JP2024058775A - Filter media cleaning device - Google Patents

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Abstract

【課題】ろ過槽等の内部に有るろ過材を、その中に入れた回転スクリューで揉み洗い洗浄するろ過材洗浄装置を、低コストでかつ軽量に形成する。
【解決手段】ろ過槽106等の内部にろ過材110の層を有し、供給された原水をろ過材110の層を通過させてろ過するろ過装置100用のろ過材洗浄装置200であって、ろ過材110の層内に立てて配置された螺旋状のスクリュー204と、このスクリュー204をスクリュー軸周りに回転させるスクリュー駆動手段206、208とを有し、スクリュー204を回転させてろ過材110を揉み洗い洗浄するろ過材洗浄装置200において、スクリュー204を囲む外筒を省き、スクリュー204の外周縁を直接ろ過材110の層に接触させながら、ろ過材110を上方に移送する。
【選択図】図1

To provide a low-cost and lightweight filter material washing device that kneads and washes filter material inside a filtration tank or the like with a rotating screw placed therein.
[Solution] A filter material cleaning device 200 for a filtration device 100 that has a layer of filtration material 110 inside a filtration tank 106 or the like and filters supplied raw water by passing it through the layer of filtration material 110, the filter material cleaning device 200 having a spiral screw 204 arranged upright within the layer of filtration material 110 and screw driving means 206, 208 for rotating the screw 204 around the screw axis, in which the filter material cleaning device 200 rotates to knead and clean the filter material 110, does not include an outer tube surrounding the screw 204, and the filter material 110 is transported upward while the outer peripheral edge of the screw 204 is directly in contact with the layer of filtration material 110.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、原水をろ過材に通して浄化するろ過装置において、ろ過材を洗浄する装置に関するものである。 The present invention relates to a device for cleaning filter media in a filtration device that purifies raw water by passing it through the filter media.

従来、例えば特許文献1や2に示されるように、原水をろ過(ろ過)して浄化するろ過装置が知られている。このろ過装置は基本的に、金属等から形成されたろ過槽の内部にろ過材の層を有し、供給された原水をろ過材の層を通過させてろ過する。この種のろ過装置においては使用を重ねるうちに、捕捉した微細な浮遊物等によってろ過材が汚れるので、適宜ろ過材を廃棄するか、洗浄する必要がある。従来、このろ過材の洗浄としては、ノズルから噴射される水流でろ過材層表面を叩くように洗浄する表面洗浄や、浄水を下方からろ過材層に圧入してろ過材を揉み合わせ洗浄する逆流洗浄が広く適用されていた。 Conventionally, as shown in, for example, Patent Documents 1 and 2, filtration devices that purify raw water by filtering (filtering) are known. This filtration device basically has a layer of filter material inside a filter tank made of metal or the like, and the raw water supplied is filtered by passing it through the layer of filter material. With repeated use of this type of filtration device, the filter material becomes dirty with captured fine suspended matter, etc., so the filter material must be discarded or washed as appropriate. Conventionally, methods widely used for cleaning this filter material include surface washing, in which the surface of the filter material layer is washed by tapping it with a water flow sprayed from a nozzle, and backflow washing, in which purified water is injected into the filter material layer from below and the filter material is rubbed and washed.

しかし、以上述べたような表面洗浄や逆流洗浄には、洗浄効果が弱いので洗浄に長時間を要する、といった問題が認められていた。そこで本出願人は上述のような問題を解決できるろ過材洗浄装置として先に、例えば上記特許文献1や2に示されているように、スクリューコンベアでろ過材を洗浄する装置を提案、実用化した。このろ過材洗浄装置は基本的に、ろ過材の層内に立てて配置された螺旋状のスクリュー(より詳しく言えばスクリュー羽根部)と、このスクリューをスクリュー軸周りに回転させるスクリュー駆動手段とを有し、スクリューを回転させてろ過材を下から上方に移送させながら揉み洗い洗浄するものである。 However, the above-mentioned surface washing and backwash washing have been recognized to have problems such as a weak cleaning effect and therefore a long cleaning time is required. Therefore, the applicant has previously proposed and put into practical use a filter media washing device that can solve the above-mentioned problems, for example, a device that washes filter media using a screw conveyor, as shown in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2. This filter media washing device basically has a helical screw (more specifically, the screw blade portion) arranged vertically within the layer of filter media, and a screw driving means that rotates this screw around the screw axis, and by rotating the screw, the filter media is kneaded and washed while being transported from the bottom to the top.

ここで、上記スクリューコンベアを用いるろ過材洗浄装置として、特許文献1に示されている装置を例に挙げ、図6を参照して詳しく説明する。まず、このろ過材洗浄装置14が設置されたろ過装置1について説明する。なお同図には、厚みの有る部材の断面形状を1本の直線で示す等、概略的に表示している部分もある。ろ過装置1は同図に概略側面形状を示すように、上下が閉鎖された略円筒形のろ過槽2と、このろ過槽2の内側下部に配置された、多数の微細孔(図示せず)を有するろ床4と、このろ床4の上に積層されたろ過材6とを有する。ろ過槽2には複数の支持脚8(図では1本のみ示す)が取り付けられており、これによって、ろ過槽2が床面10上に設置される。なお、ろ床4には、微細孔を有するセラミック製の複数の短円柱状フィルター12が設置されている。このフィルター12は、浄化された水16のみを、ろ床4の下方に浸透させる。 Here, the filter cleaning device using the screw conveyor is described in detail with reference to FIG. 6, taking the device shown in Patent Document 1 as an example. First, the filter device 1 in which the filter cleaning device 14 is installed will be described. Note that in the figure, some parts are shown in a schematic manner, such as by showing the cross-sectional shape of a thick member with a single straight line. As shown in the schematic side shape in the figure, the filter device 1 has a substantially cylindrical filter tank 2 closed at the top and bottom, a filter bed 4 with many fine holes (not shown) arranged at the inside lower part of the filter tank 2, and filter material 6 stacked on the filter bed 4. A plurality of support legs 8 (only one is shown in the figure) are attached to the filter tank 2, and the filter tank 2 is installed on the floor surface 10 by this. Note that a plurality of short cylindrical filters 12 made of ceramic with fine holes are installed in the filter bed 4. The filters 12 allow only purified water 16 to permeate below the filter bed 4.

ろ過槽上壁20の中央部には、円形の取付口22が形成されており、この取付口22にろ過材洗浄装置14が取り付けられている。取付口22の周縁は、取付用のリム24に形成されている。リム24上には、モータ26および減速機構部27を取り付けた台座28が取り付けられる。この台座28には軸受け30を3カ所に有する保持部36が形成されており、この3カ所の軸受け30によりスクリューコンベア32の回転軸34を、ぶれなく回転自在に支持するように構成されている。 A circular mounting opening 22 is formed in the center of the upper wall 20 of the filtration tank, and the filter media cleaning device 14 is attached to this mounting opening 22. The periphery of the mounting opening 22 is formed into a mounting rim 24. A base 28 to which a motor 26 and a reduction mechanism 27 are attached is attached on the rim 24. A holding section 36 having bearings 30 in three places is formed on this base 28, and the three bearings 30 are configured to support the rotating shaft 34 of the screw conveyor 32 so that it can rotate freely without wobbling.

