JP6621653B2 - 貯留浄化システム - Google Patents

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本発明は、貯留浄化システムに関する。
従来、生態系を活用した防災・減災、社会資本整備の市場、いわゆるグリーンインフラストラクチャー市場において、降雨時に雨水を浸透貯留槽に一時的に貯留し、浸透貯留槽において浄化した雨水を集水枡へと送水するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このようなシステムによれば、地表の雨水を下水へ直接流す代わりに地中に浸透させるので、樹木や地下水の滋養等として水を循環させることができると共に、土壌の浸食防止や豪雨時のピークカットを行うことができる。さらに、雨水を地中に浸透させる際に、浸透貯留槽で雨水から汚染物質を取り除くことにより、水質を改善することができると共に、生態系の保全も行うことができる。
特開2012−183494号公報
しかしながら、上記の特許文献1のようなシステムでは、浸透貯留槽における上部層の部分を、砂や砂よりも細かい粒径の粒子で構成するので、この細かい粒子間に雨水中の汚濁が入りこんだ場合、当該汚濁を除去することが困難であった。したがって、水が集水枡に至る前段階において水の貯留及び浄化を行うことができると共に、浸透貯留槽の内部に入り込んだ汚濁を容易に除去可能となる貯留浄化システムが要望されていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水が集水枡に至る前段階において水の貯留及び浄化を行うことができると共に、浸透貯留槽の内部に入り込んだ汚濁を容易に除去可能となる貯留浄化システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の貯留浄化システムは、集水枡へと送水される水を、当該水が集水枡に至る前段階において貯留して浄化する浸透貯留槽を備え、前記浸透貯留槽は、前記浸透貯留槽の底部に配設された送水管であって、浸透貯留槽の内部に浸透した水を、当該送水管に設けられた導水孔を介して管内に導水して前記浸透貯留槽の外部まで送水する送水管と、前記送水管を覆うように構成された下部層であって、前記導水孔径よりも大きい径の粒子を含んで構成された下部層と、前記下部層の上方に積層された中間層であって、水を浄化可能な浄化土壌を含んで構成された中間層と、前記中間層の上方に積層された上部層であって、前記中間層の粒子よりも大きい径の粒子を含んで構成された上部層と、前記集水枡の内部に設けられた制御手段であって、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流不可能な状態とする制御手段と、を有する。
請求項に記載の貯留浄化システムは、請求項に記載の貯留浄化システムにおいて、前記浸透貯留槽は、第一浸透貯留槽及び第二浸透貯留槽を備え、前記第一浸透貯留槽の前記送水管から前記第一浸透貯留槽の外部に送水された水が、前記第二浸透貯留槽に流入するように構成される。
請求項に記載の貯留浄化システムは、請求項に記載の貯留浄化システムにおいて、前記第二浸透貯留槽は、前記第一浸透貯留槽と同一の建築物における、前記第一浸透貯留槽よりも下方の階に配置される。
請求項に記載の貯留浄化システムは、請求項に記載の貯留浄化システムにおいて、前記制御手段は、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流可能な状態と、逆流不可能な状態とを相互に切り換え可能とする。
請求項1に記載の貯留浄化システムによれば、送水管、下部層、中間層、及び上部層を有する浸透貯留槽を備え、上部層を中間層よりも大きい径の粒子を含んで構成するので、水が集水枡に至る前段階において水の貯留及び浄化を行うことができると共に、浸透貯留槽の内部に入り込んだ汚濁を容易に除去可能となる。また、制御手段が、浸透貯留槽へと水が逆流不可能な状態とするので、集水枡の内部の浄化されていない水が浸透貯留槽に逆流してしまうことを防止することが可能であると共に、集水枡の内部という、浸透貯留槽の底部よりも外部からアクセスし易い位置に制御手段を配置するので、制御手段のメンテナンス性を向上させることが可能となる。また、集中豪雨が予想される数時間前に、(豪雨発生前に浸透貯留槽内に水があれば)、事前に集水枡の内部の水を空にしておくことで、排水を始めて待機し、豪雨時には、浸透貯留槽や植栽される植物の涵養能力で、下流側へ与える負荷を軽減することも可能となる。
