JP2000070996A - 海底浄化装置 - Google Patents
海底浄化装置Info
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Abstract
浄化装置に関し、特に海底に堆積した汚泥などの汚染物
質を海水とともに海上に吸上げ、海上で汚染物質を分離
浄化することができる海底浄化装置を実現することを課
題とする。 【解決手段】 海底の汚泥を汲み上げて、浄化処理する
海底浄化装置において、噴射攪拌しながら海底汚泥を吸
上げるための汚泥吸引システムと、吸上げた汚泥を海上
で浄化処理するための浮上式浄化システムと、該汚泥吸
引システムの噴射攪拌部及び汚泥吸込部である吸引ユニ
ットを海中で自在に移動操作するための操作アームとで
構成されていることを特徴とする海底浄化装置である。
また、海底に付着した汚泥を効率良く噴射攪拌できるよ
うに、噴射管に渦巻き流の発生手段を設け、浮遊させた
海底汚泥を外部に拡散させないように、拡散防止用のス
カートを設けた。
Description
化するための海底浄化装置に関し、特に海底に堆積した
汚泥などの汚染物質を海水とともに海上に吸上げ、海上
で汚染物質を分離浄化することができる海底浄化装置に
関する。
人が集まり海水浴を楽しむ。ところが人が集る行楽地は
いずれの場所でも同じように、そこで排出されるゴミな
どで砂浜や海が汚染されてしまう。海水浴場の場合に
は、特に砂浜のゴミと海中汚染による汚泥の問題が中心
となる。
浜に混入している空き缶やゴミなどを分離する装置は開
発されていた。
駆動輪を有して、ゴミなどを砂浜とともにコンベアなど
で掻き上げ、磁石やスクリーンなどで分離して砂のみを
砂浜に戻すようにしたものである。また、ゴミを分別し
た砂を水洗いして洗浄した後に、砂浜に戻すようにした
ものもある。
化処理を行うものであった。このため、海底に堆積した
汚泥の処理はできなかった。
陸両用の作業車で処理できるようにしたものも開示され
ている(実開平7−2527号)。
度の部分では、海底の汚泥を砂とともに掻き上げて処理
することが可能である。しかしながら、海底の砂をコン
ベアで掻き上げるために、汚泥が拡散してしまい、十分
に汚泥を除去することはできない。
開発されている。例えば、特願昭61−293328号
は、噴射筒と吸引管が設けられ、下面が開放された車輪
付きのバケットを船で牽引して海底を移動させ、噴射筒
で海水を海底に吹き付け、汚泥を浮遊させ、吸引管で浮
遊汚泥を吸引して船上で浄化処理を行うようにしたもの
である。
などの砂浜の浄化作業は、ビーチクリーナーなどで陸上
部分の清掃作業は十分に行うことが可能であり、また、
砂を入れ替えることも行われている。
ストの面や効果的な浄化装置がないなどの理由から、ほ
とんど放置状態で浄化処理されていないのが現状であ
る。
式の採取装置では、汚泥採取時の拡散によりかえって汚
染を拡大してしまうこととなる。
は、吸引のみでは処理範囲が小さく、また、作業効率が
非常に悪くなるため、海水噴射により汚泥を遊離させる
方法が用いられている。
底からの汚泥の遊離は良くなるが、逆に拡散が激しくな
り、吸引範囲外に拡散してしまう部分が多くなってしま
うため、噴射圧力を制限する必要がある。また、船から
牽引するため、海底が突起物のない平坦な状態でない
と、使用できない。
されたものであり、海水浴場などの海中部分の海底に堆
積した汚泥などを効果的に浄化処理することを目的と
し、海水を海底に噴射して汚泥を確実に遊離させ、この
遊離した汚泥を外部に拡散させずに効果的に吸上げるこ
とができ、また、海底の凹凸や傾斜などの状況に応じて
効果的に吸上げることができる海底浄化装置を実現する
ことを課題とする。
を汲み上げて、浄化処理する海底浄化装置において、噴
射攪拌しながら海底汚泥を吸上げるための汚泥吸引シス
テムと、吸上げた汚泥を海上で浄化処理するための浮上
式浄化システムと、汚泥吸引システムの噴射攪拌部及び
汚泥吸込部である吸引ユニットを海中で自在に移動操作
するための操作アームとで構成されていることを特徴と
する海底浄化装置である。
攪拌しながら遊離した汚泥を海水とともに吸引するため
の吸引ユニットと、海上に浮上して設置され、吸引ユニ
ットの噴射及び吸引用ポンプ及びそれらの制御装置が設
けられた制御ユニットとで構成されており、該吸引ユニ
ットと海上の制御ユニットとは、噴射管と吸引管とで連
