JP4942225B2 - 濾材洗浄装置及び濾材洗浄方法 - Google Patents

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本発明は、濾材を繰り返し使用するために、使用済みの濾材を洗浄する濾材洗浄装置及び濾材洗浄方法に関するものである。
例えば、濾過塔の濾過器あるいはろ過池の濾材が古くなると、ろ過機能が低下するために、濾材を入れ替える必要が生じる。
しかし、古い濾材は、法律上産業廃棄物とみなされ、それを処理するのに多額の廃棄処理の費用が必要となるうえ、新しい濾材の購入コストも高くなるという問題がある。
そこで、使用済みの濾材を洗浄して再生することにより、上記問題点を解決するものとして特許文献1に示す濾材の洗浄装置を本出願人が先に提案している。
ところが、この先の提案にかかる濾材の洗浄装置では、洗浄するする古い濾材をジェット流で流送させる時、これと同時に洗浄を行い、洗い落とされた付着物(汚れ)を含んだ洗浄液とともに流送するものであることから、洗浄むらが生じたり、頑固な汚れ等の付着物では取り残しが発生したりするおそれもあり、十分な洗浄を行うことが難しいという問題があった。
斯くして洗浄むらがある濾材や、汚れが再付着した濾材を使用すると、その濾過機能や耐久性が低下してしまうという問題もある。
特開平5−253420号公報
本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、簡単な構造で、濾材を洗浄するにあたり、洗浄された濾材に洗浄時の汚れが再付着することがなく、また、頑固な付着物でも確実に除去できるようにすることにより、再利用される濾材のろ過機能や耐久性の低下をなくし、ランニングコストが高くなるのを防止できるようにした濾材洗浄装置および濾材の洗浄方法を提供できるようにするものである。
上記目的を達成するために提案されたもので、本発明の濾材の洗浄装置は、筒状ケーシングの内方に通水壁を有する脱水用筒を設け、当該脱水用筒の内部に駆動手段で回転可能な攪拌洗浄部を設けるとともに、脱水用筒で攪拌洗浄される濾材を供給する濾材供給口と洗浄された濾材を取り出す洗浄濾材取り出し口を筒状ケーシングに設け、脱水用筒で脱水された水を排水する排水口を筒状ケーシングに設けたことを最も主要な特徴とするものである。
また、本発明にかかる濾材の洗浄装置は、脱水用筒の通水壁がウェッジワイヤで形成さ
れていること、攪拌洗浄部が、脱水用筒の略中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌軸を設け、この攪拌軸に攪拌用突起若しくは攪拌用羽根を設けたこと、攪拌洗浄部の攪拌軸を中空軸とし、当該中空軸の上部に濾材流入口を、下部に濾材出口とを設け、中空軸内でも濾材を洗浄可能に構成したこと、攪拌洗浄部が、脱水用筒の略中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌軸を設けるとともに、この攪拌軸を螺旋状若しくはその一部が中心から偏寄するように曲成したことも特徴とするものである。
本発明にかかる濾材の洗浄方法は、中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌洗浄部を備えた脱水用筒を筒状ケーシングに配設し、濾材供給口から脱水用筒に水とともに供給された濾材の水分離を脱水用筒で行いながら、攪拌洗浄部で濾材同士を擦り合わせることにより、表面の付着物を剥離し、当該剥離された付着物を、前記濾材から分離される水と一緒に脱水用筒の外部に放出するとともに、洗浄された濾材を洗浄濾材取り出し口から取り出すようにしたことを最も主要な特徴とするものである。
本発明にかかる濾材の洗浄装置及び濾材の洗浄方法によれば、筒状ケーシングの内方に通水壁を有する脱水用筒を設け、当該脱水用筒38の内部に駆動手段で回転可能な攪拌洗浄部を設けるとともに、脱水用筒で攪拌洗浄される濾材を供給する濾材供給口と洗浄された濾材を取り出す洗浄濾材取り出し口を脱水用筒に設け、脱水用筒で脱水された水を排水する排水口を筒状ケーシングに設けるといういたって簡単な装置で、洗浄する濾材同士を擦り合わせながら洗浄するので、濾材表面の頑固な付着物でも確実に剥離除去することができる。
これにより、均質で充分な洗浄を行え、リサイクルして使用する濾材の品質と耐久性を大幅に向上させることができる利点がある。
