(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集水した雨水を一旦貯留し、これを地中へ浸透させる機能を有する雨水貯留浸透槽において、該雨水貯留浸透槽の雨水浸透部に、標準土壌を積層した下層と、多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した上層とからなる浄化材層を設け、該浄化材層を通過して雨水が地中へ浸透するようにしたことを特徴とする雨水貯留浸透槽。
【請求項２】
上記雨水貯留浸透槽が、雨水を浸透させる土壌の上部に載置される底板を有しない構成の雨水貯留浸透槽であって、該雨水貯留浸透槽内の前記土壌の上部に上記浄化材層を設けたことを特徴とする、請求項１記載の雨水貯留浸透槽。
【請求項３】
上記土壌と浄化材層との間に、透水性を有する敷床層を設けたことを特徴とする、請求項２記載の雨水貯留浸透槽。
【請求項４】
集水した雨水を一旦貯留し、これを地中へ浸透させる機能を有する雨水貯留浸透槽が、雨水を浸透させる土壌の上部に載置される底板を有しない構成の雨水貯留浸透槽であって、該雨水貯留浸透槽内の前記土壌の上部に、上方から順に、多孔質ケイ酸カルシウム、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した浄化材層、或いは、標準土壌を積層した下層と、多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した上層とからなる浄化材層、透水シート、透水性を有する敷床層を設け、これらを通過して雨水が地中へ浸透するようにしたことを特徴とする雨水貯留浸透槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集水した雨水などを一旦貯留し、これを地中へ浸透させるために配置される雨水貯留浸透槽に関し、更に詳しくは、地下水汚染防止効果の優れた雨水貯留浸透槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、雨水や融雪水などを地中へ浸透させるための施設としては、コンクリート製又はプラスチック製の浸透マス又は浸透トレンチや、浸透側溝などの雨水貯留浸透槽を地中に埋設し、更にその周辺に砕石などを充填して、集水した雨水などを一旦その内部に貯留し、これを雨水浸透部から地中へ徐々に浸透させる構造のものが知られている。
【０００３】
このような雨水貯留浸透槽によれば、表層土の冠水、流失及び脆弱化などが防止できるばかりか、地中に浸透した雨水はそのまま地下水となり、保湿性の高い層に停滞して保存されたり、地表の窪地や谷壁部分から湧き出して河川水となるため、水質保全や土壌保全などの環境保全が図られることになる。
【０００４】
ここで、無降雨日が続いた後に降雨があった場合などには、住宅地や高速道路における初期流出水のＢＯＤ、ＣＯＤは、３０〜１００ｍｇ／ｌ程度まで上昇することがあり、また、リンや重金属などの汚染物質も予想量をはるかに越える量で含有されている。
そのため、このような汚染の激しい雨水がそのまま地中に浸透することによる環境汚染、水質汚染が、昨今においては問題視されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述した従来の雨水貯留浸透槽では、雨水の地中への浸透効果は奏し得たとしても、その構造は単に無底或いは透水性を有する槽の周辺に砂や砕石などを充填した程度のものであるため、汚染物質の浄化作用までを期待できるものではなかった。
また、資源の有効利用を考慮し、プラスチックの廃材や廃タイヤの細断物を埋め込んだ廃材層を地中に構築したものも知られているが、このような場合にも、雨水中からの汚染物質の浄化作用を期待することはできないばかりか、泥水などにより廃材層が目詰まりした場合には、そのすべて掘り起こし、新しい廃材と入れ替えを行うなどのメンテナンスを必要とすると言う面倒があった。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、地下水汚染防止効果に優れ、またメンテナンスの容易な雨水貯留浸透槽を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載した本発明は、集水した雨水を一旦貯留し、これを地中へ浸透させる機能を有する雨水貯留浸透槽において、該雨水貯留浸透槽の雨水浸透部に、標準土壌を積層した下層と、多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した上層とからなる浄化材層を設け、該浄化材層を通過して雨水が地中へ浸透するように構成した。
