JP2001212553A - 揚水曝気式地下水浄化装置とその装置による揚水曝気式地下水浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来の揚水曝気式地下水浄化装置は、長時間連
続運転をした場合、充填剤に水垢等による汚れや藻類等
が付着し、曝気効率を低下させることにあった。そのた
めにメンテナンスが欠かせず、その地域の水質や季節に
よって、ある一定周期でメンテナンスを行わなければな
らなかった。 【解決手段】揚水ポンプ７で揚水して曝気塔１の上部か
ら流入させた汚染水にその下部から吹き込まれる空気流
を接触させて液相の汚染物質を気相中に抽出させ、その
排気を吸着塔３へ送り、そこで汚染物質を除去して外へ
排気し、処理水は曝気塔１の下部から排液させてなる揚
水曝気式地下水浄化装置において、曝気塔１の充填剤を
複数のブラシセグメント１７で構成し、このブラシセグ
メント１７はステンレス鋼製細線でできたブラシ１４を
複数本、円筒状に束ねたブラシ１４の束を上下から多孔
板１５で挟んだものでなる揚水曝気式地下水浄化装置で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、揮発性有機化合物等揮
発性物質による地下水等の汚染を浄化する揚水曝気式地
下水浄化装置とその装置による揚水式地下水浄化方法に
関し、特に、曝気塔の充填剤としてステンレス鋼製細線
でなるブラシを使用した曝気式地下水浄化装置と方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】地下水及び環境水（表層水、湖沼水、河
川水、閉鎖性湾港水等）の汚染浄化の方法にはいくつか
の方法があり、従来はそれらのうちから単独又は複合技
術で汚染物を除去し、汚染水を浄化してきた。それらの
技術は、活性炭投入・吸着法、薬注法、活性汚泥浄化
法、微生物分解法、真空吸引法、揚水曝気法などがあ
る。従来の曝気システムでは、浄化効率、即ち曝気効率
の向上はどのような物質でどのような形状の充填剤を使
用するかにかかっている。そのために従来の充填剤は、
例えばプラスチックボールであったり、中空パイプやス
テンレス鋼の網やその束子状のものであった。水と空気
の接触面積を大きくし接触時間を長くするという目的か
らそれら独特の形状の充填剤が使用されてきた。それに
よって、汚染水中の汚染物質をできるだけ効率よく揮発
させようと試みてきた。しかし、従来法における問題点
は、長時間連続運転をした場合、充填剤に水垢等による
汚れや藻類等が付着し、曝気効率を低下させることにあ
った。そのためにメンテナンスが欠かせず、その地域の
水質や季節によって、ある一定周期でメンテナンスを行
わなければならなかった。この作業を怠ると、ある日突
然に排水中に汚染物質が排出されてしまうという不都合
が生じた。また、充填剤の交換による出費は避けられず
運転費用を押し上げる原因になっていた。図２は従来の
揚水曝気式地下水浄化装置を示す。この曝気塔１’内部
の充填剤は多数の小さなプラスチックボール１３で構成
されている。そもそも曝気装置の動作原理を説明すれ
ば、汚染水は塔上部より注入することにより一部は充填
剤表面に沿って流下し、或いは空隙を滴下しながら下部
より吹き込まれる空気と接触し、分配作用、即ち気液分
配を逐次繰り返すことにより液相の汚染物質を気相に抽
出し、汚染物質を吸収した空気は曝気塔の上部より排気
される。一方、浄化の進んだ汚染水、即ち浄化水は曝気
塔の下部より排液される。曝気装置は、物理現象の分配
係数に依存した装置であり、分配効率を如何に上げられ
るかが曝気効率の向上を意味する。この効率を向上させ
るには接触面積を大きくし、接触時間を長くする必要が
あり、汚染物質の除去率はそれだけ高くなる。故に、充
填剤の目詰まりが前述の理由等により起こると、下から
吹き込まれる空気が流れにくくなったり、水垢や苔など
に汚染物質が付着したり吸着して結果的に除去率の低下
を招く。このような不都合は充填剤の形状や材質を変え
てもほぼ同様に生じる。それは、従来の技術が充填剤の
形状からくる汚染水と空気相との接触表面積の大きさに
立脚した分配効率即ち曝気効率を利用しているからであ
り、それはここで分析した理由で避け難い現象である。
かくして目詰まりを極力少なくし、メンテナンスを容易
に行い得ることが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かくして本発明では、
充填剤をブラシセグメント方式にすることによって目詰
まりを極力少なくすることとメンテナンスを容易に行い
得ることを第１の課題とする。また、曝気塔の下にそれ
と一体的に貯水タンクを併設した貯水タンク併設曝気塔
を使用することによって、ブラシセグメント方式による
曝気後、さらに下部貯水タンクにおいてもエアレーショ
ンを行なうという二重曝気方式により汚染物質の分離効
果を高めるすることを第２の課題とする。また、揚水ポ
ンプと曝気塔の上部との間の流入管に磁気式水処理装置
を設置し、下部貯水タンクを備えている場合にはその中
にも磁気式水処理装置を設置することにより汚染水を還
元化し揮発性を高めて汚染物質の除去率を一層高めるこ
とを第３の課題とする。揚水ポンプと曝気塔の上部とを
接続する汚染水流入管に第１バルブを設け、曝気塔の底
部に接続させた処理水の排水管に第３バルブを設け、処
理水を流入管へ戻す環流管に第２バルブを設け、第１バ
ルブ、第２バルブ、第３バルブの開閉によって環流を行
ったり行わなかったりすることの制御を可能とすること
を第４の課題とする。汚染物質の除去率をさらに向上さ
せたい場合、還流を行なうことができる。即ち、一担曝
気処理した処理水を同一の曝気塔へもう一度戻して曝気
することができ、一度の曝気で十分な除去率が得られる
場合、還流を行わず汚染水の流入を継続したまま、処理
水の排出を行うことができる。また、複数の曝気塔を備
えている場合、先頭の曝気塔にのみ還流機能を持たせた
やり方（還流方式１）、最後の曝気塔にのみ還流機能を
持たせたやり方（還流方式２）、個々の曝気塔それぞれ
に還流機能を持たせたやり方（還流方式３）、曝気塔群
全体にひとつの還流機能を持たせたやり方（還流方式
４）を提供することを第５の課題とする。また、還流の
制御はタイマーにより予め設定された時間だけ還流する
簡易制御と汚染物質のモニターによる自動制御方式とが
あり、その二つの制御を提供することを第６の課題とす
る。

