(57)【要約】【課題】汚染源が傾斜地に存在する場合の水の浄化装置を提供する。【解決手段】汚染源が存在する傾斜地の低地側に等高線Ａ−Ｎに沿って溝２０を形成し、この溝２０に袋詰めした有害物質吸着材３０を埋設し、汚染源で汚染された雨水等をこの溝を通過させて下流に流す、溝を通過する際に汚染された有害物質を有害物質吸着材３０に吸着させ浄化を施す、溝２０の下流側には採水パイプ４１、４２を設け、この採水パイプから浄化された側方浸透水を採水し、水質分析を行なう、この分析でわずかでも有害物質が検出された場合は有害物質吸着材の劣化を知り、有害物質吸着材の交換期日を決定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質が存在する傾斜地の低地側に等高線に沿って構築した溝と、
この溝に埋設した有害物質吸着材と、
によって構成したことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の水質浄化装置において、上記溝は土を開削して形成された土壁に沿って所定間隔で杭を打設し、杭と杭の間を矢板で塞ぎ、溝を横断する方向の杭の相互間は切り梁で補強し、溝の底面は水密性の粘土により遮水する構造としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかに記載の水質浄化装置において、上記有害物質吸着材は土嚢に詰められ、土嚢を単位として上記溝への出し入れを可能としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の水質浄化装置の何れかにおいて、上記有害物質吸着材は土嚢に詰められ、有害物質吸着材が詰められた複数の土嚢が更に溝の単位区間毎に設けられた籠に収められ、籠の単位で溝への出し入れを可能としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至３記載の水質浄化装置の何れかにおいて、上記有害物質吸着材は平板形状のケースに格納され、有害物質吸着材を格納した平板形状のケースを、上記溝を横断する方向に複数積層して配置し、平板形状のケースを単位に上記溝への出し入れを可能としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項６】
請求項１乃至５記載の水質浄化装置の何れかにおいて、上記溝内において板面が上記溝の延長方向と一致する向に揃えられた複数枚の越流板を溝を横切る方向に所定の間隔を隔てて配置し、この越流板の相互間に形成される空間に有害物質吸着材を収納した構造としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項７】
請求項６記載の水質浄化装置において、上記越流板は板面に複数の細孔を有していることを特徴とする水質浄化装置。
【請求項８】
請求項１乃至７記載の水質浄化装置の何れかにおいて、上記溝の上位側にＵ字溝を配置した構造としたことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項９】
請求項１乃至８記載の水質浄化装置の何れかにおいて、上記有害物質吸着材は多孔質性炭化材であることを特徴とする水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は例えば山の傾斜地に有害物質が存在する場合に適用して好適な水質浄化装置に関し、特に低コストで構築することが可能であり、更に水質の浄化機能も高い水質浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有害物質により土壌が汚染されると、その汚染された土壌から有害物質が雨水等と共に溶出し、地下水に浸透したり、或は河川に流入して汚染が拡がり、人の健康への影響が懸念される。特に汚染源が傾斜地に存在する場合はその汚染の拡がりの速度は速く、また広範囲に拡がるおそれがある。このような環境汚染を抑制するために、従来より各種の対策措置が講じられている。
図１７は原位置封じ込めと呼ばれている対策措置の例を示す。この対策措置では汚染土１を取囲んで鋼矢板等で遮水壁２を構築し、遮水壁２で囲んだ地域に覆い３を被せ、雨水の浸透を防ぐ構造としている。４は観測井戸を示し、遮水壁２で囲まれた内側と遮水壁２の外側の領域の双方の領域で地下水に汚染物質が流れ出ているか否かを監視できる構造としている。
【０００３】
