JP2000070624A - 水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機物を除去し、かつ無機物をも除去するこ
とができて、水域の総合的な浄化を効率的に行うことが
できる水質浄化装置を提供する。 【解決手段】 通過する被処理水を浄化処理する処理部
３７ａ，３７ｂと、該処理部３７ａ，３７ｂを通過する
よう被処理水に水流を発生させるポンプ５７と、処理部
３７ａ，３７ｂ内に空気を噴出させて洗浄を行う洗浄装
置５８とを有するものであって、処理部３７ａ，３７ｂ
における洗浄装置５８による所定期間当りの空気供給量
を部分的に異ならせることにより、空気供給量の大きい
部分を洗浄能力が高く好気性微生物が生息しやすい薄い
微生物膜とし、空気供給量の小さい部分を洗浄能力が低
く嫌気性微生物が生息しやすい厚い微生物膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば湖沼、池、
ダム、溜池、貯水池、河川、用水路、堀、運河、水槽等
において水を浄化する水質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池、ダム、溜池、貯水池、河川、
用水路、堀、運河、水槽等の浄化対象の水域において、
水質汚染対策として、通過する被処理水を浄化処理する
処理部と、処理部を通過するよう被処理水に水流を発生
させるポンプと、処理部内に空気を噴出させて洗浄を行
う洗浄装置とを有する水質浄化装置を設置することが行
われている。このような水質浄化装置の従来のものは、
処理部に担持された好気性微生物によって被処理水に含
まれる有機物を除去するようになっており、洗浄装置の
処理部の洗浄条件は、この好気性微生物を常に良好に生
息させるように設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような水質浄化
装置は、処理部内に生息する好気性微生物により被処理
水の浄化処理を行うものであるため、主に被処理水中の
溶解性有機物を分解し除去することになる。しかしなが
ら、好気性微生物による処理ではＮ（窒素）、Ｐ（リ
ン）等の無機物は除去されないため、有機物による汚濁
を浄化したとしても無機物の総量は減少せず、水域の総
合的な浄化という点では効率的でない場合があった。し
たがって、本発明の目的は、有機物を除去し、かつ無機
物をも除去することができて、水域の総合的な浄化を効
率的に行うことができる水質浄化装置を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の水質浄化装置は、通過する
被処理水を浄化処理する処理部と、該処理部を通過する
よう被処理水に水流を発生させるポンプと、前記処理部
内に空気を噴出させて洗浄を行う洗浄装置とを有するも
のであって、前記処理部における前記洗浄装置による所
定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせることを特
徴としている。このように、処理部における洗浄装置に
よる所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせるた
め、処理部の空気供給量の大きい部分は処理部内の微生
物膜を剥離させる能力（以下、洗浄能力という）が高く
好気性微生物が生息しやすい薄い微生物膜となり、空気
供給量の小さい部分は洗浄能力が低く嫌気性微生物が生
息しやすい厚い微生物膜となる。

【０００５】本発明の請求項２記載の水質浄化装置は、
請求項１記載のものに関して、前記処理部における前記
洗浄装置による所定期間当りの空気噴出回数を部分的に
異ならせることを特徴としている。このように、処理部
における洗浄装置による所定期間当りの空気噴出回数を
部分的に異ならせることにより、処理部における洗浄装
置による所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせ
るため、空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量を調整
する場合等に比して、所定期間当りの空気供給量の調整
が容易となる。

【０００６】本発明の請求項３記載の水質浄化装置は、
請求項１または２記載のものに関して、前記処理部にお
ける前記洗浄装置による空気噴出時の単位時間当りの空
気噴出量を部分的に異ならせることを特徴としている。
このように、処理部における洗浄装置による空気噴出時
の単位時間当りの空気噴出量を部分的に異ならせること
により、処理部における洗浄装置による所定期間当りの
空気供給量を部分的に異ならせるため、所定期間当りの
空気噴出回数を調整する場合等に比して、所定期間当り
の空気供給量の調整を正確に行うことができる。

【０００７】本発明の請求項４記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至３のいずれか一項記載のものに関して、前
記処理部における前記洗浄装置による空気噴出時間を部
分的に異ならせることを特徴としている。このように、
処理部における洗浄装置による空気噴出時間を部分的に
異ならせることにより、処理部における洗浄装置による
所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせるため、
空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量を調整する場合
等に比して、所定期間当りの空気供給量の調整が容易と
なる。

【０００８】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至４のいずれか一項記載のものに関して、前
記処理部における被処理水の流入側の所定期間当りの空
気供給量を、処理部の流出側の所定期間当りの空気供給
量よりも大きくすることを特徴としている。これによ
り、被処理水に空気が多く含まれ好気性微生物の生息に
適する処理部における被処理水の流入側の所定期間当り
の空気供給量を大きくして好気性微生物が生息しやすい
薄い微生物膜とし、被処理水に含まれる空気が少なく嫌
気性微生物の生息に適する処理部における被処理水の流
出側の所定期間当りの空気供給量を前記より小さくして
嫌気性微生物が生息しやすい厚い微生物膜とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の水質浄化装置の第１の実
施の形態を図１〜図３を参照して以下に説明する。水質
浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の閉鎖系の浄化対象
となる水域１０の水面１０ａ下に沈んだ状態で水底１０
ｂに固定されて浄化処理する浄化処理ユニット１２と陸
側に設置される駆動装置１３（図３参照）とから構成さ
れている。

【００１０】まず、浄化処理ユニット１２について説明
する。なお、以下の説明における上下は水域１０の水底
１０ｂへ設置された状態における上下である。浄化処理
ユニット１２は、それぞれが正方形状をなして環状に連
結される四枚の側板部１５〜１８と、これら側板部１５
〜１８の下端開口側を閉塞するよう取り付けられるとと
もに多数の図示せぬ通水孔が全面に形成された正方形状
の下板部１９と、逆側の上端開口側を閉塞するよう取り
付けられるとともに多数の通水孔２０ａが全面に形成さ
れた正方形状の上板部２０とからなる、略立方体状の外
体２１を有している。なお、四枚の側板部１５〜１８
は、そのうちの一つの側板部１５の下部所定位置に貫通
孔２２が形成されているのみで、それ以外の孔は形成さ
れておらず閉塞されている。

【００１１】外体２１は、ステンレス鋼等の非腐食性部
材や非腐食処理された鋼板等からなるもので、外体２１
には、平行する一対の側板部１５，１７のそれぞれの下
側に連続するように支持フレーム２３がボルト等の図示
せぬ取付手段で取り付けられており、該支持フレーム２
３を介して水底１０ｂに固定されている。そして、外体
２１には、該外体２１の内側に配置される第一管部２４
および第二管部２５と、該外体２１の外側に配置される
第三管部２６とからなる屈曲円筒状の集水管体２７が設
けられている。集水管体２７は、第二管部２５が貫通孔
２２に挿通された状態で外体２１に取り付けられてお
り、この取付状態で、第二管部２５は、外体２１の下板
部１９に平行をなしてその略中心位置まで延在してい
る。同取付状態で、第一管部２４は、第二管部２５の第
三管部２６に対し反対側から上方に、外体２１の高さ方
向の略中心位置まで延在し開口部２７ａを上方に向けて
いる。

