(57)【要約】本発明に係る原位置浄化島構造体及びその構築方法は、汚水処理の技術分野である。当該構造体は、上流浄化島本体と下流浄化島本体とを備えている。上流浄化島本体は、第１基礎埋戻し層、第１下層、第１疎水層、第１透水層及び第１上層を含む。第１基礎埋戻し層の周囲の表面には第１ジオテキスタイル袋が配置され、第１下層の中央位置には下層埋戻し遷移ゾーンが形成され、第１疎水層の中央位置には疎水層埋戻し遷移ゾーンが形成され、第１透水層の中央位置には透水層埋戻し遷移ゾーンが形成され、第１基礎埋戻し層ピークの先端部にはピーク保護層が設けられ、第１上層の表面には第１斜面保護層が設けられている。下流浄化島本体は、第２基礎埋戻し層、第２下層、第２疎水層、第２透水層及び第２上層を含む。第２基礎埋戻し層の表面には第２ジオテキスタイル袋が設けられ、第２上層の表面には第２斜面保護層が設けられている。本発明によって、汚染された水塊に対して良好な自然浄化効果を奏し、投資コストが節約され、応用場所に制限されず、浄化処理量が大きく、効率がよく、資源の節約ができる。
2017506713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の上流に位置する上流浄化島本体（１）と河川の下流に位置する下流浄化島本体（２）とを備え、
前記上流浄化島本体（１）は、第１基礎埋戻し層（１１）、第１下層（１２）、第１疎水層（１３）、第１透水層（１４）及び第１上層（１５）を含み、
前記第１基礎埋戻し層（１１）は、河床に設けられ、上部が河川水位の水平面と同じ高さであり、前記第１下層（１２）は、前記第１基礎埋戻し層（１１）の上部に位置し、前記第１疎水層（１３）は、前記第１下層（１２）の上部に位置し、前記第１透水層（１４）は、前記第１疎水層（１３）の上部に被覆され、前記第１上層（１５）は、前記第１透水層（１４）の上部に位置し、
前記第１基礎埋戻し層（１１）の周囲の表面には、第１ジオテキスタイル袋（１１１）が配置され、前記第１下層（１２）の中央位置には、下層埋戻し遷移ゾーン（１２１）が形成され、前記第１疎水層（１３）の中央位置には、疎水層埋戻し遷移ゾーン（１３１）が形成され、前記第１透水層（１４）の中央位置には、透水層埋戻し遷移ゾーン（１４１）が形成され、前記第１基礎埋戻し層（１１）の上部は、前記下層埋戻し遷移ゾーン（１２１）、前記疎水層埋戻し遷移ゾーン（１３１）及び前記透水層埋戻し遷移ゾーン（１４１）を順次に経由し、前記第１透水層（１４）と前記第１上層（１５）との間のエリアまで延在して、第１基礎埋戻し層ピーク（１１２）を形成し、前記第１基礎埋戻し層ピーク（１１２）の先端部には、ピーク保護層（１１２１）が設けられ、前記第１上層（１５）の表面には、第１斜面保護層（１５１）が敷設され、
前記下流浄化島本体（２）は、第２基礎埋戻し層（２１）、第２下層（２２）、第２疎水層（２３）、第２透水層（２４）及び第２上層（２５）を含み、
前記第２基礎埋戻し層（２１）は、河床に設けられ、上部が河川水位の水平面と同じ高さであり、前記第２下層（２２）は、前記第２基礎埋戻し層（２１）の上部に位置し、前記第２疎水層（２３）は、前記第２下層（２２）の上部に位置し、前記第２透水層（２４）は、前記第２疎水層（２３）の上部に被覆され、前記第２上層（２５）は、前記第２透水層（２４）の上部に位置し、
前記第２基礎埋戻し層（２１）の周囲の表面には、第２ジオテキスタイル袋（２１１）が配置され、前記第２透水層（２４）と前記第２上層（２５）との間の中央に位置するエリアには、第２基礎埋戻し層ピーク（２１２）が形成され、前記第２上層（２５）の表面には、第２斜面保護層（２５１）が敷設されていることを特徴とする原位置浄化島構造体。
【請求項２】
前記第１基礎埋戻し層（１１）、前記第１基礎埋戻し層ピーク（１１２）、前記第２基礎埋戻し層（２１）及び前記第２基礎埋戻し層ピーク（２１２）は、それぞれ河川の浚渫泥土であることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項３】
前記第１下層（１２）及び前記第２下層（２２）は、直径が２〜４ｍｍの砂利から形成され、それぞれの厚さが２５ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項４】
前記第１疎水層（１３）及び第２疎水層（２３）は、両方とも粒径が０．８〜１．２ｍｍのシンダから構成され、それぞれの厚さが２０ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項５】
