特許 7235304 アオコ回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-28

(45)【発行日】2023-03-08

(54)【発明の名称】アオコ回収装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/40 20230101AFI20230301BHJP

   C02F 1/24 20230101ALI20230301BHJP

   E02B 15/00 20060101ALI20230301BHJP

【ＦＩ】

C02F1/40 K

C02F1/24 A

E02B15/00 Z

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019121170

(22)【出願日】2019-06-28

(65)【公開番号】P2021006339

(43)【公開日】2021-01-21

【審査請求日】2022-02-08

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）試験の実施による公開 試験日 平成３０年９月１２日から令和１年６月１４日 試験場所 大塚池（茨城県水戸市大塚町１８３２ 大塚公園内）

(73)【特許権者】

【識別番号】512078708

【氏名又は名称】有限会社アルファサービス

(74)【代理人】

【識別番号】100163533

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 義信

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 吉男

【審査官】富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１６５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－００２４６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－０７０３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６０１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９８３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２９９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２２５４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－１３２３６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０３－０６８４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５１６７８１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０９－０７５６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０９８９１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／４０

Ｃ０２Ｆ １／２４

Ｂ０１Ｄ ４３／００

Ｅ０２Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水面近傍に浮遊するアオコを回収するアオコ回収装置において、
前記水面近傍に外周部分が浸漬して縦向きに回転する回転円板を有する回転円板手段と、
前記回転円板に吸着したアオコを掻き取るレーキと、
前記レーキによって掻き取られたアオコを受け取って排出するアオコ排出手段と、を備えたことを特徴とするアオコ回収装置。

【請求項2】

前記回転円板をプラス又はマイナスに帯電させて前記回転円板に前記アオコを静電気によって吸着させる吸着力を発生させる帯電手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアオコ回収装置。

【請求項3】

前記アオコ回収装置は、
アオコを含有するアオコ原水からアオコを濃縮するアオコ濃縮装置を備えている請求項１または２に記載のアオコ回収装置。

【請求項4】

前記回転円板は絶縁性の高いプラスチック素材で製作されている請求項1から３のいずれか１項に記載のアオコ回収装置。

【請求項5】

前記回転円板は、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、硬質ナイロンのいずれかである請求項１から４のいずれか1項に記載のアオコ回収装置。

【請求項6】

前記回転円板は表面粗さが大きな素材で製作されるか又は前記回転円板に粗面化処理が施されている請求項１から５のいずれか1項に記載のアオコ回収装置。

【請求項7】

前記回転円板の回転数は３～６ｒｐｍである請求項１から６のいずれか１項に記載のアオコ回収装置。

【請求項8】

前記帯電手段は前記レーキであって、前記回転円板と前記レーキとの摩擦によって前記回転円板にプラス又はマイナスの電気を帯電させる請求項２に記載のアオコ回収装置。

【請求項9】

前記回転円板手段は前記回転円板が複数並列配置されている請求項１から８のいずれか1項に記載のアオコ回収装置。

【請求項10】

前記アオコ排出手段は、前記排出する方向に向けて下向きに傾斜した樋状のアオコ排出部材である請求項１から９のいずれか1項に記載のアオコ回収装置。

【請求項11】

前記アオコ排出手段には、前記アオコ排出部材のアオコを前記排出する方向にエアー圧で押し出すエアーブロー手段を有する請求項１０に記載のアオコ回収装置。

【請求項12】

前記アオコ排出手段には、前記アオコ排出部材の傾斜角度を調整する傾斜角度調整手段が設けられている請求項１０または１１に記載のアオコ回収装置。

【請求項13】

前記アオコ濃縮装置は、
アオコ濃縮槽と、
前記アオコ濃縮槽にアオコ原水を取水するアオコ原水取水手段と、
気泡径がマイクロオーダーレベルのマイクロバブルを含有するマイクロバブル水を生成するマイクロバブル水生成手段と、
前記生成したマイクロバブル水を前記アオコ濃縮槽の液中に連続的に送り込むことにより前記アオコ濃縮槽の液面近傍にマイクロバブルの気泡密集層であるマイクロバブル膜を形成するマイクロバブル膜形成手段と、
前記形成したマイクロバブル膜の上側に前記アオコ原水を溢流させる溢流管を有するアオコ原水溢流手段と、
前記アオコ原水の溢流量と同等の液量を前記マイクロバブル膜の下側から前記アオコ濃縮槽外に排出して前記マイクロバブル膜の上側から下側に向かう流れを形成することにより前記溢流したアオコ原水を前記マイクロバブル膜で濾過するための濾過流を形成する濾過流形成手段と、を有する請求項３に記載のアオコ回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アオコ回収装置に係り、特に湖沼、池、河川、閉鎖性海域等の閉鎖性水域のアオコを濃縮するアオコ濃縮装置からアオコを回収するためのアオコ回収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

湖沼、池、河川等の閉鎖性水域において水中のリンや窒素の栄養分濃度が増加し、アオコと呼ばれる植物性プランクトンが大量発生することがある。

【0003】

富栄養化した水から速やかに栄養分を取り除くことができれば、水草や適度な植物性プランクトンで水を浄化することは可能である。しかし、水に溶けた栄養分を速やかに取り除くことは難しく、アオコが大量発生し易い。

【0004】

大量発生したアオコを放置すると、その水域の酸素濃度が低下して魚が死んだり、水辺やその水域の水を水源とする水道水に異臭がしたりする被害が発生する。この為、閉鎖性水域が富栄養化する原因を改善すると同時に、発生したアオコを効率的に回収することにより閉鎖性水域から除去する必要がある。

【0005】

従来、アオコの回収は、落差を利用して水と一緒に回収するか、あるいは凝集剤で沈降させたアオコ凝集物を大量の水と一緒にポンプで回収していた。回収したアオコは体積を小さくしてから廃棄したり焼却したりするために、回収したアオコの乾燥や焼却に多大なエネルギーとコストを要していた。

【0006】

このため、閉鎖性水域からアオコを効率的に回収するアオコ回収装置の好ましい条件としては、アオコを効率的に回収できること、及びアオコを脱水して低水分状態で回収し、回収したアオコの体積をできるだけ小さくできることが必要である。

【0007】

このようなアオコ回収装置としては、例えば特許文献１がある。

【0008】

特許文献１のアオコ回収装置は、湖沼や池等のアオコの存在する箇所から取水したアオコを含有する混濁水を濾過部に移送する。移送した混濁水を濾過部に設けた濾過フィルタにより濾過することで高濃度のアオコを含むアオコ混入水と濾過水とを分離する。そして、濾過フィルタに付着したアオコをハケブラシで掻き取る。これにより、アオコを低水分状態で回収して体積を小さくすることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００７－０９８３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

たしかに、特許文献１のアオコ回収装置は、濾過フィルタを使用することでアオコを効率的に回収できる。また、濾過フィルタを使用することでアオコを脱水することができるので、回収したアオコの体積も小さくできる。

【0011】

しかしながら、特許文献１のアオコ回収装置は、使用しているうちに濾過フィルタが目詰まりし易いだけでなく、目詰まりすることでアオコの脱水性能が低下して回収したアオコの含水量が増加しアオコ体積が大きくなってしまうという問題が生じる。このため、頻繁に濾過フィルタを洗浄する必要があり、メンテナンスが大変であるという大きな問題がある。

