JP4242616B2

JP4242616B2 - 水域浄化方法

Info

Publication number: JP4242616B2
Application number: JP2002247524A
Authority: JP
Inventors: 伸一武田; 隆小日向; 隆酒井; 晃相澤
Original assignee: 株式会社福田組
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP2004082002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼等の水域を浄化するための水域浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
閉鎖性水域である例えば湖沼，ダム湖，閉鎖海岸の多くは、自然に負荷をかける生活の急速な進展に伴い汚濁が進行しており、その対策は遅々として進んでいない。
【０００３】
特に、汚濁物質が蓄積され易い下流域にあたる湖沼では、生活排水や畜産し尿等が湖沼に流入し、該湖沼が富栄養化されて汚濁し、これにより、この湖沼の底部に汚泥が沈殿する。そして、この汚泥から有機物，窒素，リン等の汚濁物質が溶出して前記湖沼の富栄養化が進行し、よって、悪臭や水質汚染やプランクトンが大量に発生する原因となり、利水，水資源面に多大な影響が生じてきている。
【０００４】
そこで、従来は、汚濁の原因である湖沼の底部に沈殿した汚泥を該湖沼から除去する水域浄化方法が行われていた。
【０００５】
具体的には、浚渫船に備えたクラムシェルにより湖沼の底部から汚泥を採取し、該採取した汚泥を沿岸に設けた貯溜ピットに運び、該貯溜ピットでこの汚泥に土壌改良材を添加して土壌改質を行い、その後に、ダンプ等で投棄場まで運んで投棄埋立てしていた。
【０００６】
しかしながら、近年、この汚泥を投棄する投棄場の確保が容易ではなく、特に作業現場の近くに投棄場を確保することが極めて困難であるという問題点がある。
【０００７】
また、湖沼の底部に溜まった汚泥を採取して沿岸まで運び貯溜した後、この汚泥を、更に投棄場まで運んで投棄埋め立てる必要があるため、作業に極めて手間がかかる問題点がある。
【０００８】
また、湖沼の底部に溜まった汚泥を投棄場まで運び投棄埋め立てするまでには、運搬車等を用いる必要があり、更にこの運搬車等を動かす燃料等を考慮すると極めてコスト高となってしまう問題点がある。
【０００９】
そこで、湖沼の底部から汚泥を採取し、該汚泥を投棄場に投棄埋立てする湖沼の浄化方法ではなく、湖沼等の底部の汚泥に吸着作用を有するゼオライトを敷設する湖沼の浄化方法がある。
【００１０】
この方法によれば、湖沼の底部に溜まった汚泥上に敷設したゼオライトが、該ゼオライトの吸着作用により前記汚泥及び水中に含まれる汚濁物質を吸着し、これにより、湖沼の底部及び水中から汚濁物質が除去され、湖沼を浄化することができる。
【００１１】
また、汚泥上に敷設するゼオライトは、該汚泥に所謂蓋をするかたちとなるため、汚泥から汚濁物質が水中に溶出することが阻止され、この点においても、湖沼を浄化することができる。
【００１２】
また、この方法は、湖沼の底部の汚泥上にゼオライトを単に敷設するだけのため簡易に実現することができる。
【００１３】
また、この方法は、汚泥を投棄埋立てしないため、投棄場を確保する必要がなく、また、汚泥を陸上に上げる必要もないため、簡易且つコスト安に実現することができる。
【００１４】
ところで、汚泥上に敷設するゼオライトの吸着能力には限界がある。
【００１５】
従って、ゼオライトの吸着能力の限界以上に湖沼の底部に汚濁物質が溜まってしまった場合には、該汚濁物質を吸着することができず、よって、この方法は該湖沼を浄化するのに限界があるという欠点がある。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、水域を限界なく浄化でき、その上、簡易且つコスト安で水域を浄化できる極めて実用性に秀れる水域浄化方法を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１８】
富栄養化された湖沼，ダム湖，閉鎖海岸等の水域１を浄化する方法であって、前記水域１の底部に設けた区画体５で該水域１の一部を区画した区画部６に、前記水域１の底泥２を充填し、この底泥２上にゼオライトを敷設して該底泥２に含まれる過剰な栄養分を吸収するゼオライト層３を形成し、このゼオライト層３上で植物４を該ゼオライト層３中に吸収された栄養分により植生し、この植物４が摂取した分の前記栄養分を前記底泥２からゼオライト層３に補充し、この繰り返しにより前記水域１を浄化することを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００１９】
