JPH07163971A - 浄水化方法ならびにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 河川下流近郊で利用される水を清浄で美味し
いものにすること。 【構成】 新幹線用架構体あるいは高速道路用架構体で
代表される、長距離で都市間を結ぶ高架型の架構体で構
成されたものを対象にして、前記架構体における車両の
通過スペース以外の残スペース内に同架構体を通る車両
流れ方向に沿って通された別体の配管を利用して、湖沼
を含む河川の上流側において発生する汚泥・汚水類を導
入して河川下流側の処理場まで一貫して搬送するように
し、同配管内を流れる汚泥・汚水類には、少なくとも空
気および微生物を混入して活性化しながら下流側の処理
場まで搬送してのち、同処理場にて処理するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕この発明は、河川を流れる水を浄化する浄
水化方法ならびにその装置に関する。 〔技術背景〕琵琶湖やその近辺の河川からの水は淀川に
流れて大阪湾に流れ出るようになっている。琵琶湖の周
域や京都周域ならびに京都から大阪にかけての領域等に
は、上・下水処理場が数個所設置され、それぞれに機能
している。 〔発明が解決しようとする課題〕しかし、現実には、原
点である琵琶湖周域においては、汚泥・汚水を琵琶湖に
流し、その流されたものを再度周域の処理場に誘導して
上水として利用するとともに浄化処理するようにしてい
るが、その一方において前記汚泥・汚水を琵琶湖に流出
するといった繰り返しをしているので、琵琶湖は酷く汚
れてきている。この琵琶湖の汚れた水は淀川に向けて流
れるが、その途中である京都ならびに大阪にかけての間
においても河川に汚泥・汚水が流される。とくに、淀川
の上流になる京都周域からは、京都が繊維産業の発達し
たところであるとともに特殊工場があること等により、
染色用の水等、処理場では処理し切れない程悪質な汚泥
・汚水が流される。その結果、汚れた琵琶湖からの水に
加えてさらに河川が汚されて、その水を利用する下流側
の大阪近郊では、多数の処理場によっても処理し切れな
い程度の劣悪な汚泥・汚水が流れ込み、したがって、下
流である大阪近郊では、味気のない汚れた水しか飲めな
いのが現実である。 〔発明の目的〕この発明は、河川下流近郊で利用される
水を清浄で美味しいものにすることを目的とする。 〔発明の構成〕前記目的を達成するため、特許請求の範
囲第１項に記載された発明は、新幹線用架構体あるいは
高速道路用架構体で代表される、長距離で都市間を結ぶ
高架型の架構体で構成されたものを対象にして、前記架
構体における車両の通過スペース以外の残スペース内に
同架構体を通る車両流れ方向に沿って通された別体の配
管を利用して、湖沼を含む河川の上流側において発生す
る汚泥・汚水類を導入して河川下流側の処理場まで一貫
して搬送するようにし、同配管内を流れる汚泥・汚水類
には、少なくとも空気および微生物を混入して活性化し
ながら下流側の処理場まで搬送してのち、同処理場にて
処理するようにする方法である。特許請求の範囲第２項
に記載された発明は、特許請求の範囲第１項に記載され
た浄水化方法において、配管途中にて汚泥・汚水類を一
部抜き出し、これらの汚泥・汚水類を処理場にて中間処
理し、この中間処理したもののうち、比較的きれいな部
類のものは河川に放流し、比較的汚い部類のものは架構
体の残スペースに通された配管内に導入して河川下流側
の処理場まで搬送するようにする方法である。特許請求
の範囲第３項に記載された発明は、特許請求の範囲第２
項に記載された浄水化方法において、中間処理されたも
ののうち、比較的きれな部類のものおよび比較的汚い部
類のもの以外の処理水は、架構体の残スペースに通され
た別の配管を通じて河川下流に対応する方向に搬送する
ようにする方法である。特許請求の範囲第４項に記載さ
れた発明は、新幹線用架構体あるいは高速道路用架構体
で代表される、長距離で都市間を結ぶ高架型の架構体に
おける車両の通過スペース以外の残スペース内に、同架
構体を通る車両流れ方向に沿って別体の配管を通して、
湖沼を含む河川の上流側における汚泥・汚水類発生源と
同配管との間を接続するとともに同配管と河川下流側の
処理場とを接続し、かつ、前記配管内を流れる汚泥・汚
水類には、少なくとも空気および微生物を注入する手段
