(57)【要約】【課題】ろ過装置の逆洗排水を外部の河川等に排出することなく、貯水場所の被処理水を浄化することができる循環型水処理装置を提供する。【解決手段】循環型水処理装置１は、貯水場所９１の被処理水９２を吸水する循環ポンプ２と、循環ポンプ２の吸水した被処理水９２をろ過材６に通して浄化するろ過装置４と、ろ過装置４を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置７とを備え、促進酸化処理装置７を通して浄化された第２の処理水を貯水場所９１に戻すものであって、ろ過装置４は、循環ポンプ２の吸水した被処理水９２によってろ過材６を逆洗するための五方切換弁３を有しており、ろ過装置４には、逆洗排水９７を貯水場所９１に戻すための配管３１が接続されている。【選択図】図２
2018001070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水場所に貯水されている被処理水を吸水する循環ポンプと、
前記循環ポンプの吸水した前記被処理水をろ過材に通して浄化するろ過装置と、
前記ろ過装置を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置とを備え、前記促進酸化処理装置を通して浄化された第２の処理水を前記貯水場所に戻す循環型水処理装置であって、
前記ろ過装置は、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水によって前記ろ過材を逆洗するための逆洗手段を有しており、前記ろ過装置には、逆洗に用いられた排水を前記貯水場所に戻すための排水路が接続されていることを特徴とする循環型水処理装置。
【請求項２】
前記促進酸化処理装置は、前記第１の処理水に、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施すことで前記促進酸化処理するものであることを特徴とする請求項１に記載の循環型水処理装置。
【請求項３】
前記ろ過装置を通して浄化された前記第１の処理水の一部を、前記促進酸化処理装置をバイパスさせて前記貯水場所に戻すためのバイパス路を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環型水処理装置。
【請求項４】
前記バイパス路を通る前記第１の処理水の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする請求項３に記載の循環型水処理装置。
【請求項５】
前記排水路の途中に、前記排水中の液体と固体とを分離して前記固体を回収するための液固分離装置を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の循環型水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水場所に貯水されている被処理水をろ過装置を用いて浄化する循環型水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湖、沼、池などの貯水場所の水質をろ過装置によって浄化することが行われている。このようなろ過装置の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたろ過装置（濾過タンク）では、被処理水は上方の給水口から取り入れられて、ろ過材（濾過層）を通過することで浄化された後に、下方の送水口から湖沼等に戻される。ろ過工程の最後には、ろ過材に溜まった残渣を除去すると共にろ過材を復活させる目的で、逆に送水口から貯水場所の水を取り入れてろ過材を洗浄し、吸水口から外部排出する逆洗（逆流洗浄）が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−６３１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ろ過装置から逆洗により外部排出される逆洗排水は、河川に放流されている場合がある。この場合、河川を汚してしまう。又、逆洗排水を外部排出させる適当な場所が無い場合もある。
【０００６】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、ろ過装置の逆洗排水を外部の河川等に排出することなく、貯水場所の被処理水を浄化することができる循環型水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された循環型水処理装置は、貯水場所に貯水されている被処理水を吸水する循環ポンプと、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水をろ過材に通して浄化するろ過装置と、前記ろ過装置を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置とを備え、前記促進酸化処理装置を通して浄化された第２の処理水を前記貯水場所に戻す循環型水処理装置であって、前記ろ過装置は、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水によって前記ろ過材を逆洗するための逆洗手段を有しており、前記ろ過装置には、逆洗に用いられた排水を前記貯水場所に戻すための排水路が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ろ過装置と促進酸化処理装置とを組み合わせて用いることにより、被処理水中の汚染物質が除去されていくため、逆洗排水を貯水場所に戻しても、被処理水を浄化することができる。
