JP2002191908A - 濾過装置及び浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水の流量に左右されることなく、安定して
清澄な濾過水を得ることができる濾過装置及び浄化槽を
提供する。 【解決手段】 濾過装置Ｒの濾過室１内に濾材受け部材
２を固定し、濾材受け部材２の上方に多数の小片状の弾
性濾材３からなる濾材層４を配置し、濾材層４の上方に
フロート６を有する濾材押え部材５を上下動可能に設け
る。濾材押え部材５に、多数の開口部５３を形成し、原
水中の浮遊物質を捕捉可能な程度に濾材層４を圧縮可能
な重量を持たせる。濾材押え部材５の自重により濾材層
４を圧縮することにより、原水の流量に左右されず、常
に濾材層４が原水中の浮遊物質を捕捉可能な程度に圧縮
されるので、安定して清澄な濾過水を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原水を濾過して浮
遊物質を除去する濾過装置及び浄化槽に関し、特に、濾
過時には濾材層が圧縮され、逆洗時には濾材層の圧縮が
解除される濾過装置、及び、そのような濾過装置を用い
た浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、多数の小片状の弾性濾材によ
り濾材層を形成し、原水を濾過する場合には、濾材層を
圧縮して濾材の間隙を小さくすることにより、原水中の
浮遊物質（汚染物質、ＳＳ）が容易に濾材に捕捉され、
濾材を洗浄（逆洗）する場合には、濾材層の圧縮を解除
して濾材を攪拌することにより、濾材に付着した浮遊物
質が容易に除去されるように構成された濾過装置は種々
知られていた。

【０００３】例えば、特開平９−１６４３０４号公報に
示す濾過装置は、タンクの底部を複数の開口を有する底
板部材とし、タンク内に比重の小さい多数の小片状の濾
材からなる濾床を配置し、濾床の上面に複数の開口を有
する半球形の蓋部材を載置し、蓋部材の頂部に空気抜き
孔を備えた空気溜を設け、底板部材の下方に浄水導管と
排出管とに連絡する水室を設け、水室に空気噴射円板を
設けていた。

【０００４】この濾過装置は、濾過時には、蓋部材がタ
ンク内に流入する原水の水圧によって押圧されて蓋部材
と底板部材との間の濾材が圧縮され、濾材の逆洗時に
は、空気噴射円板から噴出された空気が空気溜に集まっ
て蓋部材を浮上させ、濾材の圧縮が解除されるように構
成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報の濾
過装置は、原水の水圧によって蓋部材を押圧して濾材を
圧縮するので、原水の流量が直接濾材の圧縮率に影響を
与え、濾過後の水（以下、濾過水と言う。）の水質が安
定しないという問題があった。特に、原水の流量が少な
い場合には、濾材が少ししか圧縮されず濾材の間隙が十
分に小さくならないため、原水中の浮遊物質が濾材の間
隙を通過してしまって十分に捕捉されず、清澄な濾過水
が得られないという問題があった。

【０００６】この発明は、上述した問題を解決するもの
であり、原水の流量に左右されることなく安定して清澄
な濾過水を得ることができる濾過装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の濾過装置は、原
水が供給されて濾過される濾過室を備えるとともに、前
記濾過室の内部を上部側の上室と下部側の下室とに区切
るために、前記濾過室の内部に固定されて、多数の流通
孔を有した濾材受け部材と、前記上室に配置されて、前
記流通孔を通過不可能な大きさの小片状で弾性を有する
多数の濾材により構成された濾材層と、前記濾材層の上
方に、周縁が前記上室の周壁内面に摺接するように上下
動可能に配設されて、前記濾材が通過不可能な多数の開
口部を有した濾材押え部材と、前記濾材押え部材の上部
に配設されて、空気抜き孔を有し下方を開放した中空状
に形成されたフロートと、前記濾過室に配設されて、濾
過された水を前記濾過室から移流する濾過水移流口と、
前記濾過室に接続されて、前記濾材を逆洗した水を前記
濾過室から排出する逆洗水排出手段と、前記下室に配設
されて、前記濾材層に空気を供給する空気逆洗手段と、
を備えて構成され、原水が、圧縮された前記濾材層を通
過して濾過され、前記空気逆洗手段から供給された空気
が前記フロートに貯留されることにより、前記濾材押え
部材が浮上して前記濾材層の圧縮が解除されるととも
に、前記空気により前記濾材が攪拌されて逆洗される濾
過装置において、前記濾材層が、原水中の浮遊物質を捕
捉可能となる程度に、前記濾材押え部材の重量により圧
縮されることを特徴とする。

【０００８】また、前記濾材押え部材と前記濾材受け部
材との間に、下降防止ストッパーが設けられ、前記濾材
押え部材が前記下降防止ストッパーに当接して、前記濾
材押え部材の下降が停止されることが好ましい。

【０００９】また、前記濾材層の上方から原水が供給さ
れ、前記下室の上部に、常時開口する前記濾過水移流口
が設けられ、常時開通する濾過水移流管が、前記濾過水
移流口から上方に延びるように設けられ、前記濾過水移
流管の上端部に、常時開口する放流側移流口が設けられ
ていることが好ましい。

