JP2008114192A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過筒の上下で均等に圧力損失を生じさせて均一な濾過を可能にし、更に濾布の目詰まりも濾過筒の上下で均等に発生させて洗浄時間や洗浄水量を削減でき、濾過水量を多量に得られる濾過装置を提供すること。
【解決手段】濾過槽１内を仕切板２により濾液室１０３と濾過室１０２に区画し、濾過室１０２内に、上部開口３０２を有する多孔製の筒状支持体３００と該支持体３００の外周を被覆する袋状の濾布３０１とからなる多数の濾過筒３を吊り下げて配設し、前記濾過室１０２に入った原水が該濾過室１０２内を上向流しながら、濾布３０１により濾過され濾液となって濾過筒３内を上昇して濾液室１０３内に集水される濾過装置において、前記支持体３００は網状体からなり、該網状体の網目の目開きを前記仕切り板２から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、濾過装置に関し、詳しくは、均一な濾過が可能となる濾過装置に関する。

従来の濾過装置は、図４に示すようなものが知られている。該濾過装置は、濾過槽５０内を仕切板５１によって濾液室５２と濾過室５３に区画し、濾過室５３内に、支持体５４の外周に濾布５５を被覆し、上端を開放し下端を閉鎖した多数の袋状濾布モジュール(濾過筒)５６を配設した構造である。この従来の濾過装置は複数の濾過筒を吊り下げた方式であり、濾過室５３に入った原水は、濾過筒５６内を透過して、濾液となり、濾液室５２内に流れるようになっている。
特公平７−５３２０６ 特開２００６−１５２９６

濾過装置においては、濾過室５３内に入った原水は、濾過筒５６内を透過する際に濾過筒の全面から透過しようとするが、複数の濾過筒を吊り下げた濾過装置では、濾過筒の上部の濾過水量が多くなり、下部の濾過筒からの濾過水量が少なくなる現象が起こることがわかった。この現象は、図４に示すように、濾過筒上部Ｆ_１における圧力損失をΔＰ_１、濾過筒下部Ｆ_２における圧力損失をΔＰ_２とすると、ΔＰ_１＜ΔＰ_２であるため生じるものと推定される。

従って、濾布の目詰まりが濾過筒の上部で多くなり、洗浄によって回復しづらくなり、洗浄時間も長くなり、一部の目詰まりであるにもかかわらず全体的な洗浄時間を長くするれば洗浄水量も増加し、最終的に得られる濾過水量も減少する問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであり、本発明の課題は、濾過筒の上下で均等に圧力損失を生じさせて均一な濾過を可能にし、更に濾布の目詰まりも濾過筒の上下で均等に発生させて洗浄時間や洗浄水量を削減でき、濾過水量を多量に得られる濾過装置を提供することにある。

また本発明の他の課題は、以下の記載により明らかになる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

（請求項１）
濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
前記支持体は網状体からなり、該網状体の網目の目開きを前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。

（請求項２）
濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
前記支持体は円筒体に複数の孔を穿設して形成されており、該複数の孔の孔径を前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。

（請求項３）
濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
前記支持体は金属又は樹脂製の線状体により円筒状に形成されており、該線状体のピッチを前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。

本発明によると、濾過筒の上下で均等に圧力損失を生じさせて均一な濾過を可能にし、更に濾布の目詰まりも濾過筒の上下で均等に発生させて洗浄時間や洗浄水量を削減でき、濾過水量を多量に得られる濾過装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明の濾過装置の好ましい態様を示す概略断面図である。図において、１は濾過槽本体１００と蓋体１０１とからなる濾過槽であり、円筒竪型に形成されることが好ましい。

濾過槽１は仕切板２により濾過室１０２と濾液室１０３に区画されている。濾過室１０２には原液導入口１０４が設けられ、濾液室１０３には濾液排出口１０５が設けられている。

原水は、例えば、バラスト水（海水や淡水）などが挙げられる。バラスト水として海水を原水とする場合に、濾過対象となる物質としては、動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物、Ｓｉ、Ａｌ，Ｆｅなどの無機物、その他、懸濁物質（ＳＳ）などがある。

３は仕切板２に吊り下げられた濾過筒であり、該濾過筒３は多孔製の円筒形の支持体３００と該支持体３００の外周に被覆され袋状に形成された濾布３０１によって構成され、濾過筒３の上部には濾液室１０３に濾液を送液可能な上部開口３０２を有している。

前記支持体３００は上部開放の網状体からなる。網状体は金属製、樹脂製、セラミック製のいずれでもよいが、中でも樹脂製（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）が好ましく、より好ましくはポリエチレン製のものである。

濾布３０１は例えばポリエステル極細繊維で織られ、表面を一定方向に立毛させた緻密層を有し、下層部は粗い地組織を有する２層構造のものを好ましく用いることができる。濾過時には緻密層で原水中の粒子を捕捉しやすく、且つ洗浄時には捕捉された粒子を容易に離脱させることができるからである。またポリエステルは疎水性で繊維が膨潤しにくいので好ましい。濾布３０１を袋状にするには、通常の縫製法でよい。

