(57)【要約】  固体粒子高含有フラクションおよび固体粒子低含有フラクションを生成するように懸濁液から固体粒子を分離する浮選装置（１０）であって、この浮選装置（１０）は槽（１２）を備え、この槽（１２）は、懸濁液用の入口（１４）と、固体粒子低含有フラクション出口（１６）および固体粒子高含有フラクション出口（１８）と、重ねて配置された複数のスラット（２２）からなる少なくとも１つのスラット団（２０）と、を含み、少なくとも１つのスラット団（２０）が、槽（１２）の壁を向いた後方面と、該スラット団（２０）の反対側にある前方面と、を有する。少なくとも１つのスラット団の後方面に、該スラット団（２０）の少なくとも一部を覆うように延びるプレート（２６）が配置され、このプレート（２６）に形成された複数の開口を介して液体が該プレート（２６）を通ることができる。垂直方向について、プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計は、プレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の合計の面積よりも大きい。
2010524671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁液から固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する浮選装置（１０）であって、この浮選装置（１０）は、槽（１２）を備え、この槽（１２）は、懸濁液入口（１４）と、固体粒子低含有フラクション出口（１６）と、固体粒子高含有フラクション出口（１８）と、重ねて配置された複数のスラット（２２）から組み立てられた少なくとも１つのスラット団（２０）と、を含み、
少なくとも１つのスラット団（２０）が、槽（１２）の壁を向いた後方面と、該スラット団（２０）の反対側の前方面と、を有し、少なくとも１つのスラット団（２０）の後方面に、該スラット団（２０）の後方面の少なくとも一部を覆うように延びるプレート（２６）が配置され、このプレート（２６）が有する複数の開口（３８）を介して液体が該プレート（２６）を通ることができ、垂直方向について、プレート（２６）の上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計は、プレート（２６）の下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計よりも大きい、ことを特徴とする浮選装置。
【請求項２】
プレート（２６）の全面積に対する個々の開口（３８）の面積の合計が、０．１％〜２０％、好ましくは０．２％〜１０％、特に好ましくは０．４％〜５％であることを特徴とする請求項１に記載の浮選装置。
【請求項３】
垂直方向について、プレート（２６）の１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計が、底部から頂部へ向かって次第に増加しており、好ましくは、プレートの１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計が、槽（１２）の各領域にかかる水圧に反比例するように、底部から頂部へ向かって増加していることを特徴とする請求項１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項４】
プレート（２６）の下部領域よりもプレート（２６）の上部領域において、１ｃｍ2当たりの開口（３８）の数が多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項５】
個々の開口３８の各々の面積が同じ大きさであるか、あるいは各開口（３８）の面積が最大の開口（３８）の面積の少なくとも７０％の大きさであることを特徴とする請求項４に記載の浮選装置（１０）。
【請求項６】
プレート（２６）の上部領域にある個々の開口（３８）の面積が、プレート（２６）の下部領域にある個々の開口（３８）の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項７】
プレート（２６）の下部領域における１ｃｍ2当たり開口の数と比較して、プレート（２６）の上部領域における１ｃｍ2当たりの開口の数が、７０〜１３０％、好ましくは８５〜１１５％、特に好ましくはほぼ同じであることを特徴とする請求項６に記載の浮選装置（１０）。
【請求項８】
開口（３８）の断面形状が、長円形、円形、長方形または正方形であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項９】
