(57)【要約】【課題】  簡易な構造でありながら、確実に汚染水の浄化を行うことが可能なゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムを提供する。【解決手段】  浮遊物質濾過材１１を環状に連続して設置することにより形成した汚染水濾過領域１０と、汚染水濾過領域１０の外周側に設けられ、ゼオライトコンクリートパネル２１を環状に連続して設置することにより形成した汚染物質吸着領域２０と、汚染物質吸着領域２０の外側水域から汚染水濾過領域１０内へ汚染水を流入させる汚染水送出装置３０とを備える。汚染水送出装置３０により前記汚染水濾過領域１０内へ汚染水を流入させて、汚染水濾過領域１０、汚染物質吸着領域２０、汚染物質吸着領域２０の外側水域の順に水位差を設ける。汚染水濾過領域１０から、汚染物質吸着領域２０を経て汚染物質吸着領域２０の外側水域へ向かって循環する水流を生じさせて汚染水を浄化する。【選択図】図１
2015123429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略閉鎖された水域において、当該水域内の汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減するための原位置浄化システムであって、
浮遊物質濾過材を環状に連続して設置することにより形成した汚染水濾過領域と、
前記汚染水濾過領域の外周側に設けられ、ゼオライトコンクリートパネルを環状に連続して設置することにより形成した汚染物質吸着領域と、
前記汚染物質吸着領域の外側水域から前記汚染水濾過領域内へ汚染水を流入させる汚染水送出装置と、を備え、
前記汚染水送出装置により前記汚染水濾過領域内へ汚染水を流入させて、前記汚染水濾過領域、前記汚染物質吸着領域、当該汚染物質吸着領域の外側水域の順に水位差を設け、
前記汚染水濾過領域から、前記汚染物質吸着領域を経て当該汚染物質吸着領域の外側水域へ向かって循環する水流を生じさせて汚染水を浄化する、
ことを特徴とするゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システム。
【請求項２】
前記浮遊物質濾過材及び前記ゼオライトコンクリートパネルの少なくとも一方は、交換可能に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システム。
【請求項３】
前記汚染水濾過領域又は前記汚染物質吸着領域の少なくとも一方は、複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムに関するものであり、例えば、略閉鎖された水域において、当該水域内の汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減することが可能な原位置浄化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湖沼や港湾等、略閉鎖された水域に汚染水が流入した場合には、汚染水が当該水域から漏れ出さないようにすることも重要であるが、汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減することが根本的な環境対策となる。
【０００３】
従来、湾岸、河川、漁場、養殖場、化学工場沿岸等において、汚染物質（浮遊物質、重油等）による汚濁が問題となった場合に、浮遊物質や油分を透過させないシート状の部材（例えば、シルトフェンスやオイルフェンス）によりフェンスを構築し、フェンス内において浮遊物質を沈降させて汚染物質濃度を低減し、あるいは油分が外部に漏れ出さないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、水域において広範囲に漂っている懸濁物質を採取するための方法及び装置に関するものである。この懸濁物質採取方法及び装置は、設定された水域の周辺に、当該水域周方向に間隔を置いて複数個のロープ案内部材を配置し、これらロープ案内部材にロープを順次架け渡してエンドレスに張設する。また、水域の中央部に吸入口を保持する浮体を配置し、浮体とエンドレスロープとの間にシルトフェンスを張設する。
【０００５】
そして、エンドレスロープを循環駆動させ、浮体を中心にシルトフェンスを水域面に沿って旋回動させ、シルトフェンスの旋回動により水域に吸入口を中心とする渦流を発生させ、この渦流に懸濁物質を乗せて吸入口へ誘導するようにした技術である。
【０００６】