【０００４】

【発明を解決するための手段】本発明は、揚水ポンプ７
で揚水して曝気塔１の上部から流入させた汚染水にその
下部から吹き込まれる空気流を接触させて液相の汚染物
質を気相中に抽出させ、その汚染物質を吸収した空気を
曝気塔１の上部から排気させ、その排気を吸着塔３へ送
り、そこで汚染物質を除去して外へ排気し、一方浄化さ
れた処理水は曝気塔１の下部から排液させてなる揚水曝
気式地下水浄化装置において、曝気塔１の充填剤を間に
空隙１６をおいて垂直方向に積層させた複数のブラシセ
グメント１７で構成し、このブラシセグメント１７はス
テンレス鋼製細線でできたブラシ１４を複数本、円筒状
に束ねたブラシ１４の束を上下から多孔板１５で挟んだ
ものでなる揚水曝気式地下水浄化装置である。本発明
は、揚水ポンプ７で揚水して曝気塔１の上部から流入さ
せた汚染水にその下部から吹き込まれる空気流を接触さ
せて液相の汚染物質を気相中に抽出させ、その汚染物質
を吸収した空気を曝気塔１の上部から排気させ、その排
気を吸着塔３へ送り、そこで汚染物質を除去して外へ排
気し、一方浄化された処理水は曝気塔１の下部から排液
させてなる揚水曝気式地下水浄化方法において、曝気塔
１の充填剤を間に空隙１６をおいて垂直方向に積層させ
た複数のブラシセグメント１７で構成し、このブラシセ
グメント１７はステンレス鋼製細線でできたブラシ１４
を複数本、円筒状に束ねたブラシ１４の束を上下から多
孔板１５で挟んだものでなり、上から流入する汚染水は
このブラシ１４の細線を伝って小滴状になり、下方から
吹きつけられる気流はブラシセグメント１７間の空隙１
６があるために阻害されることなく多孔板１５を通って
上昇し、小滴にぶつかって液相の汚染物質を気相中に抽
出させて曝気塔１から排気させることを特徴とする揚水
曝気式地下水浄化方法である。

