JP2002018492A - 底泥からの溶出負荷抑制方法 - Google Patents

底泥からの溶出負荷抑制方法

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JP2002018492A
JP2002018492A JP2000206425A JP2000206425A JP2002018492A JP 2002018492 A JP2002018492 A JP 2002018492A JP 2000206425 A JP2000206425 A JP 2000206425A JP 2000206425 A JP2000206425 A JP 2000206425A JP 2002018492 A JP2002018492 A JP 2002018492A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】良質砂を使用せずともなおかつ含水率の高い底
泥にも適用する。 【構成】本発明に係る底泥2からの溶出負荷抑制方法に
おいては、まず、コンクリートを所定粒径に破砕し、コ
ンクリート被覆材4とする(ステップ101)。次に、
コンクリート被覆材4を現場水域に運搬する(ステップ
102)。次いで、土運船21からコンクリート被覆材
4を海中3に投入し、海底地盤1上に形成された底泥2
をコンクリート被覆材4で被覆する(ステップ10
3)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海、湖沼、河川等
の水底に堆積した底泥からの溶出負荷を抑制するための
溶出負荷抑制方法に関する。
【0002】
【従来の技術】海、湖沼、河川等の水域、特に閉鎖性水
域においては、水質の富栄養化による水質汚濁が問題と
なっている。すなわち、リンや窒素といった栄養塩類の
濃度が増加して水質が富栄養化すると、表層で大量発生
した植物プランクトンが死骸となって水底に沈降し、該
水底では、かかる死骸の有機物分解で多量の酸素が消費
され嫌気性の環境となって貧酸素化する。
【0003】また、かかる底層での貧酸素化は、アンモ
ニアや硫化水素などが底泥や水中の有機物から溶出し、
貧酸素化と相まって多くの水生生物が死滅する原因とな
るとともに、栄養塩類の溶出によって水質の富栄養化が
さらに進行するといった悪循環をもたらす。
【0004】このように、底泥から溶出する栄養塩類は
内部負荷として水質汚染の大きな原因となっており、か
かる底泥からの溶出負荷を低減すべく、いわゆる覆砂工
法が採用されている。
【0005】ここで、覆砂工法は、有機汚濁した底泥を
良質な砂で覆うことによって該底泥からの栄養塩類の溶
出の抑制を図るものであり、通常は、覆砂材として天然
の海砂や山砂を用い、これを50cm程度の厚さで敷設
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、覆砂工
法では、覆砂材として海砂等の天然の良質砂を大量に使
用するため、その採取の際に水質を汚濁するという問題
や、低コストで良質砂を調達すること自体が困難である
という問題も生じていた。
【0007】また、浮泥と呼ばれる含水率の高い底泥の
上に砂をまくと、時間が経過するにつれて底泥に砂が沈
み込み、底泥と砂とが混じり合うという問題も生じてお
り、かかる問題を回避するためには通常よりも覆砂を厚
く施工しなければならず、結果として施工コストが高く
なるのを余儀なくされていた。
【0008】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、良質砂を使用せずともなおかつ含水率の高い
底泥にも適用することが可能な底泥からの溶出負荷抑制
方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る底泥からの溶出負荷抑制方法は請求項
1に記載したように、コンクリートを所定粒径に破砕し
てコンクリート被覆材とし、次いで該コンクリート被覆
材を底泥の上に被覆するようにしたものである。
【0010】また、本発明に係る底泥からの溶出負荷抑
制方法は、前記被覆工程の前に前記底泥の含水比を低下
させるようにしたものである。
【0011】本発明に係る底泥からの溶出負荷抑制方法
においては、まず、コンクリートを所定粒径に破砕して
コンクリート被覆材とし、次いで該コンクリート被覆材
を底泥の上に被覆する。
【0012】このようにすると、コンクリート被覆材に
含まれるセメント分からカルシウム等のアルカリ成分が
溶出し、かかるアルカリ溶出成分によってコンクリート
被覆材の表面に被膜が形成される。
【0013】そして、かかる被膜は、主としてコンクリ
ート被覆材からなる被覆層の表面近傍に例えば数mmの
厚みで板状に形成され、又は場合により、各コンクリー
ト被覆材の表面をカプセル状に覆う形で形成されること
となり、かくして底泥からの栄養塩の溶出が効果的に抑
制される。なお、前者の場合には、被覆層表面に被膜が
板状に形成されることにより、後者の場合には、各コン
クリート被覆材同士の間隙が被膜によって塞がれること
