JPH10337587A

JPH10337587A - 水質浄化装置

Info

Publication number: JPH10337587A
Application number: JP9146895A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tanabe; 大輔田辺
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】適正な洗浄時期にフィルタの洗浄を行うこと
ができる水質浄化装置を提供する。【解決手段】フィルタ３７と、フィルタ３７を通過す
るよう水流を発生させて浄化処理を行うポンプ６１と、
フィルタ３７を洗浄する洗浄装置６２とを有するもので
あって、フィルタ３７におけるポンプ６１による通水の
少なくとも後位置に溶存酸素量を測定する溶存酸素量測
定手段６５を設けるとともに、該溶存酸素量測定手段６
５の測定値に基づいてフィルタ３７に担持された微生物
量を推定し、該微生物量から洗浄装置６２によりフィル
タ３７を洗浄する洗浄時期を判断する制御手段を具備す
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、例えば湖沼、池、
ダム、溜池、貯水池、河川、用水路、堀、運河、水槽等
において水を浄化する水質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池、ダム、溜池、貯水池、河川、
用水路、堀、運河、水槽等の浄化対象において、水質汚
染対策として、フィルタと、該フィルタを通過するよう
水流を発生させて浄化処理を行うポンプと、フィルタを
洗浄する洗浄装置とを有する水質浄化装置を設置するこ
とが行われている。このような水質浄化装置において
は、浄化処理の実行にともなってフィルタに目詰りが進
行することになるが、従来は、タイマによる計時、ある
いはフィルタにおける圧力損失を測定することにより、
洗浄装置によりフィルタを洗浄する洗浄時期（タイミン
グ）を判断するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にタイマを用いて洗浄時期を判断する場合は、経験的な
ものであり、適正な洗浄時期に洗浄を行っているとは言
えなかった。また、フィルタの圧力損失を測定する場合
は、ポンプの抵抗を測定しているのみであり、浄化処理
量との関係は明確でなく、この場合も適正な洗浄時期に
洗浄を行っているとは言えなかった。このため、いずれ
の場合も、フィルタに浄化能力がまだ十分ある場合にも
洗浄を行ってしまったり、フィルタの浄化能力が完全に
低下しているのに浄化処理を続けたりしてしまう可能性
があった。したがって、本発明の目的は、適正な洗浄時
期にフィルタの洗浄を行うことができる水質浄化装置を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の水質浄化装置は、フィルタ
と、該フィルタを通過するよう水流を発生させて浄化処
理を行うポンプと、前記フィルタを洗浄する洗浄装置と
を有するものであって、前記フィルタにおける前記ポン
プによる通水の少なくとも後位置に溶存酸素量を測定す
る溶存酸素量測定手段を設けるとともに、該溶存酸素量
測定手段の測定値に基づいて前記フィルタに担持された
微生物量を推定し、該微生物量から前記洗浄装置により
前記フィルタを洗浄する洗浄時期を判断する制御手段を
具備することを特徴としている。制御手段が、フィルタ
におけるポンプによる通水の少なくとも後位置に配置さ
れた溶存酸素量測定手段の測定値から微生物量を推定す
ると、該微生物量はフィルタの浄化効率に対応するため
該浄化効率を推定でき、該浄化効率から洗浄装置でフィ
ルタを洗浄する洗浄時期を判断する。

【０００５】本発明の請求項２記載の水質浄化装置は、
請求項１記載のものに関して、前記制御手段は、前記微
生物量と前記ポンプによる浄化処理時間とに応じて前記
洗浄時期を判断することを特徴としている。このよう
に、制御手段は、微生物量から浄化効率を推定し、これ
と浄化処理時間とに応じて洗浄時期を判断する。

【０００６】本発明の請求項３記載の水質浄化装置は、
請求項１または２記載のものに関して、前記制御手段
は、前記微生物量をその最大値と比較することにより前
記洗浄時期を判断することを特徴としている。このよう
に、制御手段は、微生物量すなわち現在の浄化効率をそ
の最大値すなわち最大の浄化効率と比較することにより
浄化効率の低下から洗浄時期を判断する。

【０００７】本発明の請求項４記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至３のいずれか一項記載のものに関して、前
記フィルタ内に温度センサを設けるとともに、前記制御
手段は、該温度センサからの検出信号に応じて前記微生
物量を補正することを特徴としている。このように、制
御手段は、温度センサからの検出信号に応じて微生物量
を補正するため、水温低下による微生物の活動の低下を
補正でき、フィルタの浄化効率をより正確に求めること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の水質浄化装置の第１の実
施の形態を図１〜図４を参照して以下に説明する。水質
浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の閉鎖系の浄化対象
となる水域１０の水面１０ａ下に沈んだ状態で水底１０
ｂに固定される浄化処理ユニット１２と、陸側に設置さ
れる駆動装置１３（図２参照）とから構成されている。
なお、以下の説明における上下は配置時の状態における
上下である。

