JP2004081948A

JP2004081948A - Planting raft and water purification method using the planting raft

Info

Publication number: JP2004081948A
Application number: JP2002244482A
Authority: JP
Inventors: Mikiko Suzuki; 鈴木　三貴子; Hidenori Nishida; 西田　秀紀; Norihiko Kaneko; 金子　範彦; Kozo Hagitani; 萩谷　宏三
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】多くの微生物を生息させて効率的に水を浄化することを可能にする植栽筏および該植栽筏を用いる水の浄化方法を提供する。
【解決手段】本発明の植栽筏１は、植物を植えるための植栽基盤２と、植栽基盤２に離間して設けられ、微生物を生息させるためのメッシュ状とされた炭素繊維３と、植栽基盤２を水面上に配置し、炭素繊維３を水中の所定位置に浸漬させて配置することを可能にする支持浮体４とを含む。
【選択図】　図１An object of the present invention is to provide a planting raft capable of efficiently purifying water by inhabiting many microorganisms, and a method of purifying water using the planting raft.
A planting raft (1) according to the present invention includes a planting base (2) for planting a plant, and carbon fibers (3) provided in a spaced state on the planting base (2) and made into a mesh shape for inhabiting microorganisms. And a support floating body 4 that enables the planting base 2 to be placed on the water surface and the carbon fiber 3 to be immersed in a predetermined position in the water.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物を植えて水質汚濁の要因にもなっている過剰な燐や窒素を吸収し、微生物を付着、生息させて燐や窒素のほか、有機物質といった汚染物質を分解、除去することを可能にする植栽筏および該植栽筏を使用して上記汚染物質により汚染された水を浄化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湖沼における水質は、ここ十数年、ほとんど改善されることがない状態が続いている。特に、水中の燐や窒素といった水中養分は、多すぎる場合、透明度が低下し、水質の汚染が著しい。従来から、この湖沼などの水質浄化のために、数多くの方法が提案されている。その中の１つに、植物を使用した水質浄化法がある。この水質浄化法は、人工的に浮島を作り、その中に植生基盤を設置し、植栽を行うことにより、植生されたアシやヨシといった水生植物の根を生育させ、燐や窒素などの水中養分を吸収することで水質浄化を行う方法である。また、水質浄化法は、生物の生育空間を提供し、美しい景観創造も実現することが可能である。これら浮島の形成には、コンクリート製のもの、発泡スチロール製のもの、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製のものが使用されている。
【０００３】
特開平１０−１１３６９３号公報には、単子葉植物を使用した下水処理における水質浄化方法および水質浄化装置が開示されている。この水質浄化方法は、下水処理場からの二次処理水を、水上栽培する単子葉植物の培養水とし、単子葉植物の根に二次処理水を所定時間接触させて無機養分を吸収除去した後、湖沼や河川に放出する方法である。また、水質浄化には、二次処理水を一端から導入して他端に排出するように構成した溝状を呈する長状体の溝型処理槽と、溝型処理槽を流動する処理水の水面に位置して水上栽培植物植栽保持構造を構成し、水上栽培植物保持構造にイネ科植物、カヤツリグサ科植物、アヤメ科植物などの単子葉植物を植栽した構造になることを特徴としている。
【０００４】
しかしながら、上述した水質浄化法は、アシやヨシといった水生植物の定期的な刈り取りなどのメンテナンスが必要であり、また刈り取り後のそれらの処分も問題となっている。また、水生植物の根を生育させることによって燐や窒素を除去する方法であるため、水中における燐や窒素の除去には時間がかかるといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題に鑑み、多くの微生物を付着させ、かつ燐や窒素、有機物質といった汚染物質を捕捉して分解、除去を行うとともに、植栽基盤に植栽した植物により水中の燐や窒素を吸収してさらに水質浄化を向上させることを可能にする植栽筏および該植栽筏を用いる水の浄化方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上述した課題は、本発明の植栽筏および該植栽筏を用いる水の浄化方法を提供することにより解決される。
【０００７】
本発明の請求項１の発明によれば、水に浮かべて設置し、前記水を浄化するために用いられる植栽筏であって、
植物を植えるための植栽基盤と、
前記植栽基盤に離間して設けられ、微生物を生息させるためのメッシュ状とされた炭素繊維と、
前記植栽基盤を水面上に配置し、前記炭素繊維を水中の所定位置に浸漬させて配置することを可能にする支持浮体とを含む、植栽筏が提供される。
【０００８】
本発明の請求項２の発明によれば、前記炭素繊維は、前記メッシュ状とされた面が水面および水底に向くように配置され、所定間隔で離間して複数設けられる植栽筏が提供される。
【０００９】
本発明の請求項３の発明によれば、前記炭素繊維は、外力が作用することにより揺らぐことを特徴とする植栽筏が提供される。
【００１０】
本発明の請求項４の発明によれば、前記支持浮体は、前記植栽基盤を載置して前記水に浮かべることを可能にし、かつ前記植物の根を前記水中に浸漬させるための複数の穴が設けられた載置板と、前記載置板から水底に向けて配設される複数の脚部材とを含み、前記複数の脚部材に前記炭素繊維が配設される植栽筏が提供される。
【００１１】
本発明の請求項５の発明によれば、前記脚部材には、嵌合部材が設けられ、前記炭素繊維を前記嵌合部材に嵌合させることで取り外しを可能とする植栽筏が提供される。
【００１２】
本発明の請求項６の発明によれば、植物を植えるための植栽基盤と、前記植栽基盤に離間して設けられ、微生物を生息させるためのメッシュ状とされた炭素繊維と、前記植栽基盤を水面上に配置し、前記炭素繊維を水中の所定位置に浸漬させて配置することを可能にする支持浮体とを含む植栽筏を用いる水の浄化方法であって、
前記植物を前記植栽基盤に植え、前記植栽筏を水に浮かべて設置する段階と、
前記植物が根から前記水中の燐および窒素を養分として吸収する段階と、
前記炭素繊維に微生物を付着させる段階と、
前記炭素繊維に前記微生物を生息させて該微生物により水を浄化する段階とを含む、水の浄化方法が提供される。
