(57)【要約】水位変化のある水域で、堤体構造によって囲い締め切られた水域を「水域のうつろ」と言い、水域の浄化を図るために、多空隙を有する接触酸化堤で構成した「水域のうつろ」の外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた閉鎖性水域を構成し、外水域の降下時に、きれいな水が外水域に排出される浄化水量をＱｃ、十分貯留可能な貯留能力Ｑｂを有する浄化水溜３を設け、Ｑｂ＞Ｑｃの関係で、しかも、浄化水溜３の水域に流入を含む総水質汚濁発生量をΣｂｉ＝Ｂ、「水域のうつろ」における総浄化能力をΣｃｉ＝Ｃとして、Ｂ／Ｃ≦１の条件のもとで、外水域４の水位が上昇すれば、浄化水溜３に留保されたきれいな水が再度、接触酸化堤１を透過して、「水域のうつろ」内２に流入し、「水域のうつろ」内２の水を更にきれいにする。  この操作を繰り返すことにより、「水域のうつろ」内２外３の水を更に浄化し、「水域のうつろ」内２の水を高度に浄化する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖性水域は水域汚染の温床として国際的にも問題視されて来たが、このような閉鎖性水域の矛盾を転化して、この特性を活かして水域の高度処理に寄与しようとするものである。
水位変化のある水域で、堤体構造によって囲い締め切られた水域を「水域のうつろ」と言う。水質浄化に当たっては多空隙を有する接触酸化堤によって囲い締め切ることにより、外水域の水位が降下する事により、接触酸化堤を透過し、きれいな水が外水域に流出する。しかし、人工的に設置された「水域のうつろ」ではうつろの規模には限度があり、「水域のうつろ」内から流出するきれいな水の水量にも限度がある。一方、汚濁された外水域の水量は無限量に近く、更に、外水域では波浪や流れがあり、拡散や流浪により、外水域をすべてきれいに浄化するに乏しい。このため、かつて当発明者は、閉鎖性水域を利用して「水域のうつろ」、外水域の水を浄化することを提案した。
しかし、閉鎖性水域である浄化水溜３は外水域４の汚濁水域や陸域に接しているため、外水域４よりの流入汚濁水や陸域からの河川や雨水等の汚水の流入汚濁により、浄化水溜３が汚染される。このため、第１図〜第５図に示す閉鎖性水域すなわち浄化水溜３を利用し、さらに、下記の条件を満足させることにより、「水域のうつろ」２内外の水を更に、高度に浄化しようとするものである。
外水域４の降下に伴い「水域のうつろ」２より接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する水量Ｑｃを十分貯留する閉鎖性水域である浄化水溜３の貯留能力Ｑｂを有する、Ｑｂ＞Ｑｃの関係のなかで、閉鎖性水域である浄化水溜３における其々の汚濁発生量をｂｉとすれば、浄化水溜３の全水域における水質汚濁発生総量はΣｂｉ＝Ｂ、閉鎖性水域内に設置された「水域のうつろ」における其々の水質浄化能力をｃｉとすれば、『水域のうつろ』全体の総浄化能力はΣｃｉ＝Ｃ、として、Ｂ／Ｃ≦１の条件のもとで、「水域のうつろ」の規模を設定するか、または、下記の２〜１１に示す操作を慣行することによって、外水域４の水位上昇により、この浄化水溜３に貯留したきれいな水を再度、浄化堤１を透過して、「水域のうつろ」内２に取り入れ、「水域のうつろ」２内の水を更に浄化する。
この操作を繰り返すことにより、「水域のうつろ」内２外３の水域の水を更に浄化し、「水域のうつろ」２内を静穏で高度な浄化水域を創造することを特徴とする「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項２】
上記１．を維持するために、浄化水溜３の水底に公知の二枚貝やゴカイやなまこ、かにやエビ等を放流し水中のプランクトンや底泥の汚物を摂取させ、浄化水溜３の水域での発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記１．のＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項３】
上記１．を維持するために、浄化水溜３の水底に公知のアマモ、ホンダワラ、ワカメ，昆布等の浄化藻類を移稙し、さらに、浅場にあっては、葦、マングロウブ等の水生植物を移植し、浄化溜３の水域での窒素、リンなどの栄養塩類を摂取させ、水底の炭酸同化作用を活発にし、浄化水溜３の水域の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記１．のＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項４】
上記１．を維持するために、浄化水溜３の水域に公知のノリ、ワカメ、昆布等の海藻類や、貝類、なまこ、チヌやヒラメ、ボラ、かにやえび等の魚介類を放流し、生態循環を利用して、浄化溜３の栄養負荷物質を捕獲による取上げを容易にし，また、野鳥や遊泳や歩足等により外水域４に自然に排出させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項５】
上記１．を維持するために、浄化水溜３の水底を公知の砂や礫で覆土して、浄化水溜３内の水底よりの湧出汚染を減少させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項６】
上記１．を維持するために、浄化水溜３の水底に太陽光が到達出来る程度に浅くし、水底で公知の光合成作用を活発に行わせ、浄化水溜３内の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項７】
「水域のうつろ」を構成する接触酸化堤１に公知のアワビ、サザエ、カキ、イガイやカニ、エビ、ゴカイやナマコ等を放流し、流入汚濁物の捕食や接触酸化堤のクリーニングを促進させ、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項８】
上記１．を維持するために、「水域のうつろ」を構成する接触酸化堤１の堤体の外側や内部または内側に公知のエアレーションを行い「水域のうつろ」の生態循環を促進させ、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記１．に示すＢ／Ｃ＜１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項９】
