JP2022035973A - Agricultural irrigation and recycling ecological system for treating initial rainwater and farmland drainage - Google Patents

Agricultural irrigation and recycling ecological system for treating initial rainwater and farmland drainage Download PDF

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Abstract

To provide an agricultural irrigation and recycling ecological system for treating initial rainwater and farmland drainage.SOLUTION: The ecological system comprises four subsystems of a wastewater collection system, a wastewater treatment system, an agricultural land irrigation and reuse system, and a river ecological replenishment system. Through the cooperation among the subsystems, the ecological system extracts eutrophic substances such as nitrogen and phosphorus contained in tail water by biodegradation and recycles the tail water, thereby reducing agricultural production costs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、農地テールウォーターの技術分野に関し、具体的には、初期雨水および農地戻
り水を処理するための農業灌漑および再利用生態システムに関する。 The present invention relates to the technical field of agricultural land tail water, specifically to agricultural irrigation and reuse ecosystems for treating initial rainwater and agricultural land return water.

灌漑と降雨により、農地は灌漑テールウォーターと降雨テールウォーターを生産するが、
過剰な栄養素の問題により、どちらのタイプのテールウォーターも直接使用することはで
きない。この問題を解決するためには、灌漑テールウォーターと降雨テールウォーターを
処理できる低コストのシステムが必要である。 Due to irrigation and rainfall, the farmland produces irrigation tailwater and rainfall tailwater,
Neither type of tail water can be used directly due to the problem of excess nutrients. To solve this problem, a low cost system capable of treating irrigation tailwater and rainfall tailwater is needed.

上記の目的を達成するために、本発明は、初期雨水および農地戻り水を処理するための農
業灌漑および再利用生態システムを提供し、設計された生態システムにより灌漑テールウ
ォーターおよび降雨テールウォーターを効果的に処理でき、さらにテールウォーターをリ
サイクルし、農業生産のコストを削減する目的を達成し、具体的な技術的解決策は以下の
通りである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an agricultural irrigation and reuse ecosystem for treating initial rainwater and return water from farmland, and effective irrigation tailwater and rainfall tailwater by the designed ecosystem. Specific technical solutions that can be treated irrigated, recycle tailwater, and reduce the cost of agricultural production are as follows.

本発明によって設計された初期雨水および農地戻り水を処理するための農業灌漑および再
利用生態システムは、廃水収集システム、廃水処理システム、農地灌漑および再利用シス
テムおよび河川生態補水システムの４つのサブシステムから構成される。
前記廃水収集システムは、水流方向に応じて設置される集水域、植栽トレンチおよび土砂
沈殿域を含み、主に生態池に入る初期雨水や農業汚染水を収集し、水域データを収集し、
および水域を初期浄化するための機能を果たす。前記廃水収集システムは、実際の運用で
は、まず暴風雨強度式と降雨流出数学モデルを通じて貯水する必要のある雨水の量と、農
業の非点源汚染の量を決定し、集水域に生態学的遮断ダムの高さを計算する必要があり、
次に水質監視システムにより汚染物の負荷を監視および計算し、最後にウォーターポンプ
により汚水を植栽トレンチおよび土砂沈殿域を経って廃水処理システムに導入して、水域
汚染物が生態システム全体の分解可能範囲にあることを確保する。
前記廃水処理システムは、通性嫌気性域、曝気域、曝気充填域および酸素富化域を含み、
主に浮かぶ植物と嫌気性微生物の連携、水中植物と好気性微生物の連携により、廃水収集
システムによって収集された水域中の富栄養物質濃度および水域濁度を低減するための機
能を果す。
前記農地灌漑および再利用システムは、農地に灌漑用水を導入するための水トレンチ、お
よび前記水トレンチに架設されて農地に廃水処理システムによって処理された水を導入す
るための水道を含む。
前記河川生態補水システムは主に、酸素富化域からの給水を検出し、適格な処理水を乾燥
季節に河川に排出して、河川下流の農地灌漑用水および生活用水を補充する機能を果たす
。
具体的には、前記植栽トレンチには、下から上へ順次ジオテキスタイル層、浸透層、土壤
層および植生層が設置される。前記植栽トレンチは主に、植生により集水域の浮遊物の濃
度を初期に減らし、水流速度を安定させ、次のプロセスに安定した水の流入を提供する。
前記ジオテキスタイル層の材料はポリプロピレン不浸透性ジオメンブレンであり、前記浸
透層の充填物は粒子径範囲１５～３０ｍｍの砂利であり、前記土壤層の充填物は砂壌土、
沈泥壌土または壌土中の１つまたは複数の組み合わせであり、土壤層の浸透率が０．３～
０．５ｍ／ｄ範囲内にある必要があり、前記植生層は側面傾斜の凹型であり、側面の傾斜
は１：４～１：３であり、水流方向傾斜は２％～３％であり、前記植生層植生は市販の芝
草が植えられている。
前記土砂沈殿域は、地表から１０～１５ｃｍの高さで空隙率８５％の濾過口、地下に沈ん
だ第１の貯水空洞および最底部の土砂沈殿層から構成される。前記土砂沈殿域は主に、水
域に混入した大規模な砂利をふるいにかけ、その後の工程で砂利が装置を塞ぐのを防ぎ、
システム全体の安定した運用を確保することである。
前記第１の貯水空洞の４つの壁は組積造コンクリート構造であり、水流方向に沿って側壁
にそれぞれ第１の給水管および第１の排水管が開設される。
前記土砂沈殿層には、下から上へ順次圧縮係数０．９４～０．９８の練り土突っ込み層、
厚さ１５０～２００ｍｍのコンクリート層、厚さ１２０～１５０ｍｍで細砂粒子径０．７
～１．３ｍｍの細砂層、メッシュ径１～２ｃｍで繊維材料製のスペーサー層、厚さ１００
～１１０ｍｍで砂利粒子径１０～１５ｍｍの砂利層および厚さ３００ｍｍの埋め戻し土層
を含む。 The agricultural irrigation and reuse ecosystem for treating initial rainwater and farm return water designed by the present invention consists of four subsystems: wastewater collection system, wastewater treatment system, farmland irrigation and reuse system and river ecological replenishment system. Consists of.
The wastewater collection system includes a catchment area, a planting trench and a sediment sedimentation area installed according to the direction of water flow, and mainly collects initial rainwater and agricultural contaminated water that enter an ecological pond, and collects water area data.
And serves the function of initial purification of the body of water. In actual operation, the wastewater collection system first determines the amount of rainwater that needs to be stored and the amount of non-point source pollution in agriculture through a storm intensity formula and a mathematical model of rainfall runoff, and then ecologically shuts off the catchment area. You need to calculate the height of the dam,
The water quality monitoring system then monitors and calculates the load of the pollutants, and finally the water pump introduces the sewage through the planting trenches and sediment sedimentation areas into the wastewater treatment system, where the water pollutants decompose the entire ecosystem. Ensure that it is within the possible range.
The wastewater treatment system includes a facultative anaerobic region, an aeration zone, an aeration filling zone and an oxygen enriched zone.
It functions to reduce the concentration of eutrophic substances and turbidity in water bodies collected by the wastewater collection system, mainly through the cooperation between floating plants and anaerobic microorganisms, and the cooperation between aquatic plants and aerobic microorganisms.
The farmland irrigation and reuse system includes a water trench for introducing irrigation water into the farmland and a water supply erected in the water trench to introduce water treated by the wastewater treatment system into the farmland.
The river ecological replenishment system mainly functions to detect water supply from oxygen-enriched areas and discharge qualified treated water into the river during the dry season to replenish agricultural land irrigation water and domestic water downstream of the river.
Specifically, the geotextile layer, the permeation layer, the soil pot layer and the vegetation layer are sequentially installed in the planting trench from the bottom to the top. The planting trench primarily reduces the concentration of suspended matter in the catchment area initially by vegetation, stabilizes the water flow velocity and provides a stable inflow of water for the next process.
The material of the geotextile layer is polypropylene impermeable geomembrane, the filling of the penetrating layer is gravel having a particle diameter range of 15 to 30 mm, and the filling of the earthenware layer is sand loam soil.
Silt or a combination of one or more in the loam, with a soil horizon penetration of 0.3-
The vegetation layer must be within the range of 0.5 m / d, the vegetation layer is concave with side slopes, the side slopes are 1: 4 to 1: 3, and the water flow direction slopes are 2% to 3%. Commercially available vegetation is planted in the vegetation layer vegetation.
The sediment sedimentation area is composed of a filtration port having a porosity of 85% at a height of 10 to 15 cm from the ground surface, a first water storage cavity sunk underground, and a sediment sedimentation layer at the bottom. The sediment sedimentation area mainly sifts large-scale gravel mixed in the water area to prevent the gravel from blocking the device in the subsequent process.
It is to ensure stable operation of the entire system.
The four walls of the first water storage cavity are masonry concrete structures, and a first water supply pipe and a first drainage pipe are opened on the side walls along the water flow direction, respectively.
In the sediment sedimentation layer, a kneaded soil plunge layer having a compression coefficient of 0.94 to 0.98 is sequentially applied from bottom to top.
Concrete layer with a thickness of 150 to 200 mm, fine sand particle diameter of 0.7 with a thickness of 120 to 150 mm
Fine sand layer of ~ 1.3 mm, spacer layer made of fiber material with mesh diameter of 1-2 cm, thickness 100
Includes a gravel layer of ~ 110 mm with a gravel particle diameter of 10-15 mm and a backfill soil layer of 300 mm thick.

本発明の一側面として、前記通性嫌気性域は、地上１～１．５ｍの密封ガラスカバー、地
面と同じ高さの浮かぶ植物域、地下に沈んだ第２の貯水空洞、および最底部のスラッジ層
から構成される。
前記密封ガラスカバー上に空気導入管が設けられ、前記空気導入管は通性嫌気性域で発生
するメタンガスを回収して利用するためである。
前記浮かぶ植物域では、大型藻類が１０％を占め、植栽密度が８株／ｍ２であり、ウォー
ターミフォイルが２７％を占め、植栽密度が８株／ｍ２である。
前記第２の貯水空洞は水流方向に沿って側壁上にそれぞれ第２の給水管および第２の排水
管が開設される。
前記スラッジ層の厚さは８～１０ｃｍであり、調理済み肉培地法によりスラッジ層で通性
嫌気性域用の嫌気性微生物を培養し、工業廃水を分解および無害化する同時に、水中の肥
料栄養素を破壊することなく、農業生産に大きなメリットがある。 As one aspect of the present invention, the facultative anaerobic zone is a sealed glass cover 1 to 1.5 m above the ground, a floating plant zone at the same height as the ground, a second water storage cavity submerged underground, and a bottom. It is composed of a sludge layer.
This is because an air introduction pipe is provided on the sealed glass cover, and the air introduction pipe recovers and uses methane gas generated in a facultative anaerobic region.
In the floating plant area, large algae occupy 10% and the planting density is 8 strains / m 2 , water mifoil occupies 27%, and the planting density is 8 strains / m 2 .
In the second water storage cavity, a second water supply pipe and a second drainage pipe are opened on the side wall along the water flow direction, respectively.
The thickness of the sludge layer is 8 to 10 cm, and anaerobic microorganisms for facultative anaerobic regions are cultivated in the sludge layer by the cooked meat medium method to decompose and detoxify industrial wastewater, and at the same time, fertilizer nutrients in water. There are great benefits to agricultural production without destroying.

