JP2012161754A - Bottom sediment improving structure and bottom sediment improving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、閉鎖性・半閉鎖性水域における薬剤を用いた底質改善手段に関連する。より詳細には、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体、該底質改善構造体を水中へ投下する工程を含む底質改善方法などに関連する。 The present invention relates to a sediment improvement means using a drug in a closed / semi-closed water area. More specifically, the bottom sediment improving structure having a solid agent containing a bottom sediment improving component and containing a magnetic substance as a constituent element, and a bottom sediment improving method including a step of dropping the bottom sediment improving structure into water. Related to such.
近年、港湾、湖沼、干潟、運河、堀など閉鎖性・半閉鎖性水域における底質の汚染が問題となっている。 In recent years, sediment contamination in closed and semi-enclosed waters such as harbors, lakes, tidal flats, canals and moats has become a problem.
閉鎖性水域内などに産業排水・生活排水などが過剰に流入すると、有機物とともに、窒素化合物・リンなどの濃度が上昇し、水域内が富栄養化する。富栄養化が進行した水域ではプランクトンが異常増殖し、その死骸などが水底に堆積する。プランクトンの死骸やその他の堆積した有機物は、好気性微生物などにより分解され、その際、酸素が消費され、水底付近は貧酸素状態になる。底泥が貧酸素状態になると、有機物が酸化分解されて有機酸を生成し、底泥が酸性状態・還元状態となるとともに、嫌気性微生物により硫化水素などが生成され、悪臭を伴うようになる。また、底泥が還元状態となると、底泥中のリンが溶出し、富栄養化を助長する。 If industrial wastewater or domestic wastewater flows excessively into closed water areas, the concentration of nitrogen compounds, phosphorus, etc., along with organic matter, will rise and the water areas will become eutrophication. Plankton grows abnormally in eutrophied waters, and dead bodies accumulate on the bottom of the water. Plankton carcasses and other accumulated organic matter are decomposed by aerobic microorganisms, and oxygen is consumed at that time, and the vicinity of the bottom of the water becomes hypoxic. When the bottom mud is in an oxygen-deficient state, organic matter is oxidatively decomposed to produce organic acids, the bottom mud is in an acidic state or reduced state, and hydrogen sulfide is produced by anaerobic microorganisms. . Moreover, when the bottom mud is in a reduced state, phosphorus in the bottom mud elutes and promotes eutrophication.
底質を改善・浄化する手段として、浚渫により汚泥を除去する方法、覆砂により底質を被覆する方法、耕転・曝気などで底泥内に酸素を供給する方法、薬剤を用いた方法などが行われている。 As a means to improve and purify the bottom sediment, a method of removing sludge with dredging, a method of covering the bottom sediment with sand, a method of supplying oxygen into the bottom mud by plowing and aeration, a method using chemicals, etc. Has been done.
薬剤を用いた底質改善手段として、例えば、水酸化マグネシウムを用いて底泥を弱アルカリ性に改質することにより嫌気性微生物の活性を低くし硫化水素の発生を抑制する方法(特許文献1など参照)、過酸化カルシウムなどを用いて底泥内に酸素を供給することにより好気性微生物を活性化し底質を改善する方法(特許文献2など参照)などが検討されている。
As a bottom improvement means using a chemical, for example, a method of reducing the activity of anaerobic microorganisms by suppressing the bottom mud to weak alkalinity using magnesium hydroxide to suppress the generation of hydrogen sulfide (
また、薬剤を用いた底質改善手段として、硝酸カルシウムなどを底泥に注入する方法も実用化されている(特許文献3など参照)。 In addition, a method of injecting calcium nitrate or the like into bottom mud has been put into practical use as a bottom improvement means using a drug (see Patent Document 3).
硝酸カルシウムは強力な酸化剤であり、また、水に易溶で潮解性の強い化合物である。硝酸カルシウムなどの酸化剤を底泥に注入すると、還元状態の底泥を酸化雰囲気に改善するとともに、硫化物を酸化し、硫化水素などによる悪臭の発生を抑制する。また、2価の鉄が3価に酸化され、可溶性リンを固定化することにより、リン溶出による水域の富栄養化を抑制する。さらに、脱窒菌の活性化により、有機物を窒素ガスと炭酸ガスに分解する反応を促進する。 Calcium nitrate is a strong oxidizing agent, and is a compound that is easily soluble in water and highly deliquescent. When an oxidizing agent such as calcium nitrate is injected into the bottom mud, the bottom mud in a reduced state is improved to an oxidizing atmosphere, and sulfides are oxidized to prevent the generation of malodor due to hydrogen sulfide. In addition, divalent iron is oxidized to trivalent and immobilization of soluble phosphorus suppresses eutrophication of water areas due to phosphorus elution. Furthermore, activation of denitrifying bacteria promotes a reaction for decomposing organic substances into nitrogen gas and carbon dioxide gas.
