JP2003340482A

JP2003340482A - 水質改善材及び水質改善方法

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Publication number: JP2003340482A
Application number: JP2002155079A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yokokura; 清司横倉; Hiroshi Yokozawa; 広嗣横沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量・安価で、取り扱いが容易な水質改善材
及びこれを用いた水質改善方法を提供すること。【解決手段】通水性を有する外殻を形成する骨格部１
内に多孔質材料および／または充填材からなる機能部２
を収容してなる水質改善材を河川または湖、沼、池等の
水域に投入して水質改善を行う。機能部２に収容する材
料としては、ゼオライト、活性炭、木炭、鹿沼土、珪藻
土、火山礫を用いることができ、これらに、微生物、水
生動植物を付加することもできる。また、骨格部１の材
料として生分解性材料を用いることが好ましい。更に浮
力体３を設けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川または湖、
沼、池等の水域の水質を改善するための水質改善材及び
水質改善方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川または湖、沼、池等の水域の
水質を改善するための方法としては、曝気法、生物膜
法、土壌トレンチ法、植物植栽法等が採用されている。
しかしながら、曝気法や生物膜法を用いた水質浄化法で
は、有機物の分解は期待できるが、アオコ等の原因とな
る窒素化合物やリン酸の除去はできないし、また、これ
らの方法を用いて、河川、湖沼等の水質を改善するには
非常に大型の装置を必要とするので、装置の設置場所の
確保が困難である上に装置を設置するための費用も高く
なるという欠点があった。

【０００３】また植物を利用したものでは有機物の分解
は期待できず、また植物の手入れに手間がかかるという
問題があった。更に、上記問題を解決するために土壌ト
レンチ法による水質浄化法が行われているが、通水性が
悪いために処理できる水の量が極端に少ないという問題
がある。また、特に河川において汚染物質が蓄積しやす
い流れの緩やかな場所（淀み等）における水に対する簡
易な水質改善法は未だないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の有する欠点に鑑み、軽量・安価で、取り扱いが容
易な水質改善材及びこれを用いた水質改善方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、河川の水が淀み
やすい箇所における水に対しても効果的に水質を改善す
ることができる水質改善方法を提供することを他の目的
としている。更に本発明は、水質改善材自体が環境の汚
染をもたらすことがないような水質改善材を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。（１）通水性を有する外殻を形成する骨格部内に多孔質
材料および／または充填材からなる機能部を収容してな
る水質改善材。（２）前記骨格部が生分解性材料であることを特徴とす
る上記（１）に記載の水質改善材。（３）前記機能部に微生物を定着させたことを特徴とす
る上記（１）または（２）に記載の水質改善材。（４）前記機能部が水生植物の種子、苗および成体から
選ばれる一種以上を有することを特徴とする上記（１）
〜（３）に記載の水質改善材。

【０００６】（５）前記機能部が水生動物の卵及び成体
から選ばれる一種以上を有することを特徴とする上記
（１）〜（４）に記載の水質改善材。（６）浮力体を更に設けたことを特徴とする上記（１）
〜（５）に記載の水質改善材。（７）上記（１）〜（６）に記載の水質改善材を複数個
連結してなる水質改善材。（８）上記（１）〜（７）に記載の水質改善材を水中に
投入して水質を改善することを特徴とする水質改善方
法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態を以
下で、図面に基づいて詳細に説明するが、本発明の技術
的範囲はこれらの具体例によって何ら限定されるもので
はない。

【０００８】図１は、本発明の水質改善材の一例を示す
図である。水質改善材は、通水性の外殻を形成する骨格
部１と、この骨格部１の内部に収容された多孔質材料か
らなる機能部２とからなる。骨格部１は、機能部２に水
が接触することが可能なように、網状か、又は穴あき状
の構造となっており、その外観の全体形状は、内部に機
能部２を収容することができれば如何なる形状でも良
く、例えば図１に示したように、網状の材料を用いて、
球形（ａ）、楕円球（ｂ）、立方体（ｃ）、直方体
（ｄ）、円柱（ｅ）、円錐（ｆ）状等の各種の形状のも
のとすることができ、また、網状の材料に代えて、穴を
貫通させて設けた材料を用いても良い。水質改善材の外
観形状の大きさは、直径または一辺が０．５〜６０ｃｍ
程度であればよく、好ましくは２〜２０ｃｍである。

【０００９】また、本発明の水質改善材は、図２に示す
ように個々の水質改善材を連結具３によって複数個を連
結して用いても良く、図３に示すように浮力体４を骨格
部１の外部に設けて水面又は水中に浮遊させるようにし
ても良い。また、このような浮力体４を骨格部１の内部
又は内部と外部とに設けてもよい。

