JP4383542B2 - Water purification block, method for producing the same, and water purification apparatus using the water purification block - Google Patents
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Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、河川等の浄水関連の技術に係り、特に、河川等の底部に配設されることによって、水中に効率的に曝気を行って微生物の繁殖等による水の浄化作用を向上させることの出来る新規な構造の浄水用ブロックと、かかる浄水用ブロックを安定した品質で容易に製造することの出来る新規な製造方法、更に、かかる浄水用ブロックを用いて河川等の浄水作用をより効果的に為し得る新規な構造の浄水装置に関するものである。
【0002】
【背景技術】
河川や海岸、用排水路、湖沼、池、貯水路や水槽等の通水乃至は貯水施設(以下、「河川等」と総称する。)における流水や貯水の浄水装置の一種として、従来から、例えば特許文献1等に示されているように、河川等の底部から曝気せしめて好気性の微生物を繁殖させ、微生物の汚水分解作用等によって浄水を図る構造のものが知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−9489号公報
【0004】
ところで、曝気による浄水効果を有効に実現するためには、水中での気泡の有効接触面積を大きくするために、河川等の底部の広い範囲に亘って略均等に、且つ細かい気泡状のエアを噴出させることが要求される。
【0005】
ところが、従来の浄水装置は、上記特許文献1にも記載されているように、河川等の底部に設けた配管用スペースに曝気用管体を配設して、この管体に圧縮エアを供給し、管体に穿孔した多数の吐出孔を通じて吐出させた圧縮空気を、必要に応じて通気性の濾材を通じて、河川等の水中に吐出させるようにした単純な構造であることから、水中への吐出エアの拡散が不十分で、吐出エアの分布に著しい偏りが発生する場合が多く、有効な浄水効果が得られ難いという問題があった。
【0006】
そこで、このような問題に鑑み、本出願人は、先に、特願2001−365797号明細書および図面において、河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けて、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアがエア供給管路のエア吐出孔からブロックの連続した空隙を通じてブロックの上面から噴出せしめられるようにした浄水用ブロックを提案した。
【0007】
かかる先願に従う構造とされた浄水用ブロックにおいては、水底に安定して設置することが出来ると共に、ポーラスコンクリートの連続空隙を巧く利用して、通気管体のエア吐出孔から吐出される圧縮エアをブロック内で拡散させてブロック上面の広い領域から水中に噴出させることが出来るのである。
【0008】
ところが、このような浄水用ブロックの実用に際しては、設置される場所の環境や地形等の条件により、吐出される圧縮エアの拡散や均一化、微細化等に関して一層高度な要求が課される場合があり、かかる浄水用ブロックに関して、更なる改良が必要となる場合があった。
【0009】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、先願に係る浄水用ブロックと同様に水中に効率的に曝気を行うことの出来る浄水用ブロックであって、特に、ブロック上面から水中に噴出される気泡の更なる微小化と、広範囲に亘る更なる均一化が図られ得る、改良された構造の浄水用ブロックと、その好適な製造方法を提供することにある。
【0010】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【0011】
(浄水用ブロックに関する本発明の態様1)
浄水用ブロックに関する本発明の態様1の特徴とするところは、河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製の浄水用ブロックであって、多数の粒子を相互に接着することによって形成されたポーラスコンクリート製のブロック本体において略水平方向に延びるように通気管体を埋設配置すると共に、該通気管体に対してエア供給管路を接続せしめて、外部から供給される圧縮エアを該エア供給管路を通じて通気管体に導くようにする一方、該通気管体の周壁部を貫通して該通気管体の外周面に開口する複数のエア吐出孔を形成すると共に、該通気管体における該エア吐出孔の形成部位を周方向の全周に亘って覆うようにして多孔質材からなる通気部材を該通気管体の外周面上に密着状態で形成して、該通気管体の該エア吐出孔を該通気部材で覆蓋せしめ、且つ、該通気部材を形成する多孔質材の内部空隙サイズを、前記ポーラスコンクリート製のブロック本体における内部空隙サイズよりも小さくして、前記通気管体の前記各エア吐出孔から吐出されて該通気部材における小サイズの内部空隙を通過させられた圧縮エアが、更に、ポーラスコンクリート製のブロック本体における大サイズの内部空隙を通過させられた後に外部に噴出されるようにした浄水用ブロックにある。
【0012】
このような本態様に従う構造とされた浄水用ブロックにおいては、外部の空気圧源からエア供給管路を通じて通気管体に供給される圧縮エアが、通気管体のエア吐出孔から通気部材の微小空隙を通じてブロック本体の内部に吹き出し、更にブロック本体の連続空隙を通じて該ブロック本体の上面から噴出せしめられる。そこにおいて、本態様では、通気管体のエア吐出孔が微小空隙を備えた通気部材で覆われており、更に通気部材の外側が連続空隙を備えたブロック本体で覆われていることから、エア吐出孔から吐出された圧縮空気が通気部材の微小空隙で細小化された後、ブロック本体の連続空隙を通じて広い範囲に拡散されることとなる。
【0013】
従って、かかる浄水用ブロックにおいては、ブロック上面の広い領域で細小な気泡とされた空気が略均一に噴出されて、水中の単位容積あたりの気泡数が充分に多くされる。その結果、水中の広い領域で優れた接触効率の曝気が実現され得て、好気性微生物の増殖等に伴う浄水効果の向上が図られ得るのである。
【0014】
しかも、通気管体を通じて供給される圧縮空気には、通気管体のエア吐出孔を覆う通気部材の微小空隙による通気抵抗に基づいて有効な静圧が及ぼされることから、圧縮空気の送気量をそれ程多くすることなく、安定した略一定量の曝気を、上述の如く微細で且つ広い領域に亘って行うことが出来る。また、水中に噴出せしめられる気泡の微細化で、水に対する気泡の接触効率が大きくされることから、送気量を抑えつつ、曝気による浄水効果を有利に得ることも可能となる。
【0015】
さらに、通気管体に供給される圧縮空気の大きな静圧に基づいて通気管体のエア吐出孔を通じての吐出圧を大きく設定することが出来ることから、通気管体の傾斜等によってエア吐出孔に多少の高低差が生じた場合でも、特定のエア吐出孔への吐出空気の偏りが抑えられるのであり、それ故、各種の施工条件下で、上述の如き広い領域での曝気効果が、一層安定して発揮され得るのである。
【0016】
また、本態様の浄水用ブロックにおいては、通気管体のエア吐出孔から吐出された圧縮空気の水中噴出までの通過経路が、通気部材の微小空隙とブロック本体の通気空隙との二段階構造とされており、先ず、通気部材の微小空隙で微細化された圧縮空気が、それよりも大きな通気空隙で広範囲に広げられた後に、水底面となるブロック上面から水中に吐出されることから、圧縮空気で形成された気泡が、微細状態を保ったままで広い領域で水中に吐出されることとなる。
【0017】
更にまた、本態様の浄水用ブロックでは、ポーラスコンクリートで構成されたブロック本体を巧く利用することによって、製造コストが高くなり易い微小空隙の通気部材の容量を抑えつつ、水中への噴出空気の微細化が実現され得るのであり、製造コストも低く抑えることが出来る。加えて、ポーラスコンクリートを採用したことで、適当な重量が付与されることから、特別な固定構造を採用しなくても、水底の目的とする位置に安定して設置することが可能であり、施工も容易であるといった利点がある。加えて、本態様の浄水用ブロックは、例えば河川や海岸等の水底に設置することにより、洪水や波浪等による河床や海底の洗掘を防止する効果もあり、水底や更にはそこに生息する動植物まで保護することが出来るといった利点もある。