【０００９】まず、浄化処理ユニット１２について説明
する。浄化処理ユニット１２は、多数の流入孔１５が全
面に形成されるとともにそれぞれが正方形状をなして環
状に連結される四枚の側板部１６と、これら側板部１６
の下端開口側を閉塞するよう取り付けられるとともに多
数の図示せぬ流入孔が全面に形成された正方形状の下板
部１８と、逆側の上端開口側を閉塞するよう取り付けら
れるとともに多数の図示せぬ流入孔が全面に形成された
正方形状の上板部１９とからなる、略立方体状の外体２
０を有している。なお、外体２０は、四枚の側板部１６
のうちの一つの下部所定位置に流入孔１５より大きい貫
通孔２１が形成されている。外体２０は、塩化ビニルや
ステンレス鋼等の非腐食性部材や非腐食処理された鋼板
等からなるもので、下板部１８の下面の外周側に固定さ
れた支持フレーム２２を介して水底１０ｂ上に固定され
ている。

【００１０】そして、外体２０には、第一管部２４と第
二管部２５とからなる略Ｌ字形状の円筒の集水管体２６
が設けられている。第一管部２４は、一端側にフランジ
部２７を有しており、貫通孔２１に内周面を一致させた
状態で、該フランジ部２７において側板部１６に取り付
けられている。この取付状態で、第一管部２４は、外体
２０の下板部１８に平行をなしてその略中心位置まで延
在している。同取付状態で、第二管部２５は、第一管部
２４のフランジ部２７に対し反対側から上方に、外体２
０の高さ方向の略中心位置まで延在し開口部２６ａを上
方に向けている。

【００１１】集水管体２６の開口部２６ａには、開口部
２６ａを覆うように集水フィルタ３０が取り付けられて
いる。集水フィルタ３０は、略円筒状をなすとともに、
木炭２９の径より小径の図示せぬ集水孔が全面に多数、
径方向に貫通形成された円筒部３２と、その一端開口部
を閉塞するように設けられるとともに、木炭２９の径よ
り小径の図示せぬ集水孔が全面に多数、軸線方向に形成
された円板部３４とからなっている。

【００１２】そして、集水フィルタ３０は、開口側を集
水管体２６の第二管部２５の開口部２６ａに向けて該第
二管部２５の外側に嵌められており、この状態で図示せ
ぬホースバンド等で固定される。この固定状態におい
て、集水フィルタ３０の中心位置となる点は、外体２０
の中心位置となる点に一致されている。

【００１３】外体２０の内側の隙間には、流入孔１５お
よび集水フィルタ３０の図示せぬ集水孔より径大の濾過
材としての木炭２９が充填されしかも有機物を分解する
好気性の微生物が担持されて、処理部３６が形成されて
いる。なお、処理部３６と外体２０とで浄化フィルタ
（フィルタ）３７が構成されている。

【００１４】浄化フィルタ３７の集水管体２６の外側に
は、第一管部３９と第二管部４０とからなる略Ｌ字形状
の円筒の揚水管体４１が設けられている。揚水管体４１
の第一管部３９は、端部にフランジ部４２を有してお
り、フランジ部４２が、貫通孔２１に内周面を一致させ
た状態で、浄化フィルタ３７の側板部１６に取り付けら
れている。なお、フランジ部４２は、間に側板部１６を
挟んだ状態で集水管体２６のフランジ部２７とボルト等
で連結されることにより側板部１６に取り付けられるこ
とになる。このような取り付け状態において、第一管部
３９は浄化フィルタ３７の集水管体２６に連通される。

【００１５】第二管部４０は、このように第一管部３９
が浄化フィルタ３７に取り付られた状態で、該第一管部
３９の外端位置から、該第一管部３９に直交して上方に
延出し、浄化フィルタ３７より上側位置において上方に
向け上部開口部４１ａを開口させている。

【００１６】揚水管体４１には、第二管部４０の中心軸
線に直交して貫通孔４３が形成されており、該貫通孔４
３に円筒状の空気噴出管４４が嵌合固定されている。該
空気噴出管４４の揚水管体４１内に突出する一端部に
は、第二管部４０内に空気を噴出させる空気噴出孔４７
が多数形成されており、他側は、第二管部４０の外側に
おいて上方に向け屈曲されて連結管４６に連結され、陸
側に設置された駆動装置１３に連結されている。

