JP2020032308A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】沈殿槽内に濾過構造を迅速に設置することができる、濾過装置を提供する。【解決手段】被処理水が貯留され、被処理水中の固形分を沈殿させる沈殿槽２０と、沈殿槽内に設置されて、固形分を沈殿させた被処理水を、上向流により流通させて濾過する、濾過カセット５０とを備え、沈殿槽２０は、対向して配置された一対の壁部を有しており、これらの壁部の間に、一対の受け桁２９，２９が架設されており、濾過カセット５０は、筐体５１と、筐体内に配置された濾過材５３と、筐体５１に取付けられて、筐体５１を吊り上げ支持するハンガー５５とを備えており、ハンガー５５には、一対の受け桁２９，２９に支持される、一対の支持部が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、上水や下水等における被処理水を濾過処理するための、濾過装置に関する。

従来、上水処理場や下水処理場等において、処理すべき被処理水を沈澱池に貯留して、固形分を沈殿させた後、更にこの被処理水を、沈殿池内に設置された濾過部材に上向流で通過させて、濾過処理することが行われている。

例えば、下記特許文献１には、被処理水中の固形分を沈殿させる沈殿部と、沈殿部を通過した被処理水を上向流で濾過する濾過部とを備え、濾過部は複数の被処理水流路を有しており、被処理水流路は、複数の濾材よりなる濾材層と、濾材層の上方に設けられ、濾材の流出を防止する上部スクリーンと、濾材層の下方に設けられ、濾材層を支持する下部スクリーンとからなる、沈殿池が記載されている。

図１７には、上記のような沈殿池における概略構造が記載されている。このような沈殿池１００には、その上方開口部１０１の下方内部に、略Ｌ字状をなした一対の設置壁１０２，１０２が設けられている。各設置壁１０２と、沈殿池１００の外壁１０３との間は、濾過水が流通する水路１０５となっている。

そして、濾材層１１０や、上部スクリーン１１１、下部スクリーン１１２を設置する際には、例えば、次のような設置工程を踏むこととなる。まず、沈殿池１００の稼働を停止させて貯留水を排出し、沈澱池１００内に図示しない足場を組む。その後、各設置壁１０２の上方及び下方にブラケット１０６，１０７をそれぞれ固定する。次いで、足場を利用して、下方のブラケット１０７，１０７に下部スクリーン１１２を架設する。その後、下部スクリーン１１２上に濾材層１１０を載置する。更に、設置壁１０２に乗る等して、上方のブラケット１０６，１０６に、上部スクリーン１１１を架設することで、沈殿池１００に、上下一対のスクリーン１１１，１１２及び濾材層１１０が設置される。

特開２０１６−１７５００９号公報

上記のように、沈澱池１００内にスクリーン１１１，１１２や濾材層１１０を設置するには、多数の設置工程が必要となっており、設置作業が煩雑で時間がかかっていた。また、下部スクリーン１１２を設置する際には、足場を利用するが、設置作業後には足場を解体して撤去しなければならず、この点からも設置作業に時間がかかっていた。このため、沈殿池１００の稼働を停止しなければならない日数も多く要していた。

したがって、本発明の目的は、沈殿槽内に濾過構造を迅速に設置することができる、濾過装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の濾過装置は、被処理水が貯留され、前記被処理水中の固形分を沈殿させる沈殿槽と、該沈殿槽内に設置されて、前記固形分を沈殿させた前記被処理水を、上向流により流通させて濾過する、濾過カセットとを備え、前記沈殿槽は、対向して配置された一対の壁部を有しており、これらの壁部の間に、少なくとも一対の受け桁が架設されており、前記濾過カセットは、筐体と、該筐体内に配置された濾過材と、前記筐体に取付けられて、前記筐体を吊り上げ支持するハンガーとを備えており、前記ハンガーには、前記一対の受け桁に支持される、一対の支持部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、濾過カセットを、ハンガーを介してクレーン等によって吊り上げて、沈殿槽の所定位置に配置した後、濾過カセットを降ろして、ハンガーの一対の支持部を、沈殿槽の一対の受け桁に支持させることで、沈殿槽内に濾過カセットを設置することができる。そして、濾過カセットは、筐体と濾過材とハンガーとを備えているので、濾過カセットを沈殿槽内に設置するだけの簡単な作業で、沈殿槽内に濾過構造を迅速に設置することができ、濾過構造の設置作業工数を削減することができる。また、ハンガーを介してクレーン等により、濾過カセットを吊り上げることで、濾過カセット全体を沈殿槽内から撤去することもでき、濾過構造の撤去作業も迅速に行うことができる。

本発明の濾過装置においては、前記筐体は、該筐体の骨格を形成する筐体フレームと、該筐体の側面を囲む側壁と、前記筐体の下方開口部及び上方開口部に設けられ、前記被処理水の通過は可能であるが、前記濾過材の通過を阻止する下方孔空き板及び上方孔空き板と、前記側壁のいくつかの上縁部から上方に延出し、その部分から前記被処理水が流出するのを堰き止める堰板と、前記側壁の、前記堰板が設けられていない部分に設けられた、前記被処理水の排出口とを有し、前記上下の孔空き板の間に前記濾過材が配置されて濾過層が形成されていることが好ましい。

上記態様によれば、沈殿槽内の被処理水を上向流によって、下方孔空き板の孔から筐体内に流入させて、濾過材が配置された濾過層を通過させて濾過し、更に上方孔空き板の孔から排出させると共に、この被処理水を、一対の堰板によって堰き止めて、濾過カセットの排出口から排出させることができ、被処理水を濾過カセットによって確実に濾過しつつ、濾過カセットの排出口から排出することができる。

本発明の濾過装置においては、前記ハンガーは、前記筐体フレームの上端から延びる複数の延出フレームと、前記複数の延出フレームの上端に固定された、枠状フレームとを有しており、前記枠状フレームは、前記筐体の水平方向外方に突出する部分を有しており、この部分が前記支持部をなしていることが好ましい。

