JP2001157897A - Method and apparatus for improving water quality - Google Patents
Method and apparatus for improving water qualityInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、汚染水の水質改善
方法および水質改善装置に係り、特に生物を利用して水
中の汚染物質を除去する水質改善方法および水質改善装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for improving the quality of contaminated water, and more particularly to a method and an apparatus for removing contaminants in water using living organisms.
【0002】[0002]
【従来の技術】溜池、沼、湖および一部の河川などの準
閉鎖系水域の水質悪化が深刻になっている。特に、人口
の流入が増えて都市化が急速に進んだ地域で、上記傾向
が顕著である。事情は日本国内のみならず、中国、タ
イ、ベトナムなど発展するアジア諸国の都市部でも同様
である。2. Description of the Related Art Water quality in semi-closed water bodies such as ponds, swamps, lakes and some rivers has become serious. In particular, the above tendency is remarkable in a region where urbanization has rapidly progressed due to an increase in population inflow. The situation is the same not only in Japan but also in urban areas of developing Asian countries such as China, Thailand and Vietnam.
【0003】水質汚染、すなわち富栄養化の元凶は、生
活排水の流入である。具体的な汚染物質は、腐敗した有
機物や緑藻類(アオコ)である。これらを除去する対策
としては、以下のように様々なものが提案されている。 ・曝気(エアレーション、バブリング、噴水) ・マイクロバブルを発生させる ・オゾン注入 ・超音波(キャビテーション)の付与 ・活性炭の設置 ・炭(すみ)の設置 ・強制水流循環 ・葦などの植栽 これらの方法は、全ての水域や汚染状況に対して万能と
いうわけではない。汚染域の規模、汚染の程度、エネル
ギーコスト、運用性やメンテナンス性を考慮すると、一
長一短であるというのが実情である。The main cause of water pollution, that is, eutrophication, is the inflow of domestic wastewater. Specific pollutants are spoiled organic matter and green algae (water bloom). Various measures have been proposed as follows to remove these.・ Aeration (aeration, bubbling, fountain) ・ Generate microbubbles ・ Inject ozone ・ Apply ultrasonic waves (cavitation) ・ Install activated carbon ・ Install charcoal (corn) ・ Forced water circulation ・ Plant reeds etc. These methods Is not universal for all water bodies and pollution situations. Considering the size of the polluted area, the degree of pollution, energy cost, operability and maintainability, the fact is that it is advantageous and disadvantageous.
【0004】ところで、生物ろ床法(生物瀘床法)とい
う手段がある。汚染水域に生物、特に微生物の棲家とし
て適切な生物ろ床を設置する方法である。生物ろ床に
は、バクテリアの生物膜が生じ、これに棲息するミジン
コが繁殖する。またバクテリアやミジンコは、汚染物質
である腐敗した有機物や緑藻類などを捕食する。したが
って、生物ろ床は、その水域にとって水質を改善するに
適する生物が繁殖する点に特徴がある。オゾン注入や超
音波法に比べると穏やかな手法であり、自然の浄化機能
を活用するもので環境への負荷が小さい。さらに運用時
のエネルギーコストも小さいという利点がある。There is a means called a biological filtration method (biological filtration method). This is a method to set up a biological filter bed suitable for living organisms, especially microorganisms, in polluted waters. Bacterial biofilms form on the biological filter, and the daphnia that inhabits them breed. Bacteria and daphnia prey on contaminants such as spoiled organic matter and green algae. Therefore, the biological filter is characterized in that organisms suitable for improving the water quality for the water area breed. Compared to ozone injection and ultrasonic method, this method is gentler and uses the natural purification function and has less impact on the environment. Further, there is an advantage that the energy cost during operation is small.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図11は、従来技術の
水質改善装置の例を示す斜視図である。この水質改善装
置50は、箱形の容器51に複数本の生物ろ床52を吊
り下げて、この容器51の内部に水質改善対象の生活排
水(汚染水)を流通させ、汚染物質を除去して処理後の
生活排水54として取り出すものである。FIG. 11 is a perspective view showing an example of a prior art water quality improvement device. This water quality improvement device 50 hangs a plurality of biological filter beds 52 in a box-shaped container 51 and circulates domestic wastewater (contaminated water) targeted for water quality improvement inside the container 51 to remove contaminants. It is taken out as the domestic wastewater 54 after the treatment.
