(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けると共に、該通気管体におけるエア吐出孔の開口面積を該通気管体の長手方向で異ならせて該通気管体における該エア供給管路の接続部位に近いものよりも遠いものを大きくし、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにしたことを特徴とする浄水用ブロック。
【請求項２】
河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けて、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにする一方、該ブロックの裏面において、該河川等の流水方向に延びる逆凹溝を形成したことを特徴とする浄水用ブロック。
【請求項３】
前記通気管体の外周面と前記ブロックとの間において全体に連続した隙間が形成されないように、該通気管体の外周面を該ブロックに対して当接状態で配設固定した請求項１又は２に記載の浄水用ブロック。
【請求項４】
前記通気管体における前記エア吐出孔が、前記ブロックの表面側と裏面側の何れか一方の側に位置せしめられた略半周の領域にだけ形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の浄水用ブロック。
【請求項５】
ストレートな管体によって形成された前記通気管体の複数本をそれぞれ略水平に且つ相互に水平方向で離隔して略平行に配設せしめた請求項１乃至４の何れかに記載の浄水用ブロック。
【請求項６】
前記通気管体を、前記河川等の流水方向に対して略直角に河川等の幅方向に延びるように配設した請求項１乃至５の何れかに記載の浄水用ブロック。
【請求項７】
前記通気管体の一方の端部に前記エア供給管路を接続すると共に、該通気管体の他方の端部を閉塞した請求項６に記載の浄水用ブロック。
【請求項８】
前記エア供給管路を通じての前記通気管体への前記圧縮空気の供給路上に調圧バルブを設けた請求項１乃至７の何れかに記載の浄水用ブロック。
【請求項９】
前記ブロックにおける底部と外周壁部の少なくとも一部が、非ポーラスの一般コンクリートによって形成されている請求項１乃至８の何れかに記載の浄水用ブロック。
【請求項１０】
河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けて、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにした浄水用ブロックの製造方法であって、
前記ブロックの型枠内に前記通気管体を位置決め配置せしめた状態下で該ブロックの型枠内に前記ポーラスコンクリートの材料を投入充填して、該通気管体を該ブロックに埋設する際に、該通気管体における前記エア吐出孔が、鉛直下方に位置せしめられた略半周の領域にだけ位置せしめられるようにすることを特徴とする浄水用ブロックの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れかに記載の浄水用ブロックを河川等の底部に少なくとも一つ敷設して、前記エア供給管路を通じて圧縮エアを供給せしめることにより、かかる圧縮エアを前記ブロックの上面から噴出せしめるようにしたことを特徴とする浄水装置。
【請求項１２】
前記河川等における前記浄水用ブロックの敷設領域の少なくとも上流側に、ポーラスコンクリートからなる透水性の堰を形成した請求項１１に記載の浄水装置。
【請求項１３】
前記河川等の底部に前記浄水用ブロックの複数を敷設すると共に、それら複数の浄水用ブロックにおける前記エア供給管路を相互に接続する連通管路を設けることにより共通の圧縮エア供給路を用いて該各浄水用ブロックの前記通気管路に圧縮エアを供給するようにする一方、それら各浄水用ブロックの該通気管路への圧縮エアの供給圧を各別に調節する調圧バルブを設けて、かかる通気管路の配設高さに応じて該圧縮エアの供給圧をそれぞれ調節可能とした請求項１１又は１２に記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、河川等の浄水関連の技術に係り、特に、河川等の底部に配設されることによって水中に効率的に曝気を行なって微生物等による水の浄化作用を向上させることの出来る新規な構造の浄水用ブロックと、かかる浄水ブロックを安定した品質で容易に製造することの出来る方法、更に、かかる浄水ブロックを用いて河川等の浄水作用をより効果的に為し得る浄水装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
