JP3734186B2 - 河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の目的】
従来より行われているコンクリートブロックを使用した護岸整備にあっては、その水環境を都市化に導き、周辺の生態系を少なからず変質させてしまうものであったが、この発明は、河川、海浜等の護岸に使用することができるだけでなく、陸上にあっては植物の植生に最適であり、水中では人工魚礁としての利用が可能であり、特に、水中に有っては浮遊物を濾過、沈降、堆積して水を浄化する作用を発生する等、施工以前の生態系を極めて早期に回復することができ、且つ、水質の浄化作用を発揮して、自然を破壊しない良質な自然保護を実現し得る新規な構造の河川浄化用ブロック、およびそれを使用した新規な河川の浄化方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川は、最も身近にあって目に触れる機会が多いことから、都市の水環境の構成要素としては極めて高い位置付けがなされている。日常的には河川の水量よりも水質に多くの関心が寄せられている。
近年においては、ミネラル飲料水等をボトルで購入することが極当然のこととして受け止められるようになり、水道水の健康への悪影響等が大きく懸念される状況である。
河川水質は、環境庁の調べによれば、特に都市およびその周辺において、この１０年ほど有機汚染に関しては殆ど改善されておらず、精々横ばい程度であることが報告されている。
【０００３】
これらの現象は、下水道を始めとする浄化施設の未整備によるところが大きい。しかしながら、いかに整備率が上がっても、現在の処理システムや技術ではその改善に自ずと限界が存在することも確かであり、河川水そのものの浄化も必要とされている。
都市にありがちな河川を媒介とした開放系の水循環再利用システムの場合には、河川水が下流都市における上水道源であるという点を考えると、より一層の水質改善が必要であると言えるであろう。
【０００４】
このように、大量の河川水を効率よく、しかも、河道に支障をきたさない方法で処理することが現実に強く求められている現状の中で、半人工的な浄化機能を持たせた施設を設けたり、河道周辺の土壌を積極的に水質浄化に活用したりすることによって、時間は掛かるが、確実な水質の改善効果が期待できる方法等が模索されている。
こうした河川状況にあって、本願発明者は、護岸の整備に利用され、河川周辺および河底を構成するコンクリートブロックに対して水質浄化の機能を持たせることを起案し、このような浄化作用を発揮できるコンクリートブロックの開発、研究に着手し、例えば、コンクリートブロックに土と同等の透水性を持たせることにより、各種植物の植生や微生物の繁殖に有利な環境の造成が可能とならないものか探求したり、あるいは、人工魚礁としての用途までをも考慮しながら、更に、試作実験を繰り返してきた。
【０００５】
人工魚礁への応用面では、現行、その９０％以上がコンクリート製のものであることが判明し、その理由として、投入時に海底が岩盤でも着底衝撃に耐え、壊れないこと、重くて急潮流にも安定していること、廃棄車両等と異なり海中に数年放置されても腐食したり形が崩れたりしないこと、生物が付着しやすく魚礁効果が比較的早く生ずること等が挙げられている。ところが、コンクリート製の人工魚礁にあっては、従前より以下のような課題もあった。
即ち、新しい人工魚礁を設置して効果の上がる場所としては、魚にとって生息に不都合な砂漠のような平坦な砂場の海底の場合が多く、そこに重たい人工魚礁を置けば、その自重と海流や波、底流の渦動等を振動源とした砂の移動とに起因して、長い年月の間に埋没してしまうのが常であった。したがって砂場に置く人工魚礁は、その下部は砂に埋もれて横への流れで吹き動かされず、上部は軽くしてできるだけ浮力が作用するよう作られるべきであるとする説もある。
【０００６】
本願発明者は、多大な労力と費用を費やし、度重なる試作を行った結果、通常のコンクリートよりも比重が遥かに小さく、且つ、透水性を持つことによつて水中植物の繁茂や微生物の繁殖に都合のよい環境が早期の中に作り出され、それら水中植物や微生物によって水質の浄化促進機能を発揮できるようにした、護岸を始め、人工魚礁にも採用可能となる新規な構造の河川浄化用ブロックと、その新規な構造を採用して実施する新規な河川の浄化方法とを完成、実用化することに成功した。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
