JP2010194424A - Water cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水質浄化装置に関する。特に、貯水槽などに貯えられた水を浄化する水質浄化装置の構造に関する。 The present invention relates to a water purification device. In particular, the present invention relates to the structure of a water purification device that purifies water stored in a water storage tank or the like.
発電所などでは、山水や河川水を貯水して工業用水として利用している。例えば、これらの貯水は、藻類又はプランクトンの繁殖を抑制するために、塩素系薬剤、オゾン、過酸化水素などを注入して、死滅又は減菌処理している。又、池や湖沼の水を浄化するために、紫外線を照射して死滅又は減菌処理する方法が実用化されている。 In power plants, mountain water and river water are stored and used as industrial water. For example, in order to suppress the growth of algae or plankton, these stored waters are killed or sterilized by injecting a chlorine-based chemical, ozone, hydrogen peroxide, or the like. Moreover, in order to purify the water of ponds and lakes, a method of killing or sterilizing by irradiating ultraviolet rays has been put into practical use.
前者の薬剤を使用して水を浄化する方法は、薬剤の費用が嵩む他に、使用した薬剤や薬剤の化合物が水中に残留するという不具合がある。後者の紫外線を照射する方法は、紫外線照射装置を必要する他に、この紫外線照射装置を稼働させる電力代などのランニングコスト、及び紫外線照射装置の保守費用が発生するという不具合がある。 The former method of purifying water using a drug has the disadvantage that the cost of the drug increases and the used drug or drug compound remains in the water. The latter method of irradiating with ultraviolet rays has the disadvantage that, in addition to the necessity of an ultraviolet irradiating device, running costs such as power costs for operating the ultraviolet irradiating device and maintenance costs for the ultraviolet irradiating device are generated.
こうした不具合を解消するため、近年では、光触媒を利用して、水を浄化する方法が進展している。光触媒は、光が当たると殺菌、抗菌、分解、脱臭などの機能を示す物質である。光触媒の表面に光を照射すると、それによって生じる物質のその強い酸化力により、光触媒の表面に接している有機物を分解又は不活化できることが知られている。 In order to eliminate such problems, in recent years, methods for purifying water using a photocatalyst have been developed. A photocatalyst is a substance that exhibits functions such as sterilization, antibacterial, decomposition, and deodorization when exposed to light. It is known that when the surface of the photocatalyst is irradiated with light, organic substances in contact with the surface of the photocatalyst can be decomposed or inactivated by the strong oxidizing power of the substance generated thereby.
光触媒機能を有する物質としては、二酸化チタンが多く用いられている。二酸化チタンは、太陽光の紫外線を吸収して反応を起こすこと、大変安全で安価なこと、無色透明のコーティングができることなどの利点があるため、あらゆる産業分野で利用されている。 As a substance having a photocatalytic function, titanium dioxide is often used. Titanium dioxide is used in all industrial fields because it has the advantages of absorbing the ultraviolet rays of sunlight, causing a reaction, being very safe and inexpensive, and being able to form a colorless and transparent coating.
光触媒を利用した水質浄化装置としては、修景池や親水公園の人工池、水路などに好適な、安全性が高く、簡単な構造であり、水処理効率が良好で、しかも、高いエネルギーの供給や煩雑な保守を必要としない水質浄化装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 As a water purification device using photocatalysts, it is suitable for ponds, artificial parks in water parks, waterways, etc., has a high safety and simple structure, good water treatment efficiency, and high energy supply. A water purification device that does not require complicated maintenance is disclosed (for example, see Patent Document 1).
