JPH07155720A

JPH07155720A - 廃棄物の海中貯蔵設備

Info

Publication number: JPH07155720A
Application number: JP5340081A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kanda; 哲郎神田
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd; Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄物中の有害物質が周辺環境に拡散せず、
かつ施工容易で低コストに比較的大量の廃棄物を処理し
得る廃棄物の海中貯蔵設備を提供する。【構成】可撓性及び不透水性を有するシート１１の周
縁部を海底に固定し、かつシートの中央部を引き上げる
ことによってシートと海底との間に画成された海中貯蔵
部１と、廃棄物投入口、揚水手段２７、及び水処理手段
２８が設けられた海上施設２と、廃棄物投入口と海中貯
蔵部間を連絡する廃棄物投入管３と、揚水手段と海中貯
蔵部間を連絡する排水管４とを有し、比重が海水より大
きな廃棄物を廃棄物投入口から廃棄物投入管を介して海
中貯蔵部内に投入すると共に、海中貯蔵部内が外部より
低い水圧となるように揚水手段及び排水管によって海中
貯蔵部内の海水を常時揚水し、かつ水処理手段にて浄化
処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭、事業所、建設
現場等から排出される固体廃棄物を処理する廃棄物の海
中貯蔵設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般家庭、事業所、建設現場等か
ら排出される廃棄物は、可燃物が焼却によって減容され
るものの、最終的には陸上の窪地や浅い湾内等に埋立処
分されている。しかし、近年の生産・消費の大量化に伴
い、廃棄物の排出量は急速に増大しており、既存の埋立
処分場では将来的に対応が困難となる見通しが強く、加
えて、都市部では近郊に新たな埋立処分場を確保するこ
とは極めて困難な状況にあり、大きな社会問題となって
いる。

【０００３】ところで、埋立による廃棄物処理では、埋
立処分場内に降った雨水によって処分場内の水位が周辺
水位より上昇すると、遮水シート等の遮水設備に亀裂が
生じる等して遮水効果が不完全である場合には、処分場
内の汚水が場外に侵出して周辺環境を汚染するおそれが
ある。このため、場内の汚水を速やかに集水して場内水
位を下げると共に、これを浄化処理する必要がある。し
かし、このような水処理を永久に継続して実施するには
多大な経費を要する。

【０００４】また、埋立処分場周辺では、廃棄物輸送用
のトラックが集中し、環境悪化の原因になっており、ま
た、埋立処分された廃棄物は嫌気性発酵を行うため、メ
タンガスを主成分とする可燃性ガスが発生し、これが大
気中に放散されると地球温暖化の原因になる。このよう
に、処分場の確保や周辺環境の保全の点で、埋立による
廃棄物処理には問題点が多い。

【０００５】廃棄物の処分方法としては、上記した埋立
処分の他に海洋投入処分がある。しかし、単純に投棄す
るだけでは、海洋汚染につながるため、抑制の方向にあ
る。そこで、海洋に処分するにしても、廃棄物を密閉さ
れた容器に封入するなどして、海洋汚染の防止に留意し
た廃棄物の処理・保管方法が、種々発案されており、例
えば、特開昭６０−８８６９４号には、ドラム缶等の単
位容器に封入し、これを浮上曵航可能な沈設バージに搭
載し、この沈設バージに注水して沈めて、浅海底上で保
管するようにしたものが開示されている。この方法は、
移動・回収が可能であり、沈設バージと容器の２重構造
により安全性が高いといった利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
海中貯蔵設備は、ドラム缶や沈設バージにコストが掛か
り、大量に排出される廃棄物の処理方法としては適して
いるとはいえず、また、貯蔵されている廃棄物から発生
する可燃性ガスを回収することができないといった不都
合がある。

