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WO2024117073A1 - 水質浄化システム - Google Patents

水質浄化システム Download PDF

Info

Publication number
WO2024117073A1
WO2024117073A1 PCT/JP2023/042341 JP2023042341W WO2024117073A1 WO 2024117073 A1 WO2024117073 A1 WO 2024117073A1 JP 2023042341 W JP2023042341 W JP 2023042341W WO 2024117073 A1 WO2024117073 A1 WO 2024117073A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
blue
green algae
purification system
float
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/042341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
順司 大土井
誠治 酒井
豊 藤原
慶詞 大野
Original Assignee
キョーラク株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023185092A external-priority patent/JP2024078410A/ja
Application filed by キョーラク株式会社 filed Critical キョーラク株式会社
Priority to CN202380073934.5A priority Critical patent/CN120035568A/zh
Publication of WO2024117073A1 publication Critical patent/WO2024117073A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor

Definitions

  • the present invention relates to a water purification system.
  • Patent Document 1 discloses a water purification device that uses a propeller attached to a float that rotates and strikes the water surface to dissolve oxygen in the water and activate microorganisms, thereby improving the water's natural purification ability.
  • Patent Document 1 may be insufficient in purifying water in areas where blue-green algae are proliferating, and there is a demand for a system that can more effectively purify the water in such areas.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and provides a water purification system that can improve the water quality in water areas where blue-green algae are proliferating.
  • a water purification system comprising a float island floating on a body of water and a blue-green algae crusher connected to the float island, the blue-green algae crusher being configured to apply an external force to the blue-green algae in the water to be treated in the body of water to crush it.
  • the blue-green algae in the water to be treated is crushed by the blue-green algae crusher, so the water quality can be improved even in water areas where blue-green algae are proliferating.
  • the combination of the float island and the blue-green algae crusher can further promote the improvement of water quality.
  • Fig. 1A is a perspective view of a water purification system 10 according to a first embodiment of the present invention installed in a water body R.
  • Fig. 1B is an enlarged view of an area B in Fig. 1A.
  • FIG. 1B is a view of the vicinity of region B in FIG. 1A as seen from the south side.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the water-bloom crusher 6 in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is an enlarged view of the crushing section 6d in FIG. 3.
  • a second configuration example of the crushing section 6d is shown.
  • Fig. 6A is a perspective view showing a state in which a water-bloom crusher 6 is attached to one float removed from a water purification system 10 according to a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 6A is a perspective view showing a state in which a water-bloom crusher 6 is attached to one float removed from a water purification system 10 according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of Fig. 6A taken along a line passing through the lock member 12.
  • Fig. 6A does not show the engagement portion 6h.
  • FIG. 8 shows a state in which the first member 6i and the second member 6j constituting the water-bloom crusher 6 are attached to one float 2 taken out of the water purification system 10 according to the third embodiment of the present invention.
  • Fig. 8A is a plan view (partially cross-sectional view)
  • Fig. 8B is a front view (partially cross-sectional view).
  • Fig. 9A is a diagram showing the second member 6j and its surrounding area in Fig. 8B as viewed from a direction perpendicular to the ground surface of the second housing 6l.
  • Fig. 9B is a cross-sectional view taken along line BB in Fig. 9A.
  • a water purification system 10 includes a float island 1 floating on a water body R and a water-bloom crusher 6 connected to the float island 1.
  • the water purification system 10 preferably includes foam glass 8 (shown in Figure 2) submerged in the water body R.
  • the water area R is an area that includes the target water W to be purified, and examples of the area include reservoirs such as dam reservoirs, reservoirs, and balancing reservoirs, and lakes and marshes such as lakes and marshes.
  • the water area R is preferably an area where blue-green algae has already occurred or is expected to occur. In such cases, the technical significance of applying the water purification system 10 of the present embodiment is significant.
  • Blue-green algae is a general term for planktonic blue-green algae, and examples of planktonic blue-green algae include Microcystis, Aphanizomenon, and Anabaena.
  • the area of the water area R is, for example, 100 to 300,000 m 2 , and preferably 500 to 100,000 m 2.
  • the area is, for example, 100, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 10000, 50000, 100,000, and 300,000 m 2 , and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here or any of the values equal to or larger than the range.
  • the average depth of the water area R is, for example, 0.5 to 100 m, and preferably 1 to 10 m. Specifically, the average depth may be, for example, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10, 50, or 100 m, or may be in a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the float island 1 is preferably formed by connecting a plurality of floats 2.
  • east (E), west (W), south (S), and north (N) follow the definitions shown in Fig. 1A.
  • the floats 2 are connected directly or via joints 3. More specifically, two floats 2 adjacent in the north-south direction are connected directly, and two floats 2 adjacent in the east-west direction are connected via joints 3.
  • Each float 2 is manufactured, for example, by blow molding, in which a molten cylindrical parison is sandwiched between multiple split dies and inflated.
  • Various thermoplastic resins can be used as the molding material, but polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene are preferably used.
  • the float 2 has an overall rectangular (rectangular) outer shape and is structured to have a hollow space inside that contains gas (air, etc.).
  • the joint 3 is also formed by blow molding and has a hollow space inside.
  • the float 2 is equipped with payloads such as solar panels 4, cables, a power conditioner, and a junction box (payloads other than the solar panels 4 are not shown).
  • payloads such as solar panels 4, cables, a power conditioner, and a junction box (payloads other than the solar panels 4 are not shown).
  • Many floats 2 are equipped with solar panels 4, which can generate electricity.
  • the solar panels 4 are mounted at an angle with the light-receiving surface facing south to increase power generation efficiency.
  • the electricity generated by the solar panels 4 is transmitted through cables.
  • DC power from multiple solar panels 4 is collected in a junction box through cables, and the DC power from the junction box is converted to AC power by a power conditioner.
  • the junction box and power conditioner may be installed on the ground instead of on the float 2.
  • the floats 2 placed on the periphery of the float island 1 do not normally carry cargo such as solar panels 4, and are used as passageways.
  • such floats 2 will be referred to as “periphery floats” and the remaining floats 2 will be referred to as “internal floats.”
  • the outer float 2A is arranged to surround the inner float. As shown in FIG. 2, one end of a mooring member 5 such as an anchor rope is fixed to part or all of the outer float 2A. The other end of the mooring member 5 is connected to an anchor sunk in the bottom G of the pond or lake, or fixed to the land surrounding the pond or lake. This prevents the float 2 from floating up and the float island 1 from being washed away.
  • a mooring member 5 such as an anchor rope is fixed to part or all of the outer float 2A.
  • the other end of the mooring member 5 is connected to an anchor sunk in the bottom G of the pond or lake, or fixed to the land surrounding the pond or lake. This prevents the float 2 from floating up and the float island 1 from being washed away.
  • the ratio of the area of the float island 1 to the area of the water area R is, for example, 1 to 100%, specifically, for example, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the float island 1 may be fixed or movable. By moving the float island 1 to agitate the water in the water area R, the efficiency of water purification can be improved.
  • the float island 1 can be composed of a fixed float island and movable float islands arranged around it, and the movable float islands can rotate around the fixed float island.
  • the blue-green algae crusher 6 is connected to the float island 1, and is configured to be capable of crushing the blue-green algae in the water W to be treated in the water area R by applying an external force.
  • An advantage of connecting the blue-green algae crusher 6 to the float island 1 is that, unlike when the blue-green algae crusher 6 is installed on land or at the bottom of the water, the positional relationship between the blue-green algae crusher 6 and the water surface can be kept constant. Since the concentration of blue-green algae tends to be high at a position 80 to 100 cm from the water surface, by keeping the positional relationship between the blue-green algae crusher 6 and the water surface constant, the crushing efficiency of the blue-green algae can be easily improved.
  • the blue-green algae crusher 6 may be connected to the float island 1 by an engagement structure that prevents the blue-green algae crusher 6 from moving relative to the float island 1, or may be connected to the float island 1 by hanging it from the float island 1 using a rope 7, for example.
  • the blue-green algae crusher 6 is preferably placed on the periphery of the float island 1. Directly below the float island 1, blue-green algae is less likely to occur because the float island 1 blocks sunlight.
  • the water area R surrounding the float island 1 is more likely to have a higher concentration of blue-green algae than directly below the float island 1, and by placing the blue-green algae crusher 6 on the periphery of the float island 1, it becomes possible to efficiently crush the blue-green algae.
  • the blue-green algae crusher 6 is preferably connected to the outer periphery float 2A.
  • M1 The median diameter of the blue-green algae before crushing is M1, and the median diameter of the blue-green algae after crushing is M2.
  • M1 is, for example, 30 ⁇ m or more, and preferably 50 ⁇ m or more.
  • M1 is, for example, 30 ⁇ m to 500 ⁇ m, and specifically, for example, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 ⁇ m, and may be in a range between any two of the numerical values exemplified here or any value greater than or equal to the numerical values exemplified here.
  • M2 is, for example, 25 ⁇ m or less, and preferably 20 ⁇ m or less.
  • M2 is, for example, 1 to 25 ⁇ m, and specifically, for example, 1, 5, 10, 15, 20, 25 ⁇ m, and may be in a range between any two of the numerical values exemplified here or any value less than or equal to the numerical values exemplified here.
  • M2/M1 is, for example, 0.5 or less, and preferably 0.3 or less. This value is, for example, 0.001 to 0.5, specifically, for example, 0.001, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here or less than any one of them.
