(57)【要約】【課題】現場水域の環境に対する負荷が小さく、且つ底泥中に含まれるフミン物質等の有機物質を効果的に分解、除去し得る浚渫底泥の処理方法を提供すること。【解決手段】浚渫底泥に対して、かかる底泥の１リットル当り、５ｍｇ／ｍｉｎ以上の割合でオゾンを接触せしめることにより、底泥中に含まれるフミン物質を分解せしめるようにした。【選択図】図１
2009018223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫底泥に対して、該底泥の１Ｌ当り、５ｇ／ｍｉｎ以上の割合でオゾンを接触せしめることにより、該底泥中に含まれるフミン物質を分解せしめることを特徴とする浚渫底泥の処理方法。
【請求項２】
前記オゾンが、１０〜７５分間において、前記底泥に接触せしめられる請求項１に記載の浚渫底泥の処理方法。
【請求項３】
前記底泥の含水率が、８０〜９５％とされる請求項１又は請求項２に記載の浚渫底泥の処理方法。
【請求項４】
前記底泥に対して、前記オゾンを接触せしめた後、該オゾン処理が施された底泥を固液分離し、得られた固形物を水底に戻す一方、分離液に対して、更にオゾン処理を施すことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の浚渫底泥の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浚渫底泥の処理方法に係り、特に、オゾンを利用して、浚渫底泥を浄化する処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、沿岸域に面した多くの地域では、沿岸漁業が古くから行われており、例えば、カキ養殖、真珠貝養殖、魚類養殖等の養殖業が盛んである。しかしながら、養殖業の活発化に伴って、海底への有機物の堆積が増加している。例えば、三重県の閉鎖性海域の海底泥を調査したところ、海底泥中の約１０％が有機物質であったのであり、しかも、その有機物質中の４０％〜５０％がフミン物質（腐植物質）であった。このような海底泥は、有機物質を多く含有するものであるところから、それによる海域や水域の富栄養化や汚染等、環境への悪影響が、重大な問題となってきており、環境改善対策が急務とされている。かかる状況下、環境改善対策として、水中への酸素供給や、水流発生装置による水循環の促進、底質改良材の撒布等、多くの対策が施されてきているのであるが、何れも、対症療法的であり、持続性のある効果を発揮し得ないという現状がある。このため、現在では、水系の底部に堆積した海底泥を取り除く工法が主流となっており、公共事業の一環として、浚渫事業が行われてきているのである。
【０００３】
そして、そのような浚渫事業によって揚上された浚渫底泥は、高含水率のものであると共に、フミン物質を含有するものであるところから、そのままでは、本来的に、埋め立て材料等としては不適当なものであった。加えて、多量の水分を含んだ底泥を陸上で自然脱水するための養生スペースを確保することができないといった現状があり、その処理に大きな問題を内在するものであった。また、近年においては、脱水後の浚渫底泥等の産業廃棄物を埋め立て処分するための埋め立て処理場の確保も大きな問題となってきている。
【０００４】
ここで、上記フミン物質は、動植物の遺体や排泄物の化学的・生化学的な分解又は微生物による合成の結果、生成する複雑な化学構造を有する有機物質であり、一般には、土壌や底泥中において分解・生成された動植物由来の有機成分のことを指し、例えば、河川、湖沼、土壌、泥炭、底泥等に多く含有されている。また、フミン物質は、暗褐色であり、その化学的性質は、酸性、親水性、高分子電解質であり、その分子量は、数百〜数十万にわたっている。また、主に、芳香族からなり、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボニル基、水酸基等の官能基を有している。また、フミン物質は、河川や湖沼水中の難分解性有機物の大部分を占めており、生活排水や下水道施設排水にも多く含まれていることから、環境汚染の一因にもなっており、更に、上下水道の塩素処理により生成するトリハロメタンの前駆物質であるとされている。このように、フミン物質は、環境に悪影響を及ぼす一面があり、特に、閉鎖性の強い内湾等においては、栄養塩類の溶出或いは溶存酸素消費等を惹起せしめ、赤潮や青潮の大きな原因の一つとなっている。従って、底泥から、難分解性有機物を多量に含むフミン物質を取り除くことが、環境改善を図る上において、極めて重要となっているのである。
