(57)【要約】【課題】陸上における環境の悪化を防止することができる堆積物回収設備を提供する。【解決手段】水底に堆積した堆積物２を回収する堆積物回収設備１であって、回収船３と、水底を走行自在な回収機４とを備え、回収船３に、回収機４によって回収された堆積物２を処理して処理製品を製作する処理設備８が設けられ、回収機４に、堆積物２を吸引して処理設備８に移送する移送手段１４が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に堆積した堆積物を回収する堆積物回収設備であって、
回収船と、水底を走行自在な回収機とを備え、
回収船に、回収機によって回収された堆積物を処理して処理製品を製作する処理設備が設けられ、
回収機に、堆積物を吸引して処理設備に移送する移送手段が設けられていることを特徴とする堆積物回収設備。
【請求項２】
処理設備は、回収された堆積物を濃縮して生コンクリートに混入し、処理製品としてのコンクリート製品を製作することを特徴とする請求項１記載の堆積物回収設備。
【請求項３】
処理設備は、回収された堆積物から処理製品としてのコンクリート用の骨材を分離することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の堆積物回収設備。
【請求項４】
回収機は船上から遠隔操作されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の堆積物回収設備。
【請求項５】
移送手段は、回収機に設けられた吸引ポンプと、吸引ポンプの吐出側と処理設備との間に接続された回収管路と、回収管路の途中に設けられて水面に浮かぶ中継浮体とを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の堆積物回収設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底又は湖底或は河川等の水底に堆積した浮泥等の堆積物を回収する堆積物回収設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の堆積物回収設備としては、図８に示すように、船舶７１と、海底を走行自在な潜水装置７２とを備え、潜水装置７２に吸引ノズル７３とポンプ７４とを設けたものがある。潜水装置７２は船舶７１上で操縦可能であり、ポンプ７４の吐出側に排出ホース７５の一端が接続され、排出ホース７５の他端が船舶７１に支持されて排土船７６に向けられている。
【０００３】
これによると、潜水装置７２を海底に降下させて走行させ、ポンプ７４を駆動させることにより、海底に堆積した泥が、吸引ノズル７３から吸引されて排出ホース７５を通り、排土船７６に回収される。このようにして排土船７６に回収された泥は、陸揚げされた後、産業廃棄物として陸上に廃棄される。
【０００４】
尚、上記のような堆積物回収設備は下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−７１１２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記の従来形式では、回収された泥を産業廃棄物として陸上に廃棄した場合、例えば異臭等が発生して周辺の環境が悪化するといった問題がある。
本発明は、陸上における環境の悪化を防止することができる堆積物回収設備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】
【０００７】
上記目的を達成するために本第１発明は、水底に堆積した堆積物を回収する堆積物回収設備であって、
回収船と、水底を走行自在な回収機とを備え、
回収船に、回収機によって回収された堆積物を処理して処理製品を製作する処理設備が設けられ、
回収機に、堆積物を吸引して処理設備に移送する移送手段が設けられているものである。
【０００８】
これによると、回収機が水底を走行し、水底の堆積物が吸引されて処理設備に移送され、処理設備において堆積物が処理されて処理製品が製作される。これにより回収船上で堆積物から処理製品が製作され、その後、処理製品を回収船上から水中に投入することによって、堆積物を、陸揚げすることなく、回収船上で処理することができる。これにより、陸上における環境の悪化を防止することができる。
