(57)【要約】【課題】  湖、沼、池等の集水域における植物プランクトンの増殖等による水質汚濁を、簡単、かつ低コストで効果的に除去して集水域を浄化する方法を提供する。【解決手段】  集水域に、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートを展張して沈め、所定期間放置した後、前記繊維質シートを回収する。前記繊維質シートとして不織紙又は不織布を用いることが好ましい。また、前記繊維質シートを、集水域の面積の少なくとも１０％以上に展張して沈めることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
集水域に、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートを展張して沈め、所定期間放置した後、前記繊維質シートを回収することを特徴とする集水域の浄化方法。
【請求項２】
前記繊維質シートとして不織紙又は不織布を用いる、請求項１に記載の集水域の浄化方法。
【請求項３】
前記繊維質シートを、前記集水域の面積の少なくとも１０％以上に展張して沈める、請求項１又は２に記載の集水域の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖、沼、池等の集水域における、植物プランクトンの増殖等による水質汚濁を除去する集水域の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、湖、沼、池等の集水域の富栄養化による水質汚濁が重大な社会問題となっている。この水質汚濁は、経済活動の活発化に伴ない、各種排水に含まれる窒素やリン等が大量に河川を介して集水域に流入することにより集水域の人為的富栄養化現象が起き、窒素やリン等を栄養源とする植物プランクトンが異常に増殖するために生じるものである。
【０００３】
また、水質汚濁の進んでしまった集水域においては、集水域底部の堆積物が水の流動等により水中に拡散されて堆積物中の窒素やリン等が水中に回帰され、窒素やリンが物質循環により何回も繰り返して利用されるため、新たに栄養源が供給されなくても植物プランクトンが増殖できる環境にある。
【０００４】
従来、集水域の富栄養化による水質汚濁を防止するために、排水の処理機能を強化して植物プランクトンの栄養源である窒素やリン等を除去することが行われているが、このような方法には限界があり、集水域における植物プランクトンの増殖を効果的に防止できなかった。
【０００５】
また、水質汚濁の進んでしまった集水域においては、集水域底部の堆積物を浚渫して除去する方法も採用されているが、この方法では、多大な費用がかかるわりにはその効果があまり期待できなかった。また、堆積物が撹拌されて栄養源が水中に拡散してしまい、かえって植物プランクトンの増殖を招く結果になるといった問題があった。
【０００６】
そのため、集水域の水質汚濁を改善するために様々な方法が提案されており、例えば、下記特許文献１には、生分解性ポリ乳酸繊維で作成した織布、不織布で農薬及び化学薬品を吸着するセラミック等及び水質改善、悪臭処理に有効な微生物群を袋に詰めて投函又は設置又は吊るすなど水槽、沼、池、河川工事の種類に関係なく、施工も単純でしかも経済的に短期間で河川や地下水等の水質改善を、行なうことが出来ることを特徴とする水質改善材が開示されている。
【０００７】
また、下記特許文献２には、湖沼の底部に吸水管を埋設し、該吸水管の端部を排水ポンプの入口に接続し、該排水ポンプの出口を湖沼の水中に開放し、前記排水ポンプにより湖沼の水を循環させて浄化させるようにした富栄養化湖沼の水質浄化装置において、前記吸水管を湖底の土壌中に突き刺すように埋設し、その下端近くに複数の吸水口を形成すると共に、薄い翼板を外周面に軸方向に沿って複数放射状に固着し、透水性が高く土壌を構成する土砂粒の通過を阻む薄い導水布を前記吸水管と翼板に被覆したことを特徴とする富栄養化湖沼の水質浄化装置が開示されている。
【０００８】
また、下記特許文献３には、いずれか一方の最外層の繊維が熱接着された２層以上であり、ＪＩＳ Ｌ−１０９６Ａに規定する方法による通気量が１５〜７０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである不織布からなることを特徴とする植物プランクトン除去用濾布、及び該濾布を利用した水質浄化装置が開示されている。
