JP2541754B2 - 集水体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、汚水の浄化処
理装置により浄化処理される被処理水を集水する集水体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の汚水処理に用いられる集
水体としては、様々な構造のものが用いられている。そ
の中で、例えば、円筒状の管体の周面に処理水が通水可
能な通水孔を複数穿設した集水管を、浄化処理装置に設
けたものが知られている。

【０００３】この集水管を設けた浄化処理装置は、２ｍ
程度の径の円筒状で上端近傍に被処理水が流入する流入
口を有し、下端近傍に処理水が流出する流出口を設けた
装置本体を形成している。また、この装置本体の底部に
は、砂利などを充填して支持層および被処理水を浄化処
理する処理層を形成し、支持層の中間付近に、塩化ビニ
ル製などで直径が略５０〜１００mm程度の一端が閉塞す
る円筒状の集水管を、水平方向に沿って一平面状に複数
本配設している。さらに、この集水管の上部には空気を
噴出する散気装置を配設している。そして、この集水管
は、周面に処理水が流通可能の直径約８〜１５mm程度の
通水孔を複数穿設し、開口する一端を装置本体の流出口
に接続して配設する。

【０００４】そして、被処理水が、流入口より装置本体
の上部に流入し、散気装置にて空気を噴出し曝気されて
いる処理層を、処理層を構成する充填材に担持した微生
物にて浄化処理されつつ下方に流下し、処理された被処
理水が支持層を流過して、通水孔から集水管に流入し、
流出孔から装置本体外に流出する。

【０００５】さらに、処理層に濾過された渣滓や増殖し
た余分な微生物を取り除くため、集水管から通水孔を介
して支持層および処理層に処理水を噴出させて逆流洗浄
を行い、この逆流洗浄により取り除かれた渣滓などは、
回収装置にて装置本体外に排出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造の集水管を設けた浄化処理装置において、被処理水の
浄化処理の際には、集水管が周面に複数の通水孔を有し
ているため、例えば支持層の砂利の被処理水が流入しや
すい充填密度が低い部分の近傍に位置する通水孔、特に
集水管の上面部分に位置する通水孔に、選択的に被処理
水が流入するので、処理層や支持層に被処理水が流通す
る路ができ、被処理水は、選択的にこの路を通るように
なり、処理層の充填材に担持した微生物との接触する割
合が減少して浄化処理効率が低下する問題がある。

【０００７】また、この問題を解決するために、水平方
向に通水孔を設けた場合には、集水管の通水孔より処理
水を噴出させて逆流洗浄を行う際、集水管中に空気が流
入したり、逆流洗浄に用いる処理水中の泥や細かい土砂
などが堆積して、集水管断面を全面的に効率よく利用す
ることができず、特に泥や土砂などの堆積により、集水
管および通水孔を閉塞する問題もある。

【０００８】さらに、集水管の周面に通水孔を複数穿設
しているため、集水管の強度が低下する問題もある。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、強度の低下を防止し全容積を有効に利用して効率よ
く集排水し良好に処理層にて被処理水を浄化処理させる
集水体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の集水体は、被処
理水が貯留する水域に設けられこの被処理水を浄化処理
する木炭を有し粒状物にて構成された処理層の下方に配
設され循環手段にて前記処理層を介して前記被処理水を
集排水する集水体において、一端が閉塞された筒状に形
成され、長手方向に沿って水平方向に対向して前記処理
層の厚さ寸法と略同寸法の間隔で穿設され前記被処理水
が流通可能な通孔状の流通孔と、上面部に設けられ内側
に流入した気体を排出する通孔状の空気孔と、閉塞され
た一端の下部に設けられ内側に流入した固体を前記循環
手段により前記被処理水とともに排出する通孔状のドレ
ン孔とを備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明の集水体は、水域に貯留する被処理水を
循環手段にて木炭を有し粒状物にて構成された処理層を
介して集排水することにより被処理水を浄化処理する
際、循環手段にて長手方向に沿って水平方向に対向して
前記処理層の厚さ寸法と略同寸法の間隔で穿設した通孔
状の流通孔から集排水し、処理層を偏って流過させずに
処理層全体で浄化処理し、流入した気体は空気孔から外
部に排出し、固体はドレン孔から排出する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の集水体の一実施例を浄化処理
装置に設けた構成を図面を参照して説明する。

