JP2001286882A

JP2001286882A - 汚水水質浄化型水路

Info

Publication number: JP2001286882A
Application number: JP2000109281A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Tamai; 元治玉井; Munehisa Yoshida; 宗久吉田
Original assignee: Okumura Engineering Corp
Current assignee: Okumura Engineering Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-10-16

Abstract

(57)【要約】【課題】汚水の処理効率が高く、構築あるいはメンテ
ナンスが容易な汚水水質浄化型水路を提供する。【解決手段】汚水水質浄化型水路１においては、Ｕ字
溝２の内面が汚水（水質）を浄化する生物の生息に適し
た粒状物４ｂが網状体４ａ内に充填されてなる持ち運び
が容易な小型の複数の汚水水質浄化部材４によって被覆
されている。そして、水路１には、各水路区域ごとに、
散気管５とエアポンプ６とエア通路７とからなる曝気装
置が設けられている。かくして、各水路区域において
は、所定の周期で、汚水を曝気する好気性運転状態と、
曝気を停止する嫌気性運転状態とが繰り返され、汚水の
処理効率が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水路内を流れる汚
水の水質ないしは河川の水質を、該水路内ないしは河川
内で有効に浄化することができる汚水水質浄化型水路に
関するものである。より詳しくは、水路内面の少なくと
も一部を、汚水水質を浄化する生物の生息に適した粒状
物、又は該生物の生息に適しかつ該生物に有害な物質を
取り込む粒状物で内張りすることにより汚水水質を浄化
するようにした汚水水質浄化型水路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、家庭排水、下水、工場廃水等の
汚水は、種々の排水路を経由して汚水処理場（下水処理
場等）に集められ、該汚水処理場内で処理ないしは浄化
された後、自然河川、海洋等に放流される。他方、近
年、水質汚濁物質の排出量の増加に伴って各汚水処理場
での汚濁負荷が増大し、汚水処理能力が限界に達してい
るところもある。しかしながら、新たに汚水処理場（又
は上水処理場）を建設しようとすれば、かなり広い敷地
を確保しなければならず、かつ沈砂池、凝集沈殿装置、
生物処理装置（例えば、活性汚泥処理装置）、砂濾過装
置等の各種水処理設備を設置しなければならないので、
敷地の確保、各種水処理設備の建設等に多大な費用を要
することになる。

【０００３】このため、汚水処理場（又は上水処理場）
での汚濁負荷の軽減策が求められている。かかる状況に
鑑み、本願発明者は、すでに、網状体を用いて、汚水
（水質）を浄化する生物の生息に適した粒状物を排水路
の内面に内張りすることにより、該汚水（水質）を排水
路内で浄化して汚水処理場（又は上水処理場）での汚濁
負荷を軽減するようにした汚水処理システムを提案して
いる（特開平５−３０９３８３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者にかかる上記従来の汚水水質処理システムでは、網
状体により粒状物を排水路の内面に内張りする作業、あ
るいは該粒状物の交換作業ないしは取り外し作業に手間
がかかるので、その構築（施工）あるいはメンテナンス
が容易でないといった問題がある。さらに、この従来の
汚水水質処理システムでは、汚水（流水）中の窒素成分
の除去効果が比較的低いといった問題がある。また、汚
水処理場での汚濁負荷のさらなる低減が求められている
ことから、該汚水水質処理システムの浄化性能のさらな
る改善が求められているという事情もある。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、排水路内を流れる間に、汚水
（流水）中の水質汚濁物質、とくに窒素成分を有効に浄
化することができる、構築あるいはメンテナンスが容易
な汚水水質浄化型水路を提供することを解決すべき課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明の第１の態様にかかる汚水水質浄化型
水路は、水路内面の少なくとも一部が、水路内を流れる
汚水の水質を浄化する生物の生息に適した粒状物、又は
該生物の生息に適しかつ該生物に有害な物質を取り込む
粒状物が網状体内に充填されてなる持ち運び可能な（な
いしは、容易に持ち運びできる小型の）複数の汚水水質
浄化部材によって被覆（ないしは、内張り）されている
ことを特徴とするものである。この汚水水質浄化型水路
においては、汚水水質浄化部材を水路内面に固定する固
定ネットが設けられているのが好ましい。汚水の水質を
浄化する生物としては、例えば、細菌類（バクテリ
ア）、藻類、菌類、原生動物、昆虫の幼虫、小形の魚介
類、雑草、水草等があげられるが、できればこれらが小
規模な生態系を形成するのが望ましい。なお、本明細書
において、「汚水」とは、一般家庭排水、下水、河川
水、湖沼水、下水処理場から排出される水、工場廃水な
ど、清水でないすべての水を含む概念である。

