(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が濾粒材層を上向きに通過する際に濾過される上向流濾過機構と、該上向流濾過機構の上部に配置された汚れた濾粒材を洗浄する濾粒材洗浄機構と、該濾粒材洗浄機構に濾粒材を運び込むエアーリフト管を具備し、該エアーリフト管は下端の濾粒材入口部近傍外周が筒体で覆われ、該筒体頂部に空気供給口が開口する空気流入管から空気を流入させることにより、前記濾粒材層下部からの濾粒材が前記濾粒材入口部から前記エアーリフト管を通って上昇し、前記濾粒材洗浄機構に運び込まれるように構成された移床式上向流濾過装置において、
前記筒体内壁面と前記エアーリフト管外壁面の間の空間内に前記空気流入管の空気供給口に対向し所定の間隔を設けて該空間の水平断面全面を覆い該空間を上下に仕切る板材を設け、該板材に前記空気供給口から該筒体内に流入した空気を該板材の下方に位置する前記エアーリフト管の外周に均一に分散させて流し込む複数の空気通過口を設けたことを特徴とする移床式上向流濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は下水処理の用水設備・高度処理設備において使用する砂等の濾粒材層中に原水を上向きに流すことにより原水を濾過する移床式上向流濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来のこの種の移床式上向流濾過装置の構成を示す図である。移床式上向流濾過装置は原水Ｗ０が濾過砂層を上向きに通過する際に濾過される上向流砂濾過機構１と、該上向流砂濾過機構１の上部に配置された汚れた砂を洗浄する砂洗浄機構２を具備している。上向流砂濾過機構１は濾過用の砂４が収容される筒状の槽体３を具備し、該槽体３内にはディストリビュータ５、コーンバッフル６、及びエアーリフト管７等が配置されて構成されている。
【０００３】
砂洗浄機構２は洗浄排水ボックス８を具備し、該洗浄排水ボックス８内にはエアーリフト管７の吐出口９が配置され、該エアーリフト管７で運ばれた汚れた砂４が該吐出口９を通して吐出されるようになっている。ポンプ（図示せず）で送られた原水Ｗ０は原水流入管１０より立ち上がり管１１を流れてディストリビュータ５に噴出し、上向流砂濾過機構１の下部の砂層に均一に分散され、砂４の層を通って濾過される。濾過水Ｗ１は集水トラフ１２を越流して濾過水吐出口１３から吐出される。
【０００４】
ＳＳ等の汚染物を捕捉し汚れた砂４はエアーリフト管７内を上昇中に攪拌され、汚染物は分離され、砂４は上記のように洗浄排水ボックス８内に排出される。洗浄排水ボックス８内には濾過水導入口１４から濾過水Ｗ１が導入されるようになっており、洗浄排水ボックス８内に排出された砂４はこの濾過水Ｗ１により洗浄され、洗浄排水ボックス８の傾斜した底面とバッフル板１５の間の間隙を通って洗浄排水ボックス８の底部に設けられた砂排出筒１６内に堆積する。
【０００５】
砂排出筒１６の下端開口はボール等のフロート式閉塞体１７で閉塞されており、上記砂排出筒１６内に堆積した砂４の下降力がフロート式閉塞体１７の浮上力を越えるとフロート式閉塞体１７が沈み該砂４は排出され、上向流砂濾過機構１の砂層内に戻る。上記砂４を洗浄した洗浄排水Ｗ２は流量調整板１８を越流して洗浄水排出口１９から排出される。洗浄排水ボックス８内の水面に溜まったスカムは、スカム排出板２０より越流し、洗浄排水Ｗ２と共に排出される。なお、図１において、２１は原水エアー抜管である。
【０００６】
図２は、エアーリフト管７の一部構成を示す図である。図示するようにエアーリフト管７はエアーリフト保護管２６内を貫通して配置されている。該エアーリフト保護管２６内で、且つエアーリフト管７の外周に図１の空気流入管２２、２３に連通する空気流入管２２、２３が配置されている。空気流入管２２の先端は中間供給口２４としてエアーリフト保護管２６内に開口し、空気流入管２３の先端は下部供給口２５としてエアーリフト管７の先端に設けられた筒体２７の頂部に開口している。中間供給口２４及び下部供給口２５から空気を噴出することにより、上向流砂濾過機構１の下部の砂層の汚れた砂４が筒体２７の先端開口（砂入口）から流入し、更にエアーリフト管７の先端開口から該エアーリフト管７内を通って上昇するようになっている。
【０００７】
