(57)【要約】【課題】構成自体が簡単で安価であり、メンテナンスの手間や運転コストなども抑制することが可能な浄化マスを提供する。【解決手段】本発明に係る浄化マス１は、道路等の盛土構造物の側溝の間に設けられ、上流側側溝３から流入する水を浄化し、下流側側溝６に排水する浄化マス１であって、水の貯溜空間となるマス本体１０と、前記マス本体１０の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、前記貯溜空間を上流側の第１槽３１と、下流側の第２槽３２とに分割する越流板２０と、前記第１槽３１と前記第２槽３２の鉛直下方に敷き詰められる砕石（石材）９０と、前記第１槽３１に収容される水処理剤（砒素吸着剤９１、フッ素吸着剤９２、中和剤９３）と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路等の盛土構造物の側溝の間に設けられ、上流側の側溝から流入する水を浄化し、下流側の側溝に排水する浄化マスであって、
水の貯溜空間となるマス本体と、
前記マス本体の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、前記貯溜空間を上流側の第１槽と、下流側の第２槽とに分割する越流板と、
前記第１槽と前記第２槽の鉛直下方に敷き詰められる石材と、
前記第１槽に収容される水処理剤と、を含むことを特徴とする浄化マス。
【請求項２】
前記第１槽には複数種の水処理剤が収容されることを特徴とする請求項１に記載の浄化マス。
【請求項３】
前記水処理剤は種類毎に透水性のあるバケット籠に収納されることを特徴とする請求項２に記載の浄化マス。
【請求項４】
前記バケット籠の底部には開口を有するゴムシートが配されることを特徴とする請求項３に記載の浄化マス。
【請求項５】
前記水処理剤は種類毎に透水性のある箱型土嚢袋に収納されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の浄化マス。
【請求項６】
前記箱型土嚢袋は積み重ねられると共に、
一の箱型土嚢袋と、これと上下関係にある箱型土嚢袋との間には、開口を有するゴムシートが配されることを特徴とする請求項５に記載の浄化マス。
【請求項７】
前記第２槽の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、前記第２槽を２つの空間に分割する仕切り板を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の浄化マス。
【請求項８】
前記越流板の上端部の高さが、前記仕切り板の上端部の高さより高いことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の浄化マス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路等の盛り土構造物ののり面などから浸出した汚染水を浄化する浄化マスに関する。
【背景技術】
【０００２】
自然由来重金属を含有するトンネルズリなどの建設により発生する土は、例えば、高速道路の盛り土などに用いられることがある。このような盛り土ののり面からは、水量は少ないものの環境基準に適合しない汚染水が浸出する場合がある。
【０００３】
これまでは、このような汚染浸出水は、側溝等で集水し流末で貯留した後、複雑な過程の水処理装置により浄化を行い、水質汚濁防止法の公共水域の環境基準等に適合させてから河川等へ放流している。
【０００４】
このような技術に関連しては、例えば、特許文献１（特開２００２−１９３５５２号公報）は、道路の側溝より導いた道路排水を浮上ろ過装置で処理し、その処理水は河川等の公共用水域に放流し、浮上ろ過装置からの発生汚泥は下水管に流出させるか、脱水処理の後に処分する点が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９３５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように機械的な水処理装置を用いた浄化方法では、汚染の状態が高濃度で処理量が多い場合は有効であるが、汚染の状態が低濃度の場合や、高濃度でも水量が少ない場合は、施設の施工費用、薬剤費用、及び日常のメンテナンス費用が嵩み、汚染水の処理に多大なコストがかかる、という問題があった。
【０００６】
