JP2007146425A - Method and system for dredging lake water - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove deposit such as sludge accumulated at the bottom of a lake by partially dredging it without destroying the natural environment. <P>SOLUTION: This lake water dredging system for removing bottom sludge in lake water comprises an agitating and crushing pump device 2 having a crushing mechanism in a suction part disposed on the lower side of an impeller stored in a pump casing and an agitating blade 14 installed on the lower part of the crushing mechanism, a first water tank 21 for precipitating sand from the sludge-containing lake water pumped up by the agitating and crushing pump device, a solid/liquid separating device for removing mud from the lake water from which sand is removed in the first water tank by using a filter material provided by melding and foaming a glass after crushing into fine pieces and mixing with an additive, and a second water tank 22 removing mud from the lake water by planting aquatic plants to entangle mud with the roots of the plants. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、農業用ため池をはじめとする湖沼の部分浚渫に関する技術であり、特に、ポンプを用いて泥水を吸い上げ、その泥水を浄化して、底部に溜まったヘドロ等の堆積物を除去することにより浚渫する方法に関する技術である。   The present invention is a technology related to partial dredging of lakes and marshes including agricultural ponds, and in particular, sucks up muddy water using a pump, purifies the muddy water, and removes deposits such as sludge accumulated at the bottom. This is a technique related to the method of making a mistake.

従来から農業用ため池の浚渫は、農閑期に水の流入を中断し、排水して空にした ため池から、パワーシャベル等の建設重機により泥砂を排出すると共に処分し、土木工事として浚渫することが常であった。   Traditionally, irrigation ponds for agricultural ponds have been interrupted, drained and emptied during the agricultural off-season, and mud sand is discharged from the ponds by heavy construction equipment such as power shovels and disposed, and dredged as civil engineering work. Met.

しかしながら、この方法によれば、ため池に生存している貴重な在来種の動植物は根こそぎ排除されるため絶滅し、生態系に大きな被害を与えることが問題視されている。   However, according to this method, it is regarded as a problem that valuable native species of animals and plants living in the pond are extinct and are extinct and cause great damage to the ecosystem.

また、底泥には土砂やヘドロ以外にも一般ゴミ等を含んでおり、産業廃棄物として処分しなければならず、処理には膨大な費用がかかるため、次々に流入する土砂やヘドロ等の廃棄物が堆積するままに放置される場合が多く、埋没の危機にさらされているため池が多い。   In addition to sediment and sludge, the bottom mud contains general waste and must be disposed of as industrial waste, which requires enormous costs. In many cases, waste is left as it is, and there are many ponds because they are exposed to the danger of being buried.

そこでポンプにより部分的に泥水を吸い上げ、その泥水を陸上の浄化システムに流入させることにより、生態系を保護すると共に、効果的に底泥を排除することのできる部分浚渫方法及びその浚渫システムを提供することとした。   Therefore, a partial dredging method and its dredging system that can protect the ecosystem and effectively remove the bottom mud by sucking up the mud partially with a pump and flowing the mud into the purification system on land. It was decided to.

従来から知られているポンプには、図１に示すサンドポンプや図２に示すカッターポンプがある。また、既存のスラリーの吸排水用装置としては、水平に配置された破砕装置の上方にポンプが配置されることにより、ポンプに許容される寸法の破片を通過させるようにした装置が開示されている（特許文献１）。   Conventionally known pumps include a sand pump shown in FIG. 1 and a cutter pump shown in FIG. In addition, as an apparatus for sucking and discharging drainage of an existing slurry, an apparatus is disclosed in which a pump is disposed above a horizontally disposed crushing apparatus so as to pass a piece of a size allowed for the pump. (Patent Document 1).

そして泥水を浄化する方法として、植物による浄化が知られるところである（特許文献２）。植物の生態系浄化作用を利用して汚濁成分含有水から汚濁成分を除去する方法であって、充填材を入れることにより、内部にろ床を形成した多孔容器を複数準備し、植物を一株又は数株に小分けし、小分けした植物を各多孔容器のろ床に植栽し、植物が植栽された複数の多孔容器を所定形態に配置して、各ろ床に対して汚濁成分含有水を通水することを特徴とする方法が開示されている。   As a method for purifying muddy water, purification by plants is known (Patent Document 2). A method for removing pollutant components from water containing pollutant components by using the plant's ecosystem purification action. By adding a filler, a plurality of porous containers with a filter bed formed inside are prepared. Or subdivided into several strains, planted the subdivided plants on the filter bed of each porous container, arranged a plurality of porous containers planted with plants in a predetermined form, and contaminated component-containing water for each filter bed A method characterized by passing water is disclosed.

特開２０００−３０３７７０号公報JP 2000-303770 A 特開２００５−４６７６８号公報JP 2005-46768 A

しかしながら、図１に示すサンドポンプを用いて底泥を吸い上げようとすると、水生植物の根に代表される繊維質のゴミをはじめ、ビニール等の廃棄物がストレーナーの穴を通り抜けてしまい、羽根車に絡まって作動不能になるという問題点があった。また砂泥が堆積している底部深くに吸込口を差し込まなければ砂泥を吸い上げることができないとともに、あまりにも深く差し込むと、吸い上げる泥水のＳＳが大きくなり、ホースの閉塞を生じるという問題もあった。   However, when the sand pump shown in FIG. 1 is used to suck up the bottom mud, wastes such as fiber trash represented by the roots of aquatic plants and vinyl and other wastes pass through the holes in the strainer. There was a problem that it became inoperable due to entanglement. In addition, sand mud cannot be sucked in unless the suction port is inserted deeply into the bottom where sand mud is accumulated, and if it is inserted too deeply, there is a problem that the SS of mud water to be sucked up becomes large and the hose is blocked. .

