JPH0699185A - 湖沼、閉鎖水域における水質浄化方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物からなる粒状接触材を充填した水中流
動床に、接触材の流出防止機構を備えることと、浮きで
装置全体をつることによって水中での流動床による水質
浄化を実現し、粒状接触材の持つ物理吸着作用と、付着
微生物により湖沼、閉鎖水域の景観を損なわずに、水質
を効率良く浄化する。 【構成】塩化ビニールパイプ（７）とビニールシート
（６）でつくった流動床に、浮き（８）を数箇所に取り
付け、流動床底部のホッパー部（９）は水中で重りの役
目を果たすように、鉄、又はステンレスでつくる。これ
により流動床は水中で垂直に浮くように設置され、充填
した粒状接触材は、接触材流出防止ネットと流動床内で
の循環水流と接触材の比重によって装置外への流出を防
止し、接触材の物理吸着作用と付着微生物により連続的
に水質を浄化する。 【効果】 湖沼、閉鎖水域の景観を損なわずに、水質浄
化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物から作った粒状
接触材を用いることで、廃棄物処分場にかかる負荷を少
なくしたり、湖沼、閉鎖水域などの景観を損なわないよ
うに、水中に水質浄化装置を設置して、水質を浄化する
方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の湖沼、閉鎖水域等の水質浄化方法
は、セラミックスや砂などを水中に設置した礫間に充填
して、空気による曝気を行い、発生した微生物による酸
化分解と礫による濾過作用で浄化する方法と、湖沼、閉
鎖水域等の水を、ポンブなどで陸上に設置した浄化装置
に送り込んで、水質を浄化してから再び湖沼、閉鎖水域
等に水を戻す方法（例えば、特公平３−２４５８８７号
公報参照）などで行っている。また、水中に曝気装置を
設置して、空気を湖沼、閉鎖水域等に送り込んで、水中
の微生物や空気による酸化分解により浄化する方法（例
えば、特公平３−１１８９００号報参照）や、水中に噴
水を設置して、この噴水にょって湖沼、閉鎖水域の底部
の水を水面上に飛散させて、水を循環させながら、酸素
を水中に取り込んで水質を浄化する方法（例えば特公平
２−２８０８９６号報参照）で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、従来のよう
にセラミックスや砂などを、水中に設置した礫間に充填
して水質浄化を行うと、水質の浄化においては良好な結
果が得られているが、長期間使用した場合礫間に汚泥が
徐徐に堆積してきて目詰まりを起こし、そのため逆洗作
業が必要となる。更に装置を底部に沈設するために、泥
などの影響を直接受けてしまい、底部に泥が蓄積してい
るような湖沼、閉鎖水域などでは、浄化不良を起こした
りする。また、このような状況によってメンテナンスが
大変困難である。

【０００４】次に、陸上に設置した浄化装置で水質の浄
化を行うと、水質浄化においてはかなりの効果を発揮す
るため、大変期待がもてる方法ではあるが、装置を維持
管理する上で人為的な操作を必要とすることや、装置を
設置する場所などが構造上限られてしまう欠点に加え、
設置した浄化装置によって湖沼、閉鎖水域の景観を損ね
る問題をも抱えているのが現状である。

【０００５】そして、その景観の問題を考慮した水質浄
化装置でもあり、原理が噴水のように装置内に一度水を
取り込んで、物理的な作用で湖沼、閉鎖水域の表面に拡
散させることで、空気中の酸素をも取り込みながら水質
を浄化する方法もあるが、これは、美観にすぐれ湖沼、
閉鎖水域の景観を損なわずに水質を浄化することにおい
ては、大変効果があるが、しかし微生物の作用で次第に
湖沼、閉鎖水域の底に汚泥が堆積して、これを浄化装置
によって発生する水中での撹拌作用によって、装置内に
吸い込んでしまい目詰まりを引き起こしたりすため、メ
ンテナンスに苦労を強いられるのが現状である。

【０００６】本発明は、上記従来の事情に鑑み検討され
たもので、 本願第一発明は廃棄物からなる粒状接触材
を充填した水中流動床に、粒状接触材が水中で、流動床
外へ流出しないように流出防止機構を備えたことで、水
中での流動床による水質浄化を可能にし、かつ粒状接触
材の持つ物理吸着作用と、微生物分解作用によって湖
沼、閉鎖水域の景観を損なわずに、水質を効率良く確実
に浄化することを目的としている。

