図面 (/)

技術 ろ過装置及びろ過方法

出願人 ユニチカ株式会社
発明者 千種健理加納裕士
出願日 2002年10月17日 (18年1ヶ月経過) 出願番号 2002-303038
公開日 2004年5月13日 (16年6ヶ月経過) 公開番号 2004-136198
状態 特許登録済
技術分野 濾過体静止型の加圧または吸引濾過機
主要キーワード 円筒格子 排出水量 ウエッジワイヤースクリーン 立体網目状 空気吹 直接ろ過 雨水排水 スクリーン形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年5月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

夾雑物混入が懸念される原水に対しても、夾雑物の流入による圧力損失の上昇を抑制することができ、また、ろ過装置より夾雑物を簡便に排出できるろ過装置及びろ過方法を提供する。

解決手段

ろ過槽内にろ材装入され、ろ材層の上下にスクリーンが設けられ、ろ過槽上部及び下部に処理水排出管が設けられたろ過装置において、ろ過層内部に、原水流入管と通じるスクリーンにより仕切られた原水供給空間を設け、該空間に開閉自在の排出口が備わっていることを特徴とするろ過装置。

概要

背景

従来のろ過方法は、ろ材として砂、アンスラサイト等を用いたろ過が主体であったが、ろ過速度が高くとれず、SS捕捉量も少ないという欠点があった(例えば、非特許文献1参照)。近年では、これらの欠点を解決するために、ポリエステル円柱繊維ろ材(例えば、特許文献1参照)、オレフィン製板状繊維ろ材(例えば、特許文献2参照)及びポリプロピレン製円筒格子状ろ材(例えば、特許文献3参照)など、様々なろ材を用いた高速ろ過技術が開発されている。特に繊維製ろ材は、空隙率が高く立体網目状を構成していることなどから、懸濁物質の捕捉性が高いといわれている。

概要

夾雑物混入が懸念される原水に対しても、夾雑物の流入による圧力損失の上昇を抑制することができ、また、ろ過装置より夾雑物を簡便に排出できるろ過装置及びろ過方法を提供する。ろ過槽内にろ材が装入され、ろ材層の上下にスクリーンが設けられ、ろ過槽上部及び下部に処理水排出管が設けられたろ過装置において、ろ過層内部に、原水流入管と通じるスクリーンにより仕切られた原水供給空間を設け、該空間に開閉自在の排出口が備わっていることを特徴とするろ過装置。 

目的

本発明は、夾雑物の混入が懸念される原水に対しても、直接ろ過装置に導入することができ、夾雑物の流入による圧力損失の上昇を抑制することができ、また、ろ過装置より夾雑物を簡便に排出できるろ過装置及びろ過方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ろ過槽内にろ材装入され、ろ材層の上下にスクリーンが設けられ、ろ過槽上部及び下部に処理水排出管が設けられたろ過装置において、ろ過層内部に、原水流入管と通じるスクリーンにより仕切られた原水供給空間を設け、該空間に開閉自在の排出口が備わっていることを特徴とするろ過装置。

請求項2

請求項1記載のろ過装置を用いてろ過を行なうに際し、原水供給空間に原水中の夾雑物蓄積した場合に、その夾雑物を排出口を開口して排出することを特徴とするろ過方法。

技術分野

0001

本発明は、特に雨水排水都市下水河川湖沼水産業排水等の浮遊物懸濁物ろ材にてろ過するろ過装置及びろ過方法に関するものである。

0002

従来のろ過方法は、ろ材として砂、アンスラサイト等を用いたろ過が主体であったが、ろ過速度が高くとれず、SS捕捉量も少ないという欠点があった(例えば、非特許文献1参照)。近年では、これらの欠点を解決するために、ポリエステル円柱繊維ろ材(例えば、特許文献1参照)、オレフィン製板状繊維ろ材(例えば、特許文献2参照)及びポリプロピレン製円筒格子状ろ材(例えば、特許文献3参照)など、様々なろ材を用いた高速ろ過技術が開発されている。特に繊維製ろ材は、空隙率が高く立体網目状を構成していることなどから、懸濁物質の捕捉性が高いといわれている。

