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JP2002273471A - Equipment and method for purifying water - Google Patents

Equipment and method for purifying water

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Publication number
JP2002273471A
JP2002273471A JP2001085929A JP2001085929A JP2002273471A JP 2002273471 A JP2002273471 A JP 2002273471A JP 2001085929 A JP2001085929 A JP 2001085929A JP 2001085929 A JP2001085929 A JP 2001085929A JP 2002273471 A JP2002273471 A JP 2002273471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
area
stagnant
water purification
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001085929A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Ikuji
正人 生地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YONDEN GIJUTSU CONSULTANT KK
Original Assignee
YONDEN GIJUTSU CONSULTANT KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YONDEN GIJUTSU CONSULTANT KK filed Critical YONDEN GIJUTSU CONSULTANT KK
Priority to JP2001085929A priority Critical patent/JP2002273471A/en
Publication of JP2002273471A publication Critical patent/JP2002273471A/en
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    • Y02W10/12

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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide equipment and a method for purifying water which can prevent eutrophication economically even in a closed water area of a large capacity. SOLUTION: This water purifying equipment 1 is provided with a cut-off area forming member (impermeable sheet 5) forming a cut-off area 11 to which supplying of oxygen is cut of at a part of water mass (stagnated water 2) in a stagnated water area and an anaerobic state generation means for making the area 11 anaerobic. The equipment is used for the water purifying method for reducing nitride concentration in the stagnated water area such as the closed water area, a water reservation tank by using physical, chemical or biological ability for purifying water which natural ecosystem has.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、嫌気性条件の水塊
を利用した嫌気性条件下での水質浄化装置及び水質浄化
方法に関し、さらに詳しくは、閉鎖性水域や滞留水域の
富栄養化防止や直接浄化又は一般排水の浄化等にも利用
可能な嫌気性条件下での水質浄化装置及び水質浄化方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for purifying water under anaerobic conditions and a method of purifying water under anaerobic conditions using water masses under anaerobic conditions, and more particularly, to preventing eutrophication of closed water areas and stagnant water areas. The present invention relates to a water purification apparatus and a water purification method under anaerobic conditions which can be used for direct purification or purification of general wastewater.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、河川の水質改善は進んだものの湖
沼やダム貯水池、内湾などの閉鎖性水域の水質改善は停
滞気味か悪化傾向にある。この原因は富栄養化した閉鎖
性水域における植物プランクトンによる内部生産の影響
が大きいと考えられ、この富栄養化の原因物質の一つと
して窒素が問題となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, water quality of rivers has been improved, but water quality of closed water areas such as lakes, dams, reservoirs, and inner bays has been stagnant or deteriorating. The cause of this is thought to be the large effect of internal production by phytoplankton in eutrophic enclosed waters, and nitrogen is a problem as one of the causative substances of this eutrophication.

【0003】一方、下水道の未整備地域においてはトイ
レの水洗化への要望は強い。このような条件下でし尿と
生活雑排水(台所、洗濯、風呂排水等)を併せて処理す
る合併処理浄化槽は、比較的安価でかつ簡単に設置でき
る上、放流水の水質もよいことから、生活雑排水による
生活環境の悪化及び河川、湖沼、海などの公共用水域の
汚濁を防止する有効な手段として、多くの市町村で取り
上げられつつある。
[0003] On the other hand, there is a strong demand for flushing toilets in areas where sewerage is not maintained. Under such conditions, the combined treatment septic tank, which treats human waste and household wastewater (kitchen, laundry, bath drainage, etc.) together, is relatively inexpensive and easy to install, and because the quality of the discharged water is good, It is being taken up by many municipalities as an effective means of preventing the deterioration of the living environment due to gray water and the pollution of public water bodies such as rivers, lakes, and the sea.

【0004】しかしながら、合併処理浄化槽は収集処理
に比べて一般に窒素の未処理量が多いといわれている。
このため、合併処理浄化槽により浄化された水が放流さ
れた閉鎖性水域では、この未処理の窒素により富栄養化
が一層進行すると予想される。
[0004] However, it is said that the combined treatment septic tank generally has a larger unprocessed amount of nitrogen than the collection treatment.
For this reason, in the closed water body from which the water purified by the combined treatment septic tank is discharged, it is expected that the eutrophication will further progress due to the untreated nitrogen.

【0005】また、このような富栄養化が進み底質が悪
化した閉鎖性水域では、嫌気性条件となった底質からア
ンモニア態窒素などが溶出され、富栄養化は一層進行す
るという悪循環が起きる。
[0005] Further, in a closed water body in which the sediment has deteriorated due to such eutrophication, ammonia nitrogen and the like are eluted from the sediment which has been subjected to anaerobic conditions, and a vicious cycle that eutrophication further progresses. Get up.

【0006】このような閉鎖性水域に流入した窒素を除
去する技術として、たとえば、植物を用いた吸収除去や
堆積汚泥の浚渫による除去が行われている。
[0006] As a technique for removing nitrogen flowing into such a closed water area, for example, absorption removal using a plant or removal by sedimentation dredging is performed.

【0007】しかしながら、植物を用いた吸収除去や堆
積汚泥の浚渫による除去では、経済的に除去可能な窒素
量は僅かであり、現状では閉鎖性水域からの効果的な窒
素除去技術は存在していない。
However, in the absorption removal using plants and the removal of sediment by dredging, the amount of nitrogen that can be economically removed is small, and at present, there is an effective nitrogen removal technology from closed water bodies. Absent.

【0008】また、底質の改善対策としては底層曝気や
表層の溶存酸素の多い水を底層に送る方式など、底層に
溶存酸素を供給して嫌気性条件を消失させる技術が開発
されている。
Further, as a measure for improving the sediment quality, techniques for supplying dissolved oxygen to the bottom layer to eliminate anaerobic conditions, such as aeration of the bottom layer and a method of sending water containing a large amount of dissolved oxygen in the surface layer, have been developed.

【0009】しかしながら、底質を好気性条件下のみで
浄化したのでは、物質代謝が酸化方向のみに偏ることか
ら亜硝酸塩や硝酸塩等の窒素源が水中に蓄積されること
が懸念される。
[0009] However, if the sediment is purified only under aerobic conditions, there is a concern that nitrogen sources such as nitrites and nitrates may accumulate in the water because the substance metabolism is biased only in the oxidation direction.

【0010】これに対して、好気性条件下での微生物に
よる浄化と、嫌気性条件下での微生物による水質浄化と
を併用する水質浄化方法は、窒素の除去量を大きくでき
ることから、種々の角度から提案がなされ、また、その
一部は実用化されている。
On the other hand, the water purification method using both the purification by microorganisms under aerobic conditions and the purification by microorganisms under anaerobic conditions can increase the amount of nitrogen removed. And some have been put to practical use.

【0011】たとえば、汚水処理における微生物を用い
た窒素除去技術としては、好気性処理において窒素を硝
酸態窒素にまで浄化(酸化)し、次にこの硝酸態窒素を
嫌気性条件下において脱窒菌の働きによる脱窒作用を利
用して、窒素ガスとして水圏から大気圏へと除去する技
術が確立している。この技術は下水処理場における窒素
除去対策、窒素除去型タイプの合併処理浄化槽などへ応
用され、「し尿処理施設構造指針解説−1988年版−
全国都市清掃会議」に示された標準脱窒素処理方式など
に開示されている。
For example, as a nitrogen removal technique using microorganisms in sewage treatment, nitrogen is purified (oxidized) to nitrate nitrogen in aerobic treatment, and then this nitrate nitrogen is removed under anaerobic conditions by denitrifying bacteria. Techniques have been established to remove nitrogen gas from the aquatic atmosphere into the atmosphere using the denitrification effect of the work. This technology is applied to nitrogen removal countermeasures in sewage treatment plants and nitrogen removal type combined treatment septic tanks.
It is disclosed in the standard denitrification treatment system shown in the “National Urban Cleaning Council”.

【0012】また、特開平1−281198号公報によ
れば、多孔質又は繊維質の間仕切りで仕切られた水槽が
開示され、その間仕切りの下方側には、間仕切りにより
封じ込まれた嫌気性の水空間が形成され、一方、その間
仕切りの上方には酸素が補給されて好気性条件が保たれ
た処理対象水空間が形成されている。
JP-A-1-281198 discloses a water tank partitioned by a porous or fibrous partition, and an anaerobic water sealed by the partition is provided below the partition. A space is formed, while a water space to be treated is formed above the partition, in which oxygen is supplied and the aerobic condition is maintained.

【0013】そして、その間仕切りとして、処理対象水
空間側に好気性微生物を層状に担持させ、封じ込められ
た嫌気性の水空間側に嫌気性微生物を層状に担持させた
透水性の特殊な構造の担持体を採用している。これによ
り、処理対象水は、好気性微生物及び嫌気性微生物と接
触されて好気性条件及び嫌気性条件の水処理が同一水槽
内で行われて処理水の浄化が行われている。
The partition has a special water-permeable structure in which aerobic microorganisms are supported in layers on the water space to be treated and anaerobic microorganisms are supported in layers on the enclosed anaerobic water space. A carrier is used. Thereby, the water to be treated is brought into contact with aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms, and water treatment under aerobic conditions and anaerobic conditions is performed in the same water tank to purify the treated water.

【0014】また、特開平11−114593号公報に
よれば、水中に酸素濃度の低い貧酸素領域を形成し、こ
の貧酸素領域における溶存酸素の少ない環境下において
着床する従属栄養細菌群に固形高分子生分解性樹脂や天
然多糖類の液状体などの有機態炭素を供給することによ
り、水中に存在する酸化物、最終酸化物を脱窒素等の還
元作用によって無害なガスに変換させる水質浄化方法が
提案されている。
According to Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-114593, a hypoxic region having a low oxygen concentration is formed in water, and a heterotrophic bacterial group that is implanted in an environment with low dissolved oxygen in the anoxic region is solidified. Water purification by supplying organic carbon, such as polymer biodegradable resin and natural polysaccharide liquid, to convert oxides and final oxides present in water into harmless gases by reduction such as denitrification A method has been proposed.

