JPH06190397A

JPH06190397A - 水浄化装置

Info

Publication number: JPH06190397A
Application number: JP34751492A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kato; 高之加藤; Shiro Yamazaki; 志郎山崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-12
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JP3302421B2

Abstract

(57)【要約】【構成】風力により駆動される空気圧縮機４と、該空気
圧縮機４により得られた圧縮空気を蓄えるための浮体を
兼ねた空気タンク２と、該空気タンク２中の圧縮空気を
取り出して水浄化作用を成す手段から水浄化装置を構成
する。【効果】駆動方式が自然エネルギ−のみによるものであ
り、地球環境破壊を引き起こす有害物質の発生源はな
く、運転維持費の削減にもつながるとともに、メンテナ
ンスが容易である。また、圧縮空気として空気タンク２
に蓄えた後に使用することから、常に安定して利用する
ことができる。しかも係留式であるから、汚染のひどい
ところに随時装置を移動でき、海、池、沼、川等におけ
る赤潮やアオコ等を容易に効率良く除去することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湖、池、沼などの富栄
養化や溶存酸素量の低下を改善するために用いられる水
浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、湖、池、沼など水の入れ換わり
の少ない閉鎖性水域では、有機物質の堆積による富栄養
化が進行したり、それによる赤潮やアオコなどの動植物
性プランクトンの発生や、メタンガスなどの発生で、溶
存酸素量が非常に少ない状態となりやすい。そして、上
記赤潮やアオコが発生した場合は、自然消滅を待つか、
または大型のポンプ船により水とともに汲み上げて回収
し、陸上の下水道処理プラントで処理を行っている。

【０００３】また、水中の酸素量を増やしたり、水を浄
化する場合には、電気エネルギーによってコンプレッサ
ーで圧縮させた空気を水中に放出するエアばっ気方式、
あるいは水中ミキシングスクリューなどにより、強制的
に水を循環させ酸素を送り込むとともに、気泡により水
中に残留する窒素、リン酸、カリウムなどの汚染物質を
浄化する方式などがとられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ポ
ンプ船による赤潮やアオコの回収処理は、労力、時間、
経費を多く要し、効率の悪いものであった。また、自然
消滅を待てば、その分解時に水中の酸素を大量に消費し
て養殖魚が大量死したり、あるいは悪臭が発生するなど
の問題点があった。

【０００５】また、電気エネルギーにより水浄化を行う
方法では、地球環境や省エネルギーの観点から問題があ
った。つまり、水浄化装置を駆動するための電気エネル
ギーの多くは、石油による火力発電で得られ、その過程
で多量のＣＯ₂が排出されており、また、発電効率が３
５％とエネルギーロスが高く、エネルギーが有効に利用
できていないのが現状である。

【０００６】そこで、太陽光や風力などの自然エネルギ
ーを利用することが考えられているが、太陽電池や風力
発電により電気エネルギーに変換する場合は、蓄電池の
寿命後の廃棄の問題や煩雑なメンテナンスを必要とする
等の問題があった。また、風車による回転力で直接水中
のスクリュウーを回転させるようにした水浄化装置もあ
った（特開平４−６１７００号公報参照）が、この場合
は風速によってスクリュウーの回転数が変化し、常に安
定して水浄化を行えないという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、風力
により駆動される空気圧縮機と、該空気圧縮機により得
られた圧縮空気を蓄えるための浮体を兼ねた空気タンク
と、該空気タンク中の圧縮空気を取り出して水浄化作用
を成す手段とから水浄化装置を構成したものである。即
ち、本発明は、風による自然のエネルギーを圧縮空気と
して貯蔵し、そのエネルギーを用いて各空気機器を駆動
させ、水浄化装置として構成するものである。

