JP4202226B2 - 取水口への異物流入防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、原子力発電所および火力発電所等のように、多量の海水を冷却水として利用している施設の取水口に至る取水路に、くらげ等の浮遊異物が流入するのを未然に防止する取水路への異物流入防止装置に関するものである。

現在、原子力発電所および火力発電所等においては、冷却水として利用するために多量の海水を取水している。この海水の取水口よりくらげ等の浮遊異物が流入するのを防止するため、取水口の手前に、例えばトラベルスクリーンを配置し、海水面上または海水中の異物を、輪転移動するスクリーンに捕獲し、これをスクリーンとともに地上まで引き上げて回収している。回収した異物はくらげが主であり、施設内に埋めたり、産業廃棄物として処理されている。

しかし、くらげが大量発生したり、潮の流れによって大量のくらげが流入した場合などには、スクリーンが容易に目詰まりし、取水が阻害される。また、大量のくらげを廃棄物として処理しなくてはならないため、環境に与える影響も考慮しなくてはならず、処理費用が嵩むことも問題であった。

かような問題を解消するには、取水口にて回収する異物の量を減少することが有利であり、取水口に至る取水路において異物の流入を防止する必要がある。
例えば、出願人は、先に特許公報１において、取水路の断面積と略一致する開口を有し、かつ開口部から取水路の下流に向かって次第に絞られた錐状の網を設置し、この錐状の網の下流側の出口と接続した管をフィッシュポンプに接続し、このフィッシュポンプの吐出管を施設外の海域まで導くことを提案した。
特開平５−１１８０１９号公報

特許文献１で提案された手段によって、取水口に到達する、くらげ等の異物の量を大幅に減らすことができるが、くらげが大量発生して大量のくらげが取水路に流入した場合には、錐状網内に大量のくらげが捕獲されて、網目がくらげで塞がれることになる。すると、網目に海水が流通しなくなって網内への海水の流入が停止する結果、それ以上の錐状網によるくらげの捕獲が不可能になることがある。

従って、本発明は、特に大量のくらげが取水路に流入した場合にあっても、取水口における異物の流入を確実に防止することのできる装置を提供することを目的とするものである。

すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
（１） 海から冷却水用の海水を取水口に導く取水路の海面上に浮かべた、異物の受け入れ口となる回収台船と、この回収台船を頂点として、取水路入り側の海底に向かって三角形状に展開する底網と、この底網を形造る三角形の頂点から延びる二辺と対応して、海面上を回収台船から延びる二本のフロート鎖とを有し、該フロート鎖に海の表層域に展開する縦網を吊り下げ固定し、該縦網の下端部と底網との間に開口部を設けたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

（２）上記（１）において、底網の回収台船から延びる二辺のそれぞれに、底網から立ち上がる側網を設けたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

（３）上記（１）または（２）において、回収台船から受け入れた異物の移送ポンプを、回収台船上または岸壁上に設置し、このポンプの吐出管を岸壁上の回収槽または取水経路外の海域まで導いたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

（４）上記（３）において、移送ポンプが生物を生きたまま搬送可能のフィッシュポンプであることを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

（５）上記（２）ないし（４）のいずれかにおいて、側網と縦網との間に、ずれ防止ロープを張り渡したことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

（６）上記（１）ないし（５）のいずれかにおいて、底網の下部に気泡噴出用のバブリング管を配設したことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

本発明の装置によれば、取水口へ流入する異物を網で案内して異物の受け入れ口に導入するに当たり、展開した網の範囲内に大量の異物が流入した場合にあっても、その後の異物の回収を支障なく定常的に続行することができるため、取水口への異物の流入は確実に回避される。

次に、本発明の装置について、図面を参照して詳しく説明する。
すなわち、図１に、海水の取水口１のある岸壁２から前方に向けて突き出して設けた取水路３に、本発明の異物流入防止装置を設置した場合を示す。ここで、取水路３は、岸壁２から海洋に向けて突出して設けた側壁４間に区画され、海洋側の立杭５の間から海水を導入して取水口１へ流入させるためのものである。

本発明の異物流入防止装置は、取水路３の海水入り側に向けて設けるものであり、図２に示すように、まず、くらげ等の異物の受け入れ口となる回収台船６を、取水路３の取水口１寄りの海上に配置する。そして、この回収台船６を頂点として、取水路３の立杭５側の海底に向かって三角形状に展開する、底網７を設ける。この底網７は、その先端部を、例えば立杭５に沿って海面から海底までの間に滑車を介して張り渡したロープに固定し、このロープを操作することによって、設置深さの調節が可能である。

