JP3527338B2 - 水処理装置 - Google Patents
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
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- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水処理装置に関し、
詳しくは修景池や親水公園の人工池、水路への使用に適
する光触媒活性による酸化分解作用を応用した処理効率
の良好な水処理装置に関する。
詳しくは修景池や親水公園の人工池、水路への使用に適
する光触媒活性による酸化分解作用を応用した処理効率
の良好な水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】修景池や親水公園の人工池、水路は水資
源の保全の意味から循環水を用いることが多く、これら
人工池、水路の水質浄化方法としては、現在、生物処
理、ろ過、紫外線酸化、オゾン酸化等の方法が用いられ
ている。しかしながら、紫外線酸化、オゾン酸化など
は、高いエネルギーを投入する必要があり、生物処理や
ろ過においては、所望の処理能力を維持するための雰囲
気の制御やろ材の浄化などのメンテナンスが必要であ
り、しかも、いずれの方法も人工池の如きＢＯＤ値１０
ｍｇ／リットル以下の低濃度汚濁に対しては高濃度時に
比べて処理効率が低いという問題があった。
源の保全の意味から循環水を用いることが多く、これら
人工池、水路の水質浄化方法としては、現在、生物処
理、ろ過、紫外線酸化、オゾン酸化等の方法が用いられ
ている。しかしながら、紫外線酸化、オゾン酸化など
は、高いエネルギーを投入する必要があり、生物処理や
ろ過においては、所望の処理能力を維持するための雰囲
気の制御やろ材の浄化などのメンテナンスが必要であ
り、しかも、いずれの方法も人工池の如きＢＯＤ値１０
ｍｇ／リットル以下の低濃度汚濁に対しては高濃度時に
比べて処理効率が低いという問題があった。
【０００３】特に、修景池で魚介類を飼育する場合に
は、循環水を利用すると魚介類の排泄物に含まれる有機
物、栄養塩によって藻類が発生したり、水中アンモニア
濃度が上昇して、水質の汚濁、臭気の発生が生じて、魚
介類にも悪影響を及ぼす虞がある。しかしながら、殺藻
剤の使用は魚介類への影響が強いため使用することがで
きず、有効な水質浄化処理方法は見いだされていない。
は、循環水を利用すると魚介類の排泄物に含まれる有機
物、栄養塩によって藻類が発生したり、水中アンモニア
濃度が上昇して、水質の汚濁、臭気の発生が生じて、魚
介類にも悪影響を及ぼす虞がある。しかしながら、殺藻
剤の使用は魚介類への影響が強いため使用することがで
きず、有効な水質浄化処理方法は見いだされていない。
【０００４】一方、水遊びが可能な都市型の親水公園の
人工池や水路においては、清潔で安全な水質が保たれる
ことが重要であり、このため薬剤等による水処理は不適
とされ、処理水の循環頻度を低くするか、全く行わず
に、飲用に供される水道水を供給するケースが多く、水
資源保護の観点から好ましくなかった。
人工池や水路においては、清潔で安全な水質が保たれる
ことが重要であり、このため薬剤等による水処理は不適
とされ、処理水の循環頻度を低くするか、全く行わず
に、飲用に供される水道水を供給するケースが多く、水
資源保護の観点から好ましくなかった。
【０００５】一方、酸化チタン等の光触媒活性を有する
物質（以下、適宜、光触媒と称する）に紫外線を照射す
ると強力な酸化能を有するラジカルが生成され、このラ
ジカルにより液体及び気体中の被酸化物質が酸化される
ことが知られている。
物質（以下、適宜、光触媒と称する）に紫外線を照射す
ると強力な酸化能を有するラジカルが生成され、このラ
ジカルにより液体及び気体中の被酸化物質が酸化される
ことが知られている。
【０００６】この光触媒活性を応用して流体の浄化処理
を行うことが提案されており、例えば、特公平４−５４
５１１号には、流体の浄化方法として、酸化チタンを透
光性の物質により多孔性の塊状体とし、流体中に分散さ
せ、紫外線照射により光分解する方法が記載されてい
る。この方法によればバインダーにより酸化チタンを塊
状にするため、光触媒反応に係る表面積が減少し、反応
効率が悪いという問題がある。
を行うことが提案されており、例えば、特公平４−５４
５１１号には、流体の浄化方法として、酸化チタンを透
光性の物質により多孔性の塊状体とし、流体中に分散さ
せ、紫外線照射により光分解する方法が記載されてい
る。この方法によればバインダーにより酸化チタンを塊
