(57)【要約】【課題】  閉鎖性汽水域において、砂の隙間に微細なシルト・粘土が入り込んでヘドロ化している底質を、外部からの採砂で覆砂する方法によらないで改善することである。【解決手段】  閉鎖性汽水域の底質に存在しているヘドロ状の底泥１をポンプＰ0 により揚泥して液体サイクロン装置（分離装置）Ｓにより砂２と、該砂２を除くシルト・粘土、有機物等からなる嫌気性の底泥１’とを分離して嫌気性の底泥１’を系外に搬出し、分離された砂２のみを元の底質に戻して残置状態とする。【選択図】        図１
2007098253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖性汽水域の底質に存在しているヘドロ状の底泥をポンプにより揚泥して、遠心力を利用した分離装置により砂と、該砂を除くシルト・粘土、有機物等からなる嫌気性の底泥とを分離して嫌気性の底泥を系外に搬出し、分離された砂のみを元の底質に戻して残置状態にすることを特徴とする閉鎖性汽水域の底質改善方法。
【請求項２】
前記分離装置は、砂利運搬船に積み込まれていて、底泥から分離された砂は、そのまま砂利運搬船により元の底質まで運搬して戻すことを特徴とする請求項１に記載の閉鎖性汽水域の底質改善方法。
【請求項３】
閉鎖性汽水域の底質に存在しているヘドロ状の底泥をポンプにより揚泥して分離装置により砂と、該砂を除くシルト・粘土、有機物等から成る嫌気性の底泥とを分離して嫌気性の底泥を系外に搬出し、分離された砂のみを分離して元の底質に戻して残置状態にする工程と、前記分離装置により砂が除去された嫌気性の底泥を底泥改善槽に圧送により流し込んで、間欠曝気により好気性に変質させる工程とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の閉鎖性汽水域の底質改善方法。
【請求項４】
二種類の底泥改善槽を併設して、第１底泥改善槽において前記各工程を繰り返すことにより底部に沈殿した改善底泥を、ポンプにより第２底泥改善槽に移して、再度間欠曝気により更に好気性に変質させることを特徴とする請求項３に記載の閉鎖性汽水域の底質改善方法。
【請求項５】
請求項１の閉鎖性汽水域の底質改善方法において、分離装置により嫌気性の底泥と分離された砂の透水係数が、ヘドロ状の底泥の透水係数に対して上昇する割合により底質の改善程度を判定することを特徴とする底質改善程度の判定方法。
【請求項６】
請求項３の閉鎖性汽水域の底質改善方法において、底泥中のパイライト鉄、硫化鉄等の酸化により硫酸イオンが発生して、水素イオン濃度の低下を検出することにより底質の改善程度を判定することを特徴とする底質改善程度の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水の影響のある閉鎖性の湖、内湾、河口部等の閉鎖性汽水域において、砂粒間の隙間に微細なシルト・粘土が入り込んでヘドロ化している嫌気性の底質の改善方法、及び底質改善程度の判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
閉鎖性の湖、内湾、河口部等の閉鎖性汽水域には、河川を通じて上流側からの淡水の流入があると共に、海水の影響も受ける。この淡水の大部分は雨水であり、土砂類を含んだ状態で閉鎖性水域に流入する。土砂類の中には、シルト（粒径：６〜７４μｍ）や粘土（粒径：５μｍ以下）も含まれており、長期間に亘って閉鎖性水域に土砂類が流入し続けると、閉鎖性水域では海の干満の影響を受ける底部の塩分躍層の存在で、底質に存在している砂（粒径：７５μｍ以上）の隙間に微細な前記シルトや粘土が入り込む現象が生ずる。特に、日本では大きな河川の上流には「ダム」が建設されていることが多く、「ダム」よりも上流側から流れ込む砂は「ダム湖」に堆積して、下流側まで流れ込まないために、閉鎖性水域にはシルト・粘土が流れ込む割合が多くなって、上記現象が発生し易い特質がある。なお、閉鎖性水域に通じる河川に水田からの水が流入する場合には、水田の主として「代掻き時」に発生する白濁した「代掻き水」に含まれるシルト・粘土が閉鎖性水域に流入するため、上記現象が顕著となる（例えば、日本の琵琶湖で上記現象が発生している）。