上記態様によれば、枠状をなした枠状フレームによって、ハンガーの剛性を高めて、筐体を無理なく吊り上げ支持することができる。また、枠状フレームの水平方向外方に突出する部分が支持部をなしているので、濾過材の濾過面積を最大限に確保しつつ、水平方向外方に突出した支持部を利用して、一対の受け桁に濾過カセットを支持させて設置することができる。

本発明の濾過装置においては、前記筐体の下方開口部に設けられた前記下方孔空き板と、前記筐体の上方開口部に設けられた前記上方孔空き板と、前記側壁とで囲まれた内部空間の容積は、前記内部空間に配置された前記濾過材全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられていることが好ましい。

上記態様によれば、筐体の、上方孔空き板、下方孔空き板、側壁で囲まれた内部空間の容積が、内部空間に配置された濾過材全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられているので、濾過材による濾過処理性能と、被処理水を上向流により流通させる際の流通性との、バランスを図ることができ、更には、濾過材を空気洗浄する際に筐体内部で与えた空気量に対し、十分な洗浄効果が発揮できる流動を発生させることができる。

本発明の濾過装置においては、前記筐体の内部には、前記濾過材に下方から空気を吹き付けて、前記濾過材の目詰まりを抑制するための空洗管が挿入配置されていることが好ましい。

上記態様によれば、筐体の内部に配置された空洗管から空気を噴出させ、濾過材の下方から空気を吹き付けることにより、濾過材を筐体内部で流動させ、濾過材どうしの間に捕捉された固形物を除去して目詰まりを抑制し、被処理水の流入を停止することなく、濾過材の濾過性能を維持することができる。

本発明の濾過装置においては、前記沈殿槽の前記一対の壁部の内側には、前記濾過カセットにより濾過された前記被処理水を排水するための排水路を形成する、一対の排水路形成壁部が設けられており、この一対の排水路形成壁部の上方に、前記一対の受け桁が架設されることが好ましい。

上記態様によれば、沈殿槽の一対の壁部の内側に、排水路を形成する一対の排水路形成壁部が設けられているので、この一対の排水路形成壁部を足場として利用して、その上方に一対の受け桁を架設しやすくすることができ、受け桁設置用の足場を構築したり、その解体作業を回避することができ、濾過構造の設置作業をより効率的に行うことができる。

本発明によれば、濾過カセットは、筐体と濾過材とハンガーとを備えているので、濾過カセットを沈殿槽内に設置するだけの簡単な作業で、沈殿槽内に濾過構造を迅速に設置することがで、濾過構造の設置作業工数を削減することができる。

本発明に係る濾過装置の一実施形態を示す斜視図である。 同濾過装置が用いられる、沈殿槽全体の状態を示す斜視図である。 同濾過装置の概略構成図である。 同濾過装置の説明図である。 同濾過装置の平面図である。 同濾過装置の要部拡大説明図である。 同濾過装置を構成する濾過カセットの、拡大斜視図である。 （ａ）は同濾過カセットの断面説明図、（ｂ）は濾過カセットの内部空間と濾過材との関係を説明する概略説明図である。 同濾過カセットの要部拡大斜視図である。 同濾過カセットを構成する濾過材の斜視図である。 隣接する濾過カセットどうしの接合構造を示しており、（ａ）はその要部拡大平面図、（ｂ）は要部拡大正面図である。 同濾過装置の設置工程を示しており、（ａ）はその第１工程を示す説明図、（ｂ）は第２工程を示す説明図である。 同濾過装置の設置工程を示しており、（ａ）はその第３工程を示す説明図、（ｂ）は第４工程を示す説明図である。 同濾過装置の設置工程を示しており、その第５工程を示す説明図である。 同濾過装置の設置工程を示しており、その第６工程を示す説明図である。 同濾過装置の設置工程を示しており、その第７工程を示す説明図である。 従来例の、沈殿池の概略構造を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る濾過装置の、一実施形態について説明する。

この濾過装置は、被処理水中に含まれる、砂や土等の懸濁物質や、その他の除去すべき物質などの固形分を沈殿除去し、かつ、沈殿除去した被処理水を更に濾過処理するものである。具体的には、この濾過装置は、例えば、産業用水処理分野等において、液体と固体の比重差を利用して、水や液体中の異物の分離・濃縮・回収・除去を行う固液分離装置に用いたり、下水処理分野における最初沈殿池や最終沈殿池に用いたりすることができ、利用箇所は特に限定されない。

図１に示すように、この実施形態の濾過装置１０は、被処理水Ｗが貯留され、被処理水Ｗ中の固形分を沈殿させる沈殿槽２０と、この沈殿槽２０内に設置されて、前記固形分を沈殿させた被処理水Ｗを、上向流Ｆ１（図３参照：沈殿槽２０の下方から上方に向かう流れ）により流通させて濾過する、濾過カセット５０，５０Ａとを備えている。なお、この実施形態では、沈殿槽２０内には、濾過カセットが複数個（ここでは３個）並列して設置されるようになっているが、沈殿槽２０の幅方向Ｈの左右両側に配置される濾過カセット５０，５０に対して、その間に配置される濾過カセット５０Ａは、その構造が若干異なるものとなっている。

図２を併せて参照すると、この実施形態の沈殿槽２０は、一対の外壁部２１，２１と、その間に平行に配置された２つの隔壁部２３，２３とを有し、両側を外壁部２１及び／又は隔壁部２３で囲まれた３列の水路が形成されている。各水路の上部には、所定の間隔で橋桁２４が形成されている。また、沈殿槽２０の下方には、底壁部２５が配置されている。また、沈殿槽２０の上方は開口部２７をなしているが、この開口部２７は、前記橋桁２４によって複数の区画Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に分かれている。

なお、図３に示すように、沈殿槽２０には、上流側から被処理水Ｗが流入して、下流側に向けて流動するようになっているが、この被処理水Ｗの流動方向を、以下の説明において「流動方向Ｌ」とする。また、沈殿槽２０において、前記流動方向Ｌに直交する幅方向を、以下の説明において「幅方向Ｈ」とする。なお、前記流動方向Ｌ及び幅方向Ｈは、濾過カセット５０の説明においても、同じ方向を意味するものとする。また、区画Ｒ１は、被処理水Ｗの流動方向Ｌに沿って長く延びているが、区画Ｒ２は、区画Ｒ１よりも流動方向Ｌに短い形状となっている。