【０００９】
本第２発明における堆積物回収設備は、処理設備は、回収された堆積物を濃縮して生コンクリートに混入し、処理製品としてのコンクリート製品を製作するものである。
これによると、水底の堆積物が吸引されて処理設備に移送され、処理設備において、堆積物が濃縮され生コンクリートに混入されてコンクリート製品が製作される。これにより回収船上で堆積物からコンクリート製品が製作され、その後、コンクリート製品を回収船上から水中に投入することによって、堆積物を、陸揚げすることなく、回収船上で処理することができる。これにより、陸上における環境の悪化を防止することができる。
【００１０】
本第３発明における堆積物回収設備は、処理設備は、回収された堆積物から処理製品としてのコンクリート用の骨材を分離するものである。
これによると、水底の堆積物が吸引されて処理設備に移送され、処理設備において、堆積物からコンクリート用の骨材が分離される。これにより回収船上で堆積物からコンクリート用の骨材が得られる。
【００１１】
本第４発明における堆積物回収設備は、回収機は船上から遠隔操作されるものである。
本第５発明における堆積物回収設備は、移送手段は、回収機に設けられた吸引ポンプと、吸引ポンプの吐出側と処理設備との間に接続された回収管路と、回収管路の途中に設けられて水面に浮かぶ中継浮体とを有するものである。
【００１２】
これによると、吸引ポンプを駆動することにより、水底の堆積物が、吸引ポンプで吸引され、回収管路を通って処理設備に移送される。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によると、水底から回収した堆積物を、陸揚げすることなく、回収船上で処理することができるため、陸上における環境の悪化を防止することができる。
特に、海底に堆積した浮泥等は有害物質を含んでおり、このような浮泥を海底から回収して除去し、陸揚げすることなく、回収船上で浮泥を利用してコンクリート製品を製作することができるため、浮泥を産業廃棄物とせずに有効利用でき、環境の異変を食い止めることができる。また、コンクリート製品として漁礁等を製作することにより、自然の再生に寄与することが可能であり、また、魚類等の海産物資源の安定供給を図ることができ、新産業の育成や経済的効果の波及も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における堆積物回収設備の概略側面図である。
【図２】同、堆積物回収設備の概略平面図である。
【図３】同、堆積物回収設備の回収機の側面図である。
【図４】同、堆積物回収設備の処理設備の濃縮設備の構成を示す図である。
【図５】同、堆積物回収設備の処理設備の成形設備の構成を示す図である。
【図６】同、堆積物回収設備の遠心分離機の縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における堆積物回収設備の処理設備の構成を示す図である。
【図８】従来の堆積物回収設備の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明における第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１，図２に示すように、１は、海底（水底の一例）に堆積した浮泥２（堆積物の一例）を回収する堆積物回収設備である。尚、浮泥２は、有害物質を含んでおり、微生物が生息する有益な泥の上に堆積している。
【００１６】
堆積物回収設備１は、回収船３と、浮泥２を回収する複数の回収機４とを備えている。回収船３は、作業台船５と、作業台船５に連結された再処理プラント船６とで構成されている。回収船３には、回収機４によって回収された浮泥２を処理する処理設備８が設けられている。
【００１７】
図３に示すように、各回収機４は、本体１０と、複数のクローラからなる走行体１１と、スクリューからなる推進器１２と、浮力調整装置１３と、浮泥２を吸引して処理設備８に移送する移送手段１４とを有しており、走行体１１の駆動によって海底を走行可能である。
【００１８】
移送手段１４は、回収機４の本体１０に設けられた吸引ポンプ１６と、吸引ポンプ１６の吐出側と処理設備８との間に接続された回収ホース１７（回収管路の一例）と、回収ホース１７の途中に設けられて海面に浮かぶ中継ブイ１８（中継浮体の一例）とを有する。
