(57)【要約】【課題】河川、池、ダム、湖沼、入り江等の停留、滞留する閉鎖系水域の水を経済的に、また食物連鎖系を形成して浄化する方法および装置を提供する。【解決手段】閉鎖系水域の水中にアクリル繊維、炭素繊維を含む繊維材料を浸漬し移動し、好ましくは、１〜５０ｃｍ／秒で移動して水を浄化する方法である。また、該繊維材料に直流電源の陽極を接続し水の分解電圧以上で電流を流して水を浄化する方法である。さらに、繊維材料４を設置したアーム３の部材をモーター１で回転するようにした機構を有する閉鎖系水域を水浄化する装置である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川、池、ダム、湖沼、入り江等の流れの少ない滞留または停留する閉鎖系水域を浄化するに当たり、該水中にアクリル繊維、炭素繊維を含む繊維材料を浸漬し移動させることを特徴とする方法。
【請求項２】
繊維材料を１〜５０ｃｍ／秒の速さで移動することを特徴とする請求項１に記載の方法
【請求項３】
繊維材料を空気の微細気泡と接触させることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
アクリル繊維、炭素繊維を含む繊維材料を有する部材を回転する機構を有する閉鎖系水域を浄化する装置。
【請求項５】
炭素繊維を含む繊維材料に水の分解電圧以上で直流を流して水浄化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
炭素繊維を含む繊維材料が直流電源の陽極に接続した請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は河川、池、ダム、湖沼、入り江等の停留、滞留する閉鎖系水域の水を浄化する方法および装置に関するものである。より詳しくは、移動や置換があまりなく停留・滞留または貯留して、ＢＯＤ、ＳＳなどの汚染物質が多い状態、特に、水底に汚泥が堆積するなどの水質が悪化した閉鎖系水域に繊維材料を浸漬し、且つ、該水域の水面または／および水中で移動させることにより、該繊維材料に好気性菌や微生物を多量に固着させて水中や水底の汚染物質を低減させるとともに固着した好気性菌や微生物を餌とする小動物や魚などが該繊維材料を棲み処とする藻場を造成して食物連鎖系によって水を浄化する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、河川、池、ダム、湖沼等において水が停留、滞留、貯留した汚染物質が多く含まれる閉鎖系水域を浄化する方法として水面に浮島をつくり植物を植えて、植物の根から水中の汚染物質を養分として吸収して水をきれいにする植栽法、貯滞留する水域から取水して槽に入れて空気曝気により溶存酸素濃度を高めて好気性菌や微生物の繁殖、増殖を促進して水を浄化した後、元の水域に戻す曝気浄化法等が行われている。また、近年、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等からなる合成樹脂の繊維状物の単独やその編織・不織布等からなる組織体を水中に浸漬させて、該担体表面にバクテリア、好気性菌、微生物あるいは微小生物を繁殖、増殖させることによって水中の栄養分を消費してＢＯＤ、ＳＳ成分などを低減する生物膜接触酸化法が提案されている。
【０００３】
