JP4632939B2 - 水の浄化装置並びに水の浄化方法、排ガス処理装置用の浄化装置並びに排ガス処理装置用の浄化システム - Google Patents

Description

本発明は、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積されている粉塵、ヘドロ等を含有した汚水、或いは、排ガスを水スクラバーによって清浄化する排ガス処理装置内に設けた汚水タンクに貯留されている汚水を、ポンプで吸引して貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水をフィルターを通じて濾過したうえで、その濾過水が、排水口を通じて還元される水の浄化装置、排ガス処理装置用の浄化装置並びに排ガス処理装置用の浄化システムに関する。

河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底には、粉塵やヘドロが堆積されることが多く、その水質汚濁については、様々の対策法が行われている。

例えば、微細な土砂や不溶性の有機物等が泥状に堆積されたヘドロは、一般的な浚渫によって効率良く水域から除去するのは極めて難しく、都市の河川等では、工場排水や生活排水等が集中し、水質悪化の要因物質の流入負荷が大きく、その効率的な除去は極めて困難であって、水質悪化と悪臭をもたらし、都市環境や海域環境の阻害要因の１つとなっている。

そのため、従来では、河川等の水を圧縮ポンプで地上に汲み上げた後、脱水、加熱、微生物による分解処理などの方式で処理し、その処理された水を還元することが行われている。

また、水槽、プール等では、水の入れ替え作業が行われるが、その作業が非常に困難であるため、これら水槽等に薬剤を投与したり、或いは、水の強制循環流路に硝化細菌・硝化モジュル等を抱括固定した高分子ビーズを配置する水浄化装置なども提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

更に、半導体製造業、自動車工業、プラスチック工業、資源産業、セラミックス工業、粉末冶金工業、洗剤工業、触媒工業、フェライト工業、色材工業、農薬工業、飼料加工業、食品工業、廃棄物処理産業、バイオ関連産業、化粧品工業及び医薬品工業などにおいては粒径０．０１〜５０μｍ程度の微細な粉塵を含有する排ガスが発生することが知られており、特に、コンピュータ及びこれを応用する電子制御装置に使用される半導体電子素子の製造及びその生産量が増大している。

これら半導体素子の原料となる半導体としては、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）が多用され、また、特殊な素子にはガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム燐（ＧａＰ）なども実用されている。

これらの半導体製造工程において発生する粉塵は、それ自体が公害防止の観点から放散することが禁止される有害物質であったり、雰囲気中の有害物質を吸着したり、収着したりしていることが知られており、又、この粉塵を含有する排ガスの成分は、それ自体が有害であったり、例えば大気中の酸素に触れて発火したり、爆発（例えば粉塵爆発）したりする危険なものも少なくない。

そのため、これらの有害成分や粉塵を含んだ排ガスをそのまま大気中に放出することは許されず、排ガス中の粉塵を除去し、有害ガスを除去ないし無害化するなどの種々の処理を施し、安全で清浄なガスにして大気中に放出することが義務付けられており、様々な排ガス粉塵処理装置も出願されているが、その中でも、近年、粉塵が含有された排ガスを吸入口から吸入し、この吸入した前記排ガスをヒーター又はバーナーと水スクラバーの組み合わせ（以下、単に水スクラバーと略称する。）によって前記粉塵を除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスを、排出口から排出するようにしてなる排ガス処理装置が最も効果的な装置として主流となりつつある（例えば、特許文献２参照。）。

図４は、従来の水スクラバーを用いた排ガス処理装置を概略したチャートである。
この排ガス処理装置１００は、排ガスＧを吸入口１０１から吸入し、ヒーター部１０２で加熱処理した後、この排ガスＧに複数の水スクラバー１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃによって、排ガスＧ中に含まれる粉塵Ｈを除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスＣＧだけを、排出口１０４から排出するようにしている。

一方、排ガスＧ中に含まれた粉塵Ｈは、水スクラバー１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの噴霧によって分離され、粉塵Ｈを含有した汚水Ｗとなって、排ガス処理用の汚水タンク１０５に貯留されるようになっている。

ここでは、ヒーター部１０２で加熱処理された排ガスＧが、水スクラバー１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃによって、粉塵Ｈを含有した汚水Ｗと清浄ガスＣＧに分離され、この清浄ガスＣＧは、気液の接触を高めるための充填剤１０６が充填された排出筒１０７の上端の排出口１０４から排気される構造にしたものを例示しており、排出筒１０７の途中には、汚水タンク１０５の循環水を再利用した第２の水スクラバー１０３ｂ及び水道水等の供給水による第３の水スクラバー１０３ｃを通じて排気されるため、清浄ガスＣＧが確実に無害なガスとして排気できるのである。

また、汚水タンク１０５は、メッシュ状の仕切り板１０８を介して２層に形成されており、図中左側の第１層に貯留された汚水Ｗが、仕切り板１０８を通じて右側の第２層に移動されることで、汚水Ｗに含まれる粒子の大きな粉塵Ｈは、前記第１層に貯留されると共に、細かな粒子の粉塵Ｈを含んだ汚水Ｗだけが第２層に移動されるようにしており、この第２層の上位側の汚水Ｗは、比較的澄んでいるので、循環ポンプＰ１によって、水スクラバー１０３ｂの水として再利用し、下位側の汚水Ｗは、細かな粉塵Ｈが堆積されているので、排水ポンプＰ２で排水するように構成している。

また、この排水量に応じて、排出口１０４付近に設けた水スクラバー１０３ｃからは、水道水等の新たな供給水を供給し、汚水タンク１０５内の水位を略一定に保つようにしている。

