JP2017109155A

JP2017109155A - アオコ回収装置

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Publication number: JP2017109155A
Application number: JP2015244355A
Authority: JP
Inventors: 真一本村; Shinichi Motomura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-22

Abstract

【課題】装置の設置スペースの問題がなく、大量の水を処理することが可能なアオコ回収装置の提供。【解決手段】複数の船体と、被処理水域に浮遊するアオコを含む水を取水するポンプ１０と、複数の船体の間に設けられた水処理部３であり、内底面３０Ａが喫水線以下となるように設けられた底部３０と、複数の船体の間の一端部側に設けられ、ポンプ１０により取水された水が導入される水導入口３１Ａを有する壁部３１と、複数の船体の間の他端部側に設けられ、被処理水域中に開放された水排出部３２とを備える水処理部３とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、湖沼や貯水池等の被処理水域に浮遊するアオコを処理回収するアオコ回収装置に関する。

湖沼や貯水池等の被処理水域に浮遊するアオコを処理回収するアオコ回収装置として、例えば特許文献１には、湖水を流入する流入通路と、流入された湖水等に対し、微細気泡を供給する微細気泡発生装置と、発生した微細気泡が付着されアオコからなる濃縮水を収集する堰を有する浮上槽と、堰で収集されたアオコを処理するオリフィスとを具備してなる水域浄化装置が記載されている。

また、特許文献１には、上記水域浄化装置を船本体に備え、船本体の船尾に設けた捕集装置により湖水を採取し、ポンプにて浮上槽内に供給し、アオコの細胞を死活化させるようにして大量の湖水を連続的に処理するようにしたアオコ回収船が記載されている。

特開２００７−１６０１７８号公報

従来のアオコ回収装置は、上記のように地上に設置されるか、あるいは船本体に載せられるが、実際の湖沼や貯水池等の被処理水域には、このような装置を設置するスペースが確保できないケースが多くある。また、船本体に載せる場合、船の積載量の問題から大量の水を取り込んで処理することができないという問題がある。

そこで、本発明においては、装置の設置スペースの問題がなく、大量の水を処理することが可能なアオコ回収装置を提供することを目的とする。

本発明のアオコ回収装置は、複数の船体と、被処理水域に浮遊するアオコを含む水を取水するポンプと、複数の船体の間に設けられた水処理部であり、内底面が喫水線以下となるように設けられた底部と、複数の船体の間の一端部側に設けられ、ポンプにより取水された水が導入される水導入口を有する壁部と、複数の船体の間の他端部側に設けられ、被処理水域中に開放された水排出部とを備える水処理部とを有するものである。

本発明のアオコ回収装置は、複数の船体の間に水処理部が設けられた構造であるため、被処理水域に浮かべた状態での安定性が良い。そのため、アオコを含む水を導入して処理する際に水処理部内の水面の揺れが少なくなる。また、本発明のアオコ回収装置では、被処理水域に浮かべられ、被処理水域に浮遊するアオコを含む水が取水されて複数の船体の間の一端部側に設けられた壁部の水導入口から水処理部へと導入されるが、この水処理部は内底面が喫水線以下となっており、また、複数の船体の間の他端部側が被処理水域中に開放された水排出部となっているため、水処理部にはほとんど水圧が掛からない。そのため、水処理部を大きくすることが可能であり、大量の水を導入してアオコを処理回収することが可能となる。

ここで、複数の船体は、バラストタンクとして機能するものであることが望ましい。これにより、複数の船体内にバラスト水を導入あるいは導出してバラストタンクとして機能させることで、容易に水処理部内の水面の高さを喫水線と略同一にすることが可能となる。

また、本発明のアオコ回収装置は、被処理水域の底に固定するジャッキを有するものであることが望ましい。本発明のアオコ回収装置は、前述のように複数の船体が平行に配置されて連結されたものであり、安定性に優れているが、被処理水域の底にジャッキにより固定することで、船体をより安定させることが可能となる。