特に、生物膜接触酸化法に関して、特開平８−２６６１８４号公報、特開平８−２９０１９１号公報、特開平１０−２３９７６７号公報、特開平１１ー９０４７２号公報、に示されるように、水浄化に使用される生物膜担体として炭素繊維が有効であり、これらの炭素繊維のストランドまたは織物、編物、紐、綱やより特殊な形態に加工した組織体を水中に配置することによって該繊維上により多くの好気性菌や微生物を固着させて水中のＢＯＤ、ＳＳ成分などを低減して水を浄化できることが公知となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら公知の方法において、浮島方式は浮島を設置した水面近傍だけが水浄化されるが水底の水や汚泥を含めた水域全体をきれいにすることが難しく、また、冬季には植物が枯れて除去しなければならないという問題があった。また、曝気浄化法は、取水する管の大きさ、取水位置、取水速度に限界があり、設置した取水口近傍の水を浄化できるが、貯滞留水域の全体を浄化するには設備が大掛かりになり、コストがかかるだけでなく人工物との調和を確保できず自然景観を損なうという問題があった。一方、合成繊維や炭素繊維を用いた生物膜接触酸化法は専ら流動する河川や溶存酸素濃度が常に高く維持される池水、湖水などに対しては静置するだけで自然界の好気性菌や微生物が該繊維表面で繁殖し、増殖するために水浄化や藻場を造成して水の浄化は可能であったが、停留・滞留および貯留する水質の悪化した閉鎖系水域に適用した場合、水の移動がないために水中の溶存酸素濃度が低く、また、該繊維組織表面や内部への水の出入りが起こらないために水中の好気性菌や微生物に栄養分が供給されず、それにより好気性菌や微生物が初期に若干固着してもやがて死滅して嫌気性菌が繁殖し、逆に悪臭ガスを発生するという問題があった。このように河川、池、ダム、湖沼、入り江等の水が停留、滞留、貯留して汚染物質が多く含まれる閉鎖系水域の景観を損なわず自然環境を維持して経済的に水浄化する方法や装置がないという問題があった。
【０００５】そこで本発明の目的は、前記従来の問題点を解決し、河川、池、ダム、湖沼、入り江等の停留・滞留または貯留する閉鎖系水域において、酸素濃度を高く維持して、水中のＢＯＤ、ＳＳ成分などの汚染物質を経済的にまた食物連鎖系を形成して水を浄化する方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】本発明者等は前記目的を達成するために鋭意検討した結果、河川、池、ダム、湖沼、入り江等の停留、滞留または貯留した閉鎖系水域において、特定の繊維材料を水に浸漬して動かすことによって、特に特定の速さで動かすことによって、該繊維材料の単繊維や組織がつくる水中における複雑な形態、水流などが作用して水をよく攪拌し、空気と接触した溶存酸素濃度の高い表層水を水中に移動して水中の溶存酸素濃度を高める一方、水が攪拌されることによって水底の汚染物質が浮遊して水に浸漬した該繊維材料との接触がよくなるだけでなく該繊維材料を構成する単繊維の隙間への水の出入りが容易となるなどにより、溶存酸素と栄養分が安定して供給されるため、該繊維材料に好気性菌や微生物が大量に繁殖して水中の汚染物質を低減できることを見出した。また、空気の微細気泡と該繊維材料が接触するように散気しながら動かすことによって、該繊維材料の単繊維間に酸素をより多く供給して好気性菌や微生物などの該繊維材料への固着を増殖させることができるため、少ない空気量で効果的に閉鎖系水域の水を浄化できることを見出した。さらに、特定の繊維材料を取り付けた部材を回転させて該繊維材料を水中で泳動できるようにした機構を有する装置を用いることにより、自然環境を活かしながら経済的に閉鎖系水域全体を水浄化できることを見出した。また、炭素繊維からなる繊維材料を複数箇所に設置した部材を回転させる機構と該繊維材料に直流を流す機構を有する装置を用いて、該繊維材料に水の分解電圧以上で直流を流しながら移動させることによって、該繊維材料に酸素が供給されて好気性菌や微生物がよく棲みつき増殖して水の浄化を加速できる上に、該繊維材料の移動による水域の攪拌、混合によって水域全体を効果的に水浄化できることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