【０００７】この汚水水質浄化型水路においては、水路
内の汚水（水質）を生物処理により浄化する汚水水質浄
化部材が、網状体内に粒状物が充填された持ち運び可能
な形態となっているので、水路内面を汚水水質浄化部材
で被覆（内張り）する作業、あるいは汚水水質浄化部材
を交換ないしは取り外す作業が極めて容易である。例え
ば、汚水水質浄化部材を、水路底面に敷設し、あるいは
水路側面に沿って積み上げた後、これらの汚水水質浄化
部材を、固定ネット等を用いて水路に固定するなどとい
った簡単な作業ですむ。また、固定ネット等を取り外せ
ば、汚水水質浄化部材を容易に水路から撤去することが
できる。したがって、構築（施工）あるいはメンテナン
スが極めて容易である。

【０００８】上記汚水水質浄化型水路には、水路内の汚
水（流水）を曝気することができる曝気装置、例えば汚
水（流水）中に空気を吹き込むことができる曝気装置が
配設されるのが好ましい。このようにすれば、汚水（流
水）を曝気したときには、各汚水水質浄化部材内の粒状
物に付着している好気性生物により、有機性水質汚濁物
質を効果的に浄化することができる。ただ、この場合、
汚泥の発生量が多くなる。また、汚水（流水）の曝気を
停止したときには、各汚水水質浄化部材内の粒状物に付
着している嫌気性生物により、汚泥の発生量を低減しつ
つ、汚水（水質）を浄化することができる。ただ、この
場合、汚水の濃度が高いと、臭気が強くなる。

【０００９】本発明の第２の態様にかかる汚水水質浄化
型水路は、水路内面の少なくとも一部に、水路内を流れ
る汚水の水質を浄化する生物の生息に適した粒状物、又
は該生物の生息に適しかつ該生物に有害な物質を取り込
む粒状物が、網状体によって内張りされ、かつ水路内の
汚水（流水）を曝気することができる曝気装置、例えば
汚水（流水）中に空気を吹き込むことができる曝気装置
が配設されていることを特徴とするものである。

【００１０】この汚水水質浄化型水路において、曝気装
置で汚水（流水）を曝気したときには、各汚水水質浄化
部材内の粒状物に付着している好気性生物により、例え
ば有機性水質汚濁物質を効果的に浄化することができ
る。また、汚水（流水）の曝気を停止したときには、各
汚水水質浄化部材内の粒状物に付着している嫌気性生物
により、汚泥の発生量を低減しつつ汚水（水質）を浄化
することができる。

【００１１】第１又は第２の態様にかかる汚水水質浄化
型水路においては、いずれも、曝気装置が、有機性水質
汚濁物質を含む汚水（流水）を曝気する好気性運転状態
と、該曝気を停止する嫌気性運転状態とを、適切な周期
で（例えば、１日ごと、１週間ごと）、交互に繰り返す
ようになっているのが好ましい。この場合、好気性運転
状態から嫌気性運転状態への過渡状態（中間状態）、あ
るいは嫌気性運転状態から好気性運転状態への過渡状態
では、汚水中の窒素成分が有効に除去される（窒素ガス
として空気中に放出される）。また、汚泥の発生量が多
い状態（好気性運転状態）と、汚泥の発生量が少ない状
態とが交互に繰り返されるので、各粒状物間に汚泥が堆
積しにくくなり（少なくとも、好気性運転状態を続けた
場合に比べて）、汚水水質浄化部材ないしは粒状物が目
詰まりを起こさない。

