JP2015029930A - Floating body type water purifying device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating body type water purifying device that draws in water without using a pump and also can purify the water.SOLUTION: A floating body type water purifying device comprises a floating body 102, and a porous ceramic fired body 103 having a communication hole, disposed so as to penetrate between a top face 102a and bottom face 102b of the floating body.

Description

本発明は、水に浮いた状態で、この水を浄化処理する浮体式水浄化装置に関する。   The present invention relates to a floating-type water purification apparatus that purifies water while floating in water.

微生物を利用して水を浄化させる水浄化装置が、従来から広く用いられている。この装置には、例えば、特許文献1、2に記載されているような、水を通過可能とする多孔性部材と、多孔性部材の内部に水を強制的に通過させるポンプとを備えたものがある。かかる多孔性の部材には微生物が生息しやすく、水がこの多孔性部材を通過する際に微生物によって水が浄化される。   Conventionally, water purification devices that purify water using microorganisms have been widely used. This apparatus includes, for example, a porous member that allows water to pass therethrough as described in Patent Documents 1 and 2, and a pump that forcibly passes water through the porous member. There is. Such a porous member tends to inhabit microorganisms, and the water is purified by the microorganisms when the water passes through the porous member.

特開平8−155477号公報JP-A-8-155477 実用新案登録第3047163号公報Utility Model Registration No. 3047163

しかしながら、ポンプを使った水の供給には電力の消費が伴うため、コストの発生が問題となる。例えば、水浄化装置を、植物を育てるための水の供給に用いる場合、電力を継続的に供給し続ける必要があるため、大きなコストが発生する。また、例えば、水浄化装置を、川、湖、沼、池などの広い領域で使用する場合、ポンプを複数の個所に設置する必要があり、この場合にも大きなコストが発生してしまう。   However, the supply of water using a pump involves the consumption of electric power, so that the generation of costs becomes a problem. For example, when the water purification device is used for supplying water for growing plants, it is necessary to continuously supply electric power, which causes a large cost. In addition, for example, when the water purification device is used in a wide area such as a river, a lake, a swamp, and a pond, it is necessary to install pumps at a plurality of locations, and in this case, a large cost is generated.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、ポンプを用いずに水を引き込むとともに、この水を浄化することが可能な浮体式水浄化装置の提供を目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a floating-type water purification apparatus capable of drawing water without using a pump and purifying the water. .

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
[1]浮体と、前記浮体の上面と底面との間を貫通するように配された、連通孔を有する多孔質セラミック焼成体と、を備えることを特徴とする浮体式水浄化装置。
[2]前記連通孔を構成する孔のうち、孔の長径がミリメーターオーダーの孔は横長の形状を有しているものがあり、前記多孔質セラミック焼成体は、前記横長の形状を有しているミリメーターオーダーの孔のうち、前記横長の長軸が前記浮体の上面から底面に向かう方向に向いた孔が多くなるように配置されていることを特徴とする[1]に記載の浮体式水浄化装置。
[3]前記浮体の上面に土壌が配され、その土壌は前記多孔質セラミック焼成体と接触していることを特徴とする[1]または[2]に記載の浮体式水浄化装置。
[4]前記土壌は、前記多孔質セラミック焼成体と同じ焼成体からなるフラグメントを含んでいることを特徴とする[3]に記載の浮体式水浄化装置。
[5]前記浮体の上面側に、植物が生育していることを特徴とする請求項[1]〜[4]のいずれか一項に記載の浮体式水浄化装置。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
[1] A floating body water purification apparatus comprising: a floating body; and a porous ceramic fired body having a communication hole disposed so as to penetrate between the top surface and the bottom surface of the floating body.
[2] Among the holes constituting the communication hole, a hole having a long diameter of millimeter order has a horizontally long shape, and the porous ceramic fired body has the horizontally long shape. The floating body according to [1], characterized in that, in the millimeter-order holes, the horizontally long major axis is arranged to increase in a direction from the top surface to the bottom surface of the floating body. Water purification device.
[3] The floating body water purification apparatus according to [1] or [2], wherein soil is disposed on an upper surface of the floating body, and the soil is in contact with the porous ceramic fired body.
[4] The floating body water purification apparatus according to [3], wherein the soil includes a fragment made of the same fired body as the porous ceramic fired body.
[5] The floating-type water purification apparatus according to any one of [1] to [4], wherein a plant grows on the upper surface side of the floating body.

本発明の浮体式水浄化装置においては、多孔質セラミック焼成体の一端が、浄化処理する水と接触する位置に配置され、かつ、浮体の上面にまで貫通して設置されている。これにより、多孔質セラミック焼成体内の連通孔において、水が毛細管現象によって上昇することを利用して、浮体の上面まで引き上げることができる。したがって、浮体の上面に植物が生育している場合、この植物に対して水を供給することが可能となる。この場合、従来用いられているポンプなどの動力を必要としないため、ポンプを用いた場合の電力の消費や、ポンプの設置に伴う費用によるコストの発生を抑えることができる。   In the floating body water purification apparatus of the present invention, one end of the porous ceramic fired body is disposed at a position in contact with the water to be purified and is installed so as to penetrate to the upper surface of the floating body. Thereby, it can pull up to the upper surface of a floating body using the rise of water by a capillary phenomenon in the communicating hole in a porous ceramic sintered body. Therefore, when a plant grows on the upper surface of the floating body, water can be supplied to the plant. In this case, since power such as a conventionally used pump is not required, it is possible to suppress the generation of costs due to the consumption of electric power when the pump is used and the cost associated with the installation of the pump.

そして、本発明の浮体式水浄化装置は、底面に多孔質セラミック焼成体や繊維状のバイオフリンジを接続して富栄養価源であるリンや窒素を除去して水浄化効果があるだけの浮体式水浄化装置ではなく、浮体式水浄化装置上で植物が育ち、植物があることにより、水浄化される川、湖、沼、池に本願発明の浮体式水浄化装置を用いても自然と一体化し美観を損ねない。また、自然の無い環境にある池や貯水池に設置しても植物により美観と安らぎを提供することができる。さらにこれらの植物に虫や鳥が生息することにより、自然の生態系を再現することができる。   And the floating body water purification apparatus of the present invention is a floating body that has a water purification effect by removing phosphorus and nitrogen, which are eutrophic sources, by connecting a porous ceramic fired body and fibrous biofringe to the bottom surface. Plants grow on floating water purification devices instead of water purification devices, and there are plants, so even if the floating water purification device of the present invention is used for rivers, lakes, swamps, and ponds to be water purified, Integrate and do not spoil the beauty. Even if it is installed in a pond or reservoir in a non-natural environment, the plant can provide beauty and comfort. In addition, insects and birds inhabit these plants, so that natural ecosystems can be reproduced.

(a)本発明の第1実施形態に係る浮体式水浄化装置の斜視図である。(b)本発明の第1実施形態に係る浮体式水浄化装置の底面側の平面図である。(A) It is a perspective view of the floating body type water purification apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. (B) It is a top view by the side of the bottom face of the floating body type water purification apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明を構成する多孔質セラミック焼成体の上面から底面に向かって切断した断面写真である。It is the cross-sectional photograph cut | disconnected from the upper surface to the bottom face of the porous ceramic sintered body which comprises this invention. (a)本発明の第2実施形態に係る浮体式水浄化装置の上面側の写真である。(b)本発明の第2実施形態に係る浮体式水浄化装置の底面側の写真である。(A) It is a photograph of the upper surface side of the floating body type water purification apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (B) It is the photograph of the bottom face side of the floating body type water purification apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る浮体式水浄化装置の斜視図である。It is a perspective view of the floating body type water purification apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る浮体式水浄化装置の断面図である。It is sectional drawing of the floating body type water purification apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る浮体式水浄化装置を構成する多孔質セラミック焼成体の断面図である。It is sectional drawing of the porous ceramic sintered body which comprises the floating body type water purification apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明による浮体式水浄化装置の実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a floating-type water purification apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る浮体式水浄化装置100の構成について、図1(a)、(b)を用いて説明する。図1(a)は、浮体式水浄化装置100の斜視図である。図1(b)は、図1(a)に示した浮体式水浄化装置100の裏側の平面図である。
<First Embodiment>
The structure of the floating body water purification apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a perspective view of the floating body water purification apparatus 100. FIG.1 (b) is a top view of the back side of the floating body type water purification apparatus 100 shown to Fig.1 (a).

浮体式水浄化装置100は、発泡スチロールなどの浮体102と、浮体の上面102aと底面102bとの間を貫通するように配された、連通孔を有する多孔質セラミック焼成体103と、を少なくとも備えている。
ここでの連通孔は、浮体の上面102aと底面102bとに連通する孔を意味している。かかる連通孔を有することにより、底面に接触する水が上面まで達することが可能となる。
The floating body water purification apparatus 100 includes at least a floating body 102 such as a polystyrene foam, and a porous ceramic fired body 103 having a communication hole disposed so as to penetrate between the upper surface 102a and the bottom surface 102b of the floating body. Yes.
The communication hole here means a hole communicating with the upper surface 102a and the bottom surface 102b of the floating body. By having such a communication hole, water that contacts the bottom surface can reach the top surface.

浮体の上面102aは、浮体式水浄化装置100を水に浮かばせた際に、水上に露出する側の面であり、浮体の底面102bは、その反対側に位置する面である。   The upper surface 102a of the floating body is a surface exposed to the water when the floating body water purification apparatus 100 is floated on water, and the bottom surface 102b of the floating body is a surface located on the opposite side.