【0018】
【0019】
加えて、本態様においては、微小空隙が容易に形成され得ると共に、粒子の大きさ等を適宜に変更することにより、通気部材の空隙の大きさ等を容易に調節することも可能となる。なお、粒子としては、例えば砂や砕砂、ガラス粒子、その他これらに類似する材料が適宜に採用される。また、多数の粒子を接着する手段としては、設置される水中の環境等を考慮してエポキシ系等の公知の合成樹脂系接着剤が好適に採用されることとなり、例えば、シンコー株式会社製のシンコーグラベルG特殊樹脂(商品名)等が好適に採用される。
【0020】
【0021】
また、本態様においては、エア吐出孔を通気部材によって容易に且つ安定して覆うことが出来、目的とする吐出空気の微細化が優れた耐久性をもって安定して発揮され得ることとなる。
【0022】
(浄水用ブロックに関する本発明の態様2)
浄水用ブロックに関する本発明の態様2の特徴とするところは、浄水用ブロックに関する本発明の前記態様1乃至3の何れかにおいて、前記通気管体を無端の環状として、全体が略水平に延びるように前記ブロック本体に埋設配置したことにある。
【0023】
このような本態様においては、ブロック本体内への通気管体の配設本数を少なく出来ると共に、通気管体へのエア供給口も少なく出来、圧縮空気の供給のための配管構造も簡略とすることができる。なお、無端環状の通気管体の具体的形状は限定されるものでないが、例えば、相互に平行に延びる複数本の直管部分を有する形状としてロ字形や日字形などの無端形状が好適に採用される。
【0024】
(浄水用ブロックに関する本発明の態様3)
浄水用ブロックに関する本発明の態様3の特徴とするところは、浄水用ブロックに関する本発明の前記態様1又は2において、前記通気管体における前記エア吐出孔を、前記ブロック本体の裏面側に向かって開口せしめたことにある。
【0025】
このような本態様においては、エア吐出孔から吐出される圧縮空気が、下方に向かって吐出された後、通気部材の微小空隙とブロック本体の連続空隙を通じて上方に導かれることから、圧縮空気の吐出された後の微小空隙や連続空隙の通過距離が長くなる。従って、通気部材やブロック本体のサイズに対して圧縮空気の通過距離が効率的に確保され得て、微小空隙や連続空隙による圧縮空気の微小化や拡散化の効果が有利に発揮され得るのである。
【0026】
(浄水用ブロックに関する本発明の態様4)
浄水用ブロックに関する本発明の態様4の特徴とするところは、浄水用ブロックに関する本発明の前記態様1乃至3の何れかにおいて、前記通気管体を、前記ブロック本体の厚さ方向中央よりも裏面側に位置せしめたことにある。
【0027】
このような本態様にあっては、通気管体のエア吐出孔から吐出されて通気部材の微小空隙からブロック本体内に吐出せしめられた圧縮空気の、かかるブロック本体内での通過距離が実質的に大きく確保されることとなり、ブロック本体における圧縮空気の拡散効果が一層有利に発揮され得る。
【0028】
(浄水用ブロックに関する本発明の態様5)
浄水用ブロックに関する本発明の態様5の特徴とするところは、浄水用ブロックに関する本発明の前記態様1乃至4の何れかにあって、前記ブロック本体の裏面において、前記河川等の流水方向に延びる逆凹溝を形成したことにある。
【0029】
このような本態様においては、浄水用ブロックの下側で支持盤床との間に暗渠形態の流水路や帯水領域を形成することが可能であり、ブロックから吐出される圧縮エアによって、これら形態の流水路や帯水領域からブロック内の空隙を通じて表面に至る水の流れを作ることによって、ブロック内部や表裏における微生物の繁殖の更なる向上、ひいては浄水効果の更なる向上を図ることも可能となる。
【0030】
(浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の態様1)
浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の態様1の特徴とするところは、上述の如き何れかの態様に係る本発明に従う構造とされた浄水用ブロックを製造するに際して、前記通気部材の成形型内に前記通気管体をセットして該通気部材を成形することにより、該通気部材を、その成形と同時に該通気管体の外周面に密着させて組み付けると共に、それら通気管体と通気部材の組付体を前記ブロック本体の成形型内にセットして該ブロック本体を成形することにより、該ブロック本体の成形と同時に該組付体を該ブロック本体に埋設配置せしめるようにしたことにある。
【0031】
このような本発明方法に従えば、ブロック本体の成形に際して、予めエア吐出孔を通気部材で覆蓋せしめた通気管体を成形型内にセットして、かかる通気部材をブロック本体の成形材料中に埋め込むことにより、ポーラスコンクリート材料による通気管体のエア吐出孔の目詰まり等が効果的に防止され得る。
【0032】
(浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の態様2)
浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の態様2の特徴とするところは、浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の前記態様1において、前記通気部材の成形型内に該通気部材の成形材料を投入充填する際に、前記通気管体における前記エア吐出孔が、鉛直下方となる略半周の領域にだけ位置せしめられるようにしたことにある。
【0033】
このような本発明方法に従えば、通気部材の成形材料を成形型内に充填して通気部材を成形する際に、成形型内にセットされる通気管体のエア吐出孔への通気部材の成形材料の入り込みに起因する目詰まり等を防止することが出来る。
【0034】
(浄水装置に関する本発明の態様1)
浄水装置に関する本発明の態様1の特徴とするところは、浄水用ブロックに関する上述の如き何れかの態様に係る本発明に従う構造とされた浄水用ブロックを、河川等の底部に少なくとも一つ敷設して、前記エア供給源を通じて圧縮エアを供給せしめることにより、かかる圧縮エアを前記ブロックの上面から噴出せしめるようにした浄水装置にある。
【0035】
このような本態様に従う構造とされた浄水装置においては、河川等の底部の広い底面から略均一に曝気することが出来るのであり、それによって、好気性微生物等による浄水の効果が効率的に発揮され得るのである。
【0036】
しかも、適当な大きさや形状で製造された浄水用ブロックを採用したことにより、低コストで容易に施工することが出来ると共に、現場打ちに比して工期短縮も図られ得る。また、適当な大きさや形状の浄水用ブロックの複数を組み合わせて敷設することにより、各種の大きさや形状の河川等に対して、容易に且つ効率的に対処して、河川等の底部に設置することが出来るのである。
【0037】
(浄水装置に関する本発明の態様2)
浄水装置に関する本発明の態様2の特徴とするところは、浄水装置に関する本発明の前記態様1において、前記河川等における前記浄水用ブロックの敷設領域の少なくとも上流側に、ポーラスコンクリートからなる透水性の堰を形成したことにある。
【0038】
このような本態様においては、ポーラスコンクリートの連続空隙を巧く利用して、浄水装置の設置エリアの流水を穏やかにして著しい乱流を抑えることが出来るのであり、それによって、浄水装置による曝気に基づく浄水効果を一層効率的に発揮させることが可能となる。
【0039】
(浄水装置に関する本発明の態様3)
浄水装置に関する本発明の態様3の特徴とするところは、浄水装置に関する本発明の前記態様1又は2において、前記河川等の底部に前記浄水用ブロックの複数を敷設すると共に、それら複数の浄水用ブロックにおける前記エア供給管路を相互に接続する連通管路を設けることにより共通の圧縮エア供給路を用いて該各浄水用ブロックの前記通気管体に圧縮エアを供給するようにする一方、それら各浄水用ブロックの該通気管体への圧縮エアの供給圧を各別に調節する調圧バルブを設けて、かかる圧縮エアの供給圧をそれぞれ調節可能としたことにある。
【0040】
このような本態様においては、複数の浄水用ブロックの各通気管路に対して、共通の連通管路を通じて圧縮空気を供給することが出来ると共に、各通気管路の設置高さの相違等を考慮して圧縮エアの供給圧を適宜に調節することが出来ることから、圧縮エアの簡単な供給系管路構造によって、河川等の底部に敷設された浄水用ブロックの全体に亘って均一な曝気が有利に実現可能となるのである。
