(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚水筒を使用して浅水域を浄化する方法において、
水底を掘削して孔を開設し、
前記孔内に外管を配置し、
前記外管の底部より上方に内管を挿入して配置し、
前記内管の下端付近の外周に内管内に連通するエア圧送用ホースを取付け、
一端を前記外管と前記内管との間に位置させ、他端を離れた水底に位置させた水底を結ぶ集水ホースを配置し、
水上に配置する送気手段により前記エア圧送用ホースを介して内管内にエアを圧送し、前記内管内に揚力を発生させ、前記集水ホースによって内管から離れた場所の水を回収して水を循環させることを特徴とする、浅水域の浄化方法。
【請求項２】
揚水筒を使用して浅水域を浄化する方法において、
水底を掘削して孔を開設し、
前記孔内に外管を配置し、
前記外管の底部より上方に内管を挿入して配置し、
前記内管の下端開口部内に排出口を位置させてエア圧送用ホースを取付け、
一端を前記外管と前記内管との間に位置させ、他端を離れた水底に位置させた水底を結ぶ集水ホースを配置し、
水上に配置する送気手段により前記エア圧送用ホースを介して内管内にエアを圧送し、前記内管内に揚力を発生させ、前記集水ホースによって内管から離れた場所の水を回収して水を循環させることを特徴とする、浅水域の浄化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の浅水域の浄化方法において、水底に開設した孔内に配置する外管と、前記外管内に挿入する内管とを一体に形成したものを使用することを特徴とする、浅水域の浄化方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浅水域の浄化方法において、前記集水ホースを複数配置したことを特徴とする、浅水域の浄化方法。
【請求項５】
請求項４に記載の浅水域の浄化方法において、前記複数の集水ホースを内管を中心とする放射状に配置したことを特徴とする、浅水域の浄化方法。
【請求項６】
揚水筒を使用して浅水域を浄化する浄化装置において、
水底に設置する外管と、
前記外管内に挿入する水深以上の揚水高さを有する内管と、
前記内管内の下部にエアを送る送気手段と、
前記外管と前記内管との間に一端が位置し、離れた水底に他端が位置する集水ホースとより構成することを特徴とする、浅水域の浄化装置。
【請求項７】
揚水筒を使用して浅水域を浄化する浄化装置において、
水底に設置する外管と、
前記外管内に外管と一体形成する水深以上の揚水高さを有する内管と、
前記内管内の下部にエアを送る送気手段と、
前記外管と前記内管との間に一端が位置し、離れた水底に他端が位置する集水ホースとより構成することを特徴とする、浅水域の浄化装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の浅水域の浄化装置において、前記集水ホースを複数配置したことを特徴とする、浅水域の浄化装置。
【請求項９】
請求項８に記載の浅水域の浄化装置において、前記複数の集水ホースを内管を中心とする放射状に配置したことを特徴とする、浅水域の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、湖、沼、貯水池、河川、湾、浅海等の浅水域の浄化方法および浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
閉鎖域の浄化方法として、河川やダム湖等の掘削や鋼管杭内の排出、または深海底の鉱物揚収等に使用される揚水筒を利用して行うことが知られている。
この方法は、水底付近より水面付近の水中まで達する全長を有する揚水筒を配置し、揚水筒の下端付近内部にエアを圧送することにより、筒内を上昇するエアの揚力（エアリフト）を利用して水を強制的に循環させて浄化する方法である。即ち図５に示すように、水の比重をγ０  、エア供給管ｂによりエアを供給した揚水筒ａ内の水の比重（空気混合）γ１  、揚水筒ａの高さＨとすると、揚力は（γ０  −γ１  ）Ｈ  の式で表される。
従って揚水筒ａの高さ（Ｈ）が小さいと揚力の効果が小さくなってしまうことが理解できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
揚水筒を採用する際の問題点として、その原理から揚水筒の高さを大きく確保する必要があるため、深度２〜５ｍ程度の浅い場所では、十分な揚水高さが得られないため採用できない。
さらに揚水高さを確保するため、筒体の全長を水面付近ギリギリに設定すると、船舶の航行の邪魔になるため、このような場所でも採用することができない。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、水深の浅い現場においても経済的に揚水高さを大きく取れ、効果の大きな、河川等の浄化方法を提供することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、揚水筒を使用して浅水域を浄化する方法において、水底を掘削して孔を開設し、前記孔内に外管を配置し、前記外管の底部より上方に内管を挿入して配置し、前記内管の下端付近の外周に内管内に連通するエア圧送用ホースを取付け、一端を前記外管と前記内管との間に位置させ、他端を離れた水底に位置させた水底を結ぶ集水ホースを配置し、水上に配置する送気手段により前記エア圧送用ホースを介して内管内にエアを圧送し、前記内管内に揚力を発生させ、前記集水ホースによって内管から離れた場所の水を回収して水を循環させることを特徴とする方法である。ここで、前記内管の下端開口部内に排出口を位置させてエア圧送用ホースを取付けることができる。また、水底に開設した孔内に配置する外管と、前記外管内に挿入する内管とを一体に形成することもできる。さらに、前記集水ホースを複数配置してもよい。そして、前記複数の集水ホースを内管を中心とする放射状に配置することができる。
