(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地層内に埋設して地下水を誘導又は排水する地下水保孔管の少なくとも一部を構成又はこの地下水保孔管中に設置され、前記地下水中に常在する鉄バクテリアによって生成される鉄汚泥又はマンガン汚泥（以下、少なくともいずれか一方を表して鉄バクテリア汚泥という）の形成阻害体であって、
腐食電位の異なる２種の導電体を混合又は互いに隣接するように配置し、前記２種の導電体が前記地下水保孔管中の前記地下水との接触によって、前記２種の導電体のうち低い腐食電位の導電体が前記鉄バクテリアの増殖又は生存を抑制する金属イオンを発生し、
前記地下水保孔管は、採水孔を外周に備える複数の排水管と、この複数の排水管を接続し前記地下水の貯留部を形成するジョイント管と、このジョイント管に周設され前記地下水で膨潤して前記排水管を支持する水膨潤性シール材と、を有し、
前記２種の導電体は、前記ジョイント管によって形成される前記地下水の貯留部に浸漬されることを特徴とする鉄バクテリア汚泥の形成阻害体。
【請求項２】
前記２種の導電体は、前記地下水保孔管中に設置され、それぞれ粒体状もしくは粉体状をなし、水膨潤性及び耐水性を有するバインダを添加して混合するように配置され、複数個の突起を備えた形状に成形されることを特徴とする請求項１記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体。
【請求項３】
前記２種の導電体のうち、低い腐食電位を有する導電体は銅であり、
前記金属イオンは、銅イオンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水中に常在する鉄バクテリアによって生成される鉄汚泥及びマンガン汚泥（以下、少なくともいずれか一方を表して鉄バクテリア汚泥という）の形成阻害体及び形成阻害方法に係り、特に、腐食電位の異なる２種の導電体が、互いに隣接して配置され，地下水と接触して鉄バクテリアの増殖又は生存を抑制する金属イオンを発生する鉄バクテリア汚泥の形成阻害体及び形成阻害方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地すべり対策における地下水排除工法では、地表や集水井に保孔管を設置して地下水を集水・排水する水抜きボーリングが広く行われており、地すべり発生の抑制に効果を挙げて来ている。
しかし、施工後の時間経過に伴って保孔管の内部で目詰まりが起こり、地下水の排水が困難になるといった課題があった。この目詰まりの原因は、鉄バクテリア、藻類・植物体、硫黄細菌、動物プランクトン・土粒子など、主に生物活動によるものである。このうち、鉄バクテリアが原因であるものがおよそ６割を占めている。この鉄バクテリアは地下水中に溶存している二価鉄イオンを三価鉄イオンへ、又は二価マンガンイオンを四価マンガンイオンへ酸化し、その際に発生するエネルギーを利用して生存している。そして、三価鉄イオンは水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）となり、四価マンガンイオンは酸化マンガン（ＭｎＯ２）となって保孔管の内部に沈殿して固着し、鉄バクテリア汚泥を形成する。その結果、保孔管の内部で目詰まりが発生して地下水の排除機能が低下し、ひいては地すべりの再滑動が危惧される状態となる。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、鉄バクテリアを殺菌することで鉄バクテリア汚泥の形成を阻害する等による保孔管の目詰まりの防止に関する技術が開発されており、それに関して既にいくつかの発明が開示されている。また、鉄バクテリアのみならず、他の細菌に対する殺菌効果を有する浄化装置に関する技術が開発・開示されている。
【０００３】
特許文献１には「土壁面の集水パイプ目詰まり防止装置」という名称で、集水パイプ内での生物増殖による目詰まりの防止装置に関する発明が開示されている。
以下、特許文献１に開示された発明について説明する。特許文献１に開示された土壁面の集水パイプ目詰まり防止装置に関する発明は、地下集水孔に挿入配設したストレーナーケーシングなどの集水パイプの土壁面より突出する排水端部に、排水パイプを下方に向かって延設し、この排水パイプの下端部を土壁面若しくは土壁面近傍に設けた水槽部に水没配設するように構成して、集水パイプの土壁面より突出する部分の開口端縁が外気と触れないように構成したことを特徴とする。
このような特徴を備えた集水目詰まり防止装置においては、集水パイプ内への外気の侵入が阻止されるため、集水パイプ内でのバクテリアの増殖が防止され、鉄や他の元素を取り込んでバイオミネラルと称される鉱物を形成することが防止されるという作用を有する。従って、集水パイプの目詰まりを生じにくくすると共に、メンテナンスがほとんど不要になるという効果を有する。
【０００４】
次に、特許文献２には「鉄バクテリア・バイオフィルムの発生抑止方法」という名称で、湧水や漏水がある箇所の地下構造物に鉄バクテリア・バイオフィルムが発生することを抑止する方法に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、湧水や漏水により水が流れる箇所に、水の流下速度を増大させるための撥水性素材を施工することを特徴とする。
このような特徴を有する鉄バクテリア・バイオフィルムの発生防止方法においては、地下構造物表面を流れる水の流下速度が、施工したシリコーングリスといった撥水性素材によって増大することになるため、鉄バクテリア・バイオフィルムの発生が抑止されるという作用を有する。従って、地下構造物の保守管理を簡略化させることができる。また、シリコーングリスは安価で入手しやすいため、低コストでの実施が可能となるという効果を有する。
【０００５】
次に、特許文献３には「徐放性スライムコントロール組成物の製造方法及びその設置方法」という名称で、鉄バクテリア等細菌類に対する殺菌成分を含有する徐放性スライムコントロール組成物の製造方法及びその設置方法に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された発明は、（ａ）常温で固体の高級脂肪酸、他１種の結合剤と、（ｂ）ジメチルジデシルアンモニウムクロライド、他５種の殺菌成分からなる群から選択される一種又は二種以上と、（ｃ）ポリビニルアルコール、他２種の助剤からなるからなる群から選択された一種又は二種以上と、を加熱混合する工程、次いで、加熱混合して得られる液状組成物を型枠に流し込み、自然放置、又は強制的に品温低下させることで固体化させて成型する工程を有することを特徴とする。
このような特徴を有する徐放性スライムコントロール組成物の製造方法及びその設置方法においては、従来技術に基づいた組成物と比べ、菌抑制効果が長いという作用を有する。従って、トンネル内における鉄バクテリア及び／又はその共生菌である硫酸還元菌の増殖及びそれらによるスライムの発生を長期間有効に阻止することができるという効果を有する。
【０００６】
次に、特許文献４には「浄化装置」という名称で、浴槽の残り湯を滅菌、浄化し再利用する浄化装置に関する発明が開示されている。
特許文献４に開示された発明は、電気化学ポテンシャル列の異なる起電力レベルを持つ少なくとも２種類の金属を、布又は炭クロスを介在させて配置してなる浄化体を、浴槽の底面及び壁面のうち少なくとも一方に配置して湯内に浸漬することにより電気化学反応で抗菌又は抗黴効果を発揮し、金属は、酸化チタン、アルミニュウム、亜鉛、トタン（亜鉛めっきした鋼）、クロム、鉄又は鋼、ニッケル、黒鉛、すず、ブリキ（すずめっきした薄鉄）、真鍮、銅、ステンレス、銀、白金、金のうちの異なる種類の金属であり、電気化学ポテンシャル列の起電力が低い金属の面積は、それより電気化学ポテンシャル列の起電力が高い金属の面積より大きいことを特徴とする。
このような特徴を有する浄化装置においては、電気化学ポテンシャル列の異なる起電力レベルを持つ金属を組み合わせて水中に浸漬することで、電位差を有する金属間に電流及び静電気が発生するという作用を有する。従って、この電流及び静電気により、微生物を電気的、電気化学的に滅菌できるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９００９４号公報
【特許文献２】特許第４８８３７１８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５０１８１号公報
【特許文献４】特許第４８６８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、バクテリアが地下水中に溶存する酸素を利用してバイオミネラルを形成する場合もある。従って、排水パイプの下端部が水没状態にあったとしても、集水パイプにバイオミネラルが集積され、長時間経過後にはこれによる目詰まりが発生する可能性がある。
【０００９】
次に、特許文献２に開示された発明においては、湧水等の排水箇所にシリコーングリスを塗まつし、鉄バクテリア・バイオフィルムの生成具合を確認している。しかし、例えば斜面に埋設された地下水の保孔管では、管の開口端から少なくとも約２０メートルの深部まで鉄バクテリア汚泥が形成されている場合があり、このような位置にシリコーングリスを正確に塗まつすることは困難である。すなわち、塗まつ可能な箇所は排水箇所の表面付近に限定されていることから、深部における鉄バクテリア・バイオフィルムの発生を防止することは困難であるものと思われる。
【００１０】