【0041】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【0042】
先ず、図1〜3には、本発明の一実施形態としての浄水装置10が示されている。この浄水装置10は、曝気槽14や一対の静流槽16,16を含んで構成されており、例えば家庭排水が流れ込む用水路や河川等のような汚染水が通水せしめられる流水路12に設置される。なお、以下の説明中、図1,2の左側を上流側とすると共に、図1,2の右側を下流側とする。
【0043】
より詳細には、浄水装置10の一部を構成する一対の静流槽16,16は、それぞれ、曝気槽14の上流側と下流側に設けられており、上下流の竪壁18,20および貝殻培地22からなる。上下流の竪壁18,20は、それぞれ、矩形板形状を有するポーラスコンクリート製とされており、流水路12の底部24に対して略垂直に立設されていると共に、流水方向に離隔して対向位置せしめられている。また、これら各竪壁18,20の対向面間に形成された静流槽16の底部24には、貝殻培地22が設けられている。この貝殻培地22は、静流槽16に牡蠣殻等の貝殻を直接に或いは透水性の適当な網袋等に収容したものを詰め込むことによって形成されており、必要に応じて、パピルス等の水生植物が植栽されるようになっている。
【0044】
また、流水路12上において一対の静流槽16,16の間には、曝気槽14が設置されている。この曝気槽14は、上流側の静流槽16の下流側竪壁20と下流側の静流槽16の上流側竪壁18の間に形成されており、本実施形態では、これら上下流側の静流槽16,16の下流側竪壁20と上流側竪壁18によって、堰が構成されている。また、曝気槽14の底部には、浄水用ブロックとしての曝気用ブロック26の複数枚が、殆ど隙間なく並べられて、全体として略水平な、若しくは上流側から下流側に向かって僅かに下傾した水路底面28が形成されている。
【0045】
かかる曝気用ブロック26は、図4〜5にも拡大して示されているように、厚肉の略矩形板形状を呈するブロック本体30を含んで構成されている。ブロック本体30は、連続空隙を有する多孔質のポーラスコンクリート製品からなり、周知の物であることから詳細な説明を割愛するが、所定粒度の骨材をモルタル等で被覆するようにして接点で固着した多孔質構造を有している。具体的には、例えば、セメント、水、骨材、混和材、混和剤等を練り混ぜた材料を用いて、必要に応じて防錆鉄筋等を配設した型枠内に打設することによって、ブロック本体30を含む曝気用ブロック26を、鉄筋コンクリート構造として、或いは無筋コンクリート構造で製造することが可能である。なお、骨材としては、単粒度乃至は混合の砕石が有利に用いられる。また、骨材の粒度は、適当な大きさの連続空隙を形成するために、JIS A 5001に規定の5号(13〜25mm)、6号(5〜13mm)、7号(2.5〜5mm)程度が望ましい。更にまた、混和剤としては、高性能減水剤や高性能AE減水剤等が採用可能であり、混和材としては、シリカフュームやフライアッシュ、高炉スラグ等が採用可能である。
【0046】
また、曝気用ブロック26の下面には、下方に向かって開口する逆凹溝形の凹所32が、ブロック26の設置状態下で流水方向に延びるように形成されており、それによって、複数の曝気用ブロック26を敷設して形成された流水路12の底壁部内に流水方向に連続して延びる暗渠構造の通水路34が形成されている。
【0047】
更にまた、各静流槽16を画成する上下流の竪壁18,20も、前述の如く、その略全体がポーラスコンクリートによって形成されていることにより、連続空隙を通じて流水が透過せしめられるようになっており、上下流の竪壁18,20を流水が透過することによって、著しい乱流が軽減乃至は抑えられて、穏やかな全体的な流れ状態で汚水(浄化対象水)が曝気槽14を流通せしめられるようになっている。
【0048】
さらに、このような曝気用ブロック26には、通気管体としてのエア吐出管36の一対が埋設されている。かかるエア吐出管36は、全長の長い一対の第一管体38,38と全長の短い一対の第二管体40,40がそれぞれ対向配置されて各端部が連接されることにより、全体として無端の矩形枠状体乃至は矩形環状体とされている。なお、かかるエア吐出管36は、例えば、市販されている塩化ビニル管や金属管等を用いて形成され得る。また、これら一対のエア吐出管36,36は、曝気用ブロック26の長手方向(図4中の左右方向)に離隔配置されて、各第一管体38が曝気用ブロック26の幅方向(図4中の上下方向)の全長より短い長さで、流水方向に直交する方向に延びるように、即ち川幅方向に延びるように配設されている。特に本実施形態では、4本の鉄筋42が井桁状に組み付けられて曝気用ブロック26に配設されており、これらの鉄筋42に固定されることによって、各エア吐出管36が略水平方向に延びる状態で支持されている。また、各エア吐出管36における一方の第二管体40には、曝気用ブロック26の幅方向に略一定の円形断面で延びるエア供給管路44が一体形成されており、かかるエア供給管路44の外方端部が、曝気用ブロック26の側壁部に開口している。
【0049】
また、各エア吐出管36における一対の第二管体40,40は、曝気用ブロック26の長手方向に略水平に配設されている。これにより、両エア吐出管36,36の第一管体36,36および第二管体40,40は、全体としてブロック本体30の上面と略平行な一つの平面上に配設されている。
【0050】
また、エア吐出管36における各第一管体38には、その管壁に対してエア吐出孔としての複数の吐出孔46が貫設されている。これら複数の吐出孔46は、図6にも拡大して示されているように、曝気用ブロック26の敷設状態下で、第一管体38の鉛直下側の半周部分に位置するように、換言すれば第一管体38の鉛直上側の半周部分には開口しないように位置設定されている。本実施形態では、例えばエア吐出管36の長手方向で所定距離を隔てた6箇所において、鉛直下方に開口,形成されている。特に本実施形態では、エア吐出管36がブロック本体30の厚さ方向の略中央部分に配されていることにより、エア吐出管36における吐出孔46の開口位置が、ブロック本体30の厚さ方向の中央より下方に位置しており、それによって、吐出孔46の開口位置からブロック本体30の上面までの距離が充分に確保されている。
【0051】
なお、これら吐出孔46においては、第一管体38の長手方向での間隔を相互に異ならせたり、或いは開口の口径を相互に異ならせることも可能である。例えば、エア供給管路44側に近設される3箇所の吐出孔46の口径を、エア供給管路44から離隔した側に位置する3箇所の吐出孔46の口径よりも僅かに小さくしても良い。これにより、仮に、後述するエア供給口の配設位置の設定に伴ってエア吐出管36の長手方向での圧力差が問題となった場合にも、各吐出孔46から吐出される圧縮空気量の均一化を図ることが、比較的容易に可能となる。
【0052】
また、エア吐出管36の第一管体38には、通気部材としての通気ブロック48が固着されている。通気ブロック48は、例えば珪砂とエポキシ樹脂を混練したものを成形固化せしめることにより形成されており、相互に固着された珪砂の粒子管に全体として連続した空隙(気孔)を備えている。このような通気ブロック48では、通気ブロック48の空隙の大きさが、ポーラスコンクリートからなるブロック本体30の空隙よりも充分に小さく設定されている。また、本実施形態では、通気ブロック48の内周面と第一管体38の外周面との間において全体に連続した隙間が形成されないように、通気ブロック48が第一管体38の表面に接して形成されている。これにより、第一管体38における吐出孔46が通気ブロック48で覆われて、吐出孔46から吐出された圧縮空気が通気ブロック48の微小空隙に対して直接的に吹き込まれるようになっている。更にまた、通気ブロック48およびエア吐出管36は、何れも、ブロック本体30との間において全体に連続した隙間が形成されないように、ブロック本体30に対して接するように形成されている。
【0053】
さらに、本実施形態では、上述の如き構造とされた曝気用ブロック26の製造方法に関して、特に限定されるものでないが、例えば、以下の如き一具体例としての製造方法が採用される。
【0054】
先ず、塩化ビニル製の管体を組み合わせて相互に接続し、または湾曲成形することにより、一対の第一管体38,38と一対の第二管体40,40を有するエア吐出管36,36を形成すると共に、各エア吐出管36に、エア供給管路44を設ける。また、各第一管体38には、鉛直下方に位置する部位に、長手方向に間隔をおいて複数の吐出孔46を貫設する。
