JPS6028813A - 濾材及びそれを用いた複合濾材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水の詐化処理に使用される濾材に関する。ま
た、未発’ＪＪは、被処理水中の異物を除去するための
濾過材としてだけでなく、水の浄化にイ■益な微生物の
繁殖床としても利用されるものである。

従来、例えば魚介類の養殖池等では、濾材としてヘチマ
状物、不織布、多孔板等を使用して、この濾材を介して
水を循環させ、水のｆ′１１化を図って魚介類を病害か
ら守ることが行なわれている。

しかしながら、上記従来の痔材は、落葉等の被処理水１
１１の粗大異物の付着や微生物の付着繁殖によって、短
時間で通水性が茗しく低ドしてしまう欠点がある。濾材
の通水性が妨げられると、単に水を循環させることによ
る浄化を図れなくなるだけでなく、水を循環させるため
のポンプに過大の負荷が加わって、ポンプの過熱故障の
原因となる。また、濾材の通水性の低下と共に、濾材に
刺着繁殖する微生物として、陽気性微生物が増大してｔ
ＩＴ気性微生物が減少してしまい、濾材を通過する水を
この微生物で酸化浄化する能力も著しく減少してしまう
。

前記濾材の下流側に、比較的小粒の自然石を充填した複
合濾材も使用されているが、充填された自然石によって
若干濾過能力が高められているに過きす、上述と全く同
様の問題を生している。

他方、最近では種々の人工芝生が開発され＝ており、実
公昭５３−５１６３０号に示されるものは、網目状の基
体」二に葉体を設けた構造となっている。

しかしながら、」二記構造のものも含めて人工芝生は、
もっばら屋外の敷物として利用されているに過ぎず、水
の浄化処理用の濾材としての利用は従来全く例を見ない
。

本発明は、長期に亘る良好な通水性の維持と、活発な好
気性微生物の活動による良好な水の酸化１’ｈ化作川と
が７１られるようにすることを目的とする。

即ち、本発明は、多数の流通孔を有する基体の表面に、
この流通孔を」４力で覆うようにＪｉｉ曲又は傾斜しか
つ水圧によって倒伏しない程度の剛性を有する多数の葉
体が設けられている濾材、並びに、この濾材が−１，流
側に位置し、下流側には無機多孔体粒子が充填されてい
る複合濾材を提供するものである。

」二記本発明に係る濾材によれば、その流通孔の上方に
は屈曲又は傾斜した葉体が被さっており、例えここに落
葉等が引っ掛ってもこれによって直に流通孔が閉塞され
ることがなく、木は落葉等の周囲を回り込んで流れるこ
とになり、通水性が維持される。さらに、濾材に（＝Ｊ
着した微生物には絶えず水の溶存酸素が供給されること
になり、好気性微生物の活動が活発になって、これによ
る優れた水の酸化浄化作用が得られるものである。さら
に、葉体は屈曲及び傾斜の両方をもたせてもよい。

また、本発明に係る複合濾材によれば、下流側に充填さ
れている無機多孔体粒子へ粗大異物を除去した水を送る
ことができ、かつＪニアｎｊ側で粗大異物を除去する濾
材は上述のように長期に亘って良好な通水性が維持され
るので、無機多孔体粒子充填部における通水性も良好に
保持される。従って、無機多孔体粒子充填部においても
活発なりｒ気性微生物の付着繁殖がなされ、無機多孔体
粒子によってその付着面積が極めて大きくなっているこ
とと相俟って、この好気性微生物による酸化浄化作用が
飛躍的に増大し、浄化能力が極めて高くなる。尚、本発
明における葉体は、前述のように通水性を維持する働き
をなすだけでなく、微生物の信置面積を拡大させるもの
でもある。

