JPH03109997A - 大量水における溶存酸素量改善方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高酸素水を間欠空気揚水装置の揚水中に供
給し、揚水の拡散に伴って、前記高酸素水を拡散させ、
溶存酸素量を改善することを目的とした大量水における
溶存酸素量の改善方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来、大量水の溶存酸素量を改善する為に間欠空気揚水
装置が用いられており、比較的浅い水域（例えば水深５
０ｍ以下）では効力を揚げており、水量５０万ｌ・ン乃
至１００万トンに直径５０ｃｍの揚水筒を有する間欠空
気揚水装置を設置により、溶存酸素量の改善ができた。

（発明により解決すべき課題） 然るに、比較的高温地方（例えば熱帯又は亜熱帯）であ
って、水面にできる飽和酸素水層の薄い水域、又は水深
が大きく　（例えば５０＋ｎ以上）、深層が無酸素状に
なっている水域においては、間欠空気揚水装置を設置し
たのめては、酸素不足を解消することが困難な場合があ
る。特に水底が兼気状態になって多量の有機物か沈澱し
ている場合に、これを好気性微生物の繁殖で分解するに
は、多量の酸素を必要とするので、間欠空気揚水装置に
よる酸素供給のみては不十分の場合があるなどの問題点
があった。

（課題を解決する為の手段） 然るにこの発明は、予め生成した高酸素水（過飽和酸素
水）を間欠空気揚水装置の揚水筒に供給することにより
、可及的速かに高濃度酸素水を処理水域内へ台効に拡散
させて、急速に溶存酸素量を増大させることに成功した
のである。

即ちこの発明の方法は、予め生産した高酸素水を間欠空
気揚水装置の揚水中に（」１、給し、揚水の拡散に伴っ
て前記高酸素水を処理水域に拡散させることを特徴とし
た大量水における溶存酸素量改善方法である。

また、間欠空気揚水装置は、二段揚水筒にあっては、」
；部揚水筒及び下部揚水筒、或いは何れか一方としたも
のである。次に、高酸素水は、処理水域から採取した水
に、高酸素空気を供給して生成することとしたものであ
る。

またこの発明の装置は、取水手段を連結した高酸素水生
成装置に高酸素水供給装置を連結し、該高酸素水供給装
置の送水手段を間欠空気揚水装置の揚水筒に結合させた
ことを特徴とする大量水の溶存酸素量改善装置である。

また、取水手段は、ポンプに吸水管と吐出管を連結した
ものである。次に、送水手段は、ポンプと送水管とした
ものである。更に、間欠空気揚水装置は、η１筒装置、
複筒装置又は二段装置としたものである。

前記における間欠空気揚水装置の揚水筒は直径３０ｃｍ
乃至８０ｃｍ位であり、長さは５ｒｎ乃至５０ｍ位であ
る。また、複数本の揚水筒を結束して用い、実用」二直
径１ｍ〜３ｍ位の揚水筒を用いた場合と同様の効果を期
待することもできる。更に、揚水筒を上下二段にして用
い、下部揚水筒は深水層の循環に用い、上部揚水筒は浅
水層の循環に用いるように上下二段にすることができる
。また、高酸素水を下部揚水筒のみに供給し、又は上下
部揚水筒に夫々供給することもできる。

前記において、高酸素水は、低酸素の水又は無酸素の水
の中へ高酸素の空気（酸素量６０９６〜９０％）を吹き
込んで生成することを特徴としたものである。また、不
連続に上下に流動させる為に、原動力用装置として間欠
空気揚水装置を用いたことを特徴とするものである。

この発明の前記高酸素水生成装置は、窒素吸着剤（例え
ばセオライｌ−）を充填した生成基の一側に空気供給口
を設け、他側に高酸素空気取りｊ４」シロを設け、これ
を処理水槽に連結したものである。

前記のように、空気中の窒素を吸着することによって、
高酸素空気を生成し、この空気を無酸素水又は低酸素水
に吹き込んで高酸素水を生成し、この高酸素水を湖沼等
の適宜場所に設置した揚水筒へ供給して拡散すると共に
、湖沼等を間欠空気揚水装置で上下に撹拌流動させたの
で、比較的容易に湖沼等の溶存酸素量を改善することが
できる。

前記処理を経た湖沼等は、例えば５　ｍｇ　／　９位の
酸素を含有するものとする。また、高酸素空気とは、例
えば酸素を８０％位含有した空気であり、窒素吸収剤は
各種ゼオライトとしたものである。

（作　　用） この発明は高酸素水を間欠空気揚水装置の揚水中に供給
するので、高酸素水は揚水の拡散に伴って拡散する。従
って二段揚水装置の下部揚水筒のみに高酸素水を供給す
ると、深層水のみの溶存酸素量を急速に改善することが
できる。

