Purifying treatment of waste water
专利汇可以提供Purifying treatment of waste water专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To remove not only a phosphorus component or an org. component but also a nitrogen component in the purifying treatment of waste water by simple constitution.
CONSTITUTION: A broken stone bed 68, a lower purifying soil bed 66, a sand bed 64 and a surface rhizosphere soil bed 62 are successively formed on a bottom part in a layered form. A supply pipe 52 of waste water to be treated is embedded in the vicinity of the boundary of the surface rhizosphere soil bed 62 and the lower purifying soil bed 66 through the sand bed 64. A virescence plant 60 is planted in the ground surface of the surface rhizosphere soil bed 62 so as to extend the roots 60a of the plant 60 to the periphery of the supply pipe 52. The nitrogen component in waste water to be treated is absorbed by the virescence plant 60 and phosphorus or an org. component is adsorbed on the lower purifying soil bed 66 to be decomposed.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio，下面是Purifying treatment of waste water专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排水中のリンや有機成分ばかりでなく窒素をも除去することができる排水の浄化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年リゾート地域の開発や都市部の再開発にともなって、このような地域では各種排水が公共水域に放流されるケースが多くなっている。 このような場合、排水を受け入れる公共水域としての河川，湖沼等の水質汚濁、特に富栄養化にともなうアオコ，赤潮等の発生を防止するため、放流前に排水中の汚濁成分を除去することが不可欠である。
【０００３】このような排水中の汚濁成分を除去するための簡易なシステムとして、自然の浄化能力を活用した土壌浄化法が従来用いられている。 これは、土壌中に排水を通して、土壌中を通過する間に汚濁物質を吸着させ、さらには土壌微生物により汚濁物質を分解させる等して、排水中の汚濁物質を除去しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の土壌浄化法にあっては、排水中のリンや有機成分は除去することができるが、窒素成分は除去することができないという問題点があった。
【０００５】一方、発明者らは、土壌表面に植栽される植物がその成長過程で窒素成分を吸収することから、従来の土壌浄化法と組合せることにより、より高度な排水処理が可能となるとの見通しを得た。
【０００６】本発明は前記問題点ならびに知見に基づいてなされたもので、その目的は、簡易な構成をもって、
リンや有機成分ばかりでなく、窒素成分をも除去することができる排水の浄化処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために本発明は、土壌中に排水を通水して排水の浄化を図る排水の浄化処理方法において、前記土壌を表層土と下層土との二層をもって形成し、該表層土の表面には植物を植栽するとともに、該表層土と前記下層土との境界付近に被処理排水を供給するための通路を配設したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】以上の構成によれば、表層土と下層土との二層の境界付近に非処理排水を供給するための通路を配設するとともに、前記表層土の表面に植物を植栽したので、
