JPH11347542A - 雨水利用システム - Google Patents

雨水利用システム

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JPH11347542A
JPH11347542A JP10170578A JP17057898A JPH11347542A JP H11347542 A JPH11347542 A JP H11347542A JP 10170578 A JP10170578 A JP 10170578A JP 17057898 A JP17057898 A JP 17057898A JP H11347542 A JPH11347542 A JP H11347542A
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JP
Japan
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rainwater
photocatalyst
water
equipment
water storage
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Pending
Application number
JP10170578A
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English (en)
Inventor
Tatsuhiko Kuga
辰彦 久我
Hidenori Kobayashi
秀紀 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11347542A publication Critical patent/JPH11347542A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

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  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雨水利用システムにおいて、大気中に含まれ
る有機化合物、微生物による雨水を汚染を防止するため
の洗浄装置は規模が大きくなる。又、薬剤添加による殺
菌は、トリハロメタン発生等の問題もあり、環境面から
も望ましくない。 【解決手段】 本発明は、前記した課題を解決するため
の、建物に降雨した雨水を集水する集雨設備と、該集雨
設備にて集水した雨水を貯水する貯水設備と、該貯水設
備にて貯えられた雨水を浄化する光触媒浄化設備とから
なる雨水利用システムである。光触媒の有機物分解作
用、殺菌作用を利用して雨水及び各槽の汚染を防止し、
小規模で安全な雨水の利用をする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光触媒を応用した水
の浄化技術に関するものであり、特に雨水の浄化に好適
なシステムに関するものである。その他、河川水、湖沼
水の浄化再利用への応用も可能である。
【0002】
【従来の技術】雨水の浄化システムは雨水を集める集雨
設備とこれを浄化する浄化設備からなる。集雨設備は屋
根、樋、配水管といった実際に屋外にあって雨水を補集
する設備とこれを貯める貯水槽からなる。また浄化設備
としては沈砂池、フィルタ−にて土砂等の大きな介在物
を除去した後、紫外線洗浄、オゾン洗浄、薬剤添加装置
からなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の通り、雨水の浄
化システムは集雨設備と浄化設備とからなり、集雨設備
は屋外に設置されるため、大気中に含まれる有機化合
物、微生物(細菌、カビ)が、集雨設備表面へ付着し回
収する雨水を汚染するという問題点がある。雨水の浄化
は建造物に付随する場合が多くこのため、浄化設備とし
ては小規模な処理施設が望まれるが、紫外線洗浄、オゾ
ン洗浄は装置が大きくなる。また、薬剤添加による殺菌
は、トリハロメタン発生等の問題もあり、環境面からも
望ましくない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決するための、建物に降雨した雨水を集水する集雨
設備と、該集雨設備にて集水した雨水を貯水する貯水設
備と、該貯水設備にて貯えられた雨水を浄化する光触媒
浄化設備とからなる雨水利用システムである。有機物分
解作用、殺菌作用を有する光触媒を、集雨設備表面や浄
化設備等にコ−ティングを施す、あるいは光触媒コ−テ
ィングした粒子体を内部へ散布、設置することで、光触
媒の有機物分解作用、殺菌作用を利用し、雨水及び各槽
の汚染を防止し、小規模装置で安全な雨水の利用を目的
とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の全体構成を図1に示す。
建物に降雨した雨水を集水する集雨設備として、屋根
1、樋2、配水管3を、該集雨設備にて集水した雨水を
貯水する貯水設備として、貯水槽5、11を、該貯水設
備にて貯えられた雨水を浄化する光触媒浄化設備とし
て、浄化槽10、13を配設している。
【0006】集雨設備により集められた雨水は、ポンプ
4により貯水槽5に送水される。重力により集められた
雨水を貯水槽5に送水できる場合は、送水用のポンプ4
は不要である。貯水槽5に貯水された雨水は、ポンプ7
により光触媒浄化設備である浄化槽10に送水され、浄
化された後、再利用水として使用される。浄化槽10で
は槽の内壁を光触媒9で被覆し、光源12にて紫外線を
照射して浄化を行う。
【0007】又、地表6に降雨した雨水を集水する集雨
設備として透水性床材8を、該集雨設備にて集水した雨
水を貯水する貯水設備として貯水槽17を配設してい
る。地表6の下部に透水性床材8を敷設施工し、透水性
床材8を敷設施工した地下部分に、貯水槽17を配設す
ることにより、地表6に降った雨水は、集水と貯水を兼
ねた貯水槽17に貯水される。この場合も、貯水槽17
に貯水された雨水は、ポンプ7により浄化槽10に送水
され、浄化された後、再利用水として使用される。
【0008】貯水槽17では、光触媒9で被覆された槽
の内壁を、光源12にて紫外線を照射して浄化を行う。
この構造により、貯水槽17は雨水を貯えると共に、雨
水を浄化する光触媒浄化設備としても兼用できる。図1
では、貯水槽17を地下に配設させているが、天井部を
開口させた貯水槽を用いるか、若くは天井部を透光性素
材とすることにより、太陽光を利用することを可能とす
る構造としても、同様のシステムを形成できる。
