JPH0368496A - 水質浄化構造物 - 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、護岸、防波堤、消波堤、突堤、導流堤、潜
堤等のように種々の目的で海、河川、運河、湖沼等の水
中に設けられる各種の構造物に係り、特に海水等の水質
浄化機能を兼ね備えた水質浄化構造物に関するものであ
る。

「従来の技術」 従来、護岸、防波堤、消波堤、突堤、導流堤、潜堤等の
港湾構造物は、防災あるいは流量制御等の目的で利用さ
れているが、このような港湾構造物においては、生物濾
過、移流混合作用、エアレーション作用によるある程度
の水質浄化作用も認められている。

例えば、同一の汀線上に設けられた各種形式の護岸ＩＩ
！あたりの水質浄化作用をＣＯＤ除去原単位で表したも
のを下記の族１に示す。

族１ 族１から、いずれの形式の護岸もある程度の水質浄化作
用を有していることが分かる。そして、単位長あたりの
表面積が大きく、かつ砕波による曝気効果の高い消波護
岸や石積護岸は、直立護岸に対して５〜６倍のＣＯＤ除
去効果が得られることも分かる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記のような港湾構造物による水質浄化
作用は、該港湾構造物の表面に付着した生物による浄化
作用に依存するところが大きいが、従来からある通常の
形式の港湾構造物では、生物が付着するための表面積が
、要求される水質浄化効果が得られる程度には十分でな
いため、海水浄化への寄与は極めて限定されたものであ
った。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、生物が
付着するための大きな表面積を有し、それによって極め
て高い水質浄化効果を期待することのできる水質浄化構
造物を提供することを第一の目的としている。

一方、湖沼、海洋、港湾のような水域には、般に水底に
石材などによる捨石マウンドが築造され、その上に防波
堤用、岸壁用、護岸用としてコンクリート製のケーソン
（以下、単にケーソンと言うことがある）が構築される
ことが多い。このようなケーソンとしては、第２５図に
示すように外壁内を縦方向の隔壁で区画されているコン
クリート製函体から成りその中に砂などが充填され更に
その上部にコンクリートを打設して蓋をした型式のケー
ソンが一般的であった。

このようなケーソンが構築された湖沼、海洋、港湾のよ
うな水域においては、ケーソンによってその水域の流れ
が停滞するためにその水域の水質が悪化するようになる
結果、魚介類などの水産生物の棲息域を減少せしめるよ
うになって魚介類の蝟集を妨げるという問題点があった
。特に、突堤や離岸堤のようにその両側に水域の存在す
る位置にケーソンが構築される場合は、その両側とも魚
介類の棲息域を減少せしめるようになり、このような問
題点は近年海洋２００海里時代を迎えるに至って水産業
は遠洋から近海や沿岸域に重点が移り、２００海里内で
の水産生物の増養殖の重要性が叫ばれるようになってき
た現時点においては重要な問題点であった。

最近では、このような問題点を解決するために、ケーソ
ンの最下部に両側の水域同士を連結する通水路を設ける
ことによって水質の悪化防止と魚介類の蝟集効果を持た
せたケーソンが特願昭６２−１４２８０号として出願さ
れている。しかしながらこのようなケーソンでは、片方
の水域の水質が悪化していない場合は効果が良く発揮さ
れるが、両側の水域とも水質が悪化している場合は何の
効果も持たないという問題点があると共にそのようなケ
ーソンを岸壁や護岸として利用する場合においては、そ
の前面の水域の水質を改善する機能は何も持っていない
という問題点もあった。

そこで、この発明は、本来の防波や護岸などの機能を損
なわずに魚介類の蝟集効果を有し、ケーソンを岸壁や護
岸として利用する場合やケーソンの両側の水域とも水質
が悪化している場合においても水質汚染の防止及び改善
を図って魚介類の蝟集効果を更に増大せしめると共に、
魚介類の蝟集効果のみならず波力の低減、反射波の低減
及び揚圧力の低減を可能とするケーソンを提供すること
を第二の目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明の第一の水質浄化構造物は、海、河川、運河、
湖沼等の水中に設けられる各種の構造物において、壁間
の領域に、微生物膜を付着させる接触材が装填されてい
ると共に、上記壁、または壁間の上部を封鎖する天端部
、に開口部が設けられているものである。

