(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層と発泡体層とが放射状に延び、かつその不織布繊維層及び発泡体層のそれぞれの密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になる放射状立体成形体と、（２）前記放射状立体成形体に取り付けられ、水底に配置された支持具に取り付けることのできる連結手段とを含む水質浄化装置であって、前記放射状立体成形体が、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の発泡体層を有することを特徴とする、前記の水質浄化装置。
【請求項２】
（１）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層が放射状に延び、かつその不織布繊維層の密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になる不織布製立体成形体と、その不織布製立体成形体の不織布繊維上に担持された微小発泡体粒子とを含む、放射状立体成形体と、（２）前記放射状立体成形体に取り付けられ、水底に配置された支持具に取り付けることのできる連結手段とを含む水質浄化装置であって、前記放射状立体成形体が、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の微小発泡体粒子を不織布繊維上に担持することを特徴とする、前記の水質浄化装置。
【請求項３】
（１）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層と発泡体層とが放射状に延び、かつその不織布繊維層及び発泡体層のそれぞれの密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になり、しかも前記の不織布繊維層の不織布繊維上に担持されるか、及び／又は発泡体層に含まれた微小発泡体粒子を含む放射状立体成形体と、（２）前記放射状立体成形体に取り付けられ、水底に配置された支持具に取り付けることのできる連結手段とを含む水質浄化装置であって、前記放射状立体成形体が、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の発泡体層及び微小発泡体粒子を有することを特徴とする、前記の水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水質浄化装置に関する。特には、水中生物（例えば、細菌、菌類、藻類、原生動物、又は微小後生動物など）を付着して担持し、それら水中生物による水質浄化作用を利用する、水質浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川、湖沼、又は海などの水質を浄化する手段の１つに、各種の水中生物を利用する方法がある。河川、湖沼、又は海などに、微生物や藻類から魚類に至る各種の生物が生息すると、それらの生物環によって河川が自然に浄化される。
特に、都市部を流れる中小河川の多くは、河床及び河岸法面がコンクリートやコンクリートブロックなどで覆われ、自然環境から隔離されているので、水中生物による浄化作用を利用する仕組みを人為的に設けることが重要である。例えば、微生物や藻類などが付着し易いネット、不織布などからなる繊維質多孔質体、格子状プレート、又は表面積が増大するように立体成形した柱状体若しくは筒状体などを、河川内に設けることが考えられる。
しかし、河川内に構造物を設置すると、河川の水位の増減に伴い、水位が下がった場合に構造物の一部が空気中に露出し、その部分に付着した水中生物の繁殖を阻害する場合がある。また、大型のゴミが引っ掛かったり、河川が大雨などの影響で増水した際には、それらの構造物が原因で流水が妨げられたり、設置個所から上流域の水位を上昇させたりして、それらの構造物を設けたことにより、かえって被害を大きくすることのないように配慮する必要がある。
また、湖沼又は海などに構造体を設置した場合にも、湖沼への河川の流入や流出、海への河川の流入、若しくは潮の満ち引き等による自然な水の流れ、又は浄化処理等により発生する人工的な水の流れ等、種々の水の流れが存在するので、河川と同様の問題が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、河川、湖沼、又は海などの水位が通常の変動範囲内にある場合には水中に実質的に全体が浸漬されて水中生物による水質浄化作用を利用することができ、しかもゴミなどが引っ掛かりにくく、更に、大雨等により河川などの流速や流量が一時的に増加した場合には、流水の障害を起こすことのない河川、湖沼、又は海などの水質浄化装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、本発明による