ろ過材洗浄装置14において洗浄槽本体を構成する円筒形の筒部材38は、上部に円板状の隔壁29を有する。隔壁29の外周のフランジ31がリム24に取り付けられ、台座28と共にリム24にボルトによって取り付けられている。このようにして、筒部材38の上部がリム24に取り付けられ、筒部材38の略全体が上壁20から垂下している。フランジ31の中央には保持部36に密嵌される孔33が形成されている。これにより、ろ過時にろ過槽2内を密閉した状態に維持することができる。 The cylindrical tubular member 38 that constitutes the cleaning tank body in the filter media cleaning device 14 has a disk-shaped partition wall 29 at its upper part. A flange 31 on the outer periphery of the partition wall 29 is attached to the rim 24, and is attached to the rim 24 together with the base 28 by bolts. In this way, the upper part of the tubular member 38 is attached to the rim 24, and substantially the entire tubular member 38 hangs down from the upper wall 20. A hole 33 that fits tightly into the retaining portion 36 is formed in the center of the flange 31. This makes it possible to maintain a sealed state inside the filtration tank 2 during filtration.

筒部材38の下部は開放した円形の下部開口40となっており、上部には複数の上部開口42が形成されている。複数の上部開口42は、筒部材38の周方向に所定の間隔で形成され、各々は上下方向に延びている。下部開口40はろ過材6の中に位置するように、ろ過材6との位置関係が決められる。筒部材38の内側には、スクリューコンベア32が配置されている。スクリューコンベア32は、上部と下部とで径が異なる例えば中空のパイプ状の回転軸34と、この回転軸34の下部(比較的大径部分)の外周面に固定された螺旋形のスクリュー羽根部43とから形成されている。スクリュー羽根部43は回転軸34の下端44に至るまで形成されている。 The lower part of the tubular member 38 is an open circular lower opening 40, and multiple upper openings 42 are formed at the upper part. The multiple upper openings 42 are formed at a predetermined interval around the circumference of the tubular member 38, and each extends in the vertical direction. The positional relationship between the lower opening 40 and the filter material 6 is determined so that it is located inside the filter material 6. A screw conveyor 32 is arranged inside the tubular member 38. The screw conveyor 32 is formed from a rotating shaft 34, for example, a hollow pipe-like rotating shaft whose upper and lower parts have different diameters, and a spiral screw blade portion 43 fixed to the outer circumferential surface of the lower part (relatively large diameter part) of the rotating shaft 34. The screw blade portion 43 is formed up to the lower end 44 of the rotating shaft 34.

スクリューコンベア32の回転軸34の上端部は、モータ26の減速機構部27に継ぎ手52を介して連結される。このようにして、スクリュー羽根部43が筒部材38内に配置されると、スクリュー羽根部43の上端は上部開口42の下縁42aの近傍に位置する。また、スクリューコンベア32の下端部35は、筒部材38の下部開口40から下方に突出し、回転軸34の下端44は、ろ床4の近傍に位置する。そこで、ろ過材6の洗浄時には、ろ床4近傍のろ過材6も効率良くスクリュー羽根部43で上方に移送され、洗浄される。 The upper end of the rotating shaft 34 of the screw conveyor 32 is connected to the reduction mechanism 27 of the motor 26 via a joint 52. When the screw blade portion 43 is thus arranged inside the tubular member 38, the upper end of the screw blade portion 43 is located near the lower edge 42a of the upper opening 42. In addition, the lower end portion 35 of the screw conveyor 32 protrudes downward from the lower opening 40 of the tubular member 38, and the lower end 44 of the rotating shaft 34 is located near the filter bed 4. Therefore, when the filter material 6 is washed, the filter material 6 near the filter bed 4 is also efficiently transported upward by the screw blade portion 43 and washed.

ろ過槽2の湾曲した底壁58の中央には、下方に延びる浄水排出管60が取り付けられており、ろ過材6、ろ床4およびフィルター12を通過して浄化された水が、この浄水排出管60を通って排出される。また、ろ過槽2の図中右側には、ろ過時にろ過槽2内に原水即ちろ過前の水16を注入する原水注入口(濁質排出手段)62と、その下方に設置された水位調整口64が配設されている。水位調整口64は、ろ過材6を洗浄する上で最適の水位を調整するために、水16を排出する排出口としても機能する。 A purified water discharge pipe 60 extending downward is attached to the center of the curved bottom wall 58 of the filtration tank 2, and water purified by passing through the filtration material 6, filter bed 4, and filter 12 is discharged through this purified water discharge pipe 60. In addition, on the right side of the filtration tank 2 in the figure, there is a raw water inlet (turbidity discharge means) 62 for injecting raw water, i.e., water before filtration 16, into the filtration tank 2 during filtration, and a water level adjustment port 64 installed below it. The water level adjustment port 64 also functions as a discharge port for discharging water 16 in order to adjust the optimal water level for washing the filtration material 6.

ろ過槽2の上壁20の上には点検口68が設けられており、ここからろ過槽2内部の状況、例えばろ過材6の上面66等を確認するのに使用される。ろ過槽2の上壁20の左に位置するのは空気抜弁70である。また、ろ過槽2の側部には、ろ過材6を投入するためのろ過材投入口72が設けられている。 An inspection hatch 68 is provided on the top wall 20 of the filtration tank 2, and is used to check the condition inside the filtration tank 2, such as the top surface 66 of the filtration material 6. An air vent valve 70 is located to the left of the top wall 20 of the filtration tank 2. In addition, a filtration material insertion port 72 for inserting the filtration material 6 is provided on the side of the filtration tank 2.

次に、ろ過槽2におけるろ過およびろ過材洗浄について説明する。まず、ろ過対象の原水は、原水注入口62から図示外のポンプにより圧入される。水位74が上昇するにつれ、空気抜弁70からろ過槽2内の空気が排出される。水位74は、本実施形態の場合、原水注入口62を越えてろ過槽2の上部まで達するように、即ちろ過槽2の略全体が水(原水)16で満たされるように設定される。図1に示す水位74は、満水になる前の途中の位置を示す。水16はろ過材6に浸透するとともに、上部開口42からも筒部材38内に進入して筒部材38内のろ過材6に浸透し、筒部材38内においてもろ過ができるようになっている。ろ過材6を浸透し、ろ過された水は、ろ過槽2の下部の浄水排出管60から外部に排出され、使用に供される。 Next, filtration and cleaning of the filter material in the filter tank 2 will be described. First, raw water to be filtered is pumped in through the raw water inlet 62 by a pump (not shown). As the water level 74 rises, air in the filter tank 2 is discharged through the air vent valve 70. In this embodiment, the water level 74 is set so that it exceeds the raw water inlet 62 and reaches the top of the filter tank 2, that is, so that the filter tank 2 is almost entirely filled with water (raw water) 16. The water level 74 shown in FIG. 1 indicates a midway position before it is full. The water 16 permeates the filter material 6 and also enters the tubular member 38 through the upper opening 42 to permeate the filter material 6 in the tubular member 38, so that filtration can be performed even within the tubular member 38. The water that has permeated the filter material 6 and been filtered is discharged to the outside from the purified water discharge pipe 60 at the bottom of the filter tank 2 and is available for use.

