(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レクレーション目的のために水体を処理するための方法であって、前記水体は、可撓性メンブレンを有する底を備えた、人工的に刳り貫かれた構造又は浮遊構造を含み、前記水体は、少なくとも７，０００ｍ２の表面積を有し、この方法は、
（ａ）２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために、前記水体中の水に有効量の凝集剤を加えることを具備し、前記凝集剤は、前記水中の浮遊物質を前記水体の底に沈むパーティクルへと凝集し、
（ｂ）ＣＭＹＫスケールに基づいて前記底の色の黒色の成分の３０％未満の増加を維持するために、可動式吸引装置を操作することを具備し、前記可動式吸引装置は、沈殿したパーティクルを含む前記水体の底からの水の一部を吸引し、前記可動式吸引装置は、２４時間当たり１０，０００ｍ２の表面クリーニング率でクリーニング可能であり、前記可動式吸引装置の操作は、前記可動式吸引装置によってクリーニングされる前記水体の底の領域に前記沈殿したパーティクルをその３０％よりも多く再浮遊させず、
（ｃ）前記可動式吸引装置によって吸引された水をろ過して、ろ過された水を前記水体に戻すことを具備し、前記可動式吸引装置によって吸引された水は、２４時間間隔で前記水体の水の全体積の１０％を超えず、
（ｄ）表面水層の上層１ｃｍ以内に約２０ｍｇ／Ｌよりも少ない浮遊油脂を含む表面水層を維持するために、油脂除去システムを操作することを具備し、表面の水の流れから前記油脂除去システムへの油脂は、油脂除去部を有する分離ユニットによって除去され、前記油脂除去部を通過した水が前記水体に戻される、方法。
【請求項２】
水中の少なくとも最小遊離残留塩素レベルを維持するために、塩素系添加剤を加えることをさらに具備し、前記最小遊離残留塩素レベルは、少なくとも、以下の式
最小遊離残留塩素レベル＝（０．３−０．００２（ＷＱＩ-１００））ｐｐｍ
に起因する値である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記可撓性メンブレンは、約０．１ｍｍないし約５ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記可撓性メンブレンは、ゴム、プラスチック、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＰＶＣ、アクリル樹脂又はこれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記可動式吸引装置は、人工的に構築された構造の底を破損しないようにするために、ブラシの上に支持される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記可動式吸引装置は、自力推進装置である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記可動式吸引装置は、前記可動式吸引装置の底に沿って配置された吸引点での吸引力の集中を可能にし、それ故、高い吸引効率を与え、前記底に見られる沈殿した物質及びデブリの再浮遊を回避する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲未満に調節するために凝集剤を投与することをさらに具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記濁度は、実験的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
制御システムが、添加剤の投与、吸引装置の動作及び油脂除去システムの動作を起動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記制御システムは、情報を処理する自動システムである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御システムは、現場で操作されることができる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記制御システムは、インターネット接続又は他の情報交換システムによって遠隔操作されることができる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御システムは、水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲内に調節するために前記凝集剤の投与を起動させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記凝集剤は、第四級アンモニウム基を含むポリマー及びポリ陽イオン、多価陽イオン、（例えば、第四級アンモニウム化合物及びポリ第四級アンモニウム化合物）、アルミニウム塩類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸鉄、塩化第二鉄、ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどの合成ポリマー、及びキトサン、ゼラチン、グアールガム、アルギン酸塩、モリンガシード、デンプン誘導体及びこれらの組合せなどである天然物質を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記凝集剤は、殺藻特性を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記凝集剤は、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、手動投与装置及び配管設備からなるグループから選択された少なくとも１つを含む化学投与システムによって水に投与される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記水中の遊離残留塩素レベルに関する情報を受信することをさらに具備する、請求項２に記載の方法。
【請求項１９】
前記最小遊離残留塩素レベルは、実験的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項２０】
制御システムが、塩素系添加剤の投与を起動させる、請求項２に記載の方法。
【請求項２１】
前記塩素系添加剤は、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、手動投与装置及び配管設備からなるグループから選択された少なくとも１つを含む化学投与システムによって水に投与される、請求項２に記載の方法。
【請求項２２】
前記化学投与システムは、前記水体に均質性を与えるために配置され、２つの異なる位置の間の水質は、４時間よりも長い時間の間、２０％未満しか異ならない、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記水体の底の色に関する情報を受信して、前記水体の底から沈殿したパーティクルを吸引することによって前記色を設定範囲内に調節するために、前記可動式吸引装置を起動させることをさらに具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記構造の底の色を決定することをさらに具備し、前記色は、実験的方法、感覚的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記構造の底の色は、比色計を使用して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記可動式吸引装置の動作は、前記水体の底の上に沈殿している、前記底の色に影響を及ぼすパーティクルの量に基づいて起動され、前記沈殿しているパーティクルの量は、前記水から除去される濁りの程度に対応している、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御システムは、前記水体の底の色に関する情報を受信して、前記色を設定範囲内に調節するために吸引装置の動作を起動させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御システムは、浮遊油脂の量に関する情報を受信して、前記浮遊油脂の量を設定範囲内に調節するために油脂除去システムの動作を起動させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項２９】
前記油脂除去システムは、前記分離ユニットへの表面水の流れを与えるためのスキマーを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記油脂除去部は、前記水から油及び油脂を分離するための排出装置を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記油脂除去システムは、大きなデブリを保持するための１以上のスクリーンと、油及び油脂から排出によって水を分離するための油脂除去部とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
前記油脂除去システムは、フィルターを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記水体内の入浴ゾーンに適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
前記最小遊離残留塩素レベルは、前記水体内で連続して維持される、請求項２に記載の方法。
【請求項３５】
前記最小遊離残留塩素レベルは、前記水体内で所定の時間の間維持される、請求項２に記載の方法。
【請求項３６】
前記水体が使用されているとき、前記最小遊離残留塩素レベルが維持される、請求項２に記載の方法。
【請求項３７】
前記沈殿したパーティクルは、浮遊物質、有機物、無機物、バクテリア又は藻類を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
前記水体は、水を収容するための底及び壁と、前記水体の底を覆う非透過性の可撓性メンブレンとを有する刳貫き構造を有し、前記底は、約２０％以下である傾斜を有し、前記壁は、約４５％よりも大きい傾斜を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３９】
前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％未満であれば、その比重（ＲＤ）の少なくとも８０％に締固めされる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％以上であれば、その最大乾燥密度（ＭＤＤ）の少なくとも８５％に締固めされる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
レクレーション目的のために水体中の水質を維持するためのシステムであって、前記水体は、少なくとも７，０００ｍ２の表面積を有し、
水に凝集剤を投与するための化学投与システムを具備し、前記化学投与システムは、２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために、前記水体中の水に凝集剤を投与し、
前記水体の底に沿って移動することが可能であり、沈殿した物質を含む前記底から水の一部を吸引することが可能な可動式吸引装置を具備し、前記可動式吸引装置は、ＣＭＹＫスケールにおいて底の黒色の成分の増加が３０％を超える前に起動され、前記可動式吸引装置の操作は、前記可動式吸引装置によってクリーニングされる前記水体の底の領域に前記沈殿したパーティクルをその３０％よりも多く再浮遊させず、
