(57)【要約】【課題】固液分離装置に送られる前の汚泥をフロック化するフロック化装置のコストを低減する。【解決手段】混和槽３に送られる水が流れる第１の導管８に、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管９を接続し、第２の導管９を流れた凝集剤原液を第１の導管８を流れる水に注入して高分子凝集剤原液を希釈することにより高分子凝集剤を得、その高分子凝集剤を第１の導管８を通して混和槽３に送る。混和槽３に送られた高分子凝集剤と、汚泥とを撹拌装置７によって撹拌してその汚泥をフロック化する。【選択図】図１
2009291736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多量の水分を含む処理対象物と高分子凝集剤とが送り込まれる混和槽と、該混和槽に送られた処理対象物と高分子凝集剤とを撹拌して該処理対象物をフロック化する撹拌装置とを有するフロック化装置において、
前記混和槽に送られる水が流れる第１の導管と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管とを具備し、前記第１の導管を流れる水に、前記第２の導管を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、該第２の導管が前記第１の導管に接続されていて、該第１の導管を流れる水に注入された高分子凝集剤原液をその水で希釈して前記高分子凝集剤を得、該高分子凝集剤を前記第１の導管を通して前記混和槽に送ることを特徴とするフロック化装置。
【請求項２】
多量の水分を含む処理対象物が流れる第１の導管と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管とを具備し、前記第１の導管を流れる処理対象物に、前記第２の導管を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、該第２の導管が前記第１の導管に接続されていて、該第１の導管を流れる処理対象物に注入された高分子凝集剤原液を該処理対象物の水で希釈して高分子凝集剤入りの処理対象物を得、該高分子凝集剤入りの処理対象物を前記第１の導管を通して混和槽に送り、該混和槽に送り込まれた高分子凝集剤入りの処理対象物を撹拌装置により撹拌して該処理対象物をフロック化するフロック化装置。
【請求項３】
前記高分子凝集剤原液が注入される第１の導管の部分を流れる水が激しく乱されるように、該部分の内径が、当該部分よりも上流側の第１の導管の部分の内径より大きく設定されている請求項１又は２に記載のフロック化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多量の水分を含む処理対象物を固液分離装置によって脱水処理するに先立って、その処理対象物をフロック化するフロック化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物或いは養豚場や牛舎から排出される廃水などの有機系汚泥、その有機系汚泥を微生物によって分解処理した汚泥、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥などの多量の水分を含む処理対象物から水分を分離する固液分離装置は従来より周知である（例えば、特許文献１及び２参照）。このような固液分離装置によって処理対象物を脱水処理するには、その処理に先立って処理対象物をフロック化装置によってフロック化する必要がある（特許文献２及び３参照）。
【０００３】
図４は従来のフロック化装置の一例を示す部分断面説明図である。図中の太線は断面を表している（図１及び図３においても同じ）。ここに示したフロック化装置３０は、高分子凝集剤原液ＳＡを収容した原液槽３１を有し、その原液槽３１内の高分子凝集剤原液ＳＡは、矢印Ｇで示すように、原液移送ポンプ３２によって希釈槽３３に送られる。一方、この希釈槽３３には、矢印Ｈで示すように水が供給され、その水と高分子凝集剤原液が、モータ３５により回転駆動された撹拌羽根３６により撹拌される。このように高分子凝集剤原液と水とを撹拌することによって、高分子凝集剤原液を水で希釈した高分子凝集剤が得られる。その高分子凝集剤は、矢印Ｉで示すように、剤ポンプ３７によって混和槽３８に送られる。一方、この混和槽３８には、矢印Ｊで示すように、多量の水分を含んだ処理対象物が供給され、混和槽３８内の処理対象物と高分子凝集剤が、モータ３９により回転駆動された撹拌羽根４０によって撹拌される。これにより処理対象物がフロック化され、そのフロック化された処理対象物は、図示していない出口から、同じく図示していない固液分離装置に送られ、ここで脱水処理される。
【０００４】
