JPH11104676A - 湖沼等の浄化設備及び富栄養水の浄化方法 - Google Patents

湖沼等の浄化設備及び富栄養水の浄化方法

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JPH11104676A
JPH11104676A JP26746297A JP26746297A JPH11104676A JP H11104676 A JPH11104676 A JP H11104676A JP 26746297 A JP26746297 A JP 26746297A JP 26746297 A JP26746297 A JP 26746297A JP H11104676 A JPH11104676 A JP H11104676A
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JP
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water
treated
algae
frame
lakes
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JP26746297A
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Sakae Fukunaga
栄 福永
Hidekazu Yokoyama
英一 横山
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湖沼等の利用により、富栄養水の浄化のため
の施設の追加を低減し、陸上敷地を不要とするととも
に、設置の任意性を高め、燐、窒素等の富栄養化原因物
質を効率的に除去するとともに、重力の利用により動力
源等を不要として、汎用性を高める。 【解決手段】 湖沼等に流れ込む富栄養水を、落差を利
用する等の方法で、湖沼等の水面に浮かべた状態等の枠
状構造物の上方開口部に流入させて、被処理水をスクリ
ーンにより支持されている藻類付着体に接触させ、藻類
で栄養分を除去することにより被処理水を浄化し、栄養
分を除去した後の被処理水を下方に流出させて、湖沼水
等に合流させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、湖沼等の浄化設備
及び富栄養水の浄化方法に係わり、特に、藻類により、
燐等の栄養塩を除去して湖沼等の富栄養化を防止する技
術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】湖沼等の浄化技術として、以下の方法が
試みられている。 (1)家庭排水や工場排水等の富栄養水を、下水処理場
に集めて、有機物,窒素,燐等の富栄養化原因物質を除
去してから下流に放流する技術。 (2)湖沼等の水面に、ホテイアオイ等の水草を浮かべ
て富栄養化原因物質を除去する技術。 (3)湖沼等の底層部における低温水を水面に汲み上げ
て水面の温度を下げ、プランクトンの増殖を抑制する技
術。 (4)特開平9−192689号公報「水域の富栄養化
防止装置及び方法」に開示されている技術:つまり、湖
沼等にプール状の反応器を浮かべ、排水(被処理水)を
水平に流しながら、反応器内の水草や藻類に富栄養化原
因物質を吸収させる技術。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、(1)(2)
(3)の技術は、設備が大掛かりなものとなること、処
理コストが高くなること、経済性が損なわれること等の
点で、実用性に欠けるものとなる。そして、(4)の技
術は、被処理水を水平に移動させるために、反応器内の
水草や藻類が片寄り易く、かつ流れのむらが生じて浄化
率を高めることが困難となる。
【0004】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成するものである。 湖沼等の利用により、富栄養水の浄化のための施設
の追加を低減し、陸上敷地を不要とするとともに、設置
スペースの確保を容易にすること。 燐、窒素等の富栄養化原因物質を効率的に除去する
こと。 繁殖した藻類が汚染源となることを防止すること。 浄化場所の制限を少なくし、設置の任意性を高める
こと。 魚類等の繁殖環境を提供すること。 重力の利用により動力源等を不要として、汎用性を
高めること。
