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特開2023-91449フィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023091449
(43)【公開日】2023-06-30
(54)【発明の名称】フィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法
(51)【国際特許分類】
   B01D 29/62 20060101AFI20230623BHJP
   B01D 29/96 20060101ALI20230623BHJP
   B01D 29/07 20060101ALI20230623BHJP
   B01D 29/11 20060101ALI20230623BHJP
   B01D 24/48 20060101ALI20230623BHJP
【FI】
B01D29/38 580A
B01D29/02 G
B01D29/06 510A
B01D29/10 510C
B01D29/10 520A
B01D29/10 530A
B01D29/36 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021206200
(22)【出願日】2021-12-20
(71)【出願人】
【識別番号】507036050
【氏名又は名称】住友重機械エンバイロメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002826
【氏名又は名称】弁理士法人雄渾
(72)【発明者】
【氏名】櫻田 慎太郎
【テーマコード(参考)】
4D116
【Fターム(参考)】
4D116BB02
4D116BC13
4D116BC27
4D116BC44
4D116BC47
4D116DD05
4D116KK04
4D116QC02A
4D116QC04A
4D116QC06
4D116QC23A
4D116QC23B
4D116QC23D
4D116QC26A
4D116QC29D
4D116QC32D
4D116QC39
4D116RR01
4D116RR03
4D116RR15
4D116RR16
4D116RR21
4D116VV07
4D116VV09
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、フィルター洗浄後において、懸濁物質がフィルターに付着する量を減少させた、洗浄効率のよいフィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法の提供。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は、フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段を備えたフィルター洗浄装置であって、洗浄液は、第一洗浄液と、第二洗浄液を使用し、第一洗浄液は、原水であり、第二洗浄液は、原水よりも懸濁物質濃度の低い液であることを特徴とする。
【選択図】図1


【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段を備えたフィルター洗浄装置であって、
前記洗浄液は、第一洗浄液と、第二洗浄液を使用し、
前記第一洗浄液は、原水であり、前記第二洗浄液は、前記原水よりも懸濁物質濃度の低い液であることを特徴とする、フィルター洗浄装置。
【請求項2】
前記第一洗浄液を吐出した後に前記第二洗浄液を吐出する制御部を備えることを特徴とする、請求項1に記載のフィルター洗浄装置。
【請求項3】
前記第二洗浄液を吐出する吐出圧は、前記第一洗浄液を吐出する吐出圧よりも高いことを特徴とする、請求項1又は2に記載のフィルター洗浄装置。
【請求項4】
前記第二洗浄液は、原水を濾過処理した濾液であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルター洗浄装置。
【請求項5】
前記原水は、排水であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載のフィルター洗浄装置。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか一項に記載のフィルター洗浄装置と、フィルターとを備えることを特徴とする、濾過装置。
