JP3345189B2 - 水質浄化装置 - Google Patents
水質浄化装置Info
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- Japan
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- water
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- water purification
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/234—Surface aerating
- B01F23/2341—Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere
- B01F23/23413—Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere using nozzles for projecting the liquid into the gas atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01F23/234—Surface aerating
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、農業用水溜池のような
小規模な湖沼池の水質浄化を図るに適した水質浄化装置
に関する。さらに詳細には、本発明は、植物性プランク
トンを多く含み、また溶存酸素量の多い表層水を低層域
に供給することによって湖沼池の水質を浄化する装置に
関する。
小規模な湖沼池の水質浄化を図るに適した水質浄化装置
に関する。さらに詳細には、本発明は、植物性プランク
トンを多く含み、また溶存酸素量の多い表層水を低層域
に供給することによって湖沼池の水質を浄化する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】農業用水用の溜池は全国でおよそ２２万
個所が設けられている。これらの農業用溜池は、水田の
減少などの理由から農業用水としての使用が減少し、閉
鎖性の流域となって水の流れが無くなって水たまりとな
っている。これらの溜池は、水深や池の底の形状が不定
であり、全体に浅い水深と、狭い面積であることから水
温が上昇しやすくなっている。さらに、これら使用され
なくなった溜池は、都市近郊にあり生活雑排水が流入す
るので富栄養化している。このような環境から、これら
溜池の底はヘドロ状態になっており、さらにごみの不法
投棄等によってごみが浮遊し、アオコ等の発生が著しく
水圏の破壊が進み問題となっている。
個所が設けられている。これらの農業用溜池は、水田の
減少などの理由から農業用水としての使用が減少し、閉
鎖性の流域となって水の流れが無くなって水たまりとな
っている。これらの溜池は、水深や池の底の形状が不定
であり、全体に浅い水深と、狭い面積であることから水
温が上昇しやすくなっている。さらに、これら使用され
なくなった溜池は、都市近郊にあり生活雑排水が流入す
るので富栄養化している。このような環境から、これら
溜池の底はヘドロ状態になっており、さらにごみの不法
投棄等によってごみが浮遊し、アオコ等の発生が著しく
水圏の破壊が進み問題となっている。
【０００３】これらの湖沼池などの閉鎖水域における水
質悪化は、直接的には閉鎖水域への汚濁物質の流入が原
因となっており、また間接的にはこの流入した汚濁物質
に起因したアオコなどの植物性プランクトンが大量発生
することによって生じる水の着色や異臭の発生、またこ
の植物性プランクトンが死滅し腐敗することによって生
じる悪臭の発生などの水質汚濁、そして硫化水素ガス等
の低層域から発生するガスの悪臭などによる水質汚濁な
どが原因となり、環境悪化を引き起こしている。
質悪化は、直接的には閉鎖水域への汚濁物質の流入が原
因となっており、また間接的にはこの流入した汚濁物質
に起因したアオコなどの植物性プランクトンが大量発生
することによって生じる水の着色や異臭の発生、またこ
の植物性プランクトンが死滅し腐敗することによって生
じる悪臭の発生などの水質汚濁、そして硫化水素ガス等
の低層域から発生するガスの悪臭などによる水質汚濁な
どが原因となり、環境悪化を引き起こしている。
【０００４】この閉鎖性水域における水質悪化は以下の
ように進行すると考えられる。生活排水や農業排水や畜
産排水等が流入すると、窒素やリンを含む有機汚濁物が
閉鎖性水域に供給される。これら有機汚濁物は、そのま
ま水に溶解して拡散するか水底に沈殿して堆積する。こ
のうち水中に溶け出した有機汚濁物は、表層付近で水中
の微生物の食物となって好気的に分解される。この時に