（実施例１−） 次にこの発明を第１図及び第２図の実施例について説明
する。

処理水域の水を取水管２からポンプ３で汲み上げ、水処
理槽４に供給する。一方、ポンプ５により空気を空気処
理槽６へ供給し、空気処理槽６で取入れた空気から窒素
を吸着して高酸素空気（例えば８０％酸素）とし、この
高酸素空気を空気処理槽６から送気管７により水処理槽
４へ矢示８のように加圧供給する。前記における空気は
ポンプ５の吸入管］−から吸入すると共に、水処理槽４
の通気管９から入るものとがある。水処理槽４内では通
常の要領により水滴と高酸素空気とを接触させることに
より高酸素空気中の酸素を溶解して急速に高酸素水（例
えば酸素４０ｍｇ／、Ｑ）とする。

残余の空気は通気管９で再びポンプ５の吸入側へ送られ
る。この高酸素水をポンプ１０で矢示１１−のように間
欠空気揚水装置１２の下部に圧送して、揚水と混合する
。例えば４０ｍｇ／ρの高酸素水を毎分５トン供給する
と、５ｍｇ／βの酸素量の水４０トンを得ることができ
る。従って１時間で２４００トン、１日で７万７６００
１−ンの水の溶存酸素量を改善することができる。例え
ば第２図中、矢示１１のように供給された高酸素水は、
間欠空猟場水装置］２の下部揚水筒１３の下部に供給さ
れ、揚水と其に矢示１５のように上昇し、案内板１４．
１４ａの間に排出され、矢示１６．１７．１８．１９の
ように深水層内で循環流動し、核部の溶存酸素量を改善
することができる。図中２０は上部揚水筒、２］は水面
、２２は堤防である。

（実施例２） 次にこの発明の装置を第３図乃至第６図について説明す
る。

下部揚水部子３の下部外側に空気室２３を嵌装し、下部
揚水筒］３の上部へ分離部２４を介して上部揚水筒２０
の下端を連結する。前記空気室２３は、下部揚水筒１３
の下部端へ高濃度酸素の供給装置５２ａ付の短筒５２を
連結する。前記下部下部揚水筒１３の下部外側へ、内筒
２５を遊嵌し、内筒２５の外側へ所定間隔を保って外筒
２６を遊嵌すると共に、内筒２５と外筒２６の間に仕切
筒２７を設け、内筒２５の下部と仕切筒２７の上部へ夫
々通水孔２８．２９を設けて空気室２３を構成した。ま
た、内筒２５と下部揚水筒１３の空間３０の」二部の揚
水筒壁へ通水孔３１を穿設しである。

前記において、空気室２３の上部は頂板４８．４８ａで
閉塞し、空間３０及び内筒２５と仕切筒２７の空間４９
の下端は塞板５０で閉塞してあり、仕切筒２７と外筒２
６の空間５１の下端は開口５５として外界と連通してい
る。前記高濃度水の供給装置５２ａは、短筒５２の外側
に環状環５２ｂを設け、環状環５２ｂの外側へ給水管５
３を連結すると共に、環状環５２ｂ内と、短筒壁に複数
の小通水孔５４が等間隔に穿設しである。図中５６は空
気室２３へ加圧空気を送る為の送気ホースである。

次に第３図において、下部揚水筒１−３の上端部外側へ
案内板１４を所定長さに亘り環状、かつ水平に設け、案
内板１４の上方へ截頭逆円錐状の分離板３２．３２ａを
所定間隔を保って重設し、分離板３２．３２ａの」三方
外側へ案内板］、　４　ａを前記案内板１４と同様に設
ける。前記案内板コ−４ａの上方へ、通水孔３３を介し
て空気室３４を連設し、空気室３４の上部へ上部揚水筒
２ｏの下端を連設する。上部揚水筒２０には下方に複数
の吸水管３５．３５を下向に連設すると共に、上方に浮
体３６．３６を装着しである。前記空気室３４は、第６
図々示のように、上部揚水筒２０の外側に内筒３７と外
筒３８を所定間隔を保って遊嵌し、前記内筒３７と外筒
３８との間に仕切筒３９を設け、仕切筒３９の上部及び
内筒３７の下部へ通水孔４０．４１を夫々穿設し、上部
揚水筒２ｏと内筒３７の空間４２の上部揚水筒壁へ通水
孔４３を設け、上部揚水筒２０の下端及び空間４２の下
端、内筒３７と仕切筒３９の空間４４の下端を夫々塞板
４５．４６で閉塞し、空気室３４の」二部を頂板４７で
閉塞したものである。

前記実施例について、その動作を説明する。

先づ第５図中、送気ホース５６から矢示５７のように加
圧空気を送入すると、加圧空気は空気室２３の空間４９
．５１−の上部より溜り、該空間内の水位を下降させる
。水位が鎖線５８のように通水孔２つに達すると、空気
室２Ｂ内の加圧空気は０ 矢示５９．６０．６コ、６２．６３のように各空間、各
通水孔を介して下部揚水筒１３内へ入り、ついて大気泡
６４を形成して下部揚水筒１３内を矢示６５のように上
昇し、これに伴って揚水筒の下端から矢示６６のように
水を吸い込み揚水する。

