(57)【要約】      （修正有）【課題】処理対象水から複数種類の富栄養化原因物質を同時に、かつ、高効率に除去する水質浄化方法を提供すること、及び、処理対象水の富栄養化原因物質の微妙な変化に対応して、柔軟に対応して効率の高水準での維持を可能とする水質浄化装置を提供すること。【解決手段】処理対象水中に含有される富栄養化原因物質を特定する工程Ａ、特定された富栄養化原因物質に対し除去を優先する順位を設定する工程Ｂ、前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤を選択する工程Ｃ、選択された吸着材を混合することなくそれぞれ単独で収容する工程Ｄ、単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水の流水路中に設置して接触させる工程Ｅ、とから構成し、前記工程Ｂと工程Ｃのいずれかを先行実施する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象水中に含有される富栄養化原因物質を特定する工程Ａ、
特定された富栄養化原因物質に対し除去を優先する順位を設定する工程Ｂ、
前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤を選択する工程Ｃ、
選択された吸着材を混合することなくそれぞれ単独で収容する工程Ｄ、
単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水と接触させる工程Ｅ、
とからなり、前記工程Ａに次いで前記工程Ｂと工程Ｃのいずれかを先行実施する水質浄化方法。
【請求項２】
単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水の流水路中に設置して接触させることを特徴とする請求項１に記載された水質浄化方法。
【請求項３】
前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤の吸着効率を向上するため、当該富栄養化原因物質以外の物質を吸着する前処理を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載された水質浄化方法。
【請求項４】
浄化処理途中において処理対象水の水質が変化し、あるいは浄化目的が変更されたとき、これらに適合するように、前記除去を優先する順位を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された水質浄化方法。
【請求項５】
処理対象水の水質に対応する複数種類の吸着剤を選択し、該選択した各吸着剤の富栄養化原因物質毎の単位重量当りの吸着可能量と富栄養化原因物質毎の単位期間当りの負荷量とに基づいて、前記吸着剤毎の単位期間当りの必要吸着剤量を決定し、処理対象水に対し該決定された必要吸着剤量を施用することにより、前記選択した各吸着剤の交換・補充時期を統一することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された水質浄化方法。
【請求項６】
前記吸着剤が複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能であるとき、一種類の富栄養化原因物質を吸着可能な他の吸着剤の必要吸着量から、前記複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能な吸着剤量に準じた量を減ずることを特徴とする請求項５に記載された水質浄化方法。
【請求項７】
一方向に向かって処理対象水を流水する流水手段を備えた水質浄化装置において、
前記処理対象水に含有される複数種類の富栄養化原因物質を個々に区別して吸着する複数種類の吸着剤を、混合することなく独立して単独に収容する通水可能な複数の吸着剤充填容器が、
前記流水中に配置転換可能に水没配置されていることを特徴とする水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、池や湖沼等の水及びそこに供給される供給水の水質を浄化するための水質浄化方法及びその装置、特に富栄養化原因物質を吸着剤にて吸着する水質浄化方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
