管路內淨化裝置以及管路內淨化裝置的連接構造的製作方法

2023-05-05 17:52:51 3

管路內淨化裝置以及管路內淨化裝置的連接構造的製作方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種能夠以低價高效地淨化汙水的管路內淨化裝置。另外，本發明的目的還在於提供能夠同時實現優異的流下性能與優異的淨化性能的管路內淨化裝置的連接構造。本發明所涉及的管路內淨化裝置具有：流量確保部，其確保水流量，且具有透水性；以及水淨化部，其位於所述流量確保部的下部，對從所述流量確保部供給的水進行淨化。
【專利說明】管路內淨化裝置以及管路內淨化裝置的連接構造

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種能夠以低價高效地淨化汙水的管路內淨化裝置。另外，本發明涉 及一種能夠同時實現優異的流下性能與優異的淨化性能的管路內淨化裝置的連接構造。

【背景技術】
[0002] 以往，汙水通過管路移送至下水處理設施，汙水的淨化處理全部由該下水處理設 施進行。因此，下水處理設施需要伴隨淨化用設備而產生的設備費用及設備空間。
[0003] 近幾年，為了減少下水處理設施的負擔，提出了使用微生物在管路內淨化汙水的 方法。例如，在專利文獻1中公開了一種管路用汙水淨化裝置，該管路用汙水淨化裝置通過 在管路的內表面設置含有有用微生物群的陶瓷材料的膜而使汙水與有用微生物接觸，從而 淨化汙水。在專利文獻2中公開了一種管路用淨水裝置，該管路用淨水裝置在管路內具有 微生物能夠固著的輸水性的固定床、用於向固定床供給氧的供氧機構，由此，即使在固定床 浸漬於汙水中的狀態下，也能夠向固定床供給氧，促進需氧微生物的繁殖。另外，在專利文 獻3中公開了一種淨化汙水的方法，通過在壓送管的管路的內側設置翅片並在壓送管內部 設置多個管道，從而使汙水與微生物接觸的面積擴大，高效地淨化汙水。
[0004] 然而，在這些方法中，汙水與微生物的接觸面積仍然不足，由於微生物與汙水的接 觸時間短，因此淨化效率低。另外，在使用供氧機構的情況下，存在設備費用、施工費用增高 等問題。此外，管路用淨水裝置需要充分確保汙水的流下性能，防止因埋設時等產生的應力 而造成破損。
[0005] 在先技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開平8-165704號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開2010-024773號公報 [0009] 專利文獻3 :日本實開平6-24799號公報


【發明內容】

[0010] 發明要解決的課題
[0011] 本發明的目的在於提供一種能夠以低價高效地淨化汙水的管路內淨化裝置。另 夕卜，本發明的目的還在於提供一種能夠同時實現優異的流下性能與優異的淨化性能的管路 內淨化裝置的連接構造。
[0012] 用於解決課題的方案
[0013] 本發明所涉及的管路內淨化裝置具有：流量確保部，其確保水流量，且具有透水 性；以及水淨化部，其位於所述流量確保部的下部，對從所述流量確保部供給的水進行淨 化。
[0014] 以下，對本發明進行詳細說明。
[0015] 本發明的發明人們發現，根據上述構造的管路內淨化裝置，能夠以低價高效地淨 化汙水，從而完成了本發明。
[0016] 本發明的管路內淨化裝置具有：流量確保部，其確保水流量，且具有透水性；以及 水淨化部，其位於所述流量確保部的下部，對從所述流量確保部供給的水進行淨化。
[0017] 作為使所述流量確保部具有透水性的方法，例如，能夠列舉出在流量確保部設置 開口部的方法等。
[0018] 開口部相對於所述流量確保部的表面積所佔的比例雖不特別限定，但優選下限為 5 %，優選上限為80 %。若所述開口部所佔的比例不足5 %，則存在向所述流量確保部與所 述水淨化部之間供給的汙水的供給量不足的情況。若所述開口部所佔的比例超過80%，則 存在無法獲得流量確保部所需的強度的情況。
[0019] 所述流量確保部的開口部的空隙的大小雖不特別限定，但優選下限為1mm2,優選 上限為3000mm 2。若所述空隙的大小不足1mm2,則沒有發現足夠的透水性，存在向所述流 量確保部與所述水淨化部之間供給的汙水的供給量不足的情況。若所述空隙的大小超過 3000mm 2,則存在後述的微生物載體向流量確保部流出的情況。
