JPH07116643A - 湖沼・池等のアオコ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アオコの種類の如何を問わず確実に水と分離
させ経済的に効率よく回収する。 【構成】 湖沼、池等から採集したアオコを含む被処理
原水に、凝集剤等を混合すると共に、原水中に配置した
電極（３）に直流電流を通電し、凝集したアオコを水面
近傍に浮上分離させ、これを取り出して脱水し回収す
る。他方、アオコが分離された被処理水は、上水用に利
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湖沼、池等に発生した
アオコを採集して脱水分離するアオコ処理方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池等の水中には多くの種類の植物
性プランクトンが生存しており、これらの集合体である
アオコは０．５ミクロン程度の大きさで、その９９．９
％程度が水であり、これを濾過させる時、球状或いは棒
状等種々にその形状を変える性質がある。

【０００３】従来、アオコの脱水処理方法としては、種
々研究、実験されているが、主として物理的手段、例え
ば砂濾過、フィルタープレス、スポンジフィルター等に
よる固液分離である。また、上水処理場などでは、池等
から採集したアオコを含む被処理原水を、広大な処理場
に列設された多数の非常に大きな処理槽に導びき、これ
に凝集剤を添加して沈降分離させ、かつ濃縮させた後脱
水する方法が試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、フィルター等の目詰りが激しく、逆流洗浄によ
っても、フィルターからアオコを除去できず、また、砂
濾過においても目詰りが激しく、逆流洗浄に多大な労力
を要し、さらに、アオコの中には、凝集剤によっても水
と分離しない種類のもの、或いは殺藻剤の混入によって
も仮死または死亡状態とならず完全分離ができないもの
もある。

【０００５】そこで、本発明者は、上述のような実状に
着目して、すでに、被処理原水に凝集剤を添加混合し
て、アオコを加熱により仮死または死亡状態とした後、
脱水処理する方法を提案している。しかし、大掛りな設
備を要するうえ、運転コストが高くなるなどの問題があ
る。本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、アオコの種類の如何を問
わず確実に水と分離させて経済的に回収処理できる湖沼
・池等のアオコ処理方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術手段を講じた。即ち、本発明
は、湖沼等から採集したアオコを含む被処理原水に、凝
集剤等を混合すると共に該原水中に配置した電極に直流
電流を通電し、凝集したアオコを塊として水面近傍に浮
上分離させ回収することを特徴としている。

【０００７】また、本発明は、前記直流電流を通電する
電極が炭素製であることを特徴とし、さらに殺藻剤とし
て作用する銅製の線材または板状材を前記電極の一部分
に巻装するか、または、陰、陽極間に配設することを特
徴としている。さらに、本発明は前記被処理原水を間欠
的に攪拌しながらゆっくりと流動させ連続的に処理する
ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明によれば、被処理原水に凝集剤等（例え
ば硫酸アルミニウム殺藻剤）を添加混合して電極に直流
電流を通電すると、電極間の水の分解によって生じた気
泡（水素と酸素）のまわりに微粒子であるアオコが表面
張力で引きつられ、凝集されたアオコは表面に凸凹があ
るので、気泡をすき間にとり込んだり表面に気泡をくっ
つける。したがって、凝集されたアオコの塊の比重は水
の比重よりも小さくなり、アオコの塊が水面近くへ浮上
分離する。

【０００９】なお、被処理水中のアオコが浮上すること
により、イオン化された水の原子の移動によって電流が
生じ、アオコの分離状況を知ることができる。このよう
にして、水面に浮上したアオコの塊は、回収して脱水、
乾燥するが、殺藻剤の存在と微弱電流の印加により、仮
死または死亡状態となり、脱水性が非常によくフィルタ
ー等の目詰まりを生ずることなく、効率的に脱水でき
る。アオコの浮上分離により残った処理水は、イオン化
されて浄化されるので、上水として利用できる

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき、説明
する。図１は本発明実施装置の第１例を示し、（１）は
アオコ処理槽、（２）は開閉蓋、（３）は炭素棒からな
る電極で開閉蓋（２）に取付けられ、下端が槽底（１
Ａ）と同レベルに位置している。前記処理槽（１）は、
有底円筒状で槽底（１Ａ）が排水口（４）に向かって低
くなるように傾斜し、かつ排水口（４）が溝底に位置す
る環状溝（５）が形成され、排水が良好に行ないうるよ
うになっている。

【００１１】前記処理槽（１）には、側壁上部に凝集ア
オコ取出管（６）、（７）が接続され、該管（６）、
（７）の途中に切り換えバルブ（８）、（９）が設けら
れており、一方の前記管（７）の下流側端は他方の前記
管（６）の切換バルブ（８）の下流側に接続され、凝集
アオコ取出管（６）は脱水機（１０）に導びかれてい
る。該脱水機（１０）で脱水された固形アオコは乾燥機
（１１）で乾燥され、固形ケーキとなってコンポスト等
として利用される。

