JPH0535037B2 - - Google Patents
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- JPH0535037B2 JPH0535037B2 JP60500161A JP50016185A JPH0535037B2 JP H0535037 B2 JPH0535037 B2 JP H0535037B2 JP 60500161 A JP60500161 A JP 60500161A JP 50016185 A JP50016185 A JP 50016185A JP H0535037 B2 JPH0535037 B2 JP H0535037B2
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- extraction
- injection
- wells
- well
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
- C02F3/305—Nitrification and denitrification treatment characterised by the denitrification
- C02F3/306—Denitrification of water in soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
- C02F1/64—Heavy metal compounds of iron or manganese
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S210/903—Nitrogenous
Landscapes
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- Road Paving Structures (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Description
請求の範囲
１ １個もしくはそれ以上の精製水の為の抽出用
井戸もしくは抽出用パイプの回りに配置された多
数の注入用井戸もしくは注入用パイプを通して、
脱窒素生物及び／またはそれらの為の基質を含有
する水を間欠的に導入することからなり、それぞ
れ脱窒素生物及び／またはそれらの為の基質を含
有する水を導入する間は、該水は注入用井戸もし
くは注入用パイプのいくつかにのみ供給され、そ
して、脱窒素ゾーンを抽出用井戸または抽出用パ
イプから充分に離れた位置に形成するために、水
は同時に付近の、隣接したもしくは離れた注入用
井戸もしくは注入用パイプから汲み上げられるこ
とを特徴とする帯水層を通して、もしくは天然に
存在するフイルター物質を含有する容器もしくは
フイルターを通し流れる地下水、人工地下水、即
ち浸透させた地上水、または地上水中の硝酸塩含
有量の減少方法。
井戸もしくは抽出用パイプの回りに配置された多
数の注入用井戸もしくは注入用パイプを通して、
脱窒素生物及び／またはそれらの為の基質を含有
する水を間欠的に導入することからなり、それぞ
れ脱窒素生物及び／またはそれらの為の基質を含
有する水を導入する間は、該水は注入用井戸もし
くは注入用パイプのいくつかにのみ供給され、そ
して、脱窒素ゾーンを抽出用井戸または抽出用パ
イプから充分に離れた位置に形成するために、水
は同時に付近の、隣接したもしくは離れた注入用
井戸もしくは注入用パイプから汲み上げられるこ
とを特徴とする帯水層を通して、もしくは天然に
存在するフイルター物質を含有する容器もしくは
フイルターを通し流れる地下水、人工地下水、即
ち浸透させた地上水、または地上水中の硝酸塩含
有量の減少方法。
２ マンガン及び残留亜硝酸塩が水中に存在する
場合にこれを酸化するために、酸素もしくは酸素
放出物質を含有する水の間欠的な導入により、脱