なお、この図４で示す水スクラバーを用いた排ガス処理装置１００は、従来例に過ぎず、これ以外の水スクラバーを用いた排ガス処理装置１００であっても、その基本構造は同様である。

特開特願平３−２９４０３６号 特開２０００−１４０５４６号

しかしながら、自然沈澱、天日乾燥による水の浄化装置では、汚泥や汚濁水を受け入れるための大きな処分地を必要とするのみならず、汚泥や汚濁水から発生する悪臭対策、あるいは汚泥や汚濁水の遺漏対策等を十分に行なわなければならず、その装置が複雑且つ大型化するという問題がある。

また、薬剤を用いることは自然環境に対する弊害も多く、また、細菌を用いた水の浄化装置では、細菌の浄化作用に時間を要し、素早い浄化処理には耐え難いという問題もある。

さらに、従来の水の浄化装置は、その何れもが、貯水の全てを均一に浄化しようとするため、浄化するまでに長時間を要し、汚れの多い部分を局所的に浄化することはできないという問題がある。

ところで、水スクラバーを用いた排ガス処理装置１００は、排ガスＧ中の粉塵Ｈを除去し、安全な清浄ガスＣＧだけを大気中に放出できる点では優れているが、以下の問題がある。

先ず、汚水タンク１０５に堆積される有害な粉塵Ｈは、その堆積量が増加すれば、循環ポンプＰ１や排水ポンプＰ２の目詰まりを生じ易く、故障の原因となるため、汚水タンク１０５に堆積された有害な粉塵Ｈは、定期的に除去する必要がある。

ところが、その除去作業に際しては、排ガス処理装置１００の稼働を停止したうえで、汚水タンク１０５内に貯留した汚水Ｗを排出し、汚水タンク１０５の底部分に溜まった有害な粉塵Ｈを掻き集めて除去したうえで、汚水タンク１０５内を洗浄し、前記供給水を汚水タンク１０５に供給した後、再稼働を行うため、非常に手間と時間を要するという問題がある。

しかも、汚水タンク１０５の容量、堆積される粉塵Ｈの量によっても異なるが、上記の除去・清掃作業は、１〜３ヶ月に１回程度は行う必要があり、排ガス処理装置１００のメンテナンス周期が短く、また、取り扱う粉塵Ｈが毒性を有しているので、重装備での作業となり、メンテナンス作業が困難であった。

また、前述の通り、汚水タンク１０５の清掃作業中は、排ガス処理装置１００の稼働を一定時間停止しなければならず、その間の排ガス処理を行うことができないという問題もある。

更に、排ガス処理装置１００は、大型であるため、この装置自体を移動することができないので、限られたスペースでの除去作業は、作業性も悪いという問題がある。

ところで、一般家庭や工場等で使用される掃除機は良く知られているが、水と関連する掃除機のようなものは存在しないのである。また掃除機の中には粉塵を含有した汚水を吸引できるものが存在するが、水とゴミを一度に吸い込むため、タンクが満タンになればそれ以上の処理は不可能になる。

本発明においては、汚水の中に含まれる粉塵のみを取り除くため、汚水の処理量は当該汚水中の粉塵量に依存するので、正に水用の掃除機となるのである。

又、今まで、水を濾過するフィルターは存在したが、それは必要なラインに組み込まれて使用されていた。

しかしながら、本発明においては必要な時に必要な場所に移動させることができる結果、汚泥のたまった局所のみを効率的に清掃することができるのである。

本発明は、かかる課題を一挙に解決することを目的とするものであって、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積されている粉塵、ヘドロ等を含有した汚水、或いは、排ガスを水スクラバーによって清浄化する排ガス処理装置内に設けた汚水タンクに貯留されている汚水を、ポンプで吸引して貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水をフィルターを通じて濾過することで、水の浄化を簡単に行うことができるのであり、また、汚水タンク内に有害な粉塵が堆積することを防止して、汚水タンク内の清掃を不要にすることができる結果、排ガス処理装置の稼動を停止する必要もないうえ、そのメンテナンス周期を大幅に伸ばすことができるのであり、更に、汚水中に含まれる粉塵のみを取り除き、しかも、必要な時に必要な場所に移動させて汚泥のたまった局所のみを効率的に清掃し得る水の浄化装置、排ガス処理装置用の浄化装置並びに排ガス処理装置用の浄化システムを提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明に係る水の浄化装置は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとからなり、粉塵やヘドロ等が含有された汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口を通じて排水される構造にした水の浄化装置であって、前記吸水口には、汚水を先端から吸引して基端へと流通可能な吸水管の当該基端が連結されると共に、前記排水口には、濾過水を基端から先端へと流通可能な排水管の当該基端が連結され、前記吸水管及び排水管は変形自在なフレキシブル管で形成され、また、前記ポンプは排水口側に設けられ、更に、前記吸水口及び排水口は貯水タンクの上面に設けられたことを特徴とする。

このように本発明では、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積されている粉塵やヘドロ周辺の汚水を、ポンプで吸引して、吸水口から貯水タンクに貯水し、この貯水した汚水をフィルターで濾過したうえで、その濾過水を前記河川、池、水槽、プール、水処理施設等に還元する簡易な構造であるため、その装置を小型化することができる。

また、還元された濾過水は、自然環境を害する危険もなく安全なうえ、フィルターを通じるだけで、素早く水の浄化ができる。

更に、本発明においては、その吸水口には、吸水管が連結されると共に、排水口には排水管が連結されてなり、これら吸水管及び排水管が、近接して配置可能に構成したものが望ましいのである。

