JP2814349B2 - 閉塞性水域の浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、閉塞性水域を浄化する
浄化装置に関し、更に詳細には、各種の養殖池や農業用
溜池、あるいは調整池等の止水系または半止水系の湖沼
等の自然浄化機能の高揚を図ることにより、水環境を改
善することができる閉塞性水域の浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】養殖池、農業用溜池の人工湖沼、各種の
調整池、あるいは、生活廃水の流入に伴う栄養塩類の流
入により富栄養化した湖沼等の閉塞性水域においては、
底質表面が嫌気的になりやすく、水温の上昇する夏期に
窒素、リン等の栄養塩類、硫化物、有機物等が溶出し、
景観や水質に著しい悪影響を与える。例えば、養殖池や
富栄養湖においては、栄養塩類の増加により藍藻類、緑
藻類、鞭毛藻類等の植物性プランクトンの生産量が大き
くなってさらに富栄養化が加速されることになり、その
結果、淡水赤潮やアオコ等の藻類の異常発生、上水道施
設におけるろ過障害、水の異臭味などの水質の悪化、魚
類のへい死の誘発などの問題が生じるとともに、観光地
としての景観の悪化の問題などが生じる。このような水
質悪化の主な原因は、底質中の微生物の呼吸作用により
水中の酸素が消費され、底質表面と深層水が嫌気性状態
に導かれるためである。

【０００３】従来、例えば、復動特殊インペラ作用によ
り、大気中の酸素を揚水中に吸引し、気泡化させた混合
水を再度高圧ジェットに混合させ、大空へ朝顔型に噴出
落下させて波立作用を行う水中曝気ポンプが市販され、
これにより、水が嫌気性状態に導かれることを阻止する
方法が知られている。

【０００４】また、底質環境の改善手法として、浚渫、
耕運、覆土等の土木工学的手法、石灰、フライアッシ
ュ、アルミン酸ナトリウム、ジリコニューム等の薬剤投
入法並びに土木工学的手法と薬剤投入法を併用する方法
等が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水中曝
気ポンプの単独使用にあっては、底質表面と深層水が嫌
気性状態になることを阻止することができないという問
題があり、また、例えば浚渫によりヘドロを除去する土
木工学的手法にあっては、ヘドロの巻き上げによる二次
汚染、硫酸還元菌が産生する硫化水素による魚類への影
響、浚渫したヘドロの脱水作業時あるいは埋立て処分す
るまでの保管時に浸出する汚水の周辺環境の汚染対策等
を配慮する必要がある等という問題があった。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑み創案された
ものであって、その解決すべき課題は、閉塞性水域の底
質表面と深層水が嫌気性状態になることを阻止するた
め、自然の浄化作用を最大限に利用し、援用することで
ある。そして、その目的とするところは、養殖池、農業
用溜池の人工湖沼、各種の調整池、あるいは、生活廃水
の流入に伴って栄養塩類が流入する湖沼等の閉塞性水域
の富栄養化を防止し、これにより、淡水赤潮やアオコ等
の藻類の異常発生、上水道施設におけるろ過障害、水の
異臭味などの水質の悪化、魚類のへい死などを防止する
とともに富栄養化した閉塞性水域の水を農業用水放流基
準を満たす水質にまで浄化することができ、更に周辺環
境の景観を美化することができる浄化装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のかかる問題点を解
決するために本発明が採った手段は、請求項１記載の発
明の要旨とするところは、「水中曝気ポンプ１１により
揚水した揚水中に気泡化させた大気を混合させ、噴出落
下させて波立作用を行う閉塞性水域の浄化装置１０であ
って、枠体１２と、該枠体１２の中央部に画設される導
水空隙１５と、前記枠体１２の全面に繞設される編目状
接触材１３と、該編目状接触材１３の内側に充填され、
揚水中の汚泥を吸着除去してこれを生物学的に処理する
接触充填材１４と、前記導水空隙１５の上部に定設され
る水中曝気ポンプ１１と、前記枠体１２に固着された少
なくとも１以上の浮子１６と、前記枠体より下方に向け
て前記導水空隙１５の下部に着脱自在に取付けされる導
水管１と、からなることを特徴を有する閉塞性水域の浄
化装置」にあり、これにより、底質中の微生物の呼吸作
用により水中の酸素が消費され、底質表面と深層水が嫌
気性状態に導かれることを防止及び／又は改善すること
ができ、更に、湖沼の水面上に閉塞性水域の浄化装置を
作動した時は、水面に噴水塔を配置して噴水させたよう
な美しい景観とすることができるので、周辺環境に優れ
た景観を提供することができる。さらにまた、請求項１
記載の閉塞性水域の浄化装置によれば、前記枠体より下
方に延びる導水管が前記導水空隙に着脱自在に備えられ
ているので、さらに深層部の嫌気性状態になった水を底
質表面に沈着したヘドロとともに揚水し、これを処理す
ることができる。