水中の酸素を消費することから、有機汚濁物が流入すれ
ば水中の溶存酸素は減少していき、水の富栄養化が進行
する。ここで、有機汚濁物を分解することで増殖した微
生物はやがて死に、その死骸は有機物として水底に沈殿
する。
ように進行すると考えられる。生活排水や農業排水や畜
産排水等が流入すると、窒素やリンを含む有機汚濁物が
閉鎖性水域に供給される。これら有機汚濁物は、そのま
ま水に溶解して拡散するか水底に沈殿して堆積する。こ
のうち水中に溶け出した有機汚濁物は、表層付近で水中
の微生物の食物となって好気的に分解される。この時に
水中の酸素を消費することから、有機汚濁物が流入すれ
ば水中の溶存酸素は減少していき、水の富栄養化が進行
する。ここで、有機汚濁物を分解することで増殖した微
生物はやがて死に、その死骸は有機物として水底に沈殿
する。
【０００５】一方、これら死骸を含む沈殿堆積した有機
汚濁物は、底泥の中で別の微生物によって嫌気的に分解
され、植物性プランクトンの栄養源となる無機塩類（栄
養塩類）とメタンやアンモニアや硫化水素などのガスに
なる。嫌気分解で発生したガスのうちメタンガスは、そ
の後水中で好気的な酸化を受けて二酸化炭素となる。こ
れらはみな植物性プランクトンが光合成を行う際に必要
なものである。従って、流入した有機汚濁物は微生物に
よる分解をうけ、結局、そのほとんどが植物性プランク
トンに利用されるものとなって、植物性プランクトンが
大量発生する要因になる。
汚濁物は、底泥の中で別の微生物によって嫌気的に分解
され、植物性プランクトンの栄養源となる無機塩類（栄
養塩類）とメタンやアンモニアや硫化水素などのガスに
なる。嫌気分解で発生したガスのうちメタンガスは、そ
の後水中で好気的な酸化を受けて二酸化炭素となる。こ
れらはみな植物性プランクトンが光合成を行う際に必要
なものである。従って、流入した有機汚濁物は微生物に
よる分解をうけ、結局、そのほとんどが植物性プランク
トンに利用されるものとなって、植物性プランクトンが
大量発生する要因になる。
【０００６】近年、夏場の大量発生による環境への影響
が問題となっているアオコ等の植物性プランクトンが異
常に発生するには、前述の栄養塩類特にオルトリン酸と
二酸化炭素のほか、植物性プランクトンの成長を促進す
る微量金属（Ｍｎ，Ｆｅ等）の生成促進物質と、高水温
と充分な光（日光）の生成促進条件が必要である。
が問題となっているアオコ等の植物性プランクトンが異
常に発生するには、前述の栄養塩類特にオルトリン酸と
二酸化炭素のほか、植物性プランクトンの成長を促進す
る微量金属（Ｍｎ，Ｆｅ等）の生成促進物質と、高水温
と充分な光（日光）の生成促進条件が必要である。
【０００７】この成長促進物質は、通常底泥中に沈殿・
蓄積されており、低域層に酸素が存在するときには、底
泥から溶出した微量金属は酸化されて底泥上に沈殿する
が、低層域が無酸素状態になると底泥から栄養塩類と共
に溶出して表層部へ上昇し植物性プランクトンを育成す
ることになる。従って、有機汚濁物が流入することによ
って水中の酸素が消費されると底泥から成長促進物質が
水中に供給されることになり、植物性プランクトンの異
常増殖を誘発する。
蓄積されており、低域層に酸素が存在するときには、底
泥から溶出した微量金属は酸化されて底泥上に沈殿する
が、低層域が無酸素状態になると底泥から栄養塩類と共
に溶出して表層部へ上昇し植物性プランクトンを育成す
ることになる。従って、有機汚濁物が流入することによ
って水中の酸素が消費されると底泥から成長促進物質が
水中に供給されることになり、植物性プランクトンの異
常増殖を誘発する。
【０００８】一方、ガスによる悪臭については、水が富
栄養化することによって溶存酸素が不足して好気性微生
物の活動が妨げられ、底泥の嫌気的分解で発生したメタ
ンやアンモニアや硫化水素ガスが酸化分解されずに水面
からそのまま大気中に放出されてしまうことが原因であ
る。
栄養化することによって溶存酸素が不足して好気性微生
物の活動が妨げられ、底泥の嫌気的分解で発生したメタ
ンやアンモニアや硫化水素ガスが酸化分解されずに水面
からそのまま大気中に放出されてしまうことが原因であ
る。
【０００９】以上のことから、有機性汚濁物の流入する
溜池等の小規模な閉鎖性水域では、低層域が無酸素状態
になったときから、急速にその水質の悪化が進んでい
く。従って、アオコ等植物性プランクトンの異常発生を
抑制するには、低層域の溶存酸素量を確保し、底泥から
の栄養塩類と成長促進物の溶出を抑えるとともに、低層
域の栄養塩類を表層域の植物性プランクトンに供給しな
いことが必要となる。
溜池等の小規模な閉鎖性水域では、低層域が無酸素状態
になったときから、急速にその水質の悪化が進んでい
く。従って、アオコ等植物性プランクトンの異常発生を
