(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
源水の供給上手側から微生物による浄化処理作用を行う第１処理タンク（５）及び第２処理タンク（６）等からなる複数の処理タンク（１）と、該処理タンク（１）の下手側にオゾンが供給されてオゾン処理を行うオゾンタンク（４）を連結して源水の浄化を行う浄水装置（Ａ）において、前記処理タンク（１）の上手側に源水を貯溜させる源水タンク（２）を設け、該源水タンク（２）から吸水ポンプ（２Ｐ）によって第１タンク（５）に送水すると共に、第１処理タンク（５）から下手側の処理タンクを落差流下方式によって排水可能に連結し、且つ上記第１処理タンク（５）及び第２処理タンク（６）等の処理タンク（１）に、エアーとオゾンを選択可能に供給することにより、該処理タンク内の処理水を循環させながらバッキ処理とオゾン処理を行う補助タンク（５Ｔ），（６Ｔ）を各別に併設してなる浄水装置。
【請求項２】
処理タンク（１）の下手側に設置したオゾンタンク（４）から排水される処理水を源水タンク（２）に返流させて循環を繰り返して浄化処理させる請求項１の浄水装置。
【請求項３】
各処理タンク（１）及びオゾンタンク（４）を一側に列設すると共に他側に源水タンク（２）等を併設し、これらを一つの機台上に一体的に構成する請求項１又は２の浄水装置。
【請求項４】
上手側の処理タンク（１）内に木炭（５ａ）又はゼオライト等の高多孔質微生物増床材を収容させると共に、下手側の処理タンク（１）内に瓦を粉砕した瓦片（６ａ）を収容させて浄水処理を行わせる請求項１又は２又は３の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理槽の異なる複数の処理タンクを備え、上手側に設置した源水タンクを介し下手側の処理タンクから落差流下方式によって処理水を浄化処理するようにした浄水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湖や池，河川等の源水又は食品その他洗浄が行われた排水、並びにガソリンスタンド等の施設から排出される源水の浄化処理を行う浄水装置は、木炭及びゼオライトライト等を収容した複数の処理タンクを互いに連結し、その上手側の処理タンクから源水を給水ポンプで圧送供給し、最終の処理タンクから浄化水を強制排出するようにした浄水装置が知られている。
また近年このような浄水装置にオゾンを供給し殺菌等のオゾン処理を行うようにした浄水装置も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し、上記従来の構成による浄水装置は、大量の有機物や洗剤，油等種々の成分及び着色物等で汚染されている源水を処理する場合に、上手側の処理タンク内の木炭或いはゼオライト等の濾過体に対し、有機物や着色物また雑菌等が大量に付着すると共に該濾過体中を源水が強制的に圧送されるので、早期に目詰まり等が発生し易くその処理能力を低下させる欠点がある。
また各処理槽における処理が充分に行われないまま排出されるので、上記濾過体の交換を頻繁に行う必要を生じたり、各処理タンク内に大量の濾過体を収容しなければならない結果、浄水装置が大型化する不具合やランニングコストが高くなる等の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記従来の問題点を解消するための本発明による浄水装置は、第１に源水の供給上手側から微生物による浄化処理作用を行う第１処理タンク５及び第２処理タンク６等からなる複数の処理タンク１と、該処理タンク１の下手側にオゾンが供給されてオゾン処理を行うオゾンタンク４を連結して源水の浄化を行う浄水装置Ａにおいて、前記処理タンク１の上手側に源水を貯溜させる源水タンク２を設け、該源水タンク２から吸水ポンプ２Ｐによって第１タンク５に送水すると共に、第１処理タンク５から下手側の処理タンクを落差流下方式によって排水可能に連結し、且つ上記第１処理タンク５及び第２処理タンク６等の処理タンク１に、エアーとオゾンを選択可能に供給することにより、該処理タンク内の処理水を循環させながらバッキ処理とオゾン処理を行う補助タンク５Ｔ，６Ｔを各別に併設してなることを特徴としている。
