(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湖沼等の水中底部に沈設された曝気・攪拌タンクと、該タンクの下部導水開口に圧縮空気を噴出して揚水作用を生起させる空気供給手段と、前記導水開口に続く揚水管部又はその上方近傍に設けられた攪拌手段と、前記タンクの空気溜に開口しかつ大気中に通じる排気管と、前記タンクに設けた複数の浄水放流管と、該放流管の途中に設けられた空気溜と、該空気溜の空気を大気中に放出する残留空気排出管とを備えていることを特徴とする湖沼等の底層水浄化装置。
【請求項２】
前記放流管の途中に流量調整弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の湖沼等の底層水浄化装置。
【請求項３】
前記排気管を可撓ホース又は伸縮自在管とし、水面に浮上したフロートに排気管上端部を接続したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の湖沼等の底層水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、比較的水深の浅い（例えば９メートル未満の水深）湖沼、貯水池等の底層水浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湖沼・貯水池等の下層部のみを曝気する技術としてはエアリフトポンプ方式を採用した深層曝気装置が知られている。即ち、この曝気装置は水中に略垂直に設置した揚水筒の下端部内へ気泡弾を間欠的に供給して、底層水を空気と接触させながら揚水（エアリフト）させ、上層水との対流を発生させることにより、底層水への酸素供給を行なうものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術は、湖沼・貯水池等の水深が浅い場合、エアリフトによるポンプ作動時に、底層水が揚水筒中で空気と接触する時間が少なく、従って溶存酸素量を効率よく高めることができないという問題がある。
【０００４】
そこで、空気と水の接触率を高める方法として、気泡を小さくする散気手段による曝気装置の採用が考えられるが、目詰まり等の問題があって実現性に乏しい。また、加圧水（空気溶け込み済）を水中に噴射し、気泡を小さくする方法があるが、動力費が非常に高くなるという難点がある。
【０００５】
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、比較的水深の浅い湖沼・貯水池等の底層水の曝気を効率よくかつ確実に、しかも経済的に行なうことができる底層水浄化装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発明は、湖沼等の水中底部に沈設された曝気・攪拌タンクと該タンクの下部導水開口に圧縮空気を噴出して揚水作用を生起させる空気供給手段と、前記導水開口に続く揚水管部又はその上方近傍に設けられた攪拌手段と、前記タンクの空気溜に開口しかつ大気中に通じる排気管と、前記タンクに設けた複数の浄水放流管と、該放流管の途中に設けられた空気溜と、該空気溜の空気を大気中に放出する残留空気排出管とを備えていることを特徴としている。
また、本発明は、前記放流管の途中に流量調整弁を設けたことを特徴としている。
さらに、本発明は、前記排気管を可撓ホース又は伸縮自在管とし、水面に浮上したフロートに排気管上端部を接続したことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、曝気・攪拌タンクの下部に吹き込まれた空気は、前記タンク内で攪拌手段によって強制的に水と攪拌混合されかつ十分に接触した後、残存空気が前記タンク内上部の空気溜に集められ、排気管を経て大気中に放出される。他方、前記タンク内の水は空気と接触し、その溶存酸素量が増加して浄化され、浄水放流管から攪拌手段による推進力によって下層水中に放出される。そして、前記放流管の途中に設けた空気溜の残存空気は排気管により大気中に放出され、放流水中に空気が残存しないため、放流水が上昇せず、底層汚濁物を巻き上げない。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図面において、（１）は曝気・攪拌タンクで、下半部がホッパー状部（１Ａ）とされると共に、下端部に導水開口（２）を備えた揚水管部（３）とされ、湖底（４Ａ）に固設した係留ベース（５）に連結部材（６）により固定されて湖水（４）中に沈設されている。
【０００９】
そして、前記タンクの上方膨大部（１Ｂ）とホッパー状部（１Ａ）の接続部から上方に、上端に向かって縮小された浄水案内壁（１Ｃ）を備え、タンク天端（１Ｄ）には排気孔（７）を設けてその下側に隔板（１Ｅ）を所定の間隔をもって取付け、空気溜（８）を形成してある。また、前記排気孔（７）には伸縮自在管からなる排気管（９）の下端が接続されている。
【００１０】
