JP4037966B2 - Seabed purification equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染した海底を浄化するための海底浄化装置に関し、特に海底に堆積した汚泥などの汚染物質を海水とともに海上に吸上げ、海上で汚染物質を分離浄化することができる海底浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
毎年夏になると、各地の海水浴場に多く人が集まり海水浴を楽しむ。ところが人が集る行楽地はいずれの場所でも同じように、そこで排出されるゴミなどで砂浜や海が汚染されてしまう。海水浴場の場合には、特に砂浜のゴミと海中汚染による汚泥の問題が中心となる。
【0003】
従来より、ビーチクリーナーと呼ばれる砂浜に混入している空き缶やゴミなどを分離する装置は開発されていた。
【0004】
これらは、キャタピラー式などの砂浜用の駆動輪を有して、ゴミなどを砂浜とともにコンベアなどで掻き上げ、磁石やスクリーンなどで分離して砂のみを砂浜に戻すようにしたものである。また、ゴミを分別した砂を水洗いして洗浄した後に、砂浜に戻すようにしたものもある。
【0005】
いずれも砂浜の陸上部分を走行しながら浄化処理を行うものであった。このため、海底に堆積した汚泥の処理はできなかった。
【0006】
また、水際部分の処理が可能なように、水陸両用の作業車で処理できるようにしたものも開示されている(実開平7−2527号)。
【0007】
この水陸両用車は、陸上部分の他に浅瀬程度の部分では、海底の汚泥を砂とともに掻き上げて処理することが可能である。しかしながら、海底の砂をコンベアで掻き上げるために、汚泥が拡散してしまい、十分に汚泥を除去することはできない。
【0008】
海底汚泥を吸上げて海上で浄化する装置も開発されている。例えば、特願昭61−293328号は、噴射筒と吸引管が設けられ、下面が開放された車輪付きのバケットを船で牽引して海底を移動させ、噴射筒で海水を海底に吹き付け、汚泥を浮遊させ、吸引管で浮遊汚泥を吸引して船上で浄化処理を行うようにしたものである。
【発明が解決しようとする課題】
このように、海水浴場などの砂浜の浄化作業は、ビーチクリーナーなどで陸上部分の清掃作業は十分に行うことが可能であり、また、砂を入れ替えることも行われている。
【0009】
しかしながら、海中の汚染に関しては、コストの面や効果的な浄化装置がないなどの理由から、ほとんど放置状態で浄化処理されていないのが現状である。
【0010】
従来の海底の浄化装置において、コンベア式の採取装置では、汚泥採取時の拡散によりかえって汚染を拡大してしまうこととなる。
【0011】
また、上記の吸引方式の採取装置の場合には、吸引のみでは処理範囲が小さく、また、作業効率が非常に悪くなるため、海水噴射により汚泥を遊離させる方法が用いられている。
【0012】
これは、海水を海底に高圧噴射するため海底からの汚泥の遊離は良くなるが、逆に拡散が激しくなり、吸引範囲外に拡散してしまう部分が多くなってしまうため、噴射圧力を制限する必要がある。また、船から牽引するため、海底が突起物のない平坦な状態でないと、使用できない。
【0013】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、海水浴場などの海中部分の海底に堆積した汚泥などを効果的に浄化処理することを目的とし、海水を海底に噴射して汚泥を確実に遊離させ、この遊離した汚泥を外部に拡散させずに効果的に吸上げることができ、また、海底の凹凸や傾斜などの状況に応じて効果的に吸上げることができる海底浄化装置を実現することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1は、海底の汚泥を汲み上げて、浄化処理する海底浄化装置において、噴射損拝しながら海底汚泥を吸上げるための汚泥吸引システムと、吸上げた汚泥を海上で浄化処理するための浮上式浄化システムと、汚泥吸引システムの噴射損拝部及び汚泥吸込部である吸引ユニットを海中で自在に移動操作するための操作アームとで構成され、該吸引ユニットにおいて、吸引管の吸込ロが海底より一定の距離に維持されながら移動することができるように、車輪を有する脚部が設けられており、該車輪は、進行方向が自在に変る回転支軸を有することを特徴とする海底浄化装置である。
【0015】
該汚泥吸引システムは、海底に海水を噴射攪拌しながら遊離した汚泥を海水とともに吸引するための吸引ユニットと、海上に浮上して設置され、吸引ユニットの噴射及び吸引用ポンプ及びそれらの制御装置が設けられた制御ユニットとで構成されており、該吸引ユニットと海上の制御ユニットとは、噴射管と吸引管とで連結されている。また、吸引された汚泥海水は、該制御ユニットの吸引用ポンプより浮上式浄化システムに移送される。
【0016】
前記の制御ユニットと浮上式浄化システムとは独立して設けられていても、併設されていても良い。
【0017】
該浮上式浄化システムは、吸上げた汚泥を含んだ海水から汚泥を除去し、浄化することができ、海上に絶えず浮上して処理が行えるものならばいずれでも良い。