すなわち、本発明は河川、池、ダム、湖沼、入り江等の流れの少ない停留または滞留する閉鎖系水域の水を浄化するに当たり、該水中にアクリル繊維、炭素繊維を含む繊維材料を浸漬し移動させることを特徴とする方法である。
【０００８】前記方法において、繊維材料を１〜５０ｃｍ／秒の速さで移動することを特徴とする方法
【０００９】前記方法において繊維材料が空気の微細気泡と接触することを特徴とする方法。
【００１０】アクリル繊維、炭素繊維を含む繊維材料を有する部材を回転する機構を有する閉鎖系水域を浄化する装置。
【００１１】前記方法において、炭素繊維を含む繊維材料に水の分解電圧以上で直流を流して水浄化することを特徴とする。
【００１２】前記装置において、炭素繊維を含む繊維材料が直流電源の陽極に接続した装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施について詳述する。
【００１４】
本発明で使用されるアクリル繊維はアクリロニトリル単独またはアクリロニトリル８５重量％以上と共単量体からなる単繊維太さ１〜１５デニール、強さ２グラム／デニール以上を有するフィラメントまたはステープルの紡績糸などの公知の繊維である。
【００１５】
本発明で使用される炭素繊維は、アクリル繊維、ピッチ、メゾフェースピッチ、を酸素などの酸化性ガス雰囲気中、加熱炉などの公知の炉を用いて酸化して得た酸化繊維およびフェノール樹脂繊維を６００℃以上の不活性ガス中で焼成して得られるポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）、ピッチ系、メゾフェース系、フェノール系の公知の繊維であって、比重が１．５〜１．８、直径が５〜１０ミクロンメートル、引張強度が５００ＭＰａ以上、引張弾性率が５０ＧＰａ以上、炭素含有量が７５重量％以上のものである。
【００１６】
本発明における繊維材料はアクリル繊維または／および炭素繊維のストランド、紡績糸および織物、編物、紐、綱や特開平８−２６６１８４号公報、特開平８−２９０１９１号公報、特開平１０−２３９７６７号公報、特開平１１ー９０４７２号公報などに記載されている公知の形態をしたものおよびフェルト状のもの、不織布などである。
【００１７】
本発明におけるストランドは繊維表面および単繊維間に微生物を多く固着させるために、構成する単繊維本数を３，０００〜５００，０００本とすることが好ましい。構成本数が３，０００本以下の場合は単繊維間の隙間が少なく好気性菌や微生物の固着が少なくなるために好ましくない。５００，０００本以上の場合、該ストランドの構成する単繊維の量の割には固着する好気性菌や微生物の固着が少なくなり、また繊維内部まで水の出入りが困難になり嫌気性菌が増殖して臭いの発生原因となるので好ましくない。構成する単繊維本数を３，０００〜５００，０００本にするには３０００〜４８０００本のストランドを束ねて作ることが出来る。
【００１８】
本発明の繊維材料における紡績糸は長さ１メートル当たり０．５〜１００グラムのものが適当である。０．５グラム未満の場合繊維が弱く、固着する汚泥の重みや水中での運動による摩擦などにより切断し易くなるので好ましくなく、また、１００グラム超の場合は糸の内部まで水の浸入が難しくなるので好ましくない。
【００１９】
本発明の繊維材料におけるストランド、紡績糸を除くものは前記公知の形態のものを用いることができるが、特に、前記炭素繊維やアクリル繊維を用いてつくった太さ１〜１０ｍｍの紐、綱、縄に長さ方向１０〜５０ｃｍ間隔に、それを芯にして横方向に該ストランドまたは該紡績糸が５〜５０ｃｍの長さで外側にでている形のもの（以下、フリンジ型という）（図１）、ストランドまたは該紡績糸が長さ方向に平行で、その間隔が１〜３０ｍｍである平面状（以下、ノレン型という）（図２）または輪状のもの（以下、吹流し型という）（図３）が、水中で移動させたときに繊維間が広がって揺らぎながら泳ぐように移動して、好気性菌や微生物などの汚泥が大量に固着するので好ましい。また、吹流し型の繊維部分が織物、編み物などであるもの（以下、鯉のぼり型という）は水をよく混合でき、また該繊維材料と水中の汚染物質とがよく接触して、水中で好気性菌や微生物などの汚泥が大量に固着するので好ましい。
