JP3113900B2

JP3113900B2 - 汚水の浄化装置

Info

Publication number: JP3113900B2
Application number: JP9029590A
Authority: JP
Inventors: 毅一志; 房雄高橋; 克幸田中
Original assignee: 株式会社エーアンドジー
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JPH03288592A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は汚水の浄化装置に関し、特に湖沼、或いは流
域面積が大きく且つ流速が比較的遅い様な大河等の汚水
を浄化して水質を向上させることができる汚水の浄化装
置に関する。

［従来の技術］河川の浄化に関し、従来から種々の方法が提案されて
いる。その様な方法の一つとして、曝気による汚水処理
がある。これは、処理すべき汚水中に空気を送り込ん
で、該汚水と空気とを強制的に接触させるものである。

従来の曝気による汚水処理方法には、全面曝気法と、
部分曝気法とがあり、全面曝気法は、濾材の底部全面を
曝気して濾材全体に酸素を供給するものである。一方、
部分曝気法は、曝気槽の一部だけを曝気して旋回流を起
こし、以て槽全体に酸素を供給するものである。

しかし、湖沼、或いは流域面積が大きく且つ流速が比
較的遅い様な大河等の水面に存在する汚水に対しては、
曝気処理の様な従来の方法による処理は非常に非能率で
あった。すなわち、湖沼や大河等を全面曝気しようとす
れば、非常に大規模で且つ複雑な構造を必要とし、その
コストが膨大なものとなってしまうので、全面曝気の実
施は事実上不可能である。一方、部分曝気する場合、湖
沼や大河等は大量の水を保有していることから、処理す
べき水量は非常に大量であり、それに対して濾材の充填
量が少ないため効果的ではない。

ここで、例えば生活排水の様な汚水を浄化するため
に、商品名ヤクルトの容器の底部を除去した多数の円筒
状体を濾材として濾過槽内に入れると、浮遊物質（SS）
が著しく減少することが知られている。

また、汚水処理のために、汚水中に空気を注入した
り、攪拌したりすることによりBODの処理効率を高める
曝気方法も知られている。

また特開昭62−152594号公報には曝気作用により汚水
を浄化する装置が開示されている。しかしながらかかる
公知技術は曝気のためのコンプレッサを陸上又は船上に
設置するので、陸地から距離が制限されたり、或いは別
に船を設けねならず、陸地から離れた所で使用するには
適さない。

さらに一般に地上で使用する汚水処理装置は種々知ら
れているが、水上に浮上して使用することができない。

［発明が解決しようとする課題］したがって、本発明の目的は、陸地から離れた任意の
位置で長期間に渡って使用でき、そして効果的に汚水を
浄化できる汚水の浄化装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、湖沼或いは流域面積が大きくかつ流
速が遅い大河の汚水を浄化するための汚水の浄化装置に
おいて、第１ハウジング（32）を包囲した複数の処理装
置（10）が設けられ、それらの処理装置（10）は水面に
浮上して設置される第２ハウジング（11）を備え、その
第２ハウジング（11）は周縁部にブイ（12a）を有し、
その第２ハウジング（11）の内側には濾材（14）が収容
されており、その濾材（14）を貫通して延びるドラフト
チューブ（16）の中には散気管（18）が挿入され、第１
ハウジング（32）には前記散気管（18）に空気を供給す
るエア源（34）とエアを圧送するコンプレッサ（36）と
そのコンプレッサ駆動用の電動モータ（38）とそのモー
タの動力源（40）とが設けられ、そして第２ハウジング
（11）の底部には汚水の流入口（44）が設けられ、第２
ハウジング（11）の側部には清浄化された水が流出する
流出口（46）が設けられている。