前記可動式吸引装置と流体連通するろ過ユニットを具備し、前記ろ過ユニットは、前記可動式吸引装置によって吸引される水の一部を受け取り、
分離ユニットを有する油脂除去システムを具備し、前記分離ユニットは、油脂除去部と、前記水体から前記分離ユニットへの表面の水の流れを与えるためのスキマーとを有し、前記油脂除去システムは、表面水層の上層１ｃｍ以内に２０ｍｇ／Ｌ未満の油脂を含む表面水層を維持するために起動され、
前記ろ過ユニット及び前記油脂除去システムから前記水体にろ過された水を戻すための１以上のリターンラインを具備する、システム。
【請求項４２】
前記水体は、水を収容するための底及び壁と、前記水体の底を覆う非透過性の可撓性メンブレンとを有する刳貫き構造を有し、前記底は、約２０％以下である傾斜を有し、前記壁は、約４５％よりも大きい傾斜を有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％未満であれば、その比重（ＲＤ）の少なくとも８０％に締固めされる、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％以上であれば、その最大乾燥密度（ＭＤＤ）の少なくとも８５％に締固めされる、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４５】
前記土の除去される上層は、少なくとも５ｃｍである、請求項４３又は４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記化学投与システムと、前記可動式吸引装置の動作と、前記油脂除去システムの動作とを起動させる制御システムをさらに具備する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記制御システムは、水質パラメーターに関する情報を受信して、前記情報を処理して、前記水質パラメーターを設定範囲内に調節するために、化学投与システム、可動式吸引装置及び油脂除去システムの少なくとも１つを起動させるように構成されている、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記制御システムは、情報を処理する自動システムである、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４９】
前記制御システムは、現場で操作されることができる、請求項４６に記載のシステム。
【請求項５０】
前記制御システムは、インターネット接続又は他の情報交換システムによって遠隔操作されることができる、請求項４６に記載のシステム。
【請求項５１】
前記制御システムは、水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲内に調節するために凝集剤の投与を起動させる、請求項４６に記載のシステム。
【請求項５２】
前記水体の前記底は、前記水体中の水に特定の色合いを与える色を有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記底は、白色か、黄色か、水色である、請求項４１に記載のシステム。
【請求項５４】
前記油脂除去部は、前記水から油及び油脂を分離するための排出装置を有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項５５】
前記油脂除去システムは、大きなデブリを保持するための１以上のスクリーンと、油及び油脂から排出によって水を分離するための油脂除去部とを有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項５６】
前記非透過性の可撓性メンブレンは、ゴム、プラスチック、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＰＶＣ、アクリル樹脂又はこれらの組合せを含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５７】
前記非透過性の可撓性メンブレンは、約０．１ｍｍないし約５ｍｍの厚さを有する、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５８】
前記壁は、非透過性の可撓性メンブレンで覆われている、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５９】
前記可動式吸引装置は、人工的に構築された構造の底を破損しないようにするために、ブラシの上に支持されている、請求項４１に記載のシステム。
【請求項６０】
前記可動式吸引装置は、自力推進装置である、請求項４１に記載のシステム。
【請求項６１】
前記可動式吸引装置は、前記可動式吸引装置の前記底に沿って配置された吸引点で吸引力の集中を可能にし、それ故、より高い吸引効率を与え、前記底に見られる沈殿した材料及びデブリの再浮遊を回避する、請求項４１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ＰＣＴ国際特許出願として２０１４年１２月２４日に出願され、２０１３年１２月１２日に出願された米国仮特許出願番号第６１／９１５，３３１号及び２０１４年１２月１２日に出願された米国特許出願番号第１４／５６４，９５７号による優先権を主張し、これら全体の内容が参照としてここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、簡略化された経済的なろ過システム及び油脂除去システムを使用した、大きな人工的に刳り貫かれた陸地の水体又は浮遊構造中の水質を維持するための革新的で最適化されたシステム及び方法に関し、このシステムは、必要とされるろ過設備が従来の集中ろ過システム（centralized filtration system）よりもかなり小さく、エネルギー消費量がかなり低く、また、水質を維持するための方法は、水体の底の色、表面の油脂の量及び水の濁度に基づいている。米国特許第８，５１８，２６９号、第８，０６２，５１４号、第８，０７０，９４２号、第７，８２０，０５５号、第８，４５４，８３８号、第８，４６５，６５１号、第８，５１８，２６９号、第８，０７０，３４２号、米国特許出願公開第２０１１／０１１００７６号、第２０１１／０１０８４９０号、第２０１３／０２４０４３２号、第２０１３／０２６４２６１号、第２０１３／０２１３８６６号、第２０１３／０３０６５３２号及び第２０１１／０２１００７６号の全体の内容が、参照としてここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
水泳プール中の水は、通常、その土地の規則に従って適切なレベル内で水質を維持するために、ろ過されて化学薬品で処理される。ろ過システムは、水中の、例えば、微生物及び藻類の成長したものを含む浮遊物質、浮遊デブリ、及び油や油脂を除去することを意図している。水泳プール中の水質を維持するための従来のシステムは、代表的には、構築したり操作したりするのが高価な大きな集中ろ過システムを含む。従来の集中ろ過システムは、通常、１日当たり約１〜６回、プール中の水の全体積をろ過するように構成されている。このような集中ろ過システムの操作は、エネルギー集約的であり、水泳プールに大きなカーボンフットプリントをもたらし、従来の水泳プールの最大サイズを制限してしまう。
【０００４】
水は、代表的には、３つの源から集中ろ過システムに導かれる。３つの源とは、プール中の主たる水体と、沈殿した不純物を含むプールの底から吸引された水と、スキマーによってプールの表面から取り出された水とである。３つの源は、全てレベル及びタイプの異なる不純物であるにもかかわらず、同じ集中ろ過システムによって処理される。さらに、従来の集中ろ過システムは、処理される水のリアルタイム条件を考慮することなく、あるいは、処理される水のリアルタイム条件の観点からシステムの効率を最適化するために動作上のパラメーター及びろ過の必要性を調節することなく、所定の規定時間にしたがい、又は１日当たり所定の時間の間、動作する。
【０００５】
それ故、従来の集中プールろ過システムは、その設備コストが高く、このようなろ過の必要性を達成するために大量のエネルギーを消費する。プール・スパ専門家協会は、米国には従来の集中ろ過システムが備え付けられた５５０万を超える水泳プールがあると推定している。米国エネルギー省によれば、従来のプールろ過システムはかなりエネルギー集約的であり、エネルギー情報局によれば、１年当たり３，０００ｋＷｈに達する電力を使用し、これは平均的な世帯の電力消費の約３０％相当である。カリフォルニアエネルギー委員会は、カリフォルニアにある代表的なバックヤードの水泳プールが、夏季シーズン中、３か月間全家庭に電力を供給するために必要とされるくらいのエネルギーを使用しうると推定している。ろ過のために必要とされるエネルギー量を削減することにより、プールの維持費が節約され、ＣＯ２排出量もまた削減される。
【０００６】
従来の集中ろ過システムを備えたプールを運転費及び高エネルギーの需要により、世界中のいくつかの大きな公衆水泳プールが閉鎖されるに至っている。例えば、ジャパンタイムズによれば、日本にかつてあった「オーシャンドーム」という屋内水泳プール（１ヘクタールを超える水面があり、世界最大の屋内水泳プールとしてギネス記録を持つ）は、高い運転費により２００７年に閉鎖されてしまった。他の例は、１．５ヘクタールの面積がある、カリフォルニアにかつてあった「フライシュハッカープール」であり、これは、水質問題及び高いコストにより１９７１年に閉鎖されてしまった。
【０００７】
より持続可能でより生態学的な慣習に向かう傾向に関して、世界の至るところにおける取締機関が、エネルギー消費量を低下させて水泳プールの動作のＣＯ２排出量を削減することを目標とする規則を規定している。より低いエネルギー消費量及びより費用対効果の高いろ過システムに対する必要性により、より低い資本及び運転費で水質を維持することが可能な方法が望ましい。より持続可能な操作に向かう傾向もまた、水泳プールのような大きな水体の水質を維持するためのよりエネルギー効率的なシステム及び方法を必要としている。
【０００８】
水の濁度が、水質の基準として使用されることができる。濁度は、水の「混濁」に帰着する微視的な浮遊物質であるパーティクルによって引き起こされる。パーティクルは、無機及び有機パーティクル、微生物及び藻類の成長したものなどの多くのさまざまなタイプの不純物を含みうる。水の濁度は、例えば、ろ過によって、あるいは、パーティクルを底に沈殿させるのに十分なように重くするように集めて塊とするか化学薬品と反応させることによって減少されることができる。米国特許第４，７４７，９７８号は、例えば水泳プールである水体への追加によって改良された清澄性（透明性）を与えることができる、無機凝集剤（例えば、硫酸アルミニウム）を含む次亜塩素酸カルシウム組成物の使用による、水泳プールの水を消毒する方法を開示している。'９７８号特許は、水の清澄性が、凝集剤の追加による有機物質及び浮遊物質の同時の沈殿によって改良されることができるが、同時に、ろ過システムを塞ぐことを回避するために多すぎる凝集剤の使用をはばむことを開示している。さらに、このような方法は、水の全体積のろ過を必要とする。
【０００９】