抑制するには、低層域の溶存酸素量を確保し、底泥から
の栄養塩類と成長促進物の溶出を抑えるとともに、低層
域の栄養塩類を表層域の植物性プランクトンに供給しな
いことが必要となる。
【００１０】従来から、水の溶存酸素量を増加させる方
法として、曝気噴水や水中撹拌装置がある。曝気噴水装
置は、噴水を用いて池水を汲み上げて空中に噴出させ空
気に曝して酸素を供給して溶存酸素量を改善するもので
あり、また水中撹拌装置は、池の水を撹拌することによ
り表層水と低層水の混合して水温上昇の抑制を目的とし
ており、そのほとんどは、低層域の水を表層域へ移動す
る方向への水流を発生している。
法として、曝気噴水や水中撹拌装置がある。曝気噴水装
置は、噴水を用いて池水を汲み上げて空中に噴出させ空
気に曝して酸素を供給して溶存酸素量を改善するもので
あり、また水中撹拌装置は、池の水を撹拌することによ
り表層水と低層水の混合して水温上昇の抑制を目的とし
ており、そのほとんどは、低層域の水を表層域へ移動す
る方向への水流を発生している。
【００１１】しかしながら、前述の植物性プランクトン
異常増殖のしくみを考慮すると、この方法では、低層域
の無酸素状態の水に底泥から溶出している栄養塩類およ
び成長促進物を、直接表層域の植物性プランクトンに供
給してしまう状態になってしまい、かえって植物性プラ
ンクトンの異常増殖を引き起こす恐れがある。
異常増殖のしくみを考慮すると、この方法では、低層域
の無酸素状態の水に底泥から溶出している栄養塩類およ
び成長促進物を、直接表層域の植物性プランクトンに供
給してしまう状態になってしまい、かえって植物性プラ
ンクトンの異常増殖を引き起こす恐れがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、上
記問題点を解決するため、表層で取り込んだ水温の高い
水が、水温の低い低層域からすぐに対流上昇してしまう
ことを防ぐことで、閉鎖水域の低層域の溶存酸素量を確
保して底泥からの栄養塩類などの成長促進物の溶出を抑
えるとともに、表層水を低層域で急激に放出しないよう
にすることによって過度の撹拌が引き起こされず、表層
域の植物性プランクトンに低層域の栄養塩類および成長
促進物が供給されることを抑え、十分な水質浄化を図る
水質浄化装置を提供することを目的とする。
記問題点を解決するため、表層で取り込んだ水温の高い
水が、水温の低い低層域からすぐに対流上昇してしまう
ことを防ぐことで、閉鎖水域の低層域の溶存酸素量を確
保して底泥からの栄養塩類などの成長促進物の溶出を抑
えるとともに、表層水を低層域で急激に放出しないよう
にすることによって過度の撹拌が引き起こされず、表層
域の植物性プランクトンに低層域の栄養塩類および成長
促進物が供給されることを抑え、十分な水質浄化を図る
水質浄化装置を提供することを目的とする。
【００１３】また、本発明は、表層域に発生したアオコ
などの植物性プランクトンをこれらが生活するのに適さ
ない低層域に移送することで増殖を抑制し、植物性プラ
ンクトンを減少させるようにした水質浄化装置を提供す
ることを目的とする。
などの植物性プランクトンをこれらが生活するのに適さ
ない低層域に移送することで増殖を抑制し、植物性プラ
ンクトンを減少させるようにした水質浄化装置を提供す
ることを目的とする。
【００１４】さらに、本発明の他の目的は、移動可能と
することによって、低層域の水質汚濁要因を減少させた
後この浄化装置が他の区域に移動して新たな区域の水質
浄化を行えるようなな水質浄化装置を提供することを目
的とする。
することによって、低層域の水質汚濁要因を減少させた
後この浄化装置が他の区域に移動して新たな区域の水質
浄化を行えるようなな水質浄化装置を提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の水質浄化装置は、水面近傍の水を吸引加圧
して、導水管での開口部で受けるように噴水ノズルから
噴出して、この表層部から取り入れた水を導水管により
湖沼池の低層域に送り込み、該導水管の吐水口上部に導
水板を備える構造とし、この装置を水上を浮遊する形式
とし、さらに浮遊体の側面または底面から表層水を取り
込むようにした。
め、本発明の水質浄化装置は、水面近傍の水を吸引加圧
して、導水管での開口部で受けるように噴水ノズルから
噴出して、この表層部から取り入れた水を導水管により
湖沼池の低層域に送り込み、該導水管の吐水口上部に導
水板を備える構造とし、この装置を水上を浮遊する形式
とし、さらに浮遊体の側面または底面から表層水を取り
込むようにした。
【００１６】
【作用】本発明に係る水質浄化装置は、導水管の吐水口
上部に導水板を備えるとともに、導水管の管径を、導水
管上部の開口部の径と同等またはそれ以上の大きさを有
する構造としたので、表層域から取り込んで曝気した溶
