JP4132210B2 - 河川、湖沼、海洋の浄化方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、底面にヘドロや凝集沈降物等が堆積した河川、湖沼、海洋の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、その底面にヘドロの堆積した河川、湖沼、海洋の浄化は困難な問題であり、例えば、地上から、または湖面、川面、海面に浮かべた船等で浚渫し、地上または船上で脱水、不溶化、固化等の処理を行い、生じた処理土は埋め立てに用いたり、あるいは元の湖底等に戻したりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来行われていた浄化方法は、いずれも部分浄化法であり、効率が良くない浄化法であった。また、浚渫を行う場合も、河川、湖沼、海洋の周囲が汚染され、観光地等においては好ましくない処理法であり、さらに浚渫した大量のヘドロ等の受け場所の確保や、その処理法にも難点があった。すなわち、浚渫したヘドロ等は、通常天日乾燥されるため、巨大な敷地が必要となる上、腐敗臭等で環境公害も引き起こしていた。
【０００４】
また、広大な処理面積を部分的に処理するため、せっかく浄化した水も、全体が浄化されるまでに再汚染されるため、それを防ぐには巨大な設備が必要であった。すなわち、高い経費を掛け繰り返し同じ処理を広範囲の場所で毎年処理していたのが実情であった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上記に鑑み、
（ｉ）大きな河川、湖沼、海洋でもコンパクトな施設で効果的かつ経済的な浚渫、浄化を行えること、
（ii）浚渫、浄化する過程で河川、湖沼、海洋全体の汚染を防ぐこと、
（iii）回収処理すべきヘドロ量の削減と、天日乾燥等の場合の悪臭発生の防止とを図ること、
（ｉｖ）毎年同じ処理での膨大な経費の投資の繰り返しを避けること、
を可能とする河川、湖沼、海洋の浄化方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記の手段により上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の河川、湖沼、海洋の浄化方法は、
（イ）浄化すべき河川、湖沼、海洋の底面に、上下に面を有さないピット壁用函体を、その上端が水没しない程度に埋め込む工程と、
（ロ）埋め込んだピット壁用函体内部の河川、湖沼、海洋底面を掘削し、発生する泥水を外部に排出する工程と、
（ハ）掘削終了後、ピット壁用函体の上端を河川、湖沼、海洋の底面以下まで埋め込み、埋め込まれた函体により囲まれた函体ピットを形成する工程と、
（ニ）函体ピットより吸引した水を函体ピット外で放流し、その水流で河川、湖沼、海洋の底面に滞留したヘドロ等を函体ピット内に回収する工程と、
（ホ）函体ピット内に回収したヘドロ等を函体ピット外へ搬出する工程と、
からなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の浄化方法においては、前記工程（ハ）に代え、掘削終了後、ピット壁用函体の上端の、河川、湖沼、海洋の底面付近の位置に穴を開け、函体ピットを形成する工程とすることができる。
【０００９】
また、必要に応じて、前記工程（ホ）において、函体ピット内に回収したヘドロ等を曝気処理した後、函体ピット外へ搬出してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の河川、湖沼、海洋の浄化方法の一実施の形態は、次の通りである。
先ず、工程（イ）において、浄化すべき河川、湖沼、海洋の底面に、上下に面を有さないピット壁用函体を、その上端が水没しない程度に埋め込み、ヘドロや凝集沈降物を回収する函体ピットを構築する。
【００１１】
次に、工程（ロ）において、前記工程で埋め込んだ函体内部の河川、湖沼、海洋底面を掘削し、発生する泥水を外部に排出する。この際、掘削した土砂で周囲や、川下に汚染が広がらないようにするため、地上で構築したピット壁用函体をアンカージャッキ構造を用いるなどして埋め込む。掘削した土砂は地上に排出する。ピット壁用函体の高さ（深さ）は、少なくとも河川、湖沼、海洋の水深プラス函体ピット（河川、湖沼、海洋の底面よりの深さ）以上とする。
