JP2001353485A - 地下水浄化装置 - Google Patents
地下水浄化装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学物質等によって汚染された地下水を汲み
出し浄化する水処理装置において、揮発性有機化合物の
除去を主体とした簡素な構成で除去効率を高め、設備費
および運転費も低額な地下水浄化装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 活性炭層１５の上部処理水層１６を設け
ることで、処理水は散水管１０によって濾材面に平均し
て注水され、濾過後は集水管１９で均等に排出され活性
炭層１５の中は偏流が無く、汚染物質の吸着効率が向上
される。揚水ポンプ３ａを駆動する動力源を太陽電池３
３、風力発電装置３４ならびに燃料電池３８を設け、自
然および化学エネルギーの利用による電力の自己供給に
より独立運転ができ、小型簡便で設置運転の自由性が大
で経済的であるという効果を得られる。
出し浄化する水処理装置において、揮発性有機化合物の
除去を主体とした簡素な構成で除去効率を高め、設備費
および運転費も低額な地下水浄化装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 活性炭層１５の上部処理水層１６を設け
ることで、処理水は散水管１０によって濾材面に平均し
て注水され、濾過後は集水管１９で均等に排出され活性
炭層１５の中は偏流が無く、汚染物質の吸着効率が向上
される。揚水ポンプ３ａを駆動する動力源を太陽電池３
３、風力発電装置３４ならびに燃料電池３８を設け、自
然および化学エネルギーの利用による電力の自己供給に
より独立運転ができ、小型簡便で設置運転の自由性が大
で経済的であるという効果を得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学物質等によっ
て汚染された地下水を汲み出し浄化する水処理装置に関
する。
て汚染された地下水を汲み出し浄化する水処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の水処理装置としては特開
平１０−３２８６５５号公報に示されたものがある。す
なわち、汚染物質によって汚染された地下水はポンプに
よって吸引され、タワー内部に落下させてファンによる
上昇気流で気化しやすい成分を蒸発させてタンクに貯留
する。タンク内では水に浮遊する吸着材によって主とし
て油脂類を吸着除去して後、浄化槽で最終の浄化をする
というものである。
平１０−３２８６５５号公報に示されたものがある。す
なわち、汚染物質によって汚染された地下水はポンプに
よって吸引され、タワー内部に落下させてファンによる
上昇気流で気化しやすい成分を蒸発させてタンクに貯留
する。タンク内では水に浮遊する吸着材によって主とし
て油脂類を吸着除去して後、浄化槽で最終の浄化をする
というものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の水処
理装置では、化学物質の他に鉱油等も除去され処理能力
も大であるが、大型の設備となり設備費ならびに運転費
もそれなりにかさみ、局所的な汚染が目立ち随所、随時
の対応が必要な現状において設置面積および費用上の困
難があるという課題があり、汚染物質の除去効率が良
く、かつ設置、維持運転が簡易で諸費用が低廉なものが
要求されている。
理装置では、化学物質の他に鉱油等も除去され処理能力
も大であるが、大型の設備となり設備費ならびに運転費
もそれなりにかさみ、局所的な汚染が目立ち随所、随時
の対応が必要な現状において設置面積および費用上の困
難があるという課題があり、汚染物質の除去効率が良
く、かつ設置、維持運転が簡易で諸費用が低廉なものが
要求されている。
【０００４】また、地下水の浄化を必要とする場所に
は、一般的に工場撤去の更地や空き地、および稼動停止
された廃工場に類するところもあり、基本的には電力の
自己供給と、無人での２４時間運転が要求されている。
は、一般的に工場撤去の更地や空き地、および稼動停止
された廃工場に類するところもあり、基本的には電力の
自己供給と、無人での２４時間運転が要求されている。
【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、揮発性有機化合物の除去を主体とした簡素な構
成で除去効率を高め、設備費および運転費も低額な地下
水浄化装置を提供することを目的とする。
もので、揮発性有機化合物の除去を主体とした簡素な構
成で除去効率を高め、設備費および運転費も低額な地下
水浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】また、自然エネルギーと燃料電池の併用で
更なる省エネルギーを図り、電力自給による僻地での独
立運転も可能とする地下水浄化装置を提供することを目
的とする。