次に、長期間使用してろ過材6に目詰まりが生じた際に、ろ過材6をろ過材洗浄装置14によって洗浄する方法について説明する。モータ26が駆動されて、スクリューコンベア32が回転すると、スクリューコンベア32の羽根部43、特に筒部材38の下方に露出した部分の羽根部43により、ろ過材6が上方の筒部材38内に押し上げられる。押し上げられたろ過材6の粒子同士は、羽根部43の回転により互いに擦れ合って揉み洗いされつつ上昇し、上部開口42からろ過槽2内に排出される。ろ過材6が水16の水面上に落下したときの衝撃で、濁質がろ過材6から剥離することが促進される。落下したろ過材6は、再び羽根部43により筒部材38内に押し上げられて揉み洗いされる。このようにして、ろ過材6は筒部材38内で洗浄が繰り返されて汚濁物質が剥離される。前述した通りスクリューコンベア32の下端44は、ろ床4の近傍に位置しているので、ろ床4に近いろ過材6も押し上げられて、全てのろ過材6が満遍なく洗浄される。 Next, a method of cleaning the filter material 6 by the filter material cleaning device 14 when the filter material 6 becomes clogged after long-term use will be described. When the motor 26 is driven and the screw conveyor 32 rotates, the filter material 6 is pushed up into the upper tube member 38 by the blade portion 43 of the screw conveyor 32, particularly the blade portion 43 of the portion exposed below the tube member 38. The particles of the pushed up filter material 6 rub against each other and rise while being rubbed and washed by the rotation of the blade portion 43, and are discharged from the upper opening 42 into the filtration tank 2. The impact of the filter material 6 falling onto the surface of the water 16 promotes the separation of the turbidity from the filter material 6. The dropped filter material 6 is pushed up again into the tube member 38 by the blade portion 43 and rubbed and washed. In this way, the filter material 6 is repeatedly washed in the tube member 38, and the contaminants are separated. As mentioned above, the lower end 44 of the screw conveyor 32 is located near the filter bed 4, so the filter media 6 close to the filter bed 4 are also pushed up, and all of the filter media 6 are evenly washed.

上述したろ過材洗浄装置は、汚れたろ過材を、従来の表面洗浄や逆流洗浄では例えば15分程度要していたのに比べ、7分程度の短時間で効率良く洗浄できるという効果を奏する。以上は、ろ過材洗浄装置をろ過槽に適用した場合について説明したが、例えば特許文献3に示されるようなろ過池も公知となっており、上記ろ過材洗浄装置はそのようなろ過池にも適用可能であり、そうする場合もろ過材を短時間で効率良く洗浄することができる。 The above-mentioned filter media cleaning device has the effect of efficiently cleaning dirty filter media in a short time of about 7 minutes, compared to the 15 minutes required for conventional surface cleaning or backflow cleaning. The above has been described as being applied to a filter tank, but filter basins such as those shown in Patent Document 3 are also publicly known, and the above-mentioned filter media cleaning device can also be applied to such filter basins, and in this case too, the filter media can be efficiently cleaned in a short time.

特開2004-121885号公報JP 2004-121885 A 特開2004-160432号公報JP 2004-160432 A 特開2000-350994号公報JP 2000-350994 A

ところで、上記のスクリューコンベアを構成する上では、スクリューをその周外方から取り囲むようにしてスクリュー長軸方向に延びる筒部材(外筒)を設ける必要があると従来考えられて来た。この筒部材は、その内周面がスクリューの外周縁と所定の間隔を保つように精密に形成する必要があり、また移送されるろ過材と擦れ合っても破壊しないように頑丈に形成することも求められる。以上の点から、スクリューコンベアを用いる従来のろ過材洗浄装置には、コストおよび軽量化の上で改善の余地がある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、低コストでかつ軽量に形成できるろ過材洗浄装置を提供することを目的とする。
In the past, it was thought that in constructing the above-mentioned screw conveyor, it was necessary to provide a cylindrical member (outer cylinder) that extends in the axial direction of the screw so as to surround the screw from the outside. This cylindrical member must be precisely formed so that its inner peripheral surface maintains a predetermined distance from the outer peripheral edge of the screw, and it is also required to be formed robustly so that it will not be broken even if it rubs against the filter material being transported. For these reasons, there is room for improvement in terms of cost and weight reduction in the conventional filter material washing device that uses a screw conveyor.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a filter media cleaning device that can be formed at low cost and with a lightweight structure.

本発明によるろ過材洗浄装置は、
ろ過槽またはろ過池の内部にろ過材の層を有し、供給された原水をろ過材の層を通過させてろ過するろ過装置用のろ過材洗浄装置であって、
ろ過材の層内に立てて配置された螺旋状のスクリューと、このスクリューをスクリュー軸周りに回転させるスクリュー駆動手段とを有し、上記スクリューを回転させてろ過材を揉み洗い洗浄するろ過材洗浄装置において、
スクリューの外周縁を直接ろ過材の層に接触させながら、ろ過材を上方に移送する構成とされていることを特徴とするものである。
The filter cleaning device according to the present invention comprises:
A filter cleaning device for a filtration device having a layer of filter material inside a filtration tank or filtration basin, which filters supplied raw water by passing it through the layer of filter material,
A filter material cleaning device having a helical screw arranged vertically within a layer of filter material and a screw driving means for rotating the screw about a screw axis, the device rotating the screw to knead and clean the filter material,
This is characterized by a configuration in which the filter material is transported upward while the outer periphery of the screw is in direct contact with the layer of filter material.

なお上記の「スクリューの外周縁を直接ろ過材の層に接触させながら」とは、スクリューの周外方に筒部材が存在してその筒部材とスクリューとの間に進入したろ過材がスクリューの外周縁と接触するのではないこと、つまり前述したような筒部材は設けられていないことを意味するものである。この筒部材が設けられない範囲は、スクリューの全長に亘っていることが最も望ましい。しかしそれに限らず、スクリューの全長内の一部範囲のみにおいて筒部材が設けられない状態とされていてもよい。 The phrase "while the outer periphery of the screw is in direct contact with the layer of filter material" means that a tubular member is present on the outer periphery of the screw, and the filter material that has entered between the tubular member and the screw does not come into contact with the outer periphery of the screw; in other words, the tubular member as described above is not provided. It is most desirable that the range in which no tubular member is provided extends over the entire length of the screw. However, this is not limited to this, and the tubular member may not be provided in only a portion of the entire length of the screw.

上記構成を有する本発明のろ過材洗浄装置において、ろ過材の層内に立てて配置されるスクリューは、鉛直方向に立てて配置されるのが最も好ましいが、それに限らず、鉛直方向に対して微小角度傾斜して配置されてもよい。その場合の傾斜角度は最大でも10°(度)程度とするのが望ましい。 In the filter cleaning device of the present invention having the above configuration, the screw arranged upright in the layer of filter material is most preferably arranged upright in the vertical direction, but is not limited thereto and may be arranged at a slight angle inclined to the vertical direction. In that case, it is desirable for the angle of inclination to be at most about 10° (degrees).

