(57)【要約】【課題】浚渫によって濁った汚濁防止枠内の濁水を効率的に処理することのできる濁水処理方法および濁水処理システムを提供する。【解決手段】この濁水処理方法は、所定水域を汚濁防止枠１１で包囲し、浚渫によって濁った汚濁防止枠内の濁水を処理し、濁水の処理量に応じて汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分１４の容積を減少させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定水域を汚濁防止枠で包囲し、
浚渫によって濁った前記汚濁防止枠内の濁水を処理し、
前記濁水の処理量に応じて前記汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることを特徴とする濁水処理方法。
【請求項２】
前記汚濁防止枠に移動可能な隔壁を設け、前記濁水の処理量に応じて前記隔壁を移動させることで前記汚濁防止枠内の前記処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させる請求項１に記載の濁水処理方法。
【請求項３】
前記汚濁防止枠に移動可能な隔壁を設け、前記隔壁により前記汚濁防止枠内を第１および第２の隔室に分割し、
前記第１の隔室に前記処理前の濁水を収容し、
前記第２の隔室に前記処理後の水を収容し、
前記濁水の処理量に応じて前記隔壁を移動させることで前記第１の隔室の容積を減少させ、前記第２の隔室の容積を増加させる請求項１に記載の濁水処理方法。
【請求項４】
所定水域に設置されて前記水域を包囲する汚濁防止枠と、
前記汚濁防止枠内の濁水を処理する濁水処理装置と、
前記濁水処理装置による濁水の処理量に応じて前記汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させる容積減少手段と、を備えることを特徴とする濁水処理システム。
【請求項５】
前記容積減少手段は、前記汚濁防止枠に移動可能に設けられた隔壁と、前記隔壁を移動させる移動手段と、を有し、
前記濁水の処理量に応じて前記移動手段により前記隔壁を移動させることで前記汚濁防止枠内の前記処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させる請求項４に記載の濁水処理システム。
【請求項６】
前記容積減少手段は、前記汚濁防止枠に移動可能に設けられた隔壁と、前記隔壁を移動させる移動手段と、を有し、
前記隔壁により前記汚濁防止枠内を第１および第２の隔室に分割し、
前記第１の隔室に前記処理前の濁水を収容し、
前記第２の隔室に前記処理後の水を収容し、
前記濁水の処理量に応じて前記移動手段により前記隔壁を移動させることで前記第１の隔室の容積を減少させ、前記第２の隔室の容積を増加させる請求項４に記載の濁水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚濁防止枠内の濁水を処理する濁水処理方法および濁水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浚渫工事を行う場合、浚渫作業によって巻上がる汚濁により周辺の水域が汚染されることを防止するために、汚濁防止枠を設置し浚渫現場を包囲することで浚渫作業による汚濁が周辺水域に拡散することを防止し、汚濁防止枠内の濁水が沈降するのを待って次の箇所の浚渫を行っている。
【０００３】
特許文献１は、浚渫域を遮水性の汚濁防止枠で囲み、汚濁防止枠内の汚濁水をポンプで汲み上げて濾過し、それを汚濁防止枠外に放水すると共に、汚濁防止枠外の非汚濁水を汚濁防止枠内に導入しながら浚渫域の水底を掘削浚渫するようにしたグラブ浚渫方法を開示する。
【０００４】
特許文献２は、汚濁防止枠内より濁水を汲み上げ、この濁水に第１の凝集剤として無機系凝集剤を添加して凝集溶液を生成し、この凝集溶液中において懸濁粒子のフロックを形成し、これに第２の凝集剤として高分子凝集剤を添加し、この懸濁粒子のフロックが活発な凝集効果を有しているうちに、凝集溶液又は懸濁粒子のフロックを汚濁防止枠内の海水中へ投入することにより、汚濁防止枠内の海水中に浮遊する懸濁粒子を凝集、沈降させるようにした濁り拡散防止方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２２９１６２号公報
【特許文献２】特開２００５−４８４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
汚濁防止枠内の濁水を処理して汚濁防止枠内に戻すと、その浄化された水が汚濁防止枠内において濁水と混ざり合いながら濁度が徐々に下がる。さらに、濁度の薄まった濁水を繰り返し浄化すると汚濁防止枠内の容積分以上の処理を行う必要があり効率が悪い。
