(57)【要約】  廃水処理方法に第３フィルタとして長いパイル繊維束を備えたろ過布が使用される。このフィルタは、そのろ過布布に接触しない回転式吸引ヘッドによってバックウォッシュされる。向流と水平方向の流れとの組合わせがろ過布から溜まった固体物質を離脱させる。モジュール化した構成要素としてフィルタ媒体を取付けることが、単一タンク内の能力を高め、ろ過媒体の交換における停止時間を不要とする。
2008536658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
織物裏当てに取付けられた繊維束を含んでなるろ過媒体と、
前記ろ過媒体が載置される支持構造体を取付けられる周縁骨組とを含むモジュール化したフィルタ構成要素。
【請求項２】
骨組と前記支持構造体との間に室が形成され、また、少なくとも２つのろ過媒体が支持構造体の各側に配置されている請求項１に記載されたモジュール化したフィルタ構成要素。
【請求項３】
前記室の流体出口をさらに含む請求項２に記載されたモジュール化したフィルタ構成要素。
【請求項４】
流体出口が前記室の頂部に位置された請求項３に記載されたモジュール化したフィルタ構成要素。
【請求項５】
容器と、その容器内の請求項２に記載された少なくとも１つのモジュール化した構成要素とを含むろ過装置。
【請求項６】
内部に配置された複数のモジュール化したフィルタ構成要素を含む請求項５に記載されたろ過装置。
【請求項７】
容器がモジュール化した構成要素を受入れるように改修された既存の容器である請求項５に記載されたろ過装置。
【請求項８】
織物裏当て上に複数の繊維束が備えられたパイルろ過媒体を準備することと、
繊維束の間を通した後に織物裏当てを通して第１の方向へとパイルろ過媒体を通して固体物質を含有する排液を流すことと、
前記ろ過媒体から間隔を隔てて機械的な圧力を作用させることのない吸引ヘッドで前記パイル織物をバックウォッシュすることとを含む、パイルろ過媒体のバックウォッシュを含むろ過装置の作動方法。
【請求項９】
前記ろ過媒体の実質的に全面にわたって前記吸引ヘッドを回転させることをさらに含む請求項８に記載された方法。
【請求項１０】
前記吸引ヘッドに配列された複数の開口を備えて、前記ろ過媒体の個々の部分に同軸に吸引力を作用させることを含む請求項８に記載された方法。
【請求項１１】
少なくとも時計方向と、反時計方向との間で交互に回転させる請求項９に記載された方法。
【請求項１２】
制御パネルに応答して回転を制御することを含む請求項９に記載された方法。
【請求項１３】
より多数の開口が前記回転位置の近くよりも回転位置から離れて備えられるような形状に吸引ヘッドの開口を配置することを含む請求項８に記載された方法。
【請求項１４】
単一タンクに複数のフィルタ媒体を備え、各ろ過媒体は汚液から固体物質をろ過するために作動される請求項８に記載された方法であって、前記複数のろ過媒体の少なくとも１つによる前記汚液のろ過が継続される間、前記単一タンクから前記複数のろ過媒体の少なくとも１つを取外すことをさらに含む方法。
【請求項１５】
前記バックウォッシュ段階が、吸引ヘッドの表面プレートに直角な方向に前記排液を流す前に、前記表面プレートに少なくとも平行な方向に汚れた排液を流すことを含む請求項８に記載された方法。
【請求項１６】
吸引室と、
前記吸引室の上方に取付けられ、前記吸引室の周辺の少なくとも一部を越えて延在する表面プレートとを含み、
前記表面プレートは少なくとも吸引室に重なる部分に多数の開口を含み、
前記表面プレートは実質的に平坦であるパイルろ過媒体をバックウォッシュするための吸引ヘッド。
【請求項１７】
前記表面プレートの開口が配列されている請求項１６に記載された吸引ヘッド。
【請求項１８】
吸引ヘッドが静止ろ過媒体の上方に回転できるように取付けられる請求項１６に記載された吸引ヘッド。
【請求項１９】
吸引ヘッドの開口が回転位置の近くよりも回転位置から離れた位置に多くの開口が備えられる請求項１８に記載された吸引ヘッド。
【請求項２０】
吸引ヘッドを時計方向および反時計方向の双方に回転させるためにモーターおよび伝達装置を含む請求項１８に記載された吸引ヘッド。
【請求項２１】
