(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚濁水域の水底に下端が固定され、上端を水面に配置した浮体に接続されて筒状に設置された汚濁防止膜と、この汚濁防止膜で囲まれた水域の水面上を覆うドーム状の浮体式構造体と、前記汚濁防止膜で囲まれた水域の水底に堆積しているヘドロ中に先端部である一端が配置され、他端を水面に設置された圧縮空気供給装置に接続された多数の曝気管とから構成され、前記圧縮空気供給装置から前記曝気管を介してその先端部から噴出された空気で水底のヘドロを巻き上げて有機性汚濁物質を浮遊させ、これを好気性生物により分解させることを特徴とする原位置底泥浄化処理装置。
【請求項２】
前記汚濁防止膜の上端を保持する前記浮体が、水位の変化による前記汚濁防止膜の深度方向の長さを調整する自動調整装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の原位置底泥浄化処理装置。
【請求項３】
前記汚濁防止膜で囲まれた水域の水面上を覆うドーム状の浮体式構造体が前記曝気管から噴出される空気による内圧によって張設形状を保持する柔軟なシートを含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原位置底泥浄化処理装置。
【請求項４】
前記浮体式構造体にはその内側と大気とを連通するダクトが設置され、前記ダクトには悪臭成分を除去するフィルターが設置され、前記浮体式構造体内の曝気空気を前記ダクトを通して大気に排気する時、ヘドロの曝気処理中に発生した悪臭を除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の原位置底泥浄化処理装置。
【請求項５】
所定水域でのヘドロ処理が完全に終了し、この原位置底泥浄化処理装置を隣接するヘドロ未処理水域に移動する際に、前記圧縮空気供給装置からのエアーの噴出力を利用して水域を自走させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の原位置底泥浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原位置底泥浄化処理装置に関し、更に詳細にはヘドロなどが水底に堆積している汚濁水域を浄化する際、ヘドロを水底から浚渫して別の地に搬送堆積させる方法をとらずに、汚濁水域を簡単に浄化することのできる原位置底泥浄化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最初に、「ヘドロ」とは、もともと、水の流れがないか又は弱い河口、沼、湾等の底に堆積した軟弱な泥のことを意味していたが、現在では工場排水や産業廃棄物による汚泥そのものをヘドロと呼ぶようになっている。
【０００３】
このようなヘドロは、例えば大工業地帯又は大都市に近接する東京湾、伊勢湾又は瀬戸内海等、産業の発達と生活の過密化に伴って大量の汚濁物質が流れ込み且つ海流的に閉鎖性の高い水域に多く堆積することはよく知られている。そして、このヘドロを除去する対策が種々講じられてきた。
【０００４】
最近では、人の生活に伴って排出される、有機性の汚濁物質による水域の慢性的な汚濁現象が問題とされている。特に、前述した海流的に閉鎖性の高い水域では、水域の汚濁を原因として青潮や赤潮が大量発生し、これが水産、観光、環境などの資源に大きな損失を与えている。そこで、このような有機性の汚濁問題に関しては、下水道整備などにより水域に汚濁物質の流入量を減らす対策が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既に汚濁した水域では、大量に堆積したヘドロを浚渫除去する以外には、あまり有効な方法はないのが現状である。また、ヘドロを浚渫する場合には、必ずそれを堆積して乾燥させる場所が必要であり、ただでさえ残土や廃棄物の処分で苦慮している大都市域では、その確保が困難である。そのため、このヘドロの処理も遅々として進まず、環境の悪化は日々進むばかりで、この解決が早急に望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、ヘドロを浚渫せずに、汚濁水域を浄化することができる原位置底泥浄化処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は原位置底泥浄化処理装置であり、前述の技術的課題を達成するために以下のように構成されている。本発明の原位置底泥浄化処理装置は、汚濁水域の水底に下端が固定され、上端を水面に配置した浮体に接続されて筒状に設置された汚濁防止膜と、この汚濁防止膜で囲まれた水域の水面上を覆うドーム状の浮体式構造体と、前記汚濁防止膜で囲まれた水域の水底に堆積しているヘドロ中に先端部である一端が配置され、他端を水面に設置された圧縮空気供給装置に接続された多数の曝気管とから構成され、前記圧縮空気供給装置から前記曝気管を介してその先端部から噴出された空気で水底のヘドロを巻き上げて有機性汚濁物質を浮遊させ、これを好気性生物により分解させることを特徴とする。