穴あきプレート（２６）は、垂直方向に対して、０〜４５°、好ましくは０〜２２．５°、特に好ましくは０〜１０°、最も好ましくは０〜５°の傾きで配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１０】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、互いにほぼ平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、槽（１２）の外周側へ向かって水平方向に対して下方へ傾けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１２】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、水平方向に対して、５°〜７５°、好ましくは１０°〜６０°、特に好ましくは３０°〜４５°の傾きで配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項１３】
少なくともいくつかのスラット（２２）が、櫛型の構造に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１４】
少なくとも１つのスラット団（２０）が、傾斜した平行六面体の形状をなすことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１５】
槽（１２）の断面形状が、円形、長円形または多角形であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１６】
懸濁液用入口（１４）が、槽（１２）の下部領域に配置されるとともに、槽の横断面の中央に、垂直上方への主流を発生させるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１７】
槽（１２）の断面に亘って均等に配置された、２〜４つ好ましくは２つのスラット団（２０）を備え、各スラット団（２０）が、傾斜した平行六面体の形状に作られていることを特徴とする請求項１６に記載の浮選装置（１０）。
【請求項１８】
傾斜した平行六面体の形状に作られたスラット団（２０）を備え、該スラット団（２０）が、槽（１２）の中央から槽（１２）の壁付近まで延びていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１９】
槽（１２）の断面形状が円形であり、この槽（１２）の下部領域に、懸濁液入口（１４）が配置されるとともに、この懸濁液入口（１４）が、槽（１２）の横断面について、馬蹄型の形状の垂直上方への主流を発生させるように設計されていることを特徴とする請求項１８に記載の浮選装置（１０）。
【請求項２０】
懸濁液用入口（１４）が、供給ライン（１４）およびフード型の形状の転向手段（３４）を備え、垂直方向について、該フード（３４）の上方領域が閉じているとともに下方領域および側方領域が開いており、該転向手段（３４）は、槽の長手方向軸に対して好ましくは直角に配置されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２１】
固体粒子低含有フラクション捕集チャネル（２８）が、少なくとも１つのスラット団（２０）の後方面に配置されたプレート（２６）の後方に形成され、槽（１２）の残りの部分から隔離されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２２】
懸濁液入口（１４）の領域に、化学添加剤供給口が設けられていることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２３】
汚泥掻出し機としてのスキミング装置（３６）を備えることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２４】
懸濁液から固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子成分高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する方法であって、
請求項１〜２３のいずれかに記載の浮選装置（１０）で行われることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸濁液から固体粒子を分離するために固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成する浮選装置に関し、この浮選装置は、槽を備え、この槽は、懸濁液入口と、固体粒子低含有フラクション出口と、固体粒子高含有フラクション出口と、重ねて配置された複数のスラットから組み立てられた少なくとも１つのスラット団と、を含む。さらには、本発明は、懸濁液から固体粒子を分離するために固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
浮選（浮遊選別）とは、気泡を使って水成の懸濁液から固形物を分離する物理的分離法であり、この方法においては、液体（主に水）や気体（主に空気）に対して異なる固形物の表面張力が利用される。分散選別浮上法とともに、加圧浮上法が知られている。前者の方法の一実施例においては、比較的大きな気泡が液体に導入され、小さな複数の粒子が気泡に付着する。後者の方法の一実施例においては、比較的小さな気泡が液体に導入され、複数の小さな気泡が１つの粒子に付着する。
