JPH0560599U - 汚水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水路内に設置して生活排水等の汚水中の窒
素、燐を電気エネルギー等を用いることなく容易に除去
し得る水路内に設置し得る汚水浄化装置。 【構成】 花卉の根を保持する孔が複数穿設された板状
の天板部材と、該天板部材の全周縁に垂下状に連設せる
周壁部材とから成る浮上性を有する函型本体であって、
該函型本体の周壁部材の一部に汚水の取入口を設け、該
取入口に対向した位置の周壁部材に花卉で浄化された浄
化水の排出口を設けた汚水浄化装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、汚水浄化装置に関し、更に詳細には、湖沼、海域等における富栄養 化による水質の汚染の主原因と成る家庭排水、工場排水、家畜舎排水（以下汚水 と称する）中に含まれる窒素、燐等を除去するために排水路内に配置して汚水を 浄化するのに用いる汚水浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、汚水中に含まれる窒素化合物、燐化合物等の汚染物質を除去する方法と しては、汚水を下水道、合併浄化槽、小規模排水処理施設等を利用して処理する 浄化方法、或いは汚水を湖沼や貯水池等に集め、湖沼や貯水池等に浮遊させたホ テイアオイの根に窒素や燐等を吸収させる方法が知られている。

【０００３】 しかしながら、前記浄化方法のうち施設を利用した汚水の浄化方法の場合は、 工場排水、生活排水等のＢＯＤ除去には効果があるものの、富栄養源の主要因物 質である窒素や燐等の除去にはあまり効果がないし、また、これらの施設の運転 には大量の電気エネルギーを消費するため、汚水を浄化する一方において地球温 暖化の主要物質である炭酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物等の大気汚染物質の発 生原因ともなっている。

【０００４】 また、ホテイアオイのように浮遊性の花卉の根の吸収によるの窒素、燐を除去 する方法の場合は、これら花卉は栄養塩等の吸収に伴い次第に増殖し、その増殖 した花卉がやがては湖沼の水面を覆うため、増殖の都度除去する必要性がある。 また、除去されたホテイアオイは枯れることなく、次第に腐食していき、周囲に 悪臭をただよわせることから、その処分に問題がある。また、花卉を湖沼等の水 面に浮遊させているため、流されて流失したり、或いは一か所に集中しやすいの で、窒素および燐の除去効果が低下するという問題がある。

【０００５】 また、家庭等から排出される汚水量は統計によると一日中均等ではなく、時間 帯によって様々であることも知られている。

【０００６】 そこで、家庭等よりの汚水をその水路中で直接浄化する方法が試みられている 。

【０００７】 その代表的な方法としては、水路内の底面に大きさの異なる礫を敷き詰めて汚 水を処理する礫間接触酸化法、水路内の底面に波板または網目状のプラスチック 板を接触材として充填配置して汚水を処理する接触材充填水路浄化法が挙げられ る。両者の浄化原理はほぼ同じであり、礫または接触材の表面に形成される付着 生物（生物膜とも称する）により汚水中の汚濁物質を摂取、分解して浄化するも のである。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記礫間接触酸化法、接触材充填水路浄化法のいずれも水路内 の底面に設置するため、水路を流れる汚水の水位の変化に充分に対応出来ず、降 雨等による増水時には上流から流れてくる土砂、枯れ葉、ゴミ等により礫または 接触材が埋没或いは破損するという問題がある。

【０００９】 本考案は、かかる問題点を解消し、汚水中の窒素、燐等を極めて簡単に除去す ることが出来る汚水浄化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案の水質浄化装置は、花卉の根を保持する孔が複数穿設された板状の天板 部材と、該天板部材の全周縁に垂下状に連設せる周壁部材とから成る浮上性を有 する函型本体であって、該函型本体の周壁部材の一部に汚水の取入口を設け、該 取入口に対向した位置の周壁部材に花卉で浄化された浄化水の排出口を設けたこ とを特徴とする。 また、函型本体の周壁部材の排水の取入口に内方に開閉自在の逆流防止板を設 けるようにしてもよい。また、周壁部材の下縁の全縁に亘ってパッキング部材を 設けてもよい。また、周壁部材に装置本体の浮上調節用重りを着脱自在に設けて もよい。

【００１１】

【作用】

汚水浄化装置を水路内に載置すると、汚水は周壁部材の取入口より函型本体内 に流れ込み、函型本体内を通過して、周壁部材の排出口より排出される。 この場合、函型本体内を通過する汚水は天板部材に穿設された複数の孔に保持 された花卉の根に接し、該植物により汚水中の窒素、燐等の栄養分は吸収除去さ れる。 また、函型本体は浮上性を備えているから水路内を通過する汚水の流量が通常 の場合は函型本体の周壁部材の下縁は水路の底部に接しているが、汚水が増減す ればその増減に伴って装置自体も上昇或いは下降する。