特許文献1による水質浄化装置は、高低差を有する水路と、低部の排水口から排出された水を水路の高部の水供給口へ送り、水を循環させるポンプと、を備えている。水路の底部には、表面に光触媒機能を有する酸化チタンを担持させた小石群を配置している。水路の近傍には、酸化チタンに太陽光を反射集光させる集光板を配置している。水路は、水位調整堰によって区画された多段水路を構成しており、水路の底部には、水路近傍に配置された太陽電池からエネルギーが供給され、酸化チタンを担持させた小石群へ紫外線を照射するブラックライトが埋込みで設置されている。 The water purification apparatus according to Patent Document 1 includes a water channel having a height difference, and a pump that circulates water by sending water discharged from a lower drainage port to a high water supply port of the waterway. A group of pebbles carrying titanium oxide having a photocatalytic function on the surface is disposed at the bottom of the water channel. In the vicinity of the water channel, a light collector for reflecting and concentrating sunlight on titanium oxide is disposed. The water channel constitutes a multi-stage water channel partitioned by a water level adjusting weir. The bottom of the water channel is supplied with energy from solar cells placed near the water channel, and irradiates ultraviolet rays to the pebbles carrying titanium oxide. The black light to be installed is embedded.
又、光触媒を利用した水質改善方法としては、自然な景観又は清潔な景観を維持したまま、河川、湖、池、沼、海などの水質を改善及び維持できる水質改善方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, as a water quality improvement method using a photocatalyst, a water quality improvement method that can improve and maintain the water quality of rivers, lakes, ponds, swamps, seas, etc. while maintaining a natural landscape or a clean landscape is disclosed ( For example, see Patent Document 2).
特許文献2による水質改善方法は、河川の土手から川底に至るまで、光触媒付き天然石を敷き詰めている。昼間は、太陽光が河川水を介して、水中の光触媒付き天然石に照射される。このため、光触媒付き天然石の表面に担持された光により汚染物質を分解する光触媒が作用して、水中の汚染物質を分解できる、としている。同時に、光触媒付き天然石に付着している微生物や藻を分解できる、としている。 In the water quality improvement method according to Patent Document 2, natural stones with a photocatalyst are spread from the river bank to the river bottom. In the daytime, sunlight is irradiated to the natural stone with photocatalyst in the water through the river water. For this reason, it is said that the photocatalyst which decomposes | disassembles a pollutant with the light carry | supported on the surface of the natural stone with a photocatalyst acts, and can decompose a pollutant in water. At the same time, it is said that microorganisms and algae attached to natural stones with photocatalyst can be decomposed.
しかしながら、特許文献1による水質浄化装置は、水路の底に光触媒機能を有する小石群を敷き詰めている。紫外線が水面から到達する距離には限界があるとされ、水位が高くなると、水底の小石群に照射される紫外線量が低減されて、光触媒による浄化作用を発揮できないという問題がある。 However, the water purification device according to Patent Document 1 is laid with pebbles having a photocatalytic function at the bottom of the water channel. There is a limit to the distance that ultraviolet rays reach from the water surface. When the water level increases, there is a problem that the amount of ultraviolet rays irradiated to the pebbles on the bottom of the water is reduced and the purification action by the photocatalyst cannot be exhibited.
又、特許文献1による水質浄化装置は、水路に敷設された強化ガラス板を介して、ブラックライトが光触媒機能を有する小石群を照射している。したがって、太陽光が供給されない夜間や雨天時でも水処理できる、としている。 Moreover, the water quality purification apparatus by patent document 1 is irradiating the pebbles which a black light has a photocatalytic function through the tempered glass board laid in the water channel. Therefore, it is said that water treatment can be performed even at night or rainy weather when sunlight is not supplied.
しかしながら、強化ガラス板及びブラックライトを既設の貯水槽などに敷設することは、容易ではなく、工事費用も発生するという問題がある。新たな敷設工事を要することなく、既設の貯水槽などに直ちに適用できる水質浄化装置が望ましい。 However, it is not easy to install the tempered glass plate and the black light in an existing water tank or the like, and there is a problem that construction costs are also generated. It is desirable to have a water purification device that can be immediately applied to an existing water tank without requiring new construction work.
特許文献2による水質改善方法も同様である。前述したように、紫外線が水面から到達する距離には限界があるとされ、水位が高くなると、川底に敷き詰めた光触媒付き天然石による水質改善効果は期待できないという問題がある。 The water quality improvement method according to Patent Document 2 is the same. As described above, there is a limit to the distance that ultraviolet rays can reach from the water surface. When the water level becomes high, there is a problem that the effect of improving the water quality cannot be expected from natural stones with a photocatalyst spread on the riverbed.