上記構成のエアーリフト管７において、筒体２７の内部、即ちエアーリフト管７の先端開口近傍の外周部は下部供給口２５から供給された空気と上向流砂濾過機構１の下部の砂層内の水が乱流状態で混ざり、エアーリフト管７の外周部にサンドブラストを掛けている状態となり、エアーリフト管７の外周部が激しく摩耗するという問題がある。特に図３及び図４に示すように、エアーリフト管７の先端開口近傍で下部供給口２５から見て０°〜１８０°の所定部分Ｂが局所的に摩耗量が多くなるという問題がある。なお、図３はエアーリフト管７の先端部の構成を、図４は図３のＡ−Ａ断面をそれぞれ示す図である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、エアーリフト管の先端近傍外周部の局所的摩耗を防止、均一な摩耗で且つ摩耗量が少なく、耐用年数の長いエアーリフト管を具備する移床式上向流濾過装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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に記載の発明は、原水が濾粒材層を上向きに通過する際に濾過される上向流濾過機構と、該上向流濾過機構の上部に配置された汚れた濾粒材を洗浄する濾粒材洗浄機構と、該濾粒材洗浄機構に濾粒材を運び込むエアーリフト管を具備し、該エアーリフト管は下端の濾粒材入口部近傍外周が筒体で覆われ、該筒体頂部に空気供給口が開口する空気流入管から空気を流入させることにより、濾粒材層下部からの濾粒材が前記濾粒材入口部から前記エアーリフト管を通って上昇し、濾粒材洗浄機構に運び込まれるように構成された移床式上向流濾過装置において、筒体内壁面とエアーリフト管外壁面の間の空間内に空気流入管の空気供給口に対向し所定の間隔を設けて該空間の水平断面全面を覆い該空間を上下に仕切る板材を設け、該板材に空気供給口から該筒体内に流入した空気を該板材の下方に位置する前記エアーリフト管の外周に均一に分散させて流し込む複数の空気通過口を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記のようにエアーリフト管の濾粒材入口部近傍に空気流入管で導かれた空気を分散させる空気分散機構を設けたことにより、濾粒材入口部近傍外周に空気が均一に分散されると共に、空気と水の乱流の勢いが緩和されるから、エアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周の局部的摩耗が防止され、且つ摩耗量も減少する。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移床式上向流濾過装置において、空気分散機構は、エアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周に空気流入管先端の空気供給口に対向して所定の間隔を設けて板材を設け、該板材に複数の空気通過口を設けたことを特徴とする。
【００１２】
上記のように空気分散機構をエアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周に空気供給口に対向して所定の間隔を設けて板材を設け、該板材に複数の空気通過口を設けた構成とすることにより、簡単な構成で、空気供給口から噴出された空気は該複数の空気通過口を通して分散され、エアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周に均一に分散されるから、エアーリフト管の局部的摩耗が防止され、且つ摩耗量も減少する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図５及び図６は本発明に係る移床式上向流濾過装置に用いるエアーリフト管の先端部の構成を示す図で、図５は断面図、図６は図５のＤ−Ｄ断面図である。なお、本発明に係る移床式上向流濾過装置の全体的構成は図１に示すものと同じであるのでその説明は省略する。図５及び図６において、図１乃至図４と同一部分は同一符号を付している。
【００１４】
図示するように、エアーリフト管７の先端の砂入口部近傍外周に空気流入管２２で導かれ、下部供給口２５から筒体２７内に噴出した空気を分散させる空気分散機構２８が設けられている。空気分散機構２８はエアーリフト管７の先端の砂入口部近傍外周に下部供給口２５に対向して所定の間隔を設けて板材２９を設け、該板材２９に複数の空気通過口２９ａ（図では１２０°間隔で３個）を設けた構成である。
【００１５】
上記のようにエアーリフト管７の先端砂入口部近傍外周に下部供給口２５に対向して所定の間隔を設けて複数の空気通過口２９ａを形成した板材２９を設けた構成の空気分散機構２８を設けたことにより、空気流入管２２を通って下部供給口２５から筒体２７内に噴出した空気は、板材２９の複数の空気通過口２９ａを通って分散され、該板材２９下方のエアーリフト管７の外周部に均一に分散されて流れ込むから、空気と水の乱流の勢いが緩和され、エアーリフト管７外周部の局部的摩耗が防止され、且つ摩耗量も減少する。従って、エアーリフト管７の耐用年数も長くなる。
