JP3385047B2 - 水域の浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ため池、湖沼等におい
て水深の深い水域内に設置し、水域を曝気撹拌すること
により、浄化を効果的に行う水域の浄化装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、水深の深い水域を撹拌する手
段として、図２に示すような空気揚水筒が使用されてい
る。これは、ブロワーを用いて空気室１３に送気し、空
気室に空気が充満すると空気の塊となって揚水筒１２内
を上昇するため、エアリフト効果が生じて揚水筒底部か
ら水が吸引され、揚水筒上部から放出されるという方式
である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】揚水筒底部からエアリ
フト効果にて給水し、上部から放出する方式において
は、比較的省エネルギーであるが曝気能力や撹拌能力が
小さく、期待されるような浄化効果が得られないという
問題があった。 【０００４】本発明は、水深３〜５ｍ以上の深い水域内
の水を曝気浄化しながら水域を浄化するに適した浄化装
置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、底部に吸水口、上部に排出口
を、共に放射方向に伸びるようにもつドラフトチューブ
と、ドラフトチューブ内にスクリューを上向きにして設
置したスクリュー式曝気機と、スクリュー先端の負圧発
生領域に水上の空気を導く通気管とを備え、ドラフトチ
ューブ排出口から表層を岸辺まで流れて沈降しドラフト
チューブ吸込口に向かって流れる大循環と、ドラフトチ
ューブ排出口をでるとすぐに沈み込んでドラフトチュー
ブ吸込口に向かって流れる小循環を形成して、曝気と撹
拌とを同時に行うようになしたことを要旨とする。 【０００６】 【作用】本発明は、撹拌混合作用を大きくするため、エ
アリフト効果と機械撹拌力の両者を利用したもので、底
部に吸水口、上部に排出口をもつドラフトチューブを上
部フロートと底部アンカーにより固定し、ドラフトチュ
ーブ内にはスクリュー式の曝気撹拌機を設けてブロワー
により水上の空気を散気管を介してスクリュー先端部へ
と供給し、スクリューの回転により気泡の微細化と、ド
ラフトチューブ底部からの吸水と上部からの排出を行う
ことにより、水域内の水を効率的に曝気撹拌して水域を
浄化する。 【０００７】 【実施例】以下、本発明の水域の浄化装置を図１の実施
例に基づいて説明する。図において３は底部に吸水口３
ａ、上部に排出口３ｂをもつドラフトチューブで、底部
にはアンカー７、上部にはフロート４を設けて水中の所
定の位置に固定する。吸水口３ａ、排出口３ｂは共に放
射方向に伸び、底層では周囲からドラフトチューブに向
かって吸水され、表層ではドラフトチューブから周囲の
全方向に向かって排出させる構造になっている。ドラフ
トチューブ３内には、スクリュー１と水中モータ２から
なる曝気撹拌機をスクリューを上向きにして設置し、ス
クリュー先端に通気管６の吐出口がくるように通気管を
固定し、水上の架台８に固定したブロワー５と、散気管
６を接続する。曝気撹拌機の設置位置はドラフトチュー
ブの長さによって異なるが、曝気した空気から水中への
酸素溶解効率等を考慮すれば、少なくとも水深３ｍ以上
となるように設置するのが望ましい。 【０００８】また本実施例では通気管の吐出口がスクリ
ュー先端部に位置するように固定しているが、スクリュ
ー１、及び水中モータ２の軸を中空とし、水中モータの
下側で中空軸と散気管６を接続することも可能である。 【０００９】次に本発明の動作・作用を説明する。曝気
撹拌機の水中モータ２を作動すると、スクリュー１の回
転によりスクリュー先端部に負圧が生じる。この負圧の
大きさはモータ容量や、スクリューの設置位置等により
左右され、水深が浅い場合には水上にブロワー５を設け
なくても、の負圧により通気管を介して水上の空気が吸
引されるが、水圧の影響を受けるため、空気を自給する
場合でも、その量は極めて少ない。ただしこのような負
圧が発生しているため、ブロワー５でわずかの圧力をか
けることにより、所要の空気が通気管６を介してスクリ
ュー１の先端に供給され、スクリューのエッジでせん断
されて微細気泡となる。気泡の上昇と、スクリューによ
る上向きの流れによりドラフトチューブ底部の吸込口３
ａからは底層の水が吸引され、ドラフトチューブ内を上
昇して上部の排出口３ｂから放射状に噴出されるような
流れが生ずる。この時、底層の水は溶存酸素が少なく、
条件によっては嫌気化している場合があるが、ドラフト
チューブ内で微細気泡と接触することにより、溶存酸素
濃度が上昇する。 【００１０】ドラフトチューブの排出口３ｂから噴出し
た水によって表層には岸辺に向かう放射状の流れができ
るが、噴出した底層の水は通常、表層の水よりも水温が
低く重いため、ドラフトチューブ排出口を出た後、沈降
するような流れもできる。従って時間が経過すると、ド
ラフトチューブ排出口から表層を岸辺まで流れて沈降
し、表層を水域中央部のドラフトチューブ吸込口に向か
って流れる大循環と、ドラフトチューブ排出口をでると
すぐに沈み込んでドラフトチューブ吸込口へと戻ってく
る小循環が形成される。 【００１１】 【発明の効果】本発明によれば底部に吸水口、上部に排
出口をもつドラフトチューブを上部フロートと底部アン
カーにより固定し、ドラフトチューブ内にはスクリュー
式の曝気撹拌機と、スクリュー先端部の負圧発生領域に
通気管の吐出口を設け、水上のブロワーで空気を供給し
てスクリューエッジで気泡を微細化させる方式のため、
以下に示す効果を有する。 （１）従来の空気揚水筒とは異なり、機械式の曝気撹拌
機を用いているため、連続的に撹拌できる上、エアリフ
ト作用と、スクリューによる水流を利用するため、大き
な撹拌効果が得られる。 （２）通常の撹拌機は水だけを移送するトルクが必要な
のに対し、本発明は水と空気の混合物を移送することか
ら、水よりも比重が軽く、小さいトルクで移送できるた
め、省エネが図られる。 （３）水域全体が撹拌混合されるため、全体を好気状態
に保つことができ、有機物の好気分解が促進され、藻の
発生を抑制できる。また底泥も好気化するため、底泥か
らの栄養塩溶出を防止でき、植物プランクトンの増殖を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明水域の浄化装置の実施例を示す断面図で
ある。 【図２】公知例の説明図である。 【符号の説明】 １ スクリュー ２ 水中モータ ３ ドラフトチューブ ３ａ 吸水口 ３ｂ 排出口 ４ フロート ５ ブロワー ６ 通気管

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 底部に吸水口、上部に排出口を、共に放
   射方向に伸びるようにもつドラフトチューブと、ドラフ
   トチューブ内にスクリューを上向きにして設置したスク
   リュー式曝気機と、スクリュー先端の負圧発生領域に水
   上の空気を導く通気管とを備え、ドラフトチューブ排出
   口から表層を岸辺まで流れて沈降しドラフトチューブ吸
   込口に向かって流れる大循環と、ドラフトチューブ排出
   口をでるとすぐに沈み込んでドラフトチューブ吸込口に
   向かって流れる小循環を形成して、曝気と撹拌とを同時
   に行うようになしたことを特徴とする水域の浄化装置。