JPH0810795A - 湖沼の自動浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】湖沼等の富栄養化を防止及び富栄養化した湖沼
の水を農業用水放流基準を満たす水質にまで浄化するこ
とができ、且つ周辺環境に優れた景観を提供することが
できる湖沼の自動浄化システムを提供すること。 【構成】枠体と、該枠体に画設される導水空隙と、前記
枠体に繞設される編目状接触材と、該編目状接触材の内
側に充填される接触充填材と、前記導水空隙の上部に定
設されて、揚水の中に気泡化させた大気を混合させ、噴
出落下させて波立作用を行う水中曝気ポンプ１１とを含
む構成からなる浄化装置と、サンプリングポンプ２１に
よって汲み上げた湖沼の水のｐＨを計測するｐＨメータ
ー２２を含み、該ｐＨメーター２２で計測されたｐＨ値
に基づいてアルカリ溶液貯蔵タンク２４に貯蔵されたア
ルカリ溶液の必要量を提供する供給ポンプ２３と、該ア
ルカリ溶液を混和し分散させる攪伴機２５とを含む構成
からなるｐＨ自動監視装置２０と、前記水中曝気ポンプ
１１と前記ｐＨ自動監視装置２０と前記攪伴機２５とを
付勢する電源部４２と、から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、閉塞性水域を浄化する
自動浄化装置に関し、更に詳細には、酸性化による貧栄
養化又は富栄養化した各種の養殖池や農業用溜池、ある
いは調整池等の止水系または半止水系の湖沼等の自然浄
化機能の高揚を図ることにより、水環境を改善すること
ができる湖沼の自動浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】養殖池、農業用溜池の人工湖沼、各種の
調整池、あるいは、生活廃水の流入に伴う栄養塩類の流
入により富栄養化した湖沼等の閉塞性水域においては、
底質表面が嫌気的になりやすく、水温の上昇する夏期に
窒素、リン等の栄養塩類、硫化物、有機物等が溶出し、
景観や水質に著しい悪影響を与える。例えば、養殖池や
富栄養湖においては、栄養塩類の増加により藍藻類、緑
藻類、鞭毛藻類等の植物性プランクトンの生産量が大き
くなってさらに富栄養化が加速されることになり、その
結果、淡水赤潮やアオコ等の藻類の異常発生、上水道施
設におけるろ過障害、水の異臭味などの水質の悪化、魚
類のへい死の誘発などの問題が生じるとともに観光地と
しての景観の悪化の問題などが生じる。このような水質
悪化の主な原因は、底質中の微生物の呼吸作用により水
中の酸素が消費され、底質表面と深層水が嫌気性状態に
導かれるためである。

【０００３】一方、化石燃料の燃焼により排出される硫
黄酸化物や窒素酸化物が大気中で硫酸や硝酸に変化する
ことによって誘発される酸性雨による湖沼の酸性化現象
が顕在化し、また、湖水の緩衝能が小さく水中のアルカ
リ度が減少し、ｐＨの低下が著しい湖沼が、花崗岩基質
あるいは珪酸基質を主体とする非石灰岩基質の地域の一
部に顕在化し、かかる湖沼の酸性化による水質変化は、
アルカリ度の減少、リン濃度の低下、アルミニウムの増
加による魚類毒性の発現となる。水質変化の長期化が起
きると、生物種の減少、栄養塩類の分解速度の減少と水
環境での循環速度が減少する。そして、このような酸性
化した湖沼の湖水は澄んでおり、透明度が高いため、一
見清冽な水質のようであるけれども、実際は生物系が破
壊された湖沼であって、その水環境の改善が要求されて
いるのが現況である。