【００１３】
本発明の請求項７の発明によれば、前記付着させる段階は、前記植栽筏に外力が作用することにより前記炭素繊維が揺らぐ段階を含む水の浄化方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明の植栽筏を例示した図である。図１に示す植栽筏１は、植物を植えるための矩形の植栽基盤２と、植栽基盤２に離間して設けられ、微生物を生息させるためのメッシュ状とされた複数の炭素繊維３と、植栽基盤２を水面上に配置し、炭素繊維３を水中の所定位置に浸漬させて配置することを可能にする支持浮体４とを含んで構成されている。複数の炭素繊維３は、所定間隔で離間し、植栽筏１を水に浮かべて設置した場合にメッシュ状とされた面が水面および水底に向くように設けられ、水の流れの抵抗にならないようにされている。図１に示す実施の形態では、植栽基盤２には水質汚濁の要因となっている過剰な燐や窒素などの汚染物質を吸収する植物５が植えられており、植栽基盤２に最も近い位置に配設された炭素繊維３に植物５の根６が接触している。また、図１に示す実施の形態では、支持浮体４は、植栽基盤２と複数の炭素繊維３とを連結する脚部材７のみとされている。脚部材７は、植栽基盤２の４つの角部、複数の炭素繊維３それぞれの４つの角部を接着または溶着するなどして連結されている。
【００１５】
河川や湖沼、海などにおいて汚染された水域や植栽筏１を設置する水域に生息する微生物は、植栽筏１の設置によって炭素繊維３に付着する。本発明において炭素繊維３は、一度付着した微生物を剥離しにくくするといった特徴を有している。また、メッシュ状とされた炭素繊維３の表面には、凹凸があり、川や海のように水の流れがある場所においては、表面の凹凸が流れの抵抗となり、炭素繊維３の表面においては、流速が遅くなり、微生物にとって生息し易い環境を与える。さらに、炭素繊維３は、炭素繊糸と炭素繊糸とが交わってメッシュを形成しており、炭素繊糸と炭素繊糸との隙間部分は流速が遅く、微生物にとって生息し易い環境となっている。上記表面や隙間部分に微生物を生息させて増殖することで、炭素繊維３の表面を流れる汚染水は、炭素繊維３によって汚染水中に含まれる汚染物質が捕捉され、微生物による分解が行われることにより浄化される。ここで、汚染物質とは、植物の水中養分であり、水質汚濁の要因ともなっている燐や窒素、浮遊物質（ＳＳ）などの有機物質を挙げることができる。
【００１６】
また、炭素繊維３には、付着した微生物が出す粘性の強い分泌液や微生物が集合して形成される膜状となっている部分に、汚染水に含まれる汚染物質が捕捉され、微生物により膜状部分に捕捉された汚染物質も分解、除去される。一般に、繊維などに付着した微生物が出す粘性の強い分泌液や微生物が集合して形成される微生物膜は、微生物が増殖するにつれて肥大化し、繊維から剥離しやすくなり、水底などに堆積して汚泥となる。しかしながら、炭素繊維３は、付着した微生物の嫌気性および好気性のバランスが良いことから、微生物膜の肥大化が抑制される。したがって、炭素繊維３を用いることで、上記微生物膜といった汚泥が水底に堆積することがなく、汚泥を除去するためのメンテナンスを減少させることができる。また、本発明では、付着させたい微生物を予め繁殖させた炭素繊維３を用いることもできる。炭素繊維３に付着した微生物は、微生物が集合して形成される微生物膜の肥大化が抑制されることにより剥離しにくくなり、炭素繊維３に付着したまま留まり、栄養分を吸収して増殖して、炭素繊維３の表面を流れる汚染水を効果的に分解して水を浄化することができる。
【００１７】
また、本発明の植栽筏１には、植栽基盤２に植物５を植えることにより、水質悪化の要因となっている燐や窒素などを除去することができる。燐や窒素などは、植物５の根６から吸収され、植物５の成長のために使用される。本発明においては、炭素繊維３に付着した微生物によって分解された窒素や燐を、炭素繊維３にまで伸び、炭素繊維３に接触した根６から吸収して水を浄化することもできる。
【００１８】
本発明に用いることができる植栽基盤２としては、木製、コンクリート製、繊維状マット、不織布、前記マットの内部に軽量土壌を充填したものなど植物５を植えることができる基盤であれば、いかなる材質の基盤であっても良い。また、植栽基盤２は、いかなる形状、大きさのものであっても良い。本発明においては、単にヤシガラ繊糸などから形成されたネットのみを植栽基盤２として用いることができる。この場合、繊糸と繊糸との間に植物５の根６を通して配置し、植物５の水耕栽培を行うことができる。根６の一部が、繊糸にからまることにより、植栽基盤２に固定することができる。本発明においては、水に接する部分の植栽基盤２にも微生物が付着させることができ、植栽基盤２が水に接する部分においても汚染物質の分解および除去が行われ、水の浄化を行うことができる。
【００１９】
本発明に用いることができる炭素繊維３としては、炭素繊糸によってメッシュ状とされたものを用いることができる。また、本発明に用いることができる炭素繊維３としては、メッシュ状とされた面が大きくされ、厚さが薄くされた形状とすることができる。炭素繊維３をメッシュ状に形成することで、炭素繊糸と炭素繊糸とを固定するために使用される接着剤などによる付着部分、すなわち接着剤などによって炭素繊維３が被覆される部分を減少させることができる。これにより、微生物の住み家となる接着剤などによって被覆されていない炭素繊維３の表面積を大きくすることができ、高い浄化能力を得ることが可能になる。本発明においては、複数の炭素繊糸を１組として使用し、炭素繊維３をメッシュ状に形成することで、炭素繊維３の表面積をさらに大きくすることができる。この場合、１組の炭素繊糸同士が接着剤などによって付着される部分を除き、水中に浸漬すると、各炭素繊糸の間に隙間を生じた状態となり、微生物により多くの住み家を与えることが可能となる。本発明において炭素繊維３は、水の流れ方向に長くされた形状とすることにより、水の流れによって炭素繊維３のからまりを防止することができる。また、炭素繊維３は、浄化を行う場所によって水深が異なるため、水深に応じて複数の炭素繊維３を設けることができる。
【００２０】
さらに、本発明に用いることができる炭素繊維３は、水中の微生物を適切に捕捉することができれば、いかなる大きさのメッシュ、すなわち、炭素繊糸と炭素繊糸との間隔をいかなる間隔にすることもできる。例えば、炭素繊維３は、複数の炭素繊糸を１組にした０．００５ｍ幅のものを、０．０７ｍ間隔でメッシュ状に形成することができる。また、炭素繊維３は、厚さを薄くすることで水の流れによってゆらぎを生じ、このゆらぎによって、水の流れる方向に対して炭素繊維３の面に角度が形成されるとともに、炭素繊維３が水に接触する範囲が拡大することで、より多くの微生物を付着することができる。炭素繊維３のメッシュ状とされた面を水の流れに対向するように設けた場合、炭素繊維３が流れの抵抗となるため、支持浮体４を強固な材質とする必要があり、付着した微生物が流れてくる水によって剥離する可能性があり、また炭素繊維３同士のからまりを生じる。したがって、本発明においては、炭素繊維３のメッシュ状とされた面が水面および水底に向くように配置し、水の流れによる抵抗を無くすことで、炭素繊維３同士のからまりを防止することができる。炭素繊維３の厚さは、上述したように外力によってゆらぎを生じる厚さであればいかなる厚さであっても良い。また、本発明においては、炭素繊維３以外にも、アラミド繊維、ビニロン繊維、ガラス繊維、ポリプロピレン繊維などを用いることもできるが、高い比表面積をもち、かつ微生物との親和性の高い炭素繊維３が好ましい。また、炭素繊維３は、弾性率が高く、かつ微生物が剥離しにくいことから、微生物が増殖しやすい性質を有するので好ましい。さらに、炭素繊維３は、水中に浮遊する有機物質なども捕捉することができ、捕捉された有機物質は、炭素繊維３に生息する微生物によって分解、除去される。