本発明の一側面として、前記曝気域の水入口端に、水流方向に垂直で第２の排水管からの
水を受け取るためのバッフルが設けられる。
水流方向に沿って、前記バッフルより１０～２０ｃｍ低い箇所に水滴曝気板が設けられる
。
水流方向に沿って、前記水滴曝気板の水出口端にインペラ型曝気装置が設けられる。
前記水滴曝気板およびインペラ型曝気装置は主に水域と空気の接触面積を増加して、水域
中の酸素含有量を増加するためである。
前記曝気域の底部にジェットヘッド付きのオゾンパイプが敷設される。オゾンパイプを敷
設する理由は、オゾンが有機物を酸化及び分解する可能性があり、オゾンは酸化還元反応
によって生成される酸素が曝気域中の水域の酸素含有量を増加させる可能性もあるためで
ある。 As one aspect of the present invention, a baffle for receiving water from the second drainage pipe perpendicular to the water flow direction is provided at the water inlet end of the aeration region.
A water droplet aeration plate is provided at a position 10 to 20 cm lower than the baffle along the water flow direction.
An impeller type aeration device is provided at the water outlet end of the water droplet aeration plate along the water flow direction.
This is because the water droplet aeration plate and the impeller type aeration device mainly increase the contact area between the water area and the air to increase the oxygen content in the water area.
An ozone pipe with a jet head is laid at the bottom of the aeration area. The reason for laying the ozone pipe is that ozone can oxidize and decompose organic substances, and ozone can increase the oxygen content of the water area in the aerated area due to the oxygen generated by the redox reaction. be.

本発明の一側面として、前記曝気充填域では、金属ブラケットおよび金属網から構成され
る充填フレームが設けられ、前記金属ブラケットおよび金属メッシュによって充填フレー
ムの内部空洞が複数の区画層が分割される。曝気充填域は主に、沈殿物を固定し、池内の
水域中の窒素やリンなどの汚染物の含有量を削減し、沈殿物の再び懸濁を減らし、水域の
発生源の負荷を低減することである。
前記区画層にそれぞれ下から上へ順次濾過クロス、厚さ８～１０ｃｍで粒子径５～８ｃｍ
の壊れた赤レンガ、および粒子径１６～３２ｍｍの火山岩が設置される。
前記壊れた赤レンガの表面にカタツムリが付いている。
単位体積比で、１立方メートル処理水あたりの中火山岩の充填量は５０％～８０％である
。
曝気充填域の充填フレームには多数のギャップがあり、浮遊動物の避難所と微生物を分解
するための良好な生息地を提供でき、生態システム全体の食物連鎖の長さおよび複雑さを
さらに増加させる可能性があるため、安定したバランスの取れた生態システムを形成する
。
本発明の一側面として、前記水トレンチは、その上方に架設された水道の水流方向が反対
であり、前記水道の水流方向の終端に排水口が開設され、前記排水口は水道終端の過剰水
流を水トレンチの始端に導入するために使用される。
前記水トレンチと水道の農地に近い側にそれぞれ電気制御弁によって制御される排水管が
設けられる。
前記水トレンチは、人工コンクリート製の埋設部および地面から突き出たステンレス製の
接続部に分かれ、前記接続部に取付穴が設けられる。
前記水道はアルミニウム合金製で、取付穴を介して水トレンチに接続される同時に、水道
の側壁に設けられた支持柱によって地面に固定される。
本発明の一側面として、前記酸素富化域の底部に水中植物が植栽され、前記水中植物では
、クロモは１５％を占め、植栽密度は１５株／ｍ２であり、アマモは１３％を占め、植栽
密度は１５株／ｍ２である。前記水中植物は、水域の濁度を減らし、池水の栄養物質を吸
収し、池水の富栄養化を低減して、生態システムが水域汚染を安定して分解することがで
きるのを確保する。
生態システム全体のさまざまな動植物の数と密度を人為的に調整し、食物連鎖におけるさ
まざまな生物の競争関係を利用して汚染物質を除去し、藻類の成長を抑制することにより
、毎月通性嫌気性域および酸素富化域の水生植物を収穫、補充、植え替える必要があり、
同時に水生植物の病気と害虫を予防および制御し、長期的な安定性を維持し、生態システ
ムの長期間な安定性を保持する。 As one aspect of the present invention, in the aeration filling area, a filling frame composed of a metal bracket and a metal mesh is provided, and the metal bracket and the metal mesh divide a plurality of compartment layers in the internal cavity of the filling frame. The aeration-filled area mainly fixes the sediment, reduces the content of contaminants such as nitrogen and phosphorus in the water body of the pond, reduces the resuspension of the sediment again, and reduces the load of the water source. That is.
Filtration cloths are sequentially applied to the compartment layers from bottom to top, with a thickness of 8 to 10 cm and a particle diameter of 5 to 8 cm.
Broken red bricks and volcanic rocks with a particle diameter of 16 to 32 mm are installed.
A snail is attached to the surface of the broken red brick.
In terms of unit volume ratio, the filling amount of medium volcanic rock per cubic meter of treated water is 50% to 80%.
The filling frame of the aeration filling area has numerous gaps that can provide shelter for floating animals and good habitat for microbial degradation, further increasing the length and complexity of the food chain throughout the ecosystem. Form a stable and balanced ecosystem because of the potential.
As one aspect of the present invention, the water trench has a water flow direction opposite to that of the water supply installed above the water trench, a drainage port is opened at the end of the water flow direction of the water supply, and the drainage port is an excess water flow at the end of the water supply. Is used to introduce to the beginning of a water trench.
Drainage pipes controlled by electric control valves are provided on the sides of the water trench and the water supply near the agricultural land.
The water trench is divided into an artificial concrete buried portion and a stainless steel connecting portion protruding from the ground, and a mounting hole is provided in the connecting portion.
The water supply is made of aluminum alloy and is connected to the water trench through a mounting hole and at the same time fixed to the ground by a support pillar provided on the side wall of the water supply.
As one aspect of the present invention, aquatic plants are planted at the bottom of the oxygen-enriched area, and in the aquatic plants, waterthymes occupy 15%, planting density is 15 strains / m 2 , and eelgrass is 13%. The planting density is 15 strains / m 2 . The aquatic plants reduce the turbidity of the water body, absorb the nutrients of the pond water, reduce the eutrophication of the pond water, and ensure that the ecosystem can stably decompose the water body pollution.
Monthly facultative anaerobic by artificially adjusting the number and density of different flora and fauna throughout the ecosystem, using the competitive relationships of different organisms in the food chain to remove pollutants and curbing algae growth. Aquatic plants in sexual and oxygen-enriched areas need to be harvested, replenished and replanted,
At the same time, it prevents and controls diseases and pests of aquatic plants, maintains long-term stability, and maintains long-term stability of the ecosystem.

従来の農地テールウォーター処理方法と比較すると、本発明は以下の有益な効果を有する
。
本発明によって設計された生態システムは、廃水収集システム、廃水処理システム、農地
灌漑および再利用システムおよび河川生態補水システムの４つのサブシステムの連携によ
り、農地テールウォーターを監視する上で、生分解によりテールウォーターに含まれる窒
素やリンなどの富栄養物を抽出し、テールウォーターをリサイクルし、農業生産コストを
削減する。 Compared with the conventional agricultural land tail water treatment method, the present invention has the following beneficial effects.
The ecosystem designed by the present invention is biodegraded in monitoring farmland tailwater by coordinating four subsystems: wastewater collection system, wastewater treatment system, farmland irrigation and recycling system and river ecological replenishment system. Extracts eutrophic substances such as nitrogen and phosphorus contained in tail water, recycles tail water, and reduces agricultural production costs.

本発明の生態システムの概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of the ecosystem of this invention. 本発明の植栽トレンチの概略構造図である。It is a schematic structural drawing of the planting trench of this invention. 本発明の土砂沈殿域の概略構造図である。It is a schematic structural diagram of the sediment sedimentation area of this invention. 本発明の通性嫌気性域の概略構造図である。It is a schematic structural drawing of the facultative anaerobic region of this invention. 本発明の曝気域の概略構造図である。It is a schematic structural diagram of the aeration area of this invention. 本発明の曝気充填域の概略構造図である。It is a schematic structural drawing of the aeration filling area of this invention. 本発明の農地灌漑システムの概略構造図である。It is a schematic structural diagram of the agricultural land irrigation system of this invention. 本発明の水トレンチと水道の接続概略図である。It is a schematic connection diagram of the water trench and the water supply of this invention.

