JPH11267691A

JPH11267691A - 水域浄化装置

Info

Publication number: JPH11267691A
Application number: JP7545998A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Matsumoto; 享久松本; Takayuki Yamagami; 貴幸山上; Makoto Aikawa; 誠相川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】水域浄化装置において、水域の浄化を大幅に
促進することができるようにする。【解決手段】水域の水を取水する取水機構１と、空気
を取り入れる空気取入機構４と、空気取入機構４により
取り入れられた空気から窒素を除去する窒素吸着器５
と、取水機構１により取水された水と窒素吸着器５によ
り窒素を除去された空気とを混合して水域中に噴射する
水流発生機７とをそなえ、水流発生機７から水域中に噴
射される水の溶解酸素量を増大させる。さらには、窒素
吸着器５と共に又は窒素吸着器５の代わりに、酸素分子
透過膜製の透過管９やＵＶ・オゾン管や酸化チタン管を
用いて、水域の水の浄化を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川，湖沼，ダム
湖，貯水池等の水域を浄化する、水域浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の水域汚染に対処するために水域浄
化装置が開発されている。従来の水域浄化装置は、例え
ば図１３に示すように構成されており、この水域浄化装
置では、水域の水を取水管０１から駆動水ポンプ０２で
取水し駆動水ホース０４を通して水流発生機０６へ送
る。この一方で、空気をエアコンプレッサー０３で圧縮
しエアホース０５から水流発生機０６へ送る。水流発生
機０６では送給された水と空気とを混合して水域内に噴
出することで、水域の溶存酸素量を増加させ水域を浄化
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の水域
浄化装置は、水域の水に空気を混入させることで溶存酸
素量を増加させて溶存酸素により水域内の汚染物の分解
（即ち、アオコの殺藻や殺藻により生じる有機物の分解
等）を行なおうとするものである。したがって、汚染物
の分解を促進するには、水域の溶存酸素を十分に増加さ
せることが必要になる。

【０００４】しかしながら、従来の水域浄化装置では、
水域の水に通常の酸素濃度（約２０％）の空気を混入さ
せるだけなので、水域の溶存酸素量の増加には限度があ
り、取水する水域の水の溶存酸素量がもともと少ない場
合には水域の溶存酸素を十分に増加させることができず
浄化効果が低下してしまうという課題がある。また、水
流発生機０６内では空気と水の接触時間が短いため、水
に溶解する酸素の量が少なく、この点からも水域の溶存
酸素を十分に増加させることができず浄化効果が低下し
てしまうという課題がある。

【０００５】なお、水流発生機０６内の水に空気に加え
てオゾンを付加するようにして、水流発生機０６からの
噴出水中にオゾンを溶け込ませることにより水域の殺藻
を行う方法も行われており、浄化効果の向上に寄与して
いるが、このような水域浄化装置においても、浄化効果
の更なる向上が要望されている。本発明は、上述の課題
に鑑み創案されたもので、水域の浄化を大幅に促進する
ことができるようにした、水域浄化装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の水域浄化装置は、水域の水を取水する取水機
構と、空気を取り入れる空気取入機構と、該空気取入機
構により取り入れられた空気から窒素を除去する窒素吸
着器と、該取水機構により取水された水と該窒素吸着器
により窒素を除去された空気とを混合して該水域中に噴
射する水流発生機とをそなえたことを特徴としている。

【０００７】請求項２記載の本発明の水域浄化装置は、
請求項１記載の装置において、該取水機構と該水流発生
機との間に、該取水機構により取水された水を処理する
処理槽をそなえ、該処理槽内に、該窒素吸着器により窒
素を除去処理された空気を流通させて、該空気を該取水
機構により取水された水に溶解させる酸素分子透過膜製
の透過管がそなえられていることを特徴としている。

【０００８】請求項３記載の本発明の水域浄化装置は、
請求項１又は２記載の装置において、該取水機構と該水
流発生機との間に、該取水機構により取水された水を処
理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該水内に紫外線
とオゾンとを供給して殺藻処理及び有機物分解処理を行
なうＵＶ・オゾン管がそなえられていることを特徴とし
ている。

【０００９】請求項４記載の本発明の水域浄化装置は、
請求項１〜３のいずれかに記載の装置において、該取水
機構と該水流発生機との間に、該取水機構により取水さ
れた水を処理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該水
の中の有機物を分解処理する酸化チタン管がそなえられ
ていることを特徴としている。請求項５記載の本発明の
水域浄化装置は、水域の水を取水する取水機構と、空気
を取り入れる空気取入機構と、該取水機構により取水さ
れた水と該空気取入機構により取り入れられた空気とを
混合して該水域中に噴射する水流発生機とをそなえ、該
取水機構と該水流発生機との間に、該取水機構により取
水された水を処理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、
該窒素吸着器により窒素を除去処理された空気を流通さ
せて、該空気を該取水機構により取水された水に溶解さ
せる酸素分子透過膜製の透過管がそなえられていること
を特徴としている。

【００１０】請求項６記載の本発明の水域浄化装置は、
水域の水を取水する取水機構と、空気を取り入れる空気
取入機構と、該取水機構により取水された水と該空気取
入機構により取り入れられた空気とを混合して該水域中
に噴射する水流発生機とをそなえ、該取水機構と該水流
発生機との間に、該取水機構により取水された水を処理
する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該水内に紫外線と
オゾンとを供給して殺藻処理及び有機物分解処理を行な
うＵＶ・オゾン管がそなえられていることを特徴として
いる。

【００１１】請求項７記載の本発明の水域浄化装置は、
水域の水を取水する取水機構と、空気を取り入れる空気
取入機構と、該取水機構により取水された水と該空気取
入機構により取り入れられた空気とを混合して該水域中
に噴射する水流発生機とをそなえ、該取水機構と該水流
発生機との間に、該取水機構により取水された水を処理
する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該水の中の有機物
を分解処理する酸化チタン管がそなえられていることを
特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態
について説明すると、図１は本発明の第１実施形態とし
ての水域浄化装置を示す模式的構成図及び水域浄化装置
の要部の構成図であり、図２は第１実施形態の第１変形
例を示す模式的構成図であり、図３は第１実施形態の第
２変形例を示す模式的構成図である。

