JPH0568988A - 雨水の浄化および給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防藻、防菌性フィルターモジュルにより、長
期間安定した雨水の浄化と給水ができることを目的とす
る。 【構成】 雨水貯留槽２の水を循環させる強制循環流路
３ａ，３ｂに順に設けられた防藻、防菌性フィルターモ
ジュル１６、水圧送手段５、水浄化モジュル７、この水
浄化モジュル７へ空気を送る空気供給手段８、殺菌モジ
ュル１１と浄化した雨水を給水する流路に順に設けられ
た防藻、防菌性フィルターモジュル１７、水圧送手段１
３で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雨水貯留槽、池、溜池
などの水を浄化して給水する家庭用もしくは業務用雨水
の浄化および給水装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、雨水貯留槽の場合、従来の雨水
貯留槽には、鳥の排泄物や木の葉などによる老廃物によ
って有機物が溜ったり、さらに水が停滞しているので微
細藻類、原生動物、病原微生物などが発生して不快な臭
いやぬめりなどが生じ不衛生きわまる状況である。これ
らの問題点も一部改良したものとして提案されている雨
水浄化装置を図４にもとづいて説明する。図４におい
て、雨水浄化装置１は、雨水貯留槽２の循環流路３ａ，
３ｂの間に配置した。雨水貯留槽２に溜った有機物や微
細藻類、原生動物、病原微生物などを含んだ汚い水は、
流入口４より水流路（往路）３ａを経由しポンプ５で有
機物を分解する微生物が付着している塩基性セラミック
６からなる水浄化モジュル７に入る。水浄化モジュル７
に入った汚い水の有機物は、塩基性セラミック６の表面
に付着しているタンパク質分解細菌、脱アミノ細菌、ア
ンモニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌などによって酸化分
解されて硝酸になる。一方、水浄化モジュル７の入口に
は、空気供給手段であるイジェクター８が設置されてお
り、流通管を経由して吸いこまれる酸素によって上記の
有機物の酸化分解が促進される。このように有機物が分
解された水は、紫外線ランプ１０を内蔵した殺菌モジュ
ル１１に入り、さらに病原微生物などを殺菌してから水
流路（復路）３ｂを経由して雨水貯留槽２に戻る。きれ
いに浄化された雨水は、給水流入口１４より浅井戸ポン
プ１３で汲み上げられバルブ１５を開いて渇水時に利用
される。しかし、上記の雨水の浄化および給水装置に
は、フィルターなどが備えられていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、雨水貯留槽に
おいては、鳥の排泄物や木の葉などにより有機物が溜っ
たり、さらに、微細藻類、原生動物、病原微生物など繁
殖し不快な臭いやぬめりなどが発生するので雨水が渇水
時に利用できないと云う大きな課題があった。

【０００４】この課題を解決しようとしたものとして、
図４に示すような水を浄化する微生物を利用した水浄化
モジュルや紫外線による殺菌手段が提案されている。

【０００５】しかしながら上記構成では、雨水貯留槽２
と水浄化モジュル７との循環回路に配置される水圧送手
段５、空気供給手段８および給水用浅井戸ポンプ１３、
バルブ１５などに微細藻類、原生動物、ぬめり、ゴミ、
貝類などの異物が付着すると水の流量や空気の供給量が
低下して雨水の浄化および給水ができなくなるという課
題を有していた。さらに、水浄化モジュルの浄化性能を
高める必要があった。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決するもので、
前記水圧送手段、空気供給手段、給水ポンプ、バルブな
どへの異物の付着防止を第１の目的とする。

【０００７】さらに、水を浄化する微生物の固定床とな
る塩基性物質を主成分とするセラミックを用いた水浄化
モジュルの浄化性能を高めることを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、雨水貯留槽の水を循環させる強制循環
流路に順に設けられた防藻、防菌性のフィルターモジュ
ル、水圧送手段、水浄化モジュルと、この水浄化モジュ
ルへ空気を送る空気供給手段と、浄化した雨水を給水す
る流路に順に設けられた防藻、防菌性のフィルターモジ
ュル、水圧送手段とからなる給水装置とで構成したもの
である。

【０００９】さらに、雨水を浄化する細菌を繁殖させる
水浄化モジュルの中の固定床は、空間率が２０〜８５％
の塩基性物質が主成分であるセラミックで構成した。

【００１０】

【作用】本発明は上記の構成によって、まず正常運転の
場合は、水圧送手段により水循環が行われると、鳥の排
泄物や木の葉などの有機物を含んだ雨水は、水圧送手段
であるポンプにより、空気供給手段で吸引された空気を
混入しながら水浄化モジュルに送られる。そこで、雨水
中の有機物は水浄化モジュルの中の多孔性セラミックの
表面に繁殖している水浄化細菌群により、酸素の多い雰
囲気で効率よく硝酸塩に酸化分解される。即ち、雨水は
溶存酸素が飽和している水に浄化される。

