JP2768892B2 - 生物膜濾過装置の気水分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生活廃水、食品廃水、
化学・製薬廃水、埋立地浸出水、上水、用水、ならび
に、海水等の幅広い分野の水を濾過する生物膜濾過装置
に付設する気水分配装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、円形または矩形の濾過槽内
に、砂利、砂、活性炭およびプラスチック濾材などの粒
状媒体を支持材によって支持して濾層を形成し、該濾層
を常に好気的に保ち、濾過槽上部から原水を供給して下
向流で通水し散気空気と向流で接触させて粒状媒体表面
に付着する微生物膜により原水中の汚濁物質を生物酸化
処理と、濾過作用を利用する生物膜濾過装置が実用され
ている。例えば、図１１の概略構成図に示したような生
物膜濾過装置がある。

【０００３】この生物膜濾過装置１００は、上部に原水
供給口１０２を有する濾過槽１０１内の最下部に散気、
洗浄用空気の分配および処理水、逆洗水の集配水を均等
に行う気水分配装置１０３を設置し、その上に数層の砂
利による支持層１０４を介して微生物膜を付着させた濾
材を充填して濾層１０５を形成し、上部フリーボード部
に水抜管１０７と逆洗排水トラフ１０８を設け、懸濁物
を多量に含んだ洗浄排水を確実に効率よく排出するよう
にしたもので、懸濁物の多い原水に対しては、濾層中間
部よりやや上部に中間洗浄管１０６を設けて通水中に濾
層１０５上部の中間洗浄を図ることもある。

【０００４】上記濾層１０５を形成する濾材には、微生
物の付着性が良く、充分な強度を有し長期間の使用に安
定であり、比表面積が大きく、気液接触効率が高く、比
重が小さく、また、逆洗動力が小さくてすむなどの性能
が要求され、これらの要件を満足させるものとしては、
一般には、ＳｉＯ2 を主成分とする粒径３〜２０ｍｍ程
度の多孔質粒状濾材が使用され、濾材の粒径は処理目的
に応じて使いわけている。

【０００５】上記分配装置１０３は、通水時には散気空
気の分散および処理水の集水、逆洗時には洗浄空気およ
び逆洗水の分散を均等に行う役割をもつもので、従来の
気水分配装置１０３としては、いわゆる「有孔ブロッ
ク」（特公昭６０−１３７２４号公報参照）を並列的に
組み合わせて用いている。

【０００６】図１２はこの従来の分配装置を構成する有
孔ブロックの断面図である。

【０００７】この有孔ブロックは、矩形断面の外殻１０
９と、この外殻１０９内に逆Ｖ字形断面の内殻１１２を
配装して中央通路１１０と中央通路１１０両側に側部通
路１１１を画成し、前記側部通路１１１に連通して外殻
１０９上面に多数のオリフィス群１１３を設け、前記中
央通路１１０と側部通路１１１に連通して内殻１１２
に、洗浄用空気オリフィス群１１４，１１５および通水
オリフィス群１１６を上下に位置を違えて設けたもの
で、通水時と逆洗時に空気や水の量が変化しても内部の
空気均等圧室１１７により均等性を維持するような配慮
がなされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記するよ
うな従来の有孔ブロックは、通常の濾過装置において濾
過水の通水と洗浄用空気および逆洗水の均等分配を図る
ものであるが、濾過通水中の濾層に下方から常時少量の
空気を散気する生物膜濾過装置に適用した場合には、側
部通路に連通して外殻上面に設けた各オリフィスが、空
気の通路と同時に水の通路でもあるために、オリフィス
下部にエア溜まりを生じ、オリフィスを介して外殻外に
出ようとする上向きの空気流と、外殻内に入ろうとする
下向きの濾過水流とが互いに抵抗となって通気、集水の
不均等化による障害を生じ易く、また目詰まりによるこ
のような障害も発生し易かった。

【０００９】すなわち、外殻１０９上面に設けたオリフ
ィス１１３において、散気空気のみがオリフィス１１３
を介して上向きに通過することとなり、濾過水がオリフ
ィス１１３を通過することが阻害されるために、有孔ブ
ロックを介して濾過水が集水されることがない。そのた
めに、濾過槽１０１内の濾過水の水位が上昇し、ある一
定の圧力に達した場合にのみ、オリフィス１１３、通水
オリフィス群１１６などを濾過水が急激に通過して集水
され、濾過槽１０１内の水位が急激に低下することとな
る。

【００１０】従って、このような急激な集水となるため
に、濾過水が集水配管などから噴き出すとともに、濾過
に十分な時間が取れずに不十分な濾過となり処理能力の
低下をきたすこととなっていた。また、水位が上昇しす
ぎた場合には、濾過槽１０１より濾過水が溢れることも
多々あり問題があった。

【００１１】本発明は、このような現状を考慮して、濾
過水の集水と散気が同時に効率良く行え、保守性にも優
れた気水分配装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
な従来技術の課題及び目的を達成するために発明なされ
たものであって、その要旨とするところは、下記の通り
である。

【００１３】（１）濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層
とし、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散
気を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置
であって、外殻と、該外殻内において中央通路と該中央
通路両側に側部通路とを画成するために、前記外殻内に
配装された逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、前記外殻上
部に前記両側部通路に連通した多数のオリフィス群を設
け、一方の側部通路側の前記内殻に、その上方部分に、
前記中央通路と側部通路とを連通するオリフィス群を設
けるとともに、他方の側部通路側の前記内殻に、前記オ
リフィス群より下方の位置に、前記中央通路と側部通路
とを連通する複数組みのオリフィス群を上下に位置を違
えて設けたことを特徴とする生物膜濾過装置の気水分配
装置。