また、本発明は、揚水筒を使用して浅水域を浄化する浄化装置において、水底に設置する外管と、前記外管内に挿入する水深以上の揚水高さを有する内管と、前記内管内の下部にエアを送る送気手段と、前記外管と前記内管との間に一端が位置し、離れた水底に他端が位置する集水ホースとより構成することを特徴とするものである。ここで、前記外管内に外管と一体形成する水深以上の揚水高さを有する内管とすることができる。また、前記集水ホースは複数配置することができる。さらに、前記複数の集水ホースを内管を中心とする放射状に配置することができる。
【０００６】
【実施例１】
以下図面を参照しながら本発明の一実施例について説明する。
＜イ＞水底の穿孔（図１）
浄化予定の水底に孔１を穿孔する。
孔１は、後述する十分な揚水高さを有する揚水筒である内管３の全長と実際の水深との不足分だけ掘削する。
【０００７】
＜ロ＞外管の設置（図１）
前述した孔１内に、孔１とほぼ同径の外管２を挿入する。
外管２は、孔１の壁面の崩落を防止する筒体で、両端を開放した筒体または上端のみを開放した有底構造の筒体のどちらでもよい
後述する揚水筒である内管３を挿入でき、かつその内周２１に水が入り込める十分な間隙を有する寸法とする。
【０００８】
＜ハ＞内管の配置（図１）
外管２を配置した後に、外管２内に揚水筒である内管３を収容する。
収容した内管３は、外管２と連結部材（図示せず）により一体となるように組合わせる。
内管３は、外管２よりも小径の両端を開放した筒体であり、所定の揚力に対応した全長を有する。
また内管３の下部は、水を取り込めるように内管３を浮かせて支持したり、内管の下部周面に開口を設けて対処する。
また後述するエア圧送用ホース４の１端を内管３の下部周面に接続し、他端を水上のポンプと接続する。
【０００９】
＜ニ＞エア圧送用ホースの配置（図１）
外管２内に配置した内管３の下部周面には、内管３内に連通してエアを送り込むためのエア圧送用ホース４を配置する。
エア圧送用ホース４は、水上に配置する送気手段である公知のポンプ４１等から圧送するエアを内管の下部周面より内部に導くホースである。
【００１０】
＜ホ＞エア圧送（図１）
水上よりモータを稼働させてポンプ４１を作動させる。内管３内にエア圧送用ホース４を介し、エアを圧送する。内管３内を上昇するエアにより管３内の水の比重が内管３外の水の比重より小さくなり揚力が働く。前述した揚力により内管３の下部から上方に向かって水の移動が発生する。この対流により上昇した内管２内の分の水は、外管２と内管３との間の水が負圧により内管２内に取り込まれ、外管２と内管３との間の水は、周囲から回収されて補われる。この繰り返しにより水の循環が発生し、河川等が浄化される。
【００１１】
【実施例２】
前述した実施例１においては、両管の周面間に連結部材（図示せず）を介して外管２と内管３との２つの部材を組合わせて用いた一例について説明してある。
これに対して、図２に示すように外管２と内管３を予め連結部材５により一体として作製し、一度の作業で水底に開設した孔１内に配置することも考えられる。
【００１２】
【実施例３】
前述した各実施例において、外管２底部の内管３下部周面にエア圧送用ホースを配置した一例について説明してあるが、これに限らず図３に示すようにエア圧送用ホース４の一端は、内管２の下部開口と孔１底との間に位置させることが考えられる。
【００１３】
【実施例４】
前述したエア圧送用ホース４の配置後、図３に示すように遠隔の水を回収するための集水ホース６を配置する。
集水ホース６は、例えば図４に示すように外管２を中心としてその周囲に向けて放射状に配置することが考えられる。
即ち遠隔の水を後述する内管３内に回収し、エアリフトにより水面に送り出すことにより、動きの少ない河川等の広い範囲で水を循環させることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞  深度の浅い河川等であっても揚水筒の高さを大きくとれるため、水の揚力を大きくでき、効率良い浄化が図れる。
＜ロ＞  水底から大深度掘削した孔に、揚水筒を挿入することにより、水底レベル付近に揚水筒の天端を位置させることが可能となり、設置水域に船舶の航行妨害等の影響を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である浅水域の浄化装置の説明図
【図２】実施例２に係る外管と内管の説明図
【図３】実施例４に係る浅水域の浄化装置の説明図
【図４】実施例４に係る放射状に配置した集水ホースの説明図
【図５】揚水筒の原理を示す説明図
【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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