JP3194941U

JP3194941U - 濾過装置

Info

Publication number: JP3194941U
Application number: JP2014005335U
Authority: JP
Inventors: 清宮地
Original assignee: 四国水道工業株式会社
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2024-10-07

Abstract

【課題】コンパクトでありながら濾過効率が高く、維持管理も容易な濾過装置を提供する。【解決手段】水源から取水された原水を濾過する濾過装置１０であって、濾過槽本体１２内が垂直方向に配設された隔壁１４によって第１濾過槽１６と第２濾過槽１８とに二分され、第１濾過槽１６は、原水を一次濾過する上向流式濾過槽であり、第２濾過槽１８は、一次濾過された一次処理水を二次濾過する緩速濾過槽であることを特徴とする。濾過槽本体１２を第１濾過槽１６と第２濾過槽１８とに二分する隔壁１４の上端縁の形状は特に限定されないが、Ｖノッチが形成されていることが好ましい。隔壁１４の上端縁にＶノッチを形成することによって、濾過速度の調整を容易に行うことが可能となる。【選択図】図１

Description

本考案は水源から取水された原水を濾過する濾過装置に関する。

従来の濾過装置として、緩速濾過装置や上向流式濾過装置が一般的である。緩速濾過装置は、上層に濾過砂層を設け、その下層に濾過砂利層を設けて、ゆっくりとした濾過速度で通水することによって濾過砂層に微生物を繁殖させて原水の濾過を行う濾過装置であり、比較的濁度の低い原水に適用される。

また、上向流式濾過装置は、粒度の粗い下層から粒度の細かい上層へ向けて通水することによって、濁度の大きなものは粒度の粗い濾過砂利層で捕捉し、濁度の小さなものは粒度の細かい濾過砂利層で捕捉する濾過装置である。濾過効率が高く、維持管理も容易である。

更に、これらの濾過方式を組み合わせた濾過装置も種々開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。特許文献１に開示された濾過装置は、Ｕ字型の槽体内に粒状濾材を充填して該濾材層内を原水が順次下向流、水平流、上向流で通水されるごとく構成し、濾材の洗浄機構として下向流部、上向流部を上向流で洗浄するための洗浄用ノズルをそれぞれ別個に水平流部内に配備したことを特徴とする。そして、当該濾過装置によると、濾過効率の向上が図られると共に、濾過装置の維持管理も容易である旨が記載されている。

また、特許文献２に開示された廃水浄化槽は、廃水供給用ポンプを介して上面側から一次処理水が供給されるように成した砂による濾過槽と、これと連なる所用段数の活性炭による濾過槽とを、浄化槽本体の内部に画設し、上記砂による濾過槽とこれに隣接する活性炭による濾過槽とは、互いに底部において連通するように構成すると共に、当該活性炭による濾過槽と他の活性炭による濾過槽とは、各々の上面又は底面において連通させることにより、連続且つ一路状の濾過路を形成するように構成して成ることを特徴とする。そして、当該廃水浄化槽によると、濾過能力の高い濾過装置を低コストで提供することができる旨が記載されている。

特開昭６３−２９１６０９号公報実開平４−３００９７号公報

しかしながら、従来の緩速濾過装置では、濾過水量が低下してくると上層の濾過砂層の掻き取り作業を行う必要があるため、維持管理が煩雑である。また、原水の濁度が高い場合には適用できず、濾過速度が低いため処理能力を向上するためには広い面積と濾過砂の入れ替えが常に必要となる。

また、上向流式濾過装置は、濾過効率が高い反面、装置本体が大型化する傾向にあり、既製品での最小対応人数が２５〜３０人程度であるため、小規模集落（５〜１５人程度）においては設置コストがかかる。従って、装置本体の高さを極力抑えたコンパクトで安価な濾過装置が求められている。

