JPH11347580A - 水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理部が新品である初期の浄化処理時および
処理部が洗浄装置により洗浄処理された直後の浄化処理
時の少なくともいずれか一方の時点で、浄化処理効率を
十分な状態にすることが早期にできる水質浄化装置を提
供する。 【解決手段】 処理部３６の初期浄化処理時および洗浄
装置６２による洗浄処理直後の浄化処理時の少なくとも
いずれか一方の時点でポンプ６１による処理部３６への
被処理水の通水流量を大きくし、その後、通水流量を小
さくすることにより、処理部３６内に単位時間当りに導
入される栄養分が増大させ、処理部３６内の微生物の生
成および成長を促進させる。

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、通過する被処理水を浄化処理する処理部
と、処理部を通過するよう被処理水に水流を発生させる
ポンプと、処理部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
浄化装置の従来のものは、処理部が新品である初期の浄
化処理時であっても、また処理部が洗浄装置により洗浄
処理された直後の浄化処理時であっても、ポンプによる
処理部への被処理水の通水流量は一定とされていたり、
あるいは太陽電池により駆動され日照量に応じた運転を
行うものの場合はその日照量により決まる通水流量とさ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような水質浄化
装置では、処理部が新品である初期の浄化処理時におい
ては浄化処理を良好に行うための微生物が処理部内に十
分に生息してない状態であり、このような状態で浄化処
理を行っても、処理部内の微生物が繁殖するまでのしば
らくの間は浄化処理が効率良く行えないという問題があ
った。また、長期間の浄化処理により処理部に目詰りが
生じると流路抵抗により必要な浄化性能が得られなくな
るため、洗浄を行うことが必要となってくる。しかしな
がら、このように処理部を洗浄処理した直後の浄化処理
時も、浄化処理を良好に行うための微生物が処理部内に
十分に生息してない状態であり、このような状態で浄化
処理を行っても、上述と同様にしばらくは浄化処理が効
率良く行えないという問題があった。このため、本出願
人は、処理部内への被処理水の流入量を増大させること
により処理部内に供給される栄養分を増大させて、処理
部内の微生物の繁殖を促進させることを考えた。しか
し、この場合、被処理水がある程度きれいな水であるな
らば有効であるが、被処理水がこれよりも有機物を多量
に含んでいる場合には、ある程度の期間浄化処理を行う
と処理部内の微生物が異常に増殖し、この微生物の影響
により、被処理水の処理部内への流入量が減少してしま
い、この結果、被処理水の効率的な浄化が行えなくなっ
てしまう問題がある。したがって、本発明の目的は、処
理部が新品である初期の浄化処理時および処理部が洗浄
装置により洗浄処理された直後の浄化処理時の少なくと
もいずれか一方の時点で、浄化処理効率を十分な状態に
することが早期にできるとともに、被処理水中の有機物
を効率良く分解する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、通過する
被処理水を浄化処理する処理部と、該処理部を通過する
よう被処理水に水流を発生させるポンプと、前記処理部
を洗浄する洗浄装置とを有するものであって、前記処理
部の初期浄化処理時および前記洗浄装置による洗浄処理
直後の浄化処理時の少なくともいずれか一方の時点で前
記ポンプによる前記処理部への被処理水の通水流量を大
きくし、その後、前記通水流量を小さくすることを特徴
としている。このように、処理部の初期浄化処理時およ
び洗浄装置による洗浄処理直後の浄化処理時の少なくと
もいずれか一方の時点でポンプによる処理部への被処理
水の通水流量を大きくする。これにより、処理部内に単
位時間当りに導入される栄養分が増大するため、処理部
内の微生物の生成および成長を促進させることができ
る。そして、その後、通水流量を小さくして、微生物に
よる浄化処理を良好に行わせることになる。

【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、前記ポンプは前記処理部
の内側から水を吸い込むことにより該処理部に外側から
内側への水流を発生させるものとされ、前記ポンプによ
る前記処理部への被処理水の通水流量の大から小への切
り換え時期を判断するための判断手段として、前記ポン
プの吸い込み側の圧力を検出する圧力検出手段を設けて
なることを特徴としている。これにより、圧力検出手段
でポンプの吸い込み側の圧力を検出し、この圧力検出手
段の検出結果に基づいてポンプによる処理部への被処理
水の通水流量の大から小への切り換え時期を判断するこ
とになる。このように、微生物が増殖したことを該増殖
により処理部に生じる目詰りによるポンプの吸込み圧の
上昇で検出する。