【0015】そして、その貧酸素領域は、水槽内又は水
槽外に設けられている。たとえば、水槽内の貧酸素領域
は、水槽内の底部に砂層を設け、その砂層の下方部分
の水流の停滞域を貧酸素領域としたり、水槽の底部に
小孔を開設したハウジングを設けて、そのハウジング内
を貧酸素領域としたり、水槽の底部に濾過材を設置
し、その下方を貧酸素領域としたりしている。また、水
槽外の貧酸素領域は、例えば、水槽の外部に設置するフ
ィルターハウジングの内部に適宜の方法により水の停滞
域を形成させて貧酸素領域としたりしている。また、自
然界に存在する水中の場合には、底面の土壌下におい
て、水が微量しか通過しない位置に貧酸素領域を設定し
ている。いずれの貧酸素領域にも、浄化されるべき水の
一部がごく緩やかに供給され、処理された水は浄化され
るべき水中に排出されて循環されている。
The oxygen-deficient region is provided inside or outside the water tank. For example, the oxygen-deficient region in the water tank is provided with a sand layer at the bottom in the water tank, and the stagnant area of the water flow in the lower part of the sand layer is defined as the oxygen-deficient region, or a housing having a small hole at the bottom of the water tank is provided. The inside of the housing is defined as an oxygen-deficient region, or a filter is provided at the bottom of the water tank, and the lower portion is defined as the oxygen-deficient region. In addition, the oxygen-deficient region outside the water tank is, for example, formed as an oxygen-deficient region by forming a stagnant region of water inside a filter housing installed outside the water tank by an appropriate method. Further, in the case of water existing in the natural world, an anoxic region is set at a position where only a small amount of water passes under the soil on the bottom surface. A part of the water to be purified is supplied to each of the anoxic regions very slowly, and the treated water is discharged into the water to be purified and circulated.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−281198号公報では、自然を源とする有機物質
を含む水に対して利用したとき最も有利であるとは記載
されているものの、そこに開示されている水質浄化方法
によれば、好気性微生物及び嫌気性微生物を層状に担持
した透水性の多孔質の間仕切りという特殊な担持体が必
要である。このため、実際には、養魚水槽などの人工的
な水槽程度の大きさの閉鎖水域の浄化を対象にした発明
であり、自然の地形を対象とするような大掛かりな閉鎖
水域に利用するには適さないと思われる。また、このよ
うな間仕切りとしての多孔質の担持体が目詰まりを起こ
せば、間仕切りの全体の洗浄又は交換が必要となる。
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-281198, it is described that water is most advantageous when used for water containing organic substances originating from nature. According to the disclosed water purification method, a special carrier such as a water-permeable porous partition that supports aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms in layers is required. For this reason, in fact, the invention is intended for purification of a closed water area of the size of an artificial aquarium such as a fish tank, and is not intended for use in a large-scale closed water area targeting natural terrain. Seems unsuitable. Further, if the porous carrier as such a partition is clogged, it is necessary to wash or replace the entire partition.

【0017】また、特開平11−114593号公報に
記載の水質浄化方法は、自然界の循環サイクルの中で発
生した低濃度の窒素の処理には適していると考えられる
が、そこで開示される貧酸素領域の形成方法は、その領
域の体積が小さかったり、また、特殊な濾過材や所定形
状のハウジングを必要としている。このため、貧酸素領
域の体積が小さい場合には高濃度に汚染された処理水の
浄化には適さないと考えられる。
The water purification method described in JP-A-11-114593 is considered to be suitable for treating low-concentration nitrogen generated in a natural circulation cycle. The method of forming the oxygen region requires a small volume of the region, and requires a special filtering material and a housing having a predetermined shape. For this reason, it is considered that if the volume of the oxygen-deficient region is small, it is not suitable for purification of the treated water contaminated with high concentration.

【0018】たとえば、貧酸素領域を砂層の下方に設け
るのでは、処理されるべき窒素の濃度が高い場合には充
分な体積を確保することができない。また、ハウジング
等の固定建造物を設置するには、ハウジングの設置場所
の選定に課題があったり、また、充分な体積を確保でき
るハウジングは大掛かりとなる。また、特殊な濾過材を
使用する場合には、特開平1−281198号公報の場
合に記載したと同様な特殊な濾過材の洗浄又は交換が必
要となり、経済性を考慮すると自然界に存在する大きな
湖沼などの水質改善には適さないと考えられる。
For example, if an oxygen-deficient region is provided below a sand layer, a sufficient volume cannot be secured when the concentration of nitrogen to be treated is high. In addition, in order to install a fixed building such as a housing, there is a problem in selecting an installation place of the housing, and a housing that can secure a sufficient volume becomes large. In addition, when a special filter medium is used, it is necessary to wash or replace the special filter medium similar to that described in the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-281198. It is considered unsuitable for improving the water quality of lakes and marshes.

【0019】そこで、本発明は、大容量の閉鎖性水域に
おいても、経済的に富栄養化を防止して水質保全を図る
ことのできる水質浄化装置及び水質浄化方法を提供する
ことを目的としている。このための本発明の課題は、富
栄養化の原因物質の一つとされている閉鎖性水域におい
て高濃度に汚染された窒素濃度を低減させることであ
る。また、悪化した底質を改善することにより、悪化し
た底質からの悪影響により富栄養化が加速する悪循環を
取り除くことも本発明の課題である。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a water purification apparatus and a water purification method capable of economically preventing eutrophication and conserving water quality even in a large-capacity closed water area. . An object of the present invention for this purpose is to reduce the concentration of highly contaminated nitrogen in closed waters, which is one of the causative substances of eutrophication. Another object of the present invention is to improve the deteriorated sediment so as to eliminate a vicious cycle in which eutrophication is accelerated due to the adverse effect from the deteriorated sediment.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
自然生態系が有する物理的、化学的または生物的な水質
浄化能力を利用して閉鎖性水域や貯水槽などの滞留水域
における窒素濃度を低減させる水質浄化方法に用いられ
る装置であって、前記滞留水域の水塊の一部に酸素の供
給を遮断した遮断領域を形成する遮断領域形成部材と、
該遮断領域を嫌気状態とする嫌気状態生成手段と、を備
えたことを特徴とする水質浄化装置である。
According to the first aspect of the present invention,
An apparatus used in a water purification method for reducing nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water tank using a physical, chemical or biological water purification ability of a natural ecosystem, wherein A blocking region forming member that forms a blocking region that blocks supply of oxygen to a part of the water mass in the water area,
An anaerobic state generating means for setting the blocking area in an anaerobic state.

【0021】このように構成すれば、遮断領域形成部材
により閉鎖性水域や貯水槽などの滞留水域の水塊の一部
に溶存酸素等の分子状の酸素の供給が遮断された遮断領
域が形成され、その遮断領域は、嫌気状態生成手段によ
り嫌気状態とされる。
According to this structure, the cut-off region forming member forms a cut-off region in which supply of molecular oxygen such as dissolved oxygen is cut off to a part of the water mass in the closed water area or the stagnant water area such as the storage tank. The cut-off area is made anaerobic by the anaerobic state generating means.

【0022】この嫌気状態とされた遮断領域では、自然
界に存在する嫌気性微生物などの作用により浄化されて
窒素濃度を低減させることができる。
In the anaerobic blocking region, nitrogen is reduced by being purified by the action of anaerobic microorganisms existing in nature.

【0023】請求項2記載の発明は、前記嫌気状態生成
手段は、前記遮断領域を包囲するとともに該遮断領域に
還元性物質を滲出させる地質であることを特徴とする請
求項1記載の水質浄化装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the water purification system according to the first aspect, wherein the anaerobic state generating means is formed of a geological material surrounding the cutoff area and exuding a reducing substance to the cutoff area. Device.

【0024】このように構成すれば、遮断領域を包囲す
る地質に含まれる還元性物質が遮断領域に滲出すること
により、遮断領域を嫌気状態とすることができる。
According to this structure, since the reducing substance contained in the geology surrounding the cutoff region seeps into the cutoff region, the cutoff region can be made anaerobic.

【0025】一般に、閉鎖性水域の底部に存在する底質
には落ち葉などの植物遺骸やプランクトン遺骸に由来す
る有機物が多く含まれている。これらの有機物は還元性
物質であり、底質から放出されるので、底質と接触する
遮断領域は、溶存酸素の少ない(貧酸素)嫌気状態とす
ることができる。
Generally, sediment existing at the bottom of a closed water area contains a lot of organic matter derived from plant remains such as fallen leaves and plankton remains. Since these organic substances are reducing substances and are released from the sediment, the cut-off region in contact with the sediment can be in an anaerobic state with a small amount of dissolved oxygen (poor oxygen).

【0026】これにより、脱窒作用に必要な有機態炭素
源としては、底質に含まれているものを利用できるの
で、底質の改善も同時に行うことができ、従来、悪影響
のみが強調されていた閉鎖性水域などの滞留水域底部の
嫌気性水と悪化した底質を有効に利用して浄化を行うこ
とができる。
Thus, as the organic carbon source required for the denitrification, the one contained in the sediment can be used, so that the sediment can be improved at the same time. Purification can be performed by effectively utilizing the anaerobic water and the deteriorated sediment at the bottom of the stagnant water area such as the closed water area.

【0027】請求項3記載の発明は、前記嫌気状態生成
手段は、前記遮断領域に人為的に有機態炭素を供給する
有機態炭素供給装置であることを特徴とする請求項1又
は2記載の水質浄化装置である。
The invention according to claim 3 is characterized in that the anaerobic state generating means is an organic carbon supply device for supplying organic carbon artificially to the cutoff region. It is a water purification device.

【0028】このように構成すれば、遮断領域に添加さ
れた有機態炭素により遮断領域が還元されて遮断領域は
嫌気状態とすることができる。また、この人為的に添加
された有機態炭素は嫌気性微生物(脱窒菌)の働きによ
り酸化されて炭酸ガスとなって排出されるので、嫌気性
条件を人為的に造る物質として添加されても、水質を汚
染させることがない。
According to this structure, the blocking region is reduced by the organic carbon added to the blocking region, and the blocking region can be brought into an anaerobic state. In addition, since the artificially added organic carbon is oxidized by the action of anaerobic microorganisms (denitrifying bacteria) and is emitted as carbon dioxide gas, it can be added as a substance that artificially creates anaerobic conditions. It does not pollute the water quality.

【0029】このような有機態炭素供給装置としては、
メチルアルコール等の液体やセルロース等の固体などの
有機態炭素を嫌気状態の水域に直接添加する添加容器で
あったり、また、生活排水などのように有機態炭素を含
むを汚水を嫌気状態の水域に直接導水する導水装置であ
ってもよい。
As such an organic carbon supply device,
It is an addition container for directly adding organic carbon such as liquid such as methyl alcohol or solid such as cellulose to anaerobic water area, or water area anaerobic for wastewater containing organic carbon such as domestic wastewater. It may be a water conveyance device that directly conveys water to the water.

【0030】請求項4記載の発明は、前記遮断領域形成
部材は、前記滞留水域の底部の一部又は全部を水面から
遮断する遮水シートであることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の水質浄化装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the blocking area forming member is a water blocking sheet that blocks a part or the whole of the bottom of the stagnant water area from the water surface.
3. A water purification device according to any one of the above items 3.

