(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部を回収槽で囲繞され表面薄肉部に多数の小孔が穿設され表面に濾布が巻回されている円筒状回転ドラムと、前記回転ドラム両側壁中心部に水平に貫通され軸受により両端部を回転自在に支持され一方に駆動部が連結された左右ドラム軸と、前記回収槽に連結された処理物供給部と、前記回収槽の下底部の開口部に連通し堰板を有する排水路とを備え、前記ドラム軸の少なくとも一方は内側端面より中空部を通して外端を導管に連通され、前記堰板により前記回収槽内に集められる被処理物と前記回転ドラム内の清澄水とのレベル差によって生ずる水頭差により前記被処理物を前記濾布で濾過して清澄水とし前記導管を通して排出可能としたことを特徴とする簡易濾過機。
【請求項２】
駆動部に代えて、濾布がドラム軸に平行して配設されたガイドローラと回転ドラム表面との間に掛渡され、前記ガイドローラよりの駆動により前記濾布及び回転ドラムを回転可能としたことを特徴とする請求項１に記載の簡易濾過機。
【請求項３】
堰板を排水路に設けた踊り場に開口側を対向して固設された断面コ字形の一対の堰板支え部間に積層可能な複数枚に分割し、積層枚数の選択によって水頭差を調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の簡易濾過機。
【請求項４】
回転ドラム中にドラム軸の中空部外端側より端末に洗浄用流体源が連結された流体供給配管が挿入され、前記回転ドラムの表面薄肉部内面近接位置に前記流体供給配管に連設されたノズル配管に間隔をおいて開口側を前記回転ドラムの小孔に向けた逆洗ノズルが複数個配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の簡易濾過機。
【請求項５】
左右ドラム軸に代えて一本の中空部を有するドラム軸を回転ドラムに貫通し、前記ドラム軸の前記回転ドラム内部分に前記中空部に通ずる多数の液抜孔が穿設され、前記ドラム軸の少なくとも一方外端には導管が連通され、清澄水を前記液抜孔、中空部及び導管を通して排出可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の簡易濾過機。
【請求項６】
回収槽内の被処理物レベルより上方の濾布に向けて端末に洗浄水供給源を有するスプレーノズルが配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の簡易濾過機。
【請求項７】
濾布に代えて金属製の網状体が用いられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の簡易濾過機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的濾過性がよくスラリー濃度の低い液状の被処理物の簡易な濾過機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚泥等の液状の被処理物を濾過するために外周に濾布が装着された回転ドラム内部をそれぞれ吸着、脱水、剥離ゾーンに分け、真空ポンプで吸引する真空式ドラムフィルターが用いられている。
又、特公昭６０−５１３６８号公報には、液状の被処理物中に外周に濾布が装着された回転ドラムによる濾過機を没入し、清澄水を回転ドラム内側よりポンプにより排出する回収装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
真空式ドラムフィルターは、比較的簡単な構造の濾過機として広く用いられているが、回転ドラムをゾーン分け構造とし、真空ポンプを別に用意しなければならず、そのため設備費、スペースを要していた。