0003

このようなろ過装置においては、原水流入部とろ充填層部の間にろ材流出防止用の支持板スクリーンを配設したり、原水をろ材充填層部に直接流入している。

背景技術

0004

【非特許文献1】
建設都市下水道部監修「下水道施設計画設計指針解説 後編」社団法人 日本下水道協会発行、平成7年1月20日、p.139−142
【特許文献1】
特開2001−17808号公報
【特許文献2】
特開平8−33818号公報
【特許文献3】
特開平7−290085号公報

0005

上記のろ過装置を用いて、夾雑物混入した原水に対してろ過を行なう場合、原水中の懸濁物質が除去され濁質成分の少ない良好な処理水を得ることができるものの、以下のような問題が指摘されていた。すなわち、原水流入部とろ材充填層部の間にろ材流出防止用の支持板やスクリーンを配設しているろ過装置においては、ろ材自体への懸濁物質の捕捉による通水抵抗が増加していないにも係わらず、ろ材流出防止用の支持板やスクリーンが目詰まりを起こして圧力損失を増大させ、洗浄頻度が高くなる問題があった。また、原水がろ材充填層部に直接流入される装置においては、ろ材の洗浄を実施しても夾雑物がろ材槽から排出されず蓄積され、ろ過性能に悪影響を与える原因になっていた。
また、これらの問題を解消し、ろ過装置に夾雑物を流入させないにしようとすれば、ろ過装置とは別に、夾雑物を除去するための設備を配設する必要があった。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、夾雑物の混入が懸念される原水に対しても、直接ろ過装置に導入することができ、夾雑物の流入による圧力損失の上昇を抑制することができ、また、ろ過装置より夾雑物を簡便に排出できるろ過装置及びろ過方法を提供することを目的とする。

0007

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、ろ材層内にスクリーンで仕切られた原水供給空間を設けることにより、この目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。

課題を解決するための手段

0008

すなわち、本発明の第一は、ろ過槽内にろ材が装入され、ろ材層の上下にスクリーンが設けられ、ろ過槽上部及び下部に処理水排出管が設けられたろ過装置において、ろ過層内部に、原水流入管と通じるスクリーンにより仕切られた原水供給空間を設け、該空間に開閉自在の排出口が備わっていることを特徴とするろ過装置を要旨とするものである。
また、本発明の第二は、前記のろ過装置を用いてろ過を行なうに際し、原水供給空間に原水中の夾雑物が蓄積した場合に、その夾雑物を排出口を開口して排出することを特徴とするろ過方法を要旨とするものである。

0009

以下、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明のろ過装置の一実施例を示す概略図である。ろ過槽1の内部にろ材2が装入されたろ材層3を形成している。このろ材層3の上部及び下部には、ろ材2の流出を防ぎ、また支持するためのスクリーン8、9が設置されている。原水は、原水流入管4からろ材層3内に設けられた原水供給空間6を通じてろ材層3へ供給される。原水供給空間6は、原水中の夾雑物を透過しないスクリーン13によってろ材層3と仕切られている。また、原水供給空間6には原水から持ち込まれ蓄積した夾雑物を排出するための開閉自在の排出口11が設けられている。ろ過槽1の上部及び下部には処理水を排出する処理水排出管5が設けられ、ろ材洗浄時に使用する空気を供給する空気吹込管7がろ過槽1の下部に設けられている。

0010

本発明で用いられるろ材2は、空隙率が大きく比表面積が大きな、繊維製ろ材又はスポンジ状のろ材が好ましいがそれに限定されるものではない。空隙率としては、懸濁物の捕捉性及び圧力損失上昇の制御の点から高い方が好ましく、また、ろ材の強度からは高すぎない方が好ましい。そのため、空隙率としては、80〜95%が好ましい。また、その空隙はろ材が中空などの大きな空間を有するものよりも、短繊維或いは長繊維、またはプラスチック発砲により格子状に支えられた空間による空隙がより好ましい。