以下、未発りｊの０体例を図面を参照しつつ更に詳細に
説明する。

第１図は本発明に係る濾材の縦断面図、ｔ５２図はその
葉体の一部を省略した平面図、第３図は同、底面図であ
る。

図示されるように、本発明に係る濾材ｌは、基体２と、
この基体２の表面に設けられた葉体３とから構成されて
いる。

）、（体２は、正方形の多数の流通孔４を有する網１１
構造をなしており、流通孔４を介して被処理水を流過さ
せることができるようになっている。また、５は脚部で
ある。

葉体３は、その上部が流通孔４の」一方に被さるように
屈曲された偏平細片状をなすもので、被処理水中の落葉
等の粗大異物によって流通孔４が閉塞されてしまうのを
防止するだめのものである。

即ち、落葉等の粗大異物が木癌材ｌに引っ掛ったときに
、この葉体３が流通孔４の」一方を覆っているため、粗
大異物と流通孔４間に空間が維持され、粗大異物が直接
流通孔４に密着してこれを閉塞させてしまうことがない
。そして、被処理水は、引っ掛った粗大異物の周囲を回
り込んで流通孔４へと流れるので、はとんど通水性が妨
げられることがなく、長期に亘る良好な通水性が維持さ
れるものである。また、葉体３は、未癌材ｌの表面積を
増大させて、微生物が付着繁殖しやすい状！Ｅを作り出
すためのものでもある。この葉体３による表面積の増大
は、前記長期に亘る良好な通水性の維持と相俟って、木
辿材ｌへの多量の好気性微生物の刺着繁殖を促し、流過
する被処理水を、この好気性微生物の活発な活動によっ
て、積極的に酸化浄化することを可能にさせるものであ
る。

従って、木濾材ｌによれば、巾なる癌過作用のみならず
、好気性微生物による有機成分ガ高い消化除去作用が得
られ、良好な浄化効果が得られるものである。

基体１は、多数の流通孔４を有する網［ｊ構造又は多孔
構造をなすものであれば特に制限はない。

材質も、木濾材ｌの１没置態様に応して、金属等の１ｉ
３［ｆｌのものからポリエチレン、塩化ビニル、ポリプ
ロピレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルニＩ・
リル、ポリスチレン、ポリカーボネイＩ−等の合成樹脂
等のある程度の可撓性を有するものまで広く使用できる
。（ｊＪ、　ｌ、、好気性微生物が何着繁殖しやすいこ
とから、極性を有する合成樹脂、例えはエチレン−耐酸
ビニル共重合体等の成形品とすることが好ましい。

−１−記〕＾体２の流通孔４は、図示される止方形の他
、円形、三角形、他の多角形等どのようなものでもよい
。流通孔４の大きさは、葉体３によって１、方を覆うこ
とができ、かつ必要な通水性が維持できれば足るが、円
形孔にＭ：！’ｉ”）、して、直径が５〜５０ｆｆｌ＋
１、最適には７〜２０ＩＩｌｆｆｌ程度であることが好
ましい。流通孔４が大き過ぎると、後述する葉体３で」
三方を覆いにくくなり、逆に小さ過ぎると、葉体３でキ
ャッチできなかった比較的小さな異物によって閉塞され
てしまいやすくなる。また、流通孔４は、基体２のｍｌ
孔率が４０〜９０％、最適には５０〜８−０％となるよ
うに形成することが好ましい６開孔率が大き過ぎると、
基体２の必要な強度維持や十分な数の葉体３の基体２へ
の設置がしにくくなり、逆に開孔率が小さ過きると、必
要な通水性が得にくくなる。

葉体３は、屈曲又は傾斜して基体２の表面に設けられる
ことによって、水の流過を許容した状ｊＭ′。

で流通孔４の上方を覆い得る形状のものであればよい。

ここで流通孔４の上方を覆うとは、流通孔４の上方に葉
体３の一部が突出又は張り出していることを言い、少な
くとも広範囲にｉ■っで流通孔４が完全に表面に露出し
ていなければ、必ずしも全流通孔４の個々を均一に覆っ
ている必要はなく、全体としてほぼ均一であれば昆る。

