(57)【要約】【課題】排出手段から排出される生物を処理することの可能な水処理装置を提供する。【解決手段】  濾過装置２と、生物処理装置３と、接続管Ｌ３とを備えた水処理装置であって、濾過装置２は、フィルタ２２と、排出手段２６とを備え、排出手段２６は、排出管６４を備えるとともに、当該排出管６４を介してフィルタ２２の一次側の水を濾過装置２の外部に排出するよう構成され、生物処理装置３は、水に含有される生物を処理処理するよう構成されており、接続管Ｌ３は、排出管６４と生物処理装置３とを接続する、水処理装置が提供される。【選択図】図１
2020089836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過装置と、生物処理装置と、接続管とを備えた水処理装置であって、
前記濾過装置は、フィルタと、排出手段とを備え、
前記排出手段は、排出管を備えるとともに、当該排出管を介して前記フィルタの一次側の水を前記濾過装置の外部に排出するよう構成され、
前記生物処理装置は、水に含有される生物を処理処理するよう構成されており、
前記接続管は、前記排出管と前記生物処理装置とを接続する、水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置であって、
外部から水を取り込む取水口と、外部へ水を放流する放流口とを備え、
前記取水口と前記フィルタの一次側とが接続され、前記フィルタの二次側と前記放流口とが、前記生物処理装置を介することなく接続される、水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水処理装置であって、
前記排出手段は、除去手段をさらに備え、
前記除去手段は、前記フィルタの一次側において前記フィルタに付着した異物を除去するよう構成される、水処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の水処理装置であって、
前記排出管は、前記排出手段から導入された水を前記濾過装置の外部に排出するよう配置され、
前記濾過装置は回転手段をさらに備え、
前記フィルタは円筒状に形成され、
前記一次側は、当該円筒状のフィルタの内側であって、
前記回転手段は、前記フィルタ又は前記排出手段を回転させるよう構成される、水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタを有する水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湖沼や河川の水質改善、特にアオコの除去を目的とした水処理装置として、円筒状のフィルタをケーシング内に配置することで水を濾過処理する濾過装置を備えたものが知られている。濾過装置においては、フィルタの閉塞を防ぐため、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。
【０００３】
そこで、フィルタに堆積している異物を除去する構成として、例えば特許文献１には、フィルタの一次側に配置され、水とともに異物を吸引して排出する排出手段（吸引ノズル、排泥管等）を備えるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４１７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような水処理装置では、排出手段から排出される濃縮水（逆洗水）とともに、フィルタの一次側に残ったアオコ等の生物が排出されるが、これらの生物をそのまま放流するのは好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、排出手段から排出される生物を処理することの可能な水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、濾過装置と、生物処理装置と、接続管とを備えた水処理装置であって、前記濾過装置は、フィルタと、排出手段とを備え、前記排出手段は、排出管を備えるとともに、当該排出管を介して前記フィルタの一次側の水を前記濾過装置の外部に排出するよう構成され、前記生物処理装置は、水に含有される生物を処理処理するよう構成されており、前記接続管は、前記排出管と前記生物処理装置とを接続する、水処理装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、排出手段の排出管と生物処理装置とを接続する接続管を備えていることから、排出手段から排出される生物を処理することが可能となっている。