一方、海上においては、この底網７を形造る三角形の頂点（回収台船６）から延びる二辺７ａおよび７ｂと対応して、回収台船６から二本のフロート鎖８ａおよび８ｂを立杭５に向かって延ばし、図示例では、それぞれの先端を立杭５に固定する。ここで、フロート鎖８ａおよび８ｂとは、多数のフロートをロープによって連結したものである。

さらに、フロート鎖８ａおよび８ｂに、海の表層域、具体的には海面下１〜４ｍの範囲に展開する縦網９ａおよび９ｂを吊り下げ固定し、これら縦網９ａおよび９ｂの下端部と底網７との間に開口部１０ａおよび１０ｂを設けることが肝要である。以下に、この開口部の効能を中心に説明する。

さて、図３および図４に示すように、冷却に供する海水は取水路３の入り口に当たる立杭５から取水路３そして取水口１へと導かれ、この海水の流れに乗って、くらげ１２等の異物が取水路３内に入り込んでくる。通常、立杭５を海水が通る際に乱流が発生し、海底付近に浮遊するくらげ１２は海面下の表層域まで上昇する。すなわち、立杭５から取水路３内に入り込んだくらげ１２は大半が海面付近を浮遊してくるため、海の表層域に展開した縦網９ａおよび９ｂによって、回収台船６に収斂するように案内される。

一方、海底付近から立杭５付近で上昇せずに海中を浮遊するくらげ１２は、海底または海底付近から回収台船６に向かって上り勾配を有する底網７によって、やはり回収台船６へと案内される。
かくして回収台船６へと集合されたくらげ１２は、ここを受け口として回収されるのである。

ここで、従来の課題である、大量のくらげが本装置内に流入してきた場合、縦網９ａおよび９ｂ、そして底網７に大量のくらげが捕獲されて、その網目がくらげで塞がれることになるのは上述した従来例と同様である。しかしながら、網がくらげによって塞がれたとしても、底網７と縦網９ａおよび９ｂとの間に設けた開口部１０ａおよび１０ｂを介して海水の流通が確保され、さらに開口部は回収限界を超える量のくらげが入り込んだ場合には余剰のくらげを逃がすバイパスとして機能することになる。すなわち、縦網９ａおよび９ｂと底網７とで構成される捕獲領域内の海水の流通は常時維持され、さらに処理限界を超えるくらげは排除されるため、捕獲領域内の大量のくらげ１２は徐々に回収台船６へと集合しつつ、ここから回収される結果、やがては定常的な回収状態に復帰するのである。

なお、開口部１０ａおよび１０ｂは、上記した二辺７ａおよび７ｂとフロート鎖８ａおよび８ｂとを二辺とする各三角形の６０％以上の面積を有することが好ましい。より好ましくは、８０％以上である。なぜなら、開口部の面積が該三角形の６０％未満では、大量のくらげが網内に流入した場合でも網内を通る海水の流れを確実に確保することが難しくなるからである。

さらに、底網７によるくらげ１２の案内をより確実にするために、図に示したように、底網７の二辺７ａおよび７ｂに底網７から立ち上がる側網１１ａおよび１１ｂ、さらには１１ｃを設けることが好ましい。この場合も、側網１１ａおよび１１ｂの先端と縦網９ａおよび９ｂの下端との間に、開口部１０ａおよび１０ｂを確保することが肝要である。この側網は、高さを１〜２ｍ程度とすることが好ましい。

また、回収台船６に集合した、くらげ等の異物は、図２に示すように、回収台船６に設置した移送ポンプ１３を介して吸引し、このポンプの吐出管１４を岸壁２上の回収槽１５に導いて、この回収槽１５にクラゲ１２を貯留し、ここから適宜に廃棄する。その際、分離器１６によって、海水を分離し、くらげのみを回収槽１５に排出することが有利である。あるいは、吐出管１４を取水経路外の海域まで延ばし、くらげを海に戻すこともできる。その際、移送ポンプ１３には生物を生きたまま搬送可能のフィッシュポンプ（例えば、共栄造機株式会社製 共栄式くらげ移送ポンプ）を、また吐出管１４にはフレキシブルホースを、それぞれ用いることが推奨される。
なお、移送ポンプ１３は、回収台船６上ではなく岸壁２上に設置してもよい。

