JPH0327242B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 水平方向に延びた容器内に配置された粒状の
濾過材の濾床と、前記濾床の下部に配置された、
濾過すべき懸濁液または乳濁液のための１つまた
はそれ以上の入口と、前記濾床の上に配置された
濾液を抜き出す手段と、濾過により汚染された濾
過材を濾床の下部から濾過材の洗浄または他の処
理のための手段へ運ぶ揚昇手段と、処理された濾
過材を前記濾床の上部へ再循環する手段と、を有
する、懸濁液または乳濁液を濾過する装置におい
て、長く伸びた供給流路は、濾過される懸濁液及
び／又は乳濁液の入口と通じ、かつ容器の全長に
渡つて広がつており、そして濾過材の揚昇手段が
前記供給流路内に配置されかつ濾床表面と平行す
る面に沿つて移動可能なように配置されているこ
とを特徴とする、懸濁液または乳濁液を濾過する
装置。

２ 濾過材の床は、その深さを実質的に越える、
少なくとも１つの水平方向の長さを有する、こと
を特徴とする、請求の範囲１に記載の装置。

３ 濾過材をその処理手段へ運ぶ揚昇手段および
処理された濾過材を再循環する手段は、架台装置
上に配置されており、前記架台装置は濾床より上
に位置し、そして往復運動することができる、こ
とを特徴とする、請求の範囲１または２に記載の
装置。

４ 汚染された濾過材の処理手段は固定された架
台装置を構成する、ことを特徴とする、請求の範
囲１または２に記載の装置。

５ 揚昇手段は、汚染された濾過材を上方に運ぶ
ために、空気の入口導管を有する、ことを特徴と
する、請求の範囲１〜４のいずれかに記載の装
置。

６ 汚染された濾過材を処理する手段は、汚染さ
れた濾過材により運ばれた、懸濁または乳化され
た物質を分離し、回収する手段からなる、ことを
特徴とする、請求の範囲１〜５のいずれかに記載
の装置。

７ 濾過すべき懸濁液または乳濁液のための入口
の上に、流れ案内用の屋根型デイストリビユータ
が配置されている、ことを特徴とする、請求の範
囲１〜６のいずれかに記載の装置。

８ 懸濁液または乳濁液が濾床に沿つたある位置
において濾床へ入る流れを、揚昇手段が前記位置
を通るとき、少なくとも部分的に遮断する、閉塞
装置を有する、ことを特徴とする、請求の範囲１
〜７のいずれかに記載の装置。

９ 揚昇手段が濾床に沿つて動くのと同時に、濾
床の上表面に沿つてこするように配置された、ス
クレーパー手段を有する、ことを特徴とする、請
求の範囲１〜８のいずれかに記載の装置。

明細書 本発明は、懸濁液または乳濁液の濾過装置に関
する。ことに、本発明は、廃水の精製において懸
濁液と乳濁液を連続的に濾過する装置に関する
が、この使用のみには限定されない。

懸濁液または乳濁液を濾過する方法および装置
は、米国特許第4126546号および同第4197201号に
記載されている。これらの特許によれば、濾過す
べき懸濁液または乳濁液は粒状濾過材の床の底よ
り多少上に導入され、そして濾床を通して上方に
導かれ、懸濁されかつ乳化された物質は分離さ
れ、そして濾床中に残り、一方精製された濾液は
濾床の上表面より上に形成された濾液層から回収
される。濾床は容器内に囲まれている。容器は実
質的に円筒形であり、そして実質的に円錐形とさ
れた下部を有する。分離された物質を補捉するこ
とにより汚染された濾過材は、下方に向けられた
容器端から回収され、濾床より上の液層の表面へ
動かされ、ここでそれは精製された濾液の一部分
に対して向流に下方に導かれ、そしてこのように
して洗浄される。次いで洗浄された濾過材を濾床
の表面の上に分布させ、これによつて濾過材は循
環する、すなわち、濾床中に沈むと同時に、それ
は濾過すべき、より汚染された懸濁液または乳濁
液と接触し、そして最終的に反復される洗浄のた
め、液層の上部へ再循環される。濾過材の洗浄に
より汚染された濾液（洗浄排水）は、その他の精
製された濾液から分離され、そして別に除去され
る。示された実施態様において、汚された濾過材
は濾床を通して延びる管を通つて空気によつて上
方に運ばれる。空気は下部に導入され、これによ
り濾過材はエアリフトポンプの作用により上方に
動かされる。

