(57)【要約】【課題】水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収することができる比較的小型のプランクトン回収装置を提供する。【解決手段】プランクトン回収装置１は、プランクトンを透過させず、水を透過させる機能を有する通液性容器２と、通液性容器２内に捕捉されたプランクトンを取り出すため当該通液性容器２に設けられた開口部２ａと、通液性容器２を傾動可能に支える支持手段８と、通液性容器２を支軸６ａ中心に回転させる回転駆動手段であるモータ６と、被処理水域１０の水面下領域１１から吸引したプランクトンを含む水を送水管４を経由して通液性容器２内へ供給する送水手段であるポンプ３と、当該プランクトン回収装置１を水面に浮かせる略直方体状の浮体９と、を備えている。通液性容器２のほぼ全体がステンレス製の網状材で形成され、開口部２ａ下方には回収容器７が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランクトンを透過させず、水を透過させる機能を有する通液性容器と、前記通液性容器内に捕捉されたプランクトンを取り出すため当該通液性容器に設けられた開口部と、前記通液性容器を傾動可能に支える支持手段と、前記通液性容器を回転させる回転駆動手段と、被処理水域から吸引したプランクトンを含む水を前記通液性容器内へ供給する送水手段と、を備えたことを特徴とするプランクトン回収装置。
【請求項２】
前記開口部は開閉可能であることを特徴とする請求項１記載のプランクトン回収装置。
【請求項３】
前記通液性容器の少なくとも一部を、着脱可能な網状材あるいはメンブレンフィルタで形成した請求項１または２記載のプランクトン回収装置。
【請求項４】
前記通液性容器に向かって流体を吹き付ける洗浄手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプランクトン回収装置。
【請求項５】
前記プランクトン回収装置を水面に浮かせるための浮体を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプランクトン回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水池、湖沼、ダム、河川あるいは港湾などの水域中に浮遊するプランクトンを回収する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湖沼、貯水池、ダム湖などの閉鎖水域や流れの少ない河川において発生している淡水赤潮は渦鞭毛藻類や珪藻類などの増加が原因であることが知られている。淡水赤潮が発生すると、湖沼などの水質が著しく悪化するだけでなく、水面が赤褐色に変色するので景観までも悪化する。
【０００３】
このような状況に対処するため、水域中に浮遊するプランクトンを回収除去する様々な技術が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。特許文献１には、アオコなどを含む被処理水にオゾン・過酸化水素を添加混合後、超音波照射を行うことでこれらを分解処理する方法が開示されている。また、特許文献２には、アオコなどを含む水をエアレーションタンク内で曝気処理し、さらに凝集剤を添加して凝集沈殿させる方法が開示されている。さらに、特許文献３には、水中に浮遊状態で保持された濾過材が収容された回転式通液性容器によって、液体中の汚染物質を分離、回収することができる浮遊式の水質浄化装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８０２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１３６５号公報
【特許文献３】特開平１０−２６３３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の水質浄化装置は、オゾン供給装置や超音波発生装置などを必要とし、特許文献２記載の水質浄化装置は、エアレーションタンクや凝集沈殿装置などを必要とするため、装置を小型化することが困難であり、設置費用も高価である。このため、比較的小さな貯水池などに簡単に設置できないのが実状である。
【０００６】
一方、アオコや藻類などのプランクトンは、有機物や栄養塩類を豊富に含むため、肥料などへ有効利用することができる。特許文献３記載の水質浄化装置は、濾過材が収容された回転式通液性容器によってプランクトンを回収することできるが、構造が複雑で、専用の回収船を必要とする。また、濾過材を用いてプランクトンを捕捉、分離する方式であるため、濾過材の目詰まりが発生しやすく、連続運転が困難である。また、回転式通液性容器が水中に設置されているため、回収したプランクトンは水分を多く含んでおり、運搬・保管の際には汚水の漏洩や腐敗による臭気の問題が発生しやすい。