KR20040066002A - 여과장치 및 그것을 이용한 여과방법 - Google Patents

Abstract

부상 여과재(103)의 눈 막힘을 방지하면서 유체의 여과를 행한다.

여과통(102) 내에 수납된 부상 여과재(103)로 이루어지는 여과층(103a)의 최표면에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킨다. 이 소용돌이 모양의 흐름에 의해, 여과층(103a)의 최표면을 형성하는 부상 여과재(103)를 박리시키면서 유체의 여과를 행할 수 있다. 또 이 소용돌이 모양의 흐름은 여과통(102)의 내주연을 따라 유체를 분출시킴으로써 발생시킬 수 있다. 또한 이 소용돌이 모양의 흐름을 하방향으로 끌어들임으로써, 토네이도류를 발생시키는 것이 가능해지고 여과층(103a)의 눈 막힘 방지 효과는 더욱 커진다.

Description

여과장치 및 그것을 이용한 여과방법{Filtration Device And Filtration Method Using The Same}

본 발명은 부상 여과재를 이용한 여과 장치에 관한 것으로, 공장 폐액 등을 확실하면서도 효율적으로 여과처리하면서, 여과재에 부착된 더러움을 여과처리 중에 연속적으로 제거해서 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐서 유지할 수 있도록 연구한 것이다.

공장이나 공사 현장에서는 다량의 오탁액이 발생한다. 이 오탁액을 그대로 외부로 배출하면 공해가 발생하기 때문에, 오탁액 중에 혼입되어 있는 오탁물(고형분)을 제거해서 배수하고 싶다고 하는 요망이 있다.

오탁액으로서는 예를 들면 다음과 같은 것이 있다.

(1)알칼리 탈지액.

(2)공장에서 생기는 유화 폐액.

(3)수용성 연삭액.

(4)철판이나 동판이나 스테인레스판을 버프연마할 때에 사용한 수용액(이 수용액 중에는, 철분이나 동분이나 스테인레스분 등의 금속분이 혼입되어 있다).

(5)도로 공사 현장이나 건축현장에서 발생하는, 시멘트 혼입수나 진흙 혼입수.

(6)도료가 혼입된 도료 세정 폐액.

종래에는 이러한 오탁액을 필터 등으로 여과하려고 하거나, 금속분을 자석에 의해 흡착해서 제거하려고 하였다(특허문헌 1을 참조).

[특허문헌1]

일본국 특허공개 평 11―229190호 공보

그런데 상술한 바와 같은 오탁액에는 다량의 오탁물이 혼입되어 있기 때문에, 필터 등으로 여과하려고 해도 단시간에 필터 등의 눈이 막혀 버린다. 또 막힌 이 필터 등을 교환하기 위해서 교환작업이 번거롭다. 또한 교환한 사용필의 필터 등이 새로운 폐기물이 되어 이 필터를 그대로 폐기하면 새롭게 공해가 발생해 버려 문제가 되었다. 또 금속분을 자석에 의해 흡착하려고 해도 그 효율이 나쁘고 금속분 이외의 오탁물의 제거는 할 수 없었다.

본 발명은, 상기 종래 기술을 감안하여 여과층(층상으로 이루어진 여과재)의 하면에 부착된 오탁물(고형분)을 여과처리 중에 연속적으로 제거하여 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐 확보할 수 있는 여과장치 및 여과방법을 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도2는 공급 파이프의 여과통에의 접속상태를 도시하는 횡단면도(A), 횡단면도(B).

도3은 집수구조를 도시하는 전개도.

도4는 구획부재를 도시하는 사시도.

도5는 구획부재로서 경사판을 이용한 여과장치를 도시하는 구성도.

도6은 구획부재로서 깔때기모양 부재를 이용한 여과장치를 도시하는 구성도.

도7은 본 발명의 제2의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도8은 본 발명의 제3의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도9는 본 발명의 제4의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도10은 본 발명의 제5의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도11은 본 발명의 제6의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도12는 본 발명의 제7의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도13은 본 발명의 제8의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도14는 본 발명의 제9의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도15는 도14의 III-III 단면을 도시하는 단면도.

도16은 본 발명의 제10의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도17은 본 발명의 제11의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도18은 본 발명의 제12의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도19는 본 발명의 제13의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도20은 본 발명의 제14의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도21은 본 발명의 제15의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

도22는 구획부재를 도시하는 사시도.

도23은 본 발명의 제15의 실시 형태에 따른 여과장치를 도시하는 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101, 120, 130:여과장치

102:여과통

103:여과재

103a:여과층

104:공급 파이프

105:처리액 파이프

106:흡인 파이프

107:여과액 파이프

208:구획부재

109:여과실

110:회수실

111:드레인 관

121:공급 파이프

123:흡인 파이프

P1, P2:펌프

V1 내지 V4:밸브

130:역세 토출관

131:바이패스 파이프

201, 201A, 201B:여과장치

202:여과탑

203:정지탑

204:여과재

205:공급관

206:흡인관

207:저류조

208:여과액 관

209:이송관

21O:여과재 복귀관

211:드레인 관

212:역세 토출관

213:여과재 흡인관

214:액 흡인관

215:액 토출관

216:역세 흡인관

217:협잡물

250:여과재용 네트

251:구획부재

301, 301A, 301B, 301C, 301D, 301E:여과장치

302:여과부

303:여과재

303a:여과층

304:침전실

305:드레인 관

306:여과액 파이프

307:공급 파이프

320, 340:구획부재

330:여과재용 네트

340:구획부재

350:연결통

본 발명의 여과장치는, 층상의 여과층을 형성하는 부상 여과재가 수납되는 여과용기와, 상기 여과용기에 피제거물을 포함하는 유체를 공급하는 공급수단과, 상기 부상 여과재에 의해 여과된 상기 유체를 꺼내는 배출수단을 구비하고, 상기 여과층의 아래쪽에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써, 상기 여과층의 하층의 상기 부상 여과재에, 상기 부상 여과재에 작용하는 부력보다도 큰 하방향의 힘을 가하여 하층의 상기 부상 여과재를 상기 여과층으로부터 분리하는 것을 특징으로한다.

또한 본 발명의 여과방법은, 부상 여과재로 이루어지는 여과층에 피제거물을 포함하는 유체를 통과시킴으로써 상기 유체의 여과를 행하는 여과방법에 있어서, 상기 여과층의 아래쪽에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써, 상기 여과층의 최하층의 상기 부상 여과재에, 상기 부상 여과재에 작용하는 부력보다도 큰 하방향의 힘을 가하여 최하층의 상기 부상 여과재를 상기 여과층으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 여과방법은, 부상 여과재의 집합체로 이루어지는 여과층에 피제거물을 포함하는 유체를 통과시킴으로써 상기 유체의 여과를 행하는 여과방법에 있어서, 상기 부상 여과재가 수납되는 여과용기 내부 내에서, 상기 부상 여과재를 말려들게 해서 상기 유체로 이루어지는 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써 상기 부상 여과재의 세정을 행하는 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 도면에 근거해서 상세하게 설명한다.

<제1의 실시 형태>

도1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 따른, 부상 여과재를 이용한 여과장치(101)를 도시한다. 도1의 상태는 여과장치(101)에 오탁액 등의 처리액이 공급되어 있는 상태를 도시하고 있다. 여기에서 처리액으로서는, 금속분, 도료성분, 플라스틱, 또는 진흙 등이 혼입된 물을 들 수 있다. 또한 도금의 잔사 등의 분체가 혼입된 약품도 본 발명의 처리액의 범주에 들어간다. 이 여과장치(101)의 여과통(102)은 원통형을 이루고 있고, 사용시에 있어서 그 축의 방향이 상하방향을따르는 상태로 설치(부착, 배치)되는 것이며, 그 상단면 및 하단면은 폐색되어 있다.

여과용기인 여과통(102)의 내부에는, 입상의 부상형의 여과재(103)가 다수 구비되어 있다. 이 여과재(103)로서는 여과를 행하는 유체보다도 비중이 작은 것이 채용되고, 예를 들면 물이 주성분이 되는 배수에 있어서는, 비중이 1보다도 작은 미세한 발포 스티롤 알맹이, 수지 알맹이 또는 무기질재 알맹이를 채용하고 있다. 따라서 여과통(102)내에 처리액(W1)을 공급하면 여과재(103)는 부상하고, 수압과 여과재의 부력에 의해 개개의 여과재(103)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 된다. 이 때문에 부상한 여과재(103)에 의해 여과층(103a)이 형성되어 정밀한 여과가 가능해진다. 여과재(103)의 입경(직경)은 예를 들면 0.05㎜ 내지 3㎜의 범위 내의 특정의 치수가 되어 있고, 처리액(W1)에 따라서 최적의 재료로 형성한 최적의 입경의 여과재(103)를 채용하고 있다.

여과재는 처리액의 성분에 따라 선택되고, 불소수지, 나일론, 발포 스티롤 등을 채용할 수 있다. 처리액이 부식성인 경우는, 불소수지나 나일론이 여과재로서 채용된다. 또 처리액이 부식성을 가지지 않는 경우는, 발포 스티롤을 여과재로서 채용할 수 있다. 또한 피제거물의 사이즈에 따라 여과재의 입경은 선택된다. 여기에서 피제거물의 사이즈가 상당히 작은 경우는, 입경이 0.05㎜이하인 여과재를 채용하는 경우도 있다. 또 처리액으로서는 피제거물을 포함하는 기름을 채용하는 것도 가능하다.

여과통(102) 중, 여과재(103)가 부상해서 여과층(103a)이 형성되지 않는 부분(하측부분)에는, 밸브(V1)가 개장된 공급 파이프(104)가 연결되어 있다. 펌프(P1)는 처리액 파이프(105)를 통해서 저류조 등에서 흡인한 처리액(W1)을, 공급 파이프(104)에 공급한다. 이 때문에 펌프(P1)로부터 토출된 처리액(W1)은 공급 파이프(104)를 통과해서 여과통(102) 내부의 하부 공간(여과층(104a)이 형성되지 않는 공간)으로 분출된다.

공급수단으로서 기능하는 공급 파이프(104)는, 횡단면도인 도2(A)에 도시하는 바와 같이, 여과통(102)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치되어 있고, 공급 파이프(104)로 여과통(102)에 공급되는 처리액(W1)은, 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 분출되어, 이 여과통(102)내에서는 처리액(W1)이 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회하게 되어 있다. 구체적으로는, 공급 파이프(104)는 여과통(102)의 직경방향에 대해서 접선방향으로 접속되어 있다.

또한 도2(A)를 참조하여 여과통(102)과 공급 파이프(104)의 단면적인 접속구조를 구체적으로 설명한다. 우선, 거의 원형인 여과통(102)의 단면의 중심점을 P1이라고 가정하고, 공급 파이프(104)와 여과통(102)이 접속하는 개소를 P2라고 가정한다. 그리고 P1과 P2를 잇는 선을 L1이라고 가정하고, 공급 파이프(104)의 중심선의 연재방향을 L2라고 한다. 본 발명에서는 L1과 L2가 교차하도록 공급 파이프(104)는 여과통(102)에 접속되어 있다. L1과 L2가 교차하는 각도를 α라고 하면, 각도α가 클수록 소용돌이 모양의 흐름을 발생시키는 작용이 커진다. 환언하면, 공급 파이프(104)의 연재방향은, 여과통(102)의 중심(P1)이외의 방향을 향하고 있다. 또한 여과통(102)의 단면 형상은 원형 이외의 것이라도 좋다.

도2(B)를 참조하여 다른 형태의 단면 구조를 설명한다. 여기에서 공급 파이프(104)는 여과통(102)의 중심부 방향으로 연재되어 있다. 그리고 공급 파이프(104)의 선단부 부근에는, 유체를 여과통(102) 내부로 분출시키기 위한 분출구(104A)가 설치되어 있다. 여기에서 분출구(104A)는 여과통(102)의 내벽을 따라서 유체가 분출되도록 하는 위치에 설치되어 있다. 또 공급 파이프(104)의 연재방향은, 여과통(102)의 중심부 방향 이외의 방향으로 연재 시키는 것도 가능하다.

또한 도1, 도2에서는 1개의 공급 파이프(104)에 의해 처리액(W1)을 공급하도록 하고 있지만, 여과통(102)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치된 복수개의 공급 파이프를, 여과통(102)의 둘레방향으로 이간해서 배치해도 좋다. 물론 이렇게 했을 경우에는, 복수개의 공급 파이프로부터 분출된 처리액(W1)의 회류·선회방향이 동일방향이 되도록 방향을 맞취서 복수개의 공급 파이프를 배치한다.