【０００７】
【発明の構成】
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法は、基本的に次のような構成を要旨としている。
即ち、セメントと乾燥籾殻の混合割合を嵩容積比で略１：１から１：３前後の範囲に規制し、適量の乾燥籾殻を水セメント比を略４０〜６０％前後の範囲に押さえたセメントペーストと混合、攪拌して、セメント・籾殻混練物を形成し、筒状成型型枠内において、セメント・籾殻混練物を圧縮比１．１〜１．４、望ましくは１．３前後の範囲内で加圧し、養生して適宜肉厚で柱状中空部を有する筒体に形成した河川浄化用ブロックである。
【０００８】
更に具体的には、セメントと乾燥籾殻の混合割合を嵩容積比で略１：１から１：３前後の範囲に規制し、適量の乾燥籾殻を水セメント比を略４０〜６０％前後の範囲に押さえたセメントペーストと混合、攪拌して、セメント・籾殻混練物を形成し、筒状成型型枠内で、セメント・籾殻混練物を圧縮比１．１〜１．４、望ましくは１．３前後の範囲内で成型型枠内周面方向に加圧し、所定期間に渡り養生して適宜肉厚で柱状中空部を有する筒体に形成した後に離型することにより完成するようにした河川浄化用ブロックである。
【０００９】
セメントは、特別な場合を除き、その目的、用途、経済性からして普通ポルトランドセメントを採用すればよく、また、籾殻は、脱穀後のものを良く乾燥させ、できるだけ屑となったものを除いて半球状あるいは桃割れ状のものが主体となるよう篩に掛けてから採用するようにするのが望ましく、両者の配合割合は、嵩容積比で前者１に対し、後者が１〜３前後の範囲内に収まる割合値の中から、必要となる材質強度、コンクリートに対する付着性、透水性、外観等に応じて最適な割合値を選択、採用することとなる。
【００１０】
上記のとおりの配合割合で決定された量のセメントに対し、水セメント比で略４０〜６０％前後に収まる量の水を加え、よく混合、攪拌して均質なセメントペーストを作り上げる。その際、目的、用途に応じて必要があれば公知のセメント用着色剤を予めセメントに適量混入しておき、所望する色に着色されたセメントペーストを形成することもできる。
その後、セメントペーストあるいは着色されたセメントペーストの中に、決定された量の籾殻を投入して十分に混練した上、河川用ブロックとするのに適した大きさ、形状に枠組みされた製造型枠中に順次流し込んでいく。
この発明では、セメントペーストに対して決められた量の籾殻を後から混入、攪拌するようにする順序が、均質な透水性を有し、所定の材質強度を達成する上で、必要不可欠な条件となる。
【００１１】
更に、この発明で重要な構成は、上記のようにして流し込まれた成形型枠内の籾殻混練セメントペーストを、１．１〜１．４、最適には１．２５から１．３前後辺りの圧縮比で適宜手段で圧縮、成型されたものとしなければならないことである。
即ち、製造型枠中に流し込まれたものの容積を１とした場合、成型、養生後に得られる製品容積が、０．７〜０．９の範囲内、特に０．８辺りに圧縮された程度ものとなるようにして成型されなければならない。
【００１２】
【関連する他の発明】
以上のような構成からなる河川浄化用ブロックに関連し、この発明には、次のような構成からなる河川の浄化方法が包含されている。
即ち、予め砂利や砕石を敷き詰めるか、コンクリートを打設する等して整地した地盤面の護岸および川底の双方あるいは何れか一方だけに並べ置き、それら河川浄化用ブロック個々が、少なくともその中空部が残存するよう規制した構造で地盤面上に固定し、河川流水が、水に浸されている部分で中空部として残存する部分の河川浄化用ブロックの内周面、外周面間を行き来できるようにすると共に、同中空部においては渦巻流を発生するようにして流水内浮遊物を濾過、沈降、堆積させ、微生物に適した繁殖環境を護岸および川底の双方あるいは何れか一方に形成して河川水を浄化する、前記何れかの河川浄化用ブロックを使用した河川の浄化方法である。
【００１３】