そのため、吸水管の先端を水底に配置して、粉塵やヘドロ等が堆積された汚れの多い部分を局所的に浄化することができる。

特に、水族館の水槽や生簀等の場合には、糞や餌の粕等が堆積された汚れの多い部分だけを局所的に吸引し、水槽内の水の入れ替え作業のように、魚を移動させる必要がないので、魚を傷付けたりする危険もなく、簡単に且つ素早く、水の浄化を行うことができるので望ましい。

また、本発明においては、排水管の先端を、吸水管の先端に近接して配置することもできるのであり、このように構成すれば、排水管の先端から排出される濾過水が、水底に堆積された粉塵やヘドロ等に向けて噴射され、特に、泥状に堆積されたヘドロであっても、これを舞い上げて、吸水を容易に行うことができる。

しかも、本発明の貯水タンクには、キャスター等の移動手段を設けているので、所望の場所に簡単に移動でき、粉塵やヘドロ等が堆積された汚れの多い部分が点在していても、各々の場所に本装置を容易に移動させて、局所的に浄化することができる。

また、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置は、粉塵が含有された排ガスを吸入口から吸入し、この吸入した前記排ガスを水スクラバーによって前記粉塵を除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスを、排出口から排出するようにしてなる排ガス処理装置に取付可能な排ガス処理装置用の浄化装置であって、
前記排ガス処理装置用の浄化装置は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備えてなり、
前記排ガス処理装置内に設けた排ガス処理用の汚水タンクに貯留されている汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口を通じて前記汚水タンクに還元され、
前記汚水タンク内の下位側に溜まった汚水が、前記ポンプとは異なる排水ポンプで排水されると共に、その排水量に応じて、前記排出口付近に設けた第３の水スクラバーから新たな供給水が供給されて前記汚水タンク内の水位を保つように構成したことを特徴とするものである。

すなわち、本発明では、水スクラバーを用いた排ガス処理装置の汚水タンク内の汚水をポンプで吸引して貯水タンクに貯水し、フィルターを通じて前記汚水を濾過した後、前記汚水タンク内に濾過後の濾過水を還元、循環させるように構成している。

そのため、汚水に含有される粉塵は、前記フィルターで濾過され、粉塵が除去された濾過水だけが汚水タンクに貯水されるため、汚水タンク内に有害な粉塵が堆積されることを防止でき、汚水タンク内の清掃を不要にできる。

一方、有害な粉塵は、フィルターに吸着されるため、当該フィルターの交換作業が必要となるが、汚水タンク内の除去、清掃作業とは異なり、前記フィルターを新たなものと交換するだけで良いため、その交換作業は極めて簡単且つ短時間で行うことができる。

前記フィルターは、粉塵を確実に濾過できるものであれば使用可能であり、例えば市販のポリエチレン、スチレンブタジエンゴム等の高分子材料で形成された不織布、或いはステンレス線で形成されたメッシュを筒状に形成した耐食性、吸着性を備えたものを利用できるが、好ましくは、前記筒状の外面を波状に形成したもの、或いは中心から放射状に複数のフィンを形成したものであれば、筒状のフィルターに比べて表面積を増やすことができるため、フィルター自体を小型化でき、作業性を高めることができる。

また、本発明では、その吸水口には吸水管が連結されると共に、排水口には排水管が連結されてなり、これら吸水管及び排水管が、前記汚水タンクと着脱可能に連結される構造にしてなるものも好ましく、このように構成すると、移動できない既設の排ガス処理装置であっても、その汚水タンクに前記吸水管及び排水管を連結するだけで、排ガス処理装置用の浄化装置だけを所望の場所に容易に設置できる。

そのため、既設の排ガス処理装置の大きさや、周囲の設置スペースに関係なく、給水管及び排水管で連結すれば、本発明の排ガス処理装置用の浄化装置だけを作業スペースの狭い場所にも設置することができるのであり、またフィルター交換の作業性を高めることができる。

更に、本発明では、吸水管及び／又は排水管には、給・排水を調節可能な開閉バルブを設けたものも好ましい。なお、開閉バルブは、貯水タンクの吸水口及び排水口、或いは、汚水タンク側の給・排水口に設けることも可能である。

この開閉バルブは、汚水タンクと貯水タンクとの間で循環される給・排水量を調節できることは当然であるが、それ以外にも大きな作用、効果を備えている。

すなわち、本発明の排ガス処理装置用の浄化装置のフィルター交換作業やメンテナンス作業時には、前記開閉バルブを閉止状態にすれば、汚水タンクと貯水タンクとの間の循環が停止され、排ガス処理装置は、従来同様に稼働する。

そのため、排ガス処理装置の稼働を停止することなく、前記フィルター交換作業やメンテナンス作業などを行うことができる。

このように、本発明では、排ガス処理装置を連続稼働させながら、前記フィルター交換作業やメンテナンス作業などを行うことができるのである。

もっとも、前記開閉バルブが無くても、排ガス処理装置用の浄化装置のポンプを停止すれば、汚水タンクと貯水タンクとの間の循環が停止されるので、同様の作用、効果を得ることもできることはいうまでもないが、安全性を考慮すれば、前記開閉バルブを閉止状態にすると共に、前記ポンプを停止したうえで、前記フィルター交換作業やメンテナンス作業などを行うことが望ましい。

また、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置において、その貯水タンクの底面にはキャスターなどの移動手段を設けることが望ましく、このように構成すると、排ガス処理装置用の浄化装置自体を簡単に移動できるのであり、具体的には、例えばフィルター交換やメンテナンス作業のときだけ、本発明の浄化装置を移動させてメンテナンス等の作業を行い、通常の使用時には、本発明の浄化装置を邪魔にならない場所に収納しておけば、動線を邪魔することなく安全に使用できるのである。