【００１７】浄化フィルタ３７の外体２０の下側には、
先端側が閉塞された円筒状の洗浄ノズル４９が支持フレ
ーム２２に支持固定された状態で設けられている。この
洗浄ノズル４９は、固定状態において、その一側を下板
部１８に沿わせており、この部分にはその内部を外部に
連通させる空気噴出孔５０が多数所定の間隔でほぼ全長
にわたって形成されている。洗浄ノズル４９の他側の端
部は、側板部１６の外側であって揚水管体４１と同側に
おいて側板部１６と平行をなすよう屈曲されて連結管５
１に連結されている。洗浄ノズル４９は、該連結管５１
を介して駆動装置１３に連結されている。なお、洗浄ノ
ズル４９を、下板部１８の下側で一つまたは複数の輪状
に形成し、その円周方向に空気噴出孔５０を多数形成し
てもよい。

【００１８】次に、駆動装置１３について説明する。駆
動装置１３は、陸側に設置される筐体５３を有してお
り、図２に示すように、空気噴出管４４側の連結管４６
および洗浄ノズル４９側の連結管５１は、筐体５３内で
電磁切換弁５４に連結されている。該電磁切換弁５４
は、筐体５３内に配置されたコンプレッサ５７の空気吐
出側に連結されている。電磁切換弁５４は、コンプレッ
サ５７の吐出側を連結管５１に連通させることなく連結
管４６に連通させる状態と、連結管４６に連通させるこ
となく連結管５１に連通させる状態とに切り換えられる
ようになっている。

【００１９】これら電磁切換弁５４およびコンプレッサ
５７は、筐体５３内に設けられたコントローラ（制御手
段）５８に電気的に接続されている。このコントローラ
５８は、外部電源５９に接続されており、外部電源５９
からのコンプレッサ５７および電磁切換弁５４への電力
供給の制御を行う。

【００２０】ここで、コントローラ５８がコンプレッサ
５７を駆動状態とするとともに、電磁切換弁５４を、コ
ンプレッサ５７の吐出側を連結管５１に連通させること
なく連結管４６に連通させる浄化処理状態とすると、コ
ンプレッサ５７から連結管４６を介して空気噴出管４４
に向け圧縮空気が供給される。すると、該圧縮空気は空
気噴出孔４７から噴出され揚水管体４１の第二管部４０
内で気泡となって下から上へ移動し、この気泡の移動
で、該揚水管体４１の第二管部４０内に上方への水流す
なわちエアリフトが生じて、集水フィルタ３０から処理
部３６の中心近傍の水を吸い込み、集水管体２６および
揚水管体４１を通じて上部開口部４１ａから処理部３６
の外部に排出させる。これにより、強制的に浄化フィル
タ３７の外側の水が、側板部１６の流入孔１５、上板部
１９および下板部１８の流入孔から、処理部３６内に導
入され、処理部３６を中心に向け移動して中心の集水フ
ィルタ３０に至り、その際に、処理部３６を構成する木
炭２９に担持された好気性微生物に、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
水が浄化される。そして、このように浄化処理された水
が集水フィルタ３０から集水管体２６内に吸引され、該
集水管体２６から揚水管体４１内を移動して上方に突出
するの開口部４１ａから水域１０に排出される。このよ
うな水の環流で浄化対象が浄化される。

【００２１】ここで、処理部３６内を通過する水の流速
が、０．５〜４（ｃｍ／分）程度となるように、空気噴
出管４４の空気噴出孔４７から噴出される空気量が制御
される。この場合、コンプレッサ５７、電磁切換弁５
４、連結管４６、空気噴出管４４、集水管体２６、集水
フィルタ３０および揚水管体４１が、浄化フィルタ３７
の内側から水を吸い込むことにより該浄化フィルタ３７
に外側から内側への水流を発生させるエアリフトポンプ
（ポンプ）６１を構成している。