窒素ゾーンと抽出用井戸もしくは抽出用パイプと
の間に酸化ゾーンを形成することを特徴とする請
求の範囲第１項記載の方法。
場合にこれを酸化するために、酸素もしくは酸素
放出物質を含有する水の間欠的な導入により、脱
窒素ゾーンと抽出用井戸もしくは抽出用パイプと
の間に酸化ゾーンを形成することを特徴とする請
求の範囲第１項記載の方法。
明細書
本発明は、地下水、人工地下水、即ち浸透させ
た地上水、または地上水中の硝酸塩含有量の減少
方法に関する。ある地域、特に集約的に耕作され
ている地域においては、地下水及び地上水は硝酸
塩を高い含有量で含有することがあるため、その
含有量を飲料水中の硝酸塩の存在限度値以下の値
に減少させる必要がある。
た地上水、または地上水中の硝酸塩含有量の減少
方法に関する。ある地域、特に集約的に耕作され
ている地域においては、地下水及び地上水は硝酸
塩を高い含有量で含有することがあるため、その
含有量を飲料水中の硝酸塩の存在限度値以下の値
に減少させる必要がある。
スウエーデン特許願第7502197−２号には、有
害な窒素化合物、例えば硝酸塩を水、特に地下水
から除去する方法が記載されている。上記の方法
においては、脱窒素微生物を含有する水を地下水
の井戸の周辺の帯水層に持続的または間欠的に導
入する。本発明は上記の公知方法の改良方法であ
り、明確に定められた脱窒素ゾーンを抽出用井戸
から所望の距離に形成させ、これにより浄化すべ
き水中の硝酸塩の最も好ましい減少を可能にす
る。
害な窒素化合物、例えば硝酸塩を水、特に地下水
から除去する方法が記載されている。上記の方法
においては、脱窒素微生物を含有する水を地下水
の井戸の周辺の帯水層に持続的または間欠的に導
入する。本発明は上記の公知方法の改良方法であ
り、明確に定められた脱窒素ゾーンを抽出用井戸
から所望の距離に形成させ、これにより浄化すべ
き水中の硝酸塩の最も好ましい減少を可能にす
る。
従つて、本発明は帯水層を通して、もしくは天
然に存在するフイルター物質を含有する容器もし
くはフイルターを通して流れる地下水、人工地下
水即ち浸透させた地上水、または地上水中の硝酸
塩の含有量を減少させる方法に関するものであ
り、そのために、該方法においては浄化された水
のための１個もしくはそれ以上の抽出用井戸また
は抽出用パイプの回りに配置された多数の注入用
井戸または注入用パイプを通して脱窒素微生物及
び／またはそれらの為の基質を含有する水を間欠
的に導入する。この方法は、脱窒素性微生物及
び／またはそれらの為の基質を含有する水を導入
する間は、上記の水は注入用井戸もしくは注入用
パイプのうちのいくつかにのみ供給されること、
及びそれと同時に、抽出用井戸または抽出用パイ
プから充分に離れた距離に脱窒素ゾーンをつくる
ために水は近くの、隣接した、または離れた注入
用井戸または注入用パイプから汲み出されること
を特徴とする。
然に存在するフイルター物質を含有する容器もし
くはフイルターを通して流れる地下水、人工地下
水即ち浸透させた地上水、または地上水中の硝酸
塩の含有量を減少させる方法に関するものであ
り、そのために、該方法においては浄化された水
のための１個もしくはそれ以上の抽出用井戸また
は抽出用パイプの回りに配置された多数の注入用
井戸または注入用パイプを通して脱窒素微生物及
び／またはそれらの為の基質を含有する水を間欠
的に導入する。この方法は、脱窒素性微生物及
び／またはそれらの為の基質を含有する水を導入
する間は、上記の水は注入用井戸もしくは注入用
パイプのうちのいくつかにのみ供給されること、
及びそれと同時に、抽出用井戸または抽出用パイ
プから充分に離れた距離に脱窒素ゾーンをつくる
ために水は近くの、隣接した、または離れた注入
用井戸または注入用パイプから汲み出されること
を特徴とする。
注入用井戸のいくつかに供給された水は抽出用
井戸から汲み出された水及び／または他の近くの
井戸から汲み出された水からなつていてもよい。
井戸から汲み出された水及び／または他の近くの
