JPH0639196U - 水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な処理槽等を必要とせず、メンテナンス
も簡単な水質浄化装置。 【構成】 建屋２２内に、コンプレッサ２４、酸素発生
器２６、オゾン発生器２８およびオゾン磁化器３０とで
構成されるオゾン供給部３２とブロワー３４および送風
管３６とからなるオゾン送出機構が設置されている。送
風管３６には、池２０中に設置されている水中筒４４へ
連なるオゾン通路４０が接続されており、オゾン通路４
０の水中筒４４内の端にはディフューザ４６が接続され
ている。オゾンは、オゾン供給部３２からオゾン通路４
０へ排出され、ブロワー３４の送風により、オゾン通路
４０を経てディフューザ４６から水中筒４４内に吐出さ
れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばゴルフ場の池などの静水域の水質を浄化する水質浄化装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、池や湖沼などの静水域に設置してこれらの水質を浄化する水質浄化装置 として、例えば濾過装置や吸着装置で汚染物質を濾過あるいは吸着する形式のも のが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、こうした従来の濾過や吸着による水質浄化装置では、濾過や吸着の ための特別な処理槽を必要とするために装置が大型化していた。また、水中ポン プ等の水中に設置される動力機器を備えているためにメンテナンスが困難であっ た。このため、特別な処理槽等を必要とせず、またメンテナンスも簡単な水質浄 化装置が求められていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上述の課題を解決するために、本考案は次の手段を採用している。すなわち、 本考案の水質浄化装置は、陸上に設置されてオゾンを送出するオゾン送出機構と 、 該オゾン送出機構が送出するオゾンを水中へ導くオゾン通路と、 水を吐出する吐水口と水を吸入する吸水口とを有し、前記吐水口を前記吸水口 よりも相対的に上方に位置させて水中に設置される中空筒状の水中筒と、 該水中筒内の前記吐水口と吸水口との間に設置されて前記オゾン通路を経て供 給されるオゾンを前記水中筒内に吐出するオゾン吐出機構と を設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

上記構成の水質浄化装置では、オゾン送出機構から送出されたオゾンは、オゾ ン通路を経てオゾン吐出機構から水中筒内に吐出される。水中筒内に吐出された オゾンは浮力によって水中筒内を上昇する。このオゾンの上昇にともなって、水 中筒内に、上昇水流が形成される。このため吸水口付近の水は吸水口から水中筒 内に移動し、さらに前記上昇水流として水中筒内を上昇して吐水口から水中筒外 へ吐出される。この水中筒内へのオゾンの吐出とこれにともなう上昇水流が継続 すると、下層水が水中筒を経て上層に吐出されるので、下層から上昇して上層か ら下降する対流が形成される。

【０００６】 オゾン吐出機構から吐出されたオゾンは上昇水流に溶け込んで水中に拡散する が、この際、水中に残留する農薬やＢＯＤ、ＣＯＤ悪化の原因物質となる有機物 などを酸化分解する。この水中に溶け込んだオゾンは、溶存酸素濃度を高めると 同時に、水中のＣＯ₂ の空気中への放出を促進してＣＯ₂ 濃度を減少させる。あ わせて水中のアンモニアを分解するので、ＣＯ₂ 濃度の減少とあいまってｐＨ値 を中性化させる効果を奏する。さらに、水中に溶け込んだオゾンは水中の雑菌類 を殺菌するが、特に溶存酸素量の増加によって嫌気性バクテリアを減少させる効 果を発揮する。他方、上記形成される対流によって水が循環するので、表層にて の気液接触で大気から酸素を取り入れた水が下層へと移動する。したがって、水 中の溶存酸素量は一層増大する。これら水質悪化の原因となる物質の分解、ｐＨ 値の中性化、特に嫌気性バクテリアの殺菌、溶存酸素量の増大により、水質は効 果的に浄化される。

【０００７】 オゾン送出機構から送出されるオゾンを、オゾン吐出機構を介して水中筒内に 吐出するだけでよいので、特別な処理槽などを必要としない。しかも、回転機な どの複雑な構成部分は全て陸上に設置されるので、メンテナンスは簡単である。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の好適な一実施例について図面を参照して説明する。 図１および図２に示すように、本実施例の水質浄化装置１０は、例えば池２０ に設置されて、池２０の水質浄化に使用される。

【０００９】 図１に示すように、池２０の縁に設置されている建屋２２には、コンプレッサ ２４、酸素発生器２６、オゾン発生器２８およびオゾン磁化器３０とで構成され るオゾン供給部３２（トヨシマ電機株式会社製、ＣＴ１−０４０５）が設置され ている。このオゾン供給部３２では、まず、コンプレッサ２４から供給される空 気に含まれる窒素を酸素発生器２６において除去して酸素濃度の高い気体とする 。次にこの気体中の酸素をオゾン発生器２８においてオゾンとし、さらにオゾン 磁化器３０にて磁化処理して排出する。磁化処理されたオゾンは、水への溶解度 が向上する。

