(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注水井戸内の水が地中へ流出する箇所に配置するストレーナ及び周辺地盤の目詰りを防止する方法又は目詰りを除去する方法であって、
前記注水井戸内に配置した電極、前記注水井戸のケーシングの前記ストレーナの径方向の外方の周辺地盤中に配置した電極、および前記ストレーナの１つに正電圧を印加し、前記注水井戸内に配置した別の電極に負電圧を印加する、注水井戸のストレーナ及び周辺地盤の目詰り防止又は目詰り除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は注水井戸のストレーナ及びその周辺地盤の目詰り防止又は目詰り除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水の水位を所定に保つ目的で注水井戸から地中に注水する場合、注水井戸内の水が地中に流出する箇所にストレーナを配置するが、このストレーナは経時的に目詰りを起こす。これは、金属の腐食のような無機物がストレーナに付着することによる。そこで、ストレーナの目詰りが起こったとき、水または薬液を高圧で逆流させる、いわゆる逆洗浄を行うことがある（特開昭５２−２５４４６号公報）。これに対して、目詰りを低減する対策として、注水をろ過器で沈殿ろ過したり、ストレーナに交換可能な別のストレーナまたはフィルタを取り付けたりすることが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
逆洗浄は、目詰りの原因物質を何等除去することなく、目詰り状態を一時的に解消するものであるため、目詰り現象の再発の結果となる。
【０００４】
目詰りを低減する前記対策では原因物質を積極的に除去するが、なお次のような問題が生ずる。すなわち、注水を沈殿ろ過するには地上設備が大掛かりとなり、設備費の高騰の原因となる。加えて、注水の沈殿ろ過では微小な物質を除くことができず、原因物質を部分的に除去するにすぎない。したがって、ストレーナの目詰りの発生を遅らせることはできるが、目詰りそのものの発生を抑えることはできない。別のストレーナまたはフィルタを注水井戸のストレーナに取り付ける場合、フィルタを地上に取り出して頻繁に洗浄するか、目詰りしたフィルタを目詰りしていない別のフィルタと交換する必要があり、ランニングコストの高騰の原因となる。
【０００５】
本発明は、大掛かりな設備を不要とし、ランニングコストを低減でき、さらに、目詰りの原因物質である金属イオン又は金属を実質的に除去しうる、注水井戸のストレーナ及び周辺地盤の目詰り防止又は目詰り除去方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、注水井戸内の水が地中へ流出する箇所に配置するストレーナ及び周辺地盤の目詰りを防止する方法又は目詰りを除去する方法である。この方法は、前記注水井戸内に配置した電極、前記注水井戸のケーシングの前記ストレーナの径方向の外方の周辺地盤中に配置した電極、および前記ストレーナの１つに正電圧を印加し、前記注水井戸内に配置した別の電極に負電圧を印加する。
【０００７】
【作用および効果】
前記注水井戸内に配置した電極、前記注水井戸のケーシングのストレーナの径方向の外方の周辺地盤中に配置した電極、および前記ストレーナの１つに正電圧を印加し、前記注水井戸内に配置した別の電極に負電圧を印加すると、注水井戸内の水を電気の導体として電流が流れ、注水井戸内および地中の特に帯水層内に含まれている金属の陽イオンが負電圧側に、またその他の陰イオンが正電圧側に移動する。このとき、金属はイオン化することによって移動する。
【０００８】
一般に、ストレーナ及び周辺地盤の目詰りの原因は鉄、マンガン等の陽イオンであり、陰イオンは目詰りの主たる原因とはなり得ないことが確認されている。そこで本発明では、前記陽イオンを、注水井戸内に配置し、負電圧を印加した電極に引き付ける。その結果、ストレーナ及び周辺地盤には陽イオンが存在しないこととなり、ストレーナ及び周辺地盤の目詰りを防止できる。また、既に目詰りを起こしているストレーナ及び周辺地盤の目詰りを除去できる。ストレーナ及び周辺地盤には金属がイオン化した状態で存在する他、金属の形態で存在するが、後者ではストレーナ及び周辺地盤の粒子に付着している金属や周辺地盤に存在する金属は、正電圧及び負電圧の印加によってイオン化するため、結局、金属による目詰りの防止又は除去が可能となる。
【０００９】
正電圧および負電圧を印加できる直流電源と、必要な電極とを備えるだけであり、大掛かりな設備は不要である。加えて、常時小さな電圧を印加するだけでよく、ランニングコストを低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
注水井戸内の水が地中へ流出する箇所に配置するストレーナ及び周辺地盤の目詰りを防止する方法又は目詰りを除去する方法は、３つの態様で実施できる。１つの態様では、注水井戸内に２つの電極を配置してその一方に正電圧を印加し、他方に負電圧を印加する。別の態様では、注水井戸内に１つの電極を配置して負電圧を印加し、注水井戸のケーシングのストレーナの径方向の外方の周辺地盤中に別の電極を配置して正電圧を印加する。さらに別の態様では、注水井戸内に１つの電極を配置して負電圧を印加し、注水井戸のストレーナを電極とみなして正電圧を印加する。
【００１１】
【実施例】
