JP2000139268A

JP2000139268A - 藻場増殖促進型漁礁

Info

Publication number: JP2000139268A
Application number: JP10332060A
Authority: JP
Inventors: Norio Isoo; 典男磯尾; Tatsuto Takahashi; 達人高橋; Makoto Kato; 誠加藤; Hirohisa Nakajima; 廣久中島; Haruyoshi Tanabe; 治良田辺
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-11-08
Filing date: 1998-11-08
Publication date: 2000-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本来の沿岸岩礁部に存在する生態系全体に有
用な環境を提供し、これにより天然の岩礁や藻場に存在
する生態系全体を定着させることができる藻場増殖促進
型漁礁を提供する。【解決手段】鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主
原料とする石材であって、主原料である粉状および／ま
たは粒状のスラグを、主としてスラグ中に含まれるＣａ
Ｏの炭酸化反応で生成させたＣａＣＯ₃をバインダーと
して固結させた石材を、藻類が生育可能な浅海域の海中
に設置することで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漁礁としてだけで
なく藻礁としての機能をも有し、天然の沿岸岩礁部と同
様の生態系を定着させることができる藻場増殖促進型の
漁礁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から魚類の稚仔やアワビ、サザエ、
ウニ等の水産資源の増殖のために藻場（藻礁）の保全や
造成が行われてきた。従来技術としては、藻場を造成す
るためにその基盤となる天然石またはその代替材料を海
底に沈設する方法や、大型藻類の着生を阻害する漂砂の
堆積を防止する構造物を沈設する方法などが知られてい
る。一方、漁礁は魚類の生息場所となる岩礁等のような
空間（魚類が隠れることができる空間）を提供する構造
物や、海老、アワビ、サザエ、ウニ等が入りやすい特定
寸法の空間を提供するものとして開発されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
特定種の生物（動物、植物）の増殖を狙いとした技術
は、沿岸岩礁部における動植物の生態系全体を考慮した
ものではないため、衰退した沿岸海域での生態系全体を
回復させるという長期的な観点からみた場合、十分な成
果を挙げることはできない。すなわち、沿岸海域の環境
保全やこれに伴う水産資源の確保を究極的に実現するた
めには、動物或いは植物のみに好ましい条件を与えるの
ではなく、本来の沿岸岩礁部に近い環境を提供し、天然
の岩礁や藻場により存在した生態系全体を回復させる必
要がある。

【０００４】したがって本発明の目的は、本来の沿岸岩
礁部に存在する生態系全体に有用な環境を提供し、これ
により天然の岩礁や藻場に存在する生態系全体を定着さ
せることができる藻場増殖促進型漁礁を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため本発明者らが漁礁および藻礁のいずれにも適した
資材について研究し検討を重ねた結果、粉状または粒状
のスラグ（またはコンクリート廃材等のようなＣａＯ含
有廃材）を、これに含まれるＣａＯの炭酸化反応で生成
させたＣａＣＯ₃をバインダーとして固結させ、塊状化
させた人工石材が、漁礁や藻礁用資材として海中の動植
物の生存環境に適合した石材であり、しかも海藻類の育
成面等で優れた効果を発揮することが判った。

【０００６】従来、鉄鋼製造プロセスで発生するスラグ
（例えば、高炉スラグ、転炉スラグ等）の有効利用を図
る一環として、スラグを藻場用石材や魚礁等の海中沈設
用資材として利用する試みがなされている。スラグをこ
れらの資材として利用する場合の主たる形態としては、
塊状のスラグをそのまま藻場用等の石材として利用する
方法とスラグをコンクリート魚礁等の骨材として利用す
る方法が考えられる。

【０００７】しかし、これらの方法には以下のような問
題点がある。先ず前者の方法では、スラグ中に含まれる
Ｃａ分が海中に溶け出し、周囲の海水のｐＨを上昇させ
るおそれがある。また、鉄鋼製造プロセスで得られたま
まの塊状のスラグは、その表面性状等からしてコンクリ
ート製品に比べれば藻場用等の石材に適しているとは言
えるが、藻場用等の石材としては天然石と同程度の機能
（海藻類の付着性、成育性）しかなく、海藻類の成育を
促進し得るような特別な機能を有する石材ではない。

