JP4896694B2

JP4896694B2 - 浄化装置

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Publication number: JP4896694B2
Application number: JP2006336992A
Authority: JP
Inventors: 和幸山嵜; 数美中條; 和之坂田; 正紀片岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: JP2008149215A

Description

本発明は、例えば池などに使用できる浄化装置に関する。

従来、池の浄化装置は数多く存在していたが、浄化速度が遅いという欠点や、池の浄化の効果が明確でないという欠点が、存在していた。

一般的には、池の水を凝集剤の添加で凝集沈殿処理する方法が存在するが、凝集剤に由来する汚泥が多量に発生し、発生した汚泥の処分が大変になるという問題があった。

また、池の水を単にろ過する方法も存在しているが、ろ過で発生する多量の有機物汚泥の処分が大変になることや、ろ過による池の水の水質的な改善は全く期待できないということの問題があった。

また、オゾンマイクロナノバブルを利用した池の浄化装置は存在していた。しかし、上記浄化装置では浄化能力が低いため、富栄養化が進展した池に対して効果を挙げることができないという問題があった。

ところで、特開２００４−１２１９６２号公報（特許文献１）にはナノバブルの利用方法及び装置が開示されている。この方法及び装置は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。より詳しくは、それらの特性が相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能によって各種物体を高機能、低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができる。

また、特開２００３−３３４５４８号公報（特許文献２）ではナノ気泡の生成方法が開示されている。この生成方法は、（１）液体の一部を分解ガス化する工程、（２）液体に超音波を印加する工程、または、（３）液体の一部を分解ガス化すると共に、液体に超音波を印加する工程から成っている。

また、特開２００４−３２１９５９号公報（特許文献３）には、オゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置が開示されている。この処理装置は、マイクロバブル発生装置に、オゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液とを加圧ポンプを介して供給している。また、上記処理装置は、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気する。

上記特許文献１〜３には、池の浄化で発生する有機物汚泥の処分を簡単にする方法や、富栄養化が進展した池の水を十分に浄化する方法が記載されていない。
特開２００４−１２１９６２号公報特開２００３−３３４５４８号公報特開２００４−３２１９５９号公報

そこで、本発明の課題は、有機物汚泥の処分を簡単にすることができて、その上、富栄養化が進展した池の水を十分に浄化することができる浄化装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の浄化装置は、
第１のろ過機と、
上記第１のろ過機でろ過された水の水質を検査する水質検査装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水を導入可能なマイクロナノバブル発生水槽と、
上記マイクロナノバブル発生水槽に設置され、上記マイクロナノバブル発生水槽内の水にマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水が上記マイクロナノバブル発生水槽に向かって流れる第１の水配管と、
上記第１の配管に設けられた第１の弁と、
上記第１のろ過機でろ過された水を導入可能なナノバブル発生水槽と、
上記ナノバブル発生水槽に設置され、上記ナノバブル発生水槽内の水にナノバブルを発生するナノバブル発生装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水が上記ナノバブル発生水槽に向かって流れる第２の配管と、
上記第２の配管に設けられた第２の弁と、
上記マイクロナノバブルを含有した水と、上記ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が導入されると共に、上記第１のろ過機で捕捉された有機物汚泥が導入される有機物汚泥分解槽と、
上記水質検査装置の検査結果に基づいて、上記第１，第２の弁の開閉を制御する制御装置と
を備えることを特徴としている。

ここで、マイクロバブルとは、その発生時において、１０〜数十μｍの直径を有する気泡を言う。このマイクロバブルは、発生後に収縮運動によりマイクロナノバブルに変化する。また、マイクロナノバブルとは、数百ｎｍ以上１０μｍ未満の直径を有する気泡を言う。そして、ナノバブルとは、数百ｎｍ未満の直径を有する気泡を言う。

上記構成の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽には、マイクロナノバブルを含有した水と、ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が導入される。また、上記有機物汚泥分解槽には、第１のろ過機で捕捉された有機物汚泥が導入される。これにより、上記マイクロナノバブルを含有した水と、ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が、有機物汚泥に接触し、その結果、この有機物汚泥が酸化されて無機化する。