一方、図２に示すカッターポンプを用いて底泥を吸い上げようとすると、繊維質のゴミは裁断されるが、空き缶等がすっぽりと嵌ってしまい、吸い上げが不能になるという問題点があった。   On the other hand, when trying to suck up the bottom mud using the cutter pump shown in FIG. 2, the fibrous waste is cut, but there is a problem in that empty cans and the like fit completely, and the sucking becomes impossible.

また、カッター部を水平に設けた特許文献１の装置は大きくなりすぎるため、農業用ため池の部分浚渫に用いるものとしては導入に費用がかかりすぎるという問題点があった。さらに、特許文献１の装置では複数のカッターが所定間隔をあけて円管ドラムに配置され、刃が回転することで大きな異物を破砕する構造を採用しているので、農業用ため池の表面に浮き、自由に水面を自走することによって部分浚渫を行なうポンプとしては、破砕装置が大きく、水面に浮くためにはフロートが大きくなり、装置が過大になる、という問題点があった。   Moreover, since the apparatus of patent document 1 which provided the cutter part horizontally became too big, there existed a problem that introduction was too expensive for what was used for the partial dredging of the pond for agriculture. Furthermore, in the apparatus of Patent Document 1, a plurality of cutters are arranged on a circular pipe drum with a predetermined interval, and a blade is rotated so that a large foreign matter is crushed by rotation. As a pump that performs partial dredging by freely running on the water surface, there is a problem that the crushing device is large, the float becomes large to float on the water surface, and the device becomes excessive.

そして、ポンプで吸い上げた泥水を浄化する方法として特許文献２記載の方法を用いると、植物と充填材がモジュールとして一つになっているので、植物が枯れた時には充填材と植物を別々にすることが必要になり、煩雑であるという問題点があった。   And if the method of patent document 2 is used as a method of purifying the muddy water sucked up by the pump, since the plant and the filler are combined into one module, when the plant withered, the filler and the plant are separated. There was a problem that it was necessary and complicated.

そこで本発明では、上記課題を解決するために、以下の手段を採用することとした。   Therefore, in the present invention, in order to solve the above problems, the following means are adopted.

（１）（i）ポンプケーシング内に収容される羽根車下方に配置された吸込部に破砕機構を設けるとともに前記破砕機構下部に撹拌羽根を設けた撹拌破砕ポンプ装置と、（ii）前記撹拌破砕ポンプ装置により汲み上げられた泥砂を含む湖沼水から砂を沈殿させるための第一水槽と、(iii)水生植物を植栽することにより植物の根に泥を絡ませ湖沼水から泥を除去するための第二水槽と、により湖沼水の底泥を除去することを特徴とする湖沼水の浚渫システム。   (1) (i) A stirring crushing pump apparatus in which a crushing mechanism is provided in a suction portion disposed below an impeller housed in a pump casing and a stirring blade is provided in a lower part of the crushing mechanism, and (ii) the stirring crushing A first aquarium for precipitating sand from lake water containing mud sand pumped up by a pump device; and (iii) removing mud from lake water by planting aquatic plants so that mud is entangled in the roots of the plant. Lake water dredging system characterized in that the bottom mud of the lake water is removed by the second tank.

（２）(i)ポンプケーシング内に収容される羽根車下方に配置された吸込部に破砕機構を設けるとともに前記破砕機構下部に撹拌羽根を設けた撹拌破砕ポンプ装置と、(ii)前記撹拌破砕ポンプ装置により汲み上げられた泥砂を含む湖沼水から砂を沈殿させるための第一水槽と、(iii)ガラスを微粉砕し添加剤を混合した後に溶融発泡させて得られる濾過材により第一水槽において砂が除去された湖沼水から泥を除去するための固液分離装置と、により湖沼水の底泥を除去することを特徴とする湖沼水の浚渫システム。   (2) (i) an agitation crushing pump device in which a crushing mechanism is provided in a suction portion disposed below an impeller housed in a pump casing and an agitation blade is provided below the crushing mechanism; and (ii) the agitation crushing In the first water tank, the first water tank for precipitating sand from lake water containing mud sand pumped up by the pump device, and (iii) the filter medium obtained by melting and foaming the glass after pulverizing the glass and mixing the additives A lake water dredging system characterized in that the bottom mud of the lake water is removed by a solid-liquid separator for removing the mud from the lake water from which the sand has been removed.

（３）撹拌破砕ポンプ装置に、(i)水面移動のためのフロートと、(ii)底面まで下げるための昇降手段と、を設けたことを特徴とする（１）又は（２）に記載の湖沼水の浚渫システム。   (3) The stirring crushing pump device is provided with (i) a float for moving the water surface and (ii) lifting means for lowering to the bottom surface. (1) or (2) Lake water dredging system.