【００１３】第１実施形態の水域浄化装置は、図１に示
すように、水域の水を取水する取水機構１と、空気を取
り入れる空気取入機構４と、空気取入機構４により取り
入れられた空気から窒素を除去する窒素吸着器５と、取
水機構１により取水された水を窒素吸着器５により窒素
を除去された空気を用いて処理する処理槽３と、処理槽
３で処理された水と窒素吸着器５により窒素を除去され
処理槽３内の処理に用いられた空気とを混合して水域中
に噴射する水流発生機７とをそなえている。

【００１４】なお、本実施形態では、水流発生機７を除
き、取水機構１，空気取入機構４，窒素吸着器５，処理
槽３は、浮体１７に設置されるかまたは支持されてい
る。取水機構１は、水中に開口した取水管１Ａと、取水
管１Ａの途中に介装され取水管１Ａの開口から水を吸引
駆動する駆動水ポンプ２とから構成される。また、空気
取入機構４は、空気取入管４Ａと、空気取入管４Ａの途
中に介装され空気取入管４Ａの先端に装備されたエアフ
ィルタ４Ｂと、エアフィルタ４Ｂを介して空気取入管４
Ａから空気を吸入し加圧して送出するエアコンプレッサ
４Ｃとから構成される。

【００１５】窒素吸着器５は、空気取入管４Ａのエアコ
ンプレッサ４Ｃよりも下流側に介装されており、図９に
示すように構成されている。つまり、窒素吸着器５は、
容器５Ｇの上部に蓋５Ｃが装着されており、容器５Ｇの
内部には窒素吸着材５Ｆが内蔵され、窒素吸着材５Ｆの
上方にはスクリーン５Ｄが装備されている。容器５Ｇ内
部の窒素吸着材５Ｆは、その底部を除いて仕切板５Ｅで
左右に仕切られており、スクリーン５Ｄも仕切板５Ｅで
左右に仕切られている。

【００１６】蓋５Ｃの上方には、仕切板５Ｅで仕切られ
た一方（図９では、右側）に空気入口管５Ａが、仕切板
５Ｅで仕切られた他方（図９では、左側）に空気出口管
５Ｂが、それぞれ装備されており、エアコンプレッサ４
Ｃで加圧駆動された空気が空気入口管５Ａから取り入れ
られて、仕切板５Ｅで仕切られた一方（図９では、右
側）のスクリーン５Ｄから窒素吸着材５Ｆ内に流入し
て、窒素吸着材５Ｆ内の底部から他方（図９では、左
側）の窒素吸着材５Ｆ，スクリーン５Ｄを通って空気出
口管５Ｂから処理槽３に送出されるようになっている。

【００１７】このような窒素吸着器５では、空気入口管
５Ａから取り入れられた空気が、窒素吸着材５Ｆ内を流
通する過程で窒素を吸収されるため、取り入れられた空
気は、この窒素吸着材５Ｆ内に吸収された窒素分だけ酸
素濃度を高められて処理槽３に送出されるようになって
いる。処理槽３は、上部に空気入口室３Ａと空気出口室
３Ｂとをそなえ、空気入口室３Ａ，空気出口室３Ｂの下
方は、仕切板兼用管取付板３Ｃにより仕切られている。
仕切板兼用管取付板３Ｃの下方は、処理する水が一時的
に貯留する処理槽本体３Ｅとなっており、この処理槽本
体３Ｅ内には、仕切板兼用管取付板３Ｃ，３Ｄに支持さ
れて透過管９が配設されている。

【００１８】この透過管９は、図１０に示すように、穴
の付いた鋼管（穴開き鋼管）９Ａの内面に高分子膜９Ｂ
を装着したもので、穴開き鋼管９Ａの内部を高圧空気が
流通すると、空気の中の酸素分子を透過管９の外部の処
理槽３内の水（処理水）の中に透過させ溶解させる機能
がある。本実施形態では、図１に示すように、透過管９
は、Ｕ字状に屈曲しており、その彎曲した中間部は処理
槽本体３Ｅ内底部付近まで達している。また、透過管９
の一端は空気入口室３Ａに開口し、他端は空気出口室３
Ｂに開口している。

【００１９】したがって、空気入口室３Ａから透過管９
に取り入れられた空気は、処理槽本体３Ｅの上端部から
底部を経て再び上端部に進んで空気出口室３Ｂから送出
されるようになっている。

【００２０】なお、空気入口室３Ａには空気取入管４Ａ
の一端が接続され、窒素吸着器５により窒素を除去され
た空気が空気入口室３Ａに取り入れられるようになって
いる。また、空気出口室３Ａにはエアホース８の一端が
接続され、透過管９で水の処理用いられた残りの空気が
空気出口室３Ａからエアホース８を介して水流発生機７
へ送給されるようになっている。

【００２１】水流発生機７は、図１１に示すように構成
され整流筒７Ａの内部に軸心方向に向けてエダクター７
Ｂを配設されたもので、エダクター７Ｂの中空部には、
水噴出用ノズル７Ｃとエア／オゾン噴出用ノズル７Ｄと
が導入されており、これらのノズル７Ｃ，７Ｄは、いず
れもエダクター７Ｂの外周側から中心側で且つ噴射方向
に向かうように方向を設定されている。

【００２２】そして、水噴出用ノズル７Ｃでは駆動水ホ
ース６（図１参照）を接続された駆動水管７Ｅからの水
が噴射され、エア／オゾン噴出用ノズル７ではエアホー
ス８（図１参照）を接続されたエア／オゾン管７Ｆから
のエア及びオゾンが噴射されるようになっており、エダ
クター７Ｂ内ではこのように各ノズル７Ｃ，７Ｄから噴
射された水とエア及びオゾンとが混合しながら噴出され
て、この混合流体が整流筒７Ａで案内されて整流筒７Ａ
から水流発生機７の外部に噴出されるようになってい
る。

