JP3591692B2 - 水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法、並びに装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、淡水及び海水等の水中環境、特に通水管（取水管ともいう）内での水生生物の付着や堆積を抑制又は減少させる方法及び、該付着や堆積状態の判定方法、並びに装置に関する。特に、本発明は、定められた領域での望ましくない水生生物等の付着を抑制又は減少させる方法及び付着状態の判定方法、並びに装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある種の水生生物は人造水中構造物に付着する傾向があり、その対策のために莫大な費用を要する。最もよく知られている問題は、水生生物により船の船体が汚されて、船の進行速度が著しく阻害されることがあった。
一般に、貝類や昆虫類のような底生性のあるいは付着性の水生生物は、極めて速い速度で増殖して、水中構造物体上に塊状コロニーを形成する。発電及び上水道プロジェクトにとって、これらのコロニーが取水管入口および内部の周囲に付着して、水の流れを妨げ且つその流れを阻止してしまう恐れがあり、深刻な問題となっている。
取水管入口及びその内部において水生生物の繁殖を抑制する方法としては、従来では、塩素やトリブチルすず等の船体の防汚塗料等の化学薬品を使用することが考えられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の化学薬品を使用する方法はコストが高く、且つ水域環境、水質及び生態系に悪影響をおよぼすことがある。
本発明は、上記従来の技術の問題点を克服し、低コストでかつ水域環境等に悪影響をおよぼすことがない水生生物の防除方法、及び水生生物の付着状態の判定方法、並びに装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、水域中に特定周波数の断続音を発することにより、貝類等の水生生物の人造水中構造物に対する付着を防除できることを見出し、本発明を成すに至った。すなわち、上記課題は次の構成により達成される。
（１）水生生物が付着した通水管内の１箇所より断続音を発生させ、該水生生物に対して成長阻害及び／又は忌避行動を誘起させ、該断続音を利用して該断続音発生箇所から該通水管長さ方向に一定距離をおいた箇所で該断続音の音圧の経時変化を測定することを特徴とする水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
（２）前記断続音が２００Ｈｚ以下であることを特徴とする前記（１）の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
【０００５】
（３）前記断続音を３０〜１２０秒に１回の頻度で発生させることを特徴とする前記（１）の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
（４）前記断続音の発生がアーク放電によることを特徴とする前記（１）の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
（５）水生生物が付着した通水管内の１箇所より断続音を発生させる断続音発生手段と、該断続音発生箇所から該通水管長さ方向に一定距離をおいた箇所で該断続音の音圧の経時変化を測定する手段とを有することを特徴とする水生生物の防除および水生生物付着状態の判定装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、断続音を水中で発生させる。本発明は水生生物の忌避行動を誘起させるものである。
水中とは、海洋、湖沼、河川等の開水域の他、上下水路内など範囲を選ばない。水生微生物のスケールあるいは汚泥、水草あるいは海藻、種々の水生昆虫、フジツボ、カメノテ等の節足動物、クラゲあるいは貝類などの水生動物の集合、増殖、繁茂を阻止する必要のある場所であれば区域の限定もない。貝類としては、例えばカワヒバリ貝、ムラサキイ貝などが知られている。水生生物の増殖や繁茂を阻止する必要のある場所とは、例えば船底、護岸、橋脚、管路、流出入口などの水中構造物で、水生生物の付着、滞留、接近などを防止する必要のある場所を含む。具体的には、船のバラストタンク内、貯水槽取水口、取水・通水菅内などを挙げることもできる。火力、原子力発電所等の冷却用海水取水口取水管、貯水槽、湖沼水を利用した上水施設の取水管、取水口、貯水槽などを挙げることもできる。
【０００８】
断続音を水中で発生させる音源は、水中スピーカ等、特に限定されないが、アーク放電器を用いた音響発生装置が好ましい。
水生生物の防除に最も効果的にアーク放電を行う音響発生装置は、例えば次のような構造になっているとよい。図１はコンピュターで制御するそのような音響発生装置の例の概要を表した図である。
１は音響発生装置本体である。音響発生装置本体１は、コンピューター２、高電圧装置３、トリガースイッチ付きパルスパワー記憶装置４、音響同調回路５を内蔵している。６は音響発生装置本体１と電気信号でつながる音響発生部である。
【０００９】
音響発生装置本体１は、例えば１００Ｖ又は２００Ｖの交流電源を入力し、それを高電圧装置３で高電圧に変圧し、コンピューター２の制御を受けながらトリガースイッチ付きパルスパワー記憶装置４であらかじめ設定した条件の出力を行い、音響同調回路５で３０〜１２０秒に１回の頻度に出力間隔を調整する。音響発生装置本体１は断続間隔を調整した高電圧を音響発生部６に間欠的に出力し、水生生物の防除対象箇所において１７０ｄＢ以上、好ましくは２００ｄＢ以上の音圧になるように音響を発生させる。１７０ｄＢ未満では本発明の水生生物の防除効果が低下する。
【００１０】
水中で断続的に衝撃波を発生させると、水中生物は通常、強いストレスを起こして生殖機能が抑制され、あるいは逃避行動を起こす。音響が効果的に伝搬する範囲では、水生生物の集合と増殖が防止される。衝撃波は連続音より断続音がよい。連続音の場合には早晩の内に生物は馴化し、忌避行動を起こさなくなる。消費電力等の比較でも断続音は連続音に比べて節約になってよい。また、連続音では残留性が無いという、本発明のメリットを十分生かせないものになる。