既知の濾過装置は、いくつかのきわめてすぐれ
た利点を有する。すなわち、濾過装置自体内に動
く部分を必要とせず、そしてきわめてすぐれた濾
過効果が得られる。しかしながら、この装置はあ
る種の欠点を有する。すなわち、それは本質的に
円筒形であるため、有効床空間の利用は非効率的
であり、それゆえその容量は不必要に制限され
る。さらに、その使用は汚染された濾過材を精製
された濾液を用いる簡単な洗浄により単に精製で
きるような、懸濁液および乳濁液の濾過にのみ制
限され、そして濾過材のその他の処理は不可能で
ある。ある場合において、たとえば、油含有水の
精製において、濾過材のそれ以上の処理が必要で
あることがあり、そして時には液相から除去され
た、懸濁されあるいは、乳化された物質を回収す
ることが望ましい。時には、洗浄を高温において
実施することも望ましく、そしてこれは従来知ら
れた既知の装置では不可能である。

前述の欠点は本発明により排除されそして懸濁
液または乳濁液の濾過装置が提供され、ここでこ
の装置の実施態様はより柔軟性を与えることがで
き、そして有効空間の容量を増加できるような方
法で、よりよく利用できる。汚染された濾過材の
処理はかなりな範囲で変更することもできるの
で、この装置は一般により有用であろう。

本発明によれば、容器内に配置された粒状の濾
過材の床と、前記床の下部に配置された、濾過す
べき懸濁液または乳濁液のための１つまたはそれ
以上の入口と、前記床より上に配置された、濾液
を抜き出す手段と、濾過により汚染された濾過材
を床の下部から濾過材の洗浄または他の処理のた
めの手段へ運ぶ揚昇手段と、処理された濾過材を
床の上部へ再循環する手段と、からなる、懸濁液
または乳濁液を濾過する装置において、長く延び
た供給流路は、濾過される懸濁液及び／又は乳濁
液の入口と通じ、かつ容器の全長に渡つて広がつ
ており、そして濾過材の揚昇手段が前記供給流路
内に配置され、かつ濾床表面と平行する面に沿つ
て移動可能なように配置されていることを特徴と
する、懸濁液または乳濁液を濾過する装置が、提
供される。

濾過材を運ぶ手段、それを処理する手段、およ
び再循環手段は、架台装置上に配置されており、
前記架台装置は、往復運動することができ、そし
て濾床より上に位置する。

本発明を添付図面により詳しく説明する。第１
図は、本発明による装置の実施態様の平面図であ
り、第２図は第１図において線Ａ−Ａに沿つて取
つた装置の縦断面図であり、そして第３図は第１
図において線Ｂ−Ｂに沿つて取つた断面図であ
る。第４図は、濾床を平坦にするためのスクレー
パー装置の一例を概略的に示す。

第１図によれば、濾過装置は槽１からなる。槽
１は、濾過すべき懸濁液または乳濁液の供給管
２、濾液のための流出管３、および濾過材から除
去された液体および物質の洗浄排水の排出管路４
を有する。供給管２は、全槽１全体に沿つて延び
る供給流路５へ接続されている。図示する実施態
様において、供給流路は槽の中心線に沿つて延
び、このようにして、槽を、第３図からいつそう
明らかなように、２つの隔室に分割する。しかし
ながら、これは厳格に必要であるというわけでは
なく、そして供給流路５は槽の縦壁の１つに沿つ
て延びることもできるので、このとき層は濾過の
ためにただ１つの隔室をもつだけである。

槽は実質的に長方形である。これは、最もしば
しばビルデイングにおける有効空間がこの方法で
最良に利用されるので、適当な実施態様である。
しかしながら、他の実施態様も可能である。槽の
底は断面がＶ形に先細になり、そしてそれは供給
流路５によりいくつかの部分に分割されるとき、
これも、第３図において見ることができるよう
に、槽の各部分の体積に適用される。槽内に、濾
過材が配置されており、この濾過材は、たとえ
ば、濾過砂からなることができ、そして第３図に
示す実施態様において、濾過材は２つの濾床６お
よび７を形成する。濾床は、通常少なくとも１つ
の水平方向の長さを有し、この長さはその高さを
かなり超える。

