JPH06106159A - 水処理方法および水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低いコストで砒素や塩素を除去することができ
る。 【構成】筒体１１の内部を仕切り部１２で分け、その処
理部３１内に複数の透水容器２０を設ける。透水容器２
０は、砂層２４を収容し、処理部３１を塞いで、それぞ
れ上下方向に間隔を置いて設けられる。砂層２４を通過
した水は、筒体１１内の水路部３２を通って排水口１３
から排出される。砂層２４を通過させることにより、水
に含まれる砒素や塩素を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水の中に含まれる砒素
および塩素を除去する水処理方法および水処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】水、例えば、工場廃水や、温泉の源泉水
の中には、砒素や塩素が多量に含まれていることがあ
る。砒素化合物は有毒であるため、砒素を含む水は、砒
素濃度が所定以下でなければ、廃棄を制限されている。
また、水に多量に含まれる塩素は、配管を傷めるため、
所定の濃度以下であることが望ましい。

【０００３】このため、従来、砒素や塩素を含む水を廃
棄したり利用したりする場合には、濃度を所定以下まで
下げるため、薬剤で処理してこれらを除去したり、多量
の水で希釈したりしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、薬剤を用いる場合には、薬剤の購
入費がかかり、多量の水で希釈する場合には、水道費が
かかるため、処理費がかさむという問題点があった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、低いコストで砒素や塩素を除去す
ることができる水処理方法および水処理装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明に係る水処理方法は、砂層を通過
させることにより、水に含まれる砒素を除去することを
特徴とする。

【０００７】請求項２の本発明に係る水処理方法は、砂
層を通過させることにより、水に含まれる塩素を除去す
ることを特徴とする。本発明の水処理方法の前後に、他
の処理を加えてもよい。例えば、本発明の水処理方法の
後に、活性炭層を通過させて、砂層を通過した水のにご
りをとるようにしてもよい。

【０００８】請求項３の本発明に係る水処理装置は、砂
層を収容する複数の透水容器をそれぞれ間隔を置いて、
上下方向に配置したことを特徴とする。

【０００９】透水容器は、少なくとも底部の一部が透水
性を有していればよく、上部は開いていても、透水性の
部材で閉じていてもよい。透水容器は、一部または全体
を砂の粒径より小さい目の網により構成してもよい。ま
た、透水容器は、全体が筒体の中に収容されていてもよ
く、容器自体で重なっていてもよい。

【００１０】処理する水は、ポンプを設けて吸引するこ
とにより、強制的に透水容器を通過させてもよく、重力
により自然に通過させてもよい。

【００１１】請求項４の本発明に係る水処理装置は、筒
体と、前記筒体の底部との間に間隔をあけて、該筒体の
内部に長さ方向に沿って設けられ、前記筒体の内部を処
理部と、水路部と、前記底部に沿った処理後貯水部とに
分ける仕切り部と、前記水路部に連通して、前記筒体の
側面上部に設けられた排水口と、前記処理部内に、上方
に処理前貯水部を設け、該処理部を塞いで、それぞれ上
下方向に間隔を置いて設けられた、砂層を収容する複数
の透水容器と、を有することを特徴とする。

【００１２】本発明で用いられる砂は、石英や長石等の
鉱物などを含む普通、一般の砂でよく、主として、粒径
０．２ミリ〜２．０ミリの細砂および粗砂から成り、微
砂や粘土、礫を含んでいてもよい。砂は、川砂や、山砂
であってもよい。

【００１３】

【作用】請求項１の本発明に係る水処理方法では、砒素
を含んだ水を砂層を通過させることにより、水に含まれ
る砒素を除去する。

【００１４】請求項２の本発明に係る水処理方法では、
塩素を含んだ水を砂層を通過させることにより、水に含
まれる塩素を除去する。

【００１５】水に含まれる砒素や塩素は、砂に吸着され
ると考えられるが、詳細な原理は明らかでない。

【００１６】請求項３の本発明に係る水処理装置では、
砒素や塩素を含んだ水を、複数の透水容器内の砂層を通
過させることにより、水に含まれる砒素や塩素を除去す
ることができる。透水容器は、それぞれ間隔を置いて配
置されており、間隔なく重ねた場合に比べて、砂が詰ま
って水が通過しにくくなるのを防ぐことができる。

【００１７】請求項４の本発明に係る水処理装置では、
砒素や塩素を含んだ水を処理する場合、処理する水を、
まず、仕切り部により分けられる筒体の処理部の処理前
貯水部に入れる。処理前貯水部内の水は、複数の透水容
器内の砂層を通過することにより砒素や塩素を除去され
て、処理後貯水部に溜められる。処理後貯水部の水は、
水路部を通って排水口から排出される。