【００１０】 また、建屋２２内には、ブロワー３４が設置されており、ブロワー３４のデリ バリ側には送風管３６が接続されており、ブロワー３４、送風管３６およびオゾ ン供給部３２とで本考案のオゾン送出機構を構成している。この送風管３６は、 チェックバルブ３８を介して、管状のオゾン通路４０に接続されている。このオ ゾン通路４０には、チェックバルブ４２を介してオゾン磁化器３０が接続されて いる。このため、オゾン供給部３２からのオゾンをブロワー３４から吐出される 空気に混入して、オゾン通路４０へと送出可能である。さらに、オゾン通路４０ の吐出側部分は池２０中に設置されている水中筒４４の内部に設けられた、本考 案のオゾン吐出機構としてのディフューザ４６に接続している。したがって、オ ゾン供給部３２から供給されるオゾンは、ブロワー３４からの送風により、オゾ ン通路４０を経てディフューザ４６から吐出可能である。

【００１１】 さらに、建屋２２内には凝集剤を貯蔵する薬剤槽４８が設置されており、この 薬剤槽４８には水中筒４４内の薬剤ノズル５０ａに連なる薬剤配管５０が接続さ れている。また、薬剤配管５０には定量注入ポンプ５２が装着されている。これ により、薬剤槽４８から薬剤配管５０を経て、薬剤ノズル５０ａから水中筒４４ 内に凝集剤を吐出可能である。

【００１２】 一方、池２０中に設置されている水中筒４４の胴部５４は、内径５５０ｍｍの ステンレス管で、池底側の端が吸水口５６として、水面側の端が吐水口５８とし て開口している。この胴部５４の吸水口５６側端部には、外周に沿って鍔状の整 流板５９が設けられており、また複数本のチェーン６０が連結されている。これ らのチェーン６０は、連結部材６２を介して底板６４に固着されている。底板６ ４は鋼鉄製で、外周部がやや反り返っており、全体として皿状である。また、吐 水口５８側の端部には鍔状の巻き込み防止プレート６６が固着されており、この 巻き込み防止プレート６６と胴部５４との接合部の外周に沿って複数のフロート ６８が装着されている。このため、胴部５４にはフロートの浮力により水面方向 に引き上げる力が作用するが、吸水口５６側端部がチェーン６０および連結部材 ６２を介して底板６４に連結されているので、胴部５４はほぼ鉛直に保持されて いる。したがって、水中筒４４を直立状態に保持するための特別な手段は必要と しない。また、水中筒４４は水位の変動があっても、直立状態を維持できる。な お、胴部５４のほぼ中央付近には、上述したディフューザ４６および薬剤ノズル ５０ａが設置されている。

【００１３】 次に本実施例の水質浄化装置１０を使用しての、池２０の水質浄化作業につい て説明する。この水質浄化作業開始に先だって、薬剤槽４８には塩化アルミニウ ムを主成分とするミネラル系の凝集剤を投入する。 オゾン供給部３２を稼働させると、コンプレッサ２４が酸素発生器２６に空気 を送り込む。酸素発生器２６では、窒素を分離放出して高酸素濃度の気体を発生 させる。これをオゾン発生器２８に送り込み、酸素をオゾンに変化させる。さら にオゾンはオゾン磁化器３０にて磁化処理されて、チェックバルブ４２を経てオ ゾン通路４０へと流入する。このオゾン通路には、ブロワー３４からの加圧空気 が供給されているので、オゾンはこの加圧空気とともにオゾン／空気混合気体と してディフューザ４６へと移送されて吐出される。またこれとは別に、薬剤槽４ ８からは凝集剤が移送されて、薬剤ノズル５０ａから吐出される。

【００１４】 図３に示すように、ディフューザ４６から吐出されたオゾン／空気混合気体は 浮力をうけて上昇するので、水中筒４４の胴部５４内に上昇水流を発生させる。 このため、池２０の下層水は、矢印Ａで示すように吸水口５６から胴部５４内に 流入し、胴部５４内を上昇する。さらに上昇した水は吐水口５８から吐出され、 一部水面に突出しつつ巻き込み防止プレート６６に沿って矢印Ｂ方向に沿って拡 散する。この際、ディフューザ４６からオゾン／空気混合気体として吐出された オゾンは、胴部５４内で上昇水流中に溶解する。オゾンは上昇水流に伴う攪拌作 用で速やかに水に溶解するが、オゾンが磁化処理されているために溶解作用は一 層速やかとなる。同様に、薬剤ノズル５０ａから吐出された凝集剤も、速やかに 水に溶解する。また図４に示すように、この上昇水流の継続によって池２０に対 流が発生する。このため、溶解オゾンおよび凝集剤を多量に含む水は、対流によ って池２０内に拡散する。

