JPH02268805A - 汚水等の濾過装置及び汚泥等の脱水濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種工場の排液や家庭内での入浴に使用する湯
水等の如き汚水状態の液体の濾過処理作業に好適な濾過
装置と、当該濾過装置と同様な原理に基づく汚泥等の脱
水濾過装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、濾過装置としては様々なものが開発されているが
、これらは何れも網目状のストレーナ−や粒状等の濾過
材に、濾過対象液を通過させるだけものに過ぎなかった
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来のものでは、ストレーナ−のメ
ツシュや濾過材の間隙中に、濾過対象液中の固形物が目
詰まりを生じて、その濾過効率が低下するという難点が
発生していた。係る難点は、汚水中の固形分量が増加す
る程顕著になる傾向を示し、汚れが酷い液体を処理対象
とする場合には極めて短期間でその濾過効率の低下を来
たしていたのが実情である。

その結果、従来ではストレーナ−や濾過材を矢豆期間で
頻繁に交換する必要が生じて、係る交換作業が煩雑とな
る他、当該交換作業の費用が非常に嵩み経済的な面でも
間コ点を生じていた。

それ故、本発明は濾過材に目詰まり等を橿力生しさせな
い様にしてきめ細かな適正な濾過処理を可能ならしめる
ことを、その目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は従来の如く濾過材を常時静止状態に設けておく
のではなく、濾過処理を行う濾過材を目詰まりの生じな
い状態に移動させ、もって上記従来の課題を解消せんと
するものである。

すなわち、本発明は、濾過対象液が供給される濾過槽１
に通水性を備えた側壁部６が設けられ、且つ該側壁部６
の内側には、外径及び内径が大小相違する中空円板状に
形成された一組の濾過材７１７ａが、その相互間に濾過
処理用の微小隙間９を形成して相互に摺接可能となるべ
く重ね合わされて少なくとも一組以上設けられてなり、
しかも該各濾過材７，７ａの孔部にて形成された中空部
１３には、一方の大径の濾過材７の内周面に沿う回転移
動を行って該一方の濾過材７の内周面よりも内側に突出
する他方の小径の濾過材７ａの内周面をその半径方向の
外方側に順次連続して押圧して該他方の濾過材７ａを一
方の濾過材７に対して摺動させるための回転自在な濾過
材押圧用手段１４が設けられてなる、汚水等の濾過装置
である。

また、本発明は、内部に濾過対象物が供給される濾過槽
１ａの通水性を備えた側壁部６ａの内側に、中空円板状
に形成された複数の濾過材７ｂ…が、その相互間に微小
隙間９ａを形成して相互に摺接可能となるべく重ね合わ
されて設けられ、且つ該複数の濾過材７ｂ…の各孔部２
３ｂにて形成された中空部１３ａ内には、該中空部１３
ａ内の濾過対象物をスクリュー翼１９にて順次圧縮して
排出口２１側に移送する駆動回転自在なスクリュー１４
ａが挿通して設けられ、しかも前記各濾過材７ｂ…の内
周面部には、各濾過材７ｂ…が回転するスクリュー翼１
９の外周先端部にて順次その半径方向に押動されるべく
スクリュー翼１９と当接するテーパ部２４が設けられて
なる、汚泥等の脱水濾過装置である。

（作用） 上記前者の構成の濾過装置に於いては、収容槽１内に供
給された濾過対象液のうち、濾過材７１７ａの相互間の
微小隙間９よりも大きな不純物が該微小隙間９を通過せ
ず、清澄な液体のみが微小隙間９を通過することとなっ
て、その後通水性を備えた側壁部６の外部に排出される
から濾過処理された清澄な液体が得られることとなる。

而して、小径の濾過材７ａは大径の濾過材７の内周面よ
りも突出した部分が回転動作を行う濾過材押圧用手段１
４によってその半径外方方向に順次押圧されているから
、小径の濾過材Ｉａ上に固形物が付着しても、該固形物
は濾過材７ａがその半径外方に動作する際に他方の大径
の濾過材７によって中空部１３側に擦り落とされること
となり、面濾過材７．７３間への噛み込みが生じ難いも
のとなる。

