JP2010058095A

JP2010058095A - 水浄化装置

Info

Publication number: JP2010058095A
Application number: JP2008229321A
Authority: JP
Inventors: Jiro Tonegawa; 二郎利根川
Original assignee: KANTO KANZAI KK
Current assignee: KANTO KANZAI KK
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-18

Abstract

【課題】用水路、河川、湖沼、海などの水浄化を安価な装置で効率よく行うことのできる水浄化装置ものを提供すること。
【解決手段】コンクリートＵ字溝を逆さ使いした水中に沈められる水路体の内部に、パンチングメタル又は金網からなる流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に、核部に釉薬部を被覆した小球状の水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化する。水路体の外表面は、水草、藻などの植物が付着生育しやすいように小叩き加工による粗面とすることがのぞましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、用水路、河川、湖沼、海などの水を浄化するための水浄化装置に関するものである。

近年、水には、生命体にとって有害な細菌や物質の他に、不快な臭気成分などを含有してきており、これらを除去したり、害のない状態に変性したりするのに自然治癒力では追いつかず、人工的に改善するための多くの方法が提案されてきた。

例えば、河川、湖沼などにおける工業排水や生活排水等を改善するために、酸素発生材、酵素発酵ミネラル、木炭、竹炭などの水質浄化材を収納した透水性の水質浄化パッケージを水中に吊るしておく方法（特許文献１）、飲料水の改善のために、上水道の蛇口に筒体を連結し、その中に多数の浄水用セラミックブロックを収納し、このセラミックブロックが放射する遠赤外線による水の浄化作用で浄水する方法（特許文献２）などが提案されてきた。
特開２００４−５７９８４号公報。特開平６−１３４４５４号公報。

水質浄化材を収納した透水性の水質浄化パッケージを水中に吊るしておく方法（特許文献１）は、水流のあるところでは、流されないように保持する手段が面倒であること、水深のあるところでは水面近くだけにしか設置できないこと、水面高さが変化するところには使用できないこと、一定の水深に保持するのがきわめて困難であることなどの問題があった。
また、上水道の蛇口に筒体を連結し、その中に多数の浄水用セラミックブロックを収納し、このセラミックブロックが放射する遠赤外線による水の浄化作用で浄水する方法（特許文献２）は、小容量の水浄化に利用できても、用水路、河川、湖沼、海などの大容量の水浄化には不向きである、などの問題があった。
本発明は、用水路、河川、湖沼、海などの水が流れていたり、貯留していたりする大容量の水浄化を安価な装置で効率よく行うことのできるものを提供することを目的とするものである。

本発明は、コンクリートＵ字溝を逆さ使いした水中に沈められる水路体の内部に、パンチングメタル又は金網からなる流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に、核部に釉薬部を被覆した小球状の水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化するようにしたことを特徴とする。
水路体の外表面は、水草、藻などの植物が付着生育しやすいように小叩き加工による粗面とすることが望ましい。

籠容器は、フロートを取り付けるとともに、水路体の内側面に、伸縮金具により上下動自在に取り付け、水深に応じて水浄化材を上下動させるようにする。
伸縮金具は、４本のアームが菱形となるようにピンで順次連結し、上端のピンの部分が前記支持具により回動可能に軸架されて水路体における水路用溝の天部の近くに取り付け、伸縮金具の下端の水路用溝が籠容器の上面左右の中央部分に回動自在に取り付けることにより、水深の変化に追随して適正な位置に設置できる。

（１）水を浄化しようとする場所として、用水路、河川、湖沼、海などのいずれにも限定されることなく使用することができる。
（２）水路体は、コンクリートＵ字溝を逆さ使いして水中に沈めるようにしたので、汎用の製品を利用して安価に提供することができる。
（３）籠容器は、パンチングメタル又は金網からなる流入出可能なものとし、また、この籠容器の中に、核部に釉薬部を被覆した小球状の水浄化材を収納したので、籠容器から流入した水は水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化し、浄化した水は、再び籠容器から流出でき、効果的な水浄化が可能となる。
（４）籠容器は、フロートを取り付けるとともに、水路体の内側面に、伸縮金具により上下動自在に取り付けたので、水深の変化に応じて水浄化材を上下動させ、確実な浄化が出来る。
（５）伸縮金具は、４本のアームが菱形となるようにピンで順次連結し、上端のピンの部分が前記支持具により回動可能に軸架されて水路体における水路用溝の天部の近くに取り付け、伸縮金具の下端の水路用溝が籠容器の上面左右の中央部分に回動自在に取り付けたので、水深を検出するようなセンサを用いることなく、単純な構成で、水深の変化に追随して常に適正な位置に設置できる。

