JP3328349B2 - 螺旋形ろ過材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異物や不純物が混在した
濁液や汚水をろ過して浄化するろ過材に関し、特に樹脂
製の素材を螺旋状に形成した螺旋形のろ過材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、汚水の洗浄方法としては、砂
や砂利等の自然物質をろ過材に用いる古典的方法や、木
炭，ろ過紙あるいはスポンジ等を利用して人為的に製作
したろ過フィルターが広く一般的に使用されているが、
最近では浄化槽を中心に人間の排泄物をバクテリアに食
べさせて汚水を浄化する生物による廃水処理が普及しつ
つある。また、人間の排泄物ではなく鉱物資源の鉄を食
べるバクテリアも自然界には存在し、このバクテリアを
利用して廃水処理や製錬を行なうことも一部に行なわれ
ている。このバクテリアはチオバチルス・フェロオキシ
ダンスと言い、液中に存在する第１イオンを第２イオン
に酸化するエネルギーを使って空気中の二酸化炭素を固
定し、細胞を構成する全有機物を合成する働きをする。
これは微生物学的に化学合成独立栄養バクテリアといわ
れる種類で、数あるバクテリアの中では特異な存在であ
る。このバクテリアは鉄を酸化するほかに、硫黄を硫酸
にまで酸化する能力も併せ持っており、これが地球微生
物学的に重要な作用となる。すなわち、硫黄は窒素など
と同様に生体に不可欠な元素であり酸化還元を受けつつ
有機と無機の化合物の間を循環する性質があるが、チオ
バチルス属のバクテリアはこのサイクルの一部を積極的
に促進させる働きがあるからである。

【０００３】一方、人間の生活排水を初め、産業稼動中
の鉱山，製錬所，あるいは工場から排出される廃液はお
びただしい量となり、これらの廃液を無害化処理すこと
は環境保全の問題から重要な課題である。これらの廃水
は一般的に硫酸酸性で第１鉄，銅，亜鉛などの金属イオ
ンを含むため、処理には消石灰中和で行なわれるのが普
通である。ところが、鉄イオンを大量に含んだ排水を消
石灰中和で処理する場合、廃液中に含まれる鉄の形態が
第１鉄の場合と第２鉄の場合とでは処理コストに大きな
差異がでる。それは、第２鉄を含有した廃液の場合は、
廃液をｐＨ４程度まで中和することで液中に浮遊する不
純物の沈澱現象を起こすが、第１鉄を含有した廃液で
は、廃液をｐＨ８程度まで中和して初めて不純物の沈澱
現象が発生する。つまり、第１鉄を含有した廃液の消石
灰中和処理は第２鉄を含有した廃液に比較してその処理
コストが高くなり、第１鉄を含有した廃液を多量に排出
する工場等では、その無公害処理に莫大な費用がかかる
ため、最近では、第１鉄を含有した廃液の消石灰中和処
理の前処理として、鉄酸化バクテリアによる廃水処理法
の導入が考えられている。この鉄酸化バクテリアによる
廃水処理法は、鉄酸化バクテリアによって廃水中の第１
鉄イオンを第２鉄イオンに変える方法で、この処理を連
続的に行なった後に消石灰中和処理を行なえば第１鉄を
含有した廃液でも、第２鉄を含有した廃液と同程度の経
費で処理すことが可能になる。一方、第２鉄を含有した
廃液においても、消石灰中和処理の前処理として鉄酸化
バクテリアによる廃水処理法を実行すれば、中和処理に
弱アルカリ性で消石灰の４分の１程度の価格の炭カル
（石灰石微粉末）が中和剤に使用できるめる、経済的効
果は勿論のこと生成沈澱物も少なくできて後処理が簡単
である。そして、この鉄酸化バクテリアによる廃水処理
法は、独立栄養バクテリアに起因した増殖速度を早める
ために、酸化槽内にウール状や網目状またはタワシ状の
ろ過材を設け、このろ過材にバクテリアを付着させるこ
とで酸化槽内のバクテリア濃度を維持するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記鉄酸化
バクテリアによる廃水処理法に使用している従来のろ過
材では、継続的にろ過処理を行なうと、ろ過材の表面に
ゴミや水垢等の異物が付着してろ過材に加わる水圧が上
昇して、酸化槽内のバクテリア濃度を維持することがで
きなくなり、浄化処理能力が低下してしまうという大き
な問題があった。また、ろ過材とろ過材との間に水道が
できてしまい、汚水がろ過されることなく酸化槽から外
部に排出されてしまうという問題もあった。そこで、本
発明はこのような問題点を解決するために成されたもの
で、ろ過材としてのろ過能力や耐久性を飛躍的に向上さ
せると共に鉄酸化バクテリアによる廃水処理法の浄化処
理能力を高水準で安定させることのできる螺旋形ろ過材
の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に成された本発明は、合成樹脂から成り、液体中に混在
する不純物や異物をろ過するろ過材であって、略扇状に
形成した板材の上端辺を略Ｓ字状が連続するように葛折
れに形成すると共に、当該葛折れに形成した板材を、扇
状の下端辺が中心側になるように複数回捩り曲げて全体
の形状が螺旋状になるように形成したことを特徴とする
螺旋形ろ過材を要旨としている。

