(57)【要約】【課題】比較的人力に頼ることなく浮遊ろ槽のろ材を再生することのできる方法及び装置を提供する。【解決手段】浮遊ろ槽（１）の水を水洗槽（１１）内に向けて溢流させることにより、浮遊ろ槽内のろ材（４）を水洗槽内に移送し、水洗槽内でろ材を水洗した後に、再び水洗槽内の水を浮遊ろ槽内に向けて溢流させることにより、水洗槽内のろ材を浮遊ろ槽内に戻すようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側スクリーンと下側スクリーンとの間に浮遊ろ材を充填してなる浮遊ろ槽に於ける浮遊ろ材を再生するための方法であって、
ろ材を水洗するための手段を備えた水洗槽を前記浮遊ろ槽に隣接して配置し、前記浮遊ろ槽の側壁の、前記上側スクリーンの僅かに下方の位置に開口を設け、該開口を前記水洗槽に接続するステップと、
前記浮遊ろ槽内の水を前記開口から前記水洗槽内に向けて溢流させることにより、前記浮遊ろ槽内のろ材を前記水洗槽内に移送するステップと、
前記水洗槽内の前記ろ材を水洗するステップと、
前記水洗槽内の水を前記開口から前記浮遊ろ槽内に向けて溢流させることにより、前記水洗槽内のろ材を前記浮遊ろ槽内に移送するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
上側スクリーンと下側スクリーンとの間に浮遊ろ材を充填してなる浮遊ろ槽に併設される浮遊ろ材を再生するための装置であって、
前記浮遊ろ槽に隣接して配置され、ろ材を水洗するための手段を備えた水洗槽と、
前記浮遊ろ槽の側壁の、前記上側スクリーンの僅かに下方の位置に設けられ開口を前記水洗槽に接続する通路と、
前記浮遊ろ槽内の水位を調節するための手段と、
前記水洗槽内の水位を調節するための手段とを有することを特徴とする装置。
【請求項３】
１つの水洗槽が、複数の浮遊ろ槽に対して選択的に接続されるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化するための施設に於ける浮遊ろ槽に用いられる浮遊ろ材を洗浄することにより浮遊ろ材を再生するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境を改善する努力の一つとして、河川及び湖沼を浄化することが強く望まれている。河川及び湖沼の汚染源としては、住宅や事業所をはじめとした種々の汚水発生源から排出される汚水が、そのまま或いは不十分に浄化された状態で河川及び湖沼に流れ込むことが挙げられている。汚染の度合いが軽微であれば、自然の浄化作用により河川或いは湖沼の水質を良好に維持することができるが、汚染の度合いが激しい場合には、藻類が大発生したり、好気性雰囲気が失われるなど、自然の浄化作用では水質を良好に維持することができなくなる。
【０００３】
そこで、汚水を、その発生源で浄化したり、河川或いは湖沼の水そのものを浄化することが行われている。いずれの場合に於いても、水よりもやや比重の軽いプラスチック材などからなる浮遊ろ材を用いた浮遊ろ槽により、物理的なろ過及び生物学的な処理を行うことが広く実施されている。そのような技術の詳細については、例えば特許文献１及び特許文献２を参照されたい。
【０００４】
浮遊ろ槽は長期に渡って運転されるが、供用時間の経過とともに、ろ材の表面に藻類、微生物の残滓、泥などが付着し、その性能が低下することが知られている。そこで、汚水の汚染の度合い等を勘案した所定の供用時間が経過した時に定期的にろ材を洗浄することが行われている。ろ材を洗浄することにより、破砕されるなどして失われる比較的僅かなろ材を補充するのみで、ろ材の多くを再利用することができる。
【０００５】
浮遊ろ槽のろ材を洗浄することは、浮遊ろ槽内で水流を反転して逆洗することも可能であるが、水流或いは気泡の力に頼らざるを得ず、浮遊ろ槽内ではろ材が限られたスペース内に閉じ込められていることもあって、必ずしも十分な洗浄効果を得ることができない。また、逆洗のためには大量の逆洗水が必要であり、その処理のためには多大なコストが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−０７１５７８号公報