また、請求項１記載の水域浄化方法において、前記ゼオライト層３として、前記ゼオライトに汚泥を混合したゼオライト混合物から成るゼオライト層３を採用したことを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２０】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記水域１の前記底泥２上に前記ゼオライトを敷設する前に、前記底泥２上に前記植物４の苗や地下茎や種子を混合した植生土壌９を敷設し、この植生土壌９上に前記ゼオライトを敷設して前記ゼオライト層３を形成することを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２１】
また、請求項３記載の水域浄化方法において、前記植物４の種子として、ヨシ，ガマ，マコモ，フトイ，コウホネ，オランダガラシ若しくはオオフサモの種子を採用したことを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２２】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画体５として、前記ゼオライトをブロック状としたゼオライトブロックを採用したことを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２３】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画部６と残余の前記水域１とを前記ゼオライト層３の上方位置において通水可能に連通せしめることで該区画部６を湿地帯とすることを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２４】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画部６に前記水域１の前記底泥２を充填する際、所定厚さに前記底泥２を充填した後、この底泥２上に前記ゼオライトを敷設してゼオライト層７を形成し、続いて、このゼオライト層７上に所定厚さに前記底泥２を充填し、更に、この底泥２上に前記ゼオライトを敷設して該底泥２上に前記ゼオライト層３を形成することを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２５】
また、請求項７記載の水域浄化方法において、前記底泥２と前記ゼオライト層７との間に透水シート８を敷設することを特徴とする水域浄化方法に係るものである。
【００２６】
【発明の作用及び効果】
底泥２上に敷設したゼオライト層３を形成するゼオライトが、該底泥２に含まれる過剰な栄養分を吸着するため、底泥２から水質汚濁等の原因となる栄養分を吸着除去して水域１を浄化できることになる。
【００２７】
また、ゼオライト層３上で植生される植物４は、ゼオライトが吸着した栄養分を栄養源として摂取し成長することになる。
【００２８】
即ち、ゼオライト層３を形成するゼオライトが底泥２から吸着した過剰な栄養分は、該ゼオライトの吸着能力が限界に達する前に、植物４の栄養源として該植物４に摂取されるため、底泥２の過剰な栄養分はゼオライト層３を介して植物４により繰り返し除去されることになる。
【００２９】
従って、本発明のゼオライト層３を形成するゼオライトは、所謂半永久的に底泥２に含まれる栄養分を吸着し続けることができ、また、この吸着された栄養分は植物４が栄養源として摂取し続けるため、底泥２の過剰な栄養分を限界なく吸収して除去できることになり、よって、所定水域を半永久的に浄化し続けることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の第一実施例，図５は第二実施例，図６，図７は第三実施例，図８は第四実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００３１】
第一実施例
第一実施例は、湖１の汚濁の大きな原因である該湖１の底部に堆積する底泥２に含まれる過剰な栄養分（有機物，窒素，リン等）を該底泥２から除去することで、湖１を浄化するものである。
【００３２】
先ず、閉鎖水域１である湖１の湖岸部に、鋼矢板５（区画体５）を該鋼矢板５の下部を該湖１の底部に突きさした状態で立設せしめ、この鋼矢板５により前記湖１の湖岸部を区画する。尚、本実施例では湖１の湖岸部を鋼矢板５により区画したが、例えば湖１の中央部を鋼矢板で区画しても良い。
【００３３】
また、鋼矢板５は、上部が湖面から突出するように設けられている。
【００３４】
即ち、前記湖岸部を鋼矢板５により、該湖岸部の水が湖岸部外の水と通水不可能となるように所定形状に区画し該湖１に区画部６を形成する。
【００３５】
この区画部６は、鋼矢板５と湖１の湖岸とで構成されることになる。
【００３６】
続いて、区画部６内の湖水を排水ポンプ10により区画部６外へ排水する。この排水は、鋼矢板５が、区画部６内と区画部６外との水圧差によって倒れることがない範囲において、できる限り多量に排水するように行う。