【００１９】
作業台船５には、クレーン２０と、各回収機４を遠隔操作する操作室２１と、各回収機４に備えられた受信機２３との間で通信を行う送信機２２とが設けられている。また、回収機４を駆動させるための電力が作業台船５から電源ケーブル（図示省略）を介して各回収機４に供給され、浮力調整用空気が空気ホース（図示省略）を介して各回収機４の浮力調整装置１３に供給される。
【００２０】
処理設備８は、回収された浮泥２を濃縮して生コンクリートに混入し、処理製品としての消波ブロック７（コンクリート製品の一例）を製作するものである。図４，図５に示すように、処理設備８は、回収された浮泥２を濃縮する濃縮設備２５と、濃縮された浮泥２（以下、濃縮浮泥と記載）を生コンクリートに混入して消波ブロック７を成形する成形設備２６とからなる。
【００２１】
濃縮設備２５は、浮泥２中の粗ゴミ等の固形物を分離する篩い分け部２８と、浮泥２中の微粒子を凝集させて沈降させる凝集部２９と、浮泥２中の液体（海水）と固形物とを分離する固液分離部３０とを備えており、作業台船５上に設置されている。
【００２２】
篩い分け部２８はスクリーン３１を有しており、回収ホース１７の下流端がスクリーン３１の供給側に連通している。凝集部２９は、スクリーン３１の下流側に設置された複数の凝集タンク３２と、凝集タンク３２に沈降促進剤を投入する沈降促進剤タンク３３とを有している。凝集タンク３２には、凝集タンク３２内の上澄み液（海水）を排水する排液部３２ａと、凝集タンク３２内の底部に沈殿した濃縮浮泥を排出する排出部３２ｂとが設けられている。固液分離部３０は凝集タンク３２の下流側に設置された遠心分離機３４を有している。
【００２３】
図６に示すように、遠心分離機３４は、ケーシング３５内に固定された円筒状の外筒３６と、外筒３６の内部に回転自在に設けられた円筒状の内筒３７と、外筒３６と内筒３７との間に固定された円筒状の中間筒３８と、内筒３７を回転させる回転駆動装置３９と、凝集タンク３２の排出部３２ｂから排出された濃縮浮泥を内筒３７内の下部に導入する流入部４０と、導入された濃縮浮泥から分離された分離液（海水）を内筒３７内の上部から排出する分離液排出部４１と、遠心分離された濃縮浮泥を取り出す取出部４２とを有している。
【００２４】
内筒３７には、内周面と外周面とに開口する多数の孔４３が形成されている。また、内筒３７の外周面には、内筒３７内から孔４３を通過して内筒３７外へ排出された濃縮浮泥を上方へ案内する案内羽根４４が螺旋状に設けられている。この案内羽根４４によって、内筒３７と中間筒３８との間に下部から上部へ螺旋状に連続する移送経路４７が形成される。
【００２５】
外筒３６と中間筒３８との間には通路空間４５が全周にわたり形成され、通路空間４５の上端部は移送経路４７の上端部に連通している。また、通路空間４５の下方には、通路空間４５を流れ落ちた濃縮浮泥を受ける受皿４６が設けられている。取出部４２は受皿４６に連通している。
【００２６】
図５に示すように、成形設備２６は、セメントと水と骨材（砂・砂利）とを混合して生コンクリートを作る生コン生成部４８と、遠心分離機３４の取出部４２から取り出された濃縮浮泥とスクリーン３１で除去された粗ゴミとを生コンクリートに混入する混入部４９と、濃縮浮泥および粗ゴミを混入した生コンクリートを型枠に流し込んで消波ブロック７を成形する成形部５０と、乾燥後、消波ブロック７を型枠から取り出す脱型部５１とを備えており、再処理プラント船６上に設置されている。尚、取出部４２から取り出された濃縮浮泥は搬送ポンプ５３等の搬送手段によって混入部４９に送られる。また、スクリーン３１で除去された粗ゴミはベルトコンベヤ等の搬送手段によって混入部４９に送られる。
【００２７】
以下、上記構成における作用を説明する。
回収機４を作業台船５上に搭載し、作業台船５と再処理プラント船６とを海上の目的地まで航行させる。その後、図１に示すように、クレーン２０を使って回収機４を海面に下ろす。そして、操作室２１からの遠隔操作によって浮力調整装置１３を作動させ、浮力を減らして回収機４を潜行させ海底に着底させる。
【００２８】