既設の貯水槽などに適用可能な水質浄化装置であって、簡単な構造であり、かつ効率よく水を浄化できる水質浄化装置が求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。 There is a need for a water purification device that can be applied to an existing water tank or the like, has a simple structure, and can efficiently purify water. The above can be said to be the subject of the present invention.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、既設の貯水槽に適用可能な水質浄化装置であって、簡単な構造であり、かつ効率よく水を浄化できる水質浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a water purification device that can be applied to an existing water tank, has a simple structure, and can efficiently purify water. The purpose is to do.
本発明者は、光触媒機能を有する塊状体又は網板を堆積する複数の籠形容器に段差を設けて水面下に配列することにより、これらの課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たな水質浄化装置を発明するに至った。 The present inventor has found that these problems can be solved by providing steps in a plurality of bowl-shaped containers on which a block or net plate having a photocatalytic function is deposited, and arranging them below the surface of the water. The inventors have invented the following new water purification device.
(1)本発明による水質浄化装置は、水面に太陽光が照射される貯水槽に設置する水質浄化装置であって、少なくとも周囲を流水性の高い網目で形成する複数の籠形容器と、これらの籠形容器の底面を遮光するように堆積される光触媒機能を有する複数の塊状体と、を備え、太陽光の紫外線が到達する範囲で、前記複数の籠形容器を水面から水中に向かって多段に積層すると共に、上段の前記籠形容器と下段の前記籠形容器とは、それらの前記複数の塊状体が平面視において重なり合って水平方向に並設配置している。 (1) A water purification apparatus according to the present invention is a water purification apparatus installed in a water tank in which sunlight is irradiated on the water surface, and a plurality of bowl-shaped containers having at least the periphery formed of a mesh with high flowability, and these A plurality of lumps having a photocatalytic function deposited so as to shield the bottom surface of the bowl-shaped container, and the plurality of bowl-shaped containers are directed from the water surface toward the water within a range where ultraviolet rays of sunlight reach. While being laminated in multiple stages, the upper bowl-shaped container and the lower bowl-shaped container are arranged side by side in the horizontal direction with the plurality of lumps overlapping in a plan view.
(2)本発明による水質浄化装置は、水面に太陽光が照射される貯水槽に設置する水質浄化装置であって、少なくとも周囲を流水性の高い網目で形成する複数の籠形容器と、これらの籠形容器の底面に堆積される光触媒機能を有する複数の網板と、を備え、太陽光の紫外線が到達する範囲で、前記複数の籠形容器を水面から水中に向かって多段に積層すると共に、上段の前記籠形容器と下段の前記籠形容器とは、平面視において部分的に重なり合って水平方向に並設配置している。 (2) A water purification apparatus according to the present invention is a water purification apparatus installed in a water tank in which sunlight is irradiated on the water surface, and a plurality of bowl-shaped containers that form at least the periphery with a highly flowable mesh, and these A plurality of mesh plates having a photocatalytic function deposited on the bottom surface of the bowl-shaped container, and stacking the plurality of bowl-shaped containers in multiple stages from the water surface toward the water within a range where ultraviolet rays of sunlight reach At the same time, the upper bowl-shaped container and the lower bowl-shaped container partially overlap each other in a plan view and are arranged side by side in the horizontal direction.
(3)前記籠形容器は、光触媒機能を有することが好ましい。 (3) The bowl-shaped container preferably has a photocatalytic function.
(4)前記複数の網板は、それらの板厚面が水平方向に延びて、上下方向に多段に整列配置していることが好ましい。 (4) It is preferable that the plurality of mesh plates have their plate thickness surfaces extending in the horizontal direction and arranged in multiple stages in the vertical direction.