更なる省エネルギーを図り、電力自給による僻地での独
立運転も可能とする地下水浄化装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の地下水浄化装置
は上記目的を達成するために、処理水を通過させて汚染
物質を吸着濾過する吸着槽は頂部の給水口および逆洗排
水口と外周下方の流出口を開口し、内部は上部と下部に
処理水層として所定の空間を設けた濾過材層とし、上部
の処理水層の給水口に複数の角度で放射する散水管を挿
着し、下部の処理水層は流出管に連通した構成とする。
は上記目的を達成するために、処理水を通過させて汚染
物質を吸着濾過する吸着槽は頂部の給水口および逆洗排
水口と外周下方の流出口を開口し、内部は上部と下部に
処理水層として所定の空間を設けた濾過材層とし、上部
の処理水層の給水口に複数の角度で放射する散水管を挿
着し、下部の処理水層は流出管に連通した構成とする。
【０００８】本発明によれば、装置の主体は吸着槽と揚
水ポンプの小型、簡易で、かつ汚染物質の吸着効率を高
めることができ、また維持費および運転費も低廉な地下
水浄化装置が得られる。
水ポンプの小型、簡易で、かつ汚染物質の吸着効率を高
めることができ、また維持費および運転費も低廉な地下
水浄化装置が得られる。
【０００９】また、下部の処理水層には軸方向に細孔を
開口した集水管を設け、この細孔を底面に向けて流出管
に連通したもので、集水管から逆流水を注入することで
吸着槽の再生が簡便にでき維持費も低額にできる。
開口した集水管を設け、この細孔を底面に向けて流出管
に連通したもので、集水管から逆流水を注入することで
吸着槽の再生が簡便にでき維持費も低額にできる。
【００１０】また他の手段は、吸着槽にＪＩＳオープン
普通ドラム缶を用いた構成としたものである。
普通ドラム缶を用いた構成としたものである。
【００１１】そして本発明によれば、主要構造体に市場
規格品を用いることで設備費も低額にできる。
規格品を用いることで設備費も低額にできる。
【００１２】また他の手段は、処理水を通過させる揚水
ポンプの動力源として、自然エネルギーを利用する太陽
電池ならびに風力発電装置と、充放電制御器を介して前
記太陽電池ならびに前記風力発電装置が発生する電力を
貯蔵する蓄電池を設けたものである。
ポンプの動力源として、自然エネルギーを利用する太陽
電池ならびに風力発電装置と、充放電制御器を介して前
記太陽電池ならびに前記風力発電装置が発生する電力を
貯蔵する蓄電池を設けたものである。
【００１３】本発明によれば、自然エネルギーの太陽電
池と風力発電装置で動力源の複合を行い、商用電源の負
担を軽減できる地下水浄化装置が得られる。
池と風力発電装置で動力源の複合を行い、商用電源の負
担を軽減できる地下水浄化装置が得られる。
【００１４】また他の手段は、自然エネルギー源の太陽
電池ならびに風力発電装置が発生する電力を用いて水を
酸素と水素に電気分解する電解装置と、前記電解装置が
発生した水素と空気中の酸素を反応させて電気エネルギ
ーを発生する燃料電池を備えたものである。
電池ならびに風力発電装置が発生する電力を用いて水を
酸素と水素に電気分解する電解装置と、前記電解装置が
発生した水素と空気中の酸素を反応させて電気エネルギ
ーを発生する燃料電池を備えたものである。
【００１５】そして本発明によれば、気象条件による発
電の変動を燃料電池によって補足することで電力供給の
安定化ができ、電力の自己供給により独立運転が可能と
なる地下水浄化装置が得られる。
電の変動を燃料電池によって補足することで電力供給の
安定化ができ、電力の自己供給により独立運転が可能と
なる地下水浄化装置が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、汚染物質を吸着濾過す
る吸着槽は頂部の給水口および逆洗排水口と外周下方の
流出口を開口し、内部は上部と下部に処理水層として所
定の空間を設けた濾過材層とし、上部の処理水層の給水
口に複数のノズルから異なる角度で放射する散水管を挿
着し、下部の処理水層に軸方向に設けた細孔を有する集
水管の細孔を底面に向けて流出管に連通したものであ
り、処理水は給水口の散水管から濾過材層の全面に散水
され流下し浄化され、下部処理水層の集水管を経て流出
管から排出する。そして流出管から清浄水を圧入すると
集水管の細孔で濾過材層の底面全体に逆流し微細な汚染
物を洗い流すことができる。
る吸着槽は頂部の給水口および逆洗排水口と外周下方の
流出口を開口し、内部は上部と下部に処理水層として所
定の空間を設けた濾過材層とし、上部の処理水層の給水
口に複数のノズルから異なる角度で放射する散水管を挿
着し、下部の処理水層に軸方向に設けた細孔を有する集
水管の細孔を底面に向けて流出管に連通したものであ
り、処理水は給水口の散水管から濾過材層の全面に散水
され流下し浄化され、下部処理水層の集水管を経て流出
管から排出する。そして流出管から清浄水を圧入すると
集水管の細孔で濾過材層の底面全体に逆流し微細な汚染