請求項に記載の貯留浄化システムによれば、第一浸透貯留槽の送水管から第一浸透貯留槽の外部に送水された水が、第二浸透貯留槽に流入するように構成するので、浸透貯留槽を複数箇所に分散配置してそれぞれの浸透貯留槽を小型化することが可能となると共に、第一浸透貯留槽で浄化済みの水を第二浸透貯留槽に取り入れることができ、第二浸透貯留槽における目詰まりの発生等を防止できる。
請求項に記載の貯留浄化システムによれば、第二浸透貯留槽を、第一浸透貯留槽と同一の建築物における、第一浸透貯留槽よりも下方の階に配置するので、浸透貯留槽により浄化された水が、建築物の上階から下階に向かって流れる構成とすることができる。
請求項に記載の貯留浄化システムによれば、制御手段が、浸透貯留槽へと水が逆流可能な状態とすることができるので、浸透貯留槽に水を溢れさせて浸透貯留槽の汚濁を浮かせることにより、浸透貯留槽を洗浄することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る貯留浄化システムを概略的に示す断面図である。 図1のA−A断面を中心とする断面斜視図である。 逆止弁の作用を説明するための図1におけるA−A断面図であって、図3(a)は通常時、図3(b)は逆洗時を示す図である。 施工方法のフローチャートである。 変形例に係る貯留浄化システムを示す図である。
以下に添付図面を参照して、この発明に係る貯留浄化システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
〔I〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、集水枡へと送水される水を、当該水が集水枡に至る前段階において貯留して浄化する貯留浄化システムに関する。ここで、「水」とは、主には雨水であるが、これに限らず任意の事象に基づいて発生した水を含む概念である。また、「貯留」とは、水を留めることであって、留める期間や量は限定されない。また、「浄化」とは、水に含まれる不純物を水から除去することである。なお、「不純物」とは、水以外のあらゆる物を含む概念であり、例えば汚濁、植物、又は化学物質等を含む概念である。
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。
(構成)
初めに、本実施の形態に係る貯留浄化システム1の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る貯留浄化システム1を概略的に示す断面図である。また、図2は、図1のA−A断面を中心とする断面斜視図である。これらの図1及び図2に示すように、貯留浄化システム1は、浸透貯留槽2、及び集水枡3を備えている。ここで、以下では、必要に応じて、各図におけるX−X’方向を「幅方向」と称し、特にX方向を「右方向」、X’方向を「左方向」と称する。また、Y−Y’方向を「奥行き方向」と称し、特にY方向を「前方向」、Y’方向を「後方向」と称する。また、Z−Z’方向を「高さ方向」、「深さ方向」、又は「厚み方向」と称し、特にZ方向を「上方向」、Z’方向を「下方向」と称する。また、地表面4よりも上方を「地上」、地表面4よりも下方を「地中」と称する。また、図示のように浸透貯留槽2及び集水枡3は地中に埋設されており、地中におけるこれらを除く部分には土壌が位置している。ここで、「土壌」とは、岩石の風化等で生成された無機物や、生物の死骸等の有機物や、この有機物が微生物等の作用で分解されて生成された有機物等を含み、粒子径は限定されない。なお、図1では水位を逆三角形で図示している。また、図2や後述する図5においては、水の流れを点線の矢印で図示している。
(構成−浸透貯留槽)
浸透貯留槽2は、集水枡3へと送水される水を、当該水が集水枡3に至る前段階において貯留して浄化する浸透貯留手段である。この浸透貯留槽2は、設置対象箇所を掘削して形成した凹部に設けられている。なお、この凹部の幅方向中央位置には、図2に示すような奥行き方向に沿った溝が掘削されており、この溝に沿うようにメッシュ管10が配置されている。また、浸透貯留槽2の深さは任意であり、例えば20cmから150cm程度の深さで形成できる。また、浸透貯留槽2の面積は任意であり、この浸透貯留槽2による集水対象となる土壌の面積と、浸透貯留槽2の面積との面積比を20:1から50:1程度になるように設計しても良い。ここで、この浸透貯留槽2は、概略的に、メッシュ管10、オーバーフロー管20、遮水シート30、下部層40、中間層50、上部層60、及び植物保護材70を備えている。