【００２２】他方、コントローラ５８がコンプレッサ５
７を駆動状態とするとともに、電磁切換弁５４を、コン
プレッサ５７の吐出側を連結管４６に連通させることな
く連結管５１に連通させる洗浄処理状態とすると、コン
プレッサ５７から連結管５１に空気が供給されて、該連
結管５１に連通された洗浄ノズル４９の空気噴出孔５０
から噴出され、気泡となって、該洗浄ノズル４９の上側
の浄化フィルタ３７の下板部１８の流入孔から処理部３
６内に入り、処理部３６内を上方に移動する。この気泡
の移動による衝撃等で、処理部３６を構成する木炭２９
に振動が生じる。この振動や衝撃により、浄化処理を行
うことで処理部３６内で増殖した好気性微生物あるいは
好気性微生物が分解し生成した物質や処理部３６内の被
処理水内に含まれる浮遊物等が木炭から剥離等され、気
泡の移動で生じる水流で空気とともに処理部３６内を上
昇し、主として上側の上板部１９の流入孔を通過して浄
化フィルタ３７の外側に排出される。このようにして浄
化フィルタ３７の処理部３６が洗浄される。ここで、こ
の場合、コンプレッサ５７、電磁切換弁５４、連結管５
１および洗浄ノズル４９が、浄化フィルタ３７を洗浄す
る洗浄装置６２を構成している。

【００２３】そして、この実施の形態においては、浄化
フィルタ３７の外側に、溶存酸素量（ＤＯ値）を測定す
る溶存酸素量測定手段としての外部ＤＯセンサ６４が図
示せぬ固定手段で固定して設けられており、集水管体２
６の内部には、溶存酸素量を測定する溶存酸素量測定手
段としての内部ＤＯセンサ６５が図示せぬ固定手段で固
定して設けられている。これにより、外部ＤＯセンサ９
１は処理部３６におけるエアリフトポンプ６１による通
水の前位置に、内部ＤＯセンサ６５は処理部３６におけ
るエアリフトポンプ６１による通水の後位置に、それぞ
れ配置されることになる。また、処理部３６の内部に
は、温度センサ６６が設けられている。これら外部ＤＯ
センサ６４、内部ＤＯセンサ６５および温度センサ６６
は、駆動装置１３のコントローラ５８にケーブル６７〜
６９を介して接続されており、コントローラ５８は、外
部ＤＯセンサ６４、内部ＤＯセンサ６５および温度セン
サ６６からの信号を受けて、電磁切換弁５４の切換制御
等を行う。

【００２４】次に、上記構成の水質浄化装置１１のコン
トローラ５８による制御内容を図３および図４に示すフ
ローチャート等を参照して以下に説明する。まず、外部
電源５９からコントローラ５８に電力が供給されると、
コントローラ５８は、電磁切換弁５４を、コンプレッサ
５７の吐出側を連結管５１に連通させることなく浄化側
の連結管４６に連通させる状態とする（ステップＳＡ
１）。そして、コンプレッサ５７を駆動状態とし（ステ
ップＳＡ２）、コンプレッサ５７から連結管４６を介し
て空気噴出管４４に向け圧縮空気を供給させる。する
と、該圧縮空気は空気噴出孔４７から噴出され揚水管体
４１の第二管部４０内で気泡となって下から上へ移動
し、この気泡の移動で、該揚水管体４１の第二管部４０
内に上方への水流すなわちエアリフトが生じて、浄化処
理を行う。さらに、ステップＳＡ２の後、処理部３６の
洗浄時期を決定するために用いる浄化時間カウンタｔ１
をｔ１＝０にリセットし（ステップＳＡ３）、溶存酸素
量すなわちＤＯ測定のタイミングを計るＤＯ測定タイマ
ｔ２をｔ２＝０にリセットする（ステップＳＡ４）。

【００２５】一方、上記した浄化処理が長期間行われて
処理部３６の目詰りが進み、目標とする浄化性能が得ら
れないような場合には、処理部３６の洗浄処理を行うこ
とになるが、この実施の形態では、この洗浄処理を実行
する洗浄時期（タイミング）を決定するために、外部Ｄ
Ｏセンサ６４で測定されるＤＯ値と内部ＤＯセンサ６５
で測定されるＤＯ値との差を用いる。すなわち、外部Ｄ
Ｏセンサ６４で測定されるＤＯ値と内部ＤＯセンサ６５
で測定されるＤＯ値との差（以下、内外ＤＯ値差と称
す）は、処理部３６に通水される被処理水中の溶存酸素
を処理部３６内に生息する好気性微生物が呼吸により消
費した量であり、この内外ＤＯ値差があらかじめ実験に
より求めた基準値以上であれば、処理部３６内に微生物
が十分生息していると判断できる。そして、このような
状態で一定時間処理部３６に通水を行えば、浄化効率が
十分な状態で浄化処理が進み、微生物の分解による生成
物やふん等により、処理部３６に目詰りが起こり、目標
とする浄化性能が得られなくなる。この時期を検出して
処理部３６の洗浄を行うことになる。他方、内外ＤＯ値
差があらかじめ実験により求めた基準値よりも小さけれ
ば、処理部３６内に微生物が十分生息していないと判断
できる。そして、このような状態で処理部３６に通水を
行っても、浄化効率が十分でない状態であるので、浄化
処理が進まず、微生物の分解による生成物やふん等によ
る処理部３６の目詰りも起こらない。よって、このよう
な状態での浄化処理は浄化処理の実質的な実行時間に含
まないようにする。