また、特許文献３に開示された発明においては、徐放性スライムコントロール組成物を設置後９０日程度経過すると、スライム発生が顕著となるため、９０日経過前にこの組成物を更新する必要がある。このように、トンネル、ダム等の集水経路毎に多数回の更新を行うことは煩雑であって、現実的な方法とは言えない可能性がある。
【００１１】
さらに、特許文献４に開示された発明においては、金属を布又は炭クロスを介在させて配置してなる浄化体を浴槽内に浸漬する。浴槽内は、通常水流がほとんどないため、布等を金属の支持体としていても耐久性に特に問題はない。しかしながら、屋外で地下水の保孔管に用いる場合には、たとえ布等を筒状に形成した場合であっても、降雨による水流増加のため布等の剥離や、布の耐用年数が経過することが考えられ、長期的にメンテナンス不要であることを課題とする保孔管に対する利用には不向である。
【００１２】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、地下水配管の少なくとも一部に容易に設置可能で、鉄バクテリア汚泥の形成を確実に阻害し、さらに長期的にメンテナンス不要な鉄バクテリア汚泥の形成阻害体及び形成阻害方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る鉄バクテリア汚泥の形成阻害体は、地層内に埋設して地下水を誘導又は排水する地下水保孔管の少なくとも一部を構成又はこの地下水保孔管中に設置され、地下水中に常在する鉄バクテリアによって生成される鉄汚泥又はマンガン汚泥（以下、少なくともいずれか一方を表して鉄バクテリア汚泥という）の形成阻害体であって、腐食電位の異なる２種の導電体を混合又は互いに隣接するように配置し、２種の導電体が地下水保孔管中の地下水との接触によって、２種の導電体のうち低い腐食電位の導電体が鉄バクテリアの増殖又は生存を抑制する金属イオンを発生し、地下水保孔管は、採水孔を外周に備える複数の排水管と、この複数の排水管を接続し地下水の貯留部を形成するジョイント管と、このジョイント管に周設され地下水で膨潤して排水管を支持する水膨潤性シール材と、を有し、２種の導電体は、ジョイント管によって形成される地下水の貯留部に浸漬されることを特徴とする。
このような構成の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体において、「鉄バクテリア」とは、周囲の酸素を利用して水中に溶存する鉄イオン及び／又はマンガンイオンを酸化し、水酸化鉄から成る鉄汚泥及び／又は酸化マンガンから成るマンガン汚泥を形成するバクテリアをいう。また、「地下水」には、自然に発生し地すべりの誘因となる地下水ばかりでなく、人工的に発生し，地層内に埋設された配管内を流れる下水や工場排水等といったあらゆる水分が含まれる。また、「地下水保孔管」とは、地すべりの誘因となる地下水を排除するために地表や集水井に開口部を有して設置される水抜きボーリング用の配管をいい、地下水を配管内に流入させて集水し、これを開口部より排水可能な配管を指す。さらに、「腐食電位」とは、腐食している金属の照合電極（電極電位の一定した金属で、金属の電位はこの極の電位との電位差で表す）に対する電位をいう。
【００１４】
次に、「地下水保孔管の少なくとも一部を構成」とは、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体が、例えば地下水保孔管の外層を構成する場合であり、「地下水保孔管中に設置され」とは、例えば鉄バクテリア汚泥の形成阻害体が地下水保孔管の内部に設置されている場合である。また、「地下水保孔管の少なくとも一部を構成又はこの地下水保孔管中に設置され」には、これら両方である場合が含まれる。さらに、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体が地下水保孔管の内部に設置されている場合には、別途の支持体を介してこの内部に固定される場合と、支持体がなくこの内部に移動可能に設置される場合と、が含まれる。
そして、「腐食電位の異なる２種の導電体を互いに隣接するように配置」とは、２種の導電体がそれぞれ固体状、粒状又は粉状であるかに関わらず、一群の形状を形成しているために直ちにこれらを区別可能である場合であって、例えばこれらが互いにブロック状に配列された構成や層状に積層されている構成を言う。さらに、この配置には、２種の導電体が密着する場合と、わずかに間隔を空けて近接している場合とが含まれる。
また、「腐食電位の異なる２種の導電体を混合」とは、２種の導電体がそれぞれ互いに混合し合い直ちに区別可能でない場合であって、例えば粒状・粉状の２種の導電体が混合されて一定形状に成形された構成を言う。
なお、２種の導電体は、固形状、粒状、粉末状のいずれであっても良く、網状構造を形成していても良い。
【００１５】
上記構成の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体においては、腐食電位の異なる２種の導電体が混合又は互いに隣接するように配置されることから、これらの導電体間に電位差が発生し、低い腐食電位を有する導電体の酸化が誘発されて陽極が形成される。また、これと同時に、高い腐食電位を有する導電体は、還元されて陰極が形成される。さらに、これら形成された電極が地下水と接触することから、陽極から発生した電子が地下水中を移動して陰極に供給される。すなわち、陽極金属がイオン化されることとなる。このように、陽極金属がイオン化されるには、腐食電位の異なる２種の導電体が互いに隣接するように配置されるのみでは不十分であって、これらが電子の移動が可能な導電体（例えば水）を必要とする。
また、上記のような腐食電位の異なる２種の導電体のうち、低い腐食電位を有する導電体としては、例えば銅、銀、チタン、ニッケル等があり、高い腐食電位を有する導電体としては、例えば黒鉛、白金、金等がある。従って、この場合に発生する金属イオンは、銅イオン、銀イオン、チタンイオン、ニッケルイオン等である。なお、金属イオンの発生の程度は、導電体の組み合わせ、陰極と陽極の面積比、隣接する２種の導電体同士の間隔、水温等に依存している。
次に、金属イオンが微生物に到着すると、細胞膜を損傷させて細胞質を流出させたり、代謝を阻害したりすることでその微生物を死に至らしめるものと考えられている。このため微生物の一種である鉄バクテリアは、発生した金属イオンによってその増殖又は生存が抑制されることとなり、鉄バクテリア汚泥の形成が阻害されるという作用を有する。
さらに、２種の導電体は、ジョイント管によって形成される地下水の貯留部に浸漬されることから、この貯留部において陽極から発生した電子の移動が促進され、より多くの金属イオンが発生するという作用を有する。
【００１６】
次に、請求項２記載の発明に係る鉄バクテリア汚泥の形成阻害体は、請求項１記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体において、２種の導電体は、地下水保孔管中に設置され、それぞれ粒体状もしくは粉体状をなし、水膨潤性及び耐水性を有するバインダを添加して混合するように配置され、複数個の突起を備えた形状に成形されることを特徴とする。
このような構成の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体において、「地下水保孔管中に設置され」とは、２種の導電体が、例えば地下水保孔管の内部に設置される場合であり、支持体がなく内部に移動可能に設置される場合である。
また、「バインダ」は有機バインダであり、例えば合成樹脂、アスファルト、膠等が使用される。
上記構成の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体においては、請求項１記載の発明の作用に加えて、複数の突起が地下水保孔管の内周に当接して自転し難く、当初の位置より移動し難い。
【００２０】
そして、請求項３記載の発明に係る鉄バクテリア汚泥の形成阻害体は、請求項１又は請求項２に記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体において、２種の導電体のうち、低い腐食電位を有する導電体は銅であり、金属イオンは、銅イオンであることを特徴とする。
このような構成の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体においては、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、銅イオンが鉄バクテリアに対する殺菌作用を発揮する。詳細には、銅イオンが鉄バクテリアに到着すると、その活性を低下させて代謝機能を阻害したり、銅イオンの触媒作用によって周囲の酸素から活性酸素を発生させ、これにより鉄バクテリアを構成するタンパク質等を分解したりすると考えられている。さらに、銅イオンは、鉄バクテリアに対する殺菌作用の他、硫黄細菌等に対する殺菌作用や藻類に対する防藻作用を有している。なお、銅より高い腐食電位を有する導電体として、例えば黒鉛、白金、金がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の請求項１記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体によれば、発生した金属イオンによって鉄バクテリア汚泥の形成が阻害されるため、地層内及び地層内に埋設された配管内に存在する水分を地下水保孔管を介して十分に排水することができる。