【０００３】
ここで、閉鎖性水域の底質を構成しているシルト・粘土の透水係数は、砂の透水係数に比較して著しく小さい〔比率で（１／２，０００）程度〕ために、上記現象により底質の砂粒間の隙間にシルト・粘土が入り込むと水が通過しにくくなるため、底質の砂内に生息している魚介類に対しては酸素が供給されにくくなって、生息環境が悪化する。
【０００４】
また、閉鎖性水域には河川を通じて生活排水が流入していることが多く、長年にわたり生活排水が流入し続けると、閉鎖性水域での滞留時間が長いために、栄養塩類（窒素及びリン）の濃度が増して、水域が富栄養化される。水域が富栄養化されると藻類等が異常増殖するが、それらが枯死すると酸素消費量が多くなって、主として躍層下の底質を含めた水域全体が貧酸素化されると共に、底質が嫌気性となりヘドロ状に変質される。このように、閉鎖性水域の底質の砂粒間の間隙にシルト・粘土が入り込む現象と、底質のヘドロ化現象とが相乗すると、魚介類、特に砂内に生息して動きの少ない貝の生息が難しくなると同時に発生することが多い硫化水素も魚介類の生息の障害となる。
【０００５】
閉鎖性水域の底質改善方法の一つとして、改善対象の閉鎖性水域とは別の場所から採砂した海砂、河川砂等を改善対象水域まで運搬して、改善対象水域の底質に覆砂する方法が一部で実施されている。しかし、この底質改善方法は、（１）海砂、河川砂等を採砂した場所の地形を大きく変形させ、これに伴う種々の弊害が発生して周辺自然環境を破壊する恐れがあること、（２）大量の海砂、河川砂等を掘削により採砂して運搬するための費用が嵩むこと、等の不具合が指摘されている。
【０００６】
なお、出願人は、本発明の先行技術調査を行ったが、河川、近海等の底泥を汲み上げて、底泥に含まれている砂と砂以外のものを分離する方法はあるが、分離された砂を元の底質に戻して残置状態にするという技術に関連する先行技術は、一切なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、閉鎖性汽水域において、砂の隙間に微細なシルト・粘土が入り込んでヘドロ化している底質を、外部からの採砂で覆砂する方法によらないで改善すること、及びその改善の程度を簡易な方法により判定可能にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、閉鎖性汽水域の底質に存在しているヘドロ状の底泥をポンプにより揚泥して、遠心力を利用した分離装置により砂と、該砂を除くシルト・粘土、有機物等からなる嫌気性の底泥とを分離して嫌気性の底泥を系外に搬出し、分離された砂のみを元の底質に戻して残置状態にすることを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、ヘドロ状の底泥に含まれている砂とシルトと粘土の各粒径は、それぞれ７５μｍ以上、６〜７４μｍ、５μｍ以下と大きく異なるのに対して、比重においては大差はない。このため、分離装置が液体サイクロン装置の場合には、ヘドロ状の底泥が液体サイクロン装置の上端部に接線方向に流入されて、内部で旋回して発生する砂とシルトと粘土の各遠心力は質量に比例するために、大きく異なる。このため、遠心力の大きな砂のみがサイクロン本体の内周面に沿って旋回されながら、サイクロン本体の下端の排出口から排出されると共に、遠心力の小さなシルト・粘土はヘドロ状の底泥を構成する塩分濃度の高い底層水内に含まれたままで、サイクロン本体の上端部から排出されて、ヘドロ状の底泥から砂のみが分離回収される。
【００１０】