【００２３】また、処理槽本体３Ｅの上部には取水管１
Ａの下流端が接続され、処理槽本体３Ｅの下部には処理
槽３で処理した水を水流発生機７に送出する駆動ホース
６が接続されている。そして、処理槽本体３Ｅ内には、
仕切板兼用管取付板３Ｄが互い違いに配設されており、
処理槽本体３Ｅ内では、取水管１Ａから取り入れられた
水が、これらの仕切板兼用管取付板３Ｄで案内されなが
ら屈曲した経路を辿って下方の駆動ホース６へと送出さ
れるようになっている。

【００２４】そして、透過管９を透過して透過管９から
外部に排出されなかった残りの酸素分子および空気は、
空気出口室３Ｂ２に集合して、エアホース８から水流発
生機７へ送られて、水流発生機７内で、処理槽３で処理
されて駆動ホース６を通じて供給された水と混合された
上で、水流発生機７から水域へ噴出されるようになって
いる。

【００２５】なお、水流発生機７以外の装置を装備した
浮体１７は水域に係留する。

【００２６】本発明の第１実施形態としての水域浄化装
置は、上述のように構成されているので、取水機構１の
駆動水ポンプ２を作動させて、水域の水を、取水管１Ａ
から取水して処理槽３へ送る。一方、空気取入機構４の
エアコンプレッサ４Ｃを作動させて、空気を、エアフィ
ルタ４Ｂを介して空気取入管４Ａから吸入し圧縮して窒
素吸着器５に送る。

【００２７】窒素吸着器５では、空気入口管５Ａから取
り入れられた圧縮空気が窒素吸着材５Ｆを流通し、この
間に、圧縮空気中の窒素分が窒素吸着材５Ｆ内に吸収さ
れるため、空気の酸素濃度は、吸収された窒素分だけ高
められて処理槽３に送出される。処理槽３では、取水管
１Ａから処理槽本体３Ｅの上部に、取水した水が取り入
れられて、処理槽本体３Ｅ内を下方に流通して、下方の
駆動ホース６へと送出される。一方、窒素吸着器５を経
て処理槽３内の空気入口室３Ａに送給された酸素濃度の
高い圧縮空気は、透過管９内を流通して、空気出口室３
Ｂから処理槽３外へ送出される。

【００２８】透過管９内を流通する酸素濃度の高い圧縮
空気のうちの酸素Ｏ₂ は、透過管９内を流通する酸素濃
度の高い圧縮空気のうちの酸素Ｏ₂ の一部は、透過管９
の管壁を透過して処理槽３内を流通する水に溶け込む。
これにより、処理槽３内を流通する水の溶存酸素量が増
大する。特に、透過管９内を流通する空気は、窒素吸着
器５を通じて酸素濃度を高められており、また、処理槽
３内の水圧よりも高圧に圧縮されているので、透過管９
内の圧縮空気中の酸素の透過管９外の水への溶け込みが
促進される。

【００２９】また、透過管９は、処理槽本体３Ｅ内底部
付近まで達しているため、透過管９外を流通する水と、
透過管９の表面との接触時間が長くなり、この点でも、
透過管９内の酸素の透過管９外の水への溶け込みが促進
される。さらに、処理槽本体３Ｅ内では、仕切板兼用管
取付板３Ｄが互い違いに配設されており、取水管１Ａか
ら取り入れられた水が、これらの仕切板兼用管取付板３
Ｄで案内されながら屈曲した経路を辿って下方の駆動ホ
ース６へと送出されため、透過管９外を流通する水と、
透過管９の表面との接触時間が長くなり、この点でも、
透過管９内の酸素の透過管９外の水への溶け込みが促進
される。

【００３０】このようにして、種々の面から、酸素の水
への溶け込みが促進されるため、処理槽３内を流通する
水の溶存酸素量が大幅に増大することになる。そして、
透過管９を透過して透過管９から外部に排出され酸素分
子および気泡は、空気出口室３Ｂ２に集合して、エアホ
ース８から水流発生機７へ送られて、水流発生機７内
で、処理槽３で処理されて駆動ホース６を通じて供給さ
れた水と混合された上で、水流発生機７から水域へ噴出
される。

【００３１】この水流発生機７においても、水と酸素と
が混合するため、水流発生機７から水域へ噴出される水
は、溶存酸素量が極めて多くなっており、溶存酸素によ
る水域内の汚染物の分解（即ち、アオコの殺藻や有機物
の分解等）が十分に行なわれるようになり、水域の浄化
を確実に進めることができる。特に、本水域浄化装置で
は、水の溶存酸素量を大幅に高めることができるので、
取水する水域の水の溶存酸素量がもともと少ない場合に
も、水流発生機７から水域へ噴出する水の溶存酸素を十
分に増加させることができ、確実な浄化効果を得ること
ができる。

【００３２】ところで、第１実施形態の水域浄化装置で
は、水流発生機７が浮体１７とは別に設置されている
が、水流発生機７を浮体１７と一体に設置するようにし
てもよい。つまり、図２に示すように、浮体１７の底部
にブラケット（支持金具）７′を介して水流発生機７を
取り付ける。他の構成は、第１実施形態（図１参照）と
同様であるので説明を省く。

【００３３】なお、第１実施形態では、処理槽３が長手
方向を上下に向けて設置しているが、図２に示す第１実
施形態の第１変形例では、処理槽３が長手方向を横に向
けて設置されている。処理槽３内の水の流通を考える
と、処理槽３を上下に向けて設置する方が好ましいが、
この場合、処理槽３の下端部が浮体１７の底部から下方
に突出して浮体１７の底部の水流発生機７と干渉してし
まうため、この変形例では、処理槽３を横向きに設置し
ているのである。

【００３４】このような水流発生機７を浮体１７に一体
化した構成によれば、水域浄化装置の設置位置の変更が
容易になり、しかも、浅瀬水域への設置が可能となる利
点がある。さらに、水流発生機７を浮体１７に一体化し
た上に、浮体１７を自航できるようにしてもよい。

【００３５】つまり、図３に示すように、図２に示す第
１変形例と同様に、浮体１７の底部にブラケット７′を
介して水流発生機７を取り付け、処理槽３を横向きに設
置している上に、浮体１７に、船外機１９とエアコンプ
レッサ４Ｃ及び駆動水ポンプ２用の発電機１８とを設け
て、浮体１７の自走移動を可能にしているのである。他
の構成は、第１実施形態（図１参照）と同様であるので
説明を省く。

