JPS63277313A - 海水取水口等におけるクラゲの侵入防止法 - 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】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種工業用水、水産用水等に使用する海水の取
水口答におけるクラゲの侵入防止法に関する。

［従来の技術］ 化学工場、火力または原子力発電所等においては冷却装
置に多量の海水が使用されているが、時として海中にク
ラゲが異常な大発生をした場合、海水取水口のスクリー
ンにクラゲが密着して目詰まりを生じ、海水の取入れが
いちじるしく困難となるため、工場、発電所等の運転を
中断しなければならない事態が起こる。

また、近年沿岸各地で盛んになっている養殖栽培漁業に
おいても、異常に大発生したクラゲによって海水流入用
の網目が閉ざされた場合には、養殖施設への新鮮な海水
の補給が妨げられ魚貝類の死亡など重大な損失を招くこ
とがある。

わが国の沿岸海域においてしばしば多量に発生するクラ
ゲには、ミズクラゲ、アカクラゲ、タコクラゲ、エヂゼ
ンクラゲ、アンドンクラゲなどの種類があるが、なかで
もミズクラゲは、大発生の頻度が高く海水の取水に障害
を及ぼす事例が最も多いので、よく知られている。ミズ
クラゲを例にとりその生態の概要を述べれば次のとおり
である。

毎年四月頃海中にクラゲの幼小体が多数発生し、５〜６
月には傘の直径１α程度の大きさに過ぎないが、初夏の
こる急速な生長をとげ、１０〜１１月には傘の直径が１
０ｃｒＲ以上となり越年する。寿命は２年未満であり、
大形の固体では傘の直径が２０〜３０Ｇ、湿重１３００
〜８００ｇに達する。

朝夕および曇天の昼間は海の表層を遊泳し、晴天時の昼
間には表層から水深２〜３ｍまでの中層に多く遊泳して
いる。これらのクラゲは潮流、風などの影響をうけて集
合し、帯状あるいは長円形の大きな群集を形成している
。夜間にはクラゲは遊泳運動を停止するために、群集は
そのまま海底に沈降し漂っている。

海面における濃密な群集の１例をあげるならば、面積的
１，５００ｍの範囲におよび、傘の直径平均１９．５１
のミズクラゲが海水１１Ｔｌあたり７０個体も存在し、
海は乳白色を呈する。

このような海水を例えば火力発電所において毎分３．０
００ｍの流量で取水したとするならば、取水口のスクリ
ーンに集合するクラゲの呈は３０秒間に３０トン（湿重
量）に達し、これを機械的に短時間のうちに排除するこ
とはほとんど不可能に近い。

ちなみに、火力または原子力発電所の導水路中にクラゲ
の捕集装置として回転スクリーンを設置するが、クラゲ
の数が余り多い場合は、スクリーンがクラゲに覆われて
水が導水路内を流通せず、また同時にスクリーンも大き
な水圧を受けて回転不能になることもある。

従って従来技術として特願昭５６−４６８１号公報にお
いて海水取水口に集合する水クラゲを捕集し、これを開
閉可能な供給口、排出口および水蒸気導入口を有′する
遮閉容器に収容し、該水蒸気導入口より加圧水蒸気を導
入して水クラゲを分解溶解させ、液状溶解物を該排出口
より取り出すことを特徴とする水クラゲの完全廃棄処理
方法が記載されているがこのような方法ではとても処理
し切れるものではなく加圧装置と水蒸気発生装置は不可
欠で人身りであり、これらの設備は海水取水口に近設す
る必要があり、巨額な設備費と膨大なエネルギーを要し
コスト高であり何時異常発生するか予想ができないので
常時運転することも困難であるとともに沖合に架設され
た養殖施設に対しては全くの無力である。

