JP7309120B2 - 液体用フィルタならびに液体の処理方法 - Google Patents
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Description
また、ハウジングに供給された層状複水酸化物の交換時期については具体的な提案がなかった。
本第2発明では、ハウジングに供給された層状複水酸化物の交換時期を容易に検出する液体の処理方法を提供することを目的とする。
本第2発明に係る液体用フィルタは、液体に含まれる有害物質を吸着する層状複水酸化物が収容されたハウジングと、前記ハウジング内の前記層状複水酸化物を移動させる移動装置と、前記ハウジングに対して前記液体を供給するかしないかを切り替えるバルブを備え、前記バルブの状態に応じて、前記バルブの一部の色が変化する。
本第2発明によれば、バルブの状態に応じて、バルブの一部の色が変化するので、バルブの状態を外部から識別でき、注意を喚起することができる。
図1は、第1実施形態の濾過装置100を表す概要図である。本実施形態では有害物質としてヒ素を吸着する場合について説明するが、これに限定されるものではなくフッ素、ホウ素、セレン、六価クロム、シリカなども吸着可能である。
本実施形態の濾過装置100は、液体用フィルタ1と、この液体用フィルタ1に濾過すべき液体を供給する供給部10と、液体用フィルタ1にて濾過された液体を排出する排出部20と、供給部10と排出部20との差圧を検出する差圧計30と、後述の層状複水酸化物3を移動させる移動装置40と、濾過装置100全体を制御する制御装置50と、を有している。
本実施形態のハウジング2は、円筒状であり、図1に示してあるようにX方向の寸法がY方向の寸法(高さ方向の寸法)より3倍から8倍、好ましくは4倍から5倍大きくなっている。これは、液体用フィルタ1に供給部10からヒ素などが含まれた液体を通水していくと、図1に示すように上側の層状複水酸化物3a(小さな粒径の層状複水酸化物3aともいう)の形状が崩れるが、この小さな粒径の層状複水酸化物3aが泥状化してX方向全体に拡がって液体用フィルタ1内が詰まってしまうのを抑制するためである。すなわち、ハウジング2のX方向の寸法を大きくすることによりハウジング2のX方向の断面積(図1の横断面であり、Y軸に垂直な断面)が大きくなる。これにより、ハウジング2に供給される液体の線速度(Linear Velocity)を低くすることができるので層状複水酸化物3が崩れにくくなり、液体用フィルタ1が小さな粒径の層状複水酸化物3aに起因して詰まってしまうのを抑制することができる。
排出部20は、図1において、左端側に1つ設けられているが、複数設けてもよく、排出部20の取り付け位置も任意に設定することができる。
なお、本実施形態ではハウジング2の上方から液体を供給してハウジング2の下方から液体を排出したが、ハウジング2の下方から液体を供給してハウジング2の上方から液体を排出してもよい。また、詳細は後述するものの、複数のバルブを切替えて供給と排出とを切替えるようにしてもよい。
また、制御装置50は、排出部20の排出バルブ12を開状態から閉状態に切替えて液体の排出を停止するとともに、排出部20の供給バルブ11を閉状態から開状態に切替えて排出部20からハウジング2に液体を不図示のポンプを用いて供給可能な状態にする。
なお、振動子を用いた移動装置40と、供給バルブ11と排出バルブ12とを用いた移動装置40とを併用するようにしてもよい。
この場合も、振動子を用いた移動装置40と併用するようにしてもよい。
図4は制御装置50による濾過処理のフローチャートであり、以下、図4のフローチャートに基づき説明を続ける。なお、図4の処理が開始される段階では、移動装置40の駆動回数を示すパラメータNは、初期化(N=0)されている。
ここでは、移動装置40の駆動により差圧が閾値以下になったとして説明を続ける。
以下、図5を用いて第2実施形態につき説明するが、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。図5は、本第2実施形態の濾過装置100を表す概要図であり、第2実施形態ではハウジング2を傾けて設けている。
図6は、本第2実施形態の変形例を表す概要図であり、泥状化した層状複水酸化物3をハウジング2外に排出する第2排出部21を設けている。なお、図面を簡単にするために、差圧計30の図示を簡略化している。
泥状化した層状複水酸化物3は、ハウジング2の上部に溜まりやすく、本実施形態のようにハウジング2を傾けた場合には、傾斜に従って図6の左側に移動する。このため、本変形例では、ハウジング2の上部の左端(ハウジング2の高さ方向が低い側の一端)に泥状化した層状複水酸化物3を通過させ、泥状化していない層状複水酸化物3を通過させない開口部を設けて、第2排出部21としている。第2排出部21は、管部材であり、本変形例では排出部20に接続して、泥状化した層状複水酸化物3をハウジング2外に排出しているが、排出部20とは独立した排出管路としてもよい。
