JP2002028690A

JP2002028690A - 浮き植生床

Info

Publication number: JP2002028690A
Application number: JP2000214985A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanimura; 泰宏谷村; Katsumi Yoshida; 克己吉田; Hiraki Urashima; 開浦島; Shigekazu Yamashita; 重和山下
Original assignee: Shiga Prefectural Government.
Current assignee: Shiga Prefectural Government.
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-01-29
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: JP3619880B2

Abstract

(57)【要約】【課題】過大な設備を要せず、且つ、設置、保守
が容易な、湖沼、池等の水質の浄化に適した水質浄化設
備及び水質浄化方法を提供しようとする。【解決手段】水面又は水面近くに浮揚し、植物を植生
する植生基材が、所定の間隔をもって略水平状に配され
た、植生すべき植物の苗を挿入支持するための複数層の
シートから構成された浮き植生床である。又、該植生基
材が、該植生基材に吊り下げられた接触濾材を含む浮き
植生床である。又、前記シートが織物から成り、植物の
苗を挿入する、経糸と緯糸とが交錯しない無交錯の部分
を部分的に有している浮き植生床である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水の浄化に関する。なか
でも、湖沼、池等に設置し、水質を浄化する水質浄化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池等の水質の浄化に関しては、従
来から、各種の方式が提案されている。大別すれば、物
理的な濾過を行なうもの、担体を水中に保持し、そこに
担持されたバクテリアの作用で水を浄化するもの、水生
植物の水浄化作用を利用するものなどがある。しかし、
これらはいずれも技術上、実施上の問題があり、充分に
実用上の効果を発揮しているとはいえない。

【０００３】即ち、物理的な濾過は、濾過のため水を循
環させる必要があり、湖沼のような水量が多い場に適用
すると、水を循環させるためのポンプ系の設備費と電力
費が過大となる。又、濾過に用いるフィルタが目詰まり
するので定期的に交換あるいは掃除を必要とし、この費
用も大きなものとなる。

【０００４】担体を水中に保持し、そこに担持されたバ
クテリアの作用で水を浄化する方式は、担体を水中に保
持しておくための担体の設置、固定に多大の労力と設備
費用を要する。又、担体に担持されたバクテリアが増加
してくると、担体の回りに厚く層をなし、所謂活性汚泥
の塊となり、その塊の内部が無酸素状態となって嫌気性
菌による腐敗が生じてかえって水質を悪化させることに
なる。そのため、定期的な担体の掃除を必要とし、これ
は、労力や、活性汚泥の塊の廃棄の点で大きな問題とな
る。

【０００５】水生植物の水浄化作用を利用するものとし
ては、ホテイアオイのような成長の速い浮草の利用が試
みられているが、これまた、成長した植物の廃棄に多大
の労力を要し、且つ、廃棄された植物は埋め立て等の廃
棄物処理を行なわなければならず、公害問題発生の原因
になるおそれがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
湖沼、池等の水質の浄化に関する従来の各種の方法の問
題点に鑑み、過大な設備を要せず、且つ、設置、保守が
容易な、湖沼、池等の水質の浄化に適した水質浄化装置
及び水質浄化方法を提供しようとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、水面又は水面近くに浮揚し、所定の間隔をもって
略水平状に配された、植生すべき植物の苗を挿入支持す
る複数層のシートから構成される植生基材と、フロート
とから構成されたことを特徴とする浮き植生床である。

【０００８】又、前記シートが植物の苗を挿入支持する
潜在孔を有することを特徴とする浮き植生床であり、前
記シートが織物から成り、前記植物の苗を挿入する、経
糸と緯糸とが交錯しない無交錯の部分を部分的に有して
いることを特徴とする浮き植生床である。

【０００９】又、本発明の要旨とするところは、前記シ
ートが筒状であり、前記植生基材が該シートと該シート
を支える枠体とから構成され、筒状の該シートの内側
に、該枠体が該シートを両端Ｕ字形に張るように挿入さ
れて成ることを特徴とする浮き植生床であり、前記シー
トが袋織りの織物であることを特徴とする浮き植生床で
ある。

【００１０】更に、本発明の要旨とするところは、前記
枠体が前記フロートの少なくとも一部を含むことを特徴
とする浮き植生床である。

【００１１】又更に、本発明の要旨とするところは、前
記植生基材が、該植生基材に吊り下げられた接触濾材を
含むことを特徴とする浮き植生床であり、又、前記浮き
植生床が、前記植生基材の下方又は上流に備えられた気
泡発生装置を含むことを特徴とする浮き植生床である。

