浄水装置
【課題】簡素な構造で、優れた浄水作用を発揮し、濾過材の製造も容易な浄水装置を提供する。
【解決手段】浄水装置１０は、処理対象である汚濁水ＤＷが通過可能な箱体状のケーシング１３内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層１１と、籾殻炭Ｃを含む第二浄化層１２と、を配置して形成されている。第二浄化層１２はケーシング１３の底部１３ｂ側に配置され、第一浄化層１１は第二浄化層１２上に積層配置されている。汚濁水ＤＷをケーシング１３内へ送給する送水管１４がケーシング１３上方の開口部１３ａに配管され、ケーシング１３内で浄化された清澄水ＣＷを排出する排水管１５がケーシング１３外周の底部１３ｂ近傍に設けられている。排水管１５の下方には、清澄水ＣＷを一時貯留するための貯水タンク１６が配置されている。
【解決手段】浄水装置１０は、処理対象である汚濁水ＤＷが通過可能な箱体状のケーシング１３内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層１１と、籾殻炭Ｃを含む第二浄化層１２と、を配置して形成されている。第二浄化層１２はケーシング１３の底部１３ｂ側に配置され、第一浄化層１１は第二浄化層１２上に積層配置されている。汚濁水ＤＷをケーシング１３内へ送給する送水管１４がケーシング１３上方の開口部１３ａに配管され、ケーシング１３内で浄化された清澄水ＣＷを排出する排水管１５がケーシング１３外周の底部１３ｂ近傍に設けられている。排水管１５の下方には、清澄水ＣＷを一時貯留するための貯水タンク１６が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事現場で発生する汚濁水、生活排水あるいは溜め池の水、河川の水、雨水などの各種汚濁水を浄化して清澄水を得ることのできる浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する従来の浄化装置として、例えば、特許文献１，２に記載されたものがある。特許文献１記載の浄化装置は、地下水の浄水汚泥を造粒した後、４００℃〜１０００℃で加熱焼成した団粒構造の水質浄化材を備えている。特許文献２記載の浄化装置においては、籾殻、木またはパルプ用紙管を加熱した状態で加圧した後、非酸素雰囲気下において約６００℃以上の温度で焼成して得られる固形物を粉砕した加工活性炭の粉が濾過材として使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３０６７４号公報
【特許文献２】特開２００４−８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２記載の浄化装置は、それぞれ優れた浄化作用を発揮するものであるが、これらの浄化装置を構成する濾過材の製造には、大がかりな設備と多大な労力とを必要とする。即ち、特許文献１記載の団粒構造の水質浄化材は、浄水汚泥の造粒設備及び加熱焼成設備が必要であり、特許文献２記載の加工活性炭は籾殻や木などの加熱加圧設備、非酸素雰囲気の焼成設備及び粉砕設備が必要である。
【０００５】
従って、特許文献１記載の水質浄化材や特許文献２記載の加工活性炭は高価なものとなり、濾過材を大量に消費する廃水処理設備においては導入が困難となっている。そのほか、特許文献１，２記載の浄化装置は、装置自体を製造するのに高度な技術や設備が必要であるため、簡単に製造することができない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、簡素な構造で、優れた浄水作用を発揮し、濾過材の製造も容易な浄水装置を提供することにある
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浄水装置は、液体が通過可能なケーシング内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層と、籾殻炭を含む第二浄化層と、を配置したことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物中では、団粒化剤に含まれるイオンの作用により、土材の粒子とセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した微細な空隙が発生するため、これらの混合物を固化させて形成した第一浄化層は優れた濾過機能を有する。また、第二浄化層に含まれる籾殻炭は微細な粒子などを吸着する作用を有する。従って、第一浄化層及び第二浄化層により、優れた浄水作用を発揮する。
【０００９】
また、本発明の浄水装置はケーシング内に第一浄化層と第二浄化層とを配置するだけで形成することができるため、構造は極めて簡素である。さらに、第一浄化層は、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させれば形成可能であり、第二浄化層は籾殻炭を含むものであれば良いので、濾過材の製造も容易である。
【００１０】
ここで、前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いることが望ましい。このような構成とすれば、第一浄化層内に比較的強固な団粒構造を形成することができるため、長期間に渡って安定した濾過機能を得ることができる。
【００１１】
一方、前記第一浄化層及び前記第二浄化層を上下方向に積層配置することもできる。このような構成とすれば、ポンプを使用することなく、自然落下を利用して、汚濁水を、前記第一浄化層及び前記第二浄化層に通すことができる。
【００１２】
また、前記第二浄化層を構成する前記籾殻炭として、透水性袋体に充填されたものを使用することもできる。このような構成とすれば、第二浄化層を構成する籾殻炭のケーシング内への配置作業や取替作業は透水性袋体単位で行うことができるので、取り扱い性及び作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、簡素な構造で、優れた浄水作用を発揮し、濾過材の製造も容易な浄水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態である浄水装置を示す垂直断面図である。
