(57)【要約】【課題】湖の広い領域で浄化効果が大きく、ランニングコストもかからない浄化施設を提供する。【解決手段】河川水が湖１に流入する流入部４に、設置部１０を設け、この設置部１０に、複数の礫１２を備え、礫間を河川水が礫に接触しながら通過することによって河川水を浄化する礫間接触部７を設置する。そして河川水が、礫間接触部７を通過する間に、汚染物質等が礫に付着したり微生物分解によって除去されて浄化される。この浄化された河川水が礫間接触部から湖に流入するので、つまり、河川水が湖に流入する直前で浄化されるので、湖の浄化効果が高くなる。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川水が湖に流入する流入部に設けられる浄化施設であって、
前記流入部に、設置部が前記湖の水面より上方に設けられ、
前記設置部に、複数の礫を備え、礫間を河川水が礫に接触しながら通過することによって河川水を浄化する礫間接触部が設置されていることを特徴とする浄化施設。
【請求項２】
請求項１に記載の浄化施設において、
前記流入部は、河川を複数に分岐してなる分岐河川の河川水が前記湖に流入する部分であることを特徴とする浄化施設。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の浄化施設において、
前記礫間接触部は、前記設置部に設置され、前記礫より小さい複数の開口を有する籠と、
この籠に充填される複数の礫とを備えていることを特徴とする浄化施設。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の浄化施設において、
前記設置部より河川上流側の前記流入部には、浄化装置が前記礫間接触部に隣接して設けられていることを特徴とする浄化施設。
【請求項５】
請求項４に記載の浄化施設において、
前記浄化装置は、複数の浄化槽を備え、
これら浄化槽は、河川の流水方向に重なるようにして配置されていることを特徴とする浄化施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川水が湖に流入する流入部に設けられる浄化施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年ダム湖では、富栄養化に伴い植物プランクトンが繁殖して水が濁り、なかには「アオコ」が発生して湖面を青く濁らせたり悪臭が発生し、環境面や景観面で大きな問題となっている。現在、植物プランクトンの発生を抑制するため、曝気による湖水面の撹乱や噴水による遮光により、植物プランクトンの発生を抑制する方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような方法では以下のような問題がある。
まず、既に富栄養化した湖水を曝気や噴水によって浄化するため浄化効果が小さい。
また、浄化効果は、曝気装置や噴水装置の近辺に限定されるため狭領域でしか得られない。
さらに、曝気装置や噴水装置のランニングコストがかかる。
なお、河川の浄化を目的とした河川浄化施設としては、例えば、特開平１１−１５８８３３号公報に記載の技術が知られているが、この浄化施設からダム湖等の湖まで間で河川が汚染された場合、湖には汚染された河川水が流入することになるので、湖の浄化の抜本的な解決とはなっていない。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、湖の広い領域で浄化効果が大きく、ランニングコストもかからない浄化施設を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、河川水が湖１に流入する流入部４に設けられる浄化設備５であって、
前記流入部４に、設置部１０が前記湖１の水面より上方に設けられ、
前記設置部１０に、複数の礫１２を備え、礫間を河川水が礫に接触しながら通過することによって河川水を浄化する礫間接触部７が設置されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、植物プランクトンの栄養源となる窒素やリンさらには水中懸濁物、有機性汚染物質等の汚染物質を含む河川水が、礫間接触部を通過する間に、これら汚染物質が、礫に付着したり微生物分解によって除去されて浄化される。この浄化された河川水が礫間接触部から湖に流入するので、つまり、河川水が湖に流入する直前で浄化されるので、湖の浄化効果が高くなる。また、礫間接触部は、湖の水面より上方の設置部に設置されているので、礫間接触部を通過した河川水は、滝のようになって水面に落下して散水されるので、この水面が撹乱され、溶存酸素が増大する。この溶存酸素の増大は、微生物の活性化、窒素の脱窒促進および底質からのリンの溶出を抑制するので、さらに湖の浄化効果が高くなる。
さらに、設置部に礫間接触部を設置するだけなので、ランニングコストが不要である。
加えて、河川水が湖に流入する流入部に礫間接触部によって滝を形成できるので、景観面においても優れるばかりか、滝によるマイナスイオンの効果も期待できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浄化施設において、
前記流入部４は、河川３を複数に分岐してなる分岐河川４の河川水が前記湖１に流入する部分であることを特徴とする
