JP3202529B2 - 活性炭塔の下部集水機構 - Google Patents
活性炭塔の下部集水機構Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭を充填した活性
炭塔の支持層及び集水装置を有する下部集水機構に関す
る。本発明の集水機構は、粒状、球状等の活性炭を充填
した活性炭塔を、主に食品用の製造用水、半導体関係用
水又は回収水等の水処理に適用する場合に利用できる。
即ち、本発明は、広くは活性炭塔の微生物増殖抑制、吸
着有機物の脱着のために熱水や蒸気又は薬品を用いて殺
菌処理とか回生処理を行う分野に適用される。
炭塔の支持層及び集水装置を有する下部集水機構に関す
る。本発明の集水機構は、粒状、球状等の活性炭を充填
した活性炭塔を、主に食品用の製造用水、半導体関係用
水又は回収水等の水処理に適用する場合に利用できる。
即ち、本発明は、広くは活性炭塔の微生物増殖抑制、吸
着有機物の脱着のために熱水や蒸気又は薬品を用いて殺
菌処理とか回生処理を行う分野に適用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、活性炭塔は基本的には図５、図７
に示されるような塔下部集水機構を有している。図５
は、枝管２と枝管２を集合する主管１からなる多孔管式
集水装置の例であり、底盤３の上に、例えは２０〜４０
ｍｍの大粒径砂利層４、そして順次、１５〜２０ｍｍの
砂利層５、５〜１５ｍｍの砂利層６、２〜５ｍｍの砂利
層７を多層に積み、成層としている。更に、その上に
は、一般的に粒径０．５〜０．６ｍｍ程度の砂層８を充
填している。吸着剤等として用いられる、例えば１２〜
３２メッシュの活性炭層９は、砂層８の上に充填され
る。
に示されるような塔下部集水機構を有している。図５
は、枝管２と枝管２を集合する主管１からなる多孔管式
集水装置の例であり、底盤３の上に、例えは２０〜４０
ｍｍの大粒径砂利層４、そして順次、１５〜２０ｍｍの
砂利層５、５〜１５ｍｍの砂利層６、２〜５ｍｍの砂利
層７を多層に積み、成層としている。更に、その上に
は、一般的に粒径０．５〜０．６ｍｍ程度の砂層８を充
填している。吸着剤等として用いられる、例えば１２〜
３２メッシュの活性炭層９は、砂層８の上に充填され
る。
【０００３】各層の層高は概略下記の通りである。 大粒径砂利層４ ： １５０〜４００ｍｍ １５〜２０ｍｍ砂利層５ ： ６５〜１００ｍｍ ５〜１５ｍｍ砂利層６ ： ６５〜１００ｍｍ ２〜５ｍｍの砂利層７ ： ６５〜１００ｍｍ 砂層８ ： ６５〜１００ｍｍ 全層高 ： ３５０〜６５０ｍｍ 各層高は塔径が大きい程、水の均一分散を考慮して大き
くしていくのが一般的である。
くしていくのが一般的である。
【０００４】枝管２には、図６に示すように、例えば６
ｍｍ〜１０ｍｍφの集水小孔１０が設けられ、枝管２を
集合した主管１から処理水が流出し、かつ逆洗時におけ
る逆洗水、加熱殺菌時の熱水、蒸気が主管１から流入
し、各枝管２の集水小孔１０から分散していく。枝管
２、主管１からなる多孔管式集水装置は大粒径砂利層４
の最下部に設置される。このように構成された集水機構
においては、逆洗流速は、充填されている粒状活性炭が
流動する０．３〜０．４ｍ／ｍｉｎ程度が適用される。
ｍｍ〜１０ｍｍφの集水小孔１０が設けられ、枝管２を
集合した主管１から処理水が流出し、かつ逆洗時におけ
る逆洗水、加熱殺菌時の熱水、蒸気が主管１から流入
し、各枝管２の集水小孔１０から分散していく。枝管
２、主管１からなる多孔管式集水装置は大粒径砂利層４
の最下部に設置される。このように構成された集水機構
においては、逆洗流速は、充填されている粒状活性炭が
流動する０．３〜０．４ｍ／ｍｉｎ程度が適用される。
【０００５】この流速では、砂層８は水温、粒径によっ
ては若干流動する場合があるが、支持層としての砂利層
４、５、６、７はほとんど流動しない。採水時等に活性
炭が支持層、特に砂層８内に若干入り込んでも、逆洗に
よって再び追い出し、支持層、活性炭層を成層させるよ
うにしている。即ち、支持層としての各砂利層は、砂層
８を含めて、逆洗時、採水時ともに水の均一分散、粉化
した微細活性炭の処理水への漏出防止用としての役割を
担っている。図７は、多孔板式集水装置の例である。荷
重に耐えれるようにサポート（図示せず）上に、例えば
６ｍｍ〜１０ｍｍφの集水小孔１０を必要数均一分散さ
せて設ける。そして、図５と同様に大粒径の砂利から小
粒径の砂利、砂と順次積み、多層に成層して図５につい
