(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の濾過ユニットを相互間に間隔をおいて複数個配置してなる濾過装置であって、該濾過ユニットは、
開口を有し、内部が濾過水室となっている箱状体と、該開口を覆う濾過布と、該濾過水室から濾過処理水を取り出す濾過水取出口と、該箱状体の対向する１対の第１の面及び第２の面にそれぞれ設けられた洗浄流体通過口とを有してなり、
各濾過ユニットの第１の面の洗浄流体通過口が隣接する濾過ユニットの第２の洗浄流体通過口に接続されており、
各濾過ユニット内には、該第１の面の洗浄流体通過口と第２の面の洗浄流体通過口とを連通する流路孔を有した介在体が設置され、
該介在体に洗浄流体を濾過水室内に流し出すための流出孔が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
請求項１において、前記箱状体は、それぞれ前記開口を有した1対の枠状体を対面配置したものであることを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記介在体は筒状体よりなり、前記流出孔は該筒状体の周部に設けられた小孔よりなることを特徴とする濾過装置。
【請求項４】
請求項２において、前記介在体は前記枠状体同士の間に配置された板状のスペーサであることを特徴とする濾過装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記洗浄流体通過口に、箱状体の外方に突出する筒状継手部材が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記濾過布は、分離すべき粒子よりも大きい目開きを有する不織布を有することを特徴とする濾過装置。
【請求項７】
請求項６において、濾過布は不織布と、該不織布を支持する支持材とからなることを特徴とする濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は濾過装置に係り、特に、水槽内に浸漬配置され、水位差によって槽内の水が濾過布を通過して濾過される濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
濾過布を備えた濾過装置を水槽例えば、生物反応槽に浸漬配置し、水位差を利用して濾過を行う濾過装置が例えば特開平１１−２９０８８４号に見られる通り、公知である。この生物反応槽の場合、濾過体による濾過は、実際には、濾過の進行により濾過体の濾布表面に形成された活性汚泥粒子の付着物層（ダイナミック濾過層。以下、単に「濾過層」と称す場合がある。）によって行われている。即ち、濾過体の濾布は、実質的には活性汚泥粒子を通過させる、金属や高分子繊維の不織布よりなる厚み２ｍｍ以下のものであるが、濾過の駆動圧が小さい条件下において、濾布の表面に活性汚泥粒子の付着物層が形成され、この付着物層により活性汚泥粒子の通過を阻止することができるようになる。
【０００３】
上記の特開平１１−２９０８８４号の図１には、方形の枠体の両面にネットを介して不織布を取り付け、この枠体の内側から濾過処理水（以下、濾過水という。）を取り出すようにした濾過装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような濾過装置による濾過効率を向上するには、濾過布を有し、内部が濾過水室となっている濾過ユニットを複数個並置し、各濾過ユニットの濾過水取出口同士及び洗浄流体通過口同士を連通することが考えられる。
【０００５】
この洗浄流体通過口を介して水や空気などを濾過ユニット内に供給することにより、濾過布等を水や空気で逆洗することができる。
【０００６】
本発明は、このように各濾過ユニットの洗浄流体通過口を連通し、共通の水源又は空気源等から水や空気等の洗浄流体を濾過ユニット内に流入させる場合、各濾過ユニットに洗浄流体を均等に供給することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の濾過装置は、箱状の濾過ユニットを相互間に間隔をおいて複数個配置してなる濾過装置であって、該濾過ユニットは、開口を有し、内部が濾過水室となっている箱状体と、該開口を覆う濾過布と、該濾過水室から濾過処理水を取り出す濾過水取出口と、該箱状体の対向する１対の第１の面及び第２の面にそれぞれ設けられた洗浄流体通過口とを有してなり、各濾過ユニットの第１の面の洗浄流体通過口が隣接する濾過ユニットの第２の洗浄流体通過口に接続されており、各濾過ユニット内には、該第１の面の洗浄流体通過口と第２の面の洗浄流体通過口とを連通する流路孔を有した介在体が設置され、該介在体に洗浄流体を濾過水室内に流し出すための流出孔が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