池や湖沼等において、富栄養化により藻類が異常に増殖し、景観の悪化や悪臭発生等の問題が起こる事例が多い。これは、池や湖沼等に流入する水に窒素やリンなどが多く含まれることに起因すると考えられている。そこで従来より、このような窒素やリン成分を除去して水質浄化を行うことで、水質の改善が図られてきている。
【０００３】
水質を改善する方法の一つとして、吸着剤の利用がある。これは、アンモニアやリン酸などを吸着剤に吸着させることで水中から除去する方法である。この方法は、水中の窒素やリンを確実に除去でき、また、特別な装置も必要ないことから、これまでにも数多く検討されている。
【０００４】
具体的には、閉鎖性水域において水流を発生させるための水流促進装置と、閉鎖性水域における汚濁物質及びリンなどの富栄養化原因物質を除去するために閉鎖性水域との間で汚濁水を循環させるための浄化手段とを備え、該浄化手段はプラスチック製の接触材が充填された、湖沼、堀、池などの閉鎖性水域の汚濁水を浄化する水質浄化システムが知られている。
【特許文献１】特開２００３−２３６５７４号公報
【０００５】
一方、アンモニアを吸着するゼオライトを充填したゼオライト充填槽と、該ゼオライト充填槽にアンモニアを含む原水を供給する原水供給手段と、ゼオライトにアンモニアを吸着させることにより得られたアンモニアを含まない処理水をゼオライト充填槽から排出する排出手段と、アンモニアを吸着したゼオライトからアンモニアを脱着させるための塩酸水溶液をゼオライト充填槽に供給する塩酸水溶液供給手段とを備えた、河川、湖沼等の水域の低濃度のアンモニアを含む水からアンモニアを除去するのに適した水質浄化装置が提案されている。
【特許文献２】特開２００７−１１１５９７号公報
【０００６】
特許文献１に記載された水質浄化システムは、藻類の増殖を抑制し、水域自体の浄化作用を助長することができるものではあるが、除去し得る富栄養化原因物質はリン単独であり、また、特許文献２に記載された水質浄化装置は、除去し得る富栄養化原因物質はアンモニア単独である。
【０００７】
他方、各々独立したポーラスコンクリート製収容箱体に、それぞれ木粉、貝殻、鹿沼土、木炭の複数種類の吸着剤を収容し、この収容箱体を流水路中に配設することによって、被処理水中の窒素、リン、２価の金属の吸着を行う、複数種類の富栄養化原因物質を同時に吸着する複合水質浄化装置が提案されている。
【特許文献３】特許第３６１９８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、処理対象水中には硝酸、アンモニア、リン酸など、様々な物質が存在しており、これらが複合的に作用して景観の悪化や悪臭発生といった問題が起きている。
特許文献１や特許文献２に記載されたもののように、１種類の吸着剤を用いる場合、このような問題に対処できない可能性がある。
また、特許文献３に記載されたもののように、複数種類の吸着剤を用いる場合も、従来は、その設置方法等について明確に検討が行われておらず、その能力が十分発揮されていない、あるいはコストが高い、といった問題があった。
【０００９】
本発明は、処理対象水から複数種類の富栄養化原因物質を同時に、かつ、高効率に除去することが可能な水質浄化方法を提供することを目的としている。
また、処理対象水の富栄養化原因物質の微妙な変化に対応して、柔軟に対応して効率の高水準での維持を可能とする水質浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、水質浄化方法を、処理対象水中に含有される富栄養化原因物質を特定する工程Ａと、特定された富栄養化原因物質に対し除去を優先する順位を設定する工程Ｂと、前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤を選択する工程Ｃと、選択された吸着材を混合することなくそれぞれ単独で収容する工程Ｄと、単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水と接触させる工程Ｅとから構成し、工程Ａに次いで工程Ｂと工程Ｃのいずれかを先行実施することとした。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された水質浄化方法において、単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水の流水路中に設置して接触させることを特徴としている。