【０００９】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
【００１０】
好ましくは、外部から水を取り込む取水口と、外部へ水を放流する放流口とを備え、前記取水口と前記フィルタの一次側とが接続され、前記フィルタの二次側と前記放流口とが、前記生物処理装置を介することなく接続される。
【００１１】
好ましくは、前記排出手段は、除去手段をさらに備え、前記除去手段は、前記フィルタの一次側において前記フィルタに付着した異物を除去するよう構成される。
【００１２】
好ましくは、前記排出管は、前記排出手段から導入された水を前記濾過装置の外部に排出するよう配置され、前記濾過装置は回転手段をさらに備え、前記フィルタは円筒状に形成され、前記一次側は、当該円筒状のフィルタの内側であって、前記回転手段は、前記フィルタ又は前記排出手段を回転させるよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理装置１の接続関係を示す概略図である。
【図２】図１の水処理装置１の濾過装置２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．水処理装置１の全体構成
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。
【００１５】
本実施形態の水処理装置１は、湖沼や河川（以下、浄化対象Ｗと呼ぶ）の水質改善、特にアオコの除去を目的として、浄化対象Ｗの近くに設置して用いられるものである。
【００１６】
水処理装置１は、図１に示すように、濾過装置２と、生物処理装置としての紫外線リアクタ３と、取水口４と、放流口としての第１放流口５と、第２放流口６とを備える。また、水処理装置１は、各部材を接続して水を流通させるラインとして、取水ラインＬ１と、第１放流ラインＬ２と、接続管としての接続ラインＬ３と、第２放流ラインＬ４と、洗浄水ラインＬ５（図２参照）とを備える。ここで、「ライン」とは、流路、経路、管路等の、水の流通が可能なラインの総称である。また、各ラインには、それぞれ弁Ｖ１〜Ｖ４及び弁Ｖ５（図２参照）が設けられる。加えて、取水ラインＬ１には、水処理装置１内を流通する水を圧送するポンプ７も配置される。以下、各要素の構成を具体的に説明する。
【００１７】
濾過装置２は、図２に示すように、ケーシング２１と、フィルタ２２と、回転手段としてのフィルタ回転手段２３と、排出手段２６と、洗浄水噴出手段２７とを備える。
【００１８】
ケーシング２１は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部２１ａで、下部開口部が底部２１ｂで密閉される。フィルタ２２は、円筒状に形成され、ケーシング２１内に配置される。フィルタ２２は、その上部開口部が上閉止部２２ａで密閉され、下部開口部が下閉止部２２ｂで閉止される。これらの構成により、フィルタ２２の内部（一次側）が、ケーシング２１とフィルタ２２の間（二次側）と隔てらる。フィルタ２２は、内部（一次側）に流入した濾過処理前の水を濾過して外部（二次側）へ流出させる。フィルタ２２は、例えば、多数の貫通孔が形成された金属板を円筒状に曲げ加工することで形成される。
【００１９】
フィルタ回転手段２３は、フィルタ２２をその軸心を中心に回転させる。フィルタ回転手段２３は、上部回転軸部材２３ａと、下部回転軸部材２３ｂと、モータ２３ｃとで構成される。上部回転軸部材２３ａは、フィルタ２２の上閉止部２２ａを保持し、下部回転軸部材２３ｂは、下閉止部２２ｂを保持する。モータ２３ｃは、上部回転軸部材２３ａを回転させる。また、上部回転軸部材２３ａは、ケーシング２１の蓋部２１ａを貫通し、シーリングされた軸受部材２１ｃを介して蓋部２１ａに回転自在に且つ液密に支持される。下部回転軸部材２３ｂは、ケーシング２１の底部２１ｂを貫通し、シーリングされた軸受部材２１ｄを介して底部２１ｂに回転自在に且つ液密に支持される。下部回転軸部材２３ｂは、フィルタ２２内と連通するとともにケーシング２１の底部２１ｂからケーシング２１の外に突出する管状体となっており、濾過処理前の水をフィルタ２２内部に導入する導入口２４が接続される。導入口２４には、取水ラインＬ１が接続される。取水ラインＬ１には、上述したように、弁Ｖ１と、ポンプ７とが接続される。
【００２０】
また、ケーシング２１の側部には、フィルタ２２を通過した濾過処理後の水が流出する流出口２５が設けられる。取水ラインＬ１を流れ導入口２４から導入された水は、下部回転軸部材２３ｂを通ってフィルタ２２内に入り、フィルタ２２を通過し濾過処理されて、ケーシング２１とフィルタ２２の間に形成される空間に入り、流出口２５から流出する。流出口２５には、第１放流ラインＬ２が接続される。
