JP2018103077A - 環境浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湖や、池、沼等の閉水域の水質や、当該閉水域の周囲の土壌を、比較的短時間で浄化することが可能な環境浄化装置を提供する。【解決手段】環境浄化装置１００Ａは、ファン３０を水面Ｗ１に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出すことによって、水底から水面Ｗ１に向けて水を導き、閉水域に循環流を発生させる水循環装置１０Ａを備えている。水循環装置１０Ａは、水中に配置されたファン３０と、ファン３０を回転させる回転駆動部４０と、水面Ｗ１に浮遊し、回転駆動部４０を収容するハウジング２０とを備え、回転駆動部４０によりファン３０を回転することによって浄化活性剤Ｂ１を水中に拡散させるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、環境浄化装置に関する。

従来、湖や、池、沼等の閉水域の水質を浄化する環境浄化装置として、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１に記載の技術では、ファン（水掻き羽根）を水面に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出して、汲み上げ作用により水底から水面に向けて水を導くことによって、湖や、池等に循環流を形成するようにしている。そして、これにより、水中の溶存酸素量を増加させて、湖や、池等の水質の浄化を図るようにしている。

特許３３６００７５号公報

上述した特許文献１に記載の技術では、湖や、池等の自浄作用によって、わずかなエネルギーにより水質の浄化が可能となっている。しかしながら、特許文献１に記載の技術による水質浄化のみを用いた場合、湖や、池等の水質が浄化されるまでには、比較的長時間を要するといった問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、湖や、池、沼等の閉水域の水質や、当該閉水域の周囲の土壌を、比較的短時間で浄化することが可能な環境浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、ファンを水面に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出すことによって、水底から水面に向けて水を導き、閉水域に循環流を発生させる水循環装置を備えた環境浄化装置であって、前記水循環装置は、水中に配置された前記ファンと、前記ファンを回転させる回転駆動部と、水面に浮遊し、前記回転駆動部を収容するハウジングとを備え、前記回転駆動部により前記ファンを回転することによって浄化活性剤を水中に拡散させるように構成されていることを特徴としている。

上記構成によれば、水面に沿う流れ→水面から水底に向かう流れ→水底に沿う流れ→水底から水面に向かう流れ、という循環流が閉水域に形成される。このような循環流により、水面に沿って流れる水が、空気中の酸素を取り込み、順次、水中へ送られることによって、水中の溶存酸素量が増加する。そして、水中の溶存酸素量の増加により、水中の植物プランクトンや動物プランクトン等の微生物が活性化し、微生物によって、水中の富栄養化の要因となる有機物が分解される。また、植物プランクトン等の増殖に伴って、光合成による水中の溶存酸素量がさらに増加し、有機物の分解が促進される。これにより、水循環装置が設置された閉水域の水質が浄化される。

また、浄化活性剤が水中に散布されると、水循環装置によって形成された循環流によって、浄化活性剤を効率よく閉水域の略全域に拡散させることができ、閉水域の略全域の浄化を促進することができる。これにより、水循環装置による水質浄化と、浄化活性剤による水質浄化との相乗効果によって、閉水域の水質浄化作用を促進することができる。したがって、水循環装置による水質浄化のみの場合に比べて、閉水域の水質を比較的短時間で浄化することが可能になる。

上記構成の環境浄化装置において、前記ファンの上下位置が調整可能になっていることが好ましい。

上記構成によれば、浮遊部材の浮力が経年変化してもファンの上下位置を調整することで、ファンと水面からの距離が一定に保つことができるので、水流を効率よく一定に保つことができる。

上記構成の環境浄化装置において、前記ファンの下方には、スクリューが設けられており、前記スクリューは、前記ファンと一体的に回転可能に設けられていることが好ましい。この場合、前記水底の深さが変化しても、前記スクリューの水底からの距離が、一定に保つことが可能になっていることが好ましい。

