JP7201278B2 - Loading type multi-stage filtration device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば各家屋や工場などで雨水を貯留して飲料水として活用する濾過技術に関し、より詳細には濾過槽を多段に積層した積載型多段濾過装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to filtration technology for storing rainwater in houses and factories for use as drinking water, and more particularly to a loading-type multi-stage filtration device in which filtration tanks are stacked in multiple stages.
日本を含む世界の比較的多くの地域では、年間を通して一定量の降雨が発生することが知られている。そしてかような雨水の地球上における水循環系での位置付けは、基本的には蒸留水であり河川水・湖沼水などと比較してはるかに不純物が少なく安全な水であると言える。 It is known that a certain amount of rainfall occurs throughout the year in relatively many regions of the world, including Japan. In terms of the positioning of such rainwater in the water circulation system on the earth, it can be said that it is basically distilled water and safe water with far fewer impurities than river water, lake water, and the like.
したがって従来から、このような雨水を貯留して洗濯や風呂など生活用水に利用することが行われている(特許文献1~3など参照)。
例えば特許文献1などに例示される技術においては、雨水を滅菌処理したり浄化したりする方法や装置が開示されている。Therefore, conventionally, such rainwater is stored and used for domestic purposes such as washing and bathing (see
For example, the technique exemplified in
しかしながら、上述した各特許文献を含む現在の技術では、市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、以下に述べるごとき課題が存在する。
すなわち、例えば上記した特許文献1や特許文献3は、主に洗濯や風呂など生活用水に利用することを意図しており、飲料水としての利用まで想定しているとは言えない。したがって、飲料水として利用するには更なる改善の余地があることは言うまでもない。However, it cannot be said that the current technology including the patent documents mentioned above adequately satisfies the needs of the market, and there are problems as described below.
That is, for example,
この点、たしかに特許文献2では、浄水をUFフィルタ16により濾過することで二次貯水槽13に溜められる水は飲料用に適した水となる旨の開示はある。しかしながら特許文献2では、砂濾過フィルタを利用したフィルタ8は模式的に小さく描写されているものの、一次貯水槽11と二次貯水槽13とが離間して配設されるなどからすると、装置規模は比較的大がかりなものであると言える。 In this respect, it is true that Patent Document 2 discloses that filtering purified water with a UF filter 16 makes the water stored in the secondary water storage tank 13 suitable for drinking. However, in Patent Document 2, although the filter 8 using the sand filtration filter is schematically depicted as being small, considering that the primary water tank 11 and the secondary water tank 13 are spaced apart from each other, the scale of the device is small. can be said to be relatively large.
ここで、特許文献2でも採用されている砂濾過方法は、一般的にそのほとんどが砂濾過槽を水平に一段載置した方式であって、一般的には広い設置面積が必要とされる。これ加え、かような砂濾過槽に落下した水は、砂の濾過抵抗が極めて小さいため、落下した水の面積範囲のみの砂濾過材を下降して通過する。そのため、実際の有効な濾過面積は、設置面積の約0.15%と極めて少なく、十分な濾過性能が期待できないばかりか、濾過槽1層当たりの濾過時間は数秒と極めて少なく、濾過砂との十分な接触時間を確保することは困難である。 Here, most of the sand filtration methods adopted in Patent Document 2 are generally of a type in which the sand filtration tank is placed horizontally on one level, and generally require a large installation area. In addition to this, the water that has fallen into the sand filter tank descends and passes through the sand filter material only within the area of the water that has fallen because the filtration resistance of the sand is extremely small. Therefore, the actual effective filtration area is extremely small, about 0.15% of the installation area, and sufficient filtration performance cannot be expected. Ensuring sufficient contact time is difficult.
本発明は、かような課題を一例に鑑みてなされたものであり、省スペースで濾過砂との十分な接触時間を確保して高効率に飲料用途レベルまで水質改善が可能な積載型多段濾過装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems as an example, and a loading type multi-stage filtration that can efficiently improve water quality to the level of drinking use by securing a sufficient contact time with filter sand in a small space. The purpose is to provide an apparatus.
本発明の一実施形態における積載型多段濾過装置は、
(1)雨水タンクで貯留された雨水が入水する第1入水開口と、前記第1入水開口を介して流入する雨水を濾過する第1濾過砂と、前記第1濾過砂を支持するとともに濾過した雨水が通過する第1連通孔が形成された第1底板と、を備えた第1濾過槽と、
前記第1濾過槽を積層するように当該第1濾過槽の下段に接続されるとともに、前記第1連通孔を通過した雨水が入水する第2入水開口と、前記第2入水開口を介して流入する雨水を濾過する第2濾過砂と、前記第2濾過砂を支持するとともに濾過した雨水が通過する第2連通孔が形成された第2底板と、を備えた第2濾過槽と、
前記第1濾過槽及び前記第2濾過槽で少なくとも濾過された浄化雨水を貯留する清水槽と、
前記雨水タンクからの雨水を受水して前記第1入水開口へ導くとともに、前記清水槽と接続されて、前記雨水タンクと前記清水槽の貯水量を調整可能な制御水槽と、
を備えた積載型多段濾過装置であって、
前記第2濾過槽が上側となるように当該第2濾過槽を積層するとともに前記第2連通孔を通過した雨水の水質を検出する検水槽を具備し、
前記制御水槽は、前記浄化雨水が流入する浄化雨水部と、前記雨水タンクで貯留された雨水が流入する雨水流入部と、に区分けされてなり、
前記制御水槽に流入する浄化雨水を前記浄化雨水部と前記雨水流入部とに振り分けるとともに、
前記雨水の水質を検出する検水槽での検査結果に基づいて、前記浄化雨水を前記浄化雨水部と前記雨水流入部とのいずれかに振り分ける流入先切換え装置を有し、
前記雨水タンクで貯留された雨水を前記制御水槽へ送出する第1送出手段と、
前記制御水槽で貯留された雨水を前記第1濾過槽へ送出する第2送出手段と、
前記第1送出手段および前記第2送出手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記雨水タンクで貯留された雨水が、前記第1濾過槽から前記第2濾過槽と前記制御水槽を経て再び前記第1濾過槽へと循環するように、前記第1送出手段および前記第2送出手段を制御するようにしたことを特徴とする。
In one embodiment of the present invention, the loaded multistage filtration device comprises:
(1) A first water intake opening into which rainwater stored in a rainwater tank enters; first filtering sand for filtering the rainwater flowing in through the first water intake opening; and supporting and filtering the first filtering sand. a first filtration tank comprising a first bottom plate formed with a first communication hole through which rainwater passes;
It is connected to the lower stage of the first filtration tank so as to stack the first filtration tanks, and the rainwater that has passed through the first communication hole enters through a second water inlet opening, and the rainwater flows in through the second water inlet opening. a second filtering tank comprising: a second filtering sand for filtering rainwater, and a second bottom plate supporting the second filtering sand and formed with a second communication hole through which the filtered rainwater passes;
a clean water tank for storing at least purified rainwater filtered by the first filtration tank and the second filtration tank;
a control water tank that receives rainwater from the rainwater tank and guides it to the first water inlet opening, is connected to the clean water tank, and is capable of adjusting the water storage amounts of the rainwater tank and the clean water tank;
A loaded multi-stage filtration device comprising:
A test tank for detecting the water quality of rainwater that has passed through the second communication hole while stacking the second filtration tank so that the second filtration tank is on the upper side,
The control water tank is divided into a purified rainwater part into which the purified rainwater flows and a rainwater inflow part into which the rainwater stored in the rainwater tank flows,
Distributing the purified rainwater flowing into the control water tank into the purified rainwater part and the rainwater inflow part,
an inflow destination switching device that distributes the purified rainwater to either the purified rainwater unit or the rainwater inflow unit based on the results of inspection in a water test tank that detects the water quality of the rainwater;
a first delivery means for delivering rainwater stored in the rainwater tank to the control water tank;
a second delivery means for delivering rainwater stored in the control water tank to the first filtration tank;
a control means for controlling the first delivery means and the second delivery means;
The control means controls the first delivery means so that the rainwater stored in the rainwater tank circulates from the first filtration tank through the second filtration tank and the control water tank to the first filtration tank again. and controlling the second delivery means .
