JPS5898192A - 貯水池等の深水層の曝気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 貯水池等の底部付近に形成する深水層に対し、該深水層
の汚濁進行全防止［７水質を改善する貯水池等の深水層
曝気装置に関する。

水利用と１−てダム等に設けられる貯水池の貯水は水深
が数十メートルに及ぶことが多く、その表面付近に存在
する表水層と，・底部付近に存在する深水層と上記雨水
層の中間に存在する中水層とに区分される。表水層に存
在する貯水（以下表層水と云う）は大気温に近い水温を
有し深水層ＶＣ存在する貯７Ｉ＜　（　ＩＵ下深層水と
云う）は地下水に近い冷ｌ帰となっており、中水層に存
在する貯水（以下中層水と云う）は」二記雨水層の中間
程ｊ更の水温を有する。上記各層の貯水のうちその上部
側（で在る貯水は下一部側の貯水よジも高温化している
。貯水池に上流側の水＃．池から自然に流入する水（以
下流入水と云う）は貯水池に以前より存在している貯水
に合流し、貯水の一部分は下流側に所要放水量として放
水（以下放流と云う）されている。貯水には上記流入水
が連続的に加わって遂次に放流されるが、下流流域の農
業用あるいは漁業用として大気温に近い水温を有する上
記表層水が好適なことから一般的ｖｃ表層水が放流され
ている。上記放流による表層水の減少部分には該部分の
下方に存在する中層水の一部が上昇し表層水化するとと
もに貯水池の上流側から流入する表層水が混合して連続
的に放流が続行される。」二記中層水の土留につれてそ
の下方に在る深層水も一部中層水に加わるが量的には少
量であり深層水は貯水池への滞留性が大となり動きの少
ぐない深水層全形成する。

なお、水源地の枯、′！による流入水の椿減あるいは異
常増水等により中層水、深層水を非常放流する場合は」
二記の限りではない。

ところで貯水池の上流流域の開発に伴なって腐栄養化１
−念生活廃水や産業廃水が流入水とともに貯水池へ流入
し７、これらがバクテリアやプランクトンを発生せしめ
かつその大部分が滞留性の犬なる深水層に沈潜してその
滞留性をより助長するようにな！ノ、深水層は水質が汚
濁しその汚濁が進行しその影響が中水層から表水層にも
及ぶ不良状態となっていた。

上記不良状態・＼の対応手段として深水層ｆジ貯水の表
面付近に至る鳴水上昇管（以下揚水管と云う）をその下
方を貯水池底部にアンカ等で固定して設けるとともに、
該揚水管に近い陸上にコンプレッサを設置Ｌ７該コンプ
レッサに連設］−た送気管全上記湯水管のｒ方間口部に
臨丑せ、コン７°レツサにより発生させた圧縮空気全ト
記開ロ部に送気し、これにより揚水管内に気泡全発生さ
せ該気泡の上昇に例随］７て付近の水が上昇するエアー
リフタ現象を利用して深水層より揚水して表層水に混合
放流することが実施されている。

しかしながら−に記コンプレツザと送気管および送水管
等を組み合せた曝気手段は貯水池の一定場所に固定状に
あるため、貯水池の水深が最深部分を有する中火部分等
に（グ効果が全く及ばず、かつ送気管全地上より揚水管
の下方まで延設することを要し、その設置と以後のメン
テナンスが甚だ煩雑であり異常増水時には損傷しゃすぐ
、目的とした曝気が十分になし得ないとの欠点があった
。

本発明は上記問題点を有効に解決するために創案された
ものであり、その目的は貯水池の沿岸部分、中央部分゛
またはこれらの中間部分のいかなる水域の深水層も曝気
し得るとともに、その設置と以後のメンテナンスを簡単
容易になし得る貯水池等の深層水の曝気装置を提供する
ことＶＣある。