【００１２】また、前記処理槽（１）に設けた排水口
（４）には、開閉バルブ（１２）を介して排水管（１
３）が接続され、該排水管（１３）の途中には逆流洗浄
式濾過機（１４）、砂濾過装置（１５）及び殺菌装置
（１６）が配設されている。前記開閉蓋（２）には前記
電極（３）が４本（陽極２本、陰極２本）装着されると
共に、間欠運転可能な攪拌機（１７）が２組装着されて
おり、さらに、被処理原水供給管（１８）及び薬液供給
管（１９）が接続されている。なお、（２０）は原水供
給ポンプ、（２１）は薬液タンク、（２２）は開閉バル
ブ、（２３）は濃度センサーである。

【００１３】（２４）は直流変換ボックスで図２、図３
にも示すように、交流を直流に変換する直流変換器（２
５）、変圧器コンデンサ（２６）等が内蔵され、電流計
（２７）、ブレーカー（２８）、スイッチ（２９）、操
作ランプ（３０）が蓋（２４Ａ）に装着され、直流出力
が前記電極（３）に電線（３１）により供給されるよう
になっている。なお、前記電極（３）の下端部には、図
１に２点鎖線で示すように銅板（３２）を巻き付けて殺
藻効果を発揮せしめることができる。

【００１４】上記第１例装置において、湖水から採集し
たアオコを含む被処理原水を処理する場合、まず、ポン
プ（２０）を運転して処理槽（１）内に被処理原水を供
給した後、開閉バルブ（２２）を開いて薬液（硫酸アル
ミニウム、ポリ塩化アルミニウム、その他の高分子凝集
剤、殺藻剤等の水溶液）を定量供給し、攪拌機（１７）
により被処理原水を攪拌し、続いて電極（３）に直流電
流を通電したまま、所要時間間隔で攪拌する。

【００１５】被処理原水中の電極（３）に直流が通電さ
れることにより、凝集剤によって凝集したアオコ（Ａ）
が、通電によって発生した水素と酸素の気泡のまわり
に、表面張力で引きつられ、凝集されたアオコ（Ａ）は
表面に凸凹があるので、前記気泡をすき間にとり込んだ
り表面に気泡をくっつけ、凝集アオコ（Ａ）の塊が形成
される。この凝集アオコ（Ａ）の塊の比重は気泡をとり
込んでいるので、水の比重よりも小さくなり、したがっ
て、アオコの塊が水面近くに浮上し、塊の膜を形成す
る。他方、電流計（２７）には通電直後、電流が検出さ
れないが、時間の経過とともに電流量が増え、被処理原
水の浄化即ち、凝集アオコの浮上状況を知ることができ
る。

【００１６】所要時間経過後、処理槽（１）内のアオコ
はすべて凝集して水面に浮上するので、間欠攪拌及び通
電を停止し、切換バルブ（８）を開いて凝集アオコ
（Ａ）を前記取出管（６）から排出して脱水機（１０）
により脱水した後、乾燥機（１１）にて乾燥させて固形
ケーキとして回収する。なお、凝集アオコ（Ａ）のレベ
ルが前記取出管（６）以下になると、切換バルブ（９）
を開いて、前記取出管（７）から排出する。

【００１７】このようにして、凝集アオコ（Ａ）の取出
しが終了すると、開閉バルブ（１２）を開いて被処理水
を排出管（１３）から排出し、濾過器（１４）、砂濾過
装置（１５）及び殺気装置（１６）により洗浄殺菌し、
上水道へと導出する。被処理水の排出が終ると、開閉バ
ルブ（１２）を閉め、再び原水供給ポンプ（２０）を運
転して、処理槽（１）内に被処理原水を供給し、上述の
操作を繰り返してアオコ処理を行なうことができる。

【００１８】上記第１例によれば、炭素棒からなる電極
（３）の下端を槽底（１Ａ）と略一致させてあるので、
槽底（１Ａ）に凝集アオコが残留することなく、仮死ま
たは死亡状態となって、完全に浮上分離させることがで
き、従来凝集剤を添加しても凝集しなかったアオコも直
流電流を電極（３）に通電する事により凝集して浮上
し、分離回収することができる。また、直流電流の消費
電力は小電力で足り、至極経済的にアオコ処理を行うこ
とができ、感電の恐れはなく安全であり、さらに、電流
計（１７）によって凝集アオコの浮上状況を知ることが
できる。

