JPH1057986A - 湖沼の水質浄化方法及びその装置 - Google Patents

湖沼の水質浄化方法及びその装置

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JPH1057986A
JPH1057986A JP8221172A JP22117296A JPH1057986A JP H1057986 A JPH1057986 A JP H1057986A JP 8221172 A JP8221172 A JP 8221172A JP 22117296 A JP22117296 A JP 22117296A JP H1057986 A JPH1057986 A JP H1057986A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中溶存酸素を増やして生物の生育環境を広
げ、かつ底泥からの栄養塩類の溶出を抑えることがで
き、水質浄化効率の良い湖沼の水質浄化方法及びその装
置を提供する。 【解決手段】 上面に植物16を植え、かつ下面に紐状
等の接触材17を取り付けた浮力体15を水中に係留す
ると共に、浮力体15の下方の水底Bに散気式循環装置
13を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として水中のバ
クテリヤを始めとしした水中微小生物を利用して効率良
く水質浄化を行なう湖沼の水質浄化方法及びその装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、湖沼などのごとく閉鎖水域の水質
浄化をはかるためには、水中にフロートなどで浮体を係
留し、その水中浮体に水中植物を植えたり、紐状や網状
等の接触材を取り付けて、これらの植物や紐状等の接触
材にバクテリヤを始めとした微小生物を繁殖させること
により、その水域の水中の汚染物や植物性プランクトン
を微小生物に供給し、それによりその水質浄化をはかる
方法がすでに知られている。
【0003】しかしながら、上記のごとき従来の方法に
おいては、植物や紐状等の接触材を取り付けた水中浮体
のまわりの限られた水域の水質を浄化するだけであり、
その水質浄化効率が悪いという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水中に浮遊
状態に係留した植物や紐状等の接触材に対して水底また
は水中部から散気式循環装置により気泡と共に上昇流を
人為的に供給し、また水中溶存酸素を増やして生物の生
育環境を広げ、かつ底泥からの栄養塩類の溶出を抑える
ことができ、水質浄化効率の良い湖沼の水質浄化方法及
びその装置を提供することを解決課題としたものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の湖沼の水質浄化
方法は、水中の微小生物が繁殖する植物や紐状等の接触
材を水中浮遊状態に係留し、これらの植物や紐状や網状
等の接触材に水底または水中部から気泡と共に上昇流を
連続的に供給することからなる。さらに、本発明の湖沼
水質浄化装置は、上面に植物を植え、かつ下面に紐状や
網状等の接触材を取り付けた浮力体を水中に係留すると
共に、その浮力体の下方の水底または水中部に散気式循
環装置を配設することからなり、また、上記の散気式循
環装置として、圧縮空気導入部の上に吸水部を配し、さ
らにその上に散気部を設け、圧縮空気導入部には圧縮空
気導入管を設け、吸水部は横方向からと下方向から水が
導入されるようにし、さらに散気部にはスパイラルガイ
ドを配設した渦流式散気装置を設けることからなり、さ
らには、上記の浮力体の上面に植えた植物及び下面に取
り付けた紐状等の接触材を魚類による食害から保護する
網で覆った湖沼の水質浄化装置からなる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明するが、まず、図1は、本発明の水質
浄化方法に適用される水質浄化装置を湖沼等に配設した
全体側面図で、水底Bに配置された散気式循環装置13
から複数のワイヤー14を介して平面形状が環状の浮力
体15が水中に係留されており、これらの浮力体15の
上面には水生植物16が植えられると共に、その下面に
は紐や網状等の接触材17が取り付けられている。
【0007】上記水生植物16としては、コカナダモ、
ミズオオバコ、セキショウモ、ヒルムシロ等の富栄養域
で生息できるものを植えることが好ましい。上記の構成
からなる水質浄化装置においては、上記の水生植物16
や紐状等の接触材17にバクテリアを始めとした微小生