【請求項7】
フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出するフィルター洗浄方法であって、
前記洗浄液は、第一洗浄液と、第二洗浄液を使用し、
前記第一洗浄液は、原水であり、前記第二洗浄液は、前記原水よりも懸濁物質濃度の低い液であることを特徴とする、フィルター洗浄方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フィルターは、固形物と液体の混合物を濾過すると、固形物が漉しとられ、フィルターの表面に蓄積し、液体の通過性が低下する。そのため、蓄積した固形物を取り除くためにフィルターを洗浄することが行われている。
【0003】
例えば、特許文献1には、スラリーと呼ばれる懸濁物質と液体との混合液をフィルターで濾過した際に、フィルターにケーキと呼ばれる凝集した微粒子の塊を取り除くため、原水を洗浄液としてフィルターに吹き付けて洗浄することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2018-015699号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載されるように、洗浄液として原水であるスラリーを用いた場合、洗浄液自体に懸濁物質を含有しているため、洗浄してもフィルターに懸濁物質が付着した状態となることから、洗浄効率が悪いという問題がある。
【0006】
そこで、本発明の課題は、フィルター洗浄後において、懸濁物質がフィルターに付着する量を減少させた、洗浄効率のよいフィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段を備えたフィルター洗浄装置であって、洗浄液として、懸濁物質を含む第一洗浄液と、懸濁物質濃度の低い第二洗浄液で洗浄することにより、フィルター洗浄後において、懸濁物質の付着量を減少させることができることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下のフィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法である。
【0008】
上記課題を解決するための本発明のフィルター洗浄装置は、フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段を備えたフィルター洗浄装置であって、洗浄液は、第一洗浄液と、第二洗浄液を使用し、第一洗浄液は、原水であり、第二洗浄液は、原水よりも懸濁物質濃度の低い液であることを特徴とする。
このフィルター洗浄装置によれば、第一洗浄液として原水を使用し、第二洗浄液として原水よりも懸濁物質濃度の低い液で洗浄する洗浄液吐出手段を備えることから、原水だけでフィルターを洗浄するよりも、フィルターに付着する懸濁物質を効率よく減少させることができる効果がある。
【0009】
また、本発明のフィルター洗浄装置の一実施態様としては、第一洗浄液を吐出した後に第二洗浄液を吐出する制御部を備えることを特徴とする。
このフィルター洗浄装置によれば、第一洗浄液を吐出した後に第二洗浄液を吐出する制御部を備えることから、第一洗浄液の洗浄後に原水よりも懸濁物質濃度の低い液で洗浄でき、フィルターに付着する懸濁物質をより効率よく減少させることができる効果がある。
【0010】
また、本発明のフィルター洗浄装置の一実施態様としては、第二洗浄液を吐出する吐出圧は、第一洗浄液を吐出する吐出圧よりも高いことを特徴とする。
このフィルター洗浄装置によれば、第二洗浄液は原水と比較して懸濁物質が少ないことから、第二洗浄液の吐出圧を第一洗浄液の吐出圧よりも高くしても、懸濁物質がフィルターに衝突して損傷を与える虞を低減できる。よって、高い圧力でフィルターを洗浄でき、より効率のよい洗浄を行うことができる。
【0011】
また、本発明のフィルター洗浄装置の一実施態様としては、第二洗浄液は、原水を濾過処理した濾液であることを特徴とする。
このフィルター洗浄装置によれば、第二洗浄液は、原水を濾過処理した濾液であることから、外部から第二洗浄液を供給する必要がない効果がある。
【0012】
また、本発明のフィルター洗浄装置の一実施態様としては、原水は、排水であることを特徴とする。
このフィルター洗浄装置によれば、原水は排水であることから、排水だけでフィルターを洗浄するよりも、フィルターに付着する懸濁物質をより低減でき、効率的な洗浄をすることができる。
