KR20100061657A - 여과장치 및 여과방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 단시간에 대류량을 처리할 수 있고, 물리적 처리만으로 원수(原水)를 높은 수준으로 제균할 수 있는 여과장치 및 여과방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 여과장치와 여과방법은, 스프링 필터(2)와, 그 상류측에 여과조제(41)가 적층된 제 1 프리코트층(A)과, 여과조제(42)가 적층된 제 2 프리코트층(B)을 구비하고, 제 2 프리코트층(B)측으로부터 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과장치에 있어서, 여과조제(41)가, 통수시의 흐름에 의해 간극에 입자가 응집하여 복수 개가 상기 간극을 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 한편, 여과조제(42)가, 여과조제(42)보다 작고, 자체적으로는 간극에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 갖고, 스프링 필터(2)의 간극과 제 2 프리코트층(B)의 입자의 사이즈 조정이, 가교 현상에 의해 스프링 필터(2)에 유지되는 제 1 프리코트층(A)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 여과장치와 여과방법은, 스프링 필터(2)와, 그 상류측에 여과조제(41)가 적층된 제 1 프리코트층(A)과, 여과조제(42)가 적층된 제 2 프리코트층(B)을 구비하고, 제 2 프리코트층(B)측으로부터 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과장치에 있어서, 여과조제(41)가, 통수시의 흐름에 의해 간극에 입자가 응집하여 복수 개가 상기 간극을 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 한편, 여과조제(42)가, 여과조제(42)보다 작고, 자체적으로는 간극에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 갖고, 스프링 필터(2)의 간극과 제 2 프리코트층(B)의 입자의 사이즈 조정이, 가교 현상에 의해 스프링 필터(2)에 유지되는 제 1 프리코트층(A)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 화학약품 등을 사용하지 않고 제균(除菌)할 수 있는 여과장치와 여과방법에 관한 것으로, 특히 선박의 밸러스트수(ballast water) 등을 국제환경기준에 적합한 수준까지 제균할 수 있는 여과장치와 여과방법에 관한 것이다.
종래, 선박은 배 밑바닥의 탱크에 펌프 등으로 퍼 올린 해수를 밸러스트수로서 적재하여 항행하고, 목적지에 도착하면 화물을 싣고 내리는 시간 내에 이 밸러스트수를 외부에 배출하고 있다. 이는, 화물을 적재하지 않고 있는 선박이나, 화물의 적재량이 적은 선박은 흘수선이 하강하여, 밸런스를 유지할 수 없게 되기 때문이다. 그리고, 상술의 퍼 올리고, 배출하는데 필요 이상의 시간이 걸리면 수송 비용의 상승으로 연결되기 때문에, 이를 화물을 싣고 내리는 시간 내에 완료하기 위하여, 통상 수백 톤/시 ∼ 수천 톤/시의 고속으로 퍼 올리고, 배출하는 것이 이루어지고 있다.
하지만, 일반적으로 밸러스트수를 취수하는 해역과 배출하는 해역은 상이하다. 해수를 취수하는 해역에 따라서는 유해한 플랑크톤이나 세균이 혼입되는 우려가 있고, 이를 목적지의 연안이나 항만 내에서 배출하게 되면, 이 유해한 플랑크톤이나 세균이 인위적으로 취수 해역에서 배출 해역에 옮기는 것이 된다. 경우에 따라서는, 배출된 해역에서 이들이 이상번식하여 생태계를 파괴하고, 패독(shell poisoning)이나 적조의 원인이 되어 해양오염을 일으키고, 어업에 심각한 타격을 주거도 한다. 실제로 그러한 사례도 몇몇 보고되어 있다. 나아가, 공중위생에 피해를 입히기까지 한다.
이와 같이, 유해한 플랑크톤이나 세균이 선박의 이동에 따라 운반되는 것을 방지하기 위하여, 2004년 2월, 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서, 선박의 밸러스트수 및 침전물의 규제 및 관리를 위한 국제조약이 채택되었다. 이 조약에는 "D2-밸러스트수 배출 기준"이란 밸러스트수에 대한 엄격한 배출 기준이 마련되고, 배출이 허용되는 것은, 50㎛ 이상의 플랑크톤의 수는 1톤의 밸러스트수 중에 10개체/톤, 10㎛ ∼ 50㎛의 플랑크톤의 수는 10개체/1ml, 대장균류는 250cfu(colony forming unit)/100ml 미만으로 각각 규제되어 있다. 따라서 이 배출 기준에 의하면, 50㎛ 이상의 큰 플랑크톤에서 1μ 전후의 작은 세균에 이르는 미생물을 동시에, 그리고 대부분을 제거하고, 나아가 방대한 밸러스트수를 단시간에 처리해야 한다.
현재, 오스트레일리아나 미국 등의 각국에서는 이 엄격한 배출 기준이 선행적으로 운용되고 있다. 이들의 나라로 향하는 많은 선박들은, 이 배출 기준을 충족시키기 위하여 항만 등의 연안에서 밸러스트수의 교환을 진행하고 있다. 즉, 기항(寄港)하기 전에 연안에서 싣고 온 밸러스트수를 외양의 깨끗하고 문제가 없는 해수와 교환하고 있다(리밸러스트법).
하지만, 밸러스트수의 교환을 진행할 때에는 선체의 밸런스 유지가 문제가 되어, 교환 순서의 착오로 전복 사고를 유발하기도 하고, 교환에 있어서의 안전확보가 문제가 되고 있다. 그리고, 밸러스트수의 교환만으로는 이 문제는 본질적으로는 해결되지 않는다. 기준자체도 더욱 엄격해지는 추세이고, 오스트레일리아나 미국 등의 각국에서는 더욱 엄격한 규준의 설정이 검토되고 있다.
현재 보고되어 있는 개발중의 밸러스트수 처리장치는, G9로 불리는 화학적 수법에 의한 기준에 근거하여, 염소 등의 화학약품에 의한 약품처리나, 오존에 의한 플랑크톤, 세균의 살멸, 살균을 진행하는 것(화학처리법)이 중심이고, D2 밸러스트수 배출 기준을 통과하기 위해서는 화학처리에 의할 수밖에 없는 것이 실정이다. 또, 본 명세서에 있어서, 제균이란 목적 수준까지 플랑크톤, 세균 등의 미생물을 제거하는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 밸러스트수의 취수, 배수는 화물을 싣고 내리는 때에 이루어지기 때문에, 만약 G9 기준에 따라 밸러스트수를 살균하면, 화학약품으로 처리된 밸러스트수가 항만에 대량으로 배출되어, 화학약품이 항만 내의 생물에 큰 영향을 미치고, 생태계를 파괴할 가능성이 있다. 이 때문에, 물리적 처리에 의한 제균 또는 살균을 하는 장치에 관한 G8 기준에 준거한 방법에 기대가 모이고 있다.
하지만, 물리적 처리의 대표인 여과에는, 주로, 스트레이너(strainer) 등의 여과재로 이에 형성된 간극(개구)보다 큰 고형분입자를 걸러내는 스트레인 여과현상에 의한 것과, 케이크나 모래 등이 입체적으로 적층되었을 때 형성되는 간극으로 고형분입자를 걸러내는 심층 여과현상에 의한 것과, 여과의 진행과 함께 성장하는 케이크의 표면에서 큰 고형분입자를 분리하여 맑고 깨끗한 물만을 케이크 내로 흘려보내어 여과하는 케이크 여과현상을 이용하는 것이 있다.
1μ 전후의 작은 세균까지 여과하여 맑고 깨끗한 물로 만들기 위해서는, 여과재의 간극이 작아야 한다. 그 때문에 단시간에 간극이 막힌다. 이때의 여과에는, 상술의 케이크 여과현상 등을 이용하는 등을 선택할 수 있지만, 압력손실(유체저항)이 금방 높아져, 수백 톤/시 또는 수천 톤/시의 유속으로 흘려지는 밸러스트수를 제균하는 것은 어렵다. 이 때문에 어쩔 수 없이 상술한 화학약제에 의한 처리나, 열처리 또는 전기처리를 하지 않으면 안 되었다.
예를 들면, 밸러스트수를 60℃ 정도 이상으로 열처리하면, 대장균 등의 생존에 부적합한 환경으로 할 수 있다(열처리법). 이 구체적인 방법으로서, 탱크에 엔진 냉각용 열수(熱水)를 주입하거나, 열교환기를 밸러스트수 배관라인의 도중에 배치하거나 하는 방법 등을 들 수 있다. 그러나, 이러한 방법으로 살균이 확실하게 이루어진다고 할 수 없고, 또한 에너지 효율도 좋지 않다. 즉, 살균하기 위해서는 방대한 열량, 비용을 필요로 한다. 나아가, 뜨거운 온수를 적재하는 것에 인하여 화물에 영향을 미치고, 또한 뜨거운 온수의 배출에 의한 해양생물에 대한 영향도 염려된다.
열살균 이외에도, 오존 또는 오존과 증기의 혼합에 의한 살균(오존법), 고전압 펄스 등에 의해 전기적으로 미생물을 파괴하는 살균, 자외선이나 광촉매에 의한 살균(자외선법), 전기화학법 등, 기타방법이 제안되어 있지만, 모두 실용면에서 만족할만한 제안은 없다.
그리고, 이상의 방법을 조합시킨 복합적인 방법으로서, 여과재에 여과조제를 프리코트하여 진행하는 여과와 열처리 또는 전기처리에 의한 살균을 조합시킨 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 여과재의 표면에서는 여과조제가 박막 형상으로 되어 있고, 이 층에 여과중의 미생물이 집중하기 때문에, 그 집중한 부분에 열 에너지, 전기 에너지를 부여하여 효과적으로 살균하는 것이다. 그러나, 이 역시 대량의 밸러스트수를 처리하는 것은 어렵고, 비용적으로도 실용성이 있다고 할 수 없다.
또, 여과재에는, 100㎛ 이하의 현탁물을 여과 가능한 정밀여과를 목적으로 하는 것과, 그 이상의 사이즈의 여과를 진행하는 일반여과를 목적으로 하는 것이 있다. 소결 필터 등은 정밀여과에 사용되고, 스프링 필터는 일반여과에 사용된다. 스프링 필터가 압력손실을 비교적 낮출 수 있다. 또한, 여과재에 여과조제로 프리코트하면, 케이크 여과현상을 이용한 여과가 가능하게 된다. 이러한 여과장치로서, 여과재상에, 프리코트제를 입경이 작은 것으로부터 입경이 큰 것으로 차례로 적층한 여과 필터가 알려져 있다(특허문헌 3 참조).
