(57)【要約】【目的】浚渫泥土の脱水ケーキを有効利用する。【構成】本発明に係る浚渫泥土の処理方法においては、まず、海等の水域の水底に堆積した泥土を浚渫船で浚渫する（１０１）。次に、浚渫された泥土を一時貯留し（１０２）、土砂分離した後、そのオーバー泥水をスクリューデカンタ８に打ち込み、そのアンダーを一次脱水ケーキ１４とする（１０４）。一方、スクリューデカンタ８のオーバー泥水に凝集剤を添加して凝集沈降槽１２に送り、凝集沈降させた後（１０５）、これを引き抜いて機械式脱水処理装置１３で加圧脱水し、そのアンダーを二次脱水ケーキとする（１０６）。一方、沿岸部水底２１に布製型枠２２を敷設し（１０７）、該布製型枠内に一次脱水ケーキ１４を充填し、沿岸部水底２１にマット状造成物２３を造成する（１０８）。次に、マット状造成物２３の上に二次脱水ケーキ１５を敷き均して干潟２４を造成する（１０９）。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に堆積した泥土を浚渫し、次いで、浚渫された泥土を土砂分離し、次いで、土砂分離された泥土を遠心分離する一方、海、湖沼等の沿岸部水底に布製型枠を敷設し、該布製型枠内に前記遠心分離で生じた一次脱水ケーキを充填することを特徴とする浚渫泥土の処理方法。
【請求項２】
前記布製型枠内に前記一次脱水ケーキを充填することで前記沿岸部水底に干潟を造成する請求項１記載の浚渫泥土の処理方法。
【請求項３】
前記遠心分離で生じたオーバー泥水を凝集沈降させた後、該凝集沈降分を加圧脱水し、該加圧脱水で生じた二次脱水ケーキを前記一次脱水ケーキが充填された前記布製型枠の上に敷き均す請求項１記載の浚渫泥土の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海や湖沼あるいは河川の水質改善を目的とした浚渫泥土の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海や湖沼あるいは河川は、生活やレジャーを含めた多目的利用のための空間として注目されているが、その一方で、閉鎖性水域においては有機物による富栄養化、貧酸素化が進み、かかる水質汚染に対する対策が急務となっている。
【０００３】
有機物による水質汚染は、陸域からの過剰な流入負荷が大きな原因となっており、産業排水の削減、有機洗剤使用の自粛等によって徐々に改善されつつあるが、その一方で、過剰な有機物は分解されずに海底に堆積し、底質と呼ばれるヘドロ層を形成し、かかるヘドロ層からは、窒素、リンなどの栄養塩が水中に溶出して水質汚染を進行させる要因となる。
【０００４】
したがって、有機物含有量が高い泥土を浚渫によって除去するなどの対策を講ずることによって、底質からの栄養塩の溶出を低減することが重要となる。
【０００５】
ここで、水底に堆積した泥土を浚渫する際、大量の余剰水が泥土とともに吸い上げられ、含水比はきわめて高くなる。そのため、かかる余剰水を天日乾燥、ドレーン材による脱水処理、フィルタープレス等の加圧脱水装置による機械脱水等によって泥土分から分離除去する作業が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械脱水を行う場合であっても浚渫泥土に含まれる大量の余剰水を分離するには広い沈殿池が必要となる。そして、近年の土地事情を考えればかかる広大な用地の確保はきわめて困難であるとともに、周辺に飛散する悪臭がネックとなって施設を設置することが難しいという問題を生じていた。
【０００７】
また、機械脱水の最終工程で生成される大量の脱水ケーキを処分する場所が確保困難であるという問題も生じていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、浚渫泥土を脱水処理するための用地や脱水ケーキを処分するための用地を確保する必要なしに浚渫泥土を処理して水質汚染の進行を阻止するとともに、そのときに生じた脱水ケーキを有効利用することが可能な浚渫泥土の処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る浚渫泥土の処理方法は請求項１に記載したように、水底に堆積した泥土を浚渫し、次いで、浚渫された泥土を土砂分離し、次いで、土砂分離された泥土を遠心分離する一方、海、湖沼等の沿岸部水底に布製型枠を敷設し、該布製型枠内に前記遠心分離で生じた一次脱水ケーキを充填するものである。