【特許文献２】特開平０８−１４１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、浮遊ろ槽のろ材を別の洗浄用のタンクに移して、撹拌機を利用したり、水流或いは気泡の力を利用してろ材を洗浄するようにすれば、比較的少量の水で、ろ材を効果的に再生することができる。しかしながら、浮遊ろ槽のろ材を洗浄用のタンクに移す際に、浮遊ろ槽内のスペースが限られているため、重機を自由に活用することができず、多くの場合人力に頼らざるを得なかった。また、ろ材を水洗した後には、再び人力により元のろ槽に戻す必要がある。そこで、作業環境が劣悪であると共に、ろ材の再生に多大のコストを必要とする点が問題となる。
【０００８】
また、いずれの方法であっても、ろ材の再生に多大な時間を要するため、浮遊ろ槽のダウンタイムが長期に及び、このことが浮遊ろ槽の運転効率を低下させることとなっていた。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の不都合を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、比較的人力に頼ることなく浮遊ろ槽のろ材を再生することのできる方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、低コストで浮遊ろ槽のろ材を再生することのできる方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、最小限のダウンタイムでろ材を再生することのできる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のこのような目的は、上側スクリーンと下側スクリーンとの間に浮遊ろ材を充填してなる浮遊ろ槽に於ける浮遊ろ材を再生するための方法であって、ろ材を水洗するための手段を備えた水洗槽を前記浮遊ろ槽に隣接して配置し、前記浮遊ろ槽の側壁の、前記上側スクリーンの僅かに下方の位置に開口を設け、該開口を前記水洗槽に接続するステップと、前記浮遊ろ槽内の水を前記開口から前記水洗槽内に向けて溢流させることにより、前記浮遊ろ槽内のろ材を前記水洗槽内に移送するステップと、前記水洗槽内の前記ろ材を水洗するステップと、前記水洗槽内の水を前記開口から前記浮遊ろ槽内に向けて溢流させることにより、前記水洗槽内のろ材を前記浮遊ろ槽内に移送するステップとを有することを特徴とする方法を提供することにより達成される。
【００１３】
本発明のこのような目的は、上側スクリーンと下側スクリーンとの間に浮遊ろ材を充填してなる浮遊ろ槽に併設される浮遊ろ材を再生するための装置であって、前記浮遊ろ槽に隣接して配置され、ろ材を水洗するための手段を備えた水洗槽と、前記浮遊ろ槽の側壁の、前記上側スクリーンの僅かに下方の位置に設けられ開口を前記水洗槽に接続する通路と、前記浮遊ろ槽内の水位を調節するための手段と、前記水洗槽内の水位を調節するための手段とを有することを特徴とする装置を提供することにより達成される。
【００１４】
また、水洗槽を効率的に運用するために、１つの水洗槽が、複数の浮遊ろ槽に対して選択的に接続されるようにすると良い。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明によれば、比較的人力に頼ることなく浮遊ろ槽のろ材を再生することができる。また、浮遊ろ槽のろ材の再生を、低コストでしかも最小限のダウンタイムで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置の実施例を、関連する浮遊ろ槽と共に示す模式図である。
【図２】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置の作動要領の第１の段階を示す図１と同様の図である。
【図３】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置の作動要領の第２の段階を示す図１と同様の図である。
【図４】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置の作動要領の第２の段階を示す図１と同様の図である。