状にするため、光触媒反応に係る表面積が減少し、反応
効率が悪いという問題がある。
【０００７】また、酸化チタン微粒子を水中に懸濁させ
て、水中の汚染物質を浄化する方法も提案されている
が、固体−液体反応で反応速度が遅く、さらに、処理後
に粉末と被処理液とを分離する煩雑な固液分離工程を要
し、連続処理には向かない等の問題点がある。
て、水中の汚染物質を浄化する方法も提案されている
が、固体−液体反応で反応速度が遅く、さらに、処理後
に粉末と被処理液とを分離する煩雑な固液分離工程を要
し、連続処理には向かない等の問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、修景池や親水公園の人工池、水路等に好適に使用さ
れる、安全性が高く、簡単な構造であり、水処理効率が
良好で、しかも、高いエネルギーの供給や煩雑なメンテ
ナンスを必要としない水処理装置を提供することにあ
る。
は、修景池や親水公園の人工池、水路等に好適に使用さ
れる、安全性が高く、簡単な構造であり、水処理効率が
良好で、しかも、高いエネルギーの供給や煩雑なメンテ
ナンスを必要としない水処理装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、光触媒活性を有する物質を固体表面に担持させ
た材料を使用することにより、前記課題を解決し得るこ
とを見いだし、本発明を完成した。
の結果、光触媒活性を有する物質を固体表面に担持させ
た材料を使用することにより、前記課題を解決し得るこ
とを見いだし、本発明を完成した。
【００１０】本発明の請求項１に係る水処理装置は、高
低差を有し、高部に水供給口、低部に排水口を設けた水
路と、低部の排水口から高部の水供給口へと水を循環さ
せるポンプと備えた、それ自体が水路を構成する人工池
又は人工小川、及び、修景池や人工池に付随して設けら
れる水路から選択されるいずれかの分野に使用される水
処理装置であって、水路底部に光触媒機能を有する物質
を配置し、水路近傍に太陽光を反射集光させて該光触媒
機能を有する物質に供給する集光板とを配置した、こと
を特徴とする。
低差を有し、高部に水供給口、低部に排水口を設けた水
路と、低部の排水口から高部の水供給口へと水を循環さ
せるポンプと備えた、それ自体が水路を構成する人工池
又は人工小川、及び、修景池や人工池に付随して設けら
れる水路から選択されるいずれかの分野に使用される水
処理装置であって、水路底部に光触媒機能を有する物質
を配置し、水路近傍に太陽光を反射集光させて該光触媒
機能を有する物質に供給する集光板とを配置した、こと
を特徴とする。
【００１１】前記光触媒機能を有する物質は、礫、パネ
ルなどの支持体表面に担持されていることが好ましい。
ルなどの支持体表面に担持されていることが好ましい。
【００１２】また、前記水路は、処理能力に応じて水の
滞留及び通過を制御することができる、水位調整堰によ
って区画された多段水路であることが好ましい。
滞留及び通過を制御することができる、水位調整堰によ
って区画された多段水路であることが好ましい。
【００１３】また、前記の水路には、前記光触媒機能を
有する物質に光を照射するブラックライトの如き光源を
備えていることが好ましい。
有する物質に光を照射するブラックライトの如き光源を
備えていることが好ましい。
【００１４】このとき、この光源の電源を太陽電池とす
ることにより、外部からエネルギーを供給することな
く、雨天や夜間などの太陽光が不足した場合や高濃度の
汚染水にも対応し得る高い効率の光触媒反応を行うこと
ができる。
ることにより、外部からエネルギーを供給することな
く、雨天や夜間などの太陽光が不足した場合や高濃度の
汚染水にも対応し得る高い効率の光触媒反応を行うこと
ができる。
【００１５】この装置によれば、水中の汚染物質を酸化
チタン等の光触媒と接触させ、太陽光の照射により反応
させるため、反応速度が速く高効率的に光触媒反応を行
うことができる。この反応により、水中の被酸化物質の
酸化によるＣＯＤの削減、水中に発生したアンモニアの
硝化、大腸菌などの菌類の殺菌などが行われ、人工池、
水路等の水を常に効率的に浄化処理することができる。
チタン等の光触媒と接触させ、太陽光の照射により反応
させるため、反応速度が速く高効率的に光触媒反応を行
うことができる。この反応により、水中の被酸化物質の
酸化によるＣＯＤの削減、水中に発生したアンモニアの
硝化、大腸菌などの菌類の殺菌などが行われ、人工池、
水路等の水を常に効率的に浄化処理することができる。
【００１６】本発明の請求項２に係る水処理装置におい
ては、前記光触媒を礫、パネル、ブロック状の支持体表
