自然の変化を味わう〜武蔵関公園の池

12月の石神井清掃に参加してきた。

この日もポリ袋などのプラスチックごみが草木に絡まっているのが目立った。その他、お菓子の個包装、タバコの吸い殻、空き缶、ペットボトルを始め、空の財布やカード類も。常習的にここへいろんな物を捨てる輩がいると思われる。非常に残念な話だ。

プラスチックごみの中には時間が経っているため、手で触るとぼろぼろに崩れるポリ袋もあった。大きめのプラスチックが崩壊して、近年話題のマイクロプラスチックになっていく過程がこういうことなんだなと改めて感じる。

さて、先月に引き続き、石神井川の上流は、水量が豊富であった。湧き水の箇所も数カ所あり、見ていると心が洗われる気持ちになる。いい感じの小川が継続しているので、この状態が続いてくれると嬉しい。

下流の武蔵関公園の富士見池も見てきた。9月頃に見たときは、池が緑色のアオコで覆われていた(写真右)が、驚くほど透明度が良かった(写真左)。写真では判らないが、水深4050cmの池底までがはっきりと見える程であった。台風の大雨の時に池の水が全部入れ替わったのだろう。

こちらは、落ち葉の吹き溜まりだ。緩い流れがあるらしく、落ち葉はこの場所に吹き溜まってくるようだ。9月のアオコも同じ場所に集まっていた。このままだと、アオコの残骸もそうだが、この場所に落ち葉が沈み、ヘドロが堆積していく一方である。ヘドロからは、リンなどが溶け出してくるので、来年のアオコ発生の栄養源になってしまう。落ち葉を池から除去すれば、来年夏のアオコ抑制に繋がると思うのだが。

さっ、果たして、この水質はいつまで維持されるのだろうか。移り変わりのある富士見池であるが、こういった自然の変化を観察するのも一つの楽しみだと思う。自分で変化を見つけて楽しんでみてはいかがだろうか。

予想外な景色~びん沼川上流部

先日、さいたま市と川越市および富士見市の境界にあるびん沼川を訪れた。

びん沼川は、荒川の旧河道。明治43年の大水害がきっかけで荒川の直線化工事が行われたことからできた川だ。

びん沼川の下流部は、びん沼調節池として調節池機能をもち、増水時には、新河岸川の水は、新河岸川放水路、びん沼調節池を経て、南畑排水機場のポンプによって強制的に荒川に排水されるという。

市境や県境と言えば川であるが、直線化された荒川の方には市況がなく、旧河道であるびん沼川に市境があるのが、なんとも歴史を感じる部分である。

びん沼川の中下流部は、ヘラブナの釣り場として人気のスポットであるが、人のいない上流部へと向かった。上流部の川岸は雑木林で囲まれており、立ち入りずらい場所であるが、樹々が薄い辺りから進入を試みた。

外側からは全く見えなかったが、内側は予想外の景色であった。かいぼりで水を全部抜いてしまったようにも見えるが、氾濫原の湿地というような景色だ。ちょうど進入した区間は、水が無い場所であったが、この少し上流には池のようになっていた。水利組合のポンプ場のような施設もあったので、ため池として使うために、敢えて堰き止めているのかもしれない。

厚く堆積したヘドロの上に小川が流れている。中央にある小川の流れまで近づこうものなら、足がズブズブと沈んで底なし沼にハマってしまう。こういう時のために、かんじきがあるときっと便利なんだろうと思う。

川の表面には何やら茶褐色の沈殿物や光沢のある被膜が見られた。これは、油が浮いているわけではなく、鉄バクテリアが作り出した酸化鉄だという。被膜には、3価の鉄の酸化物α-Fe2O3 などが含まれているそうだ

α-Fe2O3と言えば、ラスコーの壁画で彩色に用いられたベンガラという赤色顔料と同じ成分だ。沈殿物を採取すれば、壁画が描けるのだろうか。

因みに被膜や沈殿物を手で触っていたが、案の定、手が鉄臭くなった。この臭いって一体?改めて鉄の臭いについて調べてみた。なんと、鉄そのものの臭いではなかったようだ。鉄イオンが皮脂と反応してできる1-オクテン-3-オンなどの揮発性物が臭いの元だそうだ。被膜や沈殿物の付近には鉄イオンも豊富にあるだろうから、私の手からたくさんの臭いが発生したという事だ。