供給流路５は濾過材を通つて下に延びるか、あ
るいは槽の縦方向の側面の１つに沿つて延び、そ
してその下部８はＶ形の底の１つの傾斜部分を間
隔を置いた関係でたどりかつ、濾過すべき懸濁液
または乳濁液が濾床中へ排出される底の最下点付
近に密接して終るように、曲がつている。その
後、懸濁液または乳濁液は濾床を通つて上方に流
れ、その通過の間精製される。開口が詰まる危険
を減少しかつ濾過材の下向きの流れを濾床全体の
表面にわたつて分布させるために、懸濁液または
乳濁液の開口の下ある距離において、縦方向に屋
根形デイストリービユーター９および１０を濾床
中に配置することが適当である。さらに、縦方向
の案内板を濾床中に配置して、濾床中の濾過材の
流れを濾床の全表面にわたつてより均一になるよ
うにすることができる。これは局所における濾床
の詰まる危険を減少する。一例として、簡単な傾
斜した板は、屋根形デイストリビユーター９およ
び１０とほぼ同じ高さで濾床中に配置され、そし
て濾床の縦方向に延びることができる。

好ましい実施態様において、流路の壁８は、そ
の流路の壁の下端より上で且つ屋根形デイストリ
ビユーター９および１０の高さより上のある高さ
に、開口１８の列を有する。こうして、懸濁液ま
たは乳濁液は、主としてこれらの開口を通つて流
れ出て濾床の中へ入り、そしてこのことはより詳
しく後述するように、かなりの利点を生ずるであ
ろう。流路の壁が孔を有するとき、小さい屋根形
のデイストリビユーターを各孔の上に配置し、そ
してこれらのデイストリビユーターは濾床を横切
つて横方向に延びることも好ましい。これによ
り、濾床中への懸濁液の流入流の分布はより均一
となる。このような横方向のデイストリビユータ
ーは、第３図中の１９に示す。

本発明による供給流路により得られる利点は、
流入する懸濁液または乳濁液が供給流路中で脱気
されるので、溶解した空気や連行された空気は濾
床中へ運ばれない。これにより、濾床から空気を
除去する複雑な手段は不必要となる。

さらに、重い粒子およびスラツジは濾床の中へ
入らないで、供給流路の底に直接沈澱し、汚染さ
れた濾過材と一緒にそこから直接除去される。し
たがつて、このような粒子が、前述の濾過装置を
用いる場合のように、濾床へ入り、それを詰まら
すことはない。その装置において、重い粒子は、
低い流速において、入口中に沈降するか、あるい
は高い流速において、濾床中に沈降する。いずれ
の場合においても、詰まりが起こる。

また、供給流路は懸濁液または乳濁液が濾床へ
送られるときの圧力の変動を均一にする緩衝手段
として働らく。供給流路中の液面はゆつくり上昇
するので、急激な圧力の上昇は生じず、そしてポ
ンプの開閉作用は均一化されるであろう。これに
より、濾床の局所浮揚および濾床破壊の危険は排
除されるであろう。

また、化学的沈澱を濾床中で直接実施すると
き、混合および反応のための一定の接触時間を設
けることは有利である。これは、処理した液体の
温度が低いとき、ことに重要である。供給流路の
構成は、接触時間を数分間にし、それで全く十分
である。先行技術のフイルターにおいては、入口
は低温において満足すべき接触時間を与えるため
に十分な容積をもたないことが明らかにされた。

懸濁液または乳濁液は濾床を流過した後、濾床
の上に透明な液体すなわち濾液の層を形成する。
濾液は流出管３を通つて排出され、槽中のその出
口１２は計量堰とすることができる。

第３図には、汚染された濾過材が精製または他
の処理のために運ばれる方法が示されている。供
給流路５中に揚砂管１３が配置されており、この
管１３は供給流路の流出開口のレベルよりも下に
延びており、そして汚染された濾過材はこの管を
通つて、１４に概略的に示される、処理装置まで
運ばれる。第３図に示す実施態様において、槽は
２つの隔室に分割されており、各隔室は濾床を有
し、揚砂管はＹ形であることができ、そして両方
の隔室へ同時に接続することができ、あるいは２
本の別々の揚砂管を配置し、槽の縦方向から見
て、一方を他方の前に配置することができる。濾
過材を上方に運ぶために、エアリフトポンプ型の
装置を使用することができ、空気をある管（図示
せず）から下方に吸込むことができ、この管は空
気が揚砂管の外側に排出されるように、揚砂管内
に配置されかつ揚砂管の口より多少高い所に位置
する。揚砂管中へ排出される空気は上方に動こう
とし、そのとき液体と汚染された濾過材との混合
物を連行し、処理手段１４へ運ぶ。このようなエ
アリフトポンプ装置の実施態様は、前述の米国特
許第4126546号および同第4197201号中にも記載さ
れている。