【００１２】又、本発明の要旨とするところは、所定間
隔を有して略水平に配せられた複数のシートに植物苗を
貫通して該苗を複数箇所で支持せしめ、前記複数のシー
トを水面又は水面近くの水中に浮揚させて該植物を植生
させるようにしたことを特徴とする植生方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の水質浄化設備は、植物を
水面で栽培することにより、その植物の有する水質浄化
作用を利用して、湖沼、池等の富栄養化の原因といわれ
ている窒素、リンを除去し水質の浄化を行うものであ
り、この目的で植物を水面で栽培するのに最適な水質浄
化設備である。

【００１４】本発明の水質浄化設備即ち浮き植生床の構
成を図１に示す。浮き植生床２はシート４及びそのシー
ト４を延展した状態で固定する固定枠６とから成る植生
基材５と、固定枠６に固定されたシート４を水面付近に
保持するための浮揚手段（フロート）８とから構成され
る。植生基材５は植物を植生する培地マットの役割を
し、更に、植生基材５はその下面にバクテリアを担持す
る担体即ち、接触濾材１０を備え、接触濾材１０は層状
に垂下するように取り付けられている。接触濾材１０は
シート状をなしている。

【００１５】更に、シート４は図２に示すように、２層
になって植生基材５を構成している。図２は図１のＡ−
Ａ’方向の断面図であり、１又は複数のシート４を縫合
して筒状にし、その筒状のシート４で固定枠６を囲んだ
構成となっている。

【００１６】シート４は、織物、編物、不織布等の繊維
集合体から成る。又、シート４は植物を植生する位置に
対応して苗を挿入する孔が設けられている。もしくは、
容易に指で押し開けるなどして孔が開けられる潜在孔を
有し、潜在孔の部分は繊維もしくは糸同士の結合のゆる
い集合体構成となっている。この繊維同士の結合のゆる
い集合体構成は経糸、緯糸の密度が１．５乃至７本／ｃ
ｍの織り密度の粗い織物、ゲージが１／２乃至５／３２
の編み物、もしくは、体積密度が０．００２乃至０．０
５ｇ／ｃｃの不織布により得られる。ここで不織布の体
積密度を計測するための不織布の厚さは、荷重０．５ｇ
／ｃｍ² 下で測定したものである。尚、編織物の糸の組
織密度が粗らすぎると糸同士の結合がゆる過ぎて苗を保
持出来ない。同様に不織布の体積密度が小さすぎても繊
維同士の結合がゆる過ぎて苗を保持出来ない。又、シー
ト４としては、織物を袋織りにより筒状に製織したもの
が用いられてもよい。

【００１７】植生する植物としては、クレソン、インパ
チェス、ポトス、ミント等の植物が用いられる。図３
に、植生基材５に植物の苗１４を植えた態様を示す。シ
ート４に挿入され、２層のシート４を貫通し、それぞれ
の層のシートにより植物の苗１４が支持されることによ
り、植物の苗１４は倒れること無く安定して植えられ
る。層間の幅は略３ｃｍである。尚、層間の幅は植物の
種類や苗の大きさにより適宜選定してもよい。又、植生
基材５にヒヤシンス等の球根植物を植えることも出来
る。この場合は、上層のシートのみを貫通させて下層の
シートの上に球根を置くような態様で植えることが出来
る。下層のシートの潜在孔は、指等で突き刺さないかぎ
り穴があかないので、球根を安定して載置出来る。

【００１８】又、本発明においては、根１５を植生基材
５の底面１７の下方に出した状態で植物の苗１４を植え
て支えることが出来る。これにより植えた当初から根１
５が水中に充分露出され、植えた当初から水中の養分を
充分吸収出来る。又、成長した根は接触濾材の役目をし
て水を浄化し、且つ、植生基材５や根に付着するバクテ
リアの異常繁殖を抑制し、植生基材５や根に付着する汚
泥の異常な腐敗を防ぐ。