また、この発明の第二の水質浄化構造物は、上記第一の
水質浄化構造物において、外壁内が隔壁で区画されてい
る函型を成し、かつ上面が天端部で封鎖されて水中に設
置されるケーソンにより構成された水質浄化構造物にお
いて、該ケーソンの上部に上部通水孔が設けられ、この
上部通水孔の直下に微生物膜を付着させる接触材が装填
されているものである。

また、この発明の第三の水質浄化構造物は、上記第一、
第二の水質浄化構造物において、外壁下部に下部通水孔
が設けられ、接触材が装填されている層の下部に流入し
た水をろ過して上記下部通水孔に流出させるろ過層が形
成されているものである。

また、この発明の第四の水質浄化構造物は、上記第一、
第二、第三の水質浄化構造物において、壁間の領域に流
入した水を外壁下部の下部通水孔に導く下部連通孔が隔
壁下部に設けられているものである。

また、この発明の第五の水質浄化構造物は、上記第一、
第二、第三、第四の水質浄化構造物において、天端部が
枝道入面に対して下向きに傾斜しているものである。

「作用」 この発明の水質浄化構造物にあっては、壁間の領域に、
接触材が装填されていることによって、極めて広い表面
を有していることになり、その広い表面全体に微生物膜
を付着させることにより極めて多量の微生物膜を活性化
させておくことができる。そして、この水質浄化構造物
には、上記壁、または壁間の上部を封鎖する天端部に開
口部が設けられていることによって、該水質浄化構造物
内に外部の水を流入することによりその水を接触材表面
の活性化した微生物膜と十分に接触させることができ、
それによって極めて効果的に水を浄化することができる
上、浄化した水を外部の水域へ速やかに流出させること
によって、大量の水を連続的に効率良く浄化することが
できる。

また、この発明の他の水質浄化構造物では、ケーソンの
上部に上部通水孔を設け、かつその上部通水孔の下部に
微生物膜を付着させる接触材の層を、更に好ましくはそ
の接触材の層の下部に濾過作用を有する濾過層を形成せ
しめることによって、人口干潟効果が得られるばかりで
なく、水質の濾過効果も得られている。

「実施例」 以下、本発明の水質浄化構造物の実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。

第１図および第２図は、それぞれ本発明の水質浄化構造
物の第１実施例および第２実施例を示す図であって、コ
ンクリート製のケーソンｌを捨石マウンド７上に沈設し
た状態を示す側断面図である。第３図は第２図に示した
ケーソンｌの斜視図、第４図は第３図に示したケーソン
１で製作した構造物を示す側断面図である。第５図ない
し第８図は、それぞれ本発明の水質浄化構造物の第３、
第４、第５、第６実施例を示す図であって、コンクリー
ト製のケーソン１を捨石マウンド７上に沈設した状態を
示す側断面図である。

これらの図において、符号１は函型を形成する外壁１ａ
とこの外壁ｌａ内を２つ以上の室に区画する縦方向の隔
壁ｔｂとから成り鉄筋コンクリートで建造されたケーソ
ン、２はケーソンｌの上部を封鎖する蓋部を形成してい
る天端部であり、この天端部２は、第１図ないし第７図
に示すように、枝道入面に対して下向きに傾斜している
ことがケーソンｌの安定化、消波効果、反射汲め低減効
果などの面で優れていて好ましい。なお、この天端部２
は、第１ずないし第７図に示した各実施例では蓋コンク
リート２ａのみから成り、第８図に示した第６実施例で
は蓋コンクリート２ａと上部コンクリート２ｂとから成
っているが、本発明ではいずれの構造であっても差し支
えない。また、第６図に示した第４実施例は蓋コンクリ
ート２ａが階段状の例であり、第７図に示した第５実施
例は蓋コンクリー）２ａの上方に上面が水平な通路部を
設置した例である。

また、符号３は、天端部２とケーソン１の外壁ｌａ上部
とを合わせて総称するケーソン１上部に多数穿設された
上部通水孔であり、蓋コンクリート２ａや上部コンクリ
ート２ｂのほか、第５図に示した第３実施例のようにケ
ーソンｌの外壁１ａ上部などにも穿設されている場合も
ある。