面に担持させるため、光触媒のハンドリング性の改良、
光触媒の表面積の拡大による反応効率の向上を図ること
ができる。
ては、前記光触媒を礫、パネル、ブロック状の支持体表
面に担持させるため、光触媒のハンドリング性の改良、
光触媒の表面積の拡大による反応効率の向上を図ること
ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は実施例１の水処理装置１０
の構成を示す概略斜視図である。
の構成を示す概略斜視図である。
【００１８】図１の水処理装置１０は、高低差を有し、
高部に水供給口１２、低部に排水口１４を設けた水路１
６と、低部の排水口１４から排出された水を水路１６の
高部に設けられた水供給口１２へ送り、水を循環させる
ポンプ１８とを、備えている。即ち、水路１６上部の水
供給口１２に一端が接続されるポンプ１８を備えたパイ
プ２０の他端は、この水路１６下端の排水口１４に接続
されており、パイプ２０と水路１６とで水の循環系を構
成している。また、循環するうちに蒸発等で失われた水
を補給するための水道水の供給も水供給口１２から行う
ことができる。また、ポンプ１８は、図示されないモー
タ等の駆動手段及びその制御手段と接続されている。
高部に水供給口１２、低部に排水口１４を設けた水路１
６と、低部の排水口１４から排出された水を水路１６の
高部に設けられた水供給口１２へ送り、水を循環させる
ポンプ１８とを、備えている。即ち、水路１６上部の水
供給口１２に一端が接続されるポンプ１８を備えたパイ
プ２０の他端は、この水路１６下端の排水口１４に接続
されており、パイプ２０と水路１６とで水の循環系を構
成している。また、循環するうちに蒸発等で失われた水
を補給するための水道水の供給も水供給口１２から行う
ことができる。また、ポンプ１８は、図示されないモー
タ等の駆動手段及びその制御手段と接続されている。
【００１９】水路１６の底部には、表面に光触媒機能を
有する物質である酸化チタンを担持させた礫２２が配置
されており、その表面において水と酸化チタンとが接触
し、光酸化反応により、水中の有機物質の酸化分解など
が行われ、水が浄化されている。礫２２の粒径は約１ｃ
ｍ以上、好ましくは２〜１０ｃｍ程度であり、それが積
み重なった状態で配置されているため、処理対象水が流
れる際に乱流が発生して攪拌された状態になり、処理対
象水と光触媒との接触頻度が向上する。
有する物質である酸化チタンを担持させた礫２２が配置
されており、その表面において水と酸化チタンとが接触
し、光酸化反応により、水中の有機物質の酸化分解など
が行われ、水が浄化されている。礫２２の粒径は約１ｃ
ｍ以上、好ましくは２〜１０ｃｍ程度であり、それが積
み重なった状態で配置されているため、処理対象水が流
れる際に乱流が発生して攪拌された状態になり、処理対
象水と光触媒との接触頻度が向上する。
【００２０】また、水路１６の近傍には、礫２２表面の
酸化チタンに太陽光を反射集光させて供給する集光板２
４が配置されている。集光板２４によって集光された太
陽光が光触媒に供給されるため、自然光を利用するにつ
いても光触媒反応をより効率よく行うことができる。
酸化チタンに太陽光を反射集光させて供給する集光板２
４が配置されている。集光板２４によって集光された太
陽光が光触媒に供給されるため、自然光を利用するにつ
いても光触媒反応をより効率よく行うことができる。
【００２１】また、本実施例においては、水供給口１２
と水路１６との間に礫２２よりもさらに粒径の小さい砂
利２３を充填したろ過槽１３を設けてある。砂利２３の
表面にも酸化チタンを担持させてあり、水供給口１２か
ら供給された水はろ過槽１３中で大きな塵を取り除か
れ、また、砂利２３表面に担持された酸化チタンと接触
することにより、リン化合物が吸着されて除去される。
ろ過槽１３の出口はもぐり堰となっており、ろ過槽１３
で塵とリン化合物を予め除去された水が水路１６へと供
給される。
と水路１６との間に礫２２よりもさらに粒径の小さい砂
利２３を充填したろ過槽１３を設けてある。砂利２３の
表面にも酸化チタンを担持させてあり、水供給口１２か
ら供給された水はろ過槽１３中で大きな塵を取り除か
れ、また、砂利２３表面に担持された酸化チタンと接触
することにより、リン化合物が吸着されて除去される。
ろ過槽１３の出口はもぐり堰となっており、ろ過槽１３
で塵とリン化合物を予め除去された水が水路１６へと供
給される。
【００２２】この水路１６は、水位調整堰２６によって
区画された多段水路をなしており、水位調整堰２６の高
さを調整することにより、１段の水路に滞留する水の量
を制御することができる。このため、光触媒の水処理能