【０００７】
また、特許文献１のグラブ浚渫方法のように、汚濁防止枠内の汚濁水を濾過して処理した水を汚濁防止枠外に放水し、浚渫しながら汚濁防止枠外の非汚濁水を汚濁防止枠内に導入し、汚濁防止枠内の濁度を下げるが、濁水処理量が追いつかないと、結局、汚濁防止枠内は濁り、このため、汚濁防止枠内の濁度を下げるには時間がかかり、効率が悪い。また、特許文献２の方法では二種類の凝集剤が必要である。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、浚渫によって濁った汚濁防止枠内の濁水を効率的に処理することのできる濁水処理方法および濁水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本実施形態による濁水処理方法は、所定水域を汚濁防止枠で包囲し、浚渫によって濁った前記汚濁防止枠内の濁水を処理し、前記濁水の処理量に応じて前記汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることを特徴とする。
【００１０】
この濁水処理方法によれば、汚濁防止枠内の濁水の処理量に応じて汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させるので、処理前の濁水の絶対量を濁水の処理にあわせて減少させることができる。このため、濁水の処理中に、処理後の水を濁水が収容される汚濁防止枠内に戻す必要がなく、また汚濁防止枠の外部から非汚濁水を汚濁防止枠内に導入する必要もないので、汚濁防止枠内における濁水処理を効率的に行うことができる。
【００１１】
上記濁水処理方法において、前記汚濁防止枠に移動可能な隔壁を設け、前記濁水の処理量に応じて前記隔壁を移動させることで前記汚濁防止枠内の前記処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることが好ましい。隔壁の移動により汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることができる。
【００１２】
また、上記濁水処理方法において、前記汚濁防止枠に移動可能な隔壁を設け、前記隔壁により前記汚濁防止枠内を第１および第２の隔室に分割し、前記第１の隔室に前記処理前の濁水を収容し、前記第２の隔室に前記処理後の水を収容され、前記濁水の処理量に応じて前記隔壁を移動させることで前記第１の隔室の容積を減少させ、前記第２の隔室の容積を増加させることが好ましい。汚濁防止枠内の隔壁により処理前の濁水と処理後の水とを分離し、処理前の濁水を収容する第１の隔壁の容積を濁水の処理量に応じて減少させることで、処理前の濁水の絶対量を減少させることができる。
【００１３】
本実施形態による濁水処理システムは、所定水域に設置されて前記水域を包囲する汚濁防止枠と、前記汚濁防止枠内の濁水を処理する濁水処理装置と、  前記濁水処理装置による濁水の処理量に応じて前記汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させる容積減少手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この濁水処理システムによれば、汚濁防止枠内の濁水の処理量に応じて汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させるので、処理前の濁水の絶対量を濁水の処理にあわせて減少させることができる。このため、濁水の処理中に、処理後の水を濁水が収容される汚濁防止枠内に戻す必要がなく、また汚濁防止枠の外部から非汚濁水を汚濁防止枠内に導入する必要もないので、汚濁防止枠内における濁水処理を効率的に行うことができる。
【００１５】
上記濁水処理システムにおいて、前記容積減少手段は、前記汚濁防止枠に移動可能に設けられた隔壁と、前記隔壁を移動させる移動手段と、を有し、前記濁水の処理量に応じて前記移動手段により前記隔壁を移動させることで前記汚濁防止枠内の前記処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることが好ましい。隔壁の移動により汚濁防止枠内の処理前の濁水を収容する部分の容積を減少させることができる。
【００１６】
