JPH119916A - 水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄化能力を低下させることなく流路断面積を
略一定として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
３２と、処理部３２の始端に設けられた導入部３０と、
処理部３２の終端に設けられ、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３２に始端から終端に向
け水を通過させる集水部３５とを有し、処理部３２を螺
旋状に形成してなることにより、流路を１８０゜折り返
すことなく流路断面積を略一定させる。

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、通過
する被処理水を浄化処理する筒状の処理部と、該処理部
の内側から被処理水を吸引することにより水流を生じさ
せて処理部に外周側から内周側へ水を通過させる集水部
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、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、筒状の処理部に外周
側から内周側への水流を発生させるものであるため、流
路断面積が外周側より内周側の方が小さく、その結果、
処理部の内周側における通過流速が速くなってしまう。
したがって、該内周側部分においては浄化処理を十分に
行うことが困難となってしまい、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。このた
め、図５に示すように、処理部の形状を流路が順次１８
０゜折り返すようにして流路断面積を略一定とすること
も考えたが、このように構成すると、１８０゜流路の方
向が変更されることで流路抵抗が大幅に増大し、処理部
内に取り込む被処理水の量が減少してしまい、結果とし
て浄化能力が低下してしまうという問題の発生が予想さ
れた。したがって、本発明の目的は、浄化能力を低下さ
せることなく流路断面積を略一定として処理部全体を有
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、該処理部の始端に設けられた導入部
と、該処理部の終端に設けられ、被処理水を吸引するこ
とにより水流を生じさせて前記処理部に始端から終端に
向け水を通過させる集水部とを有するものであって、前
記処理部を螺旋状に形成してなることを特徴としてい
る。これにより、処理部が螺旋状をなすため、流路を１
８０゜折り返すことなくとも流路断面積を略一定させる
ことができる。

【０００５】

【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の
水域１０に浮遊されて用いられるもので、水に浮せるた
めの二つの浮体１２と、これら浮体１２の下側にロープ
９により着脱自在に支持されて水面１０ａ下に配置され
るフィルタカートリッジ１３と、二つの浮体１２間に配
置された駆動装置１４とを有している。ここで、二つの
浮体１２および駆動装置１４は、連結部材１５を介して
互いに連結固定されている。なお、以下の説明における
上下は、浮体１２で浄化対象の水域１０に浮かされた状
態における上下である。

【０００６】まず、フィルタカートリッジ１３について
説明する。フィルタカートリッジ１３は、ステンレス鋼
板や塩化ビニル等の非腐食性の部材や非腐食処理された
鋼板等にて略円筒状に形成された外体１７を有してお
り、該外体１７は、外体１７の上面を構成する有孔円板
状の上板部１８と、外体１７の外側面を構成する円筒状
の側板部２０と、外体１７の下面を構成する円板状の下
板部２１と、該下板部２１の上側に配置された台板部２
２とで構成されている。台板部２２には、上下に貫通す
る図示せぬ貫通孔が多数形成されている。また、上板部
１８および下板部２１にも上下に貫通する図示せぬ貫通
孔が多数形成されており、これら上板部１８および下板
部２１にはそれぞれ、貫通孔を全て開放させる状態と閉
塞させる状態とに切り換える図示せぬ開閉機構が設けら
れている。

【０００７】外体１７の内側には、略有底円筒状に形成
された集水管２４が、外体１７と同軸状に配置されその
開口側が上側に配置されるとともにその底部２４ａが台
板部２２に当接するように、上板部１８の孔から挿入さ
れており、この状態で上板部１８に取付板２５を介して
固定されている。この集水管２４は、例えば塩化ビニル
等で形成されている。

【０００８】そして、この実施の形態においては、集水
管２４を中心とした螺旋状の仕切板部２７が設けられて
いる。この仕切板部２７はその螺旋の全長にわたって上
板部１８と台板部２２との間を連結させる幅を有してお
り、その内端縁部が集水管２４の外側に、その外端縁部
が側板部２０の内側に、それぞれ連結されている。そし
て、側板部２０には、仕切板部２７との連結位置から仕
切板部２７の延出方向と同側の所定範囲に、内外を貫通
させる通水孔２９が多数形成された通水孔形成部（導入
部）３０が設けられている。ここで、仕切板部２７は、
側板部２０の通水孔形成部３０と集水管２４との間にこ
れらを始端および終端とする流路断面積が略一定で湾曲
する螺旋状の流路を形成する。