[0020] 作為這樣的管路內淨化裝置，例如，能夠列舉出：具有由外管和具有透水性的內管 構成的雙層管構造，且所述內管內成為流量確保部，所述外管與所述內管的間隙成為水淨 化部的管路內淨化裝置（以下，也稱為具有雙層管構造的管路內淨化裝置）；具有將管路內 劃分為上部區間與下部區間的透水性的分隔件，且所述上部區間成為流量確保部，所述下 部區間成為水淨化部的管路內淨化裝置（以下，也稱為具有分隔件的管路內淨化裝置）等。 [0021] 需要說明的是，在本發明中，管路是指用於輸送流體等的管，不僅包括具有封閉橫 截面的導管，還包括明渠（無蓋的水路或者能簡單地卸下蓋的水路）、暗渠（埋設在地下的 水路）。
[0022] 在具有所述雙層管構造的管路內淨化裝置中，所述內管具有作為向管路內供給汙 水後的流路的作用以及向內管與外管之間供給汙水的作用，在所述內管與所述外管之間， 一邊對從所述內管供給的汙水進行淨化一邊使該汙水流下。
[0023] 作為構成所述內管的材料，只要是能夠用作下水管路的材料即可，不特別限定，例 如，能夠列舉出聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂；纖維強化塑料；鋼、球墨鑄鐵等金屬；鋼筋混凝土 (修姆管）等。
[0024] 所述內管的管路徑向的剖面形狀只要是能夠用作下水管路的剖面形狀即可，不特 別限定，例如，能夠列舉出矩形、圓形、蛋形等剖面閉合的管，但優選圓形。
[0025] 所述內管的管路直徑雖不特別限定，但優選下限為100mm，優選上限為3000mm。若 所述內管的管路直徑不足100mm，則存在因汙水中的固形物而導致無法進行汙水的移送的 情況。
[0026] 需要說明的是，在本說明書中，"管路直徑"是指管路的內側剖面的外切圓的直徑。
[0027] 所述內管具有透水性。
[0028] 作為使所述內管具有透水性的方法，例如，能夠列舉出在內管設置開口部的方法 等。
[0029] 作為構成所述外管的材料，只要是能夠用作下水管路的材料即可，不特別限定，例 如，能夠列舉出聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂；纖維強化塑料；鋼、球墨鑄鐵等金屬；鋼筋混凝土 (修姆管）等。
[0030] 所述外管的管路徑向的剖面形狀只要是能夠用作下水管路的剖面形狀即可，不特 別限定，例如，能夠列舉出矩形、圓形、蛋形等，由於在埋設的情況下不易發生因土壓而造成 的應力集中，因此優選圓形。另外，在不進行埋設的情況下，所述外管也可以是上部沿管軸 線方向連續地開口的槽管。
[0031] 所述外管的管路直徑雖不特別限定，優選下限為所述內管的管路直徑的120%，優 選上限為所述內管的管路直徑的300%。若所述外管的管路直徑不足所述內管的管路直徑 的120%，則存在因無法充分填充微生物載體等而造成淨化性能劣化的情況。若所述外管的 管路直徑超過所述內管的管路直徑的300 %，由於外管的管路直徑相對於汙水流量過大，因 此，存在管材或鋪設等的成本不必要地過度增大的情況。
[0032] 在具有所述雙層管構造的管路內淨化裝置中，優選所述內管設置在架臺上，該架 臺設置於所述外管。在採用這樣的雙層管構造的情況下，例如，在利用螺栓等固定內管與外 管的情況下，存在因埋設時的土壓所造成的應力集中等而導致進行固定後的部分破損的顧 慮。對此，本發明的發明人們對內管的固定方法進行了潛心研究，結果發現，通過在外管設 置架臺，並在該架臺上設置內管，能夠獲得流下性能優異且能夠防止因埋設時等產生的應 力而造成的破損的管路內淨化裝置。
[0033] 作為構成所述架臺的材料，能夠使用與所述內管、所述外管同樣的材料。
[0034] 作為所述架臺的形狀，例如，能夠列舉出板狀、具有支承部與腳部的形狀、半剖管 狀等。其中，從容易加工的角度考慮，優選板狀。
[0035] 設置在所述外管的架臺的數量雖不特別限定，但優選在所述外管的兩端附近至少 分別設置一個架臺。
[0036] 優選所述架臺固定在所述外管上。由於在所述外管固定有架臺，因此能夠穩定地 設置所述內管。作為將所述架臺固定於所述外管的方法，能夠列舉出焊接、使用粘合劑進行 的粘合、使用膩子膠進行的粘合等。