【００１０】また、前記逆洗水排出手段が、前記下室の
下端部に開口する逆洗水移流口と、前記逆洗水移流口を
介して前記下室に連通される逆洗水貯留室と、前記逆洗
水貯留室の下部に配設されたポンプと、を備え、前記ポ
ンプにより逆洗水を汲み上げて排出するように構成され
ていることが好ましい。

【００１１】さらに、前記濾過室内に、上下方向に延び
る複数のガイド部材が設けられ、前記濾材押え部材に、
前記ガイド部材に沿って摺動する摺動部が形成されてい
ることが好ましい。

【００１２】また、本発明の浄化槽は、本発明の濾過装
置を備えることを特徴とする。

【００１３】なお、原水中の浮遊物質を捕捉可能とは、
要求される濾過水の水質レベルを達成する程度に原水中
の浮遊物質を捕捉可能という意である。

【００１４】

【発明の効果】本発明の濾過装置は、原水の圧力によら
ず濾材押え部材の重量により濾材層が圧縮されて、原水
中の浮遊物質を捕捉可能な濾材層が形成される。したが
って、原水の量に左右されることなく略一定の圧縮率の
濾材層が形成されるので、濾過水の水質を安定させるこ
とができる。特に、原水の量が少ない場合であっても、
濾材層の圧縮が不足することがないので、清澄な濾過水
が得られる。

【００１５】また、濾材押え部材の下降を停止する下降
防止ストッパーを配設すれば、原水の圧力により濾材層
が過剰に圧縮されることがないので、濾過速度の過度の
低下を防ぐことができる。

【００１６】また、濾材層の上方から原水が供給される
場合には、下室の上部に濾過水移流口を設け、濾過水移
流管を濾過水移流口から上方に延びるように設けて、上
端部に放流側移流口を設ければ、浮遊物質が多い初期の
濾過水は下室の下部に貯留されて濾過水移流管にほとん
ど移流せず、また、濾過水中に残留した浮遊物質は下室
の下部に沈殿するので、清澄な濾過水を得ることができ
る。また、濾過水移流口、濾過水移流管、及び放流側移
流口を常時開口または開通するように構成すれば、装置
の構成が簡単になり、製造容易となる。

【００１７】また、下室の下端部に開口する逆洗水移流
口を介して下室に逆洗水貯留室を連通し、逆洗水貯留室
下部に設けたポンプにより、逆洗水を汲み上げて排出す
ることとすれば、初めに濾材層の下の方の濾材に含まれ
る水が急激に抜かれ、次第に上の方の濾材に含まれる水
が抜かれる。このため、水が抜かれて軽くなった下の方
の濾材が、まだ水を含んでいるため重い上の方の濾材に
圧縮され、大きい浮遊物質が捕捉される上部の濾材の間
隙が大きく、大きい浮遊物質が除去された原水が通過す
る下部の濾材の間隙が小さい濾材層が形成される。した
がって、濾材層が目詰まりを起こしにくくなり、濾過効
率が良くなる。

【００１８】また、濾過室内に上下方向に延びる複数の
ガイド部材を設け、濾材押え部材にガイド部材に沿って
摺動する摺動部を形成すれば、濾材押え部材の周縁が濾
過室の周壁に案内される他に、上下動する際の濾材押え
部材の傾きがガイド部材により防止されるので、濾材の
偏在を防止して均一な厚さの濾材層を形成でき、より安
定した水質の濾過水を得ることができる。

【００１９】本発明の浄化槽は、本発明の濾過装置を備
えており、清澄な濾過水を安定して得ることができるの
で、放流水の水質を良好に維持することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、図１中、右手前を前、左奥
を後とする。

【００２１】濾過装置Ｒは、図１に示すように、上方が
開放された縦長の略直方体形状の箱体において、前部側
の底壁１７を前方から後方に向かって下降する斜面状と
した形状に形成され、底壁１７は支持部材Ｓによって支
持されている。濾過装置Ｒの内部は、隔壁１０によって
前後方向に２分され、前部側に濾過室１が形成され、後
部側に逆洗水貯留室８が形成されている。

【００２２】濾過室１は、内部空間が平面視において正
方形状に形成され、周壁内面に固着された濾材受け部材
２によって、上部側の上室１１と下部側の下室１２とに
仕切られている。濾過室１の底壁１７、すなわち下室１
２の底壁１７は、前端が濾材受け部材２の配置部位の直
下に配置され、後端が隔壁１０の下端より上の部位に配
置されて、上述したように前方から後方に向かって下降
する斜面状に形成されている。濾過室１には、後述する
濾材層４の上方に、原水供給口１９（図１には図示せ
ず。図１０参照。）が配設されている。