  • the median diameter of the water-bloom can be measured using a laser diffraction/scattering type particle size distribution (particle size distribution) measuring device (for example, Model LA-960 manufactured by Horiba, Ltd.).
  • the cell walls (peptidoglycan walls) of the blue-green algae are preferably destroyed. This makes the blue-green algae more easily preyed upon by microorganisms (preferably aerobic microorganisms), promoting water purification.
  • the water-bloom crusher 6 is preferably configured to operate using electricity generated by the solar panels 4 mounted on the float island 1. In this case, an external power supply is not required, which contributes to reducing CO2 emissions.
  • the blue-green algae crusher 6 preferably includes a housing 6a, a water inlet 6b, a pump 6c, a crushing section 6d, and a discharge port 6e.
  • the water inlet 6b and the discharge port 6e are provided in the housing 6a, and the pump 6c and the crushing section 6d are arranged inside the housing 6a.
  • a filter 6f may be arranged between the water inlet 6b and the crushing section 6d. The water to be treated W contained in the water area R is sucked in by the action of the pump 6c and supplied to the crushing section 6d through the filter 6f, and the treated water obtained by crushing the blue-green algae by applying an external force to the blue-green algae in the crushing section 6d is discharged through the discharge port 6e.
  • the housing 6a is provided with a ring-shaped connection section 6g for connecting the rope 7.
  • the filter 6f is provided so that foreign matter that cannot pass through the narrowed section 6d2 does not enter the narrowed section 6d2.
  • a filter may also be provided at the water inlet 6b to reduce the amount of foreign matter entering the housing 6a.
  • the number of crushing units 6d provided in the blue-green algae crusher 6 may be one or more. By providing multiple crushing units 6d in the blue-green algae crusher 6 as in this embodiment, the efficiency of crushing the blue-green algae can be improved.
  • the pump 6c and the discharge port 6e may be provided corresponding to each crushing unit 6d, or the pump 6c and/or the discharge port 6e may be shared by multiple crushing units 6d.
  • the water intake 6b is preferably 0 to 2.0 m deep from the water surface, more preferably 0.4 to 1.4 m, and even more preferably 0.6 to 1.2 m deep.
  • the depth may be, for example, 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, or 2.0 m, or may be in the range between any two of the values exemplified here. Since the concentration of blue-green algae tends to be high near the water surface, arranging the water intake 6b close to the water surface allows for efficient crushing of the blue-green algae.
  • the water intake 6b is arranged below the discharge port 6e, but the water intake 6b may also be arranged above the discharge port 6e.
  • the treated water discharged from the outlet 6e can be used to cool the solar panel 4.
  • a hose with one end connected to the outlet 6e is placed under the solar panel 4, and the solar panel 4 can be cooled by spraying treated water from a hole on the side of the hose toward the back surface of the solar panel 4. Also, by spraying treated water at the bottom of each of multiple solar panels 4, multiple solar panels 4 can be cooled with a single hose.
  • the crushing section 6d includes an inlet section 6d1, a narrowing section 6d2, a collision wall 6d3, an outlet section 6d4, and first and second volume sections 6d51 and 6d52, as shown in FIG. 4.
  • the pump 6c By the action of the pump 6c, the water W to be treated flows in from the inlet section 6d1, passes through the first volume section 6d51, the narrowing section 6d2, and the second volume section 6d52 in this order, and flows out from the outlet section 6d4.
  • the flow area S1 of the narrowing section 6d2 is smaller than the flow area S2 of the volume section (first volume section 6d51) upstream of the narrowing section 6d2 and the flow area S3 of the volume section (second volume section 6d52) downstream of the narrowing section 6d2.
  • the value of S1/S2 and/or S1/S3 is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.2 or less. This value is, for example, 0.001 to 0.5, specifically, for example, 0.001, 0.01, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here or less than any of them.
  • the narrowed portion 6d2 is preferably annular.
  • the width W1 of the narrowed portion 6d2 is, for example, 10 mm or less, preferably 5 mm or less, and more preferably 3 mm or less.
  • W1 is, for example, 0.0001 to 10 mm, specifically, for example, 0.0001, 0.001, 0.01, 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 10 mm, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here or less than any of them. If the median diameter of the water-bloom before crushing is M1, the value of W1/M1 is, for example, 100 or less, and preferably 50 or less.
  • This value is, for example, 0.1 to 100, specifically, for example, 0.1, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here or less than any of them.
  • the collision wall 6d3 is arranged in the direction of travel of the water W to be treated that has passed through the narrowing section 6d2, making it easier for the water W to be treated that has been accelerated when passing through the narrowing section 6d2 to collide with the collision wall 6d3 with force. Then, as the water W to be treated collides with the collision wall 6d3, an impact force is applied to the blue-green algae A contained in the water W to be treated, causing the blue-green algae A to be further crushed.
  • an impact force is applied to the blue-green algae A due to cavitation that occurs when the water W to be treated passes through the narrowing section, causing the blue-green algae A to be further crushed.
  • Cavitation is a physical phenomenon in which pressure differences in a liquid flow cause bubbles to appear and disappear in a short period of time; a drop in pressure causes water to boil and/or the release of dissolved gas creates tiny bubbles (microbubbles and/or nanobubbles) with a diameter of 100 ⁇ m or less, and when these bubbles burst, shock waves are generated that apply an impact force to Blue-green algae A.
  • Air is preferably supplied to the pulverization section 6d.
  • the supply of air can be performed by connecting one end of an air tube to the pulverization section 6d and opening the other end to the atmosphere.
  • air is sucked into the pulverization section 6d as the water to be treated flows through the pulverization section 6d.
  • One end of the air tube may be connected to either the narrowed section 6d2, its upstream side, or its downstream side, but it is preferable to connect it to the upstream side of the narrowed section 6d2. This is because the air passing through the narrowed section 6d2 promotes the pulverization of the blue-green algae.
  • the supply of air may be performed actively using a pump or the like.
  • the number of bubbles generated by cavitation is, for example, 10 million bubbles/mL or more, for example, 10 million to 1 billion bubbles/mL, and preferably 100 million to 500 million bubbles/mL.
  • the average particle size of the bubbles is, for example, 1 to 500 nm, preferably 10 to 100 nm, and more preferably 20 to 60 nm.
  • the above three types of external forces are applied to the blue-green algae A, so that the blue-green algae A is effectively pulverized.
  • the crushing section 6d includes an inflow section 6d1, first to third narrowing sections 6d21 to 6d23, first and second collision walls 6d31, 6d32, an outflow section 6d4, and first to fourth volume sections 6d51 to 6d54, as shown in Figure 5.
  • the pump 6c By the action of the pump 6c, the water W to be treated flows in from the inflow section 6d1, passes through the first volume section 6d51, the first narrowing section 6d21, the second volume section 6d52, the second narrowing section 6d22, the third volume section 6d53, the third narrowing section 6d23, and the fourth volume section 6d54 in this order, and flows out from the outflow section 6d4.
  • the flow area of each of the first to third narrowing sections 6d21 to 6d23 is smaller than the flow area of the volume section upstream and the flow area of the volume section downstream.
  • the first and third narrowing portions 6d21 and 6d23 are formed of circular holes provided in the plate-shaped partition wall 6d6.
  • the first and third narrowing portions 6d21 and 6d23 are provided so as to be inclined with respect to the flow direction from the inlet portion 6d1 toward the outlet portion 6d4.
  • the inclination angle of the first and third narrowing portions 6d21 and 6d23 is preferably 20 to 50 degrees, more preferably 30 to 40 degrees.
  • the second narrowing portion 6d22 has a Venturi shape.
  • the water W to be treated is accelerated when passing through each of the first to third narrowing portions 6d21 to 6d23.
  • the water W to be treated that has passed through the first narrowing portion 6d21 collides with the first collision wall 6d31
  • the water W to be treated that has passed through the second narrowing portion 6d22 collides with the second collision wall 6d32.
  • the contents described in the first configuration example also apply to this configuration example as long as they are not contrary to the spirit of the first configuration example.
  • the crushing section 6d includes an inlet section 6d1, a narrowing section 6d2, an air supply section 6d7, an outlet section 6d4, and first and second volume sections 6d51 and 6d52, as shown in FIG. 7.
  • the pump 6c By the action of the pump 6c, the water W to be treated flows in from the inlet section 6d1, passes through the first volume section 6d51, the narrowing section 6d2, and the second volume section 6d52 in that order, and flows out from the outlet section 6d4.
  • the flow area S1 of the narrowing section 6d2 is smaller than the flow area S2 of the volume section (first volume section 6d51) upstream of the narrowing section 6d2 and the flow area S3 of the volume section (second volume section 6d52) downstream of the narrowing section 6d2.
  • the air supply section 6d7 also includes an air flow path 6d8 configured to supply air to the water W to be treated.
  • the air flow path 6d8 is disposed so that one end 6d9 is open to the atmosphere and the other end 6d10 faces the flow path of the water W to be treated.
  • air is entrained in the water W to be treated and supplied to the water W to be treated.
  • the supply of air promotes the breaking up and decomposition of the blue-green algae.
  • the other end 6d10 is disposed so as to face the second volume section 6d52 (preferably a position of the second volume section 6d52 adjacent to the narrowed section 6d2).
  • the narrowed portion 6d2 is narrowest immediately before the air supply portion 6d7.
  • the second volume portion 6d52 is larger in diameter than the narrowed portion 6d2 at the boundary with the narrowed portion 6d2, and gradually decreases in diameter as it moves away from the narrowed portion 6d2.
