JP2006150351A - Wetland type water purification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工湿地(ウエットランド)を利用して河川水や湖沼水等の水質浄化を行う湿地型水質浄化処理システムに関し、特に汚泥による濾材の目詰まりを防止し、長期的な水質浄化性能の確保並びにメンテナンスを容易にしたものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wetland type water purification system that uses artificial wetlands (wetlands) to purify water quality such as river water and lake water, and in particular, prevents clogging of filter media due to sludge, and provides long-term water purification performance. Securing and maintenance.
この種の湿地型水質浄化処理システムとして、汚濁水が供給される人工湿地の流入側から放流側に向かって汚濁水を流す水路を形成し、該水路に汚濁水の流れに対して略直交する方向に複数の上部越流板と下部浸透板を交互に配置し、前記上部越流板の位置においては汚濁水を前記上部越流板の上端を越流させ、前記下部浸透板の位置においては汚濁水を前記下部浸透板の下端の浸透用の流路を通して浸透(潜流)させて、前記上部越流板と下部浸透板により汚濁水に垂直方向の流れを作りながら汚濁水の処理を行う湿地型水質浄化処理システムが開発されている。このシステムにおいては、前記人工湿地の水生植物で汚濁水中の養分吸収や、有機分、窒素、りん分等の栄養塩類を前記水路内に敷設した濾材により捕捉、分解、吸収して汚濁水を浄化すると共に、水路上流部の底部に汚泥貯留部を設けることにより、該汚泥貯留部に溜まった汚泥の引抜きを可能にしている(例えば特許文献1)。
上記従来のシステムでは、流入水中の浮遊成分等が多い場合には前記汚泥貯留部で汚泥を完全に処理することはできず、汚泥が前記汚泥貯留部よりも下流側に流れ出て濾材の目詰まりが発生する。 In the above conventional system, when there are a lot of floating components in the inflowing water, the sludge cannot be completely treated in the sludge reservoir, and the sludge flows downstream from the sludge reservoir and the filter medium is clogged. Occurs.
濾材の目詰まりが発生すると流れが悪くなるために前記目詰まり部分の上流側の水位が上昇し、最終的には水が浸透しなくなることによって下部浸透板の上部を越流して流れてしまい(いわゆる短絡流状態)、それに伴って汚泥が流出するほか、さらにその下流側の浸透部分に汚泥等が堆積しやすくなり、一段と目詰まりを助長することになる。この繰り返しのために濾材敷設領域に水が流れなくなることで濾過作用のほか濾材表面に付着した微生物と汚濁水が接触することができなくなり、水質浄化機能が低下するという問題点があった。 When clogging of the filter medium occurs, the flow becomes worse, so the water level on the upstream side of the clogged portion rises, and eventually the water does not permeate so that it flows over the upper part of the lower permeation plate ( A so-called short-circuit flow state), sludge flows out along with this, and sludge and the like are more likely to accumulate in the permeation portion on the downstream side, further promoting clogging. Due to this repetition, water no longer flows into the filter medium laying region, and in addition to the filtering action, the microorganisms adhering to the filter medium surface cannot contact with the polluted water, resulting in a problem that the water purification function is lowered.
本発明は以上のような課題に着目してなされたものであり、水の流れを制御することにより目詰まりを抑制し、もって濾材敷設領域の通水性を確保することで水路のどの部分においても常に適正な濾過作用が得られるようにするとともに、濾材表面に付着した微生物と汚濁水との接触を良好に保ち、さらには汚泥の回収や濾材の洗浄(逆洗)等のメンテナンスを容易に行うことで湿地型水質浄化処理システムの本来の浄化性能をより長期に安定維持することを目的になされたものである。 The present invention has been made paying attention to the problems as described above, and clogging is suppressed by controlling the flow of water, thereby ensuring water permeability in the filter medium laying region, and in any part of the water channel. Ensure proper filtration at all times, maintain good contact between the microorganisms adhering to the surface of the filter medium and contaminated water, and facilitate maintenance such as sludge collection and filter medium cleaning (backwash). Thus, the purpose is to stably maintain the original purification performance of the wetland type water purification system for a longer period of time.