その後、吸引ポンプ１６を駆動することにより、海底に堆積した浮泥２が、吸引ポンプ１６で吸引され、回収ホース１７を通って作業台船５上に移送され、図４に示すように、スクリーン３１に供給される。スクリーン３１において浮泥２から粗ゴミ等の固形物が分離され、粗ゴミ等の固形物は混入部４９に搬送される。
【００２９】
上記のようにして粗ゴミ等が除去された浮泥２はスクリーン３１から凝集タンク３２に貯留され、沈降促進剤タンク３３から投入された沈降促進剤によって、浮泥２中の微粒子が凝集して沈降する。
【００３０】
凝集タンク３２内の上澄み液は排液部３２ａから海へ排水され、凝集タンク３２内の濃縮浮泥は、排出部３２ｂから排出され、その後、遠心分離機３４の流入部４０から内筒３７内の下部に導入される。
【００３１】
この際、図６に示すように、回転駆動装置３９によって内筒３７が回転し、比重の大きな濃縮浮泥の固形粒子が遠心力により内筒３７の内周面に押圧され、濃縮浮泥から分離された分離液が分離液排出部４１から海へ排出される。
【００３２】
上記内筒３７の内周面に押圧された濃縮浮泥は、孔４３を通過して内筒３７と中間筒３８との間に排出され、内筒３７と共に回転する案内羽根４４に案内されて移送経路４７を上向きに移送され、移送経路４７の上端から外側の通路空間４５の上端に流れ込み、通路空間４５内を下降して受皿４６に受けられる。このようにして受皿４６に受けられた遠心分離後の濃縮浮泥は、図４に示すように、搬送ポンプ５３により、取出部４２から取り出されて混入部４９に送られる。
【００３３】
そして、図５に示すように、混入部４９に送られた濃縮浮泥と粗ゴミとは、生コンクリートに混入され、成形部５０において、生コンクリートと共に型枠に流し込まれる。これにより、消波ブロック７が成形され、乾燥後、脱型部５１において消波ブロック７を型枠から取り出すことで、消波ブロック７が製作される。
【００３４】
これにより、図１に示すように、回収船３上で浮泥２から消波ブロック７が製作され、その後、クレーン２０を使って消波ブロック７を再処理プラント船６上から海中に投入することによって、浮泥２を、陸揚げすることなく、回収船３上で処理することができる。これにより、陸上における環境の悪化を防止することができる。
【００３５】
また、走行体１１を駆動することにより、回収機４が海底を走行するため、容易に広範囲の浮泥２を吸引することができ、環境を破壊せずに有害な浮泥２を海底から効率良く除去することができる。
【００３６】
作業終了後、浮力調整装置１３を作動させて浮力を増し、回収機４を海面へ浮上させた後、クレーン２０を使って回収機４を作業台船５上に回収する。
上記第１の実施の形態では、コンクリート製品の一例として消波ブロック７を製作しているが、消波ブロック７に限定されるものではなく、消波ブロック７以外の海や湖又は河川等で使用されるコンクリート製品を製作してもよく、例えばコンクリート製の漁礁等を製作してもよい。
【００３７】
また、上記のように浮泥２を海底から回収して除去し、陸揚げすることなく、回収船３上で浮泥２を利用してコンクリート製品を製作することができるため、浮泥２を産業廃棄物とせずに有効利用でき、環境の異変を食い止めることができる。また、コンクリート製品として漁礁等を製作することにより、自然の再生に寄与することが可能であり、さらに、魚類等の海産物資源の安定供給を図ることができ、新産業の育成や経済的効果の波及も期待できる。
【００３８】
次に、本発明における第２の実施の形態を、図７を参照して説明する。
尚、上記第１の実施の形態と同じ部材については、同一の符号を付記して、詳細な説明を省略する。
【００３９】
上記第１の実施の形態では、処理設備８において、回収された浮泥２を利用してコンクリート製品を製作しているが、本第２の実施の形態では、処理設備８において、さらに、回収された浮泥２から石、砂、砂利等の固形物を分離し、これらの固形物を処理製品としてのコンクリート用の骨材とするものである。
【００４０】
すなわち、処理設備８は、濃縮設備２５と、成形設備２６と、作業台船５上に設置された砕石装置６１とからなる。
濃縮設備２５の篩い分け部２８には複数のスクリーン３１ａ〜３１ｃが備えられている。このうち上流側のスクリーン３１ａは目幅（目開き）の粗い粗目スクリーンであり、下流側のスクリーン３１ｃは目幅の細い細目スクリーンであり、中間部のスクリーン３１ｂは粗目より細く且つ細目より粗い中間の粗さに設定された中粗目スクリーンである。