力、及び、水路を流れる水の汚染状態に応じた水処理を
行うことができる。本実施例では、水路の水深は約１０
ｃｍに調製されている。
区画された多段水路をなしており、水位調整堰２６の高
さを調整することにより、１段の水路に滞留する水の量
を制御することができる。このため、光触媒の水処理能
力、及び、水路を流れる水の汚染状態に応じた水処理を
行うことができる。本実施例では、水路の水深は約１０
ｃｍに調製されている。
【００２３】また、水位調整堰２６上端から下段水路へ
の落差を水が流れ落ちる際に、空気を巻き込むため水中
の酸素の溶解効率が向上する。
の落差を水が流れ落ちる際に、空気を巻き込むため水中
の酸素の溶解効率が向上する。
【００２４】さらに、水路１６の底部には、ブラックラ
イト２８が埋込みで設置されている。図２は、実施例１
の水処理装置１０の水路１６の概略断面図を示す。水路
１６の底部に凹部が設けられ、その中にブラックライト
２８が配置され、水路１６とブラックライト２８の配置
された凹部空間とは、紫外線透過性の材料である強化ガ
ラス板３０で区画され、水路１６を流れる被処理水がブ
ラックライト２８と接触せず、ブラックライト２８から
の紫外線は礫２２表面に担持された光触媒に照射される
ようになっており、太陽光が供給されない夜間や雨天時
の水処理、被処理水の汚染濃度が高い場合等に用いられ
る他、太陽光が届かない部分の光触媒へも紫外線を供給
することにより、水処理効率を一層向上させることがで
きる。
イト２８が埋込みで設置されている。図２は、実施例１
の水処理装置１０の水路１６の概略断面図を示す。水路
１６の底部に凹部が設けられ、その中にブラックライト
２８が配置され、水路１６とブラックライト２８の配置
された凹部空間とは、紫外線透過性の材料である強化ガ
ラス板３０で区画され、水路１６を流れる被処理水がブ
ラックライト２８と接触せず、ブラックライト２８から
の紫外線は礫２２表面に担持された光触媒に照射される
ようになっており、太陽光が供給されない夜間や雨天時
の水処理、被処理水の汚染濃度が高い場合等に用いられ
る他、太陽光が届かない部分の光触媒へも紫外線を供給
することにより、水処理効率を一層向上させることがで
きる。
【００２５】このブラックライト２８の電源としては太
陽電池３２が用いられている。この太陽電池３２は、表
面に光触媒を被覆したガラス板３４の下に設置されてお
り、表面の汚れ防止を図り、発電能力の低下を防いでい
る。光触媒を被覆したガラス板３４は紫外線のみを吸収
し、発電に必要な可視光は透過させることから、太陽電
池３２の機能を損なうことなく表面の汚れ防止が行え
る。
陽電池３２が用いられている。この太陽電池３２は、表
面に光触媒を被覆したガラス板３４の下に設置されてお
り、表面の汚れ防止を図り、発電能力の低下を防いでい
る。光触媒を被覆したガラス板３４は紫外線のみを吸収
し、発電に必要な可視光は透過させることから、太陽電
池３２の機能を損なうことなく表面の汚れ防止が行え
る。
【００２６】ブラックライト２８の電源として太陽電池
３２を用いているため、他からエネルギーを供給するこ
となく、自然光である太陽光を利用して継続的な水の浄
化処理を行うことができる。
３２を用いているため、他からエネルギーを供給するこ
となく、自然光である太陽光を利用して継続的な水の浄
化処理を行うことができる。
【００２７】この処理装置１０においては、光触媒とし
て酸化チタンを使用しているが、光触媒はこれに制限さ
れるものなく、例えば、特公平２−９８５０号の記載の
如き光触媒活性を有する物質として公知の物質を任意に
使用することができる。光触媒のなかでも、酸化チタ
ン、酸化鉄、酸化タングステン、酸化亜鉛、チタン酸ス
トロンチウム等が代表的なものとして広く知られてお
り、これらのうち、光触媒活性効果、安全性及びコスト
の観点からは、本実施例１に使用される酸化チタンが好
ましい。
て酸化チタンを使用しているが、光触媒はこれに制限さ
れるものなく、例えば、特公平２−９８５０号の記載の
如き光触媒活性を有する物質として公知の物質を任意に
使用することができる。光触媒のなかでも、酸化チタ
ン、酸化鉄、酸化タングステン、酸化亜鉛、チタン酸ス
トロンチウム等が代表的なものとして広く知られてお
り、これらのうち、光触媒活性効果、安全性及びコスト
の観点からは、本実施例１に使用される酸化チタンが好
ましい。
【００２８】また、これら光触媒の光触媒活性を向上さ
せるために、これらと共存して、光触媒反応において還
元反応サイトになりうる金属、例えば、白金、金、パラ
ジウム、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選