かかる本発明の濾過装置にあっては、各濾過ユニットの濾過布を被処理水が通過することにより濾過される。濾過処理水は、各濾過ユニット内から取り出される。
【０００９】
濾過ユニットを逆洗する場合、例えば、最も端に位置する濾過ユニットの洗浄流体通過口に水や空気等の洗浄流体を供給する。そうすると、この洗浄流体は最も端の濾過ユニットだけでなく、各ユニットの洗浄流体通過口を通って、各ユニットの濾過水室内に供給される。
【００１０】
各ユニット内にあっては、洗浄流体通過口同士の間に介在体が設けられ、この介在体に流出孔が設けられているので、該介在体内部から濾過水室内へ流出するときの該流通孔の通過抵抗が大きい。このため、水源や空気源から加圧されて得られる水や空気が各ユニットに均等に供給されるようになる。
【００１１】
因みに、このような介在体を省略した場合には、該水源や空気源に近いユニットと、遠いユニットでは、ユニット内への洗浄流体の流入量が異なり、不均等になってしまう。
【００１２】
これに対し、本発明では、介在体が濾過水室内に流入しようとする洗浄流体に対し適度の流入抵抗を与えるため、各ユニットの濾過水室内に洗浄流体がほぼ均等に流入するようになる。
【００１３】
本発明の一態様にあっては、この介在体は、洗浄流体を濾過水室に流し出すための小孔を有した筒状体よりなる。
【００１４】
また、本発明の別の一態様にあっては、介在体は濾過ユニットの箱状体を構成する１対の枠状体間に介在されたスペーサにて構成され、このスペーサに洗浄流体通出孔が設けられている。
【００１５】
本発明では、濾過ユニット同士を連結し易くするために、洗浄流体通過口から筒状継手部材を突設するのが好ましい。
【００１６】
本発明では、濾過布は、分離すべき粒子よりも大きい目開きを有する不織布を有することが好ましく、特に濾過布は不織布と、該不織布を支持する支持材とからなることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。第１３図は実施の形態に係る濾過装置の枠状体の斜視図、第１４図は実施の形態に係る濾過装置の濾過ユニットの斜視図、第１５図は実施の形態に係る濾過装置の枠状体の濾過ユニットを示す分解断面図、第１６図は濾過ユニットの端部の断面図、第１７図は濾過装置の平面図、第１８図は第１７図の１８−１８線に沿う断面図である。
【００１８】
この濾過装置７０は、第１７図の通り、複数個の濾過ユニット７１を並列配置し、隣接する各ユニット７１の取出口や流出口同士を連結したものである。まず、この濾過ユニット７１の構成について第１３〜１６図を参照して説明する。
【００１９】
この濾過ユニット７１は、１対の枠状体７２，７２を周縁部のスペーサ７３を介して重ね合わせて本体７４を構成し、この本体７４の両面に濾過布７５，７５を装着したものである。スペーサ７３と枠状体７２とで囲まれた本体７４の内部は濾過水室７６となっており、この濾過水室７６内に連通するように濾過水出口７７、洗浄空気入口７８、洗浄空気出口７９及び洗浄水入口８０が設けられている。
【００２０】
この枠状体７２は長方形状であり、長手方向に延在する１本の長手方向棧状部８１と、短手方向に延在する複数本の短手方向棧状部８２とによって囲まれた複数個（この実施の形態では８個）の方形の開口８３が設けられている。ただし、棧状部８１，８２の本数はこれに限定されるものではなく、枠状体７２の大きさに応じて適切に選定すれば良い。
【００２１】
枠状体７２の周縁部には、第１５，１６図の通り、枠状体７２の中央側へ傾斜して起立する起立部８４と、該起立部８４の起立方向上端から枠状体７２の中央側へ張り出す張出部８５とからなる膨出部（立ち上がり部）８６が枠状体７２の全周に亘って設けられている。この起立部８４と張出部８５との交叉部は緩く湾曲している。
【００２２】
１個の枠状体７２に対し１枚の濾過布７５が重ね合わされ、１枚の濾過布７５によって８個の各開口８３を覆っている。濾過布７５の４辺縁部は、枠状体７２外縁に沿う膨出部８６に沿って配置され、さらにこの膨出部８６から枠状体７２の周縁の平坦な枠面にかけて重ね合わされている。
【００２３】
枠状体７２のこの周縁に沿う部分にあっては、第１６図の通り、枠状体７２，７２、スペーサ７３及び濾過布７５，７５に孔が設けられ、この孔にボルト８７が挿通され、このボルト８７に座金８８を介してナット８９を締め込むことにより、枠状体７２，７２、スペーサ７３及び濾過布７５，７５が固定されている。なお、ボルト８７は根角ボルトである。即ち、その基端側が角柱形とされている。スペーサ７３にあっては孔が角孔とされ、これによって、ナット８９締めに際しボルト８７が共回りしないように構成されている。
【００２４】