物が水中で繁殖しやすい状態にした浮力体15からなる
構造物を水中に係留しており、しかも、上記浮力体15
の下方の水底Bに散気式循環装置13を配設して水中に
人為的な気泡を含む上昇流Fを形成し、水中の汚染物や
植物プランクトンをこれら浮力体15に連続的に供給す
るので、微小生物の植物16や接触材17における繁殖
を促進し、微小生物による水質浄化が効率良く行なわれ
る。
【0008】すなわち、気泡を含む上昇流Fがない従来
例に比べて、微小生物への汚染物質等の供給が連続的に
なり、浄化効果がより高くなる。また、水生の植物16
により水中の栄養塩の除去が行なわれると共に、散気式
循環装置13が図1のHで示す移動範囲に気泡を含む上
昇流Fが拡散するので、水中の溶存酸素を増やして生物
の生育環境を広げ、かつ底泥からの栄養塩類の溶出を抑
えることができる。
【0009】なお、本実施形態では、散気式循環装置1
3を水底Bに設置しているが、水深が深い場合には、散
気式循環装置13を水中に係留することもできる。次
に、上記散気式循環装置13には、従来一般に使用され
ている装置を採用できるが、図2に示すのは、その散気
式循環装置13として採用できる渦流式散気装置の一部
断面の斜視図である。
【0010】この渦流式散気装置は、上下方向に3段の
部分から構成され、その最下部には圧縮空気導入部1、
その上には吸水部2、そして最上部には散気部3からな
り、そしてそれらの各部はつぎのごとき構成からなる。
最下部の圧縮空気導入部1には圧縮空気導入管4が設け
てあり、その圧縮空気導入管4は装置の中心部に導入さ
れ、そこから圧縮空気分配管5が上部の吸水部2に向か
って分散配置されている。
【0011】次に、圧縮空気導入部1の上方に設けた吸
水部2には、多数の整流板6が図2に示すように吸水部
2の全周にわたって均等に曲線状に配置されており、そ
れらの各整流板6により形成された各空間内に前述の圧
空分配管5の先端部が突出し、それらの先端部は夫々中
心方向に向かって曲げられており、先端にはノズル20
が取付けられている。
【0012】また、この吸水部2の底部中央には水が上
方に吸引され、導入される開口7が穿設されている。つ
いで最上部の散気部3には、その外周に複数の部屋に区
切られた浮力体8が設置され、その上方にはバルブ9が
取付けられて空気の導入、排出を適宜行うようにしてい
る。
【0013】また浮力体8の側面には図示されていない
連通孔が多数穿設され、水の浮力体8への流入・排出が
可能のようにできている。そして浮力体8の内側にはス
パイラルガイド11が中心体12の側面に多数均等に取
付けされ、その先端側は浮力体8の内壁に固定してい
る。中心体12の下端を逆円錐体とすれば、水の上昇抵
抗を減じるのに効果的である。
【0014】また浮力体8およびスパイラルガイド11
の上方は外部に開放状態となっている。なお、浮力体8
は、この渦流式散気装置の設置や移動をより容易にする
ためのものであるので、圧縮空気により水を効率よく循
環混合させるという機能には直接関係がないので、散気
部3に浮力体8を設けずに、単に筒状部材を設けてもよ
い。
【0015】以上が図2の渦流式散気装置の構成であ
り、次にその作用について説明する。この渦流式散気装
置を設置する際には、まず浮力体8にバルブ9を通して
空気を入れ、その中の水を浮力体8に設けた連通孔から
排出させることにより水上に浮上させて所定位置まで運
び、次いで浮力体8内の空気を排出しながら連通孔から
水を浮力体8内に導入することにより水中の適当位置ま
で降下させる。
【0016】次いで適当位置に係留するために、水底に
位置させた重錘に連結したロープの他端をこの渦流式散
気装置に連結し、上方への移動をそれらのロープにより
抑止し、一方それらのロープを張設するために渦流式散
気装置にバルーン等の浮力発生体を取付けたり、又は浮
力体8内への空気量を増加させて積極的に浮力を生じさ
せること等により渦流式散気装置を上方に常に引張られ
る状態にして定位置に係留するようにする。
【0017】この渦流式散気装置による水の循環混合を
行う場合には、先ず圧縮空気を圧縮空気導入管4に導入
し、その圧縮空気は圧縮空気分配管5を経由して吸水部
2に導出される。そこで圧縮空気分配管5の先端のノズ
ル20は中心方向に曲げて向けているから圧縮空気の噴
出により、気泡が発生し、気泡は中心部付近で上昇し始
めるので、周辺の水は整流板6に沿って周囲から中心方
向に向けて導入される。
【0018】それと同時に当然ながら開口7を通って下
方の水も上方に運ばれることになる。したがって吸水部