また、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体は地下水保孔管の少なくとも一部を構成又はこの地下水保孔管中に設置されることから、例えば地下水保孔管の外層を構成する場合においては、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体自体が地下水保孔管となる。従って、地下水保孔管の内部に設置されている場合と比較すれば、構成が簡易であり低コストでの製造が可能である。これに対し、地下水保孔管の内部に設置されている場合においては、地下水保孔管の外層を構成する場合と比較してやや複雑な構成となる。しかしながら、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体を地下水により接触し易くさせるといった、地下水保孔管の内部構造に関する工夫を行うことができる。従って、このような工夫と組み合わせることが可能となり、金属イオンの発生効率を増大させることができる。さらに、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体が上記の外層を構成及び内部に設置されている場合にあっては、金属イオンの発生効率をさらに増大させることが可能である。
また、鉄バクテリア汚泥の形成阻害体自体が地下水保孔管の内部に移動可能に設置される場合であれば、地表面に開口している地下水保孔管の孔口からその内部に挿入することが特に容易であるため、新設ばかりでなく既設の地下水保孔管における鉄バクテリア汚泥の形成を阻害することができる。
さらに、２種の導電体は、それぞれ固体状、粒状又は粉状であるか、また直ちに区別可能な形状を形成しているか否かに関わらず、金属イオンを発生させることが可能であるため、多様な形状の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体を製造できるとともに、金属イオンの発生効率を自在に調整可能である。しかも、本請求項の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体は、２種の導電体が混合又は互いに隣接するように配置されるという簡易な構成であって、特に電源設備等は不要であることから長期的にもメンテナンス不要であり、製造も容易である。
【００２３】
本発明の請求項１記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体によれば、地下水保孔管を介して地下水を十分に排水することができる。従って、地すべり斜面を安定させることができる。
また、この金属イオンの発生の程度は、導電体の組み合わせ、陰極と陽極の面積比、隣接する２種の導電体同士の間隔等に依存していることから、これらの点に関し様々な調整をすることで、効率良く金属イオンを発生可能であるとともに長期に亘ってその発生を継続することができる。これにより、地すべり斜面を長期間安定的に維持することが可能となる。
さらに、２種の導電体は、地下水保孔管中に設置される場合、地下水保孔管の内部空間内に設置可能な大きさであればどのような形態・形状であっても良いことから、地下水保孔管の形状や斜面に対する挿入角度に応じ、適宜その形態・形状を変更することが可能である。
【００２４】
本発明の請求項１記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体によれば、地下水の貯留部において多くの金属イオンが発生するため、地下水中の鉄バクテリアをより効果的に死滅させることができる。その理由は、地下水の流速が遅い場合（すなわち、水量がわずかである場合）には、地下水が貯留部に溜まり易いことから、大量の鉄バクテリアがこの部分に集中して存在することとなり、鉄バクテリア汚泥が形成・固着され易くなる。従って、貯留部において多くの金属イオンが発生することは、集中して存在する鉄バクテリアを一気に死滅させることを可能にし、鉄バクテリア汚泥の形成を効果的に阻害することができる。
【００２６】
本発明の請求項２記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、２種の導電体が粒状又は粉状のため、切断等の加工が容易である。
【００２７】
本発明の請求項３記載の鉄バクテリア汚泥の形成阻害体によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、鉄バクテリアに対して高い殺菌作用を有する銅イオンが発生することから、確実に鉄バクテリア汚泥の形成を阻害することができる。さらに、銅イオンは硫黄細菌等の細菌に対する殺菌作用や防藻作用をも有しているため、これらによる汚泥の形成や藻の集積、さらにこれらに土粒子が蓄積することが防止されて、地下水の速やかな排除が可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプを形成する最外層、外層、内層の外観斜視図であり、（ｄ）は最外層、外層及び内層を重ね合わせた場合の外観斜視図である。
【図２】（ａ）は実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図であり、（ｂ）は実施例１の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例１の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの縦断面図及び横断面図である。
【図４】は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図である。
【図５】（ａ）は実施例２の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体の外観図であり、（ｂ）はその使用状態図である。
【図６】（ａ）乃至（ｄ）は、それぞれ実施例２の第２乃至第５の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害体の外観図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ実施例２の第６の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの外観図、（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図及び（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面の拡大図である。
【図８】は、実施例２の第７の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの横断面図である。
【図９】は、実施例３に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施の形態に係る実施例１の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプについて、図１乃至図３を用いて詳細に説明する（主に、請求項３に対応）。なお、図１で示した構成要素については、図２又は図３においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、それぞれ実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプを形成する最外層、外層、内層の外観斜視図であり、図１（ｄ）は最外層、外層及び内層を重ね合わせた場合の外観斜視図である。
【００３１】
図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示すように、本実施例の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１は、地下水を排出する孔口５ａを備え、被覆材６から成る最外層２と、１種類の導電体から成る外層３と、２種類の導電体から成る内層４と、から構成される。被覆材６は塩化ビニル管であり、外層３の導電体は最外層２と同等の長さを有する円筒状の黒鉛７である。そして、内層４の導電体は、それぞれ長手方向に同等の長さを有する円筒状の銅８及び黒鉛９である。この銅８及び黒鉛９は、それぞれの端面を接触させて交互に直列配列され、いずれも一様な固形状である。なお、銅８及び黒鉛９では黒鉛９の方が腐食電位が高く、これらの電位差は海水中で約０．５ボルトである。
図１（ｄ）に示すように、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１は、最外層２、外層３及び内層４を積層して成る。最外層２と外層３は接触面１０ａにおいて密着し、外層３と内層４は接触面１０ｂにおいて密着する。そして、内層４の銅８及び黒鉛９は、複数の接触面１０ｃにおいて密着する。そして、これらの被覆材６、黒鉛７、銅８、黒鉛９は、互いに熱溶着されている。なお、地下水は、内層４の銅８及び黒鉛９に接触しながら流下する。
【００３２】
次に、図２を参照しながら、実施例１の第１の変形例について説明する。図２（ａ）は実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図であり、図２（ｂ）は実施例１の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図である。
図２（ａ）に示すように、本実施例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１が、地層１１に埋設されて地下水１２を排出している。具体的には、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１の水平に対する傾斜角度は、３〜１０度であり、一本の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１の長さ、すなわち孔口５ａから孔奥５ｂまでの長さはおよそ１〜４ｍである。また、実際には、複数本の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１が連結され、全長１〜１００ｍ程度となったものが地層１１に埋設される。なお、図において最外層２及び外層３は省略されている。