なお、このとき、上記した(1)に記載の積載型多段濾過装置においては、
(2)前記制御水槽と前記第1濾過槽との間に配置されて、循環中における前記雨水の殺菌処理を行う殺菌手段をさらに具備することが好ましい。
In addition, at this time, in the loading type multistage filtration device described in (1) above,
(2) It is preferable to further include sterilization means disposed between the control water tank and the first filtration tank for sterilizing the rainwater during circulation.
また上記した(1)または(2)に記載の積載型多段濾過装置においては、
(3)前記第2濾過槽と前記制御水槽との間に配置されるとともに、前記第2濾過槽を積層するように下段に接続されて前記第2連通孔を通過した雨水が入水する少なくとも1つの追加濾過槽を更に有することが好ましい。
Further, in the loading type multi-stage filtration device described in (1) or (2) above,
(3) At least one tank disposed between the second filtration tank and the control tank, connected to the lower stage so as to stack the second filtration tanks, and receiving rainwater passing through the second communication hole. It is preferred to further have two additional filtration tanks.
また上記した(1)~(3)のいずれかに記載の積載型多段濾過装置においては、
(4)前記第1濾過槽の底板には前記第1連通孔とは異なる微小排出孔が1又は複数形成されており、
前記積載型多段濾過装置に対する異常が検出された場合に、前記第1濾過槽に貯留された雨水は、その腐敗を防ぐため、前記第1連通孔を介さず前記微小排出孔を通過して自然流下により排水されることが好ましい。
Further, in the loading type multistage filtration device according to any one of (1) to (3) above,
(4) the bottom plate of the first filtration tank is formed with one or a plurality of fine discharge holes different from the first communication hole;
When an abnormality is detected in the loading type multi-stage filtration device, the rainwater stored in the first filtration tank naturally passes through the minute discharge holes without passing through the first communication hole in order to prevent the rainwater from rotting. It is preferably drained by running down.
本発明によれば、省スペースで濾過砂との十分な接触時間を確保して高効率に飲料用途レベルまで雨水タンクに貯留した雨水の水質改善が可能となる。 According to the present invention, it is possible to efficiently improve the water quality of rainwater stored in a rainwater tank to the drinking level by securing a sufficient contact time with filter sand in a small space.
次に本発明を実施するための実施形態について説明する。
[積載型多段濾過装置100]
図1~7を参照しつつ、本実施形態における積載型多段濾過装置100について説明する。同図に示されるとおり、積載型多段濾過装置100は、降雨などで雨水タンク10に貯留された雨水Wを浄化する機能を有し、第1濾過槽20、第2濾過槽30、清水槽70、制御水槽80および制御手段CTLを少なくとも含んで構成されている。なお図7に、非限定的な一つの実施例として、この積載型多段濾過装置100を実際に組み立てて撮影したものを示す。Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described.
[Loading type multi-stage filtration device 100]
A loading type
ここで、本実施形態における「雨水」とは、降雨によって直接的に雨水タンク10に貯留された水の他、降雨が地下へ浸透して地下水となった水も含まれる。すなわち、降雨によって地上にもたらされて直接的又は間接的に雨水タンク10へ流入した水分であれば、特に制限はなく本実施形態における「雨水」とする。
Here, the term "rainwater" in this embodiment includes not only water directly stored in the
雨水タンク10は、上記した雨水Wを貯留する機能を有している。かような雨水タンク10は、例えば地中に埋没されていることが好ましいが、地上に設置される形態であってもよい。雨水タンク10の具体的な形状としては、例えば容量が数十~千リットル超の公知のタンクが例示できる。
The
図2に示すように、本実施形態の第1濾過槽20は、雨水タンク10で貯留された雨水Wが入水する第1入水開口21と、この第1入水開口21を介して流入する雨水Wを濾過する第1濾過砂22と、この第1濾過砂22を支持するとともに濾過した雨水Wが通過する第1連通孔23aが形成された第1底板23などを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
さらに同図に示すように、第1濾過槽20は、第1底板23の周縁から立設する外壁24と、この外壁24の外縁に沿って第1入水開口21をカバーするカバー部材25と、第1濾過槽20内を区画する仕切板26を含んでいてもよい。このように第1濾過槽20は、仕切板26によって、濾過領域FAと、非常用領域EAと、に区画される。
Further, as shown in the figure, the
また、図2(b)に示すように、仕切板26の頂部にはオーバーフロー堰26aが形成されており、例えば第1濾過砂22が目詰まりしたときなど濾過領域FAからオーバーフロー堰26aを介して漏出した雨水Wは、非常用領域EAに流入することになる。このように本実施形態では、オーバーフロー堰26aの存在により、濾過槽からの意図しない領域への漏水を防ぎ、このオーバーフロー堰26aを越えた水は、非常用の排出孔(排出孔23bなど)を介して次段へ安全に流通する。これにより、異常事態が発生した場合でも各槽からの漏水を有効に防ぐことができる。
Also, as shown in FIG. 2(b), an
なお第1底板23のうち非常用領域EAに対応する領域には排出孔23bが形成されており、図1に示すとおり最終的には雨水タンク10まで還流されることが可能となっている。また、カバー部材25には流路L2が挿入可能な挿入孔(不図示)が形成されており、これによりカバー部材25をしたまま第1入水開口21に雨水Wが流入可能となっている。
A
流路L2を介して第1濾過槽20に流入した雨水Wは、上記した濾過領域FAに流入する。上述のとおり濾過領域FAは仕切板26で区画されており、この区画内で第1濾過砂22が第1支持板27によって支持されている。なお本実施形態では、第1濾過砂22は、それぞれ微細孔が多数形成されたフィルタ袋に濾過砂が詰め込まれた第1濾過砂袋22aと第1濾過砂袋22bの二層積層構成となっている。
The rainwater W that has flowed into the
なお本実施形態のオーバーフロー堰26aは、図2(b)に例示したごときV字形状に限られず、堰の機能を発揮する限りにおいて例えば図3(a)に示すように凹状の形状となっていてもよい。
The
また、図3(b)にも例示するとおり、第1支持板27には多数の円孔27aが形成されており、上記した第1濾過砂22を通過した雨水がこの円孔を介して下方へ滴下される。このように本実施形態の第1支持板27は多数の円孔27aを有するため、この第1支持板27を通過する雨水が均質に下方へ落下することが可能となっている。
さらに本実施形態では、濾過領域FAにおいて、第1支持板27の下方には流出調整部材28が配置されている。Further, as shown in FIG. 3(b), the
Furthermore, in this embodiment, an
この流出調整部材28は、第1円孔が形成された基準板28aと、この第1円孔と対応した第2円孔が形成されて基準板28aに対して接触して水平方向へスライド可能なスライド板28bと、このスライド板28bを水平方向に移動可能なシフト手28cとで構成されている。
The
したがって使用者は、このシフト手28cを水平方向へ移動させることで、上記第1円孔と第2円孔を鉛直方向に関して位置合わせすることが可能となっている。したがって第1円孔と第2円孔とが鉛直方向に関して同じ位置となれば、この重なり合った円孔を介して雨水が100%の通過量で下方(第2濾過槽30側)へ流出することが可能となる。 Therefore, the user can align the first circular hole and the second circular hole in the vertical direction by moving the shifter 28c in the horizontal direction. Therefore, if the first circular hole and the second circular hole are positioned at the same position in the vertical direction, 100% of rainwater flows downward (toward the second filtration tank 30) through the overlapping circular holes. becomes possible.
