JP3713433B2 - 水質浄化浮遊体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、池や沼、河川、湖等に浮かべて木質炭化物の浄化力や植物の浄化力によって水質を改善する水質浄化浮遊体に関するものであり、生活廃棄物であるペットボトル・缶・ビンの有効な再利用技術でもある。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、池や沼、河川、湖では汚染の度合いが強く大きな問題となっている。特に生活廃水や産業廃水・田畑からの農薬や肥料成分の流れ込みがあるとその汚染が深刻である。また、昔は人が入って水遊びができた場所も近年では汚染されて人が入ることができないのがほとんどである。
この対策として排水処理の充実があるが十分でなく、一度汚染された池や沼、河川や湖がそのまま放置されているようなことも多かった。
汚染された池や沼、河川や湖の近隣に住む人、その水を利用する人にとって、環境・飲み水など様々な面でこれらは非常に大きな問題であった。
しかし、汚染浄化にかかるコストは、非常に高く、また、植物の浄化作用を利用するために植物を植え付けると、その後の撤去が難しかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、水質の改善を行うことができ、設置・移動・撤去が簡単で、美観を備え、景観を損わず、コストを抑制した水質浄化浮遊体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 木質炭化物を骨材としたポーラスコンクリート体中に水に浮くように浮力を調整した浮体を埋設し、水に浮かべて水質の改善ができるようにした水質浄化浮遊体
２） ポーラスコンクリート体に植生用の穴部又は凹部若しくは溝部を設けて植栽部を形成した構造にした前記１）記載の水質浄化浮遊体
３） 植栽部が、上下に貫通する穴部を設け、同穴部の途中に植栽用ネットを取り付ける構造にした前記２）記載の水質浄化浮遊体
４） ポーラスコンクリート体が、セメント１００重量部に対して木質炭化物の重量を１５〜２００重量部有するようにした前記１）〜３）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
５） ポーラスコンクリート体に混入する木質炭化物が、６ｍｍ以上の長さのものが８０重量％以上有するようにした前記１）〜４）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
６） ポーラスコンクリート体に混入する他の骨材として軽石を使用した前記１）〜５）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
７） ポーラスコンクリート体に混入する木質炭化物が、竹炭である前記１）〜６）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
８） ポーラスコンクリート体が、六角柱形状である構造にした前記１）〜７）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
９） 水に浮かべた位置から流されないように係留するアンカーを設けるようにした前記１）〜８）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
１０） 浮体がペットボトル・ビン・缶である前記１）〜９）いずれかに記載の水質浄化浮遊体
１１） 前記１）〜１０）に記載の水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄化浮遊構造体
にある。
【０００５】
【作用】
本発明では、水に浮くよう浮力を調整した浮体をポーラスコンクリート体中に埋設しているので水質浄化浮遊体は水に浮くことができる。ポーラスコンクリート体はすき間を多数有しているので、そのすき間から水を内部に取り入れ、かつ水と広い面積が接触するようになる。ポーラスコンクリート体には木質炭化物が混入されているので、木質炭化物によって水質の改善を行う。
穴部又は凹部若しくは溝部を植栽部として設けたものは、植栽部で植物を植生させるようにし、ポーラスコンクリート体のすき間から内部に取り入れられる水を植物に供給するようにして植物の浄化力によっても水質が改善されるようにする。
上下に貫通する穴部の途中に植栽用ネットを取り付けたものは、植生する植物の根が直接水に十分浸るようにして、植物が水生である場合に適した植生ができるようにする。
ポーラスコンクリート体がセメント１００重量部に対して木質炭化物１５〜２００重量部としたものは、木質炭化物による水質改善を適度な強度を持たせてできるようにする。
木質炭化物が６ｍｍ以上の長さのものが８０重量％以上有するようにしたものは、セメントに覆われずに水と接触して水質改善できるようにする。
他の骨材として軽石を使用したものは、水に浮きやすく適度な強度を有するようにできる。