【００１１】また、雨水貯留槽に発生した病原微生物や
原生動物は、水浄化モジュルから流出した後、紫外線殺
菌ユニットに流入し、紫外線に当たり死滅する。

【００１２】このように、浄化作用、殺菌作用によっ
て、きれいになった雨水は給水ポンプにより渇水時に利
用することができる。

【００１３】次に、もし雨水貯留槽の中に微細藻類、原
生動物、病原微生物によりぬめり、ゴミ、貝類などの異
物が発生しても、これらの異物は水圧送手段の上流側に
配置した防藻、防菌性のフィルターモジュルで取り除く
ことができるので、常に上記の正常運転ができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面にもとづい
て説明する。図１は、本発明の雨水の浄化および給水装
置を家庭用の雨水貯留槽に応用した実施例を示すもので
ある。雨水浄化装置１は、雨水貯留槽２の強制循環流路
３ａ，３ｂの間に配置した。雨水貯留槽にたまった有機
物や病原微生物や前述の異物などを含んだ汚い水は、流
入口４より水流路（往路）３ａを経由し防藻、防菌性の
フィルターモジュル１６で異物を除去後、ポンプ５で有
機物を分解する微生物群が繁殖している塩基性セラミッ
ク６からなる水浄化モジュル７に送入される。水浄化モ
ジュルに入った汚い水の溶存有機物は、塩基性セラミッ
ク６の表面に繁殖しているタンパク質分解菌や脱アミノ
細菌によってタンパク質はアミノ酸に分解され、アミノ
酸はアンモニアにすぐ分解される。このアンモニアも塩
基性セラミック６の表面に繁殖しているアンモニア酸化
細菌や亜硝酸酸化細菌によって酸化分解されて硝酸にな
る。一方、水浄化モジュル７の入口には、空気供給手段
であるイジェクター８が設置されており、流通管９を経
由して空気中の酸素がイジェクター効果により吸入され
酸素を含んだ気泡が発生する。この酸素により上記の溶
存有機物の酸化分解が促進され、きれいな水になる。こ
の浄化された水は溶存酸素量が飽和状態であるので嫌気
性微生が発生しない。このように有機物を分解してきれ
いになり、さらに溶存酸素量が飽和状態になった水は、
紫外線ランプ１０を内蔵した殺菌モジュル１１に入り、
さらに病原微生物などを殺菌してから水流路（復路）３
ｂを経由して雨水貯留槽２に戻る。

【００１５】図２は、防藻、防菌性のフィルターモジュ
ル１６の断面図である。図において、１８は防藻、防菌
性のフィルター１９で濾過される雨水貯留槽の水の流入
口であり、２０は濾過された水の流出口で循環ポンプ５
へホースで連通している。なお、防藻、防菌性のフィル
ター１９は、フィルターケース２１の蓋２２をはずすこ
とにより着脱が容易に出来るよう取りつけられている。
次に、防藻、防菌性のフィルターは、雨水貯留槽の水の
ＮＯ₃ −Ｎ濃度が藻の発生しやすい３００ｐｐｍになっ
ても藻や細菌によるぬめりが発生しない（表１）の材料
を使用して試作した。

【００１６】

【表１】

【００１７】（表１）の１〜１２の材料を使用して試作
したフィルターは、雨水貯留槽の水の異物を除去すると
ともに藻やぬめりなどの発生がないので、水の抵抗変化
が少なく長期間安定して使用できる。

【００１８】さらに、前述の水浄化モジュル７の水浄化
用細菌群を繁殖させる固定床は、高炉水砕を原料とした
サドルロック型の多孔性セラミックを用いている。この
高炉水砕は製鉄所から溶鉄１.0トン当り０.5トン発生す
るスラグを急冷して製造され、主にセメントの原料や土
壌改良材として使用されるものである。高炉水砕は、塩
基性物質であるＣａＯを主成分とし、この他ＳｉＯ₂ 、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＦｅＯなどを含んでいる。このよ
うにＣａＯが主成分であるので、前述の有機物が分解し
て硝酸ができてもＰＨの低下がおこらない。また、ＰＨ
の低い雨水でもセラミック６の表面は、ＣａＯで中和で
きるので水浄化細菌群が付着している部分のＰＨは中性
であるので水浄化細菌群の活性を保持することができ
る。次に、このセラミックは、水浄化細菌群が繁殖しや
すいように図３の孔径と空間率にした。図３の平均気孔
径約５μｍ、空間率２０〜８５％のセラミックに水浄化
細菌群を繁殖させてＮＨ₄ −Ｎの分解速度を測定すると
セラミック量１００ｍｌで約８００μｇを４時間で分解
できる。これに対して多孔度が２０％以下であるとＮＨ
₄ −Ｎの分解速度が小さく、多孔度が８５％以上になる
とセラミック自体がもろくなって使用できなかった。