【0013】
さらに、本発明の濾過装置の一実施態様としては、請求項1~5のいずれか一項に記載のフィルター洗浄装置と、フィルターとを備えることを特徴とする。
この濾過装置によれば、第一洗浄液として原水を使用し、第二洗浄液として原水よりも懸濁物質濃度の低い液で洗浄する洗浄液吐出手段を備えることから、原水だけでフィルターを洗浄するよりも、フィルターに付着する懸濁物質を効率よく減少させることができる効果がある。
【0014】
さらに、本発明のフィルター洗浄方法の一実施態様としては、フィルターの方向に向けて洗浄液を吐出するフィルター洗浄方法であって、洗浄液は、第一洗浄液と、第二洗浄液を使用し、第一洗浄液は、原水であり、第二洗浄液は、原水よりも懸濁物質濃度の低い液であることを特徴とする。
このフィルター洗浄方法によれば、第一洗浄液として原水を使用し、第二洗浄液として原水よりも懸濁物質濃度の低い液で洗浄することから、原水だけでフィルターを洗浄するよりも、フィルターに付着する懸濁物質を効率よく減少させることができる洗浄方法とすることができる効果がある。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、フィルター洗浄後において、懸濁物質がフィルターに付着する量を減少させた、洗浄効率のよいフィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の第1の実施態様に係る濾過装置の構成を示す概略図である。
図2】本発明の第2の実施態様に係る濾過装置の構成を示す概略図である。
図3】本発明の第2の実施態様に係る変形例の濾過装置の構成を示す概略図である。
図4】本発明の第3の実施態様に係る濾過装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施態様について図面を参照しながら説明する。なお、本発明のフィルター洗浄方法については、以下のフィルター洗浄装置の構成並びに作動の説明に置き換えるものとする。また、この実施態様は、本発明を限定するものではない。
【0018】
〔第1の実施態様〕
図1は、本発明の第1の実施態様に係るフィルター洗浄装置2Aとフィルター4を備えた濾過装置1Aの構成を示す概略図である。
本実施態様の濾過装置1Aは、液体と懸濁物質を含む原水3をフィルター4により濾過し、原水3から懸濁物質と原水よりも懸濁物質濃度の低い濾液5とに分離する。
【0019】
(原水)
濾過対象である原水3は、液体と懸濁物質とを含む混合液である。原水3としては、固体が液体に混合した混合液(スラリー)の他、どのような混合液であってもよい。具体的には工場排水、河川水、下水排水、上水排水、食品工場の排水等が例示でき、また、上水または造水において、濾過する場合の液を原水として適用可能である。さらに、医薬品、化粧品、飲料または食品製造において、濾過する場合の液を原水として適用可能である。
【0020】
より具体的には、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、VOC分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。
本実施の形態では、ベアリング製造工程で生じる油分と懸濁物質を液体に含むバレル研磨排水の場合を例に説明する。
【0021】
原水3のバレル研磨排水としては、初期研磨工程の排水、仕上げ工程の排水、最終仕上げ工程の排水が例示でき、原水3と濾過後の濾液5の状態を下記表1に例示する。
【0022】
【表1】
【0023】
(フィルター洗浄装置)
フィルター洗浄装置2Aは、濾過容器6と、洗浄液吐出手段7と、ポンプ8と、回転機構9と、原水貯留部10と、濾液貯留部11と配管12(ラインL1~L7)とバルブ13とを備える。
フィルター洗浄装置2Aは、フィルター4の洗浄時において、洗浄液吐出手段7から洗浄液を吐出し、洗浄液は第一洗浄液31(原水3)と、第二洗浄液32(濾液5)とを使用して洗浄を行う。また、フィルター洗浄装置2Aは、第一洗浄液31を吐出した後に第二洗浄液32を吐出して洗浄を行う特徴を有する。
【0024】
〈濾過容器〉
濾過容器6は、フィルター4が収容可能な内部空間を有する密閉容器である。濾過容器6は、原水3がフィルター4を通過して、懸濁物質と濾液5とに分離できるものであれば、任意の形状や大きさのものが適用可能である。濾過容器6は、濾液排出部61と廃液排出部62とを有する。
