JPH05309363A - 吸着材引抜・利用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸着槽で使用され引き抜かれた吸着材を有効に
利用する。 【構成】吸着材から成る吸着層１４を形成する吸着槽１
１と、該吸着槽１１の一方側に吸着材を充填する手段
と、前記吸着槽１１を逆洗する手段と、逆洗による洗浄
工程時に、前記吸着槽１１内の飽和状態になった吸着材
を他方側から引き抜く手段を有している。したがって、
洗浄工程時に、吸着材を吸着槽１１内の一方側から他方
側に移動させ、かつ、入れ替えることができる。また、
吸着材を収容し、生物処理を行う生物槽５１が設けら
れ、引き抜いた吸着材の少なくとも一部が生物槽５１に
移送される。したがって、飽和状態の吸着材が生物槽５
１内で再利用され、省資源になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着材引抜・利用装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川などから取り込んだ水中の有
機物や臭気を除去する浄水工程において、水は沈砂池、
着水井、フロック形成池、沈澱（ちんでん）池、活性炭
吸着槽、急速ろ過池、消毒設備等を経て浄化されるよう
になっている。そして、前記活性炭吸着槽は、前記有機
物や臭気などの汚染物質を除去するための粒状活性炭な
どを収容しており、該活性炭吸着槽が大規模である場
合、逆洗空気や逆洗水を供給するポンプの容量を小さく
するために、複数、例えば１２槽の吸着槽に分割され
る。そして、各吸着槽内に沈澱池からの原水を取り込
み、汚染物質を吸着した後の処理水を急速ろ過池に送る
ようになっている。

【０００３】図２は従来の吸着槽の概念図、図３は従来
の吸着槽の断面図である。図２において、１１は吸着
槽、１２は該吸着槽１１の最下部に配設された集水装
置、１３は該集水装置１２の上に配設され、砂利などで
形成された支持層、１４は該支持層１３の上に形成さ
れ、粒状活性炭などの吸着材から成る吸着層である。

【０００４】前記吸着槽１１においては、原水を下に向
けて前記吸着層１４に通すことによって、原水中の汚染
物質が吸着層１４中で吸着材によって吸着される。一
方、吸着された処理水は、支持層１３を介して集水装置
１２内に集水される。なお、２５は原水を吸着槽１１に
供給するための流入弁、２６は処理水を吸着槽１１から
流出するための流出弁である。

【０００５】ところで、吸着層１４に原水を繰り返し通
すと、浮遊物によって吸着層１４が閉塞（へいそく）さ
れ、運転効率が低下してしまう。そこで、前記吸着槽１
１への通水を中断し、逆洗を行う。そのため、前記集水
装置１２に逆洗空気ブロワ１６及び逆洗水ポンプ１７が
接続される。そして、集水装置１２から逆洗空気及び逆
洗水を吸着層１４内に噴射することによって、吸着層１
４内を洗浄することができる。

【０００６】また、図３において、２１は原水供給口、
２２は原水が供給される部分と吸着層１４が形成される
部分を分離する分離壁、２３はポンプ室、２４はポンプ
井である。ところで、前記構成の吸着槽１１において、
繰り返し原水の処理を行っていると、前記吸着層１４を
形成する吸着材に有機物や臭気が吸着され、飽和状態に
なってしまう。そこで、例えば、１２槽の吸着槽１１か
ら成る活性炭吸着槽の場合、各吸着槽１１の吸着材が２
年間で飽和状態になるとすれば、１年間で６槽の吸着槽
１１から吸着材を引き抜いて順次入れ替えるようにして
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の吸着材引抜装置においては、活性炭吸着槽内で使用
され飽和状態になった細かい吸着材は、引き抜かれ新し
いものと入れ替えられるとともにそのまま廃棄されてし
まい、十分に利用されていない。本発明は、前記従来の
吸着材引抜装置の問題点を解決して、吸着槽で使用され
引き抜かれた細かい吸着材を有効に利用することができ
る吸着材引抜・利用装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の吸
着材引抜装置においては、吸着材から成る吸着層を形成
する吸着槽と、該吸着槽の一方側に吸着材を充填する手
段と、前記吸着槽を逆洗する手段と、逆洗による洗浄工
程時に、前記吸着槽内の飽和状態になった吸着材を吸着
槽の他方側から引き抜く手段と、吸着材を収容し、生物
処理を行う生物槽と、前記吸着層から引き抜いた吸着材
の少なくとも一部を生物槽に移送する手段を有する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、前記のように吸着材から成る
吸着層を形成する吸着槽と、該吸着槽の一方側に吸着材
を充填する手段と、前記吸着槽を逆洗する手段と、逆洗
による洗浄工程時に、前記吸着槽内の飽和状態になった
吸着材を他方側から引き抜く手段を有している。