【００３６】このような水流発生機７を浮体１７に一体
化し且つ浮体１７を自航できるようにすれば、水域浄化
装置の設置位置の変更が極めて容易になり、もちろん、
浅瀬水域への設置も容易となる利点がある。次に、本発
明の第２実施形態について説明すると、図４は本発明の
第２実施形態としての水域浄化装置を示す模式的構成図
であり、図５は第２実施形態の第１変形例を示す模式的
構成図であり、図６は第２実施形態の第２変形例を示す
模式的構成図である。

【００３７】第２実施形態の水域浄化装置は、図４に示
すように、第１実施形態と同様に、取水機構１と、空気
取入機構４と、窒素吸着器５と、処理槽３と、水流発生
機７とをそなえているが、処理槽３による水の処理が、
第１実施形態とは異なっている。そこで、処理槽３につ
いて説明し、第１実施形態と同様な構成箇所は説明を省
略する。

【００３８】本実施形態の処理槽３は、第１実施形態の
透過管９に代えてＵＶ・オゾン管（紫外線方式オゾン発
生機）１０が設けられている。すなわち、図４に示すよ
うに、処理槽３は、第１実施形態と同様に、上部に空気
入口室３Ａと空気出口室３Ｂとをそなえ、空気入口室３
Ａ，空気出口室３Ｂの下方は、仕切板兼用管取付板３Ｃ
により仕切られている。仕切板兼用管取付板３Ｃの下方
は、処理する水が一時的に貯留する処理槽本体３Ｅが設
けられ、この処理槽本体３Ｅ内には、仕切板兼用管取付
板３Ｃ，３Ｄに支持されてＵＶ・オゾン管１０が配設さ
れている。

【００３９】このＵＶ・オゾン管１０は、図１２（Ａ）
に示すように、ガラス管１０Ａ内に、紫外線ランプ１０
Ｂを内挿したもので、ガラス管１０Ａの内壁と紫外線ラ
ンプ１０Ｂの表面との間には、窒素吸着器５で窒素分を
吸着された酸素濃度の高い圧縮空気が導かれ流通するよ
うになっている。そして、このガラス管１０Ａ内を流通
する酸素濃度の高い圧縮空気中の酸素Ｏ₂ の一部は、紫
外線ランプ１０Ｂの紫外線に反応して酸素Ｏ₂ からオゾ
ンＯ₃ へと化学変化しながら、空気出口室３Ｂへと流出
していくようになっている。

【００４０】また、ＵＶ・オゾン管１０内の紫外線ラン
プ１０Ｂから照射される紫外線は、ガラス管１０Ａを透
過してガラス管１０Ａ外の水に散出して、この紫外線に
より、アオコ等が殺藻されるようになっている。こうし
て、処理槽３で処理した水は駆動ホース６を通じて水流
発生機７に送給され、流通ＵＶ・オゾン管１０内を流通
した空気が空気出口室３Ａからエアホース８を介して水
流発生機７へ送給され、水流発生機７内で、水と空気と
が混合されるが、この際、ＵＶ・オゾン管１０内で生成
され空気内に含まれているオゾンが、処理槽３での処理
された水中の有機物（殺藻されたアオコを含む）を分解
するようになっている。

【００４１】なお、本実施形態でも、第１実施形態と同
様に、水流発生機７を除き、取水機構１，空気取入機構
４，窒素吸着器５，処理槽３は、浮体１７に設置される
かまたは支持されている。本発明の第２実施形態として
の水域浄化装置は、上述のように構成されているので、
第１実施形態の場合と同様に、取水機構１の駆動水ポン
プ２により取水管１Ａから水域の水を取水して処理槽３
へ送る一方、空気取入機構４のエアコンプレッサ４Ｃに
より、エアフィルタ４Ｂを介して空気取入管４Ａから空
気を吸入し圧縮して窒素吸着器５に送る。

【００４２】窒素吸着器５では、空気入口管５Ａから取
り入れられた圧縮空気が窒素吸着材５Ｆを流通し、この
間に、圧縮空気中の窒素分が窒素吸着材５Ｆ内に吸収さ
れるため、空気の酸素濃度は、吸収された窒素分だけ高
められて処理槽３に送出される。処理槽３では、取水管
１Ａから処理槽本体３Ｅの上部に、取水した水が取り入
れられて、処理槽本体３Ｅ内を下方に流通して、下方の
駆動ホース６へと送出される。一方、窒素吸着器５を経
て処理槽３内の空気入口室３Ａに送給された酸素濃度の
高い圧縮空気は、ＵＶ・オゾン管１０内を流通して、空
気出口室３Ｂから処理槽３外へ送出される。

【００４３】ＵＶ・オゾン管１０内を流通する酸素濃度
の高い圧縮空気のうちの酸素Ｏ₂ の一部は、紫外線ラン
プ１０Ｂの紫外線に反応して酸素Ｏ₂ からオゾンＯ₃ へ
と化学変化する。また、処理槽本体３Ｅ内の水中に含ま
れたアオコ等は、ＵＶ・オゾン管１０内の紫外線ランプ
１０Ｂから照射される紫外線に反応して殺藻される。

【００４４】特に、ＵＶ・オゾン管１０は、処理槽本体
３Ｅ内底部付近まで達しているため、ＵＶ・オゾン管１
０外を流通する水への紫外線の照射時間が長くなり、紫
外線による水中に含まれたアオコ等の殺藻が促進され
る。さらに、処理槽本体３Ｅ内では、仕切板兼用管取付
板３Ｄが互い違いに配設されており、取水管１Ａから取
り入れられた水が、これらの仕切板兼用管取付板３Ｄで
案内されながら屈曲した経路を辿って下方の駆動ホース
６へと送出されため、この点でも、ＵＶ・オゾン管１０
外を流通する水への紫外線の照射時間が長くなり、紫外
線による水中に含まれたアオコ等の殺藻が促進される。