したがって、上記有機物汚泥の量を格段に減らすことができ、有機物汚泥の処理を簡単にすることができる。

また、上記有機物汚泥を無機化した無機化汚泥は土壌改良材として利用することができる。

また、上記第１のろ過機に例えば池の水を導入することによって、池の水をナノバブル発生水槽に導入して、水質改善効果が高いナノバブルで浄化できる。

したがって、上記池の富栄養化が進展していても、池の水を十分に浄化することができる。

なお、上記マイクロナノバブル発生装置が発生するバブルは、発生時においてマイクロナノバブルであってもよいし、発生時においてマイクロバブルであってもよい。

一実施形態の浄化装置では、
上記マイクロナノバブル発生装置は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置と旋回流型マイクロナノバブル発生装置とを含む。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル装置は、旋回流型マイクロナノバブル発生装置よりも多量にマイクロナノバブルを発生することができる。ただし、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル装置によるマイクロナノバブルのサイズは、旋回流型によるマイクロナノバブルのサイズに比べて大きめである。

したがって、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置と旋回流型マイクロナノバブル発生装置とを使用することによって、マイクロナノバブル発生量を多くして、マイクロナノバブルの作用を高めることができる。

すなわち、上記マイクロナノバブルの大きさを小さくすれば、水を効果的に浄化できるが、マイクロナノバブルの量を多くしても、水を効果的に浄化できるので、水中ポンプ型マイクロナノバブル装置および旋回流型マイクロナノバブル発生装置により水の浄化効果を高めることができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルであり、
上記ナノバブルはオゾンナノバブルである。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルであり、ナノバブルはオゾンナノバブルであるので、有機物汚泥を強力に酸化して無機化することができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽の内容物を攪拌する攪拌装置を備える。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽の内容物を攪拌装置で攪拌することにより、有機物汚泥の無機化を促進することができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される沈澱槽を備える。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽の内容物を沈澱槽に導入することによって、有機物汚泥分解槽で生成した無機化汚泥と有機物汚泥分解槽内の水とを沈澱槽で分離できるので、無機化汚泥を高濃度に確保することができる。

上記無機化汚泥は、汚泥の沈降性が良くなっており、沈殿槽に一般に設置されているかき寄せ機が設置されていなくても、沈殿槽の中心部に十分に集まり、水と沈降汚泥とを分離できる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽内にはひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されている。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽内にはひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されているので、ナノバブル、マイクロナノバブル、または、マイクロナノバブルとナノバブルとの両方がひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物に接触しても、繁殖力のある微生物をひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物において培養繁殖できる。

したがって、上記有機物汚泥分解槽内の水中の残存有機物を微生物分解できる。すなわち、上記有機物汚泥分解槽内の水の水質を向上させることができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽内にはリング型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されている。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽内にはリング型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されているので、オゾンナノバブル、オゾンマイクロナノバブル、またはオゾンマイクロナノバブルとオゾンナノバブルとの両方がリング型ポリ塩化ビニリデン充填物に接触しても、繁殖力のある微生物をリング型ポリ塩化ビニリデン充填物において培養繁殖できる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽内には木炭が配置されている。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽内には木炭が配置されているので、オゾンナノバブル、オゾンマイクロナノバブル、またはオゾンマイクロナノバブルとオゾンナノバブルとの両方が木炭に接触しても、繁殖力のある微生物を木炭において培養繁殖できる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される第２のろ過機を備える。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽の内容物を第２のろ過機に導入するので、有機物汚泥分解槽で生成した無機化汚泥と有機物汚泥分解槽内の水とを第２のろ過機で分離できる。

上記第２のろ過機は、例えば沈澱槽に比べて設置面積を小さくすることができると共に、無機化汚泥と水との分離に要する時間を短くすることができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される活性炭塔を備える。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記有機物汚泥分解槽の内容物を活性炭塔に導入することによって、有機物汚泥分解槽で生成した無機化汚泥と有機物汚泥分解槽内の水とを活性炭塔で分離できる。

上記活性炭塔は、例えば沈澱槽に比べて設置面積を小さくすることができると共に、無機化汚泥と水との分離に要する時間を短くすることができる。

また、上記活性炭塔は、無機化汚泥と水との分離時に、その水中の溶解性有機物を吸着処理することができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記第１のろ過機には、排水処理装置からの水がピットを介して導入される。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記排水処理装置からの水がピットを介して第１のろ過機に導入されるので、その水に含まれている浮遊物質としての有機物を無機化汚泥に変換できると共に、その水の水質を向上させることができる。

一実施形態の浄化装置では、
上記第１のろ過機には、水処理装置からの水がピットを介して導入される。

上記実施形態の浄化装置によれば、上記水処理装置からの水がピットを介して第１のろ過機に導入されるので、その水に含まれている浮遊物質としての有機物を無機化汚泥に変換できると共に、その水の水質を向上させることができる。

