(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理タンクと、前記水処理タンクの内部に形設された内筒部と、前記水処理タンクの外筒部と前記内筒部との間に形設された浄水部と、前記浄水部の上方に配設された分離材供給部と、前記浄水部の上方に配設された上部原水給水部及び／又は前記外筒部の下部側に配設された下部原水給水部と、前記内筒部の底部側に前記浄水部と連通して形成された分離材及び原水の導入口と、前記内筒部の前記原水の液面の高さよりも高い位置に設けられ上部側から前記浄水部に前記原水に含まれる金属イオンを吸着することができる金属や合金からなる分離材を吐出する分離材吐出部と、前記内筒部の中心軸上に回転自在に配設されたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動部と、前記外筒部に配設された浄水排出部と、を備えていることを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記下部原水給水部が、前記外筒部を貫通し前記内筒部と連通することを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
【請求項３】
前記水処理タンクの底部に前記導入口に向かって下る勾配部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水装置。
【請求項４】
前記内筒部の前記導入口と前記分離材吐出部の間に形設された水切り部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項５】
前記分離材吐出部が、前記内筒部の上端側に配設され中央部に吐出口が形成された吐出調整板を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項６】
前記スクリューの羽根の外径Ｄと前記スクリューの回転軸の直径ｄの比Ｄ／ｄ＝２〜１０であり、前記回転軸に垂直な平面に対し前記羽根の傾斜角度が５〜６０度であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項７】
前記内筒部の中心軸に対して前記スクリューの前記回転軸が０．１〜３ｍｍ偏芯するように配設されていることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項８】
前記内筒部の内周面と、前記羽根の端部との隙間が０〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項９】
前記浄水部が、前記外筒部と前記内筒部との間に配設された中間筒部と、前記内筒部と前記中間筒部との間に形設された金属イオン吸着部と、前記中間筒部と前記外筒部との間に形設された溢水部と、を有し、前記分離材供給部の出口が、前記金属イオン吸着部の上方に開口していることを特徴とする請求項１乃至８の内いずれか１に記載の浄水装置。
【請求項１０】
前記溢水部が、前記水切り部と前記中間筒部に連通した連通管と、前記中間筒部と前記外筒部との間に配設された堰部と、前記堰部と前記中間筒部との間に形設された沈降分離部と、前記堰部に形設されたもぐり堰と、を備えていることを特徴とする請求項９に記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウムやマグネシウム合金や鉄等の金属を主とする分離材を使用する浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき工場や金属の精錬工場、ゴミ焼却場等の排水（以下、特に区別しない限り廃水、地下水、溶出液等の金属イオンを含む排水を意味する）には、人体に有毒な、例えば、水銀、鉛、カドミウム、砒素、クロム、銅、ニッケル等の重金属が含まれている。また、生物にとって有毒な元素である砒素は、通常、熱水・熱気鉱床の旧鉱山廃水、温泉水や地熱発電所等の排温水等の地下水や、産業廃棄物、都市ゴミ焼却灰・飛灰、電気炉製鋼ダスト等にも含有されている。また、井戸水や土木，建築，水道工事等の工場湧水には鉄分が多く含まれることがある。さらに、廃坑周辺の河川等は流出する鉄分により発生する赤水への対策が必要であった。
従来、このような水の処理には、中和剤や沈殿剤を添加することによって化合物を生成させ沈殿凝集させる方法、無機イオン交換体または有機イオン交換体を用いる方法、吸着剤を用いる方法がある。沈殿凝集法は、水酸化物、硫化物、炭酸塩といった難溶性の化合物を析出させ、固液分離することで排水中に溶解している物質を分離（除去）するものである。無機イオンまたは有機イオン交換体を用いる方法は、排水中に含まれるイオン成分が無機イオンまたは有機イオン交換体が持つイオンとの置換反応によって分離するものである。吸着剤を用いる方法は、活性炭に代表される多孔性吸着剤表面に排水中に溶解している物質を取り去る吸着現象によって分離するものである。分離された金属の内、例えば、産業的に有用・有価な、亜鉛、銀、金、ニッケル、クロム等は、再利用のために回収されている。
また、近年、パソコン等の筐体にマグネシウム合金が使用されるようになったが、マグネシウム合金のリサイクルが課題となっている。
これら課題に対し、マグネシウムが水溶液中で水と反応することで生成する水酸化マグネシウムが種々の元素を吸着する能力を利用した排水の処理方法として、（特許文献１）には、「純マグネシウム、マグネシウム合金を粉砕したり、リボン状、焼結させてフィルター状に加工して、砒素含有水に接触させるとｐＨ７超のアルカリ水でも効率良く除去する方法」が開示されており、（特許文献２）には、「金属イオンを含む排水中に、マグネシウム又はマグネシウム合金を主成分とする吸着材を添加し、水とマグネシウムの反応によりマグネシウム表面に生成する水酸化マグネシウムの層に、金属イオンを吸着させ、金属イオンを排水から分離することを特徴とする金属イオンの分離方法。」が開示されている。また、廃棄物の処理方法として（特許文献３）には、「廃棄物に、マグネシウム又はマグネシウム合金を主成分とする吸着材を添加混合する方法、あるいは、得られた混合物に水と水硬性の固化材を添加し混練する方法、更には、得られた混合物に水とセメントを添加し、混練して後固化する方法によって、有害な金属等を含有するスラッジやダクト等の廃棄物を処理するに際し、有害な金属等が溶出し二次公害を起こす恐れがない様な処理方法」が開示されている。
更に、これらの実用化を図った排水の処理装置として、（特許文献４）には、「マグネシウム又はマグネシウム合金を主成分とする分離材を用いて低濃度排水処理を行う際に、分離材表面に発生する水素ガスや金属水酸化物といった反応阻害物質を連続的に剥離し、安定して、確実に分離材であるマグネシウム表面に対象となる排水が接触でき、排水中の金属イオンを長時間連続して分離できる金属イオン含有排水処理装置」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３９７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１６７５６４号公報
【特許文献３】特開２００６−１８１４３２号公報
【特許文献４】特開２０１２−１０６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献４）に開示の技術は、（特許文献１）乃至（特許文献３）の実用化を図ったものであるが、傾けたドラムを回転させ、汚水の処理を行いながら連続的に液中で分離材を共擦りすることで分離材の表面に新生面を形成しており、汚水の浄化が期待できるが、分離材の表面に水が付着したまま共擦りされるので、水が潤滑剤となって分離材が共擦りされ難く、再生に時間がかかり、処理効率を向上させ難いという課題を有していた。
（２）また、砒素を多く含む排水の効率的な処理が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、分離材を循環して使用するので省資源性に優れ、マグネシウムや鉄等の金属系の分離材を用いる場合、水を切った状態で効率良く共擦りさせることができ、また、原水の水質に合せて分離材の再生率を調節することができ、浄水の効率性、メンテナンス性、浄化安定性、浄水能力に優れる浄水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及びそれによって得られる作用、効果】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の浄水装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の浄水装置は、水処理タンクと、前記水処理タンクの内部に形設された内筒部と、前記水処理タンクの外筒部と前記内筒部との間に形設された浄水部と、前記浄水部の上方に配設された分離材供給部と、前記浄水部の上方に配設された上部原水給水部及び／又は前記外筒部の下部側に配設された下部原水給水部と、前記内筒部の底部側に前記浄水部と連通して形成された分離材及び原水の導入口と、前記内筒部の前記原水の液面の高さよりも高い位置に設けられ上部側から前記浄水部に前記原水に含まれる金属イオンを吸着することができる金属や合金からなる分離材を吐出する分離材吐出部と、前記内筒部の中心軸上に回転自在に配設されたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動部と、前記外筒部に配設された浄水排出部と、を備える構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果が得られる。
