JP2022018558A - 水質改善用具 - Google Patents

Abstract

【課題】 河川等の水域で使用する水質改善具は、川面または川底の岩石や石等の障害物に衝突する場合があるが、衝撃を受けた際に衝撃吸収率に問題がある場合があった。【構成】 本願発明は、水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、硫黄を担持する担体と、浮力を有する浮遊体と、熱可塑性を有する樹脂帯体を丸め、内部に変形可能な複数の隙間を有する球体状に形成した基体と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体と、繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体と、を備え、前記基体の前記隙間に前記担体及び前記浮遊体を収容し、前記担体及び前記浮遊体を収容した前記基体を前記繊維体で包被し、前記繊維体で包被された前記基体を前記袋体に収容したことを特徴とした水質改善用具である。【選択図】図２

Description

本発明は、貯留槽や浄化槽等の水質処理槽、海、河川、湖、池、沼等の水面上に浮遊、又は、没して水質の改善を目的とする水質改善用具に関する。

従来から内容物である鉱物や炭素等を利用して水質改善を行う水質改善用具が種々知られている。その一例として、骨格部（炭素材料）で内容物（珪酸塩鉱物類）を覆うことによって、この内容物を衝撃や摩擦による損傷から保護する効果が得られる文献１が存在する。

文献１に係る発明は、軽量・安価で、取り扱いが容易な水質改善用具であり、その具体的な内容としては、通水性を有する外殻を形成する骨格部内に多孔質材料および／または充填材（珪酸塩鉱物類）からなる機能部を収容してなる水質改善材を河川または湖、沼、池等の水域に投入して水質改善を行うものである。

そして作用効果の一つとして、骨格部は内容物である機能部を覆うことによりこれを衝撃や摩擦による損傷から保護する作用を有する。すなわち、本発明の水質改善材は例えば河川に投入した場合には、水の流れに伴って浮遊状態でまたは転がって川を流下し、その際、川面または川底の岩石や石等の障害物に衝突するが、この場合でも骨格部が内容物を保護するため、内容物が損壊したり、散逸したりすることがないという作用を有する。

特開２００３－３４０４８２号公報

しかし、文献１に係る発明の骨格部の構造は、機能部に水が接触することが可能なように、網状か、又は穴あき状の構造、その他、網状の材料に代えて、穴を貫通させて設けた材料を採用するが、このような構造の場合は、衝撃を受けた際に衝撃吸収性に問題がある場合がある。

そこで本発明は、長尺の樹脂製帯を丸めた基体によって担体及び浮遊体の全周を覆うように配置形成することによって衝撃吸収性を高くし、外部から衝撃が加えられた場合であっても基体で覆われている担体及び浮遊体を衝撃から守ることができる水質改善用具を提供するものである。

請求項１の発明は、水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、硫黄を担持する担体と、浮力を有する浮遊体と、熱可塑性を有する樹脂帯体を丸め、内部に変形可能な複数の隙間を有する球体状に形成した基体と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体と、繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体と、を備え、基体の隙間に担体及び浮遊体を収容し、担体及び浮遊体を収容した基体を繊維体で包被し、繊維体で包被された基体を袋体に収容したことを特徴とした水質改善用具である。

請求項２の発明は、水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、硫黄を担持する担体と、浮力を有する浮遊体と、熱可塑性を有する樹脂帯体と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体と、導電性を有する導電繊維体及び／又は炭素繊維体と、が絡合し、内部に変形可能な複数の隙間を有し全体として球体状に丸めて形成した複合基体と、を備え、複合基体の隙間に担体及び浮遊体を収容したことを特徴とした水質改善用具である。

請求項３の発明は、袋体の繊維には、導電性を有する炭素繊維体を織り交ぜていることを特徴とした、請求項１に記載の水質改善用具である。

請求項４の発明は、繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体と、をさらに備え、袋体に、水質改善用具を収容したことを特徴とした請求項２に記載の水質改善用具である。

請求項５の発明は、浮遊体、樹脂帯体のうちいずれか一以上に炭素粉、又は、黒鉛粉を付着したことを特徴とした、請求項１乃至請求項５のうちいずれか１に記載の水質改善用具である。

請求項６の発明は、水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、
硫黄を担持する筒状の担体と、筒状の担体の内部空間に収容され、浮力を有する軸受支持体と軸受支持体に挿通されて回転自在に支承される軸と、熱可塑性を有する樹脂帯体により、変形可能な隙間を有する球体状に丸め、隙間に浮遊体を収容した筒状の担体を収容した基体と、を備えたことを特徴とした水質改善用具である。

