JP2007160178A - Water area purifying apparatus, aquatic-contamination living organism recovery ship and method for treating aquatic-contamination living organism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばアオコ等の水性汚染生物を浄化する水域浄化装置、水性汚染生物回収船及び水性汚染生物の処理方法に関する。 The present invention relates to a water purification apparatus, an aqueous pollutant recovery ship, and a method for treating an aqueous pollutant, for example, for purifying aqueous pollutants such as sea lions.
湖水等を汚染する例えばアオコ等の水性汚染生物は、細胞内にガス胞を持つこと、群体を形成することから水域内で浮上、沈降を繰り返す。そして、浮上したアオコが死滅し腐敗することにより、湖沼の汚濁、悪臭の発生等の公害が発生し、環境保全の観点から問題となっている。 For example, aquatic organisms that pollute lake water and the like have gas vesicles in the cells and form colonies, so that they float and settle in the water area. And, when the flying sea bream dies and rots, pollution such as pollution of lakes and odors occurs, which is a problem from the viewpoint of environmental conservation.
このような環境汚染の要因であるアオコ等の水性汚染生物の処理方法として、殺菌法及びろ過回収法、種々の処理方法が提案されている。 As a method for treating water polluting organisms such as sea cucumber, which are factors of such environmental pollution, a sterilization method, a filtration recovery method, and various treatment methods have been proposed.
しかしながら、殺菌法は薬品等を用いてアオコを殺す方法であり、大量の薬品が必要であること、また薬品を用いるので環境の安全性等を考慮する必要がある。
また、ろ過回収法はろ布等を用いて物理的にアオコを回収する方法であり、大量のアオコを処理するためには大規模な装置が必要になるという問題がある。
いずれの処理方式も開放型水域の大規模処理には不向きである、という問題がある。
However, the sterilization method is a method of killing the sea cucumber using a chemical or the like, and a large amount of chemical is necessary, and since a chemical is used, it is necessary to consider environmental safety.
In addition, the filtration and recovery method is a method of physically recovering the sea cucumber using a filter cloth or the like, and there is a problem that a large-scale apparatus is required to process a large amount of the sea urchin.
Both treatment methods have a problem that they are not suitable for large-scale treatment of open water areas.
そこで、本出願人は、キャビテーション処理装置を用いて、浮上したアオコを沈降させ、上記公害の発生を抑制する処理方法の一つを提案した(特許文献1)。 In view of this, the present applicant has proposed one of the processing methods that uses the cavitation processing device to sink the flying sea urchin and suppress the occurrence of the pollution (Patent Document 1).
しかしながら、キャビテーション処理装置は、アオコの沈降性能は非常に高いが、数気圧程度のポンプ圧力が必要であり、例えば大量のアオコを処理しなければならない場合や、霞ヶ浦や琵琶湖等の大規模処理においては処理コストの増大が課題である。 However, although the cavitation treatment device has a very high sedimentation performance of the sea bream, it requires a pump pressure of several atmospheres. For example, when a large amount of sea bream must be treated or in large-scale treatment such as Kasumigaura or Lake Biwa. However, an increase in processing cost is a problem.
本発明は、前記問題に鑑み、処理コストの低減を図った水域浄化装置、水性汚染生物回収船及び水性汚染生物の処理方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a water purification device, an aqueous pollutant recovery ship, and an aqueous pollutant treatment method that reduce the processing cost.
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、水性汚染生物を含む湖水等を流入する流入通路と、流入された湖水等に対し、微細気泡を供給する微細気泡発生装置と、発生した微細気泡が付着された水性汚染生物群からなる濃縮水を収集する堰を有する浮上槽と、前記堰で収集された水性汚染生物群を処理する水性汚染生物処理装置とを具備してなることを特徴とする水域浄化装置にある。 A first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is an inflow passage for flowing in lake water containing water-contaminated organisms, a fine bubble generator for supplying fine bubbles to the inflowed lake water, and the like, A floating tank having a weir for collecting concentrated water composed of water polluted organisms to which the generated fine bubbles are attached, and an aqueous pollutant treatment apparatus for treating the water polluted organisms collected by the weir. It is in the water purification apparatus characterized by this.
第2の発明は、第1の発明において、前記微細気泡が付着された水性汚染生物群からなる濃縮水を収集する堰を有する浮上槽を具備してなることを特徴とする水域浄化装置にあする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a water purification apparatus according to the first aspect of the present invention, further comprising a levitation tank having a weir for collecting concentrated water composed of the aqueous polluted organisms to which the fine bubbles are attached. To do.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記微細気泡発生装置が、空気を供給してなる散気管、サイクロン式気泡発生装置、加圧式気泡発生装置又はエゼクター式気泡発生装置のいずれか一つであることを特徴とする水域浄化装置にある。 According to a third invention, in the first or second invention, the fine bubble generating device is any one of an air diffuser tube, a cyclonic bubble generating device, a pressurized bubble generating device or an ejector bubble generating device in which air is supplied. The water purification apparatus is characterized by being one.