【０００８】

【作用】本発明の水浄化装置は、無尽蔵でクリーンな風
力をエネルギー源として用いることにより、環境汚染が
なく、メンテナンスも容易である。また、風力エネルギ
ーを圧縮空気に変えて空気タンクに蓄えた後に使用する
ことから、定速回転で効率良く水浄化を行うことができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１０】図１に水浄化装置を示すように、基体１の
下部には、浮体を兼ねた空気タンク２が３個以上備えら
れており、この空気タンク２によって基体１は安定した
状態で水上に支持されるとともに、ロープによって重り
８と連結されて、一定場所に係留されている。また、基
体１には柱３ａを介して風車３が回転自在に設置されて
いるが、この風車３の設置高さは、空気タンク２の間隔
の０．５〜５倍とする。そして、風車３の下部には、該
風車３の回転により駆動する空気圧縮機４を備えてお
り、該空気圧縮機４によって得られた圧縮空気は、パイ
プ４ａを通って逆止弁（不図示）を介して空気タンク２
に供給するようになっている。また、空気タンク２に
は、内部の圧力を表示する圧力計２ａと、内部の圧力が
所定値（例えば９．５ｋｇ／ｃｍ²）を超えた場合に排
気するための安全バルブ２ｂを備えている。

【００１１】一方、上記空気タンク２内の圧縮空気はパ
イプ６ａによって取り出されて、空気モータ６を回転さ
せ、該空気モータ６に連結されたポンプ５を駆動するよ
うになっている。また、上記パイプ６ａの途中には、エ
アーフィルタ６ｂ、圧力調整弁６ｃ、圧力計６ｄ、空気
流量調整弁６ｅなどを設けて、空気モータ６およびポン
プ５を定速で駆動するようになっている。

【００１２】さらに、上記ポンプ５の吸入側は汲み上げ
パイプ５ａによって水中に導かれ、その先端には水中の
ゴミを排除するためのフィルタ５ｂが備えられている。
また、ポンプ５の吐出側は吐出パイプ５ｃを介してフィ
ルタボックス７に導かれている。このフィルタボックス
７内にはさまざまな粒度のフィルタ７ａが備えられてお
り、粗から密のフィルタ７ａを通過する際に、赤潮やア
オコなどの動、植物プランクトンやその他の汚染物質が
濾過され、浄化された水は排水パイプ７ｂを通って水中
に戻されるようになっている。

【００１３】このような本発明の水浄化装置は、池など
の所定場所に係留され、風力によって常時風車３が回転
し、空気圧縮機４によって空気タンク２中に圧縮空気が
蓄えられることになる。そして、この圧縮空気によって
ポンプ５が駆動されて水を汲み上げ、フィルタボックス
７で浄化することができる。このとき、水浄化装置は風
力で駆動されるため、環境破壊の恐れがなくメンテナン
スも容易である。また、風力エネルギーを圧縮空気とし
て蓄えた後に取り出すため、ポンプ５を定速回転させる
ことができる。

【００１４】なお、上記風車３は、２ｍ／秒程度の風速
があれば使用することができる。また、空気タンク２中
の圧縮空気によるエネルギーは、例えば１０ｋｇ／ｃｍ
²の圧力で蓄えた場合、容積１ｍ³当たり、電力に換算
して３００Ｗｈ程度のエネルギーを持っているため、空
気タンク２を必要な大きさに設定することで、充分水浄
化装置として使用することができる。

【００１５】また、上記フィルタボックス７中には濾過
された汚染物質が溜まることになるが、例えばフィルタ
ボックス７を複数個設けておき、交互に陸上に移送し
て、溜まった汚染物質を取り除き、焼却したり肥料とし
て使用すれば良い。また、上記フィルタ７ａは、紙、
布、樹脂、セラミックスなどで形成することができる
が、セラミック製フィルタを用いれば、フィルタボック
ス７内にヒータを組み込んでおき、未使用時にヒータで
加熱して汚染物質を焼却することもできる。なお、この
ヒータの電源は、上記空気タンク２内の圧縮空気により
タービンを回転させて発電したり、あるいは別途太陽電
池を備えておけば良い。

