JP2012061457A - 高分子濾過材 - Google Patents

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Abstract

【課題】逆洗時のエネルギー消費が少なく、抗菌性のある小粒径の濾過材を提供する。
【解決手段】濾過塔内に、高分子材料のポリオレフィン系ポリエチレン、ポリプロピレン等を主成分とし、比重を１．１〜１．５に調整し加工した小型粒形濾過材を充填する。またこの高分子濾過材にホタテ貝やホッキ貝などの貝殻焼成カルシウム粉末や銀及び銅などの金属粉末を含有することにより、抗菌性効果をもたせ、レジオネラ菌や大腸菌と一般細菌類の濾過塔内滞留を防止することができる。更にその比重調整により濾過材２０の空気逆洗方式を採用できるため、捕捉物質剥離効果を高め、逆洗後の濾過塔内を衛生的に保持でき、濾過材の交換が不要である。また、空気逆洗方式のおかげで逆流洗浄消耗水とこれに伴う補給水の燃料費を大きく節減ができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、汚濁水中の懸濁物質を除去し抗菌効果を図った高分子濾過材に関する。
従来の砂式濾過機には、濾過塔内にアンスラサイト、硅砂またはセラミックス砂、小砂利、中砂利を積層充填したものがある。
以下、図１により従来の砂式濾過機について説明する。図１において、濾過塔内▲６▼には上層から下層に向かって濾過材のアンスラサイト▲７▼、硅砂又はセラミックス砂▲８▼が積層され、更に支持層材として小砂利▲９▼、中砂利▲１０▼の順に充填されている。濾過塔外部は、原水を濾過機に送る濾過ポンプ▲１▼或いは逆洗ポンプ▲１４▼、原水切替弁▲２▼、原水入り口管▲１１▼、浄水出口管▲１２▼、逆洗水出口管▲１３▼、逆洗排水弁▲５▼、浄水出口弁▲３▼、洗浄排水弁▲４▼により構成されている。
以下、上記構成の濾過工程を説明する。濾過ポンプ▲１▼により送られた原水は、原水切替弁▲２▼を経由し、原水入り口管▲１１▼から濾過塔上部に入り、上層のアンスラサイト▲７▼から、硅砂又はセラミックス砂▲８▼、小砂利▲９▼、中砂利▲１０▼へと順次透水していくことにより、原水の懸濁物質が捕捉除去され浄水となり、浄水出口管▲１２▼から浄水出口弁▲３▼を経由し使用水となる。
上記の濾過工程により、汚濁水中の懸濁物質及びレジオネラ菌、大腸菌など細菌類が上層濾過材表面及び中層濾過材深くまで入り込み濾過捕捉される。
上記に記述した通り、懸濁物質及び細菌類の堆積により濾過塔内の上層濾過材及び中層濾過材、或いは小砂利、中砂利の支持材は、濾過能力を回復する為に濾過工程と反対の逆流水により洗浄する。
以下、図１により逆洗工程について説明する。逆洗時、濾過ポンプ▲１▼または逆洗ポンプ▲１４▼により送られた原水は、原水切替弁▲２▼、浄水出口管▲１２▼から濾過塔下部に入り、下層の支持濾過材から上層の濾過材へと順次逆流することにより、濾過塔内の濾過材に堆積している懸濁物質及び細菌類を洗浄除去し、ともに逆洗排水管▲１３▼、逆洗排水弁▲５▼を経由し排水される。
 発明が解決しようとする課題
しかし、以上に記述した従来の砂式濾過機では、毎回逆洗が行われても、濾過塔内の濾過材に堆積している懸濁物質及び細菌類を完全に洗浄除去することができない。更に積層された濾過材の深い濾床部に僅かづつ残される懸濁物質及び細菌類は、逆流洗浄時間を延長してもやはり完全除去されず、やがて濾過材全体に泥塊化し長期閉塞状態に必ず至る。濾過材が閉塞状態になってくると浄水の水質が悪化し、濾過塔内の損失水頭は一定以上に高まる。その結果、砂式濾過機の濾過材は、一定期間ごとに全量取替えなければならなかった。
また逆洗時、洗浄水を大量に消耗し、浴場や遊泳プールなど循環水型施設では消耗水量に比例し、補給水用加温ボイラーの燃料費がかさみエネルギー消費の無駄になっている。
更に、濾過塔内の濾過材全体が泥塊化すると、濾過材を積層充填した濾過塔内部は、レジオネラ菌や大腸菌と一般細菌類にとって、生長繁殖の良好環境となり、濾過機を使用する目的の施設内にそれらの菌を供給する結果となっていた。
本発明は、このような従来の砂式濾過材が有していた問題を解決しようとするものであり、濾過塔内の濾過材を清潔に維持し、省エネルギー化と廃棄物の有効利用を目的とするものである。
問題を解決するための手段
そして、本発明は上記目的を達成するために、砂式濾過機のアンスラサイト、硅砂或いはセラミックス砂、小砂利、中砂利などの濾過材は使用せず、高分子濾過材を充填して使用する濾過構造のものとした。
上記問題を解決するための本発明の作用は次の通りである。第１は、高分子濾過材にホタテ貝やホッキ貝などの貝殻を焼成した焼成カルシウム粉末を含有することにより、抗菌性効果をもたせることができた。
第２は、高分子濾過材に銀粉末や銅粉末などの金属粉末を含有することにより、抗菌性効果をもたせることができた。
第３は、高分子濾過材の比重を１．１〜１．５にしたため、逆洗時、空気逆洗方式を採用することができた。
発明の効果
