JP2008280615A - Recovery ship and recovery method for recovering metal from seawater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、海水中金属回収のため海中に投入した捕集材の係留方法および回収方法に関し、特に海中ウランの回収に用いる捕集材の係留・回収システムに関する。 The present invention relates to a mooring method and a collecting method for a trapping material introduced into the sea for recovery of metals in seawater, and more particularly to a mooring / collecting system for a trapping material used for recovering uranium in the sea.
海水には約7割の元素が溶存しており、各種の有用希少金属も大量に含有されている。海水中の希少金属を効率よく回収できれば、稀少金属の優良鉱山を所有したに等しい。
ウランについてみると、海水全量中には約45億トンもの膨大な量が含有され、世界中の原子力発電所で1年間に消費されるウランの1000倍にもなる。日本近海においても、黒潮により運ばれるウラン量は年間約520万トンとされ、これは、陸ウランの経済的可採埋蔵量にほぼ匹敵する。
エネルギーの長期安定供給法の1つの可能性として、海水中に溶存するウラン資源の回収技術の開発が求められている。
About 70% of elements are dissolved in seawater, and various useful rare metals are contained in large quantities. If rare metals in seawater can be recovered efficiently, it is equivalent to possessing an excellent rare metal mine.
As for uranium, the total amount of seawater contains an enormous amount of about 4.5 billion tons, which is 1000 times that of uranium consumed in a year at nuclear power plants around the world. Even in the waters near Japan, the amount of uranium transported by the Kuroshio current is about 5.2 million tons per year, which is roughly equivalent to the economically recoverable reserves of land uranium.
One possibility of a long-term stable supply method of energy is the development of recovery technology for uranium resources dissolved in seawater.
従来、不織布に放射線グラフト重合法を適用しさらに化学反応を行わせて金属捕集能を有する官能基を導入して、海水中の有害または有用金属を捕集する方法が開発されていた。金属捕集能を有する官能基として、アミドキシム基、イミドジ酢酸基、スルホン酸基、リン酸基、2−ピロリドン基などが用いられる。液中の金属を捕集するためには、不織布製捕集材の間にスペーサを入れたものを積層して使用しているが、液と捕集材の接触が効率的でない。 Conventionally, a method of collecting harmful or useful metals in seawater by applying a radiation graft polymerization method to a non-woven fabric and introducing a functional group having a metal collecting ability by performing a chemical reaction has been developed. As the functional group having metal collecting ability, an amidoxime group, an imidodiacetic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a 2-pyrrolidone group, or the like is used. In order to collect the metal in the liquid, a material in which a spacer is inserted between the non-woven cloth collecting materials is laminated and used, but the contact between the liquid and the collecting material is not efficient.
これに対して、特許文献1には、モール状の高分子合成繊維を基材とした捕集材を直接水中に投入し、経時後回収して金属類を捕集する方法が開示されている。
開示された捕集材は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子合成繊維糸を太く撚り合わせたものを芯の回りに放射状に引き出してモール状に形成した上で、電子線またはγ線を照射線量10〜200kGy照射し、この照射繊維基材に重合性モノマーをグラフト重合させてグラフト側鎖を形成させ、さらにこのグラフト側鎖にキレート基を導入することにより作製されるものである。
On the other hand,
The disclosed trapping material is formed by molding a thick twist of polymer synthetic fiber yarns such as polyethylene and polypropylene, and then forming them in the shape of a mold around the core. It is produced by irradiating ~ 200 kGy, grafting a polymerizable monomer onto the irradiated fiber base to form a graft side chain, and further introducing a chelate group into the graft side chain.
高分子合成繊維基材にグラフト重合される重合性モノマーとして、アクリロニトリル、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、アクリル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、またはこれらの混合物が使用される。
本開示の捕集材は、任意の長さに形成して、片端または両端を固定して放置するだけで水中の金属を捕集するとことができる。
Acrylonitrile, methacrylic acid, glycidyl methacrylate, acrylic acid, sodium styrenesulfonate, or a mixture thereof is used as the polymerizable monomer that is graft-polymerized on the polymer synthetic fiber substrate.
The collecting material of the present disclosure can be formed to have an arbitrary length, and can collect the metal in the water only by fixing one end or both ends and leaving it to stand.
