JPS6174608A - 濾過濃縮装置 - 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、汚濁液からｆ’ｊ濁原因となる微小粒子を目
づまりづることなく効果的に捕捉し除去Ｊる濾過濃縮装
置に関りる。

〈従来の技術〉 従来、濾過装置ｄどじては、第６図に示りＪうなものが
知られている。この濾過装置は、原水槽２０から送水ボ
ン−プ２１に」、って被処理水を汲み１−げ、原水供給
弁２２を経て濾過塔２３の頂ｇｌ１２３ａに供給し、こ
の彼処Ｊｊｌ！水を濾過塔２３内の下部の濾過材カー１
ヘリッジ２４に通過させて濾過し、濾過後の処理水を一
過塔２３の底部２３ｂｈｌｌら処理水出目弁２５を経て
処理水槽２６にｊノ１出するようにしている。上配濾過
月カートリッジ２４は、多孔板２７を間隔をおいて積層
してなり、その合孔２７ａに汚濁原因となる微小粒子を
捕捉することを濾過能１！Ｉ！としている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記濾過材カー１〜リッジ２４の多孔板２７
は、孔２７ａに樹状に食い込んで捕捉された微小粒子に
よって次第にぞの孔２７ａが塞がって目づＪ、りを生じ
、通液量は漸減する。このため、一定の濾過能力を維持
するには、濾過塔２３に供給される被処理水の圧力を送
水ポンプ２１によって増大ざＩる必東がある。また、捕
捉される粒子は、孔２７ａに樹状に食い込んでいるため
、この粒子を孔２７ａから取り除いて再生ずることが困
難で、目づまりの都度濾過１Ａカー１ヘリッジ２４を取
替えな１プればならず、大きな費用、手間、時間を要す
るという問題がある。また、１１１）捉される粒子は、
孔２７ａ、Ｊ：り大ぎいものに限られ、より小さい粒子
を捕捉Ｊ−るにはにり小さい孔をもつ多孔板が必要で、
濾過の目的に応じた種々のグレードの濾過材カー１〜リ
ッジ２４が必要となる。さらに、第５図に示した濾過装
置は、一定の場所に据ｆ」けられた比較的大きな。

装置であるため、広い湖沼か窩城中の浄化を要する場所
に必要に応じて移動させることができないという欠点が
あった。

そこで、本発明の目的は、圧力を殆どか【プずに被処理
液を濾過（Ａに通して、この彼処■」液中の汚濁微小粒
子を十記瀘過材に（ｓ１着させて捕捉することにより、
上記濾過原理では孔を抜けてしまうより小さい粒子をも
、効果的に捕捉できるどどもに、濾過材を容易に再生し
て目づまりを防止でき、さらに構造が簡単で移動可ＯＬ
な濾過濃縮装置を提供することである。

〈問題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明の構成は、被処理液中
ｉこ浸漬され、略中央に穴を有する底板の外周部に筒状
の側壁を固定してなる外筒と、上記外筒の底板の穴の外
周部にこの外筒内に向けて突設した中央パイプと、上記
中央パイプと外筒間に配設され、上方および下方が開口
している中間筒と、上記中央パイプの下部から上方に向
けて上記被処理液を供給するポンプ手段と、上記中間筒
と中央パイプとの間の下部に配設される再生用空気吹出
口と、この再生用空気吹出口上方の中間筒内に充填され
る疎な状態のＩＩＮ性素材からなる濾過材と、上記中央
パイプ内部の領域と、この中央パイプと中間筒との間の
領域との間の連通おＪ：び上記外筒の内側の領域と外筒
の外側の領域の連通を共に遮断する遮断手段とを備えた
ことを特徴とする。