濾過水出口７７、洗浄空気入口７８、洗浄空気出口７９及び洗浄水入口８０はそれぞれ膨出部８６の張出部８５に設けられている。これらの入口７８，８０及び出口７７，７９は、第１８図に示される通り、フランジ９１付きのノズル状継手部材９０によって形成されている。枠状体７２には、これらの継手部材９０を通すための円形の孔が設けられており、継手部材９０はこれらの孔に挿通されている。各継手部材９０のフランジ９１は枠状体７２の内部側に配置され、リベット９２やタッピングビスによって枠状体７２に留め付けられている。
【００２５】
各濾過ユニット７１内にあっては、洗浄空気入口７８及び洗浄水入口８０に装着された継手部材９０，９０のフランジ９１，９１同士の間に短い筒状の介在体９３が設けられている。この筒状の介在体９３の周面には、該介在体９３の内外を連通する小孔９４が設けられている。
【００２６】
各濾過ユニット７１は、それらの間に所定の間隔をあけて平行に配列され、隣接する各ユニット７１の濾過水出口７７同士、洗浄空気入口７８同士、洗浄空気出口７９同士、及び洗浄水入口８０同士が第１８図の通り継手管９５を介して連結され、一体の濾過装置７０となる。なお、濾過ユニット７１の積層方向の一端に位置する濾過ユニット７１の濾過水出口７７には濾過水（処理水）取出ホースが接続され、洗浄空気入口７８には洗浄空気供給ホースが接続され、洗浄空気出口７９には洗浄空気排出ホースが接続され、洗浄入口８０には洗浄水供給ホースが接続される。
【００２７】
積層方向他端側の濾過ユニット７１のこれらの入口７８，８０、出口７７，７９は栓プラグが装着されるが、同様に各ホースを接続しても良い。
【００２８】
このように構成された濾過装置７０は、排水処理用の生物反応槽等に浸漬配置される。濾過水出口７７に接続された濾過水取出ホースの流出端のレベルを生物反応槽内の水位よりも低くすることにより、生物反応槽内の被処理水が水位差によって濾過布７５を透過して濾過水室７６に入り込み、濾過水とてして取り出される。この濾過布７５に汚泥粒子等の付着物層が堆積することにより、ダイナミック濾過が行われる。
【００２９】
なお、洗浄空気入口７８から空気を濾過水室７６内に供給し、濾過水室７６内部及び濾過布７５を空気洗浄することができる。余剰の空気は洗浄空気出口７９から排出される。また、洗浄水入口８０から導入した水により濾過水室７６内及び濾過布７５を清浄水で洗浄することもできる。
【００３０】
このように入口７８，８０に水又は空気を加圧供給する場合、これらの入口７８，８０に設けられた介在体９３の小孔９４を通って、水又は空気が濾過水室７６内に流入する。この小孔９４の通過抵抗が大きいので、各濾過ユニット７１の該入口７８付近あるいは入口８０付近の空気圧や水圧をほぼ均等化し、各ユニット７１の濾過水室７６内へ流入する空気量、水量をほぼ均等化することができる。
【００３１】
この濾過装置７０にあっては、開口７３の総開口面積が大きいが、枠状体７２が膨出部８６によって強度及び剛性が高いものとなっており、この枠状体７２，７２を組み合わせた本体７４の強度及び剛性も高い。
【００３２】
この濾過装置７０にあっては、このように開口７３の総面積が大きいので、濾過効率が良い。しかも、各開口７３が棧状部８１，８２によって適切な大きさに区画されているので、濾過布７５のたるみ、たわみも防止される。とくに、枠状体７２の縁部の立ち上がり部８６に濾過布７５を沿わせているから、濾過布７５をピンと張ることができ、たわみが防止される。また、膨出部８６の起立部８４と張出部８５との交叉部付近が第１６図の通り丸みを帯びているから、濾過布７５に無理な力がかかることがなく、濾過布７５の耐久性も良い。
【００３３】
次に、本発明の別の実施の形態に係る濾過装置に用いられる濾過ユニットの構成について第１〜１２図を参照して詳細に説明する。
【００３４】
第１図は実施の形態に係る濾過装置に用いられる濾過ユニットの正面図、第２図はこの濾過ユニットの斜視図、第３図はこの濾過ユニットの枠状体の斜視図、第４図は第３図のIV部分の拡大図、第５図ないし第１２図は第１図のＶ−Ｖ線ないしVII−VII線に沿う断面図である。
【００３５】
この濾過ユニット１は、１対の枠状体２，２を周縁部のスペーサ３を介して重ね合わせて本体４を構成し、この本体４の両面に濾過布５，５を装着したものである。スペーサ３と枠状体１とで囲まれた本体４の内部は濾過水室６となっており、この濾過水室６内に連通するように濾過水出口７、洗浄空気入口８、洗浄空気出口９及び洗浄水入口１０が設けられている。
【００３６】
この枠状体２は長方形状であり、全周に亘ってリブ２ａが立設されている。この枠状体２には、長手方向に延在する１本の長手方向棧状部１１と、短手方向に延在する複数本の短手方向棧状部１２とによって囲まれた複数個（この実施の形態では８個）の方形の開口１３が設けられている。ただし、棧状部１１，１２の本数はこれに限定されるものではなく、枠状体１の大きさに応じて適切に選定すれば良い。
