JPH05123679A

JPH05123679A - 土砂水の浄化方法及び浄化施設

Info

Publication number: JPH05123679A
Application number: JP4113095A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Oshiro; 喜信大城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】土砂水の浄化を施工が容易な施設で、しかも
低コストの方法で実施できるようにする。【構成】土砂水３の流路４に貯水部１０を設ける。貯
水部１０の底部にドレインブロック（暗きょ資材）２１
を埋設し、排水部２０を形成する。ドレインブロック上
に赤土を敷き、高分子凝集剤を添加して赤土を団粒化さ
せ、ろ過層３０を形成する。降雨２によって流れ出した
土砂水３は、水路４によって一箇所に集められ、凝集剤
添加具５０などの添加手段４０から高分子凝集剤６が添
加されて、貯水部１０に流入する。土砂水中に分散した
土砂微粒子は、凝集剤６の作用で凝集・沈降する。その
後、ろ過層３０を通過して浄化され、排水部２０から排
水される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土砂水の浄化方法及び浄
化施設に関し、特に施工が容易で、低コストで浄化を行
なうことのできる土砂水の浄化方法及び浄化施設に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】宅地やリゾート地、あるいは農地などの
土地開発によって造成された地面は、十分に固まってお
らず、降雨によって地表の土壌が流出し、河川や海へ流
入することがある。従来、土壌資源の損失を防止するた
めの施設は、数多く施工されている。しかし、土壌の河
川あるいは海への流入は、ある程度自然な現象であり、
工場排水あるいは生活排水に比べれば、環境に及ぼす影
響が少ないことから放置されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、沖縄な
どの清浄な海域においては、土壌の流入によって、サン
ゴ礁の海洋資源が破壊され、漁業の面においても深刻な
影響をもたらすという問題がある。特に流入する土壌が
「赤土」である場合には、海域が赤土で染まる、いわゆ
る「赤土汚染」を引き起こし、環境面のみならず、観光
面においても深刻な打撃を与え、社会問題にもなってい
る（平成３年４月９日及び１０日付琉球新報）。

【０００４】一方、水中に分散した赤土等の土壌微粒子
は除去が困難であり、コストを無視すれば除去は可能な
ものの、施工が容易でしかも低コストで実施できる効果
的な防止対策は知られていない。本発明は、上記事情に
かんがみてなされたものであり、施工が容易でしかも低
コストで実施できる土砂水の浄化方法及び浄化施設の提
供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の土砂水の浄化施設は、土砂水の流路に設けら
れた貯水部と、該貯水部の底部に暗きょ部材を埋設して
形成した排水部と、前記暗きょ部材の上部に敷設された
ろ過層と、上記土砂水に凝集剤を添加する凝集剤添加手
段を具備した構成としてあり、好ましくは、ろ過層が、
土壌に高分子凝集剤を添加して団粒化した土壌粒子から
なる構成としてある。また、好ましい凝集剤添加手段と
しては、周面に土砂水の流出入する複数の孔を形成し、
内部に凝集剤を収納した中空状の凝集剤添加具を用い、
かつ、この凝集剤添加具を土砂水の流路に配設した構成
としてある。さらに、本発明の土砂水の浄化方法は、土
砂水に凝集剤を添加して貯水部に貯え、土砂水中の土壌
微粒子を凝集させた後、貯水部の底部に敷設されたろ過
層を通過させることによって土壌微粒子をろ過し、ろ過
層の下部に形成された排水部から土砂を除去した水だけ
を排出するようにしてある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例に係る土砂水の浄化施
設を示す縦断面図、図２は同じく貯水部の横断面図であ
る。これらの図面において、１０は貯水部であり、土砂
水３の流路４の一部に当たる地面に穴を掘って形成され
ている。貯水部１０の形成場所は土砂水３の流路４の一
部であれば特に制限されないが、多くの土砂水３が集ま
る場所が好ましく、例えば、海岸や河川の近くが好まし
い。また、貯水部１０の底部に形成される排出部（後述
する）の標高が、土砂水３を排出する海岸などの場所の
標高よりも高くなるように貯水部１０の形成場所及び貯
水部１０の深さを選択する。貯水部１０の大きさは、流
入する土砂水３の量に応じて適宜設計される。

【０００７】２０は排水部であり、浄化された水を排出
する。この排出部２０は、貯水部１０の底部に、農業土
木技術として知られている「暗きょ」と呼ばれる排水部
材（以下、暗きょ資材またはドレインブロックという）
２１を埋設して構成されている。暗きょ資材２１として
は、例えば図３に示すように、左右に各四段の排水溝２
２を有する発泡スチロール製の暗きょ資材を用いること
が、排水能力、施工及び工費の面から好ましい。暗きょ
資材２１の埋設は、排水能力（処理能力）を大きくする
ため、貯水部１０の底面全域にわたって密に行なうこと
が好ましい。暗きょ資材２１からの排出水は、図２に示
すように排水管２６に集められ、排出される。