(5)前記複数の網板は、それらの板厚面が鉛直方向に延びて、水平方向に多列に整列配置していることが好ましい。 (5) Preferably, the plurality of mesh plates are arranged in multiple rows in the horizontal direction with their plate thickness surfaces extending in the vertical direction.
(6)前記複数の網板は、それらの平面が前記籠形容器の底面に対して所定の角度に傾斜して、上下方向に多段に整列配置していることが好ましい。 (6) It is preferable that the plurality of mesh plates have their planes inclined at a predetermined angle with respect to the bottom surface of the bowl-shaped container and arranged in multiple stages in the vertical direction.
(7)最上段の前記籠形容器は、浮力体を備えることが好ましい。 (7) It is preferable that the uppermost bowl-shaped container includes a buoyancy body.
(8)最上段の前記籠形容器は、水面から突出すると共に、太陽光を集光して水面に入射させる反射板を備えることが好ましい。 (8) It is preferable that the uppermost bowl-shaped container includes a reflecting plate that protrudes from the water surface and collects sunlight to enter the water surface.
(9)前記貯水槽の内壁は、その表面に光触媒機能を有する物質をコーティングしていることが好ましい。 (9) The inner wall of the water storage tank is preferably coated with a substance having a photocatalytic function on its surface.
本発明による水質浄化装置は、自然界にある太陽光を利用して稼働でき、動力又は薬剤などのランニングコストを必要としないという利点がある。本発明による水質浄化装置は、藻類などの発生において、光触媒の強力な酸化作用により、浄化作用を発揮できる。 The water purification apparatus according to the present invention has the advantage that it can be operated using sunlight in nature and does not require running costs such as power or medicine. The water purification apparatus according to the present invention can exhibit a purification action due to the powerful oxidation action of the photocatalyst in the generation of algae and the like.
又、本発明による水質浄化装置は、有機物が発生し易い水面に近い水中に光触媒を配置しているので、これら有機物を効率よく死滅又は減菌処理できる。又、紫外線は、水中での到達距離が短くなるため、水面に近い水中に光触媒を配置することで、光触媒を効果的に作用させることができる。 Moreover, since the water purification apparatus by this invention has arrange | positioned the photocatalyst in the water close | similar to the water surface where organic matter is easy to generate | occur | produce, these organic matter can be killed or sterilized efficiently. Moreover, since the reach distance of ultraviolet rays in water is shortened, the photocatalyst can be effectively operated by disposing the photocatalyst in water close to the water surface.
更に、本発明による水質浄化装置は、太陽光が貯水槽の底面に向かって入射しないように、複数の籠形容器が平面領域を略遮光している。その結果、複数の籠形容器の下方では、藻類は増殖が困難となり、光を求めて水面に移動する挙動を示す。そして、これらの藻類が光触媒の表面で炭酸ガスに分解されて、光触媒の周辺で循環する水流を発生させる。 Furthermore, in the water purification apparatus according to the present invention, the plurality of bowl-shaped containers substantially shade the planar area so that sunlight does not enter the bottom surface of the water storage tank. As a result, under the plurality of bowl-shaped containers, the algae becomes difficult to grow and behaves to move to the water surface in search of light. These algae are decomposed into carbon dioxide on the surface of the photocatalyst to generate a water stream that circulates around the photocatalyst.
このように、本発明による水質浄化装置は、藻類の性質を利用して、効率よく藻類を分解又は不活化できる。又、複数の籠形容器の下方を遮光して、藻類の増殖を抑制できる。 As described above, the water purification apparatus according to the present invention can efficiently decompose or inactivate algae by utilizing the properties of algae. In addition, the growth of algae can be suppressed by shielding light from below the plurality of bowl-shaped containers.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
最初に、本発明の第1実施形態による水質浄化装置の構成を説明する。図1は、本発明の第1実施形態による水質浄化装置の構成を示す正面図であり、貯水槽を縦断面で示している。図2は、前記第1実施形態による水質浄化装置の構成を示す平面図である。
[First Embodiment]
Initially, the structure of the water purification apparatus by 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a front view showing a configuration of a water purification device according to a first embodiment of the present invention, and shows a water storage tank in a longitudinal section. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the water purification device according to the first embodiment.
