浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いられる空間形成材
【課題】溶解酸素量が豊富な水をヘドロ全体に供給することでより好気性を発揮して好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進し、かつ、その際にヘドロを水中に分散・浮遊させてしまうことをより防止する。
【解決手段】汚泥４と汚泥４中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材たる外郭１２で前記汚泥と遮断された空間１４を形成する空間形成材１０が水底２上であって汚泥４との間に配置される。外郭１２で汚泥４中に含まれる水を固液分離して空間１４へ透水し、水質を浄化する。
【解決手段】汚泥４と汚泥４中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材たる外郭１２で前記汚泥と遮断された空間１４を形成する空間形成材１０が水底２上であって汚泥４との間に配置される。外郭１２で汚泥４中に含まれる水を固液分離して空間１４へ透水し、水質を浄化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いられる空間形成材に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業活動によって生じる種々の汚染物質による水質汚染などが問題となっており、これら汚染物質のより有効的な除去方法が望まれている。
【０００３】
水質汚染については、特に有効的な除去方法が望まれている汚染物質がある。その汚染物質としては、川や湖沼、海などの底に堆積または浮遊している汚泥（以下ヘドロともいう）を挙げることができる。ヘドロとは、水底または浮遊している汚濁物質のことで、一般には落葉、落枝、表層土壌の流亡物、工業排水、生活排水および養殖魚の餌などのような汚濁物質が流入または堆積する港湾、湖沼、運河、水路、排水ピット、養魚池および調整池などの主として底部に堆積または浮遊している有機性物質と無機性物質の複雑な混合物であって、黒泥状を呈し、底質、底泥または水底土砂などと呼ばれるもので、港湾、湖沼、運河、水路、養魚池などを汚濁する主要な原因となる物質である。
【０００４】
ヘドロを除去や分解して水質を浄化する浄化水質生成方法については従来から様々な報告がされている。その方法の１つとして下記特許文献１に挙げられるような浚渫によりヘドロを汚染水から除去する方法が挙げられる。ヘドロを水中から浚渫により取り除くことで水質を浄化するという方法である。
【０００５】
しかし、浚渫された後、ヘドロ自体はその後処分されなければならない。この処分方法としては浚渫した付近の低湿地にそのまま投棄するか、海洋に投棄されることが一般的である。ところが、ヘドロは高有機質で膨軟なため、低地に置いても汚物感があるだけでなく、人が立ち入ると、ぬかるむという問題がある。また、海洋投入処分をすれば海洋を汚染する。埋め立て処分をすることも考えられるが、多くの場合、ヘドロはメタンガス、硫化水素、アンモニアおよびその他の悪臭物質を含有し、埋め立て処分に際し、悪臭や有害ガスの発生により環境破壊問題を引き起こす場合が多い。さらにヘドロを機械的に脱水したり、あるいはセメントまたは消石灰などによる化学的脱水・固化による処理、下記特許文献１のように微生物を添加しても処理する方法も報告されており、これら処理方法を利用することも考えられるが、ヘドロを処理した後の最終処理物の処分地が必要となる。
【０００６】
このような処分地を必要としない方法として浚渫されたヘドロを農耕地に還元し、再利用する試みが部分的になされている。しかしながら、ヘドロの処分方法としては問題が多く現実的でない場合が多い。例えば、ヘドロの粒径組成が微細な粘土およびシルトが大部分を占め、単粒状すなわち無構造のため、通気性および透水性が悪いことや、悪臭を伴う還元性物質および有機酸をはじめとする植物生育を阻害する物質も含まれるために、農作物の生育が不良となってしまうことなどを挙げることができる。さらに海中から採取されたヘドロは塩分を当然多量に含むので、そのまま植物培養土に用いれば、植物に対して通常塩害が発生する。また、塩害を防ぐために脱塩・洗浄を行って植物培養土に用いようとしても、有効的な脱塩法や洗浄法は難しく、また脱塩・洗浄を伴う煩雑な処理方法でもある。
【０００７】
下記特許文献２には、ヘドロに有機性廃棄物を加え、これを発酵処理し、この際または発酵処理後に団粒化剤により団粒化して植物培養土にすることで優良な植物培養土にする方法が開示されている。
【０００８】
ところで下記特許文献１は勿論にして、下記特許文献２についてもヘドロの浚渫作業が定期的に必要となってしまうことには変わりがない。ヘドロの浚渫作業は、それ自体水底に堆積したヘドロを浚渫作業の際に巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことになる。したがって、一時的にしろ水質の汚濁を招く場合がある。
【０００９】
これに対して、下記特許文献３には、浚渫作業が基本的に不要であるヘドロを好気性菌によって分解して水質を浄化する浄化水質生成方法が開示されている。下記特許文献３には、ヘドロ内の間隙水が極めて好気性菌が生息し難い環境にあることが課題として開示され、ヘドロ中に水浸透性の多孔性素材を投入すると、その多孔性素材に好気性菌が棲み付き易くなり、その好気性菌の棲み付きによってヘドロ中に実質的に好気性菌の生息環境が生まれ、この好気性菌によってヘドロ質の酸化分解反応が促進することが報告されている。この方法によってヘドロ質に過酸化物などを加えて底泥質の酸化を促進しなくても十分に水質環境を良好に持続できることも報告されている。そしてその具体的な方法としてヘドロ内に水浸透可能な平均粒径１〜１００ｍｍの粒状多孔質の素材を投入することが報告されている。
【００１０】
さらに下記特許文献３にはヘドロ内に埋設した水の内外部への通流が可能な収納材に上記多孔質素材を収納することにより、多孔質素材を分散投入すると好適であることが開示されている。
【００１１】
この方法は、水深度のある場所に多孔質素材などを投入する場合、内部への水の通流が可能な収納材（埋設部材）に粒状多孔質素材を充填して、その収納材をヘドロに複数埋設して多孔質素材を分散投入することが説明されている。その具体的方法として収納材自体を中空円筒管の杭として形成し、この杭を完全に埋設せず、上端部が水中又は水面から突き出した状態で設ける方法が説明されている。そして杭構造を利用した方法にあっては酸素の豊富な水が上端部の中空内から通流して、埋設された下端部の多孔質素材間を通過して収納材の通水用孔からヘドロ中に流れ出させる方法であるため、ヘドロに溶解酸素量が豊富な水が供給されることより一層の好気性を発揮し、好気性菌による酸化分解を促進することができることが報告されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２６２１７４号公報
【特許文献２】特開平８−１７３９９１号公報
【特許文献３】２００５−２５４１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献３による通水孔を通じて溶解酸素量が豊富な水をヘドロ内部へ供給する方法は、収納材から通水孔を通じてヘドロ内部からヘドロ上の水中へ向かって水を供給するものである。しかしながらこの方法では、水底に堆積したヘドロ全体に溶解酸素量が豊富な水を供給するには、水底に堆積したヘドロを水の供給の際に水中へ巻き上げてしまうことになる。したがって堆積していたヘドロを水中に分散・浮遊させてしまうことになり、一時的にしろ水質の汚濁を招く場合がある。
【００１４】
また、これを防止するために、すなわち、ヘドロを水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させることを防止するために溶解酸素量が豊富な水の供給速度を減少させ、穏やかに供給したのでは、通水孔から離れた場所にあるヘドロまで溶解酸素量が豊富な水が供給されにくくなり、ヘドロ全体に好気性を発揮し、好気性菌による酸化分解を促進する効果を得ることが難しくなる場合がある。
【００１５】
さらに、通水孔という貫通孔を通じて水を供給するためにヘドロが収納材中に貫通孔を通じて侵入する場合がある。なお、上記特許文献３に記載の収納材は粒状多孔質素材をヘドロ内部まで供給するために供給することを主たる目的としており、溶解酸素量が豊富な水を供給するというのはその付随的な効果とされている。
【００１６】
本発明は、上記課題等を解決することに鑑みてなされたものであり、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで、例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材の提供をその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法であって、汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化することを特徴とする。
【００１８】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、前記汚泥中に配置されると好適である。
【００１９】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材として筒状体を用いると好適である。
【００２０】
浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２１】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２２】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材を、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置すると好適である。
【００２３】
浄化水質生成方法であって、前記空間内を吸引すると好適である。
【００２４】
また、本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成システムであって、汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材が水中または汚泥中に配置され、前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化することを特徴とする。
【００２５】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、前記汚泥中に配置されると好適である。
【００２６】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材として筒状体を用いると好適である。
【００２７】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２８】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２９】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材が、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置されると好適である。
【００３０】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間内を吸引する吸引装置を備えると好適である。
【００３１】
また、本発明は、汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材であって、上記記載の浄化水質生成方法に用いられることを特徴とする。
【００３２】
前記空間形成材であって、前記透水性部材は、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質であると好適である。
【００３３】
前記空間形成材であって、前記空間形成材の少なくとも一部以上が可撓性部材で形成されてなると好適である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本実施形態に係る水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。図面においては同様の意義のものについて同じ符号を用い、同じ符号についての説明は省略される場合がある。
【００３６】
「汚泥内への水の供給方法」
本発明者は、水中に堆積した汚泥（ヘドロ）を分解することで水質を浄化する浄化水質生成方法について検討した。溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することでより好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進することができ、一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことをより防止することができる方法を鋭意検討した。その結果、汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、前記透水性部材で前記汚泥中に含まれる水を固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する方法を見出すに至った。
【００３７】
図１には、本発明の方法により水中に堆積した汚泥を分解することで水質を浄化する原理について説明する原理説明図が示される。図１は、水層６の水底２上にヘドロ４が堆積している態様が示される。水底２とヘドロ４の間には空間形成材１０が配置される。空間形成材１０は透水性部材から構成される外郭１２を有し、外郭１２に取り囲まれる構造によって形成される内部の空間１４を形成している。ヘドロ４の下に透水性部材から構成される外郭１２を隔ててヘドロ４とは遮断された空間１４が形成される状態である。ここで遮断されたとは、水を通過させる透水性はあるが、固体であるヘドロを通過させないという固液分離能があることを示す。
【００３８】
ヘドロ４には水層６および水層６上の大気圧による圧力がかかり、重力に引かれる方向（単に重力方向とも言う）へ水が押される。この圧力はヘドロ４を伝わり、外郭１２に接触するヘドロ４の下端部のヘドロまで伝達される。