【0006】しかし、この水質改善装置50は、容器5
1内の生物ろ床52全体が効率良く機能しないという問
題があった。すなわち、容器51の高さ(縦)方向に対
して水質改善の作用は一様ではない。均一化を図るため
に一部でエアレーション(バブリング)や水中プロペラ
による攪拌も試みられているが、エネルギーコストがか
さむし、長期にわたる信頼性の高い運転を行うという観
点からは難がある。さらに、容器51の底にはヘドロ状
の堆積物55が堆積するが、定期的にこれを排出して内
部を洗浄する必要があるので、メンテナンス作業も容易
でない。However, this water quality improvement device 50 is
1 has a problem that the whole biological filter 52 does not function efficiently. That is, the effect of improving water quality is not uniform in the height (longitudinal) direction of the container 51. Attempts have been made to aerate (bubble) or agitate with an underwater propeller in order to achieve uniformity, but this is problematic from the viewpoint of increasing energy costs and performing long-term reliable operation. Further, sludge-like deposits 55 are deposited on the bottom of the container 51, but it is necessary to periodically discharge the deposits and clean the inside thereof, so that maintenance work is not easy.
【0007】本発明は、生物ろ床の水質改善効率を高め
ることを課題とする。[0007] It is an object of the present invention to improve the water quality improvement efficiency of a biological filter.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、上方に開口した汚染水の流路または汚染
水域の水中に水面に近接させた位置から水底方向に、繊
維質で形成された生物ろ床を階層的に配置するととも
に、この生物ろ床の配置密度を上の階層から下の階層に
向かって漸次小さくし、この生物ろ床に発生させた生物
膜に棲息する生物または水中に生息する生物に汚染水の
汚染物質を捕食または分解させて水質を改善することを
特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of forming a fibrous material from a position close to a water surface in a flow path of a contaminated water opening upward or in a water of a contaminated water area. The biological filter is arranged hierarchically and the density of the biological filter is gradually reduced from the upper layer to the lower layer, and the organisms living on the biofilm generated on the biological filter or Water quality is improved by predating or decomposing contaminants of contaminated water on living organisms living in water.
【0009】汚染水の流路または汚染水域は上方に開口
しているので、太陽の光が十分に当る。このため水面に
近接した位置は、夏期に極端に水温が上昇するような場
合を除いて、水が温かくまた水中の酸素含有量も多いの
で生物にとって好適な生息条件となる。このためバクテ
リアやミジンコの棲息密度が高まり、またその活力も増
強する。これに対して、水面から深さ方向に遠ざかった
位置は、太陽の光が弱く、かつ水温も低いので、生物の
棲息密度が小さく、またその活力も低下している。[0009] The contaminated water flow path or the contaminated water area is open upward, so that the sunlight is sufficiently irradiated. For this reason, the position close to the water surface is suitable for living organisms because the water is warm and the oxygen content in the water is high, except when the water temperature rises extremely in summer. This increases the population density of bacteria and daphnia, and also enhances their vitality. On the other hand, at a position away from the water surface in the depth direction, the sunshine is weak and the water temperature is low, so that the density of living organisms is low and the vitality is low.
【0010】上記汚染水の流路または汚染水域に対し
て、その水面に近接させた位置から水底方向に、繊維質
で形成された生物ろ床を階層的に配置するとともに、こ
の生物ろ床の配置密度を上の階層から下の階層に向かっ
て漸次小さくすることによって、水面に近い位置の生物
ろ床の繊維の周りにはバクテリアやミジンコの棲息する
生物膜が厚く発生する。同時に水面に近接した水中にも
生息する生物が多くなる。増殖したバクテリアやミジン
コなどの生物は、有機腐敗物や緑藻類を捕食または分解
するので、これら有機腐敗物や緑藻類は減少し、水質は
改善される。さらに、水面に近い位置に生物ろ床の配置
密度を上げて配置するので、それだけ生物も多くなり水
質を改善する速度が大きい。水面から遠ざかるにしたが
って、生物ろ床の繊維の周りの生物膜は薄くなり、水中
の生物も少なくなる。したがって、これら生物による有
機腐敗物や緑藻類の捕食、分解が低下するので、水質の
改善される割合が小さい。故に、配置された生物ろ床全
体としての水質改善効率は高められる。[0010] With respect to the flow path or the contaminated water area of the contaminated water, a biological filter made of fibrous material is hierarchically arranged from a position close to the surface of the water toward the water bottom. By gradually decreasing the arrangement density from the upper level to the lower level, a thick biofilm inhabiting bacteria and daphnia grows around the fibers of the biofilter near the water surface. At the same time, more organisms inhabit the water near the water surface. Organisms such as bacteria and daphnia that have multiplied prey or decompose organic decay substances and green algae, so that these organic decay substances and green algae are reduced, and water quality is improved. Furthermore, since the biological filter bed is arranged near the water surface with an increased density, the number of living organisms increases and the speed of improving the water quality is high. The further away from the water surface, the thinner the biofilm around the fibers of the biological filter and the less creatures in the water. Therefore, predation and decomposition of organic decay products and green algae by these organisms are reduced, and the rate of improvement in water quality is small. Therefore, the water quality improvement efficiency of the placed biological filter bed as a whole is enhanced.