は本発明にかかる濾材のリサイクルシステムの概略図である。 は本発明にかかる濾材のリサイクルシステムの洗浄装置の縦断面図である。 は本発明にかかる濾材のリサイクルシステムの攪拌洗浄部を構成する脱水用筒38部分の斜視図である。 は本発明にかかる濾材のリサイクルシステムの攪拌洗浄部を構成する攪拌軸部分の斜視図である。 は本発明にかかる濾材のリサイクルシステムの攪拌洗浄部を構成する攪拌軸部分の変形例を示す斜視図である。
以下、本発明の濾材の洗浄装置及び濾材の洗浄方法にかかる最も好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は濾材を洗浄して再利用するための濾材のリサイクルシステムの概略図であって、図中符号1は濾材のリサイクルシステムを全体的に示す。
なお、本発明にいう濾材とは例えば天然石はもとより、イオン交換を行うイオン交換塔に収納して使用される粒状のイオン交換等樹脂をも包含するものである。
この濾材のリサイクルシステム1は、給水槽2と、給水槽2から給水される貯水部3と、洗浄用濾材貯留部4と、第1〜第3分級洗浄部5、6、7と、シャワーリング洗浄部8と、洗浄用濾材貯留部4から濾材9を洗浄しながら各洗浄部5〜8や所望する場所に送給する洗浄・搬送手段10a、10b、10cとを備えてなる。
給水槽2には、ここに貯留した水11を洗浄用濾材貯留部4及び貯水部3に送水管12で給水するための送給用ポンプ13が設けられている。
貯水部3には、給水槽2から給水された水と後述するシャワーリング洗浄部8からの水を吸引して加圧し各洗浄部〜8に送給する加圧ポンプ14を設けてある。
上記加圧ポンプ14で加圧された高圧水は、前記洗浄・搬送手段10a及び10bに送給される。
この洗浄・搬送手段10a、10b、10cの詳細の図示は省略したが、概略を説明すると、加圧ポンプ14で加圧された高圧水を噴射ノズルからこれよりも大径の負圧形成管に噴射して管内いっぱいに広げ、このいっぱいに広がった部分から噴射ノズル側の負圧形成管内に形成される負圧で洗浄・搬送する濾材を吸引し、吸引された濾材を負圧形成管から流走管を介して所定の各洗浄部に洗浄しながら搬送するように構成された公知構造のジェットポンプで構成されている。
第1分級洗浄部5は、濾材9が投入される投入口15と、この投入口15に投入された濾材9を粒径の小さなものから順に複数段に分級するもので、起震手段16で振動する第1分級ケーシング17内にメッシュが異なる複数段階のふるい(図示せず)を設けてあり、この第1分級ケーシング17には洗浄水を噴射す洗浄水ノズル18が取り付けられている。
各ふるいの下方には分級された洗浄済みの濾材を取りだす漏斗状のシュータ19と粒径の大きな側のシュータ19の下方には集積用のボックス20が設けられている。
そして、第1分級洗浄部5の出口21側に第2分級洗浄部6が設けられており、この第2分級洗浄部6は、第1分級洗浄部5と略同様に構成されている。
すなわち、起震手段16で振動する第2分級ケーシング22内にメッシュが異なる複数段階のふるい(図示せず)を設けてあり、第2分級ケーシング22の上方には洗浄水を噴射す洗浄水ノズル23が配設されている。
各ふるいの下方及び出口21部分には分級された洗浄済みの濾材を取りだす漏斗状のシュータ24が設けられ、シュータ24の下方には回収用ボックス25が設けられている。 図中符号26は、洗浄水ノズル18に給水する配管28部分に設けられた開閉バルブ、符号27は固定された配管と振動する第1分級ケーシング17の振動が配管28に伝わるのを防止する防震具である。
上記貯水部3を形成する貯水部用ケーシング29には、第3分級洗浄部7で分離された水を貯留する排水貯留部30と、後述する濾材の洗浄部からの洗浄済みの濾材を水洗するシャワーリング洗浄部8が形成されており、シャワーリング洗浄部8で水洗された濾材は集積用のボックス32に回収される。
そして、第3分級洗浄部7は第1分級洗浄部5で分級された最も細かい粒径の濾材を洗浄するもので、第1分級洗浄部5より下方に配設された第3分級ケーシング33に、第1分級洗浄部5から洗浄水とともに流送供給される濾材から水分を分離する水分離部34と水分を分離された濾材をさらに洗浄する濾材の洗浄装置31とを備えてなり、水分離部34で分離された水は前記貯水部用ケーシング29の排水貯留部30に送水ポンプ35で送られた後、ここから排水ポンプ36で外部に排水されるようになっている。
第3分級ケーシング33に設けられる濾材の洗浄部31は図1及図2に示すように、縦長の筒状ケーシング37と、この筒状ケーシング37の内方に設けられる脱水用筒38と、脱水用筒38の内部に駆動手段39で回転可能に設けられた攪拌洗浄部40とを備えてなる。