択される金属、好ましくは白金、金、パラジウム、銀等
を併用することもできる。
せるために、これらと共存して、光触媒反応において還
元反応サイトになりうる金属、例えば、白金、金、パラ
ジウム、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選
択される金属、好ましくは白金、金、パラジウム、銀等
を併用することもできる。
【００２９】光触媒を担持させる支持体としては、粒径
数センチの礫が使用され、複数が積み重ねられている
が、光触媒の表面積を十分にとれ、水を乱流により攪拌
できるような凹凸を有するものであれば、必ずしも礫状
に限定されず、粒径数センチの不定型の塊状体に担持さ
せて複数個を用いてもよく、一体型としては、凹凸を有
するパネル状、多数の空孔を有するブロック状の支持体
等を好適な例として挙げることができる。支持体の素材
は、光触媒を強固に担持しうるものであれば、特に制限
はなく、石（礫）、コンクリート、ガラス、金属等の無
機物質、合成樹脂等の有機物質等で必要な耐久性を有す
るものは目的に応じて任意に選択することができる。
数センチの礫が使用され、複数が積み重ねられている
が、光触媒の表面積を十分にとれ、水を乱流により攪拌
できるような凹凸を有するものであれば、必ずしも礫状
に限定されず、粒径数センチの不定型の塊状体に担持さ
せて複数個を用いてもよく、一体型としては、凹凸を有
するパネル状、多数の空孔を有するブロック状の支持体
等を好適な例として挙げることができる。支持体の素材
は、光触媒を強固に担持しうるものであれば、特に制限
はなく、石（礫）、コンクリート、ガラス、金属等の無
機物質、合成樹脂等の有機物質等で必要な耐久性を有す
るものは目的に応じて任意に選択することができる。
【００３０】支持体表面に酸化チタン被膜を形成させる
方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、
例えば、酸化チタンゾルを支持体上にスピンコーティン
グ、ディップコーティング等によって塗布して所望によ
り焼成する方法、フィルム状に成形した酸化チタンを支
持体上に接着する方法等を使用することができる。
方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、
例えば、酸化チタンゾルを支持体上にスピンコーティン
グ、ディップコーティング等によって塗布して所望によ
り焼成する方法、フィルム状に成形した酸化チタンを支
持体上に接着する方法等を使用することができる。
【００３１】また、酸化チタン被膜を形成させる別の方
法としては、紫外線照射条件下で酸化チタンスラリー
（酸化チタン粉末を１０〜２０ｇ／リットルの濃度で水に分
散させたもの）を噴霧し、乾燥、焼成する方法が挙げら
れる。
法としては、紫外線照射条件下で酸化チタンスラリー
（酸化チタン粉末を１０〜２０ｇ／リットルの濃度で水に分
散させたもの）を噴霧し、乾燥、焼成する方法が挙げら
れる。
【００３２】光触媒は必ずしも支持体に担持させて用い
なくても、十分な強度や耐久性を有するものであれば、
例えば、コンクリートなどの光触媒の影響を受けにくい
バインダー中に酸化チタン粉体を固定したものや、金属
酸化チタンをそのまま使用することもできる。
なくても、十分な強度や耐久性を有するものであれば、
例えば、コンクリートなどの光触媒の影響を受けにくい
バインダー中に酸化チタン粉体を固定したものや、金属
酸化チタンをそのまま使用することもできる。
【００３３】処理装置１０の水路１６の近傍に配置され
た集光板２４は、水路１６の全長にわたって配置されて
もよく、水の汚染状態が低い場合などは水路の一部のみ
に配置されていてもよい。
た集光板２４は、水路１６の全長にわたって配置されて
もよく、水の汚染状態が低い場合などは水路の一部のみ
に配置されていてもよい。
【００３４】処理装置１０の主要部を構成する水路１６
は、実施例１においては水位調整堰２６によって区画さ
れた多段水路１６を構成するが、景勝池の上流の水路に
適用される場合や水路の高低差が少ない親水公園の人工
小川のごとき水路に適用される場合には、ゆるやかな傾
斜を有する連続した水路を構成していてもよい。
は、実施例１においては水位調整堰２６によって区画さ
れた多段水路１６を構成するが、景勝池の上流の水路に
適用される場合や水路の高低差が少ない親水公園の人工
小川のごとき水路に適用される場合には、ゆるやかな傾
斜を有する連続した水路を構成していてもよい。
【００３５】処理装置１０の水路１６に配置された光触
媒に紫外線を供給するブラックライト等の紫外線ランプ
２８の配置位置は、実施例１の如き水路１６の底部の
