(57)【要約】【課題】環境汚染が発生せず、効率よく、カワヒバリガイの付着を防止するカワヒバリガイの付着防止方法を提供すること。【解決手段】高圧直流パルス印加電極を両端が−電極、その他＋電極とし、上記電極により形成される電場に電圧パルス総数で定められる２７０以上の電気刺激を与える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川水等の取水用水管に高圧直流パルス印加電極により直通パルスを発生させカワヒバリガイの付着を防止するカワヒバリガイの付着防止方法において、高圧直流パルス印加電極の電極配置を、両端を−電極、その他を＋電極とし、水管内の水流の流れ方向に設置し、前記印加電極に対して配置したアース電極により形成される電場に電気刺激を付与し、カワヒバリガイを麻痺させることを特徴とするカワヒバリガイの付着防止方法。
【請求項２】
電気刺激は、電圧×パルス総数で表わされ、２７０以上であることを特徴とする請求項１記載のカワヒバリガイの付着防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川や湖沼から上水用、工業用等の用水を取水するための水管に季節的に進入してくるカワヒバリガイ幼生が、配管系統や水質計測器に付着するのを防止するカワヒバリガイの付着防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
付着性二枚貝による障害としては、海洋における船舶や発電所などの海水取水施設に付着するムラサキイガイが引き起こす船速低下や取水量の低下などの汚損がよく知られている。
【０００３】
一方、わが国の河川や湖ではこれまで付着性二枚貝が生息していなかったため、水力発電所や水道の取水施設に二枚貝（  ゼブラ貝）  が付着し通水管を閉塞させ通水障害を起こすといった障害はなかった。しかし、１９９０年前後に中国や韓国から外来種である付着性二枚貝のカワヒバリガイが琵琶湖や長良川水系に進入し、その生息規模が拡大するにつれて、最近では水道の取水施設等の通水管にこのカワヒバリガイが付着し、通水管を閉塞し水量が低下するといった取水障害が多発するようになった。具体的には、カワヒバリガイ幼生が、琵琶湖淀川水系や長良川水系から、上水用、工業用等の用水を取水するための取水管へ季節的に進入し、水と接触している配管系統に付着し、管径を狭め通水障害を起こし、また、水質計測器に付着しセンサーの作動障害を起こし機能停止に至るなどの障害が起こっている。
【０００４】
カワヒバリガイによる取水施設の取水障害は、韓国や台湾でも問題となっており、その対策としてはもっぱら水道水の消毒に広く用いられている塩素処理が極めて有効とされ、経済性も優れているため一般的に用いられてきた。
【０００５】
わが国においても、塩素によるカワヒバリガイ対策が検討されたが、塩素処理は河川水中の有機物と塩素が結合し、発ガン性を示す有機塩素系化合物（代表的な物質としてはトリハロメタンがある）を発生させるとして用いられていない。
【０００６】
また、この他の化学的方法として、銅などの化合物を含んだ防汚塗料を水に接触する構造物に塗布する方法もあるが、これらの毒性物質は環境を汚染することが懸念され、積極的な使用には至っていないのが現状である。
【０００７】
その為、現在の対策としては、閉塞した管や付着した構造物を人手や機械で清掃する、あるいは取水管の場合ストレーナーでカワヒバリガイの稚貝を濾し採リストレイナーを頻繁に交換するといった方法しか採用されていない。これらの方法は、付着して取り除いたカワヒバリガイをゴミとして次に処理しなければならず、カワヒバリガイを対象箇所に付着させないという基本的な対策が切望されている。
【０００８】
また、海水の取水口、排水口に通ずる水路内に、コンデンサーの充放電でパルスを発生させる貝類付着防止用直流パルス発生装置も知られているが（特許文献１参照）、効果的なカワヒバリガイの付着防止方法が確立されていないため、未だ実用に供されるに至っていない。
【０００９】
【特許文献１】
特許第３１８８８６４号公報（４〜５頁、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
水管等に付着したカワヒバリガイを除去した場合、次にはその処理が問題となり、ゼロエミッションを標榜する現在の情勢とはそぐわない。そこで本発明は、環境汚染の懸念がある薬物を使用せず、カワヒバリガイの付着幼生が出現する時のみにカワヒバリガイが付着する水管等に電場を形成し、幼生を麻痺させることで、効率よくかつ経済的で付着防止が可能なカワヒバリガイ幼生付着防止方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するもので、河川水等の取水用水管に高圧直流パルス印加電極により直通パルスを発生させカワヒバリガイの付着を防止するカワヒバリガイの付着防止方法において、高圧直流パルス印加電極の電極配置を、両端を−電極、その他を＋電極とし、水管内の流れ方向に設置し、前記印加電極に対して配置したアース電極により形成される電場に電気刺激を付与し、カワヒバリガイを麻痺させるカワヒバリガイの付着防止方法である。