上記したこの発明の河川浄化用ブロックは、同一形状のものだけを組み合わせて採用するだけではなく、幾つか種類の異なるものを組み合わせ、個々に敷設（満遍なく敷設するだけではなく、要所要所に流速調整杭のような配置で敷設）していくか、あるいは複数個を１単位としたユニット化したものとして効率的に敷設していくことも可能であり、それらは、公知の手段で形成された下地基盤の上に据え置くか、あるいは中空部下部に適宜詰め物、例えばバラストやコンクリート等を装填したり、各ブロック相互間に詰め物をする等適宜手段によって固定されるようにする等して、各ブロックの少なくとも中空部上端側には、ブロックの中空部が残存するようにしてあり、しかも、基盤に対しては略鉛直姿勢となるようにしたセットの仕方を基本とすべきである。
但し、水流への抵抗を強めたり弱めたりする必要がある場合や、中空部上端に残存させた中空部への水の流入具合を調整する必要のある場合等には、下地基盤に対して適宜傾斜した姿勢でセットすることを否定するものではない。
以下、図面に示す幾つかの実施例について詳述することにより、この発明に包含される河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法の構成がより具体的且つ明確に把握できるようにすることとする。
【００１４】
【実施例１】
先ず、図１斜視図には、この発明の最も代表的な構造からなる河川浄化用ブロックの一例が示されている。この基本的なブロック１は、図７の成型装置の型を開いた状態を示す斜視図、図８の成型装置の成型中の状態を示す斜視図に示される成型装置により成型される。
【００１５】
成型装置２は、枠台３内に互いに水平方向に進退スライド可能な一対のベース４，５が設けられて、このベース４，５のうち一方のベース４の上部には第１型枠６が、他方のベース５の上部には第２型枠７がそれぞれ設置され、前記ベース４，５が互いに近接することにより型枠６，７が閉鎖され、ベース４，５が離れることにより型枠６，７が開く構造となっている。
型枠６，７が互いに接合されることにより河川浄化用ブロック１の円筒形状の外壁表面が成型されるようになっている。
また、型枠６，７の間には、河川洗浄用ブロック１の内周面を形成する円柱状の中子型８が設けられ、離型時には中子型８が下方に待避して成型された河川浄化用ブロック１の離型作業を容易にするように構成されている。
更に、成型を開始する場合には、型枠６，７を接合した時に、中子型８を上昇させ成型可能な位置に配するように構成されている。
【００１６】
以上のように構成された成型装置２には、第１型枠６と第２型枠７との間に、互いに型合わせされた状態から、更にスライド移動して成型する型内のコンクリートに対して加圧する進退構造が設けられている。
第１型枠６の第２型枠７との接合端部には、第２型枠７の外壁部をガイドする案内板９，１０が一体に設けられており、スライド移動して近接する第２型枠７の左右縁部をガイドして正確に型合わせが行われるように案内する構造となっている。
【００１７】
更に、第１型枠６と第２型枠７の背面側には、Ｌ字形状断面を成して曲げ剛性を強化された押さえ枠１１，１２，１３，１４が、夫々上下２つずつ設けられている。これらの押さえ枠１１〜１４は、左右の端部に水平方向に貫通する貫通孔１５，１５，……が穿設されており、第２型枠７の背面側に設けられた押さえ枠１３，１４の貫通孔１５，１５，……には、締付ボルト１６，１７，１８，および１９が挿通されており、また、第１型枠６の背面側に設けられている押さえ枠１１，１２の貫通孔１５，１５，……には、４本の締付ボルト１６〜１９の先端に夫々螺合する４つの締付ナット２０，２１，２２が設けられている。
そして、前記締付ボルト１６〜１９と締付ナット２０〜２２との螺合に従って、第１型枠６と第２型枠７とが接合され、互いの距離を近接するように構成されている。また、第１型枠６と第２型枠７とを離脱する際には、締付ボルト１６〜１９を締付ナット２０〜２２から取り外し、互いの型枠６，７を離れる方向にスライド移動させることにより離型することができる。
【００１８】
加圧成型可能な成型装置２を使用して河川浄化用ブロック１を成型する工程について説明すれば、先ず、図７に示される成型装置２の締付ボルト１６〜１９を締付ナット２０〜２２に螺合して、第１型枠６と第２型枠７とを接合する。この際、案内板９，１０の部分には余裕隙間があり、第２型枠７の両端部分が第１型枠６に対して更に近接移動できる状態になっている。この状態において第１型枠６と第２型枠７との間には平断面が長円形状の柱形状を成す成型空間が形成され、その柱形状の成型空間の中央部には円柱状を成した中子型８が鉛直状態に配置されている。