【００２１】
本発明に用いることができる支持浮体４は、植栽基盤２を水面上に配置し、炭素繊維３を水中の所定位置に配置するために使用される。図１に示す実施の形態では、植栽基盤２がネットのみであり、また炭素繊維３も軽量であるため、支持浮体４として脚部材７のみが用いられ、脚部材７のみで充分に水に浮くことができるが、培土などを含む植栽基盤２を水面上に配置する場合には、脚部材７以外に別の浮体を設けて水に浮かせることができる。また、本発明では、植栽基盤２を載置するため、支持浮体４に載置板などを設けることもできる。図１に示す実施の形態では、植栽基盤２が矩形のネットから形成され、ネットの４つの角部が脚部材７に固定され、ネットの下部に複数の炭素繊維３がネットと同様に、それぞれの４つの角部が脚部材７に固定されている。それぞれの角部を固定する方法としては、エポキシ樹脂といった耐水性の接着剤を使用する方法や溶着する方法などを用いることができる。また、支持浮体４として使用される脚部材７の材質は、いかなるものであっても良いが、本発明の植栽筏１が浮くために浮く材質のもので、かつ腐食しない材質が好ましい。具体的には、発泡スチロール、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などのプラスチック材料を用いることができる。また、脚部材７の径および長さは、水の流れに対して折れ曲がらず、かつ水の流れなどの外力によって炭素繊維３にゆらぎを与えることができる径および長さとすることができる。したがって、水底に接しない長さが好ましい。脚部材７の長さは、配置する場所の水深や、炭素繊維３の数および配置間隔に応じて決定することができる。本発明においては、脚部材７が長いほうが好ましく、これにより、水の流れなどの外的要因による小さな力が作用することで、炭素繊維３をゆらぐようにすることができる。炭素繊維３のゆらぎは、水中に含まれる酸素を付着させて、炭素繊維３に付着している微生物膜内の微生物の生息環境を好気的に保ち、微生物膜の肥大化を抑制するように作用する。微生物膜の肥大化を抑制することで、微生物膜の剥離が生じにくくなり、炭素繊維３の取り換えや洗浄といったメンテナンスを軽減することができる。
【００２２】
本発明に用いることができる植物５としては、野菜や観葉植物などいかなる植物５であっても良く、例えば、トチカガミ、アサザ、ガガブタ、コウホネ、マコモ、マリンゴールド、サルビア、ホテイアオイ、ケナフ、パピルス、ヒメスイレン、ウォータークローバー、オモダカ、カキツバタ、ガマ、コガマ、ツルヨシ、ヒメガマ、クワイ、ショウブ、セリ、センニンモ、フトイ、ミクリ、ミズバショウ、ミソハギ、アシカキ、イヌホタルイ、イボクサ、アオウキクサ、ウキアゼナ、ウキクサ、エビモ、オオカナダモ、オモダカ、アシ、ヨシ、水蓮、蓮、空心菜といった水生植物、トマト、きゅうり、ほうれんそう、サラダ菜、バラ、チューリップなどを挙げることができる。本発明において用いることができる植物５は、燐や窒素などを吸収して成長し、刈り取りが必要となる。従来において刈り取った植物５は、処分されており、この処分においてもコストがかかるなどの問題を要している。したがって、本発明では、刈り取り後において食用とすることができる空心菜を植栽することが好ましい。空心菜は、水を好み、茎が中空のため、水に浮くことができ、上述したネットを植栽基盤２に用いることができる。本発明において用いられる植物５は、燐や窒素を吸収するものとされているが、汚染水の汚染成分に応じて燐や窒素以外の汚染物質を吸収することができる植物を用いることもできる。
【００２３】
本発明の植栽筏１は、植物５による水中の燐や窒素などの吸収と、炭素繊維３による微生物および汚染物質の捕捉、微生物による汚染物質の分解および除去のほか、コイ、フナ、モツゴ、ヌマチチブ、テナガエビ、ヤゴ、ザリガニ、タニシ、ミズスマシといった水生動物の産卵の場所、捕食場所、避難場所として利用することもできる。また、水の流れなどの外力により、設置した植栽筏１が移動しないようにアンカーおよびワイヤーなどの係留部材を使用して所定位置に係留することができる。
【００２４】
図２は、本発明の植栽筏１に用いる炭素繊維３を例示した図である。図２に示す炭素繊維３は、一方向に長くされた長方形で、厚さが薄くされたものとされている。したがって、水の流れなどの外力によって炭素繊維３が容易に揺らぐことができる。また、図２に示す炭素繊維３は、複数の炭素繊糸を１組としたものを、接着剤を使用して互いの交差する部分を接着し、メッシュ状に形成されている。本発明においては、炭素繊維３をメッシュ状に形成することで、接着剤などによって炭素繊維３が被覆される部分を減少させ、微生物の住み家となる接着剤などによって被覆されていない炭素繊維３の表面積を広く保つことができる。これにより、より多くの微生物を生息させて、高い浄化能力を得ることが可能になる。本発明において炭素繊維３は、上述したように一方向に長くされた形状とすることにより、水の流れによる炭素繊維３のからまりを防止することができる。本発明において炭素繊維３の形状は、メッシュ状とされており、厚さが薄いものであればいかなる大きさのものであっても良い。図２に示す実施の形態では、炭素繊糸同士が垂直に交わるようにメッシュが形成されているが、本発明においては、任意の角度で交わるようにメッシュが形成された構造となっていても良い。
【００２５】
図３は、本発明の植栽筏１に用いる支持浮体４を例示した第１の実施の形態を示した図である。図３に示す支持浮体４は、上部に図１に示したネットなどの植栽基盤２が配設され、植栽基盤２の下部に複数の炭素繊維３が所定間隔で配設されるように脚部材７のみから構成されている。図３に示す実施の形態では、支持浮体４が４つの脚部材７から構成され、４つの脚部材７に、矩形の植栽基盤２の４つの角部、複数の炭素繊維３のそれぞれの角部が接着または溶着されている。図３に示す支持浮体４として用いられる４つの脚部材７は、水に浮くように発泡スチロールやＦＲＰなどの材料から作製することができる。また、本発明においては、植栽基盤２に植物５を植えて水面に設置し、支持浮体４が上記脚部材７のみでは浮かない場合には、植栽基盤２が水面上に配置されるように脚部材７に浮体を別に設けることができる。この場合に浮体としては、水に浮くものであればいかなるものであっても良い。
【００２６】
図４は、本発明の植栽筏１に用いる支持浮体４を例示した第２の実施の形態を示した図である。図４に示す支持浮体４は、植栽基盤２を支持する載置板８と、脚部材７とから構成されている。図４に示す載置板８は、植栽基盤２を設置して水面上に支持するために設けられており、水に浮かぶ材質から作製されている。載置板８には、複数の穴９が設けられており、図１に示す植栽基盤２に植えられた植物５の根６を水中に浸漬することができるようになっている。脚部材７は、載置板８の４つの角部にそれぞれ接着または溶着することにより固定されている。図４に示す支持浮体４には、炭素繊維３を嵌合させて取り付け、取り外しができるように嵌合部材が設けられている。図４では、嵌合部材としてカートリッジ取り付け部材１０が脚部材７の所定位置に配設されている。図４に示すカートリッジ取り付け部材１０は、炭素繊維３を差し込むだけで取り付けることができるように差し込み口が設けられた構造とされている。また、図４には示されていないが、炭素繊維３を差し込んで取り付けた後、容易に外れないようにボルトなどの固定部材を用いてカートリッジ取り付け部材１０に固定することができる。この場合、カートリッジ取り付け部材１０に接する炭素繊維３の部分には適切に嵌合する形状とすることもでき、容易に外れないようにすることができる。図４に示すカートリッジ取り付け部材１０は、脚部材７の所定位置に接着または溶着するなどして取り付けることができる。本発明においては、炭素繊維３を取り外し可能とする構造であれば、図４に示す構造以外にいかなる構造のものであっても良い。本発明においてカートリッジ取り付け部材１０は、上述した発泡スチロールやＦＲＰなどの水に浮かぶ材質のもので作製することができる。
