(57)【要約】【課題】地下の閉鎖空間で発生した湧水が、排水基準や放流基準を満たすことが出来て、且つ、揚水ポンプや揚水配管にスケールが付着・成長することを防止出来る様に処理する湧水処理工法の提供。【解決手段】湧水発生箇所近傍の領域で且つ湧水を地上側に揚水するポンプ（揚水ポンプ）の上流側の領域に、内部にイオン交換樹脂（３）を収容した湧水処理装置（１０）を設ける工程と、内部にイオン交換樹脂（３）を収容した湧水処理装置（１０）に湧水（Ｗ）を供給しイオン交換樹脂（３）により湧水中（Ｗ）のカルシウムを除去する工程を備え、当該カルシウムを除去する工程ではイオン交換樹脂（３）が湧水（Ｗ）に浸漬された状態となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水レベルよりも下方に存在する閉空間であって、薬品を使用して処理することが困難な空間で発生した湧水の処理方法において、湧水発生箇所近傍の領域で且つ湧水を地上側に揚水するポンプの上流側の領域に、内部にイオン交換樹脂を収容した湧水処理装置を設ける工程を備え、イオン交換樹脂はカートリッジ内に充填された状態で湧水処理装置に収容されており、内部にイオン交換樹脂を収容した湧水処理装置に湧水を供給しイオン交換樹脂により湧水中のカルシウムを除去する工程を備え、当該カルシウムを除去する工程ではイオン交換樹脂が湧水に浸漬された状態となり、イオン交換樹脂を再生する際に、イオン交換樹脂を充填したカートリッジを湧水処理装置から取り外し、カートリッジごとイオン交換樹脂を地上側に移動し、地上側で薬品を使用して処理する再生工程を含むことを特徴とする湧水処理工法。
【請求項２】
前記湧水処理装置は、カートリッジ、導水管、排水管を有し、カートリッジは、容器、蓋部材、イオン交換樹脂を備え、湧水発生箇所からの湧水を湧水処理装置に導入する導水管は、蓋部材及び容器に充填されているイオン交換樹脂を貫通して容器底部近傍まで到達しており、導水管の下端には板状部材が取り付けられており、全体が概略Ｕ字状に形成されている排水管の一方の端部は、容器のイオン交換樹脂が充填されている領域の上縁部近傍のレベルに配置され、排水管の他端部は排水ポンプ側の配管に接続されている請求項１の湧水処理工法。
【請求項３】
容器の外径を「Ｄ」、容器の高さ寸法を「Ｈ」とすれば、  Ｈ／Ｄ＝１．０±０．１  となる様に設定されている請求項２の湧水処理工法。
【請求項４】
前記湧水処理装置は、カートリッジと、導水管、排水管を有し、カートリッジは、円筒状部材、蓋部材、陽イオン交換樹脂を有し、湧水発生箇所からの湧水を湧水処理装置に導入する導水管は蓋部材を貫通しており、導水管の下端部は蓋部材近傍に配置されており、イオン交換樹脂は円筒状部材内に充填されており、排水管はＵ字状部を有しており、排水管における一方の端部が円筒状部材の底部と連通している請求項１の湧水処理工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地下室の様な建造物地下の閉鎖空間で発生した湧水を処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水位よりも低い場合に、建造物の地下部、例えば地下室の様な建造物地下の閉鎖空間に湧水が生じる可能性がある。
係る湧水は、建造物周辺の土壌により濾過された状態の地下水であるため、泥水の様な微細な粒子状の異物は包含していない。
その様な湧水は、揚水ポンプ及びその吐出口に連通する配管を介して、下水道や河川に放流されるのが一般的である。
【０００３】
しかし、当該湧水は、建造部周辺の土壌や地下水の影響を受けてしまう。そして、例えばコンクリ−ト等を経由した水による湧水や、地盤改良材に接触した水による湧水は、高アルカリとなってしまい、排水基準をクリアできない場合がある。
また、汚染土壌を経由した水による湧水が汚染物質を含有して、下水道や河川等への放流基準を満たさない場合がある。
さらに、セメントや土壌改良材と接触した湧水はカルシウムイオンを包含し、カルシウムイオンは、空気中の炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムのスケールを生成する。そのため、カルシウムイオンを包含する湧水を揚水するポンプ羽根車や配管にスケールが付着し、そのスケールが成長して、羽根車の回転不良や配管の閉塞という問題（いわゆる「スケーリング障害」）を惹起する場合もある。
上述したような湧水の問題について、現時点では、有効な対処技術は提案されていない。
【０００４】