【0018】
例えば、小型船や、浮きまたはチャンバーが設けられた筏などでも良く、これらにフィルター式、沈殿層式、または遠心分離式などの浄化手段が設けられたものでも良い。
【0019】
該操作アームは、前記の吸引ユニットを海中で自在に移動操作できるアーム状の操作装置ならばいずれでも良く、例えば、伸縮自在の円筒状アームが旋回自在に設けられており、該アームの先端に吸引ユニットが取り付けられたものでも良い。
【0020】
該脚部は、吸引ユニットに取り付けられ、海底から一定の高さが維持され、かつ、方向を自在に変更できる車輪が取り付けられたものならばいずれでも良い。
【0021】
例えば、一定の長さの支柱を吸引ユニットの外周部に複数本固定し、その下端部にキャスターを取り付けたものでも良い。また、各々の脚部を伸縮構造とし、高さ調整できるようにしても良い。車輪は砂地でも埋らない程度に巾広のものが好ましい。
【0022】
請求項2は、前記の汚泥吸引システムにおいて、吸引ユニットは、海水を噴射するための噴射管と、海底汚泥を海水と共に吸上げるための吸引管とが設けられており、これらの配管は一体化され、2重構造となっており、内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0023】
該2重管は、内筒側が噴射管であり、外筒側が吸引管となっておればいずれでも良く、例えば、内筒が円筒状であり、外筒は四角柱状のものでも良い。
【0024】
また、噴射管の噴射ロ部分は、らっぱ状に広がっていても良く、細長いスリット状に複数個設けられたものでも良い。吸入管の吸入ロ部分は、円錐状に広がっているものでも良く、下面が開放された箱状でも良い。
【0025】
噴射ロの周囲が吸引ロとなっているため、噴射により損拝された汚泥が外部に拡散する前に吸引される。
【0026】
請求項3は、前記の吸引ユニットにおいて、噴射管の海水噴射により、海底汚泥が吸引ユニットの吸引範囲外に拡散することを防止するための拡散防止用スカートが設けられていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0027】
該拡散防止用スカートは、噴射損拝された汚泥の拡散防止のために設けられるものであり、吸引ユニットの下面開放部分の周囲を覆うように、設けられるものならば、いずれでも良く、例えば、ラバーや樹脂製のシートの上部を吸引ユニットの下面開ロ部外周部に複数枚取り付けて覆い、該シートの下部はフリーの状態としたものでも良い。
【0029】
請求項5は、前記の吸引ユニットにおいて、海底汚泥の吸引方向を海底の状況に応じて変更するための角度調整手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0030】
該角度調整手段は、吸引ユニットの吸引面の角度を任意に変更でき、その状態を維持したままで吸引作業ができるものならばいずれでも良い。
【0031】
例えば、吸引ユニットに接続される部分の噴射管及び吸引管をフレキシブルチューブとし、操作アームの先端部と吸引ユニットの上部を回転自在の支軸で連結し、操作アームよりワイヤー操作で吸引ユニットの角度調整ができるようにしたものでも良い。
【0032】
請求項6は、前記の吸引ユニットに浮力調整手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0033】
該浮力調整手段は、吸引ユニットの浮力を高めたり、あるいは弱めたりすることができるものならばいずれでも良い。例えば、フロートを吸引ユニットに取り付け、浮力を高めるようにしたものでも良く、エアーチャンバーを設け、浮力を自在に調整できるようにしても良い。
【0034】
請求項7は、前記の吸引ユニットに設けられる海水を噴射するための噴射管において、その噴流が渦巻き流となるように、該噴射管内の出口部に渦流発生手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0035】
該渦流発生手段は、噴射管より噴射される噴流が渦流となるものならばいずれでも良い。例えば、噴射管内の出口部分に回転羽根を設けたものでも良く、噴射管の出口部の内面に渦流が発生するように、螺旋状にフィンを取り付けたものでも良い。回転羽根やフィンは、噴射管に固着されたものでも良く、回転自在に取り付けられたものでも良い。
【0036】
請求項8は、前記の吸引ユニットに設けられる海水を噴射するための噴射管において、該噴射管内の出口部に空気注入手段が設けられていることを特徴とする海底浄化装置である。
【0037】
該空気注入手段は、噴射管内に空気を注入することができるものならばいずれでも良い。例えば、噴射管内の出口側に向かって開口する細いノズルを内設し、該ノズルに空気配管を連結したものでも良い。
【0038】
【発明の実施の形態】
本発明は、沖縄の海が近年、観光レジャー産業の発展に伴い、汚染が急速に進行していることを実感し、美しい海を維持し、かつ観光産業をさらに発展させるためには、汚染された海の浄化方法の開発が急務であるとの認識に立ち、海水浴場の海中部分の汚泥の実用的な浄化装置の開発を行ったものである。