井戸から汲み出された水からなつていてもよい。
脱窒素微生物及び／またはそれらの為の基質を
含有する水を注入用井戸に導入し、同時に水を注
入用井戸からは汲み出すが１個もしくはそれ以上
の注入用井戸からは水を汲み出さなければ、添加
された水は各注入用井戸からせまいゾーンを通つ
て直接抽出用井戸の方へ流れる。このことは、注
入水が注入用井戸の間の全域に広がらず、そして
汚れた水がせまいゾーンの間を通つて直接抽出用
井戸へ流れることを意味する。その様な場合に
は、精製方法は充分に作用せず、劣悪な水質とな
る。
含有する水を注入用井戸に導入し、同時に水を注
入用井戸からは汲み出すが１個もしくはそれ以上
の注入用井戸からは水を汲み出さなければ、添加
された水は各注入用井戸からせまいゾーンを通つ
て直接抽出用井戸の方へ流れる。このことは、注
入水が注入用井戸の間の全域に広がらず、そして
汚れた水がせまいゾーンの間を通つて直接抽出用
井戸へ流れることを意味する。その様な場合に
は、精製方法は充分に作用せず、劣悪な水質とな
る。
一方、本発明に従つて、水をいくつかの注入用
井戸に入れ、そして同時に水を隣接したまたは離
れた注入用井戸から汲み出すと、導入された水は
必然的に帯水層へ流れるので、注入用井戸の間の
部分に完全に広がり、付随的に抽出用井戸から充
分離れた距離に明確に定められた脱窒素ゾーンが
形成される。抽出用井戸から汲み上げられた全て
の水は、該ゾーンを通り抜け、これにより可能な
最高の硝酸塩の減少が達成される。
井戸に入れ、そして同時に水を隣接したまたは離
れた注入用井戸から汲み出すと、導入された水は
必然的に帯水層へ流れるので、注入用井戸の間の
部分に完全に広がり、付随的に抽出用井戸から充
分離れた距離に明確に定められた脱窒素ゾーンが
形成される。抽出用井戸から汲み上げられた全て
の水は、該ゾーンを通り抜け、これにより可能な
最高の硝酸塩の減少が達成される。
本発明の好ましい実施態様、即ち帯水層中のそ
の位置における硝酸塩の含有量の減少をさらに詳
細に下記に記載する。
の位置における硝酸塩の含有量の減少をさらに詳
細に下記に記載する。
硝酸イオンは帯水層中に通常存在する脱窒素生
物の活性化により地下水より除去され得る。必要
であれば、脱窒素生物は早い段階で添加されなけ
ればならない。使用される微生物は脱窒素を行な
うために有機炭素の供給を要求する。有用な基質
の例は、蔗糖、メタノール、エタノール、アセテ
ートまたは糖密である。基質は注入用井戸から導
入される水に溶解または混合される。
物の活性化により地下水より除去され得る。必要
であれば、脱窒素生物は早い段階で添加されなけ
ればならない。使用される微生物は脱窒素を行な
うために有機炭素の供給を要求する。有用な基質
の例は、蔗糖、メタノール、エタノール、アセテ
ートまたは糖密である。基質は注入用井戸から導
入される水に溶解または混合される。
充分に大きな脱窒素生物の菌株が使用可能であ
る場合は、全ての注入された有機炭素が脱窒素の
ために使用される。一定量の基質が、与えられた
量の硝酸塩の窒素ガスへの還元をもたらす。
る場合は、全ての注入された有機炭素が脱窒素の
ために使用される。一定量の基質が、与えられた
量の硝酸塩の窒素ガスへの還元をもたらす。
フイールド試験は、基質の注入により土中微生
物による過程を活性化できることを示している。
これは、脱窒素化による硝酸イオンの含有量の低
下をもたらす。これにより、地下水中の硝酸塩の
含有量は約50mg／から10mg／以下の値に低下
する。
物による過程を活性化できることを示している。
これは、脱窒素化による硝酸イオンの含有量の低
下をもたらす。これにより、地下水中の硝酸塩の
含有量は約50mg／から10mg／以下の値に低下
する。
還元状態の達成は他の効果、即ち水中に溶解す
るマンガン含有量が増加し、そして亜硝酸イオン
が残留し得るという効果をもたらす。上記の変化
は水質衛生上の観点から望ましくないが、水をガ
ス抜きし、酸化すると完全に元に戻せる。従つ
