JP2000212564A - 海底土質改良材及び海底土質改良方法 - Google Patents

海底土質改良材及び海底土質改良方法

Info

Publication number
JP2000212564A
JP2000212564A JP1784499A JP1784499A JP2000212564A JP 2000212564 A JP2000212564 A JP 2000212564A JP 1784499 A JP1784499 A JP 1784499A JP 1784499 A JP1784499 A JP 1784499A JP 2000212564 A JP2000212564 A JP 2000212564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sea bottom
seabed
portland cement
raw material
cement clinker
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.)
Pending
Application number
JP1784499A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Asaumi
順治 浅海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP1784499A priority Critical patent/JP2000212564A/ja
Publication of JP2000212564A publication Critical patent/JP2000212564A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/02Portland cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00732Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/74Underwater applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海底の土壌を改質し、赤潮、青潮の両方の発
生を抑制すると共に、環境のスモーキング、急激なアル
カリ化等による環境への悪影響を与えない、また効果が
長期的に持続し、一時的、緊急的にではなく長期的に赤
潮、青潮の発生を防止する方法を提供すること。 【解決手段】 ポルトランドセメントクリンカ原料混合
物を800〜1100℃で加熱して得られる加熱処理物を含有
する海底土質改良材。前記加熱処理物が、ポルトランド
セメントクリンカ原料混合物をサスペンションプレヒー
タ付きセメント焼成キルンで焼成してなるポルトランド
セメントクリンカ製造工程におけるサスペンションプレ
ヒータより分取されたセメント中間工程品である。海底
から浚渫した泥土に前記海底土質改良材を混合し、固化
させて海底に埋め戻す海底土質改良方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤潮、青潮の発生
を抑止し、養殖漁場などへの被害を防止する海底土質改
良材及び海底土質改良方法に関する。
【0002】
【従来の技術】海底に堆積した有機物は、細菌によって
酸化分解され、低層水の酸素を消費すると共に、一部栄
養塩として溶出するので、海水中の栄養塩濃度をさらに
高め、COD(化学的酸素要求量)を増加させる。この
状態は夏季高温のもとで特に活発となり、CODが10
ppm近くになると、気象条件により植物プランクトン
が海水表層近くで赤一色になるほど増殖する現象を「赤
潮」という。「赤潮」が発生すると主として毛藻類のプ
ランクトンが魚のえらに詰まり、魚が窒息しする。一
方、数メートル以上の深い海底では夏期における温度差
で上下水の対流のない状態(成層期)には表面からの酸
素の補給もないので無酸素状態になり、普通の生物は住
めなくなり、逆に硫酸還元菌のような嫌気性菌の活動が
活発になる。硫酸還元菌は海水中の硫酸塩を還元して硫
化水素を発生させる。このような海域で沖に向かって風
が吹くと海底付近の硫化水素を含む無酸素水塊が浮上し
て、硫化水素の一部は酸素に触れて、硫黄細菌により微
粒状硫黄となり、海がミルク状を呈する「青潮」にな
る。このような「青潮」が発生すると全ての魚介類が死
滅するので被害は極めて大きくなる。
【0003】従来赤潮を防止する方法として特開昭53
−72362号公報にはゼオライト、モンモリロナイト
を主成分とする凝灰岩、酸性白土のような鉱物の粉末を
赤潮が発生したりあるいは汚染した海水表面に散布し、
海水表層部のプランクトンを吸着して海底に沈降させる
赤潮の除去方法が提案されている。また特開平4−14
8631号公報には炭酸カルシウムの微粒子を水面に散
布し、プランクトンを微細粒子にて被覆し、緊急的に赤
潮の発生を防止する方法および炭酸カルシウムを海底に