改善対象である閉鎖性汽水域の底質を形成しているヘドロ状の底泥は、ポンプによる揚泥により除去されているため、分離装置により底泥内から分離回収された砂を元の閉鎖性汽水域の底質に戻すと、元の底質に対しては嫌気性のシルト・粘土、有機物等から成る嫌気性の底泥が除去されて、透水係数が大幅に増大された元の砂がそのまま戻されることにより、元の底質から嫌気性の底泥のみを除去して恰も砂を残置させた状態となって、例えば貝の生息が可能な程度に透水性が高められると共に、底質も好気性に改善される。また、閉鎖性汽水域の底質に戻される砂は元の砂であって、元来の環境に対してなじみ易いために、魚介類等の生息の観点からも好ましい。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記分離装置は、砂利運搬船に積み込まれていて、底泥から分離された砂は、そのまま砂利運搬船により元の底質まで運搬して戻すことを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、砂利運搬船に積み込んだ分離装置によって、底泥から砂と、該砂を除くシルト・粘土、有機物等からなる嫌気性の底泥とを分離するので、分離された砂の運搬、及び元の底質への戻し作業が容易となる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、閉鎖性汽水域の底質に存在しているヘドロ状の底泥をポンプにより揚泥して分離装置により砂と、該砂を除くシルト・粘土、有機物等から成る嫌気性の底泥とを分離して嫌気性の底泥を系外に搬出し、分離された砂のみを分離して元の底質に戻して残置状態にする工程と、前記分離装置により砂が除去された嫌気性の底泥を底泥改善槽に圧送により流し込んで、間欠曝気により好気性に変質させる工程とを含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、底泥改善槽に流し込まれた嫌気性の底泥は、エアーレーターにより底泥内に空気を供給する曝気工程と、底泥内に供給された空気内の酸素と、底泥内の微生物との作用により底泥内の有機物を吸着分解して形成された改善底泥（汚泥）を沈殿させる沈殿工程と、改善底泥（汚泥）の沈殿により上層に分離された上澄水を放流する放流工程とを数回経ることにより、好気性（富酸素性）の改善底泥に変質される。また、上澄水の放流により底泥改善槽の底泥収容量が所定量以下になった場合には、分離装置により砂のみが除去された新規の嫌気性の底泥（除砂底泥）を所定量だけ流入させて、前記各工程を繰り返す。
【００１５】
間欠曝気により改善底泥内のシルト・粘土は好気性に変質され、改善底泥の用途としては、発生源である水田に客土として戻したり、無機物焼成品の原料の一部として代替可能となる。特に要望のある場合には、元の水域の深場部に覆砂の替わりに撒き戻し、好気的なヘドロとして嫌気的な弊害を抑制することも可能である。また、上記沈殿工程において底泥改善槽の上層に分離された上澄水は、そのまま元の水域に放流しても問題はない。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、二種類の底泥改善槽を併設して、第１底泥改善槽において前記各工程を繰り返すことにより底部に沈殿した改善底泥を、ポンプにより第２底泥改善槽に移して、再度間欠曝気により更に好気性に変質させることを特徴としている。
【００１７】
第１底泥改善槽のみで除砂底泥を目的の状態まで好気化させて改善させるには、新規の除砂底泥を流入させることなく、上記した曝気、沈殿、放流の各工程を繰り返す必要があるが、上澄水を放流する都度、底泥収容量が減少するため、処理量が少なくなって、処理効率が悪い。請求項４の発明によれば、底泥改善を二段階に分けて処理可能となる。即ち、上澄水の放流後には、放流した上澄水に対応する量だけ新規の除砂底泥を第１底泥改善槽に流入させることにより、常に最大量の除砂底泥を処理しつつ、第１段階まで底泥が改善された時点で、改善底泥（中間改善底泥）をポンプにより吸引して第２底泥改善槽に移し、新規の除砂底泥を流入させることなく、中間改善底泥のみを集中的に更に好気化させている。このため、改善程度（好気化の程度）が高められた上で、全体としての底泥処理能力も高められる。
