(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、
一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、
前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、
前記脱気管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる前記井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有し、
前記所定の高さは、前記真空ポンプによる減圧の程度に応じた水頭圧相当の高さである、井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項２】
前記一端は、前記井戸内における前記井戸水の水面下に位置している、請求項１記載の井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項３】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、
一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、
前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、
前記脱気管は、前記一端から前記他端の間の位置から分岐し、端部が前記井戸内に挿入された分岐管を有し、
前記脱気管又は前記分岐管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内又は当該分岐管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内又は当該分岐管内における水面高さよりも低い位置に、当該脱気管内又は当該分岐管内を流通する前記井戸水を移送する移送ポンプを有する、井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項４】
前記脱気管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる前記井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有する、請求項３記載の井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項５】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、
一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、
前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、
前記脱気管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有し、
一端が前記井戸内に挿入され、他端が前記水面高さよりも低い位置において前記拡幅部内に突き出している流通管を更に備える、井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項６】
前記一端は、前記井戸内における前記井戸水の水面下に位置している、請求項３〜５のいずれか一項記載の井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項７】
前記井戸は、注水管により注水が行われる注水井戸であり、
前記注水管は、前記脱気管に接続されている、請求項１又は２記載の井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項８】
前記井戸は、揚水管により揚水が行われる揚水井戸である、請求項１又は２記載の井戸水の溶存酸素除去システム。
【請求項９】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、前記脱気管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる前記井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有し、前記所定の高さは、前記真空ポンプによる減圧の程度に応じた水頭圧相当の高さである井戸水の溶存酸素除去システムを用いる、井戸水の溶存酸素除去方法であって、
前記真空ポンプを用いて前記脱気管の一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の水頭圧相当の高さまで引き上げる、井戸水の溶存酸素除去方法。