여기서, 스프링 필터의 코일에는, 나선 형상으로 된 코일의 측면에 돌기가 소정간격으로 마련되고, 코일의 간극을 일정 값으로 하도록 구성되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 그러나, 작은 제균하기 위해서는 상기 간극을 상당히 좁게 하지 않으면 안 되고, 이때 유체저항이 커지는 것은 피할 수 없다. 코일의 간극을 넓히면 여과조제가 작아지므로, 흐름을 타고 간극으로부터 유실되어버린다.
이상에서 설명한 바와 같이, D2 밸러스트수 배출 기준의 수준으로 밸러스트수를 처리하기 위해서는, 현시점에서 G9에 근거한 약품처리로 이 기준을 극복하는 수밖에 없다. 그러나, 이는 연안의 해양생물에 큰 영향을 미치고, 생태계를 파괴할 가능성이 있다. 이에 대하여, 물리적으로 제균하면 이러한 영향은 회피할 수 있지만, 지금으로서는 실용성 있는 여과장치와 여과방법은 제안되어 있지 않다.
특허문헌 1의 여과장치와 여과방법은, 프리코트층 내에 미생물이 집중적으로 존재하는 것을 이용하여 열 에너지, 전기 에너지를 효율적으로 부여한다. 그러나, 이 여과장치와 여과방법은 프리코트에 의해 간극 막힘을 일으키기 쉽고, 대량의 밸러스트수를 처리하는 것은 어렵다. 또한 전기나 열 에너지를 공급해야 하는 구성적인 면에서 볼 때 장비가 복잡하고, 비용적인 면에서 보아도, 실용성이 있다고 할 수 없다.
이 점에서는, 특허문헌 2와 같은 스프링 필터는 비용적으로 실용성이 있다. 그러나, 스프링 필터를 사용한 경우, 100㎛ 이상의 플랑크톤과 같은 미립자가 거친 여과는 가능 하지만, D2 기준을 달성하는 여과는 어렵다. 1μ 전후의 작은 제균하고자 하면, 압력손실이 높아져, 시간당 수백 톤, 수천 톤의 유량을 처리하는 것은 사실상 불가능하다. 그렇다고, 스프링 필터의 간극을 넓히면 제균은 불가능하다.
여기서, 특허문헌 3과 같이 스프링 필터에 프리코트하여 작은 세균까지 걸러내는 것도 생각되지만, 이 경우에도 대량의 물을 처리할 수 없다. 만약, 대량의 물을 흘려보내기 위하여 단순히 간극을 넓히면, 잔 여과조제가 스프링 필터의 구멍(간극)으로부터 유실되어, 스프링 필터상에 유지할 수 없고, 계속적인 여과를 진행할 수 없다. 이와 같이, 스프링 필터에 의한 여과와 대량이고 고속인 밸러스트수의 처리는 서로 모순되는 관계를 갖는다.
현재, 실용성이 있고, 생태계 등 환경을 파괴하지 않고, 물리적 처리에 의해 밸러스트수를 D2 밸러스트수 배출 기준의 수준까지 적합시킬 수 있는 여과장치 및 여과방법은 존재하지 않는다. 그리고, 이는 원수(原水)(피처리수)가 밸러스트수인 경우에 한정되지 않는다. 배출에 엄격한 기준이 있고, 대량으로 단시간에 처리가 필요한 피처리수라면, 이와 동일한 사정이라고 할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 단시간에 대류량을 처리할 수 있고, 물리적 처리만으로 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있는 여과장치 및 여과방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 여과장치는, 개구를 통하여 원수를 여과하는 여과재와, 여과재의 상류측에 제 1 여과조제가 적층된 제 1 여과층과, 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제가 적층된 제 2 여과층을 구비하고, 제 2 여과층측으로부터 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과장치에 있어서, 제 1 여과조제가, 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수(通水)시의 흐름에 의해 개구에 입자가 응집하여 복수 개가 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 한편, 제 2 여과조제가, 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 갖고, 여과재의 개구와 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정이, 가교 현상에 의해 여과재에 유지되는 제 1 여과층에 의해 이루어지는 것을 주요한 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 여과방법은, 개구가 형성된 여과재의 상류측에 제 1 여과조제로 구성되는 제 1 여과층을 적층하고, 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제로 구성되는 제 2 여과층을 적층하고, 제 2 여과층측으로부터 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과방법이고, 제 1 여과층을 적층할 때에는, 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수시의 흐름에 의해 개구에 입자를 응집시켜, 복수 개로 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 1 여과조제를 선택하는 한편, 제 2 여과층을 적층할 때에는, 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 2 여과조제를 선택하여, 제 1 여과조제의 가교 현상에 의해 여과재에 제 1 여과층을 유지하고, 여과재의 개구와 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정을 제 1 여과층에 의해 진행하는 것을 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 여과장치 및 여과방법에 의하면, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 하여, D2 밸러스트수 배출 기준을 충족하는 여과장치를 실현할 수 있다. 정밀한 여과와 막힘 방지를 양립시킬 수 있다. 역세척하기 위한 기간을 종래의 10배 정도로 늘려, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 나아가, 프리코트하는 여과조제의 입경은, 유실 방지의 관점에서 작은 입경으로 하기 에는 한계가 있다고 여겨졌지만, 이 종래의 한계를 넘어 작은 입경으로 할 수 있다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 설명도.
도 2(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 주요부분의 확대도, 도 2(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 분해도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 여과 상태의 설명도.
도 4(a)는 무한 길이의 슬릿(slit)을 가지는 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(b)는 사각형 오리피스(orifice)의 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(c)는 원형 오리피스의 경우의 가교 모양의 설명도.
도 5는 주사형 전자현미경으로 화상 해석한 소성 규조토의 입도 분포 설명도.
도 6은 소성 규조토의 입도 분포 설명도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 1 실험 결과 설명도.
도 8(a)는 비교예의 제균 효과를 나타내는 실험 결과 설명도, 도 8(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 2 실험 결과 설명도.
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과방법의 공정도.
도 2(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 주요부분의 확대도, 도 2(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 분해도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 여과 상태의 설명도.
도 4(a)는 무한 길이의 슬릿(slit)을 가지는 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(b)는 사각형 오리피스(orifice)의 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(c)는 원형 오리피스의 경우의 가교 모양의 설명도.
도 5는 주사형 전자현미경으로 화상 해석한 소성 규조토의 입도 분포 설명도.
도 6은 소성 규조토의 입도 분포 설명도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 1 실험 결과 설명도.
도 8(a)는 비교예의 제균 효과를 나타내는 실험 결과 설명도, 도 8(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 2 실험 결과 설명도.
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과방법의 공정도.
본 발명의 제 1의 형태는, 개구를 통하여 원수를 여과하는 여과재와, 여과재의 상류측에 제 1 여과조제가 적층된 제 1 여과층과, 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제가 적층된 제 2 여과층을 구비하고, 제 2 여과층측으로부터 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과장치에 있어서, 제 1 여과조제가, 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수시의 흐름에 의해 개구에 입자가 응집하여 복수 개가 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 한편, 제 2 여과조제가, 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 갖고, 여과재의 개구와 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정이, 가교 현상에 의해 여과재에 유지되는 제 1 여과층에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 여과재의 개구에 제 1 여과조제의 브리지가 형성되고, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 사이즈 조정(간극 조정)을 제 1 여과조제에 의해 진행하므로, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 정밀한 여과와 막힘 방지를 양립시킬 수 있다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 비용적으로 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 제 2의 형태는, 제 1의 형태에 종속하는 형태이고, 여과재가 대표 치수(d)의 개구를 가질 때, 제 1 여과조제가 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 제 1 여과조제가 여과재의 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 갖기 때문에, 여과재의 개구에 맞춰 제 1 여과조제의 브리지를 형성할 수 있어, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 간극 조정이 제 1 여과조제에 의해 이루어지므로, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 제 1 여과조제 자체도 여과에 기여한다.
본 발명의 제 3의 형태는, 제 1 또는 제 2의 형태에 종속하는 형태이고, 제 2 여과층의 상류측에 제 2 여과조제보다 큰 입경의 제 3 여과조제가 적층된 제 3 여과층이 마련되고, 상기 제 3 여과층에 의해 제 2 여과층의 여과 과정에 있어서의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 제 3 여과층의 제 3 여과조제는 잔 제 2 여과조제로 이루어지는 제 2 여과층이 막히지 않도록 원수에서 큰 고형분입자, 예를 들면 플랑크톤 등을 여과하고, 전체적인 압력손실의 증가를 억제하고, 여과 기능의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 제 4의 형태는, 제 2의 형태에 종속하는 형태이고, 개구의 대표 치수(d)가 90㎛ 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 압력손실의 증가를 억제하고, 또한 필요 이상으로 여과재의 간극을 너무 넓혔을 때에 발생하는 여과 기능의 저하를 방지할 수 있다. 물리적 처리만으로 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 하여, D2 밸러스트수 배출 기준을 충족하는 여과장치를 실현할 수 있다. 역세척하기 위한 기간을 종래의 10배로 연장시켜, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다.
본 발명의 제 5의 형태는, 제 2의 형태에 종속하는 형태이고, 개구가 슬릿인 경우에, 제 1 여과조제의 대표 입경이 상기 슬릿의 간극을 대표 치수(d)로 하여 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 제 1 여과조제가 여과재의 슬릿의 형상에 따라 정해지는 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 갖기 때문에, 스프링 필터 등의 여과재의 개구에 맞춰 제 1 여과조제의 브리지를 형성할 수 있어, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 간극 조정이 제 1 여과조제에 의해 이루어지므로, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 제 1 여과조제 자체도 여과에 기여한다.
본 발명의 제 6의 형태는, 제 1의 형태에 종속하는 형태이고, 제 2 여과층의 상류측에 보디피드 여과조제가 적층된 보디피드층을 구비하고, 상기 보디피드층에 의해 장치 전체의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 제 2 여과층의 상류측에 여과찌꺼기가 형성되어 막힘을 일으켜, 대량의 원수를 단시간에 여과할 수 없게 되는 것을 방지하여, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다.
