(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚濁物を含んだ汚濁水を、上流から下流へ流しながら、該汚濁水の水流による勢いとプラスティック片によって攪拌し、
その道中において、前記汚濁水に複数種の凝集剤を、上流から下流に順次時間差を持って1種類毎に混入し、汚濁水と攪拌することによって、
汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離方法。
【請求項２】
上流から下流へ直列状に連通する複数の攪拌槽に、汚濁物を含んだ汚濁水を上流から下流へ順に流しながら、該汚濁水の水流による勢いと各攪拌槽に入れられたプラスティック片により攪拌し、
その道中において、前記攪拌槽内の汚濁水に複数種の凝集剤を、上流の攪拌槽から下流の攪拌槽に順次時間差を持って1種類毎に混入し、汚濁水と攪拌することによって、
汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離方法。
【請求項３】
汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を、少なくとも最上流及び最下流から汚濁水に混入し、汚濁水と攪拌する請求項１又は請求項２に記載の汚濁水中の汚濁物の分離方法。
【請求項４】
汚濁物を含んだ汚濁水の配管道中に沿って複数の攪拌槽が直列状に配置され、
汚濁水を上流の攪拌槽から下流の攪拌槽へ流しながら、該汚濁水の水流による勢いと各攪拌槽に入れられたプラスティック片により攪拌し、且つ各攪拌槽の全て、もしくは、選択された複数個に、汚濁水中の汚濁物を凝集する複数種の凝集剤を、上流側から下流側へ順次時間差を持って１種類毎に混入することによって、
汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離装置。
【請求項５】
各攪拌槽の全て、もしくは、選択された複数個には、1個の攪拌槽につき１個の貯蔵部が備えられ、
各貯蔵部に汚濁水中の汚濁物を凝集する複数種の凝集剤を1種類毎に交互に貯蔵し、これら凝集剤を上流側から下流側へ順次時間差を持って１種類毎に攪拌槽に混入させるようにすることによって、
汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する請求項４に記載の汚濁水中の汚濁物の分離装置。
【請求項６】
少なくとも最上流部及び最下流部に位置する攪拌層に、汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を混入するようにしている請求項４、又は、請求項５に記載の汚濁水中の汚濁物の分離装置。
【請求項７】
少なくとも最上流部及び最下流部に位置する攪拌層に備えられた貯蔵部に、汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を貯蔵し、該ｐｈ調整剤を貯蔵部から攪拌槽に混入するようにしている請求項５に記載の汚濁水中の汚濁物の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、産業排水、生活排水、池、河川、下水道等の汚濁水に含まれる汚濁物を分離する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来背景】
産業排水、生活排水、池、河川、下水道等の汚濁水には、環境に悪影響を与える汚濁物（有毒物質、ヘドロ、汚泥、食物かす等）が多く含まれている。
例えば、産業排水における光学系部品の研磨剤汚濁水では、遷移金属元素や希土類元素等の有毒な微粒子を含んでいるため、研磨後に廃棄する場合には有毒物質である研磨剤及び研磨くずを液体と分離する必要がある。
現在、汚濁水は、沈殿槽において汚濁物を自然に沈殿させて液体と分離させているが、この方法では、完全沈殿まで相当の時間を要する上に、大量の汚濁水を処理するためには沈殿槽の規模を大きくする必要があり、時間的にも設備的にも多大なコストを要している。
【０００３】