上記１．を維持するために、「水域のうつろ」２を構成する接触酸化堤１の濾材として、公知の麦飯石等の浄化濾材の混入することにより、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高め、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項１０】
上記１．を維持するために、「水域のうつろ」２の水域に公知のワカメや昆布等の海藻類、チヌやボラ、蟹やエビ、ナマコ等の魚介類を放流して、生態循環により、「水域のうつろ」２内の蓄積栄養負荷物質を摂取させ、捕獲を容易にして捕獲することにより、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高め、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【請求項１１】
上記１．を維持するために、上記１〜１０．により、「水域のうつろ」内２の水域は静穏で、高度な浄化水域の創造により、公知の平成９年日本特許出願第２６０７８８号の「「水域の空ろ」を利用したサンライトホールシステム」が構成され、「水域のうつろ」内２の深層部に大量の太陽光を透過させることにより、光合成作用を活発に行い、低層部に多量の溶存酸素を供給して、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高め、上記１．に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持することを特徴とする、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、水位変化のある水域で、堤体構造によって囲い締め切られた囲繞水域を「水域のうつろ」と言い。水域の浄化を図るために、多空隙を有する接触酸化堤で構成した「水域のうつろ」の外側に閉鎖性水域を設け、閉鎖性水域や一般水域における高水準の水質浄化について、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムに関する。
【背景技術】  従来から、かつて、１９８１年に。ＰＴＣ／ＪＰ８２／００４１９（ＪＰ−１８０６９５４）「水域の浄化システム」多空隙を有する砕波堤を用いて浄化水域を包囲して締め切る技術を発明してきましたが、外水（海）域の汚染水は無限量に近く、従来の水域の浄化システムのみでは、内外の水（海）域浄化に大きな影響を及ぼすに至らなかった。
このため、１９９９年にＪＰ２００１−１７９５７Ａとして「水域のうつろを利用した外水域の浄化システム」を提案した。この提案は、先に発明した「水域の浄化システム」に加えて、この外郭部を囲い、浄化水溜を設け、外水域の水位の降下時に接触酸化堤を透過したきれいな水を貯留して「水域のうつろ」の外水域を浄化するものである。
これらの背景技術の利用条件を整備することによって、さらに高度な静穏浄化水域の創造を発明したものである。
【発明の開示】
本発明は、国際的にも水域汚濁の温床となって来た閉鎖性水域について、この閉鎖性水域の矛盾を転化し、この特性を活かして水域の高度処理に寄与しようとするものである。
先に発明した、水位変化のある水域で、浄化しようとする水域を接触酸化堤で囲い締め切る、「水域のうつろ」２を構成することにより、外水域の水位の降下時には接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する。この「水域の浄化システム」を活用し、さらに、閉鎖性水域の特性を利用して水域を浄化するもので「水域のうつろ」２を構成した接触酸化堤１の外側に第１〜５図に示す浅場や水路、堤体等による閉鎖性水域を構築し、外水域に流出したきれいな水を留保する、浄化水溜３を設置することにより、「水域のうつろ」２の外水域周辺の水をきれいにすることを提案したが、閉鎖性水域である浄化水溜３は外水域４の汚濁水域や陸域に接しているため、外水域４よりの流入汚濁水や陸域からの河川や雨水等の汚水の流入汚濁により、浄化水溜３が汚染される。このため、このシステムの利用条件を整理することにより、更に高度な水の浄化水域の創出が可能である。
したがって、外水域４の降下に伴い「水域のうつろ」２より接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する、この水量Ｑｃを、十分貯留可能な閉鎖性水域である浄化水溜３の貯留能力Ｑｂを有する。即ちＱｂ＞Ｑｃの関係のなかで、浄化水溜３の水域における水質汚濁発生量Σｂｉ＝Ｂ、とし、「水域のうつろ」２の総浄化能力はΣｃｉ＝Ｃとすれば、Ｂ／Ｃ≦１の条件のもとで、「水域のうつろ」２の規模を設定するか、または下記の▲１▼〜▲１０▼に示す操作を慣行することにより、浄化水溜３に貯留したきれいな水を、再度、外水域４の水位が上昇することにより、接触酸化堤１を透過して「水域のうつろ」２に流入し、「水域のうつろ」２の水域を浄化する。
この操作を繰り返すことにより、「水域のうつろ」２の水は更に浄化され、高度な静穏浄化水域を創造する。
「水域のうつろ」２を構成する接触酸化堤１は公知の捨て石やコンクリートブロック等の多空隙を有する接触酸化材により構成された透過堤で、この浄化堤１は表面に付着した生物により水中の汚物を捕食や吸着して、接触酸化堤１を透過した水をきれいにする。これが、「水域のうつろ」２の接触酸化作用である。
このような、接触酸化堤１に蓄積された水中の栄養（汚染）物は多空隙を有する接触酸化材の中に生息する軟体類、甲殻類等の生物に摂取され、更にこれらの生体は大型の魚介類に補食され、蓄積や分解、移動を繰り返し、生態循環の中で処理されるため、従来の化学的な水処理と相違して、水質浄化のために発生する滓（廃棄物）は殆ど出ない。
又、このような接触酸堤１により囲い締め切られた「水域のうつろ」２の水域は、浪や流れの無い静穏水域で沈降作用が活発に行われ、浮遊物が沈殿浄化によりきれいになる。
水がきれいになり、太陽光が水底に到達するようになると、底泥を分解すると共に、水底深く多くの藻類を繁茂させ光合成作用が活発に行はれ水中に多量の酸素を放出する。
なお、水中に溶存した窒素、燐も光の作用により、植物性のプランクトンに変換され、外水位降下に伴って接触酸堤１を透過し、この作用により、除去される。