【０００３】
浮選は、水成の懸濁液に用いられ、例えば、鉱石や鉱脈において他のものと混在している非常に小さな粒状の固形物を分離する方法であり、浮選浴内に空気を導入してこれを高速なスターラやランスで細かく分散させることを利用する。これに関して、浮選槽内に含まれている界面活性剤および泡安定剤が気泡を安定させる。一種類の粒子が水に濡れにくいものである場合、これらの粒子が気泡に付着する。これらの粒子は気泡とともに浮上し、泡末とともに掬い取られる。残りの粒子は、スリック中に残るものとされ、浮選プロセスの最後にポンプで排出される。
【０００４】
古紙からの紙の再生においては、プリントの色を除くために、水／古紙混合物に対して浮選が施される。同様に、排水処理工場における排水の浄化に対しては、細かい汚染粒子と懸濁浮遊物とを結合させるために、浮選プロセスが用いられる。医学分野では、糞便に含まれる寄生卵を検出するために、浮選法が用いられる。
【０００５】
加圧浮上法を行う従来の浮選装置は、槽を備え、この槽内に、空気が飽和した処理されるべき液体が、供給ラインを介して導入される。空気が飽和した液体は、槽内へ入るとともに圧力の低下を受け、槽内において気泡が数ミクロンだけ大きくなる。これらの気泡が、液体中に懸濁されている粒子に付着して浮上可能なフロックを形成し、浮遊汚泥層として液体の表面に上昇するが、この浮遊汚泥層は、掻出し機で液体から機械的に掻き出すことによって槽から除くことができる。固体粒子の少なくも大部分が除去された残りの液体は、清澄水として１つまたは複数の出口を介して抽出される。また、浮選装置の効果を高めるために、通常は、浮選槽内に、該槽の軸に対して斜め方向に延びる多くのスラットを備えており、これらのスラットが衝突プレートとして働き、これによって浮選装置における表面分離が向上し、表面積に対する流量の比が大きくなり、ひいては固体粒子の分離が向上する。
【０００６】
特許文献１に開示されている浮選装置は、垂直方向に延びる槽を備え、この槽内に、斜めに配置された複数のスラット、懸濁液供給装置、ガス導入噴射装置、液体出口および掻出し機が含まれている。
【０００７】
特許文献２は、懸濁液から固形物ないし固形物混合物を分離するとともに少なくとも固形物高含有フラクションおよび固形物低含有フラクションを生成する浮選装置を開示しており、この浮選装置は、塔型の浮選槽を備え、この浮選槽は、底部の懸濁液入口と、斜めに重ねて配置された複数のスラットと、固形物低含有フラクションの第１の出口と、上部領域に配置された固形物高含有フラクションの第２の出口と、を含み、懸濁液入口は、中央に、垂直方向の主流を発生させ、スラットは、主流の外周側に配置され、外周側へ向かって斜め下方向へ導かれる固形物低含有フラクションの流れを発生させ、さらには、スラットの外周側に、固形物低含有フラクション用リング型捕集チャネルが形成されている。径方向にも流れつつ上昇する垂直方向の流れの配置と、主流の外周側におけるスラットの配置とによって、固形物低含有フラクションの流れが外周側へ導かれ、次第に遅くなり、良好な粒子の分離が行われる。さらなる利点としては、固形物低含有フラクションが、槽の周縁部すなわちスラットの下流端部の後方で捕集されることであり、これによって、更なる浮選段であれ、更なるフィルタリング段であれ、小さな要求スペースで、更なる分離段を備えることができる。意図的カスケード型シーケンスまたは複数の分離段（特に、異なる原理に基づく浮選段）を通ることによって、互いに異なる固形物を含有する複数のフラクションを生成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第０８１４８８５（Ｂ１）号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１９３３４２（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の浮選装置の欠点は、浮選槽の高さ方向について、スラットを介して均一な液体の抽出が行われないことである。特に、浮選槽の高さに応じて水圧が変化することにより、清澄水は主に下側スラットを通って抽出され、上側スラットを通って抽出される清澄水は著しく少ない。スラットを通って案内かつ抽出される清澄水の清澄の程度は、スラットを通って単位時間当たりに案内される液体の量が大であるほど、低いものとなるので、上側スラットを通って抽出される清澄水よりも、下側スラットを通って抽出される清澄水は、固体粒子に対しての清浄度が低い。この結果、浮選装置の最大の浄化能力が実現されない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明の目的は、懸濁液から固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する浮選装置を、高い清澄能力で利用することであり、詳しくは、スラット投影面積と、処理量と、に対する清澄の程度を、従来技術の浮選装置を使って達成される清澄の程度と比べて向上させることである。