吸引ヘッドの回転速度を制御することを含む請求項１８に記載された吸引ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排液から懸濁固体のような物質をろ過する装置に関するものである。この装置は、廃水処理法におけるフィルタ、特に第三フィルタ、として殊更有益であり、また、既に処理した廃水排液中の個体物質の最終的な僅かなｐｐｍ（パーツ・パー・ミリオン）を低減するのに特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
本願発明者の先行出願において、廃水処理法および装置における第３フィルタ用のろ過媒体としてフェルトまたはパイル織物（表面に糸のループや毛房の出た織物）を使用することを開示した。パイル織物の使用は、ろ過媒体として特別な関心事となった。本発明では、特別な関心事となったパイル織物は、繊維を織って作られた裏材に固定されている長さが約１５ｍｍまでの複数の繊維束を含んでなる長いけば（ｎａｐ）付きのろ過布またはろ過パイルを典型的に有する。この繊維束は、使用されると、マット状に倒れてフィルタ表面を形成する。そのような材質は良好なろ過特性を有するが、ろ過媒体として使用すると、排液から除去した懸濁粒子の個体粒子がろ過媒体の繊維束の内部および繊維束間に保持されることによって閉塞、すなわち詰まりを生じることになり得る。
【０００３】
吸引ヘッドにより繊維束を含んでなるろ過媒体をバックウォッシュ（逆方向洗浄）することは既に提案されており、この吸引ヘッドは圧力の急激な解放によってその先端縁に機械的圧力を作用させ、吸引ヘッドの吸引スリット内に繊維束を急激に吸入して真っ直ぐな状態に伸ばすようにする。記載内容を本明細書の記載として援用する米国特許第６１０３１３２号を参照されたい。
【０００４】
しかしながら、その方法はさまざまな欠点を有しており、スリット内に与えられる吸引力がバックウォッシュすべきフィルタのさまざまな表面部分を補うことができないので、ろ過効率の低いことが欠点に含まれる。さらに、ろ過媒体に対する吸引ヘッドの前端縁（および後端縁）が当たることでろ過媒体の磨耗も生じる。パイルを含む繊維束の磨耗に加えて、機械的圧力は繊維を織って作られた裏材から繊維束を引離すように引張って裏材の開口を拡大する傾向を示し、これによりさらにろ過効率が損なわれる結果となる。さらにまた、ろ過媒体の裏材はその構造部材の支持格子から引離される方向に引張られ、ろ過媒体の裏材が伸長されて形状を損なうような傾向を示し、これによりろ過媒体にしわが発生し、さらにはろ過媒体上での吸引ヘッドの動きが妨げられる結果となる。ろ過媒体は、吸引ヘッドの後端縁による機械的な圧力を作用された場合も磨耗するように影響される。そのような状態で吸引ヘッドを使用し続けると、ろ過媒体は劣化し、ろ過媒体の繊維束の繊維や部分が引きちぎられ、織って作られた織製裏材の破断すら引起してろ過媒体の早期の機能不全をもたらしかねない。勿論、ろ過媒体の機能不全が生じると、ろ過処理の全てが失われ、ろ過処理を中断して、従来技術のろ過媒体が収容されているろ過タンクをドレンしてろ過媒体を交換しなければならなくなる。
【０００５】
さらに、前述した米国特許第６１０３１３２号のパイル・フィルタの配置は回転シャフトに取付けられており、シャフトにシールが備えられ、そのシールの回りをフィルタが回転する。シールに漏洩が生じてろ過効率を低下させるだけでなく、ろ過媒体が不良になると、繊維束の過度の磨耗、織製裏材からの繊維束の引きちぎり、織製裏材に空いた穴、またはそれ以外の不具合により、装置を停止しなければならなくなり、内部に回転フィルタの配置されたタンクはドレンしなければならなくなり、ろ過ホイールはろ過媒体の交換のために分解されることになる。したがって、タンク全体が役立たなくなる。さらに、従来技術では、ろ過能力を高めることを望むならば、付加的能力が望まれたときにタンクを含むろ過装置全体および回転フィルタを重複配備しなければならないのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は米国特許第６１０３１３２号に開示されている従来技術のフィルタの欠点の全てを解消する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ろ過媒体またはセグメントを含み、ろ過媒体が回転されない新規なろ過処理およびろ過装置に関するものである。したがって、従来技術のように回転シャフトの回りには、漏洩を生じてろ過効率の低下をもたらすようなシールは必要とされないのである。