【０００９】上板部１８と側板部２０と台板部２２と集
水管２４との間、すなわち螺旋状の流路には、通水孔２
９、上板部１８の貫通孔および台板部２２の貫通孔より
小径の濾過材としての略同粒径の木炭が充填されしかも
有機物を分解する好気性の微生物が担持されており、こ
れにより螺旋状の処理部３２が形成されている。そし
て、集水管２４における仕切板部２７の延出側の略半分
の所定範囲であってしかも軸線方向における中央の所定
範囲には、内外を流通させる流入孔３４が多数所定間隔
で穿設されて集水部３５が形成されている。すなわち、
螺旋状の処理部３２の内端位置に螺旋の外側に向け集水
部３５を配置した状態で集水管２４が配置されている。
また、集水管２４には集水部３５の外側を覆うように網
部３６が設けられており、該網部３６は、集水管２４の
軸線方向における集水部３５の両外側に取り付けられた
上下の取付部材３７を介して固定されている。なお、こ
の網部３６の網目は処理部３２を構成する木炭の粒径よ
り小さくされている。

【００１０】取付板２５には、取付板２５および集水管
２４で画成される内部隙間部３９内に延在するよう塩化
ビニル等からなる両端開口の円筒状の揚水管４０が、集
水管２４と同軸をなしかつその外周面が集水管２４の内
周面と所定の間隔をあけた状態で固定されている。この
固定状態で、揚水管４０は、集水管２４の底部２４ａの
若干上側位置まで延在して下端開口部４０ａを開口させ
ており、上端開口部４０ｂを取付板２５から上側に開口
させている。これにより、内部隙間部３９は処理部３２
または揚水管４０を介する以外でのフィルタカートリッ
ジ１３の外部への連通が不可とされている。

【００１１】ここで、フィルタカートリッジ１３は、外
体１７の上部が浮体１２の下部にロープ９で連結されて
いる。このような連結構造を採用することにより、フィ
ルタカートリッジ１３と浮体１２との取り付けが容易と
なり、水質浄化装置１１の組立ておよび設置性が向上す
ることになる。なお、浮体１２は、吊り下げたフィルタ
カートリッジ１３の処理部３２が水面１０ａ下に位置す
るようその浮力が設定されている。

【００１２】揚水管４０の外側には、円筒状の空気噴出
管４２が該揚水管４０に平行をなした状態で設けられて
いる。該空気噴出管４２は、下部側が屈曲されて揚水管
４０内における下端開口部４０ａより若干上側の中間所
定位置に挿通されており、上端部が取付板２５より上方
に突出された状態で、該取付板２５に固定されている。
なお、空気噴出管４２の下部側には、内外を貫通する図
示せぬ空気噴出孔が多数形成されている。この空気噴出
管４２は、上端部に連結された連結管４３を介して、浮
体１２間に配置された駆動装置１４に連結されている。

【００１３】外体１７の下板部２１と台板部２２との間
には、下板部２１と平行をなしてその略径方向に延在す
る洗浄ノズル４５が固定支持されている。この洗浄ノズ
ル４５には、その内部を外部に連通させる図示せぬ空気
噴出孔がほぼ全長にわたって多数形成されており、連結
管４６を介して駆動装置１４に連結されている。なお、
洗浄ノズル４５を下板部２１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複数形成す
るようにしてもよい。

【００１４】次に、駆動装置１４について説明する。駆
動装置１４は、その筐体４８が、下部を水面１０ａ下に
配置させるように、連結部材１５に取り付けられてい
る。筐体４８内には、空気を供給するためのコンプレッ
サ４９と、外部電源５０に接続されるとともにコンプレ
ッサ４９に接続されるコントローラ５１とが設けられて
いる。またコンプレッサ４９の空気吐出側は、コントロ
ーラ５１により切り換えが制御される電磁式の三方弁５
２を介して、空気噴出管４２側の連結管４３および洗浄
ノズル４５側の連結管４６に接続されている。