その他の従来技術としては、例えば、建造物の地下室における壁の防水性を向上させる既存壁の補修構造が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、この従来技術は、地下室の壁からの漏水を予防するものであり、一度、漏水が生じてしまうと、上述した各種問題を解決することが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３２００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えば地下室の様な建造物地下の閉鎖空間で発生した湧水が、排水基準や放流基準を満たすことが出来て、且つ、揚水ポンプや揚水配管にスケールが付着・成長することを防止出来る様に処理する湧水処理工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の湧水処理工法は、地下水レベルよりも下方に存在する閉空間であって、薬品（苛性ソーダの様な強アルカリ、塩酸や硫酸等の強酸等）を使用して処理することが困難な空間で発生した湧水（Ｗ）の処理方法において、湧水発生箇所近傍の領域で且つ湧水（Ｗ）を地上側に揚水するポンプ（揚水ポンプ）の上流側の領域に、内部にイオン交換樹脂（３）を収容した湧水処理装置（１０）を設ける工程を備え、イオン交換樹脂（３）はカートリッジ（２０）内に充填された状態で湧水処理装置（１０）に収容されており、内部にイオン交換樹脂（３）を収容した湧水処理装置（１０）に湧水（Ｗ）を供給しイオン交換樹脂（３）により湧水（Ｗ）中のカルシウム（カルシウムイオン）を除去する工程を備え、当該カルシウム（カルシウムイオン）を除去する工程ではイオン交換樹脂（３）が湧水（Ｗ）に浸漬された状態となり、イオン交換樹脂（３）を再生する際に、イオン交換樹脂（３）を充填したカートリッジ（２０）を湧水処理装置（１０）から取り外し、カートリッジ（２０）ごとイオン交換樹脂（３）を地上側に移動し、地上側で薬品（苛性ソーダの様な強アルカリ、塩酸や硫酸等の強酸等）を使用して処理する再生工程を含むことを特徴としている。
【０００８】
本発明において、カートリッジ（２０）内に充填されたイオン交換樹脂（３）は陽イオン交換樹脂と、陰イオン交換樹脂が（均一に）混在しているのが好ましい。
或いは、カートリッジ（２０）内に陽イオン交換樹脂を充填した領域（３Ａ：或いは容器）と陰イオン交換樹脂を充填した領域（３Ｂ：或いは容器）を設け、当該領域（３Ａ、３Ｂ）を直列に配置するのが好ましい。
【０００９】
また本発明において、前記湧水処理装置（１０）は、カートリッジ（２０）、導水管（５）、排水管（６）を有し、カートリッジ（２０）は、容器（１）、蓋部材（２）、イオン交換樹脂（３）を備え、湧水発生箇所（図３〜図５参照）からの湧水を湧水処理装置（１０）に導入する導水管（５）は、蓋部材（２）及び容器（１）に充填されているイオン交換樹脂（３）を貫通して容器（１）底部近傍まで到達しており、導水管（５）の下端（５ａ）には板状部材（７）が取り付けられており、全体が概略Ｕ字状（逆Ｕ字）に形成されている排水管（６）の一方の端部（６ａ）は、容器（１）のイオン交換樹脂（３）が充填されている領域の上縁部近傍のレベルに配置され、排水管（６）の他端部（６ｂ）は排水ポンプ側の配管に接続されているのが好ましい。
この場合、容器（１）の外径を「Ｄ」、容器（１）の高さ寸法を「Ｈ」とすれば、  Ｈ／Ｄ＝１．０±０．１  となる様に設定されているのが好ましい。
【００１０】
また本発明において、前記湧水処理装置（１０Ａ）は、カートリッジ（２０Ａ）と、導水管（５）、排水管（６Ａ）を有し、カートリッジ（２０Ａ）は、円筒状部材（１Ａ）、蓋部材（２Ａ）、陽イオン交換樹脂（３Ａ）を有し、湧水発生箇所からの湧水を湧水処理装置（１０Ａ）に導入する導水管（５）は蓋部材（２Ａ）を貫通しており、導水管（５）の下端部（５ａ）は蓋部材（２Ａ）近傍に配置されており、イオン交換樹脂（３Ａ）は円筒状部材（１Ａ）内に充填されており、排水管（６Ａ）はＵ字状部（第２のＵ字状部６３Ａ：図１３では逆Ｕ字状）を有しており、排水管（６Ａ）における一方の端部（第１のＵ字状部６１Ａ）が円筒状部材（１Ａ）の底部（１Ａｂ）と連通しているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上述する構成を具備する本発明で処理するべき湧水（Ｗ）は土壌を透過してくるので、当該湧水（Ｗ）は溶解性物質（例えば、イオン状態となった物質）以外の物質を含有せず、イオンのみを確実に除去するイオン交換樹脂（３）によって、処理するべき湧水に含有される溶解性物質が確実且つ容易に浄化される。
【００１２】
例えば、イオン交換樹脂（３）により取り込まれるイオンがカルシウムイオンであれば、湧水（Ｗ）からカルシウムイオンが完全に除去されるので、揚水ポンプや配管中にスケールが付着し、それが成長することが防止される。
その結果、スケールの付着・成長により、揚水ポンプが破損したり、配管が閉鎖されてしまうことが防止される。
【００１３】
また、図示の実施形態で用いられる湧水処理装置（１０）は、イオン交換樹脂（３）を内蔵するカートリッジ（２０）を備えており、全体を小さく構成することが出来る。
ここで、本発明が適用される閉鎖空間の築造工法等により相違するが、例えば、地下室の場合には、防水のための措置が必ず施されており、発生する湧水（Ｗ）は少量である。