【００２７】
図５は、本発明の植栽筏１を湖沼に設置して湖沼の浄化を行っているところを示した図である。湖沼は、水の流れがほとんどなく、燐や窒素といった植物５の養分が蓄積した状態となっている。また、燐や窒素といった養分が過剰になると透明度が低下し、水質を悪化させる。本発明においては、植栽筏１を水に浮かべて設置し、植栽基盤２に植えた植物５によって水中の燐や窒素などを養分として吸収し、燐や窒素、水中を浮遊する有機物質は、植栽筏１の炭素繊維３に付着し、微生物によって分解される。これにより、湖沼の燐や窒素などを減少させることができ、浮遊する有機物質も減少させることができる。
【００２８】
図５に示す実施の形態では、所定の大きさ、形状の植栽基盤２と、メッシュ状とされた複数の炭素繊維３と、植栽基盤２を水面上に配置するとともに、複数の炭素繊維３を水中の所定位置に配置するための支持浮体４とから構成される植栽筏１が水面に浮かぶように設置されている。植栽基盤２には、空心菜といった植物５が植えられている。また、図５に示す実施の形態では、湖沼を浄化するために適切な微生物が予め炭素繊維３に付着されており、炭素繊維３が湖沼の水中に浸漬されることにより浄化が開始される。浄化は、水中の燐や窒素などが植物５の根６から吸収され、微生物が炭素繊維３に付着される。炭素繊維３に付着された微生物は、燐や窒素、その他有機物質を分解する。また、植栽基盤２に植えられた植物５は、根６が成長し、炭素繊維３に到達して接することにより、炭素繊維３に付着した微生物によって分解された燐や窒素などを吸収することもできる。こうすることにより、湖沼中の燐や窒素などを減少させ、湖沼の水質汚濁を抑制することができる。また、上述した植物５は、燐や窒素などの吸収により成長した場合、定期的に刈り取って処分することができる。本発明においては、植物５として空心菜を植えることにより、刈り取った後、食用とすることができ、処分コストを抑制することができる。また、本発明において炭素繊維３は、酸素を付着させておくことができ、湖沼といった水の流れのない場所で、かつ水底の貧酸素状態の場所においても微生物を生息させて、水底の浄化を行うこともできる。本発明においては、炭素繊維３をカートリッジ式として複数の炭素繊維３のうち一部のみを交換可能なようにすることもできる。
【００２９】
図６は、図５に示した植栽筏１がゆらいでいるところを示した図である。図６に示す植栽筏１は、図５に示したものと同様の構造とされており、また図示しない係留部材を用いて係留している。図６に示す実施の形態では、水面に吹きつける風などによって波を生じ、植栽筏１に外力が作用している。このように、植栽筏１に外力が作用することにより、ゆらぎが生じる。ゆらぎは、図６に示すように植栽筏１が揺動する状態であり、水面に生じた揺動は、支持浮体４によって水底にも伝えられ、湖沼水を移動させることができる。これによって、水中に滞留する汚染物質や微生物が移動することとなり、植栽筏１の炭素繊維３に微生物を付着させて、微生物が汚染物質を捕捉し、分解、除去することができる。また、水の移動は、貧酸素状態の水底に滞留する湖沼水を移動させ、酸素を含有する水面付近の湖沼水と混合させて、湖沼全体に酸素を行きわたらせることもできる。したがって、植栽筏１の水底付近に設置された炭素繊維３に付着した微生物の好気性も保つことができる。また、植栽筏１の揺動により、炭素繊維３と水との接触範囲が拡大することで、より多くの微生物を付着することもできる。
【００３０】
図７は、本発明の植栽筏１を排水路などに複数設置して浄化を行っているところを示した図である。図７に示す排水路１１は、使用された農業用水や工業用水を河川に排水するために構築されている。これら排水路１１を流れる水は、流速が遅く、燐や窒素、有機物質といった水質を悪化させる汚染物質を含んでいる。また、流速が遅いため、これら汚染物質が蓄積しやすく、さらに水質を悪化させている。図７に示す実施の形態では、本発明の植栽筏１を複数浮かべて設置し、それぞれの植栽筏１は、図示しない係留部材を用いて係留している。植栽基盤２と炭素繊維３との間、炭素繊維と炭素繊維３との間を排水が流れることで、水中の微生物や汚染物質は、炭素繊維３の表面などに付着し、炭素繊維３に付着した微生物によって燐や窒素、有機物質などの汚染物質が分解、除去される。また、植栽基盤２に植えられた植物５によって水中の燐や窒素などが吸収される。さらに、植物５は成長し、炭素繊維３に付着した微生物によって分解された燐や窒素などを、炭素繊維３に接触した根６から吸収することもできる。このようにすることで、植物５は効率的に燐や窒素を得ることができ、微生物を増殖させて効率的に燐や窒素、有機物質を分解、除去してこれらを減少させ、水を浄化することができる。さらに、図７に示す植栽筏１は、ゆらぎを生じ、上述したようにより多くの微生物を炭素繊維３に付着させ、より多くの燐や窒素、有機物質を分解、除去することで、より効率的に水の浄化を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
従って、本発明の植栽筏および該植栽筏を用いる水の浄化方法を提供することにより、汚染水に設置しておくだけで、多くの微生物を付着させ、増殖させるとともに汚染物質も付着させて効率的に分解、除去して水を浄化することが可能となる。また、植物を植えることができ、燐や窒素などの水質汚濁の要因となる汚染物質を減少させることもできる。さらに、汚泥の堆積が少なく、メンテナンスの頻度を低減することができ、カートリッジ式にすることで汚染の著しい炭素繊維のみを交換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の植栽筏を例示した図。
【図２】本発明の植栽筏に用いる炭素繊維を例示した図。
【図３】本発明の植栽筏に用いる支持浮体の第１の実施の形態を例示した図。
【図４】本発明の植栽筏に用いる支持浮体の第２の実施の形態を例示した図。
【図５】本発明の植栽筏を湖沼に設置し、湖沼の水の浄化を行っているところを示した図。
【図６】図５に示した植栽筏がゆらいでいるところを示した図。
【図７】本発明の植栽筏を排水路に設置し、排水路の水の浄化を行っているところを示した図。
【符号の説明】
１…植栽筏
２…植栽基盤
３…炭素繊維
４…支持浮体
５…植物
６…根
７…脚部材
８…載置板
９…穴
１０…カートリッジ取り付け部材
１１…排水路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is to absorb excess phosphorus and nitrogen, which is a factor of water pollution, by planting plants, and to adhere and inhabit microorganisms to decompose and remove phosphorus, nitrogen, and other pollutants such as organic substances. And a method of purifying water contaminated by the contaminants using the planting raft.