【０００６】本発明の請求項３記載の水質浄化装置は、
請求項１記載のものに関して、前記ポンプによる前記処
理部への被処理水の通水流量の大から小への切り換え時
期を判断するための判断手段として、前記処理部内にお
ける被処理水の酸素消費量を検出する酸素消費量検出手
段を設けてなることを特徴としている。これにより、酸
素消費量検出手段で処理部の酸素消費量を検出し、この
酸素消費量検出手段の検出結果に基づいてポンプによる
処理部への被処理水の通水流量の大から小への切り換え
時期を判断することになる。このように、微生物が増殖
したことを酸素消費量で検出する。

【０００７】本発明の請求項４記載の水質浄化装置は、
請求項１記載のものに関して、前記ポンプによる前記処
理部への被処理水の通水流量の大から小への切り換え時
期を判断するための判断手段として、経過時間を検出す
るタイマを設けてなることを特徴としている。これによ
り、タイマで通水流量が大の状態での経過時間を検出
し、この検出結果に基づいてポンプによる処理部への被
処理水の通水流量の大から小への切り換え時期を判断す
ることになる。このように、微生物が増殖したことを通
水流量が大の状態での経過時間から推定する。

【０００８】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のものに関して、
前記判断手段の検出結果に基づいて前記洗浄装置による
洗浄処理の時期を判断することを特徴としている。この
ように、ポンプの吸込み圧、処理部の酸素消費量または
浄化処理の経過時間から処理部の洗浄処理の時期を判断
することになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の水質浄化装置の一の実施
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１０ｂ
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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】集水管体２６の開口部２６ａには、開口部
２６ａを覆うように集水部３０が取り付けられている。
集水部３０は、木炭２９の径より小径の図示せぬ集水孔
が全面に多数形成された略有底円筒状をなしており、こ
れにより木炭２９が集水管体２６内に入り込むことを防
止している。そして、集水部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
部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
よび集水部３０の図示せぬ集水孔より径大の浄化材とし
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。

【００１４】外体２０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、外体２０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１
６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
が外体２０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、
外体２０より上側位置において上方に向け上部開口部４
１ａ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図示せぬ空気噴
出孔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】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５１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
電磁式の切換弁５４に連結されている。該切換弁５４
は、筐体５３内に配置されたコンプレッサ５７の空気吐
出側にも連結されている。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】連結管４６には、該連結管４６を通過する
空気の流量を変更可能な流量調整弁５５が設けられてい
る。

【００２０】これら切換弁５４、コンプレッサ５７およ
び流量調整弁５５は、筐体５３内に設けられたコントロ
ーラ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および切換弁５４への電力供給
の制御を行う。

【００２１】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、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
出管４４の図示せぬ空気噴出孔から噴出され揚水管体４
１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、集水部３０
から処理部３６の中心近傍の水を吸い込み、集水管体２
６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、強制的に外
体２０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部
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
部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開口部４
１ａ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。

【００２２】この場合、コンプレッサ５７、切換弁５
４、連結管４６、流量調整弁５５、空気噴出管４４、集
水管体２６、集水部３０および揚水管体４１が、処理部
３６の内側から水を吸い込むことにより該処理部３６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。

【００２３】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、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処理部３６の外側に排出さ
れる。このようにして処理部３６が洗浄される。ここ
で、この場合、コンプレッサ５７、切換弁５４、連結管
５１および洗浄ノズル４９が、処理部３６を洗浄する洗
浄装置６２を構成している。

【００２４】そして、この実施の形態においては、揚水
管体４１の第二管部４０内の下部所定位置の圧力を検出
する圧力センサ（判断手段，圧力検出手段）６３が設け
られている。この圧力センサ６３は、エアリフトポンプ
６１の吸い込み側の圧力、すなわち被処理水が処理部３
６の外から処理部３６、集水部３０および集水管体２６
を通り揚水管体４１に至るまでの圧力損失（言い換えれ
ば流路抵抗。以下、処理部３６の圧力損失と称す）を検
出する。