又特公昭６０−５１３６８号公報記載のものは、濾布に常に液圧が作用しているため、逆洗を行っても濾布に付着した固形分を完全に除去できないという課題を有していた。
本発明は、簡易な構造でスラリー濃度の低い液状の被処理物を濾過して清澄化し、真空ポンプを必要とせず、設備費が少なく、省スペース及び省エネルギーが計れ、水資源の有効利用に資することのできる濾過機を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を得るため、請求項１の発明にあっては、下部を回収槽で囲繞され表面薄肉部に多数の小孔が穿設され表面に濾布が巻回されている円筒状回転ドラムと、前記回転ドラム両側壁中心部に水平に貫通され軸受により両端部を回転自在に支持され一方に駆動部が連結された左右ドラム軸と、前記回収槽に連結された処理物供給部と、前記回収槽の下底部の開口部に連通し堰板を有する排水路とを備え、前記ドラム軸の少なくとも一方は内側端面より中空部を通して外端を導管に連通され、前記堰板により前記回収槽内に集められる被処理物と前記回転ドラム内の清澄水とのレベル差によって生ずる水頭差により前記被処理物を前記濾布で濾過して清澄水とし前記導管を通して排出可能とした簡易濾過機により解決した。請求項２の発明にあっては、駆動部に代えて、濾布がドラム軸に平行して配設されたガイドローラと回転ドラム表面との間に掛渡され、前記ガイドローラよりの駆動により前記濾布及び回転ドラムを回転可能とした請求項１に記載の簡易濾過機とすることができる。請求項３の発明にあっては、堰板を排水路に設けた踊り場に開口側を対向して固設された断面コ字形の一対の堰板支え部間に積層可能な複数枚に分割し、積層枚数の選択によって水頭差を調整可能とした請求項１又は２に記載の簡易濾過機とすることができる。請求項４の発明にあっては、回転ドラム中にドラム軸の中空部外端側より端末に洗浄用流体源が連結された流体供給配管が挿入され、前記回転ドラムの表面薄肉部内面近接位置に前記流体供給配管に連設されたノズル配管に間隔をおいて開口側を前記回転ドラムの小孔に向けた逆洗ノズルが複数個配設されている請求項１〜３のいずれかに記載の簡易濾過機とすることができる。請求項５の発明にあっては、左右ドラム軸に代えて一本の中空部を有するドラム軸を回転ドラムに貫通し、前記ドラム軸の前記回転ドラム内部分に前記中空部に通ずる多数の液抜孔が穿設され、前記ドラム軸の少なくとも一方外端には導管が連通され、清澄水を前記液抜孔、中空部及び導管を通して排出可能とした請求項１〜３のいずれかに記載の簡易濾過機とすることができる。請求項６の発明にあっては、回収槽内の被処理物レベルより上方の濾布に向けて端末に洗浄水供給源を有するスプレーノズルが配設されている請求項１〜５のいずれかに記載の簡易濾過機とすることができる。請求項７の発明にあっては、濾布に代えて金属製の網状体が用いられている請求項１〜５のいずれかに記載の簡易濾過機とすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき以下詳細に説明する。
図１は、本発明の簡易濾過機の（ａ）一例の概略Ｘ・Ｘ断面図、（ｂ）他例の概略断面図、（ｃ）排水路概略斜視図である。
図２は、図１の簡易濾過機要部の（ａ）一例の正断面図、（ｂ）他例の正断面図、（ｃ）回転ドラム一部概略表面図である。
以下の簡易濾過機においては、被処理物の供給側を後、濾過後のオーバーフロー排出側を前として説明する。
【０００６】
図１（ａ）において、簡易濾過機１は、表面に濾布３が巻付けられた回転ドラム５と、回転ドラム５の下部を囲繞する回収槽８と、回収槽８の後部に連結された処理物供給部９と前部に連結された排水路１７を有している。