【００４５】また、処理槽３で処理された水は、駆動ホ
ース６を通じて水流発生機７に送給され、流通ＵＶ・オ
ゾン管１０内を流通した空気は空気出口室３Ａからエア
ホース８を介して水流発生機７へ送給されて、水流発生
機７内で、水と空気とが混合されて、水域内に噴射され
る。この時、ＵＶ・オゾン管１０内で生成され空気内に
含まれているオゾンＯ₃ が、処理槽３での処理された水
中の有機物（殺藻されたアオコ等を含む）を分解して、
自身は酸素Ｏ₂ へと変化する。

【００４６】したがって、処理槽３及び水流発生機７内
で、アオコ等の生物が殺藻されさらに分解処理されて、
水域に戻されることになり、水域の水が浄化される。ま
た、透過管９内を流通する空気は、窒素吸着器５を通じ
て酸素濃度を高められており、また、処理槽３内でオゾ
ンＯ₃ に変化した酸素Ｏ₂ は水流発生機７内での有機物
分解過程で再び酸素Ｏ₂ に変化するので、水流発生機７
内に供給される空気は、十分に酸素濃度の高いものにな
る。

【００４７】これにより、水流発生機７内で、酸素の水
への溶け込みが促進され、水流発生機７から水域へ噴出
される水は、溶存酸素量が極めて多くなっており、溶存
酸素による水域内の汚染物の分解（即ち、アオコの殺藻
や有機物の分解）が十分に行なわれるようになり、水域
の浄化を確実に進めることができる。もちろん、本水域
浄化装置でも、水の溶存酸素量を大幅に高めることがで
きるので、取水する水域の水の溶存酸素量がもともと少
ない場合にも、水流発生機７から水域へ噴出する水の溶
存酸素を十分に増加させることができ、確実な浄化効果
を得ることができ、これに加えて、紫外線を通じたアオ
コ等の殺藻が行なわれ更に殺藻して生成された有機物の
分解をも行なうので、水域の浄化効果が大幅に高められ
る。また、従来もオゾンを用いるものはあったが、本装
置のように処理槽３内にＵＶ・オゾン管１０をそなえる
ものでは、紫外線によるアオコ等の殺藻と殺藻により生
成された有機物のオゾンによる分解とを行なうので、従
来のものに比べて高濃度のオゾンを製造できる利点があ
る。

【００４８】ところで、第２実施形態の水域浄化装置で
も、水流発生機７が浮体１７とは別に設置されている
が、第１，２実施形態の場合と同様に、水流発生機７を
浮体１７と一体に設置するようにしてもよい。つまり、
図５に示すように、浮体１７の底部にブラケット７′を
介して水流発生機７を取り付ける。なお、第２実施形態
では、処理槽３が長手方向を上下に向けて設置している
が、図５に示す第２実施形態の第１変形例では、浮体１
７の底部から下方に突出する水流発生機７と干渉しない
ように、処理槽３が長手方向を横に向けて設置されてい
る。なお、図５において、他の部分は第２実施形態と同
様であるので説明を省く。

【００４９】このような水流発生機７を浮体１７に一体
化した構成によれば、水域浄化装置の設置位置の変更が
容易になり、しかも、浅瀬水域への設置が可能となる利
点がある。さらに、図６に示すように、水流発生機７を
浮体１７に一体化した上に、浮体１７に船外機１９とエ
アコンプレッサ４Ｃ及び駆動水ポンプ２用の発電機１８
とを設けて、浮体１７の自走移動を可能にしてもよい。
なお、図６において、他の部分は第２実施形態と同様で
あるので説明を省く。

【００５０】このような水流発生機７を浮体１７に一体
化し且つ浮体１７を自航できるようにすれば、水域浄化
装置の設置位置の変更が極めて容易になり、もちろん、
浅瀬水域への設置も容易となる利点がある。次に、本発
明の第３実施形態について説明すると、図７は本発明の
第３実施形態としての水域浄化装置を示す模式的構成図
である。

【００５１】第３実施形態の水域浄化装置は、図７に示
すように、第１，２実施形態と同様に、取水機構１と、
空気取入機構４と、窒素吸着器５と、処理槽３と、水流
発生機７とをそなえているが、処理槽３による水の処理
等が、第１，２実施形態とは異なっている。そこで、第
１，２実施形態との相違点について説明し、第１，２実
施形態と同様な構成箇所は説明を省略する。

【００５２】本実施形態では、まず、取水機構１が、水
中に開口した取水管１Ａと、取水管１Ａの途中に介装さ
れ取水管１Ａの開口から水を吸引駆動する取水ポンプ１
２とから構成され、取水管１Ａの他端は処理槽３の下部
に接続されている。そして、駆動水ポンプ２は、処理槽
３と駆動水ホース６との間に介設されている。本実施形
態の処理槽３は、図７に示すように、仕切壁３Ｆ〜３Ｊ
によって複数の区画に仕切られており、仕切壁３Ｆ〜３
Ｈ，３Ｊは上部に流通口が設けられ、仕切壁３Ｉは下部
に流通口が設けられている。

【００５３】処理槽３内における仕切壁３Ｆで仕切られ
た最も上流側の区画（第１槽）３１の底部付近には、取
水管１Ａが接続され取水した水が送給されるようになっ
ている。また、この最上流側の区画（第１槽）３１内の
底部付近には、窒素吸着器５で高酸素となった空気を導
入されるエアレーション散気板１３が設置されており、
このエアレーション散気板１３よりも上方には、フィル
タ１４が設置されている。

【００５４】したがって、処理槽３の第１槽３１内の水
は、窒素吸着器５で高酸素となった空気をエアレーショ
ン散気板１３から放出されることにより散気され、この
後、フィルター１４で一時処理されるようになってい
る。さらに、処理槽３内における仕切壁３Ｆ，３Ｇで仕
切られた上流から２番目の区画（第２槽）３２の底部付
近、及び、仕切壁３Ｇ，３Ｈで仕切られた上流から３番
目の区画（第３槽）３３の底部付近には、窒素吸着器５
で高酸素となった空気を導入されるオゾン散気板１５が
それぞれ設置されている。

