JPH02102797A

JPH02102797A - 大量水の溶存酸素量改善装置

Info

Publication number: JPH02102797A
Application number: JP63257617A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kojima; 貞男小島; Masahiko Makino; 正彦牧野
Original assignee: Kaiyo Kogyo KK
Current assignee: Kaiyo Kogyo KK
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0759320B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、主として閉鎖水域にお（プる低ＢＩ素の水
又は無酸素の水を高酸素水の供給及び上下流動によって
所定の溶存酸素量の水に改浅することを目的とした大（
ｄ水の酸素量改善方法及び装置に関する。

（従来の技術）従来、比較的温暖地域においては、大量水の溶存酸素ω
を向上させる目的で間欠空気揚水装置が使用され、各地
で顕著な効果をあげでいる。

（発明により解決すべき課題）然し乍ら、亜熱帯又は熱帯、その他気象条件によって、
主として閉鎖水域における飽和溶存酸ん聞が少ない湖沼
・河川・ダム等においては（例えば水面より３０ａ〜１
ｍ位の厚さで飽和溶存酸素層が形成されている所）、前
記間欠空気揚水装置のみで所期の目的を達成し得ない場
合がある。即ち、間欠空気湯水装置は、水底の無酸素水
又は低酸素水を水面に持ち１ばて拡散させ水面の飽和溶
存′ＰＩｉ素水を水底側へ下降させることにより水底の
無酸素水又は低Ｍ素水を改善しようとしたものであるが
、水面付近の飽和溶存酸素層が比較的薄い場合にｔま、
全体として低酸素水が流動するのみで溶存酸素量の急速
な改善を困難にする問題点があった。

特に無酸素水が大量に流入するような環境においては、
流入地域の閉鎖水域ではその改善が一層むつかしかった
。

（課題を解決する為の手段）然るにこの発明はｉ？’！ｌ素水を積橋的に生成して、
これを流入水又は無酸素層内又は低酸素層内に混入し、
更に水底付近の無酸素水、又は低酸素水を水面に持ち上
げて攪拌混合することにより、前記従来の問題点を悉く
解決したのである。

即ちこの発明は、河川又は閉鎖水域の低Ｆｌ！２Ｍ水又
は無酸素水を採取し、これを高酸素水として低Ｍ素部又
は無酸素部へ供給すると共に、当該閉鎖水域等を不連続
に上下流動させることを特徴とした主として高気温地帯
における大量水の酸素量改善方法としたものである。

前記において、高酸素水は、低酸素の水又は無酸素の水
の中へ高酸素の空気（酸素層８０％）を吹き込んで生成
することを特徴としたものである。

また、不連続に上下に流動させる為に、原動装置として
間欠空気揚水装置を用いたことを特徴とするものである
。更に、この装置の発明は主流入側に配置する散水装置
と、高酸素水生成装置と、低酸素水の取水装置と、面欠
空気揚水装置とを結合させたことを特（敢とする大量水
の酸素量改善装置である。前記高酸素水生成装置は、窒
素吸着剤（例えばゼオライト）を充填した生成基の一側
に空気供給口を設け、他側に高酸素空気取り出し口を設
け、これを処理水槽に連結したものである。

前記のように、空気中の窒素を吸着することによって、
高酸素空気を生成し、この空気を無酸素水又は低Ｍ素水
に吹き込んで高酸素水を生成し、この高酸素水を湖沼等
の適宜場所へ供給拡散すると共に、湖沼等を間欠空気揚
水装置で上下に攪拌流動させたので、比較的容易に湖沼
等の溶存酸累吊を改善することができる。前記処理を経
た湖沼簀は、例えば５ｍｙ／ｌｔ位の酸素を含有するも
のとする。また、高′Ｐａ素空気とは、例えば酸素を８
０％位含右した空気であり、窒素吸収剤は各種ゼオライ
１〜としたものである。