【０００９】
請求項２に記載の循環型水処理装置は、請求項１に記載のものであり、前記促進酸化処理装置は、前記第１の処理水に、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施すことで前記促進酸化処理するものであることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、オゾン、紫外線、及び光触媒を組み合わせて用いることにより、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの強力な酸化力を持つ活性ラジカル種を多量に発生させることができるため、第１の処理水中の有機物等を効率的に分解除去することができる。
【００１１】
請求項３に記載の循環型水処理装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記ろ過装置を通して浄化された前記第１の処理水の一部を、前記促進酸化処理装置をバイパスさせて前記貯水場所に戻すためのバイパス路を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、バイパス路を備えたことにより、促進酸化処理装置の処理可能水量を超えた分の第１の処理水をバイパス路に流すことができるので、促進酸化処理装置は処理可能水量の範囲内で処理することができる。
【００１３】
請求項４に記載の循環型水処理装置は、請求項３に記載のものであり、前記バイパス路を通る前記第１の処理水の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、調整弁を備えたことにより、第１の処理水の水量が増減したとしても、促進酸化処理装置が処理可能水量の範囲内で処理することができる。
【００１５】
請求項５に記載の循環型水処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載のものであり、前記排水路の途中に、前記排水中の液体と固体とを分離して前記固体を回収するための液固分離装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、液固分離装置を備えたことにより、逆洗排水中の固体を除去してから貯水場所に戻されるため、被処理水を早く浄化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の循環型水処理装置によれば、ろ過装置の逆洗排水を外部の河川等に排出することなく、貯水場所の被処理水を浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用する循環型水処理装置がろ過工程を行っている状態を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用する循環型水処理装置が逆洗工程を行っている状態を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用する循環型水処理装置が備える促進酸化処理装置の各々の構成を断面図で模式的に示すブロック図である。
【図４】本発明を適用する別の循環型水処理装置が逆洗工程を行っている状態を示すブロック図である。
【図５】試験１の実証項目の結果の（１）濁度及び改善率の推移、（２）ＣＯＤ及び改善率の推移、を示すグラフである。
【図６】試験１の実証項目の結果の（１）濁度の推移、（２）ＣＯＤの推移、を示すグラフである。
【図７】試験１の各関連項目の結果を示すグラフである。
【図８】試験１の各関連項目の結果を示すグラフである。
【図９】試験１の各関連項目の結果を示すグラフである。
【図１０】試験１の試験結果を示す表である。
【図１１】試験１の試験結果を示す表である。
【図１２】試験２の促進酸化処理の水質結果を示すグラフである。
【図１３】試験実施場所の様子と採取試料を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１に、本発明を適用する循環型水処理装置１の使用状態を図示する。
【００２１】