【００１０】
また、本発明に係る浚渫泥土の処理方法は、前記布製型枠内に前記一次脱水ケーキを充填することで前記沿岸部水底に干潟を造成するものである。
【００１１】
また、本発明に係る浚渫泥土の処理方法は、前記遠心分離で生じたオーバー泥水を凝集沈降させた後、該凝集沈降分を加圧脱水し、該加圧脱水で生じた二次脱水ケーキを前記一次脱水ケーキが充填された前記布製型枠の上に敷き均すものである。
【００１２】
本発明に係る浚渫泥土の処理方法においては、まず、海、湖沼等の水底に堆積した泥土をグラブ浚渫船等で浚渫する。
【００１３】
次に、浚渫された泥土を土砂分離装置等を用いて土砂分離する。
【００１４】
次に、土砂分離された泥土を遠心分離し、そのアンダーを一次脱水ケーキとする。遠心分離は、例えばスクリューデカンタを用いることができる。
【００１５】
一方、海、湖沼等の沿岸部水底に布製型枠を敷設する。
【００１６】
次に、遠心分離で生じた一次脱水ケーキを布製型枠内に充填する。このとき、必要に応じて一次脱水ケーキに固化剤を添加しておく。
【００１７】
このようにすると、一次脱水ケーキは、沿岸部水底に敷設された布製型枠内に充填されることにより、最終処分の必要がなくなるとともに、沿岸部水底に敷設された布製型枠内に一次脱水ケーキが充填されてなる造成物は、さまざまな用途に有効利用することが可能となる。例えば、布製型枠内に一次脱水ケーキを充填することで沿岸部水底に干潟を造成することができる。
【００１８】
ここで、遠心分離で生じたオーバー泥水を凝集沈降させた後、該凝集沈降分を加圧脱水し、該加圧脱水で生じた二次脱水ケーキを一次脱水ケーキが充填された布製型枠の上に敷き均すようにしたならば、遠心分離のオーバー泥水に残留していた土粒子分までも布製型枠の上に敷き均すことで有効利用することが可能となり、二次脱水ケーキの最終処分が不要になるとともに、結果として、浚渫泥土中の土粒子分はそのほとんどが有効されることとなる。
【００１９】
なお、一次脱水ケーキは、遠心分離の効果によって土粒子が互いに分離しにくい状態となっているため、布製型枠の隙間を介して水中に分散するおそれはないとともに、二次脱水ケーキについては、加圧脱水の効果によって水中での分散が抑止され、再び泥状化することはない。
【００２０】
そして、りんや窒素等の栄養塩は、このように一次脱水ケーキ及び二次脱水ケーキ内に閉じこめられ、水中には溶出しないため、脱水ケーキの処分場所を新たに確保する必要なしに、該水域の富栄養化、貧酸素化といった水質汚染の進行が阻止されるとともに、一次脱水ケーキや二次脱水ケーキを用いて沿岸部水底に例えば干潟を造成することができるため、優れた自然環境を形成することも可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る浚渫泥土の処理方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
図１及び図２は、本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法を行う手順を示したフローチャート、図３及び図４は、一連の処理を行うための設備を示した概念図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る処理方法においては、まず、図３（ａ）　に示すように、海、湖沼、河川等の水域１の水底に堆積した泥土２を浚渫船３で浚渫する（図１、ステップ１０１）。浚渫にあたっては、同図に示すグラブ浚渫船でもよいが、高濃度でかつ安定的に浚渫可能なポンプ式高濃度浚渫船を使用するようにしてもよい。かかる高濃度浚渫船の採用により、浚渫泥土に含まれる余剰水の量を極力少なくすることができる。
【００２３】
次に、浚渫された泥土２を図３（ｂ）に示すように、陸上に設置された原水槽５に投入し一時貯留する（ステップ１０２）。なお、浚渫された泥土を原水槽５に移す前に予めスクリーンにかけ、比較的粒径の大きな土砂を選別除去するようにしてもよい。
【００２４】
次に、原水槽５から送られてきた泥土を土砂分離装置６で土砂分離し、そのオーバー泥水を貯留槽７に一次貯留する（ステップ１０３）。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、貯留槽７内のオーバー泥水をスクリューデカンタ８に打ち込んで分級するとともに、そのアンダーを一次脱水ケーキ１４とする（ステップ１０４）。
