(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩速濾過システムであって、
水を収容する調節池と、
複数の緩速濾過装置と、
を備え、
前記緩速濾過装置は、
前記調節池に連通された第１の弁と、底部に前記第１の弁より低く設けられた複合フィルタ層と、該複合フィルタ層の底部と連通された少なくとも一つのろ管と、を有する緩速濾過池と、
前記緩速濾過池に連通する第２の弁を有する第１の排水溝であって、複数の緩速濾過装置の第１の排水溝同士は連通されると共に、少なくとも一つの第１の排水溝は外向きの排水口を有する第１の排水溝と、
前記第１の排水溝に連通する第３の弁を有し、前記ろ管に連通された第２の排水溝と、
前記複数の緩速濾過装置の第２の排水溝に連通する第４の弁が複数設けられた濾過水池と、
を備えていることを特徴とする緩速濾過システム。
【請求項２】
前記緩速濾過池内に堰き止め部が設けられ、
前記堰き止め部は、前記第１の弁の周囲に設けられていることを特徴とする請求項１記載の緩速濾過システム。
【請求項３】
前記緩速濾過池内に流量調節溝が設けられ、
前記流量調節溝は、前記緩速濾過池内の側壁上に亘って囲んで、前記第１の弁より低い位置に位置するように設けられ、且つ前記第１の弁からの水を受けてその水を分散して前記複合フィルタ層に進入させる上向きの開口を備えていることを特徴とする請求項１記載の緩速濾過システム。
【請求項４】
前記複合フィルタ層の底部に通気管が設けられていることを特徴とする請求項1記載の緩速濾過システム。
【請求項５】
緩速濾過手段をさらに備え、
前記緩速濾過手段は、前記第１の弁と第４の弁を開けると共に前記第２の弁及び第３の弁を閉めると、前記調節池に水を排水し、前記調節池内の水は前記第１の弁、緩速濾過池、複合フィルタ層、ろ管、第２の排水溝及び第４の弁の順に通過してから前記濾過水池に流れることを特徴とする請求項１記載の緩速濾過システム。
【請求項６】
前記濾過水池に所定量の水を収容し、且つ前記濾過水池内の水の水位が前記第２の弁より高くなるように設定された重力式逆洗手段をさらに備え、
前記重力式逆洗手段は、前記第２の弁と第４の弁を開けると共に前記第１の弁と第３の弁を閉めると、前記濾過水池内の水は前記第４の弁、第２の排水溝、ろ管、複合フィルタ層、緩速濾過池、第２の弁及び第１の排水溝のこの順に通過してから前記第１の排水溝の排水口から排出されることを含むことを特徴とする請求項１記載の緩速濾過システム。
【請求項７】
前記緩速濾過池に所定量の水を収容する重力式正洗手段をさらに備え、
前記重力式正洗手段は、前記第３の弁を開けると共に前記第１の弁、第２の弁及び第４の弁を閉めると、前記緩速濾過池内の水を前記複合フィルタ層、ろ管、第２の排水溝、第３の弁及び第１の排水溝の順に通過してから前記第１の排水溝の排水口から排出されることを特徴とする請求項１記載の緩速濾過システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩速濾過システムに関するものであり、特に複数の緩速濾過装置を備え、且つ、各緩速濾過装置が別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗の工程を実施するように構成された緩速濾過システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
緩速濾過システムは、複合フィルタ層を利用して水質を浄化する。複合フィルタ層は、粗さの異なる様々な砂からなり、水中の不純物を堰き止める。そのため、緩速濾過システムでは、排出口の一日当たりの排水量を１００ｔ／ｍ２以下になるように制御されることが多い。これにより、水が徐々に複合フィルタ層を通過すると水質が浄化される。
【０００３】
このような複合フィルタ層では、頂層の細砂に様々な種類の不純物が徐々に堆積することにより、緩速濾過システム全体の濾過効率が低下することがある。そのため、従来の緩速濾過システムでは、頂層の細砂を掃き出し、新たに細砂を敷く砂替え手段を用いるものがある。しかしながら、砂替え手段は、時間や労力がかかり過ぎるため、経済的には好ましくない。
【０００４】
