JPH0760286A - 閉鎖性水域における栄養塩類利用方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 栄養塩の流入が多い閉鎖水域において、水域
底部に堆積する栄養塩を利用することにより植物などを
増殖すると共に併せて水域の浄化を促進する。 【構成】 有底容器５と、該容器５の上部において容器
５全面を覆うように装着された栽培床６と、前記栽培床
６上に植え付けられた水性植物又は付着された微生物
と、閉鎖水域の底部から栄養塩類を含む水を有底容器５
の底部に供給するホース２ａ、２ｂ及びポンプ４とから
なり、前記容器５上部に設けた栽培床６を通過した水を
容器５からオーバーフローさせ閉鎖水域に戻すように構
成した閉鎖性水域における栄養塩類利用装置。栽培床
が、自然石又はゼオライト等の多孔質の素材またはポリ
ウレタン、ポリエチレン等の水不容性の素材を底部から
上部に向けて粒径が次第に小さくなるように構成した。
また有底容器５に底部と連通する縦樋１０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湖沼等の閉鎖水域に沈
殿している栄養塩類を吸い上げて利用し、好気的条件下
で植物、プランクトン、微生物等の生物を増殖させるこ
とにより、生物の栽培を図ると共に併せて水域中の栄養
塩類の含有量を減少させることにより湖沼等の閉鎖水域
の水の浄化を図ることを目的とするものである。

【０００２】

【従来技術】従来湖沼等の閉鎖水域に炭水化物、脂肪、
タンパク質、有機酸類等の有機物を含む家庭排水又は産
業排水が流入する。有機物は水中の微生物の作用により
好気的条件下では酸化分解されて、二酸化炭素、燐酸等
の無機物に変換されている。しかし、産業排水の供給量
が多すぎるとバランスがくずれ有機汚濁が始まり、らに
嫌気性菌による腐敗現象を引き起こしている。これら水
域の汚染を改善するための方策として、湖沼にエアーを
供給する酸化分解法や、微生物を投入することによる酵
素分解法や、凝集剤を散布し汚れを凝集させる凝集法
や、濾過装置を用いて濾過浄化法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は湖沼への栄養塩類の流入が少ない場合には微生
物、プランクトン、水性植物等により環境浄化を図るこ
とができたが、栄養塩類の流入が多いと水域の含有酸素
量が減少すると共に水の透明度も低下するため、水域底
部に栄養塩類が堆積していき、低層部富栄養化が認めら
れる。そこで、本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みな
されたもので、閉鎖水域の底部に堆積する栄養塩類を利
用することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
発明は、閉鎖水域に浮遊させた栽培床を有する有底容器
と該容器の栽培床に植えつけ又は付着させた水性植物、
プランクトン若しくは微生物において、閉鎖水域の底部
の水を栽培床の下方に供給し、該供給した水に含まれる
栄養塩を栽培床に植えつけた水性植物、微生物により利
用させ、利用後の水を容器からオーバーフローさせて閉
鎖水域に戻すという水の循環を連続的行うようにする閉
鎖性水域における栄養塩類利用方法であり、請求項１の
発明は閉鎖水域に浮遊する有底容器と、該容器の上部に
おいて容器全面を覆うように装着された栽培床と、前記
栽培床上に植え付けられた水性植物又は付着された微生
物と、前記閉鎖水域の底部から栄養塩類を含む水を有底
容器の底部に供給するホース及びポンプとからなり、前
記容器上部に設けた栽培床を通過した水を容器からオー
バーフローさせ閉鎖水域に戻すように構成した閉鎖性水
域における栄養塩類利用装置であり、請求項３記載の発
明は栽培床が、ゼオライト等の多孔質の素材またはポリ
ウレタン、ポリエチレン等の水不容性の素材を底部から
上部に向けて粒径が次第に小さくなるように構成した栄
養塩類利用装置であり、請求項４記載の発明は有底容器
に底部と連通する縦樋を設け、ポンプから排出される水
を縦樋の上部から供給するように構成した栄養塩類利用
装置である。尚、栽培床に付着させるプランクトンとし
ては、閉鎖水域に住む魚等の好むようなプランクトンを
選択し、これを増殖する。

【０００５】

【作用】本発明にかかる方法では、閉鎖水域の底部の栄
養塩類を有する水を浮遊容器の底部に導くことにより、
該容器の栽培床に植えつけられた水性植物等が栄養塩類
を植物成長、増殖のための栄養として吸収する。その結
果栄養塩の濃度が低くなった水が容器から閉鎖水域に戻
される、このような閉鎖水の容器への供給を続けること
により徐々に閉鎖水域の水は浄化される。

