(57)【要約】【課題】  本発明はサイクロンタンク内に高速の回転流を発生すべく整流筒を配設し、流入管から加速された粒子混入水をサイクロンタンク内に流し込み、サイクロンタンク内に粒子混入水の高速回転流を生成し、汚濁水に含まれる粒径の大きい不溶解物、及び粒径の小さい不溶解物を除去し、浄化水を採取する不溶解物分離装置を提供するものである。【解決手段】  流入管６から加圧された粒子混入水（例えば、汚濁水）をサイクロンタンク２内に流し込み、高速の回転流を生成する。この回転流によって粒径の大きい不溶解物はサイクロンタンク２内を下降し、濃縮されてサイクロンタンク２の下部に形成された排出口７から排出される。また、粒径の小さい不溶解物は整流筒４の内側の隙間８、及び排水管３のスリット９を通して排水管３内に取り込まれ、気泡１１によって上部の排水口１４から排出され、上記不溶解物が取り除かれた浄化水が処理水取出管５を通して取り出される。【選択図】  図１
2007050310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子混入水を流入するための、加速オリフィス構造を持つ流入管と、
該流入管を上部に配設し、下部に排出口を有し、逆円錐形のサイクロンタンクと、
該サイクロンタンク内の中央から上部に配設され、回転流発生を補助する整流筒と、
該整流筒より細く、前記サイクロンタンク内部を縦に貫通し、上部が開放され、下部が閉鎖された構成であり、任意の箇所に採水口を有する排水管と、
前記採水口に一端が取り付けられ、前記排水管を通して処理水を取り出す処理水取出管と、
を有することを特徴とする不溶解物分離装置。
【請求項２】
前記排水管の採水口は、該排水管の下方側面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の不溶解物分離装置。
【請求項３】
前記サイクロンタンク内で高速回転流によって抽出された粒径の大きい不溶解物は、前記排出口を通して排出され、粒径の小さい不溶解物は前記整流筒の内周と前記排水管の外周間に形成された隙間を通して前記排水管内部に取り込まれることを特徴とする請求項１、又は２記載の不溶解物分離装置。
【請求項４】
前記排水管の下部には第１の気泡噴射ノズルが配設され、該第１の気泡噴射ノズルから噴射される気泡によって前記粒径の小さい不溶解物は前記排水管を通して外部に排出されることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の不溶解物分離装置。
【請求項５】
前記処理水取出管には、処理水を上方に送る第２の気泡噴射ノズルが設けられ、処理水を上方の採水口に送ることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の不溶解物分離装置。
【請求項６】
前記処理水取出管には、処理水の採水方向調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の不溶解物分離装置。
【請求項７】
前記粒子混入水は汚濁水であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記載の不溶解物分離装置。
【請求項８】
前記サイクロンタンクは、トイレの浄化処理装置に設けられていることを特徴とする請求項７記載の不溶解物分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ等の汚水を処理する浄化処理装置に関し、特に粒子混入水である汚濁水内の不溶解物と不溶解物が除去された浄化水とを分離する不溶解物分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トイレや畜舎、工場等から排出される汚濁水の処理が問題になっている。従来、工場廃水に含まれる水溶性油脂分や重金属、更にはトイレや畜舎から排出される汚水は、処理液や微生物によって分解処理し、分解後の不溶解物を濾過器等を利用して除去し、処理後の浄化水を再利用する浄化処理装置が提案されている。
【０００３】
また、特許文献１には、汚濁水を処理するため、凝集剤を使用し、攪拌装置、及び沈澱槽とを組み合わせて汚濁水の処理を行う浄化処理装置も開示されている。
【特許文献１】特開平１０−９４７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記方法では有機物の分解に時間を要し、装置自体も大きな構造となる。また、有機物が分解した後、不溶解物となった残存物がそのまま濾過器に送られる為、濾過器の負荷が増大する。さらに、有機物を分解する処理液や微生物を補填する必要があり、メンテナンスに多大な時間と費用を要する。      
