JP2010031606A - 汚濁拡散防止装置、汚濁拡散防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡易かつ、浚渫作業等の妨げとならず、汚濁成分の流出を適切に抑えることが可能な汚濁拡散防止装置および汚濁拡散防止方法を提供する。
【解決手段】 水中ポンプ２１を稼働させると、工事水域７の底部近傍かつコーナー部近傍の水を揚水し、濾過フィルタ１７上へ排水することが可能である。工事水域７内の海底１３近傍には、工事等により発生した濁り成分２３が沈殿しているが、特に、工事水域７の端部に濁り成分２３の沈殿量が増えると、海流等の影響で、濁り成分２３が工事水域７から流出する可能性がある。採水装置は、工事水域７の底部かつ汚濁拡散防止膜９近傍の濁り成分を揚水し、濾過フィルタ１７で濾過することで、濁り成分２３を効率的に除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、簡易な構造で濁り成分を回収することができ、このため工事水域からの濁りの拡散を防止することが可能な、汚濁拡散防止装置および汚濁拡散防止方法に関するものである。

従来、海上での工事を行う場合、工事によって発生する濁りが工事海域外へ拡散しないように管理する必要がある。このため、工事海域を囲むようにあらかじめ濁り拡散防止膜を設けて、濁り成分が濁り拡散防止膜内から流出しないように工事がおこなわれる。

このような濁り拡散防止膜は数多く提案されている。たとえば、浚渫域を汚濁防止膜で囲い、汚濁防止膜内の汚濁水をポンプで汲み上げて濾過し、汚濁防止膜外に放水するグラブの浚渫方法がある（特許文献１）。

また、シールド材の内部に設けられる吸入領域において、堆積した沈積土砂を水と一緒に吸入し、土砂を分離後、分離後の水を吸入領域に還流する沈積土砂の除去装置がある（特許文献２）。

特開平０７−２２９１６２号公報 特開２００２−４７６３３号公報

しかし、特許文献１のようなグラブの浚渫方法では、汚濁水を吸い上げるポンプは、汚濁防止膜外の濾過船に設けられ、濾過は濾過船上で行われる。したがって、工事水域外に、濾過船を停泊させる必要があるという問題がある。また、汚濁水を吸い上げて濾過するための設備が大掛かりとなるという問題がある。さらに、工事水域全体に堆積した汚濁成分を適切に除去しようとすると、濾過船を工事水域の全周に設置する必要があるが、グラブ浚渫船の作業と干渉する恐れもあり、現実的には、濾過船からのパイプを工事水域の端部の一部にのみしか設置できないという問題がある。また、濾過後の排水は工事水域外に行われるため、濾過を通り抜けた汚濁成分は、汚濁防止膜外へ流出するという問題がある。

また、特許文献２による沈積土砂の除去装置では、シールド材に囲まれた吸入領域から汚濁水を吸入する吸入ポンプは、吸入領域外に設置され、さらに土砂等の分離を地上で行うため、設備が大掛かりとなり、また、吸入領域（シールド材）の移設等を行うことが困難であるという問題がある。また、特許文献１と同様に、ドリル等の作業設備と干渉する恐れもあり、現実的には、吸入パイプを吸入領域の端部の一部にのみしか設置できないという問題がある。また、濾過後の排水は工事水域外に行われるため、濾過を通り抜けた汚濁成分は、汚濁防止膜外へ流出するという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、構造が簡易かつ、浚渫作業等の妨げとならず、汚濁成分の流出を適切に抑えることが可能な汚濁拡散防止装置および汚濁拡散防止方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、工事水域からの濁りの拡散を防止する汚濁拡散防止装置であって、工事水域を囲うように水面に浮かべられたフロートと、前記フロートに接合された汚濁拡散防止膜と、前記工事水域の底部近傍から採水可能な採水装置と、水面近傍に設けられ、前記採水装置により採水された水を濾過するための濾過フィルタと、を具備することを特徴とする汚濁拡散防止装置である。

前記採水装置は、前記工事水域の底部近傍から前記濾過フィルタに向けて設けられた管体と、前記管体により水を吸い上げる揚水手段と、を具備することが望ましく、また、前記管体には、エアを送る配管が接合され、前記揚水手段はエアリフトポンプであることが望ましい。