【００１１】
本発明によると、上記の目的は、本発明の請求項１に記載した浮選装置によって、具体的には、懸濁液から固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する浮選装置によって、解決することができ、この浮選装置は、槽を備え、この槽は、懸濁液入口と、固体粒子低含有フラクション出口と、固体粒子高含有フラクション出口と、重ねて配置された複数のスラットからなる少なくとも１つのスラット団と、を含み、該少なくとも１つのスラット団は、槽の壁を向いた後方面と、反対側の前方面と、を有し、該少なくとも１つのスラット団の後方面に、該スラット団の後方面の少なくとも一部を覆うように延びるプレートが配置されており、このプレートに形成された複数の開口を介して、液体が該プレートを通ることができ、垂直方向について、プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計は、プレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計よりも大きい。
【００１２】
本発明においては、複数（少なくとも２つ）の開口を有するプレートが使用されることを理解されたい。
【００１３】
本発明の一実施例においては、複数（少なくとも２つ）の開口を有するプレート（以後、穴あきプレートと呼ぶ）を備えることによって、スラット団の後方面で、浮選槽の高さに亘って、清澄水の均一な抽出を行うことができ、この穴あきプレートには、垂直方向について、プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計が、プレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計よりも大きくなるように穴が形成されている。垂直方向つまり槽の長手方向軸（垂直方向であることが望ましい）について、穴あきプレートの下部領域における開口の面積の合計よりも上部領域における開口の面積の合計の方が大きくなるようにした結果、浮選槽の上部領域および下部領域において、同じ水圧の下では、上側スラットを通して案内される液体の流量が下側スラットよりも確実に大きくなるので、浮選槽の上部領域よりも下部領域において水圧が高いという実際の浮選装置の運転条件の下では、上側スラットを通る液体の流量よりも下側スラットを通る液体の流量の方が大きくなることが相殺され、上側スラットを通る液体の流量と、下側スラットを通る液体の流量と、が等しくなる。こうして、比水圧負荷量が均等に近づき、これによって、スラット投影面積当たりの清澄の程度が理想的なものとなる。換言すれば、この穴あきプレートを備えることによって、浮選槽の下部領域の方が高い水圧であるのにも拘わらず、上側スラットおよび下側スラットを通って単位時間当たりに同じ流量の清澄水が抽出され、所与のスラット投影面積と所与の処理量に対する清澄の程度が高められる。この結果、浮選槽の最大の清澄能力または少なくとも最大に近い清澄能力を発揮することができる。
【００１４】
代替的に、穴あきプレートつまり少なくとも２つの開口を有するプレートを、少なくとも１つのスラット団の前方面に配置することができる。この例においては、浮選装置の槽内に、２つのスラット団を前後に並べて配置し、これらのスラット団の間に、第1のスラット団の後方面かつ第２のスラット団の前方面となる位置に、穴あきプレートを配置することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施例によると、（穴あき）プレートの全面積に対する個々の開口の面積の合計は、０．１％〜２０％の大きさである。特には、プレートの全面積に対する開口の面積の合計が０．２％〜１０％の大きさであるとき、特に好ましくは、０．４％〜５％の大きさであるときに、良好な結果が得られる。このようにして、穴あきプレートを通る良好な液体の流れが実現される。
【００１６】
特には、穴あきプレートについて、底部から頂部へ向かって垂直方向に見て、プレートの１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計が増加していく場合、好ましくは、プレートの1ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計が、槽の各領域にかかる水圧に反比例するように底部から頂部へ向かって増加していく場合に、上側スラットおよび下側スラットを通って流れる液体の流量がほぼ同じになる。
【００１７】
プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計が、プレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計よりも大きくなることを実現するために、本発明のさらに好ましい実施例によると、プレートの下部領域よりもプレートの上部領域において、１ｃｍ2当たりに多くの数の開口が設けられるように、プレートに複数の開口を形成することが提案される。この実施例においては、個々の開口の面積は、同じであるか又は少なくともほぼ同じ大きさであることが好ましい。本発明においては、ほぼ同じ大きさの開口とは、各開口が、最大の開口の面積の少なくとも７０％の面積を有するものとする。
【００１８】
上記の実施例の代替例としては、プレートの上部領域における個々の開口の面積が、プレートの下部領域における個々の開口の面積よりも大きくなるように、穴あきプレートに複数の開口を形成することができる。この実施例においては、プレートの下部領域における1ｃｍ2当たりの開口の数と比較して、プレートの上部領域における1ｃｍ2当たりの開口の数が、好ましくは７０％〜１３０％、さらに好ましくは８５％〜１１５％とされ、特に好ましくはほぼ同じとされる。
【００１９】
これらの実施例を組み合わせることができることが理解されよう。すなわち、プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計がプレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口の面積の合計よりも大きくなることを満足する限りにおいて、例えば、穴あきプレートの下部領域よりも上部領域において小さな面積の開口を多く形成すること、穴あきプレート下部領域よりも穴あきプレートの上部領域において大きな面積の開口を少なく形成すること、あるいは、穴あきプレートの下部領域よりも穴あきプレートの上部領域において大きな面積の開口を多く形成すること、ができる。
【００２０】
本発明は、基本的に、個々の穴あきプレートの特定の形状に制限されない。従って、個々の開口の形状は、所望の多角形または円形の形状とすることができ、開口のすべてを同じ形状としてもよいし、それぞれ異なる形状としてもよい。特には、開口の断面の形状が、長円形、円形、長方形または正方形の形状であるときに、良好な結果が得られる。
【００２１】
穴あきプレートは、垂直方向すなわち槽の長手方向軸に対して、０°〜４５°、好ましくは０°〜２２．５°、特に好ましくは０°〜１０°、最も好ましくは０°〜５°の傾きで配置される。
【００２２】
本発明においては、スラット団の形状は制限されない。また、スラット団という用語は、少なくとも２つのスラットからなる集合体を意味するものであり、このスラットの集合体の幾何学的形状を特定するものではない。スラットによる分離作業を効率のよいものにするために、個々のスラットは、スラット団として配置されていることが好ましく、互いにほぼ平行に配置されていることが好ましい。
【００２３】
浮選槽の最小の断面積で良好な分離の効率を実現するために、本発明の更なる発展としては、少なくとも１つのスラット団における個々のスラットが、槽の横断面方向に対して、つまり水平方向に対して傾けられて配置される。本発明の実施例においては、少なくとも１つのスラット団における個々のスラットが、互いに平行またはほぼ平行に配置され、槽の外周側へ向かって水平方向に対して下方へ傾けられて配置されることが特に有利である。
【００２４】
特には、少なくとも１つのスラット団における個々のスラットが、水平方向に対して、５°〜７５°、好ましくは１０°〜６０°、特に好ましくは３０°〜４５°の傾きで配置されたときに、良好な結果が得られる。
【００２５】
本発明においては、また、個々のスラットの形状は制限されない。例えば、スラットのうちの少なくともいくつかを、２つの外側層と、これらの間に配置される接続構造体と、からなる多層の好ましくは櫛型の構造体として形成することができ、これらの外側層の間に、通流チャネルを形成することができる。これにより、スラットの強度が高くなる。
【００２６】
少なくとも１つのスラット団は、傾斜した平行六面体の形状であることが好ましい。
【００２７】
本発明においては、また、浮選槽の形状は制限されない。槽の横断面の形状は、例えば、長円形または多角形の形状とすることができる。槽の長手方向軸は、垂直方向と平行に配置されていることが好ましい。また、浮選装置における固体粒子と液体の分離は、ある程度は、該浮選装置の槽内に設定された流れの関係によって影響を受ける。特には、浮選装置の槽の横断面に亘って懸濁液が均一に供給されるように、流れの関係を設定すべきである。
【００２８】