【０００５】
第２に、処理タンク１の下手側に設置したオゾンタンク４から排水される処理水を源水タンク２に返流させて循環を繰り返して浄化処理させることを特徴としている。
【０００６】
第３に、各処理タンク１及びオゾンタンク４を一側に列設すると共に他側に源水タンク２等を併設し、これらを一つの機台上に一体的に構成することを特徴としている。
【０００７】
第４に、上手側の処理タンク１内に木炭５ａ又はゼオライト等の高多孔質微生物増床材を収容させると共に、下手側の処理タンク１内に瓦を粉砕した瓦片６ａを収容させて浄水処理を行わせることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係わる浄水装置Ａのカバーを外した内部構造を示し、図１〜図３に示すように該浄水装置Ａは、平面視方形状の機台１ａ上で源水を収容可能な源水タンク（貯溜タンク）２を処理方向最上手側に設置すると共に、これに後続して立設固定した円筒容器状の複数の処理タンク１（５，６，４）のうち、上手側のものを適宜な大きさ（略１０〜５０ｍｍ程度）に粉砕した木炭５ａを収容する木炭タンク（第１処理タンク）５にしている。
【０００９】
またこの下手側のものを処理水の収容量と処理の性能を確保すると共に目詰まりを生じない範囲で、適宜な大きさ（略１０〜２０ｍｍ程度）に粉砕された瓦片６ａを収容した瓦片タンク（第２処理タンク）６に構成すると共に、この下手側にオゾン発生器３から発生させたオゾンをエアーと適当量に混合させて供給するオゾンタンク（第３処理タンク）４となし、相隣るタンクを各連結管５０，６０を介して一連に連結し、源水タンク２から給水ポンプ２Ｐで給水される源水を連結管２０を介して上記配設された処理タンク１に送給し、該処理タンク１の下手側から排出される処理水を排出管７によって源水タンク２内に還流（返流）するようにしている。
【００１０】
尚、各処理タンク１の上部に開口する供給口１０には通気口１１を有する蓋１２を開閉可能に取着し、木炭５ａ並びに瓦片６ａ等の濾過体を収容したメッシュ状の容器１５を上記供給口１０から挿脱することにより交換可能にしている。
また各処理タンク１の底部にはバルブ付のドレン１３を設けて、必要によりタンク内の水と共に底部に溜まった蓄積物を排出し、タンク内を適時に清掃可能にしている。
上記浄水装置Ａは、機台１ａ上の前面側に各処理タンク１を列設することにより、濾過体の交換及びメンテナンス作業を容易に行うことができるようにすると共に、その背後に源水タンク２を機体巾方向に設置することにより、源水の貯溜量を充分に確保しながら、機体をコンパクトに纏めて装置の小型化を図っている。
【００１１】
上記処理タンク１の木炭タンク５は、その上部一側に前記連結管２０の送水端を連結して給水口５Ｋを開設し、底部の送水口５Ｓとの間を木炭５ａの収容部に形成している。
また瓦タンク６は、上記木炭タンク５の給水口５Ｋよりも落差ｈだけ低くなる位置に給水口６Ｋを開設し、上記送水口５Ｓと連結管５０を介して連結すると共に、送水口５Ｓと略同高さに送水口６Ｓを開設してオゾンタンク４の底部と連結管６０で連通し、後述する構成によって所定量の瓦片６ａを収容している。
【００１２】
一方、オゾンタンク４は、その上部に設けた送水口４Ｓの高さを前記瓦タンク６の給水口６Ｋよりも落差Ｈだけ低くなる部位に開設して排出管７を設けており、その端部を源水タンク２の還流口（給水口）２Ｋに連通させている。
またこのオゾンタンク４内には、低部から所定距離だけ離間させた給水口４Ｋの上部に、前記オゾン発生器３に連通する多数のノズル孔を有するガス管３０をを臨設させて、オゾンタンク４内の底部からオゾンガスを小さな多数の気泡状態で供給するようにしている。
【００１３】
そして、上記送水口４Ｓに連結する排出管７の送水端は、源水タンク２の給水口２Ｋに連結する高さを前記送水口４Ｓよりも落差Ｈ１だけ低くするように設置している。
尚、排出管７の管径は前記連結管５０，６０等の管径よりも大径にしてあり、上記落差ｈ，Ｈ，Ｈ１によって奏される落差流下による自然濾過排出を円滑に行うようにしている。