【０００５】
ところで、有機物質を多量に含む底泥の処理方法としては、従来より、各種の手法が提案されている。例えば、特許文献１には、水底に、直接、オゾンを含有するガスを爆気させて、底泥を改質し、栄養塩類の溶出を抑制する底泥の処理方法が、明らかにされている。しかしながら、そこでは、現場水域に、直に、オゾンの曝露を行っているところから、オゾン曝露による生態系への悪影響が懸念されるものとなっている。また、生態系への悪影響を考慮すると、高濃度のオゾンを接触せしめることは困難であり、かかるオゾン処理のみでは、環境に悪影響を及ぼす難分解性有機物、具体的にはフミン物質を分解せしめるには至っていない。このため、特許文献１の手法では、底泥の改質が充分であるとは言えず、水底環境が改善されても、その効果は、一時的なものにとまり、持続するものではなかったのである。
【０００６】
また、特許文献２には、汲み上げた底泥にオゾンを曝露して改質した後、固液分離して、有効な栄養塩類を含む分離液をエビ等の餌料である藻類の培養に用いる一方で、分離残分である固化物を水底に戻して自然の浄化能力を回復させる、底泥の処理方法が提案されている。そこでは、有機栄養分に富んだヘドロから水産餌料として有効な栄養物質を抽出して、貝類やエビ類の優良な餌料である藻類を培養することを目的としており、そのために、底泥に含まれる難分解性有機物を分解、除去することは、何等検討されてはいないのである。なお、この特許文献２においては、泥中に含まれる硫化物量を、底泥の改質度合いの指標としているのであるが、かかる硫化物は酸素曝露によって底泥から容易に一散される還元物質の易分解性有機物であり、それ故、かかる指標のみでは不十分なものとなっているのである。従って、特許文献２の手法にあっても、底泥中に含まれる難分解性有機物であるフミン物質を分解、除去するまでには至っておらず、底泥の改質が不十分なものとなっているのである。
【０００７】
さらに、特許文献３には、閉鎖系淡水域での底質部改質方法として、閉鎖性淡水域の底質部近傍から採取した水に、酸素又はオゾンを含む気体と、マグネシウム化合物の粒子とを混合して懸濁液を調製し、この懸濁液を閉鎖系淡水域の底部近傍に戻すことにより、底質部を、弱アルカリ性雰囲気で、且つ好気性雰囲気に改質する方法が提案されている。しかしながら、かかる手法は、自然の浄化能力を高めるためのものにすぎず、水底に多量に堆積した有機物質を分解、除去するには、不向きなものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２３４４９９号公報
【特許文献２】特開平１０−２３０２９７号公報
【特許文献３】特開２００５−２８８２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、現場水域の環境に対する負荷が小さく、且つ底泥中に含まれるフミン物質等の有機物質を効果的に分解、除去し得る浚渫底泥の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明者等が浚渫底泥の改質乃至は浄化について鋭意検討を重ねた結果、内湾、港湾、河川、湖沼等の海底乃至は水底から揚泥された、高含水率の有機物に富んだ底泥に対して、オゾンを特定の割合で接触せしめることによって、底泥中に含まれる易分解性有機物のみならず、難分解性有機物であるフミン物質をも効果的に分解せしめて、環境に対する負荷を低減することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【００１１】
すなわち、本発明は、浚渫底泥に対して、該底泥の１Ｌ（リットル）当り、５ｇ／ｍｉｎ以上の割合でオゾンを接触せしめることにより、該底泥中に含まれるフミン物質を分解せしめることを特徴とする浚渫底泥の処理方法を、その要旨とするものである。
【００１２】
なお、かかる本発明に従う浚渫底泥の処理方法における好ましい態様の一つによれば、前記オゾンが、１０〜７５分間において、前記底泥に接触せしめられる。
【００１３】
また、本発明に従う浚渫底泥の処理方法における別の好ましい態様の一つによれば、前記底泥の含水率が、８０〜９５％とされる。
【００１４】