【０００６】本発明にかかる装置では、閉鎖水域の底部
から栄養塩類を含む水が吸引され、ホースを介して浮遊
有底容器の底部に排出される。浮遊有底容器には全面に
わたり栽培床により区画されている関係から閉鎖水域か
ら供給される水の流れは抑えられ、栽培床上には透明度
の良い上澄液として溜る。

【０００７】栽培床上に溜った上澄液の水位は次第に上
がり、有底容器の周縁部から閉鎖水域にオーバーフロー
して戻る。この時有底容器の水の中には栄養塩類が溶
解、混合された状態にあり、さらに栽培床上の水は深さ
もなく透明度も良いので太陽光線が透過しやすく、栽培
床に植えつけられた水性植物又は栽培床に付着された微
生物等がこれら栄養塩類を吸収・消費し、成長・増殖し
ていく。その結果植物又は微生物の消費により栄養塩類
の濃度が低下された水が、閉鎖水域に戻るのである。

【０００８】請求項３の発明ではさらに、栽培床を構成
する素材が底部から上部に向けて粒径が次第に小さくな
るように構成されているので、栽培床上の上澄水はより
澄んだものとなる。また請求項４の発明では、閉鎖水域
の水を有底容器に供給する際に縦樋の上部から空気と共
に供給するように構成しているので、有底容器に流入す
る空気には酸素が溶け込むことになり、オーバーフロー
して閉鎖水域に戻る水の酸素含有量量が増加することに
なり、水域の自浄作用を促進することになる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を図示された実施例に従って詳
細に説明する。図１は、本発明の栄養塩類利用装置全体
を示す概略断面図であり、１は閉鎖水域の底部に載置さ
れた閉鎖型のポンプピットであり、該ポンプピット１は
伸縮性のホース又はパイプ２ａの一端と接続され、ホー
ス又はパイプ２ａの他端はストレーナー３と接続されて
いる。ポンプピット１内には水中ポンプ４が設置されて
おり、水中ポンプ４の吐き出し口には、ホース又はパイ
プ２ｂの一端が接続されている。

【００１０】５は、閉鎖水域上に浮遊する有底容器であ
り、該有底容器５はその外側周に装着されたフロート５
ａと、容器５内の上部で全面を覆うように装着された栽
培床６とからなり、本実施例では前記ホース又はパイプ
２ｂの他端が栽培床６を貫通して容器５の底部と連通し
ている。

【００１１】図２に示すものは、本発明の栄養塩類利用
装置の第２実施例を示す概略断面図であり、この実施例
では有底容器５が仕切り板７を介してポンプ室８と栽培
室９とに区画されており、栽培室９の中央には縦樋１０
が底部から直立して設置されており、栽培室９の該縦樋
１０を除く全面を覆うように前述栽培床６が装着されて
いる。栽培床６と容器５の外周縁との高低差は、水性植
物を植えつける場合には、植物が呼吸できる程度の高さ
５〜１０cm程度あると良い。縦樋１０の上部には頚部１
１を設け、ホース又はパイプ２ｂによって供給される水
に空気が気泡となって溶け込むように構成されている。
前記ポンプ室８の底部は、閉鎖水域の底部まで伸びるホ
ース又はパイプ２ａと接続されており、該ホース又はパ
イプ２ｂの他端はストレーナー３と接続されている。

【００１２】次に図３及び図４は栽培床６の具体的構造
を示すもので、１２は栽培室９又は有底容器５の側壁に
接続された１５０mmのワイヤーメッシュであり、該ワイ
ヤーメッシュ１２上に１０mmメッシュのプラスチックネ
ット１３が載置され、該プラスチックネット１３上に略
粒径２０mm、粒径１０mm、粒径５mmの順で多孔質の素材
（自然石、炭酸カルシウム、コーラル、ゼオライト）又
はポリエチレン、ポリスチロール等の合成素材が底部か
ら上部に向けて粒径が小さくなるように層状に敷き詰め
てあり栽培層１４を形成している。

【００１３】該栽培床６上にはホテイアオイ、芝、あや
め、よし、アシ等の水性植物を植え付けたり、あおさ等
の緑藻類、閉鎖水域等に養殖されている魚、海老等の生
物にとって餌となるプランクトン、微生物等を付着させ
て栄養塩類を吸収するようにしている。尚、芝等を植え
つけるに際しては栽培層１４に根が張らないように和紙
等の素材の上に植えつけるようにすると良い。