（４）ポンプケーシング内に収容された撹拌羽根により湖沼底部の泥砂を巻き上げるとともに水中異物を破砕機構により破砕する撹拌破砕ポンプ装置により湖沼水を汲み上げ、しかる後、砂を沈殿させるための第一水槽及び植物の根に泥を絡ませ浄化を行なう第二水槽を通過させた後、湖沼に湖沼水を再流入させることにより湖沼底泥の除去を行なうことを特徴とする湖沼水の浚渫方法。   (4) First water tank for pumping lake water with a stirring crushing pump device that rolls up mud sand at the bottom of the lake with stirring blades housed in the pump casing and crushing underwater foreign matter with a crushing mechanism, and then depositing sand And a method for drowning the lake water, wherein the lake bottom mud is removed by allowing the lake water to flow again into the lake after passing through a second water tank for purification by entanglement of mud around the roots of the plant.

（５）ポンプケーシング内に収容された撹拌羽根により湖沼底部の泥砂を巻き上げるとともに水中異物を破砕機構により破砕する撹拌破砕ポンプ装置により湖沼水を汲み上げ、第一水槽を通過させて前記湖沼水の砂を沈殿させ、しかる後、ガラスを溶融発泡させて得られる濾過材を前記湖沼水に浮上させてなる固液分離装置により泥を除去した後、湖沼に湖沼水を再流入させることにより湖沼底泥の除去を行なうことを特徴とする湖沼水の浚渫方法。   (5) The lake water is pumped up by a stirring crushing pump device that rolls up mud sand at the bottom of the lake with stirring blades housed in the pump casing and crushes underwater foreign matter by a crushing mechanism, and passes through the first water tank to make the sand of the lake water Then, after removing the mud by a solid-liquid separation device in which the filter medium obtained by melting and foaming the glass is floated on the lake water, the lake water is re-flowed into the lake to reclaim the lake bottom mud. Lake water dredging method characterized by removing water.

（６）撹拌破砕ポンプ装置に、水面移動のためのフロートと、底面まで下げるための昇降手段と、を設けて湖沼を部分的に浚渫可能としたことを特徴とする（４）又は（５）に記載の湖沼水の浚渫方法。   (6) The stir crushing pump device is provided with a float for moving the water surface and an elevating means for lowering to the bottom so that the lake can be partially dredged (4) or (5) The lake water dredging method described in 1.

従来では湖沼の底泥を根こそぎ廃棄する浚渫方法が行われ、自然環境を破壊してきたが、本発明では自然環境をそのままにして部分浚渫を可能にしている点で、環境破壊をすることがなく、これからの環境配慮型の浚渫方法として画期的な発明である。   Conventionally, dredging methods have been used to destroy the bottom mud of lakes and destroy the natural environment, but in the present invention, partial dredging is possible while leaving the natural environment intact, so there is no environmental damage. This is an epoch-making invention as an environmentally friendly dredging method in the future.

本発明では既存のポンプのサイズを維持することにより、フロートポンプとして採用しても、フロートポンプシステム全体の大きさが過大になることがない。そのため水面を移動することによって、部分浚渫を可能としている。そしてフロートポンプシステムは４ｔトラックの荷台に積載可能であるため、フロートポンプシステムの移動や設置が容易である。   In the present invention, by maintaining the size of the existing pump, even if it is adopted as a float pump, the size of the entire float pump system does not become excessive. Therefore, partial dredging is possible by moving the water surface. Since the float pump system can be loaded on a 4t truck bed, the float pump system can be easily moved and installed.

また、従来のカッターポンプとサンドポンプの問題点を克服しつつ、それぞれのポンプの長所は残したポンプ構造としており、植物の絡まりを防ぐとともにゴミ等の吸い込みを防ぐ構造を採用したため、効果的に泥水のみを吸い上げることのできるポンプを提供することができる。つまり、撹拌羽根を取り付けたことにより、撹拌により巻き上がった底泥と水を同時に吸引することができるので、砂泥を効果的に採取できるとともに、泥水のＳＳが高いことによるホースの閉塞を抑えることができる。   Also, while overcoming the problems of conventional cutter pumps and sand pumps, the advantages of each pump are the remaining pump structures, and the structure that prevents the entanglement of plants and the inhalation of dust etc. has been adopted effectively. A pump capable of sucking up only muddy water can be provided. That is, since the bottom mud and water rolled up by stirring can be sucked at the same time by attaching the stirring blade, sand mud can be collected effectively, and hose blockage due to high muddy water SS is suppressed. be able to.

加えて、吸引した泥水を浄化するために、砂と泥を別々に採取できるように第一水槽と第二水槽を設け、第一水槽で砂を沈殿させた後に第二水槽では植物によってヘドロ等の底泥を除去する方法とした。これにより回収される砂は洗い砂として再利用可能であり、泥も腐葉土として再利用可能であるので、従来、廃棄物として処理されていたものを再利用できる点で有用である。   In addition, in order to purify the sucked mud water, a first water tank and a second water tank are provided so that sand and mud can be collected separately. The method was to remove the bottom mud. Sand collected in this way can be reused as washing sand, and mud can also be reused as humus, which is useful in that what has been treated as waste conventionally can be reused.

植物の根にヘドロ等の汚濁物質からなる底泥を付着させることにより、植物を植え替えるだけで浄化システムのメンテナンスをすることができる。特に植物の根の代わりに剪定枝あるいは破砕済みの繊維質の植物を用いることによって、使用後の植物はそのまま腐葉土として再利用することができ、メンテナンス作業も容易である。このように従来は廃棄物であった底泥を再利用することにより、処分の費用を削減するとともに、腐葉土も得ることができる。   By attaching bottom mud made of pollutants such as sludge to the roots of the plant, the purification system can be maintained simply by replanting the plant. In particular, by using a pruned branch or a crushed fiber plant instead of the root of the plant, the plant after use can be reused as humus and maintenance work is easy. Thus, by reusing the bottom mud, which has conventionally been a waste, it is possible to reduce disposal costs and obtain humus.

