(57)【要約】　【課題】　多様な表面形状を有して、水質浄化に必要な多様な微生物を、それらが生息しやすい環境の下で多く担持できる上に、富栄養化の基である窒素やリンなどの捕捉面でも好適な水質浄化材を提供する。【解決手段】　開放水系の流水中に配置される水質浄化材１として、ヤシ繊維などの天然繊維ａやナイロンなどの化学繊維を用いて、この繊維表面にＣａＯ（ＯＨ）2 ｂを担持させ、必要に応じて、繊維表面に担持させたＣａＯ（ＯＨ）2 ｂに有機官能基を導入させるためのカップリング剤ｃを結合させている。【選択図】　　　図３
2004009051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　開放水系の流水中に配置される水質浄化材であって、天然繊維の表面に無機粉体を担持させて成ることを特徴とする水質浄化材。
【請求項２】
　開放水系の流水中に配置される水質浄化材であって、化学繊維の表面に無機粉体を担持させて成ることを特徴とする水質浄化材。
【請求項３】
　繊維表面に担持させた無機粉体に有機官能基を導入させるためのカップリング剤を結合させて成ることを特徴とする請求項１または２に記載された水質浄化材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、河川や湖沼などの開放水系における水質浄化に用いて好適な水質浄化材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　上記の開放水系の水質浄化に際して、開放水路の流水中に礫や砂などを敷き詰めたり、ポリエステルなどの不織布を流水中に垂れ下げたりして、水質浄化に有効な微生物を、これら礫や砂、不織布などに担持させ、その微生物の働きにより、流水中のＢＯＤやＣＯＤなどを除去または減少させるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２２０４９７号公報
【０００４】
　しかしながら、このような従来の微生物を担持させるための水質浄化材は、表面が平滑であって、微生物が付着し難く、不織布にしても、これが一定の孔隙しか持っていないことから、流水中の多様な微生物の一部の担持体としての機能しか持ち合わせず、流水中の有効微生物の利用による水質浄化能力が有効に発揮されないのであった。
　また、富栄養化の基である流水中の窒素やリンなどの捕捉能力が低く、十分な水質浄化を期待し難いのであった。
【０００５】
　本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、多様な表面形状を有して、流水中の多様な微生物を、それらが生息しやすい環境の下で多く担持できる上に、富栄養化の基である窒素やリンなどの捕捉面でも好適な水質浄化材を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　即ち、本発明は、開放水系の流水中に配置される水質浄化材として、請求項１記載の発明では、天然繊維の表面に無機粉体を担持させて成るものを水質浄化材としている。
【０００７】
　天然繊維としては、例えば椰子、綿、麻、ジュウト、ビンロウジュ、羊毛等が選択される。
【０００８】
　請求項２記載の発明では、化学繊維の表面に無機粉体を担持させて成るものを水質浄化材としている。
【０００９】
　化学繊維としては、例えばセルロース、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン等が選択され、中でも繊維表面が粗であることが好ましく、更に、中空の繊維であることが好適であることは言うまでもない。
【００１０】
　而して、繊維表面に無機粉体を担持させることで、繊維表面には、無機粉体の薄層がポーラス状に形成されることになり、更には、無機粉体が歪な形状の大小様々な凹凸を形成することに加えて、無機粉体が複雑に絡まって枝状に広がることから、繊維表面は多様な形状を呈することになる。
【００１１】
　特に天然繊維の場合は、その表面に、歪で複雑な形状の筋状の凹溝を多数有したり、複雑な形状の大小様々な窪みを有したりし、中でも椰子繊維は、大小様々な連続孔隙を中空状に有していることから、その繊維表面は一層多様な形状を呈することになるもので、天然繊維と化学繊維のいずれを問わず、繊維表面に無機粉体を担持させることで、微生物にとって恰好の生息環境が繊維表面に形成されることになる。
【００１２】
　しかも、繊維表面が多様な形状を呈して、流水に対する水質浄化材の接触面積が膨大になることから、本発明にかゝる水質浄化材は、水質浄化に必要な多様な微生物の多くを担持する機能を有するのであって、従来に比較して有効微生物の利用による水質浄化能力が格段にアップし、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００１３】
　一方、無機粉体としては、例えばＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｔｉ等を主成分とする天然又は合成の酸化物、水酸化物、炭酸塩又はそれらの複合酸化物、複合炭酸塩及びそれらの有機金属化合物の少なくとも一種が選択される。
【００１４】
　具体的には、酸化物としては、例えばＣａＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 などが選択され、水酸化物としては、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 、Ｆｅ（ＯＨ）2 、Ａｌ（ＯＨ）2 などが選択される。
【００１５】
　炭酸塩としては、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 などが選択され、複合酸化物としては、ＭｇＳｉＯ4 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 、ＣａＴｉＯ3 、Ａｌ2 Ｏ3 などが選択され、複合炭酸塩としては、例えばＣａＭｇ（ＣＯ3 ）2 が選択され、有機金属化合物としては、トリアルコキシアルミニウム、テトラアルコキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアルコキシチタンなどが選択される。
【００１６】
