JP2003134958A - Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag - Google Patents

Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag

Info

Publication number
JP2003134958A
JP2003134958A JP2001335381A JP2001335381A JP2003134958A JP 2003134958 A JP2003134958 A JP 2003134958A JP 2001335381 A JP2001335381 A JP 2001335381A JP 2001335381 A JP2001335381 A JP 2001335381A JP 2003134958 A JP2003134958 A JP 2003134958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slag
steel slag
absorption
phytoplankton
nutrient
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001335381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsutaka Hino
光兀 日野
Akira Taniguchi
旭 谷口
Tamiji Yamamoto
民次 山本
Masao Namikawa
雅男 南川
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.)
NIPPON TEKKO RENMEI
Original Assignee
NIPPON TEKKO RENMEI
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 NIPPON TEKKO RENMEI filed Critical NIPPON TEKKO RENMEI
Priority to JP2001335381A priority Critical patent/JP2003134958A/en
Publication of JP2003134958A publication Critical patent/JP2003134958A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grow phytoplanktons existing in the sea by eluting inorganic nutrient salts contained in granular or small lump iron and steel slag by an aqueous solution reaction, to reduce CO2 in the surface layer water of the sea and in its turn to absorb and fix CO2 in the air. SOLUTION: The actual condition survey of nutrient salts in an applied sea area is taken into account and the demand ratio of nutrient species requirement (e.g. nitrogen, phosphorus, silicon, iron) of planktons to be cultured is calculated. Components, particle size, specific gravity, or the like, of charging slag corresponding to the demand ratio are designed so that nutrient species concentration necessary for culture is secured, Diatomaceae which are liable to settle and connected to the upper food chain are proliferated, CO2 in the air is fixed, propagation of harmful planktons to cause a red tide, or the like, is controlled and the environment of water area is restored.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、赤潮等の有害な現
象を引き起こすことなく、光合成によりCO2の吸収を促
進する植物プランクトン、中でも高次生産に繋がり易い
珪藻プランクトンを増殖・培養することによってCO2
吸収を促進する方法に関し、特に、プランクトン増殖用
の栄養塩として、鉄鋼スラグ、あるいはこれと窒素塩に
富む都市廃水等を併用することにより、廃棄物の有効利
用と、海洋における基礎生産を支える植物プランクトン
の増殖による海産資源の拡大、更には、植物プランクト
ンにより吸収された有機炭素の海底への沈降によるCO2
の固定化を図り、海洋、ひいては大気中のCO2の削減によ
り地球環境の修復に寄与する技術に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to phytoplankton which promotes absorption of CO 2 by photosynthesis without causing harmful phenomena such as red tide, and in particular, by growing and culturing diatom plankton which easily leads to higher production. Regarding the method of promoting CO 2 absorption, in particular, effective use of waste and basic production in the ocean by using steel slag or its combination with municipal wastewater rich in nitrogen salt as nutrient salt for plankton breeding expansion of marine resources by phytoplankton to support, further, CO 2 by sedimentation into the seabed of organic carbon absorbed by phytoplankton
It is a technology that contributes to the restoration of the global environment by fixing CO 2 and reducing CO 2 in the ocean and eventually in the atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】海洋における藻類等の増殖に鉄鋼スラグ
を利用する技術は知られている。例えば特公昭57-24094
号公報には、製鋼スラグを型枠内に流し込んで成形し魚
礁として利用することで、製鋼スラグの酸化剤としての
作用によりメタンガスや硫化水素の発生を抑制し、更に
は鉄等の溶出によって海藻類の成長を促進することが記
載されている。また、魚礁等に用いる製鋼スラグの処理
法として、炭酸固化処理で生成したCaCO3をバインダー
として固化する方法が多数出願されている(特開平11-71
160号公報など)。
2. Description of the Related Art A technique of utilizing steel slag for propagating algae in the ocean is known. For example, Japanese Patent Publication 57-24094
In the gazette, steelmaking slag is cast into a mold and used as a fish reef to suppress the generation of methane gas and hydrogen sulfide by the action of the steelmaking slag as an oxidant. It has been described to promote the growth of species. Further, as a method for treating steelmaking slag used for fish reefs, etc., there have been many applications for a method of solidifying CaCO 3 produced by carbonation solidification treatment as a binder (JP-A-11-71).
No. 160 bulletin).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法
は、何れも鉄鋼スラグを塊状のまま、或いはブロック状
に成形して海洋に沈設し魚礁として利用するもので、植
物プランクトン、特に珪藻類の増殖を目的として、スラ
グを沿岸域や海洋に散布、懸濁させる技術は知られてい
ない。また、鉄鋼スラグには窒素が含まれておらず、栄
養素としての窒素が不足する海域に対する栄養塩バラン
スまでも配慮した増殖法は開発されていない。
However, all of these methods use steel slag in a block form or block form and deposit it in the ocean to utilize it as a fish reef. Propagation of phytoplankton, especially diatoms For the purpose, there is no known technique for spraying and suspending slag in coastal areas and the ocean. In addition, since the steel slag does not contain nitrogen, a breeding method that considers even the balance of nutrient salts in the sea area where nitrogen as a nutrient is insufficient has not been developed.

【0004】即ち鉄鋼スラグを用いた従来の方法では、
植物プランクトンに対する栄養塩を継続的かつ必要濃度
で幅広い海域に安定して供給することができない。例え
ばブロック状に成形し魚礁などとして利用する方法で
は、局所的には栄養塩濃度を高めることができても、ブ
ロックを離れた沖合では濃度が急激に減少するので、効
果を広範囲に及ぼすことはできない。こうした問題を解
決するため、広範囲の栄養塩濃度を高めるべく、適用海
域の全域にブロックを配置することも考えられるが、漁
場など海洋利用の観点や経済性の観点で実現性を欠く。
That is, in the conventional method using steel slag,
Nutrient salts for phytoplankton cannot be continuously and stably supplied to a wide range of sea areas at required concentrations. For example, in the method of forming into a block shape and using it as a fish reef, the concentration of nutrients can be increased locally, but the concentration sharply decreases offshore away from the block, so it is not possible to have a wide range of effects. Can not. In order to solve these problems, it may be possible to place blocks in the entire applicable sea area in order to increase the concentration of nutrients in a wide range, but this is not feasible from the viewpoints of marine use such as fishing grounds and economics.