１ｂは上記処理タンク１，源水タンク２及び関連機器等の周囲を覆うカバーであり、メンテナンス作業を容易に行うことができるように開閉可能に設置されている。１Ｃは浄水装置Ａに設置される各種ポンプ並びにオゾン発生器３，エアーポンプ８等を手動操作及び自動制御可能にコントロールさせる制御盤である。
尚、図１に示すようにオゾン発生器３及びエアーポンプ８は制御盤１Ｃのボックス内空間を有効利用して収容設置することにより、機器の保護と装置のコンパクト化を合理的に図るようにしている。
【００１４】
上記のように落差流下方式を以て連結される各タンクには以下に説明する付属装置及び機器を付設している。
即ち図４に示すように、源水タンク２は前記給水口２Ｋの上位に開設した給水口２１に、適宜な源水所在地において源水が貯溜される源水槽２２から、源水ポンプ２３によって汲み上げられた源水を沈殿させる源水沈殿槽２５の送水管２６を連結している。
これにより、源水沈殿槽２５の上層の源水を源水タンク２の収容量分だけ供給し、該源水タンク２内の源水を前述の処理タンク１で後述する処理方法によりバッチ的に浄化処理したのちに、源水タンク２内の処理水を排出ポンプ２７によって排出管２８を介し、機外に適宜設置される処理水貯溜槽２９に排出するようにしている。
【００１５】
また前述の木炭タンク５及び瓦タンク６には、下方から処理水を循環ポンプ５Ｐ，６Ｐによって吸い込み上方から繰り返し還元させると共に、エアーポンプ８と連結するエアー管８０の多数のノズル孔を有するエアー送出部を下部に内装するバッキ処理用の補助タンク（バッキタンク）５Ｔ，６Ｔを併設し、上記木炭タンク５及び瓦タンク６内の底部部位からエアーを微細な気泡にして送り込むことによって、タンク内の木炭５ａ及び瓦片６ａ等の濾過体に住みつく微生物を活性化させると共に、有機物の分解を促進させることができるようにしている。
【００１６】
また、この補助タンク５Ｔ，６Ｔには前記エアー管８０を共用しオゾン発生器３と切換可能に連結しており、切換弁（不図示）の操作によって補助タンク５Ｔ，６Ｔ内の処理水にオゾンを供給して殺菌等のオゾン処理を行うようにすることにより、ここで小容量のポンプ５Ｐ，６Ｐの送給によって時間をかけて緩やかにオゾン処理をしながら、各木炭タンク５及び瓦タンク６に循環を繰り返すようにしている。
これにより、該木炭タンク５及び瓦タンク６に直接的にオゾンを供給することによる弊害を防止しながら、別途併設した補助タンク５Ｔ，６Ｔ内でこの部における処理水の、バッキ処理と共にオゾン処理を簡単且つ良好に行うことができ、木炭タンク５及び瓦タンク６の処理負荷を軽減し装置の小型化を可能にすることができるようにしている。
【００１７】
またこの実施形態においては、オゾンを補助タンク５Ｔ，６Ｔ並びにオゾンタンク４とで分担させてオゾン分散処理をさせるので、処理水に供給するオゾン濃度を１００〜１５０ＰＰＭ程度（在来の処理装置はオゾン濃度１０００〜２０００であり、オゾン処理後に排オゾン処理を必要としている。）と比較的低濃度にすると共に、大気を混入させてエアレーション効果を奏するようにさせることにより、有効な微生物を死滅させることなく活性にさせる状態で、水中の混入物の着色成分の分解及び雑菌の除去並びに鉄分を酸化させて、ヘドロの要因となる硫化鉄の発生を制御するようにしている。
上記の処理が行われた処理水は難性分解成分を、事前にオゾンで強制的に酸化分解して生分解を高められた状態になって、木炭タンク５及び瓦タンク６に格別に供給され、ここで上記処理により吸着され易い状態に分解された有機物等の処理が良好に行われる。従って、農薬や洗剤等の化学的物質により汚染された源水をも良好に処理することができる等の利点を有する。
【００１８】
尚、木炭タンク５はその内部に１０〜２０ミリ程度に単粒化された木炭５ａが通水可能に積層収容されており、木炭５ａの表面及び内部の気孔に前記オゾンタンク４により処理負荷を軽減された状態の、源水の含有物中特に有機物が良好に吸着される。