図２に示すように、この実施形態では、一対の外壁部２１，２１及び２つの隔壁部２３が、被処理水Ｗの流動方向Ｌに沿って平行に配置され、それらの間に３列の水路が形成されている。各水路には、橋桁２４によって区画され、比較的長い２つの区画Ｒ１，Ｒ１と、比較的短い１つの区画Ｒ２と、末端の区画Ｒ３が、前記流動方向Ｌに沿って配置されている。

また、図３及び図６に示すように、各列の末端の区画Ｒ３には、後述する空洗管９０（図８（ａ）参照）による空洗後の処理水を、図示しない洗浄排水槽へと送るための排出装置９５が設けられている。更に図６に示すように、沈殿槽２０の後述する排水路Ｄの下流側には、同排水路Ｄの下流開口を開閉させるための、ゲートＧが開閉可能に設けられている。そして、ゲートＧを開いた状態では、被処理水Ｗを、後述する排水路Ｄの下流開口から、沈殿槽２０の更に下流側へと流動させることができ（矢印Ｆ４参照）、一方、ゲートＧを閉じた状態では、空洗管９０による空洗後の処理水を、沈殿槽２０の下流側へと排出されることを抑制して、上記区画Ｒ３へと送ることが可能となっている（矢印Ｆ５参照）。

そして、図１、図４、及び図５に示すように、各水路を形成する両側壁部、ここでは、外壁部２１及びそれに隣接する隔壁部２３の間、又は、互いに隣接する隔壁部２３，２３の間には、少なくとも一対の受け桁２９，２９が架設されるようになっている。

この実施形態では、各区画Ｒ１，Ｒ２の、被処理水Ｗの流動方向Ｌの上流側及び下流側であって、外壁部２１の内面及び隔壁部２３の内面の対向する箇所、又は、隔壁部２３，２３の内面の対向する箇所に、それぞれブラケット３１が固定されている。すなわち、各区画Ｒ１，Ｒ２内の壁部内面に、４個のブラケット３１がそれぞれ固定されている。

また、図１５や図１６に示すように、各ブラケット３１上には、油圧等によって伸縮可能とされたロッド３３ａを有する、ジャッキ装置３３が設置されている。そして、沈殿槽２０の幅方向Ｈに整合して配置された左右一対のブラケット３１，３１の、ジャッキ装置３３，３３のロッド３３ａ，３３ａ上に、断面略Ｈ字状（図７参照）をなした受け桁２９の長手方向両端部が配置されて、同受け桁２９が架設されている。すなわち、各区画Ｒ１，Ｒ２には、被処理水Ｗの流動方向Ｌに直交するように、その上流側及び下流側に、一対の受け桁２９，２９がそれぞれ架設されている。

なお、各受け桁２９は、ジャッキ装置３３を介して架設されているので、図１５や図１６に示すように昇降可能となっている。また、図９に示すように、各受け桁２９の上面の幅方向中央には、受け桁２９の長手方向に沿って細長板状に延びる、レール３５が設置されている。

また、図１、図２、及び図４に示すように、沈殿槽２０の開口部２７であって、一対の受け桁２９，２９よりも上方には、一対の受け桁２９，２９に直交する、一対の梁３７，３７が配置されている。この実施形態では、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２における開口部２７の上方に、前記一対の受け桁２９，２９に直交して、一対の梁３７，３７が配置されている。また、一対の梁３７，３７の間隔は、濾過カセット５０の幅（流動方向Ｌに直交する幅）よりも広くなっており、一対の梁３７，３７の間を濾過カセット５０が通過可能となっている（図１及び図１２（ｂ）参照）。

なお、図１に示すように、外壁部２１と梁３７との間の空隙、及び、隔壁部２３と梁３７との間の空隙は、長板状をなした蓋板３９によって閉塞されるようになっている。

更に、図１や図４に示すように、各区画Ｒ１，Ｒ２の対向する壁部の内側、ここでは、外壁部２１の内側及びそれに隣接する隔壁部２３の内側、又は、互いに隣接する隔壁部２３，２３の内側には、濾過カセット５０により濾過された被処理水Ｗを排水するための排水路Ｄを形成する、一対の排水路形成壁部４１，４１が被処理水Ｗの流動方向Ｌに沿って延設されている。この実施形態では、図４に示すように、各排水路形成壁部４１は、各壁部２１，２３の内面から水平方向に突出した底部４１ａと、該底部４１ａの突出方向先端から垂設した側部４１ｂとからなる略Ｌ字形状をなすと共に、図１に示すように、前記流動方向Ｌに沿って樋状をなすように延びている。また、一対の排水路形成壁部４１，４１は、前記受け桁２９の長手方向両端部の下方に位置している。言い換えると、一対の排水路形成壁部４１，４１の上方に、一対の受け桁２９が架設されている。

更に図４に示すように、各排水路形成壁部４１の内側面、すなわち、各排水路形成壁部４１を構成する側部４１ｂの内側面には、濾過カセット５０の側部を支持するための、第１ウイング部材４３が設けられている。この第１ウイング部材４３は、取付部４３ａと、これに直角な受け部４３ｂと、取付部４３ａ及び受け部４３ｂの間に取付けられた略三角板状の補強板４３ｃとからなる略Ｌ字アングル状をなすと共に、排水路形成壁部４１の長手方向に沿って延びた形状となっている。そして、この第１ウイング部材４３は、その受け部４３ｂを水平向きにして、排水路形成壁部４１の側部４１ｂの上端にほぼ整合する位置となるように、取付部４３ａを介して排水路形成壁部４１の側部４１ｂに取付けられている（図４参照）。

なお、以上説明した沈殿槽２０の構造・形状はあくまでも一例であり、限定されるものではない。

次に、濾過カセット５０，５０Ａについて説明する。この実施形態においては、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２内において、複数個（ここでは３個）並列して設置されているが、各区画Ｒ１，Ｒ２の幅方向Ｈに設置されるものが、濾過カセット５０，５０であり、その間に配置されるものが、濾過カセット５０Ａである。