【０００５】

【作用】本発明は、曝気塔１内部にステンレス鋼製細線
材でなるプラシ１４を使用することにより目詰まりを生
じさせにくくし、ブラシ１４を伝わる水滴を小さくする
ことができる。ブラシセグメント１７の全体は曝気塔頭
部の蓋から吊下げられているので、ブラシ２の取り出し
取り替えがやり易く、メンテナンスを容易にできるよう
に工夫している。さらに、ブラシセグメント１７の個数
を増減することによって曝気塔のいかなる高さにも容易
に対応することができる。ブラシセグメント１７はブラ
シ１４の毛が曝気塔１内部に万遍なく位置するように配
置され、上から流入する汚染水はブラシセグメント１７
によって小滴状になり、ブラシセグメント１７間に空隙
を設けているので、下から流入する空気の流れはこの空
隙があるために阻害されずにすむ。多孔板はブラシを上
下から挟んで固定し、上からの水流と下からの気流を十
分に通過させる。このようなブラシの使用は従来の充填
剤に比べて汚染物質の除去率がやや劣るがセグメント方
式にすることにより空気の流入量を大きくできるので除
去率の低下を防ぐことができるのである。かくして、上
から流入する汚染水はこのブラシ１４の細線を伝って小
滴状になり、下方から吹きつけられる気流はブラシセグ
メント１７間の空隙１６があるために阻害されることな
く多孔板１５を通って上昇し、小滴にぶつかって液相の
汚染物質を気相中に抽出させ、曝気塔１から排気させ
る。その排気は除湿トラップ９を通り、活性炭吸着塔３
を通って外部へ排気され、一方、浄化された処理水は曝
気塔１の下部から排液される。請求項２に記載のよう
に、曝気塔１の下部にそれと一体的に下部貯水タンク１
１を設置した貯水タンク併設曝気塔の場合、ブラシセグ
メント１７による曝気後、さらに下部貯水タンク１１に
おいてもエアレーションを行うことにより二重に曝気を
行って曝気効率を高めるものであり、ブラシセグメント
１７を使用した曝気では曝気時間が短いために汚染物質
の除去率が低くなる恐れがあるために二重に曝気するこ
とでそれを補おうとするものである。貯水タンク内の曝
気は空気流入口にノズルを取付けてできるだけ気泡を小
さくして曝気効率を高める。またタンク内の処理水は水
位センサーによって一定レベルの水量を確保できるよう
にして除去率の変動を抑えることができる。請求項３に
記載のように、揚水ポンプ７と曝気塔１の上部との間の
流入管に磁気式水処理装置１２（特許第２９０９８９１
号、ピュアドーラ 商標登録第４２７７５５０号）を備
えた時、磁気作用により汚染水を還元化し、揮発性を高
めて汚染物質の除去率を向上させる。この場合、磁気式
水処理装置１２より揚水ポンプ側の位置でコンプレッサ
によりエアーを注入して還元状態の地下水を一度酸化状
態として磁気式水処理装置の処理効率を高める。下部貯
水タンク１１を設置している場合にはその中に磁気式水
処理装置１２’を備えて同様の効果を得る。汚染物質の
除去率を向上させるために本発明では環流を行なう。一
旦曝気した処理水をもう１度戻して曝気を繰り返す。環
流処理を組込むことによって汚染水の濃度の変化に随時
対応できる様になるとともに低濃度汚染から高濃度汚染
まで同一システムで対応できる。図１１に示すように、
塔頭部へ汚染水が流入し、曝気塔底部より処理水がポン
プによって排水される。環流を実現させるため、汚染水
の流入管に第１バルブ、処理水の排水管に第３バルブ、
処理水を流入管に戻すための環流管に第２バルブを配置
し、これらバルブの開閉によって環流を行なったり行な
わなかったりを制御する。環流しない場合、低水位
（Ｌ）の状態では第１バルブ２１が開、第２、第３バル
ブ２２、２３が閉となっており、排水ポンプ１０も停止
している（図１２）。汚染水が流入し、水位が上昇して
高水位（Ｈ）になると、第３バルブ２３が開になり、ポ
ンプ１０は運転を開始して処理水を排水する（図１
２）。水位が低下して低水位（Ｌ）になるとはじめの状
態に戻る。一回の曝気で十分な除去率が得られる場合は
環流を行わず、汚染水の流入も継続したまま処理水の排
水を行う。環流する場合、運転開始時は環流しない場合
と同じバルブの状態にある（図１４）。汚染水が流入
し、高水位（Ｈ）になると、第１、第３バルブが閉じ、
同時に第２バルブが開いて排水ポンプ１０が運転を開始
し、環流運転となる（図１５）。環流運転はタイマーで
セットされた時間だけ運転される。タイムアップすると
第２バルブが閉じ、第３バルブが開いて処理水を排水す
る（図１６）。ポンプ１０によって処理水が排水され、
低水位（Ｌ）になるとはじめの状態に戻る。第１、第２
バルブは逆止弁に置き換えることができる。その場合、
還流を始めるときに汚染水の流入を止める必要がある。
複数の曝気塔を有する浄化装置の環流方式は図１７、１
８、１９、２０の４種類が考えられる。図１７は、先頭
の曝気塔にのみ還流機能を持たせた還流方式１であっ
て、以降の曝気塔の負荷を少なくし、メンテナンスの頻
度を抑えることができる。図１８は、最後の曝気塔にの
み還流機能を持たせた還流方式２であって、個々の曝気
塔の汚染水の濃度の負荷は還流方式１に比べてやや大き
い。図１９は、個々の曝気塔それぞれに還流機能を持た
せた還流方式３であって、高濃度の汚染に対応できる。
図２０は、曝気塔群全体にひとつの還流機能を持たせた
還流方式４であって、還流方式１、２に比べ高い除去率
を得ることができる。このような還流方式は本装置が小
型で、メンテナンスの容易さを求めているが故に除去率
が低下しがちであるが、それを補うために最良の方法と
考える。還流の制御は、タイマーにより予め設定された
時間だけ環流する簡易制御と、汚染物質のモニターによ
る自動制御方式がある。図２１に示すように、曝気塔の
排水管に汚染物質のモニター用サンプリング管２４を取
り付け、排水中の汚染物質をモニターリングする。処理
水即ち排水の汚染物質の濃度がモニターの設定濃度を越
えると第１、第３バルブを閉じ、第２バルブを開けて環
流になる。処理水即ち排水が設定濃度を下回ると環流を
終了する。