  • the second volume portion 6d52 is narrowest at the constricted portion 6d16, and gradually increases in diameter from the constricted portion 6d16 toward the outflow portion 6d4.
  • the absolute value of the inclination angle is the first inclined portion 6d17>the second inclined portion 6d18>the third inclined portion 6d19.
  • the air flow path 6d8 has multiple other ends 6d10, and the multiple other ends 6d10 are arranged spaced apart in the circumferential direction.
  • the number of other ends 6d10 is, for example, 2 to 12, and preferably 4 to 8 (6 in this embodiment).
  • the multiple other ends 6d10 are preferably arranged evenly spaced apart in the circumferential direction.
  • the air flow path 6d8 includes an annular flow path 6d11, a first flow path 6d12 connecting the annular flow path 6d11 to one end 6d9, and a second flow path 6d13 connecting the annular flow path 6d11 to the other end 6d10.
  • the second flow paths 6d13 are provided corresponding to each other end 6d10, so that the number of the second flow paths 6d13 is equal to the number of the other ends 6d10.
  • the second flow paths 6d13 are tapered toward the other end 6d10.
  • the narrowed portion 6d2 is disposed within the cylindrical portion 6d14, and a circular mixing space 6d15 is provided on the outside of the cylindrical portion 6d14. As shown in FIG.
  • the direction A in which the second flow path 6d13 faces is preferably offset from the direction A1 toward the center of the narrowed portion 6d2, and more preferably coincides with the tangent direction A2 of the outer circumferential surface of the cylindrical portion 6d14.
  • the foamed glass 8 is a foamed glass, and can be produced by crushing glass, adding a foaming agent, and melting and foaming in a firing furnace.
  • the glass used as the raw material is preferably waste glass from the viewpoint of environmental protection.
  • the foamed glass 8 is porous and has a large surface area, so it is easy for microorganisms to live in. For this reason, by submerging the foamed glass 8 in a water area R, it is possible to increase the number of microorganisms, and it is possible to promote the predation of the crushed water-bloom A by the microorganisms.
  • the foamed glass 8 is preferably in a granular form.
  • the foamed glass 8 preferably has an average particle diameter of 3 to 8 mm, preferably 4 to 7 mm, and more preferably 5 to 6 mm.
  • the average particle diameter means the average value of the sphere-equivalent diameters of 100 particles randomly selected from particles having a sphere-equivalent diameter of 1 mm or more.
  • the specific gravity of the foam glass 8 is, for example, 0.3 to 1.6, preferably 0.3 to 0.6, and specifically, for example, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, and may be in a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the expansion ratio of the foam glass 8 is, for example, 1.5 to 10 times, and specifically, for example, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0 times, and may be in a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the foam glass 8 preferably has open bubbles. In this case, even if the specific gravity of the foam glass 8 is less than 1, the foam glass 8 can be submerged in water by water penetrating into the open bubbles.
  • the amount of foam glass 8 used per 1 m 3 of water in the water area R is preferably 0.0001 to 0.2 m 3 , more preferably 0.0005 to 0.1 m 3 , and even more preferably 0.001 to 0.02 m 3.
  • the amount of foam glass 8 used per 1 m 3 of water in the water area R is, for example, 0.0001, 0.0005, 0.001, 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, or 0.2 m 3 , and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the foam glass 8 may be placed so that it can come into contact with the water in the water area R. It may be submerged in the water area R, or the water in the water area R may be sucked up by a pump or the like and brought into contact with the foam glass 8 without being submerged in the water area R.
  • the foam glass 8 in the water area R it may be directly dispersed in the water area R and submerged in the water area R, but it is preferable to submerge the foam glass 8 in the water area R while it is contained in a net bag 9. In the latter case, there is an advantage that the foam glass 8 can be easily recovered and replaced.
  • the net bag 9 containing the foam glass 8 is fixed to an anchor 11 provided on the bottom of the water area R.
  • the net bag containing the foam glass 8 is prevented from being washed away to another location. It is preferable that a buoy is connected to the anchor 11. By floating the buoy on the water surface, it becomes easier to identify the location where the foam glass 8 is submerged.
  • the foam glass 8 can be contained in a container.
  • the water in the water area R can be brought into contact with the foam glass 8 by sucking up the water in the water area R using a pump or the like and supplying it into the container.
  • the water in the container can be discharged using a pump, or can be discharged through an opening in the bottom wall or side wall of the container.
  • the treated water discharged from the blue-green algae crusher 6 can be directly supplied to the container. In this case, the decomposition of the blue-green algae crushed by the blue-green algae crusher 6 is more likely to be promoted.
  • the container containing the foam glass 8 can be placed on land, on a float island 1, or floated on the water area R.
  • Second embodiment A water purification system 10 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 6. This embodiment is similar to the first embodiment, and the contents described in the first embodiment are also applicable to this embodiment as long as they are not contrary to the spirit of the first embodiment.
  • the algae crusher 6 is disposed in the opening 2a provided in the float 2.
  • the algae crusher 6 is preferably fixed to the float 2 so as to be movable in the vertical direction. In this case, by moving the algae crusher 6 in the vertical direction, the position of the water intake 6b shown in FIG. 3 can be adjusted to improve purification efficiency and improve the workability of installing and maintaining the algae crusher 6.
  • the algae crusher 6 may also be suspended from the float 2 so as to be submerged below the opening 2a. In this case, the float 2 is prevented from tilting due to the gravity of the algae crusher 6, compared to when the algae crusher 6 is suspended from the outside of the float 2. In addition, it is easier to lift the algae crusher 6, compared to when the algae crusher 6 is suspended from the underside of the float 2, which has no opening.
  • a locking member 12 is provided on the float 2.
  • the locking member 12 is configured to be able to switch between a state where it is engaged with an engaging portion 6h provided on the blue-green algae crusher 6 and a state where the engagement is released.
  • the above switching can be made possible by sliding the locking member 12. This allows the blue-green algae crusher 6 to be moved in the vertical direction by releasing the engagement with the locking member 12.
  • the engaging portions 6h can be provided at a plurality of height positions spaced apart in the vertical direction on the blue-green algae crusher 6. In this case, the position where the blue-green algae crusher 6 is fixed can be shifted in the vertical direction by changing the engaging portion 6h that is engaged with the locking member 12.
  • the combination of the locking member 12 and the engaging portion 6h may be, for example, something like a pin and a hole into which the pin can be inserted.
  • a mooring member 5 as shown in FIG. 2, to the float 2 with the blue-green algae crusher 6 attached to the opening 2a.
  • the float 2 is prone to deformation when a large horizontal load is applied to the float 2 by the mooring member 5, but by attaching the blue-green algae crusher 6 to the opening 2a, deformation of the float 2 can be suppressed. This can increase the mooring strength of the float island 1.
  • the blue-green algae crusher 6 is composed of a first member 6i and a second member 6j.
  • the first member 6i includes a first housing 6k and a pump 6c.
  • the pump 6c is disposed within the first housing 6k.
  • the second member 6j includes a second housing 6l and a crushing unit 6d.
  • the crushing unit 6d is disposed within the second housing 6l.
  • the second housing 6l includes a housing body 6l1 and a lid 6l2 that covers the opening.
  • the first member 6i and the second member 6j are connected by a pipe 6r.
  • the blue-green algae crusher 6 of the first and second embodiments may be too heavy to transport easily, but in this embodiment, the pump 6c and the crushing unit 6d, which are particularly heavy among the blue-green algae crusher 6, are disposed within separate members, and the first member 6i and the second member 6j are each lighter than the blue-green algae crusher 6 of the first and second embodiments. According to this embodiment, the first member 6i and the second member 6j are transported and installed on the float 2, and then the first member 6i and the second member 6j are connected with the pipe 6r, so that the blue-green algae crusher 6 can be installed on the float 2 without transporting the heavy integrated blue-green algae crusher 6.
  • the crushing section 6d may be any of the first to third configuration examples described above, but the third configuration example is preferred.
  • the blue-green algae crusher 6 is equipped with multiple second members 6j, and these second members 6j are each connected to the first member 6i via a pipe 6r. With this configuration, the water W to be treated sucked up by one first member 6i can be treated by multiple second members 6j, improving the efficiency of crushing the blue-green algae.
  • Multiple pumps 6c or a single pump 6c may be provided within the first member 6i. In the former case, each pump 6c can be connected to each second member 6j. In the latter case, the water W to be treated sucked up by the single pump 6c can be branched and supplied to multiple second members 6j. In the former case, the efficiency of crushing the blue-green algae can be improved, and in the latter case, the equipment costs can be reduced.
  • One end of the pipe 6r is connected to the pump 6c in the first member 6i, and the other end is connected to the crushing section 6d in the second member 6j, so that the water W to be treated sucked by the pump 6c can be sent to the crushing section 6d.
  • a plurality of crushing sections 6d are provided in the second member 6j, and these crushing sections 6d and the pipe 6r are connected via a branch pipe 6m. It is preferable that the root of the branch pipe 6m is provided in the side wall 6l3 of the second housing 6l and inserted into the opening. In this case, the root of the branch pipe 6m is supported by the side wall 6l3.
  • the water W to be treated flowing through one pipe 6r can be treated by a plurality of crushing sections 6d, so that the crushing efficiency of the blue-green algae is improved.
  • the crushing section 6d can be fixed to the second housing 6l using a fixing plate 6q. It is preferable that the fixing plate 6q has a portion 6q1 arranged on the upper side of the crushing section 6d and a portion 6q2 fixed to the second housing 6l.
