(57)【要約】【課題】本発明は被浄化水が通水可能な無数の水路を形成した積層体を実現可能とした浄水装置及びそれを用いた浄水方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】山部３と谷部４が連続して形成された波状部材２を複数有し、一の波状部材２の山部３と他の波状部材２の谷部４が接する様に積層された積層体を備える。【選択図】図３
2012055828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層された積層体を備える
浄水装置。
【請求項２】
前記一の波状部材と他の波状部材とが接する部分に平面部が形成された
請求項１に記載の浄水装置。
【請求項３】
前記波状部材の表面に凹凸部が形成された
請求項１または請求項２に記載の浄水装置。
【請求項４】
前記波状部材が合成樹脂材より形成された
請求項１、請求項２または請求項３に記載の浄水装置。
【請求項５】
山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層された積層体内に被浄化水を通過させる工程を備える
浄水方法。
【請求項６】
前記一の波状部材と他の波状部材とが接する部分に平面部が形成された積層体内に被浄化水を通過させる
請求項５に記載の浄水方法。
【請求項７】
山部と谷部が連続して形成された第１の波状部材を複数有し、一の第１の波状部材の山部と他の第１の波状部材の谷部が接する様に積層された第１の積層体内に被浄化水を通過させ、
更に、山部と谷部が連続して形成された第２の波状部材を複数有し、一の第２の波状部材の山部と他の第２の波状部材の谷部が接すると共に、一の第２の波状部材と他の第２の波状部材との間隙が一の第１の波状部材と他の第１の波状部材との間隙よりも小さく構成された第２の積層体内に被浄化水を通過させる工程を備える
浄水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水装置及び浄水方法に関する。詳しくは、例えばダムや河川から取り入れた原水を浄化する浄水装置及びこの浄水装置を用いた浄水方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
取水から水道水が出来上がるまでの一般的な浄水施設における浄水過程の一例を図５に示す。
【０００３】
浄水施設における浄水過程では、先ず、ダムや河川から取り入れた原水を着水井１０１で水位変動を安定させながら貯水する。次に、着水井１０１に取り入れた原水は、薬品沈殿地１０２に導水し、凝集剤を添加した上で撹拌することで、水の中のごみや汚れを凝集させて沈降分離する。
【０００４】
続いて、急速ろ過池１０３で砂の層に水を通して小さなゴミを取り除き、更に塩素混和地１０４に導水して塩素を入れて消毒し、浄水地１０５に水道水として貯水する。
【０００５】
また、バクテリアによる生物化学作用を利用しての河川浄化施設として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００６】
具体的には、特許文献１に記載された河川浄化施設では、図６に示すように、河川の上流側から導入された河川水が順次経由して流れるように、沈砂池１１１と、第一仕切壁１１２及び第二仕切壁１１３によって下向流処理池１１４が多段式に形成れている。更に、下向流処理池１１４内には破砕コンクリート辺１１５が充填されている。
【０００７】
ここで、沈砂池１１１から第一仕切壁１１２の上端部を溢流した河川水１１６は、下向流処理池１１４内に充填された破砕コンクリート辺１１５群の表面に棲息する微生物や各種バクテリアの生物化学作用によって、有機性及び無機性の汚濁物質が消費されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１５８８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した一般的な浄水施設における砂による原水のろ過は、砂の層に原水が通過する際に原水に含まれる有機物等のゴミや泥が付着することで原水の浄化を行うものである。そのために、浄水施設では定期的に砂をろ過池より取り出して洗浄しており、これに伴う砂の出し入れや水による洗浄に非常に手間がかかる。
【００１０】
また、上述した特許文献１に記載された河川浄化施設では、破砕コンクリート群の表面に各種バクテリアを棲息させて、バクテリアの生物化学作用によって河川水に含まれる汚濁物質の消費を行うものである。しかし、破砕コンクリートの表面を河川水と接触させる程度では、バクテリアの生物化学作用による汚濁物質の消費を充分に行うことができない。
【００１１】
また、定期的に破砕コンクリート群の洗浄を行うことが事実上難しく、破砕コンクリート群の表面に泥等などが付着して、バクテリアの生物化学作用による効果を持続させることが困難である。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、被浄化水が通水可能な無数の水路を形成した積層体を実現可能とした浄水装置及びそれを用いた浄水方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る浄水装置は、山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層された積層体を備える。
【００１４】