循環型水処理装置１は、循環ポンプ２、ろ過装置４、促進酸化処理装置７、及び制御部８を備え、貯水場所９１に貯水されている被処理水９２を浄化するよう構成されている。貯水場所９１は、一例として、池、沼、湖、釣り堀、プール、又は浴槽である。
【００２２】
循環ポンプ２は、貯水場所９１に貯水されている被処理水９２を吸水するものである。循環ポンプ２の吸水口側には、貯水場所９１に繋がる配管２１が接続され、循環ポンプ２の吐出口側には、ろ過装置４に繋がる配管２２が接続されている。配管２１の途中に、枯れ葉などの被処理水９２中の比較的大きなごみを取り除くためのストレーナ（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２３】
ろ過装置４は、ろ過器５、及び五方切換弁３を備えている。ろ過器５は、外形がタンク形状に形成されたものである。ろ過器５の内部には、ろ過材６が配置されている。
【００２４】
ろ過装置４は、循環ポンプ２の吸水した被処理水９２をろ過材６に通して浄化するものである。ろ過装置４は、循環ポンプ２の吸水した被処理水９２によってろ過材６を逆洗するための逆洗手段になる五方切換弁３を有している。ろ過装置４には、逆洗に用いられた排水を貯水場所９１に戻すための排水路になる配管３１が接続されている。
【００２５】
ろ過器５及びろ過材６として、公知の種々のものを用いることができる。ここでは一例として、ろ過器５として砂ろ過器を用いている。砂ろ過器とは、砂利の層の上に砂の層を敷いたろ過材６を用いるものである。ろ過材６として、無煙炭、セラミック材などの多孔質材が用いられていてもよい。
【００２６】
五方切換弁３は、ろ過器５を通る水の方向、及び、ろ過器５を通った水の排出方向を切換可能に構成されたものである。五方切換弁３は、制御部８によって切換制御が可能に構成されている。五方切換弁３には、配管２２、配管２３、配管２４、配管２５、及び配管３１が接続されている。五方切換弁３とろ過器５の上部の給水口とが配管２３で接続され、五方切換弁３とろ過器５の下部の排水口とが配管２４で接続されている。五方切換弁３に接続された配管２５は、配管２６と配管２８とに枝分かれしている。配管２６の先は、促進酸化処理装置７の給水口６１（図３参照）に接続されている。
【００２７】
促進酸化処理装置７は、ろ過装置４を通して浄化された第１の処理水９３を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化するものである。促進酸化処理装置７の排水口６２（図３参照）には、配管２７が接続されている。配管２７は、配管２８と合流して配管２９に接続されている。促進酸化処理装置７を通して浄化された第２の処理水９５は配管２７、配管２９を通って貯水場所９１に戻される。
【００２８】
配管２８は、ろ過装置４を通して浄化された第１の処理水９３の一部を、促進酸化処理装置７をバイパスさせて貯水場所９１に戻すためのバイパス路である。配管２８には、バイパス路を通る第１の処理水９３の流量を調整可能な調整弁１１が設けられていることが好ましい。調整弁１１は、手動で流量を調整可能な手動式調整弁であってもよいし、制御部８の制御で流量を電気的に調整可能な電磁式調整弁であってもよい。
【００２９】
制御部８は、循環ポンプ２、五方切換弁３、及び促進酸化処理装置７に接続されており、さらに調整弁１１を接続しても良い。制御部８は、これらの動作を総合的に制御するものである。図示しないが、循環ポンプ２、五方切換弁３、促進酸化処理装置７、及び制御部８さらに調整弁１１が接続される場合には調整弁１１も含め、各々の動作用の電力を供給するための電源が接続されている。
【００３０】
図３に、促進酸化処理装置７のブロック図を示す。促進酸化処理装置７は、オゾン生成器４１、高圧電源４５、コンプレッサ４６、エジェクタ４８、及び促進酸化処理器５１を備えている。コンプレッサ４６には空気乾燥機が付加されている。
【００３１】
オゾン生成器４１は、高圧電源４５の接続された電極４２を有している。この電極４２の周囲を流れるように、コンプレッサ４６からオゾン生成器４１に圧縮された乾燥空気が供給される。電極４２の放電区間を乾燥空気が流れることでオゾンが生成される。電極４２は高温になるため、電極４２を非接触で取り囲むように、冷却水Ａの流れる筒状の流路４３が形成されている。冷却水Ａとして、配管２２（図１参照）から枝分かれした配管３２により、被処理水９２（図１参照）がオゾン生成器４１に供給されている。
【００３２】
オゾン生成器４１によって生成されたオゾン、及びオゾン生成器４１から排出された冷却水Ａは、共にエジェクタ４８に供給されている。オゾンは、エジェクタ４８によって水（元の冷却水Ａ）中に放出され、微細気泡の状態になる。エジェクタ４８の出力は、促進酸化処理器５１の上流側に接続されている。このため、促進酸化処理器５１の上流側で、第１の処理水９３にオゾンが混合される。
【００３３】
