(57)【要約】【課題】  水流発生手段などを備える必要がなく、外部からの人為的なエネルギー供給にたよらずに、自然エネルギーを利用して閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を行うシステムであって、簡単なシステム構成により、システムの配備、設置に要する費用を抑えることが可能で、なおかつ、効果的に閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることのできるシステムを提案する。【解決手段】  それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなるハニカム構造体からなる接触部材が、水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置で、前記複数の通水孔の向かう方向が上下方向となるように配置されていることを特徴とする閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材が、閉鎖性水域における水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置で、前記複数の通水孔の向かう方向が上下方向となるように配置されていることを特徴とする閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム。
【請求項２】
接触部材は、浮体と錘とによって、閉鎖性水域の水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置で、前記複数の通水孔の向かう方向が上下方向となるように、閉鎖性水域の水中に配置されていることを特徴とする請求項１記載の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム。
【請求項３】
接触部材の前記複数の通水孔の上下方向の長さが５ｃｍ〜１００ｃｍで、接触部材は前記複数の通水孔の上端側開口の位置が閉鎖性水域の水面下５ｃｍ〜５０ｃｍに位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム。
【請求項４】
それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材はハニカム構造体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯水池、池、堀、沼、湖、貯水槽などの閉鎖性水域の水質を浄化及び／又は改善するシステムに関し、特に、水中に配置されている接触部材に水流が接触することにより、当該接触部材の表面に付着した微生物等が浮遊物質や有機物を吸着してこれらを分解することにより閉鎖性水域の水質が浄化及び／又は改善されるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水中に配置されている接触部材に水流が接触することにより、当該接触部材の表面に付着した微生物等が浮遊物質や有機物を吸着してこれらを分解することにより閉鎖性水域の水質が浄化及び／又は改善されるシステムについては、従来から種々の提案が行なわれている。
【０００３】
例えば、特開２００３−２３６５７４には、閉鎖性水域において水流を発生させるための水流促進装置と、閉鎖性水域における汚濁物質、富栄養物質を除去するために閉鎖性水域との間で汚濁水を循環させるための浄化設備とを備えた閉鎖性水域の水質浄化システムが提案されている。このシステムの前記浄化設備には、接触材、繊維性濾過材及び燐吸着材が充填されている。
【０００４】
また、特開２００１−６２４７８には、有機物を分解する微生物が付着する微生物担持体を浮体と錘とによって、水中にて揺動できるように垂下し、当該微生物担持体に水流が当たることにより水に含まれている有機物が前記微生物によって分解されると共に、微生物担持体に付着している微生物やその死骸が前記揺動によって適度に振り落とされることにより、有機物の分解に適当な微生物の分布状況が作り出される湖沼等の水質浄化ユニット、水質浄化装置が提案されている。
【０００５】
更に、特開平９−１４１２８０号には、蚊帳状に形成されたネット容器の内部に多数の細長の接触材を垂れ下げ、ネット容器の上部にフロートを配置し、ネット容器の上部を遮光シートで覆うと共に、ネット容器の底部を水域の底面に固定し、上部にフロートを取り付けた河川等の水域の水質浄化装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２３６５７４号公報
【特許文献２】特開２００１−６２４７８号公報
【特許文献３】特開平９−１４１２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特開２００３−２３６５７４号公報の発明では、閉鎖性水域において水平方向に水流を発生させるための水流促進装置が必須であるため、システムの配備、運転、維持に多くのコストをかけざるを得なかった。
【０００７】
また、特開２００１−６２４７８号公報記載の発明では、プラスチック製の紐状体に輪になった細い糸が多数取り付けられて構成されている微生物担持体に対して、水流発生手段から噴射された水平方向に流動する水流が吹き付けられ、こうして微生物が付着している微生物担持体に水流が当たることによって水に含まれている有機物を微生物が取り込んで分解するものであった。このため、水平方向に水を流動させる水流発生手段が必須であって、システムの配備、運転、維持に多くのコストをかけざるを得なかった。
【０００８】
特開平９−１４１２８０号公報記載の発明は、水が水平方向に流動する河川等に設置されることを前提としているものであって、水平方向への水流が発生しない閉鎖性水域での使用には適していなかった。
【０００９】
