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Title:
MAGNETIC SEPARATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/044719
Kind Code:
A1
Abstract:
It is possible to eliminate the problems of adsorption/separation efficiency and recovery efficiency of magnetic flocks in the conventional magnetic separation device and effectively remove the magnetic flocks contained in the raw water. In the magnetic separation device, a plurality of magnetic discs (36) are arranged so that they are substantially half under the raw water in a separation vessel (32). A water supply opening (44) for supplying the raw water as an upward flow is formed in the separation vessel (32) at the lower end of the separation vessel (32). Furthermore, immediately below each of the magnetic discs (36), a distribution member (46) is arranged to distribute the raw water supplied from the water supply opening (44) to rightward and leftward and the thickness direction of the magnetic disc (36). A pair of troughs (40) are arranged at both sides parallel to the rotation axis of the separation vessel (32) so that the processed water from which the magnetic flocks (F) have been removed from the raw water flows over.

Inventors:
TERUI SHIGEKI (JP)
MORITA MINORU (JP)
TAKEMURA KIYOKAZU (JP)
NUMATA YOSHIHARU (JP)
YAMAMOTO HIROYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/067715
Publication Date:
April 09, 2009
Filing Date:
September 30, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HITACHI PLANT TECHNOLOGIES LTD (JP)
TERUI SHIGEKI (JP)
MORITA MINORU (JP)
TAKEMURA KIYOKAZU (JP)
NUMATA YOSHIHARU (JP)
YAMAMOTO HIROYUKI (JP)
International Classes:
B03C1/02; B03C1/00; C02F1/48
Foreign References:
JPH05317745A1993-12-03
JP2002066375A2002-03-05
JP2001314777A2001-11-13
JP2001190981A2001-07-17
JP2002102745A2002-04-09
JPH10244424A1998-09-14
JPH0671195A1994-03-15
Attorney, Agent or Firm:
MATSUURA, Kenzo (P.O. Box 176Shinjuku Sumitomo Bldg. 39F,6-1, Nishi-shinjuku 2-chom, Shinjuku-ku Tokyo 39, JP)
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Claims:
 磁気分離装置であって、
 磁性フロックを含有する原水が流入する分離槽と、
 前記分離槽の下端に形成され、前記原水を分離槽内に上向流として給水する給水口と、
 前記磁性フロックを磁性力により吸着する複数枚の磁気ディスクであって、前記分離槽内に配設された回転軸に所定間隔を有して並設され、且つ前記分離槽の原水中に略半水没されるように配置された複数枚の磁気ディスクと、
 吸着した磁性フロックを回収する回収部と、
 前記複数枚のそれぞれの磁気ディスクの真下に配設され、前記給水口から給水された原水を各磁気ディスク面の左右方向及び前記磁気ディスクの厚み方向に分流する分流部材と、
 前記分離槽の前記回転軸と平行な両側に設けられ、前記磁気ディスクにより原水中の磁性フロックが除去された処理水が越流する一対のトラフとを、
 備える磁気分離装置。
 前記分流部材は、上端の厚みが前記磁気ディスクの厚みと同等であり、且つ、下端にいくに従って厚みが薄くなる断面楔形状である、
 請求項1の磁気分離装置。
 前記給水口は、前記回転軸方向に長い四角筒形状である、
 請求項1又は2の磁気分離装置。
 前記複数枚のそれぞれの磁気ディスクの外周面と、前記分離槽の内面との間に、基端部が前記分離槽内面に固定され、先端部が自由端として前記磁気ディスクの外周面に接触するシール板を、
 更に備える、請求項1から3の何れか1の磁気分離装置。
 前記回収部は、
 大気中から原水中に進入する直前の磁気ディスク同士の間に、前記回転軸の近傍から前記分離槽の外部まで樋状に配設され、両側面上端のエッジ部分が磁気ディスク面に所定の付勢力を有して当接することにより、磁気ディスク面に吸着された磁性フロックを掻き取る樋状スクレーパと、
 前記樋状スクレーパ内に配設され、掻き取られて樋状スクレーパ内に落下堆積した磁性フロックを前記分離槽の外部まで搬送する搬送部と、
 を備える、請求項1から4の何れか1の磁気分離装置。
Description:
磁気分離装置

 本発明は磁気分離装置に係り、特に原水 の磁性フロックを磁気ディスクに吸着して 水中から分離除去する技術に関する。

 下水や工場排水等の原水中に存在する汚 物質を除去する装置として磁気分離装置が る。この磁気分離装置は、原水中に凝集剤 磁性粉を添加することにより、汚濁物質を 磁性を帯びた磁性フロックとして形成し、 石を配設した磁気ディスクにこの磁性フロ クFを吸着して分離除去するものであり、こ の分離方法はマグシード法と呼ばれている。