又、最近では、汚濁水に凝集剤を混入攪拌して汚濁物を凝集することによって、沈殿時間を短縮する方法が試みられているが、この方法にしても大量の汚濁水を処理するためには規模の大きい沈殿槽が必要であるし、沈殿槽内の汚濁水を平均して攪拌可能とする攪拌装置を用意する必要があり、大量の汚濁水処理にという課題を解決できるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、汚濁水に含まれる汚濁物を迅速、且つ、大量に分離処理することを課題とし、この課題を解決できる分離方法と分離装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明が採用した技術的手段は、汚濁物を含んだ汚濁水を、上流から下流へ流しながら、該汚濁水の水流とプラスティック片によって攪拌し、その道中において、前記汚濁水に複数種の凝集剤を、上流から下流に順次時間差を持って1種類毎に混入し、汚濁水と攪拌することによって、汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離方法である。（請求項１）
【０００６】
【発明の実施の形態】
又、上流から下流へ直列状に連通する複数の攪拌槽に、汚濁物を含んだ汚濁水を上流から下流へ順に流しながら、該汚濁水の水流と各攪拌槽に入れられたプラスティック片により攪拌し、その道中において、前記攪拌槽内の汚濁水に複数種の凝集剤を、上流の攪拌槽から下流の攪拌槽に順次時間差を持って1種類毎に混入し、汚濁水と攪拌することによって、汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離方法とすることがより効果的である。（請求項２）
【０００７】
汚濁物の分離を効果的に行い、又は、汚濁物が分離した後の排水は、ｐｈ値が略７前後であることが条件であるため、本発明では、汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を、最上流と最下流から汚濁水に混入し、汚濁水と攪拌する方法を用いる。（請求項３）
【０００８】
前記請求項１又は請求項２の方法を実施可能な装置としては、汚濁物を含んだ汚濁水の配管道中に沿って複数の攪拌槽が直列状に配置され、汚濁水を上流の攪拌槽から下流の攪拌槽へ流しながら、該汚濁水の水流と各攪拌槽に入れられたプラスティック片により攪拌し、且つ各攪拌槽の全て、もしくは、選択された複数個に、汚濁水中の汚濁物を凝集する複数種の凝集剤を、上流側から下流側へ順次時間差を持って１種類毎に混入することによって、汚濁水中の汚濁物を凝集して分離する汚濁水中の汚濁物の分離装置により達成できる。（請求項４）
【０００９】
又、各攪拌槽の全て、もしくは、選択された複数個には、各攪拌槽の全て、もしくは、選択された複数個には、1個の攪拌槽につき１個の貯蔵部が備えられ、各貯蔵部に汚濁水中の汚濁物を凝集する複数種の凝集剤を1種類毎に交互に貯蔵し、これら凝集剤を上流側から下流側へ順次時間差を持って１種類毎に攪拌槽に混入させるようにした汚濁水中の汚濁物の分離装置により達成できる。（請求項５）
【００１０】
請求項３の方法を実施可能な装置としては、少なくとも最上流部及び最下流部に位置する攪拌層に、汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を混入するようにした分離装置（請求項６）、又は、少なくとも最上流部及び最下流部に位置する攪拌層に備えられた貯蔵部に、汚濁水のｐｈを調整するｐｈ調整剤を貯蔵し、該ｐｈ調整剤を貯蔵部から攪拌槽に混入するようにした分離装置（請求項７）により達成できる。
【００１１】
本発明の攪拌槽における攪拌構造は、例えば、モーターを動力とするプロペラ状の攪拌羽根を用いることが可能であるが、装置の簡素化及び省エネルギー、さらに、騒音の抑制という点において、攪拌槽内に吹き出される汚濁水の水勢によって攪拌するものが好適である。（請求項８）
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明すると、図１は、分離装置Ａを模式的に表す構成図である。