開示された実施例によると、モール状の合成繊維素材に電子線を照射した後、アクリロニトリルとメタクリル酸の混合溶液中に浸漬してグラフト反応させ、さらに3%塩酸ヒドロキシルアミンの水/エタノール溶液中でアドキシム化反応させて、アドキシム基4〜5mmol/gの金属捕集材を得ることができ、この捕集材を海水中に浸漬してウランの捕集を行ったところ、20日間で1kgの捕集材に付きそれぞれ1gの捕集ができた。なお、ウランの理論捕集量は開示された捕集材1kgに対して約10gになる。 According to the disclosed examples, the synthetic synthetic fiber material is irradiated with an electron beam, then immersed in a mixed solution of acrylonitrile and methacrylic acid to cause a graft reaction, and further in a 3% hydroxylamine hydrochloride water / ethanol solution. To obtain a metal trapping material having an adoxime group of 4 to 5 mmol / g, and when the trapping material was immersed in seawater to collect uranium, 1g of each collected material was collected. In addition, the theoretical collection amount of uranium is about 10 g with respect to 1 kg of the disclosed collection material.
このように、ウランに対しては、アミドキシム基を有する吸着材が極めて高い吸着性能を有し、現状では、さらに1kgの捕集材に対してウラン1.5gまでの回収実績があり、将来的には4gあるいは6g程度まで性能向上が見込まれる。
このような捕集材を使って海水中の金属を回収する方法として、たとえば、ポンプでくみ上げた大量の海水を捕集材にかけたり、捕集材を籠に入れて海水中に係留して海流によって大量の海水と接触させる方法が考えられる。
Thus, for uranium, the adsorbent having an amidoxime group has extremely high adsorption performance. At present, there is a recovery record of up to 1.5 g of uranium with respect to 1 kg of collected material. Is expected to improve performance up to about 4g or 6g.
As a method of collecting metal in seawater using such a collector, for example, a large amount of seawater pumped up is applied to the collector, or the collector is placed in a basket and moored in seawater. A method of contacting with a large amount of seawater can be considered.
しかし、原子力発電所1基分の核燃料は年間約200トンであり、年6回回収するとしても2万トンの捕集材を必要とする。したがって、多数の原子力発電所の需要を満たそうとすれば、ポンプ能力や籠を吊す機構が過大になり実用的でない。
また、浅海では、捕集材などに海中生物が付着して除去処理にコストが掛り、浮遊する捕集材などが航行する船舶などと干渉して破損したり航行に障害を与えたりする怖れがある。
However, the nuclear fuel for one nuclear power plant is about 200 tons per year, and even if it is collected six times a year, it requires 20,000 tons of collecting material. Therefore, if the demand of a large number of nuclear power plants is to be satisfied, the pump capacity and the mechanism for suspending the kite become excessive and impractical.
Also, in shallow water, marine organisms may adhere to the collection material, and the removal process may be costly. Floating collection material may interfere with the vessel that navigates and may be damaged or hinder navigation. There is.
特許文献2には、捕集材を海水中に係留させる方法について開示されている。開示方法は、錘を内蔵した組紐状の着底部と浮きを内蔵した組紐状の浮遊部を交互に配置し、浮遊部に海水中金属吸着材からなる捕集材を多数設けたものを、海中に投入することにより、浮遊部を浮き上がらせて捕集材を海水中に漂わせるようにしたものである。
本開示発明により捕集材を40mより深いところに浮遊させるようにすれば、船舶航行に障害を与えず、また太陽光が及ばないため海中生物の付着を抑制することができる。
If the collecting material is floated at a depth deeper than 40 m according to the present disclosure, marine organisms can be prevented from adhering to the ship without impeding vessel navigation and not receiving sunlight.
開示方法では、着底部と浮遊部が直列に繋がって1本のロープ状になっているため漁網巻上げ装置などを利用して簡単に巻上げることができる。しかし、捕集材を分離して化学処理によりウランなどを溶離して回収したあとで海中に再投入するときには、分断された着底部と浮遊部を再び繋げる必要がある。また、投入された着底部の海底における位置を制御することが難しいため、多数の捕集装置を投入するときには、相互の間隔を十分大きくとって、多少の狂いが生じても干渉しないようにする必要がある。
本発明が解決しようとする課題は、海水中に係留した捕集材の回収が容易な海水中金属の捕集装置の効率的な回収方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an efficient recovery method of a seawater metal trapping device in which the trapping material moored in seawater can be easily recovered.