[0037] 優選所述架臺固定於所述內管。由於架臺固定於所述內管，因此能夠防止所述內 管與所述架臺偏離，或者所述內管從所述架臺脫離。作為將所述架臺固定於所述內管的方 法，能夠使用與固定於所述外管的方法同樣的方法。
[0038] 優選所述架臺與所述內管的接觸位置位於比所述內管的中心靠下部的位置。若所 述架臺與所述內管的接觸位置位於內管的中心以上的高度，則存在將內管設置於外管內部 的作業變困難，並且因埋設時的土壓等在架臺、內管以及外管產生較大應力的情況。
[0039] 由於在內管的上部與外管的上部相接、或者內管的上部與外管的上部利用螺栓等 固定的情況下，存在因埋設時的土壓等而產生較大應力的情況，有時發生在內管或外管產 生裂縫或破碎等不良情況，因此，優選具有雙層管構造的管路內淨化裝置在所述內管的上 部與所述外管的上部之間具有間隙。
[0040] 在具有所述分隔件的管路內淨化裝置中，被所述分隔件劃分的管路內的上部區間 具有作為向管路內供給汙水後的流路的作用以及向下部區間供給汙水的作用，管路內的下 部區間具有一邊對從上部區間供給的汙水進行淨化一邊使汙水流下的作用。
[0041] 在具有所述分隔件的管路內淨化裝置中，作為構成成為管路的外壁的管的材料， 能夠列舉出與具有所述雙層管構造的管路內淨化裝置相同的材料。以下，成為具有所述分 隔件的管路內淨化裝置中的管路的外壁的管也稱為外管。
[0042] 作為構成所述分隔件的材料，例如，能夠列舉出聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂；纖維強 化塑料；鋼、球墨鑄鐵等金屬；鋼筋混凝土等。
[0043] 為了使上部區間在流下性能方面優異，優選所述分隔件的形狀是與外管相接的部 分的高度比與外管分離的部分、即中心部分的高度高的形狀。另外，在所述分隔件的與外管 相接的部分的高度高於中心部分的高度的情況下，通過使與外管相接的部分附近具有透水 性，使中心部分不具有透水性，由此，在向成為水淨化部的下部區間填充微生物載體時，該 微生物載體能夠與管路內的水位相應地高效地反覆浸漬於汙水以及曝露於空氣。
[0044] 作為使所述分隔件具有透水性的方法，例如，能夠列舉出在分隔件設置開口部的 方法等。
[0045] 所述分隔件的開口部的空隙的大小雖不特別限定，但優選下限為1mm2,優選上限 為3000mm 2。若所述空隙的大小不足1mm2,則無法獲得足夠的透水性，存在向下部區間供給 的汙水的供給量不足的情況。若所述空隙的大小超過3000mm 2,則存在因向下部區間供給的 汙水中的固形物而造成微生物載體發生堵塞、或者微生物載體向上部區間內流出的情況。 [0046] 所述分隔件能夠通過嵌合、焊接、使用粘合劑進行的粘合等與所使用的材料、用途 等相應的公知方法設置於所述外管。
[0047] 在所述水淨化部中，作為淨化汙水的方法，例如，能夠列舉出使用曝氣裝置的方法 或使用微生物的方法等。其中，為了能夠不使用動力地淨化汙水，優選使用微生物的方法， 本發明的管路內淨化裝置進一步優選在所述水淨化部填充有微生物載體。通過在所述水淨 化部填充微生物載體，能夠在防止微生物載體的流出的同時保持大量的微生物，能夠獲得 較高的 BOD(Biochemical Oxygen Demand)去除量。
[0048] 所述"微生物載體"是指，為了使需氧微生物或厭氧微生物等附著而使用的粒狀或 小片的材料，在從汙水的輸水開始經過1?4周左右之後，需氧微生物或厭氧微生物等自然 地附著在微生物載體上並進行繁殖。
[0049] 構成所述微生物載體的材料不特別限定，例如，能夠列舉出聚乙烯、聚丙烯、聚氨 基甲酸乙酯等樹脂或陶瓷等。由於微生物載體需要透水性，因此在採用聚乙烯、聚丙烯等疏 水性材料的情況下，優選實施親水化處理。
[0050] 由於所述微生物載體需要高效地使氧與微生物接觸，因此優選使用比表面積大並 且難以堵塞的纖維狀體、發泡體、多孔質體、網狀體等。
[0051] 在所述微生物載體使用發泡體的情況下，由於優選汙水滲透至微生物載體內部， 因此與獨立氣泡型的發泡體相比，優選使用連續氣泡型的發泡體。
[0052] 所述微生物載體的形狀不特別限定，例如，能夠列舉出球狀、長方體狀、立方體狀、 片狀、纖維狀、網狀等。另外，為了微生物載體的流出防止及內管的固定化，也可以將所述微 生物載體封入例如網狀體、有孔管（後述的載體保持管）等透水性更高的容器等。