また、上記濁水処理システムにおいて、前記容積減少手段は、前記汚濁防止枠に移動可能に設けられた隔壁と、前記隔壁を移動させる移動手段と、を有し、前記隔壁により前記汚濁防止枠内を第１および第２の隔室に分割し、前記第１の隔室に前記処理前の濁水を収容し、前記第２の隔室に前記処理後の水を収容し、前記濁水の処理量に応じて前記移動手段により前記隔壁を移動させることで前記第１の隔室の容積を減少させ、前記第２の隔室の容積を増加させることが好ましい。汚濁防止枠内の隔壁により処理前の濁水と処理後の水とを分離し、処理前の濁水を収容する第１の隔壁の容積を濁水の処理量に応じて減少させることで、処理前の濁水の絶対量を減少させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の濁水処理方法および濁水処理システムによれば、浚渫によって濁った汚濁防止枠内の濁水を効率的に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態による濁水処理システムを概略的に示す上面図である。
【図２】図１の濁水処理システムを矢印IIの方向から見た図である。
【図３】図２のウインチの近傍を示す要部拡大図である。
【図４】図２の隔壁とフロートの近傍を示す要部拡大図である。
【図５】図１，図２のウインチを制御する制御系を概略的に示すブロック図である。
【図６】図１〜図５の濁水処理システムＡによる濁水処理工程を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施形態による濁水処理システムの別の例を概略的に示す上面図である。
【図８】図８は図７の濁水処理システムを矢印VIIIの方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による濁水処理システムを概略的に示す上面図である。図２は図１の濁水処理システムを矢印IIの方向から見た図である（ただし、台船の位置を、説明の便宜上、ずらして図示している）。
【００２０】
図１，図２に示すように、濁水処理システムＡは、所定水域に設置されて水域を包囲する汚濁防止枠１１と、汚濁防止枠１１内の濁水を処理するため台船ＳＨに載せられた濁水処理装置１９と、汚濁防止枠１１内に移動可能に水面から水底近傍まで略垂直に設けられた隔壁２０と、を備える。隔壁２０は、たとえば鉄鋼材料やプラスチック材料等の剛性のある板部材、もしくは補強の入った剛性を保てる帆布またはゴムまたは合成繊維のようなシート材から構成され、常に上部が水面に浮かんでいるようにフロート３１に連結される。
【００２１】
汚濁防止枠１１は、平面矩形状の枠体から水面に浮上するように構成されたフロート１２と、フロート１２の下部から水底まで垂れ下がるように取り付けられたカーテン状の遮水膜１３と、を備え、所定水域を包囲するように設置されることで、汚濁防止枠１１内でたとえば浚渫作業を行って汚濁が発生してもその濁水が外部へと拡散しないようになっている。
【００２２】
濁水処理装置１９は、水の吸引・排出、懸濁物の沈殿分離、中和、排泥などの各処理機能を有し、ユニットに構成され、汚濁防止枠１１内から濁水を吸引して処理し浄化してから、濁度の低い処理水を排出するようになっている。
【００２３】
濁水処理システムＡは、汚濁防止枠１１内に配置された隔壁２０を移動させるための移動手段として、汚濁防止枠１１の四隅に配置されたウインチ２１，２２，２３，２４と、ワイヤ３２，３３と、を有する。ウインチ２１，２２は、隔壁２０の一端の上部に連結されたワイヤ３２を駆動するとともに、ウインチ２３，２４は、隔壁２０の他端の上部に連結されたワイヤ３３を駆動することで、隔壁２０を図２の横方向に移動させるようになっている。
【００２４】
隔壁２０の一端および他端には、図１のように、可撓性のあるカーテン状の遮水膜２５，２７が連結されている。遮水膜２５，２７は、隔壁２０が汚濁防止枠１１内で端から端まで移動可能なように余裕の長さを持って構成され、汚濁防止枠１１の接合部２６，２８に連結されている。また、図２のように、隔壁２０の下端に可撓性のあるカーテン状の遮水膜２９が連結され、遮水膜２９は隔壁２０の汚濁防止枠１１内での移動が可能なように余裕の長さを持って構成され、水底に設置されたウエイト３０に連結されている。
【００２５】
隔壁２０は、汚濁防止枠１１内で横方向に延びて汚濁防止枠１１の内部を二つに分割して第１の隔室１４と第２の隔室１５とを形成し、端部および下端で余裕の長さを有する可撓性の遮水膜２５，２７，２９とともに、隔室１４と隔室１５を分離している。このように、汚濁防止枠１１内に隔壁２０を設けることで、処理前の濁水と浄化した処理水とを分離することができる。
【００２６】