【００２５】この圧力センサ６３は、エアリフトポンプ
６１の吸い込み側の圧力を検出することができる位置で
あれば、位置は例えば集水管体２６のいずれの位置等に
設けてもよい。

【００２６】また、このような圧力センサ６３に代え
て、図３に示すような揚水管体４１の第二管部４０の下
部所定位置からその内部に一端側が開口するとともに他
端側が鉛直延在して水面１０ａ上に開口するチューブ６
５と、該チューブ６５内に移動可能に配置されるととも
に常に該チューブ６５内の水面１０ｃに位置するフロー
ト６６と、該フロート６６が高さを合わせると該フロー
ト６６を検出する複数の検出部６７，６８とを有し、フ
ロート６６の位置からチューブ６５内の水面１０ｃの位
置を検出するフロートスイッチ（判断手段，圧力検出手
段）６９を用いることも可能である。

【００２７】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４に示すフローチャー
トを主に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、流量調整弁５５を全開状態として（ステッ
プＳ１）、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
連通させる浄化側の状態とする（ステップＳ２）。そし
て、コンプレッサ５７を駆動状態とし（ステップＳ
３）、コンプレッサ５７から連結管４６を介して空気噴
出管４４に向け圧縮空気を最大流量で供給させる。する
と、該圧縮空気は空気噴出管４４の図示せぬ空気噴出孔
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、処理部を外側から内側に被処理水が通過す
る。ここで、ステップＳ１において流量調整弁５５を全
開としているので、空気噴出管４４の空気噴出孔から噴
出される空気量は多く、よって、処理部３６を通過する
被処理水の水量も多くなる。

【００２８】ステップＳ３の後、コントローラ５８は、
圧力センサ６３で揚水管体４１の下部の圧力を検出し、
処理部３６の圧力損失（処理部３６の流路抵抗）Ｐｓを
測定する（ステップＳ４）。そして、測定された流路抵
抗Ｐｓが予め設定された基準値Ｐ₀より大きいか否か、
すなわちＰｓ＞Ｐ₀か否かを判定する（ステップＳ
５）。ここで、基準値Ｐ₀は、処理部３６内に微生物が
十分に生息し、浄化処理を行う微生物膜が十分成長して
浄化処理能力が要求されるレベルとなるときの流路抵抗
値が設定される。

【００２９】そして、ステップＳ５でＰｓ＞Ｐ₀でない
場合は、処理部３６の流路抵抗が大きくなっておらず、
すなわち十分浄化能力を発揮できるほど微生物が生息し
ていない状態であるとして、ステップＳ４に戻り、ステ
ップＳ４，Ｓ５を繰り返しながら大流量で処理部３６に
被処理水を通過させ続ける。ここで、処理部３６が新品
である初期の浄化処理の開始時は、このようにＰｓ＞Ｐ
₀でない状態となる。すなわち、処理部３６が新品であ
る初期浄化処理時において、上記のようにエアリフトポ
ンプ６１による処理部３６への被処理水の通水流量（単
位時間当りの通水流量）を大きくすることによって、処
理部３６内に単位時間当りに導入される栄養分を増大さ
せ、その結果、処理部３６内の微生物の繁殖を促進させ
るのである。

【００３０】他方、ステップＳ５でＰｓ＞Ｐ₀である場
合は、浄化処理を行う微生物膜が十分増殖して、浄化処
理能力が要求されるレベルとなったとして、被処理水の
処理部３６への通水流量が予め設定された所定値となる
ように、流量調整弁５５の弁開度を小方向に予め設定さ
れた値となるよう調整する（ステップＳ６）。これによ
り、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、処理部３６の微生物で被処理
水を良好に浄化することができる通水流量が処理部３６
において得られるように供給する。これにより、被処理
水が処理部３６で良好に浄化処理されることになる。な
お、具体的には、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の空気噴出孔から噴出される空気量が制御される。