【図２】図１に示す浄化装置を構成する第一浄化層の形成工程を示す図である。
【図３】第一浄化層に関するその他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】第二浄化層に関するその他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の浄水装置１０は、処理対象である汚濁水ＤＷが通過可能な箱体状のケーシング１３内に、図２に示すような土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０を固化させて形成した第一浄化層１１と、籾殻炭Ｃを含む第二浄化層１２と、を配置して形成されている。第二浄化層１２はケーシング１３の底部１３ｂ側に配置され、第一浄化層１１は第二浄化層１２上に積層配置されている。他の場所で発生した汚濁水ＤＷをケーシング１３内へ送給する送水管１４がケーシング１３上方の開口部１３ａに配管され、第一浄化層１１及び第二浄化層１２を通過することによって浄化された清澄水ＣＷを排出する排水管１５がケーシング１３外周の底部１３ｂ近傍に設けられている。排水管１５の下方には、清澄水ＣＷを一時貯留するための貯水タンク１６が配置されている。
【００１６】
図２に示すように、土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０中では、団粒化剤２３に含まれるイオンの作用により、土材２１の粒子とセメント系固化材２２の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した微細な空隙が発生する。このため、これらの混合物２０を固化させて形成した第一浄化層１１（図１参照）は優れた濾過機能を有するとともに、第二浄化層１２に含まれる籾殻炭Ｃは微細な粒子などを吸着する作用を有する。従って、第一浄化層１１及び第二浄化層１２の相乗効果により、浄水装置１０は、優れた浄水作用を発揮する。
【００１７】
即ち、図１に示すように、送水管１４からケーシング１３内の第一浄化層１１上面に向かって投入された汚濁水ＤＷは、積層配置された第一浄化層１１及び第二浄化層１２をこの順番で通過することにより、汚濁成分が第一浄化層１１や第二浄化層１２によって捕捉されるため、最終的にケーシング１３の最下部に位置する排水管１５から清澄水ＣＷとなって排出され、貯水タンク１６に貯留される。
【００１８】
また、浄水装置１０はケーシング１３内に第一浄化層１１と第二浄化層１２とを積層配置するだけで形成することができるため、構造は極めて簡素である。さらに、第二浄化層は籾殻炭Ｃを含むものをケーシング１３内の底部１３上に適切な厚さ充填すれば形成可能であり、第一浄化層１１は、土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０を、ケーシング１３内に充填された第二浄化層１２上に打設して、固化させれば形成可能であるため、濾過材の製造は極めて容易である。
【００１９】
本実施形態の浄水装置１０においては、図２に示す団粒化剤２３として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いている。これにより、第一浄化層１１内に比較的強固な団粒構造を形成することができるため、長期間に渡って安定した濾過機能を得ることができる。
【００２０】
また、浄水装置１０においては、第一浄化層１１及び第二浄化層１２をケーシング１３内において上下方向に積層配置しているため、ポンプを使用することなく、自然落下を利用して、汚濁水ＤＷを、第一浄化層１１及び第二浄化層１２に通すことができる。
【００２１】
次に、図３，図４に基づいて、第一浄化層及び第二浄化層に関するその他の実施形態について説明する。図１に示す第一浄化層１１は、第二浄化層１２上に図２に示す混合物２０を打設、固化させることによって形成しているが、図２に示す混合物２０を所定の型枠（図示せず）内に充填、固化させることにより、図３に示すような一定形状の第一浄化層３１を形成し、この第一浄化層３１をケーシング１３内に配置する構成とすることもできる。このような構成とすれば、第一浄化層３１のケーシング１３内への配置作業や交換作業が容易となる。
【００２２】
一方、図１に示す第二浄化層１２は、ケーシング１３内の底部１３ｂ上に籾殻炭Ｃを直接充填することによって形成されているが、図４に示すように、第二浄化層３２として、籾殻炭Ｃを透水性袋体３３に充填したものをケーシング１３内に配置することもできる。このような構成とすれば、第二浄化層３２を構成する籾殻炭Ｃのケーシング１３内への配置作業や取替作業は透水性袋体３３単位で行うことができるので、取り扱い性及び作業性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の浄水装置は、様々な産業活動あるいは日常生活などにおいて発生する各種汚濁水の浄化手段として、排水処理の分野のほか、建設業分野、工業分野、商業分野や農業分野などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 浄水装置
１１，３１ 第一浄化層
１２，３２ 第二浄化層
１３ ケーシング
１３ａ 開口部
１３ｂ 底部
１４ 送水管
１５ 排水管
１６ 貯水タンク
２０ 混合物
２１ 土材
２２ セメント系固化材
２３ 団粒化剤
Ｃ 籾殻炭
ＣＷ 清澄水