[0002]
[Prior art]
The quality of water in lakes and marshes has been hardly improved in the last decade or so. In particular, if the amount of nutrients in water such as phosphorus and nitrogen in water is too large, the transparency is reduced and the water quality is significantly contaminated. Conventionally, many methods have been proposed for purifying water quality of lakes and the like. One of them is a water purification method using plants. This water purification method artificially creates a floating island, installs a vegetation base in it, and performs planting to grow the roots of vegetated aquatic plants such as reeds and reeds. This is a method of purifying water quality by absorbing nutrients. In addition, the water purification method provides a living space for living things and can create beautiful landscapes. For forming these floating islands, concrete, styrofoam, and FRP (fiber reinforced plastic) are used.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-113693 discloses a water purification method and a water purification apparatus in sewage treatment using monocotyledonous plants. In this water purification method, secondary treatment water from a sewage treatment plant was used as culture water for monocotyledon plants to be cultivated on water, and the secondary treatment water was brought into contact with the roots of the monocotyledon plants for a predetermined time to absorb and remove inorganic nutrients. Later, it is released to lakes and rivers. Further, for water purification, an elongated groove-shaped treatment tank having a groove shape configured to introduce the secondary treated water from one end and discharge the treated water to the other end, and treated water flowing through the groove-shaped treatment tank It is located on the water surface and constitutes a hydroponics plant planting and retaining structure, and is characterized by a monocot plant such as a gramineous plant, a cyperaceae plant, and an iris plant being planted in the hydroponics plant retaining structure. .
[0004]
However, the water purification method described above requires maintenance such as periodic cutting of aquatic plants such as reeds and reeds, and disposal of the plants after cutting is also a problem. Further, since this method removes phosphorus and nitrogen by growing roots of aquatic plants, there is a problem that it takes time to remove phosphorus and nitrogen in water.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-mentioned problems, the present invention adheres many microorganisms, and captures and decomposes and removes pollutants such as phosphorus, nitrogen, and organic substances. It is an object of the present invention to provide a planting raft capable of further improving water purification by absorbing water and nitrogen and a method for purifying water using the planting raft.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, the above-mentioned problem is solved by providing a planting raft of the present invention and a method for purifying water using the planting raft.
[0007]
According to the invention of claim 1 of the present invention, it is a planting raft that is installed floating on water and used for purifying the water,
A planting base for planting plants,
A carbon fiber that is provided at a distance from the planting base and has a mesh shape for inhabiting microorganisms,
A planting raft is provided, comprising: a planting base placed on a water surface; and a support floating body that allows the carbon fiber to be immersed and placed in a predetermined position in water.
[0008]
According to the invention of claim 2 of the present invention, there is provided a planting raft in which a plurality of the carbon fibers are arranged so that the meshed surface faces a water surface and a water bottom, and are provided at predetermined intervals. You.
[0009]
According to the invention of claim 3 of the present invention, there is provided a planting raft characterized in that the carbon fiber fluctuates when an external force acts.
[0010]
According to the invention of claim 4 of the present invention, the support floating body allows the planting base to be placed and floated on the water, and a plurality of roots for immersing the plant roots in the water. A planting raft including a mounting plate provided with a hole, and a plurality of leg members disposed from the mounting plate toward the water bottom, wherein the carbon fibers are disposed on the plurality of leg members. Is done.
[0011]
According to the invention of claim 5 of the present invention, there is provided a planting raft in which the leg member is provided with a fitting member, and is detachable by fitting the carbon fiber to the fitting member. You.
[0012]
According to the invention of claim 6 of the present invention, a planting base for planting a plant, carbon fibers which are provided at a distance from the planting base and are mesh-shaped for inhabiting microorganisms, and A method of purifying water using a planting raft including a planting base disposed on a water surface and a support floating body that enables the carbon fiber to be immersed in a predetermined position in the water and disposed.
Planting the plant on the planting base, placing the planting raft floating on water,
The plant absorbs phosphorus and nitrogen in the water from the roots as nutrients,
Attaching microorganisms to the carbon fiber,
Making the microorganism inhabit the carbon fiber and purifying the water with the microorganism.
[0013]
According to the invention of claim 7 of the present invention, there is provided a method of purifying water, wherein the attaching step includes a step in which the carbon fiber fluctuates due to an external force acting on the planting raft.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments described below. FIG. 1 is a diagram illustrating a planting raft of the present invention. A planting raft 1 shown in FIG. 1 includes a rectangular planting base 2 for planting a plant, and a plurality of mesh-like carbon fibers 3 provided separately from the planting base 2 for inhabiting microorganisms. And a support floating body 4 that enables the planting base 2 to be placed on the water surface and the carbon fiber 3 to be immersed in a predetermined position in the water. The plurality of carbon fibers 3 are separated at predetermined intervals, and provided such that when the planting raft 1 is floated on water, the meshed surface faces the water surface and the water bottom, and does not become a resistance to water flow. It has been like that. In the embodiment shown in FIG. 1, a plant 5 that absorbs pollutants such as excess phosphorus and nitrogen, which is a cause of water pollution, is planted in the planting base 2, and is closest to the planting base 2. The root 6 of the plant 5 is in contact with the carbon fiber 3 disposed at the position. In the embodiment shown in FIG. 1, the support floating body 4 includes only the leg members 7 that connect the planting base 2 and the plurality of carbon fibers 3. The leg members 7 are connected by bonding or welding the four corners of the planting base 2 and the four corners of each of the plurality of carbon fibers 3.
[0015]
Microorganisms that inhabit polluted water areas such as rivers, lakes and marshes, and the water area where the planting raft 1 is installed adhere to the carbon fibers 3 by installing the planting raft 1. In the present invention, the carbon fiber 3 has a feature that makes it difficult to remove microorganisms that have once adhered. Further, the surface of the meshed carbon fiber 3 has irregularities, and in places where there is a flow of water, such as a river or the sea, the irregularities on the surface become resistance to flow. The flow velocity is slowed down, providing an environment where microorganisms can easily live. Further, the carbon fibers 3 form a mesh in which the carbon fibers intersect with each other, and the gap between the carbon fibers has a low flow velocity, providing an environment where microorganisms can easily inhabit. I have. The microorganisms inhabit and proliferate on the surface and the gap portion, and contaminated water flowing on the surface of the carbon fiber 3 is captured by the carbon fiber 3 so that the pollutant contained in the contaminated water is captured and decomposed by the microorganism. Be purified. Here, the contaminant is an underwater nutrient of a plant, and may include organic substances such as phosphorus, nitrogen, and suspended solids (SS) which cause water pollution.
