JP2008063823A - アオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置 - Google Patents
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Abstract
閉鎖水域に対してアオコ藻類対策と、水面浮遊物回収とを1つの浮体装置で効果的に行えるアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置を提供する。
【解決手段】
水面に浮遊するごみ回収及びアオコ藻類増殖防止のための回収船2であって、水面に浮遊するごみ及びアオコ藻類を流入させる流入口7と、その流入口7から取り入れたごみ及びアオコ藻類を含む水を流す水路ダクト12と、この水路ダクト12内のごみ及びアオコ藻類を含む水を水路ダクト12に沿って移動させる流動発生用装置(吹送設備)13と、水路ダクト12内を流れる水に水中超音波を照射してアオコ藻類細胞の非活性化を進行させる水中超音波発射用振動子8と、水路ダクト12内の流れからごみを分離回収する回収かご5とを備え、回収かご5は外部の運搬搬送集約設備によって搬送可能に構成されている。
【選択図】 図1
Description
図7において、38はごみ回収船を移動させるための推進器装置であり、39はごみ揚収槽で、ごみ回収かご35が満杯になったときにごみ回収かご35の内容物を収集するためのものである。その他の構成は図6に示すものと同等であり、対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明を省略する。図7のごみ回収船32は、双胴型の船体の前方からごみ回収船32の推進力、或いは補助空気ジェット、或いは補助水ジェットなどの水流発生装置を操作して双胴間にごみを流れ込ませ、それを水面下でごみ回収かご35で受け止め、吊り上げ装置や昇降装置を用いて船上へ回収し、その後陸上へ回収する。これらの図6,7に示すごみ回収船は単機能的であり、投資効果が低い。
図8の回収船により、閉鎖水域に漂着・集積している、或いは、表層にスカム状に集積した「水の華」状態のアオコ藻類を、船上から専用の吸引装置45を水面に降ろして船上の回収タンク46に回収し、浮上分離法、或いは脱水などの操作を行った後、陸上へ回収する。しかしながら、このやり方は単機能型であり、投資効果が高いとは言えない。
このアオコ回収船52によると、閉鎖水域に集積したアオコ藻類を吸引装置54によって船上にポンプアップし、固液混相の回収液に浮上分離法、脱水などの操作を行なった後、濃縮されたアオコ水、ないしアオコ藻類を脱水ケーキ状にするなどして陸上に回収する。このやり方に基いて単機能型の装置とするのは、投資効率が高いとは言えない。
或いは、閉鎖水域内に集積した「水の華」状態のアオコ藻類を、水流発生機構を備えた装置により容器内に導き、超音波を照射して藻類を非活性化し、以後の大増殖、異常大発生を抑制し、水域における「水の華」状態のアオコ藻類の発生を物理的に抑制することも考えられる。このやり方は、際限なく増殖を繰り返す状況の中で単なるアオコ回収を繰り返す場合の効果を大きく上回るアオコ除去効果を発揮する。しかしながら、これを単機能型の装置として運用することは、費用対効果に優れた対策とは言えない。
また、本発明の装置によれば、回収かごによって水路ダクト内の流れから分離して回収されたごみは、その回収かごを外部の運搬搬送集約設備によって搬送することが可能である。
このように、本発明においては、際限なく増殖を続けるアオコ細胞に対し、既存の技術を適用してアオコ増殖の基となる親株細胞を殺藻することによってアオコ藻類の増殖を抑制することを可能とし、これにより、いつ果てるとも知れず無制限に必要となるアオコ回収作業が、アオコの異常発生の抑制、必要なアオコ回収作業の僅少化という非常に効果的な対策の実行に取って代わることとなり、閉鎖水域の水質管理上、注目すべき改善が達成されることになる。こうして本発明によれば、従来個別に行われていた「アオコ増殖対策」と「ごみ回収」の2分野の目的に対する作業を、単一の浮体装置によって同時に実行できることとなる。これは重複投資を排除し得るだけでなく、閉鎖水域の水質管理上、アオコ回収作業量の大幅削減という従来のアオコ回収では全く達成することが出来なかった機能を達成可能とし、水域環境保全上、大きな改善をもたらすことが出来る。
(第1実施例)
図1において、1は閉鎖水域における水面を示し、水面1上には浮遊ごみ或いはアオコ・スカムないしこれらの混合物4が浮遊している。2は本発明の第1実施例によるアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船を示しており、このアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2は、操艇操舵室3、回収されたごみ類を受け入れるごみ回収かご5、推進器装置6を備えている。ごみ回収かご5は、これに回収されたごみを船外へ回収するのに、図示のように、別基礎のクレーン(図示していない)などにより吊り上げ可能になっている。