【０００８】暗きょ資材（ドレインブロック）の埋設
は、次の手順で行なわれる。まず、図４（ａ）に示すよ
うに、パワーショベル等で貯水部１０の底部を掘削して
暗きょ資材埋設用の溝２３を掘る。次いで、ドレインブ
ロックを接続し、土砂の流入を防止するため、通水性を
有する保護シート（ワリフ、寒冷シャなど）２４でドレ
インブロックの全周を覆った後、溝２３の中に設置す
る。この際ドレインブロックの上下面および側面に、疎
水材，補助剤（発泡スチレン製の薄板状シート、あるい
はもみがら，そだ等）２５を配設する。

【０００９】３０はろ過層であり、上記暗きょ資材２０
の上部に敷設されている。ろ過層３０としては、土壌に
高分子凝集剤を散布して形成した団粒化した土壌粒子を
用いることが好ましい。これは、土壌のろ過機能を活用
するためであり、また、工費が極めて安価で済むためで
ある。土壌としては、例えば、貯水部１０の掘削で生じ
た土を利用できる。高分子凝集剤としては、後述する高
分子凝集剤と同様のものが使用される。

【００１０】４０は凝集剤添加手段であり、例えば、従
来一般的に用いられている散布装置１００を流路４又は
貯水部１０の上部に配設するなど、凝集剤６を土砂水３
に添加しうるものであれば特に限定されない。しかし、
従来の散布装置１００を凝集剤添加手段として用いた場
合、凝集剤６を溶解した液の運搬及び補給に労力がかか
ってしまう。また、従来の散布装置１００は、凝集剤６
の溶解液をタンクからポンプアップして散布する構成と
なっているので、電気配線のない場所では使用が困難で
ある。さらに、従来の散布装置１００では雨が降ってき
たときに、散布装置１００に電源を入れて凝集剤６の散
布を開始しなければならず、天候の監視、作動操作等の
作業員を必要とする。またさらに、雨が長期間連続して
降ると、凝集剤６の補給が間に合わなくなることがあ
る。

【００１１】そこで、本発明の第二実施例では、凝集剤
添加手段４０に図５に示すような凝集剤添加具５０を用
いることとした。この凝集剤添加具５０は、周面に土砂
水３の流出入する貫通孔５２を形成した円筒部材５１
と、凝集剤６を円筒部材５１内に補充するための補充口
５３ａを有し、円筒部材５１の一端開口部と嵌合するキ
ャップ５３と、円筒部材５１の他端を塞ぐキャップ５４
と、前記キャップ５３の補充口５３ａに螺合する蓋５５
と、凝集剤添加具５０本体を流路４内に固定するための
紐５６とによって構成されている。

【００１２】図６は第二実施例に係る土砂水の浄化施設
を示すものであり、凝集剤添加手段４０として、上述し
た凝集剤添加具５０が流路４に配設されている。以下、
図５及び６を参照しながら、凝集剤添加具５０の作用に
ついて説明する。

【００１３】同図において、内部に粉末あるいは固形の
凝集剤６を収納した凝集剤添加具５０を、紐５６によっ
て流路４外の図示しない固定具に締結し、土砂水３に流
されないように流路４に配設する。凝集剤添加具５０内
に収納された凝集剤６は、通常吸湿して固まった状態と
なっている。そして、雨２によって土砂水３が貫通孔５
２から流入し、凝集剤６が水に接触すると、凝集剤６は
溶解して貫通孔５２から溶けだして土砂水３と混じり土
壌粒子を団粒化する。

【００１４】上述した構成からなる凝集剤添加具５０に
よれば、雨２が降ると必然的に凝集剤６を土砂水３に添
加することができるので、天候の監視、器具の操作等を
行なう作業員を必要としない。また、凝集剤の添加に際
しては、散布機のようにポンプ、モータ、ノズル等を必
要としないので、添加具５０の構成を小型化かつ簡略な
ものとすることができ、安価に提供できる。さらに、添
加のために電源を必要とせず、また運搬等も容易なこと
からどこにでも設置して使用することができる等の効果
がある。

【００１５】なお、流路４に配設する凝集剤添加具５０
の数及び配置態様は、水路４の深さ及び幅等に応じて適
宜調整される。また、凝集剤添加具５０を形成する材質
はプラスチック等の水に濡れても錆ないものが好まし
い。さらに、凝集剤添加具５０本体を流路４内に固定す
るための手段は紐５６に限らず、凝集剤添加具５０本体
を流路４内に固定しうるものであれば特に限定されな
い。またさらに、凝集剤添加具５０は、図面に示す構成
のものに限定されるものではなく、凝集剤６の収納スペ
ース、土砂水３の流出入する貫通孔及び開閉自在な凝集
剤６の補充口が確保されていればどのような構成のもの
であってもよい。