【０００８】
さらに、本発明のフィルタはトラックに容易に挿入でき、また、容易に取外すことができるセグメント、またはモジュール要素に分割することができ、これにより交換の避けられない事態になったときにフィルタ・セグメントまたはモジュールの迅速な交換を可能にする。しかしながら、本発明では、そのような交換はフィルタが収められているタンクのドレンを必要としない。さらに、単一のタンクが備えられ、すなわち装備され、追加のフィルタをそのタンク内に挿入するだけで能力を高めることができる。ろ過媒体を回転させるための面倒な装置はないので、タンクの間隙は最小限に保持でき、単一のタンクだけで将来必要とされる能力条件を満たすことができる。上部（オーバーヘッド）間隙の問題もないばかりか、従来技術のような問題もない。前述で留意したように、従来技術の回転フィルタはタンクをドレンした後に分解を必要とした。その分解はタンク内に降りてろ過媒体を分解するという人的作業を必要とした。本発明は、作業員がタンク内に降りる必要なくろ過媒体をそのトラックからスライドさせて取出せるようにし、また、媒体がセグメントに分割されているので、作業員がろ過媒体に近寄れるようにするために１ｍ強（数フィート）の上部間隙しか必要としない。したがって、本発明のろ過装置はシェルターや建屋に収容され、建屋におけるろ過装置上方の上部間隙はわずか数十センチメートル（２〜３フィート）とされる。
【０００９】
さらに本発明は、本発明による装置の作動方法においてろ過媒体のパイルに接触しないためにパイルに物理的な磨耗を生じることがない新規な吸引ヘッドと、独特なろ過処理の作動方法の両方を含んでいる。
【００１０】
さらに、本発明の吸引ヘッドはろ過媒体に対して単位面積あたりさらに均一な吸引力を付与できるように設計されており、吸引ヘッドは吸引されるろ過媒体のさまざまな面積部分にわたって同じ、または実質的に同じ強さの吸引力を作用させるように設計される。
【００１１】
さらにまた、この装置を作動させる方法は、ろ過媒体上の吸引ヘッドの走路の間で吸引ヘッドの回転を逆転させてろ過媒体から滞留個体物質のさらに効率的な清掃をもたらし、また、走路間で繊維束が異なるパターンとなるように繊維束を交互に配向させるようにする。これは繊維束を含む個別の繊維の寿命を長くするだけでなく、バックウォッシュ処理の効率を改善することが見出されている。
【００１２】
したがって本発明は、構成要素を単独で、また、タンクや他の排液保持容器と組合わせた状態で含む。それらの構成要素は、単一タンクのろ過能力を高めるために１つ以上の同様な構成要素と組合わされて使用される。また、本発明はそれらの構成溶融その製造、取付け、作動および保守の方法を含む。
【００１３】
本発明は以下に説明されるが、上述した以外の目的は添付図面を参照する以下の詳細な説明を考慮することで明白となるであろう。
【００１４】
本発明による一実施例では、廃水処理装置の第３フィルタのようなろ過装置が図１に全体を符号１００で示されている。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図４は、ろ過装置１００の全体的な特徴を示しており、これは全体的にボックス形状で、数個の内部区画を含んでなる。一実施例では、ろ過される液体は流入パイプ１を隔て装置１００の上部に進入する。装置の内部では、液体はろ過されて液体から個体物質が除去される。浄化された液体は、その後、排出ボックス７（図２）を通過され、排出口８を通して排出される。ボックス形状は鋼材のような通常の材料で予め形成されることができ、成形および溶接されてタンクに形成される。これに替えて、本来の箇所にコンクリート構造体を形成し、その後にその構造体内に本発明のろ過装置を装備することもできる。
【００１６】
本発明の実施例によれば、図４に示されるように、装置１００は３つの区画、すなわち１つの汚液室２と、２つの浄化液室４，６とに分けられる。移送パイプ５は浄化水室４，６のそれぞれの底部を連結し、両室間の液体の自由流動を可能にする。ろ過組立体３Ａ，３Ｂは装置の内部に取付けられ、汚液室２と浄化液室４，６との間の仕切りを形成している。流入パイプ１を通して流入する汚液が汚液室２を充満する。この水はその後ろ過組立体３Ａ，３Ｂを通して流され、ろ過組立体がその液体から固体物質を除去して浄化する。浄化液はその後浄化水室４，６へ移動する。浄化水室４の浄化液は移送パイプ５を通して浄化水室６へ移動する。この浄化水はその後排出ボックス７を通して排出パイプ８へ流出される。