【００１４】（２）濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層
とし、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散
気を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置
であって、外殻と、該外殻内において中央通路と該中央
通路両側に側部通路とを画成するために、前記外殻内に
配装された逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、前記外殻上
部に前記両側部通路に連通した多数のオリフィス群を設
け、一方の側部通路側の前記内殻に、その上方部分に、
前記中央通路と側部通路とを連通する複数組みのオリフ
ィス群を上下に位置を違えて設けるとともに、他方の側
部通路側の前記内殻に、前記オリフィス群より下方の位
置に、前記中央通路と側部通路とを連通するオリフィス
群を設けたことを特徴とする生物膜濾過装置の気水分配
装置。

【００１５】（３）濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層
とし、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散
気を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置
であって、外殻と、該外殻内において中央通路と該中央
通路両側に側部通路とを画成するために、前記外殻内に
配装された逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、前記外殻上
部に前記両側部通路に連通した多数のオリフィス群を設
け、前記中央通路と側部通路とを連通するために、一方
の側部通路側の前記内殻に設けたオリフィス群と、他方
の側部通路側の前記内殻に設けたオリフィス群とを、相
互に上下に位置を違えて設けたことを特徴とする生物膜
濾過装置の気水分配装置。

【００１６】

【００１７】

【００１８】（４）濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層
とし、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散
気を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置
であって、外殻と、該外殻内において中央通路と該中央
通路両側に側部通路とを画成するために、前記外殻内に
配装された逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、前記外殻上
部に前記両側部通路に連通した多数のオリフィス群を設
け、両方の側部通路側の前記内殻に、前記中央通路と側
部通路とを連通する複数組みのオリフィス群を上下に位
置を違えて設けるとともに、前記外殻と内殻との上方の
接合部位に、外殻外側より中央通路に到るオリフィス群
を設けるとともに、該オリフィス群に前記中央通路に到
る流通管を装着したことを特徴とする生物膜濾過装置の
気水分配装置。

【００１９】（５）前記流通管の長さが、前記内殻に設
けたオリフィス群のうち、最上部に位置するオリフィス
群の位置より上方の位置にその最下端部が位置するよう
な長さとしたことを特徴とする前述の（４）に記載の生
物膜濾過装置の気水分配装置。

【００２０】

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２２】図１は本発明の気水分配装置の第１の実施
例の断面図である。

【００２３】図１において、１０は全体で本発明の気水
分配装置を示しており、気水分配装置１０は、断面が略
四角形の中空の柱形状の外殻１１と、該外殻１１内にお
いて中央通路１４と中央通路１４の両側に側部通路１
５，１６とを画成するために、外殻１１内に配装された
逆Ｖ字形断面の内殻１３とから構成される。

【００２４】また、図１において、外殻１１の右側の上
部壁１１ａには、右側の側部通路１５に連通した３つの
オリフィス１７ａ，１７ｂ，１７ｃが形成されており、
これらのオリフィス１７ａ〜１７ｃは、外殻１１に長手
方向に沿って一定間隔で設けられており、これによりオ
リフィス群を構成している。一方、同様に、図１におい
て、外殻１１の左側の上部壁１１ｂには、左側の側部通
路１６に連通した３つのオリフィス１８ａ，１８ｂ，１
８ｃが形成されており、これらのオリフィス１８ａ〜１
８ｃは、外殻１１に長手方向に沿って一定間隔で設けら
れており、これにより３列のオリフィス群を構成してい
る。

【００２５】さらに、図１において、側部通路１５側の
内殻１３の右側の内殻壁１３ａには、その上方部分に、
中央通路１４と側部通路１５とを連通するオリフィス１
９ａが形成されており、オリフィス１９ａは内殻１３に
長手方向に沿って一定間隔で設けられており、これによ
り一列のオリフィス群を構成している。

【００２６】また、図１において、側部通路１６側の内
殻１３の左側の内殻壁１３ｂには、前記オリフィス１９
ａより下方の位置に、中央通路１４と側部通路１６とを
連通する２つのオリフィス１９ｂ，１９ｃが上下に位置
を違えて形成されており、これらのオリフィス１９ｂ，
１９ｃも同様に、内殻１３に長手方向に沿って一定間隔
で設けられ、これにより二列のオリフィス群を構成して
いる。

【００２７】なお、この場合、上部のオリフィス１７ａ
〜１７ｃ、１８ａ〜１８ｃの数は適宜選択可能なもので
あり、又、内殻１３に設けたオリフィス１９ａ〜１９ｃ
を左右逆にして配置することも可能である。

【００２８】このように構成される本実施例の気水分配
装置を、図１１に示したような構成の生物膜濾過装置１
００において、気水分配装置１０３として用いた場合の
作用について説明するが、一例として、下記の装置構成
の生物膜濾過装置に適用した場合について説明する。

【００２９】すなわち、図１３に示したように、一般的
に濾過槽の最下部には、縦方向に複数の有孔ブロック２
０１が接続された一列の気水分配装置２０３が、横方向
に複数列２０３ａ、２０３ｂ、……のように並列的に接
続してなる構成である。

