JP3227570B2 - 水質浄化嚢 - Google Patents

水質浄化嚢

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水質の汚染を防止す
るための技術分野に属するものであって、その水質汚染
防止に用いて好適な水質浄化嚢に関する。本発明は、ま
た、護岸・砂防・築堤・水流統御など土木の技術分野に
属するものであって、これらの資材としても用いること
のできる水質浄化嚢に関する。
【0002】
【従来の技術】河川のような公共水域の水質汚染が指摘
されて以来、物理的処理・化学的処理・生物的処理・こ
れらの併用など各種の手段による水質汚染防止策が講じ
られている。いずれの手段も高度の技術水準にあって高
い処理効果をおさめている。しかしこのような水質汚染
防止技術は、防護のために実施される土木工事との直接
的な関連性が希薄である。
【0003】一方、護岸・築堤・砂防など防護のための
土木工事についてみると、これらにはコンクリートブロ
ックが主に用いられている。そのほか水流統御を要する
所では蛇篭が用いられたりもしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】コンクリートブロック
を用いる防護工事では、盤の崩落とか堤の決壊とかを防
止するために水際をコンクリートブロックで補強する。
この場合に重要なことは空隙などの構造欠陥を地盤中に
発生させないことである。しかしこれは、整地からブロ
ック敷設までに至る各作業について高度の熟練が要求さ
れるということで工事難度が高く工期も長引く。それに
蛇篭を用いる場合も、これの構造が特殊かつ複雑である
ために設置工事に多くの手数を要する。
【0005】上記の工事で築造される水際構築物は水防
上の高強度物であるが、これには水質を改善するような
機能が備わっていない。というよりも水際構築物の場合
は、河川など自然のもつ浄化能力を低下ないし消失させ
たり生態系への影響を大きくしたりするということで自
然破壊の一因になる。したがってこの種の土木技術につ
いては、自然保護にも資することのできる技術を確立す
ることが重要である。
【0006】発明の目的:本発明はこのような技術的課
題に鑑み、水質の浄化(環境保全)・水際の防護・水流
統御・衝突水の衝撃緩和・工事の簡易化・工期の短縮・
低コストなど、水質浄化資材と工事資材とを兼ねる有用
で有益な水質浄化嚢を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
された水質浄化嚢は所期の目的を達成するために下記の
課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項1記載の水
質浄化嚢は、通水性を有する包装容器内に短管と濾材と
が充填されてこれらが包装容器内で混在していることを
特徴とする。
【0008】本発明の請求項2に記載された水質浄化嚢
は、請求項1記載のものにおいて、通水性材料からなる
短管や非通水性材料からなる短管のうちから選択された
一つ以上のものが包装容器内に充填されていることを特
徴とする。
【0009】本発明の請求項3に記載された水質浄化嚢
は、請求項1記載のものにおいて、酸性濾材やアルカリ
性濾材のうちから選択された一つのものが包装容器内に
充填されていることを特徴とする。
【0010】作用:本発明に係る水質浄化嚢において
は、包装容器が通水性を有している。包装容器の中に充
填されて濾材と共に混在する短管も、これの内部空間を
水が通る抜けるものである。そして包装容器内の濾材に
は水質浄化機能がある。したがって、水質浄化嚢を浸透
したり通過したりするときに水が濾材で水質浄化され
る。
【0011】本発明に係る水質浄化嚢を用いて水質浄化
を兼ねた水際の防護工事を行うというときは、防護すべ
き所にこれを敷設したり積層したりすればよい。かかる
水質浄化嚢は土嚢に準じた変形自在性を有するので、粗
略な面に対してよく密着し、積層したときも水質浄化嚢
相互が密着して安定する。したがって整地作業が簡略化
し、敷設・積層・その他の作業にも熟練が不要となる。
【0012】上記のように工事したとき、水質浄化嚢で
防護された所には包装容器内の各短管による多くの空隙
(空間)が生じる。これらの空隙は、工事不良による構
造欠陥でないから崩落や決壊の原因にならなず、かつ、
水質を浄化する上で有効に働く。これは既述の浸透水や
通過水が水質浄化嚢内の濾材で浄化されるからである。
水質浄化嚢は、また、水路の曲がり箇所や水流方向の変
換場所に配置されたときに流水を統御する。この際、水
質浄化嚢に衝突する流水の衝撃は、その流水の一部が水
質浄化嚢内へ一時的に吸収されるため緩和される。した
がって水質浄化嚢は、大きな衝突水撃を発生させずに浸
食防止などの防護機能をはたす。
【0013】本発明に係る水質浄化嚢は上記のようにし
て水質を浄化するのであるから、清流域を生息場や繁殖
場とする生物や植物に望ましい環境を与える。とくに水
流をともなう河川についてみると、水質浄化嚢内を定常
的に水が通り抜けるということで死水現象(流れの停
