JP2006205000A

JP2006205000A - 「海洋の空（ｕｔｓｕｒｏ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム

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Publication number: JP2006205000A
Application number: JP2005018196A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Akai; 一昭赤井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: JP5223051B2

Abstract

【課題】閉鎖性水域は水質汚濁の温床となって来たが、この矛盾を転化し、この特性を活かして、自然のエネルギーを利用により、莫大な水域の水を、高度に浄化しようとするものである。
【解決手段】水位変化のある水域で、多空隙を有する接触酸化堤によって囲い締め切られた水域を「海洋の空（UTSURO）」と言う。外水域の水位が降下する時には、接触酸化堤を透過して、きれいな水が外水域に排出される。そこで、「海洋の空（UTSURO）」を構成した外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、再度、外水域の水位が上昇すれば、浄化水溜に留保されたきれいな水が、接触酸化堤を透過して、「海洋の空（UTSURO）」内に流入し、「海洋の空（UTSURO）」内の水を更にきれいにする。
【選択図】図５

Description

本願発明は「海洋の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムに関する。

かつて、1981年に、PTC/JP82/00419(JP?1806954)「水域の浄化システム」を発明してきました。この技術は、水位変化のある水域で、多空隙を有する砕波堤（接触酸化堤）を用いて浄化しようとする水域を包囲して締め切る「水域の空（UTSURO）」を構成するもので、外水域の水位変化に伴い、「水域の空（UTSURO）」を構成する接触酸化堤を透過し、浄化されたきれいな水が「水域の空（UTSURO）」内、外に流出入を繰り返す、自然の水質浄化技術である。
しかし、外水（海）域の汚染水は無限量に近く、しかも、波浪や流れがあり、拡散や流浪により、従来の水域の浄化システムのみでは、外水（海）域を浄化する大きな効果を及ぼすに至らなかった。
このため、1999年にJP2001-17957「水域のうつろを利用した外水域の浄化システム」を提案した。この提案は、先に発明した「水域の浄化システム」に加えて、この外郭部を囲い、浄化水溜を設けるもので、外水域の水位の降下時に接触酸化堤を透過したきれいな水を貯留し、「海洋の空（UTSURO）」の外水域を浄化するものである。
さらに、これらの背景技術の利用条件を整備することにより、高度な静穏浄化水域の創造を可能にしたものである。
特許第１８０６９５４号公報特開２００１−１７９５７号公報特開平１１−７０３９６号公報

閉鎖性水域は水域汚染の温床として社会的にも大きな問題となって来た。このような閉鎖性水域の矛盾を転化し、この特性を活かして、水域の高度処理に寄与しようとするものである。
更に、先に発明した“「水域のうつろ」によるサンライトホ−ルを利用した底質や深層環境の改善方法”として「水域のうつろ」を構成し、この水域の水の透明度を高め、この水を媒体として、大量の太陽光を水底に透過させ、観光やレジャアーを可能にし、深層や水底での光合成作用を活発にして、水産や生態環境更には水底のヘドロを浄化する方法についての具体化の１つとして「海洋の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムを提案するものである。

かつて、自然のエネルギ−（波浪、潮汐、太陽光、地球の重力、生態の生命力等）を利用して水域の水を浄化する、「水域の空（UTSURO）」２を発明したが、この技術は、水位変化のある水域で、浄化しようとする水域を接触酸化堤で囲い締め切る考えで、「海洋の空（UTSURO）」２を構成することにより、外水域の水位の降下時には接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する。
しかし、人工的に囲い締め切られた、「水域の空（UTSURO）」２より外水域に排出されるきれいな水の水量には限度があり、しかも、外水域４には、波浪や流れがあり、拡散や流浪により、外水域４をすべてきれいにする事が難しい。
このため、「水域の空（UTSURO）」２を構成した接触酸化堤１の外側に第１〜５図に示す浅場や水路、堤体、護岸等により閉鎖性水域を構築し、外水域に流出したきれいな水を十分留保可能な、浄化水溜３を設置することにより、再度、外水域４の水位が上昇することにより、接触酸化堤１を透過して「水域の空（UTSURO）」２に流入し、「水域の空（UTSURO）」２内の水域を更に浄化する。
この操作を繰り返すことによって、「水域の空（UTSURO）」２の内外水は更に浄化され、高度な静穏浄化水域を創造する。

