JPH0566162B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は地表水、凝集沈澱処理水、生物学的処
理水、排水、工程用水、有価物を溶存する液体な
どに含まれる懸濁物質を濾過したり、あるいは懸
濁物質含有量が比較的多い、たとえば上下水道設
備から発生する各種の汚泥水、あるいは懸濁状で
含有する有価物を濃縮したりする際に用いる固液
分離装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来から各種の液体中に含まれる懸濁物質を濾
過して清澄な濾液を得る場合、砂、アンスラサイ
ト等の粒状物を層状に充填した濾過装置、あるい
は円筒状の濾過体で直接濾過するキヤンドルフイ
ルターおよび前記濾過体に各種のプレコート剤を
プレコートして濾過するプレコートフイルターな
どが用いられている。

また従来から凝集沈澱装置あるいは活性汚泥装
置などからブローされる懸濁物質を比較的多量に
含有する汚泥水を濃縮する場合、遠心分離機等の
濃縮装置が用いられている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら従来の濾過装置においては、目詰
まりした濾材を洗浄する操作が煩雑であつたり、
さらに多量の洗浄排液が発生するという欠点を有
している。また従来の濃縮装置はイニシヤルコス
ト、ランニングコスト共に高価であるという欠点
を有している。

本発明は従来の濾過装置あるいは濃縮装置の欠
点を解決するもので、比較的簡単な構造で、かつ
簡便に操作できる装置であつて、濾過装置として
もまた濃縮装置としてもどちらでも用いることが
でき、イニシヤルコスト、ランニングコスト共に
安価で、さらに濾過装置として用いた場合は洗浄
排液の発生量が極めて少ない固液分離装置を提供
することを目的とする。

＜問題点を解決する手段＞ 本発明は比較的長い透水性のホース状濾布筒内
に、当該濾布筒の内径よりやや大きい外径の突起
帯と当該突起帯をその周囲に突設させた円筒状本
体とからなる洗浄体を内蔵し、さらに当該濾布筒
の端部に被処理液の流入口と濃縮液の流出口を連
通した構造からなるもので、懸濁物質を含む被処
理液を当該濾布筒の一端に連通した被処理液の流
入口から圧入し、まず洗浄体を当該流入圧力によ
り当該濾布筒の他端に移動させ、さらに圧入を続
行して液体中の懸濁物質を当該濾布筒の内面で捕
捉して、濾過水を濾布筒の外面より得、またこの
ような濾過の続行により、当該濾布筒の圧力損失
が増大したら濾過操作を中断し、当該濾布筒の他
端から被処理液あるいは清水を圧入して前記洗浄
体をその流入圧力により当該濾布筒の他端から一
端に移動させ、当該洗浄体により濾布筒内面に付
着した懸濁物質を擦り取り、懸濁物質を多量に含
有する濃縮液を当該濾布筒の一端に連通した濃縮
液の流出口から排出することを特徴とする固液分
離装置に関するものである。

以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明を濾過装置として用いる場合の
実施態様の一例を示すフローの説明図であり、図
中１はホース状の濾布筒である。この濾布筒１
は、天然繊維または合成繊維をホース状に製織ま
たは編成したもので、その口径は処理量や設置場
所に応じて例えば20〜200mmに、またその長さも
1m〜数ｍに任意に設計することができる。濾布
筒１の両端には継手金具２を設け、両継手金具２
に弁３Ａおよび３Ｂを介して原水流入管４の両端
を連通する。

また当該原水流入管４に、ポンプ５を介して原
水供給管６を分岐して連通する。

さらに前記原水流入管４に弁７Ａおよび７Ｂを
介して濃縮液流出管８の両端を分岐して連通し、
当該濃縮液流出管８に排出管９を分岐して連通す
る。１０は受けパンであり、当該受けパン１０に
濾過水流出管１１を連通する。なお１６は圧力計
である。