現在、硝酸カルシウムなどを底泥に注入する方法として、硝酸カルシウムの水溶液をゲル内に閉じ込めた上で、船上から底泥まで圧送するための管などを設置し、そのゲル状物を底泥内に注入する方法が一般的に行われている。しかし、硝酸カルシウムは潮解性が強いため、水溶液の調製を作業の直前に行う必要があること、ゲルの状態管理が必要でかつ熟練を有すること、このゲル状物を底泥に注入する際に大規模な設備が必要で、注入作業も比較的煩雑であることなどの難点があった。 Currently, as a method of injecting calcium nitrate into the bottom mud, an aqueous solution of calcium nitrate is confined in the gel, and a pipe is installed to feed the gel from the ship to the bottom mud. In general, a method of injecting is used. However, since calcium nitrate has strong deliquescence properties, it is necessary to prepare an aqueous solution immediately before the work, and it is necessary to manage the state of the gel and have skills, and when this gel-like material is poured into the bottom mud. Large-scale equipment is required, and the injection work is relatively complicated.
それに対し、特許文献4では、硝酸カルシウムなどを固形化する技術が開示されている。これにより、直接底泥などに固形剤を直接投下すればよいため、硝酸カルシウムなどを作業直前に調製する必要がなくなり、また、取り扱いも簡易になった。加えて、固形化することにより、大規模な注入設備を用いずに、また煩雑な作業を行わずに、底泥に硝酸カルシウムなどを供給できる。
薬剤を用いた底質改善手段において、例えば、底質改善成分を固形化できれば、その固形剤を船上などから底泥に投下するだけでよく、比較的簡易な作業で底質改善を図ることができる。 In the bottom improvement means using chemicals, for example, if the bottom improvement component can be solidified, it is only necessary to drop the solid agent into the bottom mud from the ship etc. it can.
しかし、その場合、投下後、対象水域における固形剤の分布状況がわからないため、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、把握できない。 However, in this case, since the distribution of the solid agent in the target water area is not known after dropping, it cannot be determined whether or not the target amount of the bottom improver could be supplied to the target location.
そこで、本発明は、閉鎖性水域などへ底質改善剤を投下した後、その分布状況を把握でき、より確実に対象水域内を底質改善できる手段を提供することなどを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide means capable of grasping the distribution situation after dropping a bottom sediment improving agent into a closed water area and the like and improving the bottom sediment in the target water area more reliably.
本発明では、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体、及び、その底質改善構造体を水中へ投下する工程を含む底質改善方法を提供する。 In the present invention, a bottom material improving structure including a solid agent containing a bottom material improving component and containing a magnetic substance as a component, and a step of dropping the bottom material improving structure into water. Provide a method.
例えば、この底質改善構造体を港湾、湖沼、干潟、運河、堀など閉鎖性・半閉鎖性水域に投下すると、一般的に底泥は軟らかいため、自重などで水中を落下し、底泥内に侵入し、底泥内に留まる。そこで固形剤が溶解し、底質改善成分が浸出し、その周囲の底質改善を行う。 For example, when this bottom sediment improvement structure is dropped into a closed / semi-closed water area such as a harbor, lake, mudflat, canal, moat, etc., the bottom mud generally falls soft and falls into the bottom mud. Invades and stays in the bottom mud. Therefore, the solid agent dissolves, the bottom sediment improving component leaches out, and the surrounding sediment is improved.
この底質改善構造体は、磁性体を含有しているため、底質改善構造体の投下後、磁気探査手段などにより、投下位置をモニタリングすることにより、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、その分布状況を把握できる。従って、例えば、対象水域が広い場合やその水域の透明度が低い場合であっても、均一、確実かつ有効に対象水域内に底質改善成分を供給できる。 Since this bottom sediment improvement structure contains a magnetic substance, after dropping the bottom sediment improvement structure, the drop position is monitored by magnetic exploration means, etc. Whether the agent can be supplied or not can be grasped. Therefore, for example, even when the target water area is wide or when the transparency of the water area is low, the bottom sediment improving component can be supplied uniformly, reliably and effectively into the target water area.
本発明により、固形剤を用いた底質改善において、閉鎖性水域などへ底質改善剤を投下した後、その分布状況を把握できるため、より確実に対象水域を底質改善できる。 According to the present invention, in the bottom sediment improvement using a solid agent, after dropping the bottom sediment improving agent into a closed water area, the distribution situation can be grasped, and therefore the target water area can be improved more reliably.
<本発明に係る底質改善構造体について>
本発明は、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体をすべて包含する。
<About the bottom sediment improvement structure according to the present invention>
The present invention includes all bottom sediment improving structures having a solid agent containing a bottom sediment improving component and containing a magnetic substance as a constituent element.
図1は本発明に係る底質改善構造体の例を示す外観斜視・部分断面模式図である。 FIG. 1 is an external perspective view and a partial cross-sectional schematic view showing an example of a sediment improvement structure according to the present invention.