【０００８】つぎに、請求項２記載の発明の要旨とする
ところは、「前記水中曝気ポンプ１１が、落下直径の調
節装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の閉
塞性水域の浄化装置」にある。

【０００９】

【作用】以上のように構成された請求項１記載の閉塞性
水域の浄化装置１０によると、枠体１２の中央部にその
底部が開放された形状に形成された導水空隙１５が備え
られているので、嫌気性状態になり易い深層部の水を容
易に揚水することができるととともに、導水空隙１５の
周縁から導水される水の中に含まれる窒素、リン等の栄
養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等の藻類及びヘド
ロ等の汚泥を、枠体の全面に繞設した編目状接触材１３
と、該編目状接触材１３の内側に充填された接触充填材
１４に吸着させこれらを除去することができ、更に、水
中曝気ポンプ１１により揚水した揚水中に気泡化させた
大気を混合させ、噴出落下させて波立作用を行うので、
これにより水中の溶存酸素量を増加させることができる
のである。

【００１０】又、前記閉塞性水域の浄化装置１０には少
なくとも１以上の浮子１６が固着されているので、閉塞
性水域の浄化装置１０を水面上に浮遊した状態で備える
ことができ、更に又、水中曝気ポンプ１１は揚水した揚
水中に気泡化させた大気を混合させ、噴出落下させて、
波立作用を行うので、水面上に備えた噴水のような景観
を提供することができ、これにより周辺環境の景観を美
化することができるのである。

【００１１】さらにまた、請求項１記載の閉塞性水域の
浄化装置によると、前記枠体より下方に延びる導水管１
７が前記導水空隙に着脱自在に備えられているので、さ
らに深層部の嫌気性状態になった水を底質表面に沈着し
たヘドロとともに揚水し、これを処理することができ
る。

【００１２】つぎに、請求項２記載の閉塞性水域の浄化
装置によると、前記水中曝気ポンプが、落下直径の調節
装置を備えているため、落下直径を自在に変更すること
ができるので、例えば、養殖池、農業用溜池、あるいは
調整池等の湖沼が小さくても使用することができるので
ある。また、養殖池、農業用溜池、あるいは調整池等の
湖沼が大きい場合には、請求項１記載の複数個の浄化装
置を適宜間隔に配置すれば良いことは特に説明を要しな
いことである。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明するが、これは代表的なものを示したものであり、本
実施例により本発明が限定されるものではない。図１は
閉塞性水域の浄化装置の１実施例を示す断面図である。

【００１４】実施例１に係る閉塞性水域の浄化装置１０
は、図に示したように、外径１６０ｃｍの円柱状の枠体
１２と、内径６６ｃｍの同軸円柱状の導水空隙１５と
は、それぞれ外側と内側に垂設した６本の支持体を含み
その基本的な骨格構造が形成されており、且つその全面
には公知のポリエチレン又はポリプロピレン製の編目状
接触材１３が繞設された中空円柱状の形状をしている。
又、枠体１２の外周と導水空隙１５との間隙部には、公
知のポリエチレン又はポリプロピレン製の適宜形状の接
触充填材１４が充填されており、これらにより、枠体１
２の外周から導水空隙１５に導水される水の中に含まれ
る窒素、リン等の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオ
コ等の藻類及びヘドロ等の汚泥を容易に吸着除去するこ
とができるとともにこれらを生物学的に処理することが
できるようになっている。また、前記閉塞性水域の浄化
装置１０は、必要に応じてきわめて容易に清掃すること
ができる。