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収することができる比較的小型のプランクトン回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプランクトン回収装置は、プランクトンを透過させず、水を透過させる機能を有する通液性容器と、前記通液性容器内に捕捉されたプランクトンを取り出すため当該通液性容器に設けられた開口部と、前記通液性容器を傾動可能に支える支持手段と、前記通液性容器を回転させる回転駆動手段と、被処理水域から吸引したプランクトンを含む水を前記通液性容器内へ供給する送水手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすれば、被処理水域から送水手段で吸引したプランクトンを含む水を、回転駆動手段で回転する通液性容器内へ供給すると、遠心力により水分は通液性容器外へ排出され、脱水されたプランクトンが通液性容器内に残留するので、水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収、除去することができる。また、支持手段により、開口部が下方を向くように通液性容器を傾ければ、通液性容器内に捕捉されたプランクトンを開口部から取り出すことができる。さらに、通液性容器がプランクトンの捕捉手段及び脱水手段を兼ねるため、装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
ここで、前記通液性容器の開口部を開閉可能とすることが望ましい。このような構成とすれば、通液性容器内に捕捉したプランクトン中の水分を遠心力で脱水する際は開口部を閉止しておくことによってプランクトンの飛散を防ぐことができ、開口部を開放すれば、通液性容器内のプランクトンを速やかに排出することができる。
【００１１】
また、前記通液性容器の少なくとも一部を、着脱可能な網状材あるいはメンブレンフィルタで形成することができる。このような構成とすれば、メッシュサイズの異なる網状材あるいはメンブレンフィルタに取り替えることが可能となるため、適切なメッシュサイズの網状材などを取り付けることにより、回収、除去の対象であるプランクトンを集中的かつ効率的に捕捉することができる。
【００１２】
さらに、前記通液性容器に向かって流体を吹き付ける洗浄手段を設けることもできる。このような構成とすれば、通液性容器がプランクトンや浮遊物などで目詰まりを起こした場合、水や空気などの流体を通液性容器に吹き付けることによってプランクトンや浮遊物などを除去して目詰まりを解消することができるため、連続運転が可能となる。
【００１３】
一方、前記プランクトン回収装置を水面に浮かせるための浮体を設けることもできる。このような構成とすれば、浮体によりプランクトン回収装置を水面に浮かせた状態で移動可能となるため、プランクトンが大量発生した領域への移動が容易となり、プランクトンの回収、除去作業を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収することができる比較的小型のプランクトン回収装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態であるプランクトン回収装置を示す側面図、図２は図１に示すプランクトン回収装置の平面図である。
【００１６】
図１，２に示すように、本実施形態のプランクトン回収装置１は、プランクトンを透過させず、水を透過させる機能を有する通液性容器２と、通液性容器２内に捕捉されたプランクトンを取り出すため当該通液性容器２に設けられた開口部２ａと、通液性容器２を傾動可能に支える支持手段８と、通液性容器２を支軸６ａ中心に回転させる回転駆動手段であるモータ６と、被処理水域１０の水面下領域１１から吸引したプランクトンを含む水を送水管４を経由して通液性容器２内へ供給する送水手段であるポンプ３と、当該プランクトン回収装置１を水面に浮かせる略直方体状の浮体９と、を備えている。
【００１７】
ポンプ３を水面下領域１１の位置に浮遊状態に保持するための一対のフロート３１がポンプ３の両側に設けられている。また、外部から通液性容器２に向かって水を吹き付ける洗浄手段５が、通液性容器２の上方に設けられている。通液性容器２は支軸６ａを中心とする筒状の回転対称体であり、支軸６ａ方向の中心よりも開口部２ａ寄りの最大径部２ｂからそれぞれ開口部２ａ及び支軸６ａに向かって漏斗状に縮径した形状である。また、通液性容器２は、支軸６ａとの連結部を除く、ほぼ全体がステンレス製の網状材で形成されている。さらに、通液性容器２の開口部２ａ下方には回収容器７が配置されている。
【００１８】
被処理水域１０の水面下領域１１からからポンプ３で吸引したプランクトン（図示せず）を含む水を、送水管４を経由して通液性容器２内へ供給すると、モータ６により回転している通液性容器２内で発生する遠心力により、プランクトン中の水分は通液性容器２外へ排出され、脱水されたプランクトン（図示せず）が通液性容器２内に残留するので、水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収、除去することができる。モータ６の回転数は制御手段（図示せず）によって増減することができるので、通液性容器２内に捕捉されたプランクトンの分量や含水量に応じて回転数を調節することにより、効率的な脱水作業を行うことができる。
