JP3116873U - 生態式自然浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光及び空気との接触によって、水質中の有機物分解反応速度率及びその反応に必要な酸素要求量を向上させることができる生態式自然浄化装置を提供する。
【解決手段】主に浮力設備１があって、浮力設備にはソーラーパネル２が搭載されて、ソーラーパネルは低速モーター３と相互に繋ぎ合っていて、並びに低速モーターの上端に電力供給装置３１が設置されている他、浮力設備の両端には別々で支えが置かれていて、さらに浮力設備の前端の両側の支柱の上端にはそれぞれローラーがあって、並びに低速モーターの両端にそれぞれローラーが設置され、さらに浮力設備の両端にあるローラーに多隙間材質の環状帯体がついている生態式自然浄化装置である。
【選択図】図２

Description

本考案は一種の生態式自然浄化装置に関し、とりわけ水中の有機物質の付着並びに微生物の発生する分解反応を向上させることができ、感光及び空気との接触によって、水質中の有機物分解反応速度率及びその反応に必要な酸素要求量を向上させることを特徴とする生態式自然浄化装置に関するものである。

一般的に水中を汚染する物質には有機廃棄物がある。
例えば、安息香酸あるいは製紙工場、整染工場等の場所から放出された水の中には、大量の有機物質が含まれる。

水中で化学反応が起きると、溶存酸素（その酸素要求量とは即ち化学的酸素要求量ＣＯＤのこと）が消耗されてしまう。
一方生態池、名勝池、渓流、湖等の水地帯、又は養殖池、牧畜場、農場等の場所から放出された水の中に含まれる有機物質は微生物に分解され、このプロセスにおいても酸素（その酸素要求量とは即ち生物化学的酸素消費量のこと）が消費され、その中でもＢＯＤを重要な水質指標とする。

関連研究によると、汚水処理過程において、有機物を消減するには、沈殿、吸着等といった物理作用を用いることが必要である。
様々な処理段階の中で、物理作用の貢献度は約５０％から９０％以上を占める。

生物を利用し水中のＢＯＤを分解処理するには、普通物理メカニズムを使い、まず有機物質を固定してから微生物を分解する。
現在水質処理にもっとも必要な産業とは、水産養殖業であり、このため、大部分の水質処理システムの設計は養殖業の特性に合わせて設計されている。

慣用装置は揚水を用いて、水中の溶存酸素を増加させるのである。国内の多くの特許はこの方法をやめて、例えば中華民国公告第００５５４６５４号の「水車揚水輪改良構造」では水跳ね葉身(撥水葉片)を改善し、水のはねる面積を増加させると共に葉身の強度も増強させる装置が提案されている。
但しそこで生じるエネルギー高消耗及び騒音等の問題に対しては、何の解決策もない。

また中華民国公告第００５６０２４８号の「水産養殖揚水酸素増加機」では、動力回転方式を改善させることにより、省エネ目的を達成した装置が提案されている。
但しこの類の水揚装置は溶存酸素のみ補充するので、その他の水質要素には全く役立たない。

また中華民国公告第００４２８４２６号の「水平渦巻き溶存酸素機」は即ち水面と平行する葉身と一緒に水をはねかえすのに利用する装置が提案されている。
溶存酸素を増加させる一方で、水流で生じた渦巻きの力で水中の有機物質を集め、それからパイプで池の外へ排出する。
確かに汚染物の除去もできる反面、相当なエネルギーを要し、かつ泥状態で有機物質を外へ排出するため汚泥処理の問題になりかねない。

この類の揚水(撥水)施設は水産養殖者向けに設計されているのであって、このため、その政策及び操作に要するコストは高めで、各違う地面水体に広く応用ができない。
水流、栽培、砂利及び他の自然な方法で水質を浄化するのは、現在のところ、もっとも主流な趨勢である。

中華民国公告第００５４０５７５号の「循環水養殖の浄水設備」は、多様な汚染物質の消滅に明確な成果があるということを実験により証明されている。
但し場所をよけて使用しなければならない。又腹地が狭く、空間が制限されている水体に対しては、適用できない。