【０００５】
また、上記特許文献１の浄化処理装置では、凝集剤を使用しなければならず、例えば粉末状或いは顆粒状の凝集剤の場合、連続的に使用すると、パイプの内面に凝集剤が付着し、凝集剤の混入量が正確に把握できない。また、パイプ内で凝集剤が詰まる場合もあり、例えばパイプを取り外して掃除しなければならず、装置を定期的に停止してメンテナンスする必要がある。
【０００６】
そこで、本発明はサイクロンタンク内に高速の回転流を発生すべく整流筒を配設し、流入管から加圧された粒子混入水（例えば、汚濁水）をサイクロンタンク内に流し込み、サイクロンタンク内に粒子混入水の高速回転流を生成し、汚濁水に含まれる粒径の大きい不溶解物、及び粒径の小さい不溶解物を除去し、浄化水を採取できる不溶解物分離装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は本発明によれば、粒子混入水を流入するための、加速オリフィス構造の持つ流入管と、該流入管を上部に配設し、下部に排出口を有し、逆円錐形のサイクロンタンクと、該サイクロンタンク内の中央から上部に配設され、回転流発生を補助する整流筒と、該整流筒より細く、前記サイクロンタンク内部を縦に貫通し、上部が開放され、下部が閉鎖された構成であり、任意の箇所に採水口を有する排水管と、前記採水口に一端が取り付けられ、前記排水管を通して処理水を取り出す処理水取出管とを有する不溶解物分離装置を提供することによって達成できる。
【０００８】
このように整流筒を配設し、例えば流入管からポンプで加速された粒子混入水（例えば、汚濁水）をサイクロンタンク内に流し入れることにより、サイクロンタンク内に粒子混入水の高速回転流を発生させ、比重の大きい不溶解物をサイクロンタンク下部に設けられた排出口から排出し、比重の小さい不溶解物を排水管に取り込み、排水管の上部から排出し、上記特徴ある機構構造によって不溶解物と浄化水を容易に分離することができる。
【０００９】
また、前記排水管の採水口は、例えば排水管の下方側面に設けられている。また、前記排水管には下部に気泡噴射ノズルが配設され、該気泡噴射ノズルから噴射される気泡によって前記粒径の小さい不溶解物は前記整流筒を通して外部に排出される。
【００１０】
さらに、前記処理水取出管には、処理水を上方に送る第２の気泡噴射ノズルが設けられ、処理水を上方の採水口に送る構成である。また、前記処理水取出管には、例えば処理水の噴出方向調整手段が設けられている。尚、前記粒子混入水は、例えば汚濁水であり、前記サイクロンタンクは、例えばトイレの浄化処理装置に設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、サイクロンタンク内の中央から上部に整流筒を配設し、流入管から加速された粒子混入水を高速で流し込むことによって、サイクロンタンク内に粒子混入水の高速回転流を発生させ、粒径の大きい不溶解物を排水口を通して排出し、粒径の小さい不溶解物を排水管内を上昇する気泡に取り込ませ、上部から排出し、汚濁水に残留する不溶解物を除去するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳述する。
【００１３】
図１は、本実施形態を実現するための不溶解物分離装置の断面構成を示す図である。
【００１４】
同図において、本例の不溶解物分離装置１はサイクロンタンク２、該サイクロンタンク２内に配設された排水管３、該排水管３の上部に設けられた整流筒４、及び処理水取出管管５で構成されている。    
【００１５】
サイクロンタンク２は加速オリフィス構造を持った流入管６を上部に配した逆円盤形のタンクであり、不図示のポンプ等によって加圧された汚濁水（粒子混入水）が高速で流入する。また、サイクロンタンク２の中央から上部に配設された整流筒４は高速回転流の生成に寄与する。
【００１６】
上記汚濁水は、例えば化学反応のほぼ完了した不溶解物を含む粒子混入水であり、高速でサイクロンタンク２に流れ込み、サイクロンタンク２内に高速回転流を発生させる。尚、サイクロンタンク２の下部には排出口７が形成され、サイクロンタンク２の下方に濃縮して溜まる粒径の大きい不溶解物を排出する。一方、上記サイクロン効果によって汚濁水内の比較的粒径の小さい不溶解物は内側の排出管３の管璧に集まる。この為、排水管３の外周面と整流筒４の内周面間には隙間８が形成され、この隙間８から排水管３内に粒径の小さい不溶解物を取り込む。このようにして取り込まれた粒径の小さい不溶解物は、更に排水管３の上部に形成されたスリット９を通して排水管３内に取り込まれる。