【００１５】水中曝気ポンプ１１は導水空隙１５の上部
に備えられており、更に導水空隙１５の底部は開放され
た形状に形成されているので、図１の矢印で示したよう
に、導水空隙１５の底部付近の深層水は底部から直接、
そして枠体１２の外周周辺の水は充填された接触充填材
１４を介して導水空隙１５に導水される。特には導水空
隙１５の底部付近の深層水は、充填された接触充填材１
４を介して導水空隙１５に導水される水よりも導水抵抗
が小さいので、これにより深層部の水が容易に揚水され
るのである。なお、前記水中曝気ポンプ１１は、復動特
殊インペラ作用により、大気中の酸素を揚水中に吸引
し、気泡化させた混合水を再度高圧ジェットに混合さ
せ、大空へ朝顔型に噴出落下させて波立作用を行うＵＣ
Ｔ型水中曝気ポンプであって、株式会社三興製作所より
市販されているものを使用した。

【００１６】次に、閉塞性水域の浄化装置１０は、少な
くとも１以上、好適には３又は４個の浮子１６が取り付
けてあり、閉塞性水域の浄化装置１０が水中に沈んでし
まうことを阻止する構成となっているので、これを湖沼
の水面上に浮かせた状態で配置することができる。更に
又、前記水中曝気ポンプ１１は、前述したように、揚水
した揚水中に気泡化させた大気を混合させ、噴出落下さ
せて、波立作用を行うものであるので、湖沼の水面上に
備えてこれを作働させた時は、湖沼の水面に噴水塔を配
置して噴水させたような景観とすることが同時的にでき
るので、これにより水質の改善とともに周辺環境に優れ
た景観を提供することができるという格別の作用効果を
奏するのである。

【００１７】又、実施例１に係る閉塞性水域の浄化装置
１０にあっては、これを作働させて深層水を揚水した
時、枠体１２の周辺及び導水空隙１５の底部近傍に位置
する水は、半ば強制的に撹伴された状態になるので、こ
れにより配置した閉塞性水域の浄化装置周辺を広範囲に
浄化することができるという優れた作用効果を奏する。

【００１８】実施例２に係る閉塞性水域の浄化装置１０
は、実施例１で説明した閉塞性水域の浄化装置１０の導
水空隙１５に、前記枠体１２より下方に延びる導水管１
７が着脱自在に備えられているものであって、実施例１
の浄化装置よりもさらに深層部の嫌気性状態になった水
を底質表面に沈着したヘドロとともに揚水し、これを処
理することができるのである。従って、前記導水管１６
の長手方向の長さを適宜調整する、又は長さの異なる複
数個の導水管１６を用意し、これらから適宜選択された
ものを装着することによって、揚水する汚水の深度を調
節することができるとともに深い湖沼であってもこれを
処理することができるという優れた作用効果を奏するの
である。

