近傍に位置する排水口側に向かって流れを形成する。そのため、スラッジは、スラッジ分離槽の分離筒体に沿って巡回しているときに自重により底面部の傾斜面に沈下する。そして、スラッジは、傾斜面に沿って排出口に移動して排出口から排出することができる。
また、分離筒体の下端側からその分離筒体の内壁側に入った混濁液は、立設された分離筒体内を上昇する途中で更にスラッジが自重により沈下される。そのため、スラッジが分離筒体内の上層部に上昇することが抑制され、分離筒体の上層部に浮上した混濁液は、スラッジが分離された浄化水となり、排水口から取水することができる。
【０００８】
請求項２に記載のスラッジ分離装置は、請求項１に記載のスラッジ分離装置であって、排水口に対面させて、スラッジを除去するためのフィルタを設置した構成とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、排水口に対面させてフィルタを設置したことにより、そのフィルタによりスラッジ分離装置を通過した混濁液中のスラッジを除去することができるため、そのスラッジが下流に流れることを防止すると共に、混濁液を濾過することができる。
【００１０】
請求項３に記載のスラッジ分離装置は、請求項１または請求項２に記載のスラッジ分離装置であって、スラッジ分離槽には、排水管の排水口の設置位置より上に開口を有するオーバーフロー管を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、オーバーフロー管を備えたことにより、スラッジ分離槽からオーバーフローした混濁液を再び濾過するように循環させることもでき、スラッジを多く含んだ混濁液が流出することを防止できる。
【００１２】
請求項４に記載のスラッジ分離装置は、スラッジと水が混じった混濁液からスラッジを分離してその混濁液を浄化する複数のスラッジ分離機構を備えたスラッジ分離装置であって、スラッジ分離機構は、底面部に排出口を有すると共に、その排出口の周囲から排出口に向かって傾斜する傾斜面を有するスラッジ分離槽と、スラッジ分離槽内の底面部より上方に開口部を有し、そのスラッジ分離槽の内壁に対して所定間隔を開けるように保持部を介して立設させた分離筒体と、スラッジ分離槽の内壁と分離筒体の外壁との間に混濁液を供給する供給管と、分離筒体内の上端近傍に、排水口を有し、次のスラッジ分離槽に配水するために設置した排水管と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、スラッジ分離装置は、複数のスラッジ分離機構により、スラッジと水が混じった混濁液を浄化する。そして、浄化する際に、スラッジ分離機構において、スラッジ分離槽の内壁と、分離筒体の外壁との間に供給管を介して混濁液が供給されると、混濁液が分離筒体の外壁に沿って巡回しているときに自重によりそのスラッジ分離層の底面部の傾斜面に沈下して排出口から排出される。
また、スラッジ分離装置は、分離筒体の下端側から上端側に向かう混濁液の流れにおいて、スラッジが沈下した状態の浄化水となり、排出口から排水管を介して次のスラッジ分離機構に送られ、同様にして混濁液あるいは浄化水が更に浄化される。
【００１４】
請求項５に記載のスラッジ回収装置は、被加工物に対して供給された洗浄水と被加工物からのスラッジとを含んだ混濁液を回収する混濁液回収槽と、この混濁液回収槽から送られる混濁液を請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置に送る前記供給管と、この供給管により供給された混濁液を水とスラッジに分離する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、被加工物に対して潤滑液あるいは洗浄水として用いたものに含まれるスラッジを混濁液回収槽で回収してスラッジ分離装置で分離し、洗浄水を浄化することができる。このため、洗浄水は、回収して何度も再利用することができるようになり、コストの削減と汚染の防止に寄与する。
【００１６】
なお、本発明に係る回収装置は、例えば、前記混濁液回収槽内の混濁液を前記スラッジ分離装置に送る供給管に設置されたポンプと、スラッジ分離装置により浄化された混濁液のスラッジの濃度を測定する濁度計と、この濁度計で測定した混濁液中のスラッジの濃度により前記ポンプの回転を制御するポンプモータインバータ制御装置と、を備えることが好ましい。