【００３９】
ヘドロ４の下端部のヘドロは、外郭１２によってヘドロ中の水分は空間１４へとヘドロと固液分離されて透水する。上部から係る上記圧力によってさらにこの透水は促進される。ヘドロ４の下端部のヘドロが透水されることで元の水分を失ったヘドロ４の下端部のヘドロにはそれに隣接される上部層のヘドロ中から水が供給され、その上部層のヘドロにはさらに隣接されるその上部層のヘドロ中から水が浸潤して供給される。このようにしてヘドロ４中における上部層のヘドロから下部層のヘドロへの水の浸潤しての供給が順次行われることになる。ついには、ヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロから隣接する下部の水分が減少したヘドロへ水が浸潤され供給されることになる。ヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロは水分が減少すると水層６からの水が順次浸潤して供給される。このようにしてヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロは、水層６から供給された水を下部層のヘドロへ送ることができる。上部層のヘドロから下部の水分が不足したヘドロへと水が供給される理由は、一例として一考するにヘドロ内を毛管力に作用および上記圧力による作用などで水が順次下部へ移動するとも考えられる。
【００４０】
このようにして空間形成材１０による空間形成および透水効果によって順次水層６の水がヘドロ４内を上部層のヘドロから隣接する下部層のヘドロへ浸潤して供給される。そしてついには外郭１２によってヘドロとは固液分離されつつ、透水し空間１４へ至らされることになる（以下このようにしてヘドロへ水を供給する方法を「本実施形態に係る水の供給方法」ともいう）。水層６の水は、溶解酸素量が豊富な水であり、この溶解酸素量が豊富な水が下部層のヘドロまで全体的に供給されやすくなる。
【００４１】
本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、水層６中の溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することでより好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進することができる。すなわち、本実施形態に係る水の供給方法では水を通じてそれに溶解する酸素をヘドロ４全体により供給しやすくなるのでヘドロの分解に好適な好気性のバクテリアなどの好気性菌がヘドロ４中全体で繁殖しやすくなる。この好気性のバクテリアなどの好気性菌が繁殖することによりヘドロの分解が促進される。さらに、本実施形態に係る水の供給方法では酸素量が減少した水が空間１４へ排出され、溶解酸素量が豊富な水が送られてくるのでバクテリアなどの好気性菌がヘドロ４中全体で繁殖しやすくなる状態を維持することができる。したがって、ヘドロ４の継続的な分解によるヘドロ量の減少または増大の防止を実現することができる。また、水本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、ヘドロ中に埋没していたヘドロ中の水溶成分を、溶かし出すこともでき、溶出によるヘドロ量の減少並びに空間が生じたことによって好気性環境がさらに具備されやすくなるなど水の供給自体によるヘドロの除去効果による水質浄化作用もある。
【００４２】
本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、水層６の水をヘドロ４全体に穏やかに循環させることができ、また、ヘドロ４自体も上述説明の圧力によって押圧されているので、ヘドロ除去の際に堆積したヘドロを水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことを有効かつ効率的に防止することができる。なお、本実施形態に係る水の供給方法においては、空間形成材がヘドロ中に設置される場合に限らず、水中に設置される場合であっても適用できる。すなわち、ヘドロが堆積するような場所に本実施形態に係る水の供給方法が実施できる空間形成材を設置しておくことでヘドロの堆積が生じることを防止することができ、ヘドロの堆積が生じたとしても薄層の堆積の段階で好気性菌による分解等によって除去される場合を多くすることができる。
【００４３】
「空間形成材」
図２Ａ〜２Ｅには本実施形態に係る空間形成材１０が示される。空間形成材１０は透水性部材から構成される外郭１２を有し、外郭１２に取り囲まれる構造によって形成される内部の空間１４を形成している。空間１４はヘドロ中に設置された場合、透水性部材から構成される外郭１２を隔ててヘドロとは遮断された空間となる。また、図２Ａ〜２Ｅに係る空間形成材は浄化水を生成する上での使用態様などに応じて一端又は両端が塞がれた構造（矢印Ａ側またはＢ側、Ａ側およびＢ側両方とも）とすることができる。
【００４４】
図２Ａ〜２Ｅに示される空間形成材１０としては、断面が略円状の略円筒状の形態（パイプ：図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ）、断面が略半円状の略半円筒状の形態（ハーフパイプ：図２Ｃ）、断面が略多角形（四角形）状の略半多角形（四角形）筒状の形態（図２Ｅ）とされている。
【００４５】
図２Ａ〜２Ｅに示される空間形成材１０としては、図２Ｂを除き外郭１２は、全体が透水性部材で構成されている。図２Ｂの外郭１２についてはヘドロ中に設置した場合上部となる上部１２１が透水性部材、ヘドロ中に設置した場合下部となる下部１２２が不透水性部材で構成されている。
【００４６】
図２Ｄに示される空間形成材１０について、外郭１２は、紙面左側から左端部１２ａ／
可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃが連接されて構成されている。可撓部１３ａ、可撓部１３ｂは可撓性部材であり、それ以外は可撓性がない部材である。
【００４７】
本実施形態に係る空間形成材は、（１）透水性部材を含みこの透水性部材により汚泥と遮断された空間を形成することができ、（２）空間形成材に接触する汚泥を固液分離して汚泥中に含まれる水を透水性部材から空間へ透水することができるものであればよく特に限られることはない。例えば透水性部材を含むパイプ、ハーフパイプ、一枚の板、板を複数枚組み合わせて空間を形成できるようにしたものなどを挙げることができる。
【００４８】
透水性部材とは、固液分離することができるものであればよく特に限られることがない。なお、固液分離とは孔などの貫通孔に比べ固体（ヘドロ）と液体（水）を分離できるもので有れば足りるが、より完全に固体（ヘドロ）と液体（水）を分離できると好適である。なお、「遮断された」とは、ヘドロと空間とを空間形成材に含まれる透水性部材によって遮断していることを意味する。透水性部材としては、特に限られることなく適宜選択して用いることができるが透水性樹脂膜、半透膜、濾過フィルタとなる材などを用いることができる。
【００４９】
透水性部材の好適例としては、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質であると好適である。
【００５０】
このように樹脂と、ロックウールとを含む複合樹脂構造体であるとロックウールによる増粘作用を含む硬化を得ることができ堅牢な構造体としやすく好適である。さらに樹脂と、ロックウールとに加えてガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、を含むので毛管現象などによる優れた透水性による迅速で効率的な固液分離能などを付与でき、好適である。これらロックウールおよび無機繊維は少なくとも一方が廃棄物であるとリサイクル性の面で好適である。
【００５１】
ここで用いられる樹脂は液状合成樹脂であると好適である。液状合成樹脂とは、合成樹脂に溶剤を加えて混合して液体状としたものを意味する。本実施形態に用いられる前記合成樹脂は、熱硬化性のものを主としてもよいが、用途によっては、熱可塑性樹脂に溶剤を加えて液体状として用いてもよい。
【００５２】
液状合成樹脂としては、ビニルエステル系、不飽和ポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系、熱硬化性アクリル系等を例示することができる。これらは、いずれも、硬化剤と反応することで硬化することが通常であることが多い。合成樹脂の主剤と硬化剤を混合し、これを接着剤として使用したり、骨材等を混合して使用する場合、これらのタイプを二液性と呼ぶ。しかし、この二液性のものとは異なり、予め合成樹脂の主剤と硬化剤とを混合しておき、熱や圧力をかけたり、光を当てたり、あるいは空気に触れることで化学反応を起こして硬化する一液性のタイプもあり、本実施形態では二液性、一液性のいずれも使用することができる。
【００５３】
ロックウールは、俗に岩綿と称し、製鉄各社で製造されているものである。一般的に鉄鋼石から鉄分を取り出したあとのスラグに、中間硬度の岩石と軟質の岩石を混合して高温で溶融したものを繊維化したものが、ロックウール（岩綿）である。
【００５４】
具体的には、特開２０００−０３８５１９号公報、特開平１１−３１０７１９号公報、特開２００２−１４６３２９号公報、特開平０８−０２０６７２号公報、特開平０７−００２５６５号公報、特開平０７−００２５６４号公報、特開平０７−００２５６３号公報、特開平０７−００２５６２号公報、特開平０７−００２５６１号公報、特開平０７−００２５６０号公報などに記載される複合樹脂で製造されたパイプなどの複合樹脂構造体を挙げることができる。
【００５５】
空間形成材は汚泥と接触するまたは汚泥と将来的に接触するであろう場所少なくとも一箇所以上に透水性部材を含めば足りるのであり、その他の部分が透水性部材であることを要しないが、全体が透水性部材であると製造が容易であるなどの利点がある。
【００５６】
透水性部材は、空間形成材の少なくともその一部にあり、透水性部材はヘドロと接触する部位にあればよい。透水性部材は、空間形成材の全体の外郭を形成する部材であると、本実施形態に係る水の供給方法を実施しやすい場合や空間形成材の製造が容易であり好適である場合が多い。
【００５７】
空間形成材の形状としては、空間を形成させることができる態様であれば足り特に限られることがないが、筒状体（断面形状にて略円筒状、略円錐筒状、略多角形筒状など）、半筒状体（断面形状にて略半円筒状、略半円錐筒状、略半多角形筒状など）などを挙げることができるが、一枚の板や複数の板をくみあわせた形状であってもよい。筒状体であると設置の際にヘドロの空間内侵入を抑えることができるので好適であることが多い。
【００５８】
さらに上記空間形成材の形状としては、少なくとも一端が封止された筒状体であるとヘドロ中に設置される場合にはヘドロの侵入を防止しやすく好適である。さらに封止する封止材も透水性部材であるとこれを利用した透水作用も得ることができるので好適である。
【００５９】
空間形成材は、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置すると好適である。水の重力を受ける方向とは、前記透水性部材が重力方向に対して斜めから略垂直である方向であることをいい、最も重力を受けやすい方向である重力方向に対して略垂直方向であることが好適である。
【００６０】
空間形成材は、少なくともその一部が可撓性部材で形成されてなると好適である場合が多い。可撓性部材があると水底の形状に応じて配置しやすかったり、使用態様に応じて空間形成材を屈曲させることができたりするので好適であることが多い。可撓性部材としては特に限られることなく選択して採用することができるが、例えば、樹脂材、ゴム材、布類、膜類、金属類などを挙げることもできる。
【００６１】
空間形成材によって形成される空間内は、本実施形態に係る水の供給方法を実施できる態様であり、ヘドロが堆積し空間がない場合よりも本実施形態に係る水の供給方法におけるヘドロへの水の浸潤作用を利用できる空間内媒体で満たされていれば足りる。
【００６２】
空間には、吸引する機構が備えられると好適である。吸引する機構が備えられると、空間内を吸引して、本実施形態に係る水の供給方法をより促進する意味で空間内媒体を吸引することや、ひいては本実施形態に係る水の供給方法によりヘドロから空間形成材の外郭を透水して形成された空間へ至った水や侵入してしまったヘドロを吸引して空間外へ除去することもでき、好適である。
【００６３】
空間内媒体としては、気体、液体、固体に拘わらず適宜選択して決定される。空間内媒体としては、例えば、それぞれ気体、液体、固体を挙げれば空気、水、砂利などを挙げることができる。
【００６４】
空間形成材に用いられる可撓性部材としては特に限られることがなく適宜選択して用いることができる。可撓性部材は透水性部材であってもよいが不透水性部材であってもよい。透水性部材、空間形成材全体が可撓性部材であってもよい。
【００６５】
「浄化水質生成方法、浄化水質生成システム」
図３Ａ〜図３Ｋには本実施形態に係る水の供給方法を実施できる本実施形態１〜１１に係る浄化水質生成システム１０１〜１１１の断面説明図が示される。
【００６６】
＜実施形態１＞
図３Ａには、本実施形態１に係る浄化水質生成システム１０１が示される。浄化水質生成システム１０１は、パイプ１０を主たる構成とし、このパイプ１０がヘドロ４中に沈められている状態である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００６７】
浄化水質生成システム１０１は、空間形成材として、Ａ側を透水性部材で封止され、Ｂ側が開口された断面が略円筒状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０はヘドロ４が堆積していない箇所まで延伸されてＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【００６８】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【００６９】
このように浄化水質生成システム１０１は、中部分から左部分にかけての大部分が下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、残りの右部分が下から水底２／パイプ１０／水層６という構成となっている。
【００７０】