そしてこの処理過程において、該有機物を分解するミジンコ等の微生物を良好に発生定住させ好適に増殖させることができ、木炭５ａによる源水の有機物の吸着分解並びに鉄分の吸着を促進した状態で、下方に位置する送水口５Ｓから次位の瓦タンク６に送水する。
【００１９】
また図３（Ｂ）に示すように瓦タンク６内には、多数の通水孔１５ｂを有するステンレス製円筒状の容器１５を足１５ａを介して着脱可能に設置しており、該容器１５の内部には、廃棄用の瓦或いは素焼状態で不用品とされる瓦を有効利用する上で、これを１０〜２０ｍｍ程度に砕いて単粒化させた状態で通水可能に積層収容している。
上記瓦片６ａは固形化された多孔質土質であるところから微生物の好適な増床を提供し、この場で活性化する微生物によって処理水を良好に浄化し、前工程の木炭５ａで未処理な成分を気孔に吸収させて除去しながら次位のオゾンタンク４に送給する等の特徴を有している。
【００２０】
また、上述の廃棄用瓦はその処分に困窮している現状において、第２処理タンクとしての処理材（濾過体）として該瓦の有効処分の用途を開くと共に、廉価な浄化装置を提供することができる等の利点がある。
一方オゾンタンク４は、底部から供給される処理水に対しガス管３０によって下方からオゾンを微細な気泡となして供給されるので、給水口４Ｋから送給される供給初期の処理水を優先的に脱色脱臭殺菌、酸化有機分解作用等のオゾン処理を行わせながら上方に至り、上記給水口４Ｋから送給される処理水を良好に処理すると共に、送水口４Ｓから残留オゾンの少ない状態となし循環されて次位に行われる処理タンク１の処理負荷を軽くし良好に行うようにしている。
【００２１】
また、上記オゾンタンク４から送水される処理水は長い経路に設定された排出管７を経て源水タンク２に送給するとよく、この場合には源水タンク２に至る間に残留オゾンは具合よく低減されると共に、給水口２Ｋから源水タンク２内に循環貯溜される間においても残留オゾンは低減されるので、該源水タンク２から木炭タンク５へ送られる循環処理水の残留オゾンは皆無又は僅少となり、下手側の木炭タンク５等内に生息する微生物に悪影響を与えることが防止されるものである。
【００２２】
叙上のように構成した浄化装置Ａはあらかじめ設定された制御盤１Ｃの指令によって、源水タンク２内に貯溜された所定量の源水を給水ポンプ２Ｐで木炭タンク５に供給しながら、これより下手側となる瓦タンク６及びオゾンタンク４並びに水位が低下している上記源水タンク２に、既述の落差ｈ，Ｈ，Ｈ１によって奏される落差流下方式によって各タンクの処理水を緩やかに流下送給し、源水タンク２から再び一つの給水ポンプ２Ｐによって送出され、循環処理を所定時間内に適数回繰り返したのち、設定処理済の浄水を源水タンク２内から排出ポンプ２７によって機外に排出することによって一連の浄化処理を良好に完了することができる。
【００２３】
そして、こののちは設定された指令によって源水槽２２の源水を再び源水タンク２に供給し前述と同様に浄化処理を連続的に行う。
この様な浄化処理に当たり、最上手側の処理タンクに源水タンク２から源水を給水ポンプ２Ｐで供給し、これより下手側の各処理タンクに対してはポンプによる圧送を避け、既述のような落差流下方式による送水を行って自然排出を行わせて、緩やかに所定回数だけ循環させるようにしているので、各処理タンク１においてそれぞれの浄化処理が充分に行われた状態で一連の処理を簡単且つ良好に行うことができる。
【００２４】
また上記浄水装置Ａの運転中において、給水ポンプ２Ｐのトラブルにより給水が行われなくなったような場合に、木炭タンク５及び瓦タンク６並びにオゾンタンク４内に適正な水位を維持することができるので、これら各処理タンク１が空になることによる濾過体の乾燥によって、有効な微生物を死滅させたりガス分の発生を良好に防止することができる。
【００２５】
尚、図示例による源水タンク２は源水収容量１５００ｌ程度となし、これを３〜５時間内において１０〜１５回程度循環処理させたところ、化学的酸素要求量は源水３７０ｍｇ／ｌに対し処理水は６．６ｍｇ／ｌであり、ノルマルヘキサン抽出物質含有量は源水２１０ｍｇ／ｌに対し０．６ｍｇ／ｌ程度で、また透視度は源水１度に対し３０度以上と極めて好結果であると共に、処理水は一つの給水ポンプ２Ｐを用い落差流下方式となして次位の処理タンクに送給するようにしたので、浄化装置Ａの構成を簡潔で廉価に、且つ小型化を図りながら制作することができると共に、ランニングコストを低減することができた。