また、仮に再濾過材７．７ａ間の微小隙間９に固形物の
噛み込みを生じても、当該固形物は面濾過材７，７ａに
よって擦り潰されて微小状態となって微小隙間９を通過
するか、或いは中空部１３側に擦り落とされ、微小隙間
９に目詰まりを生じないものとなるのである。

一方、前記後者の脱水濾過装置に於いては、濾過対象物
が水分量が少ない汚泥等であっても、当該物質をスクリ
ュー１４ａによって圧縮させながら濾過槽１ａ内の濾過
材７ｂ…にて形成された中空部１３ａ内において移送で
きる。ここに、スクリュー１４ａによる圧縮移送により
脱水対象物質からは水分が発散されるが、当該水分は濾
過材７ｂ…間の微小隙間９ａを通過して濾過された状態
で外部に排水される。微小隙間９を通過しない固形物は
濾過槽１ａの排出口２１から脱水状態で排出されるので
ある。

而して、その濾過作業中には、回転するスクリュー翼１
９が各濾過材７ｂ…の内周面に形成されたテーパ部２４
を順次その半径方向外方に押圧させるから、やはり各濾
過材７ｂ…は前記汚水等の濾過装置の場合と同様に濾過
材７ｂに付着する固形物を擦り落とす作用を生じ、又微
小隙間９ａ間に浸入した固形物を擦り潰す作用を生じる
。よって、該濾過材７ｂ…間には目詰まりを生じ難い状
態となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

〔第１実施例〕 本発明に係る汚水等の濾過装置の一例を説明すれば、第
１図中、１は上部に設けられた供給口２を介してポンプ
３から液送される濾過対象液が供給される濾過槽で、そ
の下部には濾過対象液を貯留可能とするドレン抜弁４を
備えた逆円錐状の貯留槽５が連通状態で連設されている
。２２は固形物（スラッジ）の沈澱状態を確認するため
のスラッジゲージである。６は前記濾過槽１の側壁部で
、当該部位はその全周が比較内口の大きいメツシュ状又
は多孔状に形成されて通水性を有すべく構成されている
。

７…、　７ａ…は例えばセラミックス等の耐摩耗性に優
れる材質からなる複数組の濾過材で、これらは第２図の
如く、孔部２３．２３ａを備えた中空円板状に形成され
たものである。−組の濾過材７，７ａのうち一方の濾過
材７は、その外径Ｄ２が濾過槽１の内径と略同寸に形成
されている。また、他方の濾過材７ａはその内径Ｄａ、
及び外径Ｄａ２が一方の濾過材７の径Ｄ１１０２よりも
小径の中空円板状に形成されたものであるが、その幅寸
法Ｌａは一方の濾過材７の幅りと同一寸法である。これ
ら異径の複数の濾過材７，７ａは大小交互に重ね合わさ
れた状態で、濾過槽１内の上下適当な位置に突設された
鍔状の支持板８，８３間に相互に摺接可能な状態に配置
されて、前記通水性を有する側壁部６の内側に設けられ
ている。９は第２図（ロ）の如く各濾過材７，７ａの相
互間に形成された微小隙間で、当該隙間９は各濾過材７
，７ａの上下表面を粗雑な状態に加工処理して形成して
もよいが、この様な加工を行わなくても濾過材７，７ａ
の表面が元々凹凸を有している限りは通水可能な隙間と
して形成されるものである。

１４は前記濾過材７…、　７ａ…の各孔部２３．２３ａ
で形成された中空部１３内に配置されて各濾過材７…。

７ａ…の内周面に対峙すべく設けられた押圧用ローラ（
本発明の濾過材用抑圧手段の一例に相当）で、濾過槽１
の上部に載設された減速機付モータ１５にて回転される
クランク軸１６に取付けられて一方の大径の濾過材７の
内周面に沿った円運動を行う様に設定されている。また
、該押圧用ローラ１４はクランク軸１６に対して空転可
能である。