【００１２】そして、第１の実施の形態において、集水
管体２７の開口部２７ａには、該集水管体２７と内部同
士を連通させる集水体３０が、開口部２７ａを覆うよう
に外体２１の上下方向における中央位置に取り付けられ
ている。この集水体３０は、集水管体２７の開口部２７
ａ側に嵌合穴３１において嵌合固定されるとともにこの
状態で上板部２０および下板部１９間の中央かつ側板部
１６および側板部１８間の中央に配置される幹管３２
と、該幹管３２と内部同士を連通させるとともに該幹管
３２の長さ方向における所定位置から両側方にそれぞれ
延出する多数の枝管３３とを有している。

【００１３】幹管３２は、略円筒状をなしており、相互
に平行をなす一対の側板部１６，１８の間の中央にこれ
らに平行をなし、かつ上板部２０および下板部１９の間
の中央にこれらに平行をなして配置されており、しか
も、相互に平行をなす他の対の側板部１５，１７間にこ
れらの間の全長に渡って延在していて両端がこれら側板
部１５，１７に当接することで閉塞されている。

【００１４】枝管３３は、略円筒状をなしており、側板
部１５，１７に平行をなし、かつ上板部２０および下板
部１９の間の中央にこれらに平行をなして配置されてお
り、しかも幹管３２から側板部１６，１８のいずれか対
向する一方に当接するまで延出していて、延出端部が側
板部１６，１８のいずれか対向する一方で閉塞されてい
る。そして、枝管３３には、所定のピッチで複数の集水
孔３４が上部および下部にそれぞれ鉛直に沿って形成さ
れている（上部側のみ図示）。このようにして集水体３
０は、閉塞された側板部１５〜１８の内側に当接するよ
うに設けられている。

【００１５】なお、集水体３０の幹管３２の長さ方向の
中心付近に集水管体２７の一端が内部を連通させるよう
接続されているため、集水管体２７で集水を行った際に
各枝管３３の集水孔３４から均等に集水できるように、
集水管体２７からの距離が遠くなるにしたがって集水孔
３４の開口面積が大きく流路抵抗が小さくなるように設
定されている。

【００１６】外体２１の内側の、集水体３０および集水
管体２７との間の隙間には、すべての通水孔および集水
孔より径大の粒径の浄化材としての木炭３６が充填され
ており、これにより、集水体３０に対し上側の処理部３
７ａと下側の処理部３７ｂとが外体２１の内部に形成さ
れている。処理部３７ａ，３７ｂは、上板部２０の通水
孔２０ａおよび下板部１９の図示せぬ通水孔のみを介し
て外部と直接連通されるのみで、側板部１５〜１８側か
ら直接外部へは連通不可とされている。以上により、集
水体３０の集水方向が１８０゜相反する二方向（この場
合上下方向）のみとされ、集水体３０の集水方向におけ
る両側のみに集水方向における厚さの等しい処理部３７
ａ，３７ｂが配置されている。

【００１７】集水管体２７の第三管部２６は、外体２１
への取付状態において第二管部２５の外端位置から、該
第二管部２５に直交して上方に延出しており、その開口
部２７ｂを、水面１０ａ下の水面１０ａ近傍かつ処理部
３７ａより上側に開口させている。

【００１８】集水管体２７の第三管部２６の下部位置に
は円筒状の空気噴出管３８が嵌合固定されている。該空
気噴出管３８の集水管体２７内に突出する一端側の先端
部は閉塞されており、該先端部付近には、円周方向に図
示せぬ空気噴出孔が集水管体２７内において複数形成さ
れている。該空気噴出管３８の他側は、第三管部２６の
外側において上方に向け屈曲延在され、連結管３９（図
３参照）を介して陸側に設置された駆動装置１３に連結
されている。

【００１９】浄化処理ユニット１２の外体２１の下側に
は、先端側が閉塞された円筒状の第１洗浄ノズル４０が
支持フレーム２３に支持固定された状態で設けられてい
る。この第１洗浄ノズル４０は、固定状態において、そ
の一側を下板部１９に沿わせており、この部分にはその
内部同士を連通させつつ両側に水平延在する枝管４１が
複数所定の間隔でほぼ全長にわたって形成されている。
そして、これら枝管４１には、複数所定の間隔でその内
部を外部に連通させる図示せぬ空気噴出孔がほぼ全長に
わたって形成されている。第１洗浄ノズル４０の他側
は、側板部１５の外側において該側板部１５と平行をな
すよう鉛直延在されて、連結管４２（図３参照）を介し
て駆動装置１３に連結されている。なお、第１洗浄ノズ
ル４０を、下板部１９の下側で一つまたは複数の輪状に
形成し、その周方向に空気噴出孔を多数形成してもよ
い。

【００２０】浄化処理ユニット１２の集水体３０の下側
には、該集水体３０に近接して、先端側が閉塞された円
筒状の第２洗浄ノズル４４が側板部１５に支持固定され
た状態で設けられている。この第２洗浄ノズル４４は、
固定状態において、その一側を集水体３０に沿わせてお
り、この部分にはその内部同士を連通させつつ両側に水
平延在する枝管４５が複数所定の間隔でほぼ全長にわた
って形成されている。そして、これら枝管４５には、複
数所定の間隔でその内部を外部に連通させる図示せぬ空
気噴出孔がほぼ全長にわたって形成されている。第２洗
浄ノズル４４の他側は、側板部１５の外側において該側
板部１５と平行をなすよう鉛直延在されて、連結管４６
（図３参照）を介して駆動装置１３に連結されている。
なお、第２洗浄ノズル４４を、集水体３０の下側で一つ
または複数の輪状に形成し、その周方向に空気噴出孔を
多数形成してもよい。

【００２１】次に、駆動装置１３について説明する。駆
動装置１３は、陸側に設置される筐体４８を有してお
り、該筐体４８内には、エアコンプレッサ４９が設けら
れている。コンプレッサ４９の空気吐出側には電磁式の
三方切換弁５０が接続されており、該三方切換弁５０に
は、空気噴出管３８側の連結管３９と連結管５２とが接
続されている。連結管５２には、電磁式の三方切換弁５
３が接続されており、該三方切換弁５３には、第１洗浄
ノズル４０側の連結管４２と第２洗浄ノズル４４側の連
結管４６とが接続されている。

【００２２】三方切換弁５０は、コンプレッサ４９の吐
出側を連結管５２に連通させることなく連結管３９に連
通させる状態と、連結管３９に連通させることなく連結
管５２に連通させる状態とに切り換えられるようになっ
ている。また、三方切換弁５３は、連結管５２を連結管
４６に連通させることなく連結管４２に連通させる状態
と、連結管４２に連通させることなく連結管４６に連通
させる状態とに切り換えられるようになっている。これ
ら、コンプレッサ４９、三方切換弁５０および三方切換
弁５３は、筐体４８内に設けられたコントローラ５５に
電気的に接続されている。このコントローラ５５は外部
電源に接続されており、外部電源からの電力供給および
制御を行う。

【００２３】すなわち、被処理水を浄化する浄化処理を
行う場合には、コントローラ５５が切換弁５０を、コン
プレッサ４９の吐出側を連結管５２に連通させることな
く連結管３９に連通させる状態とするとともに、コンプ
レッサ４９を駆動状態とすると、コンプレッサ４９から
連結管３９を介して空気噴出管３８に向け圧縮空気が供
給される。すると、該圧縮空気は該空気噴出管３８の図
示せぬ空気噴出孔から噴出され集水管体２７の第三管部
２６内で気泡となって下から上へ移動し、この気泡の移
動で、該集水管体２７の第三管部２６内に上方への水流
すなわちエアリフトが生じて、集水体３０の集水孔３４
から処理部３７ａ，３７ｂの内側の水をそれぞれ吸い込
み、集水管体２７を通じて開口部２７ｂから処理部３７
ａ，３７ｂの外部に排出させる。

