JPH06320192A - 長周期波エネルギーを利用した水質改善システム - Google Patents

長周期波エネルギーを利用した水質改善システム

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JPH06320192A
JPH06320192A JP13007893A JP13007893A JPH06320192A JP H06320192 A JPH06320192 A JP H06320192A JP 13007893 A JP13007893 A JP 13007893A JP 13007893 A JP13007893 A JP 13007893A JP H06320192 A JPH06320192 A JP H06320192A
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Michio Matsuoka
道男 松岡
Katsuhiro Sato
勝弘 佐藤
Akira Matsumoto
朗 松本
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NIPPON TETORAPOTSUTO KK
Nippon Tetrapod Co Ltd
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NIPPON TETORAPOTSUTO KK
Nippon Tetrapod Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】形状的に閉鎖性の強い水域となるような内湾水
域における水質を長周期波エネルギーを利用して改善す
るシステムを得ることを目的とする。 【構成】潮汐などの海面振動等を含む長周期波エネルギ
ーによって生ずる水位変動と共振する形状に設定した外
郭体を内湾域に配設し、前記外郭体内の隅角部にこの外
郭体内の水位変動と共振するように条件設定した空気圧
縮機構を設けるとともに前記空気圧縮機構で得られた圧
縮空気を貯留タンクを介して海中に配設した散気管に接
続し、さらに前記外郭体の一部に浮遊不純物を吸着する
ためのフイルターを備える複数の開口部を開設する。こ
のシステムでは動力コストが不要となるだけでなくメン
テナンスも極めて簡便となり、効率的に水質を改善し保
持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、長周期波エネルギー
を利用した水質改善システムに関するものであり、一層
詳細には、形状的に閉鎖水域となるような内湾域におけ
る水質を長周期波エネルギーを利用して改善するシステ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決すべき課題】近時、沿岸
水域の利用の要請が高まるなかで内湾水域の浄化はその
最も基本的な問題として捉える必要がある。
【0003】ところで、地形的な関係で閉鎖水域になっ
てしまうような内湾では海水の交流が充分行われないた
め、浮遊不純物が増加するだけでなくヘドロなどの堆積
物によって溶存酸素量が低下して自浄能力が極めて低く
なり、従って、このような内湾水域における水質を改善
することは環境整備などの面からも重要な問題となって
きている。
【0004】そこで、このような閉鎖性の内湾水域にお
ける水質改善手段として、例えば、浮遊不純物を適宜回
収して除去したり、ヘドロなどの堆積物に対しては浚渫
除去したり、海上から投入した覆砂によって被蓋した
り、さらには湾外の海水の流入経路を確保して海水の交
流が少しでも生じるようにする等種々の対策が講じられ
ている。
【0005】しかしながら、いずれの方法も費用が嵩
み、浮遊不純物やヘドロなどの堆積物は一時的には除去
されるもののあくまでも二次的な対策であるため内湾水
域自体の水質を長期間に亘って改善保持していくことは
困難であった。
【0006】一方、風波のような短周期波浪エネルギー
を駆動源とする波動ポンプを使用して動力コストを省略
するとともに水域の底層水を汲み上げて海水を交流させ
たり、内湾水域の曝気を行うなどのシステムも提案され
ているが、風波等の短周期波はそのエネルギーが急速に
減衰してしまうため効率が悪く、水質改善手段として満
足できる方法とは言えなかった。
【0007】
【課題の解決手段】そこで、この発明では、風波などの
波長よりも長い、例えば、内湾域にみられる海面振動の
共振現象(副振動)や潮汐による海面振動などの長周期
波のエネルギーに着目し、これらの長周期波のうち数十
秒周期の水位変動に共振する形状に設定した外郭体を内
湾域に配設し、前記外郭体内の隅角部にこの外郭体内の
水位変動と共振するように条件設定した空気圧縮機構を
設けるとともに前記空気圧縮機構で得られた圧縮空気を
海底に配設した散気管に接続し、さらに外郭体の一部に
浮遊不純物を吸着するためのフイルターを備える複数の
開口部を開設して自然の外力を効率よく利用して内湾水
域の水質改善を行なえるようにしたものである。
【0008】
【作用】この発明に係る水質改善システムでは、内湾水
域の長周期の水位変動を、まず外郭体内において共振現
象を利用して増幅し、この増幅された水位変動を空気圧
縮機構のピストン部材との共振現象によりさらにピスト
ン部材の上下振動(往復動)に増幅することにより外気
を効率良く圧縮貯留し、さらにこの圧縮空気を散気管を
介して海中に放散させてエアレーションを行い、一方、
外郭体内に浮遊する不純物等は複数設けた開口部に配置
されたフィルターによって回収するものである。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係る水質改善システムの好適
な実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
【0010】図1および図2において、本発明に係る水
質改善システム10は、2ケ所の開口部12、14を有
する矩形状の外郭体16によって水域を囲み、この囲ま
れた水域が数十秒周期の水位変動に共振するように外郭
体16の形状寸法を条件設定する。
【0011】一方、この外郭体16内における水位変動
の大きい隅角部および側縁部には複数の空気圧縮機構1
8を配設し、これらの空気圧縮機構18と所定箇所に設
置した圧縮空気定圧貯留タンク20とを送気管22によ
って接続し、さらにこの圧縮空気定圧貯留タンク20か
ら導出した送気管24を散気管26に連通する。なお、
散気管26はその長手方向に沿って多数の小孔を開設し
た従来公知の管体によって形成されており、これらの散
気管26は外郭体16内の海底に適宜の手段により固定
されている。