図１８は遮断工封じ込めと呼ばれる対策措置を示す。この対策措置では水密性鉄筋コンクリート７で遮蔽箱８を構築し、この遮蔽箱８に他から運んだ汚染土１を投入し、遮蔽箱８が満杯になると上部を閉塞し、雨水等の浸透を防ぐ構造とされる。投入中の遮蔽箱８には雨水対策屋根９が被せられ、投入中も雨水対策が講じられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１７に示した原位置封じ込め対策措置及び図１８に示した対策措置の何れにしても、大がかりな工事が必要で多大な費用が発生し、経済的な負担が大きい。
また、例えばクレー射撃場では常時鉛弾が傾斜地に散在するため、鉛弾から溶出した鉛が雨水と共に流れ出るおそれがある。このような状況では鉛弾をことごとく拾い集める方法が最良の方法であるが、それは殆ど不可能である。
また、鉛弾を含む土砂を図１７に示した原位置封じ込め措置又は図１８に示した遮断工封じ込め措置で処理することも殆ど不可能である。つまり、鉛弾を含む土砂を上記の方法で一旦は処理したとしても、その後再び鉛弾が打ち込まれるため、処理回数は際限なく繰り返されることになり、その都度多大な経費が掛かり経済的な負担は甚大である。この点から従来の措置方法では実現は困難である。
【０００５】
この発明の目的はクレー射撃場のように傾斜地に際限なく有害物質が降り注がれるような状況下でも、廉価に運用することができる水質浄化装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明で提案する水質浄化装置は、有害物質が存在する傾斜地の低地側に等高線に沿って構築した溝と、この溝に埋設した有害物質吸着材とによって構成する。
この発明では更に、上記水質浄化装置において、溝は土を開削して形成された土壁に沿って所定間隔で杭を打設し、杭と杭の間を矢板で塞ぎ、溝を横断する方向の杭の相互間は切り梁で補強し、溝の底面は水密性の粘土により防水する構造としている。
この発明では更に、上記水質浄化装置の何れかにおいて、有害物質吸着材は土嚢に詰められ、土嚢を単位として溝への出し入れを可能としている。
【０００７】
この発明では更に、有害物質吸着材は土嚢に詰められ、有害物質吸着材が詰められた複数の土嚢が更に溝の単位区間毎に設けられた籠に収められ、籠の単位で溝への出し入れを可能としている。
この発明では更に、有害物質吸着材は平板形状のケースに格納され、有害物質吸着材を格納した平板形状のケースを、溝を横断する方向に複数積層して配置し、平板形状のケースを単位に溝への出し入れを可能としている。
この発明では更に、溝を横断する方向に、板面が溝の延長方向と一致する向に揃えられた複数枚の越流板を所定の間隔を隔てて配置し、この越流版の相互間に形成される空間に有害物質吸着材を収納し、越流板により溝内において、浸透水を一時堰き止め、水位が越流板の上端に達する毎に、次の区画に流し込む構造とした。この構造により、浸透水が有害物質吸着材に触れる延べ面積を広くすることができ、有害物質の吸着率を高めることができる。
【０００８】
この発明では更に、上記越流板に複数の細孔を形成した点を提案する。越流板に複数の細孔を形成しておくことにより浸透水の水位が越流板の高さに達しない状態でも、越流板に形成した細孔を通じて水が流れ、下流に流すことができる。
この発明では更に、溝の上位側にＵ字溝を配置した構造を提案する。このＵ字溝により表面土層の表面を流下する表流水を捕捉することができ、表流水と共に流下する土砂等をＵ字溝で受け止め、有害物質吸着材に直接土砂が降り注がれることを回避することができる。
【０００９】
この発明では更に、有害物質吸着材を例えば活性炭或は木炭のように多孔質性の炭化材を用いる点を提案する。多孔質性炭化材によれば有害物質を効率よく吸着することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による水質浄化装置によれば汚染土を含む傾斜面の低地側に等高線に沿って溝を形成し、この溝に多孔質性炭化材で構成される有害物質吸着材を埋設した構造としたから、傾斜面を流れ落ちる表流水及び側方浸透水は必ず有害物質吸着材の位置を通過して流れることになる。この結果表流水及び側方浸透水に含まれる有害物質は有害物質吸着材に吸着させることができ、浄化された雨水は更に溝の下流側に流される。
従って、この発明の水質浄化装置は簡単な構造でありながら傾斜面を流れ落ちる表流水及び側方浸透水から有害物質を除去することができる。特に構造が簡単であることから施工に要するコストは廉価に済ませることができる効果が得られる。
【００１１】