ここで、山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層することによって、被浄化水が挿通できる無数の水路が形成された積層体を製作することが可能となる。
【００１５】
また、一の波状部材と他の波状部材とが接する部分に平面部が形成されることによって、複数の波状部材を面接合で確実、かつ強固に積層することが可能となる。
【００１６】
また、波状部材の表面に凹凸部が形成されることによって、バクテリア菌の繁殖を促進させることが可能となる。
【００１７】
また、波状部材が合成樹脂材より形成されることによって、軽量化が可能となると共に洗浄等のメンテナンス作業の負担を著しく軽減させることが可能となる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る浄水方法は、山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層された積層体内に被浄化水を通過させる工程を備える。
【００１９】
ここで、山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数有し、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接する様に積層された積層体内に被浄化水を通過させることによって、積層体内に形成される無数の水路を被浄化水が通ることとなり、その水路内壁面に繁殖するバクテリア菌が被浄化水に含まれる有機物を分解して浄化することが可能となる。
【００２０】
また、一の波状部材と他の波状部材とが接する部分に平面部が形成された積層体内に被浄化水を通過させることによって、複数の波状部材が面接合での積層が可能とされることで水路が破損することなく確実に被浄化水の浄化を行うことができる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る浄水方法は、山部と谷部が連続して形成された第１の波状部材を複数有し、一の第１の波状部材の山部と他の第１の波状部材の谷部が接する様に積層された第１の積層体内に被浄化水を通過させ、更に、山部と谷部が連続して形成された第２の波状部材を複数有し、一の第２の波状部材の山部と他の第２の波状部材の谷部が接すると共に、一の第２の波状部材と他の第２の波状部材との間隙が一の第１の波状部材と他の第１の波状部材との間隙よりも小さく構成された第２の積層体内に被浄化水を通過させる工程を備える。
【００２２】
ここで、被浄化水の流れに沿って配置された、山部と谷部が連続して形成された第１の波状部材を複数有し、一の第１の波状部材の山部と他の第１の波状部材の谷部が接する様に積層された第１の積層体と、山部と谷部が連続して形成された第２の波状部材を複数有し、一の第２の波状部材の山部と他の第２の波状部材の谷部が接すると共に、一の第２の波状部材と他の第２の波状部材との間隙が一の第１の波状部材と他の第１の波状部材との間隙よりも小さく構成された第２の積層体内に被浄化水を通過させることによって、被浄化水の接触面積を多く取ることができることでバクテリア菌による有機物の分解を促すことが可能となる。
また、被浄化水の流れに沿って一の波状部材と他の波状部材の間隙を除々に小さくすることで急激な抵抗による被浄化水の逆流を防いで除々に水流速度を低下させて被浄化水とバクテリア菌による接触時間を除所に増大させることで有機物の分解を促すことが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の浄水装置によれば、山部と谷部が連続して形成された波状部材を複数枚積層させることで、無数の水路が形成された積層体を製作することが可能となる。
【００２４】
本発明の浄化方法によれば、無数の水路が形成された積層体内に被浄化水を通過させることでバクテリア菌による効率の良い浄化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した浄水装置の一例を説明するための立体模式図である。
【図２】本発明を適用した浄水装置の一例を説明するための正面模式図である。
【図３】本発明を適用した浄水装置の一例を説明するための要部拡大正面模式図である。
【図４】本発明を適用した浄水装置による浄化におけるろ過槽内に収納する浄水装置の一例を説明するための立体模式図である。
【図５】従来の水の浄化システムを説明するためのフロー説明図である。
【図６】従来の浄化施設の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２７】
＜実施例１＞
図１は本発明を適用した浄水装置の一例を説明するための立体模式図、図２は本発明を適用した浄水装置の一例を説明するための正面模式図である。また、図３は本発明を適用した浄水装置の要部拡大正面模式図（図３（イ）は本発明を適用した浄水装置の平面部を設けた場合の一例を説明するための要部拡大正面模式図を示し、図３（ロ）は本発明を適用した浄水装置の平面部を設けない場合の一例を説明するための要部拡大正面模式図を示す。）である。
【００２８】
ここで示す浄水装置１には、波形状に折り曲げ形成された長さ５０ｃｍ及び幅１００ｃｍの塩化ビニール等の合成樹脂材より形成される複数の波状部材２が高さ４６ｃｍとなるように積み重ねられた積層体７が形成されている。
【００２９】