図1又は図2を参照すると、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、水面Sfに太陽光Rが照射される貯水槽Wtに設置されている。図2に示された第1実施形態では、貯水槽Wtに水質浄化装置10を二列に設置しているが、水質浄化装置10は、水質浄化装置10の平面領域に対応して、単列であってもよく、三列以上であってもよく、いずれの配列も本発明の範囲に含まれる。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the
図1又は図2を参照すると、水質浄化装置10は、上段に配列された複数の籠形容器21と下段に配列された複数の籠形容器22を備えている。これらの籠形容器21・22は、周囲(側面)と底面を流水性の高い網目で形成している。又、これらの籠形容器21・22は、全表面を微粉状の光触媒でコーティングしており、光触媒機能を有している。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the
なお、流水性の高い網目とは、藻類やプランクトンなどは流通するが、後述する塊状体3の流通が阻止される程度の流通口を有していることを意味している。これらの籠形容器21・22の周囲(側面)と底面を流水性の高い網目で形成することで、藻類やプランクトンによる目詰まりを防止できる。
In addition, the net | network with high flowability means having a distribution port of the grade which algae, plankton, etc. distribute | circulate, but the distribution | circulation of the
図1又は図2を参照すると、籠形容器21・22には、光触媒機能を有する複数の塊状体3が収容されている。これらの塊状体3は、籠形容器21・22の底面を遮光するように堆積されている。なお、これらの塊状体3は、不規則なかたまりで構成してよく、丸くて小さな粒状体で構成してもよく、塊状体3の形態は、粒状体の形態を含んでいる。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, a plurality of
塊状体3に担持される光触媒としては、酸化チタンや酸化タングステンなどが用いられてよく、塊状体3の表面積を大きくすることにより、水の浄化作用を向上できる。塊状体3は、全てを光触媒成分からなる構成としてもよく、光触媒を担持させる担体としての塊状体3は、金属であってもよく、セラミックや合成樹脂であってもよい。又、これらのいずれかの基材からなる塊状体3の表面に光触媒をコーティングしてもよい。
As the photocatalyst supported on the
図1又は図2を参照すると、上段の複数の籠形容器21は、所定の間隔を設けて水平方向に並設配置している。同様に、下段の複数の籠形容器22は、所定の間隔を設けて水平方向に並設配置している。なお、並設配置とは、互いに離間させて一列に揃え、並べて配置することを意味している。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the plurality of upper bowl-shaped
図1又は図2を参照すると、上段の隣り合う籠形容器21・21は、隙間を形成しており、この隙間を塞ぐように、下段の籠形容器22が積層している。例えば、籠形容器21と籠形容器22とは、紐又はワイヤで相互に結合してもよい。そして、上段の籠形容器21と下段の籠形容器22とは、太陽光Rの紫外線が到達する範囲で、水面Sfから水中に向かって積層している。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the upper bowl-shaped
又、図1又は図2を参照すると、籠形容器21と籠形容器22とは、それらに堆積された複数の塊状体3が平面視において重なり合うように配置されている。したがって、これらの籠形容器21・22の下方を遮光している。
Moreover, referring to FIG. 1 or FIG. 2, the bowl-shaped
図1又は図2を参照すると、上段の籠形容器21は、その両翼に一対の浮力体21f・21fを固定している。浮力体21fは、両端が密閉された中空の円筒状の浮きであってもよく、発泡樹脂で成形された棒状の筏部材であってもよく、水質浄化装置10に所定の浮力を付与できる。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the upper bowl-shaped
又、図1又は図2を参照すると、上段の籠形容器21は、側面の一部が突出する反射板21rを備えている。反射板21rは、水面Sfから突出すると共に、太陽光Rを集光して水面Sfに入射させている。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, the upper bowl-shaped
次に、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10の作用を説明する。
Next, the operation of the
本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、藻類などの水中での光合成による挙動(習性)と光触媒による分解機能とを組み合わせて利用している。
The
図1を参照すると、水面Sfから籠形容器21の底面までの距離L1を5cmから10cm程度の範囲に設定している(L1=5〜10cm)。又、水面Sfから籠形容器22の底面までの距離L2を10cmから20cm程度の範囲に設定している(L1=10〜20cm)。
Referring to FIG. 1, the distance L1 from the water surface Sf to the bottom surface of the bowl-shaped
一般に、藻類などは、太陽光が到達し易い水面近くで繁殖する習性がある。又、太陽光の紫外線は、水中での到達距離が短い。紫外線量が1/10になる水中での距離は、蒸留水で3m、水道水で10〜20cm、海水で5cm程度と、されている。 In general, algae and the like have a habit of breeding near the water surface where sunlight can easily reach. Moreover, the ultraviolet ray of sunlight has a short reach in water. The distance in water where the amount of ultraviolet rays becomes 1/10 is about 3 m for distilled water, 10 to 20 cm for tap water, and about 5 cm for seawater.