このような構成にすれば、混濁液中のスラッジの検出濃度によりポンプの回転数を制御できるため、スラッジ分離装置に流れ込む混濁液の流量及び流速を自動的に調整して、浄化能力をコントロールすることができる。
【００１７】
請求項６に記載のスラッジ分離方法は、底面部に排出口を備えると共にその排出口に向かって傾斜する傾斜面及び排出口に対向した位置に分離筒体を保持部により立設させて有するスラッジ分離槽に対して、スラッジと水とが混じった混濁液を、分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁の間に供給するステップ（ステップ１）と、供給された混濁液を分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁に沿って巡回させてスラッジの自重によりそのスラッジを傾斜面に沿って排出口側に沈下させるステップ（ステップ２）と、分離筒体内でその分離筒体の上端近傍に排水口を有する排水管によりスラッジの濃度が低減された状態である浄化水をスラッジ分離槽の外に排水するステップ（ステップ３）と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、スラッジ分離方法では、混濁液を分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁に沿って巡回させてスラッジの自重により傾斜面に沿って排出口側に沈下させ、混濁液中のスラッジを分離して、傾斜面に沈下したスラッジを排出口にスムーズに導いて集めることにより、混濁液中のスラッジを容易に取り除いて回収することができると共に、水を浄化することができる。また、分離筒体の上端近傍に排水口を有する排水管によりスラッジの濃度が低減された状態で浄化水をスラッジ分離槽の外に排水することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
各実施の形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００２０】
［第１実施の形態］
まず、本発明に係るスラッジ回収装置について説明する。なお、スラッジ回収装置は、ここでは２つのスラッジ分離装置（スラッジ分離機構）を備える構成として説明する。
図１は、スラッジ回収装置の模式図である。図２は、スラッジ分離機構の平面図である。図３は、スラッジ分離機構の縦断面図である。
【００２１】
図１に示すように、スラッジ回収装置１は、スラッジＳを含む混濁液Ｔを回収する第１混濁液回収槽２０から送られてくる混濁液ＴからスラッジＳを分離してその混濁液Ｔを浄化して浄化水とする第１スラッジ分離機構２と、この第１スラッジ分離機構２で浄化した浄化水を更に浄化する第２スラッジ分離機構３とから構成される。スラッジ回収装置１は、第１スラッジ分離機構２により浄化した浄化水の浄化度合いにより、必要に応じて更に第２スラッジ分離機構３により、浄化することができる。
【００２２】
スラッジＳは、例えば、研磨機１５等により研磨加工したときに被加工物１６から出た金属粉等である。研磨機１５は、テーブル１５ｂ上にある被加工物１６に回転する研磨材１５ａを押し当てることにより、被加工物１６の表面粗さを微細に仕上げる工作機械である。被加工物１６は、例えば、打抜かれた磁気ディスク用アルミニウム合金基板等からなる。
【００２３】
洗浄水Ｗは、被工作物１６を洗浄するための液体で、例えば工業用水等の水であり、洗浄水タンク１７に溜められてある。洗浄水タンク１７内の洗浄水Ｗは、ポンプ１８によりノズル１９から被工作物１６に供給されて、被工作物１６に付着した金属粉を洗い流す。この洗浄水Ｗは、金属粉を洗い流したことにより、洗浄水Ｗ中に金属粉からなるスラッジＳが混じった混濁液Ｔとなって第１混濁液回収槽２０に流れ込む。
なお、特許請求の範囲におけるところの「混濁液回収槽」は、「第１混濁液回収槽２０」に相当する。
【００２４】