また、符号４は、ケーソン１の外壁１ａの下部、隔壁１
ｂの下部、またはケーソン１の底部１ｃ　（第５図参照
）に設けられている下部通水孔であり、上部通水孔３か
ら流入した水がケーソンｌ内部に形成された以下に述べ
る層を通して下部通水孔４から再び水域に還流されるよ
うになっている。この下部通水孔４は、第１図、第５図
、第８図に示した第１、第３、第６実施例のように、両
側に水域が存在する位置にケーソンｌが構築される場合
には、ケーソン１の少なくとも後側の外壁１ａの下部と
好ましくは隔壁１ｂの下部とに穿設され、それによって
、前側の水域から流入した水がそれらの下部通水孔４を
通して後側の水域に流出できるようになっていることが
、水域の濾過効果及び魚介類蝟集効果の面でより好まし
い。

また、符号５は、好気性菌などの微生物膜が付着する接
触材５である。この接触材５は、ケーソン１上部に設け
られている上部通水孔３の直下に形成されているもので
あって、例えば第１図に示すように上部通水孔３から水
と共に流入した固形物等が蓄積される程度の大きさの小
石、コンクリート、レンガ等の塊、または耐腐食性の素
材から成る複数枚の網状体物などで構成されている。ま
た、この接触材５として、小石、コンクリート、レンガ
等の塊を用いる場合には、その塊が少なくとも２〜４段
に堆積されている層を形成することが望ましく、また、
大きさの異なる小石や砂、および網布などの各層が適宜
混成されたＭ数の層を形成するようにしても良い。また
、この接触材５は第２図ないし第８図に示すようにケー
ソンｌ内部の全部に装填しても良いが、ケーソンｌに下
部通水孔４が存在する場合には、接触材５を構成してい
る小石などが下部通水孔４から外部の水域に流出しない
ように、少なくとも下部通水孔４の近傍には下部通水孔
４よりも大きいものから戊っていることが重要である。

このようにケーソンｌ内部の全部に接触材５が装填され
ていて、かつ下部通水孔４が設けられていると、上部通
水孔３から流入した水が接触材５によって浄化されてき
れいな水となって再び水域に還流するようになるため、
汚染防止効果及び魚介類蝟集効果の面で更に優れた効果
を奏するようになるのである。

また、符号６はケーソン１内部の接触材５からなる層の
下部に形成されている砂などが充填されている濾過層、
７はケーソン１が設置される捨石マウンド、８は捨石マ
ウンド７上でケーソン１の下部側面に設置される根固め
ブロック、９は捨石マウンド７を波などの洗掘作用から
保護するための被覆石、１０は埋立などにより遺戒され
た背後地である。

このような各種構造のケーソン１を使用して、防波堤や
岸壁や護岸のような港湾施設や突堤や離岸堤のような水
質浄化構造物を構築するには、予め他の場所で建造され
たケーソンｌを湖沼、海岸、港湾のような水域に曳航し
てきて、第４図に示すようにケーソン１を捨石マウンド
７上に順次並設し、ケーソン１の各室内に濾過層６や微
生物の繁殖し易い層５を形成せしめて沈設し、しかる後
に上部通水孔２ａが設けられた天端部２を設置する。

そしてケーソンｌの下部側面に根固めブロック８を設置
し、更に捨石マウンド７を保護するための被覆石９を設
置して構築が完了するのである。

以上のようなケーソン１を使用した各実施例の水質浄化
構造物においては、波浪や流れによってケーソンｌの天
端部２上に打ち上げられて上部通水孔２ａから流入した
水、およびケーソンｌの外壁１ａの上部に穿設されてい
る上部通水孔２ａから流入した水が接触材５の層に導入
され、この層においてその水に含まれる汚染物質が接触
材５表面に蓄積され、それによってその接触材５表面に
微生物が繁殖するようになる。そして、上記汚染物質が
、干潮時や水が上部通水孔２ａから流入しない時に大気
中に暴露されて好気性菌により分解され、ブランクトン
のエサとして好適な状態となり、それによって、上述の
接触材５の層は、あたかも天然海浜の砂浜や干潟のよう
な自浄能力を持つようになり、その結果、魚介類の蝟集
効果が生ずるようになる。また、上記接触材５の層およ
びその下部の濾過層６が形成され、かつケーソン１の下
部に多数の下部通水孔４が設けられている場合には、上
部通水孔２ａから流入した水が接触材５の層を通って浄
化されるだけでなく、沢過層６により濾過されてさらに
浄化され、そのきれいな水が水流となって下部通水孔４
から再び水域に流出することによって、水質の悪化が効
果的に防止される。この場合、下部通水孔４は上部通水
孔２ａと連通しているため、波浪による揚圧力を低減さ
せる効果も有する。