（１）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層と場合により発泡体層とが放射状に延び、かつその不織布繊維層及び場合により発泡体層のそれぞれの密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になり、しかも、場合により、前記の不織布繊維層の不織布繊維上に担持されるか、及び／又は発泡体層に含まれた微小発泡体粒子を含む放射状立体成形体〔但し、この放射状立体成形体は、発泡体層及び微小発泡体粒子の少なくとも一方を含むものとする〕と、
（２）前記放射状立体成形体に取り付けられ、水底に配置された支持具に取り付けることのできる連結手段とを含む水質浄化装置であって、前記放射状立体成形体が、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の発泡体層及び／又は微小発泡体粒子を有することを特徴とする、前記の水質浄化装置によって達成することができる。
【０００５】
本発明の水質浄化装置は、河川、湖沼、又は海など、特には水流のある場所（例えば、河川）での水質浄化に用いることができる。本明細書において「河川」には、水が流れる自然又は人工的な水路がすべて含まれ、具体的には、河川、特には中小河川（好ましくは、流水路法面などの少なくとも一部分をコンクリートやコンクリートブロックなどで覆った河川）、運河、又は堀などを挙げることができる。「湖沼」には、陸地内部で水が自然に又は人工的に溜まっている水域がすべて含まれ、具体的には、湖、池、沼、貯水池、又は水溜まりなどを挙げることができる。また、「海」には、港湾内、湾内、又は外洋などが含まれる。また、以下の説明においては、河川、湖沼、又は海を一括して「河川等」と称することがあり、この「河川等」には、水が流れる水路及び水が溜まっている水域がすべて含まれ、具体的には、前記河川、前記湖沼、前記海などが含まれる。
本発明装置においては、水中に浸漬されると、河川などの水質浄化に有用な微生物（例えば、細菌、菌類、藻類、原生動物、微小後生動物）を付着することができ、これらの微生物により水質の浄化を実際に行う部分として、前記の放射状立体成形体を用い、更に、前記の放射状立体成形体を連結手段によって、河床などに固定した支持具に取り付ける。
【０００６】
本発明装置に用いる放射状立体成形体には、以下の３種が存在する。
（Ａ）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層と発泡体層とが放射状に延び、かつその不織布繊維層及び発泡体層のそれぞれの密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になる放射状立体成形体〔以下、（Ａ）型成形体と称することがある〕；
（Ｂ）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層が放射状に延び、かつその不織布繊維層の密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になる不織布製立体成形体と、その不織布製立体成形体の不織布繊維上に担持された微小発泡体粒子とを含む、放射状立体成形体〔以下、（Ｂ）型成形体と称することがある〕；及び
（Ｃ）中心にのみ接合部を有し、その中心接合部から不織布繊維層と発泡体層とが放射状に延び、かつその不織布繊維層及び発泡体層のそれぞれの密度が中心接合部から周辺部に向かって密から粗になり、しかも前記の不織布繊維層の不織布繊維上に担持されるか、及び／又は発泡体層に含まれた微小発泡体粒子を含む放射状立体成形体〔以下、（Ｃ）型成形体と称することがある〕
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
例えば、図１及び図２に示すように、本発明による浄化装置１は、放射状立体成形体２と連結手段３とからなり、河床４に固定して設置した支持具５（又は５ａ，５ｂ）に取り付けると、放射状立体成形体２は、その成形体を河川水６の中に浮かせるのに充分な量の発泡体層及び／又は微小発泡体粒子を担持しているので、矢印Ａの方向に流れる流水に対し、支持具５を支点にして漂いながら浮かぶ。
【０００８】