【0031】このように構成すれば、閉鎖性水域や貯水
槽などの滞留水域の底部の一部又は全部は遮水シートで
覆われることにより、この遮水シートより下部の水塊は
水面から分離される。この分離された水塊は、水面また
は上層からの上層水の流入及び溶存酸素の供給が絶た
れ、これにより、遮断領域が形成される。このような遮
断領域の形成によれば、遮水材がシート状であるので、
大きな遮断領域を形成したい場合などにも対応が簡易に
できる。
According to this structure, part or all of the bottom of the stagnant water area, such as a closed water area or a water storage tank, is covered with the impermeable sheet, so that the water mass below the impermeable sheet is separated from the water surface. Is done. In the separated body of water, the inflow of upper layer water and the supply of dissolved oxygen from the water surface or upper layer are cut off, thereby forming a cutoff region. According to the formation of such a blocking area, since the water blocking material is in a sheet shape,
It is easy to cope with a case where a large blocking area is desired.

【0032】ここで、この遮断領域の底部に有機物を多
く含む底質を備えれば、人為的に有機態炭素を供給しな
くても、この遮断領域は嫌気状態とすることができる。
Here, if the bottom of the cut-off region is provided with a sediment containing a large amount of organic matter, the cut-off region can be made anaerobic without artificially supplying organic carbon.

【0033】請求項5記載の発明は、前記遮断領域に亜
硝酸態窒素または硝酸態窒素を含む排水を導水する導水
装置を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に記載の水質浄化装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the water quality according to any one of the first to fourth aspects, wherein the water blocking device is provided in the cutoff area with a drainage water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen. It is a purification device.

【0034】このように構成すれば、導水装置により亜
硝酸態窒素または硝酸態窒素を含む排水が、溶存酸素の
少ない(嫌気状態の)遮断領域に導水されることによ
り、嫌気性微生物などの作用により排水中の窒素除去を
同時に行うことができる。ここでは、脱窒菌の働きによ
って、硝酸態窒素は窒素ガスとなり水圏から除去され
る。
According to this structure, the wastewater containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen is introduced into the shut-off region with low dissolved oxygen (anaerobic state) by the water introduction device, thereby preventing the action of anaerobic microorganisms and the like. Thus, nitrogen in wastewater can be removed at the same time. Here, nitrate nitrogen becomes nitrogen gas and is removed from the hydrosphere by the action of the denitrifying bacteria.

【0035】請求項6記載の発明は、前記遮水シートの
一部には、該遮水シートを水底に沈めるための錘を備え
るとともに水面上から該遮水シートの一部を吊り下げる
吊り下げ装置を備えていることを特徴とする請求項4記
載の水質浄化装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, a part of the water-impervious sheet is provided with a weight for sinking the water-impervious sheet to the bottom of the water, and a part of the water-impervious sheet is suspended from above the water surface. The water purification device according to claim 4, further comprising a device.

【0036】このように構成すれば、遮水シートは、ロ
ープなどの吊り下げ装置により水面または岸辺等から吊
り下げられて水域の適宜の位置に設置することができ
る。この吊り下げ装置は、フロート(浮き)などにより
水面に浮遊させることができる。
With this configuration, the impermeable sheet can be suspended from the water surface or the shore by a suspending device such as a rope, and can be installed at an appropriate position in the water area. This hanging device can be floated on the water surface by a float or the like.

【0037】請求項7記載の発明は、前記遮水シートの
一部には、該遮水シート下に滞留したガスを放出させる
ガス放出装置を備えていることを特徴とする請求項4記
載の水質浄化装置である。
The invention according to claim 7 is characterized in that a part of the water-impervious sheet is provided with a gas discharging device for discharging gas retained under the water-impervious sheet. It is a water purification device.

【0038】嫌気性浄化では窒素ガスや炭酸ガスが発生
し、これにより遮水シート下にガスが滞留して遮水シー
トが浮上することがあるが、このガスをガス放出装置に
より放出すれば、遮水シートが浮上することなく安定に
水中に保持することができる。
In the anaerobic purification, nitrogen gas or carbon dioxide gas is generated, which may cause the gas to stay under the water-impermeable sheet and float up the water-impermeable sheet. The water impermeable sheet can be stably held in water without floating.

【0039】請求項8記載の発明は、請求項7記載のガ
ス放出装置は、請求項6記載の吊り下げ装置により吊り
下げられていることを特徴とする水質浄化装置である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a water purification device, wherein the gas discharging device according to the seventh aspect is suspended by the suspending device according to the sixth aspect.

【0040】このように構成すれば、吊り下げ装置によ
り吊り下げられたガス放出装置の付近に嫌気性浄化によ
り発生したガスが集中して滞留することになるので、効
率的にガスを放出することができる。
According to this structure, the gas generated by the anaerobic purification is concentrated and stays in the vicinity of the gas discharge device suspended by the suspension device, so that the gas can be efficiently discharged. Can be.

【0041】請求項9記載の発明は、前記遮断領域形成
部材は、前記滞留水域の処理されるべき水塊を逐次また
は連続的に流入させる流入口及び処理された処理水を放
出する放出口以外は密閉性とした容器又はホース等の管
状体により、前記滞留水域からの水の流入及び溶存酸素
の供給が遮断されて形成され、該管状体には、前記遮断
領域に人為的に添加される有機態炭素を供給する有機態
炭素供給装置を備えていることを特徴とする請求項1記
載の水質浄化装置である。
According to a ninth aspect of the present invention, the blocking area forming member is provided with a structure other than an inflow port through which the water mass to be treated in the stagnant water area flows in sequentially or continuously and a discharge port through which the treated water is discharged. Is formed by shutting off the inflow of water from the stagnant water area and the supply of dissolved oxygen by a tubular body such as a closed vessel or a hose, and the tubular body is artificially added to the shutoff region. The water purification device according to claim 1, further comprising an organic carbon supply device that supplies organic carbon.

【0042】このように構成すれば、管状体内は、溶存
酸素の供給が絶たれて遮断領域が形成され、その遮断領
域には有機態炭素供給装置により人為的に有機態炭素が
供給され、嫌気状態が保たれる。これにより、遮断領域
は管状体内を流入口から放出口へと逐次または連続的に
移送されるが、この管状体は細長いので滞留時間を稼ぐ
ことができ、この長時間の滞留時間の間にこの管状体内
の遮断領域は嫌気状態となり、この管状体内では嫌気浄
化を行うことができる。
With this configuration, the supply of dissolved oxygen is cut off in the tubular body to form a cut-off region, and organic carbon is supplied artificially to the cut-off region by the organic carbon supply device. The state is maintained. This allows the blocking area to be transferred sequentially or continuously through the tubular body from the inlet to the outlet, but the tubular body is elongated so that a longer residence time can be gained and during this longer residence time. The blocking area in the tubular body becomes anaerobic, and anaerobic purification can be performed in this tubular body.

【0043】請求項10記載の発明は、前記管状体は、
前記滞留水域の水面または水中に浮遊されていることを
特徴とする請求項9記載の水質浄化装置である。
According to a tenth aspect of the present invention, the tubular body is
The water purification device according to claim 9, wherein the water purification device is suspended on the water surface or in the water in the stagnant water area.

【0044】このように構成すれば、管状体の長さが長
くても水面または水中に浮遊されるので、管状体を設置
するための特別の場所が不要となる。
With this configuration, even if the length of the tubular body is long, the tubular body is suspended on the water surface or in the water, so that a special place for installing the tubular body is not required.

【0045】請求項11記載の発明は、前記遮断領域に
亜硝酸態窒素または硝酸態窒素を含む排水を導水する導
水装置を備えることを特徴とする請求項9又は10に記
載の水質浄化装置である。
The invention according to claim 11 is characterized in that the water purification device according to claim 9 or 10 is provided with a water guiding device for guiding waste water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen in the cutoff region. is there.

【0046】このように構成すれば、導水装置により亜
硝酸態窒素または硝酸態窒素を含む排水が、溶存酸素の
少ない(嫌気状態の)遮断領域に導水されることによ
り、嫌気性微生物などの作用により排水中の窒素除去を
同時に行うことができる。ここでは、脱窒菌の働きによ
って、硝酸態窒素は窒素ガスとなり水圏から除去され
る。
According to this structure, the waste water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen is guided by the water guide device to the shut-off area where the dissolved oxygen is low (anaerobic state), so that the action of the anaerobic microorganisms and the like can be prevented. Thus, nitrogen in wastewater can be removed at the same time. Here, nitrate nitrogen becomes nitrogen gas and is removed from the hydrosphere by the action of the denitrifying bacteria.

【0047】請求項12記載の発明は、前記水質浄化装
置は、傾斜された遮水性の底面を有し、内部に水質浄化
能を有する土壌が好気性条件が保たれて充填された遮水
槽と、該遮水槽へ処理すべき処理原水を給水する給水部
と、該遮水槽で処理された処理水を排出する排出部と、
から構成された傾斜土槽を備え、前記排出部は前記遮断
領域に導水する導水装置に接続されていることを特徴と
する請求項5又は11記載の水質浄化装置である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the water purification apparatus, the water purification apparatus further comprises a water-impervious tank having a sloped water-impervious bottom surface, in which soil having a water-purifying ability is filled under aerobic conditions. A water supply unit for supplying treated raw water to be treated to the impermeable tank, and a discharge unit for discharging treated water treated in the impermeable tank,
The water purification apparatus according to claim 5, further comprising: an inclined soil tank configured of: and the discharge unit is connected to a water guide device that guides water to the cutoff region.

【0048】このように構成すれば、処理原水は傾斜土
槽により土壌の有する浄化能力により浄化されるが、こ
の浄化は好気的条件が主体であるので、硝酸態窒素の濃
度が比較的高い場合がある。この硝酸態窒素の高い(富
裕な)排水は、導水装置により遮断領域に導びかれる。
この遮断領域は嫌気状態であるので、排水中の硝酸態窒
素は脱窒菌の作用により窒素ガスとされて排出される。
With this configuration, the treated raw water is purified by the inclined soil tank by the purification ability of the soil. However, since this purification is mainly performed under aerobic conditions, the concentration of nitrate nitrogen is relatively high. There are cases. The high (rich) waste water containing nitrate nitrogen is led to the cut-off area by the water guiding device.
Since the cutoff area is in an anaerobic state, nitrate nitrogen in the wastewater is discharged as nitrogen gas by the action of the denitrifying bacteria.

【0049】このような傾斜土槽は、閉鎖性水域に隣接
して配設されたり、また、閉鎖性水域に浮遊させた浮遊
施設上に形成させることもできる。
Such an inclined soil tank can be disposed adjacent to a closed water area, or can be formed on a floating facility floating in the closed water area.