【0055】
次いで、両第一管体38,38を図示しない型枠内の所定位置にセットした状態下で、前述の通気ブロック48の成形材料を該型枠内に充填して成形する。なお、型枠内で通気部材を成形するに際しては、エア吐出管36を、その第一管体38に形成された吐出孔46が鉛直下方に向かって開口する状態で、換言すれば吐出孔46が開口していない方の半周部分を鉛直上方として、型枠の上方から通気ブロック48の成形材料を充填する。これにより、第一管体38に設けられた各吐出孔46を、微小空隙を有する通気ブロック48で覆う。
【0056】
さらに、図示しない所定のコンクリート型枠内に井桁状に組み付けた複数の鉄筋42を配設せしめた後、通気ブロック48を被着せしめた一対のエア吐出管36,36を位置決めして型枠内にセットする。特に、本実施形態では、エア吐出管36を、ブロック本体30の厚さ方向の略中央部分において水平方向に延びるようにセットする。その後、かかるコンクリート型枠内にポーラスコンクリート材料を打設し、バイブレータで充填することにより、曝気用ブロック26を形成する。
【0057】
これにより、かかる曝気用ブロック26においては、エア吐出管36の外周面および通気ブロック48の外周面の実質的に全面に対してポーラスコンクリートが接触せしめられるようにされる。そして、エア吐出管36の吐出孔46から圧縮エアが噴出されると、それが通気ブロック48の多数の連続した微小空隙に導かれると共に、これら微小空隙を通過した後、ブロック本体30の連続空隙に導かれるようになっている。
【0058】
而して、このような構造とされた曝気用ブロック26は、流水路12の幅方向に2枚を隙間なく繋げ、且つ流水路12の長手方向(流水方向)にも多数枚を繋げた状態で流水路12の底部24に敷設されており、それによって、曝気槽14の略全体の底部が曝気用ブロック26で構成されている。更に、曝気槽14内における流水路12の両方の側壁部50,50には、連通管路52a,52bが、流水方向の略全長に亘って延びて配設固定されている。これらの連通管路52a,52bは、下流側の両端部が川幅方向に延びる接続管54で相互に連通されて全体として一本の略U字型の連通管路52とされている。また、一方の河岸に配設された連通管路52aの上流側端部が流体密に封止されており、他方の河岸に配設された連通管路52bの上流側端部に対して、エアポンプ56からの圧縮エア供給管58が接続されている。これにより、エアポンプ56で生ぜしめられる圧縮エアが、圧縮エア供給管58から連通管路52に供給されるようになっている。
【0059】
さらに、これら左右の河岸に配設された連通管路52a,52bには、長手方向に適当な間隔を隔てて複数の分岐管路60が接続されており、これらの分岐管路60を介して、エア供給管路44およびエア吐出管36における第二管体40から第一管体38に対して、それぞれ、エアポンプ56から圧縮エアが供給されるようになっている。そして、かかる圧縮エアは、第一管体38の吐出孔46から通気ブロック48内に吐出されると共に、通気ブロック48の微小空隙を通じてブロック本体30内に吐出され、ブロック本体30を形成するポーラスコンクリートの連続空隙を通じて曝気槽14の底面28から噴出されるようになっている。
【0060】
また、各分岐管路60には、それぞれ、調圧バルブ62が設置されており、この調圧バルブ62の開度を調節することによって、各エア吐出管36の吐出孔46から吐出される圧縮エアの圧力、延いては吐出量を適宜に、且つ複数のエア吐出管36の間で相対的に調節することが出来るようになっている。即ち、流水路12の上流から下流に向かって付された高低差が小さい場合には、最上流側と最下流側に配された両第一管体38,38間の高低差も小さくなって、各吐出孔46から吐出される圧縮エアの吐出圧力が全体として略同じ条件で同じように吐出せしめられることとなるが、高低差が大きい場合には、各調圧バルブ62を調節することにより、各第一管体38の吐出孔46から吐出される圧縮空気量を相互に調節することで、対応できるようになっている。
【0061】
上述の如き構造とされた浄水装置10においては、エアポンプ56から供給される圧縮空気が、エア吐出管36に供給されて吐出孔46から通気ブロック48を介して吐出される。そして、かかる圧縮空気は、通気ブロック48の微小空隙で微細化された後、更にブロック本体30の連続空隙を通じて、水底となるブロック本体30の上面から水中に噴出せしめられることとなる。
【0062】
従って、エア吐出管36の吐出孔46から吐出された圧縮空気が、通気ブロック48の微小空隙で細小化された後、ブロック本体30の連続空隙を通じて広い範囲に拡散されることから、ブロック上面の広い領域で細小な気泡とされた空気が略均一に噴出されて、水中の広い領域で良好な曝気が実現されて浄水効果が有利に発揮され得る。
【0063】
また、通気ブロック48の微小空隙の通気抵抗で、エア吐出管36の吐出孔46から吐出される圧縮空気に対して大きな静圧が及ぼされることとなり、安定した略一定量の曝気が有利に実現され得て、目的とする浄水効果の安定化が図られ得るのである。
【0064】
しかも、微小空隙の通気ブロック48とポーラスコンクリートで構成されたブロック本体30の両者を組み合わせて巧く利用することにより、製造コストが高くなり易い微小空隙の通気部材の容量を抑えつつ、水中への噴出空気の微細化が有利に実現され得ると共に、水底への安定した設置が容易に実現可能となる。
【0065】
また、エア吐出管36から吐出される圧縮空気に大きな静圧が作用せしめられることから、前述の如き微小な気泡を広範囲に均一に拡散せしめつつ、吐出空気量を少なくすることができるのであり、それ故、例えば連続的な曝気も容易に実現可能となる。そして、連続的な曝気を行うことにより、一層効果的な浄水効果が発揮されると共に、通気ブロック48の微小空隙やブロック本体30の連続空隙の目詰まりも効果的に防止されて、長期間に亘って所期の浄水効果が安定して発揮され得ることとなる。
【0066】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であり、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様で実施可能であり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【0067】
例えば、本発明は、例示の如き流水路上に用いられていたが、これに限定されるものでなく、具体的には、特開2000−202479号公報に記載の浄化水路や特開2000−70936号公報に記載の浄水装置、特開2000−176447号公報に記載の浄化システム等、曝気を利用した各種の浄水装置に対しても用いられ得る。
【0068】
また、前記実施形態においては、エア吐出管36が無端の環状とされていたが、例えば、ストレートな管体の一本乃至は複数本を一つの曝気用ブロック26に対して略水平方向に延びるように配設することも可能である。
【0069】
更にまた、前記実施形態では、エア吐出管36における複数の吐出孔46が第一管体38だけに設けられていたが、これに限定されるものでなく、第二管体40やエア供給管路44に設けても良い。
【0070】
また、前記実施形態における通気ブロック48は、例示の如き形状や材質、構造等に限定されるものでなく、エア吐出管36の吐出孔46から吐出される圧縮エアを微小化して吐出させる連続した微小空隙を備えたあらゆる形態の通気部材が採用される。具体的には、例示の如き珪砂の他に砂利等を粒子として用いても良い。
【0071】
更にまた、前記実施形態において、ブロック本体30の連続空隙や通気ブロック48の微小空隙における大きさや形状等は、目的とする浄水効果や設置される環境条件等に応じて適宜に設定される。また、エア吐出管36に設けられる吐出孔46の大きさや数、位置なども、特に限定されるものでなく、エア吐出管36の長さやブロック本体30における連続空隙の大きさ、ブロック本体30による被り厚さ寸法、供給される圧縮エアの圧力等を考慮して、設定される。更にまた、通気ブロック48の形状や大きさ、材質等は、何等限定されるものでなく、吐出孔46の形状や大きさ、エア吐出管36やブロック本体30の材質およびその他の製造条件や配設環境等に応じて、適宜に設定される。
【0072】