上記構成によれば、スクリューの回転によって、水面から水底に向かう水の流れが増大されるので、水循環装置の汲み上げ作用を向上させることができ、水循環装置による循環流の形成を促進することができる。また、スクリューの水底からの距離を一定にすることで、スクリューを有光層（水面の１％以上の太陽光が届く領域）と無光層（水面の１％未満の太陽光しか届かない領域）との境界付近に配置することによって、無光層の水を有光層へ効果的に送り込むことができる。

上記構成の環境浄化装置において、前記ファンの下方には、前記浄化活性剤が供給される供給棚が設けられていることが好ましい。この場合、前記浄化活性剤が、水及び有害物質の透過性を有する浄化材等包含材に封入されていることが好ましい。なお、浄化材等包含材は、浄化剤等を封入するための包含材（封入材）であって、浄化材等は、浄化活性剤や分解菌等を含む意味である。

上記構成によれば、浄化活性剤が浄化材等包含材に封入されているので、浄化活性剤が直ちに水中に拡散されることがなく、浄化材等包含材の溶解後に浄化活性剤を水中に拡散させることができる。これにより、浄化材等包含材の膜厚等に応じて浄化材等包含材の溶解速度を調整することによって、水中への浄化活性剤の拡散時期を調整することができる。

上記構成の環境浄化装置において、前記ファンの下方には、第２の供給棚が設けられており、前記第２の供給棚には、土壌浄化剤が供給されることが好ましい。なお、土壌浄化剤としては、例えば鉄粉、水酸化鉄等を用いることが可能である。

上記構成によれば、浄化活性剤が閉水域の周囲の土壌に拡散されると、浄化活性剤によって土壌中のバクテリアの増殖が促進される。バクテリアによって、土壌中に含まれたＶＯＣ（揮発性有機化合物）や、シアン化合物、油分等が分解される。また、土壌浄化剤が閉水域の周囲の土壌に拡散されると、土壌中に含まれたＶＯＣや、重金属等が、酸化還元反応により無害な物質に分解される。これにより、浄化活性剤及び土壌浄化剤が拡散された閉水域の周囲の土壌を浄化することができる。

上記構成の環境浄化装置において、前記ハウジングの上面には、発電用のソーラーパネルが設置されており、前記ソーラーパネルによって発電された電力が、前記回転駆動部に供給可能になっていることが好ましい。

上記構成によれば、特別な駆動装置を必要とせずに、自然のエネルギーによってファンを回転させ、閉水域に循環流を形成することが可能になる。

本発明の環境浄化装置によれば、水循環装置による水質浄化と、浄化活性剤による水質浄化との相乗効果によって、閉水域の水質浄化作用を促進することができる。したがって、水循環装置による水質浄化のみの場合に比べて、閉水域の水質を比較的短時間で浄化することが可能になる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る環境浄化装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１の環境浄化装置に備えられる水循環装置を示す平面図である。 図３は、図２の水循環装置に備えられる浮遊部材の一例を示す平面図である。 図４は、浮遊部材の他の例を示す平面図である。 図５は、図２の水循環装置に備えられる供給棚を示す平面図である。 図６は、図５の供給棚に供給される浄化材等包含材を示す概略図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る環境浄化装置の概略構成を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る環境浄化装置１００Ａの概略構成について、図１〜図６を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る環境浄化装置１００Ａの概略構成を示す図である。図２は、図１の環境浄化装置１００Ａに備えられる水循環装置１０Ａを示す平面図である。図３は、図２の水循環装置１０Ａに備えられる浮遊部材２４の一例を示す平面図である。図４は、浮遊部材２４の他の例を示す平面図である。図５は、図２の水循環装置１０Ａに備えられる供給棚５０を示す平面図であって、図１のＸ１−Ｘ１線断面を示している。図６は、図５の供給棚５０に供給される浄化材等包含材６０を示す概略図であって、浄化活性剤Ｂ１が浄化材等包含材６０に封入された状態を示している。