【0050】請求項13記載の発明は、前記傾斜土槽
は、遮水槽の底壁からみず道を遮水する遮水板を立設し
て形成された滞留部を備えていることを特徴とする請求
項12記載の水質浄化装置である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the inclined soil tank has a stagnant portion formed by erecting a water-impervious plate for impervious to the road from the bottom wall of the water-impervious tank. The water purification apparatus according to claim 12, wherein

【0051】このように構成すれば、遮水槽に滞留部を
備えることにより、遮水槽の滞留時間が稼げて小型の遮
水槽でも、充分な好気性浄化が行える。
According to this structure, by providing the water impermeable tank with the retaining portion, the residence time of the water impermeable tank can be increased, and sufficient aerobic purification can be performed even with a small water impermeable tank.

【0052】このような傾斜土槽は、閉鎖性水域に浮遊
させる場合に装置が小型化できるので、特に有益であ
る。
Such a sloping earth tank is particularly advantageous because the apparatus can be miniaturized when floating in a closed water area.

【0053】また、この滞留部の下流側に好気条件下で
の水質浄化を行うための通気用構造体を埋設すれば、好
気性条件下での浄化が効率よく行え、閉鎖性水域に浮遊
させる場合に装置が小型化できるので、特に有益であ
る。
If a ventilation structure for purifying water under aerobic conditions is buried on the downstream side of the stagnant portion, purification under aerobic conditions can be carried out efficiently and floating in closed water bodies. This is particularly advantageous because the size of the device can be reduced.

【0054】請求項14記載の発明は、前記傾斜土槽は
底面と側面とが遮水性とされた容器状構造体であって、
該容器状構造体は重力方向に積み重ねられて水質浄化装
置が形成され、前記底面の重力方向最下端付近に排水口
が配置され、該排水口から流れ出る処理水が下方の傾斜
土槽の上流側に流下されるように配置されたことを特徴
とする請求項12又は13に記載の水質浄化装置であ
る。
The invention according to claim 14 is a container-like structure in which the inclined soil tank has a water-shielding bottom surface and side surfaces,
The container-like structures are stacked in the direction of gravity to form a water purification device, a drain port is disposed near the lowermost end of the bottom surface in the direction of gravity, and treated water flowing out of the drain port is disposed upstream of the lower inclined soil tank. The water purification device according to claim 12, wherein the water purification device is disposed so as to flow down.

【0055】このように構成すれば、傾斜土槽が小型化
できるので、閉鎖性水域に隣接させたり、閉鎖性水域に
浮遊させたりして設置場所を選ばずに、傾斜土槽による
浄化装置を接続させることができる。
According to this structure, the inclined soil tank can be reduced in size, so that the purification device using the inclined earth tank can be installed at any location by adjoining to the closed water area or floating in the closed water area. Can be connected.

【0056】請求項15記載の発明は、前記水質浄化装
置は、前記滞留水域の滞留水を請求項12〜14のいず
れかに記載の傾斜土槽の給水部に供給する滞留水供給装
置を備えていることを特徴とする水質浄化装置である。
According to a fifteenth aspect of the present invention, the water purification device includes a stagnant water supply device for supplying the stagnant water in the stagnant water area to the water supply section of the inclined soil tank according to any one of the twelfth to fourteenth aspects. It is a water quality purification device characterized by having.

【0057】このように構成すれば、滞留水域の滞留水
が嫌気的浄化のみならず、好気的条件下での浄化も行え
る。この傾斜土槽で浄化された処理水は窒素含量が高い
場合があるが、その処理水は、滞留水域に設置された遮
断領域で嫌気条件の浄化が行われて窒素ガスとして放出
される。
With this configuration, not only anaerobic purification of the stagnant water in the stagnant water area but also purification under aerobic conditions can be performed. Although the treated water purified in the inclined soil tank may have a high nitrogen content, the treated water is purified under anaerobic conditions in a shut-off area provided in the stagnant water area and is discharged as nitrogen gas.

【0058】請求項16記載の発明は、自然生態系が有
する物理的、化学的または生物的な水質浄化能力を利用
して閉鎖性水域や貯水槽などの滞留水域における窒素濃
度を低減させる水質浄化方法であって、前記滞留水域の
水塊の一部を人為的に遮蔽することにより酸素の供給が
遮断された遮断領域を形成し、該遮断領域に人為的に有
機態炭素を供給することにより該遮断領域を嫌気状態と
し、自然界に存在する微生物により該嫌気状態の遮断領
域を浄化させることを特徴とする水質浄化方法である。
[0058] The invention of claim 16 is a water purification system that utilizes the physical, chemical or biological water purification ability of a natural ecosystem to reduce the nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water storage tank. A method, wherein artificially shielding a part of the water mass of the stagnant water area to form a cut-off region where supply of oxygen is cut off, and artificially supplying organic carbon to the cut-off region. A method for purifying water, characterized in that the cut-off area is made anaerobic, and the anaerobic cut-off area is purified by microorganisms existing in nature.

【0059】このように構成すれば、滞留水域に人為的
な酸素の遮断領域を形成させ、その遮断領域に人為的に
有機態炭素を供給することによりこの遮断領域は、有機
態炭素により還元されてその遮断領域を嫌気状態とす
る。ついで、これにより形成された嫌気性水領域を自然
界に存在する微生物により嫌気浄化することができる。
According to this structure, an artificial oxygen blocking region is formed in the stagnant water region, and organic carbon is artificially supplied to the blocking region. This blocking region is reduced by the organic carbon. The cut-off area is made anaerobic. Subsequently, the anaerobic water region thus formed can be anaerobically purified by microorganisms existing in nature.

【0060】このような有機態炭素供給源としては、メ
チルアルコール等の液体やセルロース等の固体などの有
機態炭素そのものであってもよく、また、生活排水など
のように、有機態炭素を含むを汚水であってもよい。
The organic carbon supply source may be an organic carbon itself such as a liquid such as methyl alcohol or a solid such as cellulose, or may include an organic carbon such as domestic wastewater. May be sewage.

【0061】請求項17記載の発明は、自然生態系が有
する物理的、化学的または生物的な水質浄化能力を利用
して閉鎖性水域や貯水槽などの滞留水域における窒素濃
度を低減させる水質浄化方法であって、前記滞留水域の
水塊の一部を底質を含んで人為的に遮蔽することにより
酸素の供給が遮断された遮断領域を形成し、自然界に存
在する微生物により該遮断領域を浄化させることを特徴
とする水質浄化方法である。
[0061] The invention of claim 17 is a water purification system that reduces the nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water storage tank by utilizing the physical, chemical or biological water quality purification ability of a natural ecosystem. A method, wherein artificially shielding a part of the water mass of the stagnant water area including the sediment to form a shut-off area in which the supply of oxygen is cut off, and forming the shut-off area by microorganisms existing in nature. It is a water purification method characterized by purifying.

【0062】このように構成すれば、滞留水域に人為的
に形成された遮断領域は底質を含み、この底質から還元
性物質が滲出される。ついで、この遮断領域はこの還元
性物質により還元されて嫌気状態とされ、これにより、
この嫌気性領域は自然界に存在する微生物により嫌気浄
化されることができる。
According to this structure, the cutoff region artificially formed in the stagnant water area includes the sediment, from which the reducing substance is exuded. Then, the cut-off region is reduced by the reducing substance to an anaerobic state, whereby
This anaerobic zone can be anaerobically purified by naturally occurring microorganisms.

【0063】これにより、従来、悪影響のみが強調され
ていた閉鎖性水域などの滞留水域底部の嫌気性水と悪化
した底質を有効に利用して浄化を行うことができる。
As a result, purification can be performed by effectively utilizing the anaerobic water and the deteriorated sediment at the bottom of a stagnant water area such as a closed water area where only the adverse effects have been emphasized.

【0064】請求項18記載の発明は、前記遮断領域
に、亜硝酸態窒素または硝酸態窒素を含む処理原水を導
水して、脱窒反応を主体とした窒素除去を行うことを特
徴とする請求項16又は17に記載の水質浄化方法であ
る。
The invention according to claim 18 is characterized in that treated raw water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen is introduced into the cut-off area to remove nitrogen mainly by a denitrification reaction. Item 18. A water purification method according to item 16 or 17.

【0065】このように構成すれば、遮断領域に亜硝酸
態窒素および硝酸態窒素を含む処理原水を導水すること
によって、脱窒作用によって排水などの処理原水の窒素
の除去を行うことができる。
With this configuration, by feeding treated raw water containing nitrite nitrogen and nitrate nitrogen to the cut-off region, it is possible to remove nitrogen from treated raw water such as wastewater by denitrification.

【0066】請求項19記載の発明は、前記処理原水
は、前記滞留水域に大量発生した植物プランクトンを含
む表層水を好気的条件下で浄化することにより得られた
ものであることを特徴とする請求項18記載の水質浄化
方法である。
The invention according to claim 19 is characterized in that the treated raw water is obtained by purifying surface water containing phytoplankton generated in large quantities in the stagnant water area under aerobic conditions. The water purification method according to claim 18, wherein

【0067】このように構成すれば、植物プランクトン
が大量発生していない中下層の水に比べて窒素濃度が高
い表層水における植物プランクトンの大量発生を利用し
て閉鎖性水域の嫌気性浄化を行うことができる。
With this configuration, anaerobic purification of a closed water area is performed by utilizing the large amount of phytoplankton in the surface water having a higher nitrogen concentration than the middle and lower layer water in which phytoplankton is not generated in large amounts. be able to.

【0068】アオコが発生した部分の滞留水域の滞留水
は、滞留水供給装置により傾斜土槽などの好気的条件下
での浄化装置に供給され、ついで、嫌気性水領域に導水
される。この好気性条件下での浄化では、生物化学的酸
素要求量、懸濁物質及び全燐量が浄化される。
The stagnant water in the stagnant water area at the portion where the water bloom has been generated is supplied to a purifying device under aerobic conditions such as an inclined soil tank by a stagnant water supply device, and then guided to an anaerobic water region. In this purification under aerobic conditions, the biochemical oxygen demand, suspended solids and total phosphorus are purified.

【0069】また、プランクトンに含まれていた窒素で
ある有機態窒素は、好気的条件での浄化(傾斜土槽)に
おいてアンモニア態窒素を経て亜硝酸態窒素、硝酸態窒
素となり、ほとんどの窒素は硝酸態窒素となる。この硝
酸態窒素は嫌気性水領域において、浄化されて窒素ガス
として放出される。
Organic nitrogen, which is nitrogen contained in plankton, is converted into nitrite nitrogen and nitrate nitrogen through ammonia nitrogen in purification under aerobic conditions (inclined soil tank), and almost nitrogen is removed. Becomes nitrate nitrogen. This nitrate nitrogen is purified and released as nitrogen gas in the anaerobic water region.

【0070】これにより、閉鎖性水域の表層でアオコが
発生した場合などでも、このアオコに含まれる多量の生
物化学的酸素要求量、懸濁物質全燐量、全窒素量の各負
荷量を低減させることができる。
Thus, even when water blooms occur on the surface layer of a closed water area, the loads of a large amount of biochemical oxygen required, the total amount of suspended matter, and the total amount of nitrogen contained in the water blooms are reduced. Can be done.