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、河川を複数に分岐してなる分岐河川の河川水が湖に流入する流入部に、浄化施設が設けられるので、湖の複数箇所で浄化効果を得ることができ、よって、浄化領域の拡大を図ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の浄化施設において、
前記礫間接触部７は、前記設置部１０に設置され、前記礫より小さい複数の開口を有する籠１１と、
この籠１１に充填される複数の礫１２とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記籠は設置部に礫の重みによって設置してもよいし、設置部にアンカー等で固定してもよい。
また、籠を複数設置する場合は、籠どうしを連結するのが望ましい。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、礫より小さい複数の開口を有する籠に複数の礫を充填しているので、礫が設置部から崩落するのを防止できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の浄化施設において、
前記設置部１０より河川上流側の前記流入部４には、浄化装置６が前記礫間接触部７に隣接して設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、礫間接触部より上流側に浄化装置が礫間接触部と隣接して設けられているのでこの浄化装置によって、窒素やリンさらには水中懸濁物、有機性汚染物質等の汚染物質の一部が礫間接触部に至る前に除去される。したがって、礫間接触部による浄化作用がより効率的になる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の浄化施設において、
前記浄化装置６は、複数の浄化槽８ａ〜８ｅを備え、
これら浄化槽８ａ〜８ｅは、河川の流水方向に重なるようにして配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、河川水に含まれる汚染物質が各浄化槽で浄化されるので、より効果的に河川水を浄化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る浄化施設をダム湖に適用した例を示す平面図である。図１において、符号１はダム湖、２は河川、３は河川２を分岐してなる分岐河川を示す。
それぞれの分岐河川３を流れる河川水がダム湖１に流入するそれぞれの流入部４に、本発明に係る浄化施設５がそれぞれ設けられている。
【００１７】
浄化施設５は、浄化装置６と礫間接触部７とを備えている。浄化装置６は、図２および図３に示すように、複数（本実施の形態では３つ）のユニット８によって構成されており、これらユニット８は河川水の流れと直交する方向に隣接して配置されている。なお、隣接するユニット８，８どうしは図示しない連結具によって連結してもよい。また、ユニット８はその上面が河川水の水面とほぼ等しいかそれより高くなるように形成され、分岐河川３の川底に設置されている。
【００１８】
ユニット８は、５つの浄化槽８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅによって構成されている。
ユニット８は、例えばボックスカルバートで形成されており、このボックスカルバート内に複数の仕切壁９を所定間隔で設けることによって、５つの浄化槽８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが河川の流水方向に重なるようにして設けられている。ボックスカルバートの各仕切壁９には、開口９ａが形成されており、この開口９ａを通して河川水が隣接する一方の浄化槽から他方の浄化槽に流入できるようになっている。
また、ユニット８内では、河川水は、図２に示すように、左右に蛇行しながら流通するようになっている。つまり、隣接する浄化槽では河川水の流れが逆になる。なお、各浄化槽では、左右方向のみならず上下方向にも河川が流通するようにしてもよい。この場合、隣り合う仕切壁９においては、開口９ａの位置を上下逆に形成すればよい。
【００１９】
浄化槽８ａは、河川水に含まれる川砂を沈殿させて貯留する沈砂槽である。浄化槽８ｂは多数の礫を充填した槽であり、礫間を河川水が礫に接触しながら通過することによって河川水を浄化できる。浄化槽８ｃは廃棄プラスチックを充填した槽、浄化槽８ｄは炭素繊維、アラミド繊維などの繊維を充填した槽である。浄化槽８ｃには、例えばプラスチック製の廃棄物としての容器が充填されており、この容器の表面に棲息する微生物や菌類による有機性あるいは無機性汚濁物質の分解といった生物化学作用や、容器表面への汚濁物質の付着等によって、河川水の浄化を行うようになっている。浄化槽８ｄには、上述した繊維が下方に箒状に垂れ下がった状態で充填されており、この繊維に微生物を担持させ、この微生物による生物化学作用によって、河川水の浄化を行うようになっている。浄化槽８ｅはホテイアオイ等の水性植物が充填された槽であり、この水性植物によって植物プランクトンの栄養源となる窒素やリンを吸収するようになっている。
【００２０】
前記流入部４には、設置部１０が設けられている。この設置部１０は、例えば、ダム湖１の水面より上方でかつ分岐河川３の川底より下方の地盤、つまりダム湖護岸を、礫間接触部７を設置できるように造成したものであるが、この地盤が礫間接触部７を設置できるような形状であれば造成する必要はない。
