JPH06509019A - 液状流体から気泡と砂を分離する方法及び装置 - 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】 液状流体から気泡と砂を分離する方法及び装置本発明は空気または他の気体が濾 過媒体と接触して用いられるフィルター床からの砂の好ましくない腐敗を防ぐ方 法及び装置に関するものである。本発明は特に懸濁液または溶液の窒素を生物学 的に減少させる連続的に作動する硝化反応器に使用することが可能である。

スエーデン特許第３９６５５２号から粒子状濾過媒体からなるフィルター床内の 懸濁液または乳濁液の濾過を濾過媒体がフィルタータンクを介して下方に流れる と同時に懸濁液をフィルター床を介して上流させて行うことは公知である。懸濁 液の供給はフィルター床の下部で行われ濾過された液相はフィルター床の上部か ら取り除かれる。

フィルタータンクの底部付近の汚染された濾過媒体はフィルター床の上方の洗浄 装置に搬送するために取り除かれ、洗浄後フィルター床の上面に戻る。このよう な濾過媒体の搬送は搬送媒体として空気などを使用する大型ポンプを単に用いて 行われる。

懸濁液または溶液の窒素を生物学的に減少させる、即ち硝化及び脱窒のための連 続的に作動する粒状フィルター床を用いることも公知である。この場合この目的 に適したバクテリア菌株が用いられ、これらの菌株はフィルター床に定着する。

硝化過程に於いて、アンモニア組成物が主に空気中の酸素によって硝酸塩に酸化 される。好適な大きさの粒子を濾過媒体として用いるのが好ましい。フィルター が硝化反応器として使用される場合、比較的多量の空気流がフィルター床の下部 に噴射される。しかしながら、空気流はフィルター床の流動化を引き起こさない 程度に制限しなければならない。濾過砂の最上層でさえ空気泡によって避けるこ とのできない旋回が生じフィルター床上の濾液が砂によって汚染される原因とな る。空気泡と混合した砂の旋回によって幾つかの障害が生じる。最初に砂が濾液 用流出口で同伴し、その次に空気と砂が下方から砂川の洗浄装置内に流入し、こ の場合洗浄装置は濾液内に浸ってしまう。したがって洗浄機能は損なわれる。

本発明はこれらの障害を克服するためのものである。本発明によって液体流から の空気と砂の分離は上記障害が起こり得る所で行われ、次のような方法で行われ る。最初に液体内の空気と砂の混合物を下方に流動させその流量はこの流動に対 して上昇することによって空気泡の大半が分離する程度の少量である。次に液体 を上方に流動させその流量は上昇流によって砂が同伴せずフィルター床へと下方 に分離される程度の少量である。本発明は添付の特許請求の範囲に記載されてい る特徴を有する。

添付の図面は本発明による装置がいかにして構成されているかを略式に例示する 。図面は砂等の粒状濾過媒体からなるフィルター床（２）を含むフィルタータン ク（１）を示す。懸濁液または溶液は濾過処理のためにこのフィルター床を介し て下方から上方へと連続的に流動する。処理された濾液はフィルター床上の領域 （３）に集められる。パイプ（４）がフィルター床を介してその底部に隣接する 下部から上方へと延び、汚染された砂を洗浄装置（５）に搬送するための大型ポ ンプ等の搬送手段を構成する。パイプ（４）は洗浄装置上に突出し開口しており 、この洗浄装置はパイプ（４）とその外側に同心に設けられたパイプ間の洗浄経 路（６）からなる。砂はこの洗浄経路を下降し上流する濾液と相対する。このよ うに汚染された洗浄液は排出または流出口（７）へ溢れ出させることによって取 り除かれる。濾液は流出口（８）に別に溢れ出させることによって取り除かれる 。これらの流出口は調節可能であり洗浄液のレベル（９）とフィルタータンクの 濾液のレベル（１０）を定める。これらレベルの違いによって洗浄経路を上昇す る洗浄液の流量が定められる。

砂床が硝化反応器として使用される場合空気が下方から砂床へ噴射され、この空 気は砂床を介して処理される懸濁液または溶液と伴に上昇する。濾液と空気泡は 砂床の上面にとどまる。このような状況では数センチの厚さの砂の層は流動化さ れ、空気泡と伴に砂は実質的に濾液の容量全体即ち領域（３）を旋回させる。先 に述べたように空気泡は下方から洗浄経路内に流入し洗浄行程を妨害する。さら に砂は濾液と伴に流出口（８）に流出してしまう。

本発明では空気泡と砂を含む濾液を最初に空気泡を分離するために下方に流動さ せ、次に砂を分離するために上方に流動させる。洗浄装置に於いてこのことは洗 浄装置（５）の下方に一定の距離に水平に配された好ましくは環状のプレート（ １１）によって達成されこのプレートによって洗浄経路から落下する砂がこのプ レート上に自然な息角を有する砂の円錐を形成する。シリンダー（１２）が前記 洗浄経路の周囲に同心に配されプレー）（１１）上の砂の円錐に向かって下方に 延びている。洗浄経路内の洗浄液となる液体は従ってシリンダー（１２）と洗浄 装置間の間隙（１２ａ）内に矢印Ａで示すように強制的に下方に流動させられる 。この間隙は液体が洗浄経路に入り込むために流動方向を変える前に空気泡が上 方に移動するのに十分な少量の流量が得られるような大きさに設定されている。