（１）原水と分離材が、浄水部で接触するので、分離材に、原水中の鉄やマンガン，亜鉛，ホウ素，６価クロム，砒素，ニッケル等の金属イオンが吸着され、原水中から該金属イオンを分離（除去）することができる。
（２）スクリューが配設された内筒部を有し、内筒部と浄水部が導入口を介して連通しているため、内筒部の底部側に形成された導入口から内筒部内にスクリューの揚力等で分離材や水が導入され、スクリューの回転で分離材が流動し、互いに衝突・接触し、分離材は金属イオンの吸着や共擦りを繰り返しながら分離材吐出部まで汲み上げられ、浄水部に吐出されるので、原水と分離材の接触効率が良い。また、分離材表面の金属水酸化物の被膜により金属イオンを吸着する場合、該被膜は共擦りで剥離され、分離材は、表面に新生面を形成された状態で分離材吐出部から浄水部に落下し、原水とともに導入口から内筒部に供給されるため、浄水装置を長期間使用しても分離材による原水中の金属イオンの吸着分離性能が低下し難く、分離材を循環して使用できるので省資源性に優れ、また、短時間で多くの原水を処理することができる。
（３）内筒部の内部にスクリューを備えているので、スクリューと内筒部の隙間から水が落ち、分離材のみを分離材吐出部まで汲み上げることができる。そのため、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、水切り状態で分離材を共擦りさせることができるため、水中よりも分離材の共擦効果が得られ易く、分離材の表面に安定して新生面を形成することができる。
（４）スクリューの回転によって分離材や原水が撹拌されるので、分離材と原水が接触し易く、原水中の金属イオンと分離材の接触効率が高いため、分離材を原水と接触させるだけで原水中の金属イオンを吸着分離することができ、薬品を使用しなくても良いので、処理後の水の安全性に優れる。
（５）共擦りによって分離材の表面から剥離する剥離物の発生量が少なく、沈殿物（スラッジ）の処理に伴うメンテナンスが殆ど必要なく、メンテナンス性に優れる。
（６）分離材吐出部が内筒部の原水の液面の高さよりも高い位置に設けられることにより、水分を切った状態で効率よく共擦りすることができるので、分離材表面の再生効率に優れる。
【０００７】
ここで、浄水装置に導入される原水には、めっき工場や金属の精錬工場、ゴミ焼却場等の排水、熱水・熱気鉱床の旧鉱山廃水、温泉水や地熱発電所等の排温水等の地下水、産業廃棄物、都市ゴミ焼却灰・飛灰，電気炉製鋼ダスト等からの浸出水、井戸水、土木，建築，水道工事等の工場湧水等があるが、金属イオンを含む水であれば特に限定されない。
また、原水に含まれる金属イオンには鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、クロム、砒素、ニッケル、カドミウム、水銀、鉛、アルミニウム、スズ、アンチモン、コバルト等の金属イオンの他、人体に有害な金属イオン等がある。また、有機排水にも有効に適用できる。
【０００８】
分離材としては、マグネシウムやマグネシウム合金等を主とするものが用いられるが、原水に含まれる金属イオンを吸着することができればマグネシウム以外の鉄等の金属（イオン化傾向の高いもの）や合金を用いても良い。中でもマグネシウムを含む分離材は、水と接触することで生じる水酸化物の被膜に金属イオンを吸着するため、共擦りにより被膜を除去して新生面を形成するだけで、循環利用することができ好適である。また、原水中に砒素を多く含む場合には鉄を含む分離材を用いてもよい。
マグネシウムを含む分離材は、マグネシウムが５０ｗｔ％以上含まれるものであれば特に限定されず、純マグネシウムやマグネシウム合金（ＡＳＴＭ記号を基準とすれば、ＡＺ３１Ｃ、ＡＺ６１Ａ、ＡＺ８０Ａ、ＡＺ９１Ｄ、ＡＭ５０Ａ、ＡＭ６０Ｂ、ＡＭ１００Ａ、ＥＺ３３、ＺＥ４１、ＱＥ２２Ａ、ＷＥ５４Ａ、ＷＥ４３、ＺＫ５１Ａ、ＺＫ６０Ａ、ＺＫ６１Ａ等）、パソコンや携帯電話等のハウジングとして用いられているマグネシウム合金の廃材等を用いることができる。特にマグネシウム合金廃材は、今後多量の発生が予想されており、経済的，環境負荷的意義の面から考えると好適である。
また、分離材の形状は特に限定されず、粒状、繊維状、チップ状、薄片状等の形状が選択される。分離材の大きさは、内筒部の大きさにもよるが、原水との接触効率を良くするために、体積が小さく、表面積が大きいものが好ましい。例えば、厚さ０．５×幅３×長さ１０ｍｍのチップ状の純マグネシウム等が用いられる。
鉄を含む分離材としては、鋳鉄等の鉄の粒状物が用いられる。
【０００９】
内筒部の形状は、略円筒形であることが望ましいが、多角筒状等でも良い。内筒部は、外筒部の内部に一箇所設けても良いし複数設けることもできる。また、内筒部の位置は外筒部の内部で適宜変更することもできる。例えば、等間隔に並べて設置しても良いし、偏らせて設置しても良い。外筒部の内部に複数の内筒部を備えることで、循環する分離材との接触量を増やし、一つの浄水装置での処理効率に優れ、処理量が増加でき浄化能力に優れる。また、外筒部の内部の容量や、目的の処理量に合わせて、内筒部を適宜配設することができると共に、対流が少ない部分や、液のチャネリングが発生する部分を減らせるので浄水性能に優れる。内筒部の下部には導入口が適宜設けられているが、導入口以外の部分に分離材が堆積する場合があるので、内筒部を複数備えた場合、隣接する内筒部の導入口の位置をずらすことで、堆積する分離材が無く、処理効率に優れると共に、使用されずに堆積する分離材が無いので省資源性に優れる。
また、外筒部の内部に内筒部を複数設けて外筒部の内部を内筒部ごとに隔壁で区切る場合、その一つに原水供給部を設け、それぞれの隔壁で区切られた区間を順番に流れるよう処理させることもできる。この場合、原水をそれぞれの内筒部の周りの浄水部で内筒部の数に応じて繰り返し分離材と接触させることができるので浄水の高品質性に優れる。
【００１０】
内筒部に形成される導入口の位置は、分離材の循環を考えると、スクリューの下端の羽根の位置と同じ又は上で内筒部の底部側に形成されることが好ましい。また、導入口は分離材が導入できれば大きさや形状は特に限定されない。
【００１１】
内筒部には水切り部を形成しても良い。水切り部の位置は、導入口の上部側であれば特に限定されない。また、水切り部の形状や大きさについても、特に限定されないが、分離材が水切り部から浄水部に吐出されるのを防ぐため、分離材が通過し難い大きさの目開きを有するエキスパンドメタルやパンチングメタル，金網やフィルター等の網体（網筒）を備えることが好ましい。網体（網筒）の素材は、金属イオンの溶出が少ない素材であれば特に限定されず、金属又は合金，合成樹脂等を選択することができる。また、網体（網筒）の製造方法も特には限定されない。水切り部を形成することで、導入口から、内筒部の内部に水を導入し、水切り部から水を吐出する水の循環を促すことができ、内筒部内でスクリューによって撹拌しながら水と分離材の接触性に優れる。
【００１２】
内筒部に形成される分離材吐出部の位置は、内筒部の上部側であれば特に限定されず、大きさや形状も特に限定されない。但し、分離材としてマグネシウムを含んだ金属系の分離材を用いる場合、分離材吐出部は内筒部の液面の高さよりも高い位置に設けられる。これにより、水分を切った状態で効率よく共擦りすることができるので、分離材表面の再生効率に優れる。
分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、回転軸の回転数等の条件にもよるが、分離材吐出部が形成される内筒部内周面に、邪魔板等の吐出調整板を設けることで分離材の共擦効果を高めることができる。
【００１３】
スクリューは、回転軸にプロペラ状や螺旋状等の羽根が形成されたものであれば特に限定されない。
また、スクリューの回転軸は、内筒部の中心軸に対して水平方向に若干偏芯させて回転させても良い。回転軸を偏芯させることで生じる揺動により、スクリューの羽根上の分離材の動きが複雑化し、分離材同士の衝突も活発になり、原水と分離材の接触効率や共擦効果を高めることができる。また、スクリューの羽根と内筒部間に分離材が詰まるのを防止でき、運転の長期安定化が図れるとともに、分離材の粉化を防止できる。
【００１４】
スクリューが螺旋羽根を備える場合、螺旋羽根は導入口の下部から少なくとも分離材吐出部まで連続して形成されることが好ましい。これは、水中では水が潤滑剤のように作用するため、分離材同士の接触による共擦効果は高くないが、分離材吐出部まで形成することによって、螺旋羽根上の分離材が分離材吐出部まで運ばれる間に水が螺旋羽根の端部と内筒部の内周面との隙間から落下するので、分離材を水切り状態で共擦りさせることができ、共擦効果を高めることができるからである。
また、スクリューの羽根の表面には、切り欠きを形成したり、異物を固着させる等して凹凸を形成したりしても良い。凹凸を形成することで、スクリューの羽根上を動く分離材の動きが複雑化し、分離材と水の接触効率が高くなるとともに、分離材同士が接触し易くなり、共擦効果を高めることができる。
【００１５】
駆動部は、スクリューを回転させることができれば特に限定されず、モータやエンジン等を用いることができる。
駆動部によるスクリューの回転数は、スクリューの羽根の傾斜角度（羽根が螺旋状の場合は羽根のピッチも含む）や分離材の量等により適当な回転数を自由に選択することができる。
【００１６】
原水から金属イオンが除去された浄水（処理水）には、分離材や共擦り後の分離材表面からの剥離物等のスラッジが混入する場合がある。そのため、浄水排出部にスラッジを除去するフィルターを設けるか、浄水装置の下流にスラッジを沈殿分離させるための沈殿槽を連設しても良い。また、浄水排出部に逆止弁や、調整弁（ダンパー）を設けるとフィルターの洗浄や排水量を調整することができる。