存酸素量の多い水を、低層域にゆっくりとした速度で、
かつ広い範囲に吐水することになり、結果、溶存酸素量
の多い水を低層域に長時間溜め、かつゆっくりと分散さ
せ、表層で取り込んだ水温の高い水が水温の低い低層域
からすぐに対流上昇してしまうことが防がれ、閉鎖水域
の低層域の溶存酸素量を確保して底泥からの栄養塩類な
どの成長促進物の溶出を抑られ、表層域の植物性プラン
クトンに対して栄養塩類および成長促進物を供給するこ
とが抑制される。
上部に導水板を備えるとともに、導水管の管径を、導水
管上部の開口部の径と同等またはそれ以上の大きさを有
する構造としたので、表層域から取り込んで曝気した溶
存酸素量の多い水を、低層域にゆっくりとした速度で、
かつ広い範囲に吐水することになり、結果、溶存酸素量
の多い水を低層域に長時間溜め、かつゆっくりと分散さ
せ、表層で取り込んだ水温の高い水が水温の低い低層域
からすぐに対流上昇してしまうことが防がれ、閉鎖水域
の低層域の溶存酸素量を確保して底泥からの栄養塩類な
どの成長促進物の溶出を抑られ、表層域の植物性プラン
クトンに対して栄養塩類および成長促進物を供給するこ
とが抑制される。
【００１７】また本発明に係る水質浄化装置は、浮遊形
式とするとともに、吸水口を浮遊体の側面または底面な
どの表層域の水を取り込むようにしたので、表層域に発
生した植物性プランクトンを生活に適さない低層域に送
り込んで増殖を抑制することができる。さらに移動可能
な構造とすることによって、低層域の水質汚濁要因を減
少させた後この浄化装置が他の区域に移動して新たな区
域の水質浄化を行える。
式とするとともに、吸水口を浮遊体の側面または底面な
どの表層域の水を取り込むようにしたので、表層域に発
生した植物性プランクトンを生活に適さない低層域に送
り込んで増殖を抑制することができる。さらに移動可能
な構造とすることによって、低層域の水質汚濁要因を減
少させた後この浄化装置が他の区域に移動して新たな区
域の水質浄化を行える。
【００１８】
【実施例】本発明に係る水質浄化装置の１実施例を、図
１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明に係る
水質浄化装置の全体構成の側面図である。図２は、その
平面図である。図３は、その各要部を示す図である。
１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明に係る
水質浄化装置の全体構成の側面図である。図２は、その
平面図である。図３は、その各要部を示す図である。
【００１９】図１および図２に示すように、水質浄化装
置１００は、噴水ユニット１と、吐水部２と、噴水ユニ
ット１と吐水部２をつなぐ導水管３と、噴水ユニット１
に電力を供給するための太陽電池電源部４からなる。そ
して噴水ユニット１と太陽電池電源部４は。係留ロープ
５および係留アンカー６、補助アンカー７により係留さ
れている。
置１００は、噴水ユニット１と、吐水部２と、噴水ユニ
ット１と吐水部２をつなぐ導水管３と、噴水ユニット１
に電力を供給するための太陽電池電源部４からなる。そ
して噴水ユニット１と太陽電池電源部４は。係留ロープ
５および係留アンカー６、補助アンカー７により係留さ
れている。
【００２０】太陽電池電源部４は、複数（本実施例にお
いては４台）の太陽電池筏４１からなり、その上面に
は、南向きに複数個の太陽電池パネル４２が太陽に向け
られて傾斜して設けられるとともに、筏の下部には例え
ばＦＲＰ製の防水ケース４３が設けられている。防水ケ
ース４３内には、図示を省略した蓄電池および充放電制
御部ならびに配電制御部などが格納されている。この防
水ケース４３は、水密的に閉じられる蓋が設けられてお
り、防水ケース内に水が侵入することを防いでいる。各
太陽電池筏４１は、接続アーム１５内に納めた電源ケー
ブルを介して噴水ユニット１に接続されている。その出
力は、噴水ユニット１の電源として用いられる。
いては４台）の太陽電池筏４１からなり、その上面に
は、南向きに複数個の太陽電池パネル４２が太陽に向け
られて傾斜して設けられるとともに、筏の下部には例え
ばＦＲＰ製の防水ケース４３が設けられている。防水ケ
ース４３内には、図示を省略した蓄電池および充放電制
御部ならびに配電制御部などが格納されている。この防
水ケース４３は、水密的に閉じられる蓋が設けられてお
り、防水ケース内に水が侵入することを防いでいる。各
太陽電池筏４１は、接続アーム１５内に納めた電源ケー
ブルを介して噴水ユニット１に接続されている。その出
力は、噴水ユニット１の電源として用いられる。
【００２１】図３は、噴水ユニット１と吐水部２と導水
管３の詳細な構造を示す一部断面図である。以下、図１
ないし図３を用いて各要部の構成および動作を説明す
る。
