JP2003164894A

JP2003164894A - 水質浄化装置

Info

Publication number: JP2003164894A
Application number: JP2001367395A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sugizaki; 健司杉崎; Masaru Fukushima; 大福島; Aya Nishikawa; 綾西川
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】汚泥を効率良く水質浄化体の外に排出させる
ことができる水質浄化装置の提供。【解決手段】上下が開放され側部が閉塞されるととも
に内部に水を浄化する処理部２０が設けられた水質浄化
体１５と、水質浄化体１５の上部内側に被処理水を供給
することにより処理部２０に上部から下部への水流を発
生させて被処理水を浄化処理させる給水装置４０と、処
理部２０に下部から空気を噴出させることにより洗浄処
理する洗浄装置４１と、処理部２０を上下が開放され側
部が閉塞される複数の処理領域２０ａ，２０ｂに区画す
る仕切部材２２と、処理部２０の仕切部材２２によって
仕切られた各処理領域２０ａ，２０ｂに洗浄装置４１に
より順次切り換えて空気を噴出させる制御手段３８とを
具備する。

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、水槽等の浄化対象水域において、水
質汚染対策として、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として、浄化対象と
なる処理水域の水面下に配置される水質浄化体と、この
水質浄化体の中央から水を吸引するポンプと、水質浄化
体の下部から空気を噴出させる洗浄装置とを有するもの
がある。

【０００３】この水質浄化装置は、ポンプで水を吸引す
ると、水質浄化体が主として側部外周から被処理水を内
部に吸い込み、吸い込んだ被処理水を中央に向けて移動
させることになり、このように移動する被処理水を水質
浄化体に担時した微生物で浄化するものである。このよ
うな水質浄化装置では、ある程度浄化処理を行うと水質
浄化体に目詰まりを生じることになるため、洗浄装置で
水質浄化体に下部から空気を噴出させ、目詰まりを生じ
させている汚泥を下部から上部への空気の移動により剥
離させ主として水質浄化体の上部から排出させるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
水質浄化装置では、水質浄化体が主として側部外周から
被処理水を内部に吸い込んで浄化処理を行うものである
ため、汚泥は水質浄化体の側部外周部に多く堆積するこ
とになる。このように側部外周部に多く堆積した汚泥に
対し、洗浄装置によって下部から上部へ空気を移動させ
るのでは汚泥を効率よく排除できず、目詰まりを十分に
解消できないという問題があった。

【０００５】このため、本出願人は、水面よりも上側に
上部を突出させた状態で処理水域に設けられ、上下が開
放され側部が閉塞されるとともに内部に水を浄化する処
理部が設けられた水質浄化体と、この水質浄化体の上部
内側に被処理水を供給することにより処理部に上部から
下部への水流を発生させて該処理部により被処理水を浄
化処理させる給水装置と、処理部に下部から空気を噴出
させることにより処理部を洗浄処理する洗浄装置とを有
する水質浄化装置について、先の出願を行っている（特
願２００１−１６５６６２）。

【０００６】この水質浄化装置では、給水装置が、水質
浄化体の上部内側に被処理水を供給することにより処理
部に上部から下部への水流を発生させて該処理部により
被処理水を浄化処理させるため、処理部の上部に汚泥が
多く堆積して目詰まりを生じることになり、これに対
し、洗浄装置が処理部の全体に下部から空気を噴出させ
ることにより空気が処理部を下部から上部に移動するこ
とになって、浄化処理時の水流の方向に対し逆方向に洗
浄用の空気および水流を移動させることができ、その結
果、洗浄装置によって汚泥を効率よく排除し、目詰まり
を十分に解消することができることになる。

【０００７】ところで、この水質浄化装置では、処理部
から上部に排出された汚泥を、水質浄化体の上部内側に
被処理水を供給するための給水装置の配管を利用して水
質浄化体の外に排出させることを考えていたが、このよ
うな配管では流量が小さく、汚泥を効率良く水質浄化体
の外に排出させることができないという新たな問題の発
生が予想され、この点でさらなる改善の余地が生まれ
た。特に、水質浄化体を水面にフロートによって浮かべ
る場合には、洗浄装置によって処理部の全体に空気を噴
出させると水質浄化体に加わる浮力が大きくなり、水面
に対する高さが高くなって、配管への汚泥の導入が困難
になる場合があり、その結果、汚泥の水質浄化体外への
排出が困難になってしまう可能性もあった。

【０００８】したがって、本発明は、汚泥を効率良く水
質浄化体の外に排出させることができる水質浄化装置の
提供を目的としている。

【０００９】

【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、水面より
も上側に上部を突出させた状態で処理水域に設けられ、
上下が開放され側部が閉塞されるとともに内部に水を浄
化する処理部が設けられた水質浄化体と、該水質浄化体
の上部内側に被処理水を供給することにより前記処理部
に上部から下部への水流を発生させて該処理部により被
処理水を浄化処理させる給水装置と、前記処理部に下部
から空気を噴出させることにより該処理部を洗浄処理す
る洗浄装置とを有するものであって、前記処理部を上下
が開放され側部が閉塞される複数の処理領域に区画する
仕切部材と、前記処理部の前記仕切部材によって仕切ら
れた各処理領域に前記洗浄装置により順次切り換えて空
気を噴出させる制御手段と、を具備することを特徴とし
ている。