 特許文献1には、磁気分離装置を組み込んだ 固液分離装置が開示されている。特許文献1 示すように、磁気分離装置には、分離槽内 、磁石を貼り付けた複数枚の磁気ディスク 回転軸上に間隔を置いて配設されており、 性フロックを磁気ディスクに吸着すること 原水中から除去回収する。

特開平10-244424号公報

 しかしながら、従来の磁気分離装置は、 水中から磁性フロックを除去する性能が次 点で未だ充分とは言えない。

 (1)分離槽内に給水された原水は、複数枚 磁気ディスクに均等に接触することが原水 の磁性フロックを効率的に除去する上で重 である。しかし、従来の磁気分離装置は分 槽内の水流が偏り易い。

 (2)磁気ディスクを分離槽内の原水中に略 水没させた構成の場合、磁気ディスクに吸 した磁性フロックは原水中では剥離し易い 、磁気ディスクの回転により原水中から大 中に搬送された時点では乾燥するので磁気 ィスク面に固着して剥がれにくくなる。従 の磁気分離装置は、原水中において磁気デ スクに一旦吸着した磁性フロックが剥離し しまう問題に対する対策、吸着された磁性 ロックを大気中にて効率的に回収するため 対策が十分とは言えない。

 本発明はこのような事情に鑑みてなされ もので、従来の磁気分離装置がかかえる磁 フロックの吸着分離効率、及び回収効率の 題を解消し、原水中に含有する磁性フロッ を高性能に除去することができる磁気分離 置を提供することを目的とする。

 前記目的を達成するために、本発明の第1 態様に係る磁気分離装置は、磁性フロックを 含有する原水が流入する分離槽と、前記分離 槽の下端に形成され、前記原水を分離槽内に 上向流として給水する給水口と、前記磁性フ ロックを磁性力により吸着する複数枚の磁気 ディスクであって、前記分離槽内に配設され た回転軸に所定間隔を有して並設され、且つ 前記分離槽の原水中に略半水没されるように 配置された複数枚の磁気ディスクと、吸着し た磁性フロックを回収する回収部と、前記複 数枚のそれぞれの磁気ディスクの真下に配設 され、前記給水口から給水された原水を各磁 気ディスク面の左右方向及び前記磁気ディス クの厚み方向に分流する分流部材と、前記分 離槽の前記回転軸と平行な両側に設けられ、 前記磁気ディスクにより原水中の磁性フロッ クが除去された処理水が越流する一対のトラ フとを、備える。

 第1態様に係る磁気分離装置では、分離槽 の下端に形成した給水口から給水された原水 は、分流部材に衝突して磁気ディスクの径方 向左右と磁気ディスクの厚み方向に分流され る。このように、給水口から給水された原水 が分流部材に衝突して左右方向と磁気ディス クの厚み方向へ流れとして分流されることに より、磁気ディスク同士の間を流れる原水の 流速が減速され、磁気ディスク同士の間をゆ っくりとした上向流となって上昇する。これ により、原水中の磁性フロックを磁気ディス クに効率的に吸着することができる。

 また、分離槽の前記回転軸と平行な両側 は、磁気ディスクにより原水中の磁性フロ クが除去された処理水が越流する一対のト フが設けられているので、分流した流れが 離槽内で滞留することなく、処理水を速や に分離槽外に排出することができる。

 また、磁気ディスクの真下に分流部材を 置したことにより、原水が流速の速い上向 となって磁気ディスクの面近傍を流れるこ を防止できるので、磁気ディスクの面に一 吸着した磁性フロックが剥離して原水中に 落してしまうことがない。

 本発明の第2態様によれば、第1態様に係 磁気分離装置において、前記分流部材は、 端面の厚みが前記磁気ディスクの厚みと同 であり、且つ、下端にいくに従って厚みが くなる断面楔形状である。

 分流部材の形状を第2態様のように断面楔 形状にすることで、給水口から給水された原 水を磁気ディスクの径方向左右と厚み方向に 精度良く分流することができる。

 本発明の第3態様によれば、第1又は第2態 に係る磁気分離装置において、前記給水口 、前記回転軸方向に長い四角筒形状である

 給水口の形状を第3態様のように四角筒形 状にすることで、原水を分離槽内に容易に均 等に給水することができ、磁性フロックの除 去性能を一層向上できる。

 本発明の第4態様によれば、第1から第3態 の何れか1に係る磁気分離装置は、前記複数 枚のそれぞれの磁気ディスクの外周面と、前 記分離槽の内面との間に、基端部が前記分離 槽内面に固定され、先端部が自由端として前 記磁気ディスクの外周面に接触するシール板 を、更に備える。

 第4態様に係る磁気分離装置では、複数枚 のそれぞれの磁気ディスクの外周面と、分離 槽の内面との間にシール板を配設したので、 原水が磁気ディスクの面に接触せずに磁気デ ィスクの外周面付近を通ってトラフに越流す る流れを防止できるので、磁性フロックの除 去性能を一層向上できる。