【００１９】
回収作業の進行により通液性容器２内に捕捉されたプランクトンが所定量に達したら、支持手段８を作動させ、開口部２ａが下方を向くように通液性容器２を傾ければ、通液性容器２内に捕捉されたプランクトンは開口部２ａから回収容器７へ排出される。回収容器７内に収容されたプランクトンは含水量が少ないため、容易に焼却処分することができるが、肥料などとして利用することもできる。なお、開口部２ａに開閉可能な蓋体（図示せず）を設けることもできる。
【００２０】
通液性容器２内のプランクトンの排出が終わった後、支持手段８を作動させて通液性容器２を元の姿勢に戻せば、プランクトンの回収作業を再開することができる。プランクトン回収装置１においては、通液性容器２がプランクトンの捕捉手段及び脱水手段を兼ねているため、装置の小型化を図ることができ、小規模の被処理水域１０においても容易に使用することができる。通液性容器２を形成する網状材のメッシュサイズは特に限定しないので、回収対象であるプランクトンのサイズに応じた網状材で通液性容器２を形成すれば、特定のプランクトンを集中的かつ効率的に捕捉することができる。なお、網状材の代わりにメンブレンフィルタで通液性容器２を形成することもできる。
【００２１】
一方、回収作業中に通液性容器２がプランクトンや浮遊物などで目詰まりを起こした場合、洗浄手段５を作動させ、外部から通液性容器２に向かって水をシャワー状に吹き付けることにより、プランクトンや浮遊物などを除去して目詰まりを解消することができる。このため、目詰まりが発生する度に回収作業を中断することなく、連続運転が可能であるため、作業効率も優れている。
【００２２】
また、プランクトン回収装置１は浮体９を備えているため、プランクトン回収装置１全体を水面に浮かせた状態で被処理水域１０内を移動することができる。従って、プランクトンが大量発生した領域への移動や帰還が容易であり、プランクトンの回収、除去作業を効率的に行うことができる。
【００２３】
次に、図３〜図７に基づいて、本発明の第２〜第４実施形態について説明する。なお、図３〜図７において図１，２と同じ符号を付している部分はプランクトン回収装置１の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であるため説明を省略する。
【００２４】
図３は本発明の第２実施形態であるプランクトン回収装置を示す一部省略斜視図、図４は図３に示すプランクトン回収装置の断面図である。図３，図４に示すプランクトン回収装置２０は、プランクトンを透過させず、水を透過させる機能を有する円筒状の通液性容器２２と、通液性容器２２内に捕捉されたプランクトンを取り出すため当該通液性容器２２の片方の端面に設けられた開口部２２ａと、開口部２２ａに開閉可能に装着された蓋体２５ａと、軸支機構２８ａを介して通液性容器２２及び円筒体２３などを傾動可能に支える支持手段２８と、を備えている。通液性容器２２は、その両端面を除く、周面部分が網状材２１で形成されている。
【００２５】
通液性容器２２内には、非透水性の円筒体２３が同軸上に配置され、回転軸６ａと同軸上に送水管４，２３ａが配管されている。通液性容器２２内周面と円筒体２３外周面との間には複数の支柱２７が送水管４，２３ａを中心に放射状に設けられ、これらの支柱２７によって通液性容器２２内に円筒体２３が一体的に保持されている。送水管４が円筒体２３の端面閉塞板２５ｂを貫通する部分にはベアリング２６が配置され、円筒体２３内に配管された送水管４の下流側と送水管２３ａとはスイベルジョイント２９を介して互いに回転自在に連結されている。送水管２３ａの下流開口端２３ｃは円筒体２３の端面閉塞板２３ｂの中心に固着された状態で、通液性容器２２の端面閉塞板２４内面に向かって開口している。
【００２６】
被処理水域から吸い込まれたプランクトンを含む水は送水管４，２３ａを経由して送水管２３ａの下流開口端２３ｃから通液性容器２２内へ供給され、モータ６によって回転している通液性容器２２内で発生する遠心力により、プランクトン中の水分は通液性容器２２外へ排出され、脱水されたプランクトンが通液性容器２２内に残留するので、水質汚染の原因となるプランクトンを容易に回収、除去することができる。プランクトン回収装置２０の場合、送水管２３ａの下流開口端２３ｃから放出される水により、通液性容器２２内周と円筒体２３外周との隙間に存在する水の水圧を高めることができるため、前記遠心力との相乗効果により、プランクトンの回収作業を効率化することができる。
【００２７】
通液性容器２２内周と円筒体２３外周との隙間に捕捉されたプランクトンは、通液性容器２２の片方の端面に設けられた開口部２２ａに装着された蓋体２５ａを開いて取り出すことができる。この場合、支持手段２８（図３参照）を作動させて、開口部２２ａが下向きになるように通液性容器２２などを傾斜させれば、通液性容器２２内のプランクトンを速やかに排出することができる。