【００１２】
函体の大きさは、例えば、幅は通常の河川では川幅一杯とし、また大きな河川は湖沼や海洋と同様に函体内で水中掘削が可能な適度な大きさとし、そのピット容量は、函体ピット内で隔離して浄化する部分のヘドロ等を適度に回収可能な容積とする。
【００１３】
また、アンカージャッキ構造を用いるなどによるピット壁用函体の埋め込みは、函体内の底部の川底等を掘削し、ピットを構築しても、鉄砲水を受けない程度の埋め込みとする。そのため、水深が深く函体の長さが不足する場合には、河川上、湖沼上、海洋上で函体を継足してもよい。また、函体に耐食性や所定の強度等、補強が必要なら、函体内部の周囲にコンクリート補強等の処置をしてから掘削ピットを完成させてもよい。
【００１４】
次に、掘削終了後は、工程（ハ）において、函体の上端を河川、湖沼、海洋の底面以下の位置に達するまで埋め込み、函体ピットを構築する。あるいはまた、函体を押し込まずに、函体の、河川、湖沼、海洋の底面の位置に穴を開け、河川、湖沼、海洋の底面に留まり流れて来るヘドロや凝集沈降物が、その穴を介して函体ピットに落ち込み回収できるようにする。この際、予め函体の、河川、湖沼、海洋の底面に位置する穴に取り外し可能な蓋を設けておいてもよく、函体ピット構築後に蓋を開き、次の工程（ニ）においてヘドロ等の落ち込み及び流出を行わしめる。
【００１５】
工程（ニ）においては、函体ピットより吸引した水を函体ピット外で放流し、その水流で河川、湖沼、海洋の底面に滞留したヘドロ等を函体ピット内に回収する。河川が狭い場合は、一方の岸から他方の岸にわたり１個の函体を埋め込み、函体ピット内から吸引した水を該ピットの上流へ放流し、凝集剤を添加するなどして浮遊アオコ等も巻き込んで形成沈降したヘドロのフロック等が函体ピットより下流に流れないように、当該函体ピットで回収することが好ましい。
【００１６】
一方、川幅の広い場合、または湖沼や海洋の場合は、仮設組立式隔離壁を構築し、浄化中、浄化済部分、未浄化部分とに区分し、その遮蔽壁を組立、移動しながら浚渫、浄化を続け、浄化後はその隔離壁を外すことにより、効率的に広範囲の浄化を行うことができる。
【００１７】
次に、工程（ホ）において、函体ピット内に回収したヘドロや沈降物を函体ピット外へ搬出する。好ましくは、函体ピットに回収したヘドロや沈降物の量を減らすために、また、地上に回収した場合の腐敗悪臭を除くために、函体ピット内に導入した曝気設備でヘドロ等を曝気処理した後、函体ピット外へ搬出する。その際、好気性微生物を添加してもよい。曝気動力源は、間欠的な風力、光、水流等とすることができ、攪拌羽巻き込み式曝気でもよい。
【００１８】
溜めて曝気処理したヘドロや沈降物は地上に搬出し、堆肥化したり、セメント等に混ぜて処理をする。上述の一連の浄化処理の後においても、函体ピットより汲み上げる水の放水により水流を起こさせることで、浄化の状態を維持することができる。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
先ず、川幅の狭い河川の浄化の場合について述べる。
図１に示すように、両岸５の間の川幅にわたり函体１を適度の間隔で、その上端が水没しない程度に河川に埋め込み、次いでその内部を掘削し、発生する泥水を外部に排出する。
【００２０】
掘削終了後、函体の上端を河川の底面以下まで埋め込み、函体ピットを構築する。次いで、函体ピット内の水をポンプ２で汲み上げ、汲み上げた水を函体ピット外部へ川上から放流管の先端３により放流し、その水流、水圧を活用して、沈降したヘドロ等を川下に移動させ函体ピット内に回収する。必要な場合は凝集剤を添加し、さらに必要なら川底のヘドロも巻き込むように機械的攪拌も加え、浮遊物（アオコ等）を凝集沈降させる。また、必要に応じて、放流管の先端３は船等で移動させてもよい。なお、ここで行う函体ピットからの水の汲み上げと放流とを浄化後も続ければ、再汚染は長期にわたり防ぐことができる。
【００２１】
函体ピット内に導入した曝気装置４でヘドロ等を曝気処理した後、処理されたヘドロフロックはある程度溜まってから地上に汲み上げ、地上で堆肥化したり、セメント等に混ぜるなどして処理する。