最後に、びん沼川上流のため池を、あめんぼカメラで撮影したのでシェアしたいと思う。

紅葉が綺麗。

水量が増えた11月の石神井川

先日、11月の石神井川の川掃除ボランティアに参加してきた。

この日、まず驚いたのが、川の水量の多さだ。ここ数年、石神井川の様子を観察してきたが、自分観測史上、最多の水量であった。

一体なぜこれほどの水量になったのか?それは、東日本に大雨による洪水の被害をもたらした台風19号の影響であることは容易に想像がついた。

神奈川県箱根町では、台風が上陸した11月12日の日降水量として全国歴代1位となる922.5mmを観測したという。

では、同日の石神井川上流がある西東京市ではどうであったのだろうか。気象庁のデータでは、西東京市に隣接する練馬区のデータが公開されているので、それを参考にしたいと思う。11月12日の日降水量は、なんと282mmを観測し、1976年からの観測史上1位となっていた。そのため1989年8月1日の日降水量が233mmで2位となった。30年ぶりに練馬区の日降水量の記録が塗り替えられるほど、石神井川上流域に大雨が降ったということだ。

さて、大雨から4週間も経過したこの日、石神井川は、見たことのない水の深さとなっていた。胴長を着て川に入ると、膝下まで水が来る。水深50cmは超えていた。いつもは表面が見えている岸辺が、水に覆われてしまっていた程だ。恐らく、台風前における水深の2倍以上になっていたと思う。6月の梅雨前までは、この場所の水が枯れていた事を考えると本当に希な事が起きたと言える。

別の場所では、見慣れない箇所から地下水が滲み出ていたのが確認できた。大雨によって地下水位がだいぶ上がったためと思われる。こんな湧水がポイントが他にも出来上がっていて、そこからの湧き水が、川の水量に貢献しているのだ。

各地で災害をもたらした台風であったが、一方で、地下水という恵みがもたらされたようだ。

また、増えたのは水だけでなく、ゴミも増えていた。いつもの清掃場所に2ヶ月ぶりにきたのだが、枯れ草に絡まるポリ袋ががとても目立っていた。増水時に流されてきたものと思われる。他には、お菓子の個包装、ビニール紐、空き缶、タバコの吸い殻、ガラス瓶、陶器のかけら、ライター、ゴルフボール、カード類、空の財布、コンビニ弁当ゴミ、ポリ袋に詰められたモルタルのようなもの、などなど。

それから、少し下流の場所では、大掃除でもしたのか、明らかに家庭ででた不用品の数々がポイ捨てされていた。丸めると米俵くらいの大きさになるゴムマットのようなもの、アイロン、鍋などなど。大量のゴミが収集された。

上の写真はこの日の成果である。年末に向けて、大掃除も始まる時期だろうが、次回は、粗大ゴミを見ないで済む事を期待したい。

川に増えるのは、水量と多様な生き物だけであって欲しい。

水元公園 睡蓮池のかいぼり リポート

11/4、東京都公園協会が主催する都立公園の池のかいぼりボランティアに参加してきた。

かいぼりとは

かいぼりとは農閑期にため池の水を抜き一定期間干して、清掃、堤や水路にの点検補修を行なう作業だ。近年は、池の水質改善や外来種の駆除を目的に行われる例が増えてきている。かいぼりの効果については、以前の記事にも書いたのでので詳細は省くが、特に水質改善で言えば、池を干すことで底泥の状態を酸素が多い状態(好気状態)に変え、富栄養化をもたらす窒素を底泥から除去(脱窒)することを促すことになる。

水元公園

かいぼりの会場は、葛飾区にある水元公園にある睡蓮池だ。水元公園を代表する池である小合溜(こあいだめ)のかいぼりではない。

ちなみに、私は今回初めて水元公園を訪れたのであるが、園内の広さに大変驚いた。調べてみると、都内23区最大だという。園内にある小合溜という池は、かつての利根川の本流で、江戸時代には溜井(用水池のこと)として利用されていて、50あまりの町村を潤す水源だったそうだ。そのためここを「水元」と呼ぶようになったとのこと。