【００１２】また、これらの汚水水質浄化型水路におい
ては、曝気装置が、汚水流れ方向に区分けされた各水路
区域ごとに、個別的に汚水（流水）を曝気することがで
きるようになっているのが好ましい。ここで、曝気装置
は、例えば、隣り合う水路区域同士では、運転状態（好
気性運転状態又は嫌気性運転状態）が互いに逆の状態と
なるように動作させるのが好ましい。この場合、汚水が
水路を流れる際に、該汚水に対して好気性処理と嫌気性
処理とが交互に繰り返されるので、種々の水質汚濁物質
が効果的に浄化される。

【００１３】上記各汚水水質浄化型水路は、開水路ある
いは閉水路のいずれでもよく、該水路は、例えば、コン
クリート、鉄筋コンクリート、鋼、鋳鉄、ヒューム管、
樹脂、石綿又は陶を用いて形成することができる。ま
た、水路底部には、汚泥排出溝が設けられているのが好
ましい。

【００１４】上記粒状物は、無機質材料、有機質材料、
炭素質材料（炭素化材料）、又はこれらのうちの任意の
ものの混合物で形成することができる。該無機質材料と
しては、例えば、自然石、スラグ、火山石、軽量骨材等
を用いることができる。該有機質材料としては、例え
ば、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、発
泡スチロール等を用いることができる。また、炭素質材
料としては、木炭、活性炭をはじめ、有機物の炭化した
もの等を用いることができる。なお、上記粒状物の粒径
は、０.３〜１２０ｍｍであるのが好ましく、０．５〜
９０ｍｍ、さらには５〜９０ｍｍであるのがより好まし
い。

【００１５】また、上記粒状物は、生物に有害な物質、
例えば重金属類、ＰＣＢ、トリクロロエチレン、ダイオ
キシンその他の環境ホルモン等を吸着することができる
材料、又は該物質を化学的に取り込むことができる材料
を含んでいるのが好ましい。このような粒状物として
は、例えば、ゼオライト、コーラルサンド、サンゴ化
石、火山軽石、木炭、活性炭、イオン吸着樹脂、イオン
交換樹脂等があげられる。なお、木炭は、一般に廃材木
等を炭化させることにより製造されるが、台風等の災害
により生じた倒木等を炭化させることにより木炭を製造
すれば、従来は単なる廃棄物として処理されていた倒木
等を、資源として有効に活用することができる。

【００１６】上記網状体は、単体金属、合金、有機材
料、あるいは単体金属もしくは合金が有機材料で被覆な
いしは塗装された材料で形成することができる。該単体
金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、亜鉛、
スズ等を用いることができる。該合金としては、例え
ば、黄銅、ジュラルミン、ステンレス鋼等を用いること
ができる。該有機材料としては、例えば、麻、木綿等の
自然繊維、あるいはポリエチレン、アクリル、ビニー
ル、エポキシ樹脂、ボロン樹脂等の化学繊維を用いるこ
とができる。

【００１７】なお、網状体の構造は、粒状物の脱落を防
止しつつ汚水を流通させることができるものであればど
のようなものでもよいが、織網構造、溶接構造、不織布
構造、打抜き構造等が好ましい。

【００１８】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体的に説
明する。図１（ａ）に示すように、汚水を流すための汚
水水質浄化型水路１（以下、単に「水路１」という。）
は、基本的には、上側が開かれたほぼ「コ」の字形の鉄
筋コンクリート製のＵ字溝２で形成されている。このＵ
字溝２は、右側壁部２ａと、左側壁部２ｂと、下壁部２
ｃとで構成されている。