【0039】
現場での多くの試行錯誤の結果、噴射攪拌方式による汚泥の遊離と、吸引方式による汲み上げ回収、および浮上式浄化設備による海上浄化方式が、海水浴場の海底部分の浄化方法において最も実用化に適していることを見出し、発明を完成させたものである。
【0040】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明による海底浄化装置の一実施形態を示す概略構成図であり、本装置を用いて海水浴場の浅瀬の海底部分の浄化作業を実施しているところを示したものである。
【0041】
本海底浄化装置は、汚泥吸引システムの制御ユニット1と操作アーム2と浄化システム3とが設置された浮上式架台4と、該操作アーム2の先端に連結された吸引ユニット5とで構成されている。
【0042】
該汚泥吸引システムの制御ユニット1は、吸引ユニット5に高圧海水を移送するための吐出ポンプ6と、吸引ユニット5から汚泥を含んだ海水を吸上げるための吸引ポンプ7と、これらのポンプなどを制御するための制御装置8が設けられている。
【0043】
該浮上式架台4は、エアーチャンバー9が設けられており、浮力調整されているため、絶えず海面上に浮上しており、汲み上げた海水で沈むことはない。また、4aは、浮上式架台の車輪である。
【0044】
該操作アーム2は、吸引ユニット5を海中で操作するためのものであり、上下及び転回自在に操作でき、かつ伸縮自在となっている。
【0045】
また、該操作アーム2は、浮上式架台4の一方の端部に設置されており、操作アーム2を伸張することにより、波打ち際付近まで吸引ユニット5を移動することができる。この吸引ユニット5には、浮力調整用のエアーチャンバー17が設けられており(図3)、ほとんど負荷がかからないため、操作アーム2は、非常にスムースに移動操作することが可能となる。
【0046】
また、浮上式架台4を一定位置に停止させたままで、周囲の海底の汚泥吸引作業を行うことができる。従来の吸引式浄化装置では、単に吸引ユニットを牽引して吸引作業を行うため、牽引する船の後方部分のみしか汚泥吸引作業ができなかった。
【0047】
該浄化システム3は、固化剤を用いた沈殿分離による汚泥浄化装置であり、複数の沈殿槽11と固化剤の注入装置(図示しない)とで構成されており、浄化された海水はオーバーフローして海に戻される。分離された汚泥は、水分調整され、有機肥料として使用したり、固化剤で固めて成形し、有機魚礁として使用するなど再利用することができる。
【0048】
なお、本実施例では沈殿槽を用いた浄化システムを使用しているが、遠心分離式汚泥分離や濾過式分離など汚泥を分離し、海水を浄化できるものならばいずれでも良い。
【0049】
吸引ユニット5について、図2、図3を用いて説明する。図2は、全体外観図であり、図3は、縦断面図であり、(1)は吸引ユニットの構造を示す縦断面図であり、(2)は、自動エアーバルブの概略構成図であり、(3)は、噴射管の他の実施例を示す縦断面図である。
【0050】
該吸引ユニット5は、下面が開放された円筒状の筒体であり、その内部に2重管式の吸引口が設けられており、内管が噴射管13で外管が吸引管14となっている。
【0051】
また、該ユニットの下面開放部分の外周部には、ラバー製のスカート12が全周を囲むように複数枚取り付けられている。また、該ユニットには、脚部15が設けられており、その下端部にはキャスター16が取り付けられている。
【0052】
また、該ユニットの浮力調整のために、エアーチャンバー17が設けられており、自動エアーバルブ17aにより該チャンバー内の空気が調整できるようになっている。
【0053】
すなわち、図3(2)に示すように、脚部15の車輪16が自動エアーバルブ17a内の圧力センサー17bに接続させており、一定圧力以上になると、浮上式架台4上に設置されるコンプレッサー(図示しない)に接続される高圧空気配管17cにより、高圧空気がエアーチャンバー17内に供給され、該チャンバー内の海水が通水口17dより排水され、浮力が強くなる。反対に車輪16による圧力センサー17bへの圧力が一定圧力以下になると、エアーチャンバー17内の空気が空気抜口17eから排気され、通水口17dから海水が流入し、浮力が減少する。
【0054】
また、噴射管13から傾斜して吸引ユニット本体の内壁面に至るように、メッシュフィルター40が設けられている。該メッシュフィルター40の外周壁面付近には、複数のドレン穴41が開けられている。
【0055】
図3の(3)は、噴射管13内に空気ノズル18が出口方向に開口して設けられている。空気ノズル18は、空気配管19により海上と連通している。
【0056】
この海底浄化装置を使用した汚泥浄化作業について説明する。操作アーム2により、浄化する海底部分に吸引ユニット5を移動する。
【0057】
ここで吐出ポンプ6を作動させ、吸引ユニット5の噴射管13より、高圧海水を海底に噴射し、堆積付着した汚泥を遊離攪拌させる。遊離した汚泥は、吸引ユニット内を対流するように、外周部を上昇する。
【0058】
ここでメッシュフィルター40を透過し、大きなゴミが除去される。該メッシュフィルター40を通過した汚泥は、更に上昇し、吸引管に達する。