【０００７】本願第二発明では、本願第一発明の作用に
流動床の持つ軽量な構造と浮きによる浮遊作用を浄化装
置に働かせることで、水中に浮遊状態に設置することが
可能となり、これによて雨などによる水位の変化や堆積
した泥による水質浄化不良を改善し、更に装置を簡単に
移動できるような構造にすることで、メンテナンスを容
易に行えるようにすることを目的としている。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】

【０００９】水質浄化装置である流動床は、円形の塩化
ビニールパイブ（７）をビニールシート（６）で被って
軽量化を図り、円錐状の形状にする。そして、流動床の
上部先端の塩化ビニールパイプに浄化装置全体を浮かす
浮力を持った浮き（８）を数箇所に取り付けて、流動床
底部のホッパー（９）を水中で重りの役目を果たすよう
に、鉄、又はステンレスでつくって、水中で垂直に浮く
ような構造にする。また、流動床に充填する粒状接触材
が、流動床内の水流で装置外へ流出しないように、使用
する粒状接触材の粒径より小さく、かつ目詰まりのない
程度の目開きのネットを取り付けることや、流動床内で
の粒状接触材の持つ適度の沈降力と水流により発生する
循環作用によって粒状接触材の流出防止を図る。

【００１０】水質を浄化しようとする箇所に、図１のよ
うな円錐状の流動床を浮きで浮かしながら設置して、
流動床底部のホッパーに取り付けた混合装置と廃水流入
水中ポンプをフレキシブルホース（１０）で接続し、更
に流動床には廃棄物からつくった粒状接触材を水質の浄
化に必要な量を充填して、装置全体を湖沼、閉鎖水域の
水中に浮遊した状態に設置して、湖沼、閉鎖水域等の景
観をそこなわないようにする。更にこのように設置した
流動床は、この独特の構造により、引き上げや移動を容
易にして、更にこの装置の浮遊力により水位の変動に自
然に対応させる。

【００１１】そして、水中に設置した湖沼、閉鎖水域等
のこの水質浄化装置は、有機物を含んだ廃水を、水中に
浮かしながら設置した水中ポンプ（４）より吸い込ませ
て、空気取り入れ口（１１）より空気が流入して、混合
装置（１２）によって微細な気泡と水流を発生させる。
この気泡を含んだ水流によって、流動床に充墳された粒
状接触材が上昇し、粒状接触材の持つ適度な比重によっ
て流動床の円錐状の側壁にそって粒状接触材を沈降さ
せ、これが再び水流によって上昇し、流動床内での循環
作用を連続的に行うことで、有機物を含んだ廃水と粒状
接触材を常時接触させて水質を浄化する。浄化した処理
水は、流動床上部より連続的に装置外に流出して湖沼、
閉鎖水域等の水質を目詰まりすることなく、かつ景観を
損なうことなく水質を浄化する。

【００１２】

【作用】本願第一発明では、水質浄化装置である流動床
を浮きの作用が働き、水中に垂直に浮遊して、これによ
り景観を損なわずに水質を浄化し、かつ請求項４の構造
によってメンテナンスを容易にして、粒状接触材の表面
部のコーヒー豆活性炭（１）の持つ物理吸着作用によっ
て有機物を吸着除去したり、流動床内に発生する微細気
泡と付着した微生物によって有機物を酸化分解して水質
が浄化される。また、充填した粒状接触材は、粒状接触
材の持つ適度の沈降力と請求項３の接触材流出防止ネッ
トによって、水中流動床内で循環を繰り返しながら目詰
まりを起こすことなく湖沼、閉鎖水域の水質を浄化す
る。