（１）複数の船体と、被処理水域に浮遊するアオコを含む水を取水するポンプと、複数の船体の間に設けられた水処理部であり、内底面が喫水線以下となるように設けられた底部と、複数の船体の間の一端部側に設けられ、ポンプにより取水された水が導入される水導入口を有する壁部と、複数の船体の間の他端部側に設けられ、被処理水域中に開放された水排出部とを備える水処理部とを有する構成により、被処理水域に浮かべてアオコを処理回収することができるため、設置スペースの問題がない。また、アオコを含む水を導入して処理する際に水処理部内の水面の揺れが少なく、安定してアオコを処理回収することが可能となる。さらに、水処理部には水圧がほとんど掛からないため、水処理部を大きくして、大量のアオコを含む水を導入してアオコを処理回収することが可能となる。

（２）複数の船体がバラストタンクとして機能するものであることにより、容易に水処理部内の水面の高さを喫水線と略同一にすることが可能となり、大量のアオコの処理回収が容易となる。

（３）被処理水域の底に固定するジャッキを有するものであることにより、船体をより安定させることが可能となり、アオコを含む水を導入して処理する際に水処理部内の水面の揺れが少なくなり、さらに安定してアオコを処理回収することが可能となる。

本発明の実施の形態におけるアオコ回収装置の構成を示す平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１のアオコ回収装置の甲板より上を省略した平面図である。図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。図２のＶ−Ｖ断面図である。図２のＶＩ−ＶＩ断面図である。図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。本発明のアオコ回収装置の別の実施形態を示す平面図である。図９のＸ−Ｘ断面図である。

図１は本発明の実施の形態におけるアオコ回収装置の構成を示す平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１のアオコ回収装置の甲板より上を省略した平面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ断面図、図５は図２のＶ−Ｖ断面図、図６は図２のＶＩ−ＶＩ断面図、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図、図８は図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

図１〜図８に示すように、本発明の実施の形態におけるアオコ回収装置１は、２つの船体２Ａ，２Ｂと、被処理水域に浮遊するアオコを含む水（以下、「原水」と称す。）を取水するポンプ（以下、「取水ポンプ」と称す。）１０と、船体２Ａ，２Ｂ間に設けられ、取水ポンプ１０により取水された原水を処理する水処理部３とを有する。アオコ回収装置１は、被処理水域に浮かべられて使用される。

２つの船体２Ａ，２Ｂは、平行に配置されている。また、船体２Ａ，２Ｂは、それぞれ複数の区画２Ａ−１，２Ａ−２，２Ａ−３，２Ｂ−１，２Ｂ−２，２Ｂ−３に分けられており、それぞれの区画２Ａ−１，２Ａ−２，２Ａ−３，２Ｂ−１，２Ｂ−２，２Ｂ−３の上部にハッチ４を備えている。船体２Ａ，２Ｂはそれぞれの区画２Ａ−１，２Ａ−２，２Ａ−３，２Ｂ−１，２Ｂ−２，２Ｂ−３にハッチ４から水を導入または導出することにより、バラストタンクとして機能する。また、船体２Ａ，２Ｂには、被処理水域の底に固定するためのジャッキ５を備える。

水処理部３は、取水ポンプ１０により取水された原水を凝集処理する凝集部３Ａと、凝集部３Ａで形成されたフロックを浮上分離する浮上分離部３Ｂと、浮上分離部３Ｂで浮上分離されたフロックが集合したスカムを回収するスカム回収部３Ｃとを有する。また、水処理部３は、内底面３０Ａが喫水線以下となるように船体２Ａ，２Ｂ間に渡して設けられた底部３０と、船体２Ａ，２Ｂの間の一端部側（凝集部３Ａ側の端部）に設けられた壁部３１と、船体２Ａ，２Ｂの間の他端部側（スカム回収部３Ｃ側の端部）に設けられた水排出部３２とを備える。壁部３１には取水ポンプ１０により取水された原水が導入される水導入口３１Ａが設けられている。なお、本実施形態においては、取水ポンプ１０は水導入口３１Ａに設けられている。水排出部３２は、被処理水域中に開放されている。

また、水処理部３上には、船体２Ａ，２Ｂ間に渡して甲板６が設けられている。甲板６上には、原水のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤を貯留するｐＨ調整剤タンク１１、凝集剤を貯留する凝集剤タンク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ、ブロワー１３、微細気泡発生装置１４や発電機１７等が備えられている。