〈作用〉 まず、中間筒上端が被処理液面上に突出し、外筒上端が
この被処理液面下に没入するようにして、濾過濃縮装置
を上記被処理液中に浸漬し、ポンプ手段を駆動する。そ
うすると、被処理液は、上記ポンプ手段によって外部か
ら取り入れられ、□上記中央パイプを経てぞの上端から
外側の十６【シ中間１６〕へ供給され、次いで、この中
間筒内に光１眞されノこ濾過材を下刃に向かって通過し
、−１記中間間上端からさらに外側の外部筒内を上方へ
向かう。このどぎ、ト記濾過祠を４ｒり繊Ｈ竹索月は疎
イ１状態であり、中間筒と外筒の被処理液は共に人気に
開成されてりｈどｆｉＥ力を受Ｇノないので、被処理液
は均一な層流どなり、−１−記繊紺性素材の表面が層流
の境界層を形成覆る。そのため、十記彼処即液中の汚濁
微小粒子は、Ｖ記繊紐性素材の表面に、微細な粒子に至
るまで付着して捕捉され、−１記請過（Ａが目づまりす
ることもない。こうして、議題された被処理液は、液面
下に保持された外筒の上端から外部へＪＪＩ　ＩＩＩさ
れる。一方、上記濾過濃縮装置の再生運転に際しては、
遮断手段によって上記外筒の内外間ｄ５よび上記中央パ
イプ」端と中間筒間の液流を断つとどもに、中間筒と中
央パイプどの間の下部に設【プられた空気吹出口に圧縮
空気を供給して、中間筒内の被処理液を曝気する。イう
するど上記濾過材は、中間筒−Ｆ部の被処理液中で激し
く攪拌され、濾過材の表面に捕捉されていた）５濁微小
粒子は、この濾過材から分離される。イして、分離した
汚濁微小粒子を含んだ濃縮汚濁液を適宜な手段によって
上記中間筒内から排出ηる。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明づる。

第１図は、濾過運転時の濾過濃縮装置の縦断面図であり
、１は被処理液Ａ中に浸漬され、底板３の外周部に円筒
状の側壁２を固定してなる外筒、４は上記底板３の中央
円孔３ａの外周部に上記外筒１内に向りて突設した中央
パイプ、５は上記外筒１と中火パイプ４間に配設され、
円筒状の側壁１０からなる中間筒、６は上記外筒１の側
壁２外周に固定され、膨張・収縮することによってこの
側壁−［端２ａを外部の被処理液面１−１から出没さＵ
る遮断手段より詳しくは賓降手段としての浮袋である。

上記中火パイプ４は、その」下端４ａを外筒１の側壁上
端２　ａ　Ｊ：りもわずかに高くし、その下端に濾過用
給気ホース８に連なるポンプ手段としての空気揚水ポン
プ９を取付１）るとともに、その下端の円孔３ａを下方
に湾曲した粗ごみ流入防止ネツ１〜７で覆っている。上
記中間筒５は、側壁１０の下端１０ａを中央パイプ上端
４ａの上方に、側壁１０の下端１０１＋を外筒１の底板
３の上方に位置させて上記外筒１に取イ」（プる。そし
て、側壁の下端１０ｂ近傍と中央パイプ４間に、再生用
空気吹田口１１ａ、ｌｌａ、・・・を有する分岐管１１
を水平に固定し、この分岐管１１の給気側１１１）を中
間筒芝）の側壁１０および外筒１の側壁２に貫通させて
、再生用給気ボース１３に連結している。また、側壁１
０の下端１０ｂ縁には、この下端面を覆うように濾過材
保持ネッ］−１２を取イ」ける。

上記分岐管１１十方の中間筒５内の略下半分に濾過材と
しての球形繊維塊１４，１４・・・を充填彩る。この球
形繊維塊１４は、細い合成繊維を毛玉状に加工したもの
で、軽くて曝気などによって液中で容易に流動し、充填
状態での空隙率が９０％以］−と疎である。被処理液面
Ｌ　Ｉの上方に保持される空気圧縮＄１１５の出口には
、切換弁１６を設（プ、この切換弁１６に上記濾過用給
気ホース８および再生用給気小一ス１３を接続づる。