밸브(V2)가 개장된 흡인수단으로서 기능하는 흡인 파이프(106)는, 공급 파이프(104)가 여과통(102)에 접속되어 있는 위치보다도 아래쪽 위치에서 여과통(102)에 접속되어 있다. 본 실시 형태에서, 흡인 파이프(106)는 여과통(102)을 관통해서 선단이 여과통(102)의 내부 공간의 중앙에까지 연장되어 있지만, 반드시 여과통(102)의 내부공간의 중앙에까지 연장될 필요는 없다. 또 흡인 파이프(106)의 기단은 처리액 파이프(105)에 접속되어 있다. 이 때문에 펌프(P1)가 작동하면, 여과통(102)의 내부공간에 공급된 처리액(W1)의 일부는, 아래쪽으로 흡인되고 나서 흡인 파이프(106)를 통해서 외부로 꺼내어진다. 또한 여과재(103)가 펌프(P1)에 흡인되는 것을 방지하기 위해서, 흡인 파이프(106)의 선단 개구에, 처리액(W1)은투과시키지만 여과재(103)를 통과시키지 않는 그물부재 등을 부착하는 수도 있다. 또 상기한 펌프를 사용하지 않더라도, 배수의 탱크를 높은 곳에 설치함으로써 발생하는 수압에 의해, 상기 소용돌이 모양의 흐름을 토네이도류를 발생시켜도 좋다.

여과통(102) 중, 여과재(103)가 부상해서 여과층(103a)이 형성되는 부분(상 측부분)에는, 밸브(V3)가 개장된 여과액 파이프(107)가 삽입되어 있다. 여과액 파이프(107) 중, 여과통(102)의 내부에 삽입되는 선단부분은, 액체는 투과시키지만 여과재(103)는 투과시키지 않는 집수구조로 되어 있다. 여과액 파이프(107)는 배출수단으로서 기능하고 있다.

즉, 예를 들면 도3(a)에 전개해서 도시하는 바와 같이, 여과액 파이프(107)의 선단부분에는 다수 구멍(107a)이 형성되어 있고, 이 구멍(107a)이 형성된 부분을, 액체는 투과시키지만 여과재(103)는 투과시키지 않는 액 투과막(예를 들면 천) (107b)으로 싼 집수구조로 되어 있다. 또는 예를 들면 도3(b)에 전개해서 도시하는 바와 같이, 여과액 파이프(107)의 선단에 그물통(107c)을 접속하고, 그물통(107c) 및 여과액 파이프(107)의 선단부분을, 액체는 투과시키지만 여과재(103)는 투과시키지 않는 액 투과막(예를 들면 천)(107d)으로 싼 집수구조로 되어 있다. 집수구조로서는, 액체는 투과시키지만 여과재(103)를 투과시키지 않는 구조이면 어떤 것이라도 좋다. 이와 같이 집수구조에 연구를 한 여과액 파이프(107)에 의해, 여과액 취출 구조가 구성되어 있다.

여과통(102)의 내부에는, 구획부재(108)가 고정되어 배치되어 있다. 본 실시 형태에서, 구획부재(108)는 공급 파이프(104) 및 흡인 파이프(106)가여과통(102)에 접속되어 있는 위치보다도 아래쪽 위치에 배치되어 있다. 즉, 소용돌이 모양의 흐름의 하단, 또는 그것보다도 아래쪽에 구획부재(108)는 위치하고 있다. 이 구획부재(108)에 의해, 여과통(102)의 내부는, 윗쪽의 여과실(109)과, 아래쪽의 회수실(110)로 구획된다. 이 구획부재(108)는, 도4에도 도시하는 바와 같이, 2매의 판을 교차시켜서 십자로 조합시킨 형상으로 되어 있고, 여과실(109)과 회수실(110)의 연통상태를 유지하고 있다. 그러나 구획부재(108)는 상하방향으로 두께가 있기 때문에, 후술하는 처리액(W1)에 의한 토네이도류(T)는, 구획부재(108)에 충돌하여 토네이도류(T)는 거의 회수실(110)에 전해지지 않고, 회수실(110)내의 처리액(W1)은 거의 정지상태가 되어 있다. 이 구획부재는, 도11이나 도12에 도시하는 장치에 응용 가능하다.

여과통(102)의 저면에는, 밸브(V4)가 개장된 드레인파이프(111)가 접속되어 있다.

상기 구성으로 되어 있는 여과장치(101)의 동작을 다음에 설명한다.

여과처리를 할 때는, 밸브(V1, V2, V3)를 열고, 밸브(V4)를 닫은 상태로 해서 펌프(P1)를 구동한다. 그렇게 하면 처리액(W1)은, 처리액 파이프(105), 펌프(P1), 공급 파이프(104)를 통과해서 여과통(102)내에 공급되어, 여과통(102)안은 처리액(W1)으로 채워진다.

이렇게 해서 처리액(W1)을 여과통(102)에 공급하면, 도1에 도시하는 바와 같이, 비중이 작은 부상형의 여과재(103)는 부상하여, 개개의 여과재(103)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 된다. 이 때문에 여과재(103)에 의해, 상당히 견고한여과층(103a)이 형성되어, 여과재의 사이즈에도 달려있지만, 미크론 오더의 여과가 가능해진다.

처리액(W1)의 일부는, 여과층(103a)이 되어 있는 여과재(103) 사이를 아래쪽에서 윗쪽을 향해서 유통함으로써 여과된다. 여과된 여과액(W2)은 여과액 파이프(107)를 통해서 꺼내진다. 이 여과액(W2)은, 오탁물이 여과·제거되어 있기 때문에 맑고 깨끗해서, 그대로 외부환경으로 배출해도 공해 발생의 우려가 없다. 또 공장 등에 있어서 공업용수로서 재이용할 수 있다. 또한 오탁액이 산성이나 알칼리성인 경우 등에는, 필요에 따라 화학적인 중화처리를 하고 나서 배출한다. 또 예를 들면 도금액은 기계가공에 의해 발생하는 배액이다.

한편, 처리액(W1)에 포함되어 있던 오탁물(고형분)(112)은, 여과처리에 의해 분리되어, 여과실(109)안(여과실(109) 중 여과층(103a)보다도 아래쪽 공간)을 아래쪽으로 침하해 가서, 구획부재(108)를 통과해서 아래쪽으로 이동하여 회수실(110)안으로 낙하한다.

공급 파이프(104)로부터 여과탑(102)에 공급되는 처리액(W1)은, 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 분출되고, 이 여과통(102)내에서는 처리액(W1)이 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회한다. 다시 말해, 여과실(109)안(여과실(109) 중 여과층(103a)보다도 아래쪽 공간)에서 처리액(W1)이 선회·회류하고 있다. 즉, 소용돌이 모양의 흐름을 형성하고 있다.

동시에 여과실(109)내에 공급된 처리액(W1)의 일부는, 아래쪽으로 흡인되고 나서, 흡인 파이프(106)를 통과해서 펌프(P1)로 되돌아간다. 즉 여과실(109)내(여과실(109) 중 여과층(103a)보다도 아래쪽 공간)에 있어서 처리액(W1)은 하향류가 되어 하향으로 흐른다. 일반적으로는, 회오리 바람은 지상의 것을 윗쪽으로 이동시키지만, 여기에서는 반대로 윗쪽의 피제거물을 아래쪽으로 이동시키는 작용을 가진다.

결국 선회·회류의 흐름과, 하향류가 조합되어, 여과실(109)내에 있어서, 처리액(W1)은, 아래쪽을 향해서 회오리 바람 모양으로 선회하는 토네이도류(T)(도1참조)가 된다. 다시 말해 여과층(103a)의 하면으로 평행하게 선회·회류하는 흐름이 소용돌이 모양의 흐름이며, 어떠한 방법에 의해 소용돌이 모양의 흐름을 아래쪽으로 끌어 들임으로써 아래쪽으로 이동하면서 선회하는 소용돌이 모양의 흐름이 발생한다. 본 발명에서는 흡인 파이프(106)를 통한 흡인력에 의해, 아래쪽으로 이동하면서 선회하는 소용돌이 모양의 흐름을 발생시키고 있다. 본 발명에서는 이 흐름을 토네이도류라고 부른다.

또 상기한 유체의 흐름에 의해, 여과층(103a)의 최하층의 부상 여과재(103)에, 부상 여과재(103)에 작용하는 부력보다도 큰 하방향의 힘이 작용한다. 따라서 여과층(103a)의 최하층에 위치하는 부상 여과재(103)는, 여과층으로부터 박리되어 유체의 흐름에 말려든다.

이와 같이 여과실(109)내에 있어서 처리액(W1)에 의한 토네이도류(T)가 발생한다. 이 때문에 여과층(103a)의 하면의 여과재(103)의 일부가 토네이도류(T)에 의해 박리·이탈되고, 이에 따라 여과층 하면에 일시적으로 부착되어 있던 오탁물(112)도 박리된다. 이 결과, 여과재(103)로 이루어지는 여과층(103a)의 하면에는, 오탁물(112)이 부착되어 있지 않은 새로운 면이 차례로 형성되게 되어 눈막힘이 일어나기 어렵게 되어 있다. 이 때문에 양호한 여과성능을 유지한 채로, 장시간의 여과운전을 할 수 있다.

또한 일단 박리·이탈한 개개의 알맹이가 된 여과재(103)는, 처리액(W1)의 토네이도류(T)에 의해 아래쪽으로 말려들어서 비벼 빨린다. 이 결과, 객개의 알맹이가 된 여과재(103)에 부착되어 있던 오탁물(112)이 분리되어 탈락한다. 오탁물(117)이 분리된 개개의 여과재(103)는 토네이도류(T)로부터 벗어나면 다시 부상해서 여과층(103a)을 형성다. 또 박리된 오탁물(112)은, 그 비중이 유체보다도 작으므로, 여과실(109)을 낙하하여 구획부재(108)를 통과하고 나서, 회수실(110)로 들어가 회수실(110)의 저부에 침전된다.

또한 밸브(V1, V2, V3)의 개방도를 조절함으로써, 토네이도류(T)의 강도를 조절할 수 있다. 즉 여과층(103a)의 층상태를 유지하면서, 여과층(103a)의 하면의 일부의 여과재(103)를 박리할 수 있을 정도의 세기의 토네이도류(T)를 형성할 수 있다.

한편, 선회하면서 하향으로 흘러간 토네이도류(T)는, 구획부재(108)에 충돌 하기 때문에, 회수실(110)에는 거의 토네이도류(T)가 들어가지 않는다. 즉, 토네이도류(T)는, 단순한 하향류가 아니라 선회하고 있기 때문에, 선회 성분류가 구획부재(108)에 충돌해서 토네이도류(T)가 구획부재(108)로 막혀버리는 것이다. 이 때문에 회수실(110)내의 처리액(W1)은 거의 정지상태가 되어 있고, 회수실(110)내로 낙하한 오탁물(112)은 회수실(110)의 저부에 퇴적된다.

여과처리 운전을 하여 회수실(110)내에 다량의 오탁물(112)이 침강·퇴적되었을 경우에는, 밸브(V4)를 열고 회수실(110)에 침전된 오탁물(112)을 처리액(W1)과 함께 외부로 배출한다. 이 경우, 외부로 배출하는 처리액은 소량이므로 간단히 무해화 처리할 수 있다. 이것은 여과 중에 밸브(V4)를 조금 열어서 처리액을 꺼내는 것도 가능하다. 또한 밸브(V1, V2, V3, V4)를 조이고, 밸브(V4)를 열어서 처리액을 꺼내는 것도 가능하다.

장기간에 걸쳐 여과처리 운전을 하여, 다량의 오탁물(112)이 여과층(103a)의 내부에까지 침입해서 여과성능이 저하되었을 때에는 여과성능 회복운전을 한다. 다시 말해, 밸브(V1, V2)를 개방 상태로 하는 동시에, 밸브(V3, V4)를 폐쇄 상태로 해서 펌프(P1)를 구동한다. 그렇게 하면 여과실(109)내에 공급된 처리액(W1) 전부가 흡인 파이프(106)로 흡인되기 때문에, 여과실(109)내에서는 하향의 흐름이 강해져, 토네이도류(T)에 의해 모든 여과재(103)가 말려들어서 여과층(103a)이 허물어진다. 즉, 여과실(109)의 전체에까지 토네이도류(T)가 성장하고, 각 여과재(103)는 토네이도류(T)에 의해 대부분 또는 여과통(102)내에서 교반된다. 이 때문에 여과재(103)에 부착되어 있던 오탁물(112)이 분리되어 여과재(103)의 여과성능이 회복된다. 이 경우, 밸브(V1, V2)의 개방도를 조정함으로써 토네이도류(T)의 크기를 조정할 수 있다. 다시 말해, 여과재(103)를 말려들게 하면서 선회하는 소용돌이 모양의 수류가 발생함으로써, 각 여과재(103)끼리가 서로 스치면서 선회하여 여과재(103)의 세정이 행하여진다.