前記第１透水層（１４）及び前記第２透水層（２４）は、両方とも透水性ジオテキスタイルであることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項６】
前記透水性ジオテキスタイルは、重量が５００〜１０００ｇ／ｍ2の不織布であることを特徴とする請求項５に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項７】
前記第１上層（１５）及び前記第２上層（２５）は、両方とも土壌から形成され、それぞれの厚さが３０ｃｍであり、前記ピーク保護層（１１２１）は、砂利であり、厚さが５０ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項８】
前記第２斜面保護層（２５１）の構造は、前記第１斜面保護層（１５１）の構造と同じであり、前記第１斜面保護層（１５１）は、中央に土充填キャビティ（１５１１１）を有する六角形の斜面保護レンガ（１５１１）から構築されていることを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体。
【請求項９】
河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を用いて前記第１基礎埋戻し層（１１）を構築し、前記第１基礎埋戻し層（１１）の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとし、次に、前記第１基礎埋戻し層（１１）の上部に前記第１下層（１２）を設け、前記第１下層（１２）の上部に前記第１疎水層（１３）を設け、前記第１疎水層（１３）の上部に前記第１透水層（１４）を被覆し、前記第１透水層（１４）の上部に前記第１上層（１５）を設け、前記第１基礎埋戻し層（１１）の周囲の表面に前記第１ジオテキスタイル袋（１１１）を配置し、前記第１下層（１２）の中央位置に前記下層埋戻し遷移ゾーン（１２１）を形成し、前記第１疎水層（１３）の中央位置に前記疎水層埋戻し遷移ゾーン（１３１）を形成し、前記第１透水層（１４）の中央位置に前記透水層埋戻し遷移ゾーン（１４１）を形成し、前記第１基礎埋戻し層（１１）の上部は、前記下層埋戻し遷移ゾーン（１２１）、前記疎水層埋戻し遷移ゾーン（１３１）及び前記透水層埋戻し遷移ゾーン（１４１）を順次に経由し、前記第１透水層（１４）と前記第１上層（１５）との間のエリアまで延在して前記第１基礎埋戻し層ピーク（１１２）を形成し、前記第１基礎埋戻し層ピーク（１１２）の先端部に前記ピーク保護層（１１２１）を設け、前記第１上層（１５）の表面に前記第１斜面保護層（１５１）を敷設するという前記上流浄化島本体（１）を構築するステップＡと、
河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を使用して前記第２基礎埋戻し層（２１）を構築し、前記第２基礎埋戻し層（２１）の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとし、前記第２基礎埋戻し層（２１）の上部に前記第２下層（２２）を設け、前記第２下層（２２）の上部に前記第２疎水層（２３）を設け、前記第２疎水層（２３）の上部に前記第２透水層（２４）を被覆し、前記第２透水層（２４）の上部に前記第２上層（２５）を設け、前記第２基礎埋戻し層（２１）の周囲の表面に前記第２ジオテキスタイル袋（２１１）を配置し、前記第２透水層（２４）と前記第２上層（２５）との間の中央に位置するエリアに前記第２基礎埋戻し層ピーク（２１２）を形成し、前記第２上層（２５）の表面に前記第２斜面保護層（２５１）を敷設するという前記下流浄化島本体（２）を構築するステップＢと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の原位置浄化島構造体の構築方法。
【請求項１０】
前記上流浄化島本体（１）の体積を前記下流浄化島本体（２）の２倍とし、前記上流浄化島本体（１）の高さを前記下流浄化島本体（２）の高さと同じとすることを特徴とする請求項９に記載の原位置浄化島構造体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水処理の技術分野に関し、特に原位置浄化島構造体及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前述の原位置浄化島構造体とは、河川や湖沼の槽体を担体として構築された、河川や湖沼の汚染水を自然浄化する施設を示す。