[0053] 優選單個所述微生物載體的體積為25mm3以上。若單個微生物載體的體積小於 25mm 3,則存在微生物載體與汙水一起流出的情況。
[0054] 在所述微生物載體是纖維狀體或發泡體的情況下，為了增大比表面積，優選空隙 率高的材料。具體而言，優選空隙率超過50%的材料，更優選超過80%的材料。
[0055] 需要說明的是，在本說明書中，所述"空隙率"表示以百分比表示單位體積中的縫 隙的比例。
[0056] 優選所述微生物載體與管路內的水位相應地反覆浸漬於汙水以及曝露於空氣。因 此，優選調節本發明的管路內淨化裝置的填充所述微生物載體的高度、填充率，以便使所述 微生物載體能夠適度地反覆浸漬於汙水以及曝露於空氣。
[0057] 在具有雙層管構造的管路內淨化裝置中，填充所述微生物載體的高度的優選下限 是所述外管的管路直徑的20%。若填充所述微生物載體的高度不足所述外管的管路直徑的 20%，則存在無法獲得高淨化性能的情況。
[0058] 所述微生物載體的填充率定義為微生物載體的體積相對於被所述外管與所述內 管包圍的體積的比例，所述填充率的優選下限為10%，優選上限為1〇〇%。若所述填充率不 足10%，則存在無法獲得高淨化性能的情況。
[0059] 出於防止所述微生物載體的流出等目的，優選所述微生物載體通過具有透水性的 載體保持件固定於水淨化部。
[0060] 作為所述載體保持件的材料，例如，能夠列舉出聚乙烯、聚丙烯等。優選所述載體 保持件是管狀的載體保持管，具有調節並且保持水淨化部的容積的功能。
[0061] 所述載體保持管的管路徑向的剖面形狀既可以是矩形，也可以是圓形，但優選圓 形。
[0062] 所述載體保持管的管路直徑的優選下限是所述微生物載體的大小的2倍，所述載 體保持管的管路直徑的優選上限是所述微生物載體的大小的30倍。若所述載體保持管的 管路直徑不足所述微生物載體的大小的2倍，則難以向載體保持管填充微生物載體。若所 述載體保持管的管路直徑超過所述微生物載體的大小的30倍，則存在載體保持管彼此的 間隔過寬，汙水不穿過微生物載體就通過的情況。
[0063] 所述載體保持管具有透水性。
[0064] 作為使所述載體保持管具有透水性的方法，例如，能夠列舉出在載體保持管設置 開口部的方法等。
[0065] 開口部相對於所述載體保持管的表面積所佔的比例雖不特別限定，但優選下限是 20 %，優選上限是95 %。若所述開口部所佔的比例不足20 %，則存在向所述微生物載體供 給的汙水的供給量不足的情況。若所述開口部所佔的比例超過95 %，則存在載體保持管在 強度方面劣化的情況。
[0066] 所述載體保持管的開口部的空隙的大小雖不特別限定，但優選下限是5mm2,優選 上限是400mm2。若所述空隙的大小不足5mm2,則存在向載體保持管流入的汙水不足的情況。 若所述空隙的大小超過400mm 2,則存在微生物載體從載體保持管流出的情況。
[0067] 本發明的管路內淨化裝置優選具有多個載體保持件，並且在各載體保持件之間具 有成為流路的間隙。通過在各載體保持件之間形成成為流路的間隙，由此，與不使用所述載 體保持件地直接填充微生物載體的情況相比，不易發生因汙水中的固形物等造成的微生物 載體的堵塞。
[0068] 優選本發明的管路內淨化裝置在底部具有底部連續間隙，該底部連續間隙成為沿 著管軸線方向連續地形成的流路。由於具有所述底部連續間隙，能夠確保所述水淨化部中 的汙水的流下性能。需要說明的是，在具有所述雙層管構造的管路內淨化裝置中，在設置所 述的架臺的情況下，優選在外管的底部與架臺之間具有底部連續間隙，該底部連續間隙成 為沿著管軸線方向連續的流路。
[0069] 為了能夠充分確保所述水淨化部的流下性能，並且能夠容易進行管路內清掃等維 護作業，優選所述底部連續間隙的管路徑向剖面積在7cm 2以上。作為設置所述底部連續間 隙的方法，能夠列舉出在所述外管與所述內管之間設置透水性的分隔件，且該分隔件以使 微生物載體成為大致上側且底部連續間隙成為大致下側的方式進行劃分的方法、或者在所 述外管與所述內管之間設置具有透水性的底部連續間隙保持件，且該底部連續間隙保持件 以使微生物載體成為大致上側且底部連續間隙成為大致下側的方式進行劃分的方法等。由 於所述底部連續間隙保持件與所述載體保持件同樣具有透水性，因此，也可以將微生物載 體封入所述載體保持件，直接用作所述底部連續間隙保持件。
