(57)【要約】      （修正有）【課題】浄水場，汚水処理場，化学工場，食品工場，家電工場等の各場から排水される原水を濾過，浄化して飲料水や排水可能な処理水に効果にする簡便構造の原水濾過装置を提供する。【解決手段】タンク本体４内に電気ポケット石２や砂利３を蓄積している密閉水タンク内に原水を導入することにより原水のプラスイオン物質やマイナスイオン物質が電気ポケット石のマイナス極やプラス極の空隙に付着除去され更に砂利３を通すことにより原水は濾過，浄化される。また、電気ポケット石２は逆洗されてほぼエンドレスに使用できる。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
原水を濾過して飲料水，浄水，公共水域に排水可能な濾過水等の処理水を作る原水濾過装置であって、該装置は、タンク本体とその内部に蓄積される砂利及び特殊濾材とを有する密閉状タンクと、前記原水を前記密閉タンク内に導入する原水導入部と、前記特殊濾材を逆洗する逆洗部とを有するものからなり、前記特殊濾材が、その内部にプラス極ホールとマイナス極ホールを無数形成する石（以下、電気ポケット石と言う）とを有するものからなることを特徴とする原水濾過装置。
【請求項２】
前記密閉状タンクには、その底部に前記砂利が堆積され、その上に前記電気ポケット石が重積され、前記電気ポケット石と前記密閉状タンクの頂部との間には空間部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の原水濾過装置。
【請求項３】
前記砂利が、８ｍｍ乃至１６ｍｍのものと４ｍｍ乃至８ｍｍのものと２ｍｍ乃至４ｍｍとのものを混在したものからなることを特徴とする請求項２に記載の原水濾過装置。
【請求項４】
前記密閉状タンクの頂部側及び底部側に原水及び逆洗水を噴出する多数個のノズルが配置されることを特徴とする請求項１に記載の原水濾過装置。
【請求項５】
前記原水濾過装置が複数個併設されることを特徴とする請求項１に記載の原水濾過装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、浄水場，汚水処理場，化学工場，食品工場，家電工場等の各場に設置され、井戸水，河川水や水道水から上質の飲料水を作り、各種設備や工場等からの排水をリサイクル可能な浄水とし、また、高度に汚染された排水を排水基準値内にして公共水域に排水可能の処理水とする濾過装置に係り、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、重金属、濁度、色度、砒素、フッ素、カドミウム、フミン酸、鉄、マンガン、りん、アンモニア性窒素、硝酸性・亜硝酸性窒素（９５％以上除去）等の物質を原水から容易に濾過する原水濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染されている原水を濾過して処理水を作る濾過装置としては従来より各種のものが開示されている。その例として「特許文献１」や「特許文献２」が挙げられる。
【特許文献１】特開平８−３２３１１１号（図１）
【特許文献２】特開平９−２７６６０７号（図１）  また、同一出願人等により開発された「原水処理装置」として図５に示すものが存在している。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
「特許文献１」の「特開平８−３２３１１１号」の「汚水濾過装置」は、濾過層本体内に比重の異なる濾材を充填し浮遊物質の優れた濾過性を維持し、逆洗時間を短縮し得る特徴を有するものであるが、後に説明する本考案とは内部に蓄積される濾材が全く相異するものであり、処理除去し得る物質も相違するものである。また、「特許文献２」の「特開平９−２７６６０７号」の「原水濾過装置」は濾過塔の内部に水洗タービン翼を設け、これを回転させて内部の濾材を撹拌して原水を浄化処理するものであるが、前記濾材については特別な説明もなく、後に説明する本考案の濾材とは全く相違するものであり、かつ前記水洗タービン翼を設ける点においても本考案と構成上大きく相違する。
【０００４】
また、図５に示す「原水処理装置」は原水に処理材を加えてこれをトルネード式撹拌の沈澱槽に導入し、次にバイオ槽で生物学的処理をし、最後に急速濾過槽により物理学的処理をして処理水とするものであるが、本考案は以上の「原水処理装置」における最後の急速濾過槽の一例を詳細に開示したものである。
【０００５】