本発明の放射状立体成形体の内、（Ｂ）型成形体２は、例えば図３に示すように、その中心にのみ接合部２１を有し、その中心接合部２１から不織布繊維層２２が放射状に延び、かつその不織布繊維層２２の密度が中心接合部２１から周辺部２３に向かって連続的に徐々に密から粗に変化し、しかも、その不織布製立体成形体の不織布繊維上に微小発泡体粒子を担持している。
前記の不織布製立体成形体は、例えば、特開平６−２１２５４４号及び特開平６−２５７０５０号各公報に記載されているとおり、一枚又は複数枚積層の不織布シートに、間隔をあけて線状（実線若しくは破線）又は点状に、接合部を、例えば、シール手段（例えば、熱シール、超音波シール又は高周波シール）、接着手段（例えば、接着剤による接着）又は縫合手段（例えば、ミシンなどによる縫製）により形成して圧縮部を設け、これら線状又は点状の接合圧縮部と接合圧縮部との間で不織布シートを切断することにより製造することができる。
【０００９】
従って、こうして得られた不織布製立体成形体では、接合部で強く圧縮された不織布層がその接合部から離れるのに従って圧縮から開放され、密度が徐々に粗になる。図３には、連続的に徐々に密度が密から粗になる不織布層２２と共に、それらの間で連続的に徐々に間隔が広くなる層間間隙２４が形成されている成形体を示すが、不織布シート原料の厚みと接合部間隔とを調整することにより、層間間隙２４を有さずに不織布層のみからなる完全な円柱体とすることもできる。また、球状（接合部が球の中心点の場合）の成形体を得ることもできる。また、これらの円柱状又は球状の成形体を切断などして更に別の形状に代えて用いてもよい。なお、層間間隙２４を有する不織布製立体成形体では、不織布層の密度が接合部２１から周辺部２３へ離れるに従って徐々に粗になり、更に接合部２１から離れた周辺部２３では密度が実質的に一定になる場合もあるが、これらも本発明の不織布製立体成形体、及びその不織布製立体成形体から得られる放射状立体成形体に含まれる。
【００１０】
上記の不織布製立体成形体に用いる不織布繊維層２２を構成する繊維としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの熱可塑性樹脂からなる繊維、又はこれらの熱可塑性樹脂を含む複合繊維を用いることが望ましく、特に中心接合部２１を熱シールなどのシール手段により形成する場合には、これらの繊維の融着を利用することができるので好ましい。また、特に（Ｂ）型成形体２に親水性を付与するか、あるいは微生物などの栄養源として炭素源を付与する要求がある場合には、ビスコースレーヨンや綿などの繊維が含まれていてもよい。これらの繊維の繊度は５デニール以上、より好ましくは１０デニール以上であることが望ましく、繊度が小さすぎると目詰りを生じやすくなる。また、中心接合部２１を形成する前の不織布シートの見かけ密度は０．２ｇ／ｃｍ３  以下であることが望ましく、見かけ密度がこれより大きくなると、目詰りが起きやすくなる。不織布シートの形成手段は特に限定されず、繊維接着不織布、バインダー接着不織布、機械的絡合不織布などが用いられる。
【００１１】
また、不織布シートの積層数は、２〜１０枚、より好ましくは３〜６枚（不織布製立体成形体に形成後の不織布繊維層の数は中心接合部から教えて倍の６〜１２枚になる）が適当であり、不織布シートの厚みは２〜２０ｍｍ、より好ましくは３〜１５ｍｍが適している。なお、不織布繊維層２２は、ポリビニルピリジン−スチレン共重合体四級塩化物、スチリルピリジニウム基をもつポリビニルアルコール、ポリエチルポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミド−エピクロルヒドリン、ポリアリルアミン、ポリカチオン−アクリル共重合体、ポリピペリジン共重合体などの微生物吸着性のあるポリマーやカチオン化処理剤で処理することによって、あるいは活性炭やケイソウ土などの多孔質粉体を付着させることによって、微生物吸着能力が高められていることが望ましい。特に、多孔質粉体を付着させた場合、吸着力が高まるだけでなく、繊維を覆うことによって、紫外線などによる繊維の劣化を防げるので好ましい。
【００１２】
