JPH0947770A - 河川の浄化方法及び浄化装置 - Google Patents

河川の浄化方法及び浄化装置

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JPH0947770A
JPH0947770A JP7204745A JP20474595A JPH0947770A JP H0947770 A JPH0947770 A JP H0947770A JP 7204745 A JP7204745 A JP 7204745A JP 20474595 A JP20474595 A JP 20474595A JP H0947770 A JPH0947770 A JP H0947770A
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克之 片岡
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも大幅に短時間で効果的に汚濁河川
を浄化でき、汚泥の除去も容易な技術を提供すること。 【解決手段】 河川または水路を横断し、水中に沈没し
た比重が0.85以上1未満の浮上充填剤の充填層に該
河川または水路の水を通過させ、該水中の濁質及び/又
は有機物を除去するとともに、前記充填層に供給する前
記水及び/又は空気量を増大させて該充填層を洗浄し、
該洗浄排水を該河川または水路の系外に導いて固液分離
した後、分離液は該河川または水路に返送する河川の浄
化方法および浄化装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機物で汚染された
河川の浄化技術に関するものであり、河川水を従来より
著しく高速度で浄化できる新技術に関する。
【0002】
【従来の技術】下水道および合併浄化槽が普及していな
い市町村を流れる河川には家庭からの雑排水(台所排
水、風呂排水など)が流入するため有機物で汚染され
る。人口増加にともない汚染度はますますひどくなって
おり河川が下水化している例も多い。このような汚濁河
川は不快であるばかりでなく川に住む多くの生物に悪影
響を及ぼし、下流に上水道の取水源がある場合には飲料
水を汚染する。
【0003】そのため最近、河川を直接浄化する試みが
種々なされているが、まだ決定的な技術は開発されてい
ない。従来の技術は「礫間接触浄化法」が代表的な技術
である。この技術は大粒径(数センチ)の砕石を河川敷
に設けた河川水路(河川本流から分岐させる)に大量に
充填し、河川水を4〜5時間かけて水平方向にゆっくり
と流下させるものである。しかし、浄化に要する時間が
長いため、大量の砕石と大きな設置面積を必要とし、水
量が少ない小河川以外には適用が困難であった。また砕
石充填部に捕捉された汚泥の除去が面倒であった。砕石
の代わりにハニカムチュ−ブ、繊維をモ−ル状に束ねた
ものなどの各種充填剤が検討されているが礫間接触酸化
法と同様の欠点を持っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来よりも大
幅に短時間(10分程度)で効果的に汚濁河川で浄化で
き、汚泥の除去にも容易な新技術を提供するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下の発明に
より達成された。すなわち、 (1)河川または水路を横断し、水中に沈没して配置し
た比重が0.85以上1未満の浮上充填剤の充填層に該
河川または水路の水を通過させ、該水中の濁質及び/ま
たは有機物を除去するとともに、前記充填層に供給する
前記水及び/または空気量を増大させて該充填層を洗浄
し、該洗浄排水を該河川または水路の系外に導いて固液
分離した後、分離液は該河川または水路に返送すること
を特徴とする河川の浄化方法。 (2)1)河川または水路を横断する第1の堰と 2)第1の堰の上流側に第1の堰と平行して河川または
水路を横断配置され、且つ下方に開口部を設けた第2の
堰と 3)前記両堰の間に沈没配備した比重が0.85以上1
未満の浮上充填剤の充填層と 4)第2の堰の水面と前記充填層頂端の高さ位置に開口
する開閉手段を備えた洗浄排水管と 5)該河川または水路の系外に配置される該洗浄排水管
に連通する固液分離装置と 6)該固液分離装置から分離水を該河川または水路に排
出する配管を備えたことを特徴とする河川の浄化装置。
【0006】(3)前記充填層の下方に空気を導入する
曝気手段を配備したことを特徴とする上記(2)記載の