上記目的を達成するために本発明者は揚水した深層水の
曝気手段として上部が開放された水槽を備えてｊ貯水池
の任意水域に航行自在な船舶と、該船舶の下方ＶＣ上記
水槽に接続し任意の水源地で延出する伸縮昇降自在な湯
水管および返水用下１８４管（以下は水管と云う）と、
上記湯水管に連動して昇降移動しＪ揚水管内に圧縮空気
を送気する送気管とを組み合せて、揚水・曝気・返水全
連続的に行なうことにより深水層の曝気を有効確実に実
施し得ることを見出して本発明を完成させたものである
。

以下本発明の一実施例を添柑図面に基づいて詳述する。

第１図において１は貯水池の貯水であり２は水面である
。貯水１：はその存在位置によって表水層３、中水層４
、深水層５に区分される。６は貯水池の底面であり地形
の凹凸等により高低があり、かつ流入水に混在している
土砂類が貯澱した泥層（図示省略）ンウ；ある。１は船
舶であり航行手段としての機関部（図示省略）を収容す
る機関室８と駆動軸９に接続したプロペラ１０および操
船室１１とを備え、７７体を形成するとともに、本装置
の特長の一つである上部を大気中に開放（−た曝気水槽
１２を伽ｊえている。１３は揚水管、１４は返水管であ
ジ、上記水槽１２の下方Ｖこその上方開口部１５．１６
Ｔｈ接続１２、水中に在る下方開口部１７．１８と【で
より貯水１を水槽１２に通水自在としている。上記ｌ１
Ｉ７１管１３．１４とも深水層５　ｃｃ至って延出し昇
降自在ＶＣ伸縮する複数の嵌合管１３ａ、１３ｂ、１３
ｅおよび１４ａ、１４ｂ。

１４ｃから形成されて訃り、昇降時等の動揺防止のため
、下端管１３ｃ、、１４ｃの下方にウェイト１３ｄ、１
４ｄｉ備える。船舶７上に備えたウィンチ１９．２０等
の昇降子役にワイヤロープ２１゜２２を下端管１３ｃ、
１４ｃに接続１．て昇降位置を調整自在としている。２
３は送気管であり揚水管１３の昇降移動に連動するごと
く船舶γ上に設けたウィンチ２４で操作され下端に揚水
管１３の下方間１−１部１７に臨むノス゛ル部材２５を
備えている。２６はコンプレッサであり上記送気管２３
ＶＣ圧縮空気を供給するために船舶γ上に設置される。

２７は送気管２３とコンブ７ツサ２δの連結管である。

２８．２９は送気管支承部材であり、送気管２３ｆ：遊
嵌合する支承孔（図示省略）を備えて揚水管１３の適宜
箇所に固設される。揚水管１３および返水管１４は巻搗
は時に中間管１３ｂ、１４ｂ、上端管１３Ｃ，１４Ｃが
順次に水槽１２および上端管１３ａ、１４ａに嵌合収納
される深さに形成されており、また容管の昇降移動を円
滑にするため、図示省略するがローラ等の滑動補助部材
が配設される。

次に上記実施例のｆ’）　７１１を、述へる。貯水池の
所要水域に存在する深水層の曝気を行なうべく船舶７を
航行させアノ力（図示省略）専で上記水１或に係留い船
舶７に備えたウィンチ１９．２０により湯水管１３およ
び返水′＃１４　’ｆｔ深水層５に臨ませて呻長下；ヰ
させる。下降量は事前に一般的計測手段で設定して１あ
るので湯水管１３、返水管１４の下方開口部１７．１８
は深水層５の所要点りこ位置し、上方開口部１５．１６
′ｆ：介して船舶γ内の水槽１２と深層水とが通水状態
となり水槽１２内４’ｔｚ貯水池の水面２と同等の水面
が生ずる。ついで、船舶γＶＣ設置しであるコンゾシソ
サ２δ全作動して得た圧縮空気を連結管２７を介して送
気管２３（Ｃ送気すると、送気管２３の下端に備えられ
たノズル２５が揚水管１３の下方開口部１Ｔへ上記圧動
゛空気全噴出し、噴出された圧縮空気は気泡化して湯水
Ｉ＃１３内を上昇移動して水槽１２へ至る。

