特許 7525370 固液分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】固液分離装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/02 20060101AFI20240723BHJP

   B01D 21/28 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

B01D21/02 F

B01D21/02 D

B01D21/28

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020181857

(22)【出願日】2020-10-29

(65)【公開番号】P2022072430

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】507214083

【氏名又は名称】メタウォーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】菅原 良行

【審査官】片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０８５９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１５９５１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００４－０００６９９６（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ２１／００－３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部及び側壁部を有する貯留槽と、
前記貯留槽内に配置され、前記貯留槽の前記底部に向けて傾斜する傾斜面を有する主傾斜プレートと、
前記主傾斜プレートの下方に並列して配置され、前記主傾斜プレートと同方向に傾斜する傾斜面を有する、１又は複数の補助傾斜プレートと、
前記貯留槽の前記底部側に設けられ、かつ汚泥含有水が流入する流入口と、
前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも上方に設けられている第１の流出口と、
前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも下方であり、かつ最も前記主傾斜プレートに近接して配されている前記補助傾斜プレートよりも上方に設けられている第２の流出口と、
前記汚泥含有水が前記主傾斜プレートの傾斜方向の下方にある第１の端部を下方から上方に越えて通過する第１の流路と、
前記汚泥含有水が前記補助傾斜プレートの傾斜方向の下方にある第１の端部を下方から上方に超えて通過する第２の流路とを有し、
前記補助傾斜プレートの傾斜方向の上方にある第２の端部は、前記側壁部から離れ、
前記補助傾斜プレートの前記第２の端部と前記側壁部との間を下方から上方に通過する第３の流路が設けられていることを特徴とする固液分離装置。

【請求項2】

前記主傾斜プレート及び前記補助傾斜プレートの傾斜方向の上方にある第２の端部は、前記貯留槽の前記第２の流出口が設けられた側壁部に近接して配置され、前記主傾斜プレート及び前記補助傾斜プレートの傾斜方向の下方にある第１の端部は、前記側壁部から離れるほど前記底部に向けて傾斜している、請求項１に記載の固液分離装置。

【請求項3】

前記第１の流路及び前記第２の流路の流路幅は、前記底部に近づくにつれて広くなっている請求項１又は２に記載の固液分離装置。

【請求項4】

前記主傾斜プレート及び前記補助傾斜プレートが、前記側壁部の対向する面側に配置され、対向する前記主傾斜プレートの第１の端部の高さが同じ、及び／又は、対向する前記補助傾斜プレートの第１の端部の高さが同じであり、
互いに対向する前記主傾斜プレートの第１の端部の間に前記第１の流路が形成され、
互いに対向する前記補助傾斜プレートの第１の端部の間に前記第２の流路が形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の固液分離装置。

【請求項5】

前記主傾斜プレート及び前記補助傾斜プレートが、前記側壁部の対向する面側に配置され、対向する前記主傾斜プレートの第１の端部の高さが異なり、及び／又は、対向する前記補助傾斜プレートの第１の端部の高さが異なり、
前記側壁部の対向する面側に配置された高さの異なる前記主傾斜プレート及び／又は前記補助傾斜プレートが高さ方向に交互に、かつ、平面視において互いに重なるように配置され、
前記主傾斜プレートの第１の端部の間に前記第１の流路が形成され、
前記補助傾斜プレートの第１の端部の間に前記第２の流路が形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の固液分離装置。

【請求項6】

前記主傾斜プレート及び前記補助傾斜プレートが、前記側壁部の対向する一方の面側に配置され、
前記主傾斜プレートの第１の端部と前記側壁部の対向する他方の面との間に前記第１の流路が形成され、
前記補助傾斜プレートの第１の端部と前記側壁部の対向する他方の面との間に前記第２の流路が形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の固液分離装置。

【請求項7】

前記貯留槽は、円筒状をなし、
前記主傾斜プレートは、逆円錐状の傾斜面と、前記底部側に形成された前記第１の端部をなす第１の開口と、前記第１の開口の上方に形成された第２の端部をなす第２の開口とを有する逆円錐台の形状をなし、
前記第１の開口が前記第１の流路をなし、
前記主傾斜プレートの下方に、前記主傾斜プレートと同様の逆円錐台の形状をなす、１枚又は複数枚の補助傾斜プレートが配置されており、
前記補助傾斜プレートは、前記底部側に形成された前記第１の端部をなす第３の開口と、前記第３の開口の上方に形成された前記第２の端部をなす第４の開口とを有し、
前記第３の開口が前記第２の流路をなし、
最も底部側に位置する前記補助傾斜プレートの前記第３の開口の下方に、前記流入口から流入した前記汚泥含有水を前記側壁部側に拡散させる拡散板が平面視で前記第３の開口と重なるように配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載の固液分離装置。