【０００４】従来、例えば、復動特殊インペラ作用によ
り、大気中の酸素を揚水中に吸引し、気泡化させた混合
水を再度高圧ジェットに混合させ、大空へ朝顔型に噴出
落下させて波立作用を行う水中曝気ポンプが市販され、
これにより、水が嫌気性状態に導かれることを阻止する
方法が知られている。また、底質環境の改善手法とし
て、浚渫、耕運、覆土等の土木工学的手法、石灰、フラ
イアッシュ、アルミン酸ナトリウム、ジリコニューム等
の薬剤投入法並びに土木工学的手法と薬剤投入法を併用
する方法等が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水中曝
気ポンプにあっては、底質表面と深層水が嫌気性状態に
なることを阻止することができないという問題があり、
また、例えば浚渫によりヘドロを除去する土木工学的手
法にあっては、ヘドロの巻き上げによる二次汚染、硫酸
還元菌が産生する硫化水素による魚類への影響、浚渫し
たヘドロの脱水作業時あるいは埋立て処分するまでの保
管時に浸出する汚水の周辺環境の汚染対策等を配慮する
必要がある等という問題があった。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑み創案された
ものであって、その解決すべき課題は、閉塞性水域の底
質表面と深層水が嫌気性状態になることを阻止するた
め、自然の浄化作用を最大限に利用し、援用することで
ある。そして、その目的とするところは、養殖池、農業
用溜池の人工湖沼、各種の調整池、あるいは、生活廃水
の流入に伴って栄養塩類が流入する湖沼等の閉塞性水域
の富栄養化を防止及び／又は改善し、さらには酸性化し
た湖沼の水環境を改善することにより、淡水赤潮やアオ
コ等の藻類の異常発生、上水道施設におけるろ過障害、
水の異臭味などの水質の悪化、魚類のへい死などを防止
するとともに富栄養化或は貧栄養化した湖沼等の閉塞性
水域の水を農業用水放流基準を満たす水質にまで浄化す
ることができ、更に又、湖沼等の周辺環境の景観を美化
することができる湖沼の自動浄化装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のかかる問題点を解
決するために本発明が採った手段は、請求項１記載の発
明にあっては、「水中曝気ポンプにより揚水した揚水中
に気泡化させた大気を混合させ、噴出落下させて波立作
用を行う閉塞性水域の自動浄化装置であって、枠体と、
該枠体の中央部に画設される導水空隙と、前記枠体の全
面に繞設される編目状接触材と、該編目状接触材の内側
に充填される接触充填材と、前記導水空隙の上部に定設
された水中曝気ポンプと、前記枠体に固着された少なく
とも１以上の浮子とを含む構成からなる少なくとも１以
上の浄化装置と、湖沼水を汲み上げるサンプリングポン
プと、該サンプリングポンプによって汲み上げられた湖
沼水のｐＨを計測するｐＨメーターとを含む構成からな
るｐＨ測定装置と、アルカリ溶液貯蔵タンクと、前記ｐ
Ｈ測定装置で計測されたｐＨ値に基づいて該アルカリ溶
液貯蔵タンクに貯蔵されたアルカリ溶液を供給するアル
カリ溶液供給装置と、該アルカリ溶液供給装置の近傍に
配設されてアルカリ溶液供給装置から供給されたアルカ
リ溶液を湖沼の水と混和する攪伴機とを含む構成からな
るｐＨ自動監視装置と、前記水中曝気ポンプと前記ｐＨ
測定装置と前記アルカリ溶液供給装置と前記攪伴機とを
付勢する電源部と、からなる」処に特徴を有する湖沼の
自動浄化装置を、その内容とする。

【０００８】請求項２記載の発明にあっては、「前記浄
化装置に備えられた導水空隙に、前記枠体より下方に延
びる導水管を着脱自在に備えた」処に特徴を有する請求
項１記載の湖沼の自動浄化装置を、請求項２記載の発明
にあっては、「前記水中曝気ポンプが、落下直径の調節
装置を備えている」処に特徴を有する請求項１又は２の
いずれかに記載の湖沼の自動浄化装置を、請求項４記載
の発明にあっては、「前記攪伴機が、枠体と、該枠体の
中央部に画設される導水空隙と、前記枠体の全面に繞設
される編目状接触材と、該編目状接触材の内側に充填さ
れる接触充填材とを含む構成からなる浄化装置に備えら
れた前記導水空隙の上部に定設されて、湖沼の表層水に
気泡化させた大気を混合させつつ鉛直方向に移動させる
攪伴機である」処に特徴を有する請求項１〜３のいずれ
かに記載の湖沼の自動浄化装置を、それぞれその内容と
する。