【００２１】
加えて、濾過処理中のフィルタ２２の洗浄（逆洗浄）のため、濾過装置２は、フィルタ２２の一次側の水を排出する排出手段２６と、フィルタ２２の二次側に設けられ、フィルタ２２に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出手段２７とを備える。
【００２２】
排出手段２６は、濾過処理中のフィルタ２２を洗浄して洗浄後の逆洗水（濃縮水とも呼ぶ）を排出するものである。具体的には、排出手段２６は、フィルタ２２の一次側の水を排出することで、フィルタ２２の一次側に付着したアオコ等の生物を濾過装置２の外部へと排出する。本実施形態の排出手段２６は、除去手段としての複数のノズル６１と、複数のノズルパイプ６２と、集合管６３と、排出管６４とを備える。
【００２３】
ノズル６１は、その先端部がフィルタ２２の内周面に向かって開口し、フィルタ２２の一次側においてフィルタ２２に対向するよう配置される。このような配置により、ノズル６１内の圧力を、フィルタ２２の二次圧よりも低くすることで、フィルタ２２に堆積したアオコ等の生物が水とともにノズル６１内部へ吸引される。ノズル６１の基端側は円筒形状となっており、ノズルパイプ６２に接続される。
【００２４】
ノズルパイプ６２は、先端側がノズル６１に接続され、基端側が集合管６３に接続される。ここで、本実施形態において、ノズル６１及びノズルパイプ６２は、周方向に９０度間隔で４列、それぞれ上下方向に３本づつ、合計１２本設けられる（図２では、右方向に延びるもの以外を省略している）。そして、上下に配置されているノズル６１の間の未吸引部を無くすため、１方の列のノズル６１の間に他の列のノズル６１が位置するよう、列ごとに高さ方向の位置をずらして配置されている。したがって、本実施形態の排出手段２６は、フィルタ回転手段２３によりフィルタ２２を回転させることで、フィルタ２２全周の浄化を行えるようになっている。
【００２５】
集合管６３は、フィルタ２２の内部に配置される。より具体的には、集合管６３は、フィルタ２２の中心軸に一致する位置に配置され、上端部が閉鎖し下端部が開口している。集合管６３の上端部は、フィルタ２２の上部回転軸部材２３ａの中央に設けられた孔に挿入されて支持されている。集合管６３には、ノズル６１及びノズルパイプ６２を流通したアオコ等の生物を含む水（逆洗水）が集合して流通する。
【００２６】
排出管６４は、集合管６３の下端部に接続され、下部回転軸部材２３ｂの内部を、フィルタ２２の回転を妨げないように下方に延びる。排出管６４の下端側は、屈曲して延びており、導入口２４の周面を貫通している。排出管６４は、集合管６３を流通した逆洗水を排出する。また、本実施形態の排出管６４には、開度調整が可能な調整弁（逆洗弁、図示せず）が設けられる。排出管６４の下流側は、接続ラインＬ３を介して紫外線リアクタ３と接続される。
【００２７】
洗浄水噴出手段２７は、フィルタ２２の二次側からフィルタ２２に向かって洗浄水を噴出するものである。洗浄水噴出手段２７は、ケーシング２１の側部に設けられており、先端部がケーシング２１内、特にフィルタ２２の外周面に向かって開口している。洗浄水噴出手段２７は、洗浄水ラインＬ５に接続され、弁Ｖ５を開くことで、洗浄水ラインＬ５から供給される洗浄水をフィルタ２２の二次側の面に向かって噴出する。洗浄水噴出手段２７は、フィルタ２２の軸方向全域に洗浄水を噴出できることが好ましいが、その構成は特に限定されるものではない。本実施形態では、洗浄水噴出手段２７は、複数配置された各ノズル６１と同周上に位置している。なお、洗浄水ラインＬ５の基端側は、洗浄水供給源（図示せず）に接続される。洗浄水供給源としては、フィルタ２２で処理された水を用いることが可能である。ただし、水道水等を用いても良い。
【００２８】
紫外線リアクタ３は、接続ラインＬ３と接続され、濾過装置２の排出手段２６から排出される逆洗水に紫外線を照射して生物の殺滅処理を行うものである。殺滅処理が行われた水は、第２放流ラインＬ４を介して第２放流口６から浄化対象Ｗへと放流される。なお、紫外線リアクタ３の構成としては既知のものを用いることができるため、具体的な構成の説明は省略する。
【００２９】
取水口４は、取水ラインＬ１の上流端に設けられる。取水口４は、水処理装置１の外部としての浄化対象Ｗから水を取り込むため浄化対象Ｗ内に沈められる。ただし、浄化対象Ｗの水を一時的に貯水する別の場所から水を取り込む構成としても良い。
【００３０】
第１放流口５は、第１放流ラインＬ２の下流端に設けられる。第１放流ラインＬ２を流通する水は、第１放流口５から浄化対象Ｗへと放流される。このような接続により、取水口４と第１放流口５とは、紫外線リアクタ３を介することなく接続されることになる。