【００１５】 水中に溶解したオゾンの酸化作用によって、水中に残留する農薬やＢＯＤ、Ｃ ＯＤ悪化の原因物質となる有機物などが酸化分解される。また、水中に溶け込ん だオゾンは、溶存酸素濃度を高めると同時に、水中のＣＯ₂ の空気中への放出を 促進してＣＯ₂ 濃度を減少させる。あわせて、水中のアンモニアを分解するので 、ＣＯ₂ 濃度の減少とあいまってｐＨ値を中性化させる効果を奏する。さらに、 水中に溶け込んだオゾンは水中の雑菌類を殺菌するが、特に溶存酸素量の増加に よって嫌気性バクテリアを減少させる効果を発揮する。他方、上記形成される対 流によって水が循環するので、表層にての気液接触で大気から酸素を取り入れた 水が下層へと移動する。したがって、水中の溶存酸素量は一層増大する。これら 水質悪化の原因となる物質の分解、ｐＨ値の中性化、特に嫌気性バクテリアの殺 菌、溶存酸素量の増大により、水質は効果的に浄化される。

【００１６】 一方、池２０の水に溶解された凝集剤は、アオコ等の藻類を凝集させて浮上さ せる。このため、これを適宜の手段で回収すれば池２０の水を清澄させるととも に、藻類の体内に固定されている窒素やリンを池２０から除去することにもなり 、池２０の富栄養化を防止する。また、凝集剤は、オゾンによって酸化された鉄 分や、微小な浮遊物（ＳＳ）を凝集させて沈降させるので、池２０を清澄させる 効果はさらに向上する。

【００１７】 上記上昇水流の形成に際して、底板６４および整流板５９は、吸水口５６から 胴部５４へ流入する水を整流する効果を奏する。また、底板６４は、吸水口５６ から流入する水によって池２０の底の堆積物が巻き上げられるのを防止する効果 もあわせ持っている。

【００１８】 本実施例の水質浄化装置１０を使用して、池水の浄化実験を行った結果を表１ に示す。この実験池の総試料は約３０００トンであり、実験に要した日数は約３ 日である。

【００１９】

【表１】

【００２０】 表１から明らかなように、本実施例の水質浄化装置１０は、この実験において 測定したいずれの項目においても優れた効果を発揮しており、水質浄化に有効で ある。 このように、本実施例の水質浄化装置１０は、オゾン供給部３２から供給され るオゾンを、ブロワー３４から供給される空気と混合してオゾン通路４０、ディ フューザ４６を介して水中筒４４内に吐出するだけで池２０の水質を浄化できる 。このため、特別な処理槽などを必要としない。しかも、オゾン供給部３２やブ ロワー３４などの複雑な構成部分は全て陸上に設置されるので、メンテナンスは 簡単である。また、水中筒４４などの水中部分は、その構造から故障などが発生 しにくいので、故障などにともなうメンテナンスは事実上不要である。

【００２１】 また、別途実施した実験では、本実施例の水質浄化装置１０の水中筒４４にお ける上昇水流の流量は約１６６ｌ／ｓｅｃであった。これは本実施例のブロワー ３４と同出力（２．２ｋｗ）の一般的な水中ポンプの吐出量（１０〜１３ｌ／ｓ ｅｃ）と比較すると１０倍以上となる。したがって、水中ポンプを使用する装置 と比較すると、エネルギー消費量の点でも優れている。

【００２２】 なお、本考案はこの実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱し ない範囲でさまざまに実施できる。例えば、オゾン供給部に酸素発生器を設けず に、オゾン発生器に直接空気を供給してもよい。また、オゾン送出機構のブロワ ーに代えてコンプレッサ等を使用してもよい。さらに、凝集剤の使用は必須では ないが、オゾンと併せて凝集剤を用いると水質浄化効率を向上させることができ る。凝集剤としては、塩化アルミニウムを主成分とするミネラル系の凝集剤以外 の、他の成分による凝集剤を使用できる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたところから明らかなように、本考案の水質浄化装置は、特別な処理 槽等を必要とせず、またメンテナンスも簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の水質浄化装置の側面図である。

【図２】 実施例の水質浄化装置の平面図である。

【図３】 実施例の水質浄化装置の水中筒部分の作用の
説明図である。

【図４】 実施例の水質浄化装置にて発生される池水の
対流の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・水質浄化装置、２０・・・池、２４・・・コ
ンプレッサ、２８・・・オゾン発生器、３０・・・オゾ
ン磁化器、３２・・・オゾン供給部、３４・・・ブロワ
ー、３６・・・送風管、４０・・・オゾン通路、４４・
・・水中筒、４６・・・ディフューザ、５４・・・胴
部、５６・・・吸水口、５８・・・吐水口。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 陸上に設置されてオゾンを送出するオゾ
   ン送出機構と、 該オゾン送出機構が送出するオゾンを水中へ導くオゾン
   通路と、 水を吐出する吐水口と水を吸入する吸水口とを有し、前
   記吐水口を前記吸水口よりも相対的に上方に位置させて
   水中に設置される中空筒状の水中筒と、 該水中筒内の前記吐水口と吸水口との間に設置されて前
   記オゾン通路を経て供給されるオゾンを前記水中筒内に
   吐出するオゾン吐出機構とを設けたことを特徴とする水
   質浄化装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記オゾン送出機構に、 オゾンを磁化処理する磁化器を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の水質浄化装置。