次に、浄化水質生成システム１０１による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離してヘドロ４中からの水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。
【００７１】
また、空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。
【００７２】
＜実施形態２＞
図３Ｂには、本実施形態２に係る浄化水質生成システム１０２が示される。浄化水質生成システム１０２は、ハーフパイプ１０を主たる構成とし、このハーフパイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様である。ハーフパイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。ただしこの場合、ハーフパイプであるためヘドロ４などを空間１４内へ巻き込みやすいので静かに沈めることが好適である。巻き込んだ場合は吸引などをして除去してもよい。
【００７３】
浄化水質生成システム１０２は、空間形成材として、Ａ側を透水性部材で封止され、Ｂ側が開口された断面形状が半円である略半筒状体たる図２Ｃに示されるハーフパイプ１０を用いている。ハーフパイプ１０はヘドロ４が堆積していない箇所まで延伸されてＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。
【００７４】
ハーフパイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【００７５】
このように浄化水質生成システム１０２は、中央部から左部分にかけての大部分が下から水底２／ハーフパイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、残りの右部分が水底２／ハーフパイプ１０／水層６という構成となっている。
【００７６】
次に、浄化水質生成システム１０２による浄化水質生成方法について説明する。ハーフパイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。また、水底２に吸収されてもよい。
【００７７】
＜実施形態３＞
図３Ｃには、本実施形態３に係る浄化水質生成システム１０３が示される。浄化水質生成システム１０３は、パイプ１０から構成され一部分を残して大部分がヘドロ４中に沈められている。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００７８】
浄化水質生成システム１０３は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプの一部を用いたパイプ１０を用いている。パイプ１０は図２Ｄに示されるパイプのうち中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、中央部１２ｂについて透水性部材で中央部１２ｂのＡ側が封止され、右端部１２ｃについてはＢ側が開口された断面形状が略円形状の筒状体である。
【００７９】
パイプ１０は中央部１２ｂと右端部１２ｃとが可撓部１３ｂで屈曲され、略Ｌ字状に屈曲した形とされている。なお、本実施形態では便宜上、可撓部１３ｂの可撓性を利用して屈曲された形状としているが、適宜選択された成形方法により略Ｌ字状に屈曲した形としてパイプ１０を形成すれば可撓性部材を設けなくても同形状のパイプを作成することができる。
【００８０】
パイプ１０の右端部１２ｃは水底２にほぼ横たわる中央部１２ｂに対して略直立し堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて水層６と連通し、水で満たされている。空間１４内に存在する水の循環性などの観点から右端部１２ｃは水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００８１】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、右端部１２ｃを除けばその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、右端部１２ｃでも固液分離は行われている。
【００８２】
このように浄化水質生成システム１０３は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００８３】
次に、浄化水質生成システム１０３による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。
【００８４】
＜実施形態４＞
図３Ｄには、本実施形態４に係る浄化水質生成システム１０４が示される。浄化水質生成システム１０４は、パイプ１０の大部分がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００８５】
浄化水質生成システム１０４は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプを用いている。パイプ１０は左端部１２ａ／可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、Ａ側、Ｂ側共に開口された断面が略半円形状の筒状体である。
【００８６】
パイプ１０は中央部１２ｂと左端部１２ａ、右端部１２ｃとがそれぞれ可撓部１３ａ、可撓部１３ｂで屈曲され、略Ｕ字状に屈曲した形とされている。なお、本実施形態では可撓部１３ａ、可撓部１３ｂの可撓性を利用して屈曲された形状としているが成形により略Ｕ字状に予め屈曲した形としてパイプ１０を形成すれば可撓性部材を設けなくてもよい。
【００８７】
パイプ１０の左端部１２ａ、右端部１２ｃは、ほぼ横たわる中央部１２ｂに対して直立し、堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、この両開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。左端部１２ａ、右端部１２ｃは空間１４内の水の循環性などの観点から水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて一方がまたは両方が水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００８８】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、左端部１２ａ、右端部１２ｃを除けばその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、左端部１２ａ、右端部１２ｃで固液分離は行われてもよい。
【００８９】
このように浄化水質生成システム１０４は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、左端部１２ａ、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００９０】
次に、浄化水質生成システム１０４による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１０４では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、排出された水を空間１４外へ排出しやすくなる。
【００９１】
＜実施形態５＞
図３Ｅには、本実施形態５に係る浄化水質生成システム１０５が示される。浄化水質生成システム１０５は、パイプ１０から構成され、パイプ１０の大部分がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。浄化水質生成システム１０５は川底の凹凸形状に対応して設置することがきるので設置に好適である。
【００９２】
浄化水質生成システム１０５は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプを用いている。すなわち、パイプ１０は左端部１２ａ／可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、Ａ側、Ｂ側共に開口された断面が略半円形状の筒状体である。
【００９３】
パイプ１０は中央部１２ｂと左端部１２ａ、右端部１２ｃとがそれぞれ可撓部１３ａ、可撓部１３ｂで屈曲され、水底２の凸型形状により略Ｕ字状に屈曲した形とされている。なお、可撓部１３ａ、可撓部１３ｂのみならず左端部１２ａ、中央部１２ｂ、右端部１２ｃのいずれかを可撓性部材またはパイプ１０の外郭１２全体を可撓性部材としてもよい。
【００９４】
パイプ１０の左端部１２ａ、右端部１２ｃはほぼ横たわる中央部１２ｂに対して水底２の凹凸形状に応じて屈曲し、堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、この両開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。左端部１２ａ、右端部１２ｃは空間１４内の水の循環性などの観点から水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて一方がまたは両方が水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００９５】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、左端部１２ａ、右端部１２ｃを含みその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、このように浄化水質生成システム１０５は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、左端部１２ａ、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００９６】
次に、浄化水質生成システム１０５による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１０５では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上する。なお、浄化水質生成システム１０５は可撓性部材によって川底の凹凸形状に柔軟に対応可能であり、この可撓性を利用して他の使用上の便宜性に応じることもできる。
【００９７】
＜実施形態６＞
図３Ｆには、本実施形態６に係る浄化水質生成システム１０６が示される。浄化水質生成システム１０６はパイプ１０から構成され、パイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００９８】
浄化水質生成システム１０６は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口された筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０はヘドロ４が全くあるいはそれほど堆積していない箇所の水層６と接続される箇所まで延伸されてヘドロ４で完全には塞がれないようにＡ側とＢ側ともにＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、この開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【００９９】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１００】
このように浄化水質生成システム１０６は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっている。
【０１０１】
次に、浄化水質生成システム１０６による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。また、浄化水質生成システム１０６では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、空間１４内の水の排出性も向上する。
【０１０２】
＜実施形態７＞
図３Ｇには、本実施形態７に係る浄化水質生成システム１０７が示される。浄化水質生成システム１０７は、パイプ１０と吸引装置２０とから構成される。パイプ１０はヘドロ４中に沈められておりこれに吸引装置２０が接続されている。パイプ１０、吸引装置２０の設置の方法は単に沈めたりすればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１０３】
浄化水質生成システム１０７は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された断面が略半円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。この密閉されたパイプには吸引管２２が接続され、吸引装置２０によって内部の空間内媒体を吸引することができる構造である。
【０１０４】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１０５】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１０６】
このように浄化水質生成システム１０７は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっており、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１０７】
次に、浄化水質生成システム１０７による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の上面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。この際に吸引装置２０により空間１４内を吸引して負圧化し、固液分離を促進させる。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。本実施形態７では吸引装置２０により空間１４内が吸引されるので封止された横方向からの固液分離による透水作用も促進されることになる。透水された水は吸引装置２０によって吸引され、排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されてもよい。
【０１０８】
