(57)【要約】【課題】  量産されている部品を多く利用し、安価で、信頼性、耐久性に優れ、さらに洗浄能力を柔軟に変更することのできるマンガン砂用の濾過砂洗浄装置を実現する。【解決手段】  マンガン砂化した濾過砂を水とともに搬送する通砂路１１に、回転羽根１７を有する攪拌機１５，…を１乃至複数台、着脱交換可能に直列設置し、さらに前記各攪拌機の回転速度を調節可能とする。砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離する。攪拌機は、量産品であるから、装置全体は安価となり、信頼性、耐久性も高い。さらに、攪拌機の回転速度、設置台数を変化させ、洗浄能力を調節する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンガン砂化した濾過砂を水とともに搬送する通砂路と、この通砂路に、回転羽根を有する攪拌機を、１乃至複数台、着脱交換可能に直列設置し、さらに前記各攪拌機の回転速度を調節可能とし、砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離することを特徴とする濾過砂洗浄装置。
【請求項２】
マンガン砂化した濾過砂を水とともに搬送する通砂路と、この通砂路に、回転羽根を有する攪拌機を、２乃至２５台、望ましくは３乃至１５台、更に望ましくは５乃至１０台、着脱交換かつ蓋に交換可能に直列設置し、さらに前記各攪拌機の回転速度を調節可能とし、砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離することを特徴とする濾過砂洗浄装置。
【請求項３】
請求項２において、
各攪拌機の回転速度を、通砂路の下流のものほど高速になるよう設定した濾過砂洗浄装置。
【請求項４】
請求項２において、
通砂路の最下流の攪拌機の回転速度を、最上流の攪拌機の回転速度より高速に設定した濾過砂洗浄装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
攪拌機が設置された通砂路に、濾過砂を２回以上循環させる循環装置を有する濾過砂洗浄装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
通砂路の出口に、濾過砂を一旦溜めるタンクを有する濾過砂洗浄装置。
【請求項７】
請求項６において、
通砂路がタンクの上部に円弧状に配設されている濾過砂洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場において使用される濾過砂が、長期使用によりマンガン砂化したとき、砂表面のマンガンを除去し、砂を再使用するために利用される濾過砂洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水場で使用される濾過砂は、使用により表面が汚れてくる。このため、洗浄装置が設けられ、定期的に濾過砂の洗浄が行われている。また、長期使用により砂の表面にマンガンが付着し、マンガン砂化が起こる。このマンガンは、通常の汚れと異なり、砂表面に強固に付着しているので、洗浄装置では除去することができない。
【０００３】
従来は、マンガン砂は、廃棄し、新たな砂に交換することが一般的であった。しかし、近年、砂の廃棄も、新たな砂の入手も困難になり、マンガン砂を洗浄してマンガンを除去し、砂を再利用することが求められるようになった。
【０００４】
このようなマンガン砂について使用される濾過砂洗浄装置として、砂をスクリューコンベアで持ち上げるようにして循環させ、このときの砂同士、又は砂とスクリューコンベアの羽根との摩擦によりマンガンを除去するものが提案されている（特許文献１)。この装置は、マンガン砂用の濾過砂洗浄装置として固有の構成を有するものであり、したがって、少数しか生産されないものである。このため、当然高価なものとなり、信頼性、耐久性を事前に評価することが困難である。また、各浄水場により求められる洗浄能力は多様であり、真の必要能力は実験的に求めるものであるが、この装置では、洗浄能力を事後的に変更することができないため、能力の過大過小を生じることがある。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０２０４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、量産されている部品を多く利用し、安価で、信頼性、耐久性に優れたマンガン砂用の濾過砂洗浄装置を実現することを目的としたものである。また、設置後も洗浄能力を柔軟に変更することのできる濾過砂洗浄装置を得ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、  マンガン砂化した濾過砂を水とともに搬送する通砂路と、この通砂路に、回転羽根を有する攪拌機を、１乃至複数台、着脱交換可能に直列設置し、さらに前記各攪拌機の回転速度を調節可能とし、砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離することを特徴とする濾過砂洗浄装置である。