更に、特許文献１や特許文献２に開示された濾過装置等によると、濾過能力の向上は図られるものと思料する。しかしながら、特許文献１に開示された濾過装置では、原水をまず下向流で濾材層に通水するため、上記の緩速濾過装置と同様、濁度が高い原水の場合には適用が困難となる虞があり、濁度が高い原水を濾過した場合、頻繁な洗浄作業が必要となり、維持管理が煩雑になる虞もある。

また、特許文献２に開示された廃水浄化槽も、廃水供給用ポンプを介して砂による濾過槽の上面側から一次処理水が供給されるように構成されているため、特許文献１に開示された濾過装置と同様、濁度が高い原水への適用問題や維持管理の問題があると共に、装置自体も非常に大きい。

そこで本願考案者は、上記の問題点に鑑み、コンパクトでありながら濾過効率が高く、維持管理も容易な濾過装置を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本考案に至ったのである。

即ち、本考案は、水源から取水された原水を濾過する濾過装置であって、濾過槽本体内が垂直方向に配設された隔壁によって第１濾過槽と第２濾過槽とに二分され、第１濾過槽は、原水を一次濾過する上向流式濾過槽であり、第２濾過槽は、一次濾過された一次処理水を二次濾過する緩速濾過槽であることを特徴とする。

また、本考案の濾過装置において、前記隔壁の上端縁にＶノッチが形成されていることを特徴とする。

更に、本考案の濾過装置において、前記第１濾過槽及び前記第２濾過槽に敷設された濾材層内にそれぞれ逆洗管が配設されていることを特徴とする。

本考案によると、コンパクトでありながら濾過効率が高く、維持管理も容易な濾過装置を提供することができる。

また、本考案の濾過装置において、前記隔壁の上端縁にＶノッチが形成されていることによって、濾過速度の調整を容易に行うことが可能である。

更に、本考案の濾過装置において、前記第１濾過槽及び前記第２濾過槽に敷設された濾材層内にそれぞれ逆洗管が配設されることによって、濾材層の定期的な洗浄を容易に行うことができ、維持管理が容易であると共に、維持管理コストの低減を図ることができる。

本考案の濾過装置の一実施形態を示した横方向断面図である。図１に示した濾過装置に係るＡ−Ａ断面図である。図１に示した濾過装置に係るＢ−Ｂ断面図である。図１に示した濾過装置の平面図である。図１に示した濾過装置に係るＣ−Ｃ部平面図である。図１に示した濾過装置に係るＤ−Ｄ部平面図である。

以下、本考案の濾過装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本考案の一実施形態に係る濾過装置１０の横方向断面図（図４中、Ｘ−Ｘ断面図）、図２は図１に示した濾過装置１０に係るＡ−Ａ断面図、図３は図１に示した濾過装置１０に係るＢ−Ｂ断面図である。これらの図に示した本実施形態に係る濾過装置１０は、山間部の谷川等の水源から取水された表流水を濾過する濾過装置であって、濾過槽本体１２内が垂直方向に配設された隔壁１４によって第１濾過槽１６と第２濾過槽１８とに二分され、第１濾過槽１６は、原水を一次濾過する上向流式濾過槽であり、第２濾過槽１８は、一次濾過された一次処理水を二次濾過する緩速濾過槽であることを特徴とする。

本考案の濾過装置１０に係る濾過槽本体１２は、図１及び図４から図６の平面図に示すように、直方体形状をなすステンレス鋼製の箱体である。そして、濾過槽本体１２内は、垂直方向に配設された隔壁１４によって第１濾過槽１６と第２濾過槽１８とに二分されている。

第１濾過槽１６は原水を一次濾過する上向流式濾過槽であって、この第１濾過槽１６には、図１及び図２に示すように、底板２０上に角鋼２２、２２が配設され、この角鋼２２、２２間に連子状の濾材受台２４（図６参照）が架け渡されている。従って、濾材受台２４の下方に所望の空間が形成されることとなる。なお、濾材受台２４の下方に所望の空間を確保できる構成であれば、本実施形態のような角鋼２２、２２の配設に限定されるものではない。