성장한 토네이도류(T)에 의해 여과재(103)로부터 오탁물(112)을 제거하면 펌프(P1)를 정지시킨다. 그렇게 하면, 개개로 분리된 여과재(103)는 부상해서 다시 여과층(103a)을 형성한다. 이것에 의해 여과처리성능이 회복된 여과층(103a)이 된다.

또 상기한 소용돌이 모양의 유체의 흐름에 의해, 여과층(103a) 하면의 중앙부가 아래쪽으로 부푼 형상이 된다. 즉, 여과층(103a)의 하면이 깔때기 모양으로 이루어지고, 여과층(103a)의 하면과 유체가 접촉하는 면적이 커진다. 따라서 여과의 능률을 향상시킬 수 있다. 즉, 토네이도류(T)를 발생시킴으로써, 여과재(103)의 리프레시를 행할 수 있고, 또한 여과층(103a)의 여과면적을 확대시킬 수 있다.

<변형예>

제1의 실시 형태에서는, 십자형(4매 판형)의 구획부재(108)를 채용했지만, 판의 매수를 4매보다도 많게 하거나 적게 해도 좋다. 또한 판을 우물 정자로 조합시켜도 좋다. 또 구획부재로서, 펀칭 메탈이나, 도5에 도시한 바와 같은 경사판(108A)이나, 도6에 도시하는 바와 같은 깔때기형 부재(108B)를 이용할 수도 있다. 또한 복수의 구획부재를 상하방향으로 비켜서 배치해도 좋고, 이 경우에는 각 구획부재의 형상은 동일하거나 달라도 좋다. 예를 들면 십자형(4매 판형)의 구획부재(108)의 윗쪽 및 아래쪽에 각각 펀칭 메탈을 배치하는 구성으로 해도 좋다.

또한 도5에 도시하는 경사판(108A)에서는, 경사판(108A)의 하단과 여과통(102)의 내주면의 사이에, 틈을 형성하고 있고, 이 틈을 통해서 오탁물(112)이 여과실(109)로부터 회수실(110)로 낙하해 갈 수 있도록 하고 있다. 또한 경사판(108A)의 상단과 여과통(102)의 내주면의 사이에 틈을 형성하고 있어,회수실(110)로 들어간 여과재(103)가, 이 틈을 통해서 여과실(109)로 되돌아오도록 하고 있다.

또 도6에 도시하는 깔때기형 부재(108B)에서는, 깔때기형 부재(108B)의 중앙의 하단에 개구를 형성하고 있고, 이 개구를 통해서 오탁물(112)이 여과실(109)로부터 회수실(110)로 낙하해 갈 수 있게 하고 있다. 또 깔때기형 부재(108B)의 주변 상단부분과 깔때기형 부재(108B)의 내주면 사이에, 틈을 형성하고 있어, 회수실(110)로 들어간 여과재(103)가 이 틈을 통해서 여과실(109)로 되돌아오도록 하고 있다. 또 흡인 파이프(106)는 구획부재(108)보다도 윗쪽의 여과실(109)에 접속되어 있지만, 회수실(110)의 공간 중 구획부재(108)에 가까운 부분에 접속하도록 해도 좋다. 또한 복수의 구획부재를 배치했을 경우에는, 상하의 구획부재 사이의 위치에 접속하도록 해도 좋다.

또 제1의 실시 형태에서는 구획부재(108)를 구비하고 있었지만, 이 구획부재(108)를 생략할 수도 있다. 이 경우에는, 여과처리 중에 있어서의 토네이도류(T)의 크기를 최적으로 조정하여, 즉 밸브(V1, V2, V3)의 개방도를 조정하여, 토네이도류(T)에 의해 여과층(103a)의 저면의 일부의 여과재(103)를 박리시킬 수 있는 동시에, 토네이도류(T)의 하단이 여과통(102)의 저면에까지 이르지 않도록 조정한다. 이렇게 함으로써, 여과층(103a)의 여과성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있는 동시에, 여과통(102)의 저부에 침강·퇴적된 오탁물(112)이 말려 올라가는 것을 막을 수 있다.

또한 여과통(102) 중 여과층(103a)이 형성되는 부분에, 처리액(W1)을여과통(102)의 내주연 방향으로 불어내는 여과성능 회복용의 공급 파이프를 접속하고, 이 여과성능 회복용의 공급 파이프에 밸브를 개장하는 동시에 펌프(P1)에 접속해 두어도 좋다. 통상의 여과 운전 중에는 밸브를 닫고 있지만, 여과성능 회복 운전을 할 때에는 밸브를 연다. 그렇게 하면 여과층(103a)이 형성되어 있던 부분에도 처리액(W1)이 둘레방향으로 분출되기 때문에, 여과층(103a)이 신속하게 붕괴되서 여과재(103)의 전체가 신속하게 토네이도류(T)에 말려들어간다. 이렇게 함으로써 여과재(103)의 여과성능 회복을 신속·확실하게 행할 수 있다.

<제2의 실시 형태>

도7은 본 발명의 제2의 실시 형태에 따른 여과장치(120)를 도시한다. 이 여과장치(120)에서는, 처리액 파이프(105) 및 펌프(P1)를 통해서 공급되어 온 처리액(W1)은, 공급 파이프(104)로부터 여과통(102)내로 분출되어 여과실(109)안을 회류·선회한다.

또 제2의 공급 파이프(121)가, 여과통(102)에 접속되어 있다. 공급 파이프(121)는 공급 파이프(104)와 마찬가지로 여과통(102)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치되어 있다. 이 경우, 공급 파이프(104, 121)는 분출된 처리액(W1)의 회류·선회방향이 동일 방향이 되도록 방향을 합쳐서 배치되어 있다.

흡인 파이프(123)는, 공급 파이프(104, 121)가 여과통(102)에 접속되어 있는 위치보다도 아래쪽 위치에서 여과통(102)에 접속되어 있다. 펌프(P2)는 흡인 파이프(123)를 통해서 여과실(109) 아래쪽 위치에서 처리수(W1)를 흡인하고, 흡인한 처리수(W1)를 공급 파이프(121)를 통해서 여과실(109) 상부 위치로 토출한다.

여과실(109)의 상부 위치에는 여과재용 네트(124)가 펴 걸쳐져 있다. 여과재용 네트(124)의 그물코 직경은 여과재(103)의 입경보다도 작게 되어 있다. 이 때문에 부상한 여과재(103)는, 여과재용 네트(124)에 의해 가로 막히게 되는데, 여과층(103a)을 통과해서 여과된 여과액(W2)은 여과재용 네트(124)를 통과할 수 있다.

여과액 파이프(107)는, 여과실(109) 중 여과재용 네트(124)보다도 윗쪽위치에 배치되어 있고, 여과된 여과액(W2)을 외부로 꺼낼 수 있다. 본 실시 형태에서는, 여과재용 네트(124) 및 여과액 파이프(107)에 의해, 여과액 취출 구조가 구성되어 있다. 상기 구성은 제1의 실시 형태에 응용가능하다.

기타의 부분의 구성은 제1의 실시 형태와 같다.

이 제2의 실시 형태에 있어서도, 여과실(109)에서 토네이도류(T)가 발생하여 여과층(103a) 하면의 일부의 여과재(103)가 이간 되어, 여과층(103a)의 여과성능이 향상된다. 또 회수실(110)에는 토네이도류(T)는 거의 전해지지 않고, 회수실(110)내의 처리액(W1)은 거의 정지상태가 되어 있고, 회수실(110)에는 여과·분리된 오탁물(112)이 침강·퇴적된다.

<제3의 실시 형태>

도8은 본 발명의 제3의 실시 형태에 따른 여과장치(101)를 도시한다. 이 여과장치(101)에서는 여과통(102) 중, 여과실(109)을 형성하는 윗쪽부분에 대해서, 회수실(110)을 형성하는 아래쪽부분의 횡단면적이 좁아져 있다. 또한 구획부재는 부착되어 있지 않다. 다른 부분의 구성은 제1의 실시 형태와 같다.

이 여과장치(130)에서는 회수실(110)을 형성하는 아래쪽부분의 횡단면적이 좁아져 있기 때문에, 토네이도류(T)는 회수실(110)의 저부측에 거의 전해지지 않는다. 이 때문에 회수실(110)에 침강·퇴적된 오탁물(112)이 말려 올라가지 않는다.

또한 여과통(102) 중, 여과실(109)을 형성하는 윗쪽부분을 원통형으로 하고 있지만, 회수실(110)을 형성하는 아래쪽부분을 각통형으로 해 두면, 더욱 토네이도류(T)가 회수실(110)의 저부측으로 전해지기 어려워진다.

또 모든 실시예에 관해서, 원리적으로, 토네이도류(T)는 공급 파이프(104)의 선단부에서 발생하여 흡인 파이프(106)의 근방에서 종료한다. 이것에 의해 토네이도류(T)는, 흡인 파이프(106)보다도 아래쪽으로 전해지기 어렵다.

<제4의 실시 형태>

도9를 참조하여 제4의 실시 형태에 따른 여과장치(101)의 구성 및 동작을 설명한다. 동도에 도시하는 여과장치(101)의 기본적인 구성은 제1의 실시 형태에 나타낸 것과 동일하고, 상위점은 순환수단으로서의 역세 토출관(130)을 가지고 있는 점이다. 이 점에 관해서 이하에서 기술한다.

순환수단으로서의 역세 토출관(130)은, 한 쪽이 공급 파이프(104)와 합류하여 펌프(P1)에 접속되어 있다. 그리고 역세 토출관(130)의 다른 쪽은, 여과용기의 여과실(109)에 접속되고, 바람직하게는 여과층(103a)이 형성되는 개소의 여과통(102)에 접속하고 있다. 또 역세 토출관(130)의 도중에는 밸브(V5)가 설치되어 있다. 또한 역세 토출관(130)은, 공급 파이프(104)와 마찬가지로, 여과통(102)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치되어 있고, 역세 토출관(130)으로부터 여과통(102)으로 공급되는 처리액은 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 분출되어, 이 여과통(102)내에서는 처리액(W1)이 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회하게 되어 있다. 다른 구성은 제1의 실시 형태와 같다.

통상의 운전시(여과시)에 있어서는, 제5의 밸브(V5)는 닫은 상태이며, 따라서 여과를 행하는 상태에 있어서는, 역세 토출관(130)은 유체가 흐르지 않는다. 즉, 역세 토출관(130)은, 여과재(103)의 세정을 행할 때에만 이용하는 파이프이다.

다음에, 역세 토출관(130)을 이용한 여과재(103)의 세정방법에 관해서 설명한다. 우선, 제1의 밸브(V1) 및 제3의 밸브(V3)를 닫고, 제2의 밸브(V2) 및 제5의 밸브(V5)를 연다. 다음에 펌프(P1)를 구동시켜서, 흡인 파이프(106)로부터 뽑아낸 유체를, 역세 토출관(130)으로 여과통(102) 내부로 되돌림으로써 순환시킬 수 있다. 이것에 의해 대부분의 여과재를 말려들게 하면서 토네이도류가 생성되어 여과재(103)의 세정이 행하여진다. 토네이도류에 의한 여과재(103)의 세정을 행하는 메카니즘은 제1의 실시 형태와 같다.

또 부상 여과재(103)의 세정을 행하는 공정에 있어서, 부상 여과재(103)가 토네이도류에 말려들어서 세정되기 때문에, 여과액 파이프(107)의 선단부는 여과되어 있지 않은 유체에 접촉한다. 따라서 부상 여과재(103)의 세정을 반복함으로써, 여과액 파이프(107)의 선단부에 피제거물이 부착되는 경우가 있다. 이러한 경우는, 여과액 파이프(107) 내부에서 유체를 역류시켜서 부착된 피제거물을 이산시킨다.

