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発明の名称 移動ろ床式ろ過装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−307
公開日 平成10年(1998)1月6日
出願番号 特願平8−175764
出願日 平成8年(1996)6月13日
代理人
発明者 森 享 / 藤村 重幸 / 山下 修
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ろ過槽1内に粒状のろ材2によりろ床を形成し、そのろ床の下方に該ろ床に原水を供給するための原水供給口3を設け、ろ過槽1の上部に処理水の排出口4を設けたろ過装置と、上記ろ床の下部から汚染されたろ材2を抜き取り、洗浄装置へ輸送する輸送手段および汚染されたろ材2を撹拌により汚染物を分離したのち、上記ろ床の上面に分配する手段を設けた移動式ろ過装置において、ろ過槽1の下方に下部を逆円錐状に構成したろ材2の引抜器7を設け、この引抜器7内に、ろ過槽1の底部のろ材溜部6からろ材2の引抜管8を垂下させるとともに、引抜器7の側壁には、ろ材2の輸送水管12の下端を開口させ、その開口位置を上記引抜管8の下端開口よりも上位に位置させたことを特長とする移動ろ床式ろ過装置。
【請求項2】 上記引抜器7の側壁にその接線方向から循環水管を開口させたことを特長とする請求項1記載の移動ろ床式ろ過装置。
【請求項3】 上記引抜器7の側壁に開口させる循環水管を引抜器7の中心に向って開口させ、その開口反対側における引抜器内面と引抜管8の下端外周との間を仕切ったことを特長とする請求項1記載の移動ろ床式ろ過装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、上水、下水、産業廃水等の懸濁液をろ過清澄にし、同時に粒子ろ材が上から下へ移動し、汚染されたろ材をろ過槽内のろ床下部から取り出して洗浄し、洗浄済みろ材をろ床の上部へ返送させるようにした移動床式ろ過装置におけるろ材移送装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ろ床を構成するろ材が移動し、このろ材を取り出して洗浄し、ろ床の上部へ戻す上向流移動床式ろ過装置に関する技術は数多く知られている。例えば、特公昭56−51808には、汚れた砂を圧縮空気で作動するエアリフトポンプの輸送管を、ろ過槽内の中心軸線上に垂直に取り付けて、洗浄装置を前記輸送管の周囲に設ける。この洗浄装置は、ろ過槽上部の処理水ゾーンに浸漬し、洗浄水の入り口は前記処理水ゾーンに連結している。また、別の例として、特公昭64−10246には、汚れた砂を水エジェクターで輸送する移動床式ろ過装置において、上部に洗浄排水排出口と輸送管を連結した輸送水入り口を設けた分離装置をろ過槽上外部に設け、対向流で前記分離装置で分離したろ材を二次洗浄する洗浄装置を処理水ゾーンに浸漬して設け、該洗浄塔の上部は、前記分離装置下部と調節弁を介して連結した装置が図示されている。そして、前記洗浄装置の上部に洗浄水取り出し口があり、循環ポンプに連結されている。
【0003】さらに別の例として、特開平7−204421には、汚れた砂をウォータージェットで輸送する移動床式ろ過装置において、夾雑物とろ材の分離を行う輸送排水分離筒を洗浄装置の上部に設け、該輸送排水分離筒の外側に輸送排水排出装置を設け、前記輸送排水分離筒の下方に前記洗浄装置への案内孔を設けて、該案内孔から大部分洗浄されたろ材を前記洗浄装置に落下せしめ、洗浄水と対向流でろ材を洗浄するためのジグザグ上スリットを設け、該スリットの外側に洗浄排水排出装置を設けた装置が図示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動床式ろ過装置には、次に述べるような問題があった。エアリフトポンプを用いるものでは、輸送管内を上昇した輸送排水は、対向流で上がってきた洗浄排水と一緒になり同一の排水調整装置を越えてろ過槽外に排出される。このため、砂輸送量が多くなれば、洗浄槽内の水位が上がり、ろ過水水位との差がなくなり洗浄用の対向流が少なくなり、汚濁物がろ過水に混入する。従って、揚砂量を多くする場合は、その都度洗浄排水調整装置(堰、オリフィス等)を調節しなければならない。このためには、洗浄排水調整装置を常に最大負荷時にしておく必要があり、通常時には必要以上の排水を排出しなければならず、洗浄水を多く使用し、ろ過効率が悪い。また、エアリフトポンプは効率が悪く、消費動力が大きい上、空気圧縮機の騒音も大きい。また、水エジェクターでろ材を輸送するものでも、揚砂量が増減に伴なって洗浄水弁を調節しなければならず、水エジェクターを作動させるには高圧ポンプが必要である。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述のような課題を解決したものであって、ろ材を循環させるための機構に工夫を施することによって、低圧ポンプでろ材を円滑に引抜いて洗浄再生することができるようにしたものである。