【０００９】

【作用】以上のように構成された請求項１記載の湖沼の
自動浄化装置によると、まず、浄化装置１０は、図１に
示したように、枠体１２と、該枠体１２に備えた同軸円
柱状の導水空隙１５と、前記枠体１２の全面に繞設され
たポリエチレン又はポリプロピレン製の編目状接触材１
３と、枠体の外周と導水空隙１５との間隙部に填設され
たポリエチレン又はポリプロピレン製の適宜形状の接触
充填材１４とからなる構成であるので、枠体１２の外周
から導水空隙１５に導水される水の中に含まれる窒素、
リン等の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等の藻
類及びヘドロ等の汚泥を容易に吸着除去することができ
るとともにこれらを生物学的に処理することができ、吸
着された藻類及びヘドロ等の汚泥を必要に応じてきわめ
て容易に清掃することができるのである。

【００１０】又、前記導水空隙１５の上部に備えられた
水中曝気ポンプ１１は、導水空隙１５の底部付近の深層
水をその底部から直接、そして枠体１２の外周周辺の水
を充填された接触充填材１４を介して導水空隙１５に導
水する構成となっており、特には導水空隙１５の底部付
近の深層水は導水抵抗が小さいため、充填された接触充
填材１４を介して導水空隙１５に導水される水よりも容
易に揚水することができるので、深層部の嫌気性状態に
なった水を底質表面に沈着したヘドロとともに揚水し、
これを処理することができる。

【００１１】更に又、前記水中曝気ポンプ１１は、復動
特殊インペラ作用により、大気中の酸素を揚水中に吸引
し、気泡化させた混合水を再度高圧ジェットに混合さ
せ、大空へ朝顔型に噴出落下させて波立作用を水中曝気
ポンプであって、浄化装置１０を湖沼の水面上に浮遊し
た状態で湖沼に設置することができ、特に複数個の浄化
装置１０を適宜間隔で湖沼の水面に配設すると、前記浄
化装置１０は湖沼の水質を改善する浄化装置とともに湖
沼の水面に美しい噴水景観を提供し、周辺環境の景観を
維持又は美化する装置として作用するのでもある。

【００１２】次に、ｐＨ自動監視装置は、湖沼水を汲み
上げるサンプリングポンプと、該サンプリングポンプに
よって汲み上げられた湖沼水のｐＨを計測するｐＨメー
ターとを含むｐＨ自動監視装置と、該ｐＨ自動監視装置
で計測されたｐＨ値に基づいてアルカリ溶液貯蔵タンク
に貯蔵されたアルカリ溶液の必要量を供給するアルカリ
溶液供給装置とを含む構成となっているので、湖沼水の
ｐＨ値を経時的に自動監視することができ、更に、湖沼
水のｐＨを中性付近に維持することができる。

【００１３】次に、前記アルカリ溶液供給装置の近傍に
攪伴機が配設された構成となっているので、アルカリ溶
液供給装置から供給されたアルカリ溶液と湖沼水とを直
ちに混和してこれを均等に分散させることができる。

【００１４】次に、請求項２記載の湖沼の自動浄化装置
によると、各装置は請求項１記載の対応する各装置と同
様に作用する一方、前記枠体より下方に延びる導水管１
７が導水空隙１５の下部に着脱自在に備えられた構成と
なっているので、これにより深層部の嫌気性状態になっ
た湖沼水を底質表面に沈着したヘドロとともに揚水しこ
れを処理することができるのである。

【００１５】次に、請求項３記載の湖沼の自動浄化装置
によると、前記水中曝気ポンプが、落下直径の調節装置
を備えているため、落下直径を自在に変更することがで
きるので、例えば、養殖池、農業用溜池、あるいは調整
池等の湖沼が小さくてもこれを設置し、使用することが
できる。