【0025】
≪濾液排出部≫
濾液排出部61は、原水3が濾過容器6の内部空間に供給されて、フィルター4で濾過された濾液5が濾過容器6の外部へ排出するための経路であり、原水3と濾液5とが混合しないように分離された流路である。
【0026】
≪廃液排出部≫
廃液排出部62は、フィルター4で濾過された懸濁物質を濾過容器6の内部空間から排出するための経路である。フィルター洗浄時において、フィルター4の表面に蓄積された懸濁物質が濃縮された塊(ケーキとも呼ばれる)が、廃液排出部62から第一洗浄液31及び第二洗浄液32と共に排出される。
【0027】
〈洗浄液吐出手段〉
洗浄液吐出手段7は、洗浄液をフィルター4の方向に吐出する。洗浄液は、第一洗浄液31及び第二洗浄液32が使用される。洗浄液吐出手段7は、フィルター洗浄時において、フィルター4の表面に一定の圧力で第一洗浄液31及び第二洗浄液32を供給することで、フィルター4のケーキを取り除き、洗浄することができる構造のものであれば、特に限定されない。
洗浄液吐出手段7は、フィルター4の上下方向全体のケーキを取り除くことができるように配置される。
なお、本実施の形態では、原水3を濾過する場合において、洗浄液吐出手段7を経由して濾過容器6の内部空間に供給される。言い換えると、原水3を濾過する場合と、フィルター洗浄時の場合の第一洗浄液31の供給経路が同じ構造である。
原水3を濾過する場合における濾過容器6の内部空間に原水3を供給する経路と、フィルター洗浄時の場合における洗浄液吐出手段7に第一洗浄液31(原水3)を供給する経路とを個別に設けた構造としてもよいが、本実施の形態のように、洗浄液吐出手段7から共通して原水3及び第一洗浄液31を供給する構造とすることで、濾過容器6の構造が簡単になる。
【0028】
〈洗浄液〉
洗浄液30は、第一洗浄液31及び第二洗浄液32が該当する。
≪第一洗浄液≫
第一洗浄液31は、原水3であり、フィルター洗浄時において、原水貯留部10に貯留された原水3が、第一洗浄液31として使用される。
≪第二洗浄液≫
第二洗浄液32は、原水3よりも懸濁物質濃度の低い液であり、具体的には、原水3を濾過した濾液5、工水、原水3と濾液5とを混合した混合液や工水と濾液5とを混合した混合液等を使用することができる。
なお、本発明の第一の実施形態では、フィルター洗浄時において、濾液貯留部11に貯留された濾液5が、第二洗浄液32として使用される。第二洗浄液32として原水3を濾過した濾液5を使用することにより、外部からの洗浄液を供給する必要がない効果がある。
【0029】
〈ポンプ〉
ポンプ8は、原水3、第一洗浄液31及び第二洗浄液32を洗浄液吐出手段7に供給する。
ポンプ8は、原水3、第一洗浄液31及び第二洗浄液32を、洗浄液吐出手段7を経由して濾過容器6の内部空間に供給できるものであれば、ポンプの種類、大きさや機能等は、特に限定されない。
【0030】
〈回転機構〉
回転機構9は濾過容器6の外部に設けられ、フィルター4を周方向に回転させる機能を有する。
回転機構9は具体的にはモーターが適用可能であるが、フィルター4を濾過容器6の内部空間の中で周方向に回転させることができれば特に限定されない。
回転機構9で回転させられたフィルター4は、洗浄液吐出手段7から吐出された第一洗浄液31及び第二洗浄液32がフィルター4の表面の周方向全体に均等に供給されるため、効率よくフィルター全体を洗浄することができる。
【0031】
〈原水貯留部〉
原水貯留部10は、濾過装置1Aの外部から供給された原水3を貯留するタンクである。原水貯留部10は、原水3を貯留することができるものであれば、大きさや形状等は、特に限定されない。
なお、本実施の態様では、原水貯留部10に廃液排出部62から排出されたケーキを含む洗浄廃液が供給される構造である。フィルター洗浄時において、洗浄後のケーキを含む第一洗浄液31または第二洗浄液32の洗浄廃液は、原水貯留部10に戻され、原水3として濾過容器6に循環するように供給される構造となっている。
【0032】
〈濾液貯留部〉
濾液貯留部11は、濾過装置1Aで濾過された濾液5を貯留するタンクである。濾液貯留部11は、濾液5を貯留することができ、フィルター洗浄時において使用する、第二洗浄液32の量を確保できる大きさであれば、形状等は特に限定されない。
【0033】
〈配管〉
配管12は、濾過容器6と原水貯留部10または濾液貯留部11どうしを連結し、原水3又は濾液5を移動させる管である。