【００１９】Ｕ字溝２の内面の大半は、複数（多数）の
汚水水質浄化部材４によって被覆（内張り）されてい
る。すなわち、Ｕ字溝２の下壁部２ｃの上には、複数の
汚水水質浄化部材４が敷きつめられている。また、右側
壁部２ａの左側と、左側壁部２ｂの右側とには、それぞ
れ、複数の汚水水質浄化部材４が積み重ねられている。
なお、両側壁部２ａ、２ｂの上端近傍部分には、汚水水
質浄化部材４は配置されていない。ここで、各汚水水質
浄化部材４は、固定ネット８によってＵ字溝２の内面に
固定されている。しかしながら、汚水水質浄化部材４の
固定手段はこのような固定ネット８に限られるものでは
なく、例えばアンカー等を用いて汚水水質浄化部材４を
固定するようにしてもよい。

【００２０】各汚水水質浄化部材４は、網状体４ａ内
に、汚水（水質）を浄化する生物の生息に適した粒状物
４ｂが充填されてなり、持ち運びが容易な比較的小さい
形状ないしは形態とされている。ここで、汚水（水質）
を浄化する生物としては、例えば、細菌類、藻類、原生
動物、菌類、昆虫の幼虫、小動物、魚介類の幼生、コケ
類、雑草、水草等があげられる。

【００２１】粒状物４ｂは、集合された場合における空
隙率が大きいものが好ましく、また透水性（通水性）が
良好であり均等係数が１に近いものが好ましい。粒状物
４ｂの好ましい粒子径は、水路１内における汚水の流速
や、汚水の処理目的、透水性能等によって大きく影響さ
れるが、一般には０.３〜１２０ｍｍ、好ましくは０.５
〜９０ｍｍ、さらに好ましくは５〜９０ｍｍである。か
かる粒状物４ｂとしては、例えば、川砂利、川砂、砕
石、砕砂、自然石、スラグ、火山石、軽量骨材等の無機
質材料を用いることができる。また、塩化ビニール、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、発泡スチロール等の有機
質材料、及び木炭、活性炭等の炭素質材料も用いること
ができる。なお、これらの無機質材料と有機質材料と炭
素質材料とのうちの任意のものの混合物を用いてもよ
い。これらの粒状物４ｂの集合体内を汚水が通過する
と、汚水あるいは河川水中に生息する上記各生物が粒状
物４ｂの表面に付着・繁殖して生物膜層を形成する。そ
して、この生物膜層は、粒状物４ｂの近傍を通過する汚
水あるいは河川水を生物的に浄化する。その結果、汚水
処理場や上水処理場等での汚濁負荷や浄水負荷が大幅に
軽減されることになる。

【００２２】また、汚水中あるいは河川水中に、これら
を浄化する生物に有害な物質が溶存している場合、粒状
物４ｂは、この有害物質を取り込む材料、例えばこの有
害物質を吸着することができる材料、又は該有害物質を
化学的に取り込むことができる材料からなるものである
のが好ましい。かかる粒状物４ｂとしては、例えば、ゼ
オライト、コーラルサンド、サンゴ化石、火山軽石、木
炭、活性炭、イオン吸着樹脂、イオン交換樹脂、又はこ
れらの混合物（種類、配合比は任意）等があげられる。
この場合、汚水（流水）を生物処理することができ、か
つ有害物質を除去することができる。なお、このような
粒状物と、前記の普通の粒状物との混合物を用いてもよ
い。

【００２３】網状体４ａは、例えば、鉄、銅、アルミニ
ウム、亜鉛、スズ等の単体金属材料あるいは炭素繊維で
形成することができる。また、黄銅、ジュラルミン、ス
テンレス鋼等の合金材料で形成してもよい。あるいは、
ポリエチレン、アクリル、ビニール、エポキシ樹脂、ボ
ロン樹脂等の有機材料で形成してもよい。なお、単体金
属材料又は合金材料を、有機材料で被覆（シール）又は
塗装した材料で形成してもよい（腐食防止のため）。な
お、網状体４ａは、織網構造、溶接構造、不織布構造、
打抜き構造（例えばエキスパンデットメタル等）等を備
えたものを用いることができる。ただし、網の目の開き
は、粒状物４ｂの最小粒子径未満であることが必要であ
る。なお、粒状物４ｂの脱落を防止しつつ汚水を流通さ
せることができるものであれば、これら以外の構造を備
えたものも用いることができるのはもちろんである。

