(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にろ材流出防止網（３）を設けたろ過槽（２）と、前記ろ材流出防止網（３）の下面及びろ過槽（２）の中間部に垂直方向に水流案内板（７ａ，７ｂ）を配設し、前記ろ材流出防止網（３）の下方に浮上ろ材によるろ材層（１）を形成し、ろ過槽（２）の下部には原水及びろ材の洗浄水を供給する手段と、洗浄時にろ材層（１）をほぐし、ろ材を旋回させるための散気装置（６）を設け、ろ過槽（２）の上部には処理水の取出管（１２）及び洗浄排水の取出管（１３）を設けたことを特徴とするろ材層の洗浄再生装置。
【請求項２】
素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１８〜６５デニールである第一フィラメントと素材がポリプロピレン繊維で、繊度が３〜１０デニールである第二フィラメントと、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１．５〜６デニールである第三フィラメントを混綿したウェッブをニードルパンチング法により布形化し、両面のウェッブ起毛状態を平滑化することなく加熱処理し、前記ウェッブの重量が２００〜８００ｇ／平方メートル、厚みが２〜８ｍｍの布形化板状体を製作し、この布形化板状体を５〜３０ｍｍの矩形に裁断したものをろ材として装填した請求項１に記載のろ材層の洗浄再生装置。
【請求項３】
上記ろ材をろ過槽（２）に装填したとき、ろ材層（１）高と水層高との比率が６５：３５〜５０：５０として装填されているとともに、処理水の一部が原水供給口（１０）に循環するようにしていることを特徴とする請求項１に記載のろ材層の洗浄再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浮上性のろ材を用いたろ過装置及び生物膜ろ過装置のろ材層の洗浄再生装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比重が１．０以下で１．０に近い浮上性のろ材を用いたろ過装置は、ろ過槽内の上部にろ材支持部を設け、その下側に浮上性のろ材を装填してろ材層を形成し、原水を上向流又は下向流で通液してろ過を行ない、ろ材の洗浄の際はろ材層の下部より洗浄水と空気を供給する方法がよく知られている。特開平１１−１１４３１９号公報に記載の発明はその一例であり、この方法はろ材と洗浄水の混合物を上下に旋回させる手段としてろ過槽の中心部に同心状にドラフトチューブを立設させたり、又、撹拌用の散気ノズルをろ過槽の底部に中心から偏心させて設けている。また、特開平１０−８５５１５号公報の発明は、上部ろ材支持部の下面に沿って、洗浄時に散気を行なう領域と散気を行なわない領域とを分割するように下向に延びる仕切部材を設け、交互に切換えて散気を行ない、旋回流の方向を変えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、特開平１１−１１４３１９号公報の発明ではろ過槽の形状は下部円錐型の円筒槽に限定している。そして、例えば、コンクリート製の大容量のろ過槽ではドラフトチューブを設けたり、散気ノズルを偏心させて取付けたりするだけでは、ろ材層全体に旋回流を起こして充分な撹拌が出来難いという問題がある。また、特開平１０−８５５１５号公報の発明ではろ材支持部の下面に仕切部材を設け、洗浄時に散気を行なう領域と散気を行なわない領域に分割して、交互に散気撹拌する方法は浮上性ろ材の洗浄再生方法としては優れているが、洗浄に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の従来技術の課題を解決したものであって、その要旨とするところは、上部にろ材流出防止網を設けたろ過槽と、前記ろ材流出防止網の下面及びろ過槽の中間部に垂直方向に水流案内板を配設し、前記ろ材流出防止網の下方に浮上ろ材によるろ材層を形成し、ろ過槽の下部には原水及びろ材の洗浄水を供給する手段と、洗浄時にろ材層を解し、ろ材を旋回させるための散気装置を設け、ろ過槽の上部には処理水の取出管及び洗浄排水の取出管を設けたものである。
【０００５】