園内には小合溜につながる池や小川もあり、釣り人にも人気のスポットにもなっている。

現場リポート

さて、上の写真は、かいぼり開始前の睡蓮池の様子だ。池の看板には、睡蓮の他にマコモも生息していると書かれていた(小さいが写真の右上)。マコモに関しては、10月に借りている田んぼの脇でマコモダケが収穫できたこともあり、馴染み深い植物である。イネ科の抽水植物で、人の背丈程に大きくなるが、ここのマコモは、田んぼで見たマコモよりやや小ぶりであった。

さっそく池に進入すると、足がヘドロに沈む。急に深い部分に足を置くと転びそうになる程だ。一歩一歩慎重に歩いていった。

序盤は、睡蓮やマコモがないエリアで、浅場に泳ぐ2cm未満の小魚(カダヤシやモツゴ)やオタマジャクシを捕獲したが、あまりそれ以外の魚が出てこない。

その後、マコモのエリアへ進入していったところ、マコモ近くの深みで、4~9cmほどのフナや、4cmほどのモツゴがぞくぞくと網に入るようになった。水はヘドロの土が撹拌された泥水状態で、魚たちもだいぶ弱ってきているようであった。かいぼり終盤には、水面に横たわるフナがよく見られるようになった。

そんなフナやモツゴを、そしてそれ以上に出てくるオタマジャクシをせっせと捕獲した。

このオタマジャクシの正体であるが、捕獲した生き物の展示ブースに特定外来生物のウシガエルとそのオタマがいたのでの、恐らくウシガエルのオタマだったと思う。10cmを超える大型オタマもいた。このかいぼりで、大部分は駆除されると思うが、かいぼりがなかったら、大量にウシガエルの大合唱があったのだろうか。

かいぼり終了後、本日の結果が簡単に発表された。

大物としては、カルムチーが2個体捕獲された。50cmを超える大物だった。それからミシシッピアカミミガメとイシガメがそれぞれ1個体づつ。

アメリカザリガニはプラ船いっぱいの水揚げだった。

小型の魚類では、モツゴ、ギンブナ、ドジョウ、タイリクバラタナゴ、カダヤシで、メダカはその時点でで確認できていないとのことでった。

昨年に続き、3度目のかいぼり参加であるが、泥だらけになりながら、ひたすら生き物を網で追いかけるのは、新鮮な体験となる。自然から離れた生活をしている人にとっては、良い刺激が得られる事だろう。おススメである。恐らくまた来年もボランティアを募集すると思うので興味があったら応募してみたらいかがだろうか。

私はまた来年も参加したいと思う。

微生物燃料電池のDIYやってみた〜その8〜

微生物燃料電池で小型冷却ファンを回すマイプロジェクトを実行中である。前回は、8個の電池を追加して全16個の電池を使って、100Ω抵抗に流れる電流と電圧を測定したが、ファンを回すには程遠い結果であった。電流が増えると電池内部の過電圧により、出力電圧が下がってしまうことがあるため、この先いくつ電池を作れば良いのかわからない状態となっている。そこで、もっと先にやるべきであったが、電池の電流−電圧(I−V)特性を測ってみることにした。I -V特性とは電池の出力電流に対する出力電圧を示すもので、電池の性能を測るのに使われている。

電極の組み合わせ

電池は現在、次の3種類の組み合わせがある。No.1の組み合わせが4個、No.2の組み合わせが4個、No.3の組み合わせが12個だ。その中から、2つをピックアップしてI -V特性を測定した。

No. アノード カソード 電池No.
1 炙ったステンレス網 グラファイトフェルト 8, 7
2 炙ったステンレス網 ステンレス網 10, 11
3 グラファイトフェルト グラファイトフェルト 16, 17

測定方法

測定方法としては、可変抵抗器があれば良いのだが、そんなものはないので、5種類の抵抗を変えて行った。(10kΩ、2kΩ(1kΩ2個使い)、1kΩ、680Ω、100Ω)測定は、値がある程度安定するまで待ってから行った。

