JPH0585486B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0585486B2 JPH0585486B2 JP14392684A JP14392684A JPH0585486B2 JP H0585486 B2 JPH0585486 B2 JP H0585486B2 JP 14392684 A JP14392684 A JP 14392684A JP 14392684 A JP14392684 A JP 14392684A JP H0585486 B2 JPH0585486 B2 JP H0585486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- floating body
- hull
- adsorption bed
- cylindrical
- adsorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は海水中の有用微量成分を効率よく採取
するために用いる装置に関する。本発明の装置は
海水中のウランの採取に用いることができる。
するために用いる装置に関する。本発明の装置は
海水中のウランの採取に用いることができる。
近年、原子力エネルギーは石油代替エネルギー
の一つとして期待され、年々その需要が増大する
傾向にある。しかしながら、陸上で確認されてい
るウラン資源はわずかであり、早晩陸上のウラン
資源は枯渇するものと心配されている。
の一つとして期待され、年々その需要が増大する
傾向にある。しかしながら、陸上で確認されてい
るウラン資源はわずかであり、早晩陸上のウラン
資源は枯渇するものと心配されている。
一方、海水中には3ppbとわずかながらウラン
が溶存しており、海洋全体では約40億トン程度溶
存していると推定されている。それ故、海水ウラ
ン採取技術が確立できれば、無尽蔵のウラン資源
を確保することになる。このため、海水ウラン採
取研究は世界各地で研究されている。
が溶存しており、海洋全体では約40億トン程度溶
存していると推定されている。それ故、海水ウラ
ン採取技術が確立できれば、無尽蔵のウラン資源
を確保することになる。このため、海水ウラン採
取研究は世界各地で研究されている。
海水ウラン採取法としては、吸着法が最も実用
化の可能性の高い方法であると言われている。こ
れまでの研究では吸着材の開発を中心に研究が進
められており、最近、吸着材の吸着性能が飛躍的
に向上してきた。しかし、吸着採取システム並び
に吸着装置については実用的に満足されるものが
なく、吸着システム、装置などの開発は今後の重
要な研究課題である。
化の可能性の高い方法であると言われている。こ
れまでの研究では吸着材の開発を中心に研究が進
められており、最近、吸着材の吸着性能が飛躍的
に向上してきた。しかし、吸着採取システム並び
に吸着装置については実用的に満足されるものが
なく、吸着システム、装置などの開発は今後の重
要な研究課題である。
本発明は、かゝる実情に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、海水中に存在する
ウラン等の有用微量成分を効率良く吸着採取し得
る実用的な優れた装置を提供するにある。
り、その目的とするところは、海水中に存在する
ウラン等の有用微量成分を効率良く吸着採取し得
る実用的な優れた装置を提供するにある。
この目的を達成するために本発明者等は有効成
分を含有する新鮮な海水と吸着材とを効率良く接
触させるのに適した採取装置について鋭意研究を
重ねた結果、船体に筒状の穴をあけ、その穴の中
に吸着床を吊り下げた外観が柱状の浮体を投入す
れば、運動による浮体の上下揺を利用して、吸着
材を海水と効率よく接触させることができ、有効
成分を効率よく吸着採取することができること、
また、船体の甲板に固定した支持梁にばねで浮体
を結合することにより、更に効率よく海水と接触
させることができ、その目的を達成しうることを
見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至つた。
分を含有する新鮮な海水と吸着材とを効率良く接
触させるのに適した採取装置について鋭意研究を
重ねた結果、船体に筒状の穴をあけ、その穴の中
に吸着床を吊り下げた外観が柱状の浮体を投入す
れば、運動による浮体の上下揺を利用して、吸着
材を海水と効率よく接触させることができ、有効
成分を効率よく吸着採取することができること、
また、船体の甲板に固定した支持梁にばねで浮体
を結合することにより、更に効率よく海水と接触