て前述した目的を達成するようにしている。
ては若干流動する場合があるが、支持層としての砂利層
４、５、６、７はほとんど流動しない。採水時等に活性
炭が支持層、特に砂層８内に若干入り込んでも、逆洗に
よって再び追い出し、支持層、活性炭層を成層させるよ
うにしている。即ち、支持層としての各砂利層は、砂層
８を含めて、逆洗時、採水時ともに水の均一分散、粉化
した微細活性炭の処理水への漏出防止用としての役割を
担っている。図７は、多孔板式集水装置の例である。荷
重に耐えれるようにサポート（図示せず）上に、例えば
６ｍｍ〜１０ｍｍφの集水小孔１０を必要数均一分散さ
せて設ける。そして、図５と同様に大粒径の砂利から小
粒径の砂利、砂と順次積み、多層に成層して図５につい
て前述した目的を達成するようにしている。
【０００６】このような多層からなる支持層、集水装置
で構成される下部集水機構は次のような問題を有してい
る。 成層となっいる支持層の一部が乱れてしまうと、逆
流によって、再び成層として漏出を止めることは難かし
い。 通常、活性炭塔の後段に微細懸濁物をろ過除去する
カートリッジフィルタが設けられているが、このような
漏出事故では、圧力損失の増大が早期に生ずると共に、
フィルタも通過し、一部が製造用水に入り込む危険が生
じてしまう。このため、採水が停止され、製造用水が確
保できず、工場操業の短縮等の重大事態となってしまう
ことがある。
で構成される下部集水機構は次のような問題を有してい
る。 成層となっいる支持層の一部が乱れてしまうと、逆
流によって、再び成層として漏出を止めることは難かし
い。 通常、活性炭塔の後段に微細懸濁物をろ過除去する
カートリッジフィルタが設けられているが、このような
漏出事故では、圧力損失の増大が早期に生ずると共に、
フィルタも通過し、一部が製造用水に入り込む危険が生
じてしまう。このため、採水が停止され、製造用水が確
保できず、工場操業の短縮等の重大事態となってしまう
ことがある。
【０００７】 このような重大事態を回避するために
は、採水を停止し、塔内の充填物をすべて取り出して再
び新しい砂利を用いて支持層を多層の成層とする作業が
必要となる。充填物の取り出し作業、支持層の形成作
業、及び塔内配管、活性炭の殺菌作業等のため、直接的
作業日数として３〜４日間を要しているのが現状であ
る。 また、取り出した砂利の再利用は、粒径によって分
級していく作業、砂利自体の洗浄、殺菌作業に多くの手
間と時間が掛かり、再利用されず、そのまま処分されて
いる例がほとんどである。
は、採水を停止し、塔内の充填物をすべて取り出して再
び新しい砂利を用いて支持層を多層の成層とする作業が
必要となる。充填物の取り出し作業、支持層の形成作
業、及び塔内配管、活性炭の殺菌作業等のため、直接的
作業日数として３〜４日間を要しているのが現状であ
る。 また、取り出した砂利の再利用は、粒径によって分
級していく作業、砂利自体の洗浄、殺菌作業に多くの手
間と時間が掛かり、再利用されず、そのまま処分されて
いる例がほとんどである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記した重大影響をも
たらす支持層の乱れは、次のような原因が単一、もしく
は複合して生じていると考えられる。 （１）逆洗流速が過大又は過小の期間があり、水の片流
れが生じ、長期間のうちに次第に乱れが生じていく。 （２）逆洗時、逆洗水に気泡を巻き込んでしまい、一時
的にスクラッビング、すなわち気液混合条件に塔内がな
ってしまった場合。 （３）熱水又は蒸気殺菌工程が不適切な場合、基本的に
は工程の不適切又は手動操作時のミスによって、（２）
項と同一条件に短時間でもなってしまった場合。 （４）活性炭又は支持層交換、あるいは、塔内点検時に
塔内における作業ミスによって、支持層の一部を乱して
しまう場合。
たらす支持層の乱れは、次のような原因が単一、もしく
は複合して生じていると考えられる。 （１）逆洗流速が過大又は過小の期間があり、水の片流
れが生じ、長期間のうちに次第に乱れが生じていく。 （２）逆洗時、逆洗水に気泡を巻き込んでしまい、一時
的にスクラッビング、すなわち気液混合条件に塔内がな
ってしまった場合。 （３）熱水又は蒸気殺菌工程が不適切な場合、基本的に
は工程の不適切又は手動操作時のミスによって、（２）
項と同一条件に短時間でもなってしまった場合。 （４）活性炭又は支持層交換、あるいは、塔内点検時に
塔内における作業ミスによって、支持層の一部を乱して