また、葉体３は、木濾材ｌを流過する水の圧力によって
倒伏しない程度の剛性を有することが好ましい。葉体３
が水圧で倒伏してしまったのでは、被処理水中の異物が
引っ掛ったときに、この異物と流通孔４を離しておくこ
とができなくなって流通孔４が閉塞されてしまうばかり
か、倒伏した葉体３自体によって流通孔４への被処理水
の流れが妨げられることも生ずる。゛しかし、葉体３は
、水圧では全く変形しないものよりある程度弾性変形す
るものの方がｔｔｒましい。これは、葉体３がある程度
弾性変形するものであると、ポンプ等で木癌材ｌを介し
て被処理水を流すときに１葉体３が水圧による屈曲と復
帰を繰り返して水の流過を助け、かなりの華の異物が癌
材ｌの表面に刺着しても通水性の維持と、ポンプ等への
過度の負担防止とを図れるためである。このためには、
葉体３の根元は厚くして十分な剛性を持たせると共に、
葉体３の先端は薄くして弾性変形能を持たせるようにす
ると最適である。

更に葉体３について説明すると、葉体３の材質も基体２
と同様に種々のものが適用できるが、基体２と同じ合成
樹脂として基体２と一体的に成形してしまうと製造が容
易であるので好ましい、特に、エチレン−酢酸ビニル共
重合体重のように極性を有する合性樹脂は好気性微生物
が付着繁殖しやすいので最適である。

葉体３の長さは、ｈ１曲又は傾斜させることによって流
通孔４の上方を覆うことができるように適宜定めればよ
い。但し、屈曲又は傾斜させた状態での葉体３の垂直高
さは、５Ｉ１ｍ１以上、最適には１０＋ａｍ以上である
ことが好ましい。葉体３の先端付近に係止される異物と
流通孔４間の間隔を十分維持できるようにして通水性の
低下を防ぐためである。また、葉体３の先端を屈曲させ
ておく場合、その屈曲角は３０６〜９０６が好ましく、
葉体３を根元から傾斜させておく場合、その傾斜角は２
０°〜４５°が好ましい、１１１曲角や傾斜角が大き過
ぎると葉体の効果が減少する。逆にｈＩｉ曲角や傾斜角
が小さ過ぎると落葉等の偏平な異物が葉体３間に刺さる
ようにして入り込みやすくなってしまい流通孔４の上方
を覆いにくくなる。

葉体３の形状は１図示されるような偏平細ノ；状のが好
ましいが、その他円打状、角柱状、半円柱状等どのよう
なものでも良い。また、葉体３の幅又は径は、その剛性
との関係から適宜定めれば良いが、表面積の拡大と異物
の侵入ト１１止効果の点から、０．５〜５ｍｍ、最適に
は１〜３ＩＩＩｆｆｌであることか好ましい。更に、葉
体３の密度は、大きなパスができないよう、流通孔４の
大きさ等との関係がら定めればよい。

尚、脚部５は、本濾材ｌの使用態様に応して適宜、没け
ればよい。

」〕述の本発明に係る濾材ｌの使用例を第４図ないし第
７図で説明する。

第４図は、本濾材ｌを小型浄化器６に用いた例を示すも
ので、周囲に多数の開孔７を有する円筒形の本体８の周
囲に、本濾材ｌが葉体３を表面側にして巻き伺けられて
いる。しかし、本体８の周囲を濾材ｌのみで構成しても
よい。本体８の上面からは吸水管９が本体８内に挿設さ
れており、この本体８内に位ダする吸水管９の周囲には
多数の吸水孔１０が形成されている。

第５図は、１−記浄化器６の使用状態を示す図で、浄化
器６は水槽１１内に沈設され、吸水管９は、吸い」―げ
た水を水槽１１へと戻す送水管１２にポンプ１３を介し
て接続されている。従って。

ポンプ１３を作動させると１本濾材ｌの濾過作用と、本
濾材ｌに付着繁殖したｋＴ気ｆ１微生物の消化作用とに
よって浄化されつつ水が吸いにげられ。

浄化された水が送水管１２から水槽１１内へと戻されて
、水槽１１内の水の循環ｎＵ化がなされることになる。

尚、図中１４は紫外線浄化装置で、流過する水に紫外線
を照射すると共に、ベンチュリ効果を利用して紫外線照
射によりオゾン化した空気を流過水に巻き込ませるもの
である。