本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、藻類などが増殖し易く、かつ太陽光の紫外線量が多い水面近くに光触媒を配置しているので、水位に係らず、藻類などの繁殖を抑制できるというメリットがある。
In the
図1を参照すると、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、太陽光Rが複数の籠形容器21・22より下方に入射しないように、複数の籠形容器21・22を配置している。その結果、複数の籠形容器21・22の下方では、藻類は増殖が困難となり、光を求めて水面に移動する挙動を示す。図1に示された破線の矢印は、藻類Agの挙動となる移動経路を示している。
Referring to FIG. 1, the
又、図1を参照すると、これらの藻類Agは、籠形容器21・22の網目を流通して、光触媒の表面(塊状体3の表面)で分解される。そして、光触媒の周辺では、藻類Agの分解により発生した炭酸ガスが上昇した後に水平方向に移動する水流を発生させる。このように、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、藻類の性質を利用して、効率よく藻類を分解又は不活化できるという効果がある。
Also, referring to FIG. 1, these algae Ag are decomposed on the surface of the photocatalyst (the surface of the lump 3) through the mesh of the
更に、図1又は図2を参照すると、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、複数の籠形容器21が浮力体21fを備えているので、貯水槽Wtの水位が変化した場合にも、水面Sfから籠形容器21・22の底面までの設定値を維持することができる。
Further, referring to FIG. 1 or FIG. 2, in the
又、図1又は図2を参照すると、本発明の第1実施形態による水質浄化装置10は、籠形容器21は、水面Sfから突出すると共に、太陽光Rを集光して水面に入射させる反射板21rを備えているので、太陽光Rを効率よく捕集できる。
Referring to FIG. 1 or FIG. 2, in the
上述した本発明の第1実施形態による水質浄化装置10の効果を更に高めるため、貯水槽Wtの内壁の表面に光触媒機能を有する物質でコーティングしていることが好ましい。又、籠形容器21・22の表面に光触媒機能を有する物質をコーティングしてもよい。
In order to further enhance the effect of the
本発明による水質浄化装置は、自然界にある太陽光を利用して稼働でき、動力又は薬剤などのランニングコストを必要としないという利点がある。本発明による水質浄化装置は、藻類などの発生において、光触媒の強力な酸化作用により、浄化作用を発揮できる。 The water purification apparatus according to the present invention has the advantage that it can be operated using sunlight in nature and does not require running costs such as power or medicine. The water purification apparatus according to the present invention can exhibit a purification action due to the powerful oxidation action of the photocatalyst in the generation of algae and the like.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態による水質浄化装置の構成を説明する。図3は、本発明の第2実施形態による水質浄化装置の構成を示す正面図であり、貯水槽を縦断面で示している。
[Second Embodiment]
Next, the structure of the water purification apparatus by 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a front view showing the configuration of the water purification device according to the second embodiment of the present invention, and shows the water storage tank in a longitudinal section.