配管12Aは、ラインL1、L2及びL3を備える。配管12Aは、原水貯留部10と濾過容器6及び濾液貯留部11と濾過容器6とを繋ぐ流路であって、原水3、第一洗浄液31及び第二洗浄液32を濾過容器6の洗浄液吐出手段7に供給する管である。
配管12BはラインL4、L5及びL6を備える。配管12Bは、濾過容器6と濾液貯留部11及び濾過容器6と濾過装置1Aの外部(外部工程)とを繋ぐ流路であって、濾液5を濾液貯留部11又は濾過装置1Aの外部に排出するための管である。
配管12CはラインL7を備え、濾過容器6と原水貯留部10を繋ぐの流路であって、洗浄排水を原水貯留部10に供給するための管である。
【0034】
〈バルブ〉
バルブ13は、配管12A、配管12B及び配管12Cに設置される。バルブ13は、原水3、濾液5、第一洗浄液31又は第二洗浄液32を、堰き止めたり通過させたりできれば、どのような構造のものであってもよく、人による操作や図示しない制御部で制御される自動制御により、バルブ13が開閉動作するものであってもよい。
バルブ13は、濾過装置1Aで原水3を濾過する場合と、フィルター4を洗浄する場合とで、流路を切り替えるために使用される。
バルブ13A及びバルブ13Bは、配管12Aに配置される。バルブ13C及びバルブ13Dは、配管12Bに配置される。バルブ13Eは、配管12Cに配置される。
【0035】
(フィルター)
フィルター4は、原水3の懸濁物質と液体とを分離することができる濾過部材であれば、特に限定されない。しかしながら、濾過装置1Aのフィルター4としては、フィルターの洗浄において、逆洗と呼ばれる、濾液5となる下流側(原水3の液体がフィルターを通過した側)から原水3が供給される上流側(フィルターの外側)に洗浄液を送り込んでフィルターの目詰まりを解消する洗浄方法が適用できない又は逆洗を行っても洗浄効果の低いフィルターの場合に、特に好適に適用できる。具体的には、平坦な濾過部材を複数回折り曲げて襞状にしたプリーツフィルターと呼ばれるフィルターがあげられる。
本実施の形態では、フィルター4は円筒形のプリーツフィルターであり、フィルター4の外面に原水3に含まれる懸濁物質が濃縮し、濾液5がフィルター4の内部を通過する場合を例示している。
【0036】
(濾過装置の動作について)
次に、濾過装置1Aの動作について説明する。
まず、原水3を濾過する場合について説明すると、濾過装置1Aのバルブ13Aとバルブ13Cとが開かれ、その他のバルブ13は閉じられた状態にされる。その結果、原水3が濾過容器6に供給される状態となる。この状態にすることを濾過準備工程とする。
【0037】
そして、原水貯留部10の原水3が、ポンプ8により、配管12AのラインL1とラインL3を経由して洗浄液吐出手段7に供給される。原水3は洗浄液吐出手段7から濾過容器6の内部空間に供給され、フィルター4の外面に原水3の懸濁物質が濃縮されてケーキとなる一方、フィルター4を通過した原水3の液体が濾液5となる。
【0038】
濾液5は、濾液排出部61から配管12BのラインL4とラインL5を経由して濾液貯留部11に貯留される。濾液貯留部11に一定量が貯留された後、バルブ13Dが開かれかつバルブ13Cが閉じられることにより、配管12BのラインL4とラインL6を経由して濾過装置1Aの外部の次の工程に濾液5が排出される。これらの工程を濾過工程とする。
【0039】
原水3を濾過し、フィルター4に目詰まりが生じて原水3の液体の通水性が、一定量に減少した状態となった場合に、フィルター洗浄工程を行う。なお、フィルター洗浄工程を行う時期の判断は、配管12のいずれかの箇所に流量計を設置して配管12内の流量が一定量に低下した場合、配管12のいずれかの箇所に圧力計を設置して配管12内の圧力が一定の圧力を超えた場合、原水3を処理した時間を計時して一定時間が経過した場合や、人によるフィルター4の状態の目視などにより定めることができる。
【0040】
フィルター洗浄工程を行う場合、濾過装置1Aのバルブ13Aとバルブ13Eとが開かれた状態となり、その他のバルブ13は閉じられた状態にされる。なお、バルブ13Eが開かれた状態であることから、原水3の処理時に濾過容器6の内部空間に満たされた原水3が排出された状態となっている。
また、回転機構9が動作し、フィルター4を周方向に回転させた状態とする。この状態を洗浄準備工程とする。
【0041】
洗浄準備工程が完了した状態において、第一洗浄液31(原水3)がポンプ8により、配管12AのラインL1とラインL3を経由して洗浄液吐出手段7に供給される。この工程を第一洗浄液吐出工程とする。
