JP3173680U

JP3173680U - 貧酸素水塊における水質改善装置

Info

Publication number: JP3173680U
Application number: JP2011006940U
Authority: JP
Inventors: 正樹樋野
Original assignee: Fumie Hino Guerrero
Current assignee: Fumie Hino Guerrero
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2021-11-25

Abstract

【課題】貧酸素水塊の移動の助長、底泥の噴き上げや底泥に含まれる硫化水素の拡散などの弊害を生じさせずに水質を改善する装置を提供する。
【解決手段】船に搭載するもので気泡を含んだ高圧水を圧送させる高圧ポンプユニットと、船によって水底を曳行するもので高圧ポンプユニットからの高圧水を水底に向かって噴射させるノズルを備えた曳行装置より構成する。曳行装置は、複数のノズルを備えた送水管を設け先端に反りを形成した板状構造の押さえ板を、両側に配した先端に反りを形成した滑走板に上下動調整可能に設けた構造であって、押さえ板の中央部に設けた高圧水を噴射させるスリットの、前方側にノズルを備えた送水管、後方側にスリットを覆う方向に傾斜させた傾斜板を備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、水流の滞った水底に形成される溶存酸素量が極めて不足している貧酸素水塊の水質を改善するための装置の改良に関する。

水底が貧酸素水化すると、魚介類等、水生生物の生息環境の悪化や青潮発生、大量死など大きな影響を及ぼし、漁業や養殖業にとっても壊滅的な打撃を受けることになる。特に、生活排水の流入による富栄養化で底質が悪化した沿岸水域において、貧酸素水塊の発生が各地で起こっており、夏期に大規模に発生することがある。

貧酸素水塊が発生する主な要因は、
（１）底泥の有機物の分解による溶存酸素消費の活発化
（２）水温躍層や塩分躍層の形成による鉛直混合の阻害に伴う表層からの溶存酸素供給の低下
が挙げられている。

貧酸素水塊が発生しやすい水域に対処する手段の一つとして、底泥に酸素を直接供給する方法がある。例えば、特許文献１の水底耕耘システムは、微細気泡が混入された微細気泡混合水を水底や水中に噴射することによって貧酸素化を軽減する手段である。

特開２００３−２６５０６３号公報

特許文献１に開示された水底耕耘システムは、単に微細気泡混合水を噴射させるノズルを設けた水底耕耘装置を、船で牽引して水底を引きずりながら水底に酸素を供給する方法である。

貧酸素水塊は、風や潮の影響などによって移動することが知られており、水面付近まで上昇すると、浅瀬に棲息するシジミなどの魚介類に甚大な被害を及ぼすことになる。このようなことから、噴射ノズルで微細気泡混合水を水底に向かって噴射する方法では、貧酸素水塊の移動を助長させたり、底泥の噴き上げや底泥に含まれる硫化水素の拡散などの弊害が生じ、水域全域に渡って悪影響を及ぼす結果となる。

そこで本考案者は上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本考案を成し得たものであり、その特徴とするところは、水流の滞った水底に形成される溶存酸素量が不足している貧酸素水塊の水質を改善するための装置において、船に搭載するもので気泡を含んだ高圧水を圧送させる高圧ポンプユニットと、該船によって水底を曳行するもので該高圧ポンプユニットからの高圧水を水底に向かって噴射させるノズルを備えた曳行装置より構成し、該曳行装置は、複数のノズルを備えた送水管を設け先端に反りを形成した板状構造の押さえ板を、両側に配した先端に反りを形成した滑走板に上下動調整可能に設けた構造であって、該押さえ板の中央部に設けた高圧水を噴射させるスリットの、前方側に該ノズルを備えた送水管、後方側に該スリットを覆う方向に傾斜させた傾斜板を備えたことにある。