なお、以下の説明において、第1実施形態の説明で用いた符号と同じ符号の構成品は、その作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。ここで、本発明の第2実施形態による水質浄化装置100は、籠形容器21・22に収容される塊状体3を網板4に置き換えている。又、本発明の第2実施形態による水質浄化装置100は、籠形容器21・22の底面を遮光している。
In the following description, components having the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment have the same operation, and thus the description thereof may be omitted. Here, the
図3を参照すると、水質浄化装置100は、上段に配列された複数の籠形容器21と下段に配列された複数の籠形容器22を備えている。これらの籠形容器21・22は、周囲(側面)を流水性の高い網目で形成している。
Referring to FIG. 3, the
図3を参照すると、籠形容器21・22には、光触媒機能を有する複数の網板4が収容されている。これらの網板4は、籠形容器21・22の底面を遮光するように堆積されている。
Referring to FIG. 3, a plurality of
図3において、網板4に形成される網目は、藻類やプランクトンなどが流通する程度に開口していることが好ましい。図3に示された複数の網板4は、ランダムに傾斜して配置している。しかし、複数の網板4は、それらの板厚面が水平方向に延びて、上下方向に多段に整列配置してもよい。又、複数の網板4は、それらの板厚面が鉛直方向に延びて、水平方向に多列に整列配置してもよい。更に、複数の網板4は、それらの平面が籠形容器21・22の底面に対して所定の角度に傾斜して、上下方向に多段に整列配置してもよい。そして、これらの配置は、藻類やプランクトンなどが流通することが好ましい。
In FIG. 3, the mesh formed on the
網板4に担持される光触媒としては、酸化チタンや酸化タングステンなどが用いられる。網板4は、全てを光触媒成分からなる構成としてもよく、光触媒を担持させる担体としての網板4は、金属であってもよく、セラミックや合成樹脂であってもよい。又、これらのいずれかの基材からなる網板4の表面に光触媒をコーティングしてもよい。
As the photocatalyst carried on the
図3を参照すると、上段の複数の籠形容器21は、所定の間隔を設けて水平方向に並設配置している。同様に、下段の複数の籠形容器22は、所定の間隔を設けて水平方向に並設配置している。
Referring to FIG. 3, the plurality of bowl-shaped
図3を参照すると、上段の隣り合う籠形容器21・21は、隙間を形成しており、この隙間を塞ぐように、下段の籠形容器22が積層している。例えば、籠形容器21と籠形容器22とは、紐又はワイヤで相互に結合してもよい。そして、上段の籠形容器21と下段の籠形容器22とは、太陽光Rの紫外線が到達する範囲で、水面Sfから水中に向かって積層している。
Referring to FIG. 3, the upper bowl-shaped
又、図3を参照すると、籠形容器21と籠形容器22とは、平面視において部分的に重なり合うように、水平方向に並設配置されている。したがって、これらの籠形容器21・22の下方を遮光している。
Referring to FIG. 3, the bowl-shaped
次に、本発明の第2実施形態による水質浄化装置100の作用を説明する。
Next, the operation of the
図3を参照すると、本発明の第2実施形態による水質浄化装置100は、太陽光Rが複数の籠形容器21・22より下方に入射しないように、複数の籠形容器21・22を配置している。その結果、複数の籠形容器21・22の下方では、藻類は増殖が困難となり、光を求めて水面に移動する挙動を示す。図3に示された破線の矢印は、藻類Agの挙動となる移動経路を示している。
Referring to FIG. 3, the
又、図3を参照すると、これらの藻類Agは、籠形容器21・22の網目を流通して、光触媒の表面(網板4の表面)で分解される。そして、光触媒の周辺では、藻類Agの分解により発生した炭酸ガスが上昇した後に水平方向に移動する水流を発生させる。このように、本発明の第2実施形態による水質浄化装置100は、藻類の性質を利用して、効率よく藻類を分解又は不活化できるという効果がある。
Referring to FIG. 3, the algae Ag is decomposed on the surface of the photocatalyst (the surface of the mesh plate 4) through the mesh of the
本発明の実施形態による水質浄化装置は、既設の貯水槽などに直ちに設置できるという利点がある。本発明の実施形態による水質浄化装置は、光触媒と太陽光を利用すると共に、藻類の習性をも利用して水を浄化している。特に、本発明の実施形態による水質浄化装置は、藻類の増殖初期の水処理に適している。 The water purification apparatus according to the embodiment of the present invention has an advantage that it can be installed immediately in an existing water tank or the like. The water purification apparatus according to the embodiment of the present invention uses a photocatalyst and sunlight, and also purifies water by using algae habits. In particular, the water purification apparatus according to the embodiment of the present invention is suitable for water treatment at the early stage of algae growth.
