JP2013128900A - 被処理物の処理装置と処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で確実な被処理物ａの処理装置と処理方法を提供する。
【解決手段】船状、そり状に形成した枠体３と、枠体３の内部に分離可能に位置する包装シート１とより構成する。包装シート１で被処理物ａを包装して包装体７を形成する。この包装体７を枠体３と一体で運搬し処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガレキや汚染土砂などの被処理物の処理装置と処理方法に関するものである。

津波、台風、洪水や潮の流れ（以下「津波など」）によって海岸、河岸に打ち上げられた、漂着したもしくは水底から回収されたガレキ、土砂など（以下被処理物）は、雑多な材料が混在し,塩分を含み、時には有害物質や放射性物質を含むこともあり、通常の処理方法では運搬、処理、処分には莫大なコストが掛かる。
とくに放射性物質を含むものについては処分場所をほかに求めることは不可能に近い。
そうした被処理物の処理方法として、例えば「廃棄物の処理」といったキーワードで公開公報検索すると膨大な先行技術に関する公開公報を見出すことができる。

特開平７−２０４６９５号公報 特開平７−２５１１３９号公報 特開平７−１８２５７号公報

前記した公知文献に見られるような被処理物の処理方法にあっては、そのほとんどが処理対象を食品残渣、下水道汚泥、製紙汚泥、焼却炉からの飛灰といったものに限定している。
しかし津波などによって発生した被処理物にはあらゆる種類の材料が混在しているので、従来の処理方法をそのまま転用することは困難である。
さらに多くの公知技術が、分別し、運搬し、処分する過程でコンテナやや袋に詰めする方法を採用しているため、その前工程として対象物を粉砕する機能を配置せざるを得ない。
その上に公知技術では、被処理物を入口の狭い袋に投入するための、袋詰め用の特殊な装置を設置するなどコストが掛かるものとなっている。

上記のような課題を解決するために、本発明の被処理物の処理装置は、船状、そり状に形成した枠体と、枠体の内部に分離可能に位置する包装シートとより構成し、包装シートで被処理物を包装した包装体を、枠体と一体で運搬できるように構成したことを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理装置は、船状、そり状に形成した枠体と、枠体の内部に分離可能に位置する包装シートと、包装シートの内側に位置する網とより構成し、網と包装シートで被処理物を包装した包装体を、枠体と一体で運搬できるように構成したことを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理方法は、前記の処理装置を利用し、包装シートで被処理物を包装して包装体を形成し、この包装体を枠体と一体で運搬して行うことを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理方法は、前記の処理装置を利用し、網で被処理物を包装し、その外側を包装シートで包装して包装体を形成し、この包装体を枠体と一体で運搬して行うことを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理方法は、前記の処理装置を利用し、包装シートで被処理物を包装して包装体を形成し、この包装体を枠体と一体で運搬し、水上において枠体の沈降によって枠体と包装体と分離し、包装体を所定の場所への曳航後に、包装体を水底に沈降させて行うことを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理方法は、前記の処理装置を利用し、網で被処理物を包装し、その外側を包装シートで包装して包装体を形成し、この包装体を枠体と一体で運搬し、水上において枠体の沈降によって枠体と包装体と分離し、包装体を所定の場所への曳航後に、包装体を水底に沈降させて行うことを特徴とするものである。
また本発明の処理装置と処理方法は、被処理物がガレキであることを特徴とするものである。
また本発明の被処理物の処理装置と処理方法は、被処理物が汚染土砂であることを特徴とするものである。