【請求項１０】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、前記脱気管は、前記一端から前記他端の間の位置から分岐し、端部が前記井戸内に挿入された分岐管を有し、前記脱気管又は前記分岐管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内又は当該分岐管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内又は当該分岐管内における水面高さよりも低い位置に、当該脱気管内又は当該分岐管内を流通する前記井戸水を移送する移送ポンプを有する、井戸水の溶存酸素除去システムを用いる、井戸水の溶存酸素除去方法であって、
前記真空ポンプを用いて前記脱気管の一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の水頭圧相当の高さまで引き上げる、井戸水の溶存酸素除去方法。
【請求項１１】
井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、一端が前記井戸内に挿入された脱気管と、前記脱気管の他端と連通し、前記一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備え、前記脱気管は、前記真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有し、一端が前記井戸内に挿入され、他端が前記水面高さよりも低い位置において前記拡幅部内に突き出している流通管を更に備える、井戸水の溶存酸素除去システムを用いる、井戸水の溶存酸素除去方法であって、
前記真空ポンプを用いて前記脱気管の一端から前記脱気管内に前記井戸水を所定の水頭圧相当の高さまで引き上げる、井戸水の溶存酸素除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、井戸水の溶存酸素除去システム及び溶存酸素除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、井戸に対して注水又は揚水することにより地下水位を変化させることが行われている。例えば、山留め工事では掘削現場に設けた揚水井戸から地下水を揚水し、他の場所に設けた注水井戸（リチャージ井戸）から地下水を土中に戻している。また、注水又は揚水することによって地下水の流れを制御することができるため、汚染土壌対策においても、汚染域の浄化や拡散防止を目的として注水又は揚水が行われている。
【０００３】
注水井戸及び揚水井戸を使用し続けていると、井戸水に含まれる微粒子（細粒分、有機物、微生物等）、及び井戸水の溶存酸素によって形成される酸化物（酸化鉄、酸化カルシウム等）等により、井戸内構造物や帯水層内部に目詰まりが生じてくる。目詰まりが生じると注水又は揚水を行うことが困難になるため、時々、逆方向に通水することによってこれらの目詰まりを解消することが行われている。
【０００４】
また、目詰まりを防止する方法も考案されている。例えば特許文献１に開示された水処理装置では、山留め工事において揚水した井戸水を他の場所に設けた注水井戸から土中に戻すに際し、揚水した井戸水を地上の設備で濾過及び脱気することによって、井戸水に含まれる微粒子及び溶存酸素を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３４１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の水処理装置は、揚水井戸における揚水前の井戸水、及び、注水井戸における注水後の井戸水は処理対象とされていないため、溶存酸素に起因する井戸内構造物や帯水層内部の目詰まりが依然として生じ得る。
【０００７】
そこで本発明は、井戸水の溶存酸素に起因する井戸内構造物又は帯水層内部の目詰まりを一層防止することができる井戸水の溶存酸素除去システム、及び溶存酸素除去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】
【０００８】
本発明は、井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸と、一端が井戸内に挿入された脱気管と、脱気管の他端と連通し、一端から脱気管内に井戸水を所定の高さまで引き上げる真空ポンプと、を備える、井戸水の溶存酸素除去システムを提供する。
【０００９】
この溶存酸素除去システムにおいて真空ポンプを稼働させると、脱気管の一端から脱気管内に井戸水が引き上げられ、減圧の程度に応じた水頭圧相当の高さで脱気管内の水面が停止する。そして、減圧に伴い井戸水の溶存酸素が井戸水から脱気され、脱気管内の水面から出て行く。この溶存酸素除去システムは、井戸内の井戸水を直接の脱気対象としているため、従来の溶存酸素除去システムと比べて井戸水の溶存酸素を低減することができ、井戸水の溶存酸素に起因する井戸内構造物又は帯水層内部の目詰まりを一層防止することができる。