【００３７】
続いて、この湖１の区画部６外の底部に堆積している底泥２を取り出して区画部６内へ導入する。
【００３８】
この区画部６外の湖１の底部からの底泥２の取り出し及び区画部６内への底泥２の導入は、浚渫船に設けたクラムシェルにより行う。
【００３９】
また、区画部６内への底泥２の導入は、該区画部６に予め存在する湖水及び底泥２を導入した際に一緒に流入した湖水を除去しつつ行う。即ち、区画部６内に底泥２を一気に一杯になるまで導入するのではなく、区画部６内の湖水が過剰となった時点で底泥２の導入を一旦中断し、該過剰な湖水を排水ポンプ10により区画部６外へ排水した後に再び区画部６内へ底泥２を導入する。
【００４０】
また、前記区画部６内に底泥２を導入する際、この底泥２に凝集剤を添加して該底泥２を沈殿させる。尚、この際、底泥２は自然沈降により沈殿させても良い。
【００４１】
続いて、凝集沈殿した底泥２上に溜まった湖水を排水ポンプ10により可能な限り排水する（図１参照）。底泥２上に溜まった湖水を区画部６外へ排出した後、再び浚渫船のクラムシェルにより、区画部６内へ底泥２を充填する。そして、区画部６内の湖水が多量となった時点で底泥２の導入を一旦中断し、再び底泥２に凝集剤を添加して前記底泥２を凝集沈殿させ、この底泥２上に溜まった湖水を排水ポンプ10により区画部６外に排出する。
【００４２】
この区画部６内への底泥２の導入と該区画部６内からの湖水の排出を繰り返しながら、区画部６内に過剰な栄養分を含んだ底泥２を湖１の水面近くまで導入していく。この際、底泥２の導入は湖沼の水面よりも若干低い位置までとする。
【００４３】
続いて、図２に図示したように、区画部６内に導入した底泥２上に、予め植物４の種子を混合した植生土壌９を敷設する。尚、第一実施例では、植生土壌９として植物４の種子を混合した土壌を敷設したが、この植物４の種子に替えて植物の苗や地下茎を混合しても良い。
【００４４】
また、植物４の種子としては、湿性植物の種子、例えばヨシ，ガマ，マコモ，フトイ，コウホネ，オランダガラシ，オオフサモ等の抽水植物の種子を採用すると良い。
【００４５】
続いて、図３に図示したように、この植生土壌９上にゼオライトを敷設することでゼオライト層３を形成する。尚、ゼオライトを単体として用いてゼオライト層３を形成する以外にも、採取した底泥２にゼオライトを５０％（体積）以上混合したものを敷設してゼオライト層３を形成しても良い。
【００４６】
続いて、ゼオライト層３を所定期間放置して該ゼオライト層３をある程度乾燥せしめる。
【００４７】
続いて、鋼矢板５の上端部を切断して区画部６内と区画部６外とを通水せしめる。
【００４８】
この通水により、区画部６内の植生土壌９に水分が供給され、該植生土壌９の種子等の生育が促進される。これにより、ゼオライト層３上で植物４が良好に植生されて区画部６内が人工の湿地帯（緑化湿地帯）となる。
【００４９】
以上の第一実施例によれば、ゼオライト層３を形成するゼオライトが、該ゼオライト層３の下方にある底泥２に含まれ水質汚染の原因となっている過剰な栄養分（有機物，窒素，リン等）を植生土壌９を介して吸着するため、底泥２から該過剰な栄養分が除去されることになる。また、ゼオライト層３を形成するゼオライトは、区画部６外の湖水中に含まれる水質汚染の原因となる過剰な栄養分をも吸着するため、該湖水中から過剰な栄養分が除去されることになる。
【００５０】
更に、ゼオライトが底泥２や湖水中から吸着した栄養分は、植生土壌９から発生してゼオライト層３上に成長する植物４が栄養源（肥料）として摂取することで除去されることになる。
【００５１】
また、前記植物４が摂取した栄養分の分は、底泥２や湖水中から再びゼオライト層３に補充されることになる。
【００５２】
即ち、ゼオライト層３が、底泥２から栄養分を吸着する吸着能力が限界に達する前に、この栄養分を植物４が摂取して該植物４の成長に使用し、この植物４が摂取して除去した分の栄養分が底泥２や湖水中から再びゼオライト層３に補充されることから、この繰り返しによって半永久的に底泥２や湖水中から過剰な栄養分が除去し続けられることになる。
【００５３】
また、ゼオライト層３を形成するゼオライトは、該ゼオライト層３の下方にある底泥２にたとえ人体に悪影響を及ぼし得る重金属が含まれていても、この重金属も植生土壌９を介して吸着できるため、底泥２及び湖水中から該重金属が除去されることになる。
【００５４】
また、ゼオライト層３を形成するゼオライトは、たとえ湖水中に前記重金属が含まれていても、この重金属も吸着できるため、該湖水中から該重金属が除去されることになる。
【００５５】
更に、このゼオライトが吸着した重金属は、植生土壌９から発生してゼオライト層３上に成長する植物４に、前述の過剰な栄養分と共に摂取されることで該ゼオライトから除去されることになる。
【００５６】
即ち、底泥２や湖水中に含まれていた重金属は、植物４に摂取されて蓄積されることになり、この植物４がある程度生育した時点において該植物４を刈り取ることで、該底泥２や湖水から（湖１から）重金属を除去できることになる。
