JP2003062409A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過装置内に取り付けられる濾過エレメント
の取出しおよび再取付の作業効率を高める。 【構成】 濾過槽２１と、濾過槽２１内を原水室２４と
濾過水室２５に分離する仕切板２６と、仕切板２６に平
行して支持される複数の円筒状の濾過エレメント３０と
を備え、前記仕切板２６に着脱自在に装着される複数の
取付板３３にそれぞれ濾過エレメント３０が取り付けら
れ、濾過水室２５には濾過エレメント３０を取り付けた
状態の取付板３３を外部に取り出すための開閉または着
脱自在な蓋体３６が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原水中に懸濁してい
る細かい固形粒子を濾過処理する濾過装置に関し、詳し
くは濾過槽内に取り付けられた複数の濾過エレメントを
容易に外部に取り出すことができる濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品加工の排水、建設関連の排水などに
は、有機または無機の微小な固形粒子が大量に懸濁して
いる。このように固形粒子を懸濁した排水をそのまま下
水等に放流すると環境を汚染するので、通常、濾過装置
で濾過処理をしてから放出しており、場合によっては処
理した濾過水を工業用水などに再利用することが行われ
ている。

【０００３】一般的な濾過装置は、密閉型の濾過槽と、
濾過槽内を原水室と濾過水室に分離する仕切板と、その
仕切板に互いに平行して支持される複数の円筒状の濾過
エレメントとを備えている。図４は従来の濾過装置を示
す斜視図であり、濾過装置１は円筒状に形成された濾過
槽２を備えている。濾過槽２の下部は原水室３、上部は
濾過水室４とされ、それらは仕切板５で分離される。そ
して仕切板５には複数の円筒状の濾過エレメント６が互
いに平行に取り付けられる。

【０００４】濾過エレメント６は細長い円筒状をなし、
底部（図４の紙面下側）が閉鎖され、頂部が開口されて
いる。そして側壁には多数の微細な濾過孔が形成され、
原水が表面側（一次側）から濾過孔を通って内部側（二
次側）に通過する際に固形粒子が表面側に捕捉される。
濾過エレメント６としては、繊維材料や多数の連通孔を
有する焼結金属材料などにより側壁を形成したもの、細
い金属線を螺旋状に巻回したコイル型のものなどが使用
される。

【０００５】原水室３にはその上部に処理すべき原水入
口７、下部に原水出口８がそれぞれ設けられ、円錐状に
縮小された底部に排水口９が設けられる。また濾過水室
４にはその下部に濾過水出口１０、頂部に逆洗流体入口
１１が設けられる。図示しない原水槽から供給される原
水は、原水入口７を経て原水室３内に導入され、複数の
濾過エレメント６を通過する際に固形粒子が分離されて
濾過水室４に流入する。そして濾過水室４内に流入した
濾過水は濾過水出口１０から外部に排出される。なお原
水を循環供給する場合には、原水室３に導入された原水
の一部を原水出口８から原水槽に戻すように運転され
る。

【０００６】濾過処理を続けると濾過エレメント６の表
面に捕捉された固形粒子が層状に付着し、流通抵抗が高
くなり濾過効率を低下させる。そこで定期的に濾過工程
から逆洗工程に切り換え、濾過エレメント６に付着した
固形粒子を除去する。逆洗工程では逆洗流体入口１１か
ら加圧した逆洗水または逆洗エアーなどの逆洗流体を導
入し、濾過エレメント６の内部側（二次側）から表面側
（一次側）に逆洗流体を通過させる。それによって表面
側に付着した固形粒子は物理的な力で剥離して除去さ
れ、除去された固形粒子は原水室３内に滞留する原水と
共に排水口９から外部に排出される。

【０００７】前記のように濾過エレメント６の表面に付
着した固形粒子は、定期的に実施される逆洗工程により
その大部分が剥離して除去されるが、一部は強固に付着
して剥離できないことがある。そのような場合には、逆
洗工程の繰り返しによっても次第に剥離できない固形粒
子が濾過エレメント６の表面側に堆積し、逆洗を行って
も濾過効率が次第に低下する。

【０００８】前記のように逆洗工程で剥離困難な固形粒
子が濾過エレメント６の表面側に堆積したときには、濾
過装置の運転を停止しその濾過エレメント６を外部に取
出して再生処理するか、または新しいものと交換する必
要がある。また、濾過エレメントの状態を点検する場合
にも外部に取り出す必要がある。

