JP2014227821A - 下水道マンホールの除菌・防臭簡易装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下水道施設の健全化を図るため、下水管渠の腐食と劣化、マンホールからの悪臭の要因となっている細菌根絶の下水道マンホールの除菌・防臭簡易装置を提供する。【解決手段】マンホール等からの悪臭や下水道施設の劣化の要因は、水路落差に設置されたマンホールで激しい撹拌や曝気により、マンホール空間に細菌増殖の栄養源となるリンが拡散して管壁に到達し、コンクリー壁面を硫酸で浸食し、同時に悪臭を発生させている。細菌の増殖条件であるマンホール空間の温度上昇、酸性化、栄養源のリン。これを抑制するため、鉄蓋下のマンホール空間をスミパネル円盤４で断熱、格子状の枠内に活性炭・二酸化塩素剤を混入したマット５でＰＨ９の強アルカリ化を図る。拡散したリンをマットに吸着させ、それを目当てに飛び込む細菌を二酸化塩素ガスで除菌する簡易装置は、長期間にわたってコンクリート腐食を抑制し、防臭を維持することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、下水道につながる密閉マンホール空間に取り付けられ、マンホールからの悪臭対策と硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌による下水管渠の腐食、劣化からの予防措置、下水マンホール除菌・防臭簡易装置に関するものである。

下水道やビルピット等で発生した悪臭がマンホール蓋のエアー抜き孔から外部へ漏れ出し、悪臭騒ぎを引き起こすことがある。この問題を解決するため、従来からマンホール等からの防臭、下水道用臭気防止装置等が提案されている。
硫酸還元菌による下水管渠の腐食、劣化から道路陥没を誘発する問題等の予防措置として、抗菌マンホール製品がある。

しかしながら、従来の工法にはマンホール空間でのコンクリート腐食と悪臭を放つ硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌を除菌する根本的な手段が欠落している。マンホール空間を除菌・防臭の効果的な予防を図る、活性炭・二酸化塩素剤マットによる除菌・防臭簡易装置は開発されていない。

特許文献１には、弁部に土砂やゴミ等の異物が詰まることがなく、マンホール等の下水道付属設備の蓋部隙間から悪臭が外部へ漏れ出すことを確実に防ぐとともに、臭気を脱臭して排出することができる下水道用臭気防止装置がある。
特許文献２には、コンクリート腐食の原因細菌、特に、下水施設等での硫黄酸化細菌、硫黄還元細菌、カルボン酸産生細菌等に対して優れた抗菌効果を有するコンクリート用抗菌剤、これを含有するコンクリート組成物、及びこれを用いて製造されたコンクリート製品がある。
特許公開２００９−５２１９４号公報（全頁、全図） 特許公開２００４−１７５７７２号公報（全頁、全図）

特許庁のデーターベースを色々と検索致しましたが、類似性の特許等は見つかりませんでした。更に下水道協会等にも問合せ調査致しましたが同じ結果でした。
Ｈ２４ぐんま新技術・新製品開発推進補助事業下水管路マンホール等の悪臭対策、硫化水素除菌消臭簡易装置の開発、株式会社宮本製作所

下水道マンホール等からの悪臭や下水道施設の腐食の要因は、硫酸還元菌、硫酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌の働きにより下水中に含まれる硫酸イオンと有機物から硫化水素ガスが生成されます。これは水路落差に設置されたマンホールで激しい撹拌や曝気により、マンホール空間に細菌増殖の栄養源であるリンが拡散して管壁に到達します。硫黄酸化細菌等はリンを栄養源に物質を酸化して硫酸を生じ、硫酸がコンクリートを浸食します。同時に硫黄酸化細菌類は悪臭を発生させています。この問題を解決することは、下水道施設の長寿命化対策の一環として重要である。
本発明は、以上のようにマンホール等からの悪臭・劣化の要因を明らかにし、その細菌根絶を図る下水管路マンホールの除菌・防臭簡易装置を提供する事を目的としている。