【００２３】濾材受け部材２は、外周が平面視において
濾過室１の内周と略同じ大きさの四角環状の枠体２１
に、正方形板状の網２２が張設されている。そして、枠
体２１が濾過室１の周壁内面に固着され、網２２の目
が、上室１１と下室１２との間を水や空気が流通するた
めの多数の流通孔２３を形成している。

【００２４】濾材受け部材２の上方には、比重が略１ま
たは１より小さい弾性を有する材料、例えば、プラスチ
ックで、多孔状（スポンジ状）に形成された多数の小片
状の濾材３が配置されることにより、濾材層４が形成さ
れている。ここで、小片状とは、小立方体状、小円筒
状、小球状等、種々の小さい形状を含むものである。但
し、濾材３は、流通孔２３及び後述する開口部５３を通
過不可能な大きさに形成されている。

【００２５】濾材層４の上方には、図２に示すように、
濾材押え部材５が配設されている。濾材押え部材５は、
外周が平面視において濾過室１の内周より若干小さい四
角環状の枠体５１に正方形板状の網５２が張設されてい
る。そして、網５２の目が、濾材押え部材５の上下を水
や空気が流通するための多数の開口部５３を形成してい
る。このように網５２の目で開口部５３を形成すること
により、開口部５３は、濾材３が濾材押え部材５の上面
に露出する（すなわち、濾材押え部材５の上方から目視
できる）ような大きさに開口されており、濾材押え部材
５の上方から供給された原水の大部分は、濾材押え部材
５に当ることなく直接濾材層４に流入することになる。
なお、枠体５１の上部には、濾過室１内を清掃するた
め、キャップが冠着された清掃口５６が設けられてい
る。

【００２６】また、濾材押え部材５の上部中央には、開
口部５３を通過して上昇する空気を貯留するため、下方
が開放された箱体状のフロート６が固着されている。す
なわち、枠体５１には、十字形状の補強部材５１ｅが網
５２の上面側に配置されるように固着され、補強部材５
１ｅの中央部上面にフロート６が固着されている。フロ
ート６の上壁６３には、極小径の空気抜き孔６１が穿孔
され、フロート６内を清掃するため、キャップが冠着さ
れた清掃口６２が設けられている。

【００２７】また、濾材押え部材５は、枠体５１がプラ
スチックの中にステンレス等を埋め込んだもので形成さ
れ、原水中の浮遊物質を捕捉可能となる程度に濾材層４
を圧縮可能な重量を有している。本実施形態では、上室
１１の横断面積は約０．４２５ｍ² 、濾材押え部材５の
重量は約１２ｋｇ、濾材押え部材５の水中での濾材に対
する押え力は約７ｋｇ（すなわち、濾材押え部材５にか
かる浮力は約５ｋｇ）、フロート６の容積は約１８リッ
トルとされており、フロート６に空気が満たされた場合
の濾材押え部材５の浮力は約１２ｋｇとなっている。ま
た、濾材３の量は、上室１１の容積の４０〜８０％が好
ましい。４０％以下の場合は、濾材層４が薄過ぎて原水
が早く濾材層４を通過してしまい、浮遊物質が十分に捕
捉されない恐れがあり、８０％以上の場合は、逆洗時に
濾材３が攪拌されにくくなり、濾材３が十分に洗浄され
ない恐れがあるからである。

【００２８】さらに、枠体５１の周縁部には、図２及び
図３に示すように、スカート状に下方に広がって濾過室
１の周壁内面と摺接する濾材浮上防止板５４が、取着さ
れている。なお、濾材浮上防止板５４は４つの板部材５
４ａから構成されており、各板部材５４ａが枠体５１の
前縁部５１ａ、後縁部５１ｂ、左縁部５１ｃ、右縁部５
１ｄに取着されている。

【００２９】また、枠体５１の前縁部５１ａ、後縁部５
１ｂ、左縁部５１ｃ、右縁部５１ｄの中央には、それぞ
れ、円筒状の摺動部材５５が、枠体５１を上下に貫通す
るように固着され、後述するガイド部材１５に沿って摺
動する摺動部を形成している。

【００３０】一方、上室１１の前後左右の周壁内面に
は、それぞれ浮上防止ストッパー１６と下降防止ストッ
パー１８とが固着されている。各浮上防止ストッパー１
６は各下降防止ストッパー１８より上に配置され、各浮
上防止ストッパー１６と各下降防止ストッパー１８と
は、周壁の前後または左右の幅方向における中央に上下
方向に並ぶように配置されている。各浮上防止ストッパ
ー１６及び各下降防止ストッパー１８は、それぞれ、周
壁内面に固着される略Ｔ字形状の基部１６ａ、１８ａ
と、基部１６ａ、１８ａから突出する略Ｃ字形状のアー
ム部１６ｂ、１８ｂと、から構成されている。