この複数の波状部材２は、その断面が連続する波状に折り曲げ形成された高さ２ｃｍ及び幅２ｃｍの山部３及び谷部４とから構成されている。また、山部３及び谷部４の先端は一定幅の平面部６が形成されている。
【００３０】
なお、ここで言う「波状部材２の山部３」とは図２において上向きに折り曲げ形成された部分を意味し、「波状部材２の谷部４」とは図２において下向きに折り曲げ形成された部分を意味する（以下同じ）。
【００３１】
ここで、複数の波状部材２のうち一の波状部材２Ａの山部３と他の波状部材２Ｂの谷部４の互いの平面部６が熱溶着で接合されることで、最大径が略４ｃｍ及び最小径が略２ｃｍの水挿通部５が形成されている。
【００３２】
この様にして複数の波状部材２のうち一の波状部材２Ａの山部３と他の波状部材２Ｂの谷部４の互いの平面部６を熱溶着で接合することで、複数の波状部材２が積層された積層体７内には無数の水挿通部５が形成されることとなる。
【００３３】
更に、複数の波状部材２の表面には、無数の凹凸部８が形成されている。
【００３４】
この様にして波状部材２の表面に無数の凹凸部８が形成されることで水挿通部５の内壁面に無数の凹凸部８が形成され、バクテリア菌の繁殖を促進させることが可能となる。
【００３５】
なお、積層体７の大きさ、あるいは水挿通部５の最大径は必ずしも実施例において詳述した寸法に限定するものではない。
【００３６】
また、水挿通部５の穴径は例えば、水挿通部の最大径が５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ及び１ｃｍとした積層体７を備えることで段階別に浄水を行える構成とすることが望ましい。
【００３７】
また、本実施例では浄水装置の、水挿通部の穴形状が略菱形状とするものであるが、必ずしも略菱形状とする必要性は無く、例えば略円形状や略四角形状などのように状況に応じた形状とすることが望ましい。
【００３８】
なお、本実施例では一の波状部材の山部及び他の波状部材の谷部に形成される平面部を互いに接合する場合を詳述するものであるが、必ずしも平面部を設ける必要性は無く、例えば図３（ロ）で示すように平面部を設けない一の波状部材２Ａの山部３及び他の波状部材２Ｂの谷部４を接合する場合であっても構わない。
【００３９】
以上の構成より成る本発明の浄水装置では、複数の波状部材のうち、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部が接合する様に積層しており、積層体内に無数の水挿通部を容易に形成することができる。
【００４０】
また、合成樹脂材より形成された波状部材を積層することによって、空隙率の高く、かつ軽量の浄水装置を実現することができる。
【００４１】
また、波状部材の山部及び谷部の先端に一定幅の平面部が形成されることによって、一の波状部材の山部と他の波状部材の谷部を面接合により積層することができ、強固な水挿通部を形成することが可能となる。
【００４２】
更に、波状部材の山部及び谷部の先端に一定幅の平面部が形成されることによって、波状部材の積層が溶着等により非常に容易に行うことが可能となる。
【００４３】
また、被浄化水の浄化の際に、ろ過槽の容量に合わせて積層体を積み重ねる構成とすることによって、浄水装置の洗浄等のメンテナンス作業の負担を著しく軽減させることが可能となる。
【００４４】
＜実施例２＞
図４は本発明を適用した浄水装置による浄水方法におけるろ過槽内に収納する浄水装置の一例を説明するための立体模式図である。
【００４５】
ここで示す浄水装置の利用にあたっては、先ず、例えば地下水から取水した被浄化水を一旦貯水槽（図示せず。）に貯水し、被浄化水の水位を安定させるために水量をコントロールする。
【００４６】
次に、貯水槽に貯水した被浄化水をバクテリア菌の発生を促すのに適した硬度とする。具体的には、水車羽根で掻き混ぜて硬度１０から硬度８程度への水の硬度調整を行う。
【００４７】
このようにして調整された被浄化水をろ過槽１１に送り込み、被浄化水の浄化を行うこととなる。
【００４８】
ここで、ろ過槽１１は、図４に示すように、水流方向Ａに沿って５区分に仕切られた水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄが、これらの下部に設けられる通水管１３によって連通状とされている。
【００４９】
ここで、水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内に収納される浄水装置１には、実施例１の前記図１〜図３において詳述したように、波形状に折り曲げ形成された長さ５０ｃｍ及び幅１００ｃｍの塩化ビニール等の合成樹脂材より形成された複数の波状部材２が高さ４６ｃｍとなるように積み重ねられた積層体７が形成されている。
【００５０】
この複数の波状部材２は、その断面が連続する波状に折り曲げ形成された山部３及び谷部４とから構成されている。また、山部３及び谷部４の先端は一定幅の平面部６が形成されている。
【００５１】
ここで、複数の波状部材２のうち一の波状部材２Ａの山部３と他の波状部材２Ｂの谷部４の互いの平面部６が熱溶着で接合されることで一の波状部材２Ａと他の波状部材２Ｂとの間に水挿通部５が形成されている。
【００５２】
この様にして一の波状部材２Ａの山部３と他の波状部材２Ｂの谷部４の互いの平面部６を熱溶着で接合することで、複数の波状部材２が積層された積層体７内には無数の水挿通部５が構成されることとなる。
【００５３】