【０００８】また、鉄鋼製造プロセスで発生するスラグ
は地金（粒鉄等の鉄分）を多く含んでいるため、通常は
スラグをある程度の大きさまで破砕し、スラグ中に含ま
れる鉄分を回収して鉄鋼製造プロセスにリサイクルして
いる。しかし、藻場用等の石材として用いるスラグには
ある程度の大きさが必要であり、地金回収のために破砕
処理したようなスラグはほとんど利用することができな
い。このため塊状スラグを藻場用等の石材として用いる
場合には、鉄鋼資源として有用な地金の回収がほとんど
できない。

【０００９】一方、上記のような地金を多く含む塊状ス
ラグを、そのまま海中に沈めて藻場用等の石材として使
用した場合、適用する海域によっては、スラグ中の鉄分
が酸化して周囲の海水の貧酸素化を招くこと、さらには
鉄分の溶出によって海水中への鉄分の過剰供給を生じる
ことが問題となる場合がある。このような問題を回避す
るためにはスラグ中の地金を十分に除去する必要がある
が、一般にスラグ成分と地金は互いに絡み合うような状
態で混在しているため、地金を十分に除去するためには
スラグを上記地金回収の場合よりもさらに細かく粉砕す
る必要があり、このように粉砕されたスラグは藻場用等
の海中沈設用資材としては全く使用することができな
い。

【００１０】一方、後者の方法はスラグをコンクリート
製のプレキャスト体の骨材として用いるものであるた
め、上述した塊状スラグをそのまま海中に沈めた場合の
ような問題は生じにくい。しかし、この方法により得ら
れる資材は表面がセメントモルタルにより構成されるコ
ンクリート製品であるため、藻場用等としてそれなりの
機能が期待できると考えられる塊状スラグの性状（例え
ば、凹凸状の表面性状等）すら生かすことができない。

【００１１】これに対して、粉状または粒状のスラグを
炭酸化反応で固結させて得られた上記人工石材は、これ
を魚礁や藻礁用石材として用いた場合に以下のような機
能を発揮することが判った。スラグ中に含まれるＣａＯ（またはＣａＯから生成
したＣａ（ＯＨ）₂）の大部分がＣａＣＯ₃に変化するた
め、ＣａＯによる海水のｐＨ上昇を防止できる。このた
めコンクリート製漁礁のように海水のｐＨを上昇させて
動植物の生存環境を阻害する恐れはない。一方におい
て、スラグに適量の鉄分が含まれることにより、この鉄
分が海水中に溶出することで海水中に栄養塩として鉄分
が補給され、これが海藻類の育成に有効に作用する。

【００１２】粉状または粒状のスラグを炭酸固化し
て得られた塊状物は全体（表面及び内部）がポーラスな
性状を有しており、このため石材表面に海藻類が付着し
易く、しかも石材内部もポーラス状であるため、石材中
に含まれている海藻類の成育促進に有効な成分（例え
ば、後述する可溶性シリカや鉄分）が海水中に溶出しや
すい。このため塊状スラグをそのまま海中沈設用石材と
して用いる場合やスラグを骨材とするコンクリート製魚
礁に較べて、海藻類の成育を効果的に促進することがで
きる。

【００１３】特に、藻場造成場所等において沈設される
石材への海藻類の増殖、生育を効果的に促進するために
は、石材表面での海藻類の幼体の生育を促進させる必要
がある。この点、上記人工石材から水中に溶出する有効
成分は、海藻類の個体が石材に近いほど効果的に作用す
るため、海藻類の幼体の生育に特に有効であり、このた
め海藻類の幼体の生育を効果的に促進させることができ
る。

【００１４】また、このような人工石材は、粉状または
粒状の原料スラグを型枠等に所定の密度で充填し、この
原料充填層内に炭酸ガスを供給してスラグ中に含まれる
ＣａＯに炭酸化反応を生じさせることによりスラグ粒子
を固結させる製法によって容易に製造することができ、
また、安価に入手できるスラグを主原料とするため製造
コストも小さい。さらに、上記の製法によれば石材を適
用すべき海底や海流の状況に応じた任意の密度と大きさ
の石材を製造でき、また石材の大塊化も極めて容易に実
現できることが判った。

【００１５】したがって、このような海水のｐＨ上昇等
の問題を生じることがなく、しかも海藻類の育成に効果
がある人工石材を漁礁として用いることにより、動物に
対して格好の棲家を提供できるだけでなく、海藻類の成
育と繁殖を促進して海藻類が繁茂した漁礁を形成でき、
このため天然の沿岸岩礁部に近い生態系を定着させるこ
とができる。