物を洗い流すことができる。
【００１７】また、吸着槽にＪＩＳオープン普通ドラム
缶を用いたものであり、市販の規格部材を追加工するこ
とで装置の主体を形成することができる。
缶を用いたものであり、市販の規格部材を追加工するこ
とで装置の主体を形成することができる。
【００１８】本発明は、太陽電池に併せて風力発電装置
を設け、これらの発電電力の所要量以外を貯蔵する蓄電
池を設けたものであり、自然エネルギー源調達手段を複
合化して出力を平準すると共に、余力を蓄積することで
供給の安定化ができる。
を設け、これらの発電電力の所要量以外を貯蔵する蓄電
池を設けたものであり、自然エネルギー源調達手段を複
合化して出力を平準すると共に、余力を蓄積することで
供給の安定化ができる。
【００１９】また、太陽電池ならびに風力発電装置が発
生する電力の気象条件による低下時に商用電源を用いる
制御回路を設けたものであり、商用電源の得られる所で
は電源の供給安定を保護する。
生する電力の気象条件による低下時に商用電源を用いる
制御回路を設けたものであり、商用電源の得られる所で
は電源の供給安定を保護する。
【００２０】また、商用電源は深夜電力を優先利用する
制御回路を設けたものであり、電源の供給安定保護を低
廉に行う。
制御回路を設けたものであり、電源の供給安定保護を低
廉に行う。
【００２１】また、揚水ポンプは効率が良く低電力であ
る直流電動機で駆動するものであり、２４時間連続使用
に適し省エネルギー運転ができる。
る直流電動機で駆動するものであり、２４時間連続使用
に適し省エネルギー運転ができる。
【００２２】また、太陽電池ならびに風力発電装置が発
生する電力を用いて水を酸素と水素に電気分解する電解
装置により、発生した水素と空気中の酸素を反応させて
電気エネルギーを発生する燃料電池を設けたものであ
り、商用電源の得られ無い所での電源の供給安定を保護
する。
生する電力を用いて水を酸素と水素に電気分解する電解
装置により、発生した水素と空気中の酸素を反応させて
電気エネルギーを発生する燃料電池を設けたものであ
り、商用電源の得られ無い所での電源の供給安定を保護
する。
【００２３】また、電解装置が発生した酸素ならびに水
素をそれぞれ貯蔵する酸素貯蔵器と水素貯蔵器を設けた
ものであり、主要燃料切れによる燃料電池の停止を防止
する。
素をそれぞれ貯蔵する酸素貯蔵器と水素貯蔵器を設けた
ものであり、主要燃料切れによる燃料電池の停止を防止
する。
【００２４】また、太陽電池ならびに風力発電装置が発
生する電力の気象条件による低下時には、水の電気分解
に商用電源の深夜電力を用いる制御回路を設けたもので
あり、商用電源の有効利用による電源負荷の平準化がで
きる。
生する電力の気象条件による低下時には、水の電気分解
に商用電源の深夜電力を用いる制御回路を設けたもので
あり、商用電源の有効利用による電源負荷の平準化がで
きる。
【００２５】また、非常時に水素貯蔵器の水素を燃料電
池に用いる制御回路を設けたものであり、主要燃料切れ
による燃料電池の停止を防止する。
池に用いる制御回路を設けたものであり、主要燃料切れ
による燃料電池の停止を防止する。
【００２６】また、汚染物質を吸着濾過した処理水の汚
染物質濃度自動検出装置と、検出濃度が規定値以上の場
合の自動停止装置を設けたものであり、装置の自己監視
を行うことができる。
染物質濃度自動検出装置と、検出濃度が規定値以上の場
合の自動停止装置を設けたものであり、装置の自己監視
を行うことができる。
【００２７】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２８】
【実施例】（実施例１）図１ないし図９に示すように、
地下水を浄化する円筒缶状の吸着槽１は、その頂部に設
けた給水口２に揚水ポンプ３を介して地中に打ち込まれ
た吸水管（図示無し）と流入配管４により接続され、外
周下方の集水口５から下流側の排出配管６に連通する。
吸着槽１はオープンＳＵＳドラムの１種缶を缶体７とし
て用い、胴回りの輪帯は不要で加工工程を省略する分費
用が節減できる。頂部の天蓋８はボルト式のバンド８Ａ
により取外し自在で既設の口金二箇所の内、一箇所を逆
洗排水口９とし、中央部へ別途に前記の給水口２を開口
し、内側に複数のノズルから異なる角度で缶体７の内径
５６７ｍｍ全面へ放射する散水管１０を挿着する。そし
て缶体７の内部には底面と所定の間隔を置いて平行に井
桁状の格子１２を固定し、ＳＵＳネット１３を展着した
ＳＵＳのパンチングメタルシートである濾材受板１４を
載設して、上方に活性炭を充填した活性炭層１５と、下
方の下部処理水層１１とする。活性炭層１５の表面は天
蓋８との間に上部処理水層１６として、散水管１０によ
る散水効果を発揮できる所定空間を設ける。缶体７の外
周の下部には内部の下部処理水層１１に連通する集水口
５と活性炭層１５の底部に連通する活性炭抜取口１７を
設けている。下部処理水層１１には、外周の軸方向に細