【０００６】

【実施例１】図１に示すように、揚水ポンプ７で揚水し
て曝気塔１の上部から流入させた汚染水にその下部から
吹き込まれる空気流を接触させて液相の汚染物質を気相
中に抽出させ、その汚染物質を吸収した空気を曝気塔１
の上部から排気させ、その排気を活性炭吸着塔３へ送
り、そこで汚染物質を除去して外へ排気し、一方浄化さ
れた処理水は曝気塔１の下部から排液させてなる揚水曝
気式地下水浄化装置であり、曝気塔１の充填剤は間に空
隙１６をおいて垂直方向に積層させた複数のブラシセグ
メント１７で構成する。このブラシセグメント１７はス
テンレス鋼製細線でできたブラシ１４を７本（図５）円
筒状に束ね、これらブラシ１４の束を上下から多孔板１
５（図９）で挟んだものでなる。曝気塔１の充填剤はこ
の実施例ではブラシセグメント１７を５個使用している
がブラシセグメント１７はユニットとして構成している
ので曝気塔１の大きさに対応してその数をいかようにも
増減することができ、しかもブラシセグメント全体を曝
気塔１の蓋から吊しているので取り出し易く、ひいては
メンテナンスを容易にする。

【０００７】

【実施例２】曝気塔１の目的は汚染水から汚染物質を分
離することである。従来、曝気塔内に設置した充填剤で
曝気され汚染物質を除去された処理水は別に設けたタン
クに貯水され排水される。この実施例は図１０に示すよ
うに、曝気塔１の下部にそれと一体的に下部貯水タンク
１１を設置し、ブラシセグメント１７による曝気後、さ
らに下部貯水タンク１１においてもエアレーションを行
うことにより二重に曝気を行って曝気効率を高めようと
するものである。タンク１１への空気の流入口にノズル
を取付け、コンプレッサ８により下部貯水タンク１１の
下から小気泡を発生させる。その他の作用、効果につい
ては実施例１に同じである。

【０００８】

【実施例３】図３に示すように、揚水ポンプ７と曝気塔
１の上部との間で流入管に磁気式水処理装置１２を備
え、さらに下部貯水タンク１１を設置してその中にも磁
気式水処理装置１２’を備えた揚水曝気式地下水浄化装
置である。揚水ポンプ７で汚染地下水を揚水し、磁気式
水処理装置１２を通して曝気塔１へ導水する。また、曝
気塔１下部に曝気後の処理水タンク１１を設け、タンク
底部よりコンプレッサ８で空気を注入しもう１度曝気す
る。この時下部貯水タンク１１にも磁気式水処理装置１
２’を備え、再度還元処理を行なって全体の汚染物質の
除去効率を高める。揚水ポンプ７側の磁気式水処理装置
１２には、その上流位置でコンプレッサ８で空気を注入
して還元状態の地下水を１度酸化状態とし、磁気式水処
理装置１２の処理効率を高める。また、磁気式水処理装
置１２に流入する汚染水にエアーを混入させ、それを酸
化状態にした後、磁気式水処理装置１２によって還元処
理を行なう。特に、地下水は元来還元状態で汲み上げら
れるため磁気式水処理装置による還元処理が十分発揮で
きない。そこで前もって空気中の酸素を溶存させて地下
水を酸化させることにより磁気式水処理装置で還元処理
を行う。この場合、磁気式水処理装置の下流に中空紙膜
による脱気装置を設け、その脱気装置により空気抜きお
よび溶存ガスの除去をなし得る。この処理により磁気式
水処理装置による還元処理力を一層高めアルカリイオン
水を効率的に供給させ得る。