他方、特開昭５１−１３９１４６号公報において、多数
の細長い鉄板を、クラゲの通過しない程度の間隔を保っ
て機械によって平行状に固定しその下方を支柱によって
支持せしめた捕集槽を導水路の内周面に沿い底部から下
流の方向へ斜め上方に向いかつ上端部が水面よりやや臨
出するように設置しこの捕集槽の上端部付近にクラゲの
受箱と作業用足場とをそれぞれ設けたことを特徴とする
発電所における冷却水中のクラゲ捕東方法も記載されて
いるが、これまた処理し切れるものではなく、即ち事態
の発生により受箱がたちまちにして満杯し捕集したクラ
ゲを細かく破砕して海中に投棄処分すれば水質汚濁を招
来するしクラゲを陸上のごみ廃棄場まで運搬し埋没処分
すれば運搬途上での汚物のまき散らし弊害や廃棄場の満
杯、悪臭発生等の原因となりいずれも環境汚染を誘発し
易い欠点があるとともにこれまた沖合に架設された養殖
施設に対しては全く役に立たないし装置自体も人身り過
ぎる反面管理が悪いと狭い間隔故にクラゲの死骸や一般
塵芥、廃プラスチツク類、その他流木や廃材等により目
詰まりし易く理化傾向にあり常時監視要員を必要とする
等積々の支障を帰たす。

いずれの場合も実用的ではなくしかもクラゲを死滅に追
い込む結果を招き、世上一般にクラゲは海中で有害無益
の存在のごとく思われているが、実際には赤潮プランク
トンを捕食して海の浄化に貢献し、自身も魚類のえさに
なる等、海の生態系を適正に維持する上で重要な役割を
果たしていることを忘れてはならずこの生態系の破壊は
自然環境破壊に運がることを銘記すべきである。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記従来技術の欠点と問題点を解決し沖合に架
設された養殖施設に対しても有効に対処でき汎用性を有
し、クラゲを退治することなく生態系を破壊しない海水
取水口答におけるクラゲの侵入防止法を提供せんとする
ものである。

（２）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によればクラゲが遊泳または沈降している海中に
空気を供給し、クラゲの内傘および胃腔内に気泡を取り
込ませて海面に浮上させ、これを海面に設けたフェンス
によりせき止めることによって海水口答への侵入を防止
することができる。

クラゲの体は海水よりもごくわずかに大なる比重を有す
るが空気泡が傘の内側あるいはさらに口を経て胃腔内に
取り込まれると、たちまち海水よりも比重が小となり、
その結果、遊泳力を失って浮上し海面に集積される。空
気以外の気体、たとえば炭酸ガスでも水蒸気でも効果は
同じであるが、空気を使用するのが実際上で最も便利で
ある。

空気は、海底もしくは海底と海面との中間の位置におい
て、穴あきパイプ、多孔性散気板等を経て細かい気泡（
０，１ａＩｌｌ〜２ａｌｌ）として海中に供給する。気
泡はクラゲの侵入経路を横切るように１列に形成させる
だけでもよいが、横向きやあお向けのクラゲに対しては
効果がすくないので、適当な間隔をおいて通常２〜８列
に形成させ、万全を期するのが好ましい。

空気の供給量は、クラゲが取水障害を及ぼす程度に濃密
に存在している場合、海水１７ｄあたり毎分１００ｄな
いし３０１が最も有効である。

空気供給量が毎分１００−未満のときには、クラゲの全
個体が浮上するまでに長時間を要し実用的ではない。一
方、空気供給ａが毎分３ＯＮを越えるときには、上昇流
が過度に強くなるためにクラゲの体が反転し、傘内にた
まった気泡が離脱しやすくなり、浮上集積を損う欠点が
ある。

以下にミズクラゲを用いたクラゲの浮上実験例を示す。

縦１．８ｍ、横０．６ｍ、高さ１ｍの水槽に１Ｔｄの海
水（比重１．０２５８２）を満たし、大きさの異なるミ
ズクラゲを５００個体、９０個体または３０個体ずつ遊
泳させ、水槽底に挿入したビニール管先端のエアストー
ンより空気を直径１〜３ｓｍの気泡として毎分４１の割
合で供給した。クラゲの全個体が水面に浮上集積するま
での所要時間は、次のとおりであった。