【００１９】又、植生基材５が接触濾材１０を備える場
合には、植えた当初から根１５と接触濾材１０との接触
を計ることが出来る。接触濾材と根とが接触することに
より、根が接触濾材を足場として成長し、水生植物の生
育を促進する。又、接触濾材を足場として成長した根
は、接触濾材に付着する汚泥から養分を吸収し、接触濾
材に付着するバクテリアの異常繁殖を抑制し、接触濾材
に付着する汚泥の異常な腐敗を防ぐ。

【００２０】苗を挿入するのに好適なシートの態様を図
４に示す。このシートは織物４ｓから成り、植物を植生
するのに適した織組織を有している。図４において、符
号１２は織物４の経糸であり、符号１４は緯糸である。
織物４は通常の平織等の組織を有する交錯の部分１６
と、経糸と緯糸とが交錯しない無交錯の部分１８とから
構成される。図５は織物４ｓの交錯の部分１６と無交錯
の部分１８との配置を示す模式図である。無交錯の部分
１８の１区画の大きさは一辺が１乃至１５ｃｍであるこ
とが苗を植えるのに好適である。１ｃｍ未満では苗を挿
入しにくい。１５ｃｍを越えると苗を保持する力が弱く
なる。又、無交錯の部分１８の１区画の大きさは一辺が
５乃至１０ｃｍであることが、苗の挿入のしやすさと苗
を保持する力のバランス上最も好ましい。

【００２１】無交錯の部分１８には植生すべき植物の苗
を差し込む。無交錯の部分１８は潜在孔となっていて、
苗を差し込んだとき、容易に糸を寄せて開口をつくるこ
とが出来るので、苗を植える作業を効率よく行なうこと
が出来る。

【００２２】図６は、植生基材５を構成する２層になっ
た織物４ａ、４ｂに植物１４ａを植える態様を断面模式
図で示す。織物４ａ、４ｂのそれぞれ無交錯の部分１８
を貫通して植物の苗１４ａが植えられる。２層の織物４
ａ、４ｂを貫通することにより、植物の苗１４ａは倒れ
ること無く安定して植えられる。又、根１５ａを織物４
ｂの下方に出した状態で植物の苗１４ａを植えることが
出来る。これにより根１５ａが接触濾材に達することが
容易となり、根の接触濾材への絡み付きと、接触濾材に
付着する汚泥等からの栄養分の吸収を早期に計ることが
出来る。

【００２３】植生基材５の下面には、接触濾材のシート
１０が層状に垂下するように取り付けられている。接触
濾材は活性汚泥や浮遊した泥等が付着し、成長した植生
物の根が接触濾材に接触、又は絡合することで、植生物
は効率よく栄養素を吸収出来る。

【００２４】図７は本発明の浮き植生床２を水に配した
態様を植生基材５の断面からみた図に示す。図７におい
て、植生基材５は浮揚手段（フロート）８により水面２
０に半分浮いた状態で配される。植生基材５に植えられ
た苗１４は根が植生其材５の底面９の下方に突き出して
いる。浮揚手段（フロート）８は引綱２２の一端に連結
され、引綱２２の他端は水底に沈められた錘２３に結ば
れて植生基材５の遊出を防止している。引綱は図７のよ
うに水底に沈められた錘２３に結んでもよいが、陸上又
は水中又は水面又は空中の固定物に結んで植生基材５の
遊出を防止してもよい。又、引綱を浮揚手段として用
い、空中に張って植生基材５をつり下げる態様でもよ
い。

【００２５】更に、植生基材５の直下の水底に気泡発生
器２４を設置し、エアレーションを行って接触濾材１０
の作用を促進させている。植生基材５が流れのある場所
に設置される場合には、気泡発生器２４は植生基材５の
直下の水底でなく、流れの上流に設置する。エアレーシ
ョンは陸地又は浮揚体に設置したコンプレッサーからエ
アホース２６を通じて気泡発生器２４へ圧縮空気を送り
込むことにより行なわれる。気泡発生器２４は微多孔質
の材質の容器を備える。その容器の中へ圧縮空気を送り
込むと、空気は微多孔を通して細かい泡となって容器の
外へ出てゆく。あるいは、水ポンプにより高速水流を発
生させ、アスピレータ方式により、空気をこの水流にま
きこんで水中で放出してもよい。このエアレーションに
より気泡が水底から上方へ植生基材５に向かって上昇
し、この上昇する気泡に伴い水が水底から上方へ移動す
る。尚、コンプレッサーあるいは水ポンプの電力は陸の
引き込み線から取るが、太陽電池を利用したソーラーパ
ネルから電力を供給してもよい。この場合は、浮き植生
床の直近に電源ソース及び、コンプレッサーあるいは水
ポンプを設置出来る。又、引き込み線が不要となる。