【００１２】
また、電気刺激は、電圧×パルス総数で表わされ、２７０以上であることを特徴とするカワヒバリガイの付着防止方法である。
【００１３】
本発明の方法の稼動時期をカワヒバリガイの付着幼生の出現時期のみとすることにより、その他の生物への影響をなくし、かつ本発明の電極配置をすることで、電気消費量を低減できる。また、電場を形成するための河川水等取水用水管内に設置する電極は、幼生の付着可能な流速部分に設置するものとして、この電極に印加する直流パルスの電圧は、流速から考慮される付着防止部分の通過時間のみ幼生が麻痺して付着活動が防止される量とすることで、幼生は死滅することなく、同時に感電するその他の微小生物への影響も最小限にすることができ、環境の汚染もなくその他の生物を死滅させることもないカワヒバリガイの付着防止方法を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔実施例１〕
実施例１は、透明塩ビの水管（  直径１０ｃｍ）  に直流パルス電場を形成し、電気刺激を受けたカワヒバリガイ幼生を採取・観察し、カワヒバリガイに与える麻痺の程度（電気刺激の影響）を検討した。
【００１５】
試験装置の平面図を図１に示す。図において、１は水中ポンプ、２は電気パルスを与え電場を形成する水管の試験区、３は電場を形成する水管、４は電場を形成しない水管、５は電場を形成する水管に設けたモニタリング水槽、６は電場を形成しない水管に設けたモニタリング水槽、７は付着基質、８はカワヒバリガイの幼虫を採取する採水口である。
【００１６】
電場は、水管内の流水方向に設置された高電圧直流パルス印加電極と、この高い電圧直流パルス印加電極に対して配置されたアース電極で形成される。また、この試験装置は、河川水を水中ポンプで揚水し、電極部を設け電気パルスを与え電場を形成する水管（試験区）と電場を形成しない水管（対照区）に分岐した。
電極部の電極配置は２種類とした。電極配置（ａ）は２．８ｍの距離で、−＋−＋−＋−の電極配置とした。電極配置（ｂ）は０．９６ｍで、−＋＋＋−の電極配置とした。それぞれの末端には採水口を設け、幼生採集を出来るようにした。
この試験装置は付着基質を設置出来るモニタリング水槽を配した設備である。また、電極部に測定端子を設け電場分布を計測した。
【００１７】
使用したパルス発生装置は特許文献１に示した直流パルス発生装置であり、仕様を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
試験で得られた電場分布を図２（ａ）（ｂ）に示す。電圧は＋電極でピーク（設定電圧とほぼ同レベルの電圧）を示し、−電極に向かって減衰する。図２（ａ）の電極配置は、−＋−＋−＋−の電極配置で電場分布は三角形を、図２（ｂ）の電極配置は、−＋＋＋−で台形の電場が形成された。図２（ａ）の電極配置と図２（ｂ）の電極配置を比較すると、後者において減衰部分が少なく、短い距離で広い範囲の電場形成が見られた。
【００２０】
試験は、流速０．０２５〜０．２ｍ／秒の流水中で電場を形成し電気刺激を受けたカワヒバリガイ幼生を採水口から採取し、幼生への刺激を検討するため麻痺の状態を不動率（％、不動の個体数／観察個体数×１００）で観察した。
【００２１】
結果を、表２と図３（ａ）（ｂ）に示す。３ｋＶ以上の印加電圧で幼生は電気刺激を受けて麻痺した。その刺激を電気刺激として，  電圧×パルス総数で表した。印加電圧７ｋＶでは、図２（ａ）の電極部では、４００程度の電気刺激（電気刺激：電圧×パルス総数）で８０％以上の幼生が麻痺し不動になった。また、図２（ｂ）の電極部では、２７０程度の電気刺激で、約８０％の幼生が麻痺し不動になった。これらの結果から、図２（ｂ）の電極配置のものが、図２（ａ）の電極配置に較べて、電極配置の距離が短かく、少ない電気刺激で幼生を麻痺できることが解った。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
一方、対照区では、５分〜１０分間では２９％程度が麻痺し、１５分〜２０分後には幼生が回復し、その割合は１７％まで低下した。
【００２４】
図３は各通電条件におけるカワヒバリガイ幼生の不動率を示し、（ａ）は５分〜１０分の不動率、（ｂ）は１５分〜２０分の不動率を示す。不動率は不動個体数と殻が破損した個体数の合計／観察個体数％として求め、（ａ）は図２（ａ）の電極配置の結果、（ｂ）は図２（ｂ）の電極配置の結果を示す。
【００２５】
図３（ｂ）の７ＫＶ（ｂ）に示すように、通電区でも、暴露１５分〜２０分後には、幼生の回復がみられたが、対照区に比較すると回復が遅かった。
【００２６】
