(57)【要約】【課題】初期降雨時の雨水と降雨時の雨水とを分流し、それぞれの埃、ゴミ、油、砂等の汚れを効率よく取り除き、清浄化された雨水を雨水貯留層に送るとともに、初期降雨時の雨水も清浄化して、できるだけ多く集水することで、有効性、至便性の高い雨水処理装置を提供することを目的としている。【解決手段】流入管に設けられた一次処理装置で除外されなかった水より重い砂等の混入物は流入槽で沈殿させ、水より軽い埃等の混入物はオーバー管から排水槽へ排水し、滞留槽に溜まった清浄化された雨水は再び浄化度を高めるため、地表面雨水集水処理層上部へ送流され、沈殿、ろ過し、透水管、集合管を経て雨水貯留槽へ流すことができる。【選択図】　　　　図１
2004003307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期降雨検知装置と、沈砂装置と、屋根面雨水集水配管とから構成される屋根面雨水集水処理装置。
【請求項２】
分配管と、散水管と、透水管と、集合管と、排水槽と、雨水処理層と、遮水層とからなる地表面雨水集水処理装置。
【請求項３】
地表面雨水を集水する側溝と、側溝透水管とをさらに含む請求項２に記載の地表面雨水集水処理装置。
【請求項４】
排水槽と側溝とを連結する連絡管をさらに含む請求項３に記載の地表面雨水集水処理装置。
【請求項５】
屋根面雨水集水処理装置と、地表面雨水集水処理装置との二つの系統から構成される雨水集水処理装置。
【請求項６】
屋根面雨水集水処理装置と、地表面雨水集水処理装置と、貯溜施設と、水質改善装置とからなる雨水集水装置。
【請求項７】
雨水集水装置と、複数の貯留槽と、滅菌装置とからなる飲料水製造装置。
【請求項８】
屋根面雨水を分流し、地表面雨水を濾別し、集水する雨水集水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、屋根面雨水集水処理装置と地表面雨水集水処理装置の二つの系統より構成された雨水集水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置は、特開平７−１３２２９９号（以下、先行技術文献１という）および特開平０９−２２８４２９号公報（以下、先行技術文献２という）に記載されたものが知られている。
【０００３】
先行技術文献１の装置について説明する。降雨１０１により建物の屋根瓦等から集められた雨水は流入管１０２を通り沈殿槽１０３に入り砂、ゴミ等の重い物を沈殿させて雨水貯留槽１０４に入り、雨水貯留槽１０４から雨水処理水槽１０５に入って雑用水等として活用されることとなる。またゴミ、砂、汚れ等を多く含んだ初期降雨の雨水については流入管１０２の途中に設けられた初期降雨排水弁１０６を一定時間開として排水することで、沈砂槽１０３には流入しないようになっている。
【０００４】
沈殿槽１０３と雨水貯留槽１０４及び雨水処理水槽１０５は各々仕切堰１０７により仕切られ重い汚濁物を各槽の底に沈殿させて、雑用水として供給される雨水処理水槽にはできるだけ清浄化された雨水が溜まるようになっている。
【０００５】
先行技術文献２には、雨水が流入管を通り流れ込む、オーバーフロー堰とこのオーバーフロー堰より高さの低い仕切堰に挟まれた流入槽と、この流入槽の隣で前記仕切堰を介して設けられた移流槽と前記オーバーフロー堰を介して設けられた排水槽を有し、雨水は前記流入槽から前記移流槽へ溜められ、この両槽が一杯となり分水槽に溜まり前記オーバーフロー堰の高さ以上になるとオーバーフロー堰を越えて前記排水槽に流れ、この排水槽に設けられた排水口から外部に流され、且つ前記移流槽にはサイフォン作用を利用した移流管を設け移流槽に溜まった雨水を雨水貯留槽へ流す構成とした雨水分流集水装置の記載がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の雨水処理装置では、屋根や道路などに降り管路を通って集水される埃、ゴミ、油分などで汚濁した初期降雨の雨水は、一定時間とはいえ全て排水されることとなり、特に降雨量の少ない地域ではせっかくの雨水までも全て排水されてしまうので、雨水処理装置自体が有効に活用されないことになってしまう。
【０００７】