【００１６】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その特徴は以下の通りである。 [1] 鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする
石材であって、主原料である粉状および／または粒状の
スラグを、主としてスラグ中に含まれるＣａＯの炭酸化
反応で生成させたＣａＣＯ₃をバインダーとして固結さ
せた石材を、藻類が生育可能な浅海域の海中に設置する
ことで構成したことを特徴とする藻場増殖促進型漁礁。

【００１７】[2] ＣａＯ含有廃材および／または鉄鋼製
造プロセスで発生したスラグを主原料とする石材であっ
て、主原料である粉状および／または粒状のスラグ、粉
状および／または粒状のＣａＯ含有廃材の中から選ばれ
る１種以上の石材原料を、主として主原料中に含まれる
ＣａＯの炭酸化反応で生成させたＣａＣＯ₃をバインダ
ーとして固結させた石材を、藻類が生育可能な浅海域の
海中に設置することで構成したことを特徴とする藻場増
殖促進型漁礁。

【００１８】[3] 上記[1]または[2]の漁礁において、複
数個の石材を任意に積み上げることにより構成したこと
を特徴とする藻場増殖促進型漁礁。 [4] 上記[3]の漁礁において、石材が定形体であり、そ
の複数個を石材間の少なくとも一部に空間が形成される
ように規則的に積み上げて構成したことを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６または７に記載の藻場増殖
促進型漁礁。 [5] 上記[1]または[2]の漁礁において、石材を金属製構
造物に固定しまたは金属製籠内に設置したことを特徴と
する藻場増殖促進型漁礁。

【００１９】[6] 上記[1]〜[5]のいずれかの漁礁におい
て、石材が凹部または貫通孔を有することを特徴とする
藻場増殖促進型漁礁。 [7] 上記[1]〜[6]のいずれかの漁礁において、石材の内
部に補強材が配されていることを特徴とする藻場増殖促
進型漁礁。 [8] 上記[1]〜[7]のいずれかの漁礁において、石材中
に、金属鉄、酸化鉄、可溶性シリカ、未炭酸化カルシウ
ムの中から選ばれる１種以上が含まれていることを特徴
とする藻場増殖促進型漁礁。

【００２０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の藻場増殖促進型漁
礁に使用される人工石材について説明する。本発明で使
用する石材は、粉状および／または粒状のスラグを、主
としてスラグ中に含まれるＣａＯ（このＣａＯが変化し
たＣａ（ＯＨ）₂も含む）の炭酸化反応で生成させたＣ
ａＣＯ₃をバインダーとして固結させ、塊状化した石材
であり、本発明はこのような人工石材が漁礁、藻礁用石
材として高い機能性を備えていることを見い出しなされ
たものである。

【００２１】また、本発明で使用する石材の主原料とし
ては、上記スラグとともに或いはスラグに代えて廃コン
クリート材のようなＣａＯ含有廃材を用いてもよい。こ
のようなＣａＯ含有廃材としては、廃コンクリート材の
ほかに、モルタルや耐火物の廃材があり、これらの材料
もスラグと同様に、含有されるＣａＯの炭酸化反応でＣ
ａＣＯ₃が生成し、このＣａＣＯ₃をバインダーとして固
結する。したがって、石材の主原料としては、スラグお
よびＣａＯ含有廃材の中から選ばれる１種または２種以
上を用いることができる。なお、以下の発明の説明にお
いてはすべてスラグを主原料として用いる場合を例に説
明を行う。

【００２２】粒状物をＣａＯとＣＯ₂との反応、すなわ
ち炭酸化反応により生じるＣａＣＯ₃を利用して固結さ
せこと自体は古くから知られた技術であり、ＣａＯを含
む粒状物を炭酸ガス雰囲気下に置くと、下記反応式によ
ってＣａＣＯ₃が生成し、このＣａＣＯ₃をバインダーと
して粒子間に固結現象を生じる。ＣａＯ＋ＣＯ₂→ Ｃ
ａＣＯ₃