さらに、波浪のエネルギーを利用して、接触酸堤１の波浪曝気を促進させ、水中の溶存酸素を豊富にする。
上記の条件を維持するために、具体的には、▲１▼浄化水溜３の水底に公知の貝やゴカイやなまこ、かにやエビ等を放流し水中のプランクトンや底泥の汚物を摂取させ、浄化水溜３の水域での発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。また、▲２▼浄化水溜３の水底に公知のアマモ、ホンダワラ、ワカメ，昆布等、浅場にあっては葦、マングロウブ等の浄化藻類や水生植物を移植して、浄化溜３の水域での窒素、リンなどの栄養塩類を摂取させ、水底の炭酸同化作用を活発にし、浄化水溜３の水域の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲３▼浄化水溜３の水域に公知のノリ、ワカメ、昆布等の海藻類の養殖や、アサリ、なまこ、チヌやヒラメ、ボラ、かにやえび等の魚介類を放流し、生態循環を利用して、浄化溜３の栄養負荷物質を捕獲による取上げを容易にし，また、野鳥や遊泳や歩足等により外水域４に自然に排出させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲４▼浄化水溜３の水底を公知の砂や礫で覆土して、浄化水溜３内の水底よりの湧出汚染を減少させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲５▼浄化水溜３の水底に太陽光が到達出来る程度に浅くして水底での公知の光合成作用を活発に行わせ、浄化水溜３内の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲６▼「水域のうつろ」を構成する浄化堤１に公知のアワビ、サザエ、カキ、イガイやカニ、エビ、ゴカイやナマコ等を放流し、流入汚濁物の捕食や接触酸化堤のクリーニングを促進させ、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲７▼「水域のうつろ」を構成する接触酸化堤１の堤体の外側や内部または内側に公知のエアレーションを行い「水域のうつろ」の生態循環を促進させ、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲８▼「水域のうつろ」２を構成する接触酸化堤１の濾材として、公知の麦飯石等の浄化濾材の混入することにより、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲９▼「水域のうつろ」２の水域に公知のワカメや昆布等の海藻類、チヌやボラ、蟹やエビ、ナマコ等の魚介類を放流して、生態循環により、「水域のうつろ」２内の蓄積栄養負荷物質を摂取させ、捕獲を容易にして捕獲することにより、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。▲１０▼、上記により、「水域のうつろ」内２の水域は静穏で、高度な浄化水域の創造により、公知の平成９年日本特許出願第２６０７８８号の「「水域の空ろ」を利用したサンライトホールシステム」が構成され、「水域のうつろ」内２の深層部に大量の太陽光を透過させることにより、光合成作用を活発に行い、低層部に多量の溶存酸素を供給して、「水域のうつろ」２の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
このように「水域のうつろ」２内外の水域が豊酸素で維持されるため、生態循環が活発に行われ、水域のうつろ内、外の水が更にきれいになる。このような自然の浄化作用を繰り返すことにより、「水域のうつろ」２内外の水が高度に浄化される。
【図面の簡単な説明】  第１図は、沿岸部における、『「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第２図は、陸域に囲われた閉鎖性水域における、『「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第３図は、浄化水路を利用した、『「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第４図は浅い水域を利用した、『「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第５図は、砕波堤を利用した、『「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第６図は平面図第１〜５図における其々の断面図である。
６−Ａ図はａ−ａ断面を表し、従来の堤体８を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｂ図はｂ−ｂ断面を表し、多空隙を有する砕破堤７を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｃ図はｃ−ｃ断面を表し、図は陸地や沿岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」２内に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｄ図はｄ−ｄ断面を表し、近傍の「水域のうつろ」の接触酸化堤を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｅ図はｅ−ｅ断面を表し、石積等の護岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｆ図はｆ−ｆ断面を表し、布団篭等の護岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｉ図はｉ−ｉ断面を表し、浅場を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｊ図はｊ−ｊ断面を表し、浅場１１を造成した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｋ図はｋ−ｋ断面を表し、空隙を有する天場の低い砕波堤１０を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｌ図はｌ−ｌ断面を表し、空隙を有する天場の高い砕波堤９を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