【００２６】気泡発生器２４により発生した気泡の上昇
にともなって、水底部から植生基材５や接触濾材１０へ
の随伴の水流も生じ、酸素と栄養素が接触濾材１０に絶
えず供給され、接触濾材１０に付着するバクテリアの活
動を活発にする。また、エアレーションは底に堆積した
泥や栄養物を拡散し、且つ酸化作用により、栄養分を植
物が吸収しやすい状態に変える。例えば、窒素分に関し
ては、アンモニア態から、硝酸態へと変えて植物が吸収
しやすくする。

【００２７】本発明においては、上下２層になったシー
ト４で苗１４を支持する図７のような態様により、植物
の苗１４は２点で支持され、倒れることなく安定して植
えられ、且つ育成する。

【００２８】又、植物の苗１４の根の部分１５は苗の植
え付けの当初から植生其材５の底面９の下方に突き出し
ているので、苗の植え付けの当初からエアレーションの
影響を受けて成長が促進される。更に、根を下方に伸ば
しやすく、接触濾材１０に絡合しやすい。接触濾材１０
に絡合することでさらに根は成長が促進され、且つ、接
触濾材１０に付着する活性汚泥や泥等から養分を吸収し
て成長することにより、水中の窒素、リン等の富栄養成
分を吸収し、水を浄化する。

【００２９】植生植物は、植生基材５に保持されている
ので、ホテイアオイのように際限なく繁茂して処置に困
ることはない。成長した時点で葉や茎を刈り取ればよ
い。又、根が接触濾材１０に絡合して接触濾材１０に付
着する活性汚泥や泥等から養分を吸収するので、活性汚
泥が成長しすぎて内部が無酸素状態になって腐敗するこ
とが抑えられる。これにより植生基材５の交換の周期が
長くなり、且つ、新品との交換の作業がし易くなる。

【００３０】又、植生基材５を構成するシート４として
無交錯の部分を有する織物を用いたときは、無交錯の部
分に苗を差し込んだとき、容易に糸を寄せて開口をつく
ることが出来るので、作業を効率よく行なうことが出来
る。

【００３１】尚、接触濾材１０を吊り下げるために、織
物４に鳩目孔を設けるのが望ましいが、織物４の鳩目孔
を設けるべき位置を無交錯の組織としておくことによ
り、鳩目打ちが容易になる。

【００３２】本発明に用いられる織物４ｓのような編織
物を構成する糸としてはフィラメント糸も使用可能であ
るが、太番手の紡績糸を用いて製織することが望まし
い。紡績糸は毛羽があり、植物を保持するときの摩擦保
持力に優れる。フィラメント糸、紡績糸等の各種の糸を
合糸したものも使用出来る。各種の糸を交編織織物とし
て使用出来る。本発明に用いられるシートあるいは糸の
素材は、天然繊維、合成繊維、再生繊維のいずれでもよ
い。ポリプロピレン繊維のような比重が水より小さい繊
維からなる織物は、水面での浮遊状態が安定して好まし
い。中空繊維の使用も好ましい。耐久性の点からはポリ
エステル、アクリル等の合成繊維の使用が望ましい。自
然分解して環境負荷が小さい点では、天然繊維或いは、
生物が産生する原料から合成して得られる生分解性の素
材から成る繊維が望ましい。

【００３３】尚又、フロートは固定枠と一体をなしてい
てもよい。即ち、図８のように筒状に形成された織物４
ｃを張るようにフロート８ｃを配し、フロート８ｃは固
定枠６ｃと一体をなして図面視左右の方向に関して固定
されていてもよい。

【００３４】本発明に用いられる接触濾材１０は、繊維
集合体のシートから成ることが望ましい。あるいは、樹
脂発泡体から成るシート状物であってもよい。繊維集合
体のシートとしては、織物、編物、不織布、あるいはそ
れらの複合されたシートのいずれであってもよい。