（作用）
潮汐など水位変化のある水域を多空隙を有する接触酸化堤１で囲い締め切ることにより、水位変化の度に囲い締め切られた「水域の空（UTSURO）」２内外での水位差が生じ、この作用によって多空隙を有する接触酸化堤１を大量の水が透過し、浄化される。
このような、接触酸化堤1内に蓄積された水中の栄養（汚染）物はこの中に生息する軟体類、甲殻類等の生物に摂取され、更にこれらの生体は大型の魚介類に補食され、蓄積や分解、移動を繰り返し、生態循環作用の中で処理される。
また、接触酸化堤１によって水がきれいになると、太陽光が深層や水底に透過して水中深く光合成作用が活発に行はれ、水中の溶存酸素が豊富になると共に、光の作用により水中に含まれる窒素や燐が藻類や植物性プランクトンに変化し、これが接触酸化堤1を透過することにより除去されきれいなみずとなる。
又、接触酸堤1により囲い締め切られた「水域の空（UTSURO）」２の水域は、浪や流れの無い静穏水域で沈降作用が活発に行われ、浮遊物が沈殿浄化される。
このような「水域の空（UTSURO）」の水質浄化作用の中で、外水域の水位が降下する時には「水域の空（UTSURO）」内の水が接触酸化堤１を透過して、きれいな水が外水域に流出する。

上記の「水域の空（UTSURO）」２を構成した接触酸化堤の外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、「水域の空（UTSURO）」２の外側にきれいな水が貯留される。このような状態で、水位変化の作用により、再度、外水域の水位が上昇すれば、浄化水溜３に留保されたきれいな水が、接触酸化堤１を透過して、「水域の空（UTSURO）」２内に流入し、「水域の空（UTSURO）」２内の水を更にきれいにする。
この操作を潮汐等水位変化の繰り返し作用の中で、「水域の空（UTSURO）」２の内外の水を高度に浄化する。

当願発明は、国際的にも水域汚濁の温床となって来た閉鎖性水域の矛盾を転化し、この特性を活かし、水域の高度処理に寄与するものである。
莫大な水域の水を、自然のエネルギー（波浪、潮汐、太陽光、地球の重力、生態の生命力等）を利用して高度に浄化するシステムで、ランニングコストが殆んど不要である。
さらに、生態循環作用の中で処理されるため、従来の化学的な水処理と相違して、水質浄化のために発生する滓（廃棄物）は殆ど出ない。
また、光ファイバーに代わってサンライトホウルとして、大量の太陽光を水低深く透過させ、水をきれいにし、この水を媒体として、水底の光合成作用を活発にし、水産や水中のレジャーを活発にして、水底のヘドロを浄化する。

本発明をより詳細に説述するために、添付図面に従ってこれを説明する。
第１〜５図は、潮汐等の水位変化のある水域で、接触酸化堤１によって囲い締め切られた「水域の空（UTSURO）」２を構成したもので、これは公知の水域の浄化システムである。
外水域の水位が降下する時には「水域の空（UTSURO）」２内の水が接触酸化堤１を透過して外水域を浄化する。
「水域の空（UTSURO）」２を構成した接触酸化堤１の外側に堤体８や護岸７、浅場１０や陸域６で囲われた、きれいな水が外水域に十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、再度、外水域４の水位が上昇すれば、浄化水溜３に留保されたきれいな水が、接触酸化堤１を透過して、「水域の空（UTSURO）」２内に流入し、「水域の空（UTSURO）」内２の水を更にきれいにする。
上記の操作を繰り返す事によって、「水域の空（UTSURO）」内２外３の水が更にきれいになる。

したがって、第１図は、沿岸の外水域に、Ａ，Ｂ２個の「水域の空（UTSURO）」を設置したもので、「水域の空（UTSURO）」２を構成する接触酸化堤１の外側に公知の在来の堤体８や公知のコンクリ−トブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を構成した浄化水溜３を有する「水域の空（UTURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムである。