させることができ、その目的を達成しうることを
見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至つた。
即ち、本発明の要旨は、船体にその甲板より貫
通してなる筒状の穴を複数個設け、その穴にそれ
よりも口径が小さく、外観が柱状である浮体を設
置し、該浮体に吸着床を吊り下げ、かつ該船体と
該浮体とがなめらかに接するように該船体の筒状
の穴の筒壁と該浮体の側壁との間に回転ローラー
を設けてなることを特徴とする海水中の微量有用
成分の採取装置に存する。
通してなる筒状の穴を複数個設け、その穴にそれ
よりも口径が小さく、外観が柱状である浮体を設
置し、該浮体に吸着床を吊り下げ、かつ該船体と
該浮体とがなめらかに接するように該船体の筒状
の穴の筒壁と該浮体の側壁との間に回転ローラー
を設けてなることを特徴とする海水中の微量有用
成分の採取装置に存する。
次に添付図面によつて、本発明の装置を説明す
る。
る。
第１図は本発明の採取装置の概略説明図であつ
て、船体１にその甲板より貫通してなる複数個の
筒状の穴２として円筒状の穴を縦横に設け、その
穴に外観が柱状である浮体３として円筒状の浮体
を投入し、該浮体３の下に吸着床４を吊り下げた
ものである。本装置では筒状の穴２を複数個設け
た船体１が使用されるが、該複数個の穴の配列は
任意であつて、第１図に示したように縦横に配列
してもよく、また千鳥に配列してもよい。また該
筒状の穴２としては円筒状以外にも穴の形状が四
角柱状、六角柱状、八角柱状等であつてもよく、
任意の形状のものが使用される。本発明では上記
した筒状の穴２にそれよりも口径が若干小さい外
観が柱状である浮体３を投入する。該浮体３の外
観は円柱状であつても、また該筒状の穴２の形状
に合致した四角柱、六角柱、八角柱等の形状を有
するものであつても何ら差支えない。該浮体３の
下に吸着床４を吊り下げるので、該浮体３は浮力
の大きいものが好ましく、柱状の浮体３の内部は
中空状になつているものが好適である。第１図に
於ける５は海面であり、また６は本採取装置をア
ンカーによつて係留するための係留ラインであ
る。
て、船体１にその甲板より貫通してなる複数個の
筒状の穴２として円筒状の穴を縦横に設け、その
穴に外観が柱状である浮体３として円筒状の浮体
を投入し、該浮体３の下に吸着床４を吊り下げた
ものである。本装置では筒状の穴２を複数個設け
た船体１が使用されるが、該複数個の穴の配列は
任意であつて、第１図に示したように縦横に配列
してもよく、また千鳥に配列してもよい。また該
筒状の穴２としては円筒状以外にも穴の形状が四
角柱状、六角柱状、八角柱状等であつてもよく、
任意の形状のものが使用される。本発明では上記
した筒状の穴２にそれよりも口径が若干小さい外
観が柱状である浮体３を投入する。該浮体３の外
観は円柱状であつても、また該筒状の穴２の形状
に合致した四角柱、六角柱、八角柱等の形状を有
するものであつても何ら差支えない。該浮体３の
下に吸着床４を吊り下げるので、該浮体３は浮力
の大きいものが好ましく、柱状の浮体３の内部は
中空状になつているものが好適である。第１図に
於ける５は海面であり、また６は本採取装置をア
ンカーによつて係留するための係留ラインであ
る。
第２図は第１図に於ける船体１の部分縦断面図
である。筒状の穴２に投入した浮体３及び吸着床
４は船体上部からクレーンで抜き取り、吸着床４
は脱着専用船でウランを溶離した後、再び浮体３
に取付けて穴に投入する。浮体３の上下揺をなめ
らかにするために、回転ローラー７が該船体１に
設けた筒状の穴２の筒壁に取付けられている。８
は吸着床４を浮体３に取付けるための吊りローブ
である。また、第３図は第１図の円筒状の穴の部
分を示す平面図である。浮体３を固定し、上下揺
をなめらかにするために、円筒状の穴２の筒壁の
４ケ所に回転ローラーを取付けたものである。該
船体１と該浮体３との間に設置する回転ローラー
７は船体１の筒状の穴２の筒壁に取付けてもよ
く、また浮体３の側壁に取付けてもよい。
である。筒状の穴２に投入した浮体３及び吸着床
４は船体上部からクレーンで抜き取り、吸着床４
は脱着専用船でウランを溶離した後、再び浮体３
に取付けて穴に投入する。浮体３の上下揺をなめ
らかにするために、回転ローラー７が該船体１に
設けた筒状の穴２の筒壁に取付けられている。８
は吸着床４を浮体３に取付けるための吊りローブ
である。また、第３図は第１図の円筒状の穴の部
分を示す平面図である。浮体３を固定し、上下揺
をなめらかにするために、円筒状の穴２の筒壁の
４ケ所に回転ローラーを取付けたものである。該
