JP2003342941A - ダム放流水浄化設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダム放流水路に噴流により浄化する装置を設
けて効率良く浄化するダム放流水浄化設備の提供。 【解決手段】ダムの取水口から取り込まれたダム貯留水
をダムの下部に配置された主放流管４に流す。主放流管
４には放流側で２つの分岐された放流管を接続させる。
一方は第２の放流管２１で、撹拌混合装置２３を取り付
ける。他方は第３の放流管２２で、水力発電装置２４を
取り付ける。水力発電装置２４の電力で強制的に圧縮空
気を撹拌混合装置２３の噴流発生箱２５に供給し、ダム
貯留水を短時間に酸素溶存度の高い噴流水にして浄化し
放流する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダムに貯留されて
汚濁されているダム貯留水を浄化して下流に放流する浄
化設備に関する。特に、ダム貯留水の放流過程で空気等
を撹拌混合させ浄化して下流に放流するダム放流水浄化
設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダムに貯留されている水は、降水
のない期間が長い等で貯留されている期間が長くなる
と、水の汚濁が増してくる。この水をこのまま下流へ流
すと、下流における様々な生活環境や生物等の自然環境
に影響を及ぼし、時には被害を大きくすることもある。
即ち、長期間ダムに貯留されている水を何の処理もせず
海へ放流すると、下流である海の様々な生態系統に影響
を及ぼし、漁獲関係にも影響し漁業関係者の死活問題に
まで発展することもある。

【０００３】このようにダムの放流については、人間生
活に関わる社会問題としてはもとより自然保護の観点か
らも細心の注意が要求される。一般にダム貯留水は、下
層部は酸素溶存度が低く、上層部は軽くて浮き上がり浮
遊する汚濁水が多い。特に上層部は、暑い時期は水温が
上昇し、植物プランクトンやアオコ等が異常発生しダム
の水を濁す。従来から行われているダム貯留水の浄化
は、ダム貯留水そのものを浄化させる方法であり、ダム
貯留水を別に設けられた取水池または水槽等に取り込み
浄化してから放流する方法等である。

【０００４】即ち、例えば、空気をダム底から放出し空
気を水中に溶け込ませる方法や、ダムに水中ポンプを有
して散水させる方法、空気を積極的にダム貯留水へ供給
し、いわゆるばっ気を行って微生物等の水質汚濁を解消
し浄化する方法等である。又、ダム貯留水の上層部の水
と下層部の水をバケット等の循環装置で撹拌し入れ替え
たり、貯留水に空気を強制的に送り込み酸素溶融度を向
上させる方法等である。又、放流水を浄化する場合は、
放流途中で空気を取り込み空気を混入させた水として放
流させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の方法に対し、貯留水そのものを浄化するのでなく放
流水を効率的に浄化して放流する方法としている。貯留
水を浄化するのは、浄化対象の水の量が多いので、完全
に全てを浄化することは困難であることと、又、浄化に
時間がかかり効率的とは言えない。さらに浄化の設備も
複雑で大掛かりになる傾向があった。このようなことか
ら、汚濁された貯留水による下流の被害を防止するに
は、放流する水のみ浄化するのが効率的で確実性があ
る。放流時に単に空気を取り込むのは酸素濃度をやや高
めるには多少効果はあるものの、汚濁物質まで含めて完
全に浄化するにはまだ問題点を有するものであった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解決
するもので、下記目的を達成する。本発明の目的は、主
放流管に対し直接あるいは独立して設けられ、噴流にし
て浄化する撹拌混合装置を設け、ダム貯留水をこの撹拌
混合装置を通して効率良く短時間で浄化するダム放流水
浄化設備を提供することにある。本発明の他の目的は、
構成が簡素で低コストのダム放流水浄化設備を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次の手段を採る。本発明１のダム放流水浄
化設備は、ダムに設置されダム貯留水を浄化して放流す
る設備であって、前記ダム貯留水の取水口と、この取水
口から取り込まれた前記ダム貯留水を放流させるための
放流管と、この放流管の放流側に設けられ、空気又は酸
素を吸い込み前記ダム貯留水を噴流水にして浄化するた
めの撹拌混合装置と、前記ダム貯留水の放流を利用して
発電し、前記空気又は酸素を供給するための動力源とす
るための水力発電装置が設けられていることを特徴とす
る。

