JPH1136275A - 浮体式人工島 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人の休息の場所として緑（樹木など）、砂
浜、及び磯場を備えた浮体式の人工島を造り、この人工
島に海域の環境を浄化する設備を設置するようにした浮
体式人工島を提供すること。 【解決手段】 人の休息の場所として緑（樹木など）１
２、砂浜、磯場１５又は魚礁などの１つを少なくとも備
え、且つ内部に海域浄化設備を備える浮体式の人工島で
あって、海域浄化設備が礫状物資１３からなる海水浄化
装置と、ヘドロ処理プラント２２を備えるヘドロ浄化装
置とからなり、海水浄化装置によって浄化された海水を
内側中心部の内海１７に引き込んで利用すると共にヘド
ロ処理装置により海域の底の堆積したヘドロを浚渫、脱
水、及び焼成して骨材化し、海底に戻すことにより海域
全体の環境を改善させるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は浮体式人工島に関
し、更に詳細には海域に浮び、人の休息の場を提供しな
がら海域の浄化を図る浮体式の人工島に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、東京湾などのように海流的に閉
鎖された海域では、海底にヘドロが堆積し、また水質も
悪化するなど環境的には決して好ましい状態ではない。
そのため、このような海域の環境を浄化させることが望
まれている。海域の浄化には、海底に堆積したヘドロの
除去と水質の浄化がある。一般的には、このような環境
浄化設備は、その海域に隣接する陸上に建設される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
設備は著しく巨大化し、これを陸上に建設するのは、ス
ペースの問題から困難であるという問題があった。ま
た、陸上に建設されたこのような固定的な施設で広い海
域の環境を改善するには、設備的にも又効率的にも問題
があった。

【０００４】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、人の休息の場所として緑
（樹木など）、砂浜、磯場或いは魚礁などを備えた浮体
式の人工島を造り、この人工島に海域の環境を浄化する
設備を設置するようにした浮体式人工島を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は浮体式人工島で
あり、前述の技術的課題を達成するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明の浮体式人工島は、
人の休息の場所として緑（樹木など）、砂浜、磯場又は
魚礁の少なくともいずれか１つを備え、且つ内部に海域
浄化設備を備えた浮体式人工島であって、前記海域浄化
設備によって海水を浄化すると共に海域の底の堆積した
ヘドロを浚渫、脱水、及び焼成して骨材化し、海底に戻
して海域の環境を改善させ、且つ海上を移動して任意の
位置に設置し得ることを特徴とする。

【０００６】＜本発明における具体的構成＞本発明の浮
体式人工島は、前述した必須の構成要素からなるが、そ
の構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立
する。その具体的構成要素とは、前記海域浄化設備にお
ける海水浄化装置が、前記浮体式人工島の外周部から内
周部にわたって設置した礫状物質及びプラスチック系接
触材のいずれか一方若しくは両方を備え、この礫状物質
又はプラスチック系接触材に汚れた海水を通過させ、そ
の際の接触酸化作用によって海水を浄化することを特徴
とする。

【０００７】また、本発明の浮体式人工島では、複数の
浮体ユニットを着脱可能な連結手段により接続して構成
されていることを特徴とする。その場合、各浮体ユニッ
トは扇形を呈し、浮体式人工島は所定数の浮体ユニット
を連結手段によってドーナツ状に形成され、その中心部
を内海として海域浄化設備で浄化された海水をその内海
に導入し、更に内海の海水を海域に戻すことを特徴とす
る。

【０００８】更に、本発明の浮体式人工島はバラスト調
整手段を備え、バラストを調整することで浮体式人工島
の浮沈量を調整し、これにより潮の干満を人工的に形成
することができる。なお、この浮体式人工島は、自航又
は曳航により自由に海上を移動することができる。

【０００９】このように構成された本発明の浮体式人工
島によると、島の上には人の休息場所として緑（樹木な
ど）、砂浜、磯場又は魚礁があり、人々の憩いの場所と
して活用できる。そして、人の休息場所を備えるこのよ
うな浮体式人工島の内部に設置された海域浄化設備が海
水を浄化し、かつ海底に堆積したヘドロを浚渫、脱水、
焼成して骨材化し、それを再び海底に戻す。

