(57)【要約】【課題】バクテリアの増殖を活性化させるために小型軽量で保守点検が不要な曝気装置を設けた池水などの簡易型水質浄化装置を提供する。【解決手段】バクテリアが内蔵されたバクテリアパネル８を水中に沈下するように配置し、太陽電池１からの電力または電気二重層コンデンサ５に蓄えられた電力によりエアーポンプ６を駆動してエアーフィルタ７からバクテリアパネル８に面状に空気を放射させて、バクテリアパネル８に絶えず空気を供給し続けることにより、バクテリアパネル８から飛び出すバクテリアに対して充分な酸素を供給し、バクテリアを高活性化させて消臭効果を高めて汚水を浄化する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
池水などでの悪臭や汚染を除去するための簡易型水質浄化装置であって、
前記池水などでの悪臭や汚染を除去するためのバクテリアが内蔵され、水中に沈下するように配置されるバクテリアパネルと、
前記バクテリアパネルに面状に空気を放射するためのエアーポンプと、
太陽光を電気エネルギに変換するための太陽電池と、
前記太陽電池からの電気エネルギによって充電される電気蓄積手段と、
前記太陽電池または前記電気蓄積手段からの電気エネルギに基づいて、一定電圧の電力を前記エアーポンプに与えて駆動するための制御手段とを備えたことを特徴とする、池水などの簡易型水質浄化装置。
【請求項２】
さらに、昼と雨天または夜とを検出するための昼夜検出手段を含み、
前記制御手段は、前記太陽電池からの電気エネルギに基づいて一定電圧を出力するための定電圧回路を含み、前記昼夜検出手段によって昼が検出されていることに応じて、前記定電圧回路から与えられる一定電圧によって前記エアーポンプを駆動するとともに前記電気蓄積手段を充電し、前記昼夜検出手段によって雨天または夜が検出されていることに応じて前記電気蓄積手段からの電力によって前記エアーポンプを駆動することを特徴とする、請求項１に記載の池水などの簡易型水質浄化装置。
【請求項３】
前記電気蓄積手段は電気二重層コンデンサであることを特徴とする、請求項１または２に記載の池水などの簡易型水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は池水などの簡易型水質浄化装置に関し、特に、有胞子性バイオを用いたバクテリアパネルにより河川や貯水池などの汚染された水の悪臭や汚れなどを浄化する池水などの簡易型水質浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市周辺の河川や貯水池などでは、悪臭や汚れなど以前から水質の汚染が問題になってきており、水質の浄化のために種々の試みがなされているが、化学浄化装置による河川の浄化に限界がある。そこで、最近ではバイオ技術を応用してバクテリアによって水質を浄化する方法が提案されている。例えば、特開平１１−２９２６５４号公報には、主原料として石灰灰を使用し強度を保つためにベントナイトを配合し、さらに多孔質化することにより、有用微生物群を担時させやすくしたバイオセラミックスを用いて水質浄化することが記載されている。
【０００３】
また、特許第３０４０２３４号には、アフラトキシン分解性を有するバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株を有効成分として含有する発酵促進剤を悪臭源に散布することにより、悪臭源の発酵を促進させることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２９２６５４号公報（段落番号０００６）
【０００５】
【特許文献２】
特許第３０４０２３４号公報（段落番号００２８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のバイオ技術を応用した浄化方法においては、微生物が増殖することにより悪臭や汚れを除去するものであるが、バクテリアが増殖して活性化するためには酸素を必要とする。河川の場合、水が流れていれば水の溶存酸素が必要量存在するが、水があまり流れておらず澱んだ場所や池や貯水槽などにおいては、水の溶存酸素が必要量存在しない場合があり、バクテリアの増殖を活性化することができず、充分な浄化能力を発揮することができないという問題がある。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、バクテリアの増殖を活性化させるために小型軽量で保守点検が不要な曝気装置を設けた池水などの簡易型水質浄化装置提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、池水などでの悪臭や汚染を除去するための簡易型水質浄化装置であって、池水などでの悪臭や汚染を除去するためのバクテリアが内蔵され、水中に沈下するように配置されるバクテリアパネルと、バクテリアパネルに面状に空気を放射するためのエアーポンプと、太陽光を電気エネルギに変換するための太陽電池と、太陽電池からの電気エネルギによって充電される電気蓄積手段と、太陽電池または電気蓄積手段からの電気エネルギに基づいて、一定電圧の電力をエアーポンプに与えて駆動するための制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、商用電源などを用いることなく、バクテリアパネルにエアーを供給し続けることができるので、水の溶存酸素を増加させてバクテリアを高活性化させて消臭効果を高めることができる。