【００５５】さらに、処理槽３内における仕切壁３Ｆ，
３Ｉで仕切られた上流から４番目の区画（第４槽）３４
内には、窒素吸着器５で高酸素となった空気を導入され
るＵＶ・オゾン管１０が設置されている。また、第４槽
３４とこの下流側の５番目の区画（第５槽）３５との境
界及び第５槽３５内には、処理水の水位を一定にする仕
切壁３Ｉ，３Ｊが配設されている。なお、ＵＶ・オゾン
管１０，オゾン散気板１５，１５はこの順序で、窒素吸
着器５からの配管に直列的に設置されている。また、２
０は汚澱抜弁である。

【００５６】また、処理槽３の第１槽３１の上部には、
外部に連通する配管１６Ａが設けられ、この配管１６Ａ
にはオゾン分解器１６が設置されている。このオゾン分
解器１６は、自然保護を考慮したものであり、水流発生
機７へ送られず、処理槽３内に残留したオゾンを分解し
た上で処理槽３外へ排出するようにしている。なお、本
実施形態では、取水機構１の一部及び水流発生機７を除
いて、空気取入機構４，窒素吸着器５，処理槽３を、水
域外に設置しているが、第１，２実施形態と同様に、水
流発生機７を除き、取水機構１，空気取入機構４，窒素
吸着器５，処理槽３を、浮体１７に設置してもよく（図
１，図４参照）、また、水流発生機７を含めて全て浮体
１７に設置してもよく（図２，図５参照）、さらに、浮
体１７に船外機１９や発電機１８を設けて自走できるよ
うにしてもよい（図３，図６参照）。

【００５７】本発明の第３実施形態としての水域浄化装
置は、上述のように構成されているので、第１，２実施
形態の場合とほぼ同様に、取水機構１の取水ポンプ１２
により取水管１Ａから水域の水を取水して処理槽３の第
１槽３１へ送り、一方、空気取入機構４のエアコンプレ
ッサ４Ｃによりエアフィルタ４Ｂを介して空気取入管４
Ａから空気を吸入し圧縮して窒素吸着器５に送る。

【００５８】窒素吸着器５に送られ高酸素となった圧縮
空気の一部は、窒素吸着器５から処理槽３内の第１槽３
１に設けられたエアレーション散気板１３へ送水され、
第１槽３１内の水は、エアレーション散気板１３から放
出される高酸素となった空気によって散気される。第１
槽３１内の水は、この後、フィルター１４で一時処理さ
れて、第２槽３２，第３槽３３へと流れ込む。

【００５９】一方、窒素吸着器５に送られ高酸素となっ
た圧縮空気の一部は、ＵＶ・オゾン管１０でオゾン生成
処理された上で第２槽３２，第３槽３３内のオゾン散気
板１５に送給されるため、第２槽３２，第３槽３３で
は、オゾン散気板１５から放出されるオゾンによって散
気される。このようにして、第１槽３１のエアレーショ
ン散気板１３での高酸素の空気による散気で、水中のお
おまかな有機物が酸化分解処理され、第２槽３２，第３
槽３３のオゾン散気板１５でのオゾンによる散気で、有
機物の酸化分解が更に進められる。

【００６０】そして、第４槽３４に進むと、ＵＶ・オゾ
ン管１０の紫外線により、アオコ等が殺藻される。この
第４槽３４内の水は、第１〜３槽３１〜３３での散気処
理により、酸素溶解量が十分に多くなっているので、殺
藻により生成された有機物は酸素によって分解処理され
る。なお、水流発生機７へ送られず処理槽３内へ残留し
たオゾンは、オゾン分解器１６で分解処理された上で、
処理槽３外へ排出されるため、オゾンの放出が防止され
自然保護を図ることができる。

【００６１】こうして処理槽３で処理した水は、駆動水
ホース６から水流発生機７へ送水されて水域へ噴出され
る。なお、本実施形態では、処理槽３から水流発生機７
への水の駆動は、駆動水ポンプ２によって確実に行なわ
れる。そして、水流発生機７から水域へ噴出された水
は、有機物を酸化分解処理され浄化されているので、水
域の浄化を大きく促進することができる。

【００６２】特に、従来方式ではできなかったアオコ等
の殺藻および多量の有機物の分解ができ、水域の浄化能
力の高い水域浄化装置となる上、第２実施形態に比べ、
水へのオゾン，酸素の混入をエアレーション散気板１
３，オゾン散気板１５により行なうので処理槽３の処理
効率が向上する利点がある。次に、本発明の第４実施形
態について説明すると、図８は本発明の第４実施形態と
しての水域浄化装置を示す模式的構成図である。

【００６３】第４実施形態の水域浄化装置は、図８に示
すように、第３実施形態と同様に、取水機構１と、空気
取入機構４と、窒素吸着器５と、エアレーション散気板
１３，オゾン散気板１５等を有する処理槽３と、水流発
生機７とをそなえているが、処理槽３の第２槽３２に、
オゾン散気板１５に代えて酸化チタン管１１が設けられ
ている点が第３実施形態とは異なっている。そこで、第
３実施形態との相違点のある処理槽３について説明し、
第３実施形態や第１，２実施形態と同様な構成箇所は説
明を省略する。

【００６４】つまり、図８に示すように、処理槽３内に
おける仕切壁３Ｆで仕切られた最も上流側の区画（第１
槽）３１の底部付近には、エアレーション散気板１３が
設置されており、このエアレーション散気板１３よりも
上方には、フィルタ１４が設置されており、第１槽３１
内底部に、取水管１Ａから取水された水は、窒素吸着器
５で高酸素となった空気をエアレーション散気板１３か
ら放出されることにより散気され、この後、フィルター
１４で一時処理されるようになっている。

【００６５】さらに、処理槽３内における仕切壁３Ｆ，
３Ｇで仕切られた上流から２番目の区画（第２槽）３２
の底部付近には、酸化チタン管１１が設置されている。
また、仕切壁３Ｇ，３Ｈで仕切られた上流から３番目の
区画（第３槽）３３の底部付近には、窒素吸着器５で高
酸素となった空気を導入されるオゾン散気板１５が設置
されている。