【００１３】図２および図３において、１は例えば貯水
槽やゴルフ場などに設けられた水域としての人工池で、
この人工池１の底部２には、例えばビニールシートなど
の被透水性部材３が敷きつめられている。

【００１４】そして、この非透水性部材３の上面には、
塩化ビニル製の例えば直径５０〜１００mmの円筒状の管
体４が形成され、この管体４の一端がキャップ体５にて
閉塞された集水体としての集水管６が配設されている。
また、これら集水管６は、長手方向に沿った水平方向の
両側周面に、人工池１の液体としての被処理水７が流通
可能に、例えば１０〜１５mm程度の径の流通孔である通
水孔８が、所定の間隔で複数穿設されている。

【００１５】さらに、集水管６は、図１に示すように、
キャップ体５にて閉塞されている側の上部周面には、空
気などの気体が流出可能に通孔状に穿設された排気手段
としての空気孔10が形成されているとともに、キャップ
体５の端面の下部には、泥や細かい砂などが流通可能に
通孔状に穿設された排出手段としてのドレン孔11が形成
されている。

【００１６】また、集水管６には、通水孔８および空気
孔10に異物が閉塞しないように、集水管６の外径と略同
寸法の内径の円筒形で、例えば５mm程度の網目に組まれ
た網状の網体12が嵌合固定されている。

【００１７】そして、これら集水管６は、例えば直径が
１５０mmの本管13に、開口する他端が所定間隔で略平行
に複数本連結されて枝分れ状に配設されている。

【００１８】一方、人工池１には、網体12が嵌合された
集水管６を覆うように、図示しない微生物を担持するた
めの例えば１０〜５０mmの粒径の木炭15が、例えば０．
２〜０．５ｍの厚さで敷き詰められて浄化処理手段であ
る処理層16が形成されている。

【００１９】なお、通水孔８、集水管６および本管13
は、集水抵抗の低減や効率よく浄化処理するために、１
本の集水管６の断面積と、この１本の集水管６に形成さ
れた複数の通水孔８の全開口面積とが略同面積で、か
つ、１本の本管13の断面積と、この本管13に接続された
複数の集水管６の全断面積とが略同面積となるように形
成されていることが好ましい。また、通水孔８の間隔の
寸法は、処理層16の厚さ寸法と略同寸法となるように形
成されていることが好ましい。

【００２０】さらに、この処理層16の上部には、木炭15
が浮き上がらないように、例えば２〜３cm程度の粒径の
川砂利17が、例えば０．２〜０．５ｍの厚さで敷き詰め
られて、砂利層18が形成されている。そしてさらに、こ
の砂利層18の上面には、砂利層18が崩れないように、川
砂利17の径より細かく編み込まれたネット19が覆われて
固定されている。

【００２１】一方、21は循環手段としての貯留槽で、こ
の貯留槽21は、図１、図４および図５に示すように、例
えば１０mmの間隔を有する格子状に形成された除渣用の
スクリーン22により流入室23とポンプ室24とが区画形成
されている。

【００２２】そして、流入室23には、底部に沈殿室26が
区画形成され、人工池１側の側壁にも除渣用のスクリー
ン27が設けられて、このスクリーン27を介して人工池１
の被処理水７が、人工池１、流入室23およびポンプ室24
を流通可能となっている。

【００２３】また、ポンプ室24には、被処理水７を吸引
および吐出する吸引口29および吐出口30を有した水中ポ
ンプ31が、吸引口29がポンプ室24の底部近傍に開口する
ように配設されている。さらに、水中ポンプ31の吐出口
30には還流管33が接続され、この還流管33は、人工池１
の上部にバルブ34を介して連通するように、ポンプ室24
の上部に取り付けられている。また、還流管33の上部に
は、ポンプ室24内の被処理水７を人工池１外に流出する
流出管35が接続され、この流出管35の先端には、バルブ
36が設けられている。

【００２４】そして、この貯留槽21には、集水管６が接
続された本管13が、ポンプ室24の底部近傍に接続され、
ポンプ室24内に突出する本管13の先端には、バルブ38が
取り付けられている。