また初期降雨でなく降り続く雨の場合でも雨量の変化等により、その雨水には埃、ゴミ、砂等が混入することは常であり、汚濁した雨水が沈砂槽に流れ込み仕切堰で仕切られているとはいえ同じ槽の中で仕切られているため、一旦入った汚濁雨水はなかなか清浄化されず、十分に清浄化されない雨水が雨水貯留槽から流れて溜められてしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、初期降雨時の雨水と降雨時の雨水とを分流し、それぞれの埃、ゴミ、油、砂等の汚れを効率よく取り除き、清浄化された雨水を雨水貯留層に送るとともに、初期降雨時の雨水も清浄化して、できるだけ多く集水することで、有効性、至便性の高い雨水処理装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、鋭意研究の結果、雨水を屋根面雨水と地表面雨水とを別々に集水し、屋根面集水処理装置と地表面集水処理装置の雨水とを合流させ貯留し、この水の浄化度を高めることにより発明を完成し、上記課題を解決した。すなわち、
【００１０】
本発明は、屋根面雨水を分流し、地表面雨水を濾別し、集水する雨水集水処理方法である。
本発明の雨水集水装置によれば、流入管に設けられた一次処理装置で除外されなかった水より重い砂等の混入物は流入槽で沈殿させ、水より軽い埃等の混入物はオーバー管から排水槽へ排水し、滞留槽に溜まった清浄化された雨水は再び浄化度を高めるため、地表面雨水集水処理層上部へ送流し、散水管で散水し、処理層を透過しながら濾別し、透水管でろ過し、集合管に集水し、雨水貯留槽へ流すことができる。
【００１１】
使用される透水管は、連続性空隙を形成したコンクリート性透水管、フィルター効果の大きい透水性に優れるポリエチレン透水管やポリプロピレン透水管等であり、強度、透水性の良いものであればこれらに限定されない。
【００１２】
本発明の屋根面雨水集水処理装置は、初期降雨検知装置と、沈砂装置と、屋根面雨水集水配管とから構成される。
本発明の地表面雨水集水処理装置は、分配管と、散水管と、透水管と、集合管と、排水槽と、雨水処理層と、遮水層とからなる。
地表面雨水を集水する側溝と、側溝透水管とをさらに含む地表面雨水集水処理装置、排水槽と側溝とを連結する連絡管をさらに含む地表面雨水集水処理装置も本発明を構成する。
本発明の雨水集水処理装置は、屋根面雨水集水処理装置と、地表面雨水集水処理装置との二つの系統から構成される。
【００１３】
本発明の雨水集水装置は、屋根面雨水集水処理装置と、地表面雨水集水処理装置と、貯溜施設と、水質改善装置とからなる。
本発明の飲料水製造装置は、雨水集水装置と、複数の貯留槽と、滅菌装置とからなる。
ここで水質改善装置には、活性炭の吸着特性を利用した、浸透膜の分離特性を利用した、磁気特性を利用したものも含まれる。
本発明の飲料水製造装置は、前記の雨水処理装置によって貯水された水を、複数の貯留槽と、滅菌装置とからなるものである。
本発明の屋根面雨水集水処理装置は、初期降雨検知装置と沈砂装置から構成される。
この屋根面雨水集水処理装置を用いた雨水集水装置も本発明に含まれる。
本発明の地表面雨水集水処理装置は、保水性をもつ雨水処理層と、散水管と、透水管とからなる。
本発明の雨水集水装置は、地表面雨水集水処理装置と、地表面雨水集水処理装置の周囲に設けた側溝と、透水管とからなるものも含まれる。さらに、これに側溝と排水槽とを循環させる連絡管を取り付けてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の、屋根面雨水集水処理装置は、埃、ゴミ砂等を含む初期降雨は流入槽にはいる手前から分岐した検知槽へ一定時間排水し、オーバーフローした雨水を排水槽に送流させ排水槽の上澄みのみを地表面雨水集水処理装置の芝生面場に散水するものである。
【００１５】
本発明の沈砂装置によれば、流入槽よりオーバーした雨水はオーバー管により排水槽へ排水され、初期降雨検知装置からの雨水とを合流させたものである。
【００１６】
本発明の地表面雨水集水処理装置は、初期降雨や初期降雨以外の連続した雨水の埃、ゴミ、油、砂等を、集水処理装置上部の芝面、砂利表面、舗装表面上で自然に除去し、処理層を透過しながら濾別し、さらに透水管により濾過する構造である。