【0011】また、本発明は、一端に設けられた流入口
および他端に設けられた流出口を有する容器と、該容器
の一端と他端との間に掛け渡され繊維質で形成された複
数の生物ろ床とを備え、前記容器は、上方に開口され、
該容器の巾が上から下に向かって小さく形成され、前記
生物ろ床は、前記容器内に階層的に設けられ、上の階層
から下の階層に向かって漸次少なく配置されてなること
を特徴とする。Further, the present invention provides a container having an inflow port provided at one end and an outflow port provided at the other end, and a fibrous material stretched between one end and the other end of the container. A plurality of biological filters, wherein the container is opened upward,
The width of the container is formed to be smaller from top to bottom, and the biological filter is provided hierarchically in the container, and is gradually arranged from the upper layer to the lower layer. And
【0012】このようにすることにより、容器の中を通
過する汚染水の水質を、先に記したように、繊維質で形
成された生物ろ床の表面およびその周りの水中に棲息す
る生物の捕食、分解作用によって改善し、水質改善効率
を高めることができる。さらに、容器の底を一端側から
他端側に向かって低く傾斜させることにより、容器の底
に堆積した堆積物を一端側から他端側に移動させ易くで
き、他端側に溜めることができる。この場合、この溜ま
った堆積物を排出する手段を容器の他端側に設けると良
い。これにより堆積物を容器の外に容易に排出し、容器
内を浄化することができるので、メンテナンス性を良く
することができる。By doing so, the water quality of the contaminated water passing through the container is, as described above, the surface of the biological filter made of fibrous material and the surrounding living organisms living in the water. It can be improved by predation and decomposition, and the water quality improvement efficiency can be increased. Furthermore, by inclining the bottom of the container from one end side to the other end side, deposits deposited on the bottom of the container can be easily moved from one end side to the other end side, and can be accumulated at the other end side. . In this case, a means for discharging the accumulated deposit is preferably provided at the other end of the container. Thus, the sediment can be easily discharged to the outside of the container, and the inside of the container can be purified, so that the maintainability can be improved.
【0013】本発明において、繊維質で形成された生物
ろ床の形態は、特に限定されるものではない。たとえ
ば、繊維を絡ませた材料、繊維を編み上げ材料、繊維を
織った布状材料などで、ひも状、棒状、円筒状、中空角
状または平板状などの形状に形成され、かつ一方向に長
く形成される。生物ろ床の配置密度は、水中の単位体積
当りの生物ろ床の配置量を意味する。したがって、生物
ろ床がたとえばひも状部材や円筒状部材などの場合は、
同一高さ位置における配置本数を水面に近接させた位置
から水底に向かって順次少なくする。生物ろ床が水平方
向に巾のある板状部材の場合は、水面に近接させた位置
から水底に向かって順次巾を小さくすることもできる。
このようにすることにより、生物ろ床の配置密度を変え
ることができる。In the present invention, the form of the biological filter formed of fibrous material is not particularly limited. For example, a material in which fibers are entangled, a material in which fibers are knitted, a cloth material in which fibers are woven, etc., are formed into a shape such as a string, a rod, a cylinder, a hollow square or a flat plate, and are formed long in one direction. Is done. The arrangement density of the biological filter bed means the amount of the biological filter bed arranged per unit volume in water. Therefore, when the biological filter is, for example, a string-like member or a cylindrical member,
The number of arrangements at the same height position is sequentially reduced from the position close to the water surface toward the water bottom. When the biological filter is a plate-like member having a width in the horizontal direction, the width can be gradually reduced from a position close to the water surface toward the water bottom.
By doing so, the arrangement density of the biological filter can be changed.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水質改善方法
および装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、図1〜10において、同一または同等部分に
は同一符号を付けて示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method and apparatus for improving water quality according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 10, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
【0015】図1は、本発明に係る水質改善装置の一実
施形態を示す縦断面図である。図2は、図1のI−I線
断面図、図3は、図1の平面図、をそれぞれ示す。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the water quality improving apparatus according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG.
【0016】本実施形態の水質改善装置1は、池、沼、
湖、ダムおよび河川などの水質を改善するもので、繊維
状の物質を織り上げて見かけの表面積を大きくした材料
を、微生物や小動物の高密度棲息環境、いわゆる生物ろ
床として、生活排水(汚染水)の供給流路または汚染水
域に設置し、生物による水中の腐敗有機物の分解や緑藻
類の捕食、分解によって水質を改善するものである。The water quality improvement device 1 of the present embodiment includes a pond, a swamp,
This material is used to improve the water quality of lakes, dams and rivers. The material whose apparent surface area is increased by weaving fibrous substances is used as a high-density habitat for microorganisms and small animals, a so-called biological filter, and is used for domestic wastewater (contaminated water). ) Is installed in the supply channel or contaminated water area to improve water quality by decomposition of spoilage organic matter in water by water and predation and decomposition of green algae.