第１混濁液回収槽２０内の混濁液Ｔは、ホンプ２１及び第１供給管７により、第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄと第１分離筒体５の外壁５ｂとの間に供給される。ポンプ２１は、第１スラッジ分離槽４に送る混濁液Ｔの流量を所望の流量に調整するものである。
なお、このポンプ２１は、第１混濁液回収槽２０の位置を第１スラッジ分離槽４よりも高い位置に配置することにより、混濁液Ｔが流れるため、ポンプ２１はなくてもよい。
【００２５】
第１スラッジ分離機構２は、第１スラッジ分離槽４と、第１分離筒体５と、第１供給管７と、第１排水管８と、を有してなる。なお、ここでは、第１スラッジ分離機構２は、混濁液Ｔ中の特に粒子の大きいスラッジＳを取り除く第１次の浄化装置としている。
なお、特許請求の範囲におけるところの「スラッジ分離機構（スラッジ分離装置）」は、「第１スラッジ分離機構２及び第２スラッジ分離機構３」に相当する。
【００２６】
また、第２スラッジ分離機構３は、第２スラッジ分離槽９と、第２分離筒体１０と、第２供給管１２と、第２排水管１３とを有してなる。なお、ここでは、第２スラッジ分離機構３は、第１スラッジ分離機構２で１度浄化した混濁液Ｔを更に浄化して、粒子の小さいスラッジＳを取り除く第２次の浄化装置としている。
【００２７】
第１スラッジ分離槽４は、底面部４ａに配設した排出口４ｂと、その排出口４ｂの周囲から排出口４ｂに向かって傾斜する傾斜面４ｃとからなる漏斗４ｅを底面部４ａに有し、上面には開口４ｆを有する断面が円形のドラム缶状の容器である。第１スラッジ分離槽４は、例えば、内径が４００ｍｍ、高さＨ２が７００ｍｍの容器でなる。なお、第１スラッジ分離槽４の高さＨ２は、その高さＨ２を高くするほど、スラッジＳが上層部に浮上することを防止することができる。
【００２８】
漏斗４ｅは、底面部４ａに沈下したスラッジＳや底面部４ａの混濁液Ｔを、第１スラッジ分離槽４の内径より短い排出口４ｂに注ぎ入れるようにするための用具である。傾斜面４ｃは、排出口４ｂを中心とする円錐形状の斜めの面でなる。排出口４及び第１オーバーフロー管２２は、例えば呼び径が２５ｍｍとしている。排出口４ｂの下流には、スラッジＳを濾過し、取り除くための第１フィルタ２４が設置されている。
なお、特許請求の範囲におけるところの「スラッジ分離槽」は、「第１スラッジ分離層４及び第２スラッジ分離槽９」に相当する。
【００２９】
第１分離筒体５は、この第１スラッジ分離槽４内の底面部４ａより上層部５ｆに設置された円筒状の容器であり、下側の開口部５ａを底面部４ａより上方に配置し、上側の開口部５ｃを第１オーバーフロー管２２の開口２２ａより高い位置に配置している。第１分離筒体５は、第１スラッジ分離槽４に固定された保持部６と第１排水管８とにより第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄから所定間隔Ｌ１を開けて宙釣り状態に立設されている。
図３に示すように、保持部６は、第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄと第１分離筒体５との間に架設され、下側の開口部５ａが、底面部４ａの排出口４ｂから適宜な高さＨ１に配置されるようにその第１分離筒体５を保持している。第１分離筒体５は、例えば、内径が１６０ｍｍ、高さが３００ｍｍの筒体からなる。なお、第１分離筒体５の排出口４ｂからの高さＨ１は、例えば３２０ｍｍであり、この排出口４ｂから排出される混濁液Ｔの流量は、例えば１０．５Ｌ／ｍｉｎである。
なお、特許請求の範囲におけるところの「分離筒体」は、「第１分離筒体５及び第２分離筒体９」に相当する。
【００３０】
図１に示すように、第１供給管７は、第１混濁液回収槽２０内の混濁液Ｔを第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄと第１分離筒体５の外壁５ｂとの間に、供給する管である。この第１供給管７から吐出された混濁液Ｔは、第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄに沿って、右回りまたは左回りに渦を巻くようなサイクロンとなって流れ込む。図２及び図３に示すように、第１供給管７の供給口７ａは、第１スラッジ分離槽４の上層部の内壁４ｄ寄りに配置され、第１スラッジ分離槽４内に流し込まれた混濁液Ｔがサイクロンを形成するように第１供給管７の先端の右側または左側に向けて設けられる。この第１供給管７は、例えば、呼び径が２０ｍｍの管が用いられる。供給口７ａは、例えば、第１スラッジ分離槽４の上端から３００ｍｍ下方に配置される。この供給口７ａから吐出される混濁液Ｔの流速は、例えば、１．５ｍ／ｓであり、流量は１６．５Ｌ／ｍｉｎである。