【００１０】したがって、洗浄工程時に吸着材を吸着槽
内の一方側から他方側に移動させ、かつ、入れ替えるこ
とができる。また、吸着材を収容し、生物処理を行う生
物槽が設けられ、前記吸着層から引き抜いた吸着材の少
なくとも一部が生物槽に移送される。したがって、飽和
状態の吸着材が生物槽内で再利用される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す吸着材引抜・利用装置の概略図である。図におい
て、１１は吸着槽である。１２は該吸着槽１１の最下部
に配設された集水装置、１３は該集水装置１２の上に配
設され、砂利などで形成された支持層、１４は該支持層
１３の上に順次形成され、粒状活性炭などの吸着材から
成る吸着層である。

【００１２】前記吸着槽１１においては、原水を下に向
けて前記吸着層１４に通すことによって、原水中の有機
物や臭気が吸着層１４中で吸着材に吸着される。一方、
処理水は支持層１３を介して集水装置１２内に集水さ
れ、流出ライン２８から流出される。ところで、吸着槽
１１は槽内の浮遊物を除去するためのものではないが、
吸着層１４に原水を繰り返し通すと、吸着層１４が浮遊
物によって閉塞されることがある。その場合、運転効率
が低下してしまう。

【００１３】そこで、前記吸着槽１１への通水を中断
し、逆洗を行う。そのために、前記集水装置１２に逆洗
空気ブロワ１６（図２参照）及び逆洗水ポンプ１７が接
続される。そして、集水装置１２から逆洗空気及び逆洗
水を吸着層１４内に噴射することによって、吸着層１４
内を洗浄することができる。また、前記集水装置１２と
逆洗水ポンプ１７間及び集水装置１２と逆洗空気ブロワ
１６間に図示しない逆洗弁が配設される。

【００１４】ところで、前記構成の吸着槽１１におい
て、繰り返し原水の処理を行っていると、前記吸着層１
４を形成する吸着材に有機物や臭気が吸着され、飽和状
態になってしまう。そこで、吸着層１４から飽和状態に
なった吸着材の一部を引き抜いて順次入れ替えるように
している。すなわち、洗浄工程の初期の段階で吸着材を
吸着層１４のゾーン１４ｂ内の一方側に充填（じゅうて
ん）して、洗浄工程中に吸着材の洗浄と面均（めんな
ら）しを行い、吸着材が流動状態となる洗浄工程の中期
以降において、ゾーン１４ｂ内の他方側から吸着材を引
き抜くことによって吸着材の入替えを行うようにしてい
る。

【００１５】そのため、各吸着槽１１の一方側における
ゾーン１４ｂに吸着材受入口３１が、各吸着槽１１の他
方側におけるゾーン１４ｂの中に第１吸着材引抜口３２
が設けられる。吸着材は、運搬車によって搬入され、受
入設備３３において受け入れられ、充填設備３４から充
填ライン３５を介して各吸着槽１１の吸着材受入口３１
に供給される。

