JPH0634992B2 - 水域の浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内湾、水辺や河川等の水質汚濁を防止するた
めの水域の浄化装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、内湾におけるウォータフロントの護岸構造物
と組み合わされて、また水辺施設（マリーナ）の一部と
してあるいは干満河川のテラス護岸に組み込まれた浄化
護岸として、浄化装置が用いられており、この浄化装置
は、ジャリ等の礫を用いて対象水を礫間接触させること
により、水質の浄化を行っている。

例えば、テラス護岸に適用された浄化護岸は、コンクリ
ート製のテラスの下側に礫を収容した浄化槽を配設して
おり、この浄化槽内にポンプ等によって海水、河川水等
の対象水を流入することにより、水域の浄化が行われて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の水域の浄化装置では、対象水を取
水して浄化槽に導くために、ポンプ等の取水動力設備が
必要であり、特に内湾や都市河川等の護岸では長距離に
わたって設けられるので、浄化槽に導くための取水動力
設備にも多大のコストがかかるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、ポンプ等の取水動力設備を付設することなしに
取水を容易に行うことができ、しかも十分な浄化時間を
確保でき、スムーズな排水を可能にする水域の浄化装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、第１請求項に係る水域の浄
化装置は、水域に設置される浄化槽内部に礫を収容し、
礫間接触により浄化作用を行う水域の浄化装置におい
て、 前記浄化槽が設置される水域を静穏水域とする消波構造
体を設け、 前記浄化槽は、前記静穏水域に開口する取水口を、満潮
時の水位よりも下方でかつ干潮時の水位よりも上方に設
け、前記静穏水域に開口する排水口を、干潮時の水位よ
りも下方に設け、潮位差を利用して浄化槽に対する取水
及び排水を行うことを特徴とする。

また、第２請求項に係る発明は、上記浄化槽の上方に歩
道用天板が設けられ、この歩道用天板は前記消波構造体
によって支持されることを特徴とする。

更に、第３請求項に係る発明は、上記浄化槽の底部側に
は酸素を含む気体を噴出する散気装置を設けたことを特
徴とする。

第４請求項に係わる発明は、排水口に逆止弁を設けたこ
とを特徴とする。

［作 用］ 上記第１請求項の発明によれば、満潮時に浄化槽に対象
水が取水口から流入することにより取水が自然に行わ
れ、この取水された対象水は満潮時から干潮時にかけて
浄化槽内の礫間を流れることになり、この礫間接触によ
り水の浄化作用が行われる。従って、対象水の取水は自
然に起こる潮の満ち引きによって行われることにより、
ポンプ等の取水動力設備は不必要となる。

しかも、この浄化槽は、消波構造体によって波が静めら
れて形成される静穏水域内に設置されている。従って、
取水口から流入する水に波による圧力がかからないの
で、浄化槽内の礫間を流れる水は満潮から干潮に至るま
での時間をかけて十分に浄化される。また、排水口から
流出する水にも外側から波による圧力がかからないので
スムーズな排水が可能になる。

また、第２請求項の発明によれば、浄化槽の上方に歩道
用天板が設けられているので、この上面を歩道として利
用することができ、この歩道用天板は消波構造体によっ
て支持されるので、別に支持部材を設ける必要がない。

更に、第３請求項の発明によれば、散気装置により処理
水を溶存酸素が高い好気性に保つことができ、腐敗分解
を起こすことを良好に防止することができる。

第４請求項に係わる発明によれば、浄化槽内にて逆流す
ることがないので、排水を確実に行なうことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら具体
的に説明する。

第１図には、第１実施例としてテラス護岸に適用された
水域の浄化装置の構成が示されており、海や河川等の水
域１０の岸に付設された護岸１２には、コンクリート等
で形成されたテラス護岸１４が設けられ、このテラス護
岸１４の上面は歩道などとして利用されている。

このテラス護岸１４は、テラス護岸１４の下部に所定の
空間を形成するようにして、実施例では支柱１６により
支持されており、この支柱１６は消波構造とされ、波の
荒い海岸でも波を静めるようになっている。もちろん、
上記支柱１６の代わりに孔等が開けられた壁やその他の
消波機能を有する支持構造を用いて、テラス護岸１４を
支持してもよい。