排水中に含まれるリンやその他の有機物質は土壌に吸着され、あるいは土壌微生物に分解されて除去され、さらに排水中の窒素成分は表層土表面に植栽された植物の根を通じて植物に吸収される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。 図１は本発明に係る排水の浄化処理方法の試験フローを示す系統図、図２は本発明に係る排水の浄化処理方法の試験に供するモデル土槽の一部破断側断面図である。
【００１０】図１に示すように、人工下水作成プラント１０で人工的に作成された生活排水（ＢＯＤ濃度２００
ｐｐｍ）は、嫌気方式と好気方式とを併用する合併浄化槽２０に流入し、前処理として生物処理が施される。 そして、合併浄化槽２０からのオーバーフロー水がポンプピット３０に流入し、ポンプピット３０内に据え付けられた移送ポンプ３２によって分配槽４０に送られる。 分配槽４０では、５ヶ所に設置されたモデル土槽５０の各々に被処理排水が分配供給される。 なお、この被処理排水の性状は、試験期間中を通じて、ＢＯＤ１〜５ｐｐ
ｍ，ＣＯＤ３．１〜４．２ｐｐｍ，全窒素（Ｔ−Ｎ）
９．５〜１３．７ｐｐｍ，全リン（Ｔ−Ｐ）３．４〜
５．３ｐｐｍであった。
【００１１】前記５ヶ所のモデル土槽５０には、浄化作用を比較するために、それぞれ異なった土壌が形成されるとともに、その表層土の地表面に異なる種類の緑化植物が植栽されている。
【００１２】前記被処理排水は、それぞれのモデル土槽５０に形成された土壌の表層土と下層土との間に配設された供給管５２を介して土壌中に供給され、浄化処理された後、モデル土槽５０内の最下部に設けられた集水管５４を通じてモデル土槽５０から導出され、放流枡７０
を経由して放流用のＵ字溝８０へ放流される。
【００１３】以上述べた被処理排水の通水経路は、図１
中に矢印を付した太線で示されている。
【００１４】次に、モデル土槽５０の構成について説明する。 モデル土槽５０に用いる土槽としては、気温変化の影響を受けにくいコンクリート製のボックスカルバート５０ａを使用した。 また、その寸法は、各種植栽植物の生育状況を観察比較し、かつ被処理排水の均等な供給状況を確認するための最小規模として、長さ，幅各２ｍ
とし、植栽植物の根が生育する表層土である表層根圏土壌として３０〜４０ｃｍ、下層土である下層浄化土壌として同じく３０〜４０ｃｍを確保するために、高さ１ｍ
とした。 さらに、浄化処理後の処理水を採取する必要から、モデル土槽５０は地上に設置した。
【００１５】ボックスカルバート５０ａの内部には、図２に示すように、その底部側から砕石層６８、下層浄化土壌６６、砂層６４、表層根圏土壌６２の順に層状のモデル土壌が形成されている。 そして、表層根圏土壌６２
と下層浄化土壌６６との境界付近には、表層根圏土壌６
２との間に砂層６４を介して、被処理排水の供給管５２
が埋設されている。
【００１６】供給管５２は、内部を流通する被処理排水が、周囲の土壌中に浸透するための透水孔が多数設けられた有孔管５２ａと、有孔管５２ａを土壌中に安定して支持するためのベッド５２ｂとから構成されている。 また、有孔管５２ａの周囲には不織布５６が捲回され、その両端は有孔管５２ａの径方向に延在されて、被処理排水が適度に土壌中に湿潤されるようになっている。
【００１７】表層根圏土壌６２の地表面には、芝等の緑化植物６０が植栽され、その根６０ａは表層根圏土壌６
２の内部を下方に向かって生育、伸長している。
【００１８】最下部の砕石層６８には浄化処理された高度処理水を集めてモデル土槽５０の外部に導出する集水管５４が設けられている。
【００１９】次に、本実施例の作用について、１９９０
年５月〜１９９０年１１月に前記試験設備を使用して実施した試験の結果を参照して説明する。 表１に、各モデル土槽５０での緑化植物６０，表層根圏土壌６２および下層浄化土壌６６の組み合わせをまとめて示す。
【００２０】
１． 窒素（Ｎ）の除去能 試験期間中の５月から７月にかけては、表層根圏土壌の表面にベントグラスを植栽したＮｏ． １槽が、Ｎの除去量が多く、除去率は２３〜３８％であった。 これに対して、８月から１０月中旬にかけては、表層根圏土壌の表面にコウライシバを植栽したＮｏ． ２槽，Ｎｏ． ３槽でのＮの除去量が多く、除去率は２３〜３３％であった。
また、地表にタマリュウ・シバザクラを植栽したＮｏ．
４槽は、全試験期間を通じて１ｐｐｍ程度の除去量があり、除去率は１０％程度であった。 一方、地表になにも植栽されていない裸地のＮｏ． ５槽では、全試験期間を通じてＮの除去量が０．６ｐｐｍと低く、除去率も５％
程度であった。