【0006】すなわち、粒状のろ材によりろ床を形成し、そのろ床の下方に該ろ床に原水を供給するための原水供給口を設け、ろ過槽の上部に処理水の排出口を設けたろ過装置と、上記ろ床の下部から汚染されたろ材を抜き取り、洗浄装置へ輸送する輸送手段および汚染されたろ材を撹拌によりその汚染物を分離したのち、上記ろ床の上面に分配する手段を設けた移動床式ろ過装置において、ろ過槽の下方に、下部を逆円錐状に構成したろ材の引抜器を設け、この引抜器内に、ろ過槽の底部のろ材溜部からろ材の引抜管を垂下開口させるとともに、引抜器の側壁には、ろ材の循環水管の下端を開口させ、その開口位置を上記引抜管の下端開口よりも上位に位置させたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】この発明に係る装置は、上述のように構成してあるので、上記ろ床の下部に供給した原水は、ろ床中を上昇する間にその夾雑物が捕捉され、そのろ液は上部のろ液取出部から槽外に取出される。これと同時にろ材の輸送装置を運転することによって、ろ床の底部からろ材が引抜かれ、ろ材が徐々に下方に移動する。そして、ろ床から引抜かれた夾雑物の付着したろ材は、輸送水によって上部の洗浄装置へと輸送される。
【0008】洗浄装置に輸送されたろ材は、付着した夾雑物が剥離すると同時に撹拌されて軽い夾雑物は浮上し、夾雑物が剥離された重いろ材のみがろ過床の上面に分配される。そして、上記浮上した夾雑物は、ろ液および輸送水に乗って洗浄排水となり、系外に取出される。
【0009】一方、前述上昇するろ液の一部は、ろ材の輸送水として、引抜器へと送られ、引抜器内では引抜管の開口の下方を流れ、ろ材層の下部の汚染ろ材を引き抜く作用をする。すなわち、輸送水管(循環水管)の下端開口が、ろ過槽からの引抜管の下端開口よりも上位で引抜器で開口させてあるので、輸送水の水頭圧および循環ポンプの送水圧力が引抜管内を昇圧させることなく、汚染したろ材を円滑に引抜いて洗浄再生装置へと輸送できるものである。これを換言すれば、輸送ポンプが小馬力のものとすることができるものである。また、このろ材の輸送水量(ろ材の輸送量)は、系外に捨てるろ材の洗浄排水量に応じて制御すればよいものであり、原液の汚濁負荷等が変動した場合でも運転操作が容易なものである。以下、図面に基づいてこの発明を具体的に説明する。
【0010】
【実施例】図1において、符号1はろ過槽、2は砂等の粒状のろ材、3はろ過すべき原液の供給口、4はろ液の排出口、5は原液の供給ポンプ、符号6は、ろ過槽1の底部に設けたろ材溜用のピットである。
【0011】ろ過槽1の下方には、図2に示すように下部を逆円錐状に絞った汚染したろ材2の引抜器7が接続してあり、この引抜器7内には、上記ピット6から垂下させたろ材2の引抜管8が開口させてある。また、引抜器7の側壁部にはろ材の輸送水の入口管9を設けるとともに、底部には、汚染したろ材2の取出管10が設けてある。尚、上述入口管9は、図3および図4に示すものでは、引抜器7の外周壁に対して接線方向から開口させてあり、図5および図6では、半径方向から開口させてある。そして、その開口位置は、引抜管8の下面開口よりも上位に位置させてあり、さらに、図5および図6に示すものでは、開口反対側位置に引抜管8の下端線と引抜器7の内面との間に仕切板8aが設けてある。
【0012】また、上述の取出管10は、図1に示すようにろ材の輸送管11に連結してあり、この輸送管11の他端はろ過槽1の上部において水没して設けた洗浄装置に連結してある。また、この洗浄装置と前述の入口管9とは輸送水管12とで連結してあり、輸送水管12、洗浄装置、および輸送管11でろ材洗浄水の循環系路を構成している。