【0012】

このような背景から、長時間使用してもアオコを低水分状態で回収することができ且つメンテナンスを殆ど必要としないアオコ回収装置が要望されている。

【0013】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、長時間使用してもアオコを脱水する脱水性能が低下しないので、回収したアオコの体積を常に小さくできると共にメンテナンスを殆ど必要としないアオコ回収装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明のアオコ回収装置は目的を達成するために、水面近傍に浮遊するアオコを回収するアオコ回収装置において、前記水面近傍に外周部分が浸漬して縦向きに回転する回転円板を有する回転円板手段と、前記回転円板に吸着したアオコを掻き取るレーキと、前記レーキによって掻き取られたアオコを受け取って排出するアオコ排出手段と、を備えたことを特徴とする。

【0015】

ここで、前記回転円板は、プラス又はマイナスに帯電させて前記回転円板に前記アオコを静電気によって吸着させる吸着力を発生させる帯電手段を備えていても良い。
また、前記回転円板は、絶縁体で形成されていても良い。

【0016】

ここで、排出するとは、アオコを回収する前の場所（例えば、湖沼、池、河川、閉鎖性海域等の閉鎖性水域やアオコ濃縮装置等）からアオコを回収する場所へ排出することを言う。

【0017】

本発明によれば、水面近傍に外周部分が浸漬して縦向きに回転すると回転円板にアオコが付着するので、レーキによって掻き取ることができる。
ここで、回転円板を帯電手段でプラス又はマイナスに帯電させても良い。回転円板は絶縁性の高い素材で製作することもでき、放電し難くすることもできる。これにより、回転円板には静電気によるアオコ吸着力が発生する。

【0018】

例えば、マイナス又はプラスに帯電させた回転円板とアオコとが近づくと、静電誘導が生じて互いに引き合うので、アオコは回転円板により良く吸着される。また、アオコを吸着した回転円板は縦向きに回転しているので、アオコがレーキで回転円板から掻き取られるまでの間にアオコ中の水分が重力により回転円板の表面をつたって流れ落ちる。これにより、アオコは脱水されるので、アオコを低水分状態で回収することができる。

【0019】

また、本発明のアオコ回収装置は、上述のように、回転円板に吸着したアオコの水分を重力で脱水する方法なので、長時間使用しても脱水性能が低下することはなく、アオコを低水分状態で回収することができ回収したアオコの体積を常に小さくできると共に且つメンテナンスを殆ど必要としない。

【0020】

本発明において、アオコ回収装置は、アオコを含有するアオコ原水からアオコを濃縮するアオコ濃縮装置を備えていることが好ましい。

【0021】

本発明のアオコ回収装置は、湖沼、池、河川、閉鎖性海域等の閉鎖性水域に直接設置することも可能であるが、閉鎖性水域のアオコをアオコ濃縮装置で濃縮してから回収する方が一層効率的である。

【0022】

本発明において、回転円板は絶縁性の高いプラスチック素材で製作されていることが好ましい。

【0023】

絶縁性の高いプラスチック製の回転円板は、絶縁性の低いプラスチック製の回転円板に比べて帯電した電気を保持し易いからである。

【0024】

本発明において、回転円板は、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、硬質ナイロンの何れかであることが好ましい。

【0025】

これらのプラスチックは絶縁性が高いと共に硬質であり、汎用品として低価格で入手し易い。

【0026】

本発明において、回転円板は表面粗さが大きな素材で製作されるか又は回転円板に粗面化処理が施されていることが好ましい。

【0027】

回転円板の表面粗さが大きいとアオコを吸着し易くなるからである。

【0028】

本発明において、回転円板の回転数は３～６ｒｐｍであることが好ましい。

【0029】

回転円板の回転数が６ｒｐｍを超えて速いと、アオコと一緒に多くの水も回収されてしまい、回収したアオコの低水分化が図れない。一方、回転円板の回転数が３ｒｐｍ未満と遅いと、回収したアオコの水分量は少なくなるが、アオコの回収効率が悪くなってしまう。

【0030】

本発明において、帯電手段はレーキであって、回転円板とレーキとの摩擦によって回転円板にプラス又はマイナスの電気を帯電させることが好ましい。

【0031】

このように、回転円板とレーキとの摩擦によって回転円板に静電気を発生させれば、専用の帯電装置を別途用意する必要がなく、装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。

【0032】

本発明において、回転円板手段は回転円板が複数並列配置されていることが好ましい。回転円板を複数並列配置することでアオコの回収効率を高めることができる。

【0033】

本発明において、アオコ排出手段は、排出方向に向けて下向きに傾斜した樋状のアオコ排出部材であることが好ましい。このようなアオコ排出部材は構造も簡単であり、低コストで作製できる。

【0034】

本発明において、アオコ排出手段には、アオコ排出部材のアオコを排出方向にエアー圧で押し出すエアーブロー手段を有することが好ましい。これにより、アオコ排出部材にアオコが堆積されないので、アオコをスムーズに排出できる。

【0035】

本発明において、アオコ排出手段には、アオコ排出部材の傾斜角度を調整する傾斜角度調整手段が設けられていることが好ましい。これにより、アオコ排出部材にアオコが堆積されないので、アオコをスムーズに排出できる。

【0036】

本発明において、アオコ濃縮装置は、アオコ濃縮槽と、アオコ濃縮槽に前記アオコ原水を取水するアオコ原水取水手段と、気泡径がマイクロオーダーレベルのマイクロバブルを含有するマイクロバブル水を生成するマイクロバブル水生成手段と、生成したマイクロバブル水をアオコ濃縮槽の液中に連続的に送り込むことによりアオコ濃縮槽の液面近傍にマイクロバブルの気泡密集層であるマイクロバブル膜を形成するマイクロバブル膜形成手段と、形成したマイクロバブル膜の上側にアオコ原水を溢流させる溢流管を有するアオコ原水溢流手段と、アオコ原水の溢流量と同等の液量をマイクロバブル膜の下側からアオコ濃縮槽外に排出してマイクロバブル膜の上側から下側に向かう流れを形成することにより溢流したアオコ原水を前記マイクロバブル膜で濾過するための濾過流を形成する濾過流形成手段と、を有することが好ましい。

【0037】

ここで、アオコ原水とは、アオコを除去したい上記した閉鎖性水域のアオコを含んだ水を言う。

【0038】

上記構成のアオコ濃縮回収装置によれば、アオコ濃縮槽の液面近傍にマイクロバブル膜を形成し、マイクロバブル膜の上側にアオコを含有するアオコ原水を溢流すると共に、アオコ原水の溢流量と同等の液量をマイクロバブル膜の下側から排出してアオコ濃縮槽内にマイクロバブ膜の上側から下側に向かう濾過流を形成させる。

【0039】

これにより、マイクロバブル膜の上側にアオコが濃縮するので、アオコ原水からアオコを効率的に濃縮できる。

【発明の効果】

【0040】

本発明のアオコ回収装置によれば、長時間使用してもアオコを脱水する脱水性能が低下しないので、回収したアオコの体積を常に小さくできると共にメンテナンスを殆ど必要としない。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明のアオコ回収装置をアオコ濃縮装置に一体的に組み込んだアオコ濃縮回収装置を上方及び側方から見た概念図

【図2】アオコ濃縮回収装置のアオコ濃縮槽の部分を示す斜視図

【図3】図２のａ－ａ線に沿った断面図

【図4】本発明のアオコ回収装置において回転円板を複数台配置した斜視図

【図5】本発明のアオコ回収装置において回転円板を摩擦帯電で帯電させる斜視図

【図6】本発明のアオコ回収装置において回転円板をプラズマ放電で帯電させる斜視図

【図7】本発明のアオコ回収装置のアオコ排出手段の別態様の斜視図

【図8】本発明のアオコ回収装置のアオコ排出手段の更に別態様の斜視図

【図9】本発明のアオコ回収装置でアオコを回収するメカニズムの説明図

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、添付図面にしたがって本発明のアオコ回収装置の好ましい実施の形態について説明する。