請求項３に係る発明は、前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤の吸着効率を向上するため、当該富栄養化原因物質以外の物質を吸着する前処理を実施することを特徴としている。
請求項４に係る発明は、浄化処理途中において処理対象水の水質が変化し、あるいは浄化目的が変更されたとき、これらに適合するように、前記除去を優先する順位を変更することを特徴としている。
請求項５に係る発明は、処理対象水の水質に対応する複数種類の吸着剤を選択し、該選択した各吸着剤の富栄養化原因物質毎の単位重量当りの吸着可能量と富栄養化原因物質毎の単位期間当りの負荷量とに基づいて、前記吸着剤毎の単位期間当りの必要吸着剤量を決定し、処理対象水に対し該決定された必要吸着剤量を施用することにより、前記選択した各吸着剤の交換・補充時期を統一することを特徴としている。
請求項６に係る発明は、前記吸着剤が複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能であるとき、一種類の富栄養化原因物質を吸着可能な他の吸着剤の必要吸着量から、前記複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能な吸着剤量に準じた量を減ずることを特徴としている。
請求項７に係る発明は、一方向に向かって処理対象水を流水する流水手段を備えた水質浄化装置において、前記処理対象水に含有される複数種類の富栄養化原因物質を個々に区別して吸着する複数種類の吸着剤を、混合することなく独立して単独に収容する通水可能な複数の吸着剤充填容器が、前記流水中に配置転換可能に水没配置されている水質浄化装置とした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、処理対象水から複数種類の富栄養化原因物質を高効率に除去することができる。
請求項２に係る発明によれば、短時間に処理対象水から複数種類の富栄養化原因物質を同時に、かつ、高効率に除去することができる。
請求項３に係る発明によれば、複数種類の富栄養化原因物質の除去効率をさらに向上することができる。
請求項４に係る発明によれば、処理対象水の水質の変化や浄化目的の変更に柔軟に対応することができる。
請求項５に係る発明によれば、個々の処理対象水の水質に対応して各種富栄養化原因物質を吸着する各吸着剤の施用量を最適に管理し、吸着剤の能力を最大限引き出すとともに、吸着剤の施用コストを低減し、さらに、当該現場における各種吸着剤の補充あるいは補充時期を統一して、メンテナンスコストをも低廉化することができる。
請求項６に係る発明によれば、各吸着剤の施用量をさらに最適に管理して吸着剤の能力を最大限引き出すとともに、吸着剤の施用コストをさらに低減することが可能となる。
請求項７に係る発明によれば、吸着効率の変更や処理対象水の富栄養化原因物質の微妙な変化に対応して、柔軟に対応して効率の高水準での維持を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、処理対象水中に含有される富栄養化原因物質を特定する工程Ａ、特定された富栄養化原因物質に対し除去を優先する順位を設定する工程Ｂ、  前記特定された富栄養化原因物質を吸着する吸着剤を選択する工程Ｃ、選択された吸着材を混合することなくそれぞれ単独で収容する工程Ｄ、単独で収容された吸着材を、除去を優先する順位の低いものから順に処理対象水の流水路中に設置して接触させる工程Ｅ、とから構成し、前記工程Ｂと工程Ｃのいずれかを先行実施する水質浄化方法であり、その水質浄化方法を好適に実施するための水質浄化装置である。
【００１３】
以下、本発明に係る水質浄化方法及びその装置の実施の態様を詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明の水質浄化方法を実施するための装置を模式的に示す模式図である。
図３は、富栄養化原因物質としてリン酸、硝酸、アンモニアの３種類の物質を含む処理対象水に対し、それぞれ単一の物質を吸着する吸着剤を作用させた場合の吸着効果を示す図、図４は、同じくリン酸、硝酸、アンモニアをそれぞれ単独で含む処理対象水に対し、当該富栄養化原因物質の吸着剤を作用させた場合の吸着効果を示す図である。
【００１４】