そして、図１、図７、及び図８（ａ）に示すように、この濾過カセット５０，５０Ａは、筐体５１と、この筐体５１内に配置された濾過材５３と、筐体５１に取付けられて、該筐体５１を吊り上げ支持するハンガー５５とを備えている。また、濾過カセット５０，５０Ａにおいては、ハンガー５５が筐体５１に取付けられていると共に、筐体５１内に濾過材６３が配置されているため、筐体５１と濾過材５３とハンガー５５とが、いわば一体化した構造となっている。

前記筐体５１は、筐体５１の骨格を形成する筐体フレーム６０を有している。この実施形態の筐体フレーム６０は、垂直方向に延びる複数の縦フレーム６０ａと、水平方向に延びる複数の横フレーム６０ｂとを組み合わせてなり、沈殿槽２０内に設置した状態で、被処理水Ｗの流動方向Ｌに長く延びる略長方形の箱状をなしている。更に、筐体フレーム６０の幅（前記流動方向Ｌに直交する幅方向Ｈの長さ）は、前記一対の梁３７，３７の間を通過可能な大きさで形成されている。

なお、沈殿槽２０の区画Ｒ２内に設置される濾過カセット５０の筐体フレーム６０は、区画Ｒ１内に設置される濾過カセット５０の筐体フレーム６０よりも、短い長さで形成されているが、その他の構造や形状は同一であるので、その説明は省略する。

また、筐体フレーム６０は、その上方及び下方に、細長の上方開口部及び下方開口部が設けられていると共に、側方にも複数の側方開口部が設けられている。更に、筐体フレーム６０の複数の側方開口部は、側壁６１によって閉塞されて、筐体フレーム６０の側面が側壁６１によって囲まれており、筐体フレーム側面からの、被処理水Ｗや濾過材５３の排出が規制されている。

また、筐体フレーム６０の上方開口部及び下方開口部には、被処理水Ｗの通過は可能であるが、濾過材５３の通過は阻止する、上方孔空き板６３及び下方孔空き板６５が配置されている。そして、筐体５１には、これらの孔空き板６３，６５と、側壁６１とで囲まれることで、図８（ａ）に示すように、内部空間６６が画成されるようになっている。なお、この内部空間６６は、筐体フレーム６０の縦フレーム６０ａで分割されているわけではなく、長手方向一端から他端に至るまで連通している。

また、この実施形態における上方孔空き板６３及び下方孔空き板６５は、略矩形板状をなすと共に、その上方又は下方から補強用のリブ６３ａ，６５ａが複数立設された形状となっている。更に図８（ａ）に示すように、各上方孔空き板６３及び下方孔空き板６５には、その板厚方向に貫通した複数の通孔６３ｂ，６５ｂがそれぞれ形成されている。また、各通孔６３ｂ，６５ｂは、被処理水Ｗの通過は許容するが、濾過材５３の通過を阻止可能な内径で形成されている。そして、図５や図７に示すように、各孔空き板６３，６５は、筐体フレーム６０の長手方向に沿って、その上方開口部又は下方開口部に複数枚配置されている。

図１０に示すように、この実施形態における濾過材５３は、例えば、ポリウレタンや、ポリエチレン、発泡スチロール、スポンジ等からなる略円筒状をなしていると共に、その外面や内面に無数の凹凸５３ａを設けた形状となっている。また、濾過材５３としては、水に浮く比重を有する材質や、水に浮く形状・構造であることが好ましい。このような濾過材５３が筐体５１内に複数個充填されることで、図８（ａ）に示すように、筐体５１内であって、後述する上方孔空き板６３及び下方孔空き板６５の間に、濾過層５７が形成されるようになっている。この濾過層５７は、複数の濾過材５３が充填されることで、濾過材５３どうしの間に、３次元的な細かい隙間が形成されるようになっており（図８（ａ）参照）、この隙間によって、沈殿槽２０内に貯留された被処理水Ｗの、沈殿により除去できない固形物を捕捉して、被処理水Ｗを濾過できるようになっている。

なお、沈殿槽２０に設置された濾過カセット５０，５０Ａは、上向流Ｆ１によって、下方孔孔空き板６５の通孔６５ｂから、被処理水Ｗが内部空間６６（図８（ａ）参照）に流入して、濾過層５７を通過して濾過処理されるのであるが、その際の上向流Ｆ１によって濾過材５３が押し上げられて浮上するため、濾過層５７は、内部空間６６の上方寄りに偏位して配置される（図８（ａ）参照）。この際の内部空間６６の容積は、内部空間６６に配置された濾過材５３の全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられていることが好ましい。すなわち、図８（ｂ）に示すように、濾過カセットの内部空間６６の全体の容積を「Ｓ１」とし、内部空間６６内に配置された濾過材５３の全体の容積を「Ｓ２」としたとき、Ｓ１は、Ｓ２よりも３０％以上大きいことが好ましい（言い換えると、Ｓ２はＳ１の７０％以下であることが好ましい）。

一方、図７に示すように、前記ハンガー５５は、筐体フレーム６０の上端から延びる複数の延出フレーム６７と、複数の延出フレーム６７の上端に固定された、枠状フレーム６９とを有している。この実施形態の場合、筐体フレーム６０の幅方向Ｈに隣接配置された左右一対の縦フレーム６０ａ，６０ａの上端から、延出フレーム６７，６７が上方に向けてそれぞれ延出しており、また、延出フレーム６７，６７の上端どうしは、連結部６８によって連結されて補強が図られている。

また、枠状フレーム６９は、断面略コ字状をなすと共に、筐体５１を構成する筐体フレーム６０の長手方向（被処理水Ｗの流動方向Ｌ）に延びる、一対の吊り下げアーム７０，７０を有している。各吊り下げアーム７０は、延出フレーム６７の上端部外側面に連結されている。また、各吊り下げアーム７０には、筐体フレーム６０の長手方向の両端部から、水平方向外方に向けて所定長さで突出する、突出部分７０ａ，７０ａを有している。そして、一対の吊り下げアーム７０，７０の、隣接する突出部分７０ａ，７０ａどうしが、吊り下げアーム７０の延出方向に対して直交配置された、支持アーム７１の両端部に連結されており、その結果、枠状フレーム６９は略四角枠状をなしている。