【００１６】この場合、前記吸着槽１１内においては、
逆洗空気及び逆洗水が上方に向けて噴射され、前記吸着
材受入口３１から供給された吸着材は、膨張ゾーン１４
ｃを形成するとともに面均しが行われて表面が平らにな
る。なお、逆洗水は吸着材を洗浄した後排水トラフ１８
から排出される。一方、第１吸着材引抜口３２において
は、該第１吸着材引抜口３２に接続されたエゼクター３
８が吸引力を発生し、ゾーン１４ｂ内の粗い吸着材が第
１吸着材引抜口３２から引き抜かれる。そのため、図示
しないエゼクター駆動ポンプから成る引抜設備が設けら
れ、圧水供給ライン４０を介して前記エゼクター３８に
圧水が供給され、エゼクター３８においてエゼクター効
果による吸引力が発生し、吸着層１４内の吸着材が引き
抜かれるようになっている。

【００１７】このようにして引き抜かれた吸着材は、引
抜ライン４１を介して水切設備４２に排出され、該水切
設備４２において水切りが行われた後、積出設備４３か
ら運搬車によって搬出される。このように、飽和状態に
なった粗い吸着材の一部は順次ゾーン１４ｂから引き抜
かれるが、細かい吸着材は逆洗時の膨張ゾーン１４ｃか
ら引き抜かれて生物槽５１に送られ、該生物槽５１にお
いて利用されるようになっている。該生物槽５１内にお
いては、飽和状態の吸着材が収容されているため吸着は
行われない。しかし、吸着槽１１において長期間吸着材
を使用していると微生物が繁殖し、該微生物が吸着材の
周囲に付着する。そこで、微生物が付着した吸着材を生
物槽５１に送り、該生物槽５１において派生的に生物処
理を行い有機物を分解するようにしている。

【００１８】そのため、各吸着槽１１の他方側における
吸着層１４の逆洗時の膨張ゾーン１４ｃの中に第２吸着
材引抜口５２が設けられる。該第２吸着材引抜口５２に
接続されたエゼクター５３が吸引力を発生し、逆洗時の
膨張ゾーン１４ｃの細かい吸着材は第２吸着材引抜口５
２から引き抜かれる。そのため、前記圧水供給ライン４
０を介して前記エゼクター５３に圧水が供給され、エゼ
クター５３においてエゼクター効果による吸引力が発生
し、吸着槽１１内の吸着材が引き抜かれるようになって
いる。

【００１９】このようにして引き抜かれた吸着材は、引
抜ライン５４を介して生物槽５１にに移送される。該生
物槽５１には前記吸着材によって充填材層５５が形成さ
れ、原水が原水ライン５６から供給され、前記充填材層
５５内で生物処理が行われる。処理水は、流出ライン５
７を介して前記吸着槽１１に供給される。前記生物槽５
１は上向流式生物処理槽で形成され、原水を下方から上
方に流すようにしており、前記吸着槽１１は下向流式生
物処理槽で形成され、原水を上方から下方に流すように
している。

【００２０】前記構成の吸着材引抜・利用装置におい
て、まず、長期運用計画書が作成され、該長期運用計画
書の計画に沿って吸着材の入替え及び移送が行われる。
図４は本発明の吸着材引抜・利用装置における長期運用
計画を示す図、図５は本発明の吸着材引抜・利用装置の
タイムチャートである。この場合、吸着槽１１（図１）
と生物槽５１においてそれぞれ１２００〔ｍ³〕の吸着
材が収容されているとすると、図４のような長期運用計
画書が作られる。

【００２１】すなわち、吸着槽１１の年間入替回数、吸
着槽１１の年間入替量、生物槽５１での年間消耗量、吸
着槽１１からの引抜再生量、年間入替作業週数、週間入
替量及び生物槽５１への移送量、週間入替作業日数、日
間１槽入替量及び生物槽５１への移送量等が設定され
る。前記生物槽５１では吸着材が流動状態となり、摩耗
によって年間２０％程度消耗するが、吸着材の種類によ
っては消耗量が多く、吸着槽１１内の吸着材の全部を生
物槽５１に移送することもある。

【００２２】また、この場合、吸着材の入替えと生物槽
５１への移送を考慮した洗浄工程表が形成される。すな
わち、吸着槽１１における洗浄工程の初期に、吸着槽１
１内の一方側に吸着材を充填し、吸着材が流動状態とな
る段階で吸着槽１１内の他方側から吸着材を引き抜き、
水切設備４２及び生物槽５１に送るように洗浄工程表が
作成される。