＜実施形態８＞
図３Ｈには、本実施形態８に係る浄化水質生成システム１０８が示される。浄化水質生成システム１０８は、ハーフパイプ１０と吸引装置２０とから構成される。ハーフパイプ１０はヘドロ４中に沈められ、これに吸引装置２０が接続された構成である。パイプ１０、吸引装置２０の設置の方法は単に沈めたりすればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１０９】
浄化水質生成システム１０８は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された筒状体たる図２Ｃに示されるハーフパイプ１０を用いている。この密閉されたパイプには吸引管２２が接続され、吸引装置２０によって内部の空間内媒体を吸引することができる構造である。
【０１１０】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は通常大気などで満たされている。ヘドロ４が混入する場合があるが吸引装置２０によって吸引して処理することができる。
【０１１１】
ハーフパイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１１２】
このように浄化水質生成システム１０８は、下から水底２／ハーフパイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっており、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１１３】
次に、浄化水質生成システム１０８による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の上面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。この際に吸引装置２０により空間１４内を吸引して負圧化し、固液分離を促進させる。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。本実施形態７では吸引装置２０により空間１４内が吸引されるので封止された横方向からの固液分離による透水作用も促進されることになる。透水された水は吸引装置２０によって吸引され、排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されても、水底２に吸収されてもよい。
【０１１４】
＜実施形態９＞
図３Ｉには、本実施形態９に係る浄化水質生成システム１０９が示される。浄化水質生成システム１０９は、パイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様であり、水底２までヘドロ４の下層部が硬直化していることなどにより沈めることができずヘドロ４中に全体が囲まれた構成となっている。
【０１１５】
浄化水質生成システム１０９は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された断面が略円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。空間１４における空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１１６】
パイプ１０はヘドロ４中にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。ただし、下層部のヘドロの硬直化のばらつきなどにより、パイプ１０は傾けられ、斜め方向とされることもある。
【０１１７】
このように浄化水質生成システム１０９は、下から水底２／ヘドロ４／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっている。
【０１１８】
次に、浄化水質生成システム１０９による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の全体（封止面部、上面部、側面部、下面部、）によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。封止されたパイプ１０は一定期間経過後、回収し、空間内から水を除去するか、別の封止されたパイプ１０を投入してもよい。
【０１１９】
＜実施形態１０＞
図３Ｊには、本実施形態１０に係る浄化水質生成システム１１０が示される。浄化水質生成システム１１０は、パイプ１０と吸引装置２０とから構成される。パイプ１０は水底２に対して垂直に水層６、ヘドロ４を貫通して立てられている。パイプ１０の設置の方法は適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１２０】
浄化水質生成システム１１０は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口されているが、どちらかが水底２で封止される断面が略円形状の筒状体たる図２Ａに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０には吸引管２２がその水底部まで延伸されており、吸引装置２０によって空間１４内部の空間内媒体および透水してきた水を吸引することができる構造である。
【０１２１】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１２２】
このように浄化水質生成システム１１０は、水底２に対してパイプ１０が垂直に直立し、その周囲をヘドロ４およびヘドロ４上の水層６が取り囲む構成となっており、その内部であって水底２近傍まで吸引管２２が伸び、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１２３】
次に、浄化水質生成システム１１０による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の側面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。なお本実施形態１０では吸引装置２０を設けており、これにより空間１４内が吸引されるので透水された水は吸引装置２０によって吸引される。吸引された水は排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されてもよく、水底２に吸収されてもよい。
【０１２４】
＜実施形態１１＞
図３Ｋには、本実施形態１１に係る浄化水質生成システム１１１が示される。浄化水質生成システム１１１は、パイプ１０から構成される。パイプ１０は、ヘドロが現時点では堆積していないが、将来的にヘドロが堆積するおそれがある水層６中に沈められている。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【０１２５】
浄化水質生成システム１１１は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口された断面が略円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。空間１４は、開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【０１２６】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どが水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１２７】
このように浄化水質生成システム１１１は下から水底２／パイプ１０／水層６という構成となっている。
【０１２８】
次に、浄化水質生成システム１１１による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２表面にヘドロの薄層ができた場合、このヘドロとヘドロ中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１１１では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、排出性も向上する。また、ヘドロが薄層の内に除去を促進するので、ヘドロが堆積することを予め防止することができる。
【０１２９】
以上述べてきた本実施形態に係る浄化水質生成方法を用いると、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで、例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材を提供することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態と他の汚泥の除去方法、汚泥の分解方法、汚泥の形成方法は組み合わせられて用いることもできる。例えば、ヘドロの種類を分析し、これを分解しやすい好気性菌を人工的にヘドロ中へ投入して本実施形態に係る水の供給による好気性菌によるヘドロ酸化分解をより促進させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本実施形態に係る汚泥内への水の供給を説明する模式図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｃ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｄ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｅ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｂ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｃ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｄ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｅ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｆ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｇ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｈ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｉ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｊ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｋ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
２ 水底、４ 汚泥（ヘドロ）、６ 水層、１０ 空間形成材、２０ 吸引装置、１０１〜１１１ 浄化水質生成システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いられる空間形成材に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業活動によって生じる種々の汚染物質による水質汚染などが問題となっており、これら汚染物質のより有効的な除去方法が望まれている。
【０００３】
水質汚染については、特に有効的な除去方法が望まれている汚染物質がある。その汚染物質としては、川や湖沼、海などの底に堆積または浮遊している汚泥（以下ヘドロともいう）を挙げることができる。ヘドロとは、水底または浮遊している汚濁物質のことで、一般には落葉、落枝、表層土壌の流亡物、工業排水、生活排水および養殖魚の餌などのような汚濁物質が流入または堆積する港湾、湖沼、運河、水路、排水ピット、養魚池および調整池などの主として底部に堆積または浮遊している有機性物質と無機性物質の複雑な混合物であって、黒泥状を呈し、底質、底泥または水底土砂などと呼ばれるもので、港湾、湖沼、運河、水路、養魚池などを汚濁する主要な原因となる物質である。
【０００４】
ヘドロを除去や分解して水質を浄化する浄化水質生成方法については従来から様々な報告がされている。その方法の１つとして下記特許文献１に挙げられるような浚渫によりヘドロを汚染水から除去する方法が挙げられる。ヘドロを水中から浚渫により取り除くことで水質を浄化するという方法である。
【０００５】
しかし、浚渫された後、ヘドロ自体はその後処分されなければならない。この処分方法としては浚渫した付近の低湿地にそのまま投棄するか、海洋に投棄されることが一般的である。ところが、ヘドロは高有機質で膨軟なため、低地に置いても汚物感があるだけでなく、人が立ち入ると、ぬかるむという問題がある。また、海洋投入処分をすれば海洋を汚染する。埋め立て処分をすることも考えられるが、多くの場合、ヘドロはメタンガス、硫化水素、アンモニアおよびその他の悪臭物質を含有し、埋め立て処分に際し、悪臭や有害ガスの発生により環境破壊問題を引き起こす場合が多い。さらにヘドロを機械的に脱水したり、あるいはセメントまたは消石灰などによる化学的脱水・固化による処理、下記特許文献１のように微生物を添加しても処理する方法も報告されており、これら処理方法を利用することも考えられるが、ヘドロを処理した後の最終処理物の処分地が必要となる。
【０００６】
このような処分地を必要としない方法として浚渫されたヘドロを農耕地に還元し、再利用する試みが部分的になされている。しかしながら、ヘドロの処分方法としては問題が多く現実的でない場合が多い。例えば、ヘドロの粒径組成が微細な粘土およびシルトが大部分を占め、単粒状すなわち無構造のため、通気性および透水性が悪いことや、悪臭を伴う還元性物質および有機酸をはじめとする植物生育を阻害する物質も含まれるために、農作物の生育が不良となってしまうことなどを挙げることができる。さらに海中から採取されたヘドロは塩分を当然多量に含むので、そのまま植物培養土に用いれば、植物に対して通常塩害が発生する。また、塩害を防ぐために脱塩・洗浄を行って植物培養土に用いようとしても、有効的な脱塩法や洗浄法は難しく、また脱塩・洗浄を伴う煩雑な処理方法でもある。
【０００７】
下記特許文献２には、ヘドロに有機性廃棄物を加え、これを発酵処理し、この際または発酵処理後に団粒化剤により団粒化して植物培養土にすることで優良な植物培養土にする方法が開示されている。
【０００８】