  • the fixing plate 6q can be fixed to the second housing 6l using, for example, screws 6t.
  • the first member 6i is preferably installed in the opening 2a of the float 2.
  • the first member 6i can be installed by fixing the brackets 6n and 6o to the first housing 6k of the first member 6i, inserting the first housing 6k into the opening 2a, and abutting the brackets 6n and 6o against the float 2 to prevent the first housing 6k from falling.
  • the first member 6i can be easily attached and detached to the float 2.
  • the float 2 includes a float body 2b and an erected portion 2c.
  • the erected portion 2c is connected to the float body 2b via a hinge portion 2d provided at a position adjacent to the opening 2a of the float body 2b.
  • the float 2 can be manufactured by forming a molded body in which the float body 2b and the erected portion 2c are each integrally molded in a hollow shape with the erected portion 2c lying on its side, cutting three sides around the erected portion 2c in this molded body, and raising the erected portion 2c with the remaining side as the hinge portion 2d.
  • the area where the upright portion 2c was lying on its side in the molded body becomes the opening 2a after the upright portion 2c is raised.
  • the opening 2a and the upright portion 2c are placed in a recess 2e provided in the float body 2b.
  • the bracket 6n is placed on the upright portion 2c.
  • the bracket 6o is placed on the opposite side of the bracket 6n across the first member 6i.
  • the bracket 6o is placed on the bottom surface of the recess 2e.
  • the second member 6j is preferably installed on the float 2.
  • a nut (not shown) used to connect the floats 2 to each other is embedded on the floats 2, and the second member 6j can be installed on the float 2 by fixing the metal fitting 6p to this nut and then fixing the metal fitting 6p to the second housing 6l.
  • the part of the crushing unit 6d on the outlet 6d4 side is preferably inserted into an opening provided in the side wall 6l4 of the second housing 6l.
  • the side wall 6l4 is preferably opposed to the side wall 6l3. If the outlet 6d4 is located higher than the water surface, the treated water obtained by crushing the blue-green algae will collide with the water surface and generate noise, so in order to reduce the generation of such noise, it is preferable to connect a pipe 6u to the outlet 6d4 and make the tip of the pipe 6u lower than the water surface. In addition, it is preferable that the pipe 6u is inclined away from the float 2 (particularly the water supply port 6b).
  • the treated water is discharged away from the float 2, so that the proportion of untreated blue-green algae contained in the treatment target water W sucked from the water supply port 6b is increased.
  • the first housing 6k is provided with a water supply port 6b on the opposite side (the right side in FIG. 8B) from the side where the pipe 6u is provided. This water supply port 6b is located away from the tip of the pipe 6u, so that the proportion of untreated blue-green algae contained in the water W to be treated is increased by sucking the water W to be treated from this water supply port 6b.
  • the housing of the water-bloom crusher 6 can be omitted if not necessary.
  • the housing 6a may be omitted, and the pump 6c may be suspended by the rope 7.
  • the filter 6f may be attached to, for example, the water intake of the pump 6c.
  • a reservoir having an area of 1319.585 m2 and a depth of 6.8 m when full A float island 1 was placed in the center of the reservoir so as to cover 5.4% of the area of the reservoir, and a blue-green algae crusher 6 was placed near the northern end of the float island 1.
  • Six solar panels 4 were installed on the float island 1.
  • the blue-green algae crusher 6 was installed so that the position of the water intake 6b was 80 cm from the water surface.
  • the glass foaming material (foam glass 8) was sprayed in the area except for the area directly below the float island 1.
  • the glass foaming material used had a specific gravity of 0.3 to 0.6 and had continuous bubbles.
  • the amount of glass foaming material sprayed was 12 m3 (3.6 t).
  • the width of the narrowed portion 6d2 of the blue-green algae crusher 6 was 3 mm.
  • the processing capacity of each blue-green algae crusher 6 was 50 L/min.
  • the water-green algae crusher 6 was operated by electricity generated by the solar panel 4 .
  • the water purification system 10 was operated for six months, and the median diameter of the blue-green algae, the redox potential, and the transparency were measured before and after operation.