河川や用排水路，湖沼，池，貯水路や水槽等の通水乃至は貯水施設（本明細書中では、「河川等」と総称する。）における流水や貯水の浄水装置の一種として、例えば特開２００１−９４８９号公報等に開示されているように、河川等の底部から曝気せしめて好気性の微生物を増殖，活性化し、微生物の汚水分解作用などによって浄水を図る構造のものが知られている。
【０００３】
ところで、曝気による浄水効果を有効に実現するためには、河川等の底部の広い範囲に亘って略均等に細かい気泡状のエアを噴出させることが要求される。
【０００４】
ところが、従来の浄水装置は、前記公報にも記載されているように、河川等の底部に設けた配管用スペースに曝気用管体を配設して、この管体に圧縮エアを供給し、管体に穿孔した多数の吐出孔を通じて吐出させた圧縮空気を、必要に応じて通気性の濾材を通じて、河川等の水中に吐出させるようにした単純な構造であることから、水中への吐出エアの拡散が不十分で、吐出エアの分布に著しい偏りが発生する場合が多く、有効な浄水効果が得られ難いという問題があったのである。
【０００５】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、河川等の水中において曝気を略均一に行なうことが出来、それによって目的とする浄水効果を効率的に実現せしめ得る、新規な構造の浄水用ブロックと、その有利な製造方法、および該浄水ブロックを用いた新規な浄水装置を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】
上述の如き課題を解決するために、本発明者は、細かい気泡状のエアを河川中の底部の広い範囲で噴出させるために、強度や製作性，製造コスト，環境性等を考慮した上で、細かい連続気孔（空隙）を備えた多孔質材であるポーラスコンクリートの採用を検討した。
【０００７】
そこで、先ず初めに、河川等の底部に中空の空気室を形成し、該空気室の上底壁をポーラスコンクリートで覆蓋すると共に、空気室の側壁にエア供給口を貫設して、該エア供給口から圧縮空気を空気室に供給することによって、かかる圧縮空気をポーラスコンクリートの連続気孔を透過させて河川等の底面から水中に吐出させるようにしたシステムを考案した。ところが、このようなシステムでは、ポーラスコンクリートで形成された底面のうちで圧縮空気が吐出されるのがエア供給口付近だけに偏ってしまい、十分に広い範囲で均等にエアを吐出させることが極めて困難であった。
【０００８】
また、かかる吐出エアの偏りの問題に対処するために、本発明者は、（ａ）上述の如く河川等の底部に形成した空気室に対してエア供給口から直接に圧縮空気を供給することに代えて、周壁部に複数の吐出孔を貫設した圧縮空気の供給管を空気室に差し入れて配設し、かかる供給管を通じて空気室の広い範囲に出来るだけ均等な圧縮空気を供給するようにした改良システムや、（ｂ）大きな空気室を分割して、ポーラスコンクリートのブロックの側面から略水平方向に延びる穴形状の空気孔を複数穿孔し、それら各空気孔の開口部から圧縮空気を供給するようにした改良システムも、考案した。しかしながら、これら何れの改良システムにおいても、河川等の底面における圧縮空気の吐出領域の偏在が十分には解消され難かったのであり、前述の如き、曝気による浄水作用が効率的に発揮され難いという問題に対して、未だ、有効な方策となり得るものではなかった。
【０００９】
このように、本発明は、多数の実験と検証の結果得られた新たな知見に基づいて本発明者が鋭意検討を重ねた結果完成されたものであって、浄水用ブロックに関する本発明の第一の態様は、河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けると共に、該通気管体におけるエア吐出孔の開口面積を該通気管体の長手方向で異ならせて該通気管体における該エア供給管路の接続部位に近いものよりも遠いものを大きくし、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにした浄水用ブロックを、特徴とする。