본 발명의 제 7의 형태는, 제 3의 형태에 종속하는 형태이고, 제 3 여과층의 상류측, 또는 차례로 여과조제의 입자가 커지는 여과층이 제 3 여과층에 더 적층될 때에는, 당해 가장 상류측 여과층의 상류에 보디피드 여과조제로 이루어지는 보디피드층이 적층되고, 상기 보디피드층에 의해 장치 전체의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 제 3 여과층의 상류측에 더 많은 여과층을 적층하여, 여과층에서의 막힘 가능성을 더욱 분산할 수 있어, 장시간의 연속 운전을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 제 8의 형태는, 제 7의 형태에 종속하는 형태이고, 여과재가 코일체를 구비한 스프링 필터이고, 개구가 코일체를 권취한 코일체 사이의 간극이고, 프리코트를 위하여 제 1 ∼ 제 3 여과조제 중의 어느 한 여과조제, 더 적층되는 여과조제를 각각 공급할 수 있는 프리코트조제 공급라인과, 원수에 보디피드 여과조제를 공급하는 보디피드조제 공급라인을 구비한 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 스프링 필터와 프리코트조제 공급라인, 보디피드조제 공급라인을 사용하여 물리적 처리만으로 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 할 수 있다. 역세척하기 위한 기간을 종래의 10배로 연장시켜, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 제 9의 형태는, 제 8의 형태에 종속하는 형태이고, 간극이 60㎛ ∼ 120㎛이고, 제 1 여과조제가 대표 입경 20㎛ ∼ 40㎛ 근방의 규조토, 제 2 여과조제가 대표 입경 10㎛ 근방의 규조토, 제 3 여과조제가 대표 입경 20㎛ ∼ 40㎛ 근방의 규조토, 보디피드 여과조제가 대표 입경 20㎛ 근방의 규조토인 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 비용적으로 극히 저렴하고, 확실하게 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과할 수 있다.
본 발명의 제 10의 형태는, 제 7의 형태에 종속하는 형태이고, 원수가 이물질 이외에 미생물을 포함하는 물이고, 제 2 여과층에서는 주로 세균류를 여과하고, 제 3 여과층은 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤 및 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하고, 보디피드층에서는 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤과 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 원수가 이물질 이외에 미생물을 포함하는 물인 경우에도, 제 2 여과층에서는 주로 세균류를 여과하고, 제 3 여과층에서는 제 2 여과층에 플랑크톤이 직접 부착되는 것을 보호한다. 즉, 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤 및 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하여, 잔 제 2 여과층의 입자층에 플랑크톤이 부착되어 압력이 상승하여 유량이 저하하는 것을 방지한다. 보디피드층에서는 제 3 여과층에 있어서의 주로 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제할 수 있어, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 제 11의 형태는, 제 1 내지 제 10의 형태 중의 어느 한 형태에 종속하는 형태이고, 선체에 설치됨과 함께, 해수 또는 담수를 퍼 올리기 위한 급수로와, 밸러스트 탱크에 접속되는 처리수로를 구비하고, 상기 해수 또는 담수를 여과하여 밸러스트수를 공급하는 것을 특징으로 하는 여과장치이다.
상기 구성에 의해, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 하여, D2 밸러스트수 배출 기준을 충족하는 여과장치를 물리적 방법으로 실현할 수 있다. 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 제 12의 형태는, 개구가 형성된 여과재의 상류측에 제 1 여과조제로 구성되는 제 1 여과층을 적층하고, 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제로 구성되는 제 2 여과층을 적층하여, 제 2 여과층측으로부터 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과방법이고, 제 1 여과층을 적층할 때에는, 상기 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수시의 흐름에 의해 개구에 입자를 응집시켜, 복수 개로 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 1 여과조제를 선택하는 한편, 제 2 여과층을 적층할 때에는, 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 2 여과조제를 선택하여, 제 1 여과조제의 가교 현상에 의해 여과재에 제 1 여과층을 유지하고, 여과재의 개구와 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정을 제 1 여과층에 의해 진행하는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 여과재의 개구에 제 1 여과조제의 브리지가 형성되어, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 간극 조정을 제 1 여과조제로 하기 때문에, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 정밀한 여과와 막힘 방지를 양립시킬 수 있다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 비용적으로 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 제 13의 형태는, 제 12의 형태에 종속하는 형태이고, 제 1 여과층을 적층할 때에, 여과재가 대표 치수(d)의 개구를 가지는 경우, 상기 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 제 1 여과조제를 선택하는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 제 1 여과조제가 여과재의 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 갖기 때문에, 여과재의 개구에 맞춰 제 1 여과조제의 브리지를 형성할 수 있어, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 간극 조정이 제 1 여과조제에 의해 이루어지므로, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 제 1 여과조제 자체도 여과에 기여한다.
본 발명의 제 14의 형태는, 제 13의 형태에 종속하는 형태이고, 개구의 대표 치수(d)가 90㎛ 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 여과재의 간극, 및 그 크기로부터 정해지는 제 1 여과조제가 너무 작아지지 않고, 압력손실의 증가를 억제하고, 또한 필요 이상으로 여과재의 간극을 너무 넓었을 때에 발생하는 여과 기능의 저하를 방지할 수 있다. 물리적 처리만으로 대량의 원수를 99% 정도의 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 하여, D2 밸러스트수 배출 기준을 충족하는 여과장치를 실현할 수 있다. 역세척하기 위한 기간을 종래의 10배로 연장시켜, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다.
본 발명의 제 15의 형태는, 제 14의 형태에 종속하는 형태이고, 개구가 슬릿인 경우에, 상기 슬릿의 간극을 대표 치수(d)로 하여, 제 1 여과조제가 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 제 1 여과조제가 여과재의 슬릿 형상에 따라 정해지는 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 갖기 때문에, 스프링 필터 등의 여과재의 개구에 맞춰 제 1 여과조제의 브리지를 형성할 수 있어, 자체적으로는 개구에 가교할 수 없는 잔 제 2 여과조제를 여과재상에 유지할 수 있다. 제 2 여과조제와 여과재의 간극 조정이 제 1 여과조제로 행하여지므로, 물리적 처리만으로 대량의 원수를 높은 수준으로 제균할 수 있음과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 한다. 유실 방지에 대한 제 1 여과조제의 입경의 한계를 극복할 수 있다. 제 1 여과조제 자체도 여과에 기여한다.
본 발명의 제 16의 형태는, 제 12의 형태에 종속하는 형태이고, 제 2 여과층 상에 한층 또는 2층 이상의 여과층을 차례로 적층함과 함께, 이때 적층하는 여과조제의 입경을 이미 적층되어 있은 가장 상류측의 여과층의 입경과 동일 또는 그 이상의 크기의 입경으로 하는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 제 2 여과층의 상류측에 한층 또는 2층 이상의 여과층을 더 적층하여, 여과층에서의 막힘 가능성을 더욱 분산할 수 있어, 장시간의 연속 운전을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 제 17의 형태는, 제 12의 형태에 종속하는 형태이고, 원수의 여과시에, 당해 원수에 보디피드 여과조제를 혼합하여 제 2 여과층에 공급하고, 상기 공급에 의해 제 2 여과층의 더 상류에 보디피드층을 형성하여, 여과층에 있어서의 압력손실의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 제 2 여과층의 상류측에 여과찌꺼기가 형성되어 막힘을 일으켜, 대량의 원수를 단시간에 여과할 수 없게 되는 것을 방지하여, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다.
본 발명의 제 18의 형태는, 제 16의 형태에 종속하는 형태이고, 원수의 여과시에, 당해 원수에 동물성 플랑크톤과 동등한 크기 입경의 보디피드 여과조제를 혼합하여 가장 상류측의 여과층에 공급하고, 상기 공급에 의해 여과층의 더 상류에 보디피드층을 형성하여, 여과층에 있어서의 압력손실의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 여과방법이다.
상기 구성에 의해, 제 3 여과층에 있어서의 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤과 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물성 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제할 수 있고, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 신뢰성과 실용성이 있어, 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다.
(제 1 실시형태)
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치와 여과방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 1 실시형태의 피처리수는 밸러스트수이다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 설명도, 도 2(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 주요부분의 확대도, 도 2(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치 스프링 필터의 분해도, 도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 여과 상태의 설명도, 도 4(a)는 무한 길이의 슬릿을 가지는 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(b)는 사각형 오리피스의 경우의 가교 모양의 설명도, 도 4(c)는 원형 오리피스의 경우의 가교 모양의 설명도, 도 5는 주사형 전자현미경으로 화상 해석한 소성 규조토의 입도 분포 설명도, 도 6은 소성 규조토의 입도 분포 설명도, 도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 1 실험 결과 설명도, 도 8(a)는 비교예의 제균 효과를 나타내는 실험 결과 설명도, 도 8(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과장치의 제균 효과를 나타내는 제 2 실험 결과 설명도, 도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 여과방법의 공정도이다.
도 1 및 도 2의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 여과 탱크(1)에 원수(이하, "피처리수" 라고도 한다)가 유입되면, 상기 피처리수를, 내부에 복수 가닥 배치된 스프링 필터(2)로 여과하고, 여과된 처리수를 토출한다. 각 스프링 필터(2)에는 다층의 프리필터층이 표면에 형성된다. 각 스프링 필터(2)는 하기의 구성으로 형성되어 있다.
즉, 스프링 필터(2)는 도 2(a)와 같이, 단면이 거의 원형인 선재를 나선 형상으로 권취한 코일스프링(3)으로 구성되고, 코일스프링(3)의 길이방향으로 소정간격마다 높이 60㎛ ∼ 120㎛ 정도의 돌기(3a)가 형성되어 있다. 상기 돌기(3a)에 의해, 코일스프링(3)은 팽팽하게 권취되었을 때 코일의 축방향으로 한 바퀴의 권취 간격(1피치)이 60㎛ ∼ 120㎛ 정도의, 바람직하게는 90㎛ ∼ 120㎛ 정도의 여과 기능을 갖는 간극(슬릿)을 형성한다. 상기 간극에 원수를 흘려보내는 것에 의해 여과할 수 있게 된다. 상기 간극은 코일스프링(2)의 양단이 폐지되기 때문에 극히 가늘고 긴 개구가 된다. 또, 상기 간극은 40㎛ 이하에서는 압력손실이 너무 커지기 때문에, 적어도 40㎛보다 넓은 간극으로 하는 것이 적당하다. 그러나, 필요 이상으로 너무 넓은 간극은, 프리코트하는 여과조제의 입자도 크게 해야 하고, 전체적인 여과 기능이 저하하므로, 가능하다면 90㎛ 이상으로, 90㎛ ∼ 120㎛ 정도로 하는 것이 좋다.