【００１９】また、殺菌モジュル１１に内蔵された紫外
線ランプ１０は２５３.7ｎｍを中心波長とする紫外線を
照射し、この波長をよく透過させる石英もしくは紫外線
透過ガラスなどで照射部が構成されている防水型であ
る。一方、紫外線ランプ１０の照射を受けるモジュル１
１の中を雨水がワンパスで通過する時間と紫外線ランプ
１０の紫外線放射照度の積は１０〜１０⁵ μｗsec／cm
² が最適であり、このモジュル１１は横太よりも縦長が
よい。この紫外線放射照度は、紫外線ランプ光源より１
ｍ離れた位置に１cm² の受光面を設けた場合の受光にお
ける放射強度である。紫外線ランプ１０には、通電する
ための電気リード線１２が設けられているがこの電気リ
ード線１２は上部から導き出している。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明の雨水の浄化および
給水装置によれば、次の効果が得られる。 （１）雨水貯留槽の水の異物を防藻、防菌性のフィルタ
ーで除去できるので、水圧送手段、空気供給手段、水浄
化モジュルなどの水浄化装置および給水装置を構成する
部品に異物の付着がなく長期間安定して雨水の浄化と給
水ができる。 （２）防藻、防菌性の材料でフィルターを構成している
ので、雨水貯留槽の水のＮＯ₃ −Ｎが藻の発生しやすい
濃度になっても藻の発生がなく、さらに一般細菌の繁殖
によるぬめりなどもフィルターに発生しないのでフィル
ターの抵抗変化が非常に少ない。 （３）水浄化モジュル内に配置される水浄化細菌群の固
定床として、塩基性物質であるＣａＯを多く含んだ高炉
水砕のサドルロック型セラミックを使用し、その多孔度
を２０〜８０％としているので水の中の有機物を効率よ
く分解できる。また、雨水貯留槽の水に有機物が分解し
て酸が生成しても、セラミック表面のＰＨは酸性になる
ことがない。さらに、ＰＨの低い酸性雨中の有機物は、
従来分解できなかったが、本発明の雨水浄化モジュルは
分解することができる。 （４）水浄化モジュルの上流に配置した空気供給手段で
前記水浄化モジュルで必要とされる酸素量よりも多くの
酸素量が供給できるので、雨水貯留槽の水には酸素が十
分溶存する。そのため、従来のように嫌気性菌の発生に
よるいやなにおいの発生がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の雨水浄化および給水装置の
構成断面図

【図２】同装置に設けられた防藻、防菌性フィルターモ
ジュルの断面図

【図３】同装置の特性図

【図４】従来の雨水浄化装置の断面図

【符号の説明】

１ 雨水浄化装置 ２ 雨水貯留槽 ５，１３ 水圧送手段 ７ 雨水浄化モジュル ８ 空気供給手段 １６，１７ 防藻、防菌性フィルターモジュル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 9/00 Ａ 6647−4Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雨水貯留槽の水を強制循環して浄化させ
   る流路に順に設けられた防藻性、防菌性のフィルターモ
   ジュル、水圧送手段、水浄化モジュルと、この水浄化モ
   ジュルへ空気を送る空気供給手段とからなる水浄化装置
   と、浄化した雨水を給水する流路に順に設けられた防藻
   性、防菌性のフィルターモジュル、水圧送手段とからな
   る給水装置とで構成した雨水の浄化および給水装置。
2. 【請求項２】 防藻性、防菌性のフィルターモジュル
   は、下記の群より選択した少なくとも１種の防藻性、防
   菌性を有する材料からなる請求項１記載の雨水の浄化お
   よび給水装置。 （１）銀もしくは塩化銀 （２）グルコン酸クロルヘキシジン （３）銅もしくは硫化銅 （４）チタン （５）５−クロル−２−（２，４−ジクロルフェノキ
   シ）フェノール （６）ステンレス （７）ドデシルグアニジン塩酸塩 （８）チアベンダゾール （９）α−ブロムシンナムアルデヒド （１０）シリコーン第４級アンモニウム塩 （１１）アルキルジ（アミノエチル）グリシン塩酸塩 （１２）１０，１０’−オキシビスフェノキシアルシン
3. 【請求項３】 水浄化モジュルは、空間率が２０〜８５
   ％の塩基性物質が主成分であるセラミックからなる請求
   項１記載の雨水の浄化および給水装置。