更に、貯水タンクには、圧力計を設けて当該貯水タンクと汚水タンクとの圧力差が所定の負圧になるとフィルターの交換を行うように構成しても良いのであり、このように構成すると、ポンプで汚水タンク内の汚水を吸い上げることにより貯水タンク内に負圧が生じ、この負圧によって、前記汚水が貯水タンク内に吸い上げられる。

ここで、フィルターが目詰まりすると、汚水を吸い上げることができず、しかも貯水タンク内の負圧が一定値以下（一般に−３０ＫＰａ〜−５０ＫＰａ）になり、このような状態になると、フィルターの交換が行われる。

本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置において、貯水タンクには、吸水した汚水の貯水量を計測可能な水位計、或いは内部観察用の覗き窓を設けるのが望ましい。

この水位計は、貯水タンクにフロートを浮べて、その上下動を計測して行うものなど、既存のものを使用すれば良いが、貯水タンク内の貯水量を計測すると、貯水される汚水のオーバーフローも防止できるのである。

また、前記水位計に警報ブザーや警報ランプ等を連結しておき、所定の水位に達したときには、前記警報ブザーや警報ランプ等が発呼するように制御しておけば、更に安全性を高めることができる。

又、貯水タンクに内部観察用の覗き窓を設けると、当該貯水タンク内の水位を確認したり、貯水タンク内の粉塵やゴミの量を観察できるのであり、この粉塵やゴミの量が所定量を超えると、フィルターの交換を行うようにしても良いのであり、又、作動中に空気を吸い込むと、貯水タンク内の水位が下がるため、その都度、汚水を補給すれば良いのである。

更に、本発明の吸水及び排水可能なポンプには、連続稼働又は間欠稼働、或いは稼動停止等のように前記ポンプの稼働タイミングを調節可能な稼働調節具を備えることも可能である。

このように、稼働調節具によってポンプの稼働タイミングを調節することで、ポンプの負荷を軽減し、節電することができるのであり、特に、ポンプを間欠稼働すれば、節電効果に加え、貯水タンク排水口を通じて汚水タンクに給水される濾過水を脈動させることができ、そのため、汚水タンク内の汚水を脈動させて粉塵を攪拌し得る結果、その堆積を防止し、前記粉塵を貯水タンク内で容易に循環させることができる。

更に、本発明では、上述の通り、既存の排ガス処理装置に取付可能な排ガス処理装置用の浄化装置だけでなく、これらを予め組み合わせた排ガス処理装置用の浄化システムをも提供しており、システム全体として上記効果を有効に発揮できる。

即ち、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化システムにおいては、粉塵が含有された排ガスを吸入口から吸入し、この吸入した前記排ガスを水スクラバーによって前記粉塵を除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスを、排出口から排出するようにしてなる排ガス処理装置と、前記排ガス処理装置に設けた排ガス処理用の汚水タンクに連結される排ガス処理装置用の浄化装置と、よりなり、前記排ガス処理装置用の浄化装置は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備えてなり、前記排ガス処理装置内に設けた排ガス処理用の汚水タンクに貯留されている汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口に設けられた前記ポンプを通じて前記汚水タンクに還元され、前記汚水タンク内の下位側に溜まった汚水が、前記ポンプとは異なる排水ポンプで排水されると共に、その排水量に応じて、前記排出口付近に設けた第３の水スクラバーから新たな供給水が供給されて前記汚水タンク内の水位を保つように構成したことを特徴とするものである。
また、本発明は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備え、前記吸水口に連結される吸水管及び前記排水口に連結される排水管は変形自在なフレキシブル管で形成され、また、前記ポンプは排水口側に設けられ、更に、前記吸水口及び排水口は貯水タンクの上面に設けられてなる水の浄化装置を用いた水の浄化方法であって、前記排水管の先端を水底に堆積された粉塵やヘドロ等に向けて噴射するように配置すると共に、前記排水管の先端に近接するように前記吸水管の先端を配置し、前記噴射によって舞い上げられた粉塵やヘドロ等が含有された汚水を、前記吸水管の先端から吸引して前記フィルターで濾過し、その濾過水を前記排水管の先端から噴射することを特徴にしている。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に係る水の浄化装置によれば、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積されている粉塵やヘドロ周辺の汚水を、ポンプで吸引して、吸水口から貯水タンクに貯水し、この貯水した汚水をフィルターで濾過したうえで、その濾過水を前記河川、池、水槽、プール、水処理施設等に還元する簡易な構造であるため、装置全体を小型化することができる。

また、請求項１に係る水の浄化装置によれば、還元された濾過水は、自然環境を害する危険もなく安全なうえ、フィルターを通じるだけなので、素早い水の浄化ができるのである。

更に、請求項１に係る水の浄化装置によれば、汚水中に含まれる粉塵のみを取り除くため、大量の汚水を効率良く除去できるのであり、しかも、必要な時に必要な場所に移動させることができる結果、汚泥のたまった局所のみを効率的に清掃することができるのである。

請求項２に係る水の浄化装置によれば、水管の先端を水底に配置して、粉塵やヘドロ等が堆積された汚れの多い部分を局所的に浄化することができる。

また、請求項２に係る水の浄化装置によれば、排水管の先端を、前記吸水管の先端に近接して配置すれば、排水管の先端から排出される濾過水が、水底に堆積された粉塵やヘドロ等に向けて噴射させることができるので、特に、泥状に堆積されたヘドロであっても、これを舞い上げて、汚水を容易に吸引することができるのである。

請求項３に係る水の浄化装置によれば、キャスター等の移動手段を設けているので、所望の場所に簡単に移動でき、粉塵やヘドロ等が堆積された汚れの多い部分が点在していても、各々の目的場所に本装置を容易に移動させて、局所的に浄化することができる。