さらに、前記実施形態において採用されるポーラスコンクリートからなるブロック本体30は、連続空隙を備えており、エア吐出管36の吐出孔46を被覆する通気ブロック48から吐出された圧縮空気を、かかる連続空隙によって表面にまで導き得るものであれば良く、その材料等は特に限定されるものでなく、強度も設置場所等に対応した要求特性を満足するものであれば良い。また、エア供給管路44に接続されるエア供給源としては、例示の如きエアポンプ56の他に、例えば送風機等が採用される。
【0073】
また、前記実施形態においては、ポーラスコンクリートの材料打設時にエア吐出管36を安定して位置決めするために、ブロック本体30の型枠内に鉄筋を配筋して、かかる鉄筋にエア吐出管36を連結固定していたが、エア吐出管36の配筋による位置決めは、必ずしも必要でない。具体的には、例えば、初めにブロック本体30の下半分または上半分を型枠内で成形した後、予め通気ブロック48を被着せしめて別途形成したエア吐出管36を、かかるブロック本体30の下半分または上半分に載置せしめた状態で、かかる型枠内にポーラスコンクリートの材料をエア吐出管36の上から打設して、ブロック本体30の残りの半分(上半分または下半分)を型枠内で成形することによって、無筋のブロック本体30の内部の所定位置にエア吐出管36を埋設することも可能である。
【0074】
【実施例】
次に、本発明に係る浄水用ブロックをより具体的に明らかにするために、図7に示される如き実験装置64を用いて行った、曝気特性の測定実験を実施例として説明する。
【0075】
本実施例の実験装置64は、ポーラスコンクリートからなる略矩形板形状のブロック本体66を備えており、該ブロック本体66の厚さ方向中間部分に円形直管形状のエア吐出管68の3本を、ブロック本体66の幅方向の略全長に亘って延びるように、ブロック本体66の長手方向に離隔して配置する。なお、ブロック本体66としては、密度が3 .16g/cm3の普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)と、密度が2 .665g/cm3であり、且つ実績率が57.8%の砕石7号と、密度が1.05g/cm3であり、且つ使用量がセメントの0.95%である混和剤としてのポリカルボン酸高性能AE減水剤を含んでなる材料を用いて成形した、目標空隙率が25%のポーラスコンクリートを用いた。
【0076】
なお、かかるポーラスコンクリートにおいては、水セメント比(W/C)を27%とすると共に、セメントを346kg、水を90kg、混和剤を3.45kg、粗骨材を1510kg、それぞれ用いて調合した。而して、この調合した混合物から適量を取り出して、後述する通気ブロック72を備えたエア吐出管68を埋設配置した状態下で固化することにより、ブロック本体66を形成する。ブロック本体66の幅寸法:wは、w=670(mm)とした。エア吐出管68には、内径13mmの塩化ビニル管を用いた。各エア吐出管68の軸方向一方の端部は、ブロック本体66の端部まで至らない位置で上方向に向かって略直角に立ち上げて、ブロック本体66の上面に開口する圧縮エアの供給口とした。
【0077】
また、エア吐出管68の鉛直下方の周壁部に、6つの吐出孔70をエア吐出管68の長手方向に略等間隔に離隔して貫設した。本実施例では、エア吐出管68のエア供給口側に近設する3つの吐出孔70の口径を2.0mmに設定すると共に、エア供給口側から離れて位置する3つの吐出孔70の口径を2.1mmとした。
【0078】
そして、ブロック本体66には、各エア吐出管68の略全体に被着する状態で通気ブロック72を埋設配置した。かかる通気ブロック72の材料は、2.6kg の珪砂5号(0.3mm〜1.7mm)に対して、エポキシ系接着剤としてシンコーグラベルG特殊樹脂の主剤A(シンコー株式会社製の商品名)を0.23kgとシンコーグラベルG特殊樹脂の硬化剤B(同社製の商品名)を0.115kg添加し、混練することによって得たものを用いた。また、通気ブロック72は、そのようにして得た材料を、エア吐出管68を中央部分にセットした成形キャビティに充填することにより、前記実施形態に示されたものと同様に、矩形ブロック状の外形を呈するブロック本体66に対して、その略中心軸上を長手方向に貫通するようにしてエア吐出管68が貫設配置された構造をもって形成した。なお、成形された通気ブロック72は、多数の連続した微小空隙が形成された多孔構造体であることを確認した。
【0079】
このようにして得た本実施例の浄化ブロックの実験に際しては、実験装置64を水の入った水槽内に収容し、ブロック本体66の幅方向一方の端縁部を水槽の底面74に載置すると共に、幅方向他方の端縁部を底面74から高さ:hの位置に保持することにより、実験装置64を底面74に対して角度:αで傾斜させるようにする。
【0080】
そして、実験装置64の傾斜角度:αを任意に設定変更すると共に、エア吐出管68のエア供給口から圧縮エアを送り込んで、エア吐出管68の吐出孔70から通気ブロック72の微小空隙およびブロック本体66の連続空隙を通じてブロック本体66の上面に噴出させて水中内の曝気の状態を観察した。その観察結果を実施例として表1に示す。なお、本実施例における曝気状態の良否は、ブロック本体66上面から吐出する気泡の数や大きさ、更には気泡がブロック本体66上面から均一に吐出しているか等を総合的に判断して評価した。また、上述の実験装置64におけるエア吐出管68に通気ブロック72を配設しない比較装置を準備し、かかる比較装置を用いて本実施例と同様な実験を行った結果を比較例として表1に併せ示す。
【0081】
【表1】
【0082】
表1に示される結果からも、本実施例においては、比較例に比して傾斜角度を大きくしても広い範囲で略一定の曝気状態が維持され得ることが見て取られる。
【0083】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた浄水用ブロックにおいては、通気管体のエア吐出孔から吐出される圧縮空気が通気部材の微小空隙とブロック本体の連続空隙を順次に通過して水中に噴出せしめられることにより、広い領域に亘って微細な気泡状で水中に噴出されることとなり、それによって、曝気による浄水効果が一層効果的に発揮され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態としての浄水装置を示す平面説明図である。
【図2】 図1における浄水装置の流水方向の縦断面説明図である。
【図3】 図1における浄水装置の川幅方向の縦断面説明図である。
【図4】 図1における浄水装置の一部を構成する曝気用ブロックを拡大して示す横断面説明図である。
【図5】 図4におけるV−V断面図である。
【図6】 図3の要部拡大説明図である。
【図7】 本実施例に用いられる実験装置を概略的に示す説明モデル図である。
【符号の説明】
10 浄水装置
12 流水路
24 底部
26 曝気用ブロック
28 水路底面
30 ブロック本体
36 エア吐出管
44 エア供給管路
46 吐出孔
48 通気ブロック[0001]
【Technical field】
The present invention relates to water purification-related technology for rivers and the like, and in particular, by being disposed at the bottom of rivers and the like, it efficiently aerates in the water and improves the water purification action by the propagation of microorganisms and the like. Water purification block with a new structure, a new manufacturing method that can easily produce such a water purification block with stable quality, and more effective purification of rivers using such water purification blocks The present invention relates to a water purification device having a novel structure that can be achieved.