河川の浄化装置。 (4)前記第2の堰が下方の開口部に開閉自在に設けら
れるゲ−トを有することを特徴とする上記(2)記載の
河川の浄化装置。 (5)前記ゲ−トが横断方向に複数に分割され個々に開
閉自在に設けられることを特徴とする上記(4)記載の
河川の浄化装置。 (6)前記充填層が前記ゲ−トに対応して複数に分割さ
れ対応するゲ−トからのみ通水されることを特徴とする
上記(5)記載の河川の浄化装置。 (7)前記固液分離装置が沈殿装置であることを特徴と
する上記(2)記載の河川の浄化装置。 (8)充填層の洗浄に際し、前記曝気手段からの空気吹
き込み量を増大させることを特徴とする上記(1)記載
の河川の浄化方法。 (9)上記(5)記載の河川の浄化装置の充填層の洗浄
に際し、一部のゲ−トを閉、残りのゲ−トを開として、
充填層への通水量および/または通水位置を変化させる
ことを特徴とする上記(1)記載の河川の浄化方法。
【0007】なお、上記(9)記載の河川の浄化方法を
より効果的に行うため充填槽下方に固定及び/又は可動
式構造物(バッフル、水制等)を配備することを妨げな
い。また、上記(6)記載の浄化装置の場合、分割され
た充填槽を個別に処理するので第2の堰に配備される洗
浄水配水管も、ゲ−ト数だけ必要であることは当然のこ
とである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の河川の浄化方法及び浄化
装置作用原理を図1に示す。粒径が従来の砕石よりも小
さく比表面積の大きな比重が1に近い浮上性粒子(ポリ
プロピレン、ポリエチレンなどプラスチック粒状物、連
続気泡型ウレタンフォ−ム粒状物など)を隔壁を介して
河川水路または河川敷に設けた水路に充填し、河川水を
自然流下式(ポンプを使わない)で充填層に上向流で流
す。充填層の上部には網などの部材を設け浮上ろ材の流
出を阻止する。
【0009】比表面積の大きい浮上性粒子には大量の微
生物が付着しているのでSSの捕捉のみならず高速度で
河川の有機物(BOD)が浄化される。河川の濁質の捕
捉、微生物の増殖により浮上粒子充填層の通水抵抗が増
加するので間欠的に充填層の下部から多量の空気を10
分程度送り込み浮上粒子を攪乱流動させる。その結果そ
れまで浮上粒子に捕捉されていた濁質が剥離される。こ
の剥離濁質を含む水を洗浄排水管から河川水路の外に排
出する。しばらくすると洗浄排水の濁質量が減少してく
るので洗浄排水管の弁を閉じ洗浄排水の排出を止める。
洗浄排水は沈殿槽に流入し、ろ材から除去された汚泥が
沈殿する。沈殿槽は通常河川敷きの陸上に設置する。
【0010】浮上性固体の比重は0.85以上とするこ
とが重要である。比重がこの値未満であると浮力が大き
すぎ洗浄用空気を供給してもろ材が浮上したままで流動
しないので浮上ろ材の洗浄が行えない。浮上性粒子の粒
径は10mm以下(好ましくは2〜4mm)にし比表面
積を大きくし微生物付着量を高めることが好ましい。河
川の充填層内上向流速は100〜150m/d程度とか
なり大きな流速に設定できる。浮上充填層の層高は河川
の水深以下とし、通常1〜2m程度にする。従って、充
填層の滞留時間は10分程度であり従来より著しく短時
間で浄化できる。微生物呼吸のための散気空気量はBO
D流入負荷量(kg/d)、曝気の酸素吸収効率(8%
程度)から計算して決定する。なお河川のBODが10
mg/l以下と微量な場合は、河川の溶存酸素自体で浄
化できるので微生物呼吸のための曝気は必ずしも必要な
い。
【0011】ろ材洗浄のための空気供給量は充填層の空
気線速度を1m/min以上になるように供給する。こ
の空気線速度にすれば浮上ろ材は充分流動し効果的なろ
材洗浄が行える。浮上充填層の隔壁、即ち堰は通常の河
川ならば水流によって流されないように重量の大きなコ
ンクリ−ト製とするのがよいが、本発明の水中構造物を
一体式又は分割式ユニットとして作り、小型水路等に設
置することもよい。浮上ろ材充填層は複数ユニットに分
割し、ろ材洗浄を各ユニットに対して時間をずらして行
うと洗浄排水量が減少できる。このようにすれば洗浄排
水量が安定し、また浄化処理の中断が極力回避される。
洗浄に際しては、ゲ−ト操作を適切に行えば河川水その
ものの圧力を利用して無動力でも行える。洗浄排水処理
のためにの沈殿槽は単なる沈殿槽よりも、空隙率の大き
なろ材(例えば中空円筒ろ材)を充填した槽が沈殿効果
が優れているため好適である。
【0012】
【実施例】以下に実施例により本発明の効果をさらに詳