また、上記構成を有する本発明のろ過材洗浄装置においては、スクリューとして、コイルばね型の形状を有するスクリューが用いられていることが望ましい。この「コイルばね型の形状」とは、より詳しくは、スクリューを構成する螺旋状のスクリュー羽根部が、スクリュー軸方向(スクリューの回転軸が延びる方向)から見たとき、スクリューの回転軸から周外方に離れた位置において環状をなす形状を示すものである。 In addition, in the filter media cleaning device of the present invention having the above configuration, it is preferable that a screw having a coil spring shape is used as the screw. More specifically, this "coil spring shape" refers to a shape in which the helical screw blade portion constituting the screw forms a ring at a position away from the screw axis on the outer circumferential side when viewed from the screw axial direction (the direction in which the screw axis extends).

本発明者は、回転するスクリューによってろ過材を上方に移送させながらろ過材を揉み洗い洗浄する場合、前述したような筒部材が設けられていなくてもろ過材の移送・洗浄が可能であることを初めて見出した。本発明によるろ過材洗浄装置は、この知見に基づいて筒部材を省いたものであり、それにより、ろ過材洗浄効果は従来装置と同様に確保しながら、筒部材を省いた分、低コストでかつ軽量に形成可能となる。この効果は、筒部材が設けられない範囲が、スクリューの全長に亘っている場合に最も顕著に得られることになる。 The inventors discovered for the first time that when the filter material is transported upward by a rotating screw while being rubbed and washed, the filter material can be transported and washed even without the tubular member described above. Based on this finding, the filter material washing device of the present invention eliminates the tubular member, and as a result, while ensuring the same filter material washing effect as conventional devices, the omission of the tubular member makes it possible to form a low-cost, lightweight device. This effect is most noticeable when the area where the tubular member is not provided covers the entire length of the screw.

本発明の第1実施形態によるろ過材洗浄装置を有するろ過装置を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing a filtration device having a filter media cleaning device according to a first embodiment of the present invention. 図1のろ過材洗浄装置の一部を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a part of the filter media cleaning device of FIG. 本発明の第2実施形態によるろ過材洗浄装置を有するろ過装置を示す概略側面図FIG. 11 is a schematic side view showing a filtration device having a filter media cleaning device according to a second embodiment of the present invention. 図1のろ過材洗浄装置により洗浄されたろ過材を示す写真A photograph showing a filter medium cleaned by the filter medium cleaning device of FIG. 1. 図3のろ過材洗浄装置により洗浄されたろ過材を示す写真A photograph showing a filter medium cleaned by the filter medium cleaning device of FIG. 3. 従来のろ過材洗浄装置を有するろ過装置を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing a filtration device having a conventional filter media cleaning device. 本発明のろ過材洗浄装置が用いられたろ過装置の別の例を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing another example of a filtration device in which the filtration medium cleaning device of the present invention is used.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態によるろ過材洗浄装置を有するろ過装置100の概略側面形状を示すものである。なお同図には、厚みの有る部材の断面形状を1本の直線で示す等、概略的に表示している部分もある。まず、ろ過装置100について説明する。ろ過装置100は同図に概略側面形状を示すように、円形の開口を取り囲む上端部材102、底壁104を有する略円筒形のろ過槽106と、このろ過槽106の内側下部に配置された、多数の微細孔(図示せず)を有するろ床108と、このろ床108の上に積層された、水よりも比重が大きい砂等からなるろ過材110とを有する。なお、ろ床108には、微細孔を有するセラミック等からなる複数の短円柱状ストレーナ112が設置されている。 The following describes the embodiments of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic side view of a filtration device 100 having a filter cleaning device according to a first embodiment of the present invention. Note that the figure also shows some parts that are schematic, such as a cross-sectional shape of a thick member being shown by a single straight line. First, the filtration device 100 will be described. As shown in the schematic side view of the figure, the filtration device 100 has an upper end member 102 surrounding a circular opening, a substantially cylindrical filtration tank 106 having a bottom wall 104, a filter bed 108 having a large number of fine holes (not shown) arranged at the lower inside of the filtration tank 106, and a filter material 110 made of sand or the like having a specific gravity greater than that of water, which is layered on the filter bed 108. Note that the filter bed 108 is provided with a plurality of short cylindrical strainers 112 made of ceramic or the like having fine holes.

このろ過装置100は一例として、いわゆる上向流式のろ過装置であり、ろ過槽106の内部においてろ床108と底壁104との間に原水流入室114を有する。この原水流入室114には、その図中左側の周壁に近い位置に開口する原水入口管115と、図中右側の周壁に近い位置に開口する逆洗水入口管116とが接続されている。一方ろ過槽106の上端部材102よりもやや下の位置には、ろ過槽106の内部に連通する処理水出口管118が接続されている。またろ過槽106には、ろ床108のやや上の位置においてろ過槽106の内部に開口するろ過材排出口120が接続されている。ろ過装置100にはその他に、原水流入室114の内部に開口した横向きの清掃口管や、その清掃口管に上方から接続する水位調整出口管等が設けられているが、それらは本発明と直接関連するものではなく、従来装置におけるのと同様に形成すればよいので、図示および詳しい説明を省略する。そしてろ過槽106の中央部には、本発明の第1実施形態によるろ過材洗浄装置200が取り付けられている。このろ過材洗浄装置200の詳細は後に説明する。 As an example, this filtration device 100 is a so-called upflow type filtration device, and has a raw water inlet chamber 114 between the filter bed 108 and the bottom wall 104 inside the filtration tank 106. A raw water inlet pipe 115 that opens at a position close to the peripheral wall on the left side of the figure and a backwash water inlet pipe 116 that opens at a position close to the peripheral wall on the right side of the figure are connected to this raw water inlet chamber 114. On the other hand, a treated water outlet pipe 118 that communicates with the inside of the filtration tank 106 is connected to a position slightly below the upper end member 102 of the filtration tank 106. In addition, a filter material outlet 120 that opens into the inside of the filtration tank 106 at a position slightly above the filter bed 108 is connected to the filtration tank 106. In addition, the filtration device 100 is provided with a horizontal cleaning port pipe that opens into the inside of the raw water inlet chamber 114, a water level adjustment outlet pipe that connects to the cleaning port pipe from above, etc., but these are not directly related to the present invention and may be formed in the same way as in conventional devices, so illustrations and detailed explanations are omitted. A filter cleaning device 200 according to the first embodiment of the present invention is attached to the center of the filter tank 106. Details of this filter cleaning device 200 will be described later.

このろ過装置100において、ろ過対象の原水は原水入口管115から、所定の圧力を掛けて原水流入室114内に送られる。この原水は、複数のストレーナ112を経てから、ろ過材110の層を下から上に通過する。その際に、原水に含まれていた汚濁物質がろ過材に捕捉されて、原水がろ過される。ろ過された後の処理水122は、堰板124を溢流して、処理水出口管118からろ過槽106の外に排出される。 In this filtration device 100, raw water to be filtered is sent from the raw water inlet pipe 115 into the raw water inlet chamber 114 under a predetermined pressure. This raw water passes through multiple strainers 112 and then through a layer of filter media 110 from bottom to top. During this process, contaminants contained in the raw water are captured by the filter media, and the raw water is filtered. After being filtered, the treated water 122 overflows the dam plate 124 and is discharged from the treated water outlet pipe 118 to the outside of the filtration tank 106.