敷設し、シストの発芽を防止する赤潮の発生および増殖
防止方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】プランクトンは低温条
件では海底の泥の中に眠っており、この細胞の状態はシ
ストと呼ばれ植物の種の状態と似ており、水温が上昇す
れば(具体的には春から夏になれば)シストが発芽して
栄養細胞となり、海中に浮遊し、分裂を繰り返しながら
増殖して行く。前記の従来の方法では、海水中のプラン
クトンをある程度吸着除去できるが海底の泥中のプラン
クトンを除去することができないので一時的には効果が
あるが抜本的解決にはならない。また、海上散布された
生石灰は海中で消石灰となり海水を懸濁させスモーキン
グと呼ばれる現象を起こし、環境に影響を及ぼす。さら
に消石灰は海底表面に沈殿し、アルカリ化が急激に起こ
るため環境に対する負荷が懸念される。
【0005】従って本発明が解決しようとする課題は、
海底の土壌を改質し、赤潮、青潮の両方の発生を抑制す
ると共に、環境のスモーキング、急激なアルカリ化等に
よる環境への悪影響を与えない、また効果が長期的に持
続し、一時的、緊急的にではなく長期的に赤潮、青潮の
発生を防止する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究の結果、ポルトランドセメントク
リンカ原料混合物を特定の温度で加熱して得られる加熱
処理物が、生石灰(CaO)を多量に含み、生石灰は水
分を吸って消石灰(Ca(OH)2)となり二酸化炭素
と反応して、炭酸カルシウムに変化する過程で硬化し、
逆に水中では徐々に溶けて消石灰となる性質を利用して
海底の土壌を固化することによって、プランクトンの異
常増殖を防止し、赤潮、青潮の発生を防止できる知見を
得て本発明を完成した。即ち本発明は、ポルトランドセ
メントクリンカ原料混合物を800〜1100℃で加熱して得
られる加熱処理物を含有することを特徴とする海底土質
改良材(請求項1)である。また本発明は、前記加熱処
理物が、ポルトランドセメントクリンカ原料混合物をサ
スペンションプレヒータ付きセメント焼成キルンで焼成
してなるポルトランドセメントクリンカ製造工程におけ
るサスペンションプレヒータより分取されたセメント中
間工程品である請求項1記載の海底土質改良材(請求項
2)である。さらに本発明は、前記海底土質改良材を海
底から浚渫した浚渫泥土に混合し、固化させて海底に埋
め戻すことを特徴とする海底土質改良方法(請求項3)
である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示
し、詳細に本発明の海底土質改良材及び該改良材を用い
る海底土質改良方法を説明する。本発明の海底土質改良
材は、ポルトランドセメントクリンカ原料混合物を800
〜1100℃で加熱して得られる加熱処理物を含有するもの
である。ポルトランドセメントクリンカ原料混合物は、
石灰石、粘土、珪石、酸化鉄等を含むものであり、該原
料混合物を前記温度で加熱することにより、生石灰を豊
富に含み且つ珪酸も多量に含有する加熱処理物が得られ
る。加熱温度が800℃未満であれば、石灰石の脱炭酸化
が進まず生石灰の含有量が低下するので好ましくない。
一方、加熱温度が1100℃を超えると、カルシウムシリケ
ートやフェライト相等の生成が大きくなり、生石灰や珪
酸の量が少なくなるのでやはり好ましくない。
【0008】前記加熱処理物は、ポルトランドセメント
クリンカ原料混合物を所定温度で加熱したものであれ
ば、特に限定するものではないが、安価且つ製造容易で
あることから、ポルトランドセメントクリンカ原料混合
物をサスペンションプレヒータ付きセメント焼成キルン
で焼成してなるポルトランドセメントクリンカ製造工程
におけるサスペンションプレヒータより分取されたセメ
ント中間工程品であることが好ましいものである。ポル
トランドセメントクリンカの製造は原料工程、焼成工程
に大別される。原料工程は石灰石、粘土、珪石、酸化鉄
原料等を乾燥したうえ、適当な割合に配合、原料ミルで
微粉砕し、原料サイロで均一に混合される。次に原料サ
イロで混合された原料混合物は焼成工程に送られる。焼
成工程は原料混合物を焼成したのち、冷却し、クリンカ
とする工程である。現在ほとんどのセメント工場ではサ
スペンションプレヒータキルンを用い原料を焼成してい
る。サスペンションプレヒータキルンはロータリキルン
の前にサイクロン式プレヒータを設けたもので、このプ
レヒータは4〜5段のサイクロンを配列、連結したもの
で、原料混合物の微粉体はこれらのサイクロンを順次通
過しながら下降し、逆方向に上がってくるキルン排ガス
と熱交換して、800〜1100℃まで予熱されてからロータ
リキルンにはいる。したがって、粘土のすべてと石灰石
の一部は、プレヒータ内で熱分解し、石灰石は脱炭酸化
により以下のように生石灰が生成される。 CaCO3→CaO+CO2
【0009】最下段のサイクロンから分取された中間工
程品の成分は一例として、化学組成がSiO2 19.
