(57)【要約】【課題】移動床式ろ過装置において、ろ過槽上部の引抜部からろ材を引き抜いて汚濁物質を取り除き、再生したろ材を再びろ過槽下部へと戻すに際し、ろ材層のろ材の流動性が低い場合であっても確実に所望量のろ材を引き抜き、再生能力を高く維持できるようにする。【解決手段】ろ過槽１０内に浮上ろ材１２の集まったろ材層１４を形成し、ろ過槽１０内に原水を流入させて原水をろ材層１４を通過させて浄化処理し、処理水をろ過槽１０外に取り出すとともに、ろ過槽１０の上部の引抜部３２からろ材１２を抜き出してろ材１２に付着した汚濁物質を除去し、再生したろ材１２をろ過槽１０の下部に供給して浮上させる形式の移動床式ろ過装置において、ろ過槽１０内且つろ材層１４に、ろ材１２を引抜部３２に向けて上向きに搬送し供給するスクリューコンベヤ４６を配設する。【選択図】　　　　図１
2004066148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過槽内に浮上ろ材の集まったろ材層を形成し、該ろ過槽内に原水を流入させて該原水を該ろ材層を通過させて浄化処理し、処理水を該ろ過槽外に取り出すとともに、該ろ過槽の上部の引抜部から前記ろ材を抜き出して該ろ材に付着した汚濁物質を除去し、再生した該ろ材を前記ろ過槽の下部に供給して浮上させる形式の移動床式ろ過装置において、
前記ろ過槽内且つ前記ろ材層に、前記ろ材を前記引抜部に向けて上向きに搬送し供給するスクリューコンベヤを配設したことを特徴とする移動床式ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ろ過槽内に流入させた原水をろ材層に通して浄化処理し、処理水を外部に取り出すとともに、ろ材層の上部からろ材を引き抜いて洗浄し、再生したろ材をろ過槽下部に戻す移動床式ろ過装置に関し、詳しくはろ材の引抜きのための手段に特徴を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水等の汚水を浄化処理するための装置として、ろ過槽内に浮上ろ材の集まったろ材層を形成し、ろ過槽内に流入させた原水をろ材層を下向きに通過させて浄化処理し、その処理水をろ過槽外に取り出すとともに、ろ材層の上部からろ材を引き抜いてろ材に付着した汚濁物質を除去し、再生したろ材をろ過槽下部に供給して浮上させる形式の移動床式ろ過装置が従来公知である。
【０００３】
図３はその一例を示したものである。
このろ過装置（移動床式ろ過装置）は下記文献１に開示されたもので、ろ過槽２００内に浮上ろ材（以下単にろ材とする）２０４の集まったろ材層２０２を形成し、そして原水流入管２０６を通じてろ過槽２００上部に流入させた原水をろ材層２０２を下向きに通過させ、その過程で原水をろ材層２０２により浄化するとともに、浄化処理された処理水を処理水管２０８にて外部に取り出すようにしている。
【０００４】
この装置にあっては、ろ材還流管２１０を設けてろ過槽２００内部のろ材２０４を引き抜き、そしてろ材２０４に付着した汚濁物質を剥離し除去した上で、再生したろ材２０４をろ過槽２００下部へと戻すようにしている。
【０００５】
詳しくは、ろ材２０４をろ材層２０２上部の引抜部から引き抜き、そしてろ材還流管２１０における引抜管２１０ａの管壁との衝突や接触、更にはろ材２０４の粒子同士の衝突や接触等によってろ材２０４に付着した汚濁物質をろ材２０４から剥離させる。
そしてろ材還流管２１０上に設けたろ材貯溜分離槽２２４で再生したろ材２０４と汚濁物質とを比重の相違に基づいて分離し、そしてろ材貯溜分離槽２２４内で沈降した汚泥を排泥管２２６を通じて外部に排出する一方、浮上したろ材２０４をろ材還流管２１０の戻し管２１０ｂを通じて再びろ過槽２００下部に供給し、ろ材層２０２に向けて浮上させるようにしている。
［文献１］　特開平７−５１５１０号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図３に一例を示したこの種ろ過装置、即ちろ材層上部からろ材を引き抜いて汚濁物質を除去し、再生したろ材をろ過槽下部に戻す形式のろ過装置の場合、流入した原水のＳＳ濃度が高かったり或いはろ過速度を高めたりしたときに、ろ過槽内のろ材に汚濁物質が多く付着してろ材層中のろ材の流動性が低下し、その結果としてろ材層上部から引き抜かれるろ材の量が少なくなり（相対的に汚水の引抜量が多くなる）、ろ材の再生能力が低下してしまう。
而してろ材の再生能力が低下すれば、ろ材層による原水の浄化能力そのものが低下してしまう。
【０００７】
従来のろ過装置にはまた、次のような問題も内在していた。
