JPS5950367B2 - 濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は濾過装置に関するもので、特に濾過水の集水
部にフィルター網を包覆させた濾過装置に係る。

従来の濾過装置における集水部としてはスリット式のも
のがある。

そしてスリット部を介して濾過水を集水させるようにし
ている。

しかしながら、このような従来の集水部にあってはスリ
ット部の隙間を広くすると濾過砂等の粒状濾材が流出し
、他方狭くすると流水の抵抗が増大するとともに目詰り
を生じ易いという問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、粒状濾材の堆積層中に集水部を位置させ、この
集水部をフィルター網で包覆するとともに当該集水部と
フィルター網との間には洗浄時にこのフィルター網の内
表面に摺接する摺接部材を介在させることにより上記問
題点を解決することを目的としている。

以下この発明を図面に基づいて説明する。

第１図および゛第２図はこの発明を吸引濾過式の濾過装
置に適用した第１実施例を示す図である。

まず構成を説明すると、同図中符号１は濾過槽で上部開
放形とされている。

そしてこの濾過槽１内にはほぼ中程の高さまで原水濾過
用の粒状濾材２が堆積されている。

粒状濾材２は一例として細、粗の混り砂からなる濾過砂
が用いられている゛。

濾過槽１の側壁には、粒状濾材２の堆積層上面よりもや
や高い位置に逆止弁３付きの上部原水流入管４が開口さ
れている。

図示の例では当該濾過装置が養魚池５内に設置しである
ので上部原水流入管４はこの養魚池５に通じている。

６は逆洗（逆流洗浄）管で、この逆洗管６における上部
原水流入管４の配設部位とほぼ同一の高さ部位には逆止
弁７付きの原水流入口８が開口され、この原水流入口８
以下の下方部６ａは下部原水流入管として兼用されて粒
状濾材２の堆積層内に挿通されている。

・そして濾過槽１の底部近傍位置で導入口６ｂ、６ｂが
下方に向けて開口されている。

各導入口６ｂ、６ｂの部分にはそれぞれ導入室形成板６
Ｃが取付けられている。

また逆洗管６と並行して洗浄空気吹込管９が配設され濾
過槽１の底部近傍位置で複数個に分岐して開口されてい
る。

一方、粒状濾材２の堆積層内には適宜の深さ位置に濾過
水引出し用の集水部１１が配設されている。

集水部１１は第２図にも示すように一例として複数個の
集水孔１１ｂ・・・が穿設された集水管１１ａで構成さ
れている。

集水管１１ａは一例としてナイロン製網布で筒袋状に形
成されたフィルター網１２で名種されてこの筒袋状フィ
ルター網１２の根元部が適宜の針金１３等により結紮さ
れている。

また集水管１１ａとフィルター網１２との間には、当該
集水管１１ａに螺旋状に巻回された線状部材からなる摺
接部材１４が介在されている。

この摺接部材１４は洗浄時にフィルター網１２の内表面
に摺接するものである。

そして集水部１１に連なる流出管１５が吸引源適用のポ
ンプＰに通じている。

而して図示の濾過装置は上下の原水流入管４．６ａとそ
の中間に配設された集水部１１とで吸引濾過式の上下流
（ステレオ）濾過装置として構成されている。

また濾過槽１内の上方空間部には分離槽１６が装備され
ている。

分離槽１６は円筒山状に形成されてその上方側部には逆
洗時の排水の流入口１７が設けられ、底部はホッパー状
に形成されて粒状濾材出口が設けられている。

粒状濾材出口１８には逆洗水の流入阻止用として球体弁
１９が配設されている。

球体弁１９は水中で浮力を生ずる部材で作製されていて
逆洗時にはその浮力で粒状濾材出口１８を閉止する。

２１は網かごて球体弁１９の逸散防止用として設けられ
ている。

また分離槽１６の中心部には上端部開口の所要太さから
なる管状体２２ａが垂設されてその下方延長部が排水管
２２として分離槽１６の側壁底部側を貫通して外部まで
延在されている。

次に第３図〜第５図も参照して作用を説明する。

まず通常の原水濾過作用について述べる。

ポンプＰを稼動させて集水部１１を負圧による吸引作用
状態としておく。

逆止弁３を経て上部原水流入管４から流入した原水（池
水）は、上記の負圧吸引作用によりその一部は粒状濾材
２の堆積層上面から下向流となって直接集水部１１に向
けて流れる。

また他の一部は逆止弁７を経て原水流入口８から下部原
水流入管として兼用されている逆洗管下方部６ａに流れ
込んで導入口６ｂ、６ｂから粒状濾材２の堆積層下方部
に流入し、上向流となって集水部１１に向けて流れる。