【００１７】
図１４ａ〜図１４ｆの代替実施例では、ろ過組立体３Ａは、一般にＣ形状の周囲格子１４２（図２３）の内側および外側トラック１４５，１４６（それぞれ図１５ａおよび図１５）の間に取付けられる。格子１４２（ろ過布１４１（図２４）が取付けられている）は、矢印１４３の方向に沿って上方へ引張って装置１００の開口頂部から取外すことによって、装置から容易に取外すことができる。理解しなければならないことは、ろ過布１４１および支持格子の各々は、装置１００から汚水１４４をドレンしないばかりか、洗浄アーム１０Ａ（図２２）および真空ヘッド２２０（図８、図１０、図１１）を含む真空／吸引装置、または組合う導管２０１，２０２を分解することなく、このようにして取外すことができることである。ろ過組立体３ａは、それ自体に内側トラック３０１および外側トラック３０２（図２５）を備えており、チャンネル１４５，１４６内への取付けを容易にしている。本発明に関して一実施例を説明したが、この説明は本発明の異なる実施例に対しても等しく適用できることを理解すべきである。
【００１８】
実施例において、図４および図５に示されるように、ろ過組立体３Ａ，３Ｂの各々は汚液室２と各浄化液室４，６との間の仕切りをなしている。ろ過組立体３Ａ，３Ｂは４個の格子状裏当てプレート４０を含み、それらは１／４に分割された円形状に一般に配置される。裏当てプレート４０の各々はろ過装置から別々に取外してプレートを交換できるようになされている。裏当てプレート４０はポリプロピレンやステンレス鋼のようなプラスチックおよび金属の群から選ばれた材料で作られることが好ましい。
【００１９】
本出願人の先願は、フィルタ４１が格子状裏当てプレート４０の各々の内側に配置され、フィルタは裏当てプレートと共に汚液室２から浄化液室４，６へ流れる液体から固体物質を除去することを開示したが、本発明もろ過組立体（図１２ａ〜図１２ｄおよび図１３ａ〜図１３ｄ）のモジュール化した実施例に関するものであり、ろ過布３ａは外側に置かれ、格子１４２の表面に対向してそのろ過布間に「浄化」室を形成する。フィルタ１４１は格子状裏当てプレート１４２の表面上で緊張される布媒体であることが好ましい。これは、小孔を有する裏当てによって支持されたポリプロピレンのフェルトまたはパイルで作られることが好ましい。これは、幅が約１０ミクロンの開口を含んでなる。しかしながら、望まれる固体物質をろ過できる何れのろ過媒体も使用できる。
【００２０】
組合うフィルタ１４１を取付けられた取外し可能な格子状裏当てプレート１４２（図２３）の各々の構造が図２４に示されている。格子状裏当てプレートの各々は基本的に表面にフィルタ１４１が取付けられた骨組構造である。この組合わせが汚液から望まれる固体物質を除去する。
【００２１】
装置を長期間の使用した後、フィルタ１４１によって汚液からろ過した固体物質が溜まり始めて、フィルタを詰まらせてしまう。過剰な固体物質を除去するために、装置は洗浄組立体１１０を備えている。洗浄組立体１１０は軸１１に取付けられた洗浄アームを含む。洗浄アーム１０はろ過組立体３にほぼ接触するように配置され、真空作用および（または）水洗の何れかで固体物質の溜まったフィルタ１４１を洗浄するように使用される。洗浄アーム１０でフィルタ１４１の全面を洗浄するために、洗浄アームは軸１１を回転して内周３０５と外周３０７（図１５および図１７に示されている）の間の面積部分を網羅する。そのために、洗浄アーム１０は軸１１に取付けられ、フィルタ１４１から表面プレート２０３を通して真空ヘッド２２０へ真空作用力および水洗作用力を伝えられるように流体連結されている。
【００２２】
格子１４２上に配置されるろ過媒体はパイル織物であるのが好ましく、格子１４２の上で緊張され、好ましくは周縁の中間の位置で格子状裏当てプレート１４２に取付けられる。ろ過媒体はポリマー好ましくはポリプロピレンのような不活性材料で作られ、織物または非織製布のような小孔を有する裏当て材で支持されることが好ましい。ろ過媒体を形成し、織物または非織製布に取付けられる繊維束は、１５ｍｍまでの長さにすることができるが、以下に説明するように吸引ヘッドに実質的に接触しないのであれば、さらに長いまたは短い長さを使用することは本発明の範囲に含まれる。適当なろ過媒体は米国特許第６１０３１３２号およびオランダ国特許第８１０３７５０号に記載されており、それらの記載内容の全ては本明細書の記載として援用される。