【０００９】濾過エレメント６を濾過槽２から取り出す
には、先ず図４に示す濾過水室４をフランジ部分で取り
外し、次に仕切板５を引き出して所定位置に運び、そこ
で仕切板５にボルト等によって取り付けられている濾過
エレメント６を取り外す。次にその濾過エレメント６を
再生処理し、または新しい濾過エレメント６と交換し、
それを仕切板５に取り付けて上記と逆の手順で濾過槽２
を組み立てる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
濾過水室４および仕切板５を取り外して濾過エレメント
６を再生または交換する方法では、多大の手間と時間を
必要とし作業効率がよくないという問題がある。特に大
型の濾過装置の場合には濾過水室４や仕切板５の寸法お
よび重量が大きくなるので作業効率は一層低下する。ま
た作業時間も長くなるので、濾過装置１の停止時間も長
くなり、それに応じて運転効率（濾過効率）も低くな
る。そこで本発明はこれら従来の濾過装置における問題
を解決することを課題とし、そのための新しい濾過装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明に係る濾過装置は、濾過槽と、濾過槽内を原水
室と濾過水室に分離する仕切板と、仕切板に互いに平行
して支持される複数の円筒状の濾過エレメントとを備え
ている。そして、前記仕切板には、取付板被着用の複数
の開口が形成され、その仕切板の開口に着脱自在に装着
される複数の取付板にそれぞれ濾過エレメントが取り付
けられ、濾過水室には濾過エレメントを取り付けた状態
の取付板を外部に取り出すための開閉または着脱自在な
蓋体が設けられていることを特徴とする。（請求項１）

【００１２】上記濾過装置において、濾過エレメントの
表面を原水室側から洗浄する洗浄装置を設けることがで
きる。（請求項２）

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１は本発明に係る濾過装置の実施の形
態を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
これらの図において、２０は濾過装置、２１は濾過槽、
２２は下部胴、２３は上部胴、２４は原水室、２５は濾
過水室、２６は仕切板、２７は原水入口、２８は濾過水
出口、２９は排水口、３０は濾過エレメント、３３ｂは
取付板被着用の開口、３１は濾過エレメントユニット、
３２はエレメント用の開口部、３３は取付板、３３ａは
ロックナット、３４は固定具、３５は取出部、３６は蓋
体、３７は原水供給配管、３８は濾過水出口配管、３９
は逆洗流体供給配管、４０はドレン配管、４１〜４４は
開閉弁である。

【００１４】濾過装置２０は円筒状の濾過槽２１を主要
部とする。濾過槽２１は下部胴２２と上部胴２３を有
し、それらは仕切板２６を介してフランジ部で相互に連
結される。下部胴２２はその上部が円筒状に形成され、
下部が円錐状に形成されており、その底部にドレン配管
４０に連通する排水口２９が設けられる。下部胴２２の
内部は原水室２４を構成し、その原水室２４に原水入口
２７を介して原水供給配管３７が連通する。

【００１５】上部胴２３は円筒状に形成され、その内部
が濾過水室２５を構成する。そして濾過水室２５の下方
側部には濾過水出口２８が設けられ、その濾過水出口２
８に濾過水出口配管３８および逆洗流体供給配管３９が
連通する。仕切板２６は、図２に示すように上部胴２３
に適合して円板状に形成され、その周方向に等間隔で複
数の取付板被着用の開口３３ｂ（この例では４つ）が設
けられ、夫々の開口３３ｂに取付板３３がボルト・ナッ
ト等の固定具３４で着脱自在に固定される。

【００１６】各取付板３３にはそれぞれ複数の濾過エレ
メント３０が着脱自在に取り付けられ、それら複数の濾
過エレメント３０により分割された郡単位としての濾過
エレメントユニット３１が構成される。従ってこの例で
は複数の濾過エレメント３０により構成された４つの濾
過エレメントユニット３１が濾過槽２１内に均等に配列
される。取付板３３には複数のネジ孔が設けられ、それ
らネジ孔に濾過エレメント３０の先端部がねじ込まれ、
ロックナット３３ａにより固定される。

【００１７】各取付板３３に対応し、上部胴２３の上部
には複数の取出部３５が形成され、それら取出部３５の
上部にボルト等により着脱自在とされた蓋体３６が設け
られる。なお、蓋体はヒンジ機構などにより開閉自在な
形式とすることもできる。

【００１８】次に、図１（図２）の濾過装置２０の運転
方法について説明する。 （濾過工程）濾過工程では開閉弁４３，４４を閉じ、開
閉弁４１，４２を開けた状態で運転する。原水はポンプ
（図示せず）により加圧されて原水供給配管３７から原
水入口２７を経て原水室２４内に導入される。原水室２
４の原水は各濾過エレメント３０の濾過孔を通過して濾
過水室２５内に流入するが、その際、浮遊している固形
粒子は濾過エレメント３０の表面側（一次側）に捕捉さ
れて分離する。濾過室２５に流入した濾過水は濾過水出
口２８から濾過水出口配管３８を経て外部に排出され
る。濾過を続けると各濾過エレメント３０の表面側に付
着する固形粒子が層状に成長するので、定期的に逆洗し
それを剥離して除去する。

