JPH04235795A - 河川等における汚水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、河川や用排水路、又は
池や湖沼に連設された浄化用の水路に設けられることに
より、これらの水路を流れる汚水の浄化を長期間に亘っ
て効率よく行わせ得る河川等における汚水浄化装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境整備の一環として河川におけ
る汚水の浄化について大きな関心が持たれており、汚水
浄化のための各種の装置が提案されている。とりわけ、
汚水浄化に寄与する微生物の棲息を可能ならしめる浄化
処理材を用いこの浄化処理材に付着した生物膜によって
汚水の浄化を行う方法は脚光を浴びており、幾種類かの
装置が実用に供されている。そしてこれらに共通する基
本構成の一つは、「河川の河床を平坦に形成するととも
に、浄化処理材の集合からなる処理層をその下面部が河
床と当接した状態となるように設置した点」であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理層
を平坦な河床に直接的に載置する構成を採用する従来装
置においては、河川の浄化を効率良く行うことが出来な
い問題があったのみならず、その維持・管理のために多
くの労力を要し又それに要する費用も相当のものであっ
た。

【０００４】より具体的に説明すれば、これらの装置は
、浄化処理材の表面部に棲息している微生物の浄化作用
によって汚水を浄化せんとするものではあったが、処理
層が平坦な河床に直接的に載置されていたことから、処
理層に捕捉されて沈降した汚泥は処理層の底部分に順次
堆積していき、処理層の全体が短期間の内に目詰まりを
起こす問題があった。このように目詰まりを起こした処
理層はその表面が汚泥で被覆された状態にあるため汚水
はもはや処理層内を通過することができず、従って、処
理層内の停滞水が腐敗して悪臭を発生させる事態を招い
たり、又該目詰まりした処理層がボウフラ等の害虫の増
殖源となって周囲の環境を悪化させたりする等、装置本
来の目的に逆行するものとなっていた。

【０００５】このように処理層が目詰まりを起こした場
合には、処理層の交換や洗浄を行うことによって前記問
題点を解決することはできようが、河川の汚水浄化を目
的として設けられるこの種の装置は幅広く幾１０ｍにも
亘る大規模なものであることから、処理層の交換作業や
洗浄作業は非常に大掛かりなものとならざるを得ない。 従って、その作業には多くの労力を要し又装置の維持・
管理費が非常に高くつく問題が生ずる。このようなこと
から、処理層の交換や洗浄の作業が思うに任せないもの
となり、結局前記した各種の問題を引き起こして装置本
来の目的を達成することができないものとなっていたの
である。

【０００６】本発明者は、このような従来の問題点に鑑
みて鋭意研究を重ねた結果、処理層に捕捉されて沈降し
た汚泥を順次除去する目詰まり防止の手段を講じかつ効
率的な瀑気手段を講ずることにより、河川等における汚
水を効率良くしかも長期間に亘って浄化することができ
るのではないかとの知見を得た。本発明はこのような知
見を更に発展させることによって完成された汚水浄化装
置の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る河川等にお
ける汚水浄化装置（以下装置という）１の一は、水路２
を上の水路２ａと下の水路２ｂとに上下二分割するとと
もに、汚水浄化に寄与する微生物の棲息を可能ならしめ
る浄化処理材の集合からなる処理層３を該上の水路２ａ
及び下の水路２ｂに所要間隔をおいて交互に設置し、上
の処理層３ａの下側及び下の処理層３ｂの下側には、端
部が水路２に連通する連続した通水路４を設け，又上の
処理層３ａの上流端部側においては、水路２を流れる汚
水の一部が該処理層下側の通水路４を流れるのを妨げな
い状態で、汚水の水位が低い場合であってもその水位を
上昇させて汚水が上の処理層３ａを通過するようになす
ために下の水路２ｂを横切るごとく下の止水板６を設け
る一方，下の処理層３ｂの上流端部側においては、上の
処理層３ａの下流端部より吐出された吐出水が下の処理
層３ｂ上を素通りするのを防止するために上の水路２ａ
を横切るごとく上の止水板７を設けたことを特徴とする
ものである。

