JP3150947B2

JP3150947B2 - 水質浄化装置

Info

Publication number: JP3150947B2
Application number: JP25425398A
Authority: JP
Inventors: 喜一鹿毛
Original assignee: 喜一鹿毛
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: JP2000084540A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湖沼、河川、溜め
池などの浄化に使用される水質浄化装置、より詳しく
は、濾過材として木炭を使用した水質浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活排水の多様化、農薬の使用、
化学物質の排出等の影響により、湖沼、河川、溜め池等
の水質が著しく悪化している。リンや窒素等によって植
物のプランクトンや放射菌が異常に繁殖し、これらの微
生物はカビ臭の原因となっている。特に、水質の富栄養
化によりアオコが大量に発生し、これがさらに水質汚染
を助長する結果となっており、悪臭の原因ともなってい
る。

【０００３】アオコは動物の動きを鈍くし、甚だしい場
合、マヒや痙攣を起こして死に至らしめることが報告さ
れている。特に、日本でも広く分布するアオコプランク
トンの一種であるミクロキスティスが作る「ミクロシス
チン」と呼ばれる有毒物質は、強い肝臓毒素を持ってお
り、発ガン性も指摘されている。

【０００４】このミクロシスチンは、湖沼や河川の富栄
養化が進んだ地域で水道の原水中にかなりの濃度で含ま
れることが知られてきている。そこで、ＷＨＯは飲料水
中の有害化学物質の濃度基準を定めたガイドラインの改
定作業の一環として、世界各国で水質汚染が問題になっ
ているミクロシスチンに基準値を定める方向となってい
る。

【０００５】このような悪化した水質を改善する方法と
して、例えば、特開平１−２５４２９４号公報、特開平
４−６２２０６号公報、特開平５−１９２６９３号公報
等には、木炭を使用した水質浄化技術が開示されてい
る。

【０００６】木炭は、水質浄化能力に優れ、安全無害で
コスト面でも経済的であり、亜硝酸窒素、アンモニア性
窒素、全窒素、全リン、塩素、臭気、トリクロロエチレ
ン等の有害化学物質の除去、さらには、溶存酸素量（Ｄ
Ｏ）、浮遊物質（ＳＳ）、生物化学的酸素要求量（ＢＯ
Ｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）等の改善に優れた効
果がある。

【０００７】ところが、上記従来の木炭浄化技術、例え
ば、特開平５−１９２６９３号公報に記載された水質浄
化装置は、金網、格子又は孔開きプレートで構成された
篭体の内部に、ゼオライト層、木炭層等よりなる浄化槽
本体を上下に順次設けたものであり、これを河川等に設
置した場合、側面部からの土砂の侵入等により、浄化層
本体の目詰まりを生じやすい。

【０００８】特に、一度に大量の流入水が流れ込むと、
濾過材を通過する水の流速が速くなり、効果的な浄化が
困難である。また、木炭層等からなる浄化槽本体の水の
通過は、河川水の流速等によるため、水の流れのない湖
沼等においては効果的な浄化は困難である。このため、
湖沼等を全体的に浄化するには、水を完全に抜いて大が
かりな浚渫作業を行う必要がある。

【０００９】また、特開平５−１９２６９３号公報に記
載された浄化装置は、単に、篭体の内部に、木炭層等よ
りなる浄化層本体を上下に順次設けたものであるため、
浄化すべきエリアに応じた拡張が困難であった。

【００１０】このような問題を解決するものとして、本
発明者は、特開平８−２０６６４６号公報において、濾
過材への土砂の流入を防いで長時間浄化効果を維持し、
かつ、流速のない湖沼等においても高い浄化効率を維持
し、さらに、浄化エリアに応じて適宜拡張が可能な水質
浄化装置を開示した。

【００１１】特開平８−２０６６４６号公報記載の水質
浄化装置は、上面を開口した容器内に木炭層を形成する
と共に、該木炭層の上面に汚染水流入孔を有する上蓋を
配設し、さらに前記容器の底部近傍に浄化水集水口を設
けた複数基の浄化ユニットと、該浄化ユニットの前記浄
化水集水口に接続され複数基の浄化ユニットを接続する
接続パイプと、該接続パイプに連結され前記浄化ユニッ
ト内の浄化水を吸引放出するポンプ装置とを備えたもの
である。

