JPH0573479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は比較的浅い水域（例えば水深５ｍ位
までの水域）の湖・沼又は池・河川或いは淨水す
る為の貯水場などにおける淨水を目的とした浅水
域における浄水装置に関する。

（従来の技術） 従来、ダム・湖・沼・貯水場或いは河川等にお
いては、水温の上昇と共に、藻類が繁殖し、水中
の酸欠による魚類の死滅、有機物の腐蝕による悪
臭の発生その他の原因による水質悪化が生じてい
たが、廉価で有効な水質悪化防止方法がなかつ
た。例えば活性炭による濾過などが考えられてい
たが、未だ普遍的に使用されるにいたらなかつ
た。また水深の大きなダム・湖などにおいては、
間欠空気揚水装置によつてダム等の水を上下方向
に強制対流させることにより、藻類の死滅と溶存
酸素量を増加する試みがなされ、相当の成果を収
めていた。

前記水深が大きい場合には、例えば大容量の揚
水筒が知られており（実開昭60−176300号）、ま
た揚水筒を用いた淨水技術については開発されて
いた（特願昭61−75165号＝特開昭62−233500号
公報参照）が、斯る装置は何れも表層の水と、深
層の水とが対流することによつて、表層に多生す
る藻類の水底の暗所に送り込み、その繁殖を防
ぎ、殺藻と酸素の供給との目的を達成することが
できた。

（発明によつて解決すべき課題） 然るに浅水域に揚水筒を設置し、水を対流させ
ても、水面の藻類が若干下方へ移るだけで、これ
を死滅させることは不可能である。また汚水の大
部分は水中に微細固形物が浮遊している為である
が、従来は微細固形物を効率よく沈澱させる手段
がなく、かつ酸欠改善の手段もなかつた。

従来、凝集剤又は殺藻剤を使用する場合には、
これらの処理剤を流入水に混入したり、船上から
投入しているが、流入水に混入しても、大容量の
貯水池又は湖・沼等の水に処理剤を均一に拡散さ
せることは至難であつた。また船上から処理剤を
投入する場合においても、水中に入つた処理剤
は、そのまま投入場所近辺に拡散し、投入位置以
外の横方向へ拡散することは望むべくもなかつ
た。

また水深の大きいダム等に使用した前記従来公
知の技術によれば、通常揚水筒の直径は40cm以上
が考えられているが、直径40cmの揚水筒内で気泡
弾が間欠的に上昇し、円滑に揚水する為には、揚
水筒の長さは少なくとも３ｍ以上が好ましい。

然して揚水筒の上端は、水面からほぼ50cm以上
の水深（水面からの深さ）にあることが好まし
く、かつ間欠的に気泡を発生させる空気室の高さ
を50cmとすれば、水深4.5ｍ以上でなければ良好
な揚水機能を期待することができない。そこで水
深２ｍの池などにおいては、揚水筒の直径を10cm
位とし、揚水筒の長さを１ｍとすれば、良好な揚
水機能を期待し得るが、直径10cmの揚水筒の揚水
量では容量が少な過ぎる為に（例えば水深40ｍの
ダム等で、直径50cm、長さ10ｍの揚水筒１本を用
いた場合には50万トン〜100万トンの淨水ができ
る。）、設置本数を著しく多くしなければ淨水の目
的を達成し得ない問題点があつた。そこで揚水筒
数を４本〜10数本にすることにより、小径で大容
量の複合筒を得たのであるが、各揚水筒毎に空気
を供給する場合に、揚水筒相互の微妙な条件差の
為に、同時均等揚水がむつかしい問題点があつ
た。

（課題を解決する為の手段） そこでこの発明は、湖・沼等は貯水場などの所
定の水深の位置に（たまたま深い場所があればそ
の位置、なければ人工的に掘削して設置する。例
えば水深２ｍ以上あれば可能）揚水筒を設置し、
前記揚水筒によつて水を循環流動させる過程で凝
集剤又は殺藻剤、或いは凝集剤と殺藻剤とを同時
又は順次拡散させることにより、浮遊固形物を沈
澱させ、又は固形物を沈澱させると共に、藻類を
死滅させて、比較的容易に淨水の目的を達成した
のである。