本発明の複数種類の吸着剤は、（１）混合することなくそれぞれ単独で水質浄化装置に設置されて施用されること、及び（２）複数種類の吸着剤の吸着作用順序について優先順位を付することを基本としている。
【００１５】
≪浄化試験１≫
そこで先ず、本発明者らは、複数種類の吸着剤を混合して作用させた場合と、それぞれを単独で順序を付けて作用させた場合とで、吸着剤が富栄養化原因物質を吸着する吸着作用に相違があるか否かについて、リン酸、硝酸、アンモニアを含む模擬供給水（水Ａ）を用いて検討した。
【００１６】
検討内容は、直立した円筒形のカラムに、複数種類の吸着剤が混ざらないようにこれを分離独立して収容し、この円筒形カラムに対し流量一定の後述の模擬供給水（水Ａ）の上向きの水流を形成し、模擬供給水（水Ａ）を単独の吸着剤に順次接触させて水中のリン酸、硝酸、アンモニアを吸着させることとした。
このとき用いた模擬供給水（水Ａ）は、リン酸水素二カリウム1.83mg/L(1mg-PO4/L)、硝酸カリウム36.1mg/L（5mg-N/L）、塩化アンモニウム1.91mg/L(0.5mg-N/L)を含み、pHを7.0に調製したものである。
【００１７】
複数種類の吸着剤を用いる場合、吸着剤の能力を最大限発揮せしめるためには、それぞれの吸着剤を適切な割合で使用しなければならない。
本発明は、富栄養化原因物質毎の単位期間当りの負荷量を、選択した吸着剤の富栄養化原因物質毎の吸着可能量で除することにより、吸着剤毎の単位期間当りの必要吸着剤量を決定することとしている。
このとき、吸着剤が一種類の富栄養化原因物質のみ吸着可能であるときは、そのままその値を用いればよい。
【００１８】
上述の富栄養化原因物質毎の単位期間は、吸着剤を交換・補充するメンテナンス時期が吸着剤の種類毎に異なることにならないよう、統一して定めるようにしている。
吸着剤充填用カゴ２の吸着剤の収容能力は、決定された単位期間分の吸着剤の量を充分確保できるよう設計されている。
【００１９】
以下、具体的に説明する。
表１に、各吸着剤の最適の必要吸着剤量の計算例を示す。
【表１】
2010051918.tif 000002
表１に示すように、例えば、リン吸着剤Aの単位重量当りの吸着可能量をa(g/kg)として、単位期間当りの必要吸着量としての、例えば1月間の負荷量をX(g/月)とすると、単位期間当りの必要吸着剤量としての1月間に必要な吸着剤量はX/a(kg)となる。
一般に吸着剤は、所定期間を経過すると吸着能が急速に減退する。吸着能はいわゆるサチュレートする。
同様に、他の吸着剤についても適切な吸着剤量を設定する。ただし、複数種類の物質を吸着可能な吸着剤がある場合はその影響も考慮する。
【００２０】
例えば、表1では、処理対象水中にリン酸、硝酸、アンモニアが含まれている場合に、リン吸着剤A、硝酸吸着剤B、アンモニア吸着剤Cを用いたときの必要吸着剤量を計算した例を示している。
ここで、アンモニア吸着剤は、主としてアンモニアの吸着に用いられるわけであるが、同時に若干のリン酸および硝酸吸着能を持つため、これらを考慮して、最終的な各吸着剤の必要量を設定している。
すなわち、吸着剤が複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能であるときは、一種類の富栄養化原因物質を吸着可能な他の吸着剤の必要吸着量から、複数種類の富栄養化原因物質を吸着可能な吸着剤量に準じた量、例えば上記表１のリン吸着剤Ａでいえば、ｃ×(Ｚ/e)を減じて、吸着剤毎の単位期間当りの必要吸着剤量を決定している。
このようにすれば、それぞれの吸着剤の能力を最大限発揮させることができ、また、各吸着剤の交換時期や補充時期を統一することができ、メンテナンス作業を単純化、簡易化、同期化することができ、結果としてメンテナンスコストを低減することができる。
【００２１】
このように必要吸着剤量が設定された吸着剤は、吸着剤設置用函体１の吸着剤充填用カゴ２に収容されて、過不足なく施用されることとなる。
なお、吸着剤の施用量に関する技術事項は、後述する吸着剤の施用順序と結合する必要があるものではなく、独立した発明である。
【００２２】
計算の結果、必要吸着剤量は、粘土鉱物系のリン吸着剤70g(容積約100ml)、硝酸吸着剤としてカルシウムを担持した機能性木炭18g(容積約30ml)、アンモニア吸着剤としてバーミキュライト30g(容積約150ml)となった。
以後の実験は、この吸着剤量を施用して実施した。
【００２３】