[0002]
[Background]
As a type of water purifier for running water and water storage in rivers and coasts, drainage channels, lakes, ponds, reservoirs and water tanks or water storage facilities (hereinafter collectively referred to as “rivers etc.”), For example, as shown in Patent Document 1 or the like, a structure in which aerobic microorganisms are propagated by aeration from the bottom of a river or the like and water is purified by a sewage decomposition action of the microorganisms is known.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-9489 A
[0004]
By the way, in order to effectively realize the water purification effect by aeration, in order to increase the effective contact area of the bubbles in the water, the fine bubble-like air is distributed almost uniformly over a wide range of the bottom of a river or the like. It is required to be ejected.
[0005]
However, as described in Patent Document 1 described above, the conventional water purifier is provided with a tube for aeration in a piping space provided at the bottom of a river or the like, and supplies compressed air to the tube. However, since it has a simple structure in which compressed air discharged through a number of discharge holes perforated in the tube is discharged into water such as rivers through a breathable filter medium as necessary, There is a problem that the diffusion of the discharge air is insufficient and the distribution of the discharge air is often significantly biased, and it is difficult to obtain an effective water purification effect.
[0006]
Therefore, in view of such a problem, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2001-365797 and drawings, a plurality of porous concrete blocks laid on the bottom of a river or the like on the outer peripheral surface. The air pipe having the air discharge holes is embedded and disposed so as to extend in a substantially horizontal direction, and an air supply pipe for supplying compressed air to the vent pipe is provided, and the compressed air is supplied through the air supply pipe. A water purifying block was proposed in which the compressed air was ejected from the upper surface of the block through the continuous air gap of the block from the air discharge hole of the air supply pipe.
[0007]
In the water purifying block structured according to such a prior application, it can be stably installed on the bottom of the water and the air discharge of the ventilation pipe body can be made by utilizing the continuous void of the porous concrete. Hole The compressed air discharged from the air can be diffused in the block and ejected into water from a wide area on the upper surface of the block.
[0008]
However, when such a water purification block is put to practical use, there are cases where higher requirements are imposed on the diffusion, uniformization, and miniaturization of the compressed air to be discharged, depending on the conditions of the installation location, topography, etc. There are cases where further improvements are required for such water purification blocks.
[0009]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background of the above-mentioned circumstances, and the problem to be solved is that it is possible to efficiently aerate the water in the same manner as the water purification block according to the prior application. A water purification block, in particular, an improved structure water purification block capable of achieving further miniaturization of bubbles ejected into the water from the upper surface of the block and further uniformization over a wide range, and its preferred It is to provide a manufacturing method.
[0010]
[Solution]
Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.
[0011]
(Aspect 1 of the present invention relating to a water purification block)
The feature of aspect 1 of the present invention relating to the water purification block is that A porous concrete water purification block laid on the bottom of a river or the like, and a porous concrete block body formed by adhering a large number of particles to each other so that the ventilation pipe body extends in a substantially horizontal direction. The air supply pipe is connected to the vent pipe so that compressed air supplied from the outside is guided to the vent pipe through the air supply pipe. A plurality of air discharge holes that pass through the peripheral wall portion and open to the outer peripheral surface of the vent pipe body are formed, and the air discharge hole forming portion of the vent pipe body is covered over the entire circumference. A ventilation member made of a porous material is formed in close contact with the outer peripheral surface of the ventilation tube body, the air discharge hole of the ventilation tube body is covered with the ventilation member, and the ventilation member is formed. Of porous material A compression in which the gap size is made smaller than the internal gap size in the porous concrete block body, and is discharged from the air discharge holes of the vent pipe body and passed through the small size internal gap in the vent member. The air is further blown out after passing through a large internal space in the block body made of porous concrete. It is in the block for water purification.
[0012]
In the water purifying block having the structure according to this aspect, the compressed air supplied from the external air pressure source to the vent pipe through the air supply pipe is sent from the air discharge hole of the vent pipe to the minute gap of the vent member. Is blown out into the inside of the block body, and is further ejected from the upper surface of the block body through a continuous gap in the block body. Therefore, in this aspect, the air discharge hole of the ventilation tube is covered with a ventilation member having a minute gap, and further, the outside of the ventilation member is covered with a block body having a continuous gap. After the compressed air discharged from the discharge hole is reduced in size by the minute gap of the ventilation member, it is diffused over a wide range through the continuous gap of the block body.
[0013]
Therefore, in such a block for water purification, air made into fine bubbles in a wide area on the upper surface of the block is ejected substantially uniformly, and the number of bubbles per unit volume in water is sufficiently increased. As a result, aeration with excellent contact efficiency can be realized in a wide area in water, and the water purification effect accompanying the growth of aerobic microorganisms can be improved.
[0014]
In addition, since the effective static pressure is exerted on the compressed air supplied through the ventilation tube based on the ventilation resistance due to the minute gap of the ventilation member covering the air discharge hole of the ventilation tube, the amount of compressed air supplied is As described above, a stable and constant amount of aeration can be performed over a fine and wide area without increasing so much. Further, since the contact efficiency of the bubbles with water is increased by miniaturization of the bubbles ejected into the water, it is possible to advantageously obtain the water purification effect by aeration while suppressing the air supply amount.
[0015]
Furthermore, since the discharge pressure through the air discharge hole of the ventilation pipe body can be set large based on the large static pressure of the compressed air supplied to the ventilation pipe body, the air discharge is caused by the inclination of the ventilation pipe body. Hole Even if there is a slight difference in height, specific air discharge Hole Accordingly, the aeration effect in a wide area as described above can be more stably exhibited under various construction conditions.