濾布筒１内には第２図に示すような洗浄体１２
を内蔵させる。

当該洗浄体１２は第２図イに示すように、濾布
筒１の内径よりやや大きな外径の突起帯１３と円
筒状本体１４とからなるもので、２条の当該突起
帯１３を円筒状本体１４の両端周囲に突設させた
ものであり、材質としては合成樹脂、硬質ゴム、
陶磁器、木、金属など各種のものが使用できる。
なお当該突起帯１３は、場合によつては円筒状本
体１４の一端あるいは中央部に一条設けても差し
支えなく、また円筒状本体１４の直径は濾布筒１
とほぼ等しいか、それよりやや小さめとするとよ
い。なお当該突起帯１３の形状としては第２図イ
に示したごとくその断面を角形あるいは第２図ロ
に示したごとくその断面を半円形としてもよく、
また第２図ハに示したごとく突起帯１３そのもの
を弓形に外側に張り出してエツジ状にしても差し
支えない。

さらに第２図ロ，ハに示したごとく円筒状本体
１４の中央部に貫通口１５を設けることが好まし
く、後述するごとく濾布筒１の内面に付着する懸
濁物質を洗浄体１２により擦り取る際に、当該貫
通口から水を噴出することにより、これを効果的
に行うことができる。また第２図ニに示したよう
に突起帯１３に数ケ所の切り込みを入れることに
より貫通口１５を形成することもできる。

＜作用＞ 本実施態様における濾過操作は以下の通りであ
る。

まず弁３Ａおよび７Ｂを開口するとともにポン
プ５を駆動して、原水を原水供給管６、原水流入
管４を介して0.1〜10Kg／cm²の任意の圧力で濾布
筒１内に圧入する。当該原水の圧入により洗浄体
１２は右側に移動し、継手金具２に接触すること
により停止するが、このような状態となつたら弁
７Ｂのみを閉じ原水の圧入を続行する。なお継手
金具２に洗浄体１２が接触すると原水供給管６、
原水流入管４、濾布筒１内の系の圧力が上昇する
ので当該圧力の上昇を圧力計１６で検出し、これ
により弁７Ｂの閉じるタイミングを決定してもよ
いし、あるいはタイマーを用いて弁７Ｂを閉じて
も差し支えない。

このような圧入により原水中の懸濁物質を濾布
筒１内面により捕捉し、濾布筒１外面から得られ
る濾過水を受けパン１０により集水し、濾過水流
出管１１から流出する。なお濾過開始初期におい
て懸濁物質の一部が濾布筒１から漏出することが
あるが、このような場合は濾過水を原水に循環す
ることにより、ある程度懸濁物質によるケーーキ
層を濾布筒１内面に形成し、当該ケーキ層の形成
により清澄な濾過水が得られる時点で濾過水の循
環を止めるとよい。

また原水中に含まれる懸濁物質が非常に微細な
場合は、原水にあらかじめ凝集剤を添加撹拌し、
マイクロフロツクを形成させた後濾過することも
できる。

このような濾過を続行すると、濾布筒１内面に
形成される懸濁物質のケーキ層の増大あるいは圧
密により、圧力損失が増大したりあるいは濾過流
量が低下する。

このような状態となつた際に以下のような洗浄
を行う。

すなわち弁３Ａを閉じ、弁３Ｂと弁７Ａを開口
し、今度は原水を逆方向から圧入し、右側に移動
している洗浄体１２を水圧により左側に移動させ
る。洗浄体１２の移動に伴い洗浄体１２に周設し
た突起帯１３により濾布筒１内面に付着している
懸濁物質は擦り取られ、懸濁物質の濃縮液が濃縮
液流出管８、排出管９を介して流出される。なお
擦り取られた懸濁物質は洗浄体１２に多少付着す
るが、突起帯１３あるいは円筒状本体１４に貫通
口１５を設けることにより、前述の洗浄体１２の
移動時に洗浄体１２で隔てた一方の濾過筒１内の
液、すなわち原水を他方の濾過筒１内に噴出させ
ることができるので、この水流により懸濁物質を
効果的に流出することが可能となる。