【００２１】以上の結果から、 （１）Ｎの除去能は、表層根圏土壌の表面に植栽された植物の種類に影響される。 （２）芝が植栽されたモデル土槽（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３
槽）では、タマリュウ・シバザクラが植栽されたモデル土槽（Ｎｏ．４槽）と比較して、Ｎの除去効果が大きい。 （３）それぞれの芝の特徴として、ベントグラスは５月から７月にかけて、コウライシバは８月から１０月にかけてＮの除去量が大きい。 ということが確認された。 ２． リン（Ｐ）の除去能 Ｐの除去能を検討するにあたっては、原水および処理水ともに、全リン（Ｔ−Ｐ）中に占めるリン酸リン（ＰＯ
4 −Ｐ）の比率が９５〜９８％であったため、原則としてＰＯ 4 −Ｐの除去能について検討した。
【００２２】Ｎｏ． ２槽では、全試験期間を通じてＰＯ
4 −Ｐはほとんど除去されていた。 Ｎｏ． ３槽，Ｎｏ．
４槽，Ｎｏ． ５槽では、６月から８月にかけてＰＯ 4 −
Ｐの吸収率は４４〜６５％であったが、その後除去率が悪くなり、５〜２２％に減少した。 Ｎｏ． １槽では、全試験期間を通じて３０〜４０％の除去率であった。
【００２３】以上のことから、Ｐの除去能は、リン酸吸収係数が高い黒ボク土を下層浄化土壌に使用したモデル土槽で高いことが確認された。 ３． シバの生育量と全窒素（Ｔ−Ｎ）除去量との関係 前記表１に示した緑化植物６０のうち、Ｎｏ． １槽〜Ｎ
ｏ． ３槽のシバについては、ほぼ定期的に刈り込みを行ない、その生育量を調査した。 この結果、シバの刈り込み収量とＴ−Ｎ除去量との関係から、シバの生育量の増大とともに、各モデル土槽でのＴ−Ｎの除去量が大きくなっていることが確認された。 モデル土槽で除去されたＴ−Ｎがすべてシバに吸収されたものと仮定すると、シバのＴ−Ｎ含有量の理論値は２．５〜３．３％程度であるが、実際に刈り込んだシバのＴ−Ｎ含有量は２．１〜
４．１％であり、前記理論値にほぼ相当する値であった。
【００２４】以上のことから、Ｎｏ． １槽〜Ｎｏ． ３槽の各モデル土槽で除去されたＴ−Ｎのほとんどは、表層根圏土壌６２の地表面に生育しているシバに吸収されたことが確認された。
【００２５】以上の試験結果に基づいて、本実施例の作用について述べると、被処理排水は、モデル土槽５０の表層根圏土壌６２と下層浄化土壌６６との境界付近に埋設設置された供給管５２の有孔管５２ａの内部を流通し、有孔管５２ａに設けられた多数の透水孔を通じて土壌中に浸透していく。 この際、有孔管５２ａの周囲には、透水係数の高い砂層６４が形成されているので、被処理排水は、容易に有孔管５２ａから外部に滲出することができる。 また、有孔管５２ａの周囲には不織布５６
が捲回され、これが砂層６４と下層浄化土壌６６との間に延在されているので、有孔管５２ａから滲出した被処理排水は、不織布５６に沿って浸透していき、土壌中に被処理排水を均一に供給することができる。
【００２６】表層根圏土壌６２の地表面に植栽された緑化植物６０の根６０ａは、土壌中に浸透してきた被処理排水を求めて砂層６４の付近まで伸長し、被処理排水中に含有される肥料要素、特に窒素を顕著に吸収するので、被処理排水中の全窒素（Ｔ−Ｎ）が効果的に除去されるとともに、緑化植物６０には、水分と肥料とが与えられる。
【００２７】緑化植物６０に吸収されなかった被処理排水は、下層浄化土壌６６を透過して、下方に移動していく。 この過程で、被処理排水中の全リン（Ｔ−Ｐ）が土壌に吸着されて除去されるとともに、被処理排水中の有機物質等の汚濁物質が土壌微生物によって分解されるという作用も同時に得られ、簡単な構成で高度の排水処理を実施できる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係る排水の浄化方法によれば、表層土と下層土との二層の境界付近に被処理排水を供給するための通路を配設するとともに、前記表層土の表面に植物を植栽したので、排水中に含まれるリンやその他の有機物質は土壌に吸着され、あるいは土壌微生物に分解されて除去され、さらに排水中の窒素成分は表層土表面に植栽された植物の根を通じて植物に吸収され、排水中のリンあるいは有機成分ばかりでなく、窒素成分をも除去することができ、排水の富栄養化を防止することができる。
【図１】本発明に係る排水の浄化処理方法の試験フローを示す系統図である。
【図２】本発明に係る排水の浄化処理方法の試験に供するモデル土槽の一部破断側断面図である。
１０ 人工下水作成プラント ２０ 合併浄化槽 ３０ ポンプピット ４０ 分配槽 ５０ モデル土槽 ５２ 供給管 ５４ 集水管 ５６ 不織布 ６０ 緑化植物 ６２ 表層根圏土壌 ６４ 砂層 ６６ 下層浄化土壌 ６８ 砕石層
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