JPH0749081B2 - 濾過装置及び濾過方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は濾過装置に関し、なかで
も浚渫作業や汚水処理作業並びに飲料用水の生成作業等
に用いられる濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の一般的な濾過装置は、筒状の濾
過容器に濾材を充填し、濾過容器の上面開口部から汚水
等の処理液を投入し、濾材を通過する時に固・液分離
し、濾過容器の下端部に形成された濾過済み液取り出し
口から濾過済み液を取り出すようにしてある。

【０００３】ところがこうしたものでは、濾材で捕捉さ
れた処理液中の固塊物が濾材の上面部分に層状に堆積し
て濾材を早期に目詰まりさせてしまうという問題があっ
た。

【０００４】そこで、こうした問題に対処するために、
縦長円筒状の濾過塔の下半部に濾材を充填し、濾過塔の
上端部に処理液投入口を、下端部に濾過済み液取り出し
口を夫々形成し、濾材が目詰まりした時に濾過済み液取
り出し口から水を吹き上げ、所謂“逆洗”し、濾材の上
面部分に層状に堆積した固塊物を攪拌して濾材の目詰ま
りを解消する方法や、本発明者が先に提案した特公昭６
２−４９０８９号公報に記載された濾過装置が知られて
いる。

【０００５】この公報に記載された濾過装置は、縦長円
筒状の濾過塔の下半部に濾材を充填し、濾過塔の上端部
に処理済み液取り出し口を、濾材の中間高さ位置に処理
液供給口を、濾過塔の下端部に濾材循環用取り出し口を
夫々設けて構成し、処理液供給口から供給された処理液
は上方に流し、濾過塔の上端部の処理済み液取り出し口
から処理済み液を取り出すようにした所謂“アップフロ
ー”タイプのものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の逆洗
して濾材の目詰まりを解消するようにした濾過装置及び
“アップフロー”タイプのものでは逆洗時や濾材循環時
に濾過装置の稼働を一端停止させなくては成らず、これ
が為に濾過装置の稼働効率が低下してしまうと言う問題
があった。

【０００７】更に、“アップフロー”タイプのものでは
処理液供給口の下方に循環させる濾材を収納するための
スペースを必要とすることから濾過装置が大型化してし
まうという問題もあった。特に、“アップフロー”タイ
プのものでは処理液供給口より上側の濾材しか濾過に寄
与しないことから、濾過精度を高めるために処理液供給
口より上側に大量の濾材を貯溜させる場合、処理液供給
口寄り下方にも夫に見合う量の濾材を収納することにな
り、濾過装置の大型化が顕著になる。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑み提案されたもの
で、濾過装置を小型に纏められながらも、長時間に亙っ
て濾過装置を連続して稼働することができるようにする
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る濾過装置は、先ず、下端部に濾材収納部
を、濾材収納部の上方に濾過水吸引管を夫々形成し、濾
過水吸引管を負圧形成手段に接続し、該負圧形成手段の
負圧で濾材収納部に濾材を吸着させて濾過吸引部材を構
成するとともに、濾過吸引部材の下面が処理液中に浸漬
する状態に濾過吸引部材を配設したことを特徴とするも
のである。

【００１０】次に、濾材の下面に吸着した吸着物を掻き
落とす掻き落とし手段を濾材の下面部分に設けたことを
特徴とし、濾過吸引部材にフロートを設け、該フロート
により処理液の液面の変動に応じて濾過部材が上下昇降
可能に構成したことも特徴とするものである。

【００１１】また、処理液が濾過槽内に貯留されたもの
であって、該処理液が自重乃至は薬剤により層状に固・
液分離されていることも特徴としている。そして、濾過
方法は、下端が開口する濾材収納部に濾材を収納し、濾
材収納部の上部に濾過水の吸引管を取付けた濾過吸引部
材をその下面が処理液中に浸漬するように処理液に上方
から挿入し、負圧形成手段から濾過水吸引管を介して供
給される負圧で濾材を濾材収納部に吸着保持させなが
ら、濾材の下面から処理液を吸引して濾過させるように
したことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】先ず、負圧形成手段を作動させ、ここで形成さ
れた負圧が濾過水吸引管を介して濾材収納部に供給され
ると、この負圧により濾材が濾材収納部に確りと吸着さ
れて保持されるのである。次に、濾材収納部吸着された
濾材部分を下にした状態で処理液の上方から濾過吸引部
材を浸漬する。

