JP2010000403A - 濾過装置及び濾過材の再生利用法 - Google Patents

Abstract

【目的】濾過効率が高い濾過装置、及び濾過材の再生利用が容易な濾過材の再生利用法を提供する。
【構成】通水経路中に配設された濾過材中に被濾過水である原水を通水することで濾過を行う濾過装置において、
前記濾過材が、
耐熱・不燃性の長繊維材をパーマネントウェーブ状に加工し、塊状に集積した集積体から成るパーマネントウェーブ濾過材本体と、
前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を網状に加工し、前記パーマネントウェーブ濾過材本体の少なくとも一部表面を被覆する形状を成すことにより該パーマネントウェーブ濾過材本体の形態を保持可能な濾過材被覆網状体と、
を有し、前記濾過材被覆網状体中に前記パーマネントウェーブ濾過材本体を内装固定した状態で用いる構成であることを特徴とする濾過装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は濾過装置及び濾過材の再生利用法に関し、詳しくは耐熱・不燃性の長繊維材から成る濾過材を用いた濾過装置及びこの濾過材を再生し再利用する方法に関する。

従来、工場排水・下水等の浄水処理や湖沼・河川の水質浄化処理は、砂濾過装置｛凝集沈殿砂濾過装置（例えば、特許文献１等参照）や凝集加圧浮上砂濾過装置等｝を用いて行うことが一般的である。

しかし砂濾過装置は、濾過材等の調達に際してコスト・販売取扱元等の点で制約があることからコスト高となり易いだけでなく、処理に際しては濾過材の目詰りが短時間で起こり易いことから逆洗処理を頻繁に行わなければならず濾過効率が低いという欠点を有している。

また、逆洗処理の際には多量の逆洗水が必要であり、逆洗処理に用いた多量の逆洗水はそのままでは放流できないので再処理が必要であることから、濾過材の再生利用に手間がかかるという欠点をも有している。

特開２００１−２２４９０７

そこで本発明の課題は、濾過効率が高い濾過装置、及び濾過材の再生利用が容易な濾過材の再生利用法を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は、下記構成を有する。

１．通水経路中に配設された濾過材中に被濾過水である原水を通水することで濾過を行う濾過装置において、
前記濾過材が、
耐熱・不燃性の長繊維材をパーマネントウェーブ状に加工し、塊状に集積した集積体から成るパーマネントウェーブ濾過材本体と、
前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を網状に加工し、前記パーマネントウェーブ濾過材本体の少なくとも一部表面を被覆する形状を成すことにより該パーマネントウェーブ濾過材本体の形態を保持可能な濾過材被覆網状体と、
を有し、前記濾過材被覆網状体中に前記パーマネントウェーブ濾過材本体を内装固定した状態で用いる構成であることを特徴とする濾過装置。

２．前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を紐状に加工して成る紐状体によって、前記濾過材被覆網状体と該濾過材被覆網状体中に内装固定したパーマネントウェーブ濾過材本体とが結束固定される構成であることを特徴とする上記１に記載の濾過装置。

３．前記耐熱・不燃性の長繊維材がバサルト長繊維であることを特徴とする上記１又は２に記載の濾過装置。

４．前記濾過材の充填率（濾過材の配設部分内での体積比）が４０〜６０％であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の濾過装置。

５．上記１〜４のいずれかに記載の濾過装置に用いて汚濁物等の被濾過物が付着したパーマネントウェーブ濾過材本体を前記濾過装置から取外し、強熱処理を行って前記被濾過物を燃焼し、除去した後、前記濾過装置に再配設することを特徴とする濾過材の再生利用法。

６．前記パーマネントウェーブ濾過材本体が、前記濾過材被覆網状体中に内装固定した状態で強熱処理を行って前記被濾過物を燃焼し、除去した後、前記濾過装置に再配設することを特徴とする上記５に記載の濾過材の再生利用法。