なお、特許請求の範囲におけるところの「供給管」は、「第１供給管７及び第２供給管１２」に相当する。
【００３１】
図１に示すように、第１排水管８は、一端に第１分離筒体５に上層部５ｆの混濁液Ｔを取水するための排水口８ａを有し、他端にその混濁液Ｔを第２混濁液回収槽２３に配水するための吐出口８ｂを有する。図３に示すように、第１排水管８は、第１スラッジ分離槽４及び第１分離筒体５を挿通し、かつこれら両者に架設される。第１排水管８は、排水口８ａの手前をＬ字状に曲げて、この排水口８ａを上面に向けて開口している。この排水口８ａは、第１分離筒体５内の上端近傍に設置され、第１分離筒体５内の上層部５ｆの澄んだ混濁液Ｔを取水する。第１排水管８は、例えば、呼び径が１５ｍｍの管からなり、排水口８ａは第１スラッジ分離槽４の上端から１００ｍｍ程度下方に配置される。
なお、特許請求の範囲におけるところの「排水管」は、「第１排水管８及び第２排水管１３」に相当する。
【００３２】
第１オーバーフロー管２２は、第１スラッジ分離槽４内の混濁液Ｔが所定の水位を超えた場合、第１スラッジ分離槽４内の上層の混濁液Ｔを第２混濁液回収槽２３に流すための管である。図３に示すように第１オーバーフロー管２２の開口２２ａは、第１排水管８の排水口８ａより上の第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄに設置される。第１オーバーフロー管２２は、例えば、第１スラッジ分離槽４の上端から７０ｍｍ下方に配置される。
なお、特許請求の範囲におけるところの「オーバーフロー管」は、「第１オーバーフロー管２２及び第２オーバーフロー管２６」に相当する。
【００３３】
前記第１フィルタ２４は、排出口４ｂから出た混濁液Ｔ中のスラッジＳを取り除くための網状部材またはシート状部材である。この第１フィルタ２４を通過した混濁液Ｔは、特に大きなスラッジＳが完全に取り除かれ、浄化水となって第２混濁液回収槽２３に送られる。
第２混濁液回収槽２３内に送られた混濁液Ｔ（浄化水）は、第２混濁液回収槽２３に設置された第２供給管１２により第２スラッジ分離機構３の第２スラッジ分離槽９内に送られて第１スラッジ分離機構２と同様に浄化される。
なお、特許請求の範囲におけるところの「フィルタ」は、「第１フィルタ２４及びフィルタ２５」に相当する。
【００３４】
第２スラッジ分離槽９は、前記第１スラッジ分離槽４と同一形状をしており、排出口９ｂと、その排出口９ｂの周囲から排出口９ｂに向かって傾斜する傾斜面９ｃとからなる漏斗９ｅを底面部４ａに有し、上面には開口９ｆを有する略ドラム缶状の容器である。漏斗９ｅは、底面部９ａに沈下したスラッジＳや底面部９ａの混濁液Ｔ（浄化水）を、第２スラッジ分離槽９の内径より短い排出口９ｂに注ぎいれるようにするための用具である。傾斜面９ｃは、排出口９ｂを中心とする円錐形状の斜めの面でなる。排出口９ｂの下流には、混濁液Ｔ（浄化水）を濾過し、取り除くための比較的目が細かい第２フィルタ２５が設置されている。
【００３５】
第２分離筒体１０は、前記第１分離筒体５と同一形状である。第２分離筒体１０は、第２スラッジ分離槽９内の上層部に設置された円筒状の容器であり、下側の開口部１０ａを底面部９ａより上方に配置し、上側の開口部１０ｃを第２オーバーフロー管２６の開口２６ａより高い位置に配置している。第２分離筒体１０は、第２スラッジ分離槽９に固定された保持部１１と第２排水管１３とにより第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄから所定間隔Ｌ２を開けて宙釣り状態に立設されている。保持部１１は、第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄと第２分離筒体１０との間に架設され、下側の開口部１０ａが、底面部９ａの排出口９ｂから適宜な高さに配置されるように保持している。
【００３６】