【００３１】ステップＳ６の後、コントローラ５８は、
圧力センサ６３で揚水管体４１の下部の圧力を検出し、
処理部３６の圧力損失（処理部の流路抵抗）Ｐｓを測定
する（ステップＳ７）。そして、測定された流路抵抗Ｐ
ｓが、予め設定された基準値Ｐ₁（但しＰ₁＞Ｐ₀）より
大きいか否か、すなわちＰｓ＞Ｐ₁か否かを判定する
（ステップＳ８）。ここで、基準値Ｐ₁は、長期間浄化
処理を行った結果、処理部３６に大量の目詰りが生じ被
処理水が通水する際の流路抵抗が大きくなりすぎて処理
水量が極端に減少したり目標とする浄化性能が得られな
い場合の流路抵抗値が設定される。

【００３２】そして、ステップＳ８でＰｓ＞Ｐ₁でない
場合は、処理部３６の流路抵抗は処理水量が極端に減少
したり目標とする浄化性能が得られないほど大きくなっ
ておらず、よって、正常に浄化処理が行われているとし
て、ステップＳ７に戻り、ステップＳ７，Ｓ８を繰り返
しながら、浄化処理を続けさせる。他方、ステップＳ８
でＰｓ＞Ｐ₁である場合は、処理部３６に大量の目詰り
が生じ、被処理水が通水する際の流路抵抗が大きくなり
すぎて処理水量が極端に減少したり目標とする浄化性能
が得られない状態になったと判定して、以下のステップ
Ｓ９〜Ｓ１２の洗浄処理を行う。

【００３３】すなわち、洗浄処理を行うよう、コントロ
ーラ５８は、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
に連通させる洗浄側の状態とする（ステップＳ９）。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。

【００３４】次に、洗浄タイマｔをｔ＝０にリセットし
（ステップＳ１０）、あらかじめ設定された洗浄時間ｔ
₁が経過したか否かすなわちｔ＞ｔ₁であるか否かを判定
する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、ｔ
＞ｔ₁を満たさない場合は、洗浄タイマｔの値を加算し
（ステップＳ１２）、ステップＳ１１に戻って、処理部
３６の洗浄を続ける。

【００３５】他方、ステップＳ１１において、ｔ＞ｔ₁
を満たす場合は、流量調整弁５５を全開状態として（ス
テップＳ１３）、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Ｓ１４）。これ
により、空気噴出管４４の空気噴出孔から噴出される空
気量は最大となり、よって、処理部３６を通過する被処
理水の水量も多くなる。そして、これにより、洗浄処理
直後の浄化処理の開始時において、上記のようにエアリ
フトポンプ６１による処理部３６への被処理水の通水流
量を大きくすることによって、処理部３６内に単位時間
当りに導入される栄養分を増大させて、処理部３６内の
微生物の繁殖を促進させる。そして、ステップＳ１４の
後、ステップＳ４へ移行する。

【００３６】以上に述べた水質浄化装置１１によれば、
処理部３６の初期浄化処理時および洗浄装置６２による
洗浄処理直後の浄化処理時に、エアリフトポンプ６１に
よる処理部３６への被処理水の通水流量を大きくする。
これにより、処理部３６内に単位時間当りに導入される
栄養分が増大するため、処理部３６内の微生物の繁殖を
促進させることができる。そして、その後、通水流量を
小さくして、微生物による浄化処理を良好に行わせるこ
とになる。したがって、処理部３６の初期浄化処理時お
よび洗浄装置６２による洗浄処理直後の浄化処理時に、
早期に微生物を処理部３６内で増殖させることができ、
浄化処理効率を十分な状態にすることが早期にできる。

【００３７】また、エアリフトポンプ６１による処理部
３６への被処理水の通水流量の大から小への切り換え時
期を判断するために、微生物が増殖したことを該増殖に
より処理部３６に生じる目詰りによるエアリフトポンプ
６１の吸込み圧の上昇を圧力センサ６３で検出してい
る。したがって、微生物が増殖したことを正確に検出す
ることができるため、通水流量を大から小へ適正な時期
に切り換えることができる。よって、浄化処理効率を十
分な状態にすることが早期にできる上、浄化処理効率を
十分な状態にした後には、即座に浄化処理に適した通水
流量にできる。さらに、処理部３６における微生物量に
対応するエアリフトポンプ６１の吸込み圧から洗浄時期
を判断するため、適正な洗浄時期に処理部３６の洗浄を
行うことができる。また、一つの圧力センサ６３により
検出された圧力値を用いて洗浄時期の検出と処理部３６
への被処理水の通水量の大から小への切換え時期の検出
との２つの検出を行うことができる。