前述のろ過槽に装填するろ材としては、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１８〜６５デニールである第一フィラメントと素材がポリプロピレン繊維で、繊度が３〜１０デニールである第二フィラメントと、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１．５〜６デニールである第三フィラメントを混綿したウェッブをニードルパンチング法により布形化し、両面のウェッブ起毛状態を平滑化することなく加熱処理し、前記ウェッブの重量が２００〜８００ｇ／平方メートル、厚みが２〜８ｍｍの布形化板状体を製作し、この布形化板状体を５〜３０ｍｍの矩形に裁断したものを用い、このろ材をろ過槽に装填したとき、ろ材層高と水層高との比率が６５：３５〜５０：５０として装填されているとともに、処理水の一部が原水供給口に循環するようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明は上述のように構成してあり、例えば、コンクリート製の大型のろ過槽に装填したろ材層が目詰まりした場合、このろ材層を洗浄再生するにあたり、まず、ろ過槽の底部に堆積した沈殿物を排出した後、ろ材層の下方より空気と洗浄水を供給することにより、ろ材を撹拌洗浄して、洗浄排水をろ過槽の上部より取出すようにしたものである。このとき、散気空気は左右の壁面近く、あるいは、ろ過槽の中心付近から供給するようにしている。そして、ろ過槽上部にはろ材流出防止網を設け、このろ材流出防止網の下面と、ろ過槽の中間部に垂直方向に板状もしくは略楔状の水流案内板を設けているので、ろ過槽の左右の壁面に添って上昇した水とろ材の混合物は、ろ材流出防止網によってろ過槽の中央に向かう流れに変えられ、さらに、水流案内板によって下方に向かう流れに変えられるので、ろ過槽の半分は時計廻り、他の半分は反時計廻りの旋回流が生じ、槽内のろ材全体を撹拌洗浄することができるものである。また、ろ過槽の中心付近から散気空気を送る時は、ろ材と水の混合物は中央付近で上昇し、水流案内板によって左右に二分され、夫々、ろ材流出防止網に沿って左右の壁面に向かう流れとなり、左右の壁面によって今度は下方に向かう流れに変えられ上下方向の旋回流が生じる。
【０００７】
また、ろ過槽内に装填するろ材としては、軽量で空隙が大きく、耐圧・耐食性を有し強度の有るものが望ましく、これらの条件を満たすものとして、つぎのような合成樹脂からなるろ材を用いている。即ち、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１８〜６５デニールである第一フィラメントと素材がポリプロピレン繊維で、繊度が３〜１０デニールである第二フィラメントと、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１．５〜６デニールである第三フィラメントを混綿したウェッブをニードルパンチング法により布形化し、両面のウェッブ起毛状態を平滑化することなく加熱処理し、前記ウェッブの重量が２００〜８００ｇ／平方メートル、厚みが２〜８ｍｍの布形化板状体を製作し、この布形化板状体を５〜３０ｍｍの矩形に裁断したものである。
【０００８】
上記のように構成したろ材をろ過槽に装填する際には、洗浄撹拌時の流動性を考慮して、ろ過槽内におけるろ材層高と水層高との比率が６５：３５〜５０：５０となるように装填量を調整すれば、ろ材洗浄の際には、効率よくろ材を撹拌洗浄することができるものである。以下、図面に基づいてこの発明を具体的に説明する。
【０００９】
【実施例】
図１はこの発明に係るろ過装置の縦断側面図であり、この図に基いてろ材の洗浄再生方法の操作を説明する。ろ過槽２の上部にろ材流出防止網３を設け、このろ材流出防止網３の下方に浮上性のろ材を装填してろ材層１を形成し、ろ過槽２下部の原水供給口１０から原水を供給し、上向流でろ材層１を通液してろ過を行ない、処理水はろ過槽２の上部に設けた集水トラフ４に集められ、集水トラフ４に接続した処理水配管１２を通って処理水槽１４に流入する。この処理水槽１４が満杯になると処理水取出管１５から溢流して外部に取出される。
【００１０】
上記の操作によって、ろ材層１で捕集された固形物や汚泥によってろ材が目詰まりしたときには、原水の供給を停止し、処理水弁１１を閉止し、ろ過槽２の底部に堆積した沈殿物を引抜管１６から抜き取る。次に、ブロワー５に連結している散気装置６から空気をろ過槽２内に注入する。図１では散気装置６はろ過槽２の左右の壁面近くに設けている。又、ろ材流出防止網３の下面及びろ過槽２の中間部に垂直方向に板状もしくは略楔状の水流案内板７ａ、７ｂを配設している。図３の水流案内板７ａはろ材流出防止網３の下面に設けたものであり、略楔形状をしているが、左右それぞれ内側に湾曲しているものである。