【００１７】
図２は、排水管３、整流筒４、及び処理水取出管５の断面構成を示す図である。また、図３は上記排水管３に形成されたスリット９近傍の構成を示す斜視図である。排水管３の下部には気泡を噴出させる気泡噴射ノズル１０が設けられ、下降する粒径の小さい不溶解物を気泡１１に取り込み上昇させる。また、排水管３は整流筒４と共に、サイクロンタンク２内を縦に貫通する構造であり、排水管３内を上昇する気泡１１に取り込まれた粒径の小さい不溶解物を排出口１４に導く。
【００１８】
一方、排水管３の下方側面に一端が取り付けられた処理水取出管５は、排水管３内の不溶解物が取り除かれた処理水を通過させる。また、処理水取出管５にも、予め設定された圧力の気泡を噴出する気泡噴射ノズル１２が設けられている。また、処理水取出管５に設けられた採水方向調整装置１３は、浄化水の採水方向を設定する機能を有する。
【００１９】
以上の構成において、本例の不溶解物の分離動作について説明する。
【００２０】
不図示の処理槽によって分解された固形物が不溶化した不溶解物を含む液体は、例えばポンプによって加圧され、流入管６から高速でサイクロンタンク２内に出力される。サイクロンタンク２に流入した汚濁水は図１に示す矢印ａ方向に高速回転流を作り、高速回転する汚濁水は混入する比重の大きい粒子ほど回転エネルギーを受け、遠心分離されて濃縮し、序々に押し下げられながら下方に移動する。すなわち、サイクロンタンク２内で高速回転する汚濁水はサイクロン効果によって粒径の大きい不溶解物がサイクロンタンク２の内周面に集まり、序々に下方に移動し、濃縮した不溶解物が下部に溜まる。前述のように、サイクロンタンク２の下部には排出口７が設けられ、粒径の大きい不溶解物はこの排出口７から排出され、例えば不図示の沈殿槽に送られる。
【００２１】
一方、粒径の小さい不溶解物は回転流の内側に集まり、排水管３の周壁を上昇し、前述のように排水管３と整流筒４間に形成された隙間８から整流筒４に取り込まれ、更にスリット９を通して排水管３内に入る。排水管３内に入った不溶解物は、前述の気泡噴射ノズル１０から噴出した気泡１１に取り込まれ、排水管３内を上昇し、排水口１４を通して外部に排出される。この不溶解物も、例えば不図示の沈殿槽に送られる。
【００２２】
したがって、排水管３の下方には粒径の大きい不溶解物のみならず、粒径の小さい不溶解物も取り除かれた処理水が残り、図１に示す矢印ｂ方向に送られる。前述のように、処理水取出管５には気泡噴射ノズル１２によって矢印ｃ方向に水流が形成され、処理水取出管５に入った処理水は管内を上昇し、採水口１５を通して出力される。
【００２３】
このようにして取り出された処理水は、汚濁水から混入粒子が除去された浄化水であり、再度、例えばトイレの流水として使用される。
【００２４】
以上のように、本例によれば不溶解物となった残存物も、本例の装置によって粒径の大きい不溶解物はサイクロンタンク２の下方から排出され、粒径の小さい不溶解物は排水管３の上方から排出され、確実に浄化水を抽出することができる。
【００２５】
尚、本発明は上記構成に限らず、流入管６から供給される粒子混入水は、例えば畜舎から流される汚水であってもよく、また工場排水や塗料等の混じった粒子混入水であってもよい。
【００２６】
また、気泡噴射ノズル１０、及び１２の噴射圧力は予め設定されており、ノズルを絞ることによって調整可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態を実現するための不溶解物分離装置の断面構成を示す図である。
【図２】排水管、整流筒、及び処理水取出管の断面構成を示す図である。
【図３】排水管に形成されたスリット近傍の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・不溶解物分離装置
２・・・サイクロンタンク
３・・・排水管
４・・・整流筒
５・・・処理水取出管管
６・・・流入管
７・・・排水口
８・・・隙間
９・・・スリット
１０・・・気泡噴射ノズル
１１・・・気泡
１２・・・気泡噴射ノズル
１３・・・採水方向調整装置
１４・・・排出口
１５・・・採水口
【図１】
2007050310.tif 000003
【図２】
2007050310.tif 000004
【図３】
2007050310.tif 000005