【００１０】このように、制御手段が、処理部の仕切部
材によって仕切られた各処理領域に洗浄装置により順次
切り換えて空気を噴出させることになるため、処理部の
仕切られたある処理領域に洗浄装置により空気を噴出さ
せると、この処理領域から上部に排出された汚泥は、洗
浄装置により空気が噴出されていない処理領域を上から
下に通って水質浄化体の外に排出させられる。そして、
制御手段が、各処理領域に洗浄装置により順次切り換え
て空気を噴出させることによって、各処理領域の上部に
排出される汚泥が、洗浄装置により空気が噴出されてい
ない処理領域を上から下に通って水質浄化体の外に排出
させられる。

【００１１】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、前記制御手段は、前記洗
浄装置により空気を噴出させる前記処理領域を切り換え
る際に所定時間前記洗浄装置による空気の噴出を停止さ
せることを特徴としている。

【００１２】このように、制御手段が、洗浄装置により
空気を噴出させる処理領域を切り換える際に所定時間洗
浄装置による空気の噴出を停止させるため、処理部の仕
切られたある処理領域に洗浄装置により空気を噴出させ
ると、この処理領域から上部に排出された汚泥は、洗浄
装置により空気が噴出されていない処理領域を上から下
に通過して水質浄化体の外に排出させられることにな
り、次に、空気が噴出されていなかった処理領域に洗浄
装置により空気を噴出させる前に、所定時間洗浄装置に
よる空気の噴出を停止させることから、洗浄装置により
空気が噴出されていない処理領域を通って水質浄化体の
外に排出されようとしていた汚泥が確実に水質浄化体の
外に排出させられ、その後、この処理領域に洗浄装置に
より空気を噴出させる。

【００１３】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、前記制御手段
は、前記洗浄装置により一旦前記複数の処理領域に同時
に空気を噴出させた後、各処理領域に順次切り換えて空
気を噴出させることを特徴としている。

【００１４】これにより、制御手段が、洗浄装置により
一旦複数の処理領域に同時に空気を噴出させて複数の処
理領域から汚泥を上部に排出させた後、処理部の仕切ら
れたある処理領域に洗浄装置により空気を噴出させる
と、複数の処理領域から一旦上部に排出された汚泥が、
洗浄装置により空気が噴出されていない処理領域を上か
ら下に通過して水質浄化体の外に排出させられる。

【００１５】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
記仕切部材を前記洗浄装置の空気の噴出位置よりも下方
まで延出させていることを特徴としている。

【００１６】このように、仕切部材を洗浄装置の空気の
噴出位置よりも下方まで延出させているため、制御手段
が、処理部の仕切られたある処理領域に洗浄装置により
空気を噴出させることにより、この処理領域から上部に
排出され、洗浄装置により空気が噴出されていない処理
領域を上から下に通過して水質浄化体の外に排出させら
れた汚泥が、前記ある処理領域に戻されることを、仕切
部材の延出部分で防止する。

【００１７】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項４記載のものに関して、前記水質浄化体の側部を
閉塞させる外筒体を前記洗浄装置の空気の噴出位置より
も下方まで延出させていることを特徴としている。

【００１８】このように、水質浄化体の側部を閉塞させ
る外筒体を洗浄装置の空気の噴出位置よりも下方まで延
出させているため、制御手段が、処理部の仕切られたあ
る処理領域に洗浄装置により空気を噴出させることによ
り、この処理領域から上部に排出され、洗浄装置により
空気が噴出されていない処理領域を上から下に通過して
水質浄化体の外に排出させられた汚泥が、前記ある処理
領域に戻されることを、外筒体の延出部分で防止する。

【００１９】本発明の請求項６記載の水質浄化装置は、
請求項４または５記載のものに関して、前記仕切部材に
おける前記洗浄装置の空気の噴出位置よりも下側には、
各処理領域の下側に延出するとともに前記仕切部材から
離れるほど下方に位置するように傾斜する案内部材が設
けられていることを特徴としている。

【００２０】このように、仕切部材における洗浄装置の
空気の噴出位置よりも下側には、各処理領域の下側に延
出するとともに仕切部材から離れるほど下方に位置する
ように傾斜する案内部材が設けられているため、制御手
段が、処理部の仕切られたある処理領域に洗浄装置によ
り空気を噴出させることにより、この処理領域から上部
に排出され、洗浄装置により空気が噴出されていない処
理領域を上から下に通過した汚泥は、案内部材で前記あ
る処理領域に対し反対方向に案内されて水質浄化体の外
に排出させられる。よって、この汚泥が、前記ある処理
領域に戻されることを、確実に防止する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態の水質浄化
装置を図１〜図４を参照して以下に説明する。

【００２２】図１および図２に示すように、第１実施形
態の水質浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の浄化対象
としての処理水域１０の水面１０ａの近傍に浮かせられ
て使用されるもので、浮力を発生させる複数のフロート
１２と、これらフロート１２の上部同士を連結させる連
結部材１３と、連結部材１３に吊下部材１４を介して吊
り下げられる水質浄化体１５と、連結部材１３に載置さ
れる駆動装置１６とを有している。なお、以下の説明に
おける上下は処理水域１０へ配置された状態における上
下である。

【００２３】水質浄化体１５は、角筒状をなす外筒体１
８を有しており、この外筒体１８は両端開口部を上下に
配置した状態で吊下部材１４により吊り下げられてい
る。すなわち、水質浄化体１５は、外筒体１８によって
上下が開放され側部が閉塞されている。なお、外筒体１
８は円筒状であってもよい。