促進酸化処理器５１は、紫外線ランプ５２、ガラス筒５３、光触媒５４、流路５５、及び外筒５６を備えている。紫外線ランプ５２は、発光部が棒状に形成されたものであり、促進酸化処理器５１の中心部に配置されている。紫外線ランプ５２の周囲には、紫外線を透過する透明又は半透明な円筒状のガラス筒５３が配置されている。ガラス筒５３は一例として、石英ガラスで形成されている。ガラス筒５３の周囲には、ガラス筒５３よりも径の大きな円筒状の外筒５６が配置されている。ガラス筒５３と外筒５６との間の空間が、水の流路５５になっている。流路５５には、所定間隔ごとに、光触媒５４，５４・・・が配置されている。光触媒５４は、二酸化チタンであり、水が通過可能な網状に形成されたチタン又はチタン合金製の大表面積材料の表面に形成されている。
【００３４】
促進酸化処理装置７では、第１の処理水９３にオゾンが混合され、このオゾンの混合された第１の処理水９３が促進酸化処理器５１を通る際に紫外線ランプ５２から紫外線が照射され、光触媒５４に接触して光触媒作用を施される。これらの促進酸化処理により、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの強力な酸化力を持つ活性ラジカル種が発生して、水中の有機物などが酸化して分解除去される。又、促進酸化処理には、殺菌、脱臭、脱色効果もある。促進酸化処理器５１で浄化された第２の処理水９５が配管２７から排出される。
【００３５】
尚、図３では、オゾン生成器４１と促進酸化処理器５１とが別体で構成された例を示したが、オゾン生成器４１と促進酸化処理器５１とが一体的に構成された促進酸化処理装置７を用いてもよい。又、促進酸化処理装置７が、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施す例を示したが、オゾンの混合、過酸化水素の混合、紫外線の照射、及び光触媒作用から選ばれる少なくとも１種を施すものを用いるようにしてもよい。
【００３６】
次に、上記のように構成された循環型水処理装置１の全体的な動作について説明する。
【００３７】
図１に、循環型水処理装置１が被処理水９２を浄化するろ過工程を行っている際の水の流れを二点鎖線矢印で示す。ろ過工程では、制御部８は、二点鎖線矢印で示した方向に水が流れるように、五方切換弁３を切り換える。
【００３８】
ろ過工程では、貯水場所９１の被処理水９２が循環ポンプ２によって吸水されて、配管２１、循環ポンプ２、配管２２を通り、五方切換弁３を通過して、配管２３を通り、ろ過器５に給水される。ろ過器５でろ過されて排水された第１の処理水９３は、配管２４を通り、五方切換弁３を通過して、配管２５を通り、配管２６と配管２８とに分岐する。配管２６を通った第１の処理水９３は、促進酸化処理装置７に給水される。促進酸化処理装置７によって浄化されて排水された第２の処理水９５は、配管２７を通り、配管２８を通過した第１の処理水９３と混合されて、配管２９を通って貯水場所９１に戻される。ろ過工程では、このようにろ過装置４及び促進酸化処理装置７を通るように水が循環して、被処理水９２が浄化されていく。
【００３９】
このとき、促進酸化処理装置７に処理に適した範囲内の水量が供給されるように、調整弁１１を調整（手動で調整）または制御部８を介して制御（電気的に調整）してバイパス路（配管２８）側に第１の処理水９３の一部を流すようにすることが好ましい。バイパス路を設けるのは、ろ過装置４は促進酸化処理装置７よりも構造が簡便であるため、ろ過装置４の処理可能水量のほうが促進酸化処理装置７の処理可能水量よりも大きい場合が多いためである。バイパス路を設けることで、促進酸化処理装置７に処理に適した水量が流されるため、水の浄化処理を効率的に行うことができる。
【００４０】
例えば、循環ポンプ２の吸水能力が一定の場合、促進酸化処理装置７に所定の水量が流れるように、調整弁１１を一定の開度に調整または制御部８を介して予め決められた一定の開度に制御するようにしてもよい。この場合、調整弁１１を設けずに所定の水量が流れるような太さの配管２８を用いるようにしてもよい。又、例えば、循環ポンプ２の吸水能力が可変制御可能な場合、制御部８は、循環ポンプ２の吸水能力の可変状況に対応させて、促進酸化処理装置７に一定の水量が流れるように、調整弁１１の開度を調整してもよい。又、例えば、促進酸化処理装置７に水の流量を測定する流量計（図示せず）を配置して、この流量計の測定結果が促進酸化処理装置７の処理に最適な流量になるように、制御部８が調整弁１１の開度をフィードバック制御するようにしてもよい。又、例えば、第１の処理水９３及び／又は第２の処理水９５の濁度又は紫外線吸光度などの水の汚れに関連する指標を測定するセンサ（図示せず）を配置し、水の汚れの程度に対応させるように、制御部８が調整弁１１の開度をフィードバック制御するようにしてもよい。又、例えば、上記の流量計及びセンサを配置して、促進酸化処理装置７に流れる水の流量及び水の汚れに関連する指標に基づいて、処理に最適な流量になるように、制御部８が調整弁１１の開度をフィードバック制御するようにしてもよい。
