JP4067690B2 - Purification methods for lakes and ponds - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼及び池の浄化方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、居住環境に対する関心が高まっており、生命の維持に必要不可欠な水に対して、清浄化が特に望まれている。
従来、湖沼及び池の水は飲料水として利用されており、この飲料水は原水に必要な処理を加えて清浄化することにより得られている。浄水処理の手段としては、▲1▼ 懸濁物に対する凝集,固液分離、▲2▼ 溶存成分に対する凝析,酸化,生物学的変成,吸着,イオン交換、▲3▼ 細菌,ウイルスに対する凝集濾過,殺菌、▲4▼酸・アルカリの中和等が挙げられ、これらを目的に応じて組み合わせて用いる。
【0003】
一般に、地下水は除去対象物を含まず、水質が良好であるため、塩素殺菌のみで給水されるが、湖沼及び池の水は、粘度コロイド,藻類プランクトン,及び天然由来の汚染物の除去が浄水の対象になっており、緩速濾過方式又は急速濾過方式により浄化される。
緩速濾過方式では、懸濁物の物理的な濾別の他に、表層に繁殖する微生物群によるアンモニア,鉄,マンガン,有機成分及び臭気成分の酸化,吸着,分解,水中細菌の捕食,並びに砂層内部の細菌群による窒素成分の安定化が行われている。
急速濾過方式は、水中の粘度コロイド及び色コロイドを、正電荷を有する凝集剤の添加によって凝集させた後、凝集生成物を沈澱,濾過によって分離する浄化方法である。凝集剤としては、おもにアルミニウム塩が使用され、一部で鉄塩,高分子物質が使用されている。急速濾過方式でもある程度の溶存汚染物は酸化剤の併用,アルミニウム水酸化物への吸合,凝析により、凝集,沈澱,濾過の過程で浄化される。また過度の汚染,異臭に対しては、オゾンによる酸化,活性炭による吸着の過程を付加する場合もある。
【0004】
飲用として生理的に安全な水、又は美味しい水は、岩石等から溶け出た鉱物質を程よく含んでいる水である。また超純水が必要な場合は、超細密濾過,多段減圧蒸留,イオン交換,逆浸透等の工程を行って、要求される水質レベルの純水を製造する。このように用途目的に応じて種々の浄化方法が開発されている。
近年では、原水の汚染に伴い、上述した工程で使用される塩素,カルキの量が増加しており、これらの味、臭いを敏感に感じとって嫌う人が多くなっており、残存塩素の催奇性等が問題となっている。そして、現在の浄化技術は、汚染物質を分離しているのに過ぎず、分離により発生した汚泥は自然界に投棄されており、2次汚染が問題となっている。従って、水の浄化→環境汚染→水源の汚染という悪循環を繰り返している。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、塩素系の化学物質及び微生物等を使用しないので、環境を2次汚染することなく、湖沼及び池を浄化できる湖沼及び池の浄化方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1発明の湖沼及び池の浄化方法は、湖沼及び池の外周側又は底部に所定数、孔を設け、該孔に、マイナスイオン化された粒状又は粉末状のSi又はSiOx(0<x≦2)をガラス管の中に封入した負電荷付与手段を、縦方向に埋設することを特徴とする。
ここで、マイナスイオン化とは、負電荷を与えられることを意味する。
この湖沼及び池の浄化方法においては、負電荷付与手段から湖沼及び池にマイナスイオンが放出され、このマイナスイオンが酸素を活性化させ、オゾンによる作用と同様の作用により湖沼及び池を浄化すると考えられる。
【0006】
第2発明の湖沼及び池の浄化方法は、第1発明において、前記孔が、湖沼又は池の最深部より2〜5m下の深さを有することを特徴とする。
この湖沼及び池の浄化方法においては、湖沼及び池が最深部から確実に浄化される。
【0007】
第3発明の湖沼及び池の浄化方法は、第2発明において、前記孔に、土と、マイナスイオン化された粒状又は粉末状のSi又はSiOx(0<x≦2)との混合物を投入して、前記負電荷付与手段を埋設することを特徴とする。
この湖沼及び池の浄化方法においては、浄化の速度を早めることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図1は、この実施形態において適用する負電荷付与手段としてのイオン棒3を示す立面図である。このイオン棒3は特開平9−220288号公報に開示されており、直径10cm、長さ1.5mのガラス管1に、粒状又は粉末状の7kgのSi又はSiOx(0<x≦2)2を封入、密閉したものである。Si又はSiOx2は、予め、マイナスイオン化された石英坩堝に所定時間投入されており、マイナスイオン化、すなわち負電荷を与えられている。石英坩堝をイオン化させるためには、特願平9−243228号にて提案した静電気軽減除去装置を使用して3時間程度石英坩堝にマイナスイオンを供給する。
【0009】
前記イオン棒3を湖沼及び池の外周の地中に埋設する。図2は、この実施形態における湖の平面図であり、図3はその側面図である。
湖4の外周に沿って略等間隔に3箇所、イオン棒埋設孔5が設けられている。イオン棒埋設孔5は、ボーリングマシンを用いて、湖4の最深部より2〜5m下の深さまで掘削されている。その直径は略20cmである。このイオン棒埋設孔5の底部に、イオン棒3が長手方向を垂直方向に一致させて埋設されている。イオン棒3は、イオン棒埋設孔5に、マイナスイオン化された粒状若しくは粉末状のSi又はSiOx(0<x≦2)50kgと土との混合物を投入されて埋設される。Si又はSiOxは、前記と同様に、マイナスイオン化された石英坩堝に所定時間投入されることによりマイナスイオン化されている。
【0010】
イオン棒3は、湖沼及び池4の形状及び汚染の度合等に応じて、埋設場所及び埋設数を適宜設定する。