【００２０】
本発明における繊維材料が織物、編み物、フェルト、不織布など面状の形態のものは該アクリル繊維や炭素繊維を用いた目付け５０〜１０００グラム／ｍ２のものが好ましい。目付けが５０グラム／ｍ２未満のものは好気性菌や微生物の固着が少なく、水域全体を水浄化するには大面積の繊維材料を用いなければならずコスト的に問題があり、また１０００グラム／ｍ２超のものは構成する単繊維の隙間が小さくなりすぎて水の出入りが少なくなり好気性菌や微生物が固着しにくくなるので好ましくない。特に、目付１００〜５００グラム／ｍ２のフェルト状のものは、単繊維間に大きな隙間があるため微生物などが棲みつきやすく、水の出入りも容易であるので水浄化に好適である。
【００２１】
本発明における該繊維材料の移動は、移動の間に、構成する単繊維の隙間に水が出入りできて、固着する好気性菌や微生物などが増殖することやそれらの該繊維材料からなる汚泥が脱落する具合などを考慮して間欠的または連続的に行う。特に、移動する場合の速さは１〜５０ｃｍ／秒にすることが好気性菌や微生物の増殖、食物連鎖系の形成には好ましい。１ｃｍ／秒未満の場合は単繊維間の隙間に水の出入りが少なく好気性菌や微生物の固着と繁殖の継続が難しくなり、５０ｃｍ／秒超の場合、固着した汚泥が脱落する傾向となるだけでなく、移動するためのエネルギーを多く消費しコスト的に負担が増大する。該繊維材料の動きや単繊維間の隙間への水の出入りと固着汚泥の脱落、水域の攪拌や水の混合などから、５〜４５ｃｍ／秒が特に好ましい。また、間欠的に移動する場合における静止時間は溶存酸素の減少により該繊維材料に固着した好気性菌や微生物などが生存できる範囲とし、その時間は水質や汚染の度合いによるが、２４時間以下である。
【００２２】
本発明における空気の微細気泡は１〜５ｍｍの直径のものが該繊維材料と接触して好気性菌や微生物などの該繊維材料への固着を促進し、増殖させるので好ましい。該微細気泡はスリットを有するエチレンプロピレンジエチレン（以下、ＥＰＤＭという）製、シリコンゴム製などの公知の散気管や後記するアームに細孔やスリットを設けたものを用いてつくることができる。該散気管やスリットなどからつくられた該微細気泡の半分以上は該繊維材料と接触し、且つ、該繊維材料を移動することが散気するためのエネルギーが少なくて、好気性菌や微生物などの該繊維材料への固着を効果的に促進し、増殖させるので好ましい。
【００２３】
本発明における該アクリル繊維または／および炭素繊維からなる繊維材料の移動は、河川、池、ダム、湖沼、入り江等の流れの少ない停留または滞留する閉鎖系水域に、該繊維材料を設置した部材を回転する機構を有する水処理装置を用い、該繊維材料を水中に浸漬して回転移動させて行うことが好ましい。
【００２４】
本発明における水処理装置は、例えば、図４に示すような水底に固定する支柱６と、支柱上部に配置したモーター１とそれに接続して回転する回転軸２を有し、繊維材料４を吊り下げた部材であるアーム３を回転軸２に接続した装置、図５示すようなモーター１が回転羽根１１と一体になり、アーム３と接続し、繊維材料４を吊り下げた部材であるアーム３を回転軸２とともに回転させるようにした装置、図６に示すようなモーターが水底に固定する支柱６上部とアームに接続してアームが回転するようにした装置などである。さらに、本発明における水処理装置は該繊維材料として炭素繊維を含むものを用いて、図６に示すような互いが接触しないように離して設置した該炭素繊維を含む繊維材料１５〜３４の奇数番号の繊維材料に電線を介在して直流電源１４の陽極を、また、偶数番号の繊維材料に電線を介在して直流電源１４の陰極を接続して、陽極に接続した奇数番号を付した繊維材料から酸素を発生させるようにした装置などである。