【０００８】本発明２のダム放流水浄化設備は、ダムに
設置されダム貯留水を浄化して放流する設備であって、
前記ダム貯留水の取水口と、この取水口から取り込まれ
た前記ダム貯留水を放流させるため、ダム下部に設置さ
れる主放流管と、この主放流管に直接設けられ、又は主
放流管の途中から分岐して設けられる第２の放流管と、
この第２の放流管の放流側に設けられ、空気又は酸素を
吸い込みダム貯留水を噴流水にして浄化するための撹拌
混合装置とからなる。

【０００９】前記撹拌混合装置を前記主放流管に直接接
続する場合は、前記ダム貯留水の量が比較的少ない場合
等に有効である。分岐させて設ける場合は、前記ダム貯
留水の汚濁がひどくない場合に適用できる。この場合は
前記ダム貯留水の一部を酸素溶存度の高めた水として前
記主放流管からの水と混合させ下流に放流する。又、前
記撹拌混合装置を複数個設置することも可能であり、こ
れらはダムの設置条件によって選択すればよい。

【００１０】本発明３のダム放流水浄化設備は、前記本
発明２において、前記主放流管の途中から分岐して第３
の放流管が設けられ、この第３の放流管に前記ダム貯留
水の放流を利用して発電し、前記空気又は酸素を供給す
るための動力源とするための水力発電装置が設けられて
いても良い。本発明１又は３の水力発電装置は、ダムの
放流落差で生じるエネルギーを有効利用するもので、得
られた電力を前記空気、又は酸素供給、発生のためのコ
ンプレッサー、酸素発生機等の駆動源に使用する。２４
時間連続稼働が可能で、常に圧縮空気の供給が可能であ
る。余剰電力は他にも使用できることはいうまでもな
い。

【００１１】本発明４のダム放流水浄化設備は、前記本
発明２において、前記第２の放流管は、前記主放流管と
一体に構成され、前記第２の放流管の放流側に複数の前
記撹拌混合装置が設けられると良い。前記ダム貯留水が
多い場合、あるいは汚濁度が高い場合に有効である。本
発明５のダム放流水浄化設備は、前記本発明２、３，４
から選択される１の発明において、前記撹拌混合装置を
構成する噴流発生箱の内室は、３次元の箱状の空間で扁
平であり、空間の概ねの水平方向の厚さＨで、幅をＷ、
鉛直方向の長さをＬとし、前記液体供給装置の噴射ノズ
ルの開口の有効直径をＤ１とすると、Ｄ１＜Ｈ、Ｗ／Ｈ
＞４，且つＨ＞Ｌ、の関係にあることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は、本発明のダム放流水浄化設
備１の全体構成を示すもので、ダム２の正面図を示して
いる。図２は図１の側面図で取水口の配置構成を示す。
ダム２の取水口３より取水した水は、ダム２の下部に設
けられた主放流管４に導かれ、この主放流管４からダム
貯留水は下流の放水路に放流される。図は主放流管４の
みの構成が示されている。しかし、本発明のダム放流水
浄化設備１には、図示していないが放流側の主放流管４
に分岐して後述する第２の放流管及び第３の放水管が設
けられている。