さらに、本発明に従う浚渫底泥の処理方法における望ましい態様の一つによれば、前記底泥に対して、前記オゾンを接触せしめた後、該オゾン処理が施された底泥を固液分離し、得られた固形物を水底に戻す一方、分離液に対して、更にオゾン処理を施す構成が、有利に採用される。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明に従う浚渫底泥の処理方法にあっては、水底から揚泥された底泥に対して、特定の割合でオゾンを接触せしめるようにしているところから、底泥中に含まれる易分解性有機物のみならず、難分解性有機物であるフミン物質をも効果的に分解することができるのであり、以て、有機物を多量に含む底泥を、環境に対する負荷がより一層低減せしめられたものに改質乃至は浄化することが可能となっているのである。
【００１６】
また、本発明にあっては、所定量のオゾンが用いられ、その強力な酸化力で、フミン物質等の有機物質を分解していると共に、処理後においても、オゾンに起因して、新たな有害物質が生成されることもないところから、処理後の底泥を、有利に水底乃至は水域に戻すこともできるのである。
【００１７】
したがって、本発明によれば、これまで、産業廃棄物として埋め立て処分されてきた浚渫底泥を、埋め立てる必要が無くなるのであり、以て、埋め立て処理場の確保等が問題となっている産業廃棄物の削減にも、貢献できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１９】
先ず、図１には、本発明に従う浚渫底泥の処理方法を有利に実施するための浚渫底泥の処理装置の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、浚渫底泥の処理装置１０は、図示しないものの、水上に浮かべられた船やフロート等の上に設置されており、図１中、左側と右側に設置された２つのオゾン処理装置１２，１４と、それらオゾン処理装置１２，１４の間に設けられた固液分離装置１６とを有して構成されており、水底１７から汲み上げられた処理対象である浚渫底泥（原泥）が、オゾン処理装置１２内において、オゾンに接触せしめられることによって改質乃至は浄化された後、かかる底泥（改質泥）が、固液分離装置１６で、固形物と分離液に分離されるようになっている。そして、固液分離装置１６で形成された固形物は、水底１７に戻される一方、得られた分離液は、別のオゾン処理装置１４内に導入されて、更に、オゾン処理が施されるようになっているのである。
【００２０】
より詳細には、先ず、処理対象である有機物を多量に含む底泥が、高濃度の泥にも対応し得るチューブポンプ等からなる揚泥ポンプ１８によって、内湾、港湾、河川、湖沼等の海底乃至は水底１７から、浚渫作業によって揚泥され、揚泥ライン１９を通じて、オゾン処理装置１２の円筒状の貯留槽２０内に、貯留されるようになっている。この際、水底１７から揚泥される原泥の含水率は、使用する揚泥ポンプ１８の性能等にもよるものの、通常、８０〜９５％程度のものが汲み上げられるのであり、このような含水率の底泥に対して、オゾン処理が施されることとなる。なお、かかる原泥の含水率が小さすぎる場合には、原泥の撹拌が困難となって、オゾン処理時に、原泥に対してオゾンを均一且つ充分に接触せしめることができなくなるおそれがあり、また、大きすぎる場合には、処理効率を著しく低下せしめるおそれがある。
【００２１】
そして、貯留槽２０に収容された原泥は、オゾン処理装置１２に設けられた原泥撹拌機２２によって撹拌され、均一に混合乃至は懸濁せしめられるようになっている。また、かかる貯留槽２０の底部には、気体状のオゾン（オゾンガス）又はオゾンを含む混合ガスを、原泥中にバブリング乃至は気泡分散せしめるための気泡噴出管２４が設けられており、公知のオゾン発生器２６で生成されたオゾンが、オゾン供給管２８を通じて、気泡噴出管２４から、原泥中に、多数の気泡３０として吹き出されるようになっている。
【００２２】
かくして、本実施形態においては、貯留槽２０に貯留された原泥を、原泥撹拌機２２で撹拌、混合した状態下において、オゾンを気泡分散せしめるのであり、これにて、原泥とオゾンとが均一に且つ確実に接触せしめられ、以て、オゾンの強力な酸化力で、原泥に含まれるフミン物質等の有機物質（栄養塩類の溶出や溶存酸素消費等を招来する原因物質である、易分解性有機物を含む難分解性有機物）が効果的に分解、除去され得るのである。より具体的には、オゾンによって、原泥中の底質粒子等に付着したフミン物質等の有機物質を、底質粒子から分離する一方、原泥中の底質粒子表面、間隙水及び水中に含まれる有機物質を分解して、より低分子量の物質に低分子化し、以て、環境への負荷が著しく低減された物質（例えば、二酸化炭素や水、低分子化物等）に改質するのである。しかも、オゾン処理は、塩素処理等とは異なり、反応後にトリハロメタン等の有害物質を生成することもなく、酸素や水を生成するところから、処理後の底泥を、高い安全性をもって、水域に戻すことができるようになっているのである。