請求項1に記載の発明は、汚濁水が供給される人工湿地の流入側から放流側に向かって汚濁水を流す水路を形成し、該水路に汚濁水の流れに対して略直交する方向に複数の上部越流板と下部浸透板を交互に配置し、前記上部越流板の位置においては汚濁水をその上部越流板の上端を越流させ、前記下部浸透板の位置においては汚濁水をその下部浸透板の下端の浸透用の流路を通して浸透させて、前記上部越流板と下部浸透板により汚濁水に垂直方向の流れを生成しながら前記水路内に敷設した濾材および前記人工湿地に植生する植物で汚濁水を浄化する湿地型水質浄化処理システムにおいて、前記複数の上部越流板の上端の高さ位置が上流側から下流に向かって0〜1/80のマイナス勾配となるようにそれぞれの上部越流板の設置高さを設定してあることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1の記載を前提とした上で、前記複数の上部越流板の上端の高さ位置が上流側から下流に向かって0〜1/80のマイナス勾配となるようにそれぞれの上部越流板の設置高さを設定するのに代えて、前記複数の下部浸透板の下端における浸透用の流路の相互関係として、下流側の下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積が、それよりも一つ上流側に位置する下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積と同等もしくはそれ以上の大きさに設定してあることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1の記載を前提とした上で、前記複数の下部浸透板の下端における浸透用の流路の相互関係として、下流側の下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積が、それよりも一つ上流側に位置する下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積と同等もしくはそれ以上の大きさに設定してあることを特徴とする。
Further, the invention according to
さらに、請求項4に記載の発明は、同じく請求項1の記載を前提とした上で、前記複数の上部越流板の上端の高さ位置が上流側から下流に向かって0〜1/80のマイナス勾配となるようにそれぞれの上部越流板の設置高さを設定してあるのに代えて、前記人工湿地は、前記汚濁水の水面の一部を露出させる水面露出部を備えていて、この水面露出部の流れ方向での少なくとも一部の表面側流路幅が特定の上部越流板の位置においてそれよりも一つ上流側の下部浸透板の位置における流路幅よりも狭くなるように設定してあることを特徴とする。
Further, the invention according to
ここで、請求項1〜4のいずれかの記載を前提とした上で、請求項5に記載のように、前記濾材を敷設してある水路を、前記上部越流板および下部浸透板のうち少なくともいずれか一方をもって汚濁水の流れ方向で2個以上の区画に仕切り、それらの区画のうち一部または全部の区画における濾材敷設領域の下部に汚泥貯留部を設けて、水路のうち前記汚泥貯留部を設けた部分では二重底構造としてあることが汚泥の効率的回収の上で望ましい。
Here, on the premise of the description in any one of
この場合、請求項6に記載のように、前記濾材を敷設した水路を、前記上部越流板をもって汚濁水の流れ方向で2個以上の区画に仕切り、それらの区画のうち一部または全部の区画における濾材敷設領域の下部に汚泥貯留部を設けて、水路のうち前記汚泥貯留部を設けた部分では二重底構造としてあるとともに、前記上部越流板のうち汚泥貯留部に臨んでいる部分を可動式のものとしてあっても良い。
In this case, as described in
さらに、請求項7に記載のように、前記人工湿地の湿地基盤は、基盤支持材を介して前記水路の水位よりも上位に配置してあっても良い。
Furthermore, as described in
請求項1に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、複数の上部越流板の上端の高さ位置に上流側から下流に向かって所定のマイナス勾配を持たせたことにより、上流側と下流側の水頭差により汚濁水の流れを円滑にして目詰まりを抑制し、常に濾材表面に付着した微生物と汚濁水が接触することで水質浄化性能を長期的に安定維持することができる。
According to the wetland type water purification system according to
請求項2に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、複数の下部浸透板の下端における浸透用の流路の相互関係として、下流側の下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積の方が大きめとなるように所定の勾配を、持たせたことにより、下流側にゆくに従って増大する水抵抗の増加分を相殺して汚濁水の流れを円滑にして目詰まりを抑制し、常に濾材表面に付着した微生物と汚濁水が接触することで水質浄化性能を長期的に安定維持することができる。
According to the wetland type water purification system according to
請求項3に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、請求項1と請求項2に記載の発明の相乗効果により汚濁水の流れをより円滑にして目詰まりを抑制し、常に濾材表面に付着した微生物と汚濁水が接触することで水質浄化性能を長期的に安定維持することができる。
According to the wetland type water purification system described in
請求項4に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、人工湿地における水面露出部の流れ方向での少なくとも一部の表面側流路幅が特定の上部越流板の位置においてそれよりも一つ上流側の下部浸透板の位置における流路幅よりも狭くなるように設定してあるため、特に汚濁水の流速に変化をもたせて濾材表面における汚泥の沈殿を防止して目詰まりを抑制することができるほか、上部越流板の部分において水の流れを速くして所謂せせらぎ状態にして水が流れていることを実感させることができる。
According to the wetland type water purification system described in
請求項5,6に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、いわゆる二重底構造としたことより、バキュームカー等のバキュームパイプを挿入して吸引することにより前記水路内に沈殿した汚泥等を外部に強制的に排出することができる。また、エアーコンプレッサーのパイプ等を挿入して、圧縮空気を吹き込むことにより前記濾材の洗浄を簡単に行うことができる。
According to the wetland type water purification system according to
請求項7に記載の湿地型水質浄化処理システムによれば、人工湿地により水面に日光が当たるのを防止し、水中で藻や水草等が発生するのを防止することができる。また、枯れ死した藻や水草等により濾材が目詰まりを起こすのを未然に防止することができる。
According to the wetland type water purification system described in
図1は本発明に係る湿地型水質浄化処理システムの基本概念を示す要部の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part showing the basic concept of a wetland type water purification system according to the present invention.