【００２６】
一方、スクリューデカンタ８のオーバー泥水に凝集剤タンク９に貯留された凝集剤を添加し、これをラインミキサー１０で管内で撹拌した後、送泥管１１を介してスラリー槽等の凝集沈降槽１２に送り、該槽内で泥土分を凝集沈降させる（ステップ１０５）。
【００２７】
凝集剤は、例えば硫酸バンドと呼ばれる硫酸アルミニウムやＰＡＣと呼ばれるポリ塩化アルミニウムといったアルミニウム系の凝集剤や消石灰などのカルシウム系の凝集剤を乾燥重量１トンあたり１０乃至１５０ｋｇ程度添加する。
【００２８】
なお、必要に応じて、ｐＨ調整剤、消臭剤、有害金属イオンの溶出を防止する添加剤等を添加してもよい。例えば、臭気の原因となる弱酸性の硫化水素が含まれている場合には、セメントや消石灰を添加してｐＨを中性又はアルカリ性にしたり、過酸化水素を添加して硫黄分を酸化してやることで消臭を行うことができる。また、鉄、マンガン等の溶出を抑制したいのであれば、セメント、石灰等でｐＨを中性又はアルカリ性にすればよい。
【００２９】
次に、凝集沈降槽１２内で沈降した泥土を引き抜き、これをフィルタープレス、ロールプレス等の機械式脱水処理装置１３に移して加圧脱水し、そのアンダーを二次脱水ケーキ１５とする（ステップ１０６）。
【００３０】
なお、機械式脱水処理装置１３からの濾液は、ｐＨ調整等、必要な処理を行った後、適宜、河川等に放流する。
【００３１】
一方、図４（ａ）に示すように、海、湖沼等の沿岸部水底２１に布製型枠２２を敷設する（ステップ１０７）。
【００３２】
布製型枠２２は、例えば筒状の布製生地を格子状に連通接続してなり、その中空内部にフレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを注入するようになっている法面保護や護岸を用途した市販のコンクリートマットを使用することができる。具体的には、タコムの商品名で太陽工業株式会社から市販されているものや、ファブリフォーム（登録商標）の商品名で旭化成ジオテック株式会社から市販されているものを用いることができる。
【００３３】
次に、図４（ｂ）に示すように、布製型枠２２内に図示しない送泥ポンプを介して一次脱水ケーキ１４を充填し、沿岸部水底２１にマット状造成物２３を造成する（ステップ１０８）。一次脱水ケーキ１４を充填するにあたっては、必要に応じてセメント等の固化剤を適宜添加しておく。
【００３４】
次に、図４（ｃ）に示すように、マット状造成物２３の上に二次脱水ケーキ１５を敷き均し、さらにその上に必要に応じて覆砂を施して干潟２４を造成する（ステップ１０９）。二次脱水ケーキ１５や覆砂の厚みあるいは布製型枠の厚みは、満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）や干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）を考慮して適宜決定する。
【００３５】
ここで、一次脱水ケーキ１４は、遠心分離の効果によって土粒子が互いに分離しにくい状態となっているため、布製型枠２２の隙間を介して水中に分散するおそれはないとともに、二次脱水ケーキ１５については、加圧脱水の効果によって水中での分散が抑止され、再び泥状化することはない。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法によれば、浚渫された泥土２を土砂分離し、次いで、土砂分離された泥土をスクリューデカンタ８で遠心分離する一方、海、湖沼等の沿岸部水底２１に布製型枠２２を敷設し、該布製型枠内に遠心分離で生じた一次脱水ケーキ１４を充填するとともに、加圧脱水で生じた二次脱水ケーキ１５を布製型枠２２の上に敷き均すようにしたので、一次脱水ケーキ１４及び二次脱水ケーキ１５を用いて沿岸部水底２１に図４（ｃ）に示す干潟２４を造成することが可能となり、該干潟に育成する葦などの植物や該干潟に集まってくる鳥類あるいは魚介類といったさまざまな水棲生物が互いに作用しあって優れた自然環境を形成することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法によれば、浚渫泥土を脱水して得られた一次脱水ケーキ１４や二次脱水ケーキ１５を干潟２４の造成に有効利用することが可能となり、該脱水ケーキの最終処分地が不要となる。
【００３８】