船体１と該浮体３との間に設置する回転ローラー
７は船体１の筒状の穴２の筒壁に取付けてもよ
く、また浮体３の側壁に取付けてもよい。
上記の装置では上下動は浮体１のみの上下揺を
利用するものである。実際には船体１も波浪中で
動揺しており、この船体１の動揺を浮体３に付加
して、浮体３の動揺を増幅すれば、それに接続す
る吸着床４の上下動が更に増大し、海水中の有用
成分をより効率良く吸着せしめることができる。
第４〜５図に船体１の動揺をばね９を介して浮体
３に付加し、該浮体３に接続する吸着床４の上下
動を増幅した好ましい態様の本発明の装置を示
す。第４図はその縦断面図であり、また第５図は
その部分平面図である。第４〜５図で示すように
船体１の甲板にばね支持梁１０を取付け、該ばね
支持梁１０と船体１の筒状の穴２に設置した浮体
３とをばね９で結合させる。この方式では波浪の
状態（波高、波周期）により、ばね定数を調整し
て、船体１と浮体３を結ぶばね系の固有周期を波
周期と同調させ、浮体３を共振状態にして、吸着
床４の上下動を増大することができる。
利用するものである。実際には船体１も波浪中で
動揺しており、この船体１の動揺を浮体３に付加
して、浮体３の動揺を増幅すれば、それに接続す
る吸着床４の上下動が更に増大し、海水中の有用
成分をより効率良く吸着せしめることができる。
第４〜５図に船体１の動揺をばね９を介して浮体
３に付加し、該浮体３に接続する吸着床４の上下
動を増幅した好ましい態様の本発明の装置を示
す。第４図はその縦断面図であり、また第５図は
その部分平面図である。第４〜５図で示すように
船体１の甲板にばね支持梁１０を取付け、該ばね
支持梁１０と船体１の筒状の穴２に設置した浮体
３とをばね９で結合させる。この方式では波浪の
状態（波高、波周期）により、ばね定数を調整し
て、船体１と浮体３を結ぶばね系の固有周期を波
周期と同調させ、浮体３を共振状態にして、吸着
床４の上下動を増大することができる。
なお、この場合も浮体３及び吸着床４はばね９
及びばね支持梁１０をはずして、船体上部からク
レーンで抜き取り、ウランを脱着した後、再度同
様に取り付ける。
及びばね支持梁１０をはずして、船体上部からク
レーンで抜き取り、ウランを脱着した後、再度同
様に取り付ける。
吸着床４は上記する如く船体上部よりクレーン
等で筒状の穴２から浮体３と共に引き上げられ、
また投入するので、吸着床４の大きさは筒状の穴
２を通過し得るものであることが必要であるが、
本発明で用いられる吸着床４としては、吸着材で
ある粒状または繊維状等のイオン交換樹脂を例え
ば網または上下部が網状である容器等に入れたも
の、或は繊維状の吸着材を織物とし、これを枠等
に取付けたもの等を挙げることができ、吸着材が
流失することがなく、新鮮な海水と容易に接触し
得る構造のものであれば、いずれもが使用でき
る。特に吸着床としては網状等の容器に多量の吸
着材を充填したものよりも、いくつかの網状容器
に吸着材を少量づつ分割して充填し、それぞれ板
状吸着層を形成せしめ、これを図示する如く多段
に一定間隔で固定した吸着床を用いる方が、吸着
床を上下動させるための海水の抵抗が小さく、ま
た吸着材を新鮮な海水と容易に接触せしめること
ができるので好適である。吸着材の層厚、層間は
用いる吸着材の種類、吸着性能、通水抵抗などを
考慮して決定すればよい。
等で筒状の穴２から浮体３と共に引き上げられ、
また投入するので、吸着床４の大きさは筒状の穴
２を通過し得るものであることが必要であるが、
本発明で用いられる吸着床４としては、吸着材で
ある粒状または繊維状等のイオン交換樹脂を例え
ば網または上下部が網状である容器等に入れたも
の、或は繊維状の吸着材を織物とし、これを枠等
に取付けたもの等を挙げることができ、吸着材が
流失することがなく、新鮮な海水と容易に接触し
得る構造のものであれば、いずれもが使用でき
る。特に吸着床としては網状等の容器に多量の吸
着材を充填したものよりも、いくつかの網状容器
に吸着材を少量づつ分割して充填し、それぞれ板
状吸着層を形成せしめ、これを図示する如く多段
に一定間隔で固定した吸着床を用いる方が、吸着
床を上下動させるための海水の抵抗が小さく、ま
た吸着材を新鮮な海水と容易に接触せしめること
ができるので好適である。吸着材の層厚、層間は
用いる吸着材の種類、吸着性能、通水抵抗などを
考慮して決定すればよい。
第６図は本発明の採取装置を海洋上に設置した
実施態様の１例を示す平面概略説明図である。こ
の船体は第６図に示すように１点で係留すること
が好ましい。船体は海流、風等により、常に水平
に移動し、吸着床は上下動だけでなく、水平移動
