(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離装置であって、
前記再生用材料と水とが投入され前記細粒炭と前記カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成手段と、
前記スラリー形成手段からのスラリーが旋回運動するように接線方向に流入される円筒容器部と該円筒容器部の上側に設けられた前記細粒炭の回収部と該円筒容器部の下側に設けられた前記カルシウム系粒子の取出し部をもつ分離手段と、
を具備した活性炭の分離装置において、
前記円筒容器部は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助する攪拌手段をもつことを特徴とする活性炭の分離装置。
【請求項２】
使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離方法であって、
前記再生用材料と水とが投入され、前記細粒炭と前記カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成工程と、
前記スラリー形成工程で生成したスラリーを円筒容器部内で攪拌工程によってその接線方向に旋回運動させることにより前記細粒炭を該円筒容器部の上側から回収しかつ前記カルシウム系粒子を該円筒容器部の下側から回収する分離工程と、
を具備した活性炭の分離方法において
前記攪拌工程は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助することを特徴とする活性炭の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理等に使用された活性炭を再生するためにカルシウム系粒子等と分別する活性炭の分離装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細粒炭と炭酸カルシウム等のカルシウム系粒子とを混合して水処理を行う活性炭が知られている。
ところで、上記活性炭は処理能力が無くなると市場から回収して再生している。再生工場では、従来、細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料をそのまま再生炉に投入する方法を採っている。そして、再生炉から取出されたカルシウム系粒子の混ざった細粒炭は篩いでカルシウム系粒子と分離している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、混合状態の再生用材料をそのまま再生炉で再生し、篩いでカルシウム系粒子を分離した再生後の活性炭は、その粒径内へのカルシウム系粒子の混入量が増加して活性炭としての処理能力が低下したものとなるとともに、混入したカルシウム系粒子の再利用ができなくコストアップとなっている。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、カルシウム系粒子の混入量ができるだけ少ない活性炭の分離装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明の発明者等は種々検討を重ね、活性炭の密度とカルシウム系粒子の密度の違いに着目し、細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料と水と混合し攪拌することにより分別できると考え本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の活性炭の分離装置は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離装置であって、該再生用材料と水とが投入され該細粒炭と該カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成手段と、該スラリー形成手段からのスラリーが旋回運動するように接線方向に流入される円筒容器部と該円筒容器部の上側に設けられた該細粒炭の回収部と該円筒容器部の下側に設けられた該カルシウム系粒子の取出し部をもつ分離手段とを具備し、前記円筒容器部は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助する攪拌手段をもつことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の活性炭の分離方法は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離方法であって、該再生用材料と水とが投入され該細粒炭と該カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成工程と、該スラリー形成工程で生成したスラリーを円筒容器部内で攪拌工程によってその接線方向に旋回運動させることにより該細粒炭を該円筒容器部の上側から回収しかつ該カルシウム系粒子を該円筒容器部の下側から回収する分離工程を具備し、前記攪拌工程は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明の活性炭の分離装置及び分離方法においては、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を水と混合して流動状のスラリーとする。