図２（ｂ）に示すように、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａが、地層１１に埋設されて地下水１２を排出している。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａでは、全長を３分割した部分毎に異なる長さを有する２種類の導電体が直列に配列されている。孔口５ａに最も近い部分においては、銅８及び黒鉛９の略１／２の長さを有する銅８ａ及び黒鉛９ａが直列に配列されている。これに接続される中央部分は銅８及び黒鉛９が直列に配列される。さらに孔奥５ｂに最も近い部分では、銅８及び黒鉛９の略３／２倍の長さを有する銅８ｂ及び黒鉛９ｂが直列に配列されている。すなわち、銅８及び黒鉛９の接触面１０ｃの総和面積は、孔口５ａに最も近い部分が最大であり、以下中央部分、孔奥５ｂに最も近い部分の順で減少している。なお、銅８ａ，８ｂ及び黒鉛９ａ，９ｂは、上記以外の長さであっても良く、さらに孔口５ａに最も近い部分の接触面１０ｃの総和面積が最大となる限り、異なる長さを有する銅及び黒鉛の組み合わせがさらに配列されても良い。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａに係るこの他の構成は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００３３】
次に、図３を参照しながら、実施例１の第２の変形例について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ実施例１の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの縦断面図及び横断面図である。
図３（ａ）に示すように、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂは、被覆材６から成る最外層２と、銅８ｃ及び黒鉛９ｃから成る内層４と、から構成される。すなわち、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１の外層３が銅８ｃ及び黒鉛９ｃによって置換されているものである。そして、最外層２と内層４は接触面１０ａにおいて密着している。そして、銅８ｃ及び黒鉛９ｃは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂの全長に亘って細長い短冊状を成している。
図３（ｂ）に示すように、銅８ｃ及び黒鉛９ｃは円周方向に沿って並列に配列され、接触面１０ｄにおいてそれぞれ密着している。なお、地下水１２は、内層４の内周面４ａに接触しながら流下する。
この他の構成は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００３４】
本実施例の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１によれば、銅８及び黒鉛９が接触面１０ｃにおいて密着し、地下水１２は銅８及び黒鉛９に接触しながら流下するため、銅８及び黒鉛９の間に電位差が発生して低い腐食電位を有する銅８が酸化され、これに伴って電子が放出される。この電子は、地下水１２中を移動して黒鉛９の還元のために供給される。このように、酸化反応と還元反応が平衡状態となるとき、銅８の酸化が継続し、その結果銅イオンが発生し続けることとなる。すなわち、銅８が完全に腐食されるまでの間、銅イオンの発生が継続する。なお、銅イオンの発生個所は複数の接触面１０ｃのみに限局されないが、銅８及び黒鉛９が最接近する接触面１０ｃ付近において最も多く発生する。具体的には、銅イオンの濃度は、０．０１〜０．６ｐｐｍであることを目標とする。
【００３５】
次に、発生した銅イオンは地下水１２中に拡散し、鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌作用を発揮する。鉄バクテリアは、地下水１２中の鉄イオン及び／又はマンガンイオンを酸化して水酸化鉄及び／又は酸化マンガンを形成することから、殺菌等により鉄バクテリアの増殖・生存が抑制される。従って、地下水１２と銅８及び黒鉛９とが接触することで、鉄バクテリア汚泥の形成が阻害されるという作用を有する。この作用は、銅８が完全に腐食されるまでの間継続するため、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１では、一定期間鉄バクテリア汚泥による目詰まりが発生せず、地下水１２はその間滞ることなく排出されるという作用を有する。また、銅イオンは、鉄バクテリアに対する他、硫黄細菌等に対する殺菌作用や藻類に対する防藻作用を有していることから、これらを原因とする汚泥の形成も阻害される。なお、上記の一定期間は、銅８及び黒鉛９の形状や間隔、接触面１０ｂ，１０ｃの面積、地下水１２の水量、流速等で異なる。
【００３６】
次に、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａの作用について説明する。
まず、鉄バクテリアは、地下水１２中に溶存する酸素の他、外気中の酸素を利用することで鉄バクテリア汚泥を形成するため、孔口５ａに近いほどこの汚泥が形成され易い。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａにおいては、接触面１０ｃの総和面積は、孔口５ａに近い部分が最大であり、以下中央部分、孔奥５ｂに近い部分の順で減少していることから、孔口５ａ付近において鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌作用が最も発揮される。そのため、この付近において最も強く鉄バクテリア汚泥の形成が阻害される。
この他の作用は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００３７】
さらに、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂの作用について説明する。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂにおいては、内層４の内周面４ａに地下水１２が接触すると、内周面４ａを構成する銅８ｃから銅イオンが発生する。しかも、内周面４ａは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂの全長に亘っているため、多量の銅イオンが発生することとなる。
この他の作用は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００３８】
以上説明したように、本実施例の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１によれば、銅イオンにより鉄バクテリア汚泥の形成を防止することが可能である。そして、銅イオンの発生は、一定期間継続することから、鉄バクテリア汚泥の沈殿・固着を防止することができる。また、銅イオンは、防藻作用等を有するため、藻等による汚泥の沈殿・固着を防止することもできる。よって、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１から地下水１２を十分に排水することが可能となるため、形成されたすべり面に働く地下水１２による間隙水圧を低下させ、地すべりの滑動を抑制することができる。
また、銅８及び黒鉛９の組み合わせは、海水中における電位差がおよそ０．５ボルトであって十分大きいことから、腐食速度が大である。地下水１２中においても同様な傾向にあると考えられるため、単位時間当たりの銅イオンの発生量が多く、短期間で鉄バクテリアを死滅させることができる。
さらに、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１は、最外層２、外層３及び内層４を積層して成り、内層４は銅８及び黒鉛９を交互に直列配列して成るため、構成が簡易であり製造が容易である。また、銅は安価であり、同様に安価な天然黒鉛を用いれば製造コストを低減させることができる。そして、銅８及び黒鉛９は、最外層２の長さと同等になるよう配列を自在に変更できるため、様々な長さの鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１を製造することができる。また、黒鉛９の部分は容易に切断することができるので、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１の長さは容易に調節可能である。加えて、銅８及び黒鉛９の形状や間隔、接触面１０ｂ，１０ｃの面積をも調節可能であるので、鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌効果の大きさやその効果を発揮可能な期間を制御することができる。
【００３９】
次に、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａの効果について説明する。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａは、鉄バクテリア汚泥が形成され易い孔口５ａ付近において、最も強く鉄バクテリア汚泥の形成を阻害することから、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と比較してより効果的である。そして、銅８，８ａ，８ｂ及び黒鉛９，９ａ，９ｂは、その長さや配列を適宜変更することが可能であるので、良好な汎用性を有する。