<제5의 실시 형태>

도1O를 참조하여 제5의 실시 형태에 따른 여과장치(101)의 구성 및 동작을 설명한다. 동도에 도시하는 여과장치(130)의 기본적인 구성은 제1의 실시 형태에 나타낸 것과 동일하고, 상위점은 포획수단(132)과 바이패스 파이프(131)를 가지고 있는 점이다. 이 점에 관해서 이하에서 상술한다.

포획수단(132)은, 흡인 파이프(106)의 선단의 흡인부를 덮도록 설치되어 있다. 그리고 포획수단(132)은, 토네이도류에 의해 여과층(103a)으로부터 분리된 여과재(103)나 유체에 포함되는 피제거물이, 흡인 파이프(106) 내부에 침입하는 것을 저지하는 작용을 가진다. 구체적으로는, 예를 들면 도3(A)나 도3(B)에 도시한 것과 동일한 수단을 포획수단(132)으로서 이용하는 것이 가능하다. 이와 같이 포획수단(132)으로, 여과재(103) 및 피제거물이 흡인 파이프(106)에 침입하는 것을 저지함으로써, 펌프(P1)에 여과재나 피제거물이 침입함에 따른 고장을 방지할 수 있다.

바이패스 파이프(131)는, 흡인 파이프(106)와 공급 파이프(104)를 연결하는 파이프이다. 구체적으로는, 바이패스 파이프(131)의 한쪽은 V2보다도 여과통(102)에 가까운 개소의 흡인 파이프(106)에 연속되어 있다. 그리고 바이패스 파이프(131)의 다른 쪽은 공급 파이프에 연속되어 있다. 다른 구성은 제1의 실시 형태에 도시한 것과 같다.

여과의 진행에 따라, 포획수단(132)의 표면에는 여과재(103) 및 피제거물 등으로 이루어지는 부착물층이 형성되고, 결국 이 부착물층에 의해 여과장치(101)의 여과가 저해될 경우가 있다. 이러한 경우는, 바이패스 파이프(131)를 이용한 역류작용에 의해, 포획수단(132) 표면에 형성되는 부착물층을 제거한다. 구체적으로는 V2를 닫고 펌프(P1)를 구동시킨다. 이것에 의해, 펌프로 토출된 유체는, 바이패스 파이프(131) 및 흡인 파이프(106)를 통과하여 여과통(102)에 유입된다. 따라서 포획수단(132)의 표면에 부착된 부착물층은 박리되어 회수실(110)에 침전된다.

<제6의 실시 형태의 구조>

도11은 본 발명의 제6의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한 여과장치(201)에 오탁액을 공급한 상태를 도시하고 있다. 이 여과장치(201)에서는 여과탑(202)과 정지탑(203)를 갗추고 있다. 이 여과탑(202) 및 정지탑(203)은, 상면 및 하면이 폐색된 통모양의 부재이다.

여과용기인 여과탑(202)의 내부에는, 입상의 부상형의 여과재(204)가 다수 구비되어 있다. 이 여과재(204)로서는, 비중이 1보다도 작은(예를 들면 비중이 0.1정도의) 미세한 발포 스티롤 알맹이나 수지 알맹이나 무기질재 알맹이를 채용 하고 있다. 따라서 여과탑(202)안에 오탁액(W1)을 공급하면, 여과재(204)는 부상 하여 개개의 여과재(204)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 된다. 이 때문에 부상한 여과재(204)에 의해 여과층(204a)이 형성되어 정밀한 여과가 가능해진다. 여과재(204)의 입경(직경)은 예를 들면 0.05㎜ 내지 3㎜의 범위내의 특정한 치수가 되어 있고, 오탁액의 종류에 따라서 최적의 재료로 형성한 최적의 입경의 여과재(204)를 채용하고 있다.

또한 도11에서는, 도시의 형편상, 여과재(204)를 「드문드문」 묘사하고 있는데, 도11의 상태에서는 조밀상태로 여과재(204)가 존재하고 있다. 또여과재(204)의 입경은 극히 작지만, 도에서는 실제의 치수에 비해서 크게 묘사하고 있다.

여과탑(202) 중, 여과재(204)가 부상해서 여과층(204a)이 형성되지 않는 부분(아래쪽부분)에는, 밸브(V1)가 개장된 공급수단으로서의 공급관(205)이 연결되어 있다. 이 공급관(205)에는, 펌프(P1)가 흡인수단으로서의 흡인관(206)을 통해서 저류조(207)로부터 흡인한 오탁액(W1)이 공급된다. 이 때문에 펌프(P1)로부터 토출된 오탁액(W1)은 공급관(205)을 통과해서 여과탑(202)의 내부의 하부공간(여과층(204a)이 형성되지 않는 공간)으로 분출된다.

공급관(205)은, 횡단면 도인 도2에 도시하는 바와 같이, 여과탑(202)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치되어 있고, 공급관(205)으로 여과탑(202)에 공급되는 오탁액(W1)은, 여과탑(202)의 내주연을 따르는 방향으로 분출되어, 이 여과탑(202)안에서는 오탁액(W1)이 여과탑(202)의 내주연을 따르는 방향으로 회류(선회)하게 되어 있다.

또한 도11, 도2에서는 1개의 공급관(205)에 의해, 오탁액(W1)을 공급하도록 하고 있지만, 여과탑(202)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치된 복수개의 공급관을, 여과탑(202)의 둘레방향으로 이간해서 배치해도 좋다. 물론, 이렇게 했을 경우에는, 복수개의 공급관으로 분출된 오탁액의 회류(선회)방향이 동일 방향이 되도록 방향을 합쳐서 복수개의 공급관을 배치한다.

또 공급관(205)을, 여과탑(202)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치하지 않고, 여과탑(202)의 중앙에까지 똑바로 삽입하고, 공급관(205)의 선단에 오탁액을둘레방향으로 분출하는 노즐을 갗추도록 해도 좋다. 즉, 오탁액을 둘레방향으로 분출해서 오탁액을 선회시키는 구조로 되어 있으면 좋다.

도11로 돌아가 설명을 계속하면, 여과탑(202) 중, 여과재(204)가 부상해서 여과층(204a)이 형성되는 부분(윗쪽부분)에는, 배출수단으로서의 여과액 관(208)이 삽입되어 있다. 여과액 관(208) 중, 여과탑(202)의 내부에 삽입되는 선단부분은, 액체는 투과시키지만 여과재(204)는 투과시키지 않는 집수구조로 되어 있다. 집수구조의 상세에 관해서는 도3에 도시한 것과 같다.

도11로 돌아가 설명을 계속하면, 여과탑(202) 중 여과재(204)가 부상해서 여과층(204a)이 형성되지 않는 부분(본 실시 형태에서는 여과탑(202)의 하단부분)과, 정지탑(203)의 윗쪽부분이 이송관(209)에 의해 연결되어 있다. 또한 정지탑(203)의 정상부와, 흡인관(206)의 도중부분이, 여과재 복귀관(210)에 의해 연결 되어 있다. 이 경우, 흡인관(206)은 굵고(예를 들면 관직경이 20㎜), 이송관(209) 및 여과재 복귀관(210)은 가늘게(예를 들면 관직경이 6㎜) 되어 있다.

정지탑(203)의 상면(203a)은, 윗쪽을 향함에 따라 면적을 좁아지는 원추형상 면으로 되어 있다. 정지탑(203)의 하면에는, 밸브(V2)가 개장된 드레인 관(211)이 접속되어 있다.

여과탑(202)의 주면(측면)에는, 밸브(V3)가 개장된 역세 토출관(212)과, 밸브(V4)가 개장된 여과재 흡인관(213)과, 밸브(V5)가 개장된 액 흡인관(214)과, 밸브(V6)가 개장된 액 토출관(215)과, 밸브(V7)가 개장된 역세 흡인관(216)이, 순서대로 윗쪽에서 아래쪽을 향한 상태로 배치되어 접속되어 있다.

게다가 관(212, 213)은, 여과탑(202) 중 여과재(204)가 부상해서 여과층(204a)이 형성되는 부분(윗쪽부분)에 접속되고, 관(214, 215, 216)은, 여과탑(202) 중 여과재(204)가 부상해서 여과층(204a)이 형성되지 않는 부분(아래쪽부분)에 접속되어 있다. 또 관(212, 213)에 대해서 상술하면, 역세 토출관(212)은, 여과탑(202) 중 여과층(204a) 상층부분의 위치에 접속되고, 여과재 흡인관(213)은 여과탑(202) 중 여과층(204a) 하층부분에 위치해서 접속되어 있다.

관(212, 215)은 펌프(P2)의 토출부(P2out)에 접속되고, 관(213, 214, 216)은 펌프(P2)의 흡인부(P2in)에 접속되어 있다.

상기 구성으로 되어 있는 여과장치(201)의 동작을 다음에 설명한다.

<여과처리동작>

여과처리를 할 때는, 밸브(V1, V4, V5, V6)를 개방 상태로 하고, 밸브(V2, V3, V7)를 폐쇄 상태로 해서 펌프(P1, P2)를 구동시킨다. 즉, 도11에 있어서 밸브(V1 내지 V7) 중, 희게 나타낸 밸브를 개방상태로 하고, 검게 나타낸 밸브를 폐쇄 상태로 해서 펌프(P1, P2)를 구동시킨다.

펌프(P1)가 구동되면, 저류조(207)안의 오탁액(W1)은, 흡인관(206)을 통해서 흡인되어 공급관(205)을 통과해서 여과탑(202)안으로 공급되고, 여과탑(202)안이 오탁액(W1)에 의해 충만해진다. 또한 여과탑(202)안으로 공급된 오탁액(W1)은, 가는 이송관(209)을 통과해서 정지탑(203)안으로도 공급되어, 정지탑(203)안이 오탁액(W1)에 의해 충만해진다. 이 때, 가는 여과재 복귀관(210)이 굵은 흡인관(206)에 접속되어 있기 때문에, 흡인관(206)안의 오탁액(W1)이 펌프(P1)에 의해 흡인되어 발생한 부압에 의해, 여과재 복귀관(210)안이 부압이 되고, 정지탑(203)안의 오탁액(W1)은, 여과재 복귀관(210)을 통과하여 흡인관(206)으로 되돌아온다. 즉, 이젝터와 같은 원리에 의해, 정지탑(203)측의 오탁액(W1)이 흡인관(206)측에 흡인되게 된다.

이렇게 해서 오탁액(W1)을 여과탑(202)에 공급해서 충만시키면, 도11에 도시하는 바와 같이, 비중이 작은 부상형의 여과재(204)는 부상하고, 개개의 여과재(204)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 된다. 이 때문에 부상한 여과재(204)에 의해, 매우 견고한 여과층(204a)이 형성되어, 미크론 오더의 여과가 가능해진다.

오탁액(W1)은, 여과층(204a) 안을 아래쪽에서 윗쪽을 향해서 유통함으로써 여과된다. 여과된 여과액(W2)은 여과액 관(208)을 통해서 꺼내진다. 이 여과액(W2)은, 오탁액(W1) 중에 포함되어 있던 협잡물(217)이 여과·제거되어 있기 때문에 맑고 깨끗해서, 그대로 외부환경에 배출해도 공해 발생의 우려는 없다. 또 공장 등에서 공업용수로서 재이용할 수 있다.

한편, 오탁액(W1)에 포함되어 있던 협잡물(217)은, 자중에 의해 아래쪽으로 침하해 가서 여과탑(202)의 저부에까지 낙하함다. 이 협잡물(217)은 오탁액(W1)과 함께 이송관(209)을 통과해서 정지탑(203)안으로 공급된다. 즉, 여과·분리된 협잡물(217)이, 여과탑(202)으로부터 정지탑(203)에 이송되게 된다.

정지탑(203)은 여과탑(202)으로부터 분리한 탑이며, 게다가 이송관(209)이 가늘어 오탁액(W1)은 조용히 정지탑(203)에 흘러 들어 오기 때문에, 정지탑(203)안의 오탁액(W1)은 난류가 되지 않고 거의 정지상태가 되어 있다. 이 때문에 오탁액(W1)과 함께 정지탑(203)에 이송된 협잡물(217)은 침강하여 정지탑(203)의 저부에 퇴적된다.

또한 오탁액(W1)을 이송관(209)을 통해서 여과탑(202)으로부터 정지탑(203)에 공급하고 있기 때문에, 여과재(204)의 일부도 정지탑(203)측에 이송되어 버리는 수가 있다. 이와 같이 정지탑(203)측으로 들어가버린 여과재(204)는 부상하고, 정지탑(203)의 정상부에 모여 오탁액(W1)과 함께 여과재 복귀관(210)을 통과하여, 흡인관(206)에 되돌려져 공급관(205)을 통과하여 여과탑(202)으로 되돌아간다.