により、底泥からの栄養塩の溶出が抑制されることとな
る。
【0014】被膜は、コンクリート被覆材に含まれるセ
メント分から溶出するカルシウム等のアルカリ成分によ
ってコンクリート被覆材の表面に被膜が形成されるので
あれば、反応過程や生成物は任意であるが、例えば、セ
メント分から溶出するカルシウムイオンによって周囲の
カルシウムイオン濃度が上昇し、それに伴って水中に溶
存しているマグネシウムイオンが水酸化マグネシウムと
なってコンクリート被覆材の表面に析出することが考え
られる。また、セメント分から溶出したカルシウムイオ
ンが水中の炭酸ガスと反応することにより、コンクリー
ト被覆材の表面に炭酸カルシウムが付着形成されること
も考えられる。
【0015】底泥は主として海底地盤に堆積したものを
対象とするが、湖沼その他の水底に堆積したものにも適
用できることは言うまでもない。
【0016】ここで、前記被覆工程の前に前記底泥の含
水比を低下させるようにしたならば、含水比が高い浮泥
と呼ばれる底泥に適用した場合において、該底泥の含水
比が低下してその固結度が高まる。したがって、底泥に
含まれる栄養塩類は、該底泥内に閉じこめられてその溶
出が抑制されるとともに、底泥の固結度上昇によって該
底泥上に被覆されるコンクリート被覆材の底泥内への沈
込みが低減され、底泥とコンクリート被覆材との混ざり
合いを防止することが可能となる。
【0017】底泥の含水比を低下させる方法は任意であ
るが、例えば、大気圧工法を採用することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る底泥からの溶
出負荷抑制方法の実施の形態について、添付図面を参照
して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等
については同一の符号を付してその説明を省略する。
【0019】図1は、本実施形態に係る底泥からの溶出
負荷抑制方法を示したフローチャート、図2はかかるフ
ローチャートに従って作業を行う様子を示した図であ
る。なお、本実施形態では、海底地盤1上に堆積した底
泥2に本発明を適用した場合について説明する。
【0020】これらの図に示すように、本実施形態に係
る底泥2からの溶出負荷抑制方法においては、まず、コ
ンクリートを所定粒径に破砕し、コンクリート被覆材4
とする(ステップ101)。
【0021】コンクリート被覆材4は、例えば、古いコ
ンクリート構造物を解体した後、解体作業で生じたコン
クリートガラ等をクラッシャーで所定の粒径に破砕する
ことによって得ることができる。
【0022】次に、コンクリート被覆材4を現場水域に
運搬する(ステップ102)。コンクリート被覆材4の
運搬に際しては、コンクリートガラを破砕して得られた
コンクリート被覆材4を底開パージ等の土運船21に投
入し、かかる土運船21で現場水域まで運搬すればよ
い。
【0023】次いで、土運船21からコンクリート被覆
材4を海中3に投入し、海底地盤1上に形成された底泥
2をコンクリート被覆材4で被覆する(ステップ10
3)。図3(a)は、上述した被覆作業が終わった直後の
様子を示したものであり、底泥2の上にはコンクリート
被覆材4からなる被覆層5が形成されている。
【0024】このようにすると、コンクリート被覆材4
に含まれるセメント分からカルシウム等のアルカリ成分
が溶出し、例えば数ヶ月後には、かかるアルカリ溶出成
分によってコンクリート被覆材4の表面に被膜が形成さ
れる。
【0025】図3(b)は、コンクリート被覆材4からな
る被覆層5の表面近傍に板状の被膜6が形成された様子
を示したものである。
【0026】ここで、被膜6は、例えば、コンクリート
被覆材4に含まれるセメント分から溶出するカルシウム
イオンによって周囲のカルシウムイオン濃度が上昇し、
それに伴って海中3に溶存しているマグネシウムイオン
が水酸化マグネシウムとなってコンクリート被覆材4の
表面に析出したり、セメント分から溶出したカルシウム
イオンが海中3の炭酸ガスと反応することにより、コン
クリート被覆材4の表面に炭酸カルシウムが付着形成す
ることによって形成される。
【0027】以上説明したように、本実施形態に係る底
泥2からの溶出負荷抑制方法によれば、コンクリートを
所定粒径に破砕してコンクリート被覆材4とし、次いで
該コンクリート被覆材4を底泥2の上に被覆するように
したので、コンクリート被覆材4からなる被覆層5の表
面に被膜6が形成される。
【0028】したがって、従来のように良質な砂で底泥
を被覆せずとも栄養塩類等の溶出を抑制することが可能
となり、かくして低コストで水質汚濁を未然に防止する
ことが可能となる。
【0029】また、本実施形態に係る底泥2からの溶出
負荷抑制方法によれば、コンクリート被覆材4に形成さ
れた被膜6によって高い栄養塩の溶出防止作用を期待す
ることができるので、従来の覆砂工法よりも被覆厚さを
低減することも可能となる。
【0030】また、本実施形態に係る底泥2からの溶出
負荷抑制方法によれば、コンクリート構造物の解体工事
で発生したコンクリート廃材を、コンクリート被覆材4
として用いることができるので、従来、人工島の埋立材