図1の底質改善構造体Aは、底質改善成分12を含有する固形剤1を有し、磁性体Mを構成要素として含有し、かつ磁性体Mが固形剤1に含有されている構成を備える。即ち、断面11に示す通り、固形剤1の中に、底質改善成分12及び磁性体Mを含有する。
A bottom material improving structure A in FIG. 1 has a
固形剤1は、底質改善成分を有効成分として含有し、かつ固形化されたものであればよく、特に限定されない。
The
底質改善成分は、公知のものを広く用いることができ、狭く限定されない。例えば、底泥を弱アルカリ性に改質することにより底質改善できる化合物、底泥内に酸素を供給することにより底質改善できる化合物、酸化剤などを広く包含する。 A well-known thing can be widely used for a bottom substance improvement component, and it is not limited narrowly. For example, it includes a wide variety of compounds that can improve the bottom sediment by modifying the bottom mud to weak alkaline, compounds that can improve the bottom sediment by supplying oxygen into the bottom mud, oxidizing agents, and the like.
底泥を弱アルカリ性に改質することにより底質改善できる化合物として、例えば、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、硝酸マグネシウムなどのマグネシウム化合物が挙げられる。底泥内に酸素を供給することにより底質改善できる化合物として、例えば、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、酸化鉄などが挙げられる。 Examples of the compound capable of improving the bottom sediment by modifying the bottom mud to be weakly alkaline include magnesium compounds such as magnesium hydroxide, magnesium oxide, and magnesium nitrate. Examples of the compound that can improve the bottom sediment by supplying oxygen into the bottom mud include calcium peroxide, magnesium peroxide, and iron oxide.
酸化剤として、例えば、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、硝酸マンガン、ミョウバンなどが挙げられる。これらの酸化剤は、還元状態の底泥を酸化雰囲気に改善するとともに、硫化物を酸化し、硫化水素などによる悪臭の発生を抑制でき、さらに、2価の鉄を3価に酸化し、可溶性リンを固定化することにより、リン溶出による水域の富栄養化を抑制するため、本発明に係る底質改善成分として好適である。また、これらのうち、硝酸塩は、脱窒菌を活性化し、有機物を窒素ガスと炭酸ガスに分解する反応を促進するため、より好適である。 Examples of the oxidizing agent include calcium nitrate, potassium nitrate, ammonium nitrate, magnesium nitrate, manganese nitrate, and alum. These oxidants can improve the bottom mud in a reduced state to an oxidizing atmosphere, oxidize sulfides, suppress the generation of malodor due to hydrogen sulfide, etc., further oxidize divalent iron to trivalent, soluble By immobilizing phosphorus, eutrophication of the water area due to phosphorus elution is suppressed, so that it is suitable as a bottom sediment improving component according to the present invention. Of these, nitrate is more preferable because it activates denitrifying bacteria and promotes the reaction of decomposing organic matter into nitrogen gas and carbon dioxide gas.
このうち、硝酸カルシウムは、酸化剤として最も強力な作用を有し、かつ、底質改善効果、特に、脱臭効果が高いので、最も好適である。なお、硝酸カルシウム中のカルシウム塩は、水中に溶解する有機酸・リンなどの成分を吸着・固定化し、水中への溶出を抑制する作用も有する。 Of these, calcium nitrate is most preferred because it has the most powerful action as an oxidant and has a high effect of improving the bottom sediment, particularly the deodorizing effect. The calcium salt in calcium nitrate also has an action of adsorbing and fixing components such as organic acid and phosphorus dissolved in water and suppressing elution into water.
底質改善成分の固形化は、公知の技術を用いることができ、特に限定されない。例えば、上記の化合物と、結合剤を混合し、型に入れて加圧し(例えば、20〜100kg/cm2)、所定の形状に成形することにより、製造できる。なお、固形剤1の形状は、目的・用途などに応じて設計すればよく、特に限定されない。
A known technique can be used for solidifying the bottom substance improving component, and is not particularly limited. For example, it can be produced by mixing the above-mentioned compound and a binder, putting them in a mold, pressurizing them (for example, 20 to 100 kg / cm 2 ), and molding them into a predetermined shape. The shape of the
結合剤としては、例えば、炭素数11〜31の常温で固体の脂肪族カルボン酸(例えば、ステアリン酸、ミリスチン酸、ベヘニン酸)又はそのエステル、芳香族カルボン酸又はそのエステルなどを用いることができる。なお、これらの化合物は疎水性である。従って、例えば、これらの結合剤の混合比率を1〜40重量%の範囲で適宜調節することにより、水中における酸化剤の溶出の速さを目的・用途などに応じて適宜調節できる。 As the binder, for example, an aliphatic carboxylic acid solid at normal temperature having 11 to 31 carbon atoms (for example, stearic acid, myristic acid, behenic acid) or an ester thereof, an aromatic carboxylic acid or an ester thereof can be used. . These compounds are hydrophobic. Accordingly, for example, by appropriately adjusting the mixing ratio of these binders in the range of 1 to 40% by weight, the elution rate of the oxidizing agent in water can be appropriately adjusted according to the purpose and application.