【０００３】
川や湖は、自然資源及び環境の重要な担体として、洪水防止・排水、農地の灌漑、給水、運航及び養殖等の経済機能、生物の生息地を提供することにより生物の多様性の具現化、気候調整、環境の改善、水資源の保全及び景観づくり等のエコ機能を有すると共に、都市の盛衰、経済の発展及び繁栄に対して重要な現実的及び将来的意義を有する。
【０００４】
水環境の保護は、もはや人々のコンセンサスとなっている。しかしながら、様々な主観的条件及び客観的条件の制約を受けるため、大量の工業汚水及び都市生活汚水は、適切な処理を受けることができず、河や湖に直接排出されるため、水塊に対する汚染だけでなく、川や湖の槽体土壌にもダメージを与える。特に、水塊が窒素・リンのような有機汚染物質及び各種の重金属等の汚染を受けると、水質が人為的に悪化される状況がより顕著になる。従って、水処理能力及び水処理効率を向上させ、汚水を資源化することは、我が国の水資源不足の解決に対して積極的な現実的及び将来的意味を有する。
【０００５】
水塊自然浄化メカニズムを用いて河川の水質を改善することは、地上の場所を取らず、地上の建築物の干渉も受けず、投資が軽減され、エネルギーを消費せず、メンテナンスがほとんど不要であり、水系環境に対する修復効果が良好で且つ有効期間が長いなどのメリットがある。従って、水塊自然浄化は、業界において認められ、一定の傾向になりつつある。しかしながら、川水は、流量が大きく、形態が複雑で変化しやすく、さらに、水塊自然浄化は、様々な要因によって影響される複雑な過程を有する。そのため、水塊自然浄化を通常の汚水処理方式で行うと、建設、稼働及びメンテナンスのコストが高価になるだけでなく、景観性も悪化してしまう。
【０００６】
河川の水塊自然浄化に関する技術が、中国の特許文献に公開されている。典型的なのは、特許文献１の"水圧荷重による土壌浸透システム"である。特許文献１のシステムは、表面被覆層、配水槽、配水槽内に配置された配水管、第１人工フィラー層、第２人工フィラー層、底部支持層及び出水管から構成されている。当該システムのポイントは、以下の通りである。第１人工フィラー層と第２人工フィラー層との間に粘土層が設けられている。第１人工フィラー層及び第２人工フィラー層は、両方とも細粒のバーミキュライト層及び粗粒のバーミキュライト層から形成され、細粒のバーミキュライト層は、粗粒のバーミキュライト層の上方に位置する。特許文献１は、明細書段落００１０に記載の技術的効果を奏するが、以下の欠陥を有する。
その１、管路（配水管及び出水管）を敷設する必要があるため、施工が煩雑であり、また、管路が塞がると、メンテナンスが困難ひいては不可能である。
その２、第１フィラー層及び第２フィラー層は、それぞれ細粒バーミキュライト及び粗粒バーミキュライトから形成され、底部支持層内に出水管を配置する必要があるため、出水管が詰まるリスクが極めて大きい。
その３、構造上の制限を受け、河川の水塊の拡散汚染（面源汚染）物質を塞き止めることが困難ひいては不可能である。また、特許文献２の"生態系斜面保護型による汚水の土地浸透システム及びその浸透方法"によれば、堤防斜面を利用してグリッドプール、嫌気性加水分解タンク及び多段斜面保護浸透槽を上方から下方までの順に配置することにより、段丘状（段々畑状ともいう）構造が形成される。当該発明は、構築コストが高く、構築困難度が大きく、稼働のエネルギー消費が莫大で、景観が悪化し、河川の土手斜面に対する敏感性を有するという欠陥を有する。
【０００７】
上記の既存技術を改善すべく、本出願人は、有益な探求を続け、秘密保護対策を講じる上で実験を繰り返した結果、以下の技術的解決手段を完成させた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】中国特許出願公告第２０３２４７１７３号明細書
【特許文献２】中国特許出願公告第１０３３９５９３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、河川水系の汚染物質の塞き止めに貢献することにより汚染水塊の浄化効果を顕著に改善し、持続的なメンテナンスフリー効果の反映に貢献し、また、エネルギーを消費しないことにより使用コストを削減し、応用場所に対する敏感性の回避に貢献することにより河や湖に対する適応性を向上させ、処理水量を増加させることにより処理効率を向上させることができる原位置浄化島構造体を提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの課題は、原位置浄化島構造体の構築方法を提供することである。