【００１０】
このような本態様に従う構造とされた浄水用ブロックにおいては、ポーラスコンクリート製のブロックに対して、エア吐出孔を備えた通気管体を直接に埋設したことにより、ブロックの広い領域に対して略均等な圧力で圧縮空気を供給することが可能となるのであり、その結果、ブロックを形成するポーラスコンクリートが本質的に備えている微小な連続気孔を巧く利用して、ブロックの広い領域から小さな気泡状のエアを吐出させることが出来る。
【００１１】
従って、このような浄水用ブロックを河川等の底部に敷設することにより、河川等の底部の広い領域で効率的に曝気することが可能となって、好気性微生物等による浄水の効果が一層効率的に発揮され得るのである。
しかも、本態様に従えば、通気管体が長く、且つ長手方向に離隔して複数のエア吐出孔を設けた場合における、それら複数のエア吐出孔からのエア吐出圧の相対差に起因するエア吐出量の偏りが軽減乃至は解消され得るのであり、その結果、ブロック表面のより広い領域で、吐出エアの偏りが防止されてより均一な曝気が実現可能となる。
【００１２】
なお、本態様において採用されるポーラスコンクリートは、連続気孔を備えており、埋設配置された通気管体のエア吐出孔から吐出された圧縮エアを、かかる連続気孔によって表面にまで導き得るものであれば良く、その材料等は特に限定されるものでなく、強度も設置場所等に対応した要求特性を満足するものであれば良い。また、通気管体も、ブロックの製造時や敷設後に及ぼされる外力に耐える強度と、ポーラスコンクリートや敷設環境に対する耐久性があれば良く、例えば塩化ビニル等の合成樹脂や金属，硬質ゴム等によって形成された適当な長さの管体が適宜に採用可能である。更にまた、通気管体に形成されるエア吐出孔の大きさや数、位置なども、特に限定されるものでなく、通気管体の長さやポーラスコンクリートにおける連続気孔の口径，ポーラスコンクリートによる被り厚さ寸法、供給される圧縮エアの圧力等を考慮して、適宜に設定され得る。
【００１３】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第二の態様は、河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けて、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにする一方、該ブロックの裏面において、該河川等の流水方向に延びる逆凹溝を形成した浄水用ブロックを、特徴とする。
このような本態様に従えば、浄水用ブロックの下側で支持盤床との間に暗渠形態の流水路や帯水領域を形成することが可能であり、ブロックから吐出される圧縮エアによって、これら形態の流水路や帯水領域からブロック内の連続気孔を通じて表面に至る水の流れを作ることによって、ブロック内部や表裏における微生物の活性の更なる向上、ひいては浄水効果の更なる向上を図ることも可能となる。
また、浄水用ブロックに関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る浄水用ブロックであって、前記通気管体の外周面と前記ブロックとの間において全体に連続した隙間が形成されないように、該通気管体の外周面を該ブロックに対して当接状態で配設固定したことを、特徴とする。このような本態様に従えば、通気管体の外周面とブロックとの間に、通気管体が遊挿状態となる程の隙間がある場合に比して、通気管体から吐出される圧縮エアがブロック内でより広い領域に一層均等に分散され得ることとなり、その結果、ブロック表面における曝気の偏りがより効果的に軽減乃至は解消され得て、ブロック表面のより広い領域からのより均等な曝気が図られ得るのである。