結果

電池No.8/10/16の結果

電池No.7/11/17の結果

カソードにステンレス網を使った電池No.10や11は、他に比べると過電圧が大きく、50μAも電流が流れると大きく電圧が低下していた。この状態だと、ちょっと使い物にならない気がする。

また、アノードに炙ったステンレス網を使った電池No.8や7は、アノードがグラファイトフェルトの電池No.16や17と比べて、同じ電流値でより高い電圧を示した。

アノード電極の違いが一つの要因であろう。それともう一つは、泥の違いもあるかもしれない。電池No.4から8は、初期に制作したもので、自転車のスポークについた赤錆を削ぎとったものを入れた経緯がある。微生物燃料電池の論文で酸化鉄ナノコロイドをアノード電極にふりかけることで、電流密度の増加が認められるという話があったので、泥に赤錆が多めの状態になっていたと思われる。そのため、性能に差が生じた可能性もある。

さて、次の手はどうしようか。

電池No.7では、250μA/0.5Vの出力得られたので、もし同じ性能のものがいくつもあった場合、13mA/0.8Vを得るのに、104個の電池が必要な計算だ。(2個直列のセットを52個)

ちょっと104個を作るのは現実的でない。それに同じ性能のものをたくさん作れるかも怪しい。なので、もっと電池一つの性能をあげるのを優先しようと思う。まずは、赤錆添加を試していこうと思う。

続く。

微生物燃料電池のDIYやってみた〜その7〜

微生物燃料電池で小型冷却ファンを回すマイプロジェクトを実行中である。今回は、8個の電池をまとめて作ったのでレポートしておこうと思う。

電極について

先日、Aliexpressでグラファイトフェルトをまとめ買いしたので、アノード電極とカソード電極の両方に、グラファイトフェルトを採用した。

採用の理由はもう一つある。

これまで、アノード電極用に、100円ショップで購入できる、ステンレスあく取り網を使っていたが、私が通っているダイソーさんではとうとう商品が入れ替わってしまっていた。薄々感じてはいたが、やはり商品の入れ替わりが早い。そして、代品においては、残念ながら電極には不向きな感じであった。身近な材料で作るという狙いがあったのだが、今後は材料が安定して購入できそうなグラファイトフェルトの採用に寄せていこうと思う。また、グラファイトフェルトの方が、電極としての下準備も少なく、コストもあまり変わらないので、むしろ良いのかもしれない。

堆積汚泥(ヘドロ)の採取

堆積汚泥を採取しようと思い、新河岸川水系のとある小川へ。水はきれいなのであるが、ヘドロが20cm以上溜まっている。この川底のヘドロを網ですくって採取した。

材料

  • 容器
  • グラファイトフェルト(3x100x100mm)
  • ステンレス針金(φ0.9 x130mm)
  • 熱収縮チューブ

手順

1. アノード電極用として、グラファイトフェルトにステンレス針金を対角線に挿して折り曲げる。(長さは容器の外に線を出せる長さで)

2. 絶縁のため、熱収縮チューブを通し、熱を加えて収縮させる。(今回使ったチューブはサイズが合っていないため締まっていない)

3. カソード電極用としても、グラファイトフェルトにステンレス針金を対角線に挿して折り曲げる。(長さは容器の外に線を出せる長さで)

4. 容器の側面上部に導線を通す穴を開ける。

5. 容器にヘドロを入れる。約1.5cm。

6. アノード電極を設置して、針金を容器の穴に通す。

7. さらにアノード電極の上にヘドロを入れる。約3-4cm。

8. カソード電極を設置して、針金を容器の穴に通す。

手順は以上。

同じものを作ること全部で8個。手順もシンプルになり、作るのも手慣れてきた感じだ。

動作確認

これらの電池の解放電圧(mV)を1週間測定した。

日数 電池13 電池14 電池15 電池16 電池17 電池18 電池19 電池20
0 202 255 160 199 58 199 170 109
1 312 345 266 334 163 320 303 298
2 335 366 286 351 270 338 326 347
3 477 565 420 620 501 477 437 484
4 564 658 492 716 658 633 530 544
5 651 629 483 670 688 666 650 625
6 726 675 647 716 697 721 712 707
7 728 675 677 707 686 724 672 736