図1に示す浮体式水浄化装置では、浮体の上面102aのうち、多孔質セラミック焼成体103が貫通した領域の周囲には壁部102cが設けられている。壁部102cで囲まれた各領域において、多孔質セラミック焼成体103同士や、多孔質セラミック焼成体103と壁部102cとが、炭素繊維を樹脂で一体化した炭素繊維(CFRP)ロッド104で接続されている。
そして、浮体102の周囲は別の浮体101によって囲まれている。図1に示す例では、4個の浮体101a、101b、101c、101dによって囲まれている。浮体101と浮体102は接着材105を介して接着されている。これにより、水との接触面積が大きくなり、浮体などが水に与える圧力を分散することによって、浮体式水浄化装置100の浮遊効果が高められるとともに、風雨などの外力負荷による振動が加わった際の安定性が増す。
なお、図1(a)、(b)では浮体102を2個備えた例を示しているが、備える個数に制限はない。
浮体101、102の材料としては水に浮かぶ材料であればよく、例えば、発泡スチロール、空気を入れたポリ容器、ウレタンなどを用いた発泡樹脂などが用いられる。
In the floating body water purification apparatus shown in FIG. 1, a wall 102 c is provided around a region through which the porous ceramic fired body 103 penetrates on the upper surface 102 a of the floating body. In each region surrounded by the wall portion 102c, the porous ceramic fired bodies 103 or the porous ceramic fired body 103 and the wall portion 102c are connected by a carbon fiber (CFRP) rod 104 in which carbon fibers are integrated with a resin. Has been.
The periphery of the floating body 102 is surrounded by another floating body 101. In the example shown in FIG. 1, it is surrounded by four floating bodies 101a, 101b, 101c, and 101d. The floating body 101 and the floating body 102 are bonded via an adhesive 105. As a result, the contact area with water is increased, and the floating effect of the floating body water purification device 100 is enhanced by dispersing the pressure applied to the water by the floating body, and when vibration due to an external force load such as wind and rain is applied. Increased stability.
In addition, although the example provided with two floating bodies 102 is shown in FIGS. 1A and 1B, the number provided is not limited.
The material of the floating bodies 101 and 102 may be any material that floats on water. For example, foamed polystyrene, a plastic container containing air, foamed resin using urethane, or the like is used.

多孔質セラミック焼成体103の構造としては、浮体の上面102aと底面102bとの間を貫通するように配されたときに、上面102aと底面102bとの間に連通する連通孔を有するものであれば、特に制限はない。
このような多孔質セラミック焼成体103は例えば、後に説明する方法や含水組成物内で、金属アルミニウムにアルカリ溶液を加えて水素を発生させ、これを焼結することによって得られる。
The porous ceramic fired body 103 has a structure having a communication hole that communicates between the upper surface 102a and the bottom surface 102b when the porous ceramic fired body 103 is disposed so as to penetrate between the upper surface 102a and the bottom surface 102b of the floating body. There is no particular limitation.
Such a porous ceramic fired body 103 can be obtained, for example, by adding an alkali solution to metal aluminum to generate hydrogen in a method described later or in a water-containing composition, and sintering this.

図2は、多孔質セラミック焼成体103の上面103aから底面103bに向かって切断した断面写真である。多孔質セラミック焼成体103は、図2のように内部に孔が形成されたものである。
多孔質セラミック焼成体103は、ミリメートルオーダーの孔を少なくとも有する。多孔質セラミック焼成体103は、ミリメートルオーダーの孔以外に、マイクロメートルオーダーの孔、ナノメートルオーダーの孔を有してもよい。孔の少なくとも一部が浮体の上面102aから底面102bに連通している。
ミリメートルオーダーの孔は横長の形状を有していることが好ましい。「横長の形状」とは、様々とりえる径のうち、最も長い径がそれと直交する径に対して目視して明らかに長い形状をいい、例えば、最も長い径がそれと直交する径に対して1.5倍以上を有する形状をいう。ミリメートルオーダーの孔は横長の形状を有している場合、多孔質セラミック焼成体は、その横長の形状を有する孔のうち、横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に向いた孔が多くなるように配置することが好ましい。「横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に向いた」とは、横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に対して直交しない方向を向いていることをいい、「横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に向いた孔」としては横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に対して±45°の範囲内にあることが好ましい。その横長の形状を有する孔のうち、横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に対して±45°の範囲内にあるものが1/2以上であることが好ましい。かかる配置は目視によって行うことができる。
ミリメートルオーダーの孔は、孔径1mm超1000mm以下の孔である。ミリメートルオーダーの孔の孔径は、1mm超100mm以下が好ましい。
マイクロメートルオーダーの孔は、孔径1μm超1000μm以下の孔である。
多孔質セラミック焼成体103には、孔径1〜1000nmのナノメートルオーダーの孔が形成されているのが好ましい。さらにナノメートルオーダーの孔が形成されていることで、多孔質セラミック焼成体103の保水性をより高められる。
孔の孔径は、原料の組成や焼成条件を組み合わせることにより調節される。
なお、孔の孔径とは、孔の長径を指す。ミリメートルオーダーの孔の孔径は、多孔質セラミック焼成体103を浮体の上面102aから浮体の底面102bに向けて切断し、その断面に形成された開口部の孔径をスケールで測定した値である。ナノメートルオーダー及びマイクロメートルオーダーの孔の孔径は、断面に形成された開口部の孔径を電子顕微鏡で測定した値である。
FIG. 2 is a cross-sectional photograph of the porous ceramic fired body 103 cut from the upper surface 103a toward the bottom surface 103b. The porous ceramic fired body 103 has holes formed therein as shown in FIG.
The porous ceramic fired body 103 has at least a millimeter-order hole. The porous ceramic fired body 103 may have micrometer-order holes or nanometer-order holes in addition to millimeter-order holes. At least a part of the hole communicates from the upper surface 102a to the bottom surface 102b of the floating body.
The millimeter-order hole preferably has a horizontally long shape. The term “laterally long shape” refers to a shape which is clearly long with respect to a diameter where the longest diameter is perpendicular to the diameter among various diameters. For example, the longest diameter is 1 with respect to the diameter perpendicular to the longest diameter. A shape having 5 times or more. When the millimeter-order hole has a horizontally long shape, the porous ceramic fired body has a hole whose horizontally long long axis is in the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body. It is preferable to arrange so as to increase. “Longitudinal long axis is oriented in the direction from the top surface of the floating body to the bottom surface” means that the long horizontal axis is directed in a direction not orthogonal to the direction from the top surface of the floating body to the bottom surface. It is preferable that the horizontal long axis is within a range of ± 45 ° with respect to the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body. Of the holes having the horizontally long shape, those having a horizontally long long axis within a range of ± 45 ° with respect to the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body are preferably ½ or more. Such an arrangement can be made visually.
A millimeter-order hole is a hole having a hole diameter of more than 1 mm and not more than 1000 mm. The hole diameter of the millimeter order hole is preferably more than 1 mm and not more than 100 mm.
A micrometer-order hole is a hole having a hole diameter of more than 1 μm and not more than 1000 μm.
The porous ceramic fired body 103 is preferably formed with nanometer-order pores having a pore diameter of 1 to 1000 nm. Furthermore, the water retention of the porous ceramic fired body 103 can be further enhanced by the formation of nanometer-order holes.
The hole diameter is adjusted by combining the composition of the raw materials and the firing conditions.
In addition, the hole diameter of a hole refers to the long diameter of a hole. The hole diameter of the millimeter-order hole is a value obtained by cutting the porous ceramic fired body 103 from the upper surface 102a of the floating body toward the bottom surface 102b of the floating body and measuring the hole diameter of the opening formed in the cross section with a scale. The hole diameters of the nanometer-order and micrometer-order holes are values obtained by measuring the hole diameter of the opening formed in the cross section with an electron microscope.

多孔質セラミック焼成体103は、少なくとも一部の孔同士が連通していることが好ましい。連通する孔は、ミリメートルオーダーの孔同士でもよいし、マイクロメートルオーダーの孔同士でもよいし、ミリメートルオーダーの孔とマイクロメートルオーダーの孔とが連通していてもよい。またナノメートルオーダーの孔を有する場合は、ナノメートルオーダーの孔と、ミリメートルオーダーの孔およびマイクロメーターオーダーの孔のそれぞれと連通していてもよい。孔同士が連通していることで、多孔質セラミック焼成体103は、水がより吸い上がりやすい状態となっている。   The porous ceramic fired body 103 preferably has at least some of the holes communicating with each other. The communicating holes may be millimeter-order holes, micrometer-order holes, or millimeter-order holes and micrometer-order holes. Moreover, when it has a nanometer order hole, you may communicate with each of the nanometer order hole and each of the millimeter order hole and the micrometer order hole. Since the pores communicate with each other, the porous ceramic fired body 103 is in a state in which water is more easily sucked up.

多孔質セラミック焼結体103に含まれる気孔の体積割合は特に制限はないが、(気孔の体積)/(多孔質セラミック焼結体の体積)で表される気孔率が、好ましくは90体積%以下、より好ましくは40〜80体積%、さらにより好ましくは60〜70体積%である。気孔率が上記範囲内であれば、多孔質セラミック焼成体の強度を維持することができる。   The volume ratio of pores contained in the porous ceramic sintered body 103 is not particularly limited, but the porosity represented by (volume of pores) / (volume of porous ceramic sintered body) is preferably 90% by volume. Hereinafter, it is more preferably 40 to 80% by volume, and still more preferably 60 to 70% by volume. When the porosity is within the above range, the strength of the porous ceramic fired body can be maintained.