여과처리를 계속해 가면, 도11에 도시하는 바와 같이, 여과층(204a)의 하면에 협잡물(217)이 일시적으로 부착된다. 이 때, 공급관(205)으로부터 여과탑(202)에 공급되는 오탁액(W1)은, 여과탑(202)의 내주면을 따르는 방향으로 분출되고, 여과탑(202) 중 여과층(204a)보다도 아래쪽의 공간에서는, 오탁액(W1)이 회류·선회하고 있다. 이 때문에 여과층(204a)의 하면의 여과재(204)의 일부가 선회류에 의해 박리·이탈되고, 이에 따라 여과층 하면에 일시적으로 부착되어 있던 협잡물(217)도 박리된다. 이 때문에 여과재(204)로 이루어지는 여과층(204a)의 하면에는, 협잡물(217)이 부착되어 있지 않은 새로운 면이 차례로 형성되게 되어 막힘이 일어나기 어렵게 되어 있다. 이 때문에 양호한 여과성능을 유지한 채로, 장시간의 여과운전을 할 수 있다.

또한 일단 박리·이탈한 각각의 알맹이가 된 여과재(204)는, 오탁액(W1)의 선회류에 의해 선회되어 협잡물(217)로부터 분리되고, 다시 부상해서 여과층(204a)을 형성한다. 또 박리한 협잡물(217)은 여과탑(202)의 아래쪽으로 낙하하여 정지탑(203)으로 이송된다.

상술한 바와 같은 여과작업 중에 있어서는, 밸브(V3, V7)를 폐쇄 상태로 하면서 밸브(V4, V5, V6)를 개방상태로 해서 펌프(P2)를 구동하고 있다. 이 때문에 액 흡인관(214)으로부터는 오탁액(W1)이 펌프(P2)를 향해서 흡인되는 동시에, 여과재 흡인관(213)으로부터는 여과재(204)와 오탁액(W1)의 혼합액이 펌프(P2)를 향해서 흡인된다. 펌프(P2)에서는, 오탁액(W1)과 여과재(204)가 교반 되기 때문에, 여과재(204)의 표면에 부착된 쓰레기나 점착물질 등의 협잡물(217)이 여과재(204)의 표면에서 박리되어 여과재(204)의 여과성능이 회복된다. 또 점착물질에 의해 덩어리가 되어 있던 다수의 여과재(204)는 개개의 입자로 분리되고, 분리된 개개의 여과재(204)의 표면에 부착된 쓰레기나 점착물질이 여과재의 표면에서 박리되어 여과재(204)의 여과성능이 회복된다.

이와 같이 펌프(P2)에서 여과성능이 회복된 여과재(204)와, 오탁액(W1)은 펌프(P2)로부터 토출 되어, 액 토출관(215)을 통과해서 여과탑(202)의 하부공간(여과층(204a)이 형성되어 있지 않은 공간)으로 분출된다. 분출된 여과재(204)는 부상해서 다시 여과층(204a)을 형성한다.

따라서 여과층(204a) 중, 특히 하층부분의 여과재(204)는 차례로 여과재 흡인관(213)에 의해 흡인되는 동시에, 여과성능이 회복된 여과재(204)가 차례로 되돌아오기 때문에 여과재(204)가 조금씩 유동한다. 이 결과, 이 부분(여과층(204a) 하층부분)에 진입해 온 협잡물(217)은, 그 이상은 윗쪽으로 침입하는 경우는 거의없고, 여과재(204)와 함께 여과재 흡인관(213), 펌프(P2) 및 액 토출관(215)을 통해서 여과탑(202)의 하부공간(여과층(204a)이 형성되어 있지 않은 공간)으로 보내지게 된다. 따라서 여과층(204a)의 하층부분은, 여과성능이 회복된 여과재(204)에 의해 리프레시되어, 항상 여과성능이 높은 여과재(204)가 존재하게 되고 여과성능이 높은 여과층이 된다.

한편, 여과층(204a) 중 상층부분에서는, 여과재(204)의 이동은 거의 없고 여과재(204)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 계속해서 확보되기 때문에 확실한 여과성능을 유지할 수 있다. 따라서 더럽혀진 액이 여과액 관(208)으로부터 유실되지 않는다.

이렇게 해서, 여과층(204a) 중 하층부분에서는 여과성능이 항상 높고, 또 상층부분에서는 여과성능이 확실하게 유지되어, 종합적으로 여과층(204a)의 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐서 유지할 수 있게 되었다. 즉, 교반막대 등에 의해 여과재(204a)를 교반하지 않고 여과층(204a)의 여과성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다.

또 상술한 바와 같이, 여과재 흡인관(213)으로 여과재(204)와 오탁액(W1)의 혼합액을 흡인할 뿐만 아니라, 액 흡인관(214)에 의해 오탁액(W1)도 동시에 흡인하고 있기 때문에, 여과재(204)가 관 속이나 펌프(P2) 안에서 막히지 않고 원활하게 유통시킬 수 있다.

가령 예를 들어 액 흡인관(214)을 이용하지 않고, 여과재 흡인관(213)으로만 여과재(204)와 오탁액(W1)의 혼합액을 흡인하도록 했을 경우에는 즉시 막힘이 발생해버린다. 이것은 실험에 의해 확인했다. 다시 말해, 여과재 흡인관(213)으로 여과재(204)와 오탁액(W1)의 혼합액을 흡인할 뿐만 아니라, 액 흡인관(214)에 의해 오탁액(W1)도 동시에 흡인하는 것이, 눈 막힘 없이 여과재(204)를 흡인·유통시키는 포인트가 되고 있는 것이다.

<역세 처리동작>

장시간에 걸쳐 여과처리를 해 나가면, 여과층(204a)의 내부에까지 협잡물(217)이 침입해서 여과층(204a)이 눈 막힘 상태가 되고, 여과액 관(208)으로 나오는 여과액(W2)의 유량이 적어지게 된다. 이러한 상태가 되면 역세 처리를 한다. 또한 이러한 눈 막힘 상태가 되었을 때에는, 여과층(204a)을 형성하는 개개의 여과재(204) 사이의 틈에, 금속분 등의 협잡물(217)이 끌어 들여진 상태가 되어 있다. 즉, 여과층(204)에 끌어 들여져 있는 금속분 등의 협잡물(217)의 농도가 높아져 있다.

역세 처리를 할 때는, 밸브(V1, V2, V4, V5, V6)를 폐쇄 상태로 하고, 밸브(V3, V7)를 개방상태로 해서 펌프(P1)는 정지시키고, 펌프(P2)를 구동시킨다. 즉, 밸브(V3 내지 V7)에 관해서 말하면, 도11에 있어서 밸브(V3 내지 V7) 중, 희게 나타낸 밸브를 폐쇄 상태로 하고, 검게 나타낸 밸브를 개방상태로 한다. 그리고 펌프(P2)를 구동한다.

이렇게 하면, 여과탑(202)의 하부공간에 존재하고 있던 오탁액(W1)이 역세 흡인관(216)을 통해서 펌프(P2)에 흡인되고, 펌프(P2)로부터 토출된 오탁액(W1)은 역세 토출관(212)을 통과하여 여과탑(202)안에 형성된 여과층(204a) 상층부분으로분출된다.

이와 같이 여과층(204a)의 상층부분에 오탁액(W1)이 분출되기 때문에 여과층(204a)은 붕괴되서 개개의 여과재(204)로 분리한다. 또한 여과탑(202)의 내부에서는 오탁액(W1)이 상부(역세 토출관(212)에 의한 토출부분)로부터 하부(역세 흡인관(216)에 의한 흡인부분)를 향해서 흐르기 때문에, 개개로 분리된 여과재(204)는, 여과탑(202)의 내부 공간의 전체로 분산되어 교반되게 된다. 따라서 여과재(204)의 사이에 끌어 들여져 있던 금속분 등의 협잡물(217)은, 여과탑(202)의 내부 공간 중의 액 전체로 분산되고, 개개의 여과재(204)로부터 분리된다. 환언하면, 여과재(204)는 껴안고 있던 협잡물(217)을 액중에 방출한다.

그 후에 펌프(P2)의 구동을 정지하면, 여과탑(202)안에서는 여과재(204)가 부상해서 다시 여과층(204a)이 형성된다. 재형성된 여과층(204a)은 협잡물을 방출한 여과재(204)에 의해 구성되어 있기 때문에, 재형성된 여과층(204a)의 여과성능은 높아져 있다.

상술한 역세 처리가 종료하면, 통상의 여과 운전상태로 되돌린다. 또한 역세 처리 시에, 여과재(204)의 일부가 이송관(209)을 통과해서 정지탑(203)측으로 이동해 가는 경우가 있더라도, 정지탑(203)안으로 이동한 여과재(204)는, 여과 운전 시에, 여과재 복귀관(210), 흡인관(206), 펌프(P1) 및 공급관(205)을 통과해서 여과탑(202)으로 되돌아온다.

<드레인 배출동작>

장시간에 걸쳐 여과처리를 해 나가면, 정지탑(203)의 하부에 다량의협잡물(217)이 퇴적하게 된다. 퇴적량이 많아지면 밸브(V2)를 개방상태로 해서 드레인 관(211)을 통해서 협잡물(217)을 오탁액(W1)과 함께 배출한다. 이 때, 정지탑(203)안에 있는 여과재(204)는, 정지탑(203)의 상부에서 떠 있기 때문에, 드레인 배출을 해도 여과재(204)가 외부로 배출되지 않는다.

또한 여과탑(202)의 저부에도, 밸브를 개장한 드레인 관을 접속하도록 해도 좋다. 이렇게 하면, 여과탑(202)의 저부에 협잡물 등이 모인 경우라도 이 협잡물을 외부 배출할 수 있다.

<제7의 실시 형태의 구조>

도12는 본 발명의 제7의 실시 형태에 따른, 부상 여과재를 이용한 여과장치(201A)를 도시한다. 제7의 실시 형태에 따른 여과장치(201A)는, 제6의 실시 형태에 따른 여과장치(201)에 대해서, 또한 여과재용 네트(150)와 구획부재(151)를 구비한 구조로 되어 있다.

여과재용 네트(150)는, 여과탑(202)안에서 그 상단면 근처의 위치에 펴 결쳐져 있고, 그 그물코 직경은 여과재(204)의 입경보다도 작게 되어 있다. 따라서 부상해 온 여과재(204)는, 여과재용 네트(150)에 의해 가로 막혀 여과재용 네트(150)보다도 윗쪽으로 이동할 수 없다. 단, 여과액(W2)은 여과재용 네트(150)를 통과해서 윗쪽으로 이동할 수 있는 것은 물론이다.

여과액 관(208)은 통상의 관재이며, 여과층(204a) 및 여과재용 네트(150)를 통과해 온 여과액(W2)을 여과탑(202)의 외부로 배출한다.

여과탑(202)의 내부 공간 중 여과층(204a)이 형성되지 않는 공간에는 구획부재(151)가 배치되어 있다. 이 구획부재(151)는, 아래쪽을 향함에 따라서 개구면적이 좁혀지는 원추형상면이 되어 있고, 하단이 하단개구(151a)가 되어 있다. 또한 구획부재(151)는 도시하지 않은 지지부재에 의해 여과탑(202)의 내주면에 지지되어 있다.

구획부재(151)에는, 여과재 통과 틈(152)이 되는 구멍이 형성되어 있고, 또한 구획부재(151)의 상부의 외경은, 여과탑(202)의 내경에 비해서 작게 되어 있고, 이 사이의 틈도 여과재 통과 틈(153)이 되어 있다.

이 여과장치(201A)를 여과처리 동작한 경우에는, 구획부재(151)보다도 윗쪽공간에서는 오탁액(W1)은 선회류 등의 난류가 되어 있지만, 구획부재(151)다도 아래쪽 공간에서는 오탁액(W1)은 고요하게 되어 있다. 따라서 구획부재(151)보다도 아래쪽으로 낙하해 온 협잡물(217)은 여과층(204a)쪽으로 되돌아가지 않고, 여과를 효율적으로 행할 수 있다. 또한 구획부재(151)보다도 아래쪽으로 들어온 여과재(204)는, 여과재 통과 틈(152, 153)을 통과해서 여과층(204a)쪽으로 되돌아간다.