1週間程経過して電池が育ってきた感じだ。

ここで、これまで作ってきた電池No.5からNo.20の計16個の電池を二つペア(直列)にして、8個の電池とし、これらを並列接続してみた。

この時の解放電圧は、1063mV。その後、100Ωの抵抗を接続し、30分ほど経った後電流を測定すると、2.07mAであった。計算上の抵抗両端の電圧は、207mVになる。電流が増えるにつれ内部抵抗が増えるようだが、電圧がここまで下がってしまった。

さらに電池を作る必要がありそうだが、個々の電池をいくつ直列にするかでも結果が違ってきそうなので、そのあたりも試してみようと思う。

まだ先が長そうだ。

微生物燃料電池のDIYやってみた〜その6〜

微生物燃料電池で小型モーターを回す計画を前回立てたが、電池をもっと増産していかないといけない事がわかった。そこで、微生物燃料電池の増産を少しづつ始めたのでリポートしておきたいと思う。

微生物燃料電池の増産(電池No.9-12)

電極の組み合わせは、アノード電極に炙ったステンレス網、カソード電極に、ステンレス網(炙っていないステンレス網)を採用した。

電池No. アノード カソード
9 炙ったステンレス網 ステンレス網
10 炙ったステンレス網 ステンレス網
11 炙ったステンレス網 ステンレス網
12 炙ったステンレス網 ステンレス網

各電池の開放電圧(mV)の日数変化を以下に示す。

日数 電池9 電池10 電池11 電池12
0 349 370 387 327
1 408 408 432 412
2 576 533 626 610
3 656 631 690 651
4 733 674 760 685
5 740 639 768 681
6 727 664 766 695

思ったより開放電圧が上昇しなかったが、もしかしたら、グラファイトフェルトをカソード電極に使用した時との差が発生しているのかもしれない。もしくは、10月になり気温が下がってきたことによるのだろうか。

その後、負荷を接続してみることにした。電池No.9からNo.12を直列につなぎ、1kΩ抵抗とLEDを接続し、電流を流した。およそ1日経過した後の負荷両端の電圧は2.02Vを示し、その後は1.73V程度に安定し、2週間以上点灯を続けている。

前回作った微生物燃料電池の長期モニタリング

一方で、前回作った電池No.5-No.8の解放電圧も測定を続けた。次の表は各電池の開放電圧(mV)の日数変化を示す。21日目までの結果は、前回の結果を再掲している。

解放電圧45日目にはNo.6の開放電圧が459mVまで下がった。この時、泥が乾燥してきた可能性を疑い、No.5-No.8の電池へ少し水を加えてみた。その結果、50日目にはNo.6の開放電圧は799mVに回復した。しかしその後、61日目には146mVにまで下がってしまった。

日数 電池5 電池6 電池7 電池8
0 583 627 612 594
1 739 794 772 770
2 759 804 779 785
21 872 846 834 816
45 624 459 743 757
50 859 799 828 831
61 846 146 849 794

このように開放電圧が低下する理由として、少しずつ泥が乾燥してきたことが関係しているように思われたので、泥の乾き具合を確認し、湿り気をリセットすることにした。

各電池の泥を一旦取り出してみると、やはり初期の状態に比べると乾燥しているようだった。

上の写真は、電池を作る前の初期の泥の状態であるが、これと比べるとその差は明らかだ。

水を加え、練り直した泥を、電池へ再び充填した。

湿り気をリセットした後の各電池の開放電圧(mV)の日数変化を以下に示す。

日数 電池5 電池6 電池7 電池8
0 531 366 345 541
1 552 466 479 707
2 562 538 530 741
3 591 555 574 750
5 611 567 599 679

電池の解放電圧は、回復の兆しを示したようだ。やはり、時間の経過に伴い解放電圧が低下してくる現象は、泥が乾燥してくることが関係していると言えそうだ。

解放電圧の低下をさせないために、水分の蒸発を抑える工夫が必要かもしれない。ただ、カソード電極での反応では酸素が必要なので、通気性の確保も同時に考慮しないといけないだろう。

