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有用植物を用いた水質浄化方法及びその装置

国内特許コード P100001051
掲載日 2010年10月1日
出願番号 特願平11-051818
公開番号 特開2000-246283
登録番号 特許第3787610号
出願日 平成11年2月26日(1999.2.26)
公開日 平成12年9月12日(2000.9.12)
登録日 平成18年4月7日(2006.4.7)
発明者
  • 尾崎 保夫
  • 阿部 薫
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 有用植物を用いた水質浄化方法及びその装置
発明の概要 (57)【要約】【課題】 水質浄化に使用する植物として、水生植物のみを使用したのでは収穫バイオマスの有効利用が難しく、また、陸生植物を利用した水質浄化では、散水パイプを必要とするなど、構成が複雑化し且つ散水パイプの散水孔が植物の根で閉塞される恐れがあった。【解決手段】 水路1の全域に天然鉱物濾材24を水面WLより高くなるよう直接充填し、その充填高さを植栽すべき有用植物27,29の耐湿性に応じて変化させることにより、水路1全域で水質浄化機能の高い生育時期の異なる様々な有用植物または資源価値の高い同一の有用植物27または29を栽培すると共に、その有用植物27または29と天然鉱物濾材24とで効率よく安定した水質浄化を行うようにした。
従来技術、競合技術の概要
従来から、植物を利用した様々な水質浄化方法および水質浄化装置が提供されており、その殆どは、植物として、主にホテイアオイやヨシ等の水生植物を利用しているが、この種の水生植物の場合、収穫バイオマスの有効利用が難しく、あまり普及しなかった。
【0003】
一方、陸生植物を利用可能な水質浄化技術として、例えば、特開平6-218388号公報に開示された排水浄化式水路がある。この排水浄化式水路は、一般排水路に第2水路を隣設し、この第2水路が、生活雑排水受入升、植生浄化水路および一般水路への浄化水排出桝を一単位として連設した構成とし、且つ、前記植生浄化水路が培地を装填した槽からなり、この槽内培地の上面に生活雑排水升からの排水を散水するパイプを施設すると共に、そのパイプの上方に植物植栽用の植栽床を形成したものである。
【0004】
ここで、前記槽内培地は、上下2層の積層培地からなり、その上層培地はゼオライト60%、ピートモス10%、浮石30%の混合粒状素材からなり、下層培地としては高分子素材からなるスパイラルネット、発泡体が用いられている。そして、閉塞系多孔質に富む浮石等の培地材料を用いることにより、通気性と通水性が確保され好気性、嫌気性微生物のすみ分け増殖ができるというものである。
産業上の利用分野
この発明は、有用植物と天然鉱物濾材とを組合せて用いたバイオジオフィルタ水路(以下、BGF水路という)によって水質を浄化する資源循環型の水質浄化方法及びその装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 水路に有用植物を植栽して水質を浄化する水質浄化方法において、阻流板と中間堰を用い前記水路を上流側から下流側に向って漸次水深が深くなる複数の区画水域に区分し、受水域以外において該区画水域のそれぞれに天然鉱物濾材を直接充填すると共に、最上流側の受水域に植生用カセットを設け、前記植生用カセットの充填天然鉱物濾材及び該カセットに植栽された陸生植物あるいは水生植物により浄化し、水域と後続の水域の間にフィルタを設け、懸濁物質を除去し、汚泥貯留部に沈殿した沈殿汚泥を沈殿物排出管から系外へ排出除去し、後続の水域において前記阻流板と前記中間堰によって上下蛇行流を生じさせ、且つ、前記天然鉱物濾材には、前記各区画水域ごとに生育時期が異なり且つ各区画水域の水深に応じた長さに毛状根が繁茂する複数の有用植物を植栽することにより、前記天然鉱物濾材を介して前記各区画水域の植栽有用植物群の毛状根を水路の流水に効率よく接触させることを特徴とする有用植物を用いた水質浄化方法。
【請求項2】 水路に有用植物を植栽して水質を浄化する水質浄化装置において、阻流板と中間堰を用い前記水路を上流側から下流側に向って漸次水深が深くなるように区分した複数の区画水域と、受水域以外において該区画水域のそれぞれに直接充填した天然鉱物濾材と、最上流側の受水域に植生用カセットと、浄化するための前記植生用カセットの充填天然鉱物濾材及び該カセットに植栽された陸生植物あるいは水生植物と、水域と後続の水域の間に懸濁物質を除去するために設けられたフィルタと、汚泥貯留部に沈殿した沈殿汚泥を系外へ排出除去する沈殿物排出管とからなり、前記阻流板と前記中間堰によって後続の水域において上下蛇行流を生じさせ、前記天然鉱物濾材には、前記各区画水域ごとに生育時期が異なり且つ各区画水域の水深に応じた長さに毛状根が繁茂する複数の有用植物を植栽してなることを特徴とする有用植物を用いた水質浄化装置。
【請求項3】 区画水域は、植物栽培床形成用の上流側水域と中間水域と下流側水域とからなって、上流側水域の水深が最も浅く、下流側水域の水深が最も深く形成され、上流側水域と中間水域の前半には陽イオン吸着能が高い天然鉱物濾材が充填され、且つ、中間水域の後半と下流側水域にはリン酸吸着能が高い天然鉱物濾材が充填され、前記上流側水域の天然鉱物濾材には陸生植物が、且つ、前記下流側水域の天然鉱物濾材には水生植物が植栽されていることを特徴とする請求項記載の有用植物を用いた水質浄化装置。
【請求項4】 水路は、天然鉱物濾材の充填層にリンなどの不足養分や微量元素を補填するための養分補填手段を備えていることを特徴とする請求項または請求項記載の有用植物を用いた水質浄化装置。
【請求項5】 上流側水域は、水路の最上流側に区分されて流入水を受け入れる受水域にフィルターを介して連通し、その受水域には、天然鉱物濾材が充填されて有用植物を植栽する通気・通水性の植生用カセットが着脱可能に設置され、その下部に汚泥貯留槽部を有していることを特徴とする請求項記載の有用植物を用いた水質浄化装置。
【請求項6】 各区画水域の天然鉱物濾材は、水面よりも高く充填されていることを特徴とする請求項,請求項,請求項のうちのいずれか1項記載の有用植物を用いた水質浄化装置。
【請求項7】 水路に有用植物を植栽して水質を浄化する水質浄化方法において、阻流板と中間堰により、前記水路の各区画に植裁すべき有用植物の耐湿性に応じて天然鉱物濾材の充填高さを変化させ、受水域以外において該区画水域のそれぞれに天然鉱物濾材を直接充填すると共に、最上流側の受水域に植生用カセットを設け、前記植生用カセットの充填天然鉱物濾材及び該カセットに植栽された陸生植物あるいは水生植物により浄化し、水域と後続の水域の間にフィルタを設け、懸濁物質を除去し、汚泥貯留部に沈殿した沈殿汚泥を沈殿物排出管から系外へ排出除去し、後続の水域において前記阻流板と前記中間堰によって上下蛇行流を生じさせ、且つ、前記天然鉱物濾材には、前記各区画水域ごとに生育時期が異なり且つ各区画水域の水深に応じた長さに毛状根が繁茂する複数の有用植物を植栽することにより、前記天然鉱物濾材を介して前記各区画水域の植栽有用植物群の毛状根を水路の流水に効率よく接触させることを特徴とする有用植物を用いた水質浄化方法。
産業区分
  • 衛生設備
  • 農林
  • 微生物工業
  • 廃水処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中


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