다른 부분의 구성이나 동작은, 제6의 실시 형태에 따른 여과장치(201)와 같다.

<제8의 실시 형태>

도13은 본 발명의 제8의 실시 형태에 따른, 부상 여과재를 이용한 여과장치(201B)를 도시한다. 제8의 실시 형태에 따른 여과장치(201B)에서는, 펌프(P1)에 의해 여과처리동작과 역세 처리동작을 할 수 있도록, 역세 토출관(212)을 펌프(P1)의 토출측에 접속하고, 역세 흡인관(216)을 펌프(P1)의 흡인측에 접속하고 있다. 또한 제1 및 제2의 실시 형태에서 이용하고 있던, 펌프(P2), 관(214, 215, 216)등은 사용하지 않는다.

제8의 실시형태에서는, 여과처리동작을 할 때는, 밸브(V1)를 개방상태로 하고, 밸브(V2, V3, V7)를 폐쇄 상태로 해서 펌프(P1)를 구동시킨다. 또한 역세 처리동작을 할 때는, 밸브(V1, V2)를 폐쇄 상태로 하고, 밸브(V3, V7)를 개방상태로 해서 펌프(P1)를 구동시킨다. 이렇게 하면, 제1 및 제2의 실시 형태에서의 여과처리 및 역세 처리와 동일한 처리를 실행할 수 있다.

<제9의 실시 형태>

도14는 본 발명의 제9의 실시 형태에 따른, 부상 여과재를 이용한 여과장치(301)를 도시한다. 도14의 상태는, 여과장치(301)에 오탁액 등의 처리액(금속분이나 도료성분이나 진흙 등의 고형분을 포함하는 물)(W1)이 공급되어 있는 상태를 도시하고 있다. 이 여과장치(301)의 여과부(302)는, 원통모양을 하고 있고, 사용 시에 있어서 그 축의 방향이 상하방향을 따르는 상태로 설치(부착, 배치)되는 것이며, 본 실시 형태에서는 그 상단면이 상뚜껑(302a)에 의해 폐색되고 하단면은 하뚜껑(302b)에 의해 폐색되어 있다. 또한 여과부(302)의 형상은 원통모양으로 한정되지 않고 다른 다각형의 통형상으로 해도 좋다.

여과용기인 여과부(302)의 내부에는, 입상의 부상 여과재(303)가 다수 구비되어 있다. 이 여과재(303)로서는, 처리액(W1)보다도 비중이 작은(구체적으로는 처리액(W1)의 주체가 물인 경우에는 비중이 1보다도 작다) 미세한 발포 스티롤 알맹이나 수지 알맹이나 무기질재 알맹이를 채용하고 있다. 따라서 여과부(302)안에 처리액(W1)을 공급하면 여과재(303)는 부상하고, 개개의 여과재(303)가 긴밀하게 밀어 붙여진 조밀상태가 된다. 이 때문에 부상한 여과재(303)에 의해 여과층(303a)이 형성되어 정밀한 여과가 가능해진다. 여과재(303)의 입경(직경)은 예를 들면 0.05㎜ 내지 3㎜의 범위내의 특정한 치수로 되어 있고, 처리액(W1)에 따라서 최적의 재료로 형성한 최적의 입경의 여과재(303)를 채용하고 있다.

여과부(302)의 저부에는 원통모양의 회수실로서의 침전실(304)이 연통상태로 연결 되어 있다. 이 침전실(304)의 횡단면적은 여과부(302)의 횡단면적보다도 작게 되어 있다. 또한 침전실(304)은 여과부(302)의 중심부분(직경방향을 따르는 중심부분:중앙부분)에 위치해서 배치되어 있다. 환언하면, 침전실(304)의 축중심과 여과부(302)의 축중심이 거의 일치하고 있다.

이 침전실(304)의 저부에는, 밸브(V1)가 개장된 드레인 관(305)이 접속되어 있다.

여과부(302) 중, 여과재(303)가 부상해서 여과층(303a)이 형성되는 부분에는, 배출수단으로서의 여과액 파이프(306)가 삽입되어 있다. 여과액 파이프(306) 중, 여과부(302)의 내부에 삽입되는 선단부분은, 액체는 투과시키지만 여과재(303)는 투과시키지 않는 집수구조로 되어 있다. 집수구조의 상세는 도3에 도시하는 것과 같다.

공급수단으로서의 공급 파이프(307)는, 여과부(302) 상뚜껑(302a)을 관통해서 여과부(302)안에 삽입되어 있고, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되어 있다. 그리고 선단 개구(307a)는 여과층(303a)이 형성되는 위치보다도 아래쪽에 위치하고 있다. 게다가, 공급 파이프(307)의 선단부분(선단 개구(307a)를 포함하는 부분)은, 도14의 III-III 단면(횡단면)인 도15에 도시하는 바와 같이, 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 구부러져 있다.

처리액(W1)은 펌프(P)에 의해 공급 파이프(307)에 공급되기 때문에, 처리액(W1)은 공급 파이프(307)안을 통과하여 여과층(303a)이 형성되는 위치를 윗쪽에서 아래쪽으로 흘러서 선단 개구(307a)로부터 분출된다. 이 때 공급 파이프(307)의 선단부분이 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 구부러져 있기 때문에, 분출된 처리액(W1)은 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회 한다. 도14에서는 처리액(W1)의 회류·선회의 흐름 운동을 부호R로 도시하고 있다.

상기 구성으로 되어 있는 여과장치(301)의 동작을 다음에 설명한다.

여과처리를 할 때는 밸브(V1)를 닫은 상태로 해서 펌프(P)를 구동한다. 그렇게 하면 처리액(W1)은 펌프(P), 공급 파이프(307)를 통과해서 여과부(302)안으로 공급되어, 여과부(302)안은 처리액(W1)에 의해 채워진다.

이렇게 해서 처리액(W1)을 여과부(302)에 공급하면, 도14에 도시하는 바와 같이, 비중이 작은 부상형의 여과재(303)는 부상하여 개개의 여과재(303)가 긴밀하게 밀어 붙여져 조밀상태가 된다. 이 때문에 여과재(303)에 의해 매우 견고한 여과층(303a)이 형성되어 미크론 오더의 여과가 가능해진다.

처리액(W1)은 여과층(303a)이 되어 있는 여과재(303) 사이를 아래쪽에서 윗쪽을 향해서 유통함으로써 여과된다. 여과된 여과액(W2)은 여과액 파이프(306)를 통해서 꺼내진다. 이 여과액(W2)은 오탁물이 여과·제거되어 있기 때문에 맑고 깨끗해서, 그대로 외부환경으로 배출해도 공해 발생의 우려는 없다. 또 공장 등에 서 공업용수로서 재이용할 수 있다. 또한 오탁액이 산성이나 알카리성인 경우 등에는, 필요에 따라서 화학적인 중화처리를 하고 나서 배출한다.

한편, 처리액(W1)에 포함되어 있던 오탁물(고형분)(310)은, 여과처리에 의해 분리되어, 여과부(302)안(여과부(302) 중 여과층(303a)보다도 아래쪽 공간)을 아래쪽으로 침하해 가서 침전실(304)안으로 낙하해서 퇴적된다. 이 때, 여과부(302)안에서는 처리액(W1)이 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회하고 있기 때문에, 침강해 가는 오탁물(310)은 여과부(302)의 중앙부분에 모인다. 이 결과, 축중심이 여과부(302)의 축중심과 거의 일치하고 있는 침전실(304)에는, 중앙부분에 모인 오탁물(310)이 효율적으로 침강·퇴적되어 간다.

또한 침전실(304)의 횡단면적은 여과부(302)의 횡단면적보다도 좁아져 있으므로, 처리액(W1)의 회류·선회의 흐름 운동(R)은 침전실(304)의 저부에까지 이르지 않고, 침전실(304)의 저부에 있어서는, 처리액(W1)의 유동은 지극히 작아져 있다. 따라서 침전실(304)의 저부에 침강·퇴적된 오탁물(310)이 날아 올라서 여과부(302)안으로 되돌아오는 일은 거의 없다.

또한 침전실(304)을 각통모양으로 형성해 두면, 처리액(W1)의 회류·선회의 흐름 운동(R)이 침전실(304)안에 들어가는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또 여과부(302)안에 있어서, 처리액(W1)에 의한 회류·선회의 흐름 운동(R)이 발생하기 때문에, 여과층(303a)의 하면의 여과재(303)의 일부가 흐름 운동(R)에 의해 박리·이탈되고, 이에 따라 여과층 하면에 일시적으로 부착되어 있던 오탁물(310)도 박리된다. 이 결과, 여과재(303)로 이루어지는 여과층(303a)의 하면에는, 오탁물(310)이 부착되어 있지 않은 새로운 면이 차례로 형성되게 되어 눈 막힘이 일어나기 어렵게 되어 있다. 이 때문에 양호한 여과성능을 유지한 채로, 장시간의 여과운전을 할 수 있다.

또한 일단 박리·이탈한 개개의 알맹이가 된 여과재(303)는, 처리액(W1)의 흐름 운동(R)에 의해 말려들어서 비벼 빨린다. 이 결과, 개개의 알맹이가 된 여과재(303)에 부착되어 있던 오탁물(310)이 분리되어 탈락한다. 오탁물(310)이 분리된 개개의 여과재(303)는 다시 부상해서 여과층(303a)을 형성한다. 또 박리된 오탁물(310)은 여과부(302)를 낙하해서 침전실(304)로 들어가 침전실(304)의 저부에 침전된다.

여과처리운전을 하여 침전실(304)안에 다량의 오탁물(310)이 침강·퇴적된 경우에는, 밸브(V1)를 열고, 침전실(304)에 침전된 오탁물(310)을 처리액(W1)과 함께 드레인 관(305)을 통해서 외부로 배출한다. 이 경우, 침전실(304)의 횡단면적은 여과부(302)의 횡단면적보다도 좁아져 있으므로, 좁은 침전실(304)안에 오탁물(310)이 집중해서 퇴적하게 되고, 외부로 배출하는 처리액(W1)이 소량이더라도, 집중해서 퇴적되어 있던 오탁물(310)을 효과적으로 외부배출할 수 있다. 또 동시에 외부배출되는 처리액(W1)의 양은 적게 끝난다.

여과부(302)안에 처리액(W1)을 공급하지 않고 있을 때에는, 여과재(303)는 아래쪽으로 떨어져 있다. 또한 공급 파이프(307)로부터 여과부(302)에의 처리액(W1)의 공급을 정지하고(여과운전을 중지), 밸브(V1)를 열어 처리액을 드레인 관(305)을 통해서 배출할 때에는, 처리액(W1)과 함께 여과재(303)가 아래쪽으로 침강하게 된다. 이렇게 여과재(303)가 아래쪽으로 낙하·침강하더라도, 이 여과재(303)가 공급 파이프(307) 안으로 들어가서(역류해서) 나오는 일은 없다.

이것은 공급 파이프(307)가, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되어 있고, 그 선단 개구(307a)가 여과층(303a)이 형성되는 위치보다도 아래쪽에 위치하고 있기 때문이다.

또 여과재(303)가 아래쪽으로 낙하·침강되어 있는 상태로 공급 파이프(307)를 통해서 처리액(W1)을 여과부(302)안으로 공급하면 여과재(303)는 상승해 오지만, 이 때에는 공급 파이프(307)안에서는 처리액(W1)이 윗쪽에서 아래쪽으로 흐르고 있기 때문에, 여과재(303)가 공급 파이프(307)안으로 침입하지 않는다.

결국, 여과재(303)가 아래쪽으로 침강할 때에도, 침강하고 있던 여과재(303)가 상승할 때에도, 여과재(303)가 공급 파이프(307)안으로 역류하지 않는다. 이 때문에 미세한 여과재(303)가 펌프(P)가 있는 곳에까지 침입하지 않고, 여과재(303)에 의해 펌프(P)가 회전 정지하거나 눈 막힘 되어 고장나는 것을 방지할 수 있다.

<제1O의 실시 형태>

도16은 본 발명의 제1O의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한여과장치(301A)를 도시한다. 이 여과장치(301A)에서는, 침전실(304)의 내부공간 중 여과부(302)에 가까운 부분(상부공간)에, 판상의 구획부재(320)를 구비하고 있다.

