(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔本体内に横設された多孔板に、支持部材によってその下端側が支持されて配設される長繊維束を有し、原液を下降流で通水してろ過処理する、長繊維束を用いたろ過塔において、
前記長繊維束は、１カ所以上の部位で折り曲げられ、上端側に折り曲げ部が位置するように配置されていることを特徴とする長繊維束を用いたろ過塔。
【請求項２】
請求項１記載の長繊維束を用いたろ過塔であって、前記長繊維束は、略中央部から二つ折りにされ、その両端部が前記支持部材に固定されることにより、折り曲げ部が上端側となるように配置されていることを特徴とする長繊維束を用いたろ過塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上工水道水、下水、河川水、湖沼水、凝集沈殿上澄水、各種工程中間水、製紙工程における回収水のような各種回収水、各種廃水、生物処理装置の処理水あるいは有価物含有液、酒、油などの原液中の懸濁物を除去するために用いられる長繊維束を用いたろ過塔に関し、特に、長繊維束の取り付け方法を改良した長繊維束を用いたろ過塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特公平５−１２００２号公報に示されているように、この種のろ過塔では、通常、太さが約１０μｍ〜約１００μｍ、長さ約０．４ｍ〜約３．０ｍのアクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の非撚単繊維からなる長繊維束が、塔本体内に密に直立させて配設されている。長繊維束を用いたろ過塔は、他のろ過材を用いたものと比較して圧力損失をそれほど大きくさせずに高流速でろ過できるという利点がある。また、逆洗の際には、多孔板の孔部と長繊維束の下端側との隙間から流入する逆洗流体によって、上端側が吹き流しのようになって振動するため、懸濁物が効果的に除去されるという利点も有している。
【０００３】
例えば、この長繊維束は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、側胴部周囲に多数の穴１０１ａを有する上部蓋状体１０１と、側胴部にスリット１０２ａを有する上下端が開口した下部筒状体１０２とが連通してなる支持部材１００を、塔本体内に横設した多孔板１０３の各孔部１０３ａに、上部蓋状体１０１を多孔板１０３の上方に臨ませ、下部筒状体１０２を多孔板１０３の下方に臨ませるように取り付け、さらに前記上部蓋状体１０１の側胴部周囲に、長繊維束１０４を二つ折りにし、その折り曲げ部１０４ａが下端側となるような向きで、折り曲げ部１０４ａ付近を締め付けバンド１０５により固定して取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
長繊維束１０４は、上記したように二つ折りにすることにより形成される折り曲げ部１０４ａを下端側にして取り付けられており、その上端側は自由端１０４ｂとなっている（図６（ａ）参照）。このため、通水した際の通水条件等によっては上端側が屈曲して、その部分で表面ろ過に近い状態が生じる場合があるという問題がある。もちろん、長繊維束を用いることにより、他のろ過材と比較した場合に圧力損失の増加速度が遅くなることは上記したとおりであるが、上端側の屈曲現象を解消できれば、さらに圧力損失の増加速度が遅くなり、逆洗回数をより少なくすることが可能となる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、長繊維束の上端側の屈曲現象を解消し、従来よりも圧力損失の増加速度が遅く、逆洗回数をより少なくすることができる長繊維束を用いたろ過塔を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明の長繊維束を用いたろ過塔は、塔本体内に横設された多孔板に、支持部材によってその下端側が支持されて配設される長繊維束を有し、原液を下降流で通水してろ過処理する、長繊維束を用いたろ過塔において、前記長繊維束は、１カ所以上の部位で折り曲げられ、上端側に折り曲げ部が位置するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の本発明の長繊維束を用いたろ過塔は、請求項１記載の長繊維束を用いたろ過塔であって、前記長繊維束は、略中央部から二つ折りにされ、その両端部が前記支持部材に固定されることにより、折り曲げ部が上端側となるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
（作用）