１０は濾過槽１の側壁部６の外周をカバ一体１１で覆っ
て形成された補助槽で、通水性を有する側壁部６を通過
した液体を排水口１２を介して外部に流出させるための
ものである。

本実施例は以上の構成からなり、次にその使用例並びに
作用について説明する。

先ず、供給口２から濾過槽１内に汚水が供給された場合
に於いて、該濾過槽１の通水性を有する側壁部６の内側
には相互に重ね合わされた複数の濾過材７，７ａが存在
するために、汚水がそのままの状態で側壁部６を通過す
ることはない。濾過材７．７ａ間の微小隙間９よりも微
小な物質（清澄な水）は当該濾過材７．Ｉａ間を通過し
て側壁部６の外部に排出されるが、微小隙間９よりも大
きい固形物質は濾過材７，７３間を通過することなく、
下方の貯留槽５内に沈降する。

次に、前記状態でモータ１５を作動させて、抑圧用ロー
ラ１４をクランク軸１６の作用により大径の濾過材７の
内周面に沿って円運動を行わせる。一方の大径の濾過材
７は収容槽１の内径と略同−寸法であるから半径外方へ
の移動はないが、他方の小径の濾過材７ａの内周面は大
径の濾過材７の内周面よりも内側に一部突出した状態で
あるから、当該小径の濾過材７ａはその内周面が押圧用
ローラ１４によって押圧されることとなる。その結果、
第３図及び第４図の如く、小径の濾過材７ａはその半径
方向の外方に順次押圧されて、大径の濾過材７に対して
摺動することとなる。また、再濾過材７，７ａはその外
径、内径は相違するものの、その幅寸法り、Ｌａは同一
であるから、小径の濾過材７ａは大径の濾過材７の全面
と摺接することとなる。

而して、再濾過材７．７ａがこの様に摺動する状態に於
いては、例えば第２図（イ）の如く濾過材７の上面部に
固形状スラッジＡが付着しても、小径の濾過材７ａはそ
の後矢印Ｂ方向に移動して第４図（ロ）の如き状態とな
るために、当該スラッジＡは大径の濾過材７の内周面に
よって濾過材７ａ上から矢印Ｃ方向に押圧されて除去さ
れることとなり、不当な噛み込みが生じ難いものとなる
。

また、仮にスラッジが濾過材７，７３間に噛み込みを生
した場合には、当該スラッジが再濾過材７゜７３間で擦
り潰されることとなる。その結果、当該スラッジは微小
に砕かれて微小隙間９を通過するか、或いは中空部１３
側に除去され、何れにしても濾過材７．Ｉａ間の目詰ま
りが発生し難くなる。よって、濾過材７，７ａによる濾
過効率が目詰まりによって低下する様なこともない。濾
過対象液が汚れの酷い汚水であっても濾過材７，７ａを
長期間交換することなくその濾過処理を適切に継続でき
るのである。

また、濾過材７，７８間を通過しない固形物質は貯留槽
５内に沈降するが、これはある程度堆積した際にドレン
抜弁４を開放して取り出せばよい。

尚、上記実施例では、再濾過材７，７ａを耐摩耗性に優
れたセラミックスにしたために、その使用寿命を非常に
長くできる利点があるが、本発明ではその具体的な材質
は限定されない。

例えば、一方をステンレスとして他方を合成謝脂製等と
して耐摩耗性を具備させてもよい。また、濾過装置を例
えば入浴等に使用する湯水の清浄化に使用する場合等に
は、濾過材７，７ａの双方又は何れか一方に多元素共存
鉱石を使用する様なことも自在である。係る手段によれ
ば、処理対象となる水が濾過材の相互間を通過する際に
人体の健康増進に好ましい水として生成できる効果が得
られる。