多孔質セラミック焼成体の形状は、板状、直方体、直方体、角柱、円柱など浮体の上面から底面に設置できるものであれば特に制限はない。球状であってもよい。   The shape of the porous ceramic fired body is not particularly limited as long as it can be installed from the top surface to the bottom surface of the floating body, such as a plate shape, a rectangular parallelepiped, a rectangular parallelepiped, a prism, and a cylinder. It may be spherical.

多孔質セラミック焼成体は、表面が研削されていることが好ましい。表面が研削されていることにより、浮体の上面への水の供給がスムーズになるためである。   It is preferable that the surface of the porous ceramic fired body is ground. This is because the water is smoothly supplied to the upper surface of the floating body by grinding the surface.

浮体102に対する多孔質セラミック焼成体103の貫通の程度について説明する。
浮体の上面102a側においては、浮体の上面に土壌を有する場合にはその土壌と接触させるために、多孔質セラミック焼成体103は、その上面103aが浮体の上面102aから約1cm以上突出していることが望ましい。
浮体の底面102b側においては、多孔質セラミック焼成体103を水と接触させる必要がある。そのため、例えば、浮体102が発泡スチロールで、当発泡スチロールに穴を開けて多孔質セラミック焼成体103を取り付ける場合には、発泡スチロールの底面の穴から少なくとも1cm程度、多孔質セラミック焼成体103の底面103bが突出していることが好ましい。ただし、浮体102がある程度水に沈む場合には、当該穴から出ていなくてもよい。水に接触すればマイナス数cmでもよい。
多孔質セラミック焼成体103は連通孔を備えているため、内部の空気が抜け出せる構造となっている。したがって、浮体の底面102bから突出していなくても、多孔質セラミック焼成体103が水に接触することが可能である。浮体の上面102aと底面102bとの距離は限定されないが、1〜30cm程度であると好ましい。
The degree of penetration of the porous ceramic fired body 103 with respect to the floating body 102 will be described.
On the upper surface 102a side of the floating body, the porous ceramic fired body 103 has its upper surface 103a protruding from the upper surface 102a of the floating body by about 1 cm or more in order to make contact with the soil when the upper surface of the floating body has soil. Is desirable.
On the bottom surface 102b side of the floating body, it is necessary to bring the porous ceramic fired body 103 into contact with water. Therefore, for example, when the floating body 102 is made of foamed polystyrene, and the porous ceramic fired body 103 is attached by making a hole in the foamed polystyrene, the bottom face 103b of the porous ceramic fired body 103 protrudes at least about 1 cm from the hole in the bottom face of the foamed polystyrene. It is preferable. However, when the floating body 102 sinks in water to some extent, it does not have to come out of the hole. It may be minus several centimeters as long as it comes into contact with water.
Since the porous ceramic fired body 103 has communication holes, it has a structure that allows air to escape. Therefore, even if it does not protrude from the bottom surface 102b of the floating body, the porous ceramic fired body 103 can come into contact with water. The distance between the upper surface 102a and the bottom surface 102b of the floating body is not limited, but is preferably about 1 to 30 cm.

なお、図1(a)、(b)に示した浮体式水浄化装置100は、単体で用いることができるが、複数連結し、筏状にして用いることもできる。連結する数や連結の仕方などについては、設置場所の大きさ、外観を見て、任意の数をつないだ方が状況に応じてフレキシブルに対応させることができる。浮体式水浄化装置100同士の連結は任意の部材を用いて行うことができる。例えば、炭素繊維を樹脂で一体化させた炭素繊維(CFRP)ロッドを用いることができる。   In addition, although the floating body type water purification apparatus 100 shown to Fig.1 (a), (b) can be used alone, it can also be connected and used in the shape of a bowl. With regard to the number of connections and the manner of connection, etc., the size and appearance of the installation location can be seen, and the number connected can be flexibly handled according to the situation. The floating water purification apparatuses 100 can be connected to each other using an arbitrary member. For example, a carbon fiber (CFRP) rod in which carbon fibers are integrated with a resin can be used.

[浮体式水浄化装置の製造方法]
第1実施形態に係る浮体式水浄化装置の製造方法の一例について説明する。ただし、浮体式水浄化装置の製造方法は、下記例の製造方法に限定されるものではない。
[Manufacturing method of floating body water purification device]
An example of the manufacturing method of the floating body type water purification apparatus according to the first embodiment will be described. However, the manufacturing method of a floating body type water purification apparatus is not limited to the manufacturing method of the following example.

まず、多孔質セラミック焼成体を製造する。多孔質セラミックス焼成体の製造方法としては例えば、多孔質セラミックス焼成体用の原料を混合して混合物(以下、単に「混合物」ということがある)を調製し(混合工程)、該混合物を成形して成形体を作製し(成形工程)、該成形体を焼成して多孔質セラミックス焼成体を得る(焼成工程)ものが挙げられる。   First, a porous ceramic fired body is manufactured. As a method for producing a porous ceramic fired body, for example, raw materials for a porous ceramic fired body are mixed to prepare a mixture (hereinafter, sometimes simply referred to as “mixture”) (mixing step), and the mixture is molded. And forming a molded body (molding step) and firing the molded body to obtain a porous ceramic fired body (firing step).

(混合工程)
混合工程は、粘土を含む原料を混合して混合物を得る工程である。
混合物としては、例えば、発泡剤と粘土とを含むものが好ましく、発泡剤、有機汚泥及び粘土を含むものがより好ましい。発泡剤と粘土を用いることで大きなミリメートルオーダーの気孔やマイクロメートルオーダーの気孔また多孔質セラミックス焼成体の表面にミリメートルオーダー、マイクロメートルオーダーの凹凸を形成することができる。さらに、有機汚泥を用いることでより多くのマイクロメートルオーダーの気孔と、さらに小さなナノメートルオーダーの気孔を形成することができる。このような混合物を焼成して得られた多孔質セラミックス焼成体は、相互の気孔が連通した孔を有するものとなる。
(Mixing process)
The mixing step is a step of obtaining a mixture by mixing raw materials including clay.
As a mixture, the thing containing a foaming agent and clay is preferable, for example, and the thing containing a foaming agent, organic sludge, and clay is more preferable. By using a foaming agent and clay, irregularities in the order of millimeters and micrometers can be formed on the surface of large pores in the order of millimeters, pores in the order of micrometers or porous ceramics fired bodies. Furthermore, by using organic sludge, more micrometer-order pores and even smaller nanometer-order pores can be formed. A porous ceramic fired body obtained by firing such a mixture has pores in which the pores communicate with each other.

発泡剤は、焼成時に発泡するものであり、例えば、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、炭酸マグネシウム、スラグ等の公知のセラミックス用の発泡剤を用いることができる。これら発泡剤の中でも、スラグが好ましい。スラグは、特に限定されず、例えば、金属精錬時に発生する高炉スラグ、都市ゴミの溶融時に発生する都市ゴミ溶融スラグ、下水汚泥の溶融時に発生する下水汚泥溶融スラグ、ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄時に発生する鋳鉄スラグ等のガラス質スラグ等が挙げられ、中でも、組成が安定しているため安定した発泡状態が得られると共に、他のスラグに比べ1.5〜2倍程度の発泡率である鋳鉄スラグがより好ましい。
また、鋳鉄スラグは、SiO、Al、CaO、Fe、FeO、MgO、MnO、KO、NaOなどの成分を含み、得られる多孔質セラミックス焼成体は、塩基性物質を担持させなくとも優れた酸性物質除去性を有している。
A foaming agent foams at the time of baking, For example, well-known foaming agents for ceramics, such as calcium carbonate, silicon carbide, magnesium carbonate, and slag, can be used. Of these foaming agents, slag is preferred. The slag is not particularly limited. For example, slag is generated at the time of cast iron such as blast furnace slag generated during metal refining, municipal waste melting slag generated when melting municipal waste, sewage sludge melting slag generated when melting sewage sludge, and ductile cast iron. Examples include glassy slag such as cast iron slag. Among them, a stable foamed state is obtained because the composition is stable, and cast iron slag having a foaming rate of about 1.5 to 2 times that of other slags. More preferred.
The cast iron slag contains components such as SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, Fe 2 O 3 , FeO, MgO, MnO, K 2 O, Na 2 O, and the obtained porous ceramic fired body is a base. It has excellent acid substance removability even if it does not carry a functional substance.

配合物中のスラグの配合量は、混合物の成形性を勘案して決定することができ、例えば、80質量%以下が好ましく、20〜75質量%がより好ましく、30〜65質量%がさらに好ましい。上記範囲内であれば、混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度、気孔率(飽和含水率)を好適な範囲にすることができる。   The amount of slag in the blend can be determined in consideration of the moldability of the mixture, for example, preferably 80% by weight or less, more preferably 20 to 75% by weight, and even more preferably 30 to 65% by weight. . Within the above range, the moldability of the mixture can be smoothly and smoothly formed, and the apparent density and porosity (saturated water content) of the porous ceramic fired body can be adjusted to a suitable range.