【００３１】また、各ガイド部材１５は断面が円環形の
丸棒状に形成され、濾材押え部材５の各摺動部材５５に
挿通されている。そして、各ガイド部材１５の上部が各
アーム部１６ｂに、下部が各アーム部１８ｂに嵌着され
ることにより、各ガイド部材１５は濾過室１の周壁に固
定されて、濾過室１内部の上端付近から網２２の上面付
近まで上下方向に延びるように配設されるとともに、濾
材押え部材５が、各浮上防止ストッパー１６と各下降防
止ストッパー１８との間に配設されて、各ガイド部材１
５に案内されつつ、各浮上防止ストッパー１６と各下降
防止ストッパー１８との間を上下動可能に構成されるこ
ととなる。

【００３２】なお、各ガイド部材１５には、各アーム部
１６ｂ、１８ｂへの嵌着の程度が緩んで原水流入時に各
ガイド部材１５が浮上してしまうことを防ぐため、下降
防止ストッパー１８の直下に当る部位に、下降防止スト
ッパー１８と当接する円筒状の浮上防止部材１５ａが嵌
着されている。また、各ガイド部材１５の上端及び下端
には、それぞれ、各ガイド部材１５内部への原水の浸入
を防ぐためのキャップ１５ｂが嵌着されている。

【００３３】下室１２には、図１及び図４に示すよう
に、空気逆洗手段として空気逆洗管９の一端が、濾過室
１の外部から挿入されている。空気逆洗管９は端部に空
気噴出口９１を１つだけ有しており、空気噴出口９１は
平面視において濾過室１の中央に配置されている。ま
た、空気逆洗管９には、濾過装置Ｒの外部に配設された
エアーポンプ（図示せず）に接続されており、エアーポ
ンプは、逆洗時に空気逆洗管９に空気を送り込むように
構成されている。

【００３４】また、下室１２の後壁上部には、図１に示
すように、略矩形状の濾過水移流口１３が形成され、濾
過水移流口１３には、角形管状の濾過水移流管７の下端
部が接続されている。

【００３５】濾過水移流管７は、前壁７ａが隔壁１０で
形成され、逆洗水貯留室８との間で水が混じることのな
いように、逆洗水貯留室８内を仕切る底壁７ｂと左右の
側壁７ｃ、７ｄと後壁７ｅとから構成され、濾過水移流
口１３の配置部位から逆洗水貯留室８の上端部まで延び
ている。濾過水移流管７の上部は、前後方向に次第に幅
広となって逆洗水貯留室８と同一幅まで広げられ、濾過
水貯留室７１を形成している。濾過水貯留室７１の上方
は開放され、濾過水貯留室７１の後壁７３は逆洗水貯留
室８の後壁８３と同一面をなし、後壁７３の下部には、
放流等の次の処理に濾過水を移流するための放流側移流
口７２が形成されている。なお、放流側移流口７２は、
図６に示すように、下端が浮上防止ストッパー１６の下
端より高位となるように配置されている。そして、濾過
水移流口１３及び放流側移流口７２は常時開口され、濾
過水移流管７は、常時濾過水が流通可能なように開通さ
れている。

【００３６】また、下室１２の後壁下端部には、図１に
示すように、濾過室１と逆洗水貯留室８とを連通する略
矩形状の逆洗水移流口１４が形成されている。なお、逆
洗水移流口１４は隔壁１０の底壁１７との接続部位の直
上に形成され、底壁１７は逆洗水移流口１４に向かって
下降する形状とされている。

【００３７】逆洗水貯留室８は、図１に示すように、上
方が開放された箱体状に形成され、底壁は逆洗水移流口
１４より低い位置に配置されている。逆洗水貯留室８に
は、図５〜図８に示すように、下部にポンプ８１が設置
され、ポンプ８１には逆洗水排出管８２の一端が接続さ
れ、逆洗水排出管８２の他端（図示せず）は濾過装置Ｒ
の外部に接続されている。

【００３８】また、逆洗水貯留室８内には、図９に示す
ように、濾材押え部材５の上方に逃げた濾材３を返送す
るため、背面視において略Ｊ次形状に形成された濾材返
送管２０が配設されている。濾材返送管２０は、図７に
示すように、上側開口端部２０ａが、各浮上防止ストッ
パー１６の下端より高位であって、放流側移流口７２の
下端（すなわち、水位Ｗ２）より低位となるように上室
１１内に挿入され、下側開口端部２０ｂが、各下降防止
ストッパー１８より低位となるように上室１１内に挿入
されている。なお、下側開口端部２０ｂは、平面視にお
いて濾過室１の中央に配置されている。

【００３９】濾材返送管２０には、下端部２０ｃから下
側開口端部２０ｂに向かって少し上がった部位にエアー
リフト管３０が接続されている。エアーリフト管３０に
は、図示しないエアーポンプが接続されている。このエ
アーポンプは、空気逆洗管９に接続されるエアーポンプ
と兼用になっており、逆洗時に作動して、空気逆洗手段
の空気逆洗管９に空気を送り込むとともに、エアーリフ
ト管３０を通じて濾材返送管２０に空気を送り込むよう
に構成されている。