【００１９】
このように形成された成型空間に対して、水セメント比を略５０％前後としたセメントペーストに対し、同じセメントペーストに採用したセメントの容積の約１．２５倍程度の容積とした乾燥籾殻を混入し、混練してなるセメント・籾殻混練物を流し込み、それらが同空間内に満遍なく充填されるようにする。ここで、水セメント比は、略５０％前後に調整したものが最も良好であるが、季節や使用箇所等の状況に応じてその比率は４０〜６０％前後の範囲で適宜値が選択、採用できる。また、使用される籾殻は、脱穀後のものを良く乾燥させ、できるだけ屑となったものを除いて半球状あるいは桃割れ状のものが主体となるよう篩に掛けてから採用するようにするのが望ましい。
セメントペーストを作る際に、ブロックの目的、用途に応じて必要があれば公知のセメント用着色剤を予めセメントに適量混入しておき、所望する色に着色されたセメントペースト使用することもできる。
【００２０】
次に、締付ボルト１６〜１９を更に締め込むことにより、第１型枠６と第２型枠７とを図８に示される状態まで完全に締め付け、セメント・籾殻混練物を均等に加圧した状態とする。この加圧状態は、セメント・混練物が圧縮比（成型型枠内に充填されたままのセメント・籾殻混練物の容積／加圧後のセメント・籾殻混練物の容積）で略１．１〜１．４の範囲内、望ましくは１．２５程度となるようにした加圧、換言すれば、成型型枠６，７と中子型８との間に流し込まれたままのセメント・籾殻混練物の厚みを１とした場合、その厚さが０．７〜０．９、望ましくは０．８程度に圧縮されてしまうようにした加圧がなされるようにしなければならず、中子型８を挟む第１型枠６と第２型枠７の近接状態によって決定されるものであり、前記案内板９，１０の長さにより型枠６，７の相対移動量が設定されている。
【００２１】
こうして所定の圧縮比で加圧状態としたままで、所定期間自然養生あるいは蒸気養生して水和反応を進行させる。所定期間の養生の後に、成型が完了したセメント・籾殻混練物は円筒状の河川浄化用ブロック１として離型される。
離型の際は、締付ボルト１６〜１９を取り外し、第１型枠６と第２型枠７とを互いにスライド後退させて、中子型８を下方に抜き取ることによって離型することができる。
なお、コンクリート養生期間内においては、セメント・籾殻混練物内に含まれた籾殻と、この籾殻によって形成される多孔構造とにより、余分な水分の吸水、発散に寄与してコンクリートの水和発熱反応に有利に作用する機能を発揮すると共に、特に寒冷地における冬期間には、断熱機能を発揮してコンクリート内の水分の凍結、分離現象を抑制する上、規制された極めて弱い加圧状態のままで固化、成型され、成型後においても籾殻自体に十分弾性変形可能な構造が残されていて、その弾力性によって凍結溶解（ポップアウト）現象の抑制も可能にすることになる。
以上のようにして成型された河川浄化用ブロック１は、図１に示されるように円筒形状を成し、通常のコンクリートブロックに比較して乾燥籾殻を含んで製作されているため、比重が極めて小さく、吸湿性に富み、透水性と通気性を備えている。
【００２２】
【実施例２】
図３の斜視図に示される第２の河川浄化用ユニット２５は、前記第１の河川浄化用ユニット２３と同様に円筒状の河川浄化用ブロック１，１，……を２本ずつ鉛直且つ並列状に配置して合計４本立設されて成り、これら河川浄化用ブロック１，１，……の下部には、通常のコンクリートからなる矩形状のコンクリートベース２６が一体に固められた状態で設けられている。
更に、４本の河川浄化用ブロック１，１，……の相互間の隙間にも通常のコンクリート部２７が充填された状態で設けられている。ここで、円筒状の河川浄化用ブロック１は中空部分は有底孔状に構成されている。
【００２３】
この実施例の河川浄化用ユニット２５を人工魚礁として河底に設置した場合には、下部に設けられたコンクリートベース２６が錘の役目を果たし、水流によっても下流に流されることを防止し、更に、上部に設けられた４本の河川浄化用ブロック１，…は、籾殻を含んで比重が比較的軽くなっていることから、流動的な砂場等に設置された場合でもコンクリートベース２６よりも大きな浮力を発生するので、沈み込みを阻止することができる。