【００２６】すなわち、ＤＯ測定タイマｔ２の値がゼロ
またはＤＯ測定間隔Ｔｍか否かを判定する（ステップＳ
Ａ５）。そして、ステップＳＡ５において、ｔ２＝０ま
たはｔ２＝Ｔｍを満たさない場合は、ＤＯ測定時期では
ないと判定して、ＤＯ測定タイマｔ２の値を加算し（ス
テップＳＡ６）、ステップＳＡ５に戻って浄化処理を続
ける。他方、ステップＳＡ５において、ｔ２＝０または
ｔ２＝Ｔｍを満たす場合は、外部ＤＯセンサ６４により
処理部３６を通過する前の被処理水のＤＯ値を、内部Ｄ
Ｏセンサ６５により処理部３６を通過した後の被処理水
のＤＯ値を、それぞれ測定する（ステップＳＡ７）。次
に、ステップＳＡ７で測定した処理部３６の通過前のＤ
Ｏ値から通過後のＤＯ値を減算しその差すなわち内外Ｄ
Ｏ値差を求める。そして、この内外ＤＯ値差があらかじ
め定められた基準値以上か否か判定する（ステップＳＡ
８）。

【００２７】そして、ステップＳＡ８において、上記内
外ＤＯ値差が基準値以上を満たさない場合は、処理部３
６内に微生物が十分生息しておらず浄化効率が十分でな
いので、処理部３６の目詰りも進行していないとして、
ステップＳＡ４に戻り、浄化処理を続ける。他方、上記
内外ＤＯ値差が基準値以上となった場合は、微生物が十
分生息しており浄化効率が十分であるので、処理部３６
の目詰りも進行しているとして、浄化時間カウンタｔ１
を加算する（ステップＳＡ９）。そして、この浄化時間
カウンタｔ１があらかじめ定められた一定時間Ｔｗ（例
えば１カ月）以上となったか否かを判定する（ステップ
ＳＡ１０）。

【００２８】ステップＳＡ１０において、ｔ１≧Ｔｗを
満たさない場合は、ステップＳＡ４に戻って浄化処理を
続ける。他方、ステップＳＡ１０において、ｔ１≧Ｔｗ
を満たす場合は、単位時間当りの浄化効率が十分な状態
での浄化処理時間が一定時間経過し、浄化処理総量が目
詰りが無視できない状態となる値に達したと判定して、
洗浄処理を行うよう、電磁切換弁５４を、コンプレッサ
５７の吐出側を連結管４６に連通させることなく洗浄側
の連結管５１に連通させる状態とする（ステップＳＡ１
１）。これによって、コンプレッサ５７から連結管５１
に空気が供給されて、該連結管５１に連通された洗浄ノ
ズル４９の空気噴出孔５０から噴出され、気泡となっ
て、該洗浄ノズル４９の上側の浄化フィルタ３７の下板
部１８の流入孔から処理部３６内に入り、処理部３６内
を上方に移動して、処理部３６を構成する木炭２９に振
動や衝撃を生じさせて、処理部３６の洗浄処理を行う。

【００２９】次に、洗浄タイマｔ３をｔ３＝０にリセッ
トし（ステップＳＡ１２）、あらかじめ設定された洗浄
時間Ｔｂが経過したか否かすなわちｔ３≧Ｔｂであるか
否かを判定する（ステップＳＡ１３）。ステップＳＡ１
３において、ｔ３≧Ｔｂを満たさない場合は、洗浄タイ
マｔ３の値を加算し（ステップＳＡ１４）、ステップＳ
Ａ１３に戻って、処理部３６の洗浄を続ける。他方、ス
テップＳＡ１３において、ｔ３≧Ｔｂを満たす場合は、
洗浄処理を終了し再び浄化処理を行うために、電磁切換
弁５４を、コンプレッサ５７の吐出側を連結管５１に連
通させることなく浄化側の連結管４６に連通させる状態
として（ステップＳＡ１５）、ステップＳＡ３に戻る。