弁３Ｂ側からの原水の圧入により洗浄体１２が
左側の継手金具２に接触したら弁７Ａを閉じ、原
水の圧入を続行してそのまま濾過を継続する。こ
のように濾布筒１内の左右から交互に原水を流入
することにより濾過を中断することなく行うこと
ができる。

なお洗浄体１２を移動させて濾布筒の内面に付
着した懸濁物質を擦り取る際に、原水を圧入する
かわりに清水を圧入しても差し支えない。

第３図は本発明の他の実施態様のフローを示す
説明図であり、槽１６内に横設した上部隔板１７
および下部隔板１８間に多数の濾布筒１を立設し
たものである。また槽１６の上方に出入管１９Ａ
の一端を連通するとともに、その他端を４方口２
方切換弁２０に連通する。さらに槽１６の下方に
も出入管１９Ｂの一端を連通するとともに、その
他端を当該切換弁２０に連通する。

また当該切換弁２０には原水供給管６と排出管
９も連通し、さらに各隔板１７および１８の間の
槽１６に濾過水流出管１１を連通する。なお本装
置における継手金具２および洗浄体１２は第４図
に示したような構造とする。

すなわち当該継手金具２の中央部に穴２１を開
設し、また洗浄体１２の前後に、当該穴２１に接
触してこれを塞ぐことができる突起物２２を付設
する。なお洗浄体１２には複数本の貫通口１５を
設け、他は第２図イに示したものと同じ形状であ
る。

第３図に示した装置において濾過を行う場合
は、４方口２方切換弁２０の弁体２３を回転させ
て、原水供給管６と出入管１９Ｂを連通させると
ともに、排出管９と出入管１９Ａを連通して、原
水を原水供給管６から圧入する。このようにする
と原水は下部隔板１８の下方に導かれ、次いで各
濾過筒１内に上昇流で流入し、そしてその流入圧
力により各濾過筒１内の洗浄体１２を上方に移動
させ、遂には上部の継手金具２の穴２１が洗浄体
１２の突起物２２に接触し、各穴２１が閉塞す
る。この状態で原水をさらに圧入すると、原水中
の懸濁物質は各濾布筒１の内面で捕捉され濾過水
が濾過水流出管１１から流出する。

一方このような濾過が終了した後、前記切換弁
２０の弁体２３を90度回転させ、今度は原水供給
管６と出入管１９Ａを連通させるとともに、排出
管９と出入管１９Ｂを連通させる。

このようにすると原水は上部隔板１７の上方に
導かれ、次いで各濾布筒１内を下降流で流入し、
そしてその流入圧力により各洗浄体１２が下方に
移動し、また当該移動により各濾布筒１内面に付
着していた懸濁物質が擦り取られ、懸濁物質の濃
縮液が排出管９から排出される。なお当該排出の
初期においては槽１６内の濾過水の水圧により各
濾布筒１が多少潰れその容積が減少するので、当
該減少した容積に相当する濾布筒１内の液が自動
的に排出管９から排出する。また洗浄体１２の突
起物２２が下方の継手金具２の穴２１に接触して
これを閉塞した時点で前記濃縮液の排出は終了す
るが、原水の圧入を続行することにより、引き続
き前述と同じような濾過が継続されて行われる。
第３図に示した態様の装置は処理量が多い場合に
適しており、また継手金具２と洗浄体１２を第４
図のごとき構造とすれば４方口２方切換弁２０を
１台用いるだけで他の弁を省略することができ
る。

＜効果＞ 本発明における最大の利点は洗浄排水が極めて
少ない点にある。

すなわち濾過が終了して洗浄体１２を濾布筒１
の一端から他端に水圧により移動させ、濾布筒１
内面に付着した懸濁物質を洗浄体１２に周設した
突起帯１３で擦り取つて懸濁物質の濃縮液を排出
するが、この際に排出される濃縮液の量は、洗浄
体１２に貫通口１５を設けていない場合は、濾布
筒１の内容積に相当する量だけであり、また貫通
口１５を設けている場合でも、当該貫通口１５の
口径を小さくすれば、若干濃縮液の量が増加する
だけであり極めて少ない。本発明においては通
常、固形物濃度数千〜数万mg／ｌの濃縮液が得ら
れる。このような濃い懸濁物質の濃縮液は、砂濾
過装置、キヤンドルフイルターなどの従来の濾過
装置では決して得ることができない。