前記における凝集剤としては、例えば硫酸アル
ミニウム３ポリ塩化アルミニウムその他の高分子
凝集剤が考えられ、殺藻剤としては、硫酸銅又は
塩化銅が考えられる。

また揚水筒は、水の対流循環上、水深２ｍ以上
の所においてより効率よく動作するので、例えば
第１図図示のように、表層部と下層部とが対流し
易い形状であることが望ましい。そこで水深を必
要深さとする人工的に水底を掘削して（例えばサ
ンドポンプなど利用）第１図図示のような推定形
状とすることもできる。

前記凝集剤又は殺藻剤が液体として与えられる
時には、第１図図示のように、揚水筒の一部に給
液管を臨ませ、前記液剤を所定量宛供給すれば、
目的を達成することもできる。

前記においては、湖・沼等の中へ揚水筒を設置
することについて説明したけれども、湖・沼又は
河川から必要量の処理水を貯水場に導き、該貯水
場内へ揚水筒を設置して、固形物を沈澱させ、又
は固形物の沈澱と殺藻とを同時に、或いは順次に
行わせる場合もある。

また凝集剤が固形で与えられる時には、揚水筒
の上方に、薬剤入りの容器を浮遊させておき、適
宜溶解して拡散するようにしておくと、必要な濃
度に拡散させることができる。

尚、殺藻剤の濃度は0.2ppm〜1.0ppmが適当で
ある。この程度の濃度ならば、魚などを殺すこと
なく、殺藻目的を達成することが確認された。

この発明の装置は、複数本よりなる複合筒の下
方に空気室と、これに夫々連通する蓄気室とを設
けたので、給気量の均等化した大容量揚水筒を得
たのである。

即ちこの発明は、直径５cm乃至30cmの揚水筒の
複数本を並列してなる複合筒の下方に、夫々の揚
水筒へ空気を間欠的に供給する空気室を設けたこ
とを特徴とする浅水域における浄水装置である。
また直径５cm乃至30cmの揚水筒の複数本を並列し
て一体化してなる複合筒の下方に、前記各単一揚
水筒毎に夫々空気を間欠的に供給する空気室を設
け、前記空気室を夫々蓄気室に連結すると共に、
薬剤注入手段を設けたことを特徴とする浅水域に
おける淨水装置である。

次に実施態様は蓄気室の設置位置は、空気室の
外側へ同心円状、又は空気室上に直接重ね、或い
は間隔をおいて重ねたものであり、蓄気室は一つ
又は複数区画としたものである。また薬剤注入手
段は薬注ホースを用いて薬剤を揚水筒へ直接注入
する。

前記揚水筒の直径を、５cm〜30cmとした理由
は、例えば水深１ｍ〜５ｍの浅水域では、直径５
cm〜30cm位の揚水筒が用いられる。また蓄気室の
設置位置は、空気室の外側へ同心円状に設け、又
は空気室上に直接又は所定間隔をおいて設ける。

前記蓄気室は一室であつても、複数区画に分割
して各区画毎に、所定の空気室に連結することも
できる。但し、分割する場合には、空気室容量に
対し、十分大きな蓄気室容量が必要である。

（作用） 揚水筒の複合筒を用い、各揚水筒には夫々空気
室を設け、かつ空気室に蓄気室を連結したので、
単位揚水筒により円滑な揚水ができる。従つて複
合筒となつても、１箇所で容量の大きな揚水装置
ができたことになり、加圧空気を均等、かつ整然
と供給することができるので、揚水筒内の流動
は、常時流速変動しているが、継続して流動し、
固形物処理剤を上昇させて効率よく拡散させる。