本考案は、以上の事情に鑑みて考案されたものであり、各種の原水より、各種の物質を容易に除去し、飲料水や排水可能な浄水等からなる処理水を急速に、かつ効率的に作る「原水濾過装置」を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、以上の目的を達成するために、請求項１の考案は、原水を濾過して飲料水，浄水，公共水域に排水可能な濾過水等の処理水を作る原水濾過装置であって、該装置は、タンク本体とその内部に蓄積される砂利及び特殊濾材とを有する密閉状タンクと、前記原水を前記密閉タンク内に導入する原水導入部と、前記特殊濾材を逆洗する逆洗部とを有するものからなり、前記特殊濾材が、その内部にプラス極ホールとマイナス極ホールを無数形成する石（以下、電気ポケット石と言う）とを有するものからなることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の考案は、前記密閉状タンクには、その底部に前記砂利が堆積され、その上に前記電気ポケット石が重積され、前記電気ポケット石と前記密閉状タンクの頂部との間には空間部が形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の考案は、前記砂利が、８ｍｍ乃至１６ｍｍのものと４ｍｍ乃至８ｍｍのものと２ｍｍ乃至４ｍｍとのものを混在したものからなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の考案は、前記密閉状タンクの頂部側及び底部側に原水及び逆洗水を噴出する多数個のノズルが配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の考案は、前記原水濾過装置が複数個併設されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の請求項１の原水濾過装置によれば、原水は、砂利や電気ポケット石を蓄積されている密閉状タンク内に原水導入部により導入されることにより、各種の物質や吸着処理されて急速に浄水となることができると共にこの電気ポケット石は逆洗部により逆洗されて常に新鮮な状態を保持することができ、長期間そのまま使用することができる。
【００１２】
また、本考案の請求項２の原水濾過装置によれば、砂利と電気ポケット石を重積して配置することにより原水の濾過が完全に行われ、かつ空間部を頂部側に設けることにより、電気ポケット石の処理による圧力の上昇を緩和して処理の効率化を図ることができる。
【００１３】
また、本考案の請求項３の原水濾過装置によれば、各種サイズの砂利を混合させることにより濾過材の支持層の流れの分散が効果的に行われる。
【００１４】
また、本考案の請求項４の原水濾過装置によれば、ノズルを頂部側や底部側に配置することにより、密閉状タンク内への原水の飛散や逆洗水の飛散がより効果的に行われ、処理の効率化が図れる。
【００１５】
また、本考案の請求項５の原水濾過装置によれば、本考案の原水濾過装置を複数併設することにより原水処理の高速処理化ができると共に、メンテナンス時においても原水の処理が停止することなく行われる効果を上げることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本考案の原水濾過装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。
図１は本考案の原水濾過装置１００の全体構造を示す構成図である。原水濾過装置１００は、図示のように原水の導入蓄溜される消毒槽１２と、原水導入部１３の配管１４と、密閉状タンク１と、処理水を蓄溜する水槽１５と、逆洗部１６の配管１７と、逆洗された逆洗済水を蓄溜する水槽１８とこれに隣設して逆洗済水の汚泥濃縮を行う汚泥濃縮槽１９等とからなる。
【００１７】
また、図２に示すように、密閉状タンク１の外面側には図１の配管１４に連設される配管（Ａ）２０と、これに連結されている配管（Ｂ）２１及び配管（Ｃ）２２と、図１の配管１７に連設される配管（Ｄ）２３と、これに連結されている配管（Ｅ）２４及び配管（Ｆ）２５と、配管（Ｇ）２６等が配設されている。なお、配管（Ｂ）２１は密閉状タンク１の頂部に連結され、配管（Ｅ）２４は底部に連結される。
また、配管（Ａ）２０には開閉バルブ２７が、配管（Ｃ）２２には開閉バルブ２８が、配管（Ｄ）２３には開閉バルブ２９が、配管（Ｆ）２５には開閉バルブ３０が夫々設けられている。
【００１８】
図３は密閉状タンク１の構成を示すものである。
密閉状タンク１は、タンク本体４と、この内部に蓄積されている砂利３及び電気ポケット石２と、頂部ノズル５と、底部ノズル６と、タンク本体４に設けられている圧力計７等が設けられている。なお、電気ポケット石２は砂利３の上部に蓄積されており、この電気ポケット石２とタンク本体４の頂部側との間には空間部８が形成されている。また、タンク本体４は支柱９により地面１０上に立設される。なお、頂部ノズル５や底部ノズル６は図３（ａ），（ｂ）に示すように多数個配設されるものからなる。
【００１９】
電気ポケット石２は、図４（ａ），（ｂ）に示すように内部に１００ナノメータから１ミクロンの無数の空隙１１を形成するものからなる。なお、図４（ｂ）は図５（ａ）（倍率１０，０００）を５倍に拡大したものである。なお、この写真は千葉県産業支援技術研究所において日本電子（株）製のＪＳＭ６１００を用いて行ったもので試料に金を蒸着して観察した顕微鏡写真である。この空隙（１１）はプラス極とマイナス極とを有するものであり、被濾過水のプラスイオン物質はマイナス極で付着され、マイナスイオン物質がプラス極に付着して除去されるものである。
【００２０】
一方、砂利３は、直径８ｍｍ乃至１６ｍｍのものや直径４ｍｍ乃至８ｍｍのものや直径２ｍｍ乃至４ｍｍのもの等を混在したものが使用される。