また、本変形例の第2排出部21を第1実施形態に適用してもよい。この場合、第2排出部21は、ハウジング2の左端と右端とのいずれか一方に設けてもよく、ハウジング2の左端と右端との両方に設けるようにしてもよい。このように、本変形例では、泥状化した層状複水酸化物3を排出することができるので、ハウジング2の詰まりを低減することができる。
以下、図7を用いて第3実施形態につき説明するが、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。図7は、本第3実施形態の濾過装置100を表す概要図であり、ハウジング2内に移動装置40を設けるとともに、ハウジング2に新たな層状複水酸化物3を供給する第2供給部60を設けている。更に、本実施形態では、泥状化した層状複水酸化物3および小さな粒径の層状複水酸化物3aを通過させ、それ以外の層状複水酸化物3を通過させない選択部5と、この選択部5を通過した泥状化した層状複水酸化物3および小さな粒径の層状複水酸化物3aをハウジング2外に排出する第3排出部22を設けている。なお、図面を簡単にするために、差圧計30の図示を簡略化している。
ベルトコンベア41は、泥状化した層状複水酸化物3および小さな粒径の層状複水酸化物3aを搬送できればよく、例えば小さな粒径の層状複水酸化物3aよりも小さな穴が形成されたメッシュ状とすることができる。この場合、メッシュ状のベルトコンベア41は、泥状化した層状複水酸化物3も搬送できるようにメッシュの番手を決めることが望ましい。
ロール部材42は、樹脂や金属製であり、不図示のモータにより半時計方向に回転してベルトコンベア41の上面を矢印方向に繰り返し駆動している。
制御装置50は、定期的にバルブ62を閉状態から開状態にする制御を行って、ハウジング2に新しい層状複水酸化物3を供給することができる。
第3実施形態では、泥状化した層状複水酸化物3はハウジング2の外部に排出する一方、新たな層状複水酸化物3をハウジング2に提供しているので、ハウジング2の詰まりをより低減することができる。なお、第3実施形態において、差圧計30を省略してもよく、第2供給部60を省略するようにしてもよい。
また、第3実施形態の廃棄部2aや、選択部5や、移動装置40や、第2供給部60は、第2実施形態にも適用することができる。
以下、図8を用いて第4実施形態につき説明するが、第1実施形態から第3実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。
図8は、本第4実施形態の濾過装置100を表す概要図であり、本第4実施形態ではハウジング2は、Y方向の寸法がX方向の寸法よりも大きなものとなっている。また、本第4実施形態では、供給部10にバルブ13が設けられている。バルブ13は、不図示のコンプレッサーからの空気圧により開状態と閉状態とが切り替わり、開状態のときにハウジング2に液体が供給され、閉状態のときにハウジング2に液体が供給されないようになっている。また、バルブ13の一部は、開状態と閉状態とで色が切り替わるようになっており、例えば閉状態のときは、黄色や赤色などの注意を喚起する色となっており、外部から識別できるようになっている。
なお、色による注意喚起に代えて、もしくは、併用して、制御装置50は、層状複水酸化物3の交換時期と、ハウジング2内の詰まりが発生もしくは発生しそうな時期とが一致したときに、音を発生させて注意を喚起するようにしてもよい。
以下、図9を用いて第5実施形態につき説明するが、第1実施形態から第4実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。
図9は、本第5実施形態の濾過装置100を表す概要図であり、本第5実施形態では側面に孔部7を有したパイプ6と、ハウジング2内でパイプ6を保持する保持部材8と、を有している。
また、本第5実施形態において、パイプ6の内径は、孔部7の大きさよりも大きいので、1つの孔部7から排出される液体の排出量は、パイプ6の下部から排出される液体の排出量よりも少なくなっている。
また、パイプ6のY方向の長さも任意に設定することができ、ハウジング2のY方向の真ん中付近までの長さにしてもよく、パイプ6のY方向の下部付近までの長さにしてもよい。なお、複数のパイプ6を同じ長さとしてもよい。
また、パイプ6の数や、長さや、径や孔部7の数などを調整して、層状複水酸化物3の交換時期と、ハウジング2内の詰まりが発生する時期もしくは発生しそうな時期とをほぼ一致させれば、差圧計30の計測結果に基づいて、層状複水酸化物3の交換時期を容易に検出することができる。なお、層状複水酸化物3の交換時期と、ハウジング2内の詰まりが発生する時期もしくは発生しそうな時期とをほぼ一致させるために移動装置40を駆動してもよい。この場合、第1実施形態から第4実施形態のどの移動装置40を用いてもよい。なお、移動装置40を用いなくても、層状複水酸化物3の交換時期と、ハウジング2内の詰まりが発生する時期もしくは発生しそうな時期とをほぼ一致させることができる場合には、移動装置40を省略することも可能となる。