여과성능 회복용의 파이프(321)는, 공급 파이프(307)의 도중에서 분기되어 있고, 여과부(302)의 상뚜껑(302a)을 관통해서 여과부(302)안에 삽입되어 있고, 선단 개구(321a)는 여과층(303a)이 형성되는 부분에 위치하고 있다. 즉 처리액(W1)이 여과부(303)안으로 공급되어 여과층(303a)이 형성되었을 때에, 선단 개구(321a)는 여과층(303a)의 내부에 위치한다. 게다가 파이프(321)의 선단부분(선단 개구(321a)를 포함하는 부분)은, 공급 파이프(307)의 선단부분과 마찬가지로, 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 구부러져 있다.

공급용 파이프(321)에는 밸브(V2)가 개장되어 있고, 공급 파이프(307)에는 분기부분보다도 하류부분에 밸브(V3)가 개장되어 있다. 다른 부분의 구성은 도14에 도시하는 제9의 실시 형태와 같다.

여과처리를 할 때는 밸브(V1, V2)를 닫고, 밸브(V3)를 연 상태로 해서 펌프(P)를 구동한다. 이 여과처리 시에 여과부(302)안에는, 처리액(W1)에 의한 회류·선회의 흐름 운동(R)이 발생한다. 이 흐름 운동(R)은 침전실(304)의 내부에까지 침입하려고 하지만, 흐름 운동(R)은 구획부재(320)에 충돌하기 때문에, 흐름 운동(R)은 거의 침전실(304)에 들어가지 않는다. 또한 침전실(304)안에서 발생한 처리액(W1)에 의한 난류도 구획부재(320)에 충돌해서 흐름이 감속 내지 정지된다. 이 때문에 침전실(304)의 저부에 있어서는, 처리액(W1)의 유동은 지극히 작아져 있고, 침전실(304)의 저부에 침강·퇴적된 오탁물(310)이 날아 올라서 여과부(302)안으로 되돌아오는 일은 거의 없다.

장기간에 걸쳐 여과처리운전을 하여 다량의 오탁물(310)이 여과층(303a)의 내부에까지 침입해서 여과성능이 저하되었을 때에는 여과성능 회복운전을 한다. 즉, 밸브(V2)를 개방상태로 하는 동시에, 밸브(V1, V3)를 폐쇄 상태로 하고 펌프(P)를 구동한다. 그렇게 하면 여과성능 회복용의 파이프(321)의 선단 개구(321a)로부터 처리액(W1)이 분출된다. 이 때문에 여과재(303)로 형성한 여과층(303a)이 붕괴된다. 게다가 선단 개구(321a)로부터 분출된 처리액(W1)은, 여과부(302)의 내주연을 따른 방향으로 선회·회류하기 때문에, 여과부(302)의 내부전체에, 처리액(W1)의 회류·선회의 흐름 운동(R)이 발생하고, 각 여과재(303)는 흐름 운동(R)에 의해 여과부(302)안에서 교반된다. 이 때문에 여과재(303)에 부착되어 있던 오탁물(310)이 분리되어 여과재(303)의 여과성능이 회복된다.

처리액(W1)의 회류·선회의 흐름 운동(R)에 의해, 여과재(303)로부터 오탁물(310)을 제거하면 펌프(P)를 정지시킨다. 그렇게 하면 개개로 분리된 여과재(303)는 부상해서 다시 여과층(303a)을 형성한다. 이것에 의해 여과처리성능이 회복된 여과층(303a)이 된다.

<제11의 실시 형태>

도17은 본 발명의 제11의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한 여과장치(301B)를 도시한다. 이 여과장치(301B)에서는, 여과부(302)의 내부공간 중 윗쪽부분에, 여과재용 네트(330)가 펴 걸쳐져 있다. 여과재(303)는,여과부(302)의 내부공간 중 여과재용 네트(330)보다도 아래쪽 공간에 충전되어 있다. 게다가 여과재용 네트(330)의 그물코 직경은, 사용하는 여과재(303)의 입경보다도 작게 되어 있다. 이 때문에 처리액(W1)이 여과부(302)안으로 공급되었을 때에는, 여과재용 네트(330)보다도 아래쪽 위치에 여과층(303a)이 형성된다.

여과액 파이프(306)는 여과부(302)의 내부공간 중, 여과재용 네트(330)보다도 윗쪽위치에 삽입되어 있다. 이 여과액 파이프(306)는 통상의 파이프이며, 도17에 도시하는 바와 같은 집수구조로는 되어 있지 않다. 그러나 여과재(102)는 여과재용 네트(330)로 가로 막히기 때문에, 여과층(303a)을 통과하여 다시 여과재용 네트(330)를 통과해 온 여과액(W2)이 여과액 파이프(306)를 통과해서 외부로 꺼내진다.

펌프(P)로부터 도출된 공급 파이프(307)는, 여과부(302)의 바깥쪽 위치(인접하는 공간)에 있어서, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되고(구간α), 그 후에 배관방향이 반전되어, 여과부(302) 하뚜껑(302b)을 관통해서 여과부(302)안에서 윗쪽으로 세워져 오르도록 배관되고(구간β), 선단 개구(307a)는 여과층(303a)이 형성되는 위치보다도 아래쪽에 위치하고 있다. 공급 파이프(307)의 선단 개구(307a)로부터 분출된 처리액(W1)은, 여과부(302)의 내주연을 따라 회류·선회하게 되어 있다.

다른 부분의 구성은 제9의 실시 형태와 동일하다.

본 실시 형태에서는, 공급 파이프(307)는, 구간α에 있어서, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되어 있다. 이 때문에 여과운전을 정지시켜서 여과부(302)안에서의 처리액(W1)의 수위가 저하되어 여과재(303)가 아래쪽으로 낙하·침강하거나, 여과재(303)는, 공급 파이프(307)의 구간β에 들어가는 경우가 있더라도, 구간α에 있어서 윗쪽으로 기립되어 들어갈 수 없다. 이 결과, 여과재(303)가 펌프(P)에까지 침입하지 않고, 여과재(303)에 의한 펌프(P)의 막힘이나 회전정지를 방지할 수 있다.

<제12의 실시 형태>

도18은 본 발명의 제12의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한 여과장치(301C)를 도시한다. 이 여과장치(301C)에서는, 펌프(P)로부터 도출된 공급 파이프(307)는, 여과부(302)의 바깥쪽 위치(인접하는 공간)에 있어서, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되고(구간α), 그 후에 배관방향이 직교해서 수평방향으로 연장되고, 여과부(302)의 측면(주면)에 접속되어 있다. 게다가 공급 파이프(307)는 도2에 도시하는 바와 같이, 여과부(302)의 직경방향에 대해서 비스듬히 배치되어 있다. 이 때문에 공급 파이프(307)로부터 여과부(302)에 공급되는 처리액(W1)은, 여과부(302)의 내주연을 따르는 방향으로 분출되고, 이 여과부(302)안에서는 처리액(W1)이 여과통(102)의 내주연을 따르는 방향으로 회류·선회하게 되어 있다.

다른 부분의 구성은 도17에 도시하는 제11의 실시 형태와 같다.

본 실시 형태에서는, 공급 파이프(307)는, 구간α에 있어서, 여과층(303a)이 형성되는 부분(상하방향위치)을 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 배관되어 있다. 이 때문에 여과운전을 정지시켜서 여과부(302)안에서의 처리액(W1)의 수위가 저하해 와서 여과재(303)가 아래쪽으로 낙하·침강해 오더라도, 여과재(303)는, 구간α에 있어서 윗쪽으로 기립해서 들어갈 수 없다. 이 결과, 여과재(303)가 펌프(P)에까지 침입하지 않고, 여과재(303)에 의한 펌프(P)의 막힘이나 회전 정지를 방지할 수 있다.

<제13의 실시 형태>

도19는 본 발명의 제13의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한 여과장치(301D)를 도시한다. 이 여과장치(301D)에서는, 여과부(302)는 그 아래쪽부분이 깔때기모양으로 좁아져 있고, 하단에 드레인 관(305)이 접속되어 있고, 침전실(304)은 접속되어 있지 않다. 또한 여과부(302)의 내부에는, 도4에 사시도에서 도시하는 십자형의 구획부재(340)가 배치되어 있다.

다른 부분의 구성은 도14에 도시하는 제9의 실시 형태와 같다.

여과처리를 할 때는 여과부(302)안에는 처리액(W1)에 의한 회류·선회의 흐름 운동(R)이 발생한다. 이 흐름 운동(R)은 구획부재(340)보다도 아래쪽에까지 침입하려고 하지만, 흐름 운동(R)은 구획부재(340)에 충돌하기 때문에, 흐름 운동(R)은 구획부재(340)보다도 아래쪽으로 전해지지 않는다. 이 때문에, 여과부(302) 중 구획부재(340)보다도 아래쪽의 공간에서는, 처리액(W1)의 유동은 지극히 작아져 있다. 따라서 여과 분리된 오탁물(310)은, 구획부재(340)를 통과해서 침강하고, 여과부(302)의 저부에 침강·퇴적된 오탁물(310)은, 날아 올라서 구획부재(340)보다도 윗쪽의 공간으로 되돌아오는 것은 거의 없다.

또한 도19, 도4에 도시하는 제13의 실시 형태에서는, 십자형(4매 판형)의 구획부재(340)를 채용했지만, 판의 매수를 4매보다도 많게 하거나 적게 해도 좋다. 또한 판을 우물 정자 모양으로 조합시켜도 좋다. 또 구획부재로서 펀칭 메탈이나, 경사판이나, 깔때기모양 부재를 이용할 수도 있다. 또한 복수의 구획부재를 상하방향으로 비켜서 배치해도 좋고, 이 경우에는, 각 구획부재의 형상은 동일하거나 달라도 된다.

결국, 구획부재로서는, 구획부재의 배치위치보다도 윗쪽의 공간과 아래쪽의 공간을 연통시키면서, 흐름 운동(R)이 아래쪽 공간에 전해지는 것을 저지하는 기능을 가지는 것이면 좋다.

<제14의 실시 형태>

도20은 본 발명의 제14의 실시 형태에 따른 부상 여과재를 이용한 여과장치(301E)를 도시한다. 이 여과장치(301E)에서는, 여과부(302)의 저부는, 연결통(350)을 통해서 침전부(304)와 연통되어 있다. 연결통(350)의 단면적(횡단면적)은, 여과부(302)의 단면적(횡단면적)보다도 작아져 있다. 게다가 연결통(350)의 내부에는 구획부재(340)가 배치되어 있다.

또한 다른 부분의 구성은 도14에 도시하는 제9의 실시 형태와 같다.

본 실시 형태에서는, 여과부(302)에서 발생한 처리액(W1)에 의한 회류·선회의 흐름 운동(R)은, 좁은 연결통(350)으로 제한되는 동시에, 이 흐름 운동(R)은 구획부재(340)에 충돌한다. 이 때문에 흐름 운동(R)은 거의 침전실(304)에 들어가지 않는다. 따라서 침전실(304)의 내부에 있어서는, 처리액(W1)의 유동은 지극히 작아져 있고, 침전실(304)에 침강·퇴적된 오탁물(310)이 날아 올라서 여과부(302)안으로 되돌아오는 것은 거의 없다.

<제15의 실시 형태>

도21 내지 도23을 참조하여 본 발명의 제15의 실시 형태에 따른 여과장치(101)의 구성 및 동작을 설명한다.

도21을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 여과장치(101)는, 예를 들면 도1을 참조해서 설명한 여과장치와 기본적 구성은 같고, 상위점은 구획부재(108)의 구성이다. 구체적으로는, 여과실(109)과 회수실(110)을 구획하는 구획부재(108)에 개구부(108A)가 설치되어 있다.

도22를 참조하여 상기 구획부재(108)의 상세를 설명한다. 구획부재(108)는 2매의 판을 십자로 조합시킨 형상으로 되어 있다. 이 기본적 형상은 도3에 도시한 바와 같다. 개구부(108A)는, 구획부재를 부분적으로 천공한 개소이며, 여기에서는 복수개의 개구부(108A)가 설치되어 있다. 여기에서는 개구부(108A)의 형상은 원형이지만 다른 형상이라도 좋다. 구체적으로는 직사각형이나 삼각형 등의 형상의 개구부(108A)라도 좋다.