【０００９】

【実施例４】この実施例は図１１に示すように、揚水ポ
ンプ７と曝気塔１の上部とを接続する汚染水流入管２１
０に第１バルブ２１を設け、曝気塔１の底部に接続させ
た処理水の排水管２３０に排水ポンプ１０を設け、その
排水ポンプより下流で排水管に第３バルブ２３を設け、
排水ポンプ１０と第３バルブ２３との間で排水管から環
流管２２０を分岐させて流入管に接続させ、その環流管
に第２バルブ２２を設け、第１バルブ２１、第２バルブ
２２、第３バルブ２３の開閉によって環流を行ったり行
わなかったりすることの制御を可能としてなる揚水曝気
式地下水浄化装置である。一回の曝気で十分な除去率が
得られる場合は環流を行わず、汚染水の流入も継続した
まま処理水の排水を行う。このような還流の制御は、前
述のようにタイマーにより予め設定された時間だけ環流
する簡易制御と、汚染物質のモニターによる自動制御方
式がある。図２１に示すように、曝気塔の排水管に汚染
物質のモニター用サンプリング管２４を取り付け、排水
中の汚染物質をモニターリングする。処理水即ち排水の
汚染物質の濃度がモニターの設定濃度を越えると第１、
第３バルブを閉じ、第２バルブを開けて環流になる。処
理水即ち排水が設定濃度を下回ると環流を終了する。

【００１０】

【実施例５】この実施例は複数の曝気塔を有する浄化装
置の４種類の環流方式を示すものでそれを図１７、１
８、１９、２０に対応して説明する。図１７は、先頭の
曝気塔にのみ還流機能を持たせた還流方式１であって、
以降の曝気塔の負荷を少なくし、メンテナンスの頻度を
抑えることができる。第１、第２バルブは逆止弁で置き
換えることができる。図１８は、最後の曝気塔にのみ還
流機能を持たせた還流方式２であって、個々の曝気塔の
汚染水の濃度の負荷は還流方式１に比べてやや大きい。
第１、第２バルブは逆止弁で置き換えることができる。
図１９は、個々の曝気塔それぞれに還流機能を持たせた
還流方式３であって、高濃度の汚染に対応できる。第
１、第２バルブは逆止弁で置き換え得る。図２０は、曝
気塔群全体にひとつの還流機能を持たせた還流方式４で
あって、還流方式１、２に比べ高い除去率を得ることが
できる。第１、第２バルブは逆止弁で置き換え得る。

【００１１】

【実施例６】図２１に示すように、気塔１の排水管２３
０に汚染物質のモニター用サンプリング管２４を取り付
け、ここからモニタリングし、排水である処理水の汚染
物質の濃度がモニターの設定濃度を超えると第１バルブ
２１、第３バルブ２３を閉じ、第２バルブ２２を開けて
環流させ、排水である処理水の汚染物質の濃度が設定濃
度を下回ると環流を終了させる環流自動制御機構を備え
てなる揚水曝気式地下水浄化装置である。

【００１２】

【効果】上述のように構成したので本発明の揚水曝気式
地下水浄化装置とその方法は、充填剤をブラシセグメン
ト方式にすることによって目詰まりを極力少なくするこ
ととメンテナンスを容易に行い得る効果がある。曝気塔
の下にそれと一体的に貯水タンクを併設した貯水タンク
併設曝気塔を使用することによって、ブラシセグメント
方式による曝気後、さらに下部貯水タンクにおいてもエ
アレーションを行なうという二重曝気方式により汚染物
質の分離効果を高める効果がある。また、揚水ポンプと
曝気塔の上部との間に磁気式水処理装置を設置し、下部
貯水タンクを備えている場合にはその中にも磁気式水処
理装置を設置することにより汚染水を還元化し揮発性を
高めて汚染物質の除去率を一層高める効果がある。揚水
ポンプと曝気塔の上部とを接続する汚染水流入管に第１
バルブを設け、曝気塔の底部に接続させた処理水の排水
管に第３バルブを設け、処理水を流入管へ戻す環流管に
第２バルブを設け、第１バルブ、第２バルブ、第３バル
ブの開閉によって環流を行ったり行わなかったりするこ
との制御を可能とする効果がある。汚染物質の除去率を
さらに向上させたい場合、還流を行なうことができ、一
度の曝気で十分な除去率が得られる場合、還流を行わず
汚染水の流入を継続したまま、処理水の排出を行うこと
ができる効果がある。また、複数の曝気塔を備える場
合、先頭の曝気塔にのみ還流機能を持たせたやり方（還
流方式１）、最後の曝気塔にのみ還流機能を持たせたや
り方（還流方式２）、個々の曝気塔それぞれに還流機能
を持たせたやり方（還流方式３）、曝気塔群全体にひと
つの還流機能を持たせたやり方（還流方式４）を提供す
ることによってメンテナンスの頻度や汚染水の濃度によ
りそれを選択できる効果がある。また、還流の制御はタ
イマーにより予め設定された時間だけ還流する簡易制御
と汚染物質のモニターによる自動制御方式とがあり、そ
の二つの制御を選択して使用し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の揚水曝気式地下水浄化装置の概略ブロ
ック図である。