【００３８】なお、上記した圧力センサ６３に代えて、
エアリフトポンプ６１による処理部３６への被処理水の
通水流量の大から小への切り換え時期を判断するため
に、処理部３６の外部に処理部３６内に流入する被処理
水の溶存酸素量を検出する外部ＤＯセンサ（判断手段，
酸素消費量検出手段）を処理部３６に対し位置固定で設
けるとともに、処理部３６内の集水部３０の近傍に処理
部３６内の微生物により酸素が消費された被処理水の溶
存酸素濃度を検出する内部ＤＯセンサ（判断手段，酸素
消費量検出手段）を処理部３６に対し位置固定で設けて
もよい。

【００３９】この場合、コントローラ５８では、外部Ｄ
Ｏセンサと内部ＤＯセンサとにより検出される溶存酸素
量の検出値の差から処理部３６内における酸素消費量を
検出し、この酸素消費量が予め定められた所定値以上と
なると処理部３６内に十分微生物が生息しているとして
エアリフトポンプ６１による処理部３６への被処理水の
通水流量の大から小への切り換え時期であると判断する
ようにする。このように、処理部３６内で消費された酸
素量から処理部３６内に生息する微生物の量を検出する
ため、処理部３６内の微生物の生息量を正確に検出する
ことができる。なお、通常、処理部３６内に流入する前
の被処理水の酸素濃度はほぼ一定であるので、この場合
には、処理部３６の外側のＤＯ値は設置される水域で一
定であるとして、簡便化のために外部ＤＯセンサを設け
ずに、これに換えて、処理部３６内に流入する前の被処
理水の溶存酸素量を予め図示せぬ記憶部に記憶してお
き、この溶存酸素量と、内部ＤＯセンサによって検出さ
れた溶存酸素量とから、処理部３６内で消費された酸素
量を求めてもよい。また、処理部３６内の酸素消費量を
求めることなく、単に内部ＤＯセンサによって検出され
た溶存酸素量から処理部３６内の酸素消費量を推定して
も良い。そして、この場合も、この外部ＤＯセンサによ
り検出される溶存酸素量（又は、記憶部に予め記憶され
た処理部３６内に流入する前の被処理水の溶存酸素量）
と内部ＤＯセンサにより検出された溶存酸素量とから処
理部３６内で消費される酸素消費量を求め、この酸素消
費量が、所定量以上となったときに、洗浄時期がきたと
判断し、洗浄処理を行う様にしても良い。

【００４０】また、圧力センサ６３に代えて、エアリフ
トポンプ６１による処理部３６への被処理水の通水流量
の大から小への切り換え時期を判断するために、エアリ
フトポンプ６１よる処理部３６への被処理水の大とした
状態での経過時間を検出するタイマ（判断手段）を設け
てもよい。この場合、コントローラ５８では、タイマで
通水流量が大の状態での経過時間を検出し、この経過時
間が予め設定された所定時間に達するとエアリフトポン
プ６１による処理部３６への被処理水の通水流量の大か
ら小への切り換え時期であると判断することになる。こ
のように、微生物が増殖したことを通水流量が大の状態
での経過時間から推定する。この場合、タイマを用いる
ため、コスト増を抑制することができる。この場合も、
このタイマで浄化処理状態での経過時間を検出し、この
経過時間から洗浄処理時期を判断することができる。

【００４１】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。

【００４２】

【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、処理部の初期浄化処理時
および洗浄装置による洗浄処理直後の浄化処理時の少な
くともいずれか一方の時点でポンプによる処理部への被
処理水の通水流量を大きくする。これにより、処理部内
に単位時間当りに導入される栄養分が増大するため、処
理部内の微生物の繁殖を促進させることができる。そし
て、その後、通水流量を小さくして、微生物による浄化
処理を良好に行わせることになる。したがって、処理部
の初期浄化処理時および洗浄装置による洗浄処理直後の
浄化処理時の少なくともいずれか一方の時点で、早期に
微生物を処理部内で増殖させることができ、浄化処理効
率を十分な状態にすることが早期にできる。