中華民国公告第００５２１６６７号の「有機廃棄物消滅機」は、篩い分け装置を利用し、有機廃棄物を分離させた後、槽内の複合菌でこれを分解する。
このことから、上に述べた方法は尚欠点がたくさんあり、良い設計とは言い難く、早急に改良を要する。

本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みて成されたもので、環境生態均衡を考慮し、人為的による化学物質あるいは微生物の使用を避け、感光及び空気との接触によって、水質中の有機物分解反応速度率及びその反応に必要な酸素要求量を向上できる、生態式自然浄化装置を提供することにある。

本考案の目的とはまず浄化装置を水面に置き、ならびにその上の隙間材質の環状体を利用し、水面で絶えず上下回転あるいは移動を行い、このことにより水中の有機物質を吸着して、有機物濃度を低下させることにある。
このプロセスは水質中の化学的酸素要求量(ＣＯＤ)及び生物化学的酸素要求量(ＢＯＤ)の削減速度を高めるのに役立ち、多隙間吸着材質が水面上に動かされたとき、感光、空気との接触のやり方で、有機物分解に要する化学反応速度が高められるのである。

本考案のもう一つ別の目的は太陽エネルギー等の再生エネルギーおよび風力などの再生エネルギーを提供することにあって、このことにより、多隙間材質環状体の水面での上下循環及び移動・回転を緩慢させることができる。
最適な吸着効果に達するため、低速モーターあるいはその他の減速動力装置を回転システムとして使い、回転速度及び他隙間環状帯体の移動速度率は水体の大きさ、装置の大きさ、環境条件及びその他の使用需要により調整ができる。
これで、エネルギー消耗を最低に抑えられるだけでなく、有機物吸着作用及び有機物分解反応速度率においても最大の効果が得られる。

本考案の又一つ別の目的は、この装置が動く過程内で、水面上での空気との接触効果を適度に高めて、増加された水中の溶存酸素を微生物が有機物質を分解反応するのに提供することにある。
又、水中のその他の物質例えば浮遊状態の固体粒子については、すべてこの装置で吸着するので、水質の浄化には適用といえる。

本考案のもう一つの目的は多隙間材質環状体をしばらく使用していると、その上には簡単に微生物に分解されない有機物質例えば繊維素、フェノール、タンニン酸等が付着するので、新しく取替えるべきで、材質的に多隙間環状帯体は生物性材料で成り立っているので、例えば糸瓜繊維、棕梠繊維等皆替わりに使うことが可能である。さらに噛み砕ければ、又回収して肥料として使えるといった土壌物理性質を改善できる特性を持っており、非生物性材料でも、その上の有機物を分離処理した後、海草類を養殖するための必要な養分にすることもでき、つまり循環、再生、再利用などの生態性の原則に基づいて作られた生態式自然浄化装置を提供することにある。

本考案の更なるもう一つの目的は、汚水あるいは各種の放水に応用できる処理を水池、生態池、養殖池、河川・湖などの地面水体に応用して、応用場所と処理対象の違いにより、吸着装置の漂流移動、回転速度、作業深度、回転方向等の操作を調整のできる生態式自然浄化装置を提供することにある。

本考案の又更なるもう一つの目的は、物理作用を利用し、化学反応を促進させ、当装置の動力は再生エネルギーを採用しているものなので、環境及び生態に対しマイナス影響を与えないため、かつ高度な人工による保護管理を必要としないので、各都市、近郊地域、自然環境及びその他の水体環境に適用し、いわゆる生態需要に合った生態式自然浄化装置を提供することにある。