その結果、水質浄化装置を小型軽量化でき、環境にやさしく省エネルギー化を図ることができ、さらに半永久的に保守作業を不要にして河川の水質を改善できる。
【００１０】
さらに、昼と雨天または夜とを検出するための昼夜検出手段を含み、制御手段は太陽電池からの電気エネルギに基づいて一定電圧を出力するための定電圧回路を含み、昼夜検出手段によって昼が検出されていることに応じて、定電圧回路から与えられる一定電圧によってエアーポンプを駆動するとともに電気蓄積手段を充電し、昼夜検出手段によって雨天または夜が検出されていることに応じて電気蓄積手段からの電圧によってエアーポンプを駆動することを特徴とする。
【００１１】
これにより、昼夜を問わず安定してバクテリアパネルにエアーを供給することができ、バクテリアによる消臭効果を発揮させることができる。
【００１２】
また、電気蓄積手段は電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００１３】
電気二重層コンデンサは小型で大容量のものを用いることができるので、装置を小型化でき、公害を発生しやすい電池などを用いる必要がないので、低公害で地球にやさしい簡易型浄化装置を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明一実施形態における水質浄化装置のブロック図である。図１において、太陽電池１は太陽光からの光エネルギを電気エネルギに変換するものであり、発電された電力は逆流防止回路２を介して定電圧回路３に与えられる。逆流防止回路２は後述の電気二重層コンデンサ５に蓄えられた電力が太陽電池１に逆流するのを防止し、定電圧回路２は太陽電池１で発電された電圧を一定にする。昼夜判別回路４は太陽電池１から電圧が出力されているか否かを判別して、昼と雨天または夜とを判別する。
【００１５】
昼夜判別回路４は太陽電池１が発電していて昼であることを判別したときは、太陽電池１で発電された電力により電気蓄積手段としての電気二重層コンデンサ５を充電するとともに、エアーポンプ６に電力を供給する。また、昼夜判別回路４は太陽電池１が発電していないときは雨天または夜であると判別し、電気二重層コンデンサ５への充電を停止し、電気二重層コンデンサ５に蓄えられた電力をエアーポンプ６に供給する。エアーポンプ６はエアーチューブ７１からエアーフイルタ７を介してバクテリアパネル８に空気を供給する。
【００１６】
太陽電池１としては、たとえば出力電圧が３．０Ｖで出力電流が３０ｍＡのものを１３ユニット組合わせることにより、１昼夜で２．３４Ｗの電力を供給でき、電気二重層コンデンサ５は同体積のアルミ電解コンデンサに比べて約１，０００倍の静電容量を有しており、低公害で地球にやさしい電気蓄積手段として特徴を有している。たとえば２２．０μＦの容量の電気二重層コンデンサ５を４個直列接続したものを１３ユニット組合わせれば太陽電池１から発電された電力を充電できる。
【００１７】
なお、電気蓄積手段としては、電気二重層コンデンサに限定されるものではなく、従来のニッカド電池などの充電可能な二次電池を使用してもよい。また、エアーポンプ６としてエアー噴き出し量が８００ＣＣ、消費電力が１．１〜１．２Ｗ程度のものであれば使用可能であり、雨天が連続した場合であっても、昼夜を問わず充分にバクテリアパネル８にエアーを供給しつづけることが可能になる。
【００１８】
また、逆流防止回路２ないしエアーポンプ６は屋外に設置されるため、シールドケースなどに収納されて完全防水にされている。
【００１９】
図２はエアーフイルタ７とバクテリアパネル８を示す図である。バクテリアパネル８は図２（ａ）に示すように四角形状のフレーム８１を含み、その内部に特許第３０４０２３４号に記載されているアフラトキシン分解性を有するバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株を有効成分として微生物製剤８種類を組合わせてパネル状に形成した発酵促進剤８２が封入されている。このバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株は有胞子性バイオと呼ばれるものであり、標準枯草菌よりはるかに分解酵素の生産量が多く、プロテアーゼ５０．１倍、アミラーゼ８．２倍、セルラーゼ１３．６倍と極めて高い有機物分解力を有している。