다음으로, 도 2의 (a), (b)에 나타내는 코일스프링(3)의 상단에 마련되는 고정 부재(4b)에는, 스프링 필터(2)로 여과된 처리수를 토출하기 위한 관통 개구(3b)가 형성되어 있다. 상기 고정 부재(4b)는 구획 패널(6)에 코일스프링(3)을 장착하여, 스프링 필터(2)로서 구성하기 위한 부재이고, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 중앙에 통수(通水)용의 관통 개구(3b)가 형성된 볼트 형상의 부재이다. 고정 부재(4b)의 외주에는 수나사가 형성되어 있고, 상기 수나사가 구획 패널(6)에 형성된 암나사와 나합되는 것에 의해, 스프링 필터(2)를 구획 패널(6)에 장착한다.
고정 부재(4b)의 관통 개구(3b)에는, 패널 형상이고 대략 "ㅠ" 자 모양의 계지 기구(4c)의 다리부분이 고정 부재(4b)의 나사측으로부터 내면에 밀착하여 삽입되고, 그 머릿부분이 관통 개구(3b)를 횡단하여 가교하여, 양측의 돌출된 부분과 다리부분으로 구획 패널(6)에 계지된다. 상기 계지 기구(4c)의 상단에, 긴 패널로 구성된 심재(5)의 계지홈(5a)이 걸려져, 계지 기구(4c)의 머릿부분이 상기 계지홈(5a) 내의 소정위치에 계합된다. 이에 의하여, 계지 기구(4c)와 심재(5)는 상측에서 보았을 때, 패널이 서로 "十" 자 모양으로 교차한 상태로 결합되어, 구획 패널(6)에 장착된다. 또, 상 계지홈(5a)은 심재(5)의 상단 근처에 배치되어 "L" 자 모양의 홈으로 형성된다.
이와 같이 심재(5)가 고정 부재(4b)에 지지되면, 심재(5)는 계지 기구(4c)에 매달린 바와 같은 상태가 되기 때문에, 이 주위에 코일스프링(3)을 하측(상류측)로부터 삽통한다. 심재(5)의 하단부에는 "T" 자 모양의 절삭부(5b)가 형성되어 있고, 그 다음 체결 도구(5c)의 헤드부를 상기 절삭부(5b) 내에 삽입한다. 또, 상기 체결 도구(5c)는 볼트와 2개의 너트로 구성된다. 절삭부(5b)에 삽입한 체결 도구(5c)의 볼트의 나합부를 캡 부재(4)의 삽통 구멍으로부터 돌출시키고, 캡 부재(4a)를 밀어넣어, 이를 너트로 체결하면, 코일스프링(3)을 캡 부재(4a)와 고정 부재(4b)로 협지한 스프링 필터(2)가 완성된다. 또, 체결 도구(5c)는 더블너트로 고정하기 때문에 느슨함이 없이 수밀(水密)하게 체결할 수 있어, 누수 등을 일으키지 않는다.
구획 패널(6)은, 도 1과 같이 여과 탱크(1)의 내부를 이분하여 상방에 처리수실(1b), 하방에 원수실(1a)을 형성한다. 구획 패널(6)에는 스프링 필터(2)의 수만큼 도 2(b)에 나타내는 바와 같은 암나사가 형성된 삽입 구멍이 마련되고, 이 삽입 구멍 내에 각 스프링 필터(2)의 고정 부재(4b)의 수나사를 나합하여 수밀하게 장착할 수 있다. 이에 의해, 관통 개구(3b)만이 처리수실(1b)과 원수실(1a)을 연통하는 부위가 된다. 고정 부재(4b)를 구획 패널(6)에 나합하고 계지 기구(4c)를 통하여 심재(5)를 지지하기 때문에, 스프링 필터(2)의 조립이 쉽고, 확실하게 고정할 수 있어, 수밀성을 확보할 수 있다.
다음으로, 도 1을 참조하여 여과장치의 전체구성을 설명한다. 제 1 실시형태의 여과장치는, 선체에 설치되어, 해수 또는 담수를 퍼 올리기 위한 급수로와, 밸러스트 탱크에 접속되는 처리수로를 구비한 것이고, 밸러스트수를 퍼 올리거나, 배출할 때 해수 또는 담수를 여과한다. 원수는 급수로에 마련된 원수 탱크(10)에 일단 저장하거나, 선체의 시-체스트(sea chest)로부터 직접 취수하는 것으로, 펌프(17)에 의해 밸브(29), 역지 밸브(35)를 경유하여 여과 탱크(1)에 송수된다. 여과 처리/제균 처리시에는, 여과 탱크(1)에서 여과, 제균된 처리수는 3방향 밸브(20)를 통하여 처리수 탱크(12)에 송수되어 수용된다.
여과장치의 스프링 필터(2)의 표면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 다층의 프리코트층, 즉, 제 1 실시형태에서는 3층을 이루는 제 1 프리코트층(A), 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C)이 형성된다. 또한, 여과장치 전체의 압력손실을 억제하고, 각 층에서의 막힘을 방지하기 위하여 보디피드 여과조제(44)가 원수에 혼합되어 공급되고, 제 3 프리코트층(C)상에 보디피드층이 형성된다.
각 프리코트층은, 프리코트용 여과조제(41, 42, 43)의 분말을 청수(淸水)(또는, 처리수, 원수)에 혼입한 프리코트용 여과조제의 현탁액을 각각 스프링 필터(2)에 차례로 공급하는 것으로 형성된다. 각 조제 현탁액은 프리코트 탱크(11)에서 여과조제(41, 42, 43)의 차례로 조제되고, 펌프(16)에 의해 제 1 프리코트층(A), 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C)의 순서로 프리코트 탱크(11)로부터 0.01㎫ ∼ 0.03㎫ 정도로 압송되어, 스프링 필터(2)의 표면을 프리코트한다. 또, 각 여과조제(41, 42, 43)를 각각 별도의 탱크로 조제하여 공급하는 것도 좋다. 제 1 프리코트층(A), 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C)을 각각 독자적인 라인으로 할 수도 있다.
보디피드층(D)은, 원수에 혼입되는 보디피드 여과조제(44)가 프리코트층 형태로 새로 퇴적되는 여과재가 되어, 동물 플랑크톤이나 식물 플랑크톤, 잔 쓰레기 등의 미립자(46)를 포착하고, 수로(물길)가 폐쇄되는 것을 방지하는 것이고, 이에 의해 압력손실의 증가를 억제할 수 있다. 보디피드 여과조제(44)는 동물 플랑크톤 등을 제거할 수 있는 비교적 큰 입자 지름의 조제를 사용하는 것이 좋고, 미리, 보디피드 탱크(14) 내의 청수 또는 원수, 처리수에 혼합하여 조제해 놓는다. 조제 후에는 보디피드 여과조제(44)가 침전하지 않도록 교반을 계속하면서 원수에 혼입하여 사용한다.
보디피드층(D)은, 원수를 여과할 때에, 펌프(17)의 작용으로 여과조제의 현탁액이 보디피드 탱크(14)로부터 밸브(31), 역지 밸브(36)를 거쳐 0.2㎫ ∼ 1㎫ 정도로 압송되고, 송수중의 원수에 혼합되어, 프리코트층의 표면을 덮어 퇴적한다. 퇴적하는 동시에 동물 플랑크톤, 식물 플랑크톤 등의 미립자(46)를 도 3에 나타내는 바와 같이 포착한다. 동물 플랑크톤은 막히면 점도가 높은 여과찌꺼기가 되기 때문에, 종래로부터 대책이 어려운 것으로 되어 왔지만, 보디피드하는 것에 의해 이를 해소할 수 있다. 보디피드에 의해 여과찌꺼기가 분산되기 때문에, 제 3 프리코트층(C)의 표면에 케이크 여과현상에서 여과찌꺼기가 집중적으로 형성되지 않는다.
또, 이상에서 설명한 제 1 실시형태에서는 제 3 프리코트층(C)을 마련하였지만, 제 2 프리코트층(B)상에 직접 보디피드층(D)을 형성하는 것도, 또한, 제 3 프리코트층(C)상에 여과조제의 입자가 커지는 별도의 프리코트층을 차례로 더 적층할 수도 있다. 그리고, 상기 별도의 프리코트층을 더 형성하는 경우에는 최상류의 프리코트층의 상류에 보디피드층을 적층한다. 상기 보디피드층에 의해 최상류의 프리코트층에 있어서의 압력손실의 증가(여과찌꺼기의 집중적인 생성)를 억제하고, 나아가 여과장치 전체, 즉, 다층의 프리코트층 전체로 압력손실이 높아지는 것을 억제할 수 있다.
그러나, 원수에서 플랑크톤만 제거하는 경우도 있다. 이 경우에는 제 1 프리코트층(A)상에, 제 1 실시형태의 제 2 여과층으로서 보디피드층(D)을 형성하면 된다. 여과조제(42) 층이 형성되어 있지 않기 때문에 제균까지 하기는 어렵지만, 플랑크톤 등을 제거할 수는 있다. 여기서, 제 1 여과층이 되는 제 1 프리코트층(A)은 여과조제 상이의 간극 조정을 하기 위하여 필요한 층이며, 제 2 여과층과의 간극 조정을 위하여 설치된다. 이 간극 조정에 대해서는 나중에 상세하게 서술한다.
여기서, 제 1 프리코트층(A)의 여과조제(41)는, 후술의 이유로 코일스프링(3)의 간극에 여과조제(41) 자체적으로 유지가 가능한 특이한 입경의 입자로 되어 있다. 여과조제(41)에는 소성 규조토 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 프리코트층(B)의 여과조제(42)는 1㎛ 전후의 세균류를 제거하기 위한 것으로, 마찬가지로 소성 규조토 등을 사용하는 것이 바람직하다. 제 3 프리코트층(C)의 여과조제(43)도 소성 규조토 등이 바람직하다. 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤과 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤을 여과한다. 그리고, 보디피드 여과조제(44)도 소성 규조토를 사용하는 것이 좋다.
규조토는 몇만 년 ∼ 몇천만 년 전의 태고의 지구상에 무성했던 규조로 불리는 조류(식물 플랑크톤)가 화석이 된 것이다. 이를 소성한 소성 규조토의 각 입자는 0.1㎛ ∼ 1.0㎛의 무수한 미세 구멍이 있어, 소성 규조토를 여과조제로 사용한 경우에는 동물 플랑크톤, 식물 플랑크톤이 입자 사이에 포착되고, 대장균 등의 세균류는 입자 사이뿐만 아니라, 이 무수한 미세 구멍에 흡입되는 것으로 추측된다.