図4、図5及び図6は、他の実施形態において、イオン棒埋設孔5を設ける位置を示す平面図である。図4及び図5の平面図に示したように、湖沼及び池の形状に沿って、イオン棒埋設孔5をバランスよく設ける。イオン棒埋設孔5の数は、湖沼及び池の汚染の度合が大きい場合には、増加させる。
図6の平面図に示した養殖池の場合には、四隅と中央部にイオン棒埋設孔5を設ける。
【0011】
次に、イオン棒3を湖の周囲に埋設して、湖の水質を経時的に調べた結果について示す。水質の変化を調べた湖は、石川県に所在し、図2に示した楕円形状で、長軸略2500m、短軸略500m、水深略2m、水量略250万m3 の潟である。この潟の外周に、略等間隔にイオン棒3を埋設し、1週間毎に、透視度、水深1.0mにおける溶存酸素量(DO)、化学的酸素要求量(COD)、窒素量(T−N)、リン量(T−P)及びアンモニア性窒素量(NH4 −N)を調べた。その結果を図7〜図12に示す。図7〜図12より、透視度、DO、COD、T−N、T−P及びNH4 −Nの全ての項目について、経時的に改善したことが判る。なお、水温が15℃を下回ると水質調査に影響を及ぼすが、この水質調査期間中は、最低の水温でも17.1℃と15℃を超えており、水温の影響は考慮しなくてよい。
また、イオン棒3を埋設した結果、この湖に昭和35年まで存在が確認されたボラの稚魚が河川流入口で群泳しているのが見られた。
以上のように、前記潟は確実に浄化されたことが確認されたが、これは、イオン棒3からマイナスイオンが放出され、このマイナスイオンが酸素を活性化させ、オゾンによる作用と同様の作用を及ぼしたためと考えられる。この浄化方法においては、塩素系の化学物質及び微生物を使用しないので、環境を2次汚染することもない。
【0012】
なお、前記実施形態においては、直径10cm、長さ1.5mのイオン棒3を使用した場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、湖沼及び池の大きさ及び汚染の度合等に応じて、直径13cm、長さ1.8mのイオン棒3又は直径21cm、長さ2.1mのイオン棒3等、種々の大きさのイオン棒3を使用することができる。イオン棒3が大きい程、湖沼及び池の浄化作用は大きい。
そして、イオン棒3の埋設深さも湖沼及び池の最深部より2〜5m下の深さに限定されるものではないが、湖沼及び池の最深部より2〜5m下の深さに埋設すると、湖沼を最深部から確実に浄化することができる。
さらに、前記実施形態においては、イオン棒埋設孔5に、土と、マイナスイオン化されたSi又はSiOxとの混合物を投入してイオン棒3を埋設しているが、これに限定されるものではない。但し、土にマイナスイオン化されたSi又はSiOxを混合させると、湖沼及び池の浄化速度を早めることができる。
【0013】
【発明の効果】
以上詳述したように、第1発明の湖沼及び池の浄化方法によれば、マイナスイオン化された粒状又は粉末状のSi又はSiOxをガラス管の中に封入した負電荷付与手段を所定数、湖沼及び池の外周側又は底部に縦方向に埋設するので、負電荷付与手段から湖沼及び池にマイナスイオンが放出され、マイナスイオンが酸素を活性化して、オゾンによる作用と同様の作用により湖沼を浄化すると考えられる。この浄化方法によれば、塩素系の化学物質及び微生物を使用しないので、環境は2次汚染されない。
【0014】
第2発明の湖沼の浄化方法によれば、湖沼及び池の最深部より2〜5m下の深さに負電荷付与手段を埋設するので、湖沼及び池が最深部から確実に浄化される。
【0015】
第3発明の湖沼の浄化方法によれば、負電荷付与手段を埋設する孔に、土と、マイナスイオン化された粒状又は粉末状のSi又はSiOxとの混合物を投入して、負電荷付与手段を埋設するので、浄化の速度を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る湖沼及び池の浄化方法において適用するイオン棒を示す立面図である。
【図2】本発明に係る湖沼及び池の浄化方法の一の実施形態において、イオン棒埋設孔を設ける位置を示す平面図である。
【図3】図2の側面図である。
【図4】本発明に係る湖沼及び池の浄化方法の他の実施形態において、イオン棒埋設孔を設ける位置を示す平面図である。
【図5】本発明に係る湖沼及び池の浄化方法の他の実施形態において、イオン棒埋設孔を設ける位置を示す平面図である。
【図6】本発明に係る湖沼及び池の浄化方法の他の実施形態において、イオン棒埋設孔を設ける位置を示す平面図である。
【図7】湖の透視度の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【図8】湖の溶存酸素量の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【図9】湖の化学的酸素要求量の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【図10】湖の窒素量(T−N)の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【図11】湖のリン量(T−P)の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【図12】湖のアンモニア性窒素量(NH4 −N)の経時的変化を調べた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ガラス管
2 Si又はSiOx
3 イオン棒
4 湖沼及び池
5 イオン棒埋設孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for purifying lakes and ponds.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent years, interest in the living environment has increased, and it is particularly desirable to clean water that is indispensable for the maintenance of life.