 本発明の第5態様によれば、第1から第4態 の何れか1に係る磁気分離装置において、前 記回収部は、大気中から原水中に進入する直 前の磁気ディスク同士の間に、前記回転軸の 近傍から前記分離槽の外部まで樋状に配設さ れ、両側面上端のエッジ部分が磁気ディスク 面に所定の付勢力を有して当接することによ り、磁気ディスク面に吸着された磁性フロッ クを掻き取る樋状スクレーパと、前記樋状ス クレーパ内に配設され、掻き取られて樋状ス クレーパ内に落下堆積した磁性フロックを前 記分離槽の外部まで搬送する搬送部とを備え る。

 第5態様によれば、回転する磁気ディスク が大気中から原水中に進入する直前の磁気デ ィスク同士の間に、回転軸の近傍から分離槽 の外部まで樋状に配設され、両側面上端のエ ッジ部分が磁気ディスク面に所定の付勢力を 有して当接することにより、磁気ディスク面 に吸着された磁性フロックを掻き取る樋状ス クレーパを、磁気分離装置に設けたので、大 気中において乾燥して磁気ディスク面に固着 した磁性フロックであっても、確実に掻き取 ることができ、掻き取った磁性フロックを確 実に樋状スクレーパ内に回収することができ る。

 以上説明したように、本発明に係る磁気 離装置によれば、従来の磁気分離装置がか える磁性フロックの吸着分離効率、及び回 効率の問題を解消し、原水中に含有する磁 フロックを高性能に除去することができる

図1は、本発明の磁気分離装置を組み込 んだ汚濁水浄化システムのフローを示すブロ ック図である。 図2は、汚濁水浄化システムを構成する 装置の概念図である。 図3は、本発明の磁気分離装置の一部を 断面で示す斜視図である。 図4は、本発明の磁気分離装置の側面断 面図である。 図5は、本発明の磁気分離装置の正面断 面図である。 図6は、本発明の磁気分離装置に設けた 分流部材の作用を説明する図である。 図7は、本発明の磁気分離装置に設けた シール板を説明する斜視図である。 図8は、従来と本発明における最外側磁 気ディスクの違いを説明する図であり、(A)は 従来技術に係わる磁気分離装置の磁気ディス クにおける磁石片の配置を示す図であり、(B) は本発明の実施形態に係わる磁気分離装置の 磁気ディスクにおける磁石片の配置を示す図 である。 図9は、本発明の磁気分離装置の磁気デ ィスクと樋状スクレーパとの関係を説明する 図である。 図10は、スクリューコンベア方式の回 部を説明する説明図である。 図11は、スクリューコンベアと樋状ス レーパとの位置関係を説明する図である。 図12は、ヒレ付きベルトコンベア方式 回収部を説明する図である。 図13は、ヒレ付きベルトコンベア方式 ヒレと樋状スクレーパとの位置関係を説明 る図である。

符号の説明

10…汚濁水浄化システム
12…原水ポンプ
14…凝集装置
14A…急速攪拌槽
14B…緩速攪拌槽
16…磁性粉添加装置
18…凝集剤添加装置
19…攪拌羽根
20…磁気分離装置
24…フィルター分離装置
25…脱水装置
26…回転ドラムフィルタ
28…シャワーリング装置
29…循環ポンプ
30…ポンプ
31…スリーブ
32…分離槽
33…ディスク基板
34…回転軸
35…軸受
36…磁気ディスク
37…磁石片
38…回収部
39…モータ
40…トラフ
41…側壁
42…フロック回収槽
43…四角筒状の配管
44…給水口
45…ケース
46…分流部材
48…シール板
50…回動軸
52…補強部材
55…蓋部材
60…樋状スクレーパ
62…搬送部
64…スクリューコンベア
66…ヒレ付きベルトコンベア
68…プーリ
69…ヒレ
70…無端状ベルト
F…磁性フロック

 以下、添付図面に従って本発明に係る磁 分離装置の好ましい実施の形態について詳 する。

 図1は、本発明の磁気分離装置20を、汚濁 浄化システム10に組み込んだフローを説明 るブロック図である。また、図2は、汚濁水 化システム10を構成する凝集装置14、磁気分 離装置20、フィルター分離装置24の概念図で る。

 図1に示すように、汚濁水浄化システム10 おいて、原水が原水ポンプ12によって先ず 集装置14の急速攪拌槽14Aに送水される。また 、原水ポンプ12と急速攪拌槽14Aとをつなぐ配 途中に、磁性粉を添加する磁性粉添加装置1 6と、凝集剤を添加する凝集剤添加装置18とが 設けられ、磁性粉及び凝集剤が配管内を流れ る原水中に添加される。磁性粉としては、例 えば四三酸化鉄を好ましく用いることができ る。また、凝集剤としては、ポリ塩化アルミ ニウム、塩化鉄、硫酸第二鉄等の水溶性の無 機凝集剤を好ましく用いることができる。尚 、図示しなかったが、原水中に磁性粉や凝集 剤を添加する前に、数ミリの大きさの比較的 大きなゴミはストレーナーを設けて濾過して おくことが好ましい。