円筒形のカラムの一方には、上記の３種類の吸着剤を混合した形態で設置し、もう一方のカラムには、３種類の同じ吸着剤を混合せず互いに分離した単独の形態でリン吸着剤、硝酸吸着剤、アンモニア吸着剤の順番で設置した。
そのときの結果を表２に示す。
【表２】
2010051918.tif 000003
表２に示すように、それぞれの吸着剤を混合して吸着させた場合に比べ、それぞれを混合せず分離独立した単独の形態で吸着させた場合の方が浄化後の濃度が低いことが分かる。
【００２４】
混合した形態での施用と単独の形態での施用の物質の除去率を比較すると、リン酸では４０％と６０％、硝酸では６８％と９７％、アンモニアでは４４％と６４％であり、単独で施用したときの除去率が、混合して施用したときのそれを５割前後上回っている。
【００２５】
このように、複数種類の吸着剤を用いる場合、それぞれを単独で設置する方法が、効果的であることが認められる。
【００２６】
≪浄化試験２≫
次に本発明者らは、吸着剤の処理対象水に対する作用順序、すなわち、吸着剤の設置順序が、各富栄養化原因物質の除去率に影響を与えるか否かについて検討した。
一般的に、処理対象水のアンモニア濃度は高くないから、問題を単純化するために、リン吸着剤と硝酸吸着剤に限定して検討することとした。
【００２７】
リン吸着剤と硝酸吸着剤を用いて、リン酸、硝酸を含む模擬供給水（水Ｂ）の浄化試験を行った。
模擬供給水（水Ｂ）は、リン酸水素二カリウム1.83mg/L(1mg-PO4/L)、硝酸カリウム36.1mg/L（5mg-N/L）を含み、pHを7.0に調製したもの、すなわち、上記浄化試験１で用いた模擬供給水（水Ａ）にアンモニアを含有させないものを用いた。
リン吸着剤と硝酸吸着剤は、上記浄化試験１と同じものを用いた。
模擬供給水（水Ｂ）の供給は上向流とし、円筒形カラムの一方には前段にリン吸着剤、後段に硝酸吸着剤を設置した。
もう一方のカラムには、前段に硝酸吸着剤、後段にリン吸着剤を設置した。
その結果を表３に示す。
【表３】
2010051918.tif 000004
【００２８】
表３から分かるとおり、リン吸着剤を後段に設置した場合、前段に設置した場合よりも浄化後のリン酸濃度が低く、リンの除去が効率的に行われていることがわかる。
一方、硝酸吸着剤を後段に設置した場合、前段に設置した場合よりも浄化後の硝酸濃度が低く、リン吸着剤と同様に硝酸の除去が効率的に行われている。
【００２９】
このように、複数種類の吸着剤を用いる場合、後段に置かれた吸着剤の方が吸着効率は高い。つまり、処理対象水中の共存物質の濃度が低いほうが、除去効率が高くなる。
これは、処理対象水中に複数種類の物質が存在する場合、前段に置かれた吸着剤が、いわば前処理としてその対象物質を吸着して対象物質の濃度を下げ、後段に置かれた吸着剤の吸着効率を高める作用があるためと考えられる。
【００３０】
≪浄化実験３≫
そこで本発明者らは、上記浄化実験の結果を踏まえた、処理対象水中に複数種類の物質が存在する場合、前段に置かれた吸着剤が、いわば前処理としてその対象物質を吸着して対象物質の濃度を下げ、後段に置かれた吸着剤の吸着効率を高める作用がある、とすることが正しいか否かについて検討した。
その内容は、リン吸着剤と硝酸吸着剤とアンモニア吸着剤のそれぞれを、２本１対とする３対のカラムの各対に設置し、各対の一方に上記模擬供給水（水Ａ）を供給するとともに、各対の他方には、リン酸のみ、硝酸のみ、アンモニアのみを単一に含有する３種類の模擬供給水（水Ｃ）（水Ｄ）（水Ｅ）のそれぞれを供給し、それぞれの富栄養化原因物質を吸着するものである。
【００３１】
すなわち、上記浄化実験１にて用いた模擬供給水（水Ａ）と、模擬供給水（水Ｃ）（リン酸水素二カリウム1.83mg/L(1mg-PO4/L)を含み、pHを7.0に調製したもの）と、模擬供給水（水Ｄ）（硝酸カリウム36.1mg/L（5mg-N/L）を含み、pHを7.0に調製したもの）と、模擬供給水（水Ｅ）（塩化アンモニウム1.91mg/L(0.5mg-N/L)を含み、pHを7.0に調製したもの）とを準備し、この４種類の模擬供給水を用いて吸着試験を行った。
吸着剤としては、上記浄化実験１と同一のものを用いてカラム内に設置した。
このときの結果を図３及び図４に示す。
【００３２】
図３及び図４の上段同士、中段同士、下段同士をそれぞれ比較すると、各吸着剤が模擬供給水（水Ａ）を対象として作用した場合の処理水中のリン酸イオン濃度、硝酸イオン濃度、アンモニウムイオン濃度は、模擬供給水（水Ｃ）、模擬供給水（水Ｄ）、模擬供給水（水Ｅ）を対象として作用した場合に比べ、それぞれ高いことが分かる。