8は複数個の水中超音波発射用振動子、9はごみ、アオコ水を水路ダクト12に沿って送るための動力源及びそれを用いた水ポンプを内臓する設備、10は水路ダクト12中にオゾン・エアレーションを行うためのオゾン発生装置、11は以上の船上の装置の発停制御のための動力制御盤である。
動力源及びそれを用いた水ポンプを内臓する設備9からの加圧水は、加圧水管又は耐圧ホース14を通して、流動発生用ジェット噴射ノズル装置などの吹送設備13に送られる。この吹送設備13としての流動発生用ジェット噴射ノズル装置としては、特許第2911078号、第3267904号及び第329008号に示されたような構成の設備を用いることができる。水路ダクト12の断面が(b)図に示してあり、流入口7部分であるA−A断面、吹送設備13の前のB−B断面、吹送設備13の後のC−C断面と順に断面が小さくなっており、水路ダクト12内の流速は後流で大きくされて最大流速で吐き出される。
次に、図3に示した第2実施例によるアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2の水路ダクト12について説明する。図3の(a)に見られるようにこの第2実施例による回収船2における水路ダクト12も、流入口7から吸引したごみ、アオコ水などは水面下を通るように設けられており、水路ダクト12を通ったごみ、アオコ水などは水路ダクト12の後端からごみ回収かご5の内部へ吐き出されてごみ回収かご5内に至り、ごみがごみ回収かご5に回収された後、水はごみ回収かご5の網目を通って水中に排出されるように構成されている。水路ダクト12の断面が(b)図に示してあり、流入口7部分であるA’−A’断面(断面積a)、吹送設備13の位置でのB’−B’断面(断面積b)、吹送設備13の後のC’−C’断面(断面積c)、ごみ回収かご5に出る前のD’−D’断面(断面積d)は図示のとおりで、(c)図の流路断面積に見られるように吹送設備13の位置におけるB’−B’断面付近で断面積が大きくなっている。これによって、水路ダクト12内の流速をこの付近で減速させて、水中超音波振動子8による超音波殺藻のための超音波照射時間の余裕をとり、超音波殺藻効果を高揚させるようにしている。その他の構成は第1実施例における構成と実質同じであり、対応する部分に同じ符号を付してあり、それらについての説明は省略する。この第2実施例のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2によれば、水中超音波振動子8による超音波殺藻を高めているため、第1実施例におけるアオコ回収の不要化に向けての効果を一段と高めることができるものとしている。
次に、図4に示した第3実施例によるアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2における水路ダクト12について説明する。先の実施例による回収船に対して、この第3実施例による回収船2に見られる大きな相違点は、先の実施例の回収船における流入口7の後の水路ダクト12が静水面1の下に入り、ごみの放流が水面下となっているのに対し、この実施例3の回収船における水路ダクト(吹送溝)12内を流れるごみ、アオコを含む水流が、終始、自由表面を有し、水路ダクト12の最下流端の吐出口も水面を有する吐出流となっている点である。
その他の構成は先の実施例における構成と実質同じであり、対応する部分に同じ符号を付してあり、それらについての説明は省略する。図4には水中超音波振動子8を図示していないが、本実施例3においても先の実施例におけると同様の作用を行わせるために、水中超音波振動子8を装備している。
この第3実施例のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2によれば、比較的浮力の大きな水面浮上ごみは浮上したまま樋状の漏斗型溝内の水面を経由してごみ回収かごに送り込んで容易に回収することができ、先の実施例と同様、アオコ回収の不要化に向けての効果を一段と高めることができるものとしている。
次に、図5に示した第4実施例によるアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2について説明する。この第4実施例の回収船は、先の第3実施例による回収船に比して、ごみ、アオコ水を水路ダクト(吹送溝)12に沿って吹送するための動力源及び水ポンプを備えた設備9から加圧水管又は耐圧ホース14を通して導かれる加圧水により作動する流動発生用ジェット噴射ノズル装置などの吹送設備13が、水路ダクト(吹送溝)12に沿ってタンデム状に2セット装備されている。この吹送設備13のタンデム化の目的は、水路ダクト(吹送溝)12に沿うごみ、アオコ水の送流力を強化することである。