木質炭化物が竹炭であるものは、比較的短期間の栽培で得られる竹を原料とし、また廃材として得やすい原料とすることができる。
ポーラスコンクリート体が六角柱形状であるものは、適度な角度と平面を有する形状にすることで成形を容易にし、持ち運び、保管を容易にする。
アンカーを設けるようにしたものは、水質浄化浮遊体が流れて移動してしまわないように係留するようにできる。
浮体がペットボトル・ビン・缶であるものは、使用したペットボトル・ビン・缶を用いることができる。
水質浄化浮遊体を多数連結して水質浄化浮遊構造体としたものは、水質浄化浮遊体を多数連結することで大きな水質改善の効果又は広い範囲で水質改善が行えるようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
木質炭化物には竹炭・木炭・活性炭などがあり、コストが低いものが好ましく、廃材等が利用できるものが好ましい。
本発明の水質浄化浮遊体及び水質浄化浮遊構造体は、池や沼、河川、湖等のほかに海や水槽プール、浄水設備の早い段階の処理水槽に用いるようにしてもよい。
植栽部には、土を保持し通水性のあるマットを用いて水生でない植物を植生するようにしてもよい。
ポーラスコンクリート体の形状としては、四角柱形状、円柱形状、多角柱形状、曲線形状などがあり、どのような形状にしてもよい。
浮体としては、ペットボトル、ビン、缶の他に容器やパイプ、発泡スチロールなどを用いてもよい。
水質浄化浮遊体の浮力を増すために外側の側方や下方に浮体を設けてもよい。
水質浄化浮遊体及び水質浄化浮遊構造体はアンカーで係留するようにしてもよいし、ロープやワイヤー等で係留するようにしてもよい。
植生させる植物は、浮遊体及び水質浄化浮遊構造体を設置する場所の環境、生態系等を考慮して決めればよい。シュロガヤツリ等の水質浄化に高い効果がある植物を植生するのが好ましい。
【０００７】
【実施例】
本発明の各実施例について図面を参照して具体的に説明する。
図１〜８に示すのは、ポーラスコンクリート体に混入する骨材として木質炭化物である竹炭をセメント１００重量部に対して１５〜２００重量部有するようにし、竹炭の６ｍｍ以上の長さのものが８０重量％以上となるようにし、他の骨材として軽石を用い、ポーラスコンクリート体を六角柱形状とし、植栽部として上下に貫通する穴部の途中に植栽用ネットを設けるようにし、浮体としてペットボトルを用い、係留のためのアンカーを取り付けた水質浄化浮遊体の例であって、水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄化浮遊構造体の例である。
図１は実施例の水質浄化浮遊体の説明図である。図２は実施例の水質浄化浮遊体の平面図である。図３は実施例の水質浄化浮遊体の側面図である。
図４は図２のＡ−Ａ断面図である。図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。図６，７は実施例の水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄化浮遊構造体の説明図である。図８は実施例の水質浄化浮遊体の連結部分の説明図である。
図中、１は水質浄化浮遊構造体、２は水質浄化浮遊体、３はポーラスコンクリート体、４は植栽部として設けた穴部、５は植栽用ネットとして用いた魚網を廃材利用した網、６は浮体として用いたペットボトル、７はアイボルト、８は連結具、９はアンカー、１０はロープ、２０はシュロガヤツリ、２１は池、２２は魚、２３は鳥である。
【０００８】
実施例の水質浄化浮遊体２を形成するポーラスコンクリート体３は、廃材を原料とした竹炭を木質炭化物として混入するもので、配合比率はセメント１００重量部に対して竹炭８３重量部、軽石３５０重量部、水６７重量部となっている。
本実施例の水質浄化浮遊体２は、１辺の辺長さが２９５ｍｍ、高さ２７０ｍｍの六角柱形状であり、１つの水質浄化浮遊体２に対する実使用量はセメント６ｋｇ、竹炭５ｋｇ、軽石２１ｋｇ、水約４ｋｇとなっている。また、竹炭は８０重量％以上が６ｍｍ以上の長さのものとなるように長さ１〜４０ｍｍ、平均的な長さ２０ｍｍのものを用いている。
次に、浮体として容量が５００ｍｌ（ミリリットル）の使用済のペットボトル６を用意する。ペットボトル６は蓋で内部を密閉し、必要に応じて接着等行うようにする。本実施例の水質浄化浮遊体２では１つの水質浄化浮遊体２に対して３０本のペットボトル６を用意する。
次に、植栽部で植物の保持に用いる植栽用マットとして直径約２００ｍｍの適度な目の大きさの魚網を廃材利用した網５を用意する。
次に、３０本のペットボトル６、網５を型枠内の所定の位置に配置し、セメント・竹炭・軽石に水を加え混練したものを型枠内に注入して水質浄化浮遊体２を成形する。
【０００９】
このようにして成形した水質浄化浮遊体２のポーラスコンクリート体３は、内部を水や空気が通過できるように多くのすきま（孔）を有した構造になっている。