【００３３】
このことは、リン吸着剤、硝酸吸着剤、アンモニア吸着剤のいずれも、吸着対象とする富栄養化原因物質のみを含有した処理対象水に対しては、効率的な吸着作用を示すが、吸着対象物質とそれ以外の物質を含有した処理対象水に対しては、吸着効率が低下することを示している。
【００３４】
≪浄化実験１〜３のまとめ≫
本発明者らは以上のことから、次の吸着作用メカニズムについての新たな知見を得た。
（１）処理対象水を複数種類の吸着剤で浄化するとき、これら吸着剤を混合しないでそれぞれ分離独立した単独の形態を採ると吸着効率が上昇する。
（２）前段に置かれた吸着剤が、いわば前処理としてその対象物質を吸着して対象物質の濃度を下げ、後段に置かれた吸着剤の当該吸着対象物質の吸着効率を高める。
【００３５】
本発明者らは、この知見に基づいて効率的な処理対象水に含有される富栄養化原因物質を吸着する水質浄化方法を創作したものである。
本発明の本質は、より高い除去効率が必要な物質に対応した吸着剤は、水質浄化装置の後段に設置する、というところにある。
以下に、本発明の実施例について、具体的に説明する。
【実施例１】
【００３６】
模擬供給水（水Ａ）は、硝酸濃度が高いのでこの硝酸を除去することをターゲットとして、硝酸吸着剤を後段に設置することとした。
なお、吸着剤AおよびBはそれぞれリン酸あるいは硝酸のみの吸着能しか持たないが、吸着剤Cはリン酸、硝酸、アンモニアのすべてに対して吸着能を持っていることから、吸着剤Cを最も後段に設置した。
こうすることで、リン酸や硝酸の影響をできるだけ小さくし、本来の目的であるアンモニア吸着能を、想定どおり発揮させることが可能となった。
【００３７】
カラム内にリン吸着剤70g、硝酸吸着剤であるカルシウム担持機能性木炭9g、アンモニア吸着剤であるバーミキュライト30gの順に吸着剤を単独の形態で設置し、模擬供給水（水Ａ）を用いて水質浄化を行った。
その結果を表４に示す。
【表４】
2010051918.tif 000005
表４に示すとおり、吸着浄化処理後のリン酸濃度は0.40(mg-PO4/L)、同硝酸濃度は0.15(mg-N/L)であり、アンモニア濃度は0.18(mg-N/L)である。
【００３８】
ここで本実施例１は、リン酸、硝酸、アンモニアの３成分を含有する処理対象水に対して、最初にリン吸着剤を作用させた結果、リン吸着剤の吸着によるリン酸の除去率は、６０％と必ずしも高くはない。
そこで次に示す実施例２においては、機能性木炭とリン吸着剤の設置位置に関し設置方法を工夫し、第１段階のリン酸吸着処理の前に、当該吸着剤の吸着対象以外の物質である硝酸を除去しようとするものである。
【実施例２】
【００３９】
本実施例２は、硝酸吸着剤に上記知見（２）の役割を担わせるべく、硝酸吸着剤をリン吸着剤の設置位置の前段に付加的に置くこととした。
すなわち、カラム内に硝酸吸着剤であるカルシウム担持機能性木炭9g、リン吸着剤70g、同機能性木炭9g、アンモニア吸着剤であるバーミキュライト30gの順に吸着剤を設置し、模擬供給水（水Ａ）を対象として水質浄化試験を行った。
その結果を表５に示す。
【表５】
2010051918.tif 000006
硝酸吸着剤である機能性木炭をリン吸着剤を作用させる前後に作用させた結果、表４のリン酸濃度が0.40(mg-PO4/L)であったものが、表５に示される0.09(mg-PO4/L)まで低減することができ、吸着効率の著しい向上を図ることができた。
また、同じく硝酸濃度が0.15(mg-N/L)であったものが、表５に示されるように、0.06(mg-N/L)まで低減させることができた。
【実施例３】
【００４０】
上記したいずれかの実施例により水質浄化処理中において、供給水源の変更・変化や季節変化等の何らかの理由により、処理対象水の水質が大幅に変化することがある。あるいは、例えば、硝酸の浄化を主目標としていたものが、リン酸の浄化を主目標とするというように、浄化目的が変更されることもあり得る。
このようなときは、処理対象水の水質の変化あるいは浄化目的の変更に適合するように、浄化処理途中に吸着剤の設置順序を変更する。
【００４１】
また、上記実施例２の浄化効率をさらに向上する必要があるときは、これらの複数種類の吸着剤を、例えばＡ、Ｂ、Ａ、Ｂのように、あるいはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのように、反復繰り返して設置する方法も有効である。