失敗から新たに学んだことを活かし、さらに電池の増産に励もうと思う。

発酵熱をペット用の暖房に利用できるかの実験〜その1〜

我が家では、今年の夏からセキセイインコを飼っており、我が家のスーパーアイドルとなっている。

10月に入り、そろそろ気温も下がってくるので、妻は寒さに弱いインコのためにヒーターを準備しようとしているが、災害時に電気が止まってしまった場合を想定して、電源の要らない熱源をバックアップで用意したいと思っている。

そこで、調べていたら、踏み込み温床なるものを知り、これをインコの熱源に利用できないかと考えている。

踏み込み温床とは、落ち葉や藁などの有機物が微生物によって発酵するときに発生する熱を利用して、まだ寒い時期に、作物の苗を育苗する技術だ。

一般的には、木枠を作って、その中に落ち葉などの有機物を入れ、その上に米ぬかと水を撒いて足で踏み込む。これを何回も繰り返していくわけだ。

上手くいけば40度くらいの熱が2ヶ月程持続できるそうだ。ただ、加減が難しく、数日間高温(60-70度)になった後、低温になってしまうことも。

我が家には木枠を置けるほどにスペースがないし、たくさんは必要ないので、省スペースで少量を作る事にチャレンジしてみた。

材料

  • 落ち葉
  • 米ぬか
  • 土嚢袋

作り方

  1. 落ち葉集め
    近所の雑木林で収集した。
    分解しやすいのは、クヌギなどの落葉樹の葉だ。枝はなるべく入れない方が良い。針葉樹の葉は分解しづらいそうだ。袋一杯3.4kgとなった。そういえば、落ち葉であれば、池や小川の底にも体積しているので、その落ち葉でもいけるのか、今後実験してみたいと思う。池や小川の富栄養化の予防に貢献するかもしれない。
  2. 袋に落ち葉を入れる。
  3. 米ぬかを撒く
  4. 米ぬかが均等になるようにかるく混ぜる
  5. 水を撒く
  6. 足で踏む
  7. 2から6を繰り返す完成したのがこちら。

テスト

さて、これが上手くできたかは、温度を監視していかないとわからない。毎日、温度計で確認していくのも面倒くさいので、ここは自動で温度を測ろうと思う。Raspberrypiという小型コンピューターと温度センサーを使い1時間ごとの温度を測定する。温床の中央付近にセンサーを差し入れ、温床内温度を測定した

ローカルネットワークにいるスマホから、過去24時間の温度変化をグラフで確認できるようにもした。ちなみに凡例にWater Temperature となっているが、温床内の温度を示している事を付け加えておく。

開始から1日目で約45度まで温度が上昇した。

2日目には、40度から50度の範囲で推移した。

そして3日目には、48度前後で安定した。今のところ、ちょうど良い感じで発酵熱が発生しているようだ。

さて次は、インコの鳥かごへ設置したいと思う。

つづく。

 

魚影が濃い10月の石神井川

10月の石神井川の川掃除に参加してきた。

この日の5日前に、臨時で川掃除が行われたそうで、カンやペットボトルといった大き目のごみは少なかった。その代わりよく目立ったのが、プラスチックの個包装のごみだ。この日私が拾った約9割は、飴、お菓子、たばこ、おにぎり等の個包装やその切れ端だ。

レジ袋にコンビニ弁当のごみをポイ捨てするのは論外であるが、こういった個包装やその切れ端は、うっかり風で飛ばされやすい。そんな経緯で川に集ってくるゴミも多いと思われる。ポイ捨ての意図があるなしに関わらず、ゴミの発生元にならないよう注意をしてほしいと思う。

さて、小川の様子はどうであろうか。

東伏見神社のある東伏見橋から下野谷遺跡のある下野谷橋付近までを主に清掃しているのだが、この時期になると、このエリアに小魚が泳いでいるのが観察できる。とてもほっこりとなれる良い時期である。

