JP2002239586A - カルシウム系焼結セラミックスを組み込んだ水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水質浄化による底層水のリン含有量
の減少および貧酸素水状態の解消、底生生物や藻類など
の回復、赤潮発生の防止、このことによる底層域全般の
水質浄化。設備投資費用、ランニング費用およびメンテ
ナンス費用の減少。 【解決手段】 カルシウム系焼結セラミックスの材
料の適正選択、エアーコンプレッサー、底層水吸引器、
浄化水噴出器および圧縮空気吹き出し部の適正設計によ
る水質浄化能力の向上および装置構成部品材料の適正選
択による耐久性の向上、材料費、製造コストの削減。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はカルシウム系焼結
セラミックスを組み込んだ水質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】閉鎖性水域の富栄養化（窒素およびリン
の増大）が進み、底層水の貧酸素化、底生生物の死滅、
赤潮の発生それに伴う養殖魚介類の被害が全国的に毎年
のように発生している。貧酸素水解消を目的とする水質
浄化装置は従来より、空気圧縮機により大きな空気泡を
間欠的に発生・浮上させることにより、底層水を表層域
へ輸送し、上下層の水質を交換する方式や、海（水）面
上の浮体が波により上下動するとき、その運動をチェイ
ンにより海（水）底の波動ポンプに伝え、ポンプを起動
し、海（水）面表層域の水を底層域に送り、貧酸素水を
解消する方式や、圧縮空気により、多数の小孔のノズル
から、小径の気泡群を連続的に発生させ、水質を全層に
わたって均質化し、曝気効果を期待する方法や、表層域
の富酸素水をポンプにより底層域へ送り、底層域の貧酸
素水と混合しながら、底層域の貧酸素水状態を解消する
方式などの各種の方法が行われている。これらの方法
は、装置の設置費用が高価であることや、ランニング費
用（電力料）が高額である、運転維持のためのメンテナ
ンス費用が高額である、水中の生物類の付着により効果
が減殺されることなど問題点が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記した
問題点を解消し、さらに水中のリンをカルシウム系焼結
セラミックスによって吸着・除去し、水質浄化効果を一
層高める新規の水質浄化装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は底層水吸引器、浄化水噴出器、圧縮空気
吹き出し部、カルシウム系焼結セラミックス、同左用ス
テンレス製固定金物、フランジ接手、エアーコンプレッ
サー、圧縮空気用ゴムホース、浮力ブイ、同左用ロー
プ、固定アンカー、同左用チェインケーブルの各部分よ
り構成されることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】この水質浄化装置によって、従来
の水質浄化装置に比べて、溶存酸素の増加とリン除去の
効果のため貧酸素水域の解消が従来以上に促進され、且
つ初期投資が安価で、ランニングコストも低く、メンテ
ナンス容易な水質浄化が実施される効果がある。

【０００６】

【実施例】図１で、１はエアーコンプレッサー、２は底
層水吸引器、３は浄化水噴出器、４は圧縮空気吹き出し
部、５はカルシウム系焼結セラミックス、６は同セラミ
ックスを固着するステンレス製の固定金物（メッシ
ュ）、７はフランジ接手、８は圧縮空気、９は圧縮空気
用ゴムホース、１０は浮力ブイ、１１は同左用ロープ、
１２は固定アンカー、１３は同左用チェインケーブルで
あり、底層域１４の貧酸素水１５を圧縮空気吹き出し部
４より吹き出された圧縮空気８により強制吸引し、気水
混合物として底層水吸引器２内を上昇・曝気させる間
に、カルシウム系焼結セラミックス５と接触させ、水中
のリンを吸着し、溶存酸素増加・リン除去の浄化水１６
として、浄化水噴出器３より底層水１７中に噴出し、貧
酸素水域の大幅な解消を促進する装置の全体装置図を示
している。また、浮力ブイ１０はロープ１１で、底層水
吸引器２と連結し、底層水吸引器が水中で倒れるのを防
止し、固定アンカー１２はチェインケーブル１３で底層
水吸引器と連結し、圧縮空気による浮上力により底層水
吸引器が浮上流出することを防止する。エアーコンプレ
ッサー１は、陸岸１８または浮体上に設置し、圧縮空気
用ゴムホース９により圧縮空気８を供給する。カルシウ
ム系焼結セラミックス５は底層水吸引器２内に設置し、
複数個のフランジ接手部７に同セラミックスを固着す
る、ステンレス製の固定金物（メッシュ）６を設置し、
これにより同セラミックスを固定し、フランジ接手を分
離・結合することにより、同セラミックスの取り替えを
行うことが可能となっている。図２で、底層水吸引器、
浄化水噴出器、カルシウム系焼結セラミックス、ステン
レス製固定金物、フランジ接手、圧縮空気用ゴムホース
および圧縮空気吹き出し部の構造を示し、底層水吸引器
２で下部より貧酸素水１５を吸引し、カルシウム系焼結
セラミックス５を経由して、上部の浄化水噴出器３より
溶存酸素増加・リン除去の浄化水１６を底層水１７中に
噴出することを示している。図３で、圧縮空気吹き出し
部の構造を、また図４で、カルシウム系焼結セラミック
スを底層水吸引器の内側に固定する、ステンレス製固定
金物の構造を示している。