【0005】
【課題を解決するための手段】開放水面を有している湖
沼等に流れ込む富栄養水(被処理水)を、落差を利用す
る等の方法で、湖沼等の水面に浮かべた状態等の枠状構
造物で囲まれた上方開口部に流入させて、富栄養化状態
の被処理水を枠状構造物の中に配されているスクリーン
により支持されている藻類付着体に接触させ、藻類付着
体の表面で繁殖している藻類で栄養分を除去することに
より被処理水を浄化し、栄養分を除去した後、スクリー
ンから被処理水を下方に流出させて、湖沼水等に合流さ
せる技術が採用される。枠状構造物には、これを湖沼等
の水面に浮上させた状態に配するためのフロート部が配
設されており、枠状構造物は、フロート部を備えたパイ
プ状体により構成される技術も採用される。スクリーン
として、目の粗い格子部と、該格子部に重量が支持され
粒状の藻類付着体を積層させるネット部とを有する技術
も適用される。上方開口部には、河川水,下水処理水,
浄化槽流出水,農業排水,工場排水のいずれかを含む被
処理水を供給する流入管が配され、該流入管から被処理
水を流下させて藻類付着体に供給される。被処理水は、
藻類付着体,スクリーンを経由して順次下方に導かれ、
スクリーンから流出して湖沼水等に合流させられる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る湖沼等の浄化
設備及び富栄養水の浄化方法の第1実施形態について、
図1及び図2を参照して説明する。
【0007】図中、符号Aは湖沼、Lは水面、Xは被処
理水供給手段、Wは被処理水(富栄養水,流入水)、1
は浄化設備、2は枠状構造物、3は上方開口部、4はフ
ロート部、5はスクリーン、6は藻類付着体、7は流入
管を示している。
【0008】前記湖沼Aは、太陽光が照射される開放状
態の水面Lを有し、かつ日の当たる箇所のものを浄化対
象としているが、湖沼等の概念には、開放状態の水面L
を有するものであれば、通常の内水面である湖沼の他、
河川,用水池,人工の河川,用水路,取水路,排水路や
海水面を含むものとする。
【0009】前記被処理水供給手段Xは、被処理水W
を、上述の湖沼等に流入管7を経由して流れ込ませるも
のであり、通常の場合、上述の湖沼等に流れ込む河川
水,下水処理水,浄化槽流出水,農業排水,工場排水等
のいずれかまたはその混合水等を、例えばポンプを利用
して強制的に送り込む技術が適用される。なお、落差を
利用して、単純に流下させる技術を排除するものではな
い。
【0010】前記浄化設備1は、図1及び図2に示すよ
うに、湖沼Aの水面Lに水浸し状態にかつ例えば複数基
が相互に接続した状態及び係留した状態に配される枠状
構造物2と、該枠状構造物2によって囲まれかつ上方に
臨ませた状態に形成される上方開口部3と、枠状構造物
2に配され全体に浮力を生じさせるためのフロート部4
と、枠状構造物2に上下を区画した状態に配されるスク
リーン5と、スクリーン5に支持される藻類付着体6と
を有している。
【0011】前記枠状構造物2は、例えばプラスチック
製やステンレス鋼製とされ、図1及び図2例では、角枠
を角穴の中空状として浮力を生じさせたフロート部4と
一体に形成されており、水面Lに対して水平に浮かべら
れるとともに、全体高さの例えば半分以上が水没状態と
なるように浮力が設定されている。
【0012】前記スクリーン5は、枠状構造物2の内部
に上下を区画するように配され、図2等に示すように、
枠状構造物2の下部や底部近傍に取り付けられ比較的粗
い目の桝目またはスリットを有してその上方に配される
藻類付着体6の重量を支持する格子部5aと、該格子部
5aの上を覆って粒状をなす藻類付着体6の落下を抑制
する桝目や網目を有するネット部5bとにより構成され
る。
【0013】前記藻類付着体6は、粒状をなす多孔質体
や砂利等であり、スクリーン5のネット部5bに層(厚
さ)をなすように敷いて藻類付着と濾過の機能を持たせ
ており、藻類の繁殖時等において、浄化後の被処理水W
を下方に流出させるものである。
【0014】前記流入管7は、図1に示すように、被処
理水供給手段Xに接続されるとともに、その先端開口が
上方開口部3に挿入されて、被処理水供給手段Xの作動
時に、前述のポンプにより被処理水Wをスクリーン5の
上の藻類付着体6に供給するものである。なお、前述し
たように、落差を利用し得る場合には、ポンプを使用す
ることなく、単純に流下させることができる。