【００１２】このように、上面のみを開放した容器及び
汚染水流入孔を有する上蓋によって、特に側面方向から
の土砂の流入が効率良く阻止され、上面より土砂を含ま
ない汚染水のみが木炭層を通過するようになる。したが
って、木炭層への土砂の流入がなく、木炭層の目詰まり
が防止され、長期間に渡って浄化効果を維持することが
できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−１９２６９
３号公報等に記載された水質浄化装置を湖沼へ設置する
場合、湖沼の水を抜いて地底の堆泥土を浚渫し、地底に
防水シートを敷くか、あるいは、砂利等を敷き均して、
格子状の籠型の箱を組み立て、その中に濾過材を入れ、
浄化を行っている。

【００１４】しかしながら、農業用水の溜め池等、時期
によっては水抜きができない池もある。既設の池の浚渫
で作業用機械や泥土の搬出など大型車両のできない所な
ど、進入道路を新たに設けなければならないなど、費用
がかさむ。また、濾過材の洗浄や交換の際には、池の水
を抜いて作業しなければならないため、メンテナンスに
も膨大な費用がかかる。

【００１５】一方、特開平８−２０６６４６号公報に開
示した水質浄化装置の湖沼への設置は、浄化ユニットと
ポンプ装置、及び接続パイプを準備し、装置を小舟ある
いは浮きボードに載せて湖沼内の設置場所近くに係留
し、浄化ユニットとポンプ装置を接続パイプにより連結
した後、浄化ユニットの上蓋の上に砂利などの重しを載
せて水中に沈めることにより行う。したがって、設置作
業は簡略化されているものの、浄化ユニットおよびポン
プ装置が全て水中にあるため、これらのメンテナンス時
には、装置全体を水面まで上昇させる必要があり、多少
の手間や費用がかかってしまう。

【００１６】そこで本発明は、特開平８−２０６６４６
号公報にて開示した水質浄化装置をさらに発展させ、安
価な費用で容易に設置およびメンテナンスが可能な水質
浄化装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の水質浄化装置
は、上面に汚染水流入孔を設けた容器内に木炭層を形成
し同木炭層の下方から浄化水を取り出す浄化水集水口を
設けた複数基の浄化ユニットと、前記浄化水集水口に連
通され前記複数基の浄化ユニット内の浄化水を集水する
集水室および外部へ散水する散水室を設けた集散水ユニ
ットと、前記集水室および散水室にそれぞれ連通され前
記集水室内の浄化水を吸引して前記散水室内へ送出する
ポンプ装置とを備えたものである。

【００１８】このような水質浄化装置は、浄化ユニット
および集散水ユニットを水中に設置し、ポンプ装置を地
上へ設置して、ポンプ装置を運転して使用する。ポンプ
装置の吸引力によって浄化ユニット上面の汚染水流入孔
から汚染水が流入し、木炭層を通過することによって浄
化された水が浄化水集水口から取り出されて集散水ユニ
ットの集水室へ集水される。この集水室内に集水された
浄化水は、ポンプ装置を経由して集散水ユニットの散水
室へ送出され、外部へ散水される。

【００１９】これにより、ポンプ装置の回転数調整や清
掃などの保守点検は、ポンプ装置が地上へ設置されてい
るため、そのまま容易に行うことができる。また、集散
水ユニットには浄化ユニットによって浄化された水だけ
が出入りするため汚れなどが付着あるいは固着すること
がなく、一旦設置した後はメンテナンスの必要がない。
したがって、水中にあってメンテナンスを必要とするも
のは浄化ユニットのみであり、この浄化ユニットのみを
浮き沈みさせてメンテナンス作業する。なお、水中に設
置する集散水ユニットおよび浄化ユニットは、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、およびＦ
ＲＰなどの耐腐食性材料や水に強い木材、あるいは発泡
コンクリートや軽量コンクリートなどを用いて形成する
のがよい。

【００２０】ここで、複数基の浄化ユニットの浄化水集
水口と集散水ユニットの集水室とは、自在に曲げ可能な
それぞれほぼ同じ長さの接続パイプにより連結するのが
望ましい。これにより、複数基の浄化ユニットから集散
水ユニットを経由してのポンプ装置までの水の流路長が
ほぼ等しくなるため、複数基の浄化ユニットからポンプ
装置までを通過する水に対する抵抗がほぼ等しくなり、
全ての浄化ユニットからほぼ均一に水が吸引できるよう
になる。また、接続パイプが自在に曲がるため、集散水
ユニットを移動させたり、連結した接続パイプを分解し
たりすることなく、浄化ユニットのみを浮き沈みさせる
ことができる。