여기서, 여과조제(41, 42, 43), 보디피드 여과조제(44)의 각 입경에 요구되는 특성에 대하여 간단히 설명한다. 제 1 프리코트층(A)의 여과조제(41)는 코일스프링(3)의 간극과의 관계가 중요하여, 통수시의 흐름에 의해 코일스프링(3)의 간극에 입자가 응집하여, 상기 간극 중에 복수 개로 연결되는 것이 가능한 특정의 거친 입자주체의 입도 분포를 가져야 한다. 이에 대해, 제 2 프리코트층(B)의 여과조제(42)는 1㎛ 전후의 세균을 여과하기 때문에, 여과조제(41)보다 작고, 자체만으로는 코일스프링(3)의 간극에 가교할 수 없는 잔 입도 분포를 갖는 것이다. 또한, 제 3 프리코트층(C)의 여과조제(43)는 여과조제(42)의 입경 분포보다 대표 입경이 큰 것이 채용된다. 더 많은 프리코트층을 적층할 때에는, 대표 입경이 여과조제(43)보다 점차 커지는 사이즈의 입자를 채용한다. 그리고, 보디피드 여과조제(44)는 원수가 프리코트층에 유입하기 전에 예비적으로 플랑크톤, 쓰레기 등을 제거하는 입경의 입도 분포를 갖질 필요가 있고, 이들의 크기에 따른 입경의 여과조제를 선택하여 보디피드한다.
이어서, 도 1을 참조하여 제 1 실시형태의 여과장치의 각 유로에 대하여 설명한다. 청수라인과 밸브(26), 프리코트 탱크(11), 밸브(27), 펌프(16), 밸브(28), 역지 밸브(34)를 접속하는 유로가 프리코트조제 공급라인이고, 청수라인과 밸브(25), 보디피드 탱크(14), 밸브(31), 역지 밸브(36)를 접속하는 유로가 보디피드 공급라인이다. 보디피드 공급라인은 펌프(17)를 구동하는 것에 의해 원수에 여과조제의 현탁액을 공급한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 보디피드 공급라인을 프리코트조제 공급라인과 별도의 구성으로 하고 있지만, 보디피드 공급라인의 구성과 프리코트조제 공급라인을 공용할 수도 있다.
또한, 상기한 청수라인과 연결되는 유로 대신에, 프리코트조제 공급라인을 3방향 밸브(20), 밸브(22), 프리코트 탱크(11), 밸브(27), 펌프(16), 밸브(28), 역지 밸브(34)로 이루어지는 처리수를 공급하는 유로로 구성하거나, 또한, 보디피드 공급라인을 3방향 밸브(20), 밸브(24), 보디피드 탱크(14), 밸브(31), 역지 밸브(36)로 이루어지는 처리수를 공급하는 유로로 구성해도 좋다. 그리고, 또한 이러한 청수나 처리수의 유로 대신에, 원수를 프리코트 탱크(11)에 도입하고, 밸브(27), 펌프(16), 밸브(28), 역지 밸브(34)로 이루어지는 유로에 의해 프리코트를 위한 여과조제의 현탁액을 원수실(1a)에 공급하는 것도, 또한, 원수를 일부의 보디피드 탱크(14)에 도입하고, 보디피드를 위한 여과조제의 현탁액을 밸브(31), 역지 밸브(36)로 이루어지는 유로에 의해 원수에 혼합하는 것도 가능하다.
다음으로, 역세척수 공급라인에 대하여 설명한다. 역세척수 탱크(13)는 역세척할 때의 역세척수를 수용하는 것이다. 역세척 때에는 펌프(18)에 의해 밸브(30), 역지 밸브(36)를 통하여 처리수실(1b)측으로부터 원수실(1a)측에 역세척수가 송수된다. 제 1 프리코트층(A)측으로부터 역세척수가 다층의 프리코트층에 흘러 들어, 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C), 보디피드층(D)의 여과찌꺼기를 세척하여 흘려보낸다. 역세척 후의 역세척수는, 밸브(32)를 통하여 진흙으로서 진흙 탱크(15)에 수용된다. 그리고, 여과장치에는 블로어(19)가 마련되어 있고, 가스 밸브(21), 역지 밸브(37)를 거쳐 역세척 때에 공기를 여과 탱크(1)의 원수실(1a) 내에 공급할 수도 있다. 블로어(19)에 의해 보내진 공기는 원수실(1a)의 하방으로부터 분출되어 무수한 기포가 되어 상승하고, 기포의 부력에 의해 코일스프링(3)의 내면에 부착되어 있는 규조토와 여과찌꺼기를 내면으로부터 벗겨낸다. 또, 역세척수공급라인도, 3방향 밸브(20), 밸브(23)로부터의 처리수를 역세척수로서 공급하는 유로를 채용할 수 있고, 원수를 역세척수 탱크(13)에 안내하는 유로를 마련하고, 이를 역세척수로서 공급하는 유로로 할 수도 있다. 나아가, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있다.
여기서, 제 1 실시형태의 여과장치와 여과방법에 있어서, 본 발명의 특징적인 구성에 대하여 설명한다. 세균까지 여과하기 위해서는 극이 간극이 미세한 여과재로 여과할 필요가 있다. 그러나, 이렇게 해서는 상기 여과재를 사용하여 대량의 원수를 단시간에 여과할 수는 없다. 단시간에 막혀 연속적인 운전은 어렵다.
또한, 여과재로서 비교적 간극이 큰 스프링 필터(2)를 채용한 경우, 정밀한 여과를 하기 위해서는 이에 여과조제를 프리코트하는 것이 필요하고, 이 큰 간극에 프리코트하는 여과조제의 입경은 스프링 필터(2)의 구멍에 비례하여 크게 해야 한다. 이 때문에, 여과조제를 작은 입경으로 하기에는 압력손실의 증가를 억제할 필요가 있으므로 사실상 한계가 있는 것으로 사료된다.
즉, 세균까지 여과하기 위해서는 잔 입경인 것이 필요하지만, 미세한 여과조제는 스프링 필터(2)의 간극으로부터 유실되어, 프리코트층으로서 유지할 수 없다. 이를 회피하고자 스프링 필터(2)의 간극을 작게 하여 좁은 틈으로 하면, 압력손실이 높아, 수천 톤/시의 대량의 원수를 단시간에 여과할 수 없게 된다. 이러한 모순되는 과제를 동시에 해결하는 것은 어렵고, 이것이 밸러스트수 등을 물리적으로 제균하는 여과장치가 존재하지 않는 이유 중의 하나였다.
하지만, 제 1 실시형태에 서는 하기의 수단에 의해 이 모순을 해결하였다. 즉, 여과조제와 여과재의 간극(여과 기능을 갖는 개구, 즉 틈, 미세 구멍, 메쉬, 슬릿 등)이 부정합으로 인하여 여과조제가 너무 작아, 여과재에 유지할 수 없는 경우에, 여과조제와 여과재의 사이즈를 조정하는 간극 조정수단을 개재시키는 수단을 강구하였다. 그리고, 이 간극 조정수단으로서 여과조제를 이용한다. 이른바 간극 조정의 기능을, 여과를 위한 여과조제의 기능으로부터 분리시킨 것이 된다.
즉, 스프링 필터(2)의 간극을 넓힘과 함께, 상기 간극을, 복수 개로 연결되어 자체적으로 브리지를 형성하는 크기의 여과조제(41)를 프리코트한다. 그리고, 제균를 철저하게 진행하기 위하여, 제 2 프리코트층(B)의 여과조제(42)를 소정의 잔 입경의 조제로 한다. 나아가 상기 제 2 프리코트층(B)에 적층되는 제 3 프리코트층(C)을, 제 2 프리코트층(B)이 막히지 않는 입경의 여과조제(43)로 한다.
도 3의 스프링 필터(2)에 직접 잔 여과조제(42)를 적층하고자 하면, 그 간극이 너무 넓어, 여과조제(42)는 흐름에 실려 유실된다. 그러나, 소정의 입경의 여과조제(41)를 프리코트한 경우에는, 복수 개의 여과조제(41)가 아치 형상으로 연결되어 이 여과재의 간극에 브리지를 놓고, 자체적으로 자체의 층과 상층을 지지하여, 적층상태를 유지할 수 있게 된다.
여과재가, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 평판(平板)이고, 여기에 슬릿이 뚫려 있는 경우(슬릿의 간격을 d로 한다), 여과조제(41)의 대표 입경을 a로 하면, 여과조제(41)의 입경에 대하여 a/d=0.25 근방의 값 이상의 값을 부여하면, 통수시의 흐름을 타고 여과조제(41)가 슬릿에서 응집되고, 응집 중에서 복수 개, 4개 정도의 입자가 자연적으로 연결되어 서로 힘을 작용하고, 상기 슬릿에 가교하여, 아치 형상의 브리지를 형성한다. 또, a/d>1이 되는 경우에는, a/d가 1의 근방의 값을 가질 경우 여과재의 간극을 막기 쉽고, 또한 a/d가 1의 근방의 값보다 커지면 입자 사이의 간극도 커져, 작은 여과조제(42)를 여과층으로서 유지할 수 없고 유실시키고 만다. 이는 간극 조정을 하는 프리코트층으로서는 적당하지 않다. 따라서, 적어도 a/d가 1의 근방보다 작은 것(a/d<1)이 바람직하다. 그리고, 여과조제(42)를 가능한 작은 지름으로 하여 제균 작용을 향상시키기 위해서는, 이를 유지하는 여과조제(41)는 가능한 입경이 작은 것이 좋고, a/d<1 중에서도 여과조제(41)는 대표 입경이 a/d=0.25의 근방 값의 여과조제로 하는 것이 바람직하다.
반대로, a/d=0.25의 근방 값보다 작은 값을 부여하면, 이 브리지는 형성되지 않는다. 여과조제(41)는 흐름을 타고 유실된다. a/d=0.25 근방의 대표 입경을 부여한 경우, 네댓 개 정도로 여과조제(41)는 상기 슬릿에 가교한다. 그리고, a/d=0.25 이상의 대표 입경의 여과조제(41)의 경우에는, 더욱 적은 개수로 가교한다.
여기서, 근방 값이란, a/d가 대략 ±0.02 정도로 변동하는 범위이다. 여과조제는 불균일한 형상과, 동일한 경향을 구비하기는 하지만, 약간 개체차이가 있는 입도 분포를 갖는다. 이 때문에, 일정 파라미터(여기서는 a/d)의 범위, 값이 소정의 작용 효과를 발휘하는 중핵이 되는 범위, 값이어도, 그 작용 효과를 발휘하는 범위, 값은 여과조제의 개체차이에 근거하여 변동한다. a/d가 바람직한 범위의 하한값도 대략 ±0.02 정도로 변동하고, 이 범위의 근방에는 거의 균등한 작용 효과를 나타내는 근방 영역이 출현한다. 이는 이하에서 설명하는 다른 여과재와 여과조제 등에 있어서도 마찬가지이다.
