JPH03168034A - 閉鎖性水域の底泥改質方法 - 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〕 本発明は、湖沼、池、堀等の閉鎖性の高い水域の浄化を
はかるための閉鎖性水域の底泥改質方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

水辺環境の中でも湖沼、池、堀等の閉鎖性の高い水域は
、多くの生命体がバランスの取れた植物連鎖系の中で相
互に影響し合う１つの生態系を形威しており、この生態
系は１つの生命体の異常増殖、または死滅によって急速
に破壊され、その水域は死の道をたどり、その水質浄化
が近年問題になっている。

このような湖沼等の閉鎖性水域の水質浄化には、その底
部の底泥や底部水の底質からの栄養塩の溶出防止が不可
欠であり、またその底質中の有機戒分の減少をはかるに
は、自然生態系の活性化が最善であることが知られてい
る。

そこで、従来の水質浄化策としては、閉鎖性水域の底部
の泥を浚渫する方法があるが、この場合、有機或分は浚
渫されずに残り、砂分のみを除去することになり、また
、揚水塔を湖沼などに設けて、大がかりに湖沼の水を循
環させる方法があるが、この場合、水底部の有機物に酸
素を取られた底層の酸欠の水が急に表層にでてくること
になり、酸欠で魚類が死ぬと共に、揚水のために大きな
動力エネルギーを要するという欠点があった。

また、ホテイアオイ等の水生植物を利用して閉鎖性水域
の窒素やリンを除去するバイオフィルター法や、薬剤散
布方法、循環曝気方法、光遮断方法等があるが、これら
は何れもコスト面、作業面及び安全性等において問題が
あり、特にその親水性が配慮された水質浄化の手法は見
当らない。

〔発明の解決しようとする課題〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、閉鎖性水域の底泥水中に溶出している栄養
塩を、水耕方式により植物体に吸収させて回収する浮体
を利用して底泥の改善をはかり、自然生態系の活性化を
促進すると共に、その閉鎖性水域の親水性機能を回復す
る閉鎖性水域の底泥改質方法を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するための手段として、本発明の閉鎖
性水域の底泥改質方法は、湖沼、池、堀等の閉鎖性水域
から浮体上に揚泥ポンプ等で揚水した底泥や底部水から
なる底質を浮体上の曝気槽内において、空気供給により
曝気して有毒ガスを脱気又は好気化した後、浮体上の水
耕栽培槽に導き、その底質中の栄養塩と空気中の酸素を
浮体上の水耕栽培槽内の液面を間歇的に変動させながら
、その栽培槽内で栽培される植物の根に与えた後、その
底質を栽培部から排出することを特徴とするが、この場
合、栽培部から排出された底質を返泥槽等からその閉鎖
性水域の底部に静かに返泥することが好ましい。

また、上記の揚水した底質の曝気槽や、水耕栽培槽及び
返泥槽などを浮体に組み込むことにより、その閉鎖性水
域上を自由に移動させなから底泥改質を行なうことがで
きる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の底泥改質方法を適用して
閉鎖性水域の水質を浄化する作業について説明する。

この底泥改質方法に適用される装置は、第２図の概念図
に示すごとく、その閉鎖性水域の水面Ｗ上に浮ぶ浮体１
に組み込まれており、この浮体１はアンカー２で係留で
きるようになっているが、その作業中はアンカー２を揚
げた状態、又はアンカーで係留した状態て、その水域を
ゆっくりと移動するようにすることが好ましい。

そこで、この浮体１には、第ｌ図のシステ１、フロー図
に示すごとく、揚泥曝気槽３、水耕栽培槽４及び返泥槽
５が組み込まれている。

次に、底泥改質を行なう閉鎖性水域の水底部Ｂのへトロ
層の底泥や底部水の底質を集めて揚水する揚泥ボンプ６
等により揚水した底質は、揚泥曝気槽３内で、第２図に
示すコンプレソサ８により酸素を供給することにより曝
気して、有害ガスを除臭装置９で脱気ずる。

即ち、上記揚泥曝気槽３にて嫌気化した底質を大気表面
にさらし、曝気することにより有毒ガスを脱気し、かつ
好気化をはかることになる。

そこで、底質から溶出した栄養塩を培養液として、水耕
栽培槽４で栽培される植物１０の根１０Ａに与えて植物
を栽培するが、この際、その植物１０の根１０Ａへ酸素
を供給するため、第１図の高水位Ｈ　Ｗ　Ｌまたは低氷
位Ｌ　Ｗ　Ｌのごとく水位面を間歇的に変動させており
、植物１０の根１０Ａに栄養塩を与えた底質は水耕栽培
槽４から排出されるようになっている。

