(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼオライト粒と貝化石粒を濾材とした濾過槽に仕切り板を介して沈殿槽を付設した分離槽を、複数個直列に配置し、前記各濾過槽の下方に加圧空気を吹き出す散気手段を夫々設置すると共に、前記各沈殿槽の底部に夫々集泥凹部を設け、該集泥凹部に排泥ポンプを沈設し、前記上流側の濾過槽に送水ポンプと給水パイプよりなる給水手段を連結し、最下流の沈殿槽に放流槽を連設し、該放流槽底に排泥ポンプを設置し、各排泥ポンプは、汚泥処理装置に連結したことを特徴とする濁水浄化装置。
【請求項２】
ゼオライト粒と貝化石粒を濾材とした濾過槽に仕切り板を介して沈殿槽を付設した分離槽を、複数個直列に配置し、前記最初の分離槽の上部へアオコ排出コンベアと浮上物排出コンベアを架設し、前記各濾過槽の下方に加圧空気を吹き出す散気手段を夫々設置すると共に、前記各沈殿槽の底部に夫々集泥凹部を設け、該集泥凹部に排泥ポンプを沈設し、前記上流側の濾過槽に送水ポンプと給水パイプよりなる給水手段を連結し、最下流の沈殿槽に放流槽を連設し、該放流槽底に排泥ポンプを設置し、各排泥ポンプは、汚泥処理装置に連結したことを特徴とする濁水浄化装置。
【請求項３】
分離槽は、ゼオライト粒と貝化石粒とを濾材としてなる濾過槽の一側に、仕切板を介して沈澱槽を連設して構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の濁水浄化装置。
【請求項４】
ゼオライト粒と、貝化石粒との等量混合物を各濾過槽の濾材としたことを特徴とする請求項１又は２記載の濁水浄化装置。
【請求項５】
汚泥処理装置は、濁水から水と固形物を分級捕集する振動篩と、振動篩により分離された水を収容する泥水槽と、この泥水を分離するサイクロンと、サイクロンの水を収容する調整槽と、前記泥水槽、サイクロン及び調整槽とを結ぶパイプにより構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の濁水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湖・沼又は河川その他工場排水などの多量水を放流可能な浄水度まで連続流動浄水することを目的とした濁水浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来天然ゼオライト、貝化石その他の材料及び殺菌器を用いた雨水の飲料装置が提案されている（特開平６−３１５６８９号公報）。また麦飯石、貝化石及びゼオライトを水処理材として使用する循環水処理装置の提案がある（特開平１０−２１１４９２号公報）。
【０００３】
従来濾材としては、礫と砂利と砂の積層材が最も普通に使用されていた。また合成樹脂テープ又は波板を所定間隔で設置し、前記テープ又は波板の表面に微生物皮膜を生成して微生物処理する装置も一般的に使用されていた。
【０００４】
次に沈殿には、被処理水にフロック剤を添加して、フロックの大粒化を図り、これにより沈降速度を早めて沈殿させる方法も一般的に行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の雨水の飲料化装置又は飲料水の水処理装置は、飲料を得る為の装置であるから、殺菌を必要とすると共に、清浄程度を高く保たなければならない反面、湖・沼等の浄水化又は工場排水を放流できる程度に浄水化する場合にそのまま応用することはできない。
【０００６】
換言すれば、この発明の処理を第１次処理とすれば、前記公知技術は、第２次処理に相当し、飲料水に好適な水質に調整するものである。
【０００７】
前記フロック剤による沈殿には大容量の沈殿槽を必要とするのみならず、大量のフロック剤を必要とする問題点がある。また微生物膜を利用する微生物浄化は有効であるけれども、処理速度が遅く、かつ広大な面積又は繰り返し処理が必須要件となるので、多量水の浄水処理としては採用し難いか、又は厖大な費用が必要となるので、工場排水は兎も角、湖・沼、河川の浄水にはコスト面から採用が難しくなる問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ゼオライト粒と貝化石粒とを濾材とする濾過槽と沈殿槽とを１セットとし、これを２セット以上直列に配置すると共に、濾過槽の下方に散気手段を設置したので、多量水を連続的に、かつ放流可能の水質に浄水することができることになり、前記従来の問題点を解決したのである。
【０００９】