なお、対照区でも幼生の麻痺が観察されたが、流速が増大してもその割合に変化はみられず、通電区でみられた高い不動率は電気刺激によるものといえる。
【００２７】
上記の結果から、この方法では電極配置を−＋＋＋−として、印加電圧７ｋＶ、２７０以上の電気刺激（印加電圧×パルス総数）で高い麻痺効果が得られることが判った。幼生が麻痺している間は、付着行動が停止するため付着が防止出来る。
【００２８】
また、麻痺した幼生が時間経過とともに回復し、再び泳ぎ出すことが確認された。このことは、幼生は完全に死滅するものではないことを示している。
【００２９】
また、電場通過後の幼生の付着状況も試験した。試験は、印加電圧７ｋＶ、パルス数４回／秒、流速０．１ｍ／秒、幼生の不動率が８０％を示した試験条件で実施した。一定時間通水した後、モニタリング水槽に設置した付着基質（ナイロンロープ）に付着したカワヒバリガイ幼生を計数して、試験区と対照区を比較した。試験区と対照区におけるカワヒバリガイ幼貝の付着数を表３に示す。電場が形成された試験区で少なく、対照区での値が多かった。すなわち、カワヒバリガイ幼生の付着防止効果も確認された。
【００３０】
【表３】
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【００３１】
〔実施例２〕
実施例２は、水力発電所の用水配管系統への展開例である。
【００３２】
実施例１の試験結果を解析した結果、実機展開に際しては、電極の配置を−＋＋＋−とする。目標電気刺激（ｋＶ電圧×パルス総数）は２７０以上とする。その為、電圧は１０ｋＶ、パルス回数は１５回／秒とする。また、上記の運転条件を満たすためＤＣパルス発生装置制御盤は以下の表４の仕様とする。電極管の直径は１５ｃｍとし、電極の材質はステンレスとする。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
電気刺激は、電圧×パルス数である。そこで流速が速ければ電極部を通過する時間は早くなるため１秒あたりの必要パルス数は多く必要となり、また電極部の距離が長くなればパルスを受ける時間が長くなり数も増加する。そこで必要出力パルス数は以下の式で表される。
【００３５】
必要出力パルス数（回／秒）＝（２７０／電圧（ｋＶ））×（流速（ｍ／秒）／電極管長（ｍ））
流速と電極部の長さから必要出力パルス数を求め表５に示した。
【００３６】
【表５】
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【００３７】
すなわち、流速が速ければ、必要出力パルス数は増加し、また同じ流速では電極部が短いほど必要出力パルス数は増加する。
【００３８】
本方法を実機展開する場合の案を図４に示す。既存の配管にも、バイパスを設ければ使用可能である。
【００３９】
なお、稼動期間はカワヒバリガイ幼生の出現する６月から１０月の５ヶ月程度とする。
【００４０】
上記した通り、本発明のカワヒバリガイの付着防止方法の稼動時期をカワヒバリガイの付着幼生の出現時期のみとし、必要のない時期は稼動させないことにより、有効にカワヒバリガイの付着を防止でき、その他の河川に生育する生物への影響をなくし、かつ電気消費量を低減できる。また、電場を形成するための取水用水管内に接地する電極は、幼生の付着可能な流速部分に接地するものとして、この電極に印加する直流パルスの電圧は、流速から考慮される付着防止部分の通過時間のみ幼生が麻痺して、付着活動が防止される量とすることで、幼生は死滅することなく、同時に感電するその他の微小生物への影響も最小限にすることができ、環境の汚染もなくその他の生物を死滅させることもないカハヒバリガイの付着防止方法を提供できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、水管等に付着した生物の処理が不要で、環境への影響がほとんどなく、電力エネルギー消費も少なく、かつ効率的に付着防止が可能な極めて経済性の高いカワヒバリガイ幼生の付着防止が達成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試験装置の平面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は電場分布概要図である。
【図３】（ａ）は各通電条件におけるカワヒバリガイ幼生の５分〜１０分の不動率を示した図であり、（ｂ）は各通電条件におけるカワヒバリガイ幼生の１５分〜２０分の不動率を示した図である。
【図４】本発明の高圧直流のパルス印加電極の配置構成図である。
【符号の説明】
１  水中ポンプ
２  試験区
３、４  水管
５、６  モニタリング水槽
７  付着基質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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