上記構造をなしたハンガー５５は、沈殿槽２０に設けた一対の受け桁２９，２９に支持される、一対の支持部が設けられている。この実施形態では、図７に示すように、各支持アーム７１には、その長手方向の所定箇所に、一対のブラケット７３，７３が設けられており、各ブラケット７３には車輪７５が取付けられている。そして、図９に示すように、この車輪７５は、前記受け桁２９の上面に設置されたレール３５上に回転可能に支持されるようになっており、その結果、濾過カセット５０がレール３５に沿って移動可能となる。すなわち、濾過カセット５０は、沈殿槽２０の幅方向Ｈに沿って移動可能となっている。

一方、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２内において、その幅方向Ｈの中央に配置される濾過カセット５０Ａは、図１に示すように、濾過カセット５０のような車輪７５が取付けられていない構造となっている。その代わりに、濾過カセット５０Ａの支持アーム７１の外側面から、支持突部７６が突設されており、この支持突部７６が、受け桁２９上に支持されるようになっている（図４参照）。

なお、上記濾過カセット５０，５０Ａにおける、ハンガー５５を構成する吊り下げアーム７０の突出部分７０ａ及び支持アーム７１が、一対の受け桁２９，２９に支持される、本発明における「支持部」をなしている。

また、図７に示すように、一対の吊り下げアーム７０には、ワイヤー挿通孔７２ａを有する吊り下げ片７２が複数固設されている。そのため、図１に示すように、左右一対の吊り下げ片７２，７２のワイヤー挿通孔７２ａ，７２ａにワイヤー１を挿通し、このワイヤー１を図示しないクレーンのフック３で引き掛けることで、ハンガー５５を介して濾過カセット５０，５０Ａを吊り下げ支持できるようになっている。

また、図７に示すように、筐体フレーム６０の長手方向（被処理水Ｗの流動方向Ｌ）両端部に位置する、側壁６１，６１の上縁部からは、堰板７７，７７が上方に向けて延出している。各堰板７７は、前記側壁６１の上縁部から、ハンガー５５を構成する一対の延出フレーム６７，６７の所定高さに至る高さで延びており、側壁６１の上縁部及び一対の延出フレーム６７，６７の間の空隙を閉塞するものとなっている。これらの堰板７７，７７は、上向流Ｆ１（図３，図８（ａ）参照）によって濾過材５３を通過して、濾過カセット５０，５０Ａの上方開口部の、被処理水Ｗの流動方向Ｌ側の両端部から流出しようとする、被処理水Ｗを堰き止めるものである。

更に図７に示すように、筐体フレーム６０の長手方向（被処理水Ｗの流動方向Ｌ）に沿った両側部には、前記堰板７７が配置されておらず、被処理水Ｗを排出可能とする排出口７９，７９が設けられている。その結果、区画Ｒ１，Ｒ２の幅方向Ｈの両側に配置された一対の濾過カセット５０，５０の各排出口７９から排出された被処理水Ｗは、図６の矢印Ｆ２に示すように、沈殿槽２０の排水路Ｄへと流れると共に、更に図６の矢印Ｆ４に示すように、同排水路Ｄを下流側に向けて流動するようになっている。なお、一対の濾過カセット５０，５０の間に配置された濾過カセット５０Ａの排出口７９から排出された被処理水Ｗは、図６の矢印Ｆ３に示すように、隣接する濾過カセット５０側へ流動する。

また、図７に示すように、筐体フレーム６０の長手方向に沿った両側部であって、その上端部外側面からは、第２ウイング部材８０が所定長さでそれぞれ突出している。この第２ウイング部材８０の一方は、沈殿槽２０の区画Ｒ１，Ｒ２内に濾過カセット５０を設置した際に、沈殿槽２０側に設けた第１ウイング部材４３の上方に対向する位置に配置可能となっている。また、濾過カセット５０の第２ウイング部材８０の他方は、濾過カセット５０Ａの第２ウイング部材８０の下方に、対向して配置されるようになっている。更に、濾過カセット５０の、沈殿槽２０側の第１ウイング部材４３の上方に対向配置される、一方の第２ウイング部材８０の下面側には、スポンジや発泡ゴム材等の多孔質弾性部材からなる、圧縮変形可能なパッキン８５が取付けられている。なお、パッキン８５は弾性部材からなることが望ましい。

そして、沈殿槽２０の区画Ｒ１，Ｒ２の幅方向Ｈの両側に設置された濾過カセット５０の、一方の第２ウイング部材８０と、沈殿槽２０側に設けた第１ウイング部材４３との間に、図４に示すようにパッキン８５が配置されており、同パッキン８５が、濾過カセット５０の自重によって押し潰されることで、第１ウイング部材４３と第２ウイング部材８０との隙間がシールされるようになっている。その結果、排水路形成壁部４１と濾過カセット５０との隙間が、パッキン８５を介してシールされて、濾過カセット５０の一側方の排出口７９から排出される被処理水Ｗの漏れを防いで、沈殿槽２０の排水路Ｄ側へ流動可能となっている。

また、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２内において、一対の濾過カセット５０，５０の間に配置された濾過カセット５０Ａの、その長手方向両側部から突出する一対の第２ウイング部材８０，８０は、図１１（ｂ）に示すように、一対の濾過カセット５０，５０の、第１ウイング部材４３とは反対側の、他方の第２ウイング部材８０，８０の上方に載置される。

なお、濾過カセット５０，５０Ａの、隣接する第２ウイング部材８０，８０の間には、被処理水Ｗの流動方向Ｌの上流側及び下流側に隙間ができるが、これらの隙間は閉塞板８８によって閉塞されるようになっている。