【００４０】以上のように構成された濾過装置Ｒの動作
について、以下に説明する。

【００４１】原水を濾過する場合には、まず原水の供給
開始前において、図５に示すように、濾過装置Ｒの濾材
押え部材５が、自重により濾材層４の弾性力に抗して濾
材層４を圧縮しつつ各ガイド部材１５に案内されて下降
し、各下降防止ストッパー１８に当接して下降を停止す
る。このとき、濾材層４は原水中の浮遊物質を捕捉可能
となる程度に圧縮される。なお、逆洗水貯留室８には、
直前の逆洗による逆洗水が、図５の一点鎖線Ｗ１に示す
水位まで残っている。

【００４２】上記のように、濾過装置Ｒは、原水の圧力
によらず、濾材押え部材５の自重により濾材層４を圧縮
するので、原水の量に左右されることなく略一定の圧縮
率の濾材層４を形成して、濾過水の水質を安定させるこ
とができる。特に、原水の量が少ない場合であっても、
原水中の浮遊物質を捕捉可能な濾材層４が形成されるの
で、清澄な濾過水を得ることができる。また、各下降防
止ストッパー１８により濾材押え部材５の下降が停止さ
れるので、原水の圧力により濾材層４が過剰に圧縮され
ることがなく、濾過速度の過度の低下を防ぐことができ
る。

【００４３】次に、上記のように濾材層４が圧縮された
後に、原水が図５の矢印Ａで示すように濾材層４の上方
から供給される。すると、原水は濾材押え部材５の開口
部５３を通過して濾材層４に流入するが、開口部５３は
濾材３が濾材押え部材５の上面に露出するような大きさ
に開口されているので、原水の大部分は、開口部５３か
ら直接濾材層４に流入し、濾材押え部材５を押圧するこ
とがない。

【００４４】濾材層４に流入した原水は、濾材３によっ
て浮遊物質が捕捉され、浮遊物質が十分に除去された状
態の濾過水となって、濾材受け部材２の流通孔２３を通
過して、下室１２に流入する。濾過水は、水位が濾過水
移流口１３に達する前の初期においては、下室１２の下
部と逆洗水貯留室８の下部とに貯留され、濾過水移流管
７には移流しない。

【００４５】さらに、図６に示すように、原水の流入が
続き、濾過水の水位が上昇して濾過水移流口１３の配置
部位に達すると、図６の矢印Ｂに示すように、下室１２
の上部の濾過水が濾過水移流口１３から濾過水移流管７
に流入して、矢印Ｃに示すように上昇し、濾過水貯留室
７１に貯留される。そして、濾過水貯留室７１からオー
バーフローした濾過水が、矢印Ｄに示すように、放流側
移流口７２から次の処理の側に流出する。なお、濾過水
中に残留した浮遊物質は下室１２の下部に沈殿し、下室
１２上部の清澄な濾過水のみが濾過水移流管７に流入す
る。

【００４６】また、原水の水位がフロート６の上壁６３
を越えると、フロート６内の空気は空気抜き孔６１から
抜ける。

【００４７】なお、濾過工程の初期においては、直前の
逆洗により濾材３から剥離した浮遊物質が濾過室１内に
残存しているので、初期の濾過水は後の濾過水に比して
浮遊物質を含む割合が大きい。しかし、初期の濾過水
は、下室１２の下部と逆洗水貯留室８の下部とに貯留さ
れるため、清澄な濾過水のみが濾過水移流管７に流入し
て次の処理へ移流される。また、濾過水はオーバーフロ
ーすることにより次の処理に移流され、弁装置等により
濾過水移流管７内に吸引されることがないので、下室１
２の下部と逆洗水貯留室８の下部とに貯留された初期の
濾過水が、濾過水移流管７内に移流してしまう恐れは小
さい。

【００４８】また、濾過水を濾過装置Ｒからオーバーフ
ローさせることにより、原水の流入量に応じて濾過水が
流出することになるので、濾過工程の途中においては、
濾過装置Ｒ内の水位が、図６の一点鎖線Ｗ２で示す放流
側移流口７２下端の位置に維持され、これは濾材層４の
上端よりも高位となる。したがって、濾過工程の途中に
おいては、濾材層４の上方に常に一定の水深で原水が存
在することになるので、濾材３が空気中に露出して原水
が直接濾材３に当り、既に捕捉されていた浮遊物質が剥
離されて逆に水を汚染してしまうようなことがなく、濾
過水の水質を安定させることができる。また、原水の流
入量が少ない場合には、濾材層４を通過する水流の速度
が小さくなるので、浮遊物質の捕捉率を高めることがで
きる。

【００４９】さらに、濾過水移流口１３、濾過水移流管
７、及び放流側移流口７２は常時開口または開通されて
おり、弁装置がないので、装置が簡単で製造容易とな
る。

【００５０】次に、濾材３を逆洗する場合には、図７に
示すように、原水及び濾過水の水位が一点鎖線Ｗ２で示
す位置にある状態で、原水の流入を停止し、図示しない
エアーポンプを作動させて空気噴出口９１から空気を噴
出し、同時にポンプ８１を稼働させる。濾過装置Ｒ内の
原水及び濾過水は、濾材３を逆洗する逆洗水として利用
される。なお、エアーポンプの作動により、濾材返送管
２０にも空気が送り込まれ、下側開口端部２０ｂから濾
過室１内に噴出される。