上記構成の濾過濃縮装置において、まず、第１図に示し
た濾過運転の場合、外筒１の側壁２外周に固定ぎれた浮
袋６は収縮しており、側壁上端２ａは外部の被処理液面
Ｌ１下に保持される一方、空気圧縮機１５の出口の切換
弁１６は濾過用給気ボース８に圧縮空気を供給する。こ
の圧縮空気は、図中の破線矢印で示１如く蘭過用給気ボ
ース８を通り、先端の空気揚水ポンプ９から小さい泡と
なって中央パイプ４内を上昇づる。これに伴って、空気
揚水ポンプ４周辺の被処理液は、上記泡と共に図中の実
線矢印で示づ如く汲み上げられ、中火パイ−プ４の上ｒ
、１ｉ４ａから外側の中間筒５へ供給され、次いで、こ
の中間筒５内を下降して球形繊維塊１４からなる濾過層
を通り、実線矢印で示ず如く中間筒下端１０１〕からさ
らに外側の外筒１内を上昇づる。このどき、球形繊維塊
１４は疎な状態であり、中間筒５と外筒１の被処理液面
Ｌ２ど］−１は共に人気に開放され、前者［−２が揚水
圧によって後者１−１ににりもわずかに高いだ（〕なの
で、上記濾過層を通過する被処理液は、圧力を殆ど受ｔ
ノず均一な層流となり、球形繊維塊１４の繊維表面が層
流の境界層を形成する。そのため、上記被処理液中の汚
濁微小粒子は、前述の従来の濾過原理では補足不可能な
微細粒子に至るまで、上記ｍｇ衣表面流れをσ１害する
ことなくイ」着して補足され、しかも球形繊耗塊１４は
捕捉微小粒子による目づまりを生じることがない。こう
して、濾過された被処理液は、液面Ｌ１下に保持された
外筒１の側壁上端２ｄから実線矢印で示ゴ如く外部へ排
出される。

次に、第２図に示した再生運転の場合、外筒１の側壁２
外因に固定した浮袋６を膨張させ、側壁上端２ａを被処
理液面ＩＩ上に突出せしめる一方、切換弁１６を切換え
て再生用給気ホース１３に圧縮空気を供給Ｊる。この圧
縮空気は、図中の破線矢印で示Ｊ如＜　Ｆｉ生出用給気
ボース８通り、中間筒５の下端１０１）近傍に設【ノた
分岐管１１の再生用空気吹出口Ｈａ、ｌｌａ・・・から
泡どなって中間筒５内を上昇する。これに伴なって、中
間筒５内の球形繊維塊１４は図中の実線矢印で示す如く
激しく撹拌、温気され、その表面に付着して捕捉されて
いた汚濁微小粒子りは、上記球形ＩＩＨ塊１４から分離
する。こうして、圧縮空気の供給を続けて、この中間筒
５下部に図示しないポンプの吸入管を投入して、濃縮汚
濁液を船の廃液槽などへ排出する。完全な再生が必要な
場合は、球形繊頼塊を取り出して目的水準まで清浄にす
ることができる。汚濁物質除去が目的の場合は完全な再
生は不要である。

上記実施例では、繊維状の濾過材として細い合成ｍＨを
毛玉状に加工した多数の球形繊維塊１４を用いたので、
濾過材表面積が増大して汚濁微粒子捕捉能力が向上する
とともに、再生温気時に濾過材がからみ合うことなく効
果的に攪拌されて、能率的な再生が行なえ、かつ吸入管
で容易に排出できる特徴を有する。また、被処理液を中
間筒５に供給するポンプ手段として空気揚水ポンプ９を
用い、切換弁１６によって空気圧縮機１５からの圧縮空
気を、濾過運転時には空気揚水ポンプ９に、再生運転時
には再生用空気吹田口１１ａに夫々供給するようにして
いるので、ポンプ手段を別途駆動する場合に比べて構造
が簡素化され、装置の操作も容易にイｉる。ざらに、外
筒１の内外間の液流を断つ遮断手段どして、複雑な昇降
手段でなく、外周に固定され膨張・収縮でこの外筒１を
被処理液面Ｌ１から出没せしめる浮袋６を用いたので、
構造が簡単で取扱い易い。