【００１８】
また、請求項５の発明は、請求項１の閉鎖性汽水域の底質改善方法において、分離装置により嫌気性の底泥と分離された砂の透水係数が、ヘドロ状の底泥の透水係数に対して上昇する割合により底質の改善程度を判定することを特徴としている。このことは改善すべき底質の判定にも用いられることが可能である。
【００１９】
請求項５の発明によれば、分離装置により嫌気性の底泥と分離された砂の透水係数は、ヘドロ状の底泥の透水係数の２，０００倍程度となり、分離された砂の透水係数がヘドロ状の底泥の透水係数に対して増加する割合によって、底質の改善程度を客観的に判定できる。
【００２０】
また、請求項６の発明は、請求項３の閉鎖性汽水域の底質改善方法において、間欠曝気により底泥中のパイライト鉄、硫化鉄等の酸化により硫酸イオンが発生して、水素イオン濃度が低下するのを検出することにより底質の改善程度を判定することを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明によれば、間欠曝気により底泥中のパイライト鉄、硫化鉄等が酸素との結合により酸化し、これにより底泥改善槽内の底泥中から硫酸イオンが発生する。硫酸イオンの発生により底泥改善槽中の水素イオン濃度（ｐＨ）が低下し、その低下の程度によって、底質の改善程度を客観的に判定できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明（請求項１の発明）によれば、改善対象である閉鎖性汽水域の底質を形成しているヘドロ状の底泥は、ポンプによる揚泥により除去されていて、遠心力を利用した分離装置により底泥内から分離回収された砂を元の閉鎖性汽水域の底質に戻すと、元の底質に対しては嫌気性のシルト・粘土、有機物等の嫌気性の底泥が除去されて、透水係数が大幅に高められた元の砂のみがそのまま戻されることにより、例えば貝の生息が可能な程度に改善されると共に、底質の透水係数が増大してその深部まで、酸素が供給されるように改善される。
【００２３】
本発明（請求項５，６の発明）によれば、分離装置によりヘドロ状の底質から分離された砂の透水係数を測定したり、或いは底泥改善槽に送り込まれて、間欠曝気された底泥の水素イオン濃度（ｐＨ）の低下を測定することにより、底泥の改善程度を客観的に判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の最良の実施形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の閉鎖性汽水域の底質改善方法の概念図であり、図２は、揚泥装置Ｒの正面断面図であり、図３（イ）は、液体サイクロン装置Ｓの横断面図〔図３（ロ）のＸ−Ｘ線断面図〕、同（ロ）は、同じく縦断面図であり、図４は、間欠曝気による活性汚泥法（回分式活性汚泥法）の説明図である。最初に、本発明の底質改善方法を実施するための装置類について簡単に説明し、その後に本発明の底質改善方法について詳細に説明する。
【００２５】
図１の概念図において、例えば閉鎖性の汽水湖Ｌの底質は、ヘドロ状の底泥と化していて、底質の底部には砂が存在しているが、その砂粒間の隙間には微細なシルト・粘土、有機物等が入り込んで透水性が低下した状態となっている。汽水湖Ｌの底質に存在しているヘドロ状の底泥を「原底泥１」と称し、原底泥１の含泥率（砂に対するシルト・粘土類の重量割合）は、場所によって異なる。揚泥装置Ｒは、作業船に搭載のウインチ（いずれも図示せず）により吊り上げられた状態で、汽水湖Ｌの水中に潜り込ませて移動させることにより、前記原底泥１を汲み揚げる装置である。揚泥装置Ｒは、図２に示されるように、原底泥１の上を滑走するそり状の滑走板１１の底面側に底泥流入口１２が設けられ、滑走板１１の上面の箱状の底泥収容室１３の内部に揚泥ポンプＰ0 が収容され、前記滑走板１１が原底泥１上を滑走しながら、揚泥ポンプＰ0 の吸引力により原底泥１を吸引回収し、吸引回収された原底泥１は、後述の液体サイクロン装置Ｓまで圧送される。なお、原底泥１の吸引と同時に、周辺の塩分濃度の高い底層水５も一緒に吸引される。なお、図１及び図２において、Ｑは、揚泥装置Ｒの移動方向を示す。吸引回収された原底泥１の周辺の塩分濃度の高い底層水７と共に含まれるシルト・粘土類の割合は、５〜１０％である。