【００２３】
図１２〜図１３に示された実施例では、ろ過媒体１４１は支持骨組１４２と共にモジュール化される組立体として形成でき、ろ過媒体（繊維側が外側とされる）が骨組の反対両側にわたって配置されて、モジュール化されたろ過組立体を形成する。使用において、汚水、すなわち懸濁する固体物質を含む水はモジュール化されたろ過組立体３ａの外側にあり、布の裏当て材および骨組の内側に囲まれた空間が浄化（ろ過済み）水室３１２（図１９）を構成する。室３１２は少なくとも１つの底部出口３１３（図１３ｂ）または頂部出口３１４（図１２ａ）を備えて、室３１２から浄化水を抜き出す。図５の実施例と同じように、図１２〜図１３のモジュール化された実施例も格子状裏当てプレート１４２を組込むことができ、プレートは任意であるが骨組３１５に取付けられる。
【００２４】
本発明のパイル・ろ過媒体は汚水室から浄化（ろ過された）水室への流れによって或る程度「平坦状」にされる。
【００２５】
新規な吸引ヘッド２００（図６〜図１１に一般的に示されている）は、表面プレート２０３と、１つ以上の導管２０１〜２０２で負（真空）圧源に連結された真空ヘッド２２０とを含む。図８、図１０および図１１に示されるように、表面プレート２０３はろ過布２０８から間隔を隔てられ、繊維が伸長されて起立状態になったときに実質的に表面プレート２０３に接触するまで引込まれないようになされる。幾つかの実施例で、織製または非織製の繊維の裏当てが格子状裏当てプレート１４２から表面プレート２０３へ向かって引離されてしまう（図示せず）。その場合、真空ヘッド２２０はねじ付き緊締具のような調整手段（図示せず）を備えて、真空ヘッド２２０をろ過媒体に対して相対的に接近離反方向に移動できるようにさせ、これにより表面プレート２０３または真空ヘッド２２０の何れかがろ過媒体２０８に接触することを、または機械的圧力を加えることを防止させるようにすることができる。
【００２６】
以下のメカニズムに限定することを意図するものではないが、表面プレート２０３に全体的に平行な流体流れは（図１１の拡大図に示すように）、表面プレート２０３の延在部２１０，２１２とろ過媒体２０８の個々の繊維束３１４，３１５との間に流体流れ（機械的な作用力ではない）を形成し、表面プレート２０３の開口（全体的に符号２１４で示す）が繊維束３１４の上方位置にあることで流れが全体的に平行な流れ（矢印２１５〜２１６で示す）から全体的に直角方向の流れ（矢印２１７で示す）に変化するとき、繊維束が捕捉した詰まりを引起している固体物質を解放させるようにしていると考えられる。図１１に概略的に示されるように、この流れの変化はろ過媒体２０８の繊維束の間およびその内部から詰まりを引起す固体物質を離脱させ、それらの粒子を開口２１４を通して吸引ヘッドへ流入させ、１つ以上の真空導管２０１〜２０２を経て除去できるようにする。開口２１４は表面プレート２０３の形成時にドリル加工、穴あけ、鋳造時の形成、または他の方法で円形孔として形成することができる。表面プレート２０３は鋭いエッジのない材料で作られることが好ましく、ステンレス鋼を含む金属、ポリマーまたはセラミックスで形成できるが、他の材料、特に複合材も適当とされる。真空ヘッド組立体２００、特に吸引ヘッド２２０は、ステンレス鋼のような金属で作られることが好ましいが、表面プレート２０３に類似する他の構造材料も受入れることができる。
【００２７】
真空ヘッド２００は図２１または図２２に示されるように固定されたろ過媒体に対して回転できるように取付けられることが好ましい。少なくとも１つの真空ヘッド組立体１２０を支柱２２１（図１５，図２２）に取付けられた軸に取付けて、ろ過媒体２０１に対して回転するようにできる。モーター３２５および伝達装置、例えばスプロケット２２３，３２３（図１６）に係合するチェーン３２６によって適当に駆動される真空ヘッド組立体２００はろ過媒体１４１に沿って連続的または断続的に縦動（トラバース）する。代替の伝達装置には、有歯ベルトおよびスプロケット、直接噛合う歯車、ラック歯およびピニオン駆動歯車、流体モーターおよびポンプ、および当業者に知られている他の適当な手段が含まれる。