0011

比表面積としては、2000m2/m3−ろ床以上が好ましく、さらに好ましくは5000m2/m3−ろ床以上である。比表面積は、懸濁物の捕捉性の点から高い方法が好ましい。また、ろ材を繊維製及びスポンジ状とすることにより、比表面積を大きくできるため好ましいが、それに限定されるものではない。
ろ材2の比重は、0.5〜2.0の範囲内であれば好ましく、洗浄性の観点からは1に近いほど好ましい。

0012

本発明で用いられる上記のようなろ材2の作製方法としては特に限定されるものではなく、例えば繊維製のろ材を作製するには、棒状繊維束を回転させながら熱処理した後、任意長に切断することにより形成することができる。詳細は例えば、特開2001−17808号公報により記載されている。

0013

ろ材層の上下に設けられるスクリーン8、9は、ろ材2の流出を防ぎ、また支持するためのものであり特に限定されないが、例えば、ウエッジワイヤースクリーンパンチングメタル、Tバースクリーンなどがある。通水抵抗が少なく、目詰まりが起こりにくい構造であるウエッジワイヤースクリーンやTバースクリーンなどが好ましく用いられる。

0014

本発明のろ過装置においては、ろ材層中にスクリーン13により仕切られた原水供給空間6を設けることを特徴とする。原水供給空間6とろ材層3とを仕切るスクリーン13は、原水中の夾雑物をろ材層3へ混入させないために必要なものであり、その目開きとしては、0.5〜5mmが好ましく、1〜3mmがより好ましい。該空間6は任意の箇所で原水流入管4と繋がり、他の箇所で開閉自在のバルブ10が付いた排出口11が備わっている。原水は原水流入管4から原水供給空間6及びスクリーン13を経てろ材層3へ供給されるが、その途中で原水中に存在する夾雑物が原水供給空間6内に留まり、ろ材層3への流入が防止される。
また、原水供給空間6を仕切るスクリーン13の形状は、任意の形状でよく、例えば筒状(図2参照)、円盤状(図3参照)、ドーナツ状(図4参照)、U字管状などが挙げられる。
また、原水供給空間6の容量は、ろ材層3の容量にも影響するが、概ねろ材層3の容量の1/20以下であり、1/50以下が好ましく、1/100以下が最も好ましい。

0015

次に上記したろ過装置を用いてろ過を行なう方法について説明する。
原水は原水流入管4から原水供給空間6に導入される。原水供給空間6からろ材層3へ流入する際、スクリーン13を通過することになるので、原水中の夾雑物がろ材層へ流入するのを防ぐことができる。原水供給空間6より上側に存するろ材層3を上向流で通過することによりろ過を行ないろ過槽上部より排水すると同時に、原水供給空間6より下側に存するろ材層3を下向流で通過することによりろ過を行ないろ過槽下部より排水する。
また、ろ過を継続することにより原水中に存在していた夾雑物が原水供給空間6内に蓄積することによりろ過装置の一次圧が上昇した場合には、原水供給空間6に付設している開閉バルブ10を一時的に開くことにより、少量の排出水量で夾雑物をろ過槽外へ排出することができる。この夾雑物排出操作は、ろ過運転を停止することなく継続しながら行なうことが可能である。

0016

また、ろ材2自体のろ過能力が低下したら、ろ過槽1下部に設置した空気吹込管7から圧縮空気をろ過槽1へ吹き込みバブリングする。この際、原水供給空間6より下側に位置するろ材2も原水供給空間6を超えて上側又は下側を行き来しながら、ろ過槽1内のろ材2は激しく動き回るため、ろ材2に付着した固体成分が剥離される。ろ材2から剥離した固体成分は、洗浄排水流出管12を経て、ろ過槽1外に排出されろ材層3が再生される。

0017

【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
参考例1
高融点繊維として、融点255℃、沸水熱収縮率0.5%の極限粘度の異なる2種のポリエチレンテレフタレートを用いたサイドバイサイド型複合ポリエステル繊維(6デニール)を30重量%用いた。融点160℃の熱融着繊維ユニチカ製、商品キャスベン、タイプ7080(4デニール))を70重量%用いた。これらを混綿して紡績用カード機練条機を通し、1m当たり3gの重量のスライバーを得た。このスライバーを紡績用粗紡機に通して、1m当たり20回の撚り掛けて巻き取った。この繊維束は、1m当たりの重量が3.5gであった。