【0071】[0071]

【発明の実施の形態1】以下、この発明の実施の形態1
を図面に基づき説明する。
Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described.
Will be described based on the drawings.

【0072】まず、図5は湖沼やダム貯水池、内湾など
の閉鎖水域の一例を説明するための図であり、内部に停
留した停滞水2の底面3には有機物を含む底質4が堆積
されている。また、この閉鎖性流域には生活排水などの
汚水が流入管17等を介して流入している。
First, FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a closed water area such as a lake, a marsh, a dam reservoir, an inner bay, and the like. A sediment 4 containing organic matter is deposited on a bottom surface 3 of a stagnant water 2 retained inside. ing. Sewage such as domestic wastewater flows into the closed watershed through the inflow pipe 17 and the like.

【0073】閉鎖性水域の底質には落ち葉などの植物遺
骸やプランクトン遺骸に由来する有機物が多く含まれて
いる。またこれらが水中の溶存酸素を消費するので、水
の上下混合が止まった成層期には底層の酸素は無くな
り、底質4から窒素やリンが溶出し、さらに富栄養化状
態が悪化する現象もみられる。これにより、この汚水中
の未処理の窒素により閉鎖性水域の富栄養化が進行さ
れ、嫌気性条件となった底質4からアンモニア態窒素な
どが溶出され、富栄養化は一層進行するという悪循環が
繰り返されている。
The sediment of the closed water area contains a lot of organic matter derived from plant remains such as fallen leaves and plankton remains. In addition, since these consume the dissolved oxygen in the water, oxygen in the bottom layer is lost during the stratification period when the up-down mixing of water stops, and nitrogen and phosphorus are eluted from the sediment 4 and the phenomenon that the eutrophication state worsens is also observed. Can be As a result, the eutrophication of the closed water area is progressed by the untreated nitrogen in the sewage, and ammonia nitrogen and the like are eluted from the sediment 4 under the anaerobic condition, and the eutrophication further progresses. Has been repeated.

【0074】この発明の実施の形態1では、このような
閉鎖性水域における汚水の排水対策と底質の改善とを並
行的に行える水質浄化装置及び水質浄化方法を提供す
る。
The first embodiment of the present invention provides a water purification apparatus and a water purification method capable of simultaneously performing the drainage countermeasure for sewage and improving the sediment in such closed water areas.

【0075】図1において、符号1はこの発明の実施の
形態1に係る水質浄化装置を示し、内部に富栄養化され
て浄化が必要な停滞水2を停留し、水底3には改質すべ
き底質4を保有している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water purification device according to Embodiment 1 of the present invention, in which stagnant water 2 which is eutrophically enriched and needs to be purified is retained, and the water bottom 3 is to be reformed. It has sediment 4.

【0076】この水質浄化装置1は遮断領域形成部材と
しての遮水シート5を備えており、この遮水シート5
は、適宜の間隔で設置された複数のガス抜き弁6…とそ
のガス抜き弁6、6間及び遮水シート5の周縁5aに設
置された複数の錘7(7a、7b)…を備えている。
The water purification device 1 includes a water-blocking sheet 5 as a blocking area forming member.
Is provided with a plurality of degassing valves 6 arranged at appropriate intervals and a plurality of weights 7 (7a, 7b) arranged between the degassing valves 6, 6 and on the peripheral edge 5a of the impermeable sheet 5. I have.

【0077】一方、この閉鎖性水域の水面8には複数の
フロート9が浮遊されており、そのフロート9にはガス
抜き弁6又はガス抜き弁6付近の遮水シート5に繋がれ
たロープ10が連繋されている。これにより、この遮水
シート5の下部には停滞水2の一部の水塊が水面8及び
他の水塊(停滞水2)から遮断されることにより溶存酸
素の供給が遮断された遮断領域11が形成されている。
On the other hand, a plurality of floats 9 are suspended on the water surface 8 of the closed water area, and the floats 9 are connected to a gas release valve 6 or a rope 10 connected to a water shielding sheet 5 near the gas release valve 6. Are linked. In this way, in the lower part of the water-blocking sheet 5, a blockage area in which the supply of dissolved oxygen is cut off by cutting off a part of the water mass of the stagnant water 2 from the water surface 8 and another water mass (stagnant water 2) 11 are formed.

【0078】一方、岸辺12には、硝酸態窒素供給源と
しての傾斜土槽13が設けられている。この傾斜土槽1
3は遮水性の傾斜底面14aを備えた遮水槽14から形
成され、その遮水槽14へ処理すべき処理原水を給水す
る給水部15と、その遮水槽14で処理された処理水を
排出する排出部16とを備えている。
On the other hand, on the shore 12, an inclined soil tank 13 is provided as a nitrate nitrogen supply source. This inclined soil tank 1
Reference numeral 3 denotes a water supply unit 15 formed of a water-impervious tank 14 having a water-impervious inclined bottom surface 14a. The water supply unit 15 supplies the raw water to be treated to the water-impervious tank 14; And a section 16.

【0079】この遮水槽14は、内部に水質浄化能を有
する土壌が好気性条件が保たれて充填された複数の容器
状構造体が重力方向に3段、積み重なった形態であり、
各傾斜底面14aの重力方向最下端付近に排水口が配置
され、その排水口から流れ出る処理水が下方の容器状構
造体の上流側に流下されるように配置されている。これ
により、この遮水槽14は、滞留時間を維持しつつ小型
化されている。
The impermeable tank 14 is formed by stacking a plurality of container-like structures in which soil having a water purification ability is filled while maintaining aerobic conditions, in the direction of gravity.
A drain port is arranged near the lowermost end in the gravity direction of each inclined bottom surface 14a, and the treated water flowing out from the drain port is arranged to flow down to the upstream side of the lower container-like structure. Thereby, the water-blocking tank 14 is downsized while maintaining the residence time.

【0080】この給水部15には流入管17が接続さ
れ、閉鎖性流域に放流されていた生活排水などの汚水が
流入される。また、排出部16には遮断領域11まで、
その排出口18aが延びている導水パイプ18が接続さ
れている。また、この排出口18a近辺の遮水シート5
aは、錘7aにより接地されている。
An inflow pipe 17 is connected to the water supply section 15, and sewage such as domestic wastewater discharged into the closed basin flows in. In addition, the discharge section 16 has a
A water pipe 18 extending from the outlet 18a is connected. Further, the impermeable sheet 5 near the discharge port 18a
a is grounded by the weight 7a.

【0081】つぎに、以上のように構成された水質浄化
装置1の作用について説明する。
Next, the operation of the water purification device 1 configured as described above will be described.

【0082】図5に示すように、この発明の水質浄化装
置1が設置されていない閉鎖性水域においては、流入管
17は、直接閉鎖性水域の停滞水2の表層付近に流入さ
れて、停滞水2の水質を悪化させている。
As shown in FIG. 5, in a closed water area in which the water purification device 1 of the present invention is not installed, the inflow pipe 17 flows directly into the vicinity of the surface of the stagnant water 2 in the closed water area, and is stagnated. The water quality of water 2 is getting worse.

【0083】これに対し、この発明の水質浄化装置1に
よれば、遮水シート5により滞留水域の停滞水2の一部
が遮断されて遮断領域11が形成されている。この遮断
領域11には底質4が含まれているので、底質4に含ま
れる還元性物質がこの遮断領域11に滲出する。この還
元性物質によりこの遮断領域は還元されて溶存酸素が消
費されて溶存酸素の少ない(貧酸素)嫌気状態とされ
る。この嫌気状態とされた遮断領域11では停滞水2や
底質4に存在する嫌気性微生物(脱窒菌)の作用により
嫌気浄化が行われる。
On the other hand, according to the water purification apparatus 1 of the present invention, a part of the stagnant water 2 in the stagnant water area is shut off by the impermeable sheet 5 to form the shut-off area 11. Since the cutoff region 11 contains the sediment 4, the reducing substance contained in the sediment 4 exudes to the cutoff region 11. The cut-off region is reduced by the reducing substance, and the dissolved oxygen is consumed, so that an anaerobic state in which the dissolved oxygen is low (poor oxygen) is obtained. In the anaerobic cut-off area 11, anaerobic purification is performed by the action of anaerobic microorganisms (denitrifying bacteria) present in the stagnant water 2 and the sediment 4.

【0084】一方、汚水は、流入管17から傾斜土槽1
3に流入される。これにより、この汚水は傾斜土槽13
内の土壌の有する浄化能力により浄化されるが、この浄
化は好気的条件下での浄化であるので、汚水中に含まれ
る窒素分は、排出口18aから排出される状態では亜硝
酸又は硝酸態窒素にまで浄化される。
On the other hand, the sewage is supplied from the inflow pipe 17 to the inclined soil tank 1.
3 As a result, this sewage is transferred to the inclined earth tank 13.
The purification is carried out by the purification ability of the soil inside, and since this purification is purification under aerobic conditions, the nitrogen content contained in the sewage is reduced to nitrous acid or nitric acid when discharged from the discharge port 18a. Purified to form nitrogen.

【0085】この硝酸態窒素の高い(富裕な)排水は、
導水パイプ18により遮断領域11に導びかれる。ここ
で、この遮断領域11は嫌気状態であるので、排水中の
硝酸態窒素は水中又は底質中などの自然界に生息する脱
窒菌の作用により脱窒(浄化)されて窒素ガスが放出さ
れる。同時に脱窒菌は有機物の多い底質に含まれる有機
態炭素や底質から滲出(又は溶出)した有機態炭素を分
解して炭酸ガスを放出する。これらの硝酸態窒素の脱窒
反応は次式で表される。
This high (rich) wastewater of nitrate nitrogen is
It is guided to the blocking area 11 by the water guide pipe 18. Here, since the cutoff area 11 is in an anaerobic state, nitrate nitrogen in the wastewater is denitrified (purified) by the action of denitrifying bacteria that inhabit the natural world such as in water or in sediment, and nitrogen gas is released. . At the same time, the denitrifying bacteria decompose the organic carbon contained in the sediment rich in organic matter and the organic carbon leached (or eluted) from the sediment to release carbon dioxide gas. The denitrification of nitrate nitrogen is represented by the following equation.