水質浄化浮遊体２は図１〜５に示すように六角柱形状になっている。また、この六角形の上面から下面に貫通する穴部４を植栽部として設けている。穴部４の下端に近い途中には、網５を設けている。（図４参照）
また、図４，５に示すように穴部４を囲むポーラスコンクリート体３の内部には３０本のペットボトル６を埋設している。
【００１０】
この水質浄化浮遊体２を単体で用いる場合には、図１に示すように植生部として設けた穴部４にシュロガヤツリ２０を植えて用いればよい。
【００１１】
本実施例では、さらに水質浄化浮遊体２を多数用意し、側面と側面が所定の間隔で対向するように図６に示すように配置し、この対向する面部分にアイボルト７を埋め込むようにして取り付ける。次に対向する面にそれぞれ取り付けたアイボルト７とアイボルト７を連結具８で連結するようにして、多数の水質浄化浮遊体２を連結して水質浄化浮遊構造体１を形成する。
次に、水質浄化浮遊構造体１を形成する水質浄化浮遊体２のうち外周側に位置するもののうち１つにアイボルト７を取り付け、そのアイボルト７にロープ１０の一端を取り付け、ロープ１０の他端にアンカー９を取り付けるようにする。
次に、水質浄化浮遊構造体１を形成する水質浄化浮遊体２の穴部４にシュロガヤツリ２０を植え付ける。シュロガヤツリ２０は水生植物であるので、根の一部が網５の目から下方に出るように植え付ける。
【００１２】
シュロガヤツリ２０を植え付けたならば、水質浄化浮遊構造体１を設置する池２１に浮かべロープ１０をボート等に取り付けて牽引して所定の位置に移動する。次にアンカー９を沈めて水質浄化浮遊構造体１を設置する。
このように水質浄化浮遊構造体１を設置すると水質浄化浮遊体２は高さ２７０ｍｍのうち、水中に２２０ｍｍ沈み、残りが水上となるように浮くよう浮力が調整されている。ポーラスコンクリート体３は多数のすき間を有しているので、このように大部分が水中に位置することによってポーラスコンクリート体３の内部に多くの水が取り入れられる。よって、ポーラスコンクリート体３の骨材として混入した竹炭に水が接触して竹炭により浄化される。また、竹炭は多孔質であり、優れた微生物育成機能があり軽石の表面も多孔質形状であるので、微生物が着生しやすく、微生物による水の浄化も行うことができる。さらに穴部４に植え付けたシュロガヤツリ２０により水中の窒素やリンなどの水中の養分が効果高く吸収され、水が浄化される。
汚れた水約１８０リットルに本発明の水質浄化浮遊体を１つ浮かべて試験を行ったところ、１０時間でＢＯＤ値が０．６ｍｇ／ｌ（ミリグラム／リットル）程度、ＣＯＤ値が１．９ｍｇ／ｌ（ミリグラム／リットル）程度低下するデータを得た。
また、着生した微生物を食す魚の魚礁としての役割を果たす。さらに、植物が植生された水質浄化浮遊構造体１の上面は鳥類の休息・育成の場所となる。
また、水面に生える植物は美観を有し、景観を損ねるようなことがない。
よって、非常に環境にやさしい自然物を利用した水質浄化が行え非常に好ましい水質浄化浮遊構造体として使用できる。また、緑豊かな自然環境を演出できる。
【００１３】
本実施例の水質浄化浮遊構造体を撤去するか、移動するには、アンカー９を引き上げ、ロープ１０をボート等で牽引して移動・撤去すればよい。このように水に浮く構造にすることで非常に移動・撤去が容易になり、設置・移動・撤去のコストは非常に抑制され、移動により良好に効率よく浄化を行うことができる。
さらに、本実施例の水質浄化浮遊体２には、廃棄物である廃竹や使用したペットボトルを使用して資源の再利用化を進めているので、さらに環境に配慮し、廃棄物の有効な再利用を進めたものとなる。
また、水生植物であるシュロガヤツリを用いることによって、水を与えるなどの世話が必要なく、竹炭に手入れが必要ないためランニングコストが０で水質浄化が行える。
また、さらに水質浄化浮遊体及び水質浄化浮遊構造体によって波を弱めたり消したりすることができるので、水辺の保護も行える。
【００１４】
図９〜１２に示すのは、実施例の水質浄化浮遊体２の他の例である。
図中、１２は缶、１３は凹部、１４は水質浄化浮遊体、１５は水質浄化浮遊体、１５ａは溝部である。
図９に示す実施例の他の例では、浮体として缶１２を用いている。このように浮体は、適度な浮力が得られるものであれば他のものを用いてもかまわない。
図１０に示す実施例の他の例では、植栽部として凹部１３を設けている。ポーラスコンクリート体は、そのすき間を水が通るためにこのような凹部１３を植栽部としてもよい。
図１１に示す実施例１の他の例では、水質浄化浮遊体１４を円柱形状にしている。このように他の形状にしてもよい。
図１２に示す実施例の他の例では、水質浄化浮遊体１５に植栽部として溝部１５ａを設けている。このように溝部を植栽部として用いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、水質の改善を行うことができ、設置・移動・撤去が簡単で、美観を備え、景観を損わず、コストを抑制した水質浄化浮遊体にできる。