【００２３】従来、このような炭酸化反応を利用した技
術としては、例えば製鋼風砕スラグと水との混練物を原
料として建材用途等の硬化体製品を製造する方法（例え
ば、特開昭５８−７４５５９号）や非焼成ペレットの製
造法（例えば、特開昭５７−９２１４３号、特開昭５８
−４８６４２号、特開昭５８−１３３３３４号）等が提
案されている。しかしこれらの従来技術は、いずれも所
要の強度を有する硬化体製品や非焼成ペレットを短時間
で製造することのみを目的としたものであり、粉状また
は粒状のスラグを炭酸化反応により固結させて得られた
石材が、漁礁や藻礁用の石材として極めて優れた機能を
有することについては、何も示していない。

【００２４】本発明で使用する石材は、その構成成分と
して金属鉄、酸化鉄、可溶性シリカ、未炭酸化カルシウ
ムの中から選ばれる１種以上を含むことができる。石材
中に含まれる鉄分（金属鉄、酸化鉄）は、水中に溶出し
て水中の硫黄を固定（硫化鉄の生成）し、さらに、石材
表面に付着する藻類等の水生植物の栄養源となる。この
ため石材中には適量の鉄分が含まれていることが好まし
い。

【００２５】後述するように鉄鋼製造プロセスで発生す
るスラグには相当量の鉄分が含まれており、このスラグ
から地金（鉄分）を回収する工程を経た後でも、スラグ
中にはある程度の鉄分が残存している。したがって、通
常、石材中にはある程度の鉄分が含まれることになる
が、石材に鉄分を含有させる場合、そのような元々含ま
れる鉄分を利用してもよいし、或いは別途添加材として
鉄分（金属鉄または酸化鉄）を添加してもよい。この添
加材としては、例えば、鉄鋼製造プロセスで発生する含
鉄ダスト（製鉄ダスト等）、ミルスケールを用いてもよ
い。

【００２６】石材中に含まれる可溶性シリカは、水中に
溶出して石材表面に付着する藻類等の水生植物の栄養源
となる。このため石材中には適量の可溶性シリカを含ま
せることもできる。可溶性シリカ源としては、例えば、
火力発電所等において石炭燃焼により生じるフライアッ
シュ（可溶性シリカ含有量：４５〜７５重量％）、クリ
ンカーアッシュ（可溶性シリカ含有量：５０〜６５重量
％）を用いてもよい。

【００２７】石材中に少量のカルシウム分が含まれる場
合、これが水中に微量に溶出して水中の燐を固定（燐を
吸着してリン酸カルシウムを生成）する。このため石材
中には未炭酸化カルシウム分（ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂
等）が少量含まれていてもよい。なお、石材中に未炭酸
化カルシウム分が多量に含まれる場合には、先に述べた
コンクリート製資材と同様に水のｐＨを上昇させるとい
う問題があるが、燐を吸着するには炭酸固化後に残存す
る程度の少量の未炭酸化カルシウムが含まれていれば足
りる。

【００２８】石材中に未炭酸化カルシウム分を含有させ
るには、石材原料中のＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂の一部を
炭酸化させることなく残存させる方法が採られる。この
未炭酸化のままで残存させるカルシウム分としては元々
スラグ中に含まれるカルシウム分であってもよいし、原
料スラグ中に添加材として添加されたカルシウム分であ
ってもよい。

【００２９】また、本発明の石材中には上記成分以外に
も、必要に応じて任意の成分を適量、すなわち石材の強
度低下等を招かない限度で適宜含有させることができ
る。また、バインダーとなる成分として、例えば、セメ
ントや水砕スラグ微粉末等を少量添加してもよい。

【００３０】石材の形状に特別な制約はなく、ブロック
状、柱状、球状、円筒状等のような任意の形状の定形
体、或いは破面を有するような塊状の非定形体のいずれ
でもよい。また、水中の動物の棲家となるような空間を
形成するために、表面に凹部を設けたり、貫通孔を設け
たりすることもできる。

【００３１】図１および図２、図３はそれぞれ石材の形
状例を示しており、図１および図２の石材ａはブロック
状であり、１つの面に溝状の凹部ｘが形成されている。
また、図３の石材ｂは細長いブロック状であり、複数の
貫通孔ｙが形成されている。なお、石材の内部には鉄筋
等の金属や繊維等からなる補強材を配してもよい。