請求項４に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、汚水に含有される粉塵は、フィルターで濾過され、粉塵が除去された濾過水だけが汚水タンクに貯水されるため、汚水タンク内に有害な粉塵が堆積されることを防止できる結果、汚水タンク内の清掃を不要にできる。

一方、有害な粉塵は、貯水タンク内のフィルターに吸着されるため、当該フィルターの交換作業が必要となるが、汚水タンク内の除去、清掃作業とは異なり、前記フィルターを新たなものと交換するだけで良いため、その交換作業は極めて簡単に且つ短時間で行うことができる結果、メンテナンス周期を大幅に伸ばすことができる。

請求項５に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、既設の排ガス処理装置に給水管及び排水管を連結するだけで、排ガス処理装置用の浄化装置だけを作業スペースの狭い場所に設置することができる結果、フィルター交換の作業性を高めることができる。

請求項６に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、開閉バルブの開閉操作によって、汚水タンクと貯水タンクとの間で循環される給・排水量を調節できるだけでなく、排ガス処理装置の稼動を停止することなく、連続稼働させながら、フィルター交換作業やメンテナンス作業等を安全に行うことができるのである。

請求項７に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、貯水タンクにキャスター等の移動手段を設けることで、排ガス処理装置用の浄化装置自体を所望の場所に簡単に移動できる結果、汚水を効率良く浄化できるのである。

請求項８に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、貯水タンクには、圧力計を設けて当該貯水タンクと汚水タンクとの圧力差が所定の負圧になるとフィルターの交換を行うように構成することで、フィルターの交換時期を正確に且つ容易に判断することができるのである。

請求項９に係る排ガス処理装置用の浄化装置によれば、ポンプの稼働タイミングを調節可能な稼働調節具を備えているので、ポンプの負荷を軽減したり、節電することができるのであり、特に、ポンプを間欠稼働すれば、汚水タンク内の粉塵を攪拌させて、その堆積を防止し、前記粉塵を貯水タンクに容易に循環させることができるのである。

請求項１０に係る排ガス処理装置用の浄化システムによれば、請求項４ないし９のいずれかの効果を備えた排ガス処理装置用の浄化システムとして有効に発揮できるのである。

以下、本発明に係る水の浄化装置、排ガス処理装置用の浄化装置、及び排ガス処理装置用の浄化システムを図面とともに説明する。

図１は、本発明に係る水の浄化装置Ａの一実施例を概略したチャートである。
この水の浄化装置Ａは、吸水及び排水可能なポンプ１と、吸水口２１及び排水口２２を設けた貯水タンク２と、この貯水タンク２内に設置されたフィルター３とからなり、粉塵Ｈやヘドロ等が含有された汚水Ｗを、吸水口２１から吸引して貯水タンク２内に貯水し、この貯水された汚水Ｗが、フィルター３を通じて濾過され、その濾過水ＣＷが、前記排水口２２を通じて排水される構造にしている。

前記ポンプ１は、前記貯水タンク２の排水口２２に連結してあり、この排水口２２を通る濾過水ＣＷを吸引することで、吸水口２１からの吸引も行うように構成している。

また、前記ポンプ１には、連続稼働又は間欠稼働、或いは稼動停止等のように、ポンプ１の稼働タイミングを調節可能な稼働調節具（不図示）を設けておくのが良く、その稼働タイミングを調節することで、節電することができる。

なお、ポンプ１は、吸水口２１に連結することも可能ではあるが、汚水Ｗに含有される粉塵Ｈがポンプ１の目詰まりを生じる恐れがあるため、前述の通り、排水口２２側に設けるのが好ましい。

貯水タンク２は、上方が開放されたタンク本体２３の上端に、開閉可能な蓋体２４を設けた密閉型のものであり、その形状は問わない。

但し、貯水タンク２内には、有毒な粉塵Ｈ、ヘドロ等を含有した汚水Ｗが貯水されるので、耐薬品性・耐食性等を備えた材質で形成するのが好ましい。

また、吸水口２１には、汚水Ｗが流通可能な吸水管４１が連結されると共に、排出口２２には濾過水ＣＷを流通可能な排水管４２を連結している。

これら吸水管４１及び排水管４２は、金属管でも構わないが、貯水タンク２の移動に伴って変形自在なフレキシブル管を用いるのが望ましい。

また、貯水タンク２の底部には、キャスター等の移動手段６を設け、当該貯水タンク２を所望の場所に容易に移動可能にしており、更に、前記貯水タンク２内には、吸水した汚水Ｗの貯水量を計測可能な水位計７を設けている。

前記フィルター３は、粉塵Ｈを濾過可能なメッシュ状の基材を筒状に形成してなり、このフィルター３の内側には、排水口２２に連通されたフィルター管３１を配設している。

このように構成された本発明に係る水の浄化装置Ａは、以下の要領で使用される。
即ち、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積された粉塵Ｈやヘドロ等に向けて、吸水管４１の先端を配置する。このとき、排水管４２の先端も、吸水管４１に近接させて設置するのが望ましい。

このようにして、ポンプ１を駆動すれば、粉塵Ｈやヘドロ等の周辺の汚水Ｗが、図中の黒い矢印で示すように吸水管４１の先端から吸引され、この吸水管４１を通じて吸水口２１から貯水タンク２に貯水される。

また、貯水タンク２に貯水された汚水Ｗは、フィルター管３１を介して、排水口２２に吸い上げられるが、このとき、汚水Ｗは、フィルター管３１を被覆しているフィルター３を通じることで、当該フィルター３に粉塵Ｈが吸着して濾過され、フィルター３内に設けたフィルター管３１が、濾過後の濾過水ＣＷだけを吸水するようにしている。