本発明の浄化装置によれば、有機物汚泥分解槽には、マイクロナノバブルを含有した水と、ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が導入され、かつ、有機物汚泥分解槽には、第１のろ過機で捕捉された有機物汚泥が導入されることによって、マイクロナノバブルを含有した水と、ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が、有機物汚泥に接触するので、この有機物汚泥が強力に酸化されて無機化する。

以下、本発明の浄化装置を図示の実施形態により詳細に説明する。

（第１実施の形態）
図１に、本発明の第１実施形態の浄化装置を模式的に示す。

上記浄化装置は、池１の水を浄化でき、この浄化で発生する有機物汚泥を無機化して土壌改良材として有効利用できる装置である。

より詳しくは、上記浄化装置は、ろ過機１９と、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置の一例としての水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生装置４８と、旋回流型マイクロナノバブル発生装置の一例としての旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生装置４９と、ナノバブル発生装置の一例としてのオゾンナノバブル発生装置５０と、有機物汚泥分解槽３５と、沈殿槽４０とを備えている。なお、上記ろ過機１９は第１のろ過機の一例である。

そして、上記池１の水は、ろ過機送水水中ポンプ２により、ろ過機送水配管２４を介してろ過機１９の上部に送水される。これにより、上記池１の水の中に含まれる有機物を含む浮遊物質が、ろ過機１９のろ材表面に堆積する。また、上記ろ過機１９の下部からは、ろ過が終了した被処理水が、送水配管３４を経て、ポンプピット１７に流入する。このポンプピット１７内の被処理水の水質は、図示しない水質検査装置で検査される。

一方、上記ろ過機１９のろ材表面に堆積した、浮遊物質であった有機物汚泥は、ろ過機逆洗ポンプ１５により、逆洗配管３３を通過して、有機物汚泥分解槽３５に移送される。

また、上記ポンプピット１７に導入され、浮遊物質がのぞかれた被処理水は、ピットポンプ２３によって、マイクロナノバブル発生水槽の一例としてのオゾンマイクロナノバブル発生水槽３に、または、ナノバブル発生水槽の一例としてのオゾンナノバブル発生水槽１６に導入される。

上記オゾンマイクロナノバブル発生水槽３に導入するか、オゾンナノバブル発生水槽１６に導入するかは、図示しない制御装置が上記水質検査装置による検査結果に基づいて決定する。すなわち、上記制御装置は上記水質検査装置による検査結果に基づいてバルブ２０，４４の開閉を制御している。

上記バルブ２０，４４の開閉についてより詳しく説明すると、有機物としての浮遊物質が多い時期、つまり、池１の富栄養化が極端に進展する夏期は、バルブ２０を閉鎖し、かつ、バルブ４４を開放して、ポンプピット１７内の被処理水をオゾンナノバブル発生水槽１６へのみ導入する。また、上記池１の富栄養化が進展しない冬期は、バルブ２０を開放し、かつ、バルブ４４を閉鎖して、ポンプピット１７内の被処理水をオゾンマイクロナノバブル発生水槽３へのみ導入する。そして、上記池１の富栄養化の状態が通常である春期や秋期は、バルブ２０とバルブ４４との両方を開放して、ポンプピット１７内の被処理水をオゾンマイクロナノバブル発生水槽３とオゾンナノバブル発生水槽１６との両方に導入する。春期や秋期におけるバルブ２０，４４のそれぞれの開度が上記水質検査装置による検査結果に基づいて調整されて、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３およびオゾンナノバブル発生水槽１６への被処理水の導入量が決定される。

上記オゾンマイクロナノバブル発生水槽３には、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生装置４８および旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生装置４９が設置されている。

上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生装置４８は、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の内部に設置された水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４と、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の外部に設置されたブロワー５とを有している。この水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４によってオゾンマイクロナノバブル水流８が発生する。

また、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４には、ブロワー５の他に、空気吸い込み管７２、オゾン発生機６６、空気流量計４３、空気配管６およびニードルバルブ７が付属している。

上記オゾン発生機６６は、空気吸い込み管７２から導入した空気でオゾンを生成する。このオゾンを含む空気はブロワー５に必要量供給される。この空気の量は空気流量計４３で正確に測定される。

上記ブロワー５は、空気配管６を介してニードルバルブ７に接続されている。このニードルバルブ７は、ブロワー５から水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４に流入する空気の量を正確に調整する。これにより、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４が必要とする量の空気が、ブロワー５から水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４に正確に供給される。

一方、上記旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生装置４９は、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の内部に設置された旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０と、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の外部に設置された循環ポンプ１３とを有している。この旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０によってオゾンマイクロナノバブル水流８が発生する。

また、上記旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０には、循環ポンプ１３の他に、空気吸い込み管７３、オゾン発生機６７、空気流量計２７、ニードルバルブ１１、空気配管１２、ニードルバルブ２１および水配管１４が付属している。

