JPH05309364A - 吸着材引抜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸着槽の吸着材を自動的に、かつ、低コストで
効率良く引き抜くことができ、また、吸着槽の管理を容
易にする。 【構成】排水ガリットによって分割され、それぞれ吸着
材から成る吸着層１４を有する複数の槽１１ａ，１１ｂ
が設けられ、一つの槽１１ａの端部に吸着材を受け入れ
るための吸着材受入口３１が、他の槽１１ｂの端部に吸
着材を引き抜くための吸着材引抜口３２が設けられる。
複数の槽１１ａ，１１ｂ間に連絡口５８が配設され、吸
着材を前記一つの槽１１ａから他の槽１１ｂに移動させ
る。また、前記各槽１１ａ，１１ｂを洗浄する手段を有
する。空洗又は逆洗を行うと槽１１ａ，１１ｂ内の吸着
材が流動状態になり、各槽１１ａ，１１ｂ間を移動し、
自動的に吸着材の入替えが行われる。前記連絡口５８の
高さを、吸着材の通常の表面の高さと逆洗時における膨
張面の高さの中間に設定すると、洗浄中に吸着材が連絡
口５８を介して移動する。

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
排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、各吸着槽１１が例え
ば、６〔ｍ〕×２０〔ｍ〕の２分割式の場合、３〔ｍ〕
×２０〔ｍ〕の槽が２面となり、吸着材の入替えを行う
に当たり、槽内を人力で空にするのに多大な労力を必要
としてしまう。そこで、省力化のために吸着材の入替え
を自動的に行うことも試みられているが、槽内の吸着材
を均一に引き抜くことができない。

【０００８】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、吸着槽内の吸着材を自動的に、かつ、
低コストで効率良く引き抜くことができ、また、吸着槽
の管理を容易にすることができる吸着材引抜装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【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、排水ガリットによって分割さ
れ、それぞれ吸着材から成る吸着層を有する複数の槽が
設けられ、そのうちの一つの槽の端部に吸着材受入口が
設けられ、吸着材を受け入れる。また、他の槽の端部に
吸着材引抜口が設けられ、吸着材を引き抜く。前記排水
ガリット上に連絡口が配設され、吸着材を前記一つの槽
から他の槽に移動させる。

【００１０】また、前記各槽を洗浄する手段を有する。
前記連絡口の高さを、吸着材の通常の表面の高さと逆洗
時における膨張面の高さの中間に設定することができ
る。

【００１１】

【作用】本発明によれば、前記のように排水ガリットに
よって分割され、それぞれ吸着材から成る吸着層を有す
る複数の槽が設けられ、そのうちの一つの槽の端部に吸
着材受入口が設けられ、吸着材を受け入れる。また、他
の槽の端部に吸着材引抜口が設けられ、吸着材を引き抜
く。前記排水ガリット上に連絡口が配設され、吸着材を
前記一つの槽から他の槽に移動させる。

【００１２】また、前記各槽を洗浄する手段を有する。
したがって、空洗又は逆洗を行うと槽内の吸着材が流動
状態になり、吸着材は連絡口を移動し、自動的に吸着材
の入替えが行われる。前記連絡口の高さを、吸着材の通
常の表面の高さと逆洗時における膨張面の高さの中間に
設定すると、洗浄中に吸着材が連絡口を介して移動す
る。

【００１３】

【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
示す吸着材引抜装置の平面図、図４は図１のＸ−Ｘ矢示
断面図、図５は本発明の第２の実施例を示す吸着材引抜
装置の平面図、図６は本発明の吸着材引抜装置を使用し
た吸着材入替装置を示す図である。

【００１４】図１及び図４において、５１は複数の吸着
槽１１から成る活性炭吸着槽であり、各吸着槽１１は中
央を長手方向に延びる排水ガリット５３によってＡ面及
びＢ面の槽１１ａ，１１ｂに分割される。前記排水ガリ
ット５３は、槽１１ａ側に側壁５４を、槽１１ｂ側に側
壁５５を、下方に底壁５６を有しており、内側に溝５７
を形成する。

【００１５】各吸着槽１１は最下部に集水装置１２を有
し、該集水装置１２の上に砂利などで形成された支持層
１３が配設され、該支持層１３の上に粒状活性炭などの
吸着材から成る吸着層１４が形成される。前記吸着槽１
１の上方には原水供給口２１（図２参照）が設けられ、
該原水供給口２１から原水が供給される。そして、前記
吸着槽１１において原水は下に向けて吸着層１４に通さ
れ、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。