本願発明によれば、被処理水に水質改善用具を浮揚させると、硫黄酸化細菌の脱窒作用によって被処理水に含まれる窒素を除去する。また、イオン交換作用により有害物質が分解される。そして、硫黄を担持する担体及び浮力を有する浮遊する浮遊体を長尺の樹脂製帯を丸めた基体によって覆うように配置形成することによって衝撃吸収性を高くし、外部から衝撃が加えられた場合であっても基体で覆われている担体及び浮遊体を衝撃から守ることができる。さらには、被処理水の中の不純物が水質改善用具（繊維体、袋体）に吸着され、被処理水が浄化される。すなわち、水面上に浮遊する水質改善用具（繊維体、袋体）が被吸着物質を吸着することによって水質が改善される。さらには、水質改善用具自体が被処理水上に浮揚するため、水面上や水面中に存在する被処理物質を吸着した後の回収が容易である。

複数の樹脂製環状帯を組み合わせて球体状に形成された樹脂製の担体の正面図である。 実施形態１の水質改善用具を一部欠裁した外観図である。 実施形態２の水質改善用具を一部欠裁した外観図である。 他の実施形態の水質改善用具の斜視図である。 （ａ）は炭素粉、又は、黒鉛粉を付着した樹脂帯体、（ｂ）は炭素粉、又は、黒鉛粉を付着した浮遊体を表現した図である。

本発明は、被処理水面上に浮揚、又は、水中に没して被処理水の水質を改善する水質改善用具１であり、換言すると、バイオリアクター、すなわち、微生物等の生体の触媒等を使用した物質の分解、及び、有害物質の物理的な吸着により水質を改善することを目的とする水質改善用具１である。なお、被処理水は、一時的に貯留する貯留槽、貯留池、河川、海に存在している被処理水等を想定している。

本発明の水質改善用具１は、大きく分けて実施形態１、実施形態２に分類することができる。以下、各実施形態について説明する。

図２で図示した実施形態１の水質改善用具の主な構成物品としては、主に、担体１０、浮遊体１３、基体２０、繊維体３０、袋体４０等で構成される。以下、これらの各構成物品について説明する。

担体１０は、硫黄５を担持するものであり、素材、形状、大きさに関しては、硫黄５を担持することができればどのようなものであってもよい。したがって、様々な素材を利用することができ、例えば、樹脂、金属等を利用することができる。形状としては、例えば、球体状、立方体、直方体、筒状体等が考えられる。また、後述するように、担体１０は基体の内部の隙間２２に収容されることとなる。

樹脂を利用した担体１０（樹脂製の担体１０）としては、例えば、図１で図示したような、複数の樹脂製環状帯１１を組み合わせて球体状としたものが挙げられる。樹脂製環状帯１１は、平帯状のポリプロピレン製バンド（ＰＰバンド）や、平帯状のポリエステル製バンド（ＰＥＴバンド）の端同士を繋ぎ合わせて環状とし、この環状のバンドを複数個組み合わせて全体として一の球体状に形成されている。例えば、樹脂製環状帯１１を縦方向、横方向、斜め方向等に組み合わせることによって一の球体状を形成することができる。樹脂製環状帯１１は、複数の環状の樹脂帯によって球体状の形状を保持することができれば樹脂製環状帯１１自体の長さ、幅、厚み、組み合わせ等は問わない。例えば、環状帯が幅約１センチから２センチ程度、環状帯を組み合わせた球体の直径が約５センチから１０センチ程度のものが考えられる。

図示しないが、金属を利用した担体１０（金属製の担体１０）としては、例えば、所定の網目（メッシュ）を有する金網を球体状等としたものが挙げられる。すなわち、金網を利用したメッシュ状の球体状を担体１０とすることができる。その他、所定の網目を有する樹脂網を利用した球体状等を担体１０としてもよい。全体の大きさや網目の大きさは問わない。

他の形状に関しては、後述する他の実施形態のようなメッシュ状の筒状体とする構成も考えられ、この場合は、有底筒、無底筒のどちらでもよい。大きさに関しても限定されないが、例えば、全長１０センチ前後のものが考えられる。