さらに、ケーソン１の天端部２が水面に対して下向きに
傾斜している構成を採ることにより、波圧を受けるとケ
ーソン１を安定させる下向き方向の分力が発生する効果
を持つようになり、また入射波を上部通水孔２ａで吸収
したり、斜面を波がはい上がるときの砕波効果や斜面の
凹凸などによる乱れの効果などにより反射波を低減する
効果も持つようになる。

次に、この発明の第７実施例を第９図を参照して説明す
る。

この実施例の水質浄化構造物は、鉄筋コンクリートまた
はプレストレストコンクリートからなる四状のケーソン
型消波堤であって、その内部が仕切板６１により上下に
仕切られて上部浄化室６２と下部浄化室６３とに仕切ら
れ、該上部浄化室６２内および下部浄化室６３内に礫な
どの接触材５が充填され、該上部浄化室６２内ヘケーソ
゛ン前方の海域６５の海水を流入させる流入口６６　（
開口部）がケーソン前面の側壁６７上部に形成され、該
上部浄化室６２内の海水を下部浄化室６３へ流下させる
流下孔６８が上記仕切板６１に多数形成され、該下部浄
化室６３から外部の海域６５へ海水を流出させる流出口
６９　（開口部）がケーソン前面の側壁６７下部に形成
されていると共に、上面７０に、上記流入口６６から上
部浄化室６２内へ流入した海水を砕波する砕波孔７１が
多数形成されているものである。

この水質浄化構造物においては、波力により海面付近の
流入口６６から上部浄化室６２内へ海水が流入すると、
その海水の一部が砕波孔７１から上方へ噴き上げられる
ことにより砕波され、これにより曝気されて海水中の溶
存酸素が増加する。

そして、このようにして溶存酸素が増加した海水は、該
上部浄化室６２内の接触材５の間を通過して流下してい
く。このようにすると、溶存酸素を多く含む海水が接触
材５の間を流下していく際に、その接触材５の表面に生
息している好気性の微生物膜と接触することによって、
その海水中の溶解性有機物（ＣＯＤ、ＢＯＤ成分）が吸
着、摂取、分解除去されると共に、懸濁固形物（８８分
）が物理的ないしは生物化学的に接触除去され、好気的
に浄化されることとなる。そして、このようにして浄化
された海水は、仕切板６１に形成された多数の流下孔６
８を通って下部浄化室６３内へ流下していき、さらにこ
の下部浄化室６３内においても接触材５表面の微生物膜
と接触して浄化された後、流出口６９からケーソン前方
の海域６５へ流出する。

第１０図および第１１図は、この発明の第８実施例を示
す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、上記第７実施例の水質
浄化構造物と同様なケーソン型消波堤であるが、この水
質浄化構造物では、波圧により流入口６６から流入した
海水を上方へ巻き込むようにして該ケーソン内の上部中
央へ収束し、その海水を側方へ流出させることにより該
ケーソン内ｆｆ１１１部を上方から下方へ流下させて下
部浄化室６３内に導入するようになっている。

第１２図は、この発明の第９実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、外海１２と内海１３と
を遮断する防波堤であって、内部が仕切板１４により外
海１２側の浄化室１５と内海１３側の浄化室１６とに二
分割され、かつそれらの各浄化室１５、】６が仕切板１
４上部に形成された連通孔１７により連通していると共
に、外海１２側の側部に、外海Ｉ２の海水をｆ！１１８
の間を通過させつつ浄化室１５内へ流入させる流入部１
９が設けられ、内海１３側の側壁に、浄化室１６内の海
水を内海１３へ流出させる流出口２０が形成されている
ものである。そして、上記各浄化室１５．１６内には、
微生物膜を付着させる接触材２１が装填されているが、
この接触材２１としては、礫などが用いられる他、例え
ばプラスチック板、紐状物質、カキ殻等の無機または有
機の物体または成形体など、微生物膜が付着する表面積
を大きくとることができるものであればどのようなもの
を用いても差し支えなく、例えばプラスチック板を用い
る場合には、該プラスチック板を所定間隔で積層するこ
とにより大きな接触面積を確保するようにすれば良い。