ところで、高分子凝集剤原液を水で希釈すべく、その高分子凝集剤原液を水中に供給すると、高分子凝集剤原液がゲル化して、塊状となり、高分子凝集剤原液を均一に溶解させることができなくなるおそれがある。高分子凝集剤原液がこのように塊状となれば、処理対象物をフロック化する機能が低下し、ないしはその機能が失われる。このため、従来は高分子凝集剤原液が送られる希釈槽３３に多量の水を供給し、その水と高分子凝集剤原液を、撹拌羽根３６によって急激に激しく撹拌して、高分子凝集剤原液が塊状となることを阻止していた。このようにして、従来のフロック化装置によっても、高分子凝集剤原液を水で均一に溶解して高分子凝集剤を得、その高分子凝集剤によって処理対象物を効率よくフロック化することができるのであるが、従来のフロック化装置においては、高分子凝集剤原液を希釈するために、希釈槽３３と、モータ３５及び撹拌羽根３６を有する撹拌装置とを必要とするため、フロック化装置全体の構成が複雑化すると共に、そのコストが上昇する欠点を免れなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【特許文献２】特許第３５７３７４２号公報
【特許文献３】特許第３６４０９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、構成を簡素化できると共に、コストを大幅に低減することのできるフロック化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、多量の水分を含む処理対象物と高分子凝集剤とが送り込まれる混和槽と、該混和槽に送られた処理対象物と高分子凝集剤とを撹拌して該処理対象物をフロック化する撹拌装置とを有するフロック化装置において、前記混和槽に送られる水が流れる第１の導管と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管とを具備し、前記第１の導管を流れる水に、前記第２の導管を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、該第２の導管が前記第１の導管に接続されていて、該第１の導管を流れる水に注入された高分子凝集剤原液をその水で希釈して前記高分子凝集剤を得、該高分子凝集剤を前記第１の導管を通して前記混和槽に送ることを特徴とするフロック化装置を提案する。
【０００８】
同じく、本発明は、多量の水分を含む処理対象物が流れる第１の導管と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管とを具備し、前記第１の導管を流れる処理対象物に、前記第２の導管を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、該第２の導管が前記第１の導管に接続されていて、該第１の導管を流れる処理対象物に注入された高分子凝集剤原液を該処理対象物の水で希釈して高分子凝集剤入りの処理対象物を得、該高分子凝集剤入りの処理対象物を前記第１の導管を通して混和槽に送り、該混和槽に送り込まれた高分子凝集剤入りの処理対象物を撹拌装置により撹拌して該処理対象物をフロック化するフロック化装置を提案する。
【０００９】
その際、高分子凝集剤原液が注入される第１の導管の部分を流れる水が激しく乱されるように、該部分の内径が、当該部分よりも上流側の第１の導管の部分の内径より大きく設定されていると有利である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の導管を流れる水に高分子凝集剤原液を注入し、このときの水の流れの勢いを利用して、高分子凝集剤原液を水中に均一に溶かすことができるので、従来、必ず必要とされた希釈層と、その希釈槽内の高分子凝集剤原液と水とを撹拌する撹拌装置とが不要となり、フロック化装置の構成を簡素化でき、そのコストを大きく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
図１はフロック化装置１と固液分離装置２を示す部分断面説明図である。固液分離装置２によって各種の処理対象物を脱水処理できるが、ここでは多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理するものとする。
【００１３】
図１に示したフロック化装置１は、混和槽３を有し、この混和槽３には、矢印Ａで示すように供給管４を通して多量の水分を含んだ汚泥が送り込まれ、しかも矢印Ｂで示すように、高分子凝集剤原液を水で所定の割合に希釈して得た高分子凝集剤が送り込まれる。この汚泥中には、必要に応じて凝集促進剤が含まれている。混和槽３に送り込まれる汚泥の含水率は、例えば９９重量％である。また混和槽３には、モータ５と、そのモータ５により回転駆動される撹拌羽根６とを有する撹拌装置７が配置され、混和槽３に送られた汚泥と高分子凝集剤は、回転する撹拌羽根６によって撹拌され、これによって汚泥がフロック化される。
【００１４】
フロック化された汚泥は、矢印Ｃで示すように混和槽３の出口から固液分離装置２に送り込まれ、ここで脱水処理される。この固液分離装置２によって、汚泥から分離された水分は、矢印Ｄで示すように下方に流下し、水分の減少したケーキ状の汚泥は矢印ＡＤで示すように固液分離装置２から排出される。このように脱水処理されたケーキ状の汚泥の含水率は、例えば７５乃至８５重量％程度である。固液分離装置２としては、例えば特許文献１又は２に記載された装置、又はその他の形式の装置を適宜採用することができる。