有機汚泥は、主成分として有機物を含有する汚泥である。有機汚泥は、任意のものを用いることができ、下水や工場等の排水処理に由来する活性汚泥が特に好ましい。活性汚泥は、活性汚泥法を用いた排水処理設備から、凝集・脱水工程を経て排出される。このような有機汚泥を用いることで、マイクロメートルオーダーの気孔を効率的に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。ナノメートルオーダーの気孔が形成されることで、多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度を小さく、気孔率(飽和含水率)をより高めることができ、水との接触機会を増加させることができる。さらに、廃棄物の位置付けであった排水処理由来の活性汚泥を原料として利用することができる。
有機汚泥の含水率は、例えば、5〜90質量%が好ましく、65〜85質量%がより好ましい。上記範囲内であれば、均質な混合物が得られると共に、良好な成形性を維持しやすい。
Organic sludge is sludge containing an organic substance as a main component. Any organic sludge can be used, and activated sludge derived from wastewater treatment such as sewage or factory is particularly preferable. The activated sludge is discharged from a wastewater treatment facility using the activated sludge method through a coagulation / dehydration process. By using such organic sludge, pores on the order of micrometers can be efficiently formed, and pores on the order of nanometers can be formed. By forming nanometer-order pores, the apparent density of the porous ceramic fired body can be reduced, the porosity (saturated water content) can be further increased, and the chance of contact with water can be increased. Furthermore, activated sludge derived from wastewater treatment, which has been positioned as waste, can be used as a raw material.
The moisture content of the organic sludge is, for example, preferably 5 to 90% by mass, and more preferably 65 to 85% by mass. If it is in the said range, while obtaining a homogeneous mixture, it is easy to maintain favorable moldability.

有機汚泥中の有機物の含有量は、特に限定されないが、例えば、有機汚泥の固形分中の有機物の含有量(有機物含有量)として70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。前記有機物含有量が多いほど、マイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。なお、有機物含有量は、乾燥後の汚泥をJIS M8812−1993に準じ、炭化温度700℃で灰分(質量%)を測定し、下記(1)式により求まる値である。   Although content of the organic substance in organic sludge is not specifically limited, For example, 70 mass% or more is preferable as content of organic substance (organic substance content) in solid content of organic sludge, and 80 mass% or more is more preferable. The larger the organic content, the easier it is to form micrometer-order pores, and nanometer-order pores. The organic content is a value obtained by measuring the ash content (mass%) of the dried sludge in accordance with JIS M8812-1993 at a carbonization temperature of 700 ° C. and the following equation (1).

有機物含有量(質量%)=100(質量%)−灰分(質量%) ・・・(1)   Organic matter content (mass%) = 100 (mass%) − ash content (mass%) (1)

有機汚泥の平均粒子径は、好ましくは1〜5μm、より好ましくは1〜3μmとされる。有機汚泥は、焼成により焼失し、その部分に気孔を形成するため、平均粒子径が小さいほど、マイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。なお、平均粒子径は、粒度分布測定装置(LA−920、株式会社堀場製作所製)により測定される体積基準のメディアン径(体積50%径)である。   The average particle diameter of the organic sludge is preferably 1 to 5 μm, more preferably 1 to 3 μm. Since organic sludge is burned off by firing and pores are formed there, pores on the order of micrometers can be formed more easily as the average particle size is smaller, and pores on the order of nanometers can be formed. The average particle diameter is a volume-based median diameter (50% volume diameter) measured by a particle size distribution measuring device (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.).

混合物中の有機汚泥の含有量は、混合物の成形性等を勘案して決定することができ、例えば、1〜60質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、5〜30質量%がさらに好ましい。上記範囲内であれば混合物は適度な流動性と可塑性とを備え、成形性が向上し、成形装置を閉塞することなく円滑に成形できる。   The content of organic sludge in the mixture can be determined in consideration of the moldability of the mixture, for example, preferably 1 to 60% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and 5 to 30% by mass. Further preferred. If it is in the said range, a mixture will have moderate fluidity | liquidity and plasticity, a moldability will improve, and it can shape | mold smoothly, without obstruct | occluding a shaping | molding apparatus.

粘土は、一般的に窯業原料として用いられる粘土状の性状を示す鉱物材料である。
粘土は、セラミックスに用いられる公知のものを用いることができ、石英、長石、粘土系等の鉱物組成で構成され、構成鉱物はカオリナイトを主とし、ハロイサイト、モンモリロナイト、イライト、ベントナイト、パイロフィライトを含むものが好ましい。このような粘土としては、例えば、蛙目粘土等が挙げられる。粘土は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて配合できる。これらの粘土に含まれる成分もガスに含まれる悪臭物質、有害物質の除去に効果を発揮する。
Clay is a mineral material that exhibits clay-like properties that are commonly used as ceramic raw materials.
As the clay, known materials used for ceramics can be used, which is composed of mineral composition such as quartz, feldspar, clay, etc., and the constituent mineral is mainly kaolinite, halloysite, montmorillonite, illite, bentonite, pyrophyllite. The thing containing is preferable. Examples of such clays include cocoon clay. Clay can be blended alone or in combination of two or more. The components contained in these clays are also effective in removing malodorous and toxic substances contained in the gas.

混合物中の粘土の含有量は、多孔質セラミックス焼成体に求める強度や成形性等を勘案して決定でき、例えば、5〜60質量%が好ましく、5〜50質量%がより好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。上記範囲内であれば混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、多孔質セラミックス焼成体の強度を充分なものにできる。   The clay content in the mixture can be determined in consideration of the strength and formability required for the porous ceramic fired body. For example, the content is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, and 10 to 40%. More preferred is mass%. If it is in the above-mentioned range, the moldability of the mixture can be smoothly formed without sacrificing, and the strength of the fired porous ceramic body can be made sufficient.

混合物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、任意成分を含有してもよい。任意成分としては、例えば、マイティ2000WH(商品名、花王株式会社製)等のナフタリン系の流動化剤、メルメントF−10(商品名、昭和電工株式会社製)等のメラミン系の流動化剤、ダーレックススーパー100pH(商品名、グレースケミカルズ株式会社製)等のポリカルボン酸系の流動化剤、銀、銅、亜鉛等の抗菌剤、塩化アンモニウム、塩化亜鉛等の消臭剤、ゼオライト、アパタイト等の吸着剤、長さが1mm〜5cmの炭素繊維、バサルト繊維、ロックウールなどの強度向上剤、また、金属アルミニウム等が挙げられる。
混合物に任意成分を配合する場合、任意成分の配合量は、例えば、5〜10質量%の範囲で決定することが好ましい。
The mixture may contain an optional component as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of optional components include naphthalene-based fluidizing agents such as Mighty 2000WH (trade name, manufactured by Kao Corporation), melamine-based fluidizing agents such as Melment F-10 (trade name, manufactured by Showa Denko KK), and the like. Polycarboxylic acid fluidizers such as Darex Super 100pH (trade name, manufactured by Grace Chemicals Co., Ltd.), antibacterial agents such as silver, copper and zinc, deodorizers such as ammonium chloride and zinc chloride, zeolite, apatite, etc. Adsorbents, strength improvers such as carbon fibers having a length of 1 mm to 5 cm, basalt fibers, rock wool, and metal aluminum.
When mix | blending an arbitrary component with a mixture, it is preferable to determine the compounding quantity of an arbitrary component in the range of 5-10 mass%, for example.

また、成形性の観点より、混合物の流動性の調整等を目的として、適宜、水を配合してもよいが、有機汚泥が好適な配合比で配合されている場合には、混合工程にて水を添加しなくてもよい。
また、水分が多い場合には、例えば、ガラス、瓦、フライアッシュ、クリンカーアッシュなどの破砕物を含むことが好ましい。特に瓦の破砕物を配合することにより、過剰な水分を吸収し、配合物の流動性を調整でき、成形性を向上させることができる。
ガラスを用いる場合には、好ましくは、溶融温度が900℃以上の高融点ガラスの粒子状フィラーがより好ましい。高融点ガラスの粒子を用いることで、多孔質セラミックス焼成体に形成される気孔を維持しながら水分調整が可能である。また、高融点ガラスやフライアッシュは強度向上剤としても用いることができる。
From the viewpoint of moldability, water may be blended as appropriate for the purpose of adjusting the fluidity of the mixture, etc., but when the organic sludge is blended at a suitable blending ratio, It is not necessary to add water.
Moreover, when there is much water | moisture content, it is preferable to contain crushed materials, such as glass, roof tile, fly ash, clinker ash, for example. In particular, by blending crushed tiles, excess moisture can be absorbed, the fluidity of the blend can be adjusted, and the moldability can be improved.
When glass is used, preferably, a high-melting glass particulate filler having a melting temperature of 900 ° C. or higher is more preferable. By using particles of high melting point glass, moisture adjustment is possible while maintaining pores formed in the fired porous ceramic body. High melting point glass and fly ash can also be used as a strength improver.

高融点ガラスや瓦の粒子の粒子径は、0.1〜5mmが好ましい。粒子径が0.1mm未満であると、多孔質セラミックス焼成体における気孔の形成が不充分になるおそれがある。気孔の形成が不充分であると、ガス中に含まれる不要物質の除去性能、多孔質セラミックス焼成体の耐久性が低下することがある。
粒子径が5mm超であると、成形性が低下したり、成形時に押出し口の金具が破損するおそれがある。
The particle diameter of the high melting point glass or tile particles is preferably 0.1 to 5 mm. If the particle diameter is less than 0.1 mm, the formation of pores in the porous ceramic fired body may be insufficient. If the pores are not sufficiently formed, the removal performance of unnecessary substances contained in the gas and the durability of the porous ceramic fired body may be deteriorated.
If the particle diameter is more than 5 mm, moldability may be deteriorated, or the metal fitting at the extrusion port may be damaged during molding.