【００２４】これにより、全側板部１５〜１８が通水不
可とされているため、図１に矢印で示すように、強制的
に処理部３７ａ，３７ｂの外側の被処理水が、通水可能
な上板部２０の通水孔２０ａのみから処理部３７ａ内
に、通水可能な下板部１９の図示せぬ通水孔のみから処
理部３７ｂ内に、それぞれ導入され、処理部３７ａ，３
７ｂを上下方向にその中央に向け移動して上下方向の中
央の集水体３０に至る水流を生じる。その際に、処理部
３７ａを通過する被処理水は、処理部３７ａを構成する
木炭３６に担持された好気性微生物（後述）でアオコ等
の藻類や有機質浮遊物質、溶解性有機物質等が分解除去
されることで浄化される一方、処理部３７ｂを通過する
被処理水は、処理部３７ｂを構成する木炭３６に担持さ
れた嫌気性微生物（後述）でＮ、Ｐ等の無機物が除去さ
れることで浄化される。

【００２５】そして、このように浄化処理された水が集
水体３０の集水孔３４から集水体３０内に吸引され、集
水管体２７内を移動して外方に突出するの開口部２７ｂ
から水域１０に排出される。このような水の環流で水域
１０が浄化される。このときの、コンプレッサ４９、切
換弁５０、連結管３９、空気噴出管３８、集水管体２７
および集水体３０が、処理部３７ａ，３７ｂの内側から
水を吸い込むことにより該処理部３７ａ，３７ｂに外側
から内側への水流を発生させるエアリフト式のポンプ５
７を構成している。

【００２６】ここで、各処理部３７ａ，３７ｂ内を通過
する被処理水の流速が、１〜３０（ｃｍ／分）程度とな
るように、空気噴出管３８の図示せぬ空気噴出孔から噴
出される空気量が制御される。なお、集水体３０は、外
体２１の側板部１５〜１８の内側に当接するように設け
られているため、上板部２０および下板部１９から流入
する被処理水は、処理部３７ａ，３７ｂで断面積変化が
ないまま集水体３０に到達することになり、よって、処
理部３７ａ，３７ｂ内の全体における被処理水の流速を
ほぼ一定に保つことができる。

【００２７】処理部３７ａ，３７ｂを洗浄処理する場合
に、例えば、コントローラ５５が、コンプレッサ４９を
駆動状態として、切換弁５０を、コンプレッサ４９の吐
出側を連結管３９に連通させることなく連結管５２に連
通させる状態とし、かつ切換弁５３を、連結管５２を連
結管４６に連通させることなく連結管４２に連通させる
状態とする。すると、コンプレッサ４９から連結管５
２，４２を介して第１洗浄ノズル４０に空気が供給され
て、該第１洗浄ノズル４０の枝管４１の図示せぬ空気噴
出孔から噴出され、気泡となって、該第１洗浄ノズル４
０の上側の浄化処理ユニット１２の下板部１９の図示せ
ぬ通水孔から処理部３７ｂ内に入り、該処理部３７ｂを
上方に移動した後、処理部３７ａに至りこの処理部３７
ａ内を上方に移動する。この気泡の移動による衝撃等に
より、処理部３７ａ，３７ｂで増加した汚泥等が付着し
た微生物膜の一部が木炭３６から剥離され、気泡の移動
で生じる水流で浄化処理ユニット１２の上板部２０の通
水孔２０ａから外側に排出される。このようにして浄化
処理ユニット１２の処理部３７ａ，３７ｂが洗浄され
る。

【００２８】また、処理部３７ａ，３７ｂを洗浄処理す
る場合に、例えば、コントローラ５５が、コンプレッサ
４９を駆動状態として、切換弁５０を、コンプレッサ４
９の吐出側を連結管３９に連通させることなく連結管５
２に連通させる状態とし、かつ切換弁５３を、連結管５
２を連結管４２に連通させることなく連結管４６に連通
させる状態とする。すると、コンプレッサ４９から連結
管５２，４６を介して第２洗浄ノズル４４に空気が供給
されて、該第２洗浄ノズル４４の枝管４５の図示せぬ空
気噴出孔から噴出され、気泡となって、該第２洗浄ノズ
ル４０の上側の処理部３７ａ内に入り、該処理部３７ａ
のみを上方に移動する。この気泡の移動による衝撃等に
より、処理部３７ａで増加した汚泥等が付着した微生物
膜の一部が木炭３６から剥離され、気泡の移動で生じる
水流で浄化処理ユニット１２の上板部２０の通水孔２０
ａから外側に排出される。このようにして浄化処理ユニ
ット１２の処理部３７ａのみが洗浄される。

【００２９】ここで、以上におけるコンプレッサ４９、
切換弁５０、連結管５２、切換弁５３、連結管４２、第
１洗浄ノズル４０、連結管４６および第２洗浄ノズル４
４が、浄化処理ユニット１２を洗浄する洗浄装置５８を
構成している。

【００３０】上述した浄化処理を長期間行い、処理部３
７ａ，３７ｂの目詰りが進み、例えば、別途設けた圧力
センサにより検出した集水管体２７の第三管部２６の下
部における吸込圧力が予め設定した値以上となったり、
あるいはタイマにより一定期間浄化処理を行ったことが
検出されたりした場合には、目標とする浄化性能が得ら
れなくなったと判断して、洗浄処理を行うことになる。

【００３１】そして、第１の実施の形態においては、コ
ントローラ５５が、洗浄処理時の処理部３７ａ，３７ｂ
における洗浄装置５８による所定期間当りの空気噴出回
数、空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量および空気
噴出時間の少なくともいずれか一つを部分的に異ならせ
ることにより、処理部３７ａ，３７ｂにおける洗浄装置
５８による所定期間当りの空気供給量を部分的に異なら
せるようになっており、結果的に、上側の処理部３７ａ
の所定期間当りの空気供給量を下側の処理部３７ｂの同
じ所定期間当りの空気供給量より大きくするように設定
されている。なお、単に「所定期間」あるいは「単位時
間」という表現をした場合、水質浄化装置の作動中（浄
化処理および洗浄処理）の全体における所定期間あるい
は単位時間のことを示す。

【００３２】例えば、処理部３７ａ，３７ｂにおける洗
浄装置５８の第１洗浄ノズル４０および第２洗浄ノズル
４４による所定期間当りの空気噴出回数について処理部
３７ａに対する噴出回数を処理部３７ｂに対する噴出回
数に対し多くしたり、処理部３７ａ，３７ｂにおける洗
浄装置５８の第１洗浄ノズル４０および第２洗浄ノズル
４４による空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量につ
いて処理部３７ａに対する噴出量を処理部３７ｂに対す
る噴出量に対し多くしたり、処理部３７ａ，３７ｂにお
ける洗浄装置５８の第１洗浄ノズル４０および第２洗浄
ノズル４４による空気噴出時間について処理部３７ａに
対する噴出時間を処理部３７ｂに対する噴出時間に対し
長くしたり、これらを適宜選択的に組み合わせたりす
る。ここでは、具体的に、第１洗浄ノズル４０および第
２洗浄ノズル４４による処理部３７ａに対する空気噴出
時の単位時間当りの空気噴出量を処理部３７ｂにおける
ものの２倍とするような制御が行われる。