【００２１】また、集散水ユニット内に浄化ユニットと
連通させて曝気用空気を送出するための曝気空気室を設
けることもできる。浄化ユニットと曝気空気室とは自在
に曲げ可能な接続パイプにより連結し、前述の接続パイ
プと抱き合わせて固定するのがよい。そして、曝気空気
室に連通したコンプレッサやブロワ等により曝気用空気
を供給し、曝気空気室から各浄化ユニットへ曝気用空気
を分配する。各浄化ユニットでは、曝気用空気を多数の
微細な孔を設けたパイプ等によって微細気泡化して曝気
を行う。

【００２２】一方、浄化ユニットに、空気および水を出
入りさせて浄化ユニットを浮き沈みさせるための空気室
を設けるのが望ましい。これにより、空気室に空気を導
入して水を排出させれば、浄化ユニットの浮力が増加し
て、浄化ユニットを水面に浮かせることが可能となり、
浄化ユニットを水面に浮かせた状態で、設置場所まで小
型ボートやゴムボート等で引っ張って行くことができ
る。そして、空気室に水を導入して空気を排出させれ
ば、浄化ユニットの浮力が減少して、浄化ユニットを水
中に沈ませて水底へ設置することができる。

【００２３】また、湖沼などの水底以外の中層部や上層
部の汚染箇所を浄化する場合には、浄化ユニットにロー
プなどを用いて重しを取り付け、このロープの長さを調
整することによって、浄化ユニットを湖沼の中層部や上
層部等の任意の位置に設置することが可能となる。

【００２４】なお、空気室として、空気および水を出入
りさせて浮力を調節できるようにした箱状のものや袋状
のものを浄化ユニットに別途設けてもよいが、浄化ユニ
ットの容器の側板および底板のいずれかまたは両方を少
なくとも二重構造として形成するのが望ましい。つま
り、空気室の一面を浄化ユニットの側壁または底面と共
用することにより、空気室を形成する部材を少なくで
き、また、浄化ユニットと空気室が一つのユニットとな
り、取り扱いが容易となる。

【００２５】また、空気室の上部および底部に、空気お
よび水を出入りさせる弁を連結するのが望ましい。これ
により、空気室上部の弁に空気を圧入する耐圧ホース等
を接続して弁を開き、空気を圧入して空気室底部の弁を
開くと、空気室内の水が排出される。逆に、空気室内に
水を導入する場合は、空気室上部および底部の弁を開け
ば、空気室内の空気が上部の弁から排出され、下部の弁
から空気室内へ水が導入される。

【００２６】一方、浄化水集水口は、木炭層の下方から
容器の上部まで延長して設けることもできる。これによ
り、容器の上部から水の吸入および排出の両方ができる
ようになる。すなわち、浄化ユニットの一部を地中に埋
めても、浄化ユニットの上部を水中に出しておけば、浄
化ユニットの機能を損なうことなく使用することでき
る。このパイプは、浄化ユニットの外部に設けてもよい
が、浄化ユニットの内部に設けるほうがよく、設置およ
びメンテナンスが容易となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態にお
ける水質浄化装置の斜視図、図２（ａ）は図１に示す水
質浄化装置を構成する集散水ユニットの斜視図、同図
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図３（ａ）は図１に
示す水質浄化装置を構成する浄化ユニットの一部切欠斜
視図、同図（ｂ）はＹ−Ｙ線縦断面図、図４は図３に示
す浄化ユニットのＺ−Ｚ線断面図である。

【００２８】本実施形態の水質浄化装置は、図１に示す
ように、浄化水を集水散水する集散水ユニット２０を中
心に置いて、集散水ユニット２０と接続パイプ３０によ
りそれぞれ連結される５基の浄化ユニット１０、集散水
ユニット２０と接続パイプ３１により連結されるポンプ
装置４０、集散水ユニット２０と接続パイプ３２により
連結されて曝気用空気を送出するブロワ４５、ブロワ４
５から集散水ユニット２０に送出された曝気用空気を各
浄化ユニット１０へ分配する接続パイプ３３によって構
成されている。

【００２９】図２を参照して、集散水ユニット２０は、
六角柱状の耐腐食性のＦＲＰ製の容器２１内部を中仕切
板２２ａ，２２ｂによって散水室２１ａ、曝気空気室２
１ｂ、および集水室２１ｃの３つの空間に完全に仕切っ
ている。六面ある容器２１の側板２３のうちの一面に
は、ポンプ装置４０と集水室２１ｃを連通して集水室２
１ｃ内の浄化水をポンプ装置４０により吸引する送水口
２４と、ポンプ装置４０と散水室２１ａを連通して散水
室２１ａ内へ浄化水をポンプ装置４０により送出する吸
水口２５と、ブロワ４５と曝気空気室２１ｂとを連通し
て曝気空気室２１ｂ内へ曝気用空気を供給する吸気口２
８とを設けている。

