JPH1170389A - 水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理部における被処理水の通過流速の部分的
な変化を抑制することにより処理部全体を有効に使用す
ることができる水質浄化装置を提供する。 【解決手段】 通過する被処理水を浄化処理する処理部
と、被処理水を集水することにより水流を生じさせて処
理部に水を通過させる集水部３０とを有するものであっ
て、集水部３０の集水方向が相反する二方向のみとさ
れ、該集水方向における両側に処理部３７ａ，３７ｂを
配置することにより各処理部３７ａ，３７ｂをそれぞれ
流路断面積の部分的な変化が小さい形状にする。

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
染対策として水を浄化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として、外周
側が全方向に通水可能であって通過する被処理水を浄化
処理する処理部と、該処理部の中央から被処理水を吸引
することにより水流を生じさせて処理部に全外周側から
被処理水を通過させて該処理部で被処理水を浄化させる
集水部とを有するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】水質浄化装置において
は、被処理水の汚れ状況等に応じて処理部で浄化処理を
行うための最適な被処理水の通過流速があるが、上記の
装置では、処理部の全方向から水を通水させるものであ
るため、流路断面積が外周側より中央の集水部側の方が
小さく、その結果、被処理水が処理部を通過する間に、
集水部側における通過流速が速くなってしまう。よっ
て、被処理水が処理部を通過する間に集水部側において
は浄化処理が十分に行われないことになり、処理部の全
体を有効に使用することができないという問題があっ
た。したがって、本発明の目的は、被処理水が処理部を
通過する間において処理部内で生じる部分的な通過流速
の変化を抑制することにより処理部全体を有効に使用す
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、被処理水を集水する
ことにより水流を生じさせて前記処理部に被処理水を通
過させる集水部とを有するものであって、前記集水部の
集水方向が相反する二方向のみとされ、該集水方向にお
ける両側に前記処理部が配置されていることを特徴とし
ている。このように、集水部の集水方向が相反する二方
向のみとされ、該集水方向における両側に処理部が配置
されているため、各処理部をそれぞれ流路断面積の部分
的な変化が小さい形状にできる。

【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、前記処理部の下側から空
気を噴出させることにより該処理部を洗浄する洗浄装置
を有するとともに、前記処理部は被処理水を通水可能な
通水部が上下両側に設けられていることを特徴としてい
る。これにより、洗浄装置で処理部に空気を噴出させて
これを洗浄する際に、空気の移動による水流の方向（上
下方向）における上流側および下流側にそれぞれ通水部
が配置されることになるため、洗浄時にこの一方向にの
み良好に水流を発生させることができる。

【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、前記集水部の集
水方向における両側に配置された前記各処理部が、互い
に被処理水の内部滞留時間を異ならせていることを特徴
としている。このように、集水部の集水方向における両
側に配置された各処理部が、互いに被処理水の内部滞留
時間を異ならせているため、各処理部で被処理水内の生
分解性の異なる物質をそれぞれ分解することができる。

【０００７】本発明の請求項４記載の水質浄化装置は、
請求項３記載のものに関して、前記各処理部が、互いに
厚さを異ならせていることを特徴としている。このよう
に、各処理部の厚さを異ならせることで、各処理部の被
処理水の内部滞留時間を異ならせることになるため、各
処理部に充填される担体の粒径を変える必要がない。

【０００８】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項３または４記載のものに関して、前記各処理部
が、互いに充填される担体の粒径を異ならせていること
を特徴としている。このように、各処理部が、充填され
る担体の粒径を異ならせることで、各処理部の被処理水
の内部滞留時間を異ならせることになるため、各処理部
の厚さを変える必要がない。

【０００９】本発明の請求項６記載の水質浄化装置は、
請求項３乃至５のいずれか一項記載のものに関して、前
記集水部の各集水方向の集水流量が互いに異なることを
特徴としている。このように、集水部の各集水方向の集
水流量を異ならせることで、各処理部の被処理水の内部
滞留時間を異ならせることになるため、各処理部に充填
される担体の粒径を変える必要がない。

【００１０】

【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。ま
ず、図１において符号１１で示すものが水質浄化装置で
ある。この水質浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の浄
化対象としての水域１０の水面１０ａの下に沈降された
状態で水底１０ｂに設置されて用いられる浄化処理ユニ
ット１２と、陸側に設置される駆動装置１３（図３参
照）とから構成されている。

【００１１】まず、浄化処理ユニット１２について説明
する。なお、以下の説明における上下は水域１０の水底
１０ｂへ設置された状態における上下である。浄化処理
ユニット１２は、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１５〜１８と、これら側板部１５
〜１８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通水孔が全面に形成された正方形状
の下板部（通水部）１９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通水孔２０ａが全
面に形成された正方形状の上板部（通水部）２０とから
なる、略立方体状の外体２１を有している。なお、四枚
の側板部１５〜１８は、そのうちの一つの側板部１５の
下部所定位置に貫通孔２２が形成されているのみで、そ
れ以外の孔は形成されておらず閉塞されている。外体２
１は、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、平行する一対の側板部１５，
１７のそれぞれの下側に連続して支持フレーム２３が取
り付けられており、該支持フレーム２３を介して水底１
０ｂに固定されている。