■傘の直径８〜１２αめクラゲ５００個体・・・・・・
・・・３４秒■　〃１５〜２０ａＡ１１　　９Ｇ＃・・
・　１分　４秒■　〃２１〜２６α　　　〃３０〃・・
・　１分４０秒このように浮上させたクラゲは、海面に
設けたフェンス、垣網などによってせき止め、海水取水
口や海水流入側内への侵入を簡単に防止することができ
る。フェンス等を設置する場所は、海中に空気を供給す
る場所と海水取水口や海水流入側との中間であるが、海
の深水、潮流や海流の速さ、クラゲが浮上するに要する
時間、クラゲの集積量などを勘案し、空気供給場所から
適当な距離をとって定める。

フェンス等の海面下の幅は通常６０　ｃｔａ程度とする
が、クラゲの集積量が多い時、波浪が強い時等において
は、その幅を下方にさらに延長する。またクラゲがフェ
ンス等の下をくぐり抜けて侵入するのを防止するために
、フェンス等の下端をクラゲの侵入方向に向けＬ字型に
張り出して設置することもある。

フェンス等の配設は必ずしも海水取水口や海水流入側を
包囲した形状にする必要はなく、浮上集積したクラゲを
海流、潮流等にのせ取水や流入障害とならない方向へ誘
導流去せしめるよう設けるのも得策である。

海岸から長大な取水路を経て内陸部に取水口が設けられ
ている場合には、取水路において本発明を適用すること
ができる。しかしながら取水口のスクリーンで捕捉され
たクラゲの処分について、前記従来例で述べた幾多の問
題を生ずるのが通例で゛あるので好ましい方法ではない
二本発明の適用によって気泡を取り込み浮上したクラゲ
は、数日のうちには波浪のＩＩＩによって体が反転した
ときに気泡が傘から離脱し、正常に遊泳するようになる
。胃腔内に取り込まれた気泡も、傘のゼリー質を貫通し
て逸出し、貫通孔は間もなく自然治癒して正常な状態に
回復する。本発明はこのように環境汚染を誘発すること
なく、海の生態系を自然のままに保全し得るすぐれた特
徴を備えている。

［実　流　例１］ 本発明の態様を第１実施例によって説明する。

第１図および第２図は、化学工場において、海岸の基本
水準面下０．５〜２．５ｍの箇所に海水取水口１があり
、スクリーン室２内のバースクリーン３を経て毎時６，
０００尻の海水を取水している場合のフラグ侵入防止方
法を示す。

陸上に可搬式のニアコンプレッサー４．４′を配置し、
耐圧ゴム管５，５′によって海底Ｇ部の空気送入管６，
６′に接続しである。２本の空気送入管６．６′は約１
７ｙＬの間隔を保ち、シンカー７．７′により海底Ｇに
接近して固定されている。

それぞれの管６．６′は外径３４ｍの硬質塩化ビニール
管をゴム製接手でつないだもので、約２００ｍの延長を
有し、管壁の両側に沿って１ＣＩ１１の間隔で直径０．
５ｆｆｉｌｌ＋の小孔が明けてあり、各コンプレッサー
４．４′からゲージ圧カフＫｇ／ｃ＃ｆ、毎分５ＴＩｔ
の空気が供給され、気泡ａが噴出する。

空気送入管６，６′の平均水深は潮の干満に応じおよそ
２．５〜４．５ｍであり、気泡ａの海面Ｆにおける幅は
約１．５ｍであるから、空気送入管６．６′直上の海水
けは７５０〜１．３５０麓と推定され、空気供給量は海
水１ｍあたり毎分的７〜１３Ｎに相当する。

一方空気送入管６，６′の位置から水平距離で約５０ｍ
離れた取水口１寄りの位置には、フェンス８が設置しで
ある。フェンス８はゴム製で海面Ｆのフロート９から水
深６０　ｃｔｔｔまでの上下幅を有し、シンカー１０で
所定の位置に固定されている。気泡ａを取り込み浮上し
たクラゲＪはこのフェンス８によってせき止められる。

空気送入管６．６′およびフェンス８は必ずしも図示の
ように円弧を描いて設置されている必要はなく、クラゲ
Ｊ群集の侵入方向の変化、船舶の通行等に応じて、適宜
に変更することがある。

以上の処置によって、海水取水口１からはクラゲＪをま
ったく含まない海水を取水することができた。なお、せ
き止められていたクラゲＪは、潮の干満にともなう潮流
にのって取水障害とならない海域に流れ去っていった。

