JPS598406B2 - 濾過装置の濾材再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工場廃水や生活廃水等の濾過装置において、
濾材に対する汚濁物（ＳＳ）やオイル分等の沈着量が限
度に達したときに濾材の再生（濾材からＳＳやオイル分
等を分離して除去すること）を行なう濾過装置の濾材再
生装置に関するものである。

従来の濾材再生装置にあっては、一般に濾過器本体内に
洗浄水を導入して濾材を逆洗し、濾材から分離したＳＳ
を浮上させて汚水排出管から直接排出するようになって
いるので、ＳＳを排出するときの流速が濾材Ｑキャリオ
ーバを起こさない範囲内に制限され、ＳＳを完全に分離
して除去することが困難であり、長期運転によりマッド
ポーリングやチャンネリングを起こす欠点があった。

また、これらの欠点を除去する為に濾過器本体の上部と
下部を連通ずる循環通路に洗浄塔とポンプを設け、かつ
この洗浄塔内に汚水排出管に連通ずるワイヤスクリーン
を設け、濾材と汚水が洗浄塔内を流動するとき汚水のみ
がワイヤスクリーンの隙間を通って排出されるようにし
たものが知られているが、この装置にあってはワイヤス
クリーンがすぐに目詰まりを生じて汚水の流通が悪くな
り、運転をしばしば停止させて目詰まりを解消する必要
があって運転効率が悪いという欠点があった。

即ち、汚濁物の付着していない濾材も、汚濁物が付着し
た濾材も同じように上記ワイヤースクリーンにくっつく
ことによって目づまりを起すは勿論のこと、そのくっつ
いた濾材は汚水の排水流によっていつまでもそのワイヤ
ースクリーンにくっついたままの状態となり、更にそこ
に別の汚濁物の付着していない濾材あるいは汚濁物が付
着した濾材が重合状に覆い被さるように付着して、ます
ます目詰まりが助長されてしまう問題点があった。

そこで上記問題点を解決する為に吸込管と戻管の間にハ
イドロサイクロンを介設して、上記の問題を解決するよ
うにしたものがある。

即ち、原水を渦巻状に回す事によって原水中に混在して
いる重い濾材を遠心分離し、軽い汚濁物等は上方からオ
バーフローさせる原水と共に排出するようにしたもの（
特開昭４８−７４６５１号公報）がある。

このようなものにあっては、原水中に混在している濾材
がそれに汚濁物等が付着して見かけ上の比重が小さくな
ったものであると、その濾材はオバーフローさせる原水
と共に流出してしまう問題点があり、その結果、濾材の
減少率がはなはだしく大きく、その不経済性の改良が望
まれている。

そこで本発明は上記のように汚濁物が付着して見かけ上
の比重が小さくなった濾材が流入してくル状態において
も、その汚濁物が付着していた濾材を汚濁物を取り除い
た状態で確実に回収することができ、その上、連続的に
効率良く濾材とＳＳとの分離ができ、しかもその分離の
完全性も期待できるようにした濾過装置の濾材再生装置
を提供しようとするものである。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

１は深床式濾過装置の濾過器本体で、本実施例では上方
が大気に開放されている開放型のものを示しているが、
これは非開放型や高圧型等のものであっても良い。

２は濾床で、周知の種々の濾材３を用いて構成されてい
る。

４は濾材３を受け止めておく網で、濾過器本体１の底部
近くに張り渡されている。

この網４は濾材３の種類や大きさによっては省略しても
良い。

５は工場廃水や生活廃水等の原水を濾過器本体１内へ供
給する為の原水供給管、６は原水供給管５の途中に設け
た液面調節弁で、濾過器本体１内に供給された原水（以
下汚水とも呼ぶ）の液面を一定の水位に保つようになっ
ている。

尚、本実施例ではフロートγを利用したものを示してい
るが、これは電気的な検知器を利用した電磁弁であって
も良い。

また、この液面調節弁６は省略することも可能である。

８は濾過水排出管で、途中に開閉弁１３が設けられてい
る。

次に９は容器本体で、円筒状に形成されている。

１０は濾過器本体１と容器本体９の上部とを連通させた
吸込管で、第２図に明示するように、容器本体９に対す
る吐出口１１は容器本体９の筒芯から逸れた方向を向け
て開口させて、この吐出口１１から吐出される液体が容
器本体９内を渦巻状に流動するようにしてある。

１２は濾過器本体１と容器本体９の下部とを連通させた
戻管で、濾過器本体１の内部においては図示する如く上
記濾床２の下部に横向きに装設されており、またその先
端は閉鎖されて周面に多数の孔１４が上向きや横向きに
設けられている。