前記の不織布製立体成形体は前記の繊維材料からなるので、それ自体単独では、水中に浮くことはなく、水底に沈む。例えば、一端を水底に固定して水中に置くと、流水から受ける抵抗によって一時的に流水内を漂うことはあっても、水中に浮遊することなく、水底に沈んだ状態で静止する。一方、本発明の放射状立体成形体において、前記の（Ｂ）型成形体は、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の微小発泡体粒子を不織布繊維上に担持している。また、河川などの水位が変動して、特に水位が低下した場合でも、（Ｂ）型成形体のほぼ全体が常に水中に浸漬している状態を維持することができる量の微小発泡体粒子を担持させるのが好ましい。微小発泡体粒子としては、発泡ガラスビーズ、シラスバルーンなどの中空無機質粒子や、熱可塑性樹脂を外壁とし、熱膨張性物質を内包する中空有機質粒子（例えば、松本油脂製薬製の商品名「マイクロスフェアー」：塩化ビニリデン系共重合物を外壁とし、イソブタンを内包する中空有機質粒子など）を用いることができる。これらの微小発泡体粒子は、そのままで、あるいは熱膨張させた後に、ラテックス系の接着剤などを用いて不織布に接着させるか、ラテックス系の接着剤などを用いて不織布に付与した後に加熱して熱膨張させると共に接着させることにより、不織布に担持させることができる。
【００１３】
微小発泡体粒子の不織布繊維への接着は、不織布製立体成形体の状態で行ってもよいが、不繊布製立体成形体とする前の不織布シートの状態で行ってもよい。また、微小発泡体粒子の担特は、不織布製立体成形体の全体に及んでもよいが、適切な浮力が得られるのであれば、前記成形体の部分であってもよく、例えば、不織布製立体成形体を構成する不織布繊維層の内、特定の繊維層だけが微小発泡体粒子を担持していてもよい。このような構造は、例えば、不織布製立体成形体の材料となる複数枚の不織布シートの内、一部の特定の枚数だけに微小発泡体粒子を付着させておくことにより製造することができる。また、不織布製立体成形体を構成する不織布繊維層の一方表面にのみ微小発泡体粒子を担持していてもよく、このような構造は、例えば、不織布製立体成形体の材料となる不織布シートの一方表面にだけ微小発泡体粒子を付着させておくことにより製造することができる。この他、成形後の放射状立体成形体の上部（水面方向）のみに微小発泡体粒子を担持するなど、種々の担持形態をとることが可能である。
【００１４】
本発明の放射状立体成形体において、（Ａ）型成形体は、前記の（Ｂ）型成形体における微小発泡体粒子に代えて発泡体層を有する構造からなり、例えば図３に示す（Ｂ）型成形体を構成する複数枚の不織布繊維層２２の一部を発泡体層に変え、しかも微小発泡体粒子を担持していない構造を有する。従って、（Ａ）型成形体は、（Ｂ）型成形体を調製する際に用いる複数枚の不織布シートの内の少なくとも１枚を発泡体シートに置き換えて調製することができる。例えば、不織布シートと発泡体シートとを交互に順に積層してから、例えば、特開平６−２１２５４４号及び特開平６−２５７０５０号各公報に記載されている方法に準じて、複数枚積層したシートに、間隔をあけて線状（実線若しくは破線）又は点状に、接合部を、例えば、シール手段（例えば、熱シール、超音波シール又は高周波シール）、接着手段（例えば、接着剤による接着）又は縫合手段（例えば、ミシンなどによる縫製）により形成して圧縮部を設け、これら線状又は点状の接合圧縮部と接合圧縮部との間で積層体を切断することにより製造することができる。こうして得られた立体成形体では、接合部で強く圧縮された不織布層及び発泡体層がその接合部から離れるに従って圧縮から開放され、密度が徐々に粗になる。（Ａ）型成形体も、（Ｂ）型成形体と同様に、徐々に密度が密から粗になる不織布層及び発泡体層と共に、それらの間で徐々に間隔が広くなる層間間隙が形成される場合と、層間間隙を有さずに不織布層及び発泡体層のみからなる完全な円柱体になる場合とがある。また、球状（接合部が球の中心点の場合）の成形体を得ることもできる。また、これらの円柱状又は球状の成形体を切断などして更に別の形状に代えて用いてもよい。なお、層間間隙を有する放射状立体成形体では、接合部から離れた周辺部で不織布層及び発泡体層の密度が実質的に一定になる場合があるが、これらも本発明の放射状立体成形体に含まれる。
【００１５】
（Ａ）型成形体を調製する際に用いる不織布シートは、前記（Ｂ）型成形体を調製する際に用いる不織布シートと同じものであることができる。また、（Ａ）型成形体を調製する際に用いる発泡体シートは、独立気泡を有するシートであることが好ましい。例えば、独立気泡を有する合成樹脂発泡体、例えば、発泡スチロール、発泡ポリエチレン、及び発泡ポリウレタンのシート；発泡体中に繊維を分散させるか、あるいは不織布に発泡体を含浸した繊維（特に、不織布）強化発泡体；１枚の不織布層と１枚の発泡体層とを貼り合わせたラミネート体；又は、２枚の不織布層と、それらに挟まれた１枚の発泡体層とを貼り合わせたラミネート体であることができる。
前記のラミネート体に用いる不織布層は、発泡体単独では水中生物を付着し担持する能力が低下するのを補う働きをしており、前記のラミネート体は水中生物の担持能力を維持しながら、放射状立体成形体に浮力を与えることができる。
【００１６】
