JP2002282888A - 水質改善システム - Google Patents
水質改善システムInfo
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【課題】効率が良く経済的な水質改善システムの構築
【解決手段】本発明の水質改善システムは、貯水池10か
らの放水する水を流す放流管9と、貯水池10の放水部よ
りも低い位置に設けられ、放水管9を流れる放水流によ
って駆動する駆動源としての水車1と、この水車1に変速
機2を介して連結したコンプレッサ3と、このコンプレッ
サ3で作成した圧縮空気を冷却する空気冷却器4と、圧縮
空気を貯水池に送る圧縮空気供給配管5と、圧縮空気を
利用して貯水池10の水質を改善させる種々の装置６を備
えている。この水質改善システムによれば、貯水池10か
らの放水流で水車1を回転させ、水車1で得た回転トルク
で直接コンプレッサ3を作動させるので、効率よく経済
的にシステムの運転を行える。
らの放水する水を流す放流管9と、貯水池10の放水部よ
りも低い位置に設けられ、放水管9を流れる放水流によ
って駆動する駆動源としての水車1と、この水車1に変速
機2を介して連結したコンプレッサ3と、このコンプレッ
サ3で作成した圧縮空気を冷却する空気冷却器4と、圧縮
空気を貯水池に送る圧縮空気供給配管5と、圧縮空気を
利用して貯水池10の水質を改善させる種々の装置６を備
えている。この水質改善システムによれば、貯水池10か
らの放水流で水車1を回転させ、水車1で得た回転トルク
で直接コンプレッサ3を作動させるので、効率よく経済
的にシステムの運転を行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダム湖などの貯水池
における水質改善システムに関するものである。
における水質改善システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】湖沼・湾口・河川・貯水池（ダム湖）な
どの底には有機分を含む底泥（ヘドロ）が多量に堆積す
る。このような有機分や底泥は、富栄養化などの水質汚
染の原因となる。このため、浚渫船等により汚泥を浚渫
した後、水深の浅い処理池で自然乾燥させる天日乾燥、
自然沈降により圧密させ上澄み液を分離する土木脱水、
又は石灰等の脱水助剤を添加し機械的脱水装置を用いて
行なう機械脱水による処理を施し、その後、廃棄物とし
て処分している。
どの底には有機分を含む底泥（ヘドロ）が多量に堆積す
る。このような有機分や底泥は、富栄養化などの水質汚
染の原因となる。このため、浚渫船等により汚泥を浚渫
した後、水深の浅い処理池で自然乾燥させる天日乾燥、
自然沈降により圧密させ上澄み液を分離する土木脱水、
又は石灰等の脱水助剤を添加し機械的脱水装置を用いて
行なう機械脱水による処理を施し、その後、廃棄物とし
て処分している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の浚渫作業や底泥
の処理など処理費用が多大であった。
の処理など処理費用が多大であった。
【０００４】本発明者らは、貯水池の底に多量の圧縮空
気を送って、貯水池の底部分の水を攪拌し貯水池の底に
底泥を堆積させないことにより、又は、貯水池の水中か
ら圧縮空気を散気して水中の酸素濃度を向上させること
による水質改善システムを着想した。
気を送って、貯水池の底部分の水を攪拌し貯水池の底に
底泥を堆積させないことにより、又は、貯水池の水中か
ら圧縮空気を散気して水中の酸素濃度を向上させること
による水質改善システムを着想した。
【０００５】しかし、上記の水質改善システムに利用す
る圧縮空気を電気モータやレシプロエンジンを駆動源と
する従来のコンプレッサで作成したので、上記のような
多量の圧縮空気を必要とするシステムには、効率が悪
く、燃料消費も莫大となるため現実的でない。
る圧縮空気を電気モータやレシプロエンジンを駆動源と
する従来のコンプレッサで作成したので、上記のような
多量の圧縮空気を必要とするシステムには、効率が悪
く、燃料消費も莫大となるため現実的でない。
【０００６】そこで、本発明は効率が良く経済的な水質
改善システムの構築を目的とする。
改善システムの構築を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の水質改
善システムは、貯水池からの放水する水を流す放水管
と、前記放水管を流れる放水流によって駆動する水車
と、前記水車に連結したコンプレッサと、前記コンプレ
ッサで作成した圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給配
管と、前記圧縮空気を利用して貯水池の水質を改善させ
る装置とを備えていることを特徴とする。
善システムは、貯水池からの放水する水を流す放水管
と、前記放水管を流れる放水流によって駆動する水車
と、前記水車に連結したコンプレッサと、前記コンプレ
ッサで作成した圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給配