【０００７】本発明は、上記したような従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、廃棄物
中の有害物質が周辺環境に拡散せず、かつ施工容易で低
コストに比較的大量の廃棄物を処理し得る廃棄物の海中
貯蔵設備を提供することにある。また本発明の第２の目
的は、貯蔵廃棄物から発生する可燃性ガスを回収できる
廃棄物の海中貯蔵設備を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、可撓性及び不透水性を有するシートの周縁部
を海底に固定し、かつ前記シートの中央部を引き上げる
ことによって前記シートと海底との間に画成された海中
貯蔵部と、廃棄物投入口、揚水手段、及び水処理手段が
設けられた海上施設と、前記廃棄物投入口と前記海中貯
蔵部間を連絡する廃棄物投入管と、前記揚水手段と前記
海中貯蔵部間を連絡する排水管とを有し、比重が海水よ
り大きな廃棄物を前記廃棄物投入口から前記廃棄物投入
管を介して前記海中貯蔵部内に投入すると共に、前記海
中貯蔵部内が外部より低い水圧となるように前記揚水手
段及び前記排水管によって前記海中貯蔵部内の海水を常
時揚水し、かつ前記水処理手段にて浄化処理することを
特徴とする廃棄物の海中貯蔵設備を提供することにより
達成される。

【０００９】さらに、前記シートは気密性を有し、該シ
ート内に不活性ガスを注入して前記海中貯蔵部内の上部
に不活性ガス空間を形成させ、該不活性ガス空間の浮力
にて前記シートの中央部を引き上げるようにしてなると
よい。その上、投入する廃棄物の比重が海水より大きく
なるように混合調整する廃棄物調整手段や、投入する廃
棄物をネットで梱包する梱包手段を有していると好まし
い。これらに加えて、前記海上施設に気体の回収貯蔵手
段が設けられると共に、該気体回収貯蔵手段と前記海中
貯蔵部間が排気管により連絡されていると好ましい。最
終的に前記海中貯蔵部内が廃棄物で満杯になった際に
は、シート内のガス及び海水を除去して廃棄物堆積に前
記シートを密着させ、前記シート外面をコンクリートで
被覆するとよい。

【００１０】

【作用】このように、不透水性のシートと海底との間に
画成された海中貯蔵部に、海上施設の廃棄物投入口から
廃棄物投入管を介して廃棄物を投入・貯蔵し、さらに海
中貯蔵部内が外部より低い水圧となるように海上施設の
揚水手段及び排水管によって海水貯蔵部内の海水を常時
揚水することにより、海水貯蔵部内の汚染海水が外部に
侵出することがない。このため、廃棄物中の有害物質が
周辺環境に拡散することが防止される。したがって、廃
棄物を安全に海中貯蔵することができる。

【００１１】海中貯蔵部は、可撓性のあるシートを海底
に沈めてその周縁部を海底に固定し、かつこのシートの
中央部を引き上げるだけで完成するので、容易にかつ低
コストで施工可能である。また、シートが気密性を有
し、このシート内に不活性ガスを注入して上部に不活性
ガス空間を形成させるものとすれば、この不活性ガス空
間の浮力によってシートの中央部が浮き上がるので、構
造をより簡略化することができる。

【００１２】さらに、廃棄物を海中貯蔵部に投入する際
に、廃棄物の比重を調整することで海中貯蔵部内への投
入がスムーズになり、また廃棄物をネットで梱包するこ
とにより、廃棄物投入管内で廃棄物が散乱して廃棄物が
スムーズに落下しなくなることを防止することができ
る。

【００１３】また、海上施設に設けられた気体回収貯蔵
手段と、この気体回収貯蔵手段と海中貯蔵部間を連絡す
る排気管とにより、海中貯蔵部内に発生した可燃性ガス
を回収貯蔵することにより、可燃性ガスが大気中に放散
して生じる地球の温暖化現象を抑止することができる。
また、この可燃性ガスを燃料として利用することがで
き、資源の有効利用となる。

