JPH0125816B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ベイスンを有し、かつ近づいてくる海の波に
その１側面が対面して海流中に錨泊させるのに適
合させた細長い浮揚装置であつてそのベイスンが
海水の静水表面上に延びている浮揚装置、上記ベ
イスンを海水で満たすためにベイスンの上方から
このベイスン中に波を導くように、近づいてくる
波に対面している、上記浮揚装置の側面に取り付
けられた少くとも１つの傾斜のついたランプ、海
水の静水表面上に波によつて上記ベイスンを満た
すことにより発生する静水圧によりフイルターを
通して水の通過を許容する、ベイスンに配置され
た取入れ弁手段を通して上記ベイスンと連絡して
海水から物質を収着するための少くとも１層のフ
イルター、およびフイルターを通過して水を海中
に排出するために海水の静水表面下に配置された
出口弁手段を含む、海水から有価物質を回収する
ための沖合プラント。

明細書 本発明は、ウラン、金、銀等のような有価物質
を海水から集める方法およびそのための装置に係
る。

金属および他の物質の必要性が永久に増大する
限り、鉱石等の資源枯渇へと通じるので、かくし
て、海水中に溶解し、懸濁している実際上無尽蔵
の貯蔵物に大いに注意が払われ始めている。海水
から物質を抽出することが困難なのは、存在する
物質の濃度が低いためであり、そのため極めて多
量の海水を、所望の物質を集めるために適したフ
イルターまたは収着体に通さなければならない。

かかる物質を海から集めるための１つの既知方
法は、多数のフイルターまたは収着体を船によつ
て海中を曳引もしくは推進せしめるものである。
しかしながら、この方法の本質的な欠点は、収着
体内に集められる所望物質を充分な量で得るのに
必要な比較的長時間の間、海水中で収着体を運動
させ続けるために、極めて多量のエネルギー量が
必要とされるということである。このために、こ
の上記方法は、結局不経済であることがわかつ
た。

本発明の目的は、エネルギー要求装置なしに、
フイルターを通る海水の充分な流れを確保し、そ
れによつて所望の有価物質、例えば金、銀、ウラ
ン、バナジウム、リン酸塩、油漏出による油、バ
イオマス等の物質を経済的に有益に抽出すること
を可能ならしめうる方法を開発することである。

本発明の基礎を形成する概念は、海の波の大き
なエネルギー源を利用することである。北大西洋
において、波内の平均自然力は波面１ｍ当り約
90KWである。

実験によれば、ベイスンの上方部分へ向つて傾
斜しているランプを有するポンツーン運搬ベイス
ンでは、毎秒当り、ベイスンの長さ１ｍ当り、約
３m³の水をベイスン中約２ｍの高さまで持ち上げ
られる。かくして、例えば100ｍの長さのベイス
ンは、毎秒当り300m³の水を与え、出口までの落
差は２ｍである。従つて、本発明の方法は、海の
波をランプに突進せしめるようにし、該ランプは
ベイスンの上方から内方へと該波を導き、ベイス
ンにおいて、導かれた海水を、静止圧により、収
着性の、イオン交換性のもしくは生物活性の素材
を含んでいるフイルターの１層または数層を通し
て流し、その後該水を、ランプの上端より水位の
低い海へ戻すことによつて特徴づけられる。

本発明はまた、上記方法に従つて、所望の有価
物質を集めるための装置に係る。この装置は、使
用中に近づいてくる海の波に対面するように適合
させた縦の側面を有する細長いベイスンによつて
実質的に特徴づけられており、ベイスンには上向
きにかつベイスン内に波を導くように適合させた
傾斜しているランプが設けられていること、所望
の物質を集めるために、収着性の、イオン交換性
のもしくは生物活性の素材を含んでいるフイルタ
ーの１層または数層がベイスンと連絡して配置さ
れていること、該フイルターはランプの上端より
も低い水準に配置された入口を通じてベイスンと
連絡しかつかかる水準に配置された出口を通して
海と連絡していることによつて特徴づけられてい
る。

世界の海は全ての国家にとつて自由であるの
で、上記のようなポンツーン運搬ベイスンは、波
のエネルギーの助けをかりて、全ての国のために
（海岸のない国家の場合さえ）原材料の安価かつ
確実な供給に寄与しうる。

本発明を添付図面を参照しながら詳細に述べ
る。第１図は、本発明による装置の第１の実施の
態様の垂直横断面図を模式的に示しており、第２
図は、装置の第２の実施の態様の垂直横断面を示
している。

海水から所望の有価物質を集めるための第１図
に示された装置の第１の実施の態様は、細長い上
方開放のベイスン１の形状を有する。ベイスン１
の１つの縦の側面には、ランプ２が設けられてお
り、ランプの上表面は、海の波３をベイスン内に
導くように、ベイスンの上端に向つて傾斜してい
る。ランプ２の高さ位置のみならず静水表面Ly
に対するその傾斜角度は、波の実際の高さに応じ
てベイスン１内への海水の取入れを最大にするよ
うに調節しうる。比較的小さな波が存在している
場合には、波３がランプ２に出会つてそれにぶつ
かつてくだけそしてベイスンの端をこえてベイス
ン内に投げられる前に、波３を高くするように第
２のランプ１０を設けてもよい。ランプ２と同様
に、ランプ１０は適当な位置に調節しうる。ベイ
スンは、波３が、最大限、ランプの設けられたベ
イスン１の側面に直角に流れるように位置ぎめさ
れるべきである。