【符号の説明】
１：「水域のうつろ」を構成する接触酸化堤
２：「水域のうつろ」内の水域（高次浄化水域）
３：水域の浄化溜り
４：外水域
５：水底の地盤
６：陸地または護岸
７：外水域の浄化溜り３を構成した砕波堤または透過堤
８：既存の堤体
９：多空隙を有する天場の高い砕波堤＞ＨＷＬ
１０：ＨＷＬ＞多空隙を有する天場の低い砕波堤＞ＬＷＬ
１１：浅場の造成砂礫
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【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説述するために、添付図面に従ってこれを説明する。
第１〜５図は、水位変化のある水域で、接触酸化堤１によって囲い締め切られた「水域のうつろ」２を構成したもので、これは公知の水域の浄化システムである。
このような、「水域のうつろ」の外側に浄化溜３を設置し、外水域の降下に伴って、「水域のうつろ」２の内水域より、接触酸化堤１を透過したきれいな水が流出し、浄化水溜３に留保される。
この状態で、外水位４の水位上昇があれば、「水域のうつろ」周辺の浄化溜り３のきれいな水が再度、接触酸化堤１を透過して、「水域のうつろ」２内の水域に流入し、「水域のうつろ」内２の水域を更に浄化する。上記の作用を繰り返す事によって、「水域のうつろ」内２の水が更にきれいになる。
しかし、閉鎖性水域である浄化水溜３の水域は外側の汚濁水域や陸域に接しているため、外水域４や陸域からの河川や雨水等の汚水の流入により、浄化水溜３が汚染される。
したがって、外水域４の降下に伴い「水域のうつろ」２より接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する水量Ｑｃを十分貯留する閉鎖性水域である浄化水溜３の貯留能力Ｑｂを有する、即ちＱｂ＞Ｑｃの関係のなかで、閉鎖性水域である浄化水溜３の水域における水質汚濁発生量Σｂｉ＝Ｂ、とすれば、「水域のうつろ」の総浄化能力はΣｃｉ＝Ｃとして、Ｂ／Ｃ≦１の条件のもとで、再び外水域４の水位上昇時には、この浄化水溜３に貯留したきれいな水を再度、接触酸化堤１を透過して、「水域のうつろ」内２に取り入れることにより、うつろ内水域２の水を更に浄化する。
これが「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムである。
したがって、第１図は、沿岸水域に、Ａ，Ｂ２個の水域のうつろ設置した、もので、水域のうつろを構成する浄化堤の外側に公知の在来の堤体８や公知のコンクリートブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって囲われた、浄化溜まり３を構成した「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムである。
第２図は、「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムで、陸域６によって囲われた閉鎖性水域内に、水域のうつろ２を設置したもので、浄化溜３を効果的に機能させるために公知の在来の堤体８や公知のコンクリートブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって、調整したものである。
第３図は、浄化水路を利用した「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムで、浄化溜３に浄化水路を利用したものである。
第４図は浅場を利用した水域のうつろによる外水域の浄化システムを利用した高次浄化システムで深い水域では公知の土砂やコンクリートブロック、捨石等で外水域に浅場造成５を行い、浅場にあっては公知の捨石やブロックを敷き詰める。または、葦、マングロウブ等の水生植物やアマモ、ホンダワラ等の藻類を移植し、「水域のうつろ」２から流出してきたきれいな水の拡散や流浪を防止したものである。
第５図は砕波堤９〜１０を利用した閉鎖性水域による浄化溜３による「水域のうつろ」による閉鎖性水域を利用した水域の高度浄化システムで砕波堤９〜１０として公知のコンクリートブロック、捨石等によって構築した砕波堤を利用して浄化溜り３を構築したものである。
【産業上の利用可能性】  産業の発達と人口の都市集中によって水質環境の破壊が大きな問題となっている。
このような中で、当システムは波浪や潮汐、太陽光や自然の重力、生態の生命力等の自然のエネルギーを有効に利用して水を浄化するシステムである。
したがって、当システムは、従来の化学的な水処理や機械的な水処理と違い如何に大量の水を処理（水の浄化）しても、ランニングコストが殆どかからない。さらに、自然の生体循環のなかで処理されるため、水処理に滓が残らないのも当システムの大きな特質である。
このため、極めてきれいな、静穏浄化水域が比較的簡単に、創出することが可能であり、環境創造やミチゲイション、（海）浴場や自然水族館等の観光や水中レジャーの施設として、また、下水の３次処理等の産業上の利用の範囲は大きい。
【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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【図６】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月29日(2007.4.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖性水域は水質汚濁の温床として、学術的にも大きな問題を提起して来たが、この矛盾を転化し、閉鎖性水域を利用して、自然のエネルギーにより、この水域の水を高度に浄化しようとするもので、“水位変化のある水域で、多空隙を有する接触酸化堤によって囲い締め切られた水域を「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」と言う。”外水域の水位が降下する時には、接触酸化堤を透過して、きれいな水が外水域に排出される。