更に、この発明では有害物質吸着材として多孔質性炭化材を用いるから、例えば森林において発生する間伐材を炭化すれば、これを用いることができ、また家屋等の廃材を炭化しても同様に用いることができるため、不要品をリサイクルして利用できるため更に廉価に運用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明による水質浄化装置の施行例として山の中腹に鉛弾が打ち込まれる環境下にあるクレー射撃場に適用して好適である。つまり、鉛等の有害物質を含む銃弾の着弾地が山の中腹にあり、その山の中腹から下位位置に山の等高線に沿って溝を形成する。溝の内に有害物質吸着材を埋設する。
溝の土壁面は矢板で塞ぎ、溝の横断方向に関しては切り梁で補強する。溝の底面は粘土等で固め遮水性を持たせる。溝の深さは表層土層から山体地層に達する深さとし、表層土層を流下する側方浸透水及び表層土層の表面を流れる表流水の全て溝を通過させる。表流水或は側方浸透水が溝の内を通過する際に、表流水及び側方浸透水に含まれる有害物質は有害物質吸着材に吸着され、表流水及び側方浸透水は浄化される。溝の下流側では浄化された表流水或は側方浸透水が流下し、汚染物質が外部に漏れ出ることはない。また有害物質吸着材を定期的に交換することにより、浄化機能を回復することができる。従って、有害物質を含む銃弾の数が時間の経過と共に漸次増加したとしても、有害物質吸着材を定期的に交換する保守を厳守することにより長期にわたって浄化機能を維持することができる。
【実施例１】
【００１３】
図１にこの発明による水質浄化装置の施工例を示す。曲線Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４…Ａ−Ｎはそれぞれ等高線を示す。等高線Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４…Ａ−Ｎで表される地形のＨは高地、Ｌは低地であるものとする。高地Ｈと低地Ｌとの間に示す点線で囲んだ領域Ｂは有害物質を含む領域を示す。高地Ｈと低地Ｌとを結ぶ線上の断面を図２に示す。地層は一般に山体地層１１と、この山体地層１１の表面に堆積した表層土層１２とによって構成される。雨水は主に表層土層１２を伝わって流下する。この表層土層１２を伝わって流下する水流を一般に側方浸透水１３と称し、この側方浸透水１３は山体地層１１には浸透しない。また、雨天時は表層土層１２の表面を表流水１４が流れる場合もある。この表流水１４にも有害物質を含む場合がある。従って、表層土層１２の表面近くに打ち込まれた鉛弾等から溶出した有害物質は側方浸透水１３及び表流水１４に含まれて低地Ｌに向かって流下することになる。
【００１４】
この発明では図１及び図２を用いて説明したような傾斜地において、傾斜地の低地Ｌ側に等高線Ａ−Ｎに沿って溝２０を構築し、この溝２０に有害物質吸着材３０を埋設する。図３に溝２０の断面構造の一例を示し、図４に平面構造の一例を示す。溝２０の幅Ｗ（図４参照）は約１メートル程度とし、溝２０の深さは図２を用いて説明した表層土層１２の厚み相当とする。一般に表層土層は２メートルより浅いとして知られている。
溝１０を穿って構成される土壁面に沿って杭２１を打設する。杭２１としてはこの実施例では断面がＨ形のＨ鋼と呼ばれている鋼材を用いた場合を示す。土壁面に沿って打設した杭２１となるＨ鋼の凹溝が互いに向き合う姿勢で打設し、溝２１の凹溝に矢板２２を嵌合させ、矢板２２によって土壁面を保護する。これと共に、溝２０を横断する方向に向き合う杭２１の相互間には切り梁２３を係合させ杭２１の姿勢を補強する。溝２０の底面には例えばベントナイト或はゼオライト等の粘土を敷き詰め、遮水性とする。また、溝２０の上流側にＵ字溝２６を配置し、このＵ字溝２６によって表流水１４を捕捉する。Ｕ字溝２６は望ましくは自己の底面から水を浸透させる浸透性を持つものを用いることができるが、ここではＵ字溝２６を杭２１の部分で不連続とし、この不連続部分に砕石等を敷いてＵ字溝２６に受けた表流水１４を表層土層１２に浸透させる構造とした場合を示す。
【００１５】
有害物質吸着材３０は図３及び図４に示す例では土嚢３１に詰め込まれ、土嚢３１を単位として溝２０への出し入れを行なうことができるように構成した場合を示す。有害物質吸着材３０としては例えば活性炭或は木炭のような多孔質性炭化材を用いることができ、土嚢３１に詰め込んだ有害物質吸着材３０の重量を２０〜３０ｋｇ程度に抑え、１個の土嚢を１人で取り扱うことができるように構成するとよい。有害物質吸着材３０を詰め込んだ土嚢３１を溝２０の上面位置近くまで積み込む。溝２０の開口面には蓋２５を被せる。蓋２５は例えば網鋼版、コンクリート板等を用いることができる。