特許文献２に記載された技術は、湖沼のように水が滞留する閉鎖水域において、夏場の水温上昇に伴うアオコ等の汚染物質の発生を抑制するシステム及び方法に関するものである。
【０００７】
この水の汚染抑制システム及び汚染抑制方法は、閉鎖水域の貯留水の表層部に配置され、表層部に流路を形成する少なくとも１つの浮体と、浮体から離間した表層部に浸漬させて配置され、浮体により形成された流路に水流を発生させる複数の水流発生手段とを含んでいる。そして、水流により浮体に向けて流れを生じさせ、浮体に衝突することにより水底方向への流れを発生させることにより、汚染物質の発生を抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９７９５５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述したように、水中に汚染物質が存在する場合には、当該汚染物質が広範囲に拡散しないような対策だけでは環境対策として不十分であり、汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減することが根本的な環境対策となる。
【００１０】
この点、上述した特許文献１に記載された技術は、シルトフェンスにより浮遊物質を除去することができるが、浮遊物質以外の汚染物質を除去することはできない。例えば、イオン化した重金属や放射性物質等を含有した汚染水の場合には、シルトフェンス等で拡散を防止し、さらにこれらの汚染物質を除去する必要がある。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、簡易な構造でありながら、確実に汚染水の浄化を行うことが可能なゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化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】
【００１２】
本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴を有している。すなわち、本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムは、略閉鎖された水域において、当該水域内の汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減するための原位置浄化システムであって、汚染水濾過領域と、汚染物質吸着領域と、汚染水送出装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、略閉鎖された水域とは、完全に閉鎖された水域だけではなく、潮位差により外洋海水が流れ込む港湾において、港湾出入口にシルトフェンス等を設置して、港湾内の汚染物質が外洋へ流れ出ないようにした水域を含む概念である。また、湖沼においても同様に、河川流出口にシルトフェンス等を設置することにより、汚染物質を湖沼内に閉じ込めることが可能な水域も、略閉鎖水域に含まれる。
【００１４】
汚染水濾過領域は、浮遊物質濾過材を環状に連続して設置することにより形成し、汚染水を一時的に貯留する。汚染物質吸着領域は、汚染水濾過領域の外周側に設けられ、ゼオライトコンクリートパネルを環状に連続して設置することにより形成し、汚染水濾過領域から流入する浮遊物質除去後の汚染水を一時的に貯留する。汚染水送出装置は、汚染物質吸着領域の外側水域から汚染水濾過領域内へ汚染水を流入させる装置であり、例えば、水中ポンプからなる。
【００１５】
そして、汚染水送出装置により汚染水濾過領域内へ汚染水を流入させて、汚染水濾過領域、汚染物質吸着領域、当該汚染物質吸着領域の外側水域の順に水位差を設けることにより、汚染水濾過領域から、汚染物質吸着領域を経て当該汚染物質吸着領域の外側水域へ向かって循環する水流を生じさせて汚染水を浄化する。
【００１６】
また、本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムは、上述した構成に加えて、浮遊物質濾過材及びゼオライトコンクリートパネルの少なくとも一方は、交換可能に設置されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムは、上述した構成に加えて、汚染水濾過領域及び汚染物質吸着領域の少なくとも一方は、複数設けることが可能である。
【００１８】