【００２４】外筒体１８には、上端開口部の内側全面お
よび下端開口部の内側全面にそれぞれ網状体１９が展張
されている。そして、これら網状体１９の間には、木炭
や活性炭、ゼオライト、包括固定化担体等の処理材が充
填されており、しかも浄化対象である有機物および藻類
を分解する好気性の微生物が担持されて水を浄化処理す
る処理部２０が形成されている。なお、この場合、処理
部２０を微生物を担持可能な処理材で形成しているが、
これに限られず、例えば、中空糸膜等を用いたフィルタ
としても良い。

【００２５】そして、第１実施形態において、外筒体１
８の内側には、処理部２０を上下が開放され側部が閉塞
される複数具体的には二つの処理領域２０ａ，２０ｂ
に、外筒体１８とで区画する板状の仕切部材２２が鉛直
方向に延在する状態で取り付けられている。

【００２６】また、水質浄化体１５は、外筒体１８の上
側に、この外筒体１８と連続するように取り付けられる
角筒状をなす上部筒体２３を有している。これにより、
水質浄化体１５は、その上端部より下側の内側に処理部
２０が設けられていることになる。なお、上部筒体２３
と外筒体１８とを一体成形してもよい。

【００２７】そして、水質浄化体１５は、フロート１２
に吊り下げられた状態において、処理水域１０の水面１
０ａよりも上側にその上部である上部筒体２３を全周に
わたって突出させており、しかも、処理部２０の上面
は、水面１０ａよりも低い位置とされる。なお、上部筒
体２３の上端部は全周にわたって同じ高さとされてい
る。

【００２８】上部筒体２３には、通水管体２５が取り付
けられている。この通水管体２５は、上部筒体２３の上
部すなわち処理部２０よりも上側に、この上部筒体２３
すなわち水質浄化体１５の水平方向における内側に開口
するように一端部が取り付けられている。通水管体２５
は、水平方向に沿った状態でこの上部筒体２３に接合さ
れる第１管部２６と、この第１管部２６の上部筒体２３
に対し反対側から鉛直下方に延出する第２管部２７とを
有している。

【００２９】そして、通水管体２５の第２管部２７の下
部内側位置には、空気噴出管２９の一端の空気噴出口３
０が設けられている。空気噴出管２９は、他端側が駆動
装置１６に連結されており、この駆動装置１６から供給
される空気を空気噴出口３０から通水管体２５の第２管
部２７内に噴出させる。なお、通水管体２５を円周方向
に複数設け、それぞれに空気噴出管２９を設けてもよ
い。

【００３０】水質浄化体１５の下側には、処理部２０の
各処理領域２０ａ，２０ｂの下方にそれぞれ個別に洗浄
ノズル３１ａ，３１ｂが配置されている。これら洗浄ノ
ズル３１ａ，３１ｂには、その一端側の、水平方向にお
いて各処理領域２０ａ，２０ｂの内側となる位置に、上
方に向けて開口する空気噴出口３３が多数形成されてい
る。これら洗浄ノズル３１ａ，３１ｂは、他端側が駆動
装置１６に連結されており、この駆動装置１６から供給
される空気を空気噴出孔から噴出させる。すなわち、洗
浄ノズル３１ａは実質的に処理領域２０ａ内にのみ空気
を噴出させ、洗浄ノズル３１ｂは実質的に処理領域２０
ｂ内にのみ空気を噴出させる。

【００３１】駆動装置１６は、空気噴出管２９と洗浄ノ
ズル３１ａ，３１ｂとに圧縮空気を供給可能に連結され
たエアコンプレッサ３２と、エアコンプレッサ３２から
空気噴出管２９への圧縮空気の供給流路を開閉する開閉
弁３５と、エアコンプレッサ３２から洗浄ノズル３１ａ
への圧縮空気の供給流路を開閉する開閉弁３６と、エア
コンプレッサ３２から洗浄ノズル３１ｂへの圧縮空気の
供給流路を開閉する開閉弁３７と、これらエアコンプレ
ッサ３２および開閉弁３５，３６，３７を制御するコン
トローラ（制御手段）３８とを有している。

【００３２】なお、エアコンプレッサ３２、開閉弁３５
〜３７、空気噴出管２９および通水管体２５が、水質浄
化体１５の上部内側に処理水域１０の被処理水を供給す
ることで処理部２０の各処理領域２０ａ，２０ｂを通過
する水流を発生させて処理水域１０の被処理水を処理部
２０の各処理領域２０ａ，２０ｂで浄化処理させるエア
リフトポンプ（給水装置）４０を構成している。

【００３３】また、エアコンプレッサ３２、開閉弁３５
〜３７および洗浄ノズル３１ａ，３１ｂが、下方から空
気を噴出させることにより水質浄化体１５を洗浄する洗
浄装置４１を構成している。

【００３４】次に、コントローラ３８の制御内容を図３
および図４に示すフローチャートを参照しつつ以下に説
明する。

【００３５】コントローラ３８は、開閉弁３５を開状態
とし（ステップＳＡ１）、開閉弁３６を閉状態として
（ステップＳＡ２）、さらに開閉弁３７を閉状態とし
（ステップＳＡ３）、エアコンプレッサ３２を駆動状態
とする（ステップＳＡ４）。すると、エアコンプレッサ
３２から空気噴出管２９にのみ圧縮空気が供給され、こ
の圧縮空気が空気噴出口３０から通水管体２５の第２管
部２７内に噴出され該第２管部２７内で気泡となって下
から上へ移動し、この気泡の移動で、第２管部２７内に
上方への水流すなわちエアリフトが生じる。