【0017】すなわち、水質改善装置1は、水質改善の
対象である生活排水42を容器2の上流部から容器の一
端13に導入され、水質を改善して他端14から処理後
の生活排水44として排出される。さらに水質改善装置
1は、一端13に設けられた流入口4および他端14に
設けられた流出口5を有する容器2と、この容器の一端
13と他端14との間に掛け渡され繊維質で形成された
部材である生物ろ床17とを備える。That is, the water quality improvement device 1 introduces the domestic wastewater 42 to be improved in water quality into the one end 13 of the container from the upstream part of the container 2, improves the water quality and treats the treated wastewater 44 from the other end 14. Is discharged as Further, the water quality improving device 1 comprises a container 2 having an inflow port 4 provided at one end 13 and an outflow port 5 provided at the other end 14, and a fiber wrapped between one end 13 and the other end 14 of the container. And a biological filter bed 17 which is a member formed of a material.
【0018】容器2は、上方に開口され、巾9が上から
下に向かって小さく形成され、断面が略逆三角形で、い
わゆるホッパ形である。さらに、容器2は、その底11
を一端13から他端14に向かって低く傾斜させてい
る。さらに、容器2の他端側の底11には汚染水から発
生したヘドロ状沈殿物(堆積物)46を排出する手段と
して、排出管21と排出バルブ22が設けられる。The container 2 is opened upward, the width 9 is formed to be smaller from top to bottom, and the cross section is a substantially inverted triangle, so-called hopper shape. Further, the container 2 has its bottom 11
Is inclined downward from one end 13 toward the other end 14. Further, a discharge pipe 21 and a discharge valve 22 are provided at the bottom 11 on the other end side of the container 2 as means for discharging the sludge-like precipitate (sediment) 46 generated from the contaminated water.
【0019】生物ろ床17は、一端13側から他端14
側に向かって、汚染水の流れに沿うように略水平に複数
掛け渡される。容器2の深さ方向に対しては階層的に配
置され、かつ生物ろ床17の配置密度を上の階層から下
の階層に向かって漸次、本数を少なく配置される。さら
に生物ろ床17は、本実施形態においては繊維を編み上
げたもので見かけは略円筒形をしていて、容器2の中
に、生活排水の流れに平行になるように張られる。生物
ろ床17の形状は、上記のように円筒形に限らず、棒状
形またはひも状形としても良い。The biological filter bed 17 is moved from one end 13 side to the other end 14 side.
Toward the side, it is wrapped substantially horizontally along the flow of the contaminated water. The containers 2 are arranged hierarchically in the depth direction, and the arrangement density of the biological filter beds 17 is gradually reduced from the upper layer to the lower layer, and the number of the biological filter beds 17 is reduced. Further, in the present embodiment, the biological filter bed 17 is formed by knitting fibers and has a substantially cylindrical shape, and is stretched in the container 2 so as to be parallel to the flow of domestic wastewater. The shape of the biological filter 17 is not limited to the cylindrical shape as described above, but may be a rod shape or a string shape.
【0020】図2に示すように、容器2の横断面(また
は巾方向断面)は略三角形であって、上段(上の階層)
ほど生物ろ床17を多く設け、最下段(最下階層)では
少なくする。本実施形態の場合、容器2の高さ方向に
は、計5段の生物ろ床17の列を設けている。As shown in FIG. 2, the cross section (or cross section in the width direction) of the container 2 is substantially triangular.
The more biological filter beds 17 are provided, the fewer at the bottom (lowest level). In the case of the present embodiment, a total of five rows of biological filter beds 17 are provided in the height direction of the container 2.
【0021】水質改善装置1は、水質改善処理の過程
で、生活排水42は生物ろ床17の表面に接触しながら
流れるが、この際にバクテリアなどの作用で腐敗有機物
が分解され、汚染水が浄化される。水質改善装置1に流
入する汚染水が、緑藻類を過度に含む水の場合は、生物
ろ床17に棲みついたミジンコ類(たとえばケンミジン
コ)が活発にアオコを捕食して水を浄化する。このよう
に、生物ろ床17は、同じ材質であっても、流入する汚
染水の種類、状況に応じて汚染を解消する微生物が棲息
する。In the process of water quality improvement, the water quality improvement device 1 causes the domestic wastewater 42 to flow while contacting the surface of the biological filter bed 17. At this time, spoilage organic matter is decomposed by the action of bacteria and the like, and contaminated water is removed. Be purified. If the contaminated water flowing into the water quality improvement device 1 is water containing an excessive amount of green algae, daphnia (for example, Daphnia magna) living on the biological filter bed 17 actively eats blue water to purify the water. As described above, even if the biological filter 17 is made of the same material, microorganisms that eliminate the contamination inhabit according to the type and situation of the contaminated water flowing in.