また、浄水装置の水処理タンクの底部に給排水管を備えても良い。これにより、浄水装置を長期間使用した際に、浄水部等に沈積する剥離物等のスラッジを容易に排出できるとともに、水処理タンク内の洗浄も容易となる。
【００１７】
浄水装置を構成する内筒部やスクリュー等に用いられる素材は、分離材によって吸着分離する金属イオンの溶出が少ない素材であれば特に限定されず、チタンやアルミニウムを主成分とする金属類や合成樹脂，ステンレス鋼等を選択することができる。
【００１８】
分離材供給部からの分離材の供給方法は、特に限定されず、ホッパー等を用いることができる。
上部原水給水部及び下部原水給水部は少なくともいずれか一方を備えていればよく、適宜、選択していずれか一方又は両方から原水の給水を行うことができる。
また、分離材供給部及び上部原水給水部としては、水面より上部で分離材及び原水を供給するようにしてもよいし、パイプ等により適宜浄水部の水面より下に供給できるように配設することもできる。
下部原水給水部は外筒部と内筒部の間に原水を給水するものでもよいし、内筒部に連通させて直接、内筒部の内部に原水を給水するものでもよい。
尚、上部原水給水部及び下部原水給水部を形成する素材としては、内筒部等と同様に、合成樹脂やステンレス鋼等を選択することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浄水装置であって、前記下部原水給水部が、前記外筒部を貫通し前記内筒部と連通する構成を有している。
この構成により、請求項１の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）下部原水給水部が、外筒部を貫通し内筒部と連通することにより、原水が直接、内筒部の内部に供給されるので、原水が処理後の浄水に混入することがなく、未処理のまま浄水排出部から排出されることを防ぐことができ、高い除去率で金属イオンが除去された浄水を安定して得ることができる。
【００２０】
ここで、下部原水給水部を内筒部と連通させる場合、下部原水給水部の先端部（出口）を内筒部に連結して内筒部の内周面で開口するようにしてもよいし、下部原水給水部の先端部（出口）を内筒部の内周面から内側に突出させてもよい。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の浄水装置であって、前記水処理タンクの底部に前記導入口に向かって下る勾配部を備える構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）水処理タンクが、外筒部の内周面側から内筒部の底部側の導入口に向かって下る勾配部を備えることで、浄水部に供給された分離材が流動して内筒部の導入口に導入され易く、浄水部内に堆積することが避けられる。また、浄水部内に分離材が堆積せずに内筒部へ流動することにより内筒部内で効率的に分離材を共擦りさせることができるので、分離材の吸着分離能力の低下を防ぐことができる。
【００２２】
ここで、勾配部は、導入口に分離材が流れ込む程度の勾配があれば良い。
また、勾配部の形成方法は特に限定されず、例えば、水処理タンクの底面を逆円錐状に形成しても良いし、水処理タンクの底部に分離材が通過し難い大きさの目開きを有するフィルターやエキスパンドメタル，パンチングメタル，金網等をテーパ状に配置して形成しても良い。
勾配部の傾斜角度が水平面に対して５度以上である場合、分離材が勾配部上に堆積したまま残ることがなく、分離材を導入口から内筒部に安定して導入することができる。そのため、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、新生面が形成されていない分離材が浄水部の底部に溜まることが無く、浄水装置の処理能力が低下することを防ぐことができる。
勾配部の傾斜角度が５度より小さくなると、スクリューの回転数や原水の処理量等にもよるが、供給される分離材が導入口に向かって流れ難くなり、内筒部に分離材が供給され難くなるため、分離材が共擦りされ難くなり、原水からの金属イオンの吸着分離効率が低下し易くなるので好ましくない。７５度より大きくなると、分離材が一度に導入口に向かって移動し、導入口の詰まりが発生して分離材の流動性が阻害され易くなるため、分離材が共擦りされ難く、原水からの金属イオンの吸着分離効率が低下し易くなるので好ましくない。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の浄水装置であって、前記内筒部の前記導入口と前記分離材吐出部の間に形設された水切り部を備える構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）内筒部の導入口と分離材吐出部の間に形設された水切り部を有することにより、分離材は、スクリューによって水切り部より更に上部に汲み上げられる。そのため、分離材は、表面の水がある程度除去され水切り状態で共擦りされるので、水中よりも分離材同士の衝突等による共擦効果が得られ易い。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１の浄水装置であって、前記分離材吐出部が、前記内筒部の上端側に配設され中央部に吐出口が形成された吐出調整板を備える構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）吐出調整板を備えるので、分離材吐出部から吐出する分離材の吐出量を吐出口の大きさ等によって調整することができるとともに、分離材を吐出調整板とスクリューの羽根の間で押さえつけることができるので、吐出調整板の大きさや形状によって共擦り効果を高め分離材の再生率を調整することもできる。
【００２６】
ここで、吐出調整板は、吐出口からの分離材の吐出量を調整することができればよく、構成は特に限定されない。
吐出調整板の素材は、金属イオンの溶出が少なければ特に限定されず、内筒部等と同様の素材を用いることができる。
また、吐出口の形状は、特に限定されず、円状や楕円状、多角形状等のどのような形でも良い。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１に記載の浄水装置であって、前記スクリューの羽根の外径Ｄと前記スクリューの回転軸の直径ｄの比Ｄ／ｄ＝２〜１０であり、前記回転軸に垂直な平面に対し前記羽根の傾斜角度が５〜６０度である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）スクリューの羽根の外径Ｄと回転軸の直径ｄの比Ｄ／ｄ＝２〜１０であるため、回転軸に対して羽根の大きさのバランスが良く、スクリューの羽根で汲み上げることができる分離材の量が少なくなり過ぎず、効率良く分離材を接触・衝突させることができるとともに、回転軸が十分な構造強度を備えるので、浄水装置を安定して使用することができる。
（２）回転軸に垂直な平面に対しスクリューの羽根の傾斜角度が５〜６０度に形成されているため、分離材吐出部まで分離材を汲み上げることができると共に分離材の細粒化が少ない。そのため、スクリューの回転数を調整することで、原水の水質等に合わせて分離材の循環量等を容易に調整することができるので、省資源性に優れる。
【００２８】
ここで、スクリューの羽根の外径Ｄと回転軸の直径ｄの比Ｄ／ｄが２より小さくなると、スクリューの羽根の幅が狭くなり、回転軸の回転数によっては汲み上げることができる分離材の量が減少し、浄水部に供給される分離材の量が少なくなって、原水の処理効率が低下するので好ましくない。また、Ｄ／ｄが１０より大きくなると、スクリューの羽根の幅が広くなり、汲み上げることができる分離材の量は増えるが、回転軸が細くなり、回転軸の構造強度が得られ難くなるので好ましくない。
【００２９】
スクリューの羽根の傾斜角度が、回転軸に垂直な平面に対し５度より小さくなると、水処理タンクの底部から分離材をすくい易く、スクリューの回転速度によっては分離材を内筒部の上部まで汲み上げるための時間が増し、分離材が衝突し共擦りする時間が長くなるので、分離材の共擦効果は高まり、浄水効果も高まるが、分離材が細粒化し易くなるので好ましくない。また、６０度より大きくなると、スクリューの回転数によっては分離材を汲み上げることができず、分離材を内筒部と浄水部の間を循環させることができなくなり、また、分離材を汲み上げるためにスクリューの回転数が上げた場合、分離材が必要以上に共擦りされ、分離材が細粒化し易くなるので好ましくない。
また、スクリューの羽根が螺旋羽根の場合、羽根のピッチは、螺旋羽根の傾斜角度や浄水装置の大きさ等に合せて、適宜選定される。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１に記載の浄水装置であって、前記内筒部の中心軸に対して前記スクリューの前記回転軸が０．１〜３ｍｍ偏芯するように配設されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）内筒部の中心軸に対してスクリューの回転軸が０．１〜３ｍｍ偏芯するように配設されているので、分離材や原水が撹拌され易く、分離材同士が衝突し共擦りし易くすることができるとともに、スクリューと内筒部の内周面の間に分離材が詰まることを防止し、連続運転を実現できる。
（２）回転軸が偏芯して回転するので、分離材がスクリューの羽根と内筒部の内周壁との隙間に詰まるのを防止でき、運転の長期安定化が図れるとともに、分離材の粉化を防止できる。
【００３１】
ここで、回転軸の偏芯量が０．１ｍｍより小さくなると、偏芯による分離材や原水の撹拌が起こり難くなるので好ましくない。また、３ｍｍより大きくなると、内筒部の内周面とスクリューの羽根の端部との隙間が大きくなり、分離材が隙間から落下し易くなるので、分離材が内筒部と浄水部の間を循環し難く、汲み上げる分離材の量が減り、処理効率が低下し易くなるので好ましくない。