上記オゾン発生機６７は、空気吸い込み管７３から導入した空気でオゾンを生成する。このオゾンを含む空気は、空気配管１２を経て旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０に流入する。この空気の量は空気流量計２７により正確に測定される。また、上記旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０への空気の流入量はニードルバルブ１１により調整される。

そして、繰り返して言うが、池１の富栄養化の状態によって、水配管１８の出口側に設置されているバルブ２０，４４の調整により、ろ過機１９からオゾンマイクロナノバブル発生水槽３，オゾンナノバブル発生水槽１６へ向かう被処理水の流量が管理されて、この被処理水がオゾンマイクロナノバブル発生水槽３とオゾンナノバブル発生水槽１６との少なくとも一方に流入する。

上記オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の入口側には、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４が配置され、ブロワー５および空気配管６が水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４に接続されている。一方、上記オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の出口側のオーバーフロー配管３０に近い側には、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０が配置されている。この旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０には、循環ポンプ１３の吸い込み管である水配管１４と循環ポンプ１３とが接続されている。

したがって、上記ろ過機１９からオゾンマイクロナノバブル発生水槽３に流入した被処理水は、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４が発生した比較的大きいサイズのオゾンマイクロナノバブルを含んだ後、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０に導入されて、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０が発生した比較的小さいサイズのオゾンマイクロナノバブルを含む。

その結果、上記被処理水が含むオゾンマイクロナノバブルの量が多くなって、オゾンマイクロナノバブルの作用を高めることができる。

ところで、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４および旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０に供給する空気の量を正確に制御することにより、求めるオゾンマイクロナノバブルが発生するが、その空気の量が多い場合は、求めるオゾンマイクロナノバブルが発生が発生せず、オゾンミリバブルなどが発生してしまう。

具体的には、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４の空気吸い込み量は５リットル／分であり、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０の空気吸い込み量は１リットル／分である。この１リットル／分の空気吸い込み量は、サイズの小さいオゾンオゾンマイクロナノバブル形成に有効となる。

また、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４と旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０とに関係する循環ポンプ１３の運転は、目的に応じて、図示しないタイマーによって、自由に選択できる。

また、上記ポンプピット１７内の被処理水は、水中ポンプ２３が稼働し、かつ、バルブ４４が開となることにより、オゾンナノバブル発生水槽１６に流入する。

上記オゾンナノバブル発生水槽１６にはオゾンナノバブル発生装置５０が設置されている。このオゾンナノバブル発生装置５０は、ナノバブル発生水槽１６の外部に設置されたオゾンナノバブル発生機３８を有している。

上記オゾンナノバブル発生機３８内には、循環ポンプ２２と、この循環ポンプ２２の吐出口に配管を介して連結しているオゾンナノバブル発生部４２とが収納されている。上記循環ポンプ２２の電動機は、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４や循環ポンプ１３の電動機よりも格段に大型である。これにより、上記循環ポンプ２２の電動機は、多量のオゾンナノバブルを製造することができる。

すなわち、上記オゾンナノバブル発生機３８が発生するオゾンナノバブルの量は、オゾンナノバブル発生機３８が吸い込む空気の量と、循環ポンプ２２の電動機の規模仕様とで決定される。

上記循環ポンプ２２の吸い込み配管である水配管の先端には、吸い込み口２６が設けられている。上記循環ポンプ２２は、吸い込み口２６からオゾンナノバブル発生水槽１６内の被処理水を吸い込み、吸い込んだ被処理水をオゾンナノバブル発生部４２に高圧で供給している。

上記オゾンナノバブル発生部４２には、ニードルバルブ２９、空気流量計２８およびオゾン発生機６８が接続されている。このオゾン発生機６８は、空気吸い込み管７４から導入した空気でオゾンを生成する。このオゾンを含む空気がオゾンナノバブル発生部４２に流入する。この空気の量は空気流量計２８に正確に測定できる。また、上記オゾン発生機６８からオゾンナノバブル発生部４２に流入する空気の量はニードルバルブ２９で調整される。これにより、上記オゾン発生機６８によるオゾンを含む空気は、空気量を調節してオゾンナノバブル発生部４２に供給することができる。

また、上記オゾンナノバブル発生部４２は、オゾンナノバブルを含む気体と液体との混合物を吐出する。この混合物は、水配管を経て、吐出口２５からオゾンナノバブル発生水槽１６内に入る。これにより、上記オゾンナノバブル発生水槽１６でオゾンナノバブル水流３２が発生する。このオゾンナノバブル水流３２が含むオゾンナノバブルは、オゾンマイクロナノバブルに比べて、水質改善効果が高いものである。