【0005】また、藻類などの増殖に必要な栄養塩とい
う観点からすると、各海域では、温度や海流、その他の
条件によって栄養塩類の組成と濃度に大きな違いがあ
り、窒素塩は豊富に存在するが鉄分が不足する海域や、
窒素塩を始めとして全ての栄養塩が不足している海域も
ある。この様に栄養塩の組成と濃度が異なる海域では、
それに対応した不足栄養塩の供給が必要となるが、例え
ば製鋼スラグの単独添加など画一的成分のみの供給で
は、適用海域に応じた不足栄養塩の補給が適切に行われ
ず、満足のいく植物プランクトン増殖が起らない。
Also, from the viewpoint of nutrient salts necessary for the growth of algae, the composition and concentration of nutrient salts differ greatly in each sea area depending on the temperature, ocean current and other conditions, and nitrogen salts are abundant. The sea area where iron is insufficient,
In some areas, all nutrients, including nitrogen salts, are deficient. In this way, in sea areas where the composition and concentration of nutrients are different,
It is necessary to supply deficient nutrient salts corresponding to that, but for example, in the case of supplying only uniform components such as the addition of steelmaking slag alone, deficient nutrient salts will not be appropriately supplied according to the applicable sea area, and a satisfactory plant Plankton growth does not occur.

【0006】また、無機質廃液の沿岸域への流入を含め
て海洋への人工的な栄養塩の供給は、一般に自然界のバ
ランスを破壊して赤潮等の異常現象を引き起こす可能性
があるので、栄養塩散布に当たっては環境破壊の面を充
分考慮しなければならない。
[0006] Further, the supply of artificial nutrient salts to the ocean, including the inflow of inorganic waste liquid into the coastal areas, may generally destroy the balance of the natural world and cause abnormal phenomena such as red tide. When applying salt, it is necessary to give due consideration to environmental aspects.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、赤潮等の異常増殖を誘発することなく、又、
pHの異常上昇を回避しつつ、特に植物プランクトン増
殖のための栄養塩を安全かつ継続的に供給する技術を開
発し、植物プランクトンのCO 2吸収作用を促進すること
により、海洋中、ひいては大気中のCO2の削減に活かすこ
とのできる方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances.
Therefore, without inducing abnormal growth such as red tide,
Increase phytoplankton especially while avoiding abnormal increase in pH
Develop technology to safely and continuously supply nutrient salts for breeding
And phytoplankton CO 2Promoting absorption
Causes CO in the ocean and eventually in the atmosphere2To reduce
It is to provide a method that can.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係るCO2吸収促進法とは、適用海域に
おける植物プランクトンに対する栄養塩実態調査結果を
基に、当該プランクトンの増殖に好適な栄養素の要求比
率を勘案し、不足分の栄養素を、当該海域への粉粒状ま
たは小塊状の鉄鋼スラグの投入もしくは散布によって補
い、当該海域に存在する植物プランクトンを増殖させて
CO2の吸収を促進するところに特徴を有している。
[Means for Solving the Problems] The CO 2 absorption promoting method according to the present invention, which has been able to solve the above problems, is suitable for the growth of plankton based on the results of a survey on the actual condition of nutrient salts for phytoplankton in the applicable sea area. In consideration of the required ratios of various nutrients, supplement the insufficient nutrients by adding or spraying powdery or granular slag steel slag to the sea area to grow phytoplankton existing in the sea area.
It is characterized by promoting the absorption of CO 2 .

【0009】本発明で使用する鉄鋼スラグとしては、高
炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、転炉スラグ、電気炉ス
ラグ、溶融還元炉スラグ、2次精錬スラグ、ステンレス
スラグなど様々のスラグが単独で或いは2種以上を適宜
組み合わせて使用できるが、好ましいのは、内部成分と
して、2CaO・SiO2に3CaO・P2O5が固溶した相、3CaO・Si
O 2、3CaO・P2O5に2CaO・SiO2が固溶した相、4CaO・P2O5
およびFeOの少なくとも1種を含むものであり、適用海
域における不足栄養塩の種類に応じて1種または2種以
上を含むものが使用される。特に本発明を外洋海域に適
用する場合、外洋の殆どは貧栄養であるため、上記選択
成分の全てを含有するものが好ましく使用される。ま
た、成分組成の異なる2種以上の鉄鋼スラグを適宜組み
合わせ、それら鉄鋼スラグから溶出する栄養素の比率
を、適用海域の要求栄養素に応じて調整することは、本
発明を実施する際の好ましい態様として推奨される。
The steel slag used in the present invention has a high
Furnace slag, hot metal pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag
Rug, smelting reduction furnace slag, secondary refining slag, stainless steel
Various slags such as slag are used individually or in appropriate combinations of two or more.
Although they can be used in combination, it is preferable that the internal component and
Then, 2CaO ・ SiO2To 3CaO ・ P2OFiveA solid solution phase, 3CaO ・ Si
O 2, 3CaO / P2OFive2CaO ・ SiO2A solid solution phase, 4CaO ・ P2OFive,
And at least one of FeO
1 or more depending on the type of undernourished salt in the region
Those including the above are used. Especially, the present invention is suitable for the open sea area.
When used, most of the open ocean is oligotrophic, so the above selection
Those containing all of the components are preferably used. Well
In addition, two or more kinds of steel slag with different composition are properly assembled.
Combined, the ratio of nutrients eluted from those steel slags
Can be adjusted according to the nutrient requirements of the applicable sea area.
Recommended as a preferred mode for carrying out the invention.

【0010】また、鉄鋼スラグには植物プランクトンに
対して必須の栄養素となる窒素分が含まれていないの
で、適用海域によっては、鉄鋼スラグと共に、都市廃水
および/または無機アンモニウム塩を栄養塩として併用
することも有効となる。
Further, since the steel slag does not contain a nitrogen component which is an essential nutrient for phytoplankton, depending on the area of application, the municipal wastewater and / or the inorganic ammonium salt may be used as a nutrient salt together with the steel slag. It is also effective to do.

【0011】また、海洋に投入乃至散布された鉄鋼スラ
グからの栄養素の溶出を適用海域の表層部で効率よく進
めるには、鉄鋼スラグの粒度および比重を調整して海水
中での沈降速度を0.01m/sec以下とするのがよい。
Further, in order to efficiently promote the elution of nutrients from the steel slag that has been thrown into or dispersed in the ocean at the surface layer of the applicable sea area, the grain size and specific gravity of the steel slag are adjusted so that the sedimentation rate in seawater is 0.01. It is better to set it to m / sec or less.