【００１２】そして、外体２１には、該外体２１の内側
に配置される第一管部２４および第二管部２５と、該外
体２１の外側に配置される第三管部２６とからなる円筒
の集水管体２７が設けられている。集水管体２７は、第
二管部２５が貫通孔２２に挿通された状態で外体２１に
取り付けられており、この取付状態で、第二管部２５
は、外体２１の下板部１９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、第一管部２４は、
第二管部２５の第三管部２６に対し反対側から上方に、
外体２１の高さ方向の略中心位置まで延在し開口部２７
ａを上方に向けている。

【００１３】そして、この実施の形態において、集水管
体２７の開口部２７ａには、該集水管体２７と内部同士
を連通させる集水体（集水部）３０が、開口部２７ａを
覆うように外体２１の上下方向における中央位置に取り
付けられている。この集水体３０は、集水管体２７の開
口部２７ａ側に嵌合穴３１において嵌合固定されるとと
もにこの状態で上板部２０および下板部１９間の中央か
つ側板部１６および側板部１８間の中央に配置される幹
管３２と、該幹管３２と内部同士を連通させるとともに
該幹管３２の長さ方向における所定位置から両側方にそ
れぞれ延出する多数の枝管３３とを有している。幹管３
２は、略円筒状をなしており、相互に平行をなす一の対
の側板部１６，１８の間の中央にこれらに平行をなし、
かつ上板部２０および下板部１９の間の中央にこれらに
平行をなして配置されており、しかも、相互に平行をな
す他の対の側板部１５，１７間にこれらの間の全長に渡
って延在していて両端がこれら側板部１５，１７に当接
することで閉塞されている。

【００１４】枝管３３は、略円筒状をなしており、側板
部１５，１７に平行をなし、かつ上板部２０および下板
部１９の間の中央にこれらに平行をなして配置されてお
り、しかも幹管３２から側板部１６，１８のいずれか対
向する一方に当接するまで延出していて、延出端部が側
板部１６，１８のいずれか対向する一方で閉塞されてい
る。そして、枝管３３には、所定のピッチで複数の集水
孔３４が上部および下部にそれぞれ鉛直に沿って形成さ
れている（上部側のみ図示）。このようにして集水体３
０は、閉塞された側板部１５〜１８の内側に当接するよ
うに設けられている。なお、集水体３０の幹管３２の長
さ方向の中心付近に集水管体２７の一端が内部を連通さ
せるよう接続されているため、集水管体２７で集水を行
った際に各枝管３３の集水孔３４から均等に集水できる
ように、集水管体２７からの距離が遠くなるにしたがっ
て集水孔３４の開口面積が大きく流路抵抗が小さくなる
ように設定されている。

【００１５】外体２１の内側の、集水体３０および集水
管体２７との間の隙間には、すべての通水孔および集水
孔より径大の浄化材としての木炭（担体）３６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
おり、これにより、集水体３０に対し上側の処理部３７
ａと下側の処理部３７ｂとが外体２１の内部に形成され
ている。処理部３７ａ，３７ｂは、上板部２０の通水孔
２０ａおよび下板部１９の図示せぬ通水孔のみを介して
外部と直接連通されるのみで、側板部１５〜１８側から
直接外部へは連通不可とされている。以上により、集水
体３０の集水方向が１８０゜相反する二方向（この場合
上下方向）のみとされ、集水体３０の集水方向における
両側のみに集水方向における厚さの等しい処理部３７
ａ，３７ｂが配置されている。

【００１６】集水管体２７の第三管部２６は、外体２１
への取付状態において第二管部２５の外端位置から、該
第二管部２５に直交して上方に延出しており、その開口
部２７ｂを、水面１０ａ下の水面１０ａ近傍かつ処理部
３７ａより上側に開口させている。

【００１７】集水管体２７の第三管部２６の下部位置に
は円筒状の空気噴出管３８が嵌合固定されている。該空
気噴出管３８の集水管体２７内に突出する一端側の先端
部は閉塞されており、該先端部付近には、円周方向に図
示せぬ空気噴出孔が集水管体２７内において複数形成さ
れている。該空気噴出管３８の他側は、第三管部２６の
外側において上方に向け屈曲延在され、連結管３９（図
３参照）を介して陸側に設置された駆動装置１３に連結
されている。

【００１８】浄化処理ユニット１２の外体２１の下側に
は、先端側が閉塞された円筒状の洗浄ノズル４０が支持
フレーム２３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４０は、固定状態において、その一側を
下板部１９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４１が複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４０の他側
は、側板部１７の外側において該側板部１７と平行をな
すよう鉛直延在されて、連結管４２（図３参照）を介し
て駆動装置１３に連結されている。なお、洗浄ノズル４
０を、下板部１９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を多数形成してもよい。