【００５７】
また、この際、例えば植物４を刈り取る前に該植物４が区画部６内に落とした種子（若しくは、植物４を刈り取った後に植生土壌９に残存した地下茎）等により、植物４がゼオライト層３上で植生され続けることで、前述の過剰な栄養分と同様、該湖１から重金属を半永久的に除去し続けられることになる。
【００５８】
第一実施例は上述のようにするから、湖１の底部に堆積する底泥２や湖水から水質汚染の原因となる過剰な栄養分（有機物，窒素，リン等）を半永久的に除去し続けることができ、これにより、湖１を良好に浄化することができる。
【００５９】
即ち、ゼオライト層３を形成するゼオライトが底泥２や湖水から吸着した過剰な栄養分は、該ゼオライトの吸着能力が限界に達する前にゼオライト層３上で植生される植物４の栄養源として該植物４に摂取されて除去され、この植物４が摂取して除去した分の栄養分は、底泥２や湖水から再びゼオライト層３に補充されるため、この繰り返しによって半永久的に過剰な栄養分を吸着し続け、湖１を浄化することができる。
【００６０】
また、ゼオライト層３は、植生土壌９を介して底泥２に蓋をする形で敷設されるため、該底泥２からゼオライト層３上の湖水中に過剰な栄養分が溶出することを防止することができる。また、底泥２に含まれる過剰な栄養分（有機物，窒素，リン等）が湖水に溶出することを防止できるため、該過剰な栄養分が湖水中に溶出することによって、湖水中に生息する生物の生存が阻害されることがない。
【００６１】
また、ゼオライト層３は、植生土壌９を介して底泥２に蓋をする形で敷設されるため、底泥２に含まれる過剰な栄養分により発生する臭いの発生を抑制することができる。
【００６２】
また、区画部６内と区画部６外とが通水可能であるため、区画部６外の湖水中に溶け込んでいる過剰な栄養分も、ゼオライトの吸着作用及び植物４の栄養源としての摂取によって良好に吸着され除去される。
【００６３】
また、湖１の底部に堆積する底泥２や湖水中から人体に悪影響を及ぼすとされる重金属を半永久的に除去し続けることができる。
【００６４】
また、第一実施例は、湖１の湖岸部に鋼矢板５を立設することで区画部６を形成し、該区画部６内に人工の湿地帯を形成することで行われるため、従来のように、底泥を投棄するための投棄場所を確保する必要がなく容易且つコスト安に湖１の浄化を行うことができる。
【００６５】
また、湖１の湖岸部に鋼矢板５を立設することで形成した区画部６に導入する底泥２は、同じ湖１の底部から取り出した底泥２であるため、第一実施例の水域浄化方法を行うことで該湖１の生態系に悪影響を与えることはない。
【００６６】
更に、湖１の底部から取り出した底泥２を該湖の浜辺に圧送して貯溜したり、該貯溜した底泥２を投棄場所に運搬する必要がないため、大掛かりな装置や運搬車等の重機を用意する必要がなく、これにより、更にコスト安に湖１の浄化を行うことができる。
【００６７】
また、第一実施例の水域浄化方法は、区画部６内に底泥２を導入し、該導入した底泥２の上に前記植生土壌９を敷設し、該植生土壌９の上にゼオライトを敷設するだけで実現できるため、時間をかけずにスピィーディに行うことができる。
【００６８】
また、区画部６は、鋼矢板５により区画されているため、該区画部６内への土壌の流入を防止することができ、これにより、植生土壌９上に敷設されたゼオライトが埋没してしまうこともない。
【００６９】
また、水質汚染の原因物質である過剰な栄養分は、ゼオライト層３のゼオライトの吸着作用と、植物４の栄養源としての摂取により、相乗的に除去されるため、スピィーディに除去することができる。
【００７０】
また、人体に悪影響を与えるとされる重金属も、ゼオライト層３のゼオライトの吸着作用と植物４の摂取により、相乗的に除去されるため、スピィーディに除去することができる。
【００７１】
また、湖１の一部に人工の湿地帯を形成することで、ビオトープ（植物の植生帯）を創出することができる。
【００７２】
また、区画部６内に人工ではあるが湿地帯を形成するため、生態系の改善を期待することができる。
【００７３】
尚、第一実施例では、湖岸部を区画する区画体５として鋼矢板５を採用したが、ゼオライト混入布団籠やゼオライトブロック（即ち、ゼオライト混入コンクリートブロック）、二重以上の矢板の間にゼオライトを混入させることで形成された区画層等を採用しても良い。
【００７４】
また、ゼオライト上で植生する植物４を定期的に刈り込むことで栄養分の吸収力を高め、これにより、ゼオライトからより良好に栄養分と重金属とを吸着できるようにしても良い。
【００７５】
第二実施例
第二実施例は、第一実施例と同様に、閉鎖水域１である湖１の湖岸部に人工の湿地帯を形成するもので、湖１の底泥２や湖水に含まれる水質汚濁の原因となる過剰な栄養分を除去することで該湖１の浄化を行うものである。
【００７６】