【0012】更に、上記鉄鋼スラグの直接散布に代え
て、鉄鋼スラグから植物プランクトンの増殖に有用な栄
養塩を水溶液として予め抽出し、これを適用海洋に散布
して同様の植物プランクトン増殖効果を発揮させること
も、本発明の他の実施態様に含まれる。
Further, in place of the direct spraying of the iron and steel slag, nutrient salts useful for the growth of phytoplankton are extracted in advance from the steel slag as an aqueous solution, and this is sprayed on the applicable ocean to exhibit the same phytoplankton growth effect. It is also included in other embodiments of the present invention.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明者らは前述したような課題
の下で、鉄鋼スラグを粉粒状もしくは小塊状として適用
海域に投入または散布する方法を採用すれば、鉄鋼スラ
グ中に含まれる栄養塩をより有効に活用することがで
き、改質海域の拡大とそれに伴うCO2吸収促進作用がよ
り有効に発揮されるのではないかと考え、その線に沿っ
て研究を進めた。
Under the above-mentioned problems, the inventors of the present invention adopt the method of charging or spraying steel slag in the application sea area in the form of powder or granules, and the nutrition contained in the steel slag. We thought that salt could be used more effectively and that the reformed sea area would be expanded and the CO 2 absorption promotion effect accompanying it would be exhibited more effectively, and we proceeded with research along that line.

【0014】鉄鋼スラグには主成分としてCaO、SiO2、A
l2O3が含まれており、これらのうちCaOはCa2+イオンと
なって海水中に迅速に溶解する。しかし、海水のpHがMg
(OH)2の溶解度限まで上昇すると、海水中に多量溶解し
ているMg2+イオンはMg(OH)2となって沈殿しpHの上昇が
抑制されるので、格別の問題を生じることはない。
The main components of steel slag are CaO, SiO 2 and A.
It contains l 2 O 3 , of which CaO becomes Ca 2+ ions and rapidly dissolves in seawater. However, the pH of seawater is Mg
When the solubility limit of (OH) 2 rises, Mg 2+ ions dissolved in seawater in large amounts become Mg (OH) 2 and precipitate to suppress the rise in pH, so no particular problem occurs. Absent.

【0015】また海洋への人工的な栄養塩の供給は、前
述の如く自然界のバランスを破壊して赤潮等の異常現象
を引き起こす可能性を有しているが、後述する如く鉄鋼
スラグから溶出するSiは、植物プランクトンの中でも優
先的に珪藻プランクトンの増殖を促す。当該珪藻プラン
クトンは、食物連鎖の上位へ繋がり易いため赤潮発生種
になり難く、海域の生産能を基礎から支える有益な種と
なることが確認されている。
Further, the supply of artificial nutrient salts to the ocean has a possibility of destroying the balance of the natural world and causing abnormal phenomena such as red tide as described above, but it is eluted from the steel slag as described later. Si preferentially promotes the growth of diatom plankton among phytoplankton. It has been confirmed that the diatom plankton does not easily become a red tide-generating species because it easily connects to the upper part of the food chain and is a useful species that supports the productivity of the sea area from the basics.

【0016】よって、海中に存在する植物プランクトン
の増殖に粉粒状または小塊状の鉄鋼スラグを利用し、適
用海域の栄養塩実態調査を基に、被培養プランクトンに
対する栄養種(例えば、窒素、リン、珪素、鉄等)の要
求比率を概略推算した上で、それに見合った適正成分の
鉄鋼スラグを当該適用海域に投入もしくは散布すれば、
当該スラグから溶出する上記栄養種(窒素、リン、珪
素、鉄など)の補給により当該海域には、被培養プラン
クトン、殊に植物プランクトンの増殖に適した環境、即ち
栄養バランスが与えられる。その結果、当該海域での植
物プランクトンの増殖により光合成反応が活発化し、海
水中のCO2の吸収・固定が著しく促進され、ひいては大気
中のCO2の大幅削減が可能になる。
[0016] Therefore, in order to multiply phytoplankton existing in the sea, powdery or small lumps of steel slag are used, and nutrient species (eg nitrogen, phosphorus, After roughly estimating the required ratio of (silicon, iron, etc.), if the appropriate component of steel slag is added or sprayed in the applicable sea area,
By supplementing the nutrient species (nitrogen, phosphorus, silicon, iron, etc.) eluted from the slag, the sea area is provided with an environment suitable for the growth of the plankton to be cultured, particularly phytoplankton, that is, a nutritional balance. As a result, the photosynthetic reaction is activated by the growth of phytoplankton in the sea area, the absorption and fixation of CO 2 in seawater is significantly promoted, and the CO 2 in the atmosphere can be greatly reduced.

【0017】以下、本発明の実施の形態を詳細に説明し
ていく。
The embodiments of the present invention will be described in detail below.

【0018】本発明で用いる鉄鋼スラグとしては、例え
ば高炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、転炉スラグ、電気
炉スラグ、溶融還元炉スラグ、二次精錬スラグ、ステン
レススラグなどが挙げられ、これらは単独で使用し得る
他、必要により2種以上を併用できる。そしてこれらの
鉄鋼スラグ中には、植物プランクトンの栄養塩となるリ
ン、珪素、鉄などが含まれており、栄養塩としての有効
活用が可能となる。
Examples of the iron and steel slag used in the present invention include blast furnace slag, hot metal pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag, smelting reduction furnace slag, secondary refining slag, and stainless slag. Besides being usable, two or more kinds can be used in combination, if necessary. The iron and steel slag contains phosphorus, silicon, iron, etc., which are nutrient salts of phytoplankton, and can be effectively used as nutrient salts.

