(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、
内部に第１の磁石を配置して、該磁石の磁力により、周面に前記浮遊固形物を吸着する第１の回転ドラムを前記被処理水の流路中に配置すると共に、
内部に第２の磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記回転ドラムの周面に吸着された浮遊固形物を、周面に吸着する第２の回転ドラムを第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置に配置しており、
第１の回転ドラムの周面の前記対向する近接位置での第１の磁石の磁力より大きな磁力を、第２の磁石により、前記浮遊固形物に作用させて、その受け渡しをする構成の浄化装置であって、
第１の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、一定位置で固定された第１の磁石を装備しており、前記対向する近接位置の第１の磁石は、その磁力が第２の磁石の磁場において低減されるように、配置・構成され、
第２の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、第１の回転ドラムの周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石を装備し、
第２の回転ドラムは、複数用意され、第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置を複数設けて、それぞれ配置し、第１の回転ドラムからの浮遊固形物の受け渡しに際して、前記各近接位置でそれぞれの第２の磁石による磁力の差で、浮遊固形物を分離・回収することを特徴とする磁性体を用いた浄化装置。
【請求項２】
磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、
内部に第１の磁石を配置して、該磁石の磁力により、周面に前記浮遊固形物を吸着する第１の回転ドラムを前記被処理水の流路中に配置すると共に、
内部に第２の磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記回転ドラムの周面に吸着された浮遊固形物を、周面に吸着する第２の回転ドラムを第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置に配置しており、
第１の回転ドラムの周面の前記対向する近接位置での第１の磁石の磁力より大きな磁力を、第２の磁石により、前記浮遊固形物に作用させて、その受け渡しをする構成の浄化装置であって、
第１の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、一定位置で固定された第１の磁石を装備しており、前記対向する近接位置の第１の磁石は、その磁力が第２の磁石の磁場において低減されるように、配置・構成され、
第２の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、第１の回転ドラムの周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石を装備し、
前記第１および第２の回転ドラムをユニットとした構成の浄化装置を、被処理水の流路の方向に、多段に配置されて、浮遊固形物の回収処理の完全性を高めていることを特徴とする磁性体を用いた浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、浄水（上水、下水、産業廃水）の処理、特に、被処理水中から富栄養化した汚泥（主として、燐含有物）を分離する際に、高勾配磁場を利用して生成された、例えば、マグネタイトなどのフェライト（粉状あるいは粒状の超強力磁性体：以下、磁性体微粒子と称す）を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物（フロック）とし、この状態の被処理水を、回転ドラム式フィルターを介して、濾過すると共に、磁力によって、フィルター表面から、これに付着した浮遊固形物を除去・回収する浄化装置が提唱されている（例えば、特開２００１−１０４９６７号公報を参照）。
【０００３】
この浄化装置での問題点は、浮遊固形物の回収能が、フィルター・メッシュに依存する点であり、膨大な被処理水を濾過するには、フィルター表面積を、その浄化装置の処理能力に対応して、確保する必要があり、装置の複雑化、大型化が避けられず、また、フィルター透過の際の、被処理水の抵抗を考慮すると、採用するフィルター・メッシュにも限度があり、完全に被処理水中の汚濁物を除去できないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、前処理によって、個々の浮遊固形物が磁性を持っていることに着目し、被処理水の流れの中で直接、磁力による浮遊固形物の捕捉を行うことで、装置の簡素化と、処理能の向上を図った、磁性体を用いた浄化装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の磁性体を用いた浄化装置は、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、
内部に第１の磁石を配置して、該磁石の磁力により、周面に前記浮遊固形物を吸着する第１の回転ドラムを前記被処理水の流路中に配置すると共に、
内部に第２の磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記回転ドラムの周面に吸着された浮遊固形物を、周面に吸着する第２の回転ドラムを第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置に配置しており、
第１の回転ドラムの周面の前記対向する近接位置での第１の磁石の磁力より大きな磁力を、第２の磁石により、前記浮遊固形物に作用させて、その受け渡しをする構成の浄化装置であって、
第１の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、一定位置で固定された第１の磁石を装備しており、前記対向する近接位置の第１の磁石は、その磁力が第２の磁石の磁場において低減されるように、配置・構成され、