第２供給管１２は、前記第１供給管７と同一形状である。第２供給管１２は、第２混濁液回収槽２３内の第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄと第２分離筒体１０の外壁１０ｂとの間に、混濁液Ｔ（浄化水）が第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄに沿って、右回りまたは左回りに渦を巻くようなサイクロンとなって流れ込むように供給口１２ａが設けられている。
【００３７】
第２排水管１３は、第２分離筒体１０内の上層部１０ｆの浄化水を、第２スラッジ分離槽９外に排水するための管である。第２排水管１３は、一端に第２分離筒体１０の上層部１０ｆの浄化水を取水するための排水口１３ａを有し、他端にこの第２排水管１３内を流れる混濁液Ｔ（浄化水）の例えば濁度を測定する濁度計２７を介してバルブ２８に接続されている。この第２排水管１３は、第２スラッジ分離槽９及び第２分離筒体１０を挿通し、かつこれら両者に架設される。第２排水管１３は、排水口１３ａの手前をＬ字状に曲げて、この排水口１３ａを上面に向けて開口している。この排水口１３ａは、第２分離筒体１０内の上端近傍に設置され、第２分離筒体１０内の上層部１０ｆの澄んだ浄化水を取水する。第２排水管１３は、バルブ２８を設けて浄化された浄化水に中和することのできる薬品を入れてＰＨ調整するための調整槽（図示せず）に送るための送出管２９と、浄化水を回収して洗浄水Ｗを再利用するための貯水槽３１に流すための回収管３０とに分岐し、制御できるようにしている。
【００３８】
濁度計２７は、混濁液Ｔの濁度を計測するものであり、ポンプモータインバータ制御装置３２を介してポンプ２１に電気的に接続されている。ポンプモータインバータ制御装置３２は、濁度が設定値より低い場合、ポンプ２１の電流を制御して回転数を上げて混濁液Ｔの流れる流速を上げる。そして、濁度が設定値より高い場合、ポンプモータインバータ制御装置３２は、ポンプ２１の電流を制御して回転数を下げて混濁液Ｔの流れる流速を下げて、スラッジＳを沈下し易くして濁度が下がるように浄化する。
【００３９】
貯水槽３１は、第１スラッジ分離機構２及び第２スラッジ分離機構３を通過したことにより浄化された混濁液Ｔ（浄化水）を溜めて再利用するためのタンクである。なお、この貯水槽３１は、回収管３０の供給先を洗浄水タンク１７にして、洗浄水タンク１７で兼用させてもよい。
【００４０】
次に、スラッジ分離装置及びスラッジ回収装置の作用を説明する。
図１に示すように、研磨機１５により被加工物１６を研磨するときは、ポンプ１８をＯＮして、洗浄水タンク１７の洗浄水Ｗをノズル１９から被加工物１６に供給して、被加工物１６に付着していた金属粉を洗い流す。
【００４１】
その金属粉は、スラッジＳとなって洗浄水Ｗに混じって、その洗浄水Ｗを混濁液Ｔとなる。この混濁液Ｔは、回収されて第１混濁液回収槽２０に流れ込む。第１混濁液回収槽２０に流れ込んだ混濁液Ｔ中の大きな粒子でなるスラッジＳは、自重により第１混濁液回収槽２０の内底に沈下する。第１混濁液回収槽２０内の上層の混濁液Ｔは、スラッジＳが自重により沈下したことにより第１回目の浄化が行われて澄んでいる。
【００４２】
この混濁液Ｔは、第１供給管７及びポンプ２１を介して第１分離筒体５の外壁と第１スラッジ分離槽４の内壁４ｄの間に供給される（ステップ１）（図６参照）。この第１供給管７から第１スラッジ分離槽４内に供給されるときの混濁液Ｔ中のスラッジＳの含有量は、例えば１１１７．５ｐｐｍ程度である。
【００４３】
第１供給管７の供給口７ａは、第１スラッジ分離槽４の上層部の内壁４ｄ寄りに円周方向に向けて配置されており、その供給口７ａから吐出された混濁液Ｔは第１スラッジ分離槽４内にサイクロンを描くように渦を巻いて巡回する。すると、混濁液Ｔ中の比較的大きな粒子でなるスラッジＳは、その自重により内壁４ｄ寄りを回転しながら下降して底面部４ａの傾斜面４ｃに沈下する。沈下したスラッジＳは、自重と混濁液Ｔの流れと傾斜面４ｃにより排出口４ｂ側に移動して、排出口４ｂから流れ出て、第１フィルタ２４上に落下する（ステップ２）（図６参照）。このようにスラッジＳは、自動的に第１スラッジ分離槽４外に流れ出るため、第１スラッジ分離槽４からスラッジＳを取り除く作業が容易である。