解決しようとする課題は、下水マンホール空間に浮遊する硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌の増殖の条件である、▲１▼表１の通り、マンホール空間が温度２５°Ｃ以上に上昇すると増殖最適。▲２▼表２の通り、生息環境はＰＨ７以下の酸性化で増殖最適。▲３▼細菌の栄養源リンの拡散で増殖。▲４▼硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌は舞い上がり、上からぶら下がっているものに止まる習性がある。これらの細菌増殖の条件を抑制、習性を利用した除菌・防臭簡易装置は、従来には無い、高効率のマンホールの維持管理を行う下水環境整備の一環として、大いに社会貢献が可能な発明である。
下記の表１は下水水温、表２はマンホール空間の細菌生息環境の例を示す。

上記目的を達成するためには、本発明は、課題の要因を解明し、次のような手段を採用した。▲１▼真夏のマンホール鉄蓋は５０°Ｃ以上となり、その輻射熱によるマンホール空間は温度上昇、それに伴う細菌の増殖。これを抑制させるため、鉄蓋直下に断熱性の高いポリプロピレン製のプラスチック段ボールスミパネル厚１２ｍｍの固定設置である。又、鉄酸化細菌は電気合成による増殖であるが、ポリプロピレン製による帯電防止から抑制である。▲２▼マンホール空間を浮遊し、コンクリート腐食、悪臭の要因である、酸性環境で増殖する硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌を除菌するため、二酸化塩素剤と活性炭を混合したマットで強アルカリ化ＰＨ９を図り、増殖環境を抑制である。▲３▼細菌の餌であるリンを吸着させるため、マットに混入した活性炭（−イオンカーボン）で、＋イオンのリン等の無機質を吸着する。同時に強力な脱臭効果を図る。▲４▼従来、コンクリート壁に定着し腐食させていたし硫黄酸化細菌等を、ハエ取紙のようにマンホール空間の天井からぶらりと垂れ下がった不織布の格子状マットに浮遊する細菌を吸着させ、マットに挿入した、極めて抗菌性の高い二酸化塩素ガス発生ゲル剤でマンホール空間を除菌する、活性炭（カーボン）で悪臭を吸着する下水管路マンホールの除菌・防臭簡易装置を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次の効果が得られる。
従来の工法にはマンホール空間でのコンクリート浸食と悪臭の原因である硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌を除菌する根本的な手段が欠落していたが、本発明は従来には無い、マンホール空間で拡散した細菌の習性を利用し、増殖条件を抑制する除菌・防臭簡易装置である。下水管路施設の長寿化施策の一環としての実用性の高い発明である。例えば、市街地で下水マンホールからの悪臭、そして管渠老朽化が予防できる最良な形態の実現であり、経済的効果が大きい。

本発明を実施するための最良の第１の形態を示す断面図である。 同装置の外側・内側を示した図面である。 同装置を固定するフックボルトを示した拡大図である。 参考として、同装置の実施例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明装置の断面図である。マンホール空間に活性炭・二酸化塩素剤を混入したマット５をポリプロピレン製のスミパネル円盤４にセットしてぶら下げる図である。

図２は同装置の外側・内側を示した図である。マンホールの内径６００ｍｍに合致したポリプロピレン製のプラスチック段ボールスミパネル厚さ１０〜１２ｍｍ円盤４と図２の内側、塩ビパネル厚さ３ｍｍ６の二層に、格子状の枠内に活性炭・二酸化塩素剤を混入したマット幅５００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ５を挟み、四方の隅４箇所にプラステックボルト７で留める構造である。装置の左右中央にはエアー抜き孔１１を２箇所と中央に取り外す時に使う逆Ｕ型取って金具１０である。

図３の拡大図は装置の固定方法の図である。マンホール１の斜壁と調整リング間の溝３にステンレス鋼板厚さ３ｍｍ１２と１３を差込み、スミパネル円盤４を通したフック８で鋼板１３をボルト９で締める。図３の上面図は、マンホール空間に装置を固定するため、マンホールの斜壁と調整リング間の溝にステンレス鋼板５８７ｍｍ幅３０ｍｍ１２を２本、交互対称に差込み、次に同鋼板２５３ｍｍ幅３０ｍｍ１３の２本を長辺鋼板の間に差込み、つっかえ固定、梯子形状にした装置である。