【００１０】この海域浄化設備において、海水を浄化す
る装置としては、浮体式人工島の下に外周部から内周部
にわたって設置した礫状物質及びプラスチック系接触材
のいずれか一方若しくは両方を備え、この礫状物質又は
プラスチック系接触材に汚れた海水を通過させ、礫の表
面に生息する微生物の生物膜に接触させ、海水中に懸濁
ないし溶解している有機性汚濁物質を微生物の浄化作用
即ち接触酸化作用を利用して除去する。

【００１１】この浮体式人工島は、多数の浮体ユニット
を着脱自在な連結手段により連結されて所定の形状に形
成される。従って、人工島全体の大きさ及び形状を自由
に変えることができる。通常は、浮体ユニットを扇形と
し、これを所定数連結してドーナツ状の人工島を造り、
その中心部を内海として海域浄化設備で浄化された海水
をこの内海に導入し、更に内海の海水を海域に戻すよう
にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の浮体式人工島を図
に示される実施形態について更に詳細に説明する。図１
には、本発明の一実施形態に係る浮体式人工島１０が概
略的に示されている。この浮体式人工島１０は、全体と
して直径約１Ｋｍのドーナツ状に形成されている。

【００１３】この浮体式人工島１０は、扇形をした浮体
ユニットを着脱可能な連結手段により連結して構成さ
れ、その浮体ユニットの１つは、１０ｍ〜１５ｍの高さ
があり、これを全部で１６個連結することによりドーナ
ツ状の人工島１０が形成される。しかし、浮体ユニット
の組み合わせ方によりドーナツ状以外にも種々の形状に
形成することができる。

【００１４】各浮体ユニットは、基本的には多数の隔壁
により形成され且つ海水浄化材を格納保持する相互に連
通した多数の室と、同様に多数の隔壁により形成された
多数の空間部（以下、バラスト室と称する）とを上下に
形成した、例えばコンクリート構造物として形成された
一体的な浮体構造部を含み、この浮体構造部の上部基板
には、これを地盤として、その上に盛土をして人工的に
丘１１が形成され、更に樹木１２などで緑化されてい
る。

【００１５】このような浮体ユニットを多数連結してな
るドーナツ状の浮体式人工島１０では、浮体構造部にお
ける上部基板のすぐ下に形成されている多数の室に海水
浄化材である礫状物質１３が配置されている。この多数
の室は外周部から内周部へ連通しており、従って海域の
汚れた海水はポンプ等により圧力を掛けてこの礫状物質
１３を通過しながら各室を外周側から内周側へ流され
る。

【００１６】この浮体式人工島１０における浮体構造部
の礫状物質格納保持室の下側には、前述したように多数
の隔壁で区画されたバラスト室１４が形成され、このバ
ラスト室１４には基本的に空気が充填され、これにより
浮体構造部それ自体に浮力を発生させている。

【００１７】このバラスト室１４のすべて若しくは一部
にはポンプ（図示せず）を用いて海水を注入したり排出
したりすることができるように構成されている。これら
多数のバラスト室１４及びこれに海水を注入及び排水す
るポンプなどがこの人工島１０におけるバラスト調整手
段を主に構成している。

【００１８】これら多数のバラスト室１４に海水をポン
プなどで注入又は排出することで、この浮体式人工島１
０は浮沈する。このように、このバラスト調整手段によ
る人工島１０の浮沈は、当該人工島についての潮の干満
を人工的に形成することになる。

【００１９】この浮体式人工島１０の外周部には、多空
隙を持つ堤体で囲んだ人工環礁１５を設けることにより
磯場が形成されている。また浮体式人工島１０の内側中
心部には、礫状物質を格納保持する室を造らず、しかし
バラスト室１４に並ぶように礫状物質１３を集合配置
し、その上を基板１６として構成されている。

【００２０】従って、この基板１６は海域の海面より低
くなり、そのためこの領域即ち浮体式人工島１０の内側
中心部には凹所が形成され、そこには海水が引き込まれ
て、所謂内海１７とされる。内海１７を構成している基
板１６下の礫状物質集合部には海底側に通じる開口即ち
通路１８が少なくとも１つ、好ましくは複数形成され、
内海の海水を人工島１０の下に戻すようにされている。