１５は吸込管１０に介設したポンプで、濾過器本体１か
ら液体を吸い込み、これを容器本体９内に吐出し得るよ
うに置かれている。

尚、このポンプ１５は濾過器本体１が密閉式である場合
には戻管１２に介設しても良い。

次に１１は一端を容器本体９内の中央付近に筒芯方向へ
臨ませた汚水排出管で、他端は適当な次工程の処理装置
（図示省略）に連結され、その途中には開閉弁１８が設
けられている。

この容器本体９内に臨んでいる汚水排出管１７の端面は
閉鎖されており、側面には第３図に詳細を示すように多
数の連通孔１９が設けられている。

この連通孔１９は大きくても小さくても良く、任意に穿
孔したもので良い。

尚、汚水排出管１７の端面は開放させても良い。

２０は上記容器本体９内に臨んでいる汚水排出管１１に
着脱自在に被せた金網で、連通孔１９の部分を囲んでい
る。

この金網の目の大きさは濾材３を通過させないような適
当な大きさに設定されている。

この金網２０は濾材３の種類や大きさの違いにより網目
の大きさの異なるものと容易に交換できる。

上記構成のものにあって濾過作業を行なう場合には、ポ
ンプ１５を停止した状態で通常の深床式濾過装置と同様
に原水供給管５から原水を濾過器本体１内に供給し、濾
過水排出管８の開閉弁１３を開くことで行なえる。

即ち、原水が濾床２を通過するときにＳＳやオイル分等
が濾過され、濾過水のみが濾過水排出管８から流出し、
所望の濾過作業を行なえる。

次に、上記濾過作業を長時間に亘って継続し、濾過した
ＳＳやオイル分等が濾材３に付着して濾過効率が悪くな
り、濾材３の再生が必要になった場合には、次のように
して濾材３の再生作業を行なう。

先ず濾過水排出管８からの濾過水の流出を停止させると
、液面調節弁６により原水供給管５からの原水の流入も
停止する。

その後ポンプ１５を起動させる。

このポンプ１５の起動によりボンプ１５は濾過器本体１
内の汚水を吸引すると共にこれを容器本体９を介して戻
管１２に移動せしめ、戻管１２の孔１４から上向き、横
向きに噴出させる。

これにより濾過器本体１内には汚水の上向きの流れを生
じるが、この流れの速度は濾材３の浮上速度以上の大き
さに予め設定されているので、濾床２を構成していた濾
材３や濾過されたＳＳ等が水中に浮遊して全体としてス
ラリー状となり、その後は濾材３と高濃度のＳＳと水と
の混合物が吸込管１０を介して容器本体９内に吐出口１
１から吐出される。

容器本体９内に吐出された濾材３と高濃度のＳＳと水と
の混合物は、容器本体９の周壁に沿って渦巻状に流動す
る。

この為、比重の大きい濾材３は大きな遠心力を受けて内
周壁側へ寄せられ、内周壁表面に接触しながら或いは内
周壁表面の近くに集められた状態で流動する。

尚、このとき濾材３と内周壁との゛摩擦や濾材相互間の
摩擦でもって、濾材３の表面に付着しているＳＳやオイ
ル分等が完全に除去される。

これに対してＳＳやオイル分は比較的比重が小さいので
容器本体９内の中央部付近に集まる。

そして、この場合、濾材３とＳＳと水との混合物は容器
本体９内にボンプ１５で積極的に送り込まれており、容
器本体９内の水圧が成程度上昇しているので、汚水排出
管１７の開閉弁１８を開くと高濃度のＳＳやオイル分を
含む汚水がこの汚水排出管１７から排出される。

一方濾材３に関しては、汚水排出管１７と容器本体９と
の連通部に濾材３を通さない金網２０が設けられており
、しかも上記のように容器本体９の周壁側へ遠心力で寄
せられているから、順次容器本体９内を下降し、戻管１
２を経て再び濾過器本体１内に戻される。

尚、上記の場合、排出される高濃度の汚水の量に相当す
る水を濾過器本体１内に補給する必要があるが、これに
は原水供給管５から原水を供給してやれば良く、本実施
例では液面調節弁６の働きで自動的に行なわれる。

以上の作動を適当な時間継続することにより、濾材３に
付着したＳＳやオイル分等が順次分離除去され、濾材３
の再生が行なわれる。

そして、その後ポンプ１５の駆動を停止させると、再生
された濾材３が濾過器本体１内で沈降堆積して濾床２を
構成し、その後は再び効率良く濾過作業を行なえる。

次に第４，５図は汚水排出管において、容器本体内への
挿入部分の形状が異なる実施例を示すもので、汚水排出
管１７ｅの端部にウエッジワイヤスクリーン２１を設け
、このウエッジワイヤスクリーン２１の細い連通孔２１
ａから汚水のみを排出し、濾材を排出しないようにした
ものである。