また、第1円孔と第2円孔とが鉛直方向に関して半分だけ重なれば、重なり合った50%の円孔を介して下方へ流出する。換言すれば、使用者は、このシフト手28cを水平方向へ移動させることで、下方(第2濾過槽30側)へ流出する雨水の流量を任意に調整することが可能となっている。 Also, if the first circular hole and the second circular hole overlap by half in the vertical direction, the liquid flows downward through the overlapping circular hole of 50%. In other words, the user can arbitrarily adjust the flow rate of rainwater flowing downward (toward the second filter tank 30) by moving the shifter 28c in the horizontal direction.
また、第1底板23のうち濾過領域FAに対応する領域には第1連通孔23aが形成されており、図1に示すとおりこの第1連通孔23aを通過した雨水Wは後述する第2濾過槽30へと流入することとなる。
A
なお本実施形態では、第1濾過砂22として第1濾過砂袋22aと第1濾過砂袋22bの二層積層構成を例示したが、第1濾過砂袋22a単層で構成されていてもよく、あるいは3層以上の任意の層で積層される形態であってもよい。このように本実施形態では、処理する原水(雨水)の汚濁に応じて濾材の数や質を選べるようにしてもよい。
また本実施形態では、ろ材としての第1濾過砂22は、濾過に適した砂を用いたが、本実施形態に好適なろ材はこの砂材に限られない。すなわち、例えば第1濾過砂22を代替して公知の種々の濾過フィルタを適用して「第1濾過フィルタ」として構成してもよい(他の濾過槽も同様)。In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, sand suitable for filtration is used as the
第2濾過槽30は、第1濾過槽20の第1底板23底面に形成された積層留め23cを介して当該第1濾過槽20を積層する機能を有している。
なお以下で説明する第2濾過槽30~第4濾過槽50は、カバー部材25がない点を除いて第1濾過槽20と実質的に同一であるので、適宜その説明は対応する参照番号を付したり省略したりする。The
The second to
図1および図2から明らかなとおり、本実施形態の第2濾過槽30は、第1濾過槽20を積層するように当該第1濾過槽20の下段に接続されるとともに、第1連通孔23aを通過した雨水Wが入水する第2入水開口31と、この第2入水開口31を介して流入する雨水Wを濾過する第2濾過砂32と、この第2濾過砂32を支持するとともに濾過した雨水Wが通過する第2連通孔33aが形成された第2底板33と、を備えて構成されている。
As is clear from FIGS. 1 and 2, the
したがって、上記した第1濾過槽20から流入した雨水Wは、雨水タンク10に貯留されていたときに比して第1濾過砂22を通過した分だけ不純物が除去されて浄化されている状態となる。
Therefore, the rainwater W that has flowed in from the
なお第3濾過槽40および第4濾過槽50は、上記した第2濾過槽30と同様の構成であるので、その説明は省略する。このように本実施形態では、第2濾過槽30と後述する制御水槽80との間に配置されるとともに、第2濾過槽30を積層するように下段に接続されて第2連通孔33aを通過した雨水Wが入水する少なくとも1つの追加濾過槽を更に有することが好ましい。
In addition, since the
また、本実施形態では、追加濾過槽として第3濾過槽40および第4濾過槽50の2槽を例示したが、この形態に限られない。すなわち、本実施形態の追加濾過槽は、上記した第3濾過槽40単槽であってもよいし、3槽以上の任意の槽数で構成されていてもよい。
Moreover, in the present embodiment, two tanks, the
また本実施形態では、各濾過槽に設置される濾過砂はそれぞれ2層構成としたが、各槽の少なくとも一部で濾過砂の層数が異なるように構成(例えば第1濾過槽20では第1濾過砂袋22aと第1濾過砂袋22bの二層とし、第2濾過槽30では第2濾過砂袋32a単層とするなど)されていてもよい。
In the present embodiment, the filter sand installed in each filter tank has a two-layer structure. It is also possible to use two layers of one
検水槽60は、第2濾過槽30などが上側(鉛直方向の上側)となるように当該第2濾過槽30などを積層するとともに第2連通孔33aなどを通過した雨水Wの水質を検出する機能を有している。
The
より具体的には、図4に示すとおり、本実施形態の検水槽60は、上記した雨水Wの水質を検出する水質検査手段61と、この水質検査手段61を収容するボックス筐体62と、このボックス筐体62内に配置されて水質検査手段61を支持する支持脚63と、を含んで構成されている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the
なお本実施形態では、追加濾過槽として上記した2つの濾過槽(第3濾過槽40および第4濾過槽50)をさらに有しているため、図1などから明らかなとおり、この検水槽60の直上には第4濾過槽50が載置された形態となっている。
In this embodiment, since the above-described two filtration tanks (the
したがって、この第4濾過槽50で第4濾過砂52と第1連通孔53aを通過して検水槽60(水質検査手段61)に流入した雨水Wは、水質検査手段61の排出口61aから流路L3を介して制御水槽80へと送出される。なおボックス筐体62の側壁には、この流路L3が通過可能な円孔62bが形成されている。
Therefore, the rainwater W that has passed through the fourth filter sand 52 and the first communication hole 53a in the
一方、水質検査手段61で不具合などが発生してこの水質検査手段61から雨水Wが溢れたときは、この溢れた雨水Wは水質検査手段61の外壁をつたい、非常排出口62aから流路L4を介して最終的には雨水タンク10へと還流される仕組みとなっている。これにより、万が一、検水槽60で漏水が発生したとしても、この非常排出口62aを介して排水処理が実行できるため検水槽60周囲に漏れ広がることが抑制される。
On the other hand, when rainwater W overflows from the water quality inspection means 61 due to a problem occurring in the water quality inspection means 61, the overflowing rainwater W flows along the outer wall of the water quality inspection means 61 and flows from the emergency discharge port 62a. The rainwater is finally returned to the
雨水Wの水質を検出する水質検査手段61の具体例としては、公知の評価パラメータを検出可能な種々のセンサーを適用できる。本実施形態では、上記した水質検査手段61を構成する公知のセンサーとして、雨水Wの水素イオン濃度を検出可能なセンサーS1、雨水Wの電気伝導度を検出可能なセンサーS2、雨水Wの濁度を検出可能なセンサーS3、および、雨水Wの温度を検出可能なセンサーS4を適用した。 As a specific example of the water quality inspection means 61 for detecting the water quality of the rainwater W, various sensors capable of detecting known evaluation parameters can be applied. In this embodiment, known sensors constituting the water quality inspection means 61 described above include a sensor S1 capable of detecting the hydrogen ion concentration of the rainwater W, a sensor S2 capable of detecting the electrical conductivity of the rainwater W, and the turbidity of the rainwater W. and a sensor S4 capable of detecting the temperature of the rainwater W are applied.