【００２３】
このオゾン処理に際して、原泥に対して接触せしめる１分当りのオゾン量は、貯留槽２０に供給される原泥の量に応じて決定され、原泥の１Ｌ当り、５ｇ／ｍｉｎ以上、好ましくは、８ｇ／ｍｉｎ以上とされることとなる。その理由は、オゾン量が、原泥の１Ｌ当り、５ｇ／ｍｉｎ未満となると、原泥中に含まれるフミン物質を充分に分解することができず、そのような底泥を水底１７に戻しても、水底環境は一時的に改善されるにすぎず、その効果が持続し得ないからである。また、オゾン量は、原泥の１Ｌ当り、５ｇ／ｍｉｎ以上であれば、その上限は特に限定されるものではないものの、過剰であると、環境中に棲息する生物或いは微生物に悪影響を与えかねないところから、オゾン量の上限は、原泥の１Ｌ当り、好ましくは１００ｇ／ｍｉｎ以下、より好ましくは５０ｇ／ｍｉｎ以下とされることが望ましい。
【００２４】
また、オゾン処理を行う処理時間は、有利には、１０〜７５分、より好ましくは、１５〜２５分の間で設定されることが望ましい。このオゾン処理時間が短くなりすぎると、底泥に作用するオゾン量が少なくなって、オゾンによるフミン物質の分解効果が充分に発現され得ず、底泥の改質を充分に実現できないおそれがあり、また長すぎると、更なる効果を望み得ないのみならず、処理コストの上昇を招くおそれがある。
【００２５】
そして、上述せるようにしてオゾン処理が施されることによって改質された底泥は、固液分離装置１６に移送されて、固液分離され、含水率の低減された固形物と、分離液５１とに分けられるのである。
【００２６】
具体的には、かかる固液分離装置１６は、図１からも明らかなように、改質泥貯留槽３２と分離液槽３４とが、互いに独立した形態において併設されており、かかる分離液槽３４上に、楕円形状の回転板の多数を用いた固液分離装置本体３６が、設置されている。一方、この固液分離装置本体３６に対して、改質泥から生じた反応処理物を交互に供給する２基の反応槽３８，３８が設けられ、更に、それぞれの反応槽３８に凝集固化剤の所定量を供給する凝集固化剤供給機４０が、それぞれ設けられている。
【００２７】
より詳細には、改質泥貯留槽３２に対しては、オゾン処理装置１２からオゾン処理の施された改質泥４１が、それらオゾン処理装置１２と改質泥貯留槽３２を連結するパイプ４２に設けられたバルブ４４を開放し、ポンプ４６を作動せしめることによって供給されて、貯留されるようになっている。そして、この改質泥貯留槽３２には、改質泥撹拌機４８が設けられており、その撹拌作用によって、供給された改質泥４１が、均一化されるようになっている一方、フロック化のために、具体的には、後述する凝集固化剤との有効な反応のために、改質泥４１の含水率が一定の高含水率となるように、調整されるようになっている。また、含水率の調整された改質泥４１は、改質泥送出ポンプ５０によって、何れかの反応槽３８に送出せしめられるようになっている。
【００２８】
そして、かかる改質泥貯留槽３２においては、そのような改質泥４１の含水率が、有利には、８５〜９５％、特に８７〜９３％となるように調整される。これは、改質泥４１中の水分量が多くなり過ぎると、反応槽３８内において形成されるフロックが小さくなり過ぎて、固液分離装置本体３６における固液分離が困難となるおそれがあるからであり、また、改質泥４１中の水分量が余りにも少なくなると、形成されるフロックが全体的に軟らかくなったり、或いはフロックが成長しない等、フロックの形成状況が悪く、この場合においても、固液分離装置本体３６でのフロックの分離を有効に行ない得なくなるといった問題を惹起するおそれがあるからである。従って、改質泥貯留槽３２においては、供給された改質泥４１の含水率が、反応槽３８においてフロックが最適な大きさにおいて形成されるように、調整されるのであり、そのために、例示の装置においては、固液分離装置本体３６にて分離された液相成分である分離液５１（濾過液）が、返送ポンプ５２によって、改質泥貯留槽３２内に供給されるようになっているのである。
【００２９】
また、改質泥送出ポンプ５０によって改質泥貯留槽３２から送出された改質泥４１は、バルブ５４，５４の切換えによって、２基の反応槽３８，３８の何れかに導かれる一方、それぞれの反応槽３８には、それぞれに対応する凝集固化剤供給機４０から、所定量の凝集固化剤がそれぞれ供給され、反応槽３８に設けた撹拌機５６による撹拌作用によって、改質泥と凝集固化剤とが均一に撹拌、混合されて、反応せしめられることにより、フロックが形成されることとなるのである。