次に、ろ過材洗浄装置200について説明する。ろ過材洗浄装置200は、ろ過槽106の中心部を上下方向に延びる回転軸203、および回転軸203の外周面に固定された螺旋状のスクリュー羽根部204を有する。回転軸203は、比較的小径の軸上部201と比較的大径の軸下部202とから構成されており、上記スクリュー羽根部204は具体的には、軸下部202の外周面に固定されている。これらの回転軸203およびスクリュー羽根部204は、スクリューコンベアを構成している。なお本実施形態におけるスクリュー羽根部204は、互いに連続することがなくスクリュー軸方向に互いに離して配された2枚のスクリュー羽根部から構成されている。 Next, the filter cleaning device 200 will be described. The filter cleaning device 200 has a rotating shaft 203 that extends vertically through the center of the filtration tank 106, and a spiral screw blade portion 204 fixed to the outer circumferential surface of the rotating shaft 203. The rotating shaft 203 is composed of a relatively small-diameter upper shaft portion 201 and a relatively large-diameter lower shaft portion 202, and the screw blade portion 204 is specifically fixed to the outer circumferential surface of the lower shaft portion 202. The rotating shaft 203 and the screw blade portion 204 form a screw conveyor. Note that the screw blade portion 204 in this embodiment is composed of two screw blade portions that are not continuous with each other and are spaced apart from each other in the screw axial direction.

ろ過槽106の上部には、モータ206および、該モータ206の回転を減速する減速機構部208が配設されている。これらのモータ206および減速機構部208はスクリュー駆動手段を構成しており、減速機構部208の出力軸208aには、継ぎ手210を介して回転軸203の軸上部201が連結されている。モータ206および減速機構部208は一体化されて、保持部材212の上に保持されている。保持部材212は、上下方向に延びる複数のサポート214や、ろ過槽106の上部内側に固定されたサポート216を介してろ過槽106に固定されている。以上の構成により、回転軸203およびスクリュー羽根部204からなるスクリューコンベアが、ろ過槽106の中心部において、ろ過材110の中に垂下された状態となっている。 A motor 206 and a speed reducing mechanism 208 that reduces the speed of the motor 206 are disposed above the filtration tank 106. The motor 206 and the speed reducing mechanism 208 constitute a screw drive means, and the output shaft 208a of the speed reducing mechanism 208 is connected to the shaft upper portion 201 of the rotating shaft 203 via a joint 210. The motor 206 and the speed reducing mechanism 208 are integrated and held on the holding member 212. The holding member 212 is fixed to the filtration tank 106 via a plurality of supports 214 extending in the vertical direction and a support 216 fixed to the inside of the upper portion of the filtration tank 106. With the above configuration, the screw conveyor consisting of the rotating shaft 203 and the screw blade portion 204 is suspended in the filtration material 110 at the center of the filtration tank 106.

回転軸203の軸上部201は、軸方向に互いに離して配された一例として4個の軸受け218に回転自在に軸支されている。それにより回転軸203は、ぶれることなく回転可能とされている。またろ過槽106の内部には、それらのうちの1組の平断面形状を図2に示すように、スクリュー羽根部204を周外方8箇所から取り囲むろ過材流動防止プレート220が設けられている。これらのろ過材流動防止プレート220は、スクリュー羽根部204の螺旋が繰り返す方向、つまり回転軸203の軸方向に互いに離して、一例として3組設けられている。各ろ過材流動防止プレート220は、上記軸方向に対して傾斜したものとされているが、この傾斜の向きは隣合う組で互いに逆向きとされている。 The shaft upper portion 201 of the rotating shaft 203 is rotatably supported by, for example, four bearings 218 arranged at a distance from each other in the axial direction. This allows the rotating shaft 203 to rotate without wobbling. Inside the filtration tank 106, there are provided filter material flow prevention plates 220 that surround the screw blade portion 204 from eight points on the outer periphery, as shown in FIG. 2, one of the set of planar cross-sectional shapes. These filter material flow prevention plates 220 are provided in three sets at a distance from each other in the direction in which the spiral of the screw blade portion 204 repeats, that is, in the axial direction of the rotating shaft 203. Each filter material flow prevention plate 220 is inclined with respect to the axial direction, but the direction of inclination is opposite to that of adjacent sets.

次に、ろ過材洗浄装置200の作用について説明する。前述したように原水がろ過材110を通過してろ過されると、原水に含まれていた汚濁物質がろ過材110に捕捉される。そこで、ろ過材110を廃棄しないで使用し続けるためには、汚濁物質をろ過材110から取り除くこと、つまりろ過材110の洗浄を適宜実施する必要がある。このろ過材洗浄の一つとして本例のろ過装置100では、いわゆる逆流洗浄(逆洗)がなされる。この逆洗を実施する際には、原水のろ過を休止している期間に、逆洗水入口管116から逆洗水としての浄水が所定の圧力を掛けて原水流入室114内に送られる。この浄水は、ろ過材110を下から上方に通過して、処理水出口管118からろ過槽106の外に排出される。その際、ろ過材110が捕捉していた汚濁物質が浄水によってろ過材110から引き剥がされ、浄水と共に処理水出口管118からろ過槽106の外に排出される。 Next, the operation of the filter cleaning device 200 will be described. As described above, when raw water passes through the filter 110 and is filtered, the contaminants contained in the raw water are captured by the filter 110. Therefore, in order to continue using the filter 110 without discarding it, it is necessary to remove the contaminants from the filter 110, that is, to properly clean the filter 110. As one method of cleaning the filter, the filter device 100 of this example performs so-called backflow cleaning (backwashing). When performing this backwashing, during a period when the filtration of raw water is suspended, purified water as backwash water is sent from the backwash water inlet pipe 116 to the raw water inlet chamber 114 under a predetermined pressure. This purified water passes through the filter 110 from the bottom to the top and is discharged from the treated water outlet pipe 118 to the outside of the filtration tank 106. At that time, the contaminants captured by the filter 110 are peeled off from the filter 110 by the purified water and are discharged from the treated water outlet pipe 118 to the outside of the filtration tank 106 together with the purified water.

また、この逆洗の他に、ろ過材洗浄装置200によるろ過材洗浄も適宜実施可能である。このろ過材洗浄装置200によるろ過材洗浄を実施する際には、原水のろ過を休止して上記逆洗もなされている期間にモータ206が駆動され、その回転力が減速機構部208を介してスクリューコンベアの回転軸203に伝達される。こうして回転軸203が回転すると、螺旋状のスクリュー羽根部204が回転して、ろ過材110が該スクリュー羽根部204によって上方に移送される。その際、個々のろ過材110が互いに揉まれることにより、捕捉していた汚濁物質がろ過材110から引き剥がされる。この場合も、その汚濁物質は逆洗水と共に処理水出口管118からろ過槽106の外に排出される。 In addition to this backwashing, the filter media can also be cleaned by the filter media cleaning device 200 as appropriate. When cleaning the filter media by the filter media cleaning device 200, the motor 206 is driven during the period when the raw water filtration is stopped and the backwashing is being performed, and the rotational force is transmitted to the rotating shaft 203 of the screw conveyor via the reduction mechanism 208. When the rotating shaft 203 rotates in this manner, the helical screw blade portion 204 rotates, and the filter media 110 is transported upward by the screw blade portion 204. At that time, the individual filter media 110 are squeezed together, so that the captured contaminants are peeled off from the filter media 110. In this case, the contaminants are discharged from the filtration tank 106 together with the backwash water through the treated water outlet pipe 118.