2019年は6月の後半からこのエリアにも水が流れるようになり、それから3か月以上経ち、降雨による増水が度々あるものの、水は枯れることなく安定してきている。小魚達も、安定して住める環境になってきているのを確かめながら下流から上がってきたのではないだろうか。

一方で、小魚達の楽園という訳ではなく、野鳥アマチュアカメラマン曰く、カワセミが小さい魚を上手に狩りする様子をみかけるそうだ。野鳥の方が、この時期の小魚の様子をよくわきまえているのかもしれない。この状態はいつまで続くのか来月も観察したいと思う。

 

追記

翌日小魚の正体を明らかにするため、一匹釣ってみました。アブラハヤでした。

緑色の池の水を綺麗にしたい~その2~

前回、紙のコーヒーフィルターを使って、池のアオコの濾過実験を行なった。コーヒーのドリップに時間がかかるように、濾過にはそれなりに時間がかかるので、外から力を加える事で、効率を上げられないか考えてみた。

そこで考えたのが、遠心力だ。バケツに水を入れてグルグルと回しても水が溢れないという遊びをした事があると思うが、それと同じように、濾過する液体に遠心力をかけたら、濾過が早く進むのではないかと考えた。

試しに小さいバケツの中に濾過装置一式を置き、子どもの頃に回した記憶を思い出しながら、グルグルと10秒ほど回してみた。

むむっ、濾過のスピードは早まったが、濾過された液体は緑色だ。いったい何が起きているのだ。

アオコを形成する藍藻は、群体(コロニー)を形成し、複数の個体が集まって生活をしているそうだ。なので、個体でいる時よりもサイズが大きくなっている。重力(1G)で濾過される時は、群体が紙のフィルターを通過しないで除去できたのだと思うが、その群体に遠心力を与えたため、その群体が分断されて、サイズが小さくなり、紙フィルターを通過するようになったのではないかと予想している。

なので、この予想が正しければ、小さい個体を漉し取るよりは、群体が形成された状態で漉し取ることを考えた方が良さそうだ。

さて、次は、もう少し本格的なフィルターを自作して挑戦したいと思う。

ネットを検索してみると、既に多くの人が、災害用の水確保や自宅の池の浄化を目的に、ペットボトルを使った浄化フィルターを作っている。それぞれ少しづつ素材やその詰め方の順番が異なっているが、基本的な構成要素は、次の4つだ。

  1. 砂(細かい砂、粗い砂)
  2. 砂利、小石

詰め方の順番としては、水が上から浸透していくに従って、大きな不純物から取り除かれていくのをイメージして、下から順に、1→2→3→4の順で詰めていくやり方を採用した。

ただ、雨水が地下の砂礫層を浸透していく場合を考えると、砂や砂利が層に分かれていることはなく、混じり合っている。なので、層に分けずに、例えば、炭と砂と砂利が混ざり合っていても、問題ないのかもしれない。

材料

  1. タオルハンカチの端切れ(5cmx10cm)
  2. ハンマーで砕いたバーベキュー用炭
  3. 川砂
  4. 小石
  5. 2L ペットボトル

作り方

1) 2Lのペットボトルの底部分をカッターで切り落とす。

2) ペットボトルの口を下にして、容器の上へ設置する。

3) 1から4までの素材を順番に詰める。

実験

水道水を注いで、水が通過する事を確認したら、いよいよ実験。

アオコを含む池の水は1週間前に採取した水のため、一部腐敗し臭いがキツイ状態になってしまったが、この水を使った。水は枝葉などの大きいゴミを含むため、ザルでゴミを漉しながら、濾過装置へ注いだ。

その後、下からは、透明な水が落ちてきた。濾過が上手くできたようだ。しかし、しばらく経つと、やはり目詰まりが発生して、水が落ちるスピードが徐々に遅くなってきた。

結局、一晩待って、ようやく濾過が終了した。透明感は今ひとつであるが、一応濾過はできたようである。

ただ、濾過時間がとても長いのは、大きな課題であり、目詰まりをどう克服するかがポイントだ。次の一手を考えることにしよう。

あと、健康を害する恐れがあるので、くれぐれも濾過した水は飲まないように!

 

僕の親父があそんだ小川へ