しまう場合。
【０００９】このような原因によって、漏出事故が年１
〜２回生じても、工場操業の計画を狂わせてしまう重大
事態となる。また、現在、通常は支持層として砂利を用
いるが砂利には次のような問題点がある。 （１）良質の砂利が次第に得にくくなっている。即ち、
砂利自体に割れ目を有するもの、砂岩のように表面がざ
らつき、小孔が多いものが含まれている。このようなも
のは、微生物増殖の巣となっている。良質な砂利とは、
表面がなめらかで割れ目、小孔が極く少なく、火成岩の
ような熱水、蒸気による加熱殺菌工程の繰り返しにも強
いものである。
〜２回生じても、工場操業の計画を狂わせてしまう重大
事態となる。また、現在、通常は支持層として砂利を用
いるが砂利には次のような問題点がある。 （１）良質の砂利が次第に得にくくなっている。即ち、
砂利自体に割れ目を有するもの、砂岩のように表面がざ
らつき、小孔が多いものが含まれている。このようなも
のは、微生物増殖の巣となっている。良質な砂利とは、
表面がなめらかで割れ目、小孔が極く少なく、火成岩の
ような熱水、蒸気による加熱殺菌工程の繰り返しにも強
いものである。
【００１０】（２）良質でない砂利がある程度混じって
いると、加熱殺菌時の熱応力によって割れが拡大し、小
孔すなわち微生物増殖の巣となる割合が増していく。そ
れにより処理水の微生物漏出も増し、そして加熱殺菌頻
度も増していくという悪循環に落ちいる。 （３）そのため、２〜３年という短期間に支持層全体を
交換する必要が生じる。 （４）全量交換された支持層の砂利が再利用されないた
め、河川等からの砂利採取による自然環境破壊の遠因と
もなっている。そこで、本発明は上記のような従来技術
の問題点を解消し、漏出事故を未然に防ぎ、支持層を長
期に渡って安定して使用でき、また砂利に代る支持層を
用いることもできる活性炭塔の下部集水機構を提供する
ことを課題とする。
いると、加熱殺菌時の熱応力によって割れが拡大し、小
孔すなわち微生物増殖の巣となる割合が増していく。そ
れにより処理水の微生物漏出も増し、そして加熱殺菌頻
度も増していくという悪循環に落ちいる。 （３）そのため、２〜３年という短期間に支持層全体を
交換する必要が生じる。 （４）全量交換された支持層の砂利が再利用されないた
め、河川等からの砂利採取による自然環境破壊の遠因と
もなっている。そこで、本発明は上記のような従来技術
の問題点を解消し、漏出事故を未然に防ぎ、支持層を長
期に渡って安定して使用でき、また砂利に代る支持層を
用いることもできる活性炭塔の下部集水機構を提供する
ことを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、活性炭塔の活性炭層下部の集水機構にお
いて、活性炭層を支持する支持層としての砂利層を、砂
利の粒径が１〜１５ｍｍの混合砂利層を一層で用い、か
つ、支持層の最下部近くに、スリット巾５０〜３００μ
ｍを有するウエッジワイヤスクリーンを設けた多孔管式
集水装置、又はスリット巾５０〜３００μｍを有する多
数のノズルを設けた多孔板式集水装置を有することを特
徴とする活性炭塔の下部集水機構としたものである。ま
た、本発明において、前記支持層としての混合砂利層の
代りに、形状が球状、楕円形状又は円筒形状で粒径１〜
１５ｍｍの混合セラミックス材層を用いることもでき
る。
に、本発明は、活性炭塔の活性炭層下部の集水機構にお
いて、活性炭層を支持する支持層としての砂利層を、砂
利の粒径が１〜１５ｍｍの混合砂利層を一層で用い、か
つ、支持層の最下部近くに、スリット巾５０〜３００μ
ｍを有するウエッジワイヤスクリーンを設けた多孔管式
集水装置、又はスリット巾５０〜３００μｍを有する多
数のノズルを設けた多孔板式集水装置を有することを特
徴とする活性炭塔の下部集水機構としたものである。ま
た、本発明において、前記支持層としての混合砂利層の
代りに、形状が球状、楕円形状又は円筒形状で粒径１〜
１５ｍｍの混合セラミックス材層を用いることもでき
る。
【００１２】このように、本発明では、支持層としての
砂利層を、従来技術のような粒径分布巾を有する砂利を
多層の成層として用いるのではなく、支持層が乱れても
よいように、粒径１〜１５ｍｍ範囲、好ましくは粒径２
〜５ｍｍ範囲の混合状態で充填する。即ち、支持層とし
ての砂利層を前記の混合砂利層の一層としている。実際
には、ある粒径範囲で販売されている２〜５ｍｍ範囲の
砂利又は２〜１０ｍｍ範囲の砂利をそのまま用いるのが