【００１６】前記槽１１ａ，１１ｂはいずれも幅が３
〔ｍ〕、長さが２０〔ｍ〕の細長い形状を有しており、
槽１１ａの一方（図の下方）すなわち管廊側の端部に吸
着材受入口３１が、槽１１ｂの一方の端部に吸着材引抜
口３２が、また、前記槽１１ａ及び槽１１ｂの他方（図
の上方）の端部に連絡口５８が形成されている。そのた
め、前記側壁５４，５５及び底壁５６は吸着槽１１の一
方から下方に向けて下り勾配（こうばい）が形成され、
前記連絡口５８の部分においては、溝５７の上が天端５
９によって閉鎖されている。該天端５９は、中央が高く
合掌形を有している。そして、該連絡口５８の天端５９
の高さは、吸着材の通常の表面の高さＬ₁ と逆洗時にお
ける膨張面の高さＬ₂ の中間になるように設定される。

【００１７】なお、活性炭などの特定の吸着材を使用す
る場合、吸着材の平均粒径、逆洗流速、及び逆洗時にお
ける膨張率の関係は把握されており、吸着層１４の厚さ
を決定すれば逆洗時における吸着材の膨張面の高さＬ₂
は予測することができる。前記側壁５４，５５の上縁近
傍には、横方向に複数の排水トラフ６１が設けられ、逆
洗時の逆洗水を該排水トラフ６１を介して前記排水ガリ
ット５３に排出する。

【００１８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図５において、１１は吸着槽であり、分割壁６５
〜６８によってＡ面〜Ｄ面の槽１１ａ〜１１ｄに分割さ
れ、槽１１ａ，１１ｂ間が連絡口７１によって、槽１１
ｂ，１１ｃ間が連絡口７２によって、槽１１ｃ，１１ｄ
間が連絡口７３によって連絡される。

【００１９】各槽１１ａ〜１１ｄには、それぞれ排水ト
ラフ６１が放射状に配設され、各排水トラフ６１の中央
には排水溝６３が設けられ、逆洗時の逆洗水が前記排水
トラフ６１を介して排水溝６３に排出される。この場
合、吸着槽１１が円形であり、充填された吸着材は吸着
槽１１内を円周方向に一巡して引き抜かれる。

【００２０】次に、前記構成の吸着材引抜装置を使用し
た吸着材入替装置について説明する。図６において、１
１は吸着槽であり、Ｂ面の槽１１ｂのみを示す。本実施
例においては、説明の便宜上活性炭吸着槽５１（図１）
は３槽の吸着槽１１から成っているものとする。

【００２１】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。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。

【００２２】ところで、吸着槽１１は浮遊物を除去する
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、浮遊物によって吸着層１４が閉塞されることがあ
り、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、洗浄を行う。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。

【００２３】そして、洗浄工程の初期において前記槽１
１ａの一方の端部に吸着材を充填し、吸着材が流動状態
になる前記槽１１ｂの一方の端部から吸着材を引き抜
き、槽１１ａ，１１ｂ内において同時に同程度の流動状
態を形成する。そして、この場合、前記洗浄工程の後半
において、槽１１ａ，１１ｂの吸着材の表面が均一にな
るように面均（なら）しを行う。

【００２４】そのため、前記槽１１ａの一方の端部に吸
着材受入口３１が、前記槽１１ｂの一方の端部に吸着材
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。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
せられていて、前記吸着材受入口３１から槽１１ａ内に
供給された吸着材は、面均しが行われるとともに槽１１
ａ内を他方側に移動し、連絡口５８に至る。該連絡口５
８の天端５９の高さは、吸着材の通常の表面の高さＬ₁
と逆洗時における膨張面の高さＬ₂ の中間になるように
設定されているため、吸着材は天端５９を乗り越えて槽
１１ｂ内に進入する。

【００２５】一方、吸着材引抜口３２においては、該吸
着材引抜口３２に接続されたエゼクター３８が吸引力を
発生し、吸着材は吸着材引抜口３２を介して槽１１ｂか
ら引き抜かれる。そのため、エゼクター駆動ポンプ３９
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するよ
うになっている。

【００２６】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。なお、４８は吸着材を充
填するために開閉される充填弁、４９は吸着材を引き抜
くために開閉される引抜弁である。

【００２７】前記構成の吸着槽１１において、まず、年
間入替計画書が作成され、該年間入替計画書の計画に沿
って吸着材の入替えが行われる。図７は本発明の吸着材
の入替方法における入替計画を示す図、図８は本発明の
吸着材の入替方法のタイムチャートである。例えば、５
槽の吸着槽１１（図１）を有し、各吸着槽１１が６
〔ｍ〕×２０〔ｍ〕の２分割式のものであり、各槽１１
ａ，１１ｂが３〔ｍ〕×２０〔ｍ〕であって、各吸着槽
１１内の吸着材の厚さが２〔ｍ〕（２４０〔ｍ³ ／１
槽〕）である場合、年間入替回数、年間入替作業週数、
週間入替量、週間入替作業日数、１日入替量、１日１槽
入替量等が設定される。