【００３３】ここで、上側の処理部３７ａの所定期間当
りの空気供給量および下側の処理部３７ｂの同じ所定期
間当りの空気供給量の設定値は、今回の浄化処理と次回
の浄化処理との間に実行される一の洗浄処理によって、
上側の処理部３７ａの木炭３６の表面に好気性微生物が
生息しやすい厚さの比較的薄い微生物膜が得られ、かつ
下側の処理部３７ｂの木炭３６の表面に嫌気性微生物が
生息しやすい厚さの厚い微生物膜が得られるように（微
生物膜が厚くなると、その内部には酸素が供給されず好
気性微生物が生息できなくなり嫌気性微生物が生息しや
すい環境となる）設定されている。なお、この設定値
は、被処理水の濃度、通水量（処理水量）、通水時間な
どのパラメータに対して微生物膜の厚さがどのようにな
るかというデータを予め実験的に求めておき、このデー
タに基づいて設定されている。また、洗浄処理の実行間
隔は、上側の処理部３７ａの木炭３６の表面に好気性微
生物が生息しやすい厚さの比較的薄い微生物膜が維持で
きるように設定されている。

【００３４】以上に述べた第１の実施の形態によれば、
処理部３７ａ，３７ｂにおける洗浄装置５８による所定
期間当りの空気供給量を部分的に異ならせるため、空気
供給量の大きい処理部３７ａは、処理部３７内の微生物
膜を剥離させる洗浄能力が高く好気性微生物が生息しや
すい薄い微生物膜となり、空気供給量の小さい処理部３
７ｂは洗浄能力が低く嫌気性微生物が生息しやすい厚い
微生物膜となる。したがって、処理部３７ａに好気性微
生物を生息させて該好気性微生物によって被処理水中の
有機物を分解し除去するとともに、他の処理部３７ｂに
嫌気性微生物を生息させて該嫌気性微生物によって被処
理水中のＮ、Ｐ等の無機物を除去することができるた
め、水域１０の総合的な浄化を効率的に行うことができ
る。

【００３５】しかも、上側の処理部３７ａにおける洗浄
装置５８による所定期間当りの空気供給量を多く、上側
の処理部３７ｂにおける洗浄装置５８による同じ所定期
間当りの空気供給量を少なくするため、上側の処理部３
７ａに好気性微生物を、下側の処理部３７ｂに嫌気性微
生物をそれぞれ生息させることになる。したがって、ア
オコ等の藻類が発生しやすい水面１０ａ付近の水を吸込
む上側の処理部３７ａに藻類の除去に適した好気性微生
物を生息させ、逆に特に底泥がたまっている場合に水底
１０ｂから溶出するＮ、Ｐ等の無機物を多く含む水底１
０ｂ付近の水を吸込む下側の処理部３７ｂに無機物の除
去に適した嫌気性微生物を生息させることになる。この
ように、処理部３７ａ，３７ｂに、それぞれに流入する
被処理水の水質に適した微生物を生息させることができ
るため、水域１０の総合的な浄化をさらに効率的に行う
ことができる。

【００３６】なお、以上の第１の実施の形態において、
第２洗浄ノズル４４の位置は、上側の処理部３７ａに空
気を直接噴出させることができる場所であれば、上記に
限定されることなく、例えば集水体３０の上側に近接配
置してもよい。また、浄化処理ユニット１２をフロート
等で水域１０に浮かせてもよい。

【００３７】次に、本発明の水質浄化装置の第２の実施
の形態を図４〜図７を参照して以下に説明する。第２の
実施の形態の水質浄化装置１１１は、池あるいは湖沼等
の浄化対象の水域１０に浮かされて用いられるもので、
水に浮かせるための二つの浮体１１２と、これら浮体１
１２の下側にロープ１０９により着脱自在に支持されて
水面１０ａ下に配置される浄化処理ユニット１１３と、
二つの浮体１１２間に配置された駆動装置１１４とを有
している。ここで、二つの浮体１１２および駆動装置１
１４は、連結部材１１５を介して互いに連結固定されて
いる。なお、以下の説明における上下は、浮体１１２で
浄化対象の水域１０に浮かされた状態における上下であ
る。

【００３８】まず、浄化処理ユニット１１３について説
明する。浄化処理ユニット１１３は、ステンレス鋼板や
塩化ビニル等の非腐食性の部材や非腐食処理された鋼板
等にて略円筒状に形成された外体１１７を有しており、
該外体１１７は、上面を構成する有孔円板状の上板部１
１９と、外側面を構成する円筒状の円筒側板部１２０
と、下面を構成する円板状の下板部１２１とで構成され
ている。この外体１１７は、その上板部１１９、円筒側
板部１２０および下板部１２１の全面に、内外を貫通さ
せる図示せぬ集水孔が多数形成されている。なお、集水
孔は、外体１１７の内部に担持される木炭（浄化材）１
２３を通過させることがないようその粒径よりも小さい
径で形成されている。

【００３９】外体１１７の内側には、略円筒状に形成さ
れた集水管１２４が、外体１１７と同軸状に配置される
ように上板部１１９の孔から挿入されており、この状態
で上板部１１９に取付板１２５を介して固定されてい
る。この集水管１２４は、例えば塩化ビニール等で形成
されており、軸線方向における中央の所定範囲のみが全
周にわたって内外を流通させる図示せぬ流入孔が多数所
定間隔で穿設された通水部１２７とされている。また、
集水管１２４の通水部１２７の径方向における外側に
は、通水部１２７の外側を覆うように円筒状をなして、
網部１２９が設けられており、該網部１２９は、集水管
１２４の軸線方向における通水部１２７の両外側に取り
付けられた上下の取付部材１３０を介して固定されてい
る。この網部１２９は、浄化材としての木炭１２３が通
過することがないようその粒径よりも小さい網目で形成
されており、通水部１２７の流入孔が木炭１２３で閉塞
されることを防止する。

【００４０】外体１１７と集水管１２４と網部１２９と
で囲まれる環状の隙間には、外体１１７の集水孔および
網部１２９のすべての網目より径大の浄化材としての木
炭１２３が充填されて処理部１３２が形成されている。

【００４１】取付板１２５には、取付板１２５および集
水管１２４で画成される内部隙間部１３３内に延在する
よう塩化ビニール等からなる両端開口の円筒状の揚水管
１３４が、集水管１２４と同軸をなしかつその外周面が
集水管１２４の内周面と所定の間隔をあけた状態で固定
されている。この固定状態で、揚水管１３４は、集水管
１２４の下端の若干上側位置まで延在して下端開口部１
３４ａを開口させており、図示せぬ上端開口部を取付板
１２５から上側に開口させている。これにより、内部隙
間部１３３は処理部１３２または揚水管１３４を介する
以外での浄化処理ユニット１１３の外部への連通が不可
とされている。