【0059】
ここで吸引管14により遊離した汚泥は海水とともに吸引される。吸引ユニット5の下面外周部をスカート12が覆っているため、遊離攪拌した汚泥は、吸引ユニット5の外部に拡散することなく、吸引管14より吸上げられる。
【0060】
また、拡散遊離して上昇した汚泥の中で砂などは、上昇中に自然落下し、メッシュフィルター40の外周部のドレン穴より海底に落下する。
【0061】
汚泥の吸引を続けながら、操作アーム2を操作し吸引ユニット5を移動させて作業を続ける。吸引ユニット5には、エアーチャンバー17が設けられており、浮力調整され、吸引ユニット5は僅かに沈む程度に調整されているため、移動の際に操作アーム2にかかる負荷は非常に少なくなっている。
【0062】
また、海底10に岩などの突起物がある場合においても、脚部15には、方向を自由にかえることができるキャスター12が取り付けられており、吸引ユニット5の下部は弾力性のあるラバー製のスカートが用いられているため、岩などの突起物に引っ掛かるなどの心配もなく、スムースに効率良く作業を行うことができる。
【0063】
吸引管14により吸上げた汚泥海水は、操作アーム2内を通って吸引ポンプ7から浄化システム3の沈殿槽11に送られる。ここで、図示しない固化剤注入装置により固化剤が注入される。汚泥海水の中の汚泥のみが固化沈殿し、沈殿槽11に堆積し、海水のみがオーバーフローして海中に戻される。沈殿分離された汚泥は、水分調整され、有機肥料として再利用される。
【0064】
図4は、吸引ユニットの他の実施例を示す概略図であり、(1)は外観斜視図であり、(2)は、A−A部の断面図であり、(3)は、B−B部の断面図である。
【0065】
この吸引ユニット20は、箱型タイプの吸引ユニットである。前記の円筒タイプの吸引ユニット5と同様に、汚泥の拡散防止用のスカート21とキャスター21を有する脚部22が設けられている。
【0066】
吸引ユニット20本体の頂部には、2重管状になった噴射管23(内側)と吸引管24(外側)が設けられている。
【0067】
噴射管23の先端の出口側には、噴射筒25が設けられている。該噴射筒25は、噴射管23にT字状に連結される筒体であり、下部にスリット状の噴射口26が多数設けられている。
【0068】
この吸引ユニット20は、噴射筒25の多数の噴射口26より高圧海水が噴射され、海底27の堆積汚泥を攪拌し遊離させる。遊離した汚泥は、海水とともに吸引管24により海上の浄化システムに汲み上げられて浄化処理される。
【0069】
吸引ユニット20の吸引処理幅を広くとることができるため、吸引ユニット20を一定方向に移動して作業する場合に適している。
【0070】
図5は、吸引ユニットの噴射管の他の実施例を示す概略図であり、噴流が渦巻き流となるような構造を有するものである。
【0071】
(1)は、噴射管27内の出口付近に4枚羽根のプロペラ28が設けられたものである。本実施例では、該プロペラ28が固定されているが、回転するように設けられたものでも良い。
【0072】
(2)は、噴射管27の出口付近の内壁面に羽根状突起のフィン29を螺旋状に3枚取り付け、渦巻き流が発生するようにしたものである。
【0073】
上記のように、噴流に渦巻き流を発生させると、海底に付着した頑固な汚泥を遊離させることができる。
【0074】
図6は、吸引ユニットの角度調整装置の実施例を示す概略図である。(1)は、概略構造図であり、(2)は、角度調整動作を示す図である。
【0075】
吸引ユニット30の頂部の連結部31は、操作アーム32の先端の連結部33と支軸34で連結されており、回転自在となっている。該支軸34にはプーリー35が固定されて設けられており、操作アーム32の回転装置37に設けられたプーリー36との間に駆動ベルト38が設けられている。
【0076】
回転装置37側のプーリー36は、駆動モーターにより正逆両回転できるように制御されており、該駆動モーターの回転駆動により、吸引ユニット30の角度調整を行うことができる。
【0077】
また、回転装置37側のプーリー36をロックすると、操作アーム32を上下に移動しても吸引ユニット30の角度は絶えず一定に保たれるため、海底が傾斜している場合など、その海底の傾斜角度に一度調整することにより、操作アーム32を回転させても吸引ユニット30は絶えず海底の傾斜角度に維持されるため、移動の度に角度調整を行う必要がなく、作業を効率良く行うことができるようになる。
【0078】
【発明の効果】
請求項1に示すように構成されていると、噴射攪拌により、海底汚泥を確実に除去することができる。また、海上で処理するため、陸上までパイプを延長する必要がなく、ポンプも小型化できる。また、吸引ユニットを操作アームで自在に操作できるため、浮上式架台が近づけない浅瀬まで確実に吸引作業ができ、浮上式架台を停止させたままで作業ができるため、吸引処理後の確認をしながら作業ができるため、確実な汚泥浄化を行うことができる。
【0079】