【図５】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置のレイアウトの一例を示す模式的平面図である。
【図６】本発明に基づく浮遊ろ材の再生装置のレイアウトの別の例を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図1は、本発明が適用された水浄化用の浮遊ろ槽１を示す。このようなろ槽は、下水道に設けられた、排水を処理するためのものでも、河川や湖沼に設置され、その水を循環させながら浄化するためのものであっても良い。このろ槽１の底部には、それを横切るように下側スクリーン２が設けられ、このろ槽１の上部には、やはり、それを横切るように上側スクリーン３が設けられている。両スクリーンの間には、ポリプロピレン等のプラスチックの粒状体からなるろ材４が互いに多少の隙間を形成するように充填されている。ろ槽１の運転時には、水位が上側スクリーン３の上方に位置するようにされる。また、浄化されるべき水は、ろ槽１の下側スクリーン２よりも下側の位置に設けられた入口５から導入され、ろ材４の層を通過し、ろ槽１の上側スクリーン３よりも上側の位置に設けられた出口６から排出される。本実施例では、入口には、ろ槽１内に処理水を送り込むためのポンプ８がバルブ７を介して設けられている。
【００１９】
本実施例では、処理水は、図１に於いて矢印により示されるように、上向流としてろ槽１内を流れるが、処理水が下向流としてろ槽１内を流れるような場合でも本発明を等しく適用することができる。
【００２０】
処理される水は、ろ材４間の空隙を通過することにより物理的に濾過され、同時にろ材の表面で繁殖する微生物により生物学的に浄化される。この時、ろ材間に適度な空隙が形成されることにより、水流によりろ材が撹拌され、好気性雰囲気が維持され、ろ材の表面積が最大限に活用される。
【００２１】
このようなろ槽１を長期間に渡って運転すると、ろ材の表面にスラッジ状の物質が堆積されてくる。このスラッジ状の物質は、主に微生物の残滓と泥との混合物からなり、過度に堆積した場合には、生物学的な働きを阻害するようになる。また、ろ材が破砕或いは磨滅することにより下流側に流れ出すために、その量が低減し、定期的に補充する必要がある。  
【００２２】
従来は、ろ材を人力や重機を用いてろ槽１から取り出し、水洗した後に同様の手順でろ槽１に戻したり、或いは古いろ材を廃棄し、新たなろ材と交換するようにしていた。従って、多大な労力が必要であり、新たなろ材と交換する場合には、更に多大な材料費が必要となる問題があった。
【００２３】
そこで、本実施例に於いては、ろ槽１に隣接して水洗槽１１が設けられている。ろ槽１の上側スクリーン３のやや下方に取出口９が設けられ、該取出口は、バルブ１３を介して、水洗槽１１の受入口１２に接続されている。本実施例の場合、取出口９、受入口１２及びこれら両者を接続する管路は概ね同一水平位置に設けられている。水洗槽１１の底部には出入口１４が設けられている。該出入口には、スクリーン１５が設けられていることにより、水を自由に出入りさせることができるが、少なくともろ材４の多くは、出入口１４から排出されない。出入口１４には、水洗槽１１内に処理水を送り込むためのポンプ１６及びバルブ１７が設けられている。更に、水洗槽１１には撹拌機１８が設けられている。
【００２４】
ろ槽１を運転している通常時にあっては、バルブ１３が閉じられ、水洗槽１１は空の状態にある。ろ槽１を所定期間に渡って運転し、ろ材を再生する必要が生じると、バルブ１３が開かれ、ろ槽１内の水位が、概ね取出口９に対応するように維持される。その結果、図２に示されるように、ろ槽１内の水は、取出口９からの溢流としてろ槽１から排出される。ろ材４は、水よりもやや小さい比重を有することから、溢流とともに、効率的に水洗槽１１内に送り込まれる。この時、水洗槽１１の水位が、ろ槽１の水位よりも低く保たれるように、バルブ１７が必要に応じて開かれる。従って、取出口９、受入口１２及びこれら両者を接続する管路は、好ましくは概ね同一水平位置にあるが、ろ材を溢流とともに、水洗槽１１内に送り込ことができる限り、取出口９、受入口１２及びこれら両者を接続する管路の位置関係に多少の変更を加えてもかまわない。