【００２４】そして、Ｕ字溝２の下部には、該Ｕ字溝２
内の汚水中に空気を吹き込む（曝気する）ための散気管
５が設けられている。なお、各散気管５は、Ｕ字溝内面
と汚水水質浄化部材４との間にはさまれるように配置さ
れている。そして、散気管５には、エアポンプ６によっ
て、エア通路７を経由して、汚水を曝気するための空気
が供給されるようになっている。

【００２５】ところで、図１（ａ）に示すＵ字溝２で
は、下壁部２ｃが平坦な形状となっているが、図１
（ｂ）に示すように下壁部２ｃに汚泥排出溝２ｄを設け
てもよい。このようにすれば、水路１内で発生した汚
泥、あるいは汚水中の微細な浮遊物質（ＳＳ）、粘土、
シルト、細砂等が、汚泥排出溝２ｄを経由して自然にか
つ効果的に排出されるので、汚泥や沈殿物を排出するた
めの作業が不要となり、該水路１のメンテナンスが容易
となる。なお、汚泥排出溝２ｄの断面形状は、図１
（ｂ）に示された逆台形に限られるものではなく、どの
ようなものでもよい。例えば、卵形、楕円形、円形、三
角形、矩形であってもよい。

【００２６】なお、図１（ａ）に示す水路１は、鉄筋コ
ンクリート製のＵ字溝２を用いた開水路であるが、水路
１の形態はこれに限られるものではない。例えば、図２
に示すように、断面が円形（もちろん、矩形でもよい）
の鋼管９を用いた閉水路であってもよい。要するに、水
路１は、水密性が良好な材料が望ましく、例えば、鉄筋
を含まないコンクリート、鋳鉄、ヒューム管、樹脂、石
綿、陶等を用いて水路１を形成してもよい。また、その
断面形状はどのようなものでもよく、その形態は開水
路、閉水路のいずれでもよい。したがって、都市河川に
も適用することができる。

【００２７】ところで、水路１は、一般に、汚水の排出
源から汚水処理場までかなり長距離にわたって伸びるこ
とになる。そこで、この汚水処理システムでは、水路１
を汚水流れ方向に区分けし、各水路区域ごとに個別的に
汚水を曝気するようにしている。すなわち、図３に示す
ように、矢印Ｆで示す方向に汚水を流す水路１は、上流
側から下流側に向かって順に、多数の水路区域１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ……に区分けされている。なお、各水路
区域が互いに物理的に仕切られているわけではないのは
もちろんである。このように、水路１は、多数の水路区
域１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ……に区分けされているが、
以下では便宜上、水路１が４つの水路区域１ａ〜１ｄに
区分けされているものとして説明する。

【００２８】各水路区域１ａ〜１ｄにおいては、それぞ
れ、エアポンプ６ａ〜６ｄにより、エア通路７ａ〜７ｄ
を経由して、各散気管５ａ〜５ｄに、汚水を曝気するた
めの空気が供給される。そして、各エアポンプ６ａ〜６
ｄは、コントローラ１０によって、個別的に、駆動され
又は駆動が停止されるようになっている。各水路区域１
ａ〜１ｄは、それぞれ、コントローラ１０によってエア
ポンプ６ａ〜６ｄが駆動されたときには汚水が曝気され
て好気性運転状態となる一方、エアポンプ６ａ〜６ｄの
駆動が停止されたときには曝気が停止されて嫌気性運転
状態となる。

【００２９】ここで、コントローラ１０は、各水路区域
１ａ〜１ｄを、汚水を曝気する好気性運転状態と、該曝
気を停止する嫌気性運転状態とを、所定の周期で（例え
ば、１時間ごと、半日ごと、１日ごと、１週間ごと）、
交互に繰り返すようになっている。かつ、隣り合う水路
区域１ａ〜１ｄ同士では、運転状態（好気性運転状態又
は嫌気性運転状態）が互いに逆の状態となるようにエア
ポンプ６ａ〜６ｄを制御するようになっている。したが
って、例えば、水路区域１ａ、１ｃが好気性運転状態で
あるときには、水路区域１ｂ、１ｄは嫌気性運転状態と
なる。このようにして、各水路区域１ａ〜１ｄの汚水が
曝気されあるいは曝気が停止された場合、各水路区域１
ａ〜１ｄでは、およそ次のようなプロセスで汚水が浄化
される。