凝集剤タンク１２Ａには、凝集剤として、鉄系無機凝集剤としてのポリ硫化第二鉄（ポリ鉄）が貯留されている。凝集剤タンク１２Ａのポリ鉄は、図示しないポンプ（ポリ鉄供給ポンプ）により取水ポンプ１０へ供給される。ｐＨ調整剤タンク１１には、ｐＨ調整剤としての苛性ソーダが貯留されている。ｐＨ調整剤タンク１１の苛性ソーダは、取水ポンプ１０により取水する原水のｐＨがポリ鉄の使用範囲よりも低い場合に、図示しないポンプ（苛性ソーダ供給ポンプ）により凝集部３Ａへ供給される。

凝集剤タンク１２Ｂ，１２Ｃには、凝集剤として、ポリアクリルアミド系の有機系凝集剤（高分子凝集剤）（粉体）と水とを混合、溶解し、状況に応じて作成した０．３質量％〜０．１質量％の高分子凝集剤溶液が貯留されている。凝集剤タンク１２Ｂ，１２Ｃの高分子凝集剤溶液は、図示しないポンプ（高分子供給ポンプ）により凝集部３Ａへ供給される。

凝集部３Ａには、ブロワー１３に接続された散気管２０が設けられている。散気管２０は、ブロワー１３から供給される圧縮空気により気泡を噴出するものである。凝集部３Ａでは、この散気管２０から噴出される気泡によって、取水ポンプ１０により取水された原水と凝集剤タンク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから供給された凝集剤とが攪拌、混合され、フロックが形成される。

浮上分離部３Ｂには、微細気泡発生装置１４によって生成された微細気泡により、凝集部３Ａで形成されたフロックを浮上分離する。微細気泡発生装置１４は、加圧ポンプ１４Ａにより吸込ヘッダー１４Ｂから汲み上げた浮上分離部３Ｂの下流側（スカム回収部３Ｃに近い側）の水を加圧タンク１４Ｃに入れ、この加圧タンク１４Ｃ内に加圧した酸素を供給することにより酸素を加圧状態で水に溶解させ、この水を吐出ヘッダー１４Ｄから浮上分離部３Ｂの上流側（凝集部３Ａに近い側）の水中へ放出することにより水中に溶存した酸素を微細気泡となし、この微細気泡を浮上分離部３Ｂの水中に浮遊させるものである。

スカム回収部３Ｃには、浮上分離部３Ｂにおいて浮上分離されたフロックが集合したスカムを掻き取る掻き取り装置１５が設けられている。掻き取り装置１５は、図２の矢印Ｘ方向に回転する無端環状ベルト１５Ａにより水面近傍に浮遊するスカムを掻き取り、回収槽１６へ回収するものである。なお、水排出部３２は、掻き取り装置１５および回収槽１６の下方に設けられており、水処理部３により処理された水は水排出部３２から被処理水域中へ放出される。

また、浮上分離部３Ｂの吐出ヘッダー１４Ｄと吸込ヘッダー１４Ｂとの中間位置には、浮上分離後の処理水の流浮上別れの補助および掻き取り装置１５が浮上スカムを掻き取りしやすいように浮上スカムをスカム回収部３Ｃへ向けて押し出すポンプ（流水ポンプ）２１が設けられている。

上記構成のアオコ回収装置１は、複数の船体２Ａ，２Ｂの間に水処理部３が設けられた構造であるため、被処理水域に浮かべた状態での安定性が良い。そのため、アオコを含む水を導入して処理する際に水処理部３内の水面の揺れが少なくなる。また、このアオコ回収装置１は被処理水域に浮かべられ、被処理水域に浮遊するアオコを含む水が取水されて複数の船体２Ａ，２Ｂの間の一端部側に設けられた壁部３１の水導入口３１Ａから水処理部３へと導入されるが、この水処理部３は内底面３０Ａが喫水線以下となっており、また、複数の船体２Ａ，２Ｂの間の他端部側が被処理水域中に開放された水排出部３２となっているため、水処理部３にはほとんど水圧が掛からない。そのため、水処理部３を大きくすることが可能であり、大量の水を導入してアオコを処理回収することが可能となっている。