【００１３】一方、ダム２側には、ダム貯留水を取り込
むためのダム取水塔５が設けられ、このダム取水塔５に
取水口３が取り付けられている。ダム壁にそって鉛直方
向にダム取水塔５が設けられ、このダム取水塔５は断面
が半円形状になっていて、内部は空間で放流される水の
放流路となっている。ダム取水塔５の半円形の側壁に
は、鉛直方向に千鳥状に上部が開放された複数の取水口
３が取り付けられている。これら取水口３は、所定の高
さ位置にそれぞれ固定的に取り付けられていて、ダムの
水位に応じて水を取り込む構成になっている。

【００１４】取水口３のダム取水塔５側には、ゲート
（図示せず）が設けられていて、ダム取水塔５上部に設
置された開閉装置で開閉自在である。従って水位の変化
によってこれらゲートの開閉を調整することにより放流
すべき放流水の量をコントロールできる。水位が高く上
部の取水口３の高さを超えるような場合は、水は全ての
取水口３から取り込むことは可能である。また、水位が
低くて下方に設置された取水口以下になった場合は、取
水されないことになる。

【００１５】しかし、低水位用としてゲート取水口６が
ダム取水塔５下部の主放流管４取り付け位置に設けられ
ていて、通常は閉じられているこのゲート取水口６を開
放すれば、ダム底の水の取水は可能である。又、ダム取
水塔５下部の主放水管側には、修理用のゲート７が設け
られていて、後述する放水管の放水側の諸設備の点検、
トラブル処理等の際には、このゲート７を閉じることに
より、取水口３から主放流管４へ水が流れるのを防止す
る。又、主放流管４の放流側には、ダム貯留水を放流す
るための諸設備が設けられている。図示している部分
は、空気管から空気を取り込み、空気を混入した水をこ
の主放流管から直接下流へ放流している構成を示してい
る。

【００１６】次に放水側に設置される装置について詳述
する。図３は主放流管４の放流側の詳細を示した部分正
面図である。図４は図３の平面図である。主放流管４は
ダム２の下部に水平状態で敷設され、途中から４５度で
立ち上がる構成になっている。この立ち上がり角度は限
定されるものではない。この立ち上がり部分の主放流管
４の下部にドレーン管８が接続されている。このドレー
ン管８は、主放流管４の下に溜まった砂等を回収するた
めのもので、その回収された砂等はこのドレーン管８を
経て下流側に放流される。

【００１７】このドレーン管８の途中に仕切弁９が設け
られ、必要とするときこの仕切弁９を開放する。又、主
放流管４の立ち上がり部分の上部には、ピット１０が設
けられ、超音波流量計１１が取り付けられている。この
主放流管４は立ち上がり部分の一部が浮いた状態で固定
され、その途中に後述する分岐管１２が接続されてい
る。主放流管４上部は、ダム２の一部が筐体１３を構成
していて、諸装置が格納されるようになっている。

【００１８】この筐体１３の天井にはクレーン１４が主
放流管４に沿って設けられ、メンテナンス等のときに各
装置を吊り下げ移動できるようになっている。又、筐体
１３内には、点検等のための足場１９，２０が設けられ
ている。主放流管４の放水側は水平状態で４５度向きを
変えて設置されている。この部分の主放流管４に空気を
取り込むための空気管１５が接続されている。この空気
管１５は鉛直方向に設置されていて、空気は上部の空気
口から主放流管４に取り込まれる。

【００１９】又、この空気管１５に隣接して流量調整弁
１６が設けられている。この流量調整弁１６は予備にさ
らに１セット同じものが設けられている。さらにこの主
放流管４にはマンホール１７が設けられている。主放流
管４は、例えば口径が直径８００mm以上あれば、人が管
内に出入りし点検できる。又、このマンホールにも、空
気管１８が取り付けられている。このような構成で主放
流管４は放流中に空気を取り込み、空気管１５部分を通
過した水は空気を含んで空気の溶存度を高めて矢印のよ
うに放水路Ａに放流される。