이를 브리지 형성의 경우를 들어 설명하면, a/d=0.25가 작용 효과를 발휘하는 하한값이긴 하지만, 여과조제의 형상이 불균일하고 필연코 일정하지 않은 입도 분포를 갖기 때문에, 대표 입경(a)이 2㎛ 정도 변동한다. 이러한 경우에도 브리지가 형성된다. 슬릿의 간격(d)은 대략 100㎛ 정도이기 때문에, 즉 ±0.02 정도로 a/d의 하한값에 변동이 생긴다. 따라서, 보통 경우에는 a/d=0.25 정도를 한계 값으로 하면 되지만, 여과조제에 따라서는 a/d=(0.25-0.02) ∼ (0.25+0.02) 중의 한 값이 하한값이 되는 경우도 있다. 이와 같이 본 명세서에서 근방 값이란, 일정 값, 일정 범위의 근방에서 그 값, 범위와 거의 균등한 작용 효과를 나타내는 폭을 갖는 값을 의미한다.
스프링 필터(2)의 슬릿을 사용한 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이 단면이 원형의 코일이기 때문에, 평판과 조금 달리, a/d=0.2 근방의 값 이상의 값을 부여한 경우에도 아치 형상의 브리지를 형성한다. a/d=0.2의 근방보다 작으면 브리지는 형성되지 않는다. 이 경우에도 a/d>1이 되는 경우에는 적당하지 않다. 여과조제(42)를 유지하는 여과조제(41)는 가능한 입경이 작은 것이 좋고, 하한값의 a/d=0.2의 근방 값이 되는 여과조제를 채용하는 것이 좋다.
이 스프링 필터(2)의 경우에는 5개 정도로 간극에 가교한다. 그러나, 여과조제(41)의 브리지를 형성 가능한 개수가 감소하여(입경이 커진다) a/d가 1의 근방이면, 여과재의 간극을 막기 쉬워지고, 이 경우 압력손실이 높아져, 단시간에 막히고, 연속적인 운전이 어려워진다. 또한 a/d가 1의 근방으로부터 커지면 입자 사이의 간극도 커져, 막힘 줄어든다. 그러나, 간극 조정은 어려워진다.
따라서, 여과재의 간극이 평판의 슬릿인 경우에는 여과조제에 대하여 a/d=0.25 근방의 대표 입경을 부여하는 것이 좋다. 또한, 슬릿이 스프링 필터(코일의 원형 단면)의 간극인 경우에는, a/d=0.2 근방의 대표 입경을 부여하는 것이 바람직하다. 그리고, 슬릿에도, 여과재가 평판에 가까운 것부터 코일의 단면형상인 건까지 다양하게 있지만, 적어도 여과조제의 대표 입경(a)을 a/d=0.20 ∼ 0.25 근방의 입경으로 하는 것에 의해 브리지의 형성이 가능해진다. 이러한 입경을 선택하는 것에 의해, 브리지를 형성함과 함께, 제균에 뛰어난 작은 입경의 여과조제를 유지할 수 있어, 압력손실을 억제하고, 단시간에 막히지 않고, 연속 운전이 가능해진다.
또, 제 1 프리코트층(A)과 제 2 프리코트층(B)이 접촉되어 있는 부분에서는, 여과조제(41)의 상호 간극이나 요철 내에 작은 여과조제(42)가 파고들어, 양자가 혼합된 상태가 형성된다. 이 혼합된 상태로 존재하는 것으로 인하여, 여과조제(42)의 간극과 여과조제(41)의 간극의 사이즈가 한꺼번에 변화되는 것이 아니라, 이 혼합된 범위에서 서서히 여과재의 간극이 변화되고, 급격한 유체저항의 변화로 형성되는 여과찌꺼기를 방지하여, 막힘을 지연시킨다.
여기서, 도 4(a)는 이상에서 설명한 여과재가 무한 길이의 슬릿을 가지는 경우의 가교 모양을 나타내고 있다. 이에 대하여, 도 4(b)는 여과재가 유한 길이의 사변으로 이루어지는 사각형 오리피스를 가지는 경우의 가교 모양을 나타내고 있다. 이 경우, a/d=0.15 근방보다 큰 대표 입경을 가지면 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 브리지가 형성된다. 6 ∼ 7개 정도의 입자로 돔 형상의 브리지가 형성된다. 이 경우에도, a/d>1이 되는 경우에는 바람직하지 않다. a/d=0.15의 근방 값보다 작은 값을 부여하면, 브리지는 형성되지 않는다. 여과조제는 흐름을 타고 유실된다. 여과조제의 브리지를 형성가능한 개수가 감소하여(입경이 커진다) a/d가 1의 근방 값이 되면, 여과재의 간극을 막기 쉽고, 이 경우 압력손실이 높아져, 단시간에 막히고, 연속적인 운전이 어려워진다. 또한 a/d가 1의 근방보다 커지면, 막힘은 줄어들지만, 간극 조정이 어려워진다. 그리고 이 여과조제는 입경이 작은 것이, 제균에 뛰어난 작은 여과조제를 유지할 수 있다. 따라서, 여과재의 간극이 사각형 오리피스인 경우에는, 여과조제에 대하여 a/d=0.15 근방의 대표 입경을 부여하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 원형 오리피스인 경우, a/d=0.14 근방보다 큰 대표 입경을 가지면, 돔 형상의 브리지가 형성된다. 6 ∼ 7개 정도의 입자로 돔 형상의 브리지가 형성된다. 이 경우도, a/d>1이 되는 경우에는 간극 조정에는 부적당한 입경이 된다. a/d=0.14의 근방 값보다 작은 값이면, 브리지는 형성되지 않는다. 여과조제는 흐름을 타고 유실된다. 여과조제의 브리지를 형성하는 개수는 감소하지만, a/d가 1의 근방 값이 되면, 압력손실이 높아져, 단시간에 막히고, 연속적인 운전을 할 수 없게 된다. 1의 근방보다 커질 경우에는 간극 조정이 부적당하게 된다. 그리고 이 여과조제는 입경이 작은 것이, 작은 제균용 여과조제를 유지할 수 있다. 따라서, 여과재의 간극이 원형 오리피스인 경우에는, 여과조제에 대하여 a/d=0.14 근방의 대표 입경을 부여하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 규조토로 이루어지는 여과조제의 입경 분포에는 최대 도수를 나타내는 최빈값의 불규칙으로서 2㎛ 정도의 변동이 있다. 그리고, 최빈값 부근의 분포에도 특징이 있어, 중앙으로부터 대략 ±2㎛ 정도의 범위에서 비슷한 수준의 값을 갖고(도 5의 "645", "600H" 참조), 최대 도수 부근이 편평하게 퍼지는 분포를 나타내는 경향이 있다. 이 때문에 a/d=0.12 근방 이상이면 여과조제에 따라서는 충분히 가교할 수 있다.
그리고, 여과재의 간극의 형상이 타원이나 직사각형으로 되어, 슬릿과 오리피스의 중간적인 형상인 경우나, 다양한 형상의 여과재의 간극이 모여 있는 경우 등에 있어서는, 이 형상이 슬릿에 가까운 형상인 경우에는 a/d=0.25에 근접하고, 원형 오리피스에 가까운 형상인 경우에는 a/d=0.12에 근접하고, 슬릿에 가까운 간극의 형상의 수가 많으면 a/d=0.25에 근접하고, 원형 오리피스에 가까운 형상의 수가 많으면 a/d=0.12에 근접한다. 나아가, 여과재가 스프링 필터와 같이 둥근 단면인 경우에는, a/d=0.2에 근접한 값이 브리지의 형성 가능 여부의 한계 값이 된다. 이상으로부터, 여과조제의 입경의 파라미터(a/d)는 여과재의 간극(여과 기능을 갖는 개구, 즉 틈, 미세 구멍, 메쉬, 슬릿 등)의 형상에 따라 a/d=(0.12 ∼ 0.25) 중에서 선택할 수 있다.
여기서, 제 1 실시형태의 스프링 필터(2)는, 40㎛보다 큰 간극을 갖는다. 압력손실과의 밸런스를 고려하면서 제균 기능을 향상시키기 위해서는, 가능한 60㎛ ∼ 120㎛, 바람직하게는 90㎛ ∼ 120㎛의 간극이 좋다. 따라서, 제 1 프리코트층(A)의 여과조제(41)는 18㎛ ∼ 24㎛ 정도면 좋다. 간극이 100㎛인 스프링 필터(2)의 경우에는 20㎛ 근방의 대표 입경을 선택하고, 90㎛인 스프링 필터(2)의 경우에는 18㎛ 정도의 대표 입경을 선택하면 좋다. 단, 90㎛인 경우, 18㎛보다 약간 큰 20㎛의 대표 입경을 갖는 소성 규조토를 이용하여 확실하게 가교하는 것도 좋다. 양자의 압력손실에 차이는 없고, 브리지의 형성이 더욱 확실해진다.
제 2 프리코트층(B)의 여과조제(42)는 제균하기 위하여 대표 입경 10㎛ 근방의 규조토로 하고, 제 3 프리코트층(C)의 여과조제(43)는 대표 입경이 20㎛ ∼ 40㎛ 근방의 규조토로 하는 것이 좋다. 제 3 프리코트층(C)으로는 주로 제 2 프리코트층(B)에 플랑크톤이 직접 부착되어 여과찌꺼기를 형성하는 것에 의한 막힘을 방지하고, 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤 및 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤을 여과하여, 이에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제한다. 잔 제 2 프리코트층(B)의 여과조제(42)의 입자층에 플랑크톤이 부착되어 압력이 상승해 유량이 저하하는 것을 방지한다. 나아가, 보디피드 여과조제는 대표 입경 20㎛ 근방의 규조토로 하는 것이 좋다. 보디피드층은 5㎛ 이상의 크기의 플랑크톤(5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤과 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤)과 이물질을 여과하는 것으로서, 이들 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하고, 프리코트층 전체의 압력손실을 저하시킨다.
이와 같이 제 1 실시형태에 있어서는, 간극 조정을 하는 제 1 프리코트층(A)을 마련하고, 이에 의해 스프링 필터(2)의 간극을 넓혀, 나아가 제 2 프리코트층(B)에서 1㎛ 전후의 세균까지 여과할 수 있도록 하고 있다. 이 간극 조정을 하는 제한층프리코트층(A)은 주로 거친 입경의 입경 분포를 갖는 여과조제(41)로 이루어지고, 이에 적층되는 제 2 프리코트층(B)은 제균 작용을 구비하는 주로 잔 입경의 입경 분포를 갖는 여과조제(42)로 구성한다. 또한, 제 3 프리코트층(C)은 제 2층이 여과 과정에서 막히지 않도록 하기 위한 층이며, 그 위에 이들의 프리코트층 전체가 막히지 않도록 보디피드층(D)이 형성된다.