【００３０】ここで、コントローラ５８は、冬場など水
温が低下している場合は、処理部３６内に生息する微生
物の活動も低下するので、あらかじめ水温と微生物の活
動効率との関係を求めておき、適宜のタイミングで温度
センサ６６により測定される水温に応じて、処理部３６
の内外ＤＯ値から推定される微生物量を補正する。

【００３１】以上のような構成の第１の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、処理部３６におけるエアリフ
トポンプ６１による通水の前後位置にそれぞれ配置され
た外部ＤＯセンサ６４および内部ＤＯセンサ６５の内外
ＤＯ値差は処理部３６に担持された微生物の呼吸による
酸素消費量となるため該内外ＤＯ値差から微生物量を推
定し、また該微生物量は処理部３６の浄化効率に対応す
るため微生物量から浄化効率を推定して、洗浄装置６２
により処理部３６を洗浄する洗浄時期を判断する。具体
的には、コントローラ５８は、微生物量から浄化効率す
なわち単位時間当りの浄化処理量を推定し、これとエア
リフトポンプ６１による浄化処理時間とから浄化処理総
量を推定して、洗浄時期を判断する。したがって、微生
物量すなわち処理部３６の浄化効率に応じた適正な洗浄
時期に処理部３６の洗浄を行うことができる。

【００３２】ここで、浄化対象である水域の水質により
微生物の生息速度が異なることになるが、どのような水
質の水域に設置しても、微生物量を推定できるため対応
できる。すなわち、設置する水域の水質に合わせて設定
を行う必要がなく、自動的にこの設定が行われることに
なる。加えて、コントローラ５８は、温度センサ６６か
らの検出信号に応じて微生物量を補正するため、水温低
下による微生物の活動の低下を補正でき、処理部３６の
浄化効率をより正確に求めることができる。したがっ
て、より適正な洗浄時期に処理部３６の洗浄を行うこと
ができる。

【００３３】次に、本発明の水質浄化装置の第２の実施
の形態を主に図５および図６を参照して以下に、第１の
実施の形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１
の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付しその説
明は略す。第２の実施の形態においては、第１の実施の
形態に対し、コントローラ５８による制御内容の一部の
みが異なっている。

【００３４】すなわち、水質浄化装置１１は、設置直後
は処理部３６内に微生物はほとんど生息していないため
測定される内外ＤＯ値差は小さく、浄化処理の進行とと
もに処理部３６内に微生物が徐々に増殖し始めて内外Ｄ
Ｏ値差が大きくなる。さらに時間が経過し、処理部３６
の目詰りが進行すると、処理部３６内に微生物が生息で
きなくなり、内外ＤＯ値差が小さくなる。このため、測
定した内外ＤＯ値差から微生物量を推定し、その最大値
をコントローラ５８に記憶する。そして、処理部３６内
の微生物量が記憶された最大値に対しあらかじめ定めら
れた基準値以下に低下した場合、処理部３６内に微生物
が生息できなくなってきたと判断し、処理部３６の洗浄
を行うのである。

【００３５】図５および図６のフローチャートに示すよ
うに、まず、外部電源５９からコントローラ５８に電力
が供給されると、コントローラ５８は、電磁切換弁５４
を、コンプレッサ５７の吐出側を連結管５１に連通させ
ることなく浄化側の連結管４６に連通させる状態とする
（ステップＳＢ１）。そして、コンプレッサ５７を駆動
状態し（ステップＳＢ２）、コンプレッサ５７から連結
管４６を介して空気噴出管４４に向け圧縮空気を供給さ
せ、浄化処理を行う。さらに、ステップＳＢ２の後、処
理部３６内の微生物量の最大値を示すＢｍａｘをＢｍａ
ｘ＝０にリセットし（ステップＳＢ３）、溶存酸素量す
なわちＤＯ測定のタイミングを計るＤＯ測定タイマｔ２
をｔ２＝０にリセットする（ステップＳＢ４）。

【００３６】次に、ＤＯ測定タイマｔ２の値がゼロまた
はＤＯ測定間隔Ｔｍか否かを判定する（ステップＳＢ
５）。ステップＳＢ５において、ｔ２＝０またはｔ２＝
Ｔｍを満たさない場合は、ＤＯ測定時期ではないと判定
して、ＤＯ測定タイマｔ２の値を加算し（ステップＳＢ
６）、ステップＳＢ５に戻って浄化処理を続ける。他
方、ステップＳＢ５において、ｔ２＝０またはｔ２＝Ｔ
ｍを満たす場合は、外部ＤＯセンサ６４および内部ＤＯ
センサ６５によりそれぞれＤＯ値を測定する（ステップ
ＳＢ７）。次に、ステップＳＢ７で測定した各ＤＯ値か
ら内外ＤＯ値差を求める。そして、この内外ＤＯ値差か
ら処理部３６内の微生物量を推定する（ステップＳＢ
８）。