清水槽70は、前記した第1濾過槽20及び第2濾過槽30で少なくとも濾過された浄化雨水を貯留する機能を有している。上述のとおり追加濾過槽を備えているため、本実施形態では第1濾過槽20~第4濾過槽50によって雨水Wが濾過されることとなる。
ここで「浄化雨水」とは、雨水タンク10に貯留された雨水のうち上記した濾過槽(本例では上記した4つの濾過槽)を通過して水質が改善された雨水を言う。The
Here, the term "purified rainwater" refers to the rainwater whose water quality has been improved by passing through the above filtration tanks (in this example, the above four filtration tanks) out of the rainwater stored in the
なお図1から明らかなとおり、本実施形態の清水槽70は、側壁に形成された流入孔71と流路CRを介して制御水槽80の流出孔85と連通されている。したがって、制御水槽80に貯留された浄化雨水は、この流路CRを介して清水槽70へ送出することが可能となっている。なお、流路CRなどに公知のポンプを設置して制御水槽80から清水槽70へと浄化雨水を送出する構成としてもよい。
As is clear from FIG. 1, the
また、清水槽70には流路L6が接続されている。この流路L6を介して、清水槽70に貯留された浄化雨水は、カランKから飲用水などの生活水として利用される。そしてカランKから送出された生活水は、例えばシンクSから流路L7を介して排水される。
Also, the
このとき、流路L6内に浄水器PFをさらに設置してもよい。かような浄水器PFとしては、繊維や活性炭あるいはRO膜などの公知のフィルタによる濾過方式を用いた公知の浄水器が例示できる。 At this time, a water purifier PF may be further installed in the flow path L6. As such a water purifier PF, a known water purifier using a filtration system using a known filter such as fiber, activated carbon, or RO membrane can be exemplified.
制御水槽80は、雨水タンク10からの雨水Wを受水して第1入水開口21へ導くとともに、上記した清水槽70とも接続されて雨水タンク10と清水槽70の貯水量を調整する機能を有している。
The
より具体的に本実施形態の制御水槽80は、図5などに示すとおり、上記した流出孔85が側面に形成されたボックス筐体81と、このボックス筐体81をカバーするカバー部材86と、制御水槽80に流入する雨水の流入先を切り換える流入先切換え装置87と、を含んで構成されている。
More specifically, the
なお、制御水槽80は、上記した浄化雨水PWが流入する浄化雨水部82と、雨水タンク10で貯留された雨水Wが流入する雨水流入部83と、に少なくとも区分けされている。本実施形態の制御水槽80では、上記に加えてさらに上流部(上記した各濾過槽や検水槽)又はこの制御水槽80で漏水した雨水が流入する非常用排水部84も含めて合計3つの区画に区分けされている。
The
図5から明らかなとおり、ボックス筐体81には仕切壁81aと81bが底面から立設されており、この仕切壁81aによって浄化雨水部82と雨水流入部83とが区分けされるとともに、仕切壁81bによって雨水流入部83と非常用排水部84とが区分けされる構成となっている。
As is clear from FIG. 5, the
なお同図に示すとおり、雨水流入部83には、流路L1を介して雨水タンク10から新たな雨水Wが供給可能となるように構成されている。また、雨水流入部83には公知のポンプなどの第2送出手段P2が配設されており、この第2送出手段P2に接続された流路L2を介して雨水流入部83に貯留される雨水Wは上記した濾過槽(第1濾過槽20)へと送出可能となっている。
As shown in the figure, the
また、非常用排水部84の底部には雨水が流入可能な排出口が形成されており、上記のとおり漏洩した雨水は、この排出口に接続される流路L5を介して雨水タンク10に還流されるように構成されている。
In addition, an outlet through which rainwater can flow is formed at the bottom of the
また、制御水槽80のうち浄化雨水部82と雨水流入部83には、水位センサーH1~H3が設置されている。これにより、この水位センサーH1~H3の水位値に基づいて流入先切換え装置87を制御することが可能となっている。
Water level sensors H1 to H3 are installed in the purified
流入先切換え装置87は、制御水槽80に流入する浄化雨水を浄化雨水部82と雨水流入部83とに振り分ける機能を有する。より具体的には、図5に示すとおり、本実施形態の流入先切換え装置87は、流出方向を切り替え可能な公知の切り替え弁によって構成されており、上記した仕切壁81a上に配設されている。
The inflow
これにより、上記した上流部(第1濾過槽20や第2濾過槽30など)から流路L3を介して制御水槽80に流入する雨水を、浄化雨水部82と雨水流入部83とに簡便に振り分けることが可能となっている。
As a result, the rainwater flowing into the
なお、本実施形態における流入先切換え装置87(切り替え弁)は、前記した雨水の水質を検出する検水槽60での検査結果に基づいて、浄化雨水を浄化雨水部82と雨水流入部83とのいずれかに振り分けることが好ましい。すなわち、雨水の初期水質や濾過槽の浄化性能によっては、一巡するだけでは水質が充分に改善されないことも想定される。
Note that the inflow destination switching device 87 (switching valve) in the present embodiment switches the purified rainwater between the
したがって、図6(a)に示すとおり、検水槽60による検水結果で水質が所定の基準(例えば上記した生活用水に利用できる基準)に達したと判定されれば、後述する制御手段CTLの制御の下で流入先切換え装置87を浄化雨水部82側に設定する。
Therefore, as shown in FIG. 6(a), if it is determined that the water quality has reached a predetermined standard (for example, the above-described standard for use as domestic water) as a result of the water test by the
一方で図6(b)に示すとおり、検水槽60による検水結果で水質が所定の基準に未達であると判定されれば、制御手段CTLの制御の下で流入先切換え装置87を雨水流入部83側に設定する。
On the other hand, as shown in FIG. 6(b), if the result of the water test by the
これにより、例えば流入先切換え装置87が雨水流入部83側に設定されていれば、上記した流路L2および流路L3と第2送出手段P2(ポンプなど)を介して濾過槽と制御水槽とで雨水を循環させることが可能となる。また、雨水タンク10から制御水槽80に流入した雨水は、濾過槽を少なくとも2回以上循環することができて水質がこれに伴って向上することとなる。
As a result, for example, if the inflow
したがって本実施形態の「浄化雨水」は、雨水タンク10に貯留された雨水Wが少なくとも1回だけ濾過槽を通過した水であるとも言える。すなわち浄化雨水とは、それぞれの利用目的に合致した水質に到達した水を言い、濾過槽を1回のみ通過した雨水も循環して複数回濾過槽を通過した水も同様に「浄化雨水」として取り扱う。
Therefore, it can be said that the "purified rainwater" in the present embodiment is the water that has passed through the filtration tank at least once from the rainwater W stored in the
なお上記した雨水の循環系を構成するに際しては、本実施形態の積載型多段濾過装置100は、雨水タンク10で貯留された雨水Wを制御水槽80へ送出する第1送出手段P1と、制御水槽80で貯留された雨水Wを上流部(第1濾過槽20)へ送出する第2送出手段P2と、この第1送出手段P1および第2送出手段P2を制御する制御手段CTLと、を備えることが好ましい。
When configuring the rainwater circulation system described above, the loading type
そして、かような制御手段CTLは、雨水タンク10で貯留された雨水Wが、第1濾過槽20から第2濾過槽30と制御水槽80を少なくとも経て再び上流部(第1濾過槽20など)へと循環するように、第1送出手段P1および第2送出手段P2を制御することが好適である。
The control means CTL allows the rainwater W stored in the
また、図1に示すとおり、本実施形態の積載型多段濾過装置100は、前記した制御水槽80と上流部(第1濾過槽20など)との間に配置されて、循環中における雨水の殺菌処理を行う殺菌手段90をさらに具備することが望ましい。これにより雨水中のバクテリアなどの雑菌を除菌または滅菌することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 1, the loading type
かような殺菌手段90の具体例としては、上記した流路L2に取り付け可能な公知の紫外線を用いて殺菌するUV照射装置や電子線を用いて殺菌する電子線照射装置などが例示できる。 Specific examples of such a sterilization means 90 include a known UV irradiation device that can be attached to the flow path L2 and performs sterilization using ultraviolet rays, an electron beam irradiation device that performs sterilization using an electron beam, and the like.