ところで下記特許文献１は勿論にして、下記特許文献２についてもヘドロの浚渫作業が定期的に必要となってしまうことには変わりがない。ヘドロの浚渫作業は、それ自体水底に堆積したヘドロを浚渫作業の際に巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことになる。したがって、一時的にしろ水質の汚濁を招く場合がある。
【０００９】
これに対して、下記特許文献３には、浚渫作業が基本的に不要であるヘドロを好気性菌によって分解して水質を浄化する浄化水質生成方法が開示されている。下記特許文献３には、ヘドロ内の間隙水が極めて好気性菌が生息し難い環境にあることが課題として開示され、ヘドロ中に水浸透性の多孔性素材を投入すると、その多孔性素材に好気性菌が棲み付き易くなり、その好気性菌の棲み付きによってヘドロ中に実質的に好気性菌の生息環境が生まれ、この好気性菌によってヘドロ質の酸化分解反応が促進することが報告されている。この方法によってヘドロ質に過酸化物などを加えて底泥質の酸化を促進しなくても十分に水質環境を良好に持続できることも報告されている。そしてその具体的な方法としてヘドロ内に水浸透可能な平均粒径１〜１００ｍｍの粒状多孔質の素材を投入することが報告されている。
【００１０】
さらに下記特許文献３にはヘドロ内に埋設した水の内外部への通流が可能な収納材に上記多孔質素材を収納することにより、多孔質素材を分散投入すると好適であることが開示されている。
【００１１】
この方法は、水深度のある場所に多孔質素材などを投入する場合、内部への水の通流が可能な収納材（埋設部材）に粒状多孔質素材を充填して、その収納材をヘドロに複数埋設して多孔質素材を分散投入することが説明されている。その具体的方法として収納材自体を中空円筒管の杭として形成し、この杭を完全に埋設せず、上端部が水中又は水面から突き出した状態で設ける方法が説明されている。そして杭構造を利用した方法にあっては酸素の豊富な水が上端部の中空内から通流して、埋設された下端部の多孔質素材間を通過して収納材の通水用孔からヘドロ中に流れ出させる方法であるため、ヘドロに溶解酸素量が豊富な水が供給されることより一層の好気性を発揮し、好気性菌による酸化分解を促進することができることが報告されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２６２１７４号公報
【特許文献２】特開平８−１７３９９１号公報
【特許文献３】２００５−２５４１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献３による通水孔を通じて溶解酸素量が豊富な水をヘドロ内部へ供給する方法は、収納材から通水孔を通じてヘドロ内部からヘドロ上の水中へ向かって水を供給するものである。しかしながらこの方法では、水底に堆積したヘドロ全体に溶解酸素量が豊富な水を供給するには、水底に堆積したヘドロを水の供給の際に水中へ巻き上げてしまうことになる。したがって堆積していたヘドロを水中に分散・浮遊させてしまうことになり、一時的にしろ水質の汚濁を招く場合がある。
【００１４】
また、これを防止するために、すなわち、ヘドロを水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させることを防止するために溶解酸素量が豊富な水の供給速度を減少させ、穏やかに供給したのでは、通水孔から離れた場所にあるヘドロまで溶解酸素量が豊富な水が供給されにくくなり、ヘドロ全体に好気性を発揮し、好気性菌による酸化分解を促進する効果を得ることが難しくなる場合がある。
【００１５】
さらに、通水孔という貫通孔を通じて水を供給するためにヘドロが収納材中に貫通孔を通じて侵入する場合がある。なお、上記特許文献３に記載の収納材は粒状多孔質素材をヘドロ内部まで供給するために供給することを主たる目的としており、溶解酸素量が豊富な水を供給するというのはその付随的な効果とされている。
【００１６】
本発明は、上記課題等を解決することに鑑みてなされたものであり、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで、例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材の提供をその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法であって、汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化することを特徴とする。
【００１８】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、前記汚泥中に配置されると好適である。
【００１９】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材として筒状体を用いると好適である。
【００２０】
浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２１】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２２】
前記浄化水質生成方法であって、前記空間形成材を、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置すると好適である。
【００２３】
浄化水質生成方法であって、前記空間内を吸引すると好適である。
【００２４】
また、本発明は、水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成システムであって、汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材が水中または汚泥中に配置され、前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化することを特徴とする。
【００２５】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、前記汚泥中に配置されると好適である。
【００２６】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材として筒状体を用いると好適である。
【００２７】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２８】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置されると好適である。
【００２９】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間形成材が、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置されると好適である。
【００３０】
前記浄化水質生成システムであって、前記空間内を吸引する吸引装置を備えると好適である。
【００３１】
また、本発明は、汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材であって、上記記載の浄化水質生成方法に用いられることを特徴とする。
【００３２】
前記空間形成材であって、前記透水性部材は、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質であると好適である。
【００３３】
前記空間形成材であって、前記空間形成材の少なくとも一部以上が可撓性部材で形成されてなると好適である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本実施形態に係る水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。図面においては同様の意義のものについて同じ符号を用い、同じ符号についての説明は省略される場合がある。
【００３６】
「汚泥内への水の供給方法」
本発明者は、水中に堆積した汚泥（ヘドロ）を分解することで水質を浄化する浄化水質生成方法について検討した。溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することでより好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進することができ、一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことをより防止することができる方法を鋭意検討した。その結果、汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、前記透水性部材で前記汚泥中に含まれる水を固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する方法を見出すに至った。
【００３７】
図１には、本発明の方法により水中に堆積した汚泥を分解することで水質を浄化する原理について説明する原理説明図が示される。図１は、水層６の水底２上にヘドロ４が堆積している態様が示される。水底２とヘドロ４の間には空間形成材１０が配置される。空間形成材１０は透水性部材から構成される外郭１２を有し、外郭１２に取り囲まれる構造によって形成される内部の空間１４を形成している。ヘドロ４の下に透水性部材から構成される外郭１２を隔ててヘドロ４とは遮断された空間１４が形成される状態である。ここで遮断されたとは、水を通過させる透水性はあるが、固体であるヘドロを通過させないという固液分離能があることを示す。
【００３８】
ヘドロ４には水層６および水層６上の大気圧による圧力がかかり、重力に引かれる方向（単に重力方向とも言う）へ水が押される。この圧力はヘドロ４を伝わり、外郭１２に接触するヘドロ４の下端部のヘドロまで伝達される。
【００３９】
ヘドロ４の下端部のヘドロは、外郭１２によってヘドロ中の水分は空間１４へとヘドロと固液分離されて透水する。上部から係る上記圧力によってさらにこの透水は促進される。ヘドロ４の下端部のヘドロが透水されることで元の水分を失ったヘドロ４の下端部のヘドロにはそれに隣接される上部層のヘドロ中から水が供給され、その上部層のヘドロにはさらに隣接されるその上部層のヘドロ中から水が浸潤して供給される。このようにしてヘドロ４中における上部層のヘドロから下部層のヘドロへの水の浸潤しての供給が順次行われることになる。ついには、ヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロから隣接する下部の水分が減少したヘドロへ水が浸潤され供給されることになる。ヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロは水分が減少すると水層６からの水が順次浸潤して供給される。このようにしてヘドロ４の水層６と接触する上端部のヘドロは、水層６から供給された水を下部層のヘドロへ送ることができる。上部層のヘドロから下部の水分が不足したヘドロへと水が供給される理由は、一例として一考するにヘドロ内を毛管力に作用および上記圧力による作用などで水が順次下部へ移動するとも考えられる。
【００４０】
このようにして空間形成材１０による空間形成および透水効果によって順次水層６の水がヘドロ４内を上部層のヘドロから隣接する下部層のヘドロへ浸潤して供給される。そしてついには外郭１２によってヘドロとは固液分離されつつ、透水し空間１４へ至らされることになる（以下このようにしてヘドロへ水を供給する方法を「本実施形態に係る水の供給方法」ともいう）。水層６の水は、溶解酸素量が豊富な水であり、この溶解酸素量が豊富な水が下部層のヘドロまで全体的に供給されやすくなる。
【００４１】
本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、水層６中の溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することでより好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進することができる。すなわち、本実施形態に係る水の供給方法では水を通じてそれに溶解する酸素をヘドロ４全体により供給しやすくなるのでヘドロの分解に好適な好気性のバクテリアなどの好気性菌がヘドロ４中全体で繁殖しやすくなる。この好気性のバクテリアなどの好気性菌が繁殖することによりヘドロの分解が促進される。さらに、本実施形態に係る水の供給方法では酸素量が減少した水が空間１４へ排出され、溶解酸素量が豊富な水が送られてくるのでバクテリアなどの好気性菌がヘドロ４中全体で繁殖しやすくなる状態を維持することができる。したがって、ヘドロ４の継続的な分解によるヘドロ量の減少または増大の防止を実現することができる。また、水本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、ヘドロ中に埋没していたヘドロ中の水溶成分を、溶かし出すこともでき、溶出によるヘドロ量の減少並びに空間が生じたことによって好気性環境がさらに具備されやすくなるなど水の供給自体によるヘドロの除去効果による水質浄化作用もある。
【００４２】
本実施形態に係る水の供給方法を利用すれば、水層６の水をヘドロ４全体に穏やかに循環させることができ、また、ヘドロ４自体も上述説明の圧力によって押圧されているので、ヘドロ除去の際に堆積したヘドロを水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことを有効かつ効率的に防止することができる。なお、本実施形態に係る水の供給方法においては、空間形成材がヘドロ中に設置される場合に限らず、水中に設置される場合であっても適用できる。すなわち、ヘドロが堆積するような場所に本実施形態に係る水の供給方法が実施できる空間形成材を設置しておくことでヘドロの堆積が生じることを防止することができ、ヘドロの堆積が生じたとしても薄層の堆積の段階で好気性菌による分解等によって除去される場合を多くすることができる。
【００４３】
「空間形成材」
図２Ａ〜２Ｅには本実施形態に係る空間形成材１０が示される。空間形成材１０は透水性部材から構成される外郭１２を有し、外郭１２に取り囲まれる構造によって形成される内部の空間１４を形成している。空間１４はヘドロ中に設置された場合、透水性部材から構成される外郭１２を隔ててヘドロとは遮断された空間となる。また、図２Ａ〜２Ｅに係る空間形成材は浄化水を生成する上での使用態様などに応じて一端又は両端が塞がれた構造（矢印Ａ側またはＢ側、Ａ側およびＢ側両方とも）とすることができる。
