JP2844071B2 - 水質浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湖沼の水質あるいは飲料用水または工場や家
庭等の排水を浄化する水質浄化装置の改良に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

（１）湖沼の場合 最近、例えば公園内の池等の景観を向上するため、池
の水質を浄化して、水の透明度を上げ、池に放流されて
いる鯉や金魚等を観賞しやすくすることが行われてい
る。

従来、水質を浄化するには、装置の内部に例えば砂や
ハニカム等で構成してなる濾過槽を設け浮遊物を除去す
る方法、塩素や銅等の殺藻剤を利用する方法あるいは水
の内部に凝集剤を入れ、水中の浮遊物を凝集する方法が
とられている。

しかし、装置の内部に砂やハニカム等で構成してなる
濾過槽を設け、浮遊物を除去する方法によると、砂やハ
ニカム等に浮遊物がたまり、目詰まりしやすく、浮遊物
の吸着能力が減少し、また掃除に手数を要する。

さらに、水の内部には塩素や銅等の殺藻剤や凝集剤を
入れる方法によると、アオコ等の藻類を除去し、また浮
遊物を凝集することはできるが、殺藻剤や凝集剤が多い
場合は水中の鯉や金魚等が死亡したり、これらの薬剤に
より水質の二次汚染が起こる欠点がある。

（２）工場や家庭等の下水処理の場合 工場や家庭等からの排水を処理するには一般に、下水
処理場において、排水を物理的に処理した後、塩素を入
れ滅菌し処理水を放流することが行われている。

しかし同方法によると、塩素の影響で水生植物や観賞
魚が死滅し、二次水を利用したい公園の池等では利用す
ることができず、利用範囲が限定されてしまう欠点があ
る。

（３）飲料用水の場合 湖沼や貯水池の水は、沈殿・濾過後、塩素消毒して水
道水として利用されるが、最近では近隣の工場や住居か
らの排水あるいは農地からの肥料を含んだ水が湖沼や貯
水池に流入し、富栄養化が進み、水中に藍藻類や緑藻類
が異常繁殖し、これらの藻類から分泌される化学物質
（例えばボルネオール等）によって、水道水は異常なカ
ビ臭が発生する。

従来これを防ぐ方法として、多量の塩素消毒や活性炭
による吸着による方法がとられている。

しかし塩素を利用すると、新たに落葉や植物の腐敗物
に含まれるフミン質と塩素が反応して発ガン物質（例え
ばトリハロメタン等）が生成する欠点がある。

また活性炭は吸着性が高いが、活性炭を再利用するに
は多大の設備が必要で、設備費が高くなる欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の諸点に鑑み発明したものであって、濾
過材に溜った浮遊物を簡単に除去することができ、また
薬害により鯉や金魚等が死亡する恐れがなく、且つ二次
汚染が発生することがなく、さらに発ガン物質を分解除
去することができる水質浄化装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した課題を解決するために、次の構成と
する。すなわち、濾材収納槽の内部に、水を浄化処理し
ているときは、濾材収納槽の内底部に密集し、また逆洗
時に、濾材収納槽の内部に、例えば空気、いきよいよく
流れる水、酸素等を注入したとき、濾材収納槽の内部の
水に浮遊する重量の濾過材を収納して構成する。

またジャケットに収納して構成し、殺菌ランプ収納槽
に装着してなる殺菌ランプと、殺菌ランプ収納槽に支持
してなる撹拌機とを有して構成してある。

また殺菌ランプからジャケット内に発生したオゾンを
撹拌機を通して水中に注入するように構成し、さらに濾
材収納槽と殺菌ランプ収納槽は隣接して構成してある。

そして濾材収納槽の濾過材で処理水に含まれる浮遊物
を吸着した後、殺菌ランプ収納槽に流入した処理水に含
まれる残留する浮遊物に、殺菌ランプから発生する紫外
線とジャケット内に発生したオゾンが接触して、処理水
に含まれる浮遊物の粒子を凝集し、さらに凝集した浮遊
物が循環して濾過材で吸着されるように構成してある。

また同水質浄化装置におけるオゾンは、殺菌ランプか
らジャケット内に発生したオゾンを撹拌機を通して水中
に注入する方法、あるいは無声放電オゾナイザーから送
られるものを利用する方法いずれでもよい。