　ここで、繊維表面に担持させる無機粉体として、例えばＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ系のものを選択した場合は、流水中のリン濃度を下げることができる。
【００１７】
　即ち、無機粉体として，例えばＣａ（ＯＨ）2 （消石灰）を選択した場合は、これと流水中のＨ3 ＰＯ4 （リン酸）とが次式（１）の通り反応して、Ｈ3 ＰＯ4 がＣａ3 （ＰＯ4 ）2 （リン酸カルシウム）として繊維表面に捕捉されるのであって、流水中のリン濃度が低下するのである。
【００１８】
　３Ｃａ（ＯＨ)2＋２Ｈ3 ＰＯ4 →Ｃａ3(ＰＯ4)2 ＋６Ｈ2 Ｏ……式（１）
【００１９】
　その他の無機粉体によるリン酸の捕捉については、反応式のみを下記する。
【００２０】
　３Ｍｇ（ＯＨ）2 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 　→Ｍｇ3(ＰＯ4)・４Ｈ2 Ｏ＋２Ｈ2 Ｏ
　Ａｌ2 Ｏ3 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 　　　　→２〔ＡｌＰＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ〕
　Ｆｅ2 Ｏ3 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 　　　　→２〔ＦｅＰＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ〕
　３ＣａＣＯ3 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 　  →Ｃａ3(ＰＯ4)2 ＋３Ｈ2 Ｏ＋３ＣＯ2 
　３ＣａＭｇ（ＣＯ3 ）2 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 　→Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ＋Ｍｇ3 （ＰＯ　4 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ＋６ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
【００２１】
　繊維表面にＳｉＯ2 を担持させた場合は、繊維表面にＳｉ−ＯＨ基が導入されることで、微生物との相互作用が向上し、中でも植物製の天然繊維にＳｉＯ2 やエチルシリケートを担持させれば、繊維表面に親水性のシラノール基が導入されることで、水質浄化材の親水性が向上する利点がある。
【００２２】
　特に、水質浄化材として、植物製の天然繊維を選択した場合は、この水質浄化材の使用済み後の廃棄に際して、これを焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、年月を経ることで生分解（例えば椰子繊維は４年〜６年で生分解する。）して、その現場で自然消滅してしまうので、公害が生じることはないのである。
【００２３】
　請求項３記載の発明では、繊維表面に担持させた無機粉体に有機官能基を導入させるためのカップリング剤を結合させて成るものを水質浄化材としいる。
【００２４】
　カップリング剤としては、例えばＮ- フェニル- γ- アミノプロピルトリメトキシシランや、Ｎ- β（アミノエチル）γ- アミノプロピルトリメトキシシランと言ったシラン系のものや、イソプロピルトリ（ｎ- アミノエチル- アミノエチル）チタネートと言ったチタネート系のもの、その他、アルミニウム系、フォスフェート系のものが選択され、これらのカップリング剤は、繊維表面に担持させた無機粉体と結合し、繊維表面に有機官能基を導入するもので、カップリング剤の選択によって、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることができる。
【００２５】
　即ち、有機官能基としては、ビニル基、グリシドキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキル基、エステル基等があり、これらのうち、微生物の生息に適した官能基を選択することは容易に可能であるが、どのようなカップリング剤を用いても、繊維表面に微生物が集まりやすい状態、即ち、生物親和性の状態を作ることができるのであって、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることは、請求項１及び２記載の水質浄化材による微生物利用の水質浄化能力を、飛躍的にアップさせることに繋がるのである。
【発明の効果】
【００２６】
　以上説明したように本発明は、水質浄化材として、これを繊維製にし、かつ、その表面に無機粉体を担持させたのであって、繊維表面が多様な形状を呈して、微生物にとって恰好の生息環境が繊維表面に形成されることに加えて、流水に対する接触面積が膨大になることから、本発明による水質浄化材によれば、水質浄化にとって必要な多様な微生物の多くを、恰好の生息環境の下で担持させ得るもので、有効微生物の利用による水質浄化能力が格段にアップし、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００２７】
　特に植物製の天然繊維を選択した場合は、使用済み後に焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、年月を経ることで生分解して、その現場で自然消滅してしまうので、公害が生じることはない。
【００２８】
　また、繊維表面に担持させた無機粉体は、富栄養化の基である窒素やリンなどの捕捉能力を有するのであって、本発明による水質浄化材は、流水中のリン濃度や窒素濃度を低下させる上でも頗る好適である。
【００２９】
　これに加えて、上記の無機粉体に各種のカップリング剤を結合させれば、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることができるのであって、この有機官能基は、繊維表面に微生物が集まりやすい状態を作ることから、微生物利用の水質浄化能力を更にアップさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は水質浄化材１の担持単位体Ａを示し、図３は顕微鏡写真を図面化した椰子繊維表面の詳細を示すものであって、前記水質浄化材１の素材として、天然繊維である椰子繊維（これの長さは１００〜２００ｍｍ位で、直径は０．１〜１ｍｍ程度である。）ａを用いて、この繊維表面に無機粉体ｂを担持させ、更に、繊維表面に有機官能基を導入させるために、前記無機粉体ｂにカップリング剤ｃを結合させて、繊維表面の改質調製を行っている。