【００１０】
ここで、脱気管は、真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有することが好ましい。真空ポンプによる減圧が進むと、溶存酸素が脱気されると共に、井戸水の一部が気化して体積が膨張する。脱気管に拡幅部を設けて内容積を大きくし、且つ、脱気管内における水面を拡幅部内に位置させることで、気液分離が容易となり、井戸水の気化による脱気管の内圧の変化にともなう水位の変化を緩和することもできる。
【００１１】
脱気管の一端は、井戸内における井戸水の水面下に位置していることが好ましい。仮に、一端が井戸水の水面に達していなければ、真空ポンプの稼働後、脱気管から井戸水が引き上げられるようになるためには、井戸内の空気を吸込みながら帯水層から地下水が井戸内に浸入して井戸内の水位が当該一端が水面下に位置するようになるまで上昇することを待たなければならない。このとき、井戸内の水位が大きく変動する。一端があらかじめ井戸水の水面下に位置していれば、こうした井戸内の水位の変動が小さく抑えられる。
【００１２】
本発明の溶存酸素除去システムは、その一態様として、脱気管は、一端から他端の間の位置から分岐し、端部が井戸内に挿入された分岐管を有し、脱気管又は分岐管は、真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内又は当該分岐管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内又は当該分岐管内における水面高さよりも低い位置に、当該脱気管内又は当該分岐管内を流通する井戸水を移送する移送ポンプを有するように構成してもよい。この溶存酸素除去システムによれば、移送ポンプの稼働により、脱気管と分岐管との間で井戸水の流通方向が逆向きになりながら、井戸水が一方向に循環する。これにより、井戸水のうち、溶存酸素が十分に低減された部分と、まだ十分に低減されていない部分とが入れ替わるように井戸水が撹拌されるため、井戸水全体から溶存酸素を効率的に脱気することができる。
【００１３】
また、本発明の溶存酸素除去システムは、その一態様として、脱気管は、真空ポンプを稼働させたときに当該脱気管内に引き上げられる井戸水の当該脱気管内における水面高さを挟む高さ範囲に、内径が拡幅された拡幅部を有し、一端が井戸内に挿入され、他端が水面高さよりも低い位置において拡幅部内に突き出している流通管を更に備えるように構成してもよい。拡幅部内の井戸水は、減圧により温度が低下するため、密度が増大する。密度が増大した井戸水には脱気管内を下降する駆動力が生じ、その下降に伴って、井戸内の井戸水は流通管内を上昇して拡幅部内に案内される。すなわち、脱気管と流通管との間で井戸水が一方向に循環する流れが生じる。従って、この溶存酸素除去システムによれば、井戸水の循環のための特別の駆動源を用いることなく、井戸水全体から溶存酸素を効率的に脱気することができる。
【００１４】
また、本発明の溶存酸素除去システムは、その一態様として、井戸は、注水管により注水が行われる注水井戸であり、注水管は、脱気管に接続されていてもよい。この溶存酸素除去システムでは、脱気管の一部が注水管を兼ねるため、注水井戸の構造が単純化される。
【００１５】
また、本発明の溶存酸素除去システムは、その一態様として、井戸は、揚水管により揚水が行われる揚水井戸であってもよい。これによれば、井戸水の溶存酸素に起因する井戸内構造物や揚水ポンプの目詰まりを一層防止することができる。
【００１６】
また、本発明は、井戸水を擁し、注水又は揚水が行われる井戸に対して、脱気管の一端を井戸内に挿入し、真空ポンプを用いて脱気管の一端から脱気管内に井戸水を所定の水頭圧相当の高さまで引き上げる、井戸水の溶存酸素除去方法を提供する。この方法によれば、真空ポンプによる減圧に伴い井戸水の溶存酸素が気化し、井戸水から脱気される。この方法では、井戸内の井戸水を直接の脱気対象としているため、従来の溶存酸素除去システムと比べて井戸水の溶存酸素を低減することができ、井戸水の溶存酸素に起因する井戸内構造物又は帯水層内部の目詰まりを一層防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、井戸水の溶存酸素に起因する井戸内構造物又は帯水層内部の目詰まりを一層防止することができる井戸水の溶存酸素除去システム、及び溶存酸素除去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る溶存酸素除去システムを示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る溶存酸素除去システムの使用状態を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る溶存酸素除去システムの使用状態を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る溶存酸素除去システムの使用状態を示す図である。