孔１８を設け一端を閉塞した筒状の集水管１９の開口端
を集水口５に嵌着して連通する。このとき細孔１８は底
面を向いて固定される。流入配管４の経路は揚水ポンプ
３の上流に逆止弁２０、砂濾し器２１、ストレーナ２２
を設け、下流にはフィルタ２３から三方ボール弁２４
Ａ、２４Ｂを経て給水口２へ連通する。さらに三方ボー
ル弁２４Ｂは逆洗排水口９へ連通する逆洗排出配管２６
Ａ、２６Ｂに連通する。また、下流の排出配管６の途中
から採水管２７を分岐して、その先端にボール弁２８と
ホースニップル２９を設けている。そして要所に水流監
視用の計器を設けており、圧力計３０Ａは給水口２へ、
圧力計３０Ｂは流入配管４へ、圧力計３０Ｃは逆洗排水
口９へ、流量計３１をフィルタ２３の下流側へ設けてい
る。制御盤３２は電源と地下水の水位変動による揚水ポ
ンプ３の起動停止の自動切替操作を行うものである。
地下水を浄化する円筒缶状の吸着槽１は、その頂部に設
けた給水口２に揚水ポンプ３を介して地中に打ち込まれ
た吸水管（図示無し）と流入配管４により接続され、外
周下方の集水口５から下流側の排出配管６に連通する。
吸着槽１はオープンＳＵＳドラムの１種缶を缶体７とし
て用い、胴回りの輪帯は不要で加工工程を省略する分費
用が節減できる。頂部の天蓋８はボルト式のバンド８Ａ
により取外し自在で既設の口金二箇所の内、一箇所を逆
洗排水口９とし、中央部へ別途に前記の給水口２を開口
し、内側に複数のノズルから異なる角度で缶体７の内径
５６７ｍｍ全面へ放射する散水管１０を挿着する。そし
て缶体７の内部には底面と所定の間隔を置いて平行に井
桁状の格子１２を固定し、ＳＵＳネット１３を展着した
ＳＵＳのパンチングメタルシートである濾材受板１４を
載設して、上方に活性炭を充填した活性炭層１５と、下
方の下部処理水層１１とする。活性炭層１５の表面は天
蓋８との間に上部処理水層１６として、散水管１０によ
る散水効果を発揮できる所定空間を設ける。缶体７の外
周の下部には内部の下部処理水層１１に連通する集水口
５と活性炭層１５の底部に連通する活性炭抜取口１７を
設けている。下部処理水層１１には、外周の軸方向に細
孔１８を設け一端を閉塞した筒状の集水管１９の開口端
を集水口５に嵌着して連通する。このとき細孔１８は底
面を向いて固定される。流入配管４の経路は揚水ポンプ
３の上流に逆止弁２０、砂濾し器２１、ストレーナ２２
を設け、下流にはフィルタ２３から三方ボール弁２４
Ａ、２４Ｂを経て給水口２へ連通する。さらに三方ボー
ル弁２４Ｂは逆洗排水口９へ連通する逆洗排出配管２６
Ａ、２６Ｂに連通する。また、下流の排出配管６の途中
から採水管２７を分岐して、その先端にボール弁２８と
ホースニップル２９を設けている。そして要所に水流監
視用の計器を設けており、圧力計３０Ａは給水口２へ、
圧力計３０Ｂは流入配管４へ、圧力計３０Ｃは逆洗排水
口９へ、流量計３１をフィルタ２３の下流側へ設けてい
る。制御盤３２は電源と地下水の水位変動による揚水ポ
ンプ３の起動停止の自動切替操作を行うものである。
【００２９】上記構成において、揚水ポンプ３を運転
し、汚染地下水を流入配管４から導入するとストレーナ
２２で比較的粗大な塊である夾雑物を濾し取り、次に砂
濾し器２１で粉粒状のものを除去し、揚水ポンプ３を通
過し、フィルタ２３で粒状の鉄分を捕集し、三方ボール
弁２４Ａ、２４Ｂを経て給水口２へ流れ、散水管１０の
複数のノズルから異なる角度で噴出することで活性炭層
１５の表面に均等に水勢がかかり、層の全面を均等に流
下して揮発性有機化合物を主体とする汚染物質が効率的
に吸着される。このとき０．４ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧
で、注水量は４Ｌ／ｍｉｎとなり、上部処理水層１６は
満水状態となっているが、散水管１０からの噴出が処理
水を撹拌し活性炭層１５の表面に微細な不純物が沈殿滞
留しない。活性炭層１５を通過して下部処理水層１１に
流下してきた汚染物質除去済みの処理水は一旦底面に当
たり、缶体７の底面中心部に位置して下向きに開口して
いる集水管１９の細孔１８へ寄せ集められるように入
り、活性炭層１５の下層における偏流を起こすこと無く
集水口５から排出配管６を通り流出し、地下へ戻すな
り、水質に応じた再利用ができる。処理水は所定の時期
に浄化状態の検査を行うが、採水管２７のボール弁２８
を開けることで集水口５からの処理水の流れを止めるこ
となく試料水を随時採取することができる。そして、比
較するための浄化前の試料水は流入配管４の三方ボール
弁２４Ａの下流側の通常は閉止しているボール弁（図示
無し）を開けることで同様に処理水の流れを止めること
なく採取できる。活性炭が汚染物質で飽和状態にあると
判定されると活性炭抜取口１７を開けて活性炭を流し出
し、天蓋８を外して新しい活性炭を充填する。処理水の
中に微細な不純物がまじり活性炭層１５の全体に浸透滞
積して、処理水の流れが悪くなり処理能力が所定より低
下した場合は、排出配管６の採水管２７の分岐より下流