【００２５】さらに、ポンプ室24内の還流管33と本管13
とがバルブ39を介してバイパス管40にて連結されてい
る。

【００２６】次に、上記の一実施例の集水管６が設けら
れた浄化処理装置の浄化処理について説明する。

【００２７】まず、貯留槽21のスクリーン22，27を図示
しない板材などにて閉塞する。さらに、図示しないバル
ブ開閉用の冶具を用いて、貯留槽21のポンプ室24内に突
出する本管13および還流管33のバルブ38，34を開くとと
もに、バイパス管40および流出管35のバルブ39，36を閉
じる。そして、水中ポンプ31を駆動させて、水中ポンプ
31の吸引口29より貯留槽21のポンプ室24内の被処理水７
を吸引し、吐出口30から還流管33を介して人工池１上部
に流出する。

【００２８】この被処理水７の吸引により、ポンプ室24
内の水位が人工池１の水位より低くなる。このため、こ
の水位の高低差により、人工池１の被処理水７が、砂利
層18および処理層16を流過して通水孔８より集水管６に
集水され、本管13を通ってポンプ室24内に流入する。

【００２９】なお、この被処理水７の処理層16の流過
は、木炭15に担持された微生物により被処理水７を効率
よく浄化処理するために、被処理水７が処理層16の厚さ
方向に１〜４cm／分程度の速度で流過するように、各バ
ルブ34，38の開度を調節したり、水中ポンプ31の吸引量
を調整したり、あらかじめ、通水孔８および集水管６の
径や、通水孔８の穿設数、集水管６の配設本数などを設
定しておく。

【００３０】そして、この被処理水７の処理層16の流過
の際に、被処理水７は、砂利層18にて落ち葉や昆虫の死
骸などの径の比較的大きな渣滓が濾過され、この濾過さ
れた被処理水７は、処理層16にて濾過しきれない有機質
浮遊物質や溶解性有機物質などが、木炭15に担持された
微生物により分解され、浄化処理される。

【００３１】また、特に夏期において、人工池１の水面
近傍にアオコなどの藻類が発生する場合、人工池１の底
部近傍の被処理水７の溶存酸素量が低下する場合、処理
層16の木炭15に担持する微生物が増殖した場合などは、
貯留槽21のスクリーン22，27を閉塞する板材を取り外し
て、スクリーン22，27を解放する。さらに、バルブ開閉
用の冶具を用いて、還流管33、流出管35および本管13の
バルブ34，36，38とを閉じ、バイパス管40のバルブ39を
開く。

【００３２】次に、水中ポンプ31を駆動させて、水中ポ
ンプ31の吸引口29より貯留槽21のポンプ室24内の被処理
水７を吸引し、吐出口30から還流管33、バイパス管40、
本管12を介して集水管６に流入させ、集水管６の通水孔
８より処理層16に、被処理水７が処理層16の厚さ方向に
１〜４cm／分程度の速度で流過するように、被処理水７
を流出させる。

【００３３】そして、この通水孔８から流出する被処理
水７は、まず、集水管６の側方に向かって処理層16中に
流出し、処理層16の木炭15の間隙を縫うように上方に拡
散しながら処理層16を流過する。

【００３４】また、増殖した余分な微生物を木炭15より
剥離除去する場合には、被処理水７が処理層16の厚さ方
向に約１〜４cm／分以上、かつ、処理層16および砂利層
18が吹き上げられない程度の速度で流過するように、被
処理水７を流出させる。

【００３５】なお、この被処理水７の集水管６への流入
に伴い、集水管６中に流入した空気は、集水管６の上面
に設けられた空気孔10より集水管６外に放出され、集水
管６内に堆積した微細な砂や粘土などは、集水管６の下
部に設けられたドレン孔11より放出される。

【００３６】そして、この水中ポンプ31による被処理水
７の吸引により、ポンプ室24内の水位が人工池１の水位
より低くなり、この水位の高低差により、人工池１の被
処理水７が、落ち葉や昆虫の死骸などの比較的大きい渣
滓がスクリーン22，27に除渣されつつ、アオコなどの藻
類とともに流入室23を介してポンプ室24に流入する。

