JPH0824506A - 移動床式活性炭吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】し尿処理装置の高度処理等における活性炭吸着
装置の逆流洗浄等を自動化する移動床式活性炭吸着装置
を提供すること。 【構成】横型円筒状の回転するドラムと，該内部に螺旋
状仕切りを構成するスクリューと，活性炭供給パイプ，
処理水取り出しパイプおよび主軸とにより構成される回
転軸をドラムの一方の端部とスクリュー軸部とに固着
し，さらにドラムの他端部には原水注入用パイプと，一
定レベルを越えた活性炭をドラム外部に排出できる活性
炭抜き出し用パイプとが設けられている。原水をドラム
内部で螺旋状に流し，活性炭を流れと逆方向に移動させ
るようにドラムを回転させることにより，逆流洗浄を不
要とし，転回作業および活性炭の供給並びに排出を自動
化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はし尿処理装置の高度処理
や飲料水の濾過における活性炭吸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の活性炭吸着塔は全て縦型円筒状で
あり，処理水の自重により下方へ流れる形式のものであ
る。したがって，処理水量を一定にすれば，塔内流速に
より直径が，接触時間により高さが，それぞれ決定され
るため，流速を遅くしたい場合には直径を小さく，また
接触時間を長くしたい場合には，背の高い塔とするか，
または基数を増し直列として流す必要があった。

【０００３】また，前述したとおり下向流で原水を流す
必要があり，このため活性炭の不純物除去の場合には，
定期的に塔の底部より逆流洗浄水を逆循環させ活性炭に
混入した不純物除去を行うとともに，活性炭の能力均一
化を図るために転回操作を行う必要があった。ここで
「逆流洗浄」とは，活性炭により除去された不純物が活
性炭部に溜まり，処理水の流れが低下すると共に不純物
除去も低下するため行う操作で，本来の処理水の流れと
は逆方向に塔底部から水を通し，該不純物を活性炭部か
ら取り除き，上部から排出する操作をいう。

【０００４】また「活性炭転回操作」とは，不純物を多
く含んだ原水に最初に触れる最上部の活性炭の層が最も
早く不純物除去能力を喪失して飽和し，下方に位置する
活性炭ほど飽和に至っていないため，逆流洗浄水を用い
て活性炭全体を攪拌することにより活性炭の飽和の偏り
をなくし，能力の均一化を図る操作をいう。さらに，除
去能力の低下した活性炭の抜き出し作業は，人手により
掻き出して行ったり，若しくはエゼクタにより移送水を
吹き込み，活性炭をスラリー化して行っていた。ここで
活性炭をエゼクタにより抜き出す場合には移送水を多量
に吹き込む必要があった。

【０００５】従来の活性炭吸着塔を図３によって説明す
ると，２２は縦型の活性炭吸着塔本体，２は活性炭，５
は原水注入パイプ，６は処理水取り出しパイプ，７は活
性炭供給パイプ，８は活性炭抜き出しパイプ，２０はエ
ゼクタ部，２１は逆流洗浄水排出パイプである。この
内，逆流洗浄操作または転回操作を行う場合には，処理
水取り出しパイプにより逆流洗浄水を塔下部より注入
し，逆流洗浄水排出パイプ２１より排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の技術を
用いた場合には次のような不具合点があった。まず，処
理水量を一定とした場合，塔内流速および接触時間によ
り塔径および高さがそれぞれ決定してしまうため，設備
の直径が大きくなったり，高さが高くなったりするとい
う不具合があった。したがって，設備をコンパクトにし
ようとすれば，処理塔を小さくして，基数を増やして処
理するしかなかった。また，下向流で原水を処理するた
め，定期的に原水の処理を中断して，逆流洗浄操作等を
行なうと共に塔内の活性炭転回操作を行う必要があっ
た。

【０００７】さらに，活性炭の自動抜き出しの際にエゼ
クタを用いた場合，多量の移送水を必要としていた。該
移送水は再処理して系内へ再度戻されるため，移送水が
多いほど処理する水量も多くなるという不具合点があっ
た。本発明は，従来の縦型活性炭吸着装置にみられたこ
のような不具合点を改善する活性炭吸着装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は，活性炭吸着装
置における前記課題を解決するために，次のような構造
を採用する。