この他の効果は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００４０】
次に、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂの効果について説明する。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂは、内周面４ａから銅イオンが発生するため、銅イオンの発生効率が高い。さらに、銅８ｃ及び黒鉛９ｃは長さ方向に沿って短冊状となっていることから、長さ方向に関して高い強度を有している。よって、地層１１への挿入時に変形し難く、この変形による地下水１２の排出抑制が発生しない。
この他の効果は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００４１】
なお、本発明の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの構造は本実施例に示すものに限定されない。例えば、銅８及び黒鉛９は、円筒状や短冊状以外の形状であっても良い。また、銅８及び黒鉛９は一様な固形状でなくても良く、例えば網状構造を有して積層されて成るものでも良い。さらに、この網状構造を有する銅８及び黒鉛９が、互いに編み込まれた構造であっても良い。このような網状構造においては、銅８及び黒鉛９の接触面積が増大することから、より多くの銅イオンが発生して鉄バクテリア汚泥の形成を強力に阻害することが可能である。
【実施例２】
【００４２】
本発明の実施の形態に係る実施例２の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプについて、図４乃至図８を用いて詳細に説明する（主に、請求項１及び請求項２に対応）。なお、図１乃至図３で示した構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
図４は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの使用状態図である。
図４に示すように、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３は、地下水保孔管１６の外管１７として設置される。なお、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３は、円筒状の銅１４及び黒鉛１５がそれぞれの端面を接触させて交互に直列配列されており、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１を所望する長さに適宜短縮させたものである。この地下水保孔管１６においては、複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３同士が、集水ソケット１８を接続部材として連結されている。この他、１本の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の両端が、集水ソケット１８を接続部材として例えば従来の塩化ビニル管に連結されていても良い。
鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３には、長手方向に沿って穿設された複数のスリット１７ａが、ジョイント部２１ａ付近を除き長手方向に一定間隙毎に、かつ周方向について一定角度を置いて設けられている。そのため、地層１１から浸み出した地下水１２はジョイント部２１ａ付近で鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の内部に流入又は内部から流出しないが、他の部分ではスリット１７ａを通過して鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の内部に流入する。
そして鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の一端は、集水ソケット１８の嵌合部２０を嵌合し、この嵌合部２０と反対側にあるジョイント部２１ａは、集水ソケット１８のジョイント部２１ｂに螺合している。集水ソケット１８の長手方向における略中央部にはリング状のパッカーゴム１９が嵌合されて周設されている。このパッカーゴム１９は、地下水１２を吸収してその体積を膨潤させる性質を有している。従って、パッカーゴム１９が膨潤すれば、その外周端が地層１１に当接し、パッカーゴム１９よりも上流（図中パッカーゴム１９の向かって右方）の地下水１２を堰き止める。加えて、ジョイント部２１ａ付近では鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の内部から地下水１２が流出しないことから、地下水１２の貯留部２２が形成される構造となっている。
この他の構成は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００４３】
次に、図５を参照しながら、実施例２の第１の変形例について説明する。図５（ａ）は実施例２の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体の外観図であり、図５（ｂ）はその使用状態図である。
図５（ａ）に示すように、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３は、黒鉛２５に粒状の銅２４が混入され、計６個の突起を備えた形状に成形されている。黒鉛２５は、銅２４よりも粒度の小さい粒体もしくは粉体である。鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３は、銅２４及び黒鉛２５を混合し、さらに水膨潤性及び耐水性を有するバインダを添加して混錬することで製造される。このバインダは有機バインダであり、例えば合成樹脂、アスファルト、膠等が使用される。
なお、鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３の突起の形状は、図で示したものに限られない。また、銅２４は粉体でも良く、黒鉛２５は銅２４より粒度が粗くても良い。さらに、中心部にコア部材を設けてこの周囲に銅２４及び黒鉛２５が被覆される構造であっても良い。
図５（ｂ）に示すように、地下水保孔管１６ａは外管１７として鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３を備え、その内部に鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａが設置されている。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａは、嵌合部２０の内側に嵌合され固定される。なお、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３を所望する長さ及び径に適宜縮小させたものであり、スリット１７ａは穿設されていない。複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３は、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置される。
【００４４】
さらに、図６（ａ）を参照しながら、実施例２の第２の変形例について説明する。図６（ａ）は、実施例２の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害体の外観図である。
図６（ａ）に示すように、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａは、長手方向に同等の長さを有する中実の円柱状の銅２４ａ及び黒鉛２５ａが、それぞれの端面を接触させて交互に直列配列されている。実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１とは、最外層２及び外層３を備えていない点と、中実であるため孔口５ａを備えていない点が異なっている。また、具体的な直径は約２ｃｍ程度である。この他の構成は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａは、鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３と同様に、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置され、地下水１２と接触する。なお、設置される個数は、地下水１２の流下を妨げない限り、特に制限されない。
【００４５】
続いて、図６（ｂ）を参照しながら、実施例２の第３の変形例について説明する。図６（ｂ）は、実施例２の第３の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害体の外観図である。