なお、この河川浄化用ブロック１，１，……は、コンクリートベース２６の底部に下端部が露出した状態で設けられていて、コンクリート２６を貫通した構造でブロック１，１，……が配されていることから、水流は、中空部の軸芯方向にも流動可能となり、複雑な水流を発生させ、浄化作用の面で有効な構造となっている。
【００２４】
【実施例３】
図３の倒壊防止構造を備えた他の河川用浄化ブロック２８は、上記実施例である第２の河川浄化用ユニット２５と、その基本構成を略同じとしたものであって、その形状に特徴を有したものの実施例である。
上部には３本の河川浄化用ブロック２９，２９，……を鉛直且つ並列状に一列に整列して立設され、下部にはこれら３本のブロック２９，２９，……を固定する如くした矩形状の通常のコンクリートからなるコンクリートベース３０が設けられている。
直線状に配列された河川浄化用ブロック２９，２９，……は、型枠形状の異なる成型装置により前記円筒状の河川浄化用ブロック１，１，……と同様の工程で製造され、平面視でその輪郭形状が正六角形に形成された筒状に形成されており、中央部には円柱状の中空部が形成されている。
【００２５】
【実施例４】
図４の斜視図は、上記した実施例の浄化用ブロックを採用し、倒壊防止構造を備えてユニット化したものの最も代表的な実施例を示している。
この河川浄化用ユニット２３は、円筒状に成型された河川浄化用ブロック１，１，……を２本水平且つ並列に配置した状態で、その下部を矩形状に成型された通常のコンクリートベース２４で固めたものであり、河底等に設置することで人工魚礁を構成することもできるものとして構成されている。
この第１の河川浄化用ユニット２３は、下側にコンクリートベース２４を備えたことにより、川底等への設置の際には、流れに抗して安定した設置が可能であると共に、上部に比較的比重の軽い円筒状のブロック１，１，……を備えているので、川底の砂等が流動的な場合であっても、沈み込みを防止することができる。
【００２６】
更に、上部の河川浄化用ブロック１，１，……は、円筒形状の中空部がコンクリートベース２４に対して水平方向に貫通した状態を保ったままになっているので、魚が出入りすることができるようになっている。ここで、河川浄化用ブロック１，１はコンクリートベース２４の底部に周面が露出した状態で設けられており、コンクリートベース２４を貫通して籾殻を混入したことにより、発生する透水性を上下方向で確保するように構成されている。
【００２７】
【実施例５】
図５には、この発明の河川浄化用ブロックを使用して実現した第４の河川浄化用ユニット３１の斜視図が示されている。
第４の河川浄化用ユニット３１は、６つの前記実施例１で説明した六角筒形状の河川浄化用ブロック２９，２９，……を軸方向平面視で輪状を成すように互いの２つの側面を接合し合う如く固着されて成り、輪状の中心部に形成された六角形状の隙間には通常のコンクリートが充填されてコンクリート部３２が形成されている。
このコンクリート部３２により、６本の河川浄化用ブロック２９，２９，……が互いに固着されていると共に、錘の役目を果たすように構成され、仮令、河底等に設置された場合であっても、下流に流されることを阻止するようになっている。
【００２８】
また、六角筒形状の河川浄化用ブロック２９，２９，……の組合せから構成されているので、第４の河川浄化用ユニット３１を鉛直状態で複数組み合わせることにより、互いの周壁面同士を接合した状態で端面を面一に揃えることができ、連続した壁面を形成することができ、透水性の舗装面を形成することも可能である。
【００２９】
【実施例６】
図６には、上記実施例と断面形状を変えた河川浄化用ブロック１，１，……を使用して実現した第５の河川浄化用ユニット３３の斜視図が示されている。
第５の河川浄化用ユニット３３は前記円筒状の河川浄化用ブロック１，１，……を２本ずつ並列状に配置して合計４本が束ねられた状態に構成され、４本の河川浄化用ブロック１，…の相互間の隙間に通常のコンクリート部３４が充填された状態で設けられている。ここで、円筒形状の河川浄化用ブロック１は、中空部分が円柱状に貫通した状態に構成されている。
【００３０】