第６図及び第７図は各々ｎ１化槽１５に本濾材ｌを用い
た例を示す図で、第６図においては、水の流れに沿って
浄化槽１５内を複数室に区切るようにして、本濾材ｌが
その葉体３を水の流入側に向けて縦に配置されている。

このようにすると、浄化槽１５内に流入した水が木極材
１を通過するときに、本濾材ｌによる濾過作用と、本濾
材ｌに刺着繁殖した好気性微生物の消化作用とによって
浄化されることになる。この場合、ことさら第１図及び
第３図に示される脚ｆｒＢ５を本濾材ｌに設けておく心
安はない。また、第７図においては、本濾材ｌを、その
葉体３を１．向きにして、２γ−化槽１５の底部に敷設
したものとなっている。この場合、本濾材１の濾過作用
による浄化は薄くなるが、本濾材ｌは好気性微生物の繁
殖床として機能するため、この好気性微生物の消化作用
によって主に水の浄化が図られることになる。濾材の下
にたまったスラッジ等は底部に設けた排出路から適宜取
り出す。

次に、第１図ないし第３図で説り１した未濾材ｌを用い
た複合濾材について説明する。

第８図は、本発明に係る複合濾材の一例を示す図で、第
４図で説明した本体８内に無機多孔体粒子１６を充填し
たものとなっている。尚、無機多孔体粒子１６を本体８
内に充Ｊｉ！Ｈシた点景外は全く第４図のものと同様で
、第５図による説りｊと同様にして使用されるものであ
る。

無機多孔体粒子Ｉ６は、この充填によって一過作用が向
上するということもあるが、特に本発明では好気性微生
物の付着繁殖を促すこきを主な［Ｊ的としたもので、好
気性微生物の伺６′繁殖しやすい性状のものが好ましい
。Ｊｔ一体重には、パーライト、シリカ等の発泡体で、
特に黒曜石の発泡体は極めて好気性微生物の付着繁殖性
に優れていることが本発明者の実験により確認されてい
る。ここで黒曜石の発泡体とは、黒曜石を粉砕して、８
００〜１０００°Ｃで加熱し、発泡膨張させた無機質粒
状物で、強固なガラス賀の被膜で覆われた独立気泡の集
合体であってその独立気泡相互の間に無数の空隙を有す
る構造である。含水率は４５〜２０重量％が好ましい。

無機多孔体粒子１６は、粒径１　ｃｔｍ　〜ｌ　Ｏｃｍ
、最適には粒径ｌ〜３ｃ＋ｗで、できるだけ粒を揃えて
充填することが好ましい。粒径が大き過ぎると、大きな
パスが生じ、無機多孔体粒子・１６に伺）自繁殖した々
ｆ気性微生物と接触することなく流過してしまう水が多
くなって浄化効果が低下しやすくなる。逆に粒径が小さ
過ぎると目詰りを生じやすくなる。

このような複合濾材とすると、上流側に本濾材ｌが位４
するため−Ｆ流側の無機多孔体１６充填部には、濾材ｌ
で粗大異物が除去された水が流過されることになる。そ
して、濾材ｌは、前述のように長期に亘って良好な通水
性が維持されるので、無機多孔体粒子１６充填部におけ
る通水性も良好に維持される。その結果、流過する水の
溶存酩素によって、無機多孔体粒子１６の表面への好気
化微生物のイ＋１着繁殖が促進され、無機多孔体粒子１
６の広い表面積と相俟って、多量の好寄生微生物が付着
繁殖し、その消化作用によって浄化作用が極めて高いも
のとなる。また、前述のように、濾材ｌにも好寄生微生
物が４＝Ｊ着繁殖して浄化作用をなすのはこの複合濾材
の場合も同様である。