図１〜図６に示すように、本発明の第１実施形態に係る環境浄化装置１００Ａは、ファン３０を水面Ｗ１に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出すことによって、水底から水面Ｗ１に向けて水を導き、閉水域に循環流を発生させる水循環装置１０Ａを備え、この水循環装置１０Ａにより閉水域の水中に浄化活性剤（浄化促進剤）Ｂ１を拡散させて、閉水域の水質を浄化するものである。本実施形態において、閉水域としては、例えば湖(ダム湖も含む)や、池、沼等が挙げられるが、閉水域は、水循環装置１０Ａによって循環流を形成することが可能なものであれば特に限定されない。閉水域は、例えば、海や河川に設けられた養殖用の生簀等であってもよい。

環境浄化装置１００Ａに備えられる水循環装置１０Ａは、水中に配置されたファン（水掻き羽根）３０と、ファン３０を回転させる回転駆動部４０と、水面Ｗ１に浮遊し、回転駆動部４０を収容するハウジング２０とを備えている。そして、水循環装置１０Ａは、回転駆動部４０によりファン３０を回転することによって浄化活性剤Ｂ１を水中に拡散させる構成になっている。

ハウジング２０は、水循環装置１０Ａを水面Ｗ１に浮遊させるための浮力を発生させるとともに、回転駆動部４０の電動モータ４１を外部から保護するために設けられる。ハウジング２０は、筒状に形成され、電動モータ４１の外周囲を囲う側壁部２１と、側壁部２１の上方を覆う天井板２２と、側壁部２１の下方に設ける底壁部２３と、底壁部２３に連結される複数の浮遊部材（フロート部材）２４とを備えている。側壁部２１と、天井板２２と、底壁部２３とによって、回転駆動部４０の電動モータ４１を収容する収容空間が形成されている。

天井板２２の上面には、発電用のソーラーパネル２２ａが設置されている。天井板２２は、側面視で斜めに傾いて配置されており、南側の部分が北側の部分よりも低い位置に設けられている。ソーラーパネル２２ａによって、太陽光のエネルギーが電気的エネルギーに変換される。ソーラーパネル２２ａは、複雑な駆動回路を有せず、ソーラーパネル２２ａによって発電された直流電力が、直接電動モータ４１に供給可能になっている。

底壁部２３は、例えば発泡スチロール等の樹脂によって形成されている。底壁部２３の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔２３ａが形成されている。この貫通孔２３ａには、回転駆動部４０の駆動軸（出力軸）４２が挿通されている。貫通孔２３ａの内周壁と、回転駆動部４０の駆動軸４２との間には、所定の隙間が確保されており、両者は非接触とされている。

底壁部２３には、複数の浮遊部材２４が、連結棒２４ｂを介して連結されている。本実施形態では、３つの浮遊部材２４が設けられており、浮遊部材２４は、底壁部２３の外周側に円周方向に等間隔で配置されている。浮遊部材２４は、例えば発泡スチロール等の樹脂によって形成されている。具体的には、図２、図３に示すように、浮遊部材２４は、２つの浮遊体２４ａが連結棒２４ｂによって一体的に連結された構成になっている。底壁部２３及び浮遊部材２４の浮力によって、電動モータ４１を収容したハウジング２０を水面Ｗ１に浮遊させることが可能になっている。

各浮遊部材２４の下部には、ロープ２５の一端が連結されており、ロープ２５の他端は水底に設置されたアンカー２６に連結されている。ロープ２５は、ほとんど弛みのない状態で、浮遊部材２４とアンカー２６との間に設けられているため、ハウジング２０の移動や回転が規制され、閉水域の所定位置にハウジング２０が配置されるようになっている。浮遊部材２４の数や、各浮遊部材２４に設ける浮遊体２４ａの数を調整することによって、経年変化した浮遊部材２４の浮力を調整することが可能になっている。電動モータ４１を収容したハウジング２０を水面Ｗ１に浮遊させることが可能であれば、浮遊部材２４の数や、各浮遊部材２４に設ける浮遊体２４ａの数は、特に限定されない。例えば、図４に示すように、浮遊部材２４に３つの浮遊体２４ａを設けることによって、経年変化で浮力が劣化しても浮遊体を増やすことで、浮力を元に戻すことができる。なお、ハウジング２０の転覆を防ぐ観点からは、浮遊部材２４の数は３つ以上であることが好ましい。