【００３２】石材の大きさにも特別な制約はない。塊状
スラグそのものを石材として用いる場合、溶融スラグの
冷却方法や条件等の制約により一般にその大きさには限
界（改良しても最大８００ｍｍ程度）があり、また、サ
イズの揃った大塊の石材を得ることは難しいが、本発明
が使用する石材のように粉状または粒状のスラグを炭酸
固化させた石材は、炭酸固化させる際の形状の選択或い
は炭酸固化後の切り出し形状の選択等によりその大きさ
を任意に調整することができ、大塊の石材も容易に得る
ことができる。

【００３３】なお、本発明の石材は、粒径の小さいスラ
グが炭酸化反応で生成したＣａＣＯ₃をバインダーとし
て緊密に固結したものであるため、十分な強度を有して
おり、このため運搬や水中への沈設の際に衝撃が加わっ
ても割れや崩壊を生じる恐れはなく、またスラグ中に含
まれるＣａＯの大部分がＣａＣＯ₃に変化しているた
め、水中に長期間置かれてもコンクリート製資材のよう
に強度が低下するおそれもない。

【００３４】次に、石材の主原料となるスラグについ
て、より詳細に説明する。本発明で用いる石材の主原料
となる鉄鋼プロセスで発生するスラグとしては、高炉徐
冷スラグ、高炉水砕スラグ等の高炉系スラグ、予備処
理、転炉、鋳造等の工程で発生する脱炭スラグ、脱燐ス
ラグ、脱硫スラグ、脱珪スラグ、鋳造スラグ等の製鋼系
スラグ、鉱石還元スラグ、電気炉スラグ等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。

【００３５】これらのスラグのうち、代表的なスラグの
組成の一例を以下に示す。 (1) 脱炭スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１７．５％，ＣａＯ：４
６．２％、ＳｉＯ₂：１１．７％、Ａｌ₂Ｏ₃：１．４
％、ＭｇＯ：８．３％、ＭｎＯ：６．２％、Ｐ：０．７
６％、Ｓ：０．０４％ (2) 脱燐スラグ … Ｔ．Ｆｅ：５．８％，ＣａＯ：５
４．９％、ＳｉＯ₂：１８．４％、Ａｌ₂Ｏ₃：２．８
％、ＭｇＯ：２．３％、ＭｎＯ：１．９％、Ｐ：２．８
％、Ｓ：０．０３％

【００３６】(3) 脱硫スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１０．５
％，ＣａＯ：５０．３％、ＳｉＯ₂：１０．０％、Ａｌ₂
Ｏ₃：５．４％、ＭｇＯ：１．１％、ＭｎＯ：０．４
％、Ｐ：０．１３％、Ｓ：１．８％ (4) 脱珪スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１０．５％，ＣａＯ：１
３．６％、ＳｉＯ₂：４３．７％、Ａｌ₂Ｏ₃：３．８
％、ＭｇＯ：０．４％、ＭｎＯ：１５．８％、Ｐ：０．
１０％、Ｓ：０．１９％ (5) 高炉水砕スラグ … ＦｅＯ：０．３％、ＣａＯ：４
２．０％、ＳｉＯ₂：３３．８％、ＭｎＯ：０．３％、
ＭｇＯ：６．７％、Ａｌ₂Ｏ₃：１４．４％

【００３７】なお、鉄鋼製造プロセスで発生するスラグ
のうち、脱燐スラグはＰ含有量が高いために、また脱珪
スラグはＭｎＯの含有量が高いために、それぞれセメン
ト原料として使用するには難があるが、本発明ではこれ
らのスラグについても問題なく石材の主原料として利用
することができる。

【００３８】また、高炉水砕スラグは可溶性シリカを比
較的多く含んでいるため、スラグの一部または全部を高
炉水砕スラグとすること、例えば製鋼スラグと高炉水砕
スラグとを混合して用いることにより、可溶性シリカ源
となる添加材を添加した場合と同様の効果が得られる。

【００３９】使用するスラグは粉状および／または粒状
であればよく、その粒径は特に限定されない。上記のよ
うな鉄鋼製造プロセスで発生するスラグは、程度の差は
あるものの比較的多量（通常、数重量％〜３０重量％程
度）の地金（粒鉄等の鉄分）を含んでおり、一般には、
このような鉄分を鉄鋼製造プロセスにリサイクルするた
めに、スラグ中の地金回収が行われる。通常、この地金
回収を行うためにスラグは粉砕処理され、したがって、
元々粉化した状態にあるスラグを含め、地金回収工程を
経たスラグは必然的に粉状若しくは粒状（通常、ｃｍオ
ーダーまたはそれ以下）のものとなる。