【００１９】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４４を有してお
り、図３に示すように、該筐体４４内には、コンプレッ
サ４５と、コンプレッサ４５の空気吐出側に連結される
電磁式の三方切換弁４６とが設けられている。三方切換
弁４６には、空気噴出管３８側の連結管３９および洗浄
ノズル４０側の連結管４２が連結されている。

【００２０】三方切換弁４６は、コンプレッサ４５の吐
出側を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連
通させる状態と、連結管３９に連通させることなく連結
管４２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。これら、コンプレッサ４５および三方切換弁４
６は、筐体４４内に設けられたコントローラ４７に電気
的に接続されている。このコントローラ４７は外部電源
４８に接続されており、外部電源４８からの電力供給お
よび制御を行う。

【００２１】すなわち、コントローラ４７が切換弁４６
を、コンプレッサ４５の吐出側を連結管４２に連通させ
ることなく連結管３９に連通させる状態とするととも
に、コンプレッサ４５を駆動状態とすると、コンプレッ
サ４５から連結管３９を介して空気噴出管３８に向け圧
縮空気が供給される。すると、該圧縮空気は該空気噴出
管３８の図示せぬ空気噴出孔から噴出され集水管体２７
の第三管部２６内で気泡となって下から上へ移動し、こ
の気泡の移動で、該集水管体２７の第三管部２６内に上
方への水流すなわちエアリフトが生じて、集水体３０の
集水孔３４から処理部３７ａ，３７ｂの内側の水をそれ
ぞれ吸い込み、集水管体２７を通じて開口部２７ｂから
処理部３７ａ，３７ｂの外部に排出させる。

【００２２】これにより、図１に矢印で示すように、強
制的に処理部３７ａ，３７ｂの外側の水が、全側板部１
５〜１８が通水不可とされているため、通水可能な上板
部２０の通水孔２０ａのみから処理部３７ａ内に、通水
可能な下板部１９の図示せぬ通水孔のみから処理部３７
ｂ内に、それぞれ導入され、処理部３７ａ，３７ｂを上
下方向にその中央に向け移動して上下方向の中央の集水
体３０に至り、その際に、処理部３７ａ，３７ｂを構成
する木炭３６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
れた水が集水体３０の集水孔３４から集水体３０内に吸
引され、集水管体２７内を移動して外方に突出するの開
口部２７ｂから水域１０に排出される。このような水の
環流で水域１０が浄化される。

【００２３】ここで、各処理部３７ａ，３７ｂ内を通過
する水の流速が、２〜２０（ｃｍ／分）程度となるよう
に、空気噴出管３８の図示せぬ空気噴出孔から噴出され
る空気量が制御される。このときの、コンプレッサ４
５、切換弁４６、連結管３９、空気噴出管３８、集水管
体２７および集水体３０が、処理部３７ａ，３７ｂの内
側から水を吸い込むことにより該処理部３７ａ，３７ｂ
に外側から内側への水流を発生させるエアリフト式のポ
ンプ５０を構成している。

【００２４】また、コントローラ４７が、コンプレッサ
４５を駆動状態として、切換弁４６を、コンプレッサ４
５の吐出側を連結管３９に連通させることなく連結管４
２に連通させる状態とすると、コンプレッサ４５から連
結管４２を介して洗浄ノズル４０に空気が供給されて、
該洗浄ノズル４０の空気噴出孔４１から噴出され、気泡
となって、該洗浄ノズル４０の上側の浄化処理ユニット
１２の下板部１９の図示せぬ通水孔から処理部３７ｂ内
に入り、該処理部３７ｂを上方に移動した後、処理部３
７ａに至りこの処理部３７ａ内を上方に移動する。この
気泡の移動による摩擦で、浄化処理を行うことで処理部
３７ａ，３７ｂで増加した汚泥等が木炭３６から剥離等
され、図４に矢印で示すように、気泡の移動で生じる水
流で浄化処理ユニット１２の上板部２０の通水孔２０ａ
から外側に排出される。このようにして浄化処理ユニッ
ト１２の処理部３７ａ，３７ｂが洗浄される。このと
き、上板部２０の通水孔２０ａから外側への水流によっ
て下板部１９の図示せぬ通水孔から処理部３７ｂ内に汚
泥の混入していない水が導入され、よって処理部３７ｂ
および処理部３７ａに下から上の一方向に水流が生じる
ことになる。ここで、このときの、コンプレッサ４５，
切換弁４６、連結管４２および洗浄ノズル４０が、浄化
処理ユニット１２を洗浄する洗浄装置５１を構成してい
る。

