JPH0741130B2 - 重力加圧式瀘過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、大量の懸濁液を瀘過する瀘過装置の改良に関
する。

（従来の技術） 地表面を流れる表流水の瀘過装置として重力式瀘過池が
知られている。これは池内の自由水面の水位と流出水位
との水頭差で懸濁液を砂利や砂などの瀘層に通して瀘過
するものである。懸濁液は重力により瀘層を上から下へ
通り抜けるので、このような瀘過方法は下向流式と呼ば
れている。

一方、ポンプにより圧送された懸濁液が瀘層の下から上
に通り抜ける上向流式の瀘過装置も知られている。

（発明の課題） 下向流式の場合には分離した懸濁物質が瀘層の上に堆積
して瀘層が閉塞しやすく、短期間のうちに瀘過抵抗が上
昇して瀘過能力を低下させるという問題があった。

これに対して、上向流式の場合には瀘層上に懸濁物質が
堆積することがないので、瀘層閉塞は比較的起きにくい
が、瀘層への懸濁物質の付着により長期間の使用におい
てはやはり瀘過抵抗の上昇を免れなかった。また、上向
流式の場合には圧送のための機械力を必要とするので、
表流水のような大量の水処理を行おうとすると設備やエ
ネルギーにコストがかかるという問題があった。

本発明は、以上の問題点を解決すべくなされたもので、
機械力を必要とせず、かつ瀘過抵抗の上昇しにくい構造
の瀘過装置を提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段） 本発明は、上下方向に配設された懸濁液流入管の下端に
Ｕ字形の湾曲部を形成し、この湾曲部の末端に前記流入
管の入口部よりも下方に位置するように懸濁物質を分離
するフィルタを介して瀘過液の排出管を接続する一方、
フィルタの下方に懸濁物質の沈殿層を設けている。

（作用） 上下方向の懸濁液流入管の水頭差を瀘過のための加圧力
として利用することができる。また、懸濁液がＵ字形の
湾曲部を流れる際に生じる異なる速度ベクトルによりフ
ィルタの手前に乱流が発生し、懸濁物質がフィルタに付
着するのを阻止するとともに、この乱流が斜め方向から
フィルタに衝突することによりフィルタに付着した懸濁
物質を剥離させる。このため、瀘過抵抗の上昇が極めて
起こりにくい構造となり、懸濁液は効率良く瀘過され、
懸濁物質は重力によるフィルタ直下の沈澱槽に沈澱す
る。

（実施例） 第１図〜第３図に本発明の実施例を示す。

第１図において、１は地中に埋設された表流水の流入管
であり、垂直部1Aと垂直部1Aの下端に接続するＵ字形の
湾曲部1Bからなり、垂直部1Aは地表面２に開口し、湾曲
部1Bの上向きの終端にフィルタ３を介して排出管４が接
続する。

フィルタ３はメッシュ状容器の内側に砂などを入れたも
ので、フィルタ３の下方に懸濁物質の沈澱槽５が設けら
れる。

次に作用を説明する。

地表面２に開口する流入管１の垂直部1Aから流入した表
流水は、湾曲部1Bで流れの方向を転換し、垂直部1Aの水
頭差がもたらす圧力によりフィルタ３を通って懸濁物質
を分離し、排出管４から排出される。

その場合に、湾曲部1Bにおいては内側と外側の流路長の
違いのため場所によって流水の速度ベクトルが異なり、
結果としてフィルタ３の手前に強い乱流を発生させる
れ。

この乱流は分離された懸濁物質がフィルタ３に付着する
のを妨害するとともに、フィルタ３の表面に形成された
懸濁物質による閉塞膜を脱落させる作用をもたらす。な
お、湾曲部1Bの形状により乱流が斜め方向からフィルタ
３に衝突することでこの作用は一層強められる。

このため、フィルタ３は常に付着物の少ない状態を保
ち、効率的に懸濁物質を分離するので、垂直部1Aの水頭
差を大きく設定することにより、小型の装置で大量の表
流水を処理することができる。なお、分離した懸濁物質
は重力によりフィルタ３の下方の沈澱槽５に堆積する。

ところで、この実施例では流入管１の上部を垂直にして
いるが、瀘過装置を設置する土地の形状によってはこの
部分を地面の傾斜に合わせた傾斜管とすることにより瀘
過装置の設置に必要な工事量を減らすことができる。

また、表流水に含まれる化学物質などを吸着するために
フィルタ３に腐植土やモンモリロナイトなどを入れるこ
ともできる。

第２図及び第３図は上記実施例の構成に加えてフィルタ
３にパイプ６を備えた別の実施例を示す。このパイプ６
は下端を湾曲部1Bに向かって開口し、上端をフィルタ３
の内部に開口する。フィルタ３の表面に懸濁物質が付着
して瀘過閉塞が生じた場合には、第３図に示すようにフ
ィルタ３の表面の水圧P₂が上昇し、逆にフィルタ３の内
部は水が流入しないために低圧になる。この圧力差によ
り、パイプ６を介して湾曲部1Bの表流水がフィルタ３の
内側に流入し、フィルタ３の表面の閉塞膜をバイパスす
る流れを形成する。したがって、フィルタ３の表面が付
着した懸濁物質により閉塞状態となった場合でも、瀘過
を継続することができる。

（発明の効果） 以上のように、本発明は上下方向配設した懸濁液流入管
の下端にＵ字形の湾曲部を形成し、この湾曲部の末端に
フィルタを介して瀘過液の排出管を接続する一方、フィ
ルタの下方に沈澱槽を設けたので、湾曲部に発生する乱
流が懸濁物質のフィルタへの付着を妨げるともに、この
乱流が湾曲部の形状に基づき斜め方向からフィルタに衝
突することでフィルタ表面に形成された懸濁物質による
閉塞膜を脱落させる作用を及ぼす。

したがって、フィルタの閉塞が極めて起こりにくく、常
に高レベルの瀘過能力を維持でき、また懸濁液流入管の
水頭差を瀘過圧力として利用できるため、機械力を用い
ることなく小型の装置で大量の懸濁液を処理することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す瀘過装置の概略縦断面
図、第２図は別の実施例を示す瀘過装置の概略縦断面
図、第３図は第２図の要部の拡大図である。 １……流入管、1A……垂直部、1B……湾曲部、２……地
表面、３……フィルタ、４……排出管、５……沈澱槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下方向に配設された懸濁液流入管の下端
   にＵ字形の湾曲部を形成し、この湾曲部の末端に前記流
   入管の入口部よりも下方に位置するように懸濁物質を分
   離するフィルタを介して瀘過液の排出管を接続する一
   方、フィルタの下方に懸濁物質の沈殿層を設けたことを
   特徴とする重力加圧式瀘過装置。