注水井戸１０は鋼管、アルミ管、ステンレス管、ヒューム管その他の管からなるケーシングを地中に埋めて形成され、水を地中へ流出すべき箇所にはストレーナ１２を配置してある。このストレーナ１２の目詰りを防止又は目詰りを除去するのに、図１に示す実施例では、２つの電極１４，１６を注水井戸１０内に挿入して所定箇所に配置し、直流電源１８と各電極１４，１６とをキャブタイヤケーブル２０，２２で接続して電極１４に正電圧を、電極１６に負電圧を印加する。前記電圧の印加によってストレーナ１２だけでなく周辺地盤２４の目詰りを防止又は目詰りを除去できる。ストレーナ１２及び周辺地盤２４は帯水層内に位置する。
【００１２】
２つの電極１４，１６には常に電圧を印加することが好ましいが、次のような操作も可能である。注水パイプ２６から注水井戸１０内に注水すると、水がストレーナ１２を通って周辺地盤２４に流出する結果、動水勾配Ｇが得られる。この動水勾配Ｇは、ストレーナ１２から流出する水の量が少なくなるほど急となり、流出する水の量が多くなるにつれて次第に緩くなる。そこで、動水勾配Ｇがある値より大きくなったとき、ストレーナ１２に目詰りが生じたと判断し、電極１４，１６に電圧を印加する。
【００１３】
電極１４に正電圧を印加し、電極１６に負電圧を印加すると、主として、注水井戸１０内の水の中に存在する陽イオンが電極１６に引きつけられ、また、金属がイオン化して生ずる陽イオンが電極１６に引きつけられ、その他の陰イオンが電極１４に引きつけられる。その結果、陽イオンがストレーナ１２に付着するのを阻止して、ストレーナ１２の目詰りを防止又は目詰りを除去する。この方法は、２つの電極を注水井戸１０の比較的長い範囲にわたって配置しうることから、目詰り原因物質である金属が注水中にある場合に有効である。
【００１４】
図２に示す実施例では、注水井戸３０はケーシングを地中に埋めて形成され、水を地中へ流出すべき箇所にはストレーナ３２を配置してある。このストレーナ３２及び周辺地盤２４の目詰りを防止又は目詰りを除去するのに、図２に示す実施例では、１つの電極３４を注水井戸３０内に挿入して所定箇所に配置し、さらに、複数の、図示の実施例では４つの電極３６を注水井戸３０のケーシングのストレーナ３２の径方向の外方となる周辺地盤２４中にストレーナ３２を囲むように配置している。そして、直流電源１８と電極３４とをキャブタイヤケーブル３８で、また直流電源１８と４つの電極３６とをキャブタイヤケーブル４０で接続して電極３４に負電圧を、電極３６に正電圧を印加する。
【００１５】
電極３４に負電圧を印加し、電極３６に正電圧を印加すると、注水井戸３０および周辺地盤２４内の水の中に存在する陽イオンが電極３４に引きつけられ、また、前記水の中に存在する金属がイオン化して陽イオンが電極３４に引きつけられ、その他の陰イオンが電極３６に引きつけられる。その結果、陽イオンがストレーナ３２に付着したり、周辺地盤２４に存在したりするのを阻止して、ストレーナ３２及び周辺地盤２４の目詰りを防止又は目詰りを除去する。この方法は、注水井戸３０の内径が小さくて２つの電極を注水井戸３０内に配置することが困難である場合に有効である。
【００１６】
図３に示す実施例では、注水井戸５０はケーシングを地中に埋めて形成され、水を地中へ流出すべき箇所には導電性のストレーナ５２を配置してある。このストレーナ５２及び周辺地盤２４の目詰りを防止又は目詰りを除去するのに、図３に示す実施例では、１つの電極５４を注水井戸５０内に挿入して所定箇所に配置し、注水井戸５０のストレーナ５２を電極としている。そして、直流電源１８と電極５４とをキャブタイヤケーブル５６で、また直流電源１８とストレーナ５２とをキャブタイヤケーブル５８で接続して電極５４に負電圧を、ストレーナ５２に正電圧を印加する。この場合、ケーシング５０が鋼管、アルミ管、ステンレス管その他の導電性のものからなるとき、図示の実施例のように、ケーシング５０と直流電源１８とをキャブタイヤケーブル５８で接続し、ケーシング５０とストレーナ５２とは電気的に接続することができる。ケーシング５０がヒューム管のような非導電性のものであるとき、キャブタイヤケーブル５８をストレーナ５２に直接接続する。
【００１７】
電極５４に負電圧を印加し、注水井戸５０のケーシングに正電圧を印加すると、主として、ストレーナ５２に付着している陰イオンその他の陰イオンがストレーナ５２に引きつけられ、金属がイオン化してできた陽イオンが電極５４に引きつけられる。その結果、陽イオン又は金属がストレーナ５２に付着するのを阻止して、ストレーナ５２の目詰りを防止又は目詰りを除去する。この方法は、注水井戸５０自体に目詰り原因物質である金属が付着している場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る注水井戸のストレーナの目詰り防止方法の実施例の模式図で、（ａ）は垂直断面状態を、（ｂ）は水平断面状態を示している。
【図２】本発明に係る注水井戸のストレーナの目詰り防止方法の別の実施例の模式図で、（ａ）は垂直断面状態を、（ｂ）は水平断面状態を示している。
【図３】本発明に係る注水井戸のストレーナの目詰り防止方法のさらに別の実施例の模式図で、（ａ）は垂直断面状態を、（ｂ）は水平断面状態を示している。
【符号の説明】
１０，３０，５０  注水井戸
１２，３２，５２  ストレーナ
１４，１６，３４，３６，５４  電極
１８  直流電源
２４  周辺地盤
【図１】
0003569084.tif 000002
【図２】
0003569084.tif 000003
【図３】
0003569084.tif 000004