回転ドラム５は、図２（ａ）も参照して、表面薄肉部に幅Ｃの範囲に多数の円形の小孔１６が全面にわたって穿設された円筒状で、上部を除いて回収槽８に間隔を保って囲繞され、回転ドラム５の両側壁１５、１５の中心部に中空の左右ドラム軸１３、１４が水平に貫通され、ドラム軸１３、１４は回収槽８の両側面に固着されたグランドシール１１、１１により漏水防止可能とされ両端部に配設された軸受１２、１２によって回転自在に支持され、一方のドラム軸１３は内側端面が蓋１３ａで密閉され、他方のドラム軸１４は内側端面が開放され回転ドラム５内の清澄水がドラム軸１４の中空部より外端に受器を介して連結された導管２４を通して回転ドラム５外へ排出可能とされている。一方のドラム軸１３の外端に駆動部３２として例えばモータがドラム回転方向Ｎ（図１では時計回り）に回転可能に連結されている。導管２４は、受器を介せずにロータリージョイントを介してドラム軸１４と連結することとしてもよい。
回転ドラム５の表面には小孔１６が穿設されている幅Ｃ以上の幅を有する濾布３が巻き付けられている。
処理物供給部９は、回収槽８後部に連結され被処理物Ｓが回収槽８内に導入可能とされているが、これに代えて回収槽８の上方より被処理物Ｓを流下する構成としてもよい。
ドラム軸１３は中空部密閉構造でなく円柱状としてもよい。
望ましい構成要素として、回収槽８内の被処理物レベルＬ１Ｌ１より上方の回転ドラム５上部の濾布３表面に向けて端末に洗浄水供給源を有するへッダー６に連結されたスプレーノズル７が配設されている。
【０００７】
図１（ｂ）、図２（ｂ）について、簡易濾過機２を説明するが、簡易濾過機１と同一の構成要素は同一符号を用い詳細説明は省略する。
簡易濾過機２は、表面大部分に濾布４が巻付けられた回転ドラム５と、回転ドラム５の大部分を囲繞する回収槽８と、回収槽８の後部に連結された処理物供給部９と前部に連結された排水路１７を有している。
ドラム軸１３、１４に平行し回転ドラム５上方に設けたガイドローラ１０により濾布４は案内されて回転ドラム５の表面薄肉部周面下方の大部分（通常約３／４以上）との間に掛渡され、ガイドローラ１０よりの駆動により回転して濾布４を回転せしめ、回転ドラム５をドラム回転方向Ｎ（図１では時計回り）に回転可能とされている。
回転ドラム５は、上部を除いて回収槽８に間隔を保って囲繞され、回転ドラム５の両側壁１５、１５の中心部に中空の左右ドラム軸１３、１４が水平に貫通され、ドラム軸１３、１４は両内側端面が開放され回転ドラム５内の清澄水がドラム軸１３、１４の中空部より外端に連結された導管（図示省略）を通して回転ドラム５外へ排出可能とされている。
望ましい構成要素として、前記したヘッダー６、スプレーノズル７に加えて、回転ドラム５上方の濾布４裏面に向けて、端末に洗浄水供給源を有するヘッダー３０に連結されたスプレーノズル３１が配設されている。
又望ましい構成要素として、回転ドラム５中にドラム軸１４の中空部外端側より端末に洗浄用流体源が連結された流体供給配管２８が挿入され、ドラム軸１４よりヘッダー２７を介して回転ドラム５の表面薄肉部内面近接位置長手方向に沿ってノズル配管２６が連設され、ノズル配管２６に間隔をおいて先端開口側を回転ドラム５の小孔１６に向けた逆洗用の洗浄ノズル２９が複数個配設されている。ここで、洗浄用流体としては通常水又は空気が用い得る。この構成は簡易濾過機１においても用い得る。
【０００８】
簡易濾過機１、２において、濾布３、４に代えて金属製の網状体を用いてもよく、駆動部３２はモータに代えて他の装置の回転軸よりベルト又はチェーン駆動等によってもよい。回転ドラム５の小孔１６は、必ずしも円形に限定されず、多角形、楕円又はそれらの組合わせ、スリット状、グリッド状等であってもよく、瀘布３、４からの清澄水が万遍なく透過可能なものであればよい。