【図５】第４の実施形態に係る溶存酸素除去システムを示す図である。
【図６】第４の実施形態に係る溶存酸素除去システムの使用状態を示す図である。
【図７】第５の実施形態に係る溶存酸素除去システムの使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
本明細書において、「井戸水」とは、地下水のうち井戸内に浸み出て留まっている水、及び、注水されて井戸内に留まっている水、更には、真空ポンプの稼働によって井戸内から脱気管内に引き上げられている水をいう。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態として、図１及び図２を参照しながら、注水井戸内の井戸水の溶存酸素を除去するシステムについて説明する。図１に示されたとおり、本実施形態の溶存酸素除去システム１Ａは、注水に用いる注水管が取り付けられた注水井戸２、注水井戸２に挿入された脱気管３、及び、脱気管３に接続された真空ポンプ４を備えたものである。注水管は図示を省略している。
【００２２】
注水井戸２は、地下水を湛える帯水層の深さまで地面を掘られて形成されたものであり、内部に井戸水Ｗを擁している。注水井戸２の内壁面は、崩落を防ぐために井戸内構造物で覆われている。井戸内構造物としては、帯水層よりも浅い地層（例えば、粘土層のように地下水の流れがない層）においては鉄板２１が用いられ、帯水層においては網目状のストレーナー２２が用いられている。注水時、井戸水Ｗはストレーナー２２を介して帯水層へ浸入する。
【００２３】
注水井戸２の上部は、脱気管３が貫通した蓋２３によって密閉されている。蓋２３には、注水井戸２内の気圧を調整するための開放弁Ｖ１が取り付けられている。
【００２４】
脱気管３は、その長さ方向が鉛直方向を向くように、注水井戸２の内外にわたって延在して取り付けられている。脱気管３の一端（下端）３１は、蓋２３を貫通して下方に延びるように注水井戸２内に挿入され、井戸水Ｗの水面下に位置している。脱気管３の他端（上端）３２は、地上部分において、真空ポンプ４に接続されている。
【００２５】
脱気管３の横断面形状は円形であることが好ましく、その内径は、１ｃｍ〜５ｃｍであることが好ましい。
【００２６】
脱気管３は、真空ポンプ４を稼働させたときに当該脱気管３内に引き上げられる井戸水Ｗの当該脱気管３内における水面高さを挟む高さ範囲（図２も参照）に、内径が拡幅された拡幅部３３を有している。本実施形態では、拡幅部３３は地上部分に存在している。
【００２７】
拡幅部３３の横断面形状は円形であることが好ましく、その内径は、５ｃｍ〜３０ｃｍであることが好ましい。或いは、拡幅部３３の内径は、拡幅部３３以外の部分の内径の３倍〜１０倍であることが好ましい。
【００２８】
脱気管３は、拡幅部３３よりも上方の位置において、脱気管３内の気圧を調整するための開放弁Ｖ２を有している。
【００２９】
脱気管３の他端３２には、真空ポンプ４が接続されており、脱気管３と真空ポンプ４とが互いに連通されている。脱気管３は他端３２に近い位置に、真空ポンプ４との連通を遮断するためのバルブＶ３が設けられている。
【００３０】
次に、溶存酸素除去システム１Ａを用いた井戸水Ｗの溶存酸素除去方法について説明する。開放弁Ｖ１，Ｖ２及びバルブＶ３を閉じた状態で真空ポンプ４を稼働させ、バルブＶ３を開放すると、図２に示されたとおり、脱気管３の一端３１から脱気管３内に井戸水Ｗが引き上げられ、減圧の程度に応じた水頭圧相当の高さまで引き上げられたところで、脱気管３内の水面が停止する。停止した水面は、拡幅部３３内に位置する。
【００３１】
井戸水Ｗが脱気管３内に引き上げられると、引き上げられた体積の分、注水井戸２内の水位が低下するが、脱気管３の一端３１は、それでも井戸水Ｗの水面下に位置している。
【００３２】
ここで、注水井戸２内の水面を基準とした脱気管３内の水面の高さ（ｈ）は、最大で約１０ｍ（真空ポンプ４による減圧で絶対圧が略０ｋＰａとなった場合の水頭圧）となる。
【００３３】
そして、減圧に伴い井戸水Ｗの溶存酸素が井戸水Ｗから脱気され、脱気管３内の水面から出て行く。脱気された井戸水Ｗは、溶存酸素の低下に基づき、井戸水Ｗに残存する酸素の濃度拡散によって順次脱気されてゆく。また、脱気管３内では、井戸水Ｗの密度差の変化に基づく対流が起こり、井戸の下部に溜まっている井戸水Ｗが脱気管３内に案内されて脱気が促進される。
【００３４】