【００１９】（逆洗工程）開閉弁４１、４２を閉じて開
閉弁４３，４４を開けると濾過工程から逆洗工程に切り
換わる。逆洗工程では、逆洗流体供給配管３９から加圧
された逆洗流体が濾過水室２５内に導入され、導入され
た逆洗流体は各濾過エレメント３０の開口部３２から内
部に入り、濾過孔を通過して表面側に流出する。その
際、逆洗流体の通過圧力により各濾過エレメント３０の
表面側に付着している固形粒子が物理的な力で剥離して
除去される。そして固形粒子を含む逆洗流体は原水室２
４内に滞留する原水と共に排水口２９から連続的にドレ
ン配管４０に排出される。

【００２０】このように濾過工程と逆洗工程を交互に繰
り返しながら濾過装置２０を運転するが、従来技術の説
明において言及したように、長期間運転すると強固に付
着して逆洗工程では除去できない固形粒子の量が各濾過
エレメント３０の表面側に次第に増加し、それによって
濾過効率が次第に低下する。そこで逆洗によっても濾過
効率が所定レベルまで回復しない状態に達したときに、
濾過エレメントの再生（もしくは交換）を行う。

【００２１】（濾過エレメントの再生（交換）工程）本
工程では先ず開閉弁４１、４２、４３を閉じ、開閉弁４
４を開けて濾過槽２１内の残留水をドレン配管４０から
外部に排出する。その際、濾過水室２５内の残留水は重
力により各濾過エレメント３０の濾過孔を通過して原水
室２２内に移動する。なお排出を容易にするため、逆洗
流体供給配管３９から濾過水室２５内に加圧空気を供給
してもよい。

【００２２】次に上部胴２３に設けた蓋体３６を開け、
その下部に配置する取付板３３の固定具３４を取り外
す。次に取り外した取付板３３をそれに取り付けられて
いる複数の濾過エレメント３０（濾過エレメントユニッ
ト３１）と共に取出部３５から上方に引き上げて外部に
取り出す。取り出した濾過エレメント３０は洗浄等によ
り再生した後、上記と逆の手順で取付板３３と共に仕切
板２６に固定する。なお取り出した濾過エレメント３０
（もしくは濾過エレメントユニット３１）をとりあえず
新しい濾過エレメント３０等と交換して濾過槽２１内に
戻し、使用済みの濾過エレメント３０を再生処理して、
次の交換に備えて保管しておくこともできる。

【００２３】このようにして濾過エレメント３０の再生
（もしくは交換）を行うが、本発明の濾過装置２０は濾
過エレメントユニット３１ごとに独立して外部に取出せ
るように構成されているので、大型濾過装置の場合など
において上部胴２３や仕切板２６の寸法および重量が大
きいときにも、簡単に濾過エレメント３０を濾過エレメ
ントユニット３１ごとに濾過槽２１から外部に取出し、
またはそれを濾過槽２１内に取り付けることができる。
そのため濾過エレメント３０の再生（もしくは交換）工
程を高い効率で行うことができる。

【００２４】さらに、例えば濾過エレメントユニット３
１相互間で、逆洗により除去が困難な固形粒子の付着量
に偏りのある場合、その付着量の多い濾過エレメントユ
ニット３１のみを外部に取出して再生（もしくは交換）
することができる。それによって必要のない濾過エレメ
ント３０まで一緒に外部に取り出すことがないので、作
業効率および運転停止期間が著しく短縮される。

【００２５】図３は本発明に係る濾過装置の他の実施の
形態を示す縦断面図である。この例では濾過エレメント
３０の表面を原水室２４側から洗浄する洗浄装置５３を
設けたことを特徴とし、そのほかの構成は図１の例と同
様である。従って図１と同じ部分には同一符号を付し、
その部分の説明は省略する。図３において、上部胴２３
の上方に配置された減速モータなどの駆動部５０の出力
軸に洗浄水管５１が連結され、その洗浄水管５１は天板
および仕切板２６を貫通して原水室２４内に延長し、そ
の先端に洗浄ノズル５２が設けられる。この洗浄水管５
１には図示しない回転スライド式の洗浄水供給部が連結
され、加圧された洗浄水がその洗浄水供給部から洗浄水
管５１に供給され、内部を通って先端の洗浄ノズル５２
から噴出するようになっている。そしてこれら駆動部５
０、洗浄水管５１、洗浄ノズル５２等により洗浄装置５
３が構成される。