図２（ｂ）のドラム軸１３は図２（ａ）と異なり、ドラム軸１４と同様内側端面を蓋１３ａで密閉せずに中空部より外端に連結された導管に連結可能とされているが、これは通常大型の回転ドラムの場合に適応するのが好ましい。
さらに、図示省略するが、左右ドラム軸１３、１４に代えて一本の中空部を有するドラム軸を回転ドラムに貫通し、該ドラム軸の回転ドラム内部分に中空部に通ずる多数の液抜孔を穿設し、該ドラム軸の少なくとも一方外端には導管が連通され、清澄水を該液抜孔、中空部及び導管を通して排出可能としてもよい。
【０００９】
簡易濾過機１、２には、回収槽８の前側には排水路１７が連設されている。排水路１７は、回収槽８の下底部の開口部１８に連通し回収槽８の外表面から間隔を存してドラム軸１３、１４の軸心と同レベルまで延長された隔板１９と、隔板１９の前面にドラム軸１３、１４の軸心と略同レベルの底面を有する箱形の踊り場２０と、踊り場２０の下面開口部に入口が連結され下方出口まで延長された排水ダクト２３と、踊り場２０の隔板１９との境界部に開口側を対向して固設された断面コ字形の一対の堰板支え部２２、２２と、堰板支え部２２、２２間に着脱可能な幅を有する積層可能な複数枚の堰板２１とを有している。堰板２１の堰板支え部２２への挿着時のレベルは堰板高さＨ１とし、被処理物Ｓの脱水操業条件に合せて堰板支え部２２の挿着枚数を適宜選択して調整可能とされているが、被処理物Ｓの変動が少ない操業条件の場合には、堰高さＨ１を一枚の板状体により固定する構成としてもよい。
ここで回収槽８には、沈降性スラリーに備えて開口部１８近傍の下底部に液抜弁２５を設けてもよく、その場合には回収槽８下底部を下がり勾配とするのが望ましい。
【００１０】
次に、簡易濾過機１の作動について説明する。液状の被処理物Ｓは、処理物供給部９より回収槽８内のレベルＬ１Ｌ１まで導入され、濾布３によって濾過された後回転ドラム５表面の小孔１６を通過した清澄水は回転ドラム５の円筒内部に蓄積されるが、一方のドラム軸１４は内側端面が開放されているので清澄水はドラム軸１４の中空部から導管２４を通して回転ドラム５外側へ排出され、ドラム５内の清澄水はレベルＬ１Ｌ１より低いレベルＬ２Ｌ２にとどまり、レベルＬ１Ｌ１とＬ２Ｌ２の差である水頭差Ｈ２は回収槽８内の被処理物の濾布３に対する濾過圧として作用する。ここで、回転ドラム５はドラム回転方向Ｎに回転している。回転ドラム５外側へ排出された清澄水は例えば図示省略のタンク等に貯留後利用される。一方回収槽８内の被処理物は、濾布３による固液分離によって濃縮された後、回収槽８の下底部の開口部１８から排水路１７の隔板１９に沿って堰板２１の上面を乗越えて踊り場２０に達し、排水ダクト２３から機外へ排出される。堰板２１を複数枚積層して用いる場合には、堰板２１枚数を調節して、堰板高さＨ１を容易に変更可能であり、この調節により回収槽８の水頭差Ｈ２を調整可能である。すなわち、前記した通り水頭差Ｈ２は簡易濾過機１の濾過圧に相当するので、濾布３の目詰まり状態を監視しながら調整することにより必要な清澄水量を得ることができる。回転ドラム５を通過した濾布３表面には濾過作用により汚泥等の固形分が付着しているので、スプレーノズル７よりの洗浄用流体により洗浄を行うが、ここの付着物は付着力が弱いため、比較的容易に洗浄が可能である。
【００１１】
さらに簡易濾過機２の作動について説明する。
回転ドラム５を通過した濾布４裏面はスプレーノズル３１よりの洗浄用流体により洗浄される。
又、簡易濾過機２を長時間運転した場合に、濾布４下面及び小孔１６への付着物を積極的に除去するため、ドラム軸１４の中空部外側より流体供給配管２８により洗浄用流体を送り、回転ドラム５の表面薄肉部内面近接位置より逆洗ノズル２９から洗浄用流体を小孔１６に向けて濾過方向と逆方向に洗浄用流体を噴射することにより小孔１６及び濾布４の洗浄が可能である。ここの流体は連続供給でも間欠供給でもよく、逆洗ノズル２９からの洗浄用流体による洗浄によって、濾布４を清浄状態に保持できる。このときの洗浄用流体の噴射位置は、回転ドラム５と濾布４が重なっており且つ排水の水位レベルＬ１Ｌ１より上部とするのが最も洗浄効率が良い。