することによつて常に新しい海水と接触する。船
体はアンカー１１を中心にして回転移動をする。
実施態様の１例を示す平面概略説明図である。こ
の船体は第６図に示すように１点で係留すること
が好ましい。船体は海流、風等により、常に水平
に移動し、吸着床は上下動だけでなく、水平移動
することによつて常に新しい海水と接触する。船
体はアンカー１１を中心にして回転移動をする。
本発明の概略の大きさを決めた場合の一年間に
採取できるウラン量を参考までに計算すると下記
のようになる。
採取できるウラン量を参考までに計算すると下記
のようになる。
箱型船体の深さＤを３ｍ、水面下の深さD′を
２ｍ、円筒状の穴の径d′を４ｍ、円筒浮体の高さ
ｈを３ｍ、直径d1′を3.8ｍ、吸着床直径d2′を3.6
ｍとする。吸着床吊下げロープの長さは生物付着
及び海流の流れを考慮に入れて、50〜100ｍとす
る。円筒状吸着床の長さは吸着性能及び作業性か
ら20〜100ｍの範囲で選ばれる。粒状吸着材を用
いる場合、一層の吸着材層厚を0.1ｍとすると吸
着材は一層に１m3充填できる。充填率を50％、層
間隔を0.2ｍとすると長さ50ｍの吸着床で125層と
なり、吸着材量125m3になる。吸着性能１ｇ／
−180日とすると１年間250Kgのウランが採取でき
る。箱型船体の長さＬが100ｍ、巾Ｂが50ｍ、穴
の間隔３ｍとすると一つの船体で約100個の吸着
床が取付けられるので、一年間のウラン採取量は
25tとなる。船体の長さＬが420ｍ、巾Ｂが70ｍの
場合はウラン採取量は150tになる。吸着床の長さ
を100ｍにすると300t／年のウランが採取できる。
なお、海流の流速を１ｍ／secとすると、採取率
は５％である。
２ｍ、円筒状の穴の径d′を４ｍ、円筒浮体の高さ
ｈを３ｍ、直径d1′を3.8ｍ、吸着床直径d2′を3.6
ｍとする。吸着床吊下げロープの長さは生物付着
及び海流の流れを考慮に入れて、50〜100ｍとす
る。円筒状吸着床の長さは吸着性能及び作業性か
ら20〜100ｍの範囲で選ばれる。粒状吸着材を用
いる場合、一層の吸着材層厚を0.1ｍとすると吸
着材は一層に１m3充填できる。充填率を50％、層
間隔を0.2ｍとすると長さ50ｍの吸着床で125層と
なり、吸着材量125m3になる。吸着性能１ｇ／
−180日とすると１年間250Kgのウランが採取でき
る。箱型船体の長さＬが100ｍ、巾Ｂが50ｍ、穴
の間隔３ｍとすると一つの船体で約100個の吸着
床が取付けられるので、一年間のウラン採取量は
25tとなる。船体の長さＬが420ｍ、巾Ｂが70ｍの
場合はウラン採取量は150tになる。吸着床の長さ
を100ｍにすると300t／年のウランが採取できる。
なお、海流の流速を１ｍ／secとすると、採取率
は５％である。
次に、吸着速度５mg／ｇ−50日（2.5ｇ／m2−
50日）の布状吸着材を用いると、吸着材厚間隔を
５cmとすると、吸着材の面積は10m2、吸着材全体
の長さを100ｍとすると20000m2となり、年間に
0.35tのウランが採取でき、長さL100ｍ、巾B50
ｍの船体では年間35tの、Ｌ＝420ｍ、Ｂ＝700ｍ
の船体では210tのウランが採取できることにな
る。
50日）の布状吸着材を用いると、吸着材厚間隔を
５cmとすると、吸着材の面積は10m2、吸着材全体
の長さを100ｍとすると20000m2となり、年間に
0.35tのウランが採取でき、長さL100ｍ、巾B50
ｍの船体では年間35tの、Ｌ＝420ｍ、Ｂ＝700ｍ
の船体では210tのウランが採取できることにな
る。
このように、本発明の海水ウランの採取装置を
用いることによつて極めて、効率よく海水中のウ
ランを採取することができる。
用いることによつて極めて、効率よく海水中のウ
ランを採取することができる。
本発明の装置はウランばかりでなく、海水中に
存在する他の有用成分の採取にも使用することが
できる。
存在する他の有用成分の採取にも使用することが
できる。
第１図は本発明の採取装置の概略説明図であ
り、第２図は第１図の部分縦断面図、第３図は第
１図の筒状の穴の部分を示す平面図である。第４
図はばねを用いて浮体を船体に固定した本発明装
置の１例を示す部分縦断面図であり、第５図はそ
の筒状の穴の部分を示す平面図である。また第６
図は本発明装置を海洋に設置した実施態様の１例
を示す平面概略説明図である。 図面に於て、１は船体、２は筒状の穴、３は浮
体、４は吸着床、７は回転ローラー、９はばね、
１０はばね支持梁である。
り、第２図は第１図の部分縦断面図、第３図は第
１図の筒状の穴の部分を示す平面図である。第４
図はばねを用いて浮体を船体に固定した本発明装