また、本実施形態では、殺菌手段90としてUV照射装置を流路L2に配設したが、異なる波長を有する電磁波を照射する光照射装置を直列に流路L2に併設してもよい。また、後述する制御手段CTLは、検水槽60による雨水の水質検査の結果に基づいて、殺菌手段90の照射強度を調整するように構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the UV irradiation device is arranged in the flow path L2 as the sterilization means 90, but a light irradiation device for irradiating electromagnetic waves having different wavelengths may be arranged in series with the flow path L2. Further, the control means CTL, which will be described later, may be configured to adjust the irradiation intensity of the sterilization means 90 based on the result of the water quality inspection of the rainwater by the
制御手段CTLは、上記した検水槽60や制御水槽80あるいは上記した送出手段と電気的に接続されており、上記した各機能を実現するように積載型多段濾過装置100を統括制御する機能を有している。かような制御手段CTLとしては、演算装置やメモリなどの記憶手段を備えた公知のコンピューターが例示できる。
The control means CTL is electrically connected to the
[積載型多段濾過装置100を用いた雨水濾過方法]
次に図8も参照しつつ、本実施形態における積載型多段濾過装置100を用いた雨水濾過方法について説明する。
まずステップ1では、流入先切換え装置87を制御して濾過槽を経由した水が制御水槽80へ流入するように流入先を切り換える。これにより、雨水が積載型多段濾過装置100において濾過槽を含む循環系を巡るように設定される。[Rainwater filtration method using loading type multi-stage filtration device 100]
Next, referring also to FIG. 8, a rainwater filtration method using the loading type
First, in
次いでステップ2では、雨水タンク10および制御水槽80の水位をそれぞれ検出できるように、各センサーの電源を入れる。なお雨水タンク10における水位センサーは不図示であるが、制御水槽80の水位センサーH1~H3と同様に、簡便なフロートタイプの水位計を含む公知の種々の水位センサーを適用できる。
Next, in step 2, each sensor is turned on so that the water level of the
続くステップ3では、制御手段CTLは、制御水槽80内に、上記循環系に流すだけの水があるか否かが判定する。具体的には、制御手段CTLは、例えば水位センサーH2を用いて制御水槽80の雨水流入部83に水があるか否かを判定する。なお、このステップ3において雨水を循環させるに足りる水位(又は水量)は、必ずしも満水状態に近い状態とせずともよく、清水槽70からの浄化雨水PWの利用頻度などに応じて任意の水量に設定してもよい。
そしてステップ3で制御水槽80に充分な水がない場合(ステップ3でNo)には、ステップ4-1で雨水タンク10に水があるか否かが判定される。なお、降雨や地下水からの入水によって雨水タンク10には所定量の雨水が貯留される状態となるが、例えば乾季などの影響で雨水タンク10にも水が貯留されないことも想定できる。In subsequent step 3, the control means CTL determines whether or not there is enough water in the
Then, if there is not enough water in the
したがって、このステップ4-1で雨水タンク10に水がないと判定される場合(ステップ4-1でNo)には、制御手段CTLは、不図示のディスプレイなどに注意喚起を図る映像を出力し、又は不図示のスピーカーから音声を介して注意喚起を図るなどの警告を行う(ステップ4-2)。このような場合には、現時点では実行不可能として処理を終了する。 Therefore, when it is determined at step 4-1 that there is no water in the rainwater tank 10 (No at step 4-1), the control means CTL outputs an image to call attention to a display (not shown) or the like. Alternatively, a warning such as a warning is issued through a voice from a speaker (not shown) (step 4-2). In such a case, the process ends as being infeasible at this time.
このステップ4-1で雨水タンク10には供給可能な水があると判定される場合(ステップ4-1でYes)には、雨水タンク10から浄化前の上記した雨水が制御水槽80へ揚水される(ステップ4-3)。具体的にステップ4-3として、制御手段CTLは、第1送出手段P1および流路L1を介して雨水タンク10から制御水槽80の雨水流入部83へ雨水Wを送水する。
そしてこのステップ4-3の後は、制御手段CTLは、ステップ4-4で制御水槽80への揚水があったとして循環の経過時間を強制的にゼロにする制御を行う。
さらにこのステップ4-4の後は、ステップ1に戻って流入先切換え装置87で制御水槽80へ循環する水が流入するように流入先を設定し直す(制御水槽80側に流入先がなっている場合にはそのまま維持する)。このように雨水タンク10から雨水Wを制御水槽80に揚水するときは、浄化前の雨水Wが循環系に新たに混入してくることから、ステップ1を経由して流入先切換え装置87で上記流入先を制御水槽80側に切り替えるように制御している。If it is determined in step 4-1 that there is water that can be supplied to the rainwater tank 10 (Yes in step 4-1), the rainwater before purification is pumped from the
After step 4-3, the control means CTL forcibly sets the elapsed time of circulation to zero on the assumption that water was pumped into the
Further, after step 4-4, the process returns to step 1, and the inflow destination is set again by the inflow
一方で、ステップ3で制御水槽80に充分な水がある場合(ステップ3でYes)や上記したステップ4-3を経由した後は、制御水槽80と多段式の濾過槽の間で上記した雨水Wの循環が実行される(ステップ5)。より具体的にステップ5として、制御手段CTLは、上記した第2送出手段P2(ポンプ)を介して制御水槽80に貯留された水を第1濾過槽20へ流路L2を介して送水する制御を行う。このとき、流路L2上に殺菌手段90が設けられている場合には、制御手段CTLは、当該殺菌手段90を制御することで循環する雨水に対して殺菌処理を実行することが望ましい。これにより雨水中のバクテリアなどの雑菌を除菌または滅菌することが可能となる。
On the other hand, if there is sufficient water in the
上記ステップ5を経ることで、制御水槽80に水があることから、第2送出手段P2を介して水が上記した循環系を常時循環することになる。
続くステップ6では、制御水槽80の水が満水か否かが判定される。より具体的に、制御手段CTLは、例えば上記した水位センサーH1の検出結果に基づいて雨水流入部83の水が満水となったか否かを検出する制御を行う。Since there is water in the
In subsequent step 6, it is determined whether or not the water in the
そしてステップ6で制御水槽80の水が満水であると判定された場合(ステップ6でYes)には、制御手段CTLは、第1送出手段P1を介して雨水タンク10から制御水槽80への揚水を停止する制御を行う。
続くステップ7-2において、制御手段CTLは、タイマーなど公知の計時手段(不図示)によって循環時間の計測を初期化する制御を行う。すなわち、ステップ7-1以降は新たな水が雨水タンク10から揚水されないため、浄化時間の整合を図る目的でタイマーの値を初期に戻す処理が行われる。When it is determined in step 6 that the
In subsequent step 7-2, the control means CTL performs control to initialize measurement of the circulation time by a known time measuring means (not shown) such as a timer. That is, since new water is not pumped from the
そしてステップ6で制御水槽80の水が満水でないと判定された場合(ステップ6でNo)や上記したステップ7-2を経た後に、制御手段CTLは、上記した計時手段によって循環時間の計測を開始する(ステップ8)。これにより、予め定めた時間だけ制御水槽80と濾過槽との間を水が循環することで、雨水タンク10からの雨水Wにおける水質改善が実行される。なお、浄化に必要な循環時間は、その土地での雨水Wの濁度など水質によって適宜設定することができる。
Then, when it is determined in step 6 that the water in the
そしてステップ9では、濾過槽を通過した雨水の水質を上記した検水槽60で検出し、この雨水が所望の水質基準をクリアしたか否かが判定される。一例として、本実施形態では、下記の水質基準が例示できる。
・水素イオン濃度(pH): 5.8~8.6
・電気伝導度(S/m): 1~30
・濁度(カオリン基準): 1.0度以下
・温度(℃): 5~40
なお上記は一例であって、例えば水道法に基づく水質基準を適用するようにしてもよい。Then, in step 9, the water quality of the rainwater that has passed through the filter tank is detected by the above-described
・Hydrogen ion concentration (pH): 5.8 to 8.6
・Electrical conductivity (S/m): 1 to 30
・Turbidity (kaolin standard): 1.0 degrees or less ・Temperature (°C): 5 to 40
Note that the above is just an example, and for example, the water quality standards based on the Waterworks Act may be applied.