이들 복수의 프리코트층, 보디피드층, 스프링 필터의 연계에 의해, 제균과 대량, 단시간의 여과를 가능하게 한다. 역세척을 실시하는 기간은 종래의 10배 정도로 연장되어, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 또한, 여과조제의 입경은 유실 방지의 관점에서 작은 입경으로 하기에는 한계가 있다고 여겨졌지만, 이 종래의 한계를 넘어 작은 입경으로 할 수 있다. 물리적인 여과만으로, 99% 정도의 제균를 달성할 수 있어, D2 밸러스트수 배출 기준을 달성하는 것이 가능하고, 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비도 간단하고 콤팩트하게 할 수 있어, 밸러스트수의 처리에 최적인 여과장치를 실현할 수 있다.
(실시예)
제 1 실시형태에 있어서는, 그 구체적인 작용 효과를 측정하기 위하여, 여과조제(41, 43), 보디피드 여과조제(44)로서 소성 규조토(실리카 600H/실리카 645; 중앙 실리카 주식회사 제조)을 이용하고, 여과조제(42)로서 소성 규조토(실리카 100F; 중앙 실리카 주식회사 제조)를 이용하여 밸러스트수의 여과 실험을 진행하였다. 스프링 필터(2)의 간극은 90㎛이다.
도 5는 주사형 전자현미경으로 화상 해석한 소성 규조토의 입도 분포이다. 도 6은 이때의 소성 규조토의 누적 빈도이다. 소성 규조토의 입경은 화상으로부터 입자의 면적에 따라 이를 원으로 환산했을 때의 면적둘레 상당 지름(㎛)으로 나타내고 있다. 실험에서 사용한 여과조제(41, 43), 보디피드 여과조제(44)(실리카 600H/실리카 645)의 소성 규조토의 입경은 모두 20㎛ 근방에 최대 도수의 최빈값이 있고, 20㎛가 대표 입경인 것을 알 수 있다. 또한, 실험에서 사용한 여과조제(42)의 소성 규조토(실리카 100F)는 10㎛ 근방에 최빈값이 있고, 10㎛가 대표 입경이다.
도 6의 소성 규조토의 누적 빈도에 의하면, 여과조제(42)의 소성 규조토의 경우, 98% 정도의 입자가 입경 30㎛보다 작은 입자이고, 여과조제(41, 43), 보디피드 여과조제(44)의 경우, 98% 정도의 입자가 입경 50㎛보다 작은 입자인 것을 알 수 있다. 도 5, 도 6이 나타내는 바와 같이, 소성 규조토의 여과조제 입자는 입경이 정규분포를 갖는 분포가 아닌, 최대 입경보다 큰 입경의 입자를 비교적 폭넓게 포함하는 분포를 갖는다. 규조토를 소결했을 경우, 규조토 표면이 용융하여 굳어진 듯한 소결체로 되지만, 이 용융물의 수량, 입자형상은 소결에 의해 변동한다. 이 용융이 불균일한 입경이 되는 원인 중의 하나이며, 도 5, 도 6과 같은 입도 분포가 되는 원인 중의 하나로 사료된다. 그러나, 이 소성 규조토의 입경은 대부분이 대표 입경의 2 ∼ 3배의 범위 내에 존재하고, 소결하는 조건 등으로 다소의 차이가 있지만, 소성 규조토의 입도 분포는 대체로, 도 5와 같은 경향의 분포로 되는 것이 많다.
도 7은 이 제균 효과를 나타내는 실험 결과를 나타낸다. 도 7을 참조하여, 장시간의 연속 운전(역세척을 할 때까지의 시간이 종래의 약 10배가 되었다)을 가능하게 할 뿐만 아니라, 99.5%까지 제거가능한 것을 나타낸다. A-2(0.21㎫) 등의 표기에 있어서, A-1은 원수(A)의 샘플임을 나타내고, A-2, A-3, … 등의 번호 2, 3 등은 샘플(A-1)에 대한 각 실험의 명칭으로서 부여한 것이며, 괄호 내는 여과 탱크(1) 내의 압력을 나타내고 있다. 원수실(1a) 내에 있어서의 구획 패널(6)에 가까운 측의 압력이다. 실험에서 사용한 세균수는 일반 세균을 배양하고 카운트하여 log 표시한 것이다. 도 7의 실험의 경우, 0.2㎫ 이상의 압력을 가하여 통수하는 것으로 세균류가 충분히 제균되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 압력은 특히 고압을 가할 필요는 없고, 비교적 낮은 압력으로도 충분히 제균 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이는 상기 국제 조약의 D2 기준, 50㎛ 이상의 플랑크톤의 수는 1톤의 밸러스트수중에 10개체/톤, 10㎛-50㎛의 플랑크톤의 수는 10개체/1ml, 대장균류 250cfu(colony forming unit)/100ml 미만의 기준을 이 여과장치만으로 달성할 수 있음을 실증하는 것이다.
도 8의 (a), (b)는 원수(B)의 샘플(B-1)에 대하여, 본 실시예와 비교예에 의한 여과를 각각 실험하여 비교한 것이다. 비교예로서는, 20㎛의 대표 입경의 소성 규조토(실리카 600H)를 스프링 필터에 마련하여 여과한 것이다. 처리수를 24시간 배양하여 일반 세균의 세균수의 검사를 진행하였다. 이에 대하여, 실시예는, 20㎛의 대표 입경의 여과조제(41, 43), 보디피드 여과조제(44)로서 소성 규조토(실리카 600H)를 사용하고, 여과조제(42)로서 소성 규조토(실리카 100F)를 사용하여 여과한 것이다. 도 7과 같이 여과의 압력은 괄호 내에 기재되어 있다. 스프링 필터(2)의 간극은 90㎛이다. 24시간 배양하여 같은 검사를 진행하였다. 이에 의하면, 비교예의 소성 규조토의 경우, 0.038㎫, 0.066㎫의 경우 모두 제균수는 2.0logCFU/ml 정도에 지나지 않고, 제균율도 50%에서 57%이지만, 실시예의 경우에는 0.060㎫에서 제균수는 1.9logCFU/ml 정도가 되고, 제균율은 99%까지 달하는 것을 알 수 있다. 또, 여기서 제균율 99%란, 상기의 샘플, 검사 환경, 조건에 있어서 이 결과가 얻어진 것을 가리키며, 샘플, 검사 환경, 조건이 바뀌면 증감의 여지를 두고 있다. 즉, 이러한 것을 고려하여, 본 발명의 제 1 실시형태의 여과장치를 사용하면 제균율 99% 정도를 실현 가능하다고 할 수 있다.
이와 같이, 제 1 실시형태의 여과장치에 있어서는, 프리코트층을 복수층 마련하고, 또한 보디피드층을 형성하는 것만으로, 제균율 99% 정도를 실현할 수 있다. 역세척을 할 때까지의 시간을 종래의 약 10배로 연장시킬 수 있어, 장시간의 연속 운전을 할 수 있게 되었다.
이어서, 제 1 실시형태에 있어서의 여과방법에 대하여 설명한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 여과 운전을 하기 전에, 스프링 필터(2)의 외주를 프리코트 처리한다. 이 프리코트 처리는, 밸브(26, 27, 28)를 개방하여, 청수라인에 접속한다. 청수라인에 대해 설명하지만, 처리수, 원수이어도 좋다.
이 상태로 펌프(16)를 구동하고, 프리코트 탱크(11) 내에 수납된 분말 형태의 여과조제(41)를 교반장치에 의해 청수와 교반하고 여과 탱크(1)의 원수실(1a)에 토출하여, 제 1 프리코트층(A)을 형성한다. 다음으로, 여과조제(42)에 대하여 같은 순서로 처리를 진행하여, 이에 의해 제 2 프리코트층(B)을 형성하고, 또한 여과조제(43)에 대해서도 같은 순서로 처리하여, 제 3 프리코트층(C)을 형성한다. 이 순서로 다층의 프리코트층을 형성한다(제 1 공정). 그 후, 3방향 밸브(17)가 절환되어, 처리수실(1b)이 처리수 탱크(12)에 접속된다.
다음으로, 보디피드하면서 여과를 진행하는 보디피드 처리/여과 처리를 한다(제 2 공정). 보디피드 처리/여과 처리는 다음과 같이 진행한다. 미리, 보디피드 탱크(14) 내에 수납된 원수에 보디피드 여과조제(44)를 혼합하여, 보디피드용 현탁액을 조제해 둔다. 조제 후에는 침전을 일으키지 않도록 교반장치에 의해 계속하여 교반을 진행한다. 보디피드할 때에는, 이 현탁액을 펌프(17)로 공급중의 원수에 혼합하여, 원수실(1a)에 토출한다. 이에 의해 제 1 프리코트층(A), 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C)상에 보디피드층(D)이 형성된다. 또, 원수 대신 처리수에 혼합해도 좋다.
보디피드층(D)은, 원수에 혼입된 여과조제(44)가 새로 퇴적하는 여과재가 되어 플랑크톤 등을 포착하고, 제 3 프리코트층(C) 표면에 여과찌꺼기가 형성되는 것을 방지하여 수로(물길)의 폐쇄를 방지한다. 여과장치 전체의 압력손실의 증가를 억제할 수 있다. 다층의 프리코트층, 보디피드층에서 원수 중의 플랑크톤, 세균류가 제거되고, 처리수가 처리수 탱크(12)로 안내된다.
그 후, 스프링 필터(2)의 외주에서 압력손실이 높아지면, 역세척을 한다(제 3 공정). 이때, 청수라인 또는 밸브(23)를 통하여 역세척수 탱크(13)에 수용된 역세척수를 여과 탱크(1)에 밸브(30)를 개방하여 펌프(18)에 의해 보내주고, 밸브(32)를 개방하여 배수한다. 이에 의해, 여과장치에서 포착된 여과찌꺼기가 역세척된다. 또, 여기서 역세척수로서 원수를 이용할 수도 있다. 또한 밸브(18)를 개방하고, 블로어(19)를 구동하여, 공기를 여과 탱크(1) 내에 공급한다.