上記課題を解決するため本発明の海水中金属捕集材回収船は、浮きを両端に設けたチェーンに捕集材を結ぶ所定数の結索装置を所定の間隔を開けて設置したもので、浮きは、耐圧ブイをチェーン巻揚用先取索でチェーンと繋ぎ、さらに海上から操作可能な水中切離装置を介してチェーン巻揚用先取索の途中に止めて海中に浮遊させ、水中切離装置で切り離すとチェーン巻揚用先取索が延びて耐圧ブイを海面に向かって浮上させ海面上あるいは海面直下に浮かばせるようになっている海水中金属捕集装置を回収する回収船であって、チェーン巻揚用先取索を巻き上げる先取索捲込ウィンチとチェーンを巻き上げるチェーン巻揚機とチェーンを巻き下ろすチェーン巻降機と、1回の作業で回収する金属捕集材に余裕を加えた数の金属捕集材を巻き取ることができる捕集材格納ドラムを収納できる船倉とを備えることを特徴とする。
なお、チェーンの端部にはチェーンを海底に固定するためのアンカー錘を設けても良い。
In order to solve the above-mentioned problem, the seawater metal collection material recovery ship of the present invention is a set of a predetermined number of connecting devices for connecting the collection material to a chain provided with floats at both ends, with a predetermined interval, Floats are connected to the chain with a pressure hoisting buoy for the chain hoisting, and further suspended in the sea by stopping the chain hoisting in the middle of the chain hoisting via an underwater separable device that can be operated from the sea. When the chain is cut off, the chain hoisting rope extends and the pressure-resistant buoy floats toward the sea surface and floats on the sea surface or below the sea surface. A number of metals with a margin added to a pre-loading swivel winch that winds up the hoisting hoist, a chain hoist that winds up the chain, a chain unwinder that unwinds the chain, and a metal collector that is recovered in a single operation Winding the collecting material Characterized in that it comprises a hold can hold adsorbent storage drum capable Rukoto.
An anchor weight for fixing the chain to the seabed may be provided at the end of the chain.
金属捕集材は、芯の回りに合糸した高分子合成繊維糸を放射状に編み出してモール状に形成したもので、高分子合成繊維糸は放射線グラフト重合したグラフト基に金属捕集能を有する官能基を導入してある。また、芯の一端には結索装置と結合するクイックカップリングなどの結合機構を備えている。捕集材は浮力を持ち、着底部のチェーンから上に伸びて海水中に漂うようになる。なお、芯の中に浮力を増大するための浮きが仕込まれていても良い。 The metal-collecting material is a polymer synthetic fiber yarn knitted radially around the core and formed into a mole shape. The polymer synthetic fiber yarn has a metal-capturing ability in a graft group subjected to radiation graft polymerization. Functional groups have been introduced. Further, one end of the core is provided with a coupling mechanism such as a quick coupling that couples with the tying device. The trapping material has buoyancy and extends upward from the bottom chain to drift into the seawater. In addition, the float for increasing buoyancy may be prepared in the core.
海水中金属捕集材回収船は、海水中金属捕集装置の海中への係留・回収を行う。回収船は、側舷にチェーン巻揚機とチェーン巻降機を備えて、甲板に捕集材格納ドラムを収納するスペースを備え、1回の作業で回収する捕集材と同じ数の新しい捕集材を巻いた捕集材格納ドラムと若干数の空の捕集材格納ドラムを搭載して、海水中金属捕集装置を配置した位置に運行されてくる。
海水中金属捕集装置1基分の捕集材が回収された後では、回収した捕集材を巻いた捕集材格納ドラムと若干の空の捕集材格納ドラムが回収船に搭載されている。
The underwater metal collector recovery vessel moored and recovered the underwater metal collector. The recovery vessel is equipped with a chain hoist and chain unwinder on the side, and has a space for storing the collection material storage drum on the deck, and the same number of new collection materials as the collection material collected in one operation. It is operated to the position where the metal collecting device in the seawater is arranged with the collecting material storage drum wound with the collecting material and some empty collecting material storage drums.
After the collected material for one seawater metal collecting device is collected, the collected material storage drum wrapped with the collected collected material and some empty collected material storage drum are mounted on the recovery ship. Yes.