【００２０】
バクテリアパネル８は図示しない錘により汚水が澱んでいる河川に沈下され、河川の底に溜まった汚泥の上に載せるように設置される。これにより、バクテリアパネル８内から少しずつバクテリアが飛び出して周辺の汚泥に住み着き汚泥の表面を分解することにより消臭効果を発揮する。しかし、バクテリアは活性の際に多量の酸素を必要とするため、水の流れが全くない場所では充分な効果を発揮することができない。
【００２１】
そこで、この発明では、図２（ｂ）に示すようにバクテリアパネル２の下側にエアーフイルタ７が設置される。このエアーフイルタ７には図１に示したエアーポンプ６からエアーチューブ７１を介してエアーが供給される。エアーフイルタ７は長方形の箱型に形成されており、その上面にはエアーを噴出する多数の小孔が形成されており、バクテリアパネル８の下面から全面にエアーを噴出させて酸素を供給し、水の溶存酸素を増加させてバクテリアを高活性化させて消臭効果を高める。エアーフイルタ７としては、図２（ｃ）に示すように正方形状に形成したものや、図２（ｄ）に示すように四角枠形状に形成したものや、図２（ｅ）に示すように円板状に形成したものなどが考えられるが、要するにバクテリアパネル８の下面から全面にエアーを噴き付けるものであればよい。
【００２２】
図３はこの発明にかかる簡易型水質浄化装置１０の設置例を示す河川の断面図である。図３に示すようこの発明にかかる簡易型水質浄化装置１０のうち太陽電池１ないしエアーポンプ６は河川の堤防上に設置され、バクテリアパネル８とエアーフィルタ７は河川の堤防と河川の底との間の比較的水が澱みやすい場所に設置される。そして、堤防上に設置されたエアーポンプ６とエアーフィルタ７との間はエアーチューブ７１によって接続される。
【００２３】
このように構成された簡易型水質浄化装置１０は、日中においては太陽電池１が発電し、その電力が逆流防止回路２を介して定電圧回路３に供給されて一定の電圧に定電圧化され、その電力によって電気二重層コンデンサ５が充電されるとともにエアーポンプ６が駆動される。そして、エアーポンプ６からエアーチューブ７１を介してエアーがバクテリアパネル８に供給され、バクテリアに酸素が供給されることにより水の溶存酸素を増加させてバクテリアを高活性化させて消臭効果を高める。
【００２４】
雨天や夜になると太陽電池１から出力される電力が低下するので、昼夜判別回路４は太陽電池１からの電力による電気二重層コンデンサ５への充電を停止し、電気二重層コンデンサ５に蓄えられた電力に基づいてエアーポンプ６を駆動するように切換える。これにより、昼夜あるいは雨天に限らず、いかなる天候であってもエアーポンプ６によってバクテリアパネル８へのエアーの供給が可能となり、バクテリアパネル８から飛び出したバクテリアに多量の酸素を供給することができるので、バクテリアを一層活性化させて消臭効果を高めることができる。しかも、太陽電池１や電気二重層コンデンサ５を用いることで、省エネルギー化できるばかりでなく、小型軽量化が可能になるとともに半永久的に保守作業を不要にできる。
【００２５】
図面を参照してこの発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。本発明と同一の範囲内において、または均等の範囲内において、図示した実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、池水などでの悪臭や汚染を除去するためのバクテリアが内蔵されたバクテリアパネルを水中に沈下するように配置し、太陽電池からの電力または電気蓄積手段に蓄えられた電力によりエアーポンプを駆動してエアーポンプからバクテリアパネルに面状に空気を放射させるようにしたので、天候の良し悪しに関わらず、バクテリアパネルに絶えず空気を供給し続けることができる。したがって、バクテリアパネルから飛び出すバクテリアに対して充分な酸素を供給でき、バクテリアを高活性化させて消臭効果を高めることができる。
【００２７】
しかも太陽電池や、電気二重層コンデンサを用いることによりに省エネルギ化を達成でき、小型軽量化が可能になるばかりでなく、半永久的に保守作業を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明一実施形態における水質浄化装置のブロック図である。
【図２】エアーフイルタとバクテリアパネルを示す図である。
【図３】この発明にかかる簡易型水質浄化装置の設置例を示す河川の断面図である。
【符号の説明】
１  太陽電池、２  逆流防止回路、３  定電圧回路、４  昼夜判別回路、５  電気二重層コンデンサ、６  エアーポンプ、７  エアーフイルタ、８  バクテリアパネル、７１  エアーチューブ、８１  フレーム、８２  発酵促進剤。
【図１】
2004283679.tif 000003
【図２】
2004283679.tif 000004
【図３】
2004283679.tif 000005