結されている。また、吸引された汚泥海水は、該制御ユ
ニットの吸引用ポンプより浮上式浄化システムに移送さ
れる。
とは独立して設けられていても、併設されていても良
い。
含んだ海水から汚泥を除去し、浄化することができ、海
上に絶えず浮上して処理が行えるものならばいずれでも
良い。
が設けられた筏などでも良く、これらにフィルター式、
沈殿層式、または遠心分離式などの浄化手段が設けられ
たものでも良い。
中で自在に移動操作できるアーム状の操作装置ならばい
ずれでも良く、例えば、伸縮自在の円筒状アームが旋回
自在に設けられており、該アームの先端に吸引ユニット
が取り付けられたものでも良い。
いて、吸引ユニットは、海水を噴射するための噴射管
と、海底汚泥を海水と共に吸上げるための吸引管とが設
けられており、これらの配管は一体化され、2重構造と
なっており、内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっ
ていることを特徴とする海底浄化装置である。
側が吸引管となっておればいずれでも良く、例えば、内
筒が円筒状であり、外筒は四角柱状のものでも良い。
広がっていても良く、細長いスリット状に複数個設けら
れたものでも良い。吸入管の吸入口部分は、円錐状に広
がっているものでも良く、下面が開放された箱状でも良
い。
噴射により攪拌された汚泥が外部に拡散する前に吸引さ
れる。
て、噴射管の海水噴射により、海底汚泥が吸引ユニット
の吸引範囲外に拡散することを防止するための拡散防止
用スカートが設けられていることを特徴とする海底浄化
装置である。
汚泥の拡散防止のために設けられるものであり、吸引ユ
ニットの下面開放部分の周囲を覆うように、設けられる
ものならば、いずれでも良く、例えば、ラバーや樹脂製
のシートの上部を吸引ユニットの下面開口部外周部に複
数枚取り付けて覆い、該シートの下部はフリーの状態と
したものでも良い。
て、吸引管の吸込口が海底より一定の距離に維持されな
がら移動することができるように車輪を有する脚部が設
けられており、該車輪は、進行方向が自在に変る回転支
軸を有することを特徴とする海底浄化装置である。
海底から一定の高さが維持され、かつ、方向を自在に変
更できる車輪が取り付けられたものならばいずれでも良
い。
の外周部に複数本固定し、その下端部にキャスターを取
り付けたものでも良い。また、各々の脚部を伸縮構造と
し、高さ調整できるようにしても良い。車輪は砂地でも
埋らない程度に巾広のものが好ましい。
て、海底汚泥の吸引方向を海底の状況に応じて変更する
ための角度調整手段が設けられていることを特徴とする
海底浄化装置である。
の角度を任意に変更でき、その状態を維持したままで吸
引作業ができるものならばいずれでも良い。
噴射管及び吸引管をフレキシブルチューブとし、操作ア
ームの先端部と吸引ユニットの上部を回転自在の支軸で
連結し、操作アームよりワイヤー操作で吸引ユニットの
角度調整ができるようにしたものでも良い。
整手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置
である。
高めたり、あるいは弱めたりすることができるものなら
ばいずれでも良い。例えば、フロートを吸引ユニットに
取り付け、浮力を高めるようにしたものでも良く、エア
ーチャンバーを設け、浮力を自在に調整できるようにし
ても良い。
れる海水を噴射するための噴射管において、その噴流が
渦巻き流となるように、該噴射管内の出口部に渦流発生
手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置で
ある。
噴流が渦流となるものならばいずれでも良い。例えば、
噴射管内の出口部分に回転羽根を設けたものでも良く、
噴射管の出口部の内面に渦流が発生するように、螺旋状
にフィンを取り付けたものでも良い。回転羽根やフィン
は、噴射管に固着されたものでも良く、回転自在に取り
付けられたものでも良い。
れる海水を噴射するための噴射管において、該噴射管内
の出口部に空気注入手段が設けられていることを特徴と
する海底浄化装置である。
することができるものならばいずれでも良い。例えば、
噴射管内の出口側に向かって開口する細いノズルを内設
し、該ノズルに空気配管を連結したものでも良い。
レジャー産業の発展に伴い、汚染が急速に進行している
ことを実感し、美しい海を維持し、かつ観光産業をさら