図６（ｂ）に示すように、本実施例の第３の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂは、長手方向に同等の長さを有する平板状の銅２４ｂ及び黒鉛２５ｂが、それぞれの端面を接触させて交互に直列配列されている。この他の構成は、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａと同様である。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ｂは、鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３と同様に、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置され、地下水１２と接触する。
【００４６】
さらに、図６（ｃ）を参照しながら、実施例２の第４の変形例について説明する。図６（ｃ）は、実施例２の第４の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害体の外観図である。
図６（ｃ）に示すように、本実施例の第４の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃは、円筒状の黒鉛２５ｃの外周に銅線２４ｃが螺旋状に巻回されている。巻回の開始位置及び終了位置は、それぞれ孔口５ａ付近及び孔奥５ｂ付近であるが、これ以外にも任意の位置とすることができる。また、銅線２４ｃは、黒鉛２５ｃから外れない限り黒鉛２５ｃに固着されていなくても良く、あるいは固着されていても良い。この他、螺旋状の銅線２４ｃが黒鉛２５ｃの内周に当接した構成であっても良い。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置される他、集水ソケット１８に連結し鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａを置換して設置される。
【００４７】
さらに、図６（ｄ）を参照しながら、実施例２の第５の変形例について説明する。図６（ｄ）は、実施例２の第５の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害体の外観図である。
図６（ｄ）に示すように、本実施例の第５の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃは、それぞれ螺旋状を成す銅８ｄ及び黒鉛９ｄが、長手方向に沿って互いに密着し、円筒状に形成されたものである。すなわち、実施例１の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂの内層４部分のみが、螺旋状に形成された構造と同一である。また、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃの横断面における外周は、孔口５ａ及び孔奥５ｂ付近を除き複数の突出部を備えた多角形状であっても良い。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置される他、集水ソケット１８に連結し鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａを置換して設置される。
さらに、図６（ｄ）では円筒状に形成したが、板状の銅と板状の黒鉛を面接触するように貼り合わせ、これを捩って（捻って）螺旋状に形成させた鉄バクテリア汚泥形成阻害板としてもよい。また、このように貼り合わせる場合の他、銅と黒鉛が短冊状になった板を捩って（捻って）螺旋状に形成させてもよい。このように捩って（捻って）構成される鉄バクテリア汚泥形成阻害板では、捩らないものに比較して接触線が長くあるいは接触面が広くすることができ、銅イオンの発生を効率的に行うことが可能である。
【００４８】
次に、図７を参照しながら、実施例２の第６の変形例について説明する。図７（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ実施例２の第６の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの外観図、図７（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図及び図７（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面の拡大図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施例の第６の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄは、シート状の積層体２７が螺旋状かつ多重に巻回して円筒状に形成されたものである。この積層体２７は、第１層２７ａ及び第２層２７ｂ（図７（ｃ）参照）が、支持体層２６の片面に一様に積層され構成されている。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄは、この第１層２７ａ及び第２層２７ｂを内側にして巻き込んだものであり、表面に支持体層２６及びその端部２６ａが表れている。なお、支持体層２６の材質は透水性を有するポリプロピレン等の合成樹脂である。
【００４９】
そして、図７（ｃ）に示すように、積層体２７は、支持体層２６に第１層２７ａが密着され、第１層２７ａには第２層２７ｂが密着されて形成される。この第１層２７ａは、黒鉛粒子２５ｄと水膨潤性を有するバインダ２８とが混練され、薄いシート状に成形されたものである。また、第２層２７ｂは、銅粒子２４ｄとバインダ２８とが同様に混練・成形されたものである。なお、バインダ２８は、例えば合成樹脂、アスファルト、膠等といった有機バインダである。また、銅粒子２４ｄ及び黒鉛粒子２５ｄは、それぞれ粉体でも良い。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置される他、集水ソケット１８に連結し鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａを置換して設置される。
【００５０】
次に、図８を参照しながら、実施例２の第７の変形例について説明する。図８は、実施例２の第７の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプの横断面図である。
図８に示すように、本実施例の第７の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅは、被覆材６ａから成る最外層２と、銅粉体２４ｅ、黒鉛粉体２５ｅ及びバインダ２８の混練物から成る内層４と、から構成される。被覆材６ａの材質はポリプロピレン等であり、透水性の有無は特に規定されない。また、銅粉体２４ｅ及び黒鉛粉体２５ｅは、それぞれ粒状体でも良い。
このような構成の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの孔口５ａ付近に移動可能に設置される他、集水ソケット１８に連結し鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａを置換して設置される。
【００５１】
本実施例の地下水保孔管１６の内部に設置された鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３によれば、パッカーゴム１９が地下水１２を堰き止めて貯留部２２を形成するので、地下水１２の集水性が向上する。よって、孔口５ａ付近の銅１４及び黒鉛１５が貯留部２２の地下水１２に長時間浸漬されるため、貯留部２２内の銅イオンの濃度が高くなるという作用を有する。この作用は、特に地下水１２の流速が小さい場合において顕著である。また、孔口５ａ付近を観察すれば、鉄バクテリア汚泥の形成の有無が容易に視認される。
この他の作用は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００５２】
さらに、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３の作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３においては、銅２４が黒鉛２５に周囲を被覆されていることから、銅２４の腐食速度が大きい。しかも、貯留部２２の地下水１２に長時間浸漬されることから、銅２４から銅イオンが速やかかつ大量に発生し、貯留部２２内における鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌作用が極めて高い。また、複数の突起が鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の内周に当接して自転し難く、当初の位置より移動し難い。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５３】
続いて、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａにおいては、最外層２及び外層３を備えていないため、地下水１２と接触すると、その表面から銅イオンが地下水１２中に拡散する。また、複数本の鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａを設置した場合には、１本の中に直列配列された銅２４ａと黒鉛２５ａ同士の他、隣接する鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａ同士の銅２４ａと黒鉛２５ａが接近することによっても銅イオンが発生する。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５４】
