JP2001061368A - 人工礁およびその製造方法 - Google Patents

人工礁およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機鉄を含む農水産廃棄物を有効利用した、
更にコンクリート廃材を有効利用した人工礁の提供 【構成】 少なくとも最終製品の人工礁の容積に対し2
0-30容量%の有機鉄を含む農林水産廃棄物および腐
植土層を含むコンクリート製の硬化性組成物を前記農林
水産廃棄物が発酵し、且つ前記硬化性組成物が硬化する
条件で養生して得られた多孔質および/または連続気泡
体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機栄養物質、特
に有機鉄分が、水中、例えば海水中に徐々に遊離放出さ
れるように、コンクリート硬化組成物を固化した多孔質
および/または連続気泡体からなる構造物中に混合・封
入されている、海洋生物がよく育ち、かつ前記効果を長
期にわたって発揮する特性を有する人工礁および前記人
工礁の多孔質および/または連続気泡体からなる構造を
農林水産廃棄物の発酵によるガスの発生を利用して形成
することを特徴とする前記人工礁の製造方法、好ましく
は、コンクリート廃材を配合することを特徴とする前記
人工礁およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】現在、生活廃棄物、林業、水産業、畜産業
などを含む産業廃棄物の処理の問題は、炭酸ガス排出規
制も関連して、地球に優しい処理手段の開発を余儀なく
されている。農林水産業の廃棄物(残渣も含む)も多く
は燃焼処理、埋め立て処理に頼ってきた。しかしなが
ら、他の産業廃棄物と同様に、有効利用により実質的な
廃棄物の量を減らすことの必要に迫られている。農林水
産業から出されていた廃棄物は、生物由来のものであ
り、自然環境においては、物質循環系に繰り込まれてお
り、燃焼、埋め立てといった処理は、むしろ前記自然の
物質循環系を遮断しているものである。
【0003】また一方では、海岸および海底の生物の育
成力の低下が目立ち、いわゆる磯焼けや海藻などの繁茂
しない海底などが発生しており、これを改善すべく前記
生物が繁殖し易い多孔質の構造物を海底や海岸に敷設す
るなどの工夫がなされ(例えば特開平10−8435号
公報)、更に該構造物に水中生物胞子を付着させ海藻の
繁殖を促進させることが提案されている(特開平10−
43号公報)。また、海洋生物の繁殖用構造体として、
ゴム状弾性材料に、海洋生物育成のための肥料や鉄化合
物を練り込んだ、多孔質または気泡の内壁面に海洋生物
の胞子や種子を保持させた構造体の提案もされている
(特開平8−154511号公報)。更に、人工漁礁
を、海洋生物が必要とする鉄などの金属成分を、例えば
陸上、海洋の植物の焼却灰を加えたセラミック材料から
製造することの提案もされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記農林
水産業廃棄物の有効利用を前記海岸、海底などの自然環
境の改善の人工礁と結びつけ、併せて建築廃材として放
出されるコンクリート廃材を有効に利用することを考
え、その具体的な手段を構築することを、本発明の課題
とした。また、腐植土層には、フルボ酸鉄とよばれる化
学形態の、水溶性を維持している鉄イオンが存在し、こ
れは水食作用で河川を流れ海に供給されて、海洋生物の
成育に貢献していることは知られているが、その効率的
な利用については研究されていない。そこで、前記農林
水産業廃棄物の有効利用を人工礁の製造において実現す
ることを考える際に、前記腐植土層の有効利用を図るこ
とも、本発明の課題とした。農林水産業廃棄物は、多く
のものは有機鉄分、例えばヘム、葉緑素などの有機鉄分
を含んでいるが、それらが、海洋生物の育成に有効に利
用されるには、海洋中に利用され易い形で供給される必
要がある。本発明者は、農林水産業廃棄物をコンクリー
ト硬化性組成物と組み合わせることにより人工礁を製造
することを研究している中で、前記農林水産業廃棄物
が、前記人工礁を製造する際の養生条件において発酵
し、その発酵時に発生するガスが前記有機鉄分を、海洋
中に利用され易い形で供給する多孔質および/または連
続気泡体の構造を形成できることを発見し、本発明を完
成したのである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1は、少なく
とも最終人工礁の容積に対し20-30容量%の有機鉄
を含む農林水産廃棄物および腐植土層を含むコンクリー
ト硬化性組成物を前記農林水産廃棄物が発酵し、且つ前
記硬化性組成物が硬化(ゲル化)する条件で養生して得
られた多孔質および/または連続気泡体からなる海洋生
成物の繁殖用人工礁である。好ましくは、硬化性組成物
中に10〜20容量%コンクリート廃材を配合すること
を特徴とする前記多孔質および/または連続気泡体から