【００２１】
次に、本考案の原水濾過装置１００による原水の処理作用について図１乃至図４等により説明する。
図１に示すように、原水は消毒槽１２により消毒され原水導入部１３の配管１４を介して密閉状タンク１内に導入されて濾過され、配管１４ａを介して水槽１５内に蓄溜されて放流される。一方、逆洗水は水槽１５から逆洗部１６の配管１７を介して密閉状タンク１内に導入され、逆洗済の水は水槽１８に溜り、その汚泥は汚泥濃縮槽１９により処理される。なお、逆洗の時期は圧力計７の圧力を基にして行われる。但し、逆洗は例えば１日に５分間程行われるのみである。逆洗された電気ポケット石２は殆どフレッシュな状態に保持されるため、電気ポケット石２の交換は殆どなくメンテナンスフリーの状態にあることが確認されている。
【００２２】
次に、図２及び図３により、密閉状タンク１における原水処理と逆洗についてやや詳しく説明する。
まず、原水の導入及び処理作用を説明する。前記のように原水は消毒槽１２から原水導入部１３の配管１４を介して密閉状タンク１の配管（Ａ）２０に導入される。なお、原水の濾過処理時には開閉バルブ２７と開閉バルブ３０のみが開放される。原水は配管（Ａ）２０から開閉バルブ２７を通り、配管（Ｂ）２１に進み、タンク本体４の頂部に導かれる。頂部からの原水は図３に示すように頂部ノズル５から噴出され空間部８を通り電気ポケット石２に接触する。電気ポケット石２は図４に示すようにプラス極及びマイナス極の空隙を有するものからなり、原水中の汚物処理を必要とする物質はプラス極やマイナス極により捕獲されて除去される。この原水は更に砂利３側に進み濾過され配管（Ｅ）２４から配管（Ｆ）２５に進み配管１４ａを介して水槽１５内に導入されて蓄溜される。この蓄溜された処理水は放流されるが処理水は無害である。また、処理内容により飲料水や浄水及び排出可能の排水として処理される。
【００２３】
次に、逆洗について説明する。逆洗の時期は圧力計７の圧力指示により行われる。この場合は、図１及び図２に示す開閉バルブ２８と開閉バルブ２９のみが開放される。逆洗用の水は水槽１５より逆洗部１６の配管１７を介して配管（Ｄ）２３に導入され配管（Ｅ）２４を介してタンク本体４の底部に導かれ底部ノズル６から噴出される。逆洗水は砂利３や電気ポケット石を洗滌してフレッシュのものにした後、タンク本体４の頂部に進み配管（Ｂ）２１から下降して配管（Ｃ）２８に進み排出され水槽１８に蓄溜される。この蓄溜水には汚泥が混入しているため、汚泥は汚泥濃縮槽１９により処理される。
以上により、電気ポケット石２の逆洗が行われ、前記の原水処理が効果的に行われることになる。
【００２４】
「図6」は原水の処理結果を示すものである。原水の種類（井戸水，酢工場排水，染色工場排水，製紙工場，パルプ煮汁排水，製紙工場排水，製塩工場排水，色素工場（無機薬品）排水，地域冷暖房用排水，化学工場排水等）により項目やその処理結果が異なるが、いずれも原水が大幅に処理されていることがわかる。
【００２５】
「図7」は原水中の砒素，フッ素，全窒素，全りん，カドミウムの処理状態を示すものであり、いずれも９０％以上の除去率があることが明記されている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案の原水濾過装置１００は、以上のような用途に使用されるが、原水濾過装置１００は以上の内容に限定されるものでなく、単独や複数個で使用され、また、処理システムの一構成要素として使用され、その利用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本考案の原水濾過装置の全体構成図。
【図２】本考案の密閉水タンクの外まわりの配管構造を示す正面図。
【図３】密閉状タンクの構成を示す模式的縦断面図。
【図４】電気ポケット石の顕微鏡写真を示す写真図（（ａ）は１０，０００倍率、（ｂ）は５０，０００倍率）。
【図５】本考案の原水濾過装置の適用される原水処理システムの一例を示す構成図。
【図６】本考案の濾過効果を示す表
【図７】本考案の濾過効果を示す表
【符号の説明】
【００２８】
１      密閉状タンク
２      電気ポケット石
３      砂利
４      タンク本体
５      頂部ノズル
６      底部ノズル
７      圧力計
８      空間部
９      支柱
１０    地面
１１    隙間
１２    消毒層
１３    原水導入部
１４    配管
１５    水槽
１６    逆洗部
１７    配管
１８    水槽
１９    汚泥濃縮層
２０    配管（Ａ）
２１    配管（Ｂ）
２２    配管（Ｃ）
２３    配管（Ｄ）
２４    配管（Ｅ）
２５    配管（Ｆ）
２６    配管（Ｇ）
２７    開閉バルブ
２８    開閉バルブ
２９    開閉バルブ
３０    開閉バルブ
１００  原水濾過装置
【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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