 急速攪拌槽14Aでは、原水と、添加した磁 粉及び凝集剤とを高速回転する攪拌羽根19 急速攪拌することにより、数十μm程度の大 さの微小な磁性フロックF(磁性マイクロフロ ックともいう)を形成する。攪拌羽根19の先端 部における回転周速としては、1~2m/秒程度で うことが好ましい。磁性マイクロフロック は、磁性粉、原水中の固形浮遊粒子、バク リア、プランクトン等が取り込まれる。

 次に、磁性マイクロフロックを含有する 水は凝集装置14の緩速攪拌槽14Bに送水され 。また、急速攪拌槽14Aと緩速攪拌槽14Bとを なぐ連通室14Cの近傍に、高分子凝集剤を添 する高分子凝集剤添加装置21が設けられ、連 通室14Cを流れる原水中に高分子凝集剤が添加 される。高分子凝集剤としては、アニオン系 及びノニオン系のものを好適に用いることが できる。

 緩速攪拌槽14Bは、磁性マイクロフロック 高分子凝集剤とを低速回転する攪拌羽根19 緩やかに攪拌することにより、数百μm~数mm 度の大きな磁性フロックFを形成する。図2に 示すように、緩速攪拌槽14Bは、複数段の連続 した多段攪拌槽(A、B、C)として構成されるこ が好ましい。この場合、上流側の緩速攪拌 Aから下流側の緩速攪拌槽Cにいくに従って 攪拌羽根19の回転速度が遅くなるように設定 されている。これにより、上流側の緩速攪拌 槽Aから下流側の緩速攪拌槽Cにいくに従って 磁性フロックFが成長していくと共に、成長 した磁性フロックFが破壊されることを防止 きる。例えば、攪拌羽根19の先端部における 回転周速としては、緩速攪拌槽Aが0.5~1m/秒程 、緩速攪拌槽Bが0.3~0.7m/秒程度、緩速攪拌槽 Cが0.1~0.3m/秒程度であることが好ましい。

 凝集装置14は、図2に示したように、急速 拌槽14A、連通室14C、緩速攪拌槽14Bとを一体 造の装置として構成することが好ましいが それぞれを配管でつなぐこともできる。

 大きさが成長した磁性フロックFを含有す る原水は、本発明の磁気分離装置20に送水さ る。磁気分離装置20は、原水中の磁性フロ クFを磁性力によって吸着分離するものであ 、磁気分離装置20によって、原水中の磁性 ロックFの約90%が分離除去される。磁気分離 置20の装置構成については、汚濁水浄化シ テム10のフロー全体を説明した後で詳細に説 明する。

 磁気分離装置20で除去された磁性フロッ Fは、遠心分離機やベルトプレス機等の脱水 置25により含水率80%程度まで低減された後 トラック等により埋め立て処分場や焼却場 あるいは堆肥製造工場等に送られる。

 一方、磁気分離装置20で処理された処理 は、次にフィルター分離装置24に送水される 。フィルター分離装置24では、処理水が回転 ラムフィルタ26の内側から外側に濾過され 処理水に残存する磁性フロックFが除去され 。

 これにより、ゴミ、固形浮遊粒子、バク リア、プランクトン等の汚濁物質が含まれ 原水を浄化することができる。回転ドラム ィルタ26に付着した磁性フロックFは、回転 ラムフィルタ26の上方に配設されたシャワ リング装置28から洗浄水がシャワーリングさ れることによって、回転ドラムフィルタ26内 ホッパーに集積され、装置外に排出される この場合、回転ドラムフィルタ26によって 化された処理水の一部を、循環ポンプ29でシ ャワーリング装置28に戻して洗浄水として再 用するとよい。また、シャワーリングによ 磁性フロックFを含む汚れた洗浄排水は、ポ ンプ30により、原水ポンプ12の前段に戻され 。

  [磁気分離装置]
 図3は、本発明の磁気分離装置20の一部を断 で示した斜視図であり、図4は側面断面図、 図5は正面断面図である。

 これらの図に示すように、本発明の磁気 離装置20は、主として、磁性フロックFを含 する原水が流入する分離槽32と、分離槽32内 に水平方向に配設された回転軸34に所定間隔 有して並設され、磁性フロックFを磁性力に より吸着する複数枚の磁気ディスク36と、磁 ディスク36に吸着された磁性フロックFを回 する回収部38とを有する。尚、本実施の形 では3枚又は4枚の磁気ディスク36の例で説明 るが、枚数には限定されない。