第二実施例では、図５に示すように、湖１の底部にゼオライトをブロック状としたゼオライトブロック５（区画体５）を設置し、該湖１の湖岸部に区画部６を形成する。
【００７７】
具体的には、湖岸部に所定大きさのゼオライトブロック５を複数積み重ね、係止金具（図示省略）で夫々のゼオライトブロック５を係止することで、湖１の一部を区画し区画部６を形成する。
【００７８】
また、このゼオライトブロック５は、上部が水面から突出する高さまで積み重ねる。
【００７９】
区画部６はゼオライトブロック５と湖１の湖岸とで構成されることになる。
【００８０】
続いて、ゼオライトブロック５の一側面（区画部６内側面）に透水シート８を張設する。この透水シート８はゼオライトブロック５の上端部から下端部まで十分に覆われるように張設する。
【００８１】
この透水シート８は、水分は通過できるが、底泥２やゼオライト層３のゼオライトは通過できない機能を有する透水シート８を採用している。
【００８２】
続いて、第一実施例と同様に、浚渫船に設けたクラムシェルを用いて区画部６外の底部から過剰な栄養分を含む底泥２を取り出して該区画部６内に所定量を導入する。
【００８３】
続いて、第一実施例と同様に、区画部６に充填した底泥２を凝集沈殿させるための凝集剤を添加して該底泥２を沈殿させる。
【００８４】
続いて、凝集沈殿した底泥２上に別途の透水シート８を敷設する。
【００８５】
続いて、底泥２上に敷設した透水シート８上にゼオライトを敷設して排水作用を有するゼオライト層７（以下、排水ゼオライト層７という。）を形成する。排水ゼオライト層７や排水ゼオライト層７上に溜まった水分は、該排水ゼオライト層７の排水作用により、区画部６外に排水される。尚、第二実施例では、排水ゼオライト層７や排水ゼオライト層７上に溜まった水分を該排水ゼオライト層７を通過せしめることにより区画部６外へ排出するが、第一実施例のように、排水ポンプを用いて排水しても良い。
【００８６】
また、ゼオライトブロック５の一側面に張設した透水シート８の透水作用によっても、区画部６内の水分は区画部６外へ排水される。尚、この際、区画部６内の水分を排水ポンプにより排水しても良い。
【００８７】
排水ゼオライト層７上の水分を排水した後、排水ゼオライト層７上に透水シート８を敷設し、この透水シート８上に再び底泥２を導入する。
【００８８】
尚、前述の排水は、排水ゼオライト層７上に透水シート８を敷設してから行っても良い。
【００８９】
この底泥２の導入と排水ゼオライト層７の形成とを、底泥２の上部が湖１の湖面近くに達するまで繰り返し行う。そして、最上部に底泥２が導入された状態で、前記底泥２の導入及び排水ゼオライト層７の形成を終了する。
【００９０】
図５は、排水ゼオライト層７が二層形成されるように底泥２の導入及び排水ゼオライト層７の形成を行った場合を図示したが、排水ゼオライト層７が一層若しくは三層以上形成されるように底泥２の導入及び排水ゼオライト層７の形成を行っても良い。
【００９１】
続いて、最上部の底泥２上に植物４の種子を含んだ植生土壌９を敷設する。
【００９２】
また、植物４の種子は、第一実施例と同様に、湿性植物の種子、例えば、ヨシ，ガマ，マコモ，フトイ，コウホネ，オランダガラシ，オオフサモ等の抽水植物の種子を採用する。また、植生土壌９には植生植物の種子の他にも、植生植物の苗や地下茎等を植えたものを採用しても良い。
【００９３】
続いて、植生土壌９上にゼオライトを敷設してゼオライト層３を形成する。尚、ゼオライト層３は、ゼオライトを単体として用いて形成する以外にも、湖１の底部から取り出した底泥２にゼオライトを５０％（体積）以上混合して形成されたものを用いて形成しても良い。
【００９４】
また、第二実施例では、底泥２と排水ゼオライト層７との間に透水シート８を敷設したが、最上部のゼオライト層３（植生土壌９上にゼオライトを敷設することで形成したゼオライト層３）と底泥２との間には、透水シート８は敷設していない。これは、仮にゼオライト層３と底泥２との間（例えば植生土壌９と底泥２との間）に透水シート８を敷設してしまうと、ゼオライト層３上で植生される植物４の根の生長が該透水シート８によって妨げられ、これにより、植物４の生育が阻害されてしまうためである。
【００９５】
一方、排水ゼオライト層７と底泥２との間には、排水ゼオライト層７の排水経路としての機能を維持する為、透水シート８を設けた方が良い。
【００９６】
続いて、ゼオライトブロック５の一側（区画部６形成側）に張設されている透水シート８を上部だけ切断し、これによりゼオライトブロック５の上部を介して区画部６内と区画部６外とを通水せしめる。
【００９７】
この通水により、前記植生土壌９中の種子等の生育が促進され、ゼオライト層３上で植物４が植生されて区画部６内が人工の湿地帯となる。
【００９８】
以上の第二実施例によれば、ゼオライトブロック５の上部を介して区画部６外から区画部６内へ湖水が流入すると、この流入した湖水はゼオライト層３から植生土壌９，底泥２へと浸透していき、透水シート８を介して排水ゼオライト層７に達した際、この湖水は排水ゼオライト層７内を区画部６外に向けて浸透していき、ゼオライトブロック５の一側に張設された透水シート８を通過し、ゼオライトブロック５を通過して区画部６外へ排水されることになる。