【００３０】（１）水路区域１ａ、１ｃが好気性運転状
態にあるときエアポンプ６ａ、６ｃが駆動され、水路区
域１ａ、１ｃが曝気されて好気性運転状態にあるときに
は、該水路区域内の汚水水質浄化部材４（粒状物４ｂ）
内では、溶存酸素を利用する好気性微生物等の代謝反応
により、汚水中の有機物（水質汚濁物質）が二酸化炭
素、水、アンモニア等に分解され、あるいは微生物の組
織となり（汚泥となる）、該汚水が高い処理効率で浄化
される。ただ、このような好気性運転状態では、微生物
の増殖が盛んとなるので、比較的多量の汚泥が生成され
ることになる。

【００３１】このとき、エアポンプ６ｂ、６ｄは停止さ
れ、水路区域１ｂ、１ｄは曝気が停止されて嫌気性運転
状態となる。この場合、該水路区域内の汚水水質浄化部
材４（粒状物４ｂ）内では、酸素を用いない嫌気性微生
物等の代謝反応により、汚水中の有機物（水質汚濁物
質）がメタン発酵等に分解され、あるいは微生物の組織
となり、該汚水が浄化される。このような嫌気性運転状
態では、微生物の増殖が比較的緩やかであるので、汚泥
の生成量が非常に少なくなる（例えば、好気性運転状態
の場合の１／５）。

【００３２】（２）水路区域１ａ、１ｃが嫌気性運転状
態にあるときこの場合は、前記の水路区域１ａ、１ｃが
好気性運転状態にある上記（１）の場合とは逆の状態と
なる。すなわち、水路区域１ａ、１ｃでは、嫌気性微生
物等により、汚水中の有機物がメタン発酵等に分解さ
れ、あるいは微生物の組織となり、該汚水が浄化され
る。他方、水路区域１ｂ、１ｄでは、好気性微生物等に
より、汚水中の有機物が二酸化炭素、水、アンモニア等
に分解され、あるいは微生物の組織となり、該汚水が高
い処理効率で浄化される。

【００３３】かくして、各水路区域１ａ〜１ｄでは、汚
泥の発生量が多い好気性運転状態と汚泥の発生量が少な
い嫌気性運転状態とが所定の周期で繰り返されるので、
汚水水質浄化部材４内、すなわち粒状物間４ｂ間の空間
部に汚泥が堆積しにくくなり、汚水水質浄化部材４ない
しは粒状物４ｂが目詰まりを起こさない。なお、図１
（ｂ）に示すように、Ｕ字溝２の下壁部２ｃに汚泥排出
溝２ｄを設ければ、このようにして生じた汚泥あるいは
その他の沈殿物が、該汚泥排出溝２ｄを経由して、例え
ば汚泥溜めに、自然にかつ効果的に排出されるので、水
路１のメンテナンスが容易となる。

【００３４】また、各水路区域１ａ〜１ｄにおいては、
上流側から下流側に向かって好気性運転状態の水路区域
と嫌気性運転状態の水路区域とが交互に並び、汚水がこ
れらの各水路区域１ａ〜１ｄを順次流れてゆくので、該
汚水に対して好気性生物処理と嫌気性生物処理とが交互
に施される。このため、汚水中の有機物が種々の生物に
よって満遍なく処理され、汚水の浄化効率が大幅に高め
られる。