が設けられている装置。特許請求の範囲第５項に記載さ
れた発明は、特許請求の範囲第４項に記載された浄水化
装置において、配管途中と配管近傍の処理場とを接続す
るとともに、同処理場と河川ならびに架構体の残スペー
スに通されて下流側処理場に通じる配管内とをそれぞれ
接続した装置。特許請求の範囲第６項に記載された発明
は、特許請求の範囲第５項に記載された浄水化装置にお
いて、配管は複数路からなり、これらの配管が、一体の
配管体でその内部が複数の流路に仕切られている装置。
特許請求の範囲第７項に記載された発明は、特許請求の
範囲第５または第６項に記載された浄水化装置におい
て、配管は、架構体とは別個に支持されている装置。特
許請求の範囲第８項に記載された発明は、特許請求の範
囲第５から７までのいずれかに記載された浄水化装置に
おいて、配管は、内面がスパイラル状で、その捩じれ
が、汚泥・汚水類の流れ方向に交互に異なっている装
置。 〔実施例〕以下、この発明を図示した実施例を参照しな
がら詳しく説明する。第１図は、琵琶湖から大阪にかけ
ての略式地理を示している。淀川へは琵琶湖や京都周域
の河川からの水が流れるようになっている。琵琶湖周域
は比較的高い水位で京都は低い水位になっている。京都
から大阪にかけては徐々に水位が下がっており、この水
位差にしたがって淀川の水が流れて大阪湾に流れ込むよ
うになっている。同図にＰ…で示した場所には、鳥羽の
処理場や摂津の処理場等、数多くの処理場が設けられて
いる。図示されたものは代表的な数例を挙げたものであ
るが、それ以外の処理場もある。琵琶湖の東側から京都
を通って新大阪にかけては東海道新幹線が通り、さら
に、新大阪から明石を通るように山陽新幹線が通ってい
る。これらの新幹線は、通常、高架構造体により構成さ
れており、同図に示すように、河川よりも直線的で最も
近距離なところを通っている。この発明は、こうした新
幹線の既設設備を有効に利用して、大阪近郊に供給され
る水が著しく美味く浄化されたものになるように工夫し
たものであり、第２図は、その概要を平面的に示し、第
３図は、それが新幹線である高架型架構体における新幹
線車両の通過スペース以外の残スペース内に、同架構体
を通る車両流れ方向に沿って別体の配管を通した様子を
断面で示している。新幹線の架構体は、レールが設置さ
れこの上を新幹線車両が通る台座１と、この台座１を支
える左右の脚部２，２を備えているとともに、両脚部
２，２間の中間高さには横架材３が渡架されている。こ
の架構体には３本の配管４，５，６が通されている。こ
れらの配管４，５，６は、台座１と横架材３および両脚
部２，２で形成される空間を通して台座１下側の残スペ
ースを通して導かれている。そのうち、第１配管４は、
京都市内から武庫川まで通され、新幹線沿いあるいは近
郊の町７，８…の一般民家や工場等から放出される汚泥
・汚水をポンピングにより導入して武庫川の処理場Ｐま
で搬送するとともに、その間に二次空気９…および微生
物１０の注入および絞り１１での圧力低減で曝気作用が
得られることで、汚泥・汚水が活性化されて処理しやす
い状態が得られるようになっている。さらに、武庫川処
理場Ｐまで搬送される間、前記した既設処理場Ｐ…にそ
れぞれ分流され、そこで、汚泥１２を沈澱させて除去お
よび焼却するとともに、処理水のうち比較的きれいなも
の１３は近くの河川１４に放出し、残る処理水１５は第
２の配管５に導入され、他の処理場から同じく出される
処理水１５…とともに淀川や神崎川の大阪湾近くに新幹
線鉄橋３５の底部を通じて放出されるようになってい
る。前記処理場Ｐからの濃縮された汚水１６は、残る第
３配管６に導入される。この配管６は、京都で染色に使
われたのちの汚水や、処理し切れない程度の汚泥・汚水
類をまとめて京都側から明石の集合焼却場（既設）Ｐま
で搬送する配管である。これらの配管４，５，６は、第
３図に示すように、コンクリートあるいは塩化ビニール
樹脂等からなる四角筒状の安全カバー１７で囲まれてい
る。 同カバー１７は、各配管４，５，６を外部から防
護するとともに、これらの配管４，５，６が仮に損傷し
たりしてもすぐに新幹線の運行に影響を与えないように
するためのものである。前記各配管４，５，６には、元
バルブを含めて各所に非常停止用のバルブが設けられて
おり、配管の不測の事態に備えて制御回路を通して一貫
して制御されるようになっている。なお、第４図に示す
ように、新幹線の一部は架道橋２０により接続されて高
速道路２１の上を通ることがある。その場合、架道橋２
０と高速道路２１間には充分な高さ間隔がないことが多
く、そのままでは前記配管を有する安全カバー１７を架
道橋２０の下を通すことができない。しかし、同図のよ
うに、同カバー１７を新幹線の経路から左右いずれかに
振るようにし高速道路２１の下を通るようにすること
で、既設の構造体があっても難無く通すことができる。
また、第５図に示すように、新幹線の高架橋には、台座
２５の下の脚部２６が１本のこともある。この場合、台
座２５の張出部分の下方がスペースとして空いているこ
とから、このスペース内に脚部２６と基盤を結ぶＬ字形
の架台２７を設け、架台２７の上に配管４，５，６を有
する安全カバー１７を通すようにしてもよい。第６図
は、架構体でなく盛土３０により新幹線が通されるよう
になっている部分において、その傾斜側方のスペースを
利用して配管４，５，６を有するカバー１７を通すよう
にした例を示している。第７図に示すように、台座３１
の下に脚部３２が設けられ、同脚部３２の左右に空き地
があるものでは、同空き地の地盤内に配管４，５，６を
有するカバー１７を埋め込み式で通すようにしてもよ
い。また、前記神崎川に処理水を流す具体的な方法は、
第８図に示すように、鉄橋３５の下に導かれた安全カバ
ー１７からの配管５を通じて下方の河川（海近くに限ら
れる）に処理水が放出するようにする。なお、前記ポン
ピングのための動力には、新幹線に使用される直流電流
や変電所等の電力を利用することができる。前記配管
４，５，６および安全カバー１７を架構体に通すとき
は、これらが新幹線構造体の補強機能を発揮する。この
発明によれば、従来、河川に流されてきた上流側での汚
泥・汚水がダイレクトに下流側の処理場に導かれるの
で、河川を流れる水自体が従来より著しくきれいで汚損
されないものになり、これにより、下流側である、例え
ば、大阪近郊域でのとくに飲料水が浄化されかつ美味し
いものとして供給されるようになる。健康上にも良いこ
と、その他の付随的な効果はここに説明するまでもな
い。しかも、配管内を搬送される際、その中で微生物お
よび空気が混入されるので、汚泥・汚水類は非常に活性
化されて下流側の処理場においては処理効率が非常に向
上する。なお、新幹線の下に配管４，５，６を通すため
の他の構造として、第９図および第１０図に示すよう
に、高さ１４ｍの標準架構体の基礎部分に配管４，５，
６等の重量負担が加わらないようにしたものを採用して
もよい。架台３８と固定板４０とでなり、脚部２の長手
間に埋め込まれた架台３８の上にボルト３９で固定板４
０を締め付けた構造にしてある。ボルト３９を外せば配
管４，５，６のメンテナンスが簡単に行える。これとは
別に図示しない安全カバーを開閉可能に付すことができ
る。配管４，５，６は横架材３の下方のスペースに設け
られているので、全体重量が小さくなっているが、さら
に下方に配置してもよい。一方、横架材３の上方スペー
スに配管４，５，６を配置してもよい。前記実施例でも
同様に言えるが、配管４，５，６は縦向きに配列しても
よい。又、同配管４，５，６は、矩形の断面の管の中を
複数に仕切って複数路式に構成されてもよい。前記二次
空気９および微生物１０を管内に送り込む具体的な構造
は、第１１図に示している。この構造は、第１パイプ５
１、第２パイプ５２、第３パイプ５３の３本のパイプを
前後の配管の間に接続したものである。第１パイプ５１
は、処理水を絞るエジェクタ５４により絞られたのち拡
散するところで、エアー供給ノズル５５と微生物供給ノ
ズル５６により空気と微生物を有効に混入するようにし
てある。第２、第３パイプ５２，５３は、互いに異なる
方向に捩じられたスパイラル状になっている。空気と微
生物の混入した処理水は、両パイプ５２，５３のラセン
効果によって正回転と逆回転とを繰り返すようになる。
これにより、処理水は、強制的に左右に回転して攪拌さ
れることになって、空気が浴混入して微生物の働きが非
常に活性化されることになる。その結果、水の浄化と併
せて水分離が効率的に行なわれて、次の処理場で非常に
処理しやすい水になる。なお、前記実施例では、汚水を
京都市内から武庫川までダイレクトに輸送するようにし
ていたが、始点を琵琶湖とし、同琵琶湖の水の何割か
を、河川に通さず第１１図に示す管内曝気システムに通
して浄化しつつ鳥羽処理場等の京都の処理場に輸送して
処理するようにしてもよい。この場合、琵琶湖は水位が
高く、京都は水位が低くなっているのを利用して、前記
曝気システムの配管を高いところから低いところへ蛇行
状に長い経路で導くように構成すれば、処理効果が非常
に有効になる。又、このような場合、管は透明あるいは
半透明なプラスチックで作ると外部から内部を透視する
ことができてメンテナンスに好都合である。この発明
は、新規に通される鉄道や道路においても適用すること
ができる。 〔発明の効果〕この発明は以上のように構成されている
ので、美味しく浄化された飲料水を河川下流の人にも提
供することができるようになる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例される予定区域を示した地理
概要図、第２図は配管の平面図、第３図は架構体に通さ
れる様子を示した断面図、第４図は架道橋と高速道路間
を配管で通す要領を示した平面図、第５図は架構体の下
にスペースがある場合の配管の通し方を示した断面図、
第６図は盛土の側方に配管を通す要領を示した断面図、
第７図は架構体の下にスペースがある場合の配管の通し
方を示した断面図、第８図は鉄橋の下から河川に処理水
を放出する方式を示した側断面図、第９図は新幹線下に
配管を通すための他の実施例を一部側断面で示す側面
図、第１０図は第９図の縦断面図、第１１図は管内曝気
システムの具体的構造を示す半断面斜視図である。 ４，５，６…配管、Ｐ…処理場。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１） 新幹線用架構体あるいは高速道路用架構体で代
   表される、長距離で都市間を結ぶ高架型の架構体で構成
   されたものを対象にして、前記架構体における車両の通
   過スペース以外の残スペース内に同架構体を通る車両流
   れ方向に沿って通された別体の配管を利用して、湖沼を
   含む河川の上流側において発生する汚泥・汚水類を導入
   して河川下流側の処理場まで一貫して搬送するように
   し、同配管内を流れる汚泥・汚水類には、少なくとも空
   気および微生物を混入して活性化しながら下流側の処理
   場まで搬送してのち、同処理場にて処理するようにする
   浄水化方法。 （２） 特許請求の範囲第１項に記載された浄水化方法
   において、配管途中にて汚泥・汚水類を一部抜き出し、
   これらの汚泥・汚水類を処理場にて中間処理し、この中
   間処理したもののうち、比較的きれいな部類のものは河
   川に放流し、比較的汚い部類のものは架構体の残スペー
   スに通された配管内に導入して河川下流側の処理場まで
   搬送するようにする浄水化方法。 （３） 特許請求の範囲第２項に記載された浄水化方法
   において、中間処理されたもののうち、比較的きれな部
   類のものおよび比較的汚い部類のもの以外の処理水は、
   架構体の残スペースに通された別の配管を通じて河川下
   流に対応する方向に搬送するようにする浄水化方法。 （４） 新幹線用架構体あるいは高速道路用架構体で代
   表される、長距離で都市間を結ぶ高架型の架構体におけ
   る車両の通過スペース以外の残スペース内に、同架構体
   を通る車両流れ方向に沿って別体の配管を通して、湖沼
   を含む河川の上流側における汚泥・汚水類発生源と同配
   管との間を接続するとともに同配管と河川下流側の処理
   場とを接続し、かつ、前記配管内を流れる汚泥・汚水類
   には、少なくとも空気および微生物を注入する手段が設
   けられている浄水化装置。 （５） 特許請求の範囲第４項に記載された浄水化装置
   において、配管途中と配管近傍の処理場とを接続すると
   ともに、同処理場と河川ならびに架構体の残スペースに
   通されて下流側処理場に通じる配管内とをそれぞれ接続
   した浄水化装置。 （６） 特許請求の範囲第５項に記載された浄水化装置
   において、配管は複数路からなり、これらの配管が、一
   体の配管体でその内部が複数の流路に仕切られている浄
   水化装置。 （７） 特許請求の範囲第５または第６項に記載された
   浄水化装置において、配管は、架構体とは別個に支持さ
   れている浄水化装置。 （８） 特許請求の範囲第５から７までのいずれかに記
   載された浄水化装置において、配管は、内面がスパイラ
   ル状で、その捩じれが、汚泥・汚水類の流れ方向に交互
   に異なっている浄水化装置。