【００１４】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る浄水用ブロックにおいて、前記通気管体における前記エア吐出孔が、前記ブロックの表面側と裏面側の何れか一方の側に位置せしめられた略半周の領域にだけ形成されていることを、特徴とする。このような本態様においては、通気管体においてエア吐出孔が開口していない方の半周部分を鉛直上方として、通気管体を配設せしめた状態下で、ポーラスコンクリートを打設することにより、ポーラスコンクリート材料が通気管体のエア吐出孔に入り込んで目詰まり状態となることを防止することが可能となるのであり、その結果、曝気が表面の広い領域から略均等に為され得る、より安定した品質の浄水用ブロックの提供が実現され得るのである。
【００１５】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る浄水用ブロックにおいて、ストレートな管体によって形成された前記通気管体の複数本をそれぞれ略水平に且つ相互に水平方向で離隔して略平行に配設せしめたことを、特徴とする。このような本態様においては、通気管体を略水平に配設したことにより、気圧差等に起因する通気管体の長手方向でのエア吐出量の偏りを軽減乃至は防止することが出来ると共に、通気管体をブロック内で小さな間隔で配設することが容易となり、その結果、ブロック表面からの曝気を一層広い領域で均等に行なうことが可能となるのである。なお、複数本の通気管体は、鉛直方向で相互に高低差を持たせて配設しても良い。
【００１６】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る浄水用ブロックにおいて、前記通気管体を、前記河川等の流水方向に対して略直角に河川等の幅方向に延びるように配設したことを、特徴とする。このような本態様においては、河川等の流水路の場合において、ブロックが流水方向に傾斜して配設される場合でも、通気管体の傾斜を抑えることが出来るのであり、それによって、ブロックを流水方向に傾斜させて敷設する場合でも、通気管体の傾斜配置に伴う気圧差等に起因する通気管体の長手方向でのエア吐出量の偏りを軽減乃至は防止することが出来る。
【００１７】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第七の態様は、かかる第六の態様に係る浄水用ブロックにおいて、前記通気管体の一方の端部に前記エア供給管路を接続すると共に、該通気管体の他方の端部を閉塞したことを、特徴とする。このような本態様に従えば、河川等の流水路の川岸等の水路側壁部側に通気管体を開口せしめて、そこにエア供給管路を接続することが出来るのであり、水路中央部分へのエア供給管路の設置が回避されて、エア供給管路の設置と管理が容易化され得る。
【００１９】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第八の態様は、前記第一乃至第七の何れかの態様に係る浄水用ブロックにおいて、前記エア供給管路を通じての前記通気管体への前記圧縮空気の供給路上に調圧バルブを設けたことを、特徴とする。このような本態様に従えば、通気管体からブロック内連続気孔を通じてブロック表面に曝気されるエアの吐出量を、調圧バルによって調節することが出来る。また、複数本の通気管体を配設する場合や、複数の浄水用ブロックを敷設する場合には、複数の通気管体相互間や複数の浄水用ブロック相互間での吐出量を調節して、河川等の底部全体に亘って曝気されるエア吐出量の均一化の更なる向上を図ることが可能となるのであり、例えば、複数の通気管体相互間や複数の浄水用ブロック相互間で高低差がある場合にも、大気圧差に起因する吐出量の偏りまで微調節することによって軽減乃至は解消することも可能となる。
【００２１】
また、浄水用ブロックに関する本発明の第九の態様は、前記第一乃至第八の何れかの態様に係る浄水用ブロックにおいて、前記ブロックにおける底部と外周壁部の少なくとも一部が、非ポーラスの一般コンクリートによって形成されていることを、特徴とする。このような本態様においては、ブロックの一部を非ポーラスの一般コンクリートで形成することによりブロックの強度や耐久性を向上させることが出来る。また、エアの吐出が不要な面を非ポーラスの一般コンクリートで形成することにより、必要な吐出面への圧縮エアの曝気効率を向上させることも可能となる。
【００２２】