請求項2は、海水を噴射するための噴射管と、海底汚泥を海水と共に吸上げるための吸引管とが設けられており、これらの配管は一体化され、2重構造となっており、内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっていることにより、配管を簡素化でき、小型化できる。また、中心に噴射し、周囲から吸引するため、吸引ユニットの内部で対流するため、規則的な拡散となり、汚泥を吸引しやすくなる。
【0080】
請求項3は、拡散防止用スカートが設けられていることにより、吸引ユニットの外部に汚泥が拡散することを防止することができる。また、海底の突起物などで引っ掛かることがないため、作業性が非常に良くなる。
【0081】
請求項4は、自在車輪を有する脚部が設けられていることにより、一定の高さが維持されるため、噴射管や吸引管に海底の突起物が当たり破損するなどの問題がなくなり、自在車輪のため、海底の突起物などによる引っ掛かりの問題がなくなるため、自由に吸引しながら移動作業を行うことができる。
【0082】
請求項5は、吸引ユニットの角度調整手段が設けられていることにより、海底の状況に応じて適切な作業を行うことができ、海底と吸引ユニットの下面との角度が合わないために外部へ汚泥が拡散してしまう問題を防止でき、汚泥の確実な吸引を行うことができる。
【0083】
請求項6は、吸引ユニットに浮力調整手段が設けられていることにより、吸引ユニットが軽くなり、操作アームの負荷が少なくなり、操作をスムースに行うことができるようになる。また、操作アームを浮上式架台の中心に設置する必要もなくなるため、浮上式架台を小型化できる。
【0084】
請求項7は、噴射管内の出口部に渦流発生手段が設けられていることにより、海底汚泥を確実に遊離させることができる。また、出口部に設けることにより、渦巻き流を効果的に海底に噴射できる。
【0085】
請求項8は、噴射管内の出口部に空気注入手段が設けられていることにより、噴流にバブリング効果を持たせることができ、このバブリング効果により海底汚泥を強力に遊離させることができる。
【0086】
以上に示したように、本発明によれば、海水浴場などの海底に堆積した汚染物である汚泥を効果的に攪拌遊離させ、分離浄化することができ、しかも小型で作業性が良く実用的な海底浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による海底浄化装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明による吸引ユニットの実施形態を示す概略図である。
【図3】本発明による吸引ユニットの構造を示す概略図である。
【図4】本発明による吸引ユニットの他の実施形態を示す概略図である。
【図5】本発明による吸引ユニットの噴射管の他の実施形態を示す概略図である。
【図6】本発明による吸引ユニットの角度調整手段の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
1 汚泥吸引システムの制御ユニット
2 操作アーム
3 浄化システム
4 浮上式架台
5 吸引ユニット(筒型タイプ)
9 エアーチャンバー
12 スカート
13 噴射管
14 吸引管
15 脚部
16 キャスター
18 空気ノズル
20 吸引ユニット(箱型タイプ)
23 噴射管
25 噴射筒
26 噴射口
24 吸引管
28 プロペラ
29 フィン
35、36 プーリー
38 駆動ベルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seabed purification apparatus for purifying a contaminated seabed, and more particularly to a seabed purification apparatus capable of sucking up pollutants such as sludge deposited on the seabed together with seawater and separating and purifying the pollutants on the sea. .
[0002]
[Prior art]
Every summer, many people gather at various beaches and enjoy swimming. However, as in any place where people gather, the sandy beaches and the sea are contaminated with garbage that is discharged there. In the case of beaches, the problem is mainly sandy beach waste and sludge caused by sea pollution.
[0003]
Conventionally, a device called a beach cleaner for separating empty cans and garbage mixed in a sandy beach has been developed.