【0022】図1に示すように、容器の底11は、下流
側ほど低くする形状とする。したがってヘドロ状沈殿物
46は、容器2の流出口側の底に沈澱して堆積する。こ
の容器の底には、排出管21と排出バルブ22を設けて
いるので、排出バルブ22の開閉操作によって、ヘドロ
状沈殿物46を容器2の外へ抜き出すことができる。As shown in FIG. 1, the bottom 11 of the container is shaped to be lower toward the downstream side. Therefore, the sludge-like sediment 46 precipitates and accumulates on the bottom of the container 2 on the outlet side. Since the discharge pipe 21 and the discharge valve 22 are provided at the bottom of this container, the sludge-like sediment 46 can be drawn out of the container 2 by opening and closing the discharge valve 22.
【0023】図4は、本発明に係る水質改善装置の全体
系統の一実施形態を示す系統図である。生活排水42が
流入する生活排水流路30において、水質改善装置1の
設置を示す一例である。汲み上げポンプ24によって、
生活排水流路30から生活排水42を汲み上げ、生物ろ
床17を内部に設けた水質改善装置1に流入させる。生
物ろ床17に接触する過程で浄化された生活排水は、処
理後の生活排水44として水質改善装置1から排出さ
れ、生活排水流路30に戻る。この実施形態は、水質改
善装置1を生活排水流路30に並設する方式であるが、
水質改善装置1自体を生活排水流路30の中に直接浸設
することもできる。FIG. 4 is a system diagram showing an embodiment of the entire system of the water quality improvement device according to the present invention. It is an example showing the installation of the water quality improvement device 1 in the domestic drainage channel 30 into which the domestic drainage 42 flows. By pump 24
The domestic wastewater 42 is pumped from the domestic wastewater channel 30 and flows into the water quality improvement device 1 in which the biological filter bed 17 is provided. The domestic wastewater purified in the process of contacting the biological filter 17 is discharged from the water quality improvement device 1 as the treated domestic wastewater 44, and returns to the domestic wastewater channel 30. In this embodiment, the water quality improvement device 1 is provided side by side in the domestic wastewater flow path 30.
The water quality improvement device 1 itself can be directly immersed in the domestic drainage channel 30.
【0024】図5は、本実施形態の水質改善装置の作用
の説明図である。生物ろ床における機能とその要因とな
る基本特性を、装置の巾方向断面図として模式的に描い
たものである。断面が逆三角形をした容器2において、
その上端に開口する生活排水42の表面は広く、太陽4
8からの陽光が十分である。一方、生活排水42の表面
近くは大気49に接触しているため、空気、特に酸素
(O2)49aが多く溶解していて、図中にO2濃度分
布として示したようにO2濃度も底層部よりは高い。そ
のため、容器2の上部に設けた6本の生物ろ床17では
生物膜19が多く形成される。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the water quality improvement device of the present embodiment. This is a schematic drawing of the function of a biological filter and its basic characteristics as a cross-sectional view in the width direction of the apparatus. In the container 2 whose cross section is an inverted triangle,
The surface of the domestic drainage 42 opening at the upper end is wide and the sun 4
Sunlight from 8 is enough. On the other hand, since the vicinity of the surface of the domestic wastewater 42 is in contact with the atmosphere 49, air, particularly oxygen (O 2 ) 49a, is dissolved in a large amount, and the O 2 concentration is also reduced as shown in the O 2 concentration distribution in the figure. It is higher than the bottom layer. Therefore, many biofilms 19 are formed on the six biological filter beds 17 provided at the upper part of the container 2.
【0025】容器2の深さ方向に対する生物膜量の変化
を、本図の右端に示す。この図から明らかなように、容
器2の上方ほど多くの生物膜が形成されることが分か
る。したがって、本実施形態の水質改善装置1は、浄化
機能を担う微生物の活動が活発な位置を有効に活用でき
るために浄化能力が高まる。容器2の断面が逆三角形を
しているので、容器2の底には必然的にヘドロ状沈殿物
46が堆積する。これらは、排出バルブ22の操作によ
り、容易に系外へ抜き出される。The change in the amount of biofilm in the depth direction of the container 2 is shown at the right end of the figure. As is clear from this figure, it can be seen that more biofilms are formed above the container 2. Therefore, the water quality improvement device 1 of the present embodiment can effectively utilize the location where the activity of the microorganisms having the purification function is active, so that the purification ability is increased. Since the cross section of the container 2 has an inverted triangle shape, a sludge-like sediment 46 is necessarily deposited on the bottom of the container 2. These are easily drawn out of the system by operating the discharge valve 22.