に発展させるためには、汚染された海の浄化方法の開発
が急務であるとの認識に立ち、海水浴場の海中部分の汚
泥の実用的な浄化装置の開発を行ったものである。
方式による汚泥の遊離と、吸引方式による汲み上げ回
収、および浮上式浄化設備による海上浄化方式が、海水
浴場の海底部分の浄化方法において最も実用化に適して
いることを見出し、発明を完成させたものである。
る。図1は、本発明による海底浄化装置の一実施形態を
示す概略構成図であり、本装置を用いて海水浴場の浅瀬
の海底部分の浄化作業を実施しているところを示したも
のである。
御ユニット1と操作アーム2と浄化システム3とが設置
された浮上式架台4と、該操作アーム2の先端に連結さ
れた吸引ユニット5とで構成されている。
吸引ユニット5に高圧海水を移送するための吐出ポンプ
6と、吸引ユニット5から汚泥を含んだ海水を吸上げる
ための吸引ポンプ7と、これらのポンプなどを制御する
ための制御装置8が設けられている。
設けられており、浮力調整されているため、絶えず海面
上に浮上しており、汲み上げた海水で沈むことはない。
また、4aは、浮上式架台の車輪である。
で操作するためのものであり、上下及び転回自在に操作
でき、かつ伸縮自在となっている。
一方の端部に設置されており、操作アーム2を伸張する
ことにより、波打ち際付近まで吸引ユニット5を移動す
ることができる。この吸引ユニット5には、浮力調整用
のエアーチャンバー17が設けられており(図3)、ほ
とんど負荷がかからないため、操作アーム2は、非常に
スムースに移動操作することが可能となる。
たままで、周囲の海底の汚泥吸引作業を行うことができ
る。従来の吸引式浄化装置では、単に吸引ユニットを牽
引して吸引作業を行うため、牽引する船の後方部分のみ
しか汚泥吸引作業ができなかった。
分離による汚泥浄化装置であり、複数の沈殿槽11と固
化剤の注入装置(図示しない)とで構成されており、浄
化された海水はオーバーフローして海に戻される。分離
された汚泥は、水分調整され、有機肥料として使用した
り、固化剤で固めて成形し、有機魚礁として使用するな
ど再利用することができる。
ステムを使用しているが、遠心分離式汚泥分離や濾過式
分離など汚泥を分離し、海水を浄化できるものならばい
ずれでも良い。
いて説明する。図2は、全体外観図であり、図3は、縦
断面図であり、(1)は吸引ユニットの構造を示す縦断
面図であり、(2)は、自動エアーバルブの概略構成図
であり、(3)は、噴射管の他の実施例を示す縦断面図
である。
筒状の筒体であり、その内部に2重管式の吸引口が設け
られており、内管が噴射管13で外管が吸引管14とな
っている。
には、ラバー製のスカート12が全周を囲むように複数
枚取り付けられている。また、該ユニットには、脚部1
5が設けられており、その下端部にはキャスター16が
取り付けられている。
アーチャンバー17が設けられており、自動エアーバル
ブ17aにより該チャンバー内の空気が調整できるよう
になっている。
15の車輪16が自動エアーバルブ17a内の圧力セン
サー17bに接続させており、一定圧力以上になると、
浮上式架台4上に設置されるコンプレッサー(図示しな
い)に接続される高圧空気配管17cにより、高圧空気
がエアーチャンバー17内に供給され、該チャンバー内
の海水が通水口17dより排水され、浮力が強くなる。
反対に車輪16による圧力センサー17bへの圧力が一
定圧力以下になると、エアーチャンバー17内の空気が
空気抜口17eから排気され、通水口17dから海水が
流入し、浮力が減少する。
ト本体の内壁面に至るように、メッシュフィルター40
が設けられている。該メッシュフィルター40の外周壁
面付近には、複数のドレン穴41が開けられている。
ル18が出口方向に開口して設けられている。空気ノズ
ル18は、空気配管19により海上と連通している。
について説明する。操作アーム2により、浄化する海底
部分に吸引ユニット5を移動する。
ット5の噴射管13より、高圧海水を海底に噴射し、堆
積付着した汚泥を遊離攪拌させる。遊離した汚泥は、吸
引ユニット内を対流するように、外周部を上昇する。
大きなゴミが除去される。該メッシュフィルター40を
通過した汚泥は、更に上昇し、吸引管に達する。
水とともに吸引される。吸引ユニット5の下面外周部を
スカート12が覆っているため、遊離攪拌した汚泥は、
吸引ユニット5の外部に拡散することなく、吸引管14
