JPS63147599A - 海域中の貧酸素層改善法および装置 - 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、主として夏期の成層明にＪ３いて内海性に発
生する海域底層の大幅な貧酸素氷塊層を解消するのに供
される海域中の６酸素層改善法およびその実施に直接使
用する装置に関する。

［従来の技術］ 内海性で、かつ海水流動の微弱な海域（例えば瀬戸内海
や各地温や入江）では、その海底付近に夏期を中心とし
て毎年のように温度Ｗｉ層か貧酸素海水域が発生し、魚
類、甲殻類、貝類等の大量死を招き、水産物に与える被
害がｍ太祖されている。

当該海域においては、第１図に示すように夏期の成層期
において、海域表層βが熱せられ、密度が低くなり、比
重が軽く、水温の高い、温度Ｖ＆層が形成され、その結
果、温度躍層以下の氷塊は、海表面からの酸素補給がさ
れず、貧酸素状態になる。所が前記したように海水流動
が微弱なために底層αと表層βとの海水の循環混合が殆
んど行われず、前記したような水産物にとっては悪い海
水環境が形成されているのである。そこで、表層β水と
、底層α水域との循環混合を促してやれば当該海域の海
水環境を水産物に好適に改善することが可能となる。

そこで本願出願人は表層βの海域海水を底層αに単に送
り込み斜め上向に放出を試みたが海域中に充分な勢のあ
る湧昇流を発生させられず海域表層βと海域底層αとの
温度差境界εを打破ることは出来ず、底層αと表層βの
両層に亘る循環流の掻回し混合効果は期待できなかった
。

また、圧縮エアーの底層αへの送り込み放出をも試みた
が、放出直後にエアーの集団結塊化現象が起り単に放出
エアーの団塊が底層αから表層βへ上昇するだけでやは
り仝層に亘る循環流の掻回し混合効果は期待出来なかっ
た。

さらに底層αで放出された表層βの海域海水中に単に送
気されたままの圧縮エアーをそのまま吹き込んでみたが
圧縮エアーが表層βの海域海水と充分に融和せず放出直
後にやはりエアーの集団結塊化現象が生じ浮力の違いか
ら圧縮エアー団塊のみが分離上昇して前記表層βの海域
海水のみを単に送り込み放出したと同様に温度差境界ε
を湧昇流が打破ることが出来ずこれまた両切に亘る循環
流の掻回し混合効果も不充分であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記従来の試みの失敗に鑑み海域底層に形成す
る貧酸素氷塊層を解消し海域環境を改善してその地域お
よび季節に応じた水産物資源の繁殖や生息を促す海域中
の貧酸素層改善法および装置を提供せんとするものであ
る。

し問題点を解決するための手段］ 本発明は、海面上に浮かべた台船上に空気圧縮機を載置
づるとともに舷側に取水口を海面下に没して送水ポンプ
を取付ける一方、当該送水ポンプに基端を接続して海底
に引込んだ送水パイプの先部を起立して先端ノズル口を
横向に指向設定し、他方上口を当該ノズル口の少許前方
直下に開口臨ませた筒槽内底部にエアーモーターを設置
しかつ当該エアーモーターの直立モーター軸上端に天部
中央を固着せる有天円筒体内に前記エアーモーターの排
気パイプ先口を臨ませたエアー噴出器を海底に設置し、
さらに前記空気圧縮機に基端を接続して海底に引込んだ
送気パイプの先端を前記エアーモーターに接続して海域
表層の富酸素海水を海域底層の貧酸素海水域へ給送し、
そこから噴出させて海域中に湧昇流を発生さＶ前記海域
表層の前記富酸素海水域との間に循環流を形成して前記
海域底層と前記海域表面層とに亘り撹拌混合するに当り
、予め給送前に前記富酸素海水中に微細気泡を混入する
か、前記貧酸素海水域中へ噴出する前記富酸素海水下側
から微細気泡を噴出するかして噴出した前記富酸素海水
に融和した浮力を加勢することにより前記湧昇流の昇圧
力を付勢加速して両層に亘り循環流を起生じ、掻回し効
果を促進し貧酸素氷塊を解消してなる。

］実　施　例コ 本発明装置の第一実施例を第１図乃至第３図について説
明する。

本発明の海域中の有酸素層改善装置Ａは、海面上に浮か
ばされた台船１と、この台船１の舷側に取付けられた送
水ポンプ２と、前記台船１の上面に設置された空気圧縮
機３と、送水ポンプ２と連結した送水パイプ４の先端に
取付けたノズル５と、空気圧縮機３と送気パイプロで連
結されて海底Ｇに設置されたエアー噴出器７とからなる
。