【００２１】更に、前述したバラスト調整手段を構成し
ている多数のバラスト室１４の集合部には、海底のヘド
ロを通過させるためのパイプ１９が配管されている。浮
体式人工島１０の外周側に位置するパイプ１９の一端部
には、可撓性の管２０が接続され、この可撓性の管２０
の先端には吸引ノズル部２１が取り付けられている。

【００２２】他方、浮体構造部上の基板に盛土などによ
り形成された丘１１の内部には、ヘドロを脱水して焼成
し、骨材化するヘドロ処理プラント２２が設置され、パ
イプ１９の他端部はこのヘドロ処理プラント２２の材料
導入部に接続されている。また、このヘドロ処理プラン
ト２２の材料導出側には戻しパイプ２３が接続され、こ
の戻しパイプ２３は浮体構造部の礫状物質格納室及びバ
ラスト室１４を縦方向に縦断して海底に向かって開放し
ている。

【００２３】ヘドロを骨材化するヘドロ処理プラント２
２を含めて礫状物質１３の集合部が海域浄化設備を構成
し、前者のヘドロ処理プラント２２は文字通りヘドロを
浄化する装置であり、後者は海水浄化装置を構成してい
る。このような海域浄化設備の作用を含めて、この浮体
式人工島１０の利用方法を次に説明する。

【００２４】例えば、東京湾などのような海流的に閉鎖
され、しかも海域的にかなり環境が悪化している場所に
この浮体式人工島１０を造る。これは、前述したように
多数の扇形浮体ユニットを相互に連結することでドーナ
ツ状に形成される。この連結方法としては、水圧による
接合方法を採用することができる。これは、引き寄せジ
ャッキとくさびの原理を応用した接合構造であり、ドー
ナツ状に組み合わせた後は外周からの水圧によって連結
力を得るものである。

【００２５】環境が悪化している海域にこのような人工
島１０を浮かべると、周囲の汚れた海水は矢印２４で示
すように接触面積の大きな礫状物質１３を通過して人工
島１９の内側中心部の凹所に流れ込み、ここを内海１７
とする。汚れた海水が礫状物質１３を通過する時、汚染
海水は礫の表面に生息する微生物の生物膜に接触し、海
水中に懸濁ないし溶解している有機性汚濁物質が微生物
の浄化作用即ち接触酸化作用により除去される。

【００２６】従って、内海１７に引き込まれる海水は、
礫状物質１３を通過して浄化された海水となる。この内
海１７では、更にエアレーションや噴水などにより曝気
を行い、浄化作用を促進させる。浮体式人工島１０の下
は、太陽光が到達しない広い遮光水域が生じ、生物の活
動に異質な空間を形成する恐れがある。そのため、浄化
され且つ更に曝気などにより酸素を多量に含んだ内海１
７の海水が開口１８から矢印２５で示されるように人工
島１０の下に戻される。

【００２７】また、内海１７を構成している基板１６の
下面に、バラスト室１４に並ぶように礫状物質格納保持
室が設けられ、その内部に礫状物質１３が配置されてい
ることは前述した通りである。そして、これに加えて基
板１６には無数の穴が形成されている。その結果、内海
１７の海水はこれらの穴からも礫状物質１３を介してこ
の人工島１０の下に浄化されて戻される。

【００２８】これにより、遮光された水深にも酸素を多
量に含んだ浄化海水が供給されることから植物プランク
トン以外の生物であれば、十分に生存することが可能と
なる。勿論、この浮体式人工島１０は、自航又は曳航等
によって海上を自由に移動できるので長期間にわたって
遮光水域を形成してしまうことはなく、この点からも生
物環境に大きな問題は生じない。

【００２９】また、この水域の海底に堆積した有機汚染
底泥即ちヘドロは、可撓性の管２０の先端に設けられた
吸引ノズル部２１で吸い込んで浚渫され、パイプ１９を
介してヘドロ処理プラント２２に送られ、それをヘドロ
処理プラント２２で脱水、焼成することで多孔質の骨材
２６に変化させ、これを戻りパイプ２３を介してヘドロ
浚渫後の海底に戻す。

【００３０】このヘドロ処理プラント２２で行われる具
体的なヘドロ処理の工程は、図２のフローチャート図に
示されている。このフローチャート図から明らかなよう
に、ヘドロ層からの浚渫工程２７を経てプラント２２に
送られたヘドロは、例えばフィルタープレスなどによる
脱水工程２８で水分が除去され、次いで一次乾燥工程２
９により乾燥させられる。