【００１２】

【実施例】

以下図面に従って本考案の具体的実施例を説明する。 図１ないし図５は本考案の１実施例を示すもので、図中、１は函型本体を示す 。函型本体１は硬質発泡スチレン製、木製等の縦 100〜200 cm、横50〜100 cm、 厚さ 2〜5 cmの天板部材２と、該天板部材２の周縁３に垂下状に連設した木製、 プラスチック製等の高さ 7〜20cm、幅50〜200 cm、厚さ 1〜3 cmで大きさ縦 100 〜200 cm、横50〜100 cmの枠状の周壁部材４とからなり、水に対して浮上性を備 える。 また、天板部材２には花卉５の根６を挿入保持出来る径 2〜5 cm程度の孔７を 5〜20cm間隔で複数個を穿設した。そして該孔７には中央部分に十文字の切れ目 を切り込んだ径 2〜5 cm、厚さ 2〜5 cmの発泡ウレタン８を嵌合し、該発泡ウレ タン８中に花卉５の根６を挿通して根元を該発泡ウレタン８で固定するようにし た。 また、周壁部材４の一部に汚水ＦＷを取入れる取入口９を設けると共に、該取 入口９の周壁部材４の内面に内方に開閉自在の逆流防止板１０を設けた。 また、該汚水ＦＷの取入口９に対向する位置の周壁部材４の天板部材近傍に近 接させて花卉５の根６により汚水ＦＷ中の窒素、燐を吸収、浄化された浄化水の 排出口１１を設けた。また周壁部材４の下縁１２の全縁に発泡ウレタン製のパッ キング部材１３を設けた。

【００１３】 そして周壁部材４の取入口９より汚水ＦＷを取入れ、該汚水ＦＷを函型本体１ 内を通過させると共に、汚水ＦＷを花卉５の根６に接しせしめて、汚水ＦＷ中に 含有せる窒素、燐等の栄養分を花卉５の根に吸収、浄化させ、浄化した水ＦＷを 排出口１１より函型本体１の外側に排出させるようにした。 また、図１に示すように周壁部材４の一部例えば函型本体１の角部分に図５に 示すような透明なプラスチック製の縦、横各 5cm、高さ10cmの有底筒状の重り入 れ部材１４を取付けし、該重り入れ部材１４内に鉛製、ステンレス製等の水に対 する耐腐食性の高い径 1cmの粒状の錘Ｇを充填し得るようにして、これを函型本 体１の浮上調整用重り１５とした。

【００１４】 次に、前記汚水浄化装置を用いて、汚水の浄化の具体的実施例を説明する。 実施例１ 本実施例では天板部材２は径 4cmの孔７を間隔10cmに穿設した縦90cm、横45cm 、厚さ 2cmの発泡スチレン製材を用い、また周壁部材４は縦90cm、横47cm、幅 8 cm、厚さ 1cmの木材を用いた。そして周壁部材４の取入口９の大きさは 5×42cm とし、排出口１１の大きさは 3×35cmとし、重り入れ部材１４内に鉛製の錘Ｇを 充填して浮上用調整重り１５とした。 また、周壁部材４の下縁１２に厚さ 1cmの発泡ウレタン製のパッキング部材１ ３を固着した。

【００１５】 また、本出願人の敷地内に図６に示すような幅48cm、深さ25cm、長さ11ｍの水 路ＷＣを設けた。 そして図６に示すように、前記構成の函型本体１を１０個、互いに鎖１６で縦 列状態に連結して、これらを水路ＷＣ内の底面に載置した。

【００１６】 また、水路ＷＣ内に流す汚水は本敷地に隣接せる家庭７０世帯より排水された 生活雑排水を用いた。 尚、実験に先だって用いる汚水（生活雑排水）の成分をＪＩＳ−Ｋ−０１０２ に基づき測定し、その結果を次の表１に示す。また表１には一般に水耕栽培に用 いる日本園試処方に基づく培養液の成分を併せて示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】 また、汚水を浄化させるための花卉５として盛花時にあるインパチェンスを用 いた。

【００１９】 そして、図７に示すように水路ＷＣ内に総水量 0.1トンの汚水ＦＷを流速10リ ットル／時間で流し、１２時間後に浄化処理された水の中の全窒素分、全燐分を 測定した。そして実験開始前後の水中の全窒素分および全燐分の測定値より全窒 素と、全燐の除去率を算出した。その結果を表２に示す。 また、全窒素および全燐の除去率は次式により求めた。

【００２０】

【数１】

【００２１】 尚、本考案において全窒素とはアンモニア態窒素、亜硝酸態窒素、硝酸態窒素 および有機態窒素を総称し、また全燐とは燐酸態燐、加水分解性燐および有機態 燐を総称する。

