(57)【要約】【課題】感潮河川の潮汐を利用した底泥への酸素供給による感潮河川の泥質の改善と感潮河川の水質の改善とを図ることができる感潮河川の泥質および水質改善方法を提供する。【解決手段】透水性のよい改質材料２１を泥質・水質改善筒１０に充填し、改質材料２１が充填された泥質・水質改善筒１０を感潮河川１の河床に埋設する。ここで、改質材料２１を泥質・水質改善筒１０の上面が感潮河川１の河床に溜まった泥土の表面付近となるように河床に埋設してもよい。また、改質材料２１は、礫などの固形粒体、アルカリ性固形粒体あるいは石炭灰造粒物であってもよい。【選択図】  図１
2005279324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潮の干満がある感潮河川（１）の泥質および水質改善方法であって、
底泥および水中のリンを不溶化・固定化しかつ透水性のよい改質材料（２１）を該改質材料（２１）と底泥との間の水の流れを阻害しない容器である泥質・水質改善筒（１０）に充填し、該泥質・水質改善筒（１０）を前記感潮河川（１）の河床に埋設することを特徴とする、感潮河川の泥質および水質改善方法。
【請求項２】
前記泥質・水質改善筒（１０）を該泥質・水質改善筒（１０）の上面が前記感潮河川（１）の河床に溜まった泥土の表面付近となるように該河床に埋設することを特徴とする、請求項１記載の感潮河川の泥質および水質改善方法。
【請求項３】
前記改質材料（２１）が礫などの固形粒体であることを特徴とする、請求項１または２記載の感潮河川の泥質および水質改善方法。
【請求項４】
前記改質材料（２１）がアルカリ性固形粒体であることを特徴とする、請求項１または２記載の感潮河川の泥質および水質改善方法。
【請求項５】
前記改質材料（２１）が、石炭灰を主材料に加水混合して造粒方法により粒状にした石炭灰材料であることを特徴とする、請求項４記載の感潮河川の泥質および水質改善方法。
【請求項６】
前記リンの不溶化・固定化の効果が飽和状態となった前記改質材料（２１）を回収し、該回収した改質材料（２１）を透水性土木材料として活用することを特徴とする、請求項１記載の感潮河川の泥質および水質改善方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感潮河川の潮汐を利用して感潮河川に堆積した底泥の性状（以下、「泥質」という。）および河川水の水質を合理的な方法により浄化して河川環境の改善を図ることができる感潮河川の泥質および水質改善方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば広島市の太田川のような都市型河川（特に、潮の干満がある感潮河川）は、「流水の停滞」、「ヘドロの堆積」、「栄養塩の河川流入の増大」などにより河川浄化機能が損なわれつつあり、これにより以下に示すような状況を惹起している。
（１）水質の悪化、悪臭（硫化水素など）の発生
（２）水辺景観価値の喪失および人々の水辺離れ
（３）人の流動性の低下および都市活性化の阻害
このような状況の下、河川管理者らは都市型河川（特に、感潮河川）の浄化への取り組みを推進している。
【０００３】
従来、河川の水質を浄化する方法としては、たとえば以下に示す３つの特許文献に開示されているものがある。
【特許文献１】特開平５−１３１１９６号公報
【特許文献２】特開平１０−１５５３８号公報
【特許文献３】特開２００１−２９９５１号公報
【０００４】
上記特許文献１（特開平５−１３１１９６号公報）は、自然の汚染された水質環境は一般に酸性状態になっていることが多いことから、アルカリ性を有する貝殻およびアルカリ性固体粒体（鉱滓、石炭灰、セメントレータンスなど）を透水性の枠体内に充填した環境浄化構造体を水中に設置することにより、貝殻やアルカリ性固体粒体中のアルカリ分を水中に溶け出させて、酸性状態にある汚染水を中和したり緩和したりして、海、港湾、河川、沼湖、池、ダムなどの水質環境を浄化することを開示する。
また、上記特許文献１は、水浄化作用を有する有用微生物や小動物が貝殻およびアルカリ性固体粒体の表面に棲息・増殖してその水浄化作用を一層促進することができることも開示している。
【０００５】
上記特許文献２（特開平１０−１５５３８号公報）は、アンモニア態窒素、亜硝酸態窒素、リン酸態リンの吸収剤とした熱処理貝化石を水底に投入することにより、底質やその近辺の海域のマイナス要因たる物資を速やかに減衰させることにより、底質および水質の改善を図るとともに、底棲動物にとって良好な環境を現出させることを開示している。
【０００６】