【００９９】
即ち、区画部６内の湖水が、排水ゼオライト層７によって区画部６外へ排出されることで、区画部６外の湖水はゼオライトブロック５の上部を介して区画部６内へ流入するため、区画部６内の湖水と区画部６外の湖水が循環することになる。尚、この際、植生土壌９上に敷設したゼオライト層３もまた、排水作用を発揮する。
【０１００】
また、降雨等により区画部６内が水分過剰となった場合にも、排水ゼオライト層７から排水されることで区画部６内が植物４が良好に生育できる環境を維持できる。
【０１０１】
また、ゼオライトブロック５を形成するゼオライトは吸着作用を有するため、区画部６内外の湖水が循環する際、該湖水中に含まれる過剰な栄養分をゼオライトブロック５が吸着することになる。
【０１０２】
また、この際、ゼオライトブロック５は、湖水に含まれる人体に悪影響を及ぼし得る重金属も吸着することになる。
【０１０３】
第二実施例は上述のようにするから、ゼオライトブロック５の吸着作用により、該ゼオライトブロック５の周辺に存在する過剰な栄養分や、ゼオライトブロック５内を通過する湖水中に含まれる過剰な栄養分を吸着することができる。
【０１０４】
更に、ゼオライトブロック５の吸着作用により、該ゼオライトブロック５の周辺に存在する重金属や、ゼオライトブロック５内を通過する湖水中に含まれる重金属を吸着することができる。
【０１０５】
また、ゼオライトブロック５の通水性により、排水ゼオライト層７を通過した水は区画部６外へ良好に排水されることになる。
【０１０６】
また、排水ゼオライト層７及びゼオライトブロック５により、区画部６内の湖水と区画部６外の湖水とを循環させることができるため、第一実施例の作用効果を一層良好に発揮でき、更にこの循環の際に、湖水中の過剰な栄養分や人体に悪影響を及ぼし得る重金属がゼオライトブロック５に吸着されることで、湖１をより一層効率良く浄化することができる。
【０１０７】
また、区画部６を形成するゼオライトブロック５は、湖１の底部に単に載置し積み重ねるだけで、湖岸部を区画することができるため、一層簡易に区画部６を形成することができる。
【０１０８】
第三実施例
第三実施例は、図６，図７に図示したように、第一，第二実施例とは異なり湖１の湖岸部ではなく該湖１の中央底部に仕切り部６を形成し、該仕切り部６の底泥２上に敷設したゼオライト上で植物４を植生するものである。
【０１０９】
先ず、浚渫船11に設けたクレーンにより、湖１の底部にゼオライトブロック５を所定範囲を囲繞するように設置して仕切り部６を形成する。
【０１１０】
続いて、図６に図示したように、浚渫船に備えた配送ポンプにより前記仕切り部６の底部上に（即ち底泥２上に）ゼオライトを敷設してゼオライト層３を形成する。
【０１１１】
そして、図７に図示したように、このゼオライト層３若しくは底泥２に植物４を植えて該植物４を植生する。
【０１１２】
この際、植物４として、ササバモ，ヒロハノエビモ等の沈水植物を用いると良い。
【０１１３】
尚、第三実施例では、仕切り部６を湖１の中央底部に形成したが、仕切り部を湖岸部に設けても良い。この場合には、植物４として、ヒシ，アサザ，カガブタ等の浮葉植物を用いると良い。
【０１１４】
第三実施例は上述のようにするから、湖１の底部にゼオライトブロック５を所定範囲を囲繞するように設置して仕切り部６を形成し、この仕切り部６内の底部にゼオライトを敷設して該ゼオライト又は仕切り部６内の底部（底泥２上）に植物４を植えるだけで湖１の浄化を行うことができる。即ち、第一実施例，第二実施例に比して一層簡単に湖１の浄化を行うことができる。
【０１１５】
また、湖１の底部にゼオライトブロック５を設置し、ゼオライトを敷設した後植物４を植えるだけのため、生態環境に悪影響を及ぼすことなく湖１を浄化することができる。
【０１１６】
また、仕切り部６を形成するゼオライトブロック５及び該仕切り部６に形成したゼオライト層３は、湖水と連通状態であるため、湖水中に存在する過剰な栄養分や人体に悪影響を及ぼし得る重金属を良好に吸着することができる。
【０１１７】
また、湖１の底部で植物４を繁茂させるため、湖１の底部の生態系の改善が期待できる。
【０１１８】
尚、第一実施例から第三実施例までの浄化方法は、湖１の水質浄化と生態系の改善のために利用することができるが、河川の水質浄化と生態系の改善や港湾の水質浄化と生態系の改善にも利用しても良い。
【０１１９】
第四実施例
第四実施例は図８に図示したように、湖１の水中に含まれる過剰な栄養分を水域の浄化作用を有する浮島21を用いて該水中から除去することにより湖１を浄化するものである。
【０１２０】