また水を循環流動（上下対流）させるので、水
面に近い酸素飽和状態の水が水底に近い側へ流入
し、速かに混合して全体の溶存酸素量を均等化す
ることができる。

実施例 １ 次にこの発明の実施例を第１図乃至第４図に基
づいて説明する。

直径10cm、長さ１ｍの円筒１，１ａ，１ｂ，１
ｃを直立並列して、複合筒２を構成し、前記各円
筒１，１ａ，１ｂ，１ｃの夫々の下部へ空気室
３，３ａ，３ｂ，３ｃを連結し、前記複合筒２の
外周部で、前記空気室３，３ａ，３ｂ，３ｃの上
方へ環状の蓄気室４を複合筒２の外側に嵌装固定
し、蓄気室４と、前記各空気室３，３ａ，３ｂ，
３ｃとは夫々給気パイプ５，５ａ，５ｂ，５ｃで
連結したもので、図中６は蓄気室４へ加圧空気を
送る為の送気ホース、７，７は複合筒２を水中へ
直立する為の自立ブイ、８は複合筒２の下端と所
定の間隔を保つて設置した水底に堆積した泥等の
吸込を防止する為の吸込防止板、９は揚水装置を
安定化する為の重錘である。前記空気室３，３
ａ，３ｂ，３ｃは、各円筒１，１ａ，１ｂ，１ｃ
の外側へ所定間隔で平面円弧状に設置された内仕
切板１０、中仕切板１１、外板１２と区画１３，
１３とにより囲まれた空間により構成されてい
る。

前記実施例において、第３図中送気ホース６か
ら、矢示１４のように加圧空気を送ると、加圧空
気は蓄気室４に充満し、所定の圧力になつたなら
ば、送気パイプ５，５ａ，５ｂ，５ｃを経て矢示
１５のように各空気室３，３ａ，３ｂ，３ｃ内へ
送入される（爾後蓄気室４には常時設定気圧の空
気が充満している）。そこで、空気室３の外室１
６内と、連通孔２３を介して中室１７に空気が入
ると、各室内の空気増加につれて、各室内の水位
が矢示１８のように押し下げられるので、各室内
の水は矢示１９のように空気室底の連通孔２４を
経て外室１６から外へ、又は矢示２０，２１のよ
うに連通孔２５，２６を経て中室１７内、内室２
２から円筒１へ排出される。

このようにして、前記各室内の水位が第３図中
鎖線２７の位置に到達したならば、外室１６と、
中室１７の空気は、連通孔２３，２５を経て内室
２２を上昇し、連通孔２６より円筒１内へ排出さ
れるが、この場合の空気量は、外室１６、内室１
７の容量とほぼ同一の比較的大量である為に、円
筒１へ入ると、気泡弾２８となつて矢示２９のよ
うに上昇する。従つて気泡弾２８はその浮力によ
り、円筒１内ではその上方の水を押し上げ、下方
の水を引下げることになる。前記気泡弾２８が筒
体より放出されると共に、揚水の流速は逐次低下
し、次の気泡弾２８の放出によつて再び流速が早
くなる。従つて、気泡弾２８が適度の間隔で放出
されるように空気室３に容量を設計すれば、効率
よく揚水することができる。また空気量は円筒１
の直径に対応して適宜選定し、円筒１内で可及的
速やかに砲弾形となり、その浮力を十分に利用で
きるようにする。

第３図中３２は殺藻剤又は凝集剤を送る薬注ホ
ースであつて、処理すべき湖、沼又は池などの水
中に固形物が浮遊している場合には揚水と共に、
凝集剤を散布して固形物を沈澱させることにより
淨水し、藻類が繁殖しすぎた場合には殺藻剤を散
布してこれらを死滅させるなどの処理の際に用い
る。従つて各円筒１又は所定の円筒１ａへ薬柱ホ
ース３２を連結することにより必要に応じ、前記
薬液を揚水により拡散、循環させれば効率よく目
的を達成することができる。

前記実施例によれば、蓄気室４から各空気室
３、３ａ，３ｂ，３ｃへ空気を供給するので、供
給圧力および量を各円筒１，１ａ，１ｂ，１ｃ毎
に同一にできる。従つて各空気室を同一容量にし
ておけば、各円筒１，１ａ，１ｂ，１ｃから同時
に気泡弾２８を放出することができることにな
り、恰も大口径の揚水筒を一本用いた場合と同一
効果を期待することができる。

実施例 ２ 第５図の実施例は、前記実施例１に比し、蓄気
室４を外室と当接（隔壁を介し）したもので、給
気パイプ５の代りに連通孔３０を設けた点が異な
り、他の作用効果は総て同一である。