블로어(19)에 의해 보내진 공기는 원수실(1a)의 하방으로부터 무수의 기포로서 분출되고, 거품의 부력에 의해 코일스프링(3)의 내면에 부착되어 있는 제 1 프리코트층(A), 제 2 프리코트층(B), 제 3 프리코트층(C), 보디피드층(D)의 규조토와 여과찌꺼기를 코일스프링(3)의 내면으로부터 벗겨내고, 이들의 진흙을 진흙 탱크(15)에 수용한다. 또, 스프링 필터(2)의 간극이 60㎛보다 작은 경우에는, 압축 공기를 처리수실(1b)측으로부터 분출하여, 여과 탱크(1) 내에 남아있는 물을 코일스프링(3)의 처리수실(1b)측으로부터 원수실(1a)측에 밀어내는 것도 좋다.
이어서, 다시 제 1 공정으로 되돌아가, 스프링 필터(2)의 외주를 다시 프리코트 처리한다. 여과조제(41)로 제 1 프리코트층(A)을 형성하고, 여과조제(42)에 대하여 같은 순서로 처리를 하여, 제 2 프리코트층(B)을 형성하고, 또한 여과조제(43)에 대해서도 같은 순서로 처리하여, 제 3 프리코트층(C)을 형성한다. 이 일련의 처리에 의해 다시 다층의 프리코트층을 형성하여, 보디피드 처리/여과 처리를 진행하면 된다.
이와 같이, 제 1 실시형태의 여과장치와 여과방법에 의하면, 화학약품을 사용하지 않고, 물리적 처리만으로 밸러스트수를 높은 수준으로 제균할 수 있고, 장치에 신뢰성이 있고, 실용적이며, 장시간 연속 운전이 가능하고 비용 대비 성능이 뛰어난 것이 된다.
복수의 프리코트층, 보디피드층, 스프링 필터의 연계에 의해, 미소한 세균까지 제균함과 함께, 대량의 원수를 단시간에 여과하는 것을 가능하게 하고, 역세척을 실시하는 기간은 종래의 10배 정도까지 길어져, 장시간의 연속 운전을 가능하게 한다. 또한, 프리코트하기 위한 여과조제의 입경은, 유실 방지의 관점에서 작은 입경으로 하기에는 한계가 있다고 여겨졌지만, 이 종래의 한계를 넘어 작은 입경으로 할 수 있다.
물리적인 여과만으로, 99% 정도의 제균를 달성할 수 있고, D2 밸러스트수 배출 기준을 달성하는 것이 가능하고, 장시간의 연속 운전이 가능할 뿐만 아니라, 역세척 자체도 쉽고, 사용한 여과조제는 재사용할 수 있어, 다른 방식과 비교하여 비용적으로 극히 저렴하고, 설비를 간단하고 콤팩트하게 할 수 있다. 그리고, 이 여과장치와 여과방법은, 밸러스트수의 처리에 한정되지 않고, 모든 피처리수로부터 제균과 이물질을 제거하는 여과를 할 수 있다.
< 산업상의 이용 가능성 >
본 발명은, 밸러스트수 등의 생물을 국제환경기준에 적합한 수준으로 제균할 수 있는 여과장치에 적용할 수 있다.
1 여과 탱크
1a 원수실
1b 처리수실
2 스프링 필터
3 코일스프링
3a 돌기
3b 관통 개구
4a 캡 부재
4b 고정 부재
4c 계지 기구
5 심재
5a 계지홈
5b 절삭부
6 구획 패널
10 원수 탱크
11 프리코트 탱크
12 처리수 탱크
13 역세척수 탱크
14 보디피드 탱크
15 진흙 탱크
16, 17, 18 펌프
19 블로어
20 3방향 밸브
21 가스 밸브
22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 밸브
34, 35, 36, 37 역지 밸브
41, 42, 43 여과조제
44 보디피드 여과조제
46 미립자
1a 원수실
1b 처리수실
2 스프링 필터
3 코일스프링
3a 돌기
3b 관통 개구
4a 캡 부재
4b 고정 부재
4c 계지 기구
5 심재
5a 계지홈
5b 절삭부
6 구획 패널
10 원수 탱크
11 프리코트 탱크
12 처리수 탱크
13 역세척수 탱크
14 보디피드 탱크
15 진흙 탱크
16, 17, 18 펌프
19 블로어
20 3방향 밸브
21 가스 밸브
22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 밸브
34, 35, 36, 37 역지 밸브
41, 42, 43 여과조제
44 보디피드 여과조제
46 미립자
Claims (18)
- 개구를 통하여 원수를 여과하는 여과재와, 상기 여과재의 상류측에 제 1 여과조제가 적층된 제 1 여과층과, 상기 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제가 적층된 제 2 여과층을 구비하고, 상기 제 2 여과층측으로부터 상기 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과장치에 있어서,
상기 제 1 여과조제가, 상기 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수시의 흐름에 의해 상기 개구에 입자가 응집하여 복수 개가 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 한편,
상기 제 2 여과조제가, 상기 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 상기 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 갖고,
상기 여과재의 개구와 상기 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정이, 가교 현상에 의해, 상기 여과재에 유지되는 제 1 여과층에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 1항에 있어서,
상기 여과재가 대표 치수(d)의 개구를 가질 때, 상기 제 1 여과조제가 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 2 여과층의 상류측에 상기 제 2 여과조제보다 큰 입경의 제 3 여과조제가 적층된 제 3 여과층이 마련되고, 상기 제 3 여과층에 의해 상기 제 2 여과층의 여과 과정에 있어서의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 2항에 있어서,
상기 개구의 대표 치수(d)가 90㎛ 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 2항에 있어서,
상기 개구가 슬릿인 경우에, 상기 제 1 여과조제의 대표 입경이 상기 슬릿의 간극을 대표 치수(d)로 하여 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 여과층의 상류측에 보디피드 여과조제가 적층된 보디피드층을 구비하고, 상기 보디피드층에 의해 장치 전체의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 3항에 있어서,
상기 제 3 여과층의 상류측 또는 차례로 여과조제의 입자가 커지는 여과층이 상기 제 3 여과층에 더 적층될 때에는, 당해 가장 상류측의 여과층의 상류에 보디피드 여과조제로 이루어지는 보디피드층이 적층되고, 상기 보디피드층에 의해 장치 전체의 압력손실의 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 7항에 있어서,
상기 여과재가 코일체를 구비한 스프링 필터이고, 상기 개구가 상기 코일체를 권취한 코일체 사이의 간극이고, 프리코트를 위하여 상기 제 1 ∼ 제 3 여과조제 중의 어느 한 여과조제, 더 적층되는 여과조제를 각각 공급할 수 있는 프리코트조제 공급라인과, 원수에 상기 보디피드 여과조제를 공급하는 보디피드조제 공급라인을 구비한 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 8항에 있어서,
상기 간극이 60㎛ ∼ 120㎛이고, 상기 제 1 여과조제가 대표 입경 20㎛ ∼ 40㎛ 근방의 규조토, 상기 제 2 여과조제가 대표 입경 10㎛ 근방의 규조토, 상기 제 3 여과조제가 대표 입경 20㎛ ∼ 40㎛ 근방의 규조토, 상기 보디피드 여과조제가 대표 입경 20㎛ 근방의 규조토인 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 7항에 있어서,
상기 원수가 이물질 이외에 미생물을 포함하는 물이고, 상기 제 2 여과층에서는 주로 세균류를 여과하고, 상기 제 3 여과층은 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤 및 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하고, 상기 보디피드층에서는 주로 5㎛ ∼ 10㎛ 클래스 크기의 식물 플랑크톤과 10㎛ ∼ 50㎛ 클래스 크기의 동물 플랑크톤에 유래하는 여과찌꺼기의 형성을 억제하는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항에 있어서,
선체에 설치됨과 함께, 해수 또는 담수를 퍼 올리기 위한 급수로와, 밸러스트 탱크에 접속되는 처리수로를 구비하고, 당해 해수 또는 담수를 여과하여 밸러스트수를 공급하는 것을 특징으로 하는 여과장치. - 개구가 형성된 여과재의 상류측에 제 1 여과조제로 구성되는 제 1 여과층을 적층하고, 상기 제 1 여과층의 상류측에 제 2 여과조제로 구성되는 제 2 여과층을 적층하여, 상기 제 2 여과층측으로부터 상기 여과재에 원수를 흘려 보내어 여과를 진행하는 여과방법이고,
상기 제 1 여과층을 적층할 때에는, 상기 개구의 대표 치수보다 작은 대표 입경을 가짐과 함께, 통수시의 흐름에 의해 상기 개구에 입자를 응집시켜, 복수 개로 상기 개구를 덮어 가교하는 거친 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 1 여과조제를 선택하는 한편, 상기 제 2 여과층을 적층할 때에는, 상기 제 1 여과조제보다 작고, 자체적으로는 상기 개구에 가교할 수 없는 잔 입자주체의 입도 분포를 가지는 제 2 여과조제를 선택하여, 상기 제 1 여과조제의 가교 현상에 의해 상기 여과재에 상기 제 1 여과층을 유지하고, 상기 여과재의 개구와 상기 제 2 여과층의 입자의 사이즈 조정을 상기 제 1 여과층에 의해 진행하는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 12항에 있어서,
상기 제 1 여과층을 적층할 때에, 상기 여과재가 대표 치수(d)의 개구를 가지는 경우, 상기 개구의 형상에 따라 정해지는 (0.12 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 제 1 여과조제를 선택하는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 13항에 있어서,
상기 개구의 대표 치수(d)가 90㎛ 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 14항에 있어서,
상기 개구가 슬릿인 경우에, 상기 슬릿의 간극을 대표 치수(d)로 하여, 상기 제 1 여과조제가 (0.20 ∼ 0.25)×d 근방의 대표 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 12항에 있어서,
상기 제 2 여과층상에 한층 또는 2층 이상의 여과층을 차례로 적층함과 함께, 이때 적층하는 여과조제의 입경을 이미 적층되어 있은 가장 상류측의 여과층의 입경과 동일 또는 그 이상의 크지의 입경으로 하는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 12항에 있어서,
원수의 여과시에, 당해 원수에 보디피드 여과조제를 혼합하여 상기 제 2 여과층에 공급하고, 상기 공급에 의해 상기 제 2 여과층의 더 상류에 보디피드층을 형성하여, 여과층에 있어서의 압력손실의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 여과방법. - 제 16항에 있어서,
원수의 여과시에, 당해 원수에 동물성 플랑크톤과 동등한 크기 입경의 보디피드 여과조제를 혼합하여 가장 상류측의 여과층에 공급하고, 상기 공급에 의해 상기 여과층의 더 상류에 보디피드층을 형성하여, 여과층에 있어서의 압력손실의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 여과방법.
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