そして、支柱１６によって波が静められた静穏水域に
は、浄化槽１８が設けられており、この浄化槽１８の上
部は複数の孔が開けられた取水口１８ａとなり、底部に
は水域１０側に排水口１８ｂが形成されている。この排
水口１８ｂには、排水のみを許容し、外からの水の流入
を防止する逆止弁１９が設けられている。また、浄化槽
１８内には水質の浄化を行うジャリ等の礫２０が収納さ
れており、この礫２０はネット状袋２２によりパック詰
めされている。

上記浄化槽１８での浄化は、集合体としての礫２０の隙
間に対象水を通過させ、礫間接触により行われるが、目
詰まりによる腐敗や嫌気状態が進むと、浄化効率が低下
するという問題があり、従来ではこの状態に対して迅速
な対応ができず、礫２０を取り換えることも容易ではな
かった。しかし、本発明では礫２０をネット状袋２２に
よりパック詰めしているので、取換えが容易となり、作
業の効率化を図ることができる。

そして、上記のような浄化槽１８の取水口１８ａは、図
示１００の満潮時の水位（H.W.L）よりも下方で、かつ
図示１０１の干潮時の水位（L.W.L）よりも上方に設け
られており、このような構成とすることにより、満潮時
に所定の水量が浄化槽１８に自然に取水される。一方、
排水口１８ｂは干潮時の水位（L.W.L）よりも下方に設
けられているので、前記取水口１８ａより取水された水
は、干潮時への移向と共に、浄化槽１８の内外の水位差
を利用して、礫２０を通して前記排水口１８ｂより自然
に排水される。

第３図には、処理水量の説明図が示されており、浄化槽
１８の横幅をＡ、取水口１８ａの下端から干潮時の水位
１０１までの長さをＬ、干満の時間をｔとすると、奥行
１ｍ当りの最大滞留時間ＨＲＴは、 となり、従って処理水量Ｖは、 Ｖ＝Ａ・Ｌ×１．０／ｔ （ｍ³／ｈ） となる。

すなわち、この処理水量Ｖが干満の間のｔ時間で礫間接
触して浄化されることになる。ここで、実際の干満時間
は約６時間であり、浄化槽１８内の停留時間としては十
分の時間であり、これによってＢＯＤ（生物化学的酸素
要求量），ＳＳ（懸濁物質），ＮＨ_４−Ｎの値を減らし
て対象水を良好に浄化することができる。例えば、河川
でＢＯＤについて行った実験によれば、滞留時間４時間
でＢＯＤが７５％改善された。

また、前述したように、この浄化槽１８は、消波構造体
としての支柱１６によって波が静められた静穏水域内に
設置されている。従って、取水口１８ａから流入する水
に波による圧がかからないので、浄化槽１８内の礫２０
間を流れる水は満潮から干潮に至るまでの時間をかけて
十分に浄化され、前述した理論上の値に極めて近い浄化
時間を得ることができる。また、排水口１８ｂから流出
する水にも外側から波による圧力がかからないのでスム
ーズな排水が可能になる。

このように、本発明は潮位差を利用して浄化槽１８への
取水及び排水を行っており、潮位差のある水域であれ
ば、海域に限らず河川そして海とつながっている潮など
の水質浄化に適用することができる。

特に、近年汚染が激しくて水を浄化する必要性の高い内
湾は、船舶の往航が頻繁に行われて波が比較的に大きい
水域であるが、本発明は波の影響を受けずに水を浄化で
きる点で有利なものである。

次に、桟橋に適用した第２実施例の浄化装置を第２図に
基づいて説明する。

第２図において、桟橋２４は消波構造に形成された支柱
２６により両側で支えられており、桟橋２４の下部の空
間に礫２０が収容された浄化槽１１８が設けられる。こ
の浄化槽１１８内には、上部に取水口１１８ａ、底部に
は両側に排水口１１８ｂが形成され、この排水口１１８
ｂには逆止弁１１９が設けられている。この排水口１１
８ｂのすぐ上には孔の開いた支持板２８（網部材でもよ
い）が設けられ、礫２０はこの支持板２８によって支持
されることにより浄化槽１１８内に収納されている。そ
して、浄化槽１１８の底部には散気装置（管）３０が配
設されており、第２実施例では、礫間を常に好気状態に
保てる構造とされている。