Conventionally, water from lakes and ponds has been used as drinking water, and this drinking water is obtained by adding necessary treatment to the raw water and purifying it. As the means of water purification treatment, (1) aggregation to solid suspension, solid-liquid separation, (2) coagulation to dissolved components, oxidation, biological transformation, adsorption, ion exchange, (3) aggregation filtration to bacteria and viruses , Sterilization, (4) neutralization of acids and alkalis, etc., which are used in combination according to the purpose.
[0003]
In general, groundwater does not contain any objects to be removed and the water quality is good, so water is supplied only by chlorine sterilization, but the water in lakes and ponds is purified water to remove viscous colloids, algal plankton, and naturally derived contaminants. And is purified by a slow filtration system or a rapid filtration system.
In the slow filtration method, in addition to the physical filtration of suspensions, the oxidation, adsorption, decomposition, predation of underwater bacteria, and the oxidation, adsorption, and decomposition of ammonia, iron, manganese, organic and odorous components by microorganisms that propagate on the surface layer, and Nitrogen components are stabilized by bacteria within the sand layer.
The rapid filtration method is a purification method in which a viscous colloid and a color colloid in water are aggregated by adding a positively charged flocculant, and then the aggregated product is separated by precipitation and filtration. As the flocculant, aluminum salts are mainly used, and iron salts and polymer substances are used in part. Even in the rapid filtration method, some dissolved contaminants are purified in the process of agglomeration, precipitation, and filtration by the combined use of an oxidizing agent, adsorption to aluminum hydroxide, and coagulation. In addition, for excessive contamination and off-flavor, there are cases where processes of oxidation by ozone and adsorption by activated carbon are added.
[0004]
Physiologically safe water for drinking or delicious water is water that contains moderately dissolved minerals from rocks. When ultrapure water is required, pure water having a required water quality level is produced by performing ultrafine filtration, multistage vacuum distillation, ion exchange, reverse osmosis, and the like. Thus, various purification methods have been developed according to the purpose of use.