第一洗浄液31(原水3)は、洗浄液吐出手段7から濾過容器6の内部空間のフィルター4の方向に向けて吐出し、フィルター4に衝突するように供給されることにより、フィルター4の表面のケーキが洗浄されて除去される。第一洗浄液31(原水3)とケーキを含む洗浄排水は、配管12CのラインL7を経由して原水貯留部10に貯留される。
【0042】
次に、第一洗浄液31によりフィルター4の洗浄が行われ、ケーキが除去された後に、第二洗浄液32による洗浄を行う。
濾過装置1Aのバルブ13Aが閉じられ、バルブ13Bが開かれた状態とされる。
【0043】
その状態において、第二洗浄液32(濾液5)がポンプ8により、配管12AのラインL2とラインL3を経由して洗浄液吐出手段7に供給される。この工程を第二洗浄液吐出工程とする。
なお、第一洗浄液吐出工程と第二洗浄液吐出工程との切り替えは、図示しない制御部により制御されてもよく、人為的に切り替えられてもよい。
【0044】
第二洗浄液32は、洗浄液吐出手段7から濾過容器6の内部空間のフィルター4の方向に向けて吐出し、フィルター4に衝突するように供給されることにより、フィルター4の表面が洗浄される。第一洗浄液31で洗浄されたフィルター4は、除去しきれなかったケーキや第一洗浄液31である原水3に含まれる懸濁物質が、フィルター4の表面に付着した状態である。
よって、その状態のフィルター4を第二洗浄液32で洗浄することにより、フィルター4に付着したケーキや懸濁物質を洗い流すことができ、フィルター4の洗浄効率を高めることができる。
また、第二洗浄液32は、懸濁物質濃度が第一洗浄液31(原水3)よりも低い状態であることから、洗浄の際に第二洗洗浄液(濾液5)がフィルターに衝突した場合であっても、第一洗浄液31と比較して懸濁物質によるフィルター4への損傷を抑制できる効果がある。
第二洗浄液32とケーキ及び懸濁物質を含む洗浄排水は、配管12CのラインL7を経由して原水貯留部10に貯留される。
【0045】
以上の動作により、フィルター洗浄が完了する。回転機構9が停止され、バルブ13が原水3を濾過する状態に戻されて原水3の濾過処理を再度行うことが可能となる。
【0046】
〔第2の実施態様〕
図2は、本発明の第2の実施態様に係るフィルター洗浄装置2Bを備えた濾過装置1Bの構成を示す概略図である。
本発明の第2の実施態様の濾過装置1Bおいて、第1の実施態様と同じ機能、構造については同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第2の実施態様と、第1の実施態様とでは、第1の実施態様のポンプ8に替えて、洗浄液吐出手段7に第一洗浄液31を供給するポンプ81と洗浄液吐出手段7に第二洗浄液32を供給するポンプ82が個別に設けられている点が異なる。そして、洗浄液吐出手段7から吐出される第二洗浄液32の吐出圧が、洗浄液吐出手段7から吐出される第一洗浄液31の吐出圧よりも高い特徴を有する。
【0047】
〈ポンプ81〉
ポンプ81は、配管12AのラインL1に設置され、原水3及び第一洗浄液31を洗浄液吐出手段7に供給する。
ポンプ81は、原水3又は第一洗浄液31を、洗浄液吐出手段7を経由して濾過容器6の内部空間に供給できるものであれば、ポンプの種類、大きさや機能等は、特に限定されないが、ポンプ82よりも流量の小さいポンプ又はポンプ82よりも流量が小さくなるように制御されたポンプが使用される。
【0048】
〈ポンプ82〉
ポンプ82は、配管12AのラインL2に設置され、第二洗浄液32を洗浄液吐出手段7に供給する。
ポンプ82は、第二洗浄液32を洗浄液吐出手段7を経由して濾過容器6の内部空間に供給できるものであれば、ポンプの種類、大きさや機能等は、特に限定されないが、ポンプ81よりも流量の大きいポンプ又はポンプ81よりも流量が大きくなるように制御されたポンプが使用される。
【0049】
以上のように、ポンプ82の流量がポンプ81の流量よりも大きいことで、フィルター洗浄装置2Bは、洗浄液吐出手段7から吐出される第二洗浄液32(濾液5)の吐出圧が、洗浄液吐出手段7から吐出される第一洗浄液31(原水3)の吐出圧よりも高い状態となる。
【0050】
(濾過装置1Bの動作について)
次に、濾過装置1Bの動作について説明する。第1の実施態様の濾過装置1Aと同じ動作は、説明を省略する。