好ましい実施態様において、揚昇手段とその揚
砂管１３とは一緒に供給流路５中に配置される。

揚砂管１３を有する揚昇手段は、供給流路５中
を槽に沿つて前後に動くように配置される。この
ため、汚染された濾過材は濾床の底から槽全体に
沿つて連続的に運ばれるので、濾過材は処理され
ないまま残らず、そして最も好ましくは汚染され
た濾過材は、懸濁液または乳濁液が濾床中へ導入
される点よりも低い、濾床中の点から運ばれる。
このため、揚砂管１３は好ましくは架台装置（ガ
ントリー（gantry）装置）へ取り付けられ、こ
の装置は１５に概略的に示されており、そして槽
の縦方向に往復運動をなすようにすることができ
る。往復運動は、適当な駆動モーターおよびコン
トロール装置（図示せず）により、達成される。

揚砂管１３の下部は縦方向及び横方向の両方向
に柔軟であることが好ましい。なぜなら、これ
は、供給流路５中の砂およびスラツジのレベルを
一定に保持する可能性を高めるからである。ある
増大したレベルにおいて、エアリフトポンプの下
部は、ガントリー装置が前後に移動するとき、砂
およびスラツジの層に沿つて引きずられ、そして
この層を、汚染された濾過材が濾床から自動的に
運び出されるようなレベルに、吸引する。

説明した種類のエアリフトポンプ装置におい
て、過剰な空気がこのポンプの吸込端から吹出す
ことがしばしばある。この空気は供給流路中に直
接導出され、そして濾床に悪影響を及ぼさないで
液体の表面へ上昇する。しかし、先行技術の型の
フイルターにおいて、このような空気は濾床中へ
導出され、そしてこの空気を分離しかつ除去する
特別の装置を必要とする。

濾床への負荷が変化するとき、それによる圧力
損失も変化する。より高い負荷において、圧力損
失は増大し、そしてそれによつて運ばれる濾過材
の量をコントロールすることが望ましい。エアリ
フトポンプ装置を供給流路内に配置し、それと連
絡させると、ポンプのヘツドは圧力損失が増加す
ると減少し、そしてポンプの揚水量は自己調整さ
れる。実験によると、濾過砂の運搬量の自己調整
は、濾床への負荷の20％〜100％の変動において、
約35％であることが示された。

高い圧力損失は、濾過速度が高いとき、あるい
はことに高度に濃厚な懸濁液を濾過するとき、起
ることがある。このような高い圧力損失におい
て、濾床が閉塞して固まり、濾床の底がアーチ状
を形成する危険がある。これが起ると、濾過材は
最初はエアリフトポンプへ供給されるが、次いで
エアリフトポンプは懸濁液のみを揚水し、そして
濾床は短時間に完全に詰まるであろう。これは、
洗浄される濾床の一部分において圧力を一時的に
均等化することにより、軽減されうる。このため
に、エアリフトポンプの揚砂管は閉塞装置を有す
る。この閉塞装置は、そのとき開口１８を部分的
にまたは完全に閉じる。開口１８の前において、
揚砂管はちようど前後に移動する位置にある。こ
のことは、エアリフトポンプが濾床中のある位置
を通るとき、懸濁液はこの位置において濾床中へ
流出せず、そして圧力の一時的均等化は濾床の洗
浄される部分において得られるのでアーチの形成
が排除されることを意味する。閉塞装置は、問題
の開口を覆うように揚砂管上に配置され、そして
前記開口の大きさに適合する大きさを有する板か
ら単に成ることができる。このような閉塞装置
は、エアリフトポンプ装置が動く流路から供給流
路が離れているとき、この流路中に配置すること
もでき、そして当業者にとつて容易に明らかであ
る種々の手段により、可動エアリフトポンプと接
続することができる。

汚染された濾過材の処理手段１４を、ガントリ
ー手段１５へ取り付ける。処理後、精製された濾
過材は、適当な堆積手段（図示せず）により、濾
床６および７へもどす。こうして、この精製され
た濾過材はそれぞれの濾床の上へ維持されるの
で、濾過材は循環される。濾過すべき懸濁液また
は乳濁液も、濾床を通して上方に流れる間、より
洗浄な濾過材と向流的に出合うので、フイルター
の効率が改良される。