そしてステップ9でこの循環している雨水が所望の水質基準をクリアしたと判定された場合(ステップ9でYes)には、ステップ10で循環時間が規定の時間に到達したかが判定される。一方でステップ9において上記した雨水が所望の水質基準を未だクリアしていないと判定された場合(ステップ9でNo)には、ステップ2に戻って上述した各処理が再び継続される。
If it is determined in step 9 that the circulating rainwater has cleared the desired water quality standard (Yes in step 9), it is determined in
続くステップ10では、上記した計時手段による計時時間(雨水Wが循環した時間)が規定の時間に到達したか判定され、この計時時間が規定の時間に到達した場合にはステップ11に移行する。なお、ステップ10で上記計時時間が規定の時間に到達していないと判定された場合(ステップ10でNo)には、ステップ2に戻って上述した各処理が再び継続される。
In the
そしてステップ9及び10で水質検査の基準と経過時間の条件をそれぞれクリアした場合、換言すれば濾過槽を通過した雨水が所望の水質改善を図れた場合には、制御手段CTLは、流入先切換え装置87を制御して清水槽70と連通する浄化雨水部82に流入先を切り換える(ステップ11)。このように、ステップ9及びステップ10があることで、これらの条件に未達の場合には、制御水槽80と濾過槽との間で上記雨水の循環が維持されることになる。
Then, in
このようにステップ11を経ることで、積載型多段濾過装置によって浄化された水が清水槽70に貯留されるようになる。
次いでステップ11では、上記した清水槽70が満水となったか否かが検出される。より具体的には、制御手段CTLは、清水槽70に設置した水位センサー(不図示)の検出結果に基づいて、清水槽70の水位が所定レベルに到達したか否かを判定することができる。なお、この清水槽70に設置する水位センサーとしては、上記した他の水位センサーと同様に、公知の種々の水位センサーを適用できる。By going through step 11 in this manner, the water purified by the loading type multi-stage filter device is stored in the
Next, at step 11, it is detected whether or not the
そしてステップ11で清水槽70が満水でない場合(ステップ11でNo)にはステップ2に戻って上述した各処理が再び継続される一方で、清水槽70が満水の場合(ステップ11でYes)にはステップ12へ移行する。
すなわち、ステップ13では、清水槽70が満水になれば制御水槽80側(例えば浄化雨水部82から雨水流入部83側)に浄化雨水PWをオーバーフローさせる。If the
That is, in step 13, when the
このステップ13では、例えば上記した仕切板26のオーバーフロー堰26aと同様な堰を、仕切壁81aの上端部に形成してもよい。これにより、清水槽70と制御水槽80の浄化雨水部82が満水状態になれば、上記した仕切壁81aの上端部にあるオーバーフロー堰から雨水流入部83側へ浄化雨水がオーバーフローすることになる。なお、このようなオーバーフロー堰を設ける場合には、清水槽70に水位センサーを設置することは必須ではなく適宜省略してもよい。一方で清水槽70に水位センサーを設ける場合、制御手段CTLは、このオーバーフローを検出したときに雨水タンク10から制御水槽80への揚水が実行されているケースではこれを停止する制御をしてもよい。
In this step 13, for example, a weir similar to the
なおステップ13における清水槽70から制御水槽80へのオーバーフローは、上記した態様に限られず、例えば更にポンプ(不図示)を設置してこのポンプを制御して浄化雨水部82から雨水流入部83側へ強制的に排水するようにしてもよい。
また、上記したステップ13を経た後は、ステップ2に戻って上述した各処理が再び継続される。Note that the overflow from the
Also, after step 13 described above, the process returns to step 2 and the above-described processes are continued again.
上記で説明した雨水濾過方法を、生活用水の使用が比較的少ない夜間に連続循環をさせて実行してもよい。かような夜間モードを設定することで、例えば夜間は制御水槽80内と雨水タンク10内の第1送出手段P1、第2送出手段P2(それぞれポンプ)を常時起動させて、制御水槽80の水が仮にオーバーフローしたとしても当該送出手段を停止せず起動し続けて水槽中の水全体に対する殺菌濾過を実行することなども可能となる。
The rainwater filtration method described above may be carried out with continuous circulation at night when domestic water usage is relatively low. By setting such a night mode, for example, at night, the first delivery means P1 and the second delivery means P2 (each pump) in the
<本実施形態と従来手法との相違>
従来から汎用的に使用されている大型で横置き型の砂濾過槽システムでは、その設置に広大な濾過槽面積を有するため大規模な敷地が必要となってしまう。
これに対して本実施形態の積載型多段濾過装置によれば、濾過槽を上部に積み重ねてこの濾過槽系内で雨水が必要に応じて複数回循環させる連続循環可能な方法を採用しており、省スペースで濾過砂との十分な接触時間を確保して高効率に飲料用途レベルまで雨水タンクに貯留した雨水の水質改善が可能となっている。<Difference between the present embodiment and the conventional method>
A large horizontal sand filter tank system, which has been used for general purposes, requires a large site for its installation because it has a vast filter tank area.
On the other hand, according to the loading type multi-stage filtration apparatus of this embodiment, a continuous circulation method is adopted in which the filtration tanks are stacked on top and rainwater is circulated multiple times within the filtration tank system as necessary. It is possible to improve the water quality of rainwater stored in the rainwater tank to the drinking level with high efficiency by securing sufficient contact time with the filter sand in a small space.
また、本実施形態では、濾過槽系内の雨水を複数回連続循環させることもできるため、その場合には水中の固形物を捕捉するに十分な濾材通過時間も確保でき、さらには、省スペースに積層するため飛躍的に砂濾過材の見掛け面積が増大することで、濾過材の濾過性能における大幅な向上が見込める。
また、濾過槽の維持・管理などのメンテナンスを考慮した場合には、複数の濾過槽を積み上げるため、1つの濾過槽の質量自体はさほど重くはならず、単体の濾過槽を順次に必要な都度だけ交換することもできるため、メンテナンス性の向上も期待できる。In addition, in this embodiment, the rainwater in the filtration tank system can be continuously circulated a plurality of times. Since the apparent area of the sand filter material is dramatically increased due to the lamination, a significant improvement in the filtration performance of the filter material can be expected.
In addition, when maintenance such as maintenance and management of the filtration tank is taken into consideration, since a plurality of filtration tanks are stacked, the mass of one filtration tank itself is not so heavy, and the single filtration tank can be replaced sequentially as needed. It is also possible to replace only one, so maintenance can be expected to improve.