【００１６】次に、請求項４記載の湖沼の自動浄化装置
によると、枠体３２と、該枠体３２の中央部に画設され
る導水空隙３５と、前記枠体３２の全面に繞設される編
目状接触材３３と、該編目状接触材３３の内側に充填さ
れる接触充填材３４とを含む構成からなる浄化装置を有
する攪伴機３１が備えられ、これにより、湖沼の表層水
に気泡化させた大気を混合させつつ湖沼底の方向に向け
てミキシングさせる構成となっているので、嫌気的状態
にある深層水に酸素を補給して好気的状態に改善するこ
とができるとともに、枠体３２の外周周辺の水を充填さ
れた接触充填材３４を介して導水空隙３５に導水される
湖沼水中に含まれる窒素、リン等の栄養塩類、硫化物、
或は有機物、アオコ等の藻類及びヘドロ等の汚泥を、前
記編目状接触材３３及び編目状接触材３３の内側に充填
された接触充填材３４に容易に吸着除去することができ
るとともにこれらを生物学的に処理することができ、更
にアルカリ溶液供給装置から供給されたアルカリ溶液と
湖沼水とを直ちに混和してこれを均等に分散させること
ができるのである。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を更に具体的か
つ詳細に説明するが、これは代表的なものを示したもの
であり、本実施例により本発明が限定されるものではな
い。 図１は本発明に係る浄化装置を示す断面図であ
り、第２図は本発明に係るｐＨ自動監視装置のフローシ
ート図であり、図３は本発明に係る攪伴機の１実施例を
示す断面図であり、図４は本発明に係る自動浄化装置を
設置した１実施例の設置平面図である。

【００１８】実施例１の湖沼の自動浄化装置は、揚水し
た揚水中に気泡化させた大気を混合させ、噴出落下させ
て波立作用を行う水中曝気ポンプを備えた湖沼の自動浄
化装置であって、少なくとも１以上の浄化装置と、湖沼
の水を汲み上げるサンプリングポンプと該サンプリング
ポンプによって汲み上げられた湖沼の水のｐＨを計測す
るｐＨメーターとを含む構成からなるｐＨ測定装置と、
アルカリ溶液貯蔵タンクに貯蔵されたアルカリ溶液を供
給するアルカリ溶液供給装置と、該アルカリ溶液供給装
置の近傍に配設されてアルカリ溶液供給装置から供給さ
れたアルカリ溶液を混和する攪伴機とを含む構成からな
るｐＨ自動監視装置と、前記水中曝気ポンプと前記ｐＨ
自動監視装置（ｐＨ測定装置とアルカリ溶液供給装置を
含む）と前記攪伴機とを付勢する電源部とから構成され
ている。

【００１９】まず、前記浄化装置１０は、図１に示した
ように、外径１６０ｃｍの円柱状の枠体１２と、内径６
６ｃｍの同軸円柱状の導水空隙１５とは、それぞれ外側
と内側に垂設した６本の支持体を含みその基本的な骨格
構造が形成されており、且つその全面には公知のポリエ
チレン又はポリプロピレン製の編目状接触材１３が繞設
された中空円柱状の形状をしている。又、枠体１２の外
周と導水空隙１５との間隙部には、公知のポリエチレン
又はポリプロピレン製の適宜形状の接触充填材１４が充
填されており、これらにより、枠体１２の外周から導水
空隙１５に導水される水の中に含まれる窒素、リン等の
栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等の藻類及びヘ
ドロ等の汚泥を容易に吸着除去することができるととも
にこれらを生物学的に処理することができ、更に、必要
に応じて容易に清掃することができるようになってい
る。

【００２０】水中曝気ポンプ１１は導水空隙１５の上部
に備えられ、更に導水空隙１５の底部は開放された形状
に形成されているので、図１の矢印で示したように、導
水空隙１５の底部付近の深層水は底部から直接、そして
枠体１２の外周周辺の水は充填された接触充填材１４を
介して導水空隙１５に導水される。特には導水空隙１５
の底部付近の深層水は、充填された接触充填材１４を介
して導水空隙１５に導水される水よりも導水抵抗が小さ
いので、深層部の水が容易に揚水できるのである。な
お、前記水中曝気ポンプ１１は、復動特殊インペラ作用
により、大気中の酸素を揚水中に吸引し、気泡化させた
混合水を再度高圧ジェットに混合させ、大空へ朝顔型に
噴出落下させて波立作用を行うＵＣＴ型水中曝気ポンプ
であって、株式会社三興製作所より市販されているもの
を使用した。