処理において濾過材から除去された物質、たと
えば、洗浄液および除去されたよごれ、は処理手
段から導管１６を通つて、樋１７および排出管４
へ導かれる。樋１７は槽全体に沿つて延び、そし
て除去された物質はこうしてガントリー手段１５
の動きに対して独立に運び去ることができる。槽
１がその幅に比べて大きい長さをもたないとき適
当であることがある実施態様において、可動ガン
トリー手段１５を使用しないが、処理手段１４を
槽の上に固定する。揚砂管１３をその代わり槽１
の底に沿つて往復運動することができるように、
配置し、ここで汚染された濾過材も処理のため槽
全体に沿つて上方に運ばれる。空気を下に吸込む
管をもつ揚砂管１３は、ここで柔軟材料、たとえ
ば、プラスチツクまたはゴムから作ることがで
き、そして適当な機械的装置により、槽の底に沿
つて前後に動かすことができる。この実施態様
は、長さが小さい濾過槽のための可動ガントリー
手段を用いる実施態様よりも、簡単でありかつ安
価であることができる。

汚染された濾過材の処理手段は、いくつかの
種々の方法で作りかつ働かせることができる。最
も普通には、濾過材を液体で洗浄し、次いで濾床
へもどし、一方汚染された洗浄液は樋１７へ導
く。そのとき洗浄は、濾床より上の液相から上方
に適当に配置された導管（図示せず）により送ら
れる洗浄な濾液を用いて、あるいは濾過しない液
相を用いて実施することができる。前記濾過しな
い液相は、供給流路から取ることができ、あるい
は、設計によつては、重力により洗浄手段へ導く
ことができる。ある場合において、濾過材が上方
に運ばれるとき、濾過材により一緒に運ばれる液
体は、洗浄に十分であることがある。

このような洗浄手段は、たとえば、傾斜したス
クリユーコンベアから成ることができ、これによ
り濾過材を洗浄し、液体から除去する。そのとき
液体はスクリヤーの下端から出、一方濾過材はス
クリユーの上端へ移送され、その後スクリユーは
回転され、濾過材は濾床へ送られる。ここで洗浄
において追加の物質、たとえば、洗浄効果を増大
する溶媒および化学物質を加えることができる。
さらに、洗浄は周囲温度以外の温度、通常高温に
おいて実施し、ここで水蒸気を洗浄に使用でき
る。これは油含有水の精製に使用する濾過材の処
理に適当であることがある。その上、一緒に運ば
れる固体粒子は濾過材から、たとえば、沈降、ふ
るい分けまたは磁気的手段により分離することが
できる。これはある種の懸濁液または乳濁液、た
とえば、懸濁した金属粒子の処理に適するであろ
う。

こうして、汚染された濾過材が連行した懸濁ま
たは乳化された物質を分離し、回収することが可
能である。

処理手段はフイルターよりも完全に上に配置さ
れ、これによりその機能を監視できるという独特
の可能性が得られる。すべての部分は完全に見る
ことができ、種々のパラメーターを測定すること
は容易である。

処理において、濾過材を空気にさらす。これ
は、嫌気性バクテリアがフイルター中に存在する
場合、重要である、嫌気性バクテリアが酸素にさ
らされると、その生育は阻止され、これはバクテ
リアの生育によるフイルターの詰まりの危険を減
少する。濾過材の急速な循環により、この酸素へ
の暴露はほぼ秒単位の時間で起こる。

また、濾過材を濾液以外の液体で洗浄できる。
このようにすると、懸濁液または乳濁液のフイル
ターへの流れを停止した後、洗浄を続けることが
できる。

濾過材の洗浄装置が１またはそれ以上の傾斜し
たスクリユーであるとき、スクリユーのハウジン
グをスクリユー自体よりも多少大きくし、こうし
てねじ山とハウジング壁との間にすき間を設ける
ことが好ましい。このようにして、洗浄された濾
過材の一部分は再循環する。これはシユミレート
されたより長い洗浄を与える。

また、洗浄された濾過材が槽へ再循環される、
スクリユーコンベアの最高点より多少下の点にお
いて濾過材に洗浄液を加えることが好ましい。こ
のようにして、濾過材が槽へもどる間に、それは
ある程度脱水されるであろう。

洗浄された濾過材を濾床へ再循環させるとき、
この再循環は多少不規則であることがあるので、
ある時間後、濾床の上表面はもはや水平でなく、
一端から多端へ向かつて多少の傾斜を示す。これ
は濾過材の運搬装置および処理装置におけるわず
かの不規則性により、そして濾液の表面より下に
おいて濾床の面に達するスクレーパー手段をもつ
動くガントリー手段を設けることにより軽減され
る。ガントリー手段が前後に動く間、スクレーパ
ー手段は濾床の表面を平らにする。好ましい実施
態様において、スクレーパー手段は２枚のスクレ
ーパーブレードから成り、一方はガントリー手段
の移動方向において見て他方の前に位置する。ま
た、スクレーパーブレードは、移動方向において
見て、前のブレードが丁番で後方に動き、濾床の
表面をそれに沿つてのみ引きずられ、一方後のブ
レードがキヤツチに対して保持され、丁番で後方
に動くことができず、こうして濾床の表面をかい
てそれを平坦にするような方法で、丁番付されて
いる。ガントリー手段がその端の位置の１つにお
いてその移動を逆転するとき、後のブレードはこ
こで前のブレードとなり、丁番で後方に動いて濾
床の表面に沿つて引きずられ、一方前のブレード
はここで後のブレードとなり、丁番で後に動くこ
とはできず、ここで濾床の表面をかく。このよう
にして、濾床はガントリー装置の各移動において
平坦にされるが、濾過材は濾床の端に集められな
いであろう。一方向の丁番作用を防止するキヤツ
チを有する丁番機構は、当業者によく知られてい
る。