【００２３】そして、前記長期運用計画書と洗浄工程表
に適合する諸設備が作られる。すなわち、１日１槽当た
りの吸着材の入替量を所定の充填時間内に定量的に充填
することができる充填設備３４、１日１槽当たりの引抜
量を所定の引抜時間内に定量的に引き抜くことができる
引抜設備、１日１槽当たりの移送量を所定の移送時間中
に定量的に移送することができる移送設備が作られる。

【００２４】前記構成の吸着材引抜・利用装置におい
て、図示しないエゼクター駆動ポンプ、充填弁等を作動
させ、洗浄工程にあらかじめ組み込まれた充填時間内
に、長期運用計画に定めた所定量の吸着材を吸着槽１１
の一方側のゾーン１４ｂに設けられた吸着材受入口３１
から充填する。また、エゼクター駆動ポンプ、エゼクタ
ー３８等を作動させ、洗浄工程にあらかじめ組み込まれ
た引抜時間内に、長期運用計画に定めた所定量の吸着材
を吸着槽１１の他方側のゾーン１４ｂに設けられた第１
吸着材引抜口３２から引き抜いて水切設備４２に送る。

【００２５】そして、エゼクター駆動ポンプ、エゼクタ
ー５３等を作動させ、洗浄工程にあらかじめ組み込まれ
た移送時間内に、長期運用計画に定めた所定量の吸着材
を吸着槽１１の他方側の膨張ゾーン１４ｃの中に設けら
れた第２吸着材引抜口５２から引き抜いて生物槽５１に
移送する。このように、吸着槽１１の一方側から吸着材
を充填し、他方側から部分的に引き抜くようにしてい
る。これを繰り返すことによって飽和状態の吸着材が吸
着槽１１の他方側に達し、小粒のものは、逆洗中に吸着
層１４の膨張ゾーン１４ｃで分級されて生物槽５１に移
送されるため、吸着槽１１の目詰（めづ）まりが少なく
なる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図６は本発明の第２の実施例を示す吸着材引抜・
利用装置の概略図である。この場合、前記吸着槽１１が
長方形ではなく、正方形に近い形状を有している。該吸
着槽１１は、内部を複数の室１１ａ〜１１ｄに分割する
壁６１を有しており、各壁６１の逆洗時に吸着材が膨張
する高さには、開口６２が交互に形成されて隣接する室
１１ａ〜１１ｄが、蛇行流路を形成する。吸着材は矢印
方向に充填され、吸着槽１１内を蛇行して移動させられ
て引き抜かれる。

【００２７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図７は本発明の第３の実施例を示す吸着材引抜・
利用装置の概略図である。図において、１１は吸着槽、
１３は支持層、１４は吸着層、１４ａ，１４ｂはゾー
ン、１４ｃは膨張ゾーン、１８は排水トラフ、３１は吸
着材受入口、３２は第１吸着材引抜口、３５は充填ライ
ン、４１，５４は引抜ライン、５１は生物槽、５２は第
２吸着材引抜口である。

【００２８】この場合、生物槽５１と吸着槽１１が２段
重ねされる。なお、小規模設備では吸着槽１１内の吸着
材の全部を生物槽５１に移送して使い切ることができ
る。次に、本発明の第４の実施例について説明する。図
８は本発明の第４の実施例を示す吸着材引抜・利用装置
の概略図である。

【００２９】図において、１１は吸着槽、２８は流出ラ
イン、３１は吸着材受入口、３５は充填ライン、５１は
生物槽、５２は第２吸着材引抜口、５４は引抜ライン、
５６は原水ライン、６５は凝集沈澱槽である。この場
合、生物槽５１内の生物処理、凝集沈澱槽６５内の凝集
沈澱及び吸着槽１１内の吸着ろ過を連続的に行い、生物
処理後の処理水が直接吸着槽１１に供給されないように
することができる。