そこで、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」を構成した接触酸化堤の外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、再度、外水域の水位が上昇することにより、浄化水溜に留保されたきれいな水が、接触酸化堤を透過して、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内に流入し、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内の水を更にきれいにする。この操作を縁り返すことにより、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内外の水を高度に浄化することを特徴とする「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    この発明は、水位変化のある水域で、堤体構造によって囲い締め切られた囲繞水域を「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」と言い。水域の浄化を図るために、多空隙を有する接触酸化堤で構成した「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の外側に閉鎖性水域を設け、閉鎖性水域や一般水域における高水準の水質浄化について、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】    かつて、１９８１年に。ＰＴＣ／ＪＰ８２／００４１９（ＪＰ−１８０６９５４）「水域の浄化システム」多空隙を有する砕波堤を用いて浄化水域を包囲して締め切る技術を発明してきましたが、外水（海）域の汚染水は無限量に近く、従来の水域の浄化システムのみでは、内外の水（海）域浄化に大きな影響を及ぼすに至らなかった。
このため、１９９９年にＪＰ２００１−１７９５７Ａとして「水域のうつろを利用した外水域の浄化システム」を提案した。この提案は、先に発明した「水域の浄化システム」に加えて、この外郭部を囲い、浄化水溜を設け、外水域の水位の降下時に接触酸化堤を透過したきれいな水を貯留して「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の外水域を浄化するものである。
これらの背景技術の利用条件を整備することによって、さらに高度な静穏浄化水域の創造を発明したものである。
【特許文献１】  特許第１８０６９５４号公報
【特許文献２】  特開２００１−１７９５７号公報
【特許文献３】  特開平１１−７０３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】    閉鎖性水域は水域汚染の温床として社会的にも大きな問題となって来た。このような閉鎖性水域の矛盾を転化し、この特性を活かして、水域の高度処理に寄与しようとするものである。
更に、先に発明した“「水域のうつろ」によるサンライトホールを利用した底質や深層環境の改善方法”として「水域のうつろ」を構成し、この水域の水の透明度を高め、この水を媒体として、大量の太陽光を水底に透過させ、観光やレジャアーを可能にし、深層や水底での光合成作用を活発にして、水産や生態環境更には水底のヘドロを浄化する方法についての具体化の１つとして「海洋の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】    かつて、自然のエネルギ−（波浪、潮汐、太陽光、地球の重力、生態の生命力等）を利用して水域の水を浄化する、図の「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を発明したが、この技術は、水位変化のある水域で、浄化しようとする水域を接触酸化堤で囲い締め切る考えで、図の「海洋の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成することにより、外水域の水位の降下時には接触酸化堤１を透過したきれいな水が外水域に流出する。【０００５】    しかし、人工的に囲い締め切られた、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２により外水域に排出されるきれいな水の水量には限度があり、しかも、外水域４には、波浪や流れがあり、拡散や流浪により、外水域４をすべてきれいにする事が難しい。
このため、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成した接触酸化堤１の外側に第１〜５図に示す浅場や水路、堤体、護岸等により閉鎖性水域を構築し、外水域の水位の降下により排出したきれいな水を十分留保可能な、浄化水溜３を設置することにより、外水域４の水位が上昇すると、接触酸化堤１外側に水位の降下時に排出され留保されたきれいな水が、再度、接触酸化堤１を透過して「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内に流入し、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内の水域を更に浄化する。
この操作を繰り返すことによって、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の内外水は更に浄化され、高度な静穏浄化水域を創造する。
【作用】
【０００６】    潮汐など水位変化のある水域を多空隙を有する接触酸化堤１で囲い締め切ることにより、水位変化の度に囲い締め切られた「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内外での水位差が生じ、この作用によって多空隙を有する接触酸化堤１を大量の水が透過し、浄化される。
このような、接触酸化堤１内に蓄積された水中の栄養（汚染）物はこの中に生息する軟体類、甲殻類等の生物に摂取され、更にこれらの生体は大型の魚介類に補食され、蓄積や分解、移動を繰り返し、生態循環作用の中で処理される。
【０００７】    また、接触酸化堤１によって水がきれいになると、太陽光が深層や水底に透過して水中深く光合成作用が活発に行はれ、水中の溶存酸素が豊富になると共に、光の作用により水中に含まれる窒素や燐が藻類や植物性プランクトンに変化し、これが接触酸化堤１を透過することにより除去されきれいな水となる。