【００１１】
断続的に衝撃波を発生させれば、例えば水道関係では、取水管及び上水道施設内あるいはその周辺でカワヒバリ貝の発生が防止され、各種傾斜板では生物汚泥の堆積が防止される。電力関係では、海水取水管で例えばムラサキイ貝の発生を防止でき、気化器やコンデンサの清掃負担が減少する。浮遊性のものは、水流の影響が大きく、直接的ではないにせよ、例えばクラゲ防止対策にもなる。各種工場関係では、例えば鉄鋼、紙パルプ、石油化学工場などでは冷却水の配管の清掃負担が減少する。微生物による汚泥が付着して管内が軟質化し、流れが悪くなるという弊害が防止される。
この方法は水生生物を殺傷するものでなく、単に、忌避させあるいは生殖機能を抑制させるものである。したがって、残留性がなく、自然界の生物にとっても優しく、生物死骸が累積して周辺水域を汚染することもない。
【００１２】
水生生物がどの程度付着しているか、あるいは排除できたかは、水中で衝撃波を発生させ、その音圧を測定することで判定できる。
図２は、水生生物の付着程度を音圧の測定によって調べる方法を示す概念図である。例えば図２に示すように、取水管１１の採水口付近で音響１２を発生させると、該取水管１１内壁などに反響しながら伝搬音響１４は一定長の取水管１１内を伝搬する。こうした伝搬音響１４を音響測定器１５を使用して所定距離を置いた箇所で測定する。しかし、該取水管１１内壁に水生生物１３が付着していると、伝搬音響１４は該付着水生生物１３に吸収され、測定箇所で十分な音圧が得られない。
【００１３】
そこで、採水口付近に、水生生物の発生防止に使用したのと同じ、断続的な音響を発生させると、時間の経過と共に周囲の付着生物は音響発生部に近い部分から剥離、脱落していく。採水口付近で発する音響の音圧は一定でも、付着生物の脱落によって吐水口付近の伝搬音響１４の吸収が無くなり、音響は増大していくため、取水管内の浄化程度が分かる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが本発明はこれに限定されない。
〔実施例１〕
工場の冷却用海水取水管の一端側すなわち取り込み口にアーク放電器を設置した。ダイバーの目視観察では、取り込み口付近では当初、１０ｃｍの厚さの層にムラサキイ貝が付着していた。また内視鏡で該取水管の内部を観察したところ、ムラサキイ貝の付着は当該管内奥深くまで達していた。
【００１５】
設置したアーク放電器で、１２０秒に１回の頻度で放電を繰り返し、その都度周波数１００Ｈｚの音響を発した。１回当たりの放電時間は０．１秒とした。
当初、アーク放電器設置箇所付近の音圧は２３０ｄＢであり、該放電器設置箇所から取水管内部方向に１００ｍ離れた音響測定箇所では７０ｄＢだった。１か月後、内視鏡で取水管内部を観察したところ、内部にムラサキイ貝の付着はほとんど見られなくなっていた。アーク放電器付近の音圧は２３０ｄＢであり、当初と変わりはなかったが、所定距離離れた前記音響測定箇所付近では１７０ｄＢと大きくなっていた。
よって、取水管内でムラサキ貝の付着が少なくなるとともに、取水管内を伝搬する音響の吸収が少なくなり、伝搬する音の音圧も大きくなったことが分かった。
【００１６】
〔実施例２〕
湖水取水管の一端側すなわち取り込み口にアーク放電器を設置した。ダイバーの目視観察では、取り込み口付近では当初、約５ｃｍの厚さの層にカワヒバリ貝が付着していた。また内視鏡で該取水管の内部を観察したところ、カワヒバリ貝の付着は当該管内奥深くまで達していた。
設置したアーク放電器で、３０秒に１回の頻度で放電を繰り返し、その都度周波数１５０Ｈｚの音響を発した。１回当たりの放電時間は０．１ とした。
当初、アーク放電器設置箇所付近の音圧は２３０ｄＢであり、該放電器設置箇所から取水管内部方向に１００ｍ離れた音響測定箇所では７０ｄＢだった。１か月後、内視鏡で取水管内部を観察したところ、内部にカワヒバリ貝の付着はほとんど見られなくなっていた。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、水中で断続音を発生させ、水生生物に対して成長阻害又は忌避行動を誘起させるので、低コストでかつ水域環境等に悪影響をおよぼすことがない水生生物の防除及び水生生物の付着状態の判定方法、並びに装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】音響発生装置の例の概要を表す図である。
【図２】水生生物の付着程度を音圧の測定によって調べる方法を示す概念図である。
【符号の説明】
１ 音響発生装置本体
２ コンピューター
３ 高電圧装置
４ トリガースイッチ付きパルスパワー記憶装置
５ 音響同調回路
６ 音響発生部
１１ 取水管
１２ 音響
１３ 水生生物
１４ 伝搬音響
１５ 音響測定器

Claims (5)

1. 水生生物が付着した通水管内の１箇所より断続音を発生させ、該水生生物に対して成長阻害及び／又は忌避行動を誘起させ、該断続音を利用して該断続音発生箇所から該通水管長さ方向に一定距離をおいた箇所で該断続音の音圧の経時変化を測定することを特徴とする水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
2. 前記断続音が２００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１記載の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
3. 前記断続音を３０〜１２０秒に１回の頻度で発生させることを特徴とする請求項１記載の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
4. 前記断続音の発生がアーク放電によることを特徴とする請求項１記載の水生生物の防除および水生生物付着状態の判定方法。
5. 水生生物が付着した通水管内の１箇所より断続音を発生させる断続音発生手段と、該断続音発生箇所から該通水管長さ方向に一定距離をおいた箇所で該断続音の音圧の経時変化を測定する手段とを有することを特徴とする水生生物の防除および水生生物付着状態の判定装置。

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