て、還元と続いておこる酸化が水質を他の点につ
いて変化させることなく、実際に硝酸塩の完全な
除去を達成できることは生物学的観点から明らか
である。
るマンガン含有量が増加し、そして亜硝酸イオン
が残留し得るという効果をもたらす。上記の変化
は水質衛生上の観点から望ましくないが、水をガ
ス抜きし、酸化すると完全に元に戻せる。従つ
て、還元と続いておこる酸化が水質を他の点につ
いて変化させることなく、実際に硝酸塩の完全な
除去を達成できることは生物学的観点から明らか
である。
なお、通常は地下水の水理条件（抽出用井戸に
向かう地下水の方向、水質等）は局部的に異なる
ことが多いので注入用井戸は偏心的に配置される
ことが望ましい。その上、地下水の亜硝酸塩の含
有量が局部的に異なることが多く亜硝酸塩の含有
量が高い地下水の場合は脱窒素時間を長くする必
要があり、それに合わせて注入用井戸は相互にい
ろいろに配置される。
向かう地下水の方向、水質等）は局部的に異なる
ことが多いので注入用井戸は偏心的に配置される
ことが望ましい。その上、地下水の亜硝酸塩の含
有量が局部的に異なることが多く亜硝酸塩の含有
量が高い地下水の場合は脱窒素時間を長くする必
要があり、それに合わせて注入用井戸は相互にい
ろいろに配置される。
脱窒素ゾーンと抽出用井戸との間に配置される
酸化ゾーンを形成するための注入用井戸の配置に
ついても脱窒素ゾーン形成のための注入用井戸の
配置と同様にいろいろに配置されるが、脱窒素ゾ
ーンと抽出用井戸との間に酸化ゾーンが形成され
るように配置される。
酸化ゾーンを形成するための注入用井戸の配置に
ついても脱窒素ゾーン形成のための注入用井戸の
配置と同様にいろいろに配置されるが、脱窒素ゾ
ーンと抽出用井戸との間に酸化ゾーンが形成され
るように配置される。
実際の方法を提供するために、例えば、下記の
技術的解決法が考えられている。
技術的解決法が考えられている。
１つが還元され、もう１つが酸化された２つの
ゾーンが、同一の井戸の回りに形成される。井戸
から水を汲み出すと、水は上記のゾーンを通つて
過され、その結果浄化される。
ゾーンが、同一の井戸の回りに形成される。井戸
から水を汲み出すと、水は上記のゾーンを通つて
過され、その結果浄化される。
上記の解決法をFIG.１に図示する。但し、脱
窒素（および酸化）される地下水の水理条件（抽
出用井戸に向かう地下水の方向、水質等）と地下
水中の亜硝酸塩の含有量は抽出用井戸からの放射
方向によつて変わらないものとして、注入用井戸
を同心円的に配列した例を図示する。
窒素（および酸化）される地下水の水理条件（抽
出用井戸に向かう地下水の方向、水質等）と地下
水中の亜硝酸塩の含有量は抽出用井戸からの放射
方向によつて変わらないものとして、注入用井戸
を同心円的に配列した例を図示する。
１つの井戸の回りの２つのゾーン
Fig.１は微生物学的硝酸塩除去のためのシステ
ム中の４つの井戸を示す。全ての井戸の回りに
は、中心の抽出用井戸から異なる距離に２つの輪
として配置された注入用井戸の回廊がある。外側
の輪の注入用井戸内では、ポンプにより水が循環
し、同時に基質が添加される（井戸２）。有機基
質で満された多少の環状のゾーンはこのようにし
て形成される。基質は、硝酸塩を窒素に還元する
脱窒素生物により利用される。帯水層内の還元環
境の第二の効果は、亜硝酸塩の含有量がわずかに
増加し得ること及びマンガン塩が最初の層で溶解
し得ることである。従つて、抽出用井戸により近
い酸化されたゾーンは、酸素供給器内で酸化され
た硝酸塩を含まない水により、より早期に形成さ
れている（井戸１）。一定の接触時間の後、為さ
れた処理量に相当する浄化された大量の水が供給
され得る（井戸３）。この水量の抽出中に、硝酸
塩を含まないが、酸化されていない水は抽出用井
戸に隣接したゾーンへ流れており（井戸４）、こ
の水は、酸素供給器を通して不活性な井戸１へ汲
み出されてもよい。全ての井戸は順次この方法
に、時には供給用井戸として、そして時には他の