【００１６】次に本発明の他の実施例を説明する。

【００１７】図２に示す水浄化装置は、基体１１の下部
に浮体を兼ねた空気タンク１２が備えられて浮上し、ま
たロープによって連結された重り１８によって所定位置
に係留されている。

【００１８】そして、上記基体１１上には柱１３ａを介
して風車１３が備えられている。この風車１３は軸受１
３ｂによって回転可能に支持され、その先端に回転羽根
１３ｃを軸受１３ｄで回転可能に軸支している。そし
て、回転羽根１３ｃの反対側に備えた尾翼１３ｅによ
り、常に回転羽根１３ｃが風上を向くようになってい
る。

【００１９】また、この風車１３内には上記回転羽根１
３ｃの回転によって駆動する空気圧縮機１４が備えら
れ、この空気圧縮機１４によって得られた圧縮空気は、
パイプ１４ａを通って逆止弁（不図示）を介して上記空
気タンク１２内に蓄えられるようになっている。

【００２０】そして、この空気タンク１２内の圧縮空気
は、流量制御弁１６ａによって一定圧、一定流量に調整
され、パイプ１６を通って水中の気泡発生ノズル１５に
送られ、この気泡発生ノズル１５から気泡となって水中
へ供給されることによって、酸素を供給するとともに、
水中に残留する窒素、リン酸、カリウムなどを浄化する
作用をなす。また、空気タンク１２内の圧縮空気の一部
はパイプ１６ｂを通って空気モータ１７ａを駆動させ、
該空気モータ１７ａに接続されたスクリュウ１７を回転
させることによって、水浄化装置を水上で移動させるこ
ともできる。

【００２１】このような、本発明の水浄化装置によれ
ば、風力によって上記風車１３が回転し、空気圧縮機１
４によって得られた圧縮空気は空気タンク１２内に蓄え
られる。そして、この蓄えられた圧縮空気を一定圧、一
定流量で供給し、気泡発生ノズル１５より気泡として放
出することで、水の浄化を行うことができる。そして、
この水浄化装置は、エネルギー源として風力のみを利用
することから、環境破壊の恐れがなくメンテナンスが容
易であり、また圧縮空気として蓄えた後に利用すること
から、常に一定圧で圧縮空気を供給することができる。

【００２２】なお、図２には示していないが、前記図１
の実施例と同様に、空気タンク１２には、内部の圧力が
所定値以上になった時に排出するための安全バルブや圧
力計を備えることができ、またパイプ１６の途中には、
エアーフィルタや圧力計等を備えることもできる。

【００２３】また、本発明は以上の実施例に限定される
ものではなく、風車や基体の形状など、適宜設計変更で
きるものである。

【００２４】

【発明の効果】このように、本発明によれば、風力によ
り駆動される空気圧縮機と、該空気圧縮機により得られ
た圧縮空気を蓄えるための浮体を兼ねた空気タンクと、
該空気タンク中の圧縮空気を取り出して水浄化作用を成
す手段から水浄化装置を構成したことによって、駆動方
式が自然エネルギ−のみによるものであり、地球環境破
壊を引き起こす有害物質の発生源はなく、運転維持費の
削減にもつながるとともに、メンテナンスが容易であ
る。また、圧縮空気として空気タンクに蓄えた後に使用
することから、常に安定して利用することができる。し
かも係留式であるから、汚染のひどいところに随時装置
を移動でき、海、池、沼、川等における赤潮やアオコ等
を容易に効率良く除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水浄化装置を示す概略図である。

【図２】本発明の水浄化装置の他の実施例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１、１１：基体２、１２：空気タンク３、１３：風車４、１４：空気圧縮機５：ポンプ７：フィルタボックス１５：気泡発生ノズル１７：スクリュウ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】風力により駆動される空気圧縮機と、該空
気圧縮機により得られた圧縮空気を蓄えるための浮体を
兼ねた空気タンクと、該空気タンク中の圧縮空気を取り
出して水浄化作用を成す手段とからなる水浄化装置。