なる海洋生成物の繁殖用人工礁である。本発明の第2
は、少なくとも最終製品の人工礁の容積に対し20-3
0容量%の有機鉄を含む農林水産廃棄物を加熱水中に加
えて28℃〜33℃の溶液とし、これに腐植土層および
コンクリートを加えてコンクリート硬化組成物を形成
し、これを前記温度を保持してゾル化させると共に前記
農林水産廃棄物を発酵させ腐敗可溶化物およびガスを生
成・発生させた状態で固化(ゲル化)して多孔質および
/または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁
を製造する方法。好ましくは、コンクリート組成物に金
属イオン封鎖剤および/またはオルトリン酸系化合物を
含有させアルカリを封鎖して海藻の着床を改善したもの
であることを特徴とする前記多孔質および/または連続
気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方
法であり、より好ましくは、コンクリートを加えてコン
クリート硬化組成物を形成する前に農林水産廃棄物を部
分的に発酵させて腐敗可溶化を進行させておくことを特
徴とする前記多孔質および/または連続気泡体からなる
海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法であり、更に
好ましくは、最終製品の人工礁の容積に対して10〜2
0容量%コンクリート廃材を配合することを特徴とする
前記の多孔質および/または連続気泡体からなる海洋生
成物の繁殖用人工礁を製造する方法である。
【0006】
【本発明の実施の態様】本発明を詳細に説明する。 A.本発明で利用する農林水産廃棄物としては、例え
ば、屠殺場の血液を含む排水、水産物であるホタテのウ
ロなど魚介類の残渣、農産物であるビート、ゴボウの頸
部の廃棄部、またはこれらの発酵物を挙げることができ
る。他に有機鉄分を含むものであり、発酵し得るもので
あれば使用することができ、例えば、灌木類の枝葉部
(枯れたものでもよい)、雑草など葉緑素を含んだもの
などを挙げることができる。
【0007】B.可溶性の有機鉄イオンを含む腐植土層
は、海洋生物に対して有効な有機鉄イオン(前記フルボ
酸鉄など)供給源として有用である、特に広葉樹の腐植
土層が好ましい。なお、本発明において腐食土層を用い
ることの意味は前記したとおりであるから、腐食土層の
技術的な意味には、前記可溶性の有機鉄イオン(前記フ
ルボ酸鉄など)を含む腐食土類が含まれる。例えば、砂
防ダムなどに堆積したものも植物の葉などを含むから、
浚渫によりダム底から得られるもなども、腐食土層に含
まれる。
【0008】C.コンクリート硬化性組成物としては、
種々のセメント、またはこれらにコロイダルシリカ、フ
ュームドシリカ、無定型シリカなどを混合したもの(混
合セメント)、カキの貝殻などを加えたもの、更に、ア
ルカリは海洋生物の着床、生育に好ましくないから(海
草類の発生を促す条件は、pH5.5〜8.0といわれ
ている)、これらイオンの封鎖剤やオルトリン酸系化合
物を配合したものなどを使用できる。金属イオン封鎖剤
としては、テトラポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、
トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、酸性ヘキサメタリン
酸塩、酸性ピロリン酸塩等の縮合リン酸塩類、エチレン
ジアミン四酢酸、ニトリロトリ酢酸、グルコン酸、酒石
酸またはこれらの塩類等が挙げられ、実用的には縮合リ
ン酸塩類が好ましい。また、オルトリン酸系化合物とし
ては、リン酸、リン酸塩類、酸性リン酸塩類等が挙げら
れる。コンクリート硬化組成物には、砂(細骨材)、骨
材(粗骨材)およびコンクリートの特性改善剤など通常
のコンクリートの配合成分を加えることができる。ま
た、前記骨材の少なくとも一部として、コンクリート廃
材を適宜の大きさ、例えば細骨材または粗骨材としての
大きさに破砕したものを使用できる。
【0009】D.人工礁の構造としては、製造の面から
いえば、養生が容易であり、養生中に発生するガスが処
理しやすいことが好ましい。また、人工礁の使用の面か
らすれば、海洋生物が着床し易く、海底、海岸において
安定して設置できる構造であればよい。前記使用面から
の構造としては、海中設置物として知られている、例え
ばテトラポットなど周知の構造を採用することができ
る。また、ブロックをボルトなどで機械的に接合する構
造とすることもできる。その1例を図1に示す。ここで
は海水の動きに対して安定するように、海水の圧力を受
けにくく、長さ方向および巾方向に空洞を設けてある。
また、図の説明「腐植土中の枝葉部などの木質残渣およ
び雑草類」の記載は、図2,3の人工礁表面に見えるも
のを意味する。更に「屠殺解体場の血液を含む排水およ
びホタテのウロや魚介類の残渣の溶解物でコンクリート
をゾルからゲル化」の記載は、人工礁(A.R)の作成
に用いられたものが固化の過程で封じ込められたことを