【００４４】
また、第１スラッジ分離槽４の底面部４ａに流れた混濁液Ｔは、第１分離筒体５が筒状であることにより、この第１分離筒体５内に流れ込んで、第１スラッジ分離槽４と第１分離筒体５との間の混濁液Ｔの水位と同じ高さまで上昇する。この混濁液Ｔが第１分離筒体５内を上昇する流速［Ｌ／ｍｉｎ］は、第１オーバーフロー管２２から排出される混濁液Ｔの流速［Ｌ／ｍｉｎ］と略等しく、第１分離筒体５外のサイクロンの流速より遅い。このため、スラッジＳは、第１分離筒体５内の下層部５ｅにおいて、自重により殆どのスラッジＳが沈下し、第１分離筒体５内の混濁液Ｔが上層部５ｆに行くほど浄化されて混濁液Ｔが浄化水となって排水口８ａからスラッジ分離槽２外に排水される（ステップ３）（図６参照）。なお、場合によっては、この第１スラッジ分離機構２による浄化作業で足りれば、第２スラッジ分離機構３を必要としない。
【００４５】
この第１分離筒体５内の浄化水は、排水口８ａから浄化管８に流れ込んで、第２混濁液回収槽２３に送られる。この排水口８ａから第２混濁液回収槽２３に供給されるときの混濁液Ｔ中のスラッジＳの含有量は、４．０ｐｐｍ程度に浄化されている。
すなわち、第１スラッジ分離槽４及び第１分離筒体５は、第１供給管７から供給されたスラッジＳの含有量が１１１７．５ｐｐｍ程度の混濁液Ｔを４．００ｐｐｍ程度の浄化水に浄化することができる機能を有する。
【００４６】
また、第１スラッジ分離槽４内の混濁液Ｔの水位が、第１オーバーフロー管２２の水位を超えると、第１スラッジ分離槽４内の上層の澄んでいる浄化水が第１オーバーフロー管２２に流れ込んで、第２混濁液回収槽２３に送られる。また、第１フィルタ２４を通過してスラッジＳを濾過された浄化水は、ここでは第２混濁液回収槽２３に流れ込むようにしているが、調整槽（図示せず）に送るようにしても良い。
【００４７】
第２混濁液回収槽２３に流れ込んだ浄化水は、第２供給管１２によって第２分離筒体１０の外壁１０ｂと第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄとの間に供給される（ステップ１）（図６参照）。
【００４８】
その浄化水は、第２供給管１２の供給口１２ａから吐出され、第２スラッジ分離槽９の内壁９ｄに沿ってサイクロンを描くように渦を巻いて巡回する。すると、浄化水中のスラッジＳは、その自重により内壁９ｄ寄りを回転しながら下降して底面部９ａの傾斜面９ｃに沈下して、自重と浄化水の流れと傾斜面９ｃの角度により排出口９ｂ側に沈下する（ステップ２）（図６参照）。
【００４９】
そのスラッジＳは、排出口９ｂから第２スラッジ分離槽９外に流れ出て、第２フィルタ２５上に落下する。この第２フィルタ２５により第２スラッジ分離槽９内の浄化水中の微小なスラッジＳが第１スラッジ分離機構２と同様にして再度取り除かれる。このようにスラッジＳは、自動的に第２スラッジ分離槽９外に流れ出るため、第２ラッジ分離槽９からスラッジＳを取り除く作業が容易である。
【００５０】
第２分離筒体１０内の上層部１０ｆの浄化水は、スラッジＳの沈下によりスラッジＳの濃度が低減された状態にある。その第２分離筒体１０内の澄んだ浄化水は、排水口１３ａから第２排水管１３に流れ込んで、第２スラッジ分離槽９外に排水される（ステップ３）（図６参照）。その浄化水は、排水口１３ａから濁度計２７を介してバルブ２８に送られる。
【００５１】
また、第２スラッジ分離槽９内の浄化水の水位が、第２オーバーフロー管２６の水位を超えると、第２スラッジ分離槽９内の上層の澄んでいる浄化水が第２オーバーフロー管２６に流れ込んで、貯水槽３１に送られる。また、第２フィルタ２５を通過して濾過された浄化水も貯水槽３１に流れ込む。なお、第２フィルタ２５は、第１フィルタ２４よりも目の細かいものを使用し、第１フィルタ２４で除去できなかった微小なスラッジＳを除去できるようにする。
【００５２】
濁度計２７は、洗浄水Ｗ中の金属粉等からなるスラッジＳの含有量を計測して、スラッジＳの含有量が設定値より少ない場合、ポンプモータインバータ制御装置３２がポンプ２１の電流を制御して回転数を上げて混濁液Ｔ（浄化水）の流れる流速を上げ、スラッジＳの含有量が設定値より多い場合、ポンプモータインバータ制御装置３２がポンプ２１の電流を制御して回転数を下げると共に、混濁液Ｔ（浄化水）の流れる流速を下げて、スラッジＳを沈下し易くして濁度が下がるように浄化する。