[0070] 本發明的方案之一還涉及管路內淨化裝置的連接構造，所述管路內淨化裝置的連 接構造經由具有水路的人孔將上遊側的管路內淨化裝置A與下遊側的管路內淨化裝置B連 接，所述管路內淨化裝置A與所述管路內淨化裝置B在所述人孔中連接，以使得流過所述管 路內淨化裝置A的水淨化部後的水向所述管路內淨化裝置B的流量確保部流入。
[0071] 在本發明的管路內淨化裝置中，從流量確保部供給並利用水淨化部淨化後的水直 接在水淨化部流動。因此，在這樣的管路內淨化裝置中，越是靠下遊側，在流量確保部流動 的水越少，逐漸無法獲得足夠的流下性能。對此，本發明的發明人們進行了潛心研究，結果 發現，通過在人孔中以使流過上遊側的管路內淨化裝置的水淨化部的水向下遊側的管路內 淨化裝置的流量確保部流入的方式進行連接，由此，使暫時供給至水淨化部的水再次返回 到流量確保部，從而能夠同時實現優異的流下性能與優異的淨化性能。
[0072] 本發明的管路內淨化裝置的連接構造具有經由具有水路的人孔將上遊側的管路 內淨化裝置A與下遊側的管路內淨化裝置B連接的構造。
[0073] 在本發明的管路內淨化裝置的連接構造中，所述管路內淨化裝置A與所述管路內 淨化裝置B在所述人孔中連接，以使得流過所述管路內淨化裝置A的水淨化部後的水向所 述管路內淨化裝置B的流量確保部流入。利用這樣的人孔使從管路內淨化裝置A的流量確 保部向水淨化部供給並直接流過管路內淨化裝置A的水淨化部後的水向管路內淨化裝置B 的流量確保部供給，能夠不降低流下性能地發揮優異的淨化性能。
[0074] 優選流過管路內淨化裝置A的水淨化部後的水全部供給至管路內淨化裝置B的流 量確保部，但為了確保流下性能，也可以使流過管路內淨化裝置A的水淨化部後的水的至 少50%以上供給至管路內淨化裝置B的流量確保部。
[0075] 所述人孔的除所述管路內淨化裝置A與所述管路內淨化裝置B的連接部以外的部 分能夠使用與在下水管路的連接中使用的公知的人孔相同的人孔。
[0076] 作為在所述人孔中使流過所述管路內淨化裝置A的水淨化部後的水向所述管路 內淨化裝置B的流量確保部流入的方法，能夠列舉出對與所述人孔連接的所述管路內淨化 裝置A和所述管路內淨化裝置B的高度設置高度差的方法、或者使用泵等裝置的方法等。其 中，為了不需要動力，優選對所述管路內淨化裝置A與所述管路內淨化裝置B的高度設置高 度差的方法。
[0077] 作為對所述管路內淨化裝置A與所述管路內淨化裝置B的高度設置高度差的方 法，例如，能夠列舉出在所述人孔設置高度在所述管路內淨化裝置A的水淨化部以下並且 在所述管路內淨化裝置B的流量確保部以上的水路的方法等。優選所述人孔的水路以與管 路內淨化裝置A的水淨化部以及所述管路內淨化裝置B的流量確保部相同的高度與各個管 路內淨化裝置連接。
[0078] 發明效果
[0079] 根據本發明，提供一種能夠以低價高效地淨化汙水的管路內淨化裝置。另外，根據 本發明，提供一種能夠同時實現優異的流下性能與優異的淨化性能的管路內淨化裝置的連 接構造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0080] 圖1是示出本發明的管路內淨化裝置的一例的管路徑向剖視圖，（a)示出水位高 的情況，（b)示出水位低的情況。
[0081] 圖2是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0082] 圖3是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0083] 圖4是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0084] 圖5是載體保持管的管路徑向剖視圖。
[0085] 圖6是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0086] 圖7是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0087] 圖8是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖，（a)示出管路 內的水量多的情況，（b)示出管路內的水量少的情況。
