JPS63194721A

JPS63194721A - 貯留水の撹拌装置

Info

Publication number: JPS63194721A
Application number: JP62027752A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Nakayama; 勝夫中山
Original assignee: NAKAYAMA KANKYO ENJI KK
Current assignee: NAKAYAMA KANKYO ENJI KK
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-08-11
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2557635B2

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、貯水池や湖沼等に貯留された水の水質浄化
のための貯留水の攪拌装置に関する。

［従来の技術］貯水池や湖沼等（以下単に「池」という）には大量の水
が貯留され、その水面は大気に露出しているが、この貯
留水の水面付近の表層水と、底付近の下層水と、中間部
の中層水とに着目して見ると、この表層水と中層水と下
層水とが互いに入れ替わることはほとんどないことが一
般的に知られている（「用水と廃水」Ｖｏｌ　、２７　
Ｎｏ、８　（１，９８５）参照）。

この現象を図示して詳述すると、第８図に示すように、
池（１）の貯留水（２）が大気に露出し、水面（３）に
太陽（４）からの光が照射すると、水面（３）付近の表
層水（５）は暖められる。この表層水（５）としては、
例えば厚さ約］Ｏｃｍ程度となり、温度は季節によって
２５℃〜３０℃にまで暖められる場合があることが、測
定によって確認されている。

この表層水（５）は、その温度上昇によって矢印のよう
な対流を起こす。すると、この表層水（５）の下方の中
層水（６）も、上部の温度が上昇することにより矢印の
ような対流を起こす。この中層水（６）の対流によって
底面（８）付近の下層水（７）も、同じようにして上部
温度が上昇して矢印のような対流を起こす。なお、この
図では中層水（６）としては単層の場合を示しているが
、複層となる場合も生じる。

このようにして、各層（５）　、　（６）　、　（７）
それぞれの内部での対流は生じるが、各層（５）　、　
（６）　、　（７）相互間での対流は生じないため、貯
留水（２）全体としての対流は生じない。したかりて上
述のように温度が２５℃〜３０℃にまで上昇した表層水
（５）は、冷４　却されずにその温度に保持されること
となる。この温度条件は、青粉（アオコ：貯留水などで
繁殖して水全体を緑色に採る微小な藻類をいう）の生育
にとって適したものであることから、表層水（５）内に
おいて青粉（９）が大量に繁殖し、池全体を緑色に変色
させる。さらに、各層（５）　、　（６）　、　（７）
相互間での対流が生じないため、水面（３）からの酸素
が充分に供給されない中層水（６）及び下層水（７）は
嫌気状態となり、水中の生物は死滅し、底面（８）上に
いわゆるヘドロ（］０）と化して堆積する。この嫌気状
態は下層水（７）において特に著しく起こり、酸素含有
量がほとんど零になることも珍しくない。

この青粉の発生やヘドロ化の現象は、現在我が国各地の
貯水池や湖沼等において大きな社会問題となっているが
適切な解決策が見い出せないまま今日に至っている。そ
の一つの解決策としては、例えば第９図に示すような貯
留水の攪拌装置がある。このものは、池（１）の貯留水
（２）内に一対の管（ｌ　Ｉａ）　、　（］　Ｉｌｂを
縦方向に浮上させるとともに、容管（Ｉｌａ）　、　（
Ｉｌｂ）の上部を連通管（Ｉｌｃ）で連通させたものを
配置し、この一方の管（ｌｌａ）の下部内方に空気供給
機（１２）から空気を供給するようになっている。する
と、供給された空気は多数の気泡Ｂとなって管（Ｉｌａ
）内を上昇する。この気泡Ｂの形成により管（］Ｉｌａ
内を上昇する水流が生起される。この気泡Ｂを含んだ水
流は連通管（Ｉｌｃ）を介して管（ｌｌｂ）内を下降す
る。こうして図示矢印のような水流が形成され、かつ貯
留水（２）への酸素の供給も同時に行なうことができる
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記のような従来の貯留水の攪拌装置で
は、気泡Ｂによって水流を起こさせる方式であるので、
水流の勢いが弱く、また、気泡Ｂのない水流を生起させ
ることは不可能であるという問題点があった。