【００４４】
図２Ａ〜２Ｅに示される空間形成材１０としては、断面が略円状の略円筒状の形態（パイプ：図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ）、断面が略半円状の略半円筒状の形態（ハーフパイプ：図２Ｃ）、断面が略多角形（四角形）状の略半多角形（四角形）筒状の形態（図２Ｅ）とされている。
【００４５】
図２Ａ〜２Ｅに示される空間形成材１０としては、図２Ｂを除き外郭１２は、全体が透水性部材で構成されている。図２Ｂの外郭１２についてはヘドロ中に設置した場合上部となる上部１２１が透水性部材、ヘドロ中に設置した場合下部となる下部１２２が不透水性部材で構成されている。
【００４６】
図２Ｄに示される空間形成材１０について、外郭１２は、紙面左側から左端部１２ａ／
可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃが連接されて構成されている。可撓部１３ａ、可撓部１３ｂは可撓性部材であり、それ以外は可撓性がない部材である。
【００４７】
本実施形態に係る空間形成材は、（１）透水性部材を含みこの透水性部材により汚泥と遮断された空間を形成することができ、（２）空間形成材に接触する汚泥を固液分離して汚泥中に含まれる水を透水性部材から空間へ透水することができるものであればよく特に限られることはない。例えば透水性部材を含むパイプ、ハーフパイプ、一枚の板、板を複数枚組み合わせて空間を形成できるようにしたものなどを挙げることができる。
【００４８】
透水性部材とは、固液分離することができるものであればよく特に限られることがない。なお、固液分離とは孔などの貫通孔に比べ固体（ヘドロ）と液体（水）を分離できるもので有れば足りるが、より完全に固体（ヘドロ）と液体（水）を分離できると好適である。なお、「遮断された」とは、ヘドロと空間とを空間形成材に含まれる透水性部材によって遮断していることを意味する。透水性部材としては、特に限られることなく適宜選択して用いることができるが透水性樹脂膜、半透膜、濾過フィルタとなる材などを用いることができる。
【００４９】
透水性部材の好適例としては、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質であると好適である。
【００５０】
このように樹脂と、ロックウールとを含む複合樹脂構造体であるとロックウールによる増粘作用を含む硬化を得ることができ堅牢な構造体としやすく好適である。さらに樹脂と、ロックウールとに加えてガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、を含むので毛管現象などによる優れた透水性による迅速で効率的な固液分離能などを付与でき、好適である。これらロックウールおよび無機繊維は少なくとも一方が廃棄物であるとリサイクル性の面で好適である。
【００５１】
ここで用いられる樹脂は液状合成樹脂であると好適である。液状合成樹脂とは、合成樹脂に溶剤を加えて混合して液体状としたものを意味する。本実施形態に用いられる前記合成樹脂は、熱硬化性のものを主としてもよいが、用途によっては、熱可塑性樹脂に溶剤を加えて液体状として用いてもよい。
【００５２】
液状合成樹脂としては、ビニルエステル系、不飽和ポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系、熱硬化性アクリル系等を例示することができる。これらは、いずれも、硬化剤と反応することで硬化することが通常であることが多い。合成樹脂の主剤と硬化剤を混合し、これを接着剤として使用したり、骨材等を混合して使用する場合、これらのタイプを二液性と呼ぶ。しかし、この二液性のものとは異なり、予め合成樹脂の主剤と硬化剤とを混合しておき、熱や圧力をかけたり、光を当てたり、あるいは空気に触れることで化学反応を起こして硬化する一液性のタイプもあり、本実施形態では二液性、一液性のいずれも使用することができる。
【００５３】
ロックウールは、俗に岩綿と称し、製鉄各社で製造されているものである。一般的に鉄鋼石から鉄分を取り出したあとのスラグに、中間硬度の岩石と軟質の岩石を混合して高温で溶融したものを繊維化したものが、ロックウール（岩綿）である。
【００５４】
具体的には、特開２０００−０３８５１９号公報、特開平１１−３１０７１９号公報、特開２００２−１４６３２９号公報、特開平０８−０２０６７２号公報、特開平０７−００２５６５号公報、特開平０７−００２５６４号公報、特開平０７−００２５６３号公報、特開平０７−００２５６２号公報、特開平０７−００２５６１号公報、特開平０７−００２５６０号公報などに記載される複合樹脂で製造されたパイプなどの複合樹脂構造体を挙げることができる。
【００５５】
空間形成材は汚泥と接触するまたは汚泥と将来的に接触するであろう場所少なくとも一箇所以上に透水性部材を含めば足りるのであり、その他の部分が透水性部材であることを要しないが、全体が透水性部材であると製造が容易であるなどの利点がある。
【００５６】
透水性部材は、空間形成材の少なくともその一部にあり、透水性部材はヘドロと接触する部位にあればよい。透水性部材は、空間形成材の全体の外郭を形成する部材であると、本実施形態に係る水の供給方法を実施しやすい場合や空間形成材の製造が容易であり好適である場合が多い。
【００５７】
空間形成材の形状としては、空間を形成させることができる態様であれば足り特に限られることがないが、筒状体（断面形状にて略円筒状、略円錐筒状、略多角形筒状など）、半筒状体（断面形状にて略半円筒状、略半円錐筒状、略半多角形筒状など）などを挙げることができるが、一枚の板や複数の板をくみあわせた形状であってもよい。筒状体であると設置の際にヘドロの空間内侵入を抑えることができるので好適であることが多い。
【００５８】
さらに上記空間形成材の形状としては、少なくとも一端が封止された筒状体であるとヘドロ中に設置される場合にはヘドロの侵入を防止しやすく好適である。さらに封止する封止材も透水性部材であるとこれを利用した透水作用も得ることができるので好適である。
【００５９】
空間形成材は、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置すると好適である。水の重力を受ける方向とは、前記透水性部材が重力方向に対して斜めから略垂直である方向であることをいい、最も重力を受けやすい方向である重力方向に対して略垂直方向であることが好適である。
【００６０】
空間形成材は、少なくともその一部が可撓性部材で形成されてなると好適である場合が多い。可撓性部材があると水底の形状に応じて配置しやすかったり、使用態様に応じて空間形成材を屈曲させることができたりするので好適であることが多い。可撓性部材としては特に限られることなく選択して採用することができるが、例えば、樹脂材、ゴム材、布類、膜類、金属類などを挙げることもできる。
【００６１】
空間形成材によって形成される空間内は、本実施形態に係る水の供給方法を実施できる態様であり、ヘドロが堆積し空間がない場合よりも本実施形態に係る水の供給方法におけるヘドロへの水の浸潤作用を利用できる空間内媒体で満たされていれば足りる。
【００６２】
空間には、吸引する機構が備えられると好適である。吸引する機構が備えられると、空間内を吸引して、本実施形態に係る水の供給方法をより促進する意味で空間内媒体を吸引することや、ひいては本実施形態に係る水の供給方法によりヘドロから空間形成材の外郭を透水して形成された空間へ至った水や侵入してしまったヘドロを吸引して空間外へ除去することもでき、好適である。
【００６３】
空間内媒体としては、気体、液体、固体に拘わらず適宜選択して決定される。空間内媒体としては、例えば、それぞれ気体、液体、固体を挙げれば空気、水、砂利などを挙げることができる。
【００６４】
空間形成材に用いられる可撓性部材としては特に限られることがなく適宜選択して用いることができる。可撓性部材は透水性部材であってもよいが不透水性部材であってもよい。透水性部材、空間形成材全体が可撓性部材であってもよい。
【００６５】
「浄化水質生成方法、浄化水質生成システム」
図３Ａ〜図３Ｋには本実施形態に係る水の供給方法を実施できる本実施形態１〜１１に係る浄化水質生成システム１０１〜１１１の断面説明図が示される。
【００６６】
＜実施形態１＞
図３Ａには、本実施形態１に係る浄化水質生成システム１０１が示される。浄化水質生成システム１０１は、パイプ１０を主たる構成とし、このパイプ１０がヘドロ４中に沈められている状態である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００６７】
浄化水質生成システム１０１は、空間形成材として、Ａ側を透水性部材で封止され、Ｂ側が開口された断面が略円筒状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０はヘドロ４が堆積していない箇所まで延伸されてＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【００６８】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【００６９】
このように浄化水質生成システム１０１は、中部分から左部分にかけての大部分が下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、残りの右部分が下から水底２／パイプ１０／水層６という構成となっている。
【００７０】
次に、浄化水質生成システム１０１による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離してヘドロ４中からの水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。
【００７１】
また、空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。
【００７２】
＜実施形態２＞
図３Ｂには、本実施形態２に係る浄化水質生成システム１０２が示される。浄化水質生成システム１０２は、ハーフパイプ１０を主たる構成とし、このハーフパイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様である。ハーフパイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。ただしこの場合、ハーフパイプであるためヘドロ４などを空間１４内へ巻き込みやすいので静かに沈めることが好適である。巻き込んだ場合は吸引などをして除去してもよい。
【００７３】
浄化水質生成システム１０２は、空間形成材として、Ａ側を透水性部材で封止され、Ｂ側が開口された断面形状が半円である略半筒状体たる図２Ｃに示されるハーフパイプ１０を用いている。ハーフパイプ１０はヘドロ４が堆積していない箇所まで延伸されてＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。
【００７４】
ハーフパイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【００７５】
このように浄化水質生成システム１０２は、中央部から左部分にかけての大部分が下から水底２／ハーフパイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、残りの右部分が水底２／ハーフパイプ１０／水層６という構成となっている。
【００７６】
次に、浄化水質生成システム１０２による浄化水質生成方法について説明する。ハーフパイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。また、水底２に吸収されてもよい。
【００７７】
＜実施形態３＞
図３Ｃには、本実施形態３に係る浄化水質生成システム１０３が示される。浄化水質生成システム１０３は、パイプ１０から構成され一部分を残して大部分がヘドロ４中に沈められている。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００７８】
浄化水質生成システム１０３は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプの一部を用いたパイプ１０を用いている。パイプ１０は図２Ｄに示されるパイプのうち中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、中央部１２ｂについて透水性部材で中央部１２ｂのＡ側が封止され、右端部１２ｃについてはＢ側が開口された断面形状が略円形状の筒状体である。
【００７９】
パイプ１０は中央部１２ｂと右端部１２ｃとが可撓部１３ｂで屈曲され、略Ｌ字状に屈曲した形とされている。なお、本実施形態では便宜上、可撓部１３ｂの可撓性を利用して屈曲された形状としているが、適宜選択された成形方法により略Ｌ字状に屈曲した形としてパイプ１０を形成すれば可撓性部材を設けなくても同形状のパイプを作成することができる。
【００８０】
パイプ１０の右端部１２ｃは水底２にほぼ横たわる中央部１２ｂに対して略直立し堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、このＢ側の開口を通じて水層６と連通し、水で満たされている。空間１４内に存在する水の循環性などの観点から右端部１２ｃは水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００８１】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、右端部１２ｃを除けばその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、右端部１２ｃでも固液分離は行われている。
【００８２】
このように浄化水質生成システム１０３は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００８３】
次に、浄化水質生成システム１０３による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水はＢ側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。
【００８４】
＜実施形態４＞