【００２１】次に、前記浄化装置１０は、少なくとも１
以上、好適には３又は４個の浮子２６が取り付けてあ
り、浄化装置１０が水中に沈んでしまうことを阻止する
構成となっているので、これを湖沼の水面上に浮かせた
状態で設置することができる。更に又、前記水中曝気ポ
ンプ１１は、前述したように、揚水した揚水中に気泡化
させた大気を混合させつつ美しい朝顔型の形状に噴出落
下させて、波立作用を行うものであるので、湖沼の水面
上に備えてこれを作働させた時は、湖沼の水面に噴水塔
を配置して噴水させたような景観とすることが同時的に
できるので、これにより水質の改善とともに周辺環境に
優れた景観を提供することができるという格別の作用効
果を奏するのである。

【００２２】又、前記浄化装置１０にあっては、これを
作働させて深層水を揚水した時、枠体１２の周辺及び導
水空隙１５の底部近傍に位置する水は、半ば強制的に攪
伴された状態になるので、これにより配置した閉塞性水
域の浄化装置周辺を広範囲に浄化することができるとい
う優れた作用効果を奏する。

【００２３】次に、ｐＨ自動監視装置２０は、図２に示
したように、サンプリングポンプ２１によって汲み上げ
た湖沼４１のｐＨを自動計測するｐＨメーター２２が備
えられており、湖沼４１のｐＨを常時又は経時的に測定
することができるようになっている。そして、例えば湖
沼４１のｐＨ値が減少すると、アルカリ溶液を該湖沼４
１に供給する供給ポンプ２３が印加されてアルカリ溶液
貯蔵タンク２４に貯蔵されたアルカリ溶液の必要量が前
記湖沼４１に供給され、前記湖沼４１のｐＨ値がほぼ中
性に達すると前記供給ポンプ２３への印加が停止するよ
うになっており、これにより、前記湖沼４１のｐＨ値を
ほぼ中性に常時保持することができるのである。前記ア
ルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸
化カルシウム（生石灰）、水酸化カルシウム（消石
灰）、炭酸カルシウム（炭酸石灰）、ドロマイト、フラ
イアッシュ、アルミン酸ナトリウム、ジリコニューム等
の塩基性化合物であり、酸化カルシウム（生石灰）又は
水酸化カルシウム（消石灰）が好適であった。

【００２４】更に、前記湖沼４１に供給されるアルカリ
溶液の供給口の近傍には攪伴機３１が備えてあり、これ
によりアルカリ溶液を湖沼と直ちに混和して分散させ、
アルカリ溶液が供給口付近に停滞して局所的にｐＨが異
常に増加することを防止するようになっている。

【００２５】実施例２に係る自動浄化装置で活用した浄
化装置は、実施例１で説明した浄化装置１０の導水空隙
１５に、枠体１２より下方に延びる導水管１７が着脱自
在に備えられているものであって、実施例１の浄化装置
よりもさらに深層部の嫌気性状態になった水を底質表面
に沈着したヘドロとともに揚水し、これを処理すること
ができる。前記導水管１７は、その長手方向の長さを適
宜調整する、又は長さの異なる複数個の導水管１７を用
意しこれらから適宜選択されたものを装着することがで
きるので、揚水する汚水の深度を調節することができる
とともに深い湖沼であってもこれを活用して処理するこ
とができるという優れた作用効果を奏するのである。