【００２５】以上に述べた第１の実施の形態によれば、
集水体３０の集水方向が相反する二方向のみとされ、該
集水方向における両側に処理部３７ａ，３７ｂが配置さ
れているため、各処理部３７ａ，３７ｂをそれぞれ、内
部の流路断面積の部分的な変化が小さい形状にできる。
したがって、各処理部３７ａ，３７ｂのそれぞれにおけ
る被処理水の通過流速を微生物の処理に最適な一定速に
保つことができ、各処理部３７ａ，３７ｂそれぞれの全
体を有効に使用することができ、浄化能力が向上する。

【００２６】しかも、洗浄装置５１で処理部３７ａ，３
７ｂに空気を噴出させてこれを洗浄する際に、空気の移
動による水流の方向（上下方向）における上流側および
下流側にそれぞれ通水可能な上板部２０および下板部１
９が配置されることになるため、上板部２０の通水孔２
０ａから外側へ汚泥を排出させる水流によって下板部１
９の図示せぬ通水孔から汚泥を含まない水が処理部３７
ｂ内に導入され、よって処理部３７ｂから処理部３７ａ
に下から上の一方向にのみ良好に水流を発生させること
ができる。したがって、洗浄時において水流が処理部３
７ａ，３７ｂ内に戻ってしまうような上下方向の循環流
となって処理部３７ａ，３７ｂから剥離された汚泥が再
び処理部３７ａ，３７ｂに溜まって微生物の活性を妨げ
てしまうことを防止でき、洗浄により除去されるべき汚
泥等を確実に処理部３７ａ，３７ｂから外に排出させる
ことができるため、長期間にわたって安定した浄化能力
を保つことができる。

【００２７】なお、以上においては、水底１０ｂに浄化
処理ユニット１２を設置する場合を例にとり説明した
が、処理する水域１０の水深が深い場合には、フロート
等で該浄化処理ユニット１２を水面１０ａ下に浮かせる
ようにしてもよい。

【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態を、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
部分を中心に以下に説明する。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、外体２１の相互に平行をな
す側板部（通水部）１６，１８に多数の通水孔（図５に
おいて通水孔１６ａのみ図示）が全面にわたって形成さ
れており、外体２１の相互に平行をなす側板部１５，１
７には第１の実施の形態と同様に通水孔は形成されてい
ない。また、上板部２０および下板部１９には第１の実
施の形態と同様に通水孔（図６において通水孔２０ａの
み図示）が形成されている。

【００２９】そして、第２の実施の形態の集水体３０
は、その枝管３３が、すべての側板部１５〜１８に平行
をなして、側板部１６，１８の間の中央に配置されてお
り、しかも幹管３２の上下から上板部２０および下板部
１９のそれぞれ対向する一方に向け延出している。枝管
３３は延出端部が閉塞されており、その中間部分には所
定のピッチで複数の集水孔３４が側板部１６，１８側に
それぞれ形成されている（一側のみ図示）。このように
して、第２の実施の形態の集水体３０は、閉塞された側
板部１５，１７の内側に当接するように設けられてい
る。そして、外体２１の内側の、集水体３０および集水
管体２７との間の隙間には、すべての通水孔および集水
孔より径大の浄化材としての木炭３６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おり、こ
れにより、集水体３０に対し一側の処理部３７ａと他側
の処理部３７ｂとが外体２１内に形成されている。

【００３０】なお、第１の実施の形態と同様、ポンプ５
０の作動で集水管体２７で集水を行った際に各枝管３３
の集水孔３４から均等に集水できるように、集水管体２
７からの距離が遠くなるにしたがって集水孔３４の開口
面積が大きく流路抵抗が小さくなるように設定されてい
る。また、これに合わせて、上板部２０および下板部１
９からの吸い込みが極端に多くならないように、上側の
枝管３３の上端部と上板部２０との間および下側の枝管
３３の下端部と下板部１９との間をそれぞれ所定距離離
間させている。

【００３１】この第２の実施の形態においても、コント
ローラ４７が切換弁４６を、コンプレッサ４５の吐出側
を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連通さ
せる状態とするとともに、コンプレッサ４５を駆動状態
とすると、コンプレッサ４５から連結管３９を介して空
気噴出管３８に向け圧縮空気が供給される。これによ
り、図５および図６に矢印で示すように、強制的に処理
部３７ａ，３７ｂの外側の水が、側板部１５，１７が通
水不可とされているため、通水可能な上板部２０の通水
孔２０ａ、下板部１９の図示せぬ通水孔、側板部１６の
通水孔１６ａおよび側板部１８の図示せぬ通水孔のみか
ら、処理部３７ａ，３７ｂ内に導入され、処理部３７
ａ，３７ｂをその中央に向け移動して集水体３０に至り
浄化される。

【００３２】以上に述べた第２の実施の形態において
も、集水体３０の集水方向が１８０゜相反する二方向の
みとされ、該集水方向における両側に処理部３７ａ，３
７ｂが配置されているため、各処理部３７ａ，３７ｂを
それぞれの内部の流路断面積の部分的な変化が小さい形
状にできる。したがって、第１の実施の形態と同様の効
果を奏することができる。しかも、微生物が最も活性化
すると考えられる処理部３７ａ，３７ｂの外周部の通水
可能な部分の表面積を大きくできるため、さらに浄化能
力を向上させることができる。