また、水深の深い場所で空気を吐出させるので、高い圧
力の空気を供給しなければならないという問題点、及び
空気供給機（Ｉ２）が発生する騒音が大きいという問題
点もあった。

さらに、対向する一対の管（Ｉｌａ）　、　（ｌｌｂ）
間の距離を大きくとることができないため、池（１）の
広範囲に亘っての攪拌が困難であるという問題点もあっ
た。

この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
、空気供給の有無にかかわらず、貯留水を無騒音で広範
囲に亘って攪拌することのできる貯留水の攪拌装置を得
ることを目的とする。

［問題点を解決するだめの手段］この発明に係る貯留水の攪拌装置は、浮上部を貯留水に
浮遊させて配置し、管状部をこの浮上部に下方に向けて
取付けるとともに、この管状部の上部と下部にはそれぞ
れ貯留水の給排開口部を形成し、縦方向への水流を生起
させる水流発生部を管状部内部に配設したものである。

［作用］この発明においては、管状部内部に水流発生部を配設し
たから、空気供給の有無にかかわらず、管状部内に縦方
向の強い水流を生起させることができる。

［実施例］以下第１図、第２図に基づいてこの発明の一実施例を説
明する。この第１図に示すものは主に深い池での深層曝
気に用いられるものであり、図において、（２０）は貯
留水（２）に浮遊して配置された浮上部であって、この
実施例では、カラフルに着色されたフロート（２０）が
水面（３）上に浮上している場合を示している。このフ
ロート（２０）は、本体（２０ａ）と、この本体（２０
ａ）の上方に取付けられたカバー（２０ｂ）とから構成
され、貯留水（２）は、本体（２０ａ）とカバー（２０
ｂ）との間の空間（２０ｃ）を自由に出入りできるよう
になっている。またこのフロート（２０）は、該攪拌装
置全体が水面（３）上に浮上するとともに、本体（２０
ａ）が水中に没し、空間（２０ｃ）の下部分が貯留水（
２）で満たされているような、所定の比重の材料により
構成されている。

（２１）は、フロート（２０）の本体（２０ａ）に、下
方に向けて取付けられた管状部であって、この実施例で
は、円形のパイプ（２１）をほぼ鉛直下方に向けて固定
した場合を示している。このパイプ（２１）の上端部（
２２）は開放されており、この上端部（２２）と空間（
２０ｃ）とにより、横方向全周に亘って形成された上部
開口部（２３）を構成し、この上部開口部（２３）は貯
留水（２）をパイプ（２１）内に供給する機能を有して
いる。（２４）は、パイプ（２１）内の貯留水（２）を
装置外部に排出するための下部開口部であり、この実施
例では、上部開口部輯３）と同様に横方向全周に亘って
形成されている。（２５）はこのパイプ（２１）内部に
配設され、縦方向への水流を生起させる水流発生部であ
って、この実施例では、モータ（２６）と、このモータ
（２６）からの動力により回転するプロペラ（２７）と
を備え、図示矢印Ａのような下方向への水流を生起させ
るミキサ、例えば水中ミキサの場合を示している。なお
、このミキサとしてはモータが水面上にある形式のもの
であってもよい。さらにこの氷中ミキサ（２５）は、パ
イプ（２１）内に配設されて外部から供給された空気を
、プロペラ（２７）の吸込側で吐出する空気供給装置（
２８）を備えている。（２９）は吐出空気量を調節する
ための弁である。（３０）はパイプ（２１）の下端部と
チェーン（３１）で連結されたアンカーであり、この攪
拌装置の横方向への移動を規制している。（３２）はモ
ータ（２６）と電気的に接続されたケーブルであり、水
面（３）上に浮上するサポート（３３）により支持され
ている。