【００２０】一方この主放流管４の一部には、前述のと
おり分岐管１２が取り付けられている。この分岐管１２
は分岐後更に二股に分岐し、一方は第２の放流管２１を
構成し、他方は第３の放流管２２を構成している。第２
の放流管２１には、本発明の特徴をなすもので、放流水
を積極的に浄化する撹拌混合装置２３が設けられてい
る。他方の第３の放流管２２には水力発電装置２４が設
けられている。これら第２の放流管２１及び第３の放流
管２２から放流される水は桝Ｂに放流され一旦貯水され
てから下流に流される。桝Ｂは放水路Ａに通じている。

【００２１】次に各々の装置について説明する。図５
は、撹拌混合装置２３の取り付け構成を示している。図
６は図５の平面図で、図７は撹拌混合装置２３の主要部
をなす噴流発生箱２５の側面図を示す。この撹拌混合装
置２３は、主にダム貯留水を受けて噴流を発生させる噴
流発生箱２５とこの噴流発生箱に空気を送り込むコンプ
レッサー３１とからなっている。ダム２外方の下部コン
クリート基礎上に撹拌混合装置２３の主要部である噴流
発生箱２５が設置されている。この噴流発生箱２５の一
端はフランジ２６構成になっていて、第２の放流管２１
の端部が取り付けられる。噴流発生箱２５にはこの端部
からダム貯留水が供給される。

【００２２】一方この噴流発生箱２５の端部にはエアー
を供給するエアパイプ２７が接続されている。本実施例
においては、このエアパイプ２７に圧縮空気を供給でき
る装置が示されている。噴流発生箱２５の設置されてい
る基礎上からやや高い基礎２８上に防振架台２９が設け
られ、この防振架台２９上に防振ゴム３０を介してコン
プレッサー３１が取り付けられている。

【００２３】このコンプレッサー３１はモータにより駆
動するもので、空気口３２より空気を取り込み圧縮して
圧縮空気を供給する。圧縮空気はエキスパンション継ぎ
手３３を介してサイレンサー３４に導かれている。続い
て逆止弁３５、仕切弁３６を通過し、エアパイプ２７を
介して噴流発生箱２５に供給される。

【００２４】この噴流発生箱２５とコンプレッサー３１
の取り付け位置、特に取り付け角度Ｃは任意に設定する
ことができる。図６の場合の相互の開き角度は９０度に
配置してある。噴流発生箱２５は鋼板構成で外周を帯鋼
で補強したものである。噴流発生箱２５による噴流発生
原理は、噴流発生箱２５の内室２５ａにダム貯留水と空
気を送り込み、コアンダ効果によって渦を発生させ撹拌
力により気水混和を強制的に行わせて溶存酸素量を増加
させるものである。

【００２５】図８は、噴流発生箱２５を基礎上に設置し
た状態を示している。この場合は、噴流発生箱２５は主
放流管４より下方に設置され、分岐管１２及び第２の放
流管２１も下方位置に接続されている。ダム貯留水はこ
の噴流発生箱２５から送り出されると、溶存酸素量の多
い噴流水となって一旦桝Ｂに送り出され、続いて第４の
放流管３７を通して下流方向の放水路Ａ等に流される。

【００２６】次に噴流発生箱２５についての原理を、模
式的に説明用として示す図９の構成図に従って詳述す
る。噴流発生箱２５は、扁平の長方体状のものであり、
長手方向が鉛直になるように配置されている。噴流発生
箱２５の上面には、ダム上部からダム下部へ落下して加
圧された水を噴流発生箱２５の内室２５ａへ噴射する噴
射ノズル３８が固定されている。図５の状態では、噴流
発生箱２５は横方向に取り付けられていて、水は横方向
から噴流発生箱２５の内室２５ａへ導かれ噴射される。
噴射ノズル３８は、断面が円の円筒環状空間を有するも
のである。噴流発生箱２５の内部は区画された内室２５
ａを構成している。