中国特許第２２９２７９８号は、処理して循環する水及び排出する不純物を含む、水泳プールのための水循環処理及び水面下汚れ収集装置を開示している。'７９８号特許は、水に凝集剤、殺藻殺菌剤及びｐＨ調整剤を加えて、水をろ過して、水を水泳プールに戻すことを開示している。汚れは、底に沿って移動する汚れ収集ディスクによってプールの底から吸引されて、プールの底にたまった沈殿物は、プールから外部に排出される。しかしながら、この処理システムにおいてさえ、水体の全体がろ過される。'７９８号特許は、ろ過の体積が大きいことに関連する問題を扱っておらず、観察される水質パラメーターに基づいて吸引システム又はろ過システムの動作を制御することを開示していない。'７９８号特許はまた、代表的には集中ろ過システムを通って送られる、すくい集められた水の処理を扱っておらず、したがって、全ろ過体積に加わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第８，５１８，２６９号
【特許文献２】米国特許第８，０６２，５１４号
【特許文献３】米国特許第８，０７０，９４２号
【特許文献４】米国特許第７，８２０，０５５号
【特許文献５】米国特許第８，４５４，８３８号
【特許文献６】米国特許第８，４６５，６５１号
【特許文献７】米国特許第８，５１８，２６９号
【特許文献８】米国特許第８，０７０，３４２号
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１１／０１１００７６号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１１／０１０８４９０号
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１３／０２４０４３２号
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１３／０２６４２６１号
【特許文献１３】米国特許出願公開第２０１３／０２１３８６６号
【特許文献１４】米国特許出願公開第２０１３／０３０６５３２号
【特許文献１５】米国特許出願公開第２０１１／０２１００７６号
【特許文献１６】米国特許第４，７４７，９７８号
【特許文献１７】中国特許第２２９２７９８号
【発明の概要】
【００１１】
本発明の最適化されたシステム及び方法は、慣習的に構成された水泳プールの従来の集中ろ過システムを、簡略化された経済的なろ過システム及び油脂除去システムに置き換えるものであり、これは、エネルギー消費が２桁ほど少なく、必要とされるろ過設備が従来のろ過システムよりもはるかに小さい。本方法は、水泳プールに使用される従来の集中ろ過システムの３つのろ過の必要性を置き換える。３つのろ過の必要性とは、水泳プール中に含まれる水体全体のろ過と、沈殿した不純物を含む底から吸引された水のろ過と、スキマーシステムによって取り出された表面水のろ過とである。このような従来のシステムでは、３つの水の流れは、浮遊物質、浮遊デブリ及び油脂を除去するために同じ集中ろ過システムに送られる。
【００１２】
開示されるシステム及び方法は、沈殿した不純物を含む大きな水体（例えば、プール）の底から少量の水の流れを吸引することによって、ろ過能力の必要性を著しく低下させ、これにより、水体全体のろ過を回避し、すくい集められた水の集中ろ過がデブリの遮断と油及び油脂のすくい集めとによって置き換えられる。本発明のシステム及び方法は、さまざまな水質及び物理化学的パラメーターに関する受信した情報に基づいて特定のシステムの動作を起動させることを可能にする。これらパラメーターは、しばしば、濁度、水体の底の色、及び水体の表面水層上の油脂の量を含み、これらは、直接的又は間接的に測定されるか、経験的に推定されるか、経験にしたがい決定されるか、感覚的方法に基づくか、計算されることができる。化学投与システム、可動式吸引装置及び油脂除去システムが、各々、従来の集中水泳プールろ過システムでのような予め設定されたスケジュール又は必要とされるろ過レートではなく、水の濁度、沈殿した不純物の量、水体の表面水層上の油脂又は油の量などの、水体中の水質及び水の物理化学的パラメーターによって決定されるろ過又は浄化のための実際の必要性に基づいて必要とされるときのみ、動作される。
【００１３】
本方法は、さらに、水体中の、又は特定の入浴ゾーン中の最小遊離残留塩素レベルを維持するために水に塩素系添加剤を加えることを含み、このような最小遊離残留塩素濃度は、本発明の大きな水体が大きな水の体積を有しさらなる希釈効果を与えるので、水泳プール中に使用される従来の濃度よりもかなり低い。本発明の最小遊離残留塩素レベルは、水泳プールなどの小さな水の体積に通常適用されない一群の変数を含むＷＱＩに基づいている。
【００１４】
大きな水体を処理するための方法は、一般的に、２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために、水体中の水に有効量の凝集剤を加えることを含み、凝集剤は、水中の不純物を水体の底に沈殿しているパーティクルへと凝集させ、また、約３０％未満の底の黒色の成分の増加を維持するために可動式吸引装置を操作することを含み、可動式吸引装置は、沈殿したパーティクルを含む水体の底から水の一部を吸引し、また、可動式吸引装置によって吸引された水を濾過してろ過された水を水体に戻すことを含み、可動式吸引装置によって吸引された水は、２４時間間隔で水体の水の全体積の約１０％を超えず、また、約２０ｍｇ／Ｌ未満の浮遊油脂を含む表面水層を維持するために油脂除去システムの動作を起動させることを含み、表面水の流れから油脂除去システムへの油脂は、油脂除去部を有する分離ユニットによって除去され、処理された水は水体に戻される。
【００１５】
一実施形態では、本システムは、水質及び物理化学的パラメーターを所定の範囲内に調節するために、濁度、水体の底の色、及び水体の表面水層の上の油脂の量を含む、受信した水質及び物理化学的パラメーターに基づいて、化学投与システムと、可動式吸引装置と、油脂除去システムとの少なくとも１つの動作を起動させることができる制御システムを有する。
【００１６】
大きな水体中の水質を維持するためのシステムは、概して、水に凝集剤を投与するための化学投与システムを具備し、化学投与システムは、２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために水体中の水に凝集剤を投与するために、及び水中の最小遊離残留塩素レベルを維持するために塩素系添加剤を選択的に投与するために起動され、また、水体の底に沿って移動することが可能であり、沈殿した物質を含む底からの水の一部を吸引することが可能な可動式吸引装置を具備し、可動式吸引装置は、ＣＭＹＫスケールにおいて底の黒色の成分が３０％よりも増加したときに起動され、また、可動式吸引ユニットと流体連通するろ過ユニットを具備し、ろ過ユニットは、可動式吸引ユニットによって吸引される水の一部を受け取り、また、水体から分離ユニットへの表面水の流れを与えるための油脂除去システムを具備し、油脂除去システムは、約２０ｍｇ／Ｌ未満の浮遊油脂を含む表面水層を維持するために起動され、また、ろ過ユニット及び油脂除去システムから水体にろ過された水を戻すための１以上のリターンラインを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、従来の集中ろ過システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、プール中の水質を維持するためのシステムの一実施形態を示す図である。
【図３】図３は、図２のシステムの一実施形態を示す図である。
【図４】図４は、図２のシステムの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の詳細な説明は添付図面を参照している。本発明のいくつかの実施形態が説明されるが、変更したり、変形したり、他の実施形態も可能である。例えば、図面に示される要素に対する置き換え、追加又は変更がなされることができ、また、ここに説明される方法は、開示される方法に対する代替、順番の再構成又は追加の工程によって変更されることができる。したがって、以下の詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものではない。システム及び方法は、さまざまな装置又はステップを「含む（具備する、有する）」という観点で説明されるが、システム及び方法はまた、特に述べられない限り、さまざまな装置又はステップから「本質的になる」又は「なる」ことができる。さらに、用語「１つの」「前記」は、特に述べられない限り、複数の代替物、例えば少なくとも１つのものを含むことを意図している。例えば、「（１つの）消毒剤」、「（１つの）入口ライン」、「（１つの）可動式吸引装置」などの開示は、特に特定されない限り、１つ又は複数を包含することを意味している。
【００１９】
水泳プールにおける従来の集中ろ過システムは、代表的には、１日当たり１〜６回、水体全体のろ過を必要とする。このようなろ過システムでは、取入パイプ、吸引装置、排水管及び排水口などのさまざまな源から水が集められて、集中フィルターに送られる。
【００２０】
本発明は、大きな水体を処理するための方法及びシステムに関し、大きな水体は、刳貫き構造のように陸地に人工的に構築されることができるか、自然湖又は人工湖、池、ため池、河川、海などの内部に設置される浮遊構造であることができる。ここに使用される用語「水体」は、陸地に人工的に構築されるか浮遊構造である任意の水のボディ（水体）を指し、これらは、一般的に、レクレーション用途のために、又はスポーツのために使用されることが可能であり、プール、ラグーン、タンク、湖沼、水を収容する建築設計物（water features）、人工池、人工池、浮遊ラグーンなどを含む。本発明の大きな水体は、一般的に、少なくとも約７，０００ｍ２の水の表面積を有する。いくつかの実施形態では、大きな水体は、２０，０００ｍ２、４０，０００ｍ２、１００，０００ｍ２又はそれ以上の表面積であることができる。
【００２１】
水体は、本発明の方法を行うのに適した特徴で構築されることができ、底は、可撓性メンブレンなどの非多孔性の可撓性材料を有する。このような非多孔性の可撓性材料は、一般的に、従来のコンクリート製の水泳プールには使用されないが、その撓み性により、調節池及び潅漑池などの大きな水体、例えば地面のプールの上の小さなキッズ、他の大きな水体に使用され、より容易な設置を可能にし、従来の水泳プールに使用されるコンクリートなどの非可撓性材料と比較した構造上の効果を与え、さらに、より低コストである。
【００２２】
非多孔性の可撓性材料は、好ましくは、メンブレン又はプラスチックライナーなどのライナーを有し、これは、約０．１ｍｍないし約５ｍｍの範囲の厚さを有することができる。適切な材料の例は、限定的ではないが、ゴム、プラスチック、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＰＶＣ、アクリル樹脂及びこれらの組合せを含む。他の実施形態では、ライナーは、複合材料から形成されることができる。いくつかの実施形態によれば、ライナーは、本方法のプロセスで生成される沈殿した不純物、又は自然に落ちるデブリ、ほこり、花粉、あるいは水体の底に落ちる他の浮遊物質の付着を回避することを可能にする。
【００２３】
一実施形態では、本発明の方法及びシステムは、人工的に構築された陸地の水体に使用される。このような水体を構築するために、土塁は、水体に所望の深さを与えるために地面に穴を刳り貫くことを要求されうる。非多孔性の可撓性材料（例えば、メンブレン又はプラスチックライナー）が、刳り貫かれた水体の底に設置されることができる。非多孔性の材料は、熱融合されることができるか、押出成形されたＨＤＰＥのコンクリートの埋め込みストリップが、底にさらなる層を与えるためにライナーアタッチメントに使用されることができ、水体の底に非透過特性を与える。
【００２４】
