JPH0137524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、河川、湖沼、港湾等の水底部に堆積
していて、水質汚染や悪臭放散等といつた公害発
生を招いている底泥（一般にヘドロと称呼されて
いるもの）を、浚渫船等による浚渫処理といつた
水底汚濁が激しく、また多量の底泥積出しに伴な
う陸上での二次汚染等の新たな公害発生の問題を
招かないように固化処理する方法並びにその方法
に用いる装置であつて、詳しくは、底泥の堆積位
置においてその堆積底泥層内に固結性薬剤又は固
結性薬剤と骨材を供給し乍らその堆積底泥層内に
貫入された回転式撹拌具を駆動回転させつつ上下
に移動させることにより前記固結性薬剤又は固結
性薬剤及び骨材と底泥とを撹拌混合し、この撹拌
混合中又はその前後の随時において凝集剤を添加
して底泥を原位置で固化処理する方法並びにその
方法に用いる装置に関する。

上記のように堆積底泥層内にセメントスラリー
などの固結性薬剤又は固結性薬剤及び骨材（以下
固結性薬剤と記載する。）を供給し乍らその堆積
底泥層内に貫入させた回転式撹拌具を駆動回転さ
せつつ上下に移動させて固結性薬剤と底泥とを撹
拌混合させる原位置固化処理方法では、作業中に
おける底泥や固結性薬剤の水中への飛散拡散に起
因する付近水域の著しい汚濁、及び、底泥層内に
滞留していて撹拌混合に伴なつて発生する例え
ば、硫化水素、メチルサルフアイトやメチルメル
カプタン等の悪臭ガスの放散に伴なう作業環境の
悪化と近隣地域への二次公害の発生を免れ得ない
ばかりでなく、底泥層表面部分に在る高含水比
（約400％以上）の層、つまり浮泥層に対しては供
給固結性薬剤の大部分が水中に逃散することから
固化が殆んど不可能である。

かかる原位置固化処理方法による問題点を解消
する手段として、例えば特公昭53−30922号公報
で開示されているように、堆積底泥層内に筒状ケ
ージングを貫入させ、この筒状ケーシング内に回
転式撹拌具を挿入配置させてケーシングにより区
画された領域の底泥と固結性薬剤とを撹拌混合さ
せる処理方法も従来考えられているが、このよう
な従来方法による場合は、底泥や固結性薬剤の水
中への飛散拡散を或る程度抑制できるものの、ケ
ーシングの上端開口を通じての水域の汚濁、悪臭
ガスの放散は免れ得ないとともに、前述の高含水
比浮泥層の固化にあたつては膨大な量の固定性薬
剤を消費しなければならない欠点があつた。

また、底泥や固結性薬剤の水中への飛散拡散を
抑制する手段としては、例えば、実開昭53−
93005号公報に示されているように、権拌混合予
定箇所の底泥上に、その撹拌混合予定箇所の上部
の水域を他の水域と区画する止水用の壁を設け、
かつ、その止水壁の上部を水面上にまで延設し
て、前記区画箇所内の水を汲み出し、撹拌混合す
る技術も知られているが、この手段によれば、撹
拌混合時における底泥や固結性薬剤の飛散拡散を
抑制する点では有用であるが、撹拌に先立つて止
水壁内部の水を汲み上げなければならないという
時間的なロスおよび動力ロスを招くものであると
ともに、汲み上げに際して堆積底泥層表面部分の
高含水比の浮泥層の泥が水とともに汲み出され、
止水壁外の水域に放出されることによつて周りの
水域が汚染される問題があり、また、撹拌区画を
変更するときに止水壁内への水の入り込みを防ぐ
ために止水壁を底泥面に接した状態で移動させれ
ば、その移動に伴つて前記浮泥層の泥が舞い上が
り、やはり、周りの水域を汚染することとなる。
そして、このように上方開放型の止水壁を用いる
ものにおいては、撹拌作業に伴つて必然的に発生
する悪臭ガスが大気中に直接的に放散されてしま
う点、および、或る程度以上の深い水深下での作
業は、物理的、あるいは作業能率の面から困難に
なる点、等の致命的な欠点もある。

本発明は、以上の実情に鑑み、固結性薬剤の使
用量を可及的に減少し、著しい経済効果を図り作
ら、相当深い水面下でも能率の良い作業を行え、
しかも、水域汚濁、悪臭ガスの放散を効果的に防
止でき、併せて浮泥層の固化をも確実、容易に実
現できる底泥の原位置固化処理方法を提案する点
に第１の目的を有し、第２の目的は、上述方法に
よる広い範囲に及ぶ処理を能率的に実施する上で
有用な装置を提供する点にある。