【００１３】そして、濾材収納部に濾材が吸着保持され
ると、濾材収納部の負圧は、濾材を透過して濾材の処理
液に接触している面部分から処理液を吸引し、処理液中
の固塊物は処理液に接触している濾材の周面部分に吸着
保持され、水分は濾材を通過して濾材収納部に吸引され
た後、濾材収納部に吸引された水分は濾過水吸引管から
負圧形成手段に吸引される。

【００１４】濾材の周面部分に圧縮された状態で吸着保
持された固塊物により、濾材はそのの目が詰められて濾
材を目詰まり状態にし、濾過機能を低下させようとする
が、掻き落とし手段を設けたものでは、この掻き落とし
手段でこの固塊物及び一部の濾材が掻き落とされると濾
材の濾過の機能は回復する。此処で、濾過装置を稼働さ
せながら掻き落とし手段を作用させると掻き落とされた
固塊物は圧縮された状態にあることからその自重で処理
液の下方に沈降してゆくのである。従って、濾過装置は
濾材が無くなるまで連続して長時間に亙って稼働させる
ことができるのである。

【００１５】濾過吸引部材にフロートを設けたもので
は、処理液の液面が変化するようにな場合でも、フロー
トの浮力により常時所定の深さ位置の処理液を濾過する
ことができるのである。これは例えば河川の水を濾過す
る場合や処理液が自重や薬剤等で層状に分離されている
場合に特に有効である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る濾過装置及びそ濾過方法
の一実施例を図面に基づいて説明する。 〔実施例１〕この実施例に係る濾過装置１は、図１に示
すように汚泥等の処理液２を貯溜した貯溜槽３と、貯溜
槽３に昇降可能に設けられた濾過部材４と、当該濾過部
材４に負圧を作用させる負圧形成手段５とからなる。

【００１７】負圧形成手段５は、貯水タンク６内の水７
を吸引して加圧する加圧ポンプ８と、加圧ポンプ８で加
圧された水を保護管９に向けて噴射する噴射ノズル１０
と、保護管９を支持する吐出管１１、及び噴射ノズル１
０と保護管９との間に発生する負圧を取り出す負圧供給
口１２とで形成されたジェットポンプM.J.P で構成して
ある。

【００１８】また、濾過部材４は、図１及び図２に示す
ように、内方に濾材収納部１３を形成した陣笠状のケー
シング１４と、このケーシング１４の頂部を下から貫通
して上方に延出された筒部材１５と、筒部材１５の中間
高さ位置に連結され、上方に延びる濾過水吸引管１６と
を備え、筒部材１５には上下及び中間部分を軸受け１７
ａ・１７ｂ・１７ｃで昇降ならびに回転可能に枢支され
た回転操作軸１８を設けてある。

【００１９】そして、ケーシング１４の内方に突出する
筒部材１５の下端寄り部で軸受け１７ｃの上方部分には
濾過液吸引口１９が開口され、当該下端寄り部の軸受け
１７ｃと中間部分の軸受け１７ｂとの間の筒状部材１５
内には濾過水吸引管１６に連通する濾過水通路２０が形
成されている。

【００２０】回転操作軸１７の上端部は操作ハンドル２
１に連結され、この操作ハンドル２１の下寄り部には螺
子２２が刻設され、この螺子２２が当該部分を支持する
軸受け１７ａに形成された雌螺子２３に螺合して掻き落
とし手段２９が形成されており、操作ハンドル２１が回
転操作されると回転操作軸１８は螺子２２・２３のピッ
チ分昇降移動されるようになっている。

【００２１】また、回転操作軸１７の下端部には一方向
に延びる掻き落としレバー２４がナット２５により着脱
可能に固定されている。尚、図中符合２６は、筒部材１
５の下端部で濾材収納部１３に張設された濾材受け止め
用スクリーンであって、この受け止め用スクリーン２６
の目の粗さは此処に吸着保持される濾材２７を受け止め
ながらも、空気及び処理液２の水分を充分に通過できる
ものにしてある。

【００２２】上記のように構成された濾過装置１の作用
を次に説明する。先ず、加圧ポンプ８を駆動させ、貯水
タンク６内の水７を吸引して加圧し、噴射ノズル１０か
ら保護管９内に噴射させる。噴射ノズル１０から噴射さ
れた高圧のジェット水流は保護管９内一杯に広がると、
この広がった部分が恰も保護管９内を吐出管１１側に摺
動するピストンのような作用をするので、噴射ノズル１
０側部分の保護管９内には負圧が形成される。