【００１５】そして、コントローラ５１が、上板部１８
および下板部２１の図示せぬ貫通孔を図示せぬ開閉機構
部で共に閉塞させた状態とするとともに、三方弁５２
で、コンプレッサ４９と空気噴出管４２側の連結管４３
とを連通させると、空気が空気噴出管４２に供給され
る。すると、供給された空気が空気噴出管４２の空気噴
出孔から噴出され、気泡となって揚水管４０内を下から
上へ移動し、この気泡の移動で、揚水管４０内に上方へ
の水流すなわちエアリフトが生じ、よって揚水管４０の
内部隙間部３９側の下端開口部４０ａから内部隙間部３
９内の水すなわちすでに処理部３２を通過した水を汲み
上げ上部開口部４０ｂから外部に排出させる。

【００１６】これにより、強制的にフィルタカートリッ
ジ１３の外側の水すなわち特にアオコ等の藻類を多く含
む水面１０ａ近傍の水が、外体１７の通水孔２９からフ
ィルタカートリッジ１３内に至り螺旋状の処理部３２を
外側から内側に移動して集水管２４の集水部３５の流入
孔３４から内部隙間部３９に至る。そして、上記螺旋状
の処理部３２の移動時に、処理部３２を構成する木炭に
担持された好気性微生物により、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。このようにして、処理部３２で浄化された
水が揚水管４０から外部に再び排出され、このような水
の環流で浄化対象の水域１０が浄化されることになる。

【００１７】他方、コントローラ５１が、上板部１８お
よび下板部２１のそれぞれの図示せぬ貫通孔を図示せぬ
開閉機構部で共に開放させた状態とするとともに、三方
弁５２で、コンプレッサ４９と洗浄ノズル４５側の連結
管４６とを連通させると、供給された空気が洗浄ノズル
４５の空気噴出孔から噴出される。すると、該空気は、
気泡となって、台板部２２の貫通孔から導入されて処理
部３２内を主として上方に移動する。この気泡の移動に
よる衝撃等で、処理部３２を構成する木炭に振動が生じ
て、付着した微生物の分解後のフン等のゴミが剥離等さ
れ、該ゴミは気泡の移動で生じる水流で運搬され処理部
３２の外部に主として上板部１８の貫通孔から排出され
る。また、下板部２１上にたまった沈殿物は下板部２１
の貫通孔から排出される。このようにして処理部３２内
に溜まったゴミが除去され、処理部３２が洗浄される。

【００１８】上記水質浄化装置１１は、風等により移動
しないように、岸に図示せぬロープやワイヤ等で浮体１
２が連結されている。ここで、上記コンプレッサ４９、
連結管４３、空気噴出管４２、揚水管４０および集水管
２４が、エアリフト式のポンプ５４を構成しており、コ
ンプレッサ４９、連結管４６および洗浄ノズル４５が洗
浄装置５５を構成している。

【００１９】以上のような構成の水質浄化装置１１によ
れば、処理部３２が湾曲する螺旋状をなすため、流路を
１８０゜折り返すことなくとも流路断面積を略一定させ
ることができる。したがって、浄化能力を低下させるこ
となく流路断面積を略一定として処理部３２の全体を有
効に使用することができる。これにより、浄化能力の把
握が容易となり、浄化対象となる水域１０への設置台数
・設置位置等の決定が正確にできる。しかも、木炭の粒
径を調整したりする必要がないため木炭の充填作業に特
別な作業がいらず作業工数を大幅に削減できる。