【００１０】骨格部１を形成する材料としては、例えば
ブチルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エチレンゴ
ム、フッ素ゴム、アクリルゴム、天然ゴム、再生ゴム等
で例示されるゴム類、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリ
ウレタン等で例示される合成樹脂類、アルミニウム、
鉄、ステンレス、銅、真鍮等の金属類及び炭素繊維で例
示される炭素材料等を用いることができ、また、これら
の混合物・複合物を用いることができる

【０１１】また、骨格部１を形成する材料としては生分
解性材料を用いることができる。生分解性材料とは、微
生物又は微生物が産生する酵素等の生理活性物質の活性
によって分解され、その形態を消失させていく性質を持
つ材料であり、これを骨格部の材料として用いることに
より、時間の経過によって骨格部が消失するため、骨格
部の材料が環境に蓄積して環境汚染問題を起こすことが
ない。また、浮力体を設ける場合には、この浮力体も生
分解性材料から形成することが好ましい。

【００１２】このような生分解性材料としては、細菌等
の微生物生産樹脂、動物性又は植物性の天然高分子を加
工したもの、ポリ乳酸等の合成ポリマー等の生分解性プ
ラスチック、熱可塑性樹脂−澱粉混合物及び熱可塑性樹
脂−キチンまたはキトサン混合物等をあげることができ
る。また、材料、成形条件、材料の厚さ、水分量等によ
って、微生物による分解の速度を、ある程度調整するこ
とができる。また、骨格部１の目開き又は孔の大きさ
は、内部に入れる機能部２の材料の形態および／または
形状によって適宜調整する。

【００１３】機能部２を構成する多孔質材料としては、
ゼオライト等の珪酸塩鉱物類、活性炭や木炭等の炭素材
料、鹿沼土、珪藻土、火山礫等で例示される群から選ば
れる１種又は２種以上の多孔質材料を用いることがで
き、また、これらの焼成物を用いることもできる。ま
た、上記多孔質材料以外の機能部２を構成する材料とし
ては例えば次のようなものを用いることができる。ピー
トモス、バーミキュライト、産業廃棄物活用土壌等の人
工土壌。木材繊維、種子毛繊維、ヤシ繊維、麻、シュ
ロ、籾殻、大豆粕、コーヒー粕等の植物繊維質。ナイロ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維質類及
びロックウール繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の
無機繊維質類。セルロース誘導体、ポリカルボン酸系樹
脂、ポリアクリル酸塩系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ア
クリル酸グラフト重合体、ポリビニルアルコール等の樹
脂類。タンパク質、澱粉、澱粉誘導体、寒天、ペクチ
ン、カラギーナン、セルロース、グアーガム、パルプ等
の糖質類。これらの材料を本件明細書では「充填材」と
いう。これらの機能部２の材料は必要に応じて各種樹脂
ラテックス、生分解生樹脂等のバインダー類を配合して
用いても良く、その添加量は本発明の水質改善材を施工
する環境に応じて適宜調整する。

【００１４】本発明の水質改善材の作用効果について以
下で説明する。機能部２を構成する多孔質材料は水中の
汚染物質及び有害物質を吸着除去して水質を改善する作
用を有する。また、骨格部１は内容物である機能部２を
覆うことによりこれを衝撃や摩擦による損傷から保護す
る作用を有する。すなわち、本発明の水質改善材は例え
ば河川に投入した場合には、水の流れに伴って浮遊状態
でまたは転がって川を流下し、その際、川面または川底
の岩石や石等の障害物に衝突するが、この場合でも骨格
部１が内容物を保護するため、内容物が損壊したり、散
逸したりすることがない。さらに、機能部２に水生動植
物等を入れた場合には、骨格部１が動物、昆虫等による
食害から機能部２を守る作用も有する。

【００１５】多孔質材料および／または充填材は、有用
微生物群の良い床になるので、河川等への投入後に該多
孔質材料および／または充填材によって自然に微生物が
取り込まれ、この微生物によって水質が改善されるとい
う効果もある。また、河川への投入前に機能部２の多孔
質材料および／または充填材に予め分解菌類のような有
用微生物を含ませるようにしても良い。このような作用
をする微生物は糸状菌や放線菌等の真菌類とバクテリア
であり、多孔質材料内に住み着いた微生物により水の浄
化作用が継続的に行われる。