［符号の説明］
１ 廃水収集システム
１１ 集水池
１２ 植栽トレンチ
１２１ ジオテキスタイル層
１２２ 浸透層
１２３ 土壤層
１２４ 植生層
１３ 土砂沈殿域
１３１ 濾過口
１３２ 第１の貯水空洞
１３２１ 第１の給水管
１３２２ 第１の排水管
１３３ 土砂沈殿層
１３３１ 練り土突っ込み層
１３３２ コンクリート層
１３３３ 細砂層
１３３４ スペーサー層
１３３５ 砂利層
１３３６ 埋め戻し土層
２ 廃水処理システム
２１ 通性嫌気性域
２１１ 密封ガラスカバー
２１１１ 空気導入管
２１２ 浮かぶ植物域
２１３ 第２の貯水空洞
２１３１ 第２の給水管
２１３２ 第２の排水管
２１４ スラッジ層
２２ 曝気域
２２１ バッフル
２２２ 水滴曝気板
２２３ インペラ型曝気装置
２２４ オゾンパイプ
２３ 曝気充填域
２３１ 充填フレーム
２３１１ 金属ブラケット
２３１２ 金属メッシュ
２３２ 区画層
２３２１ 濾過クロス
２３２２ 壊れた赤レンガ
２３２３ 火山岩
２４ 酸素富化域
３ 農地灌漑および再利用システム
３１ 水トレンチ
３１１ 埋設部
３１２ 接続部
３１２１ 取付穴
３２ 水道
３２１ 排水口
３２２ 支持柱
３３ 排水管
３３１ 電気制御弁
４ 河川生態補水システム
５ 農地 [Explanation of code]
1 Wastewater collection system 11 Reservoir 12 Planting trench 121 Geotextile layer 122 Infiltration layer 123 Earthenware layer 124 Planting layer 13 Sediment sedimentation area 131 Filter port 132 First water storage cavity 1321 First water supply pipe 1322 First drainage pipe 133 Sediment Sedimentation layer 1331 Kneaded soil plunge layer 1332 Concrete layer 1333 Fine sand layer 1334 Spacer layer 1335 Sand gravel layer 1336 Backfill soil layer 2 Waste water treatment system 21 Passive anaerobic area 211 Sealed glass cover 211 Air introduction pipe 212 Floating plant area 213 Second Water storage cavity 2131 Second water supply pipe 2132 Second drain pipe 214 Sludge layer 22 Air-exposed area 221 Baffle 222 Water-drop air-exhaust plate 223 Impeller type air-exhaust device 224 Ozone pipe 23 Exposed air-filled area 231 Filling frame 2311 Metal bracket 2312 Metal mesh 232 compartment layer 2321 Filtering cloth 2322 Broken red brick 2323 Volcanic rock 24 Oxygen enrichment area 3 Agricultural land irrigation and reuse system 31 Water trench 311 Buried part 312 Connection part 3121 Mounting hole 32 Water supply 321 Drain port 322 Support pillar 33 Drain pipe 331 Electric control valve 4 River Ecological water supply system 5 Agricultural land

１３を経って廃水処理システム２に導入して、水域汚染物が生態システム全体の分解可能
範囲にあることを確保する。
前記廃水処理システム２は、通性嫌気性域２１、曝気域２２、曝気充填域２３および酸素
富化域２４を含み、主に浮かぶ植物と嫌気性微生物の連携、水中植物と好気性微生物の連
携により、廃水収集システム１によって収集された水域中の富栄養物質濃度および水域濁
度を低減するための機能を果す。
前記農地灌漑および再利用システム３は、農地５に灌漑用水を導入するための水トレンチ
３１、および前記水トレンチ３１に架設されて農地５に廃水処理システム２で処理された
水を導入するための水道３２を含む。
前記河川生態補水システム４は主に、酸素富化域２４からの給水を検出し、水質が標準Ｖ
ＧＢ ３８３８－２００２以上に達した処理水を乾燥季節で河川に排出し、河川の下流農
地の灌漑用水および生活用水を補充する。 It is introduced into the wastewater treatment system 2 after 13 to ensure that the water body pollutants are within the decomposable range of the entire ecosystem.
The wastewater treatment system 2 includes a facultative anaerobic region 21, an aeration region 22, an aeration filling region 23, and an oxygen-enriched region 24, and mainly floats and cooperates with anaerobic microorganisms and underwater plants and aerobic microorganisms. As a result, it functions to reduce the concentration of aerobic substances in the water area collected by the wastewater collection system 1 and the turbidity of the water area.
The agricultural land irrigation and reuse system 3 is for introducing a water trench 31 for introducing irrigation water into the agricultural land 5 and a water erected in the water trench 31 and treated by the wastewater treatment system 2 in the agricultural land 5. Includes water 32.
The river ecological water supply system 4 mainly detects water supply from the oxygen-enriched area 24, and the water quality is standard V.
Treated water reaching GB 3838-2002 or higher is discharged into the river during the dry season to replenish irrigation and domestic water in the agricultural land downstream of the river.

具体的に、図２に示すように、前記植栽トレンチ１２には、下から上へ順次ジオテキスタ
イル層１２１、浸透層１２２、土壤層１２３および植生層１２４が設置される。前記植栽
トレンチ１２は主に、植生により集水域１１の浮遊物の濃度を初期に減らし、水流速度を
安定させ、次のプロセスに安定した水の流入を提供する。
前記ジオテキスタイル層１２１の材料はポリプロピレン不浸透性ジオメンブレンであり、
前記浸透層１２２の充填物は粒子径範囲１５ｍｍの砂利であり、前記土壤層１２３の充填
物は沈泥壌土であり、土壤層１２３の浸透率が０．３ｍ／ｄ範囲内にある必要があり、前
記植生層１２４は側面傾斜の凹型であり、側面の傾斜は１：４であり、水流方向傾斜は２
％であり、前記植生層植生は市販の芝草が植えられている。 Specifically, as shown in FIG. 2, the geotextile layer 121, the permeation layer 122, the soil pot layer 123, and the vegetation layer 124 are sequentially installed in the planting trench 12 from the bottom to the top. The planting trench 12 primarily reduces the concentration of suspended matter in the catchment area 11 initially by vegetation, stabilizes the water flow velocity and provides a stable inflow of water for the next process.
The material of the geotextile layer 121 is a polypropylene impermeable geomembrane.
The filling of the penetrating layer 122 is gravel having a particle size range of 15 mm, the filling of the soil layer 123 is silt loam soil, and the permeation rate of the soil layer 123 needs to be within the range of 0.3 m / d. , The vegetation layer 124 is a concave shape with a side slope, the side slope is 1: 4, and the water flow direction slope is 2.
%, And commercially available vegetation is planted in the vegetation layer vegetation.

図３に示すように、前記土砂沈殿域１３は、地表から１０ｃｍの高さで空隙率８５％の濾
過口１３１、地下に沈んだ第１の貯水空洞１３２および最底部の土砂沈殿層１３３から構
成される。前記土砂沈殿域は主に、水域に混入した大規模な砂利をふるいにかけ、その後
の工程で砂利が装置を塞ぐのを防ぎ、システム全体の安定した運用を確保することである
。
前記第１の貯水空洞１３２の４つの壁は組積造コンクリート構造であり、水流方向に沿っ
て側壁にそれぞれ第１の給水管１３２１および第１の排水管１３２２が開設される。
前記土砂沈殿層１３３には、下から上へ順次圧縮係数０．９４の練り土突っ込み層１３３
１、厚さ１５０ｍｍのコンクリート層１３３２、厚さ１２０ｍｍで細砂粒子径０．７の細
砂層１３３３、メッシュ径１ｃｍで繊維材料製のスペーサー層１３３４、厚さ１００ｍｍ
で砂利粒子径１０ｍｍの砂利層１３３５および厚さ３００ｍｍの埋め戻し土層１１１６を
含む。 As shown in FIG. 3, the sediment sedimentation area 13 is composed of a filtration port 131 having a porosity of 85% at a height of 10 cm from the ground surface, a first water storage cavity 132 sunk underground, and a sediment sedimentation layer 133 at the bottom. Will be done. The sediment sedimentation area is mainly to sift large-scale gravel mixed in the water area, prevent the gravel from blocking the device in the subsequent process, and ensure stable operation of the entire system.
The four walls of the first water storage cavity 132 have a masonry concrete structure, and a first water supply pipe 1321 and a first drainage pipe 1322 are opened on the side wall along the water flow direction, respectively.
In the sediment sedimentation layer 133, a kneaded soil plunge layer 133 having a compression coefficient of 0.94 is sequentially formed from bottom to top.
1. Concrete layer 1332 with a thickness of 150 mm, fine sand layer 1333 with a thickness of 120 mm and a fine sand particle diameter of 0.7, a spacer layer 1334 made of fiber material with a mesh diameter of 1 cm, and a thickness of 100 mm.
Includes a gravel layer 1335 with a gravel particle diameter of 10 mm and a backfill soil layer 1116 with a thickness of 300 mm.

具体的に、図４に示すように、前記通性嫌気性域２１は、地上１ｍの密封ガラスカバー２
１１、地面と同じ高さの浮かぶ植物域２１２、地下に沈んだ第２の貯水空洞２１３、およ
び最底部のスラッジ層２１４から構成される。
前記密封ガラスカバー２１１上に空気導入管２１１１が設けられ、前記空気導入管２１１
は通性嫌気性域２１で発生するメタンガスを回収して利用するためである。
前記浮かぶ植物域２１２では、大型藻類が１０％を占め、植栽密度が８株／ｍ２であり、
ウォーターミフォイルが２７％を占め、植栽密度が８株／ｍ２である。
前記第２の貯水空洞２１３は水流方向に沿って側壁上にそれぞれ第２の給水管２１３１お
よび第２の排水管２１３２が開設される。
前記スラッジ層２１４の厚さは８ｃｍであり、調理済み肉培地法によりスラッジ層２１４
で通性嫌気性域２１用の嫌気性微生物を培養し、工業廃水を分解および無害化する同時に
、水中の肥料栄養素を破壊することなく、農業生産に大きなメリットがある。
具体的に、図５に示すように、前記曝気域２２の水入口端に、水流方向に垂直で第２の排
水管２１３２からの水を受け取るためのバッフル２２１が設けられる。
水流方向に沿って、前記バッフル２２１より１０ｃｍ低い箇所に水滴曝気板２２２が設け
られる。
水流方向に沿って、前記水滴曝気板２２１の水出口端にインペラ型曝気装置２２３が設け
られる。
前記水滴曝気板２２２およびインペラ型曝気装置２２３は主に水域と空気の接触面積を増
加して、水域中の酸素含有量を増加するためである。
前記曝気域２２の底部にジェットヘッド付きのオゾンパイプ２２４が敷設される。オゾン
パイプ２２４を敷設する理由は、オゾンが有機物を酸化及び分解する可能性があり、オゾ
ンは酸化還元反応によって生成される酸素が曝気域２２中の水域の酸素含有量を増加させ
る可能性もあるためである。 Specifically, as shown in FIG. 4, the facultative anaerobic region 21 is a sealed glass cover 2 1 m above the ground.
11. It is composed of a floating plant area 212 at the same height as the ground, a second water storage cavity 213 submerged underground, and a sludge layer 214 at the bottom.
An air introduction pipe 2111 is provided on the sealed glass cover 211, and the air introduction pipe 211 is provided.
Is for recovering and using methane gas generated in the facultative anaerobic region 21.
In the floating plant area 212, large algae occupy 10%, and the planting density is 8 strains / m 2 .
Water mifoil occupies 27% and the planting density is 8 plants / m 2 .
In the second water storage cavity 213, a second water supply pipe 2131 and a second drainage pipe 2132 are opened on the side wall along the water flow direction, respectively.
The thickness of the sludge layer 214 is 8 cm, and the sludge layer 214 is prepared by the cooked meat medium method.
By culturing anaerobic microorganisms for the facultative anaerobic region 21, industrial wastewater is decomposed and detoxified, and at the same time, fertilizer nutrients in the water are not destroyed, which is a great advantage for agricultural production.
Specifically, as shown in FIG. 5, a baffle 221 for receiving water from the second drainage pipe 2132 perpendicular to the water flow direction is provided at the water inlet end of the aeration region 22.
A water droplet aeration plate 222 is provided at a position 10 cm lower than the baffle 221 along the water flow direction.
An impeller type aeration device 223 is provided at the water outlet end of the water droplet aeration plate 221 along the water flow direction.
This is because the water droplet aeration plate 222 and the impeller type aeration device 223 mainly increase the contact area between the water area and the air to increase the oxygen content in the water area.
An ozone pipe 224 with a jet head is laid at the bottom of the aeration region 22. The reason for laying the ozone pipe 224 is that ozone may oxidize and decompose organic substances, and ozone may increase the oxygen content of the water area in the aeration area 22 due to the oxygen generated by the redox reaction. Because.