【００１５】
上述のように、本例のフロック化装置１は、多量の水分を含む処理対象物の一例である汚泥と高分子凝集剤とが送り込まれる混和槽３と、その混和槽３に送られた処理対象物と高分子凝集剤とを撹拌して該処理対象物をフロック化する撹拌装置７とを有している。かかるフロック化装置１によってフロック化された処理対象物を固液分離装置２によって効率よく固液分離することができる。
【００１６】
次に混和槽３に供給される高分子凝集剤に関連する構成を明らかにする。
【００１７】
図１に示したフロック化装置１は、混和槽３に送られる水が流れる第１の導管８と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管９とを有している。この第２の導管９は、符号１０で示した先端部が第１の導管８に接続されている。一方、第１の導管８の先端部１１は、混和槽３内の汚泥の水面の上方において開口し、その先端部１１と反対の図示していない基端部は、図示していない水道管に接続されている。
【００１８】
また、図１に示したフロック化装置１は、高分子凝集剤原液Ｓ１を収容した原液槽１２を有し、第２の導管９の基端部１３は、原液槽１２内の高分子凝集剤原液Ｓ１中に浸かっている。また第２の導管９には原液移送ポンプ１４が介設されている。
【００１９】
上述の水道管から供給された水は、第１の導管８中を矢印Ｅで示すように流れる。一方、原液移送ポンプ１４の作動により原液槽１２内の高分子凝集剤原液Ｓ１は、第２の導管９に送り込まれ、その第２の導管９中を矢印Ｆで示すように流れる。前述のように、第２の導管９の先端部１０は第１の導管８に接続されていて、第１及び第２の導管８，９の流路が合流しているので、第２の導管９の先端部１０から流出した高分子凝集剤原液は、第１の導管８を流れる水に注入される。このとき、第１の導管８を流れる水の流量は、第２の導管９を流れる高分子凝集剤原液の流量に比べてはるかに多く、しかもその水が第１の導管８内を勢いよく流れている。かかる水の中に原液移送ポンプ１４によって付勢された高分子凝集剤原液が注入されるので、その注入された高分子凝集剤原液は、ゲル化して塊状となることなく、その水の中に均一に溶け込んで所定の濃度の高分子凝集剤となる。かかる高分子凝集剤は、引き続き第１の導管８内を流れて、矢印Ｂで示したように混和槽３内に送られる。このため、前述のように混和槽３に送られた汚泥を効率よくフロック化することができる。
【００２０】
なお、高分子凝集剤原液は原液移送ポンプ１４によって第２の導管９内を流れるのに対し、水は水道管内の水圧によって第１の導管８を流れるので、第１の導管８内の水が第２の導管９内に流れ込むことはない。
【００２１】
上述のように、本例のフロック化装置１は、第１の導管８を流れる水に、第２の導管９を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、第２の導管９が第１の導管８に接続されていて、第１の導管８を流れる水に注入された高分子凝集剤原液をその水で希釈して高分子凝集剤を得、その高分子凝集剤を第１の導管８を通して混和槽３に送るように構成されている。このように、本例のフロック化装置１は、第１の導管８を流れる水の勢いを利用して、高分子凝集剤原液をその水中に均一に溶かすことができるので、従来のフロック化装置に必ず必要とされた希釈層と、その希釈層内の高分子凝集剤原液と水を撹拌する撹拌装置とを必要としない。このため、フロック化装置１の構成を簡素化できると共に、そのコストを効果的に低減することができる。
【００２２】
ところで、図１に示すように、高分子凝集剤原液が注入される第１の導管８の部分１５の内径をｄ１とし、この部分１５よりも水の流れ方向上流側の第１の導管８の部分１６の内径をｄ２としたとき、前者の内径ｄ１の方が後者の内径ｄ２よりも大きく設定されている。第１の導管８の内径がｄ２からｄ１へと急激に変化しているのである。このため、第１の導管８の部分１６から、これよりも内径の大きな部分１５に流れ込んだ水は、図２に模式的に示したように激しく乱される。このように激しく乱れた流れの水中に高分子凝集剤原液が注入されるので、その高分子凝集剤原液がゲル化して塊状となることをより確実に阻止することができる。このように、本例のフロック化装置１においては、高分子凝集剤原液が注入される第１の導管８の部分１５を流れる水が激しく乱されるように、該部分１５の内径ｄ１が、当該部分１５よりも上流側の第１の導管８の部分１６の内径ｄ２より大きく設定されているのである。
【００２３】