本発明の被処理物の処理方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ ガレキや土砂などの被処理物を包装して包装体とすることで無害に近い形態に変化させることができ、より安全なものにすることができる。
＜２＞ 被処理物を包装する工程では現場でシートを広げて処理するので、運搬、仮置きの手続きも最小限になる。
＜３＞ 被処理物をシートで包装するために、被処理物の形状や素材が不ぞろいであっても、あるいは多少の土砂量の違いがあってもシートに伸縮性を持たせること、シートの大きさを変えることで簡単に対応することができる。
＜４＞ 被処理物を包装することで包装体自体が管理型の処分場に近い状態で有害物質の溶出を防ぐことができ、求められる水準に応じて無害化が可能である。さらに状況が許せば、遮水シート、管理型の堰堤や汚濁防止膜が不要になる。
＜５＞ 包装後の被処理物の包装体は、河川など浅いところでも浮かべることができ、被処理物を順次連結することで大量に運搬でき、海洋での沈設処理も容易である。ガレキ、土砂などの被処理物の包装体が海水より比重が大きく沈むときにはフローターを付けて曳航することができる。
＜６＞ 包装した被処理物を独立した包装体として、その内部に固化材を充填すれば、包装体の強度を高めることができ、包装体を沈設することで堤防、防潮堤などの土木材料として再利用することもできる。
＜７＞ 従来ガレキなどを運搬する場合にはトラックにバラ積みして運搬する方法、あるいは鉄、プラスチック、ＦＲＰのコンテナへ収納した状態で運搬する方法が知られている。しかし前者の方法では、被処理物の積み下ろし作業に周囲に塵埃をまきちらし環境や作業員の衛生管理も課題があり、後者はそれらを回収し洗浄する必要がある。
＜８＞ 被処理物が放射性物質を含む場合、周囲への飛散は絶対に避けなければならないが、本発明の装置、方法は、ガレキ、土砂などの被処理物を安価な包装シートで包装する簡単なものであるからそのまま使い捨てることができ、経済的である。
＜９＞ いったん包装した被処理物は、包装が所要の水準が満足できれば有害物質の流出を数十年間は遮蔽でき、ガレキなどの被処理物を安全で低廉に処分することが可能である。
＜１０＞ ガレキなどの中に包装シートを破断させるおそれがある鋭利な金属、コンクリートなどが混在している場合には、まず全体を金網で包装し、その外部をシートで包装する方法によって確実に包装体を製作することができる。
＜１１＞ 包装シートと鋭利な金属などの接触部分が予想できれば、その位置に保護膜を当てたり、テープで補強するような対処を行うことが可能である。
＜１２＞ 包装シートに数か所の穴があっても全体量に占める溶出量は小さく、その上に十分な覆砂をすれば従前の浚渫土やガレキなどを直接海上投棄に比べて格段に環境に与える影響は少なく、仮置として許容できる範囲と考えられる。

被処理物を包装する前の状態の説明図。 トレンチを利用した処理方法の説明図。 被処理物の投入前の説明図。 被処理物を包装した状態の説明図。 被処理物を網で包装した状態の説明図。 包装体を枠体に搭載した状態の説明図。 包装体を締結材で拘束した状態の説明図。 沈設する工程の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞使用する材料
本発明の被処理物ａの処理装置は被処理物ａを包装する包装シート１と、包装シート１を拘束する締結材２と、包装した包装体を搭載する枠体３によって構成する。

＜２＞包装シート
ガレキ、汚染土砂などの被処理物ａを包装する包装シート１は、十分の広さのある面状体であり、例えばポリエステル織布、安価なポロプロピレンなどを使用する。
被処理物ａには雑多な形状の物を含むので、必要に応じて破損しにくい素材で構成する必要があるが、最近の土木繊維はジオ・テクスタイルとして各種の製品が市販されているので、それらの中から選択して使用することができる。
しかし通常の被処理物ａを包装する場合には包装シート１に穴が開いても問題はない。
溶出してはならない物質を包装する場合には、気密性が必要であり、破断しない強度のもの、あるいは二重に包装するなどの方法で対処することができる。
さらに密閉性を向上させるために、包装シート１は単なる矩形のシートに限らず、蓋のない紙箱を展開した形状、すなわち矩形の底面の四周に矩形の側面を取り付けたような形状を採用することもできる。

＜３＞枠体
枠体３は鋼材、木材などで全体を船状、そり状に形成した部材である。
あるいは板を船状に形成したもの、船のキールとリブのように曲げて矩形の格子枠の両側と前後とを立ち上げて船状に形成したものを採用することもできる。
あるいは両者を組み合わせて採用することもできる。
あるいは、間伐材をイカダ状に組み立てた枠体３を利用することも可能である。
その場合、枠体３を繰り返し利用するためには被処理物ａを包装した包装体の沈設場所で枠体３が分離できるように浮力を調整する。
枠体３の備える特性は、その上で被処理物ａを整え、シートなどで包装して包装体を形成できること、枠体３の底部は海岸や堤防傾斜地を大きな抵抗なく牽引できること、枠体３を水中に下ろしたときに被処理物ａを包装した包装体だけをスムーズに浮かすことができること、の３つの構造的特徴を有するものである。

＜４＞トレンチの形成
例えば地面を深さ１〜２ｍ、幅５〜６ｍ、長さ数十メートルの溝であるトレンチ４を掘削する。
この溝には、トラックやブルドーザ、油圧ショベルなどが接近することができる。