上端側から下端側へと下降流で通水した際、従来のように上端側を自由端として配置した場合には、上端側が通水圧を受けて中途から屈曲してしまう場合がある。しかしながら、本発明によれば、長繊維束に形成される折り曲げ部が上端側となるように配置した構成であるため、略山形形状をなしている折り曲げ部の中央においては、いわば２本の繊維が互いに寄り添って支え合うような状態となっている。従って、通水時における屈曲現象を抑制することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の長繊維束を用いたろ過塔を図面に示した実施形態に基づき説明する。図１に示したように、ろ過塔１を構成する塔本体１ａ内には、その底壁部寄りに横設される多孔板３と、この多孔板３に形成された孔部３ａに挿通配設される支持部材２が設けられている。この支持部材２の構成は、従来の技術の項で説明した支持部材１００と全く同様の構成であり、具体的には、図２（ａ）に示したように、側胴部周囲に多数の穴２１ａを有し、上端が閉塞された上部蓋状体２１、上下端が開口していると共にスリット２２ａを有する下部筒状体２２とが組み合わされて構成されている。
【００１０】
そして、この支持部材２は、下部筒状体２２を多孔板３の孔部３ａの上方から挿通し、下部筒状体２２のネジ部２２ｂにナット６を螺合し、さらにナット６により締め付けて多孔板３に固定される。図２（ｂ）において、符号７はパッキンを示し、また８は支持部材２に設けた鍔部を示す。
【００１１】
なお、支持部材２は、長繊維束１０の下端側に配置された部位、本実施形態では両端部１０ｃを固定することができる限り、その構造は全く限定されるものではなく、図２に示したもののほか、従来公知のものを含め、種々の構造のものを採用できる。
【００１２】
長繊維束１０は、複数本の単繊維１０ａの集合体から構成され、図１及び図２（ａ）に示したように、そのほぼ中央付近から二つ折りにし、それによって形成される折り曲げ部１０ｂが上端側となり、両端部１０ｃが下端側となるように配置する。そして、下端側となっている両端部１０ｃを上記の支持部材２により固定する。すなわち、両端部１０ｃを上部蓋状体２１回りに当接して、ステンレス製等の締め付けバンド４で固定する。
【００１３】
長繊維束１０をこのようにして配設することにより、折り曲げ部１０ｂは略山形となり、折り曲げ部１０ｂの中央では、この中央を挟んで両側に位置する部位が中央に向かって寄り添い、互いに支え合うような状態で配設されることになる。この結果、上端側を自由端として配置した従来の構造と比較した場合には、通水時における長繊維束１０の上端付近における屈曲現象の発生は少なくなる。
【００１４】
長繊維束１０を構成する単繊維１０ａの素材は限定されるものではなく、従来と同様、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等を用いることができるが、比重１．０以下のものを用いることが好ましい。比重１．０以下のものとすることにより、長繊維束１０が逆洗の際に浮力で浮き上がるため、逆洗流体の流速を低くしても、効果的な逆洗が可能となる。その結果、逆洗時の使用水量の節減にも資する。このような素材としては、例えば、ポリプロピレン製繊維等が挙げられる。また、単繊維１０ａの太さ及び長さは、従来と同様、適用するろ過塔の種類や非処理水の種類などに応じて、種々選択可能であるが、通常、太さが約１０μｍ〜約１００μｍ、長さ約０．４ｍ〜約３．０ｍの範囲のものが用いられる。
【００１５】
（実施例）
二つ折りにした長繊維束１０を、その折り曲げ部１０ｂが上端側となり、その両端部１０ｃが下端側となるように、塔本体１ａ内に配置して、該両端部１０ｃを塔本体１ａ内の支持部材２に固定し、ろ過塔１を準備した。そして、このろ過塔１を、図３に示したように、原水槽２０と処理水槽３０との間に設置して通水実験を行った。なお、符号２１は、原水槽２０からろ過塔１の上部へ配管２２を介して原水を供給する原水ポンプであり、符号２３は、ろ過塔１を通過することによりろ過された処理水を処理水槽３０へ供給するための配管である。また、符号３１は、処理水槽３０からろ過塔１の下部へ配管３２を介して逆洗水を供給する洗浄ポンプであり、符号３３は、同じく配管３２を介してろ過塔１へ逆洗空気を供給する洗浄ブロワであり、さらに、符号４０は、配管４１を介して逆洗排水を収容する逆洗排水槽である。
【００１６】
また、本実施例においてろ過塔１内に取り付けた長繊維束は、アクリル繊維で、取付量は全部で５０１０ｇであり、また、長さ３ｍのものを二つ折りにしたため、下端から上端までの高さは約１．５ｍであった。
【００１７】
通水・逆洗サイクルは次表に示したとおりであった。
【００１８】
【表１】
0004425408.tif 000002
【００１９】
また、逆洗水による場合及び逆洗空気による場合のそれぞれの逆洗条件は次表に示したとおりであった。
【００２０】