【0026】図6は、本実施形態と従来技術の無次元化
した浮遊粒子密度の比較図である。浄化処理を済ませた
あとの水中における浮遊粒子密度を、先に示した図11
の従来技術の水質改善装置50(以下、同じ)と本実施
形態(水質改善装置1)に対して比較したものである。
縦軸における浄化処理後の浮遊粒子密度SSは、従来技
術における浄化処理後の浮遊粒子密度SS*で割ること
により無次元化して表した。従来技術においてはSS/
SS*=1.0となる。これに対して、本実施形態にお
いてはSS/SS*=0.68であり、本実施形態の水
質改善装置1の方が、浮遊粒子密度の低減に対して有効
であることが確認できた。SSは、腐敗した有機物の粒
状化したものや緑藻類などのプランクトンである。腐敗
有機物は活発に繁殖したバクテリアによる分解、一方、
緑藻類はこれも活動力が旺盛になったミジンコなどによ
る捕食によって減少したものと考えられる。FIG. 6 is a graph showing a comparison between the present embodiment and the prior art in which the density of suspended particles is reduced. FIG. 11 shows the density of suspended particles in water after the purification treatment.
Of the prior art water quality improvement device 50 (hereinafter the same) and the present embodiment (water quality improvement device 1).
The suspended particle density SS after the purification treatment on the vertical axis is dimensionlessly expressed by dividing by the suspended particle density SS * after the purification treatment in the conventional technology. In the prior art, SS /
SS * = 1.0. On the other hand, in the present embodiment, SS / SS * = 0.68, and it was confirmed that the water quality improvement device 1 of the present embodiment is more effective in reducing the suspended particle density. SS is plankton such as granulated spoiled organic matter and green algae. Spoiled organic matter is degraded by actively growing bacteria,
It is considered that green algae also decreased due to predation by daphnia and the like that became active.
【0027】図7は、本実施形態、従来技術および無対
策時の相対値で表した濁度の比較図である。汚染水およ
びそれを浄化したあとの水の各濁度を、無対策時、従来
技術および本実施形態に対して比較したものである。濁
度は、水域の景観に係わるものであって重要である。ま
た当然ではあるが、前記SSの物性との関わりが強い。
図7における縦軸の濁度tuは、無対策時における濁度
tu*で割ることにより無次元化した。無対策時の場合
がtu/tu*=1となる。従来技術による水質改善装
置50では、tu/tu*=0.74となる。一方、本
実施形態の水質改善装置1ではtu/tu*=0.61
である。これによって、本実施形態を実施することで浄
化能力が高まることが実証された。FIG. 7 is a comparison diagram of turbidity expressed by a relative value in the present embodiment, the prior art, and no countermeasures. The turbidity of the contaminated water and the water after purifying the contaminated water are compared with the conventional technology and the present embodiment when no measures are taken. Turbidity is important because it affects the landscape of water bodies. Of course, it is strongly related to the physical properties of the SS.
The turbidity tu on the vertical axis in FIG. 7 was made dimensionless by dividing by the turbidity tu * when no measures were taken. When no countermeasure is taken, tu / tu * = 1. In the water quality improvement device 50 according to the related art, tu / tu * = 0.74. On the other hand, in the water quality improvement device 1 of the present embodiment, tu / tu * = 0.61.
It is. Thus, it has been proved that the purification performance is enhanced by implementing the present embodiment.
【0028】図8は、本実施形態、従来技術および無対
策時の相対値で表したCODの比較図である。COD
(化学的酸素要求量)を対象としたものであって、無対
策の水、従来技術になる水質改善装置50および本実施
形態の水質改善装置1の特性を比較したものである。こ
こでは、CODという表記を、数量を示す記号とする。
縦軸におけるCODは、無対策時におけるCODで割る
ことにより無次元化している。要するに、無対策時の汚
染水の場合がCOD/COD*=1.0となる。これに
対して、従来技術になる水質改善装置50では、COD
/COD*=0.71までの浄化効果となる。さらに、
本実施形態の水質改善装置1ではCOD/COD*=
0.58となり、さらに浄化効果の高まることが確認さ
れた。FIG. 8 is a comparison diagram of the COD expressed in the present embodiment, the prior art, and the relative value when no measures are taken. COD
(Chemical oxygen demand), which compares the characteristics of untreated water, the water quality improvement device 50 according to the prior art, and the water quality improvement device 1 of the present embodiment. Here, the notation COD is a symbol indicating the quantity.
The COD on the vertical axis is dimensionless by dividing by the COD at the time of no measures. In short, COD / COD * = 1.0 in the case of no contaminated water. On the other hand, in the water quality improvement device 50 according to the related art, the COD
/ COD * = a purification effect of up to 0.71. further,
In the water quality improvement device 1 of the present embodiment, COD / COD * =
It was 0.58, and it was confirmed that the purification effect was further enhanced.
【0029】水質改善装置1は、長い期間にわたり使用
するとヘドロ状沈殿物が堆積する。そのため定期的に、
ヘドロ状沈殿物の抜き出しや洗浄などのメンテナンスを
行う必要がある。このようなメンテナンスにおいて、洗
浄に使用する水量が少なくて済むほどメンテナンスがし
易いということになる。When the water quality improvement device 1 is used for a long period of time, sludge-like sediment accumulates. So regularly,
It is necessary to perform maintenance such as removal and cleaning of the sludge-like precipitate. In such maintenance, the smaller the amount of water used for cleaning, the easier the maintenance.