脱気時間は、井戸水Ｗの量及び溶存酸素の量によって変動するものの、概ね１分〜１０分が好ましい。脱気を終了させるときは、バルブＶ３を閉じて真空ポンプ４を停止させ、開放弁Ｖ１，Ｖ２の開閉を調節して脱気管３内及び注水井戸２内の気圧を元に戻す。これに伴い、脱気管３内に引き上げられていた井戸水Ｗは下降し、水面の位置が図１の状態に戻る。
【００３５】
溶存酸素除去システム１Ａは、注水井戸２内の井戸水Ｗを直接の脱気対象としているため、従来の溶存酸素除去システムと比べて井戸水Ｗの溶存酸素を低減することができ、井戸水Ｗの溶存酸素に起因する井戸内構造物（ここではストレーナー２２）又は帯水層内部の目詰まりを一層防止することができる。また、ストレーナー２２が溶存酸素の影響で錆びることも防止することができる。
【００３６】
また、溶存酸素除去システム１Ａは、真空ポンプ４による減圧が進むと、溶存酸素が脱気されると共に、井戸水の一部が気化して体積が膨張する。ここで、脱気管３は内径が拡幅されて内容積が大きくされた拡幅部３３を有し、且つ、脱気管３内における水面が拡幅部３３内に位置しているので、気液分離が容易となり、井戸水Ｗの気化による脱気管３の内圧の変化にともなう水位の変化が緩和される。
【００３７】
また、本実施形態では脱気管３の一端３１が注水井戸２内の井戸水Ｗの水面下に位置しているため、一端３１が水面下にない場合と比べて、井戸水Ｗの水位への影響を小さく抑えることができる。すなわち、仮に、一端３１が井戸水Ｗの水面に達していなければ、真空ポンプ４の稼働後、脱気管３から井戸水Ｗが引き上げられるようになるためには、注水井戸２内の空気を吸込みながら帯水層から地下水が注水井戸２内に浸入して注水井戸２内の水位が一端３１が水面下に位置するようになるまで上昇することを待たなければならない。このとき、注水井戸２内の水位が大きく変動する。一端３１があらかじめ井戸水Ｗの水面下に位置していれば、こうした注水井戸２内の水位の変動が小さく抑えられる。
【００３８】
なお、注水井戸２に対する注水は、脱気中にも行うことができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について説明する。図３に示されたとおり、第２の実施形態の溶存酸素除去システム１Ｂが第１の実施形態の溶存酸素除去システム１Ａと異なる点は、脱気管３が分岐管３ａを有する点、及び、分岐管３ａに移送ポンプ３４が取り付けられ、脱気管３と共に井戸水Ｗの循環を積極的に行う点である。
【００４０】
本実施形態の脱気管３は、その拡幅部３３の最下部３３ａにおいて分岐した分岐管３ａを有している。分岐管３ａは、脱気管３と並走するようにして下方へ延び、蓋２３を貫通して注水井戸２内に進入し、更には端部３１ａが井戸水Ｗの水面下に達している。換言すれば、脱気管３のうち拡幅部３３よりも下方の部分と分岐管３ａとは、いずれも上端は拡幅部３３の最下部３３ａに開口し、下端３１，３１ａは井戸水Ｗの水面下に位置している。拡幅部３３の最下部３３ａと脱気管３の下端３１，３１ａとの距離は、１０ｍを超えない長さとされている。
【００４１】
分岐管３ａの途中の地上部分には、分岐管３ａ内を流通する井戸水Ｗを移送する移送ポンプ３４が取り付けられている。なお、この取り付け高さは、真空ポンプ４を稼働させたときに分岐管３ａ内に引き上げられる井戸水Ｗの分岐管３ａ内における水面高さよりも低い位置にあたる。
【００４２】
移送ポンプ３４の種類としては、水を移送することができるものであれば種類を問わない。ここでは、移送ポンプ３４は、井戸水Ｗを上方へ移送する向きに取り付けられている。
【００４３】
この溶存酸素除去システム１Ｂでは、真空ポンプ４の稼働によって溶存酸素が脱気されている時に移送ポンプ３４を稼働させれば、分岐管３ａ内を流通する井戸水Ｗが上方へ移送され、拡幅部３３内へ案内される。これと入れ替わるようにして、拡幅部３３内の井戸水Ｗは、脱気管３内を下降し、注水井戸２中へ戻る。すなわち、脱気管３と分岐管３ａとの間で井戸水Ｗの流通方向が逆向きになりながら（図３の矢印を参照）、井戸水Ｗが一方向に循環する。これにより、井戸水Ｗのうち、溶存酸素が十分に低減された部分と、まだ十分に低減されていない部分とが入れ替わるように井戸水Ｗが撹拌されるため、井戸水Ｗ全体から溶存酸素を効率的に脱気することができる。
【００４４】
本実施形態では、脱気管３内の井戸水Ｗの通流方向が一方向に定まるため、特に脱気管３の内径が小さい場合等、第１の実施形態において酸素の濃度拡散や自然対流が形成されにくい場合に有用である。
【００４５】
なお、上記説明では、移送ポンプ３４によって分岐管３ａ内を流通する井戸水Ｗが上方へ移送される態様を示したが、井戸水Ｗを下方へ移送するように構成してもよい。また、上記説明では分岐管３ａに移送ポンプ３４が取り付けられた態様を示したが、同様の高さ位置における脱気管３のほうへ移送ポンプ３４を取り付けた態様としてもよい。