湿地型水質浄化処理システムは、所定の取水口2と放流口3とを有する処理槽1を主要素として構成されていて、処理槽1内には所定の濾材4を敷設してあるとともに、周知のようにそれらの取水口2と放流口3との間には放流口3側の方が低位となるように所定の水位差(水頭差)を持たせてある。そして、上記の水位差のために、取水口2から供給された汚濁水5が処理槽1の流入側から放流側に向かって流れるように水路6を形成している。
The wetland type water purification system includes a
水路6には汚濁水5の流れ方向に沿って複数の第1,第2‥第nまでの下部浸透板7a,7b‥7nと、第1,第2‥第nまでの上部越流板8a,8b‥8nをそれぞれ交互に配置してあり、実質的に処理槽1内を水の流れ方向で複数の上部越流板8a,8b‥8nをもって複数の領域に仕切ってある。各々の下部浸透板7a,7b‥7nの位置においては汚濁水5を当該下部浸透板7a,7b‥7nの下端の開口部である浸透用の流路9を通して浸透(潜流)させる一方、各々の上部越流板8a,8b‥8nの位置においては汚濁水5をこれら当該上部越流板8a,8b‥8nの上端を越流させて、これら複数の下部浸透板7a,7b‥7nと上部越流板8a,8b‥8nとにより汚濁水5に垂直方向の流れ(いわゆる鉛直方向での浸透流)を積極的に生成するようにしてある。そして、汚濁水5が処理槽1内を放流側(下流側)に向かって流れる過程で内部に敷設した濾材4で汚濁水5を浄化するようになっている。なお、この浄化作用については後述する。
A plurality of first, second... Nth
ここで、前記濾材4としては、流入する汚濁水5の汚濁度や性状、特に水中浮遊物(SS分)の状態によって使用するものが異なるが、特にコスト的に有利な砕石を使用する場合は、砕石の径として例えば単粒砕石4号(20〜30mm)のものや5号(13〜20mm)のもの、ぐり石(50〜150mm)および割ぐり石(150〜200mm)等を使い分けてもよい。また、濾材4は上記砕石に限定されるものではなく、浄化条件(例えば脱色、COD除去、窒素・りん除去など)に応じて例えば活性炭、木炭、竹炭などの吸着性炭化物質のほか、ゼオライトなどの吸着性鉱物に代表される吸着性多孔質物質などを使い分けても良い。また、汚濁負荷が高い場合のほか、目詰まりが懸念される場合等においては、プラスチック濾材(中空ボール状、ハニカム状など)、ひも状、糸状、布状等の空隙率の大きい濾材を使用しても良い。
Here, the
一方、処理槽1自体は強度に優れたコンクリート構造物や鋼構造物等にて構築することが望ましいが、例えば所定の地盤を掘削して槽状の空間をつくり、その中に不透水製のシートを貼り込んだ上で濾材4を敷設するようにしても良い。また、下部浸透板7a,7b‥7nの下端の浸透用の流路9は当該下部浸透板7a,7b‥7nの全幅にわたって形成されているものであるが、流路9は下部浸透板7a,7b‥7nの幅方向において少なくともその一部に形成されていても良い。
On the other hand, it is desirable that the
図1において、各上部越流板8a,8b‥8nの上端の高さ位置は流入側(上流側)から放流側(下流側)に向かって漸次もしくは段階的に低くなるように設定してあり、同時にそれらの各上部越流板8a,8b‥8nの上端の高さ位置を結んだ線10が水平な基準線11に対して所定角度θをもって下り勾配となるように設定してある。ここで、処理槽1の側壁1aのうち線10と基準線11との交点に相当する位置を基準越流位置Qとしたとき、ΔH1は上記基準越流位置Qと第1の上部越流板8aをそれぞれ水が乗り越える際の水頭差(単位はmmまたはmである。以下、同じ。)を示す。同様に、ΔH2は第1の上部越流板8aと第2の上部越流板8bをそれぞれ水が乗り越える際の水頭差を示す。さらに、ΔHnは上記基準越流位置Qと第nの上部越流板8nをそれぞれ水が乗り越える際の水頭差を示す。そして、基準越流位置Qおよび各上部越流板8a,8b‥8nの上端の高さ位置を結んだ線10の傾斜角度(勾配)θは例えば1/80以上のマイナス勾配に設定されている。
In FIG. 1, the height position of the upper end of each
なお、上記取水口2と放流口3との間に所定の水位差(水頭差)を設定してあれば、仮に上記の傾斜角度θ=0であっても取水側から放流側に向かう汚濁水5の流れは生成される。なお、この構造については後述する。
In addition, if a predetermined water level difference (water head difference) is set between the