【請求項8】

底部及び側壁部を有する貯留槽と、
前記貯留槽内に配置され、前記貯留槽の前記底部に向けて傾斜する傾斜面を有する主傾斜プレートと、
前記貯留槽の前記底部側に設けられ、かつ汚泥含有水が流入する流入口と、
前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも上方に設けられている第１の流出口と、
前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも下方に設けられている第２の流出口と、
前記汚泥含有水が前記主傾斜プレートの傾斜方向の下方にある第１の端部を越えて通過する第１の流路とを有し、
前記貯留槽は、円筒状をなし、
前記主傾斜プレートは、逆円錐状の傾斜面と、前記底部側に形成された前記第１の端部をなす第１の開口と、前記第１の開口の上方に形成された第２の端部をなす第２の開口とを有する逆円錐台の形状をなし、
前記第１の開口が前記第１の流路をなし、
前記第１の開口の下方に、前記流入口から流入した前記汚泥含有水を前記側壁部側に拡散させる拡散板が配置されており、
さらに、前記主傾斜プレートを前記逆円錐状の中心軸に沿って回転させる回転装置を備え、
前記回転装置は、前記主傾斜プレートの前記逆円錐状の中心軸に沿って配置された回転軸と、前記回転軸を前記主傾斜プレートに連結する接続部と、を備え、
前記回転軸の下端部が前記主傾斜プレート及び前記拡散板を貫通して下方に伸び、前記下端部に攪拌羽根が取付けられていることを特徴とする固液分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理水に含まれている固形分を分離してろ過水を生成する固液分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下水、工場排水などの水処理において、被処理水に含まれている固形分を分離することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－０８９９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

下水、工場排水などの水処理においては、凝集剤を添加して有機物などの浮遊物を凝集させ、沈殿やろ過などの方法によって被処理水から凝集物を取り除く。凝集剤が添加された被処理水に含まれている凝集フロックは、次の処理を考慮すると濃縮されることが好ましい。

【0005】

本発明は、凝集フロックを濃縮できる固液分離装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の固液分離装置は、底部及び側壁部を有する貯留槽と、前記貯留槽内に配置され、前記貯留槽の前記底部に向けて傾斜する傾斜面を有する主傾斜プレートと、前記貯留槽の前記底部側に設けられ、かつ汚泥含有水が流入する流入口と、前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも上方に設けられている第１の流出口と、前記貯留槽の側壁部において、前記主傾斜プレートの前記傾斜面よりも下方に設けられている第２の流出口と、前記主傾斜プレートの傾斜方向の下方にある第１の端部を越えて前記汚泥含有水が通過する第１の流路と、を有することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の固液分離装置の一実施形態を示す構成図である。

【図2】図１の固液分離装置の断面図である。

【図3】実施形態２に係る固液分離装置の断面図である。

【図4】実施形態３に係る固液分離装置の断面図である。

【図5】実施形態４に係る固液分離装置の断面図である。

【図6】実施形態５に係る固液分離装置の断面図である。

【図7】実施形態５に係る固液分離装置の他の態様を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

最初に、本発明の固液分離装置の概略について説明する。従来の固液分離装置は、重力により凝集フロックが沈降する性質を利用して凝集フロックを濃縮していた。しかし、凝集フロックは沈降速度が速いが、フロック化しているため十分な濃縮が進まず、濃縮濃度は上がりにくい。そこで、発明者は、検討を進めて今までに無い新しい凝集フロックの濃縮原理を利用した固液分離装置を開発した。以下、図面を参照して、この固液分離装置の一実施形態について説明する。

【0009】

［実施形態１］
図１は、本発明の固液分離装置の一実施形態を示す構成を示している。図２は、図１の固液分離装置の断面を示している。

【0010】

図１及び２に示すように、固液分離装置１００は、貯留槽１０と、貯留槽１０内に配置されている主傾斜プレート２０と、貯留槽１０内に配置されている補助傾斜プレート３０，４０とを有する。

【0011】

また、図２に示すように、貯留槽１０は、底部側に設けられ、かつ汚泥含有水が流入する流入口５０と、貯留槽１０の側壁部において、主傾斜プレート１０の傾斜面よりも上方に設けられている第１の流出口６０と、貯留槽１０の側壁部１２において、主傾斜プレート２０の傾斜面よりも下方に設けられている第２の流出口７０と、を有する。尚、図１においては、流入口５０、第１の流出口６０、及び第２の流出口７０は、省略されて示されている。

【0012】

以下、本発明の固液分離装置による固液分離の概略について説明する。本発明の固液分離装置は、いわゆる上方向流型の固液分離装置であり、凝集フロックが流れる方向と、汚泥含有水が流れる方向を同方向、すなわち上方向として、さらに、汚泥含有水の移動速度と凝集フロックの移動速度との差を利用することで、汚泥含有水を凝集フロックと分離液とに分離する。

【0013】

具体的には、汚泥含有水が凝集フロックよりも速く移動することを利用する。貯留槽１０に流入した汚泥含有水に含まれる凝集フロックが、汚泥含有水と共に上方向に流れる。すると、凝集フロックが補助傾斜プレート４０に接触し、上方向流による流圧が凝集フロックに加わり、凝集フロックが、流圧と補助傾斜プレート４０とにより、圧密(濃縮)される。換言すれば、汚泥含有水の流圧が、凝集フロックを補助傾斜プレート４０に押し付けて圧密する。また、凝集フロックが、側壁部１２に向けて移動し、補助傾斜プレート４０だけではなく、側壁部１２にも接触する。すると、流圧が側壁部１２に接触した凝集フロックに加わり、この凝集フロックが、流圧と側壁部１２とにより、圧密される。換言すれば、汚泥含有水の流圧が、凝集フロックを側壁部１２に押し付けて圧密する。このように、本発明の固液分離装置は、汚泥含有水の流れを利用して凝集フロックを濃縮する。かかる濃縮により、一般的な重力沈降により凝集フロックを濃縮するよりも、凝集フロックを濃縮できる。