ここで、スラリー中に細粒炭とカルシウム系粒子は個々の粒子が他の粒子よりも離れた状態である必要がある。すなわち、多量の水中に各粒子がそれぞれ独立して分散している。次に、このスラリーを分離手段の円筒容器部内に接線方向に旋回運動するように流入させる。スラリーが旋回運動することにより、細粒炭及びカルシウム系粒子の密度と水の密度との比重量差によって細粒炭は円筒容器部の上側に浮遊し、カルシウム系粒子は円筒容器部の下側に沈降する。すなわち、細粒炭とカルシウム系粒子とが分別され、再生に供される細粒炭へのカルシウム系粒子の混入量を低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の活性炭の分離装置において、スラリー形成手段には、水と再生用材料を連続的に容器に供給攪拌してスラリーとするポンプを設けることが好ましい。なお、ポンプのみでスラリーが形成できる場合には容器を必要としない。このポンプは再生用材料のスラリー化に寄与するとともに、分離手段の円筒容器部に供給されたスラリーを円筒容器部内で旋回運動させる機能を果す能力をもつことが好ましい。
【００１０】
分離手段は、スラリー形成手段からのスラリー中に分散した細粒炭とカルシウム系粒子とを該細粒炭及び該カルシウム系粒子の密度と水の密度との比重量差によって分別するものであり、スラリー形成手段からのスラリーが流入される円筒容器部と、該円筒容器部の上側に浮遊する細粒炭の回収部と、該円筒容器部の下側に沈降するカルシウム系粒子の取出し部とから構成することができる。
【００１１】
円筒容器部に流入するスラリーは、該円筒容器部内で旋回運動していることが細粒炭とカルシウム系粒子との分別上好ましい。このため、上記スラリー形成手段から円筒容器部に流入させるスラリーは、円筒容器部に圧送することが好ましい。スラリーを圧送する手段としは上記ポンプを用いることができる。このポンプは、円筒容器部の接線方向にスラリーを流入させることが好ましい。接線方向とは、円筒容器部の直径位置から接線位置のいずれの位置でもよい。ポンプは円筒容器部の側壁に形成した挿入口と配管を介して接続するのが好ましい。
【００１２】
上記円筒容器部にはスラリーの旋回運動を補助する攪拌手段を配設することが好ましい。攪拌手段は、電気モータと分離手段内に配置されたファンとから構成することができる。ファンは、分離手段内に満たされた水の水位より下に位置させることが好ましい。
細粒炭を回収する回収部は、円筒容器部の上側の側壁にオーバーフロー開口として形成することができる。
【００１３】
カルシウム系粒子を回収する取出し部には、手動あるいは自動式のバルブを取付けることができる。
なお、活性炭及び又はカルシウム系粒子は、銀系の殺菌材を担持しているものでもよい。
本発明の活性炭の分離方法において、スラリー形成工程は、水と再生用材料を連続的に容器に供給して攪拌することが好ましい。水は再生用材料に対して大量であることが好ましく、これにより細粒炭とカルシウム系粒子の分散が容易に行われる。また、攪拌のためにポンプ等を用いることができる。
【００１４】
分離工程は、スラリー形成工程で得られたスラリーを旋回運動形態に攪拌し、水に対する細粒炭とカルシウム系粒子との比重量差によって細粒炭は水の上側に浮遊させ、カルシウム系粒子は水の下側に沈降させるものである。そして、上側に浮遊した細粒炭と下側に沈降したカルシウム系粒子とをそれぞれ分別して回収する。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の活性炭の分離装置及び方法を具体的に図面に基づいて説明する。  基本実施例
図１は本発明装置の原理構成を示す概略図であり、本分離装置は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料と水とが投入されるスラリー形成手段２と、スラリー形成手段２から流出されるスラリーが流入される分離手段１と、スラリー形成手段２と分離手段１とを接続する圧送通路３とから構成されている。
【００１６】
スラリー形成手段２は、投入された再生用材料と水とを分散させる一般的な容器状の攪拌装置１６で構成されている。
圧送通路３は、攪拌装置１６内で分散された再生用材料のスラリーを吸上げ分離手段１に圧送するポンプ１１と、ポンプ１１の吸入側とスラリー形成手段１との間に配設された吸入側配管１５と、ポンプ１１の吐出側と分離手段１との間に配設された吐出側配管９と、吐出側配管９に設置されたバルブ１２とから構成されている。
【００１７】
圧送通路３におけるポンプ１１の供給量は毎分９０リットルとし、分離手段１にスラリーを圧送して旋回運動させ得る能力をもつ。
分離手段１は、下側が円錐状に絞られた円筒容器部４から構成されている。円筒容器部４の比較的上側の側壁には細粒炭を回収する回収口５が形成され、該円筒容器部４の中間位置の側壁には前記スラリー形成手段２からのスラリーが挿入される挿入口６が形成され、該円筒容器部４の円錐状に絞られた下部にはカルシウム系粒子を回収する取出し口７が形成されている。前記回収口５には図示しない回収容器に細粒炭を導く導管８が接続され、前記挿入口６には圧送通路３の吐出側配管９が接続され、取出し口７にはバルブ１０が接続されている。
【００１８】
挿入口６は圧送通路３から吐出されるスラリーが円筒容器部４内で旋回運動するように、該円筒容器部４の接線方向に向けて形成されている。