本実施形態では、ろ過材の揉み洗い洗浄を行う従来のスクリューコンベアとは異なって、スクリュー羽根部204を周外方から取り囲む筒部材(外筒)は配設されていない。したがって本実施形態では、スクリューの外周縁より詳しくはスクリュー羽根部204の外周縁を、直接ろ過材110の層に接触させながら揉み洗い洗浄がなされる。つまり、従来装置におけるように、スクリュー羽根部204の周外方に筒部材が存在してその筒部材とスクリューとの間に進入したろ過材110がスクリュー羽根部204の外周縁と接触するのではない。 In this embodiment, unlike conventional screw conveyors that perform kneading and washing of the filter material, there is no tubular member (outer tube) surrounding the screw blade portion 204 from the outside. Therefore, in this embodiment, the outer periphery of the screw, or more specifically, the outer periphery of the screw blade portion 204, is kneaded and washed while being directly in contact with the layer of filter material 110. In other words, unlike conventional devices, there is no tubular member on the outer periphery of the screw blade portion 204, and the filter material 110 that has entered between the tubular member and the screw does not come into contact with the outer periphery of the screw blade portion 204.

本発明者の研究によると、上述したような筒部材が配設されていなくても、スクリュー羽根部204はスクリューコンベアの構成要素として作用し、回転する該スクリュー羽根部204によってろ過材110が上方に移送されつつ揉み洗い洗浄がなされ得る。この作用は、下記の通りにして得られているものと考えられる。 According to the inventor's research, even if the above-mentioned tubular member is not provided, the screw blade portion 204 can function as a component of the screw conveyor, and the filter medium 110 can be kneaded and washed while being transported upward by the rotating screw blade portion 204. This action is believed to be achieved as follows.

ろ過材110の層の中でスクリュー羽根部204が回転を続けると、その外周縁に接触しているろ過材110の部分が削られて、ろ過材110の層の中には概略円柱状の空間が画成される。つまり、スクリュー羽根部204は、その外周縁がこの空間の周面と向かい合う状態で該空間内において回転する。ろ過材110が主に砂からなるならば、上記空間の周面は“砂壁”とも言えるような壁となって、あたかも従来装置における筒部材(外筒)のように機能する。そこで、スクリュー羽根部204の回転による遠心力でその周外方に飛散するろ過材110も、この“砂壁”で跳ね返ってスクリュー羽根部204の上面に戻るので、該スクリュー羽根部204により上方に移送されながら、揉み洗いされる。 As the screw blade portion 204 continues to rotate within the layer of the filter material 110, the portion of the filter material 110 in contact with its outer periphery is scraped off, and a roughly cylindrical space is defined within the layer of the filter material 110. In other words, the screw blade portion 204 rotates within the space with its outer periphery facing the circumferential surface of the space. If the filter material 110 is mainly made of sand, the circumferential surface of the space becomes a wall that can be called a "sand wall," and functions just like a tubular member (outer tube) in a conventional device. Thus, the filter material 110 that is scattered outward due to the centrifugal force caused by the rotation of the screw blade portion 204 bounces off this "sand wall" and returns to the upper surface of the screw blade portion 204, and is rubbed and washed while being transported upward by the screw blade portion 204.

なお上記空間(その中でスクリュー羽根部204が回転する空間)の周面は、上記の通り従来装置における筒部材(外筒)のように機能しても、結局は、砂状のろ過材110から形成されたものであるので、砂状の物質が本来備えている性状も示すことになる。すなわち、上述したようにスクリュー羽根部204の周外方に飛散したろ過材110がこの周面に衝突しても、該周面が多少変形するだけであって、飛散したろ過材110を破砕するようなことはない。それに対して、スクリュー羽根部を周外方から取り囲むように筒部材(外筒)が配設された従来装置においては、スクリュー羽根部から周外方に飛散したろ過材が、金属等からなる筒部材に衝突して破砕されることもある。 The peripheral surface of the above space (the space in which the screw blade portion 204 rotates) functions like the tubular member (outer cylinder) in the conventional device as described above, but is formed from the sand-like filter material 110, and therefore also exhibits the inherent properties of sand-like materials. That is, even if the filter material 110 scattered around the outer periphery of the screw blade portion 204 collides with this peripheral surface as described above, the peripheral surface is only slightly deformed, and the scattered filter material 110 is not crushed. In contrast, in a conventional device in which a tubular member (outer cylinder) is arranged to surround the screw blade portion from the outer periphery, the filter material scattered around the outer periphery from the screw blade portion may collide with the tubular member made of metal or the like and be crushed.

従来装置に設けられていた上記筒部材を省いた分、本実施形態のろ過材洗浄装置200は、従来装置よりも低コストでかつ軽量に形成可能である。特に上記筒部材は、通常はステンレス鋼等の金属から形成され、そして、揉み洗い洗浄されているろ過材が該筒部材の内周面とスクリュー羽根部との間に挟まって破壊されることがないように、スクリュー羽根部との間の距離を精密に所定値に設定する必要が有るので、コストが高くなりがちであった。そのような筒部材を省けるのであれば、低コスト化の効果は特に顕著なものとなる。また、ろ過材洗浄装置200を軽量に形成可能であれば、それを備えるろ過装置100も当然軽量化が可能である。 By eliminating the above-mentioned tubular member provided in the conventional device, the filter media cleaning device 200 of this embodiment can be formed at a lower cost and with a lighter weight than the conventional device. In particular, the above-mentioned tubular member is usually formed from a metal such as stainless steel, and the distance between the screw blade portion and the tubular member must be precisely set to a predetermined value so that the filter media being rubbed and cleaned is not pinched between the inner surface of the tubular member and the screw blade portion and destroyed, which tends to increase costs. If such a tubular member can be eliminated, the effect of reducing costs will be particularly remarkable. Furthermore, if the filter media cleaning device 200 can be formed to be lightweight, the filtration device 100 equipped with it can naturally be made lighter as well.

さらに、通常は金属から形成される上記筒部材を省いて軽量化できれば、スクリューコンベアに対して重量制限が有る際には、筒部材と共にスクリューコンベアを構成する回転軸203やスクリュー羽根部204の全長もより大きく設定できるので、ろ過槽106を長く形成する上で有利である。 Furthermore, if the weight can be reduced by eliminating the above-mentioned tubular member, which is usually made of metal, then when there is a weight limit on the screw conveyor, the overall length of the rotating shaft 203 and the screw blade portion 204, which together with the tubular member constitute the screw conveyor, can be set larger, which is advantageous in forming a longer filter tank 106.