【0012】また、各空気圧縮機構18は海中に設置し
た空気圧縮シリンダ28からなり、この空気圧縮用シリ
ンダ28の一部に逆止弁30を備える外気取入口32を
開設するとともに浮体で形成したピストン部材34の往
復動によって該シリンダ28内に取入れた外気を圧縮す
るように構成されている。この場合、ピストン部材34
の上下動(ヒービング)の固有周期が前記外郭体16の
内部水の共振周期と合致するように設定しておく。
【0013】さらに前記外郭体16は、上げ潮時に開口
部12を介して外郭体16内に海水を蓄え、下げ潮時に
は周辺海域との水位差によって開口部14から海水を外
部に放出するような造流堤として形成されており、前記
開口部12および14の流入係数に差をつけ、潮汐によ
って外郭体16内の海水の入替えとその入替え時の流れ
の方向が一定となるように構成されている。なお、前記
開口部12および14には浮遊不純物を吸着するための
フイルター36を配設する。
【0014】このように構成した本発明に係る水質改善
システム10においては、潮汐による水位変動を利用し
て開口部12を介して外郭体16内に海水を流入させ
る。なおこの時、周辺水域の浮遊不純物はフイルター3
6によって除去される。
【0015】また、数十秒の周期を有する長周期波が来
襲すると、この周期に共振するように条件設定しておい
た外郭体16内の水位はその共振現象により大きく変動
しはじめ、外郭体16の隅角部近傍での水位変動が最も
大きくなる。
【0016】そして外郭体16の隅角部近傍で最も増幅
された水位変動は空気圧縮シリンダ28内のピストン部
材34の往復動に変換され、外気取入口32を介して該
空気圧縮シリンダ28内に導入された空気を圧縮するた
めのエネルギーとして使用される。 この場合、ピスト
ン部材34の上下動(ヒービング)の固有周期と外郭体
16の内部水の共振周期を合わせてあるのでピストン部
材34の往復動はさらに増幅され空気圧縮シリンダ28
内に導入された外気の圧縮を好適に行うことができる。
【0017】各空気圧縮機構18によって圧縮された外
気は送気管22を介して圧縮空気定圧貯留タンク20に
送られ、さらにこの圧縮空気定圧貯留タンク20の圧力
が一定の圧力に達すると送気管24および各散気管26
を介して海水中に気泡として放散され、この放散時のエ
アレーション作用で溶存酸素量を増大させ自浄能力の向
上によって水質の改善を行うものである。
【0018】一方、外郭体16はグチ式造流堤として形
成されているため、例えば、下げ潮時には周辺海域との
水位差によって開口部14から海水を放出して外郭体1
6内の海水の入替えを行うだけでなく、開口部14に配
置したフイルター36によって外郭体16内の浮遊不純
物を吸着してから海水を放出する。またこの海水の入替
え時の流れの方向も一定方向になっているので浮遊不純
物が外郭体16内で混濁するような不都合も生じること
はない。
【0019】なお、フイルター36に吸着した浮遊不純
物の除去は適宜行うことになるが、この水質改善システ
ム10では長周期波エネルギーという自然に生じた外力
を動力源として使用しているのでランニングコストを低
減でき保守管理も極めて簡便に行うことができるもので
ある。
【0020】
【発明の効果】先に述べたように、本発明に係る水質改
善システムでは、長周期波エネルギーによって生じた海
水位変動を利用して外郭体内の水位変動を増幅するとと
もにこの増幅された水位振動と空気圧縮機構を共振させ
て空気を効率的に圧縮し、さらにこの圧縮空気を外郭体
内水域に放散してエアレーションを行い、このエアレー
ションによって溶存酸素量の増大を図り水質改善を促進
保持するので動力コストが不要であるばかりでなく、メ
ンテナンスも極めて容易となり、さらには海水中に浮遊
する不純物もグチ型開口部に配置されたフィルターによ
って回収するので効率的な水質改善を達成することがで
きる等種々の利点を有するものである。
【0021】以上、本発明に係る水質改善システムの好
適な実施例につき説明したが、本発明はこの実施例に限
定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲
内において種々の設計変更をなし得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水質改善システムの概略平面図で
ある。
【図2】図1に示す水質改善システムの要部断面説明図
である。
【符号の説明】
10 水質改善システム、12 開口部、 14
開口部、16 外郭体、 18 空気圧縮機
構、20 圧縮空気定圧貯留タンク、
22 送気管、24 送気管、 26 散気
管、 28 空気圧縮シリンダ、30 逆止弁、
32 外気取入口、 34 ピストン部
材、36 フイルター。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潮汐などの海面振動等を含む長周期波エネ
    ルギーによって生ずる水位変動と共振する形状に設定し
    た外郭体を内湾域に配設し、前記外郭体内の隅角部にこ
    の外郭体内の水位変動と共振するように条件設定した空
    気圧縮機構を設けるとともに前記空気圧縮機構で得られ
    た圧縮空気を定圧貯留タンクを介して海底に配設した散
    気管に接続し、さらに前記外郭体の一部に浮遊不純物を
    吸着するためのフイルターを備える複数の開口部を開設
    することを特徴とする長周期波エネルギーを利用した水
    質改善システム。
JP13007893A 1993-05-07 1993-05-07 長周期波エネルギ―を利用した水質改善システム Expired - Lifetime JP2510941B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110759422A (zh) * 2018-07-25 2020-02-07 联成创新国际股份有限公司 水质处理结构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS575567A (en) * 1980-06-12 1982-01-12 Shimizu Constr Co Ltd Reflective convergence bank for wave power generation
JPS61108888U (ja) * 1984-12-24 1986-07-10
JPH0398696A (ja) * 1989-09-09 1991-04-24 Taiyo Plant Kogyo:Kk 波動ポンプを用いたエアレーション浄化装置

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