【００３３】次に、本発明の第３の実施の形態を、図７
等を参照して以下に第１の実施の形態との相違部分を中
心に以下に説明する。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３の実施
の形態においては、外体２１の内側に配置される第一管
部２４Ａおよび第二管部２５Ａと、該外体２１の外側に
配置される第三管部２６Ａとからなる円筒の集水管体２
７Ａが設けられている。集水管体２７Ａは、第二管部２
５Ａが貫通孔２２に挿通された状態で外体２１に取り付
けられており、この取付状態で、第二管部２５Ａは、外
体２１の下板部１９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、第一管部２４Ａは、第二
管部２５Ａの第三管部２６Ａに対し反対側から上方に、
外体２１の高さ方向の略中心位置より下側まで延在し開
口部２７ａを上方に向けている。

【００３４】そして、この実施の形態において、集水管
体２７の開口部２７ａには、該集水管体２７と内部同士
を連通させる第１の実施の形態の集水体３０と同様の集
水体３０Ａが、開口部２７ａを覆うように外体２１の上
下方向における中央より下側位置に第１の実施の形態と
同じ姿勢で取り付けられている。その結果、集水体３０
Ａに対し上側の処理部３７ａの集水方向における厚さＨ
１が、集水体３０Ａに対し下側の処理部３７ｂの集水方
向における厚さＨ２より厚く（Ｈ１＞Ｈ２）されてい
る。

【００３５】この第３の実施の形態においても、コント
ローラ４７が切換弁４６を、コンプレッサ４５の吐出側
を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連通さ
せる状態とするとともに、コンプレッサ４５を駆動状態
とすると、コンプレッサ４５から連結管３９を介して空
気噴出管３８に向け圧縮空気が供給される。これによ
り、強制的に処理部３７ａ，３７ｂの外側の水が、通水
可能な上板部２０の通水孔２０ａのみから処理部３７ａ
内に導入され、下板部１９の図示せぬ通水孔のみから処
理部３７ｂ内に導入されて、厚さの異なる処理部３７
ａ，３７ｂをその中央に向け移動して集水体３０Ａに至
り浄化される。

【００３６】このような構成の第３の実施の形態におい
ても、集水体３０Ａの集水方向が１８０゜相反する二方
向のみとされ、該集水方向における両側に処理部３７
ａ，３７ｂが配置されているため、各処理部３７ａ，３
７ｂをそれぞれの内部の流路断面積の部分的な変化が小
さい形状にできる。したがって、第１の実施の形態と同
様の効果を奏することができる。

【００３７】しかも、各処理部３７ａ，３７ｂは、それ
ぞれの集水方向における厚さを異ならせることにより、
互いに被処理水の内部滞留時間を異ならせているため、
各処理部３７ａ，３７ｂで被処理水内の生分解性の異な
る物質をそれぞれ分解することができる。すなわち、厚
さの厚い処理部３７ａは、被処理水の内部滞留時間が長
くなるため、生分解性の低い藻類等を十分な時間をかけ
て分解処理することができ、厚さの薄い処理部３７ｂ
は、被処理水の内部滞留時間が短くなるため、生分解性
の高い溶解性の有機物等を分解処理することができる。

【００３８】したがって、一台の装置で生分解性の高い
ものから低いものまで分解処理を行うことができ、浄化
能力が向上する。しかも、各処理部３７ａ，３７ｂの厚
みを異ならせることで、各処理部３７ａ，３７ｂの被処
理水の内部滞留時間を異ならせることになるため、各処
理部３７ａ，３７ｂに充填される木炭３６の粒径を変え
る必要がない。したがって、木炭３６の交換等のメンテ
ナンスが容易となる。

【００３９】次に、本発明の第４の実施の形態を、図８
等を参照して以下に第１，第３の実施の形態との相違部
分を中心に以下に説明する。なお、第１，第３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４の実施の形態においては、第３の実施の形態と
同様の集水管体２７Ａおよび集水体３０Ａが設けられて
いる。

【００４０】そして、その上側には、第一管部２４Ｂお
よび第二管部２５Ｂとからなる円筒の集水管体２７Ｂが
設けられている。集水管体２７Ｂは、第二管部２５Ｂが
貫通孔２２より上側に形成された貫通孔２２Ｂに挿通さ
れた状態で外体２１に取り付けられている。この取付状
態で、第二管部２５Ｂは、外体２１の下板部１９に平行
をなしてその一端側を外体２１の水平方向の略中心位置
まで延在させており、その他端側を集水管体２７Ａの第
三管部２６Ａに連結させている。また、同取付状態で、
第一管部２４Ｂは、第二管部２５Ｂから上方に、外体２
１の高さ方向の略中心位置まで延在し開口部２７ｂを上
方に向けている。