【0043】

本発明は以下の好ましい実施の形態により説明される。本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。

【0044】

本発明のアオコ回収装置は、湖沼、池、河川、閉鎖性海域等の閉鎖性水域に直接設置することも可能であるが、閉鎖性水域のアオコをアオコ濃縮装置で一旦濃縮してから回収する方が効率的である。したがって、本発明の実施の形態のアオコ回収装置がアオコ濃縮装置を備えることにより、一体的に組み込んだ形態となったアオコ濃縮回収装置の例で以下に説明する。

【0045】

また、アオコ濃縮装置でアオコを濃縮する方法としては、濃縮されたアオコが装置の水面近傍に浮遊するようにできればどのようなアオコ濃縮装置でもよいが、本実施の形態では、マイクロバブルを使用した濃縮方法で以下に説明する。
［アオコ濃縮回収装置の全体構成］
図１の（Ａ）は、本発明のアオコ回収装置１０Ａをアオコ濃縮装置１０Ｂに一体的に組み込んだアオコ濃縮回収装置１０の全体構成を上方から見た概念図であり、（Ｂ）は全体構成を側方から見た概念図である。また、図２はアオコ濃縮回収装置１０の主としてアオコ濃縮槽の部分を示す斜視図である。また、図３は、図２のａ－ａ線に沿った断面図である。

【0046】

図１に示すように、アオコ濃縮回収装置１０は、湖沼、池、河川等のアオコが大量発生した閉鎖性水域１２の岸辺に配置される。先ず、アオコ濃縮装置１０Ｂについて説明する。

【0047】

[アオコ濃縮装置]
アオコ濃縮装置１０Ｂは、主として、アオコ濃縮槽１４と、アオコを含有するアオコ原水をアオコ濃縮槽１４に取水するアオコ原水取水手段１６と、マイクロバブル水生成手段１８と、マイクロバブル膜形成手段２０と、アオコ原水溢流手段２２と、濾過流形成手段２４と、で構成される。

【0048】

（アオコ濃縮槽）
図２及び図３に示すように、アオコ濃縮槽１４は、マイクロバブル膜Ａでアオコ原水を濾過することでマイクロバブル膜Ａの上側にアオコが濃縮したアオコ濃縮液を得る槽であり、アオコ原水が供給されると共にマイクロバブル水生成手段１８（図１参照）で生成されたマイクロバブル水が供給される。

【0049】

アオコ濃縮槽１４の形状は、上面が開放された容器形状であれば円筒容器形状、四角容器形状等どのような形状でもよいが、本実施の形態では、図２に示すように四角容器形状の場合で示す。アオコ濃縮槽１４のサイズは、特に限定されないが、本実施の形態では、縦横のサイズが約１ｍの正方形の底辺と、約１ｍの高さを有する四角容器形状のものを用いた。

【0050】

アオコ濃縮槽１４の材質は、水槽としての頑丈さを有していれば金属製、プラスチック製、木製等のどのような材質でもよいが、本実施の形態では金属製のアオコ濃縮槽１４を用いた。

【0051】

（アオコ原水取水手段）
図１に示すように、アオコ原水取水手段１６は、アオコＷ(図５参照)を含有するアオコ原水をアオコ濃縮槽１４に取水するものであり、例えばアオコが繁茂した池等の閉鎖性水域１２に取水口が配置された取水配管１６Ａと、取水ポンプ１６Ｂとで構成される。

【0052】

アオコＷは、比較的に球状な藍藻類（数ミクロン程度のミクロキスチス：Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓが主な構成）であり、細胞内のガス胞によって水面から数ｃｍ程度下の水面近傍に浮遊している。したがって、取水配管１６Ａの取水口は水面近傍に配置される。

【0053】

また、マイクロバブル膜Ａによってアオコ原水を濾過する場合、アオコＷ以外のプラスチックゴミ、木片、木の葉等の夾雑物はマイクロバブル膜Ａをかき乱して気泡消滅の原因になる。したがって、取水口に夾雑物を除去する夾雑物除去装置（図示せず）を設けることが好ましい。

【0054】

また、マイクロバブル膜Ａでアオコ原水を濾過する場合、取水ポンプ１６ＢでアオコＷの気泡が破壊されるとアオコ自体の密度が大きくなり、マイクロバブル膜Ａ（図３参照）を通過して沈み易くなる。したがって、取水ポンプ１６Ｂの種類としては、アオコＷの気泡を破壊しにくいポンプ、例えばモーノポンプやダイヤフラムポンプが好ましいが、これらのポンプは高価である。そこで、低コストである渦巻ポンプを排出側の圧力を０．３ＭＰａ以上の高さにせずに使用することにより、アオコＷの気泡を破壊しにくくなるので、このポンプを上記圧力条件で使用することがより好ましい。

【0055】

（マイクロバブル水生成手段）
マイクロバブル水生成手段１８は、気泡径がマイクロオーダーレベルのマイクロバブルを含有するマイクロバブル水を生成するものであり、気泡径が１００μｍ～５μｍのマイクロバブルを含有するマイクロバブル水を生成することが好ましい。

【0056】

気泡径が１００μｍ～５μｍ以下のマイクロバブルは、課題を解決するための手段で述べた水中長時間滞在特性、気泡小径維持特性、及びマイナス帯電特性が一層良くなるので、濾過性能に優れたマイクロバブル膜Ａを形成できる。

【0057】

マイクロバブル水生成手段１８は、例えば加圧溶解方式、高速旋回方式、超音波方式等の何れでもよいが、本実施の形態では加圧溶解方式を用いた。

【0058】

図１に示すように、マイクロバブル水生成手段１８は、主として、空気と水とを高圧下で混合することにより空気が過飽和状態で溶解した空気飽和水を形成するエアー混合ポンプ１８Ａと、高圧下にある空気飽和水を減圧することで空気飽和水から溶解した溶存空気を発泡させる減圧ノズル１８Ｂとで構成される。

【0059】

マイクロバブル水生成手段１８で使用される水は、イオン化物質や不純物が多く含まれている水の方がマイクロバブルを生成し易く、水道水よりも工業用水、海水あるいは異物が除去された排水の方が好ましい。本実施の形態では、アオコ濃縮槽１４のマイクロバブル膜Ａによる濾過液を使用した。即ち、アオコ濃縮槽１４の底部近傍に引き抜き管１８Ｃの一端が接続され、他端がエアー混合ポンプ１８Ａの吸水口に接続される。引き抜き管１８Ｃには、濾過液中のゴミ等の異物を除去するフィルタ（図示せず）が設けられる。

【0060】

エアー混合ポンプ１８Ａでは０．６ＭＰａ近傍の圧力下で水と空気を混合することが好ましく、減圧ノズルでは０．６ＭＰａから０．２ＭＰａ近傍まで急激に減圧することが好ましい。

【0061】

（マイクロバブル膜形成手段）
マイクロバブル膜形成手段２０は、生成したマイクロバブル水をアオコ濃縮槽１４の液中に連続的に送り込むことによりアオコ濃縮槽１４の液面近傍にマイクロバブルの気泡密集層である白濁したマイクロバブル膜Ａを形成する。

【0062】

図１から図３に示すように、マイクロバブル膜形成手段２０は、主として、マイクロバブル水生成手段１８で生成されたマイクロバブル水をアオコ濃縮槽１４内に送液する送液配管２０Ａと、マイクロバブル膜Ａの下方に配設され、送液配管２０Ａで送液されたマイクロバブル水をアオコ濃縮槽１４内に拡散する拡散管２０Ｂと、で構成される。