(構成−浸透貯留槽−メッシュ管)
メッシュ管10は、浸透貯留槽2の底部に配設された送水管であって、浸透貯留槽2の内部に浸透した水を、当該メッシュ管10に設けられた導水孔11(後述する)を介して管内に導水して浸透貯留槽2の外部まで送水する送水管である。具体的には、このメッシュ管10は、図2に示すように浸透貯留槽2から集水枡3に至るように地中に埋設された管状体である。そして、浸透貯留槽2側の方が集水枡3側よりも高位置となるように角度をつけて配置されており、このことにより浸透貯留槽2から集水枡3へと水が流れる構成となっている。なお、浸透貯留槽2側においては、上述したように凹部の幅方向中央に形成された溝に沿うようにメッシュ管10が配置されている。ここで、メッシュ管10の径は浸透貯留槽2の大きさや、推定の降雨量等に基づいて適宜決定して構わないが、本実施の形態では直径100mmの管を用いる。
ここで、このメッシュ管10における浸透貯留槽2の内部に位置する部分には、浸透貯留槽2の内部に浸透した水を、メッシュ管10の管内に導水するためのメッシュ状の導水孔11が形成されている。なお、メッシュ管10における集水枡3の内部に位置する部分や、浸透貯留槽2と集水枡3との間に位置する部分には、このような導水孔11は形成されていなくても構わない。ここで、導水孔11の形状は、上述したように水を管内に導水可能である限り任意であり、例えばスリット形状であっても構わない。また、導水孔径は、浸透貯留槽2の下部層40(後述する)を構成する砂礫の径よりも小さく、このことにより管内に砂礫や土壌が侵入してメッシュ管10が詰まってしまうことを防止できる。
なお、メッシュ管10における前端部は開口となっており、管内を流れた水は、この開口から集水枡3へと流入する。また、メッシュ管10における後端部はオーバーフロー管20と一体に形成されており、オーバーフロー管20の上端から流入した水が、メッシュ管10に流入するようになっている。
(構成−浸透貯留槽−オーバーフロー管)
オーバーフロー管20は、浸透貯留槽2の内部の水が溢れてしまうことを防止するための溢水防止手段である。このオーバーフロー管20は、鉛直方向に沿って配置された円筒形状体であって、オーバーフロー管20の上端は地上に露出しており、下端の側面はメッシュ管10の端部に対して接続されている。そして、浸透貯留槽2に水が溢れた場合には、溢れた余剰の水がオーバーフロー管20の上端の開口からオーバーフロー管20の管内に浸入して、メッシュ管10の管内を通って集水枡3へと導水される。ここで、オーバーフロー管20の径は浸透貯留槽2の大きさや、推定の降雨量等に基づいて適宜決定して構わないが、本実施の形態では直径100mmの管を用いる。また、オーバーフロー管20の配置や形状は、溢水を防止可能な限り任意で、例えば斜め方向に沿って配置されていても構わないし、湾曲していても構わない。
(構成−浸透貯留槽−遮水シート)
遮水シート30は、地中における浸透貯留槽2の底面及び側面を被覆することにより、浸透貯留槽2の外枠を構成する遮水手段であって、浸透貯留槽2に浸透した水が、浸透貯留槽2の外部の地中に浸透してしまうことを抑制するための遮水手段である。具体的には、この遮水シート30は、浸透貯留槽2の底面及び側面に加えて、浸透貯留槽2の側方にも略水平に延設されており、この側方に延設された部分の上には土壌が被せられている。ここで、この遮水シート30の材料は、遮水可能な材料である限り任意で、例えばポリエチレン製のシートを用いても構わない。また、遮水シート30は、完全に遮水する構成に限らず、一部の水(浸透貯留槽2に貯留し得ない余剰の水)を地中に逃す構成としてもよく、例えば遮水シート30をメッシュ状にしても構わない。なお、浸透貯留槽2から外部の地中に水が浸透しても構わない場合には当該遮水シート30を設けなくても構わない。
(構成−浸透貯留槽−下部層)
下部層40は、メッシュ管10を覆うように構成された層であって、導水孔11の径よりも大きい径の粒子を含んで構成された砂礫である。この下部層40は、上述したように設置対象箇所を掘削して形成された凹部の最も下方に位置する層であり、メッシュ管10を覆うように配置されている。この下部層40の粒子は、導水孔11の径よりも大きい径の粒子を含む限り任意であるが、本実施の形態では径が1/16mm以上の砂礫を用いる。また、下部層40の厚みは任意であるが、メッシュ管10の全体を覆うことが出来る厚みであることが好ましく、本実施の形態においては100mm厚である。