【００３１】その後、乾燥させられたヘドロは造粒工程
３０に送られ、ここで造粒機により細かい粒状に加工さ
れる。そして、再び乾燥工程３１で二次乾燥させられ、
ついで焼成工程３２で焼成された後、冷却３３されて海
底に戻される。このようにしてヘドロを焼成して得られ
た骨材は軽量で多孔質であるので、海生成物の生息環境
として良好な場所となる。

【００３２】なお、前述した本発明の実施形態では海水
浄化材料として礫状物質を使用したものであったが、こ
れに代えてプラスチック系の接触材又は公知のあらゆる
海水浄化材を使用することができるし、或いはこれらを
併用することもできることは言うまでもない。

【００３３】また、前述した本発明の実施形態では基板
１６のほぼ中心部に内海１７の海水をこの人工島１０の
下に直接戻す開口１８を形成したが、この開口１８にバ
ルブを設け、このバルブの開閉を、礫状物質１３のよう
な海水浄化材を通過して内海１７に供給される海水量と
比較、具体的にはポンプの送り圧力と比較しながら制御
することにより内海１７の海水量を増減することがで
き、これにより内海１７における潮の干満を人工的に起
こすこともできる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の浮体式人
工島によれば、島の上に緑や砂浜、磯場を配置して人々
に休息の場を与えながら、内蔵された海域浄化設備によ
って例えば海流的に閉鎖された汚染海域を浄化して美し
く蘇らせることができる。

【００３５】また、本発明の浮体式人工島によれば、島
の上に緑や砂浜、磯場を配置して人々に休息の場を有料
施設として与え、この費用を、内蔵する海域浄化設備の
維持管理費用に当てれば、浄化処理施設を陸上に建設し
てこれを国家予算や地方自治予算で維持管理するよりも
経済的運営が行いやすく、環境改善を長期にわたって安
定的に行えるなどの効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る浮体式人工島を概略
的に示す構成説明図である。

【図２】図１に示される浮体式人工島に設備されたプラ
ントでのヘドロ処理工程を示すフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１０ 浮体式人工島 １１ 人工の丘 １２ 樹木 １３ 礫状物質 １４ バラスト室 １５ 人工環礁 １６ 基板 １７ 内海 １８ 開口 １９ パイプ ２０ 可撓性の管 ２１ 吸引ノズル部 ２２ ヘドロ処理プラント ２３ 戻しパイプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人の休息の場所として緑（樹木など）、
   砂浜、磯場又は魚礁の少なくともいずれか１つを備え、
   且つ内部に海域浄化設備を備えた浮体式人工島であっ
   て、 前記海域浄化設備によって海水を浄化すると共に海域の
   底の堆積したヘドロを浚渫、脱水、及び焼成して骨材化
   し、海底に戻して海域の環境を改善させ、且つ海上を移
   動して任意の位置に設置し得ることを特徴とする浮体式
   人工島。
2. 【請求項２】 前記海域浄化設備における海水浄化装置
   が、前記浮体式人工島の外周部から内周部にわたって設
   置された礫状物質及びプラスチック系接触材のいずれか
   一方若しくは両方を備え、この礫状物質又はプラスチッ
   ク系接触材に汚れた海水を通過させることによる接触酸
   化作用によって海水を浄化することを特徴とする請求項
   １に記載の浮体式人工島。
3. 【請求項３】 前記浮体式人工島が、複数の浮体ユニッ
   トを着脱可能な連結手段により接続して構成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の浮体式人工
   島。
4. 【請求項４】 前記浮体ユニットが扇形を呈し、前記浮
   体式人工島は所定数の前記浮体ユニットを前記連結手段
   によってドーナツ状に形成され、その中心部を内海とし
   て前記海域浄化設備で浄化された海水を前記内海に導入
   し、更に内海の海水を前記海域に戻すように構成されて
   いることを特徴とする請求項３に記載の浮体式人工島。
5. 【請求項５】 前記浮体式人工島がバラスト調整手段を
   備え、バラストを調整することで前記浮体式人工島の浮
   沈量を調整し、潮の干満を人工的に形成することを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載の浮体式人工島。