【0030】図9は、本実施形態と従来技術の無次元化
した使用水量の比較図である。従来技術になる水質改善
装置50と本実施形態の水質改善装置1に対して、メン
テナンス時の使用水量を比較したものである。縦軸にお
ける定期清掃時の使用水量Qwは、従来技術における定
期清掃時の使用水量Qw*で割ることにより無次元化し
た。要するに、従来技術において、Qw/Qw*=1.
0となる。これに対して本実施形態ではQw/Qw*=
0.34であって、大巾に使用水量、言い換えれば排水
量を減らすことが可能である。以上の結果から、本実施
形態を実施することの効果を確認することができた。FIG. 9 is a comparison diagram of the dimensionless water consumption between the present embodiment and the prior art. This is a comparison between the water quality improvement device 50 according to the prior art and the water quality improvement device 1 of the present embodiment in the amount of water used during maintenance. The amount of water used during regular cleaning Qw on the vertical axis was made dimensionless by dividing the amount of water used during regular cleaning Qw * in the prior art. In short, in the prior art, Qw / Qw * = 1.
It becomes 0. On the other hand, in the present embodiment, Qw / Qw * =
It is 0.34, and it is possible to greatly reduce the amount of water used, in other words, the amount of drainage. From the above results, the effect of implementing the present embodiment could be confirmed.
【0031】図10は、本発明に係る水質改善装置の別
の実施形態を示す説明図である。先の実施形態において
は、生活排水の流入路に水質改善装置1を設置する形態
について述べた。この別の実施形態は、ため池32の中
央部に水質改善装置1を設置するものである。ため池の
流入部のみで生物ろ床による対策を行っても、そこをす
り抜けて流入する生活排水があるし、ため池32の様々
な箇所から雨水とともに流入する汚染物があるため、た
め池32の中央部においても浄化処理を行うことが有効
である。ため池32の中央の水の流れ34はゆったりし
ており、生活排水の生物ろ床17における滞留時間は十
分に確保されるので、水質浄化の効果を向上させること
ができる。FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the water quality improvement device according to the present invention. In the previous embodiment, the mode in which the water quality improvement device 1 is installed in the inflow channel of domestic wastewater has been described. In this alternative embodiment, the water quality improvement device 1 is installed at the center of the reservoir 32. Even if countermeasures with biological filters are taken only at the inflow part of the reservoir, there is domestic wastewater that passes through it and there are contaminants that flow in with rainwater from various parts of the reservoir 32. It is effective to perform the purification treatment also in the above. The flow of water 34 at the center of the reservoir 32 is slow, and the residence time of the domestic wastewater in the biological filter bed 17 is sufficiently ensured, so that the effect of water purification can be improved.
【0032】以上説明した本実施形態の特徴をまとめる
と以下のようになる。 (1)同一容量の生物ろ床で比較した場合、汚染水の浄
化効率が高まる。言い換えれば、処理量を高めることが
できる。 (2)上記(1)と関連して汚染が過度に進んだ排水ま
たは水系に対しても、効力を発揮することができる。 (3)生物ろ床の底に堆積するヘドロ状沈殿物の排出が
容易であり、生物ろ床の容器までも含めたメンテナンス
作業を迅速に行うことができる。 (4)上記(3)の特徴にも関連して、非熟練者でも操
作・運用が可能になり、様々な地域の水系へ適用するこ
とができる。The features of this embodiment described above are summarized as follows. (1) The purification efficiency of contaminated water increases when compared with biological filter beds of the same capacity. In other words, the processing amount can be increased. (2) The present invention can also exert its effect on drainage or water systems that have been excessively contaminated in connection with (1). (3) The sludge-like sediment deposited on the bottom of the biological filter bed can be easily discharged, and the maintenance work including the container of the biological filter bed can be performed quickly. (4) In connection with the feature of (3), even an unskilled person can operate and operate, and can be applied to water systems in various regions.
【0033】以上この発明を図示の実施形態について詳
しく説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実施
例のみに限定するものではなく、この発明の精神を逸脱
せずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし得るこ
とは云うまでもない。Although the present invention has been described in detail with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited to only those embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In addition, it goes without saying that a wide variety of modifications can be made.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、生物ろ床の水質改善効
率を高めることができる。According to the present invention, the water quality improvement efficiency of the biological filter can be improved.
【図1】本発明に係る水質改善装置の一実施形態を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a water quality improvement device according to the present invention.
【図2】図1のI−I線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG. 1;
【図3】図1の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 1;
【図4】本発明に係る水質改善装置の全体系統の一実施
形態を示す系統図である。FIG. 4 is a system diagram showing an embodiment of the entire system of the water quality improvement device according to the present invention.