[0004]
These have a drive wheel for sandy beaches such as a caterpillar type, and scrapes dust and the like together with the sandy beach with a conveyor, etc., and separates them with a magnet or a screen to return only the sand to the sandy beach. In addition, there is also a method in which the sand from which trash is separated is washed with water and then returned to the sandy beach.
[0005]
In both cases, purification treatment was carried out while running on the sandy land. For this reason, the sludge deposited on the sea floor could not be treated.
[0006]
Also disclosed is an amphibious work vehicle so that the waterside portion can be treated (Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-2527).
[0007]
In this amphibious vehicle, in addition to the land part, in the shallow part, it is possible to scrape and treat the seabed sludge with sand. However, since the sand on the seabed is scraped up by the conveyor, the sludge diffuses, and the sludge cannot be removed sufficiently.
[0008]
An apparatus that absorbs seabed sludge and purifies it at sea has also been developed. For example, in Japanese Patent Application No. 61-293328, an injection cylinder and a suction pipe are provided, and a bucket with a wheel having an open bottom surface is pulled by a ship to move the seabed, and seawater is sprayed on the seabed with an injection cylinder. Is suspended, and the sludge is sucked with a suction pipe to perform purification treatment on the ship.
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the sand beach purification work such as a beach can be performed sufficiently with a beach cleaner or the like, and the land portion can be sufficiently cleaned, and the sand is replaced.
[0009]
However, underwater pollution is hardly purified in a neglected state because of cost and lack of an effective purification device.
[0010]
In a conventional seabed purification device, a conveyor-type sampling device expands the contamination due to diffusion during sludge collection.
[0011]
Further, in the case of the suction type sampling device described above, a method of releasing sludge by seawater injection is used because the processing range is small only by suction and the work efficiency becomes very poor.
[0012]
This is because high pressure injection of seawater to the seabed improves sludge release from the seabed, but conversely, the diffusion becomes intense and there are many parts that diffuse out of the suction range, thus limiting the injection pressure. There is a need. Moreover, since it is towed from a ship, it cannot be used unless the sea bottom is in a flat state without protrusions.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to effectively purify sludge and the like deposited on the seabed in the sea such as a beach, and sprays seawater on the seabed. Submarine purification that can release sludge reliably and can absorb the sludge effectively without diffusing to the outside, and can effectively absorb sludge according to the conditions such as unevenness and inclination of the seabed. An object is to realize an apparatus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
[0015]
The sludge suction system is provided with a suction unit for sucking sludge liberated together with seawater while jetting and stirring seawater to the sea floor, and is installed floating on the sea. The suction unit and the offshore control unit are connected by an injection pipe and a suction pipe. Moreover, the sucked sludge seawater is transferred to the floating purification system from the suction pump of the control unit.
[0016]
The control unit and the floating purification system may be provided independently or may be provided together.
[0017]
The levitation purification system may be any system as long as it can remove and purify the sludge from the seawater containing the sucked sludge and can continuously float on the sea for treatment.
[0018]
For example, it may be a small ship or a dredger provided with a float or a chamber, and may be provided with a purifying means such as a filter type, a sedimentation layer type, or a centrifugal type.
[0019]
The operating arm may be any arm-like operating device that can freely move and operate the suction unit in the sea. For example, an extendable and retractable cylindrical arm is provided so as to be pivotable. The thing to which the suction unit was attached may be used.
[0020]
The leg portion may be any one that is attached to the suction unit, is maintained at a certain height from the seabed, and has wheels that can be freely changed in direction.
[0021]
For example, a plurality of columns having a fixed length may be fixed to the outer periphery of the suction unit, and a caster may be attached to the lower end thereof. Further, each leg portion may have a telescopic structure so that the height can be adjusted. The wheel is preferably wide enough not to be buried even in sand.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, in the sludge suction system, the suction unit is provided with an injection pipe for jetting seawater and a suction pipe for sucking seabed sludge together with seawater, and these pipes are integrated. The seabed purification apparatus is characterized in that it has a double structure, the inner cylinder is an injection pipe, and the outer cylinder is a suction pipe.
[0023]
The double pipe may be any pipe as long as the inner cylinder side is an injection pipe and the outer cylinder side is a suction pipe. For example, the inner cylinder may be cylindrical and the outer cylinder may be a rectangular column.
[0024]
Moreover, the injection | pouring part of an injection tube may spread in the shape of a tape, and what was provided with two or more by the shape of an elongate slit may be sufficient. The suction pipe portion of the suction pipe may be conically widened, or may be a box shape with an open lower surface.
[0025]
Since the periphery of the injection rod is a suction column, the sludge damaged by the injection is sucked before it diffuses outside.
[0026]
According to a third aspect of the present invention, in the above suction unit, a diffusion preventing skirt is provided for preventing the seabed sludge from diffusing outside the suction range of the suction unit due to the seawater injection of the injection pipe. It is a seabed purification device.