第２図は、「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムで、陸域６によって囲われた閉鎖性水域内に、「水域の空（UTSURO）」２を設置したもので、浄化水溜３を効果的に機能させるために公知の在来の堤体８や公知のコンクリ−トブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって、きれいな水が「水域の空（UTSURO）」２の外水域に十分貯留可能な浄化水溜３を設置したものである。

第３図は「水域の空（UTSURO）」２を構成した外側に在来の堤体８や砕波堤９〜１０、陸域６等により囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域即ち浄化水溜３を設置した「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した水域の高度浄化システムである。砕波堤９〜１０として公知のコンクリ−トブロック、捨石等によって構築した砕波堤を利用して浄化水溜り３を構築したものである。

第４図は浅場を利用した「水域の空（UTSURO）」２による外水域の浄化システムを利用した水域の高次浄化システムで、深い水域では公知の土砂やコンクリ−トブロック、捨石等で外水域に浅場造成５を行い、「水域の空（UTSURO）」２から流出してきたきれいな水の拡散を防止したものである。（浅場には葦や藻場を造成しこの効果を高める。）

第５図は水位変化のある湖や水路の閉鎖性水域を、きれいな水が十分貯留可能な浄化水溜３とした「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域利用した水域の高度浄化システムである。
さらに、この閉鎖性水域である浄化水溜３は流入や拡散、溶出等によって、汚濁負荷が加わる場合がある。それぞれの汚濁発生量をbiとすれば、浄化水溜３内の総汚発生量Ｂはとすれば、Σbi＝Ｂ、「水域の空（UTSURO）」の其々の浄化能力をciとすれば「水域の空（UTSURO）」の総浄化能力Ｃはそれどれの浄化能力ciの合計＝Ｃとして、Ｂ/Ｃ≦１の条件が満たされない場合には下記のイ〜ヌに示す操作を慣行することにより、浄化水溜３に貯留したきれいな水を、再度、外水域４の水位が上昇することにより、接触酸化堤１を透過して「水域の空（UTSURO）」２に流入し、「水域の空（UTSURO）」２の水域を浄化する。
この操作を繰り返すことにより、「水域の空（UTSURO）」２の水は更に浄化され、高度な静穏浄化水域を創造する。

上記の条件を維持するために、具体的には、イ、浄化水溜３の水底に公知の貝やゴカイやなまこ、かにやエビ等を放流し水中のプランクトンや底泥の汚物を摂取させ、浄化水溜３の水域での発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。また、ロ、浄化水溜３の水底に公知のアマモ、ホンダワラ、ワカメ，昆布等、浅場にあっては葦、マングロウブ等の浄化藻類や水生植物を移植して、浄化溜３の水域での窒素、リンなどの栄養塩類を摂取させ、水底の炭酸同化作用を活発にし、浄化水溜３の水域の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ハ、浄化水溜３の水域に公知のノリ、ワカメ、昆布等の海藻類の養殖や、アサリ、なまこ、チヌやヒラメ、ボラ、かにやえび等の魚介類を放流し、生態循環を利用して、浄化溜３の栄養負荷物質を捕獲による取上げを容易にし，また、野鳥や遊泳や歩足等により外水域４に自然に排出させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ニ、浄化水溜３の水底を公知の砂や礫で覆土して、浄化水溜３内の水底よりの湧出汚染を減少させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ホ、浄化水溜３の水底に太陽光が到達出来る程度に浅くして水底での公知の光合成作用を活発に行わせ、浄化水溜３内の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ヘ、「水域の空（UTSURO）」２を構成する浄化堤１に公知のアワビ、サザエ、カキ、イガイやカニ、エビ、ゴカイやナマコ等を放流し、流入汚濁物の捕食や接触酸化堤のクリ−ニングを促進させ、「水域の空（UTSURO）」２の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ト、「水域の空（UTSURO）」２を構成する接触酸化堤１の堤体の外側や内部または内側に公知のエアレーションを行い「水域の空（UTSURO）」２の生態循環を促進させ、「水域の空（UTSURO）」２の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。チ、「水域の空（UTSURO）」２を構成する接触酸化堤１の濾材として、公知の麦飯石等の浄化濾材の混入することにより、「水域の空（UTSURO）」２の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。リ、「水域のうつろ」２の水域に公知のワカメや昆布等の海藻類、チヌやボラ、蟹やエビ、ナマコ等の魚介類を放流して、生態循環により、「水域の空（UTSURO）」２内の蓄積栄養負荷物質を摂取させ、捕獲を容易にして捕獲することにより、「水域の空（UTSURO）」２の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。ヌ、上記により、「水域の空（UTSURO）」内２の水域は静穏で、高度な浄化水域の創造により、公知の特開平１１−７０３９６号公報の「「水域の空ろ」を利用したサンライトホールシステム」が構成され、「水域の空（UTSURO）」内２の深層部に大量の太陽光を透過させることにより、光合成作用を活発に行い、低層部に多量の溶存酸素を供給して、「水域の空（UTSURO）」２の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ/Ｃ≦１の条件を維持する。
このように「水域の空（UTSURO）」２内外の水域が豊酸素で維持されるため、生態循環が活発に行われ、水域のうつろ内、外の水が更にきれいになる。このような自然の浄化作用を繰り返すことにより、「水域の空（UTSURO）」２内外の水が高度に浄化される。