また本実施形態においては、スクリュー羽根部204を周外方8箇所から取り囲むろ過材流動防止プレート220が3組設けられていることにより、下記の効果も得られている。すなわち、濁質(汚濁物質)を含んで汚れた原水をろ過材層(ろ過材110の層)によってろ過し続けていると、該層の下部から濁質が徐々に詰まり、ろ過中にろ過材層に圧力が加わることになる。こうして目詰まりが進行してろ過圧力が上昇すると、層下部のろ過材110と濁質が一体化した状態で、さらにろ過圧力が上昇する。そして、そのろ過材110と濁質との塊が上昇することで、ろ過材層に空間(水の空間)が生じ、やがて、浮いていたろ過材110と濁質が崩れて流動し、濁質が漏れる現象が生じる。こうなると適切なろ過ができず、ろ過された後の処理水122中に濁質が一気に放出される不都合な事態を招くことになる。それに対して、ろ過材流動防止プレート220を複数組設けておけば、ろ過材110の流動や浮上を防止して、上記不都合な事態の発生を回避することができる。 In addition, in this embodiment, three sets of filter media flow prevention plates 220 are provided to surround the screw blade portion 204 from eight outer circumferential positions, thereby obtaining the following effects. That is, if raw water containing turbidity (pollutants) is continuously filtered by the filter media layer (layer of filter media 110), the turbidity gradually clogs the lower part of the layer, and pressure is applied to the filter media layer during filtration. When clogging progresses in this way and the filtration pressure increases, the filtration pressure increases further with the filter media 110 and the turbidity integrated at the bottom of the layer. Then, as the mass of the filter media 110 and the turbidity rises, a space (water space) is created in the filter media layer, and eventually the floating filter media 110 and the turbidity collapse and flow, causing the turbidity to leak. When this happens, proper filtration cannot be performed, leading to an inconvenient situation in which the turbidity is released all at once into the treated water 122 after filtration. On the other hand, by providing multiple sets of filter media flow prevention plates 220, it is possible to prevent the filter media 110 from flowing or floating up, thereby avoiding the occurrence of the above-mentioned inconveniences.

次に図3を参照して、本発明の第2実施形態としてのろ過材洗浄装置300について説明する。このろ過材洗浄装置300は、第1実施形態のろ過材洗浄装置200ではスクリュー羽根部204が2枚のクリュー羽根部から構成されているのに対し、ここではスクリュー羽根部304が1枚のクリュー羽根部から構成されている点だけが基本的にろ過材洗浄装置200と異なるものである。このろ過材洗浄装置300は、ろ過装置150内に設けられているが、このろ過装置150も図1のろ過装置100と比べると、ろ過材洗浄装置200に代えてろ過材洗浄装置300が用いられている点だけで相違している。そこで図3では、図1中の要素と同じ要素については図1における番号と同じ番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する。 Next, referring to FIG. 3, a filter cleaning device 300 as a second embodiment of the present invention will be described. The filter cleaning device 300 is basically different from the filter cleaning device 200 in that the screw blade portion 204 is composed of one clew blade portion, whereas the screw blade portion 204 is composed of two clew blade portions in the filter cleaning device 200 of the first embodiment. The filter cleaning device 300 is provided in the filter device 150, and the filter device 150 is also different from the filter device 100 of FIG. 1 only in that the filter cleaning device 300 is used instead of the filter cleaning device 200. Therefore, in FIG. 3, the same elements as those in FIG. 1 are numbered the same as those in FIG. 1, and their explanation will be omitted unless otherwise necessary.

この第2実施形態としてのろ過材洗浄装置300においても、ろ過材110の洗浄は、図1に示した第1実施形態のろ過材洗浄装置200におけるのと同様にしてなされる。ただし、第1実施形態のろ過材洗浄装置200ではスクリュー羽根部204が2枚のクリュー羽根部から構成されていることから、ろ過材110の移送および洗浄が比較的高効率でなされ得るのに対し、本実施形態ではスクリュー羽根部304が1枚のクリュー羽根部から構成されているため、ろ過材110の移送および洗浄の効率は第1実施形態よりも低くなりがちである。ここで図4、図5に示す写真はそれぞれ、上記スクリュー羽根部204、304により移送されたろ過材110の実際の様子を示すものである。 In the second embodiment of the filter cleaning device 300, the filter 110 is cleaned in the same manner as in the first embodiment of the filter cleaning device 200 shown in FIG. 1. However, in the first embodiment of the filter cleaning device 200, the screw blade portion 204 is composed of two clew blades, so the filter 110 can be transported and cleaned relatively efficiently, whereas in this embodiment, the screw blade portion 304 is composed of one clew blade, so the efficiency of the transport and cleaning of the filter 110 tends to be lower than in the first embodiment. The photographs shown in FIG. 4 and FIG. 5 show the actual state of the filter 110 transported by the screw blade portions 204 and 304, respectively.

なお第1実施形態のろ過材洗浄装置200では、スクリュー羽根部204が2枚のクリュー羽根部から構成されているが、3枚以上のクリュー羽根部が適用されてもよい。とにかく、そのように複数枚のクリュー羽根部を適用すれば、1枚のクリュー羽根部を適用する場合と比べて、ろ過材110の移送および洗浄の効率を向上させる上で有利となる。 In the first embodiment of the filter cleaning device 200, the screw blade portion 204 is composed of two clew blade portions, but three or more clew blade portions may be applied. In any case, applying multiple clew blade portions in this way is advantageous in improving the efficiency of transporting and cleaning the filter material 110 compared to applying a single clew blade portion.

以上、ろ過槽を有するろ過装置に設けられたろ過材洗浄装置の実施形態について説明したが、本発明のろ過材洗浄装置はそのようなろ過装置に限らず、ろ過池において設置することも可能である。また、以上説明したろ過材洗浄装置200や300は、上向流式のろ過装置に適用されたものであるが、本発明のろ過材洗浄装置はそれに限らず、図6に示したような下向流式のろ過装置に適用することも可能である。 The above describes an embodiment of a filter cleaning device installed in a filtration device having a filtration tank, but the filter cleaning device of the present invention is not limited to such filtration devices and can also be installed in a filtration tank. In addition, the filter cleaning devices 200 and 300 described above are applied to an upflow type filtration device, but the filter cleaning device of the present invention is not limited to this and can also be applied to a downflow type filtration device such as that shown in Figure 6.

次に図7を参照して、本発明のろ過材洗浄装置が用いられるろ過装置の別の例について説明する。なおこの図7において、前述した図1中のものと同等の要素については図1と同じ番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する。この図7に示すろ過装置400は図1に示したろ過装置100と対比すると、基本的にろ床108Aの形状が異なる点で相違する。すなわち図1のろ過装置100では単純に正円形のろ床108が適用されているのに対し、本例のろ過装置400におけるろ床108Aは。正円形の外周面から中心方向に向かって次第に縮径しつつ下方に凹んだ「漏斗状」あるいは「すりばち状」の形状を有するものとされている。 Next, referring to FIG. 7, another example of a filtration device in which the filtration media cleaning device of the present invention is used will be described. In FIG. 7, the same elements as those in FIG. 1 are given the same numbers as in FIG. 1, and their description will be omitted unless otherwise necessary. The filtration device 400 shown in FIG. 7 is different from the filtration device 100 shown in FIG. 1 in that the shape of the filter bed 108A is different. That is, while the filtration device 100 in FIG. 1 uses a simple circular filter bed 108, the filter bed 108A in the filtration device 400 of this example has a "funnel-like" or "mortar-like" shape that is gradually tapered from the circular outer periphery toward the center and concaves downward.