【００３０】容器２１の側板２３の残りの面には、容器
２１の集水室２１ｃと後述する浄化ユニット１０の浄化
水集水口１８とを連通する集水口２６と、容器２１の散
水室２１ａ内の浄化水を外部へ散水する散水口２７と、
浄化ユニット１０と曝気空気室２１ｂを連通して曝気用
空気を送出する送気口２９とを設けている。ここで、送
水口２４、吸水口２５、吸気口２８、集水口２６、およ
び送気口２９には雌ねじ付き金具を設けており、接続パ
イプ３０，３１，３２，３３をカップリングにより簡単
に連結できるようにしている。

【００３１】本実施形態においては、集散水ユニット２
０は六角柱状の容器２１として、側板２３に各１個の浄
化ユニット１０を集水口２６に連結したが、この形態に
限らず、側板２３に複数個の浄化ユニット１０を連結し
てもよい。また、容器２１を多角柱状や円柱等の別の形
状としてもよい。すなわち、複数個の浄化ユニット１０
からの接続パイプ３０を集散水ユニット２０に集めてか
ら、ポンプ装置４０に連通できるようにすればよい。

【００３２】散水口２７についても同様に、側板２３に
各１個ではなく、複数個設けてもよい。すなわち、ポン
プ装置４０からの接続パイプ３０に連結して浄化水を外
部に散水できればよい。図２に示すように、集散水ユニ
ット２０を中心に置いて、放射状に散水するようにして
いるが、散水口２７にパイプを突設し、このパイプの先
端を外周方向に曲げて、渦状に散水されるように形成し
ておけば、水質浄化装置を設置する湖沼の水を攪拌し
て、より均一に浄化できるようになる。

【００３３】図３および図４を参照して、浄化ユニット
１０は、底板１１ａおよび四面を囲む側板１１ｂからな
る耐腐食性のＦＲＰ製の容器１１を形成し、この容器１
１の内部に、上部から、上蓋１２、木炭層１３、木炭層
１３の底面に目詰まり防止ネット１４、さらに木炭層１
３を支持する棚板１５をそれぞれ設けている。

【００３４】上蓋１２は、容器１１内への土砂の流入を
防ぐと共に、木炭層１３への汚染水の流入が均一になる
ように、多数の汚染水流入孔１２ａを全面に均一に形成
している。また、この上蓋１２は、容器１１の上端より
も若干低い位置に設けられており、これによって、上蓋
１２上面を、浄化ユニット１０を水中に沈める際の重し
置きとすることができる。

【００３５】木炭層１３としては、広葉樹を原料として
炭化温度が７００℃以上の高温炭化木炭が好ましい。こ
の高温炭化木炭は１ｇ当たり３００ｍ²以上の多孔質細
孔構造で、吸着作用に富んでおり、また、バランスのと
れた炭素およびミネラル分を含み、木炭に活着した微生
物の生育に重要な役割を果たす。

【００３６】このような木炭層１３による汚染水浄化の
メカニズムは、まず最初に微生物による物質転換が行わ
れ、ついで微生物の増殖と共生環境が作られる。これに
よって、木炭層１３内において原生生物、菌類等が活動
を始める。さらに、木炭層１３による水の浄化を開始し
てから数週間後には、微小生物も加わって食物連鎖が徐
々に進み、木炭層１３内で水の浄化が持続されることと
なる。

【００３７】この微生物による物質転換を持続させるた
めには、木炭層１３内を通過させる汚染水の流速を、汚
染の程度に応じて０．５〜３．０ｃｍ／ｍｉｎとするの
が望ましい。流速が３．０ｃｍ／ｍｉｎを超えると、汚
染水の木炭との接触速度が速すぎて浄化の効果が期待で
きない。

【００３８】目詰まり防止ネット１４は、合成樹脂製の
網状骨格体を木炭層１３と棚板１５の間に敷きつめたも
のである。これにより、木炭層１３に比較的堅い広葉樹
木炭を使用して、長期間の水の流れによって木炭が崩れ
たとしても、棚板１５の浄化水集水孔１５ａの目詰まり
が防止される。