  • the median diameter of the blue-green algae changed from 81 ⁇ m to 11 ⁇ m before and after operation.
  • the redox potential changed from 202 mV to 126 mV before and after operation.
  • the transparency changed from 80 cm to 4.5 m before and after operation.

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Abstract

アオコが繁殖している水域の水質を改善可能な水質浄化システムを提供する。　本発明によれば、水域上に浮かべられたフロート島と、前記フロート島に連結されたアオコ粉砕機を備える、水質浄化システムであって、前記アオコ粉砕機は、前記水域内の処理対象水中のアオコに対して外力を加えて粉砕可能に構成される、水質浄化システムが提供される。

Description

水質浄化システム
　本発明は、水質浄化システムに関する。
　特許文献１には、フロートに設けたプロペラを回転させて水面を叩くことによって水域内に酸素を溶存させて微生物を活性化させ、これによって水質の自然浄化能力を向上させる点を特徴とする水質浄化装置が開示されている。
特開平１１－１２８９９０号公報
　特許文献１の技術は、アオコが繁殖している水域においては、水質浄化効果が不十分である場合があり、このような水域の水質をより効果的に浄化可能なシステムが求められている。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アオコが繁殖している水域の水質を改善可能な水質浄化システムを提供するものである。
　本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］水域上に浮かべられたフロート島と、前記フロート島に連結されたアオコ粉砕機を備える、水質浄化システムであって、前記アオコ粉砕機は、前記水域内の処理対象水中のアオコに対して外力を加えて粉砕可能に構成される、水質浄化システム。
［２］［１］に記載の水質浄化システムであって、前記アオコ粉砕機は、前記フロート島に載置されたソーラパネルによって生成された電力によって動作するように構成される、水質浄化システム。
［３］［１］又は［２］に記載の水質浄化システムであって、前記水域中の水と接触可能に配置された発泡ガラスを備える、水質浄化システム。
［４］［１］～［３］の何れか１つに記載の水質浄化システムであって、前記外力は、前記処理対象水が狭窄部を通過する際に前記アオコに加えられるせん断力を含む、水質浄化システム。
［５］［４］に記載の水質浄化システムであって、前記外力は、前記狭窄部を通過する際に加速された前記処理対象水が衝突壁に衝突する際に前記アオコに加えられる衝撃力と、前記処理対象水が前記狭窄部を通過する際に発生するキャビテーションによって前記アオコに加えられる衝撃力をさらに含む、水質浄化システム。
［６］［１］～［５］の何れか１つに記載の水質浄化システムであって、前記アオコ粉砕機は、前記フロート島から吊り下げられる、水質浄化システム。
［７］［１］～［６］の何れか１つに記載の水質浄化システムであって、前記アオコ粉砕機は、前記フロート島の周縁部に配置される、水質浄化システム。
［８］［３］に記載の水質浄化システムであって、前記発泡ガラスは、網袋内に収容された状態で前記水域に沈められる、水質浄化システム。
　本発明によれば、処理対象水内のアオコがアオコ粉砕機で粉砕されるので、アオコが繁殖している水域であっても、水質を改善することができる。また、フロート島を水域上に浮かべることによって、フロート島の下が影になって、アオコの生育が抑制される。このため、フロート島と、アオコ粉砕機の組み合わせによって、水質の改善を一層促進することが可能である。
図１Ａは、本発明の第１実施形態の水質浄化システム１０を水域Ｒに設置した状態の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａ中の領域Ｂの拡大図である。 図１Ａの領域Ｂ近傍を、南側から見た図である。 図２中のアオコ粉砕機６の断面図である。 図３中の粉砕部６ｄの拡大図である。 粉砕部６ｄの第２の構成例を示す。 図６Ａは、本発明の第２実施形態の水質浄化システム１０から取り出した１つのフロートにアオコ粉砕機６が装着されている状態を示す斜視図である。図６Ｂは、図６Ａの、ロック部材１２を通る断面図である。図６Ａでは、係合部６ｈを図示省略している。 粉砕部６ｄの第３の構成例を示す。 図８は、本発明の第３実施形態の水質浄化システム１０から取り出した１つのフロート２に、アオコ粉砕機６を構成する第１部材６ｉ及び第２部材６ｊ等が装着されている状態を示す。図８Ａは、平面図（一部断面図）であり、図８Ｂは、正面図（一部断面図）である。 図９Ａは、図８Ｂ中の第２部材６ｊとその周辺の部位を、第２筐体６ｌの接地面に垂直な方向から見た図である。図９Ｂは、図９Ａ中のＢ－Ｂ断面図である。
　以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
１．第１実施形態
　図１～図５に示すように、本発明の第１実施形態の水質浄化システム１０は、水域Ｒ上に浮かべられたフロート島１と、フロート島１に連結されたアオコ粉砕機６を備える。水質浄化システム１０は、水域Ｒに沈められた発泡ガラス８（図２に図示）を備えることが好ましい。
＜水域Ｒ＞
　水域Ｒとは、水質を浄化したい処理対象水Ｗが含まれる領域であり、例えば、ダム貯水池、ため池、調整池などの貯水池や、湖や沼などの湖沼が挙げられる。水域Ｒとしては、アオコがすでに発生しているか、アオコが発生することが予想されているものが好ましい。このような場合に、本実施形態の水質浄化システム１０を適用する技術的意義が顕著であるからである。アオコは、浮遊性藍藻の総称であり、浮遊性藍藻としては、ミクロキスティス、アファニゾメノン、アナベナなどが挙げられる。水域Ｒの面積は、例えば１００～３０００００ｍ２であり、５００～１０００００ｍ２が好ましい。この面積は、具体的には例えば、１００、５００、１０００、２０００、３０００、５０００、１００００、５００００、１０００００、３０００００ｍ２であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以上であってもよい。水域Ｒの平均深さは、例えば、０．５～１００ｍであり、１～１０ｍが好ましい。この平均深さは、具体的には例えば、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０、５０、１００ｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。
＜フロート島１＞
　フロート島１は、好ましくは、複数のフロート２を連結して構成される。以下の説明において、東（Ｅ）・西（Ｗ）・南（Ｓ）・北（Ｎ）は、図１Ａに示す定義に従う。
　複数のフロート２は、直接又はジョイント３を介して連結されている。より具体的には、南北方向に隣接する２つのフロート２は、直接連結されており、東西方向に隣接する２つのフロート２は、ジョイント３を介して連結されている。
　各フロート２は、例えば、溶融状態の筒状のパリソンを複数の分割金型で挟んで膨らますブロー成形によって製造され、成形材料には、各種の熱可塑性樹脂を使用することができるが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を好適に用いることができる。フロート２は、全体の外形が矩形状（長方形状）をしており、内部に気体（空気等）を収容する中空部を有する構造になっている。ジョイント３も同様にブロー成形によって形成され、中空部を有する構造になっている。
　フロート２には、ソーラパネル４、ケーブル、パワコン、接続箱などの積載物が搭載される（ソーラパネル４以外の積載物は不図示）。多くのフロート２には、ソーラパネル４が搭載されており、ソーラパネル４で発電が可能になっている。ソーラパネル４は、発電効率が高くなるように、受光面が南向きになるように傾斜した状態で搭載されている。ソーラパネル４で発生した電力は、ケーブルを通じて伝送される。複数のソーラパネル４からの直流電力は、ケーブルを通じて接続箱に集められ、接続箱からの直流電力がパワコンで交流電力に変換される。接続箱やパワコンは、フロート２上に設置せずに、地上に設置してもよい。
　フロート島１の周縁部に配置されるフロート２には、通常、ソーラパネル４などの積載物が搭載されず、通路として利用される。以下、このようなフロート２を「外周フロート」と称し、残りのフロート２を「内部フロート」と称する。
　外周フロート２Ａは、内部フロートを取り囲むように配置される。図２に示すように、外周フロート２Ａの一部又は全部には、アンカーロープ等の係留部材５の一端が固定される。係留部材５の他端は、池や湖の底Ｇに沈められたアンカーに接続されたり、池や湖の周囲の陸上に固定されたりする。これによって、フロート２が浮き上がったり、フロート島１が流されたりすることが抑制される。
　水域Ｒの面積に対するフロート島１の面積の割合は、例えば、１～１００％であり、具体的には例えば、１、３、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。
　フロート島１は、固定されていてもよく、移動可能に構成されていてもよい。フロート島１を移動させて水域Ｒの水を撹拌することによって、水質浄化効率を高めることができる。例えば、フロート島１を、不動フロート島と、その周りに配置した可動フロート島で構成し、不動フロート島を中心に可動フロート島を回転させることができる。
＜アオコ粉砕機６＞
　アオコ粉砕機６は、フロート島１に連結され、かつ水域Ｒ内の処理対象水Ｗ中のアオコに対して外力を加えて粉砕可能に構成される。アオコ粉砕機６をフロート島１に連結させる効果としては、アオコ粉砕機６を陸上や水底に設置する場合とは異なり、アオコ粉砕機６と水面との位置関係を一定に保てることが挙げられる。水面から８０～１００ｃｍの位置においてアオコの濃度が高くなる傾向があるので、アオコ粉砕機６と水面との位置関係を一定に保つことによって、アオコの粉砕効率を高めやすいという効果が奏される。