よい。このような混合砂利層を用いると、従来の例えば
６〜１３ｍｍφの集水小孔を有する集水装置では、この
集水小孔から小砂利、活性炭又は砂が流出してしまう。
砂利層を、従来技術のような粒径分布巾を有する砂利を
多層の成層として用いるのではなく、支持層が乱れても
よいように、粒径１〜１５ｍｍ範囲、好ましくは粒径２
〜５ｍｍ範囲の混合状態で充填する。即ち、支持層とし
ての砂利層を前記の混合砂利層の一層としている。実際
には、ある粒径範囲で販売されている２〜５ｍｍ範囲の
砂利又は２〜１０ｍｍ範囲の砂利をそのまま用いるのが
よい。このような混合砂利層を用いると、従来の例えば
６〜１３ｍｍφの集水小孔を有する集水装置では、この
集水小孔から小砂利、活性炭又は砂が流出してしまう。
【００１３】これを防止し、効果的に水の均一分散、加
熱殺菌時の均一な熱水又は蒸気の分散を行うため、本発
明では、図１及び集水装置を拡大した図２に示すよう
に、枝管２を内管１２と外管１５で構成し、内管１２に
従来の例えば６〜１３ｍｍφの集水小孔１３を設け、該
内管１２全体を、５０〜３００μｍのスリット１４を有
するウエッジワイヤスクリーンタイプの外管１５で覆っ
てしまう２重管式枝管としている。集水小孔１３は、従
来の集水装置と同様に、採水、逆洗等に均一な水分散、
集水を達成できるように、その口径、個数、分布を決め
ればよい。外管１５の水の通るすきまであるスリット１
４はその巾を５０〜３００μｍ、好ましくは１００〜２
００μｍとすれば、その全開口面積は集水小孔１３の全
開口面積よりも充分大きくできるため、採水、逆洗に支
障はない。また、図４に示すように、同様のスリット巾
を有するノズル２１を多孔板に多数設けた多孔板式集水
装置としてもよい。
熱殺菌時の均一な熱水又は蒸気の分散を行うため、本発
明では、図１及び集水装置を拡大した図２に示すよう
に、枝管２を内管１２と外管１５で構成し、内管１２に
従来の例えば６〜１３ｍｍφの集水小孔１３を設け、該
内管１２全体を、５０〜３００μｍのスリット１４を有
するウエッジワイヤスクリーンタイプの外管１５で覆っ
てしまう２重管式枝管としている。集水小孔１３は、従
来の集水装置と同様に、採水、逆洗等に均一な水分散、
集水を達成できるように、その口径、個数、分布を決め
ればよい。外管１５の水の通るすきまであるスリット１
４はその巾を５０〜３００μｍ、好ましくは１００〜２
００μｍとすれば、その全開口面積は集水小孔１３の全
開口面積よりも充分大きくできるため、採水、逆洗に支
障はない。また、図４に示すように、同様のスリット巾
を有するノズル２１を多孔板に多数設けた多孔板式集水
装置としてもよい。
【００１４】そして、スリット１４の巾が、支持層の砂
利、砂、活性炭より充分小さいため、これらの処理水へ
の漏出は防止できるのである。更に本発明では、支持層
材質として、上記した砂利の代りに、例えば１２００〜
１５００℃の高温で焼成した粒径１〜１５ｍｍ、好まし
くは２〜５ｍｍの球状、楕円形状又は円筒形状のセラミ
ックス材を用いることができる。セラミックス材は砂利
よりかなり高価であるが、高温焼成しているため、加熱
殺菌時の熱応力に強い。また、その比重は砂利とほぼ同
じ２．５〜２．８であり、砂利の場合と同じ運転方法が
適用できる。
利、砂、活性炭より充分小さいため、これらの処理水へ
の漏出は防止できるのである。更に本発明では、支持層
材質として、上記した砂利の代りに、例えば１２００〜
１５００℃の高温で焼成した粒径１〜１５ｍｍ、好まし
くは２〜５ｍｍの球状、楕円形状又は円筒形状のセラミ
ックス材を用いることができる。セラミックス材は砂利
よりかなり高価であるが、高温焼成しているため、加熱
殺菌時の熱応力に強い。また、その比重は砂利とほぼ同
じ２．５〜２．８であり、砂利の場合と同じ運転方法が
適用できる。
【００１５】使用するセラミックス材は、価格の安い磁
器性ボール、ムライト系ボール等が好ましい。これらの
セラミックス材は、化学的にも安定であり、薬品殺菌処
理時に使用する遊離塩素の１５〜２００ｍｇ／リットル
にも充分耐える。そして、ろ過採水時にセラミックス材
自体から溶出してくる重金属類の濃度も、水道水水質基
準値よりもはるかに低く、全く問題はない。それ故砂利
よりもかなり長く使用できるのである。
器性ボール、ムライト系ボール等が好ましい。これらの
セラミックス材は、化学的にも安定であり、薬品殺菌処
理時に使用する遊離塩素の１５〜２００ｍｇ／リットル
にも充分耐える。そして、ろ過採水時にセラミックス材