その他の構成は先の実施例における構成と実質同じであり、対応する部分に同じ符号を付してあり、それらについての説明は省略する。図5にも水中超音波振動子8を図示していないが、本実施例においても先の実施例におけると同様の作用を行わせるために、水中超音波振動子8を装備している。
この第4実施例のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船2によれば、比較的浮力の大きな水面浮上ごみは浮上したまま樋状の漏斗型溝内の水面を経由してごみ回収かごに送り込んで容易に回収することができ、先の実施例と同様、アオコ回収の不要化に向けての効果を高めることができるものとしている。
例えば、上記した第2実施例から第4実施例のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船では、水路ダクト12中にオゾン・エアレーションを行うためのオゾン発生装置10の装備を示していないが、これらの回収船においても、第1実施例による回収船におけると同様に、水路ダクト12中にオゾン・エアレーションを行うためのオゾン発生装置を装備することができる。
また、水路ダクト12の構成やその各部での断面形状、断面積の大きさは、図示したもの以外に必要に応じて種々の組み合わせて使用したものとすることが可能である。
2 アオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収船
3 操艇操舵室
4 浮遊ごみ或いはアオコ・スカムないしこれらの混合物
5 ごみ回収かご
6 推進器装置
7 流入口(吸引口)
8 水中超音波発射用振動子
9 動力源及びそれを用いた水ポンプを内臓する設備
10 オゾン発生装置
11 動力制御盤
12 水路ダクト
13 流動発生用ジェット噴射ノズル装置などの吹送設備
14 加圧水管又は耐圧ホース
31 ごみ回収水面
32 ごみ回収船
33 ごみ回収船の操縦室
34 水上の浮遊ごみ類
35 ごみ回収かご
36 クレーンなどの昇降装置
37 動力コンベア式ごみ回収装置
38 推進器装置
41 閉鎖水域の水面
42 アオコ回収船(小型ボート)
43 水上に発生しているアオコ・スカム
44 アオコ水ホース
45 アオコ・スカム吸引装置
46 回収タンク
47 推進装置
48 発電機装置
52 アオコ回収船(デッキバージ)
53 アオコ水ホース
54 アオコ・スカム吸引装置
55 浮上分離槽
56 エンジン発電機室
57 真空ないし減圧槽
58 真空ポンプ並びに切り替えバルブ制御部
59 アオコ回収タンク
60 ブーム
61 曳船
Claims (5)
- 水面に浮遊するごみ回収及びアオコ藻類増殖防止のための浮体装置であって、水面に浮遊するごみ及びアオコ藻類を流入させる流入口と、同流入口から取り入れたごみ及びアオコ藻類を含む水を流す水路ダクトと、同水路ダクト内のごみ及びアオコ藻類を含む水を同水路ダクトに沿って移動させる流動発生用装置と、前記水路ダクト内を流れる水に水中超音波を照射してアオコ藻類細胞の非活性化を進行させる水中超音波発射装置と、前記水路ダクト内の流れからごみを分離回収する回収かごとを備え、前記回収かごは外部の運搬搬送集約設備によって搬送可能に構成されていることを特徴とするアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置。
- 前記水路ダクト内にオゾン・エアレーションを行うためのオゾン発生装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置。
- 前記水中超音波発射装置による超音波照射箇所における前記水路ダクトの流路断面積が大きくされ超音波殺藻効果を高揚する構造となっていることを特徴とする請求項1に記載のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置。
- 前記水路ダクトが水面下に配置され、前記回収かごへのごみの分離回収が水面下で行われる構造となっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置。
- 前記水路ダクトが自由水面を保持する位置に配置され、前記回収かごへのごみの分離回収が自由水面を保持する状態で行われる構造となっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のアオコ藻類増殖防止型水面浮遊物回収浮体装置。
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