管と、前記圧縮空気を利用して貯水池の水質を改善させ
る装置とを備えていることを特徴とする。
【０００８】この水質改善システムは、水車で得られる
回転トルクで直接的にコンプレッサを作動させているか
ら効率よく、かつ、経済的に運転できる。
回転トルクで直接的にコンプレッサを作動させているか
ら効率よく、かつ、経済的に運転できる。
【０００９】請求項２に記載の水質改善システムは、前
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を噴出させる貯水池の底に噴出部を
設置し、多量の圧縮空気を噴出させて貯水池の底部分の
水を攪拌し、汚泥の堆積を防ぐ攪拌装置であることを特
徴とする。
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を噴出させる貯水池の底に噴出部を
設置し、多量の圧縮空気を噴出させて貯水池の底部分の
水を攪拌し、汚泥の堆積を防ぐ攪拌装置であることを特
徴とする。
【００１０】請求項３に記載の水質改善システムは、前
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を散気する散気管を貯水池の水中に
設置し、水中の酸素濃度を向上させる散気装置であるこ
とを特徴とする。
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を散気する散気管を貯水池の水中に
設置し、水中の酸素濃度を向上させる散気装置であるこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項４に記載の水質改善システムは、前
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を利用して貯水池の水を噴出させる
噴水装置であることを特徴とする。
記貯水池の水質を改善させる装置が、前記コンプレッサ
で生成した圧縮空気を利用して貯水池の水を噴出させる
噴水装置であることを特徴とする。
【００１２】請求項５に記載の水質改善システムは、貯
水池からの放水する水を流す放水管と、前記放水管を流
れる放水流によって駆動する水車と、前記水車で得られ
る回転トルクに応じて、作動に必要な回転トルクを変更
することができるコンプレッサユニットと、前記コンプ
レッサユニットに水車で得られる回転トルクに応じてコ
ンプレッサユニットの作動に必要な回転トルクを変更す
る制御装置と、前記コンプレッサで作成した圧縮空気を
貯水池に送る圧縮空気供給配管と、前記圧縮空気を利用
して貯水池の水質を改善させる装置とを備えていること
を特徴とする。
水池からの放水する水を流す放水管と、前記放水管を流
れる放水流によって駆動する水車と、前記水車で得られ
る回転トルクに応じて、作動に必要な回転トルクを変更
することができるコンプレッサユニットと、前記コンプ
レッサユニットに水車で得られる回転トルクに応じてコ
ンプレッサユニットの作動に必要な回転トルクを変更す
る制御装置と、前記コンプレッサで作成した圧縮空気を
貯水池に送る圧縮空気供給配管と、前記圧縮空気を利用
して貯水池の水質を改善させる装置とを備えていること
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る水質改
善システムを図面に基づいて説明する。
善システムを図面に基づいて説明する。
【００１４】この水質改善システムは、図１に示すよう
に、貯水池10からの放水する水を流す放流管9と、貯水
池10の放水部よりも低い位置に設けられ、放水管9を流
れる放水流によって駆動する駆動手段としての水車1
と、この水車1に変速機2を介して連結したコンプレッサ
3と、このコンプレッサ3で作成した圧縮空気を冷却する
空気冷却器4と、圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給
配管5と、圧縮空気を利用して貯水池10の水質を改善さ
せる種々の装置６を備えている。
に、貯水池10からの放水する水を流す放流管9と、貯水
池10の放水部よりも低い位置に設けられ、放水管9を流
れる放水流によって駆動する駆動手段としての水車1
と、この水車1に変速機2を介して連結したコンプレッサ
3と、このコンプレッサ3で作成した圧縮空気を冷却する
空気冷却器4と、圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給
配管5と、圧縮空気を利用して貯水池10の水質を改善さ
せる種々の装置６を備えている。
【００１５】水車1やコンプレッサ3は、それぞれ公知の
ものを適用することができる。変速器2は、水車1により
動力を受けて回転する駆動軸1aの回転数を、コンプレッ
サ3を作動させるための適切な回転数に減速又は増速す
るためのものである。
ものを適用することができる。変速器2は、水車1により
動力を受けて回転する駆動軸1aの回転数を、コンプレッ
サ3を作動させるための適切な回転数に減速又は増速す
るためのものである。
【００１６】空気冷却器4は、例えば、放水流の一部を
