(57)【要約】      （修正有）【課題】凝集剤の希釈化を抑えることにより、汚濁清浄化の効率を高めることができる汚濁防止方法を提供する。【解決手段】河川等の水域内に、一方岸２７から他方岸２９へ横断するように複数の汚濁防止膜４０を設置する。汚濁防止膜４０は、上流２３の側と下流２５の側の各々において一部が開口するように、かつ一方岸２７と他方岸２９との間で、折り返して一往復する細長状の流路４１、４３を形成するように設置する。上流側の流路４１では、気泡と凝集剤を含む溶液とを水中に噴出させる。流路４１では、噴出する気泡により水中に対流を生じ、この対流により凝集剤が水中に拡散する。流路４１、４３内では、拡散は細長状の領域内に留まるので、凝集剤の希釈化が抑えられる。それにより、水中の汚濁物質が効率よく凝集する。気泡の噴出のない流路４３ないし下流２５では、凝集した汚濁物質が水底に沈降し、汚濁物質を含んでいた水が清浄化される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れのある水域内に、一方岸から他方岸へ横断するように複数の汚濁防止膜を、上流側と下流側のそれぞれにおいて一部が開口するように、かつ前記一方岸と前記他方岸との間で、少なくとも一方から他方へ至る細長状の流路を形成するように、設置することと、
前記流路の上流側から少なくとも一部区間にわたって、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液を水中に噴出させることと、
前記流路の前記少なくとも一部区間にわたって、気体を供給することにより、前記気体を水中に気泡状に噴出させることと、を備える汚濁防止方法。
【請求項２】
水域内に、一方岸から他方岸へ横断するように複数の汚濁防止膜を、分けられた一方水域の側と他方水域の側のそれぞれにおいて一部が開口するように、かつ前記一方岸と前記他方岸との間で、少なくとも一方から他方へ至る細長状の流路を形成するように、設置することと、
前記一方水域から前記他方水域へ向かう水の流れを形成することと、
前記流路の上流側から少なくとも一部区間にわたって、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液を水中に噴出させることと、
前記流路の前記少なくとも一部区間にわたって、気体を供給することにより、前記気体を水中に気泡状に噴出させることと、を備える汚濁防止方法。
【請求項３】
前記流路を経ることなく、前記他方水域から前記一方水域へ水を輸送することにより、前記一方水域から前記他方水域へ向かう水の流れを形成する、請求項２に記載の汚濁防止方法。
【請求項４】
前記複数の汚濁防止膜は、前記一方岸と前記他方岸との間で、１回以上折り返すことにより１往復ないし蛇行する細長状の流路を形成するように、設置される、請求項１ないし３のいずれかに記載の汚濁防止方法。
【請求項５】
前記流路の上流側から一部区間に限って、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液が水中に噴出させられ、
前記流路の前記一部区間に限って、気体を供給することにより、前記気体が水中に気泡状に噴出させられる、請求項１ないし４のいずれかに記載の汚濁防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚濁防止方法に関し、特に、水中の汚濁を凝集剤と気泡とを用いて清浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の汚濁防止方法として、特許文献１に開示される技術が知られる。特許文献１に開示される従来技術は、水面から水中へ張り下ろした汚濁防止膜（当技術分野において「汚濁防止幕」とも記載される）の下端部付近にて、凝集剤と気泡とを噴出することにより、対流を形成し、水中の汚濁を効率よく除去しようとするものである。しかしこの技術は、広大な水域において実施する場合には、凝集剤が水中に広く拡散し、希釈化されることにより、汚濁防止効果を得るのに時間を要する場合がある、という問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4774112号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、凝集剤の希釈化を抑えることにより、汚濁清浄化の効率を高める汚濁防止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】
【０００５】