次に、以上のように構成された上記実施例の動作につい
て説明する。まず、アンカー（３０）を池（１）の底面
（８）上に載置することにより、この攪拌装置が池（１
）の所定の場所から移動しないようにしておく。次いで
、水中ミキサ（２５）のモータ（２６）を運転し、この
モータ（２６）からの動力によりプロペラ（２７）を回
転させることにより、パイプ（２１）内に下向きの強い
水流を生起させるとともに、弁（２９）を開いて、空気
をプロペラ（２７）の吸込側に供給する。すると、貯留
水（２）はフロート（２０）の本体（２０ａ）上部外方
全周から内方に流れ込み、上部開口部（２３）からパイ
プ（２１）内に入り、水中ミキサ（２５）に達する。空
気の供給とプロペラ（２７）の回転作用により該プロペ
ラ（２７）は空気を吸込み、これにより貯留水（２）は
多数の気泡Ｂを含んた水流となってパイプ（２１）内を
下降し、下部開口部（２４）全周から横方向に向けて排
出され、一定滞留時間経過後、再びフロート（２０）部
から吸込まれる。こうして水流の循環経路が形成される
。この動作状態は、第８図に相当する第２図に示してお
り、この装置により生起された循環水流により、貯留水
（２）の水面（３）に近い表層から底面（８）に近い下
層までの全体として、かつ広範囲の対流を起こさせるこ
とができる。これにより、貯留水（２）が表層水（５）
、中層水（６）、下層水（７）とに分離することによっ
て、表層水（５）の温度が上昇して青粉（９）が繁殖し
たり、ヘドロ（１０）が堆積するという第８図に示すよ
うな従来の不具合を防止することができる。また、水中
に空気を供給しているから曝気による水の自浄作用も兼
ねることになり、さらに、水流は気泡Ｂを水流下降時か
ら上昇時に亘って含んでいることから、従来より該気泡
Ｂと水との接触時間が長くなり、水に空気中の酸素が充
分に溶解することができ、底面（８）近くも好気状態と
なって、底面（８）に堆積していたヘドロ（１０）も分
解され池（１）の浄化を促進させることができる。

また、下部開口部（２４）が横方向に向けて形成されて
いるので、池の底のヘドロや土壌の巻き上げを防止する
こともできる。

ところで、この装置の本体の大部分は水中にあり、フロ
ート（２０）のみが貯留水（２）の水面（３）上に浮上
しているため、外部からこの装置を見ても、カラフルに
着色された円盤形のフロート（２０）しか見えないこと
となり、池の景観や周囲の雰囲気を損うことがない。

次に、第３図は他の実施例を示すもので、このものは主
に浅い池での表層攪拌に用いられるものであり、上記実
施例とは逆に、パイプ（２１）内に上方（矢印Ｃ）への
水流を生起させるように、水中ミキサ（２５）のプロペ
ラ（２７）を上向きに配置させている。またパイプ（２
１）の上部開口部（２３）としては、フロート（２０）
の空間（２０ｃ）内に別途水の案内板（２３ａ）を設け
て、パイプ（２１）中を上昇した循環水を横方向全周に
亘って排出するようにしてい１する。したがって、この実施例においては、貯留水（２）
は、下部開口部（２４）横方向全周からパイプ（２１）
内に吸込まれ、水中ミキサ（２５）によってパイプ（２
１）内を上昇し上部開口部（２３）から横方向全周に吐
出した後、一定時間滞留し、再び下部開口部（２４）か
ら吸込まれて循環水流が形成され、これにより、上記実
施例と同様の効果を奏する。なお、この図では空気供給
装置（２８）が設けられた場合を示しているが、浅い池
（１）での表層攪拌には空気の供給は不要の場合もある
。

第４図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、第
１図に示す攪拌装置を曝気槽（４０）内に配設した場合
を示している。この実施例における攪拌装置はブロア及
び散気管としての機能を有することになる。

第５図（ａ）、（ｂ）　、第６図（ａ）、（ｂ）　、第
７図はそれぞれ管状部（２１）下部、特に下部開口部（
２４）の形状を示した図であり、第５図（ａ）　、　（
ｂ）に示すように、下部開口部（２４）が横方向全周に
亘って形成されていれば、循環水は矢印のように放射状
に排出される。また、第６図（ａ）に示すように、下部
開口部（２４）を下方に向けて形成してもよいが、第６
図（ｂ）に示すように、下部開口部（２４）を横一方向
に向けて形成すれば、この装置を壁面（５０）に近づけ
て配設するような場合においては、槽（５１）全体に貯
留水（２）が循環して都合がよい。また、第７図に示す
ように、管状部（２１）の下部が矢印のように管中心軸
まわりに回動自在となるように構成すれば、下部開口部
（２４）も回動して便利である。この場合下部開口部（
２４）の方向は図示のような上向きでもよいが、横向き
または斜め向きであってもよい。