捕集材を回収するときは、対象の海水中金属捕集装置の水中切離装置に切離指令信号を発し、切り離された耐圧ブイが浮上してきたらこれを掬い上げ先取索をたぐりよせてチェーンをチェーン巻揚機とチェーン巻降機に架けて、チェーンを引き上げながら、揚がってくる捕集材を順次外して空の捕集材格納ドラムに移し巻上げて回収し、新しい捕集材を巻いた捕集材格納ドラムの新しい捕集材を取り付けてチェーン巻降機で連続的に投下する。
この間、回収船は、海水中金属捕集装置が敷設されている方向に引き上げ速度に合わせて航行している。
When collecting the collected material, issue a disconnection command signal to the underwater disconnecting device of the target seawater metal collector, and when the separated pressure buoy emerges, scoop it up and walk the tip of the chain. Hang the chain on the chain hoist and chain unwinder, and while lifting the chain, remove the collected material that has been lifted one by one, transfer it to an empty collection material storage drum, collect it, and wind up the new material Attach a new collecting material of the collecting material storage drum and drop it continuously with a chain unwinding machine.
During this time, the recovery vessel is navigating at the speed of pulling up in the direction in which the seawater metal collector is laid.
なお、チェーンの先端部を投下するときには、水中切離装置と耐圧ブイを元の状態にもどし、チェーンの端部に付けたアンカー錘により海底における位置を決めるようにして投下する。
チェーンのもう一方の端には水中切離装置で切り離されていない状態の浮きが付いているので、そのままアンカー錘の位置を決めるようにして海中に投下する。
なお、チェーンが十分重い場合は、アンカー錘を付けなくても回収船の真下の希望の位置に敷設することができる。
When dropping the tip of the chain, the underwater separation device and the pressure-resistant buoy are returned to the original state, and the anchor is attached to the end of the chain to determine the position on the seabed.
The other end of the chain has a float that has not been separated by the underwater separation device, so the anchor weight is positioned as it is and dropped into the sea.
If the chain is sufficiently heavy, it can be laid at a desired position directly below the recovery vessel without attaching an anchor weight.
このような回収係留方法によれば、捕集材は回収と投下を連続して行うことができ、高速な処理が可能である。
なお、チェーンに連結する捕集材の数は、回収船が1日の作業で回収できる数量にすることが好ましい。
また、海水中金属捕集装置は回収前にあった海底位置より、水深の約2倍の距離だけ離れた位置に係留されることになる。すなわち、水深が100mあれば200m程度、水深200mならば約400m前方にずれて敷設される。
According to such a collection mooring method, the collection material can be continuously collected and dropped, and high-speed processing is possible.
In addition, it is preferable that the number of collection materials connected to the chain is a quantity that can be collected by the collection ship in one day of work.
Moreover, the seawater metal collection device is moored at a position that is separated from the seabed position before the recovery by a distance of about twice the water depth. That is, if the water depth is 100 m, it is about 200 m, and if the water depth is 200 m, it is shifted about 400 m forward.
以下、図面を用いて、本発明の海水中金属捕集材の係留・回収方法を詳細に説明する。
図1は海水中金属捕集装置の概念的な構成図、図2は捕集材の係留概念図、図3は海底における海水中金属捕集装置の一部について配置例を示す斜視図、図4は回収船のデッキ上配置図、図5は捕集材格納ドラムの例を示す正面図および断面図、図6〜図8は捕集材回収の要領を説明する図面である。
Hereinafter, the mooring / recovering method of the seawater metal trapping material of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a seawater metal collecting device, FIG. 2 is a mooring conceptual diagram of a collection material, and FIG. 3 is a perspective view illustrating an arrangement example of a part of the seawater metal collecting device on the seabed. 4 is a layout diagram on the deck of the recovery ship, FIG. 5 is a front view and a cross-sectional view showing an example of the collection material storage drum, and FIGS. 6 to 8 are diagrams for explaining the collection material collection procedure.