【0015】また、藻類付着体6に付着させる藻類とし
ては、アオミドロ,珪藻等の付着藻類が選択される。そ
の理由は、増殖速度が早いこと、栄養塩類の吸収能力が
高く例えば水草に比較して10倍程度であること、水か
らの分離除去性が良好であること、栄養価が高く魚類,
鶏及び家畜の良質な餌となること等である。
【0016】しかして、湖沼Aの必要箇所に、浄化設備
1が被処理水供給手段Xに接続状態に配されていると、
流入管7から上方開口部3に送り込まれる被処理水W
が、枠状構造物2の内部で水平に広げられた状態に貯留
されるとともに、藻類付着体6の部分に付着して生育し
ている藻類等の微生物により、被処理水Wに含まれてい
る有機物や燐,窒素等の栄養塩が除去され、新たな被処
理水Wが順次送り込まれることにより、浄化された被処
理水Wが下降して、藻類付着体6で藻類等が濾過された
後、図1の各矢印で示すように、スクリーン5を経由し
て湖沼Aの水(湖沼水)に合流させられる。
【0017】このように、藻類付着体6の部分では、上
方開口部3を経由して十分な量の太陽光の照射が得られ
るとともに、被処理水Wが富栄養水であることとあいま
って藻類が繁殖して、栄養塩類の吸収能力が高められ、
被処理水Wからの分離除去性が良好なものとなる。
【0018】藻類付着体6の部分で、繁殖した藻類の量
が多くなった場合、あるいは、藻類の大量繁殖により、
厚みが増して酸素の拡散が悪くなってガス発生が起きた
場合、あるいは光合成時のガス発生等により、藻類が砂
利の表面から剥離した場合には、これらの藻類が被処理
水Wに浮かんで上方開口部3に集積される。集積状態の
藻類は、上方開口部3から除去される。
【0019】また、大雨等により湖沼Aの水面Lが上昇
した場合や渇水時に水面Lが低下した場合には、浄化設
備1における枠状構造物2が、水面Lの昇降に追従して
上下するため、水面Lと藻類付着体6との関係がほぼ一
定となり、浄化機能の維持がなされる。
【0020】次いで、流入管7を経由して供給される被
処理水Wの増減時について説明すると、降雨時等におい
て、大量の被処理水Wが浄化設備1に流入した場合に
は、スクリーン5を通過する水量が大きくなるととも
に、被処理水Wの下降速度が大きくなることに基づい
て、藻類付着体6との接触時間が短くなり、その結果、
藻類等が栄養塩類等を十分に吸収除去しないで、被処理
水Wを湖沼水等に合流させてしまうことになるが、降雨
時等においては、雨水の混入により栄養塩類等の濃度が
低くなり、影響が低減される。渇水時等において、浄化
設備1に流入する被処理水Wが少量になった場合には、
スクリーン5を通過する水量が小さくなるとともに、被
処理水Wの下降速度が小さくなることに基づいて、藻類
付着体6との接触時間が長くなり、その結果、藻類等が
栄養塩類等を十分に吸収除去してから浄化後の被処理水
Wを湖沼水等に合流させるものとなる。
【0021】〔他の実施の形態〕本発明にあっては、以
下の技術を包含するものである。 a)枠状構造物2とフロート部4とを別体に形成し、例
えば枠状構造物2の回りに任意数のフロート部4を配す
ること。 b)枠状構造物2の周壁の一部に、部分的に被処理水W
の流入を許容するスリットや穴等を形成すること。 c)枠状構造物2にその内部に、強制的に被処理水Wを
汲み入れるポンプ等を付加すること。 d)被処理水供給手段Xが工場排水等であって、湖沼や
排水溝等との間に、大きな段差が取れる場合に、浄化設
備1を水面に浮かべることなく、中間に介在させた状態
に配すること。 e)湖沼等に富栄養水が流入する河川等がある場合に、
枠状構造物2の上流側に切り欠きを入れる等、被処理水
の導入口を配して、被処理水を枠状構造物の内部に導い
てその浄化を行なうこと。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る湖沼等の浄化設備及び富栄
養水の浄化方法によれば、以下の効果を奏する。 (1) 被処理水を、水面に浮かべた状態等の枠状構造
物で囲まれた上方開口部に流入させて、富栄養化状態の
被処理水をスクリーンにより支持されている藻類付着体
に接触させ、藻類で栄養分を除去することにより、湖沼
等の利用を容易にし、富栄養水の浄化のための施設の追
加を低減することができる。 (2) 上記により、陸上敷地を不要とするとともに、
設置スペースの確保を簡単にして、低コスト化を達成す
ることができる。 (3) 被処理水を下方に導きながら、藻類で浄化する