【０００８】
＜本発明における具体的構成＞
本発明の原位置底泥浄化処理装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、前記汚濁防止膜の上端を保持する前記浮体が、水位の変化による前記汚濁防止膜の深度方向の長さを調整する自動調整装置を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の原位置底泥浄化処理装置では、前記汚濁防止膜で囲まれた水面上を覆うドーム状の浮体式構造体が前記曝気管から噴出される空気による内圧によって張設形状を保持する柔軟なシートを含んで構成するようにすることが好ましい。
【００１０】
更に、本発明の原位置底泥浄化処理装置では、前記浮体式構造体には内側と大気とを連通するダクトが設置され、前記ダクトには悪臭成分を除去するフィルターが設置され、前記浮体式構造体内の曝気空気を前記ダクトを通して大気に排気する時、ヘドロの曝気処理中に発生した悪臭を除去するようにすることも好ましい。
【００１１】
所定水域でのヘドロ処理が完全に終了し、この原位置底泥浄化処理装置を隣接するヘドロ未処理水域に移動する際には、圧縮空気供給装置からのエアーの噴出力を利用して水域を自走させるようにすることができる。
【００１２】
本発明の原位置底泥浄化処理装置は、海、湖沼、池などの閉鎖性水域、及び河川などに適用することができる。従って、ここで言う「水域」とはこれらをすべて含む概念で使用されている。
【００１３】
このように構成された本発明の原位置底泥浄化処理装置によると、有機性の汚濁物質を含んで水底に堆積しているヘドロは、曝気管から吹き出される空気によって巻き上げられて対流し、ヘドロ中の嫌気性有機物などが曝気により水中に浮遊し、好気性生物により急速に分解される。汚濁防止膜は、曝気により巻き上げられた汚濁水の外部への漏洩を防止する。
【００１４】
このような曝気は、ヘドロ中の有機物質がほぼ完全に分解するまで続けられる。その結果曝気後に再び沈んだヘドロ中には、汚濁の原因となる嫌気性有機物質がないため、それが水中に溶出することもなく、良好な水質が得られる。ヘドロの曝気処理中は、その初期時に腐敗したヘドロ成分が巻き上がるため、悪臭を発生することがある。この悪臭はドーム状の浮体式構造体内に溜まり、この浮体式構造体に取り付けたダクトを介して外部に排出される時フィルターにより除去される。
【００１５】
このようにして曝気処理を施すことにより、処理後に再び堆積する成分は、無機性の土砂分のみとなり、有機性の汚濁原因は完全に取り除かれることになる。また、曝気処理した後の水中や水底には、餌を十分に採って繁殖したプランクトンや底生生物が生息でき、格好の漁場となる。
【００１６】
所定の水域でのヘドロ処理が終了すると、この原位置底泥浄化処理装置は隣接するヘドロ未処理水域に移動され、そこで同様な動作を行ってヘドロの浄化処理を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の原位置底泥浄化処理装置を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る原位置底泥浄化処理装置１０が概略的に示されている。この原位置底泥浄化処理装置１０は、
所定領域の水中１１を他の領域１２から区画分離するため水面から水底１３に至るように筒状に設置される汚濁防止膜１４を備える。
【００１８】
この汚濁防止膜１４の下端は、水底に設置されたアンカー１５に接続されたワイヤー１６に締結されて実質的に固定されている。汚濁防止膜１４の上端は、水面に配置されたリング状の浮体１７に設置された自動調整装置（図示せず）に接続されている。この自動調整装置は、潮汐や波浪又は増減水などにより水位が変化した時にこの汚濁防止膜１４の深度方向の長さを自動的に変化調整するものである。
【００１９】
この自動調整装置は、水位の変化による汚濁防止膜１４の深度方向余裕長さ分を予め計算して浮体１７に保持し、これをバネなどにより常時上方へ引き上げるような作用力を与えておくようにすることで構成することができる。これより、例えば水域が海の場合に潮位が上がって水深が深くなった場合には、バネの作用力に抗して浮体１７から汚濁防止膜１４の余裕分が引き出される。また、潮位が下がって水深が浅くなった時には、バネ力により汚濁防止膜１４の余裕分が引き上げられて浮体１７に保持される。
【００２０】
この汚濁防止膜１４で囲まれた水域の水面上には、これを覆うドーム状の浮体式構造体１８が設置されている。この浮体式構造体１８は、軽量な鋼材やパイプ材などを利用して例えば格子状に組み立てられ且つ外周側の端部をリング状の浮体１７内側部に固定された架台部を有し、この架台部の上部をドーム状に覆うことができるような大きさの薄い柔軟な耐候性シート１８ａを配置してその周囲縁部を前述した浮体１７上部に密着して取り付けることで構成されている。