原水3を濾過する場合の動作については、第1の実施の態様の濾過装置1Aの同じ動作であり、また、フィルター洗浄工程における洗浄準備工程まで同一であることから、洗浄準備工程以降について説明する。
【0051】
洗浄準備工程が完了した状態において、第一洗浄液31がポンプ81により、配管12AのラインL1とラインL3を経由して洗浄液吐出手段7に供給される(第一洗浄液吐出工程)。
第一洗浄液31は、洗浄液吐出手段7から濾過容器6の内部空間のフィルター4の方向に向けて吐出し、フィルター4に衝突するように供給されることにより、フィルター4の表面のケーキが洗浄されて除去される。第一洗浄液31とケーキを含む洗浄排水は、配管12CのラインL7を経由して原水貯留部10に貯留される。
【0052】
次に、第一洗浄液31により、フィルター4の洗浄が行われケーキが除去された後に、第二洗浄液32による洗浄を行う。
濾過装置1Aのバルブ13Aが閉じられ、バルブ13Bが開かれた状態とされる。
【0053】
その状態において、第二洗浄液32がポンプ82により、配管12AのラインL2とラインL3とを経由して洗浄液吐出手段7に供給される(第二洗浄液吐出工程)。
なお、第一洗浄液吐出工程と第二洗浄液吐出工程との切り替えは、図示しない制御部により制御されてもよく、人為的に切り替えられてもよい。
【0054】
第二洗浄液32は、洗浄液吐出手段7から濾過容器6の内部空間のフィルター4の方向に向けて吐出し、フィルター4に衝突するように供給されることにより、フィルター4の表面が洗浄される。第一洗浄液31で洗浄されたフィルター4は、除去しきれなかったケーキや第一洗浄液31である原水3に含まれる懸濁物質がフィルター4の表面に付着した状態である。
このとき、洗浄液吐出手段7から吐出される第二洗浄液32は、洗浄液吐出手段7から吐出される第一洗浄液31よりも吐出圧が高い状態であることから、フィルター4に付着したケーキや懸濁物質を高圧の第二洗浄液32で洗い流すことができ、フィルター4の洗浄効率をより高めることができる。
なお、第二洗浄液32は、懸濁物質濃度が原水3よりも低い状態であることから、洗浄の際に第二洗浄液32が第一洗浄液31よりも高い圧力でフィルターに衝突した場合であっても、第一洗浄液31と比較して懸濁物質によるフィルター4への損傷をより抑制できるうえ、高い圧力で洗浄できることから洗浄時間を短縮することができる効果がある。
第二洗浄液32とケーキ及び懸濁物質を含む洗浄排水は、配管12CのラインL7を経由して原水貯留部10に貯留される。
【0055】
以上の動作により、フィルター洗浄が完了する。回転機構9がされ、バルブ13が原水3を濾過する状態に戻されて原水の濾過を再度行うことが可能となる。
【0056】
本発明の第2の実施態様では、ポンプ81と、ポンプ81よりも流量の高いポンプ82とを個別に設け、洗浄液吐出手段7から吐出される第二洗浄液32の吐出圧が、洗浄液吐出手段7から吐出される第一洗浄液31の吐出圧よりも高くする場合を例示した。しかし、図3に示す本発明の第2の実施態様の変形例のように、本発明の第1の実施形態のポンプ8に替えて、制御部84により制御されるポンプ83を配管12AのラインL3に設置し、第二洗浄液吐出工程の際に第一洗浄液吐出工程よりもポンプ83の流量が大きくなるように制御部84が制御し、洗浄液吐出手段7から吐出される第二洗浄液32の吐出圧が、洗浄液吐出手段7から吐出される第一洗浄液31の吐出圧よりも高くなるようにしてもよい。
【0057】
〔第3の実施態様〕
図4は、本発明の第3の実施態様に係るフィルター洗浄装置2Cを備えた濾過装置1Cの構成を示す概略図である。
本発明の第3の実施態様の濾過装置1Cおいて、第1の実施態様と同じ機能、構造については同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第3の実施態様と、第1の実施態様とでは、洗浄液吐出手段7Aと洗浄液吐出手段7Bとを個別に備える点が異なる。
【0058】
〈洗浄液吐出手段7A〉
洗浄液吐出手段7Aは、第一洗浄液31をフィルター4の方向に吐出する。洗浄液吐出手段7Aは、フィルター洗浄時において、フィルター4の表面に第一洗浄液31を供給することで、フィルター4のケーキを取り除き、洗浄することができる吐出圧を有する構造であれば適用可能である。
〈洗浄液吐出手段7B〉
洗浄液吐出手段7Bは、第二洗浄液32をフィルター4の方向に吐出する。洗浄液吐出手段7Bは、フィルター洗浄時において、フィルター4の表面に第二洗浄液32を供給することで、フィルター4のケーキを取り除き、洗浄することができる構造であれば適用可能である。