従って、イオン交換樹脂（３）を内蔵するカートリッジ（２０）或いは当該カートリッジを備えた湧水処理装置（１０）が小さくても、少量の湧水（Ｗ）であれば十分に対処することが出来るのである。
【００１４】
そして、イオン交換樹脂（３）をカートリッジタイプとして構成することにより、イオン交換樹脂（３）を再生する必要がある場合に、湧水（Ｗ）を処理するべき空間、例えば建築物の地下室の様な閉鎖空間で、イオン交換樹脂（３）を再生する作業を行なう必要がない。すなわち、イオン交換樹脂（３）をカートリッジタイプとして構成した図示の実施形態では、地下室の様な閉鎖空間で酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用する必要性がなくなる。
【００１５】
本発明によれば、イオン交換樹脂（３）の再生は、イオン交換樹脂（３）を内蔵するカートリッジ（２０）を処理装置（１０）から取り外し、取り外したカートリッジ（２０）内のイオン交換樹脂（３）を、地上等の開放空間で再生することにより行なわれる。そのため、酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用して、再生を行うのは、開放された場所となる。
従って、酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用して、イオン交換樹脂（３）を再生する作業が、（地下室の様な閉鎖空間で行なわれる場合に比較して）安全に行なわれる。
【００１６】
また、本発明によれば、湧水（Ｗ）を一箇所に集めて（集水して）、小さなポンプでイオン交換樹脂に供給してやることにより、湧水（Ｗ）をイオン交換樹脂（３）に搬送するための動力を、極めて小さく抑えることも可能である。
【００１７】
さらに、本発明によれば、装置（１０）の構造が単純であり、コンパクトである。そのため、導入のコストを低く抑えることが出来る。
そして、メンテナンスが容易で、メンテナンスに必要なコストを低減することが出来る。
【００１８】
これに加えて、本発明によれば、イオン交換樹脂（３）が常に湧水（Ｗ）に浸漬した状態が維持されるように構成されているので、イオン交換樹脂（３）が空気に触れず、常に水に浸った状態が維持できる。
そのため、イオン交換樹脂（３）による湧水（Ｗ）中のイオン除去機能が、好適に発揮される。
【００１９】
本発明において、容器（１）の外径を「Ｄ」、容器（１）の高さ寸法を「Ｈ」とした場合に、高さ寸法と外径との比率「Ｈ／Ｄ」を  Ｈ／Ｄ＝１．０±０．１  となる様に設定すれば、容器（１）の外径（Ｄ）に対して高さ寸法（Ｈ）が小さいため、例えば湧水発生箇所が地下室の壁面である場合に、湧水発生箇所が地下室の床からの寸法が小さい（低い）箇所であっても、重力のみにより湧水を容器（１）に導入することが出来る。
また、高さ寸法（Ｈ）が小さく外径（Ｄ）が大きい容器（１）は安定性が良好であり、支持具等を使用しなくても、地下室の床等に載置することが出来る。そして、地下室に出入りする人の不注意により、容器（１）が足蹴にされてしまった場合にも、容器（１）の安定性が極めて良好であるため、容器（１）が転倒して破損し、容器（１）の内部に貯留されている湧水がこぼれてしまうことがない。
【００２０】
また本発明において、容器（１）（或いはカートリッジ２０）に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を均一に混在させてやれば、単一のカートリッジにより、湧水中の陽イオン（カルシウム、ナトリウム、鉛等）のみならず陰イオン（塩化物イオン、硫酸イオン、シアン等）をも、好適に除去することが出来る。
ただし、容器（１）（或いはカートリッジ２０）中に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混在させた場合には、イオン交換樹脂を再生する際に、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とでは再生に用いる薬品が異なるため、容器（１）（或いはカートリッジ２０）に充填されている陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを分離しなければならない。
これに対して、カートリッジ（２０）内に陽イオン交換樹脂を充填した領域（３Ａ：或いは容器）と陰イオン交換樹脂を充填した領域（３Ｂ：或いは容器）を設け、当該領域（３Ａ、３Ｂ）を直列に配置すれば、各領域或いは容器（３Ａ、３Ｂ）毎に取り出して、イオン交換樹脂の再生を行なうことが出来るので、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを分離する作業が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態で使用される湧水処理装置の断面図である。