【００３０】
なお、かかる凝集固化剤の供給に際して、使用する凝集固化剤としては、環境に対して悪影響を与えるものでなければ特に限定されるものではなく、従来から公知のものが用いられ得るのであり、例えば、製紙スラッジ焼却灰を主成分とするものを例示することができる。かかる製紙スラッジ焼却灰を主成分とする凝集固化剤としては、例えば、特許第３２７４３７６号公報に明らかにされているような、製紙スラッジ焼却灰を主成分とし、それに、石膏、シリカヒューム、アルミナ・ケイ酸塩を主体とする天然鉱物、アルカリ金属炭酸塩及び陰イオン界面活性剤を均一に配合して、Ｓｉ成分がＳｉＯ2 換算量で４５〜５５重量％、Ａｌ成分がＡｌ2Ｏ3換算量で２０〜３０重量％、Ｃａ成分がＣａＯ換算量で５〜１５重量％、及びＭｇ成分がＭｇＯ換算量で５〜１５重量％含有されているものや、特開２００２−３６３５６０号公報に明らかにされている如き、製紙スラッジの焼却灰１００重量部に対して、ポルトランドセメント７〜３０重量部、硫酸バンド３〜１０重量部、無水石膏０．７〜１０重量部、メタクリル酸エステル０．３〜５重量部、リグニンスルホン酸塩類０．０８〜０．５３重量部、ステアリン酸塩類０．０７〜０．４０重量部、トリポリリン酸ソーダ０．０４〜０．２７重量部、水酸化ナトリウム０．０１〜０．０６８重量部を混合してなるもの、更には、特開２００５−１３１５９５号公報に明らかにされている如き、製紙スラッジの焼却灰：粉状のポルトランドセメント；並びにｐＨ調節剤、凝集剤、界面活性剤、吸水性強化剤及び分散剤から選択される少なくとも１種の機能性剤からなる粉状の中性無機固化剤とポリビニルアルコール系樹脂とを有効成分とする固化用組成物等を例示することが出来る。また、そのような凝集固化剤は、「アクアリファイン」（株式会社片山化学工業研究所）等の商品名において、市販されており、本実施形態においては、そのような凝集固化剤が、何れも、採用可能である。
【００３１】
また、このような凝集固化剤の供給量は、改質泥貯留槽３２から供給される改質泥４１の供給量に応じて、適宜に決定されることとなるが、一般に、改質泥４１の１Ｌ当り、５〜５０ｇ、好ましくは１０〜３０ｇ程度とされることとなる。この凝集固化剤の供給量が少なくなり過ぎると、フロックの形成が充分に行なわれ難くなるおそれがあり、また、その供給量が多くなり過ぎると、薬剤コストがかかり過ぎることに加えて、逆にフロックが形成され難くなるおそれがある。
【００３２】
そして、反応槽３８で形成されたフロック（固相）と水分（液相）とからなる反応処理物が、それぞれの反応槽３８の下部に設けられたストップバルブ５８の切換えによって、流量調整弁６０を通じて、固液分離装置本体３６に略連続的に供給されて、固液分離並びに脱水されることにより、改質泥が固形物と分離液５１（濾過液）に分離されるようになっている。
【００３３】
より具体的には、固液分離装置本体３６は、図２及び図３に示されているように、装置本体のフレーム６２に対して、複数の回転軸６４を水平面内において互いに平行に配列して、回転自在に軸支する一方、かかる回転軸６４には、多数の楕円形状の回転板６６が、所定間隔を隔てて軸装されていると共に、隣接する回転板６６，６６間には、図２において左右方向となるガイド面としての上面を有する案内部材６８が、配置されてなる構造とされている。
【００３４】
そして、それぞれの回転軸６４を同一方向に回転させることにより、各軸に取り付けた回転板６６の上部周面によって形成される送り面側に投入された固液混在状態の反応処理物は、各列の回転板６６の周面に下方から持ち上げられながら、案内部材６８の上面に沿って、図２において右方向に搬送されることとなる。そして、反応処理物は、案内部材６８及び回転板６６の上面を移動する過程で、回転板６６，６６間の間隙内の回転板６６と案内部材６８との間の隙間及び隣接する回転板６６同士の周面間の間隙から、水、その他の液体成分を、下方に流出濾過せしめて、分離液槽３４内に導くようにする一方、案内部材６８上に捕集される固形成分は、回転板の周面に送られながら、順次濾過脱水されて、含水率の減少された固形物として、固液分離装置本体３６から外部に取り出されるようになっているのである。なお、このような固液分離装置本体３６には、先端にウェイト７０が取り付けられたアーム７２が軸７４により、上下揺動可能に軸止されてなる構造の圧搾装置７６が設けられており、この圧搾装置７６が回転板６６周面の上下方向への運動に追従して揺動せしめられ、以て、搬送される固形のフロック集合物を押圧して、更に、脱水を行い得るようになっている。