0%、Al23 4.3%、Fe23 2.7%、Ca
O60.5%、MgO 1.5%となっており、生石灰
を十分に含有しその他珪酸等を含有している。また、こ
の中間工程品は平均粒径11μm程度の微粉末である。
【0010】分取される中間工程品は、前記温度範囲に
加熱されているものであれば最下段のサイクロンからに
限らず、途中のサイクロンから分取してもよく、また、
ロータリキルンに連結されたキルンにセメント原料を供
給するダクトからでもよい。
【0011】本発明における加熱処理物は、生石灰、珪
酸を多量に含有するのでセメントと同様に水硬性を有す
るが、エーライト、ビーライト等のセメント鉱物を殆ど
含有していないのでその強度は小さい。この加熱処理物
に海底から浚渫した泥土を混合し、炭酸化により固化さ
せ、再び浚渫された海底に埋め戻される。本発明の海底
土質改良材を用いて固化された海底土壌はポーラスなの
で、容易に海水が侵入し、徐々に内部から炭酸カルシウ
ムが海水中に溶け出し、 CaCO3+H2O→Ca(OH)2+CO2 となる。この時、海底から浚渫された泥土も徐々に海水
中に戻され、泥土中の有機物が細菌によって酸化分解さ
れプランクトンの栄養となる。すでに述べたように赤潮
はプランクトンの異常増殖によるものであり、夏季高温
のもとで細菌による有機物の酸化分解が特に活発にな
り、海水中の栄養濃度が高くなりプランクトンが異常に
増殖することによる。本発明の海底土質改良材により固
化された土壌は、海水中で徐々に溶け、消石灰が細菌に
よる有機物の酸化分解を促進させるので、泥土中の有機
物の分解が一年を通じて起こり、有機物の酸化分解が夏
季に急激に起こるのを防ぐ。したがって急激な海水の富
栄養化によるプランクトンの異常増殖を防止でき赤潮を
防止できると共に、海底付近の急激な酸化反応による無
酸素状態も抑制できるので、硫酸還元菌のような嫌気性
菌の活動が抑制され青潮の発生をも防止できる。
【0012】また本発明の海底土質改良材は、プランク
トンの栄養源となるリンをリン酸塩として固定化するこ
とにより、富栄養化の抑制効果もある。即ち、次の反応
によりヒドロキシアパタイトが生成し、リン酸塩の溶出
を減少させる。 5Ca2++OH-+3PO4 3-→Ca5(PO43(O
H) その他の赤潮の増殖促進物質である重金属類も石灰塩と
して海底泥土中に固定する。さらに、石灰の凝集沈殿作
用による懸濁物質の沈殿団粒化による濁り抑制効果も大
きい。
【0013】さらに、Ca(OH)2は硫酸還元菌の増
殖を抑える効果があるので、青潮の発生を抑制する効果
がある。
【0014】次に本発明の海底土質改良材を用いる海底
土質の改良方法について説明する。本発明の海底土質改
良方法は海底から浚渫したヘドロ等の浚渫泥土を陸揚げ
した後、脱水し、本発明の土質改良材と混合して、固化
させた後、海底の浚渫場所に再び埋め戻す方法である。
さらに詳細に説明すると、まず、有機物等を含有する海
底に堆積したヘドロ等の泥土を浚渫船により採取する。
次に浚渫船で採取した浚渫泥土を陸揚げし、自然乾燥に
より脱水後、セメントの中間工程品を含有する本発明の
海底土質改良材を適当な量だけ混合し、固化させる。泥
土と本発明の土質改良材の混合割合は強度を必要としな
いので任意の割合でよく、本発明の土質改良材は泥土が
固化されるに必要な量だけでよい。本発明の土質改良材
により固化された泥土を適当なサイズに分割し、再び浚
渫した海底にて埋め戻す。従来のような炭酸カルシウム
を海水面散布する赤潮の発生を防止する方法では一時
的、緊急的には赤潮の発生を防止できても根本的な解決
にはならず、死滅したプランクトンはまた海底に沈降
し、腐敗分解して窒素、リン等のプランクトンの栄養源
となる。また赤潮を防止するためには広範囲に大量の炭
酸カルシウムを散布しなければならないので、炭酸カル
シウムが海水に溶けて消石灰となり、海水を懸濁させる
と共に、急激なアルカリ化が起こり、当該海域の環境に
悪影響を及ぼす可能性がある。本発明の海底土質改良方
法はプランクトンの異常増殖の原因である泥土中の有機
物を固定化しているので、夏季の高温時にも有機物の酸
化分解反応が急激に進行せず、海水が富栄養化にならな
いので、プランクトンの異常増殖は発生せず、赤潮の発