 分離槽32は、上面が開放されると共に、 端面が側壁41(図5参照)で閉塞された半円筒形 状に形成される。分離槽32の両側(図3の左右) は、回転軸34と平行に形成された断面凹状 一対のトラフ40が分離槽32と一体形成される 共に、トラフ40の外側には、トラフ40と平行 な断面凹状のフロック回収槽42が設けられる 尚、フロック回収槽42は、図3に示すように 回転する磁気ディスク36が原水中に進入す 右側(図3の右側)に設けられる。

 また、図5のように、分離槽32の一対の側 41の上部には、軸受35を介して回転軸34が回 自在に支持され、その回転軸34の一端はモ タ39に連結される。そして、回転軸34には、 心部に嵌合穴を有する複数枚の磁気ディス 36が所定間隔を有して嵌合支持される。磁 ディスク36同士の間には、磁気ディスク36同 の間隔を調整すると共に、磁気ディスク36 内周部を固定するスリーブ31が設けられる。 磁気ディスク36同士の間隔は、磁気ディスク3 6の厚みに対して1倍~3倍の範囲に設定するこ が好ましい。間隔が1倍未満では原水が磁気 ィスク36同士の間に流れ込みにくくなると に、3倍を超えて広過ぎると磁気ディスク36 士の間に強い磁性力を発生しにくくなる。

 また、回転軸34に支持された複数枚の磁 ディスク36は、分離槽32内の原水中に1/2~2/3の 割合で水没させることが好ましい。このよう に磁気ディスク36を部分的に水没させた構成 場合には、原水中で磁気ディスク36に吸着 せた磁性フロックFを、磁気ディスク36が回 して磁性フロックFが大気中に搬送されたと に回収部38で回収することになる。従って 磁性フロックFの吸着と回収との効率が最も くなるように、磁気ディスク36の水没率を 定することが重要である。このためには例 ば、回転軸34を回転自在に支持する一対の軸 受35を、図示しない一対の昇降装置に支持さ て、磁気ディスク36を油圧機構等により昇 させることにより水没率を可変できるよう 構成することも良い方法である。

 また、分離槽32の下端には、回転軸34の軸 線方向に長い四角筒形状の給水口44が形成さ 、この給水口44と凝集装置14の出口とが四角 筒状の配管43(図4参照)で接続される。給水口4 4には、複数の分流部材46(図5参照)が配設され る。この分流部材46は、図5に示すように、そ れぞれの磁気ディスク36の真下に配置され、 端面の厚みW1が磁気ディスク36の厚みW2と同 に形成されると共に、下端にいくに従って みが薄くなる断面楔形状に形成される。ま 、図4から分かるように、分流部材46の幅寸 D1は、給水口44の幅D2よりも小さく、給水口4 4に給水された原水が給水口44と分流部材46と 間に形成された左右の隙間44A、44Bに分流さ るように構成される。

 この分流部材46により、給水口44から給水 された原水は、分流部材46に衝突して図4に示 すように磁気ディスク36の径方向左右に分流 れる。このように、給水口44から給水され 原水が分流部材46に衝突して左右方向へ2つ 流れとして分流されることにより、磁気デ スク36同士の間を流れる原水の流速が減速さ れ、磁気ディスク36同士の間をゆっくりとし 上向流となって上昇する。これにより、原 中の磁性フロックFを磁気ディスク36に効率 に吸着することができる。また、上向流の 速を減速することで、磁気ディスク36に一 吸着した磁性フロックFが剥離しにくくなる

 また、分流部材46により、給水口44から分 離槽32内に流入した原水は、図5に示すように 、磁気ディスク36の厚み方向にも分流される これにより、磁気ディスク36に吸着した磁 フロックFが、給水口44から給水された原水 水流で剥離することを防止できる。即ち、 5から分かるように、楔形状の分流部材46を けないと、磁気ディスク36の外周面36aが給水 口44から給水された原水の上向流に直接曝さ ることになる。

 即ち、図6に示すように、分流部材46がな 状態における原水の流れは、点線で示すよ に流速の速い上向流となって磁気ディスク3 6の面近傍を流れるので、磁気ディスク36の面 に吸着した磁性フロックFのうち、特に外周 36a部分に近い磁性フロックFが原水の流れで き取られて原水中に脱落してしまう。これ 対して、分流部材46により磁気ディスク36の 外周面36aを原水の流れに直接曝さないように することで、給水口44から流入した原水は、 6の実線で示すように、分流部材46に当たっ 流速が遅くなり、更に磁気ディスク36の厚 方向に分流される。これにより、磁気ディ ク面に一旦吸着された磁性フロックFが原水 流れで掻き取られることがない。

 また、図4に示すように、分離槽32には、 気ディスク36の外周面36aと分離槽32内面との 隙間をシールして、給水口44から給水された 水が磁気ディスク36の外周面36aをショート スしてトラフ40に流出しないためのシール板 48が設けられる。