第4の発明は、第1乃至3のいずれか一つの発明において、前記水性汚染生物処理装置が、オリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルを有する浄化装置であることを特徴とする水域浄化装置にある。 A fourth invention is the water purification apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the aqueous contaminant biological treatment apparatus is a purification apparatus having an orifice, a venturi or a jet nozzle.
第5の発明は、第1乃至4のいずれか一つの発明において、前記水性汚染生物処理装置が、オリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルを有する浄化装置であり、キャビテーションを発生させると同時に、前記水性汚染生物処理装置に導入する水に空気を混入してなると共に、その排出液を微細気泡として、浮上槽内に供給してなることを特徴とする水域浄化装置にある。 A fifth invention is the purifying device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the aqueous pollutant treatment apparatus has an orifice, a venturi, or a jet nozzle, and at the same time generates cavitation, the water pollutant The water purification apparatus is characterized in that air is mixed into water to be introduced into the treatment apparatus, and the discharged liquid is supplied as fine bubbles into the floating tank.
第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つの発明において、前記水性汚染生物がアオコであることを特徴とする水域浄化装置にある。 A sixth aspect of the present invention is the water purification apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the invention, wherein the water-contaminated organism is a water-bloom.
第7の発明は、第1乃至6のいずれか一つの水域浄化装置を船本体に備えてなることを特徴とする水性汚染生物回収船にある。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an aqueous pollutant recovery vessel characterized in that any one of the first to sixth water purification devices is provided in a ship body.
第8の発明は、第7の発明において、水性汚染生物群を水域から捕集する捕集装置を有することを特徴とする水性汚染生物回収船にある。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the invention, there is provided an aqueous pollutant recovery ship having a collection device for collecting the aqueous pollutant group from the water area.
第9の発明は、水性汚染生物に微細気泡発生装置から供給された微細気泡を付着させることにより浮上させ、水面域にて該水性汚染生物含有液を回収し、この水性汚染生物が濃縮された含有液を、キャビテーションを生ぜしめるオリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルに供することにより水性汚染生物の増殖能力を失活させることを特徴とする水性汚染生物の処理方法にある。 According to a ninth aspect of the present invention, a fine bubble supplied from a fine bubble generator is attached to an aqueous pollutant to float, and the aqueous pollutant-containing liquid is recovered in a water surface area, and the aqueous pollutant is concentrated. The present invention resides in a method for treating a water-polluting organism characterized by inactivating the growth ability of the water-polluting organism by supplying the contained liquid to an orifice, a venturi or a jet nozzle that causes cavitation.
第10の発明は、第9の発明において、キャビテーション発生装置であるオリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルの排出液を前記微細気泡とすることを特徴とする水性汚染生物の処理方法にある。 According to a tenth aspect of the invention, in the ninth aspect of the invention, there is provided a method for treating an aqueous polluted organism, characterized in that a discharge liquid from an orifice, a venturi, or a jet nozzle that is a cavitation generating device is the fine bubbles.
本発明によれば、例えばアオコ等の水性汚染生物を濃縮して処理することができ、大規模な環境汚染対策に有効である。 According to the present invention, for example, water-contaminated organisms such as sea lions can be concentrated and treated, which is effective for large-scale environmental pollution countermeasures.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
本発明による実施例1に係る水域浄化装置について、図面を参照して説明する。
図1は、実施例1に係る水域浄化装置を示す概略図である。
図1に示すように、本実施例に係る水域浄化装置10Aは、水性汚染生物を含む湖水11等を流入する流入通路12と、流入された湖水11等に対し、微細気泡13を供給する微細気泡発生装置14と、発生した微細気泡13が付着された水性汚染生物群15からなる濃縮水16を収集する堰17を有する浮上槽18と、堰17で収集された水性汚染生物群15を処理する水性汚染生物処理装置であるオリフィス31とを具備してなるものである。
A water purification apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a water purification apparatus according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, a water purification apparatus 10A according to the present embodiment includes an
なお、本実施例における図面においては、湖水等11は、浮上槽18の上部近傍から浮上槽18に流入しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば浮上槽18の下部から流入するようにしてもよい。この浮上槽18の下部から流入する場合には、微細気泡と接触する時間が稼げるのでより好ましいものとなる。
In the drawings in the present embodiment, the
ここで、本発明で水性汚染生物とは、例えばアオコ等の植物プランクトンを挙げることができる。前記アオコは、水泡を有しており、湖水等の水面又は水面下0〜1m程度を浮遊しており、水の滞留や大量に流入するリンや窒素等が要因となって富栄養化となった場合の異常繁殖で水質の汚濁等の汚染生物であり、例えば藍藻(らんそう)のミクロキスティスやアナベナなどの多くの種類がある。 Here, examples of the water-polluting organisms in the present invention include phytoplankton such as blue-green algae. The aoko has water bubbles and floats on the surface of lake water, etc. or about 0 to 1 m below the surface of the water, resulting in eutrophication due to water retention, phosphorus, nitrogen, etc. flowing in large quantities. In the case of abnormal breeding, it is a polluted organism such as water pollution, for example, there are many types such as cyanobacterium microcystis and anabena.