【0019】しかしその鉱物形態は複雑であり、含有成
分や産出時の冷却条件によって、生成する鉱物組成は著
しく異なり、海水への栄養素の溶出速度も大きく異な
る。例えば、リンを16.9mass%含む4CaO・P2O5相からのリ
ンの溶出速度は非常に速いのに対し、リンを20.0mass%
含む3CaO・P2O5相からのリンの溶出速度と2CaO・SiO2に3C
aO・P2O5が固溶した相(リン含量2.2mass%)からのリンの
溶出速度はほぼ等しく、リンの溶出量は4CaO・P2O5相の
場合の約1/8に過ぎない。この様に、鉄鋼スラグ中にお
ける有用成分の溶出速度と溶出量は、鉄鋼スラグの鉱物
相組織に大きく左右される。
However, the mineral morphology is complicated, and the mineral composition to be produced remarkably differs depending on the contained components and the cooling conditions at the time of production, and the elution rate of nutrients into seawater also greatly differs. For example, the elution rate of phosphorus from the 4CaO / P 2 O 5 phase containing 16.9 mass% phosphorus is very fast, while the elution rate of phosphorus is 20.0 mass%.
The dissolution rate of phosphorus from the 3CaO ・ P 2 O 5 phase containing 3C and 2CaO ・ SiO 2
The elution rate of phosphorus from the aO ・ P 2 O 5 solid solution phase (phosphorus content 2.2 mass%) is almost the same, and the elution amount of phosphorus is only about 1/8 of that in the 4CaO ・ P 2 O 5 phase. . Thus, the elution rate and elution amount of useful components in iron and steel slag are greatly influenced by the mineral phase structure of the iron and steel slag.

【0020】従って本発明を実施するに当たっては、こ
れら有用成分の溶出速度と溶出量も考慮し、塩基度や酸
化度などの代表指標を用いて、鉄鋼スラグの成分や冷却
速度などをコントロールすることで、有用な成分を溶出
し易い形態に制御することが望ましい。
Therefore, in carrying out the present invention, the elution rate and elution amount of these useful components should be taken into consideration, and the components and cooling rate of the steel slag should be controlled using representative indexes such as basicity and oxidation degree. Therefore, it is desirable to control the useful components to a form that allows easy elution.

【0021】本発明では、前述の如く海域の特性、とり
わけ栄養塩の要求比率に応じて、不足栄養塩の適切な補
給を可能にする。必要な栄養塩という観点では、世界の
海洋は、温度、海流、その他の条件によって海域毎に成
分が著しく異なっており、窒素塩は豊富に存在する反
面、微量金属元素である鉄が不足する海域や、窒素塩を
はじめとして全面的に栄養塩が不足している海域もあ
る。この様な異なる条件に対しては、それに対応した栄
養塩の供給が必要であり、画一的な成分を補給するだけ
では、植物プランクトン増殖を律速する成分が適切に供
給されない事態が生じ、増殖の目的が有効に発揮されな
くなることがある。
In the present invention, as described above, it is possible to appropriately replenish the undernutrient salt according to the characteristics of the sea area, especially the required ratio of the nutrient salt. In terms of necessary nutrient salts, the oceans in the world have significantly different components depending on the temperature, ocean current, and other conditions, and while there are abundant nitrogen salts, sea areas where iron, which is a trace metal element, is insufficient. There are also sea areas where there is a total lack of nutrients including nitrogen salts. For such different conditions, it is necessary to supply nutrient salts corresponding to them, and simply supplying supplementary components may not properly supply the components that control the rate of phytoplankton growth. The purpose of may not be exerted effectively.

【0022】そこで本発明を実施する際には、上記鉄鋼
スラグの成分や有効成分の存在形態などに加えて、或い
はこれとは別に、複数銘柄の鉄鋼スラグの混合使用によ
ってリンや鉄の補給比率(溶出比率)を調整し、或いは
鉄鋼スラグでは補給することのできない窒素塩の補給手
段として、都市廃水や無機アンモニウム塩、例えば硫安
や塩化アンモニウム等の窒素塩を併用することで、海域
が必要とする適切な栄養塩バランスとなるように、不足
栄養塩を補給することが有効となる。
Therefore, in carrying out the present invention, in addition to the above-mentioned components of iron and steel slag and the form of existence of the active component, or separately from this, a mixture of a plurality of brands of iron and steel slag is mixed and used to supply phosphorus or iron. By adjusting the (elution ratio) or using a combination of municipal wastewater and inorganic ammonium salts, such as ammonium sulfate and ammonium chloride, as a nitrogen salt replenishment means that cannot be replenished with steel slag, the sea area is required. It is effective to supplement the undernourished salt so that the proper nutrient balance can be obtained.

【0023】次に栄養塩の濃度の影響をみると、プラン
クトンの増殖速度は、低濃度領域では栄養塩の濃度にほ
ぼ比例するが、必要濃度以上となると飽和状態に達し一
定値で安定する。従って、供給される鉄鋼スラグを瞬時
に溶解させて栄養塩を一時に溶出させる必要はなく、む
しろ添加海域におけるpHの異常上昇を抑制するという
観点からすると、添加した鉄鋼スラグを適切な速度で溶
解させることが望ましい。そのためには、本発明で使用
する鉄鋼スラグの粒度構成を平均粒径10mm以下にコ
ントロールするのがよく、この様な平均粒径の鉄鋼スラ
グを使用することで、当該鉄鋼スラグからの栄養塩の溶
出速度を適正に保ち、必要且つ充分な栄養塩濃度を長期
的に持続させることが望ましい。
Looking at the influence of the concentration of nutrient salt, the growth rate of plankton is almost proportional to the concentration of nutrient salt in the low concentration region, but when it exceeds the required concentration, it reaches a saturated state and stabilizes at a constant value. Therefore, it is not necessary to dissolve the supplied steel slag instantaneously to elute the nutrient salts at once, but rather from the viewpoint of suppressing an abnormal increase in pH in the added sea area, the added steel slag is dissolved at an appropriate rate. It is desirable to let For that purpose, it is preferable to control the particle size composition of the steel slag used in the present invention to an average particle size of 10 mm or less, and by using the steel slag having such an average particle size, nutrient salts from the steel slag can be removed. It is desirable to maintain an appropriate dissolution rate and maintain a necessary and sufficient nutrient concentration for a long period of time.

【0024】またpH上昇の問題については、上記粒度
構成の鉄鋼スラグを使用することでMg(OH)2によるpH
のバッファー効果が発揮され、添加海域のpHを最大で
も9.3程度以下にコントロールできる。
Regarding the problem of pH increase, the pH due to Mg (OH) 2 is increased by using the steel slag having the above grain size constitution.
The buffer effect of is exerted, and the pH of the added sea area can be controlled to a maximum of about 9.3 or less.