本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑みて、水流促進装置、水流発生手段などを備える必要がない、すなわち外部からの人為的なエネルギー供給にたよらない、自然エネルギーを利用した閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムであって、簡単なシステム構成により、システムの配備、設置に要する費用を抑えることが可能で、なおかつ、効果的に閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることのできるシステムを提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明が提案する閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムは、それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材が、閉鎖性水域の水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置で、前記複数の通水孔の向かう方向が上下方向（すなわち、鉛直方向）となるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材が配置される前記閉鎖性水域の水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置とは、昼間と夜間との間での温度変化により（すなわち、太陽が当たっている日中や、太陽が当たっていない夜間における水面側（上側）と水底側（下側）との間の温度変化や、日中と夜間との間における温度変化により）、また水面上で吹いている風の影響により、閉鎖性水域、例えば、貯水池、池、堀、沼、湖、貯水槽などに蓄えられている水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、接触部材に並列配置されている前記それぞれ同一の方向である上下方向（鉛直方向）に向かう複数の通水孔の中を通過することを可能とする上下方向高さ位置のことである。
【００１２】
すなわち、前述した本発明の水質浄化及び／又は改善システムによれば、水流促進装置、水流発生手段などを備える必要がない。すなわち外部からの人為的なエネルギー供給にたよることなく、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などという自然エネルギーを利用して、閉鎖性水域中の水を、上下方向に向かうように並列配置されている接触部材における複数の通水孔中に通過させ、この水流を接触部材に接触させることにより、接触部材の表面に付着した微生物等に閉鎖性水域の水の中の浮遊物質や有機物を吸着させ、これらを分解させて、閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることができる。
【００１３】
そこで、本発明が提案する閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムは、その配備、設置に要する費用を抑えることが可能で、なおかつ、効果的に閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることができる。
【００１４】
前述した本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムにおいて、接触部材は、浮体と錘とによって、閉鎖性水域の水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置で、前記複数の通水孔の向かう方向が上下方向となるように、閉鎖性水域の水中に配置することができる。
【００１５】
このようにすれば、浮力を用いて接触部材を水中に配置することができるので、本発明が提案する閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムを設置する工事費用をより低廉なものにすることができる。
【００１６】
なお、接触部材の前記複数の通水孔の上下方向（鉛直方向）の長さは５ｃｍ〜１００ｃｍとし、接触部材を前記複数の通水孔の上端側開口の位置が閉鎖性水域の水面下５ｃｍ〜５０ｃｍに位置するように配置することが望ましい。
【００１７】
接触部材が配置される位置が水面下であまりに浅くなりすぎたり、逆に、あまりに深くなりすぎたりすると、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域の水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、接触部材に並列配置されている上下方向に向かう複数の通水孔中を通過しにくくなる。
【００１８】
本願発明者の実験によれば、昼間、太陽が当たる貯水池などの閉鎖性水域において、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域中の水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、接触部材に並列配置されて上下方向に向かう複数の通水孔中を通過し易いようにする上で効果的な範囲は、接触部材に配備されている通水孔の上下方向の長さが５ｃｍ〜１００ｃｍで、接触部材に配備されている通水孔の上端側開口の位置が閉鎖性水域の水面下５ｃｍ〜５０ｃｍに位置するように配置することが望ましかった。
【００１９】
この範囲が、昼間と夜間との間での温度変化、すなわち、太陽が当たっている日中や、太陽が当たっていない夜間における水面側（上側）と水底側（下側）との間の温度変化や、日中と夜間との間における温度変化や、水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域に蓄えられている水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動を、接触部材に並列配置されて上下方向に向かう（鉛直方向に向かう）通水孔中に通過させ、接触部材の表面に付着する微生物等に浮遊物質や有機物を吸着させてこれらを分解させ、閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図る上で効果的である。