さらに、第一水槽によって砂を沈殿させた後に固液分離装置を通過させることにより、本システムにおける泥の除去能力を高めることができる。固液分離装置にはガラスを微粉砕し添加剤を混合した後に溶融発泡させて得られる濾過材を用いているが、その成分はシリカ（ＳｉＯ２）や炭酸カルシウム（ＣａＯ３）であるので、濾過材が磨耗した場合でも、泥と一緒に処理することができ、廃棄物とならない。さらに濾過材同士が重なり合い生じる空隙部分で泥を捕捉することを目的としているので、濾過材自体が飽和したとしても、濾過材を交換する手間がない。つまり摩擦による消耗によってのみ濾過材の補充を必要とするのでメンテナンスが容易である。 Furthermore, the mud removal capability in the present system can be increased by passing the solid-liquid separator after the sand is precipitated by the first water tank. The solid-liquid separation device uses a filter medium obtained by finely pulverizing glass and mixing the additives and then melt-foaming, but the components are silica (SiO 2 ) and calcium carbonate (CaO 3 ). Even if the filter media is worn, it can be treated with mud and not waste. Furthermore, since it aims at capturing mud in the space | gap part which filter media overlaps, even if the filter media itself is saturated, there is no effort to replace the filter media. That is, since the filter medium needs to be replenished only by wear due to friction, maintenance is easy.

本発明に係る部分浚渫方法及びその浚渫システムについて、図３乃至図６を用いて説明する。まず本発明に係る浚渫システムの作動の流れについて図５のフローチャートを用い説明する。湖沼等の底面に溜まった底泥を、撹拌破砕ポンプ装置を用いて撹拌しながら吸い上げる。そして第一水槽に配送し、砂を沈殿させた後、固液分離装置に流入させる。固液分離装置において濾過材を用いて泥を除去し、さらに第二水槽に流入させ、泥を植物の根に絡ませることによって泥を除去し、こうして砂と泥が除去された浄化水は湖沼に戻される。このように湖沼と浚渫システムとの間を循環させることによって、湖沼を部分的に浚渫することができる。   A partial dredge method and its dredge system according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the operation flow of the dredge system according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The bottom mud collected on the bottom of a lake or the like is sucked up while being stirred using a stirring crushing pump device. And after delivering to a 1st water tank and precipitating sand, it is made to flow into a solid-liquid separator. In the solid-liquid separator, the mud is removed by using a filter medium, and further flows into the second water tank, where the mud is entangled with the roots of the plant to remove the mud. Returned to By circulating between the lake and the dredging system in this way, the lake can be partially dredged.

本部分浚渫システムの最も好ましい実施形態は、撹拌破砕ポンプ装置を水面に浮かべることにより移動可能に配置することであり、図４に示すようにフロートポンプシステム１と、陸上に設置してある図６に示す浄化システム２０からなる。図３はフロートポンプシステム１に搭載される本発明に係る撹拌破砕ポンプ装置を示す断面図である。撹拌破砕ポンプ装置２は、羽根車１２及びカッター１３、撹拌羽根１４を回転させるためのモータ（図示しない）を有する。モータにより羽根車１２を回転させるとその吸引作用により、泥水が吸い込まれる。羽根車１２の下には破砕機構としてのカッター１３が設けられているので、繊維質のゴミ等はカッターによって切断され、羽根車１２への絡まりが防止される。又、空き缶等のゴミが吸込部に嵌らないよう、カッターの下部には撹拌羽根１４が設けられている。つまりこの撹拌羽根１４が回転して下向き水流を発生させ底泥を巻き上げるので、吸込部から巻き上げられた泥と共に水を吸い込むことができるとともに、空き缶等の大きい廃棄物を吸い込むことがなくなるのである。   The most preferable embodiment of this partial dredging system is to arrange the stirring crushing pump device so as to be movable by floating on the surface of the water. As shown in FIG. 4, the float pump system 1 and FIG. The purification system 20 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a stirring and crushing pump device according to the present invention mounted on the float pump system 1. The stirring crushing pump device 2 includes a motor (not shown) for rotating the impeller 12, the cutter 13, and the stirring blade 14. When the impeller 12 is rotated by the motor, muddy water is sucked by the suction action. Since the cutter 13 as a crushing mechanism is provided under the impeller 12, the fibrous dust and the like are cut by the cutter, and the entanglement with the impeller 12 is prevented. Further, a stirring blade 14 is provided at the lower part of the cutter so that dust such as an empty can does not fit into the suction part. That is, since the stirring blade 14 rotates to generate a downward water flow and wind up the bottom mud, water can be sucked together with the mud wound up from the suction portion, and large waste such as an empty can is not sucked in.

こうして吸引された泥水は図４に示すホース１５を通って、図８に示す陸上の浄化システムである第一水槽２１に配送される。配送された泥水は、第一水槽２１に流入し、第一水槽２１で泥水が滞留している間に粒径の大きい砂のみが沈殿する。沈殿した砂は洗い砂として回収でき、埋め戻し又はコンクリート原料等の素材として再利用が可能である。尚、第一水槽２１の前にスクリーンを設けて、破砕したビニール等のゴミを駆除することが望ましい。   The muddy water sucked in this way passes through the hose 15 shown in FIG. 4 and is delivered to the first water tank 21 which is the land purification system shown in FIG. The delivered muddy water flows into the first water tank 21, and only the sand having a large particle size precipitates while the muddy water stays in the first water tank 21. Precipitated sand can be recovered as washed sand and can be reused as a material such as backfill or concrete raw material. In addition, it is desirable to provide a screen in front of the first water tank 21 to remove crushed vinyl or other dust.