【００３７】
枠状体２の各開口１３の縁部には、開口１３の中央側へ傾斜して起立する起立部２１と、該起立部２１の起立方向上端から開口１３の中央側へ張り出す張出部２２とからなる膨出部（立ち上がり部）２０が各開口１３の全周に亘って設けられている。この起立部２１と張出部２２との交叉部は緩く湾曲している。
【００３８】
１個の枠状体２に対し１枚の濾過布５が重ね合わされ、１枚の濾過布５によって８個の各開口１３を覆っている。濾過布５の４辺縁部は、開口１３の枠状体２外縁に沿う膨出部２０に沿って配置され、さらにこの膨出部２０から枠状体２の平坦な枠面にかけて重ね合わされている。枠状体２の長側辺に沿う部分にあっては、第８図の通り、枠状体２，２、スペーサ３及び濾過布５，５に孔が設けられ、この孔に両切りのボルト３０が挿通され、このボルト３０の両端側に座金３１を介してナット３２を締め込むことにより、枠状体２，２、スペーサ１３及び濾過布５，５が固定されている。なお、ボルト３０は第８図（ｂ）の通り、中間部が角柱形とされ、スペーサ１３にあっては孔が角孔とされ、これによって、ナット３２締めに際しボルト３０が共回りしないように構成されている。なお、ボルト３０は両切りではなく片切りであっても良い。また、角柱、角孔の代わりに楕円形状等としても良い。角形の場合、四角形に限らず三角形、五角形、六角形等でも良い。
【００３９】
枠状体の短手方向の側辺に沿う部分にあっては、第１２図の通り、濾過水室６内において、枠状体２，２間に小ピース状のスペーサ３５が配置され、このスペーサ３５の貫通孔にボルト３０が挿通され、このボルト３０に座金３１を介してナット３２が締め込まれ、これによって、枠状体２，２、濾過布５及びスペーサ３５が固定されている。なお、スペーサ３５は枠状体２に対しタッピングビス３６によって留め付けられている。この枠状体２，２の短手辺の縁部にあっては、枠状体２がスペーサ３にタッピングビスによって留め付けられている。
【００４０】
本体４の一方の短手辺側にあっては、第１，４，５図の通り、スペーサ３に空気導入路４０が設けられており、空気入口８が濾過水室６に連通している。また、この一方の短手辺側にあっては、濾過水室６は濾過布５の端縁よりも本体４の端部に近づくように延在しており、この濾過水室６に直に連通するように濾過水出口７が設けられている。
【００４１】
本体４の他方の短手辺側においても、濾過水室６に直に連通するように洗浄空気出口９と洗浄水入口１０とが設けられている。これらの入口８，１０及び出口７，９は、第５，６，７，１１図に示される通り、フランジ９１付きの継手部材９０によって形成されている。枠状体２には、これらのノズルを通すための円形の孔５１，５２，５３，５４が設けられており、ノズルはこれらの孔５１〜５４に挿通されている。各ノズルのフランジは枠状体２の内部側に配置され、タッピングビス（又はリベット等）５５によって枠状体２に留め付けられている。
【００４２】
第１１図の通り、洗浄空気入口１０にあっては、継手部材９０，９０のフランジ９１，９１間に短い筒状の介在体９３が介在されており、洗浄空気はこの介在体９３の周面の小孔９４を通って濾過水室６内に流入可能となっている。
【００４３】
第１０図の通り、棧状部１１，１２の交点部分にあっては、枠状体２，２及び濾過布５，５が座金状の押え部材６０と、筒状のスペーサ６１と、ボルト６２及びナット６３によって固定されている。この押え部材６０はこの交点部分に臨む４個の膨出部２０のコーナー部にまたがる大きさのものであり、ナット３２，３２をボルト３０に締め込むことにより濾過布５がこの立ち上がり部２０の張出部２２に押し付けられる。
【００４４】
このように構成された濾過ユニット１も、前記第１７図のようにして複数個のものが連結されて濾過装置とされる。この濾過装置は、排水処理用の生物反応槽等に浸漬配置される。濾過水出口７には濾過水取出パイプが接続され、この濾過水取出パイプの先端のレベルを生物反応槽内の水位よりも低くすることにより、生物反応槽内の水が水位差によって濾過布５を透過して濾過水室６に入り込み、濾過水とてして取り出される。この濾過布５に汚泥粒子等の付着物層が堆積することにより、ダイナミック濾過が行われる。
【００４５】
なお、洗浄空気入口８から空気を濾過水室６内に供給し、濾過水室６内部及び濾過布５を空気洗浄することができる。余剰の空気は洗浄空気出口９から排出される。また、洗浄水入口１０から導入した水により濾過水室６内及び濾過布５を清浄水で洗浄することもできる。
【００４６】
この洗浄に際しては、入口８からの洗浄空気は比較的小径で且つ流路長の長い空気導入路４０を通して濾過水室６内に流入する。この空気導入路４０が長く、その流通抵抗が大きいので、各ユニット１の濾過水室６内にほぼ均等量の洗浄用空気が供給される。