担体１０は、内部に水が通過可能な水通過空間（隙間１２）を有する構成が望ましい。具体的には、複数の樹脂製環状帯１１を縦方向、横方向、斜め方向等に組み合わせることによって球体状に形成された上述の樹脂製の担体１０においては、樹脂製環状帯１１と樹脂製環状帯１１との間（隙間１２）が水通過空間となる。また、所定の網目を有する金網や樹脂網を担体とした場合は、網目が水通過空間となる。

その他、水通過空間を有しない担体１０を利用してもよい。したがって、水通過空間を有しない廃貝殻、スポンジ、球体（ボール）、各種廃材等を担体として利用することができる。図示しないが、これらについても以下説明する。

廃貝殻としては、例えば、家庭ごみや海産物工場から排出される牡蠣、帆立て貝、あこや貝（真珠貝）等が挙げられ、これらの廃貝殻を担体とすることができる。廃貝殻の種類としてはどのような種類の貝殻であってもよいが、特に、牡蠣に関しては表面に凹凸を持つ形状であるため、硫黄、硫黄酸化細菌が付着しやすくなる。このように、使用済みの廃棄予定の貝殻であれば、近年の地球環境保護の要請に合致した水質改善用具１を提供することができる。

スポンジ（発泡体）も担体１０として利用することができる。スポンジは、例えば、天然スポンジ、ウレタンスポンジ等が挙げられる。この発泡体の素材は特に限定されず、どのような素材のものであってもよい。具体的には、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡ＡＢＳ、発泡ウレタン、発泡スチロール等の発泡体が挙げられる。これらのうちで１種類のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。さらには、この発泡体の形状に関しても特に限定されない。発泡体は所定の形状に切削することが容易であるため、任意好適な形状に適用することができる。具体的には、例えば、球形状、三角形状、四角形状、円筒形状、板形状、棒形状等のいずれの形状も用いることができる。

球体（ボール）を担体１０として利用する場合としては、各種球技で用いるテニスボール等を利用することができる。特に浮力がある球体（ボール）を利用すると、被処理水に浮揚するため、好適に利用することができる。特に使用済みの廃棄予定の球体（ボール）が望ましい。

また、使用済のペットボトル、スチール缶等を利用して担体１０とすることもできる。特にペットボトルであれば、蓋を閉めることによってペットボトル自体に浮力が生じるため、被処理水に浮揚するので好適である。

その他の廃材としては、廃プラスチック、古着類、廃木材等を担体１０として利用することも考えられる。なお、廃プラスチック、廃木材等自体に浮力が生じるため、被処理水に浮揚するので好適である。

このように、使用済みの廃棄予定の廃材であれば、近年の地球環境保護の要請に合致した水質改善用具１を提供することができる。

上記のとおり、担体１０には硫黄５、具体的には硫黄酸化細菌（光合成細菌）を担持させており、硫黄酸化細菌を担持した担体１０を被処理水が通過することにより、硫黄酸化細菌の脱窒作用によって被処理水に含まれる窒素を除去する。また、イオン交換作用により有害物質が分解される。その他、ミネラルが水中に溶け出すこととなる飲料水とした場合は味が良くなり、さらには、カルシウムの補給効果等も期待できる。

光合成細菌は、主に紅色硫黄細菌、緑色硫黄細菌が利用されるが、これらに限定されない。なお、担体１０に硫黄細菌を付着させる方法の一例としては、容器に流状硫黄を入れ、その容器内の流状の硫黄５に担体１０をドブ漬けするような方法が挙げられる。

本発明は、基体２０の内部の隙間２２に収容される浮遊体１３によって実施形態１の水質改善用具１が浮遊するため、浮遊体１３自体水中で浮遊する素材で形成される。したがって、この浮遊体１３は浮力を有すればどのような素材であってもよい。素材としては発泡性の素材が望ましく、例えば、発泡プラスチック等が挙げられる。また、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等であってもよい。その他、浮遊体１３の内部に空気室を設けることによって浮力を増加させてもよい。形状や大きさについても問わないため、例えば、球体状（発泡球）で、直径約５～６ミリ等のものが挙げられる。

実施形態１の基体は、熱可塑性を有する樹脂帯体２１を丸め、内部に変形可能な複数の隙間２２を有する球体状に形成したものである。具体的な形状としては、図２のように球体状とするのが望ましいが、略立方体、略直方体、円筒体等であってもよい。