このように構成された第５の河川浄化用ユニット３３を例えば人工魚礁として河底に設置した場合には、コンクリート部３４が錘の役目を果たし、水流によっても下流に流されることを防止し、更に、４本の河川浄化用ブロック１，１，……は籾殻を含んで比重が比較的軽くなっていることから、流動的な砂場等に設置された場合でもコンクリート部３４よりも大きな浮力を発生するので、沈み込みを阻止することができる。
【００３１】
【実施例７】
図９には、この河川浄化用ブロック１および河川浄化用ユニット２３，２５を利用して実施する河川の浄化方法を実施するための護岸構造が、概略的な断面図で示されている。
先ず、護岸部分には、前記実施例２で示した第２の河川浄化用ユニット２５，２５，……が、そのコンクリートベース２６の矩形状部分を敷き詰めた状態で複数が配列され、護岸壁面３５を形成している。
第２の河川浄化用ユニット２５は、立設された河川浄化用ブロック１，１……の先端が地上に露出する状態で設置され、コンクリートベース２６および河川浄化用ブロック１の周壁部は、土砂等に埋設されるものの、各中空部は残存したままに確保されている。
【００３２】
また、護岸壁面３５の水中に没する部位や、河底に設置された河川浄化用ユニット２３，２５は、コンクリートベース２４，２６が河底に接地して水流に抗して、河川浄化用ブロック１，１，……を鉛直又は水平状態に保持し、河川浄化用ブロック１，１，……は、鉛直方向に中空部が確保され、その内外に流水して内部に複雑な渦流水を発生すると共に、ブロック１，１，……の壁体内の隙間に微生物が生息、繁殖して水流Ｗ内の不純物や汚泥類を浄化する作用を果たすと共に、水中植物の定着、植生に都合の良い環境を実現し、それら水中植物によっても水流Ｗが浄化されることになる。
そして、それらの環境は、魚類の生息に最適な環境を実現することになり、人工魚礁としての利用も可能となる。
【００３３】
なお、コンクリートベース２６は、第２の河川浄化用ユニット２５，２５，……の個々に設けられた実施例としているが、勿論必ずしもこれに限定される訳ではなく、河川浄化用ブロック１，１，……、あるいは２９，２９，……が倒壊しないような適宜防止構造で下地基盤面上に固定されていればよく、例えば、予め砂利や砕石を敷き詰めるか、コンクリートを打設する等して整地した地盤面に河川浄化用ブロック１，１，……、あるいは２９，２９，……を地盤面あるいは下地基盤面Ｂに略直交する状態に立設したものであっても良い。
【００３４】
【作 用】
以上のような構成からなるこの発明の河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法によれば、図９の本発明の河川浄化用ブロックを利用した護岸設備の断面図にも示されるように、護岸整備を行うことにり、従来発生していた河川の都市化による自然破壊を極めて効果的に阻止することができる。
即ち、河川浄化用ブロック１および２９は、セメント・籾殻混練物に圧縮比１．１〜１．４の範囲内で加圧し、養生することによって製作されたものであり、利用請うな多孔室構造を有し、しかも、籾殻を含有していてバクテリア等の微生物が生息し易く、水の浄化に極めて有効な作用を発揮すると共に、通水性があって筒状部分の外周壁面と内周壁面との間でフィルターの役目を果たし、濾過作用をも有しており、更に、筒状の形状により周囲に渦巻流を発生する等して流水内浮遊物を濾過、沈降、堆積させる作用を促進する。
【００３５】
前記浄化用ブロック１，２９は、透水性を有し、植生ブロックおよび植栽ブロックとしても利用可能である。
即ち、通常のコンクリートブロックに比較して透水性および通気性の極めて高い円筒状のブロック１，２９を地上に鉛直状態で立設し、基部側を土中に埋設することにより、舗装状態を確保しながら、土砂が持つ自然状態と略同等の状態を確保することができ、微生物の定着、繁殖のし易い環境が作り出される結果、水流の浄化作用に加え、早期の中に草花や水中植物が根付き、虫等の生物の生息にも都合の良い極めて自然に近い生態系が周辺に実現されていくことになり、護岸を緑の自然で覆うことが可能となり、従前のコンクリート施設では果たせなかった、自然保護を実現することができる。
【００３６】
また、透水性を備えるので、雨水等を蓄える作用があり、乾燥時にあっても植生した植物がブロック１，２９中の保水を吸い上げ、また、地中より水分を吸収することができる等、従前のコンクリートブロックには考えられなかった、極めて貴重な特性を奏するものである。