本実施例の海水中金属捕集装置10は、図1に示すように、両端に耐圧ブイ12を取り付けたチェーン11に簡単に取り外し取り付けできるクイックカップリングなどの結索装置14を介してほぼ等間隔に多数の金属捕集材13を取り付けたものである。
耐圧ブイ12は、チェーン巻揚用先取索15でチェーン11の端部に繋がっていて、さらに水中切離装置16および予備水中切離装置17を中間に繋いだワイヤ18で先取索15の中間に繋がれている。水中切離装置16は海上の回収船から放射される超音波指令信号により遠隔操作でワイヤ18を切り離すことができる。予備水中切離装置17は、水中切離装置16に不具合が発生したときにバックアップする予備機である。
また、耐圧ブイ12には先取索15の弛み分を巻き取るドラム19が付設されている。なお、チェーンの両端部には、錘20を付けておいても良い。
As shown in FIG. 1, the seawater
The pressure-
Further, the
本実施例の捕集材13は、ウランを捕集する目的で、ポリエチレン繊維を放射線グラフト重合させグラフト基にウランとよく結合するキレート基であるアミドキシム基を導入したもので、芯21の回りに放射状にアミドキシム基化した多数縒りの繊維糸22を撚出させたモール状捕集材である。
捕集材13の一端に結合機構を備え、図2に示すように、チェーン11に設けた結索装置14に結合機構を係合し、チェーン11の重みで海底に沈められる。捕集材13は比重が海水より小さいため、上に延びて海水中に漂い、海水中のウランがアミドキシム基に接触するとアミドキシム基に固定して捕獲する。なお、捕集材13の浮力が不足するときは、捕集材13の芯21に浮き23を仕込んで浮力を増強することができる。
The
As shown in FIG. 2, a coupling mechanism is provided at one end of the collecting
結索装置14とこれに結合する捕集材13の結合機構は、短時間で簡単に取り付け取り外しができるクイックカップリングとして構成されることが好ましい。
捕集材13が浅いところにあると、航行する船舶と接触して破損したり、海水中の生物が捕集材13に付着して除去処理に手数や費用が掛ることになるので、船舶の喫水より大きくかつ日光が届かず海洋生物の付着が少ない40m以深に存在するように設置することが好ましい。
It is preferable that the coupling mechanism between the knotting
If the
なお、捕集材13の長さや太さ、また捕集材13の数量や取付間隔、チェーン11の長さは、ウランの回収率と回収量、回収船の容量などを勘案して決定する。本実施例では、モール状の捕集材13の1m当たり1kgのアミドキシム基化繊維が使用されるとして、捕集材13の長さを60m、間隔を8mとし、1本のチェーン11について、240本の捕集材3を使用するものとした。
このような捕集装置を用いる場合、深さ100m以上の海底に設置することになる。
It should be noted that the length and thickness of the collecting
When using such a collection device, it will be installed on the seabed at a depth of 100 m or more.
本実施例の海水中金属捕集装置10は、たとえば、図3に一部を示したように、平坦な海底に行列状に並べて配置される。なお、ウラン捕集量は、海水温度が高いほど、また海流速に比例して、向上することが分かっているので、これらの条件を満たす海域を選択して海水中金属捕集装置を敷設することが好ましい。
1本のチェーン11の長さは、回収船が1日の作業で回収・係留する数の捕集材13を接続できるだけの長さとし、その両端に耐圧ブイ12が取り付けられている。
チェーン11は所定数を直列に配置し、この1列ごとに1隻の回収船が担当するものとし、1本のチェーン11を投下してから回収するまでの日数が経過したときに、再びそのチェーン11の回収・投下作業を行えるようにしたい。このため、たとえば回収までの日数を60日としたときに、稼働率を勘案して32本の海水中金属捕集装置10を1列に配置するようにした。
The seawater
The length of one
A predetermined number of
海水中金属捕集装置10の回収位置と係留位置には敷設する深さに応じたずれが生じるため、直列に配置される海水中金属捕集装置10の間はたとえば100m海深に対して200mなど、海深に応じた一定の間隔を開けるようにする。
また、チェーン列同士の間隔は、隣の列の捕集材13が倒れているときにチェーン11の投下をしても捕集材13がチェーン11の下敷きになったり絡んだりしないように、70m程度開けるようにした。
海水中金属捕集装置10に60m、60kgの捕集材13を240本装着するとし、捕集材を海中に60日滞在させて年6回回収するものとすると、1年で1200tの金属ウランを回収するためには、1列に32本の海水中金属捕集装置10を並べたものを218列敷設すれば足りるとの試算結果を得ている。
Since there is a difference between the recovery position and the mooring position of the seawater
Further, the interval between the chain rows is 70 m so that the trapping
If 240 pieces of 60m,
回収船は、海水中金属捕集装置が敷設されている海域と捕集材を処理して金属を溶離させるプラントがある港の間を往復して、金属を捕集した後の捕集材を回収し新しい捕集材を供給する作業を行う。
図4に示した甲板上の配置から分かるように、回収船31は図5に示したような新しい捕集材を装着した捕集材格納ドラム32を格納する投下捕集材用船倉33と、回収した捕集材を巻き取った捕集材格納ドラム32を格納する捕集材回収船倉35を備える。捕集材格納ドラム32は回転ドラムの径がほぼ2.5mあって、捕集材13を1本ずつ巻き取るように設計されている。
The recovery ship reciprocates between the sea area where the seawater metal collection device is laid and the port where the plant that treats the collection material and elutes the metal, and collects the collected material after collecting the metal. Work to collect and supply new collection material.