これについて説明すると、図１１（ａ）に示すように、濾過カセット５０，５０Ａの、隣接する第２ウイング部材８０，８０の、長手方向両端部には、閉塞板支持部８７がそれぞれ取付けられている。そして、これらの閉塞板支持部８７，８７の間に、閉塞板８８とその内面側に位置する板状のパッキン８５とが配置されると共に、一対の閉塞板支持部８７，８７に対して閉塞板８８及びパッキン８５を、ボルト８９ａやナット８９ｂでネジ止め固定することによって、閉塞板支持部８７，８７の周縁部と、閉塞板８８の幅方向両側部とによって、パッキン８５が挟持されて圧縮変形する（図１１（ａ）参照）。それによって、パッキン８５を介して、濾過カセット５０，５０Ａの第２ウイング部材８０，８０の、被処理水Ｗの流動方向Ｌの上流側及び下流側の隙間が閉塞されて、隣接する濾過カセット５０，５０Ａどうしの隙間がシールされるようになっている。その結果、図４や図６の矢印Ｆ３に示すように、濾過カセット５０Ａの両側の排出口７９，７９から排出される被処理水Ｗを、その漏れを防いで、濾過カセット５０Ａの左右両側に位置する濾過カセット５０，５０側へと流動させることが可能となっている。

また、図５、図７、及び図８（ａ）に示すように、濾過カセット５０の筐体５１の内部には、濾過材５３に下方から空気を吹き付けて、濾過材５３の目詰まりを抑制するための、空洗管９０が挿入配置されている。この実施形態では、図５に示すように、濾過カセット５０の長手方向一端部（下流側の端部）の一方の角部から、空洗管９０が挿入配置されている。図８（ａ）に示すように、この空洗管９０は、水平に延出する水平パイプ９１と、該水平パイプ９１に対して垂設した垂直パイプ９２とからなり、略Ｌ字状に屈曲した形状をなしている。また、水平パイプ９１は、濾過カセット５０，５０Ａの、長手方向全体についてカバーするように延びており、その範囲に位置する濾過材５３を空洗可能となっている。そして、空洗管９０の水平パイプ９１が、筐体５１の内部空間６６の底部側であって、濾過層５７の下方に位置するように、かつ、垂直パイプ９２の上端が、筐体５１の上方開口部から所定長さ突出するように、筐体５１内に挿入配置されている。また、空洗管９０の水平パイプ９１には、図示しない空気吹き出し孔が複数形成されている。更に、垂直パイプ９２の上端には、ホース等を介して、空気を供給するブロワー等が接続されており、水平パイプ９１の空気吹き出し孔から、空気を吹き出し可能となっている。

なお、濾過カセットの長手方向両端部の角部の対角線上に、一対の空洗管９０，９０を挿入配置し、一方の空洗管９０によって、濾過カセット５０，５０Ａの幅方向半分の範囲を、長手方向全体についてカバーして、その範囲に位置する濾過材５３を空洗可能とし、他方の空洗管９０によって、濾過カセット５０，５０Ａの幅方向の残り半分を、長手方向全体についてカバーして、その範囲に位置する濾過材５３を空洗可能としてもよい。

以上説明した濾過カセット５０，５０Ａは、例えば、ＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材や、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼などの、金属材料で形成することができる。また、以上説明した濾過カセット５０，５０Ａの構造・形状はあくまでも一例であり、限定されるものではない。

次に、本発明の濾過装置１０の作用効果について、濾過装置１０による沈殿槽２０内への濾過カセット５０，５０Ａの設置工程と併せて説明する。

まず、図１２（ａ）に示すように、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２の対向する壁部に、一対の受け桁２９，２９を架設する。ここでは、一対の排水路形成壁部４１，４１の上方であって、外壁部２１の内面及び隔壁部２３の内面の対向箇所に、ブラケット３１，３１をそれぞれ固定すると共に、これらの一対のブラケット３１，３１上に、ジャッキ装置３３，３３を設置し、更にこれらのジャッキ装置３３，３３のロッド３３ａ，３３ａ上に、受け桁２９の長手方向両端部を配置する。これを各区画Ｒ１，Ｒ２の上流側及び下流側について行って、被処理水Ｗの流動方向Ｌに直交するように、一対の受け桁２９，２９を架設する。

このとき、この実施形態においては、沈殿槽２０の対向配置された一対の壁部の内側に、排水路Ｄを形成する一対の排水路形成壁部４１，４１が設けられているので、この一対の排水路形成壁部４１，４１を足場として利用して、その上方に一対の受け桁２９，２９を架設しやすくすることができ、受け桁設置用の足場を構築したり、その解体作業を回避することができ、濾過構造の設置作業をより効率的に行うことができる。

なお、図１２（ａ）に示すように、ジャッキ装置３３のロッド３３ａを伸ばして、ブラケット３１に対して、受け桁２９が離反した位置となるように上昇させておく。また、図１２（ｂ）に示すように、各排水路形成壁部４１の内側面に、取付部４３ａ（図４参照）を介して第１ウイング部材４３をそれぞれ取付ける。

次いで、ハンガー５５のワイヤー挿通孔７２ａ（図７参照）に挿通されたワイヤー１を、図示しないクレーンのフック３で引き掛けて、ハンガー５５を介して濾過カセット５０を吊り上げる。そして、図１２（ｂ）に示すように、沈殿槽２０の上方の開口部２７に設けた一対の梁３７，３７の間から、濾過カセット５０を下降させていき、ハンガー５５の一対の支持部、ここでは支持アーム７１に設けた車輪７５を、一対の受け桁２９，２９上に設けたレール３５，３５上に支持させる。

その後、図１３（ａ）に示すように、濾過カセット５０を図示しない押し込み手段等によって、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２の、幅方向Ｈの一側に向けて押し込む。ここでは、外壁部２１側に向けて濾過カセット５０を押し込むことで、レール３５上を車輪７５が回転して、濾過カセット５０をレール３５に沿って移動させる。そして、濾過カセット５０一方の第２ウイング部材８０が、沈殿槽２０側の第１ウイング部材４３の上方に対向する位置となるまで、濾過カセット５０を外壁部２１側に寄せることで、外壁部２１側の排水路形成壁部４１の側部４１ｂに、濾過カセット５０の筐体５１の幅方向一側部が隣接した位置に設置される。