本明細書中でいう「曳行装置」とは、船で水底を曳行させるものであって、気泡を含んだ高圧水を噴射させるためのノズルを備えたものをいう。本考案においては、ノズルを設ける押さえ板を板状構造とし、その中央部に高圧水を水底に向かって噴射させるためのスリットを設けている。ノズルは、曳行装置の斜め後方に向かって高圧水を噴射させるようにスリットの前方側に設けており、そして、スリットの後方側に傾斜板を設けている。傾斜板は、ほぼ４５°の角度でスリットを覆うように設けることで、高圧水を噴射させるときのヘドロの巻き上げを防止する。曳行装置の大きさとしては、海、湖、川、池などの使用箇所や貧酸素水塊の規模に応じて適宜設定するため、特に限定するものではないが、基本的には、幅約２ｍ、長さ約１ｍである。

気泡を含んだ高圧水は、船に搭載した高圧ポンプユニットでノズルに圧送する。気泡を含有させる手段としては、例えばヘッド内（高圧水噴射ヘッド内）にミキシングチャンバを備えたアブレーシブノズルを用いて高圧水噴出時に空気を混入させたり、高圧ポンプユニットの吸水口に空気吸引パイプを設けて空気を混入させる。この場合、空気を吸水口側から取り入れるとポンプの圧縮羽根によるキャビテーションで、気泡を微細化することができる。この他、マイクロバブル発生装置などで微細気泡を混入させた水をポンプで圧送させてもよい。

ノズルとしては、高圧水を直線状や扇状に噴出するものなど特に限定するものではない。例えば、ヘドロが堆積している水底には、高圧水を扇状に噴出させるのが好ましく、水底の状態に応じて使い分けたり併用させればよい。

また、ノズルは高圧水を一方向に噴射させるだけでなく、スプレーボールや水圧でノズルヘッドを回転させる自転型ノズルなど多方向に噴射させるを用いることで、水底だけでなく水中の貧酸素水塊に対しても酸素の供給が可能となる。高圧水の噴射は、連続的に行なう他、間欠的に噴射させてもよい。ノズルを備えた曳行装置は、船で曳行しながら水底に向かって気泡を含んだ高圧水を噴射させるが、単位時間当たりの高圧水の噴射量と、船の進行速度に応じて間欠的に噴射させるのが効率的である。高圧水の間欠噴射は、例えば電磁弁をタイマで制御することによって行なう。

本考案においては、押さえ板の先端に反りを設けると共に、押さえ板の両側に先端に反りを設けた滑走板に、上下動調整可能に支持している。これにより、水底の石や岩などの障碍物から回避させやすくし、ヘドロの厚みに応じて対応できるようにしている。さらに、水底で曳行装置を曳行するに際して、曳行装置にシートを取り付けることにより、ヘドロ等の巻き上げをより確実に防止することが可能となる。この他、ヘドロ層が深い場合など、曳行装置が酸素注入域に沈み込んでしまう場合には、曳行装置にフロートを取り付けるなどの方法で浮力を付与させるようにしてもよい。

本考案に係る貧酸素水塊における水質改善装置は、水底を曳行して気泡を含んだ高圧水を噴射させる曳行装置として、板状の押さえ板の中央部に設けたスリットから気泡を含んだ高圧水を噴射させる構造としたことにより、水底のヘドロ等に向かって高圧水を噴射させても、ヘドロ等をほとんど舞い上がらせることなく酸素を注入させることが可能となる。

また、本考案装置は、板状の押さえ板を本体として船で曳行する構造であることから、曳行時に浮力が付与され、ヘドロ等に潜り込むことなく曳行させることができるなど実用上極めて有益な効果を有するものである。

本考案に係る貧酸素水塊における水質改善装置の一実施例を示す側面図である。（実施例１）（ａ）は曳行装置で気泡を含んだ高圧水を噴射させる状態を示す斜視図、（ｂ）は送水管の断面図である。本考案に係る水質改善装置における曳行装置の斜視図である。本考案に係る水質改善装置における曳行装置の他の例を示す側面図である。（実施例２）本考案に係る水質改善装置における高圧ポンプユニットの一例を示す側面図である。（実施例３）本考案に係る水質改善装置における曳行装置のさらに他の例を示す正面図である。