回転軸の下端部を自由端に形成しても良い。これにより、回転軸の回転が偏芯し易くなる。偏芯による回転軸の振れが大きくなり過ぎる場合には、軸受等を用いて回転軸の振れを抑えても良い。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の内いずれか１に記載の浄水装置であって、前記内筒部の内周面と、前記羽根の端部との隙間が０〜１０ｍｍである構成を有している。
この構成により、請求項１乃至７の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）内筒部の内周面とスクリューの羽根の端部との隙間が０．１〜１０ｍｍであるため、分離材がスクリューの羽根の端部と内筒部の内周面との隙間から内筒部底部に落下し難く、分離材吐出部まで分離材を効率よく汲み上げることができる。また、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、スクリューの羽根の端部と内筒部との隙間でも分離材の表面が擦られるので、共擦効果が得られ難い水中においても分離材表面に新生面を形成し易く、装置の安定性や原水の処理効率に優れる。
【００３３】
ここで、内筒部の内周面とスクリューの羽根の端部との隙間は０．１〜１０ｍｍが選択される。隙間が０．１ｍｍより小さくなると、回転軸の振れにより、スクリューの羽根と内筒部の内壁が接触し易く、スクリューの羽根の破損等が起こり易くなるので好ましくない。また、１０ｍｍより大きくなると、分離材がスクリューと内筒部の間から落下し易く、内筒部と外筒部の間に形設される浄水部に分離材が吐出され難くなり、原水の処理効率が低下し易くなるとともに、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、スクリューの羽根上で分離材同士が衝突・接触し難く、分離材の共擦効果が得られ難くなるので好ましくない。
しかし、該隙間が略０ｍｍに近付くと、内筒部に供給される原水を汲み上げやすくなり、分離材と原水の反応時間（接触時間）を長くすることができるので、原水中の金属イオン濃度が高い場合や有害な金属イオン等を含む場合に、該金属イオンを十分に除去することができ、浄水の安全性を高めることができる。
このとき、内筒部の内周面とスクリューの羽根の端部との隙間を略０ｍｍに近付ける方法としては、スクリューの羽根の平面部の縁側（端部側）に、ゴムや合成樹脂等のカバーリングをする方法や、該羽根の平面部の縁側（端部側）にゴム等の弾性体を接着する方法（ライニング）等を用いることができる。
また、内筒部の内周面とスクリューの羽根の端部との隙間から分離材が落下するのを防ぐ方法としては、スクリューの羽根の平面部の縁側（端部側）に、凸部を設ける方法等を用いることができる。
【００３４】
スクリューの羽根に螺旋羽根を用いた場合、螺旋羽根のピッチが上部側と下部側で異なる構成にすることもできる。この構成により、螺旋羽根の上部側と下部側でピッチが異なるので、分離材がスクリューの上部に汲み上げられるに従って、螺旋羽根上の分離材の堆積率を変化させることができる。そのため、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、堆積率の変化によって共擦効果を高めることができ、分離材表面に新生面が露出され易くなり、分離材による原水中の金属イオンの吸着分離効率が低下し難く、メンテナンス性や安定性に優れる。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の内いずれか１に記載の浄水装置であって、前記浄水部が、前記浄水部が、前記外筒部と前記内筒部との間に配設された中間筒部と、前記内筒部と前記中間筒部との間に形設された金属イオン吸着部と、前記中間筒部と前記外筒部との間に形設された溢水部と、を有し、前記分離材供給部の出口が、前記金属イオン吸着部の上方に開口している構成を有している。
この構成により、請求項１乃至８の作用、効果に加え、以下のような作用、効果を有している。
（１）内筒部と中間筒部との間に形設された金属イオン吸着部の上方に分離材供給部の出口が開口しているので、供給された分離材が導入口に近い位置に沈殿し易く、分離材を導入口から内筒部に導入し易くすることができる。
（２）金属イオン吸着部の外周側に溢水部が形成されているので、浄水（処理水）中に分離材からの剥離物（スラッジ）等が含まれる場合、溢水部の底部に沈殿し易くなり、浄水排出部から排出され難くなる。そのため、浄水装置の下流に、該剥離物を除去する浄水槽等を連設しなくとも、スラッジの含まれない浄水（処理水）を得ることができ、利便性に優れる。
【００３６】
ここで、外筒部と内筒部との間に配設される中間筒部は、内筒部を囲うように形成することで、浄水部を金属イオン吸着部と溢水部に区分けするが、形状は筒状に限定されない。断面が円弧状の中間筒部を、少なくとも内筒部の導入口の周囲を囲うように形成し、浄水部を金属イオン吸着部と溢水部に区分けしても良い。
中間筒部の素材は、内筒部等と同様の素材を用いることができるので、説明は省略する。
【００３７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の浄水装置であって、前記溢水部が、前記水切り部と前記中間筒部に連通した連通管と、前記中間筒部と前記外筒部との間に配設された堰部と、前記堰部と前記中間筒部との間に形設された沈降分離部と、前記堰部に形設されたもぐり堰と、を備える構成を有している。
この構成により、請求項９の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）溢水部が、連通管によって内筒部の内部と連通され、堰部と中間筒部との間に形設された沈降分離部を備えるので、浄水（処理水）中に分離材からの剥離物（スラッジ）等が含まれる場合、該スラッジが堰部で遮られ、沈降分離部の底部に堆積することで分離（除去）される。そのため、別途、フィルターを備えなくとも浄水装置の維持管理が容易になり、省資源性、メンテナンス性に優れる。
（２）沈降分離部の底部側に給排水弁を設けることで、沈降分離部に沈殿した分離材からの剥離物等のスラッジを該給排水弁から容易に取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。
【００３８】
ここで、連通管によって水切り部と連設された溢水部には、内筒部で金属イオンが分離（除去）された浄水（処理水）が流入するが、該浄水（処理水）には分離材や分離材表面からの剥離物等のスラッジが混入することがあるため、水処理タンクの底部にスラッジを沈殿させるための沈殿部を形設することが好ましい。沈殿部の形成方法は、浄水（処理水）中のスラッジを沈殿させることができれば特に限定されないが、浄水部の底部側に分離材が通過し難い大きさの目開きを有するエキスパンドメタルやパンチングメタル，金網や沈殿分離用フィルター（網体）等を設ける方法等が好適に用いられる。更に、スラッジの沈殿場所に排水弁等を設けることで、容易にスラッジを除去することができ、メンテナンス性を高めることができる。
また、溢水部は、上端部に上蓋等の屋根部を設けることが好ましい。これにより、浄水装置から浄水を排水する際に、溢水部の上端部から分離材等が混入し難くなるからである。
【００３９】
浄水部には、中間筒部の底部側に通水部を設け、水切り部から排出された浄水が浄水部に流入するようにしても良い。
【００４０】
中間筒部と外筒部の間に配設される堰部の素材は、内筒部等と同様の素材を用いることができるので、説明は省略する。
尚、もぐり堰とは、堰部下部に形成された開口部であり、溢水部に流入した分離材やその剥離物等のスラッジをトラップし、浄水と分離するためのものである。これにより、浄水（処理水）中のスラッジが除去され易く、浄水排出部にフィルター等を備えなくとも不純物の少ない浄水（処理水）が得られ易くなる。
また、堰部は複数設けても良い。堰部を複数形成することで、浄水（処理水）中のスラッジが、溢水部内に沈殿し易くなり、スラッジを除去し易くなる。この時、堰部の少なくとも１つが、堰部上部にもぐり堰を備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態１の浄水装置の要部正面断面図
【図２】（ａ）実施の形態１の浄水装置の平面図（ｂ）図１のＡ−Ａ線矢視断面図
【図３】実施の形態１の浄水装置の導入口の拡大断面図
【図４】実施の形態２の浄水装置の要部正面断面図
【図５】実施の形態２の浄水装置の使用状態を示す概要図
【図６】実施の形態３の浄水装置の要部正面断面図
【図７】実施の形態３の浄水装置の使用状態を示す概要図
【図８】実施の形態４の浄水装置の模式平面断面図
【図９】実施の形態４の浄水装置の要部正面断面図
【図１０】実施の形態４の浄水装置の使用状態を示す概要図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。尚、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の浄水装置の要部正面断面図であり、図２（ａ）は実施の形態１の浄水装置の平面図であり、図２（ｂ）は図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は実施の形態１の浄水装置の導入口の要部拡大断面図ある。