第９図は、本発明に係る複合濾材の他の例を示す図であ
る。

図示されるように、浄化槽１５の流入側には上部仕切壁
１７が設けられ、流出側には下部仕切壁１８が設けられ
ており、流入した水は、」一部仕切壁１７の下方を回り
込んでに部仕切壁１７と下部仕！／Ｊ壁１８間を上Ａし
、下部仕切壁１８　ｊ−から溢れて流出して行くものと
なっている。そして、Ｌ部仕切壁１７と下部仕切壁１８
間には、その葉体３を下向きにして本濾材ｌが三段に設
置されており、各濾材１間に無機多孔体粒子１６が充填
されている。

Ｌ記のようにすると、水は三段の濾材ｌと、一層の無機
多孔体粒子１６充填部によってｆ’１１化されるので、
浄化効果が一層向上し、多ＩＢｔの処理も容易となる。

以下に本発明の実施例及び比較例を示す。

実施例１ 第４図で説明したものと同様な浄化器によって、養魚水
２ｍ３を循環ｎ１化処理した。本体の大きさは、直径２
１ＯＩＩＩ１１、高さ３００ＩＩＩＩ１１で、吸水省と
しては直径３０ｍｍのものを用いた。この本体の周囲に
巻き付けた濾材は、エチレン−耐酸ビニル共重合体の成
形品で、葉体は、長さ約１７ｍｍの断面略半円形の細片
とし、」一端を約６０°屈曲させて垂直高さが約１３Ｉ
Ｉ１ｍとなるようにしたものとした。また、基体の厚さ
は約５＋ｅｍで、その流通孔は一辺約８ＩＩ１１の正方
形状とし、縦横約２ＩＩ１１間隔で形成した。また、葉
体は、約２１の幅としてこの流通孔の周囲に連続して設
けた。

毎分１０文の割合で２４時間処理後の水の性状を処理前
の水の性状と共に第１表に示す６尚、水温は２０〜２５
°Ｃであった。

比較例１ 実施例１で使用した浄化器の本発明に係る濾材に代えて
、従来量も浄化力が高いとされているヘチマ状の濾材を
本体の周囲に巻き伺けた他は実施例１と全く同様にして
浄化処理を行なった。

結果をｉ１表に示す。

実施例２ 実施例１の？７＋化器の本体内に黒曜石の発泡体を充填
して用いた他は実施例１と全く同様に浄化処理を行なっ
た。

黒曜石の発泡体としては、フヨーライト株式会社製の「
ビーナスライト」（登録商標）園芸用２号を使用した。

粒径は約２〜１０ｍ＋＊であり含水率は２５重、！６％
であった。

被処理水の性状と共に結果を第２表に示す。

第　２　表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る濾材の一例を示す断面図、第２図
はその葉体の一部を省略した平面図、第３図は同、底面
図、第４図は本濾材を小型浄化器にｉｌｌいた例を示す
断面図、第５図はその使用状態を示す図、第６図及び第
７図は各々本濾材を浄化槽に用いた例を示す図、第８図
は未発明に係る複合濾材の一例を示す断面図、第９図は
本発明に係る他の複合濾材の例を示す断面図である。 ｌ：濾材、２：基体、３：葉体、４：流通孔、１６：無
機多孔体粒子。 出願人　谷　［１ヶ 代理人　豊　１）　善　雄 ］］■ロロロロロロー ー３図 見４図 宅５図 鬼６図 宅７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）多数の流通孔を有する基体の表面に、この流通孔を
   」二方で覆うように屈曲又は傾斜しかつ水圧によって倒
   伏しない程度の剛性を有する多数の基体が設けられてい
   ることを特徴とする濾材。 ２）多数の流通孔を有する基体の表面に、この流通孔を
   上方で櫂うように屈曲又は傾斜しかつ水圧によって倒伏
   しない程度の剛性を有する多数の葉体が設けられた濾材
   が上流側に位置し、下流側には無機多孔体粒子が充填さ
   れていることを特徴とする複合濾材。