なお、浚渫泥土に含まれていたりんや窒素等の栄養塩は、一次脱水ケーキ１４及び二次脱水ケーキ１５内に閉じこめられ、水中には溶出しない。そのため、一次脱水ケーキ１４及び二次脱水ケーキ１５の処分場所を新たに確保する必要なしに、該水域の富栄養化、貧酸素化といった水質汚染の進行を阻止することも可能となる。
【００３９】
また、本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法によれば、スクリューデカンタ８からのアンダー、すなわち一次脱水ケーキ１４を布製型枠２２内に充填するようにしたので、比較的軟弱で取り扱いが難しいスクリューデカンタからの脱水ケーキの水中への拡散を防止するとともに、その形状を長期間維持することが可能となり、水流によって干潟の形状が変化してしまうといった事態を未然に防止することが可能となる。
【００４０】
本実施形態では、布製型枠２２内に一次脱水ケーキ１４が充填されてなる造成物２３の上に二次脱水ケーキ１５を敷き均すようにしたが、場合によっては二次脱水ケーキ１５の敷き均しを省略してもかまわないし、その場合に該布製型枠の上を覆砂するかどうかも任意である。
【００４１】
また、本実施形態では、布製型枠２２内に一次脱水ケーキ１４を充填することで沿岸部水底２１に干潟２４を造成するようにしたが、沿岸部水底にどのような造成物を造成するかは任意であり、例えば通常の海浜を造成する場合に本発明を適用してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、土砂分離装置６のオーバー泥水を貯留槽７に一次貯留する際、必要に応じて上述したと同様の凝集剤を添加し、凝集沈殿を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、スクリューデカンタ８のアンダーを一次脱水ケーキ１４とするとともに、該スクリューデカンのオーバー泥水に対して凝集沈降処理を凝集沈降槽１２にて行い（ステップ１０４〜１０５）、次いで、該凝集沈降槽内で沈降した泥土を引き抜いて機械式脱水処理装置１３で加圧脱水し、そのアンダーを二次脱水ケーキ１５としたが（ステップ１０６）、貯留槽７内のオーバー泥水に含まれる土粒子をスクリューデカンタ８で実質的にすべて分離することができるのであれば、そのアンダーである一次脱水ケーキ１４を、上述したと同様、布製型枠２２内に充填して沿岸部水底２１にマット状造成物２３を造成する一方、二次脱水ケーキ１５は発生しないため、これをマット状造成物２３の上に敷き均す工程を省略するようにしてもかまわない。
【００４４】
なお、かかる構成の場合、スクリューデカンタ８は脱水機として機能するとともに、凝集剤タンク９、ラインミキサー１０、送泥管１１、凝集沈降槽１２及び機械式脱水処理装置１３は不要となる。また、スクリューデカンタ８のオーバー水は、ｐＨ調整等、必要な処理を行った後、適宜、河川等に放流すればよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る浚渫泥土の処理方法によれば、一次脱水ケーキや二次脱水ケーキを用いて沿岸部水底に干潟等の造成物を造成することが可能となり、浚渫泥土を脱水して得られた一次脱水ケーキや二次脱水ケーキを有効利用することができるとともに、該脱水ケーキの最終処分地も不要となる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法の手順を示したフローチャート。
【図２】同じく本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法の手順を示したフローチャート。
【図３】本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法を実施している様子を示した作業図。
【図４】引き続き本実施形態に係る浚渫泥土の処理方法を実施している様子を示した作業図。
【符号の説明】
１４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一次脱水ケーキ
１５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二次脱水ケーキ
２２　　　　　　　　　　　　　布製型枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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