JPS6228720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水生植物または水上で生育可能な他
の維管束植物を用いて汚水を浄化する植物水溝水
処理装置に関する。

汚水を毎分約50〜500cmの速さで流下させる深
さ0.3〜1.0ｍの開水路の水面下約10cmの部分に、
植物の水没を防ぐ支持体を固定し、その上部に前
記の維管束植物を植え、その植物の光合成とその
植物の水中根周辺に発達する根圏微生物群の生物
化学的反応によつて汚水を浄化する水処理装置に
おいて、水中根圏微生物群の生物化学反応の活性
度を高く保つためには、 (1) 汚水中の懸濁性栄養物を有効に根圏微生物の
コロニーに付着せしる。

(2) 絶えず変化する根圏微生物の生態系へ、汚水
の性質に適応する微生物の種を常に供給するた
めに、底部に多様な微生物種を保持しておく。

従来の植物水溝水処理装置の水路の底部は、平滑
な面であり、流下する汚水は有効に上下に混合さ
れず、したがつて汚水中の懸濁性栄養物が植物の
水中根に到達せず、そのため根圏微生物の発育が
不全となり同時に他の栄養物である溶存性有機物
の分解も不完全になり、したがつて汚水は浄化不
完全のまま流出してしまうという欠点があつた。

上記の欠点を償う他の従来法に、前記水路の底
部に砂利または小石または砕石またはコンクリー
トブロツクなどの充填体を設け、その充填体の空
隙中に固形有機物や泥土および底生生物群からな
る底泥質（較泥とも記す）を捕捉し、かつ上記充
填体によつて流下汚水に乱流を生ぜしめるように
改良したものがある。しかし上記のように改良を
施した植物水溝水処理装置において、砂利や砕石
またはコンクリートブロツクの空隙率はきわめて
低く、これらの充填体によつて保持される底泥質
の量は非常に少ないものである。そのため、植物
の水中根圏への適応微生物の種の供給が少なくな
り、汚水の性質に適応した植物根圏微生物の生態
系の発達が遅れることによつて安定した処理効果
を維持することが困難であつた。

本発明は、流下する汚水に有効に乱流を与えか
つ十分な底泥質を保持しておくために、植物水溝
の水路の底部に空隙率が約60パーセント以上の充
填体を設け、かつ水路の随所に乱流を起こす物体
たとえば小石またはコンクリートブロツクを上記
充填体の重しとして配置することにより効率が良
く且つ安定した植物水溝水処理装置を提供するこ
とを目的とする。

つぎに図について本発明を説明する。第１図
は、本発明の植物水溝水処理装置の水路の横断面
図である。水路１の上部に繁殖した植物が水没す
るのを防止する支持体２を設け、水路１の底部に
は底泥質を保持するための空隙率の高い充填体３
を重し５で固定してある。

植物６の生長とともに水面７と支持体２の間お
よび支持体２の直下に水中根が発達し、根の周辺
に汚水中の懸濁物が捕捉され、汚水の浄化をおこ
なう水中根圏微生物のコロニーが形成する。ま
た、底部の充填体３の素材面に微生物の膜が形成
されるとともに、水路を流下中に生物の作用によ
つて凝集し粗大化した汚水中の懸濁物が落下して
充填体３の空隙に捕捉されて底泥質の原料とな
る。水路１を流下する汚水は、支持体２と充填体
３の中間では速く流れる速流部８となり、支持体
２と水面７の間の根圏部９および充填体３と底面
との間の底泥質部１０では重し５に起因する乱流
によつてゆつくりと流れる緩流部となる。

前記発明による植物水溝水処理装置において、
汚水の浄化は前記根圏微生物と植物自体による汚
染物の吸収と分解によるものである。したがつ
て、浄化を効果的におこなうためには、植物の水
中根の周辺に安定したかつ活性度の高い根圏微生
物のコロニーを発達させねばならない。ところ
が、根圏微生物のコロニーの活性度が高くなる場
合は、根圏微生物のコロニーを構成している生物
種の数が限定され安定性は低下する。このような
場合に流入汚水の性質が変動すると、変化に対応
した適応微生物種が出現するには長い時間を要す
る。底泥質中の微生物群は上記の活性度の高い根
圏微生物と異り、活性度は低いが多種多様の生物
相から構成されており、適応生物およびその胞子
や卵を植物の根圏に供給し汚水の変動に即応する
ことによつて、植物水溝水処理装置の機能を十分
に高くかつ安定化することを可能にするものであ
る。

本発明の一実施例を第２図について説明する。
第２図において、導水管１１により分配溝１２に
流入した汚水は、ピツト１３を通つて水路１に流
入する。水路１を流下する汚水は重し５によつて
乱流となり、根圏部９および底泥質部１０の緩流
部をゆつくりと流過する。この緩流部を流過中に
汚水中の懸濁物は、植物の根圏や底泥質と接触す
ることによつて付着しかつ一部は凝集を起して粗
大なフロツクとなる。粗大化したフロツクは沈降
性が良く、水路１の出口に設置した整流板１４を
有する沈殿槽１５で沈殿し処理水と分離される。
沈殿槽１５に堆積した汚泥は定期的にポンプ１６
によつて排出される。沈殿槽１５を通つた処理水
は可動堰１７より放流溝１８に排出される。

沈殿槽１５の入口部分に溶存酸素濃度計を設
け、水路１より流出する水の溶存酸素濃度を監視
し、植物の生育と汚染物の分解に必要な濃度に保
つため、水路１の流出水の一部をポンプ２０とバ
ルブ２１とによつて循環し、これによつて酸素を
供給する。上記の循環によつては酸素の不足が改
善されない場合は、バルブ２２を開き噴射器２３
よりシヤワーを与えて酸素を供給する。

第３図に、上記実施例と従来法との比較データ
を示す。水路の底部に充填体を設置した場合(a)と
設置しない場合(b)の処理水の生物化学的酸素要求
量（BOD）の経日変動を比較したもので、流入
汚水のBODの経日変化(c)とともに示す。

かくのごとく、植物水溝水処理装置において、
水路の底部に空隙率の高い充填体を設け、その空
隙中に底泥質を形成させることによつて、汚水の
処理効果を大きく改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による植物水溝水
処理装置の水路の横断面図、第２図は、上記装置
の縦断面図、第３図は、上記実施例における水質
の経日変化を示すグラフである。 １……水路、３……充填体、５……重し、６…
…植物、９……植物の水中根圏、１４……整流
板、１５……沈殿槽、１６……排泥ポンプ、１７
……可動堰、１９……溶存酸素濃度計、２０……
循環ポンプ、２３……噴射器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚水を流通させる開水路の上部水中に、水生
   植物または水上で生育可能な維管束植物の根圏部
   を支持体を介して位置させた植物水溝水処理装置
   において、 上記根圏部と、中間域の速流部を介して対向す
   る開水路の底部に、空隙率が約60％以上の充填体
   を設け、かつこの充填体上に塊状物を設けたこと
   を特徴とする植物水溝水処理装置。