【００５３】
第２排水管１３を通過した浄化水は、バルブ２８により浄化水をＰＨの調整槽（図示せず）と、浄化水を回収して洗浄水Ｗとして再利用するための貯水槽３１に流すための回収管３０とに送出管２９を介して送ることができる。
送出管２９から調整槽（図示せず）に流れた浄化水は、上記した浄化作用によりスラッジＳが分離されて浄化され、例えば、アルカリ処理して中和された水となって廃棄される。
また、貯水槽３１に流れた浄化水は、上記した浄化作用により澄んでいるため、貯水槽３１に送られて必要に応じてポンプ（図示せず）により洗浄水タンク１７に送られて洗浄水Ｗとして再利用される。
【００５４】
［第２実施の形態］
次に本発明の第２実施の形態に係るスラッジ分離装置について説明する。
図４は、本発明の第２実施の形態に係るスラッジ分離装置（スラッジ分離機構）の平面図である。図５は、本発明の第２実施の形態に係るスラッジ分離装置（スラッジ分離機構）の縦断面図である。
【００５５】
なお、この第２実施の形態に係るスラッジ分離機構は、すでに説明したスラッジ分離機構２の構成と同じ部材は同じ符号を付けて説明を省略する。
第２実施の形態は、第１実施の形態における第１分離筒体５（図３参照）内の下層部に、分離プレート３３を複数設置すると共に、第１オーバーフロー管２２の開口２２ａ（図３参照）の周囲に堰３４を設置したものである。
【００５６】
図５に示すように、第１分離筒体３５は、この第１分離筒体３５の下側の開口部３５ａの近傍の内壁３５ｂから下側に向けてやや傾斜した複数の分離プレート３３を交互に突設している。これにより混濁液Ｔは、第１分離筒体３５内を上層部３５ｃに向かってジグザグな通路を流れることになる。このとき、スラッジＳは、分離プレート３３に衝突して自重によりその分離プレート３３を滑り降りるように沈下するため、第１分離筒体３５の分離プレート３３より上の上層部３５ｃまで上昇することができない。
【００５７】
図４及び図５に示すように、第１オーバーフロー管２２の開口２２ａの周囲には、三角堰または四角堰等からなる堰３４が設置されている。これにより、堰３４は、特に第１供給管７から第１スラッジ分離槽４内に流れ込んだ直後の混濁液Ｔ中のスラッジＳが、その堰３４を乗り越えて、第１オーバーフロー管２２内に流れ込み難くすることができる。
【００５８】
なお、本発明は、前記した本発明に係るスラッジ分離装置並びにスラッジ回収装置及びスラッジ分離方法の第１及び第２実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
なお、研磨機１５は、研磨加工を行う工作機械に限定されるものではなく、例えば、被加工物１６からスラッジＳとなる切り屑及び切り粉等の金属粉を出す研削機械または切削機械等であってもよい。
また、スラッジＳは、被加工物１６を加工することにより出る切り屑及び切り粉等の金属粉に限定されるものではなく、石や土やゴミや塵埃や樹脂等であってもよい。
洗浄水Ｗは、研磨機１５等の工作機械用洗浄水に限定されるものではなく、工業用水や飲料水等でもよく、スラッジＳが含まれた液体であれば、その他の液体であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のスラッジ分離装置によれば、スラッジ分離槽の内壁と分離筒体の間に供給管により混濁液が供給されると、混濁液はその分離筒体の外周面に沿って回転しながら排出口側及び分離筒体内の上端近傍に位置する排水口側に向かって流れを形成する。そのため、スラッジは、スラッジ分離槽の分離筒体に沿って巡回しているときに自重により底面部の傾斜面に沈下する。そして、スラッジは、傾斜面に沿って排出口に移動して排出口から排出することができる。
また、分離筒体の下端側からその分離筒体の内壁側に入った混濁液は、立設された分離筒体内を上昇する途中で更にスラッジが自重により沈下される。そのため、スラッジが分離筒体内の上層部に上昇することが抑制され、分離筒体の上層部に浮上した混濁液は、スラッジが分離された浄化水となり、排水口から取水することができる。
【００６０】