【００４２】ここで、浄化処理ユニット１１３は、外体
１１７の上部が浮体１１２の下部にロープ１０９で連結
されることで、浮体１１２に吊り下げられ、この状態で
その軸方向が上下方向に沿わされている。このような連
結構造を採用することにより、浄化処理ユニット１１３
と浮体１１２との取り付けが容易となり、水質浄化装置
１１１の組立ておよび設置性が向上することになる。な
お、浮体１１２は、上部が水面１０ａ上に位置するとと
もに、吊り下げた浄化処理ユニット１１３の処理部１３
２が水面１０ａ下に位置するようその浮力が設定されて
いる。

【００４３】揚水管１３４の外側には、円筒状の空気噴
出管１３７が該揚水管１３４に平行をなした状態で設け
られている。該空気噴出管１３７は、下部側が屈曲され
て揚水管１３４内における下端開口部１３４ａより若干
上側の中間所定位置に挿通されており、上端部が取付板
１２５より上方に突出された状態で、該取付板１２５に
固定されている。なお、空気噴出管１３７の揚水管１３
４内に位置する部分には、内外を貫通する図示せぬ空気
噴出孔が多数形成されている。この空気噴出管１３７
は、上端部に連結された連結管１３８を介して、浮体１
１２間に配置された駆動装置１１４に連結されている。

【００４４】外体１１７の下板部１２１の下側には、内
側洗浄ノズル１４０および外側洗浄ノズル１４１が設け
られている。内側洗浄ノズル１４０は、下板部１２１に
沿って延在する一端側が閉塞された円筒状の幹管１４３
と、該幹管１４３から多数分岐して下板部１２１に沿っ
て延在する先端が閉塞された円筒状の枝管１４４とを有
しており、枝管１４４には内外を貫通させる図示せぬ空
気噴出孔が多数形成されている。ここで、内側洗浄ノズ
ル１４０の空気噴出孔の水平方向における形成範囲は、
処理部１３２の内周側すなわち集水管１２４側の所定範
囲に一致されている。内側洗浄ノズル１４０の幹管１４
３の他端側は、外体１１７の外側において鉛直上方に延
在するように屈曲されており、その上端部に連結された
連結管１４５を介して、駆動装置１１４に連結されてい
る。

【００４５】外側洗浄ノズル１４１は、下板部１２１に
沿って延在する一端側が閉塞された円筒状の幹管１４７
と、該幹管１４７から多数分岐して下板部１２１に沿っ
て延在する先端が閉塞された円筒状の枝管１４８とを有
しており、枝管１４８には内外を貫通させる図示せぬ空
気噴出孔が多数形成されている。ここで、外側洗浄ノズ
ル１４１の空気噴出孔の水平方向における形成範囲は、
処理部１３２の外周側すなわち円筒側板部１２０側の所
定範囲に一致されている。なお、内側洗浄ノズル１４０
の空気噴出孔の水平方向における形成範囲と、外側洗浄
ノズル１４１の空気噴出孔の水平方向における形成範囲
とは完全に分離されており、これらの形成範囲を合わせ
ると、処理部１３２の水平方向における全範囲と一致す
ることになる。外側洗浄ノズル１４１の幹管１４７の他
端側は、外体１１７の外側において鉛直上方に延在する
ように屈曲されており、その上端部に連結された連結管
１４９を介して、駆動装置１１４に連結されている。

【００４６】次に、駆動装置１１４について説明する。
駆動装置１１４は、その筐体１５１が連結部材１１５に
取り付けられている。筐体１５１内には、図５に示すよ
うに、コンプレッサ１５２が設けられている。コンプレ
ッサ１５２の空気吐出側には電磁式の三方切換弁１５３
が接続されており、該三方切換弁１５３には、空気噴出
管１３７側の連結管１３８と連結管１５４とが接続され
ている。連結管１５４には、電磁式の三方切換弁１５５
が接続されており、該三方切換弁１５５には、内側洗浄
ノズル１４０側の連結管１４５と外側洗浄ノズル１４１
側の連結管１４９とが接続されている。

【００４７】三方切換弁１５３は、コンプレッサ１５２
の吐出側を連結管１５４に連通させることなく連結管１
３８に連通させる状態と、連結管１３８に連通させるこ
となく連結管１５４に連通させる状態とに切り換えられ
るようになっている。また、三方切換弁１５５は、連結
管１５４を連結管１４９に連通させることなく連結管１
４５に連通させる状態と、連結管１４５に連通させるこ
となく連結管１４９に連通させる状態とに切り換えられ
るようになっている。これら、コンプレッサ１５２、三
方切換弁１５３および三方切換弁１５５は、筐体１５１
内に設けられたコントローラ１５６に電気的に接続され
ている。このコントローラ１５６は外部電源に接続され
ており、外部電源からの電力供給および制御を行う。

【００４８】すなわち、被処理水を浄化する浄化処理を
行う場合には、コントローラ１５６が、切換弁１５３に
よりコンプレッサ１５２を連結管１５４に連通させるこ
となく連結管１３８に連通させる状態とし、コンプレッ
サ１５２を駆動状態とすると、コンプレッサ１５２から
の空気が空気噴出管１３７に供給される。すると、供給
された空気が空気噴出管１３７の空気噴出孔から噴出さ
れ、気泡となって揚水管１３４内を下から上へ移動し、
この気泡の移動で、揚水管１３４内に上方への水流すな
わちエアリフトが生じ、よって揚水管１３４の内部隙間
部１３３側の下端開口部１３４ａから内部隙間部１３３
内の水すなわちすでに処理部１３２を通過した水を汲み
上げ上部開口部から外部に排出させる。

【００４９】これにより、強制的に浄化処理ユニット１
１３の主に径方向における外側の被処理水が、外体１１
７の円筒側板部１２０の集水孔から処理部１３２内に導
入され、処理部１３２内を半径方向内方に向けて移動し
て集水管１２４の通水部１２７の流入孔から内部隙間部
１３３に至る水流を生じる。その際に、処理部１３２を
通過する被処理水は、処理部１３２の外周側部分（水流
の方向における上流側部分）１３２ａを構成する木炭１
２３に担持された好気性微生物（後述）により、アオコ
等の藻類や有機質浮遊物質、溶解性有機物質等が分解除
去され、その後、処理部１３２の内周側部分（水流の方
向における下流側部分）１３２ｂを構成する木炭１２３
に担持された嫌気性微生物（後述）により、Ｎ、Ｐ等の
無機物が除去されることで浄化される。

【００５０】そして、このように浄化処理された水が集
水管１２４の集水孔から集水体１２４内に吸引されて揚
水管１３４から外部に再び排出され、このような水の環
流で浄化対象の水域１０が浄化されることになる。この
ときの、コンプレッサ１５２、切換弁１５３、連結管１
３８、空気噴出管１３７、集水管１２４および揚水管１
３４が、処理部１３２の内側から水を吸い込むことによ
り該処理部１３２に主に半径方向における外側から内側
への水流を発生させるエアリフト式のポンプ１５８を構
成している。

【００５１】ここで、処理部１３２内を通過する被処理
水の流速が、１〜３０（ｃｍ／分）程度となるように、
空気噴出管１３７の図示せぬ空気噴出孔から噴出される
空気量が制御される。