【００３６】このエアリフトで通水管体２５が下部開口
部から処理水域１０の被処理水を吸引し上部開口部から
水質浄化体１５の上部筒体２３の内側すなわち上部内側
に供給することになる。その結果、上部筒体２３の内側
に被処理水が溜まることにより上部筒体２３の内側の水
面の水位が上がり、処理水域１０の水面１０ａとの間に
水頭差が生じる。この水頭差によって、側部外周が閉塞
された処理部２０に上部から下部への水流が発生するこ
とになり、供給された被処理水が処理部２０の各処理領
域２０ａ，２０ｂを上部から下部に通過する。その際
に、処理部２０の各処理領域２０ａ，２０ｂ内の木炭等
の処理材に担持された好気性微生物に、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されて水が
浄化処理され、浄化処理された後に、処理部２０の下部
から処理水域１０に排出される。このようにして、処理
水域１０の水が浄化される。

【００３７】上記のようにして、処理部２０の各処理領
域２０ａ，２０ｂに上部から下部への水流を発生させて
処理水域１０の被処理水を処理部２０に通過させて浄化
処理を行っていると、処理部２０に土砂や微生物の排出
したフン等からなる汚泥が堆積して目詰まりを生じるこ
とになり、正常な浄化性能が得られなくなる。なお、処
理部２０においては、最初に被処理水が導入される上面
側に最も多く汚泥が堆積して目詰まりを生じやすい。

【００３８】このため、コントローラ３８は、上記した
ステップＳＡ４の後、浄化処理運転の運転時間ｔ１の計
測を開始し（ステップＳＡ５）、この運転時間ｔ１が予
め設定された所定時間ｘ１以上になるまで待機する（ス
テップＳＡ６）。そして、コントローラ３８は、運転時
間ｔ１が予め設定された所定時間ｘ１以上になると、浄
化処理から一方の処理領域２０ａの洗浄処理に切り換え
るべく、開閉弁３５を閉状態とし（ステップＳＡ７）、
開閉弁３６を開状態とする（ステップＳＡ８）。このと
き開閉弁３７は閉状態が維持される。

【００３９】すると、エアコンプレッサ３２から供給さ
れた圧縮空気が洗浄ノズル３１ａの空気噴出口３３のみ
から噴出させられ、下方から実質的に処理部２０の処理
領域２０ａ内にのみ入り、側部全周が閉塞されたこの処
理領域２０ａを通って上方に移動して上部から上部筒体
２３の内側に出る。この空気の移動で、処理領域２０ａ
に充填された処理材の表面と空気が接触し、処理材の表
面から汚泥が剥離されるとともに、処理領域２０ａ内で
下から上への水流が生じ、処理領域２０ａ内の汚泥を含
む水を、上部から上側に排出させる。このようにして処
理領域２０ａが洗浄される。このとき、洗浄ノズル３１
ｂからは圧縮空気が噴出させられていないことから、処
理領域２０ａから上部筒体２３の内側に排出された汚泥
を含む水が、処理領域２０ｂを上から下に通過して、処
理領域２０ｂの下部から水質浄化体１５の外に排出され
る。

【００４０】そして、コントローラ３８は、処理領域２
０ａの洗浄処理を開始したステップＳＡ８の後、洗浄処
理運転の運転時間ｔ２の計測を開始し（ステップＳＡ
９）、この運転時間ｔ２が予め設定された所定時間ｘ２
以上になるまで待機する（ステップＳＡ１０）。コント
ローラ３８は、運転時間ｔ２が予め設定された所定時間
ｘ２以上になると、処理領域２０ａの洗浄処理を終了さ
せるべく、開閉弁３６を閉状態とし（ステップＳＡ１
１）、エアコンプレッサ３２の運転を一旦停止させる
（ステップＳＡ１２）。

【００４１】そして、コントローラ３８は、運転の一時
停止時間ｔ３の計測を開始し（ステップＳＡ１３）、こ
の一時停止時間ｔ３が予め設定された所定時間ｘ３以上
になるまで待機する（ステップＳＡ１４）。ここで、こ
の所定時間ｘ３としては、洗浄処理で処理領域２０ａか
ら上部に排出された汚泥が、処理領域２０ｂで沈降し下
部から排出されるのに十分な時間が設定されている。

【００４２】そして、一時停止時間ｔ３が予め設定され
た所定時間ｘ３以上になると、コントローラ３８は、一
時停止時間をリセットし（ステップＳＡ１５）、一方の
処理領域２０ａの洗浄処理から他方の処理領域２０ｂの
洗浄処理に切り換えるべく、開閉弁３７を開状態として
（ステップＳＡ１６）、エアコンプレッサ３２を駆動状
態とする（ステップＳＡ１７）。このとき開閉弁３５，
開閉弁３６は閉状態が維持される。