又、接触酸堤１により囲い締め切られた「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の水域は、浪や流れの無い静穏水域で沈降作用が活発に行われ、浮遊物が沈殿浄化される。
このような「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の水質浄化作用の中で、外水域の水位が降下する時には「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内の水が接触酸化堤１を透過して、きれいな水が外水域に流出する。
【０００８】    上記の「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成した接触酸化堤の外側に堤体や護岸、浅場や陸域で囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の外側にきれいな水が貯留される。このような状態で、水位変化の作用により、再度、外水域の水位が上昇すれば、浄化水溜３に留保されたきれいな水が、接触酸化堤１を透過して、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内に流入し、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内の水を更にきれいにする。
この操作を潮汐等水位変化の繰り返し作用の中で、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の内外の水を高度に浄化する。
【発明の効果】
【０００９】      当願発明は、国際的にも水域汚濁の温床となって来た閉鎖性水域の矛盾を転化し、この特性を活かし、水域の高度処理に寄与するものである。
莫大な水域の水を、自然のエネルギー（波浪、潮汐、太陽光、地球の重力、生態の生命力等）を利用して高度に浄化するシステムで、ランニングコストが殆んど不要である。
さらに、生態循環作用の中で処理されるため、従来の化学的な水処理と相違して、水質浄化のために発生する滓（廃棄物）は殆ど出ない。
また、水をきれいにし、この水を媒体として、光ファイバーに代わりサンライトホウルとして、大量の太陽光を水低深く透過させ、水底の光合成作用を活発にし、水産や水中のレジャーに寄与して、水底のヘドロを浄化する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】    第１図は、沿岸部における、『「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第２図は、陸域に囲われた閉鎖性水域における、『「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第３図は、砕波堤を利用した、『「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第４図は浅い水域を利用した、『「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第５図は、浄化水路を利用した、『「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システム。』の平面図である。
第６図は平面図第１〜５図における其々の断面図である。
６−Ａ図はａ−ａ断面を表し、従来の堤体８を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｂ図はｂ−ｂ断面を表し、多空隙を有する砕破堤７を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｃ図はｃ−ｃ断面を表し、図は陸地や沿岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｄ図はｄ−ｄ断面を表し、近傍の「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の接触酸化堤を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｅ図はｅ−ｅ断面を表し、石積等の護岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｆ図はｆ−ｆ断面を表し、布団篭等の護岸を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｉ図はｉ−ｉ断面を表し、浅場を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｊ図はｊ−ｊ断面を表し、浅場１１を造成した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域のうつろ」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｋ図はｋ−ｋ断面を表し、空隙を有する天場の低い砕波堤１０を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
６−Ｌ図はｌ−ｌ断面を表し、空隙を有する天場の高い砕波堤９を利用した浄化水溜３を構成したもので、外水位の上昇により接触酸化堤１を透過し、再度「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２に流入し、高次処理が進行する状態を示す。
【符号の説明】
【００１１】１：「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」を構成する接触酸化堤
２：「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内の水域（高次浄化水域）
３：水域の浄化溜り
４：外水域
５：水底の地盤
６：陸地または護岸
７：外水域の浄化溜り３を構成した砕波堤または透過堤
８：既存の堤体
９：多空隙を有する天場の高い砕波堤＞ＨＷＬ
１０：ＨＷＬ＞多空隙を有する天場の低い砕波堤＞ＬＷＬ
１１：浅場の造成砂礫
2005118489.tif 000011
2005118489.tif 000012