さらに、浄水用ブロックの製造方法に関する本発明の特徴とするところは、河川等の底部に敷設されるポーラスコンクリート製のブロックに対して、外周面に複数のエア吐出孔を設けた通気管体を略水平方向に延びるように埋設配置すると共に、該通気管体に圧縮エアを供給するエア供給管路を設けて、該エア供給管路を通じて圧縮エアを供給することにより、かかる圧縮エアが該エア供給管路の該エア吐出孔から該ブロックの連続した空隙を通じて該ブロックの上面から噴出せしめられるようにした浄水用ブロックの製造方法であって、前記ブロックの型枠内に前記通気管体を位置決め配置せしめた状態下で該ブロックの型枠内に前記ポーラスコンクリートの材料を投入充填して、該通気管体を該ブロックに埋設する際に、該通気管体における前記エア吐出孔が、鉛直下方に位置せしめられた略半周の領域にだけ位置せしめられるようにする浄水用ブロックの製造方法にある。
【００２３】
このような本発明方法に従えば、ポーラスコンクリートの打設に際して、ポーラスコンクリート材料が通気管体のエア吐出孔に入り込んで目詰まり状態となることが防止され得るのであり、その結果、曝気が表面の広い領域から略均等に為され得る、目的とする浄水用ブロックを安定した品質で容易に製造することができるのである。
【００２４】
また、浄水装置に関する本発明の特徴とするところは、前記第一乃至第九の何れかに記載の浄水用ブロックを、河川等の底部に少なくとも一つ敷設して、前記エア供給管路を通じて圧縮エアを供給せしめることにより、かかる圧縮エアを前記ブロックの上面から噴出せしめるようにしたことにある。
【００２５】
このような本発明に従う構造とされた浄水装置においては、河川等の底部の広い底面から略均一に曝気することができるのであり、それによって、好気性微生物等による浄水の効果が効率的に発揮され得るのである。
【００２６】
しかも、適当な大きさや形状で製造された浄水用ブロックを採用したことにより、低コストで容易に施工することができるのであり、また、適当な大きさや形状の浄水用ブロックの複数を組み合わせて敷設することにより、各種の大きさや形状の河川等に対して、容易に且つ効率的に対処して、河川等の底部に設置することができるのである。
【００２７】
また、本発明に係る浄水装置においては、前記河川等における前記浄水用ブロックの敷設領域の少なくとも上流側に、ポーラスコンクリートからなる透水性の堰を形成することが望ましい。かくの如く、ポーラスコンクリートの連続気孔を巧く利用して、浄水装置の設置エリアの流水を穏やかにして著しい乱流を抑えることができるのであり、それによって、浄水装置による曝気に基づく浄水効果を一層効率的に発揮させることが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る浄水装置においては、好ましい態様の一つとして、前記河川等の底部に前記浄水用ブロックの複数を敷設すると共に、それら複数の浄水用ブロックにおける前記エア供給管路を相互に接続する連通管路を設けることにより共通の圧縮エア供給路を用いて該各浄水用ブロックの前記通気管路に圧縮エアを供給するようにする一方、それら各浄水用ブロックの該通気管路への圧縮エアの供給圧を各別に調節する調圧バルブを設けて、かかる通気管路の配設高さに応じて該圧縮エアの供給圧をそれぞれ調節可能とした態様が採用され得る。このような本態様に従えば、複数の浄水用ブロックの各通気管路に対して、共通の連通管路を通じて圧縮空気を供給することができると共に、各通気管路の設置高さの相違等を考慮して圧縮エアの供給圧を適宜に調節することが出来ることから、圧縮エアの簡略な供給系管路構造によって、河川等の底部に敷設された浄水用ブロックの全体に渡って均一な曝気が有利に実現可能となるのである。
【００２９】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３０】
先ず、図１〜３には、本発明の一実施形態としての浄水装置１０が示されている。この浄水装置１０は、汚染水が通水せしめられる流水路１２上に配設される曝気槽１４や、一対の静流槽１６，１６等を含んで構成されている。なお、以下の説明中、図１，２の左側を上流側とすると共に、図１，２の右側を下流側とする。
【００３１】