【００２３】ジェットポンプM.J.P を作動させて形成さ
れた負圧を、負圧供給口１２から取り出し、濾過水吸引
管１６から濾過水通路２０及び濾過液吸引口１９を介し
て濾材受け止め用スクリーン２６の上方空間部分に作用
させる。この時、掻き落としレバー２４は最下位置にし
ておく。

【００２４】然る後、図２に示すようにペレット乃至は
細かい粒状の濾材（例えば珪藻土）２７を濾材収納部１
３内に略一杯に吸着させてから操作ハンドル２１を回転
操作し、濾材２７の下面（濾過面）をフラットに整える
と濾過部材４の準備が完了する。この濾過部材４を貯溜
槽３の処理液２に、その上方から少なくとも濾材２７の
下面が処理液２に浸漬する状態に挿入する。

【００２５】すると、濾過部材４は負圧形成手段５の負
圧により濾材２７が濾材受け止め用スクリーン２６に確
りと吸着保持されるとともに、濾材２７の下面部分から
貯溜槽３の処理液２を吸引し、処理液２中の固塊物を濾
材の下面部分に吸着保持し、、水分が濾材２７及び濾材
受け止め用スクリーン２６を通過して濾過液吸引口１
９、濾過水通路２０及び濾過水吸引管１６を介してジェ
ットポンプM.J.P の負圧供給口１２に吸引される。

【００２６】ジェットポンプM.J.P の負圧供給口１２に
吸引されされた水分はジェットポンプM.J.P の吐出管１
１から貯水タンク６に放出され、加圧ポンプ８で加圧さ
れる水に利用される。貯溜槽３の処理液２を濾過してゆ
くうちに濾材２７の下面部分は、此処に吸着保持された
固塊物により目詰まりが発生するので、目詰まりが発生
しないように定期的に操作ハンドル２１を回転操作して
回転操作軸１８の下端部の掻き落としレバー２４を回転
させ、濾材２７の下面部分に吸着された固塊物と、一部
の濾材２７を処理液２中に掻き落とすのである。

【００２７】処理液２中に掻き落とされた固塊物は、濾
材２７に吸着された時に負圧形成手段５の負圧により凝
縮された状態になっていることから、その自重により貯
溜槽３の底部に沈降して堆積する。

【００２８】尚、上述のように本例では操作ハンドル２
１の回転操作は定期的に行うようにしてあるが、濾過水
吸引管１６部分に負圧計を設けておくと操作ハンドル２
１の回転操作時期を正確に検知することができるし、更
に濾過水吸引管１６部分に負圧計を、操作ハンドル２１
に代えてモータ等の回転駆動手段を夫々設け、負圧が一
定範囲をこえた時に自動的に掻き落としレバー２４を回
転駆動させるようにすることもできるのである。

【００２９】こうして、貯溜槽３の底部に沈降して堆積
した濾材を含む固塊物は、貯溜槽３の処理液２の濾過が
終了した時に、濾材２７の下面部分に吸着させて貯溜槽
外に取り出し、掻き落としレバー２４で掻き落とす
と、手を汚すことなく脱水されたフレーク状にして取り
出すことができるのである。

【００３０】〔実施例２〕この実施例に係る濾過装置１
は、図３に示すように上記実施例１における負圧形成手
段５のジェットポンプM.J.P を混気ジェットポンプM.J.
P にした点と、濾過部材４にフロート２８を取付けた点
と、濾材２７をその中央部に回転操作軸１８を挿通する
孔３０が透設された円柱状に予め圧縮して形成し、これ
を濾材収納部１３に装着できるようにした点、及び掻き
落としレバー２４を回転軸１８の下端から両方向にので
る形状にした点が相違するものである。

【００３１】即ち、混気ジェットポンプM.J.P は、吐出
管１１内に区画板３１で保護管９の一端部を支持させ、
保護管９の他端とその外方に位置する噴射ノズル１０と
の間に、吸気管３２を設けた空気混合管３３を、噴射ノ
ズル１０及び保護管９と同心状に介在させて構成したも
のである。

【００３２】上記フロート２８は、厚い円板状に形成さ
れ、ケーシング１４の上面取付金具３４で固着したもの
で、このフロート２８の浮力により濾過部材４は処理液
の液面が変化するような場合でも常に一定の深さ位置で
濾過を行うことができるようになっている。従って、こ
うしたものでは絶えず液面が変化する河川から飲料用水
を生成する場合に適したものとなる。

【００３３】また、予め成形された濾材２７を濾材収納
部１３に装着するようにしたものでは、濾材収納部１３
に濾材２７を吸着させる手間を無くし、短時間で濾過装
置１を稼働させることができるという利点がある。