【０００８】又本発明に係る装置１の他は、水路２を上
の水路２ａと下の水路２ｂとに上下二分割するとともに
、汚水浄化に寄与する微生物の棲息を可能ならしめる浄
化処理材の集合からなる処理層３を該上の水路２ａ及び
下の水路２ｂに所要間隔をおいて交互に設置し、上の処
理層３ａの下側には端部が水路２に連通する連続した通
水路４を設けるとともに、下の処理層３ｂの内部には、
端部が水路２に連通しかつ水路２の底部を底面とする連
続する通水路４を設け，又上の処理層３ａの上流端部側
においては、水路２を流れる汚水の一部が該処理層下側
の通水路４を流れるのを妨げない状態で、汚水の水位が
低い場合であってもその水位を上昇させて汚水が上の処
理層３ａを通過するようになすために下の水路２ｂを横
切るごとく下の止水板６を設ける一方，下の処理層３ｂ
の上流端部側においては、上の処理層３ａの下流端部よ
り吐出された吐出水が下の処理層３ｂ上を素通りするの
を防止するために上の水路２ａを横切るごとく上の止水
板７を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】ここに河川等における汚水浄化とは、水路
（河川や用排水路、又は池や湖沼に連設された浄化用の
水路等）を流れる汚水を浄化することを言う。

【００１０】

【作用】然して本発明に係る装置１においては、水路の
水位が低い場合であっても下の止水板６が汚水の水位を
上昇させるため、汚水は上の処理層３ａ内を通過するこ
ととなる。そしてこの上の処理層３ａ内を通過する間に
おいて、図４において白抜きの矢印で示すごとく、通過
汚水に酸素が効率良く取り込まれて、効率的な瀑気が図
られる。このように酸素濃度の高められた汚水は、上の
処理層３ａの下流端部より上下処理層間の途切れ部分５
（水路２）に順次流入する。一方水路水の一部は上下の
処理層３ａ，３ｂ及び下の止水板６に妨げられることな
く通水路４を円滑に流下するのであるが、この通水路４
を流れる流水は、上下の処理層３ａ，３ｂの下端部分（
主として下の処理層の下端部分）に沈降した汚泥等、処
理層３の内部に存する汚泥を該通水路４に引き出すため
、汚泥を含む流水は矢印で示すごとく前記途切れ部分５
の水中に流入する。特に、上の処理層３ａとその下流側
に位置する下の処理層３ｂとの間の途切れ部分５におい
ては、酸素濃度の高められた汚水と汚泥を含んだ汚水と
が上下から同時に流入するため、湾曲矢印で示すごとく
水の攪拌が生じ、該途切れ部分５における汚水の酸素濃
度及び汚泥濃度は略均一なものとなる。

【００１１】このように酸素濃度及び汚泥濃度が略均一
化された汚水は上の止水板７による止水作用によって下
の処理層３ｂ内に流入することから、該処理層３の各部
において、棲息している微生物は必要な酸素の供給を受
け汚水は効率良く浄化される。そして、下の処理層３ｂ
の下流端部より次の途切れ部分５の水中に排出された酸
素濃度の低くなった汚水は、その一部は上の処理層３ａ
内を通過し、前記と同様に効率的な瀑気が行われる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１〜４において本発明に係る装置１は、水路２を
上下に二分割してなる上の水路２ａ及び下の水路２ｂに
、上下交互に所要間隔をおいて処理層３を設置し、上の
処理層３ａ及び下の処理層３ｂとし、該上の処理層３ａ
の下側及び下の処理層３ｂの下側には通水路４を設け、
隣合う通水路４，４は処理層間の途切れ部分５（水路２
）により連通されたものとなし、又上の処理層の上流端
部側に下の水路２ｂを横切るごとく下の止水板６を設け
るとともに下の処理層の上流端部側には上の水路２ａを
横切るごとく上の止水板７を設けてなるものである。

【００１３】これを具体的に説明すれば以下のごとくで
ある。水路２は、前記上の処理層３ａが設置される第１
の水路ブロック９と前記下の処理層３ｂが設置される第
２の水路ブロック１０とを、基本的には交互に連結する
ことによって構成されている。本実施例を説明する図２
においては、第１、第２の水路ブロックの交互連結によ
る水路部分の中間の所要部位に、汚泥桝１１が連設され
た第３の水路ブロック１２が介在せしめられており、又
部分的に、第１の水路ブロック９，９が隣合う状態で連
結されている。又第１の水路ブロック９の所要のものに
は植生ブロック１３が載設されるものとなされ、該植生
ブロック１３が載設された水路ブロック以外の水路ブロ
ックには、長孔状の開口部が並設されてなる蓋板１５が
被せられるものとなされている。