前記大気泡６４は、前記上部揚水筒２０の下端の塞板４
５に衝突して破砕され、第６図中矢示６７のように上昇
し、空気室３４に溜る。

一方、揚水は案内板］４．１．４　ａの間を矢示６８の
ように経て、矢示６９のように拡散する。前記空気室３
４内に溜った空気は、前記空気室２３の場合と同様に水
位を押し下げて、水位が鎖線７０に達したならば、矢示
７１−１７２．７３のように各空間、各通水孔を経て上
部揚水筒２０内へ排出され、大気泡７４となって矢示７
５のように上昇する。一方、吸水管３５から矢示７６の
ように吸入された水も矢示７５のように揚水される。こ
のようにして揚水は上部揚水筒２０の上端から矢示７７
のように放出され、水面付近の水と混合し、矢示７８．
７９．８０のように拡散、環流する。

１ 尚、」二下部揚水筒１−３．２０は、重錘８１とｄ体３
］によって直立を保っている。一方、高酸素水は第５図
中矢示８２のように供給され、小通水孔５４から短筒５
２内へ入り、揚水に混合し、矢示８３のように」二昇す
るので、前記に説明したように、揚水の」二昇と拡散に
伴い、第２図中矢示１６．１７．１８、］９のように環
流し、深層水の溶存酸素量を逐次増大し、目的を達成す
ることができる。

前記実施例は、下部揚水筒に高酸素水を供給したが、必
要に応じ上部揚水筒にも高酸素水を供給することができ
る。

前記実施例は上下二段の間欠空気揚水装置について説明
１７たが、単筒の場合にも使用し得ることは勿論である
。また、単筒を複数本結束した複合筒にも採用すること
ができる。

（実施例３） この実施例は第７図々示のように、実施例２の上部の空
気室８８の構造を下部の空気室２３とほぼ同一構造とし
たものである。

］　２ 即ち、下部揚水筒１３の下部外側に空気室２３を嵌装固
定すると共に、下部揚水筒１３の下端へ短筒５２を連結
し、短筒５２へ高濃度水の供給装置５２ａを設置したも
のである。前記下部揚水筒１３の上端部にリング８４を
固定し、リング８４から数本の支杆８５を上向に突設し
、支杆８５の」一端に案内板８６を支持させである。案
内板８６の中央部には凸状部８６ａを設け、凸状部８６
ａ上に数本の支脚８７を円周状に突投し、支脚８７上へ
上部揚水筒２０の下端に連結した短筒９１−を連結する
と共に、上部揚水筒２０の下端へ空気室８８を嵌装する
。

前記実施例においては、空気室２３．８８へ夫々送気ホ
ース５６．８９を連結して、加圧空気を供給し、夫々の
空気室２３．８８から気泡を間欠的に上下部揚水筒１−
３．２０内へ吐１］ｊシ、気泡を上昇させて揚水する。

前記実施例において、各空気室２３．８８の下端へ高濃
度水の供給装置５２ａ、９０を設けたけれども、高濃度
水は揚水筒１３．２０の中間から３ ４゜ 供給してもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の高酸素水供給のフロー図、第２図は
この発明の実施状態の図、第３図はこの発明の実施揚水
装置の一部を切断した正面図、第４図は同じく上下部揚
水筒の接続部の一部を切断した拡大正面図、第５図は同
じく下部空気室の断面拡大図、第６図は同じく上部空気
室の断面拡大図、第７図は同じく他の実施間欠空気揚水
装置の一部を省略した正面図である。 １−・・・吸入管　　　　２・・・取水管４・・・水処
理槽　　　６・・空気処理槽］２・・間欠空気揚水装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　予め生産した高酸素水を間欠空気揚水装置の揚水中
   に供給し、揚水の拡散に伴って前記高酸素水を処理水域
   に拡散させることを特徴とした大量水における溶存酸素
   量改善方法２　間欠空気揚水装置は、二段揚水筒にあっ
   ては、上部揚水筒及び下部揚水筒、或いは何れか一方と
   した請求項１記載の大量水における溶存酸素量改善方法 ３　高酸素水は、処理水域から採取した水に、高酸素空
   気を供給して生成することとした請求項１記載の大量水
   における溶存酸素量改善方法 ４　取水手段を連結した高酸素水生成装置に高酸素水供
   給装置を連結し、該高酸素水供給装置の送水手段を間欠
   空気揚水装置の揚水筒に結合させたことを特徴とする大
   量水の溶存酸素量改善装置 ５　取水手段は、ポンプに吸水管と吐出管を連結した請
   求項４記載の大量水の溶存酸素量改善装置 ６　送水手段は、ポンプと送水管とした請求項４記載の
   大量水の溶存酸素量改善装置 ７　間欠空気揚水装置は、単筒装置、複筒装置又は上下
   二段筒装置とした請求項４記載の大量水の溶存酸素量改
   善装置