As can be seen from the arrangement on the deck shown in FIG. 4, the
また、少なくとも1つの舷側にチェーン巻揚機36とチェーン巻降機37、および先取索巻込ウインチ38が並置され、耐圧ブイ12を取り扱うクレーン39が設置されている。また、この舷側には、捕集材を一時的に巻き取って捕集材格納ドラム32に移すために使用する捕集材一時巻取ドラム40と、チェーン終端を海中の指定位置に投下するチェーン投下用ウインチ41も配設されている。
In addition, a
図6,図7,図8は、本実施例における金属捕集材の回収・係留手順を説明する図面である。
図6は、海底に敷設された海水中金属捕集装置の回収工程の初めの部分を説明する図面である。
海水中金属捕集装置10のチェーン11の先端部には、耐圧性の水中ブイ12、水中切離装置16、予備水中切離装置17、およびチェーン巻揚用先取索15が付いていて、ブイ12により水中に立ち上がっている。
6, FIG. 7, and FIG. 8 are drawings for explaining the collection and mooring procedure of the metal trapping material in the present embodiment.
FIG. 6 is a drawing for explaining the first part of the recovery process of the seawater metal collecting device laid on the seabed.
At the tip of the
図6(1)は捕集材回収の最初の工程を示す図面である。
回収船31が対象の海水中金属捕集装置10の端部上の海面に達して回収の準備が整うと、回収船31は水中切離装置16に対して切離指令信号を送信する。水中切離装置16は、切離指令信号を受信するとチェーン巻揚用先取索15と結合するワイヤ18を離す。
なお、ワイヤ18の切り離しに失敗すると、海水中金属捕集装置10の回収は潜水艇やダイバーを使った深海作業が必要になるなど極めて困難になるので、予備水中切離装置17が準備されており、水中切離装置16が作動しなかったときには、別の指令信号により予備水中切離装置17を作動させてワイヤ18を確実に切離せるようにした。
FIG. 6 (1) is a drawing showing the first step of collecting the collected material.
When the
If disconnection of the
図6(2)は水中ブイ12を拾い上げる工程を示す図面である。
ワイヤ18が水中切離装置16で切り離されると、水中ブイ12はチェーン巻揚用先取索15を引いて浮き上がる。このとき、先取索15を巻き取る先取索巻取ドラム19が緩んで先取索15を繰り出すので、水中ブイ12は海面に浮上する。なお、先取索15が短いときなど、水中ブイ12が海面に姿を現わさない場合にも、回収船31に備えたソナーなど簡単に位置を知ることができることは言うまでもない。
FIG. 6 (2) is a drawing showing a process of picking up the
When the
図6(3)は先取索15を引き揚げる工程を示す図面である。
水中ブイ12は、クレーン39を使って回収船31上に引き上げる。水中ブイ12に繋がっているチェーン巻揚用先取索15をチェーン巻揚機36とチェーン巻降機37に掛けて、先取索巻込ウインチ38で引き揚げる。チェーン巻揚用先取索15は、軽くて丈夫なナイロンロープで形成されている。
先取索15を巻上げると、先取索15に引かれてチェーン11が揚がってくる。なお、回収船31は、チェーン11を揚げる間は、チェーン11の敷設方向にチェーン11が揚がる速度に同期して前進する。
引き揚げた水中切離装置16、予備水中切離装置17は電源を補充し、先取索巻取ドラム19には先取索を巻上げておく。
FIG. 6 (3) is a drawing showing a step of lifting the
The
When the
The pulled-up
図6(4)は水中ブイ12をチェーン11の始端に付けて海中に投入する工程を示す図面である。
端部のチェーン部分11がチェーン巻揚機36とチェーン巻降機37に掛り逆方向に戻らなくなったら、チェーン11の始端に水中ブイ12、先取索巻取ドラム19、水中切離装置16、予備水中切離装置17、これらを繋いだワイヤ18、チェーン巻揚用先取索15などを海底にあるときと同じ状態に戻して、海中に投入する。
チェーン11の先端が沈むにつれて水中ブイ12も沈み、チェーン先端部が海底に着地すると水中ブイ12は引き揚げ前と同じ状態で水中に立ち上がり、水中金属捕集装置10の始点が設定される。
FIG. 6 (4) is a drawing showing a process of attaching the