 シール板48は、図7に示すように、基端部 分離槽32に回動自在に支持された回動軸50に 固定されると共に、先端部が自由端として磁 気ディスク36の外周面36aに接触している。そ て、回動軸50は図示しないスプリング等に り矢印方向に回転付勢されている。これに り、シール板48は、磁気ディスク36の外周面3 6aに対して所定の接触力で当接するので、磁 ディスクの回転を阻害することなく、原水 磁気ディスク36の外周面36aをショートパス ることを防止できる。シール板48の材質とし ては、磁気ディスク36よりも柔らかい弾性体 好ましく、例えばゴム板を好適に使用でき 。

 次に、磁気ディスク36について説明する

 磁気ディスク36は、内部にドーナッ状の 洞が形成された非磁性体のケース45内部に、 永久磁石片37に挟まれた強磁性体のディスク 板33が配置されて構成される。尚、ディス 基板33の中心部には、回転軸34に挿通するた の孔が形成されている。そして、回転軸34 は通常3枚以上の磁気ディスク36が配設され 。

 かかる複数枚の磁気ディスク36について 従来は図8の(A)に示すように、回転軸34の両 部に配置される最外側磁気ディスク36Aも、 転軸34の両端より内側中央寄りに配置される 内側磁気ディスク36Bも、強磁性体のディスク 基板33の両面に永久磁石片37を配設していた この為、最外側磁気ディスク36Aから分離槽32 外への磁気漏れの問題や、最外側磁気ディス ク36Aの変形の問題が生じていた。

 内側磁気ディスク36Bの場合には、両側に 向する磁気ディスクが存在するので、磁気 ィスク36が等間隔で配置される限り、内側 気ディスク36Bの磁性力が平衡状態を保つの 、磁気漏れや変形の心配はない。

 この対策として、図8の(B)に示すように、 内側磁気ディスク36Bについては従来通りディ スク基板33の両面に永久磁石片37を配置し、 磁性体のディスク基板33を永久磁石片37同士 挟むようにする。一方、最外側磁気ディス 36Aについては、ディスク基板33両面の内側 (内側磁気ディスク36Bの側の面)のみに磁性力 を発揮するための永久磁石片37を配置し、デ スク基板33の外側面には一枚の鉄板52を配置 して、ディスク基板33を磁石と鉄板52で挟む うにした。この場合、ディスク基板33は、本 質的に強磁性体であるが、鉄板52は強磁性体 も非磁性体でもよい。また、ディスク基板3 3と鉄板52とは、一枚の厚い強磁性体で一体物 として構成してもよい。これにより、最外側 磁気ディスク36Aの剛性を内側磁気ディスク36B の剛性よりも大きくなるようにした。最外側 磁気ディスク36Aのディスク基板33の剛性をど 程度大きくするかは、内側磁気ディスク36B 磁性力に抗して最外側磁気ディスク36Aが変 しないことが必要である。従って、最外側 気ディスク36Aと内側磁気ディスク36Bとの距 、永久磁石片37の磁性力、ディスク基板33の 材質等により、鉄板52の厚みを適宜設定する よい。

 最外側磁気ディスク36Aの場合も内側磁気 ィスク36Bの場合も、強磁性体でディスク基 33を製作する場合には、永久磁石片37を磁気 力によりディスク基板33に直接貼り付けるこ も可能であるが、接着剤で貼り付ける方法 より好ましい。この際に、ケース45内部に 成される空間に樹脂をモールドする構造形 も可能である。

 また、磁気ディスク36の剛性を高めるた には強磁性体のディスク基板33の面に永久磁 石片37を嵌め込むポケット部(図示せず)を取 付けて、このポケット部に永久磁石片37を嵌 め込むようにしてもよい。

 ディスク基板33の面に多数の永久磁石片37 が固定された磁気ディスク36の製作方法とし は、ディスク基板33を、基板33両面のうちの 少なくとも一方面に多数の穴である上記のポ ケット部を有するハニカム構造に形成するデ ィスク基板形成工程と、形成されたディスク 基板33のポケット部に永久磁石片37を嵌め込 磁石嵌め込み工程と、永久磁石片37が嵌め込 まれたディスク基板33を、内部にドーナッ状 空洞が形成されたケース45内部に収納する 納工程と、で構成される。

 これにより、ポケット部の側壁がリブ(補 強材)の役目をするので、剛性を高めること できる。この場合、ポケット部は、非磁性 の材料で形成することが必要であり、ポケ ト部を強磁性体のディスク基板33に接着剤で 貼り付ける。これは、ポケット部を磁性体( に強磁性体)で形成すると、ポケット部の側 に磁束が吸収され、結果として磁石表面近 の磁場だけが強くなり、磁化方向に関し永 磁石片37から離れた位置に高い磁場が作り くくなるためである。