【0063】

マイクロバブル膜Ａの下方にマイクロバブル水の拡散管２０Ｂを配設してアオコ濃縮槽１４の全体にマイクロバブルが拡散して液面Ｃ（図３参照）の全体にマイクロバブルが行き渡ることで、マイクロバブル膜Ａの部分によって膜厚が異なることがない均等なマイクロバブル膜Ａを形成し易い。これにより、マイクロバブル膜Ａの部分による濾過性能のバラツキをなくすことができる。

【0064】

また、拡散管２０Ｂはアオコ濃縮槽１４に水平方向に延設された少なくとも１本の円筒パイプの上面にマイクロバブル水を吹き出す吹出口２０Ｃを等間隔で複数穿設した構造に形成される。拡散管２０Ｂの先端部は閉塞され、基端部は送液配管２０Ａを介してマイクロバブル水生成手段１８に接続される。

【0065】

拡散管２０Ｂの吹出口２０Ｃから吹き出されたマイクロバブル水中の気泡は、アオコ濃縮槽１４の液面方向にゆっくりと上昇していき、液面近傍に気泡が密集した気泡密集層である乳白色のマイクロバブル膜Ａを形成する。形成されるマイクロバブル膜Ａの厚みは、拡散管２０Ｂの吹出口２０Ｃから吹き出されたマイクロバブル水の吹出量によって調整する。

【0066】

マイクロバブルは、気泡同士がマイナスに帯電しており互いに反発しアオコ濃縮槽１４内に拡散し易いので、上記したアオコ濃縮槽１４のサイズであれば１本の拡散管２０Ｂでも問題ない。このため、本実施の形態では、アオコ濃縮槽１４の幅方向の真ん中に１本の拡散管２０Ｂを水平方向に配設した。しかし、アオコ濃縮槽１４に形成されるマイクロバブル膜Ａの厚み分布やアオコ濃縮槽１４の容積に応じて複数本の拡散管２０Ｂを配置することができる。

【0067】

（アオコ原水溢流手段）
図２に示すように、アオコ原水溢流手段２２は、アオコ濃縮槽１４に形成したマイクロバブル膜Ａの上側の膜面近傍にアオコ原水を溢流させるものであり、２本の溢流管２２Ａと、取水配管１６Ａで取水されたアオコ原水を２本の溢流管２２Ａに分流させる分流管２２Ｂとで構成される。

【0068】

溢流管２２Ａは円筒パイプ管の上面に長さ方向に沿ってスリット口２２Ｃを形成したものであり、図２及び図３のようにスリット口２２Ｃからアオコ原水が溢れ出る。

【0069】

マイクロバブル膜Ａを形成するマイクロバブルは、時間の経過以外に外的な衝撃によって消滅する。したがって、アオコ濃縮槽１４に供給するアオコ原水の供給方法としては、マイクロバブル膜Ａに当たるアオコ原水の供給水流の衝撃をできるだけ小さくすることが好ましい。

【0070】

また、マイクロバブル膜Ａの上側の膜面近傍に配設した溢流管２２Ａからアオコ原水を溢流させるようにしたので、アオコ原水がマイクロバブル膜Ａの上に静かに載るように供給することができる。これにより、マイクロバブル膜Ａに対する衝撃を小さくできるので、マイクロバブル膜Ａの膜形成を安定化できる。

【0071】

溢流管２２Ａをマイクロバブル膜Ａの上側の膜面近傍に配置するとは、溢流管２２Ａの管径にもよるが、溢流管２２Ａの円周下端がマイクロバブル膜Ａの上面に接しない膜面近傍であることが好ましい。

【0072】

（濾過流形成手段）
濾過流形成手段２４は、マイクロバブル膜Ａの上側から下側に向かう水流を形成することにより溢流したアオコ原水をマイクロバブル膜Ａで濾過するための濾過流を形成するものである。

【0073】

この濾過流により、図３に示すように、アオコ原水溢流手段２４の溢流管２２Ａのスリット口２２Ｃからマイクロバブル膜Ａの上側に溢流されたアオコ原水は、マイクロバブル膜Ａによって濾過され、マイクロバブル膜Ａの上側にアオコが濃縮したアオコ濃縮液の液層（以下、「アオコ濃縮層Ｂ」という）が形成される。

【0074】

この場合、アオコ原水の溢流量と同等の液量をマイクロバブル膜Ａの下側からアオコ濃縮槽１４外に排出することにより、一定速度の濾過流を形成することが重要である。これにより、マイクロバブル膜Ａがかく乱されないので、濾過性能を向上できる。

【0075】

更には、アオコ原水の溢流量と同等の液量をマイクロバブル膜Ａの下側からアオコ濃縮槽１４外に排出することにより、アオコ濃縮槽１４の液面Ｃを一定に維持することが重要である。これにより、アオコ原水溢流手段２４の溢流管２２Ａのスリット口２２Ｃからマイクロバブル膜Ａの上面までの距離、即ちマイクロバブル膜Ａに対する溢流管２２Ａの位置を一定に維持することができる。

【0076】

図２及び図３に示すように、濾過流形成手段２４としては、アオコ原水の溢流量と同等の液量をマイクロバブル膜Ａの下側からアオコ濃縮槽１４外に排出することができればどのようなメカニズムでもよいが、本実施の形態では、Ｌ字管２８と排出管３０とで構成するようにした。

【0077】

Ｌ字管２８は水平部２８Ａと垂直部２８ＢとでＬ字状に形成され、水平部２８Ａの端部がアオコ濃縮槽１４の側面下部に連通して接続される。また、Ｌ字管２８の垂直部２８Ｂはアオコ濃縮槽１４の基準液面より高く（例えばアオコ濃縮槽１４の高さ）になるようにアオコ濃縮槽１４に沿って立設され、垂直部２８Ｂの端部は大気に解放される。これにより、Ｌ字管２８はアオコ濃縮槽１４との間で液面Ｃ高さが同一なＵ字状連通路を形成する。

【0078】

また、排出管３０は、アオコ濃縮槽１４の液面ＣであるＬ字管２８の液面高さに位置に水平方向に接続される。これにより、アオコ濃縮槽１４の液面Ｃが排出管３０の高さよりも高くなると、元の液面Ｃに戻るまで排出管３０からアオコ濃縮槽１４の濾過液がアオコ濃縮槽１４外に排出される。逆に、アオコ濃縮槽１４の液面Ｃが排出管３０の高さより低いときには排出管３０から濾過液は排出されないので、アオコ原水がアオコ濃縮槽１４に供給されてマイクロバブル膜Ａで濾過される濾過液が増えることでアオコ濃縮槽１４の液面Ｃに戻る。

【0079】

これにより、アオコ濃縮槽１４へ溢流する溢流量の分だけ排出管３０から排出されるので、濾過流が一定速度になると共にアオコ濃縮槽１４の液面Ｃが変化しない。したがって、マイクロバブル膜Ａがかく乱され難いと共に溢流管２２Ａとアオコ濃縮槽１４の液面Ｃとの関係を常に一定に維持することができるので、溢流管２２Ａを当初設定したマイクロバブル膜Ａの上側の膜面近傍に常に位置させることができる。

【0080】

また、Ｌ字管２８の水平部２８Ａのアオコ濃縮槽１４における接続位置は、上記した拡散管２０Ｂよりも下方に位置することが好ましい。これにより、マイクロバブル膜Ａを形成する気泡がＬ字管２８に５μｍ以上のマイクロバブルが吸い込まれることを防止できると共に、マイクロバブル膜Ａからの距離が遠くなるので、マイクロバブル膜Ａに対して斜め下方ではなく真っ直ぐ下向きの濾過流が形成され易い、又、マイクロバブルを作る時に３μｍ以下のマイクロバブル及びナノバブルも混在する事で浮上しない３μｍ以下の気泡は処理水に溶け込み、溶存酸素量の増えた水と成って排出されるので、湖沼の水質改善も行うことができる。