前記フロートは、水面に略矩形に設置され、前記濾過フィルタは、前記工事水域のコーナー部近傍に設けられてもよい。

第１の発明によれば、工事水域を囲むように設けられた汚濁拡散防止膜に濾過フィルタが設置され、工事水域の底部近傍から採水し、濾過フィルタによって採水した水を濾過するため、工事水域内の汚濁成分を効率良く除去することができる。また、採水装置は、管体を介して揚水装置によって採水し、採水装置および濾過フィルタは、汚濁拡散防止装置と一体であるため、構造が簡易である。

また、揚水手段がエアリフトポンプであれば、汚濁成分でポンプ等が目詰まりを起こすことがない。また、濾過フィルタを略矩形の工事水域のコーナー部近傍に設ければ、濾過フィルタ等によって浚渫工事等の作業が妨げられることがない。特に濾過フィルタが工事水域内であるコーナー部に設けられるため、汚濁成分を濾過した後の水が、工事水域内へ戻るため、濾過フィルタを通過した汚濁成分も工事水域外へ流出することがない。

第２の発明は、第１の発明にかかる汚濁拡散防止装置が、工事水域を囲うように設置され、前記工事水域の底部近傍から採水可能な採水装置は、前記汚濁拡散防止装置に複数設けられ、前記工事水域での工事の際に、複数の前記採水装置の内、前記工事水域周辺の水流の下流側に設置された採水装置のみを稼働することを特徴とする汚濁拡散防止方法である。

第２の発明によれば、工事水域周辺に水流が存在する場合に、水流の下流側の採水装置のみを稼働させるため、水流によって汚濁成分が下流側に堆積し、堆積した底部の汚濁成分を効率良く採水して濾過できるため、汚濁成分の除去を確実に行うことができるとともに、水流の上流側近傍には、汚濁成分が下流側に流され、堆積する汚濁成分が少なくなるため、採水を停止することで、無駄な採水がなく、汚濁成分を効率良く除去することができる。

本発明によれば、構造が簡易かつ、浚渫作業等の妨げとならず、汚濁成分の流出を適切に抑えることが可能な汚濁拡散防止装置および汚濁拡散防止方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置１について説明する。図１は、汚濁拡散防止装置１の斜視図であり、図２は、汚濁拡散防止装置１の平面図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

汚濁拡散防止装置１は、主に、フロート５、汚濁拡散防止膜９、採水管１５、濾過フィルタ１７、水中ポンプ２１等から構成される。

フロート５は、海面３に浮遊可能であり、工事海域７を海面３で囲うように、例えば図２に示すように矩形状に設けられる。フロート５としては、海面３に浮遊可能で工事範囲を保持するものであればよく、例えば既存の汚濁防止枠等の剛性を有した中空体が使用できる。

フロート５には、汚濁拡散防止膜９が接合される。汚濁拡散防止膜９は、フロート５から海底１３に向かって垂れ下げられる。したがって、工事海域７は、汚濁拡散防止膜９によって囲まれる。汚濁拡散防止膜９としては、汚濁成分が透過しなければよく、例えば耐久性、耐寒性、耐薬品性、耐光性等に優れる高強度ポリエチレン系合成繊維が使用できる。高強度ポリエチレン系合成繊維を用いれば、水密性までは確保できなくても、濁り成分を含む水流を留める効果は確保することができる。

汚濁拡散防止膜９の下端全周にわたり、チェーン１１が設けられる。チェーン１１は、汚濁拡散防止膜９がめくれ上がったり、汚濁拡散防止装置１が海流等で移動したりすることを防止する錘の役割を有する。チェーン１１としては、例えば一般的な汚濁防止膜で使用するチェーンなど、錘としての機能を有するものが使用できる。

フロート５で形成された矩形の工事水域７の各コーナー部の工事水域７の内側には、図３に示すように、濾過フィルタ１７およびフィルタ保持部１９が設置される。例えばメッシュ状のフィルタ保持部１９は、濾過フィルタ１７を保持できればよく、比較的目の粗い樹脂製の網等で良い。フィルタ保持部１９は、工事水域７の各コーナー部に逆三角錐状に設けられ、フィルタ保持部１９の２辺は、汚濁拡散防止膜９と接合される。なお、フィルタ保持部１９の接合は、汚濁拡散防止膜等へ、三角錐の各頂点部のみとしてもよい。