【００４１】
一例として示すと、促進酸化処理装置７に流す水量：バイパス路に流す水量は、１：１〜１：１０程度であることが好ましく、１：１〜１：３であることがより好ましい。
【００４２】
尚、ろ過装置４と促進酸化処理装置７との処理可能水量が同じか、促進酸化処理装置７の処理可能水量の方がろ過装置４よりも大きい場合には、バイパス路（配管２８）を設けなくてもよい。
【００４３】
制御部８は、ろ過工程を行った後に逆洗工程を行い、ろ過材６に溜まった残渣を除去すると共にろ過材６を洗浄して復活させる。制御部８は、例えば洗浄工程を定期的に実施する。又は、制御部８は、例えばろ過器５を通過する水の流量を水流計（図示せず）で検知して、水の流量が所定の閾値よりも小さくなったと判別したときに逆洗工程を実施するようにしてもよい。
【００４４】
図２に、循環型水処理装置１が逆洗工程を行っている際の水の流れを二点鎖線矢印で示す。この逆洗工程では、制御部８は、二点鎖線矢印で示した方向に水が流れるように、五方切換弁３を切り換える。
【００４５】
逆洗工程では、貯水場所９１の被処理水９２が循環ポンプ２によって吸水されて、配管２１、循環ポンプ２、配管２２を通り、五方切換弁３を通過して、配管２４を通り、ろ過器５の排水口に給水される。これにより、ろ過材６が逆洗されて、その逆洗排水９７がろ過器５の給水口から排出されて配管２３を通り、五方切換弁３を通過して、配管３１を通って貯水場所９１に排出される。
【００４６】
普通に考えると、逆洗排水９７を貯水場所９１に戻してしまえば、ろ過工程でろ過した残渣やろ過材６に付着した残渣が再び貯水場所９１に戻ってしまうため、貯水場所９１の被処理水９２は再度汚れてしまい、いつまでも浄化されないように思われる。ところが、本発明を適用する循環型水処理装置１を稼働させることで、被処理水９２を浄化することができる。
【００４７】
その理由は次のように推察される。すなわち、循環型水処理装置１に促進酸化処理装置７が備えられていることで、被処理水９２中の有機物等は徐々に分解除去されていく。ろ過装置４の下流に促進酸化処理装置７が配置されているため、促進酸化処理装置７には汚れが溜まらない。そのため、光触媒５４の形成されている大表面積材料が目詰まりせずに正常に動作を続けることができる。ろ過装置４でろ過された残渣には有機物が多く含まれていると考えられ、ろ過装置４でろ過と逆洗が繰り返されるうちに、次第に残渣が微細化されてろ過装置４を通過するようになり、促進酸化処理装置７で分解除去されていく。促進酸化処理装置７で分解除去される過程を繰り返す事で、被処理水９２の浄化が行われる事象から、逆洗排水９７を貯水場所９１に戻しても被処理水９２が次第に浄化されていくと考えられる。
【００４８】
次に、本発明を適用する別の循環型水処理装置１ａについて、図４を参照して説明する。
【００４９】
図４に示す循環型水処理装置１ａは、既に説明した循環型水処理装置１の逆洗排水９７の排水路となる配管３１の途中に液固分離装置９が追加されたものである。循環型水処理装置１ａの他の構成は、循環型水処理装置１と同様であるので、循環型水処理装置１と同様の符号を付して詳細な説明は省略する。又、循環型水処理装置１ａのろ過工程は、循環型水処理装置１のろ過工程と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
循環型水処理装置１ａは、循環ポンプ２、ろ過装置４、促進酸化処理装置７、制御部８、及び液固分離装置９を備え、貯水場所９１に貯水されている被処理水９２を浄化するよう構成されている。
【００５１】
液固分離装置９は、逆洗排水９７中の液体と固体とを分離して固体を回収するためのものである。液固分離装置９は、例えば、遠心分離機、真空脱水機、加圧脱水機、多重円板脱水機、沈殿槽など公知のものを使用することができる。特に、液固分離装置９として、遠心分離機を好ましく用いることができる。
【００５２】
同図中に、循環型水処理装置１ａが逆洗工程を行っている際の水の流れを二点鎖線矢印で示す。制御部８は、循環型水処理装置１と同様に、二点鎖線矢印で示した方向に水が流れるように、五方切換弁３を切り換える。
【００５３】
この循環型水処理装置１ａでは、逆洗排水９７が液固分離装置９を通る。従って、液固分離装置９によって逆洗排水９７中の固体が回収され、固体分を含まない液体が貯水場所９１に戻される。このため、ろ過装置４でろ過された残渣が液固分離装置９によってほとんど回収除去される。つまり、浄化された逆洗排水９７が貯水場所９１に戻される。従って、被処理水９２が逆洗排水９７によって汚れることが防止され、被処理水９２の浄化速度を早くすることができる。
【００５４】
液固分離装置９によって回収された固体分は、適切な場所に廃棄すればよい。
【００５５】
以上説明したように、循環型水処理装置１、１ａを用いることで、逆洗排水９７を河川などの外部に排出することなく、貯水場所９１の被処理水９２を浄化することができる。