【００１４】前記第１の水路ブロック９は、図５に示す
ごとく、上方が開口した断面Ｕ字状樋体として形成され
ており、その底部１６の長手中央部分には連続した台形
状の凹溝１７を具え、該底部１６の凹溝両側部分の上面
は、該凹溝１７に向かって傾斜する傾斜面１９，１９と
されている。又両側壁２０，２０の上端部分には、前記
蓋板１５の両側縁部分を支承するための段部２１，２１
が対向して設けられるとともに、両側壁２０，２０の内
面部両端寄り部位には、上端が段部２１において開口し
かつ下端が側壁内面下端に至る上下方向に延びる案内溝
２２，２２、２２，２２が対向して設けられている。

【００１５】前記第２の水路ブロック１０の構成は、図
６に示すごとく、前記第１の水路ブロック９と同様に構
成されている。

【００１６】前記第３の水路ブロック１２は、図７に示
すごとく、第１の水路ブロック９において、案内溝が省
略されかつ汚泥桝１１に連通する流入開口部２５が底部
中央部位に設けられた構成を有する。

【００１７】第１の水路ブロック９に設置される上の処
理層３ａ及び第２の水路ブロック１０に設置される下の
処理層３ｂは、汚水浄化に寄与する微生物の棲息を可能
ならしめる例えば多孔質のセラミック製の球状物や砕石
、活性炭等からなる浄化処理材２６を蛇籠等の網状容器
２７内に充填してなる直方体状を呈し、その幅寸法は水
路幅に略等しく設定され又その厚さは水路深さの略半分
に設定されている。

【００１８】そして該上の処理層３ａは、図１〜２に示
すごとく、第１の水路ブロック９に設けられた対向する
案内溝２２，２２、２２，２２に落とし込まれた状態で
相対する一対の支持板２９，２９によって下方より支持
され、処理層の上面３０は前記段部の支承面３１（図５
参照）と略面一となるごとくなされている。なお該支持
板２９，２９は本実施例においては同一の構成を有し、
図５に示すごとく、両端部分が案内溝に嵌め込まれる矩
形板体３２の内面上端寄り部位に受片３３が突出形成さ
れている。そして図１に示すごとく、対向する受片３３
，３３が処理層３ａの両端部分を下方より支持し、又両
矩形板体の上端部分３５，３５が処理層３ａの両端部の
下側と係合して処理層３ａの水路長さ方向の動きを封ず
るごとくなされている。

【００１９】又前記下の処理層３ｂは、図１〜２に示す
ごとく、第２の水路ブロック１０の底部１６上に設置さ
れるものとなされ、該水路ブロック１０に設けられた対
向する案内溝２２，２２、２２，２２に落とし込まれた
状態で相対する一対の押え板３７，３７によって下方に
押え付けられるものとなされている。なお該押え板３７
，３７は、本実施例においては同一の構成を有し、図６
に示すごとく、両端部分が案内溝に嵌め込まれる矩形板
体３９の内面下端寄り部位に押え片４０が突出形成され
ており、対向する押え片４０，４０が処理層３ｂの両端
部分の上面を下方に押えてその浮き上がりを阻止し、両
矩形板体の下側部分４１，４１が処理層３ｂの両端部の
上側と係合して処理層３ｂの水路長さ方向の動きを封ず
るごとくなされている。

【００２０】然して、前記のように構成された水路２に
おける第１の水路ブロック９に両支持板２９，２９を用
いて上の処理層３ａを設置し、かつ第２の水路ブロック
１０に両押え板３７，３７を用いて下の処理層３ｂを設
置すると、水路２に、上下交互に所要間隔をおいて上の
処理層３ａ及び下の処理層３ｂが設置された状態となる
。そして第１の水路ブロック９における上流端部側の支
持板２９は、水路を流れる汚水の水位を上昇させる前記
下の止水板６を構成するとともに、第２の水路ブロック
１０の上流端部側の押え板３７は、上の処理層３ａの下
流端部より吐出された吐出水が下の処理層３ｂ上を素通
りするのを防止する前記上の止水板７を構成する。又水
路底部１６の凹溝両側部分の上面が傾斜面１９，１９と
されて該傾斜面と下の処理層の下面部との間に、図３に
示すごとく間隙４２が形成されているため、下の処理層
３ｂに関しては、凹溝１７と該間隙４２が前記通水路４
を構成する。