最も好ましい実施例では、真空ヘッド組立体２００の移動は、予め設定されるタイマーや監視手段による制御パネル２２４（図１７）の機能によって制御されるのであり、この監視手段は、ろ過媒体を横断する排液総量、浄化（ろ過）した排液または汚れた排液の粒状物質の含量、または他の処理パラメータの１つ以上を監視するのであり、このパラメータは例えば装置１００における流入（流出）流量、ろ過媒体を横断する圧力降下、タンク内の汚水高さレベルなどである。最も好ましい実施例では、真空ヘッド組立体２００はさまざまな浄化サイクル間、最も好ましい交互の浄化サイクルの間、第１の方向（例えば時計方向）および第２の方向（例えば反時計方向）へ縦動（トラバース）する。
【００２８】
このような手順はろ過媒体（３ａ）の浄化効率を高めるだけでなく、その媒体の繊維束を含む個々の繊維に作用する応力を低減させるとも考えられている。
【００２９】
ろ過媒体３Ａは、タンクを汚液室２と１つ以上の浄化液室４，６（図４）に隔離する格子状裏当てプレート４０（図５）上に配置できるが、さらに好ましい実施例は２つのろ過媒体を骨組２２５（図１２ａ〜図１２ｄおよび図１３ａ〜図１３ｄ）の反対両側に配置して、モジュール化したろ過組立体２２６，２２７を形成することである。
【００３０】
このようなモジュール化したろ過組立体２２６，２２７は骨組２２５およびろ過媒体３ａで境界された浄化（ろ過済み）水室３１２を備えている。ろ過媒体３ａの交換がついに必要になったならば、タンクをドレンして使用済みによる廃棄とする必要がないだけでなく、１つ以上のモジュール化した組立体２２６，２２７を取外す一方で残りのモジュール化組立体は所定位置に残して単一タンク（図１６〜図２１）での汚物流出を引き続きろ過することができる。このようにモジュール化したこの組立体は、例えば将来ろ過要求が高められる場合には、１つ以上の追加のモジュール化した組立体２２６，２２７を同じタンク内に挿入するだけで、単一タンクのろ過能力を高めることができるのであり、例えば図１９〜図２０と図１６〜図１７とを対照されたい。
【００３１】
明白となるように、モジュール化した組立体２２７は下部出口を有するのに対して、モジュール化した組立体２２６は上部出口を有する。この開示が向けられる当業者には、下部出口を有するモジュール組立体２２７が図１３ａ〜図１３ｄの実施例に示されており（図１９に最もよく示されている出口に連結される）、モジュール化した組立体２２６は図１２ａ〜図１２ｄおよび図１８に示されている（図１６に最もよく示されている出口に連結される）。
【００３２】
本出願人の先行出願に記載されているように、ろ過媒体はトラックまたはチャンネルに挿入されてそれぞれのタンク内に位置決めされ、固定される。同じ方式の位置決めは、例えば図１５に示されるようにモジュール化した組立体２２６，２２７で達成できる。そこでは、下部（または上部出口−示されていない）形状のモジュール化した組立体２２７は外側トラックと支柱２２１（図１５，図１５ａ）との間に装備される。支柱２２１（図１５ａの拡大図に示される）は角筒２３３を含み、この角筒に第１および第２のプレート２３４，２３５が取付けられる。これらのプレート２３４，２３５はモジュール化した組立体２２７，２２７′の右側および左側のフレーム・レール（それぞれ２３６，２３７）を受入れて、それらの組立体を互いに対して、またタンクおよび真空ヘッド組立体２００（図１５〜図１５ａには示されていない）に対して位置決めする。しかしながら、図１５の点線はモジュール化した組立体２２７，２２７′の各々におけるろ過媒体２０８に対する真空ヘッド組立体２００の回転面積を示している。取付けトラックのさらなる詳細は図１５ｂに見られる。しかしながら、これらの詳細は単なる例示であり、当業者には本発明の精神または範囲から逸脱せずに他の取付けシステムが容易に想像されるであろう。
【００３３】
本発明の真空ヘッドはポンプ３５０（図２１〜図２２）で付勢されており、吸引ヘッドがろ過媒体と直接接触するときには（米国特許第６０９０２９８号を参照（その記載内容全体が本明細書の記載として援用される））、真空浄化システムを有する他の装置において真空源として容積式ポンプを使用することは示唆されているが、前述の説明にしたがってろ過媒体の繊維束と接触せずに配置されるときには、本発明の真空ヘッド組立体２００の真空源として遠心ポンプを使用することによって適当な効率が保持されることを見出した。