【0059】
洗浄液吐出手段7Aと洗浄液吐出手段7Bは、ポンプ8を共有する構造であり、ポンプ8が洗浄液吐出手段7Aに供給する第一洗浄液31の流量と、ポンプ8が洗浄液吐出手段7Bに供給する第二洗浄液32の流量が同じ場合において、第二洗浄液32を吐出する洗浄液吐出手段7Bの吐出圧は、第一洗浄液31を吐出する洗浄液吐出手段7Aの吐出圧よりも高くなる構造であれば適用可能である。具体的には、洗浄液吐出手段7Bのノズルの噴射口を洗浄液吐出手段7Aのノズルの噴射口よりも小さくすることが例示できる。
【0060】
〈配管〉
配管12は、配管12AにラインL8をさらに備える。ラインL8は第二洗浄液32を洗浄液吐出手段7の洗浄液吐出手段7Bに供給するための管である。
【0061】
〈バルブ〉
バルブ13は、バルブ13F及びバルブ13Gをさらに備える。
バルブ13Fは、濾過工程及び第一洗浄液吐出工程の時には開状態とされ、第二洗浄液吐出工程の時には閉状態とされる。
また、バルブ13Gは濾過工程及び第一洗浄液吐出工程の時には閉状態とされ、第二洗浄液吐出工程の時には開状態とされる。
【0062】
(濾過装置1Cの動作について)
次に、濾過装置1Cの動作について説明する。濾過装置1Cの動作については、第1の実施態様の濾過装置1Aの同じ動作であり、第1の実施態様と同様に、濾過工程において、洗浄液吐出手段7から原水3が供給されるようにバルブ13が操作された状態にされる。具体的には、本実施の態様では、洗浄液吐出手段7から原水3が供給されるようにバルブ13Fと13Gが開閉操作された状態で濾過が行われる。
また、第一洗浄液吐出工程では、洗浄液吐出手段7Aから第一洗浄液31が吐出し、洗浄液吐出手段7Bから第一洗浄液31が吐出しないように、ラインL3のバルブ13FとラインL8のバルブ13Gが切り替えられ洗浄が行われる。
そして、第二洗浄液吐出工程では、洗浄液吐出手段7Aから第二洗浄液32が吐出せず、洗浄液吐出手段7Bから第二洗浄液32が吐出するように、ラインL3のバルブ13FとラインL8の13Gが切り替えられ洗浄が行われる。
【0063】
濾過装置1Cのフィルター洗浄では、吐出圧の高い洗浄液吐出手段7Bから第二洗浄液32が供給されることから、第一洗浄液31で洗浄したフィルター4に付着したケーキや懸濁物質を高圧の第二洗浄液32で洗い流すことができ、フィルター4の洗浄効率をより高めることができる。
【0064】
第1の実施の態様から第3の実施の態様については、回転機構9を設け、フィルター4を回転させることにより、周方向全体を洗浄できるようにしたが、洗浄液吐出手段7をフィルター4の周囲を取り囲むように周方向に複数設けることによりフィルター4の周方向全体を洗浄できるようにすることで、回転機構9を設ける必要をなくすことも可能である。
【0065】
また、第1の実施の態様から第3の実施の態様については、ポンプ8、81、82、83を設け、洗浄液吐出手段7、7A、7Bに第一洗浄液31又は第二洗浄液32を供給するようにしたが、原水貯留部10及び濾液貯留部11を洗浄液吐出手段7、7A、7Bの設置位置よりも高い位置に設置して、第一洗浄液31又は第二洗浄液32を重力により落下させて洗浄液吐出手段7、7A、7Bに供給し、第一洗浄液31又は第二洗浄液32を吐出させるようにすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明のフィルター洗浄装置、濾過装置及びフィルター洗浄方法は、工場排水、河川水、下水排水、上水排水、食品工場の排水に利用することができる。また、上水または造水の際に行われる濾過装置や、医薬品、化粧品、飲料または食品製造に用いる濾過装置にも使用でき、例えば、飲料を濾過する場合やビール酵母を濾過する場合が例示できる。
特に、濾液を利用することにより、低コストで洗浄できることからバレル研磨排水のような工場排水等に好適に適用できる
【符号の説明】
【0067】
1A,1B,1C 濾過装置、2A,2B,2C フィルター洗浄装置、3 原水、4 フィルター、5 濾液、6 濾過容器、7,7A,7B 洗浄液吐出手段、8 ポンプ、9 回転機構、10 原水貯留部、11 濾液貯留部、12,12A,12B,12C 配管、13,13A,13B,13C,13D,13E バルブ、31 第一洗浄液、32 第二洗浄液、61 濾液排出部、62 廃液排出部、81 ポンプ、82 ポンプ、83 ポンプ、84 制御部。
図1
図2
図3
図4