【００３１】
繊維表面の改質調製例については後述するが、この実施の形態では、調製された椰子繊維ａの複数本（例えば５本〜３０本）を、好ましくは同じ椰子繊維ａで束ねて、これを水質浄化材１とし、この水質浄化材１の複数本を、それ自体が浮遊可能な板状部材２の一側面に、３〜１０ｃｍの間隔で植え付け、必要に応じて板状部材２の周部にフロート３を設け、かつ、板状部材２の長手方向の両側に係止リンク４を備えた係留紐５を設けて、水質浄化材１の担持単位体Ａを構成しているのである。
【００３２】
　河川や湖沼などの開放水系の水質浄化に際しては、例えば図２に示すように、河川や湖沼などから浄化用の開放水路Ｗを分流させて、この水路Ｗの流水方向と幅方向とに所定の間隔を隔てて杭６を打設し、かつ、水質浄化材１を開放水路Ｗの流水中に垂れ下げるように、担持単位体Ａの表裏の向きを定めて、担持単位体Ａ両側のリンク４を杭６に係止させるのである。
【００３３】
　このようにして流水中に垂れ下げた水質浄化材１の椰子繊維ａは、顕微鏡写真を図面化した図３に照らして明らかなように、その表面には、歪で複雑な形状の筋状の凹溝ｄを多数有する上に、複雑な形状の大小様々な窪みｅを有し、更に、図示はしないが、大小様々な連続孔隙を中空状に有するのであり、加えて、この複雑な形状の繊維表面に無機粉体ｂを担持させたことで、繊維表面には、無機粉体ｂの薄層がポーラス状に形成されることになる。
【００３４】
　更には、無機粉体ｂが歪な形状の大小様々な凹凸を形成することに加えて、無機粉体ａが複雑に絡まって枝状に広がることから、繊維表面は一層多様な形状を呈することになり、微生物にとって恰好の生息環境が形成されることになる。
【００３５】
　加えて、繊維表面の無機粉体ｂにカップリング剤ｃを結合させて、繊維表面に有機官能基を導入させているので、かつ、有機官能基として、微生物の生息に適したものを選択することが容易に可能であることから、繊維表面に微生物が集まりやすい状態が作られるようになり、微生物にとって一層好適な生息環境が繊維表面に形成されることになる。
【００３６】
　そして、表面形状が多様になることは即ち、流水に対する水質浄化材１の接触面積が極めて大きくなることであり、かつ、椰子繊維ａが植物性であって、微生物との親和性が高いことも相乗して、水質浄化材１には、水質浄化に必要な多様な有効微生物の多くが、恰好の生息環境下に置かれて担持されるようになり、従って、多様な微生物の働きによる流水中のＢＯＤやＣＯＤなどの除去能力が、従来に比較して飛躍的にアップするのであり、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００３７】
　一方、無機粉体ｂとして、例えばＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ系のものを選択すれば、流水中のリン酸や窒素が無機粉体ｂに捕捉されることで、リン濃度や窒素濃度を下げることができるのであり、そして、使用済み後の水質浄化材１の廃棄に際して、この水質浄化材１を自然界に存する植物性の椰子繊維ａとしているので、これを焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、椰子繊維ａは４年〜６年の年月を経ることで生分解して、その現場で自然消滅してしまうので、公害は生じることがないのである。
【００３８】
　上記の担持単位体Ａの水質浄化材１を流水中に垂れ下げるのではなく、図４に示すように、担持単位体Ａの水質浄化材１を流水中に立錐させるようにしてもよいのであり、即ち、図５に示すように、上記の椰子繊維ａの複数本を束ねて成る水質浄化材１を、例えばコンクリート製の沈降部材７の上面部に３〜１０ｃｍの間隔で植え付けて、水質浄化材１の担持単位体Ａを構成し、この担持単位体Ａを開放水路Ｗの水底に配置し、かつ、必要に応じてアンカーで固定するようにしてもよいのである。
【００３９】
　このように、流水中に垂れ下げたり立錐させたりする水質浄化材１として、上記の各実施の形態では、椰子繊維ａの複数本を束ねているが、椰子繊維ａの１本ずつを水質浄化材１として、これを板状部材２や沈降部材７に植え付けて、担持単位体Ａとしてもよいのである。
【００４０】
　或いは図示はしないが、水質浄化材１として、表皮を取り除いた椰子殻そのものを繊維の方向で細長くなるように複数個に分割したものとし、具体的には、椰子殻を長さ１０〜２０ｃｍ、太さ０．５〜５ｃｍの細長状に破砕して、これの表面に無機粉体ｂを担持させ且つカップリング剤ｃを結合させたものを水質浄化材１として、これを３〜１０ｃｍ間隔で板状部材２や沈降部材７に植え付けるようにしてもよいのである。
【００４１】
　図６は別の実施の形態による水質浄化材１を示しており、この水質浄化材１は、表面改質させた椰子繊維ａを複数本束ねて紐状体８を形成し、この紐状体８を粗い目合い（３〜５ｃｍ程度）の網状体９に構成して成るもので、開放水系の水質浄化に際しては、例えば図７に示すように、網状体９の複数枚を、それらの一側辺を係留紐１０によって連結すると共に、他側辺の両隅に垂下錘１１を設けたものを担持単位体Ａとして、この担持単位体Ａの複数を、それの水質浄化材１が流水を遮るように、開放水路Ｗの流水方向に多段的に吊り下げ配置するのである。
【００４２】
　或いは図８に示すように、網状体９の複数枚を、それらの一側辺と他側辺をそれぞれ係留紐１０で連結したものを担持単位体Ａとし、この担持単位体Ａの複数を、それの水質浄化材１が流水に沿うように、開放水路Ｗの深さ方向に多段的に配置してもよいのである。
【００４３】
　図９は更なる別の実施の形態による水質浄化材１を示しており、この実施の形態では、１〜３ｃｍ程度の椰子殻の破砕物ｆと、椰子殻から取り出した椰子繊維ａと、２〜５ｃｍ程度に裁断した椰子繊維の裁断物ｈの少なくとも一種を表面改質し、これを好適には、同じく表面改質させた椰子繊維製の網状体による袋１２に収容して、水質浄化材１を細長い棒状のものに構成している。