(構成−浸透貯留槽−中間層)
中間層50は、下部層40の上方に積層された層であって、水を浄化可能な浄化土壌を含んで構成された層である。ここで、「浄化土壌」とは、水に含まれる不純物や汚染物質を軽減することが可能な土壌であって、材質等に限定はなく、例えば、バクテリア等の微生物を多く含む土壌であって、水に溶けた汚染物質等を微生物の増殖過程で浄化することが可能な土壌等を用いても構わない。
この中間層50の厚みは任意で、本実施の形態では、浸透貯留槽2全体の厚みの50%以上の厚みとなっている。ここで、この中間層50は、砂層51の上に混合層52を積層した二重構造となっている。砂層51は、粒径が2mm〜1/16mmの砂を敷設した層であり、混合層52は、砂と浄化土壌を混合した土壌を敷設した層である。
(構成−浸透貯留槽−上部層)
上部層60は、中間層50の上方に積層された層であって、中間層50よりも大きい径の粒子を含んで構成された層である。この上部層60は、植物が植栽される層であって、雑草の繁茂防止や中間層50への汚濁(後述する)5の流入防止のために形成されている。なお、植物は当該上部層60を超えて中間層50まで至るように植栽されていても構わないが、本実施の形態においては説明の便宜上、植物は上部層60に植栽されているものとして説明する。
また、この上部層60の厚みは任意で、本実施の形態では5cm厚となっているが、これに限らない。また、上部層60の材質等に限定はなく、例えば、無機系又は有機系の土壌改良材等が混合された人工軽量土壌や、このような土壌改良材を用いない自然の土壌等で構成できる。また、この上部層60の粒径は任意であるが、溢流を防止するためには水を多く保持可能なように間隙の多い(すなわち、粒径の大きい)土壌であることが好ましく、本実施の形態においては粒径が2mm以上の礫で構成されている。
(構成−浸透貯留槽−植物保護材)
植物保護材70は、浸透貯留槽2に植栽された植物を保護するための植物保護手段である。この植物保護材70は、上下に貫通する複数の孔を有するメッシュ状の板状体であって、植物が当該孔を通って植物保護材70の上方に突出するように植栽されている。このように植物保護材70を設置することにより、人や車等によって植物が踏まれて植物の生長点が傷つけられてしまうことを防止できる。なお、このような植物保護材70の具体的な構成については公知の構成を採用できるため、詳細な説明を省略する。
(構成−集水枡)
集水枡3は、浸透貯留槽2に貯留された水を集水する集水手段である。この集水枡3は、上述したメッシュ管10を介して浸透貯留槽2と接続されており、浸透貯留槽2に貯留された水が、メッシュ管10の管内を介して集水枡3に流入するように構成されている。例えば本実施の形態では、図示のようにコ字状で上側が開放されているコンクリート製の雨水側溝であるものとするが、これに限らず例えば公知の修景池や雨水枡であっても良い。なお、この集水枡3の大きさや形状は任意で、浸透貯留槽2から流入する水の量等に応じて任意に決定できる。ここで、集水枡3は、概略的に回収枡80と逆止弁90を備えている。
(構成−集水枡−回収枡)
回収枡80は、浸透貯留槽2に流入した水を回収するための回収手段である。この回収枡80は集水枡3の内部に配置されており、回収枡80の内部には浸透貯留槽2と同一の水位まで水が流入している。なお、回収枡80の大きさや形状は任意であるが、本実施の形態では集水枡3に収まる大きさの直方体形状に形成されている。そして、浸透貯留槽2の内部に流入した水が、メッシュ管10を介して、この回収枡80の入口から回収枡80の内部に流入し、回収枡80の出口から集水枡3に至るように構成されている。なお、この回収枡80の出口には後述する逆止弁90が設けられており、この逆止弁90によって、集水枡3から回収枡80へと水が逆流することを防止している。
(構成−集水枡−逆止弁)
逆止弁90は、集水枡3の内部に設けられた制御手段であって、集水枡3からメッシュ管10を介して浸透貯留槽2へと水が逆流不可能な状態とする制御手段である。すなわち、集水枡3から浸透貯留槽2に水が逆流してしまうと、集水枡3の内部の水であって浸透貯留槽2によって浄化されていない水(すなわち、浸透貯留槽2を介さず直接集水枡3に流入した水等)がメッシュ管10を通ってしまい、メッシュ管10が詰まってしまう可能性がある。そこで、この逆止弁90を回収枡80の出口に設けて逆流を防止することにより、上記のような逆流を防止できる。