より詳細には、浄水装置１０を構成する一対の静流槽１６，１６は、それぞれ、曝気槽１４の上流側端部と下流側端部に近設されており、上下流の竪壁１８，１９および貝殻培地２０からなる。上下流の竪壁１８，１９は、それぞれ、矩形板形状を有するポーラスコンクリート製とされており、流水路１２の底部２２に対して略垂直に立設されていると共に、流水方向に離隔して対向位置せしめらている。また、これら各竪壁１８，１９の対向面間に形成された静流槽１６，１６の各底部２２には、貝殻培地２０が設けられている。この貝殻培地２０は、静流槽１６に牡蠣殻等の貝殻を直接に或いは透水性の適当な網袋等に収容したものを詰め込むことによって形成されており、必要に応じて、パピルス等の水生植物が植栽されるようになっている。
【００３２】
また、流水路１２上において一対の静流槽１６，１６の間には、曝気槽１４が設置されている。この曝気槽１４は、上流側の静流槽１６の下流側竪壁１９と、下流側の静流槽１６の上流側竪壁１８の対向面間に形成されており、本実施形態では、これら上下流側の静流槽１６，１６の下流側竪壁１９と上流側竪壁１８によって、堰が構成されている。また、曝気槽１４の底部には、ブロックとしての曝気用ブロック２４の複数枚（例えば、４〜５０枚）が、殆ど隙間なく並べられて、全体として略水平な、若しくは上流側から下流側に向かって僅かに下傾した水路底面２５が形成されている。
【００３３】
かかる曝気用ブロック２４は、図４〜５に示されているように、厚肉の略矩形板形状を呈するポーラスコンクリートによって形成されている。ここにおいて、ポーラスコンクリートは、連続気孔を有する多孔質のコンクリート製品であって、周知の構造物であることから詳細な説明を割愛するが、所定粒度の骨材をモルタル等で被覆するようにして接点で固着した多孔質構造を有している。具体的には、例えば、セメント，水，骨材，混和材，混和剤等を練り混ぜた原料を用いて，予め必要な防錆鉄筋等を配設した型枠内に打設することによって、ポーラスコンクリート製の曝気用ブロック２４を、鉄筋コンクリート構造として、或いは無筋コンクリート構造で製造することが可能である。なお、骨材としては、単粒度乃至は混合の採石が有利に用いられる。また、骨材の粒度は、適当な大きさの連続気孔を形成するために、５号（１３〜２５mm），６号（５〜１３mm），７号（２．５〜５mm）程度が望ましい。更にまた、混和剤としては、高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤等が採用可能であり、混和材としては、シリカフュームやフライアッシュ，高炉スラグ等が採用可能である。
【００３４】
また、曝気用ブロック２４の下面には、下方に向かって開口する逆凹溝形の凹所２６が、ブロック２４の設置状態下で流水方向に延びるようにして形成されており、それによって、複数の曝気用ブロック２４を敷設して形成された流水路１２の底壁部内に、流水方向に連続して延びる暗渠構造の通水路２７が形成されている。
【００３５】
更にまた、前記静流槽１６，１６を画成する上下流の竪壁１８，１９も、その略全体がポーラスコンクリートによって形成されており、連続気孔を通じて流水が透過せしめられるようになっており、上下流の竪壁１８，１９を流水が透過することによって、著しい乱流が軽減乃至は抑えられて、穏やかな全体的な流れ状態で汚水（浄化対象水）が曝気槽１４を流通せしめられるようになっている。
【００３６】
さらに、このような曝気用ブロック２４には、通気管体としてのエア吐出管２８が、複数本埋設されている。エア吐出管２８は、一定の円形断面で延びる直管形状を呈しており、塩化ビニル管等の合成樹脂管体によって形成されている。かかるエア吐出管２８は、曝気用ブロック２４の幅方向（図４中の上下方向）の略全長に亘って、流水方向に略直角に延びるように、即ち川幅方向に延びるように配設されている。特に、本実施形態では、４本の鉄筋３６が井桁状に組み付けられて曝気用ブロック２４内に配筋されており、これらの鉄筋３６に固定されることによって、各エア吐出管２８が、略水平方向に延びる状態で支持されている。そして、各エア吐出管２８は、敷設状態で川幅中央に位置せしめられる側の開口端部に封止材２９が圧入固定されて、かかる開口端部が流体密に閉塞されている。また、各エア吐出管２８の他方の開口端部、即ち敷設状態で河岸側に位置せしめられる側の端部は、曝気用ブロック２４の端部まで至らない端縁部近くで上方向に向かって略直角に屈曲しており、曝気用ブロック２４の表面（水路底面２５）に開口する圧縮エアの供給口が形成されている。