【００４１】そして、この集水管体２７Ｂの開口部２７
ｂには、該集水管体２７Ｂと内部同士を連通させる、第
１の実施の形態の集水体３０と同様の集水体３０Ｂが、
開口部２７ｂを覆うように外体２１の上下方向における
中央位置に第１の実施の形態と同様の姿勢で取り付けら
れている。その結果、集水体３０Ａに対し上側の処理部
３７Ａａの集水方向における厚さＨ１が、集水体３０Ａ
に対し下側の処理部３７Ａｂの集水方向における厚さＨ
２より厚く（Ｈ１＞Ｈ２）されており、また、集水体３
０Ｂに対し上側の処理部３７Ｂａの集水方向における厚
さＨ１が、集水体３０Ｂに対し下側の処理部３７Ｂｂの
集水方向における厚さＨ２に等しく（Ｈ１＝Ｈ２）され
ている。

【００４２】そして、両集水管体２７Ａ，２７Ｂの連結
部分には、集水管体２７Ｂの第二管部２５Ｂを閉塞しか
つ集水管体２７Ａの第三管部２６Ａを上下に連通させる
状態と、集水管体２７Ａの第三管部２６Ａの下側を閉塞
しかつ集水管体２７Ｂの第二管部２５Ｂを集水管体２７
Ａの第三管部２６Ａの上側に連通させる状態とに切り換
えられる電磁式の三方切換弁５３が設けられている。さ
らに、集水管体２７Ａの第三管部２６Ａの三方切換弁５
３より上側に、第１の実施の形態の空気噴出管３８と略
同様で長さの異なる空気噴出管３８Ａがその図示せぬ空
気噴出孔を配置している。

【００４３】以上の構成の第４の実施の形態によれば、
コントローラ４７が、集水管体２７Ａの第三管部２６Ａ
の下側を閉塞しかつ集水管体２７Ｂの第二管部２５Ｂを
集水管体２７Ａの第三管部２６Ａの上側に連通させる状
態に切換弁５３を切り換えた状態で、切換弁４６を、コ
ンプレッサ４５の吐出側を連結管４２に連通させること
なく連結管３９に連通させる状態とするとともに、コン
プレッサ４５を駆動状態とすると、コンプレッサ４５か
ら連結管３９を介して空気噴出管３８Ａに向け圧縮空気
が供給される。これにより、強制的に処理部３７Ｂａ，
３７Ｂｂの外側の水が、通水可能な上板部２０の通水孔
２０ａのみから処理部３７Ｂａ内に導入され、下板部１
９の図示せぬ通水孔のみから処理部３７Ｂｂ内に導入さ
れて、厚さの等しい処理部３７Ｂａ，３７Ｂｂをその中
央に向け移動して集水体３０Ｂに至り浄化される。この
ように切換弁５３を切り換えることで、第１の実施の形
態の装置と同様の装置となる。

【００４４】他方、コントローラ４７が、集水管体２７
Ｂの第二管部２５Ｂを閉塞しかつ集水管体２７Ａの第三
管部２６Ａを上下に連通させる状態に切換弁５３を切り
換えた状態とし、切換弁４６を、コンプレッサ４５の吐
出側を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連
通させる状態とするとともに、コンプレッサ４５を駆動
状態とすると、コンプレッサ４５から連結管３９を介し
て空気噴出管３８Ａに向け圧縮空気が供給される。これ
により、強制的に処理部３７Ａａ，３７Ａｂの外側の水
が、通水可能な上板部２０の通水孔２０ａのみから処理
部３７Ａａ内に導入され、下板部１９の図示せぬ通水孔
のみから処理部３７Ａｂ内に導入されて、厚さの異なる
処理部３７Ａａ，３７Ａｂをその中央に向け移動して集
水体３０Ａに至り浄化される。このように切換弁５３を
切り換えることで、第３の実施の形態の装置と同様の装
置となる。

【００４５】次に、本発明の第５の実施の形態を、以下
に第１の実施の形態との相違部分を中心に以下に説明す
る。第５の実施の形態は、図示は略すが、処理部３７ａ
と処理部３７ｂとで木炭３６の粒径が異なっている。す
なわち、上側の処理部３７ａを構成する木炭３６の粒径
ｄ１が下側の処理部３７ｂを構成する木炭３６の粒径ｄ
２に対し小さく（ｄ１＜ｄ２）されている。

【００４６】この第５の実施の形態においても、コント
ローラ４７が切換弁４６を、コンプレッサ４５の吐出側
を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連通さ
せる状態とするとともに、コンプレッサ４５を駆動状態
とすると、コンプレッサ４５から連結管３９を介して空
気噴出管３８に向け圧縮空気が供給される。これによ
り、強制的に処理部３７ａ，３７ｂの外側の水が、通水
可能な上板部２０の通水孔２０ａのみから処理部３７ａ
内に導入され、下板部１９の図示せぬ通水孔のみから処
理部３７ｂ内に導入されて、流路抵抗の異なる処理部３
７ａ，３７ｂをその中央に向け移動して集水体３０に至
り浄化される。