【００４４】
　尚、網状袋１２を短くしたり球形に形成したりしてもよく、或いは、座布団のように偏平に形成してもよいのである。
【００４５】
　開放水系の水質浄化に際しては、例えば図１０に示すように、水質浄化材１を開放水路Ｗの水底に敷き詰めるように配置するのであるが、上下に複数段にわたって積み重ねたり、水質浄化材１の複数個を互いに連結して、水中に漂わせるようにしてもよいのであり、何れにしても、図示はしないがアンカーや係留紐などを設けて、水質浄化材１を所定位置に保持させることが肝要である。
【００４６】
　上記の各種実施の形態では、開放水系の水質浄化に際して、河川や湖沼などから浄化用の開放水路Ｗを分流させるようにしているが、河川や湖沼などの開放水系に、直接的に水質浄化材１を配置する水質浄化の形態をとるようにしてもよいのであり、また、各種実施の形態による水質浄化材１を、担持単位体Ａの構成単位ごとに開放水路Ｗに配置しているが、例えば図２と図４とに示す水質浄化の態様を組み合わせる等の複合形態をとったり、更に、例えば図７に示す水質浄化の態様を複合させたりするなど、各種の水質浄化の態様を任意に複合させる実施が可能であることは言うまでもない。
【００４７】
　また、上記の各実施の形態において、水質浄化材１の素材として、天然繊維である椰子繊維ａを用いているが、綿、麻、ジュウト、ビンロウジュ、羊毛等の天然繊維を用いてもよいのであり、或いは、セルロース、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン等の化学繊維に置換してもよいのであって、化学繊維を用いる場合は、流水との接触面積の増大を図る上で、繊維表面が粗であることが好ましく、更に、中空の繊維であることが望ましい。
【００４８】
　更には、水質浄化材１として、それの繊維表面に無機粉体ｂを担持させるだけの表面改質であっても、有効微生物の利用による水質の浄化能力が極めて優れたものになることから、カップリング剤ｃによる有機官能基の導入を省略してもよいのであり、かつ、表面改質を一切しない繊維を併用してもよいのである。
【００４９】
　即ち、表面に無機粉体ｂのみを担持させた天然繊維と化学繊維の二種類の繊維と、無機粉体ｂにカップリング剤ｃを結合させて有機官能基を導入させた二種類の繊維の合計四種類の繊維を、それぞれ単独で用いて水質浄化材１としたり、複合させて水質浄化材１としたりし、更に、表面改質を一切しない天然繊維と化学繊維の二種類の繊維を併用して水質浄化材１としてもよいのである。
【００５０】
　繊維表面の改質に際して、その際に用いる無機粉体ｂの平均粒子径は、それが有機金属化合物以外の酸化物、水酸化物等の場合、１０ｎｍ〜１０μｍが適しており、それらの無機粉体ｂを水または有機溶媒に分散させた後、天然または化学繊維ａを浸漬し、常圧または減圧下で所定時間静置し、その後、乾燥させるものとする。
【００５１】
　有機金属化合物の場合は、乾燥後の天然または化学繊維ａを空気中または水蒸気中に放置し、加水分解を進行させて表面改質するのであって、加水分解した有機金属化合物は繊維表面に、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の形で存在する。
【００５２】
　上記の各種無機粉体ｂの繊維ａへの付着性を高めるために、アクリル等の樹脂やポリビニルアルコール等の糊剤などを添加してもよいのであり、また、浸漬による無機粉体ｂの担持に代えて、無機粉体ｂを分散させたスラリーを繊維表面に噴霧させる担持態様をとってもよいのであり、いずれにしても無機粉体ｂの付着厚みは、その粒子径にもよるが、０．１μｍ〜１００μｍ程度であることが望ましい。
【００５３】
　〔表面改質の具体例と水質浄化の評価について〕
平均粒子径３μｍのＣａ（ＯＨ）2 の５％懸濁液中に、長さ１００〜２００ｍｍで直径が０．１〜１ｍｍの椰子繊維と、長さが２００ｍｍで直径が０．５ｍｍのポリエチレン糸とを浸漬し、減圧下（約４００ｈＰａ）で２４時間放置した後、１１０℃で２４時間乾燥させた。
【００５４】
　この他にも、椰子繊維に対してＳｉＯ2 とＣａＭｇ（ＣＯ3 ）2 の５％懸濁液を用いて、上記と同じ条件で繊維表面の改質調製を実施し、ポリプロピレン糸に対してＡｌ2 Ｏ3 の５％懸濁液を用いて、かつ、ポリエチレン糸に対してＣａ（ＯＨ）2 の５％懸濁液を用いて、上記と同じ条件で繊維表面の改質調製を実施し、更に、椰子繊維とポリエステル糸とに対してテトラエトキシシランを用いて、上記と同じ条件でその乾燥後に、これら椰子繊維とポリエステル糸とを大気中で７２時間放置し、加水分解を進ませる改質調製を実施した。
【００５５】
　また、上記の表面改質後に、適宜の繊維の無機粉体に有機官能基を導入させるために、イソプロピルトリ（ｎ- アミノエチル- アミノエチル）チタネートと、Ｎ- フェニル- γ- アミノプロピルトリメトキシシランと、Ｎ- β（アミノエチル）γ- アミノプロピルトリメトキシシランの三種類のカップリング剤を結合させた。
【００５６】
　更に、椰子繊維に対してＳｉＯ2 の５％懸濁液を噴霧する表面改質の調製も実施した。　
【００５７】
　これらの繊維による水質浄化のテストのために、下水処理場の活性汚泥を採取して、ＳＳ（活性汚泥固形物濃度）が２０００ｍｇ／ｌになるように希釈する一方、上記の表面改質繊維を５０ｍｍ長さに切って、それの０．５ｇを３００ｍｌのビーカーに入れ、かつ、希釈した汚泥の２００ｍｌを加えて、人工排水を毎日加えながら、バイオシェーカーにて攪拌することを１週間継続したのである。
【００５８】
　このテストによる繊維への付着物量、ｐＨ、上澄液のＣＯＤ、リン濃度、窒素濃度の測定結果を、表１及び表２に示す。
【００５９】
【表１】
2004009051.tif 000003
【００６０】
【表２】
2004009051.tif 000004
【００６１】
　表１，２から明らかなように、無機粉体を担持させた繊維と、カップリング処理した繊維とでは、表面改質を施さない繊維に比較して、付着物量が２倍から４倍に増大し、リン濃度と窒素濃度とについては、２／３〜１／５程度にまで大幅に低下したのであって、本発明による水質浄化材は、水質の浄化能力が極めて高いと評価される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】水質浄化材を垂れ下げるように備えた担持単位体の斜視図である。