【００３７】
また、各エア吐出管２８には、その管壁に対してエア吐出孔としての多数の噴出孔３８が貫設されている。これら複数の噴出孔３８が、図６にも示されているように、曝気用ブロック２４の敷設状態下で、エア吐出管２８の鉛直下側の半周部分に位置するように、換言すればエア吐出管２８の鉛直上側の半周部分には開口しないように位置設定されており、例えば、エア吐出管の長手方向で所定距離を隔てた複数箇所において、それぞれ、鉛直下方と水平方向両方向の３箇所に開口するようにして、噴出孔３８が形成される。
【００３８】
さらに、これら噴出孔３８においては、エア吐出管２８の長手方向での間隔を相互に異ならせたり、或いは開口の口径を相互に異ならせることも可能であり、それによって、エア吐出管２８の長手方向での圧力差に起因する吐出エア量の偏りの軽減乃至は解消が図られ得る。特に、本発明者が検討したところによれば、エア吐出管２８の長手方向において、圧縮エアの供給口から遠くなる程、即ち封止材２９による封止側端部に近い程、噴出孔３８の口径が大きくなるように、複数の噴出孔３８の口径をエア吐出管２８の長手方向で次第に異ならせて設定することが、広い領域から吐出される吐出エアの均一化を図る上で有効である。
【００３９】
また、曝気用ブロック２４の製造に際しては、コンクリート型枠内に鉄筋３６とエア吐出管２８を配設した後に、ポーラスコンクリート材料を打設し、バイブレータで充填することによって行なわれる。それによって、得られた曝気用ブロック２４においては、エア吐出管２８の外周面の実質的に全面に対してポーラスコンクリートが密接状態で接触せしめられるようにされる。そして、エア吐出管２８の噴出孔３８から圧縮エアが噴出されると、それが直接に曝気用ブロック２４の連続気孔に対して導かれるようにされている。
【００４０】
而して、このような構造とされた複数の曝気用ブロック２４は、流水路１２の幅方向に２枚を隙間なく繋げ、且つ流水路１２の長手方向（流水方向）にも多数枚を隙間なく繋げた状態で流水路１２の底部２２に敷設されており、それによって、曝気槽１４の略全体の底部が曝気用ブロック２４で構成されている。更に、曝気槽１４内における流水路１２の両方の側壁部４０には、連通管路４６ａ，４６ｂが、流水方向の略全長に亘って延びて配設固定されている。これらの連通管路４６ａ，４６ｂは、下流側の両端部が川幅方向に延びる接続管４４で相互に連通されて全体として一本の連通管路４６とされていると共に、一方の河岸に配設された連通管４６ａの上流側端部が流体密に封止されており、更に他方の河岸に配設された連通管４６ｂの上流側端部に対して、エアポンプ４８からの圧縮エア供給管５０が接続されている。これにより、エアポンプ４８で生ぜしめられる圧縮エアが、圧縮エア供給管５０から連通管路４６に供給されるようになっている。
【００４１】
さらに、これら左右の河岸に配設された連通管路４６ａ，４６ｂには、長手方向に適当な間隔を隔てて複数のエア供給管路４２が接続されており、これらのエア供給管路４２を介して、エア吐出管２８に対して、それぞれ、エアポンプ４８から供給される圧縮エアが供給されるようになっている。そして、かかる圧縮エアは、エア吐出管２８の噴出孔３８から曝気用ブロック２４内に吐出されて、それが、曝気用ブロック２４を形成するポーラスコンクリートの連続気孔を通じて曝気槽１４の底面２５から噴出されるようになっている。
【００４２】
また、各エア供給管路４２には、それぞれ、調圧バルブ５０が設置されており、この調圧バルブ５０の開度を調節することによって、各エア吐出管２８の噴出孔３８から噴出される圧縮エアの圧力、延いては噴出量を適宜に、且つ複数のエア吐出管２８間で相対的に調節することが出来るようになっている。
【００４３】