【００３０】そして、図１４及び図１５に示したよう
に、気水分配装置２０３の下方には、気水分配装置２０
３ａ、２０３ｂ、……を横断する方向に、画室２０４が
設けられており、画室２０４内には、空洗用ヒューム管
２０５と、散気用ヒューム管２０６が配設されている。
また、図１４及び図１５に示したように、空洗用ヒュー
ム管２０５と散気用ヒューム管２０６には、画室２０４
の上方に位置する気水分配装置２０３ａ、２０３ｂ、…
…の有孔ブロック２０１ａ、２０１ｂ、……に対応する
位置にそれぞれ、空気孔２０５ａ、２０５ｂ、……及び
空気孔２０６ａ、２０６ｂ、……が形成されている。一
方、画室２０４の上方に位置する有孔ブロック２０１
ａ、２０１ｂ、……の底部には、前記空気孔２０５ａ、
２０５ｂ、……及び空気孔２０６ａ、２０６ｂ、……に
対応する位置に、開口部２１５ａ、２１５ｂ、……が形
成されている。

【００３１】一方、図１４に示したように、気水分配装
置２０３（２０３ａ、２０３ｂ、……）の端部の有孔ブ
ロック２１１（２１１ａ、２１１ｂ、……）には、開口
部２１４（２１４ａ、２１４ｂ、……）が設けられると
ともに、開口部２１４に接続して、気水分配装置２０３
ａ、２０３ｂ、……を横断する方向に、溝室２１８が設
けられ、溝室２１８の底部には、集水した濾過水を集水
するための集水用溝２２０が設けられている。

【００３２】このような構成とすることにより、図１４
及び図１６に示したように、空洗用ヒューム管２０５の
空気孔２０５ａ、２０５ｂ、……より噴出された洗浄用
空気は、有孔ブロック２０１ａ、２０１ｂ、……の底部
に形成された開口部２１５ａ、２１５ｂ、……を通過し
て、有孔ブロック２０１ａ、２０１ｂ、……の中央通路
１４ａ、１４ｂ、……に導入される。一方、同様にし
て、散気用ヒューム管２０６の空気孔２０６ａ、２０６
ｂ、……より噴出された散気用空気も、前記開口部２１
５ａ，２１５ｂ、……を通過して、有孔ブロック２０１
ａ、２０１ｂ、……の中央通路１４ａ、１４ｂ、……に
導入される。そして、有孔ブロック２０１ａ、２０１
ｂ、……の中央通路１４ａ、１４ｂ、……に導入された
洗浄用空気、ならびに散気用空気は、気水分配装置２０
３ａ、２０３ｂ、……の長手方向に導入されるととも
に、各有孔ブロックの内殻１３に設けられたオリフィス
群１９ａもしくは１９ｂを介して均等に分配され、側部
通路１５、１６を通過して外殻１１の上部壁に設けられ
たオリフィス群１７ａ〜１７ｃ，１８ａ〜１８ｃを介し
て、濾過槽１０１へと導かれる。

【００３３】なお、上記装置構成については、説明の便
宜上、上記実施例の場合について説明したが、下記の実
施例においてもこれらの構成については同様である。ま
た、本発明の気水分配装置は、上記のような装置構成の
みに限定して適用するものではなく、種々の装置構成の
生物膜濾過装置にも適用可能であることは勿論であり、
本発明は何等これらに限定されるものではない。

【００３４】以下、このような装置構成を前提として、
本実施例の気水分配装置の作用について、図２（ａ）〜
図２（ｄ）に基づいて説明する。

【００３５】先ず、図２（ａ）は、通常の稼動状態、す
なわち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説
明する図である。

【００３６】散気用ヒューム管２０６から送り込まれた
空気は、側部通路１５側の内殻壁１３ａに形成されたオ
リフィス１９ａを介して、側部通路１５に流入するとと
もに、外殻１１の右側の上部壁１１ａに形成されたオリ
フィス１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して生物膜濾過装置
１００の濾過槽１０１へと空気が導入されるようになっ
ている。

【００３７】一方、生物膜濾過装置１００の濾過槽１０
１で濾過された濾過水は、外殻１１の左側の上部壁１１
ｂに形成されたオリフィス１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介
して、左側の側部通路１６に流入するとともに、側部通
路１６側の内殻壁１３ｂに形成されたオリフィス１９
ｂ，１９ｃを介して中央通路１４に流入し、集水用溝２
２０を介して集水されるようになっている。

【００３８】次に、図２（ｂ）に示したのは、「空気洗
浄」の稼動状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管
２０５より送り込まれた空気は、（１）側部通路１５側
の内殻壁１３ａに形成されたオリフィス１９ａを介し
て、側部通路１５に流入するとともに、外殻１１の右側
の上部壁１１ａに形成されたオリフィス１７ａ，１７
ｂ，１７ｃを介して濾過槽１０１へと空気が導入される
とともに、（２）側部通路１６側の内殻壁１３ｂに形成
された上方側のオリフィス１９ｂを介して、側部通路１
６に流入するとともに、外殻１１の左側の上部壁１１ｂ
に形成されたオリフィス１８ａ〜１８ｃを介して濾過槽
１０１へと空気が導入される。

【００３９】また、図２（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管２０５より
送り込まれた空気は、側部通路１５側の内殻壁１３ａに
形成されたオリフィス１９ａを介して、側部通路１５に
流入するとともに、外殻１１の右側の上部壁１１ａに形
成されたオリフィス１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して濾
過槽１０１へと空気が導入される。

【００４０】一方、集水用溝２２０より開口部２１４を
通って送り込まれた洗浄水は、側部通路１６側の内殻壁
１３ｂに形成された下方側のオリフィス１９ｃを介し
て、側部通路１６に流入するとともに、外殻１１の左側
の上部壁１１ｂに形成されたオリフィス１８ａ〜１８ｃ
を介して濾過槽１０１へと導入される。

【００４１】なお、この際、空洗用ヒューム管２０５よ
り送り込まれた空気の一部が、側部通路１６側の内殻壁
１３ｂに形成された上方側のオリフィス１９ｂを介し
て、側部通路１６に流入して、前述した側部通路１６に
流入した洗浄水とともに、オリフィス１８ａ〜１８ｃを
介して濾過槽１０１へと導入されるようになっている。