【００４６】
また、上記説明では、分岐管３ａが一本である態様を示したが、分岐管３ａは複数本であってもよい。また、上記実施形態では、拡幅部３３よりも下方且つ脱気時の脱気管３内の水面よりも下方の位置において分岐管３ａが分岐している態様を示したが、分岐管３ａは、例えば拡幅部３３よりも上方の位置において分岐していてもよい。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について説明する。図４に示されたとおり、第３の実施形態の溶存酸素除去システム１Ｃが第１の実施形態の溶存酸素除去システム１Ａと異なる点は、脱気管３の他に流通管５を有する点、及び、地上部分の構造物の一部が断熱材６で覆われている点である。
【００４８】
本実施形態の溶存酸素除去システム１Ｃが備えている流通管５は、長さ方向が鉛直方向を向くように配置され、その下端５１は蓋２３を貫通して注水井戸２内に挿入され、水面下において脱気管３の一端３１と同じ高さに位置している。流通管５の上端５２は、拡幅部３３の最下部３３ａを貫通して拡幅部３３内に突き出しており、真空ポンプ４を稼働させたときに拡幅部３３内に引き上げられる井戸水Ｗの拡幅部３３内における水面高さよりも低い位置に到達している。
【００４９】
溶存酸素除去システム１Ｃが備える地上部分の構造物のうち、脱気管３の拡幅部３３及び拡幅部３３より下方の部分、並びに流通管５は、断熱材６に覆われている。断熱材６の素材としては、例えばグラスウール、コンクリートを使用することができる。
【００５０】
この溶存酸素除去システム１Ｃでは、真空ポンプ４の稼働によって拡幅部３３内の井戸水Ｗは、減圧により温度が低下するため、密度が増大する。密度が増大した井戸水Ｗには脱気管３内を下降する駆動力が生じ、その下降に伴って、注水井戸２内の井戸水Ｗは流通管５内を上昇して拡幅部３３内に案内される（図４の矢印参照）。すなわち、脱気管３と流通管５との間で井戸水Ｗが一方向に循環する流れが生じる。従って、この溶存酸素除去システム１Ｃによれば、井戸水Ｗの循環のための特別の駆動源を用いることなく、井戸水Ｗ全体から溶存酸素を効率的に脱気することができる。
【００５１】
また、断熱材６によって脱気管３及び流通管５の一部が覆われていることから、減圧により冷却された拡幅部３３内の井戸水Ｗが保温されるため、密度が増大した井戸水Ｗ下降の駆動力が維持されやすい。
【００５２】
なお、本実施形態では、断熱材６に覆われている部分の井戸水Ｗが冷却されすぎて凝結しないように、当該井戸水Ｗの温度を監視する温度監視センサ、及び、当該監視部分の井戸水が冷却されすぎた場合に熱を供給して井戸水Ｗを加温する加温手段を設けてもよい。
【００５３】
また、上記説明では、溶存酸素除去システム１Ｃが流通管５を一本備える態様を示したが、流通管５を複数本備えていてもよい。
【００５４】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について説明する。図５及び図６に示されたとおり、第４の実施形態の溶存酸素除去システム１Ｄが第１の実施形態の溶存酸素除去システム１Ａと異なる点は、脱気管３に注水管７が接続されている点である。
【００５５】
本実施形態の脱気管３は、拡幅部３３を有する位置よりも上方の位置において、注水管７が接続されている。注水管７の他端は注水ポンプ（図示せず）に接続されており、脱気管３との接続部と注水ポンプとの間には、バルブＶ４が設けられており、これにより注水の実施と停止とを切替えることができる。また、注水管７のうち、脱気管３との接続部とバルブＶ４との間には、排水弁Ｖ５が設けられている。排水弁Ｖ５を開放することにより、注水管７に溜まっている水を排水することができ、同時に注水管７内及び脱気管３内の気圧を調整することができる。
【００５６】
図５は、注水井戸２に対して注水が行われている様子を示している。開放弁Ｖ１，Ｖ２、バルブＶ３及び排水弁Ｖ５を閉じ、バルブＶ４を開いた状態で注水ポンプを稼働させると、水が注水管７から供給されて、脱気管３内を満たしながら進入し（図５の矢印参照）、注水井戸２内に到達する。
【００５７】
図６は、井戸水Ｗの脱気を行っている様子を示している。図５に示された注水の状態から図６に示された脱気の状態に移行するには、バルブＶ４を閉じて注水ポンプを停止し、排水弁Ｖ５を開いて注水管７内に溜まっている水を排水し、排水弁Ｖ５を閉じる。その後、第１の実施形態と同様の脱気手順を踏む。
【００５８】
この溶存酸素除去システム１Ｄでは、脱気管３の一部が注水管７を兼ねているため、注水井戸２の構造が単純化される。
【００５９】
なお、上記説明では、注水管７が拡幅部３３を有する位置よりも上方の位置において接続されている態様を示したが、注水管７が拡幅部３３を有する位置よりも下方の位置（すなわち、脱気中の脱気管３内の水面よりも下方）において接続されていてもよい。