【００２８】
次に、図５は本発明の第３実施形態であるプランクトン回収装置を示す一部省略斜視図である。本実施形態のプランクトン回収装置３０を構成する通液性容器３２は八角筒形状をなし、その外周部分が８枚の平板状の網状材３２ａによって形成され、その両端面に八角形をした非透水性の端面閉塞板３４，３５が配置されている。８枚の網状材３２ａはそれぞれ着脱可能である。
【００２９】
被処理水域から吸い込まれたプランクトンを含む水は送水管４を経由して通液性容器３２内へ供給され、モータ６によって回転している通液性容器３２内で発生する遠心力により、プランクトン中の水分は通液性容器３２外へ排出され、脱水されたプランクトンが通液性容器３２内に残留する。通液性容器３２内に捕捉されたプランクトンは、いずれかの網状材３２ａを取り外すことにより、通液性容器３２外へ排出することができる。
【００３０】
本実施形態のプランクトン回収装置３０の場合、通液性容器３２の外周部が着脱可能な複数の網状材３２ａで形成されているため、メッシュサイズの異なる他の網状材あるいはメンブレンフィルタに取り替えることができる。従って、回収、除去の対象であるプランクトンに応じたメッシュサイズの網状体を取り付けることにより、集中的かつ効率的にプランクトンを捕捉することができる。また、通液性容器３２が目詰まりしたときは、網状材３２ａを取り外すことによって容易に清掃することができる。
【００３１】
次に、図６は本発明の第４実施形態であるプランクトン回収装置を示す断面図、図７は図６のＡ−Ａ線における断面図である。本実施形態のプランクトン回収装置４０を構成する通液性容器４２は、片方の端面が端面閉塞板４２ｂで閉塞された円筒体４１内に円筒体２３が同軸上に配置され、通液性容器４２の他方の開口端４２ａと端面閉塞板２５ｂの外周との間にドーナツ状の網状材４５が着脱可能に取り付けられている。その他の部分の構造、機能は図４に示すプランクトン回収装置２０と同じであるため、図４と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３２】
被処理水域から吸い込まれたプランクトンを含む水は送水管４を経由して通液性容器４２内へ供給され、プランクトン中の水分は網状材４５を通して通液性容器３２外へ排出され、脱水されたプランクトンが通液性容器４２内に残留する。通液性容器４２内に捕捉されたプランクトンは、網状材４５を取り外して、開口端４２ａから通液性容器４２外へ排出することができる。この場合、通液性容器４２を傾動可能に支える支持手段（図示せず）を作動させて開口端４２ａが下向きになるように、通液性容器４２を傾斜させれば、プランクトンを速やかに排出することができる。
【００３３】
本実施形態のプランクトン回収装置４０の場合、通液性容器４２の一部（開口端４２ａと端面閉塞板２５ｂの外周との間）のみにドーナツ状の網状材４５を設けたことにより、送水管４を経由して通液性容器４２内へ供給される水による水圧を高めることができるため、プランクトンの回収を効率的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のプランクトン回収装置は、湖沼，貯水池，ダムあるいは港湾や海域などの各種水域における水質浄化手段として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態であるプランクトン回収装置を示す側面図である。
【図２】図１に示すプランクトン回収装置の平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態であるプランクトン回収装置を示す一部省略斜視図である。
【図４】図３に示すプランクトン回収装置の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態であるプランクトン回収装置を示す一部省略斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態であるプランクトン回収装置を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，２０，３０，４０  プランクトン回収装置
２，２２，３２，４２  通液性容器
２ａ，２２ａ  開口部
２ｂ  最大径部
３  ポンプ
４，２３ａ  送水管
５  洗浄手段
６  モータ
６ａ  支軸
７  回収容器
８，２８  支持手段
９  浮体
１０  被処理水域
１１  水面下領域
２１，３２ａ，４５  網状材
２３，４１  円筒体
２３ｃ  下流開口端
２５ａ  蓋体
２３ｂ，２４，２５ｂ，３４，３５，４２ｂ  端面閉塞板
２６  ベアリング
２７  支柱
２８ａ  軸支機構
２９  スイベルジョイント
３１  フロート
４２ａ  開口端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010000421.tif 000008
【図７】
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