また、クリンカーアッシュやフライアッシュは、火力発電所から排出されるものであって、廃棄物の有効活用の観点より好ましい。   Moreover, clinker ash and fly ash are discharged from a thermal power plant and are preferable from the viewpoint of effective utilization of waste.

混合物中の高融点ガラス、瓦の粒子、フライアッシュ、クリンカーアッシュの含有量は、本発明の目的を逸脱しない範囲で配合物の目的とする流動性にあわせて適宜選択すればよいが、高融点ガラスや瓦以外の原料の合計100質量部に対し、3〜40質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。   The content of the high melting point glass, tile particles, fly ash and clinker ash in the mixture may be appropriately selected according to the intended fluidity of the composition without departing from the purpose of the present invention. 3-40 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of raw materials other than glass and roof tiles, and 10-30 mass parts is more preferable.

混合工程に用いられる混合装置は特に限定されず、公知の混合装置を用いることができる。
混合装置としては、例えば、ミックスマラー(東新工業株式会社製)等の混練機や、ニーダー(株式会社モリヤマ製)、混合機(日陶科学株式会社製)等が挙げられる。
The mixing apparatus used for a mixing process is not specifically limited, A well-known mixing apparatus can be used.
Examples of the mixing apparatus include a kneader such as a mix muller (manufactured by Toshin Kogyo Co., Ltd.), a kneader (manufactured by Moriyama Co., Ltd.), a mixer (manufactured by Nippon Ceramics Co., Ltd.), and the like.

(成形工程)
成形工程は、混合工程で得られた混合物を任意の形状に成形する工程である。
成形方法は、公知の成形方法を用いることができ、混合物の性状や所望する成形体の形状を勘案して決定することができる。具体的な成形方法としては、成形機を用いて、押し出し成形し、ペレットなどを含めた板状、粒状又は柱状等の成形体を得る方法、混合物を任意の形状の型枠に充填して成形体を得る方法、あるいは、混合物を押し出し、延伸又は圧延した後、任意の寸法に切断する方法等が挙げられる。成形工程にて混合物を押し出し及び/又は延伸及び/または圧延することにより発泡剤が配向されるなどして横長の孔を形成しやすくなる。
成形機としては、真空土練成形機、平板プレス成形機、平板押出し成形機等が挙げられ、中でも、真空土練成形機が好ましい。
(Molding process)
The forming step is a step of forming the mixture obtained in the mixing step into an arbitrary shape.
A known molding method can be used as the molding method, and can be determined in consideration of the properties of the mixture and the desired shape of the molded body. As a specific molding method, a molding machine is used to perform extrusion molding to obtain a molded body such as a plate, granule, or columnar shape including pellets, etc., and a mixture is filled into a mold of any shape and molded. Examples thereof include a method of obtaining a body, a method of extruding, stretching or rolling a mixture, and then cutting it into an arbitrary size. By extruding and / or stretching and / or rolling the mixture in the molding step, the foaming agent is oriented, and thus it becomes easy to form horizontally long holes.
Examples of the molding machine include a vacuum clay molding machine, a flat plate press molding machine, and a flat plate extrusion molding machine. Among these, a vacuum clay molding machine is preferable.

(焼成工程)
焼成工程は、成形体を焼成し(焼成操作)、粘土等を焼成して多孔質セラミックス焼成体を得る工程である。
(Baking process)
The firing step is a step of firing the molded body (firing operation) and firing clay and the like to obtain a porous ceramic fired body.

成形体を乾燥する場合には、成形体を自然乾燥してもよいし、50〜220℃の熱風乾燥炉で任意の時間処理して乾燥してもよい。焼成時の割れを防ぐという成形性の観点から、乾燥により、成形体の含水率を好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下とする。   In the case of drying the molded body, the molded body may be naturally dried, or may be dried by treating in a hot air drying oven at 50 to 220 ° C. for an arbitrary time. From the viewpoint of moldability to prevent cracking during firing, the moisture content of the molded body is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less by drying.

焼成操作は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ローラーハースキルン等の連続式焼結炉、シャトルキルン等の回分式焼結炉を用い、任意の温度で焼成する方法が挙げられる。中でも、焼成操作には、生産性の観点から連続式焼結炉を用いることが好ましい。
焼成温度(最高到達温度)は、混合物の性状等に応じて決定でき、例えば、850℃〜1200℃とされる。上記下限値以上であれば、有機汚泥中の有機物の大部分が揮発して減量する。上記上限値超であると、セラミックス焼成体の組織全体のガラス化が進み、気孔が閉塞するおそれがある。
上記の製造方法によりミリメートルオーダーの気孔、マイクロメートルオーダーの気孔及びナノメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体が得られる。多孔質セラミック焼成体の形状が板状および柱状に成形すると、ミリメートルオーダーの孔を形成しやすい。その際に混合物を押し出し及び/又は延伸及び/または圧延することにより、ミリメートルオーダーの横長の孔を形成することができる。
The firing operation is not particularly limited, and a known method can be used. Examples thereof include a method of firing at an arbitrary temperature using a continuous sintering furnace such as a roller hearth kiln or a batch sintering furnace such as a shuttle kiln. Among these, it is preferable to use a continuous sintering furnace for the firing operation from the viewpoint of productivity.
The firing temperature (maximum temperature reached) can be determined according to the properties of the mixture, and is, for example, 850 ° C to 1200 ° C. If it is more than the said lower limit, most organic substances in organic sludge will volatilize and it will reduce weight. If it exceeds the above upper limit value, vitrification of the entire structure of the ceramic fired body proceeds and the pores may be blocked.
A porous ceramic fired body having pores in the order of millimeters, pores in the order of micrometers, and pores in the order of nanometers can be obtained by the above manufacturing method. When the shape of the porous ceramic fired body is formed into a plate shape and a column shape, it is easy to form a millimeter-order hole. At that time, by extruding and / or stretching and / or rolling the mixture, it is possible to form horizontally long holes on the order of millimeters.

以上の混合工程、成形工程、焼成工程を経ることによって、多孔質セラミック焼成体を得ることができる。
そして、発泡スチロール等からなる浮体に対し、その上面から底面に向けて、得られた多孔質セラミック焼成体を挿入するなどして貫通させることによって、第1実施形態に係る浮体式水浄化装置が得られる。
A porous ceramic fired body can be obtained through the above mixing step, forming step, and firing step.
Then, the floating body water purification apparatus according to the first embodiment is obtained by inserting the obtained porous ceramic fired body through the floating body made of foamed polystyrene or the like from the top surface to the bottom surface thereof. It is done.

以上説明した第1実施形態に係る浮体式水浄化装置においては、多孔質セラミック焼成体の一端が、浄化処理する水と接触する位置に配置され、かつ、浮体の上面にまで貫通して設置されている。これにより、多孔質セラミック焼成体内の連通孔において、水が毛細管現象によって上昇することを利用して、浮体の上面まで引き上げることができる。また、浮体の上面に水が多いときには、連通孔より水を排水することができる。したがって、浮体の上面に植物が生育している場合、多孔質セラミック焼成体により水の量が調整されることで、この植物に対して適度に水を供給することが可能となる。この場合、従来用いられているポンプなどの動力を必要としないため、ポンプを用いた場合の電力の消費や、ポンプの設置に伴う費用によるコストの発生を抑えることができる。   In the floating body water purification apparatus according to the first embodiment described above, one end of the porous ceramic fired body is disposed at a position in contact with the water to be purified, and is installed so as to penetrate to the upper surface of the floating body. ing. Thereby, it can pull up to the upper surface of a floating body using the rise of water by a capillary phenomenon in the communicating hole in a porous ceramic sintered body. Moreover, when there is much water on the upper surface of the floating body, water can be drained from the communication hole. Therefore, when a plant is growing on the upper surface of the floating body, the amount of water is adjusted by the porous ceramic fired body, whereby water can be appropriately supplied to the plant. In this case, since power such as a conventionally used pump is not required, it is possible to suppress the generation of costs due to the consumption of electric power when the pump is used and the cost associated with the installation of the pump.

そして、本発明の浮体式水浄化装置は、底面に多孔質セラミック焼成体や繊維状のバイオフリンジを接続して富栄養価源であるリンや窒素を除去して水浄化効果があるだけの浮体式水浄化装置ではなく、浮体式水浄化装置上で植物が育ち、植物があることにより、水浄化される川、湖、沼、池に本願発明の浮体式水浄化装置を用いても自然と一体化し美観を損ねない。また、自然の無い環境にある池や貯水池に設置しても植物により美観と安らぎを提供することができる。さらにこれらの植物に虫や鳥が生息することにより、自然の生態を再現することができる。   And the floating body water purification apparatus of the present invention is a floating body that has a water purification effect by removing phosphorus and nitrogen, which are eutrophic sources, by connecting a porous ceramic fired body and fibrous biofringe to the bottom surface. Plants grow on floating water purification devices instead of water purification devices, and there are plants, so even if the floating water purification device of the present invention is used for rivers, lakes, swamps, and ponds to be water purified, Integrate and do not spoil the beauty. Even if it is installed in a pond or reservoir in a non-natural environment, the plant can provide beauty and comfort. In addition, insects and birds inhabit these plants, so that the natural ecology can be reproduced.

なお、浮体にポンプなどを設置し、処理される水を汲み上げ噴水装置をつけることにより、外観や植物に対する水の供給能力がさらに向上する。ポンプには太陽電池などを用いて電気を供給することができる。   In addition, by installing a pump or the like on the floating body, pumping up the water to be treated, and installing a fountain device, the appearance and water supply capacity for plants are further improved. Electricity can be supplied to the pump using a solar cell or the like.