本発明による水浄化装置は、水中に沈められる水路体の内部に、水の流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化する。
水路体は、コンクリートＵ字溝を逆さ使いして水中に沈めることが安価で、かつ、比重が大きいので水底に安定して設置されるので極めて好ましい。しかし、プラスチック、木材、金属板など、長期間腐食に耐えることの出来る材料で構成しても良い。比重が小さな材料の場合には、重しとして石などを水に流されないようにして載せればよい。Ｕ字溝以外の形状、例えば、底のある円形、多角形などの筒状のものでもよい。
水路体内部に、水の流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中にすでに知られているような水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化する。
また、コンクリートからなる水路体の外表面は、水草、藻などの植物が付着生育しやすいように小叩き加工による粗面とすることが望ましい。

籠容器は、フロートを取り付けるとともに、水路体の内側面に、伸縮金具により上下動自在に取り付け、水深に応じて水浄化材を自動的に上下動させるようにする。この伸縮金具は、４本のアームが菱形となるようにピンで順次連結し、上端のピンの部分が前記支持具により回動可能に軸架されて水路体における水路用溝の天部の近くに取り付け、伸縮金具の下端の水路用溝が籠容器の上面左右の中央部分に回動自在に取り付けることで、単純な構成で、故障し難く、メンテナンスなしで長期間の使用に耐え、かつ、安価に提供できる。

図１ないし図４は、本発明の水浄化装置の実施例１を示し、図５及び図６は、使用例を示している。
図１ないし図３において、１０は、水底１９に据え付けられる水路体である。この水路体１０は、可能な限り安価にするため、縦×横×長さが４４０×４４０×６００ｍｍ程度の市販のコンクリートＵ字溝を逆さまにして底のない状態で使用する。この水路体１０の内側のほぼ上半分には、籠容器１１が支持具１３で取り付けられ、この籠容器１１の内部にこの籠容器１１の１／３から１／２程度の容量の水浄化材１２が収納される。前記水路体１０の外表面は、水草、藻などの植物１７が付着生育しやすいように小叩き（ショット）加工による粗面１６とすることが好ましい。

また、前記水路体１０は、コンクリートＵ字溝を逆さまにして使用する場合に限られるものではなく、底のある円形、多角形などの筒状のものでもよい。この水路体１０は、コンクリート製の場合、比重が大きいので水底１９に安定して設置されるので極めて好ましいが、プラスチック、木材、金属板など、長期間腐食に耐えることの出来る材料で構成しても良い。比重が小さな材料の場合には、重しとして石などを水に流されないようにして載せればよい。

前記水浄化材１２は、図４に示すように、直径が約１０ｍｍ程度の球状の核部２５の外周部に厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度の釉薬部２４を被覆したもので、例えば、特開平１１−０１０１４０号公報に記載されているようなものが使用される。具体的には、前記核部２５は、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２等のセラミック粉体を造粒化したものである。また、前記釉薬部２４は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ，ＴｉＯ_２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ_２Ｏ_３等を補助原料とするものであり、主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したものである。

前記籠容器１１は、長期間水に浸しても腐食しにくく、しかも安価な材料、例えば、厚さが１．５ｍｍ程度のアルミニウム板に、水浄化材１２が抜け出ることのない直径５ｍｍ程度の小穴を多数形成したいわゆるパンチングメタルを用いるか、アルミニウムの金網等が用いられる。この籠容器１１は、図３の展開図に示すように、水路体１０における水路用溝１４の中間位置に密着する幅を有する底板部２０と、この底板部２０から両端部に立ち上がらせて水路用溝１４と天部１５に密着する側板部２１と、前記底板部２０を水路用溝１４に固定する折り曲げ部２２と、前記側板部２１を天部１５に固定する折り曲げ部２３とで構成されている。