上記の（Ａ）型成形体に用いる不織布繊維層を構成する繊維としては、前記（Ｂ）型成形体の不織布製立体成形体に用いる繊維と同様の繊維（好ましくは熱可塑性樹脂又はこれらの熱可塑性樹脂を含む複合繊維）を用いることができる。特に中心接合部を熱シールなどのシール手段により形成する場合には、これらの繊維の融着を利用できるのでよい。また、特に（Ａ）型成形体に親水性を付与するか、あるいは微生物などの栄養源として炭素源を付与する要求がある場合には、ビスコースレーヨンや綿などの繊維が含まれていてもよい。これらの繊維の繊度は５デニール以上、より好ましくは１０デニール以上であることが望ましく、繊度が小さすぎると目詰りを生じやすくなる。また、中心接合部を形成する前の不織布シートの見かけ密度は０．２ｇ／ｃｍ３  以下であることが望ましく、見かけ密度がこれより大きくなると、目詰りが起きやすくなる。不織布シートの形成手段は特に限定されず、繊維接着不織布、バインダー接着不織布、機械的絡合不織布などが用いられる。
【００１７】
（Ａ）型成形体を形成する場合には、不織布シート及び発泡体シートの総積層数は２〜１０枚、より好ましくは３〜６枚（放射状立体成形体に形成後の不織布層及び発泡体層の総数は中心接合部から数えて倍の６〜１２枚になる）が適当であり、不織布シートの厚みは２〜２０ｍｍ、より好ましくは３〜１５ｍｍが、発泡体シートの厚みは２〜４０ｍｍ、より好ましくは３〜３０ｍｍが適している。不織布シートと発泡体シートの比率は、各シートの厚みや密度、要求される浮力などによって適宜設定されるが、通常は２：８〜８：２の範囲にあることが望ましい。また、不織布シートと発泡体シートの積層構造は特に限定されないが、不織布シートと発泡体シートが交互に積層されているのが好ましい。なお、不織布繊維層及び発泡層には、前記（Ｂ）型成形体と同様に、微生物吸着性のあるポリマーやカチオン化処理剤で処理することによって、あるいは多孔質粉体を付着させることによって、微生物吸着能力が高められていることが望ましい。
前記の（Ａ）型成形体は、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の発泡体層を含有している。また、河川などの水位が変動して、特に水位が低下した場合でも、（Ａ）型成形体のほぼ全体が常に水中に浸漬している状態を維持することができる量の発泡体層を含有しているのが好ましい。
【００１８】
（Ｃ）型成形体は、前記の（Ａ）型成形体に、微小発泡体粒子を更に担持させた構造を有する。微小発泡体粒子の種類、及び担持方法としては、前記の（Ｂ）型成形体に関して説明した微小発泡体粒子の種類、及び担持方法を用いることができる。また、微小発泡体粒子は、不織布層及び／又は発泡体層あるいはそれらの一部分に担持させることができる。（Ｃ）型成形体においては、その成形体を水中に浮かせるのに充分な量の微小発泡体粒子及び発泡体層を含有していればよい。また、河川などの水位が変動して、特に水位が低下した場合でも、（Ｃ）型成形体のほぼ全体が常に水中に浸漬している状態を維持することができる量の微小発泡体粒子及び発泡体層を含有しているのが好ましい。
【００１９】
こうして得られた放射状立体成形体は、（Ａ）型成形体、（Ｂ）型成形体、及び（Ｃ）型成形体のいずれの場合も多様で連続的に変化する密度分布を有する繊維構造を含んでいるので、各種の水中生物の担持に適している。また、放射状立体成形体は製造が簡易であり、しかも耐候性にも優れている。また、浮力の付与及び浮力の程度の調整が非常に簡単である。更に、放射状立体成形体それ自体で充分な浮力を有するので、生物付着用担体にフロートを連結させた水質浄化手段に比べて、構造を簡単にすることができ、流水の流れを妨げることが少ない。
放射状立体成形体の形状や大きさ、更にその立体成形体を含む浄化装置の配置方法は、この浄化装置を河川中に配置した場合に流水を実質的に妨害することのないものであれば、特に制限されず、本発明の浄化装置を設置する環境条件又は目的に応じて、適宜選択することができる。例えば、河川の横断方向に対して比較的大型の立体成形体を含む浄化装置を１個だけ配置してもよいが、比較的小型の立体成形体を含む浄化装置を複数個河川中に点在させるのが好ましい（図１参照）。例えば、河川の横断方向の一端から他端までの直線上に間隔を開けて複数個の本発明浄化装置を一列に配置し、更に場合によりこうした浄化装置の列を流れ方向に複数列配置することができる。
【００２０】
本発明の浄化装置は、必要に応じて曝気しながら使用することができる。浄化装置の放射状立体成形体にパイプ等を経て空気を供給すると、酸化が促進され、放射状立体成形体の表面にバクテリアや藻類が付着し易くなり、それらの上に更に大きな藻類が繁殖する。また、空気の供給によって、接触酸化されて溶存酸素量が増加し、河川の水が浄化される。