【0025】上記鉄鋼スラグからの栄養塩の溶出を継続
して安定に行うには、粒度や比重を適切に管理し、海面
での長期浮遊、短時間の沈降を抑えることが有効であ
り、好ましくは、通常は見掛け比重が2.5〜3程度で
ある鉄鋼スラグに対し、空隙含有処理や多孔質化処理な
どを施すことで見掛け比重を1.5程度以下に低下さ
せ、海水中での沈降速度を0.01m/sec以下にすることが
望ましい。更に、前述した如く複数銘柄品のスラグを併
用する場合は、その一部が海面浮遊することで迅速に溶
解してしまうこともあるので、必要によりスラグ表面に
撥水処理を施し、栄養塩の溶出速度をコントロールする
ことも有効である。
In order to continuously and stably elute the nutrient salt from the iron and steel slag, it is effective to appropriately control the particle size and specific gravity, and to suppress long-term floating on the sea surface and short-term sedimentation, which is preferable. Is a steel slag with an apparent specific gravity of about 2.5 to 3, which is reduced in the apparent specific gravity to about 1.5 or less by subjecting it to void-containing treatment or porosification treatment to settle in seawater. It is desirable to set the speed to 0.01 m / sec or less. Furthermore, as mentioned above, when using multiple brands of slag together, some of them may dissolve quickly due to floating on the sea surface. It is also effective to control the elution rate.

【0026】なお上記では、転炉スラグを粉粒状または
小塊状で海洋へ投入もしくは散布する場合について説明
してきたが、同様の効果を得ることのできる他の方法と
して、鉄鋼スラグから植物プランクトン増殖用の栄養塩
を水溶液として予め抽出し、これを適用海域に散布する
ことも可能である。この場合は、抽出に用いる鉄鋼スラ
グの種類や銘柄を適宜選択することによって、抽出液中
の栄養塩の含有比率が適用海域における不足栄養塩の補
給に適した栄養塩比率となるように調整すればよく、或
いは当該抽出液を窒素塩となる都市廃水と適当な比率で
混合して投入もしくは散布することも有効となる。
In the above description, the case where the converter slag is put into the ocean in the form of powder or small particles or sprinkled into the ocean has been explained, but as another method that can obtain the same effect, it is possible to grow phytoplankton from steel slag. It is also possible to preliminarily extract the nutrient salt of as an aqueous solution and spray this on the applicable sea area. In this case, by appropriately selecting the type and brand of steel slag used for extraction, the content ratio of nutrient salts in the extract should be adjusted to be a nutrient salt ratio suitable for supplementation of insufficient nutrient salts in the applicable sea area. Alternatively, it is also effective to mix the extract with the municipal wastewater that becomes nitrogen salt in an appropriate ratio and to add or spray the mixture.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実験例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実験例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更して実施することも可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に包含される。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following experimental examples. However, the present invention is not limited by the following experimental examples, and may be appropriately applied within the scope of the above and the following points. Modifications can be made, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

【0028】実験例 まず、人工海水を用いて、製鋼スラグから栄養塩(P、S
i)や必要とされる微量金属元素(Fe)がどの程度溶出す
るか、その溶出特性の把握を行った。使用した製鋼スラ
グの組成を表1に、また各スラグからのP、Si、Feの溶
出挙動を図1〜図3に示す。なお実験条件としては、
0.5リットルの人工海水に、270メッシュ以下に微
細化したスラグ粉末試料を1g投入して攪拌した後、常
温(20℃)で30日間放置し、この間に所定日数ごと
に供試海水を採取してP、Si、Feの濃度変化を観察し
た。
Experimental Example First, using artificial seawater, nutrient salts (P, S
The elution characteristics of i) and the required trace metal element (Fe) elution were determined. The composition of the steelmaking slag used is shown in Table 1, and the elution behavior of P, Si, and Fe from each slag is shown in FIGS. The experimental conditions are:
1 g of a slag powder sample of 270 mesh or smaller was added to 0.5 liters of artificial seawater, stirred, and left at room temperature (20 ° C) for 30 days, during which sample seawater was collected every predetermined number of days. Then, changes in the concentrations of P, Si and Fe were observed.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】図1〜3からも明らかなように、製鋼スラ
グの種類(成分組成)によってP、Si、Feの溶出濃度は
かなり異なるが、この図に示された各元素の溶出濃度
は、深層水の栄養塩濃度に比べると充分に高く、製鋼ス
ラグから充分な濃度の栄養素を供給し得ることが分か
る。
As is clear from FIGS. 1 to 3, the elution concentrations of P, Si and Fe differ considerably depending on the type (composition of components) of the steelmaking slag. It can be seen that the nutrient concentration of water is sufficiently higher than that of water and a sufficient concentration of nutrients can be supplied from the steelmaking slag.

【0031】また、結晶相の違いによる栄養塩溶出速度
を把握するため、製鋼スラグ中の代表的な化合物の一つ
であるリンを16.9mass%含む4CaO・P2O5相、リンを20.0
mass%含む3CaO・P2O5相、2CaO・SiO2に3CaO・P2O5が固溶
した鉱物相(リン含量2.2mass%)を使用し、各々につい
てリンの溶出速度を調べた。なお実験法は上記方法と同
じとした。
Further, in order to grasp the nutrient salt elution rate due to the difference in crystal phase, 4CaO · P 2 O 5 phase containing 16.9 mass% of phosphorus, which is one of the typical compounds in steelmaking slag, and 20.0% of phosphorus.
3CaO · P 2 O 5 phase containing mass% and a mineral phase (phosphorus content 2.2 mass%) in which 3CaO · P 2 O 5 was solid-solved in 2CaO · SiO 2 were used, and the elution rate of phosphorus was examined for each. The experimental method was the same as the above method.

【0032】結果は図4に示す通りであり、4CaO・P2O5
相からのリンの溶出が最も速く且つ多いのに対し、3C
aO・P2O5相と、2CaO・SiO2に3CaO・P2O5が固溶した相
からのリンの溶出は同程度で、何れも4CaO・P2O5相か
らの溶出に比べると遅く且つ少ない。
The results are shown in FIG. 4, and 4CaO.P 2 O 5
Elution of phosphorus from the phase is the fastest and most, whereas 3C
The elution of phosphorus from the aO ・ P 2 O 5 phase and the phase in which 3CaO ・ P 2 O 5 was solid-solved in 2CaO ・ SiO 2 was similar, and both were compared with the elution from the 4CaO ・ P 2 O 5 phase. Slow and few.