その他、上記の化合物と結合剤を混合する際、目的・用途などに応じて、適宜、他の化合物を加え、加圧・成形してもよい。 In addition, when the above compound and the binder are mixed, another compound may be added as appropriate according to the purpose / use and the like, followed by pressing / molding.
固形剤1を、水不溶性又は水難溶性の基材で被覆してもよい。固形剤1をこれらの基材で被覆することにより、固形剤1の溶出をさらに遅くできる。従って、例えば、水に不溶性又は難溶性の基材による固形剤1の被覆を行ったものと行っていないものの両方の底質改善構造体を、若しくは被覆の度合いの異なる複数の底質改善構造体を同時に又は連続的に投下することにより、効果持続期間を延長させることができる。
The
水不溶性又は水難溶性の基材として、例えば、ワックス類(カルナバロウ、ミツロウ、サラシミツロウ、硬化油、パラフィン、ステアリン酸及びステアリルアルコール)、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレングリコール類、ロジン、水素添加ロジングリセリンエステル、エステルガム、酢酸ビニル樹脂、寒天、アルギン酸、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。固形剤1の被覆処理(コーティング処理)は、公知の手段により、行うことができる。
Examples of water-insoluble or poorly water-soluble base materials include waxes (carnauba wax, beeswax, white beeswax, hydrogenated oil, paraffin, stearic acid and stearyl alcohol), polyoxyethylene, polyoxypropylene glycols, rosin, and hydrogenated rosin glycerin. Examples include esters, ester gums, vinyl acetate resins, agar, alginic acid, polyvinyl alcohol and the like. The coating treatment (coating treatment) of the
磁性体Mは、磁性探査手段により探知される材料で形成されていればよく、材質・形状などは特に限定されない。底質改善構造体Aが磁性体Mを備えることにより、底質改善構造体Aの投下後、磁気探査手段などにより、投下位置をモニタリングできるため、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、その分布状況を把握できる。 The magnetic body M should just be formed with the material detected by a magnetic search means, and a material, a shape, etc. are not specifically limited. Since the bottom sediment improving structure A includes the magnetic substance M, the dropping position can be monitored by magnetic exploration means after dropping the bottom sediment improving structure A. Therefore, a target amount of bottom sediment improving agent is applied to the target location. You can grasp the distribution status or not.
磁性体Mとして、例えば、鉄、ニッケル、コバルトなど、強い磁性を示す材質を用いることができる。なお、鉄製の磁性体Mは、水中に投下しても環境負荷が少ないこと、固形剤1に酸化剤を用いた場合、鉄が2価の鉄を3価に酸化し、可溶性リンを固定化することにより、リン溶出による水域の富栄養化を抑制できること、などから最も好適である。
As the magnetic body M, for example, a material exhibiting strong magnetism such as iron, nickel, or cobalt can be used. Note that the iron magnetic substance M has little environmental impact even when dropped in water. When an oxidizing agent is used as the
磁性体Mを固形剤1に含有させる手段は、公知技術を用いることができ、特に限定されない。例えば、底質改善成分を固形化する際に、底質改善用化合物と結合剤と磁性体Mとを混合し、型に入れて加圧・成形することにより、行うことができる。
The means for containing the magnetic substance M in the
図2は本発明に係る底質改善構造体の別の例を示す外観斜視模式図、図3は同じく外観側方視模式図、図4は同じく断面模式図である。 FIG. 2 is a schematic external perspective view showing another example of the bottom sediment improving structure according to the present invention, FIG. 3 is a schematic external side view, and FIG. 4 is a schematic cross sectional view.
図2〜図4の底質改善構造体A’は、底質改善成分を含有する固形剤1と、磁性体で形成された被探査部材2とから構成されている。
The bottom sediment improvement structure A ′ shown in FIGS. 2 to 4 is composed of a
被探査部材2は、磁性体で形成された部材で、この部材が磁性探査手段で探知されることにより、投下位置のモニタリングなどが可能になる。被探査部材2は、磁性体材料のみで形成されていてもよく、また、他の材料を含有していてもよい。目的・機能などに応じた形状のものを適宜用いることができる。
The to-
図2〜図4の底質改善構造体A’は、固形剤1に貫通孔が形成され、略棒状の被探査部材2に各固形剤1が挿嵌された構成を有する。この底質改善構造体A’では、4つの固形剤1が、それぞれ略筒状で貫通孔を有する形状に成形されており、被探査部材2はボルト21とナット22で構成されている。支柱となるボルト21に固形剤1を層状に差し込み、他端のネジ部21’にナット22を装着し、締止している。これにより、固形剤1が固定され、かつボルト21及びナット22が磁性体として、被探査部材2を形成している。
2 to 4 has a structure in which a through hole is formed in the
この構成には、底質改善構造体A’を、安価かつ大量に生産できるという利点がある。なお、この略棒状の被探査部材2には、ボルト・ナットのほか、ネジと両端の留め具など、同様の構成を保持できる部材を用いてもよい。
This configuration has an advantage that the bottom sediment improving structure A ′ can be produced at low cost and in large quantities. The substantially rod-shaped
図5は、本発明に係る底質改善構造体のさらに別の例を示す外観側方視模式図である。 FIG. 5 is a schematic external side view showing still another example of the bottom sediment improving structure according to the present invention.