また、上記各浄化室１５．１６の底部には、該浄化室１
５．１６内の汚泥を下方へ流出させる排泥孔２２が多数
形成され、それらの排泥孔２２の下方には沈澱槽２３．
２４が設けられている。そして、該沈澱槽２３．２４内
の下部には排泥管２５が敷設されており、この排泥管２
５によって、各沈澱槽２３．２４内に沈澱した汚泥を周
辺の陸地等へ移送するようになっている。

この水質浄化構造物によれば、内海１３を外海１２と遮
断することによりその内海１３を波の静かな静穏化海域
とすることができると共に、その内Ｉ＃１３に外海１２
の海水を浄化して流入させることによって内海Ｉ３の水
質を向上させることもできる。

第１３図は、この発明の第１０実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、鉄筋コンクリートまた
はプレストレストコンクリートからなる画状のケーソン
の上部に、該ケーソンの前面および天端面へ開口した多
数の湾曲水路を有するマルチセル型導水部３０が設けら
れ、各湾曲水路のケーソン前面側の開口が海水の流入口
３１とされ、天端面側の開口が海水の噴き上げ口３２と
されている重力式消波堤であって、該ケーソンの内部に
礫などの接触材３３が充填されていると共に、該ケーソ
ンの天端面の噴き上げ口３２の後方に、その噴き上げ口
３２から噴き上げられた海水をケーソンの内部へ導入す
る導入口３４が形成され、かつ該ケーソンの前面の流入
口３１の下方に、該ケーソンの内部に導入された海水を
前方の海域３５へ流出させる流出口３６が形成されてい
るものである。

この種の重力式消波堤は、一般に、海面付近の流入口３
１から波力により流入する海水の進行方向を上方へ湾曲
させ、かつその海水を噴き上げ口３２から上方へ噴き上
げるようになっているものであり、従来、その主な目的
は、彼のエネルギーを反射、吸収し、消波することによ
り周辺の海域を静穏化海域とすることにあったが、この
実施例の水質浄化構造物は、単に消波機能を有するだけ
でなく、海水の浄化機能も兼ね備えている。

すなわち、この水質浄化構造物においては、波力により
海面付近の流入口３１から海水が流入すると、その海水
がマルチセル型導水部３０の各湾曲水路を通過して噴き
上げ口３２から噴き上げられ、これにより曝気されて溶
存酸素が増加する。

そして、このようにして溶存酸素が増加した海水は、導
入口３４からケーソン内部に導入されて接触材３３表面
に付着した微生物膜と十分に接触することにより好気的
に浄化され、その後、ケーソン前面の丸出口３６から前
方の海域３５へ流出していく。

第】４図は、この発明の第１１実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１０実施伊Ｉの水質
浄化構造物と同様な重力式消波堤であるが、この水質浄
化構造物では、流出口３６をケーソンの後面へ開口させ
たことによって、該ケーソンの前方の海域３５から導入
した海水を該ケーソンの内部において浄化した後、その
海水を該ケーソンの後方の海域３７へ流出させるように
なっていると共に、該ケーソンの内部に間仕切３８を設
けたことによって、該ケーソンの内部における海水の流
路を長くとり、それによって海水を接触材３３表面の微
生物膜と十分に接触させるようになっている。

第１５図は、この発明の第１２実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１１実施例の水質浄
化構造物と同様な重力式消波堤であるが、この水質浄化
構造物では、流出口３６をケーソンの前面と後面との両
方へ開口させたことによって、該ケーソンの前方の海域
３５から導入した海水を該ケーソンの内部において浄化
した後、その海水を該ケーソンの前方の海域３５および
後方の海域３７へ流出させるようになっている。