【００５１】空気噴出口９１から噴出された空気は流通
孔２３を通過して濾材層４内に入り、開口部５３を通過
する。空気噴出口９１及び下側開口端部２０ｂは、平面
視において濾過室１の中央、すなわち、フロート６の下
方に配置されているので、噴出された空気の大部分はフ
ロート６の下方からフロート６内に入って貯留される。
空気の噴出が続くに従ってフロート６内の空気の量は増
大し、次第にフロート６の浮力が増すので、濾材押え部
材５は各ガイド部材１５に案内されつつ浮上する。濾材
押え部材５は、図７の一点鎖線Ｗ２で示される水位まで
浮上する前に、各浮上防止ストッパー１６に当接して停
止する。

【００５２】濾材押え部材５の浮上により、濾材層４の
圧縮が解除されて濾材３が流動し易くなり、また、平面
視における濾過室１の中央に空気が噴出されることによ
り、図７の矢印Ｅに示すような上下に回転する水流が生
じるので、濾材３が攪拌され、濾材３が捕捉している浮
遊物質が剥離される。同時に、剥離された浮遊物質を含
む逆洗水は、ポンプ８１により矢印Ｆ及びＧに示すよう
に吸引されて、矢印Ｋに示すように逆洗水排出管８２中
を上昇し、濾過装置Ｒの外部に排出される。

【００５３】このように、濾過装置Ｒでは、空気の噴出
による濾材３の攪拌と逆洗水の排出とが同時に行われる
ので、濾材３は振動されつつ内部に含まれた水が抜かれ
る。したがって、濾材３内部に付着した浮遊物質が落ち
易くなり、濾材３の洗浄度を高めることができる。ま
た、平面視における濾過室１の中央にのみ空気が噴出さ
れるので、濾過室１に均等に空気を噴出する場合と異な
り、矢印Ｅに示すような上下方向に回転する水流を発生
させることができ、濾材３を満遍なく攪拌することがで
きる。

【００５４】逆洗水が排出されるに従って濾過室１内の
水位は徐々に下がるので、濾材押え部材５は徐々に下降
し、図８に示すように、下降防止ストッパー１８に当接
して下降を停止する。そして、図８の一点鎖線Ｗ１に示
すように、逆洗水貯留室８の下部に少量の逆洗水が残存
している状態になるまで逆洗水を排出後、ポンプ８１が
停止される。なお、空気の供給は逆洗水排出終了後に停
止される。その後、濾過装置Ｒには再び図５に示すよう
に原水が流入される。

【００５５】上記のようにポンプ８１で濾材層４の下方
から逆洗水を排出することにより、初めに濾材層４の下
の方の濾材３に含まれる水が急激に抜かれ、次第に上の
方の濾材３に含まれる水が抜かれる。そして逆洗水を排
出しつつ濾材押え部材５により濾材層４を圧縮するの
で、水が抜かれて軽くなった下の方の濾材３が、まだ水
を含んでいるため重い上の方の濾材３に圧縮され、逆洗
水排出終了後には、下の方が上の方より密度が高い（す
なわち、濾材３の間隙が小さい）濾材層４が形成され
る。すなわち、濾材層４は、粒子の大きい浮遊物質が捕
捉される上部の濾材３の間隙が大きく、大きい粒子の除
去された原水が流入する下部の濾材３の間隙が小さく形
成されるので、目詰まりを起こしにくく、また、密度の
高い下部の濾材３により小さい粒子が捕捉されるので、
濾過能力が高くなる。

【００５６】また、濾材押え部材５は各ガイド部材１５
に沿って上下動するので、濾材押え部材５は傾くことが
ない。したがって、濾材３の偏在を防止して均一な厚さ
の濾材層４を形成でき、より安定した水質の濾過水を得
ることができる。

【００５７】さらに、濾材押え部材５の周縁部に取着さ
れた濾材浮上防止部材５４が、濾過室１の周壁内面と摺
接するので、濾材３が濾材押え部材５の上方に浮上して
逃げる恐れは小さい。また、たとえ濾材３が各板部材５
４ａの間隙等から濾材押え部材５の上方に浮上しても、
そのような濾材３は、逆洗時に、上側開口端部２０ａか
ら濾材返送管２０に流入する水流により、濾材返送管２
０中に取り込まれて下方に送られ、エアーリフト管３０
の接続部位に達した後は、エアーリフト管３０から噴出
される空気によって下側開口端部２０ｂから濾材押え部
材５の下方に返送される。

【００５８】なお、上記実施形態においては、底壁１７
を前方から後方に傾斜する斜面状とし、逆洗水貯留室８
を濾過室１の後方に設けたが、底壁１７は逆洗水移流口
１４に向かって下降する形状であればよく、例えば、断
面がＶ字形状の斜面状に形成したり、倒立四角錐状、倒
立円錐状、あるいは下方に凹む半球状に形成して、底壁
１７の下端に逆洗水移流口１４を形成し、逆洗水貯留室
８を濾過室１の下方から後方にかけて設けるようにして
もよい。