【００１７】
本発明の地表面雨水集水処理装置周囲に側溝を設け、周囲に流出した雨水を有効利用するため側溝低盤より浮かした状態で透水管を布設する。この透水管より集水された雨水は連絡管を通じて、地表面雨水集水処理装置又は分配管、散水管に導く。
【００１８】
雨水の浸透量が少ないときは、地表面雨水集水処理装置の表面に透水係数の小さいろ材を用いることが集水に有効である。
本発明の地表面雨水集水処理装置は涵養水の得にくい水源地に適している。
【００１９】
本発明の排水槽内に整流板を設けることにより初期降雨時の汚濁した雨水を複雑な装置でなく簡易な構成で除去することができることとする。
【００２０】
本発明の沈砂装置によれば、流入槽内に流入する流入管の先端の高さと、滞留槽内に設けられた排出管の先端の高さは重力による流出効果を高めるため、排出管の先端を槽水位より低くし、流れ込む雨水が少ない量でもサイホン作用が働いて雨水が地表面処理装置へ流れる構成としたものである。
【００２１】
初期降雨時の埃、ゴミ、砂、降灰等の混入物を含む汚濁水を流入槽への流入を避けるため排出弁、流入弁、ドレン弁を設け、初期段階では流入弁、ドレン弁は閉となり、排出弁のみが開となって、検知槽が満水位５０リツトルになる頃には流入雨水もきれいな雨水になっているため、排出弁が閉じると同時に流入弁、ドレン弁が開となり、雨水は一次処理装置へと流入する構成となっている。
【００２２】
また、上記記載の初期降雨検知装置は、降雨がやみ流水が止まると一次処理装置の下部に設けた検知計のリレーにより自動的に排出弁が開き流入弁、ドレン弁が閉となり降雨初期の状態にもどる。
【００２３】
地表面雨水集水処理装置は、保水性を持たせた構造になっているため、処理装置自体が貯留槽の役目をし、また、散水管、透水管、集合管が一種の貯留槽の代役も兼ねるため降雨を長期間貯留でき、したがって、従来の処理装置に比べて貯留施設が満水状態になって余分な雨水を外部へ放流することなく全て雨水を利用できる。
【００２４】
【実施例】
【図１】
本発明の屋根面雨水集水処理装置の実施例を図１に示す。
図１において、初期降雨段階で降雨１１はルーフドレン１２より集められ雨樋１３をへて、排出弁１４と流入弁１５により分流する。流入弁１５から一次処理装置１６に流入する。この流入水の有無を検知計１７により検知する。流入管１８を経て、分離板１９を有する、流入槽２０と滞留槽２１に分割して構成する沈砂槽にこの流入水を注ぐ。
【００２５】
沈砂槽２０本体を分離板１９によって分割する。屋根面より集められた雨水が流入する流入管１８を流入槽２０内上部に接続する。流入槽内に入った雨水を分離板によって仕切られた滞留槽２１内に流入する。排出管２２のサイホン作用によって次の処理装置に送流する。排出管先端は滞留槽２１内に挿入され、また、オーバーフロー管２４によりオーバーフロー水は排水槽に送流され地表面処理層上部に散水する。
【００２６】
図１において、屋根面集水処理で浄化された雨水は、さらに浄化度を高めるため排出管２２より地表面処理装置の分配管３０に送流し、散水管３１より散水し、地表面より浸透した地表面雨水と合流した後、透水管でろ過し、集水され集合管をへて第一留槽に貯留する。
【００２７】
図１において、初期降雨段階で降雨１１はルーフドレン１２より集められた雨水は雨樋１３をへて一次処理装置１６に流入する前に排出弁１４をへて検知槽２５に流入、流入した雨水は検知槽２５の水位が検知槽底盤から２／３の水位になると液面計２８のリレーにより流入弁１５が開き、排出弁１４を閉じ、流入した雨水は停止し、以後は屋根面雨水処理装置へ流入し、また、同時に検知槽ドレン弁２７を開放する．
【００２８】
図１において、検知槽オーバー管２６よりのオーバー水は、ドレン弁２７のドレン排水とドレン管２９により排水槽４２に送流され地表面処理層上部に散水する。
【００２９】
【図２】
本発明の地表面雨水処理装置の構成を示す説明図である。
図２において、本処理装置は屋根面雨水処理装置の雨水と地表面雨水処理装置の雨水を合流させ、浄化度を高める要素より構成された構造で、まず、屋根面雨水処理装置で浄化された雨水は排出管２２より分配管３０に送流され、分配管３０よりそれぞれの散水管３１に均等に分配し、散水管３１には全長に渡り、雨水処理装置全体に均等に散水できるように散水孔を穿け、散水孔より散水された雨水は処理砂、処理用砂利、砕石層から構成された雨水処理層５５に浸透し、処理層底面に布設された透水管３２でろ過し、集合管３３に集水、また、地表面雨水処理装置の雨水は、雨水処理層５５の上部芝生面を介して芝生面、処理砂、処理用砂利、砕石層から構成された処理層に浸透し、以後は屋根面雨水処理装置より散水された雨水と合流し処理される構造となっている。
【００３０】
図２において、本発明の地表面雨水処理装置は排出管２２、分配管３０、散水管３１、透水管３２、集分管３３、排水槽４２より構成され、それぞれがその機能を果たす構造で、排出管２２は屋根雨水処理装置で浄化された雨水を分配管３０に送流し、分配管３０は送流された雨水を散水管３１に均等に分配し、散水管３１は処理層５５全体に均等に散水し、透水管３２は処理層５５に浸透した雨水をろ過し、集合管３３は透水管よりろ過した雨水を集水する役目をし、また、排水槽４２はドレン管２９、沈砂槽オーバー管２４よりの雨水を集合し、地表面雨水処理装置の表面に散水する。
【００３１】
図２において、本発明の地表面雨水処理装置は地表面雨水処理装置以外に、周囲雨水を集水する側溝５６、側溝留桝５７、連絡管５８、側溝透水管４３より構成され周囲全域の雨水を集水し処理する機能を有する構造となっている。
【００３２】
図２において、地表面雨水処理装置は屋根面雨水、地表面雨水、側溝より集水した雨水を雨水処理層に浸透させ透水管３２によりろ過し、雨水を浄化する機能を持った構造となっている。
【００３３】
【図３】
本発明の地表面雨水処理装置の断面の構成を示す説明である。
図３において、地表面雨水処理装置の断面の処理層は地表面芝生面、処理砂、処理用砂利、砕石層５５から構成し、雨水を浸透し、貯留する機能を持った構造とし、また、それぞれの層の厚さ、及び層材を変えることにより雨水の浄化度を高める機能としている。
【００３４】
図３において、処理層５５は内部に散水管３１、透水管３２が布設され、散水管３１より雨水を散水し、地表面芝生面より浸透した雨水を処理層内全体に貯留し、透水管３２によりろ過し、集合管３３により集水され、使用量に応じて送流し、長期間貯留する容量にすることによって、一種の貯水槽の機能を持った構造としている。
【００３５】
図３において、屋根面雨水、地表面雨水、側溝雨水は処理層全体を浸透沈殿することにより、雨水利用最大の課題である埃、ゴミ、降灰等を含む全ての混入物および溶存物を除去でき、降雨全てを有効利用する。
【００３６】
【図４】
本発明の地表面雨水処理装置周囲の雨水集水装置の構成を示す説明である。
図４において、地表面雨水処理装置周囲集水装置は側溝５６、側溝透水管４３、側溝留桝５７より構成され、それぞれを構成する要素は、地表面雨水処理装置のオーバーフロー水、周囲地域全体からの雨水を有効利用するために設けた側溝５６、それをろ過する側溝透水管４３、雨水を一時貯留する側溝留桝５７とからなる構造としている。
【００３７】
図４において、本発明の地表面雨水処理装置周囲雨水透水装置は、地表面雨水処理装置よりのオーバー水、周囲地域全体からの雨水を側溝に集水し、側溝透水管４３よりろ過され、ろ過された雨水は、図３処理層に布設された散水管３１、または、分配管３０に送流し、処理層で浄化し、処理層内に貯留する。
【００３８】
【図５】
本発明の制御系統の構成を示す説明図である。
図５において、制御系統は排出弁１４、流入弁１５、検知計１７、ドレン弁２７、液面計２８より構成され、制御操作はフロート式の時間差によるタイマー式自動制御、リモコンにより遠隔操作、または、手動による。
【００３９】
図５において、制御操作の手順は液面計２８の作用により流入弁１５、ドレン弁２７が開となると同時に排出弁１４が閉じ、雨水は流入弁１５を介して一次処理装置１６、流入管１８をへて流入槽２０に入り、初期の操作は完するが、降雨が上がり長時間雨が降らなくなった時、流入管上部に設置されている検知計リレーにより、排出弁１４が開き流入弁１５、ドレン弁２７が閉となり元の状態にもどり、初期の操作をにもどる。
【００４０】
図５において、上記の本操作は自動制御を目的としたものであるが、雨水処理装置の規模により、自動制御するか、手動にするかは状況判断により経済性を考慮して決定する。
【００４１】
【図６】
図６において、本発明の貯留施設及び水質改善装置の構成を示す説明図である。
図６において、雨水集水処理装置によって浄化された雨水を貯留するところが第一貯留槽３４、第二貯留槽３７、第三貯留槽３８及び水質改善装置より構成される。
【００４２】
図６において、第一貯留槽３４は分離板で分割され、雨水は沈殿槽内に入り水より重い物は沈殿分離され、ポンプ槽に入り、雑用水として散水、便所洗浄水として利用、容量は日使用量の３〜５日分とする。
【００４３】
図６において、第二貯留槽３７は貯留槽前後に竹炭、木炭等のろ過材を封入したろ過装置３６を設け、一段と浄化度を高め飲料水に適するまで浄化し、容量は日使用量５〜７日分とする。
【００４４】
図６において、第三貯留槽３８はろ過装置を設け、一段と浄化度を高め、即飲料水として利用でき、容量は日使用量の３〜５日分とし、それぞれの貯留槽内部は、貯留水の死水を避けるため分離板で分割し、循環するように構成したものである。
【００４５】
図６において、水質改善装置は給水ポンプ３９、減菌装置４０、水質改善装置４１、給水口６０より構成され、飲料水を供給するが、第一貯留槽の揚水ポンプ３５より揚水し、第二貯留槽３７、第三貯留槽３８を地上式の施設とすると施工費が低減できる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明からも明らかなように屋根面集水と地表面集水を一体化して、飲料水に適するまで浄化できる雨水処理装置を提供できる。
【００４７】
雨水利用の最大の課題は、埃、ゴミ、降灰等を含む初期降雨や連続した初期降雨以外の降雨から効率よく除去でき、降雨全てを有効利用することである。
【００４８】
上記のような理由により屋根面雨水処理装置、地表面雨水処理装置を開発し個々で埃、ゴミ、降灰等の混入物をそれぞれ条件で雨水とともに分離できる雨水処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の屋根面雨水処理装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の地表面雨水処理装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の地表面雨水処理装置の断面の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の地表面雨水処理装置周囲の雨水集水装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の制御系統の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の貯留施設及び水質改善装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１１　降雨
１２　ルーフドレン
１３　雨樋
１４　排出弁
１５　流入弁
１６　一次処理装置
１７　検知計
１８　流入管
１９　分離板
２０　流入槽
２１　滞留槽
２２　排出管
２３　沈砂槽
２４　沈砂槽オーバー管
２５　検知槽
２６　検知槽オーバー管
２７　ドレン弁
２８　液面計
２９　ドレン管
３０　分配管
３１　散水管
３２　透水管
３３　集合管
３４　第一貯留槽
３５　揚水ポンプ
３６　ろ過装置
３７　第二貯留槽
３８　第三貯留槽
３９　給水ポンプ
４０　減菌装置
４１　水質改善装置
４２　排水槽
４３　側溝透水管
４４　制御盤
５４　遮水層
５５　雨水処理層
５６　側溝
５７　側溝留桝
５８　連絡管
６０　給水口
【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】
2004003307.tif 000007
【図６】
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