【００２６】実施例３に係る自動浄化装置で活用した浄
化装置は、実施例１又は実施例１で説明した浄化装置に
備えた水中曝気ポンプの落下直径の調節装置を備えてい
るものであり、落下直径を自在に変更することができ
る。従って、例えば、養殖池、農業用溜池、あるいは調
整池等の湖沼が小さくても前記自動浄化装置を設置して
これを使用することができるのである。水中曝気ポンプ
の落下直径の調節は、該水中曝気ポンプに印加する電圧
を調整することができるものであればよいが、その他公
知の調整装置であってもよい。また、養殖池、農業用溜
池、あるいは調整池等の湖沼が大きい場合には、複数個
の前述した閉塞性水域の浄化装置を適宜間隔に配置すれ
ば良いのである。従って、養殖池、農業用溜池、あるい
は調整池等すべての大きさ並びに深さの湖沼に対して閉
塞性水域の浄化装置を適応させることができ、これによ
り水環境の改善とともに周辺環境に優れた景観を提供す
ることができるのである。

【００２７】実施例４に係る自動浄化装置には、図３に
示したように、枠体３２と、該枠体３２の中央部に画設
される導水空隙３５と、前記枠体３２の全面に繞設され
る編目状接触材３３と、該編目状接触材３３の内側に充
填される接触充填材３４とを含む構成からなる浄化装置
を有し、且つ湖沼の表層水に気泡化させた大気を混合し
つつ底方向に移動させる攪伴機３１が導水空隙３５の上
部に備えられているため、これらにより、枠体１２の外
周から導水空隙１５に導水される水の中に含まれる窒
素、リン等の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等
の藻類及びヘドロ等の汚泥を容易に吸着除去することが
できるとともにこれらを生物学的に処理することがで
き、更に、嫌気的状態にある深層水に酸素を補給してこ
れを好気的状態に改善する及び／又は嫌気的状態に悪化
することを防止することができるのであり、更に又、必
要に応じて容易にこれを清掃することができるのであ
る。

【００２８】継ぎに、本発明に係る自動浄化装置を活用
して実験した結果を表１に従って説明するが、実験に供
した湖沼４１は湖面積が約２平方ｋｍ、水量が約８００
０トン、平均水深４．０メートルの人工調整池であり、
図４に示したように、５基の浄化装置１０を前記湖沼４
１の水面にほぼ等間隔に固設し、また、２基の攪伴機３
１の近傍にサンプリングポンプ２１を固設し、更にま
た、湖岸４３にｐＨ自動監視装置２０と電源部４２とを
固定設置した。

【００２９】実験に供した前記湖沼４１は、底質表面と
深層水が嫌気性状態になっており、アオコ等の藻類がヘ
ドロとなって堆積し、水の異臭味などの水質の悪化、魚
類のへい死の誘発が顕在化しており、その水環境の改善
が強く要請されていた。

【００３０】実施例１記載の湖沼の自動浄化装置を設置
後、まず実施例１で述べた浄化装置１０に備えた水中曝
気ポンプ１１のみを作動させて該浄化装置１０の効果を
検討した。表１に示したように、サンプリングポンプ２
１で池面より８０ｃｍの位置から汲み上げた浄化前のｐ
Ｈは６．０であったが、水中曝気ポンプ１１を７日間連
続作動した後には、ｐＨは６．８に上昇したが、浮遊物
質及び全窒素が異常に高い数値を示した。

【００３１】（以下余白）

【表１】

【００３２】ついで、水中曝気ポンプの運転を７日間停
止したところ、ｐＨが６．３にまで低下し、底質表面に
ヘドロの堆積が観察された。このことから、浮遊物質及
び全窒素が異常に高い数値を示したのは堆積されたヘド
ロ等の舞い上がりが原因であって、前記水中曝気ポンプ
１１が、深層水や底質表面を効率的に攪伴することを示
すものであって、浄化装置１０を作働させて揚水した
時、枠体１２の周辺及び導水空隙１５の底部近傍に位置
する水を強制的に攪伴することができ、これにより設置
した浄化装置の周辺を広範囲に浄化することができると
いう優れた作用効果を奏することが明らかになった。
又、実験調整池は、酸性水の流入若しくは底質表面から
酸性物質が溶出する湖沼であり、底質表面と深層水が嫌
気性状態に導かれ、生態系の破壊された酸性化湖沼であ
ると思われた。