第４図は、前述の型のスクレーパー装置の一例
の縦断面図である。この図において、ホルダー２
０はガントリー装填（図示せず）へマスト
（upright）２１を介して接続されている。その端
に、ホルダーはラグ２２および２３を有し、これ
らのラグは下方に延びる。ラグ２２および２３の
内側に、スクレーパーブレード２４および２５は
丁番２６および２７へ取り付けられている。全体
の装置は、スクレーパーブレードが濾床６へ達す
るような高さで濾液槽１１中に設置される。

ガントリー手段が矢印の方向に動くとき、スク
レーパー手段も同じ方向に動く。この動きにおい
て、前のスクレーパーブレード２４は自由に丁番
で後方に動き、濾床６の上を自由に引きずられ、
こうして濾床の濾過材に作用しない。しかし、後
のスクレーパーブレード２５はラグ２３により丁
番で後方に動くことが妨げられ、こうして濾床に
作用して、濾過材のマウンド２８に示されるよう
に、濾床を平らにする。ガントリー手段およびス
クレーパー手段がそれらの端の位置に到達する
と、それらの動きは逆転されるので、スクレーパ
ーブレード２５は逆転されるので、スクレーパー
ブレード２５は濾床の表面に沿つて自由に引きず
られるが、スクレーパーブレード２４はラグ２２
により丁番で後方に動くことが妨げられ、こうし
て濾床へ作用してそれを平坦にする。

上述の二枚のスクレーパーブレードは丁番式と
したが、これを双方共固定式とした場合の実施態
様を次に述べる（第５図及び第６図参照）。第５
図はガントリーの移動方向に対し直角の角度より
見た側面図である。固定式スクレーパーブレード
２９，３０は二枚とも洗浄濾過材供給シユート５
４の両側面に取付固定される。同シユート５４よ
り降下した濾過材FBoは二枚のスクレーパーブレ
ード２９，３０に挟まれて濾床の表面上に堆積す
る。スクレーパーブレード２９，３０が上記シユ
ートと共に左方又は右方に移動するに伴つてスク
レーパーブレードの間の濾過材FBoは濾床の表面
上に供給され、かつスクレーパーブレードによつ
て、濾床の表面は平らにならされる。

以上本発明による装置各部の機能及び構造につ
いてのそれぞれの実施態様を説明してきたが、次
にこれらを総合的にまとめた実施態様につき、そ
の一例をあげて説明する。

第７図を参照されたい。同装置は濾過容器一基
とそれに付属する処理及び洗浄循環装置一式より
成る最少単位の装置である。これを構成する各部
の構造を項目ごとに説明する。

(1) 濾過容器は長方形構造とし、またその下部は
Ｖ字形断面、即ち、内側下方に向けたホツパー
板３３Ｃ，３３Ｄとし、その下端は開口３３Ｍ
とする。

(2) 上記濾過容器３３の一方側、即ち垂直板３３
Ｂ及びホツパー板３３Ｄの外側には、全幅に亘
り、ある間隔をおいて平行に、またその下端の
開口３３Ｍをも含めて外側板３４で覆い、それ
らによつて形成される内部を供給流路３５と
し、その上部に原水の流入管３１を接続する。

(3) 上部供給流路３５におけるホツパー板３３Ｄ
の上部に、複数の開口３６を設ける。

(4) 上記供給流路３５における複数の開口３６よ
り、上記濾過容器３３の内側に向けて横方向に
同数本の屋根形状のデイストビユーター３７を
設ける。

(5) 上記デイストリビユーター３７と上記濾過容
器の下端の開口３３Ｍとの間には、屋根形状輪
郭３８を上記ホツパー板３３Ｃと３３Ｄのほぼ
中心線上に沿つて設ける。