【０００９】
また、下記特許文献４には、集水域底部に堆積した堆積物表面を、第１シートで覆い固定した後、前記第１シート上面に第２シートを敷設して、所定期間経過後、前記第２シート上面に第３シートを敷設し、前記第２シート上の堆積物を前記第３シートとの間に挟んだ状態で、前記第２シートと前記第３シートを同時に集水域から取り出すことを特徴とする集水域の浄化方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２９２３６４号公報
【特許文献２】特開平９−２２５４９７号公報
【特許文献３】特開平９−１０８５１４号公報
【特許文献４】特許第２８７２９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような水質改善材を水中に沈める方法では、水質改善材に経時的に微生物やその死骸等が堆積して微生物の活動が鈍化してしまい、水質浄化能力が極端に低下してしまうという欠点があった。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載された方法では、湖沼底部の堆積物が撹拌されることにより大気中にその臭気が拡散して悪臭の発生を助長してしまうだけでなく、植物プランクトンが豊富な集水域では、植物プランクトンの量を十分に減らすことができないという欠点があった。
【００１２】
また、上記特許文献３に記載された方法では、濾布で完全に植物プランクトンを除去できないため、濾布を通過した微細な植物プランクトンが再び増殖してしまう可能性が高く、十分な効果が得られないという欠点があった。
【００１３】
また、上記特許文献４に記載された方法では、集水域の規模によってはシートの敷設や回収に手間がかかってしまうという欠点があった。
【００１４】
更に、上記従来の方法では、水質を浄化するまでに比較的長い時間がかかってしまうという欠点もあった。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、湖、沼、池等の集水域における植物プランクトンの増殖等による水質汚濁を、簡単、かつ低コストで効果的に除去して集水域を浄化する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の集水域の浄化方法は、集水域に、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートを展張して沈め、所定期間放置した後、前記繊維質シートを回収することを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法によれば、集水域に、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートを展張して沈め、所定期間放置することにより、植物プランクトンの繁殖を抑えることができ、短期間で効率よく集水域の浄化を行うことができる。また、前記繊維質シートの設置、回収を簡単に行うことができるので低コストで集水域の浄化を行うことができる。
【００１８】
なお、本発明の浄化方法の作用原理は明確には解明されていないが、集水域に前記繊維質シートを展張して沈めることにより、水の流動等による集水域底部の堆積物の拡散が抑制され、堆積物中の窒素やリン等の物質循環が抑制される結果、植物プランクトンへの栄養分の循環量が不足し、植物プランクトンの繁殖を抑えることができるものと考えられる。
【００１９】
本発明の方法においては、前記繊維質シートとして不織紙又は不織布を用いることが好ましい。これによれば、比較的低コストな資材を用いて効果的に集水域の浄化を行うことができる。
【００２０】
また、前記繊維質シートを、前記集水域の面積の少なくとも１０％以上に展張して沈めることが好ましい。これによれば、より効率よく集水域の浄化を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、集水域に、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートを展張して沈めることにより、水の流動等による集水域底部の堆積物の拡散を防ぎ、堆積物中の窒素やリン等の物質循環を抑制することができると考えられる。その結果、植物プランクトンへの栄養塩の循環量が不足し、植物プランクトンの繁殖が抑えられ、短期間で効率よく集水域の浄化を行うことができる。