【００１４】そして、海中貯蔵部内が廃棄物で満杯にな
った際には、シート内のガス及び海水を除去して廃棄物
堆積にシートを密着させ、シート外面をコンクリートで
被覆することにより、外部海水と海中貯蔵部内とを完全
遮断することができ、更に安全性を高め永久貯蔵をする
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１６】図１は、本発明に基づき構成された廃棄物
の海中貯蔵設備を示した模式図である。この廃棄物の海
中貯蔵設備は、海中貯蔵部１と、海上調整所２と、これ
ら両者を結ぶ廃棄物投入管３、排水管４及び送排気管５
の３本のパイプとから構成されている。なお、図１で
は、海中貯蔵部１を縦断面で示している。

【００１７】海中貯蔵部１は、円錐状のシート１１と、
コンクリート製のアンカー１２とからなり、水深１００
〜５００ｍの海底で、比較的潮流の小さい場所に設置す
る。また、船舶の航行を確保し、更に荒天時の強い波浪
の影響を避けるため、海中貯蔵部１の頂部は、海面から
３０〜５０ｍの水深になるように設置する。

【００１８】シート１１は、気密性、不透水性、可撓性
を有する合成樹脂材で形成されており、ワイヤーで補強
されている。円錐状のシート１１の頂部には、送排気管
５との接続部５ａが設けられており内部がシート１１内
に開口している。また、シート１１の比較的上部には、
廃棄物投入管３及び排水管４との接続部３ａ・４ａが設
けられており、これらは共に内部がシート１１内に開口
している。

【００１９】このような海中貯蔵部１を施工するには、
まず、海底に描いた適宜な直径の円周上にアンカー１２
を所定の間隔を有して複数据え付け、このアンカー１２
にシート１１の外周部を固定する。そして、海上調整所
２に設けられた図示されないコンプレッサーで送排気管
５を介してシート１１内に不活性ガスを注入すると、こ
の不活性ガスの浮力によってシート１１が起き上がり、
シート１１内に不活性ガスが充満したガス空間１ａと海
水が充満した円錐台状の海水空間１ｂとが形成される。
この海水空間１ｂに廃棄物１３が投入貯蔵されることに
なる。そして最終的に、各アンカー１２間を、シート１
１の外周縁部との間に隙間が生じないようにコンクリー
トで充填する。

【００２０】海上調整所２は、海底油田等で利用されて
いるものと同様に、海底に設置されたアンカー２１と、
係留ライン２２で連結されている浮体構造のプラットホ
ーム２３の甲板上に各種設備を搭載して構成されてい
る。このプラットホーム２３には、運搬船２４からの廃
棄物の荷揚げ等に使用されるクレーン２５、廃棄物調整
設備２６、海中貯蔵部１内の汚染海水を揚水するポンプ
２７、揚水された汚染海水を浄化処理する水処理装置２
８、海中貯蔵部１の廃棄物から発生する可燃性ガスを貯
留するガス貯留タンク２９が設けられている。また海上
調整所２には、この他に、図示されないが、窒素、炭酸
ガス等の不活性ガスを海中貯蔵部１のシート１１内に送
り込むコンプレッサー、居住設備、発電設備等が設けら
れる。

【００２１】廃棄物調整設備２６には、図３に示すよう
に、建設現場等から排出される比較的比重の大きい廃棄
物を蓄えるピット４１、厨芥、紙等を主体とした家庭や
事務所等から排出される比重の小さい廃棄物を蓄えるピ
ット４２、大型の廃棄物を破砕する破砕機４３、比重が
海水より重くなるよう廃棄物を混合調整するホッパー４
４と混合機４５、ネット４６がはめ込まれたコンテナ４
７に適量の破砕混合された廃棄物を投入するホッパー４
８、コンテナ４７内の廃棄物を球状あるいは直方体等の
形状の廃棄物塊に圧縮成形するとともにネット梱包する
プレス機４９、及びアクチュエーター５０で突き上げて
コンテナ４７から取り出された廃棄物塊５１を投入口５
２に移送するクレーン５３が設けられている。なお、投
入口５２は廃棄物投入管３に接続されている。