次いで、図１３（ｂ）に示すように、もう一個の濾過カセット５０を、上述したのと同様に、ハンガー５５を介して濾過カセット５０を吊り上げた後、一対の梁３７，３７の間から濾過カセット５０を降ろして、支持アーム７１に設けた車輪７５を、一対の受け桁２９，２９のレール３５，３５上に支持させる。その後、濾過カセット５０を、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２の、幅方向Ｈの他側に向けて、ここでは、隔壁部２３側に向けて押し込むことで、濾過カセット５０をレール３５に沿って移動させる。そして、一方の第２ウイング部材８０が、沈殿槽２０側の第１ウイング部材４３の上方に対向する位置となるまで、もう一個の濾過カセット５０を隔壁部２３側に寄せることで、隔壁部２３側の排水路形成壁部４１の側部４１ｂに、濾過カセット５０の筐体５１の幅方向一側部が隣接した位置に設置される。

更に、ハンガー５５を介して濾過カセット５０Ａを吊り上げた後、一対の梁３７，３７の間から濾過カセット５０Ａを降ろして、図１４に示すように、支持アーム７１に設けた支持突部７６を、一対の受け桁２９，２９上に支持させる。それにより、濾過カセット５０Ａの一対の第２ウイング部材８０，８０を、各区画Ｒ１，Ｒ２内の幅方向Ｈの両側に寄せて配置された一対の濾過カセット５０，５０の、他方の第２ウイング部材８０，８０の上方に載置する。

その後、図１１（ａ）に示すように、濾過カセット５０の第２ウイング部材８０に取付けた閉塞板支持部８７と、濾過カセット５０Ａの第２ウイング部材８０に取付けた閉塞板支持部８７との間に、閉塞板８８及び板状のパッキン８５を配置して、閉塞板支持部８７に対して閉塞板８８及びパッキン８５をネジ止め固定する。これによって、図１１（ｂ）や図１５に示すように、閉塞板支持部８７，８７の周縁部と、閉塞板８８の幅方向両側部とによって、パッキン８５が挟持されて圧縮変形して、同パッキン８５を介して、濾過カセット５０，５０Ａの第２ウイング部材８０，８０の隙間が閉塞されて、隣接する濾過カセット５０，５０Ａどうしの隙間がシールされる。

上記状態から、図１６に示すように、ジャッキ装置３３，３３のロッド３３ａ，３３ａを縮ませて、ブラケット３１に対して、受け桁２９が近接した位置となるように下降させる。すると、濾過カセット５０，５０の一方の第１ウイング部材４３と、沈殿槽２０側の第２ウイング部材８０，８０との間に配置されたパッキン８５，８５が、濾過カセット５０の自重によって押し潰されて、第１ウイング部材４３と第２ウイング部材８０との隙間がシールされて、排水路形成壁部４１と濾過カセット５０との隙間が、パッキン８５を介してシールされる。以上のようにして、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２内に、複数個の濾過カセット５０，５０Ａを並列して設置することができる。

上述したように、この濾過装置１０においては、濾過カセット５０，５０Ａを、ハンガー５５を介してクレーン等によって吊り上げて、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２の所定位置に配置した後、濾過カセット５０，５０Ａを降ろして、ハンガー５５の一対の支持部を、沈殿槽２０側の一対の受け桁２９，２９に支持させることで、沈殿槽２０内に濾過カセット５０，５０Ａを設置することができる。

そして、この濾過装置１０を構成する濾過カセット５０，５０Ａは、筐体５１と濾過材５３とハンガー５５とを備えており、筐体５１と濾過材５３とハンガー５５とが、いわば一体化した構造となっているので、濾過カセット５０，５０Ａを沈殿槽２０の各区画Ｒ１,Ｒ２内に設置するだけの簡単な作業によって、沈殿槽２０内に濾過構造を迅速に設けることができ、濾過構造の設置作業工数を削減することができる。また、ハンガー５５を介してクレーン等によって、濾過カセット５０，５０Ａを吊り上げることで、濾過カセット全体を沈殿槽２０内から撤去することもでき、濾過構造の撤去作業も迅速に行うことができる。

また、この実施形態においては、濾過カセット５０を構成するハンガー５５は、枠状をなした枠状フレーム６９によって、その剛性を高めることができるので、筐体５１を無理なく吊り上げ支持することができる。更に、枠状フレーム６９を構成する吊り下げアーム７０には、水平方向外方に突出する突出部分７０ａを有しており、この突出部分７０ａが支持部をなしているので、濾過材５３の濾過面積を最大限に確保しつつ、水平方向外方に突出した支持部を利用して、一対の受け桁２９，２９に濾過カセット５０，５０Ａを支持させて設置することができる。

次に、被処理水Ｗの処理工程について説明する。すなわち、図３に示すように、沈殿槽２０内に、上流側から被処理水Ｗが流入して貯留されると、被処理水Ｗ中の固形分が沈殿して沈殿槽２０の底壁部２５に溜る。なお、沈殿槽２０の底壁部２５に貯まった固形分は、図示しない排出手段によって、沈殿槽２０内から排出可能となっている。

そして、固形分を沈殿させた被処理水Ｗは、上向流Ｆ１によって、沈殿槽２０の各区画Ｒ１，Ｒ２に設置された濾過カセット５０，５０Ａの、下方孔孔空き板６５の通孔６５ｂから、各濾過カセット５０，５０Ａの内部空間６６に流入する。その後、被処理水Ｗは、複数の濾過材５３からなる濾過層５７を通過することで濾過される。濾過された被処理水Ｗは、各濾過カセット５０，５０Ａの排出口７９から排出される。このとき、各区画Ｒ１，Ｒ２の幅方向Ｈの両側に寄って配置された一対の濾過カセット５０，５０からは、図６の矢印Ｆ２に示すように、その排出口７９を通して、沈殿槽２０の排水路Ｄ側へと流れる。また、一対の濾過カセット５０，５０の間に配置された濾過カセット５０Ａの排出口７９，７９から、図６の矢印Ｆ３に示すように、隣接する濾過カセット５０側へと流れる。そして、排水路Ｄへと流れた被処理水Ｗは、図４の矢印Ｆ４に示すように下流側へと流れるが、このとき、排水路Ｄの下流側のゲートＧが開いている場合は、同ゲートＧを通って、沈殿槽２０の更に下流側へ流動するようになっている。