また、本実施形態では、例えば上記した連続循環の過程において、制御手段CTLによる各送出手段(ポンプ)の出力制御を行って夫々の濾過槽における底部から排出する雨水の量を調整することで、常に、濾過領域FA内における雨水の水位をそれぞれの濾過砂の上部に定位させることも出来る。これにより、従来から懸念されているいわゆる水みち(チャネリングとも称される)の課題をも克服することができ、濾過槽を設置する面積全体を有意義に隅々まで利用することが可能となっている。 Further, in the present embodiment, for example, in the process of continuous circulation described above, by controlling the output of each delivery means (pump) by the control means CTL and adjusting the amount of rainwater discharged from the bottom of each filtration tank, It is also possible to always orient the rainwater level in the filtration area FA above each filter sand. As a result, it is possible to overcome the problem of so-called water paths (also called channeling), which has been a concern in the past, and it is possible to make meaningful use of the entire area where the filtration tank is installed. there is
以上説明した実施形態は本発明を実施する上で1つの好適な形態であって、これらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜その構成を変形することができる。 The embodiment described above is one preferred mode for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to these, and its configuration can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.
<変形例>
以下、本発明に好適な変形例について説明する。
すなわち、上記実施形態では、各濾過槽における雨水の出口流量を調節する方式として、濾過槽の底に開孔を開けてこの開孔の開度を調整する方式(上述したシフト手28cによる第1円孔と第2円孔との鉛直方向における重なり調整)を採用していた。<Modification>
Modifications suitable for the present invention will be described below.
That is, in the above-described embodiment, as a method of adjusting the outlet flow rate of rainwater in each filtration tank, a method of opening an opening in the bottom of the filtration tank and adjusting the opening degree of this opening (first overlap adjustment in the vertical direction between the circular hole and the second circular hole).
この手法によれば、1度だけ設置時に調整して初期値を決めさえすれば、水位が上昇したとしても流体力学的に排水流量が増加して水位は下がる。このような負帰還の作用によって、理論的には濾過領域FA内の水位は一定に保たれるのであるが、実際の動作ではこの負帰還の遅れがあるため上記した水位は若干上下に変動してしまう。 According to this method, if the initial value is determined by adjusting the system only once at the time of installation, even if the water level rises, the flow rate of the discharged water will hydrodynamically increase and the water level will fall. Theoretically, the water level in the filtering area FA is kept constant by the action of such negative feedback, but in actual operation, due to the delay of this negative feedback, the water level fluctuates slightly up and down. end up
したがって本変形例では、このような初期設定による水位調整を不要とするため、オーバーフロー型で水位を一定にする仕組みを創出した。なお、上記した実施形態と同じ構成については、同じ参照番号を付して適宜その説明は省略する。
すなわち、図9に示すとおり、変形例に係る第1濾過槽20は、オーバーフロー型の水位調整治具29を備えてなる。Therefore, in this modified example, in order to eliminate the need to adjust the water level by initial setting, a mechanism is created in which the water level is kept constant by the overflow type. In addition, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate.
That is, as shown in FIG. 9 , the
水位調整治具29は、外管29aと内管29bから構成された2重管であり、外側の外管29aと内管29bの隙間から雨水Wが流入する。より具体的には、濾過領域FAに配設された第1濾過砂22を通過した雨水Wは、第1支持板27を通過して底部から外管29aと内管29bの隙間に流入する。そしてこの流入した雨水Wが内管29bの高さに達すると、この流入した雨水は内管29b内を落下する。
The water
このとき、内管29bの底部は上記した第1連通孔23aと接続されているため、内管29bを流れる雨水Wは第1連通孔23aを介して下流側(第2濾過槽30)へと流出していく。このように濾過領域FA内では、内管29bの設置高さに基づいてその水位が常に一定(内管29bの開口高さと同一)にすることが可能となっている。
また、同図に示すとおり、第1底板23には微小排出孔23dが1又は複数だけ形成されている。この微小排出孔23dは、上記した水位の一定に影響しない程度の流量が排水される孔径(例えば本例では2mm径とした)に設定されている。At this time, since the bottom of the
Also, as shown in the figure, the
また、本変形例では、以下に述べる運用を行うこともできる。
すなわち、制御手段CTLが、積載型多段濾過装置の稼働に対する異常(例えば上記したポンプの故障や上記循環の系内での漏水などによる流量の低下、あるいは積載型多段濾過装置100を構成する電気系統を稼働するのに必要な電力が低下した場合など)を検知すると、上記電気系統の稼働をすべて緊急停止する。このように異常時にシステムを緊急停止した場合、従来の濾過槽を構成する方式では各槽に貯留された雨水がそのまま保持されることになり、バクテリアなどの繁殖が懸念される。In addition, in this modified example, the operation described below can also be performed.
That is, the control means CTL detects an abnormality in the operation of the loading type multistage filtration device (for example, a decrease in the flow rate due to the above-described pump failure or water leakage in the circulation system, or an electric system constituting the loading type multistage filtration device 100). When the electric power required to operate the system drops, etc.), all the operations of the above electric system are urgently stopped. In the event of an emergency shutdown of the system in the event of an abnormality, the rainwater stored in each tank is retained as is in the conventional method of configuring filtration tanks, raising concerns about the breeding of bacteria and the like.
これに対して本変形例によれば、第1底板23には第1連通孔23aと微小排出孔23dがそれぞれ形成されているため、濾過槽内での循環する雨水の水量バランスは、下記で示すことができる。
「流路L2から第1濾過槽20への入力水量」=「第1連通孔23aを通過する水量」+「微小排出孔23dを通過する水量」On the other hand, according to this modification, since the
"Amount of water input from flow path L2 to
ここで、第1連通孔23aを通過する水量が微小排出孔23dを通過する水量に比して非常に大きい場合(第1連通孔23aを通過する水量>>微小排出孔23dを通過する水量)には、上記した連続運転の時にも第1濾過槽20の濾過領域FA内の水位を保つことができる。一方で上記の異常によって緊急停止した場合には、第1連通孔23aを介さずに微小排出孔23dから少量ずつではあるが下流側へ確実に排水させることができる。
換言すれば、本変形例における第1濾過槽20の第1底板23には第1連通孔23aとは異なる微小排出孔23dが1又は複数形成されており、積載型多段濾過装置100に対する上記した異常が検出された場合には、この第1濾過槽20にそれまで貯留され雨水は微小排出孔23dを通過して自然流下によって排水されることになる。Here, when the amount of water passing through the
In other words, the
これにより、緊急停止時にも各濾過槽には雨水が長期間滞留してしまうことが抑制され。そしてこのような緊急停止時には濾過領域FA内では雨水はいずれ無くなって砂濾過材のみとなり、一種の緊急時のドレーンとしての機能を持たせることが可能となる。
なお上記は第1濾過槽20についての例を説明したが、このような機能を有する微小排出孔23dは、第1濾過槽20のみに限られず、例えば第2濾過槽30、第3濾過槽40、第4濾過槽50、検水槽60、清水槽70、および制御水槽80の少なくとも1つに設けてもよい。This prevents rainwater from remaining in each filter tank for a long period of time even during an emergency stop. In the event of such an emergency stop, rainwater will eventually disappear and only the sand filtering material will remain in the filtration area FA, making it possible to provide a kind of emergency drain function.
Although an example of the
以上説明したように、本発明の積載型多段濾過装置は、省スペースで濾過砂との十分な接触時間を確保して高効率に水質改善が可能な濾過装置の提供に資することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the loading type multi-stage filter device of the present invention can contribute to the provision of a space-saving filter device capable of ensuring sufficient contact time with filter sand and highly efficiently improving water quality.