図１，図２のように、第１の隔室１４に処理前の濁水（高濁度で、処理すべき濁水）を収容し、第２の隔室１５に処理後の処理水（低濁度の水）を収容する。第１の隔室１４内の処理前の濁水は、濁水処理装置１９に送られて処理され、その処理後の水が第２の隔室１５内へ排出される。このため、濁水処理装置１９による濁水処理の進行にしたがって、第１の隔室１４内の処理前の水が減少し、第２の隔室１５内の処理後の水が増加する。この処理前の濁水の処理量に応じて隔壁２０を図１，図２の矢印方向に移動させることで、第１の隔室１４の容積が減少し、第２の隔室１５の容積が増加するように制御する。
【００２７】
上述のように、濁水処理装置１９による濁水の処理量に応じて汚濁防止枠１１内の処理前の濁水を収容する第１の隔室１４の容積を隔壁２０の移動により減少させるが、この容積減少手段について図３〜図５を参照してさらに説明する。図３は図２のウインチの近傍を示す要部拡大図である。図４は図２の隔壁とフロートの近傍を示す要部拡大図である。図５は図１，図２のウインチを制御する制御系を概略的に示すブロック図である。
【００２８】
図３のように、フロート１２の隅に形鋼からなる支持部材２１ｂをフロート１２に取り付けて固定し、支持部材２１ｂの上面に木板２１ｃを配置し、ウインチ２１を木板２１ｃの上に配置し固定する。ウインチ２１からワイヤ３２が隔壁２０へと延び、ウインチ２１の回転ドラム２１ａが回転駆動されることで、ワイヤ３２を巻き上げる。
【００２９】
図４のように、隔壁２０に取り付けられた補強板３１ｃがフロート３１を挟むようにしてフロート３１に固定され、フロート３１に取り付けられた取付具３１ａに図１〜図３のウインチ２１からのワイヤ３２が連結され、隔壁２０に取り付けられた取付具３１ｂに図１，図２のウインチ２２からのワイヤ３２が連結されている。これにより、ウインチ２１がワイヤ３２を巻き上げ、ウインチ２２がワイヤ３２を繰り出すことで、隔壁２０を図４の左方向に移動させることができる。なお、逆に、ウインチ２２がワイヤ３２を巻き上げるように制御することで、隔壁２０を逆方向（図２の右方向）へ移動させることができる。
【００３０】
濁水処理システムＡは、図５のように、図１〜図３のウインチ２１〜２４を制御する制御系を備える。ウインチ２１〜２４は発電機４４からの電力により駆動され、その回転速度がインバータ４５で周波数を変えることで制御される。図５の制御系は、濁水処理装置１９による濁水の吸引流量を測定する流量計４１と、流量計４１で測定された流量に基づいて第１の隔室１４における処理前の濁水の単位時間当たりの減少量を演算し、その減少量から隔壁２０の移動量を演算する演算装置４２と、その演算された隔壁２０の移動量に基づいてウインチ２１〜２４の回転速度を制御するようにインバータ４５を制御する制御装置４３と、を備える。濁水処理装置１９による濁水の処理量に応じてインバータ４５の周波数を制御してウインチ２１〜２４の回転速度を制御することで、隔壁２０の移動を制御する。
【００３１】
図５の制御系によれば、濁水処理装置１９による濁水の処理量に基づいて隔壁２０の移動を制御することができる。濁水の処理量に応じて隔壁２０を自動的に移動させることにより、汚濁防止枠１１内の処理前の濁水を収容する第１の隔室１４の容積を減少させることができる。
【００３２】
次に、図１〜図５の濁水処理システムＡによる濁水処理工程Ｓ０１〜Ｓ０８について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
所定水域において浚渫が行われる（Ｓ０１）。この浚渫作業は、図１，図２の汚濁防止枠１１の第１の隔室１４内の水底で行われる。このとき、隔壁２０は図２の左端の遮水膜１３近傍に位置し、第２の隔室１５の容積は第１の隔室１４に比べかなり小さい。
【００３４】
浚渫により図１，図２の汚濁防止枠１１の第１の隔室１４内の水が濁る（Ｓ０２）。この汚濁防止枠１１の第１の隔室１４内の濁水を濁水処理システムＡの濁水処理装置１９により処理し浄化する（Ｓ０３）。
【００３５】
上記濁水処理装置１９により濁水を浄化した水を図１，図２の汚濁防止枠１１の第２の隔室１５に戻す（Ｓ０４）。上記濁水の処理とともに、第１の隔室１４内の処理前の濁水は減少するが、この濁水の処理量（濁水処理装置１９による濁水の吸引流量）に合わせて隔壁２０を移動させる（Ｓ０５）。
【００３６】
汚濁防止枠１１内において、濁水処理装置１９により第１の隔室１４内の濁水を浄化し第２の隔室１５に戻すことにより、第２の隔室１５内の水の濁度が低下する（Ｓ０６）。
【００３７】
上述のように、処理前の濁水の減少にあわせた隔壁２０の移動により第１の隔室１４の容積が減ると同時に第２の隔室１５の容積が増える。
【００３８】
第１の隔室１４内の濁水が処理されて浄化され、その浄化水が第２の隔室１５に収容され、その水の濁度が所定の基準値以下であるか否かを判断し（Ｓ０７）、基準値以下でない場合は、濁水処理装置１９により第２の隔室１５内の水を処理し浄化し第２の隔室１５に戻す。