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様によるものは、汚濁防止方法であって、流れのある水域内に、一方岸から他方岸へ横断するように複数の汚濁防止膜を、上流側と下流側のそれぞれにおいて一部が開口するように、かつ前記一方岸と前記他方岸との間で、少なくとも一方から他方へ至る細長状の流路を形成するように、設置することを備える。当該方法はさらに、前記流路の上流側から少なくとも一部区間にわたって、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液を水中に噴出させることと、前記流路の前記少なくとも一部区間にわたって、気体を供給することにより、前記気体を水中に気泡状に噴出させることと、を備える。
【０００６】
この構成によれば、一方岸から他方岸へ横断するように水域内に設置された複数の汚濁防止膜により、少なくとも両岸の一方から他方へ至る細長状の流路が形成される。水域内の水は、この流路を通過することにより、上流から下流へ流れる。この細長状の流路の上流側から、少なくとも一部区間にわたって気体と凝集剤を含む溶液とが水中に噴出させられる。このため当該区間において、気泡状に噴出する気体により水中に対流を生じ、当該対流により凝集剤が水中に拡散する。拡散は細長状の流路内に留まるので、凝集剤の希釈化が抑えられる。拡散した凝集剤は、水中の汚濁物質を凝集させる。その結果、区間を通過した後の気泡の噴出のない流路内ないし流路を通過した後の下流において、凝集した汚濁物質が水底に沈降し、汚濁を含んでいた水が清浄化される。このように、限られた領域である細長状の流路内において、凝集剤の希釈化を抑えつつ、汚濁物質の凝集が進行するので、汚濁清浄化の効率が向上する。
【０００７】
本発明のうち第２の態様によるものは、汚濁防止方法であって、水域内に、一方岸から他方岸へ横断するように複数の汚濁防止膜を、分けられた一方水域の側と他方水域の側のそれぞれにおいて一部が開口するように、かつ前記一方岸と前記他方岸との間で、少なくとも一方から他方へ至る細長状の流路を形成するように、設置することを備える。当該方法はさらに、前記一方水域から前記他方水域へ向かう水の流れを形成することと、前記流路の上流側から少なくとも一部区間にわたって、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液を水中に噴出させることと、前記流路の前記少なくとも一部区間にわたって、気体を供給することにより、前記気体を水中に気泡状に噴出させることと、を備える。
【０００８】
この構成によれば、第１の態様による汚濁防止方法と同様に、複数の汚濁防止膜の水域内への設置、凝集剤を含む溶液の水中への噴出、及び気体の噴出が行われる。それに加え、複数の汚濁防止膜により分けられた一方水域から他方水域へ向かう水の流れが形成されるので、例えば溜め池など、流れのない水域あるいは流れがきわめて緩やかな水域においても、本構成を実施することができ、それにより第１の態様による汚濁防止方法と同様の効果が得られる。
【０００９】
本発明のうち第３の態様によるものは、第２の態様による汚濁防止方法であって、  前記流路を経ることなく、前記他方水域から前記一方水域へ水を輸送することにより、前記一方水域から前記他方水域へ向かう水の流れを形成する。
【００１０】
この構成によれば、他方水域から一方水域へ水を輸送することにより、一方水域から他方水域へ向かう水の流れが形成されるので、流路を経た水を含むことにより一定の清浄化が進行している他方水域の水が、一方水域へ戻され、さらに流路を通過することとなる。このように、水域内の水が循環的に流路を通過することとなるので、流路が短い場合であっても、水域内の水の清浄化が効率よく進行する。
【００１１】
本発明のうち第４の態様によるものは、第１ないし第３の態様のいずれかによる汚濁防止方法であって、前記複数の汚濁防止膜は、前記一方岸と前記他方岸との間で、１回以上折り返すことにより１往復ないし蛇行する細長状の流路を形成するように、設置される。
【００１２】
この構成によれば、両岸の間隔が同じであっても、凝集剤の拡散が抑えられる流路が長く確保されるので、汚濁清浄化の効率が向上する。
【００１３】
本発明のうち第５の態様によるものは、第１ないし第４のいずれかの態様による汚濁防止方法であって、前記流路の上流側から一部区間に限って、凝集剤を含む溶液を供給することにより、前記溶液が水中に噴出させられ、前記流路の前記一部区間に限って、気体を供給することにより、前記気体が水中に気泡状に噴出させられる。
【００１４】