【図２】図１で示す湧水処理装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る湧水処理工法で処理するべき湧水の湧き出し箇所を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る湧水処理工法の工程を示す工程図である。
【図５】図４に続く工程を示す工程図である。
【図６】図５に続く工程を示す工程図である。
【図７】湧水を処理する工程であって、図６に続く工程を示す工程図である。
【図８】図１、図２で示す湧水処理装置の一部を示す部分拡大斜視図である。
【図９】図８で示す板状部材の平面図である。
【図１０】図８、図９とは異なる構成の板状部材を示す断面図である。
【図１１】図８〜図１０とはさらに別の板状部材を示す平面図である。
【図１２】第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における湧水処理工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図１１は、本発明の第１実施形態を示している。
最初に、図１、図２を参照して、第１実施形態に係る湧水処理工法で使用される湧水処理装置について説明する。
【００２３】
図１、図２において、全体を符号１０で示す湧水処理装置は、カートリッジ２０、導水管５、排水管６を有している。
カートリッジ２０は、容器１、蓋部材２、イオン交換樹脂３、グラスウールマット４を備えている。
蓋部材２の開口側には雌ねじ２１が形成されており、雌ねじ２１は、容器１の開口側（上端）の外周に形成された雄ねじ１１と螺合している。
蓋部材２において、２箇所に貫通孔２２、２３が形成されている。貫通孔２２、２３の各々には、弾性材料のシール部材（例えばラバーグロメット）８が設けられている。
貫通孔２２に挿入されている導水管５は、貫通孔２２及びシール材料８を介して、容器１内に挿入されている。また、排水管６における一方の端部６ａは、貫通孔２３及びシール部材８を介して、容器１内に挿入されている。
【００２４】
グラスウールマット４は、容器１の底部全面に敷き詰められるように配置されている。そして、イオン交換樹脂３は、敷き詰められたグラスウールマット４の上方の領域に充填されている。
導水管５の下端５ａは、イオン交換樹脂３を貫通して、グラスウールマット４が敷き詰められた領域の内部まで到達している。そして導水管５の下端５ａには、板状部材７が取り付けられているが、この板状部材７については、図８を参照して後述する。
【００２５】
湧水発生箇所（図３〜図５参照）からの湧水は、導水管５によって湧水処理装置１０における容器１内に導入される。
排水管６は、一方の端部６ａを含む第１の垂直部６ｃと、水平部６ｄと、他端部６ｂを含む第２の垂直部６ｅとを有し、全体が概略Ｕ字状（逆Ｕ字）に形成されている。
排水管６の一方の端部６ａは、イオン交換樹脂３が充填されている領域の上縁部近傍のレベルに配置されている。図１では、排水管６の他端部６ｂは、高さ方向位置では、イオン交換樹脂３の下端近傍に位置しており、図示しない排水ポンプ側の配管に接続される。
図1における符号Ｄ１、Ｄ７の関係については後述する。
【００２６】
図１において、容器１の外径は符号Ｄで示されており、容器１の高さ寸法が符号Ｈで示されている。
図示の実施形態では、容器１の高さ寸法と外径との比率Ｈ／Ｄは、例えば、
Ｈ／Ｄ＝１．０±０．１
となる様に設定されている。
【００２７】
係る比率の容器１は、従来のカートリッジに比較して、高さ寸法が小さく、外径が大きい。そして、容器１の高さ寸法が小さいため、湧水発生箇所が地下室の壁面である場合には、地下室の床からの寸法が小さい（低い）湧水発生箇所であっても、重力のみにより湧水を容器１に導入することが出来る。
また、高さ寸法Ｈが小さく外径Ｄが大きい容器１は、支持具等を使用すること無く、そのままの状態で地下室の床に載置することが出来る。ここで、地下室の床に載置した場合には、地下室に出入りする人の不注意により、容器１が蹴られてしまうことがあるが、容器１の安定性が良いため、容器１が転倒して破損し、内部に貯留されている湧水がこぼれてしまうことはない。
【００２８】
図示の実施形態では、イオン交換樹脂３を用いて、建造物の地下室で発生した湧水の浄化処理を行っている。
ここで、イオン交換樹脂３には、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂がある。
陽イオン交換樹脂は、水中に陽イオン（カルシウム、ナトリウム、鉛等）が存在する場合に、当該陽イオンを樹脂に取り込んで、水素イオン（Ｈ＋）を放出する。
そして、陽イオンを取り込んだイオン交換樹脂を酸（塩酸、硫酸等）に浸漬すると（再生）、酸（塩酸、硫酸等）は水素イオン（Ｈ＋）を取り込み、陽イオンを放出する。
一方、陰イオン交換樹脂は、水中に陰イオン（塩化物イオン、硫酸イオン、シアン等）が存在する場合に、当該陰イオンを樹脂に取り込んで、水酸化物イオン（ＯＨ−）を放出する。