本発明の好ましい実施例によると、懸濁液の入口は、槽の下部領域に配置されるとともに、槽の横断面の、中央で、垂直上向きの主流を発生させるように設計されている。この実施例においては、浮選装置の槽内に、２〜４つ特に好ましくは２つのスラット団を備えており、これらのスラット団が、槽の横断面に亘って、特に好ましくは均等に配置され、これらのスラット団は、例えば、傾斜した平行六面体の形状に作られている。こうして、液体組成（つまり、液体−固体粒子の比）についての同一の液体組成のものが個々のスラット団を通るように供給される状況が実現される。さらには、径方向に流れつつ上昇する垂直上向きの主流の配置と、この主流の中央の配置に基づく主流の外周側におけるスラットの配置とによって、固体粒子低含有フラクションの流れは外周側へ導かれ、速度が次第に遅くなり、ひいては、固体粒子の特に良好な分離が行われる状況が実現される。
【００２９】
本発明のさらに好ましい実施例によると、浮選装置の槽内に、傾斜した平行六面体の形状のスラット団を配置することができ、これらのスラット団は、好ましくは、槽の中心から槽の壁付近まで延びるように配置されている。この実施例においては、浮選装置の槽の横断面の形状が円形の形状であり、槽の下部領域に、懸濁液入口が配置されるとともに、この懸濁液入口が、槽の横断面において、馬蹄型をなす垂直上向きの主流を発生させるように設計されている。この実施例においては、懸濁液が自由に動ける領域が増える。
【００３０】
本発明に基づく更なる実施例においては、所望の流れの関係を設定するために、懸濁液入口が、供給ラインと、フード（頭巾）型に設計された転向手段と、を備え、垂直方向について、このフードの上部領域は閉じており、フードの下部領域および側方領域は開いている。この実施例においては、転向手段は、槽の長手方向軸に対して直角に配置されていることが好ましい。この転向手段を備えていることによって、浮選装置の槽の横断面に亘って、懸濁液を均等に供給することができる。
【００３１】
スラットを通るように案内されて清澄された液体と、清澄されていない懸濁液と、の浮選装置の槽内における混合を避けるために、固体粒子低含有フラクション捕集チャネルが、少なくとも１つのスラット団の後方面に配置されたプレートの後方に形成され、この捕集チャネルは、好ましくは、槽の残りの部分から隔離されている。
【００３２】
本発明の更なる好ましい実施例によると、懸濁液入口の領域に、化学添加剤供給口が設けられる。浮選を最適化するために、この供給口を使って、浮選装置の槽内の懸濁液に、適切な化学添加剤を投入することができる。
【００３３】
本発明の更なる発展としては、浮選装置の槽の上部領域に集まる固形物含有汚泥を掬い出すことができるように、槽内に汚泥掻出し機としてのスキミング装置を備えることが提案される。
【００３４】
本発明のさらなる目的は、懸濁液から固体粒子を分離するとともに固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成する方法を提示することであり、この方法は、上述した本発明の浮選装置において行われる。
【００３５】
以下に、本発明について、好ましい実施例および添付の図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施例による浮選装置の長手方向断面図。
【図２】図１に示した浮選装置の横断面図。
【図３】本発明の第２の実施例による浮選装置の横断面図。
【図４】本発明の浮選装置に使用される第１の実施例の穴あきプレートの概略図。
【図５】本発明の浮選装置に使用される第２の実施例の穴あきプレートの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に示す浮選装置１０は、懸濁液から固体粒子を分離するとともに固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成するものであり、円筒状の形状で垂直方向に配置された槽１２を備えている。この槽１２は、懸濁液入口１４、固体粒子低含有フラクション出口１６、固体粒子高含有フラクション出口１８、およびスラット団２０を含む。
【００３８】
スラット団２０は、複数の個々のスラット２２が集められ、スタックの形態として、互いに平行に配置されたものである。個々のスラット２２の間は等間隔であり、個々のスラット２２間に同じ大きさのチャネル２４が形成されている。個々のスラット２２は、槽１２の中心から槽１２の壁に向かっうに従って、水平方向に対して下方へ傾けられている。スラット団２０は、全体としては、傾斜した平行六面体の形状を有し、槽１２の長手方向に延在し、概ね、槽１２の中央から槽１２の壁付近まで延びている。
【００３９】
槽１２の壁を向いたスラット団２０の面すなわちスラット団２０の後方面に、穴開きプレート２６が、該スラット団２０の後方壁の全面積を覆って延びるように取り付けられ、かつ垂直方向（すなわち槽の長手方向軸と平行な方向）に配置される。この穴開きプレート２６は、図１に概略的に示される個々の開口を有し、これらの開口を介して、液体が穴あきプレート２６を通ることができる。
【００４０】