【００３９】棚板１５には、木炭層１３によって浄化さ
れた浄化水を通過させる多数の浄化水集水孔１５ａを全
面に均一に形成している。この浄化水集水孔１５ａは、
使用する場所の水質やポンプ装置４０の容量によっても
異なるが、木炭層１３内を適度な接触流量（０．５〜
３．０ｃｍ／ｍｉｎ）を保ち、効率よい浄化を可能にす
るためには、直径１〜３ｍｍ程度が望ましい。

【００４０】さらに、棚板１５の下部には補強脚１６が
設けられ、これによって、容器１１の底板１１ａと棚板
１５との間に、浄化水溜まり部１７を形成している。そ
してこの浄化水溜まり部１７の側板の一部を開口して接
続パイプ３０を取り付けるための浄化水集水口１８を設
けている。また、浄化水溜まり部１７に多数の微細孔１
９ｂを設けたパイプ１９ａを設け、このパイプ１９ａの
一端を浄化水溜まり部１７の側板の一部を開口して集散
水ユニット２０の曝気空気室２１ｂと接続パイプ３３に
よって連結するための連結口１９を設けている。浄化水
集水口１８および連結口１９は雌ねじ付き金具として、
接続パイプ３０，３３をカップリングにより簡単に連結
できるようにしている。

【００４１】ところで、この浄化ユニット１０を浮き沈
みさせるために、側板１１ｂの上部に空気室として浮き
袋５５（図８参照）を設け、この浮き袋に空気および水
を出し入れさせてもよいが、図６に示すように、浄化ユ
ニット１０の容器１１の底板１１ａおよび側板１１ｂを
二重構造として空気室５０を形成してもよい。なお、二
重とした底板１１ａおよび側板１１ｂにはそれぞれ補強
脚５１を設けて水圧および内圧に耐えられるようにして
いる。ここでは、空気室５０を二重構造としたが、さら
に多重構造としたり、空気室５０を何室かに分割して形
成することもできる。そして、空気室５０の上部および
底部には、それぞれ側板１１ｂの一部を開口して弁５
２，５３を接続している。なお、空気室５０の底部に接
続した弁５３は、弁５３が土に埋もれて操作できなくな
るのを防止するため、および操作がしやすいように容器
の中間の高さまで延長して設けている。

【００４２】この浄化ユニット１０を浮き沈みさせる操
作は、次のように行う。浄化ユニット１０を浮かせる場
合は、空気室５０の上部に備えた弁５２に空気を圧入す
る耐圧ホースを接続して弁５２，５３を開き、弁５２か
ら空気を圧入する。空気室５０内の水は空気室５０下部
の弁５３から排出され、適当な浮力が得られたところで
弁５２，５３を閉じる。

【００４３】逆に、浄化ユニット１０を沈ませる場合
は、弁５２，５３を開けば、空気室５０内の空気が空気
室５０上部の弁５２から排出され、代わりに空気室５０
下部の弁５３から水が導入される。したがって、浄化ユ
ニット１０は浮力が減少し、沈んでいく。

【００４４】図５（ａ）は図１に示す水質浄化装置の湖
沼への適用例を示す平面図、同図（ｂ）は縦断面図であ
る。

【００４５】水質浄化装置の湖沼Ｌへの設置は次の手順
により行う。まず、集散水ユニット２０の集水口２６と
５個の浄化ユニット１０の浄化水集水口１８とを自在に
曲げ可能なそれぞれ同じ長さの接続パイプ３０により連
結する。また、集散水ユニット２０の送気口２９と各浄
化ユニット１０の連結口１９とを自在に曲げ可能な接続
パイプ３３によって連結する。ここで、接続パイプ３３
内は空気であるため、水中へ沈めたときに接続パイプ３
３が浮かないように、接続パイプ３０とバンドなどを用
いて結束しておく。

【００４６】さらに、集散水ユニット２０の送水口２４
および吸水口２５を、それぞれポンプ装置４０の吸引口
４１および送出口４２に接続パイプ３１により連結す
る。また、集散水ユニット２０の吸気口２８とブロワ４
５とを自在に曲げ可能な接続パイプ３２により連結す
る。ここで、接続パイプ３１，３２は、接続パイプ３０
と同様に、自在に曲げ可能なものとしてもよいが、ポン
プ装置４０およびブロワ４５は地上Ｇへ設置し、集散水
ユニット２０は湖沼Ｌ内へ設置した後は移動することが
少ないため、接続パイプ３１，３２はポリ塩化ビニル製
パイプやスチール製パイプなどを用いて、集散水ユニッ
ト２０を湖沼Ｌ内へ沈めた後にポンプ装置４０およびブ
ロワ４５とそれぞれ連結してもよい。

