JPH0144394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は脱窒機能を有する毛管浸潤トレンチ装
置に関するものである。

これまで下水を一次又は二次処理して土壤に環
元するシステムは、大量な水量の場合はスプリン
クラー散水法、傾斜面流下法、浸透池法などで、
小規模の場合には一般の素堀りトレンチ工法又は
本発明者等の開発に係る毛管浸潤トレンチ工法等
の各実施例がある。

しかしながら、そのいずれもBOD、COD、
SS、大腸菌、リン及びアンモニア態窒素の処理
には有効な役割を果しているのであるが、残念な
がら総窒素量については有効な役割を果していな
い。

その理由は、アンモニア態窒素（NH₄）は土
壤中で亜硝酸態窒素（NO₂）又は硝酸態窒素
（NO₃）にまでは酸化されるのではあるが、亜硝
酸や硝酸は共に（−）の電気的性質を有し、同じ
（−）の性質を有る土壤粒子には吸着されずにこ
れから離れて地下水域に蓄積される危険性を有し
ているからである。亜硝酸や硝酸の蓄積
（10PPM）は人体に有害で、時には他の物質と化
合して発ガン性を示す場合もあり、汚水の土壤還
元システムが他の有害物質の処理に有効であるに
もかゝわらずこの欠点が未解決であるために普遍
的に活用されないうらみがある。せいぜい植物に
吸収処理させようという発想で各種の特許が出願
又は成立しているが、これには１人当りの窒素排
出量を全量処理しようとして、世界の平均値を検
討すると、50m²は必要であり、熱帯付近の砂漠地
など以外は実用性が無いというのが実情であつ
た。

ところで、第１図は本発明者等の開発による従
来の毛管浸潤トレンチ装置の一例を示すものであ
るが、図に於いて１はゴム膜等から成る垂直浸透
防止槽であつて、この中に礫、合成樹脂材等の空
隙の多い充填物２を充填し、その上を土壤落下防
止用アミ３で被覆した構造となつている。この様
な装置に於いて、槽１内に汚水を供給すると汚水
面４は上下変動し、その一部は地表面５から大気
中に蒸発し、一部は植物根に吸収され、残りは地
中へ毛管浸潤することになる。

上記装置に於ける汚水窒素化合物の変化につい
ての相田徳三郎氏等の実験報告（茨城大学農学部
学術報告第26号別刷第127頁〜第134頁 昭和53年
10月）によると、汚水中の窒素の略半分が脱窒
し、汚水中のアンモニア窒素が極めて効果的に硝
化処理されているものゝ、この装置が窒素の除去
において必ずしも充分でなく、相当量の窒素が硝
酸態窒素のまゝ地下へ浸透するとしており、また
島根茂雄氏等の同様の実験報告（明治大学農学部
報告書；毛管浸潤トレンチ周辺土壤における汚水
の浄化過程 第９〜10頁）によると、原汚水中の
有機態窒素は土壤浸入後急速に無機化するようで
あるが、一面分解により生成した硝酸態窒素が
やゝ多量に土壤水に溶けて存在している点につい
ては、その対策を一層研究する必要があると指摘
している。

本発明は上記従来の毛管浸潤トレンチの欠点を
解消すべくなされたもので、その目的とするとこ
ろは、メタノールの如き価格の高い工場生産品を
使用することなく、現地で容易にしかも安価に入
手し得る生活及び農林業廃棄物等を活用して脱窒
菌の炭素源とすることにより、施工及び材料費が
安価でしかも効果的に汚水中の総窒素量を無害な
状態で排出することのできる毛管浸潤トレンチ装
置を提供するにある。

以下、本発明の一実施例について説明する。

第２図において、６は一次又は二次処理水供給
用の排水管であつて、孔あき塩ビ管又は陶管等に
より構成される。該排水管６の下側には樋状にわ
ん曲したポリエチレン膜等から成る不透水膜７が
設けられている。８は礫又は合成樹脂材料等の空
隙の比較的大きい充填材であつて、上記排水管６
の周囲に充填されでいる。該充填材８は山形状に
形成され、その上面には土壤粒子落下防止用アミ
９が被覆してある。

以上のように構成された浸潤装置の下方には不
透水槽１０が配置されていて、該不透水槽１０内
及び該槽１０と上記浸潤装置との間には硝化菌と
脱窒菌とが共に活動し易いような団粒構造の発達
した土壤を中心に、泥炭、コンポスト、オガク
ズ、モミガラ等の炭素源１１が適量混合されてい
る。

この様な装置に於いて、排水管６内に汚水を流
すと、汚水は充填材８内に浸出し、アミ９を通じ
て土壤１２中に浸潤し、下方の不透水槽１０内に
いつたん貯留される。汚水が上方の浸潤装置から
下方の不透水槽１０にまで浸潤する間、上記炭素
源１１により脱窒菌はこれを栄養源として繁殖す
る。

一方、通常上記排水管６から供給される汚水量
は変動するので、これに伴なつて不透水槽１０内
の汚水面１３も上下に変動し、水位が高いと脱窒
菌が活動し易く、水位が低いと硝化菌が活動し易
くなつて、交互に活動して脱窒が促進される。

尚、脱窒で消耗するアルカリ材についてはあら
かじめPHの高いクリンカー等を混入して置く場合
もある。これ等の補給は濃耕作業の耕うん作業と
同様に炭素源といつしよに土壤表面から耕うん補
給すれば良い。また、ミミズを追加してこれによ
り炭素源を土壤中に運搬させるのも一方法であ
る。

本発明は以上のように土壤中に炭素源を混入す
ることにより脱窒菌を繁殖させ、該脱窒菌と硝化
菌とをバランス良く活動させることにより、汚水
中の総窒素量を効率的に脱窒処理することが出
来、省資源的に自然生態系を効果的に活用し得る
利点がある。

次に、本発明の応用例を列記する。

(イ) 水の確保が困難な砂漠地等での地下水域を含
めた水の総合的利用及び処理対策。

(ロ) 植物の生育促進を組合せる場合には、表面土
壤厚みトレンチの間隔など植物によつて検討す
る。芝生等は５ｍ間隔が適当。

(ハ) 湖沼、海域の汚濁防止対策にはトレンチ充填
物に空かんを活用し、Fe、Alイオンを活用し
た土壤中でのリン処理との組合せ。

(ニ) 上水道水源上流での塩素消毒を必要としない
トリハロメタン対策としての汚水処理豊。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の毛管浸潤トレンチ装置の説明断
面図、第２図は本発明の毛管浸潤トレンチ装置の
一実施例を示す説明断面図である。 ６……排水管；７……不透水膜；８……充填
材；９……アミ；１０……不透水槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 土壤中の地表面に近い位置に汚水供給用の排
   水管を配設し、該排水管の下側に汚水を貯留する
   樋状の不透水膜を設け、該排水管の周囲に充填材
   を充填し、その上に土壤落下防止用のアミを被設
   して成る浸潤装置の下方に、不透水槽を配置し、
   該不透水槽内及び該槽から上記浸潤装置までに亘
   る部分に炭素源物質を含有し団粒構造の発達した
   土壤を充填したことを特徴とする脱窒機能を有す
   る毛管浸潤トレンチ装置。