滞)が生ぜず、その水流によって空気も取り込まれるの
で、水際が活性化する。しかも孔や内部空間の多い水質
浄化嚢は、これが水性生物のコロニーになったり水生植
物を根付きやすくしたりするから、生態系をも含めた環
境保全に貢献できる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に係る水質浄化嚢の実施形
態について、添付の図面を参照して説明する。
【0015】図1・図2に例示された水質浄化嚢Aは、
包装容器10と短管20・21と濾材22とからなり、
短管20・21や濾材22が包装容器10内に充填され
て混在している。それで短管20や濾材22は包装容器
10内にほぼ均等に分布している。
【0016】包装容器10は、水を通すことのできる材
質および/または形状および/または構造のものである
から通水性を有する。形状面や構造面からみた包装容器
10は粗織り布袋・網目袋・篭のいずれかである。材質
面からみた包装容器10は天然材料・人造材料・これら
の複合材料のいずれかである。したがって包装容器10
が袋からなる場合は、化学繊維系(例:合成樹脂製)・
無機繊維系(例:ガラス繊維製・炭素繊維製・金属繊維
製など)・植物繊維系・動物繊維系・混紡系の材料によ
る太糸・紐・ロープなどでつくられ、包装容器10が篭
からなる場合は合成樹脂・金属・竹などの篭材でつくら
れる。包装容器10の具体的一例として、強靭な合成樹
脂製のロープを編成してつくられた網目袋をあげること
ができる。
【0017】短管20・21は、合成樹脂・金属・石材
・コンクリート・セラミック・これらの複合材などでつ
くられ両端開放型の短い管からなる。短管20・21は
概して硬質であるが多少変形するものもある。ただし変
形可能な短管20・21も軟質材料(低弾性材料)のよ
うには変形しない。別の観点からして短管20・21は
通水性材料とか非通水性材料とかでつくられるものであ
る。通水性の材料でつくられた短管20・21は、これ
らの周壁が網目構造をしていたり連続気孔状の多孔質構
造をしていたりする。非通水性の材料でつくられた短管
20・21の周壁は水を通すことがない。短管20・2
は、直径(直径)3〜12cm、厚さ1〜5mm、長さ
5〜25cm程度の大きさであり、通常は長さが直径を
上回る(例:直径10cm・厚さ2mm・長さ15c
m)。短管20・21としてこれら以外の大きさのもの
も採用することができる。このような短管20・21に
ついては、同じ大きさのものとか異なる大きさのものと
かが包装容器10内に詰め込まれる。短管20・21に
ついては、また、通水性材料製や非通水性材料製のうち
の一方のみが包装容器10内に詰め込まれたり、これら
の両方が混ぜ合わされて包装容器10内に詰め込まれた
りする。さらに通水性材料製の短管20・21が包装容
器10内に詰め込まれるという場合に、網目構造のもの
のみが採用されたり、多孔質構造(連続気孔状)のもの
のみが採用されたり、これらの両方が採用されたりす
る。これらに基づく具体的一例として、大きさのほぼ等
しい網目構造短管20や多孔質構造短管21が包装容器
10内に詰め込まれる。
【0018】包装容器10内に詰め込まれた濾材22に
ついては、天然の無機材料・天然の有機材料・合成系の
無機材料・合成系の有機材料からなるもの等がこの種の
技術分野で広く知られている。したがって濾材22とし
ては、ゼオライト・砕石・鉱石・砂利・活性炭・シリカ
・炭・石炭・木屑(木片)・植物繊維・イオン交換樹脂
・その他公知や周知のものが任意に採用される。このよ
うな濾材22は、包装容器10内に詰め込むときの取り
扱いを簡便にしたりこれを包装容器10内に保持したり
する上で塊状を呈しているのが望ましい。かかる理由か
ら、砂利(粒状)から小石ぐらいまでの大きさの濾材2
2は、布地とか編地とかでつくられた通水性袋の中に封
入されて実質的に塊状とみなせるような大きさに形成さ
れる。塊状をなす濾材一つの大きさは、短管20・21
の直径を下回るもの・短管20・21の直径と同程度の
もの・短管20・21の直径を上回るものなど多種多様
である。包装容器10との関係において濾材22は容器
の目よりも大きい。したがって包装容器10内に詰め込
まれた濾材22が外部へ脱出することはない。そのほ
か、アルカリ性の水(液体)を処理するというときには
酸性の濾材22が包装容器10内に詰め込まれ、酸性の
水(液体)を処理するというときにはアルカリ性の濾材
22が包装容器10内に詰め込まれる。
【0019】本発明に係る水質浄化嚢を地盤整地に用い
るときは図3のようになる。すなわち図3の使用例で
は、地盤Gの不整を解消するために多数の水質浄化嚢A
が地盤G上に設置されたり積み重ねられたりする。これ
らの水質浄化嚢Aは変形自由度があるので設置や積み重
ねが容易に行える。積層された水質浄化嚢Aは、その
後、崩れないように杭30で固定される。水質浄化嚢A
を介して整地された地盤Gは、これら水質浄化嚢A内に
多くの間隙があるので保水力が高まる。そして雨水など
が水質浄化嚢Aを通過して地中へ浸透するというとき