そして、フィルター管３１で吸水された濾過水ＣＷは、ポンプ１を介して排水口２２から排水され、排水管４２を通じて、その先端から再び河川、池、水槽、プール、水処理施設等に還元される。

この排水の際、本実施例で示すように、排水管４２の先端を、吸水管４１の先端に近接して配置しておけば、排水管４２の先端から排出される濾過水ＣＷが、水底に堆積された粉塵Ｈやヘドロ等に向けて噴射され、特に、泥状に堆積されたヘドロであっても、これを舞い上げて、吸水を容易に行うことができる。

このように、本発明に係る水の浄化装置Ａによれば、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に堆積されている粉塵Ｈやヘドロ等の周辺の汚水Ｗを、ポンプ１で吸引して、吸水口２１から貯水タンク２に貯水し、この貯水した汚水Ｗをフィルター３で濾過したうえで、その濾過水ＣＷを、前記河川、池、水槽、プール、水処理施設等に還元して浄化できる簡易な構造であるため、装置全体も小型化できるのである。

また、還元された濾過水ＣＷは、薬品等を用いることなくフィルター３を通じて濾過されたものであるので、自然環境を害する危険もなく安全なうえ、素早い水の浄化ができるのである。

しかも、吸水管４１の先端を河川、池、水槽、プール、水処理施設等の水底に向けて配置できるので、粉塵Ｈやヘドロ等が堆積された汚れの多い部分を局所的に浄化することができるうえ、キャスター等の移動手段６を設けているので、所望の場所に簡単に移動できる結果、粉塵Ｈやヘドロ等が堆積された汚れの多い部分が点在していても、各々の目的場所に本装置Ａを容易に移動させて、局所的に浄化することもできる。

以上の通り、本発明に係る水の浄化装置Ａは、河川、池、水槽、プール、水処理施設等の浄化を行うことができるのであるが、本発明者は、これを更に発展させて、排ガス処理装置に用いることも発明したのである。以下、この装置について説明する。

図２は、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置Ａ及び排ガス処理装置用の浄化システムＳの一実施例を概略したチャートである。

この排ガス処理装置用の浄化システムＳは、粉塵Ｈが含有された排ガスＧを吸入口Ｂ１から吸入し、この吸入した排ガスＧを水スクラバーＢ２によって粉塵Ｈを除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスＣＧを、排出口Ｂ３から排出するようにしてなる排ガス処理装置Ｂと、この排ガス処理装置Ｂに設けた排ガス処理用の汚水タンクＢ４に連結される排ガス処理装置用の浄化装置Ａとより構成されてなる。

この排ガス処理装置Ｂは、既設の水スクラバーを用いた排ガス処理装置を利用することができ、その詳細は、図４と共に背景技術の欄に記載しているため、ここでの説明は省略することとし、以下では、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置Ａを主にして説明する。

この排ガス処理装置用の浄化装置Ａは、排ガス処理装置Ｂに取付可能であって、吸水及び排水可能なポンプ１と、吸水口２１及び排水口２２を設けた貯水タンク２と、この貯水タンク２内に設置されるフィルター３とを備えてなる。

前記ポンプ１は、貯水タンク２の排水口２２に連結してなり、この排水口２２を通る濾過水ＣＷを吸引することで、吸水口２１からの吸引も行うように構成している。

また、ポンプ１には、連続稼働又は間欠稼働、或いは稼動停止等のように、ポンプ１の稼働タイミングを調節可能な稼働調節具（不図示）を設けておくのが良く、その稼働タイミングを調節することで、節電することができる。

特に、間欠稼働であれば、前記節電効果に加え、ポンプ１によって吸水及び排水を脈動させることができるので、汚水タンクＢ４内の有害な粉塵Ｈを攪拌して、粉塵Ｈが汚水タンクＢ４内に堆積することを防止できる。

なお、ポンプ１は、吸水口２１に連結することも可能ではあるが、汚水Ｗに含有される粉塵Ｈがポンプ１の目詰まりを生じる恐れがあるため、前記の通り、排水口２２側に設けるのが好ましい。

前記貯水タンク２は、上方が開放されたタンク本体２３の上端に、開閉可能な蓋体２４を設けた密閉型のものであり、その形状は問わないのである。

但し、貯水タンク２内には、有毒な粉塵Ｈを含有した汚水Ｗが貯水されるので、汚水タンクＢ４と同様の耐薬品性・耐食性等を備えた材質で形成するのが望ましい。

また、前記吸水口２１には、汚水Ｗが流通可能な吸水管４１が連結されると共に、排水口２２には濾過水ＣＷを流通可能な排水管４２を連結している。

これら吸水管４１及び排水管４２は、金属管でも良いが、貯水タンク２の移動に伴って変形自在なフレキシブル管を用いるのが望ましい。

また、吸水管４１は、汚水タンクＢ４の底側適所に開設した吸水孔Ｂ４１に連結させ、排水管４２は、汚水タンクＢ４の上側適所に開設した排水孔Ｂ４２に連結させて、排ガス処理装置Ｂに取付けている。

これら吸水管４１及び排水管４２は、各々の端部にジョイント（不図示）を設け、汚水タンクＢ及び／又は貯水タンク２と着脱可能に連結させることも可能である。

また、これら吸水管４１及び／又は排水管４２には、給・排水を調節可能な開閉バルブ５１、５２を設けて、各々の給・排水量を調節できるようにしている。

また、貯水タンク２の底部には、キャスター等の移動手段６を設け、貯水タンク２を所望の場所に容易に移動可能に構成してなり、更に、貯水タンク２には、圧力計を設けて当該貯水タンク２と汚水タンクＢ４との圧力差が所定の負圧になるとフィルター３の交換を行うように構成しても良いのであり、このように構成すると、ポンプ１で汚水タンクＢ４内の汚水Ｗを吸い上げることにより貯水タンク２内に負圧が生じ、この負圧によって、前記汚水Ｗが貯水タンク２内に吸い上げられる。