【0081】

ここで、アオコ濃縮槽１４の液面Ｃとは、図３に示すように、アオコ濃縮層Ｂの上面ではなく、アオコ濃縮回収装置１０の運転前の準備としてアオコ濃縮槽１４に水を貯留してマイクロバブル膜Ａを形成したときのアオコ濃縮槽１４の液面Ｃをいい、図３における排出管３０の高さをいう。

【0082】

（アオコ群体分割機）
図１に示すように、アオコ濃縮装置１０Ｂには、アオコ群分割機４８を設けることが好ましい。

【0083】

閉鎖性水域１２にアオコＷが大量発生すると、数十～数百μｍスケールの立体構造を有するアオコの群体がマット状になって水面を覆う。

【0084】

マイクロバブル膜Ａを利用してアオコＷを濾過する濾過方式では、アオコ群体のようにアオコ同士が寄り集まって大きくなることで密度が大きくなり、マイクロバブル膜Ａを通過して沈み易くなる。一方、群体を構成していない小さなアオコＷは密度が小さく、マイクロバブル膜Ａを通過しにくく沈み難い。したがって、アオコ群体をそのまま取水してマイクロバブル膜Ａで濾過すると、濾過効率が悪くなる。

【0085】

しかし、アオコ群体を細かく分割するときにアオコＷのガス胞を壊すと密度が大きくなってしまいマイクロバブル膜Ａを通過して沈んでしまう。

【0086】

そこで、アオコ原水溢流手段２２の前段に、アオコ原水中のアオコ群体のアオコＷをアオコのガス胞を破壊しないように細かく分割するアオコ群分割機４８を備えるようにした。これにより、マイクロバブル膜Ａによるアオコの濾過効率を一層向上させることができる。この結果、マイクロバブル膜Ａの上側に濃縮されるアオコ濃縮液の濃縮率を向上させることができる。

【0087】

アオコ群分割機４８としては、アオコ群のアオコＷのガス胞を破壊しないように解すことができれば特に限定されないが、例えばアオコＷの群体を回転するトゲ付きドラムで小さな塊に解きほぐす解砕機を用いたり、アオコＷのガス胞を破壊しない程度のジェット流をアオコ群体に噴射してアオコ群体を小さく分割するジェット流噴射機を用いたりすることができる。また、取水ポンプ１６ＢとしてアオコＷの気泡を破壊しない程度の渦巻きを有する渦巻きポンプを使用することで、アオコ原水の取水機能とアオコ群分割機能の両方を行うことも可能である。アオコ群分割機４８は、図１のように、取水配管１６Ａの途中に組み込んでも、あるいは取水配管１６Ａの取水口の位置に組み込んでもよい。
次に、本発明のアオコ回収装置１０Ａについて詳細に説明する。

【0088】

[アオコ回収装置]
図２及び図３に示すように、本発明のアオコ回収装置１０Ａは、主として、マイクロバブル膜Ａの上側に濃縮されたアオコ濃縮液からアオコＷを回収するものであり、アオコ濃縮槽１４の水面近傍（アオコ濃縮層Ｂを形成する部分）に外周部分が浸漬して縦向きに回転すると共に絶縁性の高い素材で製作された回転円板２６Ａを有する回転円板手段２６と、回転円板２６Ａをプラス又はマイナスに帯電させて回転円板２６ＡにアオコＷを静電気によって吸着させる吸着力を発生させる帯電手段３２と、回転円板２６Ａに吸着したアオコＷを掻き取るレーキ３４と、レーキ３４によって掻き取られたアオコを受け取って排出するアオコ排出手段３６と、を備えて構成される。

【0089】

ここで、回転円板は、必ずしも絶縁性の高い素材で無ければならないわけではなく、金属等の素材を用いることもできる。また、回転円板３２を帯電させる機能を有する耐電手段３２がなくともアオコは回転円板２６Ａに吸着されるのでアオコを回収することができる。しかしながら、本発明者の鋭意研究により、回転円板に絶縁性の高い素材を用いて回転円板３２を帯電させることにより、より良くアオコを回収することができることを見いだした。

【0090】

（回転円板手段）
回転円板手段２６は、主として、回転円板２６Ａと、回転円板２６Ａの回転軸２６Ｂに連結されて回転円板２６Ａを回転するモータ２６Ｃと、回転円板２６Ａとモータ２６Ｃとの間に設けられた減速機２６Ｄとで構成される。

【0091】

また、絶縁性の高い回転円板２６Ａの素材としては、プラスチックの中でも特に絶縁性が高いと共に硬質であり、汎用品として市販されているポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、硬質ナイロン等を好適に使用できる。

【0092】

回転円板２６Ａは、マイクロバブル膜Ａの上側に濃縮されたアオコ濃縮液のアオコ濃縮層Ｂに回転円板２６Ａの外周部分が常時潜っているように縦向きに回転する。

【0093】

この場合、回転円板２６Ａの外周部分はアオコ濃縮層Ｂに潜るが、マイクロバブル膜Ａにはできるだけ接触しないようにする。回転円板２６Ａがマイクロバブル膜Ａに接触すると、マイクロバブル膜Ａをかき乱すので、マイクロバブル膜Ａの膜形成が安定しない要因になる。

【0094】

濾過液流形成手段２４でアオコ濃縮槽１４の液面Ｃを一定に維持することで、回転円板２６Ａがマイクロバブル膜Ａに接触しないようにすることができる。更に、回転円板２６Ａがマイクロバブル膜Ａに確実に接触しないようにアオコ濃縮槽１４の液面Ｃ位置を下げたい場合には、図２及び図３のように、Ｌ字管２８の液面Ｃ位置よりも低い位置にアオコ濃縮槽１４の濾過液を排出する補助排出管４４及び排出バルブ４６を設けて、液面Ｃを強制的に下げることもできる。

【0095】

また、回転円板２６Ａの中心は、回転軸２６Ｂ及び減速器２６Ｄを介してアオコ濃縮槽１４の搭載台１４Ａに搭載されたモータ２６Ｃに連結される。これにより、回転円板２６Ａは、外周部分がアオコ濃縮層Ｂに潜りながらゆっくりと回転し、アオコ濃縮層ＢのアオコＷを静電気によって吸着する。

【0096】

回転円板２６Ａの回転数は３～６ｒｐｍであることが好ましい。回転円板２６Ａの回転数が６ｒｐｍを超えて速いと、アオコＷと一緒に多くの水も回収されてしまい、回収したアオコＷの低水分化が図れない。一方、回転円板２６Ａの回転数が３ｒｐｍ未満と遅いと、回収したアオコＷの水分量は少なくなるが、アオコの回収効率が悪くなってしまう。

【0097】

また、回転円板２６Ａは表面粗さの小さな滑面であるよりも表面粗さが大きなザラザラな粗面であることがアオコ吸着にとって好ましい。したがって、回転円板２６Ａは表面粗さが大きな素材で製作されるか又は回転円板２６Ａに粗面化処理が施されていることが好ましい。

【0098】

なぜ、回転円板２６Ａを粗面にすることでアオコＷを吸着し易くなるについての明快な理屈は分からないが、恐らく回転円板とアオコＷとの摩擦力が大きくなるので、縦向きに回転する回転円板に吸着したアオコＷが重力で落下し難くなるためと推察される。

【0099】

回転円板手段２６によって回転する回転円板２６Ａの数は１基であることに限定するものではなく、図４に示すように複数並列配置されていることが好ましい。これにより、アオコＷの回収速度（回収効率）を大きくすることができる。