図１，２において、Ｘは実施の形態１の浄水装置、１は浄水装置Ｘの水処理タンク、１ａは水処理タンク１の外筒部、１ｂは水処理タンク１の蓋部、１ｃは水処理タンク１の底板部、２は水処理タンク１の内部に形設された内筒部、２ａは内筒部２の内周面に形設され後述するスクリュー８によって水切りされた分離材が共擦りされる共擦部、２ｂは内筒部２を外筒部１ａに固定する支持部、３は内筒部２と水処理タンク１の外筒部１ａとの間に形設され，原水と分離材が接触し金属イオンが吸着・分離される浄水部、４は浄水部３の上部の蓋部１ｂに形設された分離材供給部、４ａは浄水部３の上部の蓋部１ｂに形設された上部原水給水部である。上部原水給水部４ａは外筒部１ａの上部に形成されてもよい。５は内筒部２の底部側に形設され原水及び分離材を内筒部２内へ導入するための導入口、７は内筒部２の上部側に形設された分離材吐出部、８は内筒部２の略中心軸上に回転自在に挿設されたスクリュー、８ａはスクリュー８の回転軸、８ｂは回転軸８ａの外周に螺旋状に形成された螺旋羽根、９は内筒部２の底板部１ｃに形設された給排水管、９ａは給排水管９に連設された給排水弁、１０は蓋部１ｂ上に配設されスクリュー８を回転させる駆動部、１１は外筒部１ａにおいて浄水部３側に配設された筒状の浄水排出部、１１ａは浄水排出部１１の内筒部２側と対向する面に配設されたフィルター、１２は内筒部２を支持する底板部１ｃに形成された嵌合溝部、１３は外筒部１ａにおいて浄水部３の上側に配設されオーバーフローフィルター１３ａが配設された筒状のオーバーフロー管（排水管）である。
図３においてθ1は回転軸８ａに垂直な平面に対する螺旋羽根８ｂの傾斜角度、Ｃは内筒部２の内周面と螺旋羽根８ｂの端部との隙間、Ｄは螺旋羽根８ｂの外径、ｄは回転軸８ａの直径である。
【００４３】
原水や金属イオンが分離（除去）された浄水と接する外筒部１ａや内筒部２、スクリュー８等の素材は、吸着分離される金属イオンの溶出が少ない素材であれば特に限定されず、チタンやアルミニウムを主成分とする金属類や合成樹脂、ステンレス鋼等の素材が好適に用いられる。
【００４４】
スクリュー８の螺旋羽根８ｂの端部と内筒部２の内周面との間に隙間を形成しない場合、スクリュー８の回転により汲み上げられる水を切るために、内筒部２に水切り部を形成しても良い。水切り部は、内筒部２内の水を排出することができればスリットや孔等、どのような構成でも良い。
【００４５】
スクリュー８は、分離材や原水の接触効率を高める為に回転軸８ａを内筒部２の中心軸に対して０．１〜３ｍｍ偏芯させても良い。これにより、内筒部２内で揚水される原水の量を減少させ、内筒部２の上側で水切りを効率的に行うことができる。偏芯量が０．１ｍｍより小さくなると、偏芯による分離材や原水の撹拌が起こり難くなるので好ましくない。また、偏芯量が３ｍｍより大きくなると、内筒部２の内周面と螺旋羽根８ｂの端部との隙間が大きくなり、分離材が隙間から落下し易くなって、分離材が内筒部２と浄水部３の間を循環し難く、汲み上げることができる分離材の量が減り、処理効率が低下し易くなるので好ましくない。
また、スクリュー８の駆動部１０による回転の回転数は、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの傾斜角度や螺旋羽根８ｂのピッチ、分離材の量等により適当な回転数を自由に選択することができる。
【００４６】
螺旋羽根８ｂには、分離材の共擦効果を高めるために、表面に切り欠きを形成したり、異物を固着させる等して凹凸を形成したりしても良い。
図３に示すように、螺旋羽根８ｂの傾斜角度θ1（回転軸８ａに垂直な平面に対する角度）は、５〜６０度に形成される。θ1が、回転軸８ａに垂直な平面に対し５度より小さくなると、水処理タンク１の底部から分離材をすくい易いが、共擦部２ａの上部まで分離材を汲み上げるための時間が増し、分離材が衝突・接触する時間が長くなるので、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合は、分離材の共擦効果は高まるが、分離材が細粒化し易くなるので好ましくない。また、６０度より大きくなると、スクリュー８の回転数によっては分離材を汲み上げることができず、分離材を内筒部２と浄水部３の間で循環させることができなくなり、また、分離材を汲み上げるためにスクリュー８の回転数を上げた場合、分離材が必要以上に共擦りされ、分離材が細粒化し易くなるので好ましくない。
また、螺旋羽根８ｂのピッチは、螺旋羽根８ｂの傾斜角度θ1や装置の大きさ等に合せて、適宜設定される。
螺旋羽根８ｂの下端部は、水処理タンク１の底板部１ｃと接触しない程度の間隙を有している。
【００４７】
内筒部２の内周面と螺旋羽根８ｂの端部との隙間Ｃは、０．１〜１０ｍｍが好ましい。隙間Ｃが０．１ｍｍより小さいと、回転軸８ａの振れにより、螺旋羽根８ｂと内筒部２の内周面が接触し易く、螺旋羽根８ｂの破損等が起こり易くなるので好ましくない。また、１０ｍｍより大きいと、螺旋羽根８ｂと内筒部２の内周面の間の隙間Ｃが大きくなり、分離材が該隙間から落下し易く、内筒部２に導入された分離材が浄水部３に吐出され難くなり、原水の処理効率が低下し易くなるとともに、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、螺旋羽根８ｂ上で分離材同士が衝突・接触し難く、分離材の共擦効果が得られ難くなるので好ましくない。
しかし、隙間Ｃが略０ｍｍに近付くと、内筒部２に供給される原水を汲み上げやすくなり、分離材と原水の反応時間を長くすることができるので、原水が有害な金属イオン等を含む場合に、浄水性を高めることができる。
尚、隙間Ｃを０ｍｍにするには、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの平面部の縁側（端部側）にゴムや合成樹脂製等のカバーリング（ライニング）を接着する方法等が用いられる。
【００４８】
螺旋羽根８ｂの外径Ｄと回転軸８ａの直径ｄの比は、Ｄ／ｄ＝２〜１０であることが好ましい。Ｄ／ｄが２より小さいと、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの幅が狭くなり、スクリュー８の回転数によっては汲み上げることができる分離材の量が減少し、浄水部３に供給される分離材の量が少なくなるので、原水の処理効率が低下し好ましくない。また、Ｄ／ｄが１０より大きいと、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの幅が広くなるので、汲み上げることができる分離材の量は増えるが、回転軸８ａが細くなり、回転軸８ａの構造強度が得られ難くなるので好ましくない。
【００４９】
浄水排出部１１に配設されるフィルター１１ａの形状は特に限定されず、素材は金属イオンの溶出が少ないものであれば特に限定されない。
また、フィルター１１ａは、本実施の形態のように外筒部１ａの内周壁側に配設しても良いが、浄水排出部１１を外筒部１ａの外周面に管体を固設するように形成し、フィルター１１ａを外筒部１ａの外周面側に配設しても良い。フィルター１１ａの固定方法については特に限定されない。
また、浄水排出部１１を外筒部１ａの上部側に設けた場合、フィルター１１ａは備えなくとも良い。また、浄水中のスラッジを除去するため、浄水装置Ｘの下流にスラッジを沈殿分離させるための沈殿槽を連設しても良い。
【００５０】
浄水排出部１１には、逆洗装置（図示せず）を配設しても良い。これにより、フィルター１１ａの目詰まり等を容易に除去でき、メンテナンス性を高めることができる。
【００５１】
以上のように構成された本実施の形態１の浄水装置Ｘについて、マグネシウムやマグネシウム合金を主とする分離材を用いた場合の浄水過程について図１を用いて説明する。
まず、水処理タンク１の蓋部１ｂに形設された分離材供給部４から外形が数ｍｍのマグネシウム又はマグネシウム合金を主とする分離材を導入し、浄水部３底部に分離材を堆積させた後、上部原水給水部４ａから原水を導入することで、分離材の表面に金属水酸化物が生成され、該金属水酸化物に原水中の金属イオンが吸着される。
次に、金属イオンが除去された原水は、浄水として浄水排出部１１から排出され、また、表面に金属イオンを吸着した分離材は導入口５から内筒部２に導入される。
次いで、内筒部２に導入された分離材は、スクリュー８が回転することによって共擦部２ａの上部に押し上げられ、スクリュー８と内筒部２の内周面との隙間から共擦部２ａの下部に落ちるので、水が切られた状態で分離材同士が共擦りされる。共擦りされ表面に再生面が露出された分離材は、分離材吐出部７から浄水部３に再び供給され、注入される原水と接触する。分離材のマグネシウム露出面の金属イオンの吸着は極めて早く、分離材の再生面と接触した原水中の金属イオンは急速に吸着される。よって、浄水排出部１１からは金属イオンが除去された浄水のみを排出することができるので連続運転が可能である。尚、分離材の種類と原水中の金属イオンとの組合せや原水の濃度によっては反応が遅く、金属イオンが直ちに吸着されないことがあるが、その場合はバッチ処理することにより、浄水のみを排出することができる。分離材は浄水部３底部の分離材が沈積した沈殿域まで分散しながら降下し、原水中の微量の未吸着金属イオンと反応しながら再び原水とともに導入口５に導入される。
ここで、浄水部３に供給される分離材は、スクリュー８の回転数や原水の水質等の条件に合わせ、浄水部３の底部に一定量が沈積する程度の量を供給することが好ましい。
【００５２】
以上のように、本実施の形態１の浄水装置Ｘは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）原水とマグネシウムやマグネシウム合金等からなる分離材を接触させ、内筒部２で撹拌するので、分離材の新生面に、原水中の鉄やマンガン，亜鉛，ホウ素，６価クロム，砒素，ニッケル等の金属イオンが吸着され、原水中から該金属イオンを分離（除去）することができる。