ここで、陰イオンを取り込んだイオン交換樹脂をアルカリ液（苛性ソーダ液等）に浸漬すると（再生）、アルカリ液（苛性ソーダ液等）は水酸化物イオン（ＯＨ−）を取り込み、陰イオンを放出する。
【００２９】
図示の実施形態では、イオン交換樹脂３としては、陽イオンであるカルシウムを除去する能力を有する陽イオン交換樹脂が選択される。
ここで、イオン交換樹脂を適宜選択することにより、イオン交換樹脂でカルシウムイオン以外のイオンを除去することが可能である。
例えば、イオン状態であれば土壌汚染物質（特定有害物質：例えばセレン）を除去することが出来る。
また、ナトリウムやカリウムも湧水から除去した方が、カルシウムイオンを湧水中から確実に除去して、スケールを析出し難くすることになる。
【００３０】
導水管５を介して湧水Ｗが湧水処理装置１０に流入し、イオン交換樹脂３でカルシウムイオン等が取り込まれ、浄化された湧水Ｗが、排水管６を経由して、図示しない揚水ポンプの吸込口に送られる。
図１、図２から明らかなように、湧水Ｗが排水管６を流れる段階では、イオン交換樹脂３は湧水４に完全に浸漬した状態となる。
そして、湧水Ｗの水位がイオン交換樹脂３の上縁よりも上方に位置した場合には、排水管６の端部６ａは湧水の水位よりも下方に位置しているので、イオン交換樹脂３は湧水４に完全に浸漬した状態となる。その結果、イオン交換樹脂３が空気に触れず、常に湧水に浸漬した状態に維持される。
【００３１】
ここで、図１、図２で示す湧水処理装置１０では、導水管５の下端５ａから容器１内に流入した湧水は、イオン交換樹脂３が充填されている領域を経由して、排水管６から容器１外に出て行く。
ここで、湧水がイオン交換樹脂３が充填されている領域を経由する際に、イオン交換樹脂３の一部の領域のみを通過するのではなく、容器１内に充填されている全てのイオン交換樹脂３を均一に経由する様にするために、導水管５の下端５ａには、板状部材７を設けている。
【００３２】
板状部材７は、全体が緩やかな傾斜の円錐状（漏斗状）に構成されており、その上面には、例えば螺旋状の溝７１（図８、図９参照）が形成されている。
導水管５を介して湧水処理装置１０の容器１内に流入した湧水Ｗは、板状部材７の中心から、螺旋状の溝７１に沿って流れ、螺旋状の溝７１に沿って流れる湧水は板状部材７の半径方向の全域から、図１、図２の上方に向かって流れ出す。
板状部材７の詳細については、図８〜図１１を参照して後述する。
【００３３】
イオン交換樹脂３は、湧水に接触していない部分ではイオン交換機能を発揮しないが、図１で示すように湧水処理装置１０内でイオン交換樹脂３が湧水Ｗに浸漬した状態が維持されている間はイオン交換機能を発揮する。
そして、イオン交換樹脂３のイオン交換能力は、浸漬しているイオン交換樹脂３の表面積に比例し、図１で示す状態では、湧水処理装置１０の容器１に充填されている全てのイオン交換樹脂３が、そのイオン交換能力を発揮することが出来る。
【００３４】
図１、図２で示す湧水処理装置１０は、イオン交換樹脂３を内蔵するカートリッジ２０を備えているので、全体を小さく構成することが出来る。
ここで、図３以下で説明するように、図示の実施形態は建築物の地下室等で適用される。そして築造工法等により相違するが、通常、地下室には防水のための措置が施されているので、湧水量は少量である。
従って、イオン交換樹脂３を内蔵するカートリッジ２０或いは当該カートリッジ備えた湧水処理装置が小さくても、十分に対処出来るのである。
【００３５】
そして、イオン交換樹脂３をカートリッジタイプとして構成することにより、イオン交換樹脂３を再生する必要がある場合には、イオン交換樹脂３を内蔵するカートリッジ２０を処理装置１０から取り外し、取り外したカートリッジ２０のみを地上等の開放空間まで移動して、当該開放空間においてカートリッジ２０内のイオン交換樹脂３を再生すれば良い。
すなわち、図１、図２で示す湧水処理装置１０によれば、地下室の様な閉鎖空間で、イオン交換樹脂３を再生する作業を行なう必要がない。換言すれば、図１、図２で示すカートリッジタイプの湧水処理装置１０であれば、地下室の様な閉鎖空間において、酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用してイオン交換樹脂３を再生する必要がなくなる。
【００３６】
次に、図３〜図７を参照して、第１実施形態に係る湧水処理工法を、工程毎に説明する。
図３は、第１実施形態に係る湧水処理工法を実施する場合における湧水発生箇所Ｇｗの一例を示している。湧水発生箇所Ｇｗは、例えば地下室の壁面Ｆの上方に存在する。
図３〜図７の例では、湧水Ｗの発生箇所は、図示しない揚水ポンプよりも上方である。
また、湧水Ｗの発生箇所は、地下水レベルより下方の閉空間の内部となる。地下水レベルより下方の閉空間でなければ、湧水が発生する程度の地下水圧が存在しないからである。
【００３７】
図１、図２で示す湧水処理装置１０に湧水Ｗを供給するに際しては、湧水Ｗに炭酸ガスが混入して、スケールが発生しないようにする必要がある。