更に、複数の波状部材２の表面には、無数の凹凸部８が形成されている。
【００５４】
この様にして波状部材２の表面に無数の凹凸部８が形成されることで水挿通部５の内壁面に無数の凹凸部８が形成され、バクテリア菌の繁殖を促進させることが可能となる。
【００５５】
ここで、水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄに応じて波状部材の山部及び谷部の高さ及び幅を調整することで、水挿通部５の最大径が５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ及び１ｃｍの積層体７を水槽ごとに２４個ずつ用意する。
【００５６】
そして、被浄化水の導入側から水槽１２内には最大径が５ｃｍの水挿通部５が形成された２４個の積層体７を積み重ねた状態で収納し、水槽１２Ａ内には最大径が４ｃｍの水挿通部５が形成された２４個の積層体７を積み重ねた状態で収納する。
【００５７】
更に、水槽１２Ｂ内には最大径が３ｃｍの水挿通部５が形成された２４個の積層体７を積み重ねた状態で収納する。また、水槽１２Ｃ内には最大径が２ｃｍの水挿通部５が形成された２４個の積層体７を積み重ねた状態で収納する。そして最後の水槽１２Ｄ内には最大径が１ｃｍの水挿通部５が形成された２４個の積層体７を積み重ねた状態で収納する。
【００５８】
そこで、水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの順に導水することで各水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内の積層体７は被浄化水に浸されることになる。
【００５９】
この状態で約１０日〜１５日の間放置することで積層体７の水挿通部５の内壁面や開口端にバクテリア菌が繁殖することとなる。
【００６０】
このようにして５区分に仕切られた水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内の積層体７内の水挿通部７にバクテリア菌を繁殖させた後に、被浄化水を水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内へと順次導水する。
【００６１】
ここで、被浄化水の導水方向に対して各水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内に収納した積層体７の水挿通部５の最大径が５ｃｍから１ｃｍへと徐々に狭くなっていくことで被浄化水の流れを制御する。
【００６２】
これにより、被浄化水は水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内に収納した積層体７の水挿通部５を通る際に、これらの水挿通部５の内壁面に付いているバクテリア菌によって微細なゴミや泥などの有機物が分解される。
【００６３】
従って、被浄化水は水槽１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの積層体７の水挿通部５を通るごとにバクテリア菌で有機物が分解される。
【００６４】
更に、水挿通部５の最大径が除々に小さくなっていくことで、被浄化水と水挿通部５の内壁面との接触面積が大きくなり、バクテリア菌によるより一層の浄化が行われる。
【００６５】
以上の構成より成る本発明の浄化方法では、積層体の水挿通部内を被浄化水が通る際にバクテリア菌による有機物の分解で被浄化水の透明度が高められると共に硬水から軟水へと水質が改善される。
【００６６】
また、各水槽内に配置される浄水装置は、例えば長さ５０ｃｍ、幅１００ｃｍ及び高さ４６ｃｍとなる積層体を水槽の容量に応じて積み重ねることで、洗浄等のメンテナンスの際の出し入れが容易に行うことができる。
【００６７】
また、積層体に無数の水挿通部を形成することで被浄化水との接触面積を多く取ることができると共に水流速度を抑えることができ、その結果バクテリア菌による有機物の分解を促すことが可能となる。
【００６８】
なお、本実施例では５段階に区画された水槽内に浄水装置を収納した浄化方法を詳述するものであるが、必ずしも５段階とする必要性は無く、例えば４段階、あるいは３段階と水槽の容量や水質に応じて段階数とすることが望ましい。
【００６９】
また、本実施例では水挿通部の最大径が５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ及び１ｃｍの積層体による浄化方法を詳述するものであるが、これに限定する必要性は無く水流や水質に応じての最大径とすることが望ましい。
【符号の説明】
【００７０】
１      浄水装置
２      波状部材
２Ａ    一の波状部材
２Ｂ    他の波状部材
３      山部
４      谷部
５      水挿通部
６      平面部
７      積層体
８      凹凸部
１１    ろ過槽
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ  水槽
【図１】
2012055828.tif 000003
【図２】
2012055828.tif 000004
【図３】
2012055828.tif 000005
【図４】
2012055828.tif 000006
【図５】
2012055828.tif 000007
【図６】
2012055828.tif 000008