【００１４】以上述べた構成において、本実施例の装置
では、閉鎖水域の底部に設けたストレーナー３を介して
底部に堆積した栄養塩類を含む水が吸引され、浮遊する
有底容器５の底部に排出される。排出された水は、栽培
床６を通過して栽培床６上に上澄水として溜る。また有
底容器５に排出された水に含まれる栄養塩類は、栽培床
６上に植え付け又は付着されたホテイアオイ、芝生、あ
やめ、よし、アシ等の水性植物や、あおさ等の緑藻類、
プランクトン、微生物等により消費されるため、上澄水
は栄養塩類の含有量の少ない水となって有底容器５の外
周縁から閉鎖水域にオーバーフローにより戻る。また、
増殖されたプランクトンは水域に住む生物の餌となり、
生物の増殖を促進する。

【００１５】その結果この装置を用いた閉鎖水域底部の
水を容器底部に供給し、栽培床を通過した水を容器から
オーバーフローさせる作業を続けることにより閉鎖水域
中の栄養塩類の含有量は次第に減少していき、閉鎖水域
は次第に済んでいき、水の自浄作用が可能な水質に変化
することになる。

【００１６】次に第２実施例の装置では、閉鎖水域の底
部の水を有底容器５に注ぐ際に、水を縦樋の頚部１１と
衝突させて無数の気泡を作り、該気泡を数多く含有する
水としている。

【００１７】やがて、気泡の一部は水に溶解し、有底容
器５からオーバーフローさせることにより閉鎖水域に排
出されるので閉鎖水域の酸素含有量が多くなり、栄養塩
類の減少と共に好気性菌の活動を促す。その結果、閉鎖
水域中の微生物や珪藻類の発生を促し、水の自然浄化作
用を促進させている。

【００１８】

【効果】以上述べたように本発明にかかる方法及び装置
は、従来のものと異なり浮遊有底容器に栽培床を設ける
と共に該栽培床に栄養塩類を消費する植物や微生物等を
植え付け又は付着しているので、栄養塩類を消費しなが
ら水域の浄化を促しているので、水の浄化を早く行うこ
とができる。また栽培床に植え付けした水性植物は、連
続的に栄養塩類の供給を受けているので、その成長が早
く水耕栽培にも適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１にかかる装置の概略断面図
である。

【図２】 本発明の実施例２にかかる装置の概略断面図
である。

【図３】 栽培床の構造を多段回にわたり透視した部分
平面図である。

【図４】 栽培床の部分縦断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプピット ２ａ，２ｂ ホース又はパイプ ３ ストレーナー ４ ポンプ ５ａ フロート ６ 栽培床 ７ 仕切り板 ８ ポンプ室 ９ 栽培室 １０ 縦樋 １１ 頚部 １２ ワイヤーメッシュ １３ プラスチックネット １４ 栽培層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池本 勇 鳥取県倉吉市瀬崎町2736番地 石田工業株 式会社内 (72)発明者 大橋 俊彦 鳥取県倉吉市瀬崎町2736番地 石田工業株 式会社内 (72)発明者 田中 淑郎 東京都千代田区神田駿河台三丁目１番地２ 日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者 高橋 一人 東京都千代田区神田駿河台三丁目１番地２ 日立化成テクノプラント株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉鎖水域に浮遊させた栽培床を有する有
   底容器と該容器の栽培床に植えつけ又は付着させた水性
   植物、プランクトン若しくは微生物において、閉鎖水域
   の底部の水を栽培床の下方に供給し、該供給した水に含
   まれる栄養塩を栽培床に植えつけた水性植物、プランク
   トン若しくは微生物により利用させ、利用後の水を容器
   からオーバーフローさせて閉鎖水域に戻すという水の循
   環を連続的に行うようにした閉鎖性水域における栄養塩
   類利用方法。
2. 【請求項２】 閉鎖水域に浮遊する有底容器と、該容器
   の上部において容器全面を覆うように装着された栽培床
   と、前記栽培床上に植え付けられた水性植物又は付着さ
   れた微生物と、前記閉鎖水域の底部から栄養塩類を含む
   水を有底容器の底部に供給するホース及びポンプとから
   なり、前記容器上部に設けた栽培床を通過した水を容器
   からオーバーフローさせ閉鎖水域に戻すように構成した
   ことを特徴とする閉鎖性水域における栄養塩類利用装
   置。
3. 【請求項３】 栽培床が、自然石又はゼオライト等の多
   孔質の素材またはポリウレタン、ポリエチレン等の水不
   容性の素材を底部から上部に向けて粒径が次第に小さく
   なるように構成したことを特徴とする請求項２記載の閉
   鎖性水域における栄養塩類利用装置。
4. 【請求項４】 有底容器に底部と連通する縦樋を設け、
   ポンプから排出される水を縦樋の上部から供給するよう
   に構成したことを特徴とする請求項２記載の閉鎖性水域
   における栄養塩類利用装置。