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明をより詳細に説述するために、添付図面に従ってこれを説明する。
第１〜５図は、潮汐等の水位変化のある水域で、接触酸化堤１によって囲い締め切られた「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成したもので、これは公知の水域の浄化システムである。
外水域の水位が降下する時には「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内の水が接触酸化堤１を透過して外水域を浄化する。
「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成した接触酸化堤１の外側に堤体８や護岸７、浅場１０や陸域６で囲われた、きれいな水が外水域に十分貯留可能な閉鎖性水域を設けることにより、再度、外水域４の水位が上昇すれば、浄化水溜３に留保されたきれいな水が、接触酸化堤１を透過して、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内に流入し、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２の水を更にきれいにする。
上記の操作を繰り返す事によって、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）内２外３の水が更にきれいになる。
したがって、第１図は、沿岸の外水域に、Ａ，Ｂ２個の「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」を設置したもので、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成する接触酸化堤１の外側に公知の在来の堤体８や公知のコンクリ−トブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域を構成した浄化水溜３を有する「水域の空（ＵＴＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムである。
第２図は、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した高度浄化システムで、陸域６によって囲われた閉鎖性水域内に、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を設置したもので、浄化水溜３を効果的に機能させるために公知の在来の堤体８や公知のコンクリートブロック、捨石等で、構築した砕波堤７等によって、きれいな水が「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の外水域に十分貯留可能な浄化水溜３を設置したものである。
第３図は「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成した外側に在来の堤体８や砕波堤９〜１０、陸域６等により囲われた、きれいな水が十分貯留可能な閉鎖性水域即ち浄化水溜３を設置した「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域を利用した水域の高度浄化システムである。砕波堤９〜１０として公知のコンクリ−トブロック、捨石等によって構築した砕波堤を利用して浄化水溜り３を構築したものである。
第４図は浅場を利用した「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２による外水域の浄化システムを利用した水域の高次浄化システムで、深い水域では公知の土砂やコンクリ−トブロック、捨石等で外水域に浅場造成５を行い、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２から流出してきたきれいな水の拡散を防止したものである。（浅場には葦や藻場を造成しこの効果を高める。）
第５図は水位変化のある湖や水路の閉鎖性水域を、きれいな水が十分貯留可能な浄化水溜３とした「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」による閉鎖性水域利用した水域の高度浄化システムである。
さらに、この閉鎖性水域である浄化水溜３は流入や拡散、溶出等によって、汚濁負荷が加わる場合がある。それぞれの汚濁発生量をｂｉとすれば、浄化水溜３内の総汚発生量Ｂはとすれば、Σｂｉ＝Ｂ、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の其々の浄化能力をｃｉとすれば「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の総浄化能力ＣはΣｃｉ＝Ｃとして、Ｂ／Ｃ≦１の条件が満たされない場合には下記の▲１▼〜▲１０▼に示す操作を慣行することにより、浄化水溜３に貯留したきれいな水を、再度、外水域４の水位が上昇することにより、接触酸化堤１を透過して「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２に流入し、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の水域を浄化する。
この操作を繰り返すことにより、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の水は更に浄化され、高度な静穏浄化水域を創造する。