また、本実施形態におけるアオコ回収装置１の船体２Ａ，２Ｂは、船体２Ａ，２Ｂ内にバラスト水を導入あるいは導出するとバラストタンクとして機能するため、容易に水処理部３内の水面の高さを喫水線と略同一にすることが可能となっている。

また、本実施形態におけるアオコ回収装置１は、被処理水域の底に固定するジャッキ５を有するため、このジャッキ５により被処理水域の底に固定することで、より安定させることが可能となっている。

なお、本実施形態におけるアオコ回収装置１は、２つの船体２Ａ，２Ｂの間に水処理部３を配置した構成であるが、船体は複数であれば良く、２つ以上、例えば３つの船体を有する構成とすることも可能である。この場合、各船体の間にそれぞれ水処理部を配置することが可能である。

また、アオコの発生箇所が、アオコ回収装置１が近付けない場所の場合、取水ポンプ１０をフロートにより被処理水域の水面に浮かべ、取水ポンプ１０により取水する原水を水処理部３へホースにより導く構成とすることも可能である。

また、図９および図１０は本発明のアオコ回収装置の別の実施形態を示している。図９および図１０に示すアオコ回収装置１Ａは、前述の構成に加えて、回収槽１６の上に水処理部３の水からアオコ凝集後のフロックを分離する固液分離装置としての傾斜式スクリーン１８を備えたものである。このアオコ回収装置１Ａでは、水処理部３においてアオコが凝集されたアオコ凝集後のフロックを含む水を凝集部３Ａから抜き取って第２凝集槽１９へ導入した後、傾斜式スクリーン１８へ導入して、フロックと水とを分離し、フロックを回収槽１６へ回収し、水については凝集部３Ａへ返送する。

本発明のアオコ回収装置は、湖沼や貯水池等の被処理水域に浮遊するアオコを処理回収する装置として有用である。

１，１Ａアオコ回収装置
２Ａ，２Ｂ船体
３水処理部
３Ａ凝集部
３Ｂ浮上分離部
３Ｃスカム回収部
４ハッチ
５ジャッキ
６甲板
１０取水ポンプ
１１ｐＨ調整剤タンク
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ凝集剤タンク
１３ブロワー
１４微細気泡発生装置
１４Ａ加圧ポンプ
１４Ｂ吸込ヘッダー
１４Ｃ加圧タンク
１４Ｄ吐出ヘッダー
１５掻き取り装置
１６回収槽
１７発電機
１８傾斜式スクリーン
１９第２凝集槽
３０底部
３１壁部
３２水排出部

Claims

複数の船体と、
被処理水域に浮遊するアオコを含む水を取水するポンプと、
前記複数の船体の間に設けられた水処理部であり、内底面が喫水線以下となるように設けられた底部と、前記複数の船体の間の一端部側に設けられ、前記ポンプにより取水された水が導入される水導入口を有する壁部と、前記複数の船体の間の他端部側に設けられ、前記被処理水域中に開放された水排出部とを備える水処理部と
を有するアオコ回収装置。
前記複数の船体は、バラストタンクとして機能するものである請求項１記載のアオコ回収装置。
前記被処理水域の底に固定するジャッキを有する請求項１または２に記載のアオコ回収装置。
前記水処理部は、前記アオコを含む水に凝集剤を加えて凝集処理するものである請求項１から３のいずれか１項に記載のアオコ回収装置。
前記水処理部は、前記アオコの凝集後のフロックを浮上分離するものである請求項４記載のアオコ回収装置。
前記浮上分離されたフロックが集合したスカムを掻き取る掻き取り装置と、
前記掻き取り装置により掻き取ったスカムを回収する回収槽と
をさらに有する請求項５記載のアオコ回収装置。
前記水処理部の水から前記アオコ凝集後のフロックを分離する固液分離装置を有する請求項４記載のアオコ回収装置。
前記ポンプを前記被処理水域の水面に浮かべるフロートと、
前記ポンプにより取水する前記アオコを含む水を前記水処理部へ導くホースと
をさらに有する請求項１から７のいずれか１項に記載のアオコ回収装置。