上述した本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムでは、略閉鎖した水域に存在する汚染水は、まず、汚染水濾過領域に流入し、当該汚染水濾過領域から汚染物質吸着領域へ流入する際に、汚染物質濾過材により浮遊物質が除去される。浮遊物質が除去された汚染水は、水位差により汚染物質吸着領域へ流入する。そして、ゼオライトコンクリートパネルによりイオン化した汚染物質が除去され、水位差により汚染物質吸着領域の外側水域に流出する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムによれば、略閉鎖した水域において、汚染水を循環させることにより、まず初めに汚染水濾過領域により浮遊物質を除去し、次いで、汚染物質吸着領域により汚染水に含まれるイオン化した汚染物質を除去する。すなわち、汚染物質吸着領域へ流入する汚染水は、浮遊物質が除去されているため、ゼオライトコンクリートパネルが目詰まりを起こすことなく、イオン化した汚染物質を効率よく吸着除去することができる。
【００２０】
また、汚染水は略閉鎖した水域において循環しているため、徐々に汚染濃度が希釈化してゆき、最終的には環境基準に適合した清浄水とすることができる。
【００２１】
また、浮遊物質濾過材又はゼオライトコンクリートパネルを交換可能とすることにより、汚染物質の除去能力を維持することができる。
【００２２】
また、汚染水濾過領域又は汚染物質吸着領域を複数設けることにより、さらに一層、汚染物質の除去能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムの平面模式図。
【図２】本発明の実施形態に係るゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムの断面模式図。
【図３】本発明の実施形態で用いるゼオライトコンクリートパネルの平面図及び正面図。
【図４】本発明の実施形態に係るゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システムの構築説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に係るゼオライトコンクリートパネルを用いた原位置浄化システム（以下、原位置浄化システムという）の実施形態を説明する。図１〜図４は本発明の実施形態に係る原位置浄化システムを説明するもので、図１は平面模式図、図２は断面模式図、図３はゼオライトコンクリートパネルの平面図（ａ）及び正面図（ｂ）、図４は原位置浄化システムの構築説明図である。
【００２５】
＜原位置浄化システムの概要＞
本発明の実施形態に係る原位置浄化システムは、図１及び図２に示すように、略閉鎖された水域において、当該水域内の汚染水を浄化して汚染物質濃度を低減するためのシステムであり、主要な構成要素として、汚染水濾過領域１０と、汚染物質吸着領域２０と、汚染水送出装置３０とを備えている。この原位置浄化システム１００は、例えば、湖沼、港湾等に設置して、汚染水中に含まれる汚染物質を除去する機構を備えており、汚染水濾過領域１０により浮遊物質（ＳＳ）を濾過除去し、汚染物質吸着領域２０によりイオン化した汚染物質を吸着除去する。
【００２６】
＜汚染水濾過領域＞
汚染水濾過領域１０は、図１及び図２に示すように、浮遊物質濾過材１１を環状に連続して設置することにより形成する。この汚染水濾過領域１０内に、汚染水送出装置３０を用いて略閉鎖水域６０内の汚染水を流入させ、汚染水を一時的に貯留し、水位差により汚染水を汚染物質吸着領域２０へ流下させる過程で、汚染水中に浮遊する浮遊物質（ＳＳ）を濾過する。
【００２７】
浮遊物質濾過材１１は、例えば、採石ブロックからなる。この採石ブロックは、所定径の採石を袋状の網材（例えば、蛇籠）の中に詰め込んで作成する。そして複数の採石ブロックを円環状に連続して設置することにより、採石ブロックで囲まれた汚染水濾過領域１０を形成することができる。なお、浮遊物質濾過材１１は、採石ブロックに限定されるものではなく、汚染水中の浮遊物質（ＳＳ）を濾過することができれば、繊維製の濾材等を用いてもよい。
【００２８】
＜汚染物質吸着領域＞
汚染物質吸着領域２０は、図１及び図２に示すように、汚染水濾過領域１０の外周側に設けた領域であり、ゼオライトコンクリートパネル２１を環状に連続して設置することにより形成する。汚染水濾過領域１０で浮遊物質（ＳＳ）が除去された汚染水は、水位差により汚染物質吸着領域２０に流入し、汚染物質吸着領域２０の外側水域との水位差により、ゼオライトコンクリートパネル２１を通過して、外側の略閉鎖水域６０へ流下する。
【００２９】