また、第１濾過槽１６の下方には、濾材受台２４の下方に形成された空間に原水を導水するための流入管３０と、第１濾過槽１６の下方に堆積した汚泥を排出するための排泥管３２が配設されている。

そして、濾材受台２４の上方には、濾材層４０が設けられている。具体的には、濾材層４０は粒径の異なる濾材を積層した３層構造をなしており、本実施形態では、最下層が粒径２０〜２５ｍｍの濾過砂利層４０ａ、その上層が粒径１０〜１５ｍｍの濾過砂利層４０ｂ、更にその上層が粒径３〜５ｍｍの濾過砂利層４０ｃの３層で濾材層４０が構成されている。流入管３０から第１濾過槽１６内へ流入した原水は、この濾材層４０を下方から上方へ通水されることによって一次濾過される。

更に、本実施形態では、第１濾過槽１６に設けられた濾材層４０を構成する濾過砂利層４０ｂ内に逆洗管２６が配設されている。逆洗管２６を予め濾材層４０内に配設しておくことによって、濾材層４０の定期的な洗浄を容易に行うことができ、維持管理の容易化が図られると共に、維持管理を容易とすることによって維持管理コストの低減を図ることができる。

一方、本実施形態の濾過装置１０に係る第２濾過槽１８は、一次濾過された一次処理水を二次濾過する緩速濾過槽であって、この第２濾過槽１８には、図１及び図３に示すように、底板２０上に角鋼２３、２３が配設され、この角鋼２３、２３間に連子状の濾材受台２５（図６参照）が架け渡されている。従って、濾材受台２５の下方に所望の空間が形成されることとなる。なお、濾材受台２５の下方に所望の空間を確保できる構成であれば、本実施形態のような角鋼２３、２３の配設に限定されるものではない。

濾材受台２５の上方には、濾材層５０が設けられている。具体的には、濾材層５０は粒径の異なる濾材を積層した４層構造をなしており、本実施形態では、最下層が粒径２０〜２５ｍｍの濾過砂利層５０ａ、その上層が粒径１０〜１５ｍｍの濾過砂利層５０ｂ、更にその上層が粒径３〜５ｍｍの濾過砂利層５０ｃ、そして最上層が濾過砂層５０ｄの４層で濾材層５０が構成されている。第１濾過槽１６によって一次濾過された一次処理水は隔壁１４を越流して第２濾過槽１８へ流入し、この一次処理水が濾材層５０を上方から下方へ通水されることによって二次濾過される。

また、第２濾過槽１８の下方には、濾材受台２５の下方に形成された空間から二次濾過された二次処理水を濾過槽本体１２外へ流出させるための流出管３１と、第２濾過槽１８の下方に堆積した汚泥を排出するための排泥管３３が配設されている。

更に、本実施形態では、第１濾過槽１６に係る逆洗管２２と同様、第２濾過槽１８に設けられた濾材層５０を構成する濾過砂利層５０ｂ内に逆洗管２７が配設されている。逆洗管２７を予め濾材層５０内に配設しておくことによって、濾材層５０の定期的な洗浄、特に濾材層５０を構成する濾過砂層５０ｄの洗浄を容易に行うことができ、維持管理の容易化及び維持管理コストの低減を図ることができる。

また、第２濾過槽１８の上方の側壁には、溢流孔３４が設けられている。この溢流孔３４は、第２濾過槽１８への一次処理水の流入量が増加した場合に一次処理水を第２濾過槽１８外へ排出する機能と、第１濾過槽１６及び第２濾過槽１８に配設された逆洗管２２、２３から噴出される洗浄水によって濾材層４０、５０を洗浄した際に巻き上げられた汚泥を濾過槽本体１２外へ排出する機能を備える。

以上の構成を備える本実施形態の濾過装置１０によると、山間部の谷川等の水源から取水された表流水（原水）を容易且つ低コストで濾過することが可能である。具体的には、原水を流入管３０から濾過槽本体１２に係る第１濾過槽１６内へ導水する。第１濾過槽１６は上向流式濾過槽であり、第１濾過槽１６内へ導水された原水は、第１濾過槽１６に係る濾材層４０を下方から上方へ通水されることによって一次濾過される。