第１６図は、この発明の第１３実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、コンクリートまたはプ
レストレストコンクリートからなる画状のケーソンの前
面上部に複数の流入口３Ｉが形成され、かつ該ケーソン
の前面下部に複数の流出口３６が形成されている重力式
消波堤であって、該ケーソンの内部に、該ケーソンの前
面を形成する壁部の内側から斜め上方へ傾けられた状態
で後方へ延在するマルチセル型流水部３９が設けられ、
このマルチセル型流水部３９の下方に礫などの接触材３
３が充填されていると共に、該マルチセル型流水部３９
の上部および内部の隔壁に海水を流通させる貫通孔が設
けられているものである。

この水質浄化構造物においては、波力により海面付近の
流入口３１から海水が流入すると、その海水がマルチセ
ル型流水部３９の各貫通孔を通過して溶存酸素を増加さ
せながらそのマルチセル型流水部３９に沿って斜め上方
へ導かれ、その海水が該ケーンン内後部の上方からその
下方の接触材３３中へ導入されることとなる。そして、
このようにして接触材３３中に導入された海水は、その
接触材３３の表面に付着した微生物膜と十分に接触する
ことにより好気的に浄化され、その後、ケーソン前面の
流出口３６から前方の海域３５へ流出していく。

第１７図は、この発明の第１４実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１３実施例の水質浄
化構造物と同様な重力式消波堤であるが、この水質浄化
構造物では、流出０３６をケーソンの後面へ開口させた
ことによって、該ケーソンの前方の海域３５から導入し
た海水を該ケーソンの内部において浄化した後、その海
水を該ケーソンの後方の海域３７へ流出させるようにな
っていると共に、該ケーソンの内部に間仕切３８を設け
たことによって、該ケーソンの内部における海水の流路
を長くとり、それによって海水を接触材３３表面の微生
物膜と十分に接触させるようになっている。

第１８図は、この発明の第１５実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１４実施例の水質浄
化構造物と同様な重力式消波堤であるが、この水質浄化
構造物では、流出口３６をケーソンの前面と後面との両
方へ開口させたことによって、該ケーソンの前方の海域
３５から導入した海水を該ケーソンの内部において浄化
した後、その海水を該ケーソンの前方の海域３５および
後方の海域３７へ流出させるようになっている。

第１９図は、この発明の第１６実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、浮消波堤の一種である
。そして従来、この種の浮消波堤の主な目的は、波との
位相差、反射、干渉等による浦波作用によって静穏化海
域をつくりだすことにあった。

この水質浄化構造物は、鋼材などからなる画状の浮体構
造物によって概略構成され、その底部がチェーン４０等
により海底に係留されているものであって、その上部の
開口部が側壁４１．４１の内側から斜め上方へ延在する
仕切板４２．４２によって三つの開口部に仕切られ、か
つそれらの開口部が金網４３で覆われていると共に、中
央部の開口部が接触材３３の充填領域へ連通し、その両
側の各開口部が側壁４１，４１の上部にそれぞれ形成さ
れている流入口３１．３１と連通し、その下方の流出０
３６．３６　（図では金網で覆われている）が上記接触
材３３の充填領域と連通しているものである。そして、
上記充填領域は、丁字形などの各種形状の間仕切４４に
より仕切られて海水の流路が長くなるように形成されて
おり、その流路には接触材３３が充填されている。なお
、上記接触材３３は、直径１〜３ｃｘ程度の浮上性の球
体であって、例えばプラスチックスなどからなる中空の
球体、またはその球体に複数の孔を形成してなるもので
ある。

この水質浄化構造物においては、波圧によって左右の流
入口３１．３１から流入した海水が上部両側の開口部か
ら上方へ噴き上げられるが、その際に海水が金網４３を
通過することによって、周辺海域の波が消波されると共
に海水が曝気されてその海水中の溶存酸素が増加する。

そして、このようにして溶存酸素が増加した海水は、中
央部の開口部から再度金網４３を通過して接触材３３の
充填領域へ導入され、その充填領域の流路を通過するこ
とにより接触材３３表面に付着した微生物膜と十分に接
触し、その微生物膜によって好気的に浄化された後、左
右の流出口３６．３６から流出する。

第２０図は、この発明の第１７実施例を示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１６実施例の水質浄
化構造物と同様な浮消波堤であるが、この水質浄化構造
物では、流出口３６を底部に設けることによって、浄化
した海水を下方へ流出させるようになっている。