【００５９】また、浮上防止ストッパー１６及び下降防
止ストッパー１８とは別に、ガイド部材１５の支持部材
を設けてもよい。また、ガイド部材１５と摺動部材５５
（摺動部）の形状も上記実施形態に限られず、例えば、
ガイド部材１５を断面が凸形状のレール状に形成して、
濾過室１の周壁に上下方向に延びるように固着し、摺動
部を断面が凹形状になるように濾材押え部材５の周縁部
に形成してもよい。また、ガイド部材１５を濾過室１の
周壁に上下方向に延びる凹溝状に形成し、摺動部を濾材
押え部材５の周縁部から突出する凸形状に形成してもよ
い。

【００６０】さらに、濾過室１の内部空間を平面視にお
いて正方形以外の矩形状、多角形状や円形に形成し、そ
れに合わせて、濾材押え部材５及び濾材受け部材２の外
周を平面視において正方形以外の矩形状、多角形状や円
形に形成してもよい。また、網２２や網５２の代わりに
多数の開口部が形成された板部材を配置してもよい。

【００６１】また、上記実施形態では、原水が濾材層４
の上方から供給されて濾材層４を上から下に通過し、濾
材層４の下方から濾過水が取り出されるように構成した
が、原水が濾材層４の下方から供給されて濾材層４を下
から上に向かって通過し、濾材層４の上方から濾過水が
取り出されるように構成してもよい。すなわち、例え
ば、下室１２に原水供給口１９を配設し、上室１１の濾
材層４より上の部位に濾過水移流口１３を配設し、逆洗
水移流口１４を開閉可能に構成して、濾過時には、逆洗
水移流口１４を閉鎖して下室１２に原水を供給し、原水
が濾材層４を下から上に通過して、濾過水が濾過水移流
口１３から次の処理に移流されるように構成してもよ
い。すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で濾過
装置Ｒの構成は自由に変更できる。

【００６２】次に、本発明の浄化槽の一実施形態である
浄化槽Ｊについて説明する。なお、図１０中、左方を
前、右方を後とする。

【００６３】浄化槽Ｊは、図１０に示すように前後に長
いタンク状に形成され、内部に、汚水流入管１０６が配
設された曝気型スクリーン槽１０１と、曝気型スクリー
ン槽１０１に接続された流量調整槽１０２と、流量調整
槽１０２に接続された回分反応槽１０４と、回分反応槽
１０４に接続された昇降式濾過槽としての濾過装置Ｒ
と、濾過装置Ｒに消毒槽（図示せず）を介して接続され
た放流槽１０５と、を備えている。なお、放流槽１０５
は、放流先が消毒槽の水位より高い場合に設置される。
また、これらの槽とは別に、清掃時に、余剰汚泥が濃縮
され、スクリーンかすが搬送されるまで一時貯留される
汚泥濃縮貯留槽１０３が設けられている。

【００６４】そして、濾過装置Ｒの前壁１０８の上端部
には原水供給口１９が形成され、濾過装置Ｒの後壁１０
９の上端部には、消毒槽に接続される放流側移流口７２
（図１０には図示せず）が形成されている。なお、濾過
装置Ｒの逆洗水排出管８２（図１０には図示せず）は流
量調整槽１０２に接続されている。

【００６５】上記のように構成された浄化槽Ｊの動作に
ついて以下に説明する。なお、図１０の矢印は水の流れ
を示す。

【００６６】まず、汚水は、汚水流入管１０６から曝気
型スクリーン槽１０１に流入する。曝気型スクリーン槽
１０１は、汚水中の大きな夾雑物を除去する。次に、汚
水は流量調整槽１０２に流入する。流量調整槽１０２
は、汚水の流入変動を緩和して均一化を図り、汚水を一
時貯留した後、回分反応槽１０４に移流する。回分反応
槽１０４は、汚水を生物処理により浄化して、原水供給
口１９から濾過装置Ｒに移流する。濾過装置Ｒでは、回
分反応槽１０４から移流された水（原水）を上述したよ
うに濾過し、処理水（濾過水）を放流側移流口７２から
消毒槽に移流する。消毒槽では、処理水を消毒した後、
放流槽１０５に移流する。放流槽１０５では、処理水を
ポンプにより汲み上げて放流する。なお、濾過装置Ｒか
ら排出された逆洗水は、流量調整槽１０２に戻される。

【００６７】このように、浄化槽Ｊは濾過装置Ｒを備え
ており、清澄な濾過水が安定して得られるので、放流水
の水質を良好に維持することができる。

【００６８】なお、濾過装置Ｒは、浄化槽Ｊ以外の他の
浄化槽であっても、もちろん適用可能である。例えば、
汚水流入管が接続された第１嫌気濾床槽と、第１嫌気濾
床槽に接続された第２嫌気濾床槽と、第２嫌気濾床槽に
接続された担体濾過槽と、担体濾過槽に接続された処理
水槽と、処理水槽に接続されるとともに放流管が接続さ
れた消毒槽と、からなる浄化槽において、担体濾過槽を
濾過装置Ｒで構成することとしてもよい。