より吸上げられる。
などは、上昇中に自然落下し、メッシュフィルター40
の外周部のドレン穴より海底に落下する。
操作し吸引ユニット5を移動させて作業を続ける。吸引
ユニット5には、エアーチャンバー17が設けられてお
り、浮力調整され、吸引ユニット5は僅かに沈む程度に
調整されているため、移動の際に操作アーム2にかかる
負荷は非常に少なくなっている。
合においても、脚部15には、方向を自由にかえること
ができるキャスター12が取り付けられており、吸引ユ
ニット5の下部は弾力性のあるラバー製のスカートが用
いられているため、岩などの突起物に引っ掛かるなどの
心配もなく、スムースに効率良く作業を行うことができ
る。
作アーム2内を通って吸引ポンプ7から浄化システム3
の沈殿槽11に送られる。ここで、図示しない固化剤注
入装置により固化剤が注入される。汚泥海水の中の汚泥
のみが固化沈殿し、沈殿槽11に堆積し、海水のみがオ
ーバーフローして海中に戻される。沈殿分離された汚泥
は、水分調整され、有機肥料として再利用される。
概略図であり、(1)は外観斜視図であり、(2)は、
A−A部の断面図であり、(3)は、B−B部の断面図
である。
引ユニットである。前記の円筒タイプの吸引ユニット5
と同様に、汚泥の拡散防止用のスカート21とキャスタ
ー21を有する脚部22が設けられている。
状になった噴射管23(内側)と吸引管24(外側)が
設けられている。
5が設けられている。該噴射筒25は、噴射管23にT
字状に連結される筒体であり、下部にスリット状の噴射
口26が多数設けられている。
数の噴射口26より高圧海水が噴射され、海底27の堆
積汚泥を攪拌し遊離させる。遊離した汚泥は、海水とと
もに吸引管24により海上の浄化システムに汲み上げら
れて浄化処理される。
ことができるため、吸引ユニット20を一定方向に移動
して作業する場合に適している。
例を示す概略図であり、噴流が渦巻き流となるような構
造を有するものである。
羽根のプロペラ28が設けられたものである。本実施例
では、該プロペラ28が固定されているが、回転するよ
うに設けられたものでも良い。
に羽根状突起のフィン29を螺旋状に3枚取り付け、渦
巻き流が発生するようにしたものである。
ると、海底に付着した頑固な汚泥を遊離させることがで
きる。
施例を示す概略図である。(1)は、概略構造図であ
り、(2)は、角度調整動作を示す図である。
操作アーム32の先端の連結部33と支軸34で連結さ
れており、回転自在となっている。該支軸34にはプー
リー35が固定されて設けられており、操作アーム32
の回転装置37に設けられたプーリー36との間に駆動
ベルト38が設けられている。
ーターにより正逆両回転できるように制御されており、
該駆動モーターの回転駆動により、吸引ユニット30の
角度調整を行うことができる。
ックすると、操作アーム32を上下に移動しても吸引ユ
ニット30の角度は絶えず一定に保たれるため、海底が
傾斜している場合など、その海底の傾斜角度に一度調整
することにより、操作アーム32を回転させても吸引ユ
ニット30は絶えず海底の傾斜角度に維持されるため、
移動の度に角度調整を行う必要がなく、作業を効率良く
行うことができるようになる。
と、噴射攪拌により、海底汚泥を確実に除去することが
できる。また、海上で処理するため、陸上までパイプを
延長する必要がなく、ポンプも小型化できる。また、吸
引ユニットを操作アームで自在に操作できるため、浮上
式架台が近づけない浅瀬まで確実に吸引作業ができ、浮
上式架台を停止させたままで作業ができるため、吸引処
理後の確認をしながら作業ができるため、確実な汚泥浄
化を行うことができる。
と、海底汚泥を海水と共に吸上げるための吸引管とが設
けられており、これらの配管は一体化され、2重構造と
なっており、内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっ
ていることにより、配管を簡素化でき、小型化できる。
また、中心に噴射し、周囲から吸引するため、吸引ユニ
ットの内部で対流するため、規則的な拡散となり、汚泥
を吸引しやすくなる。
れていることにより、吸引ユニットの外部に汚泥が拡散
することを防止することができる。また、海底の突起物
などで引っ掛かることがないため、作業性が非常に良く
なる。
られていることにより、一定の高さが維持されるため、
噴射管や吸引管に海底の突起物が当たり破損するなどの