【図２】従来の揚水曝気式地下水浄化装置の概略ブロッ
ク図である。

【図３】本発明の変形例であって、磁気式水処理装置を
組み込んだ揚水曝気式地下水浄化装置の概略ブロック図
である。

【図４】本発明の揚水曝気式地下水浄化装置の曝気塔内
に収容される複数のブラシセグメントの配置状態を示す
側面図である。

【図５】本発明の多孔板を除去して示すブラシセグメン
トの平面図である。

【図６】本発明の１本のブラシの平面図である。

【図７】本発明の１本のブラシの側面図である。

【図８】本発明のブラシセグメントの側面図である。

【図９】本発明の多孔板の平面図である。

【図１０】処理水タンクを曝気塔下部に一体として設置
した本発明の曝気塔の変形例である。

【図１１】本発明の曝気塔周辺のバルブと排水ポンプの
配置を示す概略ブロック図である

【図１２】図１１の概略ブロック図において、処理水を
流入管に戻す還流を行わない場合の運転開始時又は低水
位時の状態を示す。

【図１３】図１１の概略ブロック図において、処理水を
流入管に戻す還流を行わない場合の高水位時の状態を示
す。

【図１４】図１１の概略ブロック図において、処理水を
流入管に戻す還流を行う場合の運転開始時又は低水位時
の状態を示す。

【図１５】図１１の概略ブロック図において、処理水を
流入管に戻す還流を行う場合の高水位時、つまり還流開
始時の状態を示す。

【図１６】図１１の概略ブロック図において、処理水を
流入管に戻す還流を終了した還流終了時の状態を示す。

【図１７】曝気塔を２個備えた場合の曝気塔周辺のバル
ブと排水ポンプの配置を示す概略ブロック図であって、
先頭の曝気塔に還流機能を持たせた還流方式１を示す。

【図１８】図１７の類似図であり、第２曝気塔に還流機
能を持たせた還流方式２を示す。

【図１９】図１７の類似図であり、個々の曝気塔に還流
機能を持たせた還流方式３を示す

【図２０】図１７の類似図であり、システム全体に１つ
の還流機能を持たせた還流方式４を示す。

【図２１】図１１の類似図であり、モニター用サンプリ
ング管を示す。

【符号の説明】

１ 曝気塔 １’ 従来の曝気
塔 ３ 活性炭吸着塔 ２ ブロワ ５ 排気 ４ 汚染水 ７ 揚水ポンプ ６ 処理水 ９ 除湿トラップ ８ コンプレッ
サ １１ 下部貯水タンク １０ 排水ポンプ １２ 磁気式水処理装置 １２’磁気式水処
理装置 （ピュアドーラ） （ピュアドーラ） １３ プラスチック球（充填剤） １４ 針金ブラシ
（充填剤） １５ 多孔板 １６ 空隙 １５’細孔 １７ ブラシセグ
メント １８ 汚染ガス １９ 汚染水の流
れ ２０ 空気の流れ ２１ 第１バルブ ２２ 第２バルブ ２３ 第３バルブ ２４ モニター用サンプリング管 １−２ 第２曝気
塔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道浦 美佐子 東京都品川区西五反田３丁目６番24号 サ ンハイツトムロビル３階 株式会社ドーラ 内 Ｆターム(参考） 4D002 AA00 AC10 BA04 CA07 DA41 FA01 4D037 AA01 AA05 AB18 BA23 BB05 CA05 CA09 CA12 4D061 DA01 DA08 DB06 DB08 EA18 ED01 FA03 FA16