このような砂替え手段の問題を解消するものとして、動力逆洗手段が知られている。動力逆洗手段は、例えば、一つのウォーター・ポンプのような動力装置を利用して水を複合フィルタ層の底部に圧送し、水で複合フィルタ層の底部から複合フィルタ層の頂部まで洗浄することで不純物を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
本発明に該当する先行の特許技術文献は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような動力逆洗手段を適用した緩速濾過システムは、大量の動力を消費するため経済的には好ましくない。また、従来の緩速濾過システムでは、動力逆洗を行う前にシステム内の水を排水して乾かす工程、並びに、排水、逆洗及び新たに貯水を行う工程は時間がかかり過ぎるという問題があった。
【０００７】
本出願人は、このような事情に鑑みて、鋭意研究及び改良を経た後、遂に本発明を完成した。
【０００８】
本発明は、複数の緩速濾過装置を備え、且つ、各別の緩速濾過装置は別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗工程を行うことができる緩速濾過システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、緩速濾過システムであって、水を収容する調節池と、複数の緩速濾過装置と、を備え、前記緩速濾過装置は、前記調節池に連通された第１の弁と、底部に前記第１の弁より低く設けられた複合フィルタ層と、該複合フィルタ層の底部と連通された少なくとも一つのろ管と、を有する緩速濾過池と、前記緩速濾過池に連通する第２の弁を有する第１の排水溝であって、複数の緩速濾過装置の第１の排水溝同士は連通されると共に、少なくとも一つの第１の排水溝は外向きの排水口を有する第１の排水溝と、前記第１の排水溝に連通する第３の弁を有し、前記ろ管に連通された第２の排水溝と、前記複数の緩速濾過装置の第２の排水溝に連通する第４の弁が複数設けられた濾過水池と、を備えている緩速濾過システムを提供する。
【００１０】
この構成によれば、各々の緩速濾過装置が別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗を行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記緩速濾過池内に堰き止め部が設けられ、前記堰き止め部は、前記第１の弁の周囲に設けられている緩速濾過システムを提供する。
【００１２】
この構成によれば、調節池から進入した水が直接に複合フィルタ層に衝突しないように確保でき、しかも調節池から進入した水による乱流が生成されることを緩和する事が出来る。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記緩速濾過池内に流量調節溝が設けられ、前記流量調節溝は、前記緩速濾過池内の側壁上に亘って囲んで、前記第１の弁より低い位置に位置するように設けられ、且つ前記第１の弁からの水を受けてその水を分散して前記複合フィルタ層に進入させる上向きの開口を備えている緩速濾過システムを提供する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記複合フィルタ層の底部に通気管が設けられている緩速濾過システムを提供する。
【００１５】
この構成によれば、乱流を生成することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、緩速濾過手段をさらに備え、前記緩速濾過手段は、前記第１の弁と第４の弁を開けると共に前記第２の弁及び第３の弁を閉めると、前記調節池に水を排水し、前記調節池内の水は前記第１の弁、緩速濾過池、複合フィルタ層、ろ管、第２の排水溝及び第４の弁の順に通過してから前記濾過水池に流れる緩速濾過システムを提供する。
【００１７】