次に、本実施例の第３の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂにおいては、平板状であるために複数の角部を備えている。従って、複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂをランダムに設置することで、複数の角部が鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの内周や他の角部に当接する。従って、鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの内部を移動し難いという作用を有する。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５５】
そして、本実施例の第４の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃにおいては、銅線２４ｃの巻数を増減させることにより銅イオンの発生量が調整される。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５６】
また、本実施例の第５の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃにおいては、銅８ｄ及び黒鉛９ｄが螺旋状を成しているため、実施例１の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｂに比較して、単位長さ当たりに発生する銅イオンの濃度がより高くなるという作用を有する。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５７】
さらに、本実施例の第６の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄにおいては、孔口５ａを通過する地下水１２が第２層２７ｂに接触し、第２層２７ｂを構成するバインダ２８を膨潤させる。次に、このバインダ２８に含まれた地下水１２が第１層２７ａまで浸透し、これを構成するバインダ２８を膨潤させて支持体層２６に浸透する。さらに、地下水１２は透水性の支持体層２６を透過してこれに隣接する第２層２７ｂに到達し、以下同様にして地下水１２がすべての積層体２７を浸水する。一方、表面の支持体層２６の周囲に存在する地下水１２は、上記と逆の方向で浸透し、孔口５ａに面した第２層２７ｂに到達する。従って、これらいずれの場合においても、銅粒子２４ｄから発生した電子がバインダ２８を介して黒鉛粒子２５ｄに供給されるため、銅粒子２４ｄから銅イオンが発生する。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５８】
加えて、本実施例の第７の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅの作用について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅにおいては、孔口５ａを通過する地下水１２がバインダ２８を膨潤させる。従って、前述したと同様に銅粉体２４ｅから銅イオンが発生する。
この他の作用は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００５９】
以上説明したように、本実施例の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３によれば、貯留部２２における銅イオンの濃度が高くなるため、貯留部２２に集中して存在する鉄バクテリアを一気に死滅させることができる。従って、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と比較して、鉄バクテリア汚泥の形成を効果的に阻害することができる。また、孔口５ａ付近の外管１７を介し、鉄バクテリア汚泥の形成の有無が容易に視認されることから、銅２４の腐食程度が推察できる。
この他の効果は、実施例１に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１と同様である。
【００６０】
次に、本実施例の第１の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３の効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３は、貯留部２２内における鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌作用が極めて高いことから、鉄バクテリア汚泥の形成を確実に阻害することができる。また、銅２４及び黒鉛２５の粒度や形状を自在に変更することができるため、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３の直径や傾斜角度に応じた最適形状に容易に調整可能である。さらに、銅２４及び黒鉛２５が粒状又は粉状のため、切断等の加工が容易である。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６１】
次に、本実施例の第２の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａによれば、隣接する複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａ同士によっても銅イオンが発生することから、銅イオンの濃度を増大させることができる。また、鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａの本数を増減させることで、この濃度を自在に調整可能であることから利便性が高い。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６２】
次に、本実施例の第３の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂによれば、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの内部を移動し難いため、地下水１２の流速が多少増大した場合であっても孔口５ａから排出され難く、銅イオンを安定的に発生させることができるという効果を有する。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６３】
次に、本実施例の第４の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃによれば、銅線２４ｃの巻数を増減させることにより、１本の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃによって、より細かく銅イオンの発生量が調整可能である。従って、銅イオンの発生を適切な量に制御することができる。また、円筒状の黒鉛２５ｃの外周に銅線２４ｃが巻回された簡易な構成であることから、製造に特殊な技術を必要とせず低コストでの製造・導入が可能である。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６４】
さらに、本実施例の第５の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ｃによれば、単位長さ当たりに発生する銅イオンの濃度がより高くなるので、鉄バクテリア汚泥の形成をより効果的に阻害可能である。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６５】
次に、本実施例の第６の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄによれば、銅粒子２４ｄはその表面全体から銅イオンが発生するため、円柱状等に成形された銅と比較して銅イオンの発生速度・効率が高い。また、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄは、シート状の積層体２７が螺旋状かつ多重に巻回して円筒状に形成されたものであるため、製造が極めて容易である。さらに、積層体２７がポリプロピレン等の合成樹脂から成る支持体層２６を備えているとともに、バインダ２８は耐水性を有していることから、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｄは、製造容易でありながら長期的な耐久性も発揮し得る。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６６】
次に、本実施例の第７の変形例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅの効果について説明する。鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｅによれば、銅粉体２４ｅから銅イオンが発生するため、銅粒子２４ｄと比較して銅イオンの発生速度・効率がさらに高い。従って、鉄バクテリアに対する殺菌・滅菌力をより強力に発揮することができる。
この他の効果は、実施例２に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３と同様である。
【００６７】