具体的に、図６に示すように、前記曝気充填域２３では、金属ブラケット２３１１および
金属網２３１２から構成される充填フレーム２３１が設けられ、前記金属ブラケット２３
１１および金属メッシュ２３１２によって充填フレーム２３１の内部空洞が複数の区画層
２３２が分割される。曝気充填域２３は主に、沈殿物を固定し、池内の水域中の窒素やリ
ンなどの汚染物の含有量を削減し、沈殿物の再び懸濁を減らし、水域の発生源の負荷を低
減することである。
前記区画層２３２にそれぞれ下から上へ順次濾過クロス２３２１、厚さ８ｃｍで粒子径５
ｃｍの壊れた赤レンガ２３２２、および粒子径１６ｍｍの火山岩２３２３が設置される。
前記壊れた赤レンガ２３２２の表面にカタツムリが付いている。
単位体積比で、１立方メートル処理水あたりの中火山岩２３２３の充填量は５０％である
。
曝気充填域２３の充填フレーム２３１には多数のギャップがあり、浮遊動物の避難所と微
生物を分解するための良好な生息地を提供でき、生態システム全体の食物連鎖の長さおよ
び複雑さをさらに増加させる可能性があるため、安定したバランスの取れた生態システム
を形成する。 Specifically, as shown in FIG. 6, in the aeration filling area 23, a filling frame 231 composed of a metal bracket 2311 and a metal net 2312 is provided, and the metal bracket 23 is provided.
The internal cavity of the filling frame 231 is divided into a plurality of partition layers 232 by the 11 and the metal mesh 2312. The aeration-filled area 23 mainly fixes the sediment, reduces the content of contaminants such as nitrogen and phosphorus in the water body of the pond, reduces the suspension of the sediment again, and reduces the load on the source of the water area. It is to be.
Filtration cloth 2321 in each of the compartment layers 232 from bottom to top, 8 cm thick and 5 particle diameters.
A broken red brick 2322 of cm and a volcanic rock 2323 with a particle diameter of 16 mm are installed.
A snail is attached to the surface of the broken red brick 2322.
In terms of unit volume ratio, the filling amount of medium volcanic rock 2323 per cubic meter of treated water is 50%.
The filling frame 231 of the aeration filling area 23 has numerous gaps that can provide shelter for floating animals and a good habitat for microbial degradation, further increasing the length and complexity of the food chain throughout the ecosystem. Form a stable and balanced ecosystem as it can increase.

具体的に、図７、図８に示すように、前記水トレンチ３１は、その上方に架設された水道
３２の水流方向が反対であり、前記水道３２の水流方向の終端に排水口３２１が開設され
、前記排水口３２１は水道３２終端の過剰水流を水トレンチ３１の始端に導入するために
使用される。
前記水トレンチ３１と水道３２の農地５に近い側にそれぞれ電気制御弁３３１によって制
御される排水管３３が設けられる。
前記水トレンチ３１は、人工コンクリート製の埋設部３１１および地面から突き出たステ
ンレス製の接続部３１２に分かれ、前記接続部３１２に取付穴３１２１が設けられる。
前記水道３２はアルミニウム合金製で、取付穴３１２１を介して水トレンチ３１に接続さ
れる同時に、水道３２の側壁に設けられた支持柱３２２によって地面に固定される。
具体的には、前記酸素富化域２４の底部に水中植物が植栽され、前記水中植物では、クロ
モは１５％を占め、植栽密度は１５株／ｍ２であり、アマモは１３％を占め、植栽密度は
１５株／ｍ２である。前記水中植物は、水域の濁度を減らし、池水の栄養物質を吸収し、
池水の富栄養化を低減して、生態システムが水域汚染を安定して分解することができるの
を確保する。
生態システム全体のさまざまな動植物の数と密度を人為的に調整し、食物連鎖におけるさ
まざまな生物の競争関係を利用して汚染物質を除去し、藻類の成長を抑制することにより
、毎月通性嫌気性域２１および酸素富化域２４の水生植物を収穫、補充、植え替える必要
がある同時に、水生植物の病気と害虫を予防および制御し、長期的な安定性を維持し、生
態システムの長期間な安定性を保持する。 Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the water trench 31 has a water flow direction opposite to that of the water service 32 installed above the water trench 31, and a drainage port 321 is opened at the end of the water flow direction of the water service 32. The drainage port 321 is used to introduce an excess water flow at the end of the water supply 32 to the start end of the water trench 31.
A drainage pipe 33 controlled by an electric control valve 331 is provided on the side of the water trench 31 and the water service 32 near the agricultural land 5, respectively.
The water trench 31 is divided into an artificial concrete buried portion 311 and a stainless steel connecting portion 312 protruding from the ground, and a mounting hole 3121 is provided in the connecting portion 312.
The water service 32 is made of an aluminum alloy and is connected to the water trench 31 via a mounting hole 3121, and at the same time, is fixed to the ground by a support pillar 322 provided on the side wall of the water service 32.
Specifically, aquatic plants are planted at the bottom of the oxygen-enriched area 24, and in the aquatic plants, waterthymes occupy 15%, planting density is 15 strains / m 2 , and eelgrass accounts for 13%. It occupies and the planting density is 15 strains / m 2 . The aquatic plants reduce the turbidity of the body of water, absorb the nutrients in the pond water, and
Reduce eutrophication of pond water and ensure that the ecosystem is able to stably decompose water pollution.
Monthly facultative anaerobic by artificially adjusting the number and density of different flora and fauna throughout the ecosystem, using the competitive relationships of different organisms in the food chain to remove pollutants and curbing algae growth. Aquatic plants in sex areas 21 and oxygen-enriched areas 24 need to be harvested, replenished and replanted, while at the same time preventing and controlling aquatic plant diseases and pests, maintaining long-term stability and long-term ecological system. Maintains stable stability.

実施例２
実施例２は実施例１の記載内容に基づき、別のパラメータ下での設計解決策を背ｔ名する
ことを目的とし、その具体的な内容は以下の通りである。
図１に示すように、本発明によって設計された初期雨水および農地戻り水を処理するため
の農業灌漑および再利用生態システムは、廃水収集システム１、廃水処理システム２、農
地灌漑および再利用システム３および河川生態補水システム４の４つのサブシステムから
構成される。
前記廃水収集システム１は、水流方向に応じて設置される集水域１１、植栽トレンチ１２
および土砂沈殿域１３を含み、主に生態池に入る初期雨水や農業汚染水を収集し、水域デ
ータを収集し、および水域を初期浄化するための機能を果たす。前記廃水収集システム１
は、実際の運用では、まず暴風雨強度式と降雨流出数学モデルを通じて貯水する必要のあ
る雨水の量と、農業の非点源汚染の量を決定し、集水域１１に生態学的遮断ダムの高さを
計算する必要があり、次に水質監視システムにより汚染物の負荷を監視および計算し、最
後にウォーターポンプにより汚水を植栽トレンチ１２および土砂沈殿域１３を経って廃水
処理システム２に導入して、水域汚染物が生態システム全体の分解可能範囲にあることを
確保する。
前記廃水処理システム２は、通性嫌気性域２１、曝気域２２、曝気充填域２３および酸素
富化域２４を含み、主に浮かぶ植物と嫌気性微生物の連携、水中植物と好気性微生物の連
携により、廃水収集システム１によって収集された水域中の富栄養物質濃度および水域濁
度を低減するための機能を果す。
前記農地灌漑および再利用システム３は、農地５に灌漑用水を導入するための水トレンチ
３１、および前記水トレンチ３１に架設されて農地５に廃水処理システム２で処理された
水を導入するための水道３２を含む。
前記河川生態補水システム４は主に、酸素富化域２４からの給水を検出し、水質が標準Ｖ
以上に達した処理水を乾燥季節で河川に排出し、河川の下流農地の灌漑用水および生活用
水を補充する。 Example 2
The second embodiment is based on the description of the first embodiment, and an object thereof is to name a design solution under another parameter, and the specific contents thereof are as follows.
As shown in FIG. 1, the agricultural irrigation and reuse ecosystem for treating initial rainwater and farmland return water designed by the present invention includes wastewater collection system 1, wastewater treatment system 2, farmland irrigation and reuse system 3. It is composed of four subsystems of the river ecological irrigation system 4.
The wastewater collection system 1 has a catchment area 11 and a planting trench 12 installed according to the water flow direction.
It also serves as a function for collecting initial rainwater and agricultural contaminated water that mainly enter ecological ponds, collecting water area data, and initial purification of the water area, including the sediment sedimentation area 13. The wastewater collection system 1
In actual operation, first determine the amount of rainwater that needs to be stored and the amount of non-point source pollution in agriculture through the storm intensity equation and the rainfall runoff mathematical model, and then determine the height of the ecological blockage dam in the catchment area 11. It is necessary to calculate the amount, then the load of pollutants is monitored and calculated by the water quality monitoring system, and finally the sewage is introduced into the wastewater treatment system 2 through the planting trench 12 and the sediment sedimentation area 13 by the water pump. And ensure that water pollutants are within the decomposable range of the entire ecosystem.
The wastewater treatment system 2 includes a facultative anaerobic region 21, an aeration region 22, an aeration filling region 23, and an oxygen-enriched region 24, and mainly floats and cooperates with anaerobic microorganisms and underwater plants and aerobic microorganisms. As a result, it functions to reduce the concentration of aerobic substances in the water area collected by the wastewater collection system 1 and the turbidity of the water area.
The agricultural land irrigation and reuse system 3 is for introducing a water trench 31 for introducing irrigation water into the agricultural land 5 and a water erected in the water trench 31 and treated by the wastewater treatment system 2 in the agricultural land 5. Includes water 32.
The river ecological water supply system 4 mainly detects water supply from the oxygen-enriched area 24, and the water quality is standard V.
The treated water that has reached the above level is discharged into the river during the dry season, and the irrigation water and domestic water of the agricultural land downstream of the river are replenished.