【００４３】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、圧力検出手段でポンプの吸い込み側の圧力を検出
し、この圧力検出手段の検出結果に基づいてポンプによ
る処理部への被処理水の通水流量の大から小への切り換
え時期を判断することになる。このように、微生物が増
殖したことを該増殖により処理部に生じる目詰りによる
ポンプの吸込み圧の上昇で検出する。したがって、微生
物が増殖したことを正確に検出することができるため、
通水流量を大から小へ適正な時期に切り換えることがで
きる。よって、浄化処理効率を十分な状態にすることが
早期にできる上、浄化処理効率を十分な状態にした後に
は、即座に浄化処理に適した通水流量にできる。

【００４４】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、酸素消費量検出手段で処理部の酸素消費量を検出
し、この酸素消費量検出手段の検出結果に基づいてポン
プによる処理部への被処理水の通水流量の大から小への
切り換え時期を判断することになる。このように、微生
物が増殖したことを酸素消費量で検出する。したがっ
て、微生物が増殖したことを正確に検出することができ
るため、通水流量を大から小へ適正な時期に切り換える
ことができる。よって、浄化処理効率を十分な状態にす
ることが早期にできる上、浄化処理効率を十分な状態に
した後には、即座に浄化処理に適した通水流量にでき
る。

【００４５】本発明の請求項４記載の水質浄化装置によ
れば、タイマで通水流量が大の状態での経過時間を検出
し、この検出結果に基づいてポンプによる処理部への被
処理水の通水流量の大から小への切り換え時期を判断す
ることになる。このように、微生物が増殖したことを通
水流量が大の状態での経過時間から推定する。したがっ
て、タイマを用いるため、コスト増を抑制することがで
きる。

【００４６】本発明の請求項５記載の水質浄化装置によ
れば、ポンプの吸込み圧、処理部の溶存酸素量または浄
化処理の経過時間から処理部の洗浄処理の時期を判断す
ることになる。したがって、微生物量に対応するポンプ
の吸込み圧、処理部の溶存酸素量または浄化処理の経過
時間から洗浄時期を判断するため、適正な洗浄時期に処
理部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
圧力検出手段の別の例としてのフロートスイッチ等を示
す側断面図である。

【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 ３６ 処理部 ５５ 流量調整弁 ６１ エアリフトポンプ（ポンプ） ６２ 洗浄装置 ６３ 圧力センサ（圧力検出手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過する被処理水を浄化処理する処理部
   と、該処理部を通過するよう被処理水に水流を発生させ
   るポンプと、前記処理部を洗浄する洗浄装置とを有する
   水質浄化装置において、 前記処理部の初期浄化処理時および前記洗浄装置による
   洗浄処理直後の浄化処理時の少なくともいずれか一方の
   時点で前記ポンプによる前記処理部への被処理水の通水
   流量を大きくし、その後、前記通水流量を小さくするこ
   とを特徴とする水質浄化装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプは前記処理部の内側から水を
   吸い込むことにより該処理部に外側から内側への水流を
   発生させるものとされ、 前記ポンプによる前記処理部への被処理水の通水流量の
   大から小への切り換え時期を判断するための判断手段と
   して、前記ポンプの吸い込み側の圧力を検出する圧力検
   出手段を設けてなることを特徴とする請求項１記載の水
   質浄化装置。
3. 【請求項３】 前記ポンプによる前記処理部への被処理
   水の通水流量の大から小への切り換え時期を判断するた
   めの判断手段として、前記処理部内における被処理水の
   酸素消費量を検出する酸素消費量検出手段を設けてなる
   ことを特徴とする請求項１記載の水質浄化装置。
4. 【請求項４】 前記ポンプによる前記処理部への被処理
   水の通水流量の大から小への切り換え時期を判断するた
   めの判断手段として、経過時間を検出するタイマを設け
   てなることを特徴とする請求項１記載の水質浄化装置。
5. 【請求項５】 前記判断手段の検出結果に基づいて前記
   洗浄装置による洗浄処理の時期を判断することを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれか一項に水質浄化装置。