【００４２】さらに、図２（ｄ）は、「水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、集水用溝２２０より開口部２
１４を通って送り込まれた洗浄水はそれぞれ、（１）内
殻壁１３ａに形成されたオリフィス１９ａ、側部通路１
５、外殻１１の上部壁１１ａに形成されたオリフィス１
７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して、ならびに（２）内殻壁
１３ｂに形成されたオリフィス１９ｂ，１９ｃ、側部通
路１６、外殻１１の上部壁１１ｂに形成されたオリフィ
ス１８ａ〜１８ｃを介して、濾過槽１０１へと洗浄水が
導入されるようになっている。

【００４３】また、図３は、本発明の気水分配装置の第
２の実施例の断面図である。

【００４４】基本的には、図１に示した第１実施例の気
水分配装置と同様な構成であり、同じ構成部材には、’
を加えた参照番号で示している。前述した第１実施例と
相違するところは、側部通路１５’側の内殻１３’の右
側の内殻壁１３ａ’に、その上方部分に、中央通路１
４’と側部通路１５’とを連通する２つのオリフィス１
９ａ’、１９ｂ’が上下に位置を違えて形成されている
点、ならびに、側部通路１６’側の内殻１３’の左側の
内殻壁１３ｂ’に、前記オリフィス１９ｂ’より下方の
位置に、中央通路１４’と側部通路１６’とを連通する
一つのオリフィス１９ｃ’が形成されている点である。

【００４５】このような第２の実施例の気水分配装置の
作用について、図４（ａ）〜図４（ｄ）に基づいて説明
する。

【００４６】先ず、図４（ａ）は、通常の稼動状態、す
なわち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説
明する図である。

【００４７】散気用ヒューム管２０６から送り込まれた
空気は、側部通路１５’側の内殻壁１３ａ’に形成され
たオリフィス１９ａ’、１９ｂ’を介して、側部通路１
５’に流入するとともに、外殻１１’の右側の上部壁１
１ａ’に形成されたオリフィス１７ａ’，１７ｂ’，１
７ｃ’を介して生物膜濾過装置１００の濾過槽１０１へ
と空気が導入されるようになっている。

【００４８】一方、生物膜濾過装置１００の濾過槽１０
１で濾過された濾過水は、外殻１１’の左側の上部壁１
１ｂ’に形成されたオリフィス１８ａ’，１８ｂ’，１
８ｃ’を介して、左側の側部通路１６’に流入するとと
もに、側部通路１６’側の内殻壁１３ｂ’に形成された
オリフィス１９ｃ’を介して中央通路１４’に流入し、
集水用溝２２０を介して集水されるようになっている。

【００４９】次に、図４（ｂ）に示したのは、「空気洗
浄」の稼動状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管
２０５より送り込まれた空気は、（１）側部通路１５’
側の内殻壁１３ａ’に形成されたオリフィス１９ａ’，
１９ｂ’を介して、側部通路１５’に流入するととも
に、外殻１１’の右側の上部壁１１ａ’に形成されたオ
リフィス１７ａ’，１７ｂ’，１７ｃ’を介して濾過槽
１０１へと空気が導入されるとともに、（２）側部通路
１６’側の内殻壁１３ｂ’に形成されたオリフィス１９
ｃ’を介して、側部通路１６に流入するとともに、外殻
１１’の左側の上部壁１１ｂ’に形成されたオリフィス
１８ａ’〜１８ｃ’を介して濾過槽１０１へと空気が導
入される。

【００５０】また、図４（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管２０５より
送り込まれた空気は、側部通路１５’側の内殻壁１３
ａ’に形成されたオリフィス１９ａ’，１９ｂ’を介し
て、側部通路１５’に流入するとともに、外殻１１’の
右側の上部壁１１ａ’に形成されたオリフィス１７
ａ’，１７ｂ’，１７ｃ’を介して濾過槽１０１へと空
気が導入される。

【００５１】一方、集水用溝２２０より開口部２１４を
通って送り込まれた洗浄水は、側部通路１６’側の内殻
壁１３ｂ’に形成されたオリフィス１９ｃ’を介して、
側部通路１６’に流入するとともに、外殻１１’の左側
の上部壁１１ｂ’に形成されたオリフィス１８ａ’〜１
８ｃ’を介して濾過槽１０１へと導入される。

【００５２】さらに、図４（ｄ）は、「水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、集水用溝２２０より開口部２
１４を通して送り込まれた洗浄水はそれぞれ、（１）内
殻壁１３ａ’に形成されたオリフィス１９ａ’、１９
ｂ’、側部通路１５’、外殻１１’の上部壁１１ａ’に
形成されたオリフィス１７ａ’〜１７ｃ’を介して、な
らびに（２）内殻壁１３ｂ’に形成されたオリフィス１
９ｃ’、側部通路１６’、外殻１１’の上部壁１１ｂ’
に形成されたオリフィス１８ａ’〜１８ｃ’を介して、
濾過槽１０１へと洗浄水が導入されるようになってい
る。

【００５３】さらに、図５は、本発明の気水分配装置の
第３の実施例の断面図である。

【００５４】基本的には、図１に示した第１実施例の気
水分配装置と同様な構成であり、同じ構成部材には、”
を加えた参照番号で示している。前述した第１実施例と
相違するところは、側部通路１５”側の内殻１３”の右
側の内殻壁１３ａ”に、その上方部分に、中央通路１
４”と側部通路１５”とを連通する一つのオリフィス１
９ａ”が形成されている点、ならびに、側部通路１６”
側の内殻１３”の左側の内殻壁１３ｂ”に、前記オリフ
ィス１９ａ”より下方の位置に、中央通路１４”と側部
通路１６”とを連通する一つのオリフィス１９ｂ”が形
成されている点である。