（２）スクリュー８が配設された内筒部２を有し、内筒部２と浄水部３が導入口５を介して連通しているため、内筒部２の底部側に形成された導入口５から共擦部２ａに、分離材や水が導入され、螺旋羽根８ｂが回ることで分離材が流動し、互いに衝突・接触し、分離材は金属イオンの吸着や共擦りを繰り返しながら分離材吐出部７まで汲み上げられ浄水部３に吐出されるので、原水と分離材の接触効率が良い。また、分離材表面の金属水酸化物の被膜により金属イオンを吸着する場合、該被膜は共擦りで剥離され、分離材は、表面に再生面を形成された状態で分離材吐出部７から浄水部３に落下し、原水とともに導入口５から内筒部２に供給されるため、浄水装置を長期間使用しても分離材による原水中の金属イオンの吸着分離性能が低下し難く、分離材を循環して使用できるので省資源性に優れ、また、短時間で多くの原水を処理することができる。
（３）内筒部２の内部にスクリュー８を備えているので、スクリュー８と内筒部２の隙間Ｃから水が落ち、分離材だけを分離材吐出部７まで汲み上げることができる。その結果、分離材を水切り状態で共擦りさせることができるので、水中よりも分離材の共擦効果が得られ易く、分離材の表面に安定して再生面を形成することができる。
（４）スクリュー８の回転によって分離材や原水が撹拌されるので、分離材と原水が接触し易く、原水中の金属イオンと分離材の接触効率が高いため、分離材を原水と接触させるだけで原水中の金属イオンを吸着分離することができ、工業薬品等を使用しなくても良いので、処理後の水の安全性に優れる。
（５）共擦りによって分離材の表面から剥離する剥離物の発生量が少なく、沈殿物（スラッジ）の処理に伴うメンテナンスが容易で、メンテナンス性に優れる。
（６）螺旋羽根８ｂの外径Ｄと回転軸８ａの直径ｄの比Ｄ／ｄ＝２〜１０であるため、回転軸８ａと螺旋羽根８ｂの大きさのバランスが良く、螺旋羽根８ｂで汲み上げることができる分離材の量が少なくなり過ぎず、効率良く分離材と原水を接触させるとともに、回転軸８ａが十分な構造強度を備えるので、浄水装置Ｘを安定して使用することができる。
（７）回転軸８ａに垂直な平面に対し螺旋羽根８ｂの傾斜角度θ1が５〜６０度に形成されているため、スクリュー８の回転数が比較的低くとも、分離材吐出部７まで分離材を汲み上げることができ、回転軸８ａの回転数を調整することで、分離材の循環量を容易に調整することができる。そのため、原水の水質に合わせて分離材を効率的に使用することができ、省資源性に優れる。
（８）スクリュー８が、内筒部２の中心軸に対して０．１〜３ｍｍ偏芯して回転する場合、スクリュー８の揺動運動も加わるので、分離材や原水が撹拌され易く、分離材同士が衝突し共擦りし易くすることができるとともに、螺旋羽根８ｂと内筒部２の内周面の間に分離材が詰まることを防止し、連続運転を実現できる。
（９）内筒部２の内周面と螺旋羽根８ｂの端部との隙間Ｃが０．１〜１０ｍｍであるため、分離材が螺旋羽根８ｂの端部と内筒部２の内周面との隙間から共擦部２ａの底部に落下し難く、分離材吐出部７まで分離材を効率よく汲み上げることができる。また、分離材表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、螺旋羽根８ｂの端部と内筒部２の内周面との隙間でも分離材の表面が擦られるので、共擦効果が得られ難い水中においても分離材表面に新生面を形成し易く、装置の安定性や原水の処理効率に優れる。
【００５３】
（実施の形態２）
実施の形態２の浄水装置について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図４は実施の形態２の浄水装置の要部正面断面図、図５は実施の形態２の浄水装置の使用状態を示す概要図である。
図４において、Ｙは実施の形態２の浄水装置、２０は浄水装置Ｙの水処理タンク、２０ａは水処理タンク２０の外筒部、２０ｂは水処理タンク２０の蓋部、２０ｃは略逆円錐状に形成された水処理タンク２０の底板部、２１は外筒部２０ａを貫通し内筒部２の導入口５の上方の異なる位置に開口した管状の下部原水給水部、２２は水処理タンク２０の底板部２０ｃが導入口５に向かって下るように水平面に対して５〜７５度（θ2）に傾斜して形設された勾配部、２２ａは底板部１ｃに形設された軸受板、２３ａは外筒部２０ａと内筒部２との間で浄水部３の底板部２０ｃから上方に立設された中間筒部、２３ｂは中間筒部２３ａの内周面と内筒部２の外周面によって浄水部３内に形設された金属イオン吸着部、２３ｃは中間筒部２３ａの外周面と水処理タンク２０の外筒部２０ａの内周面によって浄水部３内に形設された溢水部、２３ｄは中間筒部２３ａの下端部に形設された通水部、２３ｅは溢水部２３ｃ内で浄水排出部１１より下部側に配設された溢水部用フィルター、２３ｆは浄水部３の上端部に配設された溢水部２３ｃの屋根部、２４は内筒部２の導入口５と分離材吐出部７の間に形設された分離材の水切り部、２５は分離材が通過し難い大きさの目開きを有し水切り部２４を覆うように配設されたエキスパンドメタルやパンチングメタル、金網等からなる網筒、２６はスクリュー８の螺旋羽根８ｂの平面部の縁側（端部側）に接着されたゴム製のライニング、θ2は水平面に対する勾配部２２の傾斜角度、Ｂはスクリュー８の断面の左右を分ける破断線である。
図５において、２７は水処理タンク２０の浄水部３の金属イオン吸着部２３ｂの上部に配設された分離材供給部４から供給されるマグネシウムやマグネシウム合金等の分離材である。尚、金属イオン吸着部２３ｂに上部原水給水部４ａから給水される。２８は下部原水給水部２１から内筒部２に供給される原水、２９は原水２８から金属イオンが除去され浄水排出部１１から排出される浄水（処理水）である。尚、原水は上部原水給水部４ａ，下部原水給水部２１のいずれか１箇所から給水してもよい。
また、図５中、スクリュー８の回転軸８ａの中心軸上に示した仮想分離線Ｆから左側は、原水２８及び浄水（処理水）２９の流れを示すため、分離材２７を図示していない。尚、白抜きの矢印は分離材２７の流れを示し、灰色の矢印は原水２８及び浄水（処理水）２９の流れを示したものである。
【００５４】
ここで、勾配部２２は、傾斜角度θ2（図４参照）が５度より小さくなると、供給される分離材２７が導入口５に流れ難くなり、内筒部２に分離材２７が供給され難くなって、原水２８における金属イオンの吸着分離効率が低下するので好ましくない。７５度より大きくなると、分離材２７が一度に導入口５に向かって移動し、分離材２７の流動性が阻害され易くなり、内筒部２に分離材２７が供給され難くなって、原水２８における金属イオンの吸着分離効率が低下するので好ましくない。
【００５５】
原水２８に有害な金属イオンが含まれている時に、原水が拡散しないように、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの縁側（端部側）には、内筒部２の内周面と接するようにライニング２６が配設されており、スクリュー８の螺旋羽根８ｂの端部と内筒部２の内周面との隙間を埋めることで、内筒部２の水密性が保たれている。
【００５６】
溢水部用フィルター２３ｅは備えなくとも良く、代わりに浄水装置Ｙの下流に沈殿槽を連設しても良い。
【００５７】
以上のように構成された本実施の形態２の浄水装置Ｙについて、マグネシウムやマグネシウム合金を分離材として用いた場合の浄水過程を図５を用いて説明する。
まず、原水２８は、内筒部２の底部側に配設された下部原水給水部２１及び／又は上部原水給水部４ａから給水される。また、分離材２７は、分離材供給部４から供給され、金属イオン吸着部２３ｂに導入されて、金属イオンを吸着しながら底板部２０ｃによって形成された勾配部２２の傾斜に沿って移動し、導入口５から内筒部２に供給される。
次に、スクリュー８が駆動部１０によって回転することによって、共擦部２ａに供給された分離材２７は、原水２８とともに螺旋羽根８ｂによって混合撹拌されつつ、共擦部２ａの上部に向かって汲み上げられる。このとき、分離材２７表面の水酸化マグネシウムは原水２８中の金属イオンを吸着するとともに、分離材２７は互いに衝突し合ったり、螺旋羽根８ｂや内筒部２の内周面と擦れ合ったりするので、分離材２７表面の水酸化マグネシウムが、吸着した金属イオンとともに剥離され、分離材２７の表面に再生面が露出する。
次いで、原水２８から金属イオンが吸着分離された浄水は、水切り部２４から金属イオン吸着部２３ｂに供給される。供給された浄水は通水部２３ｄを通って溢水部２３ｃへ移動し、溢水部用フィルター２３ｅで分離材２７からの剥離物等が除去され浄水排出部１１から水処理タンク２０の外部に排出される。
また、分離材２７は、螺旋羽根８ｂによって水切り部２４より更に上部に汲み上げられる。そのため、分離材２７は、表面の水がある程度除去され水切り状態で共擦りされるので、水中よりも分離材２７同士の衝突等による共擦効果が得られ易い。汲み上げられた分離材２７は、分離材吐出部７から吐出され、浄水部３の金属イオン吸着部２３ｂに沈積し、再び導入口５から共擦部２ａに供給される。
尚、原水２８に有害な金属イオンが含まれている場合、原水２８は下部原水供給部２１のみから供給され、共擦部２ａで原水２８と分離材２７が接触し金属イオンが除去される。この時、共擦部２ａで原水２８中の金属イオンが十分に除去できなくとも、金属イオン吸着部２３ｂに供給された時点で、再び分離材２７と接触することができ、浄水２３に残留した金属イオンを金属イオン吸着部２３ｂで分離・除去することができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態２の浄水装置Ｙは構成されているので、実施の形態１で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