上記筒状ケーシン37は、上部筒41と下部筒42とからなり、上部筒41の側面には洗浄する濾材の濾材供給口43が形成されるとともに、下部42には洗浄された濾材を取り出す洗浄濾材取り出し口44が夫々形成されている。
上記脱水用筒38は、図に示すように平面視において三角形状をした、いわゆるウェッジワイヤ45を、通水用隙間46が外方で広くなるように並べて円筒状に形成するとともに、上端部に設けられたフランジ部47を上部筒41と下部筒42との接合面に挟持させた状態で固定されている。
また、脱水用筒38の下部は環状の保形部材48で保形され、この保形部材48が下部筒42とその下端に接続される洗浄濾材取り出し管49との間に挟持された状態で固定されており、この保形部材48には通水用孔66が形成されている。
上記保形部材48の中央部分で、洗浄された濾材を取り出す洗浄濾材取り出し口44は、開閉可能な閉塞具50で閉じられている。
上記閉塞具50は、ウェッジワイヤ45で形成された脱水用筒38の下端の洗浄濾材取り出し口44を開閉する板状部材51と、この板状部材51を、上下動操作する操作具52とからなる。
操作具52は、板状部材51の中央部分から垂下し、洗浄濾材取り出し管のネジ孔65に螺合し下端が外部に突出するネジ軸53で形成され、下端の頭部が回転操作されて洗浄濾材取り出し口44が開閉操作されるようになっている。尚、図中符号54はネジ軸53を固定するロックナットである。
脱水用筒38内に配設される攪拌洗浄部40は、図1に示すように、回転駆動用の伝動索条55を介して駆動手段(回転速度を変更可能なモータ)39で回転駆動される駆動軸56と、この駆動軸56で回転駆動される攪拌軸57とからなり、攪拌軸57は図4に示すように構成されている。
すなわち、攪拌軸57は図2及び図4に示すように、筒状の本体58の表面から板状の攪拌羽根59を突出させるとともに、当該攪拌羽根59の上方には攪拌軸57の内方に濾材を流入させる一対の濾材流入口60を開口させるとともに、攪拌羽根59の下半部近傍には濾材流入口60から流入して攪拌軸57の内部を流下するときに洗浄された濾材を取り出す濾材出口61が攪拌羽根59に沿って縦長のスリット状に開口させてある。
尚、図1に示すように各送水管12には流量調節弁62若しくは開閉弁63が設けられている。
上記のように構成された濾材のリサイクルシステム1の、特に濾材の洗浄装置31の作用を説明する。
先ず、貯水部3の加圧ポンプ14の起動により貯水部3の水が吸引されて加圧され、高圧の圧力水が洗浄・搬送手段10aに送給されると、洗浄用濾材貯留部4の濾材が吸引されてこの洗浄・搬送手段10aで流送される間に洗浄されながら第1分級洗浄部5に送られる。
濾材は、第1分級洗浄部5から第2分級洗浄部6で所望する粒径の濾材に分級された状態で各集積用のボックスに収納される。
そして、第1分級洗浄部5で分離された最小径の濾材は洗浄する濾材や、濾材に付着する汚れ等によって直接、シャワーリング洗浄部8で水洗されるか、第3分級洗浄部7に送られて濾材の洗浄装置31でさらに洗浄される。
第3分級洗浄部7の濾材が濾材の洗浄装置31に送られ、濾材供給口43から攪拌洗浄部の脱水用筒38内と濾材流入口から攪拌軸の内方に供給される。
濾材流入口60から攪拌軸57内に供給された濾材は、下方の濾材出口61に流下する
間に濾材同士が擦れ合い、表面に蓋付着した頑固な汚れも剥がされて分離する。
また、濾材供給口43から攪拌洗浄部40の脱水用筒38内に供給された濾材は、駆動
手段39による攪拌軸56の回転により、筒状の本体58の表面から突出する板状の攪拌
羽根59で攪拌されることにより、濾材同士が擦れ合い、表面に蓋付着した頑固な汚れを
剥がして濾材表面から分離する。
斯くして濾材から分離された汚れやかけた微小な濾材の破片は濾材に付着した水とともに、脱水用筒38の側壁を形成するウェッジワイヤ45の通水用隙間46から外部に放出されるが、残留する分離された汚れや、かけた微小な濾材の破片は、閉塞具50が開けられると、洗浄・搬送手段10bでシャワーリング洗浄部8に送られ、水洗された後、綺麗になった濾材が集積用のボックス32に回収される。
尚、図1中符号67はシャワーリング洗浄部8で濾材から分離されて沈殿する汚れ等の取り出し部であって、開閉弁63が開かれると沈殿していたヘドロ状の汚れ等は、洗浄・搬送手段10cの駆動により吸出され、排出用ボックス68に放出されるように構成されている。