【００３１】
第２放流口６は、第２放流ラインＬ４の下流端に設けられる。第２放流ラインＬ４を流通した水は、第２放流口６から浄化対象Ｗへと放流される。ただし、浄化対象Ｗへと放流するのに代えて、用水路や下水道などに放流することも可能である。
【００３２】
２．水処理装置１の動作
次に、本実施形態の水処理装置１の動作を説明する。
【００３３】
ポンプ７の駆動により水が取水ラインＬ１を通って導入口２４から流入すると、水はフィルタ２２内に入り、フィルタ２２を通過し濾過処理される。この際、フィルタ回転手段２３はフィルタ２２を回転させる。これにより、フィルタ２２は排出手段２６に対し相対回転する。そして、フィルタ２２により濾過された水は、ケーシング２１とフィルタ２２の間に形成される空間に入り、流出口２５から流出する。流出した水は、第１放流ラインＬ２を流通して第１放流口５から浄化対象Ｗへと放流される。
【００３４】
ここで、上述した濾過処理中には、フィルタ２２の洗浄動作（逆洗浄）が連続あるいは間欠的に行われる。具体的には、排出管６４の弁Ｖ２を開くことでノズル６１内の圧力がフィルタ２２の二次圧よりも低くなり、フィルタ２２に付着したアオコ等の生物がフィルタ２２の二次側にある濾過後の水と一緒にノズル６１の開口から吸引される。なお、フィルタ２２の洗浄動作の際には、洗浄水噴出手段２７がフィルタ２２に洗浄水を噴出させる。これにより、フィルタ２２に付着した異物がフィルタ２２から剥離し、ノズル６１から効果的に除去される。吸引された逆洗水は、ノズルパイプ６２、集合管６３、排出管６４及び接続ラインＬ３を流通して紫外線リアクタ３へ導入される。
【００３５】
紫外線リアクタ３へ導入された逆洗水に含まれるアオコ等の生物は、紫外線が照射されることにより、殺滅処理される。そして、生物が殺滅処理された水は、第２放流ラインＬ４を介して第２放流口６から浄化対象Ｗへと放流される。
【００３６】
なお、弁Ｖ１と弁Ｖ２の少なくとも一方を開度調整の可能な開度調整弁とし、図示しない制御手段により開度調整弁の開度を調整することで、濾過処理を行う水の流量を調整することが可能である。また、弁Ｖ３と弁Ｖ４の少なくとも一方を開度調整の可能な開度調整弁とし、図示しない制御手段により開度調整弁の開度を調整することで、紫外線リアクタ３により紫外線照射を行う水の流量を調整することが可能である。弁Ｖ１〜Ｖ４を開度調整弁とした場合の弁の開度は、水処理を行う浄化対象Ｗの状態に応じて、適宜調整される。
【００３７】
３．作用効果
以上のように、本実施形態の水処理装置１は、浄化対象Ｗの水を取水口４から取水し、濾過装置２のフィルタ２２によりアオコ等の異物を濾過する。これにより、取り込んだ水を浄化して第１放流口５から放流することができる。一方、フィルタ２２に堆積したアオコ等の生物は排出手段２６の複数のノズル６１の吸引によりフィルタ２２から除去されるが、除去された生物を含む濃縮水をそのまま水処理装置１の外部に放出すると、周囲の環境を損ねるおそれがある。しかしながら、本実施形態の水処理装置１は、排出手段２６の排出管６４が接続ラインＬ３により紫外線リアクタ３と接続されている。そのため、排出手段２６から排出された生物を含む水を紫外線リアクタ３により殺滅処理したうえで、第２放流ラインＬ４を介して第２放流口６から浄化対象Ｗへと放流することができる。したがって、フィルタ２２の浄化を行いつつ、排出手段２６から排出される逆洗水によって周囲の環境を損ねることも抑制することが可能となっている。
【００３８】
４．変形例
なお、本発明は、以下の形態でも実施することができる。
・上記実施形態の濾過装置２では、フィルタ２２に堆積した生物等の異物を除去する除去手段として、排出手段２６の複数のノズル６１により異物を吸引する構成を採用していた。しかしながら、フィルタ２２の一次側にブラシを設け、ブラシによってフィルタ２２から剥離させた異物を濾過装置２の外部へ排出する構成とすることも可能である。
・上記実施形態では、逆洗浄のため、排出手段２６が除去手段としての複数のノズル６１を備えていた。しかしながら、排出手段において、異物を除去する除去手段は必須構成ではない。すなわち、排出手段は、単にフィルタを通過しなかった一次側の濃縮水を排出する構成であれば良い。
・上記実施形態の濾過装置２では、フィルタ２２として多数の貫通孔が形成された金属板を円筒状に曲げ加工したものを採用していた。しかしながら、フィルタ２２として、多孔質樹脂シートから形成される蛇腹形状のプリーツフィルタを用いることもできる。この場合には、フィルタ２２に堆積した生物等の異物を除去する除去手段として、プリーツフィルタの凸部をノズル６１によって叩くとともに吸引する構成とすることが好適である。