この発明ｔよ、主としてｉｌ［熱帯又は熱帯にお１Ｊる
湖沼等のの如く、比較的水面における高酸素水層の薄い
場所に適用して有効である。例えばアマシン河周辺にお
ける湖沼において、深さ１００７１１゜水ｔ１１５億ト
ンの湖における水面の高酸素水層は、深さ３０ｃｍ〜１
ＴｒＬ位であって、無酸素水層が圧倒的に多い為に、間
欠空気湯水装置のみでは溶存酸素ωの改善は不可能に近
い。然し乍らこの発明によれば、比較的容易に全湖沼に
亘り溶存酸素量を増大（例えば５ｍｇ／ｊ２位）させる
ことができる。

（作　　用）この発明によれば、低酸素水又は無酸素水中へ高酸素空
気を吹き込んで高酸素水とし、これを低酸素水又は無酸
素水中へ拡散させるので、低酸素水の溶存酸素量が急速
に増大する。一方、水底側の水（低Ｍ素水、無ｍ素水、
前記により一部改善された水）を水面に揚水し、水面の
溶存酸Ｎｉの多い水と攪拌した後、拡散するので、全閉
鎖水域の水の溶存酸素量を確実に増大させることができ
る。

（実施例１）次にこの発明を第１図乃至第３図の実施例について説明
する。

湖１の無酸素水を取水管２からポンプ３で汲み上げ、水
処理槽４に供給する。一方、ポンプ５により空気を空気
処理１ｆｉ６へ供給し、空気処理槽６で取入れた空気か
ら窒素を吸着して高酸素空気（例えば８０％酸素）どし
、この高酸素空気を水処理槽４へ矢示３３のように圧入
する。水処理槽４内では通常の要領により水滴と高酸素
空気とを接触させることにより空気中の′Ｒ素を溶解し
て急速に高酸素水（例えば酸素４０ＩＩｔｇ／ｌ）とす
る。

残余の空気は再びポンプ５の吸入側へ送る。この高酸素
水をポンプ７で矢示８のにうに散水管９に圧送して、散
水管９から散水すれば、矢示１０のように流れ込む低酸
素の流入水に急速に混合する。

例えば平均０．５ｆｌＦＩ／１の酸素含有量で流入する
水昂を毎秒８０トンとすれば、前記散水管９から毎秒１
０トンの高酸素水を散水することにより、全流入水の酸
素丘をほぼ５■７１とすることができる。このような流
入水は通常、矢示１１．１２のように水底に沿って湖の
中心部に達する。そこで多数の揚水装置１３．１３ａ、
１３ｂを三対に千鳥状に配列し、夫々稼動すれば、各揚
水装置を中心として上下対流が生起し、前記流入水、水
面の酸素飽和水及び中間の無酸素水又は低酸素水を混合
して全体を所定酸素濃度の水とすることができる。

前記における揚水装置は、第３図々示のように揚水筒１
４、空気室１５、浮室１６、固定具１７（例えば錨）よ
りなるものである。揚水筒１４は多数本の集合筒（２本
乃至十数本）とするが、便宜上図面は一本とした。例え
ば直径７０ｃｔｎの筒体を４本束ねた場合に、断面積１
．５ｄの揚水筒１４となるが、この揚水筒１４内を毎秒
１．５ｍで揚水寸れば、１日約２０万トン揚水されるこ
ととなる。そこでこのような揚水筒を３０本設置すれば
、１日約６００万トンの揚水ができることになり、８０
日間で全水１’ｉ　（例えば５億トン）の揚水を完了す
ることになる。実施に際しては揚水はほぼ１０倍の水と
混入するものと認められるので、揚水１は前記より少な
くてよいことになる。

前記揚水装置は、第３図々示のように、ホース１８から
加圧空気を空気室１５へ矢示１９のＪ、うに圧入し、空
気室の水（１７２０を逐次１陪させ、その水位が連通孔
２１に達した時に、空気室１５内の空気が連通孔２１．
２１ａ、２１ｂを矢示２２．２３のように通過して揚水
筒１４内へ入り、空気弁２４となって上シフする。そこ
で揚水筒１４内の水は空気弁２４の上昇に伴って押し上
げ、又は吸い上げられるので、揚水筒１４の下端から付
近の水も矢示２５のように吸い上げられて水面に揚水さ
れる。このようにして水面に達した水は、揚水筒１４の
上端と水面との間の水と急速に混合する。