即ちろ材の引抜量を多く設定すると、ろ材のみならずろ過槽上部の汚水の引抜量もこれに応じて多くなってしまい、その引き抜かれた汚水は再びろ過槽下部へと戻されることとなるため、その戻された汚水によって処理水が汚染されてしまう可能性があるといった問題が内在していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動床式ろ過装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して本発明の移動床式ろ過装置は、ろ過槽内に浮上ろ材の集まったろ材層を形成し、該ろ過槽内に原水を流入させて該原水を該ろ材層を通過させて浄化処理し、処理水を該ろ過槽外に取り出すとともに、該ろ過槽の上部の引抜部から前記ろ材を抜き出して該ろ材に付着した汚濁物質を除去し、再生した該ろ材を前記ろ過槽の下部に供給して浮上させる形式の移動床式ろ過装置において、前記ろ過槽内且つ前記ろ材層に、前記ろ材を前記引抜部に向けて上向きに搬送し供給するスクリューコンベヤを配設したことを特徴とする。
【０００９】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、ろ過槽内且つろ材層に、ろ材をろ過槽上部の引抜部に向けて上向きに搬送し供給するスクリューコンベヤを配設したもので、本発明によれば、流入した原水のＳＳ濃度が高いことにより或いはろ過速度を高めることによりろ過槽内のろ材への汚濁物質の付着が多くなって、ろ材層におけるろ材の流動性が低下しても、スクリューコンベヤによるろ材の撹拌作用により、更にはスクリューコンベヤによる搬送作用により、ろ材を強制的にろ過槽上部の引抜部へと供給することができる。
【００１０】
これにより、ろ材を確実に所望量だけ引抜部から引き抜いて再生し、ろ過槽へと再び戻すことができる。即ちろ材の再生能力を確実に所望能力に保持することができ、ひいてはろ過槽内における原水のろ材による浄化能力を常に所望能力に保持することが可能となる。
【００１１】
本発明によれば、また、スクリューコンベヤの回転数を制御することによって、引抜部へのろ材の供給量を様々に調整することができる。
例えばスクリューの回転数を上げることによって引抜部へのろ材の供給量を多くすることができる。
この場合、従来の装置において引抜量を多く設定した場合と異なって、汚水の引抜量を多くすることなくろ材の引抜量だけを多くすることができる。
【００１２】
従って本発明によれば、ろ材の引抜量を多く設定した場合において、汚水の引抜量もこれに伴って多くなってしまい、それがろ過槽へと戻されることによって処理水が汚染されるといった問題を生ぜしめることなく、ろ材の引抜量だけを多くしてその再生能力を高め、ろ過槽における浄化能力を高くすることが可能となる。
【００１３】
尚、ろ過装置にスクリューコンベアを設ける点については特開２００１−７０７１５号，特開２００１−２０５００５号，特開平８−２１５５１０号，特開平８−２１５５１１号等においても提案されているが、これら文献に開示されているスクリューコンベヤは本発明のスクリューコンベヤとは目的，機能及び働きの異なるものである。
【００１４】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本例の移動床式生物膜ろ過装置におけるろ過槽で、内部に微粒状の浮上ろ材（以下単にろ材とする）１２の集合体から成るろ材層１４が所定の高さ範囲（ここでは３ｍ程度）に亘って形成されている。
ここでろ材１２は、大きさが数ｍｍ程度の微粒状のもので微生物の付着した多孔質の発泡ポリスチレンから成っており、その比重は０．１以下程度で大きな浮上力を有している。
但しろ材１２は、図２に示す多数のウェッジワイヤ１６から成るウェッジワイヤスクリーン１８にて水面への浮上が阻止されている。
【００１５】
２０は原水流入管で、この原水流入管２０を通じて原水（汚水）がろ過槽１０上部に流入させられる。
流入した原水は、後に述べる処理水の排出に伴ってろ材層１４内部を下向きに通過して流れ、その過程でろ材１２によって汚れが除去されて浄化される。
【００１６】
２２は浄化後の処理水をろ過槽１０外に取り出す処理水管で、ろ過槽１０内部において集水管２４が接続されている。
この集水管２４には所定間隔で集水口２６が設けられており、それら集水口２６を通じて浄化後の処理水が集水される。
尚各集水口２６にはストレーナが設けてある。
【００１７】
２８は散気管で、ブロアにて送られた空気がその散気管２８からろ材層１４内部に供給されるようになっている。
【００１８】
３０はろ過槽１０上部の引抜部３２からろ材１２を引き抜いて再びろ過槽１０下部へと戻すためのろ材還流管で、このろ材還流管３０上に循環ポンプ３４が設けられており、循環ポンプ３４の作動により、ろ材還流管３０における引抜管３０ａを通じろ材層１４上部からろ材１２が引き抜かれる。
この循環ポンプ３４は、引き抜いたろ材１２からそこに付着した汚濁物質を剥離させる働きを併せ有するもので、ここでは循環ポンプ３４として、インペラーを含む接液部がゴムライニングされたスラリーポンプ（又はモーノポンプ）が用いられている。