図10は、本第5実施形態の変形例を示す濾過装置100の概要図である。第5実施形態においては、パイプ6の内径は、孔部7の大きさよりも大きいので、パイプ6の下部から排出される液体の排出量が多く、パイプ6の下部付近で小さな粒径の層状複水酸化物3aが泥状化する可能性がある。また、パイプ6によりハウジング2の下部に導かれた液体は、排出部20に近いので、パイプ6の下部から排出された液体は、層状複水酸化物3と接触する接触時間が短くなり、ヒ素が層状複水酸化物3に十分吸着されなくなる可能性がある。
なお、パイプ6の内径をテーパ形状とした場合でも、パイプ6の下部の内径は、孔部7の大きさと同等以上とすることが好ましい。
3a 小さな粒径の層状複水酸化物 10 供給部 11 供給バルブ
12 排出バルブ 20 排出部 30 差圧計 40 移動装置
50 制御装置 100 濾過装置
Claims (17)
- 液体に含まれる有害物質を吸着する層状複水酸化物が収容されたハウジングと、
前記ハウジング内の前記層状複水酸化物を移動させる移動装置と、
前記移動装置の駆動時間と、前記移動装置の駆動回数との少なくとも一方に基づいて前記層状複水酸化物の交換を判定する制御装置と、を備えた液体用フィルタ。 - 前記移動装置は前記ハウジングの外側に設けられている請求項1記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置は、前記ハウジングに接続された第1配管部から液体を供給し、前記ハウジングに接続された第2配管部から液体を排出する状態と、前記第2配管部から液体を供給し、前記第1配管部から液体を排出する状態と、を切り替える切替部を有する請求項2に記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置は前記ハウジング内に設けられている請求項1記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置は、前記層状複水酸化物が拡散するように前記層状複水酸化物を移動させる請求項1から4のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置は、前記ハウジングに振動を与える振動部材を有している請求項1から5のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記ハウジングに供給される液体と、前記ハウジングから排出する液体との差圧を測定する差圧計と、前記差圧計の測定結果に応じて前記移動装置を制御する制御装置と、を備えた請求項1から6のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記制御装置は、前記差圧計の測定結果に応じて前記層状複水酸化物の交換を判定する請求項7記載の液体用フィルタ。
- 前記制御装置は、前記ハウジングの容積と、前記ハウジングに供給する前記層状複水酸化物の供給量と、前記液体の供給量とに基づいて、前記層状複水酸化物の交換を判定する請求項1から8のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記層状複水酸化物の交換を判定する基準が、前記液体の前記有害物質の濃度に関連する情報に基づいて設定される、請求項8又は9に記載の液体用フィルタ。
- 前記ハウジングが水平面に対して傾けて設置される、請求項1~10のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記ハウジングが水平面に対して3~40度傾けて設置される、請求項11に記載の液体用フィルタ。
- 前記ハウジングには、前記層状複水酸化物のうち泥状化した層状複水酸化物を外部に導出する管路が設けられている、請求項1~12のいずれか一項に記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置は、前記ハウジング内において泥状化した前記層状複水酸化物を前記管路に向けて移動させるベルトコンベアである、請求項13に記載の液体用フィルタ。
- 液体に含まれる有害物質を吸着する層状複水酸化物が収容されたハウジングと、
前記ハウジング内の前記層状複水酸化物を移動させる移動装置と、
前記ハウジングに対して前記液体を供給するかしないかを切り替えるバルブを備え、前記バルブの状態に応じて、前記バルブの一部の色が変化する液体用フィルタ。 - 前記ハウジングの容積と、前記ハウジングに供給する前記層状複水酸化物の供給量と、前記液体の供給量とに基づいて、前記層状複水酸化物の交換を判定する制御装置を備えた請求項15記載の液体用フィルタ。
- 前記移動装置の駆動時間と、前記移動装置の駆動回数との少なくとも一方に基づいて前記層状複水酸化物の交換を判定する制御装置を備えた請求項15記載の液体用フィルタ。
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