【０００６】

【作用】本発明の螺旋形ろ過材によれば、まず、螺旋形
ろ過材を浄化処理槽の内部に所要量だけ充填した後、浄
化処理用のバクテリアをろ過材に付着させる。次に、廃
水を浄化処理槽に投入すると、廃水は螺旋形ろ過材を通
過するときに、廃液内に混在する異物はろ過されて螺旋
形ろ過材のろ過面に残り、洗浄された液のみ螺旋形ろ過
材を通過することになるが、本発明の螺旋形ろ過材で
は、略扇状に形成した板材の上端辺を略Ｓ字状が連続す
るように葛折れに形成すると共に、当該葛折れに形成し
た板材を、扇状の下端辺が中心側になるように複数回捩
り曲げて全体の形状が螺旋状になるように形成したこと
で、ろ過面に付着したバクテリアは最適な菌体濃度を維
持して細菌の増殖速度を早めることになる。この作用に
より、本発明はバクテリアによる浄化処理能力を従来の
ものに比較して飛躍的に向上させると共に、継続使用に
よるろ過材の目詰まりや過度の汚れを防止することで反
復使用が可能になりろ過材の性能を永続的に維持して製
品の耐久性も向上させた。

【０００７】

【実施例】本発明の螺旋形ろ過材の実施例について、図
面に基づき説明する。図１は本発明の実施例である螺旋
形ろ過材の主要部分の拡大斜視図、図２は本実施例の螺
旋形ろ過材の全体を表わした斜視図、図３は本実施例の
螺旋形ろ過材の部分平面図，図４は本実施例の螺旋形ろ
過材の内径側から外径側を見た部分拡大図，図５は本実
施例の使用状態を表わした説明図である。本実施例の螺
旋形ろ過材１は、図１に示す如く、プラスチック状の略
扇状の板材の外端辺１ａを、略Ｓ字状１ｂになるように
連続的に折返して葛折に形成した葛折辺Ａを、略扇状の
板材の内端辺１ｃを中心側にして複数回捩って全体の形
状を図２に示した螺旋状に構成したものである。この螺
旋形ろ過材１は上方から見ると、図３に示した如く、中
心部に空洞部Ｋが形成され、その空洞部Ｋから略Ｓ字状
１ｂのろ過片Ｒが放射状に多数突出した形状を成してい
る。このろ過片Ｒは内端辺１ｃ側から見ると、図４に示
す如く、内端辺１ｃを境に上部ろ過片Ｒ１と下部ろ過片
Ｒ２の外形部稜線Ｓが斜め方向に僅かにピッチがずれた
状態で連続すると共に、このろ過片Ｒ１，Ｒ２の最外片
Ｏは外側に僅かに反り返った形状となっている。