【００５２】処理部１３２を洗浄処理する場合に、例え
ば、コントローラ１５６が、コンプレッサ１５２を駆動
状態として、切換弁１５３を、コンプレッサ１５２の吐
出側を連結管１３８に連通させることなく連結管１５４
に連通させる状態とし、かつ切換弁１５５を、連結管１
５４を連結管１４９に連通させることなく連結管１４５
に連通させる状態とする。すると、コンプレッサ１５２
から連結管１５４，１４５を介して内側洗浄ノズル１４
０に空気が供給されて、該内側洗浄ノズル１４０の空気
噴出孔から噴出され、気泡となって、該空気噴出孔の形
成範囲の上側の浄化処理ユニット１１３の下板部１２１
の図示せぬ通水孔から処理部１３２の内周側部分１３２
ｂに入り、該処理部１３２の内周側部分１３２ｂを上方
に移動する。この気泡の移動による衝撃等により、処理
部１３２の内周側部分１３２ｂで増加した汚泥等が付着
した微生物膜の一部が木炭１２３から剥離され、気泡の
移動で生じる水流で浄化処理ユニット１１３の上板部１
１９の通水孔から外側に排出される。このようにして浄
化処理ユニット１１３の処理部１３２の内周側部分１３
２ｂのみが洗浄される。

【００５３】また、処理部１３２を洗浄処理する場合
に、例えば、コントローラ１５６が、コンプレッサ１５
２を駆動状態として、切換弁１５３を、コンプレッサ１
５２の吐出側を連結管１３８に連通させることなく連結
管１５４に連通させる状態とし、かつ切換弁１５５を、
連結管１５４を連結管１４５に連通させることなく連結
管１４９に連通させる状態とする。すると、コンプレッ
サ１５２から連結管１５４，１４９を介して外側洗浄ノ
ズル１４１に空気が供給されて、該外側洗浄ノズル１４
１の空気噴出孔から噴出され、気泡となって、該空気噴
出孔の形成範囲の上側の浄化処理ユニット１１３の下板
部１２１の図示せぬ通水孔から処理部１３２の外周側部
分１３２ａに入り、該処理部１３２の外周側部分１３２
ａを上方に移動する。この気泡の移動による衝撃等によ
り、浄化処理を行うことで処理部１３２の外周側部分１
３２ａで増加した汚泥等が付着した微生物膜の一部が木
炭１２３から剥離され、気泡の移動で生じる水流で浄化
処理ユニット１１３の上板部１１９の通水孔から外側に
排出される。このようにして浄化処理ユニット１１３の
処理部１３２の外周側部分１３２ａのみが洗浄される。
なお、内側洗浄ノズル１４０で洗浄される処理部１３２
の内周側部分１３２ｂと、外側洗浄ノズル１４で洗浄さ
れる処理部１３２の外周側部分１３２ａとを合わせる
と、処理部１３２の全体が洗浄されることになる。

【００５４】ここで、以上におけるコンプレッサ１５
２、切換弁１５３、連結管１５４、切換弁１５５、連結
管１４５、内側洗浄ノズル１４０、連結管１４９および
外側洗浄ノズル１４１が、浄化処理ユニット１１２を洗
浄する洗浄装置１５９を構成している。

【００５５】上述した浄化処理を長期間行い、処理部１
３２の目詰りが進み、例えば、別途設けた圧力センサに
より検出した揚水管１３４の下部における吸込圧力が予
め設定した値以上となったり、あるいはタイマにより一
定期間浄化処理を行ったことが検出されたりした場合に
は、目標とする浄化性能が得られなくなったと判断し
て、洗浄処理を行うことになる。

【００５６】そして、第２の実施の形態においては、コ
ントローラ１５６が、洗浄処理時の処理部１３２におけ
る洗浄装置１５９による所定期間当りの空気噴出回数、
空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量および空気噴出
時間の少なくともいずれか一つを部分的に異ならせるこ
とにより、処理部１３２における洗浄装置１５９による
所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせるように
なっており、結果的に、処理部１３２の浄化処理時の水
流の方向における上流側である外周側部分１３２ａの所
定期間当りの空気供給量を、下流側である内周側部分１
３２ｂの同じ所定期間当りの空気供給量より大きくする
ように設定されている。

【００５７】例えば、空気噴出回数について、外周側部
分１３２ａに対する外側洗浄ノズル１４１の所定期間当
りの空気噴出回数を内周側部分１３２ｂに対する内側洗
浄ノズル１４０の同じ所定期間当りの空気噴出回数に対
し多くしたり、空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量
について外周側部分１３２ａに対する外側洗浄ノズル１
４１の噴出量を内周側部分１３２ｂに対する内側洗浄ノ
ズル１４０の噴出量に対し多くしたり、空気噴出時間に
ついて外周側部分１３２ａに対する外側洗浄ノズル１４
１の噴出時間を内周側部分１３２ｂに対する内側洗浄ノ
ズル１４０の噴出時間に対し長くしたり、これらを適宜
選択的に組み合わせたりする。

【００５８】ここで、処理部１３２の外周側部分１３２
ａの所定期間当りの空気供給量および内周側部分１３２
ｂの同じ所定期間当りの空気供給量の設定値は、今回の
浄化処理と次回の浄化処理との間に実行される一の洗浄
処理によって、外周側部分１３２ａの木炭１２３の表面
に好気性微生物が生息しやすい厚さの比較的薄い微生物
膜が得られ、かつ内周側部分１３２ｂの木炭１２３の表
面に嫌気性微生物が生息しやすい厚さの厚い微生物膜が
得られるように設定されている。なお、この設定値は、
被処理水の濃度、通水量（処理水量）、通水時間などの
パラメータに対して微生物膜の厚さがどのようになるか
というデータを予め実験的に求めておき、このデータに
基づいて設定されている。

【００５９】次に、第２の実施の形態の具体的作動につ
いて図６および図７に示すフローチャートを参照して以
下に説明する。なお、この場合は、タイマにより一定期
間浄化処理を行ったことが検出されると洗浄処理を行う
ものとする。まず、外部電源から電力がコントローラ１
５６に供給されると、コントローラ１５６は、洗浄回数
カウンタＣをリセット（Ｃ＝０）するとともに（ステッ
プＳ１）、洗浄時期判断タイマｔ１をリセット（ｔ１＝
０）し（ステップＳ２）てその計時を開始する。

【００６０】ここで、洗浄回数カウンタは、処理部１３
２の外周側部分１３２ａおよび内周側部分１３２ｂのそ
れぞれに対する洗浄回数すなわち空気供給回数を変える
ために用いられるカウンタで、ここでは、処理部１３２
の外周側部分１３２ａの洗浄回数が予め定められた設定
値Ｃ０になった場合に内周側部分１３２ｂの洗浄を一回
行うという制御を行うため外周側部分１３２ａの洗浄回
数をカウントするものである。また、洗浄時期判断タイ
マｔ１は、浄化処理を予め定められた所定期間Ｔ０を越
えて行った場合に処理部１３２の外周側部分１３２ａの
洗浄を一回行うという制御を行うための浄化処理期間を
計時するものである。なお、設定値Ｃ０および設定値Ｔ
０は、予め実験等により水質浄化に適した値が求められ
てコントローラ１５６に記憶されており、設定値Ｔ０
は、処理部１３２の外周側部分１３２ａの微生物膜を好
気性微生物が良好に生息できるように薄く維持するよう
に設定されており、設定値Ｃ０は、内周側部分１３２ｂ
の微生物膜を嫌気性微生物が良好に生息できるように比
較的厚く維持するように設定されている。