【００３７】また、この水面近傍の被処理水７は、溶存
酸素量が比較的多く、また、特に藻類であるアオコなど
は酸素を多量に含んでいる。

【００３８】このため、十分な酸素が含まれた被処理水
７が、処理層16を流過する際に、アオコなどの藻類や有
機質浮遊物質、溶解性有機物質などが木炭15に担持され
た微生物により分解される。

【００３９】上記実施例によれば、集水管６の長手方向
に沿って水平方向に対向して、人工池１の被処理水７の
流通可能な通水孔８を穿設したため、通水孔８を介して
集水管６外に流出する被処理水７が、処理層16中を拡散
して流過するので、偏って流過する被処理水７の路が形
成されることを防止でき、被処理水７と処理層16の木炭
15に担持された微生物との接触効率が向上して、効率よ
く浄化処理することができる。

【００４０】また、集水管６にドレン孔11および空気孔
10を設けたため、被処理水７が集水管６内を流通して通
水孔８より流出する際に、集水管６中に堆積する微細な
砂や泥などが、ドレン孔11より被処理水７に押し出され
るように除去されるとともに、集水管６中に流入する空
気が上部の空気孔10より流出し、集水管６の閉塞を防止
して集水管６の全容積を利用でき、効率よく浄化処理す
ることができる。

【００４１】なお、上記実施例において、ドレン孔11お
よび空気孔10を集水管６の先端に１か所ずつ設けて説明
したが、複数箇所設けたり、本管13の先端に設けても、
同様の効果が得られる。

【００４２】

【００４３】また、人工池１の底部２の起伏が激しい場
合、あるいは、底部２の面積が広い場合、非透水性部材
３を人工池１の底部２に敷き詰めることが困難な場合な
どは、川砂利17や木炭15を敷き詰めて砂利層18や処理層
16を底部２に形成し、これら砂利層18および処理層16の
上部に、網体12が嵌合され本管13に接続された集水管６
を配設し、さらに、この集水管６を覆うように処理層16
および砂利層18を形成しても同様の効果が得られる。

【００４４】さらに、集水体として円筒状の集水管６を
用いて説明したが、角柱状のものなど、いずれの筒形状
のものを用いてもよい。

【００４５】また、集水管６を用いて人工池１の浄化処
理について説明したが、いずれの水域、または、飲料水
の製造装置などに用いても、同様の効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】本発明の集水体によれば、木炭を有し粒
状物にて構成された処理層を介して集排水することによ
り被処理水を浄化処理する際、循環手段にて長手方向に
沿って水平方向に対向して処理層の厚さ寸法と略同寸法
の間隔で穿設した通孔状の流通孔から集排水し、処理層
を偏って流過させずに処理層全体で浄化処理し、流入し
た気体は空気孔から外部に排出し、固体はドレン孔から
排出するため、固体にて閉塞されず全容積を利用でき、
効率よく集排水して良好に浄化処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集水体の一実施例を示す一部を切り欠
いた側面図である。

【図２】同上集水管を有する浄化処理装置を設けた人口
池の断面図である。

【図３】同上の一部を切り欠いた平面図である。

【図４】同上貯留槽を示す平面図である。

【図５】同上断面図である。

【符号の説明】１ 水域としての人工池 ４ 管体 ６ 集水体としての集水管 ７ 液体としての被処理水 ８ 流通孔としての通水孔 10 排気手段としての空気孔 11 排出手段としてのドレン孔15 木炭 16 浄化処理手段としての処理層 21 循環手段としての貯留槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 35/027

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水が貯留する水域に設けられこの
   被処理水を浄化処理する木炭を有し粒状物にて構成され
   た処理層の下方に配設され循環手段にて前記処理層を介
   して前記被処理水を集排水する集水体において、 一端が閉塞された筒状に形成され、長 手方向に沿って水平方向に対向して前記処理層の厚さ
   寸法と略同寸法の間隔で穿設され前記被処理水が流通可
   能な通孔状の流通孔と、上面 部に設けられ内側に流入した気体を排出する通孔状
   の空気孔と、閉塞された 一端の下部に設けられ内側に流入した固体を
   前記循環手段により前記被処理水とともに排出する通孔
   状のドレン孔とを備えたことを特徴とする集水体。