【００３０】前記各実施例において説明したように、日
常的に実施される洗浄工程中において、吸着槽１１の吸
着層１４に対して吸着材を部分的に充填し、部分的に引
き抜くことによって入替えが行われるので、吸着材の搬
出及び搬入が容易になり、管理を行いやすく、省力化す
ることができる。また、洗浄工程中において吸着材を流
動状態にして引抜きを行うようにしているので、消費エ
ネルギを低減することができる。さらに、引抜きのため
にポンプブロワなどを運転する必要がない。

【００３１】そして、入替えを行うに当たり吸着槽１１
を空にする必要がないので、エゼクター３８，５３を作
動する場合以外は水が排出されることがなく、節水する
ことができる。しかも、入替期間中に吸着槽１１が使用
不能になることがなく、吸着材の入替中や洗浄中の予備
槽が不要となり、設備費を低減することができる。ま
た、ろ過砂の上に粒状活性炭を重ねて多層吸着ろ過を行
うようにしたものにおいては、入替えの際に吸着槽１１
を空にすると、取り出した吸着材中にろ過材が混入する
ことがあるが、本発明の場合においては、吸着層１４の
表面の近傍から引き抜けば、ろ過材が混入することがな
く、安全かつ確実に吸着材を入れ替えることができる。

【００３２】そして、吸着槽１１の一方側から吸着材を
充填し、他方側から部分的に引き抜くようにしており、
これを繰り返すことによって吸着材は吸着槽１１の他方
側に達する。この時、小径の吸着材が逆洗中に膨張ゾー
ンで分級され、生物槽５１に送られるので、吸着槽１１
の目詰まりが少なくなる。さらに、吸着槽１１の中層か
ら引き抜かれた吸着材は粒径が一様であるので、再生時
に篩（ふるい）を抜けてしまうものが少なくなり、再生
の歩留りがよくなる。

【００３３】また、吸着槽１１で飽和状態になり、か
つ、目詰まりの原因となる小径の吸着材を生物槽５１で
利用することができるので省資源になる。なお、本発明
は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づいて種々変形することが可能であり、それらを本
発明の範囲から排除するものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、吸着材から成る吸着層を形成する吸着槽と、該吸
着槽の一方側に吸着材を充填する手段と、前記吸着槽を
逆洗する手段と、逆洗による洗浄工程時に、前記吸着槽
内の飽和状態になった吸着材を他方側から引き抜く手段
を有している。

【００３５】したがって、洗浄工程時に吸着材を吸着槽
内の一方側から他方側に移動させ、かつ、入れ替えるこ
とができる。また、吸着材を収容し、生物処理を行う生
物槽が設けられ、前記吸着槽から引き抜いた吸着材の少
なくとも一部が生物槽に移送される。したがって、飽和
状態の吸着材が生物槽内で再利用され、省資源になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す吸着材引抜・利用
装置の概略図である。

【図２】従来の吸着槽の概念図である。

【図３】従来の吸着槽の断面図である。

【図４】本発明の吸着材引抜・利用装置における長期運
用計画を示す図である。

【図５】本発明の吸着材引抜・利用装置のタイムチャー
トである。

【図６】本発明の第２の実施例を示す吸着材引抜・利用
装置の概略図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示す吸着材引抜・利用
装置の概略図である。

【図８】本発明の第４の実施例を示す吸着材引抜・利用
装置の概略図である。

【符号の説明】

１１ 吸着槽 １４ 吸着層 ３１ 吸着材受入口 ３２ 第１吸着材引抜口 ５１ 生物槽 ５２ 第２吸着材引抜口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）吸着材から成る吸着層を形成する
   吸着槽と、（ｂ）該吸着槽の一方側に吸着材を充填する
   手段と、（ｃ）前記吸着槽を逆洗する手段と、（ｄ）逆
   洗による洗浄工程時に、前記吸着槽内の飽和状態になっ
   た吸着材を吸着槽の他方側から引き抜く手段と、（ｅ）
   吸着材を収容し、生物処理を行う生物槽と、（ｆ）前記
   吸着層から引き抜いた吸着材の少なくとも一部を生物槽
   に移送する手段を有することを特徴とする吸着材引抜・
   利用装置。