即ちこの発明はゼオライト粒と貝化石粒を濾材とした濾過槽に仕切り板を介して沈殿槽を付設した分離槽を、複数個直列に配置し、前記各濾過槽の下方に加圧空気を吹き出す散気手段を夫々設置すると共に、前記各沈殿槽の底部に夫々集泥凹部を設け、該集泥凹部に排泥ポンプを沈設し、前記上流側の濾過槽に送水ポンプと給水パイプよりなる給水手段を連結し、最下流の沈殿槽に放流槽を連設し、該放流槽底に排泥ポンプを設置し、各排泥ポンプは、汚泥処理装置に連結したことを特徴とする濁水浄化装置であり、ゼオライト粒と貝化石粒を濾材とした濾過槽に仕切り板を介して沈殿槽を付設した分離槽を、複数個直列に配置し、前記最初の分離槽の上部へアオコ排出コンベアと浮上物排出コンベアを架設し、前記各濾過槽の下方に加圧空気を吹き出す散気手段を夫々設置すると共に、前記各沈殿槽の底部に夫々集泥凹部を設け、該集泥凹部に排泥ポンプを沈設し、前記上流側の濾過槽に送水ポンプと給水パイプよりなる給水手段を連結し、最下流の沈殿槽に放流槽を連設し、該放流槽底に排泥ポンプを設置し、各排泥ポンプは、汚泥処理装置に連結したことを特徴とする濁水浄化装置であり、分離槽は、ゼオライト粒を濾材とする濾過槽と、貝化石粒を濾材とする濾過槽とを１セットとして、２セット以上を直列に設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の濁水浄化装置である。
【００１０】
前記におけるゼオライトは、トリハロメタンその他の有害ガスを吸着分離すると共に、その表面に付着した微生物（好気性菌）は、微生物皮膜を生成して、有機物を分解することができる。前記作用は散気手段により、酸素を供給する為に微生物の繁殖を一層活発化し、有機物を分解することができる。
【００１１】
前記における貝化石は、ミネラルの溶解と、処理水のｐＨを調整することができる。一般に湖・沼又は河川の水質は酸性であるが、貝化石の濾過槽を通過することによって中性又はアルカリ性になり、水質を改善することができる。
【００１２】
前記のように、ゼオライトによる吸着、微生物による有機物の分解と、貝化石によるｐＨ調整によって、湖・沼等の水は、流動中に浄化され、ミネラルなどを失うことなく（却って付加され）、効率よく浄水することができる。
前記ゼオライト粒を濾材とする濾過槽と、貝化石粒を濾材とする濾過槽とを１セットとして、２セット以上直列に設置したので、湖・沼の水質が相当汚染されていても、放流基準以下の良好な水質とすることができる。
【００１３】
また他の発明は、工事現場で生じた濁水を固液分離する振動篩と、振動篩により分離した分離水を収容する調整槽と、調整槽の余剰水を受ける余剰泥槽と、余剰泥水槽の水を受ける粘土溶解槽と、その水が送られるスラリー槽と、フィルタープレスとを順次組み合わせたことを特徴とする濁水浄化装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明は、ゼオライト粒と貝化石粒とを濾材とする濾過槽を複数直列に配置したものである。この場合にゼオライト粒の濾過槽と貝化石粒の濾過槽を１セットとし、２セット以上直列に配置したものである。前記濾過槽の濾材の下方には、散気手段を配置してある。
【００１５】
前記沈殿槽の底部には、汚泥排出手段が設置され、連続的に排出することができる。また被処理水にアオコその他の異物（特に大きい異物）が混入している場合には、網を用い又はその他の手段により前処理除去して、沈澱等を効率よく行うことができる。
【００１６】
【実施例１】
この発明の実施例を図１に基づいて説明する。図１はこの発明の濁水浄化システムのブロック図であって、例えば連設工事で発生する排水（原水）を処理する場合について説明する。
【００１７】
連設工事において、例えば基礎杭を打設する場合には、多量の濁水（泥水）を排出するが、これをそのまま放流すると、大量の清水を加えて濃度を低下させた場合にも、公害を生じるおそれがあり、環境基準以上になって工事の継続が困難になる場合がある。そこで工事排水から固形物を除去し、地質によってはｐＨ調整して放流するのが一般化されているが、浄化効率の向上がむつかしく、かつ浄水能率の低下により、多大の費用及び場所を必要としていた。この実施例においては、排水から先ずサイクロンなどで小固形分を除去し（沈砂処理）、ついでゼオライト粒又は貝化石粒の濾過層を通過させて微粒子の除去とｐＨを調整し（濾過処理）、放流前の調整をして（基準値以下に調整）放流する。前記において、貝化石粒により濾過した場合にはｐＨ調整は不必要になる。
【００１８】