この構成によれば、細長状の流路の上流側から一部区間に限って気体と凝集剤を含む溶液とが水中に噴出させられる。このため、一部区間を通過した後の気泡の噴出のない流路内において、凝集した汚濁物質が水底に沈降し、汚濁を含んでいた水の清浄化が進行する。沈降する汚濁物質がある領域に集中し易いので、浚渫等による汚濁物質の最終除去が容易である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、凝集剤の希釈化を抑えることにより、汚濁清浄化の効率を高める汚濁防止方法が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態による汚濁防止方法に用いられる汚濁防止膜の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の汚濁防止膜の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による汚濁防止方法を示す概略説明図であり、対象水域の上空から看た実施の様子を示している。
【図４】本発明の一実施の形態による汚濁防止方法を示す概略説明図であり、対象水域の水中における実施の様子を示している。
【図５】本発明の別の実施の形態による汚濁防止方法を示す概略説明図であり、対象水域の上空から看た実施の様子を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態による汚濁防止方法に用いられる汚濁防止膜の一例を示す斜視図である。また、図２は、同汚濁防止膜の側面図である。この汚濁防止膜１０１は、周知の汚濁防止膜の下端部付近に沿うように設置された、気体配管９及び溶液配管１３を有している。すなわち、汚濁防止膜１０１は、フロート（浮き）１、フロート１に上端部が接続された膜体３、膜体３を水中に吊り下げるために膜体の下端に沿って取り付けられた重量あるウェイト（錘）５、ウェイト５を膜体３の下端部に取り付けるウェイト取付部材７、気体配管９、気体配管９を膜体３の下端部に取り付ける気体配管取付部材１７、溶液配管１３、及び、溶液配管１３を膜体３の下端部に取り付ける溶液配管取付部材１９を有している。
【００１８】
フロート１は、浮力により汚濁防止膜１０１の上端部を水面２１に保持する部材である。膜体３の下端部には、ウェイト５により荷重が印加される。それにより、膜体３は水面２１から水中２０に垂下するように保持される。図１及び図２の例では、ウェイト５は鉄などの金属製の鎖である。
【００１９】
気体配管９には、側壁に噴出口１１の列が形成されている。気体配管９には、空気が供給される。それにより、噴出口１１の列から気泡３１が水中２０に噴出する。同様に、溶液配管１３は、側壁に噴出口１５の列が形成されている。溶液配管１３には、凝集剤を含む溶液３２が供給される。供給された溶液３２は、噴出口１５の列から水中２０に噴出する。凝集剤は、水中２０の汚濁物質を凝集させ沈降させる薬剤であり、様々な種類のものが周知である。噴出孔１１の列から噴出する気泡により、水中２０には対流が形成される。噴出口１５の列から噴出する溶液３２に含まれる凝集剤は、この対流により、水中２０に拡散する。気泡による凝集剤の拡散効果を高めるために、好ましくは、図１及び図２に例示するように、溶液配管１３は気体配管９の上方に配置される。
【００２０】
図３は、本発明の一実施の形態による汚濁防止方法を示す概略説明図であり、対象水域の上空から看た実施の様子を示している。また、図４は、同実施の形態による汚濁防止方法について、対象水域の水中における実施の様子を示している。この例では、汚濁防止方法の実施対象とされる水域は、河川のように水の流れがある水域である。図３及び図４の例では、対象水域内に一方岸２７から他方岸２９へ横断するように３枚の汚濁防止膜４０が設置される。これらの汚濁防止膜４０は、これら汚濁防止幕４０により分けられる上流２３の側において開口部４５を形成し、下流２５の側において開口部４７を形成するように設置される。汚濁防止膜４０はさらに、一方岸２７から他方岸２９へ至る細長状の流路４１と、これに連通し、他方岸２９から一方岸２７へ至る細長状の流路４３と、を形成するように、設置される。すなわち、上流２３の側から下流２５の側へ流れる水の細長状の流路４１、４３が、一方岸２７と他方岸２９との間に渡るように、かつ、折り返して一往復するように、互いに並置された３枚の汚濁防止膜４０によって形成されている。
【００２１】
図３及び図４の例では、最も上流側に配置された汚濁防止膜４０には、図１及び図２に示した汚濁防止膜１０１が用いられる。それにより、流路４１内の水中２０には、気泡３１と溶液３２とが噴出する。流路４１内には、溶液３２に含まれる凝集剤が、気泡３１が形成する対流により拡散する。流路４１を通過した水流は、続いて流路４３を通過する。流路４１，４３の横幅は、対象水域の横幅、すなわち一方岸２７と他方岸２９との間の距離に比べてはるかに小さく限られているため、凝集剤の希釈化が抑えられる。すなわち、凝集剤は比較的高い濃度を維持しつつ、流路４１及び４３を通過する。その結果、流路４１及び４３内では、凝集剤による汚濁物質の凝集が効率よく進行する。