【００４７】このような構成の第５の実施の形態におい
ても、集水体３０の集水方向が１８０゜相反する二方向
のみとされ、該集水方向における両側に処理部３７が配
置されているため、各処理部３７ａ，３７ｂをそれぞれ
の内部の流路断面積の部分的な変化が小さい形状にでき
る。したがって、第１の実施の形態と同様の効果を奏す
ることができる。

【００４８】しかも、各処理部３７ａ，３７ｂは、それ
ぞれの木炭３６の粒径を異ならせることにより、互いに
被処理水の内部滞留時間を異ならせているため、各処理
部３７ａ，３７ｂで被処理水内の生分解性の異なる物質
をそれぞれ分解することができる。すなわち、木炭３６
の粒径ｄ１が小さい処理部３７ａは、流路断面積が小さ
く（流路抵抗が大きく）被処理水の内部滞留時間が長く
なるため、生分解性の低い藻類等を十分な時間をかけて
分解処理することができ、木炭３６の粒径ｄ２が大きい
処理部３７ｂは、流路断面積が大きく（流路抵抗が小さ
く）被処理水の内部滞留時間が短くなるため、生分解性
の高い溶解性の有機物等を分解処理することができる。

【００４９】したがって、一台の装置で生分解性の高い
ものから低いものまで分解処理を行うことができ、浄化
能力が向上する。しかも、各処理部３７ａ，３７ｂが、
充填される木炭３６の粒径を異ならせることで、各処理
部３７ａ，３７ｂの被処理水の内部滞留時間を異ならせ
ることになるため、各処理部３７ａ，３７ｂの厚さを変
える必要がない。したがって、内部滞留時間の調整が必
要となった場合にも、大きな改造を行うことなく、木炭
３６の粒径変更という比較的簡単な作業で対応すること
ができる。

【００５０】次に、本発明の第６の実施の形態を、以下
に第１の実施の形態との相違部分を中心に以下に説明す
る。第６の実施の形態は、図示は略すが、集水体３０の
各集水方向の集水流量が互いに異なっている。すなわ
ち、集水体３０の上側からの集水流量が、下側からの集
水流量に対し小さくされている。具体的には、集水体３
０の上側の集水孔３４の孔径を下側の集水孔３４の孔径
に対し小さくしたり、集水体３０の上側の集水孔３４の
孔数を下側の集水孔３４の孔数に対し少なくしたり、外
体２１の上板部２０の通水孔２０ａの孔径を下板部１９
の図示せぬ通水孔の孔径より小さくしたり、外体２１の
上板部２０の通水孔２０ａの孔数を下板部１９の図示せ
ぬ通水孔の孔数より少なくしたり、さらにはこれらを適
宜組み合わせることで、集水体３０の上側からの集水流
量が、下側からの集水流量に対し小さくされている。

【００５１】この第６の実施の形態においても、コント
ローラ４７が切換弁４６を、コンプレッサ４５の吐出側
を連結管４２に連通させることなく連結管３９に連通さ
せる状態とするとともに、コンプレッサ４５を駆動状態
とすると、コンプレッサ４５から連結管３９を介して空
気噴出管３８に向け圧縮空気が供給される。これによ
り、強制的に処理部３７ａ，３７ｂの外側の水が、通水
可能な上板部２０の通水孔２０ａのみから処理部３７ａ
内に遅い速度で導入され、下板部１９の図示せぬ通水孔
のみから処理部３７ｂ内に速い速度で導入されて、処理
部３７ａ，３７ｂをそれぞれ異なる通過速度でその中央
に向け移動して集水体３０Ａに至り浄化される。

【００５２】このような構成の第６の実施の形態におい
ても、集水体３０の集水方向が１８０゜相反する二方向
のみとされ、該集水方向における両側に処理部３７が配
置されているため、各処理部３７ａ，３７ｂをそれぞれ
の内部の流路断面積の変化が小さい形状にできる。した
がって、第１の実施の形態と同様の効果を奏することが
できる。

【００５３】しかも、集水体３０の各集水方向の集水流
量を異ならせることにより、各処理部３７ａ，３７ｂ
は、互いに被処理水の内部滞留時間を異ならせているた
め、各処理部３７ａ，３７ｂで被処理水内の生分解性の
異なる物質をそれぞれ分解することができる。すなわ
ち、集水体３０の集水流量が少ない側の処理部３７ａ
は、被処理水の移動時間が長く内部滞留時間が長くなる
ため、生分解性の低い藻類等を十分な時間をかけて分解
処理することができ、集水体３０の集水流量が多い側の
処理部３７ｂは、被処理水の移動時間が短く内部滞留時
間が短くなるため、生分解性の高い溶解性の有機物等を
分解処理することができる。