【００４３】すると、エアコンプレッサ３２から供給さ
れた圧縮空気が洗浄ノズル３１ｂの空気噴出口３３のみ
から噴出させられ、下方から実質的に処理部２０の処理
領域２０ｂ内にのみ入り、側部全周が閉塞されたこの処
理領域２０ｂを通って上方に移動して上部から上部筒体
２３の内側に出る。この空気の移動で、処理領域２０ｂ
に充填された処理材の表面と空気が接触し、処理材の表
面から汚泥が剥離されるとともに、処理領域２０ｂ内で
下から上への水流が生じ、処理領域２０ｂ内の汚泥を含
む水を、上部から上側に排出させる。このようにして処
理領域２０ｂが洗浄される。このとき、洗浄ノズル３１
ａからは圧縮空気が噴出させられないことから、処理領
域２０ｂから上部筒体２３の内側に排出された汚泥を含
む水が、処理領域２０ａを上から下に通過して、処理領
域２０ａの下部から水質浄化体１５の外に排出される。

【００４４】そして、処理領域２０ｂの洗浄処理を開始
したステップＳＡ１６の後、コントローラ３８は、洗浄
時間をリセットし（ステップＳＡ１８）、洗浄処理運転
の運転時間ｔ４の計測を開始して（ステップＳＡ１
９）、この運転時間ｔ４が予め設定された所定時間ｘ４
以上になるまで待機する（ステップＳＡ２０）。コント
ローラ３８は、運転時間ｔ４が予め設定された所定時間
ｘ４以上になると、処理領域２０ｂの洗浄処理を終了さ
せるべく、開閉弁３７を閉状態とし（ステップＳＡ２
１）、洗浄処理の運転時間をリセットする（ステップＳ
Ａ２２）。

【００４５】コントローラ３８は、洗浄処理の繰り返し
回数ｎが予め設定された所定回数ａより小さいか否か判
定し（ステップＳＡ２３）、洗浄処理の繰り返し回数ｎ
が予め設定された所定回数ａより小さければ、エアコン
プレッサ３２の運転を一旦停止させる（ステップＳＡ２
４）。

【００４６】そして、コントローラ３８は、一時停止時
間ｔ５の計測を開始して（ステップＳＡ２５）、この一
時停止時間ｔ５が予め設定された所定時間ｘ５以上にな
るまで待機する（ステップＳＡ２６）。ここで、この所
定時間ｘ５としては、洗浄処理で処理領域２０ｂから上
部に排出された汚泥が、処理領域２０ａで沈降し下部か
ら排出されるのに十分な時間が設定されている。

【００４７】そして、コントローラ３８は、一時停止時
間ｔ５が予め設定された所定時間ｘ５以上になると、一
時停止時間をリセットするとともに（ステップＳＡ２
７）、エアコンプレッサ３２を駆動状態とし（ステップ
ＳＡ２８）、ステップＳＡ８に戻ってもう一度、処理領
域２０ａの洗浄処理および処理領域２０ｂの洗浄処理を
順次行う。

【００４８】ステップＳＡ２３で洗浄処理の繰り返し回
数ｎが予め設定された所定回数ａより小さくなければ、
コントローラ３８は、繰り返し回数ｎをリセットし（ス
テップＳＡ２９）、浄化処理運転の運転時間をリセット
して（ステップＳＡ３０）、洗浄処理から浄化処理に切
り換えるべく、開閉弁３５を開状態として（ステップＳ
Ａ３１）、ステップＳＡ５に戻る。このとき開閉弁３
６，開閉弁３７は閉状態が維持される。

【００４９】以上に述べた第１実施形態の水質浄化装置
によれば、コントローラ３８が、処理部２０の仕切部材
２２によって仕切られた各処理領域２０ａ，２０ｂに洗
浄装置４１により順次切り換えて交互に空気を噴出させ
ることになるため、処理部２０の仕切られた一方の処理
領域２０ａに洗浄装置４１により空気を噴出させると、
この処理領域２０ａから上部に排出された汚泥は、洗浄
装置４１により空気が噴出されていない処理領域２０ｂ
を上から下に通って水質浄化体１５の外に排出させられ
る。そして、コントローラ３８が、各処理領域２０ａ，
２０ｂに洗浄装置４１により順次切り換えて空気を噴出
させることによって、各処理領域２０ａ，２０ｂの上部
に排出される汚泥が、洗浄装置４１により空気が噴出さ
れていない処理領域を上から下に通って水質浄化体１５
の外に排出させられる。

【００５０】したがって、比較的大きな流量で汚泥を含
む水を流すことができるので、汚泥を効率良く水質浄化
体１５の外に排出させることができる。しかも、水質浄
化体１５を水面１０ａにフロート１２によって浮かべる
場合であっても、洗浄装置４１の空気噴出による水質浄
化体１５に加わる浮力の影響で汚泥の排出が困難になる
こともない。

【００５１】また、コントローラ３８が、洗浄装置４１
により空気を噴出させる処理領域２０ａ，２０ｂを切り
換える際に所定時間洗浄装置４１による空気の噴出を停
止させる。すなわち、処理部２０の仕切られた一方の処
理領域２０ａに洗浄装置４１により空気を噴出させ、こ
の処理領域２０ａから上部に排出された汚泥を、洗浄装
置４１により空気が噴出されていない他方の処理領域２
０ｂを介して水質浄化体の外に排出させた後、洗浄装置
４１により空気が噴出されていなかった他方の処理領域
２０ｂに洗浄装置４１により空気を噴出させる前に、所
定時間洗浄装置４１による空気の噴出を停止させること
から、洗浄装置４１により空気が噴出されていない処理
領域２０ｂを通って水質浄化体１５の外に排出されよう
としていた汚泥が確実に水質浄化体１５の外に排出させ
られ、その後、この処理領域２０ｂに洗浄装置４１によ
り空気を噴出させる。