【００２２】廃棄物投入管３は、口径１，０００〜３，
０００mmで、フレキシブル部を有する鋼管またはＦＲＰ
製のパイプにて形成されている。その一端は上記のよう
に海上調整所２の廃棄物調整設備２６内の投入口５２に
接続しており、他端は図１に示すように海中貯蔵部１の
シート１１に設けられた接続部３ａに接続している。そ
の内部には海水が充満しており、この中を廃棄物塊５１
が、浮力及び海水の抵抗のため比較的ゆっくりした速度
で落下していくことになる。

【００２３】なお、落下時に廃棄物塊５１が廃棄物投入
管３内面をバウンドしながら落下していくことによる振
動あるいは波浪、潮流等の影響で廃棄物投入管３が変位
し、廃棄物塊５１の落下が円滑に行かなくなることを防
止するため、海底のアンカーＡと連結されたブイ３０に
対し、繋止索３１によって廃棄物投入管３を繋止する。

【００２４】排水管４及び送排気管５は、共に口径５０
〜２００mmのＦＲＰ製で、その一端はそれぞれ海上調整
所２のポンプ２７及びガス貯留タンク２９に接続してお
り、また他端は海中貯蔵部１のシート１１に設けられた
各接続部４ａ・５ａに接続している。

【００２５】このようにして構成された廃棄物の海中貯
蔵設備において、廃棄物が投入貯蔵される過程を以下に
示す。まず、陸上で発生した廃棄物は、収集車等の陸上
輸送機関で最寄りの廃棄物積出港に集められ、ここから
運搬船２４で海上調整所２へ運ばれる。廃棄物積出港
は、収集車等が特定地域に集中しないように、各地に複
数設置される。

【００２６】運搬船２４で海上調整所２に搬送された廃
棄物は、廃棄物調整設備２６で、廃棄物が廃棄物投入管
３をスムーズに通過するように圧縮成形され、更にネッ
ト梱包される。この過程を図３に従って説明する。ま
ず、図１に示すクレーン２５でプラットホーム２３の甲
板上に荷揚げされた廃棄物は、廃棄物調整設備２６のピ
ット４１・４２に、比重の大きい廃棄物と、比重の小さ
い廃棄物とに分けて一時蓄えられる。そしてこれらのピ
ット４１・４２から取り出された廃棄物は、大型の廃棄
物は破砕機４３で破砕された後、比重が海水より重くな
るよう混合される。比重調整された廃棄物は、コンテナ
４７にセットされたネット４６の中に入れられる。廃棄
物の入ったコンテナ４７は、プレス機４９に移送され、
ここで廃棄物は、球状あるいは直方体等の形状の廃棄物
塊５１に圧縮成形されるとともに、ネット４６で梱包さ
れる。ネット梱包された廃棄物塊５１は、コンテナ４７
から外されてクレーン５３で投入口５２に投入される。
廃棄物塊５１は、廃棄物投入管３を通って海中貯蔵部１
に運ばれ、海中貯蔵部１内には廃棄物塊５１の山が形成
される。

【００２７】ところで、海中貯蔵部１に廃棄物塊５１を
投入したときや潮流の影響で、シート１１内の水圧が外
部の水圧より高くなると、シート１１内の廃棄物で汚染
された海水が、シート１１とアンカー１２間あるいはア
ンカー１２と海底間等の隙間からシート１１外へ漏出す
るおそれがある。そこで、汚染海水が外部へ漏出しない
ように、シート１１内の海水をポンプ２７で常時揚水
し、シート１１内の水圧を外部の水圧より低く保つよう
にする。揚水された海水は、水処理装置２８で浄化処理
された後に海洋に放流される。

【００２８】海中貯蔵部１が概略満杯となると廃棄物の
投入を終了し、図２に示すように海中貯蔵部１内と外部
海水とを完全遮断して内部の有害物質の漏出を防止する
と共に、永久貯蔵の安全性を確保するため、周囲をコン
クリート３５で全面被覆する。この時、まず、シート１
１内のガスと海水を揚水しながらシート１１を萎ませ、
シート１１と廃棄物１３とを密着させる。この状態でシ
ート１１の外周に沿ってコンクリート３５を打設する。
また、廃棄物投入管３、排水管４をシート１１の接続部
３ａ・４ａから切り離し、各接続部の開口部を封止す
る。