上記の目的を達成すべく開発された本第１発明
による底泥の原位置固化処理方法は、冒頭詳記の
方法であつて、前記撹拌具による撹拌混合領域周
りの上部相当水中位置に、周壁とその周壁の上部
を覆う天蓋とによつて構成される囲壁を、前記周
壁の下端部が前記堆積底泥層の表面部分又はその
近くに位置する状態に位置させて、前記撹拌混合
領域の直上部位置に前記堆積底泥層の表面部分と
囲壁とで囲繞されることにより周辺水域から隔絶
された密閉状の制限空間を形成し、この制限空間
を維持して固化処理を行なう事を特徴とする。

即ち、本第１発明方法によれば、撹拌混合領域
の直上部位置に位置固定的に制限空間を形成保持
させることにより、撹拌混合に伴なつて生ずる底
泥や固結性薬剤の水中への飛散拡散による汚濁を
前記制限空間内の小範囲水域のみに止めることが
でき、かつ、その制限空間内に比較的少量の凝集
剤（例えば、硫酸バンド、塩化第二鉄、ポリ塩化
アルミニウム等）を添加することによつて汚濁浮
遊物質を速やかに確実に凝集沈降させることが可
能となつた。また前記制限空間を形成する囲壁が
天蓋付きであるから、撹拌混合中に底泥層から噴
出される硫化水素、メチルサルフアイト、メチル
メルカプタン等の悪臭ガスを大気中に放散させる
事なく制限空間内に捕集することができ、その捕
集されたガスを無害化処理することも簡単に実施
できるから、この種方法に纒る問題点であるとこ
ろの広い水域の汚濁、悪臭ガスの放散等の二次公
害発生を防止でき、かつ、可及的に少量の固結性
薬剤及び凝集剤を使用して経済的、効果的に実施
できる。しかも、前記制限空間内に比較的多量の
固結性薬剤を供給し、かつ、それの逃散を抑え乍
ら、固結性薬剤と浮泥層とを自由に撹拌混合する
ことができるから、従来実現困難又は不可能であ
つた浮泥層の固化も確実、容易に実施でき、加え
て、前記天蓋付き囲壁は位置固定状態で用いれば
良いから、装置的にも有利である。

さらにまた、上記のように、天蓋付きの囲壁を
底泥層上に位置させて、周壁と天蓋と堆積底泥層
の表面とで密閉された制限空間を形成して作業を
行うものであるから、従来のような囲壁の上方を
水面上に開放して作業する場合に比べて、悪臭ガ
スの放散を防止するとともに深い水面下での作業
も可能となり、また、深さに比例して制限空間内
の水量が増大することもないので、その制限空間
を必要最小限の容量に定めておけば、制限空間内
の水を汲み出すような非能率的な付随作業も要さ
ず、能率の良い作業を行える利点がある。

また、上述方法の実施に際して用いるべく開発
された本第２発明による底泥の原位置固化処理装
置は、周壁とその周壁の上部を覆う天蓋とを備
え、かつ、前記周壁の下端部が、堆積底泥層の表
面部分又はその近くに位置するように水中に設置
されることにより汚濁拡散防止用の制限空間を形
成可能な囲壁が横移動自在な本体枠に装着されて
いるとともに、前記下端部が前記制限空間下部の
堆積底泥層内に貫入された状態で駆動回転させつ
つ上下移動させることにより、底泥と固結性薬剤
又は固結性薬剤及び骨材とを撹拌混合する回転式
撹拌具をそれの回転駆動軸の軸線方向に沿つて前
記囲壁に対して摺動自在に支承構成し、かつ、前
記囲壁には前記制限空間内に凝集剤を供給する管
を接続させてある事を特徴とする。

即ち、本第２発明装置は、上記第１発明による
固化処理方法の実施に際して必要不可欠で横移動
自在な本体枠に装着の天蓋付き囲壁と回転式撹拌
具とを、撹拌具の回転駆動軸の軸線方向に沿つて
摺動自在に支承構成することによつて、両者を
別々に本体枠に装着させる場合に比べて全体をコ
ンパクトでかつ軽量化し易く、従つて、汚濁拡散
及び悪臭ガス放散防止状態での撹拌混合作業を、
その作業領域の一部がオーバーラツプする状態で
順次的に横方向に移動させ乍ら、広域に亘る固化
処理を行なうに当たつて必要な囲壁及び撹拌具の
横方向位置移動を両者一体の状態で簡便かつ能率
的に行ない易く、もつて、既述のような経済的、
効果的な固化処理を全体能率良く遂行できるに至
つたのである。