100 積載型多段濾過装置
10 雨水タンク
20 第1濾過槽
30 第2濾過槽
40 第3濾過槽
50 第4濾過槽
60 検水槽
70 清水槽
80 制御水槽
90 殺菌手段
CTL 制御手段
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記第1濾過槽を積層するように当該第1濾過槽の下段に接続されるとともに、前記第1連通孔を通過した雨水が入水する第2入水開口と、前記第2入水開口を介して流入する雨水を濾過する第2濾過砂と、前記第2濾過砂を支持するとともに濾過した雨水が通過する第2連通孔が形成された第2底板と、を備えた第2濾過槽と、
前記第1濾過槽及び前記第2濾過槽で少なくとも濾過された浄化雨水を貯留する清水槽と、
前記雨水タンクからの雨水を受水して前記第1入水開口へ導くとともに、前記清水槽と接続されて、前記雨水タンクと前記清水槽の貯水量を調整可能な制御水槽と、
を備えた積載型多段濾過装置であって、
前記第2濾過槽が上側となるように当該第2濾過槽を積層するとともに前記第2連通孔を通過した雨水の水質を検出する検水槽を具備し、
前記制御水槽は、前記浄化雨水が流入する浄化雨水部と、前記雨水タンクで貯留された雨水が流入する雨水流入部と、に区分けされてなり、
前記制御水槽に流入する浄化雨水を前記浄化雨水部と前記雨水流入部とに振り分けるとともに、
前記雨水の水質を検出する検水槽での検査結果に基づいて、前記浄化雨水を前記浄化雨水部と前記雨水流入部とのいずれかに振り分ける流入先切換え装置を有し、
前記雨水タンクで貯留された雨水を前記制御水槽へ送出する第1送出手段と、
前記制御水槽で貯留された雨水を前記第1濾過槽へ送出する第2送出手段と、
前記第1送出手段および前記第2送出手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記雨水タンクで貯留された雨水が、前記第1濾過槽から前記第2濾過槽と前記制御水槽を経て再び前記第1濾過槽へと循環するように、前記第1送出手段および前記第2送出手段を制御するようにしたことを特徴とする積載型多段濾過装置。 A first water inlet opening into which rainwater stored in a rainwater tank enters, first filtering sand for filtering rainwater flowing in through the first water inlet opening, and supporting the first filtering sand through which the filtered rainwater passes. a first filtration tank provided with a first bottom plate in which a first communication hole is formed;
It is connected to the lower stage of the first filtration tank so as to stack the first filtration tanks, and the rainwater that has passed through the first communication hole enters through a second water inlet opening, and the rainwater flows in through the second water inlet opening. a second filtering tank comprising: a second filtering sand for filtering rainwater, and a second bottom plate supporting the second filtering sand and formed with a second communication hole through which the filtered rainwater passes;
a clean water tank for storing at least purified rainwater filtered by the first filtration tank and the second filtration tank;
a control water tank that receives rainwater from the rainwater tank and guides it to the first water inlet opening, is connected to the clean water tank, and is capable of adjusting the water storage amounts of the rainwater tank and the clean water tank;
A loaded multi-stage filtration device comprising:
A test tank for detecting the water quality of rainwater that has passed through the second communication hole while stacking the second filtration tank so that the second filtration tank is on the upper side,
The control water tank is divided into a purified rainwater part into which the purified rainwater flows and a rainwater inflow part into which the rainwater stored in the rainwater tank flows,
Distributing the purified rainwater flowing into the control water tank into the purified rainwater part and the rainwater inflow part,
an inflow destination switching device that distributes the purified rainwater to either the purified rainwater unit or the rainwater inflow unit based on the results of inspection in a water test tank that detects the water quality of the rainwater;
a first delivery means for delivering rainwater stored in the rainwater tank to the control water tank;
a second delivery means for delivering rainwater stored in the control water tank to the first filtration tank;
a control means for controlling the first delivery means and the second delivery means;
The control means controls the first delivery means so that the rainwater stored in the rainwater tank circulates from the first filtration tank through the second filtration tank and the control water tank to the first filtration tank again. and a loading type multi-stage filtration apparatus, wherein said second delivery means is controlled .
前記積載型多段濾過装置に対する異常が検出された場合に、前記第1濾過槽に貯留された雨水は、その腐敗を防ぐため、前記第1連通孔を介さず前記微小排出孔を通過して自然流下により排水される、請求項1~3のいずれか一項に記載の積載型多段濾過装置。 The bottom plate of the first filtration tank is formed with one or a plurality of fine discharge holes different from the first communication hole,
When an abnormality is detected in the loading type multi-stage filtration device , the rainwater stored in the first filtration tank naturally passes through the minute discharge holes without passing through the first communication hole in order to prevent the rainwater from rotting. The loading type multi-stage filtration device according to any one of claims 1 to 3 , which is drained by flowing down.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003275782A (en) | 2002-03-26 | 2003-09-30 | Kaihatsu Kogyo:Kk | Fine sand-used slow filtration apparatus and operating method therefor |
JP2005313134A (en) | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kcp:Kk | Rain water cleaning method and apparatus |
JP2008012408A (en) | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Mayumi Sakamoto | Filter apparatus of reservoir |
CN204910909U (en) | 2015-09-02 | 2015-12-30 | 贵州师范大学 | Rural drinking water safety coefficient of arid area |
JP2018001070A (en) | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 株式会社竹村製作所 | Circulation type water treatment device |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101008527B1 (en) * | 2008-04-21 | 2011-01-14 | 한밭대학교 산학협력단 | Application device of water resources via collector well and filter plant in rivers |
JP5094573B2 (en) * | 2008-06-09 | 2012-12-12 | 株式会社孝陽 | Slow filtration device |
KR101055841B1 (en) * | 2011-01-31 | 2011-08-09 | 대송환경개발(주) | Graywater purification system |
KR101344852B1 (en) * | 2013-05-29 | 2013-12-24 | 한밭대학교 산학협력단 | An apparatus for rainwater purification with replacement type of multi-filter cartridge |
CN203613057U (en) * | 2013-11-27 | 2014-05-28 | 曲靖宏程工贸有限公司 | Multi-level purification device for tap water |
CN104436853A (en) * | 2014-12-08 | 2015-03-25 | 苏州础润生态科技有限公司 | Rainwater purifying device |
KR20170024837A (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 엘지전자 주식회사 | Purify system having sterilization device and sterilization method using the same |
CN206204033U (en) * | 2016-11-16 | 2017-05-31 | 苏州凯宇包装材料有限公司 | A kind of multistage filtering purifier |
CN107285541A (en) * | 2017-08-14 | 2017-10-24 | 韩保洋 | A kind of small-sized household sewage recycling and recycling equipment |
CN107244761A (en) * | 2017-08-21 | 2017-10-13 | 张家港光洲机械制造有限公司 | A kind of multilayer charcoal absorption filter |
CN207436238U (en) * | 2017-09-30 | 2018-06-01 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | A kind of modularization dmp filter system |
CN207861912U (en) * | 2017-11-28 | 2018-09-14 | 毅康科技有限公司 | A kind of filtration underground sand bed for sponge city |
-
2020
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003275782A (en) | 2002-03-26 | 2003-09-30 | Kaihatsu Kogyo:Kk | Fine sand-used slow filtration apparatus and operating method therefor |
JP2005313134A (en) | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kcp:Kk | Rain water cleaning method and apparatus |
JP2008012408A (en) | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Mayumi Sakamoto | Filter apparatus of reservoir |
CN204910909U (en) | 2015-09-02 | 2015-12-30 | 贵州师范大学 | Rural drinking water safety coefficient of arid area |
JP2018001070A (en) | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 株式会社竹村製作所 | Circulation type water treatment device |
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Publication number | Publication date |
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