【0009】又、各集雨設備の表面を光触媒9により被
覆すれば、光触媒の抗菌、有機物分解作用により細菌、
カビ、有機物の付着による汚染を防止することができ
る。配水管においては特に光触媒浄化設備にいたるまで
の被覆が重要である。
【0010】浄化の済んだ浄化水を貯水する貯水槽11
には、貯水槽11内の浄化水を、貯水槽11の外部に備
えた透光性素材からなる容器中に光触媒を充填させた浄
化槽13に、循環させるポンプ15を付属させた循環装
置18を付設させている。浄化槽13には、この浄化槽
13を外部から照射する光源12を備えている。光源1
2は、太陽光が照射可能な場所に設置すれば不要であ
る。この循環装置18により、貯水槽11内の浄化水
は、常に浄化保留されることになる
【0011】以上において、光触媒としては、チタニア
(TiO2)が望ましい。その他の使用可能な光触媒と
しては、ZnO、SnO2、SrTiO3、WO3。Bi2
3、Fe23のような金属酸化物がある。また、光触媒に
Cu,Fe,Ag,Pt,Pd,Au,Ro,Ru,N
i等の金属を光還元担持させることで微弱紫外線下の状
態でも抗菌・分解作用を期待できる。光が到達しない配
水管等の表面には、暗時でも高い抗菌性能を示す金属担
持型光触媒が望ましい。
【0012】光触媒の被覆形態としては、 (1)直接浄化槽基材に光触媒材をコ−ティングする方
法 (2)基材表面に光触媒材をコ−ティングした光触媒コ
ーティング粒子16を設置あるいは貼り付ける方法(こ
の場合、基材としては、ガラス、金属、樹脂、セラッミ
クスを用いることができ、形状は粒子状だでなく、板
状、粒子状あるいは多孔体でもよい)
【0013】光触媒をコ−ティングした層の形成方法と
しては、次のいずれかの方法を採用することができる。 (1)光触媒の粒子を含む懸濁液を基材に塗布し基材の
軟化温度以下で焼結を行う。 (2)基材上に基材よ
り軟化温度の低い中間層を設け、光触媒粒子を含む懸濁
液を中間層上に塗布し、中間層の軟化温度の50℃〜3
00℃高温で焼き付けを行う。 (3)光触媒粒子と結着剤となる成分(例えば、アルコ
キシシランによるシリコ−ン塗料)を混合し、基材に塗
布し、常温から300℃で硬化させる。
【0014】
【実施例】(その1)本システムの効果を検証するため
次に示す試験を行った。塩ビ製樋2(全長:1m)で雨
水の捕集を行った。樋2には、A)光触媒9を直接コ−
ティングしたもの、B) 光触媒9を表面にコ−ティン
グしたガラスビ−ズを設置したもの、C)光触媒9を表
面にコ−ティングしたセラミックビ−ズを設置したも
の、D)光触媒9を付与していないものを用いた。各樋
で捕集した雨水を貯水槽5で受け、ポンプ4で浄化槽1
0へ送水した。更に、各樋で捕集した雨水を、浄化槽1
0の様式を各々変えた下記の浄化槽様式で浄化させて、
結果を見た。
【0015】A)の樋で捕集した雨水は、光触媒セラミ
ックビ−ズを設置したガラス槽に貯水し、浄化した。
尚、ガラス貯水槽内には20Wの紫外線ランプを設け
た。B)の樋で捕集した雨水は、光触媒材を直接内壁
(ガラス)にコ−ティングした水槽に貯水し、浄化し
た。尚、槽内には20Wの紫外線ランプを設けた。C)
の樋で捕集した雨水は、貯水槽外部に光触媒セラミック
ボ−ルを充填した外部浄化槽を設け、これに紫外線を照
射し、ポンプにて貯水槽と連結して雨水浄化を行った。
D)の樋で捕集した雨水は、比較として単なるガラス槽
に貯水した。設置量及び光触媒材のコ−ティング方法の
詳細を表1に示す。
【0016】表1
【0017】集雨貯水6日経過後の、各貯蔵水の菌数及
び有機物成分の指標であるCOD値の測定を行った結果
を表2に示す。
【0018】表2
【0019】光触媒を配設した樋にて補集した雨水を、
光触媒浄化機能を有するA)〜C)の貯水槽にて保存した
雨水は、補集雨水Dと比較して菌数的にも、有機物の指標
値から見ても、浄化が行われているのがわかる。
【0020】(その2)光触媒9を表面にコ−ティング
した透水性床材8のインタ−ロッキングブロックを地表
6の下部に敷設施工し、このインタ−ロッキングブロッ
クを敷設施工した地下部分に、貯水槽17を配設した。
又、貯水槽17内は紫外線強度が低いため、20wのB
LBランプを設置した。比較対照として、光触媒9を表
面にコ−ティングを行っていないインタ−ロッキングブ
ロックを用いた場合を比較してみた。
【0021】インタ−ロッキングブロック及び貯水槽1
7への光触媒のコ−ティング方法を下記する。インタ−
ロッキングブロックにディップ法にて石原産業製TiO
2ゾル(STS−11、TiO2濃度:15%)を塗布
し、750℃にて焼成した。酢酸銅0.3%を塗布し、
紫外線を30秒照射し、銅を担持した。貯水槽17へ
は、多木化学製酸化チタンゾル(A−6L、TiO2
度:6%)と信越化学製シリコン系塗料(KP−85
8、SiO2濃度:20%)とエタノ−ルをそれぞれ5
重量部、5重量部、90重量部で混合したものをフロ−
コ−トにより塗布し100℃、30分加熱した。酢酸銅
0.3%を塗布し、紫外線を30秒照射し、銅を担持し
た。降雨貯水6日経過後の各貯蔵水の菌数及び有機物成
分の指標であるCOD値の測定を行った結果を表3に示
す。
【0022】表3
【0023】光触媒を付与したインタ−ロッキングブロ
ックと、内壁に光触媒材をコ−ティングした貯水槽を組
み合わせた系の集雨水は、菌数、有機物の指標値ともに
対照系より低く、浄化が行われているのがわかる。光触
媒を配設した系は、対照系と比較して菌数的にも、有機
物の指標値から見ても、浄化が行われているのがわか
る。
【0024】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。 ・操業コストが安価で、安全性の高い雨水浄化システム
を提供できる。又、浄化槽等の設備がコンパクトで済
む。更に、河川水、湖沼水の浄化再利用への応用も可能
である。 ・本システムで浄化した水の利用用途としては、トイレ
洗浄用水、園芸用散布水、親水路用循環水等に利用が可
能である。 ・浄化した雨水を利用することにより、上水使用量が減
り、節水効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成
【符号の説明】
1 …屋根 2 …樋 3 …配水管 4 、7、15…ポンプ 5、11、17 …貯水槽 6 …地表 7 …光触媒 8 …透水性床材 9 …光触媒 10、13 …浄化槽 12 …光源 16 …光触媒コーティング粒子 18…循環装置
【表1】
【表2】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI E03B 3/03 E03B 3/03 B