また、従前のコンクリートによる雨水等の排水施設は、その地域に氾濫を起こさないように、予測される最大流用を流下させることができるように設計された不透水型のものであり、下流域ほど氾濫の可能性が高まり、水路やポンプの増強が必要となる等の弊害があったが、この発明の河川浄化用ブロック１および２９を利用することにより、本来地表面が具備していた浸透性能に近い状態に戻すことができるので、前記弊害を自然環境および周辺の生態系に悪影響を及ぼすことなく解消することができる。
【００３７】
また、この河川浄化用ブロック１および２９は、全体構造が多孔性であるばかりではなく、籾殻を含有していて微生物の定着、繁殖を促進し易く、また、沈殿作用等を発生して周辺の土質を浄化作用を果たすことから、上記した水流の浄化作用に加え、護岸や舗装面として利用することにより、設置場所の土質を浄化する作用を果たすことにもなる。
一方、河川浄化用ブロック１，１，……および２９，２９，……を使用した河川浄化用ユニット２３，２５，２８，３１，３３は、河底や海底に沈めることにより、人工魚礁として利用することも可能となる。筒状に形成された河川浄化用ブロック１，２９は、その形状が流れの中で渦を発生するものであり、このような渦の発生する場所には藻等の発生が比較的早いとされている。また、籾殻による凹凸形状は藻の胞子の表面への付着や根付きを容易にし水草、海草等も根付きが早い。これにともない水中に生息する虫や貝等が生息するばかりでなく、魚の巣や餌場、産卵場等としての機能を果たすことができる。筒状の中空孔部分は、特に魚の巣として利用される可能性が高い。
【００３８】
その他、河川浄化用ブロック１，１，……および２９，２９，……を使用した河川浄化用ユニット２３，２５，２８，３１，３３は、コンクリートベース２４，２６，３０等に支えられ、河川浄化用ブロック１，１，……および２９，２９，……が上方に突出した構造を実現し、流水中でも横転することなく、安定した保持が可能となることから、消波ブロックや河川の流速調整杭としての利用も可能とする。
特に、上部構造の比重を小さくてきることから、人工魚礁に有りがちな海底や河底の地中への沈み込み現象を阻止する作用を発揮できるものとすることが可能である外、ブロック内に含有する籾殻は、珪素を含む固有の性状を有していて腐敗しにくく、海中や河川中に有ってもかなりの耐久性を有したものとなる。
【００３９】
【効 果】
以上のとおり、この発明の河川浄化用ブロックは、籾柄を所定水セメント比のセメントペーストに混練し、所定範囲の圧縮比で固化、成型したものであって、良好な多孔質構造からなり、しかもブロック内には、籾柄という有機素材が存在するものであり、流水内に設置されることにより、その多孔質構造内に微生物の定着、繁殖を促進され易く、水中植物の植生に有利な環境を早期の中に実現すると共に、空隙によるフィルター効果も発揮されることから、水中内不純物の吸着、分解に威力を発揮し、水流の浄化作用が確実に達成可能になるという卓越した特徴を有したものとなる。
【００４０】
また、水中内においては、上記した水流の浄化作用に加え、良好な生態系の実現が可能となることから、人口魚礁としての活用の道も開かれる一方、陸上使用においては、草花等の植物が根付きし易く、従前のコンクリートブロックによって護岸工事された場合に比較して、自然の生態系を極めて良好に保護し、しかも水の浄化作用もあることから、地下水等への影響や周辺土壌への悪影響を及ぼすことも無い等、汎用性にも富む略理想的なコンクリートブロックを提供することが可能となる。
【００４１】
したがって、それら浄化用ブロックを河川に敷設して河川の浄化をする場合にも、中空部が確保される敷設が確実に実施される限り、該浄化用ブロックの上記した特徴が如何なく発揮され、極めて施工性が良く、確実な河川の浄化を可能とするものである。
特に、実施例に示したこの発明を代表する構造からなるものにあっては、構成が簡潔で製造し易く、しかも、素材も安価な籾柄が採用されていて、全体として経済的なものとすることができることから、河川の浄化のように極めて大量の資材を必要とする工事には最適な資材となって、河川水や海水の浄化目的が極めて容易に達成され、現在汚染状況の改善が叫ばれる都市部近郊の河川や海浜の浄化に大いに威力を発揮するものとなる。