さらに、側網１１ａおよび１１ｂと縦網９ａおよび９ｂとの間に、図２に示すように、ずれ防止ロープ１７を適宜の本数で張り渡すことによって、側網と縦網との対向位置が大きくずれるのを防止することが、くらげを確実に捕獲する上で好ましい。

ここで、図２に示すように、底網７の底部に気泡噴出用のバブリング管１８を配設し、バブリング管１８から空気を噴射して気泡を海面上へ浮上させる過程において、くらげなどの異物を上昇させて、底網７に沿って回収台船６までの案内をより確実に行うこともできる。
同様に、底網７と連結した側網１１ａおよび１１ｂの上端縁に、例えばフロートを５０ｃｍ間隔で取り付けて底網７を常時緊張させておくことによって、底網７に弾力性を付与すれば、くらげの底網７に沿う移動をより円滑に行うことができる。

また、回収台船６上（または岸壁上）の移送ポンプ１３は、常時作動させずに、くらげの襲来などに合わせて作動させることもできる。すなわち、図５に示すように、回収台船６の異物吸入口６ａの入り側に傾斜計１９を設置して、この傾斜計１９によってくらげの襲来を検知し、その時点で移送ポンプ１３を作動させることができる。ここで、傾斜計１９は、回収台船６の幅方向に所定間隔で並べ複数本のセンサー棒１９ａを有し、これらのセンサー棒１９ａのいずれかにくらげ１２が接触して当該センサー棒１９ａが押されて倒れた際に、移送ポンプ１３の作動回路が接続されるものである。
この傾斜計１９は、回収台船６の他にも、クラゲが流入する経路、例えば立杭５またはその周辺に設置することも可能である。

上記した特許文献１に記載した装置を用いて、くらげが大量に発生する６か月の期間にわたり、取水路において主にくらげの回収を行ったところ、回収不能に陥る事態、すなわち網が目詰まりして海水の流通が阻害される事態が発生したため、網を切断して内部のくらげを排除しなくてはならなかった。

これに対して、図２に示したところに従って、本発明の装置を、同じ取水路において、ほぼ同時期に設置し、主にくらげの回収を行ったところ、回収不能に陥る事態の発生は皆無であった。

本発明の異物流入防止装置を設置した取水路を示す図である。 本発明の異物流入防止装置を示す斜視図である。 本発明の異物流入防止装置を示す上面図である。 本発明の異物流入防止装置を示す側面図である。 異物の流入を検知する手段を示す図である。

符号の説明

１ 取水口
２ 岸壁
３ 取水路
４ 側壁
５ 立杭
６ 回収台船
７ 底網
８ａ，８ｂ フロート鎖
９ａ，９ｂ 縦網
１０ａ，１０ｂ 開口部
１１ａ，１１ｂ 側網
１２ くらげ
１３ 移送ポンプ
１４ 吐出管
１５ 回収槽
１６ 分離器
１７ ずれ防止ロープ
１８ バブリング管
１９ 傾斜計

Claims (6)

1. 海から冷却水用の海水を取水口に導く取水路の海面上に浮かべた、異物の受け入れ口となる回収台船と、この回収台船を頂点として、取水路入り側の海底に向かって三角形状に展開する底網と、この底網を形造る三角形の頂点から延びる二辺と対応して、海面上を回収台船から延びる二本のフロート鎖とを有し、該フロート鎖に海の表層域に展開する縦網を吊り下げ固定し、該縦網の下端部と底網との間に開口部を設けたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。
2. 請求項１において、底網の回収台船から延びる二辺のそれぞれに、底網から立ち上がる側網を設けたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。
3. 請求項１または２において、回収台船から受け入れた異物の移送ポンプを、回収台船上または岸壁上に設置し、このポンプの吐出管を岸壁上の回収槽または取水経路外の海域まで導いたことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。
4. 請求項３において、移送ポンプが生物を生きたまま搬送可能のフィッシュポンプであることを特徴とする取水口への異物流入防止装置。
5. 請求項２ないし４のいずれかにおいて、側網と縦網との間に、ずれ防止ロープを張り渡したことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、底網の下部に気泡噴出用のバブリング管を配設したことを特徴とする取水口への異物流入防止装置。

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