この圧縮空気の気、判化ト昇移動に伴なって気泡付近の
水もエアーリフタ現象により上昇移動するので、揚水管
１３の下方開口部１１が位置する深水層５に存在する深
層水が水・−１２へ流入する。上記流入が連続すること
により水槽１２内に増量した深層水は水槽１２の一方に
設けた返水管１４の上方開口部１６からＦ１５ＶｒＣ押
し出され返水管１４の下万開１］部１８から深水層５に
返戻されて揚水管１３と水槽１２および返水管１４を深
層水が循環することとなる。したがって深水層５には、
揚水管１３内を上昇する深層水が上昇する気泡に接して
一次的な曝気を受け、ついで水槽１２内で大気に接する
一次的な曝気を受けてから返水管１４によジ返戻させる
ことにより酸素含有量を犬ならしめて改善された水質の
深層水が順次増大することとなる。水槽１２内に流入し
た深層水は後続して流入する深層水によって渦流化され
るので曝気効果（１１−層増大する。該水域の深水層５
の曝気終了後は他の水域に船舶７を航行移動させて上述
と同様に曝気作業を行なう。以上によって従来全然未灰
理であった貯水池の中央部分等の深水層５が任慧にしか
も効果大なる曝気がなし得られる。

上述実施例では船舶ｒｖｃ揚水、曝気、返水等の各手段
を設けたものを示したが、＃または単なる浮体に上記手
段を設置し、曳船または曳索等により所定位置へ移動さ
せて曝気作業を実施させてもよい。！！た揚水管、返水
管、送気管等は蛇腹形式の伸縮可撓管でもよく、この場
合全部を船舶７内に収納することもできる。また水槽１
２に抽泥網を設けて揚水中に混在する土泥を捕集して回
収してもよい。

第３図は送気ノズル２５を揚水管１３の上方に接続した
もので、これによっても相当な揚水曝気効果が得られる
。

上記本発明によれば次のごとき優れた効果が得られる。

■　航行自在な船舶に湯水管、曝気水槽、返水管、送気
管等の曝気手段全組み込んだので、貯水池の圧意水域へ
移動自在となり、従来未処理のまま故ＩＮされて汚ｌ蜀
が損性するままであったｊ貯水池中央部分等の深水層全
１暴気し得るようになった。

■　曝気が揚水管内の気泡接触と水槽内の大気接触とに
よってなされるので効果が著しく増大丈る。

■　曝気によジ水質全改善された水が深水層Ｖこ原水管
により直接的に返戻するので、貯水池の底部に沈澱して
いる土泥が揚水されても表水層に拡散することなく底部
に戻る。もしく（は水槽内で：ｌｉ集回収されるので貯
水全汚濁することがない。

■　−上記各項の作用効果により短期間に貯水池深水層
の曝気が確実に実施し得て水質の汚濁を防止・改善し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の側断面図、第２図に第１図
の■−■線矢祝断面図、第３図は曲の実施例を示す一部
側断面［開である。 図中、１は貯水池の貯水、２は貯水１の水面、５は深水
層、７は浮体をなす船舶、１２は水槽、１３は揚水管、
１４は返水管、２３より２７はエアーリフト手段である
。 特　許　出　願　人　　石川島罷磨重工業株式会社代理
人　弁理士　　絹　谷　信　雄 １１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 貯水池等の深水層に曝気する装置において、上記貯水池
   等の水面に航行自在に設けられた浮体と、該浮体に設け
   られた水槽と、上記水Ｎにこれより上記深水層ＶＣ至っ
   て延出される湯水管と、該揚水管の内部に曝気させて水
   をエアーリフトさせるエアーリフト手段と、上記水槽か
   らエアーリフト水を上記深水層に返戻させるための返水
   管とを備えたことを特徴とする貯水池等の深水層の曝気
   装置。