また、図１に示したフロック化装置１においては、原液移送ポンプ１４として定量ポンプが用いられていて、その原液移送ポンプ１４によって第２の導管９に定量の高分子凝集剤原液が送り込まれる。しかも、第１の導管８を流れる水の流量を計測する流量計１７と、弁１８が設けられている。従ってその流量計１７の測定結果に応じて、第１の導管８を流れる水の流量と、第２の導管９を流れる高分子凝集剤原液の流量とが所定の割合となるように弁１８を調整することができる。例えば、水の流量を６ｌ／分としたとき、高分子凝集剤原液の流量を３０ｍｌ／分とすることにより、高分子凝集剤原液を水で２００倍に希釈した高分子凝集剤を得ることができる。
【００２４】
第１の導管８中の水を水移送ポンプによって送るように構成することもできるが、この場合には、第１の導管８を流れる水が第２の導管９に流入することがないように、水移送ポンプの作動状態を調整する。
【００２５】
図３に示したフロック化装置１は、第１の導管８の基端部１９が、水道管ではなく、汚泥Ｓ２を収容した汚泥槽２０内の汚泥Ｓ２中に浸されていて、その第１の導管８に定量ポンプより成る汚泥移送ポンプ２１が介設されている。図３に示したフロック化装置１には、図１に示した流量計１９と弁１８は設けられていない。また、図３に示したフロック化装置１の混和槽３には、図１に示した供給管４は接続されておらず、かかる供給管を通して混和槽３に汚泥が送り込まれることはない。図３に示したフロック化装置１の他の構成は、図１に示したフロック化装置と変わりはなく、図３においては、図１に示した部分と同一又は対応する部分に図１に付した符号と同一の符号を付してある。
【００２６】
図３に示した汚泥移送ポンプ２１と原液移送ポンプ１４が作動を開始すると、汚泥槽２０に収容された汚泥Ｓ２が第１の導管８を通して矢印Ｅ方向に送られ、原液槽１２に収容された高分子凝集剤原液Ｓ１は第２の導管９を通して矢印Ｆ方向に移送される。このように第１及び第２の導管８，９を通して、所定の比率の流量の汚泥と高分子凝集剤原液が流れる。その際、図１に示したフロック化装置の場合と全く同様にして、第１の導管８の部分１５において、その第１の導管８を流れる汚泥中に、第２の導管９を流れた高分子凝集剤原液が注入される。これにより、汚泥中の水分に高分子凝集剤原液が均一に溶け込んで、その高分子凝集剤原液が希釈される。このようにして得られた高分子凝集剤入りの汚泥は、引き続き第１の導管８を通して、矢印Ｂで示したように混和槽３に送られ、ここでその汚泥が図１及び図２に示したフロック化装置と全く同様にしてフロック化され、そのフロック化された汚泥が固液分離装置２に送られて脱水処理される。
【００２７】
図３に示したフロック化装置１によれば、高分子凝集剤原液を希釈するために汚泥中の水を利用するので、図１に示したフロック化装置のように特別な水は不要である。必要に応じて、汚泥槽２０に水を加えてもよいが、その量は極く少量でよい。このように、図３に示したフロック化装置によれば、大量の水が消費されることはなく、よってそのフロック化装置１の維持費を大幅に低減することができる。
【００２８】
上述の如く、図３に示したフロック化装置１は、多量の水分を含む処理対象物が流れる第１の導管８と、高分子凝集剤原液が流れる第２の導管９とを具備し、第１の導管８を流れる処理対象物に、第２の導管９を流れた高分子凝集剤原液が注入されるように、第２の導管９が第１の導管８に接続されていて、第１の導管８を流れる処理対象物に注入された高分子凝集剤原液をその処理対象物の水で希釈して高分子凝集剤入りの処理対象物を得、その高分子凝集剤入りの処理対象物を第１の導管８を通して混和槽３に送り、該混和槽３に送り込まれた高分子凝集剤入りの処理対象物を撹拌装置７により撹拌して該処理対象物をフロック化するように構成されている。
【００２９】
また、図３に示したフロック化装置１においても、第１の導管８を流れる汚泥が第２の導管９に流入しないように、汚泥移送ポンプ２１と原液移送ポンプ１４が調整されることは当然である。さらに、図３に示したフロック化装置１においても、高分子凝集剤原液が注入される第１の導管８の部分１５を流れる汚泥が激しく乱されるように、該部分１５の内径ｄ１が、当該部分１５よりも上流側の第１の導管８の部分１６の内径ｄ２より大きく設定されているので、高分子凝集剤原液がゲル化して塊状となることを効果的に阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】フロック化装置と固液分離装置を示す部分断面概略図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】他の例のフロック化装置と固液分離装置を示す部分断面概略図である。
【図４】従来のフロック化装置の一例を示す部分断面概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  フロック化装置
３  混和槽
７  撹拌装置
８  第１の導管
９  第２の導管
１５，１６  部分
ｄ１，ｄ２  内径
Ｓ１  高分子凝集剤原液
【図１】
2009291736.tif 000003
【図２】
2009291736.tif 000004
【図３】
2009291736.tif 000005
【図４】
2009291736.tif 000006