【００３５】又、本発明に用いられる接触濾材１０はシ
ート状物でなく、紐状物であってもよい。紐状物として
は、繊維束、糸状物、テープ状物のいずれであってもよ
い。又、ブロック状の担体を紐状物で数珠状に連ねたも
のであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明の浮き植生床は複数層のシートか
ら構成されているので、効率よく苗を植えることが出来
る。なかでも、無交錯の部分を有する織物から構成され
ている場合は、特に効率よく苗を植えることが出来る。
且つ織物等のシートが少なくとも２層になっているので
苗を２層の織物とも貫通させることにより安定した状態
で苗を植えることが出来る。又、シートを袋織りにより
筒状に製織した織物から構成することが出来、組み立て
が簡易である。更に、苗を織物等のシートの複数層を貫
通させて、安定した植えつけが出来、且つ、根の部分
を、植え付けの当初から植生其材の底面の下方に突き出
して接触濾材に直接達するように植えることが出来、接
触濾材の表面の付着物から根が養分を吸収することが容
易となり、植物の成長を助け、且つ水の浄化を促進す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浮き植生床の構成を示す要部斜視図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ’方向の断面図であり、筒状にし
たシートが固定枠を囲んだ構成を示す。

【図３】植生基材に植物の苗を植えた態様を示す断面模
式図である。

【図４】本発明の浮き植生床を構成する主要な部材であ
る織物の組織構造を示す模式図である。

【図５】織物の交錯の部分と無交錯の部分との配置を示
す模式図である。

【図６】２層になった織物に植物の苗を植える態様を示
す断面模式図である。

【図７】本発明の浮き植生床を水に配した態様を示す断
面模式図である。

【図８】筒状に形成された織物を張るように配したフロ
ートの構成を示す模式図である。

【符号の説明】

２；浮き植生床４；シート４ａ、４ｂ、４ｓ；織物５；植生基材６、６ｃ；固定枠８；浮揚手段（フロート）８ｃ；フロート１０；接触濾材１２；経糸１４；緯糸１６；交錯の部分１８；無交錯の部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ０３Ｄ 1/00 Ｄ０３Ｄ 1/00 Ｚ 3/02 3/02 (72)発明者浦島開滋賀県大津市京町４丁目１番１号滋賀県庁商工労働部新産業振興課技術振興室内 (72)発明者山下重和滋賀県神崎郡能登川町神郷1076−１滋賀県東北部工業技術センター能登川支所内Ｆターム(参考） 2B314 MA23 MA62 NC38 PA11 4D003 AA06 AB02 BA02 BA07 CA10 DA18 DA30 EA02 EA16 EA18 EA21 EA28 EA30 EA35 4D040 CC02 CC05 CC07 4L048 BA01 BA13 BB04 CA15 DA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隔をもって略水平に配された、植
生すべき植物の苗を挿入支持する複数のシートと、該植
生基材を水面又は水面近くの水中に浮揚させる浮揚手段
とを含むことを特徴とする浮き植生床。
【請求項２】前記シートが植物の苗を挿入支持する潜
在孔を有することを特徴とする請求項１に記載の浮き植
生床。
【請求項３】前記シートが織物から成り、前記植物の
苗を挿入する、経糸と緯糸とが交錯しない無交錯の部分
を部分的に有していることを特徴とする請求項１又は２
に記載の浮き植生床。
【請求項４】前記シートが筒状であり、前記植生基材
が該シートと該シートを支える枠体とから構成され、筒
状の該シートの内側に、該枠体が該シートを両端Ｕ字形
に張るように挿入されて成ることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の浮き植生床。
【請求項５】前記シートが袋織りの織物であることを
特徴とする請求項４に記載の浮き植生床。
【請求項６】前記浮揚手段がフロートであり、前記枠
体が該フロートの少なくとも一部を含むことを特徴とす
る請求項４又は５のいずれかに記載の浮き植生床。
【請求項７】前記浮き植生床が、前記植生基材の下方
又は上流に備えられた気泡発生装置を含むことを特徴と
する請求項１乃至６のいずれかに記載の浮き植生床。
【請求項８】前記植生基材が、該植生基材に吊り下げ
られた接触濾材を含むことを特徴とする請求項１乃至７
のいずれかに記載の浮き植生床。
【請求項９】所定間隔を有して略水平に配せられた複
数のシートに植物苗を貫通して該苗を複数箇所で支持せ
しめ、前記複数のシートを水面又は水面近くの水中に浮
揚させて該植物を植生させるようにしたことを特徴とす
る植生方法。