【００４７】接続パイプ３１，３２の連結が終わった
ら、複数の浄化ユニット１０および集散水ユニット２０
を水面に浮かせ、浮きボートでそれぞれの設置場所まで
引っ張って行く。そして、浄化ユニット１０および集散
水ユニット２０を所定位置へ沈める。浄化ユニット１０
は前述したように浮力を調整して沈め、もし沈める重量
が足りない場合などは、浄化ユニット１０の上蓋１２の
上に砂利などの重しを載せる。この重しに用いた砂利な
ども濾過材としての機能を果たす。集散水ユニット２０
はその内部に水が流入することにより沈んでいく。

【００４８】これによって、図５（ｂ）に示すように、
湖沼Ｌの水抜きをすることなく、湖沼Ｌの水底の堆積物
上面に浄化ユニット１０および集散水ユニット２０を設
置することができる。なお、浄化ユニット１０は、浮力
を調整することによって、自由に浮き沈みさせることが
できるので、必要に応じて浮かせて移動させることがで
きる。

【００４９】この状態で、ポンプ装置４０を駆動させる
と、ポンプ装置４０の吸引力により、湖沼Ｌ内の水は、
図５の矢印Ａで示すように、浄化ユニット１０の上部か
ら汚染水流入孔１２ａを通って浄化ユニット１０内に吸
引され、木炭層１３を通過しながら浄化される。浄化さ
れた水は、浄化水集水孔１５ａ、浄化水溜まり部１７、
接続パイプ３０を経て集散水ユニット２０の集水室２１
ｃに吸引される。各浄化ユニット１０からの浄化水は一
旦、集散水ユニット２０の集水室２１ｃに集められ、ポ
ンプ装置３０を通り、集散水ユニット２０の散水室２１
ａへ送出され、散水口２７から、図５の矢印Ｂで示すよ
うに、湖沼Ｌ内へ散水される。

【００５０】また、ブロワ４５を駆動すれば、接続パイ
プ３２を介して集散水ユニット２０の曝気空気室２１ｂ
へ曝気用空気が供給され、集散水ユニット２０から各浄
化ユニット１０へ曝気用空気が分配される。各浄化ユニ
ット１０の連結口１９からパイプ１９ａに入った曝気用
空気は、パイプ１９ａに設けられた多数の微細孔１９ｂ
を通過することによって微細気泡化されて曝気が行われ
る。これにより、汚染の進んだ湖沼などのＤＯ，ＢＯ
Ｄ，ＣＯＤ等を改善することができる。

【００５１】図８は図６に示す浄化ユニットの湖沼の中
層部への適用例を示す縦断面図である。図８に示すよう
に、湖沼などの水底以外の中層部や上層部の汚染箇所を
浄化する場合には、空気室５０を備えるか、あるいは、
浮き袋５６を備える浄化ユニット１０にロープ５７を用
いて重し５６を取り付け、このロープ５７の長さを調整
することによって、浄化ユニット１０を湖沼の中層部や
上層部等の任意の位置に設置することができる。浄化ユ
ニット１０のメンテナンス時には、空気室５０あるいは
浮き袋５６に空気を出し入れすれば、重し５６を付けた
まま浄化ユニット１０を浮き沈みさせることが可能であ
る。

【００５２】図７は本発明のさらに別の実施の形態にお
ける水質浄化装置を構成する浄化ユニットの縦断面図で
ある。

【００５３】本実施形態における浄化ユニット１０は、
図７に示すように、浄化水集水口１８ａを木炭層１３の
下方の浄化水溜まり部１７から浄化ユニット１０の容器
１１の上部まで延長して設けている。これにより、浄化
ユニット１０の一部を地中に埋めても、浄化ユニット１
０の上部を水中に出しておけば、浄化ユニット１０の上
部の汚染水流入孔１２ａから吸引されて木炭層１３を通
過しながら浄化された水を浄化ユニット１０上部の浄化
水集水口１８ａから取り出すことができるため、浄化ユ
ニット１０の機能を損なうことなく使用することでき
る。図７においては、浄化水集水口１８ａは側板１１ｂ
の一部を開口して設けているが、上蓋１２の一部を開口
して設けることもできる。