【００２５】
該装置を用いて水浄化する場合は、図４に示すように水面９と水底１０の閉鎖系水域の水底１０にロープ７と錘８で支えて水底に支柱６を固定してモーター１を水面９の上に位置するように設置して、繊維材料４を吊り下げたアーム３をモーター１で回転して繊維材料４を回転移動する方法、図５に示すようにモーター１で回転羽根１１を回転して、その回転力によってアーム３が回転軸２を中心に回転して繊維材料４が移動する方法、図６に示すように回転軸につながったモーターと、アームにつながったモーターで繊維材料１５〜３４を取り付けたアーム３を回転移動する方法がある。繊維材料を移動するために大きな力が必要な場合は図６に示すように複数台のモーターを用いることが好ましい。さらに、図６のような装置を用いて電流を流す場合の電圧は水の分解電圧以上が必要であるが、高い電圧を用いると微生物などの死滅などに至るので１０ボルト以下が好ましい。また、モーターの動力には一般家庭の電力の他、太陽光発電、風力発電、燃料電池などの新エネルギーと言われる電力および、風力を直接回転軸に伝えて回す装置は省エネルギーとして好ましい。
【００２６】
本発明の装置を用いて閉鎖水域の水を浄化する場合、必要に応じて図４に示すような装置の繊維材料の量やアームの長さを繊維材料の移動のしやすさ、水中に沈む具合などを考慮して、該アーム３に浮力を持たせるためのブイ５などを取り付けて行うことができる。また、水底の汚泥を効果的に浄化するにはアームは閉鎖系水域の水深に対応した数箇所に分散して設けて該繊維材料を取り付けて回転することが好ましい。さらに、該繊維材料はアームに直接または紐、綱などを介して間接的に繋ぎ、アームの先端から複数箇所に繊維材料が互いに接触しないような間隔をあけて複数個分散して、アームに釣り下がるようにまたは該繊維材量に浮力のあるものを取り付けてアームより立ち上がるように繋いた装置が広範囲の水域を浄化できるので特に好ましい。
【００２７】
本発明の装置におけるアームは棒状、パイプ状のものや、円盤状のもので水面に平行に回転する金属製、ポリプロピレンや塩化ビニールなどの合成樹脂製などのものであり該繊維材料の移動に伴う力に耐えるものが好ましい。また、アームの本数は汚染が進んだ状態の閉鎖系水域では複数本が好ましく、さらに、本発明の装置を複数台用いることが好ましい。
【００２８】
本発明の装置におけるアームの長さは、貯留や滞留する閉鎖系水域の広さに対して設定するのが好ましいが、長すぎる場合、移動するためのエネルギーが多く必要になり、該繊維を移動する速さが該繊維材料に固着する好気性菌や微生物などの汚泥によって抑制されてくるので、通常、長さ１５ｍ以下が好ましい。また、短い場合、浄化できる水域範囲が狭くなり、多数の該回転体等が必要になるので経済的でない。通常は３〜１５ｍの長さが好ましい。
【００２９】
本発明の方法および装置における水に浸漬する繊維材料の長さは、該繊維材料の形態や量、移動する速さ、浸漬深さなどにより異なるが、通常、５ｃｍ〜水底深さの範囲がより大きな範囲の水域を攪拌し混合して水を浄化できるので好ましい。短い場合は好気性菌や微生物の固着した塊が小さいために、水の該繊維材料内への出入りが低下するので好ましくない、また、長い場合は水との抵抗が大きくなりすぎて、該繊維材料を移動させるためのエネルギーを多く必要とするためコスト的に問題がある。
【００３０】