(6) 濾過容器３３の上方部には、上記垂直板３３
Ａ，３３Ｂに沿つて往復移動し得る架台４１が
設けられる。

(7) 上記架台４１上には前記供給流路３５内を移
動し得るエアリフトポンプの揚砂管３９が縣吊
され、揚砂管３９の下端は前記濾過容器３３の
下端の開口３３Ｍに向けて、該揚砂管３９の入
口３９Ｍが位置し、また該入口３９Ｍの上方向
には加圧空気の流入口４０Ｍとその空気供給管
４０が設けられる。

(8) 上記架台４１上には、該架台４１の移動方向
と直角に、かつ供給流路３５側を高くしてスク
リユーコンベア４２が設けられる。

(9) 上記スクリユーコンベア４２の外筒４３の下
方には、前記エアリフトポンプ揚砂管３９の出
口４５がある。

(10) 上記スクリユーコンベア４２の外筒４３の上
方下面には、上記濾過容器３内の濾床FBの上
面に向けてシユート４４が取付けられる。

(11) 上記スクリユーコンベア４２の上方には、
洗浄水供給管４７が開口し、該供給管４７はポ
ンプ４９を介して、濾液を吸込むことができる
ようになつている。

(12) 上記スクリユーコンベア４２の外筒４３の
下方には、濾過材の洗浄排水の溢流口４６が設
けられ、該溢流口４６は管５３により洗浄排水
樋５４に、そして該樋は排水管５５に接続され
る。

(13) 上記架台４１の下方には、上記濾床FBの
表面に対する二枚のスクレーパ４８Ａ，４８Ｂ
がシユート４４の両側面上に取付けられてい
る。

（14） 上記濾過容器３３の上方部の、かつ、上
記濾床FBの表面の上方部には、濾液の流出口
５０が、またその下方には濾過水樋５１、流出
管５２へと接続されている。。

以上が同装置の構造である。

次の同装置の作用について説明する。同じく第
７図を参照されたい。濾過容器３３内には、あら
かじめ、粒状の濾過材（通常、濾過砂）と水が、
それぞれ所定のれベルまで充填されている。濾過
されるべき懸濁液又は乳濁液（以下原水と称す
る）Wsは、原水の流入管３１より供給流路３５
に流入する。原水Wsは供給流路３５内を流下し、
複数個の開口３６より同数本の屋根形状のデイス
トリビユーター３７に入り、濾床FBに供給され
る。ついで原水は濾床FBを上向流で上に向つて
流れ、この間に原水中の汚濁物質は濾過材によつ
て除去され、洗浄になつた濾液Wfは流入口５０
を越流して濾液樋５１に入り、流出管５２により
流出する。

原水中の汚濁物質を補足して汚れた濾過材FBs
は、濾過容器内を下に向つて屋根形輪郭３８の働
きで均一に下降し、濾過容器の下端の開口３３Ｍ
よりエアリフトポンプの揚砂管３９の入口３９Ｍ
より該揚砂管３９に入り、空気供給管４０より加
圧空気の注入口４０Ｍを経て該揚砂管３９内に注
入される加圧空気の作用で揚砂され、該揚砂管３
９の出口４５よりスクリユーコンベア４２の下部
に送られる。スクリユー４２の回転により、汚れ
た濾過材FBsは上方に転動しつつ移動し、同時に
スクリユーコンベア４２の上方の洗浄水供給管４
７より供給される洗浄水Weにより洗浄される。
そして濾過材に捕捉された汚濁物質はここで濾過
材から除去されて清浄な濾過材FBoとなり、スク
リユーコンベア４２の外筒４３の上方上面よりシ
ユート４４を経て、前記濾床FBの上面に降下す
る。しかしその表面には起伏ができるので、シユ
ート４４の両側面に取付けられた２枚のスクレー
パ４８Ａ，４８Ｂにより平らに均らされる。

汚れた濾過材を洗浄した洗浄排水は、溢流口４
６より流出し、管５３により、洗浄排水樋５４に
入り、ついで排水管５５により排出される。

このようにして、汚れた濾過材は濾床の下方よ
り取出され、洗浄して清浄になつた濾過材が濾床
の上部より供給されて平らにならされ、そして常
に清浄で効率的な濾床を維持し、濾過効率を上げ
ることができるのである。

ここに示しかつ説明する本発明の実施態様はほ
んの一例であり、そしていくつかの変更は本発明
を逸脱しない範囲で可能である。その上、前述の
ように、槽は供給流路により２つの部分に分割す
ることは不必要であるが、供給流路は槽の１つの
側壁に沿つて配置することができ、そのとき結局
それは濾床の１つの単一の空間からなる。そのと
き、樋１７は好ましくは槽の両側の壁に配置され
る。このような変更は、当業者にとつて明らかで
ある。