また、上記実施例では、大小異径の濾過材７゜７ａの幅
を同一に設定して再濾過材７１７３の全面が相互に摺接
する様に構成したために、その目詰まり防止効果を非常
に優れたものにできる利点が得られるが、両者の幅寸法
が多少相違してもよいことは勿論のこと、外径や内径の
具体的な寸法も上記実施例の様に限定されない。要は、
−組の濾過材７，７ａの外径及び内径が大小相違する中
空円板状に形成され、又、相互に重ね合わされた状態に
於いて濾過材抑圧用手段による回転動作によって小径の
濾過材７ａの内周面が押圧されて該濾過材７ａがその半
径方向外方に移動して再濾過材７．７ａが相互に摺動可
能となる様に構成されていればよい。

よって、再濾過材７，７ａの材質は勿論、その厚み寸法
等が相違していても何ら構わない。

また、濾過材７，７ａの具体的な個数も問わず、要は大
小−組の濾過材７，７ａが一組以上設けられていればよ
い。更に、大小異径の濾過材７，７ａを必ずしも一つず
つ交互に配置させる必要もない。

例えば第５図の如く、二枚の小径の濾過材７ａ、　７ａ
を一対の大径の濾過材７．７間に重ねて設けて、二枚の
濾過材７ａｌ　７３が同時に移動する様にしても何ら構
わないのである。

更に、本発明では収容槽１の下方に固形物を沈澱させる
ための貯留槽５を設けることは必須ではない。汚れの度
合いが少ない汚水処理を行う様な場合には無くてもよい
。

また、濾過材押圧用手段は決して上記の如き押圧用ロー
ラ１４に限定されない。要は、各濾過材７゜７ａの孔部
で形成された中空部１３内に配置されて、大径の濾過材
７の内周面よりも内側に突出する小径の濾過材７ａの内
周面を順次その半径方向の外方に押圧し得る様に回転動
作するものであればよく、任意に設計変更自在である。

よって、押圧用手段を必ずしも大径の濾過材７の内周面
に接触させる必要はない。但し、上記実施例の如き押圧
用ローラ１４を用いる場合には、当該ロー５１４を自転
させてその全周が順次濾過材７ａと当接する様にして、
該ロー５１４の局部的な摩耗を防止させることが好まし
い。

その他、本発明に係る汚水等の濾過装置の各部の具体的
な構成は全て本発明の意図する範囲内で任意に設計変更
自在であり、その濾過対象となる液体の種類も特定され
るものではない。汚水以外の油等の濾過作業にも適用可
能である。

（第２実施例〉 次に、本発明に係る汚泥等の脱水濾過装置の一例につい
て第６図を参照して説明する。

同図中、１ａは略円筒状に形成されて水平状態に設置さ
れた濾過槽で、その一端側上部にはホッパー１７を備え
た供給口２ａが設けられ、又他端側の下部には排出口２
１が開設されている。

７ｂ…は濾過槽１ａの通水性を備えた側壁部６ａの内側
に多数並設されたセラミックス類等の濾過材で、当該各
濾過材７ｂは上記第１実施例の如く大小異径には形成さ
れていない。何れも同一寸法の中空円板状に形成され、
又その外径は側壁部６の内径よりも小径に形成されてそ
の半径方向に移動し得る状態に設けられている。２４は
各濾過材７ｂの内周面部に形成されたテーパ部を示す。

１４ａは軸部１８が濾過槽１ａの両端部に支持されて各
濾過材７ｂ…の孔部２３ｂで形成された中空部１３ａを
貫通すべく設けられたスクリューで、モータ１５ａにて
駆動回転自在である。また、第７図の如く該スクリュー
１４ａの螺旋状のスクリュー翼１９の外径は、濾過材７
ｂの最小内径Ｄａよりも大径で且つ最大内径Ｄｂよりも
小径に形成されている。