また、逆止弁90は集水枡3の内部に配置されているので、貯留浄化システム1のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、上記のような逆流を防止するための他の方法としては、浸透貯留槽2と集水枡3とをメッシュ管10で接続せずに、浸透貯留槽2の近傍に埋設した回収枡80の内部にポンプを設置し、このポンプで回収枡80に溜まった水を汲み上げて集水枡3に送水する方法も考えられる。しかし、このような構成では、ポンプを回収枡80の底部というスペースの少ない位置に設ける必要がありポンプのメンテナンスが困難になってしまう。また、回収枡80の設置に手間や費用がかかってしまう。そこで、本実施の形態のようにスペースの多い集水枡3の内部に逆止弁90を配置することで、十分なメンテナンススペースを確保することが可能となる。
また、この逆止弁90は、集水枡3からメッシュ管10を介して浸透貯留槽2へと水が逆流可能な状態と、逆流不可能な状態とを相互に切り換え可能とする。例えば、逆止弁90にはバルブ(図示省略)が設けられており、このバルブを開放した際には水が逆流可能な状態(以下、「逆洗時」)となり、閉鎖した際には水が逆流不可能(以下、「通常時」)な状態となる。この逆止弁90は手動の動作が可能であるが、電磁弁として構成することで遠隔制御を可能としても良い。なお、このような逆止弁90の具体的な構成は公知であり、詳細な説明を省略する。
ここで、図3は、逆止弁90の作用を説明するための図1におけるA−A断面図であって、図3(a)は通常時、図3(b)は逆洗時を示す図である。まず、図3(a)に示すように、通常時においては、雨水が浸透貯留槽2の上部層60から下部層40にかけて浸透してメッシュ管10に至るので、雨水に含まれる汚濁5(例えば植物やゴミ等)等は、徐々に浸透貯留槽2の上部層60に蓄積する。
一方、図3(b)に示すように、逆洗時においては、集水枡3の水位が浸透貯留槽2の水位(回収枡80の水位)よりも高い場合には、集水枡3の水が水圧で逆流する。この逆流した水によって、上層部に蓄積した汚濁5を浮かすことができる。このように汚濁5を浮かした後に、上層部をブラシ等で擦って浮いた汚濁5を除去したり、浮いた汚濁5をポンプ等で吸引して回収したりすることにより、浸透貯留槽2を容易に清掃することができる。この際に、上層部は上述したように中間層50よりも粒子径が大きく粒子の間隙が大きい礫等で構成されているので、逆洗時の水位上昇によって粒子の間隙を水が通りやすく、この間隙に挟まった汚泥等を好適に浮かすことができる。このように、上層部に汚泥が蓄積したと判断した場合(例えば、目視で汚泥を確認した場合や、汚泥により浸透貯留槽2の水の流れが悪くなったことを公知のセンサー等で検知した場合等)に、逆止弁90のバルブを開放して逆洗を行うことで、定期的な清掃を容易に行うことができる。
(施工方法)
続いて、本実施の形態に係る貯留浄化システム1の施工方法について説明する。図4は施工方法のフローチャートである。なお、この施工方法に関与する者(実際に現場で施工を行う者や施工を管理する者を含む)を総称して以下では「施工者」と称して説明する。
SA1において、まず施工者は集水面積を決定し、次にSA2において、集水枡3からの水の放流先を決定する。なお、これらの集水面積、及び放流先については、貯留浄化システム1を適用する敷地の周囲環境に基づいて適宜決定する。
SA3において、雨水排水計画を決定する。以下ではその一例を示す。具体的には、本実施の形態では下記式(1)を満たすように、計画雨量や保水可能量を決定する。
B≧Q×0.2・・・・(1)
ここで、
Q=計画雨量[m/sec]
B=保水可能量[m
ここで、計画雨量Qは例えば下記式(2)で求めることができる。
Q=1/360×C×I×A・・・・(2)
ここで、
Q=計画雨量[m/sec]
C=流出係数
I=降雨強度[mm/hr]
A=集水面積[ha]
また、保水可能量Bは例えば下記式(3)で求めることができる。
B=V×α・・・・(3)
ここで、
B=保水可能量[m
V=浸透貯留槽2の下部層40、中間層50、及び上部層60の合計の体積[m
α=間隙率
なお、保水可能量Bは例えば下記式(4)で求めても構わない。
B=A×t×v×100
ここで、
B=保水可能量[m
A=集水面積[m
t=想定降水時間[hr]
v=浸透速度[m/hr]
SA4において、浸透貯留槽2の施工面積を設定し、植物種の設定を行う。なお、浸透貯留槽2の施工面積については任意であるが、例えば上述したように集水対象となる土壌の面積と浸透貯留槽2の施工面積との面積比を20:1から50:1程度にしても構わない。また植物種についても任意であるが、本実施の形態のように灌水設備を設けない場合には乾燥に強い植物(グラス植物等)が好ましい。