<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る浮体式水浄化装置110の構成について、図3(a)、(b)を用いて説明する。図3(a)は、浮体式水浄化装置110の上面側の写真である。図3(b)は、図3(a)に示した浮体式水浄化装置100の裏側の写真である。
浮体式水浄化装置110は、第1実施形態と同様に、浮体と、浮体の上面と底面との間を貫通するように配された、連通孔を有する多孔質セラミック焼成体113と、を備え、浮体の上面の周囲には壁部が設けられている。
Second Embodiment
The structure of the floating body water purification apparatus 110 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 3A is a photograph of the upper surface side of the floating body water purification apparatus 110. FIG.3 (b) is a photograph of the back side of the floating body type water purification apparatus 100 shown to Fig.3 (a).
Similar to the first embodiment, the floating body water purification apparatus 110 includes a floating body, and a porous ceramic fired body 113 having communication holes arranged so as to penetrate between the upper surface and the bottom surface of the floating body. A wall portion is provided around the upper surface of the floating body.

さらに、浮体式水浄化装置110は、浮体の上面において、壁部で囲まれた領域に土壌(土)117が配され、その土壌117は、多孔質セラミック焼成体113と接触している。土壌117は、水を供給することによって、植物が育成可能な状態となる。   Further, in the floating body water purification apparatus 110, soil (soil) 117 is disposed in a region surrounded by walls on the upper surface of the floating body, and the soil 117 is in contact with the porous ceramic fired body 113. The soil 117 is in a state where plants can be grown by supplying water.

多孔質セラミック焼成体は、優れたpF値を有するため、植物を育てるのに適している。土壌117には、多孔質セラミック焼成体のフラグメントが含まれていてもよい。ここで、多孔質セラミック焼成体のフラグメントとは、多孔質セラミック焼成体からなる粒状物や板状物等であって、特に形状、大きさを限定しない多孔質セラミック焼成体片を意味する。その場合、フラグメントの含まれる割合(配合)は100%であってもよい。
土壌117に多孔質セラミック焼成体のフラグメントが含まれている場合、浮体に設置された多孔質セラミック焼成体からの水の供給を受けやすく、保水性が高まり、雨が降らない日が続いても植物を育成できる環境を提供することができる。また、適度な排水性と通気性も有するため植物の根腐れを抑制することができる。
Since the porous ceramic fired body has an excellent pF value, it is suitable for growing plants. The soil 117 may contain a fragment of a porous ceramic fired body. Here, the fragment of the porous ceramic fired body refers to a granular ceramic fired body made of a porous ceramic fired body, and refers to a piece of porous ceramic fired body that is not particularly limited in shape and size. In that case, the ratio (blending) of the fragment may be 100%.
When the soil 117 contains a fragment of a porous ceramic fired body, it is easy to receive water supply from the porous ceramic fired body installed in the floating body, even if the day when rain does not rain continues An environment in which plants can be grown can be provided. Moreover, since it also has moderate drainage and air permeability, it can suppress the root rot of plants.

多孔質セラミック焼成体のフラグメントとして粒状物を用いる場合(ここで、粒状物の粒子径は、粒子径が5cm以下のものをいう。)、水耕栽培を除く植物の育成の観点からは、好ましくは3cm以下、より好ましくは2cm以下、さらに好ましくは1cm以下、さらにより好ましくは5mm以下が良い。下限は特に限定されないが、多孔質セラミックスに形成されている気孔の活用の観点、気相割合の観点および粉立ちなどの粒状物の取り扱い性の観点より0.02mm以上が好ましい。   In the case where a granular material is used as a fragment of the porous ceramic fired body (here, the particle diameter of the granular material is one having a particle diameter of 5 cm or less), it is preferable from the viewpoint of plant growth excluding hydroponics. Is 3 cm or less, more preferably 2 cm or less, still more preferably 1 cm or less, and even more preferably 5 mm or less. Although a minimum is not specifically limited, 0.02 mm or more is preferable from a viewpoint of utilization of the pore currently formed in the porous ceramics, a viewpoint of a gaseous-phase ratio, and the handleability of granular materials, such as a dusting.

また、粒状物は、種々の大きさの粒状物を準備し、任意の割合で配合して用いてもよい。たとえば粒子径5mm超の粒状物、1mm超5mm以下の粒状物、1mm以下の粒状物をそれぞれ任意の割合で配合して用いてもよい。なお、粒子径は篩分けにより測定される値であり、例えば、1mm超5mm以下の粒状物とは、目開き5mmの篩を通過し、目開き1mmの篩を通過できないものを意味する。   Moreover, the granular material may be prepared by preparing granular materials of various sizes and blending them at an arbitrary ratio. For example, a granular material having a particle diameter of more than 5 mm, a granular material having a particle diameter of more than 5 mm, and a particle having a diameter of 1 mm or less may be blended at an arbitrary ratio. The particle diameter is a value measured by sieving. For example, a granular material having a size of more than 1 mm and not more than 5 mm means a particle that passes through a sieve having an opening of 5 mm and cannot pass through a sieve having an opening of 1 mm.

粒子径が5mm超と大きいと、透水性を著しく向上させることが可能である。
粒子径が1mm超〜5mm以下であると、保水性を向上させ、かつ、気相も増やすことができる。
粒子径が0.02mm超〜1mm以下であると、一般的には水分等により絞め固まり、食物の育成に好ましくない状態となるが、本発明の微粒子ではこのような絞め固まり現象を抑制し、土壌改良したい土と混ざりやすく、また、微粒子にはマイクロメートルオーダー、さらに好ましい形態ではナノメートルオーダーの気孔をも有するため、気相を有し、植物の好ましい育成環境を提供できる。
When the particle diameter is as large as more than 5 mm, the water permeability can be remarkably improved.
When the particle diameter is more than 1 mm to 5 mm or less, water retention can be improved and the gas phase can be increased.
When the particle diameter is more than 0.02 mm to 1 mm or less, it is generally squeezed and hardened by moisture or the like, which is not preferable for food growth, but the fine particles of the present invention suppress such a squeezing and squeezing phenomenon, It is easy to mix with soil to be improved, and the microparticles have pores on the order of micrometers, and more preferably in the order of nanometers, so that they have a gas phase and can provide a preferable growing environment for plants.

多孔質セラミック焼成体のフラグメントは、微多孔質であるため、水を浄化する微生物により生体膜を形成し、生体膜の中にはリンや窒素などが吸着されている。そのため、後に、この多孔質セラミックのフラグメントを土壌に混ぜて、農業、園芸用の肥料として再利用することができる。   Since the fragments of the porous ceramic fired body are microporous, a biological membrane is formed by microorganisms that purify water, and phosphorus, nitrogen, and the like are adsorbed in the biological membrane. Therefore, this porous ceramic fragment can later be mixed with soil and reused as a fertilizer for agriculture and horticulture.

また、土壌117としては、多孔質セラミック焼成体の粒状物のみまたは板状物のみ含んでいてもよい。板状物の表面に通常の土や多孔質セラミック焼成体の粒状物を敷いたものを用いることもできる。
土壌117としては、植物が育つものであれば何でもよく、例えば、腐葉土や赤玉土、鹿沼土や市販の植物栽培用の培土を用いたものであってもよい。
Moreover, as the soil 117, only the granular material of a porous ceramic sintered body, or only a plate-shaped object may be included. It is also possible to use a plate-like material in which ordinary soil or a porous ceramic sintered body is laid.
The soil 117 may be anything as long as the plant grows, and may be, for example, humus, akadama soil, kanuma soil, or commercially available soil for plant cultivation.

また、さらに、図3に示す浮体式水浄化装置は、図3(b)に示すように、浮体の底面に、後述するらせん状CFRPロッドと、多孔質セラミック焼成体の粒状物を収容したネットを吊り下げるためのリング112cを備えている。   Further, as shown in FIG. 3 (b), the floating body water purification apparatus shown in FIG. 3 has a net containing a helical CFRP rod, which will be described later, and a porous ceramic sintered body on the bottom surface of the floating body. Is provided with a ring 112c.

また、さらに、浮体式水浄化装置110は、図3(a)、(b)に示すように、浮体の周囲は別の浮体111によって囲まれており、この別の浮体は保護材116によって覆われている。保護材116は、浮体の表面に苔を敷きつめ、敷きつめられた苔に対してネットを被せて固定したものである。これにより、浮体式水浄化装置110を、例えば、川、湖、沼、池などに設置した際に、周囲の景観に馴染ませることができる。   Furthermore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the floating body water purification apparatus 110 is surrounded by another floating body 111, and this other floating body is covered with a protective material 116. It has been broken. The protective material 116 is a material in which moss is spread on the surface of the floating body, and the moss spread is covered with a net and fixed. Thereby, when the floating-type water purification apparatus 110 is installed in a river, a lake, a swamp, a pond, etc., for example, it can adapt to the surrounding scenery.

