JPS6154287A - 閉鎖水域の浄化装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、富栄養化が進行している湖沼、貯水池、内
湾等の閉鎖水域に効率良く空気を供給し浄化する閉鎖水
域の浄化装置に関する。

（従来の技術） 近年、湖沼や内湾などの閉鎖性水域においては周辺流域
からの窒素、リン等の栄養塩類の流入・蓄積に起因する
富栄養化が進行し社会問題となっている。この之め現状
としては閉鎖水域流入水中の有機物、窒素、リンを規制
するという方法が富栄養化防止対策の有効な手段として
実施さｎている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、富栄養化のメカニズムの全容が未だ解明されて
いないこと、効率の良い浄化方法が確立されていないこ
と等から、湖沼等の閉鎖水域を積極的に浄化、再生しよ
うという試みはほとんどなさ２’していなりのが現状で
ちる。

本発明はこのような現状に鑑みなさｎたもので、富栄養
化のメカニズムの全容を解明し、そこから、閉鎖水域を
浄化、再生する装置を創案したものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等はまず前提となる富栄養化のメカニズムが次
のよりにして進行すると考えた。

わが国の湖沼等は温帯湖に楓し、年間を通じて秋と春の
２回の循環期、冬と夏の２回の停滞期がある。停滞期に
おいては、第２図に示すように表層（ａ）、水温躍層（
ｂ）及び低Ｐ　（ｃ）に分か几、湖水の状態は垂直的に
変化する。

すなわち表層（ａ）部では太陽光を利用した光合成によ
シ植物性プランクトンが増殖し、溶゛存酸素（Ｄｏ）は
過飽和の状態になる。いっぽう低層（ｃ）部では表層（
ａ）で死滅したプランクトンが落ちてきて酸化分解され
るのでＤＯは消費さｎｌ　しばしば無酸素状態になる。

この酸欠状態が起きると、Ｉ（２Ｓが発生しはじめ同時
に鉄、マンガン、窒素、リンが溶出する。そして次の循
環期になると溶出した栄養塩類等が閉鎖水域全体に拡散
することになシ、富栄養化の進行を促進することになる
。

したがって、この富栄養化の悪循環を断ち切るためには
湖底（１００）に酸素を供給し、栄養塩類等の溶出を防
止することが必要である。

湖沼等に酸素を供給する方法に関しては湖沼等の水深、
富栄養化の進行状況等によシ異なるが、その目的、機能
から次の２方法が考えらｎる。

■循環呼気法、こｎは成層を破壊することになるので比
較的水深が浅く溶存酸素が極ＫＭに不足しているような
湖沼等に適する。ま次異臭味水でこまっている水源池の
水質改善にも有効である。

■深層曝気法、こｎは成層を破屡することなく深層水に
十分な酸素を与える方法であシ、夏期の表層水の水温低
下防止、濁水の流出防止にも有効である。

本発明は、とｎものうち、深１６　Ｅ％　５法により閉
鎖水域を浄化、再生する装置を考案したものである。

第１図は本発明の構成を示すもので、本発明は貯水槽（
１〕と、降水管（２）と、汲み上げ装量（３）とを有し
ている。尚（１００）は水面、（１０１）は湖底を示し
ている。

貯水槽（１）は浮体等によシ水上に浮かび、後述する汲
み上げ装置（３）で汲み上げられた弄層水を一度内部に
溜めるものである。

降水管（２）は、上記貯水槽（１）１１１面又は底面の
所で該貯水槽（２）内と連通し、そこから水中に壬設さ
れたもので、貯水槽（２）内の表層水を低層（ｃ）部側
に流入せしめる時の通路となるものである。そのためそ
の長さは閉鎖水域における本装置を設置しようとする所
の水深に合わせて決定され、下端開口部が低層（ｅ）部
に位置するよう調整される。