[0088] 圖9是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0089] 圖10是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0090] 圖11是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0091] 圖12是示出以往的管路內淨化裝置的一例的管路徑向剖視圖。
[0092] 圖13是示出本發明的管路內淨化裝置中的架臺的設置方法的一例的圖，（a)是立 體圖，（b)是管路徑向剖視圖。
[0093] 圖14是示出本發明的管路內淨化裝置中的架臺的設置方法的另一例的圖，（a)是 立體圖，（b)是管路徑向剖視圖。
[0094] 圖15是示出本發明的管路內淨化裝置中的架臺的設置方法的另一例的圖，（a)是 立體圖，（b)是管路徑向剖視圖。
[0095] 圖16是示出本發明的管路內淨化裝置的連接構造的一例的管路軸向剖視圖。 [0096] 圖17是示出本發明的管路內淨化裝置的連接構造的一例的立體圖。
[0097] 圖18是示出本發明的管路內淨化裝置的連接構造的另一例的管路軸向剖視圖。

【具體實施方式】
[0098] 以下，使用附圖更詳細地說明本發明的管路內淨化裝置，本發明不僅僅限定於以 上附圖所示的實施方式。
[0099] 圖1是示出本發明的管路內淨化裝置的一例的管路徑向剖視圖。
[0100] 如圖1所示，本發明的管路內淨化裝置具備由外管1和具有開口部4的內管3構 成的雙層管構造，並且，通過在所述雙層管構造的間隙填充微生物載體5而構成。
[0101] 內管3通過設置開口部4而具有透水性。由於在外管1的內部具備這種有透水性 的內管3,從而利用內管3移送微生物難以分解的汙水中的大部分固形物，向具有微生物載 體5的內管3與外管1之間供給微生物容易分解的汙水，因此，能夠穩定地進行汙水的淨化 處理。
[0102] 在圖1的管路內淨化裝置中，管路內水位隨時間經過而上下移動，從而微生物載 體5反覆浸漬於汙水以及曝露於空氣。在圖1中，內管3配置在外管1的中央部，微生物載 體5填充至外管1的管路直徑1/2的高度。在內管3的水位是水面2的情況下（圖I (a))， 外管1的水位略低於內管3的水位。在流通於內管3中的水量降低，內管3的水位成為內 管的水面6的情況下（圖I (b))，汙水基本無法浸透外管1，外管1的水位降低至外管1的 水面7。此時，微生物載體5能夠與空氣接觸。由於外管1的水位隨著時間經過而反覆上下 移動，因此，微生物載體5也以與水位的上下移動對應的間隔曝露在空氣中，能夠供給基於 需氧微生物的好氣分解所需的氧。另外，在微生物載體5浸漬於汙水中的狀態下，厭氧微生 物繁殖，能夠對汙水進行嫌氣分解。
[0103] 圖2、圖3是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0104] 本發明的管路內淨化裝置也可以是如圖2、圖3那樣改變了外管1與內管3的配置 的管路內淨化裝置。在如圖2所示那樣改變外管1與內管3的配置的情況下，微生物載體 5與空氣接觸的時間增長，但其填充量減少。對此，在如圖3所示那樣改變外管1與內管3 的配置的情況下，所述微生物載體5的填充量增多，且所述微生物載體5浸漬於汙水中的時 間增長。這樣，能夠通過改變外管1與內管3的配置來進行與汙水的流量、性狀相對應的處 理。
[0105] 圖4是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0106] 優選本發明的管路內淨化裝置設置有載體保持管8,以便如圖4所示那樣保持外 管1與內管3的間隔。載體保持管8保持對於支承內管3的重量來說足夠的強度，並且設 置有開口部，以使得汙水容易從外周浸透。通過在載體保持管8的內部填充承受負荷小且 而比表面積大的微生物載體5,從而起到防止內管3所帶來的負載施加於所述微生物載體5 自身而導致所述微生物載體5被壓緊的作用。對於所述載體保持管8,通過在鄰接的載體保 持管彼此之間設置間隙9，與直接填充微生物載體5的情況相比，不易引發因汙水中的固形 物等造成的堵塞。