【００２０】
なお、このような水流を円滑に行わせるため、接触部材の上下方向（鉛直方向）の長さも、これに配備されている通水孔の上下方向の長さ（５ｃｍ〜１００ｃｍ）と同等にしておくことが望ましい。
【００２１】
一方、平面視で見た接触部材が閉鎖性水域の水面に占める面積は、閉鎖性水域の水面中、接触部材が配置されている部分が、閉鎖性水域の水面の一部あるいは全部になるようにすることができるが、好ましくは前記の上下方向の長さ（５ｃｍ〜１００ｃｍ）の通水孔が上下方向に向かうように複数並列配置されている接触部材が、前記の深さ（接触部材に配備されている通水孔の上端側開口の位置が水面下５ｃｍ〜５０ｃｍに位置する深さ）に配置されたときに、複数の通水孔の各面積及び、その上下方向の長さ、この通水孔の上下方向の長さと同等である接触部材の上下方向の長さとあいまって、閉鎖性水域の水面に入射する太陽光が、閉鎖性水域の水底に到達することを防止できる、しかも、閉鎖性水域の水底のできるだけ広い面積に渡って、閉鎖性水域の水面に入射した太陽光が到達できなくなる程度の面積を占めるように、接触部材を配置することができる。
【００２２】
閉鎖性水域の水面に入射した太陽光が閉鎖性水域の水底に到達することを防止できれば、閉鎖性水域の水底における藻類の繁殖を抑制可能になる。そこで、本発明の特徴的な効果である、貯水池などの閉鎖性水域において、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域中の水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、接触部材に並列配置されて上下方向に向かう複数の通水孔中を通過し易くなって、接触部材の表面に付着する微生物等に浮遊物質や有機物を吸着させてこれらを分解させ、効果的に閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることが可能になるのと併せて、夏などに、閉鎖性水域の水底で藻類が異常に繁殖して閉鎖性水域の水が酸欠状態に陥るおそれを防止する上で有効である。
【００２３】
以上の本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムにおいて、それぞれ同一の方向（上下方向＝鉛直方向）に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材はハニカム構造体にすることができる。
【００２４】
横断面六角形の蜂の巣構造を基本形態とするハニカム構造体は、現状では、横断面六角形状のみにとどまらず、同一断面形状の集合体からなるものについて総称されているが、ハニカム構造体であれば、特開２００１−６２４７８号に記載されているような、プラスチック製の紐状体に輪になった細い糸が多数取り付けられて構成されている微生物担持体とは異なり、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域に蓄えられている水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、ハニカム構造体に複数並列配置されていて、それぞれ同一の方向（上下方向＝鉛直方向）を向いている通水孔の中を、容易に通過していくことができる。
【００２５】
そして、ハニカム構造体はその単位体積に占める表面積が非常に大きいので、より多くの微生物をその表面に付着させて効率よく水質浄化、改善を行うことができるので有利である。
【００２６】
更に、ハニカム構造体は空隙率が大きくて、体積あたりの重量が小さいので、取り扱いが容易である。そこで、閉鎖性水域の広い面積にわたって、浮き体と錘とを利用してハニカム構造体を水中の所定の深さ位置に配置する場合であっても、作業を効率よく、簡易に行うことが可能になる。これによって、本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムを配備、設置することに要する費用を更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、水流促進装置、水流発生手段などを備える必要がない、すなわち外部からの人為的なエネルギー供給にたよらない、自然エネルギーを利用した閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムであって、簡単なシステム構成により、システムの配備、設置に要する費用を抑えることが可能で、なおかつ、効果的に閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善を図ることができる。
【００２８】
本発明のシステムによれば、それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔が並列配置されてなる接触部材を、閉鎖性水域の水面と水底との間の所定の上下方向高さ位置に配置するにあたって、浮き体と錘とを用いて、前記接触部材を閉鎖性水域の水中に配置できるので、システムの配備、設置を簡単な設備で、簡易かつ低コストにて行うことができる。
【００２９】
特に、前記接触部材をハニカム構造体で構成することにより、昼間と夜間との間での温度変化や水面上で吹いている風などの影響により、閉鎖性水域に蓄えられている水に生じる、水面側（上側）と水底側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、ハニカム構造体に備えられているそれぞれ同一の方向（上下方向＝鉛直方向）を向いて複数並列配置されている通水孔の中を容易に通過することができる。また、単位体積に占める表面積が非常に大きいという特徴を有するハニカム構造体を用いることにより、より多くの微生物をその表面に付着させて、効率よく水質浄化、改善を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００３１】