濾過フィルタ１７は、フィルタ保持部１９の上方に設けられる。濾過フィルタ１７は、汚濁成分を確実に濾過し、取扱いが容易で逆洗および取り換えが容易なものであればよく、例えば、数段階の細かなメッシュを重ねたステンレス製のネット等が使用できる。また、シート状の濾過フィルタ１７以外にも、１ｍｍ程度に粉砕した貝殻等のろ材や、合成樹脂マット、スポンジ等を単体または組み合わせて使用することができる。

各濾過フィルタ１７の近傍（工事水域７のコーナー部近傍）には、それぞれ２本ずつの採水管１５が設けられる。採水管１５は、図３に示すように、下端が海底１３近傍まで伸び、下端には揚水手段である水中ポンプ２１が接合される。すなわち、採水管１５および水中ポンプ２１が採水装置として機能する。

採水管１５の上端は、海面３の上方に露出しており、それぞれ濾過フィルタ１７に向けて曲げられている。したがって、水中ポンプ２１を稼働させると、工事水域７の底部近傍かつコーナー部近傍の水を揚水し、濾過フィルタ１７上へ排水することが可能である。工事水域７内の海底１３近傍には、工事等により発生した濁り成分２３が沈殿しているが、特に、工事水域７の端部に濁り成分２３の沈殿量が増えると、海流等の影響で、濁り成分２３が工事水域７から流出する可能性がある。採水装置は、工事水域７の底部かつ汚濁拡散防止膜９近傍の濁り成分を揚水し、濾過フィルタ１７で濾過することで、濁り成分２３を効率的に除去することができる。

なお、採水管１５は、各コーナーに２本ずつである必要はなく、必要に応じて増減することができる。また、工事作業に影響を及ぼさない範囲で、工事水域７のコーナー部以外でも工事水域７内の汚濁拡散防止膜９近傍（工事水域７の各辺近傍）に設置することもできる。

図４は、水中ポンプ２１により、海底１３近傍に堆積した濁り成分２３を揚水し、濾過フィルタ１７で濾過する状態を示す図である。

採水管１５の端部に設けられた水中ポンプ２１は、濁り成分２３とともに海水を吸い上げる（図中矢印Ｂ方向）。吸い上げられた濁り成分２３を含んだ海水は、採水管１５内を通り、上方へ送られ、上方で濾過フィルタ１７上に放水される（図中矢印Ｃ方向）。

濾過フィルタ１７上に放水された濁り成分２３を含む海水は、濾過フィルタ１７を通過する際に、濁り成分２３のみ濾過フィルタ１７上で濾過され除去される。濾過フィルタ１７を通過した、濁り成分２３除去後の海水は、濾過フィルタ１７、フィルタ保持部１９を通過して、再び工事水域７内へ戻る（図中矢印Ｄ方向）。この際、濾過フィルタ１７の上端は海面３よりも上方へ露出しているため、濾過フィルタ１７上に放水された水は、必ず濾過フィルタ１７を通過して、工事水域７内へ戻される。

なお、図４においては、両側の水中ポンプ２１を稼働させているが、設置した水中ポンプ２１をすべて稼働させる必要はない。たとえば、海流などの水の流れが、図４の左側から右側に流れている場合には、左側の水中ポンプ２１を止めることもできる。海流の上流側においては、水の流れが、工事水域７の外から中へと向かう流れとなるため、汚濁拡散防止膜９を通過するわずかな水流により、濁り成分２３は工事水域７の中央の方向へ流れるため、海流の上流側の汚濁拡散防止膜９から濁り成分２３が流出する可能性が低く、上流側の汚濁拡散防止膜９近傍に堆積する濁り成分２３も少ないためである。

一方、海流の下流側の汚濁拡散防止膜９近傍では、工事水域７の中央から濁り成分２３が流れてきて、汚濁拡散防止膜９の内側から外側へと向かう流れとなるため、濁り成分２３が工事水域７から流出しやすく、また、濁り成分２３が堆積しやすい。したがって、海流の下流側の汚濁拡散防止膜９近傍の水中ポンプ２１のみを稼働させることで、特に必要な部位のみについて、効率的に濁り成分２３を除去することができる。