土塁及び土の締固めは、水体内に傾斜（例えば、傾斜している底）を与えるために使用されることができる。一実施形態によれば、底の傾斜は、好ましくは、可動式吸引装置が水体の底に沿って移動することを可能にするために、２０％よりも大きくない。
【００２５】
水体の壁は、傾斜されているか垂直であることができる。一実施形態では、壁の傾斜は、沈殿している物質、デブリ又は他の不純物の壁への取着を回避するために、約４５％よりも小さくない。好ましくは、水体の壁の傾斜は、沈殿している物質、デブリなどの壁への堆積を回避するために、約６０％よりも大きい。一実施形態では、壁の傾斜は、約８０％よりも大きい。他の実施形態では、壁の傾斜は、約９０％よりも大きい。
【００２６】
水体が構築されるところの土壌条件は、好ましくは、浸透性の低い締固め土を生成することを考慮する。水体の構築中、土は、土の粒子のサイズに依存して多少圧縮されることができる。土の締固めは、土の比重（ＲＤ）の百分率として、又は、土の最も密な状態である最大乾燥密度（ＭＤＤ）の百分率として測定されることができる。土の比重及び比重を計算するために使用される方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ４２５４−００（２００６）に定義されている。土の最大乾燥密度（ＭＤＤ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１５５７−１２による修正済プロクター締固め試験によって決定されることができる。締固め土は、０．０７５ｍｍの開口で、Ｎ°２００のメッシュテストに基づいた締固め度に到達すべきである。
【００２７】
一実施形態によれば、Ｎ°２００メッシュを通過する土の量（通過率）が１２％未満であれば、土は、その比重（ＲＤ）の少なくとも約８０％に圧縮されるべきである。Ｎ°２００メッシュを通過する土の量が１２％以上であれば、土は、その最大乾燥密度（ＭＤＤ）の少なくとも約８５％に圧縮されるべきである。
【００２８】
自然な土壌もまた、水体及び関連機器及び設備を配置するために水平にされることができる。自然な土壌の上層は、有機物を含みうるし、締固めのためにこのような土を使用すること及び傾斜を形成することを回避するために除去されることができる。好ましくは、土の除去される層は、少なくとも５ｃｍであり、より好ましくは少なくとも１０ｃｍであり、最も好ましくは少なくとも２５ｃｍである。刳り貫かれた水体の壁は、土の外部に建設されることができ、コンクリート又は他の材料で補強されることができるか、コンクリートなどの構造材料の外部に建設されることができ、水体に対する構造上の安定性を与えることができる。一実施形態では、水体の壁もまた、非多孔性の可撓性メンブレンを有することができる。
【００２９】
図１は、水体の従来の集中ろ過システムの代表的な一例を示す図である。従来の集中ろ過システムでは、水は３つの別個の源から取り出される。３つの源とは、主たる水体１７０と、沈殿した不純物を含む水体１４２の底からの水と、スキマー１５２からの表面水とである。３つの源から取り出された水は、全て、集中フィルター１８０に送られて、ろ過後、リターンライン１６０を通ってプール１００に戻される。大きな体積のろ過が必要とされるので、このようなろ過システムの運転費は高い。従来のろ過システムにおける水のろ過は、観察された必要性に基づいておらず、通常、設定したレートで連続して、又は実際の水質に配慮することなく１日を通して設定した時間の間、動作される。スキマーによって取り出された表面水は、油、油脂及び浮遊デブリがより効率的な手段によってろ過なしで除去されることができるという事実にもかかわらず、集中ろ過システムでろ過される。
【００３０】
いくつかの既存のシステムでは、スキマーは、２つの機能を行う。表面水及び主たる水体１７０の両方から取り出された水が、スキマーシステム１５２によって取り出され、集中フィルター１８０へ送られる。この場合、表面水及び主たる水体が、スキマーシステムによって取り出され、その結果２つの水の流れが集中フィルター１８０に送られる。それ故、スキマーは、１日当たり１〜６回、水の全体積をろ過することと、浮遊している表面不純物を除去することとによって、水を一新するという２つの機能を担う。しかしながら、２つの水の流れ（表面水及び主たる水体）がスキマーによって取り出される一方、集中フィルターのろ過の必要性がなおも１日当たり１〜６回の水体全体のろ過を含むので、全体の水の流れ及びろ過された水の全体積は変わらないままであり、それ故、集中フィルターは、非常に高い能力を有することが必要とされ、したがって、非常に大きなエネルギー消費である。また、表面水のろ過の必要性は、通常、主たる水体のろ過の必要性とは全く異なる。例えば、単に表面水がろ過されるのであれば、ろ過のエネルギー消費量は、１日当たり１〜６回、主たる水体と一緒に表面水をろ過するのと比較して、２桁削減される。
【００３１】
本発明は、水体における大きな集中ろ過システムの排除を与える、水質を維持するための方法及びシステムを含む。本発明のシステムは、化学投与システムと、可動式吸引装置と、ろ過システムと、油脂除去システムとの少なくとも１つを含み、これらは、特定の水質、及び、濁度、水体の底の色及び表面水層にある油脂の量などの物理化学的パラメーターに関して受信した情報に基づいて起動される。
【００３２】
本発明の方法によれば、凝集剤などの化学薬剤が、水の濁度が所定の濁度計濁度単位（ＮＴＵ）値を超えるのを防ぐために加えられることができる。ここに使用される用語「凝集剤」は、水体中にある浮遊物質、有機物、無機物、バクテリア、藻類などの不純物の、水体の底に沈殿するパーティクル又は「フロキュール」への集塊、凝塊又は凝集を促進するか引き起こす化学薬剤又は組成物を指す。ここに使用されるように、用語「沈殿した不純物」は、パーティクル、フロキュール、又はほこり、花粉などの水体の底に沈殿する他のデブリを指す。水体の底を移動することが可能な可動式吸引装置は、水体の底から沈殿したパーティクルを除去するために起動されることができる。可動式吸引装置は、水体の底に使用されることができ、このような底は、ここに説明されるようなメンブレンかプラスチックライナーのような非多孔性の可撓性ライナーを有する。
【００３３】
水体は、刳貫き構造として陸地に人工的に構築されることができるし、大きな湖沼、ため池、池、河川、海などの内部に設置された浮遊構造であってもよい。一実施形態では、可動式吸引装置は、陸地に基礎を置き人工的に刳り貫かれた構造又は浮遊構造の底が破損しないようにするために、ブラシの上に支持されている。一実施形態では、吸引装置は、自力推進装置である。他の実施形態では、吸引装置は、装置の底に沿って配置された吸引点での吸引力の集中を可能にし、水体の底に見られる沈殿した物質及びデブリの再浮遊を回避することを可能にし、それ故、より高い吸引効率を与える。一実施形態では、吸引装置は、２４時間当たり１０，０００ｍ２の表面クリーニング率でクリーニングすることが可能である。
【００３４】
可動式吸引装置は、沈殿したパーティクルを含む水体の底から水の一部を吸引する。可動式吸引装置と流体連通するろ過ユニットは、可動式吸引装置から吸引された水の流れを受け取って水をろ過することができ、ろ過された水が水体に戻される。水体の底からの沈殿したパーティクルを含む水の吸引及びろ過のタイミングは、実際の必要性に基づくことができ、従来の集中ろ過システムでのように、１日当たり所定の規定時間又は所定の時間によらない。
【００３５】
また、従来の水泳プールは、水泳プールの水の体積が小さいので、汚染が水泳プールに入った場合に適切な消毒を与えるために高い永久残留塩素レベルを維持することを必要とすることが注目されなければならない。他方、本発明は、最小残留塩素レベルが水質指標に基づくという革新的な方法を提供するものであり、これは、その水質を決定するために、それ故、最小遊離塩素レベルを評価するために、大きな水体に適用可能なさまざまな変数を組み込むことを可能にする。これは、大きな水体の品質が従来の水泳プールに通常適用されないさまざまなパラメーターによって評価されることができるので、また、大きな水体が従来の小さなサイズの水泳プールに対してよりも低い塩素濃度を維持することを可能にするさらなる希釈効果を与えるので、従来の水泳プールに対してよりもかなり低い最小残留塩素レベルを与えることを可能にする。
【００３６】
水質指標（ＷＱＩ）は、主観的な評価曲線に対する値を標準化することによってさまざまな水質パラメーターを単一の指標に組み込むことを可能にする無次元数である。ＷＱＩは、湖沼、ラグーン、河川などの大きな水体の水質を評価するために使用され、ＷＱＩに含まれるファクタは、水体の指定した水の使用又は特定の好みに依存して修正されることができる。ＮＳＦ（国立衛生財団）の水質指標は、溶存酸素、糞便性大腸菌、ｐＨ、５日間ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、全リン量、硝酸態窒素、濁度及び全溶解物質を含む８つの共通の水質パラメーターを使用することによって決定されることができるか、実験的方法、経験に基づいたアルゴリズム及び分析的方法によって決定されることができる。ＷＱＩは、これらの変数の複雑な科学情報を受け取って単一の数に合成する。
【００３７】
ＷＱＩによって決定されるような評価された水体の水質は、良い、普通、悪いに分類されることができる。一実施形態では、水質指標は、指標に適切な影響を反映させるためにパラメーターに重み付けすることによって決定されることができる。
【００３８】
【表１】
0006337119.tif 000002
【００３９】
ファクタの数が９ではない場合には、重み付けは、これらに１を加えるように調節されることができる。一般的に、ＷＱＩを評価するためのレンジは、以下の通りである。
【００４０】
【表２】
0006337119.tif 000003
【００４１】
濁度、酸素要求量、栄養素及びバクテリアの数は、適切な処理を与えるために分析される特定の水体の水質を評価することを考慮している。
【００４２】
塩素系添加剤の投与は、少なくとも最小遊離残留塩素レベルを維持するために起動される。本発明の一実施形態では、塩素系添加剤の投与の起動は、制御システムによってなされる。一実施形態では、塩素系添加剤の投与は、最小遊離残留塩素レベルを維持するために起動され、最小遊離残留塩素レベルは、以下の式に起因する値よりも低くされることができない。  
最小遊離残留塩素レベル＝（０．３−０．００２（ＷＱＩ−１００））ｐｐｍ
【００４３】
例示的な水質分析が以下の表３に示される。
【００４４】
【表３】
0006337119.tif 000004
【００４５】
重み付けが７つのファクタに対して調節されている。計算されたＷＱＩ指標は６３であり、水中の最小遊離塩素レベルは以下のように計算されることができる。  
最小遊離残留塩素レベル＝（０．３−０．００２（６３−１００））ｐｐｍ  
最小遊離残留塩素レベル＝０．３７４ｐｐｍ
【００４６】
一実施形態によれば、水中の塩素の最小量は、上の計算によって決定されたレベル以上に維持される。
【００４７】
必要であれば、遊離残留塩素のレベルは、実験的方法、分析的方法、経験に基づいたアルゴリズム、感覚的方法及び規定による必要性を含む多くの異なる方法によって決定されることができる。一実施形態では、遊離残留塩素レベルは、上に開示されるような最小遊離残留塩素レベルを決定するための式に起因する値よりも低くない。一実施形態では、最小残留塩素レベルは、水中で連続して維持される。例えば、最小残留塩素レベルは、週又は月に一度のような所定の時に、又は日中の操作時に、又は水泳シーズンにおける継続期間中、水中で連続して維持される。他の実施形態では、水体が使用されている間、最小残留塩素レベルが維持される。
【００４８】