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】揚水ポンプ７で揚水して曝気塔１の上部か
   ら流入させた汚染水にその下部から吹き込まれる空気流
   を接触させて液相の汚染物質を気相中に抽出させ、その
   汚染物質を吸収した空気を曝気塔１の上部から排気さ
   せ、その排気を吸着塔３へ送り、そこで汚染物質を除去
   して外へ排気し、一方浄化された処理水は曝気塔１の下
   部から排液させてなる揚水曝気式地下水浄化装置におい
   て、曝気塔１の充填剤を間に空隙１６をおいて垂直方向
   に積層させた複数のブラシセグメント１７で構成し、こ
   のブラシセグメント１７はステンレス鋼製細線でできた
   ブラシ１４を複数本、円筒状に束ねたブラシ１４の束を
   上下から多孔板１５で挟んだものでなる揚水曝気式地下
   水浄化装置。
2. 【請求項２】曝気塔１の下部にそれと一体的に下部貯水
   タンク１１を設置し、ブラシセグメント１７による曝気
   後、さらに下部貯水タンク１１においてもエアレーショ
   ンを行うことにより二重に曝気を行って曝気効率を高め
   るために、コンプレッサ８により下部貯水タンク１１の
   下から小気泡を発生させてなる請求項１記載の揚水曝気
   式地下水浄化装置。
3. 【請求項３】揚水ポンプ７と曝気塔１の上部との間に磁
   気式水処理装置１２を備え、 下部貯水タンク１１を設
   置している場合にはその中に磁気式水処理装置１２’を
   備えてなる請求項１記載の揚水曝気式地下水浄化装置。
4. 【請求項４】揚水ポンプ７と曝気塔１の上部とを接続す
   る汚染水流入管２１０に第１バルブ２１を設け、曝気塔
   １の底部に接続させた処理水の排水管２３０に排水ポン
   プ１０を設け、その排水ポンプより下流で排水管に第３
   バルブ２３を設け、排水ポンプ１０と第３バルブ２３と
   の間で排水管から環流管２２０を分岐させて流入管に接
   続させ、その環流管に第２バルブ２２を設け、第１バル
   ブ２１、第２バルブ２２、第３バルブ２３の開閉によっ
   て環流を行ったり行わなかったりすることの制御を可能
   としてなる請求項１又は２又は３記載の揚水曝気式地下
   水浄化装置。
5. 【請求項５】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水管
   ２３０を隣接する曝気塔の上部に接続させてこれを隣接
   する曝気塔の流入管として機能させ、これを複数の曝気
   塔で反復し、先頭の曝気塔１にのみ環流機能を持たせる
   ため先頭の曝気塔１にのみ環流管２２０を設けてなる請
   求項４記載の揚水曝気式地下水浄化装置。
6. 【請求項６】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水管
   ２３０を隣接する曝気塔の流入管２１０に接続させて、
   これを複数の曝気塔で反復し、最後の曝気塔１−２にの
   み環流機能を持たせるため最後の曝気塔１にのみ環流管
   ２２０を設けてなる請求項４記載の揚水曝気式地下水浄
   化装置。
7. 【請求項７】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水管
   ２３０を隣接する曝気塔の流入管２１０に接続させて、
   これを複数の曝気塔で反復し、個々の曝気塔１、１−２
   に環流機能を持たせるために個々の曝気塔に環流管２２
   ０を設けてなる請求項４記載の揚水曝気式地下水浄化装
   置。
8. 【請求項８】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水管
   ２３０を隣接する曝気塔の上部に接続させてこれを隣接
   する曝気塔の流入管として機能させ、これを複数の曝気
   塔で反復し、これら曝気塔群全体にひとつの環流機能を
   持たせるために最後の曝気塔の環流管２２０を先頭の曝
   気塔の流入管２１０に接続させてなる請求項４記載の揚
   水曝気式地下水浄化装置。
9. 【請求項９】曝気塔１の排水管２３０に汚染物質のモニ
   ター用サンプリング管２４を取り付け、ここからモニタ
   リングし、排水である処理水の汚染物質の濃度がモニタ
   ーの設定濃度を超えると第１バルブ２１、第３バルブ２
   ３を閉じ、第２バルブ２２を開けて環流させ、排水であ
   る処理水の汚染物質の濃度が設定濃度を下回ると環流を
   終了させる環流自動制御機構を備えてなる請求項４記載
   の揚水曝気式地下水浄化装置。
10. 【請求項１０】揚水ポンプ７で揚水して曝気塔１の上部
    から流入させた汚染水にその下部から吹き込まれる空気
    流を接触させて液相の汚染物質を気相中に抽出させ、そ
    の汚染物質を吸収した空気を曝気塔１の上部から排気さ
    せ、その排気を吸着塔３へ送り、そこで汚染物質を除去
    して外へ排気し、一方浄化された処理水は曝気塔１の下
    部から排液させてなる揚水曝気式地下水浄化方法におい
    て、曝気塔１の充填剤を間に空隙１６をおいて垂直方向
    に積層させた複数のブラシセグメント１７で構成し、こ
    のブラシセグメント１７はステンレス鋼製細線でできた
    ブラシ１４を複数本、円筒状に束ねたブラシ１４の束を
    上下から多孔板１５で挟んだものでなり、上から流入す
    る汚染水はこのブラシ１４の細線を伝って小滴状にな
    り、下方から吹きつけられる気流はブラシセグメント１
    ７間の空隙１６があるために阻害されることなく多孔板