上に述べた新しい目的に達した生態式自然浄化装置は、浮力設備、ソーラーパネル、低速モーター、二本の支え、数個のローラー及び環状帯体等の部材からなり、この浮力設備の上にはソーラーパネルが搭載されて、ソーラーパネルと低速モーターが相互に繋ぎあって、並びに低速モーターの上に給電装置があって、この給電装置はソーラーパネルで置き換えられた電力を給電装置内に蓄え、低速モーターが使えるように給電する。さらに給電装置上に制御スイッチが置かれ、制御スイッチをコントロールすることにより、低速モーターの速度率を制御する。
かつ低速モーター上にロープが引かれていて、並びにロープのもう片端に錨があって、この錨で浮力設備が固定されている。
又、浮力設備の両側にそれぞれ支えがあり、浮力設備先端両側の支えの上縁にそれぞれローラー、並びに低速モーター両側にそれぞれローラーが設置され、浮力設備両側のローラーにそれぞれ多隙間材質の環状帯体が付いて生態式自然浄化装置となる。
この装置は低速モーターによって、ローラーが動かされた時に、ローラーに付いている環状帯体の材質には吸着作用があるため、水中の有機物質と微生物を環状帯に付着させることができる。
それから感光及び空気との接触作用で、有機物分解反応速度率と反応に必要な溶存酸素量を高める水質自然浄化装置となる。これをもって水中の有機物を自然な形で浄化させるのである。

本願の第１考案は、一種の生態式自然浄化装置であって、浮力設備、ソーラーパネル、低速モーター、両支え、前端ローラー、後端ローラー及び両環状帯体からなり、前記浮力設備は、浮力特性を持っていて、安定に水面上に浮くことができ、前記ソーラーパネルは浮力設備の前端に設置され、並びに低速モーターと繋ぎあっていて、前記低速モーターは浮力設備の後端に設置され、低速モーターの上には給電装置が置かれ、又低速モーターの側に制御スイッチがあり、前記両支えは浮力設備の両側に置かれ、前記前端ローラーはそれぞれ浮力設備前端の両端の支えに設置され、前記後端ローラーはそれぞれ低速モーターの両側にあって、低速モーターで後端ローラーを動かすことができ、前記両環状帯体は多隙間材質から成り、それぞれ前、後端ローラー上に付けられていて、前記前、後端ローラーを動かすと、環状帯体も連鎖反応を受けて動きだし、水中の有機物質と微生物を環状帯体に付着させて、感光及び空気との接触作用で有機物分解反応速度率と反応に必要な溶存酸素量を高めて水中の有機物を自然な形で浄化させることを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第２考案は、前記第１考案において、前記低速モーターは減速動力装置、あるいは他の伝導システムにより構成されていることを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第３考案は、前記第１考案において、前記低速モーター上にロープが引かれていて、並びにロープのもう片方に錨があって、この錨に浮力設備が固定されていることを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第４考案は、前記第１考案において、、前記給電装置はソーラーパネルで置き換えられた電力を給電装置内に蓄えるので、低速モーターの必要な電力を供給することを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第５考案は、前記第１考案において、本装置を水面上に定置させて広範囲に絶えず浄化できるように、前記低速モーターの端にケーブルを接続し、ケーブルのもう片方に錨を設けたことを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第６考案は、前記第１考案において、前記前、後端ローラーの片方が低く、片方が高くといった状態になる影響で以って、前、後端ローラーの上に付いている環状帯体の大部分を水面上に浮き上がせることを特徴とする、生態式自然浄化装置である。
本願の第７考案は、前記第１考案において、前記環状帯体は糸瓜繊維、棕梠繊維等の多隙間の素材材からなることを特徴とする、生態式自然浄化装置である。

本考案はつぎの長所がある。
（１）本考案に係る生態式自然浄化装置は浄化装置を水面に置いて、ならびにその上の隙間材質の環状帯体を利用し、水面で絶えず上下回転あるいは移動を行い、このことにより水中の有機物質を吸着して、有機物濃度を低下させることができる。このプロセスは水質中の化学的酸素要求量(COD)及び生物化学的酸素要求量(BOD)の削減速度を高めるのと同時に、微生物との接触及び反応が起きる確率を向上させるのに役立つ。又多隙間吸着材質が水面上に動かされたとき、感光、空気との接触のやり方で、有機物分解に要する化学反応速度を高めることができる。

（２）本考案に係る生態式自然浄化装置は、太陽エネルギー等の再生エネルギーおよび風力などの再生エネルギーを利用することによって、多隙間材質環状体の水面での上下循環及び移動・回転を緩慢させることができ、最適な吸着効果が得られるのに対し、低速モーターあるいはその他の減速動力装置を回転システムとして使い、回転速度及び他隙間環状帯の移動速度率は水体の大きさ、装置の大きさ、環境条件及びその他の使用需要により調整が行われ、このようにして、エネルギー消耗を最低に抑えられるだけでなく、有機物吸着作用及び有機物分解反応速度率においても最大の効果が得られる。