本発明の実施に際し、太陽電池パネルを用いると好適
である。

また、汚水の浄化装置が所定位置から移動しないよう
に、ロープを介して特定のフロートにアンカを取り付け
るのが好ましい。

さらに、前記濾材内部には、円筒状体に付着した微生
物以外にも、小魚や貝の様な大型生物が生息するように
構成するのが好ましい。

［作用効果の説明］したがって、コンプレッサから加圧空気をエア源を介
して散気管に送ると、ドラフトチューブ内に挿入した散
気管から気泡が出て汚水は流入口から吸込まれ、濾材内
を通って浄化され流出口から流出される。

そしてフロートによって浄化装置全体に浮力が与えら
れるので、装置全体が水面上に浮き上がる。従って、湖
沼や大河等の水面上の任意の位置（汚染箇所）に本発明
の汚水の処理装置を浮上して設置することが出来る。

このように本発明によれば、大規模な構造を必要とす
ることなく、湖沼や大河等の広い水面を有する環境内に
存在する汚水が効果的に浄化されるのである。

一方、従来の部分曝気法に比較して、装置内部に多く
の濾材を収容でき、生物量の保持量も多くなる。そのた
め、同程度の処理能力を有する従来の浄化装置よりも遥
かに小型化が可能となる。

ここで、曝気作用は散気管から供給される酸素による
ものだけに限定され、撹乱は発生しない。したがって、
円筒状体の濾材の特徴であるSS捕捉性が大きくなり、生
物膜の生成が容易化される。そして、汚泥滞留時間（SR
T）が長くなり、有機物が全酸化される。

また、エアホース接続箇所の間隔およびパイプ状部材
内を空気が流れる速度を低く設定することにより、溶存
酸素濃度が平均して低く抑えられ、酸素利用効率が高く
なり、BODの処理効率が高められる。

そして、浄化装置の周辺の水に酸素が供給されるの
で、環境の自浄作用が促進される。

さらに、本発明の汚水の処理装置は、複数個を連結し
て配置することにより、その浄化処理能力を変化させる
ことが出来る。この場合、エア源、動力源、その他を収
容するハウジングを複数個の浄化装置で包囲し、動力源
として電動モータと太陽電池パネルを設ければ、低コス
トで長期間に亘って稼働することが出来る。

これに加えて、前記濾材内部に微生物以外の大型生物
（小魚や介等）を生息させれば、浄化能力をより向上さ
せることが出来る。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図乃至第３図において、全体を符号10で示す本発
明の汚水の処理装置は、湖沼や大河の水面WLに浮上して
設置されている。そして、処理装置10は第２ハウジング
11を含み、該第２ハウジング11の周縁部はブイ12aが設
けられている。

第２ハウジング11の内側には、例えば商品名ヤクルト
の容器の底部を除去した円筒状体（図示せず：以下「濾
材」という）を密に集合してアトランダムに配置して収
容してある。なお該濾材は、収容箇所を第１図において
符号14で示してある。

この濾材14を貫通してドラフトチューブ16が延びてお
り、該ドラフトチューブ16内には散気管18が挿入されて
いる。そして、散気管18は後述するコンプレッサ36に接
続されている。

第１図および第２図に示されているように、中心に設
けた第１ハウジングを包囲して複数の処理装置10が配置
されている。このようにして全体を符号30で示すユニッ
トが構成されている。

そしてこの第１ハウジング32は、散気管18に空気を供
給するエア源34、エアを圧送するコンプレッサ36、コン
プレッサ駆動用の電動モータ38、モータの動力源である
バッテリ40とを収納している。

このようなユニット30は第２図、第３図に示すように
連続して配置して使用することができる。この第２図、
第３図では第１図のバッテリ40に代えて太陽電池パネル
42が用いられている。そして第３図に示すようにロープ
20を介してアンカ48が取付けられており、その位置を変
更する場合はアンカ48を打ち上げて、モータボート50等
により別の位置に移動することができる。

そして第１図に示されているように、汚水は個々の処
理装置10の第２のハウジング11の底部に設けた流入口44
を介して濾材14内に流入し、前記と同様な浄化作用を受
けて、清浄な状態で第２ハウジングの側部に設けた流出
口46から流出されるようになっている。