【００４２】
≪水質浄化装置≫
本発明の実施例１に相当する水質浄化方法は、図１に示された水質浄化装置を用いて実施され、実施例２に相当する水質浄化方法は、図２に示された水質浄化装置を用いて実施される。
この水質浄化装置の各実施例においては、処理対象水は、池や沼等の閉鎖性水域６に含有されている富栄養化原因物質を除去するために、閉鎖性水域６と吸着剤設置用函体１の間を循環され、また、必要な水量を確保するために、新規の供給水が供給される。
【００４３】
また本実施例では、閉鎖性水域６に水位センサーを設置し、水位センサーが所定水位以下になったことを検知したとき、供給水が図示を省略する水源から自動的に供給されるように構成されている。
水質浄化装置を構成する吸着剤設置用函体１は、閉鎖性水域６近傍に設置された鉄筋コンクリート製の函体で、交互に下端部と上端部が通水可能な隔壁にて仕切られている。
【００４４】
吸着剤は、処理対象水の水質と新規に供給される供給水の水質に対応して複数種類選択される。
選択された複数種類の吸着剤は通常、混合されることなく分離されて、単独の形態でそれぞれ専用の吸着剤充填用カゴ２に収容され、これらの吸着剤充填用カゴ２は、吸着剤設置用函体１の隔壁の間に連続して沈められて設置されている。
【００４５】
この吸着剤充填容器２は、内部に吸着剤収納用袋が収容されたパンチングメタル製函体、金網製函体等の通水可能な容器で、複数種類の吸着剤のいずれの吸着剤を収容するものであっても同一サイズとされており、図１に示される配列から図２に示される配列に容易に配置転換自在とされている。
すなわち、図１では、上流位置から順に、リン吸着剤３と硝酸吸着剤４とアンモニア吸着剤５とをそれぞれ収容した吸着剤充填容器２が隔壁の間に沈められている。
【００４６】
実施例２に相当する水質浄化装置に変更するためには、最も上流に配置されているリン吸着剤３を収容したカゴ２を取り除き、その位置に硝酸吸着剤４を収容した容器２を沈める。
このように、各種の吸着剤を収容する同一サイズ吸着剤充填容器２は、その配置位置が転換自在の構造を有しているので、簡単に水質浄化装置の吸着効率を変更可能である。
また、浄化処理途中であっても、処理対象水の水質の変化あるいは浄化目的の変更に柔軟に対応することができる。
【００４７】
閉鎖性水域６内の処理対象水は、ポンプＰにより循環されて、吸着剤設置用函体１の隔壁の間を流れ、吸着剤設置用函体内を流水している間に吸着剤充填容器２内の吸着剤と接触し、富栄養化原因物質は各吸着剤の吸着能に対応して吸着される。
吸着剤は、その性能を充分に発揮させるため、種類毎に分離してそれぞれの吸着剤充填容器２に単独の形態で収容される。
吸着剤の設置配列としては、この実施例においては、リン吸着剤３、硝酸吸着剤４、アンモニア吸着剤５の順番で設置してある。また、これらの吸着剤の施用量は、リン吸着剤３の設置容量１００部に対し、硝酸吸着剤４は３０部、アンモニア吸着剤５は１５０部設置されている。
【００４８】
以上の実施例においては、吸着剤充填容器２を吸着剤設置用函体１に形成された流水路中に設置するものであるが、複数種類の吸着剤充填容器２を順番に閉鎖性水域６に直接水没設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の水質浄化方法を実施するための水質浄化装置と池等の閉鎖性水域を模式的に示す模式図である。
【図２】図１の吸着剤の設置配列を変更した同模式図である。
【図３】富栄養化原因物質としてリン酸、硝酸、アンモニア全てを含む処理対象水に対し、単一の物質の吸着剤を作用させた場合の吸着効果を示す図である。
【図４】同じくリン酸、硝酸、アンモニアをそれぞれ単独で含む処理対象水に対し、当該富栄養化原因物質の吸着剤を作用させた場合の吸着効果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    吸着剤設置用函体
２    吸着剤充填容器
３    リン吸着剤
４    硝酸吸着剤
５    アンモニア吸着剤
６    池
Ｐ    ポンプ
【図１】
2010051918.tif 000007
【図２】
2010051918.tif 000008
【図３】
2010051918.tif 000009
【図４】
2010051918.tif 000010