[0016]
Further, in the water purifying block of this aspect, the passage route to the underwater ejection of the compressed air discharged from the air discharge hole of the vent pipe body has a two-stage structure of the micro gap of the vent member and the vent gap of the block main body. First, compressed air that has been refined by the minute gaps in the ventilation member is spread over a wide area with larger ventilation gaps and then discharged into the water from the upper surface of the block, which is the bottom of the water. Bubbles formed of air are discharged into water in a wide area while maintaining a fine state.
[0017]
Furthermore, in the block for water purification of this aspect, by effectively utilizing the block body made of porous concrete, the volume of the fine gap ventilation member, which is likely to increase the manufacturing cost, is suppressed, and the air blown into the water is suppressed. Miniaturization can be realized, and the manufacturing cost can be kept low. In addition, by adopting porous concrete, it is possible to stably install at the target position of the water bottom without adopting a special fixing structure, because an appropriate weight is given. There is an advantage that construction is also easy. In addition, the water purification block of this embodiment has the effect of preventing the scouring of the riverbed and seabed due to floods and waves, for example, by installing it on the bottom of rivers and coasts, etc. There is also an advantage that even animals and plants can be protected.
[0018]
[0019]
in addition, In this aspect, the minute voids can be easily formed, and the size of the voids of the ventilation member can be easily adjusted by appropriately changing the size of the particles. As the particles, for example, sand, crushed sand, glass particles, and other similar materials are appropriately employed. In addition, as a means for adhering a large number of particles, a known synthetic resin adhesive such as an epoxy type is preferably employed in consideration of the environment in the water to be installed, for example, manufactured by Shinko Corporation Shinkogu label G special resin (trade name) or the like is preferably used.
[0020]
[0021]
Also, In this aspect, the air discharge hole can be easily and stably covered with the ventilation member, and the desired refinement of the discharge air can be stably exhibited with excellent durability.
[0022]
(Aspects of the present invention relating to water purification blocks 2 )
Aspects of the present invention relating to water purification blocks 2 In any one of the above aspects 1 to 3 of the present invention relating to the water purification block, the vent pipe body is formed as an endless ring and embedded in the block main body so as to extend substantially horizontally. It is in.
[0023]
In this embodiment, the number of vent pipes arranged in the block body can be reduced, the number of air supply ports to the vent pipe can be reduced, and the piping structure for supplying compressed air can be simplified. be able to. The specific shape of the endless annular vent tube body is not limited, but, for example, an endless shape such as a square shape or a Japanese character shape is suitably employed as a shape having a plurality of straight pipe portions extending in parallel to each other. Is done.
[0024]
(Aspects of the present invention relating to water purification blocks 3 )
Aspects of the present invention relating to
[0025]
In this embodiment, the compressed air discharged from the air discharge holes is discharged downward, and then guided upward through the minute gap of the ventilation member and the continuous gap of the block body. The passing distance of the minute gap and the continuous gap after being discharged becomes long. Therefore, the passage distance of the compressed air can be efficiently ensured with respect to the size of the ventilation member or the block main body, and the effect of miniaturization or diffusion of the compressed air due to the minute gap or the continuous gap can be advantageously exhibited. .
[0026]
(Aspects of the present invention relating to water purification blocks 4 )
Aspects of the present invention relating to water purification blocks 4 The features 1 of the present invention relating to the water purification block 1 to 3 In any of the above, the vent pipe body is positioned on the back surface side from the center in the thickness direction of the block main body.
[0027]
In this embodiment, the air discharge from the vent pipe body Hole The passage distance of the compressed air discharged from the air through the minute gap of the ventilation member into the block main body is substantially ensured, and the diffusion effect of the compressed air in the block main body is ensured. It can be exerted more advantageously.
[0028]
(Aspects of the present invention relating to water purification blocks 5 )
Aspects of the present invention relating to water purification blocks 5 The features 1 of the present invention relating to the water purification block 1 to 4 The reverse concave groove extending in the direction of water flow of the river or the like is formed on the back surface of the block main body.
[0029]
In such a mode, it is possible to form a culvert-shaped flow channel and a drainage area between the lower surface of the water purification block and the support disk floor, and these can be formed by compressed air discharged from the block. It is also possible to further improve the propagation of microorganisms inside the block and on the front and back, and thus further improve the water purification effect, by creating a flow of water from the flow channel or aquifer area of the form to the surface through the voids in the block It becomes.
[0030]
(Aspect 1 of the present invention relating to a method for producing a water purification block)
The aspect of the first aspect of the present invention relating to the method for producing a water purification block is characterized in that when the water purification block having the structure according to the present invention according to any one of the aspects described above is produced, The ventilation tube body is set to the molded member and the ventilation member is molded. The ventilation member is assembled in close contact with the outer peripheral surface of the ventilation tube body at the same time as the molding, and the ventilation tube body and the ventilation member are assembled. The attachment body is set in the mold of the block body and the block body is formed, and the assembly body is embedded and arranged in the block body simultaneously with the formation of the block body.
[0031]
According to such a method of the present invention, when the block main body is molded, a vent pipe body whose air discharge hole is covered with a vent member in advance is set in a molding die, and the vent member is placed in the molding material of the block main body. By embedding, clogging of the air discharge hole of the vent pipe body due to the porous concrete material can be effectively prevented.
[0032]
(Aspect 2 of the present invention relating to a method for producing a water purification block)
The aspect 2 of the present invention relating to the method for producing a water purification block is characterized in that, in the above aspect 1 of the present invention relating to the method for producing a water purification block, the molding material for the ventilation member is introduced into the molding die for the ventilation member. In filling, the air discharge hole in the vent pipe body is positioned only in a substantially half-circumferential region that is vertically downward.
[0033]
According to the method of the present invention, when the ventilation member is molded by filling the molding material of the ventilation member into the molding die, the ventilation member is inserted into the air discharge hole of the ventilation tube set in the molding die. It is possible to prevent clogging and the like due to the entry of the molding material.
[0034]
(Aspect 1 of the present invention relating to a water purifier)
A feature of aspect 1 of the present invention relating to a water purifier is that at least one water purifying block having a structure according to the present invention relating to any of the above aspects relating to a water purifying block is laid at the bottom of a river or the like. In the water purifier, the compressed air is supplied from the air supply source so that the compressed air is ejected from the upper surface of the block.
[0035]
In the water purifier having the structure according to this embodiment, it is possible to aerate substantially uniformly from the wide bottom surface of a river or the like, thereby efficiently exhibiting the effect of water purification by aerobic microorganisms or the like. It can be done.
[0036]
In addition, by adopting the water purification block manufactured in an appropriate size and shape, it can be easily constructed at low cost, and the work period can be shortened as compared with on-site driving. Moreover, by installing a plurality of water purification blocks of appropriate size and shape in combination, it can be easily and efficiently dealt with rivers of various sizes and shapes and installed at the bottom of rivers, etc. It can be done.
[0037]
(Aspect 2 of the present invention relating to a water purifier)
A feature of aspect 2 of the present invention relating to a water purifier is that, in aspect 1 of the present invention relating to a water purifier, at least upstream of a laying area of the water purifying block in the river or the like, a water permeable material made of porous concrete. The formation of a weir.