又、本発明の実施形態による水質浄化装置は、光触媒の表面に藻類が固着することなく、常に初期状態を維持できる。したがって、本発明の実施形態による水質浄化装置は、年間を通して、殆ど保守を必要とすることなく、初期投資のみで済むことができる。 Moreover, the water purification apparatus according to the embodiment of the present invention can always maintain the initial state without algae adhering to the surface of the photocatalyst. Therefore, the water purification apparatus according to the embodiment of the present invention can require only initial investment with little maintenance throughout the year.
本発明の実施形態による水質浄化装置は、光触媒として二酸化チタンを用いれば、低コストで提供できるので、貯水槽の浄化のみならず、あらゆる環境に普及が期待される。 Since the water purification apparatus according to the embodiment of the present invention can be provided at low cost if titanium dioxide is used as a photocatalyst, it is expected to be used not only for the purification of water storage tanks but also for every environment.
3 塊状体
10 水質浄化装置
21 籠形容器(上段の籠形容器)
22 籠形容器(下段の籠形容器)
Wt 貯水槽
3
22 bowl-shaped container (bottom bowl-shaped container)
Wt water tank
Claims (9)
少なくとも周囲を流水性の高い網目で形成する複数の籠形容器と、
これらの籠形容器の底面を遮光するように堆積される光触媒機能を有する複数の塊状体と、を備え、
太陽光の紫外線が到達する範囲で、前記複数の籠形容器を水面から水中に向かって多段に積層すると共に、上段の前記籠形容器と下段の前記籠形容器とは、それらの前記複数の塊状体が平面視において重なり合って水平方向に並設配置している水質浄化装置。 A water purification device installed in a water tank in which sunlight is irradiated on the water surface,
A plurality of bowl-shaped containers forming at least the periphery with a network having high flowability;
A plurality of lumps having a photocatalytic function deposited so as to shield the bottom surface of these bowl-shaped containers,
In a range where the ultraviolet rays of sunlight reach, the plurality of bowl-shaped containers are stacked in multiple stages from the water surface toward the water, and the upper bowl-shaped container and the lower bowl-shaped container are the plurality of bowl-shaped containers. A water purification apparatus in which massive bodies overlap in a plan view and are arranged side by side in the horizontal direction.
少なくとも周囲を流水性の高い網目で形成する複数の籠形容器と、
これらの籠形容器の底面に堆積される光触媒機能を有する複数の網板と、を備え、
太陽光の紫外線が到達する範囲で、前記複数の籠形容器を水面から水中に向かって多段に積層すると共に、上段の前記籠形容器と下段の前記籠形容器とは、平面視において部分的に重なり合って水平方向に並設配置している水質浄化装置。 A water purification device installed in a water tank in which sunlight is irradiated on the water surface,
A plurality of bowl-shaped containers forming at least the periphery with a network having high flowability;
A plurality of mesh plates having a photocatalytic function deposited on the bottom surface of these bowl-shaped containers,
The plurality of bowl-shaped containers are stacked in multiple stages from the water surface to the water within the range where the ultraviolet rays of sunlight reach, and the upper bowl-shaped container and the lower bowl-shaped container are partially in plan view. Water purification device that is placed side by side in the horizontal direction.
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CN105417711A (en) * | 2015-11-24 | 2016-03-23 | 河海大学 | Urban landscape type rotating rain spraying type multi-layer photocatalysis ecological purification tower |
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