汲み上げ装置（３）は表層水を前記貯水槽（１）内に汲
み上げ、貯水槽（１）内の水面レベルを水面（１００）
のレベルよシ高くして水頭圧を上昇せしめるものでちる
。

（作　用） 本発明は溶存酸素豊富で且つ水温の高い表層水を汲み上
げ装置（３）によシ貯水槽（１）内に汲み上げ、更に該
貯水槽（１）内の水面レベルの上。

昇で生ずる水頭圧によ）降水管（２）を通じて低層（ｃ
）部へ上記表層水を送水混合させ、酸素の供給、即ち深
層曝気を行なうものである。以下この作用につき詳述す
る。

湖沼等の表層（ａ）では風等の影響によシ水面（１００
）で自然Ｉｔψ気が起っておシ、シかも前述のように、
藻類等の光合成の影響にょシ表層水は溶存酸素が飽和値
近くまで達している。しかも太陽熱によって水面（Ｚｏ
ｏ）温度は気温近くまで上昇している。この水温の高い
溶存酸素豊富な表層水を汲み上げ装置（３）にょシ矢印
イ及び口のように貯水槽（１）内に汲み上げ、貯水槽（
１）内の水面レベルを水面（１００）レベルよシも高く
する。この水頭圧金利用して表層水を矢印ハ、二及びホ
で示すように降水管（２）内に流し低／１（ｃ）部へ送
水せしめる。低／ｆｆｉ　（Ｃ）に送らｎた表層水は低
層水と熱交換しながら混合し、低層水を曝気せしめる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、本発明の一実施例を示しておシ、本発明は貯
水槽０Ｑと、降水管翰と、汲み上げ装置（至）とから構
成さｎる。尚（１００）は水面、（１０１）は湖底を示
している。

貯水槽αＱは、上面が開放さｎｌっ底面の広い円筒形水
槽から成シ、その側部周囲にフロートαηが装備され、
水面（１００）上に浮かぶことができるようにしている
。又本実施例では曝気用の回転ロータα２を貯水槽ＱＱ
内に取シ付けておシ、とｇを必要に応じて回転せしめ、
貯水槽α１内の表層水を更に曝気し、表層水が常に過飽
和の酸素を溶解した状態になるようにしている。

降水管（１）は、前記貯水槽ａＱ底面中央部にその上端
を取υ付けて該貯水槽Ｃ１Ｏ内と連通させ、そこから水
中に垂設している。又湖底（１０１）近くの下端には傘
状の散水板０１）が周設されているが、こｎは降水管（
ホ）内部に送水さｎてきた表層水をここで放射状に広げ
て流出させ、対流を起こさせることなく低層水と効率良
く混合せしめることができるようにするものである。こ
の散水板（ハ）は、チェーン（イ）を介して湖底（ｉｏ
ｌ）にあるおもυ（ハ）に係留さｎｌこのような構成に
よシ降水管翰は水中に垂設せしめらｎている。

汲み上げ装置Ｏ１，！は、一端を水面（１００）下に水
没させた吸い上げ管（３１）と、該吸い上げ管（３１）
と連結され、肢管（３１）から表層水を吸い上げる低水
頭ポンプ（３２）と、該ポンプ（３２）と連結し、そこ
から貯水槽ＱＱ内に表層水を流出する供給管（３３）と
から構成さｎる。このポンプ（３２）は図のようにフロ
ートαη上に設置さｎている。

以上のような装荷では汲み上げ６Ｌ匠００１によって貯
水槽αｑ内に汲み上げらｎ　７ｃ溶存醒崇豊富な表層水
は、必侠に応じて回転ロータ（２）を回転させ、溶存酸
素が過飽和状態になるまで酸素の溶解を行なう。そして
前記汲み上げ装Ｒ（７）Ｋよシ貯水槽ａＱ円の水面レベ
ルを水面（１■〕のレベルよフ高くなるまで表層水の汲
み上げを続け、との水頭圧を利用して衣層水を降水管翰
内に送水し、低Ｎ　（ｃ）側へ流出せしめる。

低層（ｃ）側に送らｎた表層水は散水板（Ｚ」）によっ
て放射状に広けらｎ１低層水と効率良く熱交換しながら
対流を起すことなく混合せしめらｎる。

（発明の効果） 以上のようなｍ成を有する浄化装伍によｎば、汲み上げ
装置で表り水を貯水槽へ汲み上げ、わずかな水頭圧を与
えるだけで温度がムタく溶存酸素豊富な表層水を低層へ
送シ、深層曝気することができるため、閉鎖水域の効率
的な浄化、再生ができるという優ｎた効果を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成の概略を示す説明図、第２図は停
滞期における閉鎖水域の状況を示す断面図、第３図は本
発明の一実施例を示す説明図である。 図中（１）ＱＱは貯水槽、（２］翰は降水管、（３１１
：Ｘ）は汲み上げ装置、（１００）は水面、（１０１）
は湖底を各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水上に浮遊する貯水槽と、該貯水槽内と 連通しそこから水中に垂設された降水管と、前記貯水槽
   内に表層水を汲み上げる汲み上 げ装置とを有することを特徴とする閉鎖水 域の浄化装置。