ＤＷ 汚濁水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事現場で発生する汚濁水、生活排水あるいは溜め池の水、河川の水、雨水などの各種汚濁水を浄化して清澄水を得ることのできる浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する従来の浄化装置として、例えば、特許文献１，２に記載されたものがある。特許文献１記載の浄化装置は、地下水の浄水汚泥を造粒した後、４００℃〜１０００℃で加熱焼成した団粒構造の水質浄化材を備えている。特許文献２記載の浄化装置においては、籾殻、木またはパルプ用紙管を加熱した状態で加圧した後、非酸素雰囲気下において約６００℃以上の温度で焼成して得られる固形物を粉砕した加工活性炭の粉が濾過材として使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３０６７４号公報
【特許文献２】特開２００４−８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２記載の浄化装置は、それぞれ優れた浄化作用を発揮するものであるが、これらの浄化装置を構成する濾過材の製造には、大がかりな設備と多大な労力とを必要とする。即ち、特許文献１記載の団粒構造の水質浄化材は、浄水汚泥の造粒設備及び加熱焼成設備が必要であり、特許文献２記載の加工活性炭は籾殻や木などの加熱加圧設備、非酸素雰囲気の焼成設備及び粉砕設備が必要である。
【０００５】
従って、特許文献１記載の水質浄化材や特許文献２記載の加工活性炭は高価なものとなり、濾過材を大量に消費する廃水処理設備においては導入が困難となっている。そのほか、特許文献１，２記載の浄化装置は、装置自体を製造するのに高度な技術や設備が必要であるため、簡単に製造することができない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、簡素な構造で、優れた浄水作用を発揮し、濾過材の製造も容易な浄水装置を提供することにある
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浄水装置は、液体が通過可能なケーシング内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層と、籾殻炭を含む第二浄化層と、を配置したことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物中では、団粒化剤に含まれるイオンの作用により、土材の粒子とセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した微細な空隙が発生するため、これらの混合物を固化させて形成した第一浄化層は優れた濾過機能を有する。また、第二浄化層に含まれる籾殻炭は微細な粒子などを吸着する作用を有する。従って、第一浄化層及び第二浄化層により、優れた浄水作用を発揮する。
【０００９】
また、本発明の浄水装置はケーシング内に第一浄化層と第二浄化層とを配置するだけで形成することができるため、構造は極めて簡素である。さらに、第一浄化層は、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させれば形成可能であり、第二浄化層は籾殻炭を含むものであれば良いので、濾過材の製造も容易である。
【００１０】
ここで、前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いることが望ましい。このような構成とすれば、第一浄化層内に比較的強固な団粒構造を形成することができるため、長期間に渡って安定した濾過機能を得ることができる。
【００１１】
一方、前記第一浄化層及び前記第二浄化層を上下方向に積層配置することもできる。このような構成とすれば、ポンプを使用することなく、自然落下を利用して、汚濁水を、前記第一浄化層及び前記第二浄化層に通すことができる。
【００１２】
また、前記第二浄化層を構成する前記籾殻炭として、透水性袋体に充填されたものを使用することもできる。このような構成とすれば、第二浄化層を構成する籾殻炭のケーシング内への配置作業や取替作業は透水性袋体単位で行うことができるので、取り扱い性及び作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、簡素な構造で、優れた浄水作用を発揮し、濾過材の製造も容易な浄水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態である浄水装置を示す垂直断面図である。
【図２】図１に示す浄化装置を構成する第一浄化層の形成工程を示す図である。
【図３】第一浄化層に関するその他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】第二浄化層に関するその他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の浄水装置１０は、処理対象である汚濁水ＤＷが通過可能な箱体状のケーシング１３内に、図２に示すような土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０を固化させて形成した第一浄化層１１と、籾殻炭Ｃを含む第二浄化層１２と、を配置して形成されている。第二浄化層１２はケーシング１３の底部１３ｂ側に配置され、第一浄化層１１は第二浄化層１２上に積層配置されている。他の場所で発生した汚濁水ＤＷをケーシング１３内へ送給する送水管１４がケーシング１３上方の開口部１３ａに配管され、第一浄化層１１及び第二浄化層１２を通過することによって浄化された清澄水ＣＷを排出する排水管１５がケーシング１３外周の底部１３ｂ近傍に設けられている。排水管１５の下方には、清澄水ＣＷを一時貯留するための貯水タンク１６が配置されている。
【００１６】