また、より効率的に濁り成分２３を除去させるためには、水中ポンプ２１の設置部位近傍（例えば工事海域７のコーナー部近傍）の汚濁拡散防止膜９の長さを他の部位に対して短くすることもできる。工事海域７のコーナー部近傍における汚濁拡散防止膜９の長さを短くすることで、コーナー部近傍のみ、海底１３と汚濁拡散防止膜９下端との間に隙間が生じる。工事海域７からの流れは隙間の方向に集中する。したがって、水中ポンプ２１の設置位置近傍に、あえて汚濁拡散防止膜９と海底１３との間に隙間を設けることで、工事海域７内の汚濁成分２３が隙間方向へ流されるため、隙間近傍に水中ポンプ２１を設置することにより、より効率良く汚濁成分２３を除去することができる。このため、水中ポンプ２１の設置台数を増やすことなく、少ない第数の水中ポンプ２１によって工事海域７内の汚濁成分２３を除去することができる。

以上説明したように、第１の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置１によれば、簡易な構造で、海底１３近傍に堆積した濁り成分２３を吸い上げ、工事水域７内の上方に設けられた濾過フィルタ１７で濾過するため、効率良く濁り成分２３を除去することができる。特に、濁り成分２３を吸い上げる採水管１５は、工事水域７内のコーナー部などの汚濁拡散防止膜９近傍に設置されるため、工事作業の妨げにもならない。また、濾過後の水は、再び工事水域内７へ戻るため、濾過フィルタ１７を通過した濁り成分が工事水域外へ流出することもない。

また、汚濁拡散防止膜９近傍に堆積している濁り成分２３は、海流の影響や汚濁拡散防止装置１の移設時等に、工事水域７外へ流出する恐れがあるが、汚濁拡散防止膜９近傍の濁り成分２３を優先的に除去可能であるため、濁り成分２３の工事水域７外への流出を効率よく防止することができる。

また、濾過フィルタ１７は、交換が可能であるとともに、濾過フィルタ１７が工事水域７のコーナー部に設けられるため、工事水域７外からの交換作業が行いやすく、水中での作業が不要である。また、濾過フィルタ１７等の採水装置は汚濁拡散防止装置１と一体であるため、汚濁拡散防止装置１の移設も容易であり、装置自体がコンパクトである。

また、海流などの水の流れに応じて、水中ポンプ２１の稼働を切り替えれば、濁り成分２３が堆積しやすく、または、濁り成分２３が工事水域７から流出する恐れの高い部位の濁り成分２３を優先的に除去することができる。このため、除去が必要な箇所のみの濁り成分２３を効率的に除去することができる。また、濾過した微粒分のみを回収できるため、脱水設備などの大掛かりなプラントが不要である。

次に、第２の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置３０について説明する。以下の実施の形態において、図１〜図４に示す汚濁拡散防止装置１と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図４と同一番号を付し、重複した説明を避ける。第２の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置３０は汚濁拡散防止装置１とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なる。すなわち、汚濁拡散防止装置３０は汚濁拡散防止装置１に対して、水中ポンプ２１に代えて送気管３１が設けられる点で異なる。

図５は、汚濁拡散防止装置３０を示す図である。汚濁拡散防止装置３０は、主に、フロート５、汚濁拡散防止膜９、採水管１５、濾過フィルタ１７、送気管３１等から構成される。

採水管１５は、工事水域７内のコーナー部などの汚濁拡散防止膜９近傍に設けられ、下端は、海底１３近傍で開口している。採水管１５の上端は、海面３上方に露出し、濾過フィルタ１７に向けて曲げられており、採水管１５を通る水は、濾過フィルタ１７上に放水される。

採水管１５の下端近傍には送気管３１が接続される。送気管３１のもう一方の端部は、海面３上へ導出され、図示を省略したエアポンプと接続される。エアポンプからエアを送気管３１を介して採水管１５へ導入することで、送水管１５はエアリフトポンプとして機能する。すなわち、採水装置として、エアリフトポンプによって揚水して、採水管１５中を水が吸い上げられる。

図５に示すように、送気管３１内を採水管１５へ向けてエアを送り込むと（図中矢印Ｈ方向）、エアは採水管１５内に入り、採水管１５内を上昇する。この際、エアの上昇に伴い、採水管１５の下端から、海底１３近傍に堆積した濁り成分２３とともに海水を吸い上げる（図中矢印Ｅ方向）。