【0014】

貯留槽１０は、底部１１及び側壁部１２を有する。貯留槽１０は、本実施形態においては、直方体状に形成されている。貯留槽１０は、汚泥含有水を貯留する構造を有していればよい。貯留槽１０の形状は、特には限定されず、例えば、多角柱状、筒状に形成されていてもよい。

【0015】

主傾斜プレート２０は、本実施形態においては、平坦に形成されている上面及び下面を有する板状に形成されている。主傾斜プレート２０は、貯留槽１０の側壁部１２において、互いに対向するように一対設けられている。

【0016】

一対の主傾斜プレート２０は、貯留槽１０の底部１１に向けて傾斜して配置されている。言い換えれば、一対の主傾斜プレート２０は、互いに対向する一対の側壁部１２から貯留槽１０の内方に向けて配置されている。

【0017】

一対の主傾斜プレート２０の底部１１側には、第１の端部２１が形成されている。すなわち、第１の端部２１は、主傾斜プレート２０の傾斜方向の下方に位置する。

【0018】

したがって、一対の主傾斜プレート２０は、貯留槽１０の側壁部１２から底部１１に向かって傾斜する傾斜面２２を有する。傾斜面２２は、主傾斜プレート２０の上面及び下面をなしている。

【0019】

また、本実施形態において、一対の主傾斜プレート２０の第１の端部２１は、底部１１からの高さが同じになるように配されている。さらに、一対の主傾斜プレート２０は、第１の端部２１の間に所定の間隔ｄ１を有して配されている。所定の間隔ｄ１は、貯留槽１０に流入された汚泥含有水が通過可能に形成されている。したがって、主傾斜プレート２０の第１の端部２１及び側壁部１２によって、第１の流路１３が画定されている。

【0020】

一対の主傾斜プレート２０の側壁部１２側には第２の端部２３が形成されている。第２の端部２３は、主傾斜プレート２０の傾斜方向の上方に位置する。第２の端部２３は、側壁部１２に接合されている。

【0021】

主傾斜プレート２０は、第２の端部２３と共に、他の位置でも側壁部１２と接合されてもよい。例えば、主傾斜プレート２０の第２の端部２３に直交する少なくとも一方の側面が側壁部１２と接合されてもよい。

【0022】

補助傾斜プレート３０は、本実施形態においては、平坦に形成されている上面及び下面を有する板状に形成されている。補助傾斜プレート３０は、主傾斜プレート２０よりも下方の側壁部１２から互いに対向するように一対設けられている。補助傾斜プレート３０は、主傾斜プレート２０と上下方向において並列に配置されている。

【0023】

一対の補助傾斜プレート３０は、貯留槽１０の底部１１に向けて傾斜して配置されている。言い換えれば、一対の補助傾斜プレート３０は、互いに対向する一対の側壁部１２から貯留槽１０の内方に向けて配置されている。一対の補助傾斜プレート３０の側壁部１２に対する傾斜方向は、主傾斜プレート２０の側壁部１２に対する傾斜方向と同じ方向である。

【0024】

ここで、補助傾斜プレート３０の側壁部１２に対する「傾斜方向が同じ」とは、傾きが同じであるという意味であり、必ずしも主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０の両者の傾斜角度が同じである必要はない。補助傾斜プレート３０は、例えば、側壁部１２に対する角度が０°超～９０°未満であればよい。尚、「傾斜方向が同じ」であることは、後述する補助傾斜プレート４０の説明においても同様に解釈される。また、主傾斜プレート２０と、補助傾斜プレート３０とは、互いに平行になるように傾斜して配されていることが好ましい。

【0025】

一対の補助傾斜プレート３０の底部１１側には、第１の端部３１が形成されている。すなわち、第１の端部３１は、補助傾斜プレート３０の傾斜方向の下方に位置する。

【0026】

したがって、一対の補助傾斜プレート３０は、貯留槽１０の側壁部１２から底部１１に向かって傾斜する傾斜面３２を有する。傾斜面３２は、補助傾斜プレート３０の上面及び下面をなしている。したがって、傾斜面２２，３２は、側壁部１２から離れるにつれて底部１１に近づくように傾斜している。

【0027】

また、本実施形態において、一対の補助傾斜プレート３０の第１の端部３１は、底部１１からの高さが同じになるように配されている。さらに、一対の補助傾斜プレート３０は、第１の端部３１の間に所定の間隔ｄ２を有して配されている。

【0028】

所定の間隔ｄ２は、貯留槽１０に流入された汚泥含有水が通過可能に形成されている。したがって、補助傾斜プレート３０の第１の端部３１及び側壁部１２によって、第２の流路１４が画定されている。

【0029】

一対の補助傾斜プレート３０の側壁部１２側には第２の端部３３が形成されている。第２の端部３３は、側壁部１２に対して間隔を有して配されている。汚泥含有水は、この間隔を通過することが可能である。したがって、側壁部１２及び第２の端部３３によって第３の流路１５が形成されている。尚、補助傾斜プレート３０は、第２の端部３３に対して直交する少なくとも一方の側面が側壁部１２に接合されている。

【0030】

補助傾斜プレート４０は、本実施形態においては、平坦に形成されている上面及び下面を有する板状に形成されている。補助傾斜プレート４０は、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０よりも下方の側壁部１２から互いに対向するように一対設けられている。補助傾斜プレート４０は、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０と上下方向に並列に配置されている。補助傾斜プレート３０及び補助傾斜プレート４０は、鉛直方向に沿って略等間隔で配されている。