に、浸透水が水質浄化嚢A中の濾材22で処理されて水
質浄化される。ゆえに図3のような使用例では、地盤G
の整地だけでなく、地下水脈のクリーン度をも高レベル
に保持することができる。
【0020】本発明に係る水質浄化嚢を砂防堤の背面
(下流側)に敷設してこれを補強するときは図4のよう
になる。図4において、砂防堤40は河川を上流域41
・下流域43のように仕切っている。それで多数の水質
浄化嚢Aが砂防堤40の背面に接して傾斜状に段積みさ
れたり、これに杭30が打ち込まれたりする。したがっ
て積層状態にある各水質浄化嚢Aの上面は下流域43に
向けて下り勾配をなす。図4において、上流域41から
砂防堤40を越えて下流域43に至る流水は、水質浄化
嚢A内を浸透かつ通過するときに空気を取り込り込んだ
り水質浄化嚢A内の空気と接触したりするので曝気がよ
く行われる。ということで下流域43の溶存酸素量(含
有酸素量)が増す。これは水生生物の生息環境が良好に
保てるということである。一方、河川が増水したとき
は、積層状態にある各水質浄化嚢Aの傾斜した上面がフ
イッシュラダー(魚道)になるから、下流域43から上
流域41への生物移動も可能になる。
【0021】本発明に係る水質浄化嚢を河川の縁など水
際の浸食防止に用いるときは図5のようになる。図5に
略示された河川は曲がりくねっており、これに曲がり箇
所42がある。このようなケースにおいては、多数の水
質浄化嚢Aが曲がり箇所42の縁沿いに複数列をなして
段積みされたり、これらに杭が打ち込まれたりする。図
5の使用例では、河川の曲がり箇所42が水質浄化嚢A
の列で防護されていてこれに流水が衝突するから、水流
による河川縁の浸食が起こりがたい。しかも流水の一部
が水質浄化嚢A内へ一時的に吸収されるために水流衝突
時の衝撃も緩和される。図5の使用例でも前例と同様に
流水が浄化されたり曝気されたりするから水際が活性化
する。これは清流域を生息場や繁殖場とする生物や植物
に望ましい環境を与えるということである。それに水質
浄化嚢Aの孔や内部空間が水性生物のコロニーになった
り水生植物を根付きやすくしたりする。したがって生態
系をも含む総合的な環境保全につながる。
【0022】堤や壁などの構造物を用いて流水を統御す
るときも、水質浄化嚢Aをその構造物に沿わせて段積み
すればよい。そのほか、防潮堤などの前面に水質浄化嚢
Aを段積みした場合には、打ち寄せる波の衝撃を水質浄
化嚢Aで緩和することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明に係る水質浄化嚢は、通水性を有
する包装容器内に短管と濾材とが充填されてこれらが包
装容器内で混在しているものである。これは水質の浄化
(環境保全)・水際の防護・水流統御・衝突水に対する
緩衝など、一つで水質浄化資材と工事資材とを兼ねるも
のであるから、多目的の用途に適するという有用性があ
る。
【0024】本発明に係る水質浄化嚢は、使用に際して
これを単純に敷設したり積み重ねたりするだけでよいか
ら取り扱いやすい。しかも水質浄化嚢は、上記の効果を
確保する上で不可欠となる孔や空隙(空間)を表面や内
部の到所に有するから、孔や空隙をつくるための格別な
技能(熟練)も不要である。ゆえに工事が簡易化し、工
期の短縮もはかれる。もちろん水質浄化嚢の孔や空隙は
構造欠陥でないから崩落や決壊の原因にならない。
【0025】本発明に係る水質浄化嚢は包装容器・短管
・濾材など安価な部材で構成される。したがって低コス
トをも満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水質浄化嚢の一実施形態を略示し
た正面図である。
【図2】本発明に係る水質浄化嚢の一実施形態を略示し
た断面図である。
【図3】本発明に係る水質浄化嚢の第一使用例を略示し
た正面図である。
【図4】本発明に係る水質浄化嚢の第二使用例を略示し
た断面図である。
【図5】本発明に係る水質浄化嚢の第三使用例を略示し
た平面図である。
【符号の説明】
A 水質浄化嚢 10 包装容器 20 短管 21 短管 22 濾材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 39/00 - 39/20 C02F 1/00 C02F 1/28 E02B 3/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通水性を有する包装容器内に短管と濾材と
    が充填されてこれらが包装容器内で混在していることを
    特徴とする水質浄化嚢。
  2. 【請求項2】通水性材料からなる短管や非通水性材料か
    らなる短管のうちから選択された一つ以上のものが包装
    容器内に充填されている請求項1記載の水質浄化嚢。
  3. 【請求項3】酸性濾材やアルカリ性濾材のうちから選択
    された一つのものが包装容器内に充填されている請求項
    1記載の水質浄化嚢。
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