や道路の路盤材あるいは産業廃棄物として処分されてい
たコンクリート廃材を再利用することも可能となる。
【0031】また、本実施形態に係る底泥2からの溶出
負荷抑制方法によれば、コンクリート被覆材4の比重
が、従来の覆砂工法で用いる砂の比重(約2.6)よりも
例えば2.3〜2.4程度に小さくなる。
【0032】したがって、含水比の高い底泥に適用する
場合においても、該底泥に沈み込むことなく被覆するこ
とが可能となり、通常の底泥と同様の被覆厚さで栄養塩
の溶出を防止することが可能となる。
【0033】本実施形態では、コンクリート被覆材4を
陸上で破砕しこれを土運船21にて現場水域に運搬する
ようにしたが、コンクリート被覆材を必ずしもこのよう
な工程で準備する必要はなく、例えば、沿岸に積み置か
れたコンクリート被覆材4をクレーンで沿岸の海底に投
入被覆するようにしてもよいし、土運船に設置されたク
ラッシャーでコンクリートを直接破砕するようにしても
よい。
【0034】また、本実施形態では、被膜6がコンクリ
ート被覆材4からなる被覆層5の表面に形成されるもの
としたが、これに代えてあるいはこれに加えて各コンク
リート被覆材をカプセル状に包み込むように形成されて
もかまわない。
【0035】また、本実施形態では特に言及しなかった
が、上述した被覆工程の前に底泥2の含水比を予め低下
させるようにしてもよい。
【0036】図4は、いわゆる大気圧工法を応用して底
泥2の含水比を低下させている様子を示したものであ
る。同図でわかるように、底泥2の含水比を低下させる
には、まず、底泥2の上に透水性フィルタ34を設置す
るとともに水密性の凾体31を該底泥が水密状態となる
ように設置し、次いで、吸入管33を介して凾体31に
連通接続された真空ポンプ32を作動させる。なお、必
要に応じて底泥2の下方に拡がる海底地盤1にドレーン
材(図示せず)を適宜設置するようにしてもよい。
【0037】このようにすると、凾体31内の水が吸引
されて内部の圧力が低下し、それに伴って、凾体31に
は大気圧及び設置深さに応じた水圧が作用する。そし
て、かかる大気圧及び水圧によって凾体31内の底泥2
が圧密作用を受け、該底泥に含まれていた水分も吸引除
去される。
【0038】このような構成によれば、底泥2の含水比
の低下によって、底泥2の固結度を高めることが可能と
なり、かくして、上述したコンクリート被覆材4による
作用効果に加えて、底泥2に含まれる栄養塩類を該底泥
内に閉じこめてその溶出を抑制するとともに、底泥2上
に被覆されたコンクリート被覆材4の底泥2内への沈込
みを未然に防止することができるという作用効果も奏す
る。
【0039】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る底泥か
らの溶出負荷抑制方法によれば、コンクリートを所定粒
径に破砕してコンクリート被覆材とし、次いで該コンク
リート被覆材を底泥の上に被覆するようにしたので、コ
ンクリート被覆材からなる被覆層の表面に被膜が形成さ
れ、従来のように良質な砂で底泥を被覆せずとも栄養塩
類等の溶出を抑制することが可能となり、かくして低コ
ストで水質汚濁を未然に防止することが可能となる。
【0040】また、本発明に係る底泥からの溶出負荷抑
制方法によれば、コンクリート被覆材に形成された被膜
によって高い栄養塩の溶出防止作用を期待することがで
きるので、従来の覆砂工法よりも被覆厚さを低減するこ
とも可能となる。
【0041】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る底泥からの溶出負荷抑制方法
を示したフローチャート。
【図2】本実施形態に係る底泥からの溶出負荷抑制方法
に従って作業を行う様子を示した図。
【図3】本実施形態に係る底泥からの溶出負荷抑制方法
の作用を示した図。
【図4】本実施形態の変形例に係る底泥からの溶出負荷
抑制方法を示した図。
【符号の説明】
2 底泥 4 コンクリート被覆材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリートを所定粒径に破砕してコン
    クリート被覆材とし、次いで該コンクリート被覆材を底
    泥の上に被覆することを特徴とする底泥からの溶出負荷
    抑制方法。
  2. 【請求項2】 前記被覆工程の前に前記底泥の含水比を
    低下させる請求項1記載の底泥からの溶出負荷抑制方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005007250A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Fumiyoshi Yoshioka 汚泥処理装置及び汚泥処理方法
JP2008175008A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Nippon Steel Corp 海域底質からのリンの溶出抑制方法

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