また、一定量以上の降水時には、浸出水だけでなくのり面の地表水が混入し、汚染濃度は低いものの、大量の水が水処理装置に流入することとなり、水処理装置に対する負荷を一定とするために、装置の運転管理が煩雑となり、メンテナンスの手間がかかる、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような問題点を解決するために、本発明に係る浄化マスは、道路等の盛土構造物の側溝の間に設けられ、上流側の側溝から流入する水を浄化し、下流側の側溝に排水する浄化マスであって、水の貯溜空間となるマス本体と、前記マス本体の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、前記貯溜空間を上流側の第１槽と、下流側の第２槽とに分割する越流板と、前記第１槽と前記第２槽の鉛直下方に敷き詰められる石材と、前記第１槽に収容される水処理剤と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る浄化マスは、前記第１槽には複数種の水処理剤が収容されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る浄化マスは、前記水処理剤は種類毎に透水性のあるバケット籠に収納されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る浄化マスは、前記バケット籠の底部には開口を有するゴムシートが配されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る浄化マスは、前記水処理剤は種類毎に透水性のある箱型土嚢袋に収納されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る浄化マスは、前記箱型土嚢袋は積み重ねられると共に、一の箱型土嚢袋と、これと上下関係にある箱型土嚢袋との間には、開口を有するゴムシートが配されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る浄化マスは、前記第２槽の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、前記第２槽を２つの空間に分割する仕切り板を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る浄化マスは、前記越流板の上端部の高さが、前記仕切り板の上端部の高さより高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る浄化マスは、貯溜空間を上流側の第１槽と、下流側の第２槽とに分割する越流板と、第１槽と第２槽の鉛直下方に敷き詰められる石材と、第１槽に収容される水処理剤と、を含んでおり、このような本発明に係る浄化マスによれば、複雑な機械的装置構成を含んでおらず、構成自体が簡単で安価であると共に、日常の運転管理もほとんど必要なく、メンテナンスの手間や運転コストなども抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】自然由来重金属を含有するトンネルズリ等を盛り土として利用した道路の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る浄化マス１の道路への適用例を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る浄化マス１の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る浄化マス１への石材と水処理剤の充填を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る浄化マス１の断面の概略図である。
【図６】平時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。
【図７】出水時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。
【図８】洪水時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
自然由来重金属を含有するトンネルズリなどの建設により発生する土は、例えば、道路の盛り土などに用いられることがある。図１は自然由来重金属を含有するトンネルズリ等を盛り土として利用した道路の断面構造を模式的に示す図である。図１における斜視部に示す箇所が、トンネルズリを盛り土として用いた箇所である。
【００１９】
トンネルズリを盛り土とし用いた道路などの構造物のり面、或いは、のり尻からは、水量は少ないものの環境基準に適合しない汚染水が浸出する場合がある。このような構造物のり面、のり尻からの浸出水は、側溝で集水して河川などに排出するが、汚染水を環境基準や排水基準に適合させるように浄化する必要がある。
【００２０】
図２は本発明の実施形態に係る浄化マス１の道路への適用例を説明する図である。本発明の実施形態に係る浄化マス１は、例えば、図２に示すように、道路の側溝の中間に設けられ、上流側の側溝から流入する水を浄化し、下流側の側溝に排水する構成を有するものである。
【００２１】
図２に示す本発明に係る浄化マス１の配置では道路の両脇の側溝に１つずつであるが、本発明に係る浄化マス１は、汚染水が流下する側溝における汚染濃度や、汚染水の水量に応じて、複数設置し浄化を行うようにしてもよい。