本発明の方法および装置における水に浸漬する該繊維材料の量は、貯留や滞留する閉鎖系水域の汚染の具合、形態、水深、表面積や容量および該繊維材料の形態、移動する速度、浄化までの時間などにより異なるが、通常、水域の水量１ｍ３に対して該繊維材料が０．１〜１００グラムにすることが水浄化の効果や経済性の点で好ましい。水域の浄化を月や年単位で緩慢に行う場合は該繊維材料の量は少なくし、速く浄化する場合は量を多くすることが好ましい。また、該繊維材料は分散して水に浸漬し移動させることが好ましく、１箇所当たりに用いる量は、閉鎖系水域の大きさ、形状、水深、水質などや用いる該繊維材料の形や種類によって異なるが、通常は５〜１００グラム程度が好気性菌や微生物の固着、生態系の確保の点から望ましい。
【００３１】
本発明におけるより好ましい装置は、該繊維材料を設置した部材を回転する機構を有する前記装置において、炭素繊維からなる繊維材料の複数個を互いに電気的につながらないような間隔をあけてアームに取り付け、さらに、個々の該炭素繊維を直流電源の陽極または陰極に接続して水の分解電圧以上の電圧をかけることが出来る機構にした装置である。該繊維材料の陽極に接続した側では、該繊維材料およびその近傍に効果的に酸素を発生させて好気性菌や微生物をより多く固着するので効率的に水を浄化でき、また該繊維材料が移動することによって水域全体の溶存酸素濃度を高めることが出来る。また、陰極として該繊維材料や炭素棒など導電性材料を用いるが、該炭素繊維の繊維材料を用いた場合、水中の窒素化合物が還元されて効果的に減少できるので好ましい。水中の該装置に印加する電圧は１箇所の取り付けた該繊維材料の量や長さによって調整されるが、微生物への影響や電圧降下を考慮して、通常、１〜５ボルトが好ましい。
【００３２】
本発明によれば、河川、池、ダム、湖沼等の流れの少ない滞留または停留する水域の汚染物質であるＢＯＤやＳＳ成分は、浸漬した該繊維材料に固着した好気性菌や微生物によって削減でき、さらにそれらを餌とする魚などが棲みつき食物連鎖系を形成して一層の水浄化が可能となる。また、本発明の方法および装置は少ない使用エネルギーで該繊維材料を移動できるため、太陽光や風力から得られる電力を利用した自然環境に負荷をかけずに水浄化できるという利点がある。
【００３３】
【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り下記実施例に限定されるものではない。なお、特に指定しない限り％は重量％を意味する。なお、ＢＯＤは生物的酸素要求量、ＳＳは浮遊固形物量、ＤＯは溶存酸素濃度を示す。
【００３４】実施例１
表１に示すような水質（ＢＯＤ、ＳＳ、ＤＯ）と水底に深さ２０ｃｍ程度の汚泥が堆積している最長３５ｍ、最小幅１６ｍ、最大深さ約３ｍである容積約１６００ｍ３の楕円形に近い殆ど流出入水のない池のほぼ中央に、図３に示す福流し型繊維材料を炭素繊維とし、それをアームに取り付けた図４に示す装置を水底に固定して水浄化処理した。図４におけるアーム３は長さ５ｍ、太さ５ｃｍのポリ塩化ビニールパイプ製アーム２本がモーター１の回転する回転軸２に角度１８０°で直結したもので、アーム３の先端に浮力２０ｋｇのブイ５を取り付けであり、さらに、先端から２５ｃｍ間隔で、１本のアーム当たり１７個の炭素繊維の吹流し型繊維材料４を取り付けた。用いた炭素繊維の吹流し型繊維材料４は引っ張り強さ３５００キロパスカル、引っ張り弾性率２３５ギガパスカルの太さ７ミクロンメートルである単繊維が２４０００本束になった長さ５０ｃｍの炭素繊維ストランドを、幅約３２ｃｍにわたって間隔１ｃｍで並べ、一端を幅方向に直径２ｍｍのステンレス線で各ストランドを連結し固定してノレン型繊維材料をつくり、これを丸めて直径約１０ｃｍ、長さ方向にストランドが並んだものである。