置の１例を示す部分縦断面図であり、第５図はそ
の筒状の穴の部分を示す平面図である。また第６
図は本発明装置を海洋に設置した実施態様の１例
を示す平面概略説明図である。 図面に於て、１は船体、２は筒状の穴、３は浮
体、４は吸着床、７は回転ローラー、９はばね、
１０はばね支持梁である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 船体にその甲板より貫通してなる筒状の穴を
複数個設け、その穴にそれよりも口径が小さく、
外観が柱状である。浮体を設置し、該浮体に吸着
床を吊り下げ、かつ該船体と該浮体とがなめらか
に接するように該船体の筒状の穴の筒壁と該浮体
の側壁との間に回転ローラーを設けてなることを
特徴とする海水中の微量有用成分の採取装置。 ２ 船体の筒状の穴に設置した該浮体が、該船体
の甲板に取付けた支持梁にバネで結合されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の採
取装置。 ３ 該吸着床が、該浮体とほゞ等しい口径を有す
る板状吸着層を多段に一定間隔で連結してなる多
層の吸着床であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の採取装置。 ４ 該船体が１点で係留されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項及び第２項記載の採取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392684A JPS6121920A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 海水中の微量有用成分の採取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392684A JPS6121920A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 海水中の微量有用成分の採取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121920A JPS6121920A (ja) | 1986-01-30 |
| JPH0585486B2 true JPH0585486B2 (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15350300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14392684A Granted JPS6121920A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 海水中の微量有用成分の採取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6121920A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62279881A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | Kaiyo Kagaku Gijutsu Center | 波利用海水溶存希少金属吸着装置 |
| US20010001643A1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-05-24 | Nigel Simpson | Modular solid phase extraction plate assembly |
| JP4887541B2 (ja) * | 2008-06-20 | 2012-02-29 | 財団法人電力中央研究所 | 海水中金属の回収船および回収方法 |
| CN110282830B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-06-28 | 华电水务科技股份有限公司 | 应用于黑臭水体治理的方法及生物生态微动力浮岛装置 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14392684A patent/JPS6121920A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6121920A (ja) | 1986-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |