JPH09253675A

JPH09253675A - 浄化処理装置

Info

Publication number: JPH09253675A
Application number: JP8063460A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Tsuchiya; 昭一土屋; Hideaki Ikeda; 英明池田
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】湖沼等に浮かべて使用される浄化処理装置に
おいて、仕様の変更に容易に対応することができ、しか
も、処理物質の劣化を容易に解消させることを目的とす
る。【解決手段】被処理水中に配置され、それぞれの内部
に処理物質４１が収容された複数の浄化処理ユニット３
１と、この浄化処理ユニット中に被処理水を通過させる
ポンプ手段４９、４５と、前記浄化処理ユニット中に空
気を噴出させる空気噴出手段４９とから構成されてな
り、前記浄化処理ユニットは上下方向に積層して配置さ
れ、前記ポンプ手段は、前記浄化処理ユニット中に被処
理水を通過させることにより被処理水を浄化し、前記空
気噴出噴出手段は、前記浄化処理ユニットの積層方向に
沿って上方へ向けて空気を噴出させることにより、下方
から上昇する気泡によって処理物質を振動させて、その
表面に付着した浮遊物等を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄化処理装置に係
わり、例えば湖沼、池、ダム、溜池、河川、用水路など
の水域において、処理物質に保持された好気性微生物に
より汚水の浄化処理を行う浄化処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水面に浮上している浮力付与機構たるフ
ロートに、木炭などの処理物質を詰めた筒状の籠を吊下
げて水面下に保持し、この筒状の籠、即ちカートリッジ
の中心の軸方向にエアリフトポンプを設け、カートリッ
ジの筒の外側面より半径方向内方へ被処理水を吸引して
前記処理物質中を通過させ、カートリッジ上方より排出
して汚水を浄化するようにした浄化処理装置が提案され
ている。

【０００３】図１９は、この浄化処理装置の基本的な構
成を示すものである。符号１はフロートであって、この
フロート１によって本体フレーム３が水面上で支持され
るようになっている。この本体フレーム３には、木炭な
どの粒状の処理物質が充填されたフィルター部５が吊下
げられて水面下に支持されている。このフィルター部５
内には、揚水管７が垂直に設けられており、この揚水管
７内には、空気管１１が収容されていて、前記本体フレ
ーム３に内蔵されたコンプレッサーで発生した圧縮空気
を揚水管７の下端近傍の噴出口９から噴出させるように
なっている。そして、これらの揚水管７と空気管１１と
によっていわゆるエアリフトポンプが構成されており、
このエアリフトポンプは、前記噴出口９から揚水管７内
へ気泡を噴出させることにより、前記フィルター部５に
設けられた環状の浄化処理ユニット１１の半径方向内方
へ被処理水を通過させた後、揚水管７を通じて図１９の
矢印方向へ吸い出すようになっている。そして、前記エ
アリフトポンプの作用により、被処理水が連続的に浄化
処理ユニット１１により濾過され、浄化処理がが行われ
るようになっている。また、上記浄化処理装置にあって
は、長期の使用によって浄化処理ユニット１１に目詰ま
りが生じると、被処理水が浄化処理ユニット１１を通過
することができず、処理能力が低下するから、前記空気
管１１とは別途に設けられた噴出管を用いて前記コンプ
レッサーからの圧縮空気を浄化処理ユニット１１内の処
理物質に吹き付け、処理物質を振動させることによっ
て、その表面に付着した浮遊物等を剥離させ、気泡とと
もに外部へ排出するいわゆる逆洗処理が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、下記のような問題点があった。筒状の浄化処理ユニット内に充填された木炭などの粒
状の処理物質の内、特に下部のものは、上部の処理物質
の荷重を受けて押し固められているため、噴出された空
気によって振動し難い。したがって、処理物質全体を振
動させるには、エアリフト作用に必要な空気量よりはる
かに多くの圧縮空気の噴出が必要となり、圧縮空気源と
してのコンプレッサーが大型化して消費電力が大きくな
るとともに、発生する騒音も大きくなる。処理能力や設置条件に応じて浄化処理ユニットの大き
さを種々に変更することが必要となり、フィルターの標
準化および量産化が難しい。効率的な浄化処理を行うには、フィルターを大きくし
て被処理数の通過断面積をできるだけ大きくすることが
望ましいが、フィルターが大型化すると、装置全体の大
型化をまねき、コストアップとなる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、浄化処理ユニットの標準化、小型化を図るととも
に、逆洗に要する空気量を可及的に減少させることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の浄化処理装置は、被処理水中に配置さ
れ、それぞれの内部に処理物質が収容された複数の浄化
処理ユニットと、この浄化処理ユニット中に被処理水を
通過させるポンプ手段と、前記浄化処理ユニット中に空
気を噴出させる空気噴出手段とから構成されてなり、前
記浄化処理ユニットは上下方向に積層して配置され、前
記ポンプ手段は、前記浄化処理ユニットを貫通する方向
へ被処理水を通過させ、前記空気噴出噴出手段は、前記
浄化処理ユニットの積層方向に沿って上方へ向けて前記
処理物質を振動させるための空気を噴出させることを特
徴とする。かかる構成によれば、上方から流下した被処
理水が処理物質中を通過することにより浄化される。ま
た、下方から上昇する気泡によって処理物質が振動し、
その表面に付着した浮遊物等が除去される。また処理物
質が各浄化処理ユニット毎に収容されているから、下方
の浄化処理ユニットの内部の処理物質に、上方のフィル
ター部材および処理物質の重量が加わることがない。請
求項２の浄化処理装置は、請求項１において、前記浄化
処理ユニットは、同一の平面形状とされるとともに、互
いに重なって配置されたことを特徴とする。かかる構成
によれば、浄化処理ユニットを重ねる段数を容易に調節
することができる。請求項３の浄化処理装置は、請求項
１または２において、前記空気噴出手段は、最も下に配
置されたフィルター手段に対して空気を噴出させること
を特徴とする。かかる構成によれば、下方から上昇する
気泡によって全部の浄化処理ユニット内の処理物質が振
動する。請求項４の浄化処理装置は、請求項１または２
において、前記空気噴出手段は、前記複数のフィルター
手段のそれぞれに対して空気を噴出させることを特徴と
する。かかる構成によれば、それぞれの浄化処理ユニッ
トにおいて、その下方から上昇する気泡によって処理物
質が振動する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図１〜図３は本発明の第１実施形態を示す。図
１は浄化処理装置におけるフィルター部２１の断面図で
あって、このフィルター部２１は、フロート（図示略）
などによって湖沼等の水面Ｈより下に吊下げられて支持
されている。前記フィルター部２１のケース２３は、全
体として筒状をなし、上端が小径部２５、下端が大径部
２７となっていて、それぞれ開口されている。前記ケー
ス２３の中心には、揚水管２９が設けられており、この
揚水管２９の外周と前記ケース２３の大径部２７の内周
との間に環状の浄化処理ユニット３１が設けられてい
て、上下方向に複数個（図１では３個）積層されてい
る。

【０００８】図２および図３により前記浄化処理ユニッ
ト３１の構造を説明する。この浄化処理ユニット３１
は、前記大径部２７の内側に配置される外部筒体３３
と、前記揚水管２５が挿入される内部筒体３５と、これ
ら外部筒体３３および内部筒体３５を互いに連結する連
結部３７と、前記外部筒体３３と内部筒体３５との間の
空間の上下に設けられた網３９とを主要な構成とし、こ
れらによって囲まれた空間内に、図１に示すように処理
物質４１が充填されている。なお、処理物質４１は、前
記浄化処理ユニット３１の容積に対してほぼ８０％ない
し９０％程度充填されていて、ある程度自由に移動する
ことができるようになっている。前記処理物質４１は、
例えば粒径２０〜５０ｍｍの木炭であって、この木炭に
は、好気性微生物が担持されている。

【０００９】前記揚水管２９内には、それぞれ圧縮空気
を供給する空気管４３、４５が設けられている。空気管
４３は、揚水管２９の下端部近傍で吐出口４６から上方
へ向けて圧縮空気を噴出させるもので、この空気管４３
と前記揚水管２９とによって、従来と同様の揚水作用を
行うエアリフトポンプが構成されている。前記空気管４
５の下端は、複数の分岐管４７となっており、これら分
岐管４７は、半径方向外方へ向けられていて、前記浄化
処理ユニット３１の下方位置に配置されるようになって
いる。また分岐管４７には、上方の浄化処理ユニット３
１へ向けて空気を噴出させる噴出口４９が多数設けられ
ており、この噴出口４９から噴出された空気により、前
記浄化処理ユニット３１の下面へ向かう多数の気泡Ｂが
発生するようになっている。

【００１０】前記揚水管２９の下端には、フランジ部５
１が設けられており、このフランジ部５１と前記大径部
２７との間の開口５３を介して浄化処理ユニット３１の
外へ被処理水が流出するようになっている。なお、前記
揚水管２９の下端にも開口５５が設けられていて、前記
エアリフト作用により揚水管２９内へ被処理水を吸い込
むようになっている。

【００１１】上記構成の浄化処理装置は、揚水管２９と
ケース２３との間に、処理物質４１が充填された浄化処
理ユニット３１をセットし、湖沼等の水面下に吊下げる
ことにより使用される。すなわち、浄化処理時には、空
気管４３の下端から圧縮空気を噴出させることにより、
図中矢印で示すように噴出された圧縮空気の気泡ととも
に揚水管９の開口５５から被処理水を吸い込み、揚水管
２９を介して上方へリフトし、浄化処理ユニット３１の
上方に放出する。放出された被処理水は、重力によって
上部、中部、下部の浄化処理ユニット３１を順次通過
し、内部の処理物質４１に担持された好気性微生物によ
り、アオコ等の藻類や有機質浮遊物質、溶解性有機物質
等が分解されることで水が浄化され、ケース２３の下部
に達して開口５３から外部へ流出する。

【００１２】また、所定時間にわたる運転毎に、前記空
気管４３に代えて、空気管４５から圧縮空気を供給する
と、分岐管４７の噴出口４９から空気が噴出され、浄化
処理ユニット３１の下方へ上方へ向かって気泡が上昇す
る。このような気泡の上昇に伴い、処理物質４１に付着
していた浮遊物質等が気泡に剥離され、気泡とともにフ
ィルター部２１の上部へ排出される。このようにして処
理物質４１が洗浄された後、空気管４５に代えて空気管
４３から空気を噴出させると、通常の浄化処理運転に戻
る。前記処理物質４１は、浄化処理ユニットの容積より
少量であるから、浄化処理ユニット内で容易に移動する
ことができ、最小限の噴出量の空気によって処理物質４
１を最大限に振動させて浄化処理を行うことができる。
したがって、コンプレッサーを小型化して装置全体の小
型化およびコストダウンを図ることができる。

【００１３】また、上記実施形態の装置より浄化能力の
大きいものが必要な場合には、前記浄化処理ユニット３
１と同一形状のフィルター部３１を四段またはさらに多
段にわたって直列に積み重ね、その高さ寸法に応じてケ
ース２３の大径部２７の長さを長くすればよい。また、
これとは反対に、浄化処理ユニット３１を二段または一
段として処理能力を小さくするようにしてもよい。すな
わち、同一形状のフィルター部３１を用いて、その個数
を増減することにより、種々の処理能力の浄化処理装置
を得ることができる。

【００１４】図４ないし図６は第２実施形態を示すもの
である。この実施形態は、平面形状を同じくする浄化処
理ユニット３１を用い、前記第１実施形態において浄化
処理ユニット３１を収容していたケース２３を省略した
基本構成となっている。具体的には、浄化処理ユニット
３１と外径を同じくする筒状をなす上部フレーム５７を
設け、この上部フレーム５７の中心位置に揚水管２９を
取り付けて下方へ向けて支持し、この揚水管２９を浄化
処理ユニット３１の内部筒体３３に挿通して固定し、さ
らに、揚水管２９の下端に下部フレーム５９を固定した
構造となっている。この下部フレーム５９は、フランジ
５１の中心部に吸入管６１を設けた構成とされ、この吸
入管６１は、前記揚水管２９の下端に固定されている。
また前記フランジ５１の外縁部には、前記浄化処理ユニ
ット３１と外径を同じくする筒部６３が設けられてい
る。

【００１５】さらに、前記浄化処理ユニット３１には、
図５および図６に示すように、上下に貫通する支持パイ
プ６５が設けられ、この支持パイプ６５は連結部３７に
よって支持されている。これらの支持パイプ６５は、図
４に示すように、浄化処理ユニット３１を重ねた状態に
おいて互いに位置が一致するように配置されており、上
下に連続させられた各支持パイプ６５内の空間に第１の
空気管６７、および第２の空気管６９が挿通されてい
る。第１の空気管６７の先端は、揚水管２９の下端近傍
で上向きに開口し、この揚水管２９とともにエアリフト
ポンプを構成している。また、前記第２の空気管６９の
先端には、水平に延びる空気放出管７１が設けられい
て、前記浄化処理ユニット３１の下側から上方へ空気を
放出するようになっている。なお、前記支持パイプ６５
の内、上下に重なっているものをシール材を介して互い
に気密に連結し、上端からホースなどによって圧縮空気
を供給するとともに、下端を揚水管２９の内部に導き、
さらには、下端に空気放出管７１を取り付けるようにし
てもよく、この場合、支持パイプ６５自身が空気管（圧
縮空気の供給経路）の一部を占めることになる。

【００１６】上記構成の浄化処理装置にあっても、前記
第１実施形態の場合と同様、第１の空気管６７から揚水
管２９内に空気を噴出させてエアリフト作用を行わせる
ことにより揚水管２９の下端から被処理水を吸い上げて
上方から上部フレーム５７内へ吐き出すことにより、被
処理水を浄化処理ユニット３１の上方から下方へ通過さ
せ、浄化処理を行うことができる。また、逆洗において
は、空気管６９を介して噴出管７１から空気を放出し、
放出された気泡を最下段の浄化処理ユニット３１から順
次上方へ向けて上昇させることにより、処理物質に振動
を与えて付着物を除去することができる。また、この第
２実施形態にあっては、浄化処理ユニット３１が本体の
ケースの一部をなしているから、全体の構造を簡略化す
ることができる。さらに、揚水管２９の長さを調節し
（具体的には、浄化処理ユニット３１の高さに対応する
寸法の整数倍ずつ長さを長くあるいは短くする）、対応
する数の浄化処理ユニット３１を設けることにより、基
本的な部品を共通として種々に仕様変更することができ
る。

【００１７】図７ないし図１０は第３実施形態を示すも
のである。この第３実施形態は、大略前記第２実施形態
において浄化処理ユニットの中心（内側）に設けられて
いたエアリフトポンプを浄化処理ユニットとは別個に設
けるようにした構成となっている。浄化処理ユニット３
１Ａは、図９、図１０に示すように矩形状の枠体７３を
有し、この枠体７３の上下には、網３９が張られてい
て、枠体７３内に粒状の木炭などの処理物質を収容する
ようになっている。

【００１８】前記浄化処理ユニット３１Ａは、図７に示
すように上下に積み重ねられて一体に結合され、その上
部には上部フレーム７５が取り付けられるとともに、そ
の下部には下部フレーム７７が取り付けられている。前
記上部フレーム７５および下部フレーム７７は、前記浄
化処理ユニット３１Ａの存在範囲の側方へ張り出してい
て、この部分にエアリフトポンプ等が配置されるように
なっている。すなわち、揚水管２９の上端は前記上部フ
レーム７３の内部の空間で開口し、揚水管２９の下端は
下部フレーム７５を貫通して被処理水中で開口してい
る。また揚水管２９の側部には二つの空気管７９、８１
が設けられており、一方の空気管７９は前記揚水管２９
の下端近傍へ挿入されて上方へ向けて開口している。ま
た、他方の空気管８１の先端には分岐管７１が設けられ
ていて、その上方の浄化処理ユニット３１Ａへ向けて空
気を噴出するようになっている。

【００１９】この第３実施形態にあっても、前記各実施
形態と同様、エアリフト作用によって揚水管２９の下端
から被処理水を吸い上げ、揚水管２９の上端から上部フ
レーム７５内へ吐き出すことにより、被処理水が浄化処
理ユニット３１Ａ中を順次通過して浄化され、下部フレ
ーム７７に達して開口５３からもとに戻される。また、
逆洗時には、空気管８１から圧縮空気を供給して分岐管
７１から放出することにより、上方の浄化処理ユニット
３１Ａを通過させて処理物質に振動を与え、付着物を除
去することができる。また、この第３実施形態では、浄
化処理ユニット３１Ａが設けられる領域の外に空気管７
９、８１が配置されているので、浄化処理ユニット３１
Ａに空気管貫通のためのスペースを確保する必要がな
く、構造を簡単にすることができる。さらに、浄化処理
ユニット３１Ａが矩形であるから、上下方向へ積み重ね
るのみならず、横方向へ並べることもでき、上部フレー
ム７５および下部フレーム７７の交換によって容易に仕
様を変更することができる。

【００２０】図１１は上記第３実施形態の応用例として
の第４実施形態を示すものである。この第４実施形態で
は、浄化処理ユニット３１Ａを横方向に並べるとともに
上下に積み重ねることにより、処理能力の拡大が図られ
ている。すなわち、上部フレーム８３の下端および上部
フレーム８５の上端は、横方向へ並べられた複数の浄化
処理ユニット３１Ａの平面形状に対応する形状とされ
て、それぞれ浄化処理ユニット３１Ａの周囲の枠体７３
に連結されている。したがって、浄化処理ユニット３１
Ａの配置に応じて上部フレーム８３、下部フレーム８５
の形状を変更することにより、種々の処理能力の浄化処
理装置を得ることができる。

【００２１】図１２は上記第４実施形態の応用例として
の第５実施形態を示すものである。この第５実施形態で
は、図示のように２列で積層された浄化処理ユニット３
１Ａにおいて、上部フレーム８７の内部を仕切板９０に
よって二つに区画することにより、図１２の右側に配置
された一連の浄化処理ユニット３１Ａによる浄化処理
と、図１２の左側に配置された一連の浄化処理ユニット
３１Ａによる浄化処理とを直列に行わせるようにしたも
のである。すなわち、この第５実施形態では、エアリフ
ト作用によって揚水管２９の上部から被処理水を右側の
一連の浄化処理ユニット３１Ａの上方から放出すると、
被処理水が浄化処理ユニット３１Ａを順次通過して下部
フレーム８９内に達した後、左側の一連の浄化処理ユニ
ット３１Ａを下から上へ向かって順次通過して上部フレ
ーム８７の左側の空間に送り込まれ、開口５３を介して
戻される。したがって、この第５実施形態のような構成
とすることにより、被処理水の通過経路を長く確保して
浄化処理能力を高めることができる。なお、噴出管７１
から空気を噴出させる逆洗時にあっては、図１２の右側
の浄化処理ユニット３１Ａに対しては、被処理水の流れ
る方向と反対方向へ気泡が通過し、左側の浄化処理ユニ
ット３１Ａに対しては被処理水の流通方向と同一方向へ
気泡が通過するが、いずれの場合にも、気泡によって処
理物質に振動を与えることにより、処理物質に付着した
浮遊物等を除去することができる。

【００２２】図１３ないし図１８は第６実施形態を示す
ものである。まず、この第６実施形態で用いられる浄化
処理ユニット３１Ａの構成を図１５により説明する。こ
の浄化処理ユニット３１Ａは、前記第１実施形態等と同
様に、全体として環状をなし、筒状に形成された網から
なる外筒３３Ａと、この外筒３３Ａより小径の同心状の
筒状に形成された網からなる内筒３５Ａと、これらの外
筒３３Ａおよび内筒３５Ａを互いに連結するとともに、
これらの間に形成された空間の上下を覆うフランジ状の
天板８７および底板８９とから構成されていて、その内
部に木炭などの処理物質４１が収容されている。なお、
前記外筒３３Ａは、例えば直径が１．４ｍ、長さが０．
５ｍの円筒状をなし、前記内筒３５Ａは、例えば直径が
０．５ｍ、長さが０．５ｍの円筒状をなしている。

【００２３】前記浄化処理ユニット３１Ａの下部には、
前記底板８９に沿って径方向に延びる分岐管７１が設け
られていて、空気供給管４５からそれぞれ空気の供給を
受けるようになっている。また前記分岐管７１に設けら
れた噴出口４９の直径ｄA、ｄB、ｄc は、ｄA＜ｄB＜ｄ
C の関係となるように設定されている。すなわち、穴の
個数が同一であるとすれば、下側に配置される浄化処理
ユニット３１Ａほど噴出口４９の径が大きくなるように
設定されている。

【００２４】前記浄化処理ユニット３１Ａは、中心部に
挿通された集水管９１にそれぞれ固定されて一体化され
ている。この中央フレーム９１には、揚水管２９とその
内部に設けられた空気管４３とによって構成されたエア
リフトポンプが収容されており、このエアリフトポンプ
によって前記浄化処理ユニット３１Ａの半径方向外方か
ら内方へ向けて被処理水が吸い込まれるようになってい
る。すなわち、前記集水管９１には、半径方向に貫通す
る流通孔９３が設けられていて、これらの流通孔９３を
介して集水管９１内へ被処理水が吸い込まれ、前記揚水
管２９の下端から吸い込まれるようになっている。前記
流通孔９３の外径（上段の浄化処理ユニット３１Ａに対
応する位置のものから順にＤA、ＤB、ＤC とする）は、
ＤA＞ＤB＞ＤC の関係となるように設定されている。エ
アリフトポンプの吸い込み口から遠くなる程、すなわ
ち、吸い込み経路の流路抵抗が大きくなる程、流通孔９
３の外径が大きいため浄化処理ユニット３１Ａからの吸
い込みが容易になり、したがって、各浄化処理ユニット
３１Ａ〜３１Ｃを流れる被処理水の流量を均一化するこ
とができる。

【００２５】前記集水管９１は、塩化ビニール等で形成
された複数のパイプ９５を継手管９７に挿入して互いに
突き合わせ状態に連結し、さらに、上端および下端をフ
ランジ継手９９に挿入した構造とされている。上端のフ
ランジ継手９９には開口部１０１が設けられ、下端のフ
ランジ継手９９は閉塞されている。また上部のフランジ
継手９９の上部には固定金具１００が設けられていて、
空気管４３を揚水管２９の中心部に位置決め固定するよ
うになっている。

【００２６】次いで、上記浄化処理装置における空気供
給経路について説明する。図１４に示すように、本体フ
レーム３に内蔵された空気源としてのコンプレッサー１
０３は、制御装置１０５によって所定の条件（例えば時
間的条件や水質の汚染度などの条件）に応じて運転、停
止の切替え、浄化処理、逆洗切替えなどの制御がされる
ようになっている。また前記制御装置１０５は、電源ケ
ーブル１０７を介して交流電源１０９に接続されてい
る。前記コンプレッサー１０３から吐出された空気は、
空気供給経路１１１、１１３に分岐され、空気供給経路
１１１を経由して逆洗用の空気管４５および各分岐管７
１に接続されるとともに、空気供給経路１１３を経由し
てエアリフトポンプの空気管４３に接続されている。ま
た、前記空気供給経路１１１には３方切替弁１１５が設
けられるとともに、空気供給経路１１３には流量調整弁
１１７が設けられている。これら切替弁１１５および流
量調整弁１１７は前記制御装置１０５からの制御信号に
より操作されて、前記コンプレッサー１０３の吐出空気
をエアリフトポンプの空気管４３あるいは４５のいずれ
かに供給し、あるいは、空気管４３に供給される空気の
流量（エアリフトポンプの吐出流量）を調整するように
なっている。

【００２７】上記構成の浄化処理装置は、下記のような
手順により組み立てられる。下側のフランジ９９の上に
パイプ９５を取り付け、さらに、このパイプ９５を継手
管９７を介して順次接続する。次いで、浄化処理ユニッ
ト３１Ａ〜３１Ｃの中心に前記集水管９１を挿通し、集
水管９１の上部にフランジ９９を取り付けて上下のフラ
ンジ９９、９９の間に三つの浄化処理ユニット３１Ａ〜
３１Ｃを固定する。各浄化処理ユニット３１Ａ〜３１Ｃ
の半径方向に突出している分岐管７１に空気管４５を連
結し、さらに、この空気管４５およびエアリフトポンプ
の空気管４３をそれぞれ空気供給経路１１５および１１
７に連結する。ここに、前記パイプ９５の連結個数を増
減することにより、浄化処理ユニット３１Ａ〜３１Ｃを
取り付けることができる数を調整することができる。す
なわち、パイプ９５の長さを浄化処理ユニット３１Ａ〜
３１Ｃの長さと等しくしておけば、このパイプ本体９３
を前記継手管９７によって浄化処理ユニット３１Ａ〜３
１Ｃと同数連結することにより、任意の処理能力（浄化
処理ユニットの個数）の浄化処理装置を得ることができ
る。また、この実施形態では、浄化処理ユニット３１Ａ
〜３１Ｃの積み重ね方向（上下方向）とは異なる方向
（半径方向）に被処理水が流通するから、浄化処理ユニ
ット３１Ａ〜３１Ｃの個数が多くなっても被処理水の流
体抵抗が極端に多くなることはない。

【００２８】上記構成の浄化処理装置の動作を説明す
る。スイッチ（図示略）の操作によって運転状態になる
と、コンプレッサー１０３が作動して圧縮空気が発生す
る。ここに、通常の浄化処理運転が指示されている場
合、制御装置１０５からの制御信号により、空気供給経
路１１７を介して空気管４３へ空気を供給すべく３方切
替弁１１５が切替られる。また、制御装置１０５からの
制御信号により、所定の流量で被処理水を流通させるべ
く流量調整弁１１７の開度が調整される。一般に、通常
の浄化処理におけるエアリフトポンプとしての動作に必
要な空気量は、逆洗に必要な空気量より少ないから、前
記流量調整弁１１７は絞られた状態となる。具体的に
は、前記浄化処理ユニット３１Ａ〜３１Ｃの半径方向外
方から内方（被処理水の通過方向）へ０．５〜４．０ｃ
ｍ／ｍｉｎ程度の流速の水流が生じるような流量が得ら
れるような空気噴出量に設定されている。

【００２９】エアリフトポンプの動作により、揚水管２
９の下端に吸引力が生じると、被処理水が浄化処理ユニ
ット３１Ａ〜３１Ｃ内を半径方向外方から内方へ吸い込
まれる。ここで、集水管９１の連通孔９３は、上部ほど
径が大きいから、揚水管２９の下端からの距離が遠い部
分ほど流路抵抗が小さくなり、したがって、３段に重ね
て配置された浄化処理ユニット３１Ａ〜３１Ｃのそれぞ
れにおいて、その半径方向外方から内方へほぼ均一に被
処理水を流通させ、内部の処理物質によって浄化処理を
行うことができる。なお、この浄化処理は、具体的に
は、処理物質を構成する木炭に担持された好気性微生物
により被処理水中のアオコなどの藻類や有機質浮遊物
質、溶解性有機物質などが分解される処理である。そし
て、連通孔９３から集水管９１内に吸い込まれた被処理
水は、揚水管２９の下端から吸い上げられて上昇した
後、上部から湖沼等へ戻される。

【００３０】例えば、所定の運転時間毎に、あるいは、
処理物質４１の処理能力の低下を何らかのセンサによっ
て検出することにより制御装置１０５が３方切替弁１１
５を空気供給経路１１１へ切り替えると、いわゆる逆洗
処理の状態となり、コンプレッサー１０３から供給され
る圧縮空気が空気管４５から各分岐管７１へ供給され各
分岐管７１の噴出孔４９から多量の空気が噴出される。
この空気は気泡となって各浄化処理ユニット３１Ａ〜３
１Ｃ内を上昇し、収容された処理物質４１に振動を与え
る。前記浄化処理ユニット３１Ａ〜３１Ｃ内の処理物質
４１の充填率は８０％〜９０％に設定されているから、
この気泡によって、それぞれの浄化処理ユニット３１Ａ
〜３１Ｃ内で処理物質４１が容易に振動することができ
る。この振動により、処理物質４１に溜まっていた物質
（微生物による処理を受けて分解されることにより発生
した物質）、あるいは、処理物質４１の層に詰まってい
た浮遊物質等が処理物質４１から分離され、気泡ととも
に排出される。

【００３１】この逆洗処理において、前記分岐管７１に
おける噴出孔４９の径ｄA,ｄB,ｄCを下側の（コンプレ
ッサー１０３から遠い位置の）浄化処理ユニット３１Ａ
〜３１Ｃほど大きくしたから、各分岐管７１に均一に空
気を送り込むことができる。なお、前述のような噴出孔
４９の径ｄA,ｄB,ｄCの設定は、噴出孔４９の数が同じ
であることを前提としており、要は、各分岐管７１にお
ける噴出孔４９の開口面積の総和がコンプレッサー１０
３からの距離、および、それぞれの分岐管７１の水深
（水頭）に応じて均一な空気噴出量が得られるよう配慮
されていればよい。なお、前述のように、逆洗時には通
常の浄化処理状態より多量の圧縮空気が必要とされるか
ら、前記コンプレッサー１０３の容量（吐出空気量）は
逆洗に必要な空気量を基準に決定され、エアリフトポン
プとしての使用において、前記流量調整弁１１７による
流量の調整が必要となるのである。なお、逆洗処理への
切替えは、この装置を操作する者の判断により、手動操
作によって行うようにしてもよいのはもちろんである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記の効果を得ることができる。処理物質が収容された浄
化処理ユニットを上下に複数段積み重ねたものであるか
ら、各浄化処理ユニット毎に処理物質が支持され、した
がって、逆洗時に噴出される空気によって処理物質を容
易に振動させて清浄化することができる。浄化処理ユニ
ットを同一の平面形状とすることにより、その積層段数
の調整によって容易に種々の処理能力の浄化処理装置を
得ることができる。浄化処理ユニット内で処理物質が容
易に移動することができるから、最下段から空気を噴出
させた場合であっても、上昇する気泡によって処理物質
全体を清浄化することができる。各浄化処理ユニット内
で空気を噴出させて逆洗を行えば、全部の処理物質をよ
り短時間に清浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の縦断面図である。

【図２】第１実施形態の浄化処理ユニットの平面図であ
る。

【図３】図２の浄化処理ユニットの縦断面図である。

【図４】第２実施形態の縦断面図である。

【図５】第２実施形態の浄化処理ユニットの平面図であ
る。

【図６】図５の浄化処理ユニットの縦断面図である。

【図７】第３実施形態の縦断面図である。

【図８】第３実施形態の正面図である。

【図９】第３実施形態の浄化処理ユニットの平面図であ
る。

【図１０】図９の縦断面図である。

【図１１】第４実施形態の縦断面図である。

【図１２】第５実施形態の縦断面図である。

【図１３】第６実施形態の浄化処理状態における縦断面
図である。

【図１４】第６実施形態の配管系統図である。

【図１５】第６実施形態の浄化処理ユニットの縦断面図
である。

【図１６】第６実施形態の集水管の縦断面図である。

【図１７】第６実施形態の浄化処理ユニットと集水管と
の組立図である。

【図１８】第６実施形態の浄化処理ユニットの逆洗状態
における縦断面図である。

【図１９】浄化処理装置の一従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１フロート２９揚水管３１、３１Ａ〜３１Ｃフィルターユニット（浄化処理
ユニット）３３外部筒体３３Ａ外
部筒体３５内部筒体３５Ａ内
部筒体３９網４１処理
物質４３空気管４５空気
管４７分岐管４９噴出
孔６５支持パイプ７１分岐
管７９空気管８１空気
管９１集水管９３流通
孔１０３コンプレッサー１０５制御
装置１１１空気供給経路１１３空気
供給経路１１５３方切替弁１１７流量
調整弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水中に配置され、それぞれの内部
に処理物質が収容された複数の浄化処理ユニットと、こ
の浄化処理ユニット中に被処理水を通過させるポンプ手
段と、前記浄化処理ユニット中の処理物質を振動させる
ための空気を噴出させる空気噴出手段とから構成されて
なり、前記浄化処理ユニットは上下方向に積層して配置され、
前記ポンプ手段は、前記浄化処理ユニットを貫通する方
向へ被処理水を通過させ、前記空気噴出噴出手段は、前
記浄化処理ユニットの積層方向に沿って上方へ向けて空
気を噴出させることを特徴とする浄化処理装置。
【請求項２】前記浄化処理ユニットは、同一の平面形
状とされるとともに、互いに重なって配置されたことを
特徴とする請求項１に記載の浄化処理装置。
【請求項３】前記空気噴出手段は、最も下に配置され
たフィルター手段に対して空気を噴出させることを特徴
とする請求項１または２に記載の浄化処理装置。
【請求項４】前記空気噴出手段は、前記複数のフィル
ター手段のそれぞれに対して空気を噴出させることを特
徴とする請求項１または２に記載の浄化処理装置。