前記のように、ゼオライト粒又は貝化石粒を適当の厚さ（例えば３０ｃｍ）にしていた複数の濾過層を毎秒１０ｃｍの流速で濾過した場合には、有害重金属（例えば水銀、鉛、カドミウムなど）は９０％以上除去された。
【００１９】
【実施例２】
この発明の実施例を図２、３に基づいて説明する。ゼオライト粒（直径２〜５ｍｍ）と、貝化石粒（直径２〜５ｍｍ）の等量混合物を濾材１とした第１濾過槽２の右側（図２）に、仕切板３を介して第１沈殿槽４を連設して、第１分離槽５を構成する。第１分離槽５の右側には、第２分離槽６、第３分離槽７、第４分離槽８及び第５分離槽９を順次連設し、第５分離槽９の右側に放流槽１０を連設し、該放流槽１０には放流パイプ１１を連結する（図２）。
【００２０】
前記第２分離槽６は、ゼオライト濾材１ａを有する第２濾過槽２ａと、仕切板３ａを介して第２沈殿槽４ａにより構成されている。同様にして、第３分離槽７は貝化石濾材１ｂと第３濾過槽２ｂ及び第３沈殿槽４ｂにより構成されている。同様にして第４分離槽８、第５分離槽９は夫々第４濾過槽２ｃ、第５濾過槽２ｄと、第４沈殿槽４ｃ、第５沈殿槽４ｄにより構成されている。前記各濾過槽の濾材は、図２中左側から、ゼオライト粒と貝化石粒の等量混合濾材１、ゼオライト濾材１ａ、貝化石濾材１ｂが交互に収容されている。
【００２１】
前記各沈殿槽の底部には集泥凹部１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが設けられ、前記各集泥凹部の中に排泥ポンプ１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが夫々設置され、夫々排出パイプ１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅが連結されている（図３）。また各濾過槽の下部には散気パイプ１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが敷設され、前記各散気パイプは、吸気パイプ１６を介してコンプレッサー１７に連結されている（図３）。
【００２２】
前記実施例において、汚水槽（又は湖・沼、河川の取水堰など）の水中のポンプ１９から送水パイプ２０を介して矢示２１のように送水し、第１濾過槽２に矢示２２のように給水すると、水は濾材１を矢示２３のように通過し、矢示２４、２５のように第１沈殿槽４を上昇して、矢示２６のように第２濾過槽２ａ内へ入る。ついで濾材１ａを矢示２７のように通過し、矢示２８、２９のように第２沈殿槽４ａを上昇し、矢示３０のように第３濾過槽２ｂに入る。以下同様にして、矢示３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１のように第３沈殿槽４ｂ、第４濾過槽２ｃ、第４沈殿槽４ｃ、第５濾過槽２ｄ、第５沈殿槽４ｄを通過し、矢示４２のように放水槽１０に入り、矢示４３のように放水パイプ１１を経て外界へ排水（又は浄水利用場所）される。
【００２３】
前記実施例において、第１濾過槽２の上部には、アオコ排出コンベア４４が敷設されており、水面に浮上したアオコを矢示４５の方向へ運び排除する。また第１沈殿槽４の上部にはメッシュコンベア４６が敷設されており、浮上異物を矢示４７の方向へ運び排除する。この場合の水位４８は、各コンベア４４、４６の中間部に達するように調節してあるので異物を容易に排除することができる（図２）。
【００２４】
前記実施例の各濾材１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には散気パイプ１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄから気泡を矢示４９、４９のように上昇させてあるので、気泡は各濾材の間を上昇し、濾過水に気泡を混入し、水に酸素を溶解させるので、濾材に付着した微生物（好気性菌）の繁殖を助長すると共に、微生物が有機物を分解して生じた気体を空気と共に外界に取出し、かつ空気の粘性を減じて流動性を良好にする。
【００２５】
また散気により、濾材が微振動を起こし、濾材に付着した汚物を落下させることができる。前記各沈殿槽４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで沈殿した固形物（汚泥）は、夫々集泥凹部１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ内に溜まるが、その量によって間欠的に排泥ポンプ１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅにより、排出パイプ１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを介して汚泥処理装置１８に集められる。該汚泥処理装置１８以下は、公知の脱水、乾燥などを経て肥料とし、販売する。前記被処理水の水質によって、有機物が多くなった際は、酵素などを添加して発酵させることにより、乾燥させることもできる。例えば食品会社の工場排水には澱粉質、蛋白質などを多量に含む場合があるが、発酵させて良好な肥料とすることもできる。また生活排水の流入により汚染の激しい湖・沼などを浄水する際にも有機物が多く、良好な肥料又は土壌改良材を生成できる場合がある。
【００２６】
前記において、平面積１ｍ２の濾過槽にゼオライト粒厚さ３０ｃｍ（直径３〜５ｍｍ）、貝化石粒厚さ３０ｃｍ（直径３〜５ｍｍ）を１セットとし、２セット１ｍ３／ｈの条件で被処理水を通過させた所、表１、２の結果を得た。
【００２７】
【表１】
0004683356.tif 000002
【００２８】
【表２】
0004683356.tif 000003
【００２９】
【実施例３】
この発明の他の実施例を図４について説明する。図４の実施例は、図２の実施例中第１分離槽５を取り除き、第２分離槽６から処理する場合に相当する。
【００３０】
即ち図４中左側から、第１分離槽５０、第２分離槽５１、第３分離槽５２、第Ｘ分離槽５４Ｘとしたもので、各分離槽に、第１濾過槽５５、第２濾過槽５５ａ、第３濾過槽５５ｂ、第Ｘ濾過槽５５ｘとし、第１沈殿槽５６、第２沈殿槽５６ａ、第３沈殿槽５６ｂ、第Ｘ沈殿槽５６ｘのように夫々設けてあり、同様に汚泥凹部５７、５７ａ、５７ｂ、５７ｘ、排泥ポンプ５８、５８ａ、５８ｂ、５８ｘ及び排出パイプ５９、５９ａ、５９ｂ、５９ｘであり、放流槽５３と、放流パイプ６０などの装置は図２の実施例と同一であり、被処理水も矢示６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８のように流動して浄水されるが、実施例１と作用効果も同一であるから、詳細な説明を省略した。
【００３１】
【実施例４】
この発明の濁水（工事現場で生じた土砂入り排水）処理の実施例を図５に基づいて説明する。
【００３２】
掘削現場８０におけるシールドマシン７９により生じた濁水をポンプ８１でパイプ８６を介して汲み上げ、振動篩８２上へ放出して大小の固形物を分級捕集し、固形物は矢示８３のように取り出し、分離水は矢示８４のように泥水槽８５に捕集する。ついで泥水は泥水槽８５内のポンプ８７でパイプ８８により、サイクロン８９に導き、分離水はパイプ９０で調整槽９１に収容される。前記調整槽９１内は撹拌機９２により撹拌され、調整槽９１内の水の一部はポンプ９３と、パイプ９４によってシールドマシン７９による使用水となり、水の他部はポンプ９５とパイプ９６により撹拌機１０７付の余剰泥水槽９７に送られ、又はパイプ９８、９８ａにより濾布洗浄機９９に送られる。
【００３３】
前記余剰泥水槽９７の水は、ポンプ１０１とパイプ１０２、１０２ａにより粘土溶解槽１０４に送られ、粘土溶解槽１０４の水はポンプ１０５とパイプ１０６により調整槽９１に送られる。前記水はパイプ１０２、１０７により撹拌機１２９付のスラリー槽１０８に送られ、スラリー槽１０８の水は、ポンプ１０９とパイプ１１０によりフィルタープレス１１１に送られ、その排水はパイプ１１２により希釈槽１１３に送られ、固形物はコンベア１１４を介して矢示１１６ａ、１１６ｂのように土砂ピット１１５ａ、１１５ｂに送られる。またパック槽１３６の貝化石粒は、ポンプ１０３とパイプ１２４を経てスラリー槽１０８に送られる。前記希釈槽１１３の水は、ポンプ１１７とパイプ１１８により調整槽９１に送られると共に、ポンプ１１９とパイプ１２０によりゼオライトと貝化石の処理槽１２１（実施例２の装置）に送られ、スラリーはパイプ１２２によりスラリー槽１０８へ運ばれ、分離水はパイプ１２３により放水される。前記において、パイプ９８ａに連結したパイプ１３５はＣＭＣの溶解槽１２５に連結し、溶解槽１２５の溶液はポンプ１２６とパイプ１２７を介して調整槽９１へ送られる。また清水槽１００の清水はパイプ１２８により給水され、ポンプ１３０とパイプ１３１により希釈槽１１３に送られると共に、ポンプ１３２とパイプ１３３、９８ａにより濾布洗浄機９９へ送られる。
【００３４】
【実施例５】
この発明の他の実施例を図６について説明する。図６の実施例は、図５の実施例の二次処理を省略した場合に相当する。従って重複部分は図５の実施例と同一にし、その作用効果も同一である。
【００３５】
即ち掘削現場８０におけるシールドマシン７９により生じた濁水をポンプ８１でパイプ８６を介して汲み上げ、振動篩８２上へ放出して大小の固形物を分級捕集し、固形物は矢示８３のように取り出し、分離水は矢示８４のように泥水槽８５に捕集する。ついで泥水は泥水槽８５内のポンプ８７でパイプ８８により、サイクロン８９に導き、分離水はパイプ９０で調整槽９１に収容される。前記調整槽９１内は撹拌機９２により撹拌され、調整槽９１内の水の一部はポンプ９３と、パイプ９４によってシールドマシン７９による使用水となり、水の他部はポンプ９５とパイプ９６により撹拌機１０７付の余剰泥水槽９７に送られ、又はパイプ９８、９８ａにより濾布洗浄機９９に送られる。
【００３６】
前記余剰泥水槽９７の排水はポンプ１０１と、パイプ１０２を介して粘土溶解槽１０４に給水すると共に、ポンプ１０１とパイプ１０２、パイプ１３３を介して貝化石処理槽１２１に送られ、スラリーはパイプ１３４を介して外界へ、排水は１２３を介して放水される。またＣＭＣの溶解槽１２５の液は、ポンプ１２６と、パイプ１２７により調整槽９１へ送られる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明によれば、連続的に流動する被処理水中から、ＢＯＤ及びＣＯＤを分離し得ると共に、窒素及び燐も効率よく除去し得る効果がある。然してｐＨの調整がなされ、中性となるので、排水とした場合に問題を生じないことは勿論、この処理水を使用する場合においても何等の障害を生じるおそれはないなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のブロック図。
【図２】同じく実施例の一部を省略した断面図。
【図３】同じく一部を省略した平面図。
【図４】同じく他の実施例の断面図。
【図５】同じく濁水処理の実施例の概念図。
【図６】同じく他の実施例の概念図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ  濾材
２  第１濾過槽
２ａ  第２濾過槽
２ｂ  第３濾過槽
２ｃ  第４濾過槽
２ｄ  第５濾過槽
３  仕切板
４  第１沈殿槽
４ａ  第２沈殿槽
４ｂ  第３沈殿槽
４ｃ  第４沈殿槽
４ｄ  第５沈殿槽
５  第１分離槽
６  第２分離槽
７  第３分離槽
８  第４分離槽
９  第５分離槽
１０  放流槽
１１  放流パイプ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ  集泥凹部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ  排泥ポンプ
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  排出パイプ
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  散気パイプ
１６  給気パイプ
１７  コンプレッサー
１８  汚泥処理装置
１９  水中ポンプ
２０  送水パイプ
５０  第１分離槽
５１  第２分離槽
５２  第３分離槽
５３  放流槽
５４  第Ｘ分離槽
５５  第１濾過槽
５５ａ  第２濾過槽
５５ｂ  第３濾過槽
５５ｘ  第Ｘ濾過槽
５６  第１沈殿槽
５６ａ  第２沈殿槽
５６ｂ  第３沈殿槽
５６ｘ  第Ｘ沈殿槽
５７、５７ａ、５７ｂ、５７ｘ  集泥凹部
５８、５８ａ、５８ｂ、５８ｘ  排泥ポンプ
５９、５９ａ、５９ｂ、５９ｘ  排出パイプ
６０  放流パイプ
７９  シールドマシン
８０  現場
８１、８７、９３、９５、１０１、１０５、１０７、１１７、１１９、１２６、１３０、１３２  ポンプ
８２  振動篩
８５  泥水槽
８８、９０、９４、９６、１０２、１０６、１１０、１１２、１１８、１２０、１２２、１２３、１２４、１２７、１２８、１３１、１３３  パイプ
８９  サイクロン
９１  調整槽
９２、１０７  撹拌機
１０４  溶解槽
１１１  フィルタープレス
１１３  希釈槽
１１４  コンベア
１１５ａ、１１５ｂ  土砂ビット
１２５  溶解槽
【図１】
0004683356.tif 000004
【図２】
0004683356.tif 000005
【図３】
0004683356.tif 000006
【図４】
0004683356.tif 000007
【図５】
0004683356.tif 000008
【図６】
0004683356.tif 000009