(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌に開削部分を形成しつつ、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の下で生成される２０ミクロン径以下の気泡を含む気泡水を土壌内に放出、注入し、前記開削部分を埋戻して気泡を閉じ込める土壌の改善法。
【請求項２】
船舶、車両等の移送手段に、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の下で生成される２０ミクロン径以下の気泡を含む気泡水を土壌内に放出する気泡水注入具と、気泡水注入具の土壌開削部で形成された開削部分を埋戻す開削部埋戻し具とを備え、
前記気泡水注入具がこの気泡水注入具の先端を鋭角に構成した土壌に開削部分を形成する土壌開削部が形成されており、土壌開削部の上面には気泡水放出のための窪みが形成され、窪みの上底面には、加圧水導入管とともに気体導入管が設けられている気泡水を形成する気泡水発生ノズルが取り付けられ、窪みの下面には気泡水分散用凸部が形成さている土壌の改善装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貧酸素化が著しい漁業環境あるいは干潟地における土壌の再生改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、このような土壌の再生改善のためには、土壌を耕して、そこに空気を送り込むことが行われ、そのための改善策が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−９８６６５号公報には、牽引車によって、土壌に穿孔を施し、そこにオゾンを混合した加圧流体を吹き込む方式が、また、特開平６−１２１６０２号公報には、牽引車によって、土壌に穿孔を施し、そこに保水剤を注入することが、また、特開平７−２５５２０６号公報、特開２０００−３７１０３号公報等には、土壌中に空気を噴出するための機構が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、干潟を耕し、泥の中に酸素を供給する従来の土壌改善法は、酸素の取り込みが土と空気の接触面においてのみ行われるため、実質的な効果はあまり期待できない。この現象は鹿児島大学水産学部によって、酸素の浸透が土表面から２ｍｍに限られる実験結果が報告されている。また、土と土との空隙にトラップされた空気についても大径気泡となるため、土中に留まることなく大気中に開放されるので、土壌改善策として充分な成果が挙がっているとは言い難い。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、土壌中に空気を送り込んで土質の再生改善法において、とくに、干潟地における底層部および底土の貧酸素状態の改善に効果的に機能する手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、このような土壌改善策として、気泡水の適用を思い付き、気泡水を土壌内に放出、注入することによって、土壌中の貧酸素状態を効果的に改善できるという知見を得た。
【０００７】
この気泡水は、噴出した水中にマイクロバブルとも称されるべき微細な泡を形成したもので、この気泡水の発生手段とその特性、作用等については先に出願した特開２００１−５８１４２号公報、特願２０００−０９５６６４号、特願２０００１−２１４０７号、特願２０００１−３９１５０号、特願２０００−２３６５６７号、特願２０００−３４８７０３号等に開示されている。すなわち、水を０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の下でノズルから噴出することによって生成される２０ミクロン径以下の気泡を大量に含むもので、水中のみならず大気中にも噴出させることができ、マクロ的には水中では白濁水化し、気泡を長期にわたって存在させることができるという特性を有する。そして、この気泡水は、汚染池の浄化、泡風呂に適しての美容作用、船舶に適用しての水抵抗の低下等に効果があり、さらには、水耕栽培、水産養殖等の多方面に応用可能である。
【０００８】
本発明は、この気泡水を改善すべき土壌内に注入して、気泡水に含まれる酸素によって土壌の貧酸素状態を改善するもので、船舶、車両等の移送手段に気泡を含む水を土壌中に放出する手段を設けることによって実施できる。
【０００９】
具体的には、移送手段に設けたタンクに貯蔵した水、あるいは、ポンプで吸い上げ取った水を気泡水発生ノズルを介して土壌中に放出するか、タンク内で気泡水を発生せしめ、水中での長期に亘る懸濁状態での持続特性を利用して、タンク内の気泡水を土壌中に放出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を添付図に示す実施例によって説明する。
【００１１】
実施例１
この実施例は、本発明を干潟の活性化に適用した例を示すもので、図１と図２は陸上走行牽引車に気泡水放出装置を連結して適用する例を、それぞれ側面と平面図によって示す。
【００１２】