【００２１】
この架台部のほぼ中心部には、圧縮空気供給装置即ちブロワ装置１９が設置され、このブロワ装置１９の吐出口は共通の空気供給管２３を介して多数の曝気管２０に接続されている。多数の曝気管２０は図１から明らかなように汚濁保護膜１４で囲まれた水域に均等に配置されると共に架台部によって支持され、その位置から水面下直下に伸び、ヘドロ層に先端部が直接挿入されている。この曝気管２０は、伸縮可能なフレキシブル管により構成することが好ましい。
【００２２】
更に、浮体式構造体１８には、ドーム状に展張された耐候性シートの中心位置を貫通してその内側と大気とを連通するダクト２１が設置されている。このダクト２１には悪臭成分を除去する例えば活性炭などからなるフィルター２２が設置されている。このフィルター２２は浮体式構造体１８内の曝気空気をダクト２１を通して大気に排気する時、ヘドロの曝気処理中に発生した悪臭を除去する脱臭装置である。
【００２３】
このような原位置底泥浄化処理装置１０によると、有機性の汚濁物質を含んで水底に堆積しているヘドロは、曝気管２０から吹き出される空気によって巻き上げられて対流し、ヘドロ中の嫌気性有機物などが曝気により水中に浮遊し、好気性生物により急速に分解される。汚濁防止膜１４は、曝気により巻き上げられた汚濁水の外部への漏洩を防止する。
【００２４】
このような曝気は、ヘドロ中の有機物質がほぼ完全に分解するまで続けられる。その結果曝気後に再び沈んだヘドロ中には、汚濁の原因となる嫌気性有機物質がないため、それが海水中に溶出することもなく、良好な水質が得られる。ヘドロの曝気処理中は、その初期時に腐敗したヘドロ成分が巻き上がるため、悪臭を発生することがある。この悪臭はドーム状の浮体式構造体１８内に溜まり、この浮体式構造体に取り付けたダクト２１を介して外部に排出される時フィルター２２により除去される。
【００２５】
このようにして曝気処理を施すことにより、処理後に再び堆積する成分は、無機性の土砂分のみとなり、有機性の汚濁原因は完全に取り除かれることになる。また、曝気処理した後の水中や水底には、餌を十分に採って繁殖したプランクトンや底生生物がおり、格好の漁場となる。
【００２６】
曝気終了後は処理ヘドロが沈降し、水が清浄化するまで本装置を静置しておく。その後、水が清浄化した時この水域でのヘドロ処理は完全に終了したことになる。そして、この原位置底泥浄化処理装置１０は隣接するヘドロ未処理水域に移動され、そこで同様な動作を行ってヘドロの浄化処理を行う。
【００２７】
前述した実施形態の原位置底泥浄化処理装置１０においては、例えば一枚のシートを筒状にして汚濁防止膜１４を設置する時、シートの端部を完全に合わせて閉鎖せずに僅かに隙間をあけるようにし、濁りに弱い魚類をこの隙間から水域外へ逃がすようにすることも好ましい。
【００２８】
その際、いきなり最大に曝気をするのではなく、最初に軽い曝気を行って水域１１に少々の濁りを発生させ、これに驚いた魚介類が自発的にその隙間から逃げるようにしむけ、その後に本格的な曝気を開始するように曝気を制御することも好ましい。
【００２９】
また、所定水域１１でのヘドロ処理が完全に終了し、この原位置底泥浄化処理装置１０を隣接するヘドロ未処理水域１２に移動する際には、アンカー１５を上げ、ブロワ装置１９からのエアーの噴出力を利用して自走させるようにすることができる。
【００３０】
更に、この実施形態の原位置底泥浄化処理装置１０では、浮体式構造体１８内の空気をダクト２１を介して外部に排出している。そこで、浮体式構造体１８の内部が負圧になるのを避けるため、図示していないがブロワ装置１９の空気吸入口に外部空気を直接取り込むための空気導入管を接続しておくことが好ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の原位置底泥浄化処理装置によれば、ヘドロを浚渫せずに、汚濁水域を浄化することができることから、浚渫したヘドロを埋め立てるための用地を必要とせず、これにより処分場不足の問題や地形改変による環境への影響の問題を解決することができる。
【００３２】
また、本発明の原位置底泥浄化処理装置によれば、一回のサイクルで広範囲にわたる浄化ができるため、浄化事業そのものが非常に効率的に進めることができる。更に、浄化の工程は、浚渫事業のように浚渫、埋立と、離れた地点で行うような煩雑性がなく、１カ所で完結するため施工管理の単純化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る原位置底泥浄化処理装置を概略的に示す構成説明図である。
【符号の説明】
１０  原位置底泥浄化処理装置
１１  所定水域
１２  所定外水域
１３  水底
１４  汚濁防止膜
１５  アンカー
１６  ワイヤー
１７  浮体
１８  ドーム状の浮体式構造体
１９  圧縮空気供給装置又はブロワ装置
２０  曝気管
２１  ダクト
２２  フィルター
２３  空気供給管
【図１】
0003745879.tif 000002