    １５を通って上昇し、小滴にぶつかって液相の汚染物質
    を気相中に抽出させて曝気塔１から排気させることを特
    徴とする揚水曝気式地下水浄化方法。
11. 【請求項１１】曝気塔１の下部にそれと一体的に下部貯
    水タンク１１を設置し、ブラシセグメント１７による曝
    気後、さらに下部貯水タンク１１においてもエアレーシ
    ョンを行うことにより二重に曝気を行って曝気効率を高
    めるために、コンプレッサ８により下部貯水タンク１１
    の下から小気泡を発生させることを特徴とする請求項１
    ０記載の揚水曝気式地下水浄化方法。
12. 【請求項１２】揚水ポンプ７と曝気塔１の上部との間に
    磁気式水処理装置１２を備え、 下部貯水タンク１１を
    設置している場合にはその中に磁気式水処理装置１２’
    を備えることによって汚染水を還元化し、揮発性を高め
    ることにより汚染物質の除去率を向上させてなる請求項
    １０記載の揚水曝気式地下水浄化方法。
13. 【請求項１３】揚水ポンプ７と曝気塔１の上部とを接続
    する汚染水流入管２１０に第１バルブ２１を設け、曝気
    塔１の底部に接続させた処理水の排水管２３０に排水ポ
    ンプ１０を設け、その排水ポンプより下流で排水管に第
    ３バルブ２３を設け、排水ポンプ１０と第３バルブ２３
    との間で排水管から環流管２２０を分岐させて流入管に
    接続させ、その環流管に第２バルブ２２を設け、曝気塔
    １の上部から汚染水が流入し、曝気塔１の下部から処理
    水が排水ポンプ１０によって排水されるなかで、第１バ
    ルブ２１、第２バルブ２２、第３バルブ２３の開閉によ
    って環流を行ったり行わなかったりすることを可能とし
    てなる請求項１０又は１１又は１２記載の揚水曝気式地
    下水浄化方法。
14. 【請求項１４】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水
    管２３０を隣接する曝気塔の上部に接続させてこれを隣
    接する曝気塔の流入管として機能させ、これを複数の曝
    気塔で反復し、先頭の曝気塔１にのみ環流機能を持たせ
    るため先頭の曝気塔１にのみ環流管２２０を設け、曝気
    塔１の処理水が高水位時に環流を開始し、この時第１バ
    ルブ２１を閉にして汚染水の流入を止め、排水ポンプ１
    ０を作動させて第２バルブ２２を開にし、環流の終了
    時、第２バルブ２２を閉にし、第３バルブ２３を開にし
    て先頭の曝気塔１からの処理水が次々と隣接する曝気塔
    へ導水するようにしてなる請求項１３記載の揚水曝気式
    地下水浄化方法。
15. 【請求項１５】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水
    管２３０を隣接する曝気塔の流入管２１０に接続させ
    て、これを複数の曝気塔で反復し、最後の曝気塔１−２
    にのみ環流機能を持たせるために最後の曝気塔１−２に
    のみ環流管２２０を設け、最後の曝気塔１の処理水が高
    水位時に環流を開始し、この時第１バルブ２１を閉にし
    て汚染水の流入を止め、排水ポンプ１０を作動させて第
    ２バルブ２２を開にし、環流の終了時、第２バルブ２２
    を閉にし、第３バルブ２３を開にして最後の曝気塔１−
    ２からの処理水を放水してなる請求項１３記載の揚水曝
    気式地下水浄化方法。
16. 【請求項１６】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水
    管２３０を隣接する曝気塔の流入管２１０に接続させ
    て、これを複数の曝気塔で反復し、個々の曝気塔１、１
    −２に環流機能を持たせるために個々の曝気塔に環流管
    ２２０を設け、先頭の曝気塔１の処理水が高水位時に環
    流を開始し、この時第１バルブ２１を閉にして汚染水の
    流入を止め、排水ポンプ１０を作動させて第２バルブ２
    ２を開にし、環流の終了時、第２バルブ２２を閉にし
    て、第３バルブ２３を開にして隣接する曝気塔において
    も環流を行い、最後の曝気塔１−２からの処理水を放水
    してなる請求項１３記載の揚水曝気式地下水浄化方法。
17. 【請求項１７】曝気塔を複数個設置し、曝気塔１の排水
    管２３０を隣接する曝気塔の上部に接続させてこれを隣
    接する曝気塔の流入管として機能させ、これを複数の曝
    気塔で反復し、これら曝気塔群全体にひとつの環流機能
    を持たせるために最後の曝気塔の環流管２２０を先頭の
    曝気塔の流入管２１０に接続させ、最後の曝気塔１−２
    の処理水が高水位時に環流を開始し、この時第１バルブ
    ２１を閉にして汚染水の流入を止め、排水ポンプ１０を
    作動させて第２バルブ２２を開にし、環流の終了時、第
    ２バルブ２２を閉にし、第３バルブ２３を開にして最後
    の曝気塔１−２からの処理水を放水してなる請求項１３
    記載の揚水曝気式地下水浄化方法。
18. 【請求項１８】曝気塔１の排水管２３０に汚染物質のモ
    ニター用サンプリング管２４を取り付け、ここからモニ
    タリングし、排水である処理水の汚染物質の濃度がモニ
    ターの設定濃度を超えると第１バルブ２１、第３バルブ
    ２３を閉じ、第２バルブ２２を開けて環流させ、排水で
    ある処理水の汚染物質の濃度が設定濃度を下回ると環流
    を終了させる環流自動制御機構を備えてなる請求項１３
    記載の揚水曝気式地下水浄化方法。