【0033】このことから、リンを効率良く溶出させる
には、4CaO・P2O5相が晶出した製鋼スラグが最も有効で
あり、またリン含量の少ない製鋼スラグの場合は、2CaO
・SiO 2に3CaO・P2O5が固溶した鉱物相を晶出したスラグも
有効であることが分かる。
From this, phosphorus is efficiently eluted.
Has 4CaO ・ P2OFiveSteelmaking slag with crystallized phases is the most effective
Yes, and 2CaO for steelmaking slag with low phosphorus content
・ SiO 2To 3CaO ・ P2OFiveThe slag that crystallized the mineral phase in which
It turns out to be effective.

【0034】またSiの溶出について実験を行ったとこ
ろ、3CaO・2SiO2やCaO・SiO2が鉱物相として存在していて
もSiの海水中への溶出は起こり難いが、3CaO・SiO2や2Ca
O・SiO2が製鋼スラグ中に存在する状態で添加した場合
は、Siが容易に海水中へ溶出することが確認された。
Further, when an experiment was conducted on the elution of Si, even if 3CaO.2SiO 2 or CaO.SiO 2 exist as a mineral phase, the elution of Si into seawater is difficult to occur, but 3CaO.SiO 2 or 2Ca
It was confirmed that Si was easily dissolved in seawater when O · SiO 2 was added in the steelmaking slag.

【0035】次に植物プランクトンの増殖に及ぼす鉄鋼
スラグの効果を確認するため、仙台新港の海水5リット
ルを採取し、これに植物プランクトンの栄養塩として平
均粒径5〜20μmに粉砕した製鋼スラグ(P、Si、Feを
含む)を1リットル当たり0〜200mgと都市廃水(窒
素塩を含む)を0〜40容量%まで添加し、クロロフィ
ルaの蛍光を測定することによって植物プランクトンの
増殖量を定量した。
Next, in order to confirm the effect of the steel slag on the growth of phytoplankton, 5 liters of seawater from Sendai New Port was sampled, and steelmaking slag was crushed to have an average particle size of 5 to 20 μm as nutrient salts of phytoplankton. Quantification of phytoplankton growth by adding 0 to 200 mg of P, Si and Fe per liter and 0 to 40% by volume of municipal wastewater (including nitrogen salts) and measuring the fluorescence of chlorophyll a. did.

【0036】尚、この実験で用いた脱リンスラグは、前
記表1に示した全スラグについて行ったものであり、脱
炭スラグの主たる含有成分は下記の通りである。
The dephosphorization slag used in this experiment was performed on all the slags shown in Table 1 above, and the main components of the decarburization slag are as follows.

【0037】脱炭スラグ組成(質量%) SiO2:13.8%、CaO:44.3%、Al23:1.5%、
MgO:6.4%、MnO:5.3%、T−Fe:17.5%。
Decarburized slag composition (mass%) SiO 2 : 13.8%, CaO: 44.3%, Al 2 O 3 : 1.5%,
MgO: 6.4%, MnO: 5.3%, T-Fe: 17.5%.

【0038】結果は図5に示す通りであり、窒素塩とし
て都市廃水だけを添加しても植物プランクトンの増殖量
は変化しないが、これにスラグを20mg/l、200mg/l添加
すると増殖量は大幅に増大しており、スラグを併用する
ことで、都市廃水由来の窒素塩による植物プランクトン
の増殖が著しく促進されることを確認できる。
The results are as shown in FIG. 5. The growth of phytoplankton does not change even if only urban wastewater is added as the nitrogen salt. However, when slag is added thereto in an amount of 20 mg / l or 200 mg / l, the growth does not increase. It has been significantly increased, and it can be confirmed that the combined use of slag significantly promotes the growth of phytoplankton by nitrogen salts derived from municipal wastewater.

【0039】更に、各海水の特性に及ぼす鉄鋼スラグの
添加効果を把握するため、三陸海域に形成される暖水塊
(黒潮続流の一部がちぎれて北方へ移動したもの)と、当
該暖水塊の周辺部で、海面より5mの深さ位置から実験
試水を夫々0.9〜1.0リットル採取し、同様の植物
プランクトン増殖実験を行った。なお、暖水塊は貧栄養
な黒潮の特徴を反映して全ての栄養塩が欠乏しており、
その周辺部は鉄以外の栄養塩が比較的豊富に含有されて
いる例である。
Furthermore, in order to understand the effect of addition of steel slag on the characteristics of each seawater, the warm water mass formed in the Sanriku sea area
(A part of the Kuroshio Extension was broken and moved to the north), and 0.9-1.0 liters of the experimental sample water were collected from a depth of 5 m from the sea surface in the peripheral part of the warm water mass. A similar phytoplankton growth experiment was performed. It should be noted that the warm water mass lacks all nutrient salts, reflecting the characteristics of the oligotrophic Kuroshio,
The peripheral portion is an example in which nutrient salts other than iron are relatively rich in content.

【0040】暖水塊0.9リットルに、製鋼スラグから
の溶出液0〜80mlと、都市廃水の代替としてアンモ
ニア水0〜4μM(マイクロモル)を各々単独で添加し
た場合の結果を図6、図7に示す。これらの図からも明
らかなように、スラグ単独添加では増殖効果があまり認
められない(図6)。一方アンモニア水については、添
加量を増やすことで増殖効果が若干向上しており、この
ことから、本海域は窒素律速(窒素不足)であることが
分かる。
The results obtained when 0 to 80 ml of the eluate from the steelmaking slag and 0 to 4 μM (micromoles) of ammonia water as a substitute for the municipal waste water were individually added to 0.9 liters of warm water mass are shown in FIG. It shows in FIG. As is clear from these figures, the addition of slag alone does not have a proliferative effect (FIG. 6). On the other hand, for ammonia water, the proliferative effect was slightly improved by increasing the amount of addition, which indicates that the sea area is nitrogen-limited (lack of nitrogen).

【0041】一方、鉄律速(鉄不足)となっている暖水
塊周辺部の海水0.9リットル当たり0〜80mlのス
ラグ溶出液(Fe含量:約7〜30μg/リットル)を
添加し、同様に植物プランクトン増殖実験を行ったとこ
ろ、図8に示す如く、鉄を多量に含む製鋼スラグ溶出液
の添加効果が顕著に表われることが確認された。
On the other hand, 0 to 80 ml of slag eluate (Fe content: about 7 to 30 μg / liter) was added to 0.9 liters of seawater around the warm water mass that was iron-limited (iron deficiency), and the same. When a phytoplankton breeding experiment was carried out, it was confirmed that, as shown in FIG. 8, the effect of adding the steelmaking slag eluate containing a large amount of iron was remarkable.

