下部集水装置

下部集水装置は、均等かつ有効なろ過と洗浄ができる構造とする。

〔解説〕

ろ過池には、ろ材の支持、ろ過水の集水、逆流洗浄水 の均等配分等の機能を併せ持つ下部集水装置を設ける。

洗浄が平面的に不均一であると、ろ過時にはよく洗浄 された部分のみを水が通ることになり、ろ過速度の極端 に速い部分が生じ、洗浄不十分な部分には徐々にろ層の 部分的閉塞が生じる。洗浄の均一性は、ろ過池の機能の 継続上重要である。

下部集水装置の損失水頭は、開口部の面積、流速及び 形状係数によって決まる（図-5.6.6参照）具体的な下部 集水装置について、その要件を次に述べ、解説を加える。

図-5.6.6 下部集水装置の損失水頭 1. 有孔ブロック形

底版上に分散室と送水室を有する成形ブロックを並ベるもので、ブロックの標準形状並びに布 設状況は、図-5.6.7、図-5.6.8に示すとおりである。

この形式は、オリフィス孔で連通した二段構造による圧力の均等化と、ブロック上面に配列さ

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れた多数の集水孔により、均等なろ過と逆流洗浄効果を期待するものである。

有孔ブロックの特徴は、ブロックが軽く支柱等が不要で施工が容易、圧力室が不要であるなど、

構造を浅くできる、平坦性を得やすいこと等である。送水室断面の大きなものほど均等な圧力が 保たれるので、集水孔の孔径を大きくしても、水分散の均一性を保つことができ、結果的に下部 集水装置における損失水頭を減らすことができる。

有孔ブロックの材質としては陶磁器やプラスチックが使用されている。ろ過池の中央か管廊側 には集水渠を設けて、ブロックとの間で水の出し入れを行うものとするが、その断面積は、ろ過 面積の１％以上（逆流洗浄速度 0.6ｍ/min のとき）とするのが良い。

通常用いられているものの開口比（集水孔総面積のろ過面積に対する比）は 0.6～1.4％である。

ブロックの布設長さは、あまり長くなると位置による圧力の不均衡が大きくなるので、一般的 には５ｍ程度が限度と考えられる。

また、逆流洗浄時にはブロックの一部に上向きの力が働くため、適当な間隔でアンカーを設置 して固定する必要がある。なお、ブロック間の目地は漏水しないように入念に施工する必要があ る。

図-5.6.7 有孔ブロック形下部集水装置 (単位 mm)

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図-5.6.8 有孔ブロック低損失水頭形下部集水装置(プラスチック製) (単位 mm) 2. ストレーナ形

底版上に布設する管あるいは支持版にストレーナを取り付け、それを通じてろ過水と逆流洗浄 水の出し入れを行うもので、その標準形状並びに布設状況の一例は図-5.6.9に示すとおりである。

管に取り付ける場合には、管と水の出し入れを行う集水渠をろ過池中央に設ける。管は耐久性の ものとし、取付けに当たっては、ストレーナの最下孔の近くまでコンクリートを充填して水が停 滞する部分をなくするとともにストレーナが管から外れないように十分固定しておく必要がある。

ストレーナの間隔は、これまでの経験から 10～20cm が適当であり、取付け高さは同一になるよ うな注意が必要である。

ストレーナ取付け短管の総断面積は、ろ過面積の 0.25～1.0％とすると、逆流洗浄時に平面的 に均一な水流が得られる。

ストレーナ装置の成否は、ストレーナの腐食と閉塞の防止にある。腐食防止には、耐食性の強 い金属か合成樹脂を使用する。また、閉塞防止には、ストレーナの大きさに見合った適切な粒径 と厚さを持つ砂利層を設けて、細かいろ材の脱落を予防することが有効である。また、ストレー ナの形状寸法は、砂が脱落しても閉塞しないようなものを選択することが必要である。

図-5.6.9 ストレーナ形下部集水装置 (単位 mm)

68 3. 多孔管形

通水孔を開けた管を孔が下向きになるように、底版上に支台を設けて設置するもので、図 -5.6.10に一例を示す。

使用する管は、耐食性、耐久性、耐圧性に富んだ材質で作られたもので、孔は口径、角度とも 均等に開ける。集水支管の間隔は 30cm 以下とし、その長さは管径の 60 倍以下とする。管径に比 して管長が長すぎると、逆流洗浄時に管内水圧の不均衡が大きくなり、均等な洗浄ができなくな る。

多孔管は、洗浄時に管が振動しやすいから支台に十分定着していることが必要である。また、

逆流洗浄時の集水管内の圧力分布をできるだけ均等にするため、集水管未端を相互に連絡してお くこともある。

図-5.6.10 多孔管形下部集水装置 (単位 mm) 4. 多孔板形

径が数 mm の粒状物を菓子の「おこし」状に成形した板で、底版上に支壁を設けて圧力水室とし、

支壁上に多孔板を取り付けて集水装置とする。板の標準品は図-5.6.11に示すような形状である。

粒状物としては、角を削って丸みを付した熔融アルミナ（長径３mm 程度）が用いられている。

多孔板の長所は、砂利層を省略でき、したがってろ過池構造を浅くできることであるが、大き な面積のものについては、板の水平性の確保等、確実な施工管理が必要となる。また、水質によ っては目詰まりを起こすことがある。

図-5.6.11 下部集水装置用多孔板

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