SA5において、設置構造等を設定する。具体的には、浸透貯留槽2の下部層40、中間層50、上部層60に用いる土壌や槽の深さ、メッシュ管10の径や配設位置、集水枡3の形状、及び逆止弁90の配置等を設定する。
SA6において、SA4で設定した浸透貯留槽2の施工面積及び植物種に基づいて試験装置を作成し、この試験装置を用いて検証を行う。この試験装置は、本施工時において使用する植物や土壌と同一のものを用いる。具体的には、浸透貯留槽2に見立てた枡に、SA5において設定した設置構造(下部層40、中間層50、上部層60、メッシュ管10等)を設け、上部層60にはSA4において設定した植物種を植栽する。ここで、この試験装置の植物として、本施工用に予め培養しておいた植物を用いると共に、試験装置の設置構造として、本施工用の土壌と同一の土壌を用いることにより、本施工時と極めて近い条件下で検証を実施することができ、より本施工時に近いデータを得ることができる。また、このように本施工時に近いデータを得ることができれば、土壌に適した植物を事前に選定することができるので、植物の枯死率低下も図ることができる。なお、検証の具体的な方法は任意で、例えば上部層60の上から放水して、メッシュ管10へと流入する水の水温、水量、及び水質等を調べても構わない。また、検証結果に基づいて、選定した植物の育成方法や、浸透貯留槽2及び集水枡3の清掃方法、清掃周期等といった貯留浄化システム1の維持管理方法も併せて検討する。
SA7において、SA6の試験装置を用いた検証結果に基づいて、施工面積を決定し、植物種を決定する。また、SA8において、SA6の試験装置を用いた検証結果に基づいて、設置構造を決定する。
SA9において、SA7及びSA8において決定した内容に基づいて実際に施工を行う。また、SA10において、維持管理方法の決定を行う。以上にて、本実施の形態に係る貯留浄化システム1の施工方法の説明を終了する。
(実施の形態の効果)
このような本実施の形態に係る貯留浄化システム1によれば、メッシュ管10、下部層40、中間層50、及び上部層60を有する浸透貯留槽2を備え、上部層60を中間層50よりも大きい径の粒子を含んで構成するので、水が集水枡3に至る前段階において水の貯留及び浄化を行うことができると共に、浸透貯留槽2の内部に入り込んだ汚濁5を容易に除去可能となる。
また、逆止弁90が、浸透貯留槽2へと水が逆流不可能な状態とするので、集水枡3の内部の浄化されていない水が浸透貯留槽2に逆流してしまうことを防止することが可能であると共に、集水枡3の内部という、浸透貯留槽2の底部よりも外部からアクセスし易い位置に逆止弁90を配置するので、逆止弁90のメンテナンス性を向上させることが可能となる。また、集中豪雨が予想される数時間前に、(豪雨発生前に浸透貯留槽2内に水があれば)、事前に集水枡3の内部の水を空にしておくことで、排水を始めて待機し、豪雨時には、浸透貯留槽2や植栽される植物の涵養能力で、下流側へ与える負荷を軽減することも可能となる。
また、逆止弁90が、浸透貯留槽2へと水が逆流可能な状態とすることができるので、浸透貯留槽2に水を溢れさせて浸透貯留槽2の汚濁5を浮かせることにより、浸透貯留槽2を洗浄することが可能となる。
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
(解決しようとする課題や発明の効果について)
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。例えば、各実施の形態に係る貯留浄化システム1によって、内部に入り込んだ汚濁5を従来技術と同程度しか容易に除去できない場合であっても、従来と異なる技術により水の貯留及び浄化を行うことが出来ている場合には、本願発明の課題が解決されている。
(寸法や材料について)
発明の詳細な説明や図面で説明した貯留浄化システム1の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
(逆洗について)
本実施の形態においては逆止弁90により逆流が可能な状態と不可能な状態とを切換え可能としたが、これに限らない。例えば、逆止弁90の代わりに、電動制御可能な電磁弁を用いても構わない。なお、当該電磁弁を、浸透貯留槽2や集水枡3に設けられた各種センサーにて検出された情報に基づいて自動で制御しても構わない。例えば、浸透貯留槽2や集水枡3の水位を測定する水位計からの信号に応じて、自動で逆流可能な状態と逆流不可能な状態とを相互に切り換え可能としても構わない。また、上部層60に蓄積した汚濁5を検出するセンサーからの信号に基づいて、上部層60に蓄積した汚濁5が所定量を超えた場合に逆洗を行っても構わない。