【００２６】
液体サイクロン装置Ｓは、図３に示されるように、上半部の円筒部２１と下半部の逆円錐部２２とから成るサイクロン本体２３を備えている。サイクロン本体２３の円筒部２１の上部には、分離板２４が配設された内部を上下に二分していて、前記分離板２４の中央部には、下方に向けて円筒状の渦流上昇管２５が設けられている。円筒部２１の分離板２４よりも下方の部分には、接線方向に沿って原液流入管２６が接続されている。逆円錐部２２の下端開口は、原底泥１と周辺の塩分濃度の高い底層水５との混合液に含まれていて、遠心分離された砂２の排出口２７となっており、円筒部２１の分離板２４よりも上方には、原底泥１から砂２のみが分離除去されてシルト・粘土、有機物等を含んだヘドロ状の液体（除砂底泥１’）を流出させるための渦流出管２８が半径方向に設けられている。揚泥装置Ｒの揚泥ポンプＰ0 の吐出管１４と、液体サイクロン装置Ｓの原液流入管２６とは、ホース１５で連結されている。液体サイクロン装置Ｓと、該液体サイクロン装置Ｓの直下に配置された後述のホッパー３１とは、いずれも砂利運搬船３２に積み込まれている。
【００２７】
揚泥ポンプＰ0 により汽水湖Ｌの底部から周囲の海水と一緒に吸引されたヘドロ状の原底泥１は、液体サイクロン装置Ｓまで圧送されて、原液流入管２６からサイクロン本体２３内にその接線方向に沿って流入し、サイクロン本体２３内で旋回流となって逆円錐部２２に流下し、その途中において遠心力の作用により、粒径の大きな砂２のみが分離されてサイクロン本体２３の内周面に沿って流下して、最下端の排出口２７から排出される。なお、サイクロン装置Ｓの下端の排出口２７から排出された砂（分離砂）２は、一時的にサイクロン装置Ｓの直下のホッパー３１内に貯留され、ホッパー３１内で脱水処理された後に砂利運搬船３２に収容される。砂利運搬船３２に積み変えられた分離砂２は、砂利運搬船３２が元の底質付近まで移動して、搭載されているクレーン３３により元の底質に戻される。このため、元の底質は、シルト・粘土類のみが除去されて、元の砂は恰もそのまま残置された状態となる。この液体サイクロン装置により分離回収された分離砂２のうち約８４．３％が粒径７５μｍ以上の砂分であり、分離砂２の透水係数は、１，５９８ｃｍ／ｄａｙであった。このため、分離砂２を湖底などに戻すと、底質の透水係数が大幅に増して、貝などの魚介類の生息条件（生息環境）を良好にする。
【００２８】
一方、分離砂２に比較して粒径の著しく小さなシルト・粘土類は、遠心力の作用は殆ど受けずに、旋回中の原液（ヘドロ状の原底泥１と塩分濃度の高い底層水５とが混合された液体）は、そのまま渦流上昇管２５に沿って旋回しながら上昇して、円筒部２１における分離板２４の上方の部分に流入した後に、渦流出管２８から外部に流出する。即ち、ヘドロ状の原底泥１に含まれている砂とシルトと粘土の各粒径は、それぞれ７５μｍ以上、６〜７４μｍ、５μｍ以下と大きく異なるのに対して、比重においては大差はないため、ヘドロ状の原底泥１がサイクロン本体２３内に原液流入管２６から接線方向に流入されて、内部で旋回して発生する砂２とシルト・粘土類の各遠心力は質量に比例するために、大きく異なる。このため、ヘドロ状の原底泥１から砂２と、該砂２を除くシルト・粘土類とが分離されて、砂２のみが分離回収される。
【００２９】
また、液体サイクロン装置Ｓにより砂２のみが除去された除砂底泥（除砂原液）１’は、除砂槽Ａに一時的に貯留されて、除砂槽ポンプＰ1 により所定時間毎に所定量だけ、作業現場において「遷移槽」と称される第１底泥改善槽Ｂ1 に送り込まれる。