【００３３】そこで、ついで、実施例１記載の湖沼の自
動浄化装置を設置し、水中曝気ポンプ１１、ｐＨ自動監
視装置２０、及び攪伴機２５の全てを作動させ、その効
果を検討した。アルカリ溶液として、水酸化カルシウム
（消石灰）を使用した。連続作動２日後のｐＨは６．８
に上昇し、全リン値は０．０２ｍｇ／ｌにまで改善さ
れ、更に湖沼の水の透明度も改善され、水酸化カルシウ
ム投下の効果がいまなお進行中と思われた。そして、連
続作動８日後には、硫酸イオンが９．１ｍｇ／ｌ、全リ
ンが０．０３ｍｇ／ｌにまで減少し、透明度は１００ｃ
ｍ以上であって、湖沼の水の溶存酸素は飽和状態になっ
ており、湖沼の水を農業用水放流基準を満たす水質にま
で湖沼を浄化することができたのである。これらの経過
から、水酸化カルシウムによる底質改善はなお進行中で
あると考えられ、生物学的な処理環境が整ってきたこと
がうかがえ、本発明に係る湖沼の自動浄化装置の有効性
と有益性を明らかにすることができた。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る湖沼
の自動浄化装置は、枠体の中央部に貫設された開放底部
を有する導水空隙を経て嫌気性状態になり易い深層部の
水を容易に揚水することがでるとともに深層水や底質表
面を効率的に攪伴するこができ、これにより設置した浄
化装置の周辺を広範囲に浄化することができるという優
れた作用効果を奏するのである。また、枠体の外周に繞
設した編目状接触材と該編目状接触材の内側に充填され
た接触充填材によって湖沼の水に含まれる窒素、リン等
の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等の藻類及び
ヘドロ等の汚泥を効率的に吸着処理することとｐＨ自動
監視装置によって常時湖沼の水素イオン濃度を追跡管理
することとによって水環境の悪化を防止し更に水環境の
悪化した湖沼にあってはこれを改善することができるの
で、養殖池、農業用溜池の人工湖沼、各種の調整池、あ
るいは、生活廃水の流入に伴って栄養塩類が流入する湖
沼等の富栄養化を防止及び／又は改善して農業用水放流
基準を満たす水質にまでこれを浄化することができ、更
にまた、淡水赤潮やアオコ等の藻類の異常発生、上水道
施設におけるろ過障害、水の異臭味などの水質の悪化、
魚類のへい死などをも防止することができるという格別
の作用効果を奏する。

【００３５】又、本発明に係る請求項１記載の湖沼の自
動浄化装置に備えた浄化装置には、復動特殊インペラ作
用により、大気中の酸素を揚水中に吸引し、気泡化させ
た混合水を再度高圧ジェットに混合させ、大空へ朝顔型
に噴出落下させて波立作用を行う水中曝気ポンプが装着
され且つ浮子によって水面上に浮遊した状態で設置して
あるので、底質中の微生物の呼吸作用により水中の酸素
が消費され、底質表面と深層水が嫌気性状態に導かれる
ことを防止及び／又は改善するとともに、湖沼の水面上
に噴水塔を設置して噴水させたような美しい景観とする
ことができ、周辺環境に優れた景観を提供することがで
きるという格別の作用効果を奏する。

【００３６】本発明に係る請求項２記載の湖沼の自動浄
化装置に備えた浄化装置は、前記枠体より下方に延びる
導水管が前記導水空隙に着脱自在に備えられているの
で、請求項１記載の浄化装置よりもさらに深層部の嫌気
性状態になった水を底質表面に沈着したヘドロとともに
揚水し、これを処理することができ、また、請求項３記
載の湖沼の自動浄化装置に備えた浄化装置は、落下直径
を自在に変更することができる調節装置を備えた水中曝
気ポンプが装着されているため、湖沼が小さくてもこれ
を使用することができる。自動浄化装置を設置する湖沼
が大きい場合には、請求項１又は２のいずれかに記載の
複数個の浄化装置を適宜間隔に備えることにより水環境
の悪化を防止及び／又は改善することができ、更に、湖
沼の水面を美しい景観とすることができるので、周辺環
境に優れた景観を提供することができるのである。