従つて空気室から各円筒体に空気を間欠供給す
る点および気泡弾２８の移動並びに揚水の作用等
は同一に付、説明を省略した。

実施例 ３ 第６図の実施例は、前記実施例２に比し、蓄気
室４を外室１６の外側へ円心円状に環装したもの
で、実施例２の給気パイプ５の代りに連通孔３１
を設けた点が相違するのみである。

従つて蓄気室および空気室の作用および気泡弾
の上昇、その他の作用効果は総て実施例１と同一
に付、これらの説明を省略した。

実施例 ４ 次に第７図および第８図に示す実施例において
は、前記第２図乃至第４図による実施例１に示す
ように、比較的直径が小さく短い円筒を代えて、
大径（例えば直径50cm）で長い（例えば20ｍ）、
大径円筒体３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃを一体
的に並列固定し、複合筒３４を構成したものであ
る。この場合に各円筒体の上部外側に環状体３
５，３５ａを上下所定間隔で固定し、前記環状体
３５，３５ａの間に浮子３６，３６を周繞固定し
たものである。

前記実施例は実施例３と同様に空気室３７と、
蓄気室３８を有し、両者の作用効果は同一に付、
詳細な説明は省略した。従つて空気室３７と、蓄
気室３８については、実施例３の構造をそのまま
利用できることは当然である。図中５，５ａ，５
ｂは給気パイプ、６は送気ホース、８は吸込防止
板、９は重錘である。

実施例 ５ 第９図および第１０図の実施例は、実施例３に
おける蓄気室４を円筒１，１ａ，１ｂ，１ｃより
なる複合筒２の上端部外側に設置したもので、自
立ブイ７蓄気室４と空気室３の間に設けてある。
従つて実施例３と比較し、給気管が若干長くなる
だけであつて、作用効果は総て同一であるから、
実施例１と同一部材には同一符号を付した。

（発明の効果） 即ちこの発明によれば、複合筒の下部へ空気室
を設け、空気室と蓄気室とを連通したので、各空
気室は、ほぼ同時に同一量の空気を受けて同一作
用をするので、円筒体内に気泡弾が一斉に生成し
て、同一状態で上昇し、これにより円滑に揚水で
きる効果がある。従つて比較的浅い水域の大容量
の揚水装置として円滑、かつ効率よく揚水し得る
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施状態における断面図、
第２図はこの発明の実施例の斜視図、第３図は同
じく一部縦断拡大正面図、第４図は同じく連通孔
における横断面図、第５図は同じく他の実施例の
一部縦断正面図、第６図は同じく他の実施例の一
部縦断正面図、第７図は同じく他の実施例の平面
図、第８図は同じく一部を省略した正面図、第９
図は同じく蓄気室を複合筒の上端部外側に設けた
実施例の正面図、第１０図は同じく平面図であ
る。 １，１ａ，１ｂ，１ｃ……円筒、２……複合
筒、３，３ａ，３ｂ，３ｃ……空気室、４……蓄
気室、５，５ａ，５ｂ，５ｃ……給気パイプ、６
……送気ホース、８……吸入防止板、９……重
錘、１０……内仕切板、１１……中仕切板、１２
……外板、１３……区画板、１６……外室、１７
……中室、２２……内室、２８……気泡彈。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直径５cm乃至30cmの揚水筒の複数本を並列し
   てなる複合筒の下方に、夫々の揚水筒へ空気を間
   欠的に供給する空気室を設けたことを特徴とする
   浅水域における浄水装置。 ２ 直径５cm乃至30cmの揚水筒の複数本を並列し
   て一体化してなる複合筒の下方に、前記各単一揚
   水筒毎に夫々空気を間欠的に供給する空気室を設
   け、前記空気室を夫々蓄気室に連結すると共に、
   薬剤注入手段を設けたことを特徴とする浅水域に
   おける淨水装置。 ３ 蓄気室の設置位置は、空気室の外側へ円心円
   状、又は空気室上に直接重ね、或いは間隔をおい
   て重ねた特許請求の範囲第２項記載の浅水域にお
   ける淨水装置。 ４ 蓄気室は一つ又は複数区画とした特許請求の
   範囲第２項記載の浅水域における淨水装置。 ５ 薬剤注入手段は、揚水筒に連結する薬注ホー
   スとした特許請求の範囲第２項記載の浅水域にお
   ける浄水装置。