第２の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、第１の回転ドラムの周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石を装備し、
第２の回転ドラムは、複数用意され、第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置を複数設けて、それぞれ配置し、第１の回転ドラムからの浮遊固形物の受け渡しに際して、前記各近接位置でそれぞれの第２の磁石による磁力の差で、浮遊固形物を分離・回収することを特徴とする。
【０００６】
このような構成では、第１の磁石による磁力が、被処理水の流れの全量に対して、全ての浮遊固形物の捕捉機能を発揮できる上、前記磁力の依存して、処理能も一義的に向上できるメリットが得られる。
【０００７】
この場合、本発明の実施の形態として、第１の回転ドラムが、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、その外装部材内に、該外装部材と一体に回転する第１の磁石を装備していること、あるいは、第１の回転ドラムが、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、一定位置で固定された第１の磁石を装備しており、第１の磁石は、その磁力が第２の磁石の磁場において低減されるように、配置・構成されていることが好ましい。これは、第１の回転ドラムにおける構造の簡素化、機能性の向上の上で有効である。
【０００８】
また、本発明の実施の形態として、第２の回転ドラムが、第１の回転ドラムとの共同において、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、第１の回転ドラムの周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石を装備していることが有効である。
【０００９】
また、第２の回転ドラムが、複数用意され、第１の回転ドラムからの浮遊固形物の受け渡しに際して、それぞれの第２の磁石による磁力の差で、浮遊固形物を分離・回収することも、要求される浄化の多目的に対応する上で、汎用性をもたらすことができる。
【００１０】
また、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、
内部に第１の磁石を配置して、該磁石の磁力により、周面に前記浮遊固形物を吸着する第１の回転ドラムを前記被処理水の流路中に配置すると共に、
内部に第２の磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記回転ドラムの周面に吸着された浮遊固形物を、周面に吸着する第２の回転ドラムを第１の回転ドラムの周面に対向する近接位置に配置しており、
第１の回転ドラムの周面の前記対向する近接位置での第１の磁石の磁力より大きな磁力を、第２の磁石により、前記浮遊固形物に作用させて、その受け渡しをする構成の浄化装置であって、
第１の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、一定位置で固定された第１の磁石を装備しており、前記対向する近接位置の第１の磁石は、その磁力が第２の磁石の磁場において低減されるように、配置・構成され、
第２の回転ドラムは、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材を回転駆動する構成にすると共に、該外装部材内に、第１の回転ドラムの周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石を装備し、
前記第１および第２の回転ドラムをユニットとした構成の浄化装置を、被処理水の流路の方向に、多段に配置されて、浮遊固形物の回収処理の完全性を高めていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して、具体的に説明する。なお、図１は、第１の実施の形態の側面を示す概略構成図、図２は、第２の実施形態の側面を示す概略構成図、図３は、第３の実施形態の側面を示す概略構成図、図４は、第４の実施形態の側面を示す概略構成図、更に、図５は、第５の実施形態の側面を示す概略構成図である。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明に係わる浄化装置は、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物Ｓとし、被処理水Ｗの流れの中で、磁力により、浮遊固形物Ｓを被処理水Ｗから分離するものである。ここでは、内部に第１の磁石１（例えば、１テスラ以下の永久磁石、好ましくは１００ミリテスラ〜５００ミリテスラの永久磁石）を配置して、この磁石１の磁力により、周面に浮遊固形物Ｓを吸着する第１の回転ドラム２と、内部に第２の磁石３（例えば、１〜２テスラに磁化されたバルク材：各種金属酸化物を焼き固めたセラミックスの酸化物超電導体）を配置して、この磁石３の磁力により、回転ドラム２の周面に吸着された浮遊固形物Ｓを、周面に吸着する第２の回転ドラム４とを、被処理水Ｗの流路５中に配置している。なお、第２の磁石３の磁力を保持するために、例えば、真空容器中において、ヘリウムガスなどの冷媒を用いて、超低温（好ましくは、絶対温度４〜１００度）に維持する工夫をした冷凍機（図示せず）が用いられる。
【００１３】
そして、第１の回転ドラム２の周面での第１の磁石１の磁力より大きな磁力を、第２の磁石３により、浮遊固形物Ｓに作用させて、その受け渡しをするのである。なお、この実施の形態では、第１の回転ドラム２は、その周面を構成する、非磁性材料（例えば、硬質合成樹脂）からなる外装部材２１を回転駆動する構成にすると共に、その外装部材２１内に、外装部材２１と一体に回転する第１の磁石１を装備している。また、第２の回転ドラム４は、その周面を構成する、非磁性材料（例えば、硬質合成樹脂）からなる外装部材４１を回転駆動する構成にすると共に、その外装部材４１内に、第１の回転ドラム２の周面に近接した一定位置で固定された第２の磁石３を装備している。