上記の条件を維持するために、具体的には、【００１３】▲１▼  浄化水溜３の水底に公知の貝やゴカイやなまこ、かにやエビ等を放流し水中のプランクトンや底泥の汚物を摂取させ、浄化水溜３の水域での発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲２▼  浄化水溜３の水底に公知のアマモ、ホンダワラ、ワカメ，昆布等、浅場にあっては葦、マングロウブ等の浄化藻類や水生植物を移植して、浄化溜３の水域での窒素、リンなどの栄養塩類を摂取させ、水底の炭酸同化作用を活発にし、浄化水溜３の水域の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記のＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲３▼  浄化水溜３の水域に公知のノリ、ワカメ、昆布等の海藻類の養殖や、アサリ、なまこ、チヌやヒラメ、ボラ、かにやえび等の魚介類を放流し、生態循環を利用して、浄化溜３の栄養負荷物質を捕獲による取上げを容易にし，また、野鳥や遊泳や歩足等により外水域４に自然に排出させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲４▼  浄化水溜３の水底を公知の砂や礫で覆土して、浄化水溜３内の水底より湧出汚染を減少させ、発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲５▼  浄化水溜３の水底に太陽光が到達出来る程度に浅くして水底での公知の光合成作用を活発に行わせ、浄化水溜３内の発生汚濁総量Ｂ、を小さくし、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲６▼  「水域のうつろ」を構成する浄化堤１に公知のアワビ、サザエ、カキ、イガイやカニ、エビ、ゴカイやナマコ等を放流し、流入汚濁物の捕食や接触酸化堤のクリ−ニングを促進させ、「水域のうつろ」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲７▼  「水域のうつろ」を構成する接触酸化堤１の堤体の外側や内部または内側に公知のエアレーションを行い「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の生態循環を促進させ、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の総浄化能力Ｃを高めることにより、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲８▼  「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２を構成する接触酸化堤１の濾材として、公知の麦飯石等の浄化濾材による構築や混入により、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲９▼  「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の水域に公知のワカメや昆布等の海藻類、チヌやボラ、蟹やエビ、ナマコ等の魚介類を放流して、生態循環により、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内の蓄積栄養負荷物質を摂取させ、捕獲を容易にして捕獲することにより、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
▲１０▼  上記により、「水域のうつろ」内２の水域は静穏で、高度な浄化水域の創造により、公知の平成９年日本特許出願第２６０７８８号の「「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」を利用したサンライトホールシステム」が構成され、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内２の深層部に大量の太陽光を透過させることにより、光合成作用を活発に行い、低層部に多量の溶存酸素を供給して、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２の総浄化能力Ｃを高め、上記に示すＢ／Ｃ≦１の条件を維持する。
このように「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内外の水域を更にきれいにすることにより、光合成作用が活発に行われ、豊酸素で維持されるため、生態循環作用により、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」内、外の水が更にきれいになる。このような自然の浄化作用を繰り返すことにより、「水域の空（ＵＴＳＵＲＯ）」２内外の水が高度に浄化される。
【産業上の利用の可能性】
【００１４】    産業の発達と人口の都市集中によって水質環境の破壊が大きな問題となっている。
このような中で、当システムは波浪や潮汐、太陽光や自然の重力、生態の生命力等の自然のエネルギ−を有効に利用して水を浄化するシステムである。
したがって、当システムは、従来の化学的な水処理や機械的な水処理と違い如何に大量の水を処理（水の浄化）しても、ランニングコストが殆どかからない。
さらに、自然の生体循環のなかで処理されるため、水処理に滓が残らないのも  当システムの大きな特質である。
このため、極めてきれいな、静穏浄化水域が比較的簡単に、創出することが可能であり、環境創造やミチゲイション、（海）水浴場や自然水族館等の観光や水中レジャーの施設として、また、下水の３次処理等の産業上の利用の範囲は大きい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005118489.tif 000013
【図２】
2005118489.tif 000014
【図３】
2005118489.tif 000015
【図４】
2005118489.tif 000016
【図５】
2005118489.tif 000017
【図６−Ａ】
2005118489.tif 000018
【図６−Ｂ】
2005118489.tif 000019
【図６−Ｃ】
2005118489.tif 000020
【図６−Ｄ】
2005118489.tif 000021
【図６−Ｅ】
2005118489.tif 000022
【図６−Ｆ】
2005118489.tif 000023
【図６−Ｉ】
2005118489.tif 000024
【図６−Ｊ】
2005118489.tif 000025
【図６−Ｋ】
2005118489.tif 000026
【図６−Ｌ】
2005118489.tif 000027
【国際調査報告】
2005118489.tif 000028
2005118489.tif 000029
2005118489.tif 000030
2005118489.tif 000031