この発明によれば、雨水中の汚染物質を浄化材層によって浄化することができ、地下水の汚染を防止することができる。
また、この発明によれば、上記浄化材層として、標準土壌を積層した下層と、多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した上層とからなるもとしたので、下層の標準土壌層の存在により、上層の多孔質ケイ酸カルシウムなどの浄化材と雨水との接触が均等且つ長時間となり、より高度な雨水の浄化を達成できる浄化材層とすることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載した本発明は、上記雨水貯留浸透槽を、雨水を浸透させる土壌の上部に載置される底板を有しない構成の雨水貯留浸透槽とし、該雨水貯留浸透槽内の前記土壌の上部に上記浄化材層を設けた構成とした。
この発明によれば、槽の構造が単純であり、その大型化が容易であると共に、メンテナンスの容易な雨水貯留浸透槽となる。
【０００９】
また、請求項３に記載した本発明は、上記土壌と浄化材層との間に、透水性を有する敷床層を設けた構成とした。
この発明によれば、土壌と浄化材層との間に設けた上記敷床層が、雨水の土壌への浸透を促進する作用、及びその上部に浄化材層を安定的に形成する土台としての作用などを果たし、雨水の浸透機能及び浄化機能を安定的に得られる雨水貯留浸透槽となる。
【００１０】
また、請求項４に記載した本発明は、集水した雨水を一旦貯留し、これを地中へ浸透させる機能を有する雨水貯留浸透槽が、雨水を浸透させる土壌の上部に載置される底板を有しない構成の雨水貯留浸透槽であって、該雨水貯留浸透槽内の前記土壌の上部に、上方から順に、多孔質ケイ酸カルシウム、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した浄化材層、或いは、標準土壌を積層した下層と、多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種を積層した上層とからなる浄化材層、透水シート、透水性を有する敷床層を設け、これらを通過して雨水が地中へ浸透するように構成した。
この発明によれば、敷床層と浄化材層との間に設けた上記透水シートが、敷床層の目詰まりを防止する機能を果たすと共に、浄化材層に汚染物質や泥水が滞積して浸透効果が低下した場合には、この透水シートと共に浄化材層を取り出し、新しい浄化材層と交換することにより、メンテナンス作業の容易化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、上記した本発明に係る雨水貯留浸透槽の実施の形態を、図面にしたがって詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の雨水貯留浸透槽の一例を示した断面説明図である。
【００１５】
同図において、本発明の雨水貯留浸透槽１は、土壌２の上部に設置した貯留槽３と、この貯留槽３内の土壌２の上部に設けられた透水性を有する敷床層４と、更にこの敷床層４の上部に積層された浄化材層５（５ａ，５ｂ）と、前記敷床層４と浄化材層５との間に介在された透水シート６とから構成されている。
なお、図中７は、貯留槽３を土壌２の上部に安定的に設置するために置かれた基礎板である。
【００１６】
上記貯留槽３は、プレキャストコンクリート製、或いはコンクリート製の槽からなり、周囲を囲む側板３ａと、上方を塞ぐ天板３ｂと、基底部３ｃとを基本構造とし、底板のない所謂底抜けの槽であって、該底抜けの底部が雨水浸透部８とされ、雨水を浸透させる土壌、例えば堀り込んだ窪地の底面を形成する土壌２の上部に載置され、その後周囲に土壌を埋め戻して埋設され、その上方が駐車場などに使用される。