自体から溶出してくる重金属類の濃度も、水道水水質基
準値よりもはるかに低く、全く問題はない。それ故砂利
よりもかなり長く使用できるのである。
【００１６】
【作用】次に、図面を用いて本発明の作用を説明する。
図１は本発明の活性炭塔の一例を示す全体構成図であ
り、図２は図１の集水装置の部分拡大図である。また、
図３は集水装置の外管１５となるウエッジワイヤスクリ
ーンの部分拡大図である。図３において、スリット１４
の構造はロッド１７の形状を工夫し、外表面部のスリッ
ト１４の巾より、内表面部のすきま１８を大きくするこ
とによって、採水時被処理水１９中に粒子がまじっても
スリット１４が閉塞しないようにしている。
図１は本発明の活性炭塔の一例を示す全体構成図であ
り、図２は図１の集水装置の部分拡大図である。また、
図３は集水装置の外管１５となるウエッジワイヤスクリ
ーンの部分拡大図である。図３において、スリット１４
の構造はロッド１７の形状を工夫し、外表面部のスリッ
ト１４の巾より、内表面部のすきま１８を大きくするこ
とによって、採水時被処理水１９中に粒子がまじっても
スリット１４が閉塞しないようにしている。
【００１７】内管１２をなくし、ウエッジワイヤスクリ
ーンの外管１５だけの集水装置とすることは、その開口
面積が大きすぎて、逆洗時、水の均一分散ができない。
集水装置は枝管を前記のようにウエッジワイヤスクリー
ンを用いた２重管式の枝管とするのがよい。本発明で用
いるウエッジワイヤスクリーンのスリット１４の巾は充
分に小さいため、通常活性炭の後段に設けられている例
えば０．４μｍ〜２０μｍのカートリッジフィルタの負
荷を減少させるプレフィルタの機能も有している。図１
に示す混合砂利層１６の粒径分布巾は１〜１５ｍｍ、好
ましくは２〜５ｍｍの範囲とし、その層高は枝管２の外
管１５の上面から１００〜３５０ｍｍとすれば、採水時
活性炭層９から流出してくる微細粉末活性炭を充分に抑
制できる。
ーンの外管１５だけの集水装置とすることは、その開口
面積が大きすぎて、逆洗時、水の均一分散ができない。
集水装置は枝管を前記のようにウエッジワイヤスクリー
ンを用いた２重管式の枝管とするのがよい。本発明で用
いるウエッジワイヤスクリーンのスリット１４の巾は充
分に小さいため、通常活性炭の後段に設けられている例
えば０．４μｍ〜２０μｍのカートリッジフィルタの負
荷を減少させるプレフィルタの機能も有している。図１
に示す混合砂利層１６の粒径分布巾は１〜１５ｍｍ、好
ましくは２〜５ｍｍの範囲とし、その層高は枝管２の外
管１５の上面から１００〜３５０ｍｍとすれば、採水時
活性炭層９から流出してくる微細粉末活性炭を充分に抑
制できる。
【００１８】使用している活性炭の硬度の劣化が激し
く、捨水工程後も更に１μｍ〜数１０μｍの超微粉末活
性炭がリークしてくる場合は、混合砂利層の上に０．５
〜０．６ｍｍの砂層を２５〜３００ｍｍ設けるのもよ
い。一般にこのような超微粉末活性炭は、活性炭の基本
的性能である硬度の劣化や活性炭同志の衝突、摩耗によ
って生じる。そして、捨水工程時、及び、採水初期に漏
出してくる。図４に本発明の他の活性炭塔の全体構成図
を示すが、ここでは集水装置が図１のウエッジワイヤス
クリーンに代って、同様なスリット巾を有するノズル２
１を多孔板２０に、１５０〜２００ｍｍピッチで必要数
設けている多孔板式集水装置である。支持層は図１と同
様に混合砂利層の一層とすればよい。
く、捨水工程後も更に１μｍ〜数１０μｍの超微粉末活
性炭がリークしてくる場合は、混合砂利層の上に０．５
〜０．６ｍｍの砂層を２５〜３００ｍｍ設けるのもよ
い。一般にこのような超微粉末活性炭は、活性炭の基本
的性能である硬度の劣化や活性炭同志の衝突、摩耗によ
って生じる。そして、捨水工程時、及び、採水初期に漏
出してくる。図４に本発明の他の活性炭塔の全体構成図
を示すが、ここでは集水装置が図１のウエッジワイヤス
クリーンに代って、同様なスリット巾を有するノズル２
１を多孔板２０に、１５０〜２００ｍｍピッチで必要数
設けている多孔板式集水装置である。支持層は図１と同
様に混合砂利層の一層とすればよい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１に示す活性炭塔を用いて、次のような装置、条件で
運転を行った。活性炭塔として２０００ｍｍφ×２２０
０ｍｍＨを用い、支持層として、２〜５ｍｍφの砂利５
０％と、５〜１５ｍｍφの砂利５０％とを混合して、下