基体２０の材質は、熱可塑性を有する樹脂製で、かつ、丸めることができればどのようなものであってもよい。したがって、熱可撓性の結束バンド、例えば、平帯状のポリプロピレン製バンド（ＰＰバンド）や、平帯状のポリエステル製バンド（ＰＥＴバンド）等を利用することができる。

市販の幅約１．５センチ程度のＰＰバンドを適当な幅に切開した樹脂帯体２１を利用することができる。この基体２０を構成する樹脂帯体２１は、約３ミリから約５ミリ程度の幅のものが望ましいが、この幅のものに限定されない。また、厚みに関しても、丸めることができればどのような厚みであってもよい。具体的には、約０．２ミリから約０．９ミリ程度の厚さが考えられる。

樹脂帯体２１の表面には凸部を備えてもよい。この凸部を備えることにより滑り止めの機能を有し、担体１０や浮遊体１３をしっかりと保持することができる。凸部としては、ドット状のもの、線状もの等が挙げられる。

基体２０は、長尺の樹脂帯体２１に熱を加えて丸めることにより容易に球体状に成形することができる。以下、その成形方法について簡単に説明する。

まず、長尺の樹脂帯体２１をパイプ等の金属製の筒体に螺旋状に巻回し、筒体に熱を加えることによって樹脂帯体２１に筒体形の癖付けを行う。次に、筒体形の癖付けを行った樹脂帯体２１を筒体から取り外し、熱を保持している状態のまま球体状に成形する。この成形については、球形等の成形器の中に押し込むことによって成形してもよい。そして、一定時間冷却することによって樹脂帯体２１は全体として球体状に固形され、基体として完成する。なお、冷却に関しては、空気に触れさせて自然に冷却させるほか、冷却水に浸すことによって冷却する等の方法が考えられる。

繊維体３０は、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなるものである。繊維体３０の素材としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリエステル、ナイロン混紡繊維、綿等が挙げられる。この繊維体３０に水面上や水中に浮遊する有害物質が物理的に吸着し、水質が改善されることとなる。

吸水性繊維としては、保水材等の高吸水性樹脂である、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物等を用いることができる。市販品を用いてもよい。例えば、ランシール（登録商標）等が挙げられる。

極細繊維としては、例えば、塩化ビニリデンを主成分とする共重合物を原料として溶融紡糸したポリ塩化ビニリデン系合成繊維等を用いることができる。市販品を用いてもよい。例えば、サラン（登録商標）等が挙げられる。その他、長尺のテグスであってもよい。テグスの材質としては、例えば、ナイロン（ポリアミド系合成繊維）、フロロカーボン（ポリフッ化ビニリデン）、ポリエチレンの繊維を縒り合わせたもの等が挙げられる。

繊維体３０の配置に関しては、吸水性繊維で基体の全周を覆うように包被し、吸水性繊維で包被された基体を極細繊維で捲回する等の配置が挙げられる。その他、吸水性繊維と極細繊維を混合して、混合した吸水性繊維と極細繊維で基体を包被する等の配置が挙げられる。

袋体４０は、毛糸等の繊維４０ａを編み込んでメッシュ状の袋状に形成している。すなわち、一定の網目を有するメッシュ状で、内容物を収容できる袋状としている。毛糸の素材としては、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維や、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維等が挙げられる。太さ、絡み合わせ方等については適宜選択することができる。この袋体４０に水面上や水中に浮遊する有害物質が物理的に吸着し、水質が改善されることとなる。

袋体４０は、主に底部、開口部を有する袋状のものであり、基体２０等を収容することができればどのような大きさ、形状であってもよい。一つの基体２０等を収容することができる大きさの他、二つ以上の基体２０等を収容する場合は、当然に二つ以上を並べた状態で収容することができる大きさとなる。したがって、袋体４０の大きさは、基体等の数によって任意に変更することができる。

一つの長尺の袋体４０に複数個の水質改善用具１を長手方向に間隔を空けて一列に収容した場合、長尺の袋体４０には水質改善用具１と水質改善用具１の間の窄んだ箇所（ジョイント部分）が生じる場合があるが、このジョイント部分によって水質改善用具１と水質改善用具１が別動する。このため、より効果的に本発明の効果を奏することができる。

なお、袋体４０の開口部４０ｄに紐を通し巾着状にしてもよい。このようにすれば、水質改善用具１を袋体に収容後、紐で開口部４０ｄを絞ることによって、水質改善用具１が袋体４０から外に出るのを抑えることができる。