【０００８】
本発明の通砂路は、濾過砂と水を通すものであれば任意であり、丸パイプ状、角パイプ状、溝状等の形状であり、全体の形状は直線状、曲線状、折れ線状等とすることができる。この通砂路の上部に、攪拌機を着脱交換可能とする、フランジを有する孔等よりなる攪拌機取付部が形成される。
【０００９】
本発明で使用する攪拌機は、本来は、土砂を水とともに搬送するためのサンドボンプと共に使用され、サンドポンプ入り口付近で、土砂と水とを攪拌混合するものであって、各社から量産され多量に販売されているものである。通常の攪拌機は、回転速度の調節は不能であるが、本発明では、インバータ等を併用して、回転速度を調節可能として使用する。
【００１０】
本発明は、マンガン砂化した濾過砂を水とともに搬送する通砂路と、この通砂路に、回転羽根を有する攪拌機を、２乃至２５台、望ましくは３乃至１５台、更に望ましくは５乃至１０台、着脱交換かつ蓋に交換可能に直列設置し、さらに前記各攪拌機の回転速度を調節可能とし、砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離することを特徴とする濾過砂洗浄装置を包含する。
【００１１】
攪拌機の数は、特に能力が少なくてよい場合には、１台とすることができるが、通常は複数台使用し、概ね２乃至２５台、望ましくは３乃至１５台、更に望ましくは５乃至１０台とする。複数の攪拌機を使用する場合は、通砂路に着脱交換可能とするだけでなく、取外して単なる蓋に交換することも可能とする。
【００１２】
本発明は、上記装置において、各攪拌機の回転速度を、通砂路の下流のものほど高速になるよう設定した濾過砂洗浄装置を含む。
【００１３】
このように設定することにより、濾過砂は詰まることなく良好に流れる。しかしながら、通砂路の中間の一部の攪拌機については、下流に上流より低い回転速度のものを設けることも可能である。こうすることにより、濾過砂は低い回転速度の攪拌機の手前に溜まる傾向を生じ、仕上がりにむらを生じやすくなるものの洗浄能力がより向上する。この場合においても、濾過砂をスムーズに流すために、最上流と最下流の攪拌機については、後者の回転速度が前者より高速とするべきである。
【００１４】
すなわち、本発明は、上記装置において、通砂路の最下流の攪拌機の回転速度を、最上流の攪拌機の回転速度より高速に設定した濾過砂洗浄装置を含む。
【００１５】
本発明は、上記各装置において、攪拌機が設置された通砂路に、濾過砂を２回以上循環させる循環装置を有する濾過砂洗浄装置を包含する。
【００１６】
この循環装置は、一旦通砂路を通って洗浄した濾過砂を再び通砂路の入口に戻して再度洗浄を行うようにするものであり、その構成は任意である。例えば、通砂路の入口及び出口に切換え弁をそれぞれ設けて復帰路で接続し、この復帰路中にポンプを設ける構成とすることができる。こうすることにより、より高度な洗浄効果を得ることが可能となる。
【００１７】
本発明は、上記各装置において、通砂路の出口に、濾過砂を一旦溜めるタンクを有する濾過砂洗浄装置を包含する。
【００１８】
この構成により、タンク内の濾過砂を目視することにより、あるいは取出して目視ないし検査をすることにより、洗浄効果を容易に確認することが可能となる。特に、循環装置を有する場合は、１回に循環する濾過砂の量を増大させ、また、一旦濾過砂を溜めて再度流出させるため仕上がりのむらを減少させることができる。
【００１９】
本発明はこの装置において、通砂路がタンクの上部に円弧状に配設されている濾過砂洗浄装置を含む。
【００２０】
この構成により、装置全体を小型化し、かつ、攪拌機の交換をタンク周囲から行うようにして保守性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の濾過砂洗浄装置は、上述のように、攪拌機の羽根により濾過砂を攪拌し、砂同士又は砂と羽根との擦り合わせにより、マンガンを分離するものである。この装置の要点である攪拌機は、量産品であるから、装置全体は安価となり、また、信頼性、耐久性もすでに十分確立されている。しかも、攪拌機は着脱交換可能となっているから、故障を生じた場合には、その攪拌機を他のものに交換するだけで復旧することができ、保守性はきわめて良好となる。よって、本発明装置の、信頼性は著しく高いものとなり、運転停止が許されない浄水場の設備として、きわめて適する
【００２２】
さらに本発明の濾過砂洗浄装置は洗浄能力を柔軟に変更調節することが可能である。すなわち、本発明の攪拌機は、回転速度を調節可能としているから、回転速度により洗浄能力を調節することができる。また、複数の攪拌機を有する装置では、各攪拌機の回転速度を調節し全体の濾過砂の流れを調節することにより洗浄能力を変化させることもできる。たとえば、通砂路の中間の一部の攪拌機について、下流に上流より低い回転速度のものを設け、濾過砂を低い回転速度の攪拌機の手前に溜まる傾向を生じるようにすると、洗浄能力がより向上する。さらに、複数の攪拌機を有する装置において、攪拌機の設置台数を加減すれば、当然、洗浄能力を調節することができる。本発明では、攪拌機の着脱交換及び蓋に交換が可能であるから、予め通砂路に多めに攪拌機取付部を設けておけば、装置を設置し実験的に運転を行い、試行錯誤により適正な数の攪拌機を設置することが可能である。