 このように最外側磁気ディスク36Aを構成 ることにより、簡単な対策で磁気シールド 磁気コイルを設けなくても磁気漏れを解消 き、しかも最外側磁気ディスク36Aが変形す こともない。尚、ポケット部を備えた内側 気ディスク36Bを製作するには、ディスク基 33の両面にポケット部を形成すればよい。

 しかし、最外側磁気ディスク36Aのディス 基板33の外側面に永久磁石片37を配設しない ことにより、最外側磁気ディスク36Aの外側面 と分離槽32内面との間を通過した原水は、磁 フロックFが吸着分離されないままトラフに 流出する危険がある。この対策として、図5 示すように、最外側磁気ディスク36Aの外側 と分離槽32内面との間隙が、最外側磁気ディ スク36Aの回転を阻害しない遮蔽部材54で埋設 れるようにした。遮蔽部材54としては、最 側磁気ディスク36Aの回転を阻害しないこと 必要であり、樹脂やスポンジ等の摩擦が小 く柔らかい素材のものを好適に使用するこ ができる。これにより、最外側磁気ディス 36Aの外側面に永久磁石片37を配設しなくても 、磁性フロックFがそのままトラフ40に流出し てしまうことはない。図5から分かるように 遮蔽部材54でシールしても、最外側磁気ディ スク36Aの外側面と分離槽32内面との間に凹状 隙間が形成されるが、最外側磁気ディスク3 6Aが回転することで遠心力が作用するので、 状の隙間に原水が滞留することはない。

 また、最外側磁気ディスク36Aの剛性を高 るためには、磁気ディスク36のケース45自体 をハニカム構造にする方法があり、この方法 を採用することで、磁気ディスク36の軽量化 図ることもできる。このハニカム構造の方 は、最外側磁気ディスク36Aに限らず、内側 気ディスク36Bについても適用できる。

 次に、磁気ディスク36に吸着された磁性 ロックFを回収するフロック回収部38につい 説明する。

 フロック回収部38は、主として、樋状ス レーパ60と、搬送部62とを備える。

 樋状スクレーパ60は、回転する磁気ディ ク36が大気中から原水中に進入する直前の磁 気ディスク36同士の間に(図5参照)、回転軸34 傍からフロック回収槽42の上方まで樋状に配 設される。そして、樋状スクレーパ60の両側 上端のエッジ部分60Aが磁気ディスク36の面 所定の付勢力を有して当接することにより 磁気ディスク36の面に吸着された磁性フロッ クFを掻き取るように構成される。

 また、搬送部62は、樋状スクレーパ60内に 配設され、掻き取られて樋状スクレーパ60内 落下堆積した磁性フロックFをフロック回収 槽42の上方に搬送してフロック回収槽42に落 させる。搬送部62としては、スクリューコン ベア64やヒレ付きベルトコンベア66を好まし 使用することができ、図9から図11はスクリ ーコンベア64の場合であり、図12、図13はヒ 付きベルトコンベア66の場合である。尚、図 9、図10、図12では、磁気ディスク36の大気中 分のみに磁性フロックFを図示した。

 図9に示すように、樋状スクレーパ60は、 面の上端エッジ部分60Aが磁気ディスク36の に所定の押圧力を有して当接していると共 、上端エッジ部分60Aはシャープな薄肉形状 形成される。これにより、時計周り方向に 転する磁気ディスク36の面に吸着された磁性 フロックFは、樋状スクレーパ60の上端エッジ 部分60Aで掻き取られ、樋状スクレーパ60内に 下する。

 図9から図11に示すように、樋状スクレー 60内には、スクリューコンベア64のスクリュ ー部64Aが収納され、スクリュー部64Aの一端が モータ64Bに連結される。この場合、図11に示 ように、樋状スクレーパ60の側面から底面 至る内面形状は、搬送のデッドスペースが 成されないように半円状にすることが好ま い。これにより、樋状スクレーパ60内に落下 堆積された磁性フロックFは、スクリューコ ベア64によりフロック回収槽42の上方まで搬 され、フロック回収槽42に落下する。

 また、搬送部62として、ヒレ付きベルト ンベア66を採用する場合には、図12、図13に すように構成される。即ち、ヒレ付きベル コンベア66は、磁気ディスク36の径方向両側 一対のプーリ68が配置され、この一対のプ リ同士の間に、ヒレ69を有する無端状ベルト 70が巻き懸けられる。また、一対のプーリ68 うちの一方が図示しないモータ等の駆動部 連結される。この無端状ベルト70は、磁気デ ィスク36の面には接触しない。ヒレ69は無端 ベルト70の外側面に所定間隔を置いて多数配 置され、無端状ベルト70に対して垂直に形成 れる。この場合、図13に示すように、樋状 クレーパ60の側面から底面に至る内面形状は 、搬送のデッドスペースが形成されないよう にヒレ69の形状に合わせることが好ましい。 えば、ヒレ69の形状を逆台形にした場合に 、樋状スクレーパ60の内面形状も逆台形にす る。