＜５＞枠体とシートの敷設
このトレンチ４内に、そこに収納できる寸法の枠体３を、クレーンでつり下ろすなどの手段で設置する。
トレンチ４の長さが枠体３の長さに比較して十分に長い場合には、一つのトレンチ４に複数の枠体３を順次設置することができる。
トレンチ４内に設置した枠体３の上には、横断方向に複数本の締結材２を適宜の間隔を介して敷設する。
その締結材２群の上に包装シート１を展開して敷設する。包装シート１は包装に際して折り返すことができるように、枠体３の内面積に対して十分に広い面積のものを使用する。

＜６＞被処理物搬入前の準備
シートの上に被処理物ａを投入する前に、１０ｃｍ〜２０ｃｍの厚さで土砂、砂利などを投入する。
これは被処理物ａの突起物からシートを防護し、かつ錘となる。
その上に間伐材や竹材など枠体３の長手方向に５〜１０本平行して並べ、横材で３、４か所支持してその間隔を保持する。
これは、縦方向の曲げに対する剛性を担保する目的で配置するものであり、曳航時の包装体の構造を支える芯材となる。
包装体をクレーンで吊り上げて、包装体を台船で輸送する場合には包装体の強度を大きくしておく。

＜７＞被処理物の搬入
トラックで搬送してきたガレキや放射能、薬品などで汚染された土砂のような被処理物ａをトレンチ４に近い位置に投棄する。
投棄した被処理物ａは、待機させたブルドーザ、フォークリフトなどによって、包装シート１の上、すなわちすでに敷設した芯材の上に落とし込む。
被処理物ａの厚さが適当になったら、フォークリフトなどで被処理物ａの整形を行う。
投入に際しては、ダンプなどの荷重量から積算するとともに、被処理物ａの包装体の全体の容積を概算で出し、比重が０.７〜０.９程度になるように調整する。
場合によっては、包装体に取り付けるフローター５で比重を調整する。

＜８＞被処理物の包装
包装シート１の上に投入した被処理物ａが一定量に達したら、例えば強繊維ベルトやワイヤロープで構成した締結材２を両側から中央に集めてそれを締めつけて包装シート１を外から縛って拘束する。
こうして被処理物ａの包装体７を形成する。
この形成は、工場ではなく現場で行うことができる。
被処理物ａの包装の際の締め付け作業は、機械あるいは人力で、その輸送手段や使用目的に応じて行う。
密閉性の高い包装が要求される場合には、包装シート１の端部の熱溶着、接着テープ、水密ジッパでの密封などの公知の手段を採用することができるし、二重に包装することで管理型の処分場と同等の水準まで高めることも可能である。

＜９＞締結材の用途（図７）
包装シート１を周囲から締結する帯状、ロープ状の締結材２は、締結以外の用途も備えている。
すなわち、クレーンなどで吊り上げる場合に、締結材２にフックをかけて吊り上げるという、吊り上げ手段として利用できる。
さらに、被処理物ａを包装した後の包装体７にフローター５などを取り付ける場合の取り付け部材として利用できる。

＜１０＞網による事前包装（図５）
以上の工程は、被処理物ａを直接包装シート１で包装する場合である。
しかし被処理物ａの種類によっては包装シート１を破損する可能性が高い場合もある。
その場合にはシートの上に、網６や金網を敷設し、シートで包装する前にまず網６で包装する工程を採用する。
網６や金網で事前に包装した被処理物ａの外側を、包装シート１で包装することによって包装シート１の破損の可能性を大幅に減らすことができる。

＜１１＞包装体の運搬
枠体３の上に搭載した包装体７を陸上運搬する場合、サイズを小さくし、芯材を増やし補強することもできる。
包装体７の長さが５ｍ、直径１〜２ｍ程度であれば、枠体３から離してそのまま吊り上げトラックに載せて運搬できる。
放射能など有害物質を含む被処理物ａを陸上処分地へ運搬したり、仮置きするには有効な手段といえる。

＜１２＞水上への設置
上記のように本発明の包装体７は陸上で処理する場合にも有効な手段であるが、次に水底へ投棄する場合について説明する。
被処理物ａが発生した場所は、岸壁のないところが多いが、その場合には海岸、あるいは河岸から枠体３ごと水面に向けて滑らせて水中に引き出す。
岸壁のあるところでは枠体３に搭載したままの包装体７をクレーンなどによって水上に吊り降ろす。
するといずれの場合にも、それ自体に浮力を持たない枠体３はそのまま水中に沈降する。
一方、包装体７は枠体３に拘束しておかなければ、包装体７だけが水上に浮かぶことになる。
包装体７は一般にそれ自身で十分な浮力を確保できるが、そうでない場合には、包装体７の周囲にフローター５を締結材２にベルトで取り付けるなどの手段で浮力を確保することができる。