When the
As the tip of the
図7は回収船上で捕集材を交換する工程を示す図面である。
ウランなどの海水中金属を十分吸収した捕集材42は、チェーン11がチェーン巻揚機36により回収船31の進行に合わせて引き揚げられるのに伴って上昇するので、結索装置14のところでチェーン11から外して捕集材一時巻取ドラム40に巻取り、捕集材格納ドラム32に移して、捕集材回収船倉35に収納する。捕集材一時巻取ドラム40は少なくとも2基設けられていて、交代で巻取り巻換えを行い、次々に揚がってくる捕集材13を効率よく回収する。
捕集材13をチェーン11に供給して空になった捕集材格納ドラム32は、捕集材回収船倉35に移動して、ウランを吸収した捕集材13を巻き取るために利用される。したがって、捕集材格納ドラム32は、1基の海水中金属捕集装置10に取り付ける捕集材の数にわずかな余裕を加えた数量があれば足りることになる。
FIG. 7 is a drawing showing a process of exchanging the collecting material on the recovery ship.
The trapping
The trapping
チェーン11は、捕集材格納ドラム32から供給される新しい捕集材13を結索装置14で接続した上で、チェーン巻降機37により海底の新しい係留位置に下ろされ、新しくウランを吸収する捕集材43となる。
チェーン11は海底から回収船31まで引き揚げられて、捕集材13を交換して再び海底に沈められるが、海底に敷設された状態のチェーン11が海底を引きずられないようにするためには、ほぼ垂直に引き揚げてほぼ垂直に降下させることが求められる。したがって、回収前に海水中金属捕集装置10が敷設されていた位置に対して、海深の約2倍の距離だけ前方にずれる。たとえば、100mの水深があるときは、200mずれることになる。
The
The
図8は、チェーンの終端を投下する手順を説明する図面である。
チェーン11の最終端部が回収船31に揚がってくるまでチェーン巻揚機36で巻上げると、水中ブイ12と先取索15なども一緒に上昇してくる。
チェーン11の終端に結合された水中ブイ12、水中切離装置16、予備水中切離装置17、先取索巻取ドラム19は、水中にあったときと同じ状態で回収船31まで引き揚げられるので、水中切離装置の電源補充などを行えば、そのまま投下し海底に設置することができる。しかし、回収船31のチェーン巻降機37から外れた後は、規制がないため自由落下をさせれば勝手なところに降下する。
FIG. 8 is a diagram for explaining a procedure for dropping the end of the chain.
When the chain hoist 36 is used to wind the
Since the
そこで、本実施例では、チェーン11の終端のリングにチェーン投下用ウインチ41の鋼索44を通して端部を船上のアイプレートに固定し、チェーン11がチェーン巻降機37から外れる前に鋼索44に張力を掛けてチェーン11落下時の衝撃を和らげ、チェーン11が海中に没した後に鋼索44を繰り出して、チェーン11を徐々に海底まで降ろす。
チェーン11の終端が海底に到達したら、船上のアイプレートから鋼索44の一端を外し、チェーン投下用ウインチ41を巻上げると、鋼索44がチェーン11端部の連結金具から外れて船上に回収される。
こうした方法により、チェーン11の端部に至るまで海底に直線的に敷設することができる。
なお、チェーン11の端部には錘20を固定して、鋼索44による敷設位置を正確に指定できるようにしても良い。
Therefore, in this embodiment, the end of the
When the end of the
By such a method, it can be laid linearly on the sea floor up to the end of the
In addition, the
なお、上記実施例では、捕集材をドラムに巻き取って格納したが、船倉にバラ積みする方法や船倉に吊り下げておく方法なども利用することができる。
また、捕集材は陸上のプラントで処理するようになっているが、処理プラントを搭載した母船を海水中金属捕集装置の敷設海域の近傍に駐在させて、回収船から捕集材を集めてウラン回収処理および捕集材回復処理を行うようにしても良い。母船方式を採用すると、回収船が現場作業できる時間の割合が増加し、作業効率を高めることができる。
In the above embodiment, the collecting material is wound around a drum and stored. However, a method of stacking the material in the hold or a method of hanging it in the hold can be used.