第１図は、外部筒１の昇降手段どしてシリンダ１７を用
いた変形例による再生運転状態を示す図である。上記シ
リンダ１７は、そのロッド１７ａを外筒１の側壁上端２
ａに固定し、濾過運転または再生運転に応じて上記ロツ
ド１７ａを出没させて、側壁上端２ａを被処理液面Ｌ１
の下方または上方に保持するＪ：うにしている。

第５図は、例えば水深の浅い汚水槽や肝の池で用いる変
形例の一過運転状態を示す図である。外筒１の底板３に
は、外部に４本の脚３０を突設し、内部に中央パイプ４
に外嵌して厚肉のスペー晋す部としてのスペーリパイプ
を固定している。また、中間筒５の下端１０］）には、
中央に中央パイプ４外径よりもわずかに大径の大月ａと
周辺に多数の穴３０ｂを夫々有する底板３１を固定し、
上記穴３ｊａの外周部にガイドパイプ３３を中間筒に向
（プて突設している。そｌ）で、外筒１の中央パイプ４
に中間筒５のガイドパイプ３３を嵌合し、中間筒５の底
板３２をスペー４ツバイブ３１で支持させて一体とし、
被処理液Ａの液底Ｂに沈められる。この濾過濃縮袋間は
、再生運転に際して、外筒１ごと全体を被処理液Ａ外へ
取り出し、例えば中間筒５を中央パイプ４、ガイドパイ
プ３３に案内させて、手で昇降させて、球形繊維塊１４
を攪拌したり、あるいは、濾過用給気ボース８先端の空
気揚水ポンプ９を中間筒５底部に挿入して、筒内の球形
！１ｉＩｆｆ塊１４を攪拌、湿気する。これによって、
球形１１ｉ帷塊１４に捕捉されていた汚濁微小粒子は、
中間筒５下部に分離、沈積し、この中間筒５をゆずりな
がら外筒１がら引き抜くことによって外筒１内は濃縮汚
濁液となる。そして、外筒１を転倒させて上記濃縮汚濁
液を廃液槽なとへ投棄する。上記変形例は、小型軽量で
構）告が簡単なため、各所に持運んで広く使用でき、極
めて取扱いやすいという利点がある。