図３Ｄには、本実施形態４に係る浄化水質生成システム１０４が示される。浄化水質生成システム１０４は、パイプ１０の大部分がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００８５】
浄化水質生成システム１０４は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプを用いている。パイプ１０は左端部１２ａ／可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、Ａ側、Ｂ側共に開口された断面が略半円形状の筒状体である。
【００８６】
パイプ１０は中央部１２ｂと左端部１２ａ、右端部１２ｃとがそれぞれ可撓部１３ａ、可撓部１３ｂで屈曲され、略Ｕ字状に屈曲した形とされている。なお、本実施形態では可撓部１３ａ、可撓部１３ｂの可撓性を利用して屈曲された形状としているが成形により略Ｕ字状に予め屈曲した形としてパイプ１０を形成すれば可撓性部材を設けなくてもよい。
【００８７】
パイプ１０の左端部１２ａ、右端部１２ｃは、ほぼ横たわる中央部１２ｂに対して直立し、堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、この両開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。左端部１２ａ、右端部１２ｃは空間１４内の水の循環性などの観点から水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて一方がまたは両方が水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００８８】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、左端部１２ａ、右端部１２ｃを除けばその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、左端部１２ａ、右端部１２ｃで固液分離は行われてもよい。
【００８９】
このように浄化水質生成システム１０４は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、左端部１２ａ、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００９０】
次に、浄化水質生成システム１０４による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１０４では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、排出された水を空間１４外へ排出しやすくなる。
【００９１】
＜実施形態５＞
図３Ｅには、本実施形態５に係る浄化水質生成システム１０５が示される。浄化水質生成システム１０５は、パイプ１０から構成され、パイプ１０の大部分がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。浄化水質生成システム１０５は川底の凹凸形状に対応して設置することがきるので設置に好適である。
【００９２】
浄化水質生成システム１０５は、空間形成材として、図２Ｄに示されるパイプを用いている。すなわち、パイプ１０は左端部１２ａ／可撓部１３ａ／中央部１２ｂ／可撓部１３ｂ／右端部１２ｃから構成され、Ａ側、Ｂ側共に開口された断面が略半円形状の筒状体である。
【００９３】
パイプ１０は中央部１２ｂと左端部１２ａ、右端部１２ｃとがそれぞれ可撓部１３ａ、可撓部１３ｂで屈曲され、水底２の凸型形状により略Ｕ字状に屈曲した形とされている。なお、可撓部１３ａ、可撓部１３ｂのみならず左端部１２ａ、中央部１２ｂ、右端部１２ｃのいずれかを可撓性部材またはパイプ１０の外郭１２全体を可撓性部材としてもよい。
【００９４】
パイプ１０の左端部１２ａ、右端部１２ｃはほぼ横たわる中央部１２ｂに対して水底２の凹凸形状に応じて屈曲し、堆積したヘドロ４を突き抜け、水層６中で開口された状態で設置されている。空間１４は、この両開口を通じて空間１４内が水層６で満たされている。左端部１２ａ、右端部１２ｃは空間１４内の水の循環性などの観点から水層６中で開口されていると好適であるが、状況に応じてさらに延伸されて一方がまたは両方が水層６上の大気中で開口されるようにしてもよい。
【００９５】
パイプ１０の中央部１２ｂは水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、左端部１２ａ、右端部１２ｃを含みその殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。なお、このように浄化水質生成システム１０５は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成であり、左端部１２ａ、右端部１２ｃが開口して上層部の水層６に突き抜けた構成となっている。
【００９６】
次に、浄化水質生成システム１０５による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１０５では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上する。なお、浄化水質生成システム１０５は可撓性部材によって川底の凹凸形状に柔軟に対応可能であり、この可撓性を利用して他の使用上の便宜性に応じることもできる。
【００９７】
＜実施形態６＞
図３Ｆには、本実施形態６に係る浄化水質生成システム１０６が示される。浄化水質生成システム１０６はパイプ１０から構成され、パイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様である。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【００９８】
浄化水質生成システム１０６は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口された筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０はヘドロ４が全くあるいはそれほど堆積していない箇所の水層６と接続される箇所まで延伸されてヘドロ４で完全には塞がれないようにＡ側とＢ側ともにＢ側が開口された状態で設置されている。空間１４は、この開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【００９９】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１００】
このように浄化水質生成システム１０６は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっている。
【０１０１】
次に、浄化水質生成システム１０６による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。また、浄化水質生成システム１０６では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、空間１４内の水の排出性も向上する。
【０１０２】
＜実施形態７＞
図３Ｇには、本実施形態７に係る浄化水質生成システム１０７が示される。浄化水質生成システム１０７は、パイプ１０と吸引装置２０とから構成される。パイプ１０はヘドロ４中に沈められておりこれに吸引装置２０が接続されている。パイプ１０、吸引装置２０の設置の方法は単に沈めたりすればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１０３】
浄化水質生成システム１０７は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された断面が略半円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。この密閉されたパイプには吸引管２２が接続され、吸引装置２０によって内部の空間内媒体を吸引することができる構造である。
【０１０４】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１０５】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１０６】
このように浄化水質生成システム１０７は、下から水底２／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっており、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１０７】
次に、浄化水質生成システム１０７による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の上面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。この際に吸引装置２０により空間１４内を吸引して負圧化し、固液分離を促進させる。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。本実施形態７では吸引装置２０により空間１４内が吸引されるので封止された横方向からの固液分離による透水作用も促進されることになる。透水された水は吸引装置２０によって吸引され、排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されてもよい。
【０１０８】
＜実施形態８＞
図３Ｈには、本実施形態８に係る浄化水質生成システム１０８が示される。浄化水質生成システム１０８は、ハーフパイプ１０と吸引装置２０とから構成される。ハーフパイプ１０はヘドロ４中に沈められ、これに吸引装置２０が接続された構成である。パイプ１０、吸引装置２０の設置の方法は単に沈めたりすればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１０９】
浄化水質生成システム１０８は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された筒状体たる図２Ｃに示されるハーフパイプ１０を用いている。この密閉されたパイプには吸引管２２が接続され、吸引装置２０によって内部の空間内媒体を吸引することができる構造である。
【０１１０】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は通常大気などで満たされている。ヘドロ４が混入する場合があるが吸引装置２０によって吸引して処理することができる。
【０１１１】
ハーフパイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１１２】
このように浄化水質生成システム１０８は、下から水底２／ハーフパイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっており、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１１３】
次に、浄化水質生成システム１０８による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の上面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。この際に吸引装置２０により空間１４内を吸引して負圧化し、固液分離を促進させる。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。本実施形態７では吸引装置２０により空間１４内が吸引されるので封止された横方向からの固液分離による透水作用も促進されることになる。透水された水は吸引装置２０によって吸引され、排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されても、水底２に吸収されてもよい。
【０１１４】
＜実施形態９＞
図３Ｉには、本実施形態９に係る浄化水質生成システム１０９が示される。浄化水質生成システム１０９は、パイプ１０がヘドロ４中に沈められている態様であり、水底２までヘドロ４の下層部が硬直化していることなどにより沈めることができずヘドロ４中に全体が囲まれた構成となっている。
【０１１５】
浄化水質生成システム１０９は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに封止され、密閉された断面が略円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。空間１４における空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１１６】
パイプ１０はヘドロ４中にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どがヘドロ４、ヘドロ４上の水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。ただし、下層部のヘドロの硬直化のばらつきなどにより、パイプ１０は傾けられ、斜め方向とされることもある。
【０１１７】
このように浄化水質生成システム１０９は、下から水底２／ヘドロ４／パイプ１０／ヘドロ４／水層６という構成となっている。
【０１１８】
次に、浄化水質生成システム１０９による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の全体（封止面部、上面部、側面部、下面部、）によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。封止されたパイプ１０は一定期間経過後、回収し、空間内から水を除去するか、別の封止されたパイプ１０を投入してもよい。
【０１１９】
＜実施形態１０＞
図３Ｊには、本実施形態１０に係る浄化水質生成システム１１０が示される。浄化水質生成システム１１０は、パイプ１０と吸引装置２０とから構成される。パイプ１０は水底２に対して垂直に水層６、ヘドロ４を貫通して立てられている。パイプ１０の設置の方法は適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。吸引装置２０は、空間１４内の空間内を吸引する吸引管２２と吸引動力源なるポンプ２４、および吸引された空間内媒体や水などの吸引物を水層６へ排出する排出管２６とから主に構成されている。
【０１２０】