具体的に、図２に示すように、前記植栽トレンチ１２には、下から上へ順次ジオテキスタ
イル層１２１、浸透層１２２、土壤層１２３および植生層１２４が設置される。前記植栽
トレンチ１２は主に、植生により集水域１１の浮遊物の濃度を初期に減らし、水流速度を
安定させ、次のプロセスに安定した水の流入を提供する。
前記ジオテキスタイル層１２１の材料はポリプロピレン不浸透性ジオメンブレンであり、
前記浸透層１２２の充填物は粒子径範囲３０ｍｍの砂利であり、前記土壤層１２３の充填
物は沈泥壌土であり、土壤層１２３の浸透率が０．５ｍ／ｄ範囲内にある必要があり、前
記植生層１２４は側面傾斜の凹型であり、側面の傾斜は１：３であり、水流方向傾斜は３
％であり、前記植生層植生は市販の芝草が植えられている。 Specifically, as shown in FIG. 2, the geotextile layer 121, the permeation layer 122, the soil pot layer 123, and the vegetation layer 124 are sequentially installed in the planting trench 12 from the bottom to the top. The planting trench 12 primarily reduces the concentration of suspended matter in the catchment area 11 initially by vegetation, stabilizes the water flow velocity and provides a stable inflow of water for the next process.
The material of the geotextile layer 121 is a polypropylene impermeable geomembrane.
The filling of the penetrating layer 122 is gravel having a particle size range of 30 mm, the filling of the soil layer 123 is silt loam soil, and the permeation rate of the soil layer 123 needs to be within the range of 0.5 m / d. , The vegetation layer 124 is a concave shape with a side slope, the side slope is 1: 3, and the water flow direction slope is 3.
%, And commercially available vegetation is planted in the vegetation layer vegetation.

図３に示すように、前記土砂沈殿域１３は、地表から１５ｃｍの高さで空隙率８５％の濾
過口１３１、地下に沈んだ第１の貯水空洞１３２および最底部の土砂沈殿層１３３から構
成される。前記土砂沈殿域は主に、水域に混入した大規模な砂利をふるいにかけ、その後
の工程で砂利が装置を塞ぐのを防ぎ、システム全体の安定した運用を確保することである
。
前記第１の貯水空洞１３２の４つの壁は組積造コンクリート構造であり、水流方向に沿っ
て側壁にそれぞれ第１の給水管１３２１および第１の排水管１３２２が開設される。
前記土砂沈殿層１３３には、下から上へ順次圧縮係数０．９８の練り土突っ込み層１３３
１、厚さ２００ｍｍのコンクリート層１３３２、厚さ１５０ｍｍで細砂粒子径１．３の細
砂層１３３３、メッシュ径２ｃｍで繊維材料製のスペーサー層１３３４、厚さ１１０ｍｍ
で砂利粒子径１５ｍｍの砂利層１３３５および厚さ３００ｍｍの埋め戻し土層１１１６を
含む。 As shown in FIG. 3, the sediment sedimentation area 13 is composed of a filtration port 131 having a porosity of 85% at a height of 15 cm from the ground surface, a first water storage cavity 132 sunk underground, and a sediment sedimentation layer 133 at the bottom. Will be done. The sediment sedimentation area is mainly to sift large-scale gravel mixed in the water area, prevent the gravel from blocking the device in the subsequent process, and ensure stable operation of the entire system.
The four walls of the first water storage cavity 132 have a masonry concrete structure, and a first water supply pipe 1321 and a first drainage pipe 1322 are opened on the side wall along the water flow direction, respectively.
In the sediment sedimentation layer 133, a kneaded soil plunge layer 133 having a compression coefficient of 0.98 is sequentially formed from bottom to top.
1. Concrete layer 1332 with a thickness of 200 mm, fine sand layer 1333 with a thickness of 150 mm and a fine sand particle diameter of 1.3, a spacer layer 1334 made of fiber material with a mesh diameter of 2 cm, and a thickness of 110 mm.
Includes a gravel layer 1335 with a gravel particle diameter of 15 mm and a backfill soil layer 1116 with a thickness of 300 mm.

具体的に、図４に示すように、前記通性嫌気性域２１は、地上１．５ｍの密封ガラスカバ
ー２１１、地面と同じ高さの浮かぶ植物域２１２、地下に沈んだ第２の貯水空洞２１３、
および最底部のスラッジ層２１４から構成される。
前記密封ガラスカバー２１１上に空気導入管２１１１が設けられ、前記空気導入管２１１
は通性嫌気性域２１で発生するメタンガスを回収して利用するためである。
前記浮かぶ植物域２１２では、大型藻類が１０％を占め、植栽密度が８株／ｍ２であり、
ウォーターミフォイルが２７％を占め、植栽密度が８株／ｍ２である。
前記第２の貯水空洞２１３は水流方向に沿って側壁上にそれぞれ第２の給水管２１３１お
よび第２の排水管２１３２が開設される。
前記スラッジ層２１４の厚さは１０ｃｍであり、調理済み肉培地法によりスラッジ層２１
４で通性嫌気性域２１用の嫌気性微生物を培養し、工業廃水を分解および無害化する同時
に、水中の肥料栄養素を破壊することなく、農業生産に大きなメリットがある。
具体的に、図５に示すように、前記曝気域２２の水入口端に、水流方向に垂直で第２の排
水管２１３２からの水を受け取るためのバッフル２２１が設けられる。
水流方向に沿って、前記バッフル２２１より２０ｃｍ低い箇所に水滴曝気板２２２が設け
られる。
水流方向に沿って、前記水滴曝気板２２１の水出口端にインペラ型曝気装置２２３が設け
られる。
前記水滴曝気板２２２およびインペラ型曝気装置２２３は主に水域と空気の接触面積を増
加して、水域中の酸素含有量を増加するためである。
前記曝気域２２の底部にジェットヘッド付きのオゾンパイプ２２４が敷設される。オゾン
パイプ２２４を敷設する理由は、オゾンが有機物を酸化及び分解する可能性があり、オゾ
ンは酸化還元反応によって生成される酸素が曝気域２２中の水域の酸素含有量を増加させ
る可能性もあるためである。 Specifically, as shown in FIG. 4, the facultative anaerobic region 21 includes a sealed glass cover 211 1.5 m above the ground, a floating plant region 212 at the same height as the ground, and a second water storage cavity sunk underground. 213,
And the bottommost sludge layer 214.
An air introduction pipe 2111 is provided on the sealed glass cover 211, and the air introduction pipe 211 is provided.
Is for recovering and using methane gas generated in the facultative anaerobic region 21.
In the floating plant area 212, large algae occupy 10%, and the planting density is 8 strains / m 2 .
Water mifoil occupies 27% and the planting density is 8 plants / m 2 .
In the second water storage cavity 213, a second water supply pipe 2131 and a second drainage pipe 2132 are opened on the side wall along the water flow direction, respectively.
The thickness of the sludge layer 214 is 10 cm, and the sludge layer 21 is prepared by the cooked meat medium method.
In No. 4, anaerobic microorganisms for the facultative anaerobic region 21 are cultivated to decompose and detoxify industrial wastewater, and at the same time, there is a great merit in agricultural production without destroying fertilizer nutrients in the water.
Specifically, as shown in FIG. 5, a baffle 221 for receiving water from the second drainage pipe 2132 perpendicular to the water flow direction is provided at the water inlet end of the aeration region 22.
A water droplet aeration plate 222 is provided at a position 20 cm lower than the baffle 221 along the water flow direction.
An impeller type aeration device 223 is provided at the water outlet end of the water droplet aeration plate 221 along the water flow direction.
This is because the water droplet aeration plate 222 and the impeller type aeration device 223 mainly increase the contact area between the water area and the air to increase the oxygen content in the water area.
An ozone pipe 224 with a jet head is laid at the bottom of the aeration region 22. The reason for laying the ozone pipe 224 is that ozone may oxidize and decompose organic substances, and ozone may increase the oxygen content of the water area in the aeration area 22 due to the oxygen generated by the redox reaction. Because.

具体的に、図６に示すように、前記曝気充填域２３では、金属ブラケット２３１１および
金属網２３１２から構成される充填フレーム２３１が設けられ、前記金属ブラケット２３
１１および金属メッシュ２３１２によって充填フレーム２３１の内部空洞が複数の区画層
２３２が分割される。曝気充填域２３は主に、沈殿物を固定し、池内の水域中の窒素やリ
ンなどの汚染物の含有量を削減し、沈殿物の再び懸濁を減らし、水域の発生源の負荷を低
減することである。
前記区画層２３２にそれぞれ下から上へ順次濾過クロス２３２１、厚さ１０ｃｍで粒子径
８ｃｍの壊れた赤レンガ２３２２、および粒子径３２ｍｍの火山岩２３２３が設置される
。
前記壊れた赤レンガ２３２２の表面にカタツムリが付いている。
単位体積比で、１立方メートル処理水あたりの中火山岩２３２３の充填量は８０％である
。
曝気充填域２３の充填フレーム２３１には多数のギャップがあり、浮遊動物の避難所と微
生物を分解するための良好な生息地を提供でき、生態システム全体の食物連鎖の長さおよ
び複雑さをさらに増加させる可能性があるため、安定したバランスの取れた生態システム
を形成する。 Specifically, as shown in FIG. 6, in the aeration filling area 23, a filling frame 231 composed of a metal bracket 2311 and a metal net 2312 is provided, and the metal bracket 23 is provided.
The internal cavity of the filling frame 231 is divided into a plurality of partition layers 232 by the 11 and the metal mesh 2312. The aeration-filled area 23 mainly fixes the sediment, reduces the content of contaminants such as nitrogen and phosphorus in the water body of the pond, reduces the suspension of the sediment again, and reduces the load on the source of the water area. It is to be.
Filtration cloth 2321, broken red brick 2322 having a thickness of 10 cm and a particle diameter of 8 cm, and volcanic rock 2323 having a particle diameter of 32 mm are sequentially installed in the partition layer 232 from bottom to top.
A snail is attached to the surface of the broken red brick 2322.
In terms of unit volume ratio, the filling amount of medium volcanic rock 2323 per cubic meter of treated water is 80%.
The filling frame 231 of the aeration filling area 23 has numerous gaps that can provide shelter for floating animals and a good habitat for microbial degradation, further increasing the length and complexity of the food chain throughout the ecosystem. Form a stable and balanced ecosystem as it can increase.