また、本実施の形態においては、集水枡3の水を浸透貯留槽2に逆流させることにより逆洗を行ったが、浸透貯留槽2の水位を上昇させることが可能である限り、これに限らない。例えば、浸透貯留槽2の内部に集水枡3以外の箇所から水を流入させても良い。
(浸透貯留槽について)
本実施の形態においては、浸透貯留槽2から集水枡3へと水が流入する構成としたが、これに限らず、複数の浸透貯留槽2を設けて一の浸透貯留槽2から他の浸透貯留槽2へと水が流入する構成としても構わない。図5は、変形例に係る貯留浄化システム100を示す図である。この図5に示すように、本変形例に係る貯留浄化システム100は、第一浸透貯留槽110、第二浸透貯留槽120、第三浸透貯留槽130、及び集水枡140を備えて構成されている。
ここで、これら各構成要素の設置位置は任意であるが、本変形例においては、第二浸透貯留槽120は、第一浸透貯留槽110と同一の建築物における、第一浸透貯留槽110よりも下方の階に配置されている。具体的には、第一浸透貯留槽110は建築物の3階ベランダV3に設けられており、第二浸透貯留槽120は建築物の2階ベランダV2に設けられている。そして、第一浸透貯留槽110のメッシュ管(図示省略)の先は図示のように2階の縦雨樋150、及び横雨樋160に順次接続されており、このことにより、第一浸透貯留槽110の外部に送水された水が、2階の縦雨樋150及び横雨樋160を介して第一浸透貯留槽110に流入する。このように、実施の形態の浸透貯留槽1に対応する構成要素を設けることにより、水を分散させて貯留することが可能となる。また、第三浸透貯留槽130は、第一浸透貯留槽110及び第二浸透貯留槽120が設けられた建築物の側方の歩道Wに配置されており、第二浸透貯留槽120から送水された水が当該第三浸透貯留槽130に流入する。なお、当該第三浸透貯留槽130は、実施の形態と同様にメッシュ管(図示省略)を介して集水枡140に接続されている。
このような本変形例に係る貯留浄化システム100によれば、第一浸透貯留槽110のメッシュ管(図示省略)から第一浸透貯留槽110の外部に送水された水が、第二浸透貯留槽120に流入するように構成するので、浸透貯留槽を複数箇所に分散配置してそれぞれの浸透貯留槽を小型化することが可能となると共に、第一浸透貯留槽110で浄化済みの水を第二浸透貯留槽120に取り入れることができ、第二浸透貯留槽120における目詰まりの発生等を防止できる。
また、第二浸透貯留槽120を、第一浸透貯留槽110と同一の建築物における、第一浸透貯留槽110よりも下方の階に配置するので、浸透貯留槽により浄化された水が、建築物の上階から下階に向かって流れる構成とすることができる。
(付記)
付記1の貯留浄化システムは、集水枡へと送水される水を、当該水が集水枡に至る前段階において貯留して浄化する浸透貯留槽を備え、前記浸透貯留槽は、前記浸透貯留槽の底部に配設された送水管であって、浸透貯留槽の内部に浸透した水を、当該送水管に設けられた導水孔を介して管内に導水して前記浸透貯留槽の外部まで送水する送水管と、前記送水管を覆うように構成された下部層であって、前記導水孔径よりも大きい径の粒子を含んで構成された下部層と、前記下部層の上方に積層された中間層であって、水を浄化可能な浄化土壌を含んで構成された中間層と、前記中間層の上方に積層された上部層であって、前記中間層の粒子よりも大きい径の粒子を含んで構成された上部層と、を有する。
付記2の貯留浄化システムは、付記1に記載の貯留浄化システムにおいて、前記集水枡の内部に設けられた制御手段であって、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流不可能な状態とする制御手段を備える。
付記3の貯留浄化システムは、付記1又は2に記載の貯留浄化システムにおいて、前記浸透貯留槽は、第一浸透貯留槽及び第二浸透貯留槽を備え、前記第一浸透貯留槽の前記送水管から前記第一浸透貯留槽の外部に送水された水が、前記第二浸透貯留槽に流入するように構成される。
付記4の貯留浄化システムは、付記3に記載の貯留浄化システムにおいて、前記第二浸透貯留槽は、前記第一浸透貯留槽と同一の建築物における、前記第一浸透貯留槽よりも下方の階に配置される。