【００５２】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体１５の外に排出させることができる。

【００５３】次に、本発明の第２実施形態の水質浄化装
置について、図５〜図７を主に参照して以下に第１実施
形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形
態と同様の部分には、同一の符号を付しその説明は略
す。

【００５４】第２実施形態では、第１実施形態に対し、
コントローラ３８が、浄化処理から洗浄処理に切り換え
る時点で、洗浄装置４１により一旦複数の処理領域２０
ａ，２０ｂに同時に空気を噴出させた後に、各処理領域
２０ａ，２０ｂに順次切り換えて空気を噴出させるよう
に制御する点が主に相違している。具体的には、第１実
施形態のステップＳＡ８に換えて以下のステップＳＢ１
０１〜ＳＢ１０５が実行される。

【００５５】すなわち、第２実施形態では、ステップＳ
Ａ７で、浄化処理から洗浄処理に切り換えるべく、開閉
弁３５を閉状態とすると、ステップＳＢ１０１で、開閉
弁３６および開閉弁３７をともに開状態とする。

【００５６】すると、エアコンプレッサ３２から供給さ
れた圧縮空気が洗浄ノズル３１ａの空気噴出口３３およ
び洗浄ノズル３１ｂの空気噴出口３３から、同時に噴出
させられ、下方から処理部２０の処理領域２０ａ，２０
ｂ内に入り、側部全周が閉塞された処理領域２０ａおよ
び処理領域２０ｂを通って上方に移動して上部から上部
筒体２３の内側に出る。この空気の移動で、処理領域２
０ａ，２０ｂに充填された処理材の表面と空気が接触
し、処理材の表面から汚泥が剥離されるとともに、処理
領域２０ａ，２０ｂ内で下から上への水流が生じ、処理
領域２０ａ，２０ｂ内の汚泥を含む水を、上部から上側
に排出させる。このようにして処理領域２０ａ，２０ｂ
が同時に洗浄される。

【００５７】そして、コントローラ３８は、処理領域２
０ａ，２０ｂの同時洗浄処理を開始したステップＳＢ１
０１の後、この同時洗浄処理運転の運転時間ｔ６の計測
を開始し（ステップＳＢ１０２）、この運転時間ｔ６が
予め設定された所定時間ｘ６以上になるまで待機する
（ステップＳＢ１０３）。コントローラ３８は、運転時
間ｔ６が予め設定された所定時間ｘ６以上になると、処
理領域２０ａ，２０ｂの同時洗浄処理を終了させて、次
に、この同時洗浄処理から処理領域２０ａ，２０ｂの交
互の洗浄処理を開始させるべく、開閉弁３７を閉状態と
し（ステップＳＢ１０４）、洗浄処理の運転時間をリセ
ットする（ステップＳＢ１０５）。

【００５８】そして、コントローラ３８は、第１実施形
態と同様のステップＳＡ９以降を実行することで、処理
領域２０ａの洗浄処理と、処理領域の２０ｂの洗浄処理
とを交互に行う。なお、第２実施形態では、ステップＳ
Ａ２８でエアコンプレッサ３２を駆動状態とすると、開
閉弁３６を開状態として（ステップＳＢ１０６）、ステ
ップＳＡ９を実行することになる。

【００５９】以上に述べた第２実施形態の水質浄化装置
によれば、コントローラ３８が、洗浄装置４１により一
旦複数の処理領域２０ａ，２０ｂに同時に空気を噴出さ
せて複数の処理領域２０ａ，２０ｂから汚泥を上部に排
出させた後、処理部２０の仕切られた一方の処理領域２
０ａのみに洗浄装置４１により空気を噴出させると、複
数の処理領域２０ａ，２０ｂから一旦上部に排出された
汚泥およびその後一方の処理領域２０ａから排出された
汚泥が、洗浄装置４１により空気が噴出されていない処
理領域２０ｂを上から下に通過して水質浄化体１５の外
に排出させられる。そして、コントローラ３８が、各処
理領域２０ａ，２０ｂに洗浄装置４１により順次切り換
えて空気を噴出させることによって、各処理領域２０
ａ，２０ｂの上部に排出される汚泥が、洗浄装置４１に
より空気が噴出されていない処理領域を上から下に通っ
て水質浄化体１５の外に排出させられる。

【００６０】したがって、一旦汚泥が排出された処理領
域２０ａ，２０ｂを通じて汚泥を水質浄化体１５の外に
排出させるため、汚泥をさらに効率良く水質浄化体１５
の外に排出させることができる。

【００６１】次に、本発明の第３実施形態の水質浄化装
置を、図８を参照して以下に第１実施形態および第２実
施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施
形態および第２実施形態と同様の部分には、同一の符号
を付しその説明は略す。

【００６２】第３実施形態は、第１実施形態および第２
実施形態に対し水質浄化体１５の構造が一部異なるもの
であるため、コントローラ３８の制御内容は、第１実施
形態および第２実施形態のいずれをも採用できる。

【００６３】第３実施形態は、仕切部材２２を洗浄装置
４１の空気の噴出位置である洗浄ノズル３１ａ，３１ｂ
よりも下方まで延出させており、また、水質浄化体１５
の外筒体１８も洗浄装置４１の空気の噴出位置である洗
浄ノズル３１ａ，３１ｂよりも下方まで延出させてい
る。