【００３０】
第１底泥改善槽Ｂ1 には、「熟成槽」と称される第２底泥改善槽Ｂ2 が併設されていて、除砂底泥（除砂原液）１’は二段階で処理される。第１及び第２の各底泥改善槽Ｂ1 ，Ｂ2 は同一構成であって、収容されている除砂底泥（除砂原液）１’内に空気を供給するために底部に配置されたエアレーター４１と、収容された除砂底泥１’を攪拌させるために底部に配置された攪拌ポンプＰ2 と、処理されて第１及び第２の各底泥改善槽Ｂ1 ，Ｂ2 の上半部に分離された上澄水（図４参照）３を、元の水域に放流するための放流ポンプＰ3 と、間欠曝気により好気化された改善底泥１”を第１底泥改善槽Ｂ1 から第２底泥改善槽Ｂ2 に移したり、或いは第２底泥改善槽Ｂ2 により改善された改善底泥１''' を槽外に搬出させるための底泥移送ポンプＰ4 とを備えている。
【００３１】
第１及び第２のいずれの底泥改善槽Ｂ1 ，Ｂ2 においても、収容されている除砂底泥（除砂原液）１’に強制的に間欠曝気を数回行うことで、除砂底泥（除砂原液）１’に含有する有機物、パイライト鉄、硫化鉄は酸化・分解されることにより、好気化されると共に、硫酸イオンが発生して水素イオン濃度（ｐＨ）を低下させられる。この間欠曝気は、図４に示されるような回分方式（例えば、曝気を４時間行った後に、曝気停止を４時間行って、間欠的に曝気する方式）で行い、曝気停止中に改善底泥（中間改善底泥）１" が沈殿するので、この時に上層に分離した上澄水３を放流ポンプＰ3 により元の水域に放流させる。また、上記間欠曝気を繰り返すことにより、第１底泥改善槽Ｂ1 の底部に沈殿した中間改善底泥１" が一定段階まで好気化された段階で、前記中間改善底泥１" は底泥移送ポンプＰ4 により第２底泥改善槽Ｂ2 に移送される。なお、上澄水３の放流、及び中間改善底泥１" の第２底泥改善槽Ｂ2 への移送により、第１底泥改善槽Ｂ1 内の被処理底泥の量が一定量まで減少した時には、除砂槽ポンプＰ1 により除砂槽Ａから新規の除砂底泥（除砂原液）１’を第１底泥改善槽Ｂ1 内に送り込んだ後に、上記した間欠曝気を繰り返すことにより、常に最大処理量において曝気処理を行うことができる。
【００３２】
除砂底泥（除砂原液）１’と改善底泥（中間改善底泥）１”では強熱減量率がほとんど変化しなかったので、除砂底泥（除砂原液）１’中の有機物は難分解性有機物が主体であることを示し、このことから有機物分解に消費される酸素量は少なく、消費酸素量の殆どがパイライト鉄、硫化鉄の酸化反応によるものであると示唆される。パイライト鉄や硫化鉄の酸化は除砂底泥（除砂原液）１’中に存在する硫黄酸化細菌と鉄酸化細菌の作用により、硫黄酸化細菌と鉄酸化細菌の非存在下においては約１，０００日かかる反応が約３日で終了する。このことからパイライト鉄、硫化鉄の酸化過程では微生物の働きが極めて大きいことがわかる。
【００３３】
第２底泥改善槽Ｂ2 に移送された改善底泥１”は、再度第１底泥改善槽Ｂ1 と同様の間欠曝気が行われ、曝気停止時に上層に発生した上澄水３は、放流ポンプＰ3 により元の水域に放流されると共に、更に好気化された改善底泥１''' は、底泥移送ポンプＰ4 により槽外に排出される。
【００３４】
嫌気性のシルト及び粘土を含む除砂底泥（除砂原液）１’がどの程度好気化したかを判断する指標の一つとして、水（Ｈ2 Ｏ）又は過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いた水素イオン濃度（ｐＨ）の測定が挙げられる。即ち、除砂底泥（除砂原液）１’に含有する有機物、パイライト鉄、硫化鉄は酸化・分解されて硫酸イオンが発生するために、水素イオン濃度（ｐＨ）が低下する。この水素イオン濃度（ｐＨ）の低下をもって、好気化の程度の判定が可能となる。
【００３５】