【００２８】そして、入替計画及び洗浄条件に適合する
諸設備が設けられる。すなわち、１日１槽入替量を所定
の充填時間中に定量的に充填することができる充填設備
３４（図６）が設けられ、１日１槽入替量を所定の引抜
時間中に定量的に引き抜くことができる引抜設備が作ら
れる。この場合、エゼクター駆動ポンプ３９、充填弁４
８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、入替計画で設定した所定量の吸着材を吸着
材受入口３１から充填する。また、エゼクター駆動ポン
プ３９、引抜弁４９等を作動させ、洗浄工程における引
抜時間内に、入替計画で設定した所定量の吸着材を吸着
材引抜口３２から引き抜く。

【００２９】そして、洗浄工程表に従って吸着槽１１の
水位を下げて空気と水で洗浄を行い、該吸着槽１１内の
吸着材を膨張させ、槽１１ａから槽１１ｂに吸着材を移
動させる。この場合、各槽１１ａ，１１ｂの排水トラフ
６１は同一レベルに設けられており、かつ、各槽１１
ａ，１１ｂの図示しない排水弁は開いている。したがっ
て、槽１１ａに入る吸着材充填用の水の半分と槽１１ｂ
から出る吸着材引抜用の水の半分程度が連絡口５８を通
ることになるので、吸着材は槽１１ａから槽１１ｂへ確
実に移動する。

【００３０】続いて、洗浄工程表に従って引抜きを止め
逆洗だけを行い、槽１１ａ，１１ｂ内の吸着材を面均し
する。このように、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、吸着材の搬入及び搬出が容易になり、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や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を作動させ
る時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、取り抜い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、数箇月間吸着し続けると、吸着槽
１１中に微生物が繁殖して吸着材を覆い、生物処理が行
われて有機物が除去されるようになる。ところが、吸着
槽１１を空にして入替えを行う方法では、生物処理機能
が中断され、入替えが終了した後に再び微生物が繁殖を
開始することになる。本発明の吸着材の入替方法におい
ては、日常的かつ連続的に吸着材の一部を入れ替えるの
で、生物処理機能が長期間安定して維持され、水質管理
が容易になる。

【００３３】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、排水ガリットによって分割され、それぞれ吸着材
から成る吸着層を有する複数の槽が設けられ、そのうち
の一つの槽の端部に吸着材受入口が設けられ、吸着材を
受け入れる。また、他の槽の端部に吸着材引抜口が設け
られ、吸着材を引き抜く。前記排水ガリット上に連絡口
が配設され、吸着材を前記一つの槽から他の槽に移動さ
せる。

【００３５】また、前記各槽を洗浄する手段を有する。
したがって、空洗又は逆洗を行うと槽内の吸着材が流動
状態になり、吸着材は各槽間を移動し、自動的に吸着材
の入替えが行われ、省力化することができる。前記連絡
口の高さを、吸着材の通常の表面の高さと逆洗時におけ
る膨張面の高さの中間に設定すると、洗浄中に吸着材が
連絡口を介して移動する。

【００３６】したがって、日常的に実施される洗浄工程
中において、吸着槽の吸着層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、吸着材の搬入及び搬出が容易になり、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やブロワなどを運転する必
要がない。

【００３７】そして、入替えを行うに当たり吸着槽を空
にする必要がないので、余分な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
槽が使用不能になることがなく、吸着材の入替中の予備
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、引き抜いた吸着材中にろ
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。

【００３８】そして、数箇月間吸着し続けると、吸着槽
中に微生物が繁殖して吸着材を覆い、生物処理が行われ
て有機物が除去されるようになるが、吸着材の入替えを
行っても生物処理機能が持続され、生物処理機能を長期
間安定して維持することができ、水質管理が容易にな
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装置の
平面図である。

【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】図１のＸ−Ｘ矢示断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す吸着材引抜装置の
平面図である。

【図６】本発明の吸着材引抜装置を使用した吸着材入替
装置を示す図である。

【図７】本発明の吸着材の入替方法における入替計画を
示す図である。

【図８】本発明の吸着材の入替方法のタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１１ａ〜１１ｄ 槽 １４ 吸着層 ３１ 吸着材受入口 ３２ 吸着材引抜口 ５３ 排水ガリット ５４，５５ 側壁 ５６ 底壁 ５８，７１〜７３ 連絡口 ６５〜６８ 分割壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）排水ガリットによって分割され、
   それぞれ吸着材から成る吸着層を有する複数の槽と、
   （ｂ）一つの槽の端部に設けられ、吸着材を受け入れる
   吸着材受入口と、（ｃ）他の槽の端部に設けられ、吸着
   材を引き抜く吸着材引抜口と、（ｄ）前記排水ガリット
   上に配設され、吸着材を前記一つの槽から他の槽に移動
   させる連絡口と、（ｅ）前記各槽を洗浄する手段を有す
   ることを特徴とする吸着材引抜装置。
2. 【請求項２】 前記連絡口の高さが、吸着材の通常の表
   面の高さと逆洗時における膨張面の高さの中間に設定さ
   れた請求項１記載の吸着材引抜装置。