【００２２】
本発明に係る浄化マス１の利用にあたっては、定期的に処理水水質モニタリングを行い、万一、浄化効果が低下した場合でも、複数の浄化マス１を配置することにより、処理不十分な汚染水がより下流側に設置した浄化マス１で浄化できるように、河川等への汚染水の流出防止を担保することが好ましい。
【００２３】
次に、以上のように側溝の中間に配される本発明に係る浄化マス１の構成についてより詳細に説明する。図３は本発明の実施形態に係る浄化マス１の分解斜視図である。また、図４は本発明の実施形態に係る浄化マス１への石材と水処理剤の充填を説明する図である。また、図５は本発明の実施形態に係る浄化マス１の断面の概略図である。
【００２４】
上流側側溝３と下流側側溝６との間に設けられているマス本体１０は、水の貯溜空間となるものであり、コンクリートなどにより構成することができる。マス本体１０内には、マス本体１０の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽する、ステンレス板等からなる越流板２０が設けられている。この越流板２０の下部はマス本体１０の底面には達していないため、マス本体１０の下部を水が通過することができる。
【００２５】
上記のような越流板２０で仕切られたマス本体１０の貯溜空間における上流側の空間を第１槽３１と称し、下流側の空間を第２槽３２と称する。第１槽３１と第２槽３２の鉛直下方の空間には、例えば、砕石や砂利などの越流板２０の下端まで石材が敷き詰められるようになっている。
【００２６】
本発明に係る浄化マス１における第１槽３１は、汚染水の重金属等の吸着槽、中和槽として利用される。一方、本発明に係る浄化マス１における第２槽３２は、越流板２０上を第１槽３１から越流した汚染水の希釈槽としても機能する。
【００２７】
次に、第１槽３１を吸着槽、中和槽として構成するための具体的な構成について説明する。本実施形態に係る浄化マス１においては、第１槽３１の上から順に、砕石（石材）９０、砒素吸着剤（水処理剤）９１、フッ素吸着剤（水処理剤）９２、中和剤（水処理剤）９３が配されることで、汚染水を浄化する構成とされている。しかしながら、このような構成は、のり面などから浸出する汚染水が含む重金属の種類によって適宜することが可能である。
【００２８】
第１槽３１に水処理剤は、年月の経過により破過するので、交換することが想定されている。本発明に係る浄化マス１においては、第１槽３１に配される複数種の水処理剤の交換容易性を図るために、水処理剤の粒が流出しない網目を有するバケット籠５０が用いられる。このようなバケット籠５０は、水処理剤の種類毎に異なるものが用いられる。また、バケット籠５０は網目から水が流出することから、透水性が担保されている。
【００２９】
バケット籠５０の天面は、開口部５６となっており、この開口部５６から各種水処理剤を収納することができるようになっている。また、開口部５６を形成する４辺には取っ手５８が設けられることが好ましい。このような取っ手５８が設けられることで、水処理剤が収納されるバケット籠５０の取り扱い性が向上し、水処理剤の交換作業が容易となる。
【００３０】
各種水処理剤を収納する前段に、バケット籠５０の底面には、一部に開口６３が設けられたゴムシート６０が載置されることが好ましい。第１槽３１には複数種の水処理剤を縦積みするために、複数のバケット籠５０を用いるが、上下関係となるバケット籠５０に配されるゴムシート６０の開口６３は、図３に示すように（鉛直上方から透過的にみて）互い違いとなるようにすることが好ましい。このような開口６３のレイアウトとすることで、汚染水が各種水処理剤を通過する際の浸透長を確保することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、水処理剤の種類毎にバケット籠５０に収納する構成を採っているが、透水可能な素材で形成され、直方体形状をなす土嚢袋（以下、「箱型土嚢袋」という）に水処理剤を収納する構成を採用することもできる。このような箱型土嚢袋としては水処理剤を保持でき、かつ、透水性を有するものが用いられる。
【００３２】
また、箱型土嚢袋に水処理剤を収納して、複数の箱型土嚢袋を積み重ねる場合には、一の箱型土嚢袋と、これと上下の関係にある箱型土嚢袋との間には、前記のような開口を有するゴムシートを配し、ゴムシートの開口が積層方向において互い違いとなるようにすることが好ましい。
【００３３】
また、箱型土嚢袋の水平方向断面は、第１槽３１の水平方向断面より若干小さいことが好ましい。これにより、箱型土嚢袋を第１槽３１に出し入れする際の作業性が向上する。
【００３４】
一方、ゴムシートの外縁の形状は、第１槽３１の水平方向断面より若干大きく設定することが好ましい。このように構成することで、ゴムシートの外縁と第１槽３１内壁面との間の遮蔽性が高まり、汚染水が処理剤の影響を受けることなく、第１槽３１の内壁面を伝わり落下してしまうことを防ぎ、汚染水が各種水処理剤を通過する際の浸透長を確保することが可能となる。