【００２３】
本発明濾過砂洗浄装置において、循環装置を設けた構成とすると、循環の回数を設定することにより、洗浄能力を調節することが可能となる。
【００２４】
また、発明濾過砂洗浄装置において、タンクを設けた構成とすると、タンクの濾過砂をそのまま目視したり取出して目視、検査をすることができ、仕上がり状態、必要な洗浄能力の判定等に便利である。特に、循環装置を有する場合は、循環する濾過砂の量を増大させ、また、タンク内では濾過砂を溜めて混合することになるため仕上がりのむらを減少させる効果も得られる。
【００２５】
さらに、通砂路がタンクの上部に円弧状に配設されている場合は、装置全体が小型化されるともに、攪拌機の交換等がタンク周囲から実施することができるので作業にも便利なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明を実施例について詳しく説明する。
【実施例】
【００２７】
この濾過砂洗浄装置１０において、通砂路１１は、全体が略直線状であり、直方体部１２，…と丸パイプ部１３，…とを交互に結合してなり、マンガン砂化した濾過砂を水とともに、図中左から右へ搬送する。この例では直方体部１２，…は１２個設けられ、各直方体部１２の上面には、孔を形成してなる攪拌機取付部１４が形成されている。攪拌機取付部１４，…の内、上流の１０箇所には攪拌機１５，…がそれぞれ取付けられ、他の２箇所には蓋１６，…が取付けられている。この取付けは、攪拌機取付部１４の孔の周囲に攪拌機１５又は蓋１６をねじ止めすることによりなされ、このため、攪拌機１５の着脱交換、蓋１６に交換することが可能となっている。この攪拌機１５は、サンドポンプ入り口付近で、土砂と水とを攪拌混合するためのものとして市販されているものであり、下端に有する回転羽根１７が砂同士又は砂と羽根とを擦り合わせることにより、マンガンを分離する。この攪拌機としては、例えば株式会社東洋電機工業所製東洋水中攪拌機ＴＡが使用できる。さらに、各攪拌機１５はインバータ（図示しない）により駆動され、回転速度が調節可能となり、この例では、各攪拌機１５の回転速度を、通砂路１１の下流のものほど高速になるよう設定している。
【００２８】
タンク１８が通砂路１１の出口１９に接続して設けられ、濾過砂を一旦溜めることができる。
【００２９】
この濾過砂洗浄装置１０には、循環装置２０が設けられている。この循環装置２０は、タンク１８の出口２１及び通砂路１１の入口２２に切換え弁２３，２４をそれぞれ設けて復帰路２５で接続し、この復帰路２５中にポンプ２６を設けてなる。したがって、切換え弁２３で、タンク出口２１からの濾過砂の流れを送出路２７から復帰路２５側へ切換え、切換え弁２４で、通砂路入口２２への濾過砂の流れを送入路２８から復帰路２５側へ切換え、ポンプ２６を作動させれば、濾過砂の流れはこの濾過砂洗浄装置１０を循環するようになる。こうして所定回数循環させた後、切換え弁２３を送出路２７へ、切換え弁２４を送入路２８へ切換え、ポンプ２６を停止させれば、洗浄済み濾過砂を送出し、新たな濾過砂を送入することができる。
【００３０】
なお、この濾過砂洗浄装置１０から送出された洗浄済み濾過砂は未だマンガンを含んでいるので、この装置に接続する通常の汚れ除去用の洗浄装置によりマンガンが除去されたのち、再利用される。
【００３１】
以上述べた濾過砂洗浄装置１０は、本発明の一実施例であり、本発明は既述のように多用な構成を採ることができる。たとえば、図示では、タンクとして小型のものを使用しているが、より大型とすれば通砂路を上部に円弧状に配設することが可能となり、かつその構成は望ましいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の正面一部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０            濾過砂洗浄装置
１１，…        通砂路
１２，…        直方体部
１３，…        丸パイプ部
１４，…        攪拌機取付部
１５，…        攪拌機
１６，…        蓋
１７            回転羽根
１８            タンク
１９            通砂路の出口
２０            循環装置
２１            タンクの出口
２２            通砂路の入口
２３            切換え弁
２４            切換え弁
２５            復帰路
２６            ポンプ
２７            送出路
２８            送入路
【図１】
2006007085.tif 000003