尚、上記実施の形態では、攪拌洗浄部40を脱水用筒38の内部に駆動手段39で回転駆動される攪拌軸57を筒状に形成して、上部に濾材流入口60を形成し下方に濾材出口61を形成するようにしてあるが、これを図5に示すように中実の軸にしても良い、この場合、この軸57を直接回転駆動させることになる。
また、図示は省略したが、攪拌軸57を螺旋状若しくはそのイブを回転中心から偏寄するように曲成することにより濾材を攪拌するようにすることも可能である。
上記実施の形態における攪拌羽根59は、図5に示すようにコ字型のアーム64にすることもできるし、図示は省略したが、脱水用筒38はウェッジワイヤに変えて金網等で形成柄することもできる。
1・・・濾材のリサイクルシステム
2・・・給水層
3・・・貯水部
4・・・戦場用濾材貯留部
5・・・第1分級洗浄部
6・・・第2分級洗浄部
7・・・第3分級洗浄部
8・・・シャワーリング洗浄部
9・・・濾材
10a、10b、10c・・・洗浄・搬送手段
11・・・水
12・・・送水管
13・・・送給ポンプ
14・・・加圧ポンプ
15・・・投入口
16・・・起震手段
17・・・第1分級ケーシング
18・・・洗浄ノズル
19・・・シュータ
20・・・ボックス
21・・・出口
22・・・第2分級ケーシング
23・・・洗浄ノズル
24・・・シュータ
25・・・回収ボックス
26・・・開閉バルブ
27・・・防震具
28・・・配管
29・・・貯水部用ケーシング
30・・・排水貯留部
31・・・濾材の洗浄装置
32・・・集積用ボックス
33・・・第3分級ケーシング
34・・・水分離部
35・・・送水ポンプ
36・・・排水ポンプ
37・・・筒状ケーシング
38・・・脱水用筒
39・・・駆動手段
40・・・攪拌洗浄部
41・・・上部筒
42・・・下部筒
43・・・濾材供給部
44・・・洗浄濾材取り出し口
45・・・ウェッジワイヤ
46・・・通水用隙間
47・・・フランジ部
48・・・保形部材
49・・・洗浄濾材取り出し管
50・・・閉塞具
51・・・板状部材
52・・・操作具
53・・・ネジ軸
54・・・ロックナット
55・・・伝動索条
56・・・駆動軸
57・・・攪拌軸
58・・・本体
59・・・攪拌羽根
60・・・濾材流入口
61・・・濾材出口
62・・・流量調節弁
63・・・開閉弁
64・・・アーム
65・・・ネジ孔
66・・・通水用孔
67・・・汚れ等の取り出し部
68・・・排出用ボックス

Claims (6)

  1. 筒状ケーシングの内方に通水壁を有する脱水用筒を設け、当該脱水用筒の内部に駆動手段で回転可能な攪拌洗浄部を設けるとともに、脱水用筒で攪拌洗浄される濾材を供給する濾材供給口と洗浄された濾材を取り出す洗浄濾材取り出し口を筒状ケーシングに設け、脱水用筒で脱水された水を排水する排水口を筒状ケーシングに設けたことを特徴とする濾材の洗浄装置。
  2. 脱水筒の通水壁がウェッジワイヤで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の濾材の洗浄装置。
  3. 攪拌洗浄部が、脱水筒の略中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌軸を設け、この攪拌軸に攪拌用突起若しくは攪拌用羽根を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の濾材の洗浄装置。
  4. 攪拌洗浄部の攪拌軸を中空軸とし、当該中空軸の上部に濾材流入口を、下部に濾材出口とを設け、軸内でも濾材を洗浄可能に構成したことを特徴とする請求項3に記載の濾材の洗浄装置。
  5. 攪拌洗浄部が、脱水筒の略中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌軸を設けるとともに、この攪拌軸を螺旋状若しくはその一部が中心から偏寄するように曲成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の濾材の洗浄装置。
  6. 中央部分に駆動手段で回転駆動される攪拌洗浄部を備えた脱水用筒を筒状ケーシングに配設し、濾材供給口から脱水用筒に水とともに供給された濾材の水分離を脱水用筒で行いながら、攪拌洗浄部で濾材同士を擦り合わせることにより、表面の付着物を剥離し、当該剥離された付着物を、前記濾材から分離される水とともに脱水用筒の外部に放出するとともに、洗浄された濾材を洗浄濾材取り出し口から取り出すようにしたことを特徴とする濾材の洗浄方法。
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