【００６４】このような構成の第３実施形態によれば、
コントローラ３８が、処理部２０の仕切られた一方の処
理領域２０ａに洗浄装置４１により空気を噴出させるこ
とにより、この処理領域２０ａから上部に排出され、洗
浄装置４１により空気が噴出されていない他方の処理領
域２０ｂを上から下に通過して水質浄化体１５の外に排
出させられた汚泥が、一方の処理領域２０ａに戻される
ことを、仕切部材２２および外筒体１８の延出部分で防
止する。勿論、他方の処理領域２０ｂに洗浄装置４１に
より空気を噴出させる場合も同様である。

【００６５】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体１５の外に排出させることができる。

【００６６】次に、本発明の第４実施形態の水質浄化装
置を、図９を参照して以下に第１実施形態および第２実
施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施
形態および第２実施形態と同様の部分には、同一の符号
を付しその説明は略す。

【００６７】第４実施形態も、第１実施形態および第２
実施形態に対し水質浄化体１５の構造が一部異なるもの
であるため、コントローラ３８の制御内容は、第１実施
形態および第２実施形態のいずれをも採用できる。

【００６８】第４実施形態は、仕切部材２２を洗浄装置
４１の空気の噴出位置である洗浄ノズル３１ａ，３１ｂ
よりも下方まで延出させており、また、水質浄化体１５
の外筒体１８も洗浄装置４１の空気の噴出位置である洗
浄ノズル３１ａ，３１ｂよりも下方まで延出させてい
る。

【００６９】さらに、仕切部材２２における洗浄装置４
１の空気の噴出位置である洗浄ノズル３１ａ，３１ｂよ
りも下側には、各処理領域２０ａ，２０ｂの下側にそれ
ぞれ延出するとともに仕切部材２２から離れるほど下方
に位置するように傾斜する板状の案内部材４３が設けら
れている。そして、外筒体１８における案内部材４３の
仕切部材２２に対し反対端部の上側となる位置には図示
せぬ穴部が形成されている。なお、案内部材４３として
は、板状に限定されず、半円筒状や半球形状であっても
よい。

【００７０】このような構成の第４実施形態によれば、
コントローラ３８が、処理部２０の仕切られた一方の処
理領域２０ａに洗浄装置４１により空気を噴出させるこ
とにより、この処理領域２０ａから上部に排出され、洗
浄装置４１により空気が噴出されていない他方の処理領
域２０ｂを上から下に通過して水質浄化体１５の外に排
出させられる汚泥は、案内部材４３によって、一方の処
理領域２０ａに対し反対方向に案内されて水質浄化体１
５の外に排出させられる。よって、この汚泥が、処理領
域２０ａに戻されることを、確実に防止する。勿論、他
方の処理領域２０ｂに洗浄装置４１により空気を噴出さ
せる場合も同様である。

【００７１】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体１５の外に排出させることができる。

【００７２】なお、以上の実施形態では浄化対象物質が
有機物と藻類であり、担持される微生物が好気性の微生
物である場合を示したが、それに限らず、浄化対象物質
が窒素等の無機物である場合には、担持する微生物とし
て嫌気性の微生物が付着されるような充填材を用いれば
良い。

【００７３】

【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、制御手段が、処理部の仕
切部材によって仕切られた各処理領域に洗浄装置により
順次切り換えて空気を噴出させることになるため、処理
部の仕切られたある処理領域に洗浄装置により空気を噴
出させると、この処理領域から上部に排出された汚泥
は、洗浄装置により空気が噴出されていない処理領域を
上から下に通って水質浄化体の外に排出させられる。そ
して、制御手段が、各処理領域に洗浄装置により順次切
り換えて空気を噴出させることによって、各処理領域の
上部に排出される汚泥が、洗浄装置により空気が噴出さ
れていない処理領域を上から下に通って水質浄化体の外
に排出させられる。

【００７４】したがって、比較的大きな流量で汚泥を含
む水を流すことができるので、汚泥を効率良く水質浄化
体の外に排出させることができる。しかも、水質浄化体
を水面にフロートによって浮かべる場合であっても、洗
浄装置の空気噴出による水質浄化体に加わる浮力の影響
で汚泥の排出が困難になることもない。

【００７５】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、制御手段が、洗浄装置により空気を噴出させる処
理領域を切り換える際に所定時間洗浄装置による空気の
噴出を停止させるため、処理部の仕切られたある処理領
域に洗浄装置により空気を噴出させると、この処理領域
から上部に排出された汚泥は、洗浄装置により空気が噴
出されていない処理領域を上から下に通過して水質浄化
体の外に排出させられることになり、空気が噴出されて
いなかった処理領域に洗浄装置により空気を噴出させる
前に、所定時間洗浄装置による空気の噴出を停止させる
ことから、洗浄装置により空気が噴出されていない処理
領域を通って水質浄化体の外に排出されようとしていた
汚泥が確実に水質浄化体の外に排出させられ、その後、
この処理領域に洗浄装置により空気を噴出させる。

【００７６】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体の外に排出させることができる。

【００７７】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、制御手段が、洗浄装置により一旦複数の処理領域
に同時に空気を噴出させて複数の処理領域から汚泥を上
部に排出させた後、処理部の仕切られたある処理領域に
洗浄装置により空気を噴出させると、複数の処理領域か
ら一旦上部に排出された汚泥が、洗浄装置により空気が
噴出されていない処理領域を上から下に通過して水質浄
化体の外に排出させられる。

【００７８】したがって、一旦汚泥が排出された処理領
域を通じて汚泥を水質浄化体の外に排出させるため、汚
泥をさらに効率良く水質浄化体の外に排出させることが
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、仕切部材を洗浄装置の空気の噴出位置よりも下方
まで延出させているため、制御手段が、処理部の仕切ら
れたある処理領域に洗浄装置により空気を噴出させるこ
とにより、この処理領域から上部に排出され、洗浄装置
により空気が噴出されていない処理領域を上から下に通
過して水質浄化体の外に排出させられた汚泥が、前記あ
る処理領域に戻されることを、仕切部材の延出部分で防
止する。

【００８０】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体の外に排出させることができる。

【００８１】本発明の請求項５記載の水質浄化装置によ
れば、水質浄化体の側部を閉塞させる外筒体を洗浄装置
の空気の噴出位置よりも下方まで延出させているため、
制御手段が、処理部の仕切られたある処理領域に洗浄装
置により空気を噴出させることにより、この処理領域か
ら上部に排出され、洗浄装置により空気が噴出されてい
ない処理領域を上から下に通過して水質浄化体の外に排
出させられた汚泥が、前記ある処理領域に戻されること
を、外筒体の延出部分で防止する。

【００８２】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体の外に排出させることができる。

【００８３】本発明の請求項６記載の水質浄化装置によ
れば、仕切部材における洗浄装置の空気の噴出位置より
も下側には、各処理領域の下側に延出するとともに仕切
部材から離れるほど下方に位置するように傾斜する案内
部材が設けられているため、制御手段が、処理部の仕切
られたある処理領域に洗浄装置により空気を噴出させる
ことにより、この処理領域から上部に排出され、洗浄装
置により空気が噴出されていない処理領域を上から下に
通過した汚泥は、案内部材で前記ある処理領域に対し反
対方向に案内されて水質浄化体の外に排出させられる。
よって、この汚泥が、前記ある処理領域に戻されること
を、確実に防止する。

【００８４】したがって、汚泥をさらに効率良く水質浄
化体の外に排出させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の水質浄化装置を示す
側断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態の水質浄化装置の駆動
装置を除いた平面図である。

【図３】本発明の第１実施形態の水質浄化装置のコン
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４】本発明の第１実施形態の水質浄化装置のコン
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。

【図５】本発明の第２実施形態の水質浄化装置のコン
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６】本発明の第２実施形態の水質浄化装置のコン
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。

【図７】本発明の第２実施形態の水質浄化装置のコン
トローラの制御内容のさらに他の一部を示すフローチャ
ートである。

【図８】本発明の第３実施形態の水質浄化装置を示す
側断面図である。

【図９】本発明の第４実施形態の水質浄化装置を示す
側断面図である。

【符号の説明】

１０処理水域１０ａ水面１１水質浄化装置１５水質浄化体２０処理部２０ａ，２０ｂ処理領域２２仕切部材３８コントローラ（制御手段）４０エアリフトポンプ（給水装置）４１洗浄装置４３案内部材

フロントページの続き (72)発明者西川綾神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内Ｆターム(参考） 4D003 AA01 AA06 AB02 BA02 BA07 CA10 DA01 DA09 DA21 EA06 EA15 EA16 EA22 EA25 FA04 FA05 4D024 AA05 AB01 BA02 BA03 BA07 BC01 CA01 DA03 DA06 DB14 4D029 AA01 AA06 BB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水面よりも上側に上部を突出させた状態
で処理水域に設けられ、上下が開放され側部が閉塞され
るとともに内部に水を浄化する処理部が設けられた水質
浄化体と、該水質浄化体の上部内側に被処理水を供給することによ
り前記処理部に上部から下部への水流を発生させて該処
理部により被処理水を浄化処理させる給水装置と、前記処理部に下部から空気を噴出させることにより該処
理部を洗浄処理する洗浄装置とを有する水質浄化装置で
あって、前記処理部を上下が開放され側部が閉塞される複数の処
理領域に区画する仕切部材と、前記処理部の前記仕切部材によって仕切られた各処理領
域に前記洗浄装置により順次切り換えて空気を噴出させ
る制御手段と、を具備することを特徴とする水質浄化装
置。
【請求項２】前記制御手段は、前記洗浄装置により空
気を噴出させる前記処理領域を切り換える際に所定時間
前記洗浄装置による空気の噴出を停止させることを特徴
とする請求項１記載の水質浄化装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記洗浄装置により一
旦前記複数の処理領域に同時に空気を噴出させた後、各
処理領域に順次切り換えて空気を噴出させることを特徴
とする請求項１または２記載の水質浄化装置。
【請求項４】前記仕切部材を前記洗浄装置の空気の噴
出位置よりも下方まで延出させてい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。
【請求項５】前記水質浄化体の側部を閉塞させる外筒
体を前記洗浄装置の空気の噴出位置よりも下方まで延出
させていることを特徴とする請求項４記載の水質浄化装
置。
【請求項６】前記仕切部材における前記洗浄装置の空
気の噴出位置よりも下側には、各処理領域の下側に延出
するとともに前記仕切部材から離れるほど下方に位置す
るように傾斜する案内部材が設けられていることを特徴
とする請求項４または５記載の水質浄化装置。