〔作用〕

上記した水質浄化装置によると、濾材収納槽の内部
に、水を浄化処理しているときは、同濾材収納槽内の底
部に密集し、濾材により浮遊物は物理的に濾過され、さ
らに殺菌ランプ収納槽では、ランプからの紫外線が水中
に照射され、また殺菌ランプからの紫外線の照射によ
り、ジャケット内に発生したオゾンを撹拌装置によっ
て、水中に微細な気泡状として放出させるので、水中の
病原菌（例えば、大腸菌）を殺菌し、有機物を光酸化分
解し、CODやBODの低減や臭気成分の低減がはかられる。

さらに濾材を通過した粒子の小さい浮遊物に、殺菌ラ
ンプから発生するオゾンが接触して、粒子の小さい浮遊
物は無機化または凝集し、循環して再び濾材を通過する
ときに、濾材により吸着され、浄化作用が進み、一層水
質は浄化される。

また濾材を逆洗する場合、濾材収納槽の内部に、空
気、いきおいよく流れる水、酸素等を注入すると、濾材
が濾材収納槽内部の水に浮遊して撹拌され、濾材に付着
している塵埃等は分離され、簡単に除去することができ
る。

このとき、濾過処理後、紫外線とオゾンによって処理
された酸化還元電位（ORP）の高い活性化された水が再
び濾材収納槽に戻ってくるので、濾材への嫌気性の膜は
できにくく、できた塵埃膜は剥離しやすく、容易に洗浄
される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図及び第２図について説明
する。図において、１は濾材収納槽、２は濾材収納槽１
の内底部近傍に装着してなる網体、３は網体２の上面に
収納してなる濾過材であって、例えば細い化学繊維をボ
ール状に束ねて、直径30mm程度に構成し、例えば40cm乃
至50cm程度の厚さで積層して構成してある。また同濾過
材３は水を浄化処理をしているときは、同濾材収納槽１
内の底部に密集しており、同濾材収納槽１の内部に、空
気、いきよいよく流れる水、酸素等を注入すると、濾材
収納槽１内部の水に浮遊する重量で構成してある。

４は濾材収納槽１に空気を送るためのエヤーパイプ、
５はオーバーフローであって、処理水が所定量以上にな
ったときに、排水されるように構成してある。６は水位
センサーであって、濾材収納槽１の内部の水位を検知す
る。７は逆洗時のエヤー抜き筒であって、エヤーパイプ
４からの圧力空気が排出される。８は逆洗時の給水パイ
プ、９は濾材収納槽１の処理水注出口、10は殺菌ランプ
収納槽であって、濾過材３を通過した処理水が入るよう
に構成してある。11は殺菌ランプ収納槽10の内部に装着
してなる殺菌ランプであって、例えば65ワットの殺菌ラ
ンプを用いて構成してある。また同殺菌ランプは殺菌ラ
ンプ収納槽10の内部に例えば12本配置して構成してあ
る。また同殺菌ランプ11は石英ガラスで構成してなるジ
ャケット12に収納して構成してある。13は殺菌ランプ収
納槽10に支持してなる撹拌機であって、回転翼14が水中
で回転するように構成してある。また濾材収納槽１と殺
菌ランプ収納槽10は隣接して構成してある。また殺菌ラ
ンプ11からの紫外線を照射することによりジャケット12
の内部に発生したオゾンは、撹拌機13を通して水中に注
入され撹拌される。またオゾンはオゾナイザーから送ら
れるものを利用する方法でもよい。

15は他の循環ポンプであって、池等の水を水質浄化装
置の内部に送るように構成してある。16は排水機構であ
って、逆洗時濾過材３に付着していた塵埃等が水中に浮
遊し、外部に排出するように構成してある。

17は殺菌ランプ収納槽10の処理水注出口である。

また上記した濾材収納槽１の濾過材３で処理水に含ま
れる浮遊物を吸着し、かかる後殺菌ランプ収納槽10に流
入した処理水に含まれる残留する浮遊物に、殺菌ランプ
11から発生する紫外線とオゾンが接触して、処理水に含
まれる浮遊物の粒子が凝集される。さらに凝集した浮遊
物が循環して濾過材で吸着されるように構成してある。

次に実験例を説明する。

〔実験例 １〕 上記した水質浄化装置により、観賞魚として鯉を飼育
している50m³の池に、2.8回転／日の池水の循環処理を
行った。その結果、表１に示すような経過で水質は浄化
された。