【００５５】このような第３の実施例の気水分配装置の
作用について、図６（ａ）〜図６（ｄ）に基づいて説明
する。

【００５６】先ず、図６（ａ）は、通常の稼動状態、す
なわち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説
明する図である。

【００５７】散気用ヒューム管２０６から送り込まれた
空気は、側部通路１５”側の内殻壁１３ａ”に形成され
たオリフィス１９ａ”を介して、側部通路１５”に流入
するとともに、外殻１１”の右側の上部壁１１ａ”に形
成されたオリフィス１７ａ”，１７ｂ”，１７ｃ”を介
して生物膜濾過装置１００の濾過槽１０１へと空気が導
入されるようになっている。

【００５８】一方、生物膜濾過装置１００の濾過槽１０
１で濾過された濾過水は、外殻１１”の左側の上部壁１
１ｂ”に形成されたオリフィス１８ａ”，１８ｂ”，１
８ｃ”を介して、左側の側部通路１６”に流入するとと
もに、側部通路１６”側の内殻壁１３ｂ”に形成された
オリフィス１９ｂ”を介して中央通路１４”に流入し、
集水用溝２２０を介して集水されるようになっている。

【００５９】次に、図６（ｂ）に示したのは、「空気洗
浄」の稼動状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管
２０５より送り込まれた空気は、（１）側部通路１５”
側の内殻壁１３ａ”に形成されたオリフィス１９ａ”を
介して、側部通路１５”に流入するとともに、外殻１
１”の右側の上部壁１１ａ”に形成されたオリフィス１
７ａ”，１７ｂ”，１７ｃ”を介して濾過槽１０１へと
空気が導入されるとともに、（２）側部通路１６”側の
内殻壁１３ｂ”に形成されたオリフィス１９ｂ”を介し
て、側部通路１６”に流入するとともに、外殻１１”の
左側の上部壁１１ｂ”に形成されたオリフィス１８ａ”
〜１８ｃ”を介して濾過槽１０１へと空気が導入され
る。

【００６０】また、図６（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、空洗用ヒューム管２０５より
送り込まれた空気は、側部通路１５”側の内殻壁１３
ａ”に形成されたオリフィス１９ａ”を介して、側部通
路１５”に流入するとともに、外殻１１”の右側の上部
壁１１ａ”に形成されたオリフィス１７ａ”，１７
ｂ”，１７ｃ”を介して濾過槽１０１へと空気が導入さ
れる。

【００６１】一方、集水用溝２２０より開口部２１４を
通って送り込まれた洗浄水は、側部通路１６”側の内殻
壁１３ｂ”に形成されたオリフィス１９ｂ”を介して、
側部通路１６”に流入するとともに、外殻１１”の左側
の上部壁１１ｂ”に形成されたオリフィス１８ａ”〜１
８ｃ”を介して濾過槽１０１へと導入される。

【００６２】さらに、図６（ｄ）は、「水洗浄」の稼動
状態を説明する図であり、集水用溝２２０より開口部２
１４を通して送り込まれた洗浄水はそれぞれ、（１）内
殻壁１３ａ”に形成されたオリフィス１９ａ”側部通路
１５”、外殻１１”の上部壁１１ａ”に形成されたオリ
フィス１７ａ”〜１７ｃ”を介して、ならびに（２）内
殻壁１３ｂ”に形成されたオリフィス１９ｂ”、側部通
路１６”、外殻１１”の上部壁１１ｂ”に形成されたオ
リフィス１８ａ”〜１８ｃ”を介して、濾過槽１０１へ
と洗浄水が導入されるようになっている。

【００６３】次に、図７は本発明の気水分配装置の第４
の実施例の断面図である。

【００６４】基本的には、図１に示した第１実施例の気
水分配装置と同様な構成であり、同じ構成部材には、１
０を加えた参照番号で示している。前述した第１実施例
と相違するところは、外殻２１の上部壁２１ａ，２１ｂ
に形成されたそれぞれ中央のオリフィス２７ｂ，２８ｂ
に、側部通路２５，２６にいたる流通管Ｃ，Ｄを装着し
た点、および内殻２３の両内殻壁２３ａ，２３ｂにそれ
ぞれ、３つのオリフィス２９ａ〜２９ｆを設けた点であ
る。

【００６５】なお、この場合、流通管Ｃ，Ｄの長さは、
内殻２３に設けたオリフィスのうち、最上部に位置する
オリフィス２９ａ，２９ｄの位置より上方の位置にその
最下端部が位置するような長さにする。

【００６６】このように構成される第４実施例の気水分
配装置を図１１に示したような、構成の生物膜濾過装置
１００において気水分配装置１０３として用いた場合の
作用について、図８（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明す
る。

【００６７】先ず、図８（ａ）の通常の稼動状態の場合
には、散気用ヒューム管２０６から送り込まれた空気
は、両内殻壁２３ａ，２３ｂに形成されたオリフィスの
うち、最上部に位置するオリフィス２９ａ，２９ｄよ
り、両側部通路２５，２６に流入するとともに、外殻２
１の上部壁２１ａ，２１ｂに形成されたオリフィスのう
ち、流通管Ｃ，Ｄを装着したオリフィス以外のオリフィ
ス２７ａ，２７ｃ，２８ａ，２８ｃを介して、生物膜濾
過装置１００の濾過槽１０１へと空気が導入されるよう
になっている。