高分子濾過材にホタテ貝やホッキ貝などの貝殻焼成粉末を含有することにより、抗菌性効果をもたせ、レジオネラ菌や大腸菌と一般細菌類の滞留を防止することができる。
高分子濾過材に銀粉末や銅粉末などの金属粉末を含有することにより、抗菌性効果をもたせ、レジオネラ菌や大腸菌と一般細菌類の滞留を防止することができる
空気逆洗方式により、空気の気泡上昇流と濾過材の衝突時に発生する超音波作用と濾過材の空気流動攪拌により、懸濁物質や細菌類を捕捉濾過材から剥離排水し、逆洗後の濾過塔内を衛生的に保持できる。
更に、濾過塔内の濾過材が泥塊化することがないため濾過材の交換が不要である。
また、空気逆洗方式を行うため、逆流洗浄消耗水とこれに伴う補給水の燃料費を大きく節減ができる。
発明の実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。
図２において、濾過塔１７内には高分子濾過材２０が充填されている。この高分子濾過材は、高分子材料のポリオレフィン系ポリエチレン、ポリプロピレン等を主成分とし、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化水酸化チタン、アルミナ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ケイ化カルシウム、銀、銅及びホタテ貝やホッキ貝などの貝殻焼成カルシウム粉末を比重１．１〜１．５になるよう一種または数種含有され、縦０．４〜２．０ｍｍ、横０．４〜２．０ｍｍの円柱形または球形に加工されたものである。濾過塔１７内部は、上記大きさの内、２分の１以下の大小２種類以上または１種類の高分子濾過材を充填し、その空隙率をより小さくなるように組込み使用するものである。
高分子濾過材２０を充填した濾過塔１７外部は、原水を濾過機に送る濾過ポンプ１４、濾過用弁３０、逆洗ポンプ２８、逆洗用弁２９、原水切替弁１５、原水入り口管１６、浄水出口管２３、逆洗水出口管１８、逆洗排水弁１９、浄水出口弁２１、洗浄排水弁２２、逆洗ブロワ２５、空気弁２４、上部ストレーナー２７、下部ストレーナー２６により構成される。
以下、上記高分子濾過材２０を充填した濾過機の濾過工程を説明する。濾過ポンプ１４により送られた原水は、濾過用弁３０、原水切替弁１５を経由し、原水入り口管１６から濾過塔上部に入り、高分子濾過材２０を透水して下部に至る間、原水の懸濁物質及び細菌類が捕捉除去され浄水となり、浄水出口管２３から浄水出口弁２１を経由し使用水となる。
以下、図２により高分子濾過材２０を充填した濾過機の逆洗工程について説明する。逆洗時、ブロワポンプ２５より空気弁２４を経由し、圧力空気を濾過塔下部へ送気する。送気された空気の気泡上昇流と濾過材の衝突時に発生する超音波作用と濾過材の空気流動攪拌により、懸濁物質や細菌類を捕捉濾過材から剥離する。空気逆洗終了後、ただちに逆洗ポンプ２８、逆洗用弁２９により送られた洗浄水は、原水切替弁１５、浄水出口管２３を経由し濾過塔下部に入り、高分子濾過材を逆流することにより、濾過塔内の濾過材から剥離された懸濁物質及び細菌類を洗浄除去し、逆洗排水管１８、逆洗排水弁１９を経由し排水される。
上述したように、高分子濾過材を使用し、本実施形態によれば主たる発明効果が得られるものである。
砂式濾過機の部分断面図 本発明の実施形態を示す高分子式濾過機の部分断面図
▲１▼ 濾過ポンプ
▲２▼ 原水切替弁
▲３▼ 浄水出口弁
▲４▼ 洗浄排水弁
▲５▼ 逆洗排水弁
▲６▼ 濾過塔
▲７▼ アンスラサイト
▲８▼ 硅砂又はセラミックス砂
▲９▼ 小砂利
▲１０▼ 中砂利
▲１１▼ 原水入り口管
▲１２▼ 浄水出口管
▲１３▼ 逆洗水出口管
１４ 逆洗ポンプ
１５ 原水切替弁
１６ 原水入り口弁
１７ 濾過塔
１８ 逆洗水出口弁
１９ 逆洗排水弁
２０ 貝殼高分子濾過材
２１ 浄水出口弁
２２ 洗浄排水弁
２３ 浄水出口弁
２４ 空気弁
２５ 逆洗ブロワ
２６ 下部ストレーナー
２７ 上部ストレーナー
２８ 逆洗ポンプ
２９ 逆洗用弁
３０ 濾過用弁

Claims (3)

  1. 浴槽、遊泳プール、池、海水等の汚濁液を濾過する目的で急速濾過機等に使用する濾過材を示し、高分子材を主成分とするポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を加工した小粒形濾過材。
  2. 浴槽、遊泳プール、池、海水等の汚濁液を濾過する目的で急速濾過機等に使用する濾過材を示し、高分子材を主成分とするポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂にホタテ貝やホッキ貝などの貝殻焼成カルシウム粉末を練り合わせ加工した小粒形濾過材。
  3. 浴槽、遊泳プール、池、海水等の汚濁液を濾過する目的で急速濾過機等に使用する濾過材を示し、高分子材を主成分とするポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂に銀や銅などの金属粉末を練り合わせ加工した小粒形濾過材。
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