【００１８】この水処理装置は、処理部と水路部とが一
つの筒体内に設けられているため、水路部を処理部と別
体の配管に形成した場合に比べて、水漏れ事故が起こり
にくく、また、製造や取付けが簡単である。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１〜図４は、本発明の一実施例を示している。

【００２０】図１に示すように、水処理装置１０は、筒
体１１と、仕切り部１２と、排水口１３と、複数の透水
容器２０とを有している。筒体１１は、直径が１ｍ、高
さが２ｍ程度の大きさの円筒体である。筒体１１の上部
には、蓋１４が開閉可能に設けられている。蓋１４の中
央には、取水口１４ａが設けられている。

【００２１】筒体１１の周囲には、温泉からの源泉水を
処理する場合に、湯が冷めないよう、保温材（図示せ
ず）が設けられる。

【００２２】仕切り部１２は、筒体１１の底部１１ａと
の間に間隔をあけて、筒体１１の内部に長さ方向に沿っ
て設けられ、筒体１１の内部を処理部３１と、水路部３
２と、底部１１ａに沿った処理後貯水部３３とに分けて
いる。透水容器２０の上方の処理部３１内には、処理前
貯水部３４が設けられる。排水口１３は、水路部３２に
連通して、筒体１１の側面上部に設けられている。

【００２３】複数の透水容器２０は、それぞれ同一の構
成を有し、枠体２１の側面および底面に金網２２を張っ
て構成されている。透水容器２０の上面には、金網製の
蓋２３が開閉自在に設けられている。金網２２の網の目
は、内部の砂が通過しないよう、約０．１ミリの大きさ
となっている。

【００２４】枠体２１は、筒体１１の内壁および仕切り
部１２に密着して、処理部３１を塞ぐようになってい
る。透水容器２０の内部には、砂層２４が収容されてい
る。砂層２４の量は、１つの透水容器２０内で約１トン
である。砂層２４には、後述の実験例で用いたものと同
様の砂を用いてもよい。

【００２５】枠体２１の上端２１ａは、透水容器２０の
上部に突出しており、上に位置する透水容器２０の枠体
２１の下部と接続可能となっている。また、筒体１１内
には、最下位の透水容器２０の支持部１５が設けられて
いる。これにより、複数の透水容器２０は、処理部３１
内で重ねられ、それぞれ上下方向に間隔を置いて設けら
れる。上端２１ａには、透水容器２０を吊り上げるため
の孔２１ｂが形成されている。

【００２６】筒体１１の底部１１ａは、透水容器２０の
下側が下がるように傾斜しており、傾斜の端部に穴１１
ｂが形成されている。穴１１ｂの下側には、ドレイン１
６が着脱可能に設けられている。ドレイン１６は、透水
容器２０から金網２２を通過して落下し、底面１１ａに
沿って滑り落ちた砂を、集めて回収するものである。

【００２７】２以上の水処理装置１０を直列に接続する
ことにより、水に含まれる砒素および塩素をさらに低い
濃度まで下げることができる。また、排水口１３にポン
プを接続して水処理装置１０内の水を吸引することによ
り、処理量を増やすことができる。

【００２８】水処理装置１０により処理した水は、活性
炭層を通過させて、水のにごりをとるようにしてもよ
い。

【００２９】次に作用を説明する。砒素や塩素を含んだ
水を処理する場合、処理する水を、まず、蓋１４の取水
口１４ａから、仕切り部１２により分けられる筒体１１
の処理部３１の処理前貯水部３４に入れる。処理前貯水
部３４内の水は、複数の透水容器２０内の砂層２４を通
過することにより砒素や塩素を除去されて、処理後貯水
部３３に溜められる。

【００３０】処理後貯水部３３の水は、ポンプ（図示せ
ず）により吸引され、水路部３２を通って排水口１３か
ら排出される。ポンプにより毎分１５０リットルの水を
処理することが可能である。

【００３１】これにより、従来の、薬剤を用いたり、多
量の水で希釈したりする場合に比べて低いコストで水に
含まれる砒素や塩素を除去することが可能となる。温泉
の源泉水には、砒素が多量に含まれるため、そのままで
は入浴に適しないものがあるが、水処理装置１０によっ
て砒素濃度を所定以下まで下げることにより、入浴用と
して用いることが可能となる。また、温泉水に多量に含
まれる塩素は、配管を傷めるが、水処理装置１０により
塩素濃度も下げることができるため、配管の耐用年数を
延ばすことができる。

【００３２】この水処理装置１０は、処理部３１と水路
部３２とが一つの筒体１１内に設けられているため、水
路部３２を処理部３１と別体の配管に設けた場合に比べ
て、水漏れ事故が起こりにくく、また、製造や取付けが
簡単である。