　連結の態様は、特に限定されず、アオコ粉砕機６がフロート島１に対して相対移動不可になるような係合構造によってアオコ粉砕機６をフロート島１に連結してもよく、例えばロープ７を用いて、フロート島１から吊り下げることによってフロート島１に連結してもよい。アオコ粉砕機６は、フロート島１の周縁部に配置されることが好ましい。フロート島１の直下では、フロート島１によって日光が遮られるので、アオコが発生しにくい。このため、フロート島１の直下よりもフロート島１の周囲の水域Ｒの方がアオコの濃度が高くなりやすく、アオコ粉砕機６をフロート島１の周縁部に配置することによって、アオコの効率的な粉砕が可能になる。この場合、アオコ粉砕機６は、外周フロート２Ａに連結することが好ましい。
　粉砕前のアオコのメジアン径をＭ１とし、粉砕後のアオコのメジアン径をＭ２とする。Ｍ１は、例えば、３０μｍ以上であり、５０μｍ以上が好ましい。Ｍ１は、例えば、３０μｍ～５００μｍであり、具体的には例えば、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００μｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以上であってもよい。Ｍ２は、例えば、２５μｍ以下であり、２０μｍ以下が好ましい。Ｍ２は、例えば、１～２５μｍであり、具体的には例えば、１、５、１０、１５、２０、２５μｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以下であってもよい。Ｍ２／Ｍ１は、例えば、０．５以下であり、０．３以下が好ましい。この値は、例えば、０．００１～０．５であり、具体的には例えば、０．００１、０．０１、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、０．５０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以下であってもよい。アオコのメジアン径は、レーザ回折／散乱式粒子径分布（粒度分布）測定装置（例えば、株式会社堀場製作所製、型式ＬＡ－９６０）を用いて測定することができる。
　アオコの粉砕によって、好ましくはアオコの細胞壁（ペプチドグリカン壁）が破壊される。これによって、アオコが微生物（好ましくは好気性微生物）によって捕食されやすくなり、水質浄化が促進される。
　アオコ粉砕機６は、フロート島１に載置されたソーラパネル４によって生成された電力によって動作するように構成されることが好ましい。この場合、外部からの電力供給が不要となり、ＣＯ２の排出削減に寄与することができる。
　図３に示すように、アオコ粉砕機６は、好ましくは、筐体６ａと、吸水口６ｂと、ポンプ６ｃと、粉砕部６ｄと、吐出口６ｅを備える。吸水口６ｂと吐出口６ｅは、筐体６ａに設けられ、ポンプ６ｃと粉砕部６ｄは、筐体６ａ内に配置される。吸水口６ｂと粉砕部６ｄの間にはフィルタ６ｆを配置してもよい。ポンプ６ｃの作用によって水域Ｒに含まれる処理対象水Ｗを吸引し、フィルタ６ｆを通じて粉砕部６ｄに供給し、粉砕部６ｄにおいてアオコに外力を加えてアオコを粉砕して得られた処理済み水を、吐出口６ｅを通じて吐出する。筐体６ａには、ロープ７を接続するためのリング状の接続部６ｇが設けられている。フィルタ６ｆは、狭窄部６ｄ２を通過不能な異物が狭窄部６ｄ２に入らないように設けられている。筐体６ａ内に入る異物の量を低減すべく、吸水口６ｂにもフィルタを設けてもよい。アオコ粉砕機６に設けられる粉砕部６ｄの数は、１つであっても複数であってもよい。本実施形態のように、アオコ粉砕機６に複数の粉砕部６ｄを設けることによって、アオコの粉砕効率を高めることができる。ポンプ６ｃ及び吐出口６ｅは、各粉砕部６ｄに対応しても設けてもよく、複数の粉砕部６ｄでポンプ６ｃ及び／又は吐出口６ｅを共用してもよい。
　吸水口６ｂは、水面からの深さが０～２．０ｍであることが好ましく、０．４～１．４ｍがさらに好ましく、０．６～１．２ｍがさらに好ましい。この深さは、具体的には例えば、０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２．０ｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。水面付近は、アオコの濃度が高くなりやすいので、水面から近い位置に吸水口６ｂを配置することによって、アオコの粉砕を効率的に行うことができる。図３では、吸水口６ｂを吐出口６ｅの下側に配置しているが、吸水口６ｂを吐出口６ｅの上側に配置してもよい。
　吐出口６ｅから吐出される処理済み水は、ソーラパネル４の冷却に用いることができる。ソーラパネル４は、一般に、温度が低いほど、発電効率が高いので、ソーラパネル４を冷却することによって、発電効率を高めることができる。一例では、一端を吐出口６ｅに接続したホースをソーラパネル４の下側に配置し、ホースの側面に設けた孔からソーラパネル４の裏面に向けて処理済み水を噴霧させることによってソーラパネル４を冷却することができる。また、複数のソーラパネル４のそれぞれの下部において処理済み水を噴霧させることによって、１本のホースで複数のソーラパネル４を冷却することができる。
　粉砕部６ｄは、第１の構成例では、図４に示すように、流入部６ｄ１と、狭窄部６ｄ２と、衝突壁６ｄ３と、流出部６ｄ４と、第１及び第２容積部６ｄ５１，６ｄ５２を備える。ポンプ６ｃの作用によって、処理対象水Ｗは、流入部６ｄ１から流入し、第１容積部６ｄ５１、狭窄部６ｄ２、第２容積部６ｄ５２をこの順で通って、流出部６ｄ４から流出する。狭窄部６ｄ２の流通面積Ｓ１は、狭窄部６ｄ２の上流側の容積部（第１容積部６ｄ５１）の流通面積Ｓ２及び狭窄部６ｄ２の下流側の容積部（第２容積部６ｄ５２）の流通面積Ｓ３よりも小さくなっている。Ｓ１／Ｓ２及び／又はＳ１／Ｓ３の値は、０．５以下が好ましく、０．２以下がさらに好ましい。この値は、例えば、０．００１～０．５であり、具体的には例えば、０．００１，０．０１、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以下であってもよい。狭窄部６ｄ２は環状であることが好ましい。狭窄部６ｄ２の幅Ｗ１は、例えば、１０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がさらに好ましい。Ｗ１は、例えば、０．０００１～１０ｍｍであり、具体的には例えば、０．０００１、０．００１、０．０１、０．１、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、１０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以下であってもよい。粉砕前のアオコのメジアン径をＭ１とすると、Ｗ１／Ｍ１の値は、例えば、１００以下であり、５０以下が好ましい。この値は、例えば、０．１～１００であり、具体的には例えば、０．１、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲又は何れか以下であってもよい
　処理対象水Ｗが狭窄部６ｄ２を通過する際に処理対象水Ｗが加速される。この際に、処理対象水Ｗに含まれるアオコＡにせん断力が加えられ、アオコＡが粉砕される。また、衝突壁６ｄ３は、狭窄部６ｄ２を通過した処理対象水Ｗの進行方向上に配置されており、狭窄部６ｄ２を通過する際に加速された処理対象水Ｗが、衝突壁６ｄ３に勢いよく衝突しやすくなっている。そして、処理対象水Ｗが衝突壁６ｄ３に衝突することによって、処理対象水Ｗに含まれるアオコＡに衝撃力が加えられ、アオコＡがさらに粉砕される。さらに、処理対象水Ｗが前記狭窄部を通過する際に発生するキャビテーションによってアオコＡに衝撃力が加えられ、アオコＡがさらに粉砕される。キャビテーションとは、液体の流れの中で圧力差により短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象であり、圧力低下によって水が沸騰するか及び／又は溶存気体の遊離によって直径１００μｍ以下の微細な気泡（マイクロバブル及び／又はナノバブル）が発生し、これらの気泡が破裂する際に発生する衝撃波によってアオコＡに衝撃力が加えられる。
　粉砕部６ｄには、エアーが供給されることが好ましい。この場合、キャビテーションによる気泡の発生が促進される。エアーの供給は、エアチューブの一端を粉砕部６ｄに接続し、他端を大気開放することによって行うことができる。この場合、粉砕部６ｄ内を処理対象水が流れることによってエアーが粉砕部６ｄに吸入される。エアチューブの一端は、狭窄部６ｄ２、その上流側、又は下流側の何れに接続してもよいが、狭窄部６ｄ２の上流側に接続することが好ましい。エアーが狭窄部６ｄ２を通過することによってアオコの粉砕が促進されるからである。エアーの供給は、ポンプなどを用いて能動的に行ってもよい。キャビテーションによって発生する気泡の数は、例えば、１０００万個／ｍＬ以上であり、例えば、１０００万～１０億個／ｍＬであり、１～５億個／ｍＬが好ましい。気泡の平均粒径は、例えば、１～５００ｎｍであり、１０～１００ｎｍが好ましく、２０～６０ｎｍがさらに好ましい。
　本実施形態では、上記３種類の外力がアオコＡに加えられて、アオコＡが効果的に粉砕される。なお、３種類の外力をアオコＡに加える代わりに、このうちの１種又は２種の外力をアオコＡに加えるように構成してもよい。
　粉砕部６ｄは、第２の構成例では、図５に示すように、流入部６ｄ１と、第１～第３狭窄部６ｄ２１～６ｄ２３と、第１及び第２衝突壁６ｄ３１，６ｄ３２と、流出部６ｄ４と、第１～第４容積部６ｄ５１～６ｄ５４を備える。ポンプ６ｃの作用によって、処理対象水Ｗは、流入部６ｄ１から流入し、第１容積部６ｄ５１、第１狭窄部６ｄ２１、第２容積部６ｄ５２，第２狭窄部６ｄ２２、第３容積部６ｄ５３、第３狭窄部６ｄ２３、第４容積部６ｄ５４をこの順で通って、流出部６ｄ４から流出する。第１～第３狭窄部６ｄ２１～６ｄ２３のそれぞれの流通面積は、それぞれの上流側の容積部の流通面積及び下流側の容積部の流通面積よりも小さくなっている。第１及び第３狭窄部６ｄ２１，６ｄ２３は、板状の隔壁６ｄ６に設けられた円形の孔で構成される。第１及び第３狭窄部６ｄ２１，６ｄ２３は、流入部６ｄ１から流出部６ｄ４に向かう流れ方向に対して傾斜するように設けられる。第１及び第３狭窄部６ｄ２１，６ｄ２３の傾斜角は、２０～５０度が好ましく、３０～４０度がさらに好ましい。第２狭窄部６ｄ２２は、ベンチュリ状の形状を有する。処理対象水Ｗは、第１～第３狭窄部６ｄ２１～６ｄ２３のそれぞれを通過する際に加速される。第１狭窄部６ｄ２１を通過した処理対象水Ｗは、第１衝突壁６ｄ３１に衝突し、第２狭窄部６ｄ２２を通過した処理対象水Ｗは、第２衝突壁６ｄ３２に衝突する。その他の点については、第１の構成例について述べた内容は、その趣旨に反しない限り、本構成例にも当てはまる。