上記特許文献３（特開２００１−２９９５１号公報）は、石炭灰に水熱化学処理を施して得られる人工ゼオライトを海域の底質泥土層の上部面に敷設することにより、内湾などといった閉鎖的な海域における栄養塩やガスによる富栄養化などにより生じる水質汚濁を防止することを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記３つの特許文献はいずれも改質材料（泥質・水質改善剤）を水中（海中）に沈めて常に水（海水）に晒すものであり、底泥への酸素供給により還元状態を解消することによって河川の底質や水質を改善する方法については何ら開示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、感潮河川の潮汐を利用した底泥への酸素供給による河川の底質の改善および底泥の浄化作用を誘起する底棲生物の良好な生息環境の現出による底質の改善促進するだけでなく、河川の水質の改善も図ることができる泥質および水質改善方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の潮の干満がある感潮河川（１）の泥質および水質改善方法は、透水性のよい改質材料（２１）を該改質材料（２１）と底泥の間の流動を阻害しない容器である泥質・水質改善筒（１０）に充填し、該泥質・水質改善筒（１０）を前記感潮河川（１）の河床に埋設することを特徴とする。
前記泥質・水質改善筒（１０）を該泥質・水質改善筒（１０）の上面が前記感潮河川（１）の河床に溜まった泥土の表面付近となるように該河床に埋設してもよい。
前記改質材料（２１）が、礫などの固形粒体であってもよい。
前記改質材料（２１）が、アルカリ性固形粒体であってもよい。
前記改質材料（２１）が、火力発電所から発生する石炭灰を主材料に加水混合して造粒方法により粒状にした石炭灰材料（以下、「石炭灰造粒物」という。）であってもよい。
前記改質材料（２１）がアルカリ性固形粒体あるいは石炭灰造粒物の場合、アルカリ性固形粒体あるいは石炭灰造粒物がもつ水中に溶存したリンの不溶化・固定化（以下「リンの固定化」という。）の能力が飽和状態となった前記改質材料（２１）を回収し、該回収した前記改質材料（２１）をたとえば透水性土木材料として活用してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の潮の干満がある感潮河川の泥質および水質改善方法は、以下に示すような効果を奏する。
（１）透水性のよい改質材料を充填した泥質・水質改善筒を感潮河川の河床に埋設することで、感潮河川の潮汐により底泥に酸素が供給され、底泥の還元状態が解消する。また、泥質・水質改善筒を底泥下部の砂礫層まで到達させることで、より多くの酸素が供給される。これにより、硫化水素の発生が抑制されるとともに、底泥が好気性状態となることで底泥中の窒素などが除去できる。また、底泥および泥質・水質改善筒内およびその周囲に底泥の浄化作用を誘起する生物の良好な生息環境を現出することができ、一層泥質の改善が促進される。
（２）アルカリ性固形粒体や石炭灰造粒物は、底泥中のリンの固定化能力を有することから底質の改善が図られるばかりでなく、底泥中に含まれるリンの固定化により水中へのリンの溶出が抑制でき、河川の水質の改善を図ることができる。
（３）石炭灰造粒物を改質材料として使用することにより、火力発電所から発生する石炭灰の有効活用を図ることができる。
（４）リンの固定化能力が飽和状態となった改質材料を回収し、回収した改質材料をたとえば透水性土木材料として活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
感潮河川の潮汐を利用した底泥への酸素供給による河川の泥質および水質の改善という目的を、感潮河川の潮汐を利用して透水性のよい改質材料およびそれに接する底泥内に水の流れを生じさせて酸素を供給し、好気性環境を現出させることにより実現した。
また、赤潮などの誘因物質であるリンの固定化による河川の泥質および水質の改善という目的を、アルカリ性固形粒体あるいは石炭灰造粒物を用いることで実現した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の感潮河川の泥質および水質改善方法の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法を説明するための泥質・水質改善筒設置横断面図であり、図２は、本発明の実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法を説明するための泥質・水質改善筒設置平面図である。
本実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法では、図１に示すように、透水性のよい改質材料２１が充填された泥質・水質改善筒１０は、潮の干満がある感潮河川１の河床に多数個埋設される。
【００１３】
また、各泥質・水質改善筒１０は、その上面が河床に溜まった泥土（たとえば、ヘドロ層）の表面付近となるように埋設される。これによって、潮汐により溶存酸素を含んだ河川水が泥質・水質改善筒１０内を効果的に通過することができるとともに、干潮時には各泥質・水質改善筒１０を介して底泥に酸素を供給することができる。