このようにして堆積層中を上下方向から層流となって流
れる原水は粒状濾材２で濁質が除去され清澄水となって
集水部１１および流出管１５等を経て外部（養魚池５）
に吐出返戻される。

このとき堆積層下方部の導入口６ｂの部分では第３図に
示すようにこの導入口６ｂからの水勢で近傍の粒状濾材
２が押し除けられ導入室形成板６Ｃの下部に非定形の空
洞状導入室が形成される。

このような導入方式により原水中の生物膜ないしは粗大
浮遊物等による導入ロ６ｂ部分の目詰りを防止すること
ができる。

また集水部１１の部分においては、第４図に示すように
負圧吸引作用でフィルター網１２が集水管１１ａに密着
状態となり、このフィルター網１２を通して清澄水が吸
引集水されて粒状濾材の流出が防止され、がつ集水孔１
１ｂ・・・等の目詰りが防止される。

次いで粒状濾材２の逆洗作用を述べる。

上記のような原水濾過の継続運転により粒状濾材２の堆
積層に目詰り閉塞が生じてくると濾過抵抗即ちポンプＰ
に負圧水頭がかかつてくる。

そこで負圧計ゲージ等の監視により濾過運転を中止して
洗浄操作を実施する。

まず始めに適宜のバルブ等を開いて空気吹込管９から洗
浄用空気を吹込む。

これと同時に逆洗管６から導入口６ｂ、６ｂを経て空気
のトンネル穴を塞ぐ程度の少量の水を堆積層の下方部に
導入する。

この逆洗水導入によって粒状濾材２は動揺攪乱されこの
粒状濾材２同士の擦り合わせにより付着濁質が解離され
る。

これを１〜２分間程度実施したのち空気吹込みを停止し
、引続いて逆洗管６から大量十分の逆洗水を２〜３分程
度導入して逆洗する。

この逆洗により粒状濾材２から付着濁質からほぼ完全に
解離排除される。

なおこの逆洗時に両逆止弁３，７は閉止状態に転じてい
る。

そしてこのような粒状濾材２の洗浄時に、集水部１１に
おいては第５図に示すように粒状濾材２の動揺攪乱およ
びこれに伴なうフィルター網１２の動揺により粒状濾材
２とフィルター網１２とが擦り合わされてフィルター網
１２外表面部の濁質分等の付着物が解離除去される。

またこのフィルター網１２の動揺に伴なってこのフィル
ター網１２と、螺旋状線状部材からなる摺接部材１４と
の擦り合わせも同時に行なわれて当該フィルター網１２
内表面部の付着物も解離除去される。

このようにして粒状濾材２の洗浄と並行してフィルター
網１２の洗浄も同時に進行し、透水機能の回復が図られ
る。

そしてこのような逆洗水の導入により濾過槽１内の水位
が上昇して分離槽１６の流入口１７に達すると、粒状濾
材２が混入した温排水が分離槽１６内に流入する。

流入汚水は分離槽１６内でまずその内周壁に沿った渦巻
流となって旋回しながら下降する。

このとき混入していた粒状濾材は遠心力で温排水から分
離されて底部に沈降堆積する。

逆洗時に球体弁１９は逆洗水の浮力で粒状濾材出口１８
を閉止している。

そして下降した温排水は底部で反転し管状体２２ａの周
壁に沿った上昇回転流に転じてこの管状体２２ａの上部
開口端を経て排水管２２から外部に排水される。

このとき管状体２２ａに沿った上昇回転流はこの管状体
２２ａが所要太さに形成されているので沈降堆積した粒
状濾材の一部がこの上昇回転流とともに巻き上っても遠
心力でこの粒状濾材を振り出して温排水のみが外部に排
出される。

逆洗終了後は堆積した粒状濾材の自重により球体弁１９
による粒状濾材出口１８の閉止が解除されて沈積した粒
状濾材は落下して堆積層に戻る。

次に具体的な数値例を述べる。

縦横８０ｃｍ、深さ２２０ｃｍのコンクリート製瀘過槽
内に濾過砂からなる粒状濾材を深さ１００ｃｎｎだけ堆
積させ、これを面積４５０ｃｍ”、水量４００ｍ”、水
温２７℃に加温したビニールハウス養鰻池内に３基接続
して設置した。

原水は自然流入とし、循環濾過水量１５００ｍ”／日で
、循環回数３〜４回／Ｂ、連続運転によって濁質および
魚から排泄されたアンモニアを除去し、随時逆洗洗浄し
て良好な浄化作用を得た。