２０、２０ａは通水性を有する側壁部６ａに接続された
排水用のダクトで、必要に応じて当該ダクト２０゜２０
ａには真空ポンプが接続されて濾過槽１ａ内に真空吸引
力が生じる様に構成されるものである。

上記構成からなる脱水装置では、濾過槽１ａ内に投入さ
れる物質が水分量の少ない汚泥であっても、スクリュー
１４８の回転により適切に排出口２１側に移送される。

また、その際スクリュー１４ａは汚泥を順次圧縮させて
いく。従って、圧縮される汚泥から滲みでた水分は濾過
材７ｂ…間の微小隙間９ａ及び通水性を備えた側壁部６
ａを通過してダクト２０゜２０ａに集水される。微小隙
間９ａを通過しない固形物質のみが濾過槽１ａ内に残留
することとなる。

而して、各濾過材７ｂ…はその内周面にテーパ部２４が
形成されて、スクリュー翼１９の外径よりも小径部位及
び大径の部位が形成されているから、該スクリュー翼１
９が回転してその配置位置が移動すれば、当該スクリュ
ー翼１９により濾過材７ｂ…の内周面のテーパ部２４が
順次その半径方向の外方向に押圧されることとなる。よ
って、スクリュー１４ａが回転する濾過作業時には常時
多源過材７ｂ…が相互に摺動する。

従って、濾過材７ｂに固形物が付着しても、やはり前記
第１実施例と同様に濾過材７ｂ…が互いに擦れ合う際に
当該固形物が中空部１３側に擦り落とされて、濾過材７
ｂ、　７ｂ間に固形物質が目詰まりする様なことがない
。また、固形物質が濾過材７ｂ、　７ｂ間に噛み込みを
生じても微小な状態に擦り潰されて、やはり目詰まりを
生じ難い状態となる。

その結果、スクリュー１４ａの圧縮によって汚泥から発
散される水分は効率良く濾過材７ｂ…間の微小隙間９ａ
を介して側壁部６ａの外部に排水される。

汚泥はスクリュー１４ａによって移送されるに従ってそ
の脱水が進行し、充分に脱水された後に排出口２１から
押し出されるのである。

尚、本発明に係る脱水濾過装置の具体的な構成も決して
上記第２実施例の如く限定されるものではない。

濾過材７ｂの具体的な材質や寸法等は濾過槽１ａやスク
リュー１４ａのサイズ等に応じて適宜変更できることは
勿論のこと、各濾過材７ｂの厚みが不揃いであっても何
ら構わない。要は、スクリュー１４ａのスクリューＸ１
９の回転により半径方向外方に押圧される様に内周面部
に所定のテーパ部２４を具備した中空円板状に形成され
て、各濾過材７ｂ、　７ｂ間に濾過処理用の微小隙間９
ａが形成されて相互に摺接可能となる樺に複数重ね合わ
されて設けられていればよい。

また、濾過槽１ａやスクリュー１４ａの具体的な構成も
任意に設計変更自在である。更に、その脱水濾過対象と
なる物質も汚泥に限定されず、豆乳等の各種食品、製紙
業や建築業で生成される廃棄物、畜糞等の各種脱水濾過
処理に適用できることは言う迄もない。

（発明の効果） 斜上の様に、本発明に係る汚水等の濾過装置では、大小
異径の濾過材を重ねて設けて各濾過材の相互間に形成さ
れた微小隙間に濾過対象を通過させて濾過処理を行う様
に構成した上で、大径の濾過材の内周面よりも内側に突
出する小径の濾過材を押圧用手段により押圧させて小径
の濾過材をその半径方向の外方に順次押圧させる様に構
成したために、濾過材相互間の微小隙間よりも大きな固
形物は小径の濾過材表面に付着した際に他方の大径の濾
過材によって中空部側に擦り落とされることとなって、
再濾過材間への噛み込みが生じ難く、又仮に再濾過材間
に固形物の噛み込みを生じても当該固形物は両濾過材に
よって擦り潰されて微小隙間を通過するか、或いは中空
部側に擦り落とされて、何れにしても微小隙間に目詰ま
りが生じ難いものとなった。