2では水は横方向からと下方から同時に吸引されて上方
に運ばれることになる。次に、上方、即ち散気部3に上
昇した気泡は、スパイラルガイド11に至り、スパイラ
ルガイド11に沿って斜め上方に水面方向に向かって渦
流状に上昇することになる。この場合スパイラルガイド
11を使用したから気泡がスパイラルガイド11から斜
め上方に噴出し、噴出される気泡の面積が広がり上昇流
を発生させる面積を広げることができる。
【0019】さらに、スパイラルガイド11を固設して
いる中心体12を特に設けたために、一般には中心部分
の上方ではどうしても上昇する気泡がオーバーラップし
て上昇流を発生させる効率が悪かったところ、この中心
体12の存在により渦流式散気装置の上方では上記のご
とく上昇する気泡のオーバーラップ現象が殆ど生じず、
丁度平行的に万遍なく気泡が上昇して効率よい散気現象
を生ずるようにすることができ、そのように中心体12
の直径等を設計することができるのである。また浮力体
8の中を複数の部屋に仕切ることにより、浮力の微細変
更を可能にすることができる。
【0020】以上のごとく図2に示した渦流式換気装置
によれば、全体にコンパクトに配列した圧縮空気導入部
1、吸水部2及び散気部3によって効率的に上昇流を発
生でき、またスパイラルガイド11によって気泡を水平
方向に広く吐出でき、しかも水の上昇流量を大きくする
ことができ、かつ渦流の発生を可能にし、水を下方から
上方に動かす効率がよい。
【0021】次に、図1に示した浮力体15の上面に植
えた水生植物16及び下面に取り付けた接触材17を網
で覆えば水生植物16及び下面に取り付けた接触材17
に繁殖した微小生物を餌とする魚類等による食害から防
止でき、浄化機能をより一層維持できる。
【0022】
【発明の効果】以上に説明した本発明の湖沼の水質浄化
方法およびその装置によれば、バクテリアを始めとした
微小生物が水中に係留した植物や接触材に繁殖し、しか
も水底または水中部に配設された散気式循環装置によっ
て水中の汚染物や植物プランクトンが微小生物に連続的
に供給されて、効率よく微小生物による水質浄化を行な
うことができる。
【0023】また、水生植物により水中の栄養塩の除去
ができると共に、散気式循環装置により水中の溶存酸素
を増やして生物の生育環境を広げ、かつ底泥からの栄養
塩類の溶出を抑えることができる。さらに、散気式循環
装置に渦流式散気装置を採用すれば、従来一般の装置に
比べて効率的に上昇流を発生でき、また気泡を水平方向
に広く吐出して水の上昇気流を大きくできるなど、水質
浄化の効率を上昇できる。また、水中に係留した植物や
接触材を魚類から保護する網で覆えば浄化機能を維持す
る上で効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の湖沼の水質浄化装置の一実施形態にお
ける配置側面図である。
【図2】図1の散気式循環装置として有効に適用される
渦流式散気装置の一部断面の斜視図である。
【符号の説明】
1 圧縮空気導入部 2 吸水部 3 散水部 4 圧縮空気導入管 11 スパイラルガイド 13 散気式循環装
置 15 浮力体 16 水生植物 17 接触材 B 水底 F 上昇流

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中の微小生物が繁殖する植物や紐状等
    の接触材を水中浮遊状態に係留し、これらの植物や紐状
    等の接触材に、水底または水中部から気泡と共に上昇流
    を連続的に供給する湖沼の水質浄化方法。
  2. 【請求項2】 上面に植物を植え、かつ下面に紐状等の
    接触材を取り付けた浮力体を水中に係留すると共に、そ
    の浮力体の下方の水底または水中部に散気式循環装置を
    配設した湖沼の水質浄化装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の散気式循環装置として、
    圧縮空気導入部の上に吸水部を配し、さらにその上に散
    気部を設け、圧縮空気導入部には圧縮空気導入管を設
    け、吸水部は横方向からと下方向から水が導入されるよ
    うにし、さらに散気部にはスパイラルガイドを配設した
    渦流式散気装置を設けた湖沼の水質浄化装置。
  4. 【請求項4】 浮力体の上面に植えた植物及び下面に取
    り付けた紐状等の接触材を網で覆った請求項2または3
    記載の湖沼の水質浄化装置。
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