図４は実施例に基づき説明する。▲１▼はステンレス鋼板１２と１３を斜壁に差込んだ梯子形状の配置である。▲２▼同装置のマットを梯子形状の中央空間に挿入である。▲３▼スミパネル円盤を鋼板に載せた状況である。▲４▼スミパネル円盤の左右端２か所はフック８で鋼板１３をボルト９で締めて固定である。

既設コンクリート構造物の老朽化問題が社会的に問題視されています。特に下水道管路マンホールの腐食は、施工から３０数年余りで始まっています。コンクリートの中性化を加速させている硫酸塩や硝酸塩を生成する正体が、硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌の増殖と推測されます。下水マンホール除菌・防臭簡易装置を設置する事により、コンクリート耐久化対策の環境改善に甚大なる効果が期待される発明である。下水道長寿命化対策の一環として、公共下水道維持管理事業で採用が期待できる。

１マンホール躯体
２マンホール蓋
３斜壁と調整リング間の溝
４ポリプロピレン製のプラスチック段ボールスミパネル円盤
５活性炭・二酸化塩素剤マット
６塩ビパネル
７スミパネル円盤と塩ビパネルでマット挟む固定ネジ
８装置を鋼板に留めるフック
９フックを固定するボルト
１０逆Ｕ型取って金具
１１エアー抜き孔
１２長辺ステンレス鋼板
１３短辺テンレス鋼板

Claims (1)

1. 既設マンホール内形状に合致した円盤状の装置本体を、マンホール中空に安定的、効果的に設置を可能とする、斜壁と調整リング間の溝に長辺ステンレス鋼板２枚と短辺同鋼板２枚をそれぞれ差し込み梯子形状に固定設置する。その中央空間に装置の活性炭・二酸化塩素剤マットを挿入し、スミパネル円盤を鋼板に載せて、円盤の左右にフックを通しボルトで鋼板に固定である。
   装置はマンホールの口径６００ｍｍに合致したポリプロピレン製のプラスチック段ボールスミパネル厚さ１０〜１２ｍｍ円盤と塩ビパネル厚さ３ｍｍの二層に格子状の枠内に活性炭・二酸化塩素剤を混入したマット幅５００ｍｍ、長さ１２００ｍｍを挟み、四方の隅４箇所にプラステックボルトで留める構造である。
   活性炭・二酸化塩素剤マットの効果は活性炭からの−イオンの働きでマンホール空間を浮遊する＋イオンのリンをマットに細菌の栄養源となるリンを吸着して結晶（固形物）である。また、マンホール空間を強アルカリ性に維持し、硫酸塩の生成による酸化状態を防止することで、硫酸還元菌、硫黄酸化細菌、好酸性鉄酸化細菌の生育環境の破壊である。細菌がマットに触れると活性炭に混合した二酸化塩素剤からのガスによって除菌である。また不織布袋の中に入っている二酸化塩素発生剤の有効成分が自然拡散し、マンホールの空間に漂う水分に反応し、二酸化塩素ガスを発生し、マンホールの空間を強い殺菌力で除菌・消臭である。更に、マンホール空間の硫黄酸化細菌等の生育・増殖環境は酸性化、ＰＨ値が２．５〜７．０程度が増殖最適値であるが、活性炭・二酸化塩素剤マットは強アルカリ性（活性炭ＰＨ値８．０、二酸化塩素ＰＨ値８．０〜９．０）による生育・増殖環境の破壊である。二酸化塩素ガスの有効範囲はマンホール空間で、持続期間は約３年間の曝露効果である。二酸化塩素ガスの暴露効果が低減した時点で、簡単にマットは取り外し、新マットに入れ替えができる下水道マンホールの除菌・防臭簡易装置である。