（３）本考案に係る生態式自然浄化装置は、この装置が動く過程において、水面上での空気との接触効果を適度に高めて、増加された水中の溶存酸素を微生物が有機物質を分解反応するのに提供する。又水中のその他の物質例えば浮遊状態の固体粒子については、すべてこの装置で吸着するので、水質の浄化品質には効果が見られる。

（４）本考案に係る生態式自然浄化装置は、多隙間材質環状体をしばらく使用していると、その上には例えば繊維素、フェノール、タンニン酸等といった簡単に微生物に分解されない有機物質が付着するので、新しくのと取替えるべきである。例えば糸瓜繊維、棕梠繊維等といった生物性材料からなる多隙間環状帯体は、皆使用可能である。
さらに噛み砕ければ、又回収して肥料として使うこともできるといった土壌物理性質を改善できる特性を持っており、非生物性材料でも、その上の有機物を分離処理した後、養殖海草類の必要な養分にすることもでき、依って本装置の各部材及びエネルギーはすべて循環、再生、再利用などの生態性の原則から成り立つのである。

（５）本考案に係る生態式自然浄化装置を汚水あるいは各種の放水処理の必要な水池、生態池、養殖池、河川・湖などの地面水体に応用することができる。この時、応用場所と処理対象の違いによって、吸着装置の漂流移動、回転速度、作業深度、回転方向等の操作方法に応用できる。

（６）本考案に係る生態式自然浄化装置は物理作用を利用し、化学反応を促進させ、当装置の動力は再生エネルギーを採用しているものなので、環境及び生態に対しマイナス影響を与えないため、かつ高度な人工による保護管理も必要としないので、各都市、近郊地域、自然環境及びその他の水体環境に適用できて、いわゆる生態需要目的にあった装置を提供できる。

以下の添付図面を参照した詳細な説明により本考案の技術内容及びその他の使用目的及び機能と効果がより明確となる。

図を参照して本考案に係る生態式自然浄化装置について説明する。
図１は本考案に係る生態式自然浄化装置の立体正投影図を示し、図２，３は生態式自然浄化装置の使用状態を示す。

本考案に係る生態式自然浄化装置は主に下記のものから成る。
浮力設備１は浮力特性を持っていて、安定に水面上に浮くことができるので、他の部材を数件積載することが可能である。

ソーラーパネル2は前記浮力設備1の前端に設置され、並びに低速モーターと繋ぎあっている。

低速モーター3は前記浮力設備1の後端に設置される。並びに前記低速モーター3の上には給電装置31が置かれ、又前記低速モーター3の側に制御スイッチ32があり、及び前記低速モーター3の側にケーブル32が引かれ、並びに前記ケーブル32のもう片方に錨33がある。
前記低速モーター3は減速動力装置あるいは他の伝導システムにもなる。

前記給電装置31は前記ソーラーパネル2で置き換えられた電力を前記給電装置31内に蓄えるので、前記低速モーター3の必要な電力を供給することができる。
前記制御スイッチ32は前記低速モーター3の速度率をコントロールすることができる。
前記錨33は浮力設備1を水面上に定置させることができる。

両支え4は前記浮力設備1の両側に置かれる。

前端ローラー5はそれぞれ前記浮力設備1前端の両端の前記支え4上に設置され、後端ローラー6はそれぞれ前記低速モーター3の両側にあって、前記低速モーター3で前記後端ローラー6を動かすことができる。

両環状帯体7は多隙間材質から成り、吸着作用を持つ。
それぞれ前記前、後端ローラー5 、6上に付いていている。
前記環状帯体7は糸瓜繊維、棕梠繊維等その他の多隙間材質を用いることも可能である。
上述した各部材の組み合わせで、本考案の生態式自然浄化装置を構成している。

前記前、後端ローラー5 、6の設置が完成された後、片方が低く、片方が高くといった状態になるので、このが影響で、前記前、後端ローラー5 、6の上に付いている環状帯体7の大部分が水面上に浮き上がる。