なお、この実施例では、水耕栽培槽４から排出された底
質が、返泥槽５から排泥弁１３経由この閉鎖性水域の水
底部Ｂに静かにもどされるようになっている。

ここで、揚泥ポンプ６及び排泥弁１３にそれぞれ設番フ
られたタイマー１１及び揚泥曝気槽３及び返泥槽５にそ
れぞれ設けられた液面調節計１２により揚泥ボンプ６、
排泥弁１３を１時間から５時間ごとに間歇的にオン・オ
フし、水耕栽培槽４の水位面を、高水位ＨＷＬ、低水位
ＬＷＬＯ間ｌＯ〜３０ｃｍで上下させて、底泥水を水耕
栽培槽４とこの閉鎖性水域の水底部Ｂとの間で循環させ
ている。

この循環により、底質に対しては有毒ガスの揮散、酸素
供給、栄養塩の植物１０の根１０Ａによる吸収除去を行
ない、その底質の改質及び減量を促進する。

また、植物１０に対しては、その戒長に必要な水分や栄
養分を供給すると共に、水位上下変動により或育に必要
な酸素をその根１０Ａの部分に供給する。

なお、上記水耕栽培槽４の植物支持体４Ａに栽培される
植物１０としては、ハイオフィルターシステムで最適と
して用いられているホテイアオイのごとき有用性が小さ
く、かつ後処理のやっかいなものに代えて、有用性の高
い植物体、例えば観賞用の花等を用いてその水域の花壇
とすることもでき、この植物１０の収穫や、取替等の作
業は浮体１を接岸して行なうこともできる。

また、揚泥曝気槽３での曝気機能は大気と接触するだけ
で十分な場合にはコンプレソサ８等は省略可能で、さら
に底質を曝気することにより悪臭ガスが２次公害発生の
恐れがある場合は、活性炭吸着等による脱臭装置９を装
備する。

一方、底質の返送時に用いる排泥弁１３には、浮体】の
浮力を利用した自動開閉弁を使用することができる。

また、上記の通り、揚泥曝気槽３、水耕栽培槽４及び返
泥槽５等をすべて浮体１の構造体に収容し、水面Ｗ上に
て作動させるため、陸上から電力を供給する配線が必要
であり、揚泥ホース２１及び返泥管２０はフレキシブル
ホース等を利用して水位Ｗの変化に追従するようにする
必要がある。

さらに、浮体１を耐圧構造にすることにより、夜間電力
を利用して曝気用の空気を貯留して昼間の電力のピーク
カソトが図れ、また、揚泥ボンプ６にエア・リフ１〜ポ
ンプを使用すれば、そのポンプ駆動用の空気も夜間貯留
した空気を使用できる。

次に、第３図は他の実施例における本発明の底泥改質方
法を適用する浮体１を示す正断面図であり、第１図と同
じ部品は同じ部品番号で示しており、浮体は多段の仕切
りが設けられており、サイフォン２２を利用して第１図
の浮体１と同様な閉鎖性水域の底泥改質機能を有し、そ
の水耕栽培槽４に栽培された植物ＩＯにより水上花壇と
なる多段円型のものである。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明の閉鎖性水域の底質改質方法によ
れば、底泥や底部水の底質を好気化することができ、そ
の水域の底棲生物の或育を促進することができると共に
、その底質中に溶出している栄養塩を水耕方式により植
物に吸収させて有用植物として回収することができると
いう効果がある。

また、これらの底泥の改質を、移動可能な浮体を用いて
行なっているので、その水域上を自由に移動しながら広
範囲に行ないうると共に、その浮体を水上花壇として活
用することになり、自然生態系の活性化を促進すると同
時に、その湖沼等の美観の向上がはかれるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の底泥改質方法に適用される装置のシス
テムフロー図、第２図は本発明の底泥改質方法に適用さ
れる装置の概念を示す一部ｑ 断面斜視図、第３図は本発明の他の実施例におけるサイ
フォンを利用した多段円型の水上花壇を装備した装置の
縦断面図である。 １・・・浮体、３・・・揚泥曝気槽、４・・・水耕栽培
槽、５・・・返泥槽、６・・・揚泥ポンプ、ｌＯ・・・
植物、１０Ａ・・・根、１３・・・排泥弁、Ｂ・・・水
底部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 閉鎖性水域の水底部から浮体上に揚水した底質から曝気
   により有毒ガスを脱気すると共に、その底質中の栄養塩
   を浮体上の栽培部で水耕栽培される植物に与えた後、そ
   の底質を栽培部から排出する閉鎖性水域の底泥改質方法
   。