本発明による方法は濾液の流出口にも提供される。この場合砂の息角より大きい 水平面に対する角度で相互に傾斜している２枚のプレート（１３，１４）を必要 とする。内部プレート（１３）は濾液面（１０）の真下から下方に外部プレート （１４）に向かって延びるが、プレート間には間隙を設けている。そこで濾液は 矢印Ｂで示すようにプレート（１３）の上側から流入しフィルタータンクの外殻 によってプレート（１４）の方へ下方に流れるようになり、このプレートは反対 方向に傾斜し流出口の方へ上向きになっている。プレート（１３）上の間隙（１ ５）に僅かに濾液が流れることにより空気泡を上方に移動させる。続いて流出室 （１６）で砂粒子は沈殿作用によって分離される。砂粒子はプレート（１４）上 に集まり、前記プレート間の間隙を介してフィルター床の方へと戻る。この間隙 は砂の層を通過させ他方向に空気泡を全く含まないような大きさに設けられてい る。いくらかの空気泡か前記間隙を介して入ってきても間隙（１５）を経て砂の 分離を妨害せずに流出室（１６）の表面へと上昇することができる。

特定の場合、間隙（１５）と（１６）の乱流を減少させる必要がある。このこと はプレート（１３）及びまたはプレート（１４）に対して平行な複数のプレート を挿入することによってなされる。水の流動方向が下方から上方へと変化する際 生じる遠心力かこの場合利用される。本発明を連続的に作動する硝化反応器に用 いるとしてのみ説明したが固定式フィルター床及び同様な問題を有する他の関連 したものに用いることができる。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　レンヴイク、レナートスウェーデン、ニス−１４９５０ニュネ スハムシ、エステヴ工−ゲン　４　デー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．懸濁液または溶液を処理し、この処理中気体好ましくは空気と接触する濾過 媒体によって形成されるフィルター床を通過する濾液から空気泡と粒状濾過媒体 を分離する方法に於いて、濾過行程から取り除く前に濾液を空気泡が分離し上方 に移動するのに十分な少量の流量で特別な経路を実質的に下方に流動させ、次に 濾液を粒状濾過媒体が下方への移動によって分離するのに十分な少量の流量で実 質的に上方へ導くことを特徴とする空気泡と粒状濾過媒体の分離方法。
2. ２．フィルター床の濾過媒体を最も汚染された状態で取り除きフィルター床に環 流するために濾液によって洗浄する請求項１記載の方法に於いて濾液は濾液の領 域を介して洗浄装置の入り口に向かって下方へと流動し、この装置で濾過媒体は 濾液によって洗浄され、この装置内では上方に低速で移動することを特徴とする 方法。
3. ３．特に硝化反応器の作業用でその際空気が粒状濾過媒体内に噴射される請求項 １記載の方法に於いて濾液は濾過行程から濾液が流出する直前に特別な経路を下 方に流動し次に濾液の流動方向を流出口に向けて変化させることを特徴とする方 法。
4. ４．請求項２及び３に記載の方法は同時に行われることを特徴とする請求項１記 載の方法。
5. ５．懸濁液または溶液の処理用濾過媒体によって形成されるフィルター床を介し て通過する濾液から請求項１の方法に従って空気泡と粒状濾過媒体を分離し、濃 液用の流出口を有しフィルター床とその上部に位置する濾液領域用のコンテナか らなり濾過処理中濾過媒体と接触する気体好ましくは空気が用いられる装置に於 いて濾液用の高い位置にある流入口と低い位置にある流出口を有する第１室（１ ２ａ、１５）は濾液の領域に位置し、この第１室からの流は前記流出口から第２ 室（６、１６）へとこの室の下に位置する流入口を経て連通し、前記第２室から の濾液の流出口は濾液面より高くない位置に位置することを特徴とする装置。
6. ６．連続的に作動するフィルターとして構成され従って濾液領域のレベルに配さ れた濾液媒体用の洗浄装置を含みこの装置の下方部分で濾液が供給される請求項 ５記載の装置に於いて第１室（１２ａ）は洗浄装置（６）と並列し第２室は洗浄 装置からなり洗浄装置でもある第２室の流入口の下にこの室から沈殿した粒状濾 過媒体を受けるための受け皿（１１）が設けられていることを特徴とする装置。
7. ７．第１室（１５）及び第２室（１６）の双方はコンテナ内の濾液の面のレベル に配されコンテナ（１）からの濾液の流出口（８）に隣接しており、下方に位置 する第１室（１５）から離れた所に第２室（１６）は濾液から沈殿した粒状濾過 媒体のための下方に位置する流出開口部を有することを特徴とする請求項５記載 の装置。
8. ８．室（１５、１６）は２つの相互に対向し下方に傾斜した壁部（１３、１４） とその底部に向かってほぼ垂直方向に延びているが底部に沿って室間の流動経路 を形成するために開口部を残したスクリーンからなる細長い箱型のコンテナによ って形成され、前記壁部の底部にはスロット状の開口部が設けられており、前記 コンテナには２つの端壁が設けられており、第２室からの流出口は濾液領域の表 面と同レベルに配されたことを特徴とする請求項７記載の装置。