【００１６】
矢板２２は木製或はコンクリート板等を用いることができ、溝２０の深さ方向に複数枚の矢板を差し込んで溝２０の側面を保護する。
各矢板２２の相互間に透間が形成され、この透間を通じて上流側の表層土層１２から表流水１４を含む側方浸透水１３を溝２０内に浸透させる。溝２０に浸透した側方浸透水１３は土嚢３１に詰め込まれた有害物質吸着材３０に触れ、有害物質吸着材３０に有害物質を吸着させる。浄化された側方浸透流１３Ａ（図４）は下流側の矢板２２の透間を通じて下流側の表層土層１２に浸透し下流に向って流下する。側方浸透水１３の流れは緩慢な流れであり、溝２０の内部で有害物質吸着材３０に触れる率は高い。この結果、側方浸透水１３に含まれる有害物質の大半は除去される。
【実施例２】
【００１７】
図５及び図６にこの発明の第２の実施例を示す。この実施例２では溝２０の単位区間毎に金網籠３２を配置し、金網籠３２に土嚢３１に詰めた有害物質吸着材３０を収納し、金網籠３２の出し入れで一度に有害物質吸着材３０の交換を可能とした実施例を示す。この実施例では切り梁２３の配置間隔を１区間とし、各区間に相当する長さの金網籠３２を配置し、各区間毎に金網籠３２で一度に有害物質吸着材３０を交換できる構造とした場合を示す。このためには例えばクレーン或はウインチのような昇降機を用いて金網籠３２を溝２０から排出し、また溝２０への挿入を行なうことになる。このように構成した場合は有害物質吸着材３０の交換を簡素化することができる利点が得られる。
【実施例３】
【００１８】
図７及び図８にこの発明の第３の実施例を示す。この実施例では有害物質吸着材３０を金網籠或はプラスチックケース等を用いてボード状に形成し、ボード状の有害物質吸着材３０を溝２０の幅方向に複数枚積層して配置し、ボード毎に抜き差し可能とした場合を示す。この構造の場合は１枚のボードの重量を図５及び図６の場合と比較して軽量化することができるから、各ボードを１人で取扱うことができることになり、この点で有害物質吸着材３０の交換が容易にできる効果が得られる。
【実施例４】
【００１９】
図９はこの発明の第４の実施例を示す。この実施例では溝２０の上流側と下流側の双方に側方浸透水１３を採水する採水パイプ４１、４２を設置し、採水パイプ４１、４２で採水した側方浸透水の水質を検査できるように構成した場合を示す。このように上流側と下流側の水質を検査することにより、上流側では有害物質が含まれているが、下流側では有害物質が含まれていないことを確認することができ、この状況下では有害物質吸着材３０はその機能が充分に働いていることが解る。これに対し、下流側の側方浸透水からわずかでも有害物質が検出された場合は、有害物質吸着材３０の機能が低下し始めたと判定し、その交換時期が近づいていることを知ることができる。
【実施例５】
【００２０】
図１０にこの発明の第５の実施例を示す。この実施例では汚染土５１を盛土して保管する場合を示す。汚染土５１を保管すべき場所に粘土２４を敷き詰め遮水性を持たせ、この粘土２４の上に汚染土５１を盛土する。汚染土５１の表面に良質な客土５２を被せ、更に客土５２の表面を例えばアスファルトのような防水層５３で覆った構造とした場合を示す。この場合も盛土の斜面の低位置に溝２０を形成し、この溝２０に上述した各実施例に示した構造で有害物質吸着材３０を埋設すればよい。このように構成すれば盛土５０の傾斜面を流れ落ちる表流水１４及び盛土の内部から浸みでる浸出水１５に有害物質が含まれたとしても、溝２０内に表流水１４及び浸出水１５が流れ落ちることにより、有害物質吸着材３０により有害物質が吸着され、表流水１４及び浸出水１５は浄化される。浄化された表流水１４及び浸出水１５はこの例では下水管６０に流下させる構造とした場合を示す。尚、この場合も溝２０への流入側と流出側の双方に採水管（図９参照）を設け、いつでも水質検査を行えるように構成する必要がある。
【００２１】
図１１及び図１２にこの発明の第６の実施例を示す。この実施例では溝２０内をその延長方向に関して杭２１の間隔毎に仕切板２９（図１２）で仕切ると共に溝２０内において板面が溝２０の延長方向と一致する方向に揃えられた複数枚の越流板２７を溝２０を横切る方向に複数枚配置し、越流板２７によって溝２０を横切って流れる側方浸透水を堰き止め、堰き止めた浸透水の水位が越流板２７の高さを超える毎に次の区画に浸透水を流し込む構造とした場合を示す。各越流板２７には細孔２７Ａが形成され、浸透水の水位が越流板２７の高さを越えるなくとも、細孔２７Ａを通じて浸透水を流下させるようにしている。