【0031】

一対の補助傾斜プレート４０は、貯留槽１０の底部１１に向けて傾斜して配置されている。言い換えれば、一対の補助傾斜プレート４０は、互いに対向する一対の側壁部１２から貯留槽１０の内方に向けて配置されている。一対の補助傾斜プレート４０の側壁部１２に対する傾斜方向は、主傾斜プレート２０の側壁部１２に対する傾斜方向と同じ方向である。

【0032】

一対の補助傾斜プレート４０の底部１１側には、第１の端部４１が形成されている。すなわち、第１の端部４１は、補助傾斜プレート４０の傾斜方向の下方に位置する。

【0033】

したがって、一対の補助傾斜プレート４０は、貯留槽１０の側壁部１２から底部１１に向かって傾斜する傾斜面４２を有する。傾斜面４２は、補助傾斜プレート４０の上面及び下面をなしている。したがって、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレートの傾斜面２２，３２、４２は、側壁部１２から離れるにつれて底部１１に近づくように傾斜している。

【0034】

また、本実施形態において、一対の補助傾斜プレート４０の第１の端部４１は、底部１１からの高さが同じになるように配されている。さらに、一対の補助傾斜プレート４０は、第１の端部４１の間に所定の間隔ｄ３を有して配されている。

【0035】

所定の間隔ｄ３は、貯留槽１０に流入された汚泥含有水が通過可能に形成されている。したがって、補助傾斜プレート４０の第１の端部４１及び側壁部１２によって、第２の流路１４が画定されている。

【0036】

所定の間隔ｄ１，ｄ２、ｄ３は、底部１１に近づくにつれて広くなっている。すなわち、所定の間隔ｄ１，ｄ２、ｄ３は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係を有する。言い換えれば、第２の流路１４は、主傾斜プレート２０の第１の端部２１により形成されている第１の流路１３よりも広く形成されている。

【0037】

一対の補助傾斜プレート４０の側壁部１２側には第２の端部４３が形成されている。第２の端部４３は、側壁部１２に対して間隔を有して配されている。汚泥含有水は、この間隔を通過することが可能である。したがって、側壁部１２及び第２の端部４３によって第３の流路１５が形成されている。尚、補助傾斜プレート３０は、第２の端部４３に対して直交する少なくとも一方の側面が側壁部１２に接合されている。

【0038】

流入口５０は、貯留槽１０の底部１１側であって、補助傾斜プレート４０よりも下方の側壁部１２に形成されている。流入口５０は、バルブＶにより貯留槽１０に流入される汚泥含有水の量を調整可能となっている。汚泥含有水は、ポンプや水位圧等によって加圧されて流入口５０から貯留槽１０に流入する。汚泥含有水は、凝集フロックを含んでいる。凝集フロックは、被処理水中の懸濁物質(汚泥フロックとも呼ぶ)を凝集剤によって凝集させて生成した凝集体である。なお、本発明の固液分離装置は、凝集剤を注入しない汚泥フロックに対しても適用できる。

【0039】

第１の流出口６０は、貯留槽１０の主傾斜プレート２０よりも上方の側壁部１２に形成されている。第１の流出口６０には、例えば、被処理水から凝集フロックが分離された汚泥分離液を処理する施設に移送可能な配管（図示せず）が接続されている。第１の流出口６０に接続される配管における水量の調整は、バルブを設置し開閉度合で調整するか、水位調整機構を設けることで行う。

【0040】

第２の流出口７０は、貯留槽１０の主傾斜プレート２０よりも下方の側壁部１２に形成されている。より具体的には、第２の流出口７０は、貯留槽１０の主傾斜プレート２０よりも下方であり、かつ最も主傾斜プレート２０に近接して配されている補助傾斜プレート３０よりも上方の側壁部１２に形成されている。第２の流出口７０は、主傾斜プレート２０の第２の端部２３が接合されている位置に隣接して設けられていることがより好ましい。

【0041】

第２の流出口７０には、例えば、凝集フロックを処理する施設に移送可能な配管（図示せず）が接続されている。この配管は、第１の流出口６０に接続されている配管と底面１１からの高さが同じになるように後段において立ち上がるように形成されている。第２の流出口７０に接続される配管における水量の調整は、バルブを設置し開閉度合で調整するか、水位調整機構を設けることで行う。

【0042】

ドレン孔ＤＨは、貯留槽１０の底部１０側であって、補助傾斜プレート４０よりも下方の側壁部１２に形成されている。ドレン孔ＤＨは、底部１１の近傍に溜まった固形物を外部に排出可能に配管（図示せず）に接続されている。

【0043】

尚、本実施形態においては、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０，４０を用いて固液分離装置１００を構成したが、補助傾斜プレート３０，４０は必ずしも用いる必要はなく、主傾斜プレート２０のみで固液分離装置１００を構成してもよい。

【0044】

また、本実施形態においては、鉛直方向の異なる位置に補助傾斜プレート３０、４０を設けたが、補助傾斜プレート４０を用いずに補助傾斜プレート３０のみで固液分離装置１００を構成してもよい。