本発明の方法は、さらに、従来の集中ろ過システムにおいてすくい集められた水の集中ろ過に置き換わる油脂除去システムを提供する。本発明の方法の油脂除去システムの操作は、代表的には、表面水層の上に見られる油脂の量に基づき、水体の濁度を調節するための化学薬剤の投与と、吸引のタイミングと、実際の必要性に基づいた水体の底から沈殿したパーティクルを含む水の一部のろ過とを組み合わせて、水体全体のろ過をすることなく水質を維持することが可能な方法を提供する。
【００４９】
図２ないし図４は、システム１０の一実施形態、及び水体中の水質を維持するための本発明による方法を示す図である。
【００５０】
一実施形態では、システム１０は、水体１中の水質を所定の水質及び物理化学的パラメーター内に維持するための制御システムを有する。制御システムは、化学薬剤の追加と、水からの不純物の除去と、水質及び物理化学的パラメーターに基づいた表面水層からの油脂の除去とを起動させる。制御システムは、所定の水質と物理化学的パラメーターとの少なくとも一方に関する情報を受信して、情報を処理して、プロセス（例えば、化学的投与、吸引、ろ過及び油脂除去）を始めるように構成されている。
【００５１】
図２に示される例示的な一実施形態によれば、制御システムは、コンピューターなどの制御ユニット２２と、センサーなどの少なくとも１つの監視装置２４とを含むことができる調整アセンブリ２０を有する。センサーは、濁度計又は水の濁度を決定するための他の手段であることができる。他の実施形態によれば、調整アセンブリ２０は、２以上の（複数の）監視装置２４を含むことができる。例えば、調整アセンブリ２０は、水体１の底２の色を決定するために使用される、色を監視するための監視装置、例えば、比色計を含むことができる。調整アセンブリ２０はまた、ｐＨ、アルカリ度、硬度（カルシウム）、塩素及び微生物成長などの他の水質パラメーターに対するさらなる監視装置２４を有することができる。
【００５２】
一実施形態によれば、化学薬剤の追加及びろ過を調整するための制御システムは、自動システムを有する。自動システムは、連続的に又は予め設定した時間間隔で水質パラメーターを監視して、その結果を所定の値と比較するようにプログラムされていることができる。例えば、自動システムは、水から不純物を除去するための化学薬剤の追加と、可動式吸引装置の操作と、値のかけあわせを検出することに基づく油脂除去システムの操作との少なくとも１つを始めることができる。代わりの実施形態によれば、制御システムは、化学薬剤の追加と、可動式吸引装置の動作と、水質及び物理化学的パラメーターの測定に基づいた油脂除去システムの操作との少なくとも１つを手動で起動させることを含む。
【００５３】
制御システムは、サイト上で操作されることができるか、インターネット又は他の同様の情報交換システムによって遠隔操作されることができる自動システムを有することができる。このような制御システムは、プロセスを自動的に操作し、さまざまな期間内、さまざまなシステムを起動させることを可能にする。代わりの実施形態によれば、プロセスの起動は、情報を手動で得るか、入力するか、処理するか、あるいは、水質パラメーターを維持するためのプロセスを始めるか行うかの少なくとも１つをする１人以上の人によって行われることができる。
【００５４】
図３は、システムの一実施形態を示す図であり、制御システムは、水質パラメーターの目視検査又は光学検査を含む。一実施形態では、水質及び物理化学的パラメーターは、例えば、目視検査、感覚的方法、経験に基づいたアルゴリズムによって、あるいはサンプルを得て分析的又は実験的方法を使用して水質を測定することによって、手動で得られることができる。例えば、水体１の底２の色は、水体１の底２の色をカラーパレットと比較することによる目視検査によって決定されることができる。水体１の底２の色は、特に、水体１の底２の視認を可能にする、チューブに取り付けられた透明なのぞき穴を使用することによって、濁度が高い（例えば、約７ＮＴＵを超える）とき、水の表面から視認されることができる。
【００５５】
一実施形態では、システム１０は、水に化学薬剤を加えることを組む。図２に示される一実施形態によれば、システムは、化学投与システム３０を有する。化学投与システム３０は自動化されることができ、調整アセンブリ２０の制御ユニット２２によって制御されることができる。化学投与システム３０は、少なくとも１つの化学リザーバー、化学薬品を投与するためのポンプ及び分配装置を有することができる。ポンプは、制御ユニット２２からの信号によって起動されることができる。分配装置は、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、配管設備又はこれらの組合せなどの適切な分配メカニズムを有することができる。
【００５６】
代わりの実施形態によれば、図３に示されるように、化学投与システム３０は、水質パラメーターの監視に基づいて手動で操作されることができる。例えば、水質パラメーターは、経験的又は分析的方法、経験に基づいたアルゴリズム、目視検査、感覚的方法によって、あるいはセンサーを使用することによって手動で得られることができ、水質パラメーターに関する情報が、手動で、又は演算処理装置（例えば、コンピューター）に入力されることによって処理されることができる。水質パラメーターに関する情報に基づいて、化学投与システム３０の動作は、例えば、スイッチの起動によって、手動で起動されることができる。
【００５７】
図４に示される他の実施形態では、化学薬品は、手動で、又は別個の化学投与メカニズムを使用することによって水に投与されることができる。例えば、水質パラメーターは、感覚的方法、経験に基づいたアルゴリズムによって、あるいはセンサーを使用することによって、手動で視覚的に得られることができ、水質パラメーターに関する情報が、手動で、又は演算処理装置（例えば、コンピューター）に入力されることによって処理されることができる。水質パラメーターに関する情報に基づいて、化学薬品が水に手動で加えられることができる。
【００５８】
システム１０は、代表的には、ろ過システム４０を有する。図２ないし図４の実施形態に見られるように、ろ過システム４０は、少なくとも１つの可動式吸引装置４２と、ろ過ユニット４４とを有する。可動式吸引装置４２は、デブリ、パーティクル、フロキュール及び底２に沈殿した他の不純物を含む、水体１の底２からの水の一部を吸引するように構成されている。水体中の水の体積のこの一部を吸引してろ過することは、水体の水の全体積をろ過するろ過システムなしで所望の水質を与え、これは、１日当たり１〜６回、水の全体積をろ過する必要がある従来の水泳プールろ過技術と対照的であり、従来のろ過技術は、大きな資本費を必要とし、このようなろ過の必要性を完了するのに多くのエネルギー量を消費する。
【００５９】
一実施形態によれば、可動式吸引装置４２は、水体１の底２に沿って移動することが可能である。しかしながら、デブリ、パーティクル、フロキュール及び底２に沈殿した他の不純物の除去の効率を最大限にするために、可動式吸引装置４２は、その移動が引き起こす沈殿した物質の分散が最小となるように構成されることができる。一実施形態では、可動式吸引装置４２は、底の上に見られる沈殿した物質の３０％未満の再浮遊を回避するように構成され、操作される。一実施形態では、可動式吸引装置４２は、吸引装置の操作中に水体１の底２から沈殿した物質の実質的な部分を再分散させるために機能しうる回転ブラシのような部品を含まないように構成されている。
【００６０】
可動式吸引装置４２の操作は、制御ユニット２２によって、又はオペレーターによって手動で制御されることができる。図２に示される一実施形態によれば、吸引装置４２の操作は、制御ユニット２２によって制御されることができる。図３に示される代わりの一実施形態では、吸引装置４２の操作がオペレーターによって手動で制御されることができる。
【００６１】
可動式吸引装置４２は、ポンプを有することができ、すなわち、個別のポンプ又はポンプステーションが、水を吸引して、吸引された水をろ過ユニット４４に揚送するために設けられることができる。個別のポンプ又はポンプステーションは、大きな水体１の内部に、水体１の周囲に沿って、又は大きな水体１の外部に位置されることができる。
【００６２】
可動式吸引装置４２自体にろ過ユニットを直接組み入れることもまた本発明の範囲内で考慮される。
【００６３】
可動式吸引装置４２は、代表的には、ろ過ユニット４４と流体連通している。ろ過ユニット４４は、一般的に、カートリッジフィルター、サンドフィルター、ミクロフィルター、ウルトラフィルター、ナノフィルター又はこれらの組合せのような１以上のフィルターを有する。可動式吸引装置４２は、代表的には、とりわけ、可撓性ホース、硬質ホース又はパイプを含む収集ライン４３によってろ過ユニット４４に接続されている。ろ過ユニット４４の能力は、一般的に、可動式吸引装置４２の能力に合わせた基準で決められる。ろ過ユニット４４は、水体１中の水の体積の小さな一部分に対応する、可動式吸引装置４２からの水の流れをろ過する。ろ過ユニット４４からのろ過された水は、可撓性ホース、硬質ホース、パイプ、オープンチャンネル又はこれらの組合せであることができる導管を含むリターンライン６０によって水体１に戻される。１日当たり１〜６回、水体１中の水体全体をろ過する能力を備えた従来の集中ろ過システムと比較すると、ろ過ユニット４４は、一般的に、２４時間間隔で水体１の水の全体積の３０％を超えないろ過能力を有するように構成されている。代表的には、ろ過能力は、２４時間間隔で水体１の水の全体積の２０％を超えず、好ましい一実施形態では、水の全体積の１０％を超えない。ろ過システムのエネルギー消費量は、サイズにほぼ比例し、したがって、より低いエネルギー消費量であり著しいコストの節約が期待されることができ、また、ろ過プロセスのために必要とされる設備がより小さい。
【００６４】
システム１０は、さらに、油脂除去システム５０を有する。油脂除去システム５０は、水から浮遊デブリ及び油及び油脂を分離するために使用されることができる。システム１０は、さらに、すくい集められた水を効率的に浄化するために、油脂除去システム５０に水力接続されたスキマーシステムを有することができる。図２ないし図４に示されるように、油脂除去システム５０は、接続ライン５３によって分離ユニット５４と流体接続された、水体１の表面水をすくい集めるスキマーシステム５２を有することができる。水体１の底２にある不純物と比較した、すくい集められた水の不純物（例えば、油、油脂及び浮遊デブリ）のさまざまな特性及び質のために、すくい集められた水は、通常、ろ過される必要はない。しかしながら、油脂除去システム５０にフィルターを含めることが本発明の範囲内で考慮される。それ故、一実施形態によれば、分離ユニット５４は、水から油及びデブリを分離するための油脂除去部（例えば、排出装置）と、スクリーン、デブリを分離するための粗いフィルター又は従来のフィルターとを有する。分離ユニット５４からの水は、可撓性ホース、硬質ホース、パイプ、オープンチャンネル又はこれらの組合せを含むリターンライン６０によって水体１に戻されることができる。リターンライン６０は、ろ過システム４０からのリターンラインと同じであってもよいし、別個であってもよい。好ましい一実施形態によれば、油脂除去システム５０は、水体１の周囲に沿って広げられることができる複数のスキマー５２を有する。スキマー５２は、各スキマー５２が隣接しているスキマー５２と等間隔に配置されるように周囲に沿って均一に配置されるか、均一でないパターンで、例えば、より多くの不純物がすくい集められることが期待される水体１の領域に集中して配置されることができる。スキマーは、水体の内部に置かれることができ、これらスキマーは、固定されたスキマー、浮遊しているスキマー及び自己ろ過スキマーであることができる。
【００６５】