【0013】次に、上述のろ材2の洗浄装置の構成を説明する。図7は、洗浄装置の構成の詳細を示すもので、上部の撹拌洗浄部とその下部に接続した輸送水の取出部から構成してある。そして、その上部の洗浄筒13内には、椀状の撹拌皿14が設けてあり、この撹拌皿14内に輸送管11の先端が下に向けて開口してある。また、洗浄筒13の上面は開放して溢流部15を形成し、この溢流部15には、洗浄水の排出管16が設けてある。符号17は、洗浄筒13に設けた堰板である。
【0014】洗浄筒13の下方には、洗浄筒13の下面開口に臨ませて洗浄したろ材の分配傘18が設けてあり、この分配傘18の支持柱19の周りを取り囲むろ材の案内筒20を設け、その案内筒20の下部の開口部に臨ませて分砂シュート21を設けている。この分砂シュート21は支持柱19に固定するとともに、ろ過槽1に固定した支持枠22で支持されている。尚、符号18aはバッフル片である。
【0015】また、上述の案内筒20の周部は、輸送水の取出筒23で囲まれており、取出筒23の上面に洗浄筒13の下縁を接続するとともに、案内筒20の上縁と取出筒23の内面との間にクリアランスを設けて、輸送水の取出口としている。そして、取出筒23の下側部には、輸送水の取出管24を接続している。尚、図7において、符号25は空気抜管である。また、図1において、符号26は降下するろ材の分配板、符号27は原水の分流板である。
【0016】この発明に係る装置は、上述のように構成してあり、ろ過槽1に供給された原液は、ろ材層中を上昇する間にその夾雑物が捕捉されて、ろ液がろ過槽1の上部に溜り、その上部から溢流して系外に取出すことができる。
【0017】一方、ポンプ28を運転することによって上記ろ液が引抜器7に送られ、ろ材層底部の汚染したろ材2を引き抜いて輸送管11を経て洗浄装置へ輸送することができる。このろ材2を引抜くに当って、この発明に係る装置では、輸送水が引抜管7の開口下面を流れるので、ピット6から流下するろ材に圧力を及ぼすことなく、引抜管7から円滑に引抜かれ、従ってポンプ28の動力も従来の水エジェクター等を使用するものに比較すれば僅少で足りる。
【0018】さらに、図3および図4に示すように輸送水を導入するのに引抜器7の外周接線方向から導入すると引抜器7の底部が低圧となり、一層効率よくろ材2を引き抜くことができる。また、図5および図6に示すように引抜器7の底部にガイド板8aを設けて引抜管の開口下方の輸送水路を絞ると該流路の輸送水の流速が速くなり、引抜管7内のろ材を効率よく引き抜くことができる。
【0019】次に、洗浄装置内では、軽い夾雑物は浮上して洗浄筒13から溢流し、排出管16から洗浄排水とともに系外に取出される。また、重いろ材は、沈降して分配傘18によって案内筒20内に拡散され、バッフル板18aに触れながら沈降してろ過床の表面に分砂シュート21によって分配される。
【0020】このため、輸送水の取出筒23内の水量は、排出管16から洗浄排水として排出した分とろ材の輸送のためにポンプ28で引抜いた分だけ減少するが、これに対しては、ろ過床の上方のろ液が案内筒20の下部の開口から補充される。したがって、案内筒20内および洗浄筒13内には、ろ液の上昇流が発生するが、夾雑物を剥離されて比重が重くなったろ材は、この上昇流中を沈降するものである。
【0021】また、取出筒23では、下部からポンプ28で引抜くため下降流が生ずるが、洗浄ろ材に夾雑物が伴われていてもその夾雑物は、案内筒20内の上昇流によって浮上し、側方の取出筒23内には流入しないものである。仮に、流入したとしても、取出筒23の水は、洗浄水であり、再循環する際に除去されるものであり、ろ液に混入することはない。この点、図1に示すように輸送水の取出管24を取出筒23の下側部に設けておけば、夾雑物は軽いので沈降することがなく、分離上、効率的である。
【0022】さらに、この発明では、洗浄装置をろ液中に水没して設け、また、洗浄筒13の溢流部に堰板17がもうけてあるので洗浄筒13の水位H1をろ過槽1のろ液の水位H2よりも低くしておくことによって、ろ液を輸送洗浄水として取出筒23および洗浄筒13内に誘引することができ効果的である。
【0023】
【発明の効果】このように、この発明に係る移動ろ床式ろ過装置は、汚染したろ材を引き抜くに当って、引抜器を用いて流下するろ材を加圧しないようにしたので、僅少な動力でろ材を循環再生することができ、また、ろ材が循環するに際してろ材に高圧力がかからないので、従来装置に比較してろ材の破損、損耗を防止できるものであり、さらに、原水の汚濁濃度に応じて洗浄具合を調整するにも制御が容易なものである。




 

 


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