−１４＝ 上記実施例Ｊ＞　Ｊ：ぴ変形例では、外筒１の内外間の
液流を断つ遮断手段どして、外筒ｒ？降手段（）゛１袋
６．シリンダ１７）を用いたが、出〈１−運転１１′Ｉ
に、第１図に示す夕１筒１の側壁上端２ａｉｌｊよひ中
央パぞブに端４ａに夫々同一１￥の連結筒を継き犀して
、夕１筒１内外および中央パイプ４−中間筒５間のａ流
を鴻断りるにうにしてもよい。シ１だ、被処理液として
有用微小ネダｌ子の稀薄溶液を用いれば、中間局内に有
用微小粒子の濃縮液が得られることは言うまでもない。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明の濾過濃縮装置は
、被処理液を、ポンプ手段によって中央パイプ」一端か
ら中間局に供給し、この中間局内に充填した疎な濾過材
中を均一な層流をなさしめて下方へ通過させる一方、遮
断手段にＪ−って中央パイプ上端と外筒側壁上端との間
に被処理液を閉じ込めて、上記中間筒内の被処理液を、
下部の再生用吹出口からの圧縮空気で湿気Ｊるようにし
ているので、濾過材によって被処理中の汚濁微小粒子を
微細な粒子に至るまで目づまりＪることなく効果的に捕
捉できる一方、濾過材の湿気ににって捕捉されていた汚
濁微小粒子を容易に分離できて、濾過材の取合えや再生
に要する費用や手間が軽減される。また、本発明の濾過
濃縮装置は被処理液に浸漬して使用される簡単な構造で
あるため、浄化を要でる場所に必要に応じて手軽に移動
さ廿ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の濾過運転時の縦断面図、第
２図は第１図の平面図、第３図は」ニ記実施例の再生運
転時の縦断面図、第４図、第５図は本発明の変形例の縦
断面図、第６図は従来の濾過装置を示す図である。 １・・・外筒、２・・・側壁、３・・・底板、３ａ・・
・中央円孔、４・・・中央パイプ、５・・・中間筒、６
・・・浮袋（昇降手段）、９・・・空気揚水ポンプ、１
０・・・側壁、１０ａ・・・側壁上端、１０１〕・・・
側壁下端、１１・・・分岐管、１１ａ・・・再生用空気
吹出口、１４・・・球形繊維塊（濾過材）、１５・・・
空気圧縮機、△・・・彼処Ｊ！Ｉｉ液、Ｌｌ・・・被処
理液面、Ｄ・・・汚濁微小粒子。 特　許　出　願　人　日本ペイン］へ株式会社代　理　
人　弁理士　青白　葆　　ばか２名１７一

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理液中に浸漬され、略中央に穴を有する底板
   の外周部に筒状の側壁を固定してなる外筒と、上記外筒
   の底板の穴の外周部にこの外筒内に向けて突設した中央
   パイプと、上記中央パイプと外筒間に配設され、上方お
   よび下方が開口している中間筒と、上記中央パイプの下
   部から上方に向けて上記被処理液を供給するポンプ手段
   と、上記中間筒と中央パイプとの間の下部に配設される
   再生用空気吹出口と、この再生用空気吹出口上方の中間
   筒内に充填される疎な状態の繊維性素材からなる濾過材
   と、上記中央パイプ内部の領域と、この中央パイプと中
   間筒との間の領域との間の連通および上記外筒の内側の
   領域と外筒の外側の領域の連通を共に遮断する遮断手段
   とを備えたことを特徴とする濾過濃縮装置。
2. （２）上記特許請求の範囲第１項に記載の濾過濃縮装置
   において、上記濾過材は、細い合成繊維を毛玉状に加工
   した球形繊維塊であることを特徴とする濾過濃縮装置。
3. （３）上記特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   濾過濃縮装置において、上記遮断手段は、上記外筒を上
   記被処理液面から出没するように昇降させる昇降手段で
   あることを特徴とする濾過濃縮装置。
4. （４）上記特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   濾過濃縮装置において、上記遮断手段は、上記中央パイ
   プ上端に連結される連結筒と上記外筒上端に連結される
   連結筒とからなることを特徴とする濾過濃縮装置。
5. （５）上記特許請求の範囲第３項に記載の濾過濃縮装置
   において、上記中央パイプの外周下部にスペーサ部を設
   ける一方、上記中間筒の下端に、中央部に中央穴と周辺
   部に複数の穴を有する底板を固定するとともに、上記中
   央穴の外周部に、上記中間筒内に向けて突出し、上記中
   央パイプに摺動自在に嵌合し、かつスペーサ部に当接し
   得るガイドパイプを固定したことを特徴とする濾過濃縮
   装置。
6. （６）上記特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
   に記載の濾過濃縮装置において、上記ポンプ手段は、空
   気圧縮機で駆動される空気揚水ポンプであることを特徴
   とする濾過濃縮装置。
7. （７）上記特許請求の範囲第６項に記載の濾過濃縮装置
   において、上記空気揚水ポンプと上記再生用空気吹出口
   とは、切換弁によって圧縮空気が切換供給されるように
   なっていることを特徴とする濾過濃縮装置。