【図２】水質浄化材を開放水路に垂れ下げさせた水質浄化の説明図である。
【図３】顕微鏡写真を図面化し、かつ、その一部を取り出して拡大図示した椰子繊維表面の模式図である。
【図４】水質浄化材を開放水路に立錐させた水質浄化の説明図である。
【図５】水質浄化材を立錐させるように備えた担持単位体の斜視図である。
【図６】別の実施の形態による水質浄化材の部分斜視図である。
【図７】水質浄化材を開放水路の流水方向に多段的に吊り下げ配置した水質浄化の説明図である。
【図８】水質浄化材を水路の深さ方向に多段的に配置した水質浄化の説明図である。
【図９】更なる別の実施の形態による棒状の水質浄化材の部分斜視図である。
【図１０】棒状の水質浄化材を水路底部に配置した水質浄化の説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
　ａ    天然繊維
　ｂ　　無機粉体
ｃ　　カップリング剤
【図１】
2004009051.tif 000005
【図２】
2004009051.tif 000006
【図３】
2004009051.tif 000007
【図４】
2004009051.tif 000008
【図５】
2004009051.tif 000009
【図６】
2004009051.tif 000010
【図７】
2004009051.tif 000011
【図８】
2004009051.tif 000012
【図９】
2004009051.tif 000013
【図１０】
2004009051.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月8日(2003.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　　　　開放水系の流水中に配置される水質浄化材であって、天然繊維の表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させて成ることを特徴とする水質浄化材。
【請求項２】
　　　　開放水系の流水中に配置される水質浄化材であって、化学繊維の表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させて成ることを特徴とする水質浄化材。
【請求項３】
　　　　繊維表面に担持させたＣａ（ＯＨ）2 に有機官能基を導入させるためのカップリング剤を結合させて成る請求項１または２に記載された水質浄化材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、河川や湖沼などの開放水系における水質浄化に用いて好適な水質浄化材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平０５−２２０４７９号公報
【０００３】
　上記の開放水系の水質浄化に際して、開放水路の流水中に礫や砂などを敷き詰めたり、ポリエステルなどの不織布を流水中に垂れ下げたりして、水質浄化に有効な微生物を、これら礫や砂、不織布などに担持させ、その微生物の働きにより、流水中のＢＯＤやＣＯＤなどを除去または減少させるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　しかしながら、このような従来の微生物を担持させるための水質浄化材は、表面が平滑であって、微生物が付着し難く、不織布にしても、これが一定の孔隙しか持っていないことから、流水中の多様な微生物の一部の担持体としての機能しか持ち合わせず、流水中の有効微生物の利用による水質浄化能力が有効に発揮されないのであった。
　また、富栄養化の基である流水中の窒素やリンなどの捕捉能力が低く、十分な水質浄化を期待し難いのであった。
【０００５】
　本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、多様な表面形状を有して、流水中の多様な微生物を、それらが生息しやすい環境の下で多く担持できる上に、富栄養化の基である窒素やリンなどの捕捉面でも好適な水質浄化材を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　即ち、本発明は、開放水系の流水中に配置される水質浄化材として、請求項１記載の発明では、天然繊維の表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させて成るものを水質浄化材としている。
【０００７】
　天然繊維としては、例えば椰子、綿、麻、ジュウト、ビンロウジュ、羊毛等が選択される。
【０００８】
　請求項２記載の発明では、化学繊維の表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させて成るものを水質浄化材としている。
【０００９】
　化学繊維としては、例えばセルロース、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン等が選択され、中でも繊維表面が粗であることが好ましく、更に、中空の繊維であることが好適であることは言うまでもない。
【００１０】
　而して、繊維表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させることで、繊維表面には、Ｃａ（ＯＨ）2 の薄層がポーラス状に形成されることになり、更には、Ｃａ（ＯＨ）2 が歪な形状の大小様々な凹凸を形成することに加えて、Ｃａ（ＯＨ）2 が複雑に絡まって枝状に広がることから、繊維表面は多様な形状を呈することになる。
【００１１】
　特に天然繊維の場合は、その表面に、歪で複雑な形状の筋状の凹溝を多数有したり、複雑な形状の大小様々な窪みを有したりし、中でも椰子繊維は、大小様々な連続孔隙を中空状に有していることから、その繊維表面は一層多様な形状を呈することになるもので、天然繊維と化学繊維のいずれを問わず、繊維表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させることで、微生物にとって恰好の生息環境が繊維表面に形成されることになる。
【００１２】
