JPH0661545B2 - 河川排水浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、日常生活を維持するために生じる生活雑排水
や、河川の汚れを浄化する河川排水浄化装置に関するも
のである。

（従来の技術） 科学の発達によって生活環境が改善され、日常生活が豊
かになって来たが、一方で大気や、河川或は海の汚染が
進行し自然破壊が顕著に現れて来ている。このため自然
環境を防るために各種の対策が行われ、生活雑排水や河
川の汚染に対しても様々な浄化方法が考えられて施行さ
れている。

例えば、木炭の浄化能力が見直されて木炭を利用しての
浄化方法が実施されている。

(A)網袋に入れた木炭をヒューム管上層に設け、そこえ
雑排水を流入させて浄化するようにした木炭による生活
雑排水処理と、 (B)網袋に入れた木炭を、水路内に流されないよう敷き
その下流側に玉石を設けて浄化するようにした木炭浄化
処理と、 (C)これは、礫を数箇所並設した下流にスクリーンを挟
んで籠にいれた木炭を並べて浄化するようにした礫と木
炭を用いての浄化処理とがある。

又、その他の浄化方法としては、 (D)人工芝生を用いて下方より空気を噴出させて曝気浄
化する曝気式人工芝生浄化処理と、 (E)波板を隙間を設けて並べた接触濾材を複数設けた接
触酸化槽と沈澱槽とで、雑排水を浄化するようにした接
触酸化処理等とがある。

（発明が解決しようとする問題点） このように種々の処理方法にて浄化を行っているが、い
ずれの場合も処理を開始すると、酸化等によって浄化材
（木炭、人工芝生や波板等）の表面を微生物膜とコロニ
ーが倍以上に繁殖して覆ったり或は、浄化槽内に溜まっ
たりして浄化材としての機能を低下させてしまい、終局
的には殆ど動かず微生物がヘドロとなりＢＯＤと有機性
成分（窒素、硝酸性窒素、全窒素、燐酸燐、全燐等）の
除去率が全般的に低く、（中には、始のうちは或る程度
の除去率を示しているのが、日数が経過すると共に極端
に低下してしまう）浄化処理上非常に不都合を感じてい
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような不都合を解消し、日数が経過しても
一定の好結果の不純物除去率を維持し汚染を除去するこ
とが出来るようにしたものである。

木炭による浄化機能と浄化微生物の増殖性の適用とバイ
オリァクターの可能性を追及して来たが、その木炭の浄
化機能性と限界を調べて見ると、微生物の増殖に因る老
廃物のＰＨ４〜３の強酸が排出されその物質の蓄積によ
る影響で成育が押さえられて死滅するため浄化機能が低
下する。河川に流される色々の殺菌剤、農薬、洗剤、ク
リーナーによる浄化微生物に与えるダメージが大きい為
に、それらの中和剤として産業廃棄物の利用も考慮し
て、カルシュウムの溶解性による中和とアルカリ性によ
る腐敗菌の抑制をする炭化貝（炭化カキ殻）を従来の木
炭の特性を活かし欠点をカバーするため木炭と混合した
新しい改良浄化材を用いるようにした。

即ち、段頭を有する円筒状の排水管の段頭に、適メッシ
ュの網状を有する塵取体を適角度傾けてなる排水装置
に、木炭や貝炭等の浄化材を網内に設けた曝気貝を並列
する取付材間に複数箇を回転可能に設けた曝気装置を取
替可能に吊設し、一端に受口を設けたパイプ他端に長細
状の袋網を設けて蓋にて適水圧以上になると抜けるよう
嵌入し噴出穴複数箇を適位置に穿設してなるエアレイシ
ョン装置に、木炭・貝炭・アッシュゼオライト等の接触
材を吊下糸に複数箇設けてなる接触体を噴出穴に吊下糸
を挿入しパイプに固定して搖動自在に吊下し、前記排水
管の適位置に受口を挿設自在とし、適長さの袋状の網に
浄化材を入れた蛇籠とを組合わせた雑排水浄化装置と、
パイプ他端に長細状の袋網を設け蓋にて適水圧以上にな
ると抜けるよう嵌入し噴出穴複数箇適位置に穿設してな
るエアレイション装置に、木炭・貝炭・アッシュゼオラ
イト等の接触材を吊下糸に複数箇設けてなる接触体を噴
出穴に吊下糸を挿入搖動自在に吊下し、水路の堰上部に
流れに直交或は平行に設けた浄化材入り蛇籠の適位置に
凹部を数箇所に設け前記パイプ一端を凹部に設置し、浄
化材入りの蛇篭とを組合わせた第一河川浄化装置と、連
結ロープにて複数箇の浮材を連結し、網内に接触材を入
れて複数箇を設けた接触体を連結ロープに複数箇所に吊
下設置し、浄化材入り蛇篭とを組合わせた第二河川浄化
装置とを、設置する場所の状況に応じて任意に選択組合
わせて設置し、増水時に任意メッシュの金網状とした水
量の調節板を設けて増水を直接水路に流し込むように洪
水対策をしたものである。

（作用） 雑排水浄化装置においては、汚染の原因である粗い塵を
塵取体で除去することによって２５〜３０％の負荷が除
去出来る。このように粗い塵を塵取体で除かれた雑排水
は、曝気装置で曝気（酸化）されながら落下して行く。

この曝気の時、曝気具表面には微生物膜とコロニーが発
生して付着して来るが、雑排水の衝撃と曝気具の回転に
よって付着を防止し曝気具の機能を充分に発揮させる。
又、長期間の使用によって曝気具が悪くなった場合、曝
気装置全体を排水管より抜き取り新しい曝気装置と取り
替え常に浄化効力を良好な状態で維持する。

更に噴出穴からの噴出によって接触体に雑排水が当たっ
て浄化されて落下するが、接触体は雑排水の噴出と風に
よって搖れ吊下糸が噴出穴の回りの塵等を除き目詰まり
防止の役目をしている。

なお、接触体は太陽の紫外線と光合成菌・酸素によって
雑排水の浄化を行っている。そして雑排水の状況に応じ
て接触体を増すか、或は紫外線照射装置を設けて対処す
る。

このように水路の排水に混合する雑排水の一部は、接触
材より直接混合するか、他の一部は蛇篭に当たって浄化
され混合排水となり再び下流の蛇篭にて浄化されながら
下流へ流れて行く。

第一河川浄化装置においては、曝気装置にて曝気される
部分までを除き雑排水浄化装置と同じ作用を繰返して混
合排水を浄化し混合水として下流へ流れて行く。

更に第二河川浄化装置においては、風や波によって浮材
が搖れその振動によって接触体が搖動し、体積物や汚泥
を付きにくくして接触体の機能を長持ちさせ沈澱効果を
上げながら、接触体と蛇篭にて混合水を浄化して排水と
して下流へ流れて行く。

なお蛇篭の取付は、一部及び数箇所を河川の水面下に沈
めて凹部を設け、河川の塵が引っ掛かって溜まらないよ
うにすると共に、エアレイション装置のパイプからの噴
出水にて一部浄化された雑排水と河川水との混合希釈を
分散による混合としより効果的にバランスの良い浄化機
能としている。

このような三種類の装置の適組合わせによって汚染され
た雑排水や河川を浄化して行く。

（実施例） 以下本発明の構成を図面について説明する。

１．第１実施例 本実施例は、生活用の雑排水浄化装置で、落差がある程
度ある場合である。

図中(1)は各家庭からの雑排水を集めて送水する送水管
であって、土手の上部任意箇所より突出させて設置し、
抜打等からなる任意メッシュの金網状とした水量の調節
板(2)（調節板(2a)は長方形状としている）を出口側が
高く、且つ、角度を調節自在に当該送水管(1)の出口に
設けている。

(3)は排水装置全体を示し、(4)は段頭(4a)を有する円筒
状の排水管であって、適メッシュ（普通は荒目で粗い塵
を除去すれば良い）網状を有する塵取体(5)を段頭(4a)
内に適角度傾けて設けている。

(6)は回転式の曝気装置全体を示し、(7)は円筒状の網
(8)内に浄化材(9)（一般的には木炭・貝炭等を混合して
用いる）を入れた曝気具であって、並列で上下を固定す
る取付板(10)内に複数箇を回転自在に設置し、前記排水
管(4)内に取替可能に吊設している。

(11)はエアレイション装置全体を示し、(12)は適太さの
パイプであって、一端を切欠いて排水の受口(13)を設
け、噴出穴(14)（普通は10〜12mm）を複数箇適位置に穿
設し、他端に長細状の袋網(15)を設け連結紐(16a)にて
パイプ(12)に連結する蓋(16)を適水圧以上になると抜け
るよう嵌入し、前記排水管(4)の中間適位置に受口(13)
を嵌入し水が流れ出るようパイプ(12)を設けている。

(17)は接触体であって、吊下糸(18)（通常はステンレス
線）に木炭・貝炭・アッシュゼオライト等の接触材(19)
を複数箇取付け前記噴出穴(14)に挿入してパイプ(12)上
面で固定し搖動自在としている。

(20)は適長さで袋状の網中に浄化材(9)を入れた蛇篭で
あって、パイプ(12)下方とその前後の任意位置の水路(2
1)内に流れに対して適方向（通常は流れに対して直交す
る方向であるが平行の場合もある）に一部及び数箇所を
河川の水面下に沈めて凹部(20a)を設け塵が引っ掛かっ
て溜まらないよう設けている。

(22)はエアレイション装置(11)の支持固定用の取付枠で
ある。

次に本実施例の作用について説明する。

各家庭からの雑排水は集められ送水管(1)にて送られて
来る。この送られて来る雑排水の量は時間帯（朝昼夜の
食事前後や洗濯時）によって増減するが、その範囲の雑
排水では問題無く調節板(2)を通って段頭(4a)内の塵取
体(5)上に落ち粗い塵を引掛けて除去されながら排水管
(4)内を落下していく。

そして曝気装置(6)の曝気具(7)に当たり次々と曝気浄化
されながら下方へ流下して行く。この間曝気具(7)は、
酸化によって微生物膜とコロニーが繁殖するが、曝気具
(7)の回転と雑排水の衝撃によって曝気具(7)の表面に付
着しないよう防いでいる。

このように流下して来た雑排水の一部は、受口(13)にて
受け止められ、残りは排水管(4)内を曝気具(7)にて曝気
浄化されながら落下し水路(21)に流出するる。

一方、受口(13)にて受けられた一部の雑排水は、パイプ
(12)内を通って噴出穴(14)より噴出させ接触体(17)の接
触材(19)に当たって浄化され、水路(21)上に落下しその
一部は、水路(21)内の排水とバランス良く混合する。そ
して他の一部は、蛇篭(20)に当たって浄化され水路(21)
内の排水と混合し混合排水として下方の蛇篭(20)にて再
度濾過にて浄化されて流れて行く。この時塵は蛇篭(20)
の水面下の凹部(20a)を通って下方へ流れて行く。

そして、雨が降った場合、送水管(1)内を大量の雨水が
流れ装置の上に落下すると装置が破壊されるので、通常
雨水は浄化しなくても良いから調節板(2)を適角度に設
け当たった雨水が装置上を通過し直接水路(21)に落下す
るように洪水対策をしておく。しかし、一部の雨水は調
節板(2)を通過し排水管(4)に流入するが前述と同様の流
れを通って水路(21)に流出する。この時エアレイション
装置(11)のパイプ(12)は一箇所でなく数箇所に設けて流
量に対応させる。なお、接触体(17)は汚水シャワーと風
によって常に搖動し、パイプ(12)の噴出穴(14)の目詰ま
りを防止している。

又パイプ(12)に入った塵は袋網(15)に溜まり適水圧によ
って蓋(16)が抜けると、第４図に示す如く袋網(15)は長
くなって塵を収集しながら雑排水の流れを妨げない状態
となる。

２．第２実施例 本実施例は、第一河川浄化装置で、落差の少ない場合で
あり、第１実施例と原理的には同じであるが排水管(4)
を不要とした点が異なり、他の部分で同一の場合は説明
を省略するがそのまゝ本実施例にも適用する。

図中(23)はエアレイション装置全体を示し、(24)は適太
さのパイプであって、噴出穴(14)を複数箇適位置に穿設
し、他端に長細状の袋網(15)を設けて蓋(16)を適水圧に
なると抜けるよう嵌入し、水路(21)の堰(25)上に蓋(16)
の反対側を取付枠(26)にて適高さにて載置固定し、接触
体(17)を複数箇噴出口(14)に挿入しパイプ(24)に搖動自
在に固定している。

(27)は蛇篭(20)と同じ構造の蛇篭であって、適位置の任
意区間に凹部(28)を複数箇所設け水路(21)に直交或は平
行させて設け前記パイプ(24)を当該凹部(28)にそれぞれ
設け平行に（図は５箇を平行に設けた場合を示す）設置
している。調節板(2a)はパイプ(24)の手前に設け流水量
に応じて角度の調整を自在としている。又、蛇篭(20)は
パイプ(24)下方の水路(21)内に流れに直交させて複数箇
を一部及び数箇所を河川の水面下に沈めて凹部(20a)を
設けて設置している。次に本実施例の作用について説明
する。

堰止められた汚水（混合排水）は、調節板(2a)を通る一
方蛇篭(27)にて塵を除かれて凹部(28)よりエアレイショ
ン装置(23)のパイプ(24)に入り噴出口(14)より噴出しな
がら接触材(19)に当たり浄化されて水路(21)に落下する
と共に、一部は蛇篭(20)に当たって浄化され排水とバラ
ンス良く混合し、下方の蛇篭(20)にて再び濾過されて混
合水として下方へ流れて行く。雨が降って増水すると、
調節板(2a)にて雨水はエアレイション装置(23)を越えて
直接水路(21)内に落下して装置の破損を防止する。又一
方では雨水の一部はパイプ(24)を通り前述と同様の順序
で水路(21)に流出する。この時、接触体(17)は汚水シャ
ワーと風によって常に搖動し、パイプ(12)の噴出穴(14)
の目詰まりを防止している。

３．第３実施例 本実施例は第二河川浄化装置で、落差が全くなく河川
（水路）の淀みの場合であり、第１実施例と同一部分を
用いる場合説明は省略するが、そのまゝ本実施例に適用
する。

図中(29)は間伐材等からなる浮材であって、複数本を適
間隙に設け連結ロープ(30)にて連結している。

(31)は網(32)内に接触材(19)を入れ複数箇を任意間隙に
吊下設置している。

蛇篭(20)は水路(21)底面に流れに直交させ複数箇を並列
設置している。

次に本実施例の作用について説明する。

風や波或は微量の流れによって、浮材(29)が動き連結ロ
ープ(30)を通して接触体(31)を搖り動かし、その振動で
網(32)への体積物や汚泥の付着を防止し網(32)内の木炭
と貝炭と土壌の混合と酸素で汚泥を凝集させながら汚水
（混合水）を浄化させ排水として下流へ流れて行く。

以上の実施例の装置をそれぞれ単独で用いても良いが、
通常は三実施例をその浄化する対象に応じて適宜に組合
わせてシステム化として用いる。

その結果を表にて示すと別紙の如くになる。

(A)本発明の実施例ごとの結果 別紙１による。

(B)本発明と従来との結果 別紙２による。

（発明の効果） 上述の如く本発明は、簡単な構造でどの様な所でも容易
に設置出来、経費も安く経済的であり、長期間の使用
中、木炭を主とする浄化材としての曝気具や接触体の取
替えが必要となった時、その取替えも簡単に手早く出来
るため管理が充分に行え且つ、木炭の欠点をカバーしよ
り浄化材の機能を最大限に発揮させ常に良好な状態で効
率良い稼働をさせることが出来ると共に、データー別紙
１から従来の装置に比較して本発明の各実施例ごとの方
が除去率は高く、又、別紙２から本発明の各実施例の組
合わせの場合は従来の装置に比較して除去率は非常に高
いことが分かり、本発明を用いれば従来より更に浄化効
率がはるかに良くなり河川排水の汚染除去に画期的なも
のとして利用範囲も広い等多くの特長を有し、産業利用
上非常に優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は本発明第１実施例
の一部を破断した概略正面図、第２図は本発明第１実施
例の概略平面図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面図、第４
図は本発明第１実施例の袋網の作用状態図、第５図は本
発明第２実施例の一部を破断した概略正面図、第６図は
本発明第２実施例の概略平面図、第７図は本発明第３実
施例の概略正面図、第８図は本発明第３実施例の概略平
面図である。 (1)送水管 (2)調節板 (2a)調節板 (3)排水装置 (4)排水管 (4a)段頭 (5)塵取体 (6)曝気装置 (7)曝気具 (8)網 (9)浄化材 (10)取付材 (11)エアレイション装置 (12)パイプ (13)受口 (14)噴出穴 (15)袋網 (16)蓋 (16a)連結紐 (17)接触体 (18)吊下糸 (19)接触材 (20)蛇篭 (20a)凹部 (21)水路 (22)取付枠 (23)エアレイション (24)パイプ (25)堰 (26)取付枠 (27)蛇篭 (28)凹部 (29)浮材 (30)連結ロープ (31)接触体 (32)網

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の排水管(4)頭部に、適メッシュの
   網状を有する塵取体(5)を適角度傾けて設けた排水装置
   (3)に、木炭・貝炭等の浄化材(9)を網(8)内に設けた曝
   気貝(7)を、並列する取付材(10)間に複数箇を回転可能
   に設けた曝気装置(6)を取替可能に吊設し、受口(13)を
   設けたパイプ(12)他端に、長細状の袋網(15)を設け且つ
   蓋(16)にて適水圧以上になると抜けるよう嵌入し、噴出
   口(14)を適位置に複数箇穿設してなるエアレイション装
   置(11)に、木炭・貝炭・アツシュゼオライト等の接触材
   (19)を吊下糸(18)に複数箇設けてなる接触体(17)を噴出
   穴に挿入し搖動自在に吊下し、前記排水管(4)の適位置
   に受口(13)を挿設し、適長さの袋状の網に浄化材(9)を
   入れた蛇篭(20)とを組合わせたことを特徴とする雑排水
   浄化装置。