【００３５】
また、水処理剤を収納するものとしてバケット籠５０と箱型土嚢袋とは併用する構成とすることもできる。
【００３６】
また本発明に係る浄化マス１の第２槽３２においては、第２槽３２の鉛直下方側と鉛直上方側以外の空間を遮蔽し、第２槽３２を２つの空間に分割する仕切り板４０が設けられている。第２槽３２に設けられた仕切り板４０により、出水直後に越流板２０上を越流した汚染水の希釈を促進させるようにしている。ここで、越流板２０の上端部の高さは、仕切り板４０の上端部の高さより高く設定しておくことが好ましい。
【００３７】
ここで、さらに、本発明に係る浄化マス１における理想的なレイアウト関係について説明する。図５に示すように、下流側側溝６を鉛直方向の高さの基準とし、上流側側溝３の高さをＨ1、越流板２０の高さをＨ2、仕切り板４０の高さをＨ3とすると、
Ｈ2＞Ｈ3＞Ｈ1
の関係とすることが好ましい。このようなレイアウト関係を有する場合、本発明に係る浄化マス１は以下の（１）〜（３）のように段階的に機能する。
（１）図６は平時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。平常時の水量が少ないときには、上流側側溝３から浄化マス１に流入した汚染水は、第１槽３１の吸着剤や中和剤などの水処理剤を通過し浄化され、第２槽３２の下流側の側溝へ自然流下する。
（２）図７は出水時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。出水直後は、高濃度の汚染水が流入する可能性がある。第１槽３１の上部に滞水していた汚染水に浸出水及び降水が流入し水位が上昇すると、汚染水が第２槽３２に越流し、第２槽３２の浄化済みの水で希釈され浄化マス１から下流側側溝６へと自然排水される。このとき、第２槽３２の希釈は、第２槽３２の中間部の上部に設けられた仕切り板４０によって効率的に行われる。
（３）図８は洪水時における本発明の実施形態に係る浄化マス１を説明する図である。洪水時には、雨水に希釈された非汚染水が浄化マス１に流入し、図８に示すように、越流板２０及び仕切り板４０上部を越流し、そのまま下流側へと排水される。
【００３８】
以上のように、本発明に係る浄化マス１は、貯溜空間を上流側の第１槽３１と、下流側の第２槽３２とに分割する越流板２０と、第１槽３１と第２槽３２の鉛直下方に敷き詰められる石材と、第１槽３１に収容される水処理剤と、を含んでおり、このような本発明に係る浄化マス１によれば、複雑な機械的装置構成を含んでおらず、構成自体が簡単で安価であると共に、日常の運転管理もほとんど必要なく、メンテナンスの手間や運転コストなども抑制することが可能となる。
【００３９】
また、本発明に係る浄化マス１は、自然由来の少量・低濃度の汚染水の処理にあたって、機械的な水処理装置を用いる水処理プラント施設が過剰であると判断された場合の浄化に適する。
【００４０】
また、本発明に係る浄化マス１は、上記のような水処理プラント施設に比べて、電力・動力が必要なく、設置・維持コストが大幅に低減できる。
【００４１】
また、本発明に係る浄化マス１によれば、のり面小段やのり尻の側溝沿いにその場にあった大きさの浄化マス１を設置すればよく、新たな水処理プラント施設などを設置する土地を必要としない、というメリットがある。
【００４２】
また、本発明に係る浄化マス１によれば、上記（２）や（３）の場合のように、降水時には、希釈された汚染水の無駄な処理は行わないで、吸着剤及び中和剤の破過を遅らせ、効率的に薬剤を利用できる。
【００４３】
また、本発明に係る浄化マス１によれば、吸着剤及び中和剤が破過した場合は、何度でも交換可能であり、浄化効果に応じて薬剤の量や設置位置の変更を行うことができる。
【００４４】
浄化が終了したら、水処理プラントなどは撤去費用が必要になるが、本発明に係る浄化マス１においては、浄化マス１は残置すればよく、撤去費用が必要となることがない。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・浄化マス
３・・・上流側側溝
６・・・下流側側溝
１０・・・マス本体
１５・・・蓋体
２０・・・越流板
３１・・・第１槽
３２・・・第２槽
４０・・・仕切り板
５０・・・バケット籠
５６・・・開口部
５８・・・取っ手
６０・・・ゴムシート
６３・・・開口
９０・・・砕石（石材）
９１・・・砒素吸着剤（水処理剤）
９２・・・フッ素吸着剤（水処理剤）
９３・・・中和剤（水処理剤）
【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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