In addition, the collected material is processed at an onshore plant, but the mother ship equipped with the treatment plant is stationed in the vicinity of the area where the underwater metal collector is installed, and the collected material is collected from the recovery vessel. Then, uranium recovery processing and collection material recovery processing may be performed. If the mother ship method is adopted, the ratio of the time during which the recovery ship can work on site increases, and the work efficiency can be improved.
10 海水中金属捕集装置
11 チェーン
12 耐圧ブイ
13 金属捕集材
14 結索装置
15 チェーン巻揚用先取索
16 水中切離装置
17 予備水中切離装置
18 ワイヤ
19 先取索巻取ドラム
20 錘
21 芯
22 多数縒りの繊維糸
23 浮き
31 回収船
32 捕集材格納ドラム
33 投下捕集材用船倉
35 捕集材回収船倉
36 チェーン巻揚機
37 チェーン巻降機
38 先取索巻込ウインチ
39 クレーン
40 捕集材一時巻取ドラム
41 チェーン投下用ウインチ
42 ウラン捕集後の捕集材
43 新しい捕集材
44 鋼索
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012122108A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Ihi Corp | Metal collection system and method |
EP3050981A1 (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-03 | Korea Institute Of Geoscience & Mineral Resources | Underwater holding-type lithium recovering apparatus and method thereof |
CN108951561A (en) * | 2018-09-21 | 2018-12-07 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | Method and matching used headstock gear using buoyancy recycling water conservancy and hydropower headstock gear |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6121920A (en) * | 1984-07-11 | 1986-01-30 | Agency Of Ind Science & Technol | Collecting device of trace useful component in sea water |
JPH09268335A (en) * | 1996-04-01 | 1997-10-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Apparatus for recovering useful metal in sea water |
JP2000104653A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Nariyasu Shiba | Wave force type deep sea water pump |
JP2000212655A (en) * | 1999-01-18 | 2000-08-02 | Japan Atom Energy Res Inst | Collection device of dissolved metal from sea water |
JP2002045708A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-12 | Japan Atom Energy Res Inst | Chenille-shaped capturing material and its manufacturing method |
JP2002088420A (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus for extracting lithium in sea water |
JP2002119801A (en) * | 2000-08-08 | 2002-04-23 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Device for collecting metals in sea water |
-
2008
- 2008-06-20 JP JP2008161790A patent/JP4887541B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6121920A (en) * | 1984-07-11 | 1986-01-30 | Agency Of Ind Science & Technol | Collecting device of trace useful component in sea water |
JPH09268335A (en) * | 1996-04-01 | 1997-10-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Apparatus for recovering useful metal in sea water |
JP2000104653A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Nariyasu Shiba | Wave force type deep sea water pump |
JP2000212655A (en) * | 1999-01-18 | 2000-08-02 | Japan Atom Energy Res Inst | Collection device of dissolved metal from sea water |
JP2002045708A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-12 | Japan Atom Energy Res Inst | Chenille-shaped capturing material and its manufacturing method |
JP2002119801A (en) * | 2000-08-08 | 2002-04-23 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Device for collecting metals in sea water |
JP2002088420A (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus for extracting lithium in sea water |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012122108A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Ihi Corp | Metal collection system and method |
EP3050981A1 (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-03 | Korea Institute Of Geoscience & Mineral Resources | Underwater holding-type lithium recovering apparatus and method thereof |
US10087083B2 (en) | 2015-01-28 | 2018-10-02 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources | Underwater holding-type lithium recovering apparatus and method thererof |
CN108951561A (en) * | 2018-09-21 | 2018-12-07 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | Method and matching used headstock gear using buoyancy recycling water conservancy and hydropower headstock gear |
CN108951561B (en) * | 2018-09-21 | 2023-04-25 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | Method for recycling hydraulic and hydroelectric headstock gear by utilizing buoyancy and headstock gear matched with method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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