この際、ゼオライトコンクリートパネル２１により、イオン化した汚染物質を除去する。ゼオライトコンクリートパネル２１により除去可能な汚染物質は、例えば、放射性セシウム、ストロンチウム、鉛、カドミウム等であり、各汚染物質に適合したゼオライトを用いることにより、各汚染物質を除去することができる。
【００３０】
汚染物質吸着領域２０を形成するには、略閉鎖水域６０内の地盤中に鋼管杭４０やＨ型鋼５０を打設し、隣合う鋼管杭４０やＨ型鋼５０の間にゼオライトコンクリートパネル２１を嵌め込めばよい。図１に示す例では、８角形の頂点に鋼管杭４０を打設し、隣合う鋼管杭４０の間にＨ型鋼５０を打設し、隣合う鋼管杭４０とＨ型鋼５０の間に、ゼオライトコンクリートパネル２１を嵌め込むことにより、汚染物質吸着領域２０を形成している。なお、図１に示す例では、対角線上にある鋼管杭４０を支保工材８０で連結し、汚染物質吸着領域２０に点検足場９０を設けてある。
【００３１】
＜ゼオライトコンクリートパネル＞
ゼオライトコンクリートパネル２１は、造粒した人工ゼオライトに、水、セメント、減水剤等を混合して、パネル状としたものである。また、ポーラスコンクリートブロックに人工ゼオライト粉末を練り込むことにより、ゼオライトコンクリートパネル２１を製造してもよい。この人工ゼオライトを用いたブロックについては、特開２０１３−２３４９４８号公報に記載されている。
【００３２】
このゼオライトコンクリートパネル２１は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、一対の枠部材２２の間に挿入されており、表面には高密度ポリエチレンネット２３を張設して表面保護を行い、内部に格子状の補強鋼材２４を配置してある。
【００３３】
＜汚染水送出装置＞
汚染水送出装置３０は、例えば、水中ポンプからなり、水中ポンプの吐出口に送水パイプ３１が接続されている。図１及び図２に示す例では、汚染物質吸着領域２０の外側の略閉鎖水域６０内に水中ポンプを設置し、送水パイプ３１の先端を汚染水濾過領域１０内に位置させる。そして、水中ポンプを駆動すると、汚染物質吸着領域２０の外側の略閉鎖水域６０から汚染水が汲み上げられ、汚染水濾過領域１０内に流入させることができる。
【００３４】
水中ポンプを駆動することにより、汚染水濾過領域１０、汚染物質吸着領域２０、当該汚染物質吸着領域２０の外側の閉鎖水域６０の順で水位差が生じる。すなわち、汚染水濾過領域１０の水位が一番高くなり、次いで、汚染物質吸着領域２０の水位が外側の閉鎖水域６０よりも高くなる。この水位差により、汚染水濾過領域１０から汚染物質吸着領域２０へ汚染水が流下し、さらに、汚染物質吸着領域２０から外側の略閉鎖水域６０へ浄化水が流下する。
【００３５】
このようにして、略閉鎖水域（汚染物質吸着領域２０の外側水域）６０、汚染水濾過領域１０、汚染物質吸着領域２０、外側の水域６０という経路で、汚染水（浄化水）が循環し、略閉鎖水域（汚染物質吸着領域２０の外側水域）６０における汚染物質の濃度が希釈化してゆく。
【００３６】
＜原位置浄化システムの適用対象＞
本発明の原位置浄化システム１００を適用する略閉鎖水域６０は、例えば、湖沼や港湾等の水域であり、図４に示すように、港湾の出口や河川への流下場所をシルトフェンス７０等により閉鎖することにより、略閉鎖水域６０を形成することができる。また、図２に示すように、略閉鎖水域６０の底面に、フェイシング層１１０を形成して、底面から地盤１２０内への汚染水の浸透を防止することが好ましい。
【００３７】
また、図４に示すように、略閉鎖水域内に複数の原位置浄化システム１００を設置することにより、効率よく汚染水の浄化を行うことができる。さらに、図示しないが、汚染水濾過領域１０を複数設けてもよいし、汚染物質吸着領域２０を複数設けることにより、さらに一層、汚染物質の除去能力を高めることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  汚染水濾過領域
１１  浮遊物質濾過材
２０  汚染物質吸着領域
２１  ゼオライトコンクリートパネル
２２  枠部材
２３  高密度ポリエチレンネット
２４  補強鋼材
３０  汚染水送出装置
３１  送水パイプ
４０  鋼管杭
５０  Ｈ型鋼
６０  閉鎖水域（汚染物質吸着領域の外側水域）
７０  シルトフェンス
８０  支保工材
９０  点検足場
１００  原位置浄化システム
１１０  フェイシング層
１２０  地盤
【図１】
2015123429.tif 000003
【図２】
2015123429.tif 000004
【図３】
2015123429.tif 000005
【図４】
2015123429.tif 000006