【００６０】
＜第５の実施形態＞
本発明の第４の実施形態として、図７を参照しながら、揚水井戸内の井戸水の溶存酸素を除去するシステムについて説明する。図７に示されたとおり、第５の実施形態の溶存酸素除去システム１Ｅが第１の実施形態の溶存酸素除去システム１Ａと異なる点は、脱気対象が注水井戸ではなく揚水井戸８であって、注水に用いる注水管の代わりに揚水に用いる揚水管９を有する点、及び、脱気管３の形状に特徴を有する点である。
【００６１】
揚水井戸８には、揚水管９が取り付けられている。揚水管９の地上部分には揚水ポンプ９１が取り付けられており、揚水井戸８の内部へ延びる端部は井戸水Ｗの水面下に位置している。汲み上げられる井戸水Ｗに含まれる微粒子が揚水ポンプ９１に過度に取り込まれないように、揚水管９の端部には微粒子の吸込みを防止するストレーナー９２が巻かれている。
【００６２】
脱気管３は、井戸水Ｗに浸かった部分の側面において開口部３５を有する。開口部３５は、脱気管の内側から外側への一方向のみに水が流れうる逆止弁により構成されていることが好ましい。
【００６３】
脱気管３の拡幅部３３は、第１の実施形態における拡幅部よりもその高さ幅が大きくされており、拡幅部３３の下端側が蓋２３を貫通して揚水井戸８内に進入している。拡幅部３３の高さは、直径の３倍〜１０倍であることが好ましい。
【００６４】
溶存酸素除去システム１Ｅによれば、井戸水Ｗの溶存酸素に起因する井戸内構造物（ここでは揚水管９のストレーナー９２）や揚水ポンプ９１の目詰まりを一層防止することができる。
【００６５】
また、一般に揚水井戸では、帯水層から浸みだしてくる地下水の揚水を断続的に繰り返しているが、実施期間が長くなるにつれて、井戸内の底部に滞留部分が生じてくる。この滞留部分には、地下水に由来する微粒子が溜まっており、これを大量に含む井戸水Ｗが揚水されると、揚水管９のストレーナー９２や揚水ポンプ９１に目詰まりを生じる原因となり得る。従って、微粒子等の目詰まり要因物質が溜まる前に、早期に排出しておくことが望まれる。
【００６６】
ここで、本実施形態の溶存酸素除去システム１Ｅでは、脱気管３が井戸水Ｗに浸かった部分の側面において開口部３５を有しているため、脱気終了後に脱気管３内及び揚水井戸８内の気圧を大気圧に戻し、脱気管３内の井戸水Ｗが揚水井戸８内に下降する際に、下端３１からのみならず、開口部３５を通じて脱気管３の外側へ向う水流が生じる。この水流により、揚水井戸８内の滞留部分が撹拌されて微粒子が拡散し、微粒子の濃度が薄められる。そして、微粒子が揚水管９によって排出されやすくなり、揚水管９のストレーナー９２や揚水ポンプ９１に目詰まりを生じることが抑制される。またここで、本実施形態では拡幅部３３の容積が第１の実施形態の拡幅部３３の容積よりも大きくされているため、上記開口部３５からの水流の量が多くなり、当該水流による揚水井戸８内の滞留部分の撹拌効率が高められている。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記各実施形態は、適宜組み合わせて実施することができる。例えば、第２の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態は注水井戸に対する適用例を示したが、これらの構成を揚水井戸に対して適用することもできる。
【００６８】
また、上記各実施形態では、脱気管３の一端３１が井戸水Ｗの水面下に位置している態様を示したが、当該一端３１は、水面よりも高い位置に位置してもよい。
【００６９】
また、上記各実施形態では、井戸の上部が蓋２３で密閉された態様を示したが、井戸は上部が開放されていてもよい。
【００７０】
また、拡幅部は必ずしも地上部にある必要は無い。
【００７１】
また、上記各実施形態では、注水管又は揚水管を常時備えている態様を示したが（ただし、第１の実施形態〜第３の実施形態では図示を省略している）、脱気時に注水管又は揚水管を脱気管と差替えて使用する態様としてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…溶存酸素除去システム、２…注水井戸、３…脱気管、３ａ…分岐管、４…真空ポンプ、５…流通管、６…断熱材、７…注水管、８…揚水井戸、９…揚水管、３１…脱気管の下端（一端）、３１ａ…分岐管の下端（端部）、３２…脱気管の上端（他端）、３３…拡幅部、３４…移送ポンプ、５１…流通管の下端（一端）、５２…流通管の上端（他端）、Ｗ…井戸水。
【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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【図７】
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