側に設けたボール弁（図示無し）を閉止しておき、採水
管２７のボール弁２８を開放しホースニップル２９と上
水道口をホースで繋ぎ水道水を注入する。水道水は３〜
４ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で集水口５から集水管１９へ入
り、細孔１８から噴出して缶体７の底面に突き当たり、
広がりながら全面に上へ噴き上がり活性炭層１５を逆流
し、吸着汚染物質を洗い流して逆洗排水口９から逆洗排
出配管２６Ａを通り、三方ボール弁２４Ｂで切替えられ
た逆洗排出配管２６Ｂから排出される。流量計３１は所
定の流量を確認し、各圧力計は各部分における処理水の
圧力差によって停滞や減少を監視する。
し、汚染地下水を流入配管４から導入するとストレーナ
２２で比較的粗大な塊である夾雑物を濾し取り、次に砂
濾し器２１で粉粒状のものを除去し、揚水ポンプ３を通
過し、フィルタ２３で粒状の鉄分を捕集し、三方ボール
弁２４Ａ、２４Ｂを経て給水口２へ流れ、散水管１０の
複数のノズルから異なる角度で噴出することで活性炭層
１５の表面に均等に水勢がかかり、層の全面を均等に流
下して揮発性有機化合物を主体とする汚染物質が効率的
に吸着される。このとき０．４ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧
で、注水量は４Ｌ／ｍｉｎとなり、上部処理水層１６は
満水状態となっているが、散水管１０からの噴出が処理
水を撹拌し活性炭層１５の表面に微細な不純物が沈殿滞
留しない。活性炭層１５を通過して下部処理水層１１に
流下してきた汚染物質除去済みの処理水は一旦底面に当
たり、缶体７の底面中心部に位置して下向きに開口して
いる集水管１９の細孔１８へ寄せ集められるように入
り、活性炭層１５の下層における偏流を起こすこと無く
集水口５から排出配管６を通り流出し、地下へ戻すな
り、水質に応じた再利用ができる。処理水は所定の時期
に浄化状態の検査を行うが、採水管２７のボール弁２８
を開けることで集水口５からの処理水の流れを止めるこ
となく試料水を随時採取することができる。そして、比
較するための浄化前の試料水は流入配管４の三方ボール
弁２４Ａの下流側の通常は閉止しているボール弁（図示
無し）を開けることで同様に処理水の流れを止めること
なく採取できる。活性炭が汚染物質で飽和状態にあると
判定されると活性炭抜取口１７を開けて活性炭を流し出
し、天蓋８を外して新しい活性炭を充填する。処理水の
中に微細な不純物がまじり活性炭層１５の全体に浸透滞
積して、処理水の流れが悪くなり処理能力が所定より低
下した場合は、排出配管６の採水管２７の分岐より下流
側に設けたボール弁（図示無し）を閉止しておき、採水
管２７のボール弁２８を開放しホースニップル２９と上
水道口をホースで繋ぎ水道水を注入する。水道水は３〜
４ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で集水口５から集水管１９へ入
り、細孔１８から噴出して缶体７の底面に突き当たり、
広がりながら全面に上へ噴き上がり活性炭層１５を逆流
し、吸着汚染物質を洗い流して逆洗排水口９から逆洗排
出配管２６Ａを通り、三方ボール弁２４Ｂで切替えられ
た逆洗排出配管２６Ｂから排出される。流量計３１は所
定の流量を確認し、各圧力計は各部分における処理水の
圧力差によって停滞や減少を監視する。
【００３０】このように市場規格品のドラム缶を用いた
吸着槽と揚水ポンプを低圧の配管で１．２平方米程度の
枠体に組込み電源の制御盤も備えることで、必要に応じ
て容易に移動し地下水の浄化をすることができる。
吸着槽と揚水ポンプを低圧の配管で１．２平方米程度の
枠体に組込み電源の制御盤も備えることで、必要に応じ
て容易に移動し地下水の浄化をすることができる。
【００３１】（実施例２）図１０に示すものは、処理水
を通過させる揚水ポンプを直流電動機で駆動する揚水ポ
ンプ３ａとして、この動力源を自然エネルギーならびに
化学エネルギーによる発電を利用する地下水浄化装置で
ある。すなわち、自然エネルギーの太陽電池３３ならび
に風力発電装置３４を設け、発生する電力は充放電調節
器３５を介して直流電力として貯蔵する蓄電池３６と電
力変換器３７に接続する。このとき風力発電機は通常交
流であるから整流器を用いる。化学エネルギーの燃料電
池３８は直流電力として電力変換器３７に接続する。ま
た、電力変換器３７には商用電源３９が接続されてい
る。リン酸型の燃料電池３８の燃料は、地下水浄化装置
で処理済の水を排出する排出配管６から切替弁４０によ
って送水管４１を分岐し、液送ポンプ４２で取水したも
のを電解装置４３で水素と酸素に電気分解し、それぞれ
水素貯蔵器４４と酸素貯蔵器４５に送る。水素貯蔵器４
４は直接に燃料電池３８へ連通している。酸素貯蔵器４
５は切替弁４６を介して燃料電池３８へ連通する。切替
弁４６にはエアコンプレッサ４７が空気配管４８によっ
て接続されている。