【００２６】洗浄水管５１は駆動部５０により毎分１０
回程度に緩やかに回転し、洗浄ノズル５２から噴出する
洗浄水の噴出圧力によりその周囲に配置された各濾過エ
レメント３０の表面を順次洗浄し、強固に付着した固形
粒子層を剥離する。例えば逆洗工程が終了した時点で上
記洗浄装置５３により濾過エレメント３０の表面側を洗
浄する場合、開閉弁４３を閉じ、開閉弁４４を開けた状
態とし、駆動部５０を駆動して洗浄水管５１に洗浄水を
供給する。すると洗浄ノズル５２から洗浄水が著い噴出
圧で噴出し、濾過エレメント３０の表面側に強固に付着
して逆洗工程では剥離できなかった固形粒子の少なくと
も一部がその洗浄水によって剥離して除去される。お
な、図示はしていないが複数の洗浄ノズルを濾過槽の外
壁に沿って円周状に且つ濾過エレメントユニットに対向
して設置して、上記洗浄装置と併用することもできる。

【００２７】このような洗浄装置５３を設けて定期的に
濾過エレメント３０の表面側を洗浄することにより、逆
洗工程で除去できない固形粒子の少なくとも一部が除去
されるので、濾過エレメントの再生（もしくは交換）処
理の頻度を大幅に減少させることができる。従って、こ
の洗浄装置による洗浄工程と濾過エレメントの再生（も
しくは交換）工程を組み合わせることにより、最適な濾
過装置の運転管理を行うことが可能になる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の濾過装置によれ
ば、複数の取付板に濾過エレメントを濾過エレメントユ
ニットとして分割して取り付け、それらを蓋体からそれ
ぞれ独立して外部に取出せるようにしたので、濾過槽か
らの濾過エレメントの取り出し、および取り出した濾過
エレメントを再び濾過槽内に取り付ける作業を短時間で
且つ容易に行うことができる。そのため濾過エレメント
の再生（もしくは交換）、あるいは濾過エレメントの点
検等における作業効率が高く、濾過装置の停止時間も短
縮することができる。

【００２９】上記濾過装置において、濾過エレメントの
表面を原水室側から洗浄する洗浄装置を設けることがで
き、それによって濾過エレメントの再生（もしくは交
換）の頻度を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る濾過装置の実施の形態を示す縦断
面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】本発明に係る濾過装置の他の実施の形態を示す
縦断面図。

【図４】従来の濾過装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 濾過装置 ２ 濾過槽 ３ 原水室 ４ 濾過水室 ５ 仕切板 ６ 濾過エレメント ７ 原水入口 ８ 原水出口 ９ 排水口 １０ 濾過水出口 １１ 逆洗流体入口 ２０ 濾過装置 ２１ 濾過槽 ２２ 下部胴 ２３ 上部胴 ２４ 原水室 ２５ 濾過水室 ２６ 仕切板 ２７ 原水入口 ２８ 濾過水出口 ２９ 排水口 ３０ 濾過エレメント ３１ 濾過エレメントユニット ３２ 開口部 ３３ 取付板 ３３ａ ロックナット ３３ｂ 開口 ３４ 固定具 ３５ 取出部 ３６ 蓋体 ３７ 原水供給配管 ３８ 濾過水出口配管 ３９ 逆洗流体供給配管 ４０ ドレン配管 ４１〜４４ 開閉弁 ５０ 駆動部 ５１ 洗浄水管 ５２ 洗浄ノズル ５３ 洗浄装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/38 ５２０Ｃ ５２０Ｚ ５３０Ｃ ５３０Ｚ 29/24 Ｄ (72)発明者 伊藤 光宏 東京都大田区蒲田五丁目37番１号 東芝プ ラント建設株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾過槽(21)と、濾過槽(21)内を原水室(2
   4)と濾過水室(25)に分離する仕切板(26)と、仕切板(26)
   に互いに平行して支持される複数の円筒状の濾過エレメ
   ント(30)とを備え、 前記仕切板(26)には、取付板(33)被着用の複数の開口(3
   3b) が形成され、 その仕切板(26)の開口(33b) に着脱自在に装着される複
   数の取付板(33)にそれぞれ濾過エレメント(30)が取り付
   けられ、 濾過水室(25)には濾過エレメント(30)を取り付けた状態
   の取付板(33)を外部に取り出すための開閉または着脱自
   在な蓋体(36)が設けられていることを特徴とする濾過装
   置。
2. 【請求項２】 濾過エレメント(30)の表面を原水室(24)
   側から洗浄する洗浄装置(53)が設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の濾過装置。