とともに、栄養分を除去した後に下方に流出させること
により、広い面積で緩やかに藻類に接触させて、燐、窒
素等の富栄養化原因物質を効率的に除去することができ
る。 (4) 被処理水を、落差及び重力を利用して藻類付着
体に流下させ、藻類で栄養分を除去することにより、動
力源等を必要とすることなく被処理水を浄化し得るとと
もに、応用範囲を拡大して汎用性を高めることができ
る。 (5) 枠状構造物をフロート部により、水面に浮上さ
せた状態に配することにより、湖沼水の水位の影響を低
減し、水位の上下の影響を低減して、被処理水の浄化を
常時安定状態で行なうことができる。 (6) スクリーンとして、目の粗い格子部と、目の細
かいネット部とを併用することにより、繁殖した藻類の
濾過性を高めて、藻類が汚染源となることを防止し、ス
クリーンから回収した藻類を堆肥,飼料,燃料等の用途
に供することができる。 (7) 湖沼等のプランクトンの異常増殖を抑制し、一
方、日蔭を作ることにより魚類等の繁殖環境を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる湖沼等の浄化設備及び富栄養
水の浄化方法の第1実施形態を示す正断面図である。
【図2】 本発明に係わる湖沼等の浄化設備及び富栄養
水の浄化方法の第1実施形態を示す一部を破断した平面
図である。
【符号の説明】
A 湖沼 L 水面 X 被処理水供給手段 W 被処理水(富栄養水,流入水) 1 浄化設備 2 枠状構造物 3 上方開口部 4 フロート部 5 スクリーン 5a 格子部 5b ネット部 6 藻類付着体 7 流入管

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理水(W)が供給される上方開口部
    (3)を有する枠状構造物(2)と、該枠状構造物に配
    され藻類付着体(6)を支持するとともに藻類付着体に
    付着させた藻類で浄化した被処理水を下方に流出させる
    スクリーン(5)とを具備することを特徴とする湖沼等
    の浄化設備。
  2. 【請求項2】 枠状構造物(2)に、これを湖沼等の水
    面に浮上させた状態に配するためのフロート部(4)が
    配設されていることを特徴とする請求項1記載の湖沼等
    の浄化設備。
  3. 【請求項3】 枠状構造物(2)が、フロート部(4)
    を備えたパイプ状体により構成されることを特徴とする
    請求項2記載の湖沼等の浄化設備。
  4. 【請求項4】 スクリーン(5)が、目の粗い格子部
    (5a)と、該格子部に重量が支持され粒状の藻類付着
    体(6)を積層させるネット部(5b)とを有すること
    を特徴とする請求項1、2または3記載の湖沼等の浄化
    設備。
  5. 【請求項5】 上方開口部(3)に、河川水,下水処理
    水,浄化槽流出水,農業排水,工場排水のいずれかを含
    む被処理水(W)を供給する流入管(7)が配されるこ
    とを特徴とする請求項1、2、3または4記載の湖沼等
    の浄化設備。
  6. 【請求項6】 富栄養化状態の被処理水(W)を枠状構
    造物(2)の上方開口部(3)に流入させて、枠状構造
    物に配されたスクリーン(5)に支持されている藻類と
    接触させて栄養分を除去した後、スクリーンを経由して
    下方に流出させることを特徴とする富栄養水の浄化方
    法。
  7. 【請求項7】 枠状構造物(2)を湖沼等の水面(L)
    に浮かべておいて、被処理水(W)の栄養分を除去する
    ことを特徴とする請求項6記載の富栄養水の浄化方法。
  8. 【請求項8】 被処理水(W)を落差を利用して上方開
    口部3に供給することを特徴とする請求項6または7記
    載の富栄養水の浄化方法。
JP26746297A 1997-09-30 1997-09-30 湖沼等の浄化設備及び富栄養水の浄化方法 Pending JPH11104676A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100385162B1 (ko) * 2000-12-01 2003-05-22 삼성에버랜드 주식회사 하천의 수질 개선장치
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