【００６８】一方、生物膜濾過装置１００の濾過槽１０
１で濾過された濾過水は、外殻２１の上部壁２１ａ，２
１ｂのオリフィス２７ｂ，２８ｂに装着された流通管
Ｃ，Ｄを介してそれぞれ、側部通路２５、２６に流入す
るとともに、両内殻壁２３ａ，２３ｂに形成されたオリ
フィスのうち、下方に位置するオリフィス２９ｂ，２９
ｃ，２９ｅ，２９ｆを介して中央通路２４に流入し、集
水用溝２２０を介して集水されるようになっている。

【００６９】次に、図８（ｂ）に示した「空気洗浄」の
稼動状態の場合には、空洗用ヒューム管２０５より送り
込まれた空気は、両内殻壁２３ａ，２３ｂに形成された
オリフィスのうち、上方に位置するオリフィス２９ａ，
２９ｂ，２９ｄ，２９ｅを介してそれぞれ、側部通路２
５，２６に流入するとともに、外殻２１の上部壁２１
ａ，２１ｂに形成された全てのオリフィスと、流通管
Ｃ，Ｄを介して、濾過槽１０１へと空気が導入されるよ
うになっている。

【００７０】また、図８（ｃ）の「気水洗浄」の稼動状
態の場合には、空洗用ヒューム管２０５より送り込まれ
た空気は、両内殻壁２３ａ，２３ｂに形成されたオリフ
ィスのうち、上方に位置するオリフィス２９ａ，２９
ｂ，２９ｄ，２９ｅを介してそれぞれ、側部通路２５，
２６に流入するとともに、外殻２１の上部壁２１ａ，２
１ｂに形成されたオリフィスのうち、主に流通管Ｃ，Ｄ
を装着したオリフィス以外のオリフィス２７ａ，２７
ｃ，２８ａ，２８ｃを介して、濾過槽１０１へと空気が
導入されるようになっている。

【００７１】一方、集水用溝２２０より開口部２１４を
介して送り込まれた洗浄水は、両内殻壁２３ａ，２３ｂ
に形成されたオリフィスのうち、下方に位置するオリフ
ィス２９ｃ，２９ｆを介してそれぞれ、側部通路２５，
２６に流入するとともに、外殻２１の上部壁２１ａ，２
１ｂのオリフィス２７ｂ，２８ｂに装着された流通管
Ｃ，Ｄを介してそれぞれ、洗浄水が濾過槽１０１へと導
入されるようになっている。

【００７２】さらに、図８（ｄ）の「水洗浄」の稼動状
態の場合には、集水用溝２２０より開口部２１４を通っ
て送り込まれた洗浄水はそれぞれ、両内殻壁２３ａ，２
３ｂに形成されたオリフィス２９ａ〜２９ｆを介して、
両側部通路２５、２６に流入するとともに、外殻２１の
上部壁２１ａ，２１ｂのオリフィス２７ａ〜２７ｃ，２
８ａ〜２８ｃを介してそれぞれ、洗浄水が濾過槽１０１
へと導入されるようになっている。

【００７３】さらに、図９は本発明の気水分配装置の第
５の実施例の断面図である。

【００７４】基本的には、図７に示した第４の実施例の
気水分配装置と同様な構成であり、同じ構成部材には、
１０を加えた参照番号で示している。前述した第４実施
例と相違するところは、前記流通管Ｃ，Ｄの代わりに、
外殻３１と内殻３３の接合部分にオリフィスＥを設け
て、このオリフィスＥに流通管Ｆを装着した点、および
内殻３３の両内殻壁３３ａ，３３ｂにそれぞれ、２つの
オリフィス３９ｂ，３９ｃ，３９ｅ，３９ｆを設けた点
である。

【００７５】なお、この場合、流通管Ｆの長さは、内殻
３３に設けたオリフィスのうち、最上部に位置するオリ
フィス３９ｂ，３９ｅの位置より上方の位置にその最下
端部が位置するような長さにする。

【００７６】このように構成される第５実施例の気水分
配装置を図１１に示したような、構成の生物膜濾過装置
１００において気水分配装置１０３として用いた場合の
作用について、図１０（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明す
る。

【００７７】先ず、図１０（ａ）の通常の稼動状態の場
合には、散気用ヒューム管２０６から送り込まれた空気
は、外殻３１と内殻３３の接合部分のオリフィスＥに装
着された流通管Ｆを介して、生物膜濾過装置１００の濾
過槽１０１へと空気が導入されるようになっている。

【００７８】一方、生物膜濾過装置１００の濾過槽１０
１で濾過された濾過水は、外殻３１の上部壁３１ａ，３
１ｂに形成されたオリフィス３７ａ〜３７ｃ及び３８ａ
〜３８ｃを介してそれぞれ、側部通路３５、３６に流入
するとともに、両内殻壁３３ａ，３３ｂに形成されたオ
リフィス３９ｂ，３９ｃ，３９ｅ，３９ｆを介して中央
通路３４に流入し、集水用溝２２０を介して集水される
ようになっている。

【００７９】次に、図１０（ｂ）に示した「空気洗浄」
の稼動状態の場合には、空洗用ヒューム管２０５より送
り込まれた空気は、両内殻壁３３ａ，３３ｂに形成され
たオリフィスのうち、上方に位置するオリフィス３９
ｂ，３９ｅを介してそれぞれ、側部通路３５，３６に流
入するとともに、外殻３１の上部壁３１ａ，３１ｂに形
成されたオリフィス３７ａ〜３７ｃ及び３８ａ〜３８ｃ
を介して、濾過槽１０１へと空気が導入されるようにな
っている。なお、この場合、空洗用ヒューム管２０５よ
り送り込まれた空気の一部は、中央通路３４の上部よ
り、外殻３１と内殻３３の接合部分のオリフィスＥに装
着された流通管Ｆを介して、の濾過槽１０１へと空気が
導入されるようになっている。