【０００７】

【発明の効果】この発明は前記のように構成され、底層
水の水質浄化の従来の方法に比べて、下記の効果を有す
る。 （１）設備投資費用の減 （イ）動力部がエアーコンプレッサーのみであり、且つ
その出力容量が小さい。 （ロ）主要構造はＦＲＰ製の軽構造となっている。 （ハ）カルシウム系焼結セラミックス材は、主として牡
蠣殻等水産業廃棄物を利用するため比較的安価に入手で
きる。 （ニ）以上により初期設備投資費用は従来の１／２以下
ですむ。 （２）ランニング費用の減 電力消費は動力が小型のエアーコンプレッサーのみであ
り、毎月の電力料金は従来の１／２以下ですむ。 （３）メンテナンス費用の減 装置の水中部分は機械部（回転部、摺動部）が全くな
く、従って故障がなく、メンテナンス費用は少なくてす
む。 （４）水質浄化効果の増大 従来の水質浄化装置にはリンを除去する機能はなく、こ
の発明ではこのリンを除去する機能のほかに、従来以上
に溶存酸素を増加させる能力があるため、富栄養化した
底層水の貧酸素水状態を上記の少ないエネルギーで解消
し、底層域の底生生物や藻類を広範囲に回復することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水質浄化装置全体図

【図２】水質浄化装置−水中設置部本体図

【図３】水質浄化装置−圧縮空気吹き出し部 平面図

【図４】水質浄化装置−ステンレス製固定金物平面図

【符号の説明】

１…エアーコンプレッサー ２…底層水吸引器、 ３…浄化水噴出器 ４…圧縮空気吹き出し部 ５…カルシウム系焼結セラミックス ６…ステンレス製固定金物（メッシュ） ７…フランジ接手、 ８…圧縮空気 ９…圧縮空気用ゴムホース、 １０…浮力ブイ １１…浮力ブイ用ロープ、 １２…固定アンカー １３…固定アンカー用チェインケーブル １４…底層域、 １５…貧酸素水 １６…溶存酸素増加・リン除去の浄化水 １７…底層水、 １８…陸岸 １９…海（水）面、 ２０…表層水 ２１…海（水）底、 ２２…表層域 ２３…ステンレス小径管、 ２４…細孔吹出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海（水）底上に浮力ブイと固定アンカー
   により固定された、カルシウム系焼結セラミックスを組
   み込んだ水質浄化装置（以下水質浄化装置と呼ぶ）は、
   陸岸または海（水）面の浮体上に設置されたエアーコン
   プレッサーから供給される圧縮空気を、水質浄化装置下
   部の圧縮空気吹き出し部より吹き出し、周囲の底層水を
   強制吸引し、気水混合物として同装置内部を下部より上
   昇通過させる間に曝気を行い、一方同装置内部に設置し
   たカルシウム系焼結セラミックスにより、この上昇通過
   水の水中のリンを吸着させ、溶存酸素が増加、リンが除
   去された浄化水として、上部の浄化水噴出器から周囲の
   底層域に噴出し、底層域の富栄養化および貧酸素水状態
   を解消し、底生生物や藻類の回復とともに底層域の水質
   浄化を全うするものである。
2. 【請求項２】 この水質浄化装置は１個の垂直円筒体の
   底層水吸引器と、その上部に複数個の水平円筒体の浄化
   水噴出器、下部に複数個の圧縮空気吹き出し部、また垂
   直円筒体内の中央部に複数個のカルシウム系焼結セラミ
   ックス、同左固着用の複数個のステンレス製固定金物お
   よび同左取付用フランジ接手を有し、対象となる被浄化
   海（水）域の範囲の大小、水深の大小、富栄養化・貧酸
   素化の進展の大小により、これら構成部材の数量および
   大きさ（寸法）を決定するものである。