この構成によれば、緩速濾過手段は水質を浄化する目的を達成する。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記濾過水池に所定量の水を収容し、且つ濾過水池内の水の水位が前記第２の弁より高くなるように設定された重力式逆洗手段をさらに備え、前記重力式逆洗手段は、前記第２の弁と第４の弁を開けると共に前記第１の弁と第３の弁を閉めると、前記濾過水池内の水は前記第４の弁、第２の排水溝、ろ管、複合フィルタ層、緩速濾過池、第２の弁及び第１の排水溝のこの順に通過してから前記第１の排水溝の排水口から排出される緩速濾過システムを提供する。
【００１９】
この構成によれば、重力式逆洗手段は動力装置を使用せず、水の自然な重力により逆洗する目的を達成することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記緩速濾過池に所定量の水を収容する重力式正洗手段をさらに備え、前記重力式正洗手段は、前記第３の弁を開けると共に前記第１の弁、第２の弁及び第４の弁を閉めると、前記緩速濾過池内の水を前記複合フィルタ層、ろ管、第２の排水溝、第３の弁及び第１の排水溝の順に通過してから前記第１の排水溝の排水口から排出される緩速濾過システムを提供する。
【００２１】
この構成によれば、重力式正洗手段は動力装置を使用せず、水の自然な重力により正洗及び複合フィルタ層を平らにする目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記及びその他の目的を達成するために取られた技術手段、構成及びその効果について、下記実施例で、図面と併せて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の構成を示す図。
【図２】図１のＡ部分を拡大して模式的に示す図。
【図３】本発明に係る緩速濾過工程を行う時の水流の状態を示す図。
【図４】本発明に係る重力式逆洗工程を行う時の水流の状態を示す図。
【図５】本発明に係る重力式正洗工程時の水流の状態を示す図。
【図６】本発明に係る緩速濾過装置に通気管が設けられたことを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、複数の緩速濾過装置を備え、且つ、各別の緩速濾過装置は別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗工程を行うことができる緩速濾過システムを提供するという目的を達成するために、緩速濾過システムであって、水を収容する調節池と、複数の緩速濾過装置と、を備え、緩速濾過装置は、調節池に連通された第１の弁と、底部に第１の弁より低く設けられた複合フィルタ層と、複合フィルタ層の底部と連通された少なくとも一つのろ管と、を有する緩速濾過池と、緩速濾過池に連通する第２の弁を有する第１の排水溝であって、複数の緩速濾過装置の第１の排水溝同士は連通されると共に、少なくとも一つの第１の排水溝は外向きの排水口を有する第１の排水溝と、第１の排水溝に連通する第３の弁を有し、ろ管に連通された第２の排水溝と、複数の緩速濾過装置の第２の排水溝に連通する第４の弁が複数設けられた濾過水池と、を備えていることにより実現した。
【実施例】
【００２５】
本発明の緩速濾過システム１００は、図１に示すように、水を収容する調節池１と、複数の緩速濾過装置２とを備えている。各緩速濾過装置２は、調節池１にそれぞれ連通する緩速濾過池３と、第１の排水溝４と、第２の排水溝５と、第２の排水溝５に連通する第４の弁６１が複数設けられた濾過水池６と、を備えている。これにより、各々の緩速濾過装置が別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗を行うようにする目的を達成する。以下に詳しく説明する。
【００２６】
調節池１は水を収容するもので、例えば、ウォーター・ポンプ等の供水部（図示せず）に接続される。これにより、処理前の原液を取得する。このほか、調節池１は複数の緩速濾過装置２、例えば、２０組以上の緩速濾過装置２に連通することが可能である。それにより用水の状態を調節する。従って、ある緩速濾過装置２が、例えば、重力式逆洗や重力式正洗の工程を行なっている時であっても、供水部に対しての影響は低く或いは何の影響はない場合もあるため、供水部を制御するコストが節約される。
【００２７】