上述の如き構造とされた浄水装置１０においては、ポーラスコンクリート製の曝気用ブロック２４に対して直接に埋設配置せしめたエア吐出管２８の噴出孔３８をから曝気用ブロック２４内に圧縮エアを噴出させるようにしたことから、ポーラスコンクリートにおける連続気孔を極めて巧く利用して、曝気槽１４の底面２５の極めて広い領域から、圧縮エアを略均等に噴出させることが出来るのであり、特に、本実施形態では、多数本のエア吐出管２８が川幅方向に延びるように略水平に配設されていることに加えて、傾斜のある流水方向では、各エア吐出管２８を互いに独立して複数配設したことにより、各エア吐出管２８から噴出される圧縮エアにおける大気圧の影響による噴出量差を抑えて、圧縮エアの吐出量の偏りを一層効率的に低減することが可能となるのである。
【００４４】
しかも、本実施形態では、各エア吐出管２８毎に調圧バルブ５０の操作によって圧縮エアの供給圧や供給量を調節することが出来ることから、各種条件に応じて、曝気槽１４内の複数のエリアで、互いに圧縮エアの吐出量を異ならせたり、全体として略同一とする等の調節を容易に行なうことが可能となる。
【００４５】
そして、このように効率的に曝気が行なわれることにより、好気性の微生物の活性が向上されて、流水（汚染水）の浄化を一層効率的に行なうことが可能となるのである。
【００４６】
また、本態様においては、曝気用ブロック２４の下方に位置して、暗渠型の通水路２７が形成されており、上流側静流槽１６の下流側竪壁１９と下流側静流槽１６の上流側縦壁１８を透過して、かかる通水路２７に通水されるようになっていることから、曝気用ブロック２４内を上方に移行されて表面２５から吐出される圧縮エアの流れに伴って、かかる通水路２７から曝気用ブロック２４内を透過して流水路１２に至る水流も生ぜしめられることとなり、それによって、例えば曝気用ブロック２４内や表裏面での微生物の活性化が更に有効に達成され得るのである。
【００４７】
更にまた、本態様においては、曝気槽１４の上下流部分に静流槽１６が形成されていると共に、それら静流槽１６に牡蠣殻の粉砕物等が敷設されていると共に、必要に応じて植栽植物が植栽されていることから、かかる牡蠣殻や植栽植物の水質浄化作用（Ｐ，Ｎ2 の吸着）による利点も有利に享受され得る。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００４９】
例えば、本発明は、例示の如き流水路上に用いられていたが、これに限定されるものでなく、具体的には、特開２０００−２０２４７９号公報に記載の浄化水路や特開２０００−７０９３６号公報に記載の浄水装置、特開２０００−１７６４４７号公報に記載の浄水システム等、曝気を利用した各種の浄水装置に対しても適用可能である。
【００５０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた浄化用ブロックとそれを用いた浄水装置においては、河川等の底部に敷設されたブロックにおけるポーラスコンクリートの連続気孔を巧く利用して、河川等の底面から小さな気泡の圧縮エアを広い領域で略均一的に吐出させることが出来るのであり、それによって、好気性微生物等による浄水効率の向上が図られ得る。
【００５２】
また、本発明の製造方法に従えば、本発明に従う構造とされた目的の浄化用ブロックを、通気管体に穿孔されたエア吐出孔の閉塞を回避しつつ、容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての浄水装置を示す平面説明図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１に示された浄水装置の縦断説明図である。
【図４】図１に示された浄水装置を構成する曝気用ブロックを拡大して示す平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図３の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
１０  浄水装置
１２  流水路
２２  底部
２４  曝気用ブロック
２８  エア吐出管
３８  噴出孔
４８  エアポンプ
【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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