この吹流し型繊維材料のステンレス線のある側を直径５ｍｍのポリプロピレンロープで該アームに間隔５０ｃｍになるように取り付けた。炭素繊維の吹流し型繊維材料４を水に浸漬し、炭素繊維の使用量が池水１ｍ３に対して約４．８グラムとなるようにした。その後、該アームを回転して、該アームに取り付けた該吹流し型繊維材料４の先端のものの速さが２５ｃｍ／秒、最も回転軸に近いところのものの速さが５ｃｍ／秒として移動させた。この状態で気温１５〜２５℃にあった初春から初夏にかけて３カ月間連続的に稼動した。その結果、実施後の該吹流し型繊維材料には好気性菌や微生物などがびっしり固着し、また、小さな魚が該繊維材料とその周辺に群れをなして遊泳し、さらに大きな魚も遊泳して食物連鎖系ができていることを認めた。また実施前後の水質、堆積汚泥状況を調べ比較したところ、実施後には水底の汚泥の堆積深さは約１３ｃｍにまで減少し、また、表１に示すように、実施後にはＤＯは高くなり、ＢＯＤ、ＳＳともに大幅に低下でき、本発明の方法および装置により効果的に水浄化できた。
【００３５】実施例２
表１に示すような水質（ＢＯＤ、ＳＳ、ＤＯ）と水底に殆ど汚泥のない最長２５ｍ、最小幅１３ｍ、最大深さ約３ｍである容積約８００ｍ３の楕円形に近い殆ど流出入水のない池で、実施例１と同様の炭素繊維の吹流し型繊維材料をアームに取り付けた図４に示す装置を用いて、該アームに取り付けた吹流し型繊維材料の先端の移動速さを０．５ｃｍ／秒、最も回転軸に近い所に繋いだものの移動速さを０．１ｃｍ／秒になるように調整して、気温１８〜３５℃にあった初夏から初秋にかけて３カ月間連続的に稼動し、運転前後の水質を調べ比較した。この場合の該繊維材料の水域の容量に対する使用量は池水１ｍ３に対して約１０グラムであった。その結果、表１に示すように、実施後にはＤＯ、ＢＯＤ、ＳＳは若干の改善を示した。
【００３６】比較例１
実施例２を行った同じ閉鎖系の池を用いて、実施例２を実施後に新たに作製した実施例１と同様の炭素繊維の吹流し型繊維材料をアームに取り付けた図４に示す装置を用いて、該アームに取り付けた吹流し型繊維材料を移動させず静止した状態で、気温１５〜２８℃にあった初秋から初冬にかけて３カ月間静置し、静置前後の水質を調べ比較した。その結果、表１に示すようにＤＯは若干低下し、容存酸素量がすくなくなり、ＢＯＤ、ＳＳは若干上昇して水質が悪化していた。また、該繊維材料に固着した汚泥は黒くなり、一部から悪臭が発生して汚泥が嫌気状態にあり、繊維材料を静置しただけでは水の移動のない閉鎖系水域の池水を浄化出来なかった。
【００３７】実施例３
表１に示すような水質（ＢＯＤ、ＳＳ、ＤＯ）で水底に深さ２０ｃｍ程度の汚泥が堆積している最長３０ｍ、最小幅２５ｍ、最大深さ約３ｍである容積約２１００ｍ３のほぼ正方形の貯留用池に、そのほぼ中央に実施例１で用いた図４に示す装置を同様にして水底に固定して、アームの先端の該繊維材料が６０ｃｍ／秒、最も回転軸に近いところに繋いだ該繊維材料の移動速さを１２ｃｍ／秒となるよう移動させた。この場合の該繊維材料の水域の容量に対する使用量は池水１ｍ３に対して約３．６グラムであった。初春から初夏にかけて稼動して３カ月目に該繊維材料の汚泥固着状態を観察したところ、アームの先端やその内側に繋いだ移動速度が５０ｃｍ／秒を超える当たりの該繊維材料の固着汚泥は、それよりも内側の遅い速度の該繊維材料の固着汚泥に比べて少ない傾向が認められたが、水質は実施前に比べて向上する傾向が認められた。
【００３８】実施例４