即ち、湖１に該湖１の水面に浮上した状態を維持し得る浮力を有する浮島21を形成し、この水面に浮く浮島21に前記湖１と通水可能な詰入部22を設け、この詰入部22にゼオライトを詰入してゼオライト部３’を形成し、このゼオライト部３’に植物４を根付かせて該植物４を植生することにより湖１を浄化するものである。
【０１２１】
浮島21は、面状の透水部材23とフロート24とから構成している。
【０１２２】
具体的には、透水部材23として所定面積を有する透水シート23を採用し、この透水シート23の周囲全周に保形用枠体26を介してフロート24を繞設した構成としている。
【０１２３】
また、この透水シート23を底部とし保形用枠体26を壁部として囲まれた部位を詰入部22に設定している。
【０１２４】
この詰入部22にゼオライトと汚泥との混合物を詰入してゼオライト部３’を形成している。尚、第四実施例では、ゼオライト部３’をゼオライトと汚泥との混合物を詰入することで形成したが、ゼオライトを単体で詰入部22に詰入してゼオライト部３’を形成しても良いし、ゼオライトと汚泥と植生植物の種子を含んだ土壌で形成された混合物を詰入部22に詰入してゼオライト部３’を形成しても良い。
【０１２５】
そして、このゼオライト部３’に植物４を根付かせる。尚、この植物４は、第一実施例，第二実施例と同様に、湿性植物（抽水植物等）を採用すると良い。
【０１２６】
浮島21と湖１の底部とは、連結部材25、具体的には、浮島21を係止できる強度を有し且つ水の抵抗を受けにくいワイヤー25により連結した構成としている。尚、第四実施例では浮島21を湖１の底部と連結部材25を介して連結した構成としたが、浮島21を湖１の岸部と連結部材25を介して連結した構成としても良い。この場合には、例えば湖岸に連結部材25を係止するための杭等の係止部材を打ち込み、この係止部材に連結部材25を連結することで浮島21と湖岸とを連結すると良い。
【０１２７】
また、湖１の底部には、浮島21が流されることなく所定位置に留めておける重量を有したアンカー27を設け、このアンカー27に、浮島21に連結された連結部材25を連結することで湖１の所定位置に浮島21を設けている。
【０１２８】
また、浮島21と湖１の底部との連結は、湖１の水位が上下動した際、該上下動に連動して浮島21が上下動するように設定されている。
【０１２９】
具体的には、湖１の底部に設けたアンカー27と浮島21とを結ぶ連結部材25の長さを、浮島21を湖１の通常の湖面水位（即ち、通年で一番多い湖面水位）に浮かべた際、該連結部材25が弛む長さに設定することで、湖１の水位の上下動に連動して浮島21が上下動できるように構成されている。尚、第四実施例では、連結部材25の長さを湖１の通常の湖面水位に浮島21を浮かべた際に弛む長さに設定したが、アンカー27若しくはフロート24に連結部材25の長さを調整し得る調整機構を設け、この調整機構を、湖１の水面の上下動に連動して連結部材の長さを調整できるように設定しても良い。
【０１３０】
以上の第四実施例によれば、湖水中の過剰な栄養分が詰入部22内に前記浮島21の底部を構成する透水シート23を介して浸透し、この詰入部22内に浸透した過剰な栄養分が、該詰入部22内に形成したゼオライト部３’のゼオライトの吸着作用により吸着されることになる。
【０１３１】
そして、このゼオライト部３’のゼオライトに吸着された過剰な栄養分は、ゼオライト部３’に根付いた植物４の栄養源として摂取され除去されることになる。即ち、湖１の水中の過剰な栄養分は、ゼオライト部３’のゼオライトと植物４とにより半永久的に湖水中から除去し続けられることになる。
【０１３２】
また、湖水中に存在して人体に悪影響を及ぼす可能性のある重金属も透水シート23を介して詰入部22内に浸透し、この浸透した重金属が、詰入部22に形成したゼオライト部３’のゼオライトの吸着作用により吸着されることになる。
【０１３３】
そして、このゼオライト部３’のゼオライトに吸着された重金属は、ゼオライト部３’に根付いた植物４に、前記過剰な栄養分と共に吸着され蓄積することになる。また、植物４がある程度生育した時点においてこの植物４を刈り取ることで、湖１から重金属を除去することができる。また、この際、植物４を刈り取る前に該植物４が詰入部22内に落とした種子（若しくは、植物４を刈り取った後に詰入部22内に残存した該植物４の地下茎）等により植物４はゼオライト部３’に再び根付いて生育を続けるため、湖１の湖水中から重金属を半永久的に除去し続けることができる。
【０１３４】
第四実施例は上述のようにするから、湖１の水中に存在し、水質汚染の原因となる過剰な栄養分（有機物，窒素，リン等）を半永久的に除去し続けることができ、これにより、湖１を良好に浄化することができる。
【０１３５】
即ち、湖水中の過剰な栄養分が浮島21の底部を構成する透水シート23を介してゼオライト部３’を形成するゼオライトに吸着され、該ゼオライトの吸着能力が限界に達する前にゼオライト部３’に根付いた植物４の栄養源として摂取されるため、ゼオライト部３’を形成するゼオライトと植物４とにより、半永久的に過剰な栄養分を吸収し続けることができ、よって、湖１の湖水から過剰な栄養分を除去し続けることができる。