【００３５】ところで、前記のとおり、各水路区域１ａ
〜１ｄでは、それぞれ、好気性運転状態と嫌気性運転状
態とが所定の周期で繰り返される。したがって、例え
ば、水路区域１ａ、１ｃでは、運転状態は、一定の期間
好気性運転状態が続いた後、嫌気性運転状態に切り換え
られる。また、一定の期間嫌気性運転状態が続いた後、
好気性運転状態に切り換えられる。ここで、運転状態が
切り換えられる際には、該水路区域１ａ、１ｃは、ある
程度の期間、好気性運転状態と嫌気性運転状態との中間
的な状態（以下、「中間状態」という。）となる。

【００３６】そして、かかる中間状態においては、汚水
中の窒素成分が有効に除去される。すなわち、中間状態
においては、汚水中の窒素を含む有機物（例えば、たん
ぱく質、尿素等）の分解等によって生じたアンモニア性
窒素の大部分が、硝化菌等により硝化されて硝酸性窒素
となる。さらに、この硝酸性窒素は脱窒菌等により硝酸
還元されて窒素ガスとなり、空気中に放出される。つま
り、このような中間状態においては、汚水中の窒素成分
が有効に除去される。

【００３７】前記の実施の形態にかかる水路１では、Ｕ
字溝２の内面を、持ち運びが容易な形態の小型の汚水水
質浄化部材４で被覆するようにしている。しかしなが
ら、このようにせず、Ｕ字溝２の内面を、網状体を用い
て粒状物で内張りするようにしてもよい。ここで、網状
体の剛性が小さい場合には、該網状体を、補構材を介し
て、アンカー打設、リング状補強、接着、溶接等により
Ｕ字溝２に固定すればよい。この場合、粒状物４ｂの取
り扱いはやや煩雑となるものの、その他の点（例えば、
汚水処理効率、汚泥発生量、窒素成分の除去率等）で
は、前記実施の形態の場合とほぼ同様の効果を奏する。

【００３８】なお、この汚水処理システムにおいて、も
し可能であれば、汚水を曝気するためのエネルギ、例え
ばエアポンプ６の駆動電力等を、太陽電池を用いて生成
するようにするのが好ましい。また、この汚水処理シス
テムは、汚水を排出するための既設の排水路に容易に適
用することができる。したがって、広い地域にわたって
（例えば、市町村単位で）、処理既設の各種排水路をこ
のように改造することにより、該地域内における汚水処
理場への汚濁負荷を大幅に低減することが可能となる。

【００３９】以上、本発明にかかる上記汚水水質浄化シ
ステムによれば、水路１内を流れる間に、汚水中の水質
汚濁物質、とくに窒素成分を有効に浄化することがで
き、汚水処理場での汚濁負荷を大幅に軽減することがで
きる。さらに、水路１内での汚泥の発生量を大幅に低減
することができる。また、該水路１の構築ないしはメン
テナンスが極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態にかかる汚水
水質浄化型水路の立面断面図であり、（ｂ）は、Ｕ字溝
の下壁部に設けられる汚泥排出溝の立面断面図である。