第１図は、沿岸部における、『「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。第２図は、陸域に囲われた閉鎖性水域における、『「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。第３図は、砕波堤を利用した、『「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。第４図は浅い水域を利用した、『「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。第５図は、水位変化のある湖(閉鎖性水域)および水路を利用した、『「水域の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。６−A図はa-a 断面を表し、従来の堤体8を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。 6-B図はb-ｂ断面を表し、多空隙を有する砕破堤7を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。 6-C図はc-ｃ断面を表し、図は陸地や沿岸を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」２内に流入し、高次処理が進行する状態を示す。 6-D図はd-ｄ断面を表し、近傍の「水域の空（UTSURO）」の接触酸化堤を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。 6-E図はe-e 断面を表し、石積等の護岸を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。 6-F図はf-ｆ断面を表し、布団篭等の護岸を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。６−I図はi−i 断面を表し、浅場を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。６−J図はｊ−ｊ断面を表し、浅場11を造成した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。６−K図はｋ−ｋ断面を表し、空隙を有する天場の低い砕波堤10を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。６−L図はl−l 断面を表し、空隙を有する天場の高い砕波堤9を利用した浄化水溜3を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（UTSURO）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。

符号の説明

１：「水域の空（UTSURO）」を構成する接触酸化堤
２：「水域の空（UTSURO）」内の水域（高次浄化水域）
３：水域の浄化溜り
４：外水域
５：水底の地盤
６：陸地または護岸
７：外水域の浄化溜り３を構成した砕波堤または透過堤
８：既存の堤体
９：多空隙を有する天場の高い砕波堤＞ＨＷＬ
１０：ＨＷＬ＞多空隙を有する天場の低い砕波堤＞ＬＷＬ
１１：浅場の造成砂礫
破線矢印：外水位が降下時（引潮）によって生じる流れ（潮流）の方向
実線矢印：外水位が上昇時（上潮）によって生じる流れ（潮流）の方向

Claims

閉鎖性水域は水質汚濁の温床として、学術的にも大きな問題を提起して来たが、この矛盾を転化し、閉鎖性水域を利用して、自然のエネルギーにより、この水域の水を高度に浄化しようとするもので、“水位変化のある水域で、多空隙を有する接触酸化堤によって囲い締め切られた水域を「海洋の空（UTSURO）」と言う。”外水域の水位が降下する時には、接触酸化堤を透過して、きれいな水が外水域に排出される。そこで、「海洋の空（UTSURO）」を構成した接触酸化堤の外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、再度、外水域の水位が上昇することにより、浄化水溜に留保されたきれいな水が、接触酸化堤を透過して、「海洋の空（UTSURO）」内に流入し、「海洋の空（UTSURO）」内の水を更にきれいにする。この操作を繰り返すことにより、「海洋の空（UTSURO）」内外の水を高度に浄化することを特徴とする「海洋の空（UTSURO）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。