도23을 참조하여 상기 구성의 구획부재(108)를 중심으로 한 여과장치(101)의 동작을 설명한다. 여과통(102) 내부에는, 부상 여과재로 이루어지는 여과층(103a)이 형성되고, 여과층(103a)의 아래쪽에는 토네이도류가 형성되는 여과실(109)이 형성된다. 또한 여과실(109)의 아래쪽에는 회수실(110)이 형성되고, 여과실(109)과 회수실(110)은 구획부재(108)에 의해 구획되어 있다. 여과실(109) 내부에서는, 여과층(103a) 하면의 막힘을 방지하기 위해서 토네이도류가 형성되고, 이 토네이도류에 의해 여과층(103a) 하면 부근의 여과재(103) 및 오탁물(112)은 이간되어 있다. 오탁물(112)은, 정지상태가 되어 있는 회수실(110)에 침전된다. 상기 동작은 제1의 실시 형태와 같다.

상기 여과동작에 있어서, 구획부재(108)의 역할에 관해서 설명한다. 상기한 토네이도류(T)는 여과실(109) 내부를 선회하면서 아래쪽으로 이동하는 흐름이다. 따라서 토네이도류(T)는, 세로방향으로 이동하는 제1의 흐름(F1)과, 가로방향으로 선회하는 제2의 흐름(F2)으로 분할해서 파악할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 구획부재(108)가 가지는 개구부(10A)에 의해, 제1의 흐름(F1)과 제2의 흐름(F2)을 충돌 시킴으로써, 토네이도류(T)가 회수실(110)에 침입하는 것을 저지하고 있다. 다시 말해, 구획부재(108)에 설치한 개구부(108A)로부터 제2의 흐름(F2)이 부분적으로 수평방향으로 이동한다. 한편, 제1의 흐름(F1)은 세로방향으로 연재하는 구획부재(108)에 따라 그 일부분이 아래쪽으로 이동한다. 그리고 개구부(108A)를 빠져 나간 제2의 흐름(F2)은, 세로방향으로 이동하는 제1의 흐름(F1)과 충돌한다. 따라서 제1의 흐름(F1) 및 제2의 흐름(F2)은 서로 없앰으로써 약해진다. 이 때문에, 토네이도류(T)는 회수실(110)에 침입하지 않으므로, 회수실 내부의 유체는 거의 정지상태로 유지되어 회수실(110)에 침강한 오탁물(112)이 날아 오르는 것을 방지할 수 있다.

이상 실시 형태와 함께 구체적으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 부상 여과재를 이용한 여과장치에 있어서, 부상 여과재로 이루어지는 여과층의 하면에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써, 여과층의 최표층의 부상 여과재의 일부분을 항상 박리하면서 여과를 진행시킬 수 있다. 따라서 여과층의 눈 막힘을 억지하면서 여과를 행할 수 있으므로, 장기간에 걸쳐 여과층의 여과능력을 유지할 수 있다.

또 이 소용돌이 모양의 흐름은, 여과통(102)의 내주연을 따라 유체를 분출시킴으로써 발생시킬 수 있다. 따라서 소용돌이 모양의 흐름을 발생시키기 위한 팬이나 별도의 펌프를 장비하지 않고서 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킬 수 있다.

또한 공급 파이프로부터 여과통 내에 지급하는 처리액을, 여과통의 내주연을 따르는 방향으로 분출시켜서 처리액을 회류·선회시키는 동시에, 흡인 파이프에 의해 여과통 내의 처리액을 아래쪽으로 끌어 들임으로써 여과통 내의 처리액이 토네이도류가 된다. 이 때문에 부상한 여과재로 형성한 여과층의 하면에서는, 여과재의 일부가 박리되어 오탁물이 부착되어 있지 않은 새로운 면이 차례로 형성되어 눈 막힘이 발생하기 어려워지고, 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다.

또 오탁액에서 협잡물을 여과·분리하는 여과탑과, 분리된 협잡물을 퇴적시키는 정지탑을 별도부재로 했기 때문에, 분리된 협잡물이 여과에 방해가 되지 않게 되어 확실하면서도 효율적인 여과처리를 할 수 있다.

게다가 정지탑에 설치되어 있는 여과재는, 여과재 복귀관을 통과해서 여과탑으로 되돌아오기 때문에, 여과재가 장치외부로 쓸데없이 배출되는 것이 없어진다.

또 여과탑 내에서 윗쪽에서 아래쪽을 향해서 오탁액을 흘려보내는 상태로 해서 여과재를 교반시켜서 역세를 하기 때문에, 여과재에 부착된 협잡물을 단시간에확실하게 여과재로부터 분리시킬 수 있어서 여과재의 눈 막힘을 단시간에 확실하게 해소할 수 있다.

또한 여과처리 중에 있어서, 여과층의 하층에 존재하는 여과재를 오탁액과 함께 흡인함으로써, 여과층의 하층을 여과성능이 높은 여과재로 바꿔 놓기 때문에, 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 여과층이 형성되는 위치를 윗쪽에서 아래쪽을 향하는 상태로 공급 파이프를 배치했기 때문에, 여과운전을 중지하여 여과재가 낙하·침강해 오더라도, 여과재가 공급 파이프의 내부로 침입해 오지 않는다. 이 때문에 공급 파이프에 처리액을 공급하는 펌프에 여과재가 침입하는 것을 방지할 수 있고, 여과재에 기인하는 펌프의 회전 정지나 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.

또 본 발명에서는, 공급 파이프로부터 여과부 내에 공급하는 처리액을, 여과부의 내주연을 따르는 방향으로 분출해서 처리액을 회류·선회시키도록 했다. 이 때문에, 부상한 여과재로 형성한 여과층 하면에서는, 여과재의 일부가 박리되어 오탁물이 부착되어 있지 않은 새로운 면이 차례로 형성되어, 눈 막힘이 발생하기 어렵게 되어 있어 양호한 여과성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다.

Claims (35)

1. 층상의 여과층를 형성하는 부상 여과재가 수납되는 여과용기와, 상기 여과용기에 피제거물을 포함하는 유체를 공급하는 공급수단과, 상기 부상 여과재에 의해 여과된 상기 유체를 꺼내는 배출수단을 구비하고,

   상기 여과층의 아래쪽에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써, 상기 여과층의 하층의 상기 부상 여과재에, 상기 부상 여과재에 작용하는 부력보다도 큰 하방향의 힘을 가하여 하층의 상기 부상 여과재를 상기 여과층으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공급수단은 상기 여과층 하면보다도 아래쪽의 상기 여과용기에 접속하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급수단보다도 아래쪽에서 상기 유체를 꺼내는 흡인수단을 구비하고, 상기 흡인수단으로 상기 유체를 흡인함으로써, 상기 소용돌이 모양의 흐름을 아래쪽으로 끌어들이는 것을 특징으로 하는 여과장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 흡인수단에 의해 흡인된 유체는 상기 공급수단을 통해서 상기 여과용기에 되돌려지는 것을 특징으로 하는 여과장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 흡인수단의 선단은 상기 여과용기 내부공간의 중앙부 부근까지 연재하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 공급수단은 상기 여과층이 형성되는 상하방향위치를 상방향에서 하방향을 향하는 상태로 배치되고, 상기 여과층의 하면보다도 아래쪽에 상기 공급수단의 선단 개구부가 위치하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재의 비중은 상기 유체보다도 작은 것을 특징으로 하는 여과장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급수단은 상기 여과용기의 단면에 대해서 접선방향으로 접속됨으로써, 상기 공급수단으로부터 공급되는 유체가 선회하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재도 포함하여 상기 여과용기 내부에서 상기 유체를 선회시키면서 상기 흡인수단 및 상기 공급수단을 통해서 상기 유체를 순환시킴으로써 상기 부상 여과재의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡인수단 및 상기 공급수단의 구동은, 1개의 펌프를 이용해서 행하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과용기의 하부에는 구획부재에 의해 구획되어 상기 피제거물이 침전되는 회수실이 설치되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 구획부재는 판을 교차해서 조합시킨 구조체로 이루어지고, 개구부가 설치되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 구획부재는 판을 교차해서 조합시킨 구조체, 경사판, 깔때기모양 부재 또는 펀칭 메탈인 것을 특징으로 하는 여과장치.
14. 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급수단, 상기 흡인수단 및 상기 배출수단에는, 각각 제1의 밸브, 제2의 밸브 및 제3의 밸브가 설치되고, 상기 공급수단에는 펌프가 접속되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 제1의 밸브, 상기 제2의 밸브 및 상기 제3의 밸브를 연 상태에서 상기펌프를 작동시킴으로써, 상기 부상 여과재의 층상태를 유지하면서 상기 유체의 여과를 행하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1의 밸브 및 상기 제2의 밸브를 열고, 상기 제3의 밸브를 닫은 상태에서 상기 펌프를 작동시킴으로써, 상기 부상 여과재의 대부분을 말려들게 하면서 상기 소용돌이 모양의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 하는 여과장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과층의 하면보다도 상부의 상기 여과용기에 접속하는 순환수단을 가지고, 상기 여과용기에서 꺼낸 상기 유체를 상기 순환수단으로 상기 여과용기 안으로 되돌림으로써, 상기 부상 여과재의 대부분을 말려들게 하면서 상기 소용돌이 모양의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 하는 여과장치.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡인수단의 흡입구에는 상기 피제거물 및 상기 부상 여과재를 포획하기 위한 포획수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 공급수단과 상기 흡인수단은 바이패스 파이프에 의해 접속되어, 상기 바이패스 파이프를 통해서 상기 유체가 상기 흡인수단을 역류함으로써, 상기 포획수단에 퇴적된 상기 피제거물을 박리시키는 것을 특징으로 하는 여과장치.
20. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물이 회수되는 정지탑을 구비하고, 상기 정지탑과 상기 여과용기는 이송관에 의해 접속되고, 상기 정지탑과 상기 공급수단은 여과재 복귀관에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 여과재 복귀관은 상기 공급수단보다도 가는 것을 특징으로 하는 여과장치.
22. 부상 여과재로 이루어지는 여과층에 피제거물을 포함하는 유체를 통과시킴으로써 상기 유체의 여과를 행하는 여과방법에 있어서,

    상기 여과층의 아래쪽에 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써, 상기 여과속의 최하층의 상기 부상 여과재에, 상기 부상 여과재에 작용하는 부력보다도 큰 하방향의 힘을 가하여 최하층의 상기 부상 여과재를 상기 여과층에서 분리시키는 것을 특징으로 하는 여과방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 소용돌이 모양의 수류에 의해 상기 여과층의 하면을 깔때기모양으로 하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 여과층이 수납되는 여과용기의 내벽을 따라 상기 유체를 도입함으로써, 상기 소용돌이 모양의 수류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 여과방법.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과면보다도 아래쪽에서 상기 유체를 흡인함으로써, 상기 유체를 아래쪽으로 끌어들이는 것을 특징으로 하는 여과방법.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재로서 상기 유체보다도 비중이 작은 알맹이체를 이용하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재는 여과용기에 수납되어, 상기 유체를 여과용기에 공급함으로써, 상기 여과용기의 상부에 상기 부상 여과재로 이루어지는 상기 여과층을 형성하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재가 박리됨으로써 동시에 상기 피제거물도 박리되고, 박리된 상기 피제거물을 여과 용기의 아래쪽의 회수실에 침전시키는 것을 특징으로 하는 여과방법.
29. 제22항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회수실은 구획부재에 의해 구획되어, 상기 회수실 내에서는 상기 수류가 억지되는 것을 특징으로 하는 여과방법.
30. 부상 여과재의 집합체로 이루어지는 여과층에 피제거물을 포함하는 유체를 통과시킴으로써 상기 유체의 여과를 행하는 여과방법에 있어서,

    상기 부상 여과재가 수납되는 여과용기 내부 내에서, 상기 부상 여과재를 말려들게 해서 상기 유체로 이루어지는 소용돌이 모양의 흐름을 발생시킴으로써 상기 부상 여과재의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 여과층이 수납되는 여과용기의 내벽을 따라 상기 유체를 도입함으로써, 상기 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 하는 여과방법.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 부상 여과재로서, 상기 유체보다도 비중이 작은 알맹이체를 이용하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재의 여과면보다도 아래쪽에서 상기 유체를 꺼낸 상기 유체를 상기 여과면보다도 윗쪽의 상기 여과용기 내부로 되돌림으로써, 상기 유체를 순환시키면서 상기 부상 여과재의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상 여과재끼리 마찰됨으로써 상기 부상 여과재의 세정이 행하여지는 것을 특징으로 하는 여과방법.
35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소용돌이 모양의 흐름을 정지시킴으로써, 세정된 상기 부상 여과재는 상기 여과용기의 상부에서 층상의 상태로 되돌아오고, 상기 부상 여과재로부터 박리된 피제거물은 상기 여과용기의 하부에 침전되는 것을 특징으로 하는 여과방법.