【0042】これらの結果から、各海水の特性に応じ
て、適切な栄養塩を供給できるように鉄鋼スラグを選定
し、また海水に窒素塩が不足している場合には、都市廃
水を複合添加することで、植物プランクトンに対して高
い増殖効果が発揮されることを確認できる。
From these results, steel slag is selected so as to be able to supply an appropriate nutrient salt according to the characteristics of each seawater, and when the seawater is deficient in nitrogen salt, urban wastewater is added in combination. By doing so, it can be confirmed that a high proliferative effect is exerted on phytoplankton.

【0043】ところで海洋において、光が到達して植物
プランクトンによる光合成が行われる深さは、状況によ
って種々異なるが、一般的には100m程度と考えられてい
る。従って、スラグがこの深さ域を沈降して行く間に栄
養塩が十分に溶出することが望ましい。そこで、栄養塩
の溶出を考慮した拡散シミュレーションによって好適沈
降速度を調べたところ、沈降速度を0.01m/sec以下にす
れば、光が到達する深さ域までの沈降過程で栄養塩が十
分に溶出することが確認された。
By the way, in the ocean, the depth at which light reaches and photosynthesizes by phytoplankton varies depending on the situation, but it is generally considered to be about 100 m. Therefore, it is desirable that the nutrient salts be sufficiently eluted while the slag is settling in this depth range. Therefore, when we examined the preferred sedimentation velocity by diffusion simulation that considered the elution of nutrients, if the sedimentation velocity was set to 0.01m / sec or less, the nutrients were sufficiently eluted during the sedimentation process up to the depth where light reached. It was confirmed to do.

【0044】また、鉄鋼スラグの見掛け比重を海水より
小さくし、浮遊状態で栄養塩を連続的に溶出させること
も可能であり、見掛け比重が0.5〜0.9程度のスラグの製
造も可能である。このような見かけ比重の小さい鉄鋼ス
ラグとしては、中空状もしくは独立気泡を内包する球形
のスラグであり、その代表的な特性を例示すると下記の
通りである。
Further, it is possible to make the apparent specific gravity of the steel slag smaller than that of seawater and continuously elute the nutrient salts in a floating state, and it is also possible to produce a slag having an apparent specific gravity of about 0.5 to 0.9. Such a steel slag having a small apparent specific gravity is a hollow slag or a spherical slag containing closed cells, and its typical characteristics are as follows.

【0045】 化学組成(質量%)…CaO:48%,SiO2:43%,Al2O3:4%,F:5% 粒度構成(質量%)…425‐850μm:46%、250‐425μ
m:39%、180‐250μm:9%、150‐180μm:1.5%、100
‐150μm:3%、100μm以下:1.5% 比重…0.75−0.89
Chemical composition (mass%) ... CaO: 48%, SiO 2 : 43%, Al 2 O 3 : 4%, F: 5% Grain size composition (mass%): 425-850 μm: 46%, 250-425 μ
m: 39%, 180-250 μm: 9%, 150-180 μm: 1.5%, 100
-150μm: 3%, 100μm or less: 1.5% Specific gravity 0.75-0.89

【0046】次に、本発明の上記作用効果から、以下に
記述する数値指標を基にしてCO2吸収を試算すると、下記
の通りとなる。
Next, from the above effects of the present invention, the CO 2 absorption is calculated on the basis of the numerical indexes described below, and the results are as follows.

【0047】栄養バランスが整ったときに期待される植
物プランクトンによるCO2の最大吸収能力は、炭素換算
で2kg/m2/年、植物プランクトンの増殖に必要なCとFeの
質量比は、C:Fe=1273:0.06であると考えられている。従
って、炭素換算で2kg/m2/年のCO2吸収を達成するための
植物プランクトンの増殖に必要な鉄源の量は0.094g/m2/
年となり、当該鉄源を製鋼スラグから溶出させるのに必
要なスラグ量は1.25kg/m2/年(但し、鉄含有量:13.4%、
溶出効率:0.00056としたとき)となる。
The maximum CO 2 absorption capacity by phytoplankton expected when the nutritional balance is adjusted is 2 kg / m 2 / year in terms of carbon, and the mass ratio of C and Fe required for phytoplankton growth is C It is believed that: Fe = 1273: 0.06. Therefore, the amount of iron source necessary for the growth of phytoplankton to achieve CO 2 uptake of 2 kg / m 2 / year in terms of carbon is 0.094 g / m 2 /
The amount of slag required to elute the iron source from the steelmaking slag is 1.25 kg / m 2 / year (However, iron content: 13.4%,
Elution efficiency: 0.00056).

【0048】前記試験結果から得た代表値の一つである
上記値を用いて、以下に述べる個々の場合について効果
を見積る(各海域は鉄が律速になっている場合が多いの
で鉄を基に試算する)と、下記の通りとなる。
Using the above value, which is one of the typical values obtained from the above test results, the effect is estimated for the individual cases described below (in each sea area, iron is often the rate-determining agent, so iron-based It is as follows.

【0049】汚染した河川水の流入などによって国内沿
岸部に毎年新たに加えられる窒素は、低く見積っても36
0万トンであり、これにより栄養塩バランスが崩れるこ
とから、各地で赤潮等の被害が起こっている。しかし、
本発明を利用し沿岸海域に鉄鋼スラグを添加して栄養塩
バランスを整えれば、高次生産を支える珪藻プランクト
ンを優先的に増殖させることが可能となり、沿岸環境の
修復に寄与できる。
The amount of nitrogen newly added to the coastal areas of Japan every year due to the inflow of polluted river water is 36
The amount is 0,000 tons, which causes the nutrient salt balance to be lost, causing red tides and other damage in various places. But,
If steel slag is added to the coastal sea area to adjust the nutrient salt balance using the present invention, it becomes possible to preferentially multiply diatom plankton that supports higher-order production, which can contribute to restoration of the coastal environment.