を通過させる揚水ポンプを直流電動機で駆動する揚水ポ
ンプ３ａとして、この動力源を自然エネルギーならびに
化学エネルギーによる発電を利用する地下水浄化装置で
ある。すなわち、自然エネルギーの太陽電池３３ならび
に風力発電装置３４を設け、発生する電力は充放電調節
器３５を介して直流電力として貯蔵する蓄電池３６と電
力変換器３７に接続する。このとき風力発電機は通常交
流であるから整流器を用いる。化学エネルギーの燃料電
池３８は直流電力として電力変換器３７に接続する。ま
た、電力変換器３７には商用電源３９が接続されてい
る。リン酸型の燃料電池３８の燃料は、地下水浄化装置
で処理済の水を排出する排出配管６から切替弁４０によ
って送水管４１を分岐し、液送ポンプ４２で取水したも
のを電解装置４３で水素と酸素に電気分解し、それぞれ
水素貯蔵器４４と酸素貯蔵器４５に送る。水素貯蔵器４
４は直接に燃料電池３８へ連通している。酸素貯蔵器４
５は切替弁４６を介して燃料電池３８へ連通する。切替
弁４６にはエアコンプレッサ４７が空気配管４８によっ
て接続されている。
【００３２】制御装置４９は、図１１に示すように制御
演算装置５０によって利用可能エネルギー状況検出手段
５１からの電力状況データを比較手段５２で比較し、利
用エネルギー決定・駆動手段５３で選択し駆動するもの
である。また、排出配管６に汚染物質濃度自動検出器５
４と、自動停止弁５５を設け、制御盤３２によって汚染
物質の検出濃度が規定値以上の場合には揚水を停止する
ものとしている。
演算装置５０によって利用可能エネルギー状況検出手段
５１からの電力状況データを比較手段５２で比較し、利
用エネルギー決定・駆動手段５３で選択し駆動するもの
である。また、排出配管６に汚染物質濃度自動検出器５
４と、自動停止弁５５を設け、制御盤３２によって汚染
物質の検出濃度が規定値以上の場合には揚水を停止する
ものとしている。
【００３３】上記構成において、電力変換器３７に太陽
電池３３、風力発電装置３４および燃料電池３８の直流
電力と、商用電源３９の交流電力を集約し、揚水ポンプ
３ａ、電解装置４３および液送ポンプ４２には直流電力
を、エアコンプレッサ４７には交流電力を必要に応じて
変換して供給する。昼夜を問わず風があれば発生する風
力発電装置３４の直流電力と太陽電池３３の直流電力に
併せることで、自然エネルギーによる電力が増加し、商
用電源３９の省エネルギーを向上するものである。電解
装置４３が電気分解した水は、水素２、酸素１の割合で
生成するので燃料電池３８で消費する酸素は、非常時に
備え通常エアコンプレッサ４７で供給される空気中の酸
素を用いる。利用エネルギー決定・駆動手段５３におけ
る選択は自然エネルギーを優先させ燃料電池３８および
商用電源３９は補助的に使用する。また、電解装置４３
は商用電源３９の使用料の低廉な深夜電力を用いる制御
を行い、商用電源３９の経済的負担を軽減と、各負担電
力の平準化ができる。本実施例の揚水ポンプ３ａは駆動
を直流電動機とすることで２４時間連続使用に適した省
エネルギー運転ができる。
電池３３、風力発電装置３４および燃料電池３８の直流
電力と、商用電源３９の交流電力を集約し、揚水ポンプ
３ａ、電解装置４３および液送ポンプ４２には直流電力
を、エアコンプレッサ４７には交流電力を必要に応じて
変換して供給する。昼夜を問わず風があれば発生する風
力発電装置３４の直流電力と太陽電池３３の直流電力に
併せることで、自然エネルギーによる電力が増加し、商
用電源３９の省エネルギーを向上するものである。電解
装置４３が電気分解した水は、水素２、酸素１の割合で
生成するので燃料電池３８で消費する酸素は、非常時に
備え通常エアコンプレッサ４７で供給される空気中の酸
素を用いる。利用エネルギー決定・駆動手段５３におけ
る選択は自然エネルギーを優先させ燃料電池３８および
商用電源３９は補助的に使用する。また、電解装置４３
は商用電源３９の使用料の低廉な深夜電力を用いる制御
を行い、商用電源３９の経済的負担を軽減と、各負担電
力の平準化ができる。本実施例の揚水ポンプ３ａは駆動
を直流電動機とすることで２４時間連続使用に適した省
エネルギー運転ができる。
【００３４】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、汚染物質を吸着濾過する濾過材層の上下に処
理水層を設けることで、処理水は散水管によって濾材面
に平均して注水され、濾過後の排出も集水管で均等に排
出されるから濾過材層の中は偏流が無く、汚染物質の吸
着効率が向上されるという効果のある地下水浄化装置を
提供できる。
によれば、汚染物質を吸着濾過する濾過材層の上下に処
理水層を設けることで、処理水は散水管によって濾材面
に平均して注水され、濾過後の排出も集水管で均等に排
出されるから濾過材層の中は偏流が無く、汚染物質の吸
着効率が向上されるという効果のある地下水浄化装置を
提供できる。
【００３５】また、逆洗排水口を設けることで集水管か
ら洗浄水を逆注入し、濾過材層の中を平均した洗浄水流