次に第６図にはこの発明の第２実施例を示す。

なお第６図以下の各図において前記第１図〜第３図にお
ける部材または部位と同一ないし均等のものについては
前記と同一符号を以って示し重複した説明を省略する。

この実施例は上部原水流入管４を濾過槽１の上部開口部
に配置して渉外等への設置用として構成したものである
。

濾過槽１としては例えばドラム缶を利用して上蓋を外し
て形成することができる。

そして濾過槽１の中程の高さ以下の部位には穿孔および
配管等は施さずに、内部の装着部材等は上部開口部から
挿入装置させるようにしている。

また集水部１１は２基配設しである。

この実施例によれば構成が簡単になるので経済性を有す
るという効果が得られる。

作用は前記一実施例のものとほぼ同様である。

次いで第７図には集水部１１の変形例を示す。

この変形例は摺接部材２４を集水管１１ａに植設した多
数本の線状部材で構成したものである。

濾過および逆洗時におけるこの集水部の作用は前記第１
実施例のものとほぼ同様である。

； 次に第８図および第９図にはそれぞれ分離槽１６部
分の変形例を示す。

まず第８図の変形例は分離槽中心部の垂設体として排水
管２２に連なる管状体２２ａを使用した点は前記第１実
施例のものと同様であるが、排水出口２２ｂをこの管状
体２２ａの周壁部に開口させた点が前記第１実施例のも
のと異なっている。

この変形例によれば分離槽１６内でこの管状体２２ａの
周囲に回転流となっている温排水が排水出口２２ｂに導
びかれ易いという効果が得られる。

また第９図の変形例は分離槽中心部の垂設体として別途
に所要太さの棒状体２５を配設したものである。

棒状体２５は円柱体ないしは多角柱体を用いることがで
きる。

そしてこの棒状体２５は図示省略のブラケット等により
分離槽１６の内壁部に支持されている。

このように分離槽１６内には所要太さの垂設体の配設を
必要とするものであるが、この垂設体は種々に変形して
構成することができる。

以上詳述したようにこの発明によれば粒状濾材の堆積層
中に集水部を位置させ、この集水部をフィルター網で包
覆するとともに、当該集水部とフィルター網との間には
洗浄時にこのフィルター網の内表面に摺接する摺接部材
を介在させたから、フィルター網により濾過砂等の粒状
濾材の流出が防止されるとともに、粒状濾材の逆洗時に
はこの粒状濾材およびフィルター網自身が動揺し、この
動揺により摺接部材が作用して、フィルター網の内外表
面が同時に洗浄されるので常時適切な透水機能が維持で
きて目詰りが防止され濾過時の流水抵抗を増大させるこ
とがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る濾過装置の第１実施例を示す縦
断面図、第２図は同上第１実施例における集水部の部分
をとり出して示す一部省略斜視図、第３図は第１実施例
における下部原水流入管の導入口部分をとり出して示す
拡大縦断面図、第４図および第５図は第２図の集水部部
分の作用を説明するための一部切欠斜視図、第６図はこ
の発明の第２実施例を示す斜視図、第７図は集水部部分
の変形例を示す斜視図、第８図および第９図はそれぞれ
分離槽部分の変形例を示す縦断面図である。 １・・・・・・濾過槽、２・・・・・・粒状濾材、４・
・・・・・上部原水流入管、５・・・・・・養魚池、６
・・・・・・逆洗管、６ａ・・・・・・逆洗管の下方部
（下部原水流入管）、６ｂ・・・・・・導入口、６Ｃ・
・・・・・導入室形成板、８・・・・・・原水流入口、
９・・・・・・洗浄空気吹込管、１１・・・・・・集水
部、１１ａ・・・・・・集水管、１１ｂ・・・・・・集
水孔、１２・・・・・・フィルター網、１４，２４・・
・・・・摺接部材、１５・・・・・・流出管、１６・・
・・・・分離槽、１７・・・・・・流入口、１８・・・
・・・粒状濾材出口、１９・・・・・・球体弁、２２・
・・・・・排水管、２２ａ・・・・・・管状体、２５・
・・・・・棒状体、Ｐ・・・・・・ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒状濾材の動揺によって当該粒状濾材を洗浄するよ
   うにした濾過装置において、 前記粒状濾材の堆積層中に集水部を位置させ、該集水部
   をフィルター網で包覆するとともに、当該集水部とフィ
   ルター網との間には洗浄時に該フィルター網の内表面に
   摺接する摺接部材を介在させたことを特徴とする濾過装
   置。 ２ 集水部を複数個の集水孔が穿設された集水管とする
   とともに、摺接部材は前記集水管に巻回させた螺旋状の
   線状部材とした特許請求の範囲第１項記載の濾過装置。 ３ 摺接部材を集水部にブラシ状に植設した多数本の線
   状部材とした特許請求の範囲第１項記載の濾過装置。