【００１３】

【実施例】実施例について図１を参照して説明すると、
浄化設備は設置する処理水量に応じて設定された位置
に、流動床と水中ポンブを浮きで浮かしながら水中に設
置する。有機物を含んだ廃水を（４）の水中ポンプで送
り込んで、（１１）の空気取り入れ口より、配管内の真
空移動の作用によって空気を吸い込むように、フレキシ
ブルホースの直径と長さを設定して水中に設置する。こ
の時のフレキシブルホースは、廃水の流入箇所を状況に
応じて自由に変更できるように、可能なかぎり長くした
ほうがよい。次にフレキシブルホース内に吸い込まれた
廃水と空気は、（１２）の混合装置によって微細な気泡
と水流をつくって流動床内に流入する。ここで使用する
混合装置は、浄化槽の曝気槽に使用する散気筒を用いる
と効率がよく大変便利である。また、この混合装置を取
り付けるホッパー（９）については、塩化ビニールやプ
ラスチック等を用いてもよいが、可能であればステンレ
スがよい。ステンレスのほうが流動床が水中で確実に垂
直に浮遊した状態に設置できる。ただし、浮きにあまり
負担が掛からない程度のものを取り付ける。このように
して、流動床内に流入した廃水は、充填材である粒状接
触材のもつ物理吸着作用と粒状接触材に付着した微生物
によって水質が浄化されて、粒状接触材の持つ適度な比
重により発生する循環作用と、流動床上部に取り付けた
接触材流出防止ネットによって、常に廃水と粒状接触材
が接触しながら処理水だけが流動床上部方向の水面に放
出され、湖沼、閉鎖水域の水質を連続的に浄化できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような方法であ
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１５】流動床を水中に設置するため、湖沼、閉鎖
水域等の景観を損なわずに水質を浄化ができる。

【００１６】流動床は、固定されずに水中で浮遊し、か
つ軽量であるため、設置、引き上げ、移動などやメンテ
ナンスが容易に行うことができる。また必要に応じて湖
沼、閉鎖水域等の汚濁の程度に合わせ、浄化しながら自
由に設置場所の移動が可能で、効率よく水質の浄化がで
きる。

【００１７】接触材の持つ浮遊力と排出箇所に取り付け
た、接触材流出防止ネット（５）により、目詰まりする
ことなく流動床内で循環して、連続的に水質を浄化する
ことができる。

【００１８】接触材を廃棄物である発泡スチロールと、
使用済コーヒー豆から作ったコーヒー豆活性炭を使用す
ることで、廃棄物を有効な資源として再利用することが
でき、更に廃棄物の処分地にかかる負担を従来よりも軽
くすることができる。

【００１９】浄化施設そのものが水中に浮遊しているた
め、雨などによる水位の変化に自然に対応するため、従
来よりも効率よく水質の浄化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための説明図であって、装置
を水中に設置した側面の全体を表す図である。

【図２】水中流動床に使用する廃棄物からなる接触材の
断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物であるコーヒー豆から活性炭をつ
   くり、このコーヒー豆活性炭（１）と発泡スチロール
   （２）からできた粒状接触材（３）を流動床に充填し
   て、コーヒー豆活性炭の持つ物理吸着作用と、付着した
   微生物による生物分解によって水質浄化を行う機能と、
   この流動床を水中に完全に沈めて浮遊状態に設置するこ
   とを特徴とした、湖沼、閉鎖水域用水質浄化装置。
2. 【請求項２】 廃棄物からなる粒状接触材の比重と、水
   中ポンプ（４）から取り入れた水と空気の撹拌力によっ
   て発生した循環作用と、水中流動床内での接触材の適度
   な沈降作用によって、廃水と接触材を効率良く接触させ
   る機構を、水中に設置した流動床内で行うことを特徴と
   した湖沼、閉鎖水域用水質浄化装置
3. 【請求項３】 水中流動床上部にある処理水放出口に取
   り付けた、接触材流出防止ネット（５）により、処理水
   の放出に伴って発生する、粒状接触材の流動床外への流
   出を防止する装置を備えたことを特徴とする、湖沼、閉
   鎖水域用水質浄化装置。
4. 【請求項４】 円錐状の流動床を、ビニールシート等
   （６）と塩化ビニールパイプ等（７）でつくり、流動床
   の上部先端の塩化ビニールパイプに、装置全体が水中に
   浮くような浮力を持つ浮き（８）を取り付けて、流動床
   を水中で垂直に浮かしながら水質を浄化し、かつ流動床
   の折りたたみを容易に行える構造を備えることで、水中
   での移動を容易に行えることを特徴とする湖沼、閉鎖水
   域用水質浄化方法。
5. 【請求項５】 廃水を流入する水中ポンプと空気の取り
   入れ口（１１）を、浮きで水中と水面に浮遊させること
   で、廃水の流入箇所を自由に変更できることを特徴とし
   た、湖沼、閉鎖水域用水質浄化装置。