各緩速濾過装置２は、それぞれに図１〜２に示すように、調節池１に連通する第１の弁３１が設けられ、底部に第１の弁３１より低く設けられた複合フィルタ層３２を有し、複合フィルタ層３２の底部と少なくとも一つのろ管３３とが連通される緩速濾過池３と、緩速濾過池３に連通する第２の弁４１が設けられ、複数の緩速濾過装置２の第１の排水溝４同士が連通し、且つ少なくとも一つが外向きの排水口を有する第１の排水溝４と、第１の排水溝４に連通する第３の弁５１が設けられ、且つろ管３３に連通する第２の排水溝５と、を含み、各緩速濾過装置２は何れも緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗等の工程だけでなく、各別に異なる工程の実行も可能である。以下のように説明する。
【００２８】
複数の緩速濾過装置２の各々の緩速濾過池３には、いずれも調節池１に連通する第１の弁３１が設けられているため、各別に調節池１中の水を使用することができる。緩速濾過池３の底部には水の不純物を濾過するための複合フィルタ層３２が、第１の弁３１より低く設けられる。
【００２９】
複合フィルタ層３２の底部には少なくとも一つのろ管３３が連通され、ろ管３３には第１の排水溝５が連通される。
【００３０】
第１の排水溝４には緩速濾過池３に連通した第２の弁４１が設けられる。複数の緩速濾過装置２の第１の排水溝４同士が連通され、さらにそのうち少なくとも一つが外向きの排水口（図示せず）を有し、重力式逆洗及び重力式正洗の工程で使用済みの水を排出する。第１の排水溝４の排水口は、第１の排水溝４の底部に設けて良い。それにより第１の排水溝４の水を排出して乾かすことができる。
【００３１】
第２の排水溝５は、第１の排水溝４と連通する第３の弁５１が設けられ、且つろ管３３に連通されることにより、調節池１、緩速濾過池３、第１の排水溝４、濾過水池６と協働して緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗等の工程を行う事が出来る。以下のように説明する。
【００３２】
図３に示すように、緩速濾過システム１００は緩速濾過手段を備えている。水の流れの様子を矢印で便宜的に示すため、以下は図３〜５における複合フィルタ層の模式的に示す符号が省略される。緩速濾過手段は、第１の弁３１と第４の弁６１を開けると共に第２の弁４１及び、第３の弁５１を閉める（Ｓ１１）と、調節池１に水を排出し、調節池１内の水は第１の弁３１、緩速濾過池３、複合フィルタ層３２、ろ管３３、第２の排水溝５及び第４の弁６１の順に通過してから濾過水池６に流れる（Ｓ１２）ことを含む。緩速濾過手段により、水質を浄化する目的を達成する。
【００３３】
緩速濾過手段を利用して緩速濾過工程を行う時、調節池１、緩速濾過池３及び濾過水池６内の水の水位が同一なので、調節池１へ送水又は水を濾過水池６から抽出することで、調節池１内の水が緩速濾過池３を通過して濾過水池６に進入する。
【００３４】
図４に示すように、緩速濾過工程は複合フィルタ層３２に不純物が段々に累積していくため、所定時間経過後にクリーニングが必要である。そのため、緩速濾過システム１００は重力式逆洗手段を有してよい。重力式逆洗手段は、濾過水池６に所定量の水を収容させ、且つそのうちの水の水位が第２の弁４１より高くすること（Ｓ２１）、第２の弁４１と第４の弁６１を開けると共に第１の弁３１と第３の弁５１を閉めること（Ｓ２２）、濾過水池６内の水は第４の弁６１、第２の排水溝５、ろ管３３、複合フィルタ層３２、緩速濾過池３、第２の弁４１及び第１の排水溝４の順に通過してから第１の排水溝４の排水口から排出されること（Ｓ２３）を含む。
【００３５】
濾過水池６内の水の水位は第２の弁４１より高く、第２の弁４１及び、第４の弁６１を開けると共に第１の弁３１及び第３の弁５１を閉める場合、水の自然な重力により濾過水池６内にある水を第４の弁６１、第２の排水溝５、ろ管３３、複合フィルタ層３２、緩速濾過池３、第２の弁４１及び第１の排水溝４の順に通過してから、第１の排水溝４の排水口から流出させることができる。それにより、重力式逆洗手段は、動力装置を使用することなく、水の自然な重力により、正洗及び複合フィルタ層を平らにする目的を達成することができる。
【００３６】