ファン３０は、回転駆動部４０の駆動軸４２と一体的に回転可能に設けられている。ファン３０の中心軸部３１が、回転駆動部４０の駆動軸４２に、例えば溶接等の手段によって固着されている。ファン３０は、板状に形成された複数の羽根部材３２を備えており、羽根部材３２は、駆動軸４２を中心に放射状に配置されている。本実施形態では、３つの羽根部材３２が設けられており、羽根部材３２は、駆動軸４２の外周側に円周方向に等間隔で配置されている。羽根部材３２は、アーム部材３３を介して、中心軸部３１に連結されている。アーム部材３３は、略水平方向に延びている。ファン３０の直径Ｄ１は、水循環装置１０Ａを設置する閉水域の大きさに応じて、適宜設定することが可能である。

各羽根部材３２は、側面視で略矩形に形成されている。羽根部材３２の上端３２ａは、水面Ｗ１の近傍に位置している。具体的には、羽根部材３２の上端３２ａは、水面Ｗ１よりも低い水中に設けられており、羽根部材３２の上端３２ａと水面Ｗ１との間に、所定の隙間Ｃ１が設けられている。また、羽根部材３２はアーム部材３３に対して傾斜して取り付けてもよく、水の抵抗を少なくして効率よく水流を確保することができる。なお、羽根部材３２の数は、特に限定されず、２つ、あるいは、４つ以上であってもよい。さらに、羽根部材３２の形状や大きさについても、特に限定されるものではない。羽根部材３２の数や、形状、大きさは、水循環装置１０Ａを設置する閉水域の大きさや、深さに応じて、適宜設定することが可能である。

回転駆動部４０は、電動モータ４１を備えている。電動モータ４１は、減速機付きの直流モータとして構成されている。電動モータ４１は、ハウジング２０の底壁部２３に装着されている。電動モータ４１と、ハウジング２０の底壁部２３との間には、スペーサ２７が介在されている。電動モータ４１の出力軸には、回転駆動部４０の駆動軸４２が接続されている。駆動軸４２は、ハウジング２０の底壁部２３に設けられた貫通孔２３ａに挿通されており、ハウジング２０の下面から下方に向けて突出されている。駆動軸４２は、鉛直下方に向けて延びている。スペーサ２７の厚さや、スペーサ２７の枚数や厚みを調整することによって、羽根部材３２の上端３２ａと水面Ｗ１との間の隙間（羽根部材３２の水面Ｗ１からの距離）Ｃ１を最適な状態に調整することが可能になっている。

駆動軸４２の下端部４２ａは、図１、図５に示すように、角筒状に形成されている。駆動軸４２の下端部４２ａの内部には、角筒状の内軸４３が挿入されている。内軸４３は、駆動軸４２に対し、上下方向に移動可能に設けられている。内軸４３の下端部４３ａには、スクリュー４４が設けられている。スクリュー４４は、駆動軸４２と一体的に回転可能に設けられている。スクリュー４４の回転によって、水底から水面Ｗ１に向けて水が送られるようになっている。また、内軸４３の下端には、軸受け４５を介してロープ２５の一端が連結されており、ロープ２５の他端は水底に設置されたアンカー２６に連結されている。内軸４３の上下方向の位置を調整することによって、スクリュー４４の水底からの距離Ｌ１を一定に保つことが可能になっている。この場合、閉水域における有光層（水面Ｗ１の１％以上の太陽光が届く領域）と無光層（水面Ｗ１の１％未満の太陽光しか届かない領域）との境界付近に、スクリュー４４が位置するように、上記の距離Ｌ１を調整することが好ましい。

駆動軸４２の下端部４２ａには、供給棚５０が設けられている。供給棚５０には、粉末状の浄化活性剤Ｂ１が封入された浄化材等包含材６０が供給（投入）されるようになっている。供給棚５０の底部に設けられた支持部材５１によって、供給棚５０が駆動軸４２の下端部４２ａに一体的に連結されている。供給棚５０は、例えば、図５に示すように、半円状の２つの容器５２が連結金具５３によって連結された構成になっている。容器５２は、例えば樹脂製の繊維等によってメッシュ状に形成されており、供給された浄化材等包含材６０が容器５２の網目から抜け落ちないようになっている。また、浄化材等包含材６０の溶解後、浄化材等包含材６０の内部に封入された浄化活性剤Ｂ１が容器５２の網目を通過して水中に散布されるようになっている。なお、供給棚５０の上方を蓋部材によって覆う構成としてもよい。