上記各実施例においては、空気供給装置（２８）から供
給される空気量は、弁（２９）により任意に調節できる
から、空気を供給しない場合でも水流を形成させること
ができ、よって気泡のない水流を起こすことができる。

また、この攪拌装置の取付は工事は特別に必要ではなく
、さらに、アンカー（３０）を移動させることにより、
この攪拌装置を任意の場所に移動させることができて極
めて便利である。また、装置点検のための該装置の引揚
げ作業も容易にできる。さらに、この攪拌装置は水中に
浮遊して循環水流を起こさせていることから、小さな動
力でこの装置を運転することができ、動力費もほとんど
かからず、騒音の発生もない。また第１図に示すものは
、空気を水面（３）近くで供給しているから、圧力の低
い空気でよく、空気供給用の動力費が低減できる。

なお、上記各実施例においては、浮上部であるフロー１
−　（２０）が貯留水（２）上に浮上している場合につ
いて説明したが、フロート（２０）は水面（３）下に没
入している場合であっても上記と同様の効果を奏する。

また、上記説明では管状部（２１）は円形のパイプを用
いた場合を示したが、円形以外の例えば三角、四角その
他の多角形や楕円形、その他の異形のものであってもよ
く、さらに、貯留水（２）の水深に対応させて管状部（
２１）の長さを所定寸法に決めることにより、この装置
を種々の水深の貯留水に適用させることができる。

［発明の効果］この発明は以上説明したとおり、攪拌装置を貯留水に浮
遊させるとともに、上下部に開口部が形成された管状部
内部に、縦方向の水流を生起させる水流発生部を配設し
たことから、貯留水の循環経路が形成されて、広範囲に
亘って貯留水の攪拌ができることとなり、青粉の発生や
ヘドロ化を防止して水質を浄化することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す攪拌装置の正面断面
図、第２図は同じくこの装置を池（１）に設置した状態
を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施例を示す第
１図相当の正面断面図、第４図はこの発明のさらに他の
実施例を示し、曝気槽（４０）内にこの装置を設置した
状態を示す説明図、第５図（ａ）はこの発明に係る管状
部（２１）下部の形状を示した正面図、第５図（ｂ）は
第５図（ａ）の斜視図、第６図（ａ）、（ｂ）　、第７
図はそれぞれ第５図（ａ）相当の正面図、第８図は従来
における池（１）の貯留水（２）の状態を示す第２図相
当の説明図、第９図は同じ〈従来の攪拌装置を示す説明
図である。（２）　−・・貯留水、（２０）−・・浮上部（フロート）、（２１）−・・管状部（バイブ）　、（２３）−・・上
部開口部、（２４）・・・下部開口部、（２５）・・・水流発生部（ミキサ）、（２６）−・・
モータ、　　　　　　（２７）−・・プロペラ、（２８
）−・・空気供給装置。なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）貯留水に浮遊して配置された浮上部と、この浮上
部に、下方に向けて取付けられ、上部と下部にそれぞれ
貯留水の給排開口部を形成された管状部と、この管状部
内部に配設され、縦方向への水流を生起させる水流発生
部とを備えたことを特徴とする貯留水の攪拌装置。
（２）水流発生部は、管状部内に配設された、空気を吐
出する空気供給装置から成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の貯留水の攪拌装置。
（３）水流発生部は、モータからの動力により回転する
プロペラを備えたミキサであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の貯留水の攪拌装置。
（４）管状部の上部開口部は、横方向全周に亘って形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれか１項に記載の貯留水の攪拌装置。
（５）管状部の下部開口部は、横方向全周に亘って形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれか１項に記載の貯留水の攪拌装置。