本考案に係る貧酸素水塊における水質改善装置は、水底を曳行して気泡を含んだ高圧水を噴射させる曳行装置として、板状の押さえ板の中央部に設けたスリットから気泡を含んだ高圧水を噴射させる構造としたことで、上記課題を解決した。

図１は、本考案に係る貧酸素水塊における水質改善装置１の一実施例を示すもので、水質改善を施す水域を曳行させることによって、水底に酸素を供給する曳行装置２と、該曳行装置２に気泡を含んだ高圧水を圧送させる高圧ポンプユニット３より構成している。曳行装置２は、船４によってロープ４１で曳行され、該船４に搭載した高圧ポンプユニット３と曳行装置２のノズル２１を高圧水ホース３１で連結している。

曳行装置２は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、複数のノズル２１を備えた送水管２２を幅方向に取り付けた構造であり、気泡を含んだ高圧水を斜め後方に向かって噴射させる。送水管２２を取り付けた押さえ板２３は、図３に示すように先端側に反りを設けた板状構造であり、高圧水を噴射させるためのスリット２４を設けている。また、スリット２４の後方側には、該スリット２４を覆う方向に傾斜させた傾斜板２５を設けており、高圧水噴射時におけるヘドロ等の巻き上げを防止している。

押さえ板２３は、水底を滑走させるため、先端に反りを形成した滑走板２６を両側に設けており、ヘドロ等の堆積厚に対応できるように上下動調整可能に支持している。本例では、押さえ板２３の後部側を滑走板２６に可回転に支持し、前方側を上下方向に回動可能に支持している。

本考案における曳行装置２は、板状構造の押さえ板２３に設けたスリット２４から高圧水を水底に向かって噴射させているため、噴射によるヘドロ等の巻き上げを少なくすることができるが、これをより確実にするためには、図４に示すように曳行装置２に巻上防止シート２７を連結して、曳行装置２を曳行させるようにしてもよい。巻上防止シート２７としては、一般的なブルーシートなどのプラスチックシートでよく、幅約２ｍ、長さ約１ｍ程度あればよいが、ヘドロの拡散を防止する上で比重の高い方が好ましい。

高圧ポンプユニット３は、図５に示すように一般的なポンプでよく、吸水口にフィルタを備えた空気吸引パイプ３２を設けることで、微細な気泡を含んだ高圧水を圧送させることができる。曳行装置２としては、図６に示すようにフロート２８を設けて浮力を調整してもよい。

１水質改善装置
２曳行装置
２１ノズル
２２送水管
２３押さえ板
２４スリット
２５傾斜板
２６滑走板
２７巻上防止シート
２８フロート
３高圧ポンプユニット
３１高圧水ホース
３２空気吸引パイプ
４船
４１ロープ

Claims

水流の滞った水底に形成される溶存酸素量が不足している貧酸素水塊の水質を改善するための装置において、船に搭載するもので気泡を含んだ高圧水を圧送させる高圧ポンプユニットと、該船によって水底を曳行するもので該高圧ポンプユニットからの高圧水を水底に向かって噴射させるノズルを備えた曳行装置より構成し、該曳行装置は、複数のノズルを備えた送水管を設け先端に反りを形成した板状構造の押さえ板を、両側に配した先端に反りを形成した滑走板に上下動調整可能に設けた構造であって、該押さえ板の中央部に設けた高圧水を噴射させるスリットの、前方側に該ノズルを備えた送水管、後方側に該スリットを覆う方向に傾斜させた傾斜板を備えたことを特徴とする貧酸素水塊における水質改善装置。
曳行装置の後部に巻き上げ防止シートを取り付けて曳行させる請求項１記載の貧酸素水塊における水質改善装置。
ノズルは、水圧でノズルヘッドが回転する自転型である請求項１又は２記載の貧酸素水塊における水質改善装置。
気泡を含んだ高圧水は、タイマ制御する電磁弁で間欠的に噴射させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の貧酸素水塊における水質改善装置。