【００４０】本発明の石材の主原料とするスラグは、こ
のような地金回収工程を経たスラグをそのまま用いても
よいし、また必要に応じて、これをさらに粉砕処理した
ものを用いてもよい。また、地金回収工程を経ないスラ
グを必要に応じて粉砕処理したもの、或いは地金回収工
程よりもさらに鉄分を除去したものをそれぞれ主原料と
して用いてもよい。

【００４１】また、これら主原料となるスラグには、先
に述べた石材含有成分（鉄分、可溶性シリカ）となるべ
き添加材を必要に応じて添加することができる。また、
大部分のスラグにはＣａＯとともにある程度の量のＭｇ
Ｏが含まれており、このＭｇＯ（このＭｇＯが変化した
Ｍｇ（ＯＨ）₂を含む）も上記炭酸化反応によりＭｇＣ
Ｏ₃に変化し、バインダーの一部となる。

【００４２】本発明の石材を製造するには、適度な水分
が添加された粉状または粒状のスラグ（必要に応じて添
加材が添加されたスラグ）を、例えば型枠等の容器内に
適当な嵩密度で充填して原料充填層を形成し、この容器
内に炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガス（以下、単に炭酸
ガスという）を流すことにより、主としてスラグ中に含
まれるＣａＯの炭酸化反応により生成するＣａＣＯ₃を
バインダーとしてスラグ粒子を固結させ、原料充填層全
体を炭酸固化させる。

【００４３】スラグをＣａＯと炭酸ガスとの反応を利用
して効率的に炭酸固化させるには水分が必要である。こ
れは水にＣａＯと炭酸ガスが溶解することにより炭酸化
反応が促進されるためである。したがって、スラグには
適量の水が添加される必要がある。また、型枠等の容器
内に供給された炭酸ガスのうちの未反応ガスは、適当な
排気口から排気される。

【００４４】主原料となるスラグの粒度、炭酸化反応さ
せる際の原料層の充填度（嵩密度）、水分量等に特に限
定はないが、一般には下記の条件の範囲内で選択される
ことが好ましい。 (1) 主原料であるスラグの粒度分布に関しては、全量５
０ｍｍ以下、好ましくは実質的に６ｍｍ以下が望まし
い。

【００４５】(2) 原料中の水分に関しては、水分含有量
３％以上であって、且つ水分添加された原料充填を形成
した時に、原料充填層内に炭酸ガスが流れる通路が確保
されるとともに、ガス吹き込みにより原料充填層が崩壊
（流動化）するようなことがない程度の水分含有量とす
ることが好ましい。 (3) 原料充填層の嵩密度は、嵩比重／真比重が０．３〜
０．９の範囲となるようにすることが好ましい。

【００４６】原料層を所定の充填度にするために行う締
め固めは、原料層の上部から加圧する方法、原料層に振
動を与える方法、これら両者を併用する方法等を採用で
きる。原料充填層内に炭酸ガスを供給する方法に特別な
制限はないが、原料充填層の底部にガス吹き込み手段を
設け、このガス吹き込み手段を通じてガスを吹き込むこ
とが最も効果的である。また、場合によっては、原料充
填層を気密性の空間（容器等を含む）内に置き、この空
間内を炭酸ガス含有雰囲気にすることもできる。

【００４７】使用される炭酸ガス含有ガスとしては、例
えば一貫製鉄所内で排出される石灰焼成工場排ガス（通
常、ＣＯ₂：２５％前後）や加熱炉排ガス（通常、Ｃ
Ｏ₂：６．５％前後）等が好適であるが、これらに限定
されるものではない。また、炭酸ガス含有ガス中の炭酸
ガス濃度が低すぎると処理効率が低下するという問題を
生じるが、それ以外の問題は格別ない。したがって、炭
酸ガス濃度は特に限定しないが、効率的な処理を行うに
は３％以上の炭酸ガス濃度とすることが好ましい。