【００６９】また、濾過装置Ｒは、浄化槽以外にももち
ろん適用可能であり、例えば、プールや工場排水の濾過
装置としても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の濾過装置の一実施形態の概略斜視図で
ある。

【図２】図１の濾過装置の上室内部の詳細な斜視図であ
る。

【図３】図１の濾過装置の濾材押え部材の部分断面図で
ある。

【図４】図１の濾過装置のＩＶ−ＩＶ部位断面図であ
る。

【図５】図１の濾過装置のＶ−Ｖ部位断面図であり、原
水流入開始時の状態を示す。

【図６】図１の濾過装置のＶ−Ｖ部位断面図であり、濾
過工程を示す。

【図７】図１の濾過装置のＶ−Ｖ部位断面図であり、逆
洗・排水工程を示す。

【図８】図１の濾過装置のＶ−Ｖ部位断面図であり、逆
洗直後の状態を示す。

【図９】図１の濾過装置のＩＸ−ＩＸ部位断面図であ
り、逆洗水貯留室内部の背面図である。

【図１０】本発明の浄化槽の一実施形態の断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｒ…濾過装置 Ｓ…支持部材 Ｊ…浄化槽 １…濾過室 ２…濾材受け部材 ３…濾材 ４…濾材層 ５…濾材押え部材 ６…フロート ７…濾過水移流管 ８…逆洗水貯留室 ９…空気逆洗管 １１…上室 １２…下室 １３…濾過水移流口 １４…逆洗水移流口 １５…ガイド部材 １８…下降防止ストッパー ２３…流通孔 ５３…開口部 ５５…摺動部材 ６１…空気抜き孔 ８１…ポンプ ８２…逆洗水排出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 29/08 ５３０Ｚ ５４０Ａ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水が供給されて濾過される濾過室を備
   えるとともに、 前記濾過室の内部を上部側の上室と下部側の下室とに区
   切るために、前記濾過室の内部に固定されて、多数の流
   通孔を有した濾材受け部材と、 前記上室に配置されて、前記流通孔を通過不可能な大き
   さの小片状で弾性を有する多数の濾材により構成された
   濾材層と、 前記濾材層の上方に、周縁が前記上室の周壁内面に摺接
   するように上下動可能に配設されて、前記濾材が通過不
   可能な多数の開口部を有した濾材押え部材と、 前記濾材押え部材の上部に配設されて、空気抜き孔を有
   し下方を開放した中空状に形成されたフロートと、 前記濾過室に配設されて、濾過された水を前記濾過室か
   ら移流する濾過水移流口と、 前記濾過室に接続されて、前記濾材を逆洗した水を前記
   濾過室から排出する逆洗水排出手段と、 前記下室に配設されて、前記濾材層に空気を供給する空
   気逆洗手段と、 を備えて構成され、 原水が、圧縮された前記濾材層を通過して濾過され、前
   記空気逆洗手段から供給された空気が前記フロートに貯
   留されることにより、前記濾材押え部材が浮上して前記
   濾材層の圧縮が解除されるとともに、前記空気により前
   記濾材が攪拌されて逆洗される濾過装置において、 前記濾材層が、原水中の浮遊物質を捕捉可能となる程度
   に、前記濾材押え部材の重量により圧縮されることを特
   徴とする濾過装置。
2. 【請求項２】 前記濾材押え部材と前記濾材受け部材と
   の間に、下降防止ストッパーが設けられ、 前記濾材押え部材が前記下降防止ストッパーに当接し
   て、前記濾材押え部材の下降が停止されることを特徴と
   する請求項１記載の濾過装置。
3. 【請求項３】 前記濾材層の上方から原水が供給され、 前記下室の上部に、常時開口する前記濾過水移流口が設
   けられ、 常時開通する濾過水移流管が、前記濾過水移流口から上
   方に延びるように設けられ、 前記濾過水移流管の上端部に、常時開口する放流側移流
   口が設けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載の濾過装置。
4. 【請求項４】 前記逆洗水排出手段が、前記下室の下端
   部に開口する逆洗水移流口と、前記逆洗水移流口を介し
   て前記下室に連通される逆洗水貯留室と、前記逆洗水貯
   留室の下部に配設されたポンプと、を備え、前記ポンプ
   により逆洗水を汲み上げて排出するように構成されてい
   ることを特徴とする請求項１、２または３記載の濾過装
   置。
5. 【請求項５】 前記濾過室内に、上下方向に延びる複数
   のガイド部材が設けられ、 前記濾材押え部材に、前記ガイド部材に沿って摺動する
   摺動部が形成されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載の濾過装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５記載の濾
   過装置を備えることを特徴とする浄化槽。