【図２】鋼管を用いた閉水路式の汚水水質浄化型水路
の立面断面図である。

【図３】複数の水路区域に区分けされた水路の曝気シ
ステムの模式図である。

【符号の説明】１…汚水水質浄化型水路（水路）、１ａ〜１ｄ…水路区
域、２…Ｕ字溝、２ａ…右側壁部、２ｂ…左側壁部、２
ｃ…下壁部、２ｄ…汚泥排出溝、４…汚水水質浄化部
材、４ａ…網状体、４ｂ…粒状物、５…散気管、５ａ〜
５ｄ…散気管、６…エアポンプ、６ａ〜６ｄ…エアポン
プ、７…エア通路、７ａ〜７ｄ…エア通路、８…固定ネ
ット、９…鋼管、１０…コントローラ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０３Ｆ 3/04 Ｅ０３Ｆ 3/04 Ｚ 5/04 5/04 ＺＦターム(参考） 2D063 BA00 BA19 BA20 CA01 CA27 CA29 4D003 AA01 AB02 BA02 BA03 CA08 CA10 DA09 DA11 DA30 EA01 EA06 EA22 EA23 EA25 EA26 EA30 EA31 4D024 AA04 AA05 AB11 AB16 BA02 BA03 BA05 BA07 BA17 BB01 BC01 DA06 DB15 DB16 4D040 BB07 BB42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水路内面の少なくとも一部が、水路内を
流れる汚水の水質を浄化する生物の生息に適した粒状
物、又は上記生物の生息に適しかつ該生物に有害な物質
を取り込む粒状物が網状体内に充填されてなる持ち運び
可能な複数の汚水水質浄化部材によって被覆されている
ことを特徴とする汚水水質浄化型水路。
【請求項２】上記汚水水質浄化部材を水路内面に固定
する固定ネットが設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項３】水路内の汚水を曝気することができる曝
気装置が配設されていることを特徴とする請求項１又は
２に記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項４】水路内面の少なくとも一部に、水路内を
流れる汚水の水質を浄化する生物の生息に適した粒状
物、又は上記生物の生息に適しかつ該生物に有害な物質
を取り込む粒状物が、網状体によって内張りされ、水路内の汚水を曝気することができる曝気装置が配設さ
れていることを特徴とする汚水水質浄化型水路。
【請求項５】上記曝気装置が、汚水を曝気する好気性
運転状態と、該曝気を停止する嫌気性運転状態とを交互
に繰り返すことを特徴とする請求項３又は４に記載の汚
水水質浄化型水路。
【請求項６】上記曝気装置が、汚水流れ方向に区分け
された各水路区域ごとに、個別的に汚水を曝気すること
ができるようになっていることを特徴とする請求項３〜
５のいずれか１つに記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項７】上記曝気装置が、隣り合う水路区域同士
では、上記運転状態が互いに逆の状態となるように動作
することを特徴とする請求項６に記載の汚水水質浄化型
水路。
【請求項８】該水路が、コンクリート、鉄筋コンクリ
ート、鋼、鋳鉄、ヒューム管、樹脂、石綿又は陶を用い
て形成された開水路又は閉水路であることを特徴とする
請求項１〜７のいずれか１つに記載の汚水水質浄化型水
路。
【請求項９】水路底部に汚泥排出溝が設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の汚水水質浄化型水
路。
【請求項１０】上記粒状物が、無機質材料、有機質材
料、炭素質材料、又はこれらのうちの任意のものの混合
物からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１
つに記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項１１】上記無機質材料が自然石、スラグ、火
山石又は軽量骨材であり、上記有機質材料が塩化ビニー
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン又は発泡スチロール
であり、上記炭素質材料が活性炭又は木炭等であること
を特徴とする請求項１０に記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項１２】上記粒状物が、生物に有害な物質を吸
着することができる材料、又は上記物質を化学的に取り
込むことができる材料を含んでいることを特徴とする請
求項１〜９のいずれか１つに記載の汚水水質浄化型水
路。
【請求項１３】上記粒状物が、ゼオライト、コーラル
サンド、サンゴ化石、火山軽石、活性炭、木炭、イオン
吸着樹脂又はイオン交換樹脂からなることを特徴とする
請求項１〜９のいずれか１つに記載の汚水水質浄化型水
路。
【請求項１４】上記粒状物の粒子径が０.３〜１２０
ｍｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１
つに記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項１５】上記粒状物の粒子径が５〜９０ｍｍで
あることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記
載の汚水水質浄化型水路。
【請求項１６】上記網状体が、単体金属、合金、有機
材料、又は単体金属もしくは合金が有機材料で被覆され
た材料からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
か１つに記載の汚水水質浄化型水路。
【請求項１７】上記単体金属が鉄、銅、アルミニウ
ム、亜鉛又はスズであり、上記合金が黄銅、ジュラルミ
ン、ステンレス鋼であり、上記有機材料がポリエチレ
ン、アクリル、ビニール、エポキシ樹脂又はボロン樹脂
であることを特徴とする請求項１６に記載の汚水水質浄
化型水路。
【請求項１８】上記網状体の構造が、織網構造、溶接
構造、不織布構造又は打抜き構造であることを特徴とす
る請求項１〜９のいずれか１つに記載の汚水水質浄化型
水路。