【0045】

以下、凝集フロックの濃縮過程について詳細に説明する。汚泥含有水は、流入口５０から流入すると、貯留槽１０内を上昇する。この上昇において、汚泥含有水の一部は、第２の流路１４である間隔ｄ３の間を通過し、また、汚泥含有水の一部は、補助傾斜プレート４０の下面に接触し、また、汚泥含有水の一部は、第３の流路１５を通過する。補助傾斜プレート４０の下面に接触した汚泥含有水に含まれる凝集フロックには、上方向流による汚泥含有水の水圧(流圧)が加わり。そして、この凝集フロックは、流圧と補助傾斜プレート４０の傾斜面４２とにより押圧され、内部に含有されている水分が外部に排出されて濃縮(圧密)される。また、側壁部１２に接触した汚泥含有水に含まれる凝集フロックも前記したように、流圧と側壁部１２とにより押圧され濃縮される。

【0046】

さらに、凝集フロックは、補助傾斜プレート４０の傾斜面４２の傾斜に沿って上昇する。この上昇する過程で、複数の凝集フロックが互いに接触し集団化する。さらに、流圧が集団化した凝集フロックに加わり、前記したように、この凝集フロックが流圧と傾斜面４２とにより押圧されて濃縮される。濃縮された凝集フロックは、側壁部１２の近傍に移動すると、第３の流路１５を通って上昇する。

【0047】

第２の流路１４である間隔ｄ３の間を通過した汚泥含有水は、更に上昇する。この汚泥含有水の一部は、間隔ｄ３よりも狭い間隔ｄ２の間を通過し、また、この汚泥含有水の一部は、補助傾斜プレート３０の下面に接触する。ここで、間隔ｄ２は、間隔ｄ３よりも狭いので、補助傾斜プレート４０に接触しなかった汚泥含有水の一部も、補助傾斜プレート３０の下面に接触する。すなわち、第２の流路１４を上方に向けて徐々に狭くすることで、補助傾斜プレートに接触する汚泥含有水の量を増やしている。その結果、より多くの凝集フロックを濃縮できる。補助傾斜プレート３０の下面に接触した凝集フロックは、補助傾斜プレート４０の下面に接触した凝集フロックと同様の過程により濃縮される。濃縮された凝集フロックは、側壁部１２の近傍に移動すると、第３の流路１５を通って上昇する。

【0048】

第２の流路１４である間隔ｄ２の間を通過した汚泥含有水は、更に上昇する。この汚泥含有水の一部は、間隔ｄ２よりも狭い間隔ｄ１間を通過し、また、この汚泥含有水の一部は、主傾斜プレート２０の下面に接触する。主傾斜プレート２０の下面に接触した凝集フロックは、補助傾斜プレート４０の下面に接触した凝集フロックと同様の過程により濃縮される。

【0049】

主傾斜プレート２０の傾斜に沿って移動した凝集フロックは、第３の流路１５を通った凝集フロックと合流する。これらの凝集フロックは、上昇流によって主傾斜プレート２０に押し付けられる。これら主傾斜プレート２０に押し付けられた凝集フロックも、補助傾斜プレート４０の下面に接触した凝集フロックと同様の過程により濃縮される。濃縮された凝集フロックは、第２の流出口７０から排出される。したがって、凝集フロックに含有されている水分を減少させることができるため、その後に行われる凝集フロックの処理を効率的に行うことができる。

【0050】

また、第１の流路１３を通過した汚泥含有水は、第１の流出口６０から排出される。上述のように、汚泥含有水は、間隔ｄ３～ｄ１を通過して上昇するため、第２の流路１４を通る汚泥含有水の凝集フロックの量及び第１の流路１３を通る汚泥含有水の凝集フロックの量を上方に向かうにつれて減らすことができる。このため、第１の流出口６０から排出された汚泥含有水に含まれている凝集フロックを減少させることができる。したがって、その後に行われる汚泥含有水の処理を効率的に行うことができる。尚、底部１１に蓄積された凝集フロックは、ドレン孔ＤＨから排出される。

【0051】

［実施形態２］
実施形態２の固液分離装置１０１は、主傾斜プレート２０の形状が実施形態１とは異なる。実施形態１と同一の構成については、同一箇所に同一の符号を付して説明を省略する。

【0052】

図３は、実施形態２に係る固液分離装置１０１の断面を示している。図３に示すように、主傾斜プレート２０の第２の端部２３は、傾斜面２２に対して角度を有して形成されている。本実施形態においては、第２の端部２３は、底部１１に対して平行に延びて形成されている。

【0053】

このように、主傾斜プレート２０を構成することにより、主傾斜プレート２０の第２の端部が第２の流出口７０に対して形成する角度を緩やかにすることができる。したがって、第３の流路に生じた上昇流が第２の端部２３の下面に対して接触する角度を略垂直にすることができる。このため、主傾斜プレート２０の第２の端部２３の下面に押し付けられる凝集フロックの量を増やすことができ、凝集フロックの濃縮効率を高めることが可能となる。なお、補助傾斜プレート３０、４０についても実施形態２の主傾斜プレート２０と同様な構成としても良い。

【0054】

［実施形態３］
実施形態３の固液分離装置１０２は、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０の設置の態様が実施形態１とは異なる。実施形態１と同一の構成については、同一箇所に同一の符号を付して説明を省略する。

【0055】

図４は、実施形態３に係る固液分離装置１０２の断面を示している。図４に示すように、主傾斜プレート２０は、側壁部１２の一の面から底部１１に向かって傾斜して設けられている。本実施形態においては、主傾斜プレート２０は、底部１１の２／３以上の領域を覆うように設けられている。

