JP4475924B2

JP4475924B2 - ろ過装置

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Publication number: JP4475924B2
Application number: JP2003381287A
Authority: JP
Inventors: 康秀中久喜; 秀則茅野; 尚美川人
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-11
Also published as: JP2005144230A

Description

この発明は、原水（汚濁水）に対し繊維ろ材を利用して浄化処理を行うと共に、目詰まりした繊維ろ材の洗浄再生処理を行えるようにした、ろ過装置に関する。

近年、臨海郡における都市再生プロジェクトにおける環境美化策の一環として、内湾、港湾又は運河等の汚濁した閉鎖性海域内の海水を、ろ過装置によって短期間に清澄な海水に浄化処理することによって、この海域周辺地域における親水性や景観を改善し、空間的な価値を向上させることが、国や地方自治体等で推進されている。

一般に、このような閉鎖水系の海水中（人工池等の閉鎖系の水も同じ）の懸濁物質を分離除去する水処理には、繊維ろ材を用いたろ過装置が利用されている。

従来の繊維ろ材を用いたろ過装置には、密閉タンク内に繊維ろ材を充填し、原水（汚濁水）を、繊維ろ材層の上方から下方へ向けて圧送することにより、ろ過するものがある。また、この繊維ろ材を用いたろ過装置では、繊維ろ材層に懸濁物質が捕捉されて目詰まりを起こした状態となると、曝気しながら繊維ろ材層の下方から上方へ向けて洗浄水を流して排水することにより、繊維ろ材の洗浄再生処理を行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

上述のような従来の繊維ろ材を用いたろ過装置には、原水（汚濁水）を密閉タンク内で上下方向に流通させることにより浄化処理を行う縦型のろ過装置と、原水（汚濁水）を密閉タンク内で横方向に流通させることにより浄化処理を行う横型のろ過装置とがある。

この縦型のろ過装置では、重力を利用してろ材が一定の厚さのろ層を形成することが容易である。さらに、繊維ろ材を用いた縦型のろ過装置では、浄化率をより向上して処理性能をより向上させると共に、密閉タンク内に充填された繊維ろ材が捕捉した懸濁物質により目詰りを起こしたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を、少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をできるようにすることが求められている。

また、横型のろ過装置では、装置内にろ材を投入し、原水を横方向に流しても、ろ材に重力が働くため水流の圧力だけでは、ろ材が原水の流通方向に対して垂直方向（鉛直方向）に一定の厚さに積層する状態とはならず、例えば山形に積層した不均一に積層した状態となり易い。このため、ろ材が山形に積層したときに層の垂直上方向では、原水が流れる横方向に対する厚さが垂直下方向の層に比べて薄くなるので、この層が薄くなった部分でのろ材による浄化率が低くなり縦型のろ過装置等に比べて全体としての浄化率が低下することになる。

このため、横型のろ過装置では、ろ材が垂直方向（鉛直方向）に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止し、かつ浄化率をより向上して処理性能をより向上させると共に、密閉タンク内に充填された繊維ろ材が捕捉した懸濁物質により目詰りを起こしたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を、少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をできるようにすることが求められている。
特開１０−３０５２０４号公報

本発明は上述の事実を考慮し、ろ材が原水の流通方向に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止し、繊維ろ材に懸濁物質が捕捉され易くして浄化率をより向上させ、さらに少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理を可能とした、ろ過装置を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のろ過装置は、筒型胴部の両端開口をそれぞれ蓋部材で閉鎖して横型の容器に構成した横型タンクと、横型タンクの一方の蓋部材に接続した第１送液パイプと、横型タンクの他方の蓋部材に接続した第２送液パイプと、横型タンク内部の第２送液パイプ側に配置されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられた、ろ材支持部材と、横型タンク内部の第１送液パイプ側からろ材支持部材側にかけて筒型胴部の内部をスライド機構によって摺動自在に支受されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられ、第１送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって繊維ろ材をろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮して繊維ろ材の層が垂直方向に一定の厚さとなるように整えるように移動するよう装着したろ材操作部材と、第２送液パイプから注入された処理液の流れの圧力によってろ材操作部材を第１送液パイプ側まで移動して繊維ろ材が充填される空間を広げて繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させた洗浄再生処理状態で、横型タンクの下側部分から繊維ろ材に向けて曝気するよう接続された曝気手段と、を有することを特徴とする。