第一水槽２１から流出した泥水は固液分離装置３に流入させる。固液分離装置には、ガラスを微粉砕し、発泡剤等の添加剤を加えて焼却炉で溶融発泡させて得られる濾過材３１を使用する。本濾過材３１は建築・土木材料として使用されており、例えば軽量盛土工法や、軟弱地盤対策工法に用いられてきた材料である。浄化処理に用いられたことはなかったものの、本発明者は本材料が軽量であることに目をつけ固液分離装置３の濾過材３１として使用した結果、濾過材３１の表面は多孔質なためざらざらしていることと相俟って、泥の捕捉が良好な結果となった。   The muddy water that has flowed out of the first water tank 21 is caused to flow into the solid-liquid separator 3. In the solid-liquid separator, a filter medium 31 obtained by finely pulverizing glass, adding an additive such as a foaming agent, and melting and foaming in an incinerator is used. The filter medium 31 is used as a construction / civil engineering material, and is a material that has been used in, for example, a lightweight embankment method and a soft ground countermeasure method. Although not used for the purification treatment, the present inventor noticed that the material is lightweight and used it as the filter medium 31 of the solid-liquid separation device 3. As a result, the surface of the filter medium 31 is porous. Coupled with the roughness, the mud capture was a good result.

図６に示すように、固液分離装置３は上向流濾過槽３Ａと下流向濾過槽３Ｂと、流出部３Ｃと、濾過材３１と、からなる。上向流濾過槽３Ａと下流向濾過槽３Ｂは上部でストレーナー３２により連結されている。そのため水は上向流濾過槽３Ａを上昇し、ストレーナー３２を通って下流向濾過槽３Ｂに入り、下降して泥が沈殿した後、流出部３Ｃを再度上昇して、第二水槽２２もしくは湖沼へ流入される。   As shown in FIG. 6, the solid-liquid separation device 3 includes an upward flow filtration tank 3 </ b> A, a downstream filtration tank 3 </ b> B, an outflow part 3 </ b> C, and a filter material 31. The upstream flow filtration tank 3A and the downstream filtration tank 3B are connected by a strainer 32 at the upper part. Therefore, the water rises in the upward flow filtration tank 3A, enters the downstream filtration tank 3B through the strainer 32, descends and settles mud, then rises again in the outflow part 3C, and the second water tank 22 or lake Is flowed into.

濾過材３１は軽量であるので水に浮くことから、上向流濾過槽３Ａの下部から湖沼水を流入させ、上向流濾過を行なうことができる。そしてストレーナー３２を通り抜けた湖沼水を下流向濾過槽３Ｂへと流入させて下向流濾過を行なうこともできる。泥は濾過材３１の多孔質部分で捕捉されるのみならず、濾過材３１の重なった部分に生じる間隙部分で捕捉される。つまり、濾過材３１自体の吸着能力が飽和したとしても、浮力がある限り濾過材３１としての役割を果たすので、濾過材３１を交換したり、逆洗をしたりする手間が省略できる（無論、逆洗をしても差し支えない）。又、濾過材３１の成分はシリカ（ＳｉＯ２）や炭酸カルシウム（ＣａＯ３）であるので、濾過材３１が磨耗した場合でも、泥と一緒に処理することができ、廃棄物とならない。 Since the filter medium 31 is lightweight and floats on water, the lake water can be introduced from the lower part of the upward flow filtration tank 3A to perform the upward flow filtration. And the lake water which passed through the strainer 32 can be made to flow into the downstream filtration tank 3B, and a downward flow filtration can also be performed. The mud is not only captured by the porous portion of the filter medium 31 but also captured by the gap portion generated in the overlapping portion of the filter medium 31. That is, even if the adsorption capacity of the filter medium 31 itself is saturated, it plays the role of the filter medium 31 as long as there is buoyancy, so that the trouble of exchanging the filter medium 31 or backwashing can be omitted (of course, You can backwash it). Moreover, since the component of the filter medium 31 is silica (SiO 2 ) or calcium carbonate (CaO 3 ), even when the filter medium 31 is worn, it can be treated together with mud, and does not become waste.

上向流濾過槽３Ａ及び下流向濾過槽３Ｂの下部には泥及び磨耗した濾過材３１が堆積することになるので、所定の泥が堆積した段階で底部に設けられているバルブより泥を排出する。尚、排出された泥は図６に示すように、底泥濃縮槽４へ流入される。底泥濃縮槽４も傾斜されておくことが好ましく、上澄液は湖沼へ再流入させることが望ましい。この槽にて堆積させ好気化し腐葉土として利用することができる。   Since mud and worn filter media 31 accumulate in the lower part of the upstream flow filtration tank 3A and the downstream filtration tank 3B, the mud is discharged from the valve provided at the bottom when the predetermined mud is accumulated. To do. The discharged mud flows into the bottom mud concentration tank 4 as shown in FIG. It is preferable that the bottom mud concentration tank 4 is also inclined, and it is desirable that the supernatant is reflowed into the lake. It accumulates in this tank and becomes aerobic and can be used as humus.