【００２５】
ろ材４の全て或いはその大部分が水洗槽１１内に移った時、バルブ１３が再び閉じられる。次に、図３に示されるように、撹拌機１８を運転することにより、ろ材４を水洗して再生する。スラッジ状の物質は、水洗槽１１の底部に沈殿することから、水洗槽１１の図示されないドレイン口から排出することができる。水洗槽１１内に於いてろ材を水洗する方法は、これに限らず、水流のジェットをろ材に適用したり、水中に配置されたろ材に向けて気泡を適用する等の方法を、上記した撹拌機を用いる方法に代えて或いは付加的に用いることもできる。
【００２６】
次に、ろ材４をろ槽１に戻す手順を説明する。図４に示されるように、バルブ１３を再び開き、水洗槽１１内の水位が、概ね受入口１２に対応するように維持され、かつろ槽１内の水位が、それよりも低くなるように維持される。その結果、水洗槽１１内の水は、受入口１２からの溢流として水洗槽１１からろ槽１に向けて排出される。ろ材４は、水よりもやや小さい比重を有することから、溢流とともに、効率的にろ槽１内に送り込まれる。この時、ろ槽１及び水洗槽１１の水位は、バルブ７、１７及びポンプ８、１６を利用して自由に設定することができる。
【００２７】
このようにして、水洗槽１１内のろ材が全てろ槽１に移った段階で、バルブ１３を閉じ、ろ槽１の運転を通常通り再開し、一方水洗槽１１内の水は出入口１４から排出され、次のろ材再生を行うまで、その状態で維持される。
【００２８】
このように、バルブ７、１３、１７を開閉し、ポンプ８、１６を必要に応じて運転するのみでろ材の再生を効率的かつ容易に行うことができる。
【００２９】
このような水洗槽１１は、ろ槽１毎に設けることもできるが、ろ槽の再生は頻繁に行われるものではないため、複数のろ槽１毎に１つの水洗槽１１を設けるのが有利である。図５に示された実施例では、それぞれ４つのろ槽１からなるろ槽列を２列互いに平行にかつ間隔をおいて配置し、両列間に４つの水洗槽１１からなる１つの水洗槽列が、全体として格子状に設けられている。即ち、２つのろ槽１間に１つの水洗槽１１が、全て１列に整合するように設けられている。このようにすれば、ろ槽１との間の接続をバルブなどにより切り替えるようにすれば、１つの水洗槽１１で複数のろ槽１からのろ材の再生処理を順番に行うことができ、水洗槽１１の利用効率が向上する。また、四角形のタンクをろ槽１及び水洗槽１１として用いることにより、敷地面積を効率的に利用することができ、ろ槽１と水洗槽１１との間の配管長を最小化することができる。
【００３０】
図６に示された実施例では、２つのろ槽１からなるろ槽列を２列互いに平行にかつ間隔をおいて配置し、両列間の中間位置に１つの水洗槽１１が設けられている。これによれば、４つのろ槽１毎に１つの水洗槽１１を設けるようにしているため、水洗槽１１をより高い効率で利用することができる。本実施例でも四角形のタンクをろ槽１及び水洗槽１１として用いるようにしているが、本発明の趣旨を逸脱することなく、円形、多角形など様々な形状のタンクを利用することもできる。
【００３１】
以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明にかかる浮遊ろ材の再生方法及び装置は、水を浄化するための施設で用いられる浮遊ろ槽に用いられる浮遊ろ材を洗浄することにより浮遊ろ材を再生するための方法及び装置として、比較的人力に頼ることなく浮遊ろ槽のろ材を再生することができ、しかも浮遊ろ槽のろ材の再生を、低コストでしかも最小限のダウンタイムで行うことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  浮遊ろ槽
２  上側スクリーン
３  下側スクリーン
４  浮遊ろ材
５  入口
６  出口
７  バルブ
８  ポンプ
９  取出口
１０  ポンプ
１１  水洗槽
１２  受入口
１３  バルブ
１４  出入口
１５  スクリーン
１６  ポンプ
１７  バルブ
１８  撹拌機
【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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