【００３７】次に、温度センサ６６により処理部３６内
の水温を測定し（ステップＳＢ９）、測定した水温と、
あらかじめ求められている水温と微生物の活動効率との
関係とから、処理部３６内の微生物量を補正し、補正微
生物量Ｂｔを求める（ステップＳＢ１０）。そして、補
正微生物量Ｂｔが以前のサイクルで記憶されている最大
値であるＢｍａｘに対し、Ｂｔ＞Ｂｍａｘを満たすか否
か判断し（ステップＳＢ１１）、Ｂｔ＞Ｂｍａｘを満た
す場合は、このときの補正微生物量Ｂｔを新たなＢｍａ
ｘとする、すなわちＢｍａｘ＝Ｂｔとし（ステップＳＢ
１２）、ステップＳＢ４に戻り、浄化処理を続ける。他
方、ステップＳＢ１１において、Ｂｔ＞Ｂｍａｘを満た
さない場合は、ＢｔがＢｍａｘに対しあらかじめ定めら
れた基準以下に低下したか否か、すなわちＢｍａｘとＢ
ｔとの差があらかじめ定められた所定値以上となったか
否かを判定する（ステップＳＢ１３）。

【００３８】ステップＳＢ１３において、ＢｔがＢｍａ
ｘに対しあらかじめ定められた基準以下に低下していな
い場合は、ステップＳＢ４に戻る。ステップＳＢ１３に
おいて、ＢｔがＢｍａｘに対しあらかじめ定められた基
準以下に低下している場合は、処理部３６の目詰りが進
行し処理部３６内に微生物が生息できなくなってきたと
判定して、電磁切換弁５４を、コンプレッサ５７の吐出
側を連結管４６に連通させることなく洗浄側の連結管５
１に連通させる状態として（ステップＳＢ１４）、処理
部３６の洗浄を行う。次に、洗浄タイマｔ３をｔ３＝０
にリセットし（ステップＳＢ１５）、あらかじめ設定さ
れた洗浄時間Ｔｂが経過したか否かすなわちｔ３≧Ｔｂ
であるか否かを判定する（ステップＳＢ１６）。

【００３９】ステップＳＢ１６において、ｔ３≧Ｔｂを
満たさない場合は、洗浄タイマｔ３の値を加算し（ステ
ップＳＢ１７）、ステップＳＢ１６に戻って、処理部３
６の洗浄を続ける。他方、ステップＳＢ１６において、
ｔ３≧Ｔｂを満たす場合は、洗浄処理を終了し再び浄化
処理を行うために、電磁切換弁５４を、コンプレッサ５
７の吐出側を連結管５１に連通させることなく浄化側の
連結管４６に連通させる状態として（ステップＳＢ１
８）、ステップＳＢ３に戻る。

【００４０】以上のような構成の第２の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、コントローラ５８が、内外Ｄ
Ｏ値差から微生物量を推定し、また該微生物量は処理部
３６の単位時間当りの浄化効率に対応するため微生物量
から浄化効率を推定して、洗浄装置６２により処理部３
６を洗浄する洗浄時期を判断する。すなわち、微生物量
すなわち現在の浄化効率をその最大値すなわち最大の浄
化効率と比較することにより浄化効率が許容できないレ
ベルまで低下したことを検出し該浄化処理の低下から洗
浄時期を判断する。したがって、微生物量すなわち処理
部３６の浄化効率に応じた適正な洗浄時期の判断が容易
かつ確実にでき、適正な洗浄時期に処理部３６の洗浄を
行うことができる。

【００４１】ここで、第１の実施の形態と同様、浄化対
象である水域１０の水質により微生物の生息速度が異な
ることになるが、この水質浄化装置１１は、どのような
水質の水域１０に設置しても、微生物量を推定できるた
め対応できる。すなわち、設置する水域１０の水質に合
わせて設定を行う必要がなく、自動的にこの設定が行わ
れることになる。加えて、コントローラ５８は、温度セ
ンサ６６からの検出信号に応じて微生物量を補正するた
め、水温低下による微生物の活動の低下を補正でき、処
理部３６の浄化効率をより正確に求めることができる。
したがって、より適正な洗浄時期に処理部３６の洗浄を
行うことができる。