また各実施態様の説明においては、本発明装置
を濾過装置として使用した例を述べたが、全く同
じ装置を比較的懸濁物質の含有量の多い、例えば
各種汚泥水の濃縮装置として使用することがで
き、また上述したと同じような理由により、懸濁
物質の濃縮倍率を極めて大とすることができる。

以上の詳細な説明によつて明らかなように本発
明の固形物分離装置は特別の洗浄水を必要とせず
洗浄操作が簡単で、濃縮液量が少なくしかもその
濃度が高く、また従来沈澱工程を必要としていた
比較的懸濁物質含有量の多い原水でも沈澱工程を
通すことなく直接濾過あるいは濃縮することがで
き、さらに濾布筒への圧入供給方向を切り換える
ことにより洗浄中も濾過あるいは濃縮を中断しな
い、いわゆる連続運転が可能であり、極めて稼働
効率が高い装置と言える。また本装置に用いる濾
過媒体は濾布筒であり、被処理液の性状および処
理量に応じてその濾布筒の目開き、口径、長さ、
本数を自由に選択することができるので、処理液
の性状および処理量に応じて最適な装置を製作す
ることが可能である。

さらに本発明に用いる濾布筒および洗浄体は極
めて安価であり、かつポンプの流入圧のみで濾過
あるいは濃縮ができ、また特別なメンテナンスも
必要とせず、イニシヤルコストおよびランニング
コスト共に従来の装置と比較して大幅に減少させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施態様を示し、第１
図は実施態様の一例を示すフローの説明図であ
り、第２図は濾布筒内に内蔵する各洗浄体の形状
を示す図であり、第２図イ，ロ，ハは洗浄体の縦
断面図、第２図ニは洗浄体の横断面図である。ま
た第３図は本発明の他の実施態様を示すフローの
説明図であり、第４図は第３図の上部隔板付近の
拡大縦断面図である。 １……濾布筒、２……継手金具、３……弁、４
……原水流入管、５……ポンプ、６…原水供給
管、７……弁、８……濃縮液流出管、９……排出
管、１０……受けパン、１１……濾過水流出管、
１２……洗浄体、１３……突起帯、１４……円筒
状本体、１５……貫通口、１６……槽、１７……
上部隔板、１８……下部隔板、１９……出入管、
２０……４方口２方切換弁、２１……穴、２２…
…突起物、２３……弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホース状濾布筒内に、当該濾布筒の内径より
   やや大きい外径の突起帯と当該突起帯をその周囲
   に突設させた円筒状本体とからなる洗浄体を内蔵
   し、さらに当該濾布筒の端部に被処理液の流入口
   と濃縮液の流出口を連通し、懸濁物質を含む被処
   理液を前記流入口から圧入することにより、懸濁
   物質を濾布筒の内面で捕捉して濾過液を濾布筒の
   外面から得、また前記洗浄体を濾布筒の一端から
   他端に液圧により移動させ、当該洗浄体により濾
   布筒内面に付着する懸濁物質を擦り取り、懸濁物
   質の濃縮液を前記流出口から排出することを特徴
   とする固液分離装置。 ２ 洗浄体を濾過筒の一端から他端に液圧により
   移動させ、当該洗浄体により濾布筒内面に付着す
   る懸濁物質を擦り取る際に、洗浄体で隔てた一方
   の濾布筒内の液を他方の濾布筒内に流出するため
   の貫通口を、洗浄体の突起帯あるいは円筒状本体
   に開口させた特許請求の範囲第１項記載の固液分
   離装置。