付記5の貯留浄化システムは、付記2に記載の貯留浄化システムにおいて、前記制御手段は、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流可能な状態と、逆流不可能な状態とを相互に切り換え可能とする。
(付記の効果)
付記1に記載の貯留浄化システムによれば、送水管、下部層、中間層、及び上部層を有する浸透貯留槽を備え、上部層を中間層よりも大きい径の粒子を含んで構成するので、水が集水枡に至る前段階において水の貯留及び浄化を行うことができると共に、浸透貯留槽の内部に入り込んだ汚濁を容易に除去可能となる。
付記2に記載の貯留浄化システムによれば、制御手段が、浸透貯留槽へと水が逆流不可能な状態とするので、集水枡の内部の浄化されていない水が浸透貯留槽に逆流してしまうことを防止することが可能であると共に、集水枡の内部という、浸透貯留槽の底部よりも外部からアクセスし易い位置に制御手段を配置するので、制御手段のメンテナンス性を向上させることが可能となる。また、集中豪雨が予想される数時間前に、(豪雨発生前に浸透貯留槽内に水があれば)、事前に集水枡の内部の水を空にしておくことで、排水を始めて待機し、豪雨時には、浸透貯留槽や植栽される植物の涵養能力で、下流側へ与える負荷を軽減することも可能となる。
付記3に記載の貯留浄化システムによれば、第一浸透貯留槽の送水管から第一浸透貯留槽の外部に送水された水が、第二浸透貯留槽に流入するように構成するので、浸透貯留槽を複数箇所に分散配置してそれぞれの浸透貯留槽を小型化することが可能となると共に、第一浸透貯留槽で浄化済みの水を第二浸透貯留槽に取り入れることができ、第二浸透貯留槽における目詰まりの発生等を防止できる。
付記4に記載の貯留浄化システムによれば、第二浸透貯留槽を、第一浸透貯留槽と同一の建築物における、第一浸透貯留槽よりも下方の階に配置するので、浸透貯留槽により浄化された水が、建築物の上階から下階に向かって流れる構成とすることができる。
付記5に記載の貯留浄化システムによれば、制御手段が、浸透貯留槽へと水が逆流可能な状態とすることができるので、浸透貯留槽に水を溢れさせて浸透貯留槽の汚濁を浮かせることにより、浸透貯留槽を洗浄することが可能となる。
1 貯留浄化システム
2 浸透貯留槽
3 集水枡
4 地表面
5 汚濁
10 メッシュ管
11 導水孔
20 オーバーフロー管
30 遮水シート
40 下部層
50 中間層
51 砂層
52 混合層
60 上部層
70 植物保護材
80 回収枡
90 逆止弁
100 貯留浄化システム
110 第一浸透貯留槽
120 第二浸透貯留槽
130 第三浸透貯留槽
140 集水枡
150 縦雨樋
160 横雨樋
V2 2階ベランダ
V3 3階ベランダ
W 歩道

Claims (4)

  1. 集水枡へと送水される水を、当該水が集水枡に至る前段階において貯留して浄化する浸透貯留槽を備え、
    前記浸透貯留槽は、
    前記浸透貯留槽の底部に配設された送水管であって、浸透貯留槽の内部に浸透した水を、当該送水管に設けられた導水孔を介して管内に導水して前記浸透貯留槽の外部まで送水する送水管と、
    前記送水管を覆うように構成された下部層であって、前記導水孔径よりも大きい径の粒子を含んで構成された下部層と、
    前記下部層の上方に積層された中間層であって、水を浄化可能な浄化土壌を含んで構成された中間層と、
    前記中間層の上方に積層された上部層であって、前記中間層の粒子よりも大きい径の粒子を含んで構成された上部層と、
    前記集水枡の内部に設けられた制御手段であって、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流不可能な状態とする制御手段と、を有する、
    貯留浄化システム。
  2. 前記浸透貯留槽は、第一浸透貯留槽及び第二浸透貯留槽を備え、
    前記第一浸透貯留槽の前記送水管から前記第一浸透貯留槽の外部に送水された水が、前記第二浸透貯留槽に流入するように構成される、
    請求項1に記載の貯留浄化システム。
  3. 前記第二浸透貯留槽は、前記第一浸透貯留槽と同一の建築物における、前記第一浸透貯留槽よりも下方の階に配置される、
    請求項2に記載の貯留浄化システム。
  4. 前記制御手段は、前記集水枡から前記送水管を介して前記浸透貯留槽へと水が逆流可能な状態と、逆流不可能な状態とを相互に切り換え可能とする、
    請求項1に記載の貯留浄化システム。
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