0018

次に、この繊維束に200℃に加熱された空気を吹き掛け熱融着繊維を溶融した後、冷却し毎分1.2mの速度で引取り棒状の繊維束を得た。得られた棒状繊維束の表面は、羽毛状ループ状毛羽を有していた。この棒状繊維束を10mmに切断し、粒状の水処理用ろ材を得た。

0019

実施例1
図1に示したろ過装置を用いてろ過を行なった。図1において、ろ材2として、上記で得られたポリエステル棒状繊維束ろ材を用いた。ろ過原水は、原水流入管4からろ材層3の内部に設けられた原水供給空間6を通じてろ過槽1に一定の流量で通水され、ろ材層3を下向流及び上向流にて双方分流通過し処理された後、下部および上部の処理水排出管5を経て処理水として排出した。原水供給空間6を仕切るスクリーン13は、孔径が2mmφ、開孔率30%のパンチングメタルを使用した。ろ過槽上部及び下部には、ろ材の流出を防止し或いはろ材を保持するため、ろ過の全面を覆うスクリーン形状の支持板8、9が配設されている。

発明を実施するための最良の形態

0020

ろ過条件は、ろ材の充填高さ1.0m、上向流及び下向流に通水したろ過速度LVの合計を2000m/日、ろ過原水としては、流入下水を用いた。通水開始30分でろ過槽内の圧力損失は5kPaであったのに対し、原水供給空間内の圧力損失は10kPaに上昇したため、原水供給空間6に接続された開閉バルブ10を一時的に開くことにより、ろ過槽1内の圧力損失と同程度まで低減した。その後もろ過運転を継続して行い、原水供給空間6内の洗浄は、ろ過槽1内の圧力損失に対し、その圧力損失が5kPa以上上回った時点で実施した。ろ過槽内の圧力損失が10kPaとなったろ過経過3時間後にろ材の洗浄を実施した。ろ過3時間で、原水供給空間6に接続された開閉バルブ10は5回稼動し、原水供給空間6内の夾雑物をろ過槽外へ排出した。

図面の簡単な説明

0021

本発明によれば、夾雑物の混入が懸念される原水に対しても、直接ろ過装置に導入することができ、夾雑物の流入による圧力損失の上昇を抑制することができ、また、ろ過装置より夾雑物を簡便に排出することが可能である。

図1
本発明のろ過装置の一実施例を示す概略図である。
図2
本発明における原水供給空間を仕切るスクリーン形状の一例を示す斜視図である。
図3
本発明における原水供給空間を仕切るスクリーン形状の他の例を示す平面図である。
図4
本発明における原水供給空間を仕切るスクリーン形状の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 ろ過槽
2 ろ材
3 ろ材層
4 原水流入管
5 処理水排出管
6 原水供給空間
7 空気吹込管
8 下部スクリーン
9 上部スクリーン
10 開閉バルブ
11 排出口
12 洗浄排水流出管
13 スクリーン

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社村田製作所の「 濾過装置」が 公開されました。( 2020/09/10)

    【課題】流体の漏出を抑制することができる濾過装置を提供する。【解決手段】本発明の濾過装置(10)は、内部に流体が流れる流路部材(20)と、流体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタ(30)と、濾過... 詳細

  • 中国電力株式会社の「 ダブルストレーナ型濾過機」が 公開されました。( 2020/08/06)

    【課題・解決手段】ストレーナに残留した異物を容易に除去できる、ダブルストレーナ型濾過機を提供する。濾過機10は、上流側弁体3と下流側弁体4を同期して移動させる状態、又は、上流側弁体3と下流側弁体4を互... 詳細

  • 東レ株式会社の「 金属濾過フィルター」が 公開されました。( 2020/06/25)

    【課題】 熱可塑性樹脂を溶融紡糸する繊維の製造工程に用いられる金属繊維または金属線からなるフィルターにおいて、複合紡糸などに用いられる複合パックなどの複合流路に適用することができ、かつフィルター部周... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