浄化材等包含材６０は、例えばゼラチン等の水溶性の材質によって形成されている。浄化材等包含材６０の内部には、図６に示すように、粉末状の浄化活性剤Ｂ１が封入されている。浄化材等包含材６０が水中に浸されると、所定時間の経過後、浄化材等包含材６０が溶解し、浄化材等包含材６０の内部に封入された浄化活性剤Ｂ１が水中に散布される。

浄化活性剤Ｂ１は、多孔質の礫状物を粉末化して結合材を煉合せた固化物である。本実施形態では、浄化活性剤Ｂ１は、火山砕屑物を主成分として含む構成になっている。より具体的には、浄化活性剤Ｂ１は、火山礫に炭素を混合した構成になっている。例えば、多孔質火山礫に炭素を混合したものに対し加熱処理を行って、加熱処理により形成された焼成物を粉砕することによって、粉末状の浄化活性剤Ｂ１を製造することが可能である。

浄化活性剤Ｂ１は、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を、例えば、４０〜６０重量％含む。酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）以外の成分として、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）及び炭素（Ｃ）が含まれている。酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）は、例えば、１０〜２０重量％含まれており、炭素（Ｃ）は、例えば、１０〜２０重量％含まれている。また、上記以外の成分として、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ）等が含まれている。

上述のような浄化活性剤Ｂ１が水中に散布されると、水中の植物プランクトンの増殖が促進される。これに伴って、水中の動物プランクトンが増加し、さらには、小型の魚類や、大型の魚類が増加する。このような水中での食物連鎖が、浄化活性剤Ｂ１によって促進される。そして、植物プランクトンや動物プランクトン等の微生物によって、水中の富栄養化の要因となる有機物が分解される。このようにして、浄化活性剤Ｂ１が散布された閉水域の水質が浄化される。

上述のように構成された水循環装置１０Ａでは、ソーラーパネル２２ａによって発電された電力が回転駆動部４０の電動モータ４１に供給されることにより、電動モータ４１が駆動すると、駆動軸４２が回転し、これに伴って、ファン３０及びスクリュー４４が回転する。図２では、ファン３０がＡ１方向に所定角度だけ回転した状態を２点鎖線で示している。ファン３０の回転数（駆動軸４２の回転数）は、例えば１ｒｐｍ〜１０ｒｐｍに設定されている。なお、本実施形態では、水循環装置１０Ａにバッテリ等の充電設備は設けられておらず、ソーラーパネル２２ａで発電が行われたときのみ、電動モータ４１が駆動されるようになっている。

ファン３０が水面Ｗ１に沿って水平方向に回転すると、ファン３０の周囲の水面Ｗ１付近の水が羽根部材３２によって遠心方向（水平方向）に押し出される。そして、羽根部材３２により押し出された水を補うように、汲み上げ作用によって水底から水面Ｗ１に向けて水が導かれる（上昇する）。このようにして、水面Ｗ１に沿う流れ→水面Ｗ１から水底に向かう流れ→水底に沿う流れ→水底から水面Ｗ１に向かう流れ、という循環流が閉水域に形成される。このような循環流により、水面Ｗ１に沿って流れる水が、空気中の酸素を取り込み、順次、水中へ送られることによって、水中の溶存酸素量が増加する。そして、水中の溶存酸素量の増加により、水中の植物プランクトンや動物プランクトン等の微生物が活性化し、微生物によって、水中の富栄養化の要因となる有機物が分解される。また、植物プランクトン等の増殖に伴って、光合成による水中の溶存酸素量がさらに増加し、有機物の分解が促進される。このようにして、水循環装置１０Ａが設置された閉水域の水質が浄化される。