前記台船１は、第３図に示すように、箱状のフロートタ
ンクを複数個連結して上面を平らに形成したもので、海
底Ｇにおろした錨（図示せず）にアンカーロー１８によ
って係留されて海面上の一定の場所に固定されている。

前記台船１の舷側には送水ポンプ２が取り付けられてい
る。当該送水ポンプ２は、その取水口９を海面下に没し
て、台船１の舷側に張り出された架構１０に吊架されて
いる。

前記送水ポンプ２は、電気駆動又はエンジン駆動のポン
プで、台船１上に設置された発電機又はエンジン１１か
ら電力又は動力を供給して運転され、海域表層βの富酸
素海水を吸い上げる。

前記台船１の上面には電気駆動又はエンジン駆動の空気
圧縮機３が設置されている。当該空気圧縮機３は、海面
上の空気を吸入圧縮して送気パイプロに圧送する。

前記送水ポンプ２の送水口および空気圧縮ｌ１１３の送
気口には、それぞれ送水パイプ４および送気パイプロの
基端が連結されている。

当該送水パイプ４および送気パイプロは、並列して引込
展張されその先端は海底Ｇに到達しており、第２図に示
すよう送水パイプ４の先端は、海底Ｇに錨脚１２を差し
込んで固定した架台１３上に載設した錨箱１４大部にヰ
着しかつノズル先口５ａを横方向に指向するベン１〜形
ノズル５下端に連結している。前記送水パイプロの先端
は、架台１３上に載置又は一体載着したエアー噴出器７
に内蔵するエアーモーター１５に連結する。当該エアー
噴出器７は、上口１６ａをノズル先口５ａの少許前方直
下に開口臨ませた部槽１６内中間仕切り１７下の内底中
火に設置するエアーモーター１５の前記仕切り１７中央
を貫通突出した直立モーター軸１８−ヒ端に天部１９ａ
中央を固着せる有天円筒体１９内奥にエアーモーター１
５の前記仕切り１７を貫通した排気パイプ２０の先口２
０ａを臨ませである。

図中２１は魚礁である。

本発明装置の第二実施例を第４図乃至第５図について説
明する。

本発明の海域中の有酸素層改善装置Ｂは、前記第一実施
例におけるエアー噴出器７に代えてエアーストーン２２
を置き換えただけで他は第一実施例と同一なので同一部
材は同一符号を付した。

本発明装置の第三実施例を第６図乃至第７図について説
明する。

本発明の海域中の有酸素層改善装置Ｃは、前記第一実施
例において送気パイプロとエアー噴出器７を省略してそ
の代りに送水パイプ４の基端側にエジェクタ２３を介設
して空気圧縮機３からの圧気を細管２４を通してエジェ
クタ２３内へ微細気泡○として吹込み表層βの富酸素海
水に充分融和を計って送水パイプ４で給送する点が異な
り他は第一実施例と同一なので同一部材は同一符号を付
した。

しかして、本発明方法を本発明装ｆｆ１Ａ、Ｂ。

Ｃに実施した場合を第１図乃至第７図を参照して説明す
る。

まず発電機又はエンジン１１を運転して送水ポンプ２を
駆動し、表層βの富酸素海水の取水を開始すると同時に
、空気圧縮機３を運転して海面上の空気を吸入れ圧縮し
て圧送を開始する。

第一実施例および第二実施例の場合には、送水パイプ４
を通して送水された表層βの富酸素海水は、ノズル５の
ノズル先口５ａから水平方向に噴射されるが同時にエア
ー噴出器７又はエアーストーン２２から噴出直後の結塊
化の生じない＠細気泡Ｏを上方向に噴出する為、噴射さ
れた富酸素海水は微細気泡Ｏ群に下皮えされて富酸素海
水に融和しながら発生する湧昇流Ｊに昇圧力を付勢して
表層βと底層αの温度差境界εを突き破って全層に亘り
矢印方向への撹ｙ＃循環流Ｊを起生ずるため貧酸素氷塊
が解消される。