【００４１】
上流側のスクリーン３１ａによって分離された粗大固形物は、石や砂等以外の異物（例えばプラスチック等のゴミ）を取り除かれた後、ベルトコンベヤ等の搬送手段により砕石装置６１に搬送され、砕石装置６１で破砕された後、上流側のスクリーン３１ａに再び供給される。
【００４２】
中間部のスクリーン３１ｂによって分離された固形物は粗骨材回収部６２に搬送され、下流側のスクリーン３１ｃによって分離された固形物は細骨材回収部６３に搬送される。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００４３】
作業台船５と再処理プラント船６とを湖（又は河川）の目的地まで航行し、湖底に堆積した浮泥２を回収機４の吸引ポンプ１６で吸引する。これにより、浮泥２が、回収ホース１７を通って作業台船５上に移送され、先ず、上流側のスクリーン３１ａに供給される。
【００４４】
この際、上流側のスクリーン３１ａの目幅よりも大きな（例えば４０ｍｍ以上）石等の粗大固形物は、上流側のスクリーン３１ａを通過せずに、スクリーン３１ａから砕石装置６１に搬送され、砕石装置６１で小さく破砕された後、上流側のスクリーン３１ａに再び供給される。
【００４５】
また、上流側のスクリーン３１ａを通過した浮泥２中の固形物のうちの中間部のスクリーン３１ｂの目幅よりも大きな（例えば２０〜４０ｍｍ未満）砂利、砂、砕石等の固形物は、中間部のスクリーン３１ｂを通過することができず、中間部のスクリーン３１ｂによって分離された後、コンクリート用の粗骨材として粗骨材回収部６２に回収される。
【００４６】
さらに、中間部のスクリーン３１ｂを通過した浮泥２中の固形物のうちの下流側のスクリーン３１ｃの目幅よりも大きな（例えば５〜２０ｍｍ未満）砂利、砂、砕石等の固形物は、下流側のスクリーン３１ｃを通過することができず、下流側のスクリーン３１ｃによって分離された後、コンクリート用の細骨材として細骨材回収部６３に回収される。これにより、回収船３上で浮泥２からコンクリート用の骨材が分離される。尚、このようにして得られた骨材を販売したり、或は、図５に示した生コン生成部４８において生コンクリートを作る際に使用してもよい。
【００４７】
また、ダム湖等の浮泥２からコンクリート用の骨材を分離することにより、ダム湖の湖底から浮泥２を除去して、ダムの貯水機能を回復させることも可能である。
尚、上記実施の形態における数値は一例であり、これらの数値に限定されるものではない。
【００４８】
また、上記実施の形態では篩い分け部２８に三台のスクリーン３１ａ〜３１ｃを備え、浮泥２からサイズの異なる二種類の骨材（粗骨材と細骨材）を取り出しているが、スクリーンを四台以上の複数台備え、サイズの異なる三種類の骨材を取り出してもよく、或は、スクリーンを二台備えてもよい。
【００４９】
上記各実施の形態では、海底又は湖底或は河川等の水底に堆積した堆積物の一例として浮泥２を挙げたが、浮泥２に限定されるものではなく、浮泥２以外の堆積物であってもよい。
【００５０】
上記各実施の形態では、図１に示すように、回収船３を作業台船５と再処理プラント船６とに二分割しているが、三分割以上の複数分割してもよく、或は、作業台船５と再処理プラント船６とを分離せずに一体にしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１      堆積物回収設備
２      浮泥（堆積物）
３      回収船
４      回収機
７      消波ブロック（コンクリート製品）
８      処理設備
１４    移送手段
１６    吸引ポンプ
１７    回収ホース（回収管路）
１８    中継ブイ（中継浮体）
【図１】
2011058190.tif 000003
【図２】
2011058190.tif 000004
【図３】
2011058190.tif 000005
【図４】
2011058190.tif 000006
【図５】
2011058190.tif 000007
【図６】
2011058190.tif 000008
【図７】
2011058190.tif 000009
【図８】
2011058190.tif 000010