上述したように、礫間接触により浄化を行う場合には、
礫間の目詰まりによる腐敗や嫌気状態を防止することが
好ましく、第２実施例では散気装置３０により酸素を供
給して好気状態にして浄化効率を高めるようにしてい
る。すなわち、礫間の汚濁が進み、溶存酸素（ＤＯ）が
低い嫌気状態の場合には、散気装置３０により曝気（エ
アレーション）して好気状態とすることにより、礫間で
の腐敗分解の発生を防止できる。この散気装置３０は常
時使用してもよいし、必要に応じて使用するようにして
もよい。

この場合、散気装置３０の使用は比較的静穏な状態で行
われることが好ましい。すなわち、海岸のように波があ
る場合、河川のように水の流れがある場合には、エアレ
ーションにより酸素が溶存する前に気泡のまま排水口１
１８ｂから流れてしまうという問題があり、溶存酸素量
を高めるためには静穏な状態とする必要がある。この意
味も含めて、上記支柱２６には消波構造が適用されてお
り、これによってエアレーションの効果を高めるように
なっている。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、前記浄化槽１８に隣接して魚巣構造体を配置
し、浄化された水を魚巣空間に導くことで、魚巣空間で
の生息条件を整えることもできる。このようにして魚を
水域に呼び戻し、植物の生育をも確保することで、食物
連鎖による水質汚濁防止をも確保できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、第１請求項の発明によれば、浄化
槽の取水口を満潮時の水位よりも下方でかつ干潮時の水
位よりも上方に設け、潮位差を利用して浄化槽に対する
取水及び排水を行うようにしたので、ポンプ等に頼るこ
となく浄化処理を行うことができ、取水動力設備を付設
することによるコストアップをなくすことができる。

しかも、浄化槽が静穏水域内に設置されているので、十
分な浄化時間が確保でき、スムーズな排水が可能になる
という効果がある。

また、第２請求項に係る発明によれば、浄化槽の上方に
設けられた歩道用天板の上面を歩道として利用できると
いう効果がある。

更に、第３請求項に係る発明は、浄化槽の底部側に散気
装置を設けたので、溶存酸素量を高めて礫間に好気性に
保つことができ、浄化効率を向上させることが可能とな
る。

そして、第４請求項に係る発明によれば、排水が浄化槽
内に逆流することがなく、確実に排水できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る水域の浄化装置の構
成を示す断面図、 第２図は第２実施例の浄化装置の構成を示す断面図、 第３図は実施例の浄化装置における処理水量を示すため
の説明図である。 １０……水域、１２……護岸、４……テラス護岸、 １６，２６……支柱、１８，１１８……浄化槽、 １８ａ，１１８ａ……取水口、 １８ｂ，１１８ｂ……排水口、 １９，１１９……逆止弁、 ２０……礫、２２……ネット状袋、 ２４……桟橋、３０……散気装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水域に設置される浄化槽内部に礫を収容
   し、礫間接触により浄化作用を行う水域の浄化装置にお
   いて、 前記浄化槽が設置される水域を静穏水域とする消波構造
   体を設け、 前記浄化槽は、前記静穏水域に開口する取水口を、満潮
   時の水位よりも下方でかつ干潮時の水位よりも上方に設
   け、前記静穏水域に開口する排水口を、干潮時の水位よ
   りも下方に設け、潮位差を利用して浄化槽に対する取水
   及び排水を行うことを特徴とする水域の浄化装置。
2. 【請求項２】上記浄化槽の上方に歩道用天板が設けら
   れ、この歩道用天板は前記消波構造体によって支持され
   ることを特徴とする第１請求項記載の水域の浄化装置。
3. 【請求項３】上記浄化槽の底部側には酸素を含む気体を
   噴出する散気装置を設けたことを特徴とする第１又は第
   ２請求項記載の水域の浄化装置。
4. 【請求項４】上記排水口に、浄化槽内の水流が一方向と
   なる逆止弁を設けたことを特徴とする第１乃至第３請求
   項のいずれかに記載の水域の浄化装置。