この穴あきプレート２６と、スラット団２０の領域に沿った槽１２の壁と、の間に捕集チャネル２８が形成される。この捕集チャネル２８は、槽１２の残りの部分からこの捕集チャネル２８へ液体が移動できず、かつ、この捕集チャネル２８から槽１２の残りの部分へ液体が移動できないように、槽の残りの部分から隔離される。固体粒子低含有フラクション捕集チャネル２８の下部領域に、出口１６が設けられ、スラットを通るように案内されて清澄化された液体（すなわち清澄水）は、この出口１６を介して、槽１２から抽出することができる。捕集チャネル２８の下部領域は、この下部領域の上方境界と、スラット団２０の下方境界との間に、概ねＶ字形の形状の領域３０が形成されるように設計されている。
【００４１】
捕集チャネル２８の下部領域の上方境界の上方に、供給分配器３２が設けられる。この供給分配器３２は、懸濁液入口１４を備えるとともに、転向手段３４を備えている。この転向手段３４は、フード型に設計されており、その下方面および側方面が開いている。
【００４２】
最後に、浮選装置１０の槽１２は、汚泥掻出し機として（概略的に示した）スキミング装置３６を備え、このスキミング装置３６は、固体粒子高含有フラクション出口１８を有する。
【００４３】
図２に示すように、図１の実施例のスラット団２０は、該スラット団２０の後方壁が槽１２の壁付近にあり、槽１２の中心付近まで延びるように配置されている。スラット団２０の横断面の形状が矩形の形状であることにより、槽の横断面において、スラットの存在しない部分に、図２に点線で示すような馬蹄型の形状の領域が生じる。
【００４４】
図１に示す実施例とは異なり、図３に示す実施例の槽１２は、２つのスラット団２０を有し、これらのスラット団は、傾斜した平行六面体の形状に作られている。これら２つのスラット団２０は、該スラット団の各々の後方面が槽１２の壁付近にあり、槽１２の中心近くまで延びるように配置されており、更には、これら２つのスラット団２０は、槽の長手方向軸に関して点対象に配置されている。
【００４５】
図４および図５に示すように、スラット団２０の後方面に取り付けられた穴あきプレートは、複数の開口つまり穴３８を有し、プレートの上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口３８の面積の合計は、プレートの下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口３８の面積の合計よりも大きい。
【００４６】
図４に示す穴あきプレート２６においては、個々の開口３８の面積が、プレート２６の下端からプレート２６の上端に向かってしだいに大きくなっており、穴あきプレート２６の下部領域と上部領域の各々における１ｃｍ2当たりの開口の数は同じである。
【００４７】
また、図５に示す穴あきプレート２６においては、穴あきプレート２６の下部領域から穴あきプレート２６の上部領域へ向かって１ｃｍ2当たりの開口３８の数が次第に増加しており、個々の開口３８の面積は同じである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月29日(2009.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁液から、固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する浮選装置（１０）であって、この浮選装置（１０）は、槽（１２）を備え、この槽（１２）は、重ねて配置されたスラット（２２）から組み立てられた少なくとも１つのスラット団（２９）と、懸濁液入口（１４）と、スラットを通って導かれた固体粒子低含有フラクションの出口（１６）と、固体粒子高含有フラクション出口（１８）を有する汚泥掻出し機としてのスキミング装置（３６）と、を含み、
少なくとも１つのスラット団（２０）の槽（１２）の壁を向いた面に、該面の少なくとも一部分を覆うように延びるプレート（２６）が配置され、このプレート（２６）が有する複数の開口（３８）を介して液体が該プレート（２６）を通ることができ、垂直方向について、プレート（２６）の上部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計は、プレート（２６）の下部領域における１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計よりも大きく、懸濁液入口（１４）は、槽の下部領域に配置されるとともに、槽の断面の中央に、垂直上方へ導かれる流れを発生させるように設計されている、ことを特徴とする浮選装置。
【請求項２】
プレート（２６）の全面積に対する個々の開口（３８）の面積の合計が、０．１％〜２０％であることを特徴とする請求項１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項３】
垂直方向について、プレート（２６）の１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計が、底部から頂部へ向かって次第に増加しており、好ましくは、プレートの１ｃｍ2当たりの個々の開口（３８）の面積の合計が、槽（１２）の各領域にかかる水圧に反比例するように、底部から頂部へ向かって増加していることを特徴とする請求項１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項４】