【００３３】透水容器２０は、それぞれ間隔を置いて配
置されており、間隔なく重ねた場合に比べて、砂層２４
の砂が詰まって水が通過しにくくなるのを防ぐことがで
きる。

【００３４】砂層２４の処理能力が低下したり、汚れた
りした場合には、透水容器２０の上端２１ａの孔２１ｂ
にフックをかけて吊り上げ、透水容器２０を取り替える
ことができる。

【００３５】以下に、実験例を示す。図２に示すよう
に、高さ５００ミリの円筒４０内に、上下から金網４１
で挟んで砂層４２を保持する。砂層４２の上方および下
方には、処理前貯水部４３および処理後貯水部４４が設
けられる。砂層４２の量は、１ｋｇである。

【００３６】用いられる砂は、阿武隈川産、亘理町逢隈
田沢で採取の川砂である。宮城県工業技術センターによ
る砂の試験結果を図３および図４に示す。

【００３７】図２に示す装置で、温泉源泉水を通過さ
せ、実験を行なった。まず、砂層４２に２リットルの温
泉源泉水を通過させて、砂層４２を洗った後、１．５リ
ットルの温泉源泉水を通過させ、容器４５に採取し、そ
の砒素濃度を測定した。

【００３８】次に、容器４５に採取した水をそのにごり
をとるため、活性炭層５１を通過させた後、砂層４２お
よび活性炭層５１を通過させる同様の処理をさらに２度
繰り返し、これを容器４５に採取して、その砒素濃度お
よび塩素濃度を測定した。なお、活性炭層５１には、砒
素および塩素を除去する効果はほとんどないことがわか
っている。

【００３９】この結果、源泉水には、砒素が２．８０ｍ
ｇ／リットル、塩素が４５３５ｍｇ／リットル含まれて
いたが、砂層４２を１回通過させたものでは、砒素が
１．０６ｍｇ／リットルと約３分の１に減少した。

【００４０】また、さらに２度砂層４２を通過させたも
のでは、砒素が０．５２０ｍｇ／リットルとさらに半分
に減少し、塩素が３６２０ｍｇ／リットルと約２割減少
した。砒素は、現在、０．５ｍｇ／リットル以下の濃度
にしたとき、廃棄が許可されているが、前述の処理によ
りほぼこの値に達するものである。なお、砒素濃度およ
び塩素濃度の測定は、仙台市衛生研究所に依頼して行な
った。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る水処理方法および水処理装
置によれば、砂を通過させるだけで水に含まれる砒素や
塩素を除去することができるので、従来の薬剤を用いた
り、多量の水で希釈したりする場合に比べて低いコスト
で処理を行なうことができる。

【００４２】請求項３の本発明に係る水処理装置では、
透水容器がそれぞれ間隔を置いて配置されているので、
間隔なく重ねた場合に比べて、砂が詰まって水が通過し
にくくなるのを防ぐことができる。

【００４３】請求項４の本発明に係る水処理装置では、
砒素や塩素の処理部と水路部とが一つの筒体内に設けら
れているので、水路部を処理部と別体の配管に設けた場
合に比べて、水漏れ事故が起こりにくく、また、製造や
取付けが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の水処理装置の断面図であ
る。

【図２】本発明の水処理方法の実験装置を示す概略斜視
図である。

【図３】本発明の水処理方法の実験で用いた砂の試験結
果を示す説明図である。

【図４】本発明の水処理方法の実験で用いた砂のふるい
分け試験結果を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 水処理装置 １１ 筒体 １２ 仕切り部 ２０ 透水容器 ２４ 砂層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砂層を通過させることにより、水に含まれ
   る砒素を除去することを特徴とする水処理方法。
2. 【請求項２】砂層を通過させることにより、水に含まれ
   る塩素を除去することを特徴とする水処理方法。
3. 【請求項３】砂層を収容する複数の透水容器をそれぞれ
   間隔を置いて、上下方向に配置したことを特徴とする水
   処理装置。
4. 【請求項４】筒体と、 前記筒体の底部との間に間隔をあけて、該筒体の内部に
   長さ方向に沿って設けられ、前記筒体の内部を処理部
   と、水路部と、前記底部に沿った処理後貯水部とに分け
   る仕切り部と、 前記水路部に連通して、前記筒体の側面上部に設けられ
   た排水口と、 前記処理部内に、上方に処理前貯水部を設け、該処理部
   を塞いで、それぞれ上下方向に間隔を置いて設けられ
   た、砂層を収容する複数の透水容器と、 を有することを特徴とする水処理装置。