具体的に、図７、図８に示すように、前記水トレンチ３１は、その上方に架設された水道
３２の水流方向が反対であり、前記水道３２の水流方向の終端に排水口３２１が開設され
、前記排水口３２１は水道３２終端の過剰水流を水トレンチ３１の始端に導入するために
使用される。
前記水トレンチ３１と水道３２の農地５に近い側にそれぞれ電気制御弁３３１によって制
御される排水管３３が設けられる。
前記水トレンチ３１は、人工コンクリート製の埋設部３１１および地面から突き出たステ
ンレス製の接続部３１２に分かれ、前記接続部３１２に取付穴３１２１が設けられる。
前記水道３２はアルミニウム合金製で、取付穴３１２１を介して水トレンチ３１に接続さ
れる同時に、水道３２の側壁に設けられた支持柱３２２によって地面に固定される。
具体的には、前記酸素富化域２４の底部に水中植物が植栽され、前記水中植物では、クロ
モは１５％を占め、植栽密度は１５株／ｍ２であり、アマモは１３％を占め、植栽密度は
１５株／ｍ２である。前記水中植物は、水域の濁度を減らし、池水の栄養物質を吸収し、
池水の富栄養化を低減して、生態システムが水域汚染を安定して分解することができるの
を確保する。
生態システム全体のさまざまな動植物の数と密度を人為的に調整し、食物連鎖におけるさ
まざまな生物の競争関係を利用して汚染物質を除去し、藻類の成長を抑制することにより
、毎月通性嫌気性域２１および酸素富化域２４の水生植物を収穫、補充、植え替える必要
がある同時に、水生植物の病気と害虫を予防および制御し、長期的な安定性を維持し、生
態システムの長期間な安定性を保持する。 Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the water trench 31 has a water flow direction opposite to that of the water service 32 installed above the water trench 31, and a drainage port 321 is opened at the end of the water flow direction of the water service 32. The drainage port 321 is used to introduce an excess water flow at the end of the water supply 32 to the start end of the water trench 31.
A drainage pipe 33 controlled by an electric control valve 331 is provided on the side of the water trench 31 and the water service 32 near the agricultural land 5, respectively.
The water trench 31 is divided into an artificial concrete buried portion 311 and a stainless steel connecting portion 312 protruding from the ground, and a mounting hole 3121 is provided in the connecting portion 312.
The water service 32 is made of an aluminum alloy and is connected to the water trench 31 via a mounting hole 3121, and at the same time, is fixed to the ground by a support pillar 322 provided on the side wall of the water service 32.
Specifically, aquatic plants are planted at the bottom of the oxygen-enriched area 24, and in the aquatic plants, waterthymes occupy 15%, planting density is 15 strains / m 2 , and eelgrass accounts for 13%. It occupies and the planting density is 15 strains / m 2 . The aquatic plants reduce the turbidity of the body of water, absorb the nutrients in the pond water, and
Reduce eutrophication of pond water and ensure that the ecosystem is able to stably decompose water pollution.
Monthly facultative anaerobic by artificially adjusting the number and density of different flora and fauna throughout the ecosystem, using the competitive relationships of different organisms in the food chain to remove pollutants and curbing algae growth. Aquatic plants in sex areas 21 and oxygen-enriched areas 24 need to be harvested, replenished and replanted, while at the same time preventing and controlling aquatic plant diseases and pests, maintaining long-term stability and long-term ecological system. Maintains stable stability.

応用例
本応用例は、実施例１の記載内容を基づき、本発明の実際応用を説明することを目的とす
る。
晴れの時期：
農地戻り水は生態システムによって処理されるか、または水道３２を介して農地にも戻り
、または河川へ排出して水を補充する。
降雨初期：
給水ポンプの液面弁を調整することで集水域１１の生態ダムの高さを低減し、その後の雨
水貯留に合わせて低水位の運転を維持する。
降雨／暴雨時期：
給水ポンプの液面弁を調節することで集水域１１中の生態ダムの高さを上げ、処理された
水が排出標準に達すると河川へ排出され、達していないと処理水を貯留し、晴れの後集水
域１１に排出し二次処理を行い、なお、水位が集水域１１の生態ダムの高さより高い場合
、システムのオーバーフロー運転を行う必要がある。 Application Examples The purpose of this application example is to explain the actual application of the present invention based on the description of the first embodiment.
Sunny time:
Agricultural land return water is treated by the ecosystem or returned to the agricultural land via the water service 32 or drained into rivers to replenish the water.
Early rainfall:
By adjusting the liquid level valve of the water supply pump, the height of the ecological dam in the catchment area 11 is reduced, and the operation at a low water level is maintained in accordance with the subsequent rainwater storage.
Rainfall / heavy rain time:
By adjusting the liquid level valve of the water supply pump, the height of the ecological dam in the catchment area 11 is raised, and when the treated water reaches the discharge standard, it is discharged to the river, and when it does not reach the discharge standard, the treated water is stored and sunny. After discharge to the catchment area 11 for secondary treatment, if the water level is higher than the height of the ecological dam in the catchment area 11, it is necessary to perform an overflow operation of the system.

実験例
本実験例は上記実施例１に記載の解決策および上記応用例に記載の方法に基づき、本発明
の実際応用での表現を明らかにすることを目的とする。
本実験例では、使用する実験農地の土壤の物理的および化学的性能は表１に示される。
表１ 実験土壤の主な物理的および化学的性質 Experimental Example The purpose of this experimental example is to clarify the expression in the practical application of the present invention based on the solution described in the first embodiment and the method described in the above application example.
In this experimental example, the physical and chemical performance of the soil in the experimental farmland used is shown in Table 1.
Table 1 Main physical and chemical properties of experimental soil

Figure 2022035973000002
Figure 2022035973000002

本実験例では、集中施肥の後、第１回灌漑後２日目の農地テールウォーターをサンプルと
して収集し、この時点で農地テールウォーター中の窒素やリンの濃度がピーク値を避け通
常施肥レベルに近い。
実験ニーズに応じて、以下の異なる方法によって農地テールウォーター中の窒素やリンを
処理し、異なる月の各収集点の灌漑後水サンプルの窒素やリン総含有量を測定する。
ブランク組：１か月の始めの灌漑の２日目に、農地出水口および集水域１１における植栽
トレンチ１および土砂沈殿域１３に進入していない水域中の窒素やリンの総含有量を記録
する。 In this experimental example, after intensive fertilization, the farmland tailwater on the second day after the first irrigation was collected as a sample, and at this point, the concentration of nitrogen and phosphorus in the farmland tailwater avoided peak values and reached the normal fertilization level. near.
Depending on the experimental needs, nitrogen and phosphorus in the farm tail water are treated by the following different methods and the total nitrogen and phosphorus content of the post-irrigation water samples at each collection point in different months is measured.
Blank group: Record the total nitrogen and phosphorus content in the waters that have not entered the planting trench 1 and sediment sedimentation area 13 in the farmland outlet and catchment area 11 on the second day of irrigation at the beginning of the month. do.

実験組１：１か月の始めの灌漑の２日目に、農地出水口および集水域１１、植栽トレンチ
１および土砂沈殿域１３を経った水域中の窒素やリンの総含有量を記録する。
実験組２：１か月の始めの灌漑の２日目に、農地出水口および集水域１１、植栽トレンチ
１、土砂沈殿域１３、通性嫌気性域２１、曝気域２２および曝気充填域２３を経った水域
中の窒素やリンの総含有量を記録する。
実験組３：１か月の始めの灌漑の２日目に、農地出水口および集水域１１、植栽トレンチ
１、土砂沈殿域１３および廃水処理システム２全体を経った水域中の窒素やリンの総含有
量を記録する。
実験組４：実験組４は以下のことを除いて実験組３と同じであり：通性嫌気性域２１で浮
かぶ植物域２１２を省略する。
実験組５：実験組５は以下のことを除いて実験組３と同じであり：曝気域２２でバッフル
２２１を省略し、インペラ型曝気装置２２３を停止し、オゾンパイプ２２４の空気供給を
停止する。
実験組６：実験組６は以下のことを除いて実験組３と同じであり：酸素富化域２４で水中
植物を省略する。
ブランク組、実験組１～６で得られた農地テールウォーターを収集し、各組の農地テール
ウォーター中の窒素やリンの総含有量を測定し、実験結果を表２に示す。
表２ 異なる方法で処理された農地テールウォーター中の窒素やリンの含有量 Experiment Group 1: On the second day of irrigation at the beginning of the month, record the total nitrogen and phosphorus content in the waters that have passed through the farmland outlet and catchment area 11, the planting trench 1 and the sediment sedimentation area 13. ..
Experimental group 2: On the second day of irrigation at the beginning of one month, farmland outlet and catchment area 11, planting trench 1, sediment sedimentation area 13, facultative anaerobic area 21, aeration area 22 and aeration filling area 23. Record the total content of nitrogen and phosphorus in the water body that has passed through.
Experiment Group 3: On the second day of irrigation at the beginning of the month, nitrogen and phosphorus in the water through the farmland outlet and catchment area 11, planting trench 1, sediment sedimentation area 13 and wastewater treatment system 2 as a whole. Record the total content.
Experimental group 4: Experimental group 4 is the same as experimental group 3 except for the following: The plant area 212 floating in the facultative anaerobic area 21 is omitted.
Experimental group 5: Experimental group 5 is the same as experimental group 3 except for the following: The baffle 221 is omitted in the aeration region 22, the impeller type aeration device 223 is stopped, and the air supply of the ozone pipe 224 is stopped. ..
Experimental group 6: Experimental group 6 is the same as experimental group 3 except that the following is omitted: aquatic plants are omitted in the oxygen-enriched region 24.
The agricultural land tail waters obtained in the blank group and the experimental groups 1 to 6 were collected, the total content of nitrogen and phosphorus in the agricultural land tail water of each group was measured, and the experimental results are shown in Table 2.
Table 2 Nitrogen and phosphorus content in farmland tailwater treated differently