尚循環ポンプ３４の回転数はここでは１０００ｒｐｍ以下である。
【００１９】
この例では、循環ポンプ３４に流入したろ材１２が循環ポンプ３４のインペラーに当るなどしてその循環ポンプ３４による撹拌効果でろ材１２に付着した汚濁物質がろ材１２から剥離される。
その後汚濁物質の剥離によって再生したろ材１２と汚濁物質とが、同じくろ材還流管３０上に設けられたろ材貯溜分離槽３６へと流入し、そこにおいて比重の重い汚濁物質が底部に沈降し、また一方比重の軽いろ材１２がろ材貯溜分離槽３６内において浮上し、ここにおいて汚濁物質と再生されたろ材１２とが上下に分離される。
【００２０】
再生されたろ材１２は、その後ろ材還流管３０における戻し管３０ｂを通じてろ過槽１０下部、詳しくはろ過槽１０下部に設けた案内部材４０の下側に戻される。
案内部材４０は全体として略傘状をなしており、またその中央部には開口４２が形成されている。
案内部材４０の下側に戻されたろ材１２は、案内部材４０による案内の下にその中央部の開口４２からろ材層１４へ向けてろ過槽１０内を浮上する。
【００２１】
尚、ろ材貯溜分離槽３６の底部には排泥管４４が接続されており、ろ材貯溜分離槽３６の底部に沈降した汚泥が、この排泥管４４を通じて外部に排泥される。
【００２２】
本例において、ろ過槽１０の内部にはろ材層１４のろ材１２を上記の引抜部３２に向けて上向きに搬送し供給するスクリューコンベヤ４６が配設されている。
このスクリューコンベヤ４６は、ウェッジワイヤスクリーン１８から上向きに突き出した筒状のハウジング４８と、上部がそのハウジング４８内に位置し、下部がろ材層１４内に突入したスクリュー５０と、そのスクリュー５０を回転駆動するモータ５２とを有している。
【００２３】
次に本例の移動床式ろ過装置の作用を説明する。
原水流入管２０を通じてろ過槽１０内に流入した原水は、ろ材層１４内部を下向きに流れ、その過程でろ材１２によって汚れが除去されて浄化される。
浄化後の処理水は集水管２４で集水され、処理水管２２を通じて外部に取り出される。
【００２４】
この原水流入管２０による原水の流入及び原水の浄化処理は中断する事なく連続して行われる。
この原水の浄化処理と並行して、ろ材層１４上部のろ材１２が引抜部３２からろ過槽１０上部の水を伴ってろ材還流管３０における引抜管３０ａを通じてろ過槽１０外に連続的に（間欠的であっても良い）引き抜かれる。
【００２５】
引き抜かれたろ材１２は循環ポンプ３４へと流入し、そこで循環ポンプ３４の撹拌効果によってろ材１２に付着した汚濁物質がろ材１２から剥離させられる。
その後ろ材１２は汚濁物質とともにろ材貯溜分離槽３６へと流入し、そこで汚濁物質と再生したろ材１２とが分離される。
そして沈降した汚泥が、排泥管４４を通じ外部に排泥され、また一方再生したろ材１２が、ろ材還流管３０における戻し管３０ｂを通じてろ過槽１０下部へと供給され、続いてろ過槽１０を浮上してろ材層１４に集合する。
【００２６】
引抜部３２からのろ材１２の引き抜きに際し、本例ではスクリューコンベヤ４６におけるスクリュー５０の回転によってろ材層１４のろ材１２が撹拌され、更にろ材層１４のろ材１２がスクリュー５０の回転に伴って上向きに搬送され、引抜部３２へと供給される。
即ち本例では、スクリューコンベヤ４６の作動によるろ材層１４のろ材１２の撹拌及び引抜部３２への強制搬送が行われながら、引抜部３２からろ材１２が引抜管３０ａへと引き抜かれて行く。
【００２７】
以上のように本例の移動床式ろ過装置によれば、ろ材１２の流動性が低下した場合であっても確実に所望量だけ引抜部３２からろ材１２を引き抜いて再生し、ろ過槽１０へと戻すことができ、ろ材１２の再生能力を確実に所望能力に保持することができる。ひいてはろ過槽１０内における原水のろ材１２による浄化能力を常に所望能力に保持することができる。
【００２８】
本例によればまた、スクリューコンベヤ４６の回転数を制御することで引抜部３２へのろ材１２の供給量を様々に調整することができる。
例えばスクリュー５０の回転数を上げることにより、汚水の引抜量を多くすることなく、ろ材１２の引抜量だけを多くすることができ、ろ材１２の再生能力を高め得て、ろ過槽１０における浄化能力を高くすることができる。
【００２９】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である移動床式ろ過装置を示す図である。
【図２】図１におけるウェッジワイヤスクリーンの構成を示す図である。
【図３】従来の移動床式ろ過装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　ろ過槽
１２　浮上ろ材
１４　ろ材層
３２　引抜部
４６　スクリューコンベヤ
【図１】
2004066148.tif 000003
【図２】
2004066148.tif 000004
【図３】
2004066148.tif 000005