なお、図示していないが、側板３ａ又は天板３ｂの適所には、集水した雨水などを導入する集水管が所望に応じて配設される。
【００１７】
上記貯留槽３は、上記したように地中に埋設される他、半埋設、或いは地表に直接配置される場合もあり、いずれの場合も、内部に貯留した雨水などを底抜けの底部から徐々に土壌に浸透させる機能を果たすものであり、その容積は、設置場所や浸透水量などに応じて適宜設定されるが、通常は１．０〜５００ｍ３程度の大きさに設定される。
【００１８】
上記敷床層４は、上記貯留槽３内の土壌２の上部に直接施設され、土壌への雨水の浸透を促進する作用、及び後記する浄化材層５をその上部に安定的に形成する土台としての作用などを果たすものであり、砂、砕石、或いはプラスチックの廃材や廃タイヤの細断物を積層して構成することができ、例えば、粒度を１０〜１００ｍｍ程度に破砕したコンクリート塊、安山岩、砂岩、凝灰岩、花崗岩を、層の厚さが１００〜５００ｍｍ程度となるように敷きつめることにより構成されている。
【００１９】
また、上記浄化材層５を形成する浄化材としては、雨水中の懸濁物質、イオウ、リン及び重金属などの汚染物質を吸収又は分解する機能を有するものであれば特に制限はないが、本発明においては、中でも多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種の使用が推奨される。
【００２０】
上記多孔質ケイ酸カルシウムとしては、トバモライトを主構成物質とする多孔質ケイ酸カルシウム系の水処理用接触ろ材（例えば、クリオン株式会社製、商品名：ＴＢＸ、以下、単に「ＴＢＸ」と言う。）を、粒度１．０〜１０ｍｍ程度に粉砕したものを使用するのが好ましい。
このＴＢＸは、表面に多数の凹凸を有しており、リン除去機能、重金属除去機能、ｐＨ緩衝機能及び脱臭機能などが優れていることから、雨水中の汚染物質の除去にとってきわめて有能な作用を奏する。
【００２１】
また、上記炭としては、一般に燃料用に使用されている木炭を、粒度１．０〜１０ｍｍ程度に粉砕したものを使用するのが好ましい。
この炭は、表面に凹凸を有しており、上記ＴＢＸに代表される多孔質ケイ酸カルシウムと同様に、汚染物質の除去にとってきわめて有能な作用を奏する。
【００２２】
また、上記ゼオライトとしては、一般に土壌改良用に市販されているものを、粒度１．０〜１０ｍｍ程度に粉砕したものを使用するのが好ましい。
このゼオライトもまた、表面に多数の凹凸を有しており、汚染物質の除去にとってきわめて有能な作用を奏する。
【００２３】
図１に示した雨水貯留浸透槽１では、上記浄化材層５を、標準土壌を積層した下層５ａと、上記した多孔質ケイ酸カルシウム、炭、ゼオライトから選ばれた少なくとも１種の浄化材を積層した上層５ｂとから構成されている。
【００２４】
これは、通常の土壌、即ち砂土壌や粘土土壌などの場合、土壌の弱いところに水路ができてしまい、その箇所のみから雨水が流出し、全体に均等且つ一定の速度で雨水を浸透させることは望めないが、標準土壌は、透水係数を１０−２ｃｍ／ｓｅｃ程度に調節した土壌であり、貯留した雨水などをゆっくりと平均的に地中へ浸透させる作用を果たすものであるため、上記ＴＢＸなどの浄化材を積層した上層５ｂの下層５ａとして使用した場合には、雨水と浄化材との接触が均等且つ長時間となり、雨水の浄化機能を高めることができるため、更に高度な浄化を達成できることとなる。
【００２５】
上記浄化材層５は、層の厚さが５０〜５００ｍｍ程度となるように、上記敷床層４の上部に敷きつめて積層する。
なお、この浄化材層５は、１種の浄化材を積層した単層、或いは複数層としても良く、また２種以上の浄化材を混合、或いは上下にわけて積層した単層、或いは複数層としても良い。
【００２６】
また、図１に示した本発明の雨水貯留浸透槽１では、上記敷床層４と浄化材層５との間に透水シート６を敷いている。
この透水シート６を設けることによって、上記敷床層４の目詰まりを防止して耐久性が高められるばかりか、上記浄化材層５に汚染物質や泥水が滞積して浸透効果が低下した場合には、この透水シート６と共に浄化材層５を取り出して、新しい浄化材層５と交換することにより、メンテナンス作業の容易化を図ることができる。