【００２２】 実施例２〜９ 汚水の浄化に用いる花卉をニチニチソウ、トレニア、クリンソウ、サルビア、 マリゴールド、ヌマトラノオ、エキザカム、ゼラニウムを用いた以外は前記実施 例１と同様の方法で汚水を浄化処理した。 そして実験後の水中の全窒素および全燐の除去率を前記実施例１と同様にして 算出した。その結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】 表２から明らかなように本考案装置では汚水中の全窒素、全燐の除去率は５０ ％以上と高く、汚水中の窒素、燐を容易に除去し得ることが確認された。

【００２５】 前記実施例では水路内に本考案装置を設置したが、本考案はこれに限定される ものではなく、本考案装置を一般にＵ字溝と称される一般通路の路肩に配置され ているような下水路内に設置してもよい。 また、本考案装置は、Ｕ字溝を流れる工場排水、家畜舎排水等に含まれる窒素 、燐等の除去に利用してもよい。

【００２６】 また、前記実施例では浮上調整用重り１５を錘Ｇを充填する重り入れ部材１４ としたが、本考案はこれに限定されるものではなく、浮上調整用重り１５を分銅 型重り、吊り下げ式重りとしてもよい。

【００２７】 尚、逆流防止板にパッキング部材を取り付けてもよい。このようにするときは 、逆流防止板が周壁部材に密接して函型本体内に流入した汚水の外方への流失を 確実に防止出来る。

【００２８】 また、汚水の浄化に使用した花卉は増殖後は適時に間引し、家庭に配布して汚 水処理に役立てるようにすればよい。また、花卉のうち、ベニバナ、マリーゴー ルド、キンセンカ等は染料の原料として、また、ミント、レモンハーブ、セイジ 等は香料の原料としても使用することが出来るので、単に汚水の浄化ばかりでは なく、資源の再利用にも役立つ。

【００２９】

【考案の効果】

本考案によるときは、函型本体は浮上性を備えているので、水路の水位が増減 してもその増減に伴って函型本体が上下するので、汚水の流量が少なく水位が低 い時間帯でも函型本体内には汚水が溜められるから花卉が枯れることがなく、ま た、函型本体は底部がないから増水時に土砂等が函型本体内に流入しても溜まる ことがなく、従来のような電気エネルギーを使用することなしに、常時生活排水 等の汚水中の窒素、燐を簡単に確実に除去することが出来る効果が有る。 また、函型本体の周壁部材の取入口に本体内方に開閉自在の逆流防止板を設け るときは、汚水の流れが停止したとき該取入口を閉鎖して、函型本体内に流入し た汚水を該取入口から本体外に流失することを防止することが出来る。 また、函型本体の周壁部材の下縁の全周縁にパッキング部材を設けるときは、 水路の水位が減って函型本体が水路底面に到達した時、該パッキング部材で函型 本体を該底面に密接することが出来るから、本体内に流入した汚水を本体外に洩 れることを防止することが出来る。 また、函型本体の周壁部材に函型本体の浮上調整用重りを備えるときは、汚水 の水位の増減が極めて激しい場合であっても、本装置を水位の増減に合わせて転 覆することなく確実に浮上、或いは降下させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案装置の１実施例の斜視図、

【図２】 図１装置の１部截除の斜視図、

【図３】 図１装置の正面図、

【図４】 図１装置の背面図、

【図５】 本考案装置に用いる浮上調整用重りの１実施
例の説明図、

【図６】 本考案装置を水路内に設置した状態を示す説
明図、

【図７】 水路における本考案装置の使用状態を示す説
明図。

【符号の説明】

１ 函型本体、 ２ 天板部材、 ４ 周
壁部材、５ 花卉、 ６ 根、
７ 孔、９ 取入口、 １０ 逆流防止板、
１１ 排水口、１２ 周壁部材の下縁、 １３
パッキング部材、１５ 浮上調整用重り、 ＦＷ
汚水。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 花卉の根を保持する孔が複数穿設された
   板状の天板部材と、該天板部材の全周縁に垂下状に連設
   せる周壁部材とから成る浮上性を有する函型本体であっ
   て、該函型本体の周壁部材の一部に汚水の取入口を設
   け、該取入口に対向した位置の周壁部材に花卉で浄化さ
   れた浄化水の排出口を設けたことを特徴とする汚水浄化
   装置。
2. 【請求項２】 前記周壁部材の取入口は該装置本体の内
   方に開閉自在の逆流防止板を備えていることを特徴とす
   る請求項第１項に記載の汚水浄化装置。
3. 【請求項３】 前記周壁部材はその下縁の全周縁にパッ
   キング部材を備えていることを特徴とする請求項第１項
   または第２項に記載の汚水浄化装置。
4. 【請求項４】 前記周壁部材は函型本体の浮上調整用重
   りを備えていることを特徴とする請求項第１項ないし第
   ３項のいずれか１項に記載の汚水浄化装置。