【図5】本実施形態の水質改善装置の作用の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the water quality improvement device of the present embodiment.
【図6】本実施形態と従来技術の無次元化した浮遊粒子
密度の比較図である。FIG. 6 is a comparison diagram of the non-dimensional suspended particle density of the present embodiment and the prior art.
【図7】本実施形態、従来技術および無対策時の相対値
で表した濁度の比較図である。FIG. 7 is a comparison diagram of turbidity represented by a relative value according to the present embodiment, a conventional technique, and no countermeasures.
【図8】本実施形態、従来技術および無対策時の相対値
で表したCODの比較図である。FIG. 8 is a comparison diagram of COD expressed by a relative value according to the present embodiment, a conventional technique, and no countermeasures.
【図9】本実施形態と従来技術の無次元化した使用水量
の比較図である。FIG. 9 is a comparison diagram of the dimensionless water consumption of the present embodiment and the prior art.
【図10】本発明に係る水質改善装置の別の実施形態を
示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the water quality improvement device according to the present invention.
【図11】従来技術の水質改善装置の例を示す斜視図で
ある。FIG. 11 is a perspective view showing an example of a conventional water quality improvement device.
1 水質改善装置 2 容器 4 流入口 5 流出口 9 巾 11 底 13 一端 14 他端 17 生物ろ床 19 生物膜 21 排水管(排出手段) 22 排水バルブ(排出手段) 32 ため池(汚染水域) 42 生活排水(汚染水) 46 ヘドロ状沈殿物(堆積物) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water quality improvement apparatus 2 Container 4 Inlet 5 Outlet 9 Width 11 Bottom 13 One end 14 The other end 17 Biological filter bed 19 Biofilm 21 Drainage pipe (discharge means) 22 Drainage valve (discharge means) 32 Reservoir (contaminated water area) 42 Living Wastewater (contaminated water) 46 Sludge-like sediment (sediment)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶山 陽介 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 藤田 一紀 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 Fターム(参考) 4D003 AA01 BA02 BA07 CA03 DA09 EA07 EA11 EA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yosuke Kajiyama 3-36 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hitachi, Ltd. Inside Kure Research Laboratory (72) Inventor Kazuki Fujita 3-36 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi, Ltd. F-term in Kure Research Laboratory (reference) 4D003 AA01 BA02 BA07 CA03 DA09 EA07 EA11 EA16
Claims (4)
水域の水中に水面に近接させた位置から水底方向に、繊
維質で形成された生物ろ床を階層的に配置するととも
に、該生物ろ床の配置密度を上の階層から下の階層に向
かって漸次小さくし、該生物ろ床に発生させた生物膜に
棲息する生物または水中に棲息する生物に前記汚染水の
汚染物質を捕食または分解させて水質を改善することを
特徴とする水質改善方法。A biological filter made of fibrous material is hierarchically arranged from the position close to the water surface in the water path of the contaminated water or the water in the contaminated water area opened upward, and the biological filter is formed in a hierarchical manner. The arrangement density of the filter bed is gradually reduced from the upper layer to the lower layer, and the organisms living on the biofilm or the water living on the biological filter bed prey on the contaminants of the contaminated water or A method for improving water quality, comprising decomposing to improve water quality.
けられた流出口を有する容器と、該容器の一端と他端と
の間に掛け渡され繊維質で形成された複数の生物ろ床と
を備え、前記容器は、上方に開口され、該容器の巾が上
から下に向かって小さく形成され、前記生物ろ床は、前
記容器内に階層的に設けられ、上の階層から下の階層に
向かって漸次少なく配置されてなる水質改善装置。2. A container having an inlet provided at one end and an outlet provided at the other end, and a plurality of biological filters formed of fibrous material which are bridged between one end and the other end of the container. A floor, wherein the container is opened upward, the width of the container is formed to be smaller from top to bottom, and the biological filter bed is provided hierarchically in the container, Water quality improvement device that is gradually arranged toward the next level.
一端から他端に向かって低く傾斜させてなる水質改善装
置。3. The water quality improvement device according to claim 2, wherein the bottom of the container is inclined downward from the one end to the other end.
底に汚染水から発生した堆積物を排出する排出手段を設
けてなる水質改善装置。4. The water quality improvement device according to claim 3, further comprising a discharge means for discharging sediment generated from contaminated water at a bottom of the other end of the container.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34530499A JP2001157897A (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method and apparatus for improving water quality |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34530499A JP2001157897A (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method and apparatus for improving water quality |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001157897A true JP2001157897A (en) | 2001-06-12 |
Family
ID=18375698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34530499A Pending JP2001157897A (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method and apparatus for improving water quality |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2001157897A (en) |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34530499A patent/JP2001157897A/en active Pending
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