【００２１】図８は、本発明に係る装置１を河川におけ
る汚水浄化に用いた場合を示すものであり、河床４３上
に装置１が並設されている。

【００２２】係る構成を有する装置１の作用は前記「作
用の項」で述べたところと同様であるが、特に本実施例
においては、傾斜面と下の処理層の下面部との間に形成
される間隙４２も通水路４の一部をなすため、下の処理
層３ｂの下端部分の汚泥４５が、図３において矢印で示
すごとく良好に通水路４に引き出されることとなる。又
本実施例においては、上の処理層３ａの下流端部側にも
止水機能を有する板（支持板）が下の水路２ｂを横切る
状態で設けられているため、該板が無い場合に比べて上
の処理層３ａの下流端部からの吐出水量が多くなり攪拌
効果の向上が図られる。又下の処理層３ｂの下流端部側
においても止水機能を有する板（押え板）が上の水路２
ａを横切る状態で設けられているため、下の処理層３ｂ
に流入した汚水を殆どそのまま下流端部より排出させ得
ることとなり、より効果的な汚水浄化が図られる。特に
図１に示すごとく、植生ブロック１３が上の処理層３ａ
上に載設されるときには、この植生ブロック１３に植え
られた水性植物が上の処理層３ａ内に根を張ることによ
り、微生物によっては捕捉されない窒素やリン等の物質
も除去されることとなる。このようなことから浄化水の
水質が一層良好となる。

【００２３】その他 ■　　図９は、途切れ部分５の中間部において、三角柱
状の仕切り部材４６を凹溝１７を横切るごとく設けてな
るものである。このように構成した場合には、途切れ部
分５の水中に流入した汚泥を含む流水は、矢印で示すご
とくこの仕切り部材の傾斜面４７に案内されて速やかに
舞い上がることとなり、途切れ部分５における攪拌がよ
り効果的に行われることとなる。

【００２４】通水路４を流れる流水中に固形分が多く含
まれている場合には、連通状態にある通水路の所要部位
に図２に示すごとく汚泥桝１１を設けて該汚泥桝におい
て固形分を捕捉するのが望ましいため、このような仕切
り部材は設けない方が良い。しかし浄化すべき汚水の水
質が比較的良好であって通水路を流れる流水中の固形分
が少ない場合には、係る仕切り部材を設けて途切れ部分
５における攪拌をより効果的に行わせると、処理層によ
る浄化促進によって汚泥桝を省略し得ることともなる。

【００２５】■　　図１０〜１１は、下の処理層３ｂの
内部に通水路４を設けた場合を示すものであり、該通水
路４は水路２の底部１６を底面としている。該通水路４
を流れる流水は、処理層３ｂ内の汚泥を通水路４の上面
部４９や側面部５０から引き出して流し去る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以下のごとき優れた効果を奏す
る。

【００２７】■　　本発明に係る装置は、水路に、上下
交互に所要間隔をおいて上の処理層及び下の処理層を設
置し、該上の処理層の下側及び下の処理層の下側に通水
路を設け、これらの通水路は途切れ部分を介して連通し
たものとなされており、又上の処理層の上流端部側に下
の止水板が設けられるとともに下の処理層の上流端部側
には上の止水板が設けられてなるものである。

【００２８】そのため、本発明に係る装置によるときに
は、生物膜による浄化作用を最大限有効に発揮させて、
水路を流れる汚水を効果的に浄化することができる。

【００２９】より具体的には、本発明によるときには、
例え水路の水位が低い場合であっても、下の止水板によ
る水位上昇によって汚水を上の処理層内に通過させるこ
とができ、この処理層を通過する汚水に酸素を効率良く
取り込ませることができる一方、連通状態にある通水路
を流れる流水によって処理層の内部に存する汚泥を引き
出させることができる。このようなことを出発点として
、上の処理層とその下流側に存する下の処理層との間に
おいては、酸素濃度の高められた汚水と汚泥を含んだ汚
水が上下から同時に流入して効果的な攪拌が生じ、酸素
濃度及び汚泥濃度が略均一な汚水が得られる。その結果
、下の処理層には、この略均一化された濃度の汚水を流
入させ得ることになり、従って下の処理層の各部におい
て、棲息している微生物は必要な酸素の供給を受け汚水
は効率良く浄化されるのである。