【００８０】また、図１０（ｃ）の「気水洗浄」の稼動
状態の場合には、空洗用ヒューム管２０５より送り込ま
れた空気は、中央通路３４の上部より、外殻３１と内殻
３３の接合部分のオリフィスＥに装着された流通管Ｆを
介して、の濾過槽１０１へと空気が導入される。なお、
この場合、空洗用ヒューム管２０５より送り込まれた空
気の一部は、両内殻壁３３ａ，３３ｂに形成されたオリ
フィスのうち、上方に位置するオリフィス３９ｂ，３９
ｅを介してそれぞれ、側部通路３５，３６に流入し、外
殻３１の上部壁３１ａ，３１ｂに形成されたオリフィス
３７ａ〜３７ｃ及び３８ａ〜３８ｃを介して、濾過槽１
０１へと空気が導入されるようになっている。

【００８１】一方、集水用溝２２０より開口部２１４を
通して送り込まれた洗浄水は、両内殻壁３３ａ，３３ｂ
に形成されたオリフィスのうち、下方に位置するオリフ
ィス３９ｃ，３９ｆを介してそれぞれ、側部通路３５，
３６に流入して、外殻３１の上部壁３１ａ，３１ｂに形
成されたオリフィス３７ａ〜３７ｃ及び３８ａ〜３８ｃ
を介して、濾過槽１０１へと洗浄水が導入されるように
なっている。

【００８２】さらに、図１０（ｄ）の「水洗浄」の稼動
状態の場合には、集水用溝２２０より開口部２１４を通
して送り込まれた洗浄水はそれぞれ、両内殻壁３３ａ，
３３ｂに形成されたオリフィス３９ｂ，３９ｃ，３９
ｅ，３９ｆを介してそれぞれ、側部通路３５，３６に流
入して、外殻３１の上部壁３１ａ，３１ｂに形成された
オリフィス３７ａ〜３７ｃ及び３８ａ〜３８ｃを介し
て、濾過槽１０１へと洗浄水が導入されるようになって
いる。なお、洗浄水の一部は、外殻３１と内殻３３の接
合部分のオリフィスＥに装着された流通管Ｆを介して、
濾過槽１０１へと導入されるようになっている。

【００８３】なお、上述した第１から第５の実施例の場
合には、中空の角柱形状の外殻としたが、これを中空の
円柱形状の外殻とするなどその形状は変更可能であり、
また、内殻を外殻内において長手方向に摺動可能にして
脱着自在な構成とすることも可能である。

【００８４】

【発明の作用・効果】上記のように構成したこの発明に
よれば、次のような効果を奏する。

【００８５】（１）通常の稼動状態、すなわち、散気と
濾過水の集水が同時に行われる状態においては、濾過水
の集水経路（オリフィス）と、散気の経路（オリフィ
ス）とが別々の経路を構成するので、気水分配がスムー
ズに行われ、急激な集水となることなく、濾過が非常に
安定且つ効率的に実施できる。

【００８６】（２）また、逆流洗浄の場合においても、
全てのオリフィスが、「空気洗浄」、「気水洗浄」、若
しくは「水洗浄」によって、洗浄できるので、目詰まり
を全て解消することが可能で、保守面からも極めて優れ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の気水分配装置の第１の実施例の断面
図である。

【図２】 図２（ａ）は、「通常の稼動状態」、すなわ
ち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説明す
る図、図２（ｂ）は、「空気洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図２（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図２（ｄ）は、「水洗浄」の稼動状態を説明する
図である。

【図３】 図３は、本発明の気水分配装置の第２の実施
例の断面図である。

【図４】 図４（ａ）は、「通常の稼動状態」、すなわ
ち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説明す
る図、図４（ｂ）は、「空気洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図４（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図４（ｄ）は、「水洗浄」の稼動状態を説明する
図である。

【図５】 図５は、本発明の気水分配装置の第３の実施
例の断面図である。

【図６】 図６（ａ）は、「通常の稼動状態」、すなわ
ち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説明す
る図、図６（ｂ）は、「空気洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図６（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図６（ｄ）は、「水洗浄」の稼動状態を説明する
図である。

【図７】 図７は、本発明の気水分配装置の第４の実施
例の断面図である。

【図８】 図８（ａ）は、「通常の稼動状態」、すなわ
ち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説明す
る図、図８（ｂ）は、「空気洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図８（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動状態を説明す
る図、図８（ｄ）は、「水洗浄」の稼動状態を説明する
図である。

【図９】 図９は、本発明の気水分配装置の第５の実施
例の断面図である。

【図１０】 図１０（ａ）は、「通常の稼動状態」、す
なわち、散気と濾過水の集水が同時に行われる状態を説
明する図、図１０（ｂ）は、「空気洗浄」の稼動状態を
説明する図、図１０（ｃ）は、「気水洗浄」の稼動状態
を説明する図、図１０（ｄ）は、「水洗浄」の稼動状態
を説明する図である。