このように構成された籠容器１１の中に水浄化材１２を収納して水路体１０の内側に嵌め込み、水路体１０を水平に貫通する支持具１３の上に籠容器１１を載せ、アルミニウムなどの針金３７で縛り固定して水浄化装置９を構成する。そして、この水浄化装置９を水底１９に設置する。この時、水浄化装置９の上面が水面１８に沈む程度とする。

このように構成された水浄化装置９の設置例を図５及び図６に基づき説明する。
図５（ａ）（ｂ）に示した例では、河川の水底１９に直接設置する例を示しており、水底１９を水浄化装置９の高さ程度に深く掘り下げ、コンクリート板２６を敷き詰めて複数個の水浄化装置９を直列に設置する。河川の主水流３０から副水流３１として分水して水浄化装置９へ導くために入り口側にテーパーのある導入路２７を形成するとともに、出口側にもテーパーのある導出路２８を形成する。水浄化装置９を設置していない個所には、玉栗石２９を敷き詰める。川幅が広い場合などには、水浄化装置９を並列に複数列設置する。
導入路２７から水浄化装置９の内部に流入した水は、籠容器１１を通って水浄化材１２と接触して浄化される。浄化された水は、導出路２８を経て主水流３０に合流する。
水の浄化作用は、水浄化材１２の釉薬部２４に水が接触することにより、水の分子振動スペクトルの内で赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を発揮して行われる。

図６（ａ）（ｂ）に示した例では、河川の本流の側方に副水流路３８を作り、ここに水路体１０を設置する例を示しており、水底１９を主水流３０の水底１９の高さ程度に掘り下げ、コンクリート板２６を敷き詰めて複数個の水浄化装置９を直列に設置する。河川の主水流３０から副水流３１として分水して副水流路３８へ導くために入り口側に斜めの導入路２７を形成するとともに、出口側にも斜めの導出路２８を形成する。水路体１０の水流個所以外の個所には、玉栗石２９を敷き詰める。
導入路２７から水浄化装置９の内部に流入した水は、籠容器１１を通って水浄化材１２と接触して浄化される。浄化された水は、導出路２８を経て主水流３０に合流する。

図７、図８に示す例は、水深が変化するところに設置して効果的な例を示している。これらの図において、前記同様、水路体１０は、市販のコンクリートＵ字溝を逆さまにして底のない状態で使用し、この水路体１０の内側には、籠容器１１が収納され、この籠容器１１の内部にこの籠容器１１の１／３から１／２程度の容量の水浄化材１２が収納される点では、実施例１と同様である。
この実施例２が実施例１と異なるところは、水深に応じて籠容器１１が自動的に上下する点にある。前記籠容器１１は、その底部が流れてくるごみが引っ掛からないように船底型のテーパー面３６とし、また、籠容器１１の上面には、発泡スチロールなどからなるフロート３５が取り付けられる。この籠容器１１の上面左右の中央部分には、パンダグラフのような伸縮金具３２が取り付けられる。この伸縮金具３２は、４本のアーム３３が菱形となるようにピン３４で順次連結したもので、上端のピン３４の部分が前記支持具１３により回動可能に軸架されて水路体１０における水路用溝１４の天部１５の近くに取り付けられ、また、伸縮金具３２の下端の水路用溝１４が籠容器１１の上面左右の中央部分に回動自在に取り付けられる。

このように構成された水浄化装置９を水底１９に設置する。水深が深いときには、フロート３５により籠容器１１がＡ点まで浮き上がり、伸縮金具３２は、縮んだ状態となる。水深が浅いときには、フロート３５により籠容器１１がＢ点まで沈み込み、伸縮金具３２は、伸びた状態となる。このため、水深の深浅に追随して常に最適な位置で浄化作用が行われる。

図９は、実施例２の水浄化装置９を具体的に設置した例を示しており、（ａ）は、水路体１０とＵ字溝４０とを連続して設置した平面図であり、（ｂ）は、水路体１０とＵ字溝４０の連結部分の一部を切り欠いた正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）における平面図であり、（ｄ）は、水路体１０の側面図であり、（ｅ）は、Ｕ字溝４０の側面図である。