説明している。空洞(H)は、文字通り海水が流通し得
る空間を形成している構造を意味する。圧縮強度として
は、10〜20kg/cm2が好ましい。
【0010】E.孔、連続気泡により形成される空隙
は、ブロック本体の容積の13〜22%程度が好まし
く、その透水性は海水の浄化にも有用である。
【0011】
【実施例】実施例1 水産廃棄物であるホタテのウロを0.25kg用いた。
これを、水温約30℃の温水1Lに入れ約30℃を2日
間維持した。途中で撹拌し腐敗を進行させて可溶化物と
した。4Lの容積の成型用型枠に可溶化物、広葉樹林の
腐植土層0.25kg、約5cm長のクヌギの枝葉部
0.36kg、約5cm長の雑草細切部0.1kg、コ
ンクリート廃材0,5kg、白色水硬性セメント5.0
kg、川砂利0.2kgを加え、さらに約30℃の温水
を加えて4Lとし撹拌した。温度約30℃を維持しなが
らコンクリートを固化した。図2は、型枠中で養生して
人工礁を作る状態を示す。固化3日後に、得られた人工
礁の圧縮強度は14kg/cm2であり、多孔性・連続
気泡の構造物である。図3は、型枠をはずして得られた
人工礁を示す。
【0012】実施例2 前記水産廃棄物に変えて、畜産廃棄物である屠殺時に発
生する動物の血液や廃物を用いた場合。他の条件は実施
例1と同じ。得られた構造物の特性は実施例1とほぼ同
様であった。
【0013】実施例3 前記水産廃棄物に変えて、農産物であるビートの廃棄部
を用いた場合。他の条件は実施例1と同じである。得ら
れた構造物の特性は実施例1とほぼ同様であった。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の人工礁は、
廃棄物を減少させるだけでなく、海洋、海岸の海洋生物
に対して、改善された環境を作り出すことができた点で
極めて優れた作用、効果をもたすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の人工礁の構造の1例
【図2】 実施例1の、型枠中で固化(養生)して人工
礁を作っている状態
【図3】 実施例1の、型枠からはずして得られた人工
【符号の説明】
A.R 人工礁 H 空洞

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも最終製品の人工礁の容積に対
    し20-30容量%の有機鉄を含む農林水産廃棄物およ
    び腐植土層を含むコンクリート硬化性組成物を前記農林
    水産廃棄物が発酵し、且つ前記硬化性組成物が硬化する
    条件で養生して得られた多孔質および/または連続気泡
    体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁。
  2. 【請求項2】 コンクリート硬化性組成物中に10〜2
    0容量%のコンクリート廃材を配合することを特徴とす
    る請求項1に記載の多孔質および/または連続気泡体か
    らなる海洋生成物の繁殖用人工礁。
  3. 【請求項3】 少なくとも最終製品の人工礁の容積に対
    し20-30容量%の有機鉄を含む農林水産廃棄物を加
    熱水中に加えて28℃〜33℃の溶液とし、これに腐植
    土層およびコンクリートを加えてコンクリート硬化組成
    物を形成し、これを前記温度を保持してゾル化させると
    共に前記農林水産廃棄物を発酵させ腐敗可溶化物および
    ガスを生成・発生させた状態で硬化(ゲル化)して多孔
    質および/または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖
    用人工礁を製造する方法。
  4. 【請求項4】 コンクリート硬化組成物が金属イオン封
    鎖剤および/またはオルトリン酸系化合物を含有しアル
    カリを封鎖して海藻の着床を改善したものであることを
    特徴とする請求項3に記載の多孔質および/または連続
    気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方
    法。
  5. 【請求項5】 コンクリートを加える前に農林水産廃棄
    物を部分的に発酵させて腐敗可溶化を進行させておくこ
    とを特徴とする請求項3または4に記載の多孔質および
    /または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁
    を製造する方法。
  6. 【請求項6】 最終製品の人工礁の容積に対して10〜
    20容量%コンクリート廃材を配合することを特徴とす
    る請求項3、4または5に記載の多孔質および/または
    連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造す
    る方法。
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