例えば揚水は揚水筒の中央部が高速で周縁部程減速され
る為に、中央部より周縁部に向って恰も巻き込むような
外力（矢示３１．３２）を受けつつ水中を上昇するので
（第４図）、付近の水と急速に混合するのである。

水底側の水と、水面付近の水とは比重差があるけれども
、前記のような魚速な混合によって比重差が小さくなる
ので、前記混合水は急速には沈降することなく拡散し、
往々数百ｍ乃至数千ｍ１．：達することがある。但し、
前記のように揚水装置を１００ｍ聞隔１千鳥に配置すれ
ば、拡散距離は揚水筒の相互間隔の１！２程度となる（
相互干渉による）。そこで第１図々示の矢示２６．２７
のような上下方向の対流を生じることになる。

（実施例２）実施例１は、高酸素水を流入水に混合して湖底に運び込
み、これを上下攪拌して全量の水の溶存酸素間を増大さ
せたのである。これに対し、第２図の実施例は高酸素水
を湖底に放出し、これを揚水装置によって上下対流さｕ
１仝吊の水の溶存酸素量を増大さ１！ようとしたもの一
〇ある。

即ち、湖１の水底に散水管２６と散水管３０とを敷設し
、取水管２６より取り入れた無酸素水はポンプ２９で水
処理槽２８に送られる。

水処理槽２８には、ム酸素空気（Ｍ素８０％位）が送り
込まれ、無酸素水を４０１１７９／１の溶存酸索吊の高
酸素水に変化させる。そこでこの高酸素水をポンプ３４
により散水管３０より再び湖底に戻す。一方、揚水装置
は前記と同様に水を上下に対流させる為に効率よく攪拌
され、溶存酸素ハが平均化される。

（発明の効果）即らこの発明によれば、高酸素水を湖底等に導き、これ
を上下対流させると共に、攪拌させるので、無酸素水又
は低酸素水がだ一連に有酸素水となり魚類等の棲息が可
能になると共に、水底好気性微生物が繁殖して有機物を
分解し、行書ガスの発４゜牛及び栄養源の溶出を防止し得る効果がある。このよう
にして湖底の有機物の分解が終了すると、酸素消費量が
部域するので、一定期間経過後は、酸素水の供給（ａを
低減りることができる。

また、緑藻等が繁殖すれば、これによる酸素の供給も考
えられ、Ｗ４後は揚水装置のみの稼動によって必要な溶
存酸素量を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の正面図、第２図は同じく平
面図、第３図は同じく揚水装置の拡大断面図、第４図は
同じく揚水の状態を示す説明図、第５図は同じく伯の実
施例の正面図、第６図は同じく平面図である。１・・・湖　　　　　　２・・・取水管３・・・ポンプ
　　　　４・・・水処理憤５．７・・・ポンプ　　６・
・・空気処理槽９・・・散水管１３．１３ａ、１３ｂ・１５２水装置１４・・・揚水筒　　　１５・・・空気室１６・・・・
浮室　　　１７・・・固定具第４

Claims

【特許請求の範囲】１　河川又は閉鎖水域の水を採取し、これを高酸素水と
して水中へ供給すると共に、前記河川又は閉鎖水域の水
を不連続的に上下流動させることを特徴とした大量水の
酸素量改善方法２　高酸素水は、低酸素水又は無酸素水の中へ高酸素の
空気を吹き込んで生成することを特徴とした請求項１記
載の大量水の酸素量改善方法３　不連続的に上下に流動させる為に、原動装置として
間欠空気揚水装置を用いたことを特徴とする請求項１記
載の大量水の酸素量改善方法４　高酸素水を水中へ供給する散水装置と、高酸素水生
成装置と、無酸素水又は低酸素水の取水装置と、水を上
下流動させる間欠空気揚水装置とを結合させたことを特
徴とする大量水の酸素量改善装置５　高酸素水生成装置は、窒素吸着剤を充填した生成塔
の一側に空気供給口を設け、他側に高酸素空気取り出し
口を設け、該取り出し口を水処理槽に連結した請求項４
記載の大量水の酸素層改善装置