袋体４０の繊維４０ａには、導電性を有する炭素繊維体４２を織り交ぜるのが望ましい。この炭素繊維体４２としては、例えば、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられる。

炭素繊維体４２によって水中の微生物や不純物を付着させ、この微生物により水を浄化する。具体的には、炭素繊維体４２は他の繊維に比べて負電荷が少ないため、微生物が炭素繊維体４２に吸着しやすくなり、この炭素繊維体４２に吸着した微生物によって有機物の分解等が行われ、水質が改善される。

次に、実施形態１の水質改善用具１の構成物品である上記担体１０、浮遊体１３、基体２０、繊維体３０、袋体４０の配置構成について説明する。

基体２０の隙間２２に担体１０及び浮遊体１３を収容する。上記説明したように、基体１０は、熱可塑性を有する樹脂帯体２１を丸め、内部に変形可能な複数の隙間２２を有する球体状に形成するが、この隙間２２内に担体１０及び浮遊体１３を収容する（図２参照）。隙間２２が変形可能な理由に関しては、基体１０を構成する樹脂製帯は撓むため、これによって隙間２２に関しても変形可能となるためである。以上のとおり、隙間２２の形状や大きさ等も適宜変形させることができ、この複数の隙間２２に担体１０及び浮遊体１３を収容する（充填する）ものである。

担体１０、浮遊体１３の数は問わないので、一個又は複数個の担体１０、浮遊体１３が収容されることとなる。なお、担体１０、浮遊体１３の比率は、どのような比率であってもよいので、適宜調節して使用することができる。

次に、担体１０及び浮遊体１３を収容した基体２０を繊維体３０で包被するが（図２等参照）、上述したように、吸水性繊維で基体２０の全周を覆うように包被し、吸水性繊維で包被された基体を極細繊維で捲回してもよいし、また、吸水性繊維と極細繊維混合して基体２０を包被してもよい。なお、担体１０や浮遊体１３が水質改善用具１の内部から放出されないようにするため、繊維体３０の繊維の量を多くしたり、繊維の目を細かくする等の措置が望ましい。

そして、このように繊維体３０で包被された基体２０を袋体４０に収容する（図２参照）。すなわち、繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体によって、内容物である繊維体３０で包被された基体２０を収容する。

以上のように、一番外側の袋体４０から順次内部にかけて繊維体３０、基体２０が配置構成され、基体２０内に担体１０、浮遊体１３が配置構成される。

図３で図示した実施形態２の水質改善用具１の主な構成物品としては、主に、担体１０、浮遊体１３、複合基体２５等で構成される。以下、これらの各構成物品について説明する。

実施形態２の担体１０及び浮遊体１３は、実施形態１で説明した担体１０及び浮遊体１３と同様のものとなるため、これらについての説明は割愛する。実施例２の複合基体２５は、熱可塑性を有する樹脂帯体２１と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体３０と、導電性を有する導電繊維体４７及び／又は炭素繊維体４２と、が絡合し、内部に変形可能な隙間２２を有し全体として球体状に丸めて形成したものであるが、これらのうち、樹脂帯体２１は、実施例１の基体２０と同様のものとなり、また、繊維体３０、導電性を有する炭素繊維体４２も実施例１のものと同様となるため、これらについての説明も割愛する。実施形態２も、袋体４０をも備えることができるが、この袋体４０に関しても実施形態１の袋体４０と同様のものであるため、説明は割愛する。

鉄、銅、又は、鉄分の多いステンレス等の導電性を有する導電繊維体４７を備える。導電繊維体４７は、鉄、銅、又は、鉄分の多いステンレス等を細い繊維状に加工したものである。導電繊維の細さに関しては１ミリ未満が好適である。

次に、実施形態２の水質改善用具１の構成物品である上記担体１０、浮遊体１３、複合基体２５等の配置構成について説明する。

実施形態２では、熱可塑性を有する樹脂帯体２１と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体３０と、導電性を有する導電繊維体４７及び／又は炭素繊維体４２と、が絡合し、球体状に丸めて複合基体２５（球体状）を形成している。このうち樹脂帯体２１は、上述のとおり実施形態１の基体と同様のものであるため、実施形態１の基体１０（球体状）と同様の方法等で形成され、複合基体２５のベースとなるものである。