　しかも、繊維表面が多様な形状を呈して、流水に対する水質浄化材の接触面積が膨大になることから、本発明にかゝる水質浄化材は、水質浄化に必要な多様な微生物の多くを担持する機能を有するのであって、従来に比較して有効微生物の利用による水質浄化能力が格段にアップし、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
　即ち、無機粉体として，例えばＣａ（ＯＨ）2 （消石灰）を選択した場合は、これと流水中のＨ3 ＰＯ4 （リン酸）とが次式（１）の通り反応して、Ｈ3 ＰＯ4 がＣａ3 （ＰＯ4 ）2 （リン酸カルシウム）として繊維表面に捕捉されるのであって、流水中のリン濃度が低下するのである。
【００１８】
　３Ｃａ（ＯＨ）2 ＋２Ｈ3 ＰＯ4 →Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ＋６Ｈ2 Ｏ……式（１）
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
　特に、水質浄化材として、植物製の天然繊維を選択した場合は、この水質浄化材の使用済み後の廃棄に際して、これを焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、年月を経ることで生分解（例えば椰子繊維は４年〜６年で生分解する。）して、その現場で自然消滅してしまうので、公害が生じることはないのである。
【００２３】
　請求項３記載の発明では、繊維表面に担持させたＣａ（ＯＨ）2 に有機官能基を導入させるためのカップリング剤を結合させて成るものを水質浄化材としいる。
【００２４】
　カップリング剤としては、例えばＮ- フェニル- γ- アミノプロピルトリメトキシシランや、Ｎ- β（アミノエチル）γ- アミノプロピルトリメトキシシランと言ったシラン系のものや、イソプロピルトリ（ｎ- アミノエチル- アミノエチル）チタネートと言ったチタネート系のもの、その他、アルミニウム系、フォスフェート系のものが選択され、これらのカップリング剤は、繊維表面に担持させたＣａ（ＯＨ）2 と結合し、繊維表面に有機官能基を導入するもので、カップリング剤の選択によって、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることができる。
【００２５】
　即ち、有機官能基としては、ビニル基、グリシドキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキル基、エステル基等があり、これらのうち、微生物の生息に適した官能基を選択することは容易に可能であるが、どのようなカップリング剤を用いても、繊維表面に微生物が集まりやすい状態、即ち、生物親和性の状態を作ることができるのであって、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることは、請求項１及び２記載の水質浄化材による微生物利用の水質浄化能力を、飛躍的にアップさせることに繋がるのである。
【発明の効果】
【００２６】
　以上説明したように本発明は、水質浄化材として、これを繊維製にし、かつ、その表面にＣａ（ＯＨ）2 を担持させたのであって、繊維表面が多様な形状を呈して、微生物にとって恰好の生息環境が繊維表面に形成されることに加えて、流水に対する接触面積が膨大になることから、本発明による水質浄化材によれば、水質浄化にとって必要な多様な微生物の多くを、恰好の生息環境の下で担持させ得るもので、有効微生物の利用による水質浄化能力が格段にアップし、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００２７】
　特に植物製の天然繊維を選択した場合は、使用済み後に焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、年月を経ることで生分解して、その現場で自然消滅してしまうので、公害が生じることはない。
【００２８】
　また、繊維表面に担持させたＣａ（ＯＨ）2 は、富栄養化の基である窒素やリンなどの捕捉能力を有するのであって、本発明による水質浄化材は、流水中のリン濃度や窒素濃度を低下させる上でも頗る好適である。
【００２９】
　これに加えて、上記のＣａ（ＯＨ）2 に各種のカップリング剤を結合させれば、繊維表面に様々な有機官能基を導入させることができるのであって、この有機官能基は、繊維表面に微生物が集まりやすい状態を作ることから、微生物利用の水質浄化能力を更にアップさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は水質浄化材１の担持単位体Ａを示し、図３は顕微鏡写真を図面化した椰子繊維表面の詳細を示すものであって、前記水質浄化材１の素材として、天然繊維である椰子繊維（これの長さは１００〜２００ｍｍ位で、直径は０．１〜１ｍｍ程度である。）ａを用いて、この繊維表面にＣａ（ＯＨ）2 ｂを担持させ、更に、繊維表面に有機官能基を導入させるために、前記Ｃａ（ＯＨ）2 ｂにカップリング剤ｃを結合させて、繊維表面の改質調製を行っている。
【００３１】
繊維表面の改質調製例については後述するが、この実施の形態では、調製された椰子繊維ａの複数本（例えば５本〜３０本）を、好ましくは同じ椰子繊維ａで束ねて、これを水質浄化材１とし、この水質浄化材１の複数本を、それ自体が浮遊可能な板状部材２の一側面に、３〜１０ｃｍの間隔で植え付け、必要に応じて板状部材２の周部にフロート３を設け、かつ、板状部材２の長手方向の両側に係止リンク４を備えた係留紐５を設けて、水質浄化材１の担持単位体Ａを構成しているのである。
【００３２】
　河川や湖沼などの開放水系の水質浄化に際しては、例えば図２に示すように、河川や湖沼などから浄化用の開放水路Ｗを分流させて、この水路Ｗの流水方向と幅方向とに所定の間隔を隔てて杭６を打設し、かつ、水質浄化材１を開放水路Ｗの流水中に垂れ下げるように、担持単位体Ａの表裏の向きを定めて、担持単位体Ａ両側のリンク４を杭６に係止させるのである。
【００３３】
　このようにして流水中に垂れ下げた水質浄化材１の椰子繊維ａは、顕微鏡写真を図面化した図３に照らして明らかなように、その表面には、歪で複雑な形状の筋状の凹溝ｄを多数有する上に、複雑な形状の大小様々な窪みｅを有し、更に、図示はしないが、大小様々な連続孔隙を中空状に有するのであり、加えて、この複雑な形状の繊維表面にＣａ（ＯＨ）2 ｂを担持させたことで、繊維表面には、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂの薄層がポーラス状に形成されることになる。