表１に示すような水質（ＢＯＤ、ＳＳ、ＤＯ）で水底に深さ２４ｃｍ程度の汚泥が堆積している長辺の長さが１５ｍ、短辺長さが１０ｍ、最大深さ約３ｍである容積約４５０ｍ３の長方形の団地貯留池に、実施例１と同じ寸法である図５に示す装置を用いて水処理した。図５に示す装置はモーター１が回転軸に接続したモーター支持棒１２に固定されアーム３の端で接続してあり、図１に示すようなアクリル繊維のフリンジ（紡績糸太さ５ｍｍ、縦長さ２００ｃｍ、芯からの横糸長さ１０ｍｍ、横糸間隔５ｃｍ、重量３２グラム）を図５に示すフリンジ型繊維材料１３の間隔を５０ｃｍとして、団地貯水池水１ｍ３に対して４．８グラムなるように取り付けた装置で、これを図５に示すように水中に浸漬して、モーター１を回転して回転羽根を回転させてアームを移動させて、フリンジ１３の移動速さを、アームの先端に繋いだフリンジ１３を３５ｃｍ／秒、最も回転軸に近いところに繋いだフリンジ１３を７ｃｍ／秒となるようにして気温１５〜２５℃で３カ月間該繊維材料を移動した。その結果、アームに繋いだ何れのフリンジ１３とも好気性菌や微生物がぬめりを持った状態で付着し、また、水質は実施前に比べてＤＯは高くなり、ＢＯＤ、ＳＳは低下し、堆積汚泥の深さは１８ｃｍにまで減少でき、本発明の方法および装置が閉鎖系水域の池水を効果的に浄化できた。
【００３９】実施例５
実施例１を終了後の池で、実施例１に用いた吹流し型繊維材料の代わりに鯉のぼり型繊維材料１５〜３４を用いて、これらに耐水性合成樹脂を被覆した電線を接続した図６に示す装置を用いて、奇数番号の繊維材料に直流電源１４の陽極を、また、偶数番号の繊維材料に直流電源１４の陰極を接続して、３ボルトの電圧で直流電流を流した以外は実施例１と同様にして該繊維材料を回転移動して３ヶ月間水浄化を行った。陽極に接続した炭素繊維の繊維材料からはかすかに酸素の気泡が発生した状態であり、３ヶ月の処理後の水質は表１に示すように、実施前の水質（ＢＯＤ、ＳＳ、ＤＯ）はさらに改善し、水底の堆積した汚泥は５ｃｍ程度に減少でき、本発明は効果的に閉鎖系水域の水を浄化できることが分かった。
【００４０】
表１
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【００４１】
【発明の効果】
本発明の河川、池、ダム、湖沼等の滞留、停留、貯留する水域の水処理する方法は水域の汚染物質であるＢＯＤやＳＳ成分を好気性菌や微生物によって削減でき、さらにそれらを餌とする魚などが棲みつき食物連鎖系を形成して水が綺麗になり、景観を向上できる。また、形成される食物連鎖系によって、魚などが増加しできるので、活きた水域に蘇らせ、悪臭のない生活環境が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フリンジ型繊維材料の概略図
【図２】ノレン型繊維材料の概略図
【図３】吹流し型繊維材料の概略図
【図４】吹流し型繊維材料を取り付けたアームが回転する機構の水処理装置の概略図
【図５】図４のモーターがアームに接続した回転羽根を回転する機構の水処理装置の概略図
【図６】図４と図５を組み合わせた位置にモーターがある回転する機構と直流電源の陽極と陰極が繊維材料と接続した水処理装置の概略図
【符号の説明】
１　　　　　モーター
２　　　　　回転軸
３　　　　　アーム
４、１３　　繊維材料
５　　　　　ブイ
６　　　　　支柱
７　　　　　支柱支持ロープ
８　　　　　錘
９　　　　　閉鎖系水域の水面
１０　　　　閉鎖系水域の水底
１１　　　　回転羽根
１２　　　　回転軸に接続した板状モーター支持台
１４　　　　直流電源
１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３
直流電源の陽極に接続した繊維材料
１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４
直流電源の陰極に接続した繊維材料
【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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