図４〜図６は、湧水Ｗに炭酸ガスが混入することなくカートリッジ２０に供給する工程を示している。
そして、図４〜図６では、図１、図２で示す湧水処理装置１０を湧水発生箇所Ｇｗに、直接的に取り付ける工程を示している。
【００３８】
図４において、図３では符号Ｇｗで表示した湧水発生箇所をＶカット部Ｇｖにはつり、以って、湧水Ｗを湧水処理装置１０に誘導し易いようにする。
図５では、Ｖカット部Ｇｖにパイプ（例えば、塩化ビニル管）９の一端９ａを差し込み、Ｖカット部Ｇｖにおけるパイプ９以外の部分にパテ詰め処理を行っている。図５において、図４のＶカット部Ｇｖにパテ詰め処理を行った後、当該パテ詰め処理を行なった領域を符号Ｐｔで示している。
図５において、パイプ９は、端部９ｂ側が下方になる様に傾斜して取り付けられている。
【００３９】
図６では、パイプ９の他端（下端）９ｂに、導水管５を接続している。ここで導水管５を透明とすれば、湧水の流れが視認し易くなる。もちろん、導水管５を不透明としても良い。
図７で示すように、或いは図１、図２を参照して説明したように、導水管５は湧水処理装置１０の一部である。したがって、図６では明示されていないが、導水管５には湧水処理装置１０が設けられている。
【００４０】
図４〜図６で示す工程により、図１、図２で示す湧水処理装置１０を、湧水発生箇所近傍に設けることが出来る。
その結果、湧水発生箇所Ｇｗから湧水処理装置１０までの流路が短くなるので、湧水発生箇所Ｇｗと図示しない揚水ポンプの水頭差により、別途、動力源を必要とすること無く、湧水を湧水処理装置１０に供給することが出来る。
なお、明示はされていないが、イオン交換樹脂３を内蔵した湧水処理装置１０は、図示しない揚水ポンプの上流側に設けられている。
【００４１】
図１〜図７では図示されていないが、複数箇所から湧水が発生した場合には、湧水を一箇所に集めることにより（集水することにより）、あるいは、小さな揚水ポンプ（図示せず）によって、イオン交換樹脂を内蔵した湧水処理装置１０に供給することが出来る。
また、湧水発生箇所が閉鎖空間の底部である場合においても、小さな揚水ポンプ（図示せず）によって、イオン交換樹脂を内蔵した湧水処理装置１０に供給することが出来る。
その様に構成すれば、イオン交換樹脂を内蔵した湧水処理装置１０に湧水を搬送するための動力を、極めて小さく抑えることが可能となる。
【００４２】
図８は、図１、図２で示す湧水処理装置１０の導水管５の下端部５ａに設けられた板状部材７を示している。
導水管５は、平面形状（図９）が円形の板状部材７における中心に接続されている。
図１において符号Ｄ７で示す板状部材７の直径は、容器１の開口部の内径Ｄ１よりも小さく設定されている。板状部材７を容器１内に収容可能とするためである。
板状部材７は、導水管５が当接する中心位置から、半径方向外側に向かうに連れて下降する様にテーパー状に形成されている。板状部材７の上面には、図９で示す様に、螺旋状の溝７１（図９では、溝の中心線に符号７１を付している）が形成されている。
導水管５の端部５ａには、複数個所（図８の例では４箇所）に切欠き５ｃが形成されている。この切欠き５ｃは、導水管５を流過してきた湧水Ｗを、螺旋状の溝７１内に円滑に流入せしめるために形成されている。
【００４３】
明確には図示されていないが、螺旋状の溝７１の断面形状は半円形である。
上述した通り、螺旋状の溝７１は、湧水が板状部材７の半径方向全域から上方のイオン交換樹脂３に向かって流れる様にするために形成されている。
図８、図９において、板状部材７の中心位置には、円形の窪み７２が形成されている。円形の窪み７２は、導水管５の内径よりも小さく、溝７１の始点に連通している。そのため、導水管５で導入された湧水は円形の窪み７２に一度溜まってから、螺旋状の溝７１に沿って流過する。
なお、円形の窪み７２は省略することも可能であり、その場合は螺旋状の溝７１の始点は板状部材７の中心点、すなわち導水管５の中心点に連通する。
【００４４】
図９で示す様な螺旋状の溝を形成することに代えて、図１０で示すように、螺旋状の通路（流路）７３を、多孔質材料の板状部材７Ａ内部に形成することも可能である。
図１０では、導水管５の先端５ａは、板状部材７Ａの中心に形成された窪み７２に接続されている。そして、螺旋状の通路（流路）７３も窪み７２に連通している。
その様に構成することにより、導水管５を介して供給された湧水Ｗは、窪み７２を介して螺旋状の流路７３を流過する。湧水Ｗが螺旋状の流路７３を流過する間に、一部の湧水が板状部材７Ａを構成する多孔質材料における連泡構造で形成された流路を透過する。そして、板状部材７Ａの上面からイオン交換樹脂３に向かって流れる。
その結果、板状部材７Ａの半径方向の全域から均一に、湧水Ｗが、上方のイオン交換樹脂３に向かって流れることとなる。
イオン交換樹脂３内に流入した湧水Ｗは、イオン交換樹脂３の作用により、湧水Ｗに含有される溶解性物質（例えば、イオン状態となった物質）が確実且つ容易に浄化される。