【００２７】内室２５ａの内部空間Ｖは、３次元の箱状
の空間で扁平であり、空間の概ねの水平方向の厚さＨ
で、それの概ねの幅をＷ、鉛直（垂直）方向の長さをＬ
とし、噴射ノズル３８の開口の有効直径をＤ１とする
と、概略するとＤ１＜Ｈ、Ｗ／Ｈ＞４、且つＨ＜Ｌの関
係にある。ただし、前記関係に加えてＷ＜Ｌの関係にあ
るものが好ましい。噴射ノズル３８から噴射された主噴
流は、鉛直方向で内部空間Ｖの概ねの中心線の方向に噴
射される。

【００２８】主噴流が噴射されると、内室２５ａの８隅
には、コアンダ効果により低圧渦である付着渦が発生
し、主噴流には付着噴流が発生する。従って、内室２５
ａには、図に示す主噴流は、２方向の何れかに分かれて
流れるが、この流れは不安定であるので、他方の流れに
切り替わる。即ち、主噴流は不安定であり揺れながら流
れが発生することになる。これらの噴流は、ダム貯留水
と空気とを均一に混合、撹拌する機能がある。

【００２９】更に、詳述すると、噴射ノズル３８は噴流
発生箱２５上面に対し直角方向に配置されているため、
噴射ノズル３８から噴流発生箱２５の内室２５ａに放出
されるとき水流は、噴射ノズル３８から吐出されると同
時に周囲に強い二次流れを生じさせ噴流となる。これは
噴射ノズル３８から吐出されるとき流れの断面積が急に
拡大するため、流速の大きい噴射ノズル３８の流れが流
速の小さい内室２５ａ内の流れに衝突して流れを乱すこ
とで発生する。この乱れた流れで内部摩擦による水頭損
失が生じる。噴射ノズル３８からの流れの形態は、管路
の断面積がゆるやかに変化して拡がると想定した場合
は、噴射ノズル３８から吐出した後管側に引き寄せられ
付着して流動するいわゆるコアンダ効果が発生する。

【００３０】このコアンダ効果は、前述した寸法条件で
なくてもよいが、好ましくは前述した寸法条件にすれば
図に示すように確実に内部空間Ｖに噴流が発生し、この
噴流は何れかの方向に片寄った流れを示し、交互に揺動
する。噴射ノズル３８の中心には、空気吸入管３９の下
端が配置固定されている。空気吸入管３９は、噴射ノズ
ル３８から吐出されるダム貯留水の負圧により空気を大
気中から引き込むものであるが、図５の例においては、
コンプレッサー３１によって圧縮空気を強制的に引き込
むようにしている。

【００３１】従って、噴射ノズル３８から噴射されるダ
ム貯留水と共に、空気吸入管３９の下端から空気が強制
的に内室２５ａに同時に吸入される。圧縮空気を供給す
ることは、大量のダム貯留水を短時間で浄化することに
寄与する。噴流発生箱２５の下端の吐出口には、吐出管
４０が連結されている。この吐出管４０は桝Ｂへ導か
れ、噴流水を吐出する。この吐出管４０はこの設備の設
置状況に応じて任意に向きを変え配置すればよい。

【００３２】噴流発生箱２５の構造は以上のようになっ
ているが、発生する噴流には次のような機能がある。前
述のとおり、噴射ノズル３８から噴出された主噴流は、
鉛直方向で内部空間Ｖの概ねの中心線の方向に噴射され
る。主噴流が噴射されると内室２５ａの８隅にはコアン
ダ効果により低圧渦である付着渦が発生し、主噴流には
付着噴流が発生する。この付着噴流により、内室２５ａ
の扁平の平面で切断した面で捉えると主噴流は概ね１方
向に分岐し、かつどちらかの方向に揺れる。但し、図の
流れを示す矢印は、ある断面での流れを示すために便宜
的に図示したものである。