尚、本願は上記実施例に限定されるものではなく、汚水
排出管の端部に濾材を排出しないように小さな穴を多数
設ける等他の適当な手段を採用しても良い。

また、上記実施例では下向流濾過の場合を示しているが
、原水の性状や濾過の目的等により原水を下から入れて
濾過水を上から出す上向流濾過の場合でも本質に関係す
るものではなく、上記と同様にして実施できる。

以上のようにこの発明にあっては、水とＳＳと濾材との
混合物を容器本体９の筒芯から逸れた向きに吐出させて
、その容器本体９内をうず巻状に早い速度で循環流動さ
せ、上記濾材を上記本体９の内周壁面に集める一方、上
記ＳＳは中央部に集めて、これらの濾材とＳＳを夫々戻
管１２及び汚水排出管１７を通して分離させるものであ
るから、その分離作業は連続的で且つ迅速に行ない得る
効果がある。

しかも上記分離作業にあたっては、上記濾材が容器本体
９の内周面に沿って攪拌状態で移動するものであるから
、濾材表面に付着しているＳＳは擦い落とされることに
なり、その分離作業は極めて合理的に行ない得る効果が
あると共に、濾材とＳＳの分離の完全性も期待できる大
きな効果もある。

しかも上記本体上方より流入する水とＳＳ（！ｌ：濾材
とのスラリー状の混合物の流速は、高流速にしても上記
の効果は期待できる（より効果的になる）ものであるか
ら、分離作業を短時間で行ないたいという要求をも満足
させ得る作業上の特長も有する。

更に本発明にあっては、容器本体の上部に対する汚水排
出管１７の付設の状態は、容器本体９の上部から容器本
体９の筒芯位置を容器本体内下方に向けて延びる筒状の
汚水取入部（容器本体９内に入っている部分）を有し、
しかもその容器本体９内における汚水取入部においては
、その周囲に上記汚濁物等（本件明細書中においては汚
濁物及びオイルを含めて汚濁物等と呼ぶ）の通過は許す
が上記濾材の通過は許さない程度の大きさの孔が上下方
向にわたって多数形成してあり、更に上記容器本体９に
おける流入口（吸込管１０の接続されている部分）は、
そこから容器本体内に流入する濾材混じりの原水に対し
て、容器本体の筒芯を軸にして容器本体内を渦状に回り
ながら下方の排出口（戻管１２が接続されている部分）
に向かうような流れを起こさせるようにしてあって、上
記流入口から容器本体９内に流入した濾材混じりの原水
が容器本体内の汚水取入部を軸芯にしてその周りを順次
回りながら下部の排出口に向かう過程において、上記濾
材は遠心力により容器本体の側壁に近い位置をその側壁
に沿って回動しながら排 ，出口に向かい、濾材におい
て汚濁物等が付着して見かけの比重が小さくなっている
濾材は容器本体内の汚水取入部の周囲を汚水取入部に沿
って回動しながら下降するようにしてあるから、濾材３
のうち汚濁物等が付着して見かけ上の比重が小さく ．
なった濾材３は原水と共に汚水排出管１Ｔに向けて排出
されてしまう条件を備えるものであっても（即ち流入口
から流入する原水によって容器本体９の周壁へ向けて遠
心分離されがたい状態となつている濾材であっても）、
その汚濁物付の濾材が上記容器本体９内の汚水排出管１
７の周囲をその周壁に沿って移動している過程において
、濾材３に付着している汚濁物等は、汚水排出管１７の
多数の孔を通して汚水排出管１７内に流入する原水の流
れに連られて排出管内に流入していくが濾材３はその孔
を通って汚水排出管１７内へ流入する事ができず、その
結果、濾材３に付着した汚濁物等は順次減少しやがては
濾材３は見かけ上の比重が元に戻り、そして上記のよう
な濾材（汚濁物が付着して見かけ上の比重が小さくなっ
ていた濾材）も排出口から回収する事ができる大きな特
長がある。

このことは、従来において汚濁物等が付着した濾材は見
かけ上の比重が小さいがゆえに汚濁物等と一緒に排出さ
れ、濾材の損失が大きかった問題点を解決するに優れた
効果がある。