【0056】

尚、本実施形態では、主傾斜プレート２０は、その第１の端部２１と対向する側壁部１２と所定の間隔ｄ１を有して配されている。したがって、第１の流路１３は、主傾斜プレート２０の第１の端部２１及び当該第１の端部２１と対向する側壁部１２によって形成されている。

【0057】

補助傾斜プレート３０は、主傾斜プレート２０の下方に配置されている。本実施形態においては、補助傾斜プレート３０は、底部１１の１／２以上の領域を覆い、かつ主傾斜プレート２０が覆う領域よりも狭い領域を覆うように設けられている。

【0058】

第２の流路１４は、補助傾斜プレート３０の第１の端部３１及び、第１の端部３１に対向する側壁部１２によって形成されている。第３の流路１５は、補助傾斜プレート３０の第２の端部３３及び、第２の端部３３に対向する側壁部１２によって形成されている。

【0059】

尚、本実施形態では、補助傾斜プレート３０は、その第１の端部３１と対向する側壁部１２と所定の間隔ｄ２を有して配されている。したがって、第２の流路１４は、補助傾斜プレート３０の第１の端部３１及び当該第１の端部３１と対向する側壁部１２によって形成されている。

【0060】

補助傾斜プレート４０は、補助傾斜プレート３０の下方に配置されている。本実施形態においては、補助傾斜プレート４０は、底部１１の１／３以上の領域を覆い、かつ主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０が覆う領域よりも狭い領域を覆うように設けられている。

【0061】

第２の流路１４は、補助傾斜プレート４０の第１の端部４１及び、第１の端部４１に対向する側壁部１２によって形成されている。第３の流路１５は、補助傾斜プレート４０の第２の端部４３及び、第２の端部４３に対向する側壁部１２によって形成されている。

【0062】

尚、本実施形態では、補助傾斜プレート４０は、その第１の端部４１と対向する側壁部１２と所定の間隔ｄ３を有して配されている。したがって、第２の流路１４は、補助傾斜プレート４０の第１の端部４１及び当該第１の端部４１と対向する側壁部１２によって形成されている。

【0063】

尚、実施形態１と同様に、間隔ｄ１～ｄ３は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係を有するように設定されている。

【0064】

また、本実施形態においては、第１の流出口６０及び第２の流出口７０は、底部１１から同じ高さに配置することができる。このように、第１の流出口６０及び第２の流出口７０、底部１１から同じ高さに配置した場合、各々に接続される配管を同じ高さに配置する調整を行わなくてもよい。

【0065】

なお、本実施形態の主傾斜プレート、補助傾斜プレートについても実施形態２の主傾斜プレートの構成としても良い。

【0066】

以上のように、本実施形態の固液分離装置１０２を構成しても、濃度が高められた凝集フロックを第２の流出口７０から流出させることができる。また、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０、４０の数を削減することができるため、設置コストの低減を図ることができる。

【0067】

［実施形態４］
実施形態４の固液分離装置１０３は、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０の設置の態様が実施形態１とは異なる。実施形態１と同一の構成については、同一箇所に同一の符号を付して説明を省略する。

【0068】

図５は、実施形態３に係る固液分離装置１０３の断面を示している。図５に示すように、主傾斜プレート２０は、貯留槽１０の側壁部１２において、互いに対向するように一対設けられている。一対の主傾斜プレート２０の長さは互いに異なる。すなわち、一対の主傾斜プレート２０は、底部１１を覆う領域の広さが異なる。

【0069】

一対の主傾斜プレート２０の第１の端部２１は、貯留槽１０の上下方向において、互いに異なる位置に配置されている。したがって、一対の主傾斜プレート２０は、第１の端部２１の底部１１からの高さが異なる。一対の主傾斜プレート２０は、平面視において、互いに重なり合うように配置されている。本実施形態では、短い主傾斜プレート２０が、長い主傾斜プレート２０よりも上方に配置されている。一対の主傾斜プレート２０は、上下方向に汚泥含有水が通過可能な間隙、すなわち、第１の流路１３を有するように配されている。

【0070】

補助傾斜プレート３０は、貯留槽１０の側壁部１２において、互いに対向するように一対設けられている。一対の補助傾斜プレート３０の長さは互いに異なる。すなわち、一対の補助傾斜プレート３０は、底部１１を覆う領域の広さが異なる。

【0071】

一対の補助傾斜プレート３０の第１の端部３１は、貯留槽１０の上下方向において、互いに異なる位置に配置されている。したがって、一対の補助傾斜プレート３０は、第１の端部３１の底部１１からの高さが異なる。一対の補助傾斜プレート３０は、平面視において、互いに重なり合うように配置されている。本実施形態では、短い補助傾斜プレート３０が、長い補助傾斜プレート３０よりも上方に配置されている。一対の補助傾斜プレート３０は、上下方向に汚泥含有水が通過可能な間隙、すなわち、第２の流路１４を有するように配されている。

【0072】

補助傾斜プレート４０は、貯留槽１０の側壁部１２において、互いに対向するように一対設けられている。一対の補助傾斜プレート４０の長さは互いに異なる。すなわち、一対の補助傾斜プレート４０は、底部１１を覆う領域の広さが異なる。