このとき、この実施形態においては、沈殿槽２０内の被処理水Ｗを上向流Ｆ１によって、下方孔空き板６５の通孔６５ｂから筐体５１内に流入させて、濾過材５３が配置された濾過層５７を通過させて濾過し、更に上方孔空き板６３の通孔６５ｂから排出させると共に、この被処理水Ｗを、一対の堰板７７，７７によって堰き止めて、濾過カセット５０，５０Ａの排出口７９から排出させることができ、被処理水Ｗを濾過カセット５０，５０Ａによって確実に濾過しつつ、濾過カセット５０，５０Ａの排出口７９から排出することができる。

また、この濾過装置１０を長期に亘って使用した場合には、濾過材５３どうしの間に捕捉された固形物の量が多くなり、目詰まりが生じることがある。この目詰まりを抑制するために、空洗管９０が濾過カセット５０，５０Ａの筐体５１内に挿入配置されているが、この空洗管９０は次のようにして使用される。

すなわち、図６に示すように、沈殿槽２０の排水路Ｄの下流側のゲートＧを閉じた状態として、空洗管９０の、垂直パイプ９２の上端から、ホース等を介してブロワー等によって空気を供給する。すると、空洗管９０の水平パイプ９１の、複数の空気吹き出し孔から空気が噴出して、濾過材５３の下方から空気が吹き付けられて、濾過材５３が筐体５１の内部で流動させる。それによって、濾過材５３どうしの間に捕捉された固形物を除去して、その目詰まりを抑制して、被処理水Ｗの流入を停止することなく、濾過材５３の濾過性能を維持することができる。なお、空洗管９０による空洗後の、固形物を含有した処理水は、図６に示すように、区画Ｒ３へと送られて、排出装置９５を介して図示しない洗浄排水槽へと移送されるようになっている。

また、この実施形態においては、筐体５１の、上方孔空き板６３、下方孔空き板６５、側壁６１で囲まれた内部空間６６の容積は、内部空間６６に配置された濾過材５３の全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられている（図８（ｂ）参照）。そのため、濾過材５３による濾過処理性能と、被処理水を上向流Ｆ１により流通させる際の流通性との、バランスを図ることができ、更には、空洗管９０を用いて、濾過材５３を空気洗浄する際に、筐体５１内部で与えた空気量に対し、十分な洗浄効果が発揮できる流動を発生させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

１０ 濾過装置
２０ 沈殿槽
２１，２２ 外壁部
２３，２４ 隔壁部
２５ 底壁部
２７ 開口部
２９ 受け桁
３１ ブラケット
３３ ジャッキ装置
３５ レール
３７ 梁
３９ 蓋板
４１ 排水路形成壁部
４３ 第１ウイング部材
５０，５０Ａ 濾過カセット
５１ 筐体
５３ 濾過材
５５ ハンガー
５７ 濾過層
６０ 筐体フレーム
６１ 側壁
６３ 濾過材
６３ 上方孔空き板
６５ 下方孔空き板
６６ 内部空間
６７ 延出フレーム
６９ 枠状フレーム
７０ 吊り下げアーム
７０ａ 突出部分
７１ 支持アーム
７３ ブラケット
７５ 車輪
７６ 支持突部
７７ 堰板
７９ 排出口
８０ 第２ウイング部材
８５ パッキン
８７ 閉塞板支持部
８８ 閉塞板
９０ 空洗管
９５ 排出装置
Ｄ 排水路
Ｆ１ 上向流
Ｇ ゲート
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 区画
Ｗ 被処理水

Claims (7)

1. 被処理水が貯留され、前記被処理水中の固形分を沈殿させる沈殿槽と、該沈殿槽内に設置されて、前記固形分を沈殿させた前記被処理水を、上向流により流通させて濾過する、濾過カセットとを備え、
   前記沈殿槽は、対向して配置された一対の壁部を有しており、これらの壁部の間に、少なくとも一対の受け桁が架設されており、
   前記濾過カセットは、筐体と、該筐体内に配置された濾過材と、前記筐体に取付けられて、前記筐体を吊り上げ支持するハンガーとを備えており、
   前記ハンガーには、前記一対の受け桁に支持される、一対の支持部が設けられていることを特徴とする濾過装置。
2. 前記筐体は、該筐体の骨格を形成する筐体フレームと、
   該筐体の側面を囲む側壁と、
   前記筐体の下方開口部及び上方開口部に設けられ、前記被処理水の通過は可能であるが、前記濾過材の通過を阻止する下方孔空き板及び上方孔空き板と、
   前記側壁のいくつかの上縁部から上方に延出し、その部分から前記被処理水が流出するのを堰き止める堰板と、
   前記側壁の、前記堰板が設けられていない部分に設けられた、前記被処理水の排出口とを有し、
   前記上下の孔空き板の間に前記濾過材が配置されて濾過層が形成されている、請求項１記載の濾過装置。
3. 前記ハンガーは、前記筐体フレームの上端から延びる複数の延出フレームと、前記複数の延出フレームの上端に固定された、枠状フレームとを有しており、
   前記枠状フレームは、前記筐体の水平方向外方に突出する部分を有しており、この部分が前記支持部をなしている、請求項２記載の濾過装置。
4. 前記筐体の下方開口部に設けられた前記下方孔空き板と、前記筐体の上方開口部に設けられた前記上方孔空き板と、前記側壁とで囲まれた内部空間の容積は、前記内部空間に配置された前記濾過材全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられている請求項２又は３記載の濾過装置。
5. 前記筐体の下方開口部に設けられた前記下方孔空き板と、前記筐体の上方開口部に設けられた前記上方孔空き板と、前記側壁とで囲まれた内部空間の容積は、前記内部空間に配置された前記濾過材全体の容積よりも、３０％以上大きくなるように設けられている請求項２又は３記載の濾過装置。
6. 前記筐体の内部には、前記濾過材に下方から空気を吹き付けて、前記濾過材の目詰まりを抑制するための空洗管が挿入配置されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の濾過装置。
7. 前記沈殿槽の前記一対の壁部の内側には、前記濾過カセットにより濾過された前記被処理水を排水するための排水路を形成する、一対の排水路形成壁部が設けられており、この一対の排水路形成壁部の上方に、前記一対の受け桁が架設される、請求項１〜５のいずれか１つに記載の濾過装置。

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