図5の底質改善構造体A”は、底質改善成分を含有する固形剤1と、磁性体で形成される被探査部材2と、固形剤1を収容する容器3から構成されている。
The bottom sediment improvement structure A ″ in FIG. 5 is composed of a
図5のように、水の出入が自由な容器3に収容することで固形剤1を固定し、その構造体A”を水中へ投下することによっても、前記と同様、固形剤が溶解し、底質改善成分が浸出し、その周囲の底質改善を行うことができる。
As shown in FIG. 5, the
また、容器3に被探査部材2を取り付けることにより、底質改善構造体A”の投下後、磁気探査手段などにより、投下位置をモニタリングできる。
Further, by attaching the
その他、固形剤1の比重は乾燥状態で概ね1.5〜2.0の範囲内であり、被探査部材2の比重は固形剤1及び容器3よりも高いため、水中で落下する際の底質改善構造体の向き(矢印Xを参照)を、被探査部材2を取り付けた部分が下向きになるように指定でき、着底を安定化できる。
In addition, since the specific gravity of the
容器3の材質などは公知のものを用いることができ、特に限定されない。例えば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉などの生分解性プラスチック製のものが、投下後の環境負荷が少ない点で好適である。
A known material can be used for the
図6及び図7は、水中落下速度調整手段を備えた底質改善構造体の例を示す外観側方視模式図である。 6 and 7 are external side view schematic diagrams showing an example of a bottom quality improving structure provided with an underwater dropping speed adjusting means.
図6の底質改善構造体A1では、図2などに示した底質改善構造体A’のネジ部21’に、水中落下速度増大部材41を装着している。
In the bottom sediment improvement structure A1 of FIG. 6, the underwater drop
水中落下速度増大部材41は、比重の高い材料、例えば、鉄製のものが好ましい。また、水中を落下する際の水の抵抗の少ない形状、例えば、略錘状のものが好適である。
The underwater falling
水中落下速度増大部材41を装着することにより、水中で落下する際の底質改善構造体A1の向き(矢印Xを参照)を指定できるのに加え、水中落下速度を速くできる。従って、通常の硬さの底泥の場合、比較的深い位置まで底質改善構造体A1を到達させることができ、また、通常よりも硬い底泥の場合でも、底泥の中まで底質改善構造体A1を到達させることができる。
By mounting the underwater drop
それに対し、図7の底質改善構造体A2では、図2などに示した底質改善構造体A’のネジ部21’に、水中落下速度抑制部材42を装着している。
On the other hand, in the bottom sediment improvement structure A2 of FIG. 7, the underwater drop
水中落下速度抑制部材42は、比重の低い材料、例えば、生分解性プラスチック製などのものが好ましい。また、水中を落下する際の水の抵抗の大きい形状、例えば、略傘形状などのものが好適である。
The underwater falling
水中落下速度抑制部材42を装着することにより、水中で落下する際の底質改善構造体A1の向き(矢印Xを参照)を指定できるのに加え、水中落下速度を遅くできる。従って、通常の硬さの底泥の場合、浅い位置で底質改善構造体A2を留まらせることができる。
By mounting the underwater drop
<本発明に係る底質改善方法について>
本発明は、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体を水中へ投下する工程を少なくとも含む底質改善方法をすべて包含する。即ち、本発明は、その他の工程が含まれていないことを理由に狭く限定されない。
<About the sediment improvement method according to the present invention>
The present invention includes all bottom sediment improving methods including at least a step of dropping a bottom sediment improving structure having a solid agent containing a bottom sediment improving component and containing a magnetic substance as a constituent element into water. That is, the present invention is not narrowly limited because it does not include other steps.
この定質改善方法は、例えば、
(1)底泥の硬さを事前に調査する工程、
(2)底質改善構造体を投下する前に、底泥を掘り起こす工程、
(3)底質改善構造体を投下する工程、
(4)底質改善構造体の投下後、磁気探査手段により、投下位置をモニタリングする工程、の順で行うことができる。
This qualitative improvement method is, for example,
(1) A process of investigating the hardness of the bottom mud in advance,
(2) The process of digging up the bottom mud before dropping the bottom quality improvement structure,
(3) A step of dropping the bottom sediment improvement structure,
(4) After dropping the bottom sediment improving structure, the step of monitoring the dropping position by the magnetic exploration means can be performed in this order.