【実施例】
【００５６】
図４に示した循環型水処理装置１ａを製造して、池に貯水されている水の浄化処理試験を実施した。貯水場所９１として、鑑賞池を使用した。この鑑賞池を２つに区画して、その一方を浄化試験を実施する処理区とし、他方を浄化処理を実施しない対照区とした。
【００５７】
［循環型水処理装置の仕様］
・砂ろ過装置：ろ過材(アンスラサイト1.25mm(平均)、ろ過砂利2mm,4mm,8mm)、
FRP製タンク、五方切換弁、配管類共、逆洗機能あり
・促進酸化水処理装置：О3＋紫外線＋光触媒による促進酸化処理（AOP）
・循環ポンプ：3φ 200V 2.2kW
・処理可能水量：6.8m3/h(163m3/day)
・コンプレッサ：415×210×514mm 0.6-0.8MPa 24L/min
・促進酸化水処理装置に流す水量：バイパス路に流す水量＝１：１〜１：３
・液固分離装置：沈殿槽
【００５８】
［実証試験実施場所］
・名称：株式会社竹村製作所  観賞池（観賞魚が飼育されている）
・所在地：長野県長野市小島127
・面積約78m2
・水深：約0.55ｍ
・貯水量：約34m3（滝落とし部分は試験に供しないため含めず）
・流入量：池水はポンプにより循環しているため、水量が減少した時に水道水を供給する。
・水域の抱える主な課題：藻類によるカビ臭や透視度低下による景観の悪化等
年１回の清掃作業が必要
・推定される汚濁要因：池への外部からの流入はなく、汚染源は池水の長時間の滞留に
よる水質悪化であると考えられる。
・鑑賞池の中央部を隔離壁で２分割し、試験区と対照区とした。
・観賞魚：試験区33尾（13.5kg）,対照区32尾（13.0kg）
【００５９】
［実証試験項目および水質目標値］
【表１】
2018001070.tif 000003
*1：改善率とは、装置稼動前(7/6)に対する各調査日における処理水の水質濃度の比率（％）
*2：不飽和結合を有する有機物質は紫外部に吸収を示す。
【００６０】
［試料の採取方法］
池水の採取は、地下水採水用のベーラーを改良したポリエチレン製円筒形採水器を使用し、水面から垂直円筒状に採水した。採水は、３地点で柱状に採水し、３地点分を混合して１試料とし、JIS K 0094（試料の保存処理）に従って保存した。
【００６１】
［調査項目の分析方法］
【表２】
2018001070.tif 000004
【００６２】
［試験１］
試験１では、循環型水処理装置を仕様どおりに運転（通常運転）させて試験した。
（１）実証項目の結果と目標水準の達成
表３、図５に示したとおり、濁度（目標水準：改善率70％以上）とCOD（目標水準：改善率40％以上）はともに目標水準を達成した。試験前の平成２７年６月１１日から７月６日にかけて、日照不足等により濁度が大きく変化した。
【表３】
2018001070.tif 000005
(1)：1度未満の測定値は0.5度として計算した。
(2)：改善率とは、装置稼動前(7月6日)に対する各調査日における処理水の水質濃度の比率（％）
【００６３】
試験区と対照区の濃度推移の比較を図６に示した。（水質濃度は図１０を参照）
【００６４】
（２）関連項目の結果（各水界の状況）
試験区及び対照区の関連項目の結果を図７〜図１１に示した。
【００６５】
［試験２］
試験１では、循環型水処理装置がろ過装置及び促進酸化処理装置により構成されている点から、ろ過と促進酸化処理のそれぞれの効果を知るために処理工程内の水質も測定した。稼動後、3日後には濁度が17から3に低減するなど数日の稼動で変化があったため、その後の実証試験の内容だけでは各処理工程の効果について言及できないことが分かった。そのため、それぞれの処理工程の効果を確認するために、促進酸化処理を一時的に止め、ろ過との比較を行う試験を検討し、次のような試験を追加した。
【００６６】
（１）試験の目的と手順について
本発明の特長でもある促進酸化処理の効果を確認するために、ろ過だけの運転後に促進酸化処理を稼動させて、次のような手順で試験を行った。
【００６７】
試験の考え方
実証試験（試験１）実施後、循環型水処理装置の稼動を停止し、実証試験実施場所が再び汚濁が増えるのを待つ方法を考えた。しかし、ろ過のみで運転しても再び汚濁が増えるとの意見があった。ろ過だけで十分に処理ができる場合には、ろ過のみの運転で水界の汚濁が進むことはない。そこで、ろ過のみで運転し、その後に汚濁が進んだ場合に促進酸化処理を再稼動させた後に汚濁が低減できるかを確認した。
１  試験１の終了後にろ過のみで運転を行った（8/26）。
２  実証試験の開始と同じ条件である濁度が7度以上になったことを確認して
（9月18日の時点で試験区 濁度24.5 透視度13.0cm）、促進酸化処理を再稼
動させた（9/23  8時）。
３  ３日間、１日２回の測定を行った。測定時刻は、朝及び夕刻、さらに均等
な時間をおくために、8時及び20時に採水した。項目は結果の表のとおりで
ある。
【００６８】