上述のように構成することにより、ろ過装置で、ろ過する処理を行う場合には、原水（汚濁水）を第１送液パイプからタンク内に所定の圧力で注入する。この原水の流れの圧力によって、ろ材操作部材が第２送液パイプ側ヘスライド機構にガイドされて移動し、自動的にろ過処理状態となる。ろ過装置のろ過処理状態では、ろ材操作部材が原水の流れの圧力によって、繊維ろ材を、ろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮し、繊維ろ材の層が、垂直方向に一定の厚さとなるように整えられ、水平方向に原水を流したときに、タンク内の上方部でも下方部でも同じ厚さの繊維ろ材の層で同じ浄化率で浄化されるようにして浄化率が低下することを防止できる。さらに、ろ過装置では、繊維ろ材自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材の間隙が縮まり、懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。
ろ過処理を一定時間行って繊維ろ材が目詰りしてきた場合には、繊維ろ材の洗浄再生処理を行う。この繊維ろ材の洗浄再生処理では、まず、第２送液パイプから洗浄処理液をタンク内に注入し、第１送液パイプから排液する。これにより、ろ過装置では、その内部に装着されたろ材操作部材が、洗浄処理液の流れの圧力によって第１送液パイプ側まで移動して繊維ろ材が充填される空間を広げて、繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させる洗浄再生処理状態に、自動的に移行させる。次に、ろ過装置では、曝気手段を駆動して、繊維ろ材がタンク内の空間で広く展開された状態で、曝気処理を行うことにより、高い洗浄効率で洗浄することができる。次に、曝気手段を停止して、第２送液パイプから第１送液パイプの方向に洗浄処理液を流してタンクの中に払い出された汚濁物質をタンク外へ排出する。このように、ろ過装置では、タンク内に貯留した所定量の洗浄処理液だけを利用して洗浄再生処理を行えるので、少量の洗浄処理液（逆洗浄用の処理水）により効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができ、洗浄処理液の節約をすることができる。
次に、ろ過装置では、原水を第１送液パイプから注入し、第２送液パイプから排出する。すると、第１送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって、ろ材操作部材が第２送液パイプ側ヘスライド機構にガイドされて移動し、自動的にろ過処理状態に復帰し、ろ過処理を再開することができる。」

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のろ過装置において、スライド機構が、横型タンク内に固定して配置された摺動ガイド軸を、ろ材操作部材の支受部材の挿通孔内に摺動自在に挿通してガイドするように構成されていることを特徴とする。

上述のように構成することにより、請求項１に記載のろ過装置の作用、効果に加えて、ろ材操作部材の支受部材が、摺動ガイド軸上を、ぶれを生じることなく滑らかに移動することができる。

本発明のろ過装置によれば、繊維ろ材を用いたろ過装置であっても、ろ材が原水の流通方向に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止できる。また、繊維ろ材に懸濁物質が捕捉され易くして浄化率をより向上させることができる。さらに少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができるという効果を有する。

以下、本発明のろ過装置に係わる第１実施の形態について、図１乃至図６を参照しながら説明する。

図１は、本第１実施の形態に係わる繊維ろ材を用いた横型ろ過装置を断面で示す全体概略構成図である。

この横型のろ過装置１０では、円筒形（筒型の胴部を持つものであれば、断面多角形、断面楕円形等の種々の断面形状にした筒型でも良い）の筒型胴部の両端開口をそれぞれ蓋部材で閉鎖して密閉容器に構成したタンク１２を横に寝かせて設置するよう構成する。このように、ろ過装置１０を横型に構成した場合には、ろ過装置１０全体の高さを低くして目立たなく設置できるので、臨海郡における、内湾、港湾又は運河等の周囲の景観を損なわないようにできる。さらに、ろ過装置１０を設置する環境に高さ制限がある場合でも、高さを低く抑えて設置することが可能である。