第２１図および第２２図は、この発明の第１８実施例を
示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、紡錘形に囲うようにし
て構築された壁体５０の一端部に開口部５１を設けて構
成されているものであって、一般にはグチ式造流構造物
と称し、流速が小さいために海水が停滞する傾向のある
海域に特定の方向への流れを作り出すことを目的として
設けられるものであるが、ここでは、該壁体５０内に礫
などの接触材５２を充填することによって、海水の浄化
機能も兼ね備えたものとされている。

この水質浄化構造物においては、満潮時に壁体５０の内
側が海水で満たされるようにしておき、それによってそ
の壁体５０内の海水を接触材５２表面に付着した微生物
膜と接触させて浄化しておくと共に、下げ潮時に、その
壁体５０内の海水を外部水域との潮位差を利用して間口
部５１だけから流出させることにより特定方向への流れ
を作り出す。

第２３図および第２４図は、この発明の第１９実施例を
示す図である。

この実施例の水質浄化構造物は、第１８実施例の水質浄
化構造物と同様なグチ式造流構造物であるが、この水質
浄化構造物では、壁体５０の両端部に開口部５１．５３
が設けられており、しかも各開口部５１．５３の形状に
よって一方向にのみ海水が流れ易くなるようになってい
る。

この水質浄化構造物においては、上げ潮時には右側の開
口部５３から壁体５０内に海水が流入し、下げ潮時には
壁体５０内の海水が左側の開口部５Ｉから流出すること
によって、常に特定方向（図では右から左への方向）の
流れを作り出す。

なお、上記第１２実施例および第１３実施例では、各々
のグチ式造流構造物を利用した水質浄化構造物を干満潮
位差のある海域に設置した例について示したが、これら
の水質浄化構造物は、河川、運河または湖沼等に設置す
ることもできる。そして、例えば河川等に設置する場合
には、該水質浄化構造物全体が常時完全に水没した状態
となるように設置しておくことによって、洪水時などに
水の流れが妨げられないようにしておくと共に、その河
川等を船舶が通行する際に衝突を避けるため、該水質浄
化構造物の輪郭がわかるような間隔で壁体５０の上部に
複数の柱を水面から突出させた状態で立設させておくよ
うにすれば良い。また、該水質浄化構造物を河川等に設
置する場合には、その水質浄化構造物の上に人口地盤ま
たは人工床を設けて上部を常に水面から露出させるよう
にしても良く、その場合には、該水質浄化構造物を人工
島などとして有効活用することができる。

また、これらの各実施例の水質浄化構造物を含む本願発
明の水質浄化構造物を築造する場合には、水中コンクリ
ート工法により現場で直接施工しても良いが、陸上の製
作ヤードまたは台船上において予めプレキャストコンク
リートとして製作しておき、それを建設水域へ運搬沈設
しても良い。そのほか、ＰＢＳ工法（パイル・ブロック
・ストラクチュアー工法・・・・・・抗とプレキャスト
ブロックを用いて組み立てる水中構造物の構築方法）に
より、本願発明の水質浄化構造物を築造しても良い。

「発明の効果」 この発明の水質浄化構造物によれば、壁間の領域に接触
材が装填されているので、極めて広い表面を有している
ことになり、その広い表面全体に微生物膜を付着させる
ことにより極めて多量の微生物膜を活性化させておくこ
とができる。そして、この水質浄化構造物には、上記壁
、または壁間を封鎖する天端部に開口部が設けられてい
るので、該水質浄化構造物内に外部の水を流入すること
によりその水を接触材表面の活性化した微生物膜と十分
に接触させることができ、それによって極めて効果的に
水を浄化することができる上、浄化した水を外部の水域
へ速やかに流出させることによって、大量の水を連続的
に効率良く浄化することができる。

一方、この発明の他の水質浄化構造物は、防波堤、岸壁
、護岸、突堤、離岸堤などのような構造物を形成するも
のであって、ケーソンにより構成され、上部通水孔およ
びその下部の接触材からなる微生物が繁殖し易い層によ
って天然海浜の砂浜や干潟のような自浄能力を持つよう
になっている。

このため、水産生物の棲息域を生じせしめ、魚介類の蝟
集効果が生じるようになっている。また、ケーソンの上
部と下部とに通水孔を設けた構成とし、上部通水孔の直
下の微生物が繁殖し易い層の下部に上部通水孔から流入
した水を肝過して該下部通水孔に流出させるろ過層が形
成されている構造とすることによって、湖沼や海洋や港
湾などにおける水質悪化を効果的に防止することができ
る。