（２）測定結果について
試験２の結果を表４、図１２に示した。9月２３日８時の測定値は、稼動直前の値であり、濃度比率での処理率を算出すると、数日間で低減の効果が確認された。また、稼働直前（9月２３日８：００）の採取試料で確認された主な植物プランクトン（Monoraphidium sp.（緑藻類）、Peridinium sp.（渦鞭毛藻類））の中で、Monoraphidium sp.は処理後（9月２５日）の採取試料でも優占種として確認されたことから、本種は酸化の影響を受けにくいことが確認された。
【００６９】
【表４】
2018001070.tif 000006
(*)：改善率とは、稼動直前(9/23 8:00)に対する9/25 20:00の処理水の水質濃度の比率（％）
【００７０】
［逆洗排水について］
逆洗排水に含まれる汚泥が臭気の原因となる可能性はあるものの異臭の発生はなかった。
実証対象技術では、ろ過処理後に定期的に行われる逆洗（ろ過材の洗浄）によりSSが含まれた排水が発生する。固体分を沈殿させて、系外に搬出する構成であるが、逆洗水のSSと沈殿させた際の汚泥濃度を測定し、表５に示した。排出量は浄化する池の汚濁に応じて異なるが、本実証試験で発生した汚泥量は、0.52m3であった。
【００７１】
【表５】
2018001070.tif 000007
【００７２】
図１３に、平成２７年８月２５日の対照区と試験区の様子を示す写真と共に、採取試料の写真を示す。採取試料は、１.対照区、２.試験区、３.砂ろ過処理水、４.促進酸化処理水、５.逆洗開始排水、６.逆洗中間排水、７.逆洗終了排水、８.逆洗排水戻り水である。
【００７３】
［試験結果について］
試験１では、実証項目の濁度は3日後、CODは3日後〜7日後の間に目標水準に達成したことを確認した。また、参考項目の溶存態全有機体炭素及び紫外線吸光度が減少したことから、促進酸化による溶解性の有機物の分解と思われる効果を確認した。
試験２では、3日間の処理で、濁度(58.1%)、COD(45.6%)、SS(65.0%)、クロロフィル-a(90.9%)の低減を確認した。
本発明の特長である、ろ過による懸濁物質の除去と促進酸化処理による藻類の増殖抑制を確認した。特にクロロフィル-aが急速に減少し（試験２）、藻類の増殖抑制により各汚濁濃度が低減した（試験１）。
【００７４】
［用語の解説］
【表６】
2018001070.tif 000008
【符号の説明】
【００７５】
１は循環型水処理装置、２は循環ポンプ、３は五方切換弁、４はろ過装置、５はろ過器、６はろ過材、７は促進酸化処理装置、８は制御部、９は液固分離装置、１１は調整弁、２１・２２・２３・２４・２５・２６・２７・２８・２９・３１・３２は配管、４１はオゾン生成器、４２は電極、４５は高圧電源、４６はコンプレッサ、４８はエジェクタ、５１は促進酸化処理器、５２は紫外線ランプ、５３はガラス筒、５４は光触媒、５５は流路、５６は外筒、６１は給水口、６２は排水口、９１は貯水場所、９２は被処理水、９３は第１の処理水、９５は第２の処理水、９７は逆洗排水、Ａは冷却水である。
【図１】
2018001070.tif 000009
【図２】
2018001070.tif 000010
【図３】
2018001070.tif 000011
【図４】
2018001070.tif 000012
【図５】
2018001070.tif 000013
【図６】
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【図７】
2018001070.tif 000015
【図８】
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【図９】
2018001070.tif 000017
【図１０】
2018001070.tif 000018
【図１１】
2018001070.tif 000019
【図１２】
2018001070.tif 000020
【図１３】
2018001070.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月10日(2017.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水場所に貯水されている被処理水を吸水する循環ポンプと、
前記循環ポンプの吸水した前記被処理水をろ過材に通して浄化するろ過装置と、
前記ろ過装置を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置とを備え、前記促進酸化処理装置を通して浄化された第２の処理水を前記貯水場所に戻す循環型水処理装置であって、
前記促進酸化処理装置は、前記第１の処理水に、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施すことで前記促進酸化処理するものであり、