（ａ）に示すように、中央に複数台、例えば３台の水路体１０を設置し、この水路体１０の導入路側と導出側にそれぞれ数台ずつのＵ字溝４０を設置する。（ｂ）及び（ｄ）に示すように、前記水路体１０の設置場所には、水底１９にＵ字形のコンクリート板２６を形成してその上に、水路体１０を載せる。（ｂ）及び（ｅ）に示すように、前記Ｕ字溝４０は、水底１９に直接設置し、着脱自在に蓋４１を被せ水路体１０と同じ高さにする。そして、水路体１０と水路体１０の間、水路体１０とＵ字溝４０の間、Ｕ字溝４０とＵ字溝４０の間は、防水モルタル４２で結合する。この状態では、Ｕ字溝４０の底部よりも水路体１０の底部がやや深い状態の段差部４３を形成して水路体１０の底部に貯留水４４が残るようにし、この貯留水４４に籠容器１１が下降して水浄化材１２と接触して浄化作用を行う。

水路体１０とＵ字溝４０の配列は、（ａ）の例に限られるものではなく、籠容器１１にごみが詰まった時に除去したり、修理したりするときに便利なように水路体１０とＵ字溝４０を交互に設置してもよい。

水深の深いところに設置するときには、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、実施例１の水路体１０または実施例２の水路体１０を複数段重ねて設置することができる。

本発明による水浄化装置の実施例１を示す側面図である。図１の一部切り欠いた正面図である。水浄化装置に使用される籠容器１１の展開図である。水浄化装置に使用される水浄化材１２の断面図である。実施例１の水路体１０を設置した一例を示すもので、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、一部を切り欠いた正面図である。実施例１の水路体１０を設置した他の例を示すもので、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、一部を切り欠いた平面図である。本発明による９の実施例２を示す側面図である。図７の断面図である。実施例２の水路体１０とＵ字溝４０の設置例を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、水路体１０とＵ字溝４０の一部を切り欠いた正面図、（ｃ）は、水路体１０とＵ字溝４０の一部を切り欠いた平面図、（ｄ）は、水路体１０の設置例を示す側面図、（ｅ）Ｕ字溝４０の設置例を示す側面図である。水深の深いところに水路体１０を設置した例を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図である。

符号の説明

１０…水路体、１１…籠容器、１２…水浄化材、１３…支持具、１４…水路用溝、１５…天部、１６…粗面、１７…植物、１８…水面、１９…水底、２０…底板部、２１…側板部、２２…折り曲げ部、２３…折り曲げ部、２４…釉薬部、２５…核部、２６…コンクリート板、２７…導入路、２８…導出路２８￥２９…玉栗石、３０…主水流、３１…副水流、３２…伸縮金具、３３…アーム、３４…ピン、３５…フロート、３６…テーパー面、３７…針金、３８…副水流路、４０…Ｕ字溝、４１…蓋、４２…防水モルタル、４３…段差部、４４…貯留水。

Claims

水中に沈められる水路体の内部に、水の流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化するようにしたことを特徴とする水浄化装置。
コンクリートＵ字溝を逆さ使いした水中に沈められる水路体内部に、水の流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化するようにしたことを特徴とする水浄化装置。
コンクリートＵ字溝を逆さ使いした水中に沈められる水路体の内部に、パンチングメタル又は金網からなる流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化するようにしたことを特徴とする水浄化装置。
コンクリートＵ字溝を逆さ使いした水中に沈められる水路体の内部に、パンチングメタル又は金網からなる流入出可能な籠容器を取り付け、この籠容器の中に、核部に釉薬部を被覆した小球状の水浄化材を収納し、この水浄化材の釉薬部に水が接触することにより、水を浄化するようにしたことを特徴とする水浄化装置。
水路体の外表面は、水草、藻などの植物が付着生育しやすいように小叩き加工による粗面としたことを特徴とする請求項２、３または４記載の水浄化装置。
籠容器は、フロートを取り付けるとともに、水路体の内側面に、伸縮金具により上下動自在に取り付け、水深に応じて水浄化材を上下動させるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の水浄化装置。
伸縮金具は、４本のアームが菱形となるようにピンで順次連結し、上端のピンの部分が前記支持具により回動可能に軸架されて水路体における水路用溝の天部の近くに取り付けられ、伸縮金具の下端の水路用溝が籠容器の上面左右の中央部分に回動自在に取り付けられたことを特徴とする請求項６記載の水浄化装置。