[0016]
In the carbon fiber 3, a contaminant contained in contaminated water is trapped in a film-like portion formed by agglutination of viscous secreted liquid and microorganisms from the attached microorganisms. The contaminants trapped in the shape are also decomposed and removed. In general, microbial membranes formed by the aggregation of viscous secretions and microorganisms produced by microorganisms attached to fibers, etc., grow larger as the microorganisms proliferate, tend to peel off from the fibers, and accumulate on the bottom of water, etc. to form sludge. It becomes. However, since the carbon fibers 3 have a good balance of anaerobic and aerobic properties of the attached microorganisms, the enlargement of the microbial membrane is suppressed. Therefore, by using the carbon fiber 3, sludge such as the above-mentioned microbial membrane does not accumulate on the water bottom, and maintenance for removing sludge can be reduced. In the present invention, it is also possible to use carbon fibers 3 in which microorganisms to be attached are propagated in advance. The microorganisms adhering to the carbon fiber 3 are less likely to be separated because the microbial film formed by the aggregation of the microorganisms is suppressed from growing, and stays attached to the carbon fiber 3 to absorb nutrients and proliferate. In addition, the contaminated water flowing on the surface of the carbon fiber 3 can be effectively decomposed to purify the water.
[0017]
Further, in the planting raft 1 of the present invention, by planting the plant 5 on the planting base 2, it is possible to remove phosphorus, nitrogen, and the like, which are factors that cause deterioration of water quality. Phosphorus, nitrogen and the like are absorbed from the root 6 of the plant 5 and used for the growth of the plant 5. In the present invention, nitrogen and phosphorus decomposed by microorganisms attached to the carbon fiber 3 can be extended to the carbon fiber 3 and absorbed from the root 6 in contact with the carbon fiber 3 to purify water.
[0018]
As the planting base 2 that can be used in the present invention, any substrate can be used as long as the plant 5 can be planted, such as a wooden, concrete, fibrous mat, non-woven fabric, or a mat filled with lightweight soil. The base of the material may be used. The planting base 2 may have any shape and size. In the present invention, only a net formed from coconut shell fibers can be used as the planting base 2. In this case, the plant 5 can be placed between the filaments through the roots 6 of the plant 5 to perform hydroponic cultivation. A part of the root 6 can be fixed to the planting base 2 by being entangled with the filament. In the present invention, microorganisms can also be attached to the planting base 2 at the portion that comes into contact with water, and the decomposing and removing of pollutants is performed at the portion where the planting base 2 comes into contact with water, thereby purifying the water. be able to.
[0019]
As the carbon fiber 3 that can be used in the present invention, a mesh made of carbon fiber can be used. In addition, the carbon fiber 3 that can be used in the present invention can have a mesh-shaped surface with a large surface and a small thickness. By forming the carbon fibers 3 in a mesh shape, a portion attached by an adhesive or the like used to fix the carbon fibers to each other, that is, a portion covered with the carbon fibers 3 by the adhesive or the like is reduced. Can be done. This makes it possible to increase the surface area of the carbon fiber 3 that is not covered with the adhesive or the like that will become a dwelling place for microorganisms, and to obtain a high purification ability. In the present invention, the surface area of the carbon fibers 3 can be further increased by using a plurality of carbon fibers as one set and forming the carbon fibers 3 in a mesh shape. In this case, except for the part where one set of carbon fibers is attached by an adhesive or the like, when immersed in water, a gap is created between the carbon fibers, giving more living houses to microorganisms. Becomes possible. In the present invention, the carbon fibers 3 have a shape elongated in the water flow direction, so that the carbon fibers 3 can be prevented from entangled by the flow of water. Moreover, since the carbon fiber 3 has a different water depth depending on the place where purification is performed, a plurality of carbon fibers 3 can be provided according to the water depth.
[0020]
Furthermore, the carbon fiber 3 that can be used in the present invention can be any size mesh, that is, any interval between carbon fibers can be used, as long as microorganisms in water can be appropriately captured. You can also. For example, the carbon fibers 3 may be formed as a set of a plurality of carbon fibers and have a width of 0.005 m and formed in a mesh at 0.07 m intervals. In addition, the carbon fiber 3 has a fluctuation due to the flow of water by reducing the thickness, and the fluctuation forms an angle on the surface of the carbon fiber 3 with respect to the direction in which the water flows. By expanding the range of contact with water, more microorganisms can be attached. When the meshed surface of the carbon fiber 3 is provided so as to oppose the flow of water, the carbon fiber 3 becomes resistant to the flow. May be separated by the flowing water, and the carbon fibers 3 may become entangled with each other. Therefore, in the present invention, the meshed surface of the carbon fibers 3 is arranged so as to face the water surface and the water bottom, and the resistance due to the flow of water is eliminated. it can. The thickness of the carbon fiber 3 may be any thickness as long as it fluctuates due to external force as described above. In the present invention, aramid fiber, vinylon fiber, glass fiber, polypropylene fiber and the like can be used in addition to the carbon fiber 3, but the carbon fiber 3 having a high specific surface area and having high affinity for microorganisms can be used. Is preferred. Further, the carbon fiber 3 is preferable because it has a high elastic modulus and has a property that microorganisms are easily proliferated because the microorganisms are not easily peeled off. Further, the carbon fibers 3 can also capture organic substances floating in water and the like, and the captured organic substances are decomposed and removed by microorganisms inhabiting the carbon fibers 3.
[0021]
The support floating body 4 that can be used in the present invention is used for arranging the planting base 2 on the water surface and arranging the carbon fiber 3 at a predetermined position in water. In the embodiment shown in FIG. 1, since the planting base 2 is only the net and the carbon fiber 3 is also lightweight, only the leg member 7 is used as the support floating body 4 and only the leg member 7 is sufficiently exposed to water. When the planting base 2 including the cultivated soil is placed on the water surface, another floating body other than the leg member 7 can be provided to float on the water. Further, in the present invention, a mounting plate or the like can be provided on the support floating body 4 for mounting the planting base 2. In the embodiment shown in FIG. 1, the planting base 2 is formed from a rectangular net, four corners of the net are fixed to the leg members 7, and a plurality of carbon fibers 3 are provided below the net in the same manner as the net. Each of the four corners is fixed to the leg member 7. As a method for fixing the respective corners, a method using a water-resistant adhesive such as an epoxy resin, a method for welding, or the like can be used. The material of the leg member 7 used as the support floating body 4 may be any material, but is preferably a material that floats so that the planting raft 1 of the present invention floats, and does not corrode. Specifically, plastic materials such as polystyrene foam and fiber reinforced plastic (FRP) can be used. The diameter and the length of the leg member 7 can be set to a diameter and a length that do not bend with respect to the flow of water and that can give fluctuation to the carbon fiber 3 by an external force such as a flow of water. Therefore, a length that does not contact the water bottom is preferable. The length of the leg members 7 can be determined according to the water depth at the place where the leg members 7 are arranged, the number of carbon fibers 3 and the arrangement intervals. In the present invention, it is preferable that the length of the leg member 7 is long, so that the carbon fiber 3 can be made to fluctuate by a small force caused by an external factor such as a flow of water. The fluctuation of the carbon fiber 3 causes the oxygen contained in the water to adhere, keeps the aquatic environment of the microorganisms in the microbial membrane attached to the carbon fiber 3 aerobic, and suppresses the microbial membrane from expanding. Works. By suppressing the enlargement of the microbial membrane, peeling of the microbial membrane hardly occurs, and maintenance such as replacement and cleaning of the carbon fiber 3 can be reduced.