【0100】

図４では回転円板２６Ａを３基並列配置するようにした。即ち、アオコ濃縮槽１４のモータ２６Ｃが配置された側の反対側に軸受２６Ｅを設け、モータ２６Ｃと軸受２６Ｅとの間の回転軸２６Ｂに３基の回転円板２６Ａ，２６Ａ…が設けられる。更に、それぞれの回転円板２６Ａには、上述したレーキ３４とアオコ排出手段３６が設けられる。

【0101】

３基の回転円板２６Ａ及びそれぞれに設けたレーキ３４とアオコ排出手段３６をアオコ濃縮槽１４に支持する支持部材は図示していないが、強度的に問題ない構造であればどのような支持部材でもよい。

【0102】

（帯電手段）
帯電手段３２は、回転円板２６Ａをプラス又はマイナスに帯電することができればどのような方法でもよいが、本実施の形態では、摩擦によって回転円板２６Ａを帯電する摩擦帯電方式とプラズマ放電によって回転円板２６Ａを帯電するコロナ帯電方式の２つの方法で説明する。

【0103】

図５は、摩擦帯電方式を利用した場合であり、レーキ３４を帯電手段３２として利用したものである。摩擦帯電方式の場合、帯電列のプラスに帯電し易い物質とマイナスに帯電し易い物質とを摩擦することによって、回転円板２６Ａにプラス又はマイナスの電気を帯電させる。また、金属のように導電性の高い物質は帯電してもすぐに放電してしまうため、本発明では導電性の低い（即ち絶縁性の高い）プラスチックを回転円板２６Ａの素材として使用した。

【0104】

摩擦帯電は、帯電列の近い２つの物質同士を摩擦するよりも帯電列の離れた２つの物質同士を摩擦する方が大きな帯電量を回転円板２６Ａに蓄積することができる。

【0105】

したがって、例えば、回転円板２６Ａをマイナスに帯電させたい場合には、回転円板２６Ａのプラスチック素材として、帯電列のマイナス側のポリ塩化ビニル、ポリカーボネートを使用することが好ましい。一方、レーキ３４の素材として帯電列のプラス側の物質でレーキ３４としての掻き取り機能を発揮できる物質であればどのようなものでもよいが、プラスチック製のレーキ34の場合には、アクリル樹脂又は硬質ナイロンを使用するとよい。

【0106】

逆に、回転円板２６Ａをプラスに帯電させたい場合には、回転円板２６Ａのプラスチック素材として、帯電列のプラス側のアクリル樹脂又は硬質ナイロンを使用することが好ましい。一方、レーキ３４の素材として帯電列がマイナス側のポリ塩化ビニル、ポリカーボネートを使用するとよい。

【0107】

（レーキ）
レーキ３４は、回転円板２６Ａに静電気で吸着したアオコを掻き取るものであるが、上記の如く摩擦帯電を利用して回転円板２６Ａに静電気を帯電させる場合には、帯電手段３２の構成部材としても兼用する。したがって、レーキ３４は、図２及び図３のように、回転円板２６Ａの両面にそれぞれ接触して一対設けることにより、アオコＷの掻き取り機能と帯電機能の両方を持たせることができる。

【0108】

レーキ３４の形状としては、回転円板２６Ａに静電気で吸着したアオコＷを掻き取ってアオコ排出手段３６に送り渡すことができるものであればどのような構造でもよいが、本発明の実施の形態では、径断面がＵ字状のレーキ３４とした。Ｕ字状のレーキの一方辺が回転円板２６Ａの側面（アオコを吸着する面）に接触し、他方辺がアオコ排出手段３６のアオコ排出部材３６Ａの内側に固定される。

【0109】

これにより、回転円板２６Ａが回転することによって、回転円板２６Ａとレーキ３４とが接触して擦れあい、回転円板２６Ａがマイナス又はプラスに帯電する。したがって、回転円板２６Ａには静電気によるアオコ吸着力が発生する。

【0110】

なお、上述したように、回転円板２６Ａの両側面は、表面粗さが大きなザラザラな粗面であることが好ましい。したがって、レーキ３４の素材としてプラスチックよりも硬質で擦れあうことにより回転円板２６Ａの両側面を荒らすことができる金属(例えば鉄製のもの)であることが一層好ましい。

【0111】

図６は、帯電手段３２としてコロナ帯電装置３８によって回転円板２６Ａを帯電するプラズマ帯電方式の図である。

【0112】

図６に示すように、コロナ帯電装置３８は、主として帯電ガン３８Ａと、コントローラ３８Ｂと、帯電ガン３８Ａとコントローラ３８Ｂを繋ぐ制御ケーブル３８Ｃと電源ケーブ３８Ｄとで構成される。帯電ガン３８ＡはＵ字状に形成され、回転円板２６Ａの両側面に接触しないように回転円板２６Ａの側方から回転円板の回転軸２６Ｂ近くまで挿入される。これにより、Ｕ字状の帯電ガン３８Ａからはマイナス又はプラスのイオンが回転円板２６Ａの両側面にプラズマ放電され、回転円板２６Ａの両側面が帯電される。

【0113】

回転円板２６Ａに対する帯電ガン３８Ａの配置位置としては、図６に示すように、回転円板２６Ａの回転方向から見てレーキ３４の下流側でアオコ濃縮槽１４のアオコ濃縮層Ｂに接触しない位置が好ましい。これにより、帯電直後の大きな静電気を有する回転円板２６ＡとアオコＷとが出会うので、アオコＷを効率的に吸着することができる。

【0114】

また、コントローラ３８Ｂとしては、マイナス帯電専用又はプラス帯電専用のものもあるが、マイナスとプラスの共用のものを使用することが好ましい。これにより、レーキ３４による摩擦帯電で回転円板２６Ａに生じる帯電極に合わせて摩擦帯電と同じ電極の電気を帯電ガン３８Ａから回転円板２６Ａに帯電できるので、効率よく帯電することができる。

【0115】

（アオコ排出手段）
図５に示すように、アオコ排出手段３６は、アオコＷの排出方向に向けて下向きに傾斜した樋状のアオコ排出部材３６Ａで構成され、アオコ排出部材３６Ａの先端部はアオコ回収容器３６Ｂまで延設される。また、アオコ排出部材３６Ａの両側板の基端部内側に一対のレーキ３４、３４が対向して固定されると共に基端部外側にボルト３７で固定された一対の連結板３５，３５を介してアオコ濃縮槽１４の図示しない支持部材に支持される。これにより、レーキ３４及びアオコ排出部材３６Ａがアオコ濃縮槽１４に固定される。

【0116】

なお、図５～図８において、一対の連結板３５，３５のうちの一方は、回転円板２６Ａ及びレーキ３４が隠れないように、上部を切り欠いて示してある。

【0117】

樋状に形成されたアオコ排出部材３６Ａの基端部（傾斜方向の上端部）の底板には、回転円板２６Ａが回転する際にアオコ排出部材３６Ａが邪魔にならないための直線状の切り欠き（図示せず）が形成されている。

【0118】

これにより、回転円板２６Ａに付着したアオコＷは回転円板２６Ａが回転することでレーキ３４によって掻き取られ、アオコ排出部材３６Ａに流れ落ちる。アオコ排出部材３６Ａに流れ落ちたアオコＷはアオコ排出部材３６Ａを滑ってアオコ回収容器３６Ｂに回収される。