工程(1)において、まず、底質改善構造体を大量投下する前に、底泥の硬さを事前に調査しておくことが好ましい。底質の硬さと底質改善構造体Aの水中落下速度を考慮し、底質改善構造体が底泥中の目的の深さに到達するかどうかを検討する。そして、目的の深さに底質改善構造体を到達させることができない場合は、例えば、上述の水中落下速度調整手段により、水中落下速度を調整する。 In the step (1), it is preferable to first investigate the hardness of the bottom mud before dropping a large amount of the bottom quality improving structure. Considering the hardness of the bottom sediment and the underwater falling speed of the bottom sediment improvement structure A, it is examined whether the bottom sediment improvement structure reaches the target depth in the bottom mud. When the bottom sediment improving structure cannot reach the target depth, the underwater drop speed is adjusted by, for example, the above-described underwater drop speed adjusting means.
工程(2)において、底質改善構造体を投下する前に、例えば、撹拌具などを先端に取り付けたチェーンやなどを船で曳航したり、船からポンプ圧送により水流を送ったりするなどにより、底泥を掘り起こす。これにより、底泥の表層を崩すことができ、底質改善構造体が底泥中に到達しやすい状態を作ることができる。 In step (2), before dropping the bottom sediment improvement structure, for example, by towing a chain or the like attached to the tip of a stirrer with a ship, or sending a water flow by pumping from the ship, Dig up the bottom mud. Thereby, the surface layer of the bottom mud can be broken, and the bottom quality improving structure can easily reach the bottom mud.
工程(3)において、船上などから、底質改善構造体を連続的に投下する。投下手段は特に限定されないが、例えば、自動的に一定間隔で投下できるような投下装置を船上に設置し、用いてもよい。 In step (3), the bottom quality improving structure is continuously dropped from the ship or the like. The dropping means is not particularly limited. For example, a dropping device that can automatically drop at a fixed interval may be installed on the ship and used.
この工程は、工程(2)で底泥を掘り起こしてから、舞い上がった底泥が再び沈降する前に行うことが好ましい。投下された底質改善構造体は、底泥内に侵入し、底泥内に留まる。そこで固形剤が徐々に溶解し、底質改善成分が浸出し、その周囲の底質改善を行う。 This step is preferably performed after the bottom mud has been dug up in step (2) and before the rising bottom mud settles again. The dropped sediment improvement structure penetrates into the bottom mud and stays in the bottom mud. Therefore, the solid agent is gradually dissolved, and the bottom sediment improving component is leached, and the surrounding sediment is improved.
工程(4)において、底質改善構造体の投下後、磁気探査手段により、投下位置のモニタリングを行う。底質改善構造体が磁性体を含有しているため、磁気探査手段などで投下位置をモニタリングすることにより、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、その分布状況を把握できる。これにより、例えば、対象水域が広い場合やその水域の透明度が低い場合であっても、均一、確実かつ有効に対象水域内に底質改善成分を供給できる。 In step (4), after dropping the bottom sediment improving structure, the dropping position is monitored by magnetic exploration means. Since the sediment improvement structure contains a magnetic substance, monitoring the drop position with a magnetic exploration means, etc., ascertains whether or not the targeted amount of sediment improvement agent has been supplied to the target location it can. Thereby, for example, even when the target water area is wide or when the transparency of the water area is low, the sediment improvement component can be supplied uniformly, reliably and effectively into the target water area.
磁気探査手段には、例えば、通常の金属探知機など、磁気特性の変化を検出することにより磁性体の存在を検知できる既知の機械・装置を用いることができる。 As the magnetic exploration means, for example, a known machine / device that can detect the presence of a magnetic material by detecting a change in magnetic characteristics, such as an ordinary metal detector, can be used.
図8は、本発明に係る底質改善方法の例を示す模式図である。 FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the bottom sediment improvement method according to the present invention.
図8では、水底S上に堆積する底泥S1を改質するために、船5で撹拌具51を先端に取り付けたチェーンなどを曳航することにより、底泥S1を掘り起こすとともに、舞い上がった底泥S2が再び沈降する前に、船5上の投下手段52から底質改善構造体Aを水W内に連続的に投下している。
In FIG. 8, in order to modify the bottom mud S1 deposited on the bottom S, the bottom mud S1 is digged up by towing a chain or the like with a stirring
例えば、図8中の底質改善構造体A1、水中落下速度増大部材を取り付けた底質改善構造体A2、水中落下速度抑制部材を取り付けた底質改善構造体A3を同時に又は連続して投下する場合のように、水中落下速度の異なる複数種の前記底質改善構造体を同時に又は連続して投下することにより、底泥中の深さの異なる位置に前記底質改善構造体を到達させることができる。 For example, the bottom sediment improvement structure A1, the bottom sediment improvement structure A2 to which the underwater drop speed increasing member is attached, and the bottom sediment improvement structure A3 to which the underwater drop speed suppression member is attached are dropped simultaneously or successively in FIG. As described above, the bottom sediment improvement structure is made to reach different positions in the bottom mud by dropping a plurality of types of bottom sediment improvement structures having different underwater dropping speeds simultaneously or successively. Can do.