当該方法によれば、施工が簡単であり、これによって、構築コストが軽減され、河床の沈泥を利用することで資源の節約が可能であり、原位置浄化島構造体による技術的効果の全面的な反映が確保される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の主要な課題は、以下のような手段によって解決される。本発明に係る原位置浄化島構造体は、河川の上流に位置する上流浄化島本体と河川の下流に位置する下流浄化島本体とを備えている。前記上流浄化島本体は、第１基礎埋戻し層、第１下層、第１疎水層、第１透水層及び第１上層を含む。前記第１基礎埋戻し層は、河床に設けられ、上部が河川水位の水平面と同じ高さである。前記第１下層は、前記第１基礎埋戻し層の上部に位置する。前記第１疎水層は、前記第１下層の上部に位置する。前記第１透水層は、前記第１疎水層の上部に被覆されている。前記第１上層は、前記第１透水層の上部に位置する。前記第１基礎埋戻し層の周囲の表面には、第１ジオテキスタイル袋が配置されている。前記第１下層の中央位置には、下層埋戻し遷移ゾーンが形成されている。前記第１疎水層の中央位置には、疎水層埋戻し遷移ゾーンが形成されている。前記第１透水層の中央位置には、透水層埋戻し遷移ゾーンが形成されている。前記第１基礎埋戻し層の上部は、前記下層埋戻し遷移ゾーン、前記疎水層埋戻し遷移ゾーン及び前記透水層埋戻し遷移ゾーンを順次に経由し、前記第１透水層と前記第１上層との間のエリアまで延在して、第１基礎埋戻し層ピークを形成する。前記第１基礎埋戻し層ピークの先端部には、ピーク保護層が設けられている。前記第１上層の表面には、第１斜面保護層が敷設されている。前記下流浄化島本体は、第２基礎埋戻し層、第２下層、第２疎水層、第２透水層及び第２上層を含む。前記第２基礎埋戻し層は、河床に設けられ、上部が河川水位の水平面と同じ高さである。前記第２下層は、前記第２基礎埋戻し層の上部に位置する。前記第２疎水層は、前記第２下層の上部に位置する。前記第２透水層は、前記第２疎水層の上部に被覆されている。前記第２上層は、前記第２透水層の上部に位置する。前記第２基礎埋戻し層の周囲の表面には、第２ジオテキスタイル袋が配置されている。前記第２透水層と前記第２上層との間の中央に位置するエリアには、第２基礎埋戻し層ピークが形成されている。前記第２上層の表面には、第２斜面保護層が敷設されている。
【００１２】
本発明に係る１つの具体的な実施形態において、前記第１基礎埋戻し層、前記第１基礎埋戻し層ピーク、前記第２基礎埋戻し層及び前記第２基礎埋戻し層ピークのそれぞれは、河川の浚渫泥土である。
【００１３】
本発明に係るもう１つの具体的な実施形態において、前記第１下層及び前記第２下層は、直径が２〜４ｍｍの砂利から形成され、それぞれの厚さが２５ｃｍである。
【００１４】
本発明に係るもう１つの具体的な実施形態において、前記第１疎水層及び前記第２疎水層は、粒径が０．８〜１．２ｍｍのシンダ（Ｃｉｎｄｅｒ）から形成され、それぞれの厚さが２０ｃｍである。
【００１５】
本発明のもう１つの具体的な実施形態において、前記第１透水層及び前記第２透水層は、両方とも透水性ジオテキスタイルである。
【００１６】
本発明に係るもう１つの具体的な実施形態において、前記透水性ジオテキスタイルは、重量が５００〜１０００ｇ／ｍ2の不織布である。
【００１７】
本発明に係るもう１つの具体的な実施形態において、前記第１上層及び前記第２上層は、両方とも厚さが３０ｃｍの土壌から形成され、前記ピーク保護層は、厚さが５０ｃｍの砂利である。
【００１８】
本発明に係るもう１つの具体的な実施形態において、前記第２斜面保護層の構造は、前記第１斜面保護層の構造と同じである。前記第１斜面保護層は、中央に土充填キャビティを有する六角形の斜面保護レンガから構築されている。
【００１９】
本発明のもう１つの課題は、以下のような手段によって解決される。本発明に係る原位置浄化島構造体の構築方法は、以下のステップを含む。
【００２０】