【００２１】
なお、本発明の浄化装置は図４に示すように、複数の放射状立体成形体２を、直列接続手段７（例えば、糸、紐、ワイヤー、テープなど）を介して、河床から川面に直列に連結したものであってもよい。このようにすると、各放射状立体成形体２には各々浮力があるため、水位が高い時には連結された各放射状立体成形体２が河床から水面へと１列に並び、全ての放射状立体成形体２の全体が水中に浸漬され、一方、水位が低下しても、図５に示すように、上部の放射状立体成形体２ａも水面付近に漂いながら水中に実質的に浸漬し、それより下の放射状立体成形体２はそれぞれ全体が水中に浸漬されるので好ましい。
【００２２】
本発明の浄化装置１において、連結手段３は、その一端が前記放射状立体成形体２と接続し、他端を、河床に固定された支持具５に着脱自在に取り付けることのできるものであれば特に限定されない。また、連結手段３は、前記の放射状立体成形体２が、それ自体の浮力と流水から受ける抵抗によって位置を変えながら、しかも支持具５から自然に脱離して流失しないで、流水内に漂うのを妨害しない作用を有する。従って、例えば、大型のゴミや流木などが流れてきて放射状立体成形体２と衝突しても、それらと絡まずに避けることができる。更に、大雨等により河川の流速が一時的に増加した場合には、河床とほぼ平行に横たわり、流水の妨害になることもない。
また、同様の理由により、本発明の浄化装置は、魚類などの河川等での移動（例えば、上り下り）にほとんど支障を与えることがない。
また、洪水などの増水時には、従来、水質浄化装置として提案されていた比較的大型の格子状プレートやネットなどでは、押し流された場合に河岸の護岸又は橋梁等に衝突してそれらを破壊したり、それが原因で、更に大型のごみが堆積して、流水の抵抗等によってそれらを破壊したりするおそれがある。しかし、本発明による浄化装置は、洪水などの増水時などに、仮に、連結手段等が破断して放射状立体成形体が支持具から離脱した場合でも、各々の放射状立体成形体は小型で、柔らかく、水上に浮遊するため、衝突して護岸や橋梁等を破壊したり、河川等の流れを妨げることがない。しかも、河川等の護岸又は橋梁等にも引っ掛かりにくく、これらの構造物に支障を与えることがない。
【００２３】
連結手段としては、例えば糸、紐、ワイヤー、バンドや、切れ目のあるリング、鎖などを用いることができる。これらの連結手段は、放射状立体成形体の一部に穴を形成し、その穴に通したり、安全ピン、クリップ、洗濯ばさみなどの連結補助具を用いたり、接着剤による接着、熱シール、縫合することなどにより、放射状立体成形体に取り付けることができる。なお、連結手段は、放射状立体成形体の取り替えが可能なように、支持具と着脱自在なものが好ましい。
前記の連結手段を取り付ける支持具は、河床等に直接に固定して配置しても、あるいは図１に示すように、コンクリートブロックや棒状、平板状又は網状の金属製フレーム５ｂなどに金属製リング５ａを固定して、それらのコンクリートブロックや棒状、平板状又は網状の金属製フレーム５ｂなどを河床４に配置してもよい。
【００２４】
前記の放射状立体成形体２は、前記連結手段３及び場合により直列接続手段７によって河川６中に漂わせた状態で保持することができるが、更に図１及び図２に示すような回転自在連結具８を設けることによって、前記連結手段３及び場合により直列接続手段７の軸線を中心にして自在に回転することができるように取り付けてもよい。回転自在連結具８は、前記の軸線を中心にしていずれの回転方向にも自在に放射状立体成形体２を回転させることができるものであれば、特に制限されず、例えば、図６に示す回転自在連結具などが挙げられる。図６に示す回転自在連結具８は、接続端部としての接続リング８１と球状回転自在コア８２とそれらを直接に連結する軸部８６とからなる１対の内部連結部片８３と、２個の前記回転自在コア８２を内部に含んで覆う外部連結部片としての断面楕円状の中空隔離連結カバー８４とを有する。内部連結部片８３の軸部８６の回転方向径は、それに直接連結する回転自在コア８２の回転方向最大径よりも小さい。隔離連結カバー８４には、各回転自在コア８２の回転方向最大径よりも小さく、しかも各軸部８６の回転方向最大径よりも大きい開口径を有する２個の開口部８５が向かい合うように設けられている。各内部連結部片８３は、回転自在コア８２が隔離連結カバー８４の内部に位置し、軸部８６の少なくとも一部分及び接続リング８１が外部に露出するように、隔離連結カバー８４に設けた開口部８５を貫通している。各内部連結部片８３は、軸部８６の軸を中心に、回転自在コア８２と軸部８６と接続リング８１とが一体的に、いずれの回転方向にも自在に回転することができる。また、隔離連結カバー８４も、内部連結部片８３のそれぞれの回転運動とは独立して回転することができる。