【００３５】
このようにして、固液分離装置１６で固液分離された、実質的にフロックからなる固形物は、含水率が７０％以下、５０％程度まで低減され、その取り扱いが容易なものとなるのである。しかも、オゾン処理によって、フミン物質等の有機物質が効果的に分解、除去され、環境への負荷が有利に低減されているところから、そのまま、水底１７に戻しても、水底環境に対して何等悪影響を及ぼすこともないのである。このため、本実施形態の固液分離装置１６には、図１に示されるように、得られた固形物を水底１７に戻すための返送ライン７８が設けられており、かかる返送ライン７８を通じて、固形物が水底１７に戻されるようになっているのである。また、このようにして加工された固形物（浚渫固化物）は、上述せる如き凝集固化剤によって固化されているところから、海底乃至は水底において、再泥化することもないのである。
【００３６】
一方、固液分離装置１６で固液分離された分離液５１は、上述せる如きオゾン処理装置１２と同様の構造を有するオゾン処理装置１４の貯留槽８０に移送されて、再び、オゾン処理が施されるようになっているのである。
【００３７】
具体的には、先ず、固液分離装置１６の分離液槽３４に貯留された分離液５１が、固液分離装置１６とオゾン処理装置１４とを連結するパイプを通じて、オゾン処理装置１４の貯留槽８０に収容される。そして、分離液撹拌機８２による撹拌状態の下、貯留槽８０に収容された分離液に対して、オゾンをバブリングせしめる、オゾン処理が施されるのである。これにより、分離液中に、万一、フミン物質等の有機物質が分解されずに残っていたとしても、かかる残留物が、再度のオゾン処理によって効果的に分解され得るのであり、以て、より一層確実に、フミン物質等の環境負荷物質が、無害な水や二酸化炭素等の物質に分解され得るのである。
【００３８】
なお、かかる分離液に対するオゾン処理は、フミン物質等の有機物質の分解をより一層確実に行うためのものであって、その条件は、特に限定されるものではなく、適宜に設定され得るものの、オゾンの酸化作用による分解・除去効果を有利に得る観点から、分離液の１Ｌに対して、好ましくは１５０〜７５０ｍｇ／ｍｉｎ、より好ましくは２５０〜５００ｇ／ｍｉｎとなる割合で、オゾンをバブリングせしめることが望ましく、また、その処理時間も、オゾンによる分解・除去効果と経済性の観点から、好ましくは１〜５分、より好ましくは２〜３分とすることが、望ましい。
【００３９】
かくして、オゾン処理装置１４にて再度のオゾン処理が施された分離液は、オゾン処理装置１４の貯留槽８０から、外部に取り出されるのである。このとき、分離液におけるオゾン濃度が、生態系に悪影響を及ぼすおそれのある濃度となっている場合には、オゾン濃度を低下せしめた後に、内湾、港湾、河川、湖沼等に戻されるのである。
【００４０】
従って、本実施形態にあっては、産業廃棄物として処理される浚渫底泥を、環境への負荷が効果的に低減された物質に変えて、内湾、港湾、河川、湖沼等の水域に戻しているところから、現場水域の環境に対する負荷が著しく小さく、環境改善や環境保全に効果的に寄与し得るのであり、しかも、埋め立て処理場の確保が問題となっている産業廃棄物（浚渫底泥）の削減にも、大いに貢献し得るのである。また、上記改質された底泥の固化物が戻された水底にあっては、富栄養化されていた底質が改質されて、水底環境が浄化され、藻類や魚介類等が良好に生育するようになるのである。
【００４１】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約を受けるものではない。
【００４２】
例えば、前記実施形態では、オゾン処理装置１２にてオゾン処理が施された浚渫底泥が、固液分離装置１６に移送されて、固液分離された後、固形物は水底１７に戻される一方、分離液５１に対しては再度のオゾン処理が施されるようになっていたが、分離液５１に対するオゾン処理は、本発明において、必ずしも必要とされるものではなく、オゾン処理装置１２で改質された底泥を、固液分離することなく、そのまま、水底１７に戻すことも、勿論可能である。しかしながら、分離液５１に対して、オゾン処理を行わない場合であっても、前記実施形態のように、凝集固化剤を用いた固液分離を行って、浚渫底泥の固形物を形成せしめるようにすることが望ましく、このように形成された固形物を水底１７に戻すようにすれば、再泥化が有利に防止され得ることとなるのである。