【０１３６】
また、湖１の湖水から過剰な栄養分を除去し続けられることで、該過剰な栄養分が該湖１の底部に堆積することを良好に抑制することができる。
【０１３７】
また、湖１の水中に存在する人体に悪影響を及ぼし得る重金属をも半永久的に除去し続けることができ、これにより、湖１を一層良好に浄化することができる。
【０１３８】
また、浮島21と湖１とは、該湖１の底部のアンカー27と湖面との距離よりも長めに設定した連結部材25により連結したため、湖１の水位の上下動に連動して浮島21が上下動することができ、よって、例えば水位の上昇によって浮島21が湖水中に沈んでしまうことはなく、植物４は良好に生育し、湖１の浄化は良好に行われる。
【０１３９】
また、湖１の湖面に植物４を植生できる浮島21を形成するため、湖面に生物生息空間を創出することができる。
【０１４０】
また、浮島21で湿性植物等の植物４を植生できるため、湖１に新たな景観を形成することができる。
【０１４１】
また、湖１の湖面に浮島21を形成することで、消波効果を発揮し、湖岸保全を行うこともできる。
【０１４２】
尚、第四実施例は、浮島21が湖１の湖面に浮くようにしたが、浮島21が湖水中に水没するようにしても良い。また、この場合には、植物４として、第三実施例で採用したような沈水植物や浮葉植物等の湿性植物を採用すると良い。
【０１４３】
第一実施例から第四実施例に示した本実施例は、湖等の閉鎖水域から過剰な栄養分を除去できるだけでなく、該閉鎖水域から人体に悪影響を及ぼし得る重金属をも除去することができる画期的な技術といえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の人工の湿地帯を形成する一過程を示す説明図である。
【図２】第一実施例の人工の湿地帯を形成する一過程を示す説明図である。
【図３】第一実施例の人工の湿地帯を形成する一過程を示す説明図である。
【図４】第一実施例の人工の湿地帯を示す説明図である。
【図５】第二実施例の人工の湿地帯を示す説明図である。
【図６】第三実施例の湖の底部に該湖を浄化し得る区画部を形成する一過程を示す説明図である。
【図７】第三実施例の湖の底部に形成した該湖を浄化し得る区画部を示す説明図である。
【図８】第四実施例の浮島を示す説明図である。
【符号の説明】
１水域
２底泥
３ゼオライト層
３’ ゼオライト部
４植物
５区画体（仕切り体）
６区画部（仕切り部）
７ゼオライト層
８透水シート
９植生土壌

Claims

富栄養化された湖沼，ダム湖，閉鎖海岸等の水域を浄化する方法であって、前記水域の底部に設けた区画体で該水域の一部を区画した区画部に、前記水域の底泥を充填し、この底泥上にゼオライトを敷設して該底泥に含まれる過剰な栄養分を吸収するゼオライト層を形成し、このゼオライト層上で植物を該ゼオライト層中に吸収された栄養分により植生し、この植物が摂取した分の前記栄養分を前記底泥からゼオライト層に補充し、この繰り返しにより前記水域を浄化することを特徴とする水域浄化方法。
請求項１記載の水域浄化方法において、前記ゼオライト層として、前記ゼオライトに汚泥を混合したゼオライト混合物から成るゼオライト層を採用したことを特徴とする水域浄化方法。
請求項１，２いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記水域の前記底泥上に前記ゼオライトを敷設する前に、前記底泥上に前記植物の苗や地下茎や種子を混合した植生土壌を敷設し、この植生土壌上に前記ゼオライトを敷設して前記ゼオライト層を形成することを特徴とする水域浄化方法。
請求項３記載の水域浄化方法において、前記植物の種子として、ヨシ，ガマ，マコモ，フトイ，コウホネ，オランダガラシ若しくはオオフサモの種子を採用したことを特徴とする水域浄化方法。
請求項１〜４いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画体として、前記ゼオライトをブロック状としたゼオライトブロックを採用したことを特徴とする水域浄化方法。
請求項１〜５いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画部と残余の前記水域とを前記ゼオライト層の上方位置において通水可能に連通せしめることで該区画部を湿地帯とすることを特徴とする水域浄化方法。
請求項１〜６いずれか１項に記載の水域浄化方法において、前記区画部に前記水域の前記底泥を充填する際、所定厚さに前記底泥を充填した後、この底泥上に前記ゼオライトを敷設してゼオライト層を形成し、続いて、このゼオライト層上に所定厚さに前記底泥を充填し、更に、この底泥上に前記ゼオライトを敷設して該底泥上に前記ゼオライト層を形成することを特徴とする水域浄化方法。
請求項７記載の水域浄化方法において、前記底泥と前記ゼオライト層との間に透水シートを敷設することを特徴とする水域浄化方法。