他、図３にて断面図に示す如く、水路１６の側面であっ
てもよい。図３（Ａ）には、水路１６の側面に設けられ
た傘３６の下に紫外線ランプ２８が配置がされた状態が
断面図にて示されている。傘３６の内側には、光を効率
的に使用するための光反射層３８が設けられている。
媒に紫外線を供給するブラックライト等の紫外線ランプ
２８の配置位置は、実施例１の如き水路１６の底部の
他、図３にて断面図に示す如く、水路１６の側面であっ
てもよい。図３（Ａ）には、水路１６の側面に設けられ
た傘３６の下に紫外線ランプ２８が配置がされた状態が
断面図にて示されている。傘３６の内側には、光を効率
的に使用するための光反射層３８が設けられている。
【００３６】図３（Ｂ）には、水路１６の側面に紫外線
ランプ２８が配置がされた状態が断面図にて示されてい
る。紫外線ランプ２８はリフレクター４０とともに配置
され、紫外線ランプ２８からの光を効率的に光触媒を担
持した礫２４に照射している。紫外線ランプ２８と水路
１６とは、紫外線透過性の材料である強化ガラス板３０
で区画されている。
ランプ２８が配置がされた状態が断面図にて示されてい
る。紫外線ランプ２８はリフレクター４０とともに配置
され、紫外線ランプ２８からの光を効率的に光触媒を担
持した礫２４に照射している。紫外線ランプ２８と水路
１６とは、紫外線透過性の材料である強化ガラス板３０
で区画されている。
【００３７】この水処理装置１０においては、光触媒自
体が汚れ付着防止性や殺菌性を有するためメンテナンス
は殆ど不要であるが、酸化チタン被膜に物理的な汚れの
付着等による光触媒活性の低下が認められた場合には、
光触媒表面を洗浄することが効果的の観点から、好まし
い。
体が汚れ付着防止性や殺菌性を有するためメンテナンス
は殆ど不要であるが、酸化チタン被膜に物理的な汚れの
付着等による光触媒活性の低下が認められた場合には、
光触媒表面を洗浄することが効果的の観点から、好まし
い。
【００３８】本実施例１の水処理装置１０では、３カ月
連続して運転した場合にも、水路１６に配置された礫の
表面や水の汚れはほとんど認められず、自然光及び太陽
電池３２のみによるブラックライト２８の照射で十分な
機能を果たすことがわかった。
連続して運転した場合にも、水路１６に配置された礫の
表面や水の汚れはほとんど認められず、自然光及び太陽
電池３２のみによるブラックライト２８の照射で十分な
機能を果たすことがわかった。
【００３９】この水処理装置１０を、３カ月連続運転し
た後、水路１６低部の排水口１４からサンプリングした
水を分析したところ、ＣＯＤ値は１０ｐｐｍ未満であ
り、リン酸濃度、アンモニア濃度はともに０．１ｐｐｍ
未満であり低レベルに維持されていた。この水の光透過
率を測定したところ４００ｎｍの光の透過率は９５％以
上であった。このことから、水処理装置１０を３カ月連
続運転した後においても水路の水は透明度が高く、汚染
有機物質も極めて少ないことがわかった。
た後、水路１６低部の排水口１４からサンプリングした
水を分析したところ、ＣＯＤ値は１０ｐｐｍ未満であ
り、リン酸濃度、アンモニア濃度はともに０．１ｐｐｍ
未満であり低レベルに維持されていた。この水の光透過
率を測定したところ４００ｎｍの光の透過率は９５％以
上であった。このことから、水処理装置１０を３カ月連
続運転した後においても水路の水は透明度が高く、汚染
有機物質も極めて少ないことがわかった。
【００４０】また、水の補給も蒸発による水量の低下に
対するもののみであり、省資源の観点からも好ましい結
果が得られた。
対するもののみであり、省資源の観点からも好ましい結
果が得られた。
【００４１】本発明の水処理装置は、人工小川、水路と
しては、実施例１において説明した態様をそのまま連続
して用いてもよく、水路の一部に光触媒を配置して用い
てもよい。
しては、実施例１において説明した態様をそのまま連続
して用いてもよく、水路の一部に光触媒を配置して用い
てもよい。
【００４２】また、景勝池、人工池に適用する際には、
池の上流の水路に本発明の水処理装置を適用すればよ
い。
池の上流の水路に本発明の水処理装置を適用すればよ
い。
【００４３】本発明の水処理装置は、適用される環境、
汚染状態、例えば、魚類等の生物の有無、利用者の数な
どによる要求される処理能力によって好適な態様を選択
することができる。
汚染状態、例えば、魚類等の生物の有無、利用者の数な
どによる要求される処理能力によって好適な態様を選択
することができる。
【００４４】これは、例えば、水処理装置の水路の段
数、堰の高さ、用いる光触媒の種類、光触媒の配置密
度、光源の配置密度、太陽電池の表面積などを調製する