【００１９】実施例３に係る閉塞性水域の浄化装置は、
実施例１又は実施例１で説明した閉塞性水域の浄化装置
に備えた水中曝気ポンプの落下直径の調節装置を備えて
いるため、落下直径を自在に変更することができるの
で、例えば、養殖池、農業用溜池、あるいは調整池等の
湖沼が小さくても使用することができるのである。水中
曝気ポンプの落下直径の調節は、該水中曝気ポンプに付
勢する電圧を調整することができるものであればよい
が、その他公知の調整装置であってもよい。また、養殖
池、農業用溜池、あるいは調整池等の湖沼が大きい場合
には、複数個の前述した閉塞性水域の浄化装置を適宜間
隔に配置すれば良いのである。従って、養殖池、農業用
溜池、あるいは調整池等すべての大きさ並びに深さの湖
沼に対して閉塞性水域の浄化装置を適応させることがで
き、これにより水質の改善とともに周辺環境に優れた景
観を提供することができるのである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１記載の閉塞性水域の浄化装置は、揚水した揚水中に
気泡化させた大気を混合させ、噴出落下させて波立作用
を行う水中曝気ポンプを有するとともに枠体の中央部に
貫設された開放底部を有する導水空隙が形成されて、嫌
気性状態になり易い深層部の水を容易に揚水することが
でき、更に、枠体の外周に繞設した編目状接触材と該編
目状接触材の内側に充填された接触充填材によって窒
素、リン等の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等
の藻類及びヘドロ等の汚泥を、吸着する構成となってい
るので、養殖池、農業用溜池の人工湖沼、各種の調整
池、あるいは、生活廃水の流入に伴って栄養塩類が流入
する湖沼等の閉塞性水域の富栄養化を防止及び／又は改
善することができ、淡水赤潮やアオコ等の藻類の異常発
生、上水道施設におけるろ過障害、水の異臭味などの水
質の悪化、魚類のへい死などを防止するとともに富栄養
化した閉塞性水域の水を農業用水放流基準を満たす水質
にまで浄化することができるという格別の作用効果を奏
する。

【００２１】また、請求項１記載の閉塞性水域の浄化装
置には、復動特殊インペラ作用により、大気中の酸素を
揚水中に吸引し、気泡化させた混合水を再度高圧ジェッ
トに混合させ、大空へ朝顔型に噴出落下させて波立作用
を行う水中曝気ポンプが装着され且つ浮子によって水面
上に浮遊した状態に前記浄化装置を備えることができる
ので、これにより底質中の微生物の呼吸作用により水中
の酸素が消費され、底質表面と深層水が嫌気性状態に導
かれることを防止及び／又は改善することができ、更
に、湖沼の水面上に閉塞性水域の浄化装置を作動した時
は、水面に噴水塔を配置して噴水させたような美しい景
観とすることができるので、周辺環境に優れた景観を提
供することができる。

【００２２】さらにまた、前記枠体より下方に延びる導
水管が前記導水空隙に着脱自在に備えられているので、
深層部の嫌気性状態になった水を底質表面に沈着したヘ
ドロとともに揚水し、これを処理することができる。

【００２３】つぎに、請求項２記載の閉塞性水域の浄化
装置は、落下直径を自在に変更することができる調節装
置を備えた水中曝気ポンプが装着されているため、閉塞
性水域の湖沼等が小さくても容易に前記浄化装置を備え
これを使用することができる。また、閉塞性水域の湖沼
が大きい場合には、請求項１記載の複数個の浄化装置を
適宜間隔に備えることができ、これにより底質中の微生
物の呼吸作用により水中の酸素が消費され、底質表面と
深層水が嫌気性状態に導かれることを防止及び／又は改
善することができ、更に、湖沼の水面上に閉塞性水域の
浄化装置を作動した時は、水面に噴水塔を配置して噴水
させたような美しい景観とすることができるので、周辺
環境に優れた景観を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係る閉塞性水域の浄化装置
の１実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０…閉塞性水域の浄化装置 １１…水中曝気ポンプ １２…枠体 １３…編目状接触材 １４…接触充填材 １５…導水空隙 １６…浮子 １７…導水管

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中曝気ポンプにより揚水した揚水中に
   気泡化させた大気を混合させ、噴出落下させて波立作用
   を行う閉塞性水域の浄化装置であって、 枠体と、 該枠体の中央部に画設される導水空隙と、 前記枠体の全面に繞設される編目状接触材と、 該編目状接触材の内側に充填され、揚水中の汚泥を吸着
   除去してこれを生物学的に処理する接触充填材と、 前記導水空隙の上部に定設される水中曝気ポンプと、 前記枠体に固着された少なくとも１以上の浮子と、 前記枠体より下方に向けて前記導水空隙の下部に着脱自
   在に取付けされる導水管と、 からなることを特徴を有する閉塞性水域の浄化装置。
2. 【請求項２】 前記水中曝気ポンプが、落下直径の調節
   装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の閉塞
   性水域の浄化装置。