【００３０】■　　連通状態にある通水路が、前記のご
とく処理層の内部に存する汚泥を通水路に引き出して流
し去るため、平坦な水路底面部に処理層を直接的に載置
した従来装置におけるごとく、汚泥の堆積によって処理
層の全体が短期間の内に目詰まりをおこすといった恐れ
がない。従って、処理層内で汚水が停滞して悪臭を発生
させる事態を招いたり、該目詰まりした処理層が害虫の
増殖源となって周囲の環境を悪化させる等といった従来
の問題が解決されることとなる。又、目詰まりを起こし
た処理層の交換作業や洗浄作業も長期間に亘って不要と
なることから、それらの作業の省力化を図り得るととも
に、装置の維持・管理費の大幅な低減を達成せしめ得る
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例を示す横断面図である。

【図４】本発明の作用を説明する説明図である。

【図５】上の処理層が設置される第１の水路ブロックを
、上の処理層の固定手段とともに説明する分解斜視図で
ある。

【図６】下の処理層が設置される第２の水路ブロックを
、下の処理層の固定手段とともに説明する分解斜視図で
ある。

【図７】汚泥桝が連設される第３の水路ブロックを説明
する斜視図である。

【図８】河床に本発明の装置を並設した状態を示す正面
図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図１０】下の処理層をその内部に形成された通水路と
ともに示す横断面図である。

【図１１】下の処理層をその内部に形成された通水路と
ともに示す横断面図である。

【符号の説明】

１　　装置 ２　　水路 ２ａ　　上の水路 ２ｂ　　下の水路 ３　　処理層 ３ａ　　上の処理層 ３ｂ　　下の処理層 ４　　通水路 ５　　途切れ部分 ６　　下の止水板 ７　　上の止水板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水路２を上の水路２ａと下の水路２ｂ
   とに上下二分割するとともに、汚水浄化に寄与する微生
   物の棲息を可能ならしめる浄化処理材の集合からなる処
   理層３を該上の水路２ａ及び下の水路２ｂに所要間隔を
   おいて交互に設置し、上の処理層３ａの下側及び下の処
   理層３ｂの下側には、端部が水路２に連通する連続した
   通水路４を設け、又上の処理層３ａの上流端部側におい
   ては、水路２を流れる汚水の一部が該処理層下側の通水
   路４を流れるのを妨げない状態で、汚水の水位が低い場
   合であってもその水位を上昇させて汚水が上の処理層３
   ａを通過するようになすために下の水路２ｂを横切るご
   とく下の止水板６を設ける一方、下の処理層３ｂの上流
   端部側においては、上の処理層３ａの下流端部より吐出
   された吐出水が下の処理層３ｂ上を素通りするのを防止
   するために上の水路２ａを横切るごとく上の止水板７を
   設けたことを特徴とする河川等における汚水浄化装置。
2. 【請求項２】　　水路２を上の水路２ａと下の水路２ｂ
   とに上下二分割するとともに、汚水浄化に寄与する微生
   物の棲息を可能ならしめる浄化処理材の集合からなる処
   理層３を該上の水路２ａ及び下の水路２ｂに所要間隔を
   おいて交互に設置し、上の処理層３ａの下側には端部が
   水路２に連通する連続した通水路４を設けるとともに、
   下の処理層３ｂの内部には、端部が水路２に連通しかつ
   水路２の底部を底面とする連続する通水路４を設け、又
   上の処理層３ａの上流端部側においては、水路２を流れ
   る汚水の一部が該処理層下側の通水路４を流れるのを妨
   げない状態で、汚水の水位が低い場合であってもその水
   位を上昇させて汚水が上の処理層３ａを通過するように
   なすために下の水路２ｂを横切るごとく下の止水板６を
   設ける一方、下の処理層３ｂの上流端部側においては、
   上の処理層３ａの下流端部より吐出された吐出水が下の
   処理層３ｂ上を素通りするのを防止するために上の水路
   ２ａを横切るごとく上の止水板７を設けたことを特徴と
   する河川等における汚水浄化装置。