JP6284155B2 - 浮遊物回収装置及び浮遊物回収方法 - Google Patents
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Description
水面付近の浮遊物を回収するための浮遊物回収装置であって、
水面付近の上層水とその下側にある下層水とを隔てるための上下仕切体と、
上下仕切体の上面側における水面下となる位置に上向きに設けられた低位吸引口、及び、上下仕切体の上面側における水面下となる位置であって低位吸引口よりも高い位置に上向きに設けられた高位吸引口を通じて、上下仕切体の上側にある上層水を浮遊物とともに下方へ吸引するための吸引手段と、
を備えたことを特徴とする浮遊物回収装置
を提供することによって解決される。
[過程1]
吸引口へ上層水が吸引されていき、上下仕切体の上面側にある上層水が徐々に薄く(低位吸引口から水面までの距離が近く)なっていく過程。
この過程1における上層水の吸引は、主に低位吸引口が寄与しているものと推測される。この過程1では、水面上の空気は、吸引口へ殆ど吸引されていないと思われる。
[過程2]
上下仕切体の上面側にある上層水が急激に(短時間で)薄くなり、吸引口付近の水面に渦が発生する過程。渦は、不定形ながらも浅く広く形成される。
過程1から過程2には、過程1において、上下仕切体の上面側にある上層水が一定以上薄くなったことを契機として移行するものと推測される。渦は、低位吸引口によるものと、高位吸引口によるものとが重なり合って形成されたものと思われる。
[過程3]
浮遊物が吸引口へ速やかに吸引されていく過程。過程3では、吸引口から離れた場所の浮遊物が吸引口付近まで速やかに引き寄せられ、吸引口へ吸引されていく様子が観察される。
この過程3では、過程2で発生した渦が、浮遊物吸引のための理想的な状態(上層水のうちごく水面付近の水を浮遊物とともに吸引できる状態)を発現させているものと推測される。過程3における浮遊物の吸引は、主に高位吸引口が寄与しているものと推測される。過程3では、渦によって、水面上の空気も吸引口へ吸引されているように見受けられる。
[過程4]
上下仕切体の上面側にある上層水が徐々に厚く(低位吸引口から水面までの距離が遠く)なっていく過程。
過程4は、過程3において吸引手段(水ポンプ等)へ空気が吸引されたことにより、吸引手段の吸引能力が徐々に低下していったことが原因で発現するものと推測される。
[過程5]
上下仕切体の上面側にある上層水が急激に(短時間で)薄くなり、吸引口付近の水面に渦が発生する過程。渦は、過程2と同様、不定形ながらも浅く広く形成される。
過程4から過程5には、過程4において、吸引手段において吸引手段へ空気が吸引されなくなり、吸引手段の吸引能力が回復したことが原因で移行するものと推測される。
過程5において、渦が発生すると、再度、過程3へ移行する。
水面付近の浮遊物を回収するための浮遊物回収方法であって、
水面付近の上層水とその下側にある下層水とを上下仕切体によって隔て、
上下仕切体の上面側における水面下となる位置に上向きに設けられた低位吸引口、及び、上下仕切体の上面側における水面下となる位置であって低位吸引口よりも高い位置に上向きに設けられた高位吸引口を通じて、上下仕切体の上側にある上層水を浮遊物とともに下方へ吸引することを特徴とする浮遊物回収方法
を提供することによっても解決される。
この浮遊物回収方法は、上記の浮遊物回収装置を用いて好適に実施することができるものとなっている。
上下仕切体11は、図1に示すように、水面付近の上層水とその下側にある下層水とを隔てるためのものとなっている。この上下仕切体11によって、水面付近にない下層水(上下仕切体11よりも下側にある水)が吸引口11a,11bに吸引されないようにし、水面付近の浮遊物を吸引口11a,11bから効率的に吸引することが可能となっている。上下仕切体11の上面は、水面に対して傾斜させてもよいが、本実施態様においては、水面と平行になるようにしている。
水平仕切体12は、図1に示すように、上下仕切体11の上面から水面上に突出するように設けられており、上下仕切体11の外方から上下仕切体11の上面側を通じて吸引口11a,11bの周辺部に流入する上層水(流入上層水)の流れを部分的に遮るためのものとなっている。この水平仕切体12で流入上層水の流れを部分的に遮ることにより、流入上層水の流速を大きくすることが可能となり、吸引口11a,11bからより遠く離れた場所にある浮遊物が吸引口11a,11bの周辺部に集まりやすくすることができるようになっている。また、本実施態様において、水平仕切体12は、フロート16と同様、浮材(フロート)の機能も発揮するようになっており、上下仕切体11の水深が一定となるように維持する効果や、上下仕切体11が水平となるように維持する効果を奏することができるものとなっている。