原水を濾材層４０で一次濾過することによって得られた一次処理水は隔壁１４を越流し、濾過槽本体１２に係る第２濾過槽１８へ流入する。第２濾過槽１８は緩速濾過槽であり、隔壁１４を越流した一次処理水は、第２濾過槽１８に係る濾材層５０を上方から下方へ通水されることによって二次濾過される。そして、二次濾過された二次処理水は、流出管３１から第２濾過槽１８外（濾過槽本体１２外）へ流出することとなる。

以上のように、本実施形態の濾過装置１０によると、上向流式濾過方式と緩速濾過方式とを併用することによって、濾過槽本体１２をコンパクトにしつつ、高効率な濾過処理を実現することができる。特に、原水の一次濾過を上向流式濾過槽である第１濾過槽１６で行うことによって、濁度が高い原水にも適用することが可能である。

また、一次濾過された一次処理水の濾過を緩速濾過槽である第２濾過槽１８で行うことによって、第１濾過槽１６のみでは濾過できなかった一次処理水を更に濾過することができ、濾過能力の向上を図ることができる。

更に、濁度が高い原水に適用した場合であっても、原水は第１濾過槽１６で一次濾過されているため、第２濾過槽１８に係る濾材層５０の負担を軽減することができ、濾材層５０に係る濾過砂層５０ｄの目詰まり軽減や洗浄作業の負担軽減が図られ、維持管理の容易化が実現できる。

また、濾過装置１０の濾過能力が低下した場合には、濾材層４０、５０に配設されている逆洗管２２、２３を使用して濾材層４０、５０の洗浄を簡便に行うことができる。そして、第１濾過槽１６及び第２濾過槽１８の下方に沈殿した汚泥は排泥管３２、３３から容易に排出でき、逆洗管２２、２３による洗浄によって濾材層４０、５０の上方へ巻き上げられた汚泥は溢流孔３４から濾過槽本体１２外へ排出することができ、維持管理が非常に容易である。

以上に例示した本考案の一実施形態に係る濾過装置１０は、本考案の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本実施形態の濾過装置１０に係る濾過槽本体１２を第１濾過槽１６と第２濾過槽１８とに二分する隔壁１４の上端縁の形状は特に限定されないが、図２に示すようにＶノッチ３６が形成されていることが好ましい。隔壁１４の上端縁にＶノッチ３６を形成することによって、濾過速度の調整を容易に行うことが可能となる。

また、本実施形態の濾過装置１０に係る濾過槽本体１２の上面には、図１や図４等に示すように、金網蓋３８を設置することが好ましい。金網蓋３８を設置することによって、濾過装置１０に係る濾過槽本体１２内へ枯れ葉等のゴミが入るのを防止できると共に、第１濾過槽１６及び第２濾過槽１８の状況を目視にて確認することができる。本考案は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

１０：濾過装置
１２：濾過槽本体
１４：隔壁
１６：第１濾過槽
１８：第２濾過槽
２０：底板
２２，２３：角鋼
２４，２５：濾材受台
２６，２７：逆洗管
３０，３１：流入管
３２，３３：排泥管
３４：溢流孔
３６：Ｖノッチ
３８：金網蓋

Claims

水源から取水された原水を濾過する濾過装置であって、
濾過槽本体内が垂直方向に配設された隔壁によって第１濾過槽と第２濾過槽とに二分され、
第１濾過槽は、原水を一次濾過する上向流式濾過槽であり、
第２濾過槽は、一次濾過された一次処理水を二次濾過する緩速濾過槽であることを特徴とする濾過装置。
前記隔壁の上端縁にＶノッチが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
前記第１濾過槽及び前記第２濾過槽に敷設された濾材層内にそれぞれ逆洗管が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の濾過装置。