[0022]
The plant 5 that can be used in the present invention may be any plant 5 such as a vegetable or an ornamental plant. , Water clover, Omodaka, Oyster, Gama, Kogama, Tsuruyoshi, Himegama, Kwai, Shobu, Seri, Senninmo, Futoi, Mikuri, Mizubasho, Misohagi, Ashikaki, Inuhotarii, Ibokusa, Duckweed, Ukuoena, Mokuo, Canada Aquatic plants such as reeds, reeds, water lotus, lotus, and soybeans, tomatoes, cucumbers, spinach, salad vegetables, roses, and tulips can be mentioned. The plant 5 that can be used in the present invention grows by absorbing phosphorus, nitrogen, and the like, and requires cutting. Conventionally, the harvested plants 5 have been disposed of, and this disposal also requires problems such as high cost. Therefore, in the present invention, it is preferable to plant edible greens that can be consumed after cutting. Kushinnasai likes water, and because the stem is hollow, can float on water, and the above-described net can be used for the planting base 2. Although the plant 5 used in the present invention absorbs phosphorus and nitrogen, a plant that can absorb contaminants other than phosphorus and nitrogen according to the contaminant of the contaminated water can also be used.
[0023]
The planting raft 1 according to the present invention is capable of absorbing phosphorus and nitrogen in water by the plant 5, capturing microorganisms and contaminants by the carbon fiber 3, decomposing and removing contaminants by microorganisms, carp, crucian carp, motsugo, It can also be used as a spawning ground, predatory ground, and evacuation site for aquatic animals such as numa tibu, giant shrimp, goats, crayfish, snails and mizusumashi. In addition, the planting raft 1 installed can be moored at a predetermined position using an anchoring member such as an anchor and a wire so that the installed planting raft 1 does not move due to an external force such as a flow of water.
[0024]
Drawing 2 is a figure which illustrated carbon fiber 3 used for planting raft 1 of the present invention. The carbon fiber 3 shown in FIG. 2 has a rectangular shape elongated in one direction and a reduced thickness. Therefore, the carbon fibers 3 can be easily fluctuated by an external force such as a flow of water. The carbon fibers 3 shown in FIG. 2 are formed in a mesh by bonding a set of a plurality of carbon fibers to each other at an intersection thereof using an adhesive. In the present invention, by forming the carbon fibers 3 in a mesh shape, a portion of the carbon fibers 3 covered with an adhesive or the like is reduced, and the carbon fibers 3 not covered with the adhesive or the like that is a dwelling place for microorganisms are reduced. Surface area can be kept large. This allows more microorganisms to inhabit and obtain a higher purification ability. In the present invention, by forming the carbon fiber 3 in a shape elongated in one direction as described above, it is possible to prevent the carbon fiber 3 from being entangled by the flow of water. In the present invention, the shape of the carbon fiber 3 is a mesh shape, and may be of any size as long as it is thin. In the embodiment shown in FIG. 2, the mesh is formed so that the carbon fibers intersect at right angles. However, in the present invention, a structure in which the mesh is formed so as to intersect at an arbitrary angle is adopted. good.
[0025]
FIG. 3 is a diagram illustrating a first embodiment of the support floating body 4 used in the planting raft 1 of the present invention. The support floating body 4 shown in FIG. 3 is arranged such that the planting base 2 such as the net shown in FIG. 1 is disposed at the upper part, and the plurality of carbon fibers 3 are disposed at predetermined intervals at the lower part of the planting base 2. It is composed of only the leg members 7. In the embodiment shown in FIG. 3, the support floating body 4 is composed of four leg members 7, and the four leg members 7 have four corners of the rectangular planting base 2 and respective corners of the plurality of carbon fibers 3. The part is glued or welded. The four leg members 7 used as the support floating body 4 shown in FIG. 3 can be made of a material such as Styrofoam or FRP so as to float on water. Further, in the present invention, the plant 5 is planted on the planting base 2 and placed on the water surface, and when the support floating body 4 cannot be floated only by the leg members 7, the planting base 2 is arranged on the water surface. A floating body can be separately provided on the leg member 7. In this case, any floating body may be used as long as it floats on water.
[0026]
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the support floating body 4 used for the planting raft 1 of the present invention. The support floating body 4 shown in FIG. 4 includes a mounting plate 8 that supports the planting base 2 and leg members 7. The mounting plate 8 shown in FIG. 4 is provided for installing and supporting the planting base 2 on the water surface, and is made of a material floating on water. The mounting plate 8 is provided with a plurality of holes 9 so that the roots 6 of the plants 5 planted on the planting base 2 shown in FIG. 1 can be immersed in water. The leg members 7 are fixed to the four corners of the mounting plate 8 by bonding or welding, respectively. The support floating body 4 shown in FIG. 4 is provided with a fitting member so that the carbon fiber 3 can be fitted and attached and detached. In FIG. 4, a cartridge mounting member 10 is provided at a predetermined position on the leg member 7 as a fitting member. The cartridge mounting member 10 shown in FIG. 4 has a structure in which an insertion port is provided so that the cartridge mounting member 10 can be mounted simply by inserting the carbon fiber 3. Although not shown in FIG. 4, after the carbon fiber 3 is inserted and attached, the carbon fiber 3 can be fixed to the cartridge attaching member 10 using a fixing member such as a bolt so as not to be easily removed. In this case, the carbon fiber 3 can be appropriately fitted to the portion of the carbon fiber 3 that is in contact with the cartridge mounting member 10, and can be prevented from easily coming off. The cartridge attachment member 10 shown in FIG. 4 can be attached to a predetermined position of the leg member 7 by bonding or welding. In the present invention, any structure other than the structure shown in FIG. 4 may be used as long as the structure allows the carbon fiber 3 to be removed. In the present invention, the cartridge mounting member 10 can be made of a material that floats on water, such as the above-mentioned styrene foam or FRP.
[0027]
FIG. 5 is a diagram showing that the planting raft 1 of the present invention is installed in a lake and a lake to purify the lake. The lake has little flow of water and has accumulated nutrients of the plant 5 such as phosphorus and nitrogen. Further, when nutrients such as phosphorus and nitrogen are excessive, the transparency is lowered and the water quality is deteriorated. In the present invention, the planting raft 1 is placed floating on water, and the plant 5 planted on the planting base 2 absorbs phosphorus and nitrogen in the water as nutrients. Adhere to the carbon fibers 3 of the planting raft 1 and are decomposed by microorganisms. As a result, phosphorus and nitrogen in the lake can be reduced, and floating organic substances can be reduced.