図１と図２において、本発明の土壌改良装置２０は、牽引作業車輌１と装置運搬車輌２とからなる。牽引作業車輌１の後部には、開削部を埋戻しするための埋戻し具３を設けた可動アーム４が上下動自在に取り付けられている。装置運搬車輌２には貯水タンク５が搭載されており、このタンク内の水は、フロートレス液面リレー５１によって一定水位に保たれており、バルブ５２を介して、ポンプ５３によって加圧水導入管５４を経て、可動アーム４の下方位置の気泡水注入具６に複数配列された気泡水発生ノズル７に導入される。
【００１３】
図３は、図１に示す気泡水注入具６の先端部分の詳細を示す。気泡水注入具６には、加圧水導入管５４とともに気体導入管８が設けられている。そしてこれらの加圧水導入管５４と気体導入管８とによる供給水と空気は、気泡水発生ノズル７によって気泡水を形成する。さらに、気泡水注入具６には、その先端を鋭角に構成した土壌開削部９が形成されており、その上面には気泡水放出のための窪み１０が形成され、その上底面には気泡水発生ノズル７が取り付けられており、その下面には気泡水分散用凸部１１が形成されている。
【００１４】
図４は、図３に示す気泡水注入具６の先端部分の変更例を示す。この例の場合は、気泡水注入具６そのものは断面が円形のパイプ状に形成されており、その先端に気泡水発生ノズル７が設けられ、土壌開削部９は気泡水発生ノズル７に取り付けられている。
【００１５】
気泡水発生ノズル７としては、先の各出願で開示したノズルの任意の構造のものの気泡発生空間形成用筒体の下方位置に縮流部を設けて使用できるが、この実施例においては、図５に示す構造のものを適用した。同図において、このノズル７は、導入部７０に、加圧水導入孔７１とメクラビス７２を取り付け、これに、調整弁７３によって気体導入量を調整した気体を導入する気体導入孔７４と気体導入部７５を設けたものに、加圧液体誘導溝７９と縮流部７６を有する気泡発生空間７７を形成した気泡発生空間形成用筒体７８とを組み立てたもので、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の下で、１個当たり毎分２０〜２５リットルの酸素飽和水の生成が可能なものである。
【００１６】
この装置を使用して、図１に示す矢印の方向に牽引車１を３０〜６０ｍ／分の速度で移動させて、先端を鋭角に構成した土壌開削部９によって土壌に開削部分を形成しつつ、ノズル７から気泡水を吐出し、その上を開削部埋戻し具３で気泡を閉じ込め、図示するように、土壌に気泡水を含む部分を形成できた。この気泡水を含む開削土壌は、微少気泡を含む水を豊かに有するもので、そのままでも各種野菜類の苗床として利用できるものであった。
【００１７】
実施例  ２
この実施例は、図６に示すように、浅い水面下の土壌の再生に本発明を適用した例３０を示すもので、作業船１２に気泡水放出装置１３を搭載した例を示す。
【００１８】
この例の場合、気泡水の形成用水は船を取り巻く水をそのまま利用するもので、水の貯蔵タンクは必要としない。水はポンプ５３によって汲み上げられ、加圧水導入管５４を経て、その先端の気泡水発生ノズル７まで圧送される。１４はコンプレッサー等の空気圧送手段であって、導入された空気は、気体導入管８を経て、気泡水発生ノズル７まで圧送される。アーム駆動装置１５によって、伸縮し、回動する可動アーム４先端の気泡水注入具６は、実施例１の図３あるいは図４と基本構造は同じで、気泡水発生ノズル７の他に、図示してはいないが、土壌開削部、気泡水分散用凸部も同様に設けられている。また、気泡水発生ノズル７としても任意のノズルが使用できるが、実施例１と同様に、縮流部７６を有する気泡発生空間を形成したノズルが、水底土壌中に微細気泡を長期に維持する目的のためには都合がよい。
【００１９】
【発明の効果】
本願発明は、土壌中にマイクロバブルの入った気泡水を注入した後、気泡を閉じ込めるべく、開削溝を土で覆うもので、比較的長期に土壌中に酸素含有水を蓄積することができ、土壌改善効果は著しいものである。
【００２０】
また、本発明は、他の気体状及び／又は液状体の改善剤も任意に含有させることができるが、基本的には、気泡の形成には、空気しか使用しないため、安全面からも有効な手法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例を側面図によって示す。
【図２】  本発明の第１の実施例を平面図によって示す。
【図３】  気泡水噴出部分を示す。
【図４】  気泡水噴出部分の変更例を示す。
【図５】  第１の実施例に適用した気泡水発生ノズルの構造を示す。
【図６】  本発明の第２の実施例を示す。
【符号の説明】
牽引作業車輌１    装置運搬車輌２    埋戻し具３    可動アーム４
貯水タンク５
フロートレス液面リレー５１    バルブ５２    ポンプ５３
加圧水導入管５４
気泡水注入具６
気泡水発生ノズル７
導入部７０    加圧水導入孔７１    メクラビス７２    調整弁７３
気体導入孔７４    気体導入部７５    縮流部７６    気泡発生空間７７
気泡発生空間形成用筒体７８    加圧液体誘導溝７９
気体導入管８    土壌開削部９    窪み１０    気泡水分散用凸部１１
作業船１２    気泡水放出装置１３    空気圧送手段１４
アーム駆動装置１５
土壌改良装置２０  ３０
【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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