Figure 2022035973000003
Figure 2022035973000003

実験組１、実験組２および実験組３をブランク組と比較すると、以下のことが分かる：
実験組１は、植栽トレンチ１および土砂沈殿域１３のみを使用して農地テールウォーター
を処理し、ＴＮ、ＴＰの除去率がほぼゼロであり、これは、単一の物理除去方法は農地テ
ールウォーターのＴＮ、ＴＰに対する除去効果がわずかであり、処理後の水質は標準Ｖを
はるかに下回っている。
実験組２は、集水域１１、植栽トレンチ１、土砂沈殿域１３、通性嫌気性域２１、曝気域
２２および曝気充填域２３を組み合わせて農地テールウォーターを処理し、ＴＮの除去率
は９０．４２％であり、ＴＰの除去率は６３．５３％であり、除去効果が高く、処理後の
水質は標準Ｖに近い。
実験組３は、植栽トレンチ１、土砂沈殿域１３および廃水処理システム２全体を組み合わ
せて農地テールウォーターを処理し、ＴＮの除去率は９３．８６％であり、ＴＰの除去率
は７０．８６％であり、除去効果が顕著であり、処理後の水質は標準Ｖに達する。
なお、実験組４は、通性嫌気性域２１の浮かぶ植物域２１２を省略し、ＴＮの除去率が低
下し（８５．２５％）、ＴＰの除去率も低下し（６０．６１％）、浮かぶ植物の調節がな
くなると、嫌気性微生物の分解能力が低下する。
実験組５は、曝気域２２のバッフル２２１を省略し、インペラ型曝気装置２２３およびオ
ゾンパイプ２２４を停止し、致廃水処理システム２中の酸素含有量が大幅に低下し、窒素
やリンに対する除去効果に大きな影響を与え、ＴＰの除去率はわずか２３．５５％であり
、ＴＰの除去率はわずか２３．５３％である。したがって、適切で安定した酸素供給は生
態システム全体を維持する最も重要な部分である。
実験組６は、酸素富化域２４の水中植物を省略し、ＴＮの除去率が低下し（９３．７２％
）、ＴＰの除去率も低下し（６０．２８％）、水中植物の調節がなくなると、好気性微生
物の分解能力が低下する。
以上のように、本発明によって設計された生態システムは、農地テールウォーター中の窒
素やリンの富栄養物の処理に顕著な効果があり、処理水が地表水標準Ｖに達することがで
き、実際的な応用価値がある。 Comparing Experimental Group 1, Experimental Group 2 and Experimental Group 3 with the Blank Group, we find that:
Experimental group 1 treats the farmland tail water using only the planting trench 1 and the sediment sedimentation area 13, and the removal rate of TN and TP is almost zero, which means that the single physical removal method is the farmland tail. The removal effect of water on TN and TP is slight, and the water quality after treatment is far below the standard V.
Experimental group 2 treats agricultural land tailwater by combining a catchment area 11, a planting trench 1, a sediment sedimentation area 13, a facultative anaerobic area 21, an aeration area 22, and an aeration filling area 23, and the removal rate of TN is 90. It is .42%, the removal rate of TP is 63.53%, the removal effect is high, and the water quality after treatment is close to the standard V.
Experimental group 3 treats agricultural land tail water by combining planting trench 1, sediment sedimentation area 13, and wastewater treatment system 2, with a TN removal rate of 93.86% and a TP removal rate of 70.86. %, The removal effect is remarkable, and the water quality after treatment reaches the standard V.
In the experimental group 4, the floating plant area 212 of the facultative anaerobic region 21 was omitted, the TN removal rate decreased (85.25%), and the TP removal rate also decreased (60.61%). The loss of control of floating plants reduces the ability of anaerobic microorganisms to decompose.
In the experimental group 5, the baffle 221 of the aeration region 22 was omitted, the impeller type aeration device 223 and the ozone pipe 224 were stopped, the oxygen content in the wastewater treatment system 2 was significantly reduced, and the removal effect on nitrogen and phosphorus was achieved. The removal rate of TP is only 23.55% and the removal rate of TP is only 23.53%. Therefore, a proper and stable oxygen supply is the most important part of maintaining the entire ecosystem.
In Experiment Group 6, the aquatic plants in the oxygen-enriched area 24 were omitted, and the TN removal rate decreased (93.72%).
), The removal rate of TP is also reduced (60.28%), and when the regulation of aquatic plants is lost, the ability of aerobic microorganisms to decompose is reduced.
As described above, the ecosystem designed by the present invention has a remarkable effect on the treatment of nitrogen and phosphorus eutrophications in agricultural land tail water, and the treated water can reach the surface water standard V, in fact. There is practical application value.

実施例２
実施例２は実施例１の記載内容に基づき、別のパラメータ下での設計解決策を提供するこ
とを目的とし、その具体的な内容は以下の通りである。
図１に示すように、本発明によって設計された初期雨水および農地戻り水を処理するため
の農業灌漑および再利用生態システムは、廃水収集システム１、廃水処理システム２、農
地灌漑および再利用システム３および河川生態補水システム４の４つのサブシステムから
構成される。
前記廃水収集システム１は、水流方向に応じて設置される集水域１１、植栽トレンチ１２
および土砂沈殿域１３を含み、主に生態池に入る初期雨水や農業汚染水を収集し、水域デ
ータを収集し、および水域を初期浄化するための機能を果たす。前記廃水収集システム１
は、実際の運用では、まず暴風雨強度式と降雨流出数学モデルを通じて貯水する必要のあ
る雨水の量と、農業の非点源汚染の量を決定し、集水域１１に生態学的遮断ダムの高さを
計算する必要があり、次に水質監視システムにより汚染物の負荷を監視および計算し、最
後にウォーターポンプにより汚水を植栽トレンチ１２および土砂沈殿域１３を経って廃水
処理システム２に導入して、水域汚染物が生態システム全体の分解可能範囲にあることを
確保する。
前記廃水処理システム２は、通性嫌気性域２１、曝気域２２、曝気充填域２３および酸素
富化域２４を含み、主に浮かぶ植物と嫌気性微生物の連携、水中植物と好気性微生物の連
携により、廃水収集システム１によって収集された水域中の富栄養物質濃度および水域濁
度を低減するための機能を果す。
前記農地灌漑および再利用システム３は、農地５に灌漑用水を導入するための水トレンチ
３１、および前記水トレンチ３１に架設されて農地５に廃水処理システム２で処理された
水を導入するための水道３２を含む。
前記河川生態補水システム４は主に、酸素富化域２４からの給水を検出し、水質が標準Ｖ
以上に達した処理水を乾燥季節で河川に排出し、河川の下流農地の灌漑用水および生活用
水を補充する。
Example 2
The second embodiment is based on the description of the first embodiment, and an object thereof is to provide a design solution under another parameter, and the specific contents thereof are as follows.
As shown in FIG. 1, the agricultural irrigation and reuse ecosystem for treating initial rainwater and farmland return water designed by the present invention includes wastewater collection system 1, wastewater treatment system 2, farmland irrigation and reuse system 3. It is composed of four subsystems of the river ecological irrigation system 4.
The wastewater collection system 1 has a catchment area 11 and a planting trench 12 installed according to the water flow direction.
It also serves as a function for collecting initial rainwater and agricultural contaminated water that mainly enter ecological ponds, collecting water area data, and initial purification of the water area, including the sediment sedimentation area 13. The wastewater collection system 1
In actual operation, first determine the amount of rainwater that needs to be stored and the amount of non-point source pollution in agriculture through the storm intensity equation and the rainfall runoff mathematical model, and then determine the height of the ecological blockage dam in the catchment area 11. It is necessary to calculate the amount, then the load of pollutants is monitored and calculated by the water quality monitoring system, and finally the sewage is introduced into the wastewater treatment system 2 through the planting trench 12 and the sediment sedimentation area 13 by the water pump. And ensure that water pollutants are within the decomposable range of the entire ecosystem.
The wastewater treatment system 2 includes a facultative anaerobic region 21, an aeration region 22, an aeration filling region 23, and an oxygen-enriched region 24, and mainly floats and cooperates with anaerobic microorganisms and underwater plants and aerobic microorganisms. As a result, it functions to reduce the concentration of aerobic substances in the water area collected by the wastewater collection system 1 and the turbidity of the water area.
The agricultural land irrigation and reuse system 3 is for introducing a water trench 31 for introducing irrigation water into the agricultural land 5 and a water erected in the water trench 31 and treated by the wastewater treatment system 2 in the agricultural land 5. Includes water 32.
The river ecological water supply system 4 mainly detects water supply from the oxygen-enriched area 24, and the water quality is standard V.
The treated water that has reached the above level is discharged into the river during the dry season, and the irrigation water and domestic water of the agricultural land downstream of the river are replenished.

Claims (6)