【０００９】すなわち，横型円筒状の回転するドラム
と，該ドラム内部に固着され螺旋状仕切りを構成するス
クリューと，前記ドラムの一方の端部とスクリュー軸部
とに固着した，主軸およびドラム内部から処理水を排出
するための処理水取り出しパイプと，前記ドラムの他方
の端部および前記主軸と回転自在となるように原水注入
用パイプとを設け，前記処理水取り出しパイプに固着さ
れドラム内部へ活性炭を供給する活性炭供給パイプと，
前記原水注入パイプに固着されドラム内部上方に開口を
有し一定レベルを越えた活性炭をドラム外部に排出でき
るようにした活性炭抜き出し用パイプとを備えるように
構成したことを特徴とする移動床式活性炭吸着装置であ
る。

【００１０】

【作 用】本発明における移動床式活性炭吸着装置にお
いて，原水は原水供給パイプによりドラム内へ注入され
る。ドラムに入った原水はドラム内部に固着されたスク
リューに沿って螺旋状に強制的に回転しながらドラムの
他端部に達する。ドラム他端部には処理水取り出しパイ
プが設けられ，ドラム内部から該パイプを経由してドラ
ム外部へ排出される。

【００１１】一方，活性炭は原水注入パイプが設けられ
たドラム端部とは反対の端部に設けられた活性炭供給口
より供給され，ドラムに入ったところに設けられた該パ
イプ開口よりドラム内部へ供給される。活性炭は原水よ
り比重が大きいためドラム下方に沈み，スクリューの回
転により，強制的に原水とは逆方向に移動し，原水注入
口側に設けられた活性炭抜き出し口へと到達する。ドラ
ム内部の活性炭はスクリューの回転により順次活性炭抜
き出し口側へと移動する。ここで活性炭はより飽和化し
たものから順次活性炭抜き出し口のドラム内開口のレベ
ルを越え，活性炭抜き出しパイプ内へ落下し，該パイプ
を経由して，ドラム外部へと自動的に排出される。この
とき活性炭により除去された不純物も活性炭と共にドラ
ム外部へと排出される。

【００１２】スクリューの回転方向は，供給された活性
炭を活性炭抜き出し口へ送り出す方向，すなわち原水の
流入方向とは逆の方向へ回転させ，原水の活性炭滞留時
間を長くし，原水とより多くの活性炭とを接触させるこ
とができ，原水に含まれた不純物をより効果的に除去す
ることができる。また，スクリューとドラムとを一体と
して回転させることにより，活性炭を攪拌することがで
き活性炭の転回操作を原水処理と並行しながら行うこと
ができる。このとき，活性炭の供給量はドラムの直径の
およそ３分の２程度となるように調整しながら行うこと
により，ドラムの回転に対しても，活性炭が自在にドラ
ム下方へ移動できるようにする。なお，スクリューのピ
ッチ選定は，塔内流速および原水と活性炭との接触時間
等を考慮し適宜選定する。すなわち，スクリューピッチ
を小さくすればするほど塔内流速を遅く，かつ活性炭と
の接触時間を長くできる。

【００１３】

【実施例】以下，本発明を図１および図２に示す実施例
に基づいて具体的に説明する。なお，図１および図２に
示した装置を構成する部分において，同等の部分には同
一の符号を付した。横型円筒状のドラム１の内部に螺旋
状に仕切りを構成するスクリュー３を設け，スクリュー
翼端部をドラム内面に固着し，さらにドラムの中心線部
に回転軸を設ける。該回転軸は，原水注入パイプ５，活
性炭供給パイプ７および主軸９により構成する。さら
に，原水注入パイプ５には活性炭抜き出しパイプ８を固
着し，処理水取り出しパイプ６には活性炭供給パイプ７
を固着する。

【００１４】前記軸部の構成要素の内，原水注入パイプ
５はドラム１の回転とは分離独立して不動となるよう土
台に固定する。このため原水注入パイプ５の外周部にド
ラム１との摺動部を設け，ドラム内部の原水および活性
炭が該摺動部より漏れないようにシール材１１によりシ
ールする。原水注入パイプ５はドラム内部で該パイプ外
面に開口を有し，原水を外部からドラム１の内部に注入
できるようにする。また，主軸９を原水注入パイプ５に
回転自在となるよう軸心を合わせて嵌合し，原水注入パ
イプ５が主軸９の軸端部を支持する構造とする。