【0119】

図７は、アオコ排出手段３６の別態様であり、アオコ排出部材３６ＡのアオコＷを排出方向にエアー圧で押し出す複数のエアーブロー手段４０を備えた場合である。

【0120】

本発明のアオコ回収装置１０Ａのように、縦向きに回転する回転円板２６ＡにアオコＷを吸着して回収する場合、上述のようにアオコＷは脱水されて低水分状態でレーキ３４に掻き取られる。このため、低水分状態のアオコＷがＵ字状のレーキ３４及び樋状のアオコ排出部材３６Ａに堆積してアオコＷのスムーズな排出を阻害する恐れがある。

【0121】

このことから、図７に示すように、一対のレーキ３４、３４及びアオコ排出部材３６Ａには、アオコＷを排出方向にエアー圧で押し出す複数のエアーブロー手段４０を設けるようにした。エアーブロー手段４０は、主として、エアーノズル４０Ａと、図示しないブロアーと、エアーノズル４０Ａとブロアーとを繋ぐエアーホース４０Ｂとで構成される。

【0122】

アオコＷが堆積しないように排出できれば、エアーノズル４０Ａの配置位置や設ける数に限定されないが、本実施の形態では図７に示すように、一対のレーキ３４、３４の基端部とアオコ排出部材３６Ａの両側辺にそれぞれ合計４個設けた。

【0123】

これにより、レーキ３４によって回転円板２６Ａから掻き取られたアオコＷは、レーキ３４に設けたエアーノズル４０Ａからの噴出エアーによってアオコ排出部材３６Ａに送り出される。その後、排出方向に向けて下向きに傾斜した樋状のアオコ排出部材３６Ａを滑り落ちると共に、アオコ排出部材３６Ａに設けたエアーノズル４０Ａからの噴出エアーによってアオコ回収容器３６Ｂ（図２参照）に送られて回収される。

【0124】

図８は、アオコ排出手段３６の別態様であり、アオコ排出手段３６には、アオコ排出部材３６Ａの傾斜角度を調整する傾斜角度調整手段４２が設けられていることが好ましい。これにより、アオコ排出部材３６Ａの傾斜角度をアオコＷが滑り落ちやすい傾斜角度に調整することができ、アオコＷをスムーズに排出できる。

【0125】

傾斜角度調整手段４２はアオコ排出部材３６Ａの傾斜角度を調整できる構造であれば手動又は自動の何れでもよいが、本実施の形態では低コストで製作可能な手動式の傾斜角度調整手段４２で示した。

【0126】

図８に示すように、傾斜角度調整手段４２は、アオコ排出部材３６Ａの長さ方向の略中間部を回動中心としてアオコ排出部材３６Ａを回動自在に支持する回動支持部材４２Ａと、所定の傾斜角度でアオコ排出部材３６Ａの回動を固定する回動ロック手段４２Ｂとで構成するようにした。

【0127】

即ち、回動支持部材４２Ａは、樋状に形成されたアオコ排出部材３６Ａの長さ方向の略中間部における両側板にそれぞれ形成された第１回動孔５０と、アオコ濃縮槽１４に固定された一対のＬ字状の回動支持部材５２、５２に形成された第２回動孔５４とが回動用ピン５６により回動自在に連結される。これにより、アオコ排出部材３６Ａは、回動用ピン５６を中心としてシーソのように回動することができる。

【0128】

なお、傾斜角度調整手段４２を設ける場合には、アオコ排出部材３６Ａと上記したアオコ濃縮槽１４に固定された連結板３５との結合は解除してアオコ排出部材３６Ａが回動できるようにする必要がある。この場合、アオコ排出部材３６Ａは回動支持部材５２、５２によってアオコ濃縮槽１４に支持される。

【0129】

また、回動ロック手段４２Ｂは、傾斜角度調整手段４２の位置よりもアオコ排出部材３６Ａの先端部側であってアオコ排出部材３６Ａの両側板に形成された第１ロック孔５８と、アオコ排出部材３６Ａの両側板の外側近傍に立設された一対のロック用支柱６０，６０に形成された複数の第２ロック孔６２，６２…と、第１ロック孔５８と第２ロック孔６２とに挿入するロック用ピン６４とで構成される。

【0130】

複数の第２ロック孔６２は、アオコ排出部材３６Ａの傾斜に応じた位置に形成される。これにより、アオコ排出部材３６Ａの両側板に形成された第１ロック孔５８と、ロック用支柱６０に形成された一番上の第２ロック孔６２とにロック用ピン６４を挿入すると、アオコ排出部材３６Ａの傾斜が最も小さくなる。また、一番下の第２ロック孔６２にロック用ピン６４を挿入すると、アオコ排出部材３６Ａの傾斜が最も大きくなる。

【0131】

本実施の形態では、第２ロック孔６２を３個形成し、３段階に傾斜角度を変えることができるようにしたが、この数に限定するものではない。

【0132】

これにより、アオコ排出部材３６Ａを滑り落ちるアオコＷの滑り易さ、即ちレーキ３４で掻き取られたアオコＷの水分状態に応じてアオコ排出部材３６Ａの傾斜角度を調整することができる。したがって、アオコＷをスムーズにアオコ回収容器３６Ｂに回収することができる。

【0133】

なお、図示しなかったが、アオコ排出手段３６に、エアーブロー手段４０と傾斜角度調整手段４２との両方を設けることも可能である。
[アオコ濃縮回収方法]
次に、本発明のアオコ回収装置１０Ａをアオコ濃縮装置１０Ｂに組み込んだアオコ濃縮回収装置１０でアオコＷを濃縮して回収するまでのアオコ濃縮回収方法を説明する。

【0134】

なお、本発明のアオコ回収装置１０Ａにおいて回転円板２６Ａに帯電させる帯電方法として回転円板２６Ａとレーキ３４との摩擦により帯電する摩擦帯電の場合で説明するが、コロナ帯電装置３８を使用したプラズマ帯電でもよいことは勿論である。

【0135】

先ず、アオコ濃縮装置１０Ｂのアオコ濃縮槽１４内にアオコを含まない水、例えば工業用水あるいは閉鎖性水域１２から取水してアオコや夾雑物を除去した水を貯留する。即ち、アオコ濃縮槽１４に水を供給して、アオコ濃縮槽１４に貯留される水深が濾過液流形成手段２４の排出管３０の高さになるまで貯留する。アオコ濃縮槽１４に貯留される水深が排出管３０の高さを超えると排出管から排出されるので、これによりアオコ濃縮槽１４の液面Ｃが設定される。

【0136】

次に、マイクロバブル生成手段１８を稼働してマイクロバブル膜形成手段２０の散気管２０Ｂからマイクロバブル水を吐出し、液面Ｃ近傍にマイクロバブルの気泡が密集した密集層であるマイクロバブル膜Ａを形成する。これにより、アオコ濃縮の前準備が完了する。

【0137】

次に、アオコ原水取水手段１６の取水配管１６Ａの取水口を閉鎖性水域１２の水面近傍に動かないように配置し、取水ポンプ１６Ｂを稼働する。これにより、閉鎖性水域１２の水面近傍に浮遊するアオコを含有するアオコ原水をアオコ濃縮槽１４に取水する。

【0138】

合わせて、本発明のアオコ回収装置２６のモータ２６Ｃを駆動し、減速機２６Ｄを介して回転円板２６Ａをゆっくり（３～６ｒｐｍ）と回転させる。

【0139】

そして、取水ポンプ１６Ｂで取水されたアオコ原水を、アオコ原水溢流手段２２の２本の溢流管２２Ａのスリット口２２Ｃからマイクロバブル膜Ａの上側に溢流させる。これにより、アオコ濃縮槽１４の貯留量が液面Ｃより高くなるので、濾過流形成手段２４の排出管３０から貯留量の増加分がアオコ濃縮槽１４から排出される。したがって、アオコ濃縮槽１４には、マイクロバブル膜Ａの上側から下側に向かう濾過流が自動的に形成される。これにより、アオコ原水はマイクロバブル膜Ａにより濾過される。