【００４２】なお、第１の実施の形態と第２の実施の形
態とを組み合わせることも可能である。さらには、圧力
センサを設けてエアリフトポンプ６１の吸引圧力を測定
しこの吸引圧力があらかじめ設定された所定値以上とな
った場合に洗浄時期と判定する方法を、第１の実施の形
態および第２の実施の形態のいずれか一方あるいは両方
の組み合わせに対し、組み合わせてもよい。このような
組み合わせの場合、例えば、いずれか早く洗浄時期と判
断した方を優先して洗浄処理を実行させればよい。

【００４３】また、以上においては、一つの立方体状の
水底に設置される浄化処理ユニット１２を持つ水質浄化
装置１１の場合を例にとり説明したが、浄化処理ユニッ
ト１２が円筒状等の立方体以外の形状の場合や、複数の
場合、さらには、フロートで浮かせられる形態のものに
ついても同様である。

【００４４】さらに、以上においては、外部ＤＯセンサ
６４と内部ＤＯセンサ６５とを設けて、それぞれのＤＯ
値の差である内外ＤＯ値差から微生物量を推定する場合
を例にとり説明したが、簡略化のために外部ＤＯセンサ
６４を省略することも可能である。この場合は、外側の
ＤＯ値は設置される浄化対象の水域１０であらかじめ測
定により設定し該設定値から内部ＤＯセンサ６５のＤＯ
値を減算して内外ＤＯ値差を求めて微生物量を推定する
ことになる。また、複数のＤＯセンサを用いて、それら
を平均することでさらに精度よくＤＯ値を測定し、微生
物量を推定してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の水質浄化装置によれば、制御手段が、フィルタに
おけるポンプによる通水の少なくとも後位置に配置され
た溶存酸素量測定手段の測定値から微生物量を推定する
と、該微生物量はフィルタの浄化効率に対応するため該
浄化効率を推定でき、この浄化効率から、洗浄装置によ
りフィルタを洗浄する洗浄時期を判断する。したがっ
て、微生物量すなわちフィルタの浄化効率に応じて適正
な洗浄時期にフィルタの洗浄を行うことができる。

【００４６】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、制御手段は、微生物量と浄化処理時間とに応じて
洗浄時期を判断するため、微生物量から浄化効率を推定
し、これとポンプによる浄化処理時間とから浄化処理総
量を推定して、洗浄時期を判断すれば、より適正な洗浄
時期にフィルタの洗浄を行うことができる。

【００４７】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、制御手段は、微生物量すなわち現在の浄化効率を
その最大値すなわち最大の浄化効率と比較することによ
り浄化効率の低下から洗浄時期を判断するため、適正な
洗浄時期の判断が容易かつ確実にできる。

【００４８】本発明の請求項４記載の水質浄化装置によ
れば、制御手段は、温度センサからの検出信号に応じて
微生物量を補正するため、水温低下による微生物の活動
の低下を補正でき、フィルタの浄化効率をより正確に求
めることができる。したがって、より適正な洗浄時期に
フィルタの洗浄を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
浄化処理ユニットを示す側断面図である。

【図２】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
駆動装置等を示すブロック図である。

【図３】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
コントローラの制御内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
コントローラの制御内容の他の一部を示すフローチャー
トである。

【図５】本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
コントローラの制御内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
コントローラの制御内容の他の一部を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１１水質浄化装置３７浄化フィルタ（フィルタ）５８コントローラ（制御手段）６１エアリフトポンプ（ポンプ）６２洗浄装置６４外部ＤＯセンサ（溶存酸素量測定手段）６５内部ＤＯセンサ（溶存酸素量測定手段）６６温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルタと、該フィルタを通過するよう
水流を発生させて浄化処理を行うポンプと、前記フィル
タを洗浄する洗浄装置とを有する水質浄化装置におい
て、前記フィルタにおける前記ポンプによる通水の少なくと
も後位置に溶存酸素量を測定する溶存酸素量測定手段を
設けるとともに、該溶存酸素量測定手段の測定値に基づいて前記フィルタ
に担持された微生物量を推定し、該微生物量から前記洗
浄装置により前記フィルタを洗浄する洗浄時期を判断す
る制御手段を具備することを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記微生物量と前記ポ
ンプによる浄化処理時間とに応じて前記洗浄時期を判断
することを特徴とする請求項１記載の水質浄化装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記微生物量をその最
大値と比較することにより前記洗浄時期を判断すること
を特徴とする請求項１または２記載の水質浄化装置。
【請求項４】前記フィルタ内に温度センサを設けると
ともに、前記制御手段は、該温度センサからの検出信号
に応じて前記微生物量を補正することを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか一項記載の水質浄化装置。