この樹脂帯体２１に、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体３０と、導電性を有する導電繊維体４７及び／又は炭素繊維体４２とが絡合するが、全体として球体状である。そして、複合基体２５の内部には変形可能な複数の隙間２７を有し、これらの隙間２７に担体１０及び浮遊体１３を収容（充填）している。なお、この隙間２７の形状や大きさ等が適宜変形可能となる点については、実施例１で説明したとおりと同様の理由からである。

複合基体２５を構成する樹脂帯体２１、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体３０、導電性を有する導電繊維体４７及び／又は炭素繊維体４２は、どのように絡合してもよいし、各構成物品を複数回使用して包被してもよい。例えば、担体１０及び浮遊体１３が収容される球体状に丸めた樹脂帯体２１（球体状）を繊維体３０で包被し、その上から別の樹脂帯体２１、繊維体３０、導電繊維体４７を絡合したもので包被し、さらにその上から広面積で短冊状の炭素繊維体４２と樹脂帯体２１を絡合したもので包被し、全体としても球体状を形成する複合基体５２の構成でもよい。

また、このように形成された複合基体５２を袋体４０に収容してもよい。すなわち、繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体４０によって、内容物である複合基体２５を収容することができる。

実施形態１、実施形態２の水質改善用具１の大きさは限定されないが、例えば、直径約１００ミリ～約５５０ミリ程度のものが考えられる。

実施形態１の樹脂帯体２１、実施形態２の複合基体５２の樹脂帯体２１、浮遊体１３には導電性を有する炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉４６を付着した構成が挙げられる（図５参照）。

炭素粉の材質としては、図示しないが、例えば、炭化した木材、炭化した竹、炭化した松毬、炭化した縄（化学繊維製や天然繊維製）、炭化した繊維を粉化したもののうちいずれか、又は、混合したものであることが考えられるが、導電性を有する炭素粉であればどのような物であってもよい。その他、炭化した籾殻等であってもよい。そして、後述のように炭化した木材、竹、松毬、縄、繊維等を一旦粉体として、浮遊体１３、及び／又は、樹脂帯体２１に付着させる。

炭化する木材としては、例えば、スギ、ヒノキ等の無垢材や、集成材、積層材、合板、各種ボード等の小片が挙げられる。炭化する竹としては、真竹、孟宗竹、淡竹、女竹、黒竹、隈笹等が挙げられる。炭化する縄としては、例えば、麻、藁等の植物繊維や化学繊維をより合わせて作ったものが挙げられる。炭化する繊維としては、例えば、木綿、麻、ウール及び絹等の天然繊維や、合成繊維であるレーヨンが挙げられる。

炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉４６を浮遊体１３、及び／又は、樹脂帯体２１に付着させるためには結着剤を利用する。結着剤としては、例えば、フノリ等が挙げられる。具体的には、浮遊体１３や基体１０に結着剤を浸け、その結着剤を浸けた浮遊体１３や樹脂帯体２１に炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉４６を塗すことによって付着させる。
炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉４６を備えた構成によると、導電性を有する炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉によりマイナスイオン生成効果、汚水浄化効果が高まることが期待できる。

被処理水に水質改善用具１を浮揚させると、硫黄酸化細菌の脱窒作用によって被処理水に含まれる窒素を除去する。また、イオン交換作用により有害物質が分解される。さらには、被処理水の中の不純物が水質改善用具１（繊維体３０、袋体４０）に吸着され、被処理水が浄化される。すなわち、水面上に浮遊する水質改善用具１（繊維体３０、袋体４０）が被吸着物質を吸着することによって水質が改善される。

浮遊体１３によって水質改善用具１が水面に浮遊するが、浮遊体１３の数を調整することによって、又は、水質改善用具１に錘（不図示）を付けることによって水中に浮遊させることもできる。したがって、水面近辺の不純物の他、水中の各層における不純物も吸着され、被処理水が浄化される。

浄化された被処理水は、飲料として利用可能な他、家畜の飲用水、水産養殖の水や、水耕栽培用の水等としても利用することができる。

以上説明したように、被処理水の水質改善に有効であるが、放射性物質に汚染された汚染水から放射性物質を除去する際にも一定の効果を有するので、以下説明する。

高濃度の放射性物質に汚染された汚染水はそのままでは排水することができない。高濃度の放射性物質に汚染された水の処理には、放射能による環境破壊や人体等への影響を極力軽減するため、山間部などの人里離れた場所に汚染水を隔離して貯蔵することが必要となり、さらには放射性セシウム等の放射性物質が付着した汚染水から放射性物質を除去することが必要となる。なお、放射性物質の種類としては、ヨウ素131、コバルト60、セシウム134、セシウム137、ラジウム226、プルトニウム239、ウラン238、ストロンチウム90等が挙げられる。