本実施形態の環境浄化装置１００Ａでは、水循環装置１０Ａによる水質浄化だけでなく、上述したような浄化活性剤Ｂ１による水質浄化も行われるようになっている。すなわち、浄化材等包含材６０の溶解により浄化活性剤Ｂ１が水中に散布されると、水循環装置１０Ａによって形成された循環流によって、浄化活性剤Ｂ１を効率よく閉水域の略全域に拡散させることができ、閉水域の略全域の浄化を促進することができる。このように、本実施形態では、水循環装置１０Ａによる水質浄化と、浄化活性剤Ｂ１による水質浄化との相乗効果によって、閉水域の水質浄化作用を促進することができる。したがって、水循環装置１０Ａによる水質浄化のみを用いた場合（浄化活性剤Ｂ１を用いない場合）に比べて、閉水域の水質を比較的短時間で浄化することが可能になり、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＳＳ（懸濁物質量）等を比較的速やかに低減させることが可能になる。

また、本実施形態では、スクリュー４４の回転によって、水面Ｗ１から水底に向かう水の流れが増大されるので、水循環装置１０Ａの汲み上げ作用を向上させることができ、水循環装置１０Ａによって、循環流を閉水域に迅速に形成することができる。また、スクリュー４４の水底からの距離Ｌ１が調整可能になっているので、スクリュー４４を有光層と無光層との境界付近に配置することによって、無光層の水を有光層へ効果的に送り込むことができる。

また、本実施形態では、浮遊部材２４の経年劣化で浮力が低下しても、浮遊体２４ａの個数、スペーサ２７の厚みや枚数を調整することで、羽根部材３２の水面Ｗ１からの距離（羽根部材３２の上端３２ａと水面Ｗ１との間の隙間Ｃ１）を最適な状態に保つことができる。

また、本実施形態では、浄化活性剤Ｂ１が浄化材等包含材６０に封入されているので、浄化活性剤Ｂ１が直ちに水中に拡散されることがなく、浄化材等包含材６０の溶解後に浄化活性剤Ｂ１を水中に拡散させることができる。これにより、浄化材等包含材６０の膜厚等に応じて浄化材等包含材６０の溶解速度を調整することによって、水中への浄化活性剤Ｂ１の拡散時期を調整することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る環境浄化装置１００Ｂの概略構成について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る環境浄化装置１００Ｂの概略構成を示す図である。

図７に示すように、本発明の第２実施形態に係る環境浄化装置１００Ｂは、ファン３０を水面Ｗ２に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出すことによって、水底から水面Ｗ２に向けて水を導き、閉水域に循環流を発生させる水循環装置１０Ｂを備え、この水循環装置１０Ｂにより閉水域の水中に浄化活性剤等を拡散させて、当該閉水域の周囲の土壌を浄化するものである。本実施形態において、閉水域としては、例えば地面に形成された井戸等が挙げられるが、閉水域は、水循環装置１０Ｂによって循環流を形成することが可能なものであれば特に限定されない。

なお、上述した第１実施形態の環境浄化装置１００Ａ（図１〜図６参照）と共通の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。また、共通の構成によって生じる作用効果も第１実施形態の環境浄化装置１００Ａと同様であり、説明を省略する。以下では、本実施形態にかかる環境浄化装置１００Ｂについて、上述した第１実施形態の環境浄化装置１００Ａとは異なる点について主に説明する。

図７に示すように、環境浄化装置１００Ｂは、地面に形成された井戸１１に設置されている。例えば略円管状のコンクリート製の隔壁（管壁）１２によって、井戸１１内の空間と、地中（土中）とが仕切られている。隔壁１２の内部の空間には、井戸１１の下方の地下水層Ｓ１から湧き上がった水が貯溜可能になっており、井戸１１の水面Ｗ２が、隔壁１２の上端近傍に位置している。隔壁１２には、多数の開口部１２ａが形成されており、これらの開口部１２ａから井戸１１の周囲の土壌Ｓ２へ井戸１１内の水が排出されるようになっている。井戸１１の上方の開口は、蓋体１３によって覆われている。井戸１１の水底には、多数の石１４や砂利等が敷かれている。