ここで、フィルター３が目詰まりすると、汚水Ｗを吸い上げることができず、しかも貯水タンク２内の負圧が一定値以下、この場合、−４０ＫＰａ程度になると、フィルター３の交換を行うように構成している。

更に、前記貯水タンク２には、吸水した汚水Ｗの貯水量が計測可能な水位計７を設けてなり、また、貯水タンク２に内部観察用の覗き窓を設けると、当該貯水タンク２内の水位を確認したり、貯水タンク２内の粉塵Ｈの量を観察できるのであり、この粉塵Ｈ量が所定量を超えると、フィルター３の交換を行うようにしても良いのであり、又、作動中に貯水タンク２内に空気を吸い込むと、当該貯水タンク２内の水位が下がるため、その都度、汚水Ｗを補給するように構成しても良いのである。

前記フィルター３は、粉塵Ｈを濾過可能なメッシュ状の基材を筒状に形成してなり、このフィルター３内には、排水口２２に連通されたフィルター管３１を配設している。

図３（ａ）・（ｂ）は、図１及び図２で使用されるフィルター３の一例を示す斜視図である。

ここで、フィルター３は、粉塵Ｈを確実に濾過できるものであれば使用可能であり、本図に限定されるものではないが、例えば、図３（ａ）で示すように、ポリエチレン製等の不織布を筒状に成形し、その外面を波状、或いは中心から放射状に複数のフィンを形成したものであれば、単なる筒状のフィルターに比べて表面積を増やすことができるため、フィルター自体を小型化できたり、作業性を高めることができる。

また、図３（ｂ）で示すように、フィルター３を多層で形成し、内層３ａには活性炭等の吸着剤が含有されたものであっても良く、このフィルター３の内側には、当該フィルター３で濾過された後の濾過水ＣＷだけを吸水可能なフィルター管３１が設けられ、このフィルター管３１は、壁面適所に濾過水ＣＷだけを吸水可能な複数の小孔３１ａが開設されており、フィルター３にて濾過された後の濾過水ＣＷを、前記小孔３１ａを通じて排水口２２に汲み上げ、排水管４２を介して汚水タンクＢ４に排水可能に構成されている。

なお、これらフィルター３は、取替え可能なカートリッジ式であり、フィルター３が汚れた際には、蓋体２４を開放して、フィルター３だけを新しいものと取替えれば良いのである。

このように構成された本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置Ａ及び排ガス処理装置用の浄化システムＳは、以下の要領で使用される。

図２に示すように、従来同様、吸入口Ｂ１から吸入された排ガスＧは、ヒーター部Ｂ５で加熱処理された後、この排ガスＧに複数の水スクラバーＢ２によって、排ガスＧ中に含まれる粉塵Ｈを除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスＣＧは、気液の接触を高めるための充填剤Ｂ６１の充填された排出筒Ｂ６の上端の排出口Ｂ３から排出される。

そのため、排ガスＧ中に含まれた粉塵Ｈは、水スクラバーＢ２の噴霧によって分離され、粉塵Ｈを含有した汚水Ｗとなって、排ガス処理用の汚水タンクＢ４に貯留される。

一方、汚水タンクＢ４に貯留された汚水Ｗは、ポンプ１の吸引力により吸水管４１を通じて汚水タンクＢ４から貯水タンク２内に吸引して貯水される。

この貯水された汚水Ｗは、フィルター３を通じることで、当該フィルター３に粉塵Ｈが濾過され、当該フィルター３内に設けられたフィルター管３１が、濾過後の濾過水ＣＷだけを吸水する。

そして、フィルター管３１で吸水された濾過水ＣＷは、排水口２２から排水管４２を通じて、再び汚水タンクＢ４に還元するのである。

以上の通り、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置Ａ及び排ガス処理装置用の浄化システムＳによれば、汚水タンクＢ４内の汚水Ｗは、排ガス処理装置用の浄化装置Ａに送給され、この汚水Ｗに含有された粉塵Ｈは、フィルター３に吸着され、粉塵Ｈの除去された濾過水ＣＷだけが汚水タンクＢ４に還元されるため、汚水タンクＢ４内に有害な粉塵Ｈが堆積されることを防止し、汚水タンクＢ４内の清掃を不要にできるのである。

一方、有害な粉塵Ｈは、前述の通り、フィルター３に吸着されるため、当該フィルター３の交換作業が必要となるが、従来のような汚水タンクＢ４内の除去、清掃作業とは異なり、フィルター３を新たなものと交換するだけで良いため、その交換作業は極めて簡単且つ短時間で行うことができる上、メンテナンス周期を大幅に伸ばすことができる。

しかも、フィルター３の交換作業の際、開閉バルブ５１、５２を閉止状態にすれば、汚水タンクＢ４と貯水タンク２との間の循環が停止され、排ガス処理装置Ａは、従来同様に稼働されるため、排ガス処理装置Ａの稼働を停止することなく、フィルター交換作業やメンテナンス作業等を行うことができるのである。