その結果、汚れの酷い汚水等を濾過処理する場合であっ
ても、従来の濾過装置の如く目詰まりを生じた濾過材を
短期間で交換する様な必要がなくなって、長期間に渡っ
て濾過材の交換を行うことなく、非常に効率の良い濾過
処理が行えるという格別な効果を有するに至った。

また、本発明に係る汚泥等の脱水濾過処理装置に於いて
は、粘土の大きい濾過対象物であってもスクリューよっ
て適切に圧縮移送させて濾過対象物から発散される水分
を複数重ね合わされた濾過材間の微小隙間によって濾過
処理できて、濾過対象物の脱水作業が行えることは勿論
のこと、各濾過材をその内周面に設けたテーパ部とスク
リュー翼との当接作用により相互に摺動させて、やはり
前記と同様に各濾過材間への固形物の目詰まりが防止で
きることとなった。その結果、濾過対象物から発散され
る水分を濾過槽内に不当に滞留させることなく、その排
水除去処理が適切に行えて、その脱水濾過効率を非常に
良好なものにできるという偏れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る汚水等の濾過装置の一実施例を示
す断面図。 第２図は濾過材の一例を示し、同図（イ）は平面図、同
図（ロ）はその断面図。 第３図及び第４図は濾過材の移動状態を示し、第３図（
イ）及び第４図（イ）は平面図、第３図（ロ）及び第４
図（ロ）は断面図。 第５図は濾過材の配列形態の他の実施例を示す断面図。 第６図及び第７図は本発明に係る汚泥等の脱水濾過装置
の一実施例を示し、第６図は全体の断面図、第７図は要
部拡大断面図。 １．１ａ…濾過槽　　　　６，６ａ…側壁部７＋　７ａ
、　７ｂ…濾過材 １３、１３ａ…中空部 １４ａ…スクリュー ２３、２３ａ、　２３ｂ−−−孔部 ９．９ａ…微小隙間 １４…押圧用ローラ ２１…排出口 ２４…テーパ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　濾過対象液が供給される濾過槽１に通水性を備えた
   側壁部６が設けられ、且つ該側壁部６の内側には、外径
   及び内径が大小相違する中空円板状に形成された一組の
   濾過材７、７ａが、その相互間に濾過処理用の微小隙間
   ９を形成して相互に摺接可能となるべく重ね合わされて
   少なくとも一組以上設けられてなり、しかも該各濾過材
   ７、７ａの孔部２３、２３ａにて形成された中空部１３
   には、一方の大径の濾過材７の内周面に沿う回転移動を
   行って該一方の濾過材７の内周面よりも内側に突出する
   他方の小径の濾過材７ａの内周面をその半径方向の外方
   側に順次連続して押圧して該他方の濾過材７ａを一方の
   濾過材７に対して摺動させるための回転自在な濾過材押
   圧用手段１４が設けられてなることを特徴とする汚水等
   の濾過装置。 ２　内部に濾過対象物が供給される濾過槽１ａの通水性
   を備えた側壁部６ａの内側に、中空円板状に形成された
   複数の濾過材７ｂ…が、その相互間に微小隙間９ａを形
   成して相互に摺接可能となるべく重ね合わされて設けら
   れ、且つ該複数の濾過材７ｂ…の各孔部２３ｂにて形成
   された中空部１３ａ内には、該中空部１３ａ内の濾過対
   象物をスクリュー翼１９にて順次圧縮して排出口２１側
   に移送する駆動回転自在なスクリュー１４ａが挿通して
   設けられ、しかも前記各濾過材７ｂ…の内周面部には、
   各濾過材７ｂ…が回転するスクリュー翼１９の外周先端
   部にて順次その半径方向に押動されるべくスクリュー翼
   １９と当接するテーパ部２４が設けられてなることを特
   徴とする汚泥等の脱水濾過装置。