生が防止できると共に、海底付近が急激な酸化分解反応
による無酸素状態にならないので、硫酸還元菌の活動が
抑制され、青潮の発生をも防止できる。また、本発明の
海底土質改良材により固化された海底の土壌は徐々に溶
出するので、海水を懸濁させたり、急激なアルカリ化に
より環境に負荷を与えず、さらにその効果は長期的に持
続し、長期的に赤潮、青潮の発生を防止する効果があ
る。
【0015】本発明の海底土質改良方法によると、浚渫
された泥土は自然乾燥により脱水され、本発明の海底土
質改良材と混合するだけで空気中の二酸化炭素を吸収し
て自然に固化し、特に養生等の必要がない。後は固化し
た海底泥土を浚渫場所に埋め戻すだけであり、特に特殊
な設備、機械等を必要としない。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明の海底土質改
良材は、ポルトランドセメントクリンカ原料混合物を特
定の温度で加熱して得られる加熱処理物を含有するもの
である。該加熱処理物は、ポルトランドセメントクリン
カ製造工程におけるサスペンションプレヒータから分取
することにより、安価で且つ容易に製造できるものであ
り、そのまま海底土質改良材として利用できる。さらに
本発明の海底土質改良方法は一時的にではなく、長期的
に赤潮、青潮の発生を防止し、海の環境にも悪影響を与
えない。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポルトランドセメントクリンカ原料混合
    物を800〜1100℃で加熱して得られる加熱処理物を含有
    することを特徴とする海底土質改良材。
  2. 【請求項2】 前記加熱処理物が、ポルトランドセメン
    トクリンカ原料混合物をサスペンションプレヒータ付き
    セメント焼成キルンで焼成してなるポルトランドセメン
    トクリンカ製造工程におけるサスペンションプレヒータ
    より分取されたセメント中間工程品である請求項1記載
    の海底土質改良材。
  3. 【請求項3】 海底から浚渫した泥土に請求項1又は2
    記載の海底土質改良材を混合し、固化させて海底に埋め
    戻すことを特徴とする海底土質改良方法。
JP1784499A 1999-01-27 1999-01-27 海底土質改良材及び海底土質改良方法 Pending JP2000212564A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1784499A JP2000212564A (ja) 1999-01-27 1999-01-27 海底土質改良材及び海底土質改良方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1784499A JP2000212564A (ja) 1999-01-27 1999-01-27 海底土質改良材及び海底土質改良方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000212564A true JP2000212564A (ja) 2000-08-02

Family

ID=11954992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1784499A Pending JP2000212564A (ja) 1999-01-27 1999-01-27 海底土質改良材及び海底土質改良方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000212564A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005013816A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Nichimo Co Ltd 水系環境改善維持方法
JP2005281439A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Toyo Constr Co Ltd 底質改良用団粒土、底質改良工法および水底地盤