管３の詳細な構造を示す一部断面図である。以下、図１
ないし図３を用いて各要部の構成および動作を説明す
る。
【００２２】噴水ユニット１は、フローと１１と、受水
管１２と、水中ポンプ１３と、噴水ノズル１４と、接続
アーム１５とから構成される。受水管１２は、上端部が
ラッパ状に開口した開口部１２１を有している。水中ポ
ンプ１３の吸水口側は、パイプ１７を介して受水管１２
外に設けられたストレーナ１６１を有するポンプ吸水口
１６と接続されており、水中ポンプ１３の送水口側は、
パイプ１７を介して噴水ノズル１４と接続されている。
噴水ノズル１４は、受水管１２の開口部のほぼ中央付近
に設けられた曝気用噴水ノズル１４−１と、受水管１２
の開口部周辺に沿って環状に設けられた吸水管１７−２
に設けられた曝気用兼景観用噴水ノズル１４−２とから
構成されている。水中ポンプ１３と曝気用噴水ノズル１
４−１とは、それぞれ梁１８によって受水管１２の内部
に支持されている。接続アーム１５には電源ケーブルが
支持され、隣接する太陽電池電源部４と接続されてい
る。
管１２と、水中ポンプ１３と、噴水ノズル１４と、接続
アーム１５とから構成される。受水管１２は、上端部が
ラッパ状に開口した開口部１２１を有している。水中ポ
ンプ１３の吸水口側は、パイプ１７を介して受水管１２
外に設けられたストレーナ１６１を有するポンプ吸水口
１６と接続されており、水中ポンプ１３の送水口側は、
パイプ１７を介して噴水ノズル１４と接続されている。
噴水ノズル１４は、受水管１２の開口部のほぼ中央付近
に設けられた曝気用噴水ノズル１４−１と、受水管１２
の開口部周辺に沿って環状に設けられた吸水管１７−２
に設けられた曝気用兼景観用噴水ノズル１４−２とから
構成されている。水中ポンプ１３と曝気用噴水ノズル１
４−１とは、それぞれ梁１８によって受水管１２の内部
に支持されている。接続アーム１５には電源ケーブルが
支持され、隣接する太陽電池電源部４と接続されてい
る。
【００２３】ポンプ吸水口１６は、溶存酸素量の多い表
層水を取り込むことができる付近に設けられており、水
面付近に発生したアオコをも取り込むようにされてい
る。ノズル１４は、そのほとんどを噴水ユニット上部の
ラッパ状の開口部で落下する水を受けることができるよ
うにその方向を定める。また、一部は、景観向上用に外
側に向けても良い。
層水を取り込むことができる付近に設けられており、水
面付近に発生したアオコをも取り込むようにされてい
る。ノズル１４は、そのほとんどを噴水ユニット上部の
ラッパ状の開口部で落下する水を受けることができるよ
うにその方向を定める。また、一部は、景観向上用に外
側に向けても良い。
【００２４】導水管３は、蛇腹構造とすることで屈曲自
在または伸縮自在に構成され、水位の変動や水深の変化
に対応し得るようになっており、一定の位置で吐水する
ことができる。導水管下部の開口部の面積を導水管上部
の開口部の面積と同等またはそれ以上の径をもつ構造と
することで開口部内への落下物による詰まりを防止する
とともに吐出部２での流速を小さくしている。噴水ノズ
ル１４から噴出され、噴水ユニット開口部に落下した水
は、その水頭圧力によって導水管３を経由して低層域へ
移送される。
在または伸縮自在に構成され、水位の変動や水深の変化
に対応し得るようになっており、一定の位置で吐水する
ことができる。導水管下部の開口部の面積を導水管上部
の開口部の面積と同等またはそれ以上の径をもつ構造と
することで開口部内への落下物による詰まりを防止する
とともに吐出部２での流速を小さくしている。噴水ノズ
ル１４から噴出され、噴水ユニット開口部に落下した水
は、その水頭圧力によって導水管３を経由して低層域へ
移送される。
【００２５】吐水部２は、複数の吐水口２２を備えた吐
水枠２１と吐水口上部に設けた広い面積を有する平面状
導水板２３と、池沼底に接する着底アンカー２４を基準
に長さが調節可能な吐水口埋設防止アーム２５と、吐水
枠２１内に納められた吐水口詰まり防止用コーン２６か
らなる。導水板２３は、大きな面積を有する円板状のも
ので、その端部は、導水板補助支柱２７によって支えら
れており、導水板２３はほぼ水平に保持されている。こ
れにより、溶存酸素量の不足する低層域へ溶存酸素量の
多い水が広い範囲にゆっくりと排出されるようになって
いる。また、吐水口埋設防止アーム２５を備えることに
よって吐水口２２の高さを調節し、また導水板補助支柱
２７との協働によって吐水部２の埋設と転倒を防止して
いる。さらに、吐水口２２を含む導水管の断面積が水面
上のプールより大きくまたは等しく構成されているの
で、推量を確保するとともに、放出水の速度は小さく、
低層域を過度に撹拌しないようにして、そっと酸素を供
給することができる。また導水板２３を吐水口２２の上
部に設ける構造としたので、溶存酸素量の多い水を低層