【００６６】オゾン散気板１５は、第３実施形態と同様
に作用し、酸化チタン管１１は、第１槽３１のフィルタ
ー１４で濾過できなかった有機物を酸化分解する。つま
り、酸化チタン管１１は、図１２（Ｂ）に示すように、
ガラス管１１Ｂの外表面にチタン皮膜１１Ａを施すとと
もに、ガラス管１１Ａ内に紫外線ランプ１１Ｃを内挿し
たもので、処理槽３内の水が外部を流通すると、この水
は、チタン皮膜１１Ａの作用によって有機分解処理され
るのである。

【００６７】なお、本実施形態でも、取水機構１の一部
及び水流発生機７を除いて、空気取入機構４，窒素吸着
器５，処理槽３を、水域外に設置しているが、第１，２
実施形態と同様に、水流発生機７を除き、取水機構１，
空気取入機構４，窒素吸着器５，処理槽３を、浮体１７
に設置してもよく（図１，図４参照）、また、水流発生
機７を含めて全て浮体１７に設置してもよく（図２，図
５参照）、さらに、浮体１７に船外機１９や発電機１８
を設けて自走できるようにしてもよい（図３，図６参
照）。

【００６８】本発明の第４実施形態としての水域浄化装
置は、上述のように構成されているので、第３実施形態
の場合とほぼ同様に、取水機構１の取水ポンプ１２によ
り取水管１Ａから水域の水を取水して処理槽３の第１槽
３１へ送り、一方、空気取入機構４のエアコンプレッサ
４Ｃによりエアフィルタ４Ｂを介して空気取入管４Ａか
ら空気を吸入し圧縮して窒素吸着器５に送る。

【００６９】窒素吸着器５に送られ高酸素となった圧縮
空気の一部は、窒素吸着器５から処理槽３内の第１槽３
１に設けられたエアレーション散気板１３へ送水され、
第１槽内の水は、エアレーション散気板１３から放出さ
れる高酸素となった空気によって散気される。第１槽３
１内の水は、この後、フィルター１４で一時処理され
て、第２槽３２，第３槽３３へと流れ込む。

【００７０】第２槽３２では、酸化チタン管１１によっ
て、第１槽３１のフィルター１４で濾過できなかった有
機物が酸化分解処理される。一方、窒素吸着器５に送ら
れ高酸素となった圧縮空気の一部は、ＵＶ・オゾン管１
０でオゾン生成処理された上で第３槽３３内のオゾン散
気板１５に送給されるため、第３槽３３ではオゾン散気
板１５から放出されるオゾンによって散気される。

【００７１】このようにして、第１槽３１のエアレーシ
ョン散気板１３での高酸素の空気による散気で、水中の
おおまかな有機物が酸化分解処理され、さらに、第２槽
３２の酸化チタン管１１によって酸化分解処理された上
で、第３槽３３のオゾン散気板１５でのオゾンによる散
気で、有機物の酸化分解が更に進められる。そして、第
４槽３４に進むと、ＵＶ・オゾン管１０の紫外線によ
り、アオコ等が殺藻される。この第４槽３４内の水は、
第１〜３槽３１〜３３での散気処理により、酸素溶解量
が十分に多くなっているので、殺藻により生成された有
機物は酸素によって分解処理される。

【００７２】なお、水流発生機７へ送られず処理槽３内
へ残留したオゾンは、オゾン分解器１６で分解処理され
た上で、処理槽３外へ排出されるため、オゾンの放出が
防止され自然保護を図ることができるのば、第３実施形
態と同様である。こうして処理槽３で処理した水は、駆
動水ポンプ２によって確実に駆動水ホース６から水流発
生機７へ送水されて水域へ噴出される。

【００７３】水流発生機７から水域へ噴出された水は、
有機物を酸化分解処理され浄化されているので、水域の
浄化を大きく促進することができる。特に、第３実施形
と同様に、態従来方式ではできなかったアオコ等の殺藻
および多量の有機物の分解ができ、水域の浄化能力の高
い水域浄化装置となる上、第２実施形態に比べ、水への
オゾン，酸素の混入をエアレーション散気板１３，オゾ
ン散気板１５により行なうので処理槽３の処理効率が向
上する利点がある。

【００７４】また、第３実施形態と比較すると、有機物
の分解を、空気を要しない酸化チタン管が分担して行う
ので、コンプレッサー等が小型化できる利点もある。な
お、本発明の水域浄化装置は、上記の実施形態に限定さ
れるものではなく、上記の実施形態を適宜変更して実施
しうるものである。例えば各実施形態の変形例として説
明した浮体１７の駆動源は、船外機１９に限定されるも
のでなく、船内機等やたの動力機構であってもよい。

【００７５】例えば、実施形態における処理槽３の数や
処理槽３の区画数や、ＵＶ・オゾン管１０，エアレーシ
ョン散気板１３，オゾン散気板１５のそれぞれの設置数
等は適宜設定しうるものである。また、上述の各実施形
態では、いずれも、窒素吸着器を装備する例を説明した
が、処理槽内での処理に酸素分子透過膜製の透過管を用
いる技術や、処理槽内での処理にＵＶ・オゾン管を用い
る技術や、処理槽内での処理に酸化チタン管を用いる技
術は、窒素吸着器を設けないで単独で設けてもよく、ま
た、これらを適宜の数ずつ組み合わせるようにしてもよ
い。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の水域浄化装置によれば、窒素吸着器が、空気取入
機構により取り入れられた空気から窒素を除去するの
で、水流発生機に供給される空気の酸素濃度が高められ
て、水流発生機から噴射される水の溶存酸素量を増加す
ることができ、水域の溶存酸素を増加させて、浄化効果
を向上させることができる。

【００７７】請求項２又は５記載の本発明の水域浄化装
置によれば、処理槽内の酸素分子透過膜製の透過管によ
り、取水機構により取水された水により多くの酸素を溶
解させることができ、水流発生機から噴射される水の溶
存酸素量を大幅に増加することができ、水域の溶存酸素
を増加させることができ、浄化効果を向上させることが
できる。