CN111253129A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 於孝牛 海水钙质砂玄武岩纤维水泥基复合材料的制备方法
CN115749787A (zh) * 2022-11-21 2023-03-07 中国海洋大学 一种喷洒二氧化碳固化海底稀软底质的系统与方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005013816A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Nichimo Co Ltd 水系環境改善維持方法
JP2005281439A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Toyo Constr Co Ltd 底質改良用団粒土、底質改良工法および水底地盤
CN111253129A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 於孝牛 海水钙质砂玄武岩纤维水泥基复合材料的制备方法
CN115749787A (zh) * 2022-11-21 2023-03-07 中国海洋大学 一种喷洒二氧化碳固化海底稀软底质的系统与方法
CN115749787B (zh) * 2022-11-21 2023-06-23 中国海洋大学 一种喷洒二氧化碳固化海底稀软底质的系统与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4403095B2 (ja) 水域環境保全材料およびその使用方法
JP5665254B2 (ja) 海藻着生基盤用の水中沈設用水和固化体
WO2010116602A1 (ja) 浚渫窪地の埋め戻し方法
KR100836661B1 (ko) 황을 이용한 독립영양 탈질용 다공성 담체
JP4032199B2 (ja) 硝酸性窒素脱窒基質
KR101915782B1 (ko) 유기농 토양개량과 식물성장촉진을 위한 조성물
WO2000018694A1 (fr) Composition de denitrification, destinee a l'enlevement de l'azote des nitrates, et procede de production associe
KR102125872B1 (ko) 친환경 복원 식생 녹화토양 안정제
KR100220652B1 (ko) 수질 및 저질의 마그네슘 화합물계 개선제
AU2007201032A1 (en) Fly ash-based fertilizer and vegetation amendment method by fly ash-based fertilizer
JP4269086B2 (ja) 硝酸性窒素脱窒素用組成物及びその製造方法
JP2000139268A (ja) 藻場増殖促進型漁礁
JP2000212564A (ja) 海底土質改良材及び海底土質改良方法
JP2000343097A (ja) 硝酸性窒素脱窒基質及びその製造方法
JP2007075716A (ja) 炭酸固化体の水中沈設方法
KR20050103241A (ko) 제강 슬러그의 안정화 처리 방법과 안정화 제강 슬러그 및그 슬러그를 이용하는 수역 환경 보전 재료와 수역 환경보전 방법
JP4771458B2 (ja) 土壌改良工法
JP4474690B2 (ja) 水質浄化用多孔質石材及び水質浄化方法
JP3968898B2 (ja) スラグを主原料とする人工石材およびその製造方法
JP2004351306A (ja) 付着生物殻を有効活用した水質浄化材
JP5921022B2 (ja) 植物プランクトン、海草及び/又は海藻増殖用骨材及びこれを用いたセメント組成物硬化体
JP2010241653A (ja) 水域投入用製鋼スラグの製造方法
KR100477316B1 (ko) 연안바다의 저질토 및 수질 개선제
JP7364350B2 (ja) 底質の改良方法
KR20030075045A (ko) 해양수산폐기물과 산업폐기물을 이용한 함수연약토의지반개량형 고화재의 조성물 및 그 제조방법