請求項１に示す発明によれば、濾過効率が高い濾過装置を提供することができる。

特に、長繊維材をパーマネントウェーブ状に加工したパーマネントウェーブ濾過材本体を用いたことにより、濾過装置内の濾過材配設空間に均等に充填することができることから、汚濁物等の被濾過物による濾過材内の部分的な閉塞を被処理水である原水が自在に回避して濾過が行われるので濾過材の目詰まりが従来の砂濾過に比して著しく少なく逆洗処理頻度が低いため、効率的な濾過処理を行うことができる。

また、パーマネントウェーブ状に加工したパーマネントウェーブ濾過材本体を濾過材被覆網状体に内装固定したことにより、パーマネントウェーブ状に加工した長繊維材を塊状に集積した集積体から成るパマネントウェーブ濾過材本体の形態の崩れを抑制し、該形態の保持が可能となる。

更に、濾過材被覆網状体をパーマネントウェーブ濾過材本体と同質の長繊維材で形成したことにより、該濾過材被覆網状体が濾過材の配設部位であるさや管等の内周面に隙間無く密着するため、前記配設部位に網状体を隙間無く充填することができるので、原水の流れが均等化し、高い濾過処理能を得ることができる。即ち、従来一般的である濾過材本体をステンレス網体等で被覆した場合のように、さや配管等の内周面とステンレス網体等との間に生じる隙間から原水が優先的に通過することで濾過が不完全となってしまうことを防ぐことができる。

請求項２に示す発明によれば、パーマネントウェーブ状に加工した長繊維材を塊状に集積した集積体から成るパーマネントウェーブ濾過材本体の形態の崩れを更に抑制し、該形態の保持性がより向上する。

請求項３に示す発明によれば、柔軟で且つ高剛性の素材であるバサルト長繊維を用いたことにより、濾過装置内の濾過材配設空間に柔軟に且つ繊維空隙の細かい状態で均等に充填することができるので、汚濁物等の被濾過物による濾過材内の部分的な閉塞を被処理水である原水が自在に回避して濾過が行われるので濾過材の目詰まりが従来の砂濾過に比して著しく少なく逆洗処理頻度が更に低いため、より効率的な濾過処理を行うことができる。

請求項４に示す発明によれば、管内圧力を適正な範囲に保持し、濾過性能を発揮することができる。

請求項５に示す発明によれば、濾過材の再生利用が容易な濾過材の再生利用法を提供することができる。

特に、汚濁物等の被濾過物による目詰まりによって濾過性能が低下した濾過材の再生処理の際、パーマネントウェーブ濾過材本体を強熱処理することで汚濁物等の被濾過物を減量乃至は除去処理が可能である。従って、逆洗処理を行う場合であっても従来の砂濾過の逆洗処理に比して使用する逆洗水の量を著しく減じることができる。

請求項６に示す発明によれば、パーマネントウェーブ濾過材本体の形態の崩れを抑制した状態での強熱処理が可能である。

以下、本発明に係る濾過装置及び濾過材の再生利用法について図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明に係る濾過装置の一実施例を示す概略構成断面図、図２は図１の濾過装置に用いられる濾過材の一実施例を示す拡散分解斜視図、図３は濾過材の他の実施例を示す斜視図、図４は本発明に係る濾過材の再生利用法の一実施例を示す概略説明図である。

本発明に係る濾過装置は、通水経路中に配設された濾過材中に被濾過水である原水を通水することで濾過を行うものであり、図１に示すように、濾過装置１のさや配管２内に濾過材３を配設し、原水流入管４から流入した被処理水である原水を前記濾過材３内に通水させることで原水中の汚濁物等を濾過し、濾過処理済み水放流管５から濾過処理された水を放流する構成を有する。

濾過装置１に用いられる濾過材３は、図１及び図２に示すようにパーマネントウェーブ濾過材本体３１と濾過材被覆網状体３２とを有してなり、濾過材被覆網状体３２中にパーマネントウェーブ濾過材本体３１を内装固定した状態で用いる構成である。

パーマネントウェーブ濾過材本体３１は、耐熱・不燃性の長繊維材をパーマネントウェーブ状に加工し、塊状に集積した集積体から成り、本実施例では濾過材３の配設箇所である濾過装置１のさや配管２が円筒管であるため、該円筒管中に均等に充填可能な形状である円柱状に形成されている。