【図１１】図１１は、一般的な生物膜濾過装置の概略構
成を説明する図である。

【図１２】図１２は、この従来の分配装置を構成する有
孔ブロックの断面図である。

【図１３】図１３は、気水分配装置の濾過槽への配置状
態を説明する部分切欠斜視図である。

【図１４】図１４は、図１３のＡ−Ａ線についての部分
拡大断面図である。

【図１５】図１５は、図１３の一部の上面図である。

【図１６】図１６は、有孔ブロックを通過する洗浄用空
気などの通過状態を説明する部分拡大斜視図である。

【符号の説明】

１０…気水分配装置 １１…外殻 １１ａ，１１ｂ…上部壁 １３…内殻 １３ａ，１３ｂ…内殻壁 １４…中央通路 １５，１６…側部通路 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ…オリフィス １８ａ，１８ｂ，１８ｃ…オリフィス １９ａ、１９ｂ，１９ｃ…オリフィス ２１…外殻 ２１ａ，２１ｂ…上部壁 ２３…内殻 ２３ａ，２３ｂ…内殻壁 ２４…中央通路 ２５，２６…側部通路 ２７ａ〜２７ｃ…オリフィス ２８ａ〜２８ｃ…オリフィス ２９ａ〜２９ｆ…オリフィス ３１…外殻 ３１ａ，３１ｂ…上部壁 ３３…内殻 ３３ａ，３３ｂ…内殻壁 ３４…中央通路 ３５，３６…側部通路 ３７ａ〜３７ｃ…オリフィス ３８ａ〜３８ｃ…オリフィス ３９ｂ〜３９ｆ…オリフィス １００…生物膜濾過装置 １０１…濾過槽 １０２…原水供給口 １０３…気水分配装置 １０４…支持層 １０５…濾層 １０６…中間洗浄管 １０７…水抜管 １０８…逆洗排水トラフ １０９…外殻 １１２…内殻 １１０…中央通路 １１１…側部通路 １１３…オリフィス群 １１４…洗浄用空気オリフィス群 １１５…洗浄用空気オリフィス群 １１６…通水オリフィス群 １１７…空気均等圧室 ２０１…有孔ブロック ２０１ａ、２０１ｂ・・…有孔ブロック ２０３…気水分配装置 ２０３ａ、２０３ｂ・・…気水分配装置 ２０４…画室 ２０５…空洗用ヒューム管 ２０５ａ、２０５ｂ・・空気孔 ２０６…散気用ヒューム管 ２０６ａ、２０６ｂ・・…空気孔 ２１１…有孔ブロック ２１２…側壁 ２１４…開口部 ２１５ａ、２１５ｂ・・…開口部 ２１８…溝室 ２２０…集水用溝 Ｃ，Ｄ…流通管 Ｅ…オリフィス Ｆ…流通管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−50084（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−33637（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−13724（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 3/02 - 3/10 C02F 3/14 - 3/26

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層と
   し、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散気
   を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置で
   あって、 外殻と、該外殻内において中央通路と該中央通路両側に
   側部通路とを画成するために、前記外殻内に配装された
   逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、 前記外殻上部に前記両側部通路に連通した多数のオリフ
   ィス群を設け、 一方の側部通路側の前記内殻に、その上方部分に、前記
   中央通路と側部通路とを連通するオリフィス群を設ける
   とともに、 他方の側部通路側の前記内殻に、前記オリフィス群より
   下方の位置に、前記中央通路と側部通路とを連通する複
   数組みのオリフィス群を上下に位置を違えて設けたこと
   を特徴とする生物膜濾過装置の気水分配装置。
2. 【請求項２】 濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層と
   し、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散気
   を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置で
   あって、 外殻と、該外殻内において中央通路と該中央通路両側に
   側部通路とを画成するために、前記外殻内に配装された
   逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、 前記外殻上部に前記両側部通路に連通した多数のオリフ
   ィス群を設け、 一方の側部通路側の前記内殻に、その上方部分に、前記
   中央通路と側部通路とを連通する複数組みのオリフィス
   群を上下に位置を違えて設けるとともに、 他方の側部通路側の前記内殻に、前記オリフィス群より
   下方の位置に、前記中央通路と側部通路とを連通するオ
   リフィス群を設けたことを特徴とする生物膜濾過装置の
   気水分配装置。
3. 【請求項３】 濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層と
   し、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散気
   を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置で
   あって、 外殻と、該外殻内において中央通路と該中央通路両側に
   側部通路とを画成するために、前記外殻内に配装された
   逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、 前記外殻上部に前記両側部通路に連通した多数のオリフ
   ィス群を設け、 前記中央通路と側部通路とを連通するために、一方の側
   部通路側の前記内殻に設けたオリフィス群と、他方の側
   部通路側の前記内殻に設けたオリフィス群とを、相互に
   上下に位置を違えて設けたことを特徴とする生物膜濾過
   装置の気水分配装置。
4. 【請求項４】 濾過槽内に粒状媒体を充填して濾層と
   し、原水を下向流で通水するとともに濾層下部より散気
   を行う生物膜濾過装置の下部に付設する気水分配装置で
   あって、 外殻と、該外殻内において中央通路と該中央通路両側に
   側部通路とを画成するために、前記外殻内に配装された
   逆Ｖ字形断面の内殻とからなり、 前記外殻上部に前記両側部通路に連通した多数のオリフ
   ィス群を設け、 両方の側部通路側の前記内殻に、前記中央通路と側部通
   路とを連通する複数組みのオリフィス群を上下に位置を
   違えて設けるとともに、 前記外殻と内殻との上方の接合部位に、外殻外側より中
   央通路に到るオリフィス群を設けるとともに、該オリフ
   ィス群に前記中央通路に到る流通管を装着したことを特
   徴とする生物膜濾過装置の気水分配装置。
5. 【請求項５】 前記流通管の長さが、前記内殻に設けた
   オリフィス群のうち、最上部に位置するオリフィス群の
   位置より上方の位置にその最下端部が位置するような長
   さとしたことを特徴とする請求項４に記載の生物膜濾過
   装置の気水分配装置。