蓋体１３は、コンクリート製や鋳鉄製であり、中央部には開口部１３ａが設けられている。蓋体１３外径は、隔壁１２の外形と略同じ大きさになっており、蓋体１３が井戸１１に落下しないようにされている。

環境浄化装置１００Ｂに備えられる水循環装置１０Ｂは、上記第１実施形態の水循環装置１０Ａ（図１参照）と略同様の構成になっており、井戸１１の水中に配置されたファン（水掻き羽根）３０と、ファン３０を回転させる回転駆動部４０と、井戸１１の水面Ｗ２に浮遊し、回転駆動部４０を収容するハウジング２０とを備えている。そして、水循環装置１０Ｂは、回転駆動部４０によりファン３０を回転することによって浄化活性剤等を井戸１１の水中に拡散させる構成になっている。

ハウジング２０、ファン３０、及び回転駆動部４０は、上記第１実施形態と略同様の構成になっているが、若干の構成が異なっている。すなわち、本実施形態では、ハウジング２０に設けられた側壁部２１の上部及び天井板２２が、蓋体１３の開口部１３ａから突出されている。また、ハウジング２０の浮遊部材２４の上部にロープ２５の一端が連結され、ロープ２５の他端が蓋体１３の下面に連結されており、これにより、井戸１１の所定位置にハウジング２０が配置されるようになっている。

また、本実施形態では、回転駆動部４０の駆動軸４２の下端部４２ａに、複数（図７では、２つ）の供給棚５０，５０ａが設けられている。第１の供給棚５０には、上記実施形態と同様に、粉末状の浄化活性剤Ｂ１が封入された浄化材等包含材６０が供給（投入）される。一方、第２の供給棚５０ａには、土壌浄化剤Ｂ２が供給（投入）されるようになっている。土壌浄化剤Ｂ２は、浄化材等包含材には封入されておらず、第２の供給棚５０ａに直接、供給されるようになっている。土壌浄化剤Ｂ２は、例えば鉄粉、水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）₃）等のような還元剤を含む構成になっている。

本実施形態の環境浄化装置１００Ｂでは、上記第１実施形態と同様に、水循環装置１０Ｂによって井戸１１に循環流が形成され、この循環流により第２の供給棚５０ａに配置された土壌浄化剤Ｂ２が、井戸１１内に拡散される。また、第１の供給棚５０に配置された浄化活性剤Ｂ１が、浄化材等包含材６０の溶解後、井戸１１内に拡散される。そして、井戸１１内に拡散された浄化活性剤Ｂ１及び土壌浄化剤Ｂ２は、隔壁１２に設けられた多数の開口部１２ａから排出される水とともに、井戸１１の周囲の土壌Ｓ２に拡散（排出）される。

浄化活性剤Ｂ１が土壌Ｓ２中に拡散されると、浄化活性剤Ｂ１によって土壌Ｓ２中のバクテリアの増殖が促進される。バクテリアによって、土壌Ｓ２中に含まれたＶＯＣ（揮発性有機化合物）や、シアン化合物、油分等が分解される。また、土壌浄化剤Ｂ２としての鉄粉や、水酸化鉄が土壌Ｓ２中に拡散されると、土壌Ｓ２中に含まれたＶＯＣや、重金属等が、酸化還元反応により無害な物質に分解される。これにより、浄化活性剤Ｂ１及び土壌浄化剤Ｂ２が拡散された井戸１１の周囲の土壌Ｓ２を浄化することができる。このような浄化活性剤Ｂ１、土壌浄化剤Ｂ２を用いることによって、例えばガソリンスタンドの跡地の土壌に浸み込んだガソリン、オイル等を分解して、ガソリンスタンドの跡地の土壌を効果的に浄化することができる。

なお、３つ以上の供給棚を環境浄化装置１００Ｂに設ける構成としてもよい。３つの供給棚を環境浄化装置１００Ｂに設ける場合、例えば、第１の供給棚に浄化活性剤Ｂ１を供給し、第２の供給棚に土壌浄化剤Ｂ２としての鉄粉を供給し、第３の供給棚に土壌浄化剤Ｂ２としての水酸化鉄を供給することが可能である。