第2実施形態に係る浮体式水浄化装置においても、多孔質セラミック焼成体の一端が、浄化処理する水と接触する位置に配置され、かつ、浮体の上面にまで貫通して設置されている。これにより、多孔質セラミック焼成体内の連通孔において、水が毛細管現象によって上昇することを利用して、浮体の上面まで引き上げることができる。また、浮体の上面に水が多いときには、連通孔より排水することができる。したがって、浮体の上面に植物が生育している場合、多孔質セラミック焼成体により水の量が調整されることで、この植物に対して適度に水を供給することが可能となる。この場合、従来用いられているポンプなどの動力を必要としないため、ポンプを用いた場合の電力の消費や、ポンプの設置に伴う費用によるコストの発生を抑えることができる。   Also in the floating body water purification apparatus according to the second embodiment, one end of the porous ceramic fired body is disposed at a position in contact with the water to be purified, and is penetrated to the upper surface of the floating body. Thereby, it can pull up to the upper surface of a floating body using the rise of water by a capillary phenomenon in the communicating hole in a porous ceramic sintered body. Moreover, when there is much water on the upper surface of a floating body, it can drain from a communicating hole. Therefore, when a plant is growing on the upper surface of the floating body, the amount of water is adjusted by the porous ceramic fired body, whereby water can be appropriately supplied to the plant. In this case, since power such as a conventionally used pump is not required, it is possible to suppress the generation of costs due to the consumption of electric power when the pump is used and the cost associated with the installation of the pump.

なお、浮体にポンプなどを設置し、処理される水を汲み上げ噴水装置をつけることにより、外観や植物に対する水の供給能力がさらに向上する。ポンプには太陽電池などを用いて電気を供給することができる。また、汲み上げられた水と土壌として用いられた多孔質セラミックの粒状物や板状物、浮体に設置された多孔質セラミック焼成体とが接触することにより、水の中に含まれているリン、窒素を回収する。また、処理される水を汲み上げることにより処理される池等の水の循環を促進し、より浄化性が向上する。   In addition, by installing a pump or the like on the floating body, pumping up the water to be treated, and installing a fountain device, the appearance and water supply capacity for plants are further improved. Electricity can be supplied to the pump using a solar cell or the like. In addition, when the pumped water comes into contact with the porous ceramic particles and plates used as soil, the porous ceramic fired body installed in the floating body, phosphorus contained in the water, Nitrogen is recovered. Moreover, by pumping up the water to be treated, the circulation of water in the pond to be treated is promoted, and the purification performance is further improved.

<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る浮体式水浄化装置120の構成について、図4、図5を用いて説明する。図4は、浮体式水浄化装置120の構成を模式的に示す斜視図である。
浮体式水浄化装置120は、第1実施形態と同様に、浮体122と、浮体122の上面と底面との間を貫通するように配された、連通孔を有する多孔質セラミック焼成体と、を備え、浮体の上面の周囲には壁部が設けられている。
<Third Embodiment>
The structure of the floating body water purification apparatus 120 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a perspective view schematically showing the configuration of the floating water purification apparatus 120.
As in the first embodiment, the floating body water purification apparatus 120 includes a floating body 122, and a porous ceramic fired body having communication holes that are disposed so as to penetrate between the top surface and the bottom surface of the floating body 122. A wall portion is provided around the upper surface of the floating body.

さらに、浮体式水浄化装置120は、浮体122の下には、ネット128などに入れた多孔質セラミック焼成体の粒状物(フラグメント)128aが吊り下げられている。図示していないが、浮体122の下には、多孔質セラミック焼成体の板状物(フラグメント)が吊り下げられていてもよい。
また、浮体122の下には、炭素繊維からなり、表面積を稼ぐことができるスパイラル状物や、ポリプロピレン製のバイオフリンジ(TBR株式会社「バイオコードSPタイプ」、「バイオコードMKタイプ」(登録商標)などの水を浄化する微生物の住処となる水浄化材129が設置されている。
Furthermore, in the floating body water purification apparatus 120, granular materials (fragments) 128 a of a porous ceramic fired body placed in a net 128 or the like are suspended below the floating body 122. Although not shown, a plate-like object (fragment) of a porous ceramic fired body may be suspended under the floating body 122.
Under the floating body 122, a spiral material made of carbon fiber and capable of gaining a surface area, or a bio-fringe made of polypropylene ("Biocode SP type", "Biocode MK type" (registered trademark) A water purification material 129 is installed as a place of residence for microorganisms that purify water.

水浄化材129は、スパイラル形状とすることによりスパイラルの中心部の空間やスパイラルを形成する炭素繊維と炭素繊維間に水流が発生するため、水浄化の機能がより向上する。また、スパイラル形状の内径を1cm以上とすることにより、生物膜でスパイラルの中心部が閉塞されるのを抑制することができる。また、スパイラルを形成する炭素繊維同士の間隔を1cm以上とすることにより、炭素繊維同士の間が生物膜で閉塞されるのを抑制することができる。内径、繊維の間隔ともに上限はないが、50cm程度とするのが望ましい。   Since the water purification material 129 is formed in a spiral shape, a water flow is generated between the carbon fiber and the carbon fiber forming the space in the center of the spiral and the spiral, so that the function of water purification is further improved. Moreover, it can suppress that the center part of a spiral is obstruct | occluded by a biofilm by making the internal diameter of a spiral shape into 1 cm or more. Moreover, it can suppress that between carbon fibers is obstruct | occluded by a biofilm by making the space | interval of the carbon fibers which form a spiral into 1 cm or more. There is no upper limit for the inner diameter and the fiber spacing, but it is preferably about 50 cm.

炭素繊維からなるスパイラル状物(らせん状CFRP)は、炭素繊維を樹脂で一体化させた後に、スパイラル状とされたものである。一体化は、炭素繊維に樹脂を含浸させて行うのが望ましい。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。炭素繊維に樹脂を付与した後、スパイラル形状にするには、熱可塑性樹脂が好ましく、耐久性等の観点からは熱可塑性のエポキシ樹脂が好ましく用いられる。   A spiral object made of carbon fibers (spiral CFRP) is formed by integrating carbon fibers with a resin and then spiraling them. The integration is preferably performed by impregnating carbon fibers with a resin. As the resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used. In order to make a spiral shape after imparting a resin to the carbon fiber, a thermoplastic resin is preferable, and a thermoplastic epoxy resin is preferably used from the viewpoint of durability and the like.

炭素繊維については、すべて樹脂に埋没していてもよい。炭素繊維が、すべて樹脂からむき出しになっていると、むき出ている部分の炭素繊維が、水流等によって切れる虞がある。すべての炭素繊維が樹脂に埋没している場合、樹脂の表面をサンドペーパーなどで研磨し、炭素繊維の表面の一部を露出させると水浄化の観点からはより好ましくなる。   All of the carbon fibers may be buried in the resin. If the carbon fibers are all exposed from the resin, the exposed carbon fibers may be cut by water flow or the like. When all the carbon fibers are buried in the resin, it is more preferable from the viewpoint of water purification if the surface of the resin is polished with sandpaper or the like to expose a part of the surface of the carbon fibers.

また、さらに、浮島として水面に浮かべた浮体式水浄化装置120が、水流や風雨などの外力負荷によって不用意に移動するのを防止するため、浮体122の底面が、ロープなどを介してコンクリートアンカー130に接続(接合)されている。   Furthermore, in order to prevent the floating body water purification device 120 floating on the water surface as a floating island from inadvertently moving due to an external force load such as water flow or wind and rain, the bottom surface of the floating body 122 is connected to a concrete anchor via a rope or the like. 130 (joined).

発泡スチロールなどによって構成される浮体122は、障害物にぶつかると破損する虞があるため、浮体122の保護カバーとして、直径14mm(φ14)程度のCFRP(炭素繊維強化プラスチック)ロッド132が取り付けられている。CFRPロッド132は軽量であるため、浮体式水浄化装置120に対する重量負荷を軽減することができる。また、CFRPロッド132は錆びにくく、高強度であり、ハンドリングが容易であるという利点を有している。CFRPロッド132同士の連結箇所には、連結を補強する部材133が配されている。
また、浮体122の上面(不図示)は、発砲スチロールなどからなる厚さ10cm程度の蓋体131で覆われている。
なお、浮体式水浄化装置120は、第1実施形態のように、浮体122の周囲を別の浮体で囲んでもよいし、さらにその別の浮体を苔などで覆ってもよい。また、浮体122の上面を蓋体131で覆わずに、第2実施形態のように、浮体122の上面に多孔質セラミック焼成体のフラグメント等の土壌127を配し、植物を育成してもよい。
Since the floating body 122 made of foamed polystyrene or the like may be damaged when it hits an obstacle, a CFRP (carbon fiber reinforced plastic) rod 132 having a diameter of about 14 mm (φ14) is attached as a protective cover of the floating body 122. . Since the CFRP rod 132 is lightweight, the weight load on the floating body water purification device 120 can be reduced. In addition, the CFRP rod 132 has the advantage that it is not easily rusted, has high strength, and is easy to handle. A member 133 that reinforces the connection is disposed at a connection portion between the CFRP rods 132.
The upper surface (not shown) of the floating body 122 is covered with a lid body 131 having a thickness of about 10 cm made of foamed polystyrene or the like.
Note that the floating body water purification apparatus 120 may surround the floating body 122 with another floating body as in the first embodiment, or may cover the other floating body with moss or the like. Further, without covering the upper surface of the floating body 122 with the lid body 131, as in the second embodiment, a soil 127 such as a fragment of a porous ceramic fired body may be disposed on the upper surface of the floating body 122 to grow a plant. .

発泡スチロールなどによって構成される浮体122は、外部から飛来した障害物が衝突すると崩れて飛散する虞があるため、それを防止するためにネットで覆うことが望ましい。   Since the floating body 122 composed of foamed polystyrene or the like may collapse and scatter when an obstacle flying from the outside collides, it is desirable to cover it with a net in order to prevent it.