域に長時間留め、かつ分散させることができ、より広い
範囲の底質改善および低層水の改善を図ることができ
る。
水枠２１と吐水口上部に設けた広い面積を有する平面状
導水板２３と、池沼底に接する着底アンカー２４を基準
に長さが調節可能な吐水口埋設防止アーム２５と、吐水
枠２１内に納められた吐水口詰まり防止用コーン２６か
らなる。導水板２３は、大きな面積を有する円板状のも
ので、その端部は、導水板補助支柱２７によって支えら
れており、導水板２３はほぼ水平に保持されている。こ
れにより、溶存酸素量の不足する低層域へ溶存酸素量の
多い水が広い範囲にゆっくりと排出されるようになって
いる。また、吐水口埋設防止アーム２５を備えることに
よって吐水口２２の高さを調節し、また導水板補助支柱
２７との協働によって吐水部２の埋設と転倒を防止して
いる。さらに、吐水口２２を含む導水管の断面積が水面
上のプールより大きくまたは等しく構成されているの
で、推量を確保するとともに、放出水の速度は小さく、
低層域を過度に撹拌しないようにして、そっと酸素を供
給することができる。また導水板２３を吐水口２２の上
部に設ける構造としたので、溶存酸素量の多い水を低層
域に長時間留め、かつ分散させることができ、より広い
範囲の底質改善および低層水の改善を図ることができ
る。
【００２６】導水板２３の周囲に所定高さのスカート２
８を設けることによって、溶存酸素の多い水をさらに長
い時間ここに留置させることができる。
８を設けることによって、溶存酸素の多い水をさらに長
い時間ここに留置させることができる。
【００２７】図４および図５に、本発明に係る水質浄化
装置の他の実施例の構成を示す。なお、図１および図２
に示した先の実施例と同等の部分には、同一符号を付
し、その説明は省略する。
装置の他の実施例の構成を示す。なお、図１および図２
に示した先の実施例と同等の部分には、同一符号を付
し、その説明は省略する。
【００２８】本実施例では、噴水ユニット部１を太陽電
池電源部４の外側に設ける。太陽電池電源部４は、複数
個の太陽電池筏４１と、独立した配電制御部４４とから
構成される。噴水ユニット１と太陽電池電源部４はケー
ブル４５で接続される。噴水ユニット部１と電源部４の
位置関係は、その池の形状などに応じて適宜変更するこ
とが可能である。
池電源部４の外側に設ける。太陽電池電源部４は、複数
個の太陽電池筏４１と、独立した配電制御部４４とから
構成される。噴水ユニット１と太陽電池電源部４はケー
ブル４５で接続される。噴水ユニット部１と電源部４の
位置関係は、その池の形状などに応じて適宜変更するこ
とが可能である。
【００２９】次に、本発明の水質浄化装置１００の運用
例を説明する。まず、着底アンカー２４を底から引き上
げて装置を処理地点に移動させる。処理地点に到達する
と、着底アンカー２４を降ろして着底させ、太陽電池パ
ネル４２が南向きになるように太陽電池筏４１を係溜す
るとともに噴水ユニット１を係溜する。一定点に係溜し
た状態で、溶存酸化量の多い曝気された表層水を低層域
に注入して、低水域に好気的状態を作る。低層部が好気
的状態となり、溶出した微量金属が酸化されて沈殿さ
せ、短期間で汚染の強い場所の状態を改善することがで
きる。
例を説明する。まず、着底アンカー２４を底から引き上
げて装置を処理地点に移動させる。処理地点に到達する
と、着底アンカー２４を降ろして着底させ、太陽電池パ
ネル４２が南向きになるように太陽電池筏４１を係溜す
るとともに噴水ユニット１を係溜する。一定点に係溜し
た状態で、溶存酸化量の多い曝気された表層水を低層域
に注入して、低水域に好気的状態を作る。低層部が好気
的状態となり、溶出した微量金属が酸化されて沈殿さ
せ、短期間で汚染の強い場所の状態を改善することがで
きる。
【００３０】本発明によれば、水頭によって送水すると
ともに導水管を下部に行くほど断面積が大きくなる構造
としたので、吐出部での放出速度を小さくすることがで
き低層域を過度に撹拌することなく低層域の溶存酸素量
を確保できる。
ともに導水管を下部に行くほど断面積が大きくなる構造
としたので、吐出部での放出速度を小さくすることがで
き低層域を過度に撹拌することなく低層域の溶存酸素量
を確保できる。
【００３２】本発明の水質浄化装置は、もともと溶存酸
素の豊富な表層水を採取し、それを曝気することによっ
てさらに溶存酸素量を増やした後、溶存酸素量の豊富な
水として直接酸素量の不足している低層域へ注入するこ
とにより、低層域に効率よく酸素を付加することができ
る。
素の豊富な表層水を採取し、それを曝気することによっ
てさらに溶存酸素量を増やした後、溶存酸素量の豊富な
水として直接酸素量の不足している低層域へ注入するこ
とにより、低層域に効率よく酸素を付加することができ
る。
【００３３】よって、底泥からの植物性プランクトン成