【００３４】
　更には、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂが歪な形状の大小様々な凹凸を形成することに加えて、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂが複雑に絡まって枝状に広がることから、繊維表面は一層多様な形状を呈することになり、微生物にとって恰好の生息環境が形成されることになる。
【００３５】
　加えて、繊維表面のＣａ（ＯＨ）2 ｂにカップリング剤ｃを結合させて、繊維表面に有機官能基を導入させているので、かつ、有機官能基として、微生物の生息に適したものを選択することが容易に可能であることから、繊維表面に微生物が集まりやすい状態が作られるようになり、微生物にとって一層好適な生息環境が繊維表面に形成されることになる。
【００３６】
　そして、表面形状が多様になることは即ち、流水に対する水質浄化材１の接触面積が極めて大きくなることであり、かつ、椰子繊維ａが植物性であって、微生物との親和性が高いことも相乗して、水質浄化材１には、水質浄化に必要な多様な有効微生物の多くが、恰好の生息環境下に置かれて担持されるようになり、従って、多様な微生物の働きによる流水中のＢＯＤやＣＯＤなどの除去能力が、従来に比較して飛躍的にアップするのであり、水中のＳＳ（浮遊物質）の吸着面でも優れたものとなる。
【００３７】
　一方、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂを選択すれば、流水中のリン酸や窒素がＣａ（ＯＨ）2 ｂに捕捉されることで、リン濃度や窒素濃度を下げることができるのであり、そして、使用済み後の水質浄化材１の廃棄に際して、この水質浄化材１を自然界に存する植物性の椰子繊維ａとしているので、これを焼却処理しても、公害を引き起こすことはなく、或いは、そのまま放置しても、椰子繊維ａは４年〜６年の年月を経ることで生分解して、その現場で自然消滅してしまうので、公害は生じることがないのである。
【００３８】
　上記の担持単位体Ａの水質浄化材１を流水中に垂れ下げるのではなく、図４に示すように、担持単位体Ａの水質浄化材１を流水中に立錐させるようにしてもよいのであり、即ち、図５に示すように、上記の椰子繊維ａの複数本を束ねて成る水質浄化材１を、例えばコンクリート製の沈降部材７の上面部に３〜１０ｃｍの間隔で植え付けて、水質浄化材１の担持単位体Ａを構成し、この担持単位体Ａを開放水路Ｗの水底に配置し、かつ、必要に応じてアンカーで固定するようにしてもよいのである。
【００３９】
　このように、流水中に垂れ下げたり立錐させたりする水質浄化材１として、上記の各実施の形態では、椰子繊維ａの複数本を束ねているが、椰子繊維ａの１本ずつを水質浄化材１として、これを板状部材２や沈降部材７に植え付けて、担持単位体Ａとしてもよいのである。
【００４０】
　或いは図示はしないが、水質浄化材１として、表皮を取り除いた椰子殻そのものを繊維の方向で細長くなるように複数個に分割したものとし、具体的には、椰子殻を長さ１０〜２０ｃｍ、太さ０．５〜５ｃｍの細長状に破砕して、これの表面にＣａ（ＯＨ）2 ｂを担持させ且つカップリング剤ｃを結合させたものを水質浄化材１として、これを３〜１０ｃｍ間隔で板状部材２や沈降部材７に植え付けるようにしてもよいのである。
【００４１】
　図６は別の実施の形態による水質浄化材１を示しており、この水質浄化材１は、表面改質させた椰子繊維ａを複数本束ねて紐状体８を形成し、この紐状体８を粗い目合い（３〜５ｃｍ程度）の網状体９に構成して成るもので、開放水系の水質浄化に際しては、例えば図７に示すように、網状体９の複数枚を、それらの一側辺を係留紐１０によって連結すると共に、他側辺の両隅に垂下錘１１を設けたものを担持単位体Ａとして、この担持単位体Ａの複数を、それの水質浄化材１が流水を遮るように、開放水路Ｗの流水方向に多段的に吊り下げ配置するのである。
【００４２】
　或いは図８に示すように、網状体９の複数枚を、それらの一側辺と他側辺をそれぞれ係留紐１０で連結したものを担持単位体Ａとし、この担持単位体Ａの複数をそれの水質浄化材１が流水に沿うように、開放水路Ｗの深さ方向に多段的に配置してもよいのである。
【００４３】
　図９は更なる別の実施の形態による水質浄化材１を示しており、この実施の形態では、１〜３ｃｍ程度の椰子殻の破砕物ｆと、椰子殻から取り出した椰子繊維ａと、２〜５ｃｍ程度に裁断した椰子繊維の裁断物ｈの少なくとも一種を表面改質し、これを好適には、同じく表面改質させた椰子繊維製の網状体による袋１２に収容して、水質浄化材１を細長い棒状のものに構成している。
【００４４】
　尚、網状袋１２を短くしたり球形に形成したりしてもよく、或いは、座布団のように偏平に形成してもよいのである。
【００４５】
　開放水系の水質浄化に際しては、例えば図１０に示すように、水質浄化材１を開放水路Ｗの水底に敷き詰めるように配置するのであるが、上下に複数段にわたって積み重ねたり、水質浄化材１の複数個を互いに連結して、水中に漂わせるようにしてもよいのであり、何れにしても、図示はしないがアンカーや係留紐などを設けて、水質浄化材１を所定位置に保持させることが肝要である。
【００４６】
　上記の各種実施の形態では、開放水系の水質浄化に際して、河川や湖沼などから浄化用の開放水路Ｗを分流させるようにしているが、河川や湖沼などの開放水系に、直接的に水質浄化材１を配置する水質浄化の形態をとるようにしてもよいのであり、また、各種実施の形態による水質浄化材１を、担持単位体Ａの構成単位ごとに開放水路Ｗに配置しているが、例えば図２と図４とに示す水質浄化の態様を組み合わせる等の複合形態をとったり、更に、例えば図７に示す水質浄化の態様を複合させたりするなど、各種の水質浄化の態様を任意に複合させる実施が可能であることは言うまでもない。
【００４７】