分離装置Ａは、上流（図面上右側）から、汚濁水槽１、ポンプ２、複数（図面上７個）の攪拌槽３１〜３７、汚濁物用の沈殿槽４、排水槽５の順で並び、ポンプ２より下流へ並ぶ各部材は全てパイプ６によって直列に連通している。
攪拌槽３１，３７には、ｐｈ調整剤用の貯蔵部６１，６２が備えられており、ｐｈ調整剤がコンプレッサー３８によってパイプ３９を介して攪拌槽３１，３７に流入するようにしてある。
又、攪拌槽３２，３４，３６には、凝集剤用の貯蔵部６３〜６５が備えられており、夫々異なる３種類の凝集剤が貯蔵されると共に、凝集剤がコンプレッサー３８によってパイプ３９を介して攪拌槽３２，３４，３６に流入するようにしてある。
【００１３】
ここで、攪拌槽３１〜３７を説明すると、攪拌槽３１〜３７は、上下方向に長い略円塔状、且つ、中途部から下端に向けて先窄まり状にしたものである。
そして、上方の側面に上流からのパイプ６が配管され、下端に下流へ向かうパイプ６が配管されている。
攪拌槽３１〜３７の攪拌構造は、ポンプ２から吸い上げられた汚濁水を勢い良く攪拌槽３１内に流入させ、その流入する水勢と、下端に向かう先窄まり状部とによって渦流を発生させて汚濁水を攪拌し、さらに、攪拌された汚濁水は連続して流入される汚濁水の水勢によって、攪拌槽３１内の攪拌された汚濁水を攪拌槽３２に勢い良く流入させる。
攪拌槽３２に流入した汚濁水は、前記攪拌槽３１での攪拌と同様に攪拌され、攪拌槽３１に連続して流入される汚濁水の水勢によって、攪拌槽３２以下、全ての攪拌槽に連続して勢い良く流入させると共に、攪拌し、沈殿槽４に排水される。
【００１４】
尚、図示は省略するが、例えば、攪拌槽内に多量のプラスティック片を入れ、汚濁水とともに攪拌し、渦流での攪拌に加えて、汚濁水内を渦流に伴って動き回るプラスティック片の攪拌によって、汚濁水の攪拌効果を高めることができる。又、プラスティック片を入れる場合には、汚濁水とともに下流へ流されないように、攪拌槽内にふるい状の仕切りを設けるとよい。
【００１５】
次に、攪拌槽３１，３２，３４，３６，３７と貯蔵部６１〜６５との配管構造を説明する。
攪拌槽３１，３２，３４，３６，３７と貯蔵部６１〜６５とは、前記したようにパイプ３９によって配管されるが、具体的に説明すると、貯蔵部６１〜６５の下端に配管されたパイプ３９は、攪拌層３１，３２，３４，３６，３７に至る中途で二又に分かれ、分かれた夫々がパイプ６よりも上方の攪拌槽３１，３２，３４，３６，３７の側面に配管してある。
コンプレッサー３８と貯蔵部６１〜６５はエアパイプ４０によって配管され、コンプレッサー３８がエアを貯蔵部６１〜６５に送ることによって、貯蔵部６１〜６５内のｐｈ調整剤及び凝集剤を攪拌槽３１，３２，３４，３６，３７に注入させるようにしてある。
コンプレッサー３８は、時間調節可能、且つ、ポンプ２の運転と連動するタイマ（図示せず）によって動作制御されており、ポンプ２が作動すると一定間隔で動作開始と動作停止を交互に繰り返すようにしてある。
符号４１は、ｐｈ調整剤及び凝集剤の注入量調節器であり、この注入量調節器を調節することによって、必要な一定量のｐｈ調整剤及び凝集剤を注入するようにしてある。
図中７はドレンバルブ、８は汚濁物排出部、９は排水部である。
【００１６】
尚、分離装置については、例示した構造に限定されるものではなく、例えば、攪拌槽の数を増やしてもよい。
又、ポンプの作動、ｐｈ調整剤及び凝集剤の混入タイミングや補充及び注入量調整、排水処理等を、コンピュータによる集中制御によって、全自動化することによって、無制限の連続作動を可能とすることができる。
【００１７】
以下、前記した構成の分離装置Ａを用いた汚濁水と汚濁水中の汚濁物の分離処理を順を追って説明する。
▲１▼  汚濁水槽１内の汚濁水をポンプ２によって攪拌槽３１内に勢い良く流入させて汚濁水を攪拌すると共に、貯蔵部６１からｐｈ調整剤が一定量注入される。
▲２▼  攪拌槽３１でｐｈ調節剤とともに攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３２に流入してさらに攪拌されると共に、貯蔵部６３から第１の凝集剤が一定量注入される。
▲３▼  攪拌槽３２で凝集剤とともに攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３３に流入してさらに攪拌される