浄化水質生成システム１１０は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口されているが、どちらかが水底２で封止される断面が略円形状の筒状体たる図２Ａに示されるパイプ１０を用いている。パイプ１０には吸引管２２がその水底部まで延伸されており、吸引装置２０によって空間１４内部の空間内媒体および透水してきた水を吸引することができる構造である。
【０１２１】
空間１４は、空間内媒体として投入当初は大気などで満たされているが、適宜状況に応じて水など他の媒体で満たしてもよい。
【０１２２】
このように浄化水質生成システム１１０は、水底２に対してパイプ１０が垂直に直立し、その周囲をヘドロ４およびヘドロ４上の水層６が取り囲む構成となっており、その内部であって水底２近傍まで吸引管２２が伸び、これに吸引装置２０が接続されている構成である。
【０１２３】
次に、浄化水質生成システム１１０による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２の側面部によりヘドロ４とヘドロ４中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。なお本実施形態１０では吸引装置２０を設けており、これにより空間１４内が吸引されるので透水された水は吸引装置２０によって吸引される。吸引された水は排出管２６によって水層６へと戻されてもよく、処理されてもよく、水底２に吸収されてもよい。
【０１２４】
＜実施形態１１＞
図３Ｋには、本実施形態１１に係る浄化水質生成システム１１１が示される。浄化水質生成システム１１１は、パイプ１０から構成される。パイプ１０は、ヘドロが現時点では堆積していないが、将来的にヘドロが堆積するおそれがある水層６中に沈められている。パイプ１０の設置の方法は単に沈めればよいが、適宜状況に応じて設置方法を判断すればよい。
【０１２５】
浄化水質生成システム１１１は、空間形成材として、Ａ側とＢ側ともに開口された断面が略円形状の筒状体たる図２Ａまたは図２Ｂに示されるパイプ１０を用いている。空間１４は、開口を通じて空間内媒体として水層６で満たされている。
【０１２６】
パイプ１０は水底２にほぼ横たわるように設置される。これにより外郭１２（透水性部材）は、その殆どが水層６の重力を受ける方向の位置となるように設置されている。すなわち、外郭１２は円筒形状の外郭であるため屈曲しているがその殆どが重力方向に対して斜めから略垂直である方向に配置されている。
【０１２７】
このように浄化水質生成システム１１１は下から水底２／パイプ１０／水層６という構成となっている。
【０１２８】
次に、浄化水質生成システム１１１による浄化水質生成方法について説明する。パイプ１０の外郭１２表面にヘドロの薄層ができた場合、このヘドロとヘドロ中の水とを固液分離して水を水層６で満たされた空間１４へ導く。これにより本実施形態に係る水の供給を実施することができる。空間１４内は水層６で満たされておりこの空間１４内の水は両側の開口を通じて外部と循環することができる構造となっている。したがって、ヘドロ４中で好気性菌により消費された酸素に乏しい水が空間１４に溜まっても水層６中に排出することができる。浄化水質生成システム１１１では、両端が開口したパイプを用いているので水層６とこの空間１４内の水との循環性が向上し、排出性も向上する。また、ヘドロが薄層の内に除去を促進するので、ヘドロが堆積することを予め防止することができる。
【０１２９】
以上述べてきた本実施形態に係る浄化水質生成方法を用いると、溶解酸素量が豊富な水を水底などに堆積したヘドロ全体に供給することで、例えば、より好気性を発揮し、好気性菌によるヘドロ酸化分解を促進する一方で、堆積したヘドロを溶解酸素量が豊富な水の供給の際に水中へ巻き上げ、水中に分散・浮遊させてしまうことなどをより防止することができる水中に堆積した水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法、浄化水質生成システム、これらに用いる空間形成材を提供することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態と他の汚泥の除去方法、汚泥の分解方法、汚泥の形成方法は組み合わせられて用いることもできる。例えば、ヘドロの種類を分析し、これを分解しやすい好気性菌を人工的にヘドロ中へ投入して本実施形態に係る水の供給による好気性菌によるヘドロ酸化分解をより促進させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本実施形態に係る汚泥内への水の供給を説明する模式図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｃ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｄ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図２Ｅ】本実施形態に係る空間形成材を示す斜視図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｂ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｃ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｄ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｅ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｆ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｇ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｈ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｉ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｊ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【図３Ｋ】本実施形態に係る浄化水質生成システムを示す断面説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
２ 水底、４ 汚泥（ヘドロ）、６ 水層、１０ 空間形成材、２０ 吸引装置、１０１〜１１１ 浄化水質生成システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法であって、
汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、
前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する浄化水質生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、前記汚泥中に配置される浄化水質生成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材として筒状体を用いる浄化水質生成方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材を、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置する浄化水質生成方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間内を吸引する浄化水質生成方法。
【請求項８】
水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成システムであって、
汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材が水中または汚泥中に配置され、
前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する浄化水質生成システム。
【請求項９】
請求項８に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、前記汚泥中に配置される浄化水質生成システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材として筒状体を用いる浄化水質生成システム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成システム。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材が、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置される浄化水質生成システム。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間内を吸引する吸引装置を備える浄化水質生成システム。
【請求項１５】
汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材であって、請求項１〜７のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法に用いられる空間形成材。
【請求項１６】
請求項１５に記載の空間形成材であって、
前記透水性部材は、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質である空間形成材。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の空間形成材であって、
前記空間形成材の少なくとも一部以上が可撓性部材で形成されてなる空間形成材。
【請求項１】
水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成方法であって、
汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材を水中または汚泥中に配置し、
前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する浄化水質生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、前記汚泥中に配置される浄化水質生成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材として筒状体を用いる浄化水質生成方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間形成材を、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置する浄化水質生成方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法であって、
前記空間内を吸引する浄化水質生成方法。
【請求項８】
水質を浄化して浄化水を生成する浄化水質生成システムであって、
汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材が水中または汚泥中に配置され、
前記透水性部材で前記汚泥と前記汚泥中に含まれる水とを固液分離して前記空間へ透水し、水質を浄化する浄化水質生成システム。
【請求項９】
請求項８に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、前記汚泥中に配置される浄化水質生成システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材として筒状体を用いる浄化水質生成システム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、少なくとも一端が開口しており、この開口が水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材は、両端が開口しており、両端の開口ともに水中に接続し、前記空間内が水で満たされて配置される浄化水質生成システム。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間形成材が、前記透水性部材が前記汚泥および前記汚泥外の水の重力を受ける方向の位置となるように設置される浄化水質生成システム。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか１つに記載の浄化水質生成システムであって、
前記空間内を吸引する吸引装置を備える浄化水質生成システム。
【請求項１５】
汚泥と水とを固液分離可能な透水性部材を含み前記汚泥と遮断された空間を形成する空間形成材であって、請求項１〜７のいずれか１つに記載の浄化水質生成方法に用いられる空間形成材。
【請求項１６】
請求項１５に記載の空間形成材であって、
前記透水性部材は、樹脂と、ロックウールと、ガラス繊維、炭素繊維、及びアルミ繊維から選択される少なくとも１種の無機繊維と、骨材とを含む材質である空間形成材。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の空間形成材であって、
前記空間形成材の少なくとも一部以上が可撓性部材で形成されてなる空間形成材。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図３Ｉ】
【図３Ｊ】
【図３Ｋ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図３Ｉ】
【図３Ｊ】
【図３Ｋ】
【公開番号】特開２００８−３６５０１（Ｐ２００８−３６５０１Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１２５５３（Ｐ２００６−２１２５５３）
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５００３９５７７２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５００３９５７７２）
【Ｆターム（参考）】
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