図１は、本発明に係る水の浄化装置の一実施例を概略したチャートである。 図２は、本発明に係る排ガス処理装置用の浄化装置及び排ガス処理装置用の浄化システムの一実施例を概略したチャートである。 図３において、（ａ）は、図１及び図２の浄化装置及び浄化システムで好適に用いられるフィルターの一例を示す斜視図である。 図３において、（ｂ）は、図１及び図２の浄化装置及び浄化システムで好適に用いられるフィルターの他例を示す斜視図である。 図４は、従来の水スクラバーを用いた排ガス処理装置を概略したチャートである。

符号の説明

Ａ 水の浄化装置、排ガス処理装置用の浄化装置
Ｂ 排ガス処理装置
Ｓ 排ガス処理装置用の浄化システム
Ｈ 粉塵
Ｇ 排ガス
Ｂ１ 吸入口
Ｂ２ 水スクラバー
Ｂ３ 排出口
Ｂ４ 汚水タンク
Ｂ５ ヒーター部
ＣＧ 清浄ガス
１ ポンプ
２ 貯水タンク
２１ 吸水口
２２ 排水口
３ フィルター
４１ 吸水管
４２ 排水管
５１、５２ 開閉バルブ
６ 移動手段

Claims (11)

1. 吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとからなり、粉塵やヘドロ等が含有された汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口を通じて排水される構造にした水の浄化装置であって、
   前記吸水口には、汚水を先端から吸引して基端へと流通可能な吸水管の当該基端が連結されると共に、前記排水口には、濾過水を基端から先端へと流通可能な排水管の当該基端が連結され、
   前記吸水管及び排水管は変形自在なフレキシブル管で形成され、また、前記ポンプは排水口側に設けられ、更に、前記吸水口及び排水口は貯水タンクの上面に設けられたことを特徴とする水の浄化装置。
2. 吸水管及び排水管の先端が、近接して配置可能に構成されている請求項１に記載の水の浄化装置。
3. 貯水タンクには、キャスター等の移動手段を設けている請求項１又は２のいずれか１項に記載の水の浄化装置。
4. 粉塵が含有された排ガスを吸入口から吸入し、この吸入した前記排ガスを水スクラバーによって前記粉塵を除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスを、排出口から排出するようにしてなる排ガス処理装置に取付可能な排ガス処理装置用の浄化装置であって、
   前記排ガス処理装置用の浄化装置は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備えてなり、
   前記排ガス処理装置内に設けた排ガス処理用の汚水タンクに貯留されている汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口を通じて前記汚水タンクに還元され、
   前記汚水タンク内の下位側に溜まった汚水が、前記ポンプとは異なる排水ポンプで排水されると共に、その排水量に応じて、前記排出口付近に設けた第３の水スクラバーから新たな供給水が供給されて前記汚水タンク内の水位を保つように構成したことを特徴とする排ガス処理装置用の浄化装置。
5. 吸水口には吸水管が連結されると共に、排水口には排水管が連結されてなり、これら吸水管及び排水管が、前記汚水タンクと着脱可能に連結されるように構成されている請求項４に記載の排ガス処理装置用の浄化装置。
6. 吸水管及び／又は排水管には、給・排水を調節可能な開閉バルブを設けてなる請求項４又は５に記載の排ガス処理装置用の浄化装置。
7. 貯水タンクには、キャスターなどの移動手段を設けている請求項４ないし６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置用の浄化装置。
8. 貯水タンクには、圧力計を設けて当該貯水タンクと汚水タンクとの圧力差が所定の負圧になるとフィルターの交換を行うように構成してなる請求項４ないし７のいずれか１項に記載の排ガス処理装置用の浄化装置。
9. 吸水及び排水可能なポンプには、連続稼働又は間欠稼働、或いは稼動停止等のように前記ポンプの稼働タイミングを調節可能な稼働調節具を備えている請求項４ないし８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置用の浄化装置。
10. 粉塵が含有された排ガスを吸入口から吸入し、この吸入した前記排ガスを水スクラバーによって前記粉塵を除去して清浄化し、この清浄化された清浄ガスを、排出口から排出するようにしてなる排ガス処理装置と、
    前記排ガス処理装置に設けた排ガス処理用の汚水タンクに連結される排ガス処理装置用の浄化装置と、よりなり、
    前記排ガス処理装置用の浄化装置は、吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備えてなり、
    前記排ガス処理装置内に設けた排ガス処理用の汚水タンクに貯留されている汚水を、前記吸水口から吸引して前記貯水タンク内に貯水し、この貯水された汚水が、前記フィルターを通じて濾過され、その濾過水が、前記排水口に設けられた前記ポンプを通じて前記汚水タンクに還元され、前記汚水タンク内の下位側に溜まった汚水が、前記ポンプとは異なる排水ポンプで排水されると共に、その排水量に応じて、前記排出口付近に設けた第３の水スクラバーから新たな供給水が供給されて前記汚水タンク内の水位を保つように構成したことを特徴とする排ガス処理装置用の浄化システム。
11. 吸水及び排水可能なポンプと、吸水口及び排水口を設けた貯水タンクと、この貯水タンク内に設置されるフィルターとを備え、前記吸水口に連結される吸水管及び前記排水口に連結される排水管は変形自在なフレキシブル管で形成され、また、前記ポンプは排水口側に設けられ、更に、前記吸水口及び排水口は貯水タンクの上面に設けられてなる水の浄化装置を用いた水の浄化方法であって、
    前記排水管の先端を水底に堆積された粉塵やヘドロ等に向けて噴射するように配置すると共に、前記排水管の先端に近接するように前記吸水管の先端を配置し、前記噴射によって舞い上げられた粉塵やヘドロ等が含有された汚水を、前記吸水管の先端から吸引して前記フィルターで濾過し、その濾過水を前記排水管の先端から噴射することを特徴とする水の浄化方法。

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