【００３４】
使用において、本発明のろ過システムを工場にて完全に製作し、すなわち工場でタンクおよび全ての構成要素を出荷に備えて互いに組立てることはできる。これに代えて、この装置は本来の位置に形成されたタンクの中で使用され、また、前述の米国特許第６０９０２９８号および同第６１０３１３２号の回転フィルタを除去し、本明細書で開示したモジュール化した構成要素を挿入することで既存のろ過装置を改装することすらできる。タンク、モジュール化した構成要素または本明細書で開示したろ過媒体の少なくとも１つ、または両方にトラックを備えることができる。使用においてろ過媒体の静的配置は質量を取除き、したがって従来技術のろ過装置のその質量を回転させるために必要なエネルギを排除する。さらに、トラックまたは他の同様な取付け手段は、タンクのドレンまたは残りのフィルタによるろ過処理を中断させることなく、説明したようにフック３６０を持上げることでフィルタをタンクから引離すことができるようにする。タンク内には回転するフィルタ質量はないので、前述したように従来技術で漏洩源となるシールの必要性はない。
【００３５】
さらに、本明細書で説明した吸引ヘッドの形式は、ろ過媒体に対して単位面積当たり均一な吸引力を作用させ、フィルタ裏当てを含めてろ過媒体に機械的な圧力を加えまたは磨耗を生じることがなく、したがって、早期の機能不全や、従来技術のようなろ過媒体の効率低下を引起すことはない。
【００３６】
最後に、交互の方向に吸引作用を与える代替例は、従来技術の装置では不可能である。それは、装置が機能的であることを保証するために、先端縁がフィルタに機械的な圧力を加えるように特に構成されているからである。ろ過媒体に接触しないようにする先端縁（同様に後端縁）の改修は、上述の従来技術では考慮されたことがない。
【００３７】
さらに、ろ過媒体を副組立体やモジュール化した構成要素として製造することは工場で簡単に達成でき、廃水処理プラントのオペレータには、そのような１つ以上のフィルタを手元に保持して、タンクのドレンを行わずにタンクの効率をほとんどまたは全く低減させず、また、複数のモジュール化した構成要素の実施例では、他の残る構成要素が連続してろ過する間、高い処理量を保持して、フィルタ（またはモジュール化した構成要素）を容易に交換できるようにする。
【００３８】
（実施例）
撚られた繊維のろ過媒体をバックウォッシュする方法は、流れの逆転、すなわちろ過作動時の流れ方向に対向する流れ方向、ならびに水平面の洗い流しである。流入液はフィルタ床に向けて流れを方向決めするパイプを通してフィルタに入る。この方法は、ろ過タンク内での固体物質の沈殿を最小限にするために流入流れのエネルギを使用する。懸濁する固体物質は流入液がろ過媒体を通過するときに流れから除去される。媒体への固体物質の堆積はその媒体を通過する流れを抑制し、ろ過タンク内の高さレベルを上昇させる。この高さレベルが所定の設定位置に達すると、媒体のバックウォッシュが開始される。遠心ポンプが集合マニホルド内に流体を吸入し、マニホルド付近でろ過媒体を通る流れの逆転を引起して向流を生じさせる。流れが集合マニホルドの下側に向かうとき、撚られた繊維に水平方向の流れも発生される。向流と水平方向流れの組合わせは撚られた繊維のろ過媒体に溜まった固体物質を離脱させ、マニホルド内に掃出して廃棄させる。マニホルドを移動させる駆動モーターもこの時点で係合され、媒体を越えてマニホルドを移動させ、媒体を縦動（トラバース）させるときに固体物質を集合させる。マニホルドの移動は双方向とすることができる。媒体はマニホルドの直ぐ下方に至るまで次第に速度が高まる逆流および水平方向の流れに曝され、直ぐ下方の位置で組合わせ流れの最大限の効果が媒体から大部分の固体物質を除去する。マニホルドは媒体を機械的に圧縮せず、またはろ過媒体に沿って縦動（トラバース）する間に媒体を所定位置に保持するように設計される。この中心的な特徴は、マニホルドが表面上方に位置されて媒体を磨耗や破断することがないので、撚られた繊維のろ過媒体の最大限の寿命を保証する。
【００３９】
この開示が向けられる当業者には、発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明を改良できることが容易に明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施例によるろ過装置の第１の側面図を示す。