【０００８】次に本実施例の作用・効果について説明す
る。汚水を浄化する浄化処理槽２の内部に、図５に示す
如く、本実施例の螺旋形ろ過材１を必要な数量分だけ充
填する。次に、浄化処理する汚水を、矢印Ｂの方向に従
って浄化処理槽２の内部に導入し、汚水が螺旋形ろ過材
１のろ過面を通過するように繰り返し流通させる。する
と、本実施例の螺旋形ろ過材１は従来のろ過材に比較し
てろ過処理面が１０倍以上の面積になると共に、螺旋形
のピッチ間の間隙が極めて狭いため、処理槽の内部に集
積して充填した螺旋形ろ過材相互の間隙は点接触となっ
てかなり大きな間隙が形成されることになる。この作用
によって、本実施例の螺旋形ろ過材１は、処理槽内の占
有体積を最小になるにもかかわらず、処理液が通過する
ろ過処理面積は大きくできるといった相反する技術課題
を一挙に解決すことに成功した。また、処理槽内で発生
するバクテリアの菌体濃度を最適な状態に維持して細菌
の増殖速度を早め、バクテリアによる浄化処理能力を従
来のものに比較して飛躍的に向上させることにも成功し
た。更に、本実施例の螺旋形ろ過材は、継続使用による
ろ過材の目詰まりや過度の汚れを防止することで反復使
用が可能になり、ろ過材の性能を永続的に維持して製品
の耐久性も向上させた。従って、本実施例の螺旋形ろ過
材は、生活排水は勿論のこと産業廃棄物として放出され
る汚水をも効果的かつ効率的に浄化処理することで、公
害の発生や環境汚染を防止し、社会的懸案である環境保
全を強力的に推進する画期的技術であり、その社会に与
える恩恵は計り知れないものがある。

【０００９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の螺旋形
ろ過材は、合成樹脂から成り、液体中に混在する不純物
や異物をろ過するろ過材であって、略扇状に形成した板
材の上端辺を略Ｓ字状が連続するように葛折れに形成す
ると共に、当該葛折れに形成した板材を、扇状の下端辺
が中心側になるように複数回捩り曲げて全体の形状が螺
旋状になるように形成したことで、処理槽内の占有体積
を最小にしたにも係わらずろ過処理面積を大きくすると
いった相反する技術課題を一挙に解決しただけでなく、
処理槽内で発生するバクテリアの菌体濃度を最適な状態
に維持して細菌の増殖速度を早めて、バクテリアによる
浄化処理能力を従来のものに比較して飛躍的に向上させ
ることに成功した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の螺旋形ろ過材の実施例を表わした斜視
図である。

【図２】本実施例の螺旋形ろ過材の部分拡大図である。

【図３】本実施例の螺旋形ろ過材の部分平面図である。

【図４】本実施例の螺旋形ろ過材の内径側から外径側を
見た部分拡大図。

【図５】本実施例の螺旋形ろ過材の使用状態を表わした
説明図である。

【符号の説明】

１ 螺旋形ろ過材 １ａ 外端辺 １ｂ 略Ｓ字状 １ｃ 内端辺 Ａ 葛折辺 Ｋ 空洞部 Ｒ ろ過片 Ｒ１ 上部ろ過片 Ｒ２ 下部ろ過片 Ｓ 外形部稜線 Ｏ 最外片

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂から成り、液体中に混在する不
   純物や異物をろ過するろ過材であって、 略扇状に形成した板材の上端辺を略Ｓ字状が連続するよ
   うに葛折れに形成すると共に、当該葛折れに形成した板
   材を、扇状の下端辺が中心側になるように複数回捩り曲
   げて全体の形状が螺旋状になるように形成したことを特
   徴とする螺旋形ろ過材。