ステップＡ：上流浄化島本体を構築する。河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を用いて第１基礎埋戻し層を構築する。前記第１基礎埋戻し層の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとする。次に、前記第１基礎埋戻し層の上部に第１下層を設け、前記第１下層の上部に第１疎水層を設け、前記第１疎水層の上部に第１透水層を被覆し、前記第１透水層の上部に第１上層を設け、前記第１基礎埋戻し層の周囲の表面に第１ジオテキスタイル袋を配置する。前記第１下層の中央位置に下層埋戻し遷移ゾーンを形成し、前記第１疎水層の中央位置に疎水層埋戻し遷移ゾーンを形成し、前記第１透水層の中央位置に透水層埋戻し遷移ゾーンを形成する。前記第１基礎埋戻し層の上部は、前記下層埋戻し遷移ゾーン、前記疎水層埋戻し遷移ゾーン及び前記透水層埋戻し遷移ゾーンを順次に経由し、前記第１透水層と前記第１上層との間のエリアまで延在して、第１基礎埋戻し層ピークを形成する。前記第１基礎埋戻し層ピークの先端部にピーク保護層を設け、前記第１上層の表面に第１斜面保護層を敷設する。
【００２１】
ステップＢ：下流浄化島本体を構築する。河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を用いて第２基礎埋戻し層を構築する。前記第２基礎埋戻し層の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとする。前記第２基礎埋戻し層の上部に第２下層を設け、前記第２下層の上部に第２疎水層を設け、前記第２疎水層の上部に第２透水層を設け、前記第２透水層の上部に第２上層を設け、前記第２基礎埋戻し層の周囲の表面に第２ジオテキスタイル袋を配置する。前記第２透水層と前記第２上層との間の中央に位置するエリアに第２基礎埋戻し層ピークを形成し、前記第２上層の表面に前記第２斜面保護層を敷設する。
【００２２】
本発明の更なるもう１つの具体的な実施形態において、前記上流浄化島本体の体積は、前記下流浄化島本体の２倍であり、前記上流浄化島本体の高さは、前記下流浄化島本体の高さと同じである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る技術的解決手段の技術的効果の１つ目として、上流浄化島本体及び下流浄化島本体によって河川内の汚染物質が塞き止められることにより、汚染された水塊に対して良好な自然浄化効果を奏する。効果の２つ目として、人為的な動力エネルギーが不要なため、エネルギーの消費が削減され、メンテナンスの必要がほとんどなく、これによって、投資コスト及び使用コストを節約できる。効果の３つ目として、河川の河床に直接に位置するため、応用場所に制限されない。効果の４つ目として、川水の流れにより川水の浄化を実現することができるため、浄化処理量が大きく、効率がよい。効果の５つ目として、第１基礎埋戻し層及び第２基礎埋戻し層は、河川の浚渫により発生した沈泥を直接採用するため、資源の節約ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る実施形態の概略図である。
【図２】図１に示されている第１斜面保護層及び第２斜面保護層の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に示すように、原位置浄化島構造体の構築方法は、以下のステップを含む。
【００２６】
ステップＡ：上流浄化島本体１を構築する。河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を用いて第１基礎埋戻し層１１を構築する。第１基礎埋戻し層１１の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとする。次に、第１基礎埋戻し層１１の上部に第１下層１２を設け、第１下層１２の上部に第１疎水層１３を設け、第１疎水層１３の上部に第１透水層１４を被覆し、第１透水層１４の上部に第１上層１５を設け、第１基礎埋戻し層１１の周囲の表面に第１ジオテキスタイル袋１１１を配置する。第１下層１２の中央位置に下層埋戻し遷移ゾーン１２１を形成し、第１疎水層１３の中央位置に疎水層埋戻し遷移ゾーン１３１を形成し、第１透水層１４の中央位置に透水層埋戻し遷移ゾーン１４１を形成する。第１基礎埋戻し層１１の上部は、下層埋戻し遷移ゾーン１２１、疎水層埋戻し遷移ゾーン１３１及び透水層埋戻し遷移ゾーン１４１を順次に経由し、第１透水層１４と第１上層１５との間のエリアまで延在して、第１基礎埋戻し層ピーク１１２を形成する。第１基礎埋戻し層ピーク１１２の先端部にピーク保護層１１２１を設け、第１上層１５の表面に第１斜面保護層１５１を敷設する。
【００２７】