【００１９】図４は本発明実施装置の第２例を示し、図
１の第１例と異なるところは、処理槽（１）を複数個配
設し、夫々に電極（３）および攪拌機（１７）を設けて
交互に運転し、アオコ処理を連続的に行いうるようにし
た点であり、作用効果は第１例と同じである。したっが
て、図１と共通する部分には同符号を付し詳細説明は省
略する。なお、（３３）は凝集アオコ取出ポンプ、（３
４）、（３５）は切換バルブである。

【００２０】図５、図６は本発明方法を連続的に行う装
置例を示し、第１例と異なるところは、アオコ処理槽
（１）が水路形とされた点、被処理原水取入口に細目除
塵器（３６）を設けると共に、その上流側に沈殿池（３
７）を設け沈殿物をすくい上げる手段（３８）を設けた
点、および脱水機（１０）の前段に濾過機（３９）を設
けた点であり、被処理原水は排水管（１３）からの排水
量に相当する流速でゆっくりと連続的に流動するように
なっている。

【００２１】そして、薬液は処理槽（１）の上流端で供
給され、また、攪拌機（１７）は上流側の所要部分に配
設される。さらに、前記各電極（３）は図６に示すよう
に槽全長にわたって千鳥状に配設されているが、対称的
に配置することができ、各電極（３）間に銅板を懸吊状
に配置することができる。

【００２２】図５、図６に示す装置例によれば、１つの
処理槽（１）内では被処理原水をゆっくりと流動、攪拌
させながら、アオコを凝集剤により凝集させると共に直
流を電極（３）間に通電して、凝集アオコを塊にして水
面付近に浮上分離させ、凝集アオコ塊を連続的に取出し
て濾過機（３９）により濾過して、再び脱水機（１０）
により脱水すると共に乾燥機（１１）により乾燥して固
形ケーキとして回収することができる。また、処理され
た清澄水は、濾過機（１４）、砂濾過装置（１５）、殺
菌装置（１６）を通して上水道として利用される。

【００２３】上記装置例によれば、比較的小さな水路形
処理槽（１）で、多量の被処理原水を効率的に処理し
て、アオコの処理回収が可能であり、従来、上水道設備
で設置されている処理槽の数十分の１の大きさの処理槽
（１）で略同量の原水を処理することができる。本発明
は、上記実施例に限定されるものではなく、適宣変更し
うること勿論である。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、上述のように、湖沼等から採
集したアオコを含む被処理原水に、凝集剤等を混合する
と共に、該原水中に配置した電極に直流電流を通電し、
凝集したアオコの塊を水面近傍に浮上分離させ回収する
ことを特徴とするものであるから、アオコの種類の如何
を問わず確実に水と分離させて安全に回収処理でき、し
かも、凝集アオコが塊となり、濾過器や脱水機の目詰ま
りを生じることなく、効率的に脱水できるうえ、濾過器
および脱水機を逆流洗浄することにより、付着したアオ
コを容易に除去することができる。

【００２５】また、本発明は、被処理原水をゆっくりと
流動させながら間欠的に攪拌して連続的に処理すること
を特徴とするものであるから、小規摸な設備で多量のア
オコを効率的に処理できるうえ、消費電力も少なく経済
的に処理することが可能であり、被処理水は上水として
有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の第１例を示す図面
である。

【図２】同実施例における直流変換ボックスの平面図で
ある。

【図３】図２の一部破断正面図である。

【図４】本発明方法を実施する装置の第２例を示す図面
である。

【図５】本発明方法を実施する他の装置例を示す一部破
断正面図である。

【図６】図５の一部破断平面図である。

【符号の説明】

１ アオコ処理槽 ３ 電極 １０ 脱水機 １１ 乾燥機 １７ 攪拌機 ２１ 薬液タンク ２４ 直流変換ボックス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湖沼等から採集したアオコを含む被処理
   原水に、凝集剤等を混合すると共に、該原水中に配置し
   た電極に直流電流を通電し、凝集したアオコを水面近傍
   に浮上分離させ回収することを特徴とする湖沼・池等の
   アオコ処理方法。
2. 【請求項２】 前記直流電流を通電する電極は炭素製で
   あることを特徴とする請求項１の湖沼・池等のアオコ処
   理方法。
3. 【請求項３】 銅製の線材又は板状材を、前記電極に巻
   きつけるかまたは、陰、陽電極間に配設することを特徴
   とする請求項１又は２の湖沼・池等のアオコ処理方法。
4. 【請求項４】 被処理原水はゆっくりと流動させながら
   間欠的に攪拌して、連続的に処理することを特徴とする
   請求項１、２又は３の湖沼・池等のアオコ処理方法。