【００５４】図９は図７に示す浄化ユニットの水深の浅
い池への適用例を示す縦断面図である。図９に示すよう
に、水深の浅い池などに図７に示す浄化ユニット１０を
用いる場合は、水底を掘り下げて浄化ユニット１０を地
中に埋める。このとき、浄化ユニット１０への土砂の流
入を防ぐために、浄化ユニット１０の側板１１ｂが水中
に１０〜１５ｃｍ突出するようにしておく。

【００５５】集散水ユニット２０はそのまま水底へ設置
してもよいが、図９に示すように、集散水ユニット２０
を散水口２７が水中に出るように埋めておいてもよい。
このとき、集散水ユニット２０側の接続パイプ３０も地
中に埋まってしまうが、集散水ユニット２０は一旦設置
した後は移動させることが少ないため、問題にはならな
い。

【００５６】集散水ユニット２０と連結する接続パイプ
３０は、浄化ユニット１０の容器１１の上部まで延長し
た浄化水集水口１８ａに接続できるため、この水質浄化
装置は水深の浅い池へも適用可能である。また、水深の
浅い池に限らず、通常の湖沼Ｌなどでも同様に、水底を
掘り下げて浄化ユニット１０を地中に埋めておけば、湖
沼Ｌの下層部を浄化することができる。

【００５７】図１０は図７に示す浄化ユニットの水深の
浅い池への別の適用例を示す縦断面図である。図１０に
示すように、修景池等で掘り下げができず、水深の浅い
池に適用する場合は、図７に示す浄化ユニット１０を上
下逆にして設置し、底板１１ａ上に水性植物６０等を植
栽することも可能である。これにより、修景池等の景観
を損なうことなく、池を浄化することが可能となる。

【００５８】ところで、本発明の水質浄化装置におい
て、ポンプ装置４０の吸引口４１および送出口４２の先
に、ポンプ装置４０による集散水ユニット２０への水の
流れを逆転させるバイパス配管および切換弁を設けるこ
ともできる。これにより、水の流れを逆転させれば、集
散水ユニット２０の散水口２７から汚染水が吸引され、
ポンプ装置４０を介して浄化水集水口１８から浄化ユニ
ット１０内へ入った汚染水は木炭層１３を通過すること
により浄化されて、浄化ユニット１０の上部の汚染水流
入孔１２ａから湖沼Ｌ内へ散水される。

【００５９】このように、水質浄化装置の水の流れを逆
転させることにより、浄化ユニット１０内の木炭層１３
の逆洗も可能となる。また、浄化ユニット１０を設置し
た部位の汚染水を吸引して集散水ユニット２０から浄化
水を排出し、水の流れを逆転させて、集散水ユニット２
０から浄化水が混合した汚染水を吸引して浄化ユニット
１０から浄化水を排出するという過程を交互に繰り返し
行えば、湖沼Ｌの水をより早く浄化することが可能とな
る。

【００６０】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００６１】（１）上面に汚染水流入孔を設けた容器内
に木炭層を形成し同木炭層の下方から浄化水を取り出す
浄化水集水口を設けた複数基の浄化ユニットと、前記浄
化水集水口に連通され前記複数基の浄化ユニット内の浄
化水を集水する集水室および外部へ散水する散水室を設
けた集散水ユニットと、前記集水室および散水室にそれ
ぞれ連通され前記集水室内の浄化水を吸引して前記散水
室内へ送出するポンプ装置とを備えることにより、装置
を移動させることなく、ポンプ装置の回転数調整や清掃
などの保守点検を容易に行えるようになる。また、通電
を必要とするポンプ装置が水中にないため、漏電などに
よる感電事故などを防止することもできる。

【００６２】（２）複数基の浄化ユニットの浄化水集水
口と集散水ユニットの集水室とを、自在に曲げ可能なそ
れぞれほぼ同じ長さの接続パイプにより連結することに
より、全ての浄化ユニットから均一に水が吸引できるよ
うになり、浄化ユニットを設置したそれぞれの場所を均
一に浄化することが可能となる。また、接続パイプが自
在に曲がるため、接続パイプを分解することなく浄化ユ
ニットのみを浮き沈みさせることができるようになり、
メンテナンスが容易となる。

【００６３】（３）集散水ユニット内に、浄化ユニット
と連通させて曝気用空気を送出するための曝気空気室を
設けることにより、浄化ユニットによって水を浄化する
と共に曝気することが可能となる。また、集散水ユニッ
トと一体として設置およびメンテナンスが容易となる。