【００４７】
入口１０からの洗浄水も、流通抵抗の大きい小孔９４を通って、濾過水室６内に流入するので、各ユニット１の濾過水室６内にほぼ均等量の洗浄水が供給される。
【００４８】
この濾過ユニット１にあっては、開口１３の総開口面積が大きいが、枠状体２がリブ２ａと膨出部２０とによって強度及び剛性が高いものとなっており、この枠状体２，２を組み合わせた本体４の強度及び剛性も高い。
【００４９】
この濾過ユニット１にあっては、このように開口１３の総面積が大きいので、濾過効率が良い。しかも、各開口１３が棧状部１１，１２によって適切な大きさに区画されているので、濾過布５のたるみ、たわみも防止される。とくに、開口１３の縁部の膨出部（立ち上がり部）２０に濾過布５を沿わせているから、濾過布５をピンと張ることができ、たわみが防止される。また、膨出部２０の起立部２１と張出部２２との交叉部付近が第４，５，８，１１図の通り丸みを帯びているから、濾過布５に無理な力がかかることがなく、濾過布５の耐久性も良い。
【００５０】
上記実施の形態では空気を洗浄用に用いているが、窒素などのガスを用いても良い。また、洗浄水として洗浄薬品溶液を用いても良い。
【００５１】
第１７図では、４個の濾過ユニット同士を連結しているが、この連結個数は２以上の任意の数とすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の濾過装置は、逆洗用の水や空気などを複数の濾過ユニットにほぼ同等に供給できるので、洗浄効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る濾過装置の濾過ユニットの正面図である。
【図２】図１の濾過ユニットの斜視図である。
【図３】図１の濾過ユニットの枠状体の斜視図である。
【図４】図３のIV部分の拡大図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】図１のVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】図１のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【図１０】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１のXI−XI線に沿う断面図である。
【図１２】図１のXII−XII線に沿う断面図である。
【図１３】別の実施の形態に係る濾過装置の濾過ユニットの枠状体の斜視図である。
【図１４】図１３の濾過装置の濾過ユニットの斜視図である。
【図１５】図１３の濾過装置の濾過ユニットの分解断面図である。
【図１６】図１３の濾過装置の濾過ユニットの端部の断面図である。
【図１７】図１３の濾過装置の濾過ユニットを備えた濾過装置の平面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１  濾過ユニット
２  枠状体
２ａ  リブ
３  スペーサ
４  本体
５  濾過布
６  濾過水室
７  濾過水出口
８  洗浄空気入口
９  洗浄空気出口
１０  洗浄水入口
１１，１２  棧状部
１３  開口
２０  膨出部
２１  起立部
２２  張出部
３０  ボルト
６０  押え部材
７０  濾過装置
７１  濾過ユニット
７２  枠状体
７３  開口
７４  本体
７５  濾過布
７７  濾過水出口
７８  洗浄空気入口
７９  洗浄空気出口
８０  洗浄水入口
９０  継手部材
９１  フランジ
９３  介在体
９４  小孔
９５  継手管
【図１】
0003932750.tif 000002
【図２】
0003932750.tif 000003
【図３】
0003932750.tif 000004
【図４】
0003932750.tif 000005
【図５】
0003932750.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003932750.tif 000008
【図８】
0003932750.tif 000009
【図９】
0003932750.tif 000010
【図１０】
0003932750.tif 000011
【図１１】
0003932750.tif 000012
【図１２】
0003932750.tif 000013
【図１３】
0003932750.tif 000014
【図１４】
0003932750.tif 000015
【図１５】
0003932750.tif 000016
【図１６】
0003932750.tif 000017
【図１７】
0003932750.tif 000018
【図１８】
0003932750.tif 000019