設置部１０には礫間接触部７が設置されている。この礫間接触部７は、礫より小さい開口を有する複数のふとん籠１１と、各ふとん籠１１に充填された多数の礫１２とで構成されている。多数の礫１２が充填されたふとん籠１１は設置部１０に縦横に積み上げられ、礫１２の重みによって設置部１１に設置またはアンカー等で固定されている。隣接するふとん籠１１，１１どうしは、例えば番線等によって互いに連結されている。
【００２１】
上記のように構成された浄化施設では、分岐河川３を流れる河川水は、まず、浄化装置６に流入し、この浄化装置６の各浄化槽８ａ〜８ｅよって、窒素やリンさらには水中懸濁物、有機性汚染物質等の汚染物質の一部が除去される。そして、汚染物質の一部が除去された河川水は、礫間接触部７に流入し、礫間を河川水が礫に接触しながら通過することによって、残った汚染物質が除去されて河川水が浄化される。つまり、河川水が礫間を通過する間に、汚染された河川水が、付着、沈殿、生物分解等によって浄化される。
【００２２】
そして、浄化された河川水が、礫間接触部７から湖に流入するので、つまり、河川水が湖に流入する直前で浄化されるので、湖の浄化効果が高くなる。
また、礫間接触部７は、湖の水面より上方の設置部１０に設置されているので、礫間接触部７を通過した河川水は、滝のようになって水面に落下して散水されるので、この水面が撹乱され、溶存酸素が増大する。この溶存酸素の増大は、微生物の活性化、窒素の脱窒促進および底質からのリンの溶出を抑制するので、さらに湖の浄化効果が高くなる。
さらに、設置部１０に礫間接触部７を設置するだけなので、ランニングコストが不要である。
加えて、河川水が湖に流入する流入部に礫間接触部７によって滝を形成できるので、景観面においても優れるばかりか、滝によるマイナスイオンの効果も期待できる。
【００２３】
また、分岐河川３の流入部４にそれぞれ浄化施設５を設けるので、湖の複数箇所で浄化装置６および礫間接触部７による浄化効果を得ることができ、よって、浄化領域の拡大を図ることができる。
ふとん籠１１に多数の礫を充填し、このふとん籠１１を設置部１０に設置しているので、礫が設置部１０から崩落するのを防止できる。
また、浄化装置６によって、河川水に含まれる汚染物質の一部が礫間接触部７に至る前に除去されるので、礫間接触部７による浄化作用がより効率的になり、さらに、浄化装置６の各浄化槽８ａ〜８ｅによって汚染物質が浄化されるので、より効果的に河川水を浄化できる。
さらに、浄化装置６は複数のユニット８によって構成されているので、河川の幅に応じた浄化装置６を容易に形成できるとともに、浄化装置６のメンテナンスもユニット８ごとに行うことにより容易となる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、本発明に係る浄化施設５をダム湖１に適用したものについて説明したが、浄化施設５はダム湖以外の湖に適用してもよいのは勿論である。
また、本実施の形態では、浄化施設５を浄化装置６と礫間接触部７とによって構成したが、河川水の汚染状態によっては、礫間接触部７だけで構成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、礫間接触部によって浄化された河川水が礫間接触部から湖に流入するので、つまり、河川水が湖に流入する直前で浄化されるので、湖の浄化効果が高くなる。
また、礫間接触部を通過した河川水が、滝のようになって水面に落下して水面を撹乱して、溶存酸素が増大するので、微生物の活性化、窒素の脱窒促進および底質からのリンの溶出を抑制することになり、さらに湖の浄化効果が高くなる。
さらに、礫間接触部はランニングコストが不要である。
加えて、河川水が湖に流入する流入部に滝を形成できるので、景観面においても優れるばかりか、滝によるマイナスイオンの効果も期待できる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、分岐河川の河川水が湖に流入する流入部に浄化施設が設けられるので、浄化領域の拡大を図ることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、籠に複数の礫を充填しているので、礫が設置部から崩落するのを防止できる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、浄化装置によって、汚染物質の一部が礫間接触部に至る前に除去されるので、礫間接触部による浄化作用がより効率的になる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、河川水に含まれる汚染物質が各浄化槽で浄化されるので、より効果的に河川水を浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る浄化施設の一例を示すもので、この浄化施設をダム湖に適用した例を示す平面図である。
【図２】同、浄化施設の平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１　ダム湖（湖）
２　河川
３　分岐河川
４　流入部
５　浄化施設
６　浄化装置
７　礫間接触部
１０　設置部
１１　ふとん籠（籠）
１２　礫
【図１】
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【図２】
2004025030.tif 000004
【図３】
2004025030.tif 000005