清澄水は左右ドラム軸１３、１４の中空部より外端に連結された導管を通して回転ドラム５外側へ排出される。
前記以外は、簡易濾過機１の作動と同様であるので説明を省略する。
【００１２】
【実施例】
［実施例１］
主寸法が、回転ドラム直径５００ｍｍ、濾布幅５００ｍｍ、小孔直径１３ｍｍ・開口率５０％、堰板高さ６０ｍｍである本発明の簡易濾過機１を用いて、ベルトプレス脱水機の下水消化汚泥の濾過水及び濾布洗浄水のＳＳ濃度２８０ｐｐｍ混合液を５．２５ｍ３／ｈとドラム濾布洗浄水０．５ｍ３／ｈとを合わせた５．７５ｍ３／ｈの液状被処理物を、周速５ｍ／分の濾布で濾過してＳＳ濃度５０ｐｐｍの４ｍ３／ｈの清澄水を得た。このとき堰板からのオーバーフロー水及び液抜弁からの排水１．７５ｍ３／ｈは排水として処理された。
【００１３】
［実施例２］
実施例１と同じ簡易濾過機１を用いて、ＳＳ濃度２００ｐｐｍの工場雑排水４．８５ｍ３／ｈと濾布洗浄水１．０ｍ３／ｈと合わせて周速１．５ｍ／分の濾布で濾過してＳＳ濃度２０ｐｐｍの４ｍ３／ｈの清澄水を得た。このとき、排水は１．８５ｍ３／ｈであった。
ついで、濾布の周速を３．０ｍ／分に上昇して５．４ｍ３／ｈの清澄水を得たが、ＳＳ濃度は周速１．５ｍ／分のときとほぼ同程度であった。
【００１４】
［実施例３］
実施例１と同じ簡易濾過機１を用いて、豆腐製造時の循環水を濾過した所、ＳＳ濃度４０ｐｐｍの原水を濾過して、ＳＳ７ｐｐｍの清澄水を９６％回収することができた。
これら実施例からも明らかなように、本発明の簡易濾過機によれば、比較的濾過性がよくスラリー濃度の低い液状の被処理物、例えば、ベルトプレス脱水機等の濾過水、濾布洗浄水、河川・湖沼水、汚れの少ない工場排水等を濾過して清澄化でき、得られた清澄水は例えばベルトプレス脱水機・真空フィルター等の濾布洗浄水、各種機器の冷却水、雑用水等として使用可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の簡易濾過機によれば、簡易な構造でスラリー濃度の低い液状の被処理物を濾過して清澄化するのに好適で、真空ポンプを必要とせず、設備費が少なく、省スペース及び省エネルギー化が計れ、水資源の有効利用に資する所大である。
さらに堰板の高さ調節により回収槽の水頭差を調整可能で、濾布の目詰まり状態を監視しながら必要な清澄水量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の簡易濾過機の（ａ）一例の概略Ｘ・Ｘ断面図、（ｂ）他例の概略断面図、（ｃ）排水路概略斜視図である。
【図２】図１の簡易濾過機要部の（ａ）一例の正断面図、（ｂ）他例の正断面図、（ｃ）回転ドラム一部概略表面図である。
【符号の説明】
１、２  簡易濾過機
３、４  濾布
５  回転ドラム
６、２７、３０  ヘッダー
７、３１  スプレーノズル
８  回収槽
９  処理物供給部
１０  ガイドローラ
１１  グランドシール
１２  軸受
１３、１４  ドラム軸
１５  側壁
１６  小孔
１７  排水路
１８  開口部
１９  隔板
２０  踊り場
２１  堰板
２２  堰板支え部
２３  排水ダクト
２４  導管
２５  液抜弁
２６  ノズル配管
２７  ヘッダー
２８  流体供給配管
２９  逆洗ノズル
３２  駆動部
Ｃ  幅
Ｈ１  堰板高さ
Ｈ２  水頭差
Ｌ１、Ｌ２  レベル
Ｎ  ドラム回転方向
Ｓ  被処理物
【図１】
0003757323.tif 000002
【図２】
0003757323.tif 000003