したがって、上記池１の富栄養化が進展していても、池１の水をオゾンナノバブル発生水槽１６に導入して十分に浄化することができる。

一方、上記ろ過機１９からの有機物汚泥を含む逆洗水は、有機物汚泥分解槽３５に導入される。

上記有機物汚泥分解槽３５には、池１の富栄養化の状態によって、つまり、池１の水質によって、（Ａ）オゾンナノバブルが導入される場合、（Ｂ）オゾンマイクロナノバブルが導入される場合、（Ｃ）オゾンナノバブルとオゾンマイクロナノバブルの両方が導入される場合の３のケースがある。

上記した様に、池１の富栄養化が極端に進展し、池１の水質が最も悪い場合は、オゾンナノバブルのみを有機物汚泥分解槽３５に導入する。また、上記池１の水質が良く有機物汚泥の導入量が少ない場合は、オゾンマイクロナノバブルのみを有機物汚泥分解槽３５に導入する。そして、春や秋の時期の様に、水質が夏の悪い時期と冬場の良い時期の中間の水質の時期においては、オゾンナノバブルとオゾンマイクロナノバブルとの両方を有機物汚泥分解槽３５に導入する。

上記オゾンナノバブルは、有機物汚泥に対して強力に酸化分解して、有機物汚泥の無機化と汚泥の減量化に作用します。

上記オゾンマイクロナノバブルも有機物汚泥に対して、酸化分解して、有機物汚泥の無機化と汚泥の減量化に作用しますが、オゾンナノバブルと比較して、ケースにより異なるものの、効力が極端に低下します。

上記池１の水質は、一般に夏は、藻類が異常繁殖することが多く、池の富栄養化が進展します。逆に、水温の低い冬場は、藻類が繁殖しないので、水質が良い状態となります。春と秋の池１は、夏の池１と冬の池１との中間の水質となります。

上記有機物汚泥分解槽３５の内部には散気管３６が設置されている。この散気管３６からブロワー４７からの空気が、水流３７および気泡３９を発生し、有機物汚泥分解槽３５の内容物を撹拌している。これにより、上記ろ過機１９からの有機物汚泥が、オゾンナノバブル、オゾンマイクロナノバブル、または、オゾンナノバブルとオゾンマイクロナノバブルとの両方とに効果的に接触するので、有機物汚泥が無機化汚泥に変化する。なお、上記散気管３６とブロワー４７とが攪拌装置の一例を構成している。

そして、上記有機物汚泥分解槽３５を出た被処理水は、無機化汚泥と共に沈殿槽４０に導入されて、無機化汚泥と処理水とに分離される。このとき、上記無機化汚泥は、有機物汚泥よりも沈降性がすこぶる優れているので、沈殿槽４０にかき寄せ機を設置しなくてもよい。

上記沈殿槽４０の処理水は、処理水配管４１を通って、池１に戻るが、池１に戻さずに、例えば農業用の水として仕様してもよい。

一方、上記沈殿槽４０で沈降した無機化した汚泥は、沈殿槽出口配管７５を経て、図示しない脱水機に導入される。この脱水機により脱水された汚泥は土壌改良材として利用することができる。

また、上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４、旋回流型（非水中ポンプ型）オゾンマイクロナノバブル発生部１０およびナノバブル発生機３８は、市販されているものならば、メーカーを限定するものではないが、本第１実施形態では、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４として野村電子工業株式会社の製品を、旋回流型（非水中ポンプ型）オゾンマイクロナノバブル発生部１０としてナノプラネット研究所の製品を、ナノバブル発生機３８として株式会社協和機設の製品を採用した。

上記水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生機１０およびオゾンナノバブル発生装置３８は、他メーカーの商品も数多く販売されているが、目的に従って選定すれば良い。

ここで、３種類のバブルについて説明しておく。
（Ｉ）オゾンマイクロバブルは、その発生時において、１０〜数十μｍの直径を有してオゾンを含む気泡である。また、オゾンマイクロバブルは、発生後に収縮運動によりオゾンマイクロナノバブルに変化する。
（II）オゾンマイクロナノバブルは、数百ｎｍ以上１０μｍ未満の直径を有してオゾンを含む気泡である。
（III）オゾンナノバブルは、数百ｎｍ未満の直径を有してオゾンを含む気泡である。

上記第１実施形態では、水質検査装置がポンプピット１７内の被処理水の水質を検査して、この検査結果に基づいて、図示しない制御装置がバルブ２０，４４を開閉していたが、人がポンプピット１７内の被処理水の水質を検査して、この検査結果に基づいて、人がバルブ２０，４４を開閉してもよい。