つまり表１よりわかるように、SS（懸濁物）の量は徐
々に下がり、また透視度は徐々に上がり、当初懸濁物の
ため池内で見えなかった魚影が３日後には、はっきり見
えるようになった。

またCOD（化学的酸素要求量）は減少し、水中の有機
物は減少したことが判る。

またORP（水の活性化の程度）は増大し、水の活性化
が徐々に進んでいく状態が判る。

〔実験例 ２〕 次に水中に含まれる魚病菌の量の変化についての実験
結果を説明する。

表２より明らかなように、ビブリオ菌、エロモナス菌
は日と共に減少し、５日目で０になる。

なお実験結果は表１に示す条件と同一である。

〔実験例 ３〕 次に工場や家庭等における下水処理を処理し得た、二
次処理水を原水とした実験結果を表３に従い説明する。

表３における処理水の値は、上記した水質浄化装置に
より、１回通過処理した後のものである。

同表によると、SSの除去により、SSの成分に起因する
BOD、CODが減少し、水質が向上することが判る。

またランプより発生する紫外線とオゾンにより、大腸
菌は１回通過処理後は０になり、またBOD、CODは処理と
共に減少するので、発ガン物質の源となるフミン質を中
心とする有機物が減少し、処理水の応用範囲は拡大す
る。

なお表３の実験は、前記実施例に示す装置を用いて行
ったものである。

〔発明の効果〕

本発明は上記したように、濾材収納槽の内部に、水を
浄化処理をしているときは、同濾材収納槽内の底部に密
集し、逆洗時に濾材収納槽内部の水に浮遊する重量の濾
過材を収納して構成したので、水を浄化処理をしている
ときは、濾材により浮遊物を吸着することができ、さら
に殺菌ランプ収納槽に、殺菌ランプを収納し、濾過材を
通過してなる粒子の小さい浮遊物にオゾンを接触させて
凝集し、循環して再び濾材を通過するときに、濾材によ
り吸着され、浄化作用が一層促進される。

また殺菌ランプから生成される紫外線とオゾンとによ
り、水中の病原菌を殺菌し、発ガン物質の源となる有機
物を分解除去することができ、さらに二次汚染の発生の
恐れもない。

また濾材収納槽の底部から空気、いきよいよく流れる
水、酸素等を注入すると、濾材が濾材収納槽内部の水に
浮遊して撹拌され、濾材に付着している塵埃等は分離さ
れると共に、紫外線とオゾンにより、処理水は活性化さ
れ、濾材に付着している嫌気性の塵埃膜は剥離しやすく
容易に処理することができ、湖沼の水質、飲料用水、工
場や家庭等の排水を浄化する装置として利用価値が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水質浄化装置の側面図、第２図は
第１図の斜視図である。 １……濾材収納槽 ３……濾過材 10……殺菌ランプ収納層 11……殺菌ランプ 13……撹拌機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 信広 栃木県栃木市国府町字萱場１番地 三井 三池化工機株式会社内 (72)発明者 武田 幸雄 栃木県栃木市国府町字萱場１番地 三井 三池化工機株式会社内 合議体 審判長 沼沢 幸雄 審判官 野田 直人 審判官 豊永 茂弘 (56)参考文献 特開 昭54−91955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−159778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−201688（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−55885（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理水を浄化処理しているときは、内底部
   に密集し、逆洗時は、処理水に浮遊する重量の濾過材を
   収納してなる濾材収納槽と、ジャケットに収納して構成
   し、殺菌ランプ収納槽に装着してなる殺菌ランプと、殺
   菌ランプ収納槽に支持してなる撹拌機とを有し、 またジャケット内に発生したオゾンを撹拌機を通して水
   中に注入するように構成し、さらに濾材収納槽と殺菌ラ
   ンプ収納槽は隣接して構成し、 濾材収納槽の濾過材で処理水に含まれる浮遊物を吸着し
   た後、殺菌ランプ収納槽に流入した処理水に含まれる残
   留する浮遊物に、殺菌ランプから発生する紫外線とジャ
   ケット内に発生したオゾンが接触して、処理水に含まれ
   る浮遊物の粒子を凝集し、さらに凝集した浮遊物が循環
   して濾過材で吸着されるように構成したことを特徴とす
   る水質浄化装置。