ステップＢ：下流浄化島本体２を構築する。河川の浚渫・還水の前に、河川の浚渫によって生成された沈泥を用いて第２基礎埋戻し層２１を構築する。第２基礎埋戻し層２１の上部は、河川水位の水平面と同じ高さとする。第２基礎埋戻し層２１の上部に第２下層２２を設け、第２下層２２の上部に第２疎水層２３を設け、第２疎水層２３の上部に第２透水層２４を設け、第２透水層２４の上部に第２上層２５を設け、第２基礎埋戻し層２１の周囲の表面に第２ジオテキスタイル袋２１１を配置する。第２透水層２４と第２上層２５との間の中央に位置するエリアに第２基礎埋戻し層ピーク２１２を形成し、第２上層２５の表面に第２斜面保護層２５１を敷設する。
【００２８】
当該実施形態において、第１下層及１２及び第２下層２２は、直径が２〜４ｍｍの砂利から形成され、それぞれの厚さが２５ｃｍである。第１疎水層１３及び第２疎水層２３は、両方とも直径が０．８〜１．２ｍｍのシンダから構成され、それぞれの厚さが２０ｃｍである。第１透水層１４及び第２透水層２４は、それぞれ重量が１０００ｇ／ｍ2の不織布（５００ｇ／ｍ2又は７５０ｇ／ｍ2の不織布を使用してもよい）から形成されている。第１上層１５及び第２上層２５は、両方とも厚さが３０ｃｍの土壌（新しい土ともいう）から形成されている。ピーク保護層１１２１は、厚さが５０ｃｍの砂利層である。第２斜面保護層２５１の構造は、第１斜面保護層１５１の構造と同じである。第１基礎埋戻し層ピーク１１２及び第２基礎埋戻し層ピーク２１２は、両方とも河川の浚渫泥土である。
【００２９】
図１と併せて図２を参照されたい。第１斜面保護層１５１は、中央に土充填キャビティ１５１１１を有する六角形（正六角形）の斜面保護レンガ１５１１から構築（即ち、相互嵌め込むことにより構成）されている。土充填キャビティ１５１１１内には、土壌が充填されている。土充填キャビティ１５１１１内の充填された土壌には、例えばショウブのような抽水植物が栽培されている。
【００３０】
好ましくは、上流浄化島本体１及び下流浄化島本体２は、体積比が１：２であり、両方の高さが同じである。上流浄化島本体１及び下流浄化島本体２、それぞれ全体として半球状を呈している。
【００３１】
上記のジオテキスタイル袋は、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエステル繊維（ＰＥＴ）を原料として製作された両面アイロンニードリング不織布処理された袋であり、耐紫外線（ＵＶ）性、抗老化、非毒性及び酸・アルカリによる腐食を受けないなどのメリットを有し、袋内には、河川の浚渫土が充填されている。川水が本発明の原位置浄化島構造体を経過する際に、汚水は、浸透性が異なる多層人工土壌及び基質に分布され、塞き止め、吸着、化学反応及び生物分解などの作用によって、汚染物質が分解・除去される。
【００３２】
原位置浄化島構造体は、浸透性が上方から下方にわたって徐々に弱まり、多層の濾過構造を有する。これにより、粒径が異なる粒子状物質は、浸透性が異なる土壌層、基質及びその接触界面に十分に分散され、分解の効率が向上する。上流浄化島本体１を例とすると、配水時に、汚水が第１下層１２から第１基礎埋戻し層１１まで均等に分布されて下方に移動する。配水の過程において、土壌内の水分はほぼ飽和状態であり、このときの土壌層内の酸素が急激に消費され、直ちに補充されないため、第１基礎埋戻し層１１は、嫌気状態に陥る。１回目の配水が完了すると、第１下層１２内の水分が乾燥し、土壌内の酸素が直ちに補給される。このとき、酸素供給挟層が好気性環境に置かれ、下部土壌層の酸化還元電位が大幅に増加し、有機物の分解が加速され、同時に、有機態窒素のアンモニア化及び硝化が発生する。一定期間後、土壌の深さの増加につれ、土壌内の酸素は徐々に減少する。１つのサイクルを実行することで、土壌層の環境が好気性から嫌気性へと変化し、汚水内の窒素が分解・除去される。また、土壌内のリンも、吸着、化学沈殿及び微生物の蓄積等の作用により、除去される。また、原位置浄化島構造体が一定の勾配を有するため、汚水が処理後に河へ戻ることが容易である。システムの稼働と共に、人工土壌層内の有機物が蓄積し続ける。乾湿交互によって、土壌層内部に多段孔性を有する団粒構造が形成され、土壌層の透水性、通気性及び安定した処理効率が確保される。乾湿交互によって、原位置浄化島構造体における有機物及び微生物の代謝物質の蓄積による表層の隙間の過度な詰まりが回避され、システムの浸透性能が効果的に復元され、安定した処理水量及び処理効率が保たれる。下流浄化島本体２についても同様であり、説明を省略する。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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