【0073】

一対の補助傾斜プレート４０の第１の端部４１は、貯留槽１０の上下方向において、互いに異なる位置に配置されている。したがって、一対の補助傾斜プレート４０は、第１の端部４１の底部１１からの高さが異なる。一対の補助傾斜プレート４０は、平面視において、互いに重なり合うように配置されている。本実施形態では、短い補助傾斜プレート４０が、長い補助傾斜プレート４０よりも上方に配置されている。一対の補助傾斜プレート４０は、上下方向に汚泥含有水が通過可能な間隙、すなわち、第２の流路１４を有するように配されている。

【0074】

汚泥含有水は、第２の流路１４及び第１の流路１３を蛇行しながら貯留槽１０内を上昇する。このため、汚泥含有水が、主傾斜プレート２０、及び補助傾斜プレート３０、４０に接触する機会がより高まる。

【0075】

汚泥含有水中に含まれる凝集フロックが、主傾斜プレート２０、及び補助傾斜プレート３０、４０に接触して濃縮される過程は、実施形態１で説明したのでその説明を省略する。濃縮された凝集フロックは、第２の流出口７０から排出される。

【0076】

尚、貯留槽１０の上下方向において互いに隣接して設置された傾斜プレート２０，３０，４０間に形成される間隙は、上方向に向かうに従い（第１の流出口６０又は、第２の流出口７０に近づくにつれて）広く形成するとよい。また、本実施形態の主傾斜プレート、補助傾斜プレートについても実施形態２の主傾斜プレートの構成としても良い。

【0077】

［実施形態５］
実施形態５の固液分離装置１０４は、貯留槽１０、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０の形態が実施形態１とは異なる。実施形態１と同一の構成については、同一箇所に同一の符号を付して説明を省略する。

【0078】

図６は、実施形態５に係る固液分離装置１０４を示している。図６に示すように、本実施形態において貯留槽１０は、円筒状に形成されている。

【0079】

固液分離装置１０４は、貯留槽１０の上方に設置された回転装置ＭＴを有する。回転装置ＭＴは、貯留槽１０の上方から底部１１に向かって延びる回転軸ＳＨを有する。回転軸ＳＨは、貯留槽１０の中心軸に沿って配されている。回転軸ＳＨは、その回転軸ＳＨに対して垂直な方向に、かつ周方向に放射状に延びる３本の接続部ＡＴ１を有する。

【0080】

各々の接続部ＡＴ１は、主傾斜プレート２０に接続されている。主傾斜プレート２０は、逆円錐台状に形成されている。主傾斜プレート２０は、上底と下底の間に形成されている傾斜面２２と、底部１１側に形成され、かつ第１の流路１３である第１の開口２４と、第１の開口２４の上方に形成されている第２の開口２５とを有する。主傾斜プレート２０の中心軸ＡＸは、本実施形態においては、貯留槽１０の中心軸及び回転軸ＳＨと一致する位置に配されている。

【0081】

回転軸ＳＨは、その回転軸ＳＨに対して垂直な方向に、かつ周方向に放射状に延びる３本の接続部ＡＴ２を有する。

【0082】

各々の接続部ＡＴ２は、補助傾斜プレート３０に接続されている。補助傾斜プレート３０は、主傾斜プレート２０と同様に逆円錐台状に形成されている。補助傾斜プレート３０は、上底と下底の間に形成されている傾斜面３２と、底部１１側に形成され、かつ第２の流路１４である第３の開口３４と、第３の開口３４の上方に形成されている第４の開口３５とを有する。

【0083】

補助傾斜プレート３０は、上下方向に所定の間隔をおいて複数配置されていてもよい。このように、主傾斜プレート２０の下方に、１又は複数の補助傾斜プレート３０を配置する場合は、補助傾斜プレート３０の底部１１側に設けられる第３開口３４は、主傾斜プレート２０の第１の開口２４よりも大きく形成することが好ましい。また、補助傾斜プレート３０に形成される開口は、底部１１に近づくにつれて大きく形成するとよい。第３の流路１５は、補助傾斜プレート３０の第２の端部３３及び、第２の端部３３に対向する側壁部１２によって形成されている。

【0084】

第１の流出口６０は、本実施形態においては、主傾斜プレート２０の上底、すなわち第２の開口２５よりも上方に形成されている。言い換えれば、第１の流出口６０は、主傾斜プレート２０の第２の端部２３よりも上方に形成されている。

【0085】

第２の流出口７０は、本実施形態においては、主傾斜プレート２０の上底の近傍、すなわち第２の開口２５の近傍に形成されている。言い換えれば、第２の流出口７０は、主傾斜プレート２０の第２の端部２３よりも下方に形成されている。

【0086】

拡散板８０は、主傾斜プレート２０の下方、すなわち第１の開口２４の下方において、回転軸ＳＨに取り付けられている。拡散板８０は、本実施形態においては、円板状に形成されている。拡散板８０の形状は、流入口５０から流入した汚泥含有水を側壁部１２側に拡散させることが可能であれば、特には限定されないが、矩形の板状、傘状で等あってもよい。

【0087】

本実施形態の固液分離装置１００によれば、流入口５０から流入した汚泥含有水は、貯留槽１０内を上方に移動する。

【0088】

汚泥含有水は、拡散板８０に接触することにより、貯留槽１０の側壁部１２に向かって拡散する。汚泥含有水に含まれている凝集フロックは、拡散板８０との接触により、内部に含有されている水分が外部に排出されて濃縮される。