【００１４】
さらに、各泥質・水質改善筒１０は、図２に示すように、円筒形をしており、河川の岸に沿って間隔Ｌの千鳥となるように配置することにより効果的な改質範囲Ｃを得ることができる。
【００１５】
泥質・水質改善筒１０に充填される改質材料２１としては、上記特許文献１（特開平５−１３１１９６号公報）に開示されているような石炭灰、赤土、炭酸カルシウムなどのアルカリ性物質を少量のセメントなどの結合剤で固めて粒体化したものを用いることができるが、以下に示すような石炭灰造粒物を用いることにより、石炭灰の有効活用が図れる。
【００１６】
石炭灰造粒物は、たとえば石炭焚流動床式火力発電所の燃焼灰（以下、「流動床灰」と称する。）１００％と水１５％（流動床灰に対して）を混合することにより直径１０〜１５ｍｍの大きさの粒にする造粒方法により製造され、表１に一例を示すような物理特性を有する。
【表１】
2005279324.tif 000003
【００１７】
また、石炭灰造粒物は、図３に試験結果の一例（流動床灰を用いた石炭灰造粒物による底泥中のリン除去性能）を示すように、リン除去性能が優れており、富栄養化海域にこれまで採られてきた敷砂による被覆対策に比べて、石炭灰造粒物は、原材料である石炭灰のリンの固定化効果を最大限活かした材料であるため、天然砂に比べて赤潮などの原因となるリンの固定化により水中への溶出を防止する能力を有する。
また、流動床灰を用いた石炭灰造粒物は、「海洋の汚染に係る環境基準」の環境項目を全項目満足する安全な材料でもある。
さらに、流動床灰を用いた石炭灰造粒物は、取扱いが容易でありかつ長期に安定な形状が保持できる材料でもある。
【００１８】
以上説明したように、本実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法では、以下に示すような泥質および水質の改善効果がある。
（１）泥質の改善効果
（ａ）潮汐により、各泥質・水質改善筒１０内に溶存酸素を含んだ水の流れを生じさせることができるため、あるいは干潮時には各泥質・水質改善筒１０を介して底泥に酸素が供給できるため、底泥の還元状態を解消することができる。
（ｂ）底泥への酸素の供給により、硫化水素などの発生が抑制できるとともに、底泥のヘドロ化が防止できる。
（ｃ）底棲生物の良好な生息環境が現出できることにより、相乗的に改質範囲が拡大できる。
（ｄ）底泥への酸素の供給により、底泥が好気性状態となり窒素などが除去できる。また、アルカリ性固形粒体や石炭灰造粒物を用いることにより底泥中のリンの固定化が図られ、河川水へのリンの溶出が抑制できる。
（２）水質の改善効果
（ａ）底泥の還元状態の解消により窒素などが除去されることから河川水への溶出が抑制できる。
（ｂ）改質材料２１にアルカリ性固形粒体や石炭灰造粒物などを用いることにより、リンの固定化が図られることから河川水へのリンの溶出を抑制することができるとともに、水中のリンの固定化を図ることができる。
【００１９】
また、アルカリ性固形粒体や石炭灰造粒物を用いる場合、リンの固定化の効果が飽和状態となった改質材料２１を回収して新しい改質材料２１に容易に交換することができるとともに、回収した改質材料２１をたとえば透水性土木材料として活用することができる。
【００２０】
なお、以上の説明では、泥質・水質改善筒１０を円筒形のものとしたが、その形状は任意の形状（たとえば、矩形筒）でよい。また、泥質・水質改善筒１０を河床に配置する方法は、図２に示した方法に限られず、任意のパターンで配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上説明したように、本発明の感潮河川の泥質および水質改善方法によれば、都市型河川で問題となっているヘドロの堆積による水質の悪化や悪臭の発生、水辺景観価値の喪失および人々の水辺離れ、人の流動性の低下および都市活性化の阻害などを防止することができる。
また、石炭灰造粒物を改質材料として使用することにより、火力発電所から発生する石炭灰を有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法を説明するための泥質・水質改善筒設置横断面図である。（実施例１）
【図２】本発明の第１の実施例による感潮河川の泥質および水質改善方法を説明するための泥質・水質改善筒設置平面図である。（実施例１）
【図３】改質材料として用いた流動床灰を用いた人工骨材のリン除去性能を測定した試験結果の一例を示す図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２３】
１  感潮河川
１０  泥質・水質改善筒
２１  改質材料
Ｃ  改質範囲
Ｌ  間隔
【図１】
2005279324.tif 000004
【図２】
2005279324.tif 000005
【図３】
2005279324.tif 000006