によって微細な不純物の沈殿滞留による汚染物質の吸着
能力の低下が防止できるという効果のある地下水浄化装
置を提供できる。
ら洗浄水を逆注入し、濾過材層の中を平均した洗浄水流
によって微細な不純物の沈殿滞留による汚染物質の吸着
能力の低下が防止できるという効果のある地下水浄化装
置を提供できる。
【００３６】また、主要構造体である吸着槽に市場規格
品を用い、小型簡便で設備費および維持・運転費も低額
にできるという効果のある地下水浄化装置を提供でき
る。
品を用い、小型簡便で設備費および維持・運転費も低額
にできるという効果のある地下水浄化装置を提供でき
る。
【００３７】また、太陽電池ならびに風力発電装置によ
る自然エネルギーの電力と、大規模な場所と装置を要し
ない化学エネルギーによる燃料電池の電力利用により、
商用電源の引込みがない場所においても電力の自己供給
により独立運転ができ、設置運転の自由性が大であると
共に商用電源の省エネルギーを行い、地球環境の防止と
浄化促進ができるという効果のある地下水浄化装置を提
供できる。
る自然エネルギーの電力と、大規模な場所と装置を要し
ない化学エネルギーによる燃料電池の電力利用により、
商用電源の引込みがない場所においても電力の自己供給
により独立運転ができ、設置運転の自由性が大であると
共に商用電源の省エネルギーを行い、地球環境の防止と
浄化促進ができるという効果のある地下水浄化装置を提
供できる。
【００３８】また、商用電源の停電等非常事態において
も水素貯蔵器と酸素貯蔵器から燃料を供給でき、燃料電
池の駆動を続けることで電力供給の維持ができるという
効果のある地下水浄化装置を提供できる。
も水素貯蔵器と酸素貯蔵器から燃料を供給でき、燃料電
池の駆動を続けることで電力供給の維持ができるという
効果のある地下水浄化装置を提供できる。
【図１】本発明の実施例の地下水浄化装置を示す要部側
断面図
断面図
【図２】同地下水浄化装置を示す平面図
【図３】同濾過槽のＡ矢視平断面図
【図４】同集水管のＢ矢視図
【図５】同濾過槽の放射水流を示す図
【図６】同集水管の集水流を示す側面説明図
【図７】同集水管の集水流を示す正面説明図
【図８】同集水管の逆洗水流を示す側面説明図
【図９】同集水管の逆洗水流を示す正面説明図
【図１０】同自然および化学のエネルギーによる電力供
給構成図
給構成図
【図１１】同制御演算装置の説明図
１ 吸着槽 ２ 給水口 ３、３ａ 揚水ポンプ ４ 流入配管 ５ 集水口 ６ 排出配管 ７ 缶体 ８ 天蓋 ９ 逆洗排水口 １０ 散水管 １１ 下部処理水層 １２ 格子 １３ ＳＵＳネット １４ 濾材受板 １５ 活性炭層 １６ 上部処理水層 １７ 活性炭抜取口 １８ 細孔 １９ 集水管 ２４Ａ、２４Ｂ 三方ボール弁 ３３ 太陽電池 ３４ 風力発電装置 ３５ 充放電調節器 ３６ 蓄電池 ３７ 電力変換器 ３８ 燃料電池 ３９ 商用電源 ４０、４６ 切替弁 ４１ 送水管 ４２ 液送ポンプ ４３ 電解装置 ４４ 水素貯蔵器 ４５ 酸素貯蔵器 ４７ エアコンプレッサ ４８ 空気配管 ４９ 制御装置 ５０ 制御演算装置 ５１ エネルギー状況検出手段 ５２ 比較手段 ５３ 利用エネルギー決定・駆動手段 ５４ 汚染物質濃度自動検出器 ５５ 自動停止弁
Claims (12)
- 【請求項１】 処理水を通過させて汚染物質を吸着濾過
する吸着槽は頂部の給水口および逆洗排水口と外周下方
の流出口を開口し、内部は上部と下部に処理水層として
所定の空間を設けた濾過材層とし、前記上部の処理水層
の前記給水口に複数の角度で放射する散水管を挿着し、
前記下部の処理水層は前記流出管に連通した地下水浄化
装置。 - 【請求項２】 下部の処理水層には軸方向に細孔を開口
した集水管を設け、前記細孔を底面に向けて前記流出管
に連通した請求項１記載の地下水浄化装置。 - 【請求項３】 吸着槽にＪＩＳオープン普通ドラム缶を
用いた請求項１または２記載の地下水浄化装置。 - 【請求項４】 処理水を通過させる揚水ポンプの動力源
として、自然エネルギーを利用する太陽電池ならびに風
力発電装置と、充放電制御器を介して前記太陽電池なら
びに前記風力発電装置が発生する電力を貯蔵する蓄電池
を設けた請求項１記載の地下水浄化装置。 - 【請求項５】 太陽電池ならびに風力発電装置が発生す
る電力の気象条件による低下時に商用電源を用いる制御
回路を設けた請求項１記載の地下水浄化装置。 - 【請求項６】 商用電源は深夜電力を優先利用する制御
回路を設けた請求項７記載の地下水浄化装置。 - 【請求項７】 揚水ポンプは直流電動機によって駆動さ
れる請求項１記載の地下水浄化装置。 - 【請求項８】 自然エネルギー源の太陽電池ならびに風
力発電装置が発生する電力を用いて水を酸素と水素に電
気分解する電解装置と、前記電解装置が発生した水素と
空気中の酸素を反応させて電気エネルギーを発生する燃
料電池を備えた請求項１記載の地下水浄化装置。 - 【請求項９】 電解装置が発生した酸素ならびに水素を