多孔質セラミック焼成体のフラグメント128は、微多孔質であるため、生物膜を多数形成することができ、水質汚染物質となる過剰のリンや窒素などを吸着して水質浄化効果を発揮する。多孔質セラミック焼成体に吸着したリンは、農芸・園芸用の肥料となり、再利用することが出来る。発泡スチロールは、土壌に長期間さらすと風化する。   Since the porous ceramic fired body fragment 128 is microporous, it can form a large number of biofilms and adsorbs excess phosphorus, nitrogen, or the like, which becomes a water pollutant, and exhibits a water purification effect. Phosphorus adsorbed on the porous ceramic fired body becomes fertilizer for agriculture and horticulture and can be reused. Styrofoam is weathered when exposed to soil for long periods of time.

浮体式水浄化装置120は、例えば、河川の流入口などのBOD(生物化学的酸素要求量)、COD(化学的酸素要求量)の負荷の高い水域に適用した場合に大きな効果を発揮する。   The floating-type water purification apparatus 120 exerts a great effect when applied to a water area with a high load of BOD (biochemical oxygen demand) and COD (chemical oxygen demand) such as a river inlet.

CFRPは、水中の微生物との親和性が良く、表面に生物膜を形成して水質を浄化する効果を発揮する。プラスチックス化しているので、水中で劣化したり、光が当たる環境で劣化したりする虞がなく、軽量でハンドリングしやすく、炭素繊維飛散による二次被害の虞がない。   CFRP has good affinity with microorganisms in water, and exhibits the effect of purifying water quality by forming a biofilm on the surface. Since it is made of plastic, there is no risk of deterioration in water or in an environment exposed to light, it is lightweight and easy to handle, and there is no risk of secondary damage due to carbon fiber scattering.

図5は、図4に示した浮体式水浄化装置120を、多孔質セラミック焼成体の断面が露出するように、A−A線に沿って切断した際の断面図である。水中の水が毛細管現象によって、多孔質セラミック焼成体123が有する連通孔を底面123bから上面123aに向かって上って行き、染み出すようにして土壌127の各箇所に供給されるように構成されている。また、土壌127の水が過度に多い場合は連通孔を下って行き、水が排出される。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the floating water purification apparatus 120 shown in FIG. 4 taken along line AA so that the cross section of the porous ceramic fired body is exposed. It is configured such that the water in the water is supplied to each portion of the soil 127 so as to go up from the bottom surface 123b toward the top surface 123a through the communication hole of the porous ceramic fired body 123 by the capillary phenomenon and ooze out. ing. Moreover, when there is too much water of the soil 127, it goes down a communicating hole and water is discharged | emitted.

図6は、図5に示した多孔質セラミック焼成体の一部の領域B(図5参照)を拡大した断面図である。浮体の上面と底面の間の連通孔を構成する孔は、ミリメートルオーダーの孔とマイクロメートルオーダーの孔とを少なくとも有する。さらにナノメートルサイズの孔を有することが好ましい。なお、孔の孔径とは、孔の長径を指す。各孔のうち、ミリメートルオーダーの孔123cは、横長の形状(例えば楕円形状)を有し、横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向(図6のd)に向いた孔が多くなるように、多孔質セラミック焼成体123が配置されているのが望ましい。マイクロメーターオーダーの孔とナノメートルオーダーの孔は、長軸がどちらの方向を向いていてもよいが、好ましくは横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向(図6のd)に向いた孔が多くなるように、多孔質セラミック焼成体123が配置されているのが望ましい。   6 is an enlarged cross-sectional view of a partial region B (see FIG. 5) of the porous ceramic fired body shown in FIG. The hole constituting the communication hole between the upper surface and the bottom surface of the floating body has at least a millimeter-order hole and a micrometer-order hole. Furthermore, it is preferable to have nanometer-sized pores. In addition, the hole diameter of a hole refers to the long diameter of a hole. Among the holes, the millimeter-order hole 123c has a horizontally long shape (for example, an elliptical shape), and the number of holes whose horizontally long long axis faces in the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body (d in FIG. 6) increases. Thus, it is desirable that the porous ceramic fired body 123 is disposed. The micrometer-order hole and the nanometer-order hole may be oriented in either direction of the long axis, but preferably the horizontally long long axis is directed in the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body (d in FIG. 6). It is desirable that the porous ceramic fired body 123 is disposed so that the number of holes formed is increased.

ミリメートルオーダーの孔123cが横長の形状を有し、横長の長軸が浮体の上面から底面に向かう方向に向いた孔を多く有している場合、孔123cを通過する水のうち、横長方向への水の拡散速度が相対的に速くなる。したがって、横長の孔が縦方向(図6のd)に沿って配置されていることにより、浮体の底面から上面に向けて、水がより吸い上がりやすい状態となっている。マイクロメータサイズの孔およびナノメートルサイズの孔についても同様のことが言える。   In the case where the millimeter-order hole 123c has a horizontally long shape and the horizontally long long axis has many holes directed in the direction from the top surface to the bottom surface of the floating body, in the horizontally long direction of the water passing through the hole 123c, The diffusion rate of water becomes relatively high. Therefore, by arranging the horizontally long holes along the vertical direction (d in FIG. 6), water is more easily sucked from the bottom surface to the top surface of the floating body. The same is true for micrometer-sized and nanometer-sized holes.

第3実施形態に係る浮体式水浄化装置においても、多孔質セラミック焼成体の一端が、浄化処理する水と接触する位置に配置され、かつ、浮体の上面にまで貫通して設置されている。これにより、多孔質セラミック焼成体内の連通孔において、水が毛細管現象によって上昇することを利用して、浮体の上面まで引き上げることができる。また、浮体上面に水が多いときには、連通孔より排水することができる。したがって、浮体の上面に植物が生育している場合、多孔質セラミック焼成体により水の量が調整されることで、この植物に対して水を適度に供給することが可能となる。この場合、従来用いられているポンプなどの動力を必要としないため、ポンプを用いた場合の電力の消費や、ポンプの設置に伴う費用によるコストの発生を抑えることができる。   Also in the floating-type water purification apparatus according to the third embodiment, one end of the porous ceramic fired body is disposed at a position in contact with the water to be purified and is installed so as to penetrate to the upper surface of the floating body. Thereby, it can pull up to the upper surface of a floating body using the rise of water by a capillary phenomenon in the communicating hole in a porous ceramic sintered body. Moreover, when there is a lot of water on the upper surface of the floating body, it can be drained from the communication hole. Therefore, when a plant is growing on the upper surface of the floating body, the amount of water is adjusted by the porous ceramic fired body, whereby water can be appropriately supplied to the plant. In this case, since power such as a conventionally used pump is not required, it is possible to suppress the generation of costs due to the consumption of electric power when the pump is used and the cost associated with the installation of the pump.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態1〜3における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。   In addition, the constituent elements in the first to third embodiments described above can be appropriately replaced with known constituent elements without departing from the gist of the present invention.

100、110、120 浮体式水浄化装置
101、111、102、122 浮体 101a、102a 上面
101b 102b 底面 103、113、123 多孔質セラミック焼成体
104、132 CFRPロッド 105 接着剤 112c リング
117、127 土壌 123c 孔 128 ネット 128a 粒状物
129 スパイラル状物 130 コンクリートアンカー 131 蓋体 133 部材
d 方向
100, 110, 120 Floating water purification apparatus 101, 111, 102, 122 Floating body 101a, 102a Upper surface 101b 102b Bottom surface 103, 113, 123 Porous ceramic fired body 104, 132 CFRP rod 105 Adhesive 112c Ring 117, 127 Soil 123c Hole 128 Net 128a Granular material 129 Spiral material 130 Concrete anchor 131 Cover body 133 Member d direction

Claims (5)

浮体と、
前記浮体の上面と底面との間を貫通するように配された、連通孔を有する多孔質セラミック焼成体と、を備えることを特徴とする浮体式水浄化装置。
With a floating body,
A floating body water purification apparatus comprising: a porous ceramic fired body having communication holes arranged to penetrate between an upper surface and a bottom surface of the floating body.
前記連通孔を構成する孔のうち、孔の長径がミリメーターオーダーの孔は横長の形状を有しているものがあり、前記多孔質セラミック焼成体は、前記横長の形状を有しているミリメーターオーダーの孔のうち、前記横長の長軸が前記浮体の上面から底面に向かう方向に向いた孔が多くなるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の浮体式水浄化装置。   Among the holes constituting the communication hole, a hole having a long diameter of the millimeter order has a horizontally long shape, and the porous ceramic fired body has a millimeter shape having the horizontally long shape. 2. The floating water purification system according to claim 1, wherein among the holes in the meter order, the horizontally long major axis is arranged so as to increase in a direction from a top surface to a bottom surface of the floating body. apparatus. 前記浮体の上面に土壌が配され、その土壌は前記多孔質セラミック焼成体と接触していることを特徴とする請求項1または2に記載の浮体式水浄化装置。   The floating water purification apparatus according to claim 1 or 2, wherein soil is disposed on an upper surface of the floating body, and the soil is in contact with the porous ceramic fired body. 前記土壌は、前記多孔質セラミック焼成体と同じ焼成体からなるフラグメントを含んでいることを特徴とする請求項3に記載の浮体式水浄化装置。   The floating water purification apparatus according to claim 3, wherein the soil includes a fragment made of the same fired body as the porous ceramic fired body. 前記浮体の上面側に、植物が生育していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の浮体式水浄化装置。   The floating body water purification apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a plant grows on the upper surface side of the floating body.
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