長促進物および栄養塩類の溶出を抑制することができ
る。
長促進物および栄養塩類の溶出を抑制することができ
る。
【００３４】また、底泥表層および低層域での好気性生
物の活動を可能とし、水域の自浄作用を回復させること
ができる。
物の活動を可能とし、水域の自浄作用を回復させること
ができる。
【００３５】さらに、底泥から水面までの間を好気的状
態にして、底泥内部から発生するガスを酸化することに
よって分解し、悪臭ガスが大気中へ放出されることを抑
制することができる。
態にして、底泥内部から発生するガスを酸化することに
よって分解し、悪臭ガスが大気中へ放出されることを抑
制することができる。
【００３６】また、表層から低層へ継続的に水を移送す
ることによって、水温躍層の形成を抑制し、低層の栄養
塩類および成長促進物を表層の植物性プランクトンに供
給することなく、水域全体の水を、溶存酸素量と水温が
均一な状態にすることができる。
ることによって、水温躍層の形成を抑制し、低層の栄養
塩類および成長促進物を表層の植物性プランクトンに供
給することなく、水域全体の水を、溶存酸素量と水温が
均一な状態にすることができる。
【００３７】さらに、比重が同じ水の形で酸素を供給す
るので、水深の大小にかかわらず、少ないエネルギーで
効率よく低層に酸素を付加することができる。
るので、水深の大小にかかわらず、少ないエネルギーで
効率よく低層に酸素を付加することができる。
【００３８】加えて、植物性プランクトンの多い表層水
を取り込み、ポンプで加圧後、植物性プランクトンの活
動に適さない低層部へ移送するので、低層部に送られた
植物性プランクトンは死滅し、それらの異常増殖を抑制
することができる。
を取り込み、ポンプで加圧後、植物性プランクトンの活
動に適さない低層部へ移送するので、低層部に送られた
植物性プランクトンは死滅し、それらの異常増殖を抑制
することができる。
【００３９】本発明は、装置全体を浮遊体構造としたの
で、ソーラー発電と装置の浮遊構造とによって、装置自
体の移動が容易であり、自由に移動しながら広い範囲に
渡って、浄化処理することができる。
で、ソーラー発電と装置の浮遊構造とによって、装置自
体の移動が容易であり、自由に移動しながら広い範囲に
渡って、浄化処理することができる。
【００４０】本発明は、積極的に移動しながら植物性プ
ランクトンを取り込むことによって、水域全体の表層域
から植物性プランクトンを除去することができる。
ランクトンを取り込むことによって、水域全体の表層域
から植物性プランクトンを除去することができる。
【図１】本発明に係る水質浄化装置の１実施例の構成を
示す側面図。
示す側面図。
【図２】本発明に係る水質浄化装置の１実施例の構成を
示す平面図。
示す平面図。
【図３】噴水ユニットと吐水部の構成を示す図。
【図４】本発明に係る水質浄化装置の他の実施例の構成
を示す側面図。
を示す側面図。
【図５】本発明に係る水質浄化装置の他の実施例の構成
を示す平面図。
を示す平面図。
１ 噴水ユニット ２ 吐出部 ３ 導水管 ４ 太陽電池電源部 ５ 係留ケーブル ６ アンカー ７ 補助アンカー １１ フロート １２ 受水管 １３ 水中ポンプ １４ 噴水ノズル １５ 接続アーム １６ ポンプ吸水口１７ パイプ １８ 梁 ２１ 吐水枠 ２２ 吐水口 ２３ 導水板 ２４ 着底アンカー ２５ 吐水口埋設防止アーム ２６ 吐水口詰まり防止用コーン ２７ 導水板補助支柱 ４１ 太陽電池筏 ４２ 太陽電池パネル ４３ 防水ケース ４４ 配電制御部 ４５ 電力ケーブル１６１ ストレーナ
フロントページの続き (72)発明者 松田 有司 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (72)発明者 井上 克巳 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (72)発明者 小林 和男 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (56)参考文献 特開 昭62−204898（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−98499（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−108799（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 3/20 C02F 3/22 C02F 7/00
Claims (15)
- 【請求項１】 池沼の表層水を池沼の低層域に注入する
ようにした水質浄化装置において、 水面近傍の水を吸引加圧して噴水ノズルから噴出する噴