【0140】

この濾過により、アオコ原水の水のみがマイクロバブル膜Ａを透過して濾過液となり、マイクロバブル膜Ａの上側にアオコが濃縮したアオコ濃縮液の液層が形成される。即ち、アオコ濃縮装置１０Ｂの運転によって、図３に示すように、マイクロバブル膜Ａの上側にアオコが濃縮されたアオコ濃縮液の液層であるアオコ濃縮層Ｂが形成される。

【0141】

アオコ濃縮装置１０Ｂでは、マイクロバブル膜Ａを構成するマイクロバブルの気泡は、時間や衝撃によって破壊して消滅するため、マイクロバブル膜Ａを濾過膜として使用するには、マイクロバブル膜Ａの厚みや気泡の密集性を一定に維持することが必要になる。

【0142】

マイクロバブルを含有するマイクロバブル水をアオコ濃縮槽１４の液中に連続的に送り込むだけでなく、マイクロバブル膜Ａの上側の膜面近傍にアオコ原水を溢流させる溢流管２２Ａを有すると共にアオコ原水の溢流量とアオコ濃縮槽１４からの排出量とを同等になるように構成した。

【0143】

これにより、溢流管２２Ａを常にマイクロバブル膜Ａの膜面近傍に位置させることができるので、溢流するアオコ原水によるマイクロバブル膜への衝撃が小さくなり気泡が破壊されにくくなると共に、マイクロバブル膜Ａが動揺しにくくなり気泡の密集性が維持され易くなる。この結果、マイクロバブル膜Ａの厚みや気泡の密集性を一定に維持することができる。これにより、マイクロバブル膜Ａの膜形成を安定化でき、アオコ原水を効率的に濾過することができる。

【0144】

アオコ濃縮装置１０Ｂによれば、回収されたアオコの濃縮率を７０％以上にすることが可能である。また、アオコ濃縮装置１０Ｂは、アオコ原水からアオコを濾過する濾過膜としてマイクロバブル膜Ａを使用するので、アオコが目詰まりするという現象が生じない。これにより、ほぼメンテナンスフリーのアオコ濃縮装置１０Ｂを構成できる。

【0145】

アオコ濃縮装置１０Ｂのマイクロバブル膜Ａの上側に濃縮したアオコ濃縮液中のアオコＷは、本発明のアオコ回収装置２６の回転円板２６Ａに付着する。そして、回転円板２６Ａに付着したアオコＷはレーキ３４によって掻き取られ、アオコ排出部材３６Ａを介してアオコ回収容器３６Ｂに回収される。

【0146】

図９は、本発明のアオコ回収装置１０Ａのアオコ回収メカニズムを説明する図であり、回転円板２６Ａをマイナスに帯電させた場合である。

【0147】

図９の（Ａ）に示すように、マイナスに帯電した回転円板２６ＡとアオコＷとが近づくと、回転円板２６Ａからは電気力線Ｋが出ているので、アオコＷの陽子（＋）は引き付けられ、電子（－）は遠ざけられる。即ち、図９の（Ｂ）のように、アオコＷの回転円板２６Ａに近い部分がプラス電気を帯び、アオコＷの回転円板２６Ａに遠い部分がマイナス電気を帯びる、いわゆる静電誘導が生じる。

【0148】

したがって、図９の（Ｃ）のように、マイナスに帯電した回転円板２６ＡとアオコＷのプラス帯電部分とが引き合い、アオコＷは回転円板２６Ａに吸着される。

【0149】

このように、本発明のアオコ回収装置１０Ａによれば、回転円板２６Ａに帯電させた静電気によってアオコＷを吸着させて回収するので、アオコＷをフィルタで濾過する従来技術のように目詰まりすることはない。したがって、アオコ回収装置１０Ａを長時間使用してもアオコ回収性能が低下することはないと共にメンテナンスを殆ど必要としない。

【0150】

また、アオコＷを吸着した回転円板２６Ａは縦向きに回転しているので、アオコＷがレーキ３４で回転円板２６Ａから掻き取られるまでの間にアオコＷ中の水分が重力により回転円板２６Ａの表面をつたって流れ落ちる。これにより、アオコＷは脱水されるので、アオコＷを低水分状態で回収することができる。

【0151】

このように、本発明のアオコ回収装置１０Ａは、回転円板２６Ａに吸着したアオコＷの水分を重力で脱水する方法なので、長時間使用しても脱水性能が低下することはない。したがって、アオコＷを低水分状態で回収することができ、回収したアオコＷの体積を常に小さくできる。

【0152】

なお、図示しないが、プラスに帯電した回転円板２６ＡとアオコＷとが近づくと、回転円板２６Ａからは電気力線Ｋが出ているので、アオコＷの電子（－）は引き付けられ、陽子（＋）は遠ざけられる。即ち、アオコＷの回転円板２６Ａに近い部分がマイナス電気を帯び、アオコＷの回転円板２６Ａに遠い部分がプラス電気を帯びる、いわゆる静電誘導が生じ、アオコＷは回転円板２６Ａに吸着される。

【0153】

自然界では、アオコＷのような藻類の表面はマイナスに帯電していると言われており、回転円板２６Ａをマイナスに帯電するよりもプラスに帯電する方が帯電効率の点で得策であると考えられる。

【0154】

また、上述したように、回転円板２６Ａを粗面にすることで、アオコＷを回転円板２６Ａに静電気力と摩擦力との両方で保持することができ、回収速度を大きくすることができるので、より効率的なアオコＷの回収を行うことができる。

【符号の説明】

【0155】

１０…アオコ濃縮回収装置、１０Ａ…アオコ回収装置、１０Ｂ…アオコ濃縮装置、１２…閉鎖性水域、１４…アオコ濃縮槽、１４Ａ…搭載台、１６…アオコ原水取水手段、１６Ａ…取水配管、１６Ｂ…取水ポンプ、１８…マイクロバブル水生成手段、１８Ａ…エアー混合ポンプ、１８Ｂ…減圧ノズル、１８Ｃ…引き抜き管、２０…マイクロバブル膜形成手段、２０Ａ…送液配管、２０Ｂ…拡散管、２０Ｃ…吹出口、２２…アオコ原水溢流手段、２２Ａ…溢流管、２２Ｂ…分流管、２２Ｃ…スリット口、２４…濾過流形成手段、２６…回転円板手段、２６Ａ…回転円板、２６Ｂ…回転軸、２６Ｃ…モータ、２６Ｄ…減速機、２８…Ｌ字管、２８Ａ…水平部、２８Ｂ…垂直部、３０…排出管、３２…帯電手段、３４…レーキ、３５…連結板、３６…アオコ排出手段、３６Ａ…アオコ排出部材、３６Ｂ…アオコ回収容器、３７…ボルト、３８…コロナ帯電装置、３８Ａ…帯電ガン、３８Ｂ…コントローラ、３８Ｃ…制御ケーブル、３８Ｄ…電源ケーブル、４０…エアーブロー手段、４０Ａ…エアーノズル、４０Ｂ…エアーホース、４２…傾斜角度調整手段、４２Ａ…回動手段、４２Ｂ…回動ロック手段、４４…補助排出管、４６…排出バルブ、４８…アオコ群分割機、５０…第１回動孔、５２…回動支持部材、５４…第２回動孔、５６…回動用ピン、５８…第１ロック孔、６０…ロック用支柱、６２…第２ロック孔、６４…ロック用ピン、Ａ…マイクロバブル膜、Ｂ…アオコ濃縮層、Ｃ…液面、Ｋ…電気力線、Ｗ…アオコ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】