【００３７】請求項４記載の湖沼の自動浄化装置による
と、表層水に気泡化させた大気を混合させつつ鉛直方向
に移動させる攪伴機が備えてあるため、嫌気的状態にあ
る深層水に酸素を補給して好気的状態に改善することが
できるとともに編目状接触材及び該編目状接触材の内側
に充填された接触充填材に湖沼中に含まれる窒素、リン
等の栄養塩類、硫化物、或は有機物、アオコ等の藻類及
びヘドロ等の汚泥を吸着させこれを生物学的に処理する
ことができ、これにより水環境の悪化を防止及び／又は
改善し、更に、周辺環境に優れた景観を提供することが
できるという優れた作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１記載の浄化装置を示す断
面図である。

【図２】本発明に係るｐＨ自動監視装置のフローシート
図である。

【図３】本発明に係る実施例４記載の攪伴機を示す断面
図である。

【図４】本発明に係る湖沼の自動浄化装置を設置した１
実施例の設置平面図である。

【符号の説明】

１０…浄化装置 １１…水中曝気ポンプ １２…枠体 １３…編目状接触材 １４…接触充填材 １５…導水空隙 １６…浮子 １７…導水管 ２０…ｐＨ自動監視装置 ２１…サンプリングポンプ ２２…ｐＨメータ ２３…供給ポンプ ２４…アルカリ溶液貯蔵タンク ２５…攪伴機 ３１…攪伴機 ３２…枠体 ３３…編目状接触材 ３４…接触充填材 ３５…導水空隙 ３６…浮子 ４１…湖沼 ４２…電源部 ４３…湖岸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/66 Ｄ Ｍ ５３０ Ｇ Ｌ Ｑ ５４０ Ｚ 3/22 ＺＡＢ Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水中曝気ポンプにより揚水した揚水中に気
   泡化させた大気を混合させ、噴出落下させて波立作用を
   行う閉塞性水域の自動浄化装置であって、 枠体と、該枠体の中央部に画設される導水空隙と、前記
   枠体の全面に繞設される編目状接触材と、該編目状接触
   材の内側に充填される接触充填材と、前記導水空隙の上
   部に定設された水中曝気ポンプと、前記枠体に固着され
   た少なくとも１以上の浮子とを含む構成からなる少なく
   とも１以上の浄化装置と、 湖沼水を汲み上げるサンプリングポンプと、該サンプリ
   ングポンプによって汲み上げられた湖沼水のｐＨを計測
   するｐＨメーターとを含む構成からなるｐＨ測定装置
   と、アルカリ溶液貯蔵タンクと、前記ｐＨ測定装置で計
   測されたｐＨ値に基づいて該アルカリ溶液貯蔵タンクに
   貯蔵されたアルカリ溶液を供給するアルカリ溶液供給装
   置と、該アルカリ溶液供給装置の近傍に配設されてアル
   カリ溶液供給装置から供給されたアルカリ溶液を湖沼の
   水と混和する攪伴機とを含む構成からなるｐＨ自動監視
   装置と、 前記水中曝気ポンプと前記ｐＨ測定装置と前記アルカリ
   溶液供給装置と前記攪伴機とを付勢する電源部と、から
   なる湖沼の自動浄化装置。
2. 【請求項２】前記浄化装置に備えられた導水空隙に、前
   記枠体より下方に延びる導水管を着脱自在に備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の湖沼の自動浄化装置。
3. 【請求項３】前記水中曝気ポンプが、落下直径の調節装
   置を備えていることを特徴とする請求項１又は２のいず
   れかに記載の湖沼の自動浄化装置。
4. 【請求項４】前記攪伴機が、枠体と、該枠体の中央部に
   画設される導水空隙と、前記枠体の全面に繞設される編
   目状接触材と、該編目状接触材の内側に充填される接触
   充填材とを含む構成からなる浄化装置に備えられた前記
   導水空隙の上部に定設されて、湖沼の表層水に気泡化さ
   せた大気を混合させつつ鉛直方向に移動させる攪伴機で
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   湖沼の自動浄化装置。