本発明による濾過装置は、濾過すべき懸濁液を
考慮して選んだ材料から作ることができる。この
装置の最も普通の使用は、廃水または他の水の精
製における濾過砂を用いる濾過に関連し、そして
このような応用のため、適当な構成材料はよく知
られている。こうして、槽は、コンクリートまた
は金属の板および金属板または適当なプラスチツ
ク材料たとえば硬質PVCの導管および流路から
作ることができる。材料は機械的強度および耐食
性に関して各特定の場合における要求を満足させ
ることは知られている。

本発明のフイルターは、前に記載した先行技術
と比較して、ある数の重要な利点をもつことが示
された。すなわち、米国特許第4126546号および
同第4197201号に従うフイルターは幅を２メート
ルより広くすることができず、各モジユールにつ
いて約３平方メートルの最大フイルター表面を与
える。実験によると、より広い幅において、濾過
材は濾床を通して均一に動かず、そして高い負荷
において破壊の危険がある。

本発明のフイルターをその各半分について２メ
ートルの最大幅にする場合、このことは先行技術
のフイルターに比べて可能な幅の２倍を意味す
る。さらに、実験によると、処理手段をもつ各ガ
ントリー装置は、濾過する懸濁液または乳濁液の
種類に依存して、６〜８メートルのフイルター長
さにおいて濾過材を効果的に清浄することができ
る。このことは、処理手段をもつ各ガントリー装
置が先行技術のフイルターの面積の約10倍である
面積にわたつて、濾過材を効果的に精製できるこ
とを意味する。

さらに、先行技術のフイルターにおいて、濾過
材の濾床全体は下方にゆつくり連続的に動き、一
方濾液は上方に動く。これが意味するように、凝
集したスラツジおよび他の懸濁した材料は濾過材
の動く粒子間の剪断力に連続的にさらされる。凝
集物および懸濁物質は破壊され、こうして、濾床
が静止されている場合よりも、濾床中をさらに上
方に進行する。これはより高い濾床により補整し
て、破壊が起こらないようにしなくてはならな
い。先行技術のフイルターにおける濾床の有効高
さは、それゆえ、少なくとも１ｍでなくてはなら
ない。

本発明のフイルターにおいて、全体の濾床は、
実際に処理されている断面部分を除外して、静止
している。これにより、濾床の高さを非常に低く
することができ、そして同じ容量の先行技術のフ
イルターに比べて、わずかに半分の高さの濾床を
必要とするだけであり、それは破壊に対する安全
性に余裕をもたらす。

より低い濾床の高さは、濾過材が短時間で再循
環することを意味し、その時間は先行技術のフイ
ルターの対応する時間の約半分である。これによ
り、ことに有機物質の濾過において、バクテリア
の生育によるフイルターの詰まりの危険は低下す
る。

必要な建築物の高さも大きく減少し、これは建
築のコストに大きく影響する。

予備沈降した都市廃水を濾過する実際の実験に
おいて、本発明によるフイルターを使用した。使
用した濾床は、表面積が2.1m³、高さが0.5ｍであ
り、濾過砂から成つていた。このフイルターを通
る液体の流れは7.6m³／時であつた。濾過すべき
懸濁液に、100ｇ／m³の硫酸アルミニウムを加え
た。この量は約40ｇ／の懸濁固体の添加に相当
する。

２回の実験を異なる日に実施した。実験におい
て、７日間の生化学的酸素要求量（BOD₇）、浮
遊物質の濃度（SS）、リンの合計濃度（Ptot）お
よび濁り度、ジヤクソン（Jackson）濁り度単位
（JTU）を、入る懸濁液および濾液について測定
し、そしてこれらの値の減少率を計算した。洗浄
水中の浮遊物質も定量した。実験において、濾液
の約５％を濾過砂の洗浄に使用した。得られた結
果を下表に要約する。

【表】 この表から明らかなように、本発明のフイルタ
ーを用いると、前述の利点と組み合わせて、非常
にすぐれた濾過効率が得られる。

こうして、本発明によれば、種類が極端に変化
する懸濁液および乳濁液を連続的にかつ効率よく
濾過できる装置が提供される。この装置を構成す
ることにより、最大の利用が得られるように、有
効空間および要求される容量を容易に適合させる
ことができる。汚染された濾過材の処理法をきわ
めて広い限界内で変えることができるので、この
装置の非常に融通性ある有用性が達成される。