これにより、底泥の厚く堆積した水域であっても、それぞれの深さに底質改善成分を供給できるため、底泥内の底質改善構造体の到達しない領域を減らすことができ、有効な底質改善を行うことができる。 As a result, even in the water area where the bottom mud is thickly accumulated, the bottom sediment improvement component can be supplied to the respective depths, so the area where the bottom sediment improvement structure in the bottom mud does not reach can be reduced and effective. The bottom quality can be improved.
その他、水に不溶性又は難溶性の基材による前記固形剤の被覆を行ったものと行っていないものの両方の底質改善構造体を、若しくは被覆の度合いの異なる複数の前記底質改善構造体を同時に又は連続して投下することにより、施工後長期間、効果を持続させることができる。 In addition, the bottom sediment improvement structures of both the solid agent coated and non-coated with the solid agent with a base material that is insoluble or hardly soluble in water, or a plurality of the bottom sediment improvement structures having different coating degrees By dropping simultaneously or continuously, the effect can be maintained for a long time after construction.
<磁気探査手段を用いた底質改善構造体の分布状況モニタリング方法>
本発明は、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体を水中へ投下した後、磁気探査手段により、各底質改善構造体の投下位置又は分布状況をモニタリングする手順を少なくとも含む、底質改善構造体の分布状況モニタリング方法をすべて包含する。
<Distribution monitoring method of sediment improvement structure using magnetic exploration means>
The present invention has a solid agent containing a bottom sediment improving component, and after dropping a bottom sediment improving structure containing a magnetic substance as a component into water, the bottom of each bottom sediment improving structure is dropped by a magnetic exploration means. All the distribution status monitoring methods for the bottom sediment improvement structure including at least a procedure for monitoring the position or distribution status are included.
例えば、比較的大規模な閉鎖性・半閉鎖性水域の底質改善を行う場合でも、大量の底質改善構造体を順次水中に投下した後、磁気探査手段でモニタリングすることにより、各底質改善構造体の投下位置や分布状況を把握できる。従って、大規模な底質改善を施工する場合でも、底質改善構造体の分布ムラを少なくでき、均一かつ確実に、底質改善成分を対象水域内に供給できる。 For example, even in the case of improving sediments in relatively large closed / semi-enclosed waters, each sediment is monitored by magnetic exploration means after a large amount of sediment improvement structures are dropped into water. The drop position and distribution status of the improved structure can be grasped. Therefore, even when constructing a large-scale bottom improvement, the distribution unevenness of the bottom improvement structure can be reduced, and the bottom improvement component can be uniformly and reliably supplied into the target water area.
<磁気探査手段を用いた底質改善評価方法>
本発明は、底質改善成分を含有する固形剤を有し、磁性体を構成要素として含有する底質改善構造体を水中へ投下した後、磁気探査手段により、底質改善の進行を評価する手順を少なくとも含む底質改善評価方法をすべて包含する。
<Sediment improvement evaluation method using magnetic exploration means>
The present invention evaluates the progress of bottom sediment improvement by a magnetic exploration means after dropping a bottom sediment improvement structure having a solid agent containing a bottom sediment improvement component and containing a magnetic substance as a constituent element into water. Includes all methods for evaluating sediment improvement including at least procedures.
例えば、図1のように磁性体が固形剤に含有されている場合、若しくは図2などのように磁性体の一部が固形剤で覆われている場合、固形剤の溶出の程度により、磁性体の露出の度合いや露出面積が変化する。従って、底質改善構造体を水域に投下してから所定期間経過後に、磁気探査手段などを用いて、磁性体の露出の度合いや露出面積の変化に基づく磁気特性の変化を検出することにより、固形剤の溶出の程度を推定でき、それに基づき底質改善の進行の度合いを評価できる。これにより、ダイバーなどが潜水などを行わずに、船上などから比較的簡易に底質改善を評価できるため、労力を低減できる。 For example, when the magnetic material is contained in the solid agent as shown in FIG. 1 or when a part of the magnetic material is covered with the solid agent as shown in FIG. The degree of exposure and the exposed area of the body change. Therefore, by detecting the change in magnetic properties based on the degree of exposure of the magnetic substance and the change in the exposed area using a magnetic exploration means, etc., after a predetermined period of time has passed since the bottom sediment improvement structure was dropped into the water area, The degree of elution of the solid agent can be estimated, and the degree of progress of bottom sediment improvement can be evaluated based on this. Thereby, since a diver etc. can evaluate a sediment quality improvement comparatively easily from the ship etc., without diving etc., labor can be reduced.