以下本発明の実施例を例示図に基づいて詳述す
ると、第１図及び第２図は本発明方法の実施に用
いる装置全体の概略を示し、１６はそれの長手方
向両端下部に装備されたフロート１７，１７を介
して被処理域の水面上に浮上位置させたガーター
であり、１４は前記ガーター１６上にそれの長手
方向に沿つて駆動横移動自在に転載支持させた状
態で上方に向けて立設したトラス枠組状本体枠で
あり、この本体枠１４に、固化処理作業時におい
て、周壁３Ｂの下端部３B′が３図で明示の如く
堆積底泥層９の表面部分、詳しくは高含水比浮泥
層１０内に貫入位置するように水中に固定的に設
置される天蓋３Ａ付きの囲壁３が固定連設され、
この天蓋３Ａ付き囲壁３をもつて汚濁拡散防止用
制限空間１３を形成可能に構成してある。つま
り、前記囲壁３は、周壁３Ｂとその上部を覆う天
蓋３Ａとから構成されていて、前記周壁３Ｂの下
端部３B′が堆積底泥層９上に位置されることに
より、囲壁３の内部空間が底泥層９の表面部分と
囲壁３とで囲繞されて周辺水域から隔絶された密
閉状の制限空間１３が形成されるのである。１は
陸上などに固定設置のセメントスラリーなどの固
結性薬剤調合プラント１８に連通接続され、かつ
回転駆動部を備えたボツクス枠であり、このボツ
クス枠１から前記回転駆動部に連動させた状態で
下方に向けて垂設した１本又は複数本（図面上で
は二本で示すが三本以上であつても良い。）の回
転駆動軸１２Ａの下端部に水平横方向に張り出し
た撹拌翼１２Ｂを固着するとともに、この撹拌翼
１２Ｂに前記回転駆動軸１２Ａ内に貫設の流路を
経て流下供給される固結性薬剤を堆積底泥層９内
に吹出し供給する口４を形成することにより底泥
と固結性薬剤とを撹拌混合する回転式撹拌具２が
構成され、この回転式撹拌２の前記各回転駆動軸
１２Ａを前記囲壁３の天蓋３Ａから上方に立設し
た筒状部３Ｃにその軸線方向に沿つて摺動自在に
挿入支承させることにより、前記撹拌具２と囲壁
３とを上下に相対移動自在に構成する。１５は前
記制限空間１３内に凝集剤を供給できるように前
記囲壁３の天蓋３Ａに開口接続させた凝集剤供給
管であり、その一端は前記ガーダー１６上に載架
固定した凝集剤プラント１９にポンプ２０を介し
て連通接続されている。２１は撹拌混合作業中に
前記制限空間１３内に捕集され、前記筒状部３Ｃ
およびガス抜き管６を経て排出されてくる悪臭ガ
スを中和、燃焼、吸着、吸収等によつて脱臭無害
化処理する装置、７は前記筒状部３Ｃを介して前
記制限空間１３内に通水可能なチヤツキ弁１７Ａ
付きの通水管であり、これは前記撹拌具２を推積
底泥層９から引き抜く際、前記制限空間１３内に
自動通水することにより、その制限空間１３内の
負圧発生に起因する汚濁を防止するため及び制限
空間１３内に引上げられた翼１２Ｂに付着の底泥
を洗い落とすために設けられている。

而して、前記天蓋３Ａ付き囲壁３はそれによつ
て形成される制限空間１３内に前記撹拌具２を挿
入位置させたとき、この撹拌具２の外周に近接す
る大きさのものに構成されているとともに、周壁
３Ｂの下端部３B′は堆積底泥層９内に深く貫入
しないように構成されている。

次に上記の如き構成の装置を用いて底泥を原位
置で固化処理する作業要領及び処理状況を簡単に
補足説明する。

前記囲壁３をそれの下端部３B′が堆積底泥層
９表面の高含水比浮泥層１０内に貫入位置するよ
うに水中に固定的に設置することにより、予定の
撹拌混合領域１１の直上部位置に汚濁拡散防止用
の制限空間１３を形成する。然る後、前記プラン
ト１８で調合されたセメントスラリーなど固結性
薬剤を口４から供給しながら回転式撹拌具２を駆
動回転しつつ前記底泥層９中を上下移動させて所
定領域１１の底泥と固結性薬剤とを撹拌混合す
る。この撹拌混合によつて生ずる底泥や固結性薬
剤の水中への飛散による汚濁は、前記囲壁３内側
の限定した小範囲の水域のみに止められる。また
撹拌混合中またはその前後の随時において、凝集
剤供給管１５から必要量の凝集剤（例えば硫酸バ
ンドなど）等を添加し混合することにより、前記
制限空間１３内に発生した汚濁物質が速かに凝集
沈降される。この際、凝集剤の所要量は、囲壁３
内の小範囲の水域に対してのみの必要量で足り
る。また、前記の凝集剤の使用効果と相俟つて、
囲壁３内の限定された範囲内で底泥表面部分の浮
泥層１０と比較的多量の固結性薬剤とを自由に撹
拌混合することが出来るので、底泥表面部分の高
含水比浮泥層１０の固化をも容易に実施すること
が出来る。また撹拌混合の際、底泥中に滞留して
いる硫化水素、メチルサルフアイト、メチルメル
カプタン等の悪臭ガスの放散があれば、かかる悪
臭ガスは、囲壁３内に捕集され、さらにガス抜き
管６を通じてガス処理装置２１に導かれ無害化処
理される。前記の撹拌混合作業が終了し、撹拌具
２を底泥層９より引き抜く際は、前記チヤツキ弁
１７Ａ付き通水管１７より制限空間１３内に自動
的に通水されるので、制限空間１３内の負圧発生
に起因する汚濁防止及び撹拌具２の付着汚泥の洗
い落しが行なわれる。