【００１６】凝集剤６としては、土砂水中に分散した土
壌微粒子を急速に団粒化しうるものであれば特に制限さ
れないが、高分子凝集剤が好ましい。高分子凝集剤は、
高分子の有する凝結作用（coagulation ）と凝集作用
（floculation ）を利用して、液中に分散した微粒子を
集めて沈降させる。凝集剤は、その土地の土質に応じ適
宜選択され、一概に決定することはできないが、例え
ば、高分子凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム，ポ
リ硫酸アルミニウム，ポリ塩化鉄(III) ，ポリ硫酸鉄(I
II) などが挙げられる。なお、土壌改良剤としても使用
される高分子凝集剤を使用すれば、貯水部に溜った土壌
粒子を田畑等の土壌資源として活用でき、高分子凝集剤
が無駄に消費されることはなくなるので好ましい。無機
凝集剤としては、硫酸アルミニウム，塩化鉄(III) など
が挙げられる。高分子凝集剤の濃度および散布量等は、
土砂水３の水量や土質等に応じて適宜調整される。

【００１７】次に、上記構成からなる本発明の土砂水の
浄化施設の作用、および本発明の浄化方法について説明
する。図１及び６に示すように、造成中の土地１に雨２
が降ると、地表の土壌が雨水とともに流れ出し、土砂水
３となって低地に向って流れ出す。この過程で土壌微粒
子が雨水中に分散される。土砂水３は流路４をつたわっ
て一箇所に集められる。そして、貯水部１０に流入する
手前で、凝集剤添加手段４０によって土砂水に凝集剤６
が添加される。貯水部に流入した土砂水３は凝集剤の作
用で速やかに凝集・沈降して貯水部の底部に溜る。ろ過
層３０を通過する際に凝集した土砂（土壌微粒子）が除
去され、さらに浄化された後、排水部２０から排水され
る。なお、凝集剤によって凝集・沈降して貯水部の底部
に溜った土は、ろ過層と同様に粗い粒子となるので、ろ
過層３０等が目詰りを起すことはない。

【００１８】

【実験例】開口部の面積１０ｍ×１０ｍ、底部の面積７
ｍ×７ｍ、深さ１．５ｍの貯水部を形成し、底部の全面
に発泡スチレン製の暗きょ資材（沖縄樹脂化学工業
（株）社製：ドレインブロックＭ−１）を埋設施工し
た。次いで、暗きょ資材の上面全面に赤土を敷設し、高
分子凝集剤（クリフロック）を添加して土壌を団粒化し
て、厚さ１０ｃｍのろ過層を形成した。このようにして
貯水部を形成した。

【００１９】次に、上記貯水部に、濁度１１５００の赤
土原水６トンを流し込み、排水口から排水される水の濁
度の時間変化を調べた。その結果、２０分、３０分、５
０分経過後の排出水の濁度はそれぞれ、１１００，１０
５，４０であった。この結果を表１に示す。

【００２０】＜表１＞サンプル濁度 ─────────────────────── 赤土原水１１５００２０分後の排出水１１００３０分〃１０５５０分〃４０

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の土砂水の浄
化方法及び浄化施設によれば、土砂水の浄化を施工が容
易な施設によって、しかも低コストに実施できる。ま
た、凝集剤添加手段として凝集剤添加具を用いた場合に
は、凝集剤添加手段の構成を簡素化することができ、凝
集剤の添加を確実かつ容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の土砂水の浄化施設を示す縦断面図であ
る。

【図２】貯水部の横断面図である。

【図３】暗きょ資材を示す斜視図である。

【図４】暗きょ資材の埋設手順を示す断面図である。

【図５】本発明の第二実施例に係る凝集剤添加具を示す
ものであり、同図（ａ）は外観図、同図（ｂ）は断面図
である。

【図６】本発明の第二実施例に係る土砂水の浄化施設３
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０…貯水部２０…排水部３０…ろ過層４０…凝集剤添加手段５０…凝集剤添加具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｃ 7824−4Ｄ 11/14 Ａ 7824−4Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土砂水の流路に設けられた貯水部と、該
貯水部の底部に暗きょ部材を埋設して形成した排水部
と、前記暗きょ部材の上部に敷設されたろ過層と、上記
土砂水に凝集剤を添加する凝集剤添加手段を具備したこ
とを特徴とする土砂水の浄化施設。
【請求項２】ろ過層が、土壌に高分子凝集剤を添加し
て団粒化した土壌粒子からなる請求項１記載の土砂水の
浄化施設。
【請求項３】凝集剤添加手段として、周面に土壌水の
流出入する複数の孔を形成し、内部に凝集剤を収納した
中空状の凝集剤添加具を用い、かつ、この凝集剤添加具
を土砂水の流路に配設した請求項１又は２記載の土砂水
の浄化施設。
【請求項４】土砂水に凝集剤を添加して貯水部に貯
え、土砂水中の土壌微粒子を凝集させた後、貯水部の底
部に敷設されたろ過層を通過させることによって土壌微
粒子をろ過し、ろ過層の下部に形成された排水部から土
砂を除去した水だけを排出することを特徴とする土砂水
の浄化方法。