【００３３】この主噴流は空気と共に内室２５ａに入
る。内室２５ａに入ったダム貯留水と空気は、コアンダ
効果による付着うず、付着噴流等を伴う噴流によりエネ
ルギーは損失するが、両者は均一に混合、および撹拌さ
れる。このダム貯留水と空気の混合により放流水の溶存
酸素濃度は飛躍的に増加する。同時に、このとき若干の
キャビテーションも発生し、この作用により貯留水中の
アンモニア、二酸化炭素等を脱気する。

【００３４】空気は水の吸い込み圧を利用して内室２５
ａに供給されるようになっているが、空気の代わりに酸
素を供給するようにしてもよい。 本発明の構成の場合
は、断面積が急激に変化するので、流れは外側に引き寄
せられるものの、噴射ノズル３８から出たとたんに急激
に引き寄せられるため、流れは内室２５ａの角部に拡散
し、この角部に負圧を生じていわゆる渦状のキャビテー
ションを起こし二次流れを引き起こす。又、噴射ノズル
３８から吐出される貯留水は、ノズル形状の誤差、圧力
等の相違、また内室２５ａの形状等の相違から実際は均
等に噴出していない。実際の流れは、図の矢印Ｘのよう
に複雑に揺動して、噴流状態を一層加速させている。

【００３５】このように本発明に使用する噴流発生箱２
５は、積極的に噴流状態を作り出しているところに特徴
がある。言い換えると、水流が噴射ノズル３８から吐出
されると、Ｙ部が水流の勢いで負圧になり内部で流れは
衝突しており、水や気泡を逆に呼び込もうとして逆流が
発生する。

【００３６】内室２５ａには空気が同時に送り込まれて
いるので、空気が吸い上げられ噴射ノズル３８からの水
流と合わせて矢印のように内室２５ａの下部まで撹拌混
合状態となり噴流となる。内室２５ａの下部には吐出管
４０が接続しているが、内室２５ａの長さは限定されて
おり、またその開口している吐出管４０の吐出面積は内
室２５ａの断面積に比べ小さいので、内室２５ａの水流
の一部は内室２５ａの底面から逆に上昇する。

【００３７】上昇すると上方から供給される水流に押し
戻され、空気は微細な気泡となり水流の中に溶け込む。
この噴流は、通常にみられる白い泡状のものと異なり、
極めて細かい気泡を含んだものであり、完全に液体に溶
け込んでいるので、この噴流によって作られた放流水
は、長時間にわたって空気を放流水中に保つことができ
る。

【００３８】最適な噴流状態については、吐出管４０断
面積、内室２５ａの断面積、内室２５ａの長さを考慮し
て、所定の計算式に基づき最適条件を設定する。

【００３９】このように噴流発生箱２５は、この噴流に
より微細な気泡を作り出すと同時に、水中に含まれる寄
生虫や糞等の有害な有機物を分解する機能も備えてい
る。内室２５ａの形状は扁平状としているが、噴流発生
の条件を満たすものであれば、扁平状に準じる異なった
形状のものでもよい。又、細部の形状は、ノズル径や内
室２５ａの長さ、幅等の条件により最適な形状のものを
設定すればよい。

【００４０】図１０は、第３の放流管２２に接続された
水力発電装置２４の構成を模式的に示した正面図で、図
１１はその平面図である。主放流管４より分岐された分
岐管１２は主放流管４との間に制水弁４１を設け、放流
状態をコントロールしている。又、図示していないが排
気弁を制水弁４１に隣接して設け、排気が可能なように
構成されている。分岐管１２は更に２つに分岐し、その
１つが第３の放流管２２であり、水力発電装置２４が連
結している。

【００４１】分岐管１２から第２の放流管２１及び第３
の放流管２２に分岐する部分には規格化されたストレー
ナ４２が設けられている。このストレーナ４２は内部に
スクリーンを有しフィルターの役目をなし、水力発電装
置２４に塵芥が入り込むのを防止している。又、この分
岐管１２にはストレーナ４２を挟んでバイパス回路を構
成し、そのバイパス回路の中間にバイパス仕切弁４３が
設けられている。

