レイクコントローラー

レイクコントローラー(NETIS登録)は、マイクロバブルを水圧で溶解させる、新しい方式の深層曝気装置です。
取水槽の水中ポンプで深層水を送水槽に送る際、吐出口に取り付けた自給式ノズルからマイクロバブルを発生させ、深層部に戻す間に酸素を溶解させる仕組みです。
また、従来の装置では深層曝気を行うことが出来なかった大深度のダム湖においても、出力を大きくせずに深層曝気を行うことができます。
さらに、アオコ対策、深層水放流などの機能があるので、湖内の状況に応じて切り替えて使用することができます。

マイクロバブルとは

マイクロバブルとは微細気泡のことで、一般的に直径が10~50㎛の範囲にある気泡を言います。
マイクロバブルの仕組み
マイクロバブルは、気泡体積が微細なため、上昇速度が遅く水中に長い時間が滞留することができます。例えば、10㎛の気泡は1分間に3mm程度しか上昇しません。

■ダム湖におけるアオコの発生要因・原因
ダムでアオコが発生する仕組み

レイクコントローラーの主要機能

・メイン機能は深層爆気(底層の無酸素化に伴う栄養塩類、鉄、マンガン等の重金属の溶出、硫化水素の発生防止対策)
・アオコ対策(アオコを深層部に送り死滅・分解させる)
・深層水放流(深層部に溜まっている富栄養な水の排出)

■レイクコントローラーにより期待される効果

・深層曝気による無(貧)酸素水塊の解消
・溶出の抑制によるリン濃度の低減
・リン濃度低下によるアオコの低減化
・水質改善効果(深層水へのFe,Mn,As等重金属の溶出抑制)
・従来の装置より低コスト・省エネルギー

レイクコントローラーの構造

レイクコントローラーは、マイクロバブルを水に溶け込ませる装置
レイクコントローラーの構造図

深層曝気装置としての概要図
基本構造図
深層曝気装置としての概要図
深が深ければ気体の体積は小さくなります。
さらに、圧力が増せば酸素分圧が高まります。
・気体中の酸素分圧=気圧×酸素濃度
・液体中の酸素分圧。液体側に酸素が少ないと気体中の酸素が液体に溶解する。
※気体の溶解度は、絶対圧力に比例して増加する(ヘンリーの法則)に基づく。

本部ダムにおける現地実証試験

本部ダムの様子

ダムの諸言
水系名:一級河川松浦川水系川古川
位置:佐賀県武雄市若木町
型式:重力式コンクリートダム
集水面積 直接 1.36平方キロメートル
間接 0.94平方キロメートル
総貯水量:114万立方メートル
有効貯水容量:109万立方メートル

回転率:1.8 (年間1.8回水が入れ替わる)
滞留時間:203日
水温成層は10回/年以下のダムで発達する。

DOの鉛直分布
本部ダムのDOの鉛直分布
本部ダムの無酸素水塊水平分布図

レイクコントローラーの設置状況
本部ダムの設置の様子

深層曝気の効果
本部ダムの深層曝気の効果

アオコ対策装置としての概要図と対策時の水の動き
アオコ対策装置としての概要図
アオコ対策時の水の動き

深層水放流装置としての概要図
アオコ対策時の水の動き

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2017/01/20