　また、上記の各実施の形態において、水質浄化材１の素材として、天然繊維である椰子繊維ａを用いているが、綿、麻、ジュウト、ビンロウジュ、羊毛等の天然繊維を用いてもよいのであり、或いは、セルロース、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン等の化学繊維に置換してもよいのであって、化学繊維を用いる場合は、流水との接触面積の増大を図る上で、繊維表面が粗であることが好ましく、更に、中空の繊維であることが望ましい。
【００４８】
　更には、水質浄化材１として、それの繊維表面にＣａ（ＯＨ）2 ｂを担持させるだけの表面改質であっても、有効微生物の利用による水質の浄化能力が極めて優れたものになることから、カップリング剤ｃによる有機官能基の導入を省略してもよいのであり、かつ、表面改質を一切しない繊維を併用してもよいのである。
【００４９】
　即ち、表面にＣａ（ＯＨ）2 ｂのみを担持させた天然繊維と化学繊維の二種類の繊維と、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂにカップリング剤ｃを結合させて有機官能基を導入させた二種類の繊維の合計四種類の繊維を、それぞれ単独で用いて水質浄化材１としたり、複合させて水質浄化材１としたりし、更に、表面改質を一切しない天然繊維と化学繊維の二種類の繊維を併用して水質浄化材１としてもよいのである。
【００５０】
　繊維表面の改質に際して、その際に用いるＣａ（ＯＨ）2 ｂの平均粒子径は、それが有機金属化合物以外の酸化物、水酸化物等の場合、１０ｎｍ〜１０μｍが適しており、それらのＣａ（ＯＨ）2 ｂを水または有機溶媒に分散させた後、天然または化学繊維ａを浸漬し、常圧または減圧下で所定時間静置し、その後、乾燥させるものとする。
【００５１】
　有機金属化合物の場合は、乾燥後の天然または化学繊維ａを空気中または水蒸気中に放置し、加水分解を進行させて表面改質するのであって、加水分解した有機金属化合物は繊維表面に、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の形で存在する。
【００５２】
　上記のＣａ（ＯＨ）2 ｂの繊維ａへの付着性を高めるために、アクリル等の樹脂やポリビニルアルコール等の糊剤などを添加してもよいのであり、また、浸漬によるＣａ（ＯＨ）2 ｂの担持に代えて、Ｃａ（ＯＨ）2 ｂを分散させたスラリーを繊維表面に噴霧させる担持態様をとってもよいのであり、いずれにしてもＣａ（ＯＨ）2 ｂの付着厚みは、その粒子径にもよるが、０．１μｍ〜１００μｍ程度であることが望ましい。
【００５３】
　〔表面改質の具体例と水質浄化の評価について〕
平均粒子径３μｍのＣａ（ＯＨ）2 の５％懸濁液中に、長さ１００〜２００ｍｍで直径が０．１〜１ｍｍの椰子繊維と、長さが２００ｍｍで直径が０．５ｍｍのポリエチレン糸とを浸漬し、減圧下（約４００ｈＰａ）で２４時間放置した後、１１０℃で２４時間乾燥させた。
【００５４】
　この他にも、椰子繊維に対してＳｉＯ2 とＣａＭｇ（ＣＯ3 ）2 の５％懸濁液を用いて、上記と同じ条件で繊維表面の改質調製を実施し、ポリプロピレン糸に対してＡｌ2 Ｏ3 の５％懸濁液を用いて、かつ、ポリエチレン糸に対してＣａ（ＯＨ）2 の５％懸濁液を用いて、上記と同じ条件で繊維表面の改質調製を実施し、更に、椰子繊維とポリエステル糸とに対してテトラエトキシシランを用いて、上記と同じ条件でその乾燥後に、これら椰子繊維とポリエステル糸とを大気中で７２時間放置し、加水分解を進ませる改質調製を実施した。
【００５５】
　また、上記の表面改質後に、適宜の繊維のＣａ（ＯＨ）2 に有機官能基を導入させるために、イソプロピルトリ（ｎ- アミノエチル- アミノエチル）チタネートと、Ｎ- フェニル- γ- アミノプロピルトリメトキシシランと、Ｎ- β（アミノエチル）γ- アミノプロピルトリメトキシシランの三種類のカップリング剤を結合させた。
【００５６】
　更に、椰子繊維に対してＳｉＯ2 の５％懸濁液を噴霧する表面改質の調製も実施した。　
【００５７】
　これらの繊維による水質浄化のテストのために、下水処理場の活性汚泥を採取して、ＳＳ（活性汚泥固形物濃度）が２０００ｍｇ／ｌになるように希釈する一方、上記の表面改質繊維を５０ｍｍ長さに切って、それの０．５ｇを３００ｍｌのビーカーに入れ、かつ、希釈した汚泥の２００ｍｌを加えて、人工排水を毎日加えながら、バイオシェーカーにて攪拌することを１週間継続したのである。
【００５８】
　このテストによる繊維への付着物量、ｐＨ、上澄液のＣＯＤ、リン濃度、窒素濃度の測定結果を、表１及び表２に示す。
【００５９】
【表１】
2004009051.tif 000015
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【００６０】
【表２】
2004009051.tif 000016
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【００６１】
　表１，２から明らかなように、Ｃａ（ＯＨ）2 を担持させた繊維と、カップリング処理した繊維とでは、表面改質を施さない繊維に比較して、付着物量が２倍から４倍に増大し、リン濃度と窒素濃度とについては、２／３〜１／５程度にまで大幅に低下したのであって、本発明による水質浄化材は、水質の浄化能力が極めて高いと評価される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】水質浄化材を垂れ下げるように備えた担持単位体の斜視図である。
【図２】水質浄化材を開放水路に垂れ下げさせた水質浄化の説明図である。
【図３】顕微鏡写真を図面化し、かつ、その一部を取り出して拡大図示した椰子繊維表面の模式図である。
【図４】水質浄化材を開放水路に立錐させた水質浄化の説明図である。
【図５】水質浄化材を立錐させるように備えた担持単位体の斜視図である。
【図６】別の実施の形態による水質浄化材の部分斜視図である。
【図７】水質浄化材を開放水路の流水方向に多段的に吊り下げ配置した水質浄化の説明図である。
【図８】水質浄化材を水路の深さ方向に多段的に配置した水質浄化の説明図である。
【図９】更なる別の実施の形態による棒状の水質浄化材の部分斜視図である。
【図１０】棒状の水質浄化材を水路底部に配置した水質浄化の説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
　ａ　天然繊維
　ｂ　Ｃａ（ＯＨ）2 
　ｃ　カップリング剤