記の仕様で用いた。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１に示す活性炭塔を用いて、次のような装置、条件で
運転を行った。活性炭塔として２０００ｍｍφ×２２０
０ｍｍＨを用い、支持層として、２〜５ｍｍφの砂利５
０％と、５〜１５ｍｍφの砂利５０％とを混合して、下
記の仕様で用いた。
【００２０】 支持層高 ： 底盤から４００ｍｍ 活性炭 ： １２〜３２メッシュ粒状炭（やしがら系）、 層高 ： １０００ｍｍ 通水流速 ： ＳＶ ２０、ＬＶ ２０ 処理目的 ： 脱塩素、異味、異臭成分の除去 原 水 ： 水道水（残留塩素 ０．５〜１．５ｍｇ／リットル） 殺菌方法 ： １０ｍｇ／リットル Ｃｌ2 水による逆洗、２回／週 １０５℃による蒸気殺菌、殺菌頻度 ３〜４カ月に１回 とを行った。 集水装置 ： 多孔管式ウエッジワイヤスクリーン（スリット：１５０μｍ）
【００２１】 １年間運転後の結果 １）処理水の微生物漏出： 一般細菌 ： ０．００コ〜４．５コ／ｍｌ以下 カビ、酵母 ： いずれも０コ／２０ｍｌ以下 ２）微粉末活性炭の処理水への漏出 捨水（ＳＶ２０）：８分間の平均 １．６ｍｇ／リットル（ＳＳとして） 採水時、採水開始後 ３０分後： ０．８ｍｇ／リットル １時間 ： ０．２ｍｇ／リットル以下 ３時間 ： ０．２ｍｇ／リットル以下 ０．４５μｍフィルタ上の捕捉した微粉末活性炭の粒径
は１〜３０μｍ程度であった。後段のカートリッジフィ
ルタへのＳＳ負荷は採水開始して３時間程度であり、そ
の後はほとんど見られなかった。
は１〜３０μｍ程度であった。後段のカートリッジフィ
ルタへのＳＳ負荷は採水開始して３時間程度であり、そ
の後はほとんど見られなかった。
【００２２】実施例２ 実施例１と同一仕様、運転条件で行い、支持層構成のみ
を次のように変えた。 支持層 ： セラミック材（磁性） 形状 ： 球形 粒径 ： １〜３．２ｍｍ、３０％ ３．２〜６．４ｍｍ、４０％ ６．４〜１２．８ｍｍ、３０％ の混合層で砂層なし、層高：４００ｍｍ
を次のように変えた。 支持層 ： セラミック材（磁性） 形状 ： 球形 粒径 ： １〜３．２ｍｍ、３０％ ３．２〜６．４ｍｍ、４０％ ６．４〜１２．８ｍｍ、３０％ の混合層で砂層なし、層高：４００ｍｍ
【００２３】 １年間後の運転結果 １）処理水への微生物の漏出： 一般細菌 ： ０．００コ〜６．０コ／ｍｌ以下 カビ、酵母 ： いずれも０コ／２０ｍｌ以下 ２）微粉末活性炭の処理水への漏出 捨水（ＳＶ２０）：８分間の平均 ２．５ｍｇ／リットル（ＳＳとして） 採水、開始後 ３０分後 ： ０．７ｍｇ／リットル １時間後 ： ０．２ｍｇ／リットル以下 ３時間後 ： ０．２ｍｇ／リットル以下 ３）セラミック材の性状変化 １年間使用後の磁性ボール（３．２ｍｍφ）を顕微鏡
（×１００）で観察した。その結果を図９（写真２）に
示す。新品のものの図８（写真１）とほとんど変わらな
かった。
（×１００）で観察した。その結果を図９（写真２）に
示す。新品のものの図８（写真１）とほとんど変わらな
かった。
【００２４】実施例３ セラミック材として磁性ボール（粒径３．２ｍｍφ）を
用いて加速試験を行った。 １）Ｃｌ2 浸漬時間と蒸気殺菌 Ｃｌ2 ： ５００ｍｇ／リットルに７２日間・・・通
常使用の１０年間に相当、（２４０日／年×１０年×１
５ｍｇ／リットル×１／５００ｍｇ＝７２日） 蒸気殺菌 ： １１０℃×２時間×５０回・・・通常使
用の１０年間に相当（年 ５回として、１０年で５０
回） その結果を図１０（写真３）に示す。図８の新品と比較
し、割れ、小孔の増加が見られなかった。
用いて加速試験を行った。 １）Ｃｌ2 浸漬時間と蒸気殺菌 Ｃｌ2 ： ５００ｍｇ／リットルに７２日間・・・通
常使用の１０年間に相当、（２４０日／年×１０年×１
５ｍｇ／リットル×１／５００ｍｇ＝７２日） 蒸気殺菌 ： １１０℃×２時間×５０回・・・通常使
用の１０年間に相当（年 ５回として、１０年で５０
回） その結果を図１０（写真３）に示す。図８の新品と比較
し、割れ、小孔の増加が見られなかった。
【００２５】比較例１ 実施例１と同一の活性炭層仕様、運転条件で１年間運転
した。 集水装置 ： 多孔管式で枝管の集水小孔 ： ６ｍ
ｍφ
した。 集水装置 ： 多孔管式で枝管の集水小孔 ： ６ｍ
ｍφ
【００２６】運転結果 １）処理水への微生物漏出 ０．００コ〜１５コ／ｍ
ｌ以下 ２）蒸気殺菌頻度 １〜２か月毎である ３）運転１０か月目頃から小砂利、砂及び活性炭が漏出