固液分離装置３を用いて濾過した場合のＳＳ濃度測定結果を表１に示す。   Table 1 shows the SS concentration measurement results when filtration was performed using the solid-liquid separator 3.

Figure 2007146425
流入濃度は10,000ｍｇ／ｌ弱、滞留時間１．２時間であるが、９５％弱のＳＳ除去率を示した。固液分離装置３内の底泥の堆積が過剰になると、濾過能力が落ちるので、底泥の引抜きは一日４回行うことが望ましい。
Figure 2007146425
 The inflow concentration was less than 10,000 mg / l and the residence time was 1.2 hours, but the SS removal rate was less than 95%. If the accumulation of the bottom mud in the solid-liquid separator 3 becomes excessive, the filtration capacity is lowered. Therefore, the bottom mud is preferably extracted four times a day.

次に第二水槽２２について図８を用い説明する。第二水槽２２は泥水が自然に流下するよう、水流方向に下向きに傾斜させることが望ましい。第二水槽にはクレソン、セリ、ミント、ウォーターレタス、サンショウモ、タヌキモ、ハイドロリザ等の水生植物２３が植栽されており、その根によって泥水内のヘドロ等の底泥からなるＳＳが濾し取られる。つまり、植物の根にヘドロ等の底泥が吸着し、泥水の脱リン、脱窒がなされるので、第二水槽を通過した水はヘドロ等の砂泥が除去された浄化水として湖沼に戻され、こうして湖沼水が浚渫システムと湖沼とを循環する際に底泥が除去されることにより、部分的に浚渫される。このシステムにより、８〜９割のＳＳを除去することができる。これによって環境破壊をすることなく湖沼の底泥を部分的に浚渫することができる。   Next, the second water tank 22 will be described with reference to FIG. The second water tank 22 is desirably inclined downward in the water flow direction so that the muddy water flows down naturally. Aquatic plants 23 such as watercress, seri, mint, water lettuce, salamander, tanukimo, and hydrolyza are planted in the second water tank, and SS, which consists of sludge such as sludge in the muddy water, is filtered out. In other words, bottom mud such as sludge is adsorbed on the roots of the plant, and dephosphorization and denitrification of the muddy water is performed, so the water that has passed through the second water tank returns to the lake as purified water from which sludge such as sludge has been removed. Thus, the bottom mud is removed as the lake water circulates between the dredging system and the lake, and is partially dredged. With this system, 80 to 90% of SS can be removed. As a result, the bottom mud of the lake can be partially dredged without destroying the environment.

尚、第二水槽で植物に吸着したヘドロ等の底泥は植物とともに回収され、植物を間引いた後、底泥を空気酸化させると良質の腐葉土になる。空気酸化させる手段としては自然乾燥などの手段を用いることができる。無論、脱水機や乾燥機を用いて乾燥させても良い。間引いた植物は家畜の餌にすることも可能であるし、食用の植物であれば食材としての利用も可能である。   The sludge such as sludge adsorbed on the plant in the second water tank is collected together with the plant, and after thinning the plant, the bottom mud is oxidized by air to form a high quality humus. As a means for oxidizing the air, means such as natural drying can be used. Of course, you may dry using a dehydrator or a dryer. The thinned-out plant can be used as a livestock feed, and can be used as a food if it is an edible plant.

次にフロートポンプシステム１について図４を用いて詳細に説明する。図４はフロートポンプシステムの概要図である。撹拌破砕ポンプ装置２は水面に浮かび、湖沼の水面の何処へでも到達可能なようにフロート１７と共に設置されている。フロート１７は例えばφ２００ＶＰ管のポリタンク製のフロートを用いることにより、水深の浅い場所においてフロートが底面に接触し、稼動の邪魔になることなく、ポンプの安定を図ることができる。そしてフロート１７はフレーム１９によって固定されることによってフロートポンプシステム１が水面を安定して稼動することができる。   Next, the float pump system 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the float pump system. The stirring crushing pump device 2 floats on the water surface and is installed together with the float 17 so that it can reach anywhere on the water surface of the lake. For example, by using a float made of a plastic tank of φ200 VP pipe as the float 17, the float comes into contact with the bottom surface at a shallow water depth, and the pump can be stabilized without obstructing the operation. The float 17 is fixed by the frame 19 so that the float pump system 1 can stably operate on the water surface.

また、フロートポンプシステム１のバランスを保ち、撹拌破砕ポンプ装置２の揺れを防止するためにポンプガイド１８を設けている。概ねポンプガイド１８の大きさは縦７０ｃｍ、横４０ｃｍ、奥行き６０ｃｍである。   In addition, a pump guide 18 is provided in order to maintain the balance of the float pump system 1 and prevent the stirring and crushing pump device 2 from shaking. In general, the size of the pump guide 18 is 70 cm long, 40 cm wide, and 60 cm deep.

水深が大きい場合、底泥を掘削するために撹拌破砕ポンプ装置２を昇降させるための昇降手段１６が設けられており、例えばチェーンブロックを用いることができる。底泥の深くまで撹拌破砕ポンプ装置２を下げるとＳＳの濃度が高すぎてポンプの閉塞を起こすので、昇降手段１６により適宜調整を行なう。   When the water depth is large, an elevating means 16 for elevating and lowering the stirring and crushing pump device 2 for excavating the bottom mud is provided. For example, a chain block can be used. If the stirring and crushing pump device 2 is lowered to the depth of the bottom mud, the concentration of SS is too high and the pump is clogged.