【0089】

凝集フロックは、補助傾斜プレート３０の傾斜面３２の傾斜に沿って上昇する。補助傾斜プレート３０の傾斜に沿って移動した凝集フロックは、側壁部１２の近傍の第３の流路１５を通って上昇する。

【0090】

一方、補助傾斜プレート３０の第２の流路１４を通った汚泥含有水は、逆円錐台状をなす主傾斜プレート２０の外側の傾斜面２２に接触する。主傾斜プレート２０の傾斜に沿って移動した凝集フロックは、第３の流路１５を通った凝集フロックと合流する。これらの凝集フロックは、上昇流によって主傾斜プレート２０に押し付けられて濃縮される。濃縮された凝集フロックは、第２の流出口７０から排出される。なお、主傾斜プレート２０、及び補助傾斜プレート３０、４０に接触して濃縮される過程は、実施形態１で説明したのでその説明を省略する。

【0091】

第１の流路１３を通過した汚泥含有水は、第１の流出口６０から排出される。汚泥含有水は、主傾斜プレート２０の上底に形成された第１の開口２４を通過して上昇するため、第１の流路１３を通る汚泥含有水の凝集フロックの量を減らすことができる。

【0092】

このため、第１の流出口６０から排出された汚泥含有水に含まれている凝集フロックを減少させることができる。したがって、その後に行われる汚泥含有水の処理を効率的に行うことができる。尚、底部１１に蓄積された凝集フロックは、ドレン孔ＤＨから排出される。

【0093】

本実施形態の固液分離装置１０４によれば、主傾斜プレート２０の傾斜面２２によって、汚泥含有水に含まれる凝集フロックを貯留槽１０の側壁部１２に移動させることが可能となる。したがって、凝集フロックを効率よく分離して、第２の流出口７０から流出させることが可能となる。また、清澄化された処理水を第１の流出口６０から取出すことができる。

【0094】

以上のように、１又は複数の補助傾斜プレートを配置することで、拡散板８０で拡散した汚泥含有水が、補助傾斜プレートに接触した後、更に主傾斜プレート２０の円錐状の傾斜面２２に当たって側壁部１２側に移動するので、凝集フロックを更に効率よく分離することができる。

【0095】

尚、回転軸ＳＨには、貯留槽１０内の汚泥含有水を攪拌可能な攪拌羽が設けられるようにしてもよい。図７は、回転軸ＳＨに攪拌羽を設けた固液分離装置１０５を示している。図７に示すように、攪拌羽根９０は、主傾斜プレート２０及び拡散板８０の下方において、回転軸ＳＨに取り付けられている。したがって、流入口５０から流入した汚泥含有水は、回転する撹拌羽根９０によって撹拌され、貯留槽１０内を上方に移動する。このように、汚泥含有水が攪拌されることによって、多くの凝集フロック同士が接触して濃縮が促進される。また、多くの凝集フロックが遠心力によって側壁部１２側に移動する。これにより、主傾斜プレート２０に接触する凝集フロックを多くすることが可能となる。すなわち、主傾斜プレート２０に接触することによる濃縮及び凝集フロック同士が接触することによる濃縮が促進される。

【0096】

尚、回転軸ＳＨは、実施の態様に応じて接続される部材を適宜選択することが可能である。例えば、回転軸ＳＨは、攪拌羽根９０にのみ接続されるようにしてもよい。また、回転装置ＭＴ、回転軸ＳＨ、拡散版８０、及び攪拌羽９０は、必ずしも設ける必要はなく、実施の態様に応じて適宜選択して設けるようにしてもよい。尚、主傾斜プレート２０及び補助傾斜プレート３０を回転軸ＳＨに接続させない場合、側壁部１２とのクリアランスは数ミリ程度以下にするとよい。

【0097】

また、回転軸ＳＨを用いずに固液分離装置１０５を構成してもよい。例えば、固液分離装置１０５４は、貯留槽１０、主傾斜プレート２０、拡散版８０によって構成されていてもよい。このようにして固液分離装置１０５を構成した場合、拡散版８０は、底部１１から主傾斜プレート２０の軸ＡＸに沿って設けられた支柱（図示せず）によって支持されるように設けるとよい。このように固液分離装置１０５を構成することで、部品点数を減らすことができ、製造コスト及びメンテナンスコストの低減を図ることができる。

【0098】

このように、固液分離装置１０５を構成しても、流入口５０から流入した汚泥含有水は、貯留槽１０内を上方に移動する。そして、図６、図７で説明したように、主傾斜プレート２０、拡散版８０に接触して濃縮される。この濃縮される過程は、実施形態１等で説明したのでその説明を省略する。

【符号の説明】

【0099】

１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５ 固液分離装置
１０ 貯留槽
１１ 底部
１２ 側壁部
１３ 第１の流路
１４ 第２の流路
１５ 第３の流路
２０ 主傾斜プレート
２１ 第１の端部
２２ 傾斜面
２３ 第２の端部
２４ 第１の開口
２５ 第２の開口
３０、４０ 補助傾斜プレート
３１ 第１の端部
３２ 傾斜面
３３ 第２の端部
３４ 第３の開口
３５ 第４の開口
４３ 第２の端部
４２ 傾斜面
４１ 第１の端部
５０ 流入口
６０ 第１の流出口
７０ 第２の流出口
８０ 拡散板
ＭＴ 回転装置
ＡＸ 主傾斜プレートの軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】