【００４８】また、炭酸ガスのガス吹込量にも特別な制
限はなく、原料充填層が流動しない程度にガス吹き込み
を行えばよいが、一般的な目安としては０．００４〜
０．５ｍ³／ｍｉｎ・ｔ（原料ｔｏｎ）程度のガス吹き
込み量が確保できればよい。また、ガス吹き込み時間
（炭酸化処理時間）にも特別な制約はないが、目安とし
ては炭酸ガス（ＣＯ₂）の吹込量がスラグの重量の３％
以上となる時点、すなわち、ガス量に換算すると材料１
ｔ当たり１５ｍ³以上の炭酸ガス（ＣＯ₂）が供給される
までガス吹き込みを行うことが好ましい。

【００４９】原料充填層に吹き込まれる炭酸ガスまたは
炭酸ガス含有ガスは常温でよいが、ガスが常温よりも高
温であればそれだけ反応性が高まるため有利である。但
し、ガスの温度が過剰に高いと原料充填層の水分を乾燥
させたり、或いはＣａＣＯ₃がＣａＯとＣＯ₂に分解し、
またＭｇＣＯ₃もＭｇＯとＣＯ₂に分解してしまうため、
高温ガスを用いる場合でもこのような分解を生じない程
度の温度のガス（通常、水の沸点以下）を用いる必要が
ある。また、原料充填層内に炭酸ガスを供給するに当た
っては、炭酸ガスを一旦水中に吹き込んでＨ₂Ｏを飽和
させた後、積み山または充填層に吹き込むようにするこ
とにより、スラグの乾燥を防止して炭酸化反応を促進さ
せることができる。

【００５０】次に、上記のような石材を用いた本発明の
藻場増殖促進型漁礁の詳細を、その実施形態とともに説
明する。本発明の藻場増殖促進型漁礁は、上記石材を藻
類が生育可能な浅海域の海中に設置することで構成され
る。藻類が生育可能な浅海域は、通常、ある程度の日照
量が得られる比較的水深の浅い海域であり、このような
浅海域に存在する藻礁には大型藻類が繁殖するととも
に、通常の魚類をはじめとして、アワビ、サザエ、ウ
ニ、ナマコ等が生息する生態系が存在する。本発明はこ
のような生態系を定着させるため上記の石材により漁礁
を構成する。

【００５１】この漁礁は、通常、複数個の石材を任意に
積み上げることにより構成されるが、魚類や他の動物の
棲家を提供するため、なるべく石材と石材との間に空間
ができるように積み上げることが好ましい。図４および
図５はその一例を示すものであり、図１および図２に示
すようなブロック状の石材ａを山状に規則的に積み上げ
たものである。また、図５は図３に示すような細長い石
材ｂ（この石材の場合には、貫通孔が設けられている）
をランダムに積み上げたものである。いずれの場合に
も、石材と石材との間に空間Ｓが形成されている。

【００５２】また、図６および図７、図８および図９
は、ブロック状の石材ａを山状に規則的に積み上げた場
合の他の例を示しており、このように石材の積み上げ形
態は任意である。本発明の藻場増殖促進型漁礁は、石材
を金属製構造物に固定しまたは金属製籠内に設置するこ
とにより構成してもよい。

【００５３】このような本発明の藻場増殖促進型漁礁
は、原料であるスラグ等を炭酸固化させた石材を用いて
いるため、コンクリート漁礁のように海水のｐＨを上昇
させる恐れは全くなく、したがって、海中の動植物にと
って好適な生存環境を提供する。しかも、先に述べたよ
うに石材そのものが海藻類の着生、成育、繁殖に好適な
ものであるため、沿岸岩礁部と同様の動植物の生態系を
定着させることができる。

【００５４】

【実施例】本発明で使用する石材の藻類の着生、成育に
対する効果を確認するため、以下のような試験を行っ
た。スラグ粒子の最大粒度が約３０ｍｍで、且つ粒度５
ｍｍ以下のスラグ粒子の割合が約７０重量％である粒度
分布をもつ転炉スラグ粉（地金回収して生じた、小塊状
スラグを含むスラグ、鉄分含有率：１２重量％）を、幅
４ｍ×奥行６ｍのピット内に高さ１．５ｍに山積みして
適度に締め固めた後、ピットを密閉し、炭酸ガスを供給
量５０Ｎｍ³／ｈｒの割合で３日間吹込み、スラグを炭
酸固化させた。この炭酸固化したスラグを重機により砕
いて分割し、漁礁用石材としてサイズが略１．０ｍ〜
１．５ｍの塊状石材を得た。