【００４５】
さらに、図１１で示すように、螺旋状の溝や通路を形成しなくても、板状部材７Ｂが多孔質材で構成されていれば、導水管５からの湧水は多孔質材の連泡構造で形成された流路により、板状部材７Ｂの半径方向全域に亘って均一に到達する。
図１１においても、導水管５の先端５ａは、板状部材７Ｂの中心に形成された窪み７２に接続されている。
板状部材７Ｂの半径方向全域に亘って均一に到達した湧水Ｗは、板状部材７Ｂの上面から、その上方に充填されているイオン交換樹脂３内に流入する。そして、湧水Ｗに含有される溶解性物質（例えば、イオン状態となった物質）は、イオン交換樹脂３のイオン交換作用によって確実且つ容易に浄化される。
【００４６】
図１〜図１１の第１実施形態において、容器１（或いはカートリッジ２０）内に、カルシウムを除去する能力を持つ陽イオン交換樹脂のみならず、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混在させてやれば、湧水中のカルシウムのみならず、その他の陽イオン（ナトリウム、鉛等）、陰イオン（塩化物イオン、硫酸イオン、シアン等）を除去することが出来る。
ただし、容器１中に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混在させた場合には、容器１内のイオン交換樹脂を再生する際に、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とでは再生に用いる薬品が異なるため、容器１内に充填された陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを分離しなければならない。
【００４７】
これに対して、図１２で示す変形例では、カートリッジ２０には、陽イオン交換樹脂を充填した領域或いは容器３Ａと陰イオン交換樹脂を充填した領域或いは容器３Ｂとが、垂直方向（図１の上下方向）について直列に配置されている。ここで、容器３Ａと容器３Ｂとを区画している隔壁３Ｗは、明確には図示されていないが、全域において湧水を透過可能な材質で構成されている。従って、湧水は、図１の下方から上方へ、容器１、容器３Ａ、容器３Ｂの半径方向全域に亘って均一に浸透する様に構成されている。
図１２において、湧水が容器３Ａを透過する際に、陽イオン（カルシウム、ナトリウム、鉛等）は陽イオン交換樹脂で除去される。そして、湧水が容器３Ｂを透過する際に、陰イオン（塩化物イオン、硫酸イオン、シアン等）は陰イオン交換樹脂で除去される。
【００４８】
また、図１２で示す様な構成であれば、容器３Ａに充填された陽イオン交換樹脂、容器３Ｂに充填された陰イオン交換樹脂を再生する際には、容器３Ａ、３Ｂの各々に充填されたイオン交換樹脂毎に取り出して、再生を行なえば良い。
すなわち、容器３Ａ内の陽イオン交換樹脂を再生するに際しては、カートリッジ２０を取り外し、カートリッジ２０から容器３Ａを取り出して、内部に充填された陽イオン交換樹脂を酸（塩酸、硫酸等）に浸漬すれば良い。一方、容器３Ｂ内の陰イオン交換樹脂を再生するに際しては、カートリッジ２０を取り外し、カートリッジ２０から容器３Ｂを取り外して、内部に充填された陰イオン交換樹脂をアルカリ液（苛性ソーダ液等）に浸漬すれば良い。
換言すれば、図１２の変形例によれば、容器１中に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混在させた場合のように、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを分離する作業が不要となる。
【００４９】
図１２の変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１１の第１実施形態と同様である。
【００５０】
次に、図１３に基づいて、本発明の第２実施形態を説明する。
図１３において、全体を符号１０Ａで示す第２実施形態に係る湧水処理装置は、カートリッジ２０Ａ、透明の樹脂製導水管５、排水管６Ａを有している。
カートリッジ２０Ａは、円筒状部材１Ａ、蓋部材２Ａ、陽イオン交換樹脂であるシリカウール３Ａを有している。
【００５１】
導水管５は蓋部材２Ａを貫通しており、導水管５の下端部５ａは蓋部材２Ａに近傍に配置されている。
シリカウール３Ａは、円筒状部材１Ａ内の内周１Ａｉ及び底部１Ａｂに接するように充填されている。
排水管６Ａは、第１のＵ字状部６１Ａ、第１の垂直部６２Ａ、第２のＵ字状部６３Ａ（図１３では、逆Ｕ字状）、第２の垂直部６４Ａ、排出部６５Ａを有している。
排水管６Ａにおける一方の端部（第１のＵ字状部６１Ａ）が円筒状部材１Ａの底部１Ａｂと連通している。
【００５２】
第２実施形態の湧水処理装置１０Ａは、排水管６ＡをＵ字管状にすることにより、湧水Ｗで円筒状部材１Ａが、湧水Ｗで満たされた場合、イオン交換樹脂であるシリカウール３Ａが空気に触れず、常に湧水Ｗに浸った状態を維持している。