述する。
【0013】実施例 汚濁河川を模擬して団地下水の活性汚濁処理水(BOD
10〜15mg/l、SS8〜11mg/l)を対象と
して図1に示すように本発明の試験を行った。試験条件
を以下に示す。 浮上ろ材種類: ポリエチレン粒状物 浮上ろ材粒径: 2〜3 mm 浮上ろ材比重: 0.95 ろ材充填高: 1.5 m 原水流量: 2 l/min 原水上向流速: 200 m/d ろ材洗浄空気流速: 1.5 m/min 充填層滞留時間: 10.8 min ろ材洗浄頻度: 1日に一回 ろ材洗浄時間: 20 min 以上の条件で1年間の通水試験を行った結果、年間を通
して処理水BOD3〜5mg/l、処理水SS1.2〜
2.6mg/lとなり良好な処理水が得られ本発明の汚
濁河川に対する効果が実証できた。なお、ろ材洗浄排水
は粒径25mmのポリプロピレン製中空円筒ろ材を充填
した接触横流沈殿槽に水平流速50m/dで供給したと
ころ沈殿槽流出水水質はBOD4〜5mg/l、SS
2.5〜3.2mg/lであり充分浄化されていた。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば充填層の洗浄が容易であ
るので河川水中のSS及びBODが効率的、連続的に処
理可能であり、またユニット化することにより、浄化装
置の設置が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の河川の浄化方法及び浄化装置の作用原
理図を示す。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 河川または水路を横断し、水中に沈没し
    て配置した比重が0.85以上1未満の浮上充填剤の充
    填層に該河川または水路の水を通過させ、該水中の濁質
    及び/または有機物を除去するとともに、前記充填層に
    供給する前記水及び/または空気量を増大させて該充填
    層を洗浄し、該洗浄排水を該河川または水路の系外に導
    いて固液分離した後、分離液は該河川または水路に返送
    することを特徴とする河川の浄化方法。
  2. 【請求項2】 1)河川または水路を横断する第1の
    堰、2)第1の堰の上流側に第1の堰と平行して河川ま
    たは水路を横断配置され、且つ下方に開口部を設けた第
    2の堰、3)前記両堰の間に沈没配備した比重が0.8
    5以上1未満の浮上充填剤の充填層、4)第2の堰の水
    面と前記充填層頂端の高さ位置に開口する開閉手段を備
    えた洗浄排水管、5)該河川または水路の系外に配置さ
    れる該洗浄排水管に連通する固液分離装置、及び6)該
    固液分離装置から分離水を該河川または水路に排出する
    配管、を備えたことを特徴とする河川の浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記充填層の下方に空気を導入する曝気
    手段を配備したことを特徴とする請求項2記載の河川の
    浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の堰が下方の開口部に開閉自在
    に設けられるゲ−トを有することを特徴とする請求項2
    記載の河川の浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記ゲ−トが横断方向に複数に分割され
    個々に開閉自在に設けられることを特徴とする請求項4
    記載の河川の浄化装置。
  6. 【請求項6】 前記充填層が前記ゲ−トに対応して複数
    に分割され対応するゲ−トからのみ通水されることを特
    徴とする請求項5記載の河川の浄化装置。
  7. 【請求項7】 前記固液分離装置が沈殿装置であること
    を特徴とする請求項2記載の河川の浄化装置。
  8. 【請求項8】 充填層の洗浄に際し、前記曝気手段から
    の空気吹き込み量を増大させることを特徴とする請求項
    1記載の河川の浄化方法。
  9. 【請求項9】 請求項5記載の河川の浄化装置の充填層
    の洗浄に際し、一部のゲ−トを閉、残りのゲ−トを開と
    して、充填層への通水量および/または通水位置を変化
    させることを特徴とする請求項1記載の河川の浄化方
    法。
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