【００４３】
また、上例では、固液分離装置１６で形成された固形物が、直接、水底１７に戻されるようになっていたが、かかる固形物を取り出して、固形物にアマモを植設したり、微生物を担持させる等して、干潟や浅場域の造成に用いることも可能である。即ち、得られた固形物を、自然の生態系回復資材として、沿岸漁業再生に向けた水域の活性化に利用することもできるのである。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、固液分離装置１６として、２基の反応槽３８，３８を有して構成されるものが有利に採用されていたが、本発明においては、例示の固液分離装置１６の他にも、公知の各種の固液分離装置を使用することができる。
【００４５】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００４６】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等が加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００４７】
（ｐＨの影響）
実試料である浚渫底泥を使用するに先立ち、標準物質を用いて、オゾン処理におけるｐＨの影響を次のように調べた。先ず、フミン物質として、粉末フミン酸標準物質（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、これを、０．１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液に溶解させて、３００ｐｐｍの標準フミン酸溶液を調製した。そして、かかる３００ｐｐｍの標準フミン酸溶液に、適量の１Ｍ塩酸水溶液及び純水を加えて、ｐＨの調整及び希釈を行うことによって、ｐＨがそれぞれ４，７及び１２とされた３０ｐｐｍの標準フミン酸溶液を準備した。そして、かかる３種類の標準フミン酸溶液に対して、後述するオゾン処理を、それぞれ、所定時間（０分、１分、３分、５分、１０分、１５分）行って、フミン酸の分解率を可視紫外吸光光度法（測定波長：２５４ｎｍ）により測定したところ、図４に示すように、フミン酸の分解率は、溶液のｐＨに対して、著しい影響を与えないことを確認した。
【００４８】
−実施例１−
（試料溶液の調製）
先ず、浚渫底泥として、三重県の英虞湾、及び、福岡県柳川市筑後川河口域の有明海においてそれぞれ採取された、有機物を豊富に含む底泥（海底泥）を、準備した。なお、それら底泥の含水率は、それぞれ、９０％（英虞湾）及び９０％（有明海）であった。そして、それらの底泥を、１０５℃のオーブンに１日入れて、乾燥させた。その後、底泥の乾燥物５０ｇを、５００ｍｌの１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液に加えて、９０℃、４時間の条件で、底泥中のフミン物質を水酸化ナトリウム水溶液中に抽出し、ガラス繊維フィルター（アドバンテック社製）で、固液を分離した。
【００４９】
そして、得られたフミン物質の抽出液のそれぞれを、フミン酸標準物質（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）でキャリブレーションして、フミン物質濃度が３０ｐｐｍであるｐＨ７の試料溶液を、それぞれ、調製した。なお、抽出液の希釈及びｐＨ調整には、純水及び１Ｍ塩酸水溶液を用い、各抽出液を、それぞれ、４０倍（英虞湾）及び２０倍（有明海）に希釈した。このため、試料溶液（英虞湾）の２００ｍｌは、英虞湾の浚渫底泥（含水率：９０％）の約５ｍｌに相当する一方、試料溶液（有明海）の２００ｍｌは、有明海の浚渫底泥（含水率：９０％）の約１０ｍｌに相当する。
【００５０】
（オゾン処理）
得られた各試料溶液の２００ｍｌを容器に、それぞれ収容し、かかる試料溶液中に、オゾン発生器（型式ＥＤ−ＯＧ−Ｒ４、エコデザイン社製）を用いて発生させたオゾンをバブリングさせて、オゾン処理を行った。この際、オゾン発生器におけるオゾン発生条件は、ガス圧力：０．１ＭＰａ、電流計：１Ａ、酸素流量：１Ｌ／ｍｉｎとし、試料溶液２００ｍｌに対し、オゾン発生量：約１３０ｍｇ／ｍｉｎとなるように、所定時間（０分、１分、３分、５分、１０分、１５分）、オゾン処理を行った。
【００５１】
（吸光光度法）