（第２実施形態）
図２に、本発明の第２実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図２において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、固定金具４５およびひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物４６を有機物汚泥分解槽３５内に配置している点のみが上記第１実施形態と異なる。

上記固定金具４５は、ひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物４６を有機物汚泥分解槽３５内で固定するために用いている。

上記構成の浄化装置によれば、ひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物４６が有機物汚泥分解槽３５内に配置されているので、時間の経過と共に、酸化剤であるオゾンに対して抵抗力のある微生物が、ひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物４６に繁殖する。

したがって、上記有機物汚泥分解槽３５内の被処理水中に残存している溶解性の有機物を微生物分解して、被処理水の水質を向上させることができる。

（第３実施形態）
図３に、本発明の第３実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図３において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、収容かご５１およびリング型ポリ塩化ビニリデン充填物５２を有機物汚泥分解槽３５内に配置している点のみが上記第１実施形態と異なる。

上記収容かご５１は、リング型ポリ塩化ビニリデン充填物５２を有機物汚泥分解槽３５内で固定するために用いている。

上記構成の浄化装置によれば、リング型ポリ塩化ビニリデン充填物５２が有機物汚泥分解槽３５内に配置されているので、時間の経過と共に、酸化剤であるオゾンに対して抵抗力のある微生物が、リング型ポリ塩化ビニリデン充填物５２に繁殖する。

（第４実施形態）
図４に、本発明の第４実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図４において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、収容かご５１および木炭５３を有機物汚泥分解槽３５内に配置している点のみが上記第１実施形態と異なる。

上記収容かご５１は、木炭５３を有機物汚泥分解槽３５内で固定するために用いている。

上記構成の浄化装置によれば、木炭５３が有機物汚泥分解槽３５内に配置されているので、時間の経過と共に、酸化剤であるオゾンに対して抵抗力のある微生物が、木炭５３に繁殖する。

（第５実施形態）
図５に、本発明の第５実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図５において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、図１の沈澱槽４０の代わりに、有機物汚泥分解槽ピット５４、有機物汚泥分解槽ピット送水ポンプ５５、有機物汚泥分解槽ピット逆洗ポンプ５６およびろ過機６０を備えている点のみが上記第１実施形態と異なる。なお、上記ろ過機６０は第２のろ過機の一例である。

上記有機物汚泥分解槽ピット５４には、有機物汚泥分解槽３５を出た被処理水が無機化汚泥と共に流入する。

上記構成の浄化装置によれば、有機物汚泥分解槽ピット５４内の被処理水，無機化汚泥は有機物汚泥分解槽ピット送水ポンプ５５によってろ過機６０に送ることによって、その無機化汚泥と被処理水とを確実かつ短時間でろ過分離できる。

また、上記ろ過機６０でろ過された被処理水は、ろ過機処理水配管６２を経て、所定の場所へ向かって流れる。

また、上記ろ過機６０で捕捉した無機化汚泥は、有機物汚泥分解槽ピット逆洗ポンプ５６による逆洗を行うことによって、ろ過機逆洗配管６１を介して確保することができる。

そして、上記ろ過機逆洗配管６１を介して確保した無機化汚泥を土壌改良材として利用できる。

また、上記ろ過機６０は、図１の沈澱槽４０に比べて、設置面積を小さくすることができる。

また、上記被処理水中の浮遊物質を確実に除去でき、浮遊物質の項目における水質を向上させることができる。

（第６実施形態）
図６に、本発明の第６実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図６において、図５に示した第５実施形態の構成部と同一構成部は、図５における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、図５のろ過機６０の代わりに、活性炭塔５７を備えている点のみが上記第５実施形態と異なる。

上記活性炭塔５７には、有機物汚泥分解槽ピット５４内の被処理水，無機化汚泥を有機物汚泥分解槽ピット送水ポンプ５５で送る。

上記構成の浄化装置によれば、有機物汚泥分解槽ピット５４内の被処理水，無機化汚泥が活性炭塔５７に流入するので、活性炭塔５７で無機化汚泥を被処理水中から分離できるのみならず、被処理水中の微量の有機物も活性炭によって吸着除去できる。

すなわち、第６の実施形態は、無機化汚泥をろ過機逆洗配管６１より取り出すことができると同時に、被処理水中に微量残存する有機物の活性炭の吸着処理による、水質向上がある。

すなわち、本第６実施形態は、無機化汚泥を活性炭塔逆洗配管５８より取り出すことができると同時に、被処理水中に微量残存する有機物の活性炭の吸着処理による、水質向上がある。