ろ床108Aをこのような形状とすることにより、ろ過材洗浄装置200の回転するスクリュー羽根部204によって上方に移送されながら揉み洗いされるろ過材110や、そこから引き剥がされて処理水出口管118より排出される汚濁物質がスクリュー羽根部204の下端部近傍に自然に集まり易くなる。そこで、ろ過材110の揉み洗い洗浄や汚濁物質の排出が、より効率的になされるようになる。 By making the filter bed 108A in this shape, the filter material 110 that is being transported upward and kneaded by the rotating screw blade portion 204 of the filter material cleaning device 200, and the contaminants that are torn off from the filter material and discharged from the treated water outlet pipe 118, tend to naturally gather near the lower end of the screw blade portion 204. This makes it possible to more efficiently knead and wash the filter material 110 and discharge the contaminants.

またこの場合、ろ過前の原水がろ床108Aを介してろ過材110と接触する面積は、正円形のろ床108を介してろ過材110と接触する場合よりも大きくなるので、ろ過を高速化する上でも有利となる。 In this case, the area of contact between the raw water before filtration and the filter media 110 through the filter bed 108A is larger than when the raw water contacts the filter media 110 through the circular filter bed 108, which is also advantageous in speeding up filtration.

また、本発明においては前述した逆流洗浄(逆洗)がなされてもよいことを説明したが、この逆洗と並行して、あるいはこの逆洗に代わるものとして独自に、ろ過材の泡洗浄がなされてもよい。この泡洗浄は、微細な泡を多数含ませた泡洗浄水を、ろ過材110の層の下方からろ過材110に向けて流す処理である。この処理がなされると、ろ過材110とろ過材110との間を泡洗浄水が流れ、各ろ過材110の表面に捕捉されていた汚濁物質が、泡の通過による振動や衝撃、接触により剥離される。こうして剥離された汚濁物質を含む泡洗浄水は、逆洗の場合と同様に、処理水出口管118からろ過槽106の外に排出される。 In addition, in the present invention, the aforementioned backflow cleaning (backwashing) may be performed, but foam cleaning of the filter material may be performed in parallel with this backwashing, or independently as a substitute for this backwashing. This foam cleaning is a process in which foam cleaning water containing a large number of fine bubbles is flowed toward the filter material 110 from below the layer of the filter material 110. When this process is performed, the foam cleaning water flows between the filter materials 110, and the contaminants captured on the surface of each filter material 110 are peeled off by the vibration, impact, and contact caused by the passing of the bubbles. The foam cleaning water containing the peeled contaminants is discharged outside the filter tank 106 from the treated water outlet pipe 118, as in the case of backwashing.

以上述べた泡洗浄を逆洗と並行して行う場合は、ろ過材110を洗浄する効果がより高いものとなる。また、泡洗浄がなされる分、逆洗水を少なくできることから、逆洗水の消費量を抑える効果も得られる。なお泡洗浄水を得るための水は、逆洗水を一部分岐して利用してもよいし、あるいは逆洗水とは別に用意されてもよい。また、泡洗浄水に微細な泡を多数含ませるためには、ろ過材110に向けて水を圧送するポンプとして羽根車をケーシング内で回転させる非容積式ポンプを適用し、羽根車で水を切って泡を発生させることができる。あるいは、泡としてファインバブルやマイクロバブル等と称されるより微細な泡を希望する場合は、その種の泡を発生させる専用の泡発生器を、水の圧送経路に介設して使用してもよい。 When the foam washing described above is performed in parallel with the backwash, the effect of washing the filter material 110 is higher. In addition, since the backwash water can be reduced by the amount of foam washing, the consumption of backwash water can be reduced. The water for obtaining the foam washing water may be a part of the backwash water, or may be prepared separately from the backwash water. In order to include a large number of fine bubbles in the foam washing water, a non-positive displacement pump that rotates an impeller inside a casing can be used as a pump that pumps water toward the filter material 110, and the impeller can cut the water to generate bubbles. Alternatively, if finer bubbles, such as fine bubbles or microbubbles, are desired, a dedicated foam generator that generates such bubbles can be installed in the water pumping path.

100、150、400 ろ過装置
102 ろ過槽の上端部材
104 ろ過槽の底壁
106 ろ過槽
108、108A ろ床
110 ろ過材
112 ストレーナ
114 原水流入室
115 原水入口管
116 逆洗水入口管
118 処理水出口管
120 ろ過材排出口
122 処理水
124 堰板
200、300 ろ過材洗浄装置
203 回転軸
204、304 スクリュー羽根部
206 モータ
208 減速機構部
210 継ぎ手
212 保持部材
214、216 サポート
218 軸受け
220 ろ過材流動防止プレート
100, 150, 400 Filtration device 102 Upper end member of filtration tank 104 Bottom wall of filtration tank 106 Filtration tank 108, 108A Filter bed 110 Filter material 112 Strainer 114 Raw water inlet chamber 115 Raw water inlet pipe 116 Backwash water inlet pipe 118 Treated water outlet pipe 120 Filter material outlet 122 Treated water 124 Weir plate 200, 300 Filter material cleaning device 203 Rotating shaft 204, 304 Screw blade portion 206 Motor 208 Reduction mechanism portion 210 Joint 212 Holding member 214, 216 Support 218 Bearing 220 Filter material flow prevention plate

Claims (3)

ろ過槽またはろ過池の内部にろ過材の層を有し、供給された原水を前記ろ過材の層を通過させてろ過するろ過装置用のろ過材洗浄装置であって、
前記ろ過材の層内に立てて配置された螺旋状のスクリューと、このスクリューをスクリュー軸周りに回転させるスクリュー駆動手段とを有し、前記スクリューを回転させてろ過材を揉み洗い洗浄するろ過材洗浄装置において、
前記スクリューの外周縁を直接前記ろ過材の層に接触させながら、ろ過材を上方に移送する構成とされていることを特徴とするろ過材洗浄装置。
A filter cleaning device for a filtration device having a layer of filter material inside a filtration tank or a filtration basin, which filters supplied raw water by passing it through the layer of filter material,
A filter medium cleaning device having a helical screw arranged vertically within the layer of the filter medium and a screw driving means for rotating the screw about a screw axis, the filter medium being rubbed and washed by rotating the screw,
A filter medium cleaning device characterized in that the filter medium is transported upward while the outer periphery of the screw is in direct contact with the layer of the filter medium.
前記スクリューとして、該スクリューを構成する螺旋状のスクリュー羽根部が、スクリュー軸方向から見たとき、スクリューの回転軸から周外方に離れた位置において環状をなす、コイルばね型の形状を有するスクリューが用いられている請求項1に記載のろ過材洗浄装置。 The filter media cleaning device according to claim 1, wherein the screw is a screw having a coil spring shape in which the helical screw blade portion constituting the screw forms a ring at a position away from the rotation axis of the screw when viewed from the axial direction of the screw. 前記スクリューの外周縁を直接前記ろ過材の層に接触させる範囲が、該スクリューの全長に亘っている請求項1または2に記載のろ過材洗浄装置。 The filter media cleaning device according to claim 1 or 2, wherein the area in which the outer periphery of the screw is in direct contact with the layer of filter media extends over the entire length of the screw.
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