本発明の請求項２に記載のスラッジ分離装置であって、排水口に対面させてフィルタを設置したことにより、そのフィルタによりスラッジ分離装置を通過した混濁液中のスラッジを除去することができるため、そのスラッジが下流に流れることを防止すると共に、混濁液を濾過することができる。
【００６１】
本発明の請求項３に記載のスラッジ分離装置によれば、オーバーフロー管を備えたことにより、スラッジ分離槽からオーバーフローした混濁液を再び濾過するように循環させることもでき、スラッジを多く含んだ混濁液が流出することを防止することができる。
【００６２】
請求項４に記載のスラッジ分離装置によれば、スラッジ分離装置は、複数のスラッジ分離機構により、スラッジと水が混じった混濁液を浄化する。そして、浄化する際に、スラッジ分離機構において、スラッジ分離槽の内壁と、分離筒体の外壁との間に供給管を介して混濁液が供給されると、混濁液が分離筒体の外壁に沿って巡回しているときに自重によりそのスラッジ分離層の底面部の傾斜面に沈下して排出口から排出される。
また、スラッジ分離装置は、分離筒体の下端側から上端側に向かう混濁液の流れにおいて、スラッジが沈下した状態の浄化水となり、排出口から排水管を介して次のスラッジ分離機構に送られ、同様にして混濁液あるいは浄化水が更に浄化される。
【００６３】
請求項５に記載のスラッジ回収装置によれば、被加工物に対して潤滑液あるいは洗浄水として用いたものに含まれるスラッジを混濁液回収槽で回収してスラッジ分離装置で分離し、洗浄水を浄化することができる。このため、洗浄水は、回収して何度も再利用することができるようになり、コストの削減と汚染の防止に寄与する。
【００６４】
請求項６に記載のスラッジ分離方法によれば、混濁液を分離筒体の外壁及びスラッジ分離槽の内壁に沿って巡回させてスラッジの自重により傾斜面に沿って排出口側に沈下させ、混濁液中のスラッジを分離して、傾斜面に沈下したスラッジを排出口にスムーズに導いて集めることにより、混濁液中のスラッジを容易に取り除いて回収することができると共に、水を浄化することができる。
また、分離筒体の上端近傍に排水口を有する排水管によりスラッジの濃度が低減された状態で浄化水をスラッジ分離槽の外に排水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るスラッジ回収装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るスラッジ分離機構の平面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係るスラッジ分離機構の縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係るスラッジ分離機構の平面図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係るスラッジ分離機構の縦断面図である。
【図６】本発明に係るスラッジ分離方法を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  スラッジ回収装置
２  第１スラッジ分離機構
３  第２スラッジ分離機構
４  第１スラッジ分離槽（スラッジ分離槽）
４ａ，９ａ  底面部
４ｂ，９ｂ  排出口
４ｃ，９ｃ  傾斜面
４ｄ，９ｄ  内壁
５  第１分離筒体（分離筒体）
５ａ，１０ａ  開口部
５ｂ，１０ｂ  外壁
６，１１  保持部
７  第１供給管（供給管）
８  第１排水管（排水管）
８ａ，１３ａ  排水口
９  第２スラッジ分離槽（スラッジ分離槽）
１０  第２分離筒体（分離筒体）
１２  第２供給管（供給管）
１３  第２排水管（排水管）
２０  第１混濁液回収槽（混濁液回収槽）
２２  第１オーバーフロー管（オーバーフロー管）
２３  第２混濁液回収槽
２４  第１フィルタ（フィルタ）
２５  第２フィルタ（フィルタ）
２６  第２オーバーフロー管（オーバーフロー管）
１６  被加工物
Ｌ１  所定間隔
Ｓ  スラッジ
Ｔ  混濁液
Ｗ  洗浄水
【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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