また、前記タンク（１）の膨大部下面（１Ｆ）には、前記案内壁（１Ｃ）の外側に位置して浄水放流管（１０）が複数本接続されている。該放流管（１０）の途中には、流量調整弁（１１）が設けられていると共に、この弁（１１）に近接して残存空気溜（１２）が各々設けられ、該空気溜（１２）には各々残留空気排出管（１３）が接続されている。なお、残留空気排出管（１３）の上端部（１４）は、前記排出管（９）の途中に接続されている。
【００１１】
前記揚水管部（３）内には、プロペラ攪拌機（１５）が配設されている。また、湖水導入開口（２）には、圧縮空気噴出管（１６）が配設され、陸上のコンプレッサー（１７）に接続された空気供給管（１８）が接続されている。この圧縮空気は、前記攪拌機（１５）のプロペラ（１５Ａ）を強制的に回転させ、上昇水流を生起させてタンク（１）内の水と空気を攪拌混合させ、強制的に気水接触を行わせている。
【００１２】
なお、前記排出管（９）の上端は、湖水（４）上に浮設されたフロート（１９）に接続され、排気口（２０）が常に水面から上方に位置するようにしてある。前記排気管（９）は伸縮自在管に代えて、可撓ホース等を採用することができる。また、前記ベース（５）は、コンクリート製又は金属製とすることができる。
【００１３】
上記実施例によれば、導水開口（２）に前記噴出管（１６）によって圧縮空気を吹き込むと、揚水管部（３）内の水が空気と共に上昇すると共に、プロペラ攪拌機（１５）のプロペラ（１５Ａ）に当たってこれを回転させ、タンク（１）内の水を強制的に攬拌し混合させる。
【００１４】
この空気と水の攪拌混合によって、水中に大量の酸素が溶け込み、曝気効率が高まる。また、残存空気はタンク（１）上部の空気溜（８）から排気管（９）を通って大気中に放出される。そして、タンク（１）内で浄化された湖水は案内板（１Ｃ）の上端からタンク側壁に向かって移動すると共に下降し、放流管（１０）を通って湖水中に戻される。
【００１５】
さらに、放流管（１０）の途中に空気溜（１２）を設けてあるので、放流水中に残存している空気が集まり、排気管（１３）から大気中に排出される。従って、放流管（１０）から湖水中に放出された浄化水中には殆ど空気が残存せず、放流水が上昇しないので、底層水中の汚濁物を水面に巻き上げることはない。
【００１６】
また、前記流量調整弁（１１）により放流水量を制御することによって、空気との接触時間（酸素接触時間）を加減することができ、水深が浅くても、エアリフトポンプ式曝気装置における揚水筒長さに対応させて十分な曝気を行わせることが可能である。なお、空気接触時間は放流水量はもとよりタンク容量にも関係するので、任意に設計できる。
【００１７】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、攪拌手段はプロペラを電気等による駆動モータで回転させることができ、タンクの構造等も適宜設計変更する事が可能であり、さらに、流量調整弁は遠隔自動操作又は手動操作とすることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上述のように、湖沼等の水中底部に沈設された曝気・攪拌タンクと、該タンクの下部導水開口に圧縮空気を噴出して揚水作用を生起させる空気供給手段と前記導水開口に続く揚水管部又はその上方近傍に設けられた攪拌手段と、前記タンクの空気溜に開口しかつ大気中に通じる排気管と、前記タンクに設けた複数の浄水放流管と、該放流管の途中に設けられた空気溜と、該空気溜の空気を大気中に放出する残留空気排出管とを備えていることを特徴とするものであるから、タンク容量と放流水量の設定によって、水と空気（酸素）の接触時間を任意に加減することができ、比較的浅い湖沼等においても、十分な溶存酸素量を得て、確実に曝気することができる。そして、放流管の途中に残存空気溜があるので、放流管から残存空気が放出されることがなく、したがって、放流水の上昇により下層の汚濁物を巻き上げることがない。
【００１９】
また、本発明は、前記放流管の途中に流量調整弁を設けたことを特徴とするものであるから、放流水量を任意に調節して、空気と水の接触時間を湖沼などの水深に対応させて適正に設定することができ、かつ曝気を確実に行なうことが可能である。
【００２０】
さらに、本発明は、前記排気管を可撓ホース又は伸縮自在管とし、水面に浮上したフロートに排気管上端部を接続したことを特徴とするものであるから、排気管上端部を水位の変動に追従して常時水面上方に位置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す中央縦断面図である。
【符号の説明】
１    曝気・攪拌タンク
２    導水開口
３    揚水管部
４    湖沼
４Ａ  湖底
７    排気孔
８    空気溜
９    排気管
１０  放流管
１１  流量調整弁
１２  残存空気溜
１３  残存空気排出管
１５  攪拌手段（プロペラ攪拌機）
１６  空気供給手段（圧縮空気噴出管）
１９  フロート
【図１】
0003651965.tif 000002