前記ろ過装置は、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水によって前記ろ過材を逆洗するための逆洗手段を有しており、前記ろ過装置には、逆洗に用いられた排水をそのまま前記貯水場所に戻すための排水路が接続されていることを特徴とする循環型水処理装置。
【請求項２】
前記ろ過装置を通して浄化された前記第１の処理水の一部を、前記促進酸化処理装置をバイパスさせて前記貯水場所に戻すためのバイパス路を備えることを特徴とする請求項１に記載の循環型水処理装置。
【請求項３】
前記バイパス路を通る前記第１の処理水の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環型水処理装置。
【請求項４】
前記排水路の途中に、前記排水中の液体と固体とを分離して前記固体を回収するための遠心分離機、真空脱水機、加圧脱水機及び沈殿槽のいずれかを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の循環型水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された循環型水処理装置は、貯水場所に貯水されている被処理水を吸水する循環ポンプと、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水をろ過材に通して浄化するろ過装置と、前記ろ過装置を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置とを備え、前記促進酸化処理装置を通して浄化された第２の処理水を前記貯水場所に戻す循環型水処理装置であって、前記促進酸化処理装置は、前記第１の処理水に、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施すことで前記促進酸化処理するものであり、前記ろ過装置は、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水によって前記ろ過材を逆洗するための逆洗手段を有しており、前記ろ過装置には、逆洗に用いられた排水をそのまま前記貯水場所に戻すための排水路が接続されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項２に記載の循環型水処理装置は、請求項１に記載のものであり、前記ろ過装置を通して浄化された前記第１の処理水の一部を、前記促進酸化処理装置をバイパスさせて前記貯水場所に戻すためのバイパス路を備えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３に記載の循環型水処理装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記バイパス路を通る前記第１の処理水の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４に記載の循環型水処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載のものであり、前記排水路の途中に、前記排水中の液体と固体とを分離して前記固体を回収するための遠心分離機、真空脱水機、加圧脱水機及び沈殿槽のいずれかを備えることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月14日(2017.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水場所に貯水されている被処理水を吸水する循環ポンプと、
前記循環ポンプの吸水した前記被処理水をろ過材に通して浄化するろ過装置と、
前記ろ過装置を通して浄化された第１の処理水を促進酸化処理して、水中の汚染物を酸化分解して浄化する促進酸化処理装置とを備え、前記促進酸化処理装置を通して浄化された第２の処理水を前記貯水場所に戻す循環型水処理装置であって、
前記促進酸化処理装置は、前記第１の処理水に、オゾンの混合、紫外線の照射、及び光触媒作用を施すことで前記促進酸化処理するものであり、
前記ろ過装置は、前記循環ポンプの吸水した前記被処理水によって前記ろ過材を逆洗するための逆洗手段を有しており、前記ろ過装置には、逆洗に用いられた排水をそのまま前記貯水場所に戻すための排水路が接続されていることを特徴とする循環型水処理装置。
【請求項２】
前記ろ過装置を通して浄化された前記第１の処理水の一部を、前記促進酸化処理装置をバイパスさせて前記貯水場所に戻すためのバイパス路を備えることを特徴とする請求項１に記載の循環型水処理装置。
【請求項３】
前記バイパス路を通る前記第１の処理水の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環型水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】