本発明に係る部分浚渫方法及びその浚渫システムの実施例について、図７のフローチャートを用い説明する。本実施例は泥の処理を第二水槽のみによって行なうことを特徴とする実施例である。まず、湖沼等の底面に溜まった底泥を、撹拌破砕ポンプ装置を用いて撹拌しながら吸い上げる。そして第一水槽に配送し、砂を沈殿させた後、水生植物が植栽されている第二水槽に流入させる。第二水槽において泥を植物の根に絡ませることによって泥を除去し、こうして砂と泥が除去された浄化水は湖沼に戻される。このように湖沼と浚渫システムとの間を循環させることによって、湖沼を部分的に浚渫することができる。本実施例についても撹拌破砕ポンプ装置を水面に浮かべることにより移動可能に配置することが好ましい。尚、フロートポンプシステム１及び第一水槽２１、並びに第二水槽２２の構成は上述の通りである。   An embodiment of the partial wrinkle method and the wrinkle system according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The present embodiment is an embodiment characterized in that the mud treatment is performed only by the second water tank. First, the bottom mud collected on the bottom of a lake or the like is sucked up while stirring using a stirring crushing pump device. And after delivering to a 1st water tank and precipitating sand, it is made to flow in the 2nd water tank in which the aquatic plant is planted. In the second tank, mud is removed by entanglement with the roots of the plants, and the purified water from which the sand and mud have been removed is returned to the lake. By circulating between the lake and the dredging system in this way, the lake can be partially dredged. Also in this embodiment, it is preferable that the stirring and crushing pump device be movably arranged by floating on the water surface. In addition, the structure of the float pump system 1, the 1st water tank 21, and the 2nd water tank 22 is as above-mentioned.

図９は第二水槽２２の植物２３の代わりに剪定あるいは破砕した木枝２４を用いて泥水から泥を除去する方法に関する図である。第二水槽２２内に木枝２４を水流に対して直角となるよう畝を設けて泥水を浄化するものである。畝の数は吸引した泥水のＳＳに応じて設ければ良い。剪定あるいは破砕した木枝２４がヘドロ等の底泥を濾し取り、撹拌破砕ポンプ装置２から吸引した泥水のＳＳを下げることができる。剪定あるいは破砕した木枝２４として、桜、ヒノキ、スギ、マツ、ブナ等があるが、植物の種類は問わない。そのためケナフやヨシ等の繊維質の草でも可能である。剪定あるいは破砕した木枝２４とそれに絡まったヘドロ等の底泥は共に空気酸化させることによって良質の腐葉土となる。この実施例によれば、第二水槽に植物を植えて浄化を行なう方法と比較して、植物の根に絡みついたヘドロ等の底泥と植物を間引く手間がないので、簡便な処理ができる。   FIG. 9 is a diagram relating to a method for removing mud from muddy water using a tree branch 24 that has been pruned or crushed instead of the plant 23 in the second water tank 22. In the second water tank 22, a tree branch 24 is provided with a ridge so as to be perpendicular to the water flow to purify muddy water. What is necessary is just to provide the number of ridges according to SS of the sucked muddy water. The pruned or crushed tree branch 24 filters out the bottom mud such as sludge and lowers the SS of the muddy water sucked from the stirring and crushing pump device 2. Examples of the pruned or crushed tree branch 24 include cherry, cypress, cedar, pine, and beech, but the type of plant is not limited. Therefore, it is also possible to use fiber grass such as kenaf and reed. The pruned or crushed tree branch 24 and the bottom mud such as sludge entangled with it become air quality humus by oxidizing them with air. According to this embodiment, compared with the method of purifying by planting in the second water tank, there is no trouble of thinning out the bottom mud and the plant entangled with the root of the plant, so that a simple treatment can be performed.

フロートポンプシステム１は遠隔操作が可能なようにセンサの受信部を備えていることが望ましい。この受信部によって陸上からの信号を受け撹拌破砕ポンプ装置２の水面からの位置を制御するとともに、昇降装置１６を作動させることができる。さらにフロートポンプシステム１の推進装置を取り付けて、陸上からの信号によってフロートポンプシステム１の位置を制御することもできる。   It is desirable that the float pump system 1 includes a sensor receiver so that remote control is possible. The receiving unit can receive a signal from the land and control the position of the agitation crushing pump device 2 from the water surface, and can also operate the lifting device 16. Furthermore, the propulsion device of the float pump system 1 can be attached, and the position of the float pump system 1 can be controlled by a signal from the land.

さらにはフロートポンプシステム１を自走式にすることが望ましいので、太陽光発電システムやＧＰＳを搭載し、フロートポンプシステム１の位置や撹拌破砕ポンプ装置２の昇降位置を制御することもできる。
Furthermore, since it is desirable to make the float pump system 1 self-propelled, a solar power generation system and a GPS can be installed to control the position of the float pump system 1 and the ascending / descending position of the stirring and crushing pump device 2.