図２に示すように、土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０中では、団粒化剤２３に含まれるイオンの作用により、土材２１の粒子とセメント系固化材２２の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した微細な空隙が発生する。このため、これらの混合物２０を固化させて形成した第一浄化層１１（図１参照）は優れた濾過機能を有するとともに、第二浄化層１２に含まれる籾殻炭Ｃは微細な粒子などを吸着する作用を有する。従って、第一浄化層１１及び第二浄化層１２の相乗効果により、浄水装置１０は、優れた浄水作用を発揮する。
【００１７】
即ち、図１に示すように、送水管１４からケーシング１３内の第一浄化層１１上面に向かって投入された汚濁水ＤＷは、積層配置された第一浄化層１１及び第二浄化層１２をこの順番で通過することにより、汚濁成分が第一浄化層１１や第二浄化層１２によって捕捉されるため、最終的にケーシング１３の最下部に位置する排水管１５から清澄水ＣＷとなって排出され、貯水タンク１６に貯留される。
【００１８】
また、浄水装置１０はケーシング１３内に第一浄化層１１と第二浄化層１２とを積層配置するだけで形成することができるため、構造は極めて簡素である。さらに、第二浄化層は籾殻炭Ｃを含むものをケーシング１３内の底部１３上に適切な厚さ充填すれば形成可能であり、第一浄化層１１は、土材２１、セメント系固化材２２及び団粒化剤２３を含む混合物２０を、ケーシング１３内に充填された第二浄化層１２上に打設して、固化させれば形成可能であるため、濾過材の製造は極めて容易である。
【００１９】
本実施形態の浄水装置１０においては、図２に示す団粒化剤２３として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いている。これにより、第一浄化層１１内に比較的強固な団粒構造を形成することができるため、長期間に渡って安定した濾過機能を得ることができる。
【００２０】
また、浄水装置１０においては、第一浄化層１１及び第二浄化層１２をケーシング１３内において上下方向に積層配置しているため、ポンプを使用することなく、自然落下を利用して、汚濁水ＤＷを、第一浄化層１１及び第二浄化層１２に通すことができる。
【００２１】
次に、図３，図４に基づいて、第一浄化層及び第二浄化層に関するその他の実施形態について説明する。図１に示す第一浄化層１１は、第二浄化層１２上に図２に示す混合物２０を打設、固化させることによって形成しているが、図２に示す混合物２０を所定の型枠（図示せず）内に充填、固化させることにより、図３に示すような一定形状の第一浄化層３１を形成し、この第一浄化層３１をケーシング１３内に配置する構成とすることもできる。このような構成とすれば、第一浄化層３１のケーシング１３内への配置作業や交換作業が容易となる。
【００２２】
一方、図１に示す第二浄化層１２は、ケーシング１３内の底部１３ｂ上に籾殻炭Ｃを直接充填することによって形成されているが、図４に示すように、第二浄化層３２として、籾殻炭Ｃを透水性袋体３３に充填したものをケーシング１３内に配置することもできる。このような構成とすれば、第二浄化層３２を構成する籾殻炭Ｃのケーシング１３内への配置作業や取替作業は透水性袋体３３単位で行うことができるので、取り扱い性及び作業性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の浄水装置は、様々な産業活動あるいは日常生活などにおいて発生する各種汚濁水の浄化手段として、排水処理の分野のほか、建設業分野、工業分野、商業分野や農業分野などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 浄水装置
１１，３１ 第一浄化層
１２，３２ 第二浄化層
１３ ケーシング
１３ａ 開口部
１３ｂ 底部
１４ 送水管
１５ 排水管
１６ 貯水タンク
２０ 混合物
２１ 土材
２２ セメント系固化材
２３ 団粒化剤
Ｃ 籾殻炭
ＣＷ 清澄水
ＤＷ 汚濁水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が通過可能なケーシング内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層と、籾殻炭を含む第二浄化層と、を配置したことを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いた請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
前記第一浄化層及び前記第二浄化層を上下方向に積層配置した請求項１または２記載の浄水装置。
【請求項４】
前記第二浄化層を構成する前記籾殻炭が透水性袋体に充填されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の浄水装置。
【請求項１】
液体が通過可能なケーシング内に、土材、セメント系固化材及び団粒化剤を含む混合物を固化させて形成した第一浄化層と、籾殻炭を含む第二浄化層と、を配置したことを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いた請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
前記第一浄化層及び前記第二浄化層を上下方向に積層配置した請求項１または２記載の浄水装置。
【請求項４】
前記第二浄化層を構成する前記籾殻炭が透水性袋体に充填されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の浄水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−６２６２９（Ｐ２０１１−６２６２９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１４８６２（Ｐ２００９−２１４８６２）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【Ｆターム（参考）】
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