ここで、エアー噴出器７の微細気泡Ｏの発生プロセスを
第２図について詳説ずれば送気パイプロから圧気を送入
されたエアーモーター１５の作動により円筒体１９は高
速回転し圧気を排気パイプ２０の先口２０ａから円筒体
１９内に吹出せば圧気は回転円筒体１９の下端により排
出すると同時に高速回転している円筒体１９外壁面に捕
捉され、次いで引きちぎられて微細気泡０となり、上口
１６ａから噴出する。

次に第三実施例の場合には送水ポンプ２から送給されて
来た表層βの富酸素海水がエジェクタ２３内を通過する
際、空気圧縮機３から細管２４を通り微細気泡Ｏが吹込
み混入し、表層βの富酸素海水中に完全に融和するため
単にノズル５のノズル先口５ａから水平方向に噴出され
てもそれに混合される微細気泡０の噴出後の集団結塊化
による分離現象は認められず富酸素海水自体に浮力を加
勢するため、発生する湧昇流Ｊの昇圧力が加速増勢し表
層βと底層αの温度差境界εを突き破って両層に亘り矢
印方向の撹拌循環流を起生ずることにより貧酸素氷塊が
解消される。

なお、本発明の実施例では専ら海洋に適用した場合を説
明したが河川湖沼でも同じような環境条件であれば適用
可能である。

［効　　　渠］ かくして本発明では従来の試みの失敗を完全に克服して
夏期の成層期に海域底層の貧酸素海水域と表層の富酸素
海水域との間に亘り循環流を形成して両海域層の海水を
混合することが出来、貧酸素氷塊をなくし、内海性の海
域底層の貧酸素海水域へ酸素を供給して海水流動の大き
い一般海域と同程度の酸素を含む海水改善することがで
きる。即ち底層の６酸素海水に空気を溶は込ませて水産
物の増殖を促す富酸素海水に改善する効果を高める。

従って、当該海域における魚貝類の大量死を防止するこ
とができるとともに、富酸素濃度の湧昇流を発生するこ
とにより、海水流動のある場所を好む魚の集魚効果をも
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第一実施例を示す概略説明図、第
２図は第１図丸■部分の拡大図、第３図は送水ポンプと
空気圧縮機を取付けた台船の側面図、第４図は本発明装
置の第２実ｆｆ１例を示す概略説明図、第５図は第４図
丸Ｖ部分の拡大図、第６図は本発明装置の第三実施例を
示す概略説明図および第７図は第６図丸Ｖ１部分の拡大
図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・海域中の有酸素層改善装置Ｊ・・・湧
昇流　　　　０・・・微細気泡Ｇ・・・海底 α・・・海域底層　　　β・・・海域表層ε・・・温度
差境界 １・・・台船　　　　　２・・・送水ポンプ３・・・空
気圧縮機　　４・・・送水パイプ５・・・ノズル　　　
　５ａ・・・ノズル先口６・・・送気パイプ　　７・・
・エアー噴出器１５・・・エアーモーター １６・・・部槽　　　　１６ａ・・・上口１８・・・直
立モーター軸 １９・・・有天円筒体　１９ａ・・・天部２０・・・排
気パイプ ２２・・・エアーストーン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、海域表層の富酸素海水を海域底層の貧酸素海水域へ
   給送し、そこから噴出させて海域中に湧昇流を発生させ
   前記海域表層の前記富酸素海水域との間に循環流を形成
   して前記海域底層と前記海域表層とに亘り撹拌混合する
   に当り、予め給送前に前記富酸素海水中に微細気泡を混
   入するか前記貧酸素海水域中へ横向噴射された前記富酸
   素海水下側から微細気泡を噴出するかして噴出した前記
   富酸素海水に融和した浮力を加勢することにより前記湧
   昇流の昇圧力を付勢加速してなる海域中の貧酸素層改善
   法 ２、海面上に浮かべた台船上に空気圧縮機を載置すると
   ともに舷側に取水口を海面下に没して送水ポンプを取付
   ける一方、当該送水ポンプに基端を接続して海底に引込
   んだ送水パイプの先部を起立して先端ノズル口を横向に
   指向設置し、他方上口を当該ノズル口の少許前方直下に
   開口臨ませた筒槽内底部にエアーモーターを設置しかつ
   当該エアーモーターの直立モーター軸上端に天部中央を
   固着せる有天円筒体内に前記エアーモーターの排気パイ
   プ先口を臨ませたエアー噴出器を海底に設置し、さらに
   前記空気圧縮機に基端を接続して海底に引込んだ送気パ
   イプの先端を前記エアーモーターに接続してなる海域中
   の貧酸素層改善装置