水曝気手段と、 該噴水曝気手段から噴出された水を受ける受水手段と、 池沼の低層域付近に導水板が設けられた吐出部と、 前記受水手段と前記吐出部をつなぐとともに上方よりも
下方の断面積が大きい導水管を備え、 前記受水手段と前記導水管との接続部の断面積を等しく
した ことを特徴とする水質浄化装置。 - 【請求項２】 前記導水管が伸縮自在な蛇腹構造である
請求項１記載の水質浄化装置。 - 【請求項３】 前記受水手段にて受けた表層部から取り
入れた水を前記導水管により水頭圧によって池沼の低層
域に送り込む請求項１記載の水質浄化装置。 - 【請求項４】 前記噴水曝気手段と受水手段が浮遊体に
設けられている請求項１記載の水質浄化装置。 - 【請求項５】 前記水面近傍の水を吸引加圧する手段が
水中ポンプである請求項１記載の水質浄化装置。 - 【請求項６】 前記水面近傍の水を吸引加圧する手段の
吸水口が水面近くの水中に設けられている請求項１記載
の水質浄化装置。 - 【請求項７】 前記水面近傍の水を吸引加圧する手段の
吸水口が前記浮遊体の側面または底面に設けられている
請求項２記載の水質浄化装置。 - 【請求項８】 前記導水管が屈曲自在なホースで構成さ
れている請求項１記載の水質浄化装置。 - 【請求項９】 池沼の表層水を池沼の低層域に注入する
ようにした水質浄化装置において、 水面近傍の水を吸水口から吸水し、送水口から送水する
ポンプ手段と、 該ポンプ手段から送水された水を受ける受水手段と、 池沼の低層域付近に導水板が設けられた吐出部と、 前記受水手段と前記吐出部をつなぐとともに上方よりも
下方の断面積が大きい導水管を備え、 前記受水手段と前記導水管との接続部の断面積を等しく
したことを特徴とする水質浄化装置。 - 【請求項１０】 前記導水管が伸縮自在な蛇腹構造であ
る請求項９記載の水質浄化装置。 - 【請求項１１】 前記導水管が屈曲自在なホースで構成
されている請求項９記載の水質浄化装置。 - 【請求項１２】 前記受水手段にて受けた表層部から取
り入れた水を前記導水管により水頭圧によって池沼の低
層域に送り込む請求項９記載の水質浄化装置。 - 【請求項１３】 前記ポンプ手段と受水手段が浮遊体に
設けられている請求項９記載の水質浄化装置。 - 【請求項１４】 前記ポンプ手段の吸水口が水面近くの
水中に設けられている請求項９記載の水質浄化装置。 - 【請求項１５】 前記ポンプ手段の吸水口が前記浮遊体
の側面または底面に設けられている請求項１３記載の水
質浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24302894A JP3345189B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 水質浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24302894A JP3345189B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 水質浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103798A JPH08103798A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3345189B2 true JP3345189B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17097799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24302894A Expired - Fee Related JP3345189B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 水質浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104082231A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-08 | 梁桥锋 | 一种利用池塘底层水的加压喷水增氧装置 |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP24302894A patent/JP3345189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08103798A (ja) | 1996-04-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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