本発明は、港湾、湖沼、干潟、運河、堀など閉鎖性・半閉鎖性水域において、固形化できる薬剤を用いて底質改善を行う場合に、底質改善成分の分布状況をモニタリングできるため、底質改善成分の分布ムラを少なくでき、均一かつ確実に、底質改善成分を対象水域内に供給できる点、比較的低労力・低コストで施工できる点、比較的広範囲の水域を底質改善したい場合にも適用できる点などで有用である。 The present invention can monitor the distribution status of bottom sediment improving components when the bottom sediment is improved using an agent that can be solidified in closed / semi-closed water areas such as harbors, lakes, tidal flats, canals, moats, etc. The distribution of bottom quality improving components can be reduced, the bottom quality improving components can be supplied to the target water area uniformly and reliably, the construction can be done with relatively low labor and cost, and the bottom quality of a relatively wide range of water areas can be improved. It is useful in that it can be applied when you want to.
上述の通り、硝酸カルシウムを用いた底質改善方法は、底質改善効果、特に、脱臭効果の高い方法である。現在、硝酸カルシウムの水溶液をゲル内に閉じ込めた上で、船上から底泥まで圧送するための管などを設置し、そのゲル状物を底泥内に注入する方法が一般的に行われている。 As described above, the bottom sediment improvement method using calcium nitrate is a method having a bottom sediment improvement effect, particularly a high deodorizing effect. At present, a method is generally used in which an aqueous solution of calcium nitrate is confined in a gel, a tube for pumping from the ship to the bottom mud is installed, and the gel is injected into the bottom mud. .
しかし、この方法の場合、硝酸カルシウムは潮解性が強いため、硝酸カルシウム水溶液の調製を、施工現場などで、作業の直前に行う必要がある。また、施工段階で、硝酸カルシウム水溶液の均一状態を保持するため、攪拌作業が必要であり、施工管理が煩雑であった。さらに、ゲルの状態管理が必要であり、その管理が不充分な場合、圧送したゲルが底泥中に混在しないで底泥表面に漏れ出し、水中へ溶解する。そのため、熟練した作業員が行わないと、一定量かつ均一な硝酸カルシウムの注入が難しいという問題があった。即ち、この方法で施工する場合、充分な経験と多大な労力が必要であるという問題があった。 However, in this method, since calcium nitrate is highly deliquescent, it is necessary to prepare an aqueous calcium nitrate solution immediately before work at a construction site or the like. Moreover, in order to maintain the uniform state of the calcium nitrate aqueous solution at the construction stage, a stirring operation is required, and construction management is complicated. Furthermore, if the state management of the gel is necessary and the management is insufficient, the gel fed by pressure does not mix in the bottom mud and leaks to the bottom mud surface and dissolves in water. Therefore, there is a problem that it is difficult to inject a certain amount and uniform calcium nitrate unless a skilled worker performs it. In other words, there has been a problem that sufficient experience and a great deal of labor are required when constructing by this method.
一方、固形化した硝酸カルシウムを用いた場合、固形剤の投下・散布などの労力は大幅に軽減され、また、取り扱いも容易になる。しかし、この場合、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、把握できない。そのため、投下状況などをダイバーなどが直接確認する必要が生じ、大規模な施工が難しいという問題があった。 On the other hand, when solidified calcium nitrate is used, the labor of dropping and spraying the solid agent is greatly reduced, and handling becomes easy. However, in this case, it is not possible to grasp whether or not the target amount of the bottom sediment improving agent has been supplied to the target location. For this reason, it is necessary for a diver or the like to directly check the state of the drop, and there is a problem that large-scale construction is difficult.
それに対し、本発明は、目的の箇所に目的量の底質改善剤を供給できたかどうか、その分布状況を把握できる底質改善手段であり、固形化した硝酸カルシウムにも適用できる。また、底質改善構造体を水域に投下すればよいため、労力・コストを大幅に軽減でき、施工管理も容易で、大規模な施工にも適用できる。従って、本発明は、硝酸カルシウムを用いて、簡易、有効かつ大規模に底質改善工事を施工できる点で有用である。 On the other hand, the present invention is a bottom sediment improving means that can grasp whether or not a target amount of bottom sediment improving agent has been supplied to a target location and its distribution state, and can also be applied to solidified calcium nitrate. In addition, since it is only necessary to drop the bottom sediment improvement structure into the water area, labor and cost can be greatly reduced, construction management is easy, and it can be applied to large-scale construction. Therefore, this invention is useful at the point which can construct bottom sediment improvement construction simply, effectively, and large scale using calcium nitrate.
1 固形剤
2 被探査部材
21 ボルト
22 ナット
3 容器
41 水中落下速度増大部材
42 水中落下速度抑制部材
5 船
51 撹拌具
52 投下手段
A 底質改善構造体
M 磁性体
S 水底
S1 底泥
W 水
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