【００２９】このようにしてコンクリート被覆された海
中貯蔵部１内の廃棄物１３からは、嫌気性発酵によりメ
タンを主成分とする可燃性ガスが、最長３０年間に渡っ
て発生する。この可燃性ガスは、海中貯蔵部１の頂部に
接続された送排気管５から、すべて回収され、海上の浮
きドック３６に送られる。浮きドック３６上には、ガス
貯留タンク３７が設けられており、ここに可燃性ガスが
貯蔵される。

【００３０】可燃性ガス発生が停止した後は、送排気管
５をシート１１の接続部５ａから切り離し、接続部の開
口部を封止する。

【００３１】以上のように海中貯蔵部１が満杯となる
と、次にその隣に新たに同様の海中貯蔵部を設置し、廃
棄物投入管３、排水管４を接続して、上記と同様に廃棄
物を投入・貯蔵する。これを順次繰り返すことで、海上
調整所２の周囲には多数の海中貯蔵部が配置されること
になる。なお、海上調整所２を適宜移動させれば、さら
に広範囲に多数の海中貯蔵部を設置することができる。

【００３２】なお、本実施例では、海中貯蔵部１のシー
ト１１の形状を円錐状としたが、これに限るものではな
く、例えば半球状、円錐台状、角錐状、あるいは側面の
１つを下にした三角柱状のものでもよい。

【００３３】さらに、本実施例では、海上調整所２に海
底油田と同様なプラットホーム２３を採用したが、これ
に限るものではなく、例えば、船舶あるいはバージをア
ンカーで係止して海上調整所としてもよい。廃棄物調整
設備２６内の廃棄物塊５１を作る過程は、その全部ある
いは一部を陸上で行うことができるが、この場合、海上
調整所２上の廃棄物調整設備２６は除外または縮小さ
れ、海上調整所２は小型化する。また、投入貯蔵する廃
棄物が小量の場合等でも同様である。このように海上調
整所２が小型になる場合には、船舶やバージを利用する
ことで海上調整所を簡易に設置することができる。

【００３４】また、本実施例では、シート１１内に注入
した不活性ガスの浮力でシート１１の中央部を引き上げ
るようにしたが、この他に、例えば、シート１１の中央
部に別途フロートを繋止して、このフロートの浮力でシ
ート１１の中央部を引き上げるように構成しても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による廃棄物の海中貯蔵設備によれば、シート内の汚
染海水を排水管及び揚水ポンプで常時揚水して内部の水
圧を外部より低く保つため、シートとアンカー間等の隙
間から外部の海水が侵入することはあっても、海中貯蔵
部内の汚染海水が外部に侵出することはない。このた
め、廃棄物から滲出する有害物質の拡散による海洋汚染
を防止することができる。

【００３６】また、海中貯蔵部内が廃棄物で満杯となっ
た際には、シートの外面をコンクリートで覆うことで、
外部海水と海中貯蔵部内とを完全遮断することができ、
更に安全性を高め永久貯蔵可能となる。

【００３７】また、海中に設けられた海中貯蔵部に廃棄
物を貯蔵するため、陸上あるいは浅瀬の埋立処分のよう
に雨水が流入して多量の汚水が発生することはない。こ
のため、汚水処理等に要するコストを低減することがで
きる。

【００３８】海中貯蔵部は、可撓性のあるシートを海底
に沈めてその周縁部を海底に固定し、かつこのシートの
中央部を引き上げるだけで完成するので、容易にかつ低
コストで施工可能である。また、シートが気密性を有
し、このシート内に不活性ガスを注入して上部に不活性
ガス空間を形成させるものとすれば、この不活性ガス空
間の浮力によってシートの中央部が浮き上がるので、構
造をより簡略化することができる。