問題がなくなり、自在車輪のため、海底の突起物などに
よる引っ掛かりの問題がなくなるため、自由に吸引しな
がら移動作業を行うことができる。
が設けられていることにより、海底の状況に応じて適切
な作業を行うことができ、海底と吸引ユニットの下面と
の角度が合わないために外部へ汚泥が拡散してしまう問
題を防止でき、汚泥の確実な吸引を行うことができる。
が設けられていることにより、吸引ユニットが軽くな
り、操作アームの負荷が少なくなり、操作をスムースに
行うことができるようになる。また、操作アームを浮上
式架台の中心に設置する必要もなくなるため、浮上式架
台を小型化できる。
手段が設けられていることにより、海底汚泥を確実に遊
離させることができる。また、出口部に設けることによ
り、渦巻き流を効果的に海底に噴射できる。
手段が設けられていることにより、噴流にバブリング効
果を持たせることができ、このバブリング効果により海
底汚泥を強力に遊離させることができる。
水浴場などの海底に堆積した汚染物である汚泥を効果的
に攪拌遊離させ、分離浄化することができ、しかも小型
で作業性が良く実用的な海底浄化装置を提供することが
できる。
概略構成図である。
略図である。
である。
す概略図である。
形態を示す概略図である。
施形態を示す概略図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 海底の汚泥を汲み上げて、浄化処理する
海底浄化装置において、 噴射攪拌しながら海底汚泥を吸上げるための汚泥吸引シ
ステムと、吸上げた汚泥を海上で浄化処理するための浮
上式浄化システムと、該汚泥吸引システムの噴射攪拌部
及び汚泥吸込部である吸引ユニットを海中で自在に移動
操作するための操作アームとで構成されていることを特
徴とする海底浄化装置。 - 【請求項2】 前記の汚泥吸引システムにおいて、吸引
ユニットは、海水を噴射するための噴射管と、海底汚泥
を海水と共に吸上げるための吸引管とが設けられてお
り、これらの配管は一体化され、2重構造となってお
り、内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっているこ
とを特徴とする請求項1の項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項3】 前記の吸引ユニットにおいて、噴射管の
海水噴射により、海底汚泥が吸引ユニットの吸引範囲外
に拡散することを防止するための拡散防止用スカートが
設けられていることを特徴とする請求項1と請求項2の
いずれかの項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項4】 前記の吸引ユニットにおいて、吸引管の
吸込口が海底より一定の距離に維持されながら移動する
ことができるように、車輪を有する脚部が設けられてお
り、該車輪は、進行方向が自在に変る回転支軸を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか
の項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項5】 前記の吸引ユニットにおいて、海底汚泥
の吸引方向を海底の状況に応じて変更するための角度調
整手段が設けられていることを特徴とする請求項1から
請求項4までのいずれかの項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項6】 前記の吸引ユニットに浮力調整手段が設
けられていることを特徴とする請求項1から請求項5ま
でのいずれかの項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項7】 前記の吸引ユニットに設けられる海水を
噴射するための噴射管において、その噴流が渦巻き流と
なるように、該噴射管内の出口部に渦流発生手段が設け
られていることを特徴とする請求項1から請求項6まで
のいずれかの項に記載の海底浄化装置。 - 【請求項8】 前記の吸引ユニットに設けられる海水を
噴射するための噴射管において、該噴射管内の出口部に
空気注入手段が設けられていることを特徴とする請求項
1から請求項7までのいずれかの項に記載の海底浄化装
置。
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