この時、前記低速モーター3で、前記前、後端ローラー5 、6を動かすときに、前記環状帯体7も連鎖反応を受けて、動きだす。

このため本装置の前記環状帯体7は絶えず水面上に動き、あるいは風力の力で移動する。回転期間においては、前記環状帯体7の材質に含まれている吸着作用を利用して、水中の有機物質と微生物を前記環状帯体7に付着させて、感光及び空気との接触作用で有機物分解反応速度率と反応に必要な溶存酸素量を高める水質自然浄化装置で、水中の有機物を自然な形で浄化させる。

これで、水中の有機物質を吸着するだけでなく、微生物が有機物質を分解するための効能も又高められると同時に反応するのに必要な溶存酸素を十分に提供することにより、水中の溶存酸素量を維持させる。

又、前記錨33設置方式で、当装置を水面上に定置させることができるので、即ち水池において、特に浄化すべく比較的に広いところで絶えず浄化ができる。

上述の詳細な説明は、本考案の実行可能な一実施例の具体的説明である、ただし、この実施例は本考案の特許請求の範囲を制限するものではなく、凡そ本考案の技芸精神を逸脱せずになされた同等効果の実施又は変更は、全て本件の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

本考案に係る生態式自然浄化装置の立体正投影図 前記生態式自然浄化装置 前記生態式自然浄化装置の使用状態の説明図 前記生態式自然浄化装置の使用状態の説明図

符号の説明

１・・・・・浮力設備
２・・・・・ソーラーパネル
３・・・・・低速モーター
３１・・・・給電装置
３２・・・・制御スイッチ
３３・・・・錨
４・・・・・支え
５・・・・・前端ローラー
６・・・・・後端ローラー
７・・・・・環状帯体

Claims (7)

1. 一種の生態式自然浄化装置であって、
   浮力設備、ソーラーパネル、低速モーター、両支え、前端ローラー、後端ローラー及び両環状帯体からなり、
   前記浮力設備は、浮力特性を持っていて、安定に水面上に浮くことができ、
   前記ソーラーパネルは浮力設備の前端に設置され、並びに低速モーターと繋ぎあっていて、
   前記低速モーターは浮力設備の後端に設置され、低速モーターの上には給電装置が置かれ、又低速モーターの側に制御スイッチがあり、
   前記両支えは浮力設備の両側に置かれ、
   前記前端ローラーはそれぞれ浮力設備前端の両端の支えに設置され、
   前記後端ローラーはそれぞれ低速モーターの両側にあって、低速モーターで後端ローラーを動かすことができ、
   前記両環状帯体は多隙間材質から成り、それぞれ前、後端ローラー上に付けられていて、
   前記前、後端ローラーを動かすと、環状帯体も連鎖反応を受けて動きだし、水中の有機物質と微生物を環状帯体に付着させて、感光及び空気との接触作用で有機物分解反応速度率と反応に必要な溶存酸素量を高めて水中の有機物を自然な形で浄化させることを特徴とする、
   生態式自然浄化装置。
2. 請求項１において、前記低速モーターは減速動力装置、あるいは他の伝導システムにより構成されていることを特徴とする、生態式自然浄化装置。
3. 請求項１において、前記低速モーター上にロープが引かれていて、並びにロープのもう片方に錨があって、この錨に浮力設備が固定されていることを特徴とする、生態式自然浄化装置。
4. 請求項１において、前記給電装置はソーラーパネルで置き換えられた電力を給電装置内に蓄え、低速モーターの必要な電力を供給することを特徴とする、生態式自然浄化装置。
5. 請求項１において、本装置を水面上に定置させて広範囲に絶えず浄化できるように、前記低速モーターの端にケーブルを接続し、ケーブルのもう片方に錨を設けたことを特徴とする、生態式自然浄化装置。
6. 請求項１において、前記前、後端ローラーの片方が低く、片方が高くといった状態になる影響で以って、前、後端ローラーの上に付いている環状帯体の大部分を水面上に浮き上がせることを特徴とする、生態式自然浄化装置。
7. 請求項１において、前記環状帯体は糸瓜繊維、棕梠繊維等の多隙間の素材材からなることを特徴とする、生態式自然浄化装置。
   

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