【００４２】このように分岐管１２に付随した装置を介
して第３の放流管２２が接続されていて、この第３の放
流管２２の吸入側にインライン型の低差圧用定流量弁４
４が取り付けられている。更に低差圧用定流量弁４４を
介して水力発電装置２４の水車２４ａに導かれている。
本発明の実施の形態においては、水車２４ａをフランシ
ス水車としている。この水車２４ａにより、発電機２４
ｂを回転させ発電している。この発電機２４ｂを機能さ
せるためには、水圧が必要である。このため取水口３の
位置は、この発電機２４ｂを機能させるに十分な落差を
必要とする位置として保持されている。

【００４３】例えば、本実施の形態においては、下方に
位置する取水口３の位置を落差に必要な高さに設置する
ためには、水車の出力能力が５ｋｗであれば、放流過程
で通過する各装置の水頭損失を考慮して、水車の中心軸
から２０ｍの高さに設ければよい。これらの設定は、取
り付けられる装置の仕様とも合わせて検討し決定すれば
よい。水車２４ａから放流される水は、桝Ｂに流され
る。発電機２４ｂによって発電される電力は、撹拌混合
装置２３のコンプレッサー３１を駆動させるモータの駆
動源として利用される。

【００４４】図１２は、他の実施例を示している。この
場合は、ダム貯留水を放流する主放流管４５に噴流発生
箱２５を取り付けた構成である。ダム貯留水は開閉装置
４６を介してパイプにより噴流発生箱２５に導かれる。
噴流発生箱２５の吸い込み口には空気吸い込み口４７が
設けられ、ダム貯留水は、放流の勢いで空気を吸い込
み、この水は前述同様の噴流状態で撹拌混合された酸素
溶存量の高い噴流水となって下流に放流される。

【００４５】図１３は、図１２の変形例で噴流発生箱を
２個取り付けた例である。ダムからのダム貯留水は管路
途中で２つに分岐し２つの噴流発生箱に導かれる。ダム
貯留水が多い場合に有効である。この例において、噴流
発生箱の設置は２つに限定されることはなく、必要に応
じて複数の噴流発生箱を設置すればよい。図１２及び図
１３の例において、空気の供給は、圧縮空気による強制
的な供給方式ではないが、ダムの場合、取水口から噴流
発生箱までの落差が大きいので、水の勢いで空気を十分
に吸入することができ前述の機能は果たせる。

【００４６】このように本発明の構成は、種々な形態の
ダム設備に適用することが可能である。従って、実施例
の記載内容に限定されないことはいうまでもない。な
お、前述したものは、噴流発生箱２５により空気、又は
酸素を混合するものであったが、この空気、又は酸素を
混合する方法は、攪拌翼による混合、水中に空気又は酸
素をノズル噴射する方法等の公知の他の方法であっても
良い。

【００４７】（実施例） 貯留水の水量：１〜１．５トン／秒（酸素溶存量：０） 空気の吸い込み量：５０リットル／秒 この条件の貯留水と空気を噴流発生箱に通した結果 放流水の酸素溶存量：７ｍｇ／リットル

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、ダム貯
留水を撹拌混合装置で空気を強制的に取り込み、短時間
に噴流状態にして気泡の多い放流水とする設備である。
即ち酸素を多く含む酸素溶存度の高い水に浄化して下流
に放流するようにしたので、下流へ汚濁水を放流するこ
とがなく、自然環境保全に寄与することとなった。又、
放流の流れを利用した発電の電力で空気を撹拌混合装置
へ強制的に供給するようにした方式なので、浄水効果を
一層高めた上、外部から電力の供給等を要することがな
く、設備のメンテナンスが簡略化された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のダム放流水浄化設備の全体正
面図である。