【００２２】
越流板２７で仕切られた各区画に有害物質吸着材３０を収納することにより、浸透水は各区画に流れ込む毎に必然的に有害物質に接触する。この結果、有害物質に接触する接触面積は広くなり、有害物質の吸着率は高められる。
図１１及び図１２に示す実施例では越流板２７で仕切られた各区画に土嚢３１に詰められた有害物質吸着材３０を配置した例を示すが、図１３及び図１４に示すように、越流板２７で仕切られた各区画に金網籠３２を配置し、この金網籠３２に有害物質吸着材３０を収納するようにしてもよい。このように各区画毎に金網籠を分離する構成とすることにより上述した有害物質の吸着効率を高めることができる効果に加えて、各区画に配置される金網籠３２の形状を図５及び図６で説明した金網籠の形状により小さくできるため、取扱が容易となる利点が得られる。ここで金網籠３２に投入する有害物質吸着材３０は図１４
に示すように土嚢３１に詰めて投入してもよいが、金網籠３２に直接投入してもよい。
【００２３】
図１５及び図１６は図７及び図８で説明した有害物質吸着材３０を平板形状のケースに収納した実施例に越流板２７を適用した実施例を示す。この場合も、図１１と図１２を用いて説明したと同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明による水質浄化装置は傾斜地に汚染源が存在する場合に利用することができ、汚染対策の分野に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明による水質浄化装置の施工例を説明するための平面図。
【図２】図１の断面図。
【図３】この発明による水質浄化装置の第１実施例を説明するための断面図。
【図４】図３に示した実施例を上部から見た平面図。
【図５】この発明による水質浄化装置の第２実施例を説明するための断面図。
【図６】図５を上部から見た平面図。
【図７】この発明による水質浄化装置の第３実施例を説明するための断面図。
【図８】図７を上部から見た平面図。
【図９】この発明による水質浄化装置の第４実施例を説明するための断面図。
【図１０】この発明による水質浄化装置の第５実施例を説明するための断面図。
【図１１】この発明による水質浄化装置の第６実施例を説明するための断面図。
【図１２】図１１を上部から見た平面図。
【図１３】図１１と図１２に示した第６の実施例の他の例を説明するための断面図。
【図１４】図１３を上部から見た平面図。
【図１５】図１１と図１２に示した第６実施例の更に他の例を説明するための断面図。
【図１６】図１５を上部から見た平面図。
【図１７】従来の技術を説明するための断面図。
【図１８】従来の技術の他の例を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００２６】
Ｈ    傾斜地の高地                          ２１    杭
Ｌ    傾斜地の低地                          ２２    矢板
Ａ−１〜Ａ−Ｎ    等高線                                ２３    切り梁
２０    溝                                    ２４    粘土
１１    山体地層                              ２５    蓋
１２    表層土層                              ３０    有害物質吸収材
１３    側方浸透水                            ３１    土嚢
１３Ａ    浄化された側方浸透水                  ３２    金網籠
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006159136.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006159136.tif 000015
【図１４】
2006159136.tif 000016
【図１５】
2006159136.tif 000017
【図１６】
2006159136.tif 000018
【図１７】
2006159136.tif 000019
【図１８】
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