[0027]
The diffusion preventing skirt is provided for preventing the diffusion of sludge that has been spray-damaged, and may be any as long as it is provided so as to cover the periphery of the lower surface opening portion of the suction unit. The upper part of the rubber or resin sheet may be attached and covered on the outer periphery of the lower surface opening of the suction unit, and the lower part of the sheet may be in a free state.
[0029]
According to a fifth aspect of the present invention, in the above suction unit, an angle adjusting means for changing the suction direction of the seabed sludge according to the state of the seabed is provided.
[0030]
The angle adjusting means may be any one that can arbitrarily change the angle of the suction surface of the suction unit and can perform the suction operation while maintaining the state.
[0031]
For example, the injection pipe and suction pipe connected to the suction unit are flexible tubes, the tip of the operation arm and the upper part of the suction unit are connected by a rotatable support shaft, and the angle of the suction unit is controlled by wire operation from the operation arm. It may be one that can be adjusted.
[0032]
A sixth aspect of the present invention is the seabed purification apparatus, wherein the suction unit is provided with buoyancy adjusting means.
[0033]
The buoyancy adjusting means may be any means that can increase or weaken the buoyancy of the suction unit. For example, a float may be attached to the suction unit to increase the buoyancy, or an air chamber may be provided so that the buoyancy can be freely adjusted.
[0034]
According to a seventh aspect of the present invention, in the injection pipe for injecting seawater provided in the suction unit, vortex generating means is provided at an outlet portion in the injection pipe so that the jet becomes a spiral flow. It is a seabed purification device.
[0035]
The vortex generating means may be any one as long as the jet jetted from the jet pipe becomes a vortex. For example, a rotary blade may be provided at the outlet portion in the injection tube, or a fin may be attached spirally so that a vortex is generated on the inner surface of the outlet portion of the injection tube. The rotary blades and fins may be fixed to the injection pipe or may be rotatably attached.
[0036]
An eighth aspect of the present invention is a seabed purification apparatus, characterized in that, in an injection pipe for injecting seawater provided in the suction unit, an air injection means is provided at an outlet portion in the injection pipe.
[0037]
Any air injection means may be used as long as it can inject air into the injection pipe. For example, a thin nozzle that opens toward the outlet side in the injection pipe may be provided, and an air pipe may be connected to the nozzle.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in order to maintain the beautiful sea and to further develop the tourism industry, the Okinawa sea can be realized in recent years with the development of the tourism and leisure industry. Recognizing that there is an urgent need to develop a method for purifying the sea, we have developed a practical purification device for sludge in the underwater part of the beach.
[0039]
As a result of many trials and errors at the site, the sludge liberation by the jet stirring method, the pumping recovery by the suction method, and the ocean purification method by the floating purification equipment are most suitable for practical use in the purification method of the seabed part of the beach. And the invention has been completed.
[0040]
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a seabed purification apparatus according to the present invention, and shows that a purification process for a seabed portion of a shallow beach of a beach is performed using this apparatus.
[0041]
This submarine purification apparatus is composed of a levitated
[0042]
The
[0043]
Since the
[0044]
The
[0045]
In addition, the
[0046]
Moreover, the sludge suction operation of the surrounding seabed can be performed while the floating
[0047]
The
[0048]
In this embodiment, a purification system using a sedimentation tank is used. However, any system can be used as long as it can purify seawater by separating sludge such as centrifugal sludge separation or filtration separation.
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
Further, a plurality of rubber skirts 12 are attached to the outer peripheral portion of the lower surface open portion of the unit so as to surround the entire periphery. Moreover, the leg part 15 is provided in this unit, The
[0052]
An
[0053]
That is, as shown in FIG. 3 (2), the
[0054]
Further, a mesh filter 40 is provided so as to be inclined from the
[0055]
In FIG. 3 (3), an air nozzle 18 is provided in the
[0056]
The sludge purification work using this seabed purification apparatus will be described. The
[0057]
Here, the
[0058]
Here, large dust is removed through the mesh filter 40. The sludge that has passed through the mesh filter 40 further rises and reaches the suction pipe.
[0059]
Here, the sludge released by the suction pipe 14 is sucked together with the seawater. Since the skirt 12 covers the outer periphery of the lower surface of the
[0060]
In addition, sand and the like in the sludge that has risen as a result of diffusion and free fall naturally during the rise, and fall to the seabed from the drain hole in the outer periphery of the mesh filter 40.
[0061]
While continuing to suck the sludge, the
[0062]
In addition, even when there are protrusions such as rocks on the sea floor 10, casters 12 that can freely change the direction are attached to the legs 15, and the lower part of the
[0063]
The sludge seawater sucked up by the suction pipe 14 passes through the
[0064]
FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the suction unit, (1) is an external perspective view, (2) is a cross-sectional view of the AA section, and (3) is B- It is sectional drawing of the B section.