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】建物に降雨した雨水を集水する集雨設備
    と、該集雨設備にて集水した雨水を貯水する貯水設備
    と、該貯水設備にて貯えられた雨水を浄化する光触媒浄
    化設備とからなる雨水利用システム。
  2. 【請求項2】地表に降雨した雨水を集水し貯水する貯水
    設備と、貯えられた雨水を浄化する光触媒浄化設備とか
    らなる雨水利用システム。
  3. 【請求項3】前記貯水設備は、地表に施工された透水性
    床材を透過してくる雨水を貯水することを可能とする請
    求項2に記載の雨水利用システム。
  4. 【請求項4】前記光触媒浄化設備が、内壁を光触媒でコ
    −ティングした貯水槽であることを特徴とする請求項1
    から請求項3のいずれかに記載の雨水利用システム。
  5. 【請求項5】前記光触媒浄化設備が、槽内に光触媒でコ
    −ティングした基材を配設した貯水槽であることを特徴
    とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の雨水利
    用システム。
  6. 【請求項6】前記光触媒浄化設備が、貯水槽と光触媒を
    コ−ティングした基材を充填した外部処理槽と、これを
    照射する光源と、雨水を循環する送水設備とからなるこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載
    の雨水利用システム。
  7. 【請求項7】前記光触媒は基材表面に光触媒をコ−ティ
    ングしたことを特徴とする請求項1から6のいずれかに
    記載の雨水利用システム。
  8. 【請求項8】前記光触媒に金属イオンまたは金属を固定
    ・担持したことを特徴とする請求項1から7のいずれか
    に記載の雨水利用システム。
  9. 【請求項9】前記光触媒がTiO2、ZnO、SnO2
    Sr、TiO3、WO3、Bi23、Fe23の内、選ば
    れたいずれか一つであることを特徴とする請求項1〜請
    求項8のいずれかに記載の雨水利用システム。
  10. 【請求項10】前記金属イオンまたは金属がCu,F
    e,Ag,Pt,Pd,Au,Ro,Ru,Ni等の金
    属のうちから選ばれたいずれか一つの金属であることを
    特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の雨
    水利用システム。
  11. 【請求項11】前記集水設備が光触媒で被覆されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに
    記載の雨水利用システム。
  12. 【請求項12】前記、浄化槽、または前記基材が、ガラ
    ス、タイル、ホ−ロ−、樹脂、金属であることを特徴と
    する請求項1から請求項11のいずれかに記載の雨水利
    用システム。
  13. 【請求項13】前記基材の形状が、粒子状、繊維状、板
    状、多孔体状であることを特徴とする請求項5から請求
    項12のいずれかに記載の雨水利用システム。
JP10170578A 1998-06-02 1998-06-02 雨水利用システム Pending JPH11347542A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012531297A (ja) * 2009-06-29 2012-12-10 オゾン インダストリーズ アイルランド リミテッド 雨水処理装置
CN110158445A (zh) * 2016-08-05 2019-08-23 山东交通学院 一种基于plc控制的城市高架桥雨水综合回收利用系统

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