[0107]圖5是載體保持管的管路徑向剖視圖。圖5示出在內部填充有微生物載體5的載 體保持管8。載體保持管8通過設置開口部10而具有透水性。
[0108] 圖6是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。在圖6的管路 內淨化裝置中，在外管1的底部設置有透水性的底部連續間隙保持件11，該底部連續間隙 保持件11將外管1與內管3之間劃分為上下兩部分。形成於設置在外管1的底部的底部 連續間隙保持件11與外管1的底部之間的底部連續間隙12成為流路，由此能夠充分確保 外管1與內管3之間的流下性能。
[0109] 圖7是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0110] 如圖1所示，本發明的管路內淨化裝置具有外管1被分隔件13劃分為上部區間15 與下部區間16的構造。
[0111] 分隔件13通過設置有開口部14而具有透水性。由於具有這種有透水性的分隔件 13,從而利用上部區間15移送汙水中的大部分固形物，向下部區間16供給固形物的含有比 例較少的汙水，因此能夠穩定地進行汙水的淨化處理。
[0112] 圖8是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖，（a)示出管路 內的水量多的情況，（b)示出管路內的水量少的情況。如圖8所示，在通過向下部區間16填 充微生物載體5來淨化汙水的情況下，如上所述，利用上部區間15移送微生物難以分解的 大部分固形物，向下部區間16供給該固形物的含有比例較少且容易利用微生物進行分解 的汙水，由此可獲得穩定的淨化性能。
[0113] 在圖8的管路內淨化裝置中，管路內水位隨時間經過而上下移動，從而微生物載 體5反覆浸漬於汙水以及曝露於空氣。在圖8中，分隔件13的與外管1相接的部分的高度 比與外管1分離的部分、即中心部分的高度高，上部區間15的流下性能優異。此外，分隔件 13在與外管1相接的部分附近具有開口部，在中心部分不具有開口部，能夠根據管路內的 水位高效地微生物載體5反覆浸漬於汙水浸漬以及曝露於空氣。
[0114] 在圖8的管路內淨化裝置中，在流通於管路內的水量多的情況下（圖8(a))，下部 區間16的水面18略低於上部區間15的水面17。在流通於管路內的水量少的情況（圖 8(b))下，汙水基本不會向下部區間16供給，下部區間16的水位降低。此時，微生物載體5 與空氣接觸。由於下部區間16的水位隨著時間經過而反覆升降，因此，微生物載體5也與 水位的升降對應地曝露在空氣中，供給基於需氧微生物的好氣分解所需的氧。另外，在微生 物載體5浸漬於汙水中的狀態下，厭氧微生物繁殖，能夠對汙水進行嫌氣分解。
[0115] 圖9是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。在圖9的管路 內淨化裝置中，由於分隔件13的高度是恆定的，因此與圖8的管路內淨化裝置相比，流下性 能以及基於微生物的淨化性能差。
[0116] 圖10是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。
[0117] 在圖10的管路內淨化裝置中，利用載體保持管8固定微生物載體5。通過在載體 保持管8的內部填充微生物載體5,能夠防止微生物載體5的流出。另外，載體保持管8設 置為，在各載體保持管8之間形成成為流路的間隙9,由於該間隙9成為流路，與直接填充微 生物載體5的情況（圖8)相比，不易引發因汙水中的固形物等造成的堵塞。
[0118] 圖11是示出本發明的管路內淨化裝置的另一例的管路徑向剖視圖。在圖11的管 路內淨化裝置中，設置有將下部區間16進一步上下劃分的透水性的底部連續間隙保持件 11。形成於設置在下部區間16內的底部連續間隙保持件11與外管1的底部之間的底部連 續間隙12成為流路，由此，與圖8的管路內淨化裝置相比，能夠充分確保下部區間16的流 下性能。