また、ある緩速濾過装置２が逆洗工程を実行する場合であっても、その他の緩速濾過装置２は濾過工程を実行することができ、濾過水池６内に送水し続けることができる。このようにすると、重力式逆洗の工程を実行する際に、濾過水池６に別途送水する必要がなくコストの低減が可能である。
【００３７】
図５に示すように、逆洗工程が済んだ後、不純物の残留や複合フィルタ層３２の表層の分布が均一でない状態が生じる可能性がある。そのため、緩速濾過システム１００は重力式正洗手段を有しても良い。重力式正洗手段は緩速濾過池３に所定量の水を持たせること（Ｓ３１）、第３の弁５１を開けると共に第１の弁３１、第２の弁４１及び第４の弁６１を閉めること（Ｓ３２）、緩速濾過池３内の水を複合フィルタ層３２、ろ管３３、第２の排水溝５、第３の弁５１及び第１の排水溝４の順に通過してから、第１の排水溝４の排水口から排出されること（Ｓ３３）を含む。重力式正洗手段は、動力装置を使用することなく、水の自然な重力により、正洗及び複合フィルタ層を平らにする目的を達成することができる。
【００３８】
図２に示すように、緩速濾過池３内にさらに堰き止め部３４を設けて良い。堰き止め部３４は、第１の弁３１の周囲、特に第１の弁３１の底部と先端に設けられる。それにより、調節池１から進入した水が直接複合フィルタ層３２に衝突することを抑制し、しかも調節池１から進入した水による乱流を避けることができる。勿論、堰き止め部３４と第１の弁３１の間に水を緩速濾過池３に流入させる開口を備えている。
【００３９】
緩速濾過池３内には、流量調節溝３５がさらに設けられている。流量調節溝３５は、緩速濾過池３内の側壁上を囲んで第１の弁３１より低い位置に位置され、第１の弁３１から流下した水を受けてそれを分散して複合フィルタ層３２に進入させる上向きの開口３５１を備える。それにより、複合フィルタ層３２が十分で均一に使用されることが確保できる。
【００４０】
図６に示すように、緩速濾過池３内にさらに通気管３６が設けられる。それにより、例えば重力式逆洗工程、重力式正洗工程の実行時に乱流が生成されることで、複合フィルタ層３２上に付着された不純物がより簡単に抜け出すことになる。
【００４１】
複合フィルタ層３２は粗さの異なる色々な砂から構成される。複合フィルタ層３２は、上から下にいくに従って粗さが大きくなる砂を備えており、例えば、上から順に、０番の濾過砂、１番の濾過砂、１０番の砂利、１５番の砂利、が敷き詰められている。このような構成において、ろ管３３が１５番の砂利に、通気管３６が１０番の砂利に埋めて設けられても良い。
【００４２】
調節池１、緩速濾過池３及び濾過水池６は主な貯水構成であるが、その構成の大きさは適宜変更することが可能である。例えば、１組の調節池１及び濾過水池６に応じて、貯水量が２トン程度の緩速濾過池３を備えた緩速濾過装置２を２０組設けて対応して良い。
【００４３】
以上は本願のために挙げられた実施例で、説明のために設けられたものであるがそれに限るものではない。即ち、凡そ特許請求範囲に列記されているのは、それに基づいて色々な変更された全てを含むことになる。
【符号の説明】
【００４４】
１００・・・緩速濾過システム
１  ・・・調節池
２  ・・・緩速濾過装置
３  ・・・緩速濾過池
３１・・・第１の弁
３２・・・複合フィルタ層
３３・・・ろ管
３４・・・堰き止め部
３５・・・流量調節溝
３５１・・・開口
３６・・・通気管
４  ・・・第１の排水溝
４１・・・第２の弁
５  ・・・第２の排水溝
５１・・・第３の弁
６  ・・・濾過水池
６１・・・第４の弁
【要約】      （修正有）【課題】緩速濾過装置を複数設けることにより、各々の緩速濾過装置が別々に緩速濾過、重力式逆洗又は重力式正洗を行う緩速濾過システムの提供。【解決手段】水を収容する調節池１と、複数の緩速濾過装置２と、を備えている緩速濾過システム１００。各緩速濾過装置２は、調節池１に連通する緩速濾過池３と、第１の排水溝４と、第２の排水溝５と、濾過水池６と、を備えている。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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