従来のポンプであるサンドポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sand pump which is a conventional pump. 本従来のポンプであるカッターポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cutter pump which is this conventional pump. 本発明に係る撹拌破砕ポンプ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stirring crushing pump apparatus which concerns on this invention. フロートポンプシステムの概要図である。It is a schematic diagram of a float pump system. 本発明の部分浚渫システムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the partial selection system of this invention. 固液分離装置の説明図である。It is explanatory drawing of a solid-liquid separator. 本発明の実施例１のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１を示す図である。It is a figure which shows Example 1 of this invention. 本発明の実施例２を示す図である。It is a figure which shows Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ フロートポンプシステム
２ 撹拌破砕ポンプ装置
１２ 羽根車
１３ カッター
１４ 撹拌羽根
１５ ホース
２０ 浄化システム
２１ 第一水槽
２２ 第二水槽
２３ 水生植物
２４ 木枝

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Float pump system 2 Agitation crushing pump apparatus 12 Impeller 13 Cutter 14 Agitation blade 15 Hose 20 Purification system 21 1st water tank 22 2nd water tank 23 Aquatic plant 24 Tree branch

Claims (6)

ポンプケーシング内に収容される羽根車下方に配置された吸込部に破砕機構を設けるとともに前記破砕機構下部に撹拌羽根を設けた撹拌破砕ポンプ装置と、
前記撹拌破砕ポンプ装置により汲み上げられた泥砂を含む湖沼水から砂を沈殿させるための第一水槽と、
水生植物を植栽することにより植物の根に泥を絡ませ湖沼水から泥を除去するための第二水槽と、により湖沼水の底泥を除去することを特徴とする湖沼水の浚渫システム。 An agitation crushing pump device provided with a crushing mechanism at the suction portion disposed below the impeller accommodated in the pump casing and provided with a stirring blade below the crushing mechanism;
A first water tank for precipitating sand from lake water containing mud sand pumped up by the stirring and crushing pump device;
A lake water dredging system characterized by removing mud from lake water by a second tank for removing mud from lake water by planting aquatic plants to get mud in the roots of the plant. ポンプケーシング内に収容される羽根車下方に配置された吸込部に破砕機構を設けるとともに前記破砕機構下部に撹拌羽根を設けた撹拌破砕ポンプ装置と、
前記撹拌破砕ポンプ装置により汲み上げられた泥砂を含む湖沼水から砂を沈殿させるための第一水槽と、
ガラスを微粉砕し添加剤を混合した後に溶融発泡させて得られる濾過材を用いることにより第一水槽において砂が除去された湖沼水から泥を除去するための固液分離装置と、
により湖沼水の底泥を除去することを特徴とする湖沼水の浚渫システム。 An agitation crushing pump device provided with a crushing mechanism at the suction portion disposed below the impeller accommodated in the pump casing and provided with a stirring blade below the crushing mechanism;
A first water tank for precipitating sand from lake water containing mud sand pumped up by the stirring and crushing pump device;
A solid-liquid separation device for removing mud from lake water from which sand has been removed in the first water tank by using a filter medium obtained by pulverizing glass and mixing additives and then foaming foam;
The lake water dredging system is characterized by removing the bottom mud of the lake water. 撹拌破砕ポンプ装置に、水面移動のためのフロートと、底面まで下げるための昇降手段と、を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の湖沼水の浚渫システム。 The lake water dredging system according to claim 1 or 2, wherein the agitation crushing pump device is provided with a float for moving the water surface and a lifting means for lowering to the bottom surface. ポンプケーシング内に収容された撹拌羽根により湖沼底部の泥砂を巻き上げるとともに水中異物を破砕機構により破砕する撹拌破砕ポンプ装置により湖沼水を汲み上げ、しかる後、砂を沈殿させるための第一水槽及び植物の根に泥を絡ませ浄化を行なう第二水槽を通過させた後、湖沼に湖沼水を再流入させることにより湖沼底泥の除去を行なうことを特徴とする湖沼水の浚渫方法。 The agitating blade housed in the pump casing rolls up the mud sand at the bottom of the lake and pumps up the lake water with a stirring crushing pump device that crushes foreign matter by a crushing mechanism. A lake water dredging method comprising removing lake bottom mud by allowing the lake water to re-flow into the lake after passing through a second water tank that purifies the mud by roots. ポンプケーシング内に収容された撹拌羽根により湖沼底部の泥砂を巻き上げるとともに水中異物を破砕機構により破砕する撹拌破砕ポンプ装置により湖沼水を汲み上げ、第一水槽を通過させて前記湖沼水の砂を沈殿させ、しかる後、ガラスを溶融発泡させて得られる濾過材を前記湖沼水に浮上させてなる固液分離装置により泥を除去した後、湖沼に湖沼水を再流入させることにより湖沼底泥の除去を行なうことを特徴とする湖沼水の浚渫方法。 The lake water is pumped up by a stirring crushing pump device that rolls up mud sand at the bottom of the lake with stirring blades housed in the pump casing and crushes foreign matter by a crushing mechanism, and passes through the first water tank to precipitate the sand of the lake water. Then, after removing mud with a solid-liquid separation device that floats the filter material obtained by melting and foaming glass on the lake water, the lake bottom mud is removed by allowing the lake water to flow again into the lake. A method for drowning lake water characterized by performing. 撹拌破砕ポンプ装置に、水面移動のためのフロートと、底面まで下げるための昇降手段と、を設けて湖沼を部分的に浚渫可能としたことを特徴とする請求項４又は５に記載の湖沼水の浚渫方法。

6. The lake water according to claim 4 or 5, wherein the agitation crushing pump device is provided with a float for moving the water surface and an elevating means for lowering to the bottom surface so that the lake can be partially dredged.浚 渫 method.

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