［実　施　例２］ 次に本発明の態様を第２実施例によって説明する。

第３図および第４図は、海中の一部を魚網１１で囲い、
その内部を養魚施設としている場合のフラグ侵入防止方
法を示す。魚網は海面Ｆに固定された木製枠１２に結び
つけて保持されている。図中の矢印はクラゲＪ群集が潮
流にのって移動してくる方向を示している。

海上に停めた船Ｓにニアコンプレッサー１３を搭載し、
耐圧ゴム管１４によって海中の空気送入管１５に接続し
である。空気送入管１５は全長１２０ｍあり、実施例１
と同様の構造を有し、フロート１６およびシンカー１７
によって海面下４７ｙＬの位置に固定される。該管には
ニアコンプレッサー１３からゲージ圧力５　Ｋｇ／　ｃ
ｉ　。

毎分１ＴＩｔの空気が供給され、気泡ａが噴出する。

海面Ｆにおける気泡ａ列の幅は約５０　ｃｍあり、空気
送入管１５直上の海水量はおよそ２４０１ｄと推定され
るから、空気供給量は海水１ＴｒＬあたり毎分的４．２
１に相当する。

空気送入管１５から養魚施設寄りに約２０ｍおよびそれ
以上離れた位置に、フェンス１８を設置する。フェンス
１８はゴム製で海面Ｆのフロート１９から水深１．５ｍ
までの上下幅を有し、シンカー２０によって所定の位置
に固定されている。

気泡ａを取り込んで浮上したフラグＪはフェンス１８に
よってせき止められ、次いで養魚施設の取水障害となら
ない方向へ誘導流去される。

以上の処置によって、養魚施設の魚網はクラゲＪによっ
て網目を閉塞されることなく、新鮮な海水を継続して取
水することができた。

（３）発明の効果 かくして本発明によれば設備施工も簡単で規模が大ぎ（
でも工期は短かく施工費および運転費も経済的にして陸
に接した取水口ばかりでなく沖合養殖施設や水深の深い
所等適用環境を選ばず、施工対象に合せて施工形態も自
由で汎用的、融通的でありクラゲを陸上げ退治する手間
は一切必要なく監視捕集作業要員は省人化されクラゲの
浮遊にまかせ生態系を健全に保持し公害汚染問題を惹起
しない利点を有する。

しかも海中に供給する空気により水質浄化力は素晴らし
く、常に海水取水口から水質良好なる冷却用海水を取り
込むことができ、工業設備に好影響を与えるとともに海
水取水口の近くには必ず使用済みの温水排出口が設けら
れているため汚染排水の浄化作用と気泡による撹拌作用
で周辺海域に生ずる温水塊を解消して従来発生した数多
くの公害問題を解決しその結果赤潮の発生がなくなり魚
貝類や海藻類は新鮮な空気泡を好む傾向があるため集魚
効果を発揮しクラゲを餌食してクラゲの異常発生の抑制
効果があるとともに自然環境の改善に連がって海洋動植
物の繁殖に貢献し漁労養殖栽培に好影響を与え、ひとえ
にクラゲ問題ばかりでなくその周辺環境に与える優れた
効果は計り知れない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は本発明法の化学工場における第１実
施態様例を示す平図面およびその説明図、第３図乃至第
４図は本発明法の養魚施設における第２実施態様例を示
す平面図およびその説明図である。 １・・・海水取水口 ４．４’、１３・・・ニアコンプレッサー６、σ、１５
・・・空気送入管 ８．１８・・・フェンス ９．１６．１９・・・ブート　１１・・・魚網１２・・
・木枠　　　　　　Ｆ・・・海面ａ・・・気泡　　　　
　　Ｊ・・・クラゲＧ・・・海底　　　　　　Ｓ・・・
船 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、海水取水口や海水流入側に対峙するよう近傍の海面
   にフェンス等を設け、クラゲ群が遊泳又は沈降する当該
   フェンス等外側の海中に空気を供給してクラゲ群を海面
   に浮上せしめ、前記フェンス等で前記海水取水口や海水
   流入側内への侵入を阻止してなる海水取水口答における
   クラゲの侵入防止法