【００１６】機能部２に水生動植物等を付加することも
可能であり、これにより、例えば有機物、窒素化合物、
リン酸等の汚染物質を除去することができる。水生植物
を付加する場合には、機能部２には、水生植物の種子、
苗及び成体のいずれか一種以上を付加することができ、
水生動物を付加する場合には、水生動物の卵または成体
を付加することができる。また、水生植物と水生動物と
を混在させて付加することもできる。水生植物として
は、ホテイアオイ、ヨシ、スギナモ、タヌキモ、バイカ
モ、マツモ等をあげることができ、また、水生動物とし
ては、クルミガイ、シワロウバイ、フネガイ、イガイ、
ウグイスガイ、マルスダレガイ、オオノガイ、ウミタケ
ガイモドキ、ツノガイ、イケチョウガイ、カワニナ、イ
シガイ、ドブガイ、カラスガイ、シジミ、タニシ等の貝
類、イトミミズ、アブラミミズ、オヨギミミズ、ヒルミ
ミズ、ナガミミズ、ヒモミミズ、エラミミズ、イトゴカ
イ、ゴカイ、ヒル等の軟体動物類があげられ、さらに、
微小な水生動植物としては糸状藻類やミジンコ、ワムシ
等の動物プランクトンをあげることができる。

【００１７】本発明の水質改善材は、上記のような簡易
な形状及び構造を有すると共に軽量であるため製作が容
易であり、また、外側の骨格部１によって内部の機能部
２が保持されているので、機能部２が散乱するおそれが
ないため、そのまま河川等に投げ込むことが可能とな
る。更に、水質改善材を転がりやすい形状にすることに
より、河川等に投げ入れた後は、水の流れに伴って自然
に移動し、水流が弱く、水が淀んでいて比較的水質が悪
化している流域に自然に流れ着くことができるため、目
的箇所の水質浄化を容易に行うこともできる。

【００１８】

【実施例】［実施例１］骨格部の材料として、酢酸ビニ
ルを用い、機能部の多孔質材料としてゼオライトと活性
炭を用いて、直径が１０ｃｍの球体の水質改善材を作製
した。これをカドミウム（１００ｍｇ／Ｌ）を含有する
流水中に入れたところ、２４時間で、水中のカドミウム
含有量が７２ｍｇ／Ｌに低下した。［実施例２］骨格部の材料として、竹を用い、機能部に
ドブガイを用いて、直径が１０ｃｍの球体の水質改善材
を作製した。これをＣＯＤ値を２０ｍｇ／Ｌに調整した
流水中に入れたところ、２４時間で、水中のＣＯＤ値が
１４ｍｇ／Ｌに低下した。［実施例３］骨格部の材料として、脂肪族ポリエステル
系の生分解性樹脂を用い、機能部に籾殻とイトミミズを
用いて、直径が１０ｃｍで、浮力体を取り付けた板状の
水質改善材を作製した。これをアオコ（アナベナ属由
来）を発生させた流水中に浮遊させたところ、２４時間
で、アオコが減少した。

【発明の効果】本発明の水質改善材は、簡易な形状でか
つ軽量であるので、低いコストで生産でき、容易に河川
等に投入でき、長期間にわたって確実な水質改善を行う
ことができるので、水質汚染域の浄化用の水質改善材と
して好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水質改善材の外観形状の一例を示す
図である。

【図２】本発明の水質改善材の使用例を示す図であ
る。

【図３】本発明の水質改善材の他の使用例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１骨格部２機能部３連結具４浮力体

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ａ 3/32 3/32 Ｆターム(参考） 2B104 EE01 EE09 EF01 2B314 MA62 NC16 NC38 PC02 PC03 PC08 PC16 PC17 PC22 PC25 PC29 PC47 4D003 AA01 AA12 CA10 EA06 EA15 EA18 EA23 EA25 EA30 4D024 AA05 AB02 AB04 AB14 BB05 BC01 BC04 DB14 4D040 CC02 CC03 CC07 CC09 CC11 CC12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通水性を有する外殻を形成する骨格部内
に多孔質材料および／または充填材からなる機能部を収
容してなる水質改善材。
【請求項２】前記骨格部が生分解性材料であることを
特徴とする請求項１に記載の水質改善材。
【請求項３】前記機能部に微生物を定着させたことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の水質改善
材。
【請求項４】前記機能部が水生植物の種子、苗および
成体から選ばれる一種以上を有することを特徴とする請
求項１〜３のいずれか一項に記載の水質改善材。
【請求項５】前記機能部が水生動物の卵及び成体から
選ばれる一種以上を有することを特徴とする請求項１〜
４のいずれか一項に記載の水質改善材。
【請求項６】浮力体を更に設けたことを特徴とする請
求項１〜５のいずれか一項に記載の水質改善材。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか一項に記載の水
質改善材を複数個連結してなる水質改善材。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか一項に記載の水
質改善材を水中に投入して水質を改善することを特徴と
する水質改善方法。