【００２５】
回転自在コア８２の大きさは、回転自在コア８２と隔離連結カバー８４とが分離しないように、隔離連結カバー８４に設けた開口部８５の開口径より大きく、しかも、隔離連結カバー８４内での回転自在コア８２の滑らかな回転を妨げない大きさであればよい。回転自在コア８２の形状は、隔離連結カバー８４内で滑らかな回転を妨げない形状であればよく、例えば、球状、断面楕円球状、角柱、円柱、角錐、若しくは円錐、又はそれらの組合せ等を挙げることができる。回転自在連結具８は、接続リング８１を介して、支持具５と連結手段３との間、連結手段３と放射状立体成形体２との間、放射状立体成形体２と直列接続手段７との間、連結手段３の途中の領域（図１及び図２参照）、及び／又は直列接続手段７の途中の領域間に１個又は複数個設けることができる。図６に示す回転自在連結具８は、接続端部として接続リング８１を有するものであるが、接続端部の他の形状としては、例えば、紐、棒、球、円柱、又はフック等を挙げることができる。河川中に漂う放射状立体成形体２は、回転自在連結具８を設けることによって、河川の流水の抵抗を受けて、軸線を中心にして河川中で回転する。一般に、水質浄化に有用な生物の付着は、放射状立体成形体の上流側の領域に偏る傾向があるが、放射状立体成形体が河川中で回転することによって、前記成形体の全体に一様に有用生物の付着が可能となり、河川水質の浄化能力が向上する。また、上流から流れてきたごみ又は埃塵などが放射状立体成形体に接触した場合にも、放射状立体成形体が回転することによって下流へ流せるため、ごみなどが溜まって河川の流れを阻害することもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による浄化装置は、簡便に製造することができ、簡便に河川などに取り付けることができる。河川の水位が通常の変動範囲内にある場合には河川の流水中に実質的に全体が浸漬されて水中生物による河川浄化作用を利用することができ、しかも、ゴミなどが引っ掛かりにくく、更に、大雨等により河川の流速が一時的に増水した場合にも、流水の妨害を起こすことがない。また、魚類などの河川等での移動（例えば、上り下り）にもほとんど支障を与えることがない。
また、洪水などの増水時には、従来、水質浄化装置として提案されていた比較的大型の格子状プレートやネットなどでは、押し流された場合に河岸の護岸又は橋梁等に衝突してそれらを破壊したり、それが原因で、更に大型のごみが堆積して、流水の抵抗等によってそれらを破壊したりするおそれがある。しかし、本発明による浄化装置は、洪水などの増水時などに、仮に、連結手段等が破断して放射状立体成形体が支持具から離脱した場合でも、各々の放射状立体成形体は小型で、柔らかく、水上に浮遊するため、衝突して護岸や橋梁等を破壊したり、河川等の流れを妨げることがない。しかも、河川等の護岸又は橋梁等にも引っ掛かりにくく、これらの構造物に支障を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様の浄化装置の複数個を河川の流水中に配設した状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す浄化装置１個を河川の流水中に配設した状態を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の浄化装置に用いる放射状立体成形体の一態様の斜視図である。
【図４】本発明の更に別の態様による浄化装置を河川に配設した状態を模式的に示す斜視図である。
【図５】図４に示す浄化装置の渇水時の状態を模式的に示す斜視図である。
【図６】本発明の浄化装置に用いることのできる回転自在連結具をその回転軸を含む面で切断した断面図である。
【符号の説明】
１・・浄化装置；２・・放射状立体成形体；３・・連結手段；
４・・河床；５・・支持具；６・・河川水；７・・直列接続手段；
８・・回転自在連結具；９・・フロート結合型複合体；１０・・フロート体；
１１・・不織布製立体成形体；２１・・中心接合部；２２・・不織布繊維層；
２３・・周辺部；２４・・層間間隙；
８１・・接続リング；８２・・回転自在コア；８３・・内部連結部片；
８４・・隔離連結カバー；８５・・開口部；８６・・軸部；
【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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