し始め、１１か月目にカートリッジフィルタを取替え、
ハウジング内を掃除したところ、１５０ｍｌの漏出砂利
等が見られた。そのため、１年間で支持層の全量交換を
行った。 ４）使用した砂利に含まれていた砂岩質の写真を図１１
（写真４）に示す。表面はざらざらし、小孔が多数見ら
れた。
ｌ以下 ２）蒸気殺菌頻度 １〜２か月毎である ３）運転１０か月目頃から小砂利、砂及び活性炭が漏出
し始め、１１か月目にカートリッジフィルタを取替え、
ハウジング内を掃除したところ、１５０ｍｌの漏出砂利
等が見られた。そのため、１年間で支持層の全量交換を
行った。 ４）使用した砂利に含まれていた砂岩質の写真を図１１
（写真４）に示す。表面はざらざらし、小孔が多数見ら
れた。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 （１）微細粉末活性炭の処理水への漏出が防止でき、漏
出事故を失くすことができる。 （２）砂利、砂、活性炭の漏出も防止できる。 （３）塔内点検のため支持層を取り出しても、一層とし
て用いているため、再充填でき、再利用ができる。ま
た、支持層にセラミック材を用いると更に次のような効
果が得られる。
ることができる。 （１）微細粉末活性炭の処理水への漏出が防止でき、漏
出事故を失くすことができる。 （２）砂利、砂、活性炭の漏出も防止できる。 （３）塔内点検のため支持層を取り出しても、一層とし
て用いているため、再充填でき、再利用ができる。ま
た、支持層にセラミック材を用いると更に次のような効
果が得られる。
【００２８】（１）材質として、磁器、ムライト等の比
較的価格の安いものでも、微生物増殖の巣となり易すい
割れ目や小孔がほとんどない。 （２）落下や圧壊強度が大きく、取扱いが容易。 （３）次亜塩素酸ソーダ等に対する耐薬品性が高い。ま
た耐熱性が高く、繰り返し熱応力によっても割れの発
生、小孔の増加がほとんどない。 （４）食品製造用水へ使用しても有害重金属等の溶出は
分析限界以下であった。 （５）球状、楕円形状のセラミック材は塔外への取り出
し、洗浄、再充填作業が砂利の場合より楽である。
較的価格の安いものでも、微生物増殖の巣となり易すい
割れ目や小孔がほとんどない。 （２）落下や圧壊強度が大きく、取扱いが容易。 （３）次亜塩素酸ソーダ等に対する耐薬品性が高い。ま
た耐熱性が高く、繰り返し熱応力によっても割れの発
生、小孔の増加がほとんどない。 （４）食品製造用水へ使用しても有害重金属等の溶出は
分析限界以下であった。 （５）球状、楕円形状のセラミック材は塔外への取り出
し、洗浄、再充填作業が砂利の場合より楽である。
【００２９】また、砂利の交換の頻度が、２〜３年に１
回程度に比べ、セラミックス材は７〜１０年に１回程度
でよい。セラミックス材は、砂利に比べ単価が５〜１０
倍と高いが、使用年数が長いことから交換頻度が少く、
また、全量交換時の洗浄、殺菌作業に要する時間も、砂
利の場合の３〜４日間に比べ、セラミックス材が焼成し
ているためよごれの付着が少なく洗浄、殺菌が数時間で
できること等のメリットがあり、支持層にセラミックス
材を用いると安定した運転ができ、工場操業の効率化に
寄与すること大である。
回程度に比べ、セラミックス材は７〜１０年に１回程度
でよい。セラミックス材は、砂利に比べ単価が５〜１０
倍と高いが、使用年数が長いことから交換頻度が少く、
また、全量交換時の洗浄、殺菌作業に要する時間も、砂
利の場合の３〜４日間に比べ、セラミックス材が焼成し
ているためよごれの付着が少なく洗浄、殺菌が数時間で
できること等のメリットがあり、支持層にセラミックス
材を用いると安定した運転ができ、工場操業の効率化に
寄与すること大である。
【図１】本発明の活性炭塔の一例を示す全体構成図。
【図２】図１の集水装置の部分拡大図。
【図３】図２の外管１５の部分拡大図。
【図４】本発明の活性炭塔の他の例を示す全体構成図。
【図５】従来の活性炭塔の一例を示す全体構成図。
【図６】図５の集水装置の部分拡大図。
【図７】従来の活性炭塔の一例を示す全体構成図。
【図８】使用前のセラミックス材の磁性ボールの粒子表
面顕微鏡写真。
面顕微鏡写真。
【図９】１年間使用後の磁性ボールの粒子表面顕微鏡写
真。
真。
【図１０】加速試験（実施例３）後の粒子磁性ボールの
表面顕微鏡写真。
表面顕微鏡写真。
【図１１】１年間使用後の砂岩質の粒子表面顕微鏡写
真。
真。
１：主管、２：枝管、３：底盤、４〜７：砂利層、８：
砂層、９：活性炭層、１０、１３：集水小孔、１１、２