【００１４】
このような構成では、流路５の、制限された深さの領域（第１の回転ドラム２の周面に沿う円弧状の領域）で、第１の磁石１による磁力で、前記流路５を流れる被処理水Ｗの中から、浮遊固形物Ｓをドラム周面に吸着する。そして、外装部材２１の回転（この実施の形態では、外装部材２１の浸水個所が、被処理水Ｗの流れとは反対方向に移動するように、適当な駆動手段で回転駆動される）で、ドラム周面に吸着した浮遊固形物Ｓを被処理水Ｗから流路５の上方に導く。なお、前記円弧状領域では、磁石１の磁力が、ここを通る全ての浮遊固形物Ｓを吸着するのに必要な強度を備えている。
【００１５】
一方、流路５の上方においては、第１の回転ドラム２の周面での第１の磁石１の磁力より大きな磁力を、第２の磁石３により、外装部材２１の周面に付着した浮遊固形物Ｓに作用させることにより、第２の回転ドラム４側での外装部材４１の表面に吸着する。これにより、第１の回転ドラム２から第２の回転ドラム４への、浮遊固形物Ｓの受け渡しを行う。
【００１６】
外装部材４１の表面に付着した浮遊固形物Ｓは、磁石３から離れた位置で、例えば、この実施の形態では、ブレード６により掻き落とされ、回収経路７を経て、外部に排出される。このようにして、第１の磁石１による磁力が、被処理水Ｗの流れの全量に対して、全ての浮遊固形物Ｓの捕捉機能を発揮できる上、前記磁力に依存して、処理能も一義的に向上できる。
【００１７】
（第２の実施の形態）
この実施の形態では、第１の回転ドラム２が、図２に示すように、その周面を構成する、非磁性材料からなる外装部材２１を回転駆動する構成にすると共に、外装部材２１内に、一定位置で固定された第１の磁石１を装備しており、第１の磁石１は、その磁力が第２の磁石３の磁場において低減されるように、配置・構成されている（この実施の形態では、第１の回転ドラム２から第２の回転ドラム４への、浮遊固形物Ｓの受け渡し個所において、第１の磁石１が欠落しているような構成になっている）。なお、その他の構成および機能は、第１の実施の形態と同様なので、その説明を省略する。
【００１８】
（第３の実施の形態）
また、第２の実施の形態において、図３に示すように、第１の磁石１を、被処理水Ｗの液面から上方に離れるに従って、外装部材２１の周面から離すようにすることで、外装部材２１の周面上に付着した浮遊固形物Ｓの搬送を容易にし、また、第１の回転ドラム２から第２の回転ドラム４への受け渡し個所では、外装部材２１の周面での、第１の磁石１の磁力を低減して、第２の磁石の磁力を相対的に大きくすることができる。なお、その他の構成および機能は、第１および第２の実施の形態と同様なので、その説明を省略する。
【００１９】
（第４の実施の形態）
また、上述の実施の形態において、第２の回転ドラム４が、図４に示すように、複数（ここでは、回転ドラム４Ａおよび４Ｂの２組）用意され、第１の回転ドラム２からの浮遊固形物Ｓの受け渡しに際して、それぞれの第２の磁石３Ａおよび３Ｂによる磁力の差（例えば、前者を１〜２テスラ、後者を２〜３テスラとする）で、浮遊固形物を分離・回収する構成にしてもよい。これによって、第１の回転ドラム２での、外装部材２１の表面にある浮遊固形物Ｓについて、磁性の強いもの、磁性の弱いものの受け渡しを、各回転ドラム４Ａおよび４Ｂで、それぞれ、回収経路７Ａおよび７Ｂに分離・回収することができる。
【００２０】
（第５の実施の形態）
以上の浄化装置は、第１および第２の回転ドラム２および４をユニットとした構成を示しているが、この実施の形態では、図５に示すように、第１および第２の回転ドラムが、被処理水の流路の方向において、多段（この実施の形態では、２段）に配置されていてもよい。これにより、被処理水の流路での、浮遊固形物の回収をより確実に実現できる。
【００２１】
（他の実施の形態）
なお、本発明で採用する第１および第２の磁石１および３には、上述の永久磁石や磁化された超電導体に代わって、電磁石などの、所謂、磁場発生装置を採用しても良いことは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したようになり、磁性体微粒子を含む凝集剤で、被処理水中の汚濁物を、磁性を持った浮遊固形物とし、被処理水の流れの中で、磁力により、前記浮遊固形物を被処理水から分離する浄化装置において、内部に第１の磁石を配置して、該磁石の磁力により、周面に前記浮遊固形物を吸着する第１の回転ドラムと、内部に第２の磁石を配置して、該磁石の磁力により、前記回転ドラムの周面に吸着された浮遊固形物を、周面に吸着する第２の回転ドラムとを、前記被処理水の流路中に配置しており、第１の回転ドラムの周面での第１の磁石の磁力より大きな磁力を、第２の磁石により、前記浮遊固形物に作用させて、その受け渡しをすることを特徴とする。
【００２３】
従って、被処理水の流れの中で直接、磁力による浮遊固形物の捕捉を行うことができるので、従来のフィルター方式に比べて、装置の簡素化と、処理能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同じく、本発明に係わる第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【図３】同じく、本発明に係わる第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【図４】同じく、本発明に係わる第４の実施の形態を示す概略構成図である。
【図５】同じく、本発明に係わる第５の実施の形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１    第１の磁石
２    第１の回転ドラム
２１    外装部材
３    第２の磁石
４    第２の回転ドラム
４１    外装部材
５    流路
６    ブレード
７    回収経路
Ｓ    浮遊固形物
Ｗ    被処理水
【図１】
0003799390.tif 000002
【図２】
0003799390.tif 000003
【図３】
0003799390.tif 000004
【図４】
0003799390.tif 000005
【図５】
0003799390.tif 000006