　粉砕部６ｄは、第３の構成例では、図７に示すように、流入部６ｄ１と、狭窄部６ｄ２と、エア供給部６ｄ７、流出部６ｄ４と、第１及び第２容積部６ｄ５１，６ｄ５２を備える。ポンプ６ｃの作用によって、処理対象水Ｗは、流入部６ｄ１から流入し、第１容積部６ｄ５１、狭窄部６ｄ２、第２容積部６ｄ５２をこの順で通って、流出部６ｄ４から流出する。狭窄部６ｄ２の流通面積Ｓ１は、狭窄部６ｄ２の上流側の容積部（第１容積部６ｄ５１）の流通面積Ｓ２及び狭窄部６ｄ２の下流側の容積部（第２容積部６ｄ５２）の流通面積Ｓ３よりも小さくなっている。
　処理対象水Ｗが狭窄部６ｄ２を通過する際に処理対象水Ｗが加速される。この際に、処理対象水Ｗに含まれるアオコにせん断力が加えられ、アオコが粉砕される。また、エア供給部６ｄ７は、処理対象水Ｗにエアーを供給するように構成されたエアー流路６ｄ８を備える。エアー流路６ｄ８は、一端６ｄ９が大気開放され、かつ他端６ｄ１０が処理対象水Ｗの流路に対向するように配置されている。処理対象水Ｗが粉砕部６ｄの流路内を移動すると、エアーが処理対象水Ｗに巻き込まれて処理対象水Ｗに供給される。エアーの供給によってアオコの粉砕や分解が促進される。他端６ｄ１０は、第２容積部６ｄ５２（好ましくは第２容積部６ｄ５２のうち狭窄部６ｄ２に隣接した位置）に対向するように配置されることが好ましい。
　狭窄部６ｄ２は、エアー供給部６ｄ７の直前で最も狭くなっている。第２容積部６ｄ５２は、狭窄部６ｄ２との境界において、狭窄部６ｄ２に比べて拡径され、狭窄部６ｄ２から離れるに連れて徐々に縮径されている。第２容積部６ｄ５２は、くびれ部６ｄ１６において最も縮径され、くびれ部６ｄ１６から流出部６ｄ４に向かって徐々に拡径される。第１容積部６ｄ５１が狭窄部６ｄ２に向かって縮径する部位を第１傾斜部６ｄ１７、第２容積部６ｄ５２がくびれ部６ｄ１６に向かって縮径する部位を第２傾斜部６ｄ１８、くびれ部６ｄ１６から流出部６ｄ４に向かって拡径する部位を第３傾斜部位６ｄ１９とすると、傾斜角度の絶対値は、第１傾斜部６ｄ１７＞第２傾斜部６ｄ１８＞第３傾斜部６ｄ１９となっている。
　好ましくは、エアー流路６ｄ８は、複数の他端６ｄ１０を有し、複数の他端６ｄ１０は、周方向に離間されて配置される。他端６ｄ１０の数は、例えば、２～１２であり、４～８が好ましい（本実施形態では６）。複数の他端６ｄ１０は、周方向に均等に離間されて配置されることが好ましい。
　エアー流路６ｄ８は、環状に構成された環状流路６ｄ１１と、環状流路６ｄ１１と一端６ｄ９を連結する第１流路６ｄ１２と、環状流路６ｄ１１と他端６ｄ１０を連結する第２流路６ｄ１３を備える。第２流路６ｄ１３は、各他端６ｄ１０に対応して設けられるので、第２流路６ｄ１３の数が、他端６ｄ１０の数と等しい。第２流路６ｄ１３は、他端６ｄ１０に向かって先細りになっている。狭窄部６ｄ２は、筒部６ｄ１４内に配置されており、筒部６ｄ１４の外側には環状の混合スペース６ｄ１５が設けられている。図７Ｂに示すように、第２流路６ｄ１３が向く方向Ａは、狭窄部６ｄ２の中心に向かう方向Ａ１からずれていることが好ましく、筒部６ｄ１４の外周面の接線方向Ａ２に一致していることがさらに好ましい。このような構成によれば、処理対象水Ｗとエアーが効率的に撹拌可能になる。
＜発泡ガラス８＞
　発泡ガラス８は、ガラスの発泡体であり、ガラスを粉砕し発泡剤を加え、焼成炉で溶融発泡させて製造することができる。原料となるガラスは、環境保護の観点で廃ガラスであることが好ましい。発泡ガラス８は、多孔質体であり、表面積が大きいので、微生物の住み家になりやすい。このため、発泡ガラス８を水域Ｒに沈めて置くことによって微生物を増やすことができ、粉砕されたアオコＡの微生物による捕食を促進することができる。発泡ガラス８は、粒子状であることが好ましい。発泡ガラス８は、平均粒子径が３～８ｍｍであることが好ましく、４～７ｍｍが好ましく、５～６ｍｍがさらに好ましい。平均粒子径は、球相当径が１ｍｍ以上である粒子の中からランダムに選びだした１００個の粒子の球相当径の平均値を意味する。
　また、発泡ガラス８にはエアーを供給することが好ましい。この場合、発泡ガラス８を住み家とする好気性微生物を増大させることができる。発泡ガラス８の比重は、例えば０．３～１．６であり、０．３～０．６が好ましく、具体的には例えば、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。発泡ガラス８の発泡倍率は、例えば１．５～１０倍であり、具体的には例えば、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０倍であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。
　発泡ガラス８は、連続気泡を有することが好ましい。この場合、発泡ガラス８の比重が１未満の場合であっても、連続気泡内に水が浸透することによって、発泡ガラス８を水中に沈めることが可能になる。水域Ｒの水１ｍ３に対する発泡ガラス８の使用量は、０．０００１～０．２ｍ３であることが好ましく、０．０００５～０．１ｍ３がさらに好ましく、０．００１～０．０２ｍ３がさらに好ましい。水域Ｒの水１ｍ３に対する発泡ガラス８の使用量は、例えば、０．０００１、０．０００５、０．００１、０．００５、０．０１、０．０２、０．０５、０．１、０．２ｍ３であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲であってもよい。
　発泡ガラス８は、水域Ｒ中の水と接触可能に配置されればよく、水域Ｒに沈めてもよく、水域Ｒに沈めずに水域Ｒの水をポンプなどで吸い上げて発泡ガラス８に接触させるようにしてもよい。発泡ガラス８を水域Ｒに沈める場合、そのまま水域Ｒに散布して水域Ｒに沈めてもよいが、発泡ガラス８を網袋９内に収容された状態で水域Ｒに沈めることが好ましい。後者の場合、発泡ガラス８の回収や交換が容易になるという利点がある。また、発泡ガラス８を収容した網袋９は、水域Ｒの底に設けたアンカー１１に固定することが好ましい。この場合、発泡ガラス８を収容した網袋が別の場所に流されてしまうことが抑制される。アンカー１１には、ブイを接続することが好ましい。ブイを水面に浮かべることによって、発泡ガラス８を沈めた位置の特定が容易になる。
　発泡ガラス８は、一例では、容器内に収容することができる。この場合、ポンプなどを用いて水域Ｒ中の水を吸い上げて容器内に供給することによって水域Ｒ中の水を発泡ガラス８に接触させることができる。容器内の水は、ポンプを用いて排出してもよく、容器の底壁又は側壁に設けた開口部を通じて排出してもよい。一例では、アオコ粉砕機６から排出される処理済み水を容器内に直接供給してもよい。この場合、アオコ粉砕機６で粉砕されたアオコの分解が促進されやすくなる。発泡ガラス８が入った容器は、陸上に設置してもよく、フロート島１に設置してもよく、水域Ｒに浮かべてもよい。
２．第２実施形態
　図６を用いて、本発明の第２実施形態の水質浄化システム１０について説明する。本実施形態は、第１実施形態に類似しており、第１実施形態で述べた内容は、その趣旨に反しない限り、本実施形態にも適用可能である。
　本実施形態では、アオコ粉砕機６は、フロート２に設けられた開口部２ａ内に配置されている。アオコ粉砕機６は、フロート２に対して、上下方向に移動可能に固定されていることが好ましい。この場合、アオコ粉砕機６を上下方向に移動させることによって、図３に図示する吸水口６ｂの位置を調整することによって浄化効率を向上させたり、アオコ粉砕機６の設置やメンテナンスの作業性を向上させたりすることができる。また、アオコ粉砕機６は、開口部２ａの下方に沈めるようにフロート２に吊り下げてもよい。この場合、フロート２の外側からアオコ粉砕機６を吊り下げる場合に比べて、アオコ粉砕機６による重力によってフロート２が傾くことが抑制される。また、開口部がないフロート２の下面からアオコ粉砕機６を吊り下げる場合に比べて、アオコ粉砕機６を引き上げるのが容易になる。
　一例では、図６Ｂに示すように、フロート２にロック部材１２が設けられる。ロック部材１２は、アオコ粉砕機６に設けた係合部６ｈと係合している状態と、係合が解除された状態を切替可能に構成されている。例えば、ロック部材１２をスライドさせることによって、上記切替を可能にすることができる。これによって、ロック部材１２による係合を解除することによって、アオコ粉砕機６を上下方向に移動可能にすることができる。また、アオコ粉砕機６の、上下方向に離間された複数の高さ位置に係合部６ｈを設けることができる。この場合、ロック部材１２と係合させる係合部６ｈを変えることによって、アオコ粉砕機６を固定する位置を上下方向にずらすことができる。ロック部材１２と係合部６ｈの組み合わせとしては、例えば、ピンと、このピンを挿入可能な孔のようなものであってもよい。
　アオコ粉砕機６を開口部２ａに装着したフロート２には、図２に図示する係留部材５を装着することが好ましい。開口部２ａを有するフロート２に係留部材５を装着すると、係留部材５によってフロート２に水平方向の大きな荷重が加わったときに変形しやすいが、開口部２ａにアオコ粉砕機６を装着することによって、フロート２の変形を抑制することができる。これによって、フロート島１の係留強度を高めることができる。
３．第３実施形態
　図８～図９を用いて、本発明の第３実施形態の水質浄化システム１０について説明する。本実施形態は、第１～第２実施形態に類似しており、第１～第２実施形態で述べた内容は、その趣旨に反しない限り、本実施形態にも適用可能である。以下、相違点を中心に説明する。