なお、本発明の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａ，２３ｃ〜２３ｅ、及び鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３、鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａ及び鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂの構造は本実施例に示すものに限定されない。例えば、鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３の突起数は６個以外でも良い。
また、上記の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ等をそれぞれ組み合わせても良い。このうち、地下水保孔管１６を使用しない場合では、例えば鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３が、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃ〜２３ｅの内部に配置された状態で地層１１に埋設されても良く、さらに、従来技術である塩化ビニル管の孔口より挿入され配置されても良い。この他、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａは、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１ａ，１ｂに置換されても良い。
【実施例３】
【００６８】
本発明の実施の形態に係る実施例３の鉄バクテリア汚泥形成阻害方法について、図９を用いて詳細に説明する。
図９は、実施例３に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害方法のフローチャートである。
図９に示すように、本実施例に係る鉄バクテリア汚泥形成阻害方法は、ステップＳ１の鉄バクテリア汚泥形成阻害体配置工程、ステップＳ２の地下水配管埋設工程、から成る。
【００６９】
ステップＳ１の鉄バクテリア汚泥形成阻害体配置工程では、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａの一端を集水ソケット１８の嵌合部２０の内側に嵌入する。そして、嵌合部２０の外側に外管１７として用いられた鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３を嵌合する。これを繰り返すことで、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３に挿入された状態の複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａが形成される。さらに、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３のジョイント部２１ａと集水ソケット１８のジョイント部２１ｂとを順次螺合すると、内部に複数の鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａが配置された一様な長さを有する地下水保孔管１６ａが完成する。なお、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３ａを備えない場合においては、これを嵌合部２０の内側に嵌入する手順は省略され、地下水保孔管１６が完成する。また、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａは、スリット１７ａが適宜穿設された鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１，１ａ，１ｂに置換されても良い。
【００７０】
ステップＳ２の地下水配管埋設工程では、ステップＳ２における一様な長さを有する地下水保孔管１６を、孔口５ａを孔奥５ｂよりも低くして地層１１内に埋設する。これにより、地下水保孔管１６の内部に浸み出した地下水１２が自然と流下し、その途中鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１，１ａ，１ｂ，１３，１３ａ又は鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３から発生した銅イオンによって鉄バクテリアが殺菌・滅菌される。従って、鉄バクテリア汚泥の形成が阻害され、孔口５ａから地下水１２が速やかに排出される。
【００７１】
なお、ステップＳ２の地下水配管埋設工程は、ステップＳ１の鉄バクテリア汚泥形成阻害体配置工程の前に実施されても良い。すなわち、ステップＳ１とステップＳ２の実施順序は規定されるものではない。具体的には、新規の地下水保孔管１６を埋設する場合には、予め鉄バクテリア汚泥の形成阻害体である鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３を埋設前の地下水保孔管１６として配置しておき、その後に地下水保孔管１６を埋設する。しかし、既存の地下水保孔管１６の場合には、既に地下水保孔管１６は埋設されているので、その後に鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３を地下水保孔管１６内に配設することになるのである。これらの新規と既存の地下水保孔管１６のいずれも対応が可能であることを意味するものである。
【００７２】
以上説明したように、本実施例の鉄バクテリア汚泥形成阻害方法によれば、ステップＳ１の後にステップＳ２を実施する場合においては、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａを集水ソケット１８を介して順次接続するという作業は簡易であり、作業負担が増加するものではない。また、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１，１ａ，１ｂ、１３，１３ａ及び鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３の設置が地層１１に埋設する以前に行われるので、細部まで正確に設置することができる。
【００７３】
なお、本発明の鉄バクテリア汚泥形成阻害方法は本実施例に示すものに限定されない。例えば、新規の地下水保孔管１６を埋設する場合においても、ステップＳ２の後にステップＳ１が実施される。具体的には、地下水保孔管１６を埋設後に鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３を鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１３，１３ａの内部へ挿入する。さらに言えば、長手方向に細長く鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３のような突起を有しない形状であればスムーズに挿入できることから、鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体２３ａや鉄バクテリア汚泥形成阻害板２３ｂ、あるいは鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ２３ｃ〜２３ｅが好適である。
この他、地下水保孔管１６が設置されず、鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ１，１ａ，１ｂ，２３ｄ，２３ｅが直接地層１１に新設され、鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体２３等が挿入・設置される場合においても、ステップＳ１とステップＳ２の実施順序は既定されない。なお、この場合、合成樹脂製の被覆材６，６ａ及び支持体層２６が備えられているため、強度及びある程度の柔軟性を有している。従って、挿入の際の折損や変形が回避できる。
また、地下水保孔管１６が設置されておらず塩化ビニル管等が既設されている場合では、ステップＳ２の後にステップＳ１が実施されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
請求項１乃至請求項３に記載された発明は、地下水と接触して鉄バクテリアの増殖又は生存を抑制する鉄バクテリア汚泥の形成阻害体及び形成阻害方法として利用可能である他、下水道のコンクリート製配管内に設置するコンクリート劣化防止体及び劣化防止方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１ａ〜１ｃ，１３，１３ａ，２３ｃ〜２３ｅ…鉄バクテリア汚泥形成阻害パイプ  ２…最外層  ３…外層  ４…内層  ４ａ…内周面  ５ａ…孔口  ５ｂ…孔奥  ６，６ａ…被覆材  ７，９，９ａ〜９ｄ，１５，２５，２５ａ〜２５ｃ…黒鉛  ８，８ａ〜８ｄ，１４，２４，２４ａ，２４ｂ…銅  １０ａ〜１０ｄ…接触面  １１…地層  １２…地下水  １６，１６ａ…地下水保孔管  １７…外管  １７ａ…スリット  １８…集水ソケット  １９…パッカーゴム  ２０…嵌合部  ２１ａ，２１ｂ…ジョイント部  ２２…貯留部  ２３…鉄バクテリア汚泥形成阻害粒体  ２３ａ…鉄バクテリア汚泥形成阻害棒体  ２３ｂ…鉄バクテリア汚泥形成阻害板  ２４ｃ…銅線  ２４ｄ…銅粒子  ２４ｅ…銅粉体  ２５ｄ…黒鉛粒子  ２５ｅ…黒鉛粉体  ２６…支持体層  ２６ａ…端部  ２７…積層体  ２７ａ…第１層  ２７ｂ…第２層  ２８…バインダ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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