・上記実施形態の濾過装置２では、取水口４から取り込まれた水は円筒状のフィルタ２２の内側に導入され、濾過された水はフィルタ２２の外側から第１放流口５へと流れる構成、すなわち、内側が１次側、外側が２次側となる構成であった。しかしながら、取水口４から取り込まれた水を円筒状のフィルタ２２の外側に導入し、濾過した水をフィルタ２２の内側から第１放流口５へと流す構成とする、すなわち、外側を１次側、内側を２次側とすることも可能である。この場合、生物等の異物は一次側である外側に堆積するため、異物を除去する除去手段（例えば、複数のノズル６１）はフィルタ２２の外側に設けられることになる。また、外側を１次側、内側を２次側とした場合においても、除去手段を設けない構成とすることも可能である。
・上記実施形態の濾過装置２では、複数のノズル６１（排出手段２６）に対してフィルタ２２が回転する構成であった。しかしながら、固定されたフィルタ２２に対して排出手段２６（ノズル６１）が回転する構成とすることも可能である。また、ノズル及びフィルタがともに回転しない構成とすることも可能である。
・上記実施形態では、水に含有される生物を処理する生物処理装置として紫外線リアクタ３を用いていた。しかしながら、生物処理装置として、生物を凝集沈殿により処理する装置や、電解により処理する装置とすることも可能である。
・上記実施形態では、濾過手段２は洗浄水噴出手段２７を備えて構成されていた。しかしながら、濾過手段２に洗浄水噴出手段２７を設けない構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１      ：水処理装置
２      ：濾過装置
３      ：紫外線リアクタ（生物処理装置）
４      ：取水口
５      ：第１放流口
６      ：第２放流口
７      ：ポンプ
２１    ：ケーシング
２１ａ  ：蓋部
２１ｂ  ：底部
２１ｃ  ：軸受部材
２１ｄ  ：軸受部材
２２    ：フィルタ
２２ａ  ：上閉止部
２２ｂ  ：下閉止部
２３    ：フィルタ回転手段
２３ａ  ：上部回転軸部材
２３ｂ  ：下部回転軸部材
２３ｃ  ：モータ
２４    ：導入口
２５    ：流出口
２６    ：排出手段
２７    ：洗浄水噴出手段
６１    ：ノズル
６２    ：ノズルパイプ
６３    ：集合管
６４    ：排出管
Ｌ１    ：取水ライン
Ｌ２    ：第１放流ライン
Ｌ３    ：接続ライン（接続管）
Ｌ４    ：第２放流ライン
Ｌ５    ：洗浄水ライン
Ｖ１〜Ｖ５：弁
Ｗ      ：浄化対象
【図１】
2020089836.tif 000003
【図２】
2020089836.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月23日(2019.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過装置と、生物処理装置と、接続管とを備えた水処理装置であって、
前記濾過装置は、フィルタと、排出手段とを備え、
前記排出手段は、排出管を備えるとともに、当該排出管を介して前記フィルタの一次側の水を前記濾過装置の外部に排出するよう構成され、
前記生物処理装置は、水に含有される生物を処理するよう構成されており、
前記接続管は、前記排出管と前記生物処理装置とを接続する、水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置であって、
外部から水を取り込む取水口と、外部へ水を放流する放流口とを備え、
前記取水口と前記フィルタの一次側とが接続され、前記フィルタの二次側と前記放流口とが、前記生物処理装置を介することなく接続される、水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水処理装置であって、
前記排出手段は、除去手段をさらに備え、
前記除去手段は、前記フィルタの一次側において前記フィルタに付着した異物を除去するよう構成される、水処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の水処理装置であって、
前記排出管は、前記排出手段から導入された水を前記濾過装置の外部に排出するよう配置され、
前記濾過装置は回転手段をさらに備え、
前記フィルタは円筒状に形成され、
前記一次側は、当該円筒状のフィルタの内側であって、
前記回転手段は、前記フィルタ又は前記排出手段を回転させるよう構成される、水処理装置。