【００２２】
また、前記繊維質シートの設置、回収を簡単に行うことができるので低コストで集水域の浄化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明において集水域とは、湖、沼、池、ダム湖、堀等の貯水された状態にある水域を意味する。
【００２４】
本発明で使用される繊維質シートとしては、紙、布又はガラス繊維から選ばれた材質からなる水不溶性で沈降性の繊維質シートが挙げられ、中でも不織紙又は不織布が好ましく用いられる。上記繊維質シートの大きさは、特に限定されないが、通常、厚さ０．２〜２．５ｍｍ、幅２０〜２００ｃｍ、長さ３０〜５０ｍの帯状のものが用いられ、場合によっては複数枚の繊維質シートを連結して使用することもできる。
【００２５】
上記不織紙又は不織布としては、いわゆるペーパータオルやキッチンペーパー（キッチンタオル）等に用いられているものと同様な材質のシートが好ましく用いられ、市販のペーパータオルやキッチンペーパー（キッチンタオル）をそのまま用いることもできる。なお、ペーパータオルやキッチンペーパー（キッチンタオル）には、パルプ繊維を抄造して得られる紙製のもの（不織紙）、パルプ繊維をビニル系高分子化合物で結合させて得られるエアレイド不織布製のもの、パルプ繊維と熱可塑性合成繊維とを混抄して得られるウェブに高圧噴射水流を作用させてこれら両繊維を機械的に交絡させて得られる不織布製のものなどがあり、本発明においてはそれらのいずれも用いることができるが、価格と操作性の観点から、主原料としてパルプ繊維が１００％用いられている不織紙が特に好ましく用いられる。このような不織紙は市販されており、例えば、商品名「クレシアフードラップ２Ｒ」、商品名「クレシアフード専科ワイド１Ｒ」（いずれも株式会社クレシア製）等を用いることができる。
【００２６】
また、ペーパータオルやキッチンペーパーと同様な不織紙を用いる場合、その耐水性や強度を更に向上させるために、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等のフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、レーヨン、木材繊維等の繊維を用いてスパンレース法、スパンボンド法、メルトブロー法、熱エンボス法等で製造した不織布、木綿、絹、ウレタンゴム、天然ゴム、合成樹脂等で製造した糸、これらの糸を網状に織ったスクリムなどを添加したり、積層したりして補強し、あるいは、ポリ酢酸ビニルに代表されるビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、カルボキシメチルセルロースに代表されるセルロース系接着剤、デンプン系接着剤、エチレンー酢酸ビニル共重合体に代表されるホットメルトなどの接着剤を添加して補強してもよい。
【００２７】
以下、本発明の浄化方法について詳細に説明する。      
まず、浄化しようとする集水域の水面に上記のような繊維質シートを展張する。前記繊維質シートを集水域に展張する方法は特に限定されず、例えば、ロール状に巻かれた複数の前記繊維質シートを、それぞれ集水域の岸や適当な固定物等に固定して、前記繊維質シートの端部を引っ張ることにより簡単に展張することができる。
【００２８】
本発明においては、前記繊維質シートを、集水域の面積の少なくとも１０％以上に展張することが好ましく、通常、集水域の面積の１０〜４０％に展張することで十分な浄化効果を得ることができる。
【００２９】
前記繊維質シートは沈降性であるため、展張した後すぐに水中に沈むので、そのまま所定期間放置した後、前記繊維質シートを回収すればよい。放置する期間は、集水域の状況や展張した前記繊維質シートの面積等により変動するため一概には言えないが、通常、６
〜１４日間位で、ラン藻類、ケイ藻類、緑藻類、鞭毛藻類等の植物プランクトンが減少して、水の濁度が大幅に改善される。なお、展張した繊維質シートの回収は、該繊維質シートの一端が岸や適当な固定物等に固定されているので、その一端を引っ張っることで容易に回収することができる。
【実施例１】
【００３０】
図１に示すように、池１（面積：２６８０ｍ２）の桟橋２から、複数のロール巻きの不織紙３を対岸に向かって放射状に展張して沈めた。なお、試験を行った池は、敷地の周囲が柵に囲まれて立ち入り禁止になっており、敷地の外部からは池が見えないような状況になっている。
【００３１】