このような汚染水からは放射性物質を除去しなければならないが、本発明の実施形態１、実施形態２の水質改善用具１は、放射性物質を吸着することによって汚染水を浄化することができる。

被処理水に水質改善用具１を浮揚させると、光合成細菌が持っている「重金属イオン吸着能力」によって、放射能等の物質を集めて除去することができる。すなわち、硫黄細菌が付着した担体にセシウムが吸着することによって、被処理水からセシウムが除去、消失され、被処理水が浄化される。

このような浄化効果によってセシウムが除去された水を海に流すことができる。また、セシウムが吸着した硫黄が付着した担体１０自体を地中に埋設して処分することができ、セシウムが吸着した硫黄が付着した担体１０自体を焼却処分することができる。

次に、他の実施形態の水質改善用具１について説明する。他の実施形態の水質改善用具１の主な構成物品としては、担体１０と、軸受支持体５０と、軸５１と、基体１０と、テグス等で構成される（図４参照）。以下、これらの各構成物品について説明する。

硫黄５を担持する担体１０は、他の実施形態では、硫黄５を担持するメッシュ状の筒状体で構成する。この筒状体は、無底筒、すなわち、両端が開放した筒状である。素材としては、例えば、金属、非鉄金属、樹脂等が挙げられる。形状としては、例えば、円筒、三角筒、四角筒、その他多角筒の一定の網目を有するメッシュ状のものが挙げられる。また、網目に関しては特に限定されず、どのようなサイズ、網目形状のものであってもよい。

上記のとおり、担体１０は筒状体であるため、筒状体中に内部空間を有するが、この内部空間には軸受支持体５０を収容する。この軸受支持体５０は、水中で浮遊する発泡性の素材で形成され、軸５１を挿通する軸穴を備えている。発泡性の素材としては、例えば、発泡プラスチック等が該当する。また、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等であってもよい。その他、浮遊体１３の内部に空気室を設けることによって浮力を増加させてもよい。このように、軸受支持体５０が発泡性の素材で形成されているため、他の実施形態の水質改善用具１は、被処理水に浮揚する。

軸５１は、他の実施形態の水質改善用具１自体を支えるものであり、軸受支持体５０に挿通されて水質改善用具１が回転自在に支承されるものである。軸５１の素材としてはどのようなものであってもよいが、例えば、合成樹脂管、塩ビ管等が挙げられる。

基体１０は、実施形態１でも説明した基体１０、実施形態２で説明した樹脂帯体２１と同様のものであり、担体１０等を覆うようにして配置されるものである。

テグスは、基体２０の外周を捲回するものである。すなわち、長尺のテグスで基体２０の外周を捲回することによって他の実施形態の水質改善用具１を纏めることができるものである。材質としては、例えば、ナイロン（ポリアミド系合成繊維）、フロロカーボン（ポリフッ化ビニリデン）、ポリエチレンの繊維を縒り合わせたもの等が挙げられる。

他の実施形態の水質改善用具１の構成物品である上記担体１０であるメッシュ状の筒状体と、軸受支持体５０と、軸５１と、基体１０と、テグスの配置構成について説明する。

筒状である担体１０の内部空間には軸受支持体５０が収容される。この場合、筒状である担体１０と軸受支持体５０とは、隙間がないような状態が望ましい。

筒状である担体１０の内部空間に収容された軸受支持体５０に備えた軸穴に軸５１を挿通させる。この場合、軸穴と軸５１との間は、多少のスペースを設ける必要がある。また、軸受支持体５０の軸穴に軸を５１挿通させた場合、この軸５１が筒状である担体１０よりも突出するのが望ましい。

そして、このように配置された筒状である担体１０、軸受支持体５０、軸５１に、長尺の樹脂帯体２１を丸めて形成された基体１０を覆うようにして配置する。また、軸受支持体５０と担体１０との間にも樹脂帯体２１を配置している。

さらに、この基体１０の外周をテグスで捲回する。なお、ある程度強固に捲回することが望ましい。なお、袋体４０を備え、他の実施形態の水質改善用具１を袋体に収容する構成である場合は、基体１０の外周をテグスで捲回しなくてもよい。