ことにより、好適な条件を達成しうる。
数、堰の高さ、用いる光触媒の種類、光触媒の配置密
度、光源の配置密度、太陽電池の表面積などを調製する
ことにより、好適な条件を達成しうる。
【００４５】本発明の水処理装置は、それ自体が水路を
構成する親水公園の人工池や人工小川、修景池や人工池
に付随して設けられる水路等、高い水質を要求され、且
つ、水資源保全の意味から循環水を用いる全ての分野で
利用することができる。
構成する親水公園の人工池や人工小川、修景池や人工池
に付随して設けられる水路等、高い水質を要求され、且
つ、水資源保全の意味から循環水を用いる全ての分野で
利用することができる。
【００４６】本発明の水処理装置は、前記の如く構造が
簡単であり、安全性が高いことから、小規模から大規模
処理まで自由に装置設計をすることができ、応用の範囲
は広い。
簡単であり、安全性が高いことから、小規模から大規模
処理まで自由に装置設計をすることができ、応用の範囲
は広い。
【００４７】
【発明の効果】本発明の水処理装置は、修景池や親水公
園の人工池、水路等に好適に使用され、安全性が高く、
簡単な構造であり、水処理効率が良好で、しかも、高い
エネルギーの供給や煩雑なメンテナンスを必要としない
という優れた効果を奏する。
園の人工池、水路等に好適に使用され、安全性が高く、
簡単な構造であり、水処理効率が良好で、しかも、高い
エネルギーの供給や煩雑なメンテナンスを必要としない
という優れた効果を奏する。
【図１】実施例１の水処理装置の概要を示す概念斜視図
である。
である。
【図２】実施例１の水処理装置の水路の概略断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の水処理装置に適用しうる水路の概略断
面図を示し、（Ａ）は、水路側面の傘の下にブラックラ
イトを設けた状態を示し、（Ｂ）は、水路側面の強化ガ
ラス板で区画された部分にリフレクターとブラックライ
トを設けた状態を示す。
面図を示し、（Ａ）は、水路側面の傘の下にブラックラ
イトを設けた状態を示し、（Ｂ）は、水路側面の強化ガ
ラス板で区画された部分にリフレクターとブラックライ
トを設けた状態を示す。
１０ 水処理装置
１２ 水供給口
１４ 排水口
１６ 水路
１８ ポンプ
２２ 酸化チタン（光触媒機能を有する物質）を担持さ
せた礫 ２４ 集光板
せた礫 ２４ 集光板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 孝寿
千葉県印旛郡印西町大塚１丁目５番 株
式会社竹中工務店 技術研究所内
(72)発明者 広松 猛
千葉県印旛郡印西町大塚１丁目５番 株
式会社竹中工務店 技術研究所内
(56)参考文献 特開 平７−275853（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−169060（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−29164（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 1/30 - 1/32
C02F 1/70 - 1/78
C02F 1/00
Claims (7)
- 【請求項１】高低差を有し、高部に水供給口、低部に排
水口を設けた水路と、低部の排水口から高部の水供給口
へと水を循環させるポンプと備えた、それ自体が水路を
構成する人工池又は人工小川、及び、修景池や人工池に
付随して設けられる水路から選択されるいずれかの分野
に使用される水処理装置であって、 水路底部に光触媒機能を有する物質を配置し、 水路近傍に太陽光を反射集光させて該光触媒機能を有す
る物質に供給する集光板とを配置した。ことを特徴とす
る水処理装置。 - 【請求項２】前記光触媒機能を有する物質が、支持体表
面に担持されていることを特徴とする請求項１記載の水
処理装置。 - 【請求項３】前記支持体が、礫、不定型塊状体、パネル
状支持体、多孔質ブロック状支持体からなる群より選択
される１種以上であることを特徴とする請求項２に記載
の水処理装置。 - 【請求項４】前記光触媒機能を有する物質が、バインダ
ー中に酸化チタン粉末を固定化した物質、及び、金属酸
化チタンから選択される１種以上であることを特徴とす
る請求項１記載の水処理装置。 - 【請求項５】前記水路が、水位調整堰によって区画され
た多段水路であることを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいずれか１項に記載の水処理装置。 - 【請求項６】前記水路に、前記光触媒機能を有する物質