【００２２】
函体１の具体的埋設法およびその後の工程を、図２を参照して以下に説明する。
先ず、図２の（イ）に示すように、アンカー６を川底に打ち込み、ワイヤー７に固定金具８を取り付け、ジャッキ９で押し上げることにより函体１が逆に埋め込まれるようにする。即ち、固定金具８を函体１に固定することにより、ジャッキ力を受け、ワイヤーを牽引し、函体１を埋め込むことができる。次に、ワイヤー固定金具７を下に移し、同様な操作を繰り返すことで函体１を川底に埋めて行く。
【００２３】
１個の函体１では、その上端が水没するようであれば、河川上で函体を継ぎ足し、その上端が水没しないようにする。上述のようにして、圧入埋設を続け、函体１の内部を掘削しても底が割れ鉄砲水が吹き出さない程度に埋設した後、圧入埋設を止め、函体１の底部の掘削を始める。掘削された土砂は地上に汲み出す。函体ピットが構築された後、耐久性等を考慮して強度を上げるため、函体ピットの壁をコンクリート等で補強してもよい。
【００２４】
次いで、河川の底のヘドロ１１が函体ピット内から回収できるようにするために、図２の（ロ）に示すように、函体１の上部先端が川底１３に達するまで埋め込む。図示する例では、ピット内に導入した曝気装置４の曝気管先端１４からヘドロ１１を曝気処理している。
【００２５】
あるいはまた、図２の（ハ）に示すように、函体１の川底１３の位置の壁に穴１０を開ける。この穴１０は、予め取り外し可能な蓋構造にしておいて、それを取り外してもよい。図示する例では、ピット内に導入した曝気装置４の曝気管先端１４からヘドロ１１を曝気処理しながら、ピット内の水をポンプ２で汲み上げ、汲み上げた水を函体ピット外部へ川上から放流管の先端３により放流している。この放流による水圧を活用して、沈降したヘドロ２を函体ピット内に回収する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の河川、湖沼、海洋の浄化方法においては、以下の効果を奏するものである。
▲１▼巨大な河川、湖沼、海洋の浚渫、浄化を行う場合でも、分割浄化による方法で小型の処理設備にて効率的にかつ経済的に処理を行うことができる。
▲２▼部分浚渫および浄化法にて、周辺を汚染させずに河川、湖沼、海洋の浄化を行うことができる。また、天日乾燥等の場合の悪臭の発生を防止することができる。
▲３▼回収処理すべきヘドロ量の削減で、搬出運賃、１回の処理費用、毎年繰り返し処理による処理費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における河川浄化の場合の平面図である。
【図２】本発明における函体の埋設の仕方および埋設後の状態を示しす説明図である。
【符号の説明】
１ ピット壁用函体
２ ポンプ
３ 放流管の先端
４ 曝気装置
５ 岸
６ アンカー
７ ワイヤー
８ 固定金具
９ ジャッキ
１０ 穴
１１ ヘドロ、沈降凝集フロック等
１２ 水面
１３ 河川底
１４ 曝気管先端

Claims (3)

1. 河川、湖沼、海洋の浄化方法において、
   （イ）浄化すべき河川、湖沼、海洋の底面に、上下に面を有さないピット壁用函体を、その上端が水没しない程度に埋め込む工程と、
   （ロ）埋め込んだピット壁用函体内部の河川、湖沼、海洋底面を掘削し、発生する泥水を外部に排出する工程と、
   （ハ）掘削終了後、ピット壁用函体の上端を河川、湖沼、海洋の底面以下まで埋め込み、埋め込まれた函体により囲まれたピットを形成する工程と、
   （ニ）函体ピットより吸引した水を函体ピット外で放流し、その水流で河川、湖沼、海洋の底面に滞留したヘドロ等を函体ピット内に回収する工程と、
   （ホ）函体ピット内に回収したヘドロ等を函体ピット外へ搬出する工程と、
   からなることを特徴とする河川、湖沼、海洋の浄化方法。
2. 前記工程（ハ）に代え、掘削終了後、ピット壁用函体の、上端を河川、湖沼、海洋の底面付近の位置に穴を開け、函体ピットを形成する工程とする請求項１記載の浄化方法。
3. 前記工程（ホ）において、函体ピット内に回収したヘドロ等を曝気処理した後、函体ピット外へ搬出する請求項１または２記載の浄化方法。

Images