採水管１５中を吸い上げられた濁り成分２３を含む海水は、濾過フィルタ１７上へ放水される（図中矢印Ｆ方向）。濾過フィルタ１７上に放水された濁り成分２３を含む海水は、濾過フィルタ１７を通過する際に、濁り成分２３のみ濾過フィルタ１７上で濾過され除去される。濾過フィルタ１７を通過した、濁り成分２３除去後の海水は、濾過フィルタ１７、フィルタ保持部１９を通過して、再び工事水域７内へ戻る（図中矢印Ｇ方向）。

第２の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置３０によれば、第１の実施の形態にかかる汚濁拡散防止装置１と同様の効果を得ることができる。また、濁り成分２３を含む海水の揚水手段として、エアリフトポンプを使用するため、ポンプの目詰まりが生じることがない。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

たとえば、濾過フィルタ１７の取り付け方法は、実施の形態に限られない。図６は、濾過フィルタ１７の別の取り付け構造を示す図である。濾過フィルタ１７は、フィルタ保持部１９に取り付けられるのではなく、フレーム３３に取り付けられる。フレーム３３は、工事海域７のコーナー部近傍に設けられる、三又の部材である。

フレーム３３は、２本の部材が、フロート５に沿って海面近傍に略垂直に設置され、それぞれの部材の合流部から鉛直方向下方にさらに１本の部材が設けられる。三角錐状の濾過フィルタ１７は、海面近傍の各頂点がフレーム３３に３か所固定される（フィルタ固定部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）。濾過フィルタ１７の下方の頂点は、可動式フィルタ固定部３７に固定される。可動式フィルタ固定部３７は、フレーム３３に沿って鉛直方向にスライド可能である。

上述の方法では、海上から容易にフィルタ固定部３５ａ、３５ｂ、３５ｃに対して、濾過フィルタ１７の取り付け、取り外しが可能であり、作業性が良い。また、可動式フィルタ固定部３７により、海上で濾過フィルタ１７の取り付け作業を行った後、濾過フィルタ１７の下方頂点を容易に海中に沈めることができる。なお、あらかじめ濾過フィルタ１７をフレーム３３へ取付け、フレーム３３ごと取り外して交換することもできる。

汚濁拡散防止装置１を示す斜視図。 汚濁拡散防止装置１を示す平面図。 汚濁拡散防止装置１を示す図で、図１のＡ−Ａ線断面図。 汚濁拡散防止装置１で濁り成分を吸い上げた状態を示す図。 汚濁拡散防止装置３０で濁り成分を吸い上げた状態を示す図。 濾過フィルタ１７の取り付け構造を示す図。

符号の説明

１、３０………汚濁拡散防止装置
３………海面
５………フロート
７………工事水域
９………汚濁拡散防止膜
１１………チェーン
１３………海底
１５………採水管
１７………濾過フィルタ
１９………フィルタ保持部
２１………水中ポンプ
２３………濁り成分
３１………送気管

Claims (5)

1. 工事水域からの濁りの拡散を防止する汚濁拡散防止装置であって、
   工事水域を囲うように水面に浮かべられたフロートと、
   前記フロートに接合された汚濁拡散防止膜と、
   前記工事水域の底部近傍から採水可能な採水装置と、
   水面近傍に設けられ、前記採水装置により採水された水を濾過するための濾過フィルタと、
   を具備することを特徴とする汚濁拡散防止装置。
2. 前記採水装置は、
   前記工事水域の底部近傍から前記濾過フィルタに向けて設けられた管体と、
   前記管体により水を吸い上げる揚水手段と、
   を具備することを特徴とする請求項１記載の汚濁拡散防止装置。
3. 前記管体には、エアを送る配管が接合され、
   前記揚水手段はエアリフトポンプであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚濁拡散防止装置。
4. 前記フロートは、水面に略矩形に設置され、
   前記濾過フィルタは、前記工事水域のコーナー部近傍に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の汚濁拡散防止装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の汚濁拡散防止装置が、工事水域を囲うように設置され、
   前記工事水域の底部近傍から採水可能な採水装置は、前記汚濁拡散防止装置に複数設けられ、
   前記工事水域での工事の際に、複数の前記採水装置の内、前記工事水域周辺の水流の下流側に設置された採水装置のみを稼働することを特徴とする汚濁拡散防止方法。

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