【0086】2NO3 → N2+3O2 3O2+3Org-C →3CO2 これにより、放出された窒素ガスや炭酸ガスは遮水シー
ト5に設置されたガス抜き弁6付近に集散され、このガ
ス抜き弁6を通過して、遮断領域11から気泡19とし
て排出される。ここで、このガス抜き弁6の位置は、フ
ロート9からロープ10により吊り下がっているので、
脱窒菌から排出されたガスは効率よくこのガス抜き弁6
付近に集散される。また、嫌気条件で浄化された水は、
矢印20方向に緩やかに流れて設置された錘7aと反対
側の錘7b付近の遮水領域11から排出される。
2NO 3 → N 2 + 3O 2 3O 2 + 3Org-C → 3CO 2 As a result, the released nitrogen gas and carbon dioxide gas are scattered near the gas release valve 6 installed on the water shielding sheet 5, and this gas release is performed. After passing through the valve 6, it is discharged as bubbles 19 from the shut-off area 11. Here, since the position of the gas release valve 6 is suspended from the float 9 by the rope 10,
The gas discharged from the denitrifying bacterium can be efficiently removed by this degassing valve 6.
Dispersed nearby. Water purified under anaerobic conditions
The weight 7a, which flows gently in the direction of the arrow 20, is discharged from the impermeable area 11 near the weight 7b opposite to the weight 7a.

【0087】このように構成すれば、脱窒作用に必要な
有機態炭素源としては、底質に含まれている堆積物を利
用できるので、嫌気性微生物に必要な炭素源を補給する
必要もなく、かつ、底質の改善も同時に行うことができ
る。これにより、従来、悪影響のみが強調されていた閉
鎖性水域などの底部の嫌気性水と悪化した底質を有効に
利用して浄化を行うことができる。
According to this structure, the sediment contained in the sediment can be used as the organic carbon source required for the denitrification, so that it is necessary to supply the carbon source necessary for the anaerobic microorganisms. And the improvement of the bottom quality can be performed at the same time. As a result, purification can be performed by effectively utilizing the anaerobic water at the bottom and the deteriorated sediment, such as a closed water area, where only the adverse effects have been emphasized.

【0088】また、自然界に存在する嫌気性微生物をそ
のまま用いているので、微生物を担持する担持体を特別
に設置する必要がない。また、活性汚泥などの特別の微
生物を用いないので、処理水から活性汚泥を分離する必
要もない。これにより、浄化されるべき水を貯留する場
所が大きい場合にも実用的に用いることが容易である。
Further, since anaerobic microorganisms existing in the natural world are used as they are, there is no need to provide a special carrier for supporting the microorganisms. Further, since no special microorganism such as activated sludge is used, there is no need to separate the activated sludge from the treated water. This makes it easy to use it practically even when the place where the water to be purified is stored is large.

【0089】なお、以上の実施の形態1において、流入
管17から供給される汚水中の窒素が合併処理槽などに
より浄化された排水等を含むこと等により亜硝酸または
硝酸態窒素にまで浄化されている場合は、この流入管1
7は、傾斜土槽13を介さずに直接導水パイプ18に接
続して遮断領域11に導入してもよい。これにより、略
同様な効果が期待される。
In the first embodiment, the nitrogen in the sewage supplied from the inflow pipe 17 is purified to nitrite or nitrate nitrogen by including wastewater purified by a combined treatment tank or the like. If this is the case,
7 may be directly connected to the water guide pipe 18 without through the inclined earth tank 13 and introduced into the cutoff area 11. Thereby, substantially the same effect is expected.

【0090】また、傾斜土槽13としては、遮水槽14
の底面14aのみず道を遮水する遮水板を立設して滞留
部を形成したり、また、この滞留部の下流側に好気条件
下での水質浄化を行うための通気用構造体を埋設すれ
ば、好気性条件下での浄化が効率よく行え、傾斜土槽の
装置の小型化が行える。このような傾斜土槽13の詳細
は、例えば、特許流通フェアin四国’99等により発表
され、特開平11−319861号公報、特許第307
6024号等に詳細に述べられている。
The inclined soil tank 13 includes a water-tight tank 14.
A ventilation structure for standing up a water-impervious plate that blocks the road as well as the bottom surface 14a, and for purifying water under aerobic conditions downstream of the water-holding plate. By burying the soil, purification under aerobic conditions can be performed efficiently, and the device for the inclined soil tank can be reduced in size. Details of such an inclined soil tank 13 are disclosed in, for example, Patent Distribution Fair in Shikoku '99 and the like, and are disclosed in JP-A-11-319861, and Japanese Patent No. 307.
No. 6024 and the like.

【0091】[0091]

【発明の実施の形態2】つぎに、この発明の実施の形態
2を図面に基づき説明する。なお、実施の形態1と同一
乃至均等な部位部材については同一番号を付して説明す
る。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0092】まず、図2は、この発明の実施の形態2に
おける水質浄化装置及びそれを用いた水質浄化方法を説
明するための図であり、その表層水21には大量のアオ
コが発生しているダム堰堤(人工堰)22などにより閉
鎖された閉鎖性水域の水質及び底質を改善する事例であ
る。
First, FIG. 2 is a diagram for explaining a water purification apparatus and a water purification method using the same according to the second embodiment of the present invention. This is an example of improving the water quality and bottom quality of a closed water area closed by a dam dam (artificial weir) 22 or the like.

【0093】この水質浄化装置1では、水面8には台船
23などの浮島状構造体が配置されており、その台船2
3の上に容器状構造体の重合段数が2段である遮水槽1
4を備えた傾斜土槽13と、その傾斜土槽13の給水部
15へ表層水21を給水管24aを介して供給する給水
ポンプ24とが設置されている。これにより、表層水2
1は傾斜土槽13の給水部15に汲み上げられる。ま
た、排出部16には導水パイプ18が接続され、この導
水パイプ18の先端の排出口18aは遮水シート5の中
央部を貫通して遮断領域11の平面方向中央部まで延び
ている。
In this water purification apparatus 1, a floating island-like structure such as a barge 23 is arranged on the water surface 8, and the barge 2
3 is a water-impregnated tank 1 in which the number of polymerization stages of the container-like structure is two
And a water supply pump 24 that supplies surface water 21 to a water supply unit 15 of the inclined soil tank 13 through a water supply pipe 24a. Thereby, surface water 2
1 is pumped to the water supply section 15 of the inclined earth tank 13. A water guide pipe 18 is connected to the discharge part 16, and a discharge port 18 a at the tip of the water guide pipe 18 extends through the central part of the water shield sheet 5 and extends to the central part in the planar direction of the blocking area 11.

【0094】また、台船23の周囲には複数のフロート
9が配置され、このフロート9に垂下されて遮水シート
5が繋がれている。この遮水シート5では、中央部にガ
ス抜き弁6が設置され、遮水シート5の周縁に複数の錘
7b…が固定されている。フロート9から吊り下げられ
たロープ10は錘7bが固定されている遮水シート5の
周縁5a又は錘7bに直接、繋がれている。これによ
り、停滞水2の一部の水塊はこの遮水シート5により遮
断され、その遮水シート5の下部には対流などにより水
面8からの酸素の供給が遮断された遮断領域11が形成
されている。
A plurality of floats 9 are arranged around the barge 23, and the water shield sheet 5 is hung down from the floats 9 and connected thereto. In this water-impervious sheet 5, a gas vent valve 6 is installed at the center, and a plurality of weights 7 b are fixed to the periphery of the water-impervious sheet 5. The rope 10 suspended from the float 9 is directly connected to the periphery 5a or the weight 7b of the impermeable sheet 5 to which the weight 7b is fixed. As a result, a part of the water mass of the stagnant water 2 is blocked by the water-blocking sheet 5, and a blocking area 11 in which the supply of oxygen from the water surface 8 is blocked by convection or the like is formed below the water-blocking sheet 5. Have been.

【0095】つぎに、以上のように構成された水質浄化
装置1の作用について説明する。
Next, the operation of the water purification apparatus 1 configured as described above will be described.

【0096】この図において、植物プランクトンの大量
発生した表層水21には、多量の生物化学的酸素要求量
(BOD)、懸濁物質(SS)、全燐量(T-P)、全
窒素量(T-N)が含まれている。この表層水21は、
ポンプ24によって、傾斜土槽13に給水される。
In this figure, a large amount of biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids (SS), total phosphorus (TP) and total nitrogen are contained in the surface water 21 where a large amount of phytoplankton is generated. (T-N). This surface water 21
Water is supplied to the inclined soil tank 13 by the pump 24.

【0097】この傾斜土槽13内において、好気的浄化
が行われ、BOD、SSなどで表される有機性汚濁物は
分解され、有機態リンなども除去される。また、植物プ
ランクトンに含まれている形態の有機態窒素(Org-
N)は、ほとんど硝酸態窒素にまで浄化される。この反
応は、Org-N(有機態窒素)→NH4-N(アンモニ
ア態窒素)→NO2-N(亜硝酸態窒素)→NO3-N(硝
酸態窒素)と表される。
In the inclined soil tank 13, aerobic purification is performed, and organic contaminants represented by BOD, SS and the like are decomposed, and organic phosphorus and the like are also removed. Organic nitrogen (Org-) in the form contained in phytoplankton
N) is almost purified to nitrate nitrogen. This reaction is expressed as Org-N (organic nitrogen) → NH 4 —N (ammonia nitrogen) → NO 2 —N (nitrite nitrogen) → NO 3 —N (nitrate nitrogen).

【0098】これにより得られた処理水は硝酸態窒素を
含み、排出口16から導水パイプ18を介して嫌気性条
件の遮水領域11の中央に流入され、矢印20に沿って
緩やかに周囲に散逸される。
[0098] The treated water thus obtained contains nitrate nitrogen, flows into the center of the anaerobic impermeable area 11 from the discharge port 16 through the water guide pipe 18, and gently flows around the periphery along the arrow 20. Dissipated.

【0099】この間、この遮水領域11では脱窒菌の働
きによって水中の窒素除去と底質の浄化が行われる。こ
こで、植物プランクトンの大量発生した表層水21は、
大量発生していない中下層の水に比べて窒素やリン濃度
が高いので、大量の硝酸態窒素を導水パイプ18から供
給できる。これにより、この方法に従えば、植物プラン
クトンの大量発生を利用して閉鎖性水域の窒素やリンを
効果的に除去できる。また、併せて底質を改善すること
もできる。
During this time, nitrogen is removed from the water and the sediment is purified in the impermeable area 11 by the action of the denitrifying bacteria. Here, the surface water 21 where a large amount of phytoplankton is generated is
Since the concentration of nitrogen and phosphorus is higher than that of the middle and lower layers of water not generated in large amounts, a large amount of nitrate nitrogen can be supplied from the water supply pipe 18. Thus, according to this method, nitrogen and phosphorus in a closed water area can be effectively removed by utilizing the mass production of phytoplankton. In addition, sediment quality can be improved.

【0100】また、このような装置では、傾斜土槽13
は、水面8に浮上させて設置できるので、設備を設置す
る場所を特別に確保する必要もない。
Further, in such an apparatus, the inclined earth tank 13
Can be installed floating on the water surface 8, so that it is not necessary to secure a special place for installing the equipment.