前記アオコの構成体は植物プランクトンであり、その1個の大きさは10μm程度であるが、これが集合して数100μm程度の群体を形成し、水性汚染生物群15となり、汚濁等の要因がさらに進むこととなる。
特に、アオコが大量発生した場合には、湖面が緑色となり、腐ると悪臭を放つので環境汚染の問題となる。
The structure of the aoko is phytoplankton, and the size of one of them is about 10 μm, but these aggregate to form a group of about several hundred μm, forming an
In particular, when a large number of blue sea lions occur, the surface of the lake becomes green, and when it decays, it gives off a foul odor and becomes a problem of environmental pollution.
本発明では、微細気泡発生装置14で発生させた微細気泡13を微細気泡供給管14aから浮上槽18に供給するようにしている。そして、ここで供給された微細気泡13は、浮上槽18内を浮上する際に、水性汚染生物群15に付着して水面近傍に水性汚染生物群15を積極的に浮上させるようにしている。
本実施例では、浮上層18の湖水11の流入口の下端側近傍から微細気泡13を発生する微細気泡供給管14aを設置するようにしている。
In the present invention, the fine bubbles 13 generated by the
In the present embodiment, a fine bubble supply pipe 14 a that generates fine bubbles 13 from the vicinity of the lower end side of the inlet of the
そして、微細気泡13が付着して浮上した水性汚染生物群15は、湖水11がポンプP1を介して浮上槽18内に流入する流れに従って、流れの下流側に設けた堰17の方に導かれ、濃縮水排出口18aを通過して、微細気泡13が付着して浮上した水性汚染生物群15や集まった水性汚染生物群15が濃縮された濃縮水16となる。そして、この濃縮水16をポンプP2でオリフィス31に供給するようにしている。そして、供給された濃縮水16はオリフィスのキャビテーション作用により、濃縮水16に含まれる水性汚染生物群15の増殖能力を効果的に死活化させることとなる。すなわち、オフィス31を通過する際に、高流速化によって発生する泡キャビテーションの作用により、水性汚染生物群のガス胞が崩壊され、増殖能力が死活化することになる。
Then, the aqueous polluted
前記水性汚染生物処理装置としては、キャビテーションを発生させるオリフィス31に限定されるものではなく、例えばベンチュリやジェットノズルとしてもよい。またこれらを複数台設置するようにしてもよい。
前記水性汚染生物群15が死活化された処理水33は湖沼、池等10に戻すようにしている。また、浮上槽18で水性汚染生物群15を濃縮除去した浄化水34も同様に湖沼、池等10に放流するようにしている。
The aqueous contaminated biological treatment apparatus is not limited to the
The treated
この結果、湖沼、池等10が浄化され、水質汚濁が軽減されることとなる。
特に、従来においては、大面積の湖沼10において、単にオリフィス31のみで水性汚染生物群15の細胞を崩壊させる場合には、大量の湖水11をそのまま処理する必要があったが、本発明によれば、湖水11の約0.5〜2割程度が堰17を越えてオリフィス331に供給することとなり、処理量の軽減を図ることができる。この結果、キャビテーション処理効率が向上し、大規模処理の処理コストの軽減化を図ることができる。
As a result, the lakes and ponds 10 are purified and water pollution is reduced.
In particular, conventionally, in the large-area lake 10, when the cells of the water-polluting
前記微細気泡発生装置14の一例を図2及び図3−1〜図3−3に示す。
An example of the
図2に示すような水域浄化装置10Bでは、空気20を積極的に散気管21に供給して微細気泡13を発生させるようにしてもよい。 In the water purification apparatus 10 </ b> B as shown in FIG. 2, the air 20 may be positively supplied to the aeration tube 21 to generate the fine bubbles 13.