それぞれ貯蔵する酸素貯蔵器と水素貯蔵器を備えた請求
項８記載の地下水浄化装置。 - 【請求項１０】 太陽電池ならびに風力発電装置が発生
する電力の気象条件による低下時には、水の電気分解に
商用電源の深夜電力を用いる制御回路を設けた請求項８
記載の地下水浄化装置。 - 【請求項１１】 非常時に水素貯蔵器の水素を燃料電池
に用いる制御回路を設けた請求項８記載の地下水浄化装
置。 - 【請求項１２】 汚染物質を吸着濾過した処理水の汚染
物質濃度自動検出装置と、検出濃度が規定値以上の場合
の自動停止装置を設けた請求項１記載の地下水浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059616A JP4818521B2 (ja) | 2000-04-12 | 2001-03-05 | 地下水浄化装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110297 | 2000-04-12 | ||
| JP2000-110297 | 2000-04-12 | ||
| JP2000110297 | 2000-04-12 | ||
| JP2001059616A JP4818521B2 (ja) | 2000-04-12 | 2001-03-05 | 地下水浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353485A true JP2001353485A (ja) | 2001-12-25 |
| JP4818521B2 JP4818521B2 (ja) | 2011-11-16 |
Family
ID=26589919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001059616A Expired - Lifetime JP4818521B2 (ja) | 2000-04-12 | 2001-03-05 | 地下水浄化装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4818521B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500970B1 (ko) * | 2002-05-22 | 2005-07-14 | 황선희 | 자가발전기가 구비된 무인급수장치의 저장조 |
| JP2005522239A (ja) * | 2002-02-09 | 2005-07-28 | アロイス・ヴォベン | 防火 |
| KR101333686B1 (ko) | 2011-11-25 | 2013-11-27 | 한국지질자원연구원 | 산성광산배수 처리시스템 |
| JP2014188482A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Panasonic Corp | 地下水浄化装置 |
| CN109607667A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-12 | 山东泰亚环保科技有限公司 | 一种反洗提炭转换装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0177893U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-25 | ||
| JPH01174096U (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-11 |
-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001059616A patent/JP4818521B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0177893U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-25 | ||
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| KR101333686B1 (ko) | 2011-11-25 | 2013-11-27 | 한국지질자원연구원 | 산성광산배수 처리시스템 |
| JP2014188482A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Panasonic Corp | 地下水浄化装置 |
| CN109607667A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-12 | 山东泰亚环保科技有限公司 | 一种反洗提炭转换装置 |
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