【0101】[0101]

【発明の実施の形態3】つぎに、この発明の実施の形態
3を図面に基づき説明する。なお、実施の形態2と同一
乃至均等な部位部材については同一番号を付して説明す
る。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts as those in the second embodiment will be described with the same reference numerals.

【0102】この実施の形態3は、実施の形態2におい
て、底質の改善を必要としない場合の水質浄化装置及び
それを用いた水質浄化方法であり、図3に示すように、
この水質浄化装置1ではホース25等の管状体を利用し
た嫌気的水質浄化容器が用いられている。
The third embodiment relates to a water purification apparatus and a water purification method using the same in the second embodiment in which it is not necessary to improve the sediment, as shown in FIG.
In this water purification device 1, an anaerobic water purification container using a tubular body such as a hose 25 is used.

【0103】すなわち、この実施の形態3の嫌気的水質
浄化容器は、両端が開放された遮水性の材料としてのホ
ース25から形成され、そのホース25には有機態炭素
供給装置としての添加容器26が適宜の間隔で配置され
ている。この添加容器26は、ホース25内を流下する
処理水にメチルアルコール等の液体やセルロース等の固
体などの有機態炭素を供給するためのものである。
That is, the anaerobic water purification container of the third embodiment is formed of a hose 25 having both ends open as a water-blocking material, and the hose 25 has an addition container 26 as an organic carbon supply device. Are arranged at appropriate intervals. The addition container 26 is for supplying an organic carbon such as a liquid such as methyl alcohol or a solid such as cellulose to the treated water flowing down in the hose 25.

【0104】また、このホース25は、フロート9にロ
ープ10により牽引されて水中に浮遊しており、その一
端は傾斜土槽13の排出部16に接続固定され、他端2
5aは水中に浮遊している。
The hose 25 is floated in the water by being pulled by the float 9 by the rope 10. One end of the hose 25 is connected and fixed to the discharge portion 16 of the inclined earth tank 13, and the other end 2
5a is floating in water.

【0105】つぎに、以上のように構成された水質浄化
装置1の作用について説明する。
Next, the operation of the water purification apparatus 1 configured as described above will be described.

【0106】この図において、植物プランクトンの大量
発生した表層水21はポンプ24によって、傾斜土槽1
3に導水され、実施の形態2と同様に好気的浄化が行わ
れ、BODなどで表される有機性汚濁物は分解され、リ
ンなども除去される。これにより得られた処理水は亜硝
酸または硝酸態窒素を含み、排出口16からホース25
内に導水される。このホース25内は酸素の供給が絶た
れており、添加容器19により添加された有機態炭素に
より還元されて嫌気状態が維持される。
In this figure, the surface water 21 in which a large amount of phytoplankton has been generated is pumped by a pump 24 to the inclined soil tank 1.
3 and aerobic purification is performed in the same manner as in the second embodiment. Organic contaminants represented by BOD and the like are decomposed and phosphorus and the like are removed. The treated water thus obtained contains nitrous acid or nitrate nitrogen, and is discharged from the outlet 16 through the hose 25.
It is conducted inside. The supply of oxygen in the hose 25 is cut off, and the hose 25 is reduced by the organic carbon added by the addition container 19 to maintain an anaerobic state.

【0107】これにより、処理水はホース内を出口25
aに向かって緩やかに移送される間に嫌気浄化が行わ
れ、脱窒菌の働きによって導水された水中の硝酸態窒素
は窒素ガスとして放出され、添加容器26により添加さ
れた有機態炭素は炭酸ガスとして、それぞれ出口25a
から気泡19となって放出される。
As a result, the treated water flows through the outlet 25 through the hose.
The anaerobic purification is performed during the gradual transfer toward the a, the nitrate nitrogen in the water guided by the action of the denitrifying bacteria is released as nitrogen gas, and the organic carbon added by the addition vessel 26 is converted into carbon dioxide gas. As each exit 25a
Is released as bubbles 19.

【0108】これにより、この方法に従えば、植物プラ
ンクトンを多量に含む表層水21が傾斜土槽13と嫌気
性浄化との組み合わせにより水中に硝酸態窒素を放出す
ることなく浄化できる。
Thus, according to this method, the surface water 21 containing a large amount of phytoplankton can be purified without releasing nitrate nitrogen into the water by a combination of the inclined soil tank 13 and anaerobic purification.

【0109】また、このような水質浄化装置1では、傾
斜土槽13及びホース25は水面8に浮上させたり、水
中を有効利用して設置できるので、設備を設置する場所
を特別に確保する必要もない。
Further, in such a water purification apparatus 1, since the inclined soil tank 13 and the hose 25 can be floated on the water surface 8 or can be installed by effectively using the water, it is necessary to secure a special place for installing the equipment. Nor.

【0110】[0110]

【発明の実施の形態4】つぎに、この発明の実施の形態
4を図面に基づき説明する。なお、実施の形態1と同一
乃至均等な部位部材については同一番号を付して説明す
る。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0111】まず、図4は、本発明と傾斜土槽法を組み
合わせた汚水の浄化装置を示したものであり、「し尿処
理施設構造指針解説−1988年版−全国都市清掃会
議」に示された標準脱窒素処理方式の原理を応用したも
のである。
First, FIG. 4 shows a sewage purification apparatus in which the present invention and the inclined soil tank method are combined, and is shown in "Commentary Guideline for Sewage Treatment Facility Structure-1988 Edition-National Urban Cleaning Council". This is based on the principle of the standard denitrification process.

【0112】遮水シートまたは遮水板27の一端27a
を僅かに開放して貯水槽兼用の嫌気的水質浄化槽28
(以下、貯水槽28という)の中段に略水平に設置す
る。処理原水である汚水の流入管17は、その先端17
aを延長させて、貯水槽28の底部の一端に導く。
One end 27a of the water shielding sheet or plate 27
Anaerobic water purification tank 28 which is slightly open
It is installed substantially horizontally in the middle stage (hereinafter referred to as a water storage tank 28). The inflow pipe 17 of the sewage which is the raw water to be treated has its tip 17
a is extended and guided to one end of the bottom of the water storage tank 28.

【0113】貯水槽28の周辺に給水ポンプ24及び傾
斜土槽13を配設し、給水管24aを介して貯水槽28
の上層水を給水部15から傾斜土槽13へ給水可能とす
る。ついで、傾斜土槽13の排出部16を導水パイプ1
8に接続し、その導水パイプ18の先端18aを流入管
17の先端17a付近に配設する。
A water supply pump 24 and an inclined soil tank 13 are provided around the water storage tank 28, and the water storage tank 28 is provided through a water supply pipe 24a.
Can be supplied from the water supply section 15 to the inclined soil tank 13. Then, the discharge section 16 of the inclined earth tank 13 is connected to the water pipe 1.
8, and the distal end 18 a of the water pipe 18 is disposed near the distal end 17 a of the inflow pipe 17.

【0114】これにより、貯水槽28内は、遮水板27
により上下に分割され、上層29は大気と接触されるが
下層30は遮水板27により上層29から遮断された遮
断領域11とすることができる。
As a result, the inside of the water storage tank 28 is
The upper layer 29 is in contact with the atmosphere, but the lower layer 30 can be the cut-off region 11 cut off from the upper layer 29 by the water shield plate 27.

【0115】このように構成された水質浄化装置1によ
れば、流入管17から流入された汚水は、下層30の遮
断領域11において、汚水中の還元物質の作用により嫌
気状態が維持される。一方、貯水槽28内の上澄み水
(汚水)は給水ポンプ24を介して傾斜土槽13に給水
される。傾斜土槽13内において好気的条件下での浄化
が行われ、汚水中の有機態窒素は亜硝酸または硝酸態窒
素にまで浄化され、導水管18を介して貯水槽28に供
給される。
According to the water purification apparatus 1 configured as described above, the sewage flowing from the inflow pipe 17 is maintained in an anaerobic state by the action of the reducing substance in the sewage in the cut-off region 11 of the lower layer 30. On the other hand, the supernatant water (dirty water) in the water storage tank 28 is supplied to the inclined soil tank 13 via the water supply pump 24. Purification under aerobic conditions is performed in the inclined soil tank 13, and organic nitrogen in the sewage is purified to nitrite or nitrate nitrogen, and supplied to the water storage tank 28 via the water pipe 18.

【0116】遮断領域11では脱窒菌の働きにより導水
パイプ18から供給される亜硝酸または硝酸態窒素の脱
窒と同時に流入管17から供給される汚水中に含まれる
有機態炭素が分解されてそれぞれ窒素ガス及び炭酸ガス
となって気泡19として除去される。遮断領域11の処
理水は先端付近27aから矢印20に沿って緩やかに上
層29に移送される。これにより貯水槽28内の処理水
は循環されて好気条件下および嫌気条件下での浄化が行
われる。
In the cut-off area 11, the organic carbon contained in the sewage supplied from the inflow pipe 17 is decomposed simultaneously with the denitrification of nitrous acid or nitrate nitrogen supplied from the water supply pipe 18 by the action of the denitrifying bacteria. It becomes nitrogen gas and carbon dioxide gas and is removed as bubbles 19. The treated water in the blocking area 11 is gently transferred to the upper layer 29 along the arrow 20 from the vicinity 27a of the tip. Thereby, the treated water in the water storage tank 28 is circulated and purified under aerobic conditions and anaerobic conditions.

【0117】なおこの図4では、最も簡便な方式である
全体が浄化された後に放流するバッチ方式を示してお
り、畜産排水などの有機物濃度と窒素濃度が共に高濃度
な汚水の浄化対策として、簡便で効果的である。
FIG. 4 shows the simplest method, a batch method in which the whole is purified and then discharged, and as a countermeasure against wastewater having a high concentration of both organic matter and nitrogen in livestock wastewater, etc. Simple and effective.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、大容量の閉鎖性水域においても、経済的に富栄養化
を防止して水質保全を図ることのできる水質浄化装置及
び水質浄化方法を提供することができる。また、富栄養
化の原因物質の一つとされている閉鎖性水域において高
濃度に汚染された窒素濃度を低減させることができ、ま
た、悪化した底質を改善することにより、悪化した底質
からの悪影響により富栄養化が加速する悪循環を取り除
くことができる。
As described above, according to the present invention, even in a large-capacity closed water area, a water purification apparatus and a water purification method capable of economically preventing eutrophication and preserving water quality. Can be provided. In addition, it is possible to reduce the concentration of highly contaminated nitrogen in enclosed waters, which are considered to be one of the causative substances of eutrophication, and to improve the deteriorated sediment, Can eliminate the vicious cycle that accelerates eutrophication due to the adverse effects of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1に係る水質浄化装置及
び水質浄化方法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a water purification device and a water purification method according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2に係る水質浄化装置及
び水質浄化方法を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a water purification device and a water purification method according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態3に係る水質浄化装置及
び水質浄化方法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a water purification device and a water purification method according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態4に係る水質浄化装置及
び水質浄化方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a water purification device and a water purification method according to Embodiment 4 of the present invention.