（１）下部原水給水部２１が、外筒部２０ａを貫通し内筒部２と連通することにより、原水２８が直接、内筒部２の内部に供給されるので、原水２８が処理後の浄水２９に混入することがなく、未処理のまま浄水排出部１１から排出されることを防ぐことができ、高い除去率で金属イオンが除去された浄水２９を安定して得ることができる。
（２）内筒部２と中間筒部２３ａとの間に形設された金属イオン吸着部２３ｂの上方に分離材供給部４の出口が開口しているので、供給された分離材２７が導入口５に近い位置に沈殿し易く、また、水処理タンク２０の底板部２０ｃによって導入口５に向かって下る勾配部２２が形成されることにより、分離材２７を内筒部２の導入口５に安定して導入し易くすることができる。そのため、分離材２７表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、分離材２７を内筒部２で共擦りさせ易くなるので、分離材２７の表面に効率的に新生面を形成することができ、分離材２７の吸着分離能力の低下を防ぐことができる。
（３）勾配部２２の傾斜角度θ2が水平面に対して５〜７５度であるので、分離材２７が勾配部２２上に沈積したまま残ったり、分離材２７が一度に導入口５に流れ込んでブリッジを起こしたりし難く、導入口５から共擦部２ａに安定して分離材２７を導入することができる。そのため、分離材２７表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、新生面が形成されていない分離材２７が金属イオン吸着部２３ｂの底部に溜まることが無く、浄水装置の処理能力が低下することを防ぐことができる。
（４）ライニング２６により、スクリュー８と内筒部２の内周面との隙間Ｃをなくしているので、隙間Ｃから原水２８が落ち難く、また、下部原水供給部２１を備えるので、原水２８中の金属イオン濃度が高い場合や原水２８中に有害な金属イオンが含まれている場合等は、下部原水供給部２１のみから原水２８を供給することにより、原水２８と分離材２７の接触時間を長くすることができ、金属イオンを原水２８から十分に除去することができるので、浄水（処理水）２９の安全性を高めることができる。
（５）金属イオン吸着部２３ｂの外周側に溢水部２３ｃが形成されているので、浄水（処理水）２９中に分離材からの剥離物（スラッジ）等が含まれる場合、溢水部２３ｃの底部に沈殿し易くなり、浄水排出部１１から排出され難くなる。そのため、浄水装置の下流に、該剥離物を除去する浄水槽等を連設しなくとも、スラッジの含まれない浄水（処理水）２９を得ることができ、利便性に優れる。
【００５９】
（実施の形態３）
実施の形態３の浄水装置について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１又は実施の形態２と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図６は実施の形態３の浄水装置の要部正面断面図、図７は実施の形態３の浄水装置の使用状態を示す概要図である。
図６及び図７において、Ｚは実施の形態３の浄水装置、３０は浄水装置Ｚの水処理タンク、３０ａは水処理タンク３０の外筒部、３０ｂは水処理タンク３０の蓋部、３０ｃは水処理タンク３０の底板部、３１は溢水部２３ｃの上端側の屋根部２３ｆから溢水部２３ｃ内に垂設されることで中間筒部２３ａと外筒部３０ａとの間に形成された堰部、３１ａは堰部３１の下端側に形設されたもぐり堰、３２は中間筒部２３ａの外周面と堰部３１の内周面によって溢水部２３ｃに形設された沈降分離部、３３は内筒部２と浄水部３の沈降分離部３２とを連通させた連通管、３４は水処理タンク３０の底部の沈殿部、３４ａは沈殿部３４の上方に導入口５に向がって下るような傾斜角度θ3の傾斜を有する勾配部２２を形成し分離材２７が通過できない大きさの目開きを有する沈殿分離用フィルター、３５は内筒部２の上端側に配設され分離材吐出部７から吐出する分離材の吐出量を調整する吐出調整板、３５ａは吐出調整板３５の中央部に形成された分離材の吐出口、３６はスクリュー８の螺旋羽根８ｂの端部に配設されたゴム又は合成樹脂製のカバーリングである。
【００６０】
ここで、沈殿部３４は、浄水部３の底部だけではなく、水処理タンク３０の底部全体に設けることが好ましい。
これにより、水処理タンク３０底部の沈殿部３４において、内筒部２や浄水部３の水中に混入した分離材２７からの剥離物（スラッジ）等を分離することができる。
沈殿部３４に沈殿し分離された分離材２７表面からの剥離物や分離材２７の粉化物，懸濁物質等のスラッジは、給排水弁９ａを開くことで、給排水管９から容易に排出することができる。
【００６１】
吐出調整板３５の素材は、金属イオンの溶出が少なければ特に限定されず、内筒部２等と同様の素材を用いることができる。
また、吐出調整板３５によって形成された吐出口３５ａの形状は特に限定されず、円形状や楕円形状、多角形状等のどのような形でも良い。
尚、カバーリング３６の作用は、実施の形態２のライニング２６と同様であるため説明は省略する。
【００６２】
本実施の形態では、勾配部２２は沈殿分離用フィルター３４ａによって形設されている。
また、勾配部２２は、実施の形態２と同様に、導入口５に向かって下るように水平面に対して５〜７５度（θ3）で傾斜している。
【００６３】
本実施の形態では、堰部３１は、中間筒部２３ａと外筒部３０ａの間に１つのみ形成されているが、複数形成しても良い。堰部３１を複数形成することで、浄水（処理水）２９中のスラッジが沈降し易くなり、容易に分離回収することができる。
【００６４】
以上のように構成された本実施の形態３の浄水装置Ｚについて、マグネシウムやマグネシウム合金を分離材として用いた場合の浄水過程を図７を用いて説明する。
まず、分離材供給部４から供給された分離材２７は、金属イオン吸着部２３ｂを通り、沈殿分離用フィルター３４ａで形成された勾配部２２によって、導入口５から共擦部２ａ（内筒部２の内部）に導入され、原水２８は下部原水給水部２１及び／又は上部原水給水部４ａから供給され共擦部２ａに導入される。
次に、内筒部２に供給された分離材２７は、原水２８とともに内筒部２の底部から上部に向かって汲み上げられ、原水２８から金属イオンが吸着分離された浄水２９は、連通管３３を通り、浄水部３の沈降分離部３２に流入する。また、分離材２７は、分離材吐出部７まで汲み上げられ、吐出調整板３５で吐出量が調整されつつ吐出口３５ａから浄水部３の金属イオン吸着部２３ｂに吐出される。金属イオン吸着部２３ｂに吐出された分離材２７は、導入口５から原水２８とともに共擦部２ａに再度供給される。
次いで、溢水部２３ｃの沈降分離部３２に流入した浄水２９は、堰部３１下部のもぐり堰３１ａを通り、浄水排出部１１から水処理タンク３０の外部に排出される。尚、浄水排出部１１には必要に応じてフィルターを備えてもよい。また、共擦りされることによって発生する分離材２７からの剥離物等は、堰部３１によってトラップされ、沈殿分離用フィルター３４ａを抜けて沈殿部３４に沈殿し、堆積する。
【００６５】
以上のように、本実施の形態３の浄水装置Ｚは構成されているので、実施の形態１及び実施の形態２の（１），（３），（５）と同様の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）溢水部２３ｃが、連通管３３によって共擦部２ａと連通され、堰部３１と中間筒部２３ａとの間に形設された沈降分離部３２を備えるので、溢水部２３ｃに流入する浄水（処理水）２９中の剥離物等のスラッジは、堰部３１に遮られ、沈殿分離用フィルター３４ａを抜けて沈殿部３４に沈殿し、分離（除去）される。これにより、スラッジが除去された浄水（処理水）２９を得ることができ、浄水装置Ｚの維持管理が容易になり、省資源性、メンテナンス性に優れる。
（２）沈殿部３４の底部側に分離材２７からの剥離物等の沈殿物を排出するための給排水管９があるので、沈殿部３４に沈殿した沈殿物を容易に取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。
（３）吐出調整板３５を備えるので、分離材吐出部７から吐出する分離材２７の吐出量を吐出口３５ａの大きさ等によって調整することができるとともに、吐出調整板３５によって螺旋羽根８ｂ上の分離材２７の一部を押さえつけることができるので、吐出調整板３５の大きさや形状により分離材２７の共擦効果を調整することもできる。
【００６６】
（実施の形態４）
実施の形態４の浄水装置について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至実施の形態３と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図８は実施の形態４の浄水装置の平面断面模式図である。
図８において、実施の形態４の浄水装置Ｘ１が実施の形態１と異なるのは、外筒部１ａの内部（浄水部３）が隔壁３７で３箇所に分割され、各々に内筒部２が配設されている点である。
本実施の形態では、外筒部１ａの内部に３つの内筒部２を備えているが、外筒部１ａは処理量によって適宜大きさを変更することができ、その処理能力に応じて内筒部２の数を適宜、選択することができる。尚、内筒部２の配置方法としては、図８のように均等に配置することもできるし、偏らせて配置することもできる。このとき外筒部１ａの底部はそれぞれの内筒部２にむかって傾斜するように複数のすり鉢を組み合わせた形状に形成することが好ましい。また、浄水排出部１１はそれぞれの浄水部３に１乃至複数設けることができる。
また、中間筒部２３ａを設ける場合は、各々の内筒部２の周りにそれぞれ設けることもできるし、外筒部１ａの内部に一つの中間筒部を設けその中に複数の内筒部２を配置することもできる。