本態様において、網状体の網目の目開きは前記仕切り板２から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする。これにより、前記仕切り板２から近い側の濾過筒上部では目開きが小さいので圧力損失が増加し、前記仕切り板２から遠い側の濾過筒下部では目開きが大きいので圧力損失は減少し、濾過筒の上部と下部で圧力損失は均一に近づくことができる。従って、濾過水量は濾過筒上部と濾過筒下部で均一となり、濾過筒全体で均一な濾過を行うことができる。

前記仕切り板２から一番近い側の目開きは開口率で２０％〜４０％の範囲が好ましく、より好ましくは３０％〜４０％の範囲であり、一番遠い側の目開きは開口率で６０％〜８０％の範囲が好ましく、より好ましくは７０％〜８０％の範囲である。

網状体の支持体の製造方法は従来公知の方法を適宜用いることができ、例えば射出成形、押出成形等が挙げられる。

また本発明では、濾布３０１の目詰まりが生じた場合には、濾布３０１の洗浄を行うが、かかる洗浄を行う場合は、清浄な洗浄液である濾液を濾液排出口１０５及び濾液排出管１０８を介して導入する。また濾液と共に空気も導入する。空気は空気導入管１０９から導入する。濾液と空気が濾液室１０３に導入されると、その濾液と空気は濾過筒３の上部開口３０２から下方に向かって送られ、濾布３０１を内側から押圧するように作用する。かかる押圧によって濾布３０１の各目は膨張し、目詰まりした夾雑物は濾布３０１から分離され、濾過室１０２内に排出される。

濾過室１０２には下方より空気導入管１０７を介して空気が導入され、濾布の表面を気泡で衝撃を与えることも好ましい。洗浄効果が上昇するからである。

かかる濾布洗浄は、従来では、濾過筒上部のみの目詰まりに対して高頻度で行わざるを得なかったが、目詰まりが一部分に集中すると、その部分における洗浄による回復が困難になってしまう問題がある。この問題は不均一濾過が引き起こしていたものであるが、本発明では、均一な濾過が実現できるので、濾布の目詰まりも濾過筒の上下方向で均等に発生させることができる。従って、洗浄による回復度合いも増し、洗浄時間を減少したり、洗浄水量を減少できる効果がある。またその結果として洗浄水として使用される濾液の量が減少するだけでも濾過水量が増加する。

図２は本発明の支持体の他の態様を示す概略断面図である。この態様は、支持体３００として、円筒体に複数の孔３０３を穿設して形成されている点で、図１の態様と異なっている。

この態様の特徴は、複数の孔３０３の孔径を前記仕切り板２から近い側から遠い側に向かって大きく形成することである。

この態様に用いる円筒体としては、金属円筒体、樹脂円筒体などを用いることができ、中でも製作の容易性やコストなどの面から樹脂円筒体が好ましい。孔の形状は図示の例では円形であるが、楕円形、多角形等であってもよい。

前記仕切り板２から一番近い側の孔３０３の孔径は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であり、一番遠い側の孔３０３の孔径は円筒体の直径の１／４〜１／２の範囲が好ましく、より好ましくは円筒体の直径の１／３〜１／２の範囲である。

図３は本発明の支持体の他の態様を示す概略断面図である。この態様は、支持体を金属又は樹脂製の線状体３０４により円筒状に形成したものであり、線状体のピッチ３０５を前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする。

前記仕切り板２から一番近い側のピッチ３０５は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であり、一番遠い側のピッチ３０５は５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは８ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である。

円筒状の線状体３０４は金属又は樹脂製であるが、金属の場合、材質としては、ステンレスなどが用いられ、また樹脂製である場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン、酢酸ビニル、ポリカーボネイトなどを用いることができる。

線状体３０４は弾性が極力抑制されている、即ち円筒体の長さが固定されることが好ましい。これは固定したピッチに変動を与えないためである。

以上、本発明の態様を説明したが、上記の態様では目開き、孔径、ピッチが、前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成する際に、連続的に変化させても、段階的な変化であってもよい。

例えば円筒状の支持体を水平方向に例えば３分割し、支持体上部から下部にかけて第１区画、第２区画、第３区画とし、各区画内での目開き、孔径、ピッチは同じに形成するが、第１区画→第２区画→第３区画に向かって目開き、孔径、ピッチを大きく形成するようにしてもよい。

本発明の濾過装置の好ましい態様を示す概略断面図 本発明の支持体の他の態様を示す概略断面図 本発明の支持体の他の態様を示す概略断面図 従来技術の濾過装置図

符号の説明

１：濾過槽
１００：濾過槽本体
１０１：蓋体
１０２：濾過室
１０３：濾液室
１０４：原液導入口
１０５：濾液排出口
１０６：原水配管
１０７：空気導入管
１０８：濾液排出管
１０９：空気導入管
２：仕切板
３：濾過筒
３００：支持体
３０１：濾布
３０２：上部開口
３０３：孔
３０４：線状体
３０５：ピッチ

Claims (3)

1. 濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
   前記支持体は網状体からなり、該網状体の網目の目開きを前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。
2. 濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
   前記支持体は円筒体に複数の孔を穿設して形成されており、該複数の孔の孔径を前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。
3. 濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される濾過装置において、
   前記支持体は金属又は樹脂製の線状体により円筒状に形成されており、該線状体のピッチを前記仕切り板から近い側から遠い側に向かって大きく形成することを特徴とする濾過装置。
   

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