[0038]
In this embodiment, the continuous voids in the porous concrete can be skillfully used to moderate the running water in the water purification device installation area and suppress significant turbulence, thereby reducing the aeration by the water purification device. It becomes possible to exhibit the water purification effect based more efficiently.
[0039]
(
A feature of
[0040]
In this embodiment, compressed air can be supplied through a common communication line to each of the ventilation pipes of the plurality of water purification blocks, and differences in the installation height of the ventilation pipes, etc. Since the supply pressure of compressed air can be adjusted appropriately in consideration, uniform aeration is performed over the entire water purification block laid on the bottom of a river or the like with a simple compressed air supply system pipe structure. Is advantageously realized.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0042]
First, the
[0043]
More specifically, the pair of
[0044]
Further, an
[0045]
The
[0046]
Further, a reverse groove-shaped
[0047]
Furthermore, the upstream and
[0048]
Further, in this
[0049]
In addition, the pair of
[0050]
Further, each
[0051]
In these discharge holes 46, the intervals in the longitudinal direction of the first
[0052]
Further, a
[0053]
Furthermore, in the present embodiment, the manufacturing method of the
[0054]
First,
[0055]
Next, in a state where both the first
[0056]
Further, after arranging a plurality of reinforcing
[0057]
As a result, in the
[0058]
Thus, the
[0059]
Further, a plurality of
[0060]
Each
[0061]
In the
[0062]
Accordingly, the compressed air discharged from the
[0063]
Moreover, a large static pressure is exerted on the compressed air discharged from the
[0064]
In addition, by utilizing the combination of both the fine
[0065]
In addition, since a large static pressure is applied to the compressed air discharged from the
[0066]
As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail, this is merely an example, and the present invention is not limited to any specific description by this embodiment, and is based on the knowledge of those skilled in the art. The present invention can be implemented with various changes, modifications, improvements, and the like, and such embodiments are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, there is.
[0067]
For example, the present invention has been used on a flow channel as illustrated, but the present invention is not limited to this. Specifically, the purification channel described in JP 2000-202479 A or JP 2000-70936 A is used. It can be used for various water purifiers using aeration, such as the water purifier described in Japanese Patent Publication No. 2000-176447, the purification system described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-176447, and the like.
[0068]
In the above-described embodiment, the
[0069]
Furthermore, in the above-described embodiment, the plurality of discharge holes 46 in the
[0070]
Further, the
[0071]
Furthermore, in the said embodiment, the magnitude | size, shape, etc. in the continuous space | gap of the block
[0072]
Furthermore, the block
[0073]
Further, in the above embodiment, in order to stably position the
[0074]
【Example】
Next, in order to clarify the water purification block according to the present invention more specifically, an aeration characteristic measurement experiment performed using an
[0075]
The
[0076]
In this porous concrete, the water-cement ratio (W / C) was 27%, and 346 kg of cement, 90 kg of water, 3.45 kg of admixture, and 1510 kg of coarse aggregate were used. Thus, a block
[0077]
In addition, six
[0078]
A
[0079]
In the experiment of the purification block of the present embodiment thus obtained, the
[0080]
Then, the inclination angle α of the
[0081]
[Table 1]
[0082]
From the results shown in Table 1, it can be seen that in this embodiment, a substantially constant aeration state can be maintained in a wide range even if the inclination angle is increased as compared with the comparative example.
[0083]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the water purifying block having the structure according to the present invention, the compressed air discharged from the air discharge hole of the vent pipe body sequentially forms the micro gap of the vent member and the continuous gap of the block body. By passing and being ejected into the water, it will be ejected into the water in the form of fine bubbles over a wide area, whereby the water purification effect by aeration can be more effectively exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory plan view showing a water purifier as an embodiment of the present invention.
2 is a longitudinal cross-sectional explanatory view of the water purifier in FIG. 1 in the direction of water flow.
FIG. 3 is a longitudinal sectional explanatory view of the water purifier in FIG. 1 in the river width direction.
4 is an enlarged cross-sectional explanatory view showing an aeration block that constitutes a part of the water purifier in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is an enlarged explanatory view of the main part of FIG. 3. FIG.
FIG. 7 is an explanatory model diagram schematically showing an experimental apparatus used in this example.
[Explanation of symbols]
10 Water purifier
12 Waterway
24 Bottom
26 Aeration block
28 Water channel bottom
30 block body
36 Air discharge pipe
44 Air supply line
46 Discharge hole
48 Ventilation block
Claims (10)
多数の粒子を相互に接着することによって形成されたポーラスコンクリート製のブロック本体において略水平方向に延びるように通気管体を埋設配置すると共に、該通気管体に対してエア供給管路を接続せしめて、外部から供給される圧縮エアを該エア供給管路を通じて通気管体に導くようにする一方、
該通気管体の周壁部を貫通して該通気管体の外周面に開口する複数のエア吐出孔を形成すると共に、
該通気管体における該エア吐出孔の形成部位を周方向の全周に亘って覆うようにして多孔質材からなる通気部材を該通気管体の外周面上に密着状態で形成して、該通気管体の該エア吐出孔を該通気部材で覆蓋せしめ、且つ、
該通気部材を形成する多孔質材の内部空隙サイズを、前記ポーラスコンクリート製のブロック本体における内部空隙サイズよりも小さくして、
前記通気管体の前記各エア吐出孔から吐出されて該通気部材における小サイズの内部空隙を通過させられた圧縮エアが、更に、ポーラスコンクリート製のブロック本体における大サイズの内部空隙を通過させられた後に外部に噴出されるようにした
ことを特徴とする浄水用ブロック。 A water block made of porous concrete laid on the bottom of a river,
In the porous concrete block body formed by adhering a large number of particles to each other, a ventilation pipe body is embedded and arranged so as to extend in a substantially horizontal direction, and an air supply pipe line is connected to the ventilation pipe body. The compressed air supplied from the outside is guided to the ventilation pipe through the air supply pipe,
While forming a plurality of air discharge holes that penetrate the peripheral wall portion of the vent pipe body and open to the outer peripheral surface of the vent pipe body,
A ventilation member made of a porous material is formed in close contact with the outer peripheral surface of the ventilation tube so as to cover the entire circumference in the circumferential direction of the air discharge hole in the ventilation tube. Covering the air discharge hole of the ventilation tube with the ventilation member; and
The internal void size of the porous material forming the ventilation member is smaller than the internal void size in the porous concrete block body,
The compressed air discharged from the air discharge holes of the vent pipe body and passed through the small size internal gap in the vent member is further allowed to pass through the large size internal gap in the porous block block body. A water purification block characterized by being ejected to the outside after a long time .
前記通気部材の成形型内に前記通気管体をセットして該通気部材を成形することにより、該通気部材を、その成形と同時に該通気管体の外周面に密着させて組み付けると共に、それら通気管体と通気部材の組付体を前記ブロック本体の成形型内にセットして該ブロック本体を成形することにより、該ブロック本体の成形と同時に該組付体を該ブロック本体に埋設配置せしめることを特徴とする浄水用ブロックの製造方法。In producing the water purification block according to any one of claims 1 to 5 ,
By setting the vent pipe body in the mold for forming the vent member and molding the vent member, the vent member is assembled in close contact with the outer peripheral surface of the vent pipe body at the same time as the molding. The assembly of the trachea body and the ventilation member is set in the mold of the block main body and the block main body is molded, so that the assembly is embedded in the block main body simultaneously with the molding of the block main body. A method for producing a water purification block.
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