ベイスン１の低部には、お互いに上へと配置さ
れているフイルターメンバー４の複数の層（例で
は４種の層が示されている）が設けられており、
このフイルターメンバーは、所望の物質を集める
のに適した素材、例えばウランを収着するための
水和二酸化チタン、イオン交換素材または生物活
性素材で満たされている。各フイルター層は、水
が、各フイルター層を通して、上方から下方へ向
つてまたは下方から上方へ向つてベイスン１のト
ラフ部分６から流れ、その後再びベイスン１の下
手側にある出口弁８および逆止め弁７を通して海
へ戻るように取付けられうる整合した入口弁５を
持つている。

本発明の原理によれば、ベイスン１内の水位
Byは外側の静水表面Lyより高いが、この水位By
は、ベイスン１を海水で満たすように波のエネル
ギーを使うことによつて得られ、その水位差ΔH
内にある量の水がフイルターメンバー４を通る水
の流れを創生する静水圧を与える。

浮遊しておりまた懸濁した油および固体の粒子
等のような汚れは結局ベイスン１内への海の波３
につき従うが、これら汚れはスキマー９等で取り
出してもよい。さらに、ベイスンの底部には、微
生物等を死滅せしめる液体であつて、ポンプ１３
によつてフイルター４へときどき供給される該液
体を含んでいるタンク１１が配置されており、供
給された液体は、その後、出口弁８を再取付けし
てタンク１１へ戻してもよい。

溶出、すなわちフイルター素材４内へ連行され
た物質、例えばウランの抽出は、必要なときに、
別のタンク１４内に貯蔵されている溶出液体、例
えば硫酸または炭酸塩溶液の助けをかりて行なわ
れる。溶出流体は、ポンプ１５および整合した管
１６の助けをかりて、タンク１４からフイルター
４へポンプ輸送される。ついで、溶出液体および
抽出した物質を、ベイスン１とは別個の空間、例
えばタンク１４内に集める。その後、溶出液体が
次の処理のために陸地へ運ばれる前に、例えば有
機イオン交換体を用いて、該物質を溶出液体から
再び得そして濃縮しうる。

第１図に示されたベイスン１の実施の態様は、
第一には、海、好ましくは大きな海流のある海に
錨泊させるようにする。ベイスン１は、ポンツー
ン本体（図面には示されていない）で運搬され、
ベイスンの高さ位置はポンツーン本体によつて調
節されうる。海への錨泊にはある難しさがあるか
もしれないけれども、これらの困難性は、新しい
水が連続的に流過するという利点によつて相殺さ
れる。新しい水が連続的に流れるということは、
フイルター素材における収量を良好にするための
重要な前提条件である。ベイスンを海岸に配置す
る場合には、同じ海水が行きつ戻りつ移動する傾
向があり、所望の物質が急速に消耗されるだろ
う。

工業的に有利であるためには、ベイスン１は、
当然の理由により、比較的大きな寸法を持たねば
ならない。例えば、ベイスンの長さ（波の方向に
垂直な側の長さ）は約50〜200ｍの程度であり、
またその幅（縦側面から他の面までの幅）は約20
〜50ｍであり、ベイスンの深さは約10〜40ｍであ
りうる。

第１の実施の態様と同じように実質的に構成さ
れかつ第２図に示されているベイスン１の実施の
態様は、空気の充満した空間２０ａおよび２０ｂ
をそれぞれ含んでおりかつベイスン１の垂直およ
び水平位置を制御するためのバラストタンク２１
ａおよび２１ｂをそれぞれ含んでいるポンツーン
１７ａおよび１７ｂによつて沈まないように支持
されている。ここで、ベイスン１の出口にある逆
止め弁は、所望ならば、省かれてもよい。さら
に、この実施の態様におけるフイルター１８はベ
イスン内で垂直に配置され、海水は入口弁２２を
経てフイルター１８を通つて水平に流れるように
させられる。これらの入口弁２２および出口弁２
３をフイルターと整合させて再取付けすることに
よつて、フイルターを目詰りスラツジ等を洗い出
すために逆洗してもよい。フイルター１８からの
出口流路には弁２５および２６が設けられてお
り、その弁によつて、フイルター１８からの流出
水を再び海に戻してもよく、別法では、微生物を
死滅せしめる液体および溶出液体のそれぞれを各
貯蔵タンクへ戻すこともできる。上記液体は、そ
れぞれポンプ２７および２８の助けをかりて、第
１の実施の態様に関して記載したように供給され
る。

本発明の範囲内で、フイルターメンバーの構成
および組成を変えて、所望の物質を集めるときに
最大限可能な交換を得ることが可能である。さら
に、ベイスン１，６とは別個の室内にフイルター
４および１８を包含せしめることが可能であり、
該室はハツチ等を通してベイスン１，６と連絡し
ている。これは使用の観点からは有利である。加
えて、溶出液体および洗浄液体の消費量を制限す
ることができる。管１２および１６はフイルター
室へ直結される。

本発明は、もちろん、図示されかつ記載された
実施の態様に制限されるものではなく、次の請求
の範囲内で変動しうるものである。