また、図3−1に示すような空気20と水22とを供給して微細気泡13を発生してなるサイクロン式気泡発生装置25や、図3−2に示すような空気20と水22とを供給して微細気泡13を発生してなる加圧式気泡発生装置26又は、図3−3に示すような空気20を供給して微細気泡13を発生してなるエゼクター式気泡発生装置27等を例示することができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、微細気泡13を効率良く発生することができる装置であれば、いずれのものを用いてもよい。 Further, a cyclone type bubble generating device 25 that generates air bubbles 13 by supplying air 20 and water 22 as shown in FIG. 3-1, and air 20 and water 22 as shown in FIG. 3-2. A pressurized bubble generator 26 that generates fine bubbles 13 or an ejector-type bubble generator 27 that generates air bubbles 13 by supplying air 20 as shown in FIG. Although it can illustrate, this invention is not limited to these, As long as it is an apparatus which can generate | occur | produce the fine bubble 13 efficiently, any thing may be used.
また、図4に示すように、オリフィス31によるキャビテーション作動で発生した微細気泡13を含む処理水33を浮上槽18の下部近傍から導入するようにしている。
このキャビテーションによりダメージを受けた水性汚染生物群は浮上しにくく、浄化水34にて放流される。
これにより、図2及び図3−1〜図3−3の微細気泡発生装置を別途設置することがなくなり、装置のコンパクト化を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 4, treated
The water-polluting organisms damaged by this cavitation are unlikely to float and are discharged by purified
Thereby, it is not necessary to separately install the fine bubble generating device shown in FIG. 2 and FIGS. 3-1 to 3-3, and the device can be made compact.
このような水域浄化装置は装置単独で設置してもよいが、さらには湖沼の一部に仕切り部を設け、水性汚染生物の濃縮を一体化させるようにしてもよい。
また流入する湖水11の流入流速が小さい場合には、浮上槽18の堰17の濃縮水排出口18aに向かうような強制的な流れを生じさせるようにしてもよい。
Such a water purification apparatus may be installed alone, or a partition part may be provided in a part of the lake to integrate the concentration of water polluted organisms.
Further, when the inflow speed of the
なお、本実施例では堰を設けているが、堰を設けることなく浮上槽18の水面域或いは水面域近傍にて濃縮水を収集するようにしてもよい。
In addition, although a weir is provided in this embodiment, concentrated water may be collected in the water surface area of the
次に、前記水域浄化装置を備えた水性汚染生物回収船の実施例について図面を参照して説明する。
図5は水性汚染生物回収船の概略図である。
図5に示すように、本実施例に係る水性汚染生物回収船40は、浮上槽18とオリフィス31とからなる水域浄化装置を船本体41に設置してなるものである。前記水性汚染生物回収船40は岸からの無線により誘導することができるものであってもよい。
Next, an embodiment of an aqueous pollutant recovery ship equipped with the water area purification apparatus will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic view of a water pollution organism recovery ship.
As shown in FIG. 5, the water-polluting organism recovery ship 40 according to the present embodiment is configured by installing a water purification device including a floating
そして、船本体の船尾に設けた水生汚染生物群15を捕集する捕集装置42により水性汚染生物群を含む湖水11を採取し、ポンプP1にて浮上槽18内に供給している。そして、浮上槽18に備えた微細気泡発生装置14から微細気泡を発生させ、前述したように濃縮水16をポンプP2でオリフィスに供給して細胞を死活化させるようにして大量の湖水を連続的に処理するようにしている。
Then, the
水性汚染生物回収船40で処理された処理水33と浄化水34は湖沼10に戻すことで、湖沼の浄化を図ることができる。
By returning the treated
以上説明したように、本発明の水域浄化装置を用いることにより、水性汚染生物に微細気泡発生装置から供給された微細気泡を付着させることにより浮上させ、水面域にて該水性汚染生物含有液を回収し、この水性汚染生物が濃縮された含有液を、キャビテーションを生ぜしめるオリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルに供することにより水性汚染生物の増殖能力を失活させることができ、例えばアオコ等の水性汚染生物の処理を効率的に行うことができる。 As described above, by using the water area purification apparatus of the present invention, the water bubbles are levitated by attaching the fine bubbles supplied from the fine bubble generator to the water-polluting organisms, and the water-polluting organism-containing liquid is allowed to float in the water surface area. The ability to recover the water-contaminated organisms can be deactivated by supplying the collected liquid containing the water-contaminated organisms to an orifice, venturi or jet nozzle that causes cavitation. Can be performed efficiently.