In recent years, with the contamination of raw water, the amount of chlorine and chlorine used in the above-mentioned processes has increased, and many people dislike these tastes and odors, and the teratogenicity of residual chlorine. Etc. is a problem. And the present purification technology only separates the pollutants, and the sludge generated by the separation is dumped in the natural world, and secondary pollution becomes a problem. Therefore, a vicious cycle of water purification → environmental pollution → water source pollution is repeated.
The present invention has been made in view of such circumstances, and since a chlorine-based chemical substance and microorganisms are not used, a lake and pond purification method that can purify lakes and ponds without secondary contamination of the environment. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The method for purifying lakes and ponds according to the first aspect of the invention provides a predetermined number of holes on the outer periphery or bottom of the lakes and ponds, and negatively ionized granular or powdered Si or SiOx (0 <x ≦ 2). ) Is embedded in the glass tube in the vertical direction.
Here, negative ionization means that a negative charge is given.
In this method for purifying lakes and ponds, negative ions are released from the negative charge imparting means to the lakes and ponds, and these negative ions activate oxygen and purify lakes and ponds by the same action as ozone. It is done.
[0006]
The lake and pond purification method of the second invention is characterized in that, in the first invention, the hole has a depth of 2 to 5 m below the deepest part of the lake or pond.
In this lake and pond purification method, the lake and pond are reliably purified from the deepest part.
[0007]
In the method for purifying lakes and ponds of the third invention, in the second invention, a mixture of soil and negative ionized granular or powdered Si or SiOx (0 <x ≦ 2) is introduced into the hole. The negative charge applying means is embedded.
In this method for purifying lakes and ponds, the speed of purification can be increased.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is an elevational view showing an
[0009]
The
Three ion
[0010]
The
4, 5 and 6 are plan views showing positions where the ion
In the case of the aquaculture pond shown in the plan view of FIG. 6, ion
[0011]
Next, the results of examining the water quality of the lake over time by burying the
In addition, as a result of burying the
As described above, it was confirmed that the lagoon was surely purified, but this is because negative ions are released from the
[0012]
In the above-described embodiment, the case where the
And the embedment depth of the
Furthermore, in the above embodiment, the
[0013]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the lake and pond purification method of the first invention, a predetermined number of negative charge imparting means in which negatively ionized granular or powdered Si or SiOx is enclosed in a glass tube, Since the negative charge is released from the negative charge imparting means to the lake and pond, the negative ions activate oxygen and purify the lake by the same action as ozone. I think that. According to this purification method, the environment is not secondarily contaminated because no chlorine-based chemical substances and microorganisms are used.
[0014]
According to the lake purification method of the second invention, since the negative charge imparting means is buried at a depth of 2 to 5 m below the deepest part of the lake and pond, the lake and pond are reliably purified from the deepest part.
[0015]
According to the lake purification method of the third invention, the negative charge imparting means is provided by introducing a mixture of soil and negative ionized granular or powdered Si or SiOx into the hole in which the negative charge imparting means is embedded. Since it is buried, the speed of purification can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational view showing an ion rod applied in a method for purifying lakes and ponds according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing positions where ion rod embedding holes are provided in one embodiment of the method for purifying lakes and ponds according to the present invention.
FIG. 3 is a side view of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view showing positions where ion rod embedding holes are provided in another embodiment of the method for purifying lakes and ponds according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing positions where ion rod embedding holes are provided in another embodiment of the method for purifying lakes and ponds according to the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing positions where ion rod embedding holes are provided in another embodiment of the method for purifying lakes and ponds according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the results of examining the temporal change in the transparency of a lake.
FIG. 8 is a graph showing the results of examining changes over time in the amount of dissolved oxygen in a lake.
FIG. 9 is a graph showing the results of examining changes over time in chemical oxygen demand of a lake.
FIG. 10 is a graph showing the results of examining changes over time in the nitrogen amount (TN) of a lake.
FIG. 11 is a graph showing the results of examining changes over time in the amount of phosphorus (TP) in a lake.
FIG. 12 is a graph showing the results of examining time-dependent changes in the amount of ammoniacal nitrogen (NH 4 —N) in a lake.
[Explanation of symbols]
1
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