プレート（２６）の下方領域よりもプレート（２６）の上方領域において、１ｃｍ2当たりの開口（３８）の数が多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項５】
個々の開口３８の各々の面積が同じ大きさであるか、あるいは各開口（３８）の面積が最大の開口（３８）の面積の少なくとも７０％の大きさであることを特徴とする請求項４に記載の浮選装置（１０）。
【請求項６】
プレート（２６）の上方領域にある個々の開口（３８）の面積が、プレート（２６）の下方領域にある個々の開口（３８）の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項７】
プレート（２６）の下方領域における１ｃｍ2当たりの開口の数と比較して、プレート（２６）の上方領域における１ｃｍ2当たりの開口の数が、７０％〜１３０％であることを特徴とする請求項６に記載の浮選装置（１０）。
【請求項８】
開口（３８）の断面形状が、長円形、円形、長方形または正方形であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項９】
穴あきプレート（２６）は、垂直方向に対して、０°〜４５°の傾きで配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１０】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、互いにほぼ平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、槽（１２）の外周側へ向かって水平方向に対して下方へ傾けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１２】
少なくとも１つのスラット団（２０）の個々のスラット（２２）が、水平方向に対して、５°〜７５°の傾きで配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項１３】
少なくともいくつかのスラット（２２）が、櫛型の構造に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１４】
少なくとも１つのスラット団（２０）が、傾斜した平行六面体の形状をなすことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１５】
槽（１２）の断面形状が、円形、長円形または多角形であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１６】
槽（１２）の断面に亘って均等に配置された２〜４つのスラット団（２０）を備え、各スラット団（２０）が、傾斜した平行六面体の形状に作られていることを特徴とする請求項１に記載の浮選装置（１０）。
【請求項１７】
傾斜した平行六面体の形状に作られたスラット団（２０）を備え、該スラット団（２０）が、槽（１２）の中央から槽（１２）の壁付近まで延びていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項１８】
槽（１２）の断面形状が、円形であることを特徴とする請求項１８に記載の浮選装置（１０）。
【請求項１９】
懸濁液入口（１４）が、供給ライン（１４）およびフード型の形状の転向手段（３４）を備え、垂直方向について、該フード（３４）の上方領域が閉じているとともに下方領域および側方領域が開いており、該転向手段（３４）は、槽の長手方向軸に対して好ましくは直角に配置されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２０】
固体粒子低含有フラクション捕集チャネル（２８）が、少なくとも１つのスラット団（２０）の後方面に配置されたプレート（２６）の後方に形成され、槽（１２）の残りの部分から隔離されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２１】
懸濁液入口（１４）の領域に、化学添加剤供給口が設けられていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の浮選装置（１０）。
【請求項２２】
懸濁液から固体粒子低含有フラクションおよび固体粒子成分高含有フラクションを生成して固体粒子を分離する方法であって、
請求項１〜２１のいずれかに記載の浮選装置（１０）で行われることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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