機能のために使用される。
ム中の４つの井戸を示す。全ての井戸の回りに
は、中心の抽出用井戸から異なる距離に２つの輪
として配置された注入用井戸の回廊がある。外側
の輪の注入用井戸内では、ポンプにより水が循環
し、同時に基質が添加される（井戸２）。有機基
質で満された多少の環状のゾーンはこのようにし
て形成される。基質は、硝酸塩を窒素に還元する
脱窒素生物により利用される。帯水層内の還元環
境の第二の効果は、亜硝酸塩の含有量がわずかに
増加し得ること及びマンガン塩が最初の層で溶解
し得ることである。従つて、抽出用井戸により近
い酸化されたゾーンは、酸素供給器内で酸化され
た硝酸塩を含まない水により、より早期に形成さ
れている（井戸１）。一定の接触時間の後、為さ
れた処理量に相当する浄化された大量の水が供給
され得る（井戸３）。この水量の抽出中に、硝酸
塩を含まないが、酸化されていない水は抽出用井
戸に隣接したゾーンへ流れており（井戸４）、こ
の水は、酸素供給器を通して不活性な井戸１へ汲
み出されてもよい。全ての井戸は順次この方法
に、時には供給用井戸として、そして時には他の
機能のために使用される。
本発明による方法はまた、例えば天然に存在す
るフイルター物質を含有する容器またはフイルタ
ー内での地下水または地上水の浄化にも使用され
得る。例えば、土壌を掘つて空洞を形成し、そし
て、マントル表面に沿つて粘土、コンクリート、
プラスチツク製ほろ等の密封層を適用してもよ
い。生水用の注入用パイプまたは排水パイプは、
このようにして製造された容器のマントルの内側
に施用され、容器にはフイルター物質、例えば砂
が充填される。浄化された水は中央の抽出用パイ
プまたは抽出用井戸から汲み上げられ、そして注
入用パイプはマントルと中心の間に配設される。
その様な容器の代わりに鉄鋼もしくはプラスチツ
クまたは他の金属性の過容器を使用してもよ
い。生水は、そのようなフイルター容器のマント
ルの内側に導入され、浄化された水は中央の抽出
用パイプから汲み上げられる。注入用パイプはマ
ントルと中心との間に配設される。上記の装置に
は、周辺から容器またはフイルター容器の中心に
向つて生水の放射状の流れが存在するが、その反
対方向、即ち中心からマントルの方向への流通路
を設けることも可能である。二者択一的に生水の
流れは軸性のものになり得る。従つて生水はフイ
ルター容器の一端に供給され、浄化された水は他
端から汲み出される。この場合、注入用パイプは
流入口側の端部と流出口側の端部との間の適当な
位置に配列される。
るフイルター物質を含有する容器またはフイルタ
ー内での地下水または地上水の浄化にも使用され
得る。例えば、土壌を掘つて空洞を形成し、そし
て、マントル表面に沿つて粘土、コンクリート、
プラスチツク製ほろ等の密封層を適用してもよ
い。生水用の注入用パイプまたは排水パイプは、
このようにして製造された容器のマントルの内側
に施用され、容器にはフイルター物質、例えば砂
が充填される。浄化された水は中央の抽出用パイ
プまたは抽出用井戸から汲み上げられ、そして注
入用パイプはマントルと中心の間に配設される。
その様な容器の代わりに鉄鋼もしくはプラスチツ
クまたは他の金属性の過容器を使用してもよ
い。生水は、そのようなフイルター容器のマント
ルの内側に導入され、浄化された水は中央の抽出
用パイプから汲み上げられる。注入用パイプはマ
ントルと中心との間に配設される。上記の装置に
は、周辺から容器またはフイルター容器の中心に
向つて生水の放射状の流れが存在するが、その反
対方向、即ち中心からマントルの方向への流通路
を設けることも可能である。二者択一的に生水の
流れは軸性のものになり得る。従つて生水はフイ
ルター容器の一端に供給され、浄化された水は他
端から汲み出される。この場合、注入用パイプは
流入口側の端部と流出口側の端部との間の適当な
位置に配列される。
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