また、分離手段１には、攪拌手段を構成する電気モータ１３とファン１４が配設されている。ファン１４は、前記挿入口６とほぼ同一位置に設置され、ポンプ１１の供給量の回転速度と同じかそれより高速で回転するように設定されている。
【００１９】
本発明の活性炭の分離方法は、上記構成の分離装置によって使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料を細粒炭とカルシウム系粒子に分別するものである。
稼働状態の分離装置は、攪拌装置１６とポンプ１１と円筒容器部４のモータ１３とが運転状態にされている。また、分離手段１のバルブ１０は閉じた状態とする。この稼働状態において、市場から収集された細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料と水とをスラリー形成手段２の攪拌装置１６に投入する。これにより攪拌装置１６内では水が攪拌され、この攪拌作用によって、投入された再生用材料は細粒炭とカルシウム系粒子とに分散状態にされスラリーとなる。
【００２０】
再生用材料のスラリーは、ポンプ１１で吸引され、円筒容器部４内に流入される。そして、円筒容器部４に流入されたスラリーは、ポンプ１１による圧送力に基づいて円筒容器部４内で旋回運動することになる。この旋回運動は、電気モータ１３によりファン１４が回転しているため、一層強められ、分散状態の細粒炭とカルシウム系粒子とを一層分散させることができる。
【００２１】
ここで、細粒炭はその密度が水より小さいため、円筒容器部４の上側に浮遊し、カルシウム系粒子はその密度が水より大きいため、円筒容器部４の下側に沈降する。こうして細粒炭は円筒容器部４の上側に集り、カルシウム系粒子は下側に集って分離される。
上側に集った細粒炭は、円筒容器部４の回収口５からオーバーフローにより導管８を介して水と一緒に回収容器に回収される。また、下側に沈降したカルシウム系粒子は、一定量が蓄積すると、バルブ１０を開くことにより、水と一緒に別の回収容器に回収する。バルブ１０を開いているときでも、本分離装置は稼働状態にでき、攪拌装置１６内のスラリーは圧送通路３を介して連続的に円筒容器部４に供給され、常時上側に細粒炭が集り、下側にカルシウム系粒子が集る状態が醸成される。
【００２２】
かくして本原理構成の分離装置においては、活性炭をカルシウム系粒子の混在がほとんどなく回収することが可能となる。
なお、バルブ１２は、分離手段１の作業を停止したときにポンプ１１の停止と同時に閉じることができる。これにより、分離作業を停止する場合に、スラリー形成手段２と分離手段１とを切離す必要がない。
【００２３】
具体的実施例
次に実用的な一実施例を図２を参照して説明する。図２は分離手段１の円筒容器部４の実際の設置状態を示した概略図であり、スラリー形成手段２は省略してある。なお、図１に要素と共通の要素には同一の符号を付している。
図２に示すように、分離手段１の円筒容器部４は、３階立て設置台１７の３階床上に円錐状の下部を２階スペースに若干突出した状態で設置され、３階スペースの天板上には電気モータ１３が回転軸を円筒容器部４内に延在させて固定されている。回転軸にはファン１４が取付けられている。
【００２４】
２階床上には、カルシウム系粒子の回収容器１８と活性炭の回収容器１９が並設されている。カルシウム系粒子回収容器１８は円筒容器部４の下位置にあり、回収容器１８の上面開口に円筒容器部４の下部に配設されたバルブ１０が臨んで、円筒容器部４より落下するみずとカルシウム系粒子を受けるようになっている。バルブ１０は、所定のアクチュエータ２４により自動開閉できるものでる。
【００２５】
活性炭回収容器１９は、導管８の開口下に設置され、円筒容器部４からオーバーフローした細粒炭と水を受けるようになっている。
ところで、カルシウム系粒子回収容器１８及び活性炭回収容器１９は、底部にそれぞれ底蓋を兼ねた濾過フィルタ２０、２１が取付けられている。濾過フィルタ２０、２１は、水を排出するものであり、これら濾過フィルタ２０、２１から濾過された水は、プール２２に収集され、配水管２３を介してスラリー形成手段２へ戻されるようになっている。
【００２６】
上記構成の分離装置も本発明の分離方法で活性炭とカルシウム系粒子を分別でき、カルシウム系粒子は回収容器１８に蓄槽され、活性炭は回収容器１９に蓄槽される。そして、これら各カルシウム系粒子回収容器１８と活性炭回収容器１９は、満杯になったとき、そのまま移送して再生工場に送ることができる。
また、上記図２の構成の分離装置によれば、再生用材料と混合する水を循環して使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、市場から回収したカルシウム系粒子と活性炭とが混合状態のままのものを再生用材料として投入するだけで、カルシウム系粒子がほとんど混合することなく活性炭をカルシウム系粒子と分別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理構成を示す構成図である。
【図２】  本発明の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…分離手段、２…スラリー形成手段、３…圧送通路、４…円筒容器部、５…回収口（回収部）、６…挿入口、７…取出し口（取出し部）、１１…ポンプ、１２…バルブ、１８…回収容器、１９…活性炭回収容器。
【図１】
0004256529.tif 000002
【図２】
0004256529.tif 000003