【図２】図２は、図１の側面図である。

【図３】図３は、主放流管の構成を示す部分正面図であ
る。

【図４】図４は、図３の平面図である。

【図５】図５は、撹拌混合装置の正面図である。

【図６】図６は、図５の平面図である。

【図７】図７は、図６の側面図で噴流発生箱を示す。

【図８】図８は、噴流発生箱の設置状態を示す部分正面
図である。

【図９】図９は、噴流発生箱の噴流発生原理を示す説明
図である。

【図１０】図１０は、水力発電装置の正面図である。

【図１１】図１１は、図１０の平面図である。

【図１２】図１２は、他の実施例を示し、主放流管に噴
流発生箱を取り付けた部分図である。

【図１３】図１３は、他の実施例を示し、主放流管に２
つの噴流発生箱を取り付けた部分図である。

【符号の説明】

１…ダム放流水浄化設備 ２…ダム ３…取水口 ４…主放流管 １２…分岐管 ２１…第２の放流管 ２２…第３の放流管 ２３…撹拌混合装置 ２４…水力発電装置 ２４ａ…水車 ２５…噴流発生箱 ２５ａ…内室 ３１…コンプレッサー ３８…噴射ノズル ３９…空気吸入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 研一 佐賀県佐賀市伊勢町15番地１号 株式会社 ミゾタ内 (72)発明者 古賀 正和 佐賀県佐賀市伊勢町15番地１号 株式会社 ミゾタ内 (72)発明者 田中 守 佐賀県唐津市原1534番地 株式会社ワイビ ーエム内 Ｆターム(参考） 3H074 AA20 BB30 CC28 CC50

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダムに設置されダム貯留水を浄化して放流
   する設備であって、 前記ダム貯留水の取水口と、 この取水口から取り込まれた前記ダム貯留水を放流させ
   るための放流管と、 この放流管の放流側に設けられ、空気又は酸素を吸い込
   み前記ダム貯留水を噴流水にして浄化するための撹拌混
   合装置と、 前記ダム貯留水の放流を利用して発電し、前記空気又は
   酸素を供給するための動力源とするための水力発電装置
   が設けられていることを特徴とするダム放流水浄化設
   備。
2. 【請求項２】ダムに設置されダム貯留水を浄化して放流
   する設備であって、 前記ダム貯留水の取水口と、 この取水口から取り込まれた前記ダム貯留水を放流させ
   るため、ダム下部に設置される主放流管と、 この主放流管に直接設けられ、又は主放流管の途中から
   分岐して設けられる第２の放流管と、 この第２の放流管の放流側に設けられ、空気又は酸素を
   吸い込み前記ダム貯留水を噴流水にして浄化するための
   撹拌混合装置とからなるダム放流水浄化設備。
3. 【請求項３】請求項２に記載のダム放流水浄化設備にお
   いて、 前記主放流管の途中から分岐して第３の放流管が設けら
   れ、この第３の放流管に前記ダム貯留水の放流を利用し
   て発電し、前記空気又は酸素を供給するための動力源と
   するための水力発電装置が設けられていることを特徴と
   するダム放流水浄化設備。
4. 【請求項４】請求項２に記載のダム放流水浄化設備にお
   いて、 前記第２の放流管は、前記主放流管と一体に構成され、
   前記第２の放流管の放流側に複数の前記撹拌混合装置が
   設けられることを特徴とするダム放流水浄化設備。
5. 【請求項５】請求項２、３，４から選択される１に記載
   のダム放流水浄化設備において、 前記撹拌混合装置を構成する噴流発生箱の内室は、３次
   元の箱状の空間で扁平であり、空間の概ねの水平方向の
   厚さＨで、幅をＷ、鉛直方向の長さをＬとし、前記液体
   供給装置の噴射ノズルの開口の有効直径をＤ１とする
   と、Ｄ１＜Ｈ、Ｗ／Ｈ＞４，且つＨ＞Ｌ、の関係にある
   ことを特徴とするダム放流水浄化設備。