【００２０】次に、本発明の水質浄化装置の第２の実施
の形態を図２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の実施の形態では、側板部２０の通水孔形成部３０
の内側と仕切板部２７との間に、ポンプ５４の集水管２
４を配置し、その内側に上記と同様、揚水管４０および
空気噴出管４２を配置している。そして、集水管２４の
通水孔形成部３０側は閉塞されており、通水孔形成部３
０に対し反対側にのみ網部で覆われて流入孔３４が多数
形成された集水部３５が配置されている。すなわち、螺
旋状の処理部３２の外端位置に、内側にのみ集水部３５
を配置した状態で集水管２４が配置されている。

【００２１】そして、外体１７の中央には、第１の実施
の形態における集水管に代えて、導入管（導入部）５７
が設けられている。この導入管５７は、仕切板部２７の
延出側の略半分の所定範囲に、内外を流通させる流入孔
５８が多数所定間隔で穿設されている。すなわち、螺旋
状の処理部３２の内端位置に螺旋の外方に向け流入孔５
８を配置した状態とされている。なお、この流入孔５８
の径も木炭の粒径より小さくされている。加えて、この
導入管５７は台板部２２に固定される下端が開口されて
おり、台板部２２には、この導入管５７と略同軸同径を
なして円筒状の吸込口５９が下板部２１を貫通して固定
されている。さらに、上板部１８の導入管５７の上方は
閉塞されている。

【００２２】このような第２の実施の形態において、コ
ントローラ５１が、第１の実施の形態と同様、コンプレ
ッサ４９から空気を空気噴出管４２に供給させると、揚
水管４０内に上方への水流すなわちエアリフトが生じ、
よって揚水管４０の内部隙間部３９側の下端開口部４０
ａから内部隙間部３９内の水すなわちすでに処理部３２
を通過した水を汲み上げ上部開口部４０ｂから外部に排
出させる。これにより、強制的にフィルタカートリッジ
１３の内側の水が、吸込口５９から導入管５７の流入孔
５８を介してフィルタカートリッジ１３内に至り螺旋状
の処理部３２を内側から外側に向け移動して集水管２４
の集水部３５の流入孔３４から内部隙間部３９に至って
浄化される。以上のような構成の第２の実施の形態にお
いても、処理部３２が湾曲する螺旋状をなすため、流路
を１８０゜折り返すことなくとも流路断面積を略一定さ
せることができ、第１の実施の形態と同様の効果を奏す
ることができる。なお、導入管５７を設けることなく、
吸込口５９のみを設けてもよい。

【００２３】ここで、図３に示すように、第１の実施の
形態のフィルタカートリッジ１３の形状を略立方体形状
とした場合も、仕切板部６１により処理部６２を屈曲す
る螺旋状とすることで略同様の効果を得ることができ、
図４に示すように、第２の実施の形態のフィルタカート
リッジ１３の形状を略立方体形状とした場合も、仕切板
６１により処理部６２を屈曲する螺旋状とすることで略
同様の効果を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水質浄化
装置によれば、処理部が螺旋状をなすため、流路を１８
０゜折り返すことなくとも流路断面積を略一定させるこ
とができる。したがって、浄化能力を低下させることな
く流路断面積を略一定として処理部全体を有効に使用す
ることができる。これにより、浄化能力の把握が容易と
なり、浄化対象となる水域への設置台数・設置位置等の
決定が正確にできる。しかも、木炭の粒径を調整したり
する必要がないため、木炭の充填作業に特別な作業がい
らず作業工数を大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態を
示すもので（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図であ
る。

【図２】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態を
示すもので（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図であ
る。

【図３】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態に
対するフィルタカートリッジの変形例を示すもので、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は平断面図である。

【図４】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態に
対するフィルタカートリッジの変形例を示すもので、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は平断面図である。

【図５】 水質浄化装置のフィルタカートリッジの一例
を示す平断面図である。

【符号の説明】

３０ 通水孔形成部（導入部） ３２ 処理部 ３５ 集水部 ５７ 導入管（導入部）

Claims (1)

【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、該処理部の始端に設けられた導入部と、該処理部の
   終端に設けられ、被処理水を吸引することにより水流を
   生じさせて前記処理部に始端から終端に向け水を通過さ
   せる集水部とを有する水質浄化装置において、 前記処理部を螺旋状に形成してなることを特徴とする水
   質浄化装置。