以上のような特定領域１１Ａでの処理が終了し
たならば本体枠１４を天蓋３Ａ付き囲壁３ととも
に浮泥層１０から引上げ、ガーター１６に沿つて
横移動させて次の領域１１Ｂの処理を行なうので
あるが、この際、処理終了領域１１Ａと今回の処
理領域１１Ｂとを一部オーバーラツプさせて第４
図の如く順次処理を進行させることにより、所要
範囲に亘る底泥の原位置固化処理を完了するので
ある。

尚、本第１発明方法の実施に用いる装置は、上
述実施例で示した本第２発明に相当する装置に限
定されるものではなく、クレーンや台船等に架装
されたものであつても良い。

更に、本発明方法は予め、本発明方法により底
泥を原位置固化処理し、然るのち、その固化した
底泥に対する浚渫等を行なうことも良く、この浚
渫時に水域汚濁等の二次公害防止を図れるのはも
ちろんである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る底泥の原位置固化処理方法
並びに装置の実施例を示し、第１図は処理装置全
体の概略正面図、第２図は第１図の側面図、第３
図は要部の拡大側面図、第４図は処理作業進行状
況例の概略平面図である。 ２……回転式撹拌具、３……囲壁、３Ａ……天
蓋、３Ｂ……周壁、３B′……下端部、９……堆
積底泥層、１１……撹拌混合領域、１３……制限
空間、１４……本体枠、１５……凝集剤供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底泥の堆積位置においてその堆積底泥層９内
   に固結性薬剤又は固結性薬剤と骨材を供給し乍ら
   その堆積底泥層９内に貫入させた回転式撹拌具２
   を駆動回転させつつ上下に移動させることにより
   前記固結性薬剤又は固結性薬剤及び骨材と底泥と
   を撹拌混合し、この撹拌混合中又はその前後の随
   時において凝集剤を添加して底泥を原位置で固化
   処理する方法であつて、前記撹拌具２による撹拌
   混合領域１１周りの上部相当水中位置に、周壁３
   Ｂとその周壁３Ｂの上部を覆う天蓋３Ａとによつ
   て構成される囲壁３を、前記周壁３Ｂの下端部３
   B′が前記堆積底泥層９の表面部分又はその近く
   に位置する状態に位置させて、前記撹拌混合領域
   １１の直上部位置に前記堆積底泥層９の表面部分
   と囲壁３とで囲繞されることにより周辺水域から
   隔絶された密閉状の制限空間１３を形成し、この
   制限空間１３を維持して固化処理を行なう事を特
   徴とする底泥の原位置固化処理方法。 ２ 前記の制限空間１３内に捕集される堆曹底泥
   からの発生ガスの排出処理を同時併行する特許請
   求の範囲第１項に記載の底泥の原位置固化処理方
   法。 ３ 前記撹拌具２を堆積底泥層９から引抜くと
   き、前記制限空間１３内に通水する特許請求の範
   囲第１項に記載の底泥の原位置固化処理方法。 ４ 周壁３Ｂとその周壁３Ｂの上部を覆う天蓋３
   Ａとを備え、かつ、前記周壁３Ｂの下端部３
   B′が、堆積底泥層９の表面部分又はその近くに
   位置するように水中に設置されることにより汚濁
   拡散防止用の制限空間１３を形成可能な囲壁３が
   横移動自在な本体枠１４に装着されているととも
   に、前記下端部３B′が前記制限空間１３下部の
   堆積底泥層９内に貫入された状態で駆動回転させ
   つつ上下移動させることにより、底泥と固結性薬
   剤又は固結性薬剤及び骨材とを撹拌混合する回転
   式撹拌具２をそれの回転駆動軸１２Ａの軸線方向
   に沿つて前記囲壁３に対して摺動自在に支承構成
   し、かつ、前記囲壁３には前記制限空間１３内に
   凝集剤を供給する管１５を接続させてある事を特
   徴とする底泥の原位置固化処理装置。