廃水収集システム（１）、廃水処理システム（２）、農地灌漑および再利用システム（３
）、および河川生態補水システム（４）の４つのサブシステムから構成され、
前記廃水収集システム（１）は、水流方向に応じて設置された集水域（１１）、植栽トレ
ンチ（１２）および土砂沈殿域（１３）を含み、生態池に入る初期雨水や農業汚染水を収
集し、水域データを収集し、および水域を初期浄化するための機能を果たし、
前記廃水処理システム（２）は、通性嫌気性域（２１）、曝気域（２２）、曝気充填域（
２３）および酸素富化域（２４）を含み、浮かぶ植物と嫌気性微生物の連携、水中植物と
好気性微生物の連携により、廃水収集システム（１）によって収集された水域中の富栄養
物質濃度および水域濁度を低減するための機能を果たし、
前記農地灌漑および再利用システム（３）は、農地（５）に灌漑用水を導入するための水
トレンチ（３１）、および前記水トレンチ（３１）上に架設されて農地（５）に廃水処理
システム（２）で処理された水域を導入するための水道（３２）を含み、
前記河川生態補水システム（４）は、酸素富化域（２４）からの給水を検出し、適格な処
理水を乾燥季節に河川に排出して、河川下流の農地灌漑用水および生活用水を補充する機
能を果たす、ことを特徴とする初期雨水および農地戻り水を処理するための農業灌漑およ
び再利用生態システム。 Wastewater collection system (1), wastewater treatment system (2), agricultural land irrigation and reuse system (3)
), And the river ecological replenishment system (4) consists of four subsystems.
The wastewater collection system (1) includes a catchment area (11), a planting trench (12) and a sediment settlement area (13) installed according to the direction of water flow, and collects initial rainwater and agricultural contaminated water entering an ecological pond. Serves to collect, collect water body data, and initially purify water bodies,
The wastewater treatment system (2) includes a facultative anaerobic region (21), an aeration region (22), and an aeration filling region (
Concentrations of eutrophic substances in water bodies collected by the wastewater collection system (1) by the cooperation of floating plants and anaerobic microorganisms, and the cooperation of aquatic plants and aerobic microorganisms, including 23) and oxygen-enriched areas (24). Serves a function to reduce water turbidity,
The agricultural land irrigation and reuse system (3) is a water trench (31) for introducing irrigation water into the agricultural land (5), and a wastewater treatment system erected on the water trench (31) in the agricultural land (5). Including water services (32) for introducing the water area treated in (2),
The river ecological water replenishment system (4) detects water supply from the oxygen-enriched area (24), discharges qualified treated water into the river during the dry season, and replenishes agricultural land irrigation water and domestic water downstream of the river. Agricultural irrigation and reuse ecosystems for the treatment of early rainwater and return water, characterized by serving a function. 前記植栽トレンチ（１２）には、下から上へ順次、ジオテキスタイル層（１２１）、浸透
層（１２２）、土壤層（１２３）および植生層（１２４）が設置され、
前記ジオテキスタイル層（１２１）の材料はポリプロピレン不浸透性ジオメンブレンであ
り、前記浸透層（１２２）の充填物は粒子径１５～３０ｍｍの砂利であり、前記土壤層（
１２３）の充填物は砂壌土、沈泥壌土または壌土中の１つまたは複数の組み合わせであり
、前記土壤層（１２３）の浸透率は０．３～０．５ｍ／ｄであり、前記植生層（１２４）
は側面傾斜の凹型であり、側面の傾斜は１：４～１：３であり、水流方向傾斜は２％～３
％であり、前記植生層（１２４）には芝草が植えられ、
前記土砂沈殿域（１３）は、地表から１０～１５ｃｍの高さで空隙率８５％の濾過口（１
３１）、地下に沈んだ第１の貯水空洞（１３２）および最底部の土砂沈殿層（１３３）か
ら構成され、
前記第１の貯水空洞（１３２）の４つの壁は組積造コンクリート構造であり、水流方向に
沿って側壁にそれぞれ第１の給水管（１３２１）および第１の排水管（１３２２）が開設
され、
前記土砂沈殿層（１３３）には、下から上へ順次、圧縮係数０．９４～０．９８の練り土
突っ込み層（１３３１）、厚さ１５０～２００ｍｍのコンクリート層（１３３２）、厚さ
１２０～１５０ｍｍで細砂粒子径０．７～１．３ｍｍの細砂層（１３３３）、メッシュ径
１～２ｃｍで繊維材料製のスペーサー層（１３３４）、厚さ１００～１１０ｍｍで砂利粒
子径１０～１５ｍｍの砂利層（１３３５）および厚さ３００ｍｍの埋め戻し土層（１１１
６）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の農業灌漑および再利用生態システム。 Geotextile layer (121), infiltration layer (122), soil layer (123) and vegetation layer (124) are sequentially installed in the planting trench (12) from bottom to top.
The material of the geotextile layer (121) is a polypropylene impermeable geomembrane, and the filler of the permeation layer (122) is gravel having a particle diameter of 15 to 30 mm, and the soil layer (12).
The filling of 123) is one or more combinations of sand loam, silt loam or loam, the penetration of the soil layer (123) is 0.3-0.5 m / d, and the vegetation layer. (124)
Is a concave shape with a side slope, the side slope is 1: 4 to 1: 3, and the water flow direction slope is 2% to 3.
%, And turfgrass is planted in the vegetation layer (124).
The sediment sedimentation area (13) is a filtration port (1) having a porosity of 85% at a height of 10 to 15 cm from the ground surface.
31), composed of a first underground reservoir cavity (132) and a bottom sediment sedimentation layer (133).
The four walls of the first water storage cavity (132) are masonry concrete structures, and a first water supply pipe (1321) and a first drainage pipe (1322) are opened on the side walls along the water flow direction, respectively. ,
The earth and sand sedimentation layer (133) includes a kneaded earth plunge layer (1331) having a compression coefficient of 0.94 to 0.98, a concrete layer (1332) having a thickness of 150 to 200 mm, and a thickness of 120 to 120, in that order from bottom to top. Fine sand layer (1333) with a fine sand particle diameter of 0.7 to 1.3 mm at 150 mm, spacer layer (1334) made of fiber material with a mesh diameter of 1 to 2 cm, and gravel with a thickness of 100 to 110 mm and a gravel particle diameter of 10 to 15 mm. Layer (1335) and backfill soil layer (111) with a thickness of 300 mm
The agricultural irrigation and reuse ecosystem according to claim 1, comprising 6). 前記通性嫌気性域（２１）は、地上１～１．５ｍの密封ガラスカバー（２１１）、地面と
同じ高さの浮かぶ植物域（２１２）、地下に沈んだ第２の貯水空洞（２１３）、および最
底部のスラッジ層（２１４）から構成され、
前記密封ガラスカバー（２１１）上に空気導入管（２１１１）が設けられ、
前記浮かぶ植物域（２１２）では、大型藻類が１０％を占め、植栽密度が８株／ｍ２であ
り、ウォーターミフォイルが２７％を占め、植栽密度が８株／ｍ２であり、
前記第２の貯水空洞（２１３）は水流方向に沿って側壁上にそれぞれ第２の給水管（２１
３１）および第２の排水管（２１３２）が開設され、
前記スラッジ層（２１４）の厚さは８～１０ｃｍであり、調理済み肉培地法によりスラッ
ジ層（２１４）で通性嫌気性域（２１）用の嫌気性微生物を培養する、ことを特徴とする
請求項１に記載の農業灌漑および再利用生態システム。 The facultative anaerobic area (21) is a sealed glass cover (211) 1 to 1.5 m above the ground, a floating plant area (212) at the same height as the ground, and a second water storage cavity (213) submerged underground. , And the bottommost sludge layer (214),
An air introduction pipe (2111) is provided on the sealed glass cover (211), and an air introduction pipe (2111) is provided.
In the floating plant area (212), large algae occupy 10%, the planting density is 8 strains / m 2 , water mifoil occupies 27%, and the planting density is 8 strains / m 2 .
The second water storage cavity (213) has a second water supply pipe (21) on the side wall along the water flow direction.
31) and a second drainage pipe (2132) were opened.
The sludge layer (214) has a thickness of 8 to 10 cm, and is characterized in that an anaerobic microorganism for a facultative anaerobic region (21) is cultured in the sludge layer (214) by a cooked meat medium method. The agricultural irrigation and reuse ecosystem according to claim 1. 前記曝気域（２２）の水入口端に、水流方向に垂直に第２の排水管（２１３２）からの水
を受け取るためのバッフル（２２１）が設けられ、
水流方向に沿って、前記バッフル（２２１）より１０～２０ｃｍ低い箇所に水滴曝気板（
２２２）が設けられ、
水流方向に沿って、前記水滴曝気板（２２１）の水出口端にインペラ型曝気装置（２２３
）が設けられ、
前記曝気域（２２）の底部にジェットヘッド付きのオゾンパイプ（２２４）が敷設される
、ことを特徴とする請求項１に記載の農業灌漑および再利用生態システム。 A baffle (221) for receiving water from the second drainage pipe (2132) perpendicular to the water flow direction is provided at the water inlet end of the aeration region (22).
A water droplet aeration plate (10 to 20 cm lower than the baffle (221) along the water flow direction)
222) is provided,
An impeller type aeration device (223) is located at the water outlet end of the water droplet aeration plate (221) along the water flow direction.
) Is provided,
The agricultural irrigation and reuse ecosystem according to claim 1, wherein an ozone pipe (224) with a jet head is laid at the bottom of the aeration zone (22). 前記曝気充填域（２３）では、金属ブラケット（２３１１）および金属網（２３１２）か
ら構成される充填フレーム（２３１）が設けられ、前記金属ブラケット（２３１１）およ
び金属メッシュ（２３１２）によって充填フレーム（２３１）の内部空洞が複数の区画層
（２３２）に分割され、
前記区画層（２３２）にそれぞれ下から上へ順次、濾過クロス（２３２１）、厚さ８～１
０ｃｍであって粒子径５～８ｃｍの壊れた赤レンガ（２３２２）、および粒子径１６～３
２ｍｍの火山岩（２３２３）が設置され、
前記壊れた赤レンガ（２３２２）の表面にカタツムリが付き、
単位体積比で、１立方メートル処理水あたりの火山岩（２３２３）の充填量は５０％～８
０％である、ことを特徴とする請求項１に記載の農業灌漑および再利用生態システム。 In the aeration filling area (23), a filling frame (231) composed of a metal bracket (2311) and a metal net (2312) is provided, and the filling frame (231) is provided by the metal bracket (2311) and the metal mesh (2312). ) Is divided into a plurality of compartment layers (232),
Filtration cloth (2321), 8 to 1 in thickness, sequentially from bottom to top in the partition layer (232), respectively.
Broken red brick (2322) with a particle size of 0 cm and a particle size of 5 to 8 cm, and a particle size of 16 to 3
2mm volcanic rock (2323) was installed and
A snail is attached to the surface of the broken red brick (2322),
In terms of unit volume ratio, the filling amount of volcanic rock (2323) per cubic meter of treated water is 50% to 8%.
The agricultural irrigation and reuse ecosystem according to claim 1, characterized in that it is 0%. 前記水トレンチ（３１）とその上方に架設された水道（３２）との水流方向は反対であり
、前記水道（３２）の水流方向の終端に排水口（３２１）が開設され、前記排水口（３２
１）は水道（３２）終端の過剰水流を水トレンチ（３１）の始端に導入するために使用さ
れ、
前記水トレンチ（３１）と水道（３２）の農地（５）に近い側にそれぞれ電気制御弁（３
３１）によって制御される排水管（３３）が設けられ、
前記水トレンチ（３１）は、人工コンクリート製の埋設部（３１１）および地面から突き
出たステンレス製の接続部（３１２）に分かれ、前記接続部（３１２）に取付穴（３１２
１）が設けられ、
前記水道（３２）はアルミニウム合金製で、取付穴（３１２１）を介して水トレンチ（３
１）に接続されると同時に、水道（３２）の側壁に設けられた支持柱（３２２）によって
地面に固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の農業灌漑および再利用生態システ
ム。 The water flow direction of the water trench (31) and the water service (32) erected above it is opposite, and a drainage port (321) is opened at the end of the water flow direction of the water service (32), and the drainage port (321) is opened. 32
1) is used to introduce excess water flow at the end of the water supply (32) to the beginning of the water trench (31).
Electric control valves (3) on the sides of the water trench (31) and the water supply (32) near the agricultural land (5), respectively.
A drainage pipe (33) controlled by 31) is provided.
The water trench (31) is divided into an artificial concrete buried portion (311) and a stainless steel connecting portion (312) protruding from the ground, and a mounting hole (312) is provided in the connecting portion (312).
1) is provided,
The water service (32) is made of an aluminum alloy and has a water trench (3) via a mounting hole (3121).
The agricultural irrigation and reuse ecosystem according to claim 1, wherein the agricultural irrigation and reuse ecosystem is connected to 1) and at the same time fixed to the ground by a support pillar (322) provided on the side wall of the water service (32).
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