【図２】図１に示されたろ過装置の前面図を示す。
【図３】図１に示されたろ過装置の第２の側面図を示す。
【図４】主要構成要素を示している図１に示されたろ過装置の頂部断面図を示す。
【図５】図４の線Ａ−Ａに沿う断面図を示す。
【図６】本発明による吸引ヘッドの一実施例の正面図である。
【図７】図６の実施例の後面図である。
【図８】図６〜図７のヘッドの端面図を示し、また、本発明の一実施例のろ過布に対するヘッドの配向も示す。
【図９】本発明による吸引ヘッドの他の実施例の正面図である。
【図１０】図８と同様な方法でろ過布に対するヘッドの反転作用も示している図９の実施例の端面図である。
【図１１】図１０の示唆を示す拡大図である。
【図１２】図１２ａ〜図１２ｄは本発明の他の実施例を示しており、ろ過媒体はモジュール化されたろ過組立体（上部出口を有する）の骨組と一緒に斜視図、前面図、右側面図および頂面図のそれぞれに示されている。
【図１３】図１３ａ〜図１３ｄは本発明の他の実施例を示しており、ろ過媒体はモジュール化されたろ過組立体（下部出口を有する）の骨組と一緒に斜視図、前面図、右側面図および頂面図のそれぞれに示されている。
【図１４】図１４（ａ）〜図１４（ｆ）はタンク内部のその位置から図１３のモジュール化されたろ過組立体を取外す手順を示す。
【図１５】図１３のろ過組立体を取付ける実施例を示しており、図１５ａは図１５の内側トラック組立体の拡大頂面図、および図１５ｂは図１５の外側トラック組立体の拡大頂面図である。
【図１６】図１２ａの多数のモジュール化したろ過組立体が所定のタンクのろ過能力を高めるために使用できる実施例の断面図である。
【図１７】図１６のフィルタの頂面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿う断面図である。
【図１９】図１６に似ているが、数の少ないモジュール・ユニットを示す。
【図２０】図１７に似ているが、数の少ないモジュール・ユニットを示す。
【図２１】図１８に似ているが、数の少ないモジュール・ユニットを示す。
【図２２】図２０の線２２−２２に沿う断面図である。
【図２３】図１２ａのモジュール・ユニットの支持格子を示す前面図であり、図２３Ｂは図２３の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図２４】支持格子にろ過布が取付けられた図２３の前面図であり、図２４ａは図２４に似ているが、装備された吸引組立体を示す。
【図２５】図２４に示された形式の典型的なモジュール化されたパネルの前面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  流入パイプ
２  汚液室
３  ろ過組立体
３Ａ，３Ｂ  ろ過組立体
４，６  浄化液室
５  移送パイプ
７  排出ボックス
８  排出パイプ
１０  洗浄アーム
１１  軸
４０  格子状裏当てプレート
４１  フィルタ
１００  装置
１１０  洗浄組立体
１４１  ろ過媒体
１４２  支持骨組
１４３  矢印
１４４  汚水
１４５，１４６  トラック
２００  真空ヘッド組立体
２０１，２０２  導管
２０３  表面プレート
２０８  ろ過媒体
２１４  開口
２１５，２１６，２１７  矢印
２２０  真空ヘッド
２２１  支柱
２２３，３２３  スプロケット
２２４  制御パネル
２２５  骨組
２２６，２２７  ろ過組立体
２３６，２３７  フレーム・レール
３０１，３０２  トラック
３０５  内周
３０７  外周
３１２  浄化水室
３１３  底部出口
３１４，３１５  繊維束
３５０  ポンプ
３６０  フック
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２３ｂ】
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【図２４】
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【図２４ａ】
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【図２５】
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