[0028]
In the embodiment shown in FIG. 5, the planting base 2 having a predetermined size and shape, a plurality of meshed carbon fibers 3, the planting base 2 are arranged on the water surface, and the plurality of carbon fibers are arranged. A planting raft 1 including a support floating body 4 for arranging the plant 3 in a predetermined position in the water is installed so as to float on the water surface. On the planting base 2, a plant 5 such as soybeans is planted. In the embodiment shown in FIG. 5, a microorganism suitable for purifying a lake is previously attached to the carbon fiber 3, and the purification is started when the carbon fiber 3 is immersed in the water of the lake. In the purification, phosphorus or nitrogen in water is absorbed from the roots 6 of the plants 5 and microorganisms are attached to the carbon fibers 3. The microorganisms attached to the carbon fiber 3 decompose phosphorus, nitrogen, and other organic substances. Also, the plant 5 planted on the planting base 2 absorbs phosphorus and nitrogen decomposed by microorganisms attached to the carbon fiber 3 by growing the root 6 and reaching and coming into contact with the carbon fiber 3. You can also. By doing so, it is possible to reduce phosphorus and nitrogen in the lake and the like, and to suppress water pollution of the lake and the like. In addition, when the above-described plant 5 grows due to absorption of phosphorus, nitrogen, or the like, it can be cut off and disposed of periodically. In the present invention, by planting soybean rape as the plant 5, it can be made edible after cutting, and the disposal cost can be suppressed. Further, in the present invention, the carbon fiber 3 can keep oxygen attached thereto, and in a place where there is no flow of water such as a lake or marsh, and also in a place where the bottom of the water is in an oxygen-deficient state, microorganisms can inhabit to purify the water bottom. You can do it too. In the present invention, the carbon fibers 3 may be made into a cartridge type so that only a part of the plurality of carbon fibers 3 can be replaced.
[0029]
FIG. 6 is a diagram showing a place where the planting raft 1 shown in FIG. 5 fluctuates. The planting raft 1 shown in FIG. 6 has the same structure as that shown in FIG. 5, and is moored using a mooring member (not shown). In the embodiment shown in FIG. 6, a wave is generated by wind blowing on the water surface or the like, and an external force acts on the planting raft 1. In this way, the external force acts on the planting raft 1 to cause fluctuation. The fluctuation is a state in which the planting raft 1 swings as shown in FIG. 6, and the swing generated on the water surface is transmitted to the water bottom by the support floating body 4, and the lake water can be moved. As a result, contaminants and microorganisms staying in the water move, and the microorganisms can be attached to the carbon fibers 3 of the planting raft 1 to capture, decompose, and remove the contaminants. In addition, the movement of water can also be achieved by moving lake water stagnating on the water bottom in the anoxic state and mixing it with lake water near the water surface containing oxygen, thereby distributing oxygen throughout the lake. Therefore, the aerobic nature of the microorganisms attached to the carbon fibers 3 installed near the water bottom of the planting raft 1 can also be maintained. Further, by swinging the planting raft 1, the contact area between the carbon fiber 3 and water is expanded, so that more microorganisms can be attached.
[0030]
FIG. 7 is a diagram showing a place where a plurality of planting rafts 1 of the present invention are installed in a drainage channel or the like to perform purification. The drainage channel 11 shown in FIG. 7 is constructed for draining used agricultural and industrial water into a river. The water flowing through the drainage channel 11 has a low flow rate and contains pollutants such as phosphorus, nitrogen, and organic substances that deteriorate water quality. In addition, since the flow velocity is low, these pollutants easily accumulate, further deteriorating the water quality. In the embodiment shown in FIG. 7, a plurality of planting rafts 1 of the present invention are floated and installed, and each planting raft 1 is moored using a mooring member (not shown). By drainage flowing between the planting base 2 and the carbon fiber 3, and between the carbon fiber and the carbon fiber 3, microorganisms and contaminants in the water adhere to the surface of the carbon fiber 3 and the like, Contaminants such as phosphorus, nitrogen and organic substances are decomposed and removed by the attached microorganisms. In addition, phosphorus and nitrogen in water are absorbed by the plant 5 planted on the planting base 2. Further, the plant 5 can grow and absorb phosphorus, nitrogen, and the like decomposed by the microorganisms attached to the carbon fiber 3 from the root 6 in contact with the carbon fiber 3. By doing so, the plant 5 can efficiently obtain phosphorus and nitrogen, decompose and remove phosphorus, nitrogen and organic substances by growing microorganisms, and purify water. can do. Further, the planting raft 1 shown in FIG. 7 causes fluctuations, causes more microorganisms to adhere to the carbon fibers 3 as described above, and decomposes and removes more phosphorus, nitrogen, and organic substances, thereby increasing the efficiency. The water can be purified.
[0031]
【The invention's effect】
Therefore, by providing the planting raft of the present invention and a method for purifying water using the planting raft, it is possible to attach many microorganisms, attach them, and also attach contaminants simply by installing them in contaminated water. It is possible to purify water by decomposing and removing efficiently. In addition, plants can be planted, and pollutants such as phosphorus and nitrogen that cause water pollution can be reduced. Furthermore, the amount of sludge accumulation is small, the frequency of maintenance can be reduced, and the cartridge type can be used to replace only highly contaminated carbon fibers.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a planting raft of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating carbon fibers used in the planting raft of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a first embodiment of a support floating body used for the planting raft of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of a support floating body used for the planting raft of the present invention.
FIG. 5 is a view showing that a planting raft according to the present invention is installed in a lake and a lake is being purified.
FIG. 6 is a view showing a place where the planting raft shown in FIG. 5 fluctuates.
FIG. 7 is a diagram showing that the planting raft of the present invention is installed in a drainage channel and purifies water in the drainage channel.
[Explanation of symbols]
1. Planting raft
2. Planting base
3. Carbon fiber
4 ... Support floating body
5 ... plants
6 ... Root
7 ... Leg members
8 ... Placement plate
9 ... hole
10. Cartridge mounting member
11 ... drainage channel

Claims

A planting raft that is installed floating on water and used for purifying the water,
A planting base for planting plants,
A carbon fiber that is provided at a distance from the planting base and has a mesh shape for inhabiting microorganisms,
A planting raft, comprising: a support floating body that arranges the planting base on a water surface and allows the carbon fiber to be immersed in a predetermined position in water.

The planting raft according to claim 1, wherein the carbon fibers are arranged such that the meshed surface faces a water surface and a water bottom, and a plurality of the carbon fibers are provided at predetermined intervals.

The planting raft according to claim 1, wherein the carbon fiber fluctuates when an external force is applied.

The support floating body includes a mounting plate capable of mounting the planting base and floating on the water, and a plurality of leg members disposed from the mounting plate to the bottom of the water, The planting raft according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon fiber is disposed on the leg member.

The planting raft according to claim 4, wherein a fitting member is provided on the leg member, and the carbon fiber is detachable by fitting the carbon fiber to the fitting member.

A planting base for planting a plant, a carbon fiber which is provided at a distance from the planting base and has a mesh shape for inhabiting microorganisms, and the planting base is arranged on the water surface, and the carbon fiber A water purification method using a planting raft that includes a support floating body that allows the water to be immersed in a predetermined position in the water.
Planting the plant on the planting base, placing the planting raft floating on water,
The plant absorbs phosphorus and nitrogen in the water from the roots as nutrients,
Attaching microorganisms to the carbon fiber,
A step of causing the microorganism to inhabit the carbon fiber and purifying water by the microorganism.

The method of purifying water according to claim 6, wherein the attaching step includes a step in which the carbon fibers fluctuate when an external force acts on the planting raft.