冷却媒体として使用する熱交換器を用いることができ、
コンプレッサ3で圧縮された高温の圧縮空気を常温程度
に冷やせるものであれば良い。
冷却媒体として使用する熱交換器を用いることができ、
コンプレッサ3で圧縮された高温の圧縮空気を常温程度
に冷やせるものであれば良い。
【００１７】また、上記の貯水池10の水質を改善させる
装置６には、貯水池の底に圧縮空気の噴出部を設置し、
多量の圧縮空気を噴出させて貯水池の底部分の水を攪拌
し、汚泥の堆積を防ぐ攪拌装置Aや、貯水池の水中に設
置した散気管から圧縮空気を散気して水中の酸素濃度を
向上させる散気装置Bや、圧縮空気を利用して貯水池の
水を噴出させる噴水装置Cなどが考えられる。
装置６には、貯水池の底に圧縮空気の噴出部を設置し、
多量の圧縮空気を噴出させて貯水池の底部分の水を攪拌
し、汚泥の堆積を防ぐ攪拌装置Aや、貯水池の水中に設
置した散気管から圧縮空気を散気して水中の酸素濃度を
向上させる散気装置Bや、圧縮空気を利用して貯水池の
水を噴出させる噴水装置Cなどが考えられる。
【００１８】この水質改善システムによれば、図2(a)
(b)に示すように、貯水池10から放水管9を通って放水さ
れる放水流で水車1を回転させ、水車1で得た回転トルク
で直接コンプレッサ3を作動させるので、効率よく経済
的にシステムの運転を行える。
(b)に示すように、貯水池10から放水管9を通って放水さ
れる放水流で水車1を回転させ、水車1で得た回転トルク
で直接コンプレッサ3を作動させるので、効率よく経済
的にシステムの運転を行える。
【００１９】従来では、例えば、貯水池からの放水流で
タービンを回して発電し、又は、商用電力を購入し、そ
の電力を利用して電気モータを廻し、電気モータの駆動
力でコンプレッサを作動させていた。この場合は、放水
流エネルギ→水車→[発電機→電気エネルギ→電動機→]
コンプレッサ→圧縮空気エネルギとなっている。これに
対して、上記の水質改善システムでは、[発電機→電気
エネルギ→電動機→]で示す電気エネルギに変換する部
分を省略でき、発電機及び電動機の効率分のエネルギ損
失を避けることができるから効率的であり、設備コスト
及びランニングコストを低減できて経済的である。
タービンを回して発電し、又は、商用電力を購入し、そ
の電力を利用して電気モータを廻し、電気モータの駆動
力でコンプレッサを作動させていた。この場合は、放水
流エネルギ→水車→[発電機→電気エネルギ→電動機→]
コンプレッサ→圧縮空気エネルギとなっている。これに
対して、上記の水質改善システムでは、[発電機→電気
エネルギ→電動機→]で示す電気エネルギに変換する部
分を省略でき、発電機及び電動機の効率分のエネルギ損
失を避けることができるから効率的であり、設備コスト
及びランニングコストを低減できて経済的である。
【００２０】また、このような水質改善システムは、ダ
ム湖などの放流水の勢いを低減させてから下流に放流す
る減勢装置としての役割も果たし、下流の川底を傷めな
いなどの効果がある。
ム湖などの放流水の勢いを低減させてから下流に放流す
る減勢装置としての役割も果たし、下流の川底を傷めな
いなどの効果がある。
【００２１】次に、本発明の他の実施形態に係る水質改
善システムを説明する。
善システムを説明する。
【００２２】ダム湖などの貯水池10では、減水により放
水量を制限する場合もあり、常に水車1で一定の回転ト
ルクが得られるとは限らない。これに対して、通常のス
クリュー式コンプレッサやシリンダ式のコンプレッサ3
は、容量が一定であり作動させるのに一定の回転トルク
を必要とする。
水量を制限する場合もあり、常に水車1で一定の回転ト
ルクが得られるとは限らない。これに対して、通常のス
クリュー式コンプレッサやシリンダ式のコンプレッサ3
は、容量が一定であり作動させるのに一定の回転トルク
を必要とする。
【００２３】従って、コンプレッサ3を作動させるため
に必要な回転トルクが水車1で得られる場合では、水質
改善システムを問題なく運転することができるが、貯水
池10が放水量を制限していると水車1で十分な回転トル
クが得られない場合があり、水質改善システムを運転で
きない場合がある。即ち、水車1で得られる回転トルク
がコンプレッサ3を作動させる回転トルクより低くなる
と、コンプレッサ3側の負荷が水車1に掛かって水車1の
回転を止め、放水流の水力で水車1を廻すことが出来ず
バイパス水路（図示省略）から排水されてしまうため、
水車1を廻すことが出来なくなる。
に必要な回転トルクが水車1で得られる場合では、水質
改善システムを問題なく運転することができるが、貯水
池10が放水量を制限していると水車1で十分な回転トル
クが得られない場合があり、水質改善システムを運転で
きない場合がある。即ち、水車1で得られる回転トルク
がコンプレッサ3を作動させる回転トルクより低くなる
と、コンプレッサ3側の負荷が水車1に掛かって水車1の
回転を止め、放水流の水力で水車1を廻すことが出来ず
バイパス水路（図示省略）から排水されてしまうため、
水車1を廻すことが出来なくなる。
【００２４】本発明の他の実施形態に係る水質改善装置
は、図１に示すように、上記のコンプレッサ3を、水車1
で得られる回転トルクに応じて、作動に必要な回転トル
ク（負荷）を変更することができるコンプレッサユニッ
トに置き換え、このコンプレッサユニットに水車で得ら
れる回転トルクを計測してコンプレッサユニットの作動
に必要な回転トルクを変更する制御装置7を装備したも
のである。
は、図１に示すように、上記のコンプレッサ3を、水車1
で得られる回転トルクに応じて、作動に必要な回転トル
ク（負荷）を変更することができるコンプレッサユニッ
トに置き換え、このコンプレッサユニットに水車で得ら
れる回転トルクを計測してコンプレッサユニットの作動
に必要な回転トルクを変更する制御装置7を装備したも
のである。
【００２５】この水質改善装置によれば、減水などの影
響で放水量を制限している場合でも、水車で得られる回
転トルクに応じてコンプレッサユニットの負荷を変更さ
せて運転することができる。
響で放水量を制限している場合でも、水車で得られる回
転トルクに応じてコンプレッサユニットの負荷を変更さ
せて運転することができる。
【００２６】コンプレッサユニットとしては、例えば、
図示は省略するが、容量の異なるスクリュウーコンプレ
ッサ複数個を駆動軸1aに連結し、水車1で得られる回転
トルクに応じて、制御装置7で適切な負荷のスクリュー
コンプレッサを選択して作動させ、或いは、幾つかのス
クリューコンプレッサを組み合わせてコンプレッサユニ
ット全体の負荷を適切な負荷としたものでも良い。ま
た、図示は省略するが、駆動軸1aにシリンダコンプレッ
サを多気筒連結し、制御装置7でコンプレッサユニット
全体の負荷が水車1で得られる回転トルクに応じて適切
な負荷となるように、作動するシリンダコンプレッサの
数を増減させるようにしたものでも良い。
図示は省略するが、容量の異なるスクリュウーコンプレ
ッサ複数個を駆動軸1aに連結し、水車1で得られる回転
トルクに応じて、制御装置7で適切な負荷のスクリュー
コンプレッサを選択して作動させ、或いは、幾つかのス
クリューコンプレッサを組み合わせてコンプレッサユニ
ット全体の負荷を適切な負荷としたものでも良い。ま
た、図示は省略するが、駆動軸1aにシリンダコンプレッ
サを多気筒連結し、制御装置7でコンプレッサユニット
全体の負荷が水車1で得られる回転トルクに応じて適切
な負荷となるように、作動するシリンダコンプレッサの
数を増減させるようにしたものでも良い。
【００２７】なお、本発明では、貯水池から放水される
放水流の水力で駆動する水車を駆動手段としているが、
斯かる水車に代えて風力で駆動する風車を駆動手段と
し、風車で得られる回転トルクで直接的にコンプレッサ
を作動するようにしても良い。
放水流の水力で駆動する水車を駆動手段としているが、
斯かる水車に代えて風力で駆動する風車を駆動手段と
し、風車で得られる回転トルクで直接的にコンプレッサ
を作動するようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明の水質改善システムは、水車で得
られる回転トルクで直接的にコンプレッサを作動させる
ことができるので、効率よく、かつ、経済的に運転でき
る。
られる回転トルクで直接的にコンプレッサを作動させる
ことができるので、効率よく、かつ、経済的に運転でき
る。
【００２９】また、請求項５に記載の水質改善システム
は、水車で得られる回転トルクに応じて、作動に必要な
回転トルクを変更することができるコンプレッサユニッ
トと、前記コンプレッサユニットに水車で得られる回転
トルクに応じてコンプレッサユニットの作動に必要な回
転トルクを変更する制御装置とを備えているので、貯水
池からの放水量が低減した場合でも、水車で得られる回
転トルクに応じてコンプレッサを運転することがで切る
ので、安定して運転することが可能である。
は、水車で得られる回転トルクに応じて、作動に必要な
回転トルクを変更することができるコンプレッサユニッ
トと、前記コンプレッサユニットに水車で得られる回転
トルクに応じてコンプレッサユニットの作動に必要な回
転トルクを変更する制御装置とを備えているので、貯水
池からの放水量が低減した場合でも、水車で得られる回
転トルクに応じてコンプレッサを運転することがで切る
ので、安定して運転することが可能である。
【図１】 本発明の水質改善システムの全体図。
【図２】 （a）は本発明の水質改善システムの水車及
びコンプレッサの連結状態を示す側面図、(b)はその正
面図。
びコンプレッサの連結状態を示す側面図、(b)はその正
面図。
１ 水車 ２ 変速機 ３ コンプレッサ ４ 空気冷却機 ５ 圧縮空気供給配管 ６ 圧縮空気を利用して水質を改善させる種々の装置 ７ 制御装置 ９ 放水管 １０ 貯水池
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０３Ｇ 7/00 Ｆ０３Ｇ 7/00 Ｂ (72)発明者 喜納 敏男 沖縄県名護市字名護4752 内閣府沖縄総合 事務局北部ダム事務所内 (72)発明者 石田 啓 石川県金沢市田上新町６番地 (72)発明者 高地 健 大阪市西淀川区佃３丁目16番22号 エル・ ダブリュー・ジェイ株式会社内 (72)発明者 大貝 秀司 大阪市西淀川区佃３丁目16番22号 エル・ ダブリュー・ジェイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H074 AA01 AA16 BB10 BB11 CC11 CC28 4D029 AA09 AA11 AB05 BB11 4G035 AB07 AB22
Claims (5)
- 【請求項１】貯水池からの放水する水を流す放水管と、
前記放水管を流れる放水流によって駆動する水車と、前
記水車に連結したコンプレッサと、前記コンプレッサで
作成した圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給配管と、
前記圧縮空気を利用して貯水池の水質を改善させる装置
とを備えていることを特徴とする水質改善システム。 - 【請求項２】前記貯水池の水質を改善させる装置が、前
記コンプレッサで生成した圧縮空気を噴出させる貯水池
の底に噴出部を設置し、多量の圧縮空気を噴出させて貯
水池の底部分の水を攪拌し、汚泥の堆積を防ぐ攪拌装置
であることを特徴とする請求項１記載の水質改善システ
ム。 - 【請求項３】前記貯水池の水質を改善させる装置が、前
記コンプレッサで生成した圧縮空気を散気する散気管を
貯水池の水中に設置し、水中の酸素濃度を向上させる散
気装置であることを特徴とする請求項１記載の水質改善
システム。 - 【請求項４】前記貯水池の水質を改善させる装置が、前
記コンプレッサで生成した圧縮空気を利用して貯水池の
水を噴出させる噴水装置であることを特徴とする請求項
１記載の水質改善システム。 - 【請求項５】貯水池からの放水する水を流す放水管と、
前記放水管を流れる放水流によって駆動する水車と、前
記水車で得られる回転トルクに応じて、作動に必要な回
転トルクを変更することができるコンプレッサユニット
と、前記コンプレッサユニットに水車で得られる回転ト
ルクに応じてコンプレッサユニットの作動に必要な回転
トルクを変更する制御装置と、前記コンプレッサで作成
した圧縮空気を貯水池に送る圧縮空気供給配管と、前記
圧縮空気を利用して貯水池の水質を改善させる装置とを
備えていることを特徴とする水質改善システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088127A JP2002282888A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 水質改善システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088127A JP2002282888A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 水質改善システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002282888A true JP2002282888A (ja) | 2002-10-02 |
Family
ID=18943264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001088127A Pending JP2002282888A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 水質改善システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002282888A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008237996A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nakata Coating Co Ltd | 微細気泡発生装置及びそれを用いた洗浄装置、シャワリング装置、生簀 |
| JP2008237995A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nakata Coating Co Ltd | 微細気泡発生装置及びそれを用いた洗浄装置、シャワリング装置、生簀 |
| JP2013057303A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Kiyoshi Kodera | 風力、波力、潮力併用発電装置 |
| JP2015098671A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 日立造船株式会社 | ダム貯水池の堆砂排出設備 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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