【００１６】
なお、上記例では下部供給口２５に対向して所定の間隔を設けて複数の空気通過口２９ａを形成した板材２９を設けた空気分散機構２８を示したが、空気分散機構の構成はこれに限定されるものではなく、要は空気流入管２２を通って筒体２７内のエアーリフト管７外周部に噴出される空気を均一に分散させる機構であればどのような構成を採用してもよい。
【００１７】
また、上記例では濾粒材として砂４を用いる例を示したが、濾粒材は砂に限定されるものではなく、原水を濾過する作用を有する材料からなる粒状のものであればよく、例えば、珪粒、セラミック粒でもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、筒体内壁面とエアーリフト管外壁面の間の空間内に空気流入管の空気供給口に対向し所定の間隔を設けて該空間の水平断面全面を覆い該空間を上下に仕切る板材を設け、該板材に空気供給口から該筒体内に流入した空気を該板材の下方に位置するエアーリフト管の外周に均一に分散させて流し込む複数の空気通過口を設けたので、空気流入管の空気供給口から板材で仕切られた上方の空間に流入した空気は、該板材に設けられた複数の空気通過口を通って、板材の下方に位置するエアーリフト管の外周に均一に分散されて流し込むから、空気と水の乱流の勢いが緩和され、エアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周の局部的摩耗が防止され、且つ摩耗量も減少し、エアーリフト管の耐用年数が長くなる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、空気分散機構をエアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周に空気供給口に対向して所定の間隔を設けて板材を設け、該板材に複数の空気通過口を設けた構成とすることにより、簡単な構成で、空気供給口から噴出された空気は該複数の空気通過口を通して分散され、エアーリフト管の濾粒材入口部近傍外周部に均一に分散されるから、エアーリフト管の局部的摩耗が防止され、且つ摩耗量も減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の移床式上向流濾過装置の構成を示す図である。
【図２】従来の移床式上向流濾過装置に用いるエアーリフト管の要部構成を示す図である。
【図３】従来の移床式上向流濾過装置に用いるエアーリフト管の先端部構成を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明に係る移床式上向流濾過装置に用いるエアーリフト管の先端部構成を示す図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
１            上向流砂濾過機構
２            砂洗浄機構
３            槽体
４            砂
５            ディストリビュータ
６            コーンバッフル
７            エアーリフト管
８            洗浄排水ボックス
９            吐出口
１０          原水流入管
１１          立ち上がり管
１２          集水トラフ
１３          濾過水吐出口
１４          濾過水導入口
１５          バッフル板
１６          砂排出筒
１７          フロート式閉塞体
１８          流量調整板
１９          洗浄水排出口
２０          スカム排出板
２１          原水エアー抜管
２２          空気流入管
２３          空気流入管
２４          中間供給口
２５          下部供給口
２６          エアーリフト保護管
２７          筒体
２８          空気分散機構
２９          板材
【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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