に光を照射する光源を備えたことを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか１項に記載の水処理装置。 - 【請求項７】前記光源の電源が太陽電池であることを特
徴とする請求項６記載の水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285095A JP3527338B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285095A JP3527338B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131587A JPH09131587A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3527338B2 true JP3527338B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=17787182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29285095A Expired - Fee Related JP3527338B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3527338B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011499A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-04-03 | 宁波天河生态水景科技有限公司 | 开放水体生态净化修复方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100368457B1 (ko) * | 2000-08-30 | 2003-01-24 | (주)이씨테크 | 광원을 이용한 오염물질 제거장치 |
| KR20010000340A (ko) * | 2000-09-18 | 2001-01-05 | 김현용 | 수평모래여과와 광촉매반응을 이용한 수처리장치 |
| KR20010008265A (ko) * | 2000-11-20 | 2001-02-05 | 김현용 | 태양광/자외선/광촉매를 이용한 에너지절약형 광촉매 반응수처리시스템 |
| JP2006192427A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-07-27 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 光触媒を用いた水処理方法および装置 |
| JP2006263497A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Ebara Corp | 光触媒を用いる水処理方法と装置 |
| JP2007083218A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Chitoshi Jinno | 浄水装置とその濾過材の製造方法。 |
| CN103086563B (zh) * | 2011-11-03 | 2015-04-01 | 云南大学 | 一种多级太阳光光催化处理垃圾渗滤液工艺 |
| JP6438684B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2018-12-19 | 株式会社竹中工務店 | 太陽光発電装置 |
| KR102019960B1 (ko) * | 2017-07-18 | 2019-11-05 | 인지전기공업 주식회사 | 산소공급을 이용한 식물성플랑크톤 제거 장치 |
-
1995
- 1995-11-10 JP JP29285095A patent/JP3527338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011499A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-04-03 | 宁波天河生态水景科技有限公司 | 开放水体生态净化修复方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09131587A (ja) | 1997-05-20 |
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