【００３９】さらに、海上施設内に気体回収貯蔵手段を
設け、かつこの気体回収貯蔵手段と海中貯蔵部とを連絡
する排気管を設ければ、廃棄物から発生するメタンを主
成分とする可燃性ガスはすべて回収されて、地球の温暖
化現象を抑止することができると共に、回収された可燃
性ガスは燃料として利用されるため、資源の有効利用が
できる。

【００４０】このほか、海中貯蔵部によって海底山脈が
形成されて海中に上昇流が生じるため、海底の栄養分が
海面近くに押し上げられる。このため、周辺海域にはプ
ランクトンが多数発生し、良好な漁場となる。また、廃
棄物は海中の隔絶された空間に投入・貯蔵されるため、
埋立処分のように埋立作業中の悪臭や廃棄物の飛散によ
って周辺地域の環境悪化を招くことがない。さらに、廃
棄物積み出し港を複数設置することにより、特定地域に
収集車等の多数の運搬車輌が集中することがなくなり、
周辺地域の環境悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく廃棄物の海中貯蔵設備を示す模
式図。

【図２】投入終了後の廃棄物の海中貯蔵設備を示す模式
図。

【図３】廃棄物調整設備内で廃棄物塊を作る過程を示す
フロー図

【符号の説明】

１海中貯蔵部１ａガス空間１ｂ海水空間２海上調整所３廃棄物投入管３ａ接続部４排水管４ａ接続部５送排気管５ａ接続部１１シート１２アンカー１３廃棄物２１アンカー２２係留ライン２３プラットホーム２４運搬船２５クレーン２６廃棄物調整設備２７ポンプ２８水処理装置２９ガス貯留タンク３０ブイ３１繋止索３５コンクリート３６浮きドック３７ガス貯留タンク４１・４２ピット４３破砕機４４ホッパー４５混合機４６ネット４７コンテナ４８ホッパー４９プレス機５０アクチュエーター５１廃棄物塊５２投入口５３クレーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性及び不透水性を有するシートの
周縁部を海底に固定し、かつ前記シートの中央部を引き
上げることによって前記シートと海底との間に画成され
た海中貯蔵部と、廃棄物投入口、揚水手段、及び水処理手段が設けられた
海上施設と、前記廃棄物投入口と前記海中貯蔵部間を連絡する廃棄物
投入管と、前記揚水手段と前記海中貯蔵部間を連絡する排水管とを
有し、比重が海水より大きな廃棄物を前記廃棄物投入口から前
記廃棄物投入管を介して前記海中貯蔵部内に投入すると
共に、前記海中貯蔵部内が外部より低い水圧となるよう
に前記揚水手段及び前記排水管によって前記海中貯蔵部
内の海水を常時揚水し、かつ前記水処理手段にて浄化処
理することを特徴とする廃棄物の海中貯蔵設備。
【請求項２】前記シートは気密性を有し、該シート
内に不活性ガスを注入して前記海中貯蔵部内の上部に不
活性ガス空間を形成させ、該不活性ガス空間の浮力にて
前記シートの中央部を引き上げるようにしてなることを
特徴とする請求項１に記載の廃棄物の海中貯蔵設備。
【請求項３】投入する廃棄物の比重が海水より大き
くなるように混合調整する廃棄物調整手段を有すること
を特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の廃棄物
の海中貯蔵設備。
【請求項４】投入する廃棄物をネットで梱包する梱
包手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載の廃棄物の海中貯蔵設備。
【請求項５】前記海上施設に気体の回収貯蔵手段が
設けられると共に、該気体回収貯蔵手段と前記海中貯蔵
部間が排気管により連絡されることを特徴とする請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載の廃棄物の海中貯蔵設
備。
【請求項６】廃棄物で満杯になった前記海中貯蔵部
において、前記シート内のガス及び海水を除去して廃棄
物堆積に前記シートを密着させた状態の前記シート外面
をコンクリートで被覆してなることを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の廃棄物の海中貯蔵設
備。