【図5】 改質されるべき底質を備えたFIG. 5 with sediment to be reformed

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水質浄化装置 2 停滞水(滞留水域の水塊) 3 水底 4 底質 5 遮水シート(遮断領域形成部材) 6 脱気弁 7 錘 8 水面 9 フロート 10 ロープ 11 遮断領域 13 傾斜土槽 17 流入管 18 導水パイプ 19 気泡 21 表層水 23 台船 24 給水ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water purification apparatus 2 Stagnant water (water mass of stagnant water area) 3 Water bottom 4 Sediment 5 Water shielding sheet (blocking area forming member) 6 Deaeration valve 7 Weight 8 Water surface 9 Float 10 Rope 11 Blocking area 13 Inclined soil tank 17 Inflow Pipe 18 Water pipe 19 Bubbles 21 Surface water 23 Barge 24 Feed pump

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自然生態系が有する物理的、化学的また
は生物的な水質浄化能力を利用して閉鎖性水域や貯水槽
などの滞留水域における窒素濃度を低減させる水質浄化
方法に用いられる装置であって、 前記滞留水域の水塊の一部に酸素の供給を遮断した遮断
領域を形成する遮断領域形成部材と、 該遮断領域を嫌気状態とする嫌気状態生成手段と、を備
えたことを特徴とする水質浄化装置。
An apparatus used in a water purification method for reducing nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water storage tank by utilizing a physical, chemical or biological water purification ability of a natural ecosystem. A blocking region forming member that forms a blocking region that blocks the supply of oxygen to a part of the water mass in the stagnant water region; and an anaerobic state generating unit that causes the blocking region to be in an anaerobic state. Water purification equipment.
【請求項2】 前記嫌気状態生成手段は、前記遮断領域
を包囲するとともに該遮断領域に還元性物質を滲出させ
る地質であることを特徴とする請求項1記載の水質浄化
装置。
2. The water purification apparatus according to claim 1, wherein said anaerobic state generating means is a geological material surrounding said cut-off area and exuding a reducing substance into said cut-off area.
【請求項3】 前記嫌気状態生成手段は、前記遮断領域
に人為的に有機態炭素を供給する有機態炭素供給装置で
あることを特徴とする請求項1又は2記載の水質浄化装
置。
3. The water purification apparatus according to claim 1, wherein said anaerobic state generating means is an organic carbon supply device for artificially supplying organic carbon to said cut-off region.
【請求項4】 前記遮断領域形成部材は、前記滞留水域
の底部の一部又は全部を水面から遮断する遮水シートで
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
水質浄化装置。
4. The water purification according to claim 1, wherein the blocking area forming member is a water blocking sheet that blocks a part or the whole of the bottom of the stagnant water area from the water surface. apparatus.
【請求項5】 前記遮断領域に亜硝酸態窒素または硝酸
態窒素を含む排水を導水する導水装置を備えることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水質浄化装
置。
5. The water purification device according to claim 1, further comprising a water guiding device for guiding waste water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen in the cutoff region.
【請求項6】 前記遮水シートの一部には、該遮水シー
トを水底に沈めるための錘を備えるとともに水面上から
該遮水シートの一部を吊り下げる吊り下げ装置を備えて
いることを特徴とする請求項4記載の水質浄化装置。
6. A part of the water-impervious sheet is provided with a weight for sinking the water-impervious sheet to the bottom of the water, and a suspending device for suspending a part of the water-impervious sheet from above the water surface. The water purification apparatus according to claim 4, characterized in that:
【請求項7】 前記遮水シートの一部には、該遮水シー
ト下に滞留したガスを放出させるガス放出装置を備えて
いることを特徴とする請求項4記載の水質浄化装置。
7. The water purification apparatus according to claim 4, wherein a part of the water-impervious sheet is provided with a gas discharge device that discharges gas remaining under the water-impervious sheet.
【請求項8】 請求項7記載のガス放出装置は、請求項
6記載の吊り下げ装置により吊り下げられていることを
特徴とする水質浄化装置。
8. A water purification device according to claim 7, wherein the gas discharge device is suspended by the suspension device according to claim 6.
【請求項9】 前記遮断領域形成部材は、前記滞留水域
の処理されるべき水塊を逐次または連続的に流入させる
流入口及び処理された処理水を放出する放出口以外は密
閉性とした容器又はホース等の管状体により、前記滞留
水域からの水の流入及び溶存酸素の供給が遮断されて形
成され、 該管状体には、前記遮断領域に人為的に添加される有機
態炭素を供給する有機態炭素供給装置を備えていること
を特徴とする請求項1記載の水質浄化装置。
9. The container in which the blocking area forming member is hermetically sealed except for an inflow port through which water to be treated in the stagnant water area flows in sequentially or continuously and an outlet through which treated water is discharged. Or, the inflow of water from the stagnant water area and the supply of dissolved oxygen are cut off by a tubular body such as a hose, and the tubular body is supplied with organic carbon that is artificially added to the shutoff area. The water purification device according to claim 1, further comprising an organic carbon supply device.
【請求項10】 前記管状体は、前記滞留水域の水面ま
たは水中に浮遊されていることを特徴とする請求項9記
載の水質浄化装置。
10. The water purification device according to claim 9, wherein the tubular body is suspended on the surface of the stagnant water area or on the water.
【請求項11】 前記遮断領域に亜硝酸態窒素または硝
酸態窒素を含む排水を導水する導水装置を備えることを
特徴とする請求項9又は10に記載の水質浄化装置。
11. The water purification device according to claim 9, further comprising a water guiding device for guiding waste water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen in the cutoff region.
【請求項12】 前記水質浄化装置は、傾斜された遮水
性の底面を有し、内部に水質浄化能を有する土壌が好気
性条件が保たれて充填された遮水槽と、該遮水槽へ処理
すべき処理原水を給水する給水部と、該遮水槽で処理さ
れた処理水を排出する排出部と、から構成された傾斜土
槽を備え、 前記排出部は前記導水装置に接続されていることを特徴
とする請求項5又は11記載の水質浄化装置。
12. The water purification device according to claim 1, wherein the water purification device has an inclined water-impervious bottom surface, and a water-impregnated tank in which soil having a water-purifying ability is filled under aerobic conditions. A water supply section for supplying treated raw water to be treated, and a discharge section for discharging treated water treated in the impermeable tank, wherein the inclined section is configured with an inclined soil tank, and the discharge section is connected to the water guide device. The water purification device according to claim 5 or 11, wherein:
【請求項13】 前記傾斜土槽は、遮水槽の底壁からみ
ず道を遮水する遮水板を立設して形成された滞留部を備
えていることを特徴とする請求項12記載の水質浄化装
置。
13. The inclined soil tank according to claim 12, further comprising a retaining portion formed by erecting a water impervious plate for impervious to a water path from a bottom wall of the water impervious tank. Water purification device.
【請求項14】 前記傾斜土槽は底面と側面とが遮水性
とされた容器状構造体であって、該容器状構造体は重力
方向に積み重ねられて水質浄化装置が形成され、前記底
面の重力方向最下端付近に排水口が配置され、該排水口
から流れ出る処理水が下方の傾斜土槽の上流側に流下さ
れるように配置されたことを特徴とする請求項12又は
13に記載の水質浄化装置。
14. The inclined soil tank is a container-like structure having a bottom surface and a side surface made of water-blocking, and the container-like structures are stacked in the direction of gravity to form a water purification device. The drainage port is disposed near the lowermost end in the direction of gravity, and the treated water flowing out of the drainage port is disposed so as to flow down to the upstream side of the lower inclined soil tank. Water purification device.
【請求項15】 前記水質浄化装置は、前記滞留水域の
滞留水を請求項12〜14のいずれかに記載の傾斜土槽
の給水部に供給する滞留水供給装置を備えていることを
特徴とする水質浄化装置。
15. The water purification apparatus further comprises a stagnant water supply device for supplying the stagnant water in the stagnant water area to a water supply unit of the inclined soil tank according to any one of claims 12 to 14. Water purification equipment.
【請求項16】 自然生態系が有する物理的、化学的ま
たは生物的な水質浄化能力を利用して閉鎖性水域や貯水
槽などの滞留水域における窒素濃度を低減させる水質浄
化方法であって、 前記滞留水域の水塊の一部を人為的に遮蔽することによ
り酸素の供給が遮断された遮断領域を形成し、該遮断領
域に人為的に有機態炭素を供給することにより該遮断領
域を嫌気状態とし、自然界に存在する微生物により該嫌
気状態の遮断領域を浄化させることを特徴とする水質浄
化方法。
16. A water quality purification method for reducing nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water storage tank by utilizing a physical, chemical or biological water quality purification ability of a natural ecosystem. An artificially shielded part of the water mass in the stagnant water area to form a cutoff region in which the supply of oxygen is cut off, and the cutoff region is anaerobically supplied by artificially supplying organic carbon to the cutoff region. Wherein the anaerobic blocking area is purified by microorganisms existing in nature.
【請求項17】 自然生態系が有する物理的、化学的ま
たは生物的な水質浄化能力を利用して閉鎖性水域や貯水
槽などの滞留水域における窒素濃度を低減させる水質浄
化方法であって、 前記滞留水域の水塊の一部を底質を含んで人為的に遮蔽
することにより酸素の供給が遮断された遮断領域を形成
し、自然界に存在する微生物により該遮断領域を浄化さ
せることを特徴とする水質浄化方法。
17. A water purification method for reducing nitrogen concentration in a stagnant water area such as a closed water area or a water storage tank by utilizing a physical, chemical or biological water purification ability of a natural ecosystem, Forming a cutoff region in which the supply of oxygen is cut off by artificially shielding a part of the water mass of the stagnant water area, including the sediment, and purifying the cutoff region by microorganisms existing in nature. Water purification method.
【請求項18】 前記遮断領域に、亜硝酸態窒素または
硝酸態窒素を含む処理原水を導水して、脱窒反応を主体
とした窒素除去を行うことを特徴とする請求項16又は
17に記載の水質浄化方法。
18. The method according to claim 16, wherein treated raw water containing nitrite nitrogen or nitrate nitrogen is introduced into the cut-off area to remove nitrogen mainly by a denitrification reaction. Water purification method.
【請求項19】 前記処理原水は、前記滞留水域に大量
発生した植物プランクトンを含む表層水を好気的条件下
で浄化することにより得られたものであることを特徴と
する請求項18記載の水質浄化方法。
19. The process according to claim 18, wherein the treated raw water is obtained by purifying surface water containing phytoplankton generated in large amounts in the stagnant water area under aerobic conditions. Water purification method.
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