【００３９】
第２の隔室１５内の水の濁度が所定の基準値以下となれば、濁水の浄化が完了し、台船ＳＨは汚濁防止枠１１とともに次の浚渫を行う位置へ移る（Ｓ０８）。
【００４０】
以上のように、図１〜図５の濁水処理システムＡによる濁水処理によれば、汚濁防止枠１１内の濁水を浄化し、汚濁防止枠１１内へと戻すが、このとき、処理前の濁水と処理後の水とが混ざり合わないように隔壁２０によって各隔室１４，１５で分離した状態で収容されるとともに、処理前の濁水の減少にあわせて第１の隔室１４の容積が減り第２の隔室１５の容積が増える。このように、処理前の濁水と浄化された処理水とが混ざり合わず、第１の隔室１４内の濁水を処理するだけでよく、その濁水の浄化処理に応じて、第１の隔室１４の容積が減少しかつ処理すべき濁水の絶対量が減少するので、汚濁防止枠１１内の濁水を効率的に浄化処理することができる。また、汚濁防止枠１１の外部から非汚濁水を汚濁防止枠１１内に導入する必要もない。
【００４１】
たとえば、汚濁防止枠１１の容積を4000m3（20m×20m×10m）とし、濁水処理装置１９の浄化能力（たとえば、濁度を200ppmとしたとき、濁度2ppm以下まで下げる能力）を400m3/時間とすると、汚濁防止枠１１内の濁水の量を浄化処理するのに要する時間は、10時間である。これに対し、従来の汚濁防止枠内の濁水を浄化処理し、同じ汚濁防止枠内へと戻す方法によれば、濁水と浄化された水とが混ざり合い、徐々に濁水の濁度が下がっていくが、この混ざり合って濁度の下がった濁水を繰り返し浄化処理することになるため、浄化処理を行う水の絶対量が非常に多く、浄化処理時間が長くなる。このため、汚濁防止枠内の濁水の量を浄化処理するのに要する時間は10時間を超えてしまい、かなり効率が悪い。上記従来技術によれば、１日当たり１回の浚渫作業しかできないのに対し、本実施形態によれば、１日当たり２回の浚渫作業が可能となり、浚渫作業を効率的に行うことが可能となる。
【００４２】
次に、図１，図２の濁水処理システムの別の例について図７，図８を参照して説明する。図７は本実施形態による濁水処理システムの別の例を概略的に示す上面図である。図８は図７の濁水処理システムを矢印VIIIの方向から見た図である（ただし、台船の位置を、説明の便宜上、ずらして図示している）。
【００４３】
図７，図８の濁水処理システムは、隔壁２０をフロート３１ａと、フロート３１ａから吊り下げられた可撓性のあるカーテン状の遮水膜２０ａとから構成し、この隔壁２０を汚濁防止枠１１の中央部に設けた一対のウインチ２１，２２によって移動可能にしたもので、これらの点以外は、図１，図２の構成と同様である。
【００４４】
隔壁２０のフロート３１ａは、たとえば、図４の取付具３１ａと同様の一対の取付具を配置し、これらの取付具にワイヤ３２を連結する。ウインチ２１，２２を図５と同様の制御系により制御することで、濁水処理装置１９による濁水の処理量に基づいて隔壁２０の移動を制御できる。濁水の処理量に応じて隔壁２０を自動的に移動させることにより、処理前の濁水を収容する第１の隔室１４の容積を減少させる。
【００４５】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、隔壁２０は汚濁防止枠内に別に設けるものとして説明したが、汚濁防止枠を構成する隔壁の一部を移動させ処理前の濁水を収容する部分の容積を減らすように構成してもよく、この場合、濁水は所定の基準値以下の濁度になるまで浄化処理されてから、汚濁防止枠の外部へ排出される。
【００４６】
また、隔壁を移動させる移動手段として、本実施形態では、ウインチが隔壁に連結されたワイヤを駆動して隔壁を移動させるように構成したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、汚濁防止枠の上部に設けた軌道と、隔壁の端部から延びて設けた滑車と、滑車をワイヤで駆動するウインチとから構成し、ウインチにより滑車を軌道上で移動させながら隔壁を移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 汚濁防止枠
１２ フロート
１３ 遮水膜
１４ 第１の隔室
１５ 第２の隔室
１９ 濁水処理装置
２０ 隔壁
２０ａ 遮水膜
２１，２２，２３，２４ ウインチ（移動手段）
３１ フロート
３１ａ フロート
３２，３３ ワイヤ（移動手段）
４１ 流量計
Ａ 濁水処理システム
ＳＨ 台船
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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