【００７８】請求項３又は６記載の本発明の水域浄化装
置によれば、処理槽内にそなえられたＵＶ・オゾン管
が、処理槽内の水に紫外線とオゾンとを供給して殺藻処
理及び有機物分解処理を行なうので、水流発生機から水
域に噴射される水をより浄化した状態にすることができ
るとともに、水流発生機から噴射される水の溶存酸素量
を大きく増加することができ、水域の溶存酸素を増加さ
せることができ、浄化効果を向上させることができる。

【００７９】請求項４又は７記載の本発明の水域浄化装
置によれば、処理槽内にそなえられた酸化チタン管が、
処理槽内の水の中の有機物を分解処理するので、水流発
生機から水域に噴射される水をより浄化した状態にする
ことができるとともに、水流発生機から噴射される水の
溶存酸素量を大きく増加することができ、水域の溶存酸
素を増加させることができ、浄化効果を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての水域浄化装置を
示す模式的構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての水域浄化装置の
第１変形例を示す模式的構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての水域浄化装置の
第２変形例を示す模式的構成図である。

【図４】本発明の第２実施形態としての水域浄化装置を
示す模式的構成図である。

【図５】本発明の第２実施形態としての水域浄化装置の
第１変形例を示す模式的構成図である。

【図６】本発明の第２実施形態としての水域浄化装置の
第２変形例を示す模式的構成図である。

【図７】本発明の第３実施形態としての水域浄化装置を
示す模式的構成図である。

【図８】本発明の第４実施形態としての水域浄化装置を
示す模式的構成図である。

【図９】各実施形態の水域浄化装置に用いられる窒素吸
着器を示す模式的断面図である。

【図１０】各実施形態の水域浄化装置に用いられる透過
管を示す模式的断面図である。

【図１１】各実施形態の水域浄化装置に用いられる水流
発生機を示す模式的断面図である。

【図１２】第２〜４実施形態の水域浄化装置に用いられ
る透過管を示す模式的断面図であり、（Ａ）はＵＶオゾ
ン管を示し、（Ｂ）は酸化チタン管を示す。

【図１３】従来の水域浄化装置を示す模式的構成図であ
る。

【符号の説明】

１取水機構１Ａ取水管２駆動水ポンプ３処理槽３Ａ空気入口室３Ｂ空気出口室３Ｃ，３Ｄ仕切板兼用管取付板３Ｅ処理槽本体３Ｆ〜３Ｊ仕切壁４空気取入機構４Ａ空気取入管４Ｂエアフィルタ４Ｃエアコンプレッサ５窒素吸着器５Ａ空気入口管５Ｂ空気出口管５Ｃ蓋５Ｄスクリーン５Ｅ仕切板５Ｆ窒素吸着材５Ｇ容器６駆動ホース７水流発生機７′ ブラケット（支持金具）７Ａ整流筒７Ｂエダクター７Ｃ水噴出用ノズル７Ｄエア／オゾン噴出用ノズル７Ｅ駆動水管７Ｆエア／オゾン管８エアホース９透過管９Ａ穴開き鋼管９Ｂ高分子膜１０ＵＶ・オゾン管１０Ａガラス管１０Ｂ紫外線ランプ１１酸化チタン管１１Ａチタン皮膜１１Ｂガラス管１１Ｃ紫外線ランプ１２取水ポンプ１３エアレーション散気板１４フィルタ１５オゾン散気板１６オゾン分解器１６Ａ配管１７浮体１８発電機１９船外機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/78 Ｃ０２Ｆ 1/78

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水域の水を取水する取水機構と、空気を
取り入れる空気取入機構と、該空気取入機構により取り
入れられた空気から窒素を除去する窒素吸着器と、該取
水機構により取水された水と該窒素吸着器により窒素を
除去された空気とを混合して該水域中に噴射する水流発
生機とをそなえたことを特徴とする、水域浄化装置。
【請求項２】該取水機構と該水流発生機との間に、該
取水機構により取水された水を処理する処理槽をそな
え、該処理槽内に、該窒素吸着器により窒素を除去処理
された空気を流通させて、該空気を該取水機構により取
水された水に溶解させる酸素分子透過膜製の透過管がそ
なえられていることを特徴とする、請求項１記載の水域
浄化装置。
【請求項３】該取水機構と該水流発生機との間に、該
取水機構により取水された水を処理する処理槽をそな
え、該処理槽内に、該水内に紫外線とオゾンとを供給し
て殺藻処理及び有機物分解処理を行なうＵＶ・オゾン管
がそなえられていることを特徴とする、請求項１又は２
記載の水域浄化装置。
【請求項４】該取水機構と該水流発生機との間に、該
取水機構により取水された水を処理する処理槽をそな
え、該処理槽内に、該水の中の有機物を分解処理する酸
化チタン管がそなえられていることを特徴とする、請求
項１〜３のいずれかに記載の水域浄化装置。
【請求項５】水域の水を取水する取水機構と、空気を
取り入れる空気取入機構と、該取水機構により取水され
た水と該空気取入機構により取り入れられた空気とを混
合して該水域中に噴射する水流発生機とをそなえ、該取
水機構と該水流発生機との間に、該取水機構により取水
された水を処理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該
窒素吸着器により窒素を除去処理された空気を流通させ
て、該空気を該取水機構により取水された水に溶解させ
る酸素分子透過膜製の透過管がそなえられていることを
特徴とする、水域浄化装置。
【請求項６】水域の水を取水する取水機構と、空気を
取り入れる空気取入機構と、該取水機構により取水され
た水と該空気取入機構により取り入れられた空気とを混
合して該水域中に噴射する水流発生機とをそなえ、該取
水機構と該水流発生機との間に、該取水機構により取水
された水を処理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該
水内に紫外線とオゾンとを供給して殺藻処理及び有機物
分解処理を行なうＵＶ・オゾン管がそなえられているこ
とを特徴とする、水域浄化装置。
【請求項７】水域の水を取水する取水機構と、空気を
取り入れる空気取入機構と、該取水機構により取水され
た水と該空気取入機構により取り入れられた空気とを混
合して該水域中に噴射する水流発生機とをそなえ、該取
水機構と該水流発生機との間に、該取水機構により取水
された水を処理する処理槽をそなえ、該処理槽内に、該
水の中の有機物を分解処理する酸化チタン管がそなえら
れていることを特徴とする、水域浄化装置。