図５は、除砂底泥（除砂原液）１’の改善前後における水（Ｈ2 Ｏ）及び過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いた水素イオン濃度（ｐＨ）を示している。なお、ｐＨ（H2O)，ｐＨ（H2O2) は、それぞれ水（Ｈ2 Ｏ）及び過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いた水素イオン濃度である。図５に示されるように、除砂底泥（除砂原液）１’は、ｐＨ（H2O)が（７．４２）、ｐＨ（H2O2) が（3 ．０５）であった。このことは、除砂底泥（除砂原液）１’は当該処理でｐＨ（H2O)が（３．０５）迄低下する可能性を示している。これに対して、改善底泥１''' はｐＨ（H2O)で（３．５９）を示しており、ｐＨが対数値で示されていることを考慮すると、ｐＨ（H2O)が（３．０５）までには至っていないものの、相当程度好気化されていることを示している。
【００３６】
この視点から、海水の影響を受ける汽水湖の底質についてみると、底質が長く貧酸素状態に置かれると、農業における「酸性硫酸塩土壌」に類似する性状を呈することが分かる。このことは、富栄養化の結果、貧酸素化した汽水域の改善の目標とされる底質の好気化には、少なくとも有機物の分解と、パイライト鉄等の硫化物の酸化に必要な酸素量の合計量が必要であることを示唆している。
【００３７】
一方、原底泥１、原底泥１が分離された砂２、最終処理された改善底泥１''' の透水係数を測定することによっても、汽水域の底質の改善程度を客観的に判定可能である。原底泥１が分離された砂２の透水係数の測定は、被試験土壌に対して一定水位の水を作用し続けて、所定高さの被試験土壌に対して水が最下部まで透水するまでの時間を測定する「定水位透水試験方法」により測定可能であるが、原底泥１及び改善底泥１''' は、透水性が低すぎて「定水位透水試験方法」によっては測定不能であった。よって、原底泥１及び改善底泥１''' に関しては、被試験土壌に対して試験管を差し込んで、時間に対する前記試験管内の水位の変化を読み取って透水性を測定する「変水位透水試験方法」により行った。
【００３８】
試験結果は、図６に示される通りであって、原底泥１から分離された砂２の透水係数は、原底泥１の約１，８３０倍であり、原底泥１の改善の程度を客観的に判定できることが分かった。
【００３９】
また、好気化に変質された改善底泥１''' の用途としては、発生源である水田に客土として戻したり、無機物焼成品の原料の一部として代替可能となる。特に要望のある場合には、元の水域の深場部に覆砂の替わりに撒き戻し、好気的なヘドロとして嫌気的な弊害を抑制することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の閉鎖性汽水域の底質改善方法の概念図である。
【図２】揚泥装置Ｒの正面断面図である。
【図３】（イ）は、液体サイクロン装置Ｓの横断面図〔図３（ロ）のＸ−Ｘ線断面図〕、同（ロ）は、同じく縦断面図である。
【図４】間欠曝気による活性汚泥法（回分式活性汚泥法）の説明図である。
【図５】除砂底泥（除砂原液）１’の改善前後における水（Ｈ2 Ｏ）及び過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いた水素イオン濃度（ｐＨ）を示す表である。
【図６】原底泥１、分離砂２及び改善底泥１''' の透水係数を示す表である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ：除砂槽
Ｂ1 ：第１底泥改善槽
Ｂ2 ：第２底泥改善槽
Ｐ0 ：揚泥ポンプ
Ｒ：揚泥装置
Ｓ：液体サイクロン装置（遠心力を利用した分離装置）
１：底泥（原底泥）
１’：除砂底泥
１”，１''' ：改善底泥
２：砂（分離砂）
３２：砂利運搬船
【図１】
2007098253.tif 000003
【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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