穴部又は凹部若しくは溝部を植栽部として設けたものは、植物による美観を持たせ、さらに水質の浄化を行うことができる。
上下に貫通する穴部の途中に植栽用ネットを取り付けたものは、水生植物に適した植栽部にでき、さらに良好に水質の浄化を行うことができる。
ポーラスコンクリート体がセメント１００重量部に対して木質炭化物１５〜２００重量部としたものは、水質改善と適度な強度を両立させた水質浄化浮遊体にできる。
木質炭化物が粒径６ｍｍ以上の細片を８０重量％以上有するようにしたものは、確実に水質改善を行えるようにする。
他の骨材として軽石を使用したものは、持ち運びが容易で適度な浮力にできる。
木質炭化物が竹炭であるものは、コストを抑制し、廃材の再利用ができる。
ポーラスコンクリート体が六角柱形状であるものは、取り扱いが容易で、複数を組み合わせて連結する際に連結が行いやすく、また様々な形になるよう組み合わせやすくする。
アンカーを設けるようにしたものは、容易な操作で手軽に係留が行え、解除も行える水質浄化浮遊体にできる。
浮体がペットボトル・ビン・缶であるものは、コストを抑制でき、廃棄物の再利用ができる。
水質浄化浮遊体を多数連結して水質浄化浮遊構造体としたものは、効果高く水質改善が行え、魚礁や鳥類の体息場所としても用いる水質浄化浮遊構造体にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の水質浄化浮遊体の説明図である。
【図２】実施例の水質浄化浮遊体の平面図である。
【図３】実施例の水質浄化浮遊体の側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】実施例の水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄化浮遊構造体の説明図である。
【図７】実施例の水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄水浮遊構造体の説明図である。
【図８】実施例の水質浄化浮遊体の連結部分の説明図である。
【図９】実施例の水質浄化浮遊体の他の例の断面図である。
【図１０】実施例の水質浄化浮遊体の他の例の断面図である。
【図１１】実施例の水質浄化浮遊体の他の例の斜視図である。
【図１２】実施例の水質浄化浮遊体の他の例の斜視図である。
【符号の説明】
１ 水質浄化浮遊構造体
２ 水質浄化浮遊体
３ ポーラスコンクリート体
４ （植栽部として設けた）穴部
５ （植栽用ネットとして用いた魚網を廃材利用した）網
６ （浮体として用いた）ペットボトル
７ アイボルト
８ 連結具
９ アンカー
１０ ロープ
１２ 缶
１３ 凹部
１４ 水質浄化浮遊体
１５ 水質浄化浮遊体
１５ａ 溝部
２０ シュロガヤツリ
２１ 池
２２ 魚
２３ 鳥

Claims (11)

1. 木質炭化物を骨材としたポーラスコンクリート体中に水に浮くように浮力を調整した浮体を埋設し、水に浮かべて水質の改善ができるようにした水質浄化浮遊体。
2. ポーラスコンクリート体に植生用の穴部又は凹部若しくは溝部を設けて植栽部を形成した構造にした請求項１記載の水質浄化浮遊体。
3. 植栽部が、上下に貫通する穴部を設け、同穴部の途中に植栽用ネットを取り付ける構造にした請求項２記載の水質浄化浮遊体。
4. ポーラスコンクリート体が、セメント１００重量部に対して木質炭化物の重量を１５〜２００重量部有するようにした請求項１〜３いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
5. ポーラスコンクリート体に混入する木質炭化物が、６ｍｍ以上の長さのものが８０重量％以上有するようにした請求項１〜４いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
6. ポーラスコンクリート体に混入する他の骨材として軽石を使用した請求項１〜５いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
7. ポーラスコンクリート体に混入する木質炭化物が、竹炭である請求項１〜６いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
8. ポーラスコンクリート体が、六角柱形状である構造にした請求項１〜７いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
9. 水に浮かべた位置から流されないように係留するアンカーを設けるようにした請求項１〜８いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
10. 浮体がペットボトル・ビン・缶である請求項１〜９いずれかに記載の水質浄化浮遊体。
11. 請求項１〜１０に記載の水質浄化浮遊体を多数連結した水質浄化浮遊構造体。

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