▲４▼  攪拌層３３で攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３４に流入してさらに攪拌されると共に、貯蔵部６４から第２の凝集剤が一定量注入される。
▲５▼  攪拌槽３４で凝集剤とともに攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３５に流入してさらに攪拌される。
▲６▼  攪拌層３５で攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３６に流入してさらに攪拌されると共に、貯蔵部６５から第３の凝集剤が一定量注入される。
▲７▼  攪拌槽３６で凝集剤とともに攪拌された汚濁水は、連続して流入される汚濁水によって攪拌槽３７に流入してさらに攪拌されると共に、貯蔵部６２からｐｈ調整剤が一定量注入され、そして沈殿槽４に排水される。
▲１▼〜▲７▼で攪拌、ｐｈ調整、凝集剤混入が行なわれた汚濁水は、その道中で液体と汚濁物が徐々に分離し、沈殿槽４に至る時には完全分離しており、その状態で排水されて沈殿槽４に汚濁物が沈降する。
▲８▼  沈殿槽４では汚濁物が沈降することによって、清澄化した液体のみが排水槽５に排水される。
以上によって、汚濁水中の汚濁物を分離することができる。
【００１８】
ｐｈ調整剤及び凝集剤が一定量注入されるとコンプレッサー３８は一旦停止すし一定時間後再開するが、再開までの時間としては、連続して流入する全ての汚濁水に平均して混入できると共に、ｐｈ値の調整及び凝集剤の化学反応が効果的に行なわれる時間であり、攪拌槽の大きさや攪拌槽の数によって調整する。
【００１９】
次に、下記の条件とする分離装置を用いて分離実験を行った結果を示す。
攪拌槽：７個、ともに直径７０mm、長さ２００mm、先窄まり状部を有し、プラスティック片を有する。
ｐｈ調整剤及び凝集剤用貯蔵部の位置：前記実施例と同様。
汚濁水のｐｈ調整値：７
使用汚濁水：遷移金属元素や希土類元素等を主成分とする研磨剤及び研磨くずを含んだ研磨廃液
使用凝集剤：
第１凝集剤：ベントナイト溶液
第２凝集剤：硫酸バンド溶液
第３凝集剤：高分子凝集剤溶液
ｐｈ調整剤及び凝集剤の混入タイミング：３０秒毎
凝集剤の混入量：汚濁水流量の概ね１％
この分離実験によれば、本装置は概ね３００l／ｈの処理能力があることが認められた。
この前記実験結果から推測すると、攪拌層の数や大きさを増やすことによって、時間当りでさらに多くの汚濁水を分離処理することができると思われる。
又、凝集剤も実験に用いたものに限定されるものではなく、凝集効果を有するものであれば使用することが可能である。
尚、本実験では、研磨剤廃液の他にも、他の産業排水、生活排水、池、河川、下水道の汚濁水でも汚濁物を、研磨剤廃液と略同様に分離することができることが認められている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通り、汚濁水を連続して流しながら、複数種の凝集剤を時間差を持って１種類毎に混入攪拌して汚濁物を分離する方法及び装置であるので、従来のような大型の沈殿槽を用いることなく、大量の汚濁水を迅速に分離処理することができる。
さらに、攪拌槽の並びや配管形態によって、装置全体の大きさを小型化することができるので、場所を取らない小型のものでありながら、大量の汚濁水を分離処理することが可能となる。
しかも、請求項８の発明によれば、分離装置の簡素化及び省エネルギー、さらに、騒音の抑制という点において効果的であって、運転コストの削減や周辺環境の保全が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分離装置の一例を示す模式図。
【符号の説明】
Ａ：分離装置
２：ポンプ
３１〜３７：攪拌槽
３８：コンプレッサー
３９：パイプ
４０：エアパイプ
６：パイプ
６１，６２：貯蔵部（ｐｈ調整剤用）
６３〜６５：貯蔵部（調整剤用）
【図１】
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