そして、オゾン処理によるフミン物質の分解効果を、可視紫外分光光度計（島津製作所社製）を用いて、吸光度（検出波長：２２０ｎｍ〜４００ｎｍ）を測定することにより、それぞれ、求めた。具体的には、フミン物質の吸収波長（２５４ｎｍ）における吸光度（Ａ(t)）を測定し、オゾン処理前の吸光度（Ａ(t0)）からの吸光度の減少率を算出することにより、フミン物質の分解率を求め、得られた結果を、図５に示した。
フミン物質の分解率（％）＝１００−Ａ(t)／Ａ(t0)×１００
【００５２】
かかる図５の結果からも明らかなように、フミン物質の分解率は、何れも、１０分間で８０％程度にまで達していることが、わかる。また、処理時間を６０分間（図示せず）まで延長したが、分解率は、８０％〜９０％の範囲に入っており、大きな変化はないことを確認した。
【００５３】
（サイズ排除高速液体クロマトグラフィー）
また、フミン物質の分解を確認するために、サイズ排除高速液体クロマトグラフィー（カラム：ＯＨ−ｐａｋＳＢ−８０５ＨＱ、カラム流量：１Ｌ／ｍｉｎ）を用いて、各試料溶液の検出波長：２４０ｎｍにおける吸光度を測定し、得られたクロマトグラムを、図６に示した。かかる図６中、（ａ）は英虞湾、（ｂ）は有明海から採取された試料溶液である。
【００５４】
かかるサイズ排除高速液体クロマトグラフィーの結果からも明らかなように、オゾン処理前に比べて、試料溶液に含まれるフミン物質は、大きく減少しており、フミン物質が分解され、高分子量から低分子量へ低分子化されたことが、認められた。
【００５５】
−実施例２−
また、実施例１と同様に、オゾン発生器における酸素流量を０．５〜３Ｌ／ｍｉｎまで変化させて、上記各試料溶液２００ｍｌに対し、オゾン発生量：約８０〜２００ｍｇ／ｍｉｎとなるように、１分間、オゾン処理を行った。その結果、上記範囲では、フミン物質の分解率に大きな変化は認められず、何れのオゾン発生量でも、フミン物質の分解率は、８０％以上であった。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に従う浚渫底泥の処理方法に有利に用いられる浚渫底泥の処理装置の一実施形態を示す概略説明図である。
【図２】図１に用いられている固液分離装置本体の概略説明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面説明図である。
【図４】実施例において得られた、標準フミン酸物質の分解における溶液ｐＨの影響を示すグラフである。
【図５】実施例において得られた、英虞湾と有明海から採取された試料溶液の分解率の結果を示すグラフである。
【図６】実施例において得られたクロマトグラムであって、（ａ）は英虞湾、（ｂ）は有明海から採取された試料溶液のクロマトグラムである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  浚渫底泥の処理装置              １２，１４  オゾン処理装置
１６  固液分離装置                    １７  水底
１８  揚泥ポンプ                      ２０，８０  貯留槽
２２，４８，５６，８２  撹拌機        ２４  気泡噴出管
２６  オゾン発生器                    ２８  オゾン供給管
３０  気泡                            ３２  改質泥貯留槽
３４  分離液槽                        ３６  固液分離装置本体
３８  反応槽                          ４０  凝集固化剤供給機
４１  改質泥                          ５０  改質泥送出ポンプ
５１  分離液                          ５２  返送ポンプ
６２  フレーム                        ６４  回転軸
６６  回転板                          ６８  案内部材
７０  ウェイト                        ７２  アーム
７４  軸                              ７６  圧搾装置
【図１】
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【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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