スキマーは、分離ユニットに表面水の流れを与える。油脂除去システム５０の操作は、水の実際の必要性次第で連続的又は断続的であることができる。例えば、油脂除去システム５０の操作は、表面水層の上の油脂の量に基づくことができる。一実施形態では、スキマーシステムは、約４０ｍｇ／Ｌ未満の、代表的には約３０ｍｇ／Ｌ未満の、好ましくは約２０ｍｇ／Ｌ未満の油脂を含む水の表層を維持するために使用される。一実施形態では、油脂除去システム５０は、前記表面水層の最上層の１ｃｍが約２０ｍｇ／Ｌよりも多い浮遊油脂を含む前に起動される。油脂除去システム５０の操作は、制御ユニット２２（図２）によって制御されることができる。
【００６６】
水体１中の水質は、代表的には、水から不純物を除去するための化学薬剤を加えることと、水体の底２から沈殿した不純物を除去するために可動式吸引装置４２を起動させることと、監視された又は観察された水質パラメーターに従って表面水層から油及び油脂を除去するために油脂除去システム５０を起動させることとの少なくとも１つによって維持される。水体１中の水質は、例えば、とりわけ、濁度、色、ｐＨ、アルカリ度、硬度（カルシウム）、塩素、微生物成長などの特定のパラメーターに対して得られることができる。化学投与システムと、ろ過システムと、油脂除去システムとの少なくとも１つが、水質パラメーターを設定範囲内に維持するために、制御システムによってタイムリーに起動されることができる。システムは、実際の必要性に基づいて（例えば、水質パラメーターを超えて）起動されることができ、これは、少量の化学薬品の投与に帰着し、従来の水泳プールの水の処理方法でよりも使用するエネルギーが少ない。
【００６７】
いくつかの実施形態では、本発明の水体は、従来の水泳プールよりもかなり大きく、それ故、従来の化学投与システムを使用することによる均質性が完全な水体の全体にわたって達成されないことがある。大きな水体は、流れ、混合、風又は他の影響による化学薬品によって影響されず、水体の残りと同じ条件を示してはならない「デッドゾーン」又は「停滞ゾーン」を生み出す傾向がある。本発明における添加剤の投与は、水体がかなりの水質の差を有さないようになされる。一実施形態によれば、２つの異なる位置間の水質の差は、４時間よりも長い時間の間、２０％より高くない。本発明の化学投与システムは、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、手動投与装置及び配管設備を有する。
【００６８】
一実施形態では、水質パラメーターは、例えば、経験に基づいた目視検査によって、感覚的方法によって、水質メーター（例えば、ｐＨプローブのようなプローブ、濁度計又は比色計）を使用することによって、あるいはサンプルを得て分析的方法を使用して水質を測定することによって、手動で得られることができる。水質パラメーターに関する情報が、制御システムによって得られるか、制御システムに入力されることができる。一実施形態では、自動制御システムは、連続して、又は予め設定した時間間隔で水質パラメーターを監視して、その結果を所定のパラメーターと比較して、パラメーターがかけあわせられたときに１以上のシステムを起動させるようにプログラムされることができる。例えば、自動システムは、化学薬剤の追加、吸引装置の操作、又は所定のパラメーターのかけあわせを検出することに基づく油脂除去システムの操作を始めることができる。代わりの実施形態では、水質パラメーターは、感覚的方法及び制御システムに入力された情報によって手動で又は視覚的に得られることができるか、その結果が所定の値と比較されることができ、化学薬剤の追加と、吸引装置の操作と、油脂除去システムの操作との少なくとも１つが手動で始められることができる。水体中の水質を維持するために使用される化学薬剤は、適切な水質処理用化学薬品を含むことができる。例えば、化学薬剤は、酸化剤、凝集剤、凝塊剤、殺藻薬、殺菌剤又はｐＨ調整剤を含むことができる。
【００６９】
水の濁度は、目視検査と、経験に基づいたアルゴリズムと、実験的方法（図３並びに図４のシステム）との少なくとも１つによって、センサーなどの監視装置２４（図２のシステム）によって決定されることができる。濁度が所定の値を超える前に、凝集剤などの化学薬剤が、浮遊物質、有機物、無機物、バクテリア、藻類などの、濁りを引き起こす不純物の、可動式吸引装置によって除去されることができる水体の底に沈殿するパーティクル又は「フロキュール」への集塊、凝塊又は凝集を促進するか引き起こすために水体中の水に加えられることができる。一実施形態では、水体の底に沈殿した不純物の量は、凝集剤によって除去される濁りの程度に対応している。不純物の沈殿はまた、化学薬品の追加なしで当然に起こることができる。
【００７０】
一般的に、凝集剤は、化学投与システムによって水に投与されるか分散される。凝集剤は、第四級アンモニウム基を含むポリマー及びポリ陽イオンポリマー（例えば、ポリクオタニウム）などの合成高分子を含む組成物、又は凝集又は凝塊特性を備えた他の成分を含むことができる。適切な凝集剤は、限定的ではないが、多価陽イオン（例えば、第四級アンモニウム化合物（quats）及びポリ第四級アンモニウム化合物（polyquats））、合成高分子（例えば、陽イオンのポリマー及び陰イオンのポリマー）、硫化水素アルミニウム、ミョウバン及び硫酸アルミニウムなどのアルミニウム塩類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸鉄、塩化第二鉄、ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどの合成ポリマー、及びキトサン、ゼラチン、グアールゴム、アルギン酸塩、モリンガシード、デンプン誘導体及びこれらの組合せなどである天然物質を含むことができる。いくつかの実施形態では、凝集剤は、水体中の藻類を殺すかその成長を妨げる殺藻特性を有する。殺藻特性を有する凝集剤の使用は、水体中の塩素又は他の消毒剤の量を削減することができ、これにより、化学的消費を抑えることができ、持続可能な操作を与える。
【００７１】
一実施形態では、凝集剤の追加は、濁度が２ＮＴＵ、３ＮＴＵ、４ＮＴＵ又は５ＮＴＵなどの所定の値に等しいかこれを超える前に始められる。制御システムは、水の濁度が有機物及び無機物の凝集を引き起こすために所定の値を超える前に、凝集剤の追加を始めるために使用されることができる。代表的には、濁度が２ＮＴＵを超えるのを防ぐために、有効量の凝集剤が水に加えられる。フロキュールが集まった又は沈殿した水の一部は、一般的に、水体の底に沿った水の層である。フロキュールは、水体１の底２に沈殿して、水体１中の水全体がろ過される必要なく、可動式吸引装置４２によって除去されることができ、例えば、ごく一部だけがろ過される。ろ過される水の「ごく一部」は、好ましくは、２４時間間隔で水体の水の全体積の約１０％未満である。一実施形態では、ろ過される水のごく一部は、２４時間間隔で水体の水の全体積の約２０％未満である。他の実施形態では、ろ過される水のごく一部は、好ましくは、２４時間間隔で水体の水の全体積の約３０％未満である。水に加えられる凝集剤の量は、（例えば、図２では制御装置２２によって、あるいは図３並びに図４に示されるように手動で）予め決定されることができるか、濁度及び水の濁度の所望の減少に基づいて計算されることができる。水体の体積が大きいので、さまざまな動作条件がろ過システムに使用されることができる。一実施形態では、ろ過システムは、吸引装置と同時に動作され、ろ過された水が水体に連続的に戻される。
【００７２】
水体の底の色は、水の色合いに重要な影響を与えうるものであり、水体中の水に美感的に惹き付ける色合いを与える。水体の底は、代表的には、水体中の水に美感的に魅力的な色及び外観を加える色を有する。例えば、水体１の底２は、他の色の中でもとりわけ白色か黄色か青色である有色の材料を含むことができる。パーティクル、物質、フロキュール、水体の底の他の不純物の少なくとも１つの沈殿が、水体の底の色の外観の変化を引き起こしうる。例えば、沈殿した不純物は、水体１の底２の色をオリジナルの色よりも暗く見せうる。沈殿した不純物が水体１の底２に集まるので、底２の色がより暗くなり、したがって、底２の色合いが見えない。
【００７３】
本発明の一方法によれば、吸引装置４２の動作は、水体の底の色が所定の値を超えたときに起動される。図２に示される例示的な実施形態では、水体１の底２の色は、調整アセンブリ２０の監視装置２４（例えば、比色計）によって測定される。水体１の底２の測定された又は知覚された色が所定の値を超えると、可動式吸引装置４２の操作が調整アセンブリ２０の制御ユニット２２によって始められる。例えば、可動式吸引装置４２のポンプは、制御ユニット２２からの信号によって起動されることができる。このようにして、可動式吸引装置４２は、予め設定したスケジュールではなく、水の品質（例えば、所定の値を超える色測定をもたらす沈殿した不純物の量）によって決定されるろ過又は浄化の実際の必要性に基づいて必要とされたときのみ動作される。
【００７４】
例示的な一実施形態では、水体の底の色は、ＣＭＹＫにおける黒色の成分の変化に関して監視されることができる。ＣＭＹＫのカラースケールは、百分率で表現された４つの色であるシアン、マゼンタ、イエロー及びブラック（黒色）を使用する。ＣＭＹＫスケールのＫ成分は、黒色の成分である。例えば、ＣＭＹＫのそれぞれが１５％、０％、２５％及び３６％である色は、シアン１５％、マゼンタ０％、イエロー２５％、ブラック３６％の成分である色を表す。水体の底の黒色の成分が、感覚的方法、実験的方法又は経験に基づくアルゴリズムによって、水体の底の色を標準ＣＭＹＫチャート又はカラーパレットと視覚的に比較して、ＣＭＹＫチャートで見つかった百分率にしたがう黒色の成分を決定することによって評価されることができる。
【００７５】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊（すなわちＬａｂ）スケールなどの代わりのカラースケールも使用されることができる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊スケールでは、色は、Ｌ、ａ、ｂである３軸で測定され、Ｌ軸は明度を規定する。Ｌ値１００は白色を示し、Ｌ＝０は黒色を示す。したがって、水体の底の実際の、又はオリジナルの色が、例えば、Ｌ値７５であれば、第２の値は、Ｌ＝５０などの低いＬ値に実験的に設定されることができる。例えば、不純物が水体１の底２に沈殿しているとき、底２の知覚された色がＬ＝５０に達する前に、吸引装置４２の操作が始められることができる。
【００７６】
図２に示される一実施形態によれば、水体１の底２の色は、比色計などの監視装置２４を使用することによって監視される。図３並びに図４に示される代わりの実施形態によれば、水体１の底２の色は、目視検査と、色を比較チャート又はカラーパレットと比較することとの少なくとも一方によって監視される。他の実施形態では、特に、水体１の底２の視認を可能にする、チューブに取り付けられた透明なのぞき穴を使用することによって、濁度が高いとき（例えば、約７ＮＴＵを超えている）、水体１の底２の色が水の表面から視認されることができる。目視検査もまた、例えば、水体１の底２の遠隔分析を可能にする、戦略的に配置されたカメラによって行われることができる。
【００７７】
水体の底は、通常、水体中の水に魅力的な色及び外観を加える色を有する。例えば、水体１の底２は、白色か黄色か青色などの有色の材料を含むことができる非多孔性の可撓性メンブレンを有する。例示的な一実施形態では、水体１の底２の色は、制御アセンブリ２０の監視装置２４（例えば、比色計）によって測定される。水体１の底２の知覚された色は、経験に基づいたアルゴリズムなどの経験的又は分析的方法、目視検査、感覚的方法、カラーガイド、比色計、分光光度計などとの比較によって、その実際の、オリジナルの、又は所望の色と比較されることができる。