更に本発明の優れた特長は、容器本体９の上方から流入
した濾材混じりの原水を下方の排出口に向けて流す過程
において、汚濁物等があまり付着していない濾材或いは
汚濁物等が付着していたが流動する過程においてそれが
分離したもの、即ち、結果的には濾材自体の比重に近い
大きな比重を持つようになったものを容器本体の周壁の
方へ遠心力によって分離しそのまま下方へ下降させる一
方、未だ汚濁物等が多く付着している濾材即ち濾材から
更に汚濁物等を強制的に分離させなければならない性質
を有する濾材のみを分別して、容器本体内において多数
の孔を有してる汚水排出管に沿わせて回動させながら下
降させ、その量的には少なく分別されている濾材につい
て上記汚水排出管の孔から汚濁物等を吸取り、強制的に
濾材から汚濁物を分離させられる大きな効果がある。

しかもそのようにして濾材から汚濁物等を強制的に除去
した後は、上記濾材の見かけ上の比重が大きくなるので
その濾材は容器本体９内の汚水排出管から遠去かり、汚
水排出管１７の周壁においては、未だ汚濁物の付着して
いる濾材から汚濁物を除去する作業がより効果的に続行
され、濾材から汚濁物を除去する上において極めて優れ
た効果を発揮する。

（濾材に対する汚濁物の付着量が大きいものはどんどん
その数が少なくなる為、残った濾材からの汚濁物の除去
効率は、汚濁物の除去を要する濾材の数量の減少に反比
例して高くなり、従っていずれの濾材、即ちたやすく汚
濁物の取れてしまう濾材も、なかなか汚濁物の取れ難い
濾材もその汚濁物を良好に分離除去させられる効果があ
る。

）

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は全体を示す
縦断面図、第２図は第１図の■−■線拡大断面図、第３
図は第１図の汚水排出管部分の拡大正面図、第４図は汚
水排出管の他の実施例を示す正面図、第５図は第４図の
■一ｖ線端面図。 １・・・・・・濾過器本体、９・・・・・・容器本体、
１０・・・・・・吸込管、１２・・・・・・戻管、１５
・・・・・・ポンプ、１Ｔ・・・・・・汚水排出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部に多数の濾材を有しその濾材中に原水を通すこ
   とによって原水に含まれている汚濁物等を上記濾材でも
   って濾過するようにしてある濾過器本体と、上部には濾
   材混じりの原水を流入させる為の流入口を有し下部には
   濾材混じりの原水を排出するようにした排出口を有する
   筒状でしかも樹立状にしてある容器本体と、一端が上記
   容器本体の流入口に接続され他端が上記濾過器本体内の
   濾材混じりの原水を取り入れ得るようにしてある吸込管
   と、一端が上記容器本体の排出口に接続され他端カ月二
   記濾過器本体へ濾材混じりの原水を戻し得るようにして
   ある戻管と、一端が上記容器本体に付設され他端は次段
   へ向けて汚水を排出し得るようにしてある汚水排出管と
   を備え、上記濾過器本体内の濾材混じりの原水を上記吸
   込管を通して流入口から上記容器本体内に流入させ、そ
   の容器本体内において上記濾材に付着している汚濁物等
   を濾材から分離し、濾材混じりの原水は上記排出口から
   戻管を通して濾過器本体に戻す一方、上記分離された汚
   濁物等は上記汚水排出管を通して次段へ排出するように
   してある濾過装置の濾材再生装置において、上記容器本
   体に対する汚水排出管の一端の付設の状態は、容器本体
   の上部から容器本体の筒芯位置を容器本体内下方に向け
   て延びる筒状の汚水取入部が構成される状態に付設され
   ており、しかもその容器本体内における汚水取入部にお
   いては、その周囲に上記汚濁物等の通過は許すが上記濾
   材の通過は許さない程度の大きさの孔が上下方向にわた
   って多数形成してあり、更に上記容器本体における流入
   口は、そこから容器本体内に流入する濾材混じりの原水
   に対して、容器本体の筒芯を軸にして容器本体内を渦状
   に回りながら下方の排出口に向かうような流れを起こさ
   せるようにしてあって、上記流入口から容器本体内に流
   入した濾材混じりの原水が容器本体内の汚水取入部を軸
   芯にしてその周りを順次回りながら下部の排出口に向か
   う過程において、上記濾材は遠心力により容器本体の側
   壁に近い位置をその側壁に沿って回動しながら排出口に
   向い、濾材において汚濁物等が付着して見かけの比重が
   小さくなっている濾材は容器本体内の汚水取入部の周囲
   を汚水取入部に沿って回動しながら下降し、その過程に
   おいて濾材に付着している汚濁物等は、汚水取入部の多
   数の孔から汚水取入部の内部に流入する原水と共に汚水
   取入部内に流入し、汚水排出管を通って排出され、上記
   濾材はそれに付着していた汚濁物等が順次分離するに従
   って見かけの比重が逐次大きくなりながら上記排出口に
   向かうようにしてあることを特徴とする濾過装置の濾材
   再生装置。