また、上記活性炭塔５７で水質が向上した被処理水は、活性炭塔処理水配管５９を経て、所定の場所へ向かって流れる。

（第７実施形態）
図７に、本発明の第７実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図７において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、図１のオゾン発生機６６，６７，６８を備えていない点のみが上記第１実施形態と異なる。

すなわち、上記浄化装置は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置６９および旋回流型マイクロナノバブル発生装置７０およびナノバブル発生装置７１を備えている。

上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置６９は、上記第１実施形態のようにオゾン６６を有してないので、水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機４はオゾンマイクロナノバブルではなくマイクロナノバブルを発生する。このマイクロナノバブルは、空気吸い込み管７２で吸い込んだ空気を含む。

同様に、上記旋回流型マイクロナノバブル発生装置７０は、上記第１実施形態のようにオゾン６７を有してないので、旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部１０はオゾンマイクロナノバブルではなくマイクロナノバブルを発生する。このマイクロナノバブルは、空気吸い込み管７３で吸い込んだ空気を含む。

上記構成の浄化装置によれば、上記第１実施形態のオゾン発生機６６，６７，６８を備えていないので、オゾンマイクロナノバブルやオゾンナノバブルは発生せず、単にマイクロナノバブルやナノバブルが発生して、ろ過機１９で分離された有機物汚泥を有機物汚泥分解槽３５で分解することになるが、オゾンを含有していないので、オゾンを含有している場合と比較して、有機物汚泥の無機化が弱い。しかし、上記浄化装置は比較的水質の良い池１などであれば、問題なく使用することができる。

また、上記浄化装置はオゾン発生機６６，６７，６８を採用していないので、酸化効力は弱いが、ランニングコストが低いというメリットがある。

なお、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置６９および旋回流型マイクロナノバブル発生装置７０によるマイクロナノバブルは、数百ｎｍ以上１０μｍ未満の直径を有する気泡である。

また、上記ナノバブル発生装置７１によるナノバブルは、数百ｎｍ未満の直径を有する気泡である。

（第８実施形態）
図８に、本発明の第８実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図８において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、排水処理装置６４によって処理された水を被処理水として用いている点のみが上記第１実施形態と異なる。

上記排水処理装置６４によって処理された水は、ピット６３に導入され、ろ過機送水水中ポンプ２またはろ過機逆洗水中ポンプ１５によってろ過機１９に送られる。

すなわち、上記排水処理装置６４から排出される被処理水中の有機物をろ過機１９で集めて、有機物汚泥としている。また、上記排水処理装置６４から排出される被処理水をオゾンマイクロナノバブルやオゾンナノバブルで処理することにもなり、高度処理し水質を向上させることになる。

すなわち、本第８実施形態の浄化装置は、排水処理装置６４の後段にろ過機１９以下の各槽を設置しているので、排水処理装置６４の高度処理設備とも解釈することができる。

（第９実施形態）
図９に、本発明の第９実施形態の浄化装置を模式的に示す。また、図９において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記浄化装置は、水処理装置６５によって処理された水を被処理水として用いている点のみが上記第１実施形態と異なる。

上記水処理装置６５によって処理された水は、ピット６３に導入され、ろ過機送水水中ポンプ２またはろ過機逆洗水中ポンプ１５によってろ過機１９に送られる。

すなわち、上記水処理装置６５から排出される被処理水中の有機物をろ過機１９で集めて、有機物汚泥としている。また、上記水処理装置６５から排出される被処理水をオゾンマイクロナノバブルやオゾンナノバブルで処理することにもなり、高度処理し水質を向上させることになる。

すなわち、本第９実施形態の浄化装置は、水処理装置６５の後段にろ過機１９以下の各槽を設置しているので、水処理装置６５の高度処理設備とも解釈することができる。

（実験例）
図１に基づき、池１の容量１８ｍ^３、ポンプピット１７の容量１ｍ^３、オゾンマイクロナノバブル発生水槽３の容量が１ｍ^３、オゾンナノバブル発生水槽の容量１ｍ^３、有機物汚泥分解槽３５の容量３ｍ^３、沈殿槽４０の容量２ｍ^３として実験装置を製作し、実験を行った。

１ヶ月の試運転調整後、沈殿槽４０からの得られた処理水の浮遊物質を測定し、池１の出口側の水（ろ過機１９に流入する流入水）の浮遊物質と沈殿槽４０の処理水の浮遊物質とを比較し、除去率を算出したところ、８６％以上であった。