作動に際し、コンプレッサ36と電動モータ38で駆動す
ると、コンプレッサ36からのエアはエア源34、散気管18
を介してドラフトチューブ16に空気を送ると、ドラフト
チューブ16内に気泡が発生し、エアリフトポンプの作用
によりドラフトチューブ内に揚水作用が生ずる。ユニッ
ト30は水面に浮動しているので、水面近傍の汚水が流入
口44から吸込まれ、第２ハウジング11の上部から濾材14
内に流れる。

そして、濾材14が収容されている箇所を通過するが、
その際に、汚水は濾材14の表面に生成した好気性或いは
嫌気性の生物膜に接触する。その結果、アンモニアは比
較的に速かに亜硝酸性窒素や硝酸性窒素に変化し硝化水
（亜硝酸、硝酸を多く含む水を硝化水と称する）が生成
され、また、効果的な脱窒作用が行われる。

このようにして浄化された水は流出口46から放出され
る。

ここで、濾材14内に小魚や貝等の比較的大型の生物を
育成することが可能なので、前記生物膜中の細菌による
のみならず、該大型の生物により汚水を浄化することが
出来る。

なお、１つの処理装置10は縦2m、横4m、深さ3mであ
り、送風量を毎時16.7mとすれば、処理装置10の揚水量
は毎時144mとなる。そして、汚水が装置10を一回通過す
るごとに約79gの酸素が供給される。今、平均水深5m、
半径20mの池があると仮定すると、その総容量は6280m³
となり、且つこの池の生物学的な酸素要求量が10mg/lで
あったと仮定すると、池全体の酸素要求量は62800gとな
る。従って、53日間で90％の水が浄化されることにな
る。

［発明の効果］以上の通り本発明によれば下記のすぐれた効果を奏す
る。

（ａ）第１ハウジングに電源等を設けたので陸地から
離れた任意の位置に設置できる。

（ｂ）浄化しようとする水の容積に対してユニット数
を適宜設けることにより、最適な浄化作業ができる。

（ｃ）流入口や流出口のパイプを設置場所の推進に合
せて適当な長さに調整し、浄化効率を向上できる。

（ｄ）大形生物（例えば魚や貝）を飼うことが可能で
ある。これにより、植物連鎖は最終段階まで進行し、汚
泥増殖はほとんどなく、脱窒も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す部分拡大側面図、
第２図はその平面図、第３図はその側面図である。 10……汚水の処理装置、11……第２ハウジング、12……
フロート、12a……ブイ、14……濾材収容箇所、16……
ドラフトチューブ、18……散気管、30……ユニット、32
……第１ハウジング、34……エア源、36……コンプレッ
サ、38……電動モータ、40……バッテリ、42……太陽電
池、44……流入口、46……流出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】湖沼或いは流域面積が大きくかつ流速が遅
い大河の汚水を浄化するための汚水の浄化装置におい
て、第１ハウジング（32）を包囲した複数の処理装置
（10）が設けられ、それらの処理装置（10）は水面に浮
上して設置される第２ハウジング（11）を備え、その第
２ハウジング（11）は周縁部にブイ（12a）を有し、そ
の第２ハウジング（11）の内側には濾材（14）が収容さ
れており、その濾材（14）を貫通して延びるドラフトチ
ューブ（16）の中には散気管（18）が挿入され、第１ハ
ウジング（32）には前記散気管（18）に空気を供給する
エア源（34）とエアを圧送するコンプレッサ（36）とそ
のコンプレッサ駆動用の電動モータ（38）とそのモータ
の動力源（40）とが設けられ、そして第２ハウジング
（11）の底部には汚水の流入口（44）が設けられ、第２
ハウジング（11）の側部には清浄化された水が流出する
流出口（46）が設けられていることを特徴とする汚水の
浄化装置。