【００６４】（４）浄化ユニットに、空気および水を出
入りさせて前記浄化ユニットを浮き沈みさせるための空
気室を設けることにより、空気室に空気を導入して浄化
ユニットを水面に浮かせて移動させることができ、浄化
ユニットが容易に設置できるようになる。また、浄化ユ
ニットを容易に浮き沈みさせてメンテナンスすることが
できる。

【００６５】（５）空気室は、浄化ユニット容器の側壁
および底面のいずれかまたは両方を少なくとも二重構造
として形成することにより、浄化ユニットと空気室を一
つのユニットとして取り扱いが容易となる。

【００６６】（６）空気室の上部および底部に、空気お
よび水を出入りさせる弁を連結することにより、この弁
の開閉作業によって浄化ユニットを浮き沈みさせること
が可能となる。

【００６７】（７）浄化水集水口は、木炭層の下方から
容器の上部まで延長して設けることにより、容器の上部
から水の吸入および排出の両方ができるようになり、公
園の修景池等の水深の浅い池でも浄化ユニットの一部を
地中に埋めて設置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における水質浄化装置
の斜視図である。

【図２】（ａ）は図１に示す水質浄化装置を構成する
集散水ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断
面図である。

【図３】（ａ）は図１に示す水質浄化装置を構成する
浄化ユニットの一部切欠斜視図、（ｂ）はＹ−Ｙ線縦断
面図である。

【図４】図３に示す浄化ユニットのＺ−Ｚ線断面図で
ある。

【図５】（ａ）は図１に示す水質浄化装置の湖沼への
適用例を示す平面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図６】本発明の別の実施の形態における水質浄化装
置を構成する浄化ユニットの縦断面図である。

【図７】本発明のさらに別の実施の形態における水質
浄化装置を構成する浄化ユニットの縦断面図である。

【図８】図６に示す浄化ユニットの湖沼の中層部への
適用例を示す縦断面図である。

【図９】図７に示す浄化ユニットの水深の浅い池への
適用例を示す縦断面図である。

【図１０】図７に示す浄化ユニットの水深の浅い池へ
の別の適用例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０浄化ユニット１１容器１１ａ底板１１ｂ側板１２上蓋１２ａ汚染水流入孔１３木炭層１４目詰まり防止ネット１５棚板１５ａ浄化水集水孔１６補強脚１７浄化水溜まり部１８，１８ａ浄化水集水口１９連結口１９ａパイプ１９ｂ微細孔２０集散水ユニット２１容器２１ａ散水室２１ｂ曝気空気室２１ｃ集水室２２ａ，２２ｂ中仕切板２３側板２４送水口２５吸水口２６集水口２７散水口２８吸気口２９送気口３０，３１，３２，３３接続パイプ４０ポンプ装置４１吸引口４２送出口４５ブロワ５０空気室５１補強脚５２，５３弁５５浮き袋５６重し５７ロープ６０水性植物Ｇ地上Ｌ湖沼

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に汚染水流入孔を設けた容器内に木
炭層を形成し同木炭層の下方から浄化水を取り出す浄化
水集水口を設けて水中へ設置した複数基の浄化ユニット
と、前記浄化水集水口に連通され前記複数基の浄化ユニ
ット内の浄化水を集水する集水室および外部へ散水する
散水室を設けて水中へ設置した集散水ユニットと、前記
集水室および散水室にそれぞれ連通され前記集水室内の
浄化水を吸引して前記散水室内へ送出する地上へ設置し
たポンプ装置とを備え、前記複数基の浄化ユニットの浄
化水集水口と前記集散水ユニットの集水室とを自在に曲
げ可能なそれぞれほぼ同じ長さの接続パイプにより連結
した水質浄化装置。
【請求項２】前記集散水ユニット内に、前記浄化ユニ
ットと連通させて曝気用空気を送出するための曝気空気
室を設けた請求項１記載の水質浄化装置。
【請求項３】前記浄化ユニットに、空気および水を出
入りさせて前記浄化ユニットを浮き沈みさせるための空
気室を設けた請求項１または２記載の水質浄化装置。
【請求項４】前記空気室は、前記浄化ユニットの容器
の側板および底板のいずれかまたは両方を少なくとも二
重構造として形成した請求項３記載の水質浄化装置。
【請求項５】前記空気室の上部および底部に、空気お
よび水を出入りさせるための弁を連結した請求項３また
は４記載の水質浄化装置。
【請求項６】前記浄化水集水口は、前記木炭層の下方
から前記容器の上部まで延長して設けた請求項１から５
のいずれかに記載の水質浄化装置。