図１は、閉鎖性水域である貯水池２（水深Ｄ２：１．２ｍ）に本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム１が配備されている状態を説明する側面図である。
【００３２】
閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム１は、ハニカム構造体からなる接触部材１０が、フロート６ａ、６ｂと錘５とによって、貯水池２の水中で、水面３と水底４との間の所定の上下方向高さ位置に、接触部材１０に並列配置され、それぞれ同一の方向に向かう複数の通水孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ（図２（ｂ）、図３（ｂ））が、上下方向（鉛直方向＝図１中、上下方向）に向かうように配置されて構成されている。
【００３３】
図１の実施形態では、上下方向（鉛直方向）の長さＬが２０ｃｍの接触部材１０（通水孔１１ａ〜１１ｂの上下方向の長さも同じく２０ｃｍ）が、通水孔１１ａ〜１１ｂの上端側開口の水深Ｄ１＝２０ｃｍになるように、フロート６ａ、６ｂと錘５とによって、貯水池２の水中に配置されている。
【００３４】
ハニカム構造体からなる接触部材１０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、硬質塩化ビニール製で、六角形のセルサイズＲ（図４（ｂ））が２０ｍｍのものを用いた。
【００３５】
貯水池２の水中には、昼間と夜間との間での温度変化や水面３上で吹いている風などの影響により、水面３側（上側）と水底４側（下側）との間の緩やかな上下循環流動が、矢印７ａ、８ａのように生じる。この貯水池２の水の上下循環流動により、ハニカム構造体からなる接触部材１０の通水孔には、例えば、矢印９で示すような方向の水流が生じる。
【００３６】
このような水流が接触部材１０に接触することにより、接触部材１０の表面に付着した微生物等が、貯水池２の水中の浮遊物質や有機物を吸着し、これらを分解することにより貯水池２の水質が浄化及び／又は改善される。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）は、他のハニカム構造体からなる接触部材２０を表すものである。図５（ａ）、（ｂ）の接触部材２０は、硬質塩化ビニール製の波状型開放ハニカム構造体からなるものであり、図４（ａ）、（ｂ）図示のハニカム構造体からなる接触部材１０よりも更に単位体積あたりの表面積が大きく、また微生物の付着が早くなるので、よりすぐれた水質浄化、改善効果を発揮することができる。
【００３８】
図２は、図１に符号１０で表されている接触部材の側壁にパイプを取り付けて、符号２１ａで表されている一つのユニットとし、こうして構成した複数のユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、をロープ２２で繋いで、大面積の閉鎖性水域である貯水池２に設置する場合を説明したものである。
【００３９】
基本的な動作は図１を用いて説明した実施例と同一であるので、図１図示の実施例と共通する部分には共通する符号をつけてその説明を省略する。
【００４０】
図３は複数のユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを大面積の閉鎖性水域である貯水池２に設置する工程を説明するものである。各ユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの大きさ（平面図で表されている図３中における縦、横のサイズ）は、２ｍ×３ｍ等、貯水池２の大きさに応じて種々に設定することができる。最初は錘５をつけていない状態で、図３に矢印で示すように、貯水池２の周囲から貯水池２中に複数のユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを投入していき、その後、ダイバーが水中で錘５を取り付け、上下方向（鉛直方向）の深さを調整する。
【００４１】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明したが本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムが閉鎖性水域に配備されている状態を説明する側面図。
【図２】大面積の閉鎖性水域である貯水池に複数のユニットからなる本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムが配備されている状態を説明する側面図。
【図３】大面積の閉鎖性水域である貯水池に複数のユニットからなる本発明の閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システムを配備する工程を説明する平面図。
【図４】（ａ）ハニカム構造体からなる接触部材の一部を表す斜視図、（ｂ）図４（ａ）図示のハニカム構造体からなる接触部材の一部を表す平面図。
【図５】（ａ）ハニカム構造体からなる他の接触部材の一部を表す斜視図、（ｂ）図５（ａ）図示のハニカム構造体からなる接触部材の一部を表す平面図。
【符号の説明】
【００４３】
１    閉鎖性水域の水質浄化及び／又は改善システム
２    貯水池
３    水面
４    水底
５    錘
６ａ、６ｂ    フロート
１０  接触部材
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  通水孔
２０  接触部材
【図１】
2005334812.tif 000003
【図２】
2005334812.tif 000004
【図３】
2005334812.tif 000005
【図４】
2005334812.tif 000006
【図５】
2005334812.tif 000007