[0119] 圖12是示出以往的管路內淨化裝置的一例的管路徑向剖視圖。圖12的管路內淨 化裝置不具有內管、分隔件，而在外管1的內表面具有微生物膜19。在表1、表2、表3中分 別示出圖12那樣的使用微生物膜的以往的管路內淨化裝置、圖1那樣的使用微生物載體的 管路、圖8那樣的使用微生物載體的管路內淨化裝置的表面積、BOD負荷量、BOD去除量。
[0120] [表 1]

【權利要求】
1. 一種管路內淨化裝置，其特徵在於， 該管路內淨化裝置具有：流量確保部，其確保水流量，且具有透水性；以及水淨化部， 其位於所述流量確保部的下部，對從所述流量確保部供給的水進行淨化。
2. 根據權利要求1所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 該管路內淨化裝置具有由外管與具有透水性的內管構成的雙層管構造，所述內管內成 為流量確保部，所述外管與所述內管的間隙成為水淨化部。
3. 根據權利要求2所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 內管設置在架臺上，該架臺設置於外管。
4. 根據權利要求3所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 架臺固定於外管。
5. 根據權利要求3或4所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 架臺固定於內管。
6. 根據權利要求3、4或5所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 架臺與內管的接觸位置位於比內管的中心靠下部的位置。
7. 根據權利要求2、3、4、5或6所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 在內管的上部與外管的上部之間具有間隙。
8. 根據權利要求1所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 該管路內淨化裝置具有將管路內劃分為上部區間與下部區間的透水性的分隔件，所述 上部區間成為流量確保部，所述下部區間成為水淨化部。
9. 根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 在水淨化部填充有微生物載體。
10. 根據權利要求9所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 微生物載體與管路內的水位相應地反覆浸漬於汙水以及暴露於空氣。
11. 根據權利要求9或10所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 微生物載體利用具有透水性的載體保持件固定於水淨化部。
12. 根據權利要求11所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 載體保持件是管狀的載體保持管，具有調節並且保持水淨化部的容積的功能。
13. 根據權利要求11或12所述的管路內淨化裝置，其特徵在於， 該管路內淨化裝置具有多個載體保持件，並且在各載體保持件之間具有成為流路的間 隙。
14. 根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13所述的管路內淨化裝置，其特徵 在於， 該管路內淨化裝置在底部具有底部連續間隙，該底部連續間隙成為沿著管軸線方向連 續的流路。
15. -種管路內淨化裝置的連接構造，其是權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、 13或14所述的管路內淨化裝置的連接構造，其特徵在於， 該管路內淨化裝置的連接構造經由具有水路的人孔將上遊側的管路內淨化裝置A與 下遊側的管路內淨化裝置B連接， 所述管路內淨化裝置A與所述管路內淨化裝置B在所述人孔中連接，以使得流過所述 管路內淨化裝置A的水淨化部的水向所述管路內淨化裝置B的流量確保部流入。
【文檔編號】E03F3/02GK104285019SQ201380024856
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月13日 優先權日:2012年5月16日
【發明者】松原善治, 松坂勝雄, 那須秀之 申請人:積水化學工業株式會社