　本実施形態では、アオコ粉砕機６は、第１部材６ｉと第２部材６ｊに分かれて構成されている。第１部材６ｉは、第１筐体６ｋと、ポンプ６ｃを備える。ポンプ６ｃは、第１筐体６ｋ内に配置されている。第２部材６ｊは、第２筐体６ｌと、粉砕部６ｄを備える。粉砕部６ｄは、第２筐体６ｌ内に配置されている。第２筐体６ｌは、筐体本体６ｌ１と、その開口部を覆う蓋体６ｌ２を備える。第１部材６ｉと第２部材６ｊは、配管６ｒによって連結されている。第１及び第２実施形態のアオコ粉砕機６は、重すぎて運搬が容易ではない場合があるが、本実施形態では、アオコ粉砕機６の中でも特に重量が大きいポンプ６ｃ及び粉砕部６ｄが別々の部材内に配置されており、第１部材６ｉと第２部材６ｊのそれぞれは、第１及び第２実施形態のアオコ粉砕機６よりも軽くなる。本実施形態によれば、第１部材６ｉと第２部材６ｊをそれぞれ運搬してフロート２に設置した後に第１部材６ｉと第２部材６ｊを配管６ｒで連結することによって、重量が大きい一体型のアオコ粉砕機６を運搬することなく、アオコ粉砕機６をフロート２に設置することができる。粉砕部６ｄは、上述の第１～第３構成例の何れのものであってもよいが、第３構成例のものが好ましい。
　アオコ粉砕機６は、複数の第２部材６ｊを備えており、これらの第２部材６ｊは、それぞれ、配管６ｒを介して第１部材６ｉに連結されている。このような構成によれば、１つの第１部材６ｉで吸引された処理対象水Ｗを複数の第２部材６ｊで処理することができるので、アオコの粉砕効率が高められる。第１部材６ｉ内には、複数のポンプ６ｃを設けてもよく、単一のポンプ６ｃを設けてもよい。前者の場合、各ポンプ６ｃを各第２部材６ｊに連結することができる。後者の場合、単一のポンプ６ｃで吸引した処理対象水Ｗを分岐させて複数の第２部材６ｊに供給することができる。前者の場合、アオコの粉砕効率を高めることができ、後者の場合、設備コストを低減することができる。
　配管６ｒは、一端側が第１部材６ｉ内のポンプ６ｃに連結されており、他端側が第２部材６ｊ内の粉砕部６ｄに連結されているので、ポンプ６ｃで吸引した処理対象水Ｗを粉砕部６ｄに送ることが可能になっている。第２部材６ｊ内には、複数の（本実施形態では２つの）粉砕部６ｄが設けられており、これらの粉砕部６ｄと配管６ｒは、分岐管６ｍを介して連結されている。分岐管６ｍの根本は、第２筐体６ｌの側壁６ｌ３に設けられて開口に挿入されていることが好ましい。この場合、分岐管６ｍの根本が側壁６ｌ３で支持されるからである。このような構成によれば、１つの配管６ｒ内を流れる処理対象水Ｗを複数の粉砕部６ｄで処理することができるので、アオコの粉砕効率が高められる。粉砕部６ｄは、固定板６ｑを用いて第２筐体６ｌに固定することができる。固定板６ｑは、粉砕部６ｄの上側に配置される部位６ｑ１と、第２筐体６ｌに固定される部位６ｑ２を備えることが好ましい。固定板６ｑは、例えば、ビス６ｔを用いて第２筐体６ｌに固定することができる。
　第１部材６ｉは、フロート２の開口部２ａに設置することが好ましい。本実施形態では、第１部材６ｉの第１筐体６ｋにブラケット６ｎ，６ｏを固定し、第１筐体６ｋを開口部２ａ内に挿入して、ブラケット６ｎ，６ｏをフロート２に当接させて第１筐体６ｋが落下しないようにすることによって、第１部材６ｉを設置することができる。このような構成によれば、フロート２への第１部材６ｉの着脱が容易である。フロート２は、フロート本体２ｂと、立設部２ｃを備える。立設部２ｃは、フロート本体２ｂの開口部２ａに隣接した位置に設けられたヒンジ部２ｄを介してフロート本体２ｂに連結されている。フロート２は、立設部２ｃが横倒しになった状態でフロート本体２ｂと立設部２ｃがそれぞれ中空状に一体成形された成形体を形成し、この成形体において立設部２ｃの周囲の三辺を切断し、残りの一辺をヒンジ部２ｄとして立設部２ｃを立ち上げることによって製造することができる。成形体において横倒しになった立設部２ｃが設けられていた部位が、立設部２ｃを立ち上げた後に開口部２ａとなる。開口部２ａ及び立設部２ｃは、フロート本体２ｂに設けられた凹部２ｅ内に配置される。ブラケット６ｎは、立設部２ｃ上に載置される。ブラケット６ｏは、第１部材６ｉを挟んでブラケット６ｎの反対側に配置される。ブラケット６ｏは、凹部２ｅの底面に載置される。
　第２部材６ｊは、フロート２上に設置することが好ましい。フロート２上には、フロート２同士を連結するのに用いるナット（不図示）が埋め込まれており、このナットに金具６ｐを固定し、金具６ｐを第２筐体６ｌに固定することによって、第２部材６ｊをフロート２上に設置することができる。
　粉砕部６ｄの流出部６ｄ４側の部位は、第２筐体６ｌの側壁６ｌ４に設けられた開口に挿入されていることが好ましい。側壁６ｌ４は、側壁６ｌ３と対向することが好ましい。流出部６ｄ４が水面よりも高い位置にあると、アオコを粉砕して得られた処理済み水が水面に衝突して音を発生させてしまうので、このような音の発生を低減すべく、流出部６ｄ４に配管６ｕを接続し、配管６ｕの先端が水面よりも低い位置になるようにすることが好ましい。また、配管６ｕは、フロート２（特に給水口６ｂ）から離れるように傾斜していることが好ましい。この場合、処理済み水がフロート２から遠ざかるように放出されるので、給水口６ｂから吸引される処理対象水Ｗに含まれる未処理のアオコの割合が高められる。また、フロート２から遠ざかるように処理済み水を放出することによって、フロート２を浮かべる水域Ｒに含まれる水が撹拌され、この観点からも、給水口６ｂから吸引される処理対象水Ｗに含まれる未処理のアオコの割合が高められる。また、第１筐体６ｋには、配管６ｕが設けられた側とは、反対側（図８Ｂの右側）に給水口６ｂが設けられている。この給水口６ｂは、配管６ｕの先端から離れた位置に配置されているので、この給水口６ｂから処理対象水Ｗを吸引することによって、処理対象水Ｗに含まれる未処理のアオコの割合が高められる。
４．その他実施形態
・アオコの濃度が極めて高い場所や、浄化効率を高く保ちたい場合には、ナノバブル等の形態で空気を供与する装置を併設しても良い。これによって、水質の浄化効率を一層高めることができる。
・第１～第３実施形態において、アオコ粉砕機６の筐体は不要な場合には省略可能である。例えば、第１実施形態において筐体６ａを省略し、ロープ７でポンプ６ｃを吊り下げるようにしてもよい。この場合、フィルタ６ｆは、例えばポンプ６ｃの取水口に装着してもよい。
　図１～図４に示す水質浄化システム１０を用いて、面積が１３１９．５８５ｍ２で満水時の深さが６．８ｍの貯水池の水質浄化を行った。貯水池の面積の５．４％を覆うように貯水池の中央にフロート島１を配置し、フロート島１の北側の端近傍にアオコ粉砕機６を配置した。フロート島１には、ソーラパネル４を６枚設置した。アオコ粉砕機６は、吸水口６ｂの位置が水面から８０ｃｍとなるように設置した。ガラス発泡資材（発泡ガラス８）は、フロート島１の直下を除く領域に散布した。ガラス発泡資材としては、比重が０．３～０．６であり、連続気泡を有するものを用いた。ガラス発泡資材の散布量は、１２ｍ３（３．６ｔ）とした。アオコ粉砕機６の狭窄部６ｄ２の幅は、３ｍｍとした。各アオコ粉砕機６の処理能力は、５０Ｌ／分であった。アオコ粉砕機６は、ソーラパネル４によって生成された電力によって動作させた。
　水質浄化システム１０を６ヶ月間稼働させ、稼働前後でのアオコのメジアン径、酸化還元電位、透明度を測定した。アオコのメジアン径は、稼働前後で８１μｍから１１μｍに変化した。酸化還元電位は、稼働前後で２０２ｍＶから１２６ｍＶに変化した。透明度は、稼働前後で８０ｃｍから４．５ｍに変化した。
　これらの結果から、水質浄化システム１０によって貯水池の水質が大幅に改善したことが分かる。
１：フロート島、２：フロート、２Ａ：外周フロート、２ａ：開口部、２ｂ：フロート本体、２ｃ：立設部、２ｄ：ヒンジ部、２ｅ：凹部、３：ジョイント、４：ソーラパネル、５：係留部材、６：アオコ粉砕機、６ａ：筐体、６ｂ：吸水口、６ｃ：ポンプ、６ｄ：粉砕部、６ｄ１：流入部、６ｄ２：狭窄部、６ｄ２１：第１狭窄部、６ｄ２２：第２狭窄部、６ｄ２３：第３狭窄部、６ｄ３：衝突壁、６ｄ３１：第１衝突壁、６ｄ３２：第２衝突壁、６ｄ４：流出部、６ｄ５１：第１容積部、６ｄ５２：第２容積部、６ｄ５３：第３容積部、６ｄ５４：第４容積部、６ｄ６：隔壁、６ｄ７：エア供給部、６ｄ８：エアー流路、６ｄ９：一端、６ｄ１０：他端、６ｄ１１：環状流路、６ｄ１２：第１流路、６ｄ１３：第２流路、６ｄ１４：筒部、６ｄ１５：混合スペース、６ｄ１６：くびれ部、６ｄ１７：第１傾斜部、６ｄ１８：第２傾斜部、６ｄ１９：第３傾斜部、６ｅ：吐出口、６ｆ：フィルタ、６ｇ：接続部、６ｈ：係合部、６ｉ：第１部材、６ｊ：第２部材、６ｋ：第１筐体、６ｌ：第２筐体、６ｌ１：筐体本体、６ｌ２：蓋体、６ｌ３：側壁、６ｌ４：側壁、６ｍ：分岐管、６ｎ：ブラケット、６ｏ：ブラケット、６ｐ：金具、６ｑ：固定板、６ｑ１：部位、６ｑ２：部位、６ｒ：配管、６ｔ：ビス、６ｕ：配管、７：ロープ、８：発泡ガラス、９：網袋、１０：水質浄化システム、１１：アンカー、１２：ロック部材、Ａ：アオコ、Ｇ：底、Ｒ：水域、Ｗ：処理対象水

Claims (8)

  1. 　水域上に浮かべられたフロート島と、前記フロート島に連結されたアオコ粉砕機を備える、水質浄化システムであって、
    　前記アオコ粉砕機は、前記水域内の処理対象水中のアオコに対して外力を加えて粉砕可能に構成される、水質浄化システム。
  2. 　請求項１に記載の水質浄化システムであって、
    　前記アオコ粉砕機は、前記フロート島に載置されたソーラパネルによって生成された電力によって動作するように構成される、水質浄化システム。
  3. 　請求項１に記載の水質浄化システムであって、
    　前記水域中の水と接触可能に配置された発泡ガラスを備える、水質浄化システム。
  4. 　請求項１～請求項３の何れか１つに記載の水質浄化システムであって、
    　前記外力は、前記処理対象水が狭窄部を通過する際に前記アオコに加えられるせん断力を含む、水質浄化システム。
  5. 　請求項４に記載の水質浄化システムであって、
    　前記外力は、前記狭窄部を通過する際に加速された前記処理対象水が衝突壁に衝突する際に前記アオコに加えられる衝撃力と、前記処理対象水が前記狭窄部を通過する際に発生するキャビテーションによって前記アオコに加えられる衝撃力をさらに含む、水質浄化システム。
  6. 　請求項１に記載の水質浄化システムであって、
    　前記アオコ粉砕機は、前記フロート島から吊り下げられる、水質浄化システム。
  7. 　請求項１に記載の水質浄化システムであって、
    　前記アオコ粉砕機は、前記フロート島の周縁部に配置される、水質浄化システム。
  8. 　請求項３に記載の水質浄化システムであって、
    　前記発泡ガラスは、網袋内に収容された状態で前記水域に沈められる、水質浄化システム。
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