このタンク１２には、その図１に向かって左側の一方の蓋部材１４に、原水を浄化処理のため導入する第１送液パイプ１６を接続する。また、タンク１２には、その図１に向かって右側の他方の蓋部材１８に浄化処理済みの処理液を排出するための第２送液パイプ２０を接続する。さらに、蓋部材１８の上部には、タンク１２内の空気を排気するためのタンク１２の内部に連通する排気パイプ４４を設置する。

図２（Ｄ）に示すように、タンク１２の底部には、タンク１２の内部に充填された繊維ろ材２２が浮遊する処理液中に曝気する曝気手段として、タンク１２の内周面に一方のパイプ端が開口するよう接続された曝気用パイプ４６を設置する。この曝気手段は、曝気用パイプ４６の他方の端部に、送気ポンプ４８を接続して構成する。

図１に示すように、タンク１２の内部には、所定量の繊維ろ材２２を充填する。さらに、タンク１２の内部には、原水の浄化処理の際に繊維ろ材２２を垂直方向（鉛直方向）に対して均一な厚さの層を成すように整えるように圧縮すると共に、繊維ろ材の洗浄再生処理（逆洗浄処理）の際に繊維ろ材２２をタンク１２内の空間に広く展開させるよう操作するため、ろ材操作部材３２と、ろ材操作部材３２を摺動自在に支受するスライド機構（スライド手段）とを装着する。

このスライド機構を構成するため、タンク１２の内部には、その一方の蓋部材１４近傍の所定位置と、タンク１２の円筒部中間の均一な厚さの層状に圧縮して整えられた繊維ろ材２２の端面から若干他方の蓋部材１８側へ寄った所定位置とに、それぞれ支持部材２４を設置する。

これらの支持部材２４は、それぞれ図３に示すように、十字状に組まれた腕木部材２６の自由端部をタンク１２の内周面に固着して配置する。また、相対向する腕木部材２６には、これらの十字状に交差した中央部間に、図１に示すように、円柱状の摺動ガイド軸２８を、タンク１２の内周円筒面の中心線と平行となるように架設する。

さらに、相対向する腕木部材２６には、これらの交差した腕木中央の中心から偏芯した相対応する各所定位置間に、補助摺動ガイド軸３０を、タンク１２の内周円筒面の中心線と平行となるように架設する。

また、タンク１２内における二つの腕木部材２６の間には、ろ材操作部材３２を、スライド機構（スライド手段）としての摺動ガイド軸２８と補助摺動ガイド軸３０とによって、一方の腕木部材２６から他方の腕木部材２６までの区間を回転が制止された状態で摺動自在となるように支受する。

ろ材操作部材３２は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、正面円形に形成され、その中央部には、摺動ガイド軸２８が摺動自在に挿通される支受部材３４を配設する。この支受部材３４は、短筒状の部材の内周部に摩擦係数の小さいプラスチック製の軸受部材を設置して構成する。

さらに、ろ材操作部材３２は、その平面部における同芯円上の２箇所に、それぞれ幅狭の円筒状に形成した補強部材３１を一体的に固着する。この補強部材３１は、ろ材操作部材３２が腕木部材２６に接近したときに腕木部材２６に直接当たって、ろ材操作部材３２の動作を止めることにより、ろ材操作部材３２の平面が直接腕木部材２６に衝突して損傷を受けることを防止する。

また、ろ材操作部材３２の所定位置には、補助摺動ガイド軸３０が摺動自在に挿通される摺動ガイド孔３６を設ける。

このように装着されたろ材操作部材３２は、支受部材３４が摺動ガイド軸２８上を摺動する際に前後左右へのふれが軽減されるように支受されるので、スムーズに安定して移動することになる。すなわち、ろ材操作部材３２は、タンク１２内に装着された移動可能な仕切りとなって、繊維ろ材２２の充填部分の容積を調整可能に区画することになる。

ろ材操作部材３２には、円形平面に平均的に分布するよう、その円形平面の中心に対する同芯円上の位置にそれぞれ等間隔を置いて、貫通孔である通水孔３８を多数穿孔する。

さらに、ろ材操作部材３２には、各通水孔３８から繊維ろ材２２が流出することを防止するため、各通水孔３８が配置された範囲をカバーするように、ろ材操作部材３２の背面の所定範囲に渡ってろ材の流出防止手段としての図示しないメッシュ部材を設置する。

図１に示すように、タンク１２の内部には、蓋部材１８の近傍に、第２送液パイプ２０から繊維ろ材２２が外部へ流出することを防止するため、ろ材支持部材４０を配設する。

このろ材支持部材４０は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、正面円形に形成し、その円周部をタンク１２の内周に固着して配置する。ろ材操作部材３２には、円形平面に平均的に分布するよう、その円形平面の中心に対する同芯円上の位置にそれぞれ等間隔を置いて、貫通孔である通水孔４２を多数穿孔する。

さらに、ろ材支持部材４０には、各通水孔４２が配置された範囲をカバーするように、ろ材支持部材４０の平面の所定範囲に渡ってろ材の流出防止手段としての図示しないメッシュ部材を設置する。

なお、このろ過装置１０では、前述したタンク１２内における蓋部材１８寄りの所定位置に配置する支持部材２４を、ろ材支持部材４０に隣接する位置に配置し、又はろ材支持部材４０の一部として一体に構成しても良い。

このように構成されたろ過装置１０に用いて好適な繊維ろ材２２には、例えば、熱可塑性の繊維の集合体を形成し、この繊維の一部を融着固定してなるものがある。より具体的には、熱可塑性の短繊維を束状となし、この束表面の繊維及び内部の繊維の一部を融着固定して紐状とし、これを切断して短柱状に成形したものが好適である。

一般的に、ろ過材は、粒径が細かい程、浮遊固形物質を良好に除去しうるものであるが、粒径が細かすぎるとろ過層での保持が困難となり、流失し易くなり、粒径を大きくすると、細かい浮遊固形物質を除去することが不可能となるという性質がある。

そこで、本実施の形態に係る繊維ろ材２２は、熱可塑性繊維の短繊維集合体を一部融着し固定して、短繊維による細かい浮遊固形物質の除去を可能にすると共に、繊維の流失を防止し得るようになしたものである。好ましい態様としては、短繊維をカードして繊維方向を一定にし、束状に成形して紐状の繊維の集合体とし、この繊維の一部を加熱して互いに融着させて固定し、これを切断して短柱状に成形したもの等が挙げられる。

ここで用いられる熱可塑性の短繊維の素材としては、ポリエステル、ポリプリロピレン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル等が挙げられ、これらは単独でも２種以上の繊維を混合して用いてもよい。また、短繊維は、通常の繊維形状であっても、中空繊維であっても、繊維表面にクラック等を有する変形繊維であってもよい。繊維表面に凹凸を有する変形繊維や中空繊維は、表面積が大きくなり、細かい浮遊固形物質の除去が効果的に行えるため、好ましく用いられる。

繊維ろ材２２のサイズとしては、例えば、繊維ろ材２２が短柱状（円柱形）の場合、固形浮遊物質の除去効率の観点から、その直径は約２〜約１０ｍｍ程度が好ましく、特に、約３〜約６ｍｍ程度が好ましい。長さは、約２〜約１０ｍｍが好ましく、特に、約３〜約６ｍｍ程度が好ましい。

次に、上述のように構成された本第１実施の形態に係るろ過装置の作用及び動作について説明する。

まず、ろ過装置１０により原水（汚濁水）をろ過する処理を行う場合には、臨海郡における内湾、港湾、運河等の汚濁した閉鎖性海域の海水である原水（汚濁水）を第１送液パイプ１６からタンク１２内に所定の圧力で注入する。

すると、この海水（原水）の流れの圧力によって、ろ材操作部材３２が第２送液パイプ２０側の支持部材２４近くまで摺動ガイド軸２８にガイドされて移動し、自動的に図１及び図２（Ａ）に示すろ過処理状態となる。

ろ過装置１０のろ過処理状態では、ろ材操作部材３２が海水（原水）の流れの圧力によって、繊維ろ材２２を、ろ材支持部材４０との間に挟み付けて圧縮する。これにより横型のろ過装置である、ろ過装置１０の内部では、多数の繊維ろ材２２が積み重なった繊維ろ材層が、垂直方向に一定の厚さとなるように整えられるので、水平方向に海水（原水）を流したときに、タンク１２内の上方部でも下方部でも同じ厚さの繊維ろ材２２の層で同じ浄化率で浄化されることになる。よって、このように構成したろ過装置１０では、繊維ろ材２２層の厚さが薄い部分において浄化率が低くなり全体としての浄化率が低下することを防止できる。

また、この繊維ろ材２２を用いたろ過装置１０の場合には、繊維ろ材２２自体がもつ空隙と繊維ろ材２２間の隙間において海水（原水）が流れ、海水（原水）中に含まれる懸濁性の物質を捕捉する。ここで、このろ過装置１０では、ろ材操作部材３２が海水（原水）の流れの圧力で繊維ろ材２２に圧力を加えて圧縮するから、繊維ろ材２２自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材２２の間隙が縮まり、懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。なお、ろ材操作部材３２が繊維ろ材２２を圧縮する圧力は、第１送液パイプ１６から原水（汚濁水）を流通させるときに生じる圧力で決まる。よって、原水（汚濁水）を第１送液パイプ１６から注入するときの流量や圧力を調整することによって、ろ材操作部材３２が繊維ろ材２２を圧縮する圧力を任意に調整して、ろ過装置１０のろ過効率を容易に調整でき、処理水の水質を維持することができる。

このろ過装置１０で浮遊固形物質がろ過処理された海水（原水）は、第２送液パイプ２０から図示しない送水パイプを通じて閉鎖性海域の海中へ戻される。

ろ過装置１０により海水（原水）のろ過処理を一定時間行って繊維ろ材２２が目詰りしてきた場合には、一旦ろ過装置１０のろ過処理を停止し、繊維ろ材の洗浄再生処理を行う。

ここで、ろ過装置１０における繊維ろ材２２の目詰まりを検出する方法としては、ろ過装置１０の入口となる第１送液パイプ１６側と、出口となる第２送液パイプ２０側とを流れる海水の差圧を差圧計によって検出し、設定した所定の差圧を超えたら制御信号を出力する検出手段を利用して目詰りが検知されたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を行うよう制御する方法、又は、ろ過装置１０の処理動作の際に繊維ろ材２２が目詰まりする時間を予め予測できる場合には、タイマーによって時間を計測し、この所定時間が経過したときに繊維ろ材の洗浄再生処理を行うよう制御する方法が考えられる。

この繊維ろ材の洗浄再生処理では、第２送液パイプ２０から洗浄処理液（原水、工業用水、又は、ろ過装置１０で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体）を所定の圧力でタンク１２内に注入し、第１送液パイプ１６から排液する。

これにより、ろ過装置１０は、その内部に装着されたろ材操作部材３２が、洗浄処理液の流れの圧力によって第１送液パイプ１６側の支持部材２４に当接するまで移動して繊維ろ材２２が充填される区画（空間）を広げることによって、図２（Ｂ）に示す繊維ろ材２２を水平方向に分散させるように展開させる洗浄再生処理状態に、自動的に移行する。

次に、ろ過装置１０では、タンク１２内の洗浄処理液（原水、工業用水、又は、ろ過装置１０で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体）を幾分抜いて水位を下げた所定量の洗浄処理液が貯留された図２（Ｃ）の状態にしてから、図２（Ｄ）に示すように曝気手段の送気ポンプ４８を駆動して曝気用パイプ４６を通じてタンク１２の下方から一定時間空気を吹き込み、排気パイプ４４から排気する曝気処理を行うことによって、繊維ろ材２２を激しく攪拌し、繊維ろ材２２自体の空隙や、繊維ろ材２２間の間隙等に捕捉されていた懸濁物質をタンク１２内に払い出す。

また、このろ過装置１０では、ろ材操作部材３２が移動され繊維ろ材２２がタンク１２内の空間で広く展開された状態で、曝気手段における広い範囲に渡って配置された曝気用パイプ４６を通じて曝気処理を行うので、洗浄効率を向上することができる。

次に、送気ポンプ４８を停止して、空気の吹込み（曝気）を止め、図２（Ｅ）に示すように第２送液パイプ２０から第１送液パイプ１６の方向に洗浄処理液（原水、工業用水、又は、ろ過装置１０で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体）を流してタンク１２の中に払い出された汚濁物質をタンク１２の外の沈殿池等へ排出する。

このように、ろ過装置１０では、タンク１２内に貯留した所定量の洗浄処理液だけを利用して洗浄再生処理を行えるので、少量の洗浄処理液（逆洗浄用の処理水）により効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができ、洗浄処理液の節約をすることができる。

次に、このろ過装置１０では、容器の中の汚濁物質を十分に排出して洗浄再生処理が終わった後、原水（汚濁水）を第１送液パイプ１６から所定の圧力で注入し、第２送液パイプ２０から排出して、ろ過処理状態に切り替える。

すると、前述と同様にして第１送液パイプ１６から注入された海水（原水）の流れの圧力によって、図２（Ｆ）に示すように、ろ材操作部材３２が第２送液パイプ２０側の支持部材２４近くまで摺動ガイド軸２８にガイドされて移動し、自動的に図１及び図２（Ａ）に示すろ過処理状態に復帰する。

すなわち、ろ過装置１０では、縦型タンク１２内に充填された繊維ろ材２２の充填密度を、ろ過処理状態では大きくしてろ過処理の効率を向上し、洗浄再生処理状態では充填密度を小さくした状態に調節して洗浄再生処理の効率を向上することができる。なお、繊維ろ材２２の充填密度を大きくすれば、単位時間あたりに処理しうる海水（原水）の量は少なくなるが、細かい粒子も捕捉できるようになる。

また、このろ過装置１０では、繊維ろ材２２を洗浄し得るため、長期間再利用が可能であり、少量の洗浄処理液を使用して曝気することにより良好に洗浄できるから、洗浄処理液の使用量を削減することができる。

さらに、ろ過装置１０において、ろ材操作部材３２が、縦型タンク１２を流通する原水（汚濁水）又は洗浄処理液で移動操作されるように構成した場合には、ろ材操作部材３２を機械的に操作する手段が不用であるため、ろ過装置１０の構成を簡素化して廉価な製品を提供できる。

次に、本発明の第２実施の形態について図７により説明する。この図７に示すろ過装置１０は、縦型のろ過装置として構成したものである。

この縦型のろ過装置であるろ過装置１０では、縦型のタンク１２における一方の蓋部材１４の近くを貫通するように、第１送液パイプ５０を配設する。この第１送液パイプ５０は、その自由端部を上に向けて屈曲させることにより、その自由端開口を蓋部材１４の内面に向けて開放させるように構成する。

また、この縦型のタンク１２の内部には、ろ材操作部材３２と、ろ材操作部材３２を摺動自在に支受するスライド機構（スライド手段）とを構成するため、第１送液パイプ５０の下側所定位置と、縦型タンク１２の円筒部下側寄り中間位置に当たる、均一な厚さの層状に圧縮して整えられた繊維ろ材２２の端面から若干下方の蓋部材１８側へ寄った所定位置とに、それぞれ支持部材２４を設置する。これら２つの支持部材２４の間には縦方向に摺動ガイド軸２８を架設する。なお、必要に応じて補助摺動ガイド軸３０を架設しても良い。

また縦型タンク１２の内部には、ろ材操作部材３２を、摺動ガイド軸２８に沿って縦方向に摺動自由に装着する。

さらに、縦型タンク１２の内部には、その下方蓋部材１８近くに支持床としての、ろ材支持部材４０を設置する。

なお、この縦型のろ過装置であるろ過装置１０では、縦型タンク１２内のろ材支持部材４０とろ材操作部材３２との間に繊維ろ材２２を充填するので、ろ材支持部材４０上に重力の作用で繊維ろ材２２の層が一定の厚さで安定して積層する状態となる。

また、この縦型タンク１２では、タンク１２の内部に充填された繊維ろ材２２が浮遊する液体（処理液）中に曝気する曝気手段を構成するため、一方のパイプ端が縦型タンク１２の底面部に当たる蓋部材１８内面部に開口するよう接続された曝気用パイプ４６を設置する。なお、この曝気用パイプ４６の曝気用端部は、ろ材支持部材４０を貫通するよう延長して構成し、繊維ろ材２２が充填された空間内に直接曝気するようにしても良い。

この曝気手段は、曝気用パイプ４６の他方の端部に、送気ポンプ４８を接続して構成する。さらに、蓋部材１８には、ろ過装置１０を設置するための足台５２を設ける。

このように構成された縦型ろ過装置１０でろ過処理を行う場合には、汚濁した閉鎖性海域の海水である原水（汚濁水）を、第１送液パイプ５０からタンク１２内に注入する。

すると、この海水（原水）が重力の作用で落下するように流れるときの圧力によって、自重により、第２送液パイプ２０側の支持部材２４近くまで摺動ガイド軸２８にガイドされて移動してろ過処理状態となっている、ろ材操作部材３２が、繊維ろ材２２を、ろ材支持部材４０との間に挟み付けて圧縮する。これにより縦型のろ過装置である、ろ過装置１０の内部では、ろ材操作部材３２が海水（原水）の流れの圧力で繊維ろ材２２に圧力を加えて圧縮するから、繊維ろ材２２自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材２２の間隙が縮まり、繊維ろ材２２の充填密度が密となった懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。

また、ろ過装置１０で繊維ろ材の洗浄再生処理（逆洗浄処理）を行う場合には、第２送液パイプ２０から洗浄処理液（原水、工業用水、又は、ろ過装置１０で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体）をタンク１２内に所定の水位まで注入する。

次に、ろ過装置１０では、曝気手段の送気ポンプ４８を駆動して曝気用パイプ４６を通じてタンク１２下方の蓋部材１８に開口する曝気用パイプ４６から一定時間空気を吹き込み、第１送液パイプ５０（図示しないが別途排気パイプを設けても良い
）から排気する曝気処理を行う。

この曝気処理の際には、曝気手段の曝気用パイプ４６から送気された空気によって、比較的軽い重さに構成されたろ材操作部材３２が、所要の高さ位置まで浮上することによって、ろ材支持部材４０と、ろ材操作部材３２とで囲まれた繊維ろ材２２を充填する空間を広げた状態に自動的に移行し、この広い空間内に充填されている洗浄処理液に浮遊している繊維ろ材２２を激しく攪拌し、繊維ろ材２２自体の空隙や、繊維ろ材２２間の間隙等に捕捉されていた懸濁物質をタンク１２内に払い出す。

次に、ろ過装置１０では、送気ポンプ４８を停止して、空気の吹込み（曝気）を止め第２送液パイプ２０から洗浄処理液（原水、工業用水、又は、ろ過装置１０で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体）を注入し、第１送液パイプ５０から排液してタンク１２の中に払い出された汚濁物質をタンク１２の外の沈殿池等へ排出する。

次に、このろ過装置１０では、容器の中の汚濁物質を十分に排出して洗浄再生処理が終わった後、原水（汚濁水）を第１送液パイプ１６から注入し、第２送液パイプ２０から排出する、ろ過処理状態に切り替える。

すると、ろ材操作部材３２は、自重によって摺動ガイド軸２８にガイドされて下降し、自動的に図６に示すろ過処理状態に復帰する。

上述した縦型ろ過装置１０では、曝気手段における送気ポンプ４８を駆動して曝気用パイプ４６から送気された圧搾空気によって、ろ材操作部材３２を所要の高さ位置まで浮上させるよう構成したが、縦型ろ過装置１０の洗浄再生処理（逆洗浄処理）の際に、ろ材操作部材３２を上方の支持部材２４近くまで引き上げて保持し、縦型ろ過装置１０がろ過処理状態のときに、ろ材操作部材３２を移動自由に開放するための、ろ材操作部材３２の洗浄再生処理用操作手段を別途設けても良い。

なお、本第２実施の形態における以上説明した以外の構成、作用、及び効果は前述した第１実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

本発明の第１実施の形態に係る、ろ過装置の全体概略構成図である。（Ａ）乃至（Ｆ）は、それぞれ本発明の第１実施の形態に係る、ろ過装置のろ過処理状態から洗浄再生処理を完了するまでの推移を示す要部の概略構成図である。本発明の第１実施の形態に係る、ろ過装置における支持部材の部分を示す断面図である。（Ａ）は、本発明の第１実施の形態に係るろ過装置における、ろ材操作部材を取り出して示す正面図、（Ｂ）は、その側面図である。（Ａ）は、本発明の第１実施の形態に係るろ過装置における、ろ材支持部材を取り出して示す正面図、（Ｂ）は、その側面図である。本発明の第１実施の形態に係る、ろ過装置におけるタンク内の要部を示す概略斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る、ろ過装置の全体概略構成図である。

符号の説明

１０ろ過装置
１２タンク
１４蓋部材
１６第１送液パイプ
１８蓋部材
２０第２送液パイプ
２２繊維ろ材
２４支持部材
２８摺動ガイド軸
３２ろ材操作部材
３４支受部材
３８通水孔
４０ろ材支持部材
４６曝気用パイプ
４８送気ポンプ
５０第１送液パイプ

Claims

筒型胴部の両端開口をそれぞれ蓋部材で閉鎖して横型の容器に構成した横型タンクと、
前記横型タンクの一方の前記蓋部材に接続した第１送液パイプと、
前記横型タンクの他方の前記蓋部材に接続した第２送液パイプと、
前記横型タンク内部の前記第２送液パイプ側に配置されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、当該通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられた、ろ材支持部材と、
前記横型タンク内部の前記第１送液パイプ側から前記ろ材支持部材側にかけて前記筒型胴部の内部をスライド機構によって摺動自在に支受されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、当該通水孔に、前記繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられ、前記第１送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって前記繊維ろ材をろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮して前記繊維ろ材の層が垂直方向に一定の厚さとなるように整えるように移動するよう装着したろ材操作部材と、
前記第２送液パイプから注入された処理液の流れの圧力によって前記ろ材操作部材を第１送液パイプ側まで移動して前記繊維ろ材が充填される空間を広げて前記繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させた洗浄再生処理状態で、前記横型タンクの下側部分から前記繊維ろ材に向けて曝気するよう接続された曝気手段と、
を有することを特徴とするろ過装置。
前記スライド機構が、前記横型タンク内に固定して配置された摺動ガイド軸を、前記ろ材操作部材の支受部材の挿通孔内に摺動自在に挿通してガイドするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。