【００６１】次に、コントローラ１５６は、切換弁１５
５を、連結管１５４が連結管１４９に連通される状態と
し（ステップＳ３）、連結管１５４に空気が供給された
場合に、処理部１３２の外周側部分１３２ａのみの洗浄
が行われるように予め準備しておく。さらに、コントロ
ーラ１５６は、切換弁１５３をコンプレッサ１５２が連
結管１３８に連通される状態とし（ステップＳ４）、コ
ンプレッサ１５２を駆動させる（ステップＳ５）。これ
により、連結管１３８を介して空気噴出管１３７に空気
が供給され、上述した浄化処理が行われる。

【００６２】次に、コントローラ１５６は、洗浄時期判
断タイマｔ１について、処理部１３２の外周側部分１３
２ａを洗浄するまで浄化処理状態を維持する期間の設定
値Ｔ０に対して、ｔ１がＴ０より大きいか否かを判断す
る（ステップＳ６）。そして、ｔ１＞Ｔ０ではない場合
は、十分な期間浄化処理を行い処理部１３２に目詰りが
生じ浄化性能が低下するような状態になっておらず、浄
化処理状態を維持する期間にあるとして、ステップＳ６
を繰り返して浄化処理状態を維持する。

【００６３】他方、ステップＳ６において、ｔ１＞Ｔ０
である場合、コントローラ１５６は、長期間浄化処理を
行い処理部１３２に目詰りが生じ浄化性能が低下してい
て、処理部１３２の外周側部分１３２ａを洗浄する時期
にあるとして、洗浄処理を行う。なお、上述したよう
に、処理部１３２の内周側部分１３２ｂは微生物膜を厚
くして嫌気性微生物を生息させ、外周側部分１３２ａは
微生物膜を薄くして好気性微生物を生息させるため、外
周側部分１３２ａの洗浄回数がＣ０回（Ｃ０＞２）とな
ると、内周側部分１３２ｂを一回洗浄する。

【００６４】ステップＳ６において、ｔ１＞Ｔ０である
場合、コントローラ１５６は、切換弁１５３を、コンプ
レッサ１５２が連結管１５４に連通される状態とする
（ステップＳ７）。すると、上記ステップＳ３で、切換
弁１５５を、連結管１５４が連結管１４９に連通される
状態としているため、コンプレッサ１５２の圧縮空気が
連結管１５４，１４９を介して外側洗浄ノズル１４１に
供給され、外側洗浄ノズル１４１から噴出されて、処理
部１３２の外周側部分１３２ａのみを洗浄する。

【００６５】次に、コントローラ１５６は、洗浄時間タ
イマｔ２をリセット（ｔ２＝０）し（ステップＳ８）、
処理部１３２の外周側部分１３２ａの洗浄時間の計時を
開始する。そして、洗浄時間タイマｔ２が予め定められ
た処理部１３２の洗浄時間Ｔｃに対して、ｔ２＞Ｔｃを
満たすか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、ｔ
２＞Ｔｃを満たさない場合には、ステップＳ９の判断を
繰り返し、洗浄時間Ｔｃの間、処理部１３２の外周側部
分１３２ａの洗浄を続ける。

【００６６】他方、ステップＳ９で、ｔ２＞Ｔｃを満た
すと判断した場合に、コントローラ１５６は、処理部１
３２の外周側部分１３２ａの洗浄は終了したとして、洗
浄回数カウンタＣが、予め定められた上記設定値Ｃ０に
対してＣ≧Ｃ０を満たすか否かを判断する（ステップＳ
１０）。そして、ステップＳ１０でＣ≧Ｃ０を満たすと
判断した場合、コントローラ１５６は、処理部１３２の
内周側部分１３２ｂを洗浄する時期であると判断して、
切換弁１５５を、連結管１５４が連結管１４５に連通す
る状態に切り換える（ステップＳ１１）。すると、コン
プレッサ１５２からの圧縮空気が連結管１５４，１４５
を介して内側洗浄ノズル１４０に供給され、内側洗浄ノ
ズル１４０から噴出されて、処理部１３２の内周側部分
１３２ｂのみを洗浄する。

【００６７】次に、コントローラ１５６は、洗浄時間タ
イマｔ２をリセット（ｔ２＝０）し（ステップＳ１
２）、処理部１３２の内周側部分１３２ｂの洗浄時間の
計時を開始する。そして、洗浄時間タイマｔ２が予め定
められた処理部１３２の洗浄時間Ｔｃに対して、ｔ２＞
Ｔｃを満たすか否かを判断する（ステップＳ１３）。そ
して、ｔ２＞Ｔｃを満たさない場合には、ステップＳ１
３の判断を繰り返し、洗浄時間Ｔｃの間、処理部１３２
の内周側部分１３２ｂの洗浄を続ける。

【００６８】他方、コントローラ１５６は、ステップＳ
１３で、ｔ２＞Ｔｃを満たすと判断した場合には、処理
部１３２の内周側部分１３２ｂの洗浄は終了したとし
て、洗浄回数カウンタＣをリセット（Ｃ＝０）するとと
もに（ステップＳ１４）、切換弁１５５を、連結管１５
４が連結管１４９に連通される状態とし（ステップＳ１
５）、連結管１５４に空気が供給された場合に、処理部
１３２の外周側部分１３２ａのみの洗浄が行われる状態
に戻して、後述するステップＳ１７に進む。

【００６９】上記したステップＳ１０において、処理部
１３２の内周側部分１３２ｂを洗浄する時期ではないと
判断した場合、コントローラ１５６は、洗浄回数カウン
タＣをＣ＝Ｃ＋１として（ステップＳ１６）、後述する
ステップＳ１７に進む。

【００７０】そして、コントローラ１５６は、処理部１
３２の内周側部分１３２ｂの洗浄を行った場合および行
わなかった場合のいずれにおいても、洗浄時期判断タイ
マｔ１をリセット（ｔ１＝０）し（ステップＳ１７）、
その計時を開始する。次に、コントローラ１５６は、切
換弁１５３をコンプレッサ１５２が連結管１３８に連通
される状態として（ステップＳ１８）、ステップＳ６に
進む。これにより、連結管１３８を介して空気噴出管１
３７に空気が供給され、上述した浄化処理が行われる。

【００７１】以上に述べた第２の実施の形態によれば、
処理部１３２における洗浄装置１５９による所定期間当
りの空気供給量を外周側部分１３２ａと内周側部分１３
２ｂとで部分的に異ならせるため、空気供給量の大きい
外周側部分１３２ａは、処理部１３２内の微生物膜を剥
離させる洗浄能力が高く好気性微生物が生息しやすい薄
い微生物膜となり、空気供給量の小さい内周側部分１３
２ｂは洗浄能力が低く嫌気性微生物が生息しやすい厚い
微生物膜となる。したがって、処理部１３２の一部であ
る外周側部分１３２ａに好気性微生物を生息させて該好
気性微生物によって被処理水中の有機物を分解し除去す
るとともに、他の一部である内周側部分１３２ｂに嫌気
性微生物を生息させて該嫌気性微生物によって被処理水
中のＮ、Ｐ等の無機物を除去することができるため、水
域１０の総合的な浄化を効率的に行うことができる。