【００２６】
また源水タンク２と各処理タンク１とは機台１ａ上に既述の配置を以て設置構成することにより、源水タンク２を有した浄化装置Ａをコンパクトに纏まりよく製作することができると共に、装置の運搬移動及び設置作業等を簡単且つ良好に行うことができる等の利点がある。
尚、本実施形態では処理水を循環させてバッチ的に処理をするものを示したが、各処理タンク等の処理能力を拡大させることにより、源水を循環させることなく上手側から連続的に処理させて排水するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したことにより次のような効果を奏する。
請求項１の発明により、源水を一旦源水タンクに貯めた状態において給水ポンプによって第１処理タンクに送水し、第１処理タンクから下手側の各タンクに落差流下方式によって送水すると共に、第１処理タンク等に補助タンクを併設し各別にバッキ処理を行わせるようにしたので、各タンクにおいて緩やかに送水し微生物による処理並びにオゾンによる処理を充分に行わせることができ、ランニングコストの低い浄化処理を良好に行うと共に、簡潔な構成で廉価型の浄水装置を提供することができる。
【００２８】
木炭や瓦片等を収容する処理タンク毎に併設された補助タンクにオゾンを供給し、該補助タンク内で処理水を緩やかに時間をかけてオゾン処理を行い各処理タンクに循環還流させることにより、各処理タンクに直接的にオゾンを供給することによる弊害を防止しながら、処理水のバッキ処理と共にオゾン処理を簡単且つ良好に行い、処理タンクの処理負荷を軽減し装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
請求項２の発明により、最上手側の処理タンクに源水タンクから源水を給水ポンプで供給し、これより下手側の各処理タンクに対してはポンプによる圧送を避けて落差流下方式による送水を行って循環させるようにしたので、各処理タンクにおける浄化処理を充分に行うことができ一連の処理を良好に行うと共に浄水装置の小型化を図ることができる。
【００３０】
請求項３の発明により、機台の一側に列設した各処理タンクとオゾンタンクの他側に源水タンクを一体的に併設することにより、源水タンクを有した浄化装置をコンパクトに纏まりよく製作すると共に、装置の運搬移動及び設置作業等を簡単且つ容易に行うことができる。
【００３１】
請求項４の発明により、処理水を、上手側の木炭等の高多孔質微生物増床材を収容させた処理タンクで処理したのちに、瓦片を収容させた下手側の処理タンクによって良好に浄水処理を行わせることができる。
また上記処理にあたり瓦を粉砕させて収容される瓦片は、微生物の好適な増床を提供し微生物を活性化させて処理水を良好に浄化すると共に、廃棄用瓦の有効処分の用途を開きながら廉価な浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の浄水装置を一部破断をして示す正面図。
【図２】  図１の平面図。
【図３】  （Ａ）は図１の側面図。（Ｂ）は瓦タンクの断面図。
【図４】  図１の構成及び源水の処理形態を示す回路図。
【符号の説明】
１    処理タンク
１ａ  機台
１Ｃ  制御盤
２    源水タンク
２Ｐ  給水ポンプ
３    オゾン発生器
４    第３タンク（オゾンタンク）
５    第１タンク（木炭タンク）
５ａ  木炭
６    第２タンク（瓦タンク）
６ａ  瓦片
５Ｔ，６Ｔ    補助タンク
７    排出管
８    エアーポンプ
２７  排出ポンプ
５０，６０  連結管
Ａ    浄水装置
ｈ，Ｈ，Ｈ１    落差
【図１】
0003670391.tif 000002
【図２】
0003670391.tif 000003
【図３】
0003670391.tif 000004
【図４】
0003670391.tif 000005