具体的には、図２に示すように、ロール巻きの不織紙３の中心部に軸棒４を通して桟橋２に固定し、不織紙３の端部を釣り糸に結んだ釣り針に引っ掛けて対岸に向かって引っ張り、ロールが無くなったところで、更に釣り糸を引っ張って不織紙３から釣り針をはずした。なお、釣り針から外れた不織紙３はすぐに水中に沈んだ。
【００３２】
前記不織紙としては、商品名「クレシアフードラップ２Ｒ」（幅２２．９ｃｍ、長さ３７．５ｍ、株式会社クレシア製）を２４本、商品名「クレシアフード専科ワイド１Ｒ」（幅４５．８ｃｍ、長さ３７．５ｍ、株式会社クレシア製）を５本用いた。また、全ての不織紙を展張した時の面積は、一部不織紙が重なり合っていたため正確には分からないが、池の面積の１０〜８％程度であると考えられた。
【００３３】
そして、不織紙を展張して沈めてから定期的に池の状態を観察した。その結果を図３に示す。図３から分かるように、試験開始後６日目では水の濁りが大幅に減少していることが分かる。
【００３４】
また、２日毎に池の水をサンプリングし、濁度、Ｏｒ−Ｎ（有機体窒素濃度）、Ｔ−Ｐ（全リン濃度）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊懸濁物量）、Ｃｈｌ−ａ（クロロフィルａ量）の測定を行った。濁度の測定は、水質モニタリングシステム（株式会社堀場製作所製）を用いて行い、Ｏｒ−Ｎ、Ｔ−Ｐ、ＣＯＤ、ＳＳの測定は、ＪＩＳ Ｋ１０２の方法にしたがって行い、Ｃｈｌ−ａの測定は上水試験法にしたがって行った。なお、水中のＣｈｌ−ａを測定することにより、植物プランクトン（藻類）の発生状況を知ることができる。
【００３５】
そして、試験開始時における上記各値を基準として、試験開始後の各値の経時的な減少率を求めた。その結果を図４に示す。なお、図４中、―◆―：濁度、―■―：Ｏｒ−Ｎ、―●―：Ｃｈｌ−ａ（クロロフィルａ量）、―＊―：Ｔ−Ｐ、―▲―：ＣＯＤ、―□―：ＳＳを表す。
【００３６】
図４から分かるように、試験開始後２日目には、濁度及びＯｒ−Ｎが減少しており、特に濁度は大幅に減少していることが分かる。また、Ｔ−Ｐ、ＣＯＤ、ＳＳ、Ｃｈｌ−ａも試験開始後２日目以降徐々に減少していることが分かる。そして、試験開始後６日目における各値の減少率は、濁度：９８％、ＳＳ：４０％、ＣＯＤ：３６％、Ｏｒ−Ｎ：４８％、Ｔ−Ｐ：５４％、Ｃｈｌ−ａ：６２％であり、非常に効率よく浄化が進んでいることが分かる。
【００３７】
なお、試験開始から１ヶ月経過後に、上記と同様に、池の水をサンプリングして、濁度、Ｏｒ−Ｎ（有機体窒素濃度）、Ｔ−Ｐ（全リン濃度）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊懸濁物量）、Ｃｈｌ−ａ（クロロフィルａ量）の測定を行ったところ、それぞれの値は、試験開始後６日目の値とほとんど変わらなかった。したがって、本発明の方法によって浄化された水の状態は、試験開始から少なくとも1ヶ月間は維持されることがわかった。
【００３８】
以上の結果から、本発明の方法によれば、集水域における、植物プランクトンの増殖等による水質汚濁を短期間で効率よく除去して浄化できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、湖、沼、池等の集水域における、植物プランクトンの増殖等による水質汚濁を除去して浄化する際に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の浄化方法の一実施形態を示す模式図である。
【図２】ロール巻きの不織紙を集水域に展張する方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の方法により浄化した池の水の様子を示す図である。
【図４】本発明の方法により浄化した池の水の水質の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１．池
２．桟橋
３．不織紙
【図１】
2005103506.tif 000002
【図２】
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【図４】
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【図３】
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