なお、この透水シート６は、上記浄化材層５の上方にも設けることが好ましい。これは、雨水浸透部８の最上部にも透水シート６を設けることにより、雨水中の比較的大きな砂、埃、ゴミなどを除去し、浄化材層５の目詰まりを防止できると共に、この最上部の透水シート６の交換のみでも、ある程度の雨水の浸透機能及び浄化機能の維持が可能となるために好ましい。
【００２７】
上記透水シート６としては、織物、編み物、不織布などを使用することができる。
【００２８】
かくして構成される本発明の雨水貯留浸透槽１は、これを住宅の雨樋排水口、住宅敷地、工場敷地、公園などの雨水排水管出口、生活道路や高速道路の雨水排水管出口、及び下水管出口などに設置し、雨水などを集水してこれを一旦貯留し、これを地中へ浸透させるために使用した場合に、雨水などに含有される懸濁物質、リン及び重金属などの汚染物質を、雨水中から効率的に除去してから地中に浸透させることができる。
【００２９】
また、本発明の雨水貯留浸透槽１は、前もって雨水などを貯留した貯留槽からその貯留水を該雨水貯留浸透槽１に導き、貯留水に含有される懸濁物質、リン及び重金属などの汚染物質を除去してから地中に浸透させる処理を行うこともできる。
この場合、前もって貯留した雨水などが、無降雨日が続いた後に降雨があった場合の初期流出水などである場合には、その汚染度は激しいものであるため、本発明の雨水貯留浸透槽１に導きその貯留水を処理することは、地下水の汚染を効果的に防止できる処理方法となる。
【００３０】
上記したように、本発明の雨水貯留浸透槽１によれば、優れた地下水汚染防止効果が発揮でき、湧き水や河川水などの環境保全を図ることができる。
【００３１】
また、本発明の雨水貯留浸透槽１によれば、例え浄化材層５が目詰まりしても、透水シート６より上部層を入れ替えればよく、底部にわたりすべてを取り除いて新しく入れ替える必要がないため、メンテナンスコストも軽減できる。
【００３２】
以上、本発明に係る雨水貯留浸透槽の実施の形態につき説明したが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想、即ち、集水した雨水を一旦貯留し、これを地中へ浸透させる機能を有する雨水貯留浸透槽において、該雨水貯留浸透槽の雨水浸透部に浄化材層を設け、該浄化材層を通過して雨水が地中へ浸透するように構成し、地下水汚染防止を図ると言う技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００３３】
例えば、上記実施の形態において示した雨水貯留浸透槽、即ち、雨水を浸透させる土壌の上部に載置される底板を有しない構成の雨水貯留浸透槽は、一例を示したに過ぎず、例えばポーラスコンクリートなどで底板が構成された雨水貯留浸透槽、槽を形成する板面に無数の穴が穿設された雨水貯留浸透槽、更にはプラスチックの廃材や廃タイヤの細断物を埋め込んだ廃材層を地中に構築した構造の雨水貯留浸透槽など、現在公知の種々の構造の雨水貯留浸透槽が本発明の対象となり、このような種々の構造の雨水貯留浸透槽の雨水浸透部に浄化材層を設ければ良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の雨水貯留浸透槽によれば、雨水などが含有するリンや重金属などの汚染物質を効率的に除去してから地中に浸透させることができるため、優れた地下水汚染防止効果が発揮でき、湧き水や河川水などの環境保全を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の雨水貯留浸透槽の一例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１    雨水貯留浸透槽
２    土壌
３    貯留槽
３ａ  側板
３ｂ  天板
３ｃ  基底部
４    敷床層
５    浄化材層
５ａ  標準土壌を積層した下層
５ｂ  浄化材を積層した上層
６    透水シート
７    基礎板
８    雨水浸透部
【図１】
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