【００２２】
凝集剤に凝集した汚濁物質は、主として、気泡３１の噴出がなく対流が無いか弱まっている流路４３あるいは下流２５において水底に沈降する。このようにして、上流２３に含まれている汚濁物質が清浄化され、下流２５には清浄化された水が流れることとなる。気泡３１の噴出のない流路４３が存在することにより、沈降する汚濁物質が比較的狭い領域に集中し易くなるので、浚渫等による汚濁物質の最終除去が容易となる。
【００２３】
図５は、本発明の別の実施の形態による汚濁防止方法を示す概略説明図であり、対象水域の上空から看た実施の様子を示している。この例では、汚濁防止方法の実施対象とされる水域は、溜め池のように水の流れが無いか、流れが非常に緩やかな水域である。図５の例においても、図３及び図４の例と同じく、対象水域内に一方岸２７から他方岸２９へ横断するように３枚の汚濁防止膜４０が設置される。これらの汚濁防止膜４０によって分けられる一方水域５３から他方水域５５へ、水の流れを形成するために、配管６１を用いて、他方水域５５から一方水域５３へ水が輸送される。輸送を可能にするために、例えば動力を有するポンプ６３が配管６１に介挿される。その結果、図３及び図４の例と同様に、効率の良い汚濁物質の除去が実現する。
【００２４】
図５の例ではさらに、他方水域５５から一方水域５３へ戻された水は、再び流路４１，４３を通過する。すなわち、水域内の水が循環的に流路４１、４３を通過する。このため、流路４１，４３が短い場合であっても、水域内の水が効率よく清浄化される。
【００２５】
図４には、空気配管９及び溶液配管１３が、汚濁防止膜４０の膜体３に取り付けられた例を示した。これに代えて、空気配管９及び溶液配管１３を、例えば流路４１の水底５０ないし水中に配置しても良い。空気配管９は浮力を生じるので、浮力に抗するようウェイト（錘）を用いることにより、空気配管９に保持するのが望ましい。
【００２６】
図４には、汚濁防止膜４０の膜体３０の下端が水底５０に達している例を示した。これに対して、膜体３０の下端が水底５０から離れた水中にあってもよい。この場合においても、膜体３０の下端と水底５０との距離に応じて、効率の良い汚濁物質の除去が、相応に実現する。
【００２７】
図３〜図５には、３枚の汚濁防止幕４０により、１回折り返された１往復の流路４１及び４３が形成される例を示した。これに対して、例えば、４枚の汚濁防止幕４０により、２回折り返された１往復半の蛇行する流路を形成することも可能である。さらには、それ以上に折り返された蛇行する流路を形成することも可能である。あるいは、例えば２枚の汚濁防止幕４０を用いて、折り返しがなく、一方岸２７から他方岸２９へ至る一方向の流路を形成することも可能である。
【００２８】
形成された流路のうち、上流側からある区間にわたって溶液３２と気泡３１とを噴出させることにより、効率の良い汚濁物質の除去が実現する。形成された流路のうち、気泡３１を噴出する区間に続いて、気泡３１を噴出させない区間が後続するようにすることにより、沈降する汚濁物質を比較的狭い領域に集中させることが可能となる。
【００２９】
また、流路の全区間に渡って溶液３２と気泡３１とを噴出させることも可能である。この場合には、凝集した汚濁物質は、主として下流２５において沈降する。
【００３０】
図５に例示した汚濁防止方法において、配管６１及びポンプ６３によることなく、一方水域５３から他方水域５５へ水の流れを形成することも可能である。例えば、バケツリレーにより水を輸送することも可能である。また、配管６１及びポンプ６３により他所より水を一方水域５３へ供給し、別の配管６１及びポンプ６３により、他方水域５５から別の場所に水を排出することも可能である。さらには、一方水域５３に取水口を形成することにより他所からの水の自然な流入を可能にし、他方水域５５に排水口を形成することにより、別の場所への水の自然な排出を可能にしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  フロート
３  膜体
９  気体配管
１３  溶液配管
２３  上流
２５  下流
２７  一方岸
２９  他方岸
３１  気泡
３２  溶液
４１、４３  流路
４５、４７  開口部
５３  一方水域
５５  他方水域
６１  配管
６３  ポンプ
【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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