今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述した浄化活性剤Ｂ１は一例であって、微生物活性作用のある成分を主成分として含む構成であれば上記以外の浄化活性剤を用いてもよい。また、上述した土壌浄化剤Ｂ２は一例であって、還元剤を含む構成であれば上記以外の土壌浄化剤を用いてもよい。浄化活性剤Ｂ１を粉末状以外の形態（例えば、粒子状や固形物の状態）で供給してもよい。浄化活性剤Ｂ１を粉末状以外の形態で供給する場合、浄化活性剤Ｂ１を浄化材等包含材６０に封入せずに供給することも可能である。

上記第１、第２実施形態において、浄化活性剤Ｂ１等を定期的に供給する手段を設ける構成としてもよい。あるいは、作業者が浄化活性剤Ｂ１等を定期的に供給棚に供給するようにしてもよい。

上記第１実施形態の環境浄化装置１００Ａに複数の供給棚を設ける構成としてもよい。また、上記第２実施形態の環境浄化装置１００Ｂに１つの供給棚のみを設ける構成としてもよい。上記第１、第２実施形態において、供給棚以外の手段によって、浄化活性剤Ｂ１等を供給する構成としてもよい。例えば、ネット状の袋等を用いて、浄化活性剤Ｂ１等を供給することも可能である。

本発明は、湖や、池、沼等の閉水域の水質や、当該閉水域の周囲の土壌を浄化する環境浄化装置に利用することが可能である。

１００Ａ、１００Ｂ 環境浄化装置
１０Ａ、１０Ｂ 水循環装置
２０ ハウジング
２２ａ ソーラーパネル
３０ ファン
３２ 羽根部材
４０ 回転駆動部
４１ 電動モータ
４２ 駆動軸
４４ スクリュー
５０ 供給棚
６０ 浄化材等包含材
Ｂ１ 浄化活性剤
Ｂ２ 土壌浄化剤
Ｗ１、Ｗ２ 水面

Claims (8)

1. ファンを水面に沿って水平方向に回転させ、遠心方向に水を押し出すことによって、水底から水面に向けて水を導き、閉水域に循環流を発生させる水循環装置を備えた環境浄化装置であって、
   前記水循環装置は、水中に配置された前記ファンと、前記ファンを回転させる回転駆動部と、水面に浮遊し、前記回転駆動部を収容するハウジングとを備え、前記回転駆動部により前記ファンを回転することによって浄化活性剤を水中に拡散させるように構成されていることを特徴とする環境浄化装置。
2. 請求項１に記載の環境浄化装置において、
   前記ファンの水面からの距離が、変更可能になっていることを特徴とする環境浄化装置。
3. 請求項１または２に記載の環境浄化装置において、
   前記ファンの下方には、スクリューが設けられており、
   前記スクリューは、前記ファンと一体的に回転可能に設けられていることを特徴とする環境浄化装置。
4. 請求項３に記載の環境浄化装置において、
   前記水底の深さが変化しても、前記スクリューの水底からの距離が、一定に保つことが可能になっていることを特徴とする環境浄化装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の環境浄化装置において、
   前記ファンの下方には、前記浄化活性剤が供給される供給棚が設けられていることを特徴とする環境浄化装置。
6. 請求項５に記載の環境浄化装置において、
   前記浄化活性剤が、多孔質の礫状物を粉末化して結合材を煉合せた固化物を水及び有害物質の透過性を有する浄化材等包含材に封入されていることを特徴とする環境浄化装置。
7. 請求項５または６に記載の環境浄化装置において、
   前記ファンの下方には、第２の供給棚が設けられており、
   前記第２の供給棚には、土壌浄化剤が供給されることを特徴とする環境浄化装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の環境浄化装置において、
   前記ハウジングの上面には、発電用のソーラーパネルが設置されており、
   前記ソーラーパネルによって発電された電力が、前記回転駆動部に供給可能になっていることを特徴とする環境浄化装置。

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