＜１３＞水上運搬（図８）
水上に浮かべた包装体７は、曳船で曳いて沈設現場まで運搬する。
このように本発明の包装体７は簡素な構造であるだけでなく、それ自体で水上の運搬が容易である、という特徴を備えている。

＜１４＞沈設工程（図８）
所定の位置へ到達したら、包装体７を水底に沈設する。
その場合には、包装体７に浮力を与えているフローター５を取り外す方法、包装体７に穴を開けてその浮力を抜く方法、新たに錘を付けて荷重を増加さる方法など、状況に応じた方法を採用することができる。
その際に、錘は単なる転石、砂など安価な材料を利用できる。
従来の方法では、被処理物ａから有害物質が溶出する場合、あるいは木材のように浮き上がり水面に拡散するような場合には被処理物ａを水中に投棄することはできなかった。
そのような場合でも、本発明の方法では被処理物ａを包装シート１で包装した包装体７として形成してあるので、多くの問題を解決することができる。

＜１５＞被処理物の活用
包装体７群を一定の厚さだけ沈設したらその上から砂を投入して覆砂層を形成し、その上にさらに新たな包装体７群を投入する。
こうして、本来は扱いが困難であった被処理物ａを、包装シート１で包装することによって有害物質の溶出を抑え、有効に利用でき、藻場、あさり養殖事業に活用できる。
また鉄クズや芯材を増やしてコンクリートを包装体７に注入することで強度を増すことができるから、硬化した包装体７を組み立てて海底の漁礁として利用することもできる。
包装体７へのコンクリートの注入は、水面に浮いた状態の包装体７に注入して重量を増加させることも、あるいは水底に沈下した後の包装体７に水上からコンクリートを注入することもできる。
さらに包装体７の上に覆砂することで、津波で荒れた海岸を再びきれいな海岸、遠浅の海岸としてよみがえらせることも可能である。
沈設した包装体７群によって、水深以下の潜堤を形成し、この潜堤で津波高潮をブロックすることができ、サンゴ礁のリーフの内側のような静穏な環境をつくることもできる。
河川では堤防の腹付補強材として、津波避難の高台の基礎として採用することができる。

＜１６＞放射能の封じ込め
本発明の装置、方法は前記した様に被処理物ａを包装して包装体７を形成することを特徴としている。
このように包装することで放射性物質の封じ込めを確実なものにすることができる。
また、コンクリートで固化すること、覆砂することによって、放射能の漏出を劇的に抑えることができる。
さらに包装体７を地上、水底に積み上げて仮置き保存するだけでなく、建設資材として使うことも可能である。

１：包装シート
２：締結材
３：枠体
４：トレンチ
５：フローター
６：網
７：包装体
ａ：被処理物

Claims (8)

1. 船状、そり状に形成した枠体と、
   枠体の内部に分離可能に位置する包装シートとより構成し、
   包装シートで被処理物を包装した包装体を、枠体と一体で運搬できるように構成したことを特徴とする、
   被処理物の処理装置。
2. 船状、そり状に形成した枠体と、
   枠体の内部に分離可能に位置する包装シートと、
   包装シートの内側に位置する網とより構成し、
   網と包装シートで被処理物を包装した包装体を、枠体と一体で運搬できるように構成したことを特徴とする、
   被処理物の処理装置。
3. 請求項１記載の処理装置を利用し、
   包装シートで被処理物を包装して包装体を形成し、
   この包装体を枠体と一体で運搬して行うことを特徴とする、
   被処理物の処理方法。
4. 請求項２記載の処理装置を利用し、
   網で被処理物を包装し、
   その外側を包装シートで包装して包装体を形成し、
   この包装体を枠体と一体で運搬して行うことを特徴とする、
   被処理物の処理方法。
5. 請求項１記載の処理装置を利用し、
   包装シートで被処理物を包装して包装体を形成し、
   この包装体を枠体と一体で運搬し、
   水上において枠体の沈降によって枠体と包装体と分離し、
   包装体を所定の場所への曳航後に、包装体を水底に沈降させて行うことを特徴とする、
   被処理物の処理方法。
6. 請求項２記載の処理装置を利用し、
   網で被処理物を包装し、
   その外側を包装シートで包装して包装体を形成し
   この包装体を枠体と一体で運搬し、
   水上において枠体の沈降によって枠体と包装体と分離し、
   包装体を所定の場所への曳航後に、包装体を水底に沈降させて行うことを特徴とする、
   被処理物の処理方法。
7. 被処理物がガレキまたは汚染土砂である、請求項１又は２記載の被処理物の処理装置。
8. 被処理物がガレキまたは汚染土砂である、請求項３〜６の何れか１項に記載の被処理物の処理方法。

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