また、図８のように隔壁３７を設ける場合、その一つに原水供給部を設け、原水が隔壁３７で区切られた区間（浄水部３）を順番に流れるようにすることもできる。その場合は、各浄水排出部１１から揚水機によって次の隔壁３７で区切られた区間に原水を送るようにしてもよい。そうすることで、原水をそれぞれの内筒部２の周りの浄水部３で繰り返し分離材２７と接触させることができるので浄水の高品質性に優れる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態４の浄水装置は構成されているので、実施の形態１と同様の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）外筒部１ａの内部に複数の内筒部２を備えているので、循環する分離材２７との接触量を増やし、一つの浄水装置での処理効率性に優れると共に、処理量が増加できるので浄化能力に優れる。
（２）外筒部１ａの内部の容量や、目的の処理量に合わせて、内筒部２を適宜配設することができると共に、対流が少ない部分や、液のチャネリングが発生する部分を少なくできるので浄水性能に優れる。
（３）内筒部２の下部には導入口５を適宜設けることができ、複数の隣接する内筒部２の導入口５の位置をずらすことで、導入口５以外の部分に分離材２７が堆積することを防ぐことができ、処理効率に優れると共に、使用されずに堆積する分離材２７が無いので省資源性に優れる。
（４）原水が隔壁３７で区切られた区間を順番に流れるようにした場合、原水をそれぞれの内筒部２の周りの浄水部３で繰り返し分離材２７と接触させることができるので浄水の高品質性に優れる。
【００６８】
（実施の形態５）
実施の形態５の浄水装置について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至実施の形態４と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図９は実施の形態４の浄水装置の要部正面断面図、図１０は実施の形態４の浄水装置の使用状態を示す概要図である。
図９及び図１０において、実施の形態５の浄水装置Ｚ１が実施の形態４と異なる点は、下部原水供給部２１ａが外筒部３０ａの下端側の内周面で開口している点と、中間筒部２３ａの下端部に実施の形態２と同様の通水部２３ｄが形設されている点と、水切り部２４，堰部３１，連通管３３を備えていない点と、沈殿分離用フィルター３４ｂが下部原水供給部２１ａの上方から導入口５（内筒部２）の下端部にかけて傾斜状に配設されている点と、水処理タンク４０の底板部４０ｃが平坦状に形成されている点である。
尚、図９及び図１０では給排水管９及び給排水弁９ａを省略したが、底板部４０ｃにこれらを備えてもよい。
【００６９】
以上のように構成された本実施の形態４の浄水装置Ｚ１について、マグネシウムやマグネシウム合金を分離材として用いた場合の浄水過程を図を用いて説明する。
まず、分離材供給部４から供給された分離材２７は、金属イオン吸着部２３ｂを通り、沈殿分離用フィルター３４ｂで形成された勾配部２２によって、導入口５から共擦部２ａ（内筒部２の内部）に導入される。また、原水２８は下部原水給水部２１ａから供給され沈殿分離用フィルター３４ｂを通って導入口５から共擦部２ａに導入される。
次に、内筒部２に供給された分離材２７は、原水２８とともに内筒部２の底部から上部に向かって汲み上げられ、原水２８から金属イオンが吸着分離される。また、分離材２７は、分離材吐出部７まで汲み上げられ、吐出調整板３５で吐出量が調整されつつ吐出口３５ａから浄水部３の金属イオン吸着部２３ｂに吐出される。金属イオン吸着部２３ｂに吐出された分離材２７は、導入口５から原水２８とともに共擦部２ａに再度供給される。
分離材２７が繰返し循環しながら原水２８から金属イオンを吸着分離し、金属イオンが除去された原水２８は、浄水２９として浄水排出部１１から水処理タンク４０の外に排出される。尚、浄水排出部１１には必要に応じてフィルターを備えてもよい。
尚、共擦りされることによって発生する分離材２７からの剥離物等は、沈殿分離用フィルター３４ｂを抜けて沈殿部３４に沈殿し、堆積する。剥離物等のスラッジの一部は浄水排出部１１から排出されるが、下流側の沈殿槽によって沈殿分離される。
【００７０】
以上のように、本実施の形態５の浄水装置は構成されているので、実施の形態１、実施の形態２の（３），（５）及び実施の形態３の（３）と同様の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）内筒部２と中間筒部２３ａとの間に形設された金属イオン吸着部２３ｂの上方に分離材供給部４の出口が開口しているので、供給された分離材２７が導入口５に近い位置に沈殿し易く、また、水処理タンク４０の底部に沈殿分離用フィルター３４ｂによって導入口５に向かって下る勾配部２２が形成されることにより、分離材２７を内筒部２の導入口５に安定して導入し易くすることができる。そのため、分離材２７表面の金属水酸化物の被膜によって金属イオンを吸着する場合、分離材２７を内筒部２で共擦りさせ易くなるので、分離材２７の表面に効率的に新生面を形成することができ、分離材２７の吸着分離能力の低下を防ぐことができる。
【００７１】
実施の形態１乃至５では、マグネシウムやマグネシウム合金を分離材として用いた場合について説明したが、原水に含まれる金属イオンを吸着することができればマグネシウムやマグネシウム合金以外の鉄等の金属（イオン化傾向の高いもの）や合金を分離材として用いることができる。特に、原水中に砒素を多く含む場合には鋳鉄等の鉄の粒状物が好適に用いられる。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
実施の形態１に準ずる形状の、外筒部の外径が１００ｍｍ（板厚２ｍｍ）で高さ１２０ｍｍ、内筒部の内径が４８ｍｍ（板厚２ｍｍ）で、分離材吐出部高さが５０ｍｍ、スクリューの外径４０ｍｍ（軸径１５ｍｍ）で４０ｍｍピッチ（角度４５°）の３段の螺旋状のスクリューを備えた実施例１の浄水装置を作製した。性能試験は、スクリューの回転速度２００回転／分で、液処理量は、２０Ｌ／分の速度で流し続けた。また、その時の液面高さは浄水装置の下側から４０ｍｍの所であった。分離材には、長さ１０ｍｍ×幅２ｍｍ×厚さ１ｍｍのマグネシウムのチップを２００ｇ用いた。その時の、投入した原水と、原水を２０Ｌ／ｈで流し続け、それぞれ３０分後、４０分後、５０分後、６０分後に採取した実施例１の浄水装置で処理した浄水の鉄とマンガンの含有量を測定した結果を（表１）に示した。
【００７３】
【表１】
0006023159.tif 000002
【００７４】
（表１）より、原水と浄水の鉄の含有量は、原水は１５．１８ｐｐｍに対して、実施例１の浄水装置で処理した浄水は、いずれも０.００２ｐｐｍ以下に鉄分を除去することができていることがわかる。また、マンガンの含有量も原水２.０３ｐｐｍに対して、実施例１の浄水装置で処理した浄水は、いずれも０.０１７ｐｐｍで、原水の１００分の１以下までマンガンを除去できていることがわかる。このように本実施例によれば、分離材を循環して使用することで、浄水部や、内筒部の共擦部で効率よく分離材と原水を接触させることができる金属イオン除去性能に優れた浄水装置を提供することができることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、分離材を循環して使用するので省資源性に優れ、マグネシウムや鉄等の金属を主とする分離材を用いる場合、効率良く共擦りさせることができ、また、原水の水質に合せて分離材の再生率を調節することができ、メンテナンス性・安定性に優れる浄水装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｘ１，Ｚ１  浄水装置
１，２０，３０，４０  水処理タンク
１ａ，２０ａ，３０ａ  外筒部
１ｂ，２０ｂ，３０ｂ  蓋部
１ｃ，２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ  底板部
２  内筒部
２ａ  共擦部
２ｂ  支持部
３  浄水部
４  分離材供給部
４ａ  上部原水給水部
５  導入口
７  分離材吐出部
８  スクリュー
８ａ  回転軸
８ｂ  螺旋羽根
９  給排水管
９ａ  給排水弁
１０  駆動部
１１  浄水排出部
１１ａ  フィルター
１２  シール材
１３  オーバーフロー管（排水管）
１３ａ  オーバーフローフィルター
２１，２１ａ  下部原水給水部
２２  勾配部
２３ａ  中間筒部
２３ｂ  金属イオン吸着部
２３ｃ  溢水部
２３ｄ  通水部
２３ｅ  溢水部用フィルター
２３ｆ  屋根部
２４  水切り部
２５  網筒
２６  ライニング
２７  分離材
２８  原水
２９  浄水（処理水）
３１  堰部
３１ａ  もぐり堰
３２  沈降分離部
３３  連通管
３４  沈殿部
３４ａ，３４ｂ  沈殿分離用フィルター
３５  吐出調整板
３５ａ  吐出口
３６  カバーリング
３７  隔壁
Ｂ  破断線
Ｃ  内筒部の内周面と螺旋羽根の隙間
Ｄ  螺旋羽根の外径
ｄ  回転軸の直径
Ｆ  仮想分離線
θ1  螺旋羽根の傾斜角度
θ2，θ3  勾配部の傾斜角度
【図１】
0006023159.tif 000003
【図２】
0006023159.tif 000004
【図３】
0006023159.tif 000005
【図８】
0006023159.tif 000006
【図４】
0006023159.tif 000007
【図５】
0006023159.tif 000008
【図６】
0006023159.tif 000009
【図７】
0006023159.tif 000010
【図９】
0006023159.tif 000011
【図１０】
0006023159.tif 000012