 尚、図9から図13では、樋状スクレーパ60 支持構造やヒレ付きベルトコンベア66のプー リ68の支持構造については特に示していない 、例えば磁気分離装置20の装置本体に支持 ることができる。また、樋状スクレーパ60の 傾きについては、図10(スクリューコンベア) は右上がりで示し、図12(ヒレ付きベルトコ ベア)では右下がりで示したが、右上がりに 成することがより好ましい。これは、樋状 クレーパ60内に落下体積した磁性フロックF 搬送部62で搬送される間に、磁性フロック の水分が樋状スクレーパ60を伝って流れるが 、右上がりにすることで、水分がフロック回 収槽42に流れ込むことを防止できる。フロッ 回収槽42に回収する磁性フロックFはできる け低水分にして減容化を図ることが重要で る。この為、樋状スクレーパ60の右上がり 傾きを調整できるように、回収部38全体の傾 きを調整する調整部(図示せず)を設けること 好ましい。例えば、スクリューコンベア方 の回収部38の場合には、樋状スクレーパ60の 長さ方向中心部を回動軸で支持するようにし て、シリンダ装置等の伸縮装置により樋状ス クレーパ60をシーソーのように揺動可能に構 することもできる。

 次に、上記の如く構成された磁気分離装 20の作用について説明する。

 磁性フロックFを含有した原水は、分離槽 32の下端に形成された給水口44から流入し、 流部材46によって分流される。この分流部材 46によって、原水は連続回転する磁気ディス 36の面に対して左右両側に分流されると共 、磁気ディスク36同士の間の強磁性空間に流 れ込むように分流される。分流された原水が 分離槽32内を上昇する途中で、原水中の磁性 ロックFが磁気ディスク36の面に吸着される 磁性フロックFが吸着されて浄化された処理 水は、磁気ディスク36の左右両側に設けられ 一対のトラフ40に越流する。

 一方、磁気ディスク36に吸着された磁性 ロックFは、磁気ディスク36の連続回転によ 水面上の大気中に搬送され、大気中に露出 る。磁性フロックFが大気中に露出すること より、磁性フロックFの水分が重力により磁 気ディスク36の面を伝って分離槽32内に流れ ちる。更に、磁気ディスク36に吸着された磁 性フロックFは、磁気ディスク36の磁性力によ り圧密化される。これにより、磁性フロック Fの脱水が促進され、含水率が約90%のスラッ 状になる。

 脱水が促進された磁性フロックFは、磁気 ディスク36の連続回転により樋状スクレーパ6 0の位置まで搬送され、樋状スクレーパ60の側 面エッジ部分60Aで掻き取られ、樋状スクレー パ60内に落下する。樋状スクレーパ60内に落 した磁性フロックFは、スクリューコンベア6 4又はヒレ付きベルトコンベア66の搬送部62に り搬送されて、フロック回収槽42の上方ま 搬送されてフロック回収槽42に落下する。

 かかる磁気分離装置20による磁性フロッ Fの磁気分離において、複数枚の磁気ディス 36の真下に分流部材46を設けたので、原水中 の磁性フロックFを磁気ディスク36に効率的に 吸着することができる。

 また、磁気ディスクと分離槽との間にシ ル板48を設けたことにより、磁性力が発揮 れない磁気ディスク36の外周面を原水がショ ―トパスしてトラフ40に越流しないようにで る。これにより、トラフ40に越流する処理 の水質が悪化することがない。

 また、回転軸34に配設された複数枚の磁 ディスク36のうち、内側磁気ディスク36Bにつ いては従来通りディスク基板33の両面に永久 石片37を配置する一方、最外側磁気ディス 36Aについては、ディスク基板33の内側面(内 磁気ディスクの側の面)のみに磁性力を発揮 るための永久磁石片37を配設した。そして 最外側磁気ディスク36Aの永久磁石片を配設 るディスク基板33の剛性が内側磁気ディスク 36Bのディスク基板の剛性よりも大きくなるよ うにした。この場合、ハニカム構造の磁気デ ィスク36を採用すれば、必要な剛性を確保し 上で、軽量化を図ることができる。

 更には、最外側磁気ディスク36Aの外側面 分離槽32内面との間に遮蔽部材54を埋め込む ようにした。これにより、最外側磁気ディス ク36Aからの磁性漏れや変形を防止できると共 に、最外側磁気ディスク36Aの外側面を原水が 通過してトラフ40に越流しないので、処理水 水質が悪くなることもない。

 また、回収部38として、樋状スクレーパ60 を設けたことで、磁気ディスク36に吸着した 性フロックFを確実に回収することができる 。