濾過材被覆網状体３２は、前記パーマネントウェーブ濾過材本体３１と同質の長繊維材を網状に加工し、前記パーマネントウェーブ濾過材本体３１の少なくとも一部表面を被覆する形状を成すことにより該パーマネントウェーブ濾過材本体３１の形態を保持可能とした状態で内装固定する構成である。本実施例では、円柱状を成すパーマネントウェーブ濾過材本体３１の上面及び下面を除く側面全面を被覆する円筒状に形成されている。

パーマネントウェーブ濾過材本体３１と濾過材被覆網状体３２とは、内装固定時の固定をより強固にするために両者が結束されていることが好ましく、好ましい結束手段としては、前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を紐状に加工して成る紐状体３３によって図３に示すように結束固定することが挙げられる。具体的な結束固定方法としては、図３に示すように、複数本（本実施例では６本）の紐状体３３をパーマネントウェーブ濾過材本体３１の内部を貫通させ、夫々の両端部を濾過材被覆網状体３２の網目に結び固定することが挙げられる。

パーマネントウェーブ濾過材本体３１、濾過材被覆網状体３２、紐状体３３の各々を構成する耐熱・不燃性の長繊維材としては、バサルト長繊維であることが好ましい。バサルト長繊維は、使用可能温度域が−２６０〜６５０℃と広いため様々な条件下での濾過処理に用いることができ、柔軟で且つ高剛性であるため濾過材素材に適している。また、耐熱温度が高く、不燃性（焼結温度は１０００℃以上）であるため、再生時の強熱処理に際しても何ら問題なく、当該強熱処理時には汚濁物等の被濾過物のみを燃焼して減量乃至は除去することができる。

前記パーマネントウェーブ濾過材本体３１と濾過材被覆網状体３２を有してなる濾過材３は、その配設部分内（本実施例ではさや配管２内）での充填率（濾過材３の配設部分内での体積比）が４０〜６０％であることが好ましい。充填率を４０〜６０％とすることで、管内圧力を適正な範囲に保持し、濾過性能を発揮することができる。

次に上記構成を有する本発明の濾過装置１を用いて任意の期間、或いは一定の期間、濾過処理を行うことで濾過材３のパーマネントウェーブ濾過材本体３１には汚濁物等の被濾過物が付着して堆積することになる。従って、任意の期間、或いは一定の期間が経過した後、前記濾過材３を前記濾過装置１のさや配管２から取外し、強熱処理を行って前記被濾過物を燃焼し、減量乃至は除去した後、前記濾過装置１のさや配管２内に再配設することで濾過材３の再利用が可能となる。

濾過材３の強熱処理は、燃焼炉等の強熱処理手段によって行われる。燃焼炉による強熱処理は、濾過材３を少なくとも一つ、好ましくは図４に示すように複数を燃焼炉９内に収納した状態で強熱処理することが好ましい。また、強熱処理温度は、汚濁物等の被濾過物の種類に応じて適宜設定される。

濾過材３の強熱処理は、濾過装置１のさや配管２から濾過材３を取り外した後、パーマネントウェーブ濾過材本体３１と濾過材被覆網状体３２とを分離して前記パーマネントウェーブ濾過材本体３１のみを強熱処理してもよいが、該パーマネントウェーブ濾過材本体３１を前記濾過材被覆網状体３２中に内装固定した状態のまま強熱処理することが好ましく、前記紐状体３３で結束固定した状態のまま強熱処理することがより好ましい。濾過材被覆網状体３２中に内装固定した状態のまま、更には紐状体３３で結束固定した状態のままとすることで、パーマネントウェーブ状に加工した長繊維材を塊状に集積した集積体から成るパーマネントウェーブ濾過材本体３１の形態の崩れを更に抑制し、該形態を保持した状態での強熱処理が可能となる。

以上、本発明に係る濾過装置及び濾過材の再生利用法について実施例に基づき説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の範囲内において他の態様を採ることもできる。