また、上記流入水と処理水の透視度を比較しても、処理水は、３０ｃｍ以上であった。

図１は本発明の第１実施形態の浄化装置の模式図である。図２は本発明の第２実施形態の浄化装置の模式図である。図３は本発明の第３実施形態の浄化装置の模式図である。図４は本発明の第４実施形態の浄化装置の模式図である。図５は本発明の第５実施形態の浄化装置の模式図である。図６は本発明の第６実施形態の浄化装置の模式図である。図７は本発明の第７実施形態の浄化装置の模式図である。図８は本発明の第８実施形態の浄化装置の模式図である。図９は本発明の第９実施形態の浄化装置の模式図である。

１池
２ろ過機送水水中ポンプ
３オゾンマイクロナノバブル発生水槽
４水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生機
５ブロワー
６空気配管
７ニードルバルブ
８オゾンマイクロナノバブル水流
９オゾンマイクロナノバブル水流
１０旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生部
１１ニードルバルブ
１２空気配管
１３循環ポンプ
１４水配管
１５ろ過機逆洗水中ポンプ
１６オゾンナノバブル発生水槽
１７ポンプピット
１８水配管
１９ろ過機
２０，４４バルブ
２１ニードルバルブ
２２循環ポンプ
２３ピットポンプ
２４ろ過機送水配管
２５吐出口
２６吸い込み口
２７空気流量計
２８空気流量計
２９ニードルバルブ
３０オーバーフロー配管
３１ろ過機逆洗配管
３２ナノバブル水流
３３逆洗配管
３４送水配管
３５有機物汚泥分解槽
３６散気管
３７水流
３８ナノバブル発生機
３９気泡
４０沈殿槽
４１処理水配管
４２ナノバブル発生部
４３空気流量計
４５固定金具
４６ひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物
４７ブロワー
４８水中ポンプ型オゾンマイクロナノバブル発生装置
４９旋回流型オゾンマイクロナノバブル発生装置
５０オゾンナノバブル発生装置
５１収容籠
５２リング型ポリ塩化ビニリデン充填物
５３木炭
５４有機物汚泥分解槽ピット
５５有機物汚泥分解槽ピット送水ポンプ
５６有機物汚泥分解槽ピット逆洗ポンプ
５７活性炭塔
５８活性炭塔逆洗配管
５９活性炭塔処理水配管
６０ろ過機
６１ろ過機逆洗配管
６２ろ過機処理水配管
６３ピット
６４排水処理装置
６５水処理装置
６６オゾン発生機Ａ
６７オゾン発生機Ｂ
６８オゾン発生機Ｃ
６９水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置
７０旋回流型マイクロナノバブル発生装置
７１ナノバブル発生装置
７２，７３，７４空気吸い込み管
７５沈殿槽出口配管

Claims

第１のろ過機と、
上記第１のろ過機でろ過された水の水質を検査する水質検査装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水を導入可能なマイクロナノバブル発生水槽と、
上記マイクロナノバブル発生水槽に設置され、上記マイクロナノバブル発生水槽内の水にマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水が上記マイクロナノバブル発生水槽に向かって流れる第１の水配管と、
上記第１の配管に設けられた第１の弁と、
上記第１のろ過機でろ過された水を導入可能なナノバブル発生水槽と、
上記ナノバブル発生水槽に設置され、上記ナノバブル発生水槽内の水にナノバブルを発生するナノバブル発生装置と、
上記第１のろ過機でろ過された水が上記ナノバブル発生水槽に向かって流れる第２の配管と、
上記第２の配管に設けられた第２の弁と、
上記マイクロナノバブルを含有した水と、上記ナノバブルを含有した水とのうちの少なくとも一方が導入されると共に、上記第１のろ過機で捕捉された有機物汚泥が導入される有機物汚泥分解槽と、
上記水質検査装置の検査結果に基づいて、上記第１，第２の弁の開閉を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記マイクロナノバブル発生装置は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置と旋回流型マイクロナノバブル発生装置とを含むことを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルであり、
上記ナノバブルはオゾンナノバブルであることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽の内容物を攪拌する攪拌装置を備えることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される沈澱槽を備えたことを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽内にはひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されていることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽内にはリング型ポリ塩化ビニリデン充填物が配置されていることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽内には木炭が配置されていることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される第２のろ過機を備えたことを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記有機物汚泥分解槽の内容物が導入される活性炭塔を備えることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記第１のろ過機には、排水処理装置からの水がピットを介して導入されることを特徴とする浄化装置。
請求項１に記載の浄化装置において、
上記第１のろ過機には、水処理装置からの水がピットを介して導入されることを特徴とする浄化装置。