０：多孔板、１２：内管、１４：スリット、１５：外管
（ウエッジワイヤスクリーン）、１６：混合支持層、１
７：ロッド、１８：すきま、１９：被処理水、２１：ノ
ズル
砂層、９：活性炭層、１０、１３：集水小孔、１１、２
０：多孔板、１２：内管、１４：スリット、１５：外管
（ウエッジワイヤスクリーン）、１６：混合支持層、１
７：ロッド、１８：すきま、１９：被処理水、２１：ノ
ズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−269457（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−320143（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64793（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−3937（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/28 B01D 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】 活性炭塔の活性炭層下部の集水機構にお
いて、活性炭層を支持する支持層としての砂利層を、砂
利の粒径が１〜１５ｍｍの混合砂利層を一層で用い、か
つ、支持層の最下部近くに、スリット巾５０〜３００μ
ｍを有するウエッジワイヤスクリーンを設けた多孔管式
集水装置、又はスリット巾５０〜３００μｍを有する多
数のノズルを設けた多孔板式集水装置を有することを特
徴とする活性炭塔の下部集水機構。 - 【請求項２】 前記支持層としての混合砂利層の代り
に、形状が球状、楕円形状又は円筒形状で粒径１〜１５
ｍｍの混合セラミックス材層を用いることを特徴とする
請求項１記載の活性炭塔の下部集水機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08090395A JP3202529B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 活性炭塔の下部集水機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08090395A JP3202529B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 活性炭塔の下部集水機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243546A JPH08243546A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3202529B2 true JP3202529B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=13731340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08090395A Expired - Fee Related JP3202529B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 活性炭塔の下部集水機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202529B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245005A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Kurita Water Ind Ltd | イオン交換樹脂装置 |
| JP5954163B2 (ja) * | 2012-12-25 | 2016-07-20 | 住友金属鉱山株式会社 | 油水分離装置 |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP08090395A patent/JP3202529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08243546A (ja) | 1996-09-24 |
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