【００５５】比較例として、１．５ｍ×１．５ｍ×１．
５ｍのサイズの型枠内にモルタルを流し込み、硬化後の
コンクリートブロックをブレーカー（削岩機）により２
分割し、破砕面を有する漁礁用石材を得た。天然藻場の
近くの水深４ｍの海底を試験的な藻場造成場所に選定
し、上記本発明例の石材１５個と比較例の石材２０個
を、それぞれ直径約１０ｍの範囲に沈設した。なお、比
較例の石材はその破砕面を上面にして沈設した。この石
材沈設の時期としては、海中の沈降物が海藻類の胞子等
の付着前に石材表面を覆ってしまわないようにするた
め、天然藻場の海藻類から胞子が放出される直前の時期
を選んだ。

【００５６】この石材沈設場所を約１年後に調査した結
果、いずれの石材にも海藻類が着生し、生育しているこ
とが確認されたが、坪刈調査により海藻類の生育量を調
べた結果、比較例の石材では湿重量：９５６ｇ／ｍ²、
本発明例の石材では湿重量：１１２１ｇ／ｍ²であり、
本発明例の石材の方が海藻類の着生率、生育性が良好で
あることが確認された。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の藻場増殖促進
型漁礁によれば、本来の沿岸岩礁部に存在する生態系全
体に有用な環境を提供し、これにより天然の岩礁や藻場
に存在するような生態系を定着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の藻場増殖促進型漁礁に使用される石材
の一例を示す側面図

【図２】図１に示す石材の平面図

【図３】本発明の藻場増殖促進型漁礁に使用される石材
の他の例を示す斜視図

【図４】本発明の藻場増殖促進型漁礁の一実施形態を示
す側面図

【図５】本発明の藻場増殖促進型漁礁の他の実施形態を
示す側面図

【図６】本発明の藻場増殖促進型漁礁の他の実施形態を
示す平面図

【図７】図６に示す藻場増殖促進型漁礁の側面図

【図８】本発明の藻場増殖促進型漁礁の他の実施形態を
示す側面図

【図９】図８に示す藻場増殖促進型漁礁の側面図

【符号の説明】

ａ，ｂ…石材、ｘ…凹部、ｙ…貫通孔、ｚ…空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤誠東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者中島廣久東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者田辺治良東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 2B003 AA01 BB01 BB02 BB03 BB07 CC05 DD01 DD02 DD04 EE01 EE03 EE04 4G012 JD01 JD02 JE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主
原料とする石材であって、主原料である粉状および／ま
たは粒状のスラグを、主としてスラグ中に含まれるＣａ
Ｏの炭酸化反応で生成させたＣａＣＯ₃をバインダーと
して固結させた石材を、藻類が生育可能な浅海域の海中
に設置することで構成したことを特徴とする藻場増殖促
進型漁礁。
【請求項２】ＣａＯ含有廃材および／または鉄鋼製造
プロセスで発生したスラグを主原料とする石材であっ
て、主原料である粉状および／または粒状のスラグ、粉
状および／または粒状のＣａＯ含有廃材の中から選ばれ
る１種以上の石材原料を、主として主原料中に含まれる
ＣａＯの炭酸化反応で生成させたＣａＣＯ₃をバインダ
ーとして固結させた石材を、藻類が生育可能な浅海域の
海中に設置することで構成したことを特徴とする藻場増
殖促進型漁礁。
【請求項３】複数個の石材を任意に積み上げることに
より構成したことを特徴とする請求項１または２に記載
の藻場増殖促進型漁礁。
【請求項４】石材が定形体であり、その複数個を石材
間の少なくとも一部に空間が形成されるように規則的に
積み上げて構成したことを特徴とする請求項３に記載の
藻場増殖促進型漁礁。
【請求項５】石材を金属製構造物に固定しまたは金属
製籠内に設置したことを特徴とする請求項１または２に
記載の藻場増殖促進型漁礁。
【請求項６】石材が凹部または貫通孔を有することを
特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の藻場
増殖促進型漁礁。
【請求項７】石材の内部に補強材が配されていること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記載
の藻場増殖促進型漁礁。
【請求項８】石材中に、金属鉄、酸化鉄、可溶性シリ
カ、未炭酸化カルシウムの中から選ばれる１種以上が含
まれていることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６または７に記載の藻場増殖促進型漁礁。