また、上記ΔH1,ΔH2‥ΔHnの設定にあたっては、汚濁水5の流れに先に述べたような鉛直浸透流を利用しているがために濾材4等による流通抵抗を考慮する必要があり、上記ΔH1は、処理槽1の側壁1aと第1の下部浸透板7aの間の水の流通抵抗値(この流通抵抗値は水頭損失にほかならず、その単位はmmH2OまたはmH2Oである。以下、同じ。)ΔP1−1に上記第1の下部浸透板7aと第1の上部越流板8aの間の水の流通抵抗値ΔP2−1を加えた値と同等またはそれよりも大きくなるように設定してある(ΔH1≧ΔP1−1+ΔP2−1)。
Further, in setting the above ΔH1, ΔH2,... ΔHn, since the vertical osmotic flow as described above is used for the flow of the
同様に、上記ΔH2は、第1の上部越流板8aと第2の下部浸透板7bの間の水の流通抵抗値ΔP1−2に第2の下部浸透板7bと第2の上部越流板8bの間の水の流通抵抗値ΔP2−2を加えた値と同等またはそれよりも大きくなるように設定してある(ΔH2≧ΔP1−2+ΔP2−2)。
Similarly, ΔH2 is equal to the flow resistance value ΔP1-2 of water between the first
さらに、上記ΔHnは、処理槽1の側壁1aから第nの下部浸透板7nの間までの水の流通抵抗値の総和と同等またはそれより大きくなるように設定してある(ΔHn≧ΔP1−1+ΔP2−1+ΔP1−2+ΔP2−2‥ΔP1−n+ΔP2−n)。
Further, ΔHn is set to be equal to or greater than the sum of the flow resistance values of water from the
一方、第1,第2‥第nまでの下部浸透板7a,7b‥7nの下端での浸透用の流路9について、下流側のものほどその開口面積が漸次もしくは段階的に大きくなるように、それらの流路9の開口度合いには、上記基準越流位置Qおよび各上部越流板8a,8b‥8nの上端の高さ位置を結んだ線10の勾配とは逆のいわゆるプラスの勾配を予め持たせてある。すなわち、上記第1,第2‥第nまでの下部浸透板7a,7b‥7nの下端での浸透用の流路9についての開口幅がいずれも処理槽1内の水路6の幅と同じであると仮定した場合に、その開口高さである流路9上端の高さh1,h2‥hnが下流側のものほど漸次もしくは段階的に高くなるように設定してある。これにより、流路9の下流になるに従って増加する水の流通抵抗をキャンセル(相殺)できるようになっている。
On the other hand, with respect to the
ここで、図1の例では、例えば上流側の下部浸透板7aとそれよりも下流側の下部浸透板7bとの間にそれぞれ一枚の上部越流板8aを介在させた場合について示したが、例えば上流側の下部浸透板7aと下流側の下部浸透板7bとの間に上端の高さ位置が共に等しい二枚以上の上部越流板8a,8aを介在させるようにしても良く、同様に例えば上流側の上部越流板8aと下流側の上部越流板8bとの間に上流路の開口高さ位置が共に等しい二枚以上の下部浸透板7b,7bを介在させるようにしても良い。
Here, in the example of FIG. 1, for example, a case where one
図2は、図1のシステムを前提とした上で、植栽として水性植物13を植え込んだ人工湿地12に前記水路6を流れる汚濁水5の水面の一部を露出させる水面露出部14を設けた湿地型水質浄化処理システムの平面図を、図3は図2のX−X線に沿う断面図を、図4は図2のY−Y線に沿う断面図をそれぞれ示している。なお、図2,3では濾材4を、図3では人工湿地12をそれぞれ図示省略してある。
FIG. 2 is based on the system of FIG. 1 and is provided with a water
図2に示すように、人工湿地12における水性植物13の植え込み領域以外の領域が流れ方向において流路幅の広狭を繰り返しながら蛇行していて、その部分が前記水面露出部14として非直線的に形成されている。具体的には、水性植物13の植え込み領域を除いた水面露出部14の流路幅は流れ方向で大きく変化していて、その水面露出部14の一部では特に前記第1,第2‥第nの上部越流板8a,8b‥8nの部分での幅W1はそれよりも一段上流側に位置する下部浸透板7a,7b‥7n相当部の幅W2よりも小さくなるように設定してある。
As shown in FIG. 2, regions other than the planting region of the
また、図4に示すように、前記水面露出部14において濾材4の一部が除去されて溝状部15が形成されている。この溝状部15の幅は汚濁水5の流れ方向において変化していて、例えばこの溝状部15の幅寸法はおおよそ水面露出部14の幅と一致させてある。このように水面露出部14や溝状部15の幅寸法をその流れ方向で積極的に変化させることで、汚濁水5の表層部に流れを生成するべくその流速を高めて、特に表層部での浸透に有効な部分に汚泥が堆積しないように配慮してある。
Further, as shown in FIG. 4, a part of the
図4において、前記水路6の底部には例えばグレーチングあるいはパンチングメタル等の多孔状の板材等のように剛性とともに透水性のある板材からなる中底板16が流れ方向に沿って敷設されていて、これにより処理槽1自体がいわゆる二重底構造となっている。そして、この中底板16は前記濾材4の通過を阻止しつつ水路6の底部に沈下してきた汚泥の通過を許容する機能を有していて、中底板16よりも下側には汚泥を沈殿,堆積させるための流れ方向で独立した空間として複数の汚泥貯留部17が形成されている。
In FIG. 4, an
この汚泥貯留部17の幅方向の一端部は図5に示すように濾材4が入り込まないように例えば筒状に仕切られた作業筒体18として水面上に突出していて、同図に示すようにその作業筒体18から汚泥貯留部17内にバキューム車19のホース20を挿入したり、あるいは図6に示すようにコンプレッサ21のエアーホース22を挿入することができるようになっている。なお、作業筒体18に対しバキューム車19のホース20の挿入が可能であることは、汚泥貯留部17内に沈殿,堆積した汚泥の汲み上げを可能にすることを意味し、また作業筒体18に対しコンプレッサ21のエアーホース22の挿入が可能であることは、いわゆるエア噴射をもって特に濾材4の洗浄が可能であることを意味する。
As shown in FIG. 5, one end portion in the width direction of the
なお、必要に応じて上記水性植物13の一部または全部を陸生植物に置き換えることももちろん可能である。
Of course, part or all of the
したがって、このように構成された湿地型水質浄化処理システムによれば、取水口2から供給された汚濁水5が各上部越流板8a,8b‥8nの上端での越流と各下部浸透板7a,7b‥7nの下部の流路9を浸透する際のいわゆる鉛直浸透流とを何回か繰り返すことにより、全体として処理槽1の上流側から下流側に向かう緩やかな流れが生成される。そして、汚濁水5が濾材4を通過することによりその汚濁水5に含まれる水中浮遊物や汚泥が濾材4にて捕集されて、特に質量が大きな汚泥は下方の汚泥貯留部17に沈殿,堆積することになる。
Therefore, according to the wetland type water purification system configured as described above, the
また、汚濁水5に含まれる溶解性の汚れ、すなわち濾過作用では除去できない溶解性の汚れについても汚濁水5が濾材間を通過することにより濾材4の表面に付着した微生物による有機物の分解作用により接触浄化される。さらに、人工湿地12に植栽した水生植物13の成長に伴う栄養吸収作用のために水中のりん及び窒素といった栄養塩類の除去が行われるとともに、水生植物13の根の部分に付着している微生物による有機物の分解作用も同時に行われる。これらの浄化プロセスの複合作用により、処理槽1の下流側ほど処理水が浄化されて、放流口3から放流されることになる。
Further, the soluble dirt contained in the contaminated
その上、前記人工湿地12に前記水路6を流れる水面の一部を露出させる水面露出部14を設け、この水面露出部14の幅を流れ方向で積極的に変化させて、流れが広い部分と狭い部分とを併存させてあることから、特に流れが狭い部分では水の流れが速くなって、汚泥の沈降防止だけでなくいわゆるせせらぎのような外観を呈し、水が流れていることを実感させることができる。
In addition, the
そして、前記水路6の下部に汚泥が堆積したならば、図5に示すように、前記汚泥貯留部17の幅方向の一端部に設けた作業筒体18からバキューム車19のホース20を挿入して負圧吸引すれば、水路6の下部に堆積している汚泥を効率よく排出することができる。さらに、図6に示すように、前記作業筒体18からコンプレッサ21のエアーホース22を挿入して前記汚泥貯留部17内に洗浄媒体として圧縮空気を吹き込むことにより濾材4の洗浄を行うことができる。
And if sludge accumulates in the lower part of the
ここで、図7〜9には上記処理槽1におけるいわゆる二重底構造の変形例を示す。
Here, FIGS. 7 to 9 show modified examples of the so-called double bottom structure in the
図7では、水路6を形成している処理槽1の内底部に、濾材4の進入を阻止しつつ水路6の底部に沈下してきた汚泥の浸入を許容する多数の孔23を有する汚泥貯留部としての管状体24を水路6の長さ方向に沿って配置したものである。上記管状体24としては、周面に多数の孔を有するヒューム管、塩化ビニール管、鋼管等の有孔管が用いられる。
In FIG. 7, the sludge storage part which has
図8では、処理槽1の内底部に一段低い管状体収容部25を予め形成した上でこの管状体収容部25に上記と同様に汚泥貯留部としての管状体24を埋設したものである。
In FIG. 8, a tubular
また、図9では、管状体収容部26にいわゆるコンクリート製のU字溝27を配置した上でその開口部にグレーチング28を載せて蓋をすることにより、これらのU字溝27とグレーチング28とにより汚泥貯留部としての管状体29を形成したものである。
Further, in FIG. 9, a so-called concrete
これらの図7〜9に示す変形例では、例えば処理槽1自体を先に述べた不透水性のシート等をもって形成する場合に汚泥貯留部としての管状体24または29を容易に設置することが可能であり、コスト的に著しく有利となる。
7 to 9, for example, when the
図10は別の変形例を示し、図3と比較すると明らかなように、複数の上部越流板8a,8b‥8nの上端の高さ位置を全て同じ高さ位置に揃える一方、各下部浸透板7a,7b‥7nの下端の流路9の開口高さを同じ高さに揃えたものである。この場合にも図3のものと同様の作用効果が得られる。
FIG. 10 shows another modification, and as is clear from comparison with FIG. 3, the height positions of the upper ends of the plurality of
図11〜13には本発明に係る湿地型水質浄化処理システムの第2の実施の形態を示す。すなわち、図11は、人工湿地12を、水路6を流れる汚濁水5の水面よりも上位に配置し、汚濁水5の水面を人工湿地12で覆い隠した湿地型水質浄化処理システムの平面図を、図12は図11のX1−X1線に沿う断面図を、図13は図11のY1−Y1線に沿う断面図をそれぞれ示している。なお、これらの図において先の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
11 to 13 show a second embodiment of the wetland type water purification system according to the present invention. That is, FIG. 11 is a plan view of a wetland type water purification system in which the constructed
人工湿地12の土壌等の湿地基盤30は、基盤支持材31により水路6の水位よりも上位に配置されている。基盤支持材31は、人工湿地12の土壌等の湿地基盤30を支持し、かつ人工湿地12に植えられた例えば水性植物13の根が通過するのを許容する無数の小孔を有するグレーチングや金属網、非金属製ネット、土木用吸出し防水シート、不織布等の単体あるいは複合体により形成されている。また、人工湿地12の湿地基盤30は、基盤支持材31により水中に落下することのないように支持されている一方、人工湿地12上に植生している水性植物13の根は、基盤支持材31の小孔や網目等を通して水面まで伸びることができる構成になっている。
The
このような湿地型水質浄化処理システムによれば、人工湿地12を、水路6を流れる汚濁水5の水面よりも上位に配置したので、前記水面は前記人工湿地12で覆われた状態になって直射日光が届かないので、水中では光合成ができず、従って水中ではアオミドロなどの藻類や水草等の繁殖がしないので、これら藻類や水草等が枯れて濾材4の目詰まりの原因になるのを未然に防止することができる。
According to such a wetland type water purification system, since the
また、人工湿地12に水生植物13以外の陸生植物を植えることもできる。さらに、本発明のシステムを河川敷に設置した場合に降雨による増水等によりシステムが冠水した場合でも、システムの最上部(表面)が人工湿地12となっていて且つ土壌等の湿地基盤30で水面は覆われた状態になっているので、浸入した泥水等は土壌等の湿地基盤30で濾過された上でシステム内に浸入することになるので、冠水によりシステムの受けるダメージを最小限に押さえることができる。
In addition, terrestrial plants other than the
図14は本発明に係る湿地型水質浄化処理システムの第3の実施の形態を示し、先に説明した図10と共通する部分には同一符号を付してある。 FIG. 14 shows a third embodiment of the wetland type water purification system according to the present invention, and the same reference numerals are given to the parts common to FIG. 10 described above.
この第3の実施の形態では、図示を省略した取水口および放流口(図10参照)を有する処理槽1の内部に、上端の高さ位置が共に等しい複数の上部越流板8a,8b‥8nと下部の開口高さ位置が共に等しい複数の下部浸透置板7a,7b‥7nとを流れ方向に沿って交互に配置してある。これにより、処理槽1の内部は少なくとも上部越流板8a,8b‥8nによって複数の領域に仕切られている。また、各下部浸透板7a,7b‥7nに隣接して汚泥観測孔を兼ねた作業筒体33を設けてあり、この作業筒体33の上端は処理槽1内の水位よりも上方に突出している一方、作業筒体33の下端は中底板16よりも下方の汚泥貯留部17に臨ませてある。つまり、汚泥貯留部17はそれぞれに上流側と下流側の上部越流板8a,8b‥8nによって独立した空間として仕切られていることから、各汚泥貯留部17にそれぞれに作業筒体33が少なくとも一つ臨んでいることになる。
In the third embodiment, a plurality of
この第3の実施の形態によれば、作業筒体33から汚泥貯留部17に対していわゆる棒状のゲージを差し込むことにより、その感触または引き抜きによる目視をもって各汚泥貯留部17での汚泥34の堆積状況を確認することができる。そして、汚泥34の堆積が確認されたならば、図5と同様に、作業筒体33から汚泥貯留部17にバキューム車19のホース20を挿入して負圧吸引すれば、汚泥貯留部17に堆積している汚泥34を効率よく排出することができる。さらに、図6と同様にして作業筒体33からコンプレッサ21のエアーホース22を挿入して汚泥貯留部17から上方に向けて洗浄媒体として圧縮空気を吹き込むことにより濾材4の洗浄をも行うことができる。
According to the third embodiment, by inserting a so-called rod-shaped gauge from the
図16〜18は本発明に係る湿地型水質浄化処理システムの第4の実施の形態を示し、図14と共通する部分には同一符号を付してある。 16 to 18 show a fourth embodiment of the wetland type water purification system according to the present invention, and the same reference numerals are given to portions common to FIG.
この第4の実施の形態では、図16に示すように、複数の上部越流板8a,8b‥8nのうちその下半部、すなわち各上部越流板8a,8b‥8nのうち汚泥貯留部17に臨んでいる部分を可動式のものとして、必要に応じて上流側の上部越流板8a,8b‥8nと下流側の上部越流板8a,8b‥8nとで仕切られた各汚泥貯留部17の独立性を解除して、隣接する汚泥貯留部17,17同士を連通させることができるようにしたものである。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, the lower half of the plurality of
より詳しくは、図16のほか図17に示すように、各上部越流板8a,8b‥8nの下半部は可動仕切り板35としてヒンジピン36にて越流板本体37の下端に揺動可能に連結されていて、通常状態では各可動仕切り板35は鉛直状態を指向するようになっている。また、各可動仕切り板35の下端部同士は、越流板本体37同士のなすスパンと同じスパンとなるようにリンケージロッド38にて相互に連結されているとともに、最も上流側に位置する上部越流板8aの可動仕切り板35と最も下流側に位置する上部越流板8nの可動仕切り板35は、巻き取り機である第1のウインチ39または第2のウインチ40から引き出されたワイヤ41にそれぞれ連結してある。なお、処理槽1の最上流部および最下流部には作業筒体33を設けてあり、この作業筒体33に上記ワイヤ41を挿通してある。また、いずれか一つの上部越流板8aに隣接して上下動可能なストッパ治具42を設けてあり、図16から明らかなように通常状態ではストッパ治具42は最下降位置にあって且つ隣接する上部越流板8aの可動仕切り板35と重合状態となるようにその可動仕切り板35をロックしている。
More specifically, as shown in FIG. 17 in addition to FIG. 16, the lower half of each
したがって、第4の実施の形態によれば、図16に示す通常状態ではそれぞれの可動仕切り板35が閉止位置にあるが故に、処理槽1の下部の汚泥貯留部17はそれぞれに独立している。
Therefore, according to the fourth embodiment, since each
その一方、汚泥貯留部17に汚泥が堆積してその汚泥汲み取りの必要が生じた場合には、図18に示すようにストッパ治具42を上昇させてそれに隣接する可動仕切り板8aのロックを解除する。そして、第2のウインチを回転操作して該当するワイヤ41を牽引しつつ巻き上げると、各可動仕切り板35が連動して一斉に揺動動作して開状態となる。なお、この時には第1のウインチ39は第2のウインチ40のワイヤ牽引動作に伴い該当するワイヤ41の繰り出しを容易に許容する状態としておく。これにより、それまでの各汚泥貯留部17の独立性が解除されて、それらの汚泥貯留部17,17同士が相互に連通して一つの大きな空間と化すことになる。
On the other hand, when the sludge accumulates in the
この状態で、図15の場合と同様に作業筒体33から汚泥貯留部17にバキューム車19のホース20を挿入して負圧吸引すれば、処理槽1の下部に堆積している汚泥を一回の作業で効率よく排出することができる。さらに、図6と同様にして作業筒体33からコンプレッサ21のエアーホース22を挿入して汚泥貯留部17から上方に向けて洗浄媒体として圧縮空気を吹き込むことにより濾材4の洗浄をも行うことができる。
In this state, if the
汚泥汲み取り等の作業が完了したならば、ストッパ治具42を下降させて元の状態に戻した上で、第1のウインチ39を使って特定の可動仕切り板35がストッパ治具42に当接してロック状態となるまで各々の可動仕切り板35を元の閉止状態に戻す。なお、この時には第2のウインチ40は第1のウインチ39のワイヤ牽引動作に伴い該当するワイヤ41の繰り出しを容易に許容する状態としておく。
When the work such as the sludge pumping is completed, the
このように第4の実施の形態によれば、先の第3の実施の形態と異なり一回の操作で処理槽1の下部に堆積した汚泥を一気に汲み取ることが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, unlike the third embodiment, sludge accumulated in the lower portion of the
1…処理槽
2…取水口
3…放流口
4…濾材
5…汚濁水
6…水路
7a,7b‥7n…第1,第2‥第nの下部浸透板
8a,8b〜8n…第1,第2‥第nの上部越流板
9…下部浸透板の下部の浸透用の流路
12…人工湿地
13…水性植物
14…水面露出部
16…中底板
17…汚泥貯留部
24…管状体(汚泥貯留部)
29…管状体(汚泥貯留部)
30…湿地基盤
31…基盤支持材
35…可動仕切り板
DESCRIPTION OF
29 ... Tubular body (sludge storage part)
30 ...
Claims (7)
前記複数の上部越流板の上端の高さ位置が上流側から下流に向かって0〜1/80のマイナス勾配となるようにそれぞれの上部越流板の設置高さを設定してあることを特徴とする湿地型水質浄化処理システム。 A water channel is formed to flow the polluted water from the inflow side to the discharge side of the constructed wetland to which the polluted water is supplied, and a plurality of upper overflow plates and lower infiltration are formed in the water channel in a direction substantially orthogonal to the flow of the polluted water. The plates are arranged alternately, and at the position of the upper overflow plate, polluted water is allowed to flow over the upper end of the upper overflow plate, and at the position of the lower seepage plate, the polluted water is permeated at the lower end of the lower seepage plate. The polluted water is purified by the filter medium laid in the water channel and the plant vegetated in the constructed wetland while infiltrating through the flow path for the water and generating a vertical flow in the contaminated water by the upper overflow plate and the lower permeation plate In the wetland type water purification system
The installation height of each upper overflow plate is set so that the height position of the upper ends of the plurality of upper overflow plates has a negative gradient of 0 to 1/80 from the upstream side toward the downstream side. A characteristic wetland water purification system.
前記複数の下部浸透板の下端における浸透用の流路の相互関係として、下流側の下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積が、それよりも一つ上流側に位置する下部浸透板の下端における浸透用の流路の開口断面積と同等もしくはそれ以上の大きさに設定してあることを特徴とする請求項1に記載の湿地型水質浄化処理システム。 Instead of setting the installation height of each upper overflow plate so that the height position of the upper ends of the plurality of upper overflow plates has a negative gradient of 0 to 1/80 from the upstream side toward the downstream side. ,
As the interrelationship of the permeation flow paths at the lower ends of the plurality of lower permeation plates, the lower cross section where the opening cross-sectional area of the permeation flow path at the lower end of the lower permeation plate on the downstream side is one upstream side The wetland water purification system according to claim 1, wherein the wetland type water purification system is set to have a size equal to or larger than an opening cross-sectional area of a flow path for permeation at a lower end of the permeation plate.
前記人工湿地は、前記汚濁水の水面の一部を露出させる水面露出部を備えていて、この水面露出部の流れ方向での少なくとも一部の表面側流路幅が特定の上部越流板の位置においてそれよりも一つ上流側の下部浸透板の位置における流路幅よりも狭くなるように設定してあることを特徴とする請求項1に記載の湿地型水質浄化処理システム。 The installation height of each upper overflow plate is set so that the height position of the upper ends of the plurality of upper overflow plates has a negative gradient of 0 to 1/80 from the upstream side toward the downstream side. Instead to,
The constructed wetland has a water surface exposed portion that exposes a part of the water surface of the polluted water, and at least a part of the surface side channel width in the flow direction of the water surface exposed portion is a specific upper overflow plate. 2. The wetland type water purification system according to claim 1, wherein the wetland type water purification system is set to be narrower than the flow path width at the position of the lower permeation plate on the upstream side at one position.
前記上部越流板のうち汚泥貯留部に臨んでいる部分を可動式のものとしたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の湿地型水質浄化処理システム。 The water channel in which the filter medium is laid is divided into two or more sections in the flow direction of the polluted water with the upper overflow plate, and a sludge storage section is provided below the filter medium laying area in some or all of the sections. In the part where the sludge storage part is provided in the water channel, it has a double bottom structure,
The wetland type water purification system according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion of the upper overflow plate that faces the sludge storage portion is movable.
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