【００７８】
可動式吸引装置４２の動作は、制御システムによって起動されることができる。図２に示される実施形態では、可動式吸引装置４２の動作は、制御ユニット２２によって起動されることができる。図３並びに図４に示される他の実施形態では、可動式吸引装置４２の動作は、手動で起動されることができる。
【００７９】
一実施形態によれば、水体の底の測定された又は知覚された色の増加が所定の値（ＣＭＹＫスケール（又は他の適切なカラースケール）で黒色の成分が約３０％に等しい）を超える前に、可動式吸引装置４２の操作が、調整アセンブリ２０の制御ユニット２２によって始められることができる。黒色の成分の増加は、その実際の、オリジナルの、又は所望の色と比較されることができる。例えば、可動式吸引装置４２のポンプが、制御ユニット２２からの信号によって起動されることができる。水体の底の色がさらに監視されて、吸引装置４２の動作の終点を決定するために他の所定の値と比較されることができる。例えば、水体１の底２の黒色の成分が所定の値未満に減少すると、吸引装置４２の動作が停止される。所定の値は、例えば、黒色の成分が底２の実際の色の黒色の成分の値を１０％ユニット（単位）超えている、又は５ユニット超えている、又は３ユニッ超えているものであることができる。例えば、ＣＭＹＫスケールの底２のオリジナルの色が１５％、０％、２５％、１０％（黒色の成分が１０％）であれば、所定の値は、ブラック２０％、ブラック１５％、又はブラック１３％に設定されることができる。あるいは、所定の値は、水体１の底２の実際の色及び水体１の所望のレベルのクリーンさに基づいて予め決定されてもよい。
【００８０】
一実施形態では、各パラメーターは所定の値を有し、水質を調節してこれらの所定の範囲又は値内でこのようなパラメーターを維持するための適切な是正措置（例えば、添加剤の追加、又は吸引装置４２の起動）がとられる。是正措置は、所定の時間の間、あるいは、パラメーターが調節されるまでなされることができる。例えば、濁度が２ＮＴＵである所定の値を有するならば、凝集剤及び他の添加剤が水に加えられることができ、２ＮＴＵ以下に達するまで値が再決定される。
【００８１】
一実施形態では、本方法は、入浴ゾーンなど、水体の内部のさまざまなゾーンに適用される。この実施形態では、水体の異なる領域が異なる所定の値を有することができる。例えば、第１の領域では、濁度が２ＮＴＵ未満に調節され、一方、第２の領域は、３ＮＴＵの最大値を有することができる。異なる領域に対して異なる最大値を有することによって、所定の領域で、例えば、風呂として指定された領域、すなわち入浴ゾーンで、高い水質を維持することが可能であり、一方、他の領域でわずかに低い水質レベルを与えることが可能である。
【００８２】
異なる水質ゾーンの発展は、ここに説明されるように、各ゾーンの水質パラメーターを決定して、各ゾーンの決定したパラメーターをそのゾーンの最大の所定の値と比較して、このような活動を必要とするゾーンでのみ適切な活動（例えば、凝集剤を追加することと、１以上のスキマーを操作し始めることと、吸引装置４２を起動させることとの少なくとも１つ）を適用することによって達成されることができる。
【００８３】
本出願のシステム１０及び方法は、従来の集中ろ過システムと比較して小さくてより費用対効果の高いろ過システム、より小さくてよりエネルギー効率的なろ過システムの利点を提供する。本出願のシステム１０及び方法を使用することによって、ろ過システムのスケール及び操作は、実際の水質パラメーターによって、それ故、実際の必要にかかわらず１日当たり１〜６回のプールの体積の予め設定したスケジュールではなく、ここに説明されるようなろ過又は浄化の実際の必要性によって決定されることができる。例示的な実施形態によれば、従来のシステムよりも小さい６０回までの能力を備えたろ過システムが使用されることができる。プール中の水全体を１日当たり６回ろ過する能力を備えた従来のろ過システムと比較すると、本出願のシステムは、従来のシステムの１／６０であるろ過能力、すなわち、１日当たり水体の体積の１／１０（１０分の１−１０％）をろ過する能力を有するように構成されることができる。代わりの実施形態によれば、システムは、１日当たり水体の体積の１／５（５分の１−２０％）までのろ過が可能であるろ過能力を有するように構成されることができる。ろ過システムのエネルギー消費量は、サイズにほぼ比例し、したがって、ろ過システムが本方法によって動作されるとき、かなりのエネルギーの節約が期待されることができる。
【００８４】
例  
以下の例は例示的であり、他の実施形態が存在し、他の実施形態も本発明の範囲内にある。
【００８５】
例１  
２．２ｈａ（およそ５．５エーカー）の表面積及び約５５，０００ｍ３（およそ１，９５０，０００立方フィート又は１４５０万ガロン）の水の体積を含む大きな水体のろ過の必要性が、本出願による方法と理論的な従来のろ過システムを比較することによって調査された。従来のろ過システムでは、水体から取り出された水、人工的に建設された水体の底、及びスキマーシステムによって取り出された表面水は全て、１日当たり４回、水の全体積をろ過するために設定された集中ろ過システムを通って送られる。
【００８６】
本出願による方法では、水質は、さまざまな水質パラメーターに基づいて維持され、パラメーターは、アルゴリズム又は経験に基づいて決定され、このようなパラメーターをその範囲内に維持するために操作される。また、水体の底からの水のみが、ろ過システムを通って送られる。油脂除去システムから取り出された表面水は、油、油脂及び浮遊デブリを除去するために、油脂除去部及びスクリーンを通るようにして送られる。表４は、各システムに対して計算されたろ過能力、フィルターサイズ及びエネルギー消費量を示す。
【００８７】
【表４】
0006337119.tif 000005
【００８８】
この例によれば、従来の集中ろ過システムによって利用される面積は、本方法のろ過システムによって必要とされる面積よりも１５０倍を超えて大きく、毎月のエネルギー消費量は約１００倍大きい。この例によって実証されるように、本方法は、水体中の水質の維持のためのかなり小さく、費用対効果が高くエネルギー効率的なろ過システムの使用を可能にする。
【００８９】
例２  
本出願の方法が、約９，０００ｍ２の表面積及び約２２，５００ｍ３の体積を有する大きなレクリエーション用途のラグーンに適用された。ラグーンには、約２５Ｌ／ｓの流速を有するラグーンの底から水及び沈殿した不純物を吸引することが可能な吸引装置と、各々が約２．２Ｌ／ｓの流速を有するラグーンの周囲の２２個のスキマーとが装備されている。吸引装置からの水は、不純物を除去するためにろ過システムに送られ、ろ過された水がラグーンに戻された。ろ過システムには、直径１．８ｍであるＱＭＡ１８０フィルターが装備されている。スキマーからの水は、浮遊デブリを除去するために油脂除去部及びスクリーンを通るように送られた。浄化された水は、ラグーンに戻された。
【００９０】
ラグーンの底の色が目視で検査され、熟練技術者によってＣＭＹＫカラーパレットに対して評価された。濁度は、初めに、濁度計を使用して０．５５ＮＴＵであると決定された。濁度が２ＮＴＵを超える前に、処理用化学薬品の追加が開始された。使用された処理用化学薬品は、０．０２〜１．０ｐｐｍの範囲にある濃度を達成するために追加された陽イオンポリマー凝集剤である。凝集剤の追加後に、不純物が集まって塊となってプールの底に沈殿し、濁りが生じた。
【００９１】
次亜塩素酸ナトリウムが水に加えられ、０．４ｐｐｍの最小残余濃度が維持された。最小残留塩素レベルが、許容可能レベルが達成されるまで、さまざまな残留塩素レベルに対して水の微生物数を測定することを含む一連の実験を行うことによって得られた。最小残留塩素レベルが以下のような式に起因する値よりも低くなかったことに注目することが重要である。  
最小遊離残留塩素レベル＝０．３−０．００２（ＷＱＩ−１００）ｐｐｍ  
最小遊離残留塩素レベルが大きな水体に適用可能な水質パラメーターを評価するＷＱＩに基づいているので、このような最小遊離残留塩素レベルが、さらなる希釈効果を与えることを可能にする大きな水の体積に起因して従来の水泳プールに対してよりも低いことが注目されなければならない。
【００９２】
プールの底の色が、再び、黒色の成分を評価するために目視検査された。黒色の成分の増加がＣＭＹＫスケールにおいて３０％に近づいたとき、吸引装置の操作が開始された。底の色が、さらに監視され、底のオリジナルの色からの黒色の偏差が約３％ユニット（単位）に下がったときに吸引が停止された。同時に、表面水がスキマーによって取り出され、油脂及び浮遊デブリがクリーニングされた。本方法は、水体の入浴ゾーンが使用中であったとき、水体の入浴ゾーンに適用された。
【００９３】
レクリエーション用途のために適切な水質を維持するために、従来の集中ろ過でろ過された同じサイズのプールと比較したろ過の必要量は、以下の通りである。
【００９４】
【表５】
0006337119.tif 000006
【００９５】
本方法を使用したときのろ過の必要量は、ろ過が実際の水質パラメーターの監視に基づいたとき、わずか２５Ｌ／ｓであった。１日当たり２回水体全体をろ過するように構成された、同じサイズのプール用の従来の集中ろ過システムを使用したろ過の必要量は、５６７Ｌ／ｓであり、これは本方法の約２３倍である。
【００９６】
本発明の所定の実施形態が説明されてきたが、他の実施形態が存在してもよい。明細書は詳細な説明を含むが、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって明らかにされる。さらに、明細書は、構造上の特徴や方法論の行為に特有の言葉で説明されているが、特許請求の範囲は上に説明された特徴又は行為に限定されない。むしろ、上に説明された特定の特徴や行為は、本発明の例示的な態様及び実施形態として開示される。さまざまな他の態様、実施形態、置き換え、追加、変形及びこれらの均等物が、ここの説明に読んだ後、本発明の趣旨又は特許請求の範囲に記載される主題の範囲を逸脱することなく、当業者にそれら自身を示唆することができる。
出願当初の特許請求の範囲に記載された事項をそのまま以下に付記する。
［１］大きな水体を処理するための方法であって、前記水体は、可撓性メンブレンを有する底を備えた、大きな人工的に刳り貫かれた構造又は浮遊構造を含み、この方法は、
（ａ）２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために、前記水体中の水に有効量の凝集剤を加えることを具備し、前記凝集剤は、前記水中の浮遊物質を前記水体の底に沈むパーティクルへと凝集し、
（ｂ）ＣＭＹＫスケールに基づいて前記底の色の黒色の成分の３０％未満の増加を維持するために、可動式吸引装置を操作することを具備し、前記可動式吸引装置は、沈殿したパーティクルを含む前記水体の底からの水の一部を吸引し、前記装置は、２４時間当たり１０，０００ｍ２の表面クリーニング率でクリーニング可能であり、
（ｃ）前記可動式吸引装置によって吸引された水をろ過して、ろ過された水を前記水体に戻すことを具備し、前記可動式吸引装置によって吸引された水は、２４時間間隔で前記水体の水の全体積の１０％を超えず、
（ｄ）約２０ｍｇ／Ｌよりも少ない浮遊油脂を含む表面水層を維持するために、油脂除去システムを操作することを具備し、表面の水の流れから前記油脂除去システムへの油脂は、油脂除去部を有する分離ユニットによって除去され、処理された水が前記水体に戻される、方法。
［２］水中の少なくとも最小遊離残留塩素レベルを維持するために、塩素系添加剤を加えることをさらに具備し、前記最小遊離残留塩素レベルは、少なくとも、以下の式