この際、キャビテーション発生装置であるオリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルの排出液を前記微細気泡とすることで効率的によりするようにしてもよい。 At this time, the liquid discharged from the orifice, venturi, or jet nozzle that is a cavitation generating device may be made more efficient by using the fine bubbles.
本発明によれば、大量のアオコ等の水性汚染生物を処理しなければならない場合(例えば霞ヶ浦や琵琶湖等の大規模処理)における処理コストの増大を大幅に低減することができることは勿論、小規模な水域における水性汚染生物の処理に用いるようにしてもよい。 According to the present invention, it is possible to greatly reduce the increase in processing cost when a large amount of water polluted organisms such as sea lions have to be processed (for example, large-scale processing such as Kasumigaura and Lake Biwa). It may be used for the treatment of water-polluting organisms in such water areas.
以上のように、本発明に係る水域浄化装置は、湖水等の大量に発生する例えばアオコ等の水性汚染生物を濃縮処理して大規模処理の処理コストを低減させることができ、例えば大面積の閉鎖水域の環境浄化に寄与する。 As described above, the water purification apparatus according to the present invention can reduce the processing cost of a large-scale treatment by concentrating water-contaminated organisms such as sea cucumbers that occur in large quantities such as lake water. Contributes to environmental purification in closed water areas.
10A〜10C 水域浄化装置
10 湖沼、池等
11 湖水
12 流入通路
13 微細気泡
14 微細気泡発生装置
15 水性汚染生物群
16 濃縮水
17 堰
18 浮上槽
31 オリフィス
33 処理水
34 浄化水
10A to 10C Water purification device 10 Lakes, ponds, etc. 11
Claims (10)
流入された湖水等に対し、微細気泡を供給する微細気泡発生装置と、
発生した微細気泡が付着された水性汚染生物群からなる濃縮水を水面域にて収集する浮上槽と、
前記収集された水性汚染生物群を処理する水性汚染生物処理装置とを具備してなることを特徴とする水域浄化装置。 An inflow passage through which lake water containing water-contaminated organisms flows,
A microbubble generator for supplying microbubbles to the inflowing lake water, etc .;
A flotation tank that collects concentrated water composed of water-contaminated organisms with attached fine bubbles in the surface area;
A water purification apparatus comprising an aqueous pollutant treatment apparatus for treating the collected aqueous pollutant organism group.
前記微細気泡が付着された水性汚染生物群からなる濃縮水を収集する堰を有する浮上槽を具備してなることを特徴とする水域浄化装置。 In claim 1,
A water purification apparatus comprising a levitation tank having a weir for collecting concentrated water composed of a water-contaminated organism group to which the fine bubbles are attached.
前記微細気泡発生装置が、空気を供給してなる散気管、サイクロン式気泡発生装置、加圧式気泡発生装置又はエゼクター式気泡発生装置のいずれか一つであることを特徴とする水域浄化装置。 In claim 1 or 2,
An apparatus for purifying a water area, wherein the fine bubble generating device is any one of an air diffuser tube, a cyclonic bubble generating device, a pressurized bubble generating device, or an ejector bubble generating device supplied with air.
前記水性汚染生物処理装置が、オリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルを有する浄化装置であることを特徴とする水域浄化装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A water purification apparatus, wherein the water-contaminated biological treatment apparatus is a purification apparatus having an orifice, a venturi, or a jet nozzle.
前記水性汚染生物処理装置が、オリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルを有する浄化装置であり、キャビテーションを発生させると同時に、前記水性汚染生物処理装置に導入する水に空気を混入してなると共に、その排出液を微細気泡として、浮上槽内に供給してなることを特徴とする水域浄化装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The water-polluting biological treatment apparatus is a purification device having an orifice, a venturi or a jet nozzle, and at the same time as generating cavitation, air is mixed into the water introduced into the water-polluting biological treatment apparatus, and its effluent. A water purification apparatus characterized by being supplied as fine bubbles in a floating tank.
前記水性汚染生物がアオコであることを特徴とする水域浄化装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The water purification apparatus, wherein the water-polluting organism is a sea lion.
水性汚染生物群を水域から捕集する捕集装置を有することを特徴とする水性汚染生物回収船。 In claim 7,
An aquatic organism recovery vessel having a collection device for collecting aquatic organisms from a water area.
キャビテーション発生装置であるオリフィス、ベンチュリ又はジェットノズルの排出液を前記微細気泡とすることを特徴とする水性汚染生物の処理方法。 In claim 9,
A method for treating an aqueous pollutant, characterized in that the discharge liquid from an orifice, venturi or jet nozzle, which is a cavitation generator, is the fine bubbles.
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