さらに、通気孔を設けた蓋コンクリートなどの天端部を
波侵入面に対して下向きに傾斜せしめた構成とすること
によって、ケーソンを安定化させると共に砕波効果や反
射波の低減効果などの多大な効果を奏することができる
。

このように本発明の水質浄化構造物は、種々の優れた効
果を有し、その水産的価値は非常に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の第１実施例お
よび第２実施例の水質浄化構造物の側断面図であり、第
３図は第２図に示したコンクリ−ｔ４２ケーソンの斜視
図、第４図は第３図に示したコンクリート製ケーソンで
製作した構造物を示す側断面図である。第５図ないし第
８図は、それぞれ本発明の第３、第４、第５、第６実施
例の水質浄化構造物の側断面図である。第９図は、この
発明の第７実施例の水質浄化構造物の概略構成図である
。第１Ｏ図、第１１図は、この発明の第８実施例の水質
浄化構造物を示す図であって、第１０図は側断面図、第
１１図は一部を破断した正面図である。第１２図は、こ
の発明の第９実施例の水質浄化構造物の概略構成図であ
る。第１３図は、この発明の第１０実施例の水質浄化構
造物の概略構成図である。第１４図は、この発明の第１
１実施例の水質浄化構造物の概略構成図である。第１５
図は、この発明の第１２実施例の水質浄化構造物の概略
構成図である。第１６図は、この発明の第１３実施例の
水質浄化構造物の概略構成図である。第１７図は、この
発明の第１４実施例の水質浄化構造物の概略構成図であ
る。第１８図は、この発明の第１５実施例の水質浄化構
造物の概略構成図である。第１９図は、この発明の第１
６実施例の水質浄化構造物の概略構成図である。第２０
図は、この発明の第１７実施例の水質浄化構造物の概略
構成図である。第２１図、第２２図は、この発明の第１
８実施例の水質浄化構造物を示す図であって、第２１図
は平面図、第２２図は縦断面図である。第２３図、第２
４図は、この発明の第１９実施例の水質浄化構造物を示
す図であって、第２３図は平面図、第２４図は縦断面図
である。 第２５図は、従来のケーソンを捨石マウンド上に沈設し
た状態を示す側断面図である。 １・・・・・・ケーソン、 ｌａ・・・・・・外壁（壁）、 ｌｂ・・・・・・隔壁、 １ｃ・・・・・・底部、 ２・・・・・・天端部、 ２ａ・・・・・・蓋コンクリート、 ２ｂ・・・・・・上部コンクリート、 ３・・・・・・上部通水孔（開口部） ４・・・・・・下部通水孔（開口部） ５・・・・・・接触材、 ６・・・・・・濾過層、 ７・・・・・・捨石マウンド、 ８・・・・・・根固めブロック、 ９・・・・・・被覆石、 １０・・・・・・背後地。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）海、河川、運河、湖沼等の水中に設けられる各種
   の構造物において、壁間の領域に、微生物膜を付着させ
   る接触材が装填されていると共に、上記壁、または壁間
   の上部を封鎖する天端部、に開口部が設けられているこ
   とを特徴とする水質浄化構造物。
2. （２）外壁内が隔壁で区画されている函型を成し、かつ
   上面が天端部で封鎖されて水中に設置されるケーソンに
   より構成された水質浄化構造物において、該ケーソンの
   上部に上部通水孔が設けられ、この上部通水孔の直下に
   微生物膜を付着させる接触材が装填されていることを特
   徴とする水質浄化構造物。
3. （３）外壁下部に下部通水孔が設けられ、接触材が装填
   されている層の下部に流入した水をろ過して上記下部通
   水孔に流出させるろ過層が形成されている第１項または
   第２項に記載の水質浄化構造物。
4. （４）壁間の領域に流入した水を外壁下部の下部通水孔
   に導く下部連通孔が隔壁下部に設けられている第１項な
   いし第３項に記載の水質浄化構造物。
5. （５）天端部が波進入面に対して下向きに傾斜している
   第１項ないし第４項に記載の水質浄化構造物。