最小遊離残留塩素レベル＝（０．３−０．００２（ＷＱＩ-１００））ｐｐｍ
に起因する値である［１］に記載の方法。
［３］前記水体は、少なくとも７，０００ｍ３の表面積を有する［１］に記載の方法。
［４］前記可撓性メンブレンは、約０．１ｍｍないし約５ｍｍの厚さを有する［１］に記載の方法。
［５］前記可撓性メンブレンは、ゴム、プラスチック、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＰＶＣ、アクリル樹脂又はこれらの組合せを含む［１］に記載の方法。
［６］前記吸引装置は、前記底に見られる沈殿した物質及びデブリの３０％未満の再浮遊を回避するために操作される［１］に記載の方法。
［７］前記吸引装置は、人工的に構築された構造の底を破損しないようにするために、ブラシの上に支持される［１］に記載の方法。
［８］前記吸引装置は、自力推進装置である［１］に記載の方法。
［９］前記吸引装置は、前記装置の底に沿って配置された吸引点での吸引力の集中を可能にし、それ故、高い吸引効率を与え、前記底に見られる沈殿した物質及びデブリの再浮遊を回避する［１］に記載の方法。
［１０］水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲未満に調節するために凝集剤を投与することをさらに具備する［１］に記載の方法。
［１１］前記濁度は、実験的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される［１］に記載の方法。
［１２］制御システムが、添加剤の投与、吸引装置の動作及び油脂除去システムの動作を起動させる［１］に記載の方法。
［１３］前記制御システムは、情報を処理する自動システムである［１２］に記載の方法。
［１４］前記制御システムは、サイト上で操作されることができる［１２］に記載の方法。
［１５］前記制御システムは、インターネット接続又は他の情報交換システムによって遠隔操作されることができる［１２］に記載の方法。
［１６］前記制御システムは、水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲内に調節するために前記凝集剤の投与を起動させる［１］に記載の方法。
［１７］前記凝集剤は、第四級アンモニウム基を含むポリマー及びポリ陽イオン、多価陽イオン、（例えば、第四級アンモニウム化合物及びポリ第四級アンモニウム化合物）、アルミニウム塩類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸鉄、塩化第二鉄、ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどの合成ポリマー、及びキトサン、ゼラチン、グアールガム、アルギン酸塩、モリンガシード、デンプン誘導体及びこれらの組合せなどである天然物質を含む［１］に記載の方法。
［１８］前記凝集剤は、殺藻特性を有する［１］に記載の方法。
［１９］前記凝集剤は、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、手動投与装置及び配管設備からなるグループから選択された少なくとも１つを含む化学投与システムによって水に投与される［１］に記載の方法。
［２０］前記水中の遊離残留塩素レベルに関する情報を受信することをさらに具備する［２］に記載の方法。
［２１］前記最小遊離残留塩素レベルは、実験的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される［２］に記載の方法。
［２２］前記制御システムは、塩素系添加剤の投与を起動させる［２］に記載の方法。
［２３］前記塩素系添加剤は、インジェクター、スプリンクラー、ディスペンサー、手動投与装置及び配管設備からなるグループから選択された少なくとも１つを含む化学投与システムによって水に投与される［２］に記載の方法。
［２４］前記化学投与システムは、前記水体に均質性を与えるために配置され、２つの異なる位置の間の水質は、４時間よりも長い時間の間、２０％未満しか異ならない［１］に記載の方法。
［２５］前記水体の底の色に関する情報を受信して、前記水体の底から沈殿したパーティクルを吸引することによって前記色を設定範囲内に調節するために、前記可動式吸引装置を起動させることをさらに具備する［１］に記載の方法。
［２６］前記構造の底の色を決定することをさらに具備し、前記色は、実験的方法、感覚的方法、分析的方法又は経験に基づいたアルゴリズムによって決定される［１］に記載の方法。
［２７］前記構造の底の色は、比色計を使用して決定される［１］に記載の方法。
［２８］前記可動式吸引装置の動作は、前記水体の底の上に沈殿している、前記底の色に影響を及ぼす不純物の量に基づいて起動され、前記沈殿している不純物の量は、前記水から除去される濁りの程度に対応している［１］に記載の方法。
［２９］前記制御システムは、前記水体の底の色に関する情報を受信して、前記色を設定範囲内に調節するために吸引装置の動作を起動させる［１２］に記載の方法。
［３０］前記制御システムは、浮遊油脂の量に関する情報を受信して、前記浮遊油脂の量を設定範囲内に調節するために油脂除去システムの動作を起動させる［１２］に記載の方法。
［３１］前記油脂除去システムは、前記分離ユニットへの表面水の流れを与えるためのスキマーを有する［１］に記載の方法。
［３２］前記油脂除去部は、前記水から油及び油脂を分離するための排出装置を有する［１］に記載の方法。
［３３］前記油脂除去システムは、大きなデブリを保持するための１以上のスクリーンと、油及び油脂から排出によって水を分離するための油脂除去部とを有する［１］に記載の方法。
［３４］前記油脂除去システムは、フィルターを有する［１］に記載の方法。
［３５］前記水体内の入浴ゾーンに適用される［１］に記載の方法。
［３６］前記最小残留塩素レベルは、前記水体内で連続して維持される［１］に記載の方法。
［３７］前記最小残留塩素レベルは、前記水体内で所定の時間の間維持される［２］に記載の方法。
［３８］前記水体が使用されているとき、前記最小残留塩素レベルが維持される［２］に記載の方法。
［３９］前記不純物は、浮遊物質、有機物、無機物、バクテリア又は藻類を含む［１］に記載の方法。
［４０］前記水体は、水を収容するための底及び壁と、前記水体の底を覆う非透過性の可撓性メンブレンとを有する刳貫き構造を有し、前記底は、約２０％以下である傾斜を有し、前記壁は、約４５％よりも大きい傾斜を有する［１］に記載の方法。
［４１］前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％未満であれば、その比重（ＲＤ）の少なくとも８０％に締固めされる［１］に記載の方法。
［４２］前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％以上であれば、その最大乾燥密度（ＭＤＤ）の少なくとも８５％に締固めされる［１］に記載の方法。
［４３］大きな水体中の水質を維持するためのシステムであって、水に凝集剤を投与するための化学投与システムを具備し、前記化学投与システムは、２ＮＴＵ未満の水の濁度を維持するために、前記水体中の水に凝集剤を投与し、前記水体の底に沿って移動することが可能であり、沈殿した物質を含む前記底から水の一部を吸引することが可能な可動式吸引装置を具備し、前記可動式吸引装置は、ＣＭＹＫスケールにおいて底の黒色の成分の増加が３０％を超える前に起動され、前記可動式吸引ユニットと流体連通するろ過ユニットを具備し、前記ろ過ユニットは、前記可動式吸引ユニットによって吸引される水の一部を受け取り、分離ユニットを有する油脂除去システムを具備し、前記分離ユニットは、油脂除去部と、前記水体から前記分離ユニットへの表面の水の流れを与えるためのスキマーとを有し、前記油脂除去システムは、約２０ｍｇ／Ｌ未満の油脂を含む表面水層を維持するために起動され、前記ろ過ユニット及び前記油脂除去システムから前記水体にろ過された水を戻すための１以上のリターンラインを具備するシステム。
［４４］前記水体は、少なくとも７，０００ｍ３の表面積を有する［４３］に記載のシステム。
［４５］前記水体は、水を収容するための底及び壁と、前記水体の底を覆う非透過性の可撓性メンブレンとを有する刳貫き構造を有し、前記底は、約２０％以下である傾斜を有し、前記壁は、約４５％よりも大きい傾斜を有する［４３］に記載のシステム。
［４６］前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％未満であれば、その比重（ＲＤ）の少なくとも８０％に締固めされる［４３］に記載のシステム。
［４７］前記刳貫き構造の前記底を形成する土は、締固め土であり、前記締固め土は、Ｎ°２００メッシュを通る前記刳貫き構造の前記底を形成する土の通過率が１２％以上であれば、その最大乾燥密度（ＭＤＤ）の少なくとも８５％に締固めされる［４３］に記載のシステム。
［４８］前記土の除去される上層は、少なくとも５ｃｍである［４３］に記載のシステム。
［４９］添加剤の投与と、前記吸引装置の動作と、前記油脂除去システムの動作とを起動させる制御システムをさらに具備する［４３］に記載のシステム。
［５０］前記制御システムは、水質パラメーターに関する情報を受信して、前記情報を処理して、前記水質パラメーターを設定範囲内に調節するために、化学薬品起動システム、可動式吸引装置及び油脂除去システムの少なくとも１つを起動させるように構成されている［４９］に記載のシステム。
［５１］前記制御システムは、情報を処理する自動システムである［４９］に記載のシステム。
［５２］前記制御システムは、サイト上で操作されることができる［４９］に記載のシステム。
［５３］前記制御システムは、インターネット接続又は他の情報交換システムによって遠隔操作されることができる［４９］に記載のシステム。
［５４］前記制御システムは、水の濁度に関する情報を受信して、前記濁度を設定範囲内に調節するために凝集剤の投与を起動させる［４３］に記載のシステム。
［５５］前記水体の前記底は、前記水体中の水に特定の色合いを与える色を有する［４３］に記載のシステム。
［５６］前記底は、白色か、黄色か、水色である［４３］に記載のシステム。
［５７］前記油脂除去部は、前記水から油及び油脂を分離するための排出装置を有する［４３］に記載のシステム。
［５８］前記油脂除去システムは、大きなデブリを保持するための１以上のスクリーンと、油及び油脂から排出によって水を分離するための油脂除去部とを有する［４３］に記載のシステム。
［５９］前記非透過性の可撓性材料は、ゴム、プラスチック、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＰＶＣ、アクリル樹脂又はこれらの組合せを含む［４３］に記載のシステム。
［６０］前記非透過性の可撓性材料は、約０．１ｍｍないし約５ｍｍの厚さを有する［４３］に記載のシステム。
［６１］前記壁は、非透過性の可撓性材料で覆われている［４３］に記載のシステム。
［６２］前記吸引装置は、人工的に構築された構造の底を破損しないようにするために、ブラシの上に支持されている［４３］に記載のシステム。
［６３］前記吸引装置は、自力推進装置である［４３］に記載のシステム。
［６４］前記吸引装置は、前記装置の前記底に沿って配置された吸引点で吸引力の集中を可能にし、それ故、より高い吸引効率を与え、前記底に見られる沈殿した材料及びデブリの再浮遊を回避する［４３］に記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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