そして、散気装置６から注入された空気は気泡となってろ過槽２の左右の壁面に沿って上昇し、ろ材層１の下部及びろ材流出防止網３に当った気泡はろ過槽２の中央に向かう流れに変えられ、更に中央部では水流案内板７ａ、７ｂによって下向に流れを変えられ、上下方向の旋回流を生じる。図１の左半分では時計廻りの旋回流となり、右半分では反時計廻りの旋回流となる。この動作を３〜１０分間継続することにより、目詰まりして硬化しているろ材層１はほぐされ、充分に撹拌される。次に、上記の散気撹拌を継続しながら、洗浄水ポンプ９を駆動して処理水槽１４に貯留されている処理水を洗浄水配管８を通り、ろ過槽２の下部よりろ過槽２内に供給する。ろ過槽２内に供給された洗浄水はろ材と共に旋回流となり、ろ材の洗浄を行ないろ材に捕集されている固形物や汚泥等の目詰まり物を剥離して、この目詰まり物と一緒に、ろ材流出防止網３を通過し、集水トラフ４に溢流し、洗浄排水管１３を通って外部に排出される。この時の洗浄水速度は速すぎれば旋回しているろ材をろ材流出防止網３に押し付け、洗浄が不充分となる。又、遅すぎればろ材を洗浄再生するのに時間がかかる。ろ材の洗浄速度としては１０〜３０ｍ／Ｈｒが最適値であることが実験データーより判明している。
【００１１】
又、ろ過槽２内に装填するろ材は、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１８〜６５デニールである第一フィラメントと素材がポリプロピレン繊維で、繊度が３〜１０デニールである第二フィラメントと、素材が芯をポリプロピレン、鞘をポリエチレンとした熱融着性複合繊維で、繊度が１．５〜６デニールである第三フィラメントを混綿したウェッブをニードルパンチング法により布形化し、両面のウェッブ起毛状態を平滑化することなく加熱処理し、前記ウェッブの重量が２００〜８００ｇ／平方メートル、厚みが２〜８ｍｍの布形化板状体を製作し、この布形化板状体を５〜３０ｍｍの矩形に裁断したものを用いており、この合成樹脂製の繊維ろ材は軽量で空隙が大きく、耐圧・耐食性があり、強度を有しているので、撹拌により損耗や変形が無く、ろ材として好適なものである。
【００１２】
上記のろ材をろ過槽２に装填する量としては、このろ材層１が目詰まりして洗浄撹拌操作によって旋回流を生じさせて、このろ材層１を解きほぐす際の流動性を考慮すれば、ろ過槽２内におけるろ材層高と水層高との比率は６５：３５〜５０：５０となるように装填量を調整すれば、効率よくろ材を撹拌洗浄することができるものである。
【００１３】
図２は、この発明に係る他の実施例のろ過装置の縦断側面図であり、散気装置６を水流案内板７ａ、７ｂを延長した垂線を挟んで左右に配設しているので、図１における実施例とは逆回転の旋回流が生じるものである。尚、平面が長方形の大きなろ過槽２の場合には複数個所に水流案内板７ａ、７ｂ…を設ければよく、ろ過槽２の壁面と最初の水流案内板７ａ、７ｂ及び最初の水流案内板７ａ、７ｂと２番目の水流案内板７ａ、７ｂ…ｎ番目の水流案内板７ａ、７ｂと（ｎ＋１）番目の水流案内板７ａ、７ｂそして（ｎ＋１）番目の水流案内板７ａ、７ｂと壁面までの間隔を１〜３ｍとするものであり、好ましくは２ｍとするのが実験データーから最適である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明のろ過装置におけるろ材の洗浄再生方法により目詰まりしたろ材層を散気による旋回流で撹拌して、充分にほぐした後、洗浄水を供給することによりろ材から固形物や汚泥等の目詰まり物を容易に剥離し、洗浄効果を高め、洗浄時間の短縮による洗浄水量の低減が図れるものであり、大規模のろ過槽でも、一度に効率よくろ材の洗浄再生が行なえるものであり、従来のこの種ろ過装置のろ材洗浄時の課題を解決したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るろ過装置の縦断側面図である。
【図２】  本発明に係る他の実施例のろ過装置の縦断側面図である。
【図３】  上部の水流案内板の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１  ろ材層
２  ろ過槽
３  ろ材流出防止網
４  集水トラフ
５  ブロワ
６  散気装置
７ａ、７ｂ  水流案内板
８  洗浄水配管
９  洗浄水ポンプ
１０  原水供給口
１１  処理水弁
１２  処理水配管
１３  洗浄排水管
１４  処理水槽
１５  処理水取出管
１６  引抜管
【図１】
0003698297.tif 000002
【図２】
0003698297.tif 000003
【図３】
0003698297.tif 000004