【００７２】しかも、被処理水に空気が多く含まれ好気
性微生物の生息に適する処理部１３２における被処理水
の流入側である外周側部分１３２ａの所定期間当りの空
気供給量を大きくして好気性微生物が生息しやすい薄い
微生物膜とし、被処理水に含まれる空気が少なく嫌気性
微生物の生息に適する処理部１３２における被処理水の
流出側である内周側部分１３２ｂの同じ所定期間当りの
空気供給量を前記より小さくして嫌気性微生物が生息し
やすい厚い微生物膜とする。このように、浄化処理時の
微生物の生息状態に合わせて洗浄処理を行うことにな
る。したがって、洗浄処理を効率的に行うことができ
る。

【００７３】ここで、図６および図７のフローチャート
の場合にように、処理部１３２の外周側部分１３２ａと
内周側部分１３２ｂとで（すなわち部分的に）洗浄装置
１５９による所定期間当りの空気噴出回数を異ならせる
ことにより、洗浄装置１５９による所定期間当りの空気
供給量を外周側部分１３２ａと内周側部分１３２ｂとで
（すなわち部分的に）異ならせた場合、空気噴出時の単
位時間当りの空気噴出量を調整する場合等に比して、所
定期間当りの空気供給量の調整が容易となるメリットが
ある。すなわち、この場合、外周側部分１３２ａと内周
側部分１３２ｂとで空気噴出時の単位時間当りの空気噴
出量を同じにできる。また、外側洗浄ノズル１４１と内
側洗浄ノズル１４０とで空気噴出時間を同じにできる。
なお、以上においては、処理部１３２の外周側部分１３
２ａと内周側部分１３２ｂとで別々に洗浄を行う場合を
例にとり説明したが、内周側部分１３２ｂの洗浄時に並
行して外周側部分１３２ａを洗浄してもよい。

【００７４】また、処理部１３２の外周側部分１３２ａ
と内周側部分１３２ｂとで（すなわち部分的に）、洗浄
装置１５９による空気噴出時の単位時間当りの空気噴出
量を部分的に異ならせることにより、洗浄装置１５９に
よる所定期間当りの空気供給量を外周側部分１３２ａと
内周側部分１３２ｂとで（すなわち部分的に）異ならせ
ることも可能である。すなわち、具体的には、外側洗浄
ノズル１４１の空気噴出孔の総断面積と内側洗浄ノズル
１４０の空気噴出孔の総断面積を異ならせるのである。
この場合、所定期間当りの空気噴出回数を調整する場合
等に比して、所定期間当りの空気供給量の調整を正確に
行うことができるメリットがある。この場合、外周側部
分１３２ａと内周側部分１３２ｂとで所定期間当りの空
気噴出回数および空気噴出時間を同一とすることが可能
である。

【００７５】さらに、処理部１３２の外周側部分１３２
ａと内周側部分１３２ｂとで（すなわち部分的に）、洗
浄装置１５９による空気噴出時間を部分的に異ならせる
ことにより、洗浄装置１５９による所定期間当りの空気
供給量を外周側部分１３２ａと内周側部分１３２ｂとで
（すなわち部分的に）異ならせることも可能である。こ
の場合、空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量を調整
する場合等に比して、所定期間当りの空気供給量の調整
が容易となるメリットがある。この場合、外周側部分１
３２ａと内周側部分１３２ｂとで所定期間当りの空気噴
出回数を同一とすることが可能であり、外側洗浄ノズル
１４１と内側洗浄ノズル１４０とで空気噴出時の単位時
間当りの空気噴出量を同じにできる。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の水質浄化装置によれば、処理部における洗浄装置
による所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせる
ため、処理部の空気供給量の大きい部分は処理部内の微
生物膜を剥離させる洗浄能力が高く好気性微生物が生息
しやすい薄い微生物膜となり、空気供給量の小さい部分
は洗浄能力が低く嫌気性微生物が生息しやすい厚い微生
物膜となる。したがって、一つの処理部の一部に好気性
微生物を生息させて該好気性微生物によって被処理水中
の有機物を分解し除去するとともに、同処理部の他の一
部に嫌気性微生物を生息させて該嫌気性微生物によって
被処理水中のＮ、Ｐ等の無機物を除去することができる
ため、水域の総合的な浄化を効率的に行うことができ
る。

【００７７】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、処理部における洗浄装置による所定期間当りの空
気噴出回数を部分的に異ならせることにより、処理部に
おける洗浄装置による所定期間当りの空気供給量を部分
的に異ならせるため、空気噴出時の単位時間当りの空気
噴出量を調整する場合等に比して、所定期間当りの空気
供給量の調整が容易となる。

【００７８】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、処理部における洗浄装置による空気噴出時の単位
時間当りの空気噴出量を部分的に異ならせることによ
り、処理部における洗浄装置による所定期間当りの空気
供給量を部分的に異ならせるため、所定期間当りの空気
噴出回数を調整する場合等に比して、所定期間当りの空
気供給量の調整を正確に行うことができる。

【００７９】本発明の請求項４記載の水質浄化装置によ
れば、処理部における洗浄装置による空気噴出時間を部
分的に異ならせることにより、処理部における洗浄装置
による所定期間当りの空気供給量を部分的に異ならせる
ため、空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量を調整す
る場合等に比して、所定期間当りの空気供給量の調整が
容易となる。

【００８０】本発明の請求項５記載の水質浄化装置によ
れば、被処理水に空気が多く含まれ好気性微生物の生息
に適する処理部における被処理水の流入側の所定期間当
りの空気供給量を大きくして好気性微生物が生息しやす
い薄い微生物膜とし、被処理水に含まれる空気が少なく
嫌気性微生物の生息に適する処理部における被処理水の
流出側の同じ所定期間当りの空気供給量を前記より小さ
くして嫌気性微生物が生息しやすい厚い微生物膜とす
る。このように、浄化処理時の微生物の生息状態に合わ
せて洗浄処理を行うことになるため、洗浄処理を効率的
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態を
示す側断面図である。

【図２】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
浄化処理ユニットの一部を断面とした平面図である。

【図３】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
駆動装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態を
示す側断面図である。

【図５】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
駆動装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
コントローラの制御内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【図７】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
コントローラの制御内容の他の一部を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１１，１１１ 水質浄化装置 ３７ａ，３７ｂ，１３２ 処理部 ５７，１５８ ポンプ ５８，１５９ 洗浄装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過する被処理水を浄化処理する処理部
   と、該処理部を通過するよう被処理水に水流を発生させ
   るポンプと、前記処理部内に空気を噴出させて洗浄を行
   う洗浄装置とを有する水質浄化装置において、 前記処理部における前記洗浄装置による所定期間当りの
   空気供給量を部分的に異ならせることを特徴とする水質
   浄化装置。
2. 【請求項２】 前記処理部における前記洗浄装置による
   所定期間当りの空気噴出回数を部分的に異ならせること
   を特徴とする請求項１記載の水質浄化装置。
3. 【請求項３】 前記処理部における前記洗浄装置による
   空気噴出時の単位時間当りの空気噴出量を部分的に異な
   らせることを特徴とする請求項１または２記載の水質浄
   化装置。
4. 【請求項４】 前記処理部における前記洗浄装置による
   空気噴出時間を部分的に異ならせることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか一項記載の水質浄化装置。
5. 【請求項５】 前記処理部における被処理水の流入側の
   所定期間当りの空気供給量を、処理部の流出側の前記所
   定期間当りの空気供給量よりも大きくすることを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれか一項記載の水質浄化装
   置。