【００３４】尚、本例のように、濾材２７を濾材収納部
１３に装着できるように予め円柱状に圧縮成形する場
合、図４に示すように周面部分に保形用リング３６を設
けると、ストックする時や搬送する時にた型崩れするの
が防止され、至便なものとなる。加えて、処理液が予め
薬剤等により固塊物を凝縮させて層状に分離させたもの
にも本発明を実施さることができるのは勿論であり、こ
の場合本例のように濾過部材４にフロートを設けると、
層状に分離した水または固塊物の何れを濾過するかを任
意に設定することができるのである。

【００３５】更に、上記各実施例では負圧形成手段５を
ジェットポンプM.J.P 及び混気ジェットポンプM.J.P で
構成するようにしてあるが、真空ポンプで負圧形成手段
５を構成し、この真空ポンプで発生した負圧を濾過水吸
引管１５に直接作用させたり、図示は省略したが真空ポ
ンプで発生した負圧をリザーブタンクに作用させ、ここ
から濾過水吸引管１５に負圧を作用させるようにしても
よいことは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上に説明したように、負圧形
成手段の負圧で濾材を濾材収納部に吸着保持させるとと
もに、濾材収納部に吸着保持させた濾材で処理液を濾過
するようにしてあるので、濾過部材の準備も至って簡単
に短時間の内に行えると言う利点がある。

【００３７】しかも、濾材収納部に収納された濾材は全
て無駄無く濾過に寄与するために従来のように循環させ
る濾材を収納しなくても済み、濾過装置を小型でコンパ
クトなものにまとめることができると言う利点がある。

【００３８】更に、濾材に吸着した固塊物を掻き落とす
掻き落とし手段を設けたものでは、濾過部材の下面に吸
着保持された固塊物を掻き落とし手段で掻き落とし、濾
材の目詰まりを防止するようにしてあるので、濾過装置
は濾材が無くなるまで長時間連続して稼働させることが
でき、濾過装置の濾過の稼働効率を大幅に向上させるこ
とができると言う利点がある。

【００３９】加えて、濾過吸引部材にフロートを設けた
ものでは、処理液の液面が変化するようにな場合でも、
フロートの浮力により常時所定の深さ位置の処理液を濾
過することができるので、例えば河川の水を濾過する場
合は勿論のこと、処理液が自重や薬剤等で層状に分離さ
れている場合に、その特定の層を濾過するのに特に適し
た濾過装置にすることができると言う利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る濾過装置の概略構成を示す縦断
面図である。

【図２】濾過部材の一部切欠き分解斜視図である。

【図３】実施例２に係る濾過装置の概略構成を示す縦断
面図である。

【図４】濾材の変形例を示す一部切欠き分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１・・・濾過装置 ２・・・処理液 ３・・・濾過槽 ４・・・濾過吸引部材 １３・・・濾材収納部 １６・・・濾過水吸引管 ２７・・・濾材 ２８・・・フロート ２９・・・掻き落とし手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8925−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 29/08 ５４０ Ａ 7112−4Ｄ 29/38 ５８０ Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端部に濾材収納部を、濾材収納部の上方
   に濾過水吸引管を夫々形成し、濾過水吸引管を負圧形成
   手段に接続し、該負圧形成手段の負圧で濾材収納部に濾
   材を吸着させて濾過吸引部材を構成するとともに、濾過
   吸引部材の下面が処理液中に浸漬する状態に濾過吸引部
   材を配設したことを特徴とする濾過装置。
2. 【請求項２】濾材の下面に吸着した吸着物を掻き落とす
   掻き落とし手段を濾材の下面部分に設けたことを特徴と
   する請求項１に記載の濾過装置。
3. 【請求項３】濾過吸引部材にフロートを設け、該フロー
   トにより処理液の液面の変動に応じて濾過部材が上下昇
   降可能に構成したことを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載の濾過装置。
4. 【請求項４】処理液が濾過槽内に貯留されたものであっ
   て、該処理液が自重乃至は薬剤により層状に固・液分離
   されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何
   れか１項に記載の濾過装置。
5. 【請求項５】下端が開口する濾材収納部に濾材を収納
   し、濾材収納部の上部に濾過水の吸引管を取付けた濾過
   吸引部材をその下面が処理液中に浸漬するように処理液
   に上方から挿入し、負圧形成手段から濾過水吸引管を介
   して供給される負圧で濾材を濾材収納部に吸着保持させ
   ながら、濾材の下面から処理液を吸引して濾過させるよ
   うにしたことを特徴とする濾過方法。