【００１５】活性炭抜き出しパイプ８はＬ字型のパイプ
とし，該水平部は原水注入パイプ５の内部に，また該垂
直部は開口がドラム１の内部に上方に突出するように設
置する。活性炭抜き出しパイプ８は，活性炭吸入口８ａ
を活性炭上面レベルにて開口するようにする。

【００１６】主軸９の原水供給パイプ７との嵌合部と反
対の端部と，処理水取り出しパイプ６とを軸心を合致さ
せて連結し，さらに活性炭供給パイプ７を処理水取り出
しパイプ６の内部に固着する。活性炭供給パイプ７は処
理水取り出しパイプ６の外周部に連結して活性炭供給口
７ａの開口部を設け，外部からドラム１内部へ活性炭を
供給できるようにする。ここで，活性炭はドラム内部に
該直径のおよそ３分の２程度のレベルまで供給するよう
にする。

【００１７】処理水取り出しパイプ６はドラム内部に開
口を有し，処理水ドラム１内部から外部へ取り出せるよ
うにする。なお，原水注入口５ａおよび処理水取り出し
口６ａには活性炭がパイプに流入しないようにフィルタ
ー５ｂおよび６ｂをそれぞれ設ける。処理水取り出しパ
イプ６は主軸９，ドラム１およびスクリュー３と一体の
構造とし，ドラム駆動装置１０により回転する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように，本発明による移動
床式活性炭吸着装置では，処理水量を一定とした場合に
も，塔内流速および原水と活性炭との接触時間を適宜ス
クリューのピッチ選定により自在に設定することができ
るため，ドラム本体をコンパクトにすることができる。
スクリューピッチは小さくすればするほど塔内流速を遅
く，かつ活性炭との接触時間を長くすることができる。

【００１９】また，ドラムおよびスクリューが一体とな
って回転することにより，活性炭を攪拌することがで
き，従来行っていた転回作業が不要である。すなわち，
原水処理と並行して攪拌することが可能で，攪拌するこ
とにより活性炭の吸着能力を均一に保つことができ，従
来必要としていた逆流洗浄操作も全く不要である。した
がって，逆流洗浄水も不要である。

【００２０】さらに，活性炭をスクリューの回転により
自動的に他端部へ移動させることができるため，活性炭
抜き出し口より自動的に排出することができ，従来定期
的に行っていた活性炭の抜き出し操作が不要である。ま
た，従来用いていた活性炭の自動抜き出し用のエゼクタ
の移送水が全く不要である。したがって，該移送水の再
処理も不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る移動床式活性炭吸着装置
の縦断面図

【図２】本発明の実施例に係る移動床式活性炭吸着装置
の斜視図

【図３】従来の活性炭吸着装置に係る縦断面図

【符号の説明】 １ ドラム ２ 活性炭 ３ スクリュー ４ 空気層または原水 ５ 原水注入パイプ ６ 処理水取り出しパ
イプ ７ 活性炭供給パイプ ８ 活性炭抜き出しパ
イプ ９ 主軸 １０ ドラム駆動装置 ５ａ 原水注入口 ５ｂ 原水注入口フィ
ルタ ６ａ 処理水取り出し口 ６ｂ 処理水取り出し
口フィルタ ７ａ 活性炭供給口 ８ａ 活性炭抜き出し
口 ２０ エゼクタ部 ２１ 逆流洗浄水排出
パイプ ２２ 活性炭吸着塔本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横型円筒状の回転するドラムと，該ドラム
   内部に固着され螺旋状仕切りを構成するスクリューと，
   前記ドラムの一方の端部とスクリュー軸部とに固着し
   た，主軸およびドラム内部から処理水を排出するための
   処理水取り出しパイプと，前記ドラムの他方の端部およ
   び前記主軸と回転自在となるように原水注入用パイプと
   を設け，前記処理水取り出しパイプに固着されドラム内
   部へ活性炭を供給する活性炭供給パイプと，前記原水注
   入パイプに固着されドラム内部上方に開口を有し一定レ
   ベルを越えた活性炭をドラム外部に排出できるようにし
   た活性炭抜き出し用パイプとを備えるように構成したこ
   とを特徴とする移動床式活性炭吸着装置。