以上のように、基体１０の外周をテグスで捲回することによって、他の実施形態の水質改善用具１が纏まり、筒状である担体１０と、軸受支持体５０と、軸と５１、基体１０と、テグスが一体となり、配置構成される。

また、他の実施形態の水質改善用具１においても、繊維体３０、袋体４０を備えてもよい。具体的には、吸水性繊維と極細繊維を混合して基体２０の全周を覆うように配置形成された繊維体３０と、繊維４０ａを編み込んでメッシュ状に形成して繊維体３０を収容した袋体４０と、を備える構成であってもよい。このような構成の場合は、水面上や水面中に浮遊する被吸着物質が、繊維体３０、袋体４０によって吸着されることによって水質が改善される。

その他、軸受支持体５０、及び／又は、基体２０には炭素（カーボン）粉、又は、黒鉛（グラファイト）粉４６を付着する構成、導電性を有する炭素繊維体４２等を備えた構成としてもよい。

他の実施形態の水質改善用具１においても実施形態１等の水質改善用具１と同様の効果を奏することができるが、他の実施形態の水質改善用具１では、軸５１の端側を固定することによって、他の例の水質改善用具１自体水流を受けて回転する。このように水質改善用具１自体が回転することにより、実施形態１等よりも顕著な効果を奏する。また、繊維体３０、袋体４０を備えた構成の場合、より多くの水面上や水面中に浮遊する被吸着物質が、繊維体３０、袋体４０に吸着されることによって水質が改善される。

以上、各実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態に記載の技術、又は、その他の公知や周知の技術を組み合わせるようにしてもよい。実施形態１や実施形態３についても導電性を有する導電繊維体４７を備える構成であってもよい。

１：水質改善用具
５：硫黄
１０：担体
１１：樹脂製環状帯
１２：隙間
１３：浮遊体
２０：基体
２１：樹脂帯体
２２：隙間
２５：複合基体
２７：隙間
３０：繊維体
４０：袋体
４０ａ：繊維
４０ｄ：開口部
４２：炭素繊維体
４６：炭素粉、又は、黒鉛粉
４７：導電繊維体
５０：軸受支持体
５１：軸

Claims (6)

1. 水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、
   硫黄を担持する担体と、
   浮力を有する浮遊体と、
   熱可塑性を有する樹脂帯体を丸め、内部に変形可能な複数の隙間を有する球体状に形成した基体と、
   吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体と、
   繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体と、を備え、
   前記基体の前記隙間に前記担体及び前記浮遊体を収容し、前記担体及び前記浮遊体を収容した前記基体を前記繊維体で包被し、前記繊維体で包被された前記基体を前記袋体に収容したことを特徴とした水質改善用具。
   
2. 水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、
   硫黄を担持する担体と、
   浮力を有する浮遊体と、
   熱可塑性を有する樹脂帯体と、吸水性繊維及び／又は極細繊維からなる繊維体と、導電性を有する導電繊維体及び／又は炭素繊維体と、が絡合し、内部に変形可能な複数の隙間を有し全体として球体状に丸めて形成した複合基体と、を備え、
   前記複合基体の前記隙間に前記担体及び前記浮遊体を収容したことを特徴とした水質改善用具。
   
3. 前記袋体の前記繊維には、導電性を有する炭素繊維体を織り交ぜていることを特徴とした、請求項１に記載の水質改善用具。
   
4. 繊維を編み込んでメッシュ状の袋状に形成した袋体と、をさらに備え、
   前記袋体に、前記水質改善用具を収容したことを特徴とした請求項２に記載の水質改善用具。
   
5. 前記浮遊体、前記樹脂帯体のうちいずれか一以上に炭素粉、又は、黒鉛粉を付着したことを特徴とした、請求項１乃至請求項５のうちいずれか１に記載の水質改善用具。
   
   
6. 水に投入配置することにより水質を改善することができる水質改善用具であって、
   硫黄を担持する筒状の担体と、
   前記筒状の担体の内部空間に収容され、浮力を有する軸受支持体と
   前記軸受支持体に挿通されて回転自在に支承される軸と、
   熱可塑性を有する樹脂帯体により、変形可能な隙間を有する球体状に丸め、前記隙間に前記浮遊体を収容した前記筒状の担体を収容した基体と、を備えたことを特徴とした水質改善用具。
   
   
   

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