【００５４】したがって、一台の装置で生分解性の高い
ものから低いものまで分解処理を行うことができ、浄化
能力が向上する。しかも、集水体３０の各集水方向の集
水流量を異ならせることで、各処理部３７ａ，３７ｂの
被処理水の内部滞留時間を異ならせることになるため、
各処理部３７ａ，３７ｂに充填される木炭３６の粒径を
変える必要がない。したがって、木炭３６の交換等のメ
ンテナンスが容易となる。

【００５５】なお、第２の実施の形態を第３〜第６の実
施の形態と同様に変更することも勿論可能である。

【００５６】

【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、集水部の集水方向が相反
する二方向のみとされ、該集水方向における両側に処理
部が配置されているため、各処理部をそれぞれ流路断面
積の部分的な変化が小さい形状にできる。したがって、
各処理部のそれぞれにおける被処理水の通過流速の部分
的な変化を抑制することができ、処理部全体を有効に使
用することができる。

【００５７】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、洗浄装置で処理部に空気を噴出させてこれを洗浄
する際に、空気の移動による水流の方向（上下方向）に
おける上流側および下流側にそれぞれ通水部が配置され
ることになるため、洗浄時にこの一方向にのみ良好に水
流を発生させることができる。したがって、洗浄時にお
いて水流が処理部内に戻ってしまうような循環流となっ
てしまうことを防止でき、洗浄により除去されるべき汚
泥等を確実に処理部から外に排出させることができるた
め、長期間にわたって安定した浄化能力を保つことがで
きる。

【００５８】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、集水部の集水方向における両側に配置された各処
理部が、互いに被処理水の内部滞留時間を異ならせてい
るため、各処理部で被処理水内の生分解性の異なる物質
をそれぞれ分解することができる。したがって、一台の
装置で生分解性の高いものから低いものまで分解処理を
行うことができ、浄化能力が向上する。

【００５９】本発明の請求項４記載の水質浄化装置によ
れば、各処理部の厚さを異ならせることで、各処理部の
被処理水の内部滞留時間を異ならせることになるため、
各処理部に充填される担体の粒径を変える必要がない。
したがって、担体の交換等のメンテナンスが容易とな
る。

【００６０】本発明の請求項５記載の水質浄化装置によ
れば、各処理部が、充填される担体の粒径を異ならせる
ことで、各処理部の被処理水の内部滞留時間を異ならせ
ることになるため、各処理部の厚さを変える必要がな
い。したがって、内部滞留時間の調整が必要となった場
合にも、大きな改造を行うことなく、担体の粒径変更と
いう比較的簡単な作業で対応することができる。

【００６１】本発明の請求項６記載の水質浄化装置によ
れば、集水部の各集水方向の集水流量を異ならせること
で、各処理部の被処理水の内部滞留時間を異ならせるこ
とになるため、各処理部に充填される担体の粒径を変え
る必要がない。したがって、担体の交換等のメンテナン
スが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態を
示す側断面図であって浄化処理時の水流を矢印で示すも
のである。

【図２】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
平断面図である。

【図３】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
駆動装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態を
示す側断面図であって洗浄処理時の水流を矢印で示すも
のである。

【図５】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態を
示す側断面図であって浄化処理時の水流を矢印で示すも
のである。

【図６】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
平断面図であって浄化処理時の水流を矢印で示すもので
ある。

【図７】 本発明の水質浄化装置の第３の実施の形態を
示す側断面図であって浄化処理時の水流を矢印で示すも
のである。

【図８】 本発明の水質浄化装置の第４の実施の形態を
示す側断面図であって浄化処理時の水流を矢印で示すも
のである。

【符号の説明】

１１ 水質浄化装置 １９ 下板部（通水部） ２０ 上板部（通水部） ３０ 集水体（集水部） ３７ａ，３７ｂ 処理部 ５０ ポンプ ５１ 洗浄装置

Claims (6)

【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、被処理水を集水することにより水流を生じさせて前
   記処理部に被処理水を通過させる集水部とを有する水質
   浄化装置において、 前記集水部の集水方向が相反する二方向のみとされ、該
   集水方向における両側に前記処理部が配置されているこ
   とを特徴とする水質浄化装置。
2. 【請求項２】 前記処理部の下側から空気を噴出させる
   ことにより該処理部を洗浄する洗浄装置を有するととも
   に、 前記処理部は被処理水を通水可能な通水部が上下両側に
   設けられてい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】 前記集水部の集水方向における両側に配
   置された前記各処理部が、互いに被処理水の内部滞留時
   間を異ならせてい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。
4. 【請求項４】 前記各処理部が、互いに厚さを異ならせ
   ていることを特徴とする請求項３記載の水質浄化装置。
5. 【請求項５】 前記各処理部が、互いに充填される担体
   の粒径を異ならせていることを特徴とする請求項３また
   は４記載の水質浄化装置。
6. 【請求項６】 前記集水部の各集水方向の集水流量が互
   いに異なることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか
   一項記載の水質浄化装置。