図１３では、湧水Ｗが排水管６Ａから放流されているが、排水管６Ａを図示しない揚水ポンプの吸込口に接続して、揚水ポンプにより地上側に揚水して、排出することが可能である。
【００５３】
図示の実施形態では処理するべき湧水は土壌を透過しており、土壌で濾過されるため、湧水は溶解性物質（例えば、イオン状態となった物質）以外の物質を含有していない。すなわち、湧水はイオン以外を含有していない。
図示の実施形態では、イオンのみを確実に除去するイオン交換樹脂を用いているので、処理するべき湧水に含有される溶解性物質が、確実且つ容易に浄化される。
【００５４】
例えば、イオン交換樹脂により取り込まれるイオンがカルシウムイオンであれば、湧水からカルシウムイオンが完全に除去されるので、揚水ポンプや配管中にスケールが付着し、それが成長することが防止される。
その結果、スケールの付着・成長により、揚水ポンプが破損したり、配管が閉鎖されたりしてしまうことが防止される。
【００５５】
また、図示の実施形態で用いられる湧水処理装置１０、１０Ａは、イオン交換樹脂を内蔵するカートリッジ２０、２０Ａを備えており、全体を小さく構成することが出来る。
ここで、図示の実施形態が適用される閉鎖空間の築造工法等により相違するが、例えば、地下室の場合には、防水のための措置が必ず施されており、発生する湧水は少量である。
従って、イオン交換樹脂を内蔵するカートリッジ２０、２０Ａ或いは当該カートリッジを備えた湧水処理装置１０、１０Ａが小さくても、少量の湧水であれば十分に対処することが出来るのである。
【００５６】
そして、イオン交換樹脂２０、２０Ａをカートリッジタイプとして構成することにより、イオン交換樹脂３、３Ａを再生する必要がある場合に、湧水Ｗを処理するべき空間、例えば建築物の地下室の様な閉鎖空間から、イオン交換樹脂３、３Ａを充填したカートリッジ２０、２０Ａを、例えば地上側まで搬送し、地上側で再生する作業を行なえば良い。すなわち、イオン交換樹脂３、３Ａをカートリッジタイプとして構成した図示の実施形態では、地下室の様な閉鎖空間で酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用した再生作業を行なう必要性が無い。
【００５７】
そのため、図示の実施形態では、酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用する再生作業を、開放された場所で行なうことが出来る。
従って、酸（塩酸、硫酸等）或いは苛性ソーダ等の薬品を使用して、イオン交換樹脂３、３Ａを再生する作業が、（地下室の様な閉鎖空間で行なわれる場合に比較して）安全に行なわれる。
【００５８】
また、図示の実施形態では、湧水を一箇所に集めて（集水して）、小さなポンプでイオン交換樹脂に供給してやることにより、湧水をイオン交換樹脂に搬送するための動力を、極めて小さく抑えることが可能である。
【００５９】
さらに、図示の実施形態では、湧水処理装置１０、１０Ａの構造が単純であり、コンパクトである。そのため、導入のコストを低く抑えることが出来る。
それに加えて、メンテナンスが容易で、メンテナンスに必要なコストを低減することが出来る。
【００６０】
これに加えて、図示の実施形態では、イオン交換樹脂３、３Ａが常に湧水に浸漬した状態が維持されるように構成されているので、イオン交換樹脂３、３Ａが空気に触れず、常に湧水Ｗに浸った状態が維持できる。
そのため、イオン交換樹脂３、３Ａによる湧水Ｗ中のイオン除去機能が、好適に発揮される。
【００６１】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態（第１実施形態）では、湧水Ｗは導水管５から湧水処理装置１０に供給され、排水管６により湧水処理装置１０から排出されている。しかし、湧水Ｗを排水管６から湧水処理装置１０に供給し、導水管５から排出することも可能である。
その場合、排水管６に図８〜図１１と同様な板状部材７、７Ａ、７Ｂを接続し、排水管６を経由して湧水処理装置１０に供給された湧水Ｗが、湧水処理装置１０内のイオン交換樹脂３に対して、半径方向全域に均等に浸透するが好ましい。
また、図示の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）では、イオン交換樹脂３、３Ａにより湧水からカルシウムを除去しているが、重金属イオンやその他のイオンを湧水から除去することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・容器
２・・・蓋部材
３・・・イオン交換樹脂
４・・・グラスウールマット
５・・・導水管
６・・・排水管
７・・・板状部材
８・・・シール部材／ラバーグロメット
９・・・パイプ
１０・・・湧水処理装置
２０・・・カートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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