アクアファイン

ダム プロペラ式 循環装置 密度流

ダム プロペラ式 循環装置 密度流 アクアファイン

アクアファインの原理

深い場所での大きな対流

アクアファイン(プロペラ式湖水浄化装置)の送水管によって底部に運ばれた表層水は水温が高いため、
放水口から出た後すぐに浮上するが、周辺の水と混合しながら浮上し、周辺と同じ水温となる水深で水平方向に広がります。
これを、密度流現象といい、装置を動かし始めた初期の状態や大きな湖沼では顕著に表れます。
混合が進んで成層が明確でなくなってもこの現象は残り、中層以深に大きな対流が生じます。

初期の状態/大きな湖沼
十分混合した状態
アオコの制御

表層水に含まれるアオコも中層以深の対流に乗って運ばれ、長い時間光が当たらないかもしくは光が弱い場所(補償深度以深*)にいることになります。その間にアオコは死滅または不活性化します。
死滅せず、やがて水表面に浮上してくるアオコも、水中で不活性化しており、水面で光に当てられ再び増殖を始めても、水表面に長時間いる場合と比べ、その増殖能力が落ちます(参考文献*)。
しかもその弱ったアオコは再びアクアファイン(プロペラ式湖水浄化装置)により、水底へ送られます。
このサイクルによってダム全体のアオコの不活性化がおこなわれ、特に水表面のアオコ密度は大幅に低下し、
所謂“アオコ状態”は解消することになるのです。
以上で述べたアオコの増殖抑制サイクルを、模式的に下図に示します。

アオコの増殖抑制サイクル
*1 小島貞男他“局所遮光による藻類(アオコ)制御の実証研究”用水と廃水  vo142,No5,2000,--10ページ参照
貧酸素解消
  • 気泡を用いる方法のように大きなエネルギーを使わずに酸素を湖水に注入できる
  • 深い場合まで及ぶ対流によって水底まで酸素が供給される

底層は貧酸素状態でも、表面の水には十分すぎるほどの酸素が溶け込んでおり、対流原理によってこの豊富な酸素は中層以深に供給されることになります。この方法による酸素供給の利点は以下の点にあります。
貧酸素解消の結果、底沼からのリンの溶出や硫化物などの有害物質の発生がなくなります。
また、大循環の結果、底層の冷水問題も解決します。

佐賀県Aダムの例