[0065]
This suction unit 20 is a box-type suction unit. Similar to the
[0066]
At the top of the suction unit 20 main body, a double tubular injection pipe 23 (inner side) and a suction pipe 24 (outer side) are provided.
[0067]
An
[0068]
In this suction unit 20, high-pressure seawater is jetted from a large number of jet ports 26 of the
[0069]
Since the suction processing width of the suction unit 20 can be widened, the suction unit 20 is suitable for working while moving in a certain direction.
[0070]
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the injection pipe of the suction unit, and has a structure in which the jet becomes a spiral flow.
[0071]
In (1), a four-
[0072]
(2) is one in which three fins 29 with blade-like protrusions are spirally attached to the inner wall surface near the outlet of the
[0073]
As described above, when a swirl is generated in the jet, stubborn sludge adhering to the seabed can be released.
[0074]
FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of the angle adjusting device of the suction unit. (1) is a schematic structural diagram, and (2) is a diagram showing an angle adjustment operation.
[0075]
The connecting portion 31 at the top of the
[0076]
The
[0077]
Further, when the
[0078]
【The invention's effect】
If comprised as shown in
[0079]
[0080]
[0081]
According to the fourth aspect of the present invention, since the leg portion having the universal wheel is provided, the fixed height is maintained, so that there is no problem that the projection on the seabed hits the spray pipe or the suction pipe, and the problem is free. Since it is a wheel, there is no problem of being caught by the projections on the seabed, so the moving operation can be performed while freely sucking.
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, since the suction unit angle adjusting means is provided, an appropriate operation can be performed according to the condition of the seabed, and the angle between the seabed and the lower surface of the suction unit does not match. The problem that the sludge is diffused can be prevented, and the sludge can be surely sucked.
[0083]
According to the sixth aspect, since the buoyancy adjusting means is provided in the suction unit, the suction unit becomes lighter, the load on the operation arm is reduced, and the operation can be performed smoothly. In addition, since it is not necessary to install the operation arm at the center of the floating cradle, the floating cradle can be downsized.
[0084]
According to the seventh aspect of the present invention, the submarine sludge can be surely released by providing the eddy current generating means at the outlet portion in the injection pipe. Moreover, by providing in an exit part, a swirl flow can be effectively injected to the seabed.
[0085]
According to the eighth aspect of the present invention, the air injection means is provided at the outlet portion in the injection pipe, so that the jet flow can have a bubbling effect, and the seabed sludge can be strongly released by this bubbling effect.
[0086]
As described above, according to the present invention, the sludge, which is a contaminant deposited on the seabed such as a beach, can be effectively agitated and separated, separated and purified, and it is small in size, has good workability and is practical. A seabed purification apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a seabed purification apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a suction unit according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing the structure of a suction unit according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the suction unit according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the injection pipe of the suction unit according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of the angle adjusting means of the suction unit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Sludge suction
9 Air chamber 12
23
Claims (7)
噴射攪拌しながら海底汚泥を吸上げるための汚泥吸引システムと、
吸上げた汚泥を海上で浄化処理するための浮上式浄化システムと、
該汚泥吸引システムの噴射攪拌部及び汚泥吸込部である吸引ユニットを海中で自在に移動操作するための操作アームと
で構成され、
該吸引ユニットにおいて、吸引管の吸込ロが海底より一定の距離に維持されながら移動することができるように、車輪を有する脚部が設けられており、該車輪は、進行方向が自在に変る回転支軸を有することを特徴とする海底浄化装置。In the seabed purification equipment that pumps up the seabed sludge and purifies it,
A sludge suction system for sucking up seabed sludge while spraying and stirring;
A floating purification system to purify the sucked sludge at sea,
An operation arm for freely moving and operating a suction unit which is a jet stirring unit and a sludge suction unit of the sludge suction system in the sea ,
In the suction unit, a leg portion having wheels is provided so that the suction pipe of the suction pipe can be moved while being maintained at a certain distance from the seabed, and the wheel rotates so that the traveling direction can be freely changed. A seabed purification apparatus having a support shaft .
これらの配管は一体化され、2重構造となっており、
内筒が噴射管であり、外筒が吸引管となっていることを特徴とする請求項1の項に記載の海底浄化装置。In the sludge suction system, the suction unit is provided with an injection pipe for jetting seawater and a suction pipe for sucking up the seabed sludge together with seawater.
These pipes are integrated into a double structure,
2. The seabed purification apparatus according to claim 1, wherein the inner cylinder is an injection pipe and the outer cylinder is a suction pipe.
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