【００４２】
叙上の如く、この発明の河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法は、その素材や構造上の特徴、製造の容易さ、および実施方法の容易さ、達成される浄化程度の確実さ等数々の点で秀れた特徴を有していて、従前までのこの種ブロックや浄化方法に比較して遥かに実用価値の高いものとなっており、今後更にその必要性が望まれていくことになるであろう河川の浄化に大いに役立ち、その社会的貢献度は、量り知れないものになることが予想される。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の河川浄化用ブロック、およびそれを使用した河川の浄化方法の技術的思想を具現化した幾つかの代表的な実施例を示すものである。
【図 １】この発明に包含される河川浄化用ブロックを示す斜視図である。
【図 ２】河川浄化用ブロックを利用した河川浄化用ユニットを示す斜視図である。
【図 ３】第２の河川浄化用ユニットの構造を示す斜視図である。
【図 ４】第３の河川浄化用ユニットの構造を示す斜視図である。
【図 ５】第４の河川浄化用ユニットの構造を示す斜視図である。
【図 ６】第５の河川浄化用ユニットの構造を示す斜視図である。
【図 ７】河川浄化用ブロックの成型装置を開いた状態を示す斜視図である。
【図 ８】河川浄化用ブロックを養生する状態を示す斜視図である。
【図 ９】河川浄化用ブロックを利用して護岸を整備した状態を示す河川の断面図である。
【符号の説明】
１ 円筒状の河川浄化用ブロック
２ 成型装置
３ 枠 台
４，５ ベース
６ 第１型枠
７ 第２型枠
８ 中子型
９，１０ 案内板
１１〜１４ 押さえ枠
１５ 貫通孔
１６〜１９ 締付ボルト
２０〜２２ 締付ナット
２３ 第１の河川浄化用ユニット
２４ 矩形状のコンクリートベース
２５ 第２の河川浄化用ユニット
２６ コンクリートベース
２７ コンクリート部
２８ 第３の河川浄化用ユニット
２９ 六角形の河川浄化用ブロック
３０ コンクリートベース
３１ 第４の河川浄化用ユニット
３２ コンクリート部
３３ 第５の河川浄化用ユニット
３４ コンクリート部
３５ 護岸壁面

Claims (3)

1. セメントと乾燥籾殻との嵩容積比を、略１：１から１：３前後の範囲に規制した混合割合にすると共に、水セメント比を略４０〜６０％前後の範囲に押さえたセメントペーストと適量の乾燥籾殻とを、混合、攪拌してセメント・籾殻混練物を形成した上、適宜高さと平面形状とを有する筒状成型型枠内において、それらセメント・籾殻混練物を圧縮比１．１〜１．４の範囲内で加圧、養生して適宜肉厚で柱状中空部を有する筒体に形成してなることを特徴とする河川浄化用ブロック。
2. セメントと乾燥籾殻との嵩容積比を、略１：１から１：３前後の範囲に規制した混練割合にすると共に、水コンクリート比を略４０〜６０％前後の範囲に押さえたセメントペーストと適量の乾燥籾殻とを、混合、攪拌してセメント・籾殻混練物を形成した上、適宜高さと平面形状とを有する筒状成型型枠内において、それらセメント・籾殻混練物が圧縮比１．１〜１．４の範囲内で成型型枠内周囲面方向に加圧、成型され、所定期間養生して脱型することにより、適宜肉厚で柱状中空部を有する筒体に形成してなることを特徴とする河川浄化用ブロック。
3. 請求項１または２記載の河川浄化用ブロックを、予め砂利や砕石を敷き詰めるか、コンクリートを打設する等して整地した地盤面の護岸および川底の双方あるいは何れか一方だけに並べ置き、それら河川浄化用ブロック個々が、少なくともその中空部が残存するよう規制した構造で地盤面上に固定し、河川流水が、水に浸されている部分で中空部として残存する部分の河川浄化用ブロックの内周面、外周面間を行き来できるようにすると共に、同中空部においては渦巻流を発生するようにして流水内浮遊物を濾過、沈降、堆積させ、微生物に適した繁殖環境を護岸および川底の双方あるいは何れか一方に形成して河川水を浄化する、請求項１または２何れか記載の河川浄化用ブロックを使用した河川の浄化方法。

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