吸引手段は、吸引管13の他端(吸引管13の両側の端部のうち吸引口11a,11bに接続されるのとは反対側の端部)に接続される。吸引手段は、吸引口11a,11bを通じて上下仕切体11の上側にある上層水を浮遊物とともに下方へ吸引するためのものとなっている。吸引手段は、水中に設置してもよいが、その場合には、吸引手段に水密構造が要求されるようになり、吸引手段が高価なものとなるおそれがある。このため、吸引管の前記他端を水面上(地上)に取り回し、吸引手段を水面上に配すると好ましい。吸引手段は、各種の水ポンプを使用することができる。本実施態様の浮遊物回収装置10では、吸引手段の設置自由度が高いため、市販されている一般的な排水ポンプを吸引手段として使用することができる。
吸引管13は、吸引手段の吸引圧力に耐え得るものであれば、特に限定されず、各種の管を用いることができる。吸引管13としては、軟質樹脂やゴム等の軟質材料からなる管材のほか、硬質プラスチックや金属等の硬質材料からなる管材を使用することもできる。また、その形態は、単純な円筒状に限定されず、コルゲート管等を使用することもできる。水平仕切体11が所定以上浮き上がらないようにするため、あるいは吸引管13自体が浮かないようにするために、吸引管13に錘を取り付けたり、吸引管13を紐材等の連結材で固定構造物や重量物に連結したりすることもできる。
フロート16は、浮遊物回収装置10を水面付近に浮かんだ状態に維持するためのものとなっている。フロート16の配置や形態は、特に限定されないが、本実施態様においては、図1〜3に示すように、上下仕切体11の下面における周縁に沿った箇所に環状に設けている。このように、フロート16を環状に配することにより、上下仕切体11を水平に維持することが容易となる。フロート16の素材は、特に限定されないが、通常、水に浮く素材(水に対する見掛け密度が1未満の素材)が用いられる。具体的には、発泡スチロール等の発泡樹脂体や、中空な樹脂素材や、木材等が例示される。本実施態様において、フロート16は、発泡スチロールで形成している。
以上においては、水平仕切体12を浮材として機能させる例について説明したが、水平仕切体12以外の浮材を別途設けてもよい。また、吸引管13のほか、水平仕切体11等の他の部材に錘を取り付けたり、当該他の部材を紐材等の連結材で固定構造物や重量物に連結したりしてもよい。さらに、吸引口11a,11bの周辺部や、上下仕切体11の周囲には、ゴミ取り用のフィルター等を設けてもよい。これにより、吸引口11a,11bがゴミで詰まったり、ゴミが原因で吸引手段が故障したりするのを防止することが可能になる。
本発明の浮遊物回収装置10は、その用途を限定されるものではなく、水面上の浮遊物を回収する必要のある幅広い用途に用いることができる。なかでも、油やベンゼンやトルエン等、水よりも軽く疎水性を有する液体を回収するものとして好適である。また、その設置箇所は、沼湖や河川等の自然水域だけでなく、工場や水処理施設における油水分離槽等の各種処理槽のほか、導水溝や貯水槽、船舶のバラストタンク等、人工水域や各種設備においても用いることができる。
11 上下仕切体
11a 低位吸引口(吸引口)
11b 高位吸引口(吸引口)
11c 吸引孔
11d 吸引孔
12 水平仕切体
12a 第一水平仕切体
12b 第二水平仕切体
13 吸引管
14 環状凸部
14a 上端開口
15 低壁部
16 フロート
ΔH 低位吸引口と高位吸引口との高低差
Claims (6)
- 水面付近の浮遊物を回収するための浮遊物回収装置であって、
水面付近の上層水とその下側にある下層水とを隔てるための上下仕切体と、
上下仕切体の上面側における水面下となる位置に上向きに設けられた低位吸引口、及び、上下仕切体の上面側における水面下となる位置であって低位吸引口よりも高い位置に上向きに設けられた高位吸引口を通じて、上下仕切体の上側にある上層水を浮遊物とともに下方へ吸引するための吸引手段と、
を備えたことを特徴とする浮遊物回収装置。 - 高位吸引口が、上下仕切体の上面に設けられた環状凸部の上端開口とされた請求項1記載の浮遊物回収装置。
- 上下仕切体の外方から低位吸引口及び高位吸引口の周辺部に流入する上層水の流れを部分的に遮ることによって前記周辺部に流入する上層水の流れを規制するための水平仕切体が、上下仕切体の上面から水面上に突出するように設けられた請求項1又は2記載の浮遊物回収装置。
- 水平仕切体が、上下仕切体の外周縁に沿って設けられ、
上下仕切体の外周長L1に対する水平仕切体が設けられた区間長L2の比L2/L1が、0.5〜0.9とされた請求項3記載の浮遊物回収装置。 - 低位吸引口及び高位吸引口の周囲を囲む環状の低壁部が、上下仕切体の上面に設けられた請求項1〜4いずれか記載の浮遊物回収装置。
- 水面付近の浮遊物を回収するための浮遊物回収方法であって、
水面付近の上層水とその下側にある下層水とを上下仕切体によって隔て、
上下仕切体の上面側における水面下となる位置に上向きに設けられた低位吸引口、及び、上下仕切体の上面側における水面下となる位置であって低位吸引口よりも高い位置に上向きに設けられた高位吸引口を通じて、上下仕切体の上側にある上層水を浮遊物とともに下方へ吸引することを特徴とする浮遊物回収方法。
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