【表２】
0004425408.tif 000003
【００２１】
（比較例）
長さ３ｍのものを二つ折りにし、下端から上端までの高さを約１．５ｍとし、塔本体内に、上端側が自由端となるよう、その両端部を上端側にすると共に、その折り曲げ部を下端側にして支持部材を介して取り付けたほかは、上記実施例と全く同様の条件で通水実験を行った。通水・逆洗サイクル及び逆洗条件も上記表１及び表２に示したものと同様である。
【００２２】
実施例及び比較例の通水実験の結果を図４及び図５に示す。図４は、通水時間と差圧との関係を示すもので、実施例では、通水開始から約１８時間で差圧が約０．４７kgf/cm2 に達しため、１回目の逆洗を行い、次に、通水開始から約３０時間で差圧が約０．５０kgf/cm2 に達しため、２回目の逆洗を行った。次に、差圧が約０．５０kgf/cm2 に達したのは、通水開始から約４４時間経過した後であった。
【００２３】
これに対し、比較例では、通水開始から約１１時間で差圧が約０．５０kgf/cm2 に達しため、１回目の逆洗を行い、次に、通水開始から約１８時間、約３０時間のそれぞれの時点で差圧が約０．５０kgf/cm2 を越えたため、それぞれ２回目、３回目の逆洗を行った。さらに、通水開始から約３８時間目で差圧が約０．５０kgf/cm2 を越えたため、４回目の逆洗を行う必要が生じた。
【００２４】
このことから明らかなように、折り曲げ部を上端側として配置した実施例のろ過塔１によれば、長繊維束を従来のように配置した比較例と比べ、ろ過継続時間が長い傾向にあり、逆洗回数も少なくできることがわかった。また、通水中、実施例の長繊維束においては、その上端付近が屈曲するようなことは全くなかったが、比較例の長繊維束では、上端付近における屈曲現象が見られ、明らかに、この現象の発生の差異が上記したろ過継続時間に影響を及ぼしていることわかった。
【００２５】
図５は、原水及び各処理水のＳＳ濃度の変化を示すものであり、この図から明らかなように、実施例のろ過塔１を用いた方が、比較例のろ過塔よりも処理水質も若干よくなる傾向にあることがわかった。なお、この測定に当たって、原水には凝集剤を添加しなかった。
【００２６】
ここで、上記した実施形態においては、長繊維束を略中央部から二つ折りにし、それによって形成された折り曲げ部を塔本体内において上端側に配置した場合を例にとり説明しているが、本発明は、長繊維束を１カ所以上の部位で折り曲げ、その折り曲げ部が上端側に配置されることによって繊維の屈曲を防止することができる限り、これに限定されるものではない。例えば、長繊維束を略楕円形の螺旋状に折り曲げた場合には、端部を除いた各楕円ごとにみると２カ所に折り曲げ部が形成されるが、そのうちの一方の折り曲げ部を上端側に位置させて、下端側に位置する他方の折り曲げ部を支持部材に固定するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の長繊維束を用いたろ過塔は、長繊維束に形成される折り曲げ部が上端側となるように配置した構成であるため、略山形形状をなしている折り曲げ部の中央においては、いわば２本の繊維が互いに寄り添って支え合うような状態となり、通水時における屈曲現象を抑制することができる。従って、上端側を自由端にして配置した従来の構成と比較して、圧力損失の増加速度をより遅くすることができ、逆洗回数をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる長繊維束を用いたろ過塔の一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は、塔本体内での長繊維束の配置の仕方を説明するための上記実施形態の詳細図であり、図２（ｂ）は、長繊維束の支持部材への取付状態を説明するための詳細図である。
【図３】実施例において通水実験を行った際の装置構成を説明するための図である。
【図４】実施例と比較例における通水時間と差圧との関係を示すグラフである。
【図５】実施例と比較例における原水及び各処理水のＳＳ濃度の変化を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、従来の、塔本体内での長繊維束の配置の仕方を説明するための図であり、図６（ｂ）は、従来の、長繊維束の支持部材への取付状態を説明するための詳細図である。
【符号の説明】
１  ろ過塔
１ａ  塔本体
２  支持部材
３  多孔板
４  締め付けバンド
１０  長繊維束
１０ａ  単繊維
１０ｂ  折り曲げ部
１０ｃ  両端部
【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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