例えば、濾過材３の再生は、上述した本発明に係る濾過材の再生利用法のみによって行う構成に限らず、濾過材３の逆洗処理と併用することもできる。濾過材３の逆洗処理を行う場合、電磁弁６を作動させて濾過処理済み水放流管５を閉鎖し、エアレーション逆洗配管７より気体が混合したエアレーション逆洗水をさや配管２内に通水し、濾過材３内を濾過時とは逆方向にエアレーション逆洗水を通過させることで濾過材３内に付着堆積した汚濁物等の被濾過物を除去し、逆洗済み水排出管８からエアレーション逆洗水と共に排出することにより可能である。

また上記実施例では、濾過材３のパーマネントウェーブ濾過材本体３１が円柱状に形成され、該パーマネントウェーブ濾過材本体３１を被覆する濾過材被覆網状体３２が円筒状に形成された構成であったが、本発明はこれに限定されず、濾過材３の配設箇所である濾過装置１のさや配管２の形状に合わせて種々の形状を採ることができる。例えば、さや配管２が角配管のばあいには、パーマネントウェーブ濾過材本体３１は角柱状に形成され、濾過材被覆網状体３２は角筒状に形成される。

更に上記実施例では、濾過材被覆網状体３２は円柱状を成すパーマネントウェーブ濾過材本体３１の上面及び下面を除く側面全面を被覆する構成であったが、本発明はパーマネントウェーブ濾過材本体３１の形態の保持が可能な被覆であればよく、側面の一部のみを被覆する構成であってもよいし、側面を除く上面及び／又は下面を被覆する構成であってもよいし、上面・下面及び側面全面である全表面を被覆する構成であってもよい。

本発明に係る濾過装置の一実施例を示す概略構成断面図 図１の濾過装置に用いられる濾過材の一実施例を示す拡散分解斜視図 濾過材の他の実施例を示す斜視図 本発明に係る濾過材の再生利用法の一実施例を示す概略説明図

符号の説明

１ 濾過装置
２ さや配管
３ 濾過材
３１ パーマネントウェーブ濾過材本体
３２ 濾過材被覆網状体
３３ 紐状体
４ 原水流入管
５ 濾過処理済み水放流管
６ 電磁弁
７ エアレーション逆洗配管
８ 逆洗済み水排出管

Claims (6)

1. 通水経路中に配設された濾過材中に被濾過水である原水を通水することで濾過を行う濾過装置において、
   前記濾過材が、
   耐熱・不燃性の長繊維材をパーマネントウェーブ状に加工し、塊状に集積した集積体から成るパーマネントウェーブ濾過材本体と、
   前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を網状に加工し、前記パーマネントウェーブ濾過材本体の少なくとも一部表面を被覆する形状を成すことにより該パーマネントウェーブ濾過材本体の形態を保持可能な濾過材被覆網状体と、
   を有し、前記濾過材被覆網状体中に前記パーマネントウェーブ濾過材本体を内装固定した状態で用いる構成であることを特徴とする濾過装置。
2. 前記耐熱・不燃性の長繊維材と同質の長繊維材を紐状に加工して成る紐状体によって、前記濾過材被覆網状体と該濾過材被覆網状体中に内装固定したパーマネントウェーブ濾過材本体とが結束固定される構成であることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記耐熱・不燃性の長繊維材がバサルト長繊維であることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過装置。
4. 前記濾過材の充填率（濾過材の配設部分内での体積比）が４０〜６０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の濾過装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の濾過装置に用いて汚濁物等の被濾過物が付着したパーマネントウェーブ濾過材本体を前記濾過装置から取外し、強熱処理を行って前記被濾過物を燃焼し、除去した後、前記濾過装置に再配設することを特徴とする濾過材の再生利用法。
6. 前記パーマネントウェーブ濾過材本体が、前記濾過材被覆網状体中に内装固定した状態で強熱処理を行って前記被濾過物を燃焼し、除去した後、前記濾過装置に再配設することを特徴とする請求項５に記載の濾過材の再生利用法。

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