【0050】そして、余分の窒素塩を使い切って植物プ
ランクトンに光合成をさせつつ増殖させるには、鉄の溶
出効率が0.00056のとき、約1,300万トン/年の製鋼スラ
グが必要となり(溶出効率が1のときは、7,200トン/
年の製鋼スラグが必要となる)、また所謂レッドフィー
ルド比(C:N:Fe=1273:224:0.06)を用いると、吸収可能な
炭素量は約2000万トン/年となり、国内の年間CO2排出
量の約6%に相当する。
In order to grow up while photosynthesizing phytoplankton by using up excess nitrogen salts, when the elution efficiency of iron is 0.00056, approximately 13 million tons / year of steelmaking slag is required (elution efficiency of 1 In case of, 7,200 tons /
Annual steelmaking slag is required) and the so-called redfield ratio (C: N: Fe = 1273: 224: 0.06) is used, the amount of carbon that can be absorbed is about 20 million tons / year, 2 Equivalent to about 6% of emissions.

【0051】亜寒帯北太平洋域、東部熱帯太平洋域、南
極海など、大部分の公海はいわゆるHNLC(High Nitrate
Low Chlorophyll)海域であり、栄養塩濃度は高いが植物
プランクトン生産量が少ない海域である。ここでは鉄が
植物プランクトン増殖を律速しており、10,000km2の海
域で植物プランクトンに2kg/m2/年のC固定化を達成し得
る能力を発揮させるのに必要な製鋼スラグ量は1250万ト
ン/年である。またCO 2の固定化に関しては炭素換算で2
0メガトン/年であり、これは鉄鋼業におけるCO2排出量
(97年度:炭素換算で47メガトン)の約43%に相当する量
となる。
Subarctic North Pacific, Eastern Tropical Pacific, South
Most high seas, such as the polar waters, are known as HNLC (High Nitrate).
Low Chlorophyll) sea area with high nutrient concentration but plants
It is a sea area with a small amount of plankton production. Iron here
Controls phytoplankton growth, 10,000 km2Sea of
2 kg / m for phytoplankton in the area2Can achieve C immobilization / year
The amount of steelmaking slag required to demonstrate the
Per year. Also CO 22 for carbon immobilization
0 megatons / year, which is CO in the steel industry2Emissions
(Fiscal 1997: 47 megatons of carbon equivalent) Approximately 43% of the amount
Becomes

【0052】適用海域を更に拡大すれば、固定化可能な
CO2の量は更に増大する。ちなみに、500,000km2の海域
(日本海の面積よりはるかに小さい)に本発明の技術を適
用すれば、1ギガトン/年の炭素の固定化が可能であ
り、これは国内における年間CO 2排出量の約3倍に相当す
るCO2の固定を可能にする。
If the applicable sea area is further expanded, it can be fixed.
CO2The amount of is further increased. By the way, 500,000km2Sea area
The technology of the present invention is suitable for (much smaller than the area of the Sea of Japan).
If used, it is possible to fix carbon of 1 gigatons / year.
This is the annual CO 2Equivalent to about 3 times the amount emitted
CO2Enables fixing of.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
製鉄・製鋼分野で大量に排出される鉄鋼スラグを粉粒状
または小塊状で海洋に投入もしくは散布し、当該鉄鋼ス
ラグ中に含まれる栄養塩を海洋の植物プランクトンの増
殖に有効に活用することにより、赤潮などの海洋汚染や
漁場劣化などを生じることなく、海水中、ひいては大気
中のCO2を無公害で効率よく吸収乃至固定することがで
き、地球温暖化の原因とされているCO2の低減に飛躍的
な作用効果を期待できる。
The present invention is configured as described above,
By inputting or spraying a large amount of steel slag discharged in the steelmaking and steelmaking fields into the ocean in the form of powder or granules, and effectively utilizing the nutrient salts contained in the steel slag for the growth of marine phytoplankton, CO 2 in seawater and eventually in the atmosphere can be efficiently absorbed and fixed without pollution without causing marine pollution such as red tide and deterioration of fishing grounds, reducing CO 2 which is a cause of global warming A dramatic effect can be expected.

【0054】しかも本発明では、鉄鋼製造過程で大量に
副生し殆どが廃棄物扱いされている鉄鋼スラグを有価資
源として有効に活用することができ、更には窒素塩とし
て都市廃水を利用した場合でも、鉄鋼スラグの作用でこ
れを適用海域の窒素塩として有効に活用することがで
き、都市廃水による海洋汚染も防止することができる。
Further, in the present invention, the steel slag, which is a large amount of by-product in the steel manufacturing process and is mostly treated as waste, can be effectively used as a valuable resource, and further, when the municipal wastewater is used as the nitrogen salt. However, due to the action of steel slag, it can be effectively utilized as nitrogen salt in the applicable sea area, and it is possible to prevent marine pollution due to municipal wastewater.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】製鋼スラグからのPの溶出量を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the amount of P eluted from steelmaking slag.

【図2】図2は、製鋼スラグからのSiの溶出量を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the amount of Si eluted from steelmaking slag.

【図3】製鋼スラグからのFeの溶出量を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the elution amount of Fe from steelmaking slag.

【図4】スラグ中の各鉱物相からのPの溶出挙動を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the elution behavior of P from each mineral phase in slag.

【図5】製鋼スラグ添加による植物プランクトン増殖効
果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the phytoplankton growth effect by the addition of steelmaking slag.

【図6】暖水塊にスラグを添加した場合の植物プランク
トン増殖効果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the phytoplankton growth effect when slag is added to warm water mass.

【図7】暖水塊に、都市廃水の代用としてアンモニア水
を添加した場合の植物プランクトン増殖効果を示すグラ
フである。
FIG. 7 is a graph showing the phytoplankton growth effect when ammonia water is added to the warm water mass as a substitute for urban wastewater.

【図8】暖水塊周辺にスラグ溶出液を添加した場合の植
物プランクトン増殖効果を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the phytoplankton growth effect when slag eluate is added around the warm water mass.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21C 5/54 C21C 5/54 7/00 7/00 J (72)発明者 山本 民次 広島県東広島市鏡山1−4−4 広島大学 内 (72)発明者 南川 雅男 北海道札幌市北区北10条西5丁目 北海道 大学内 Fターム(参考) 2B104 CA01 EF09 4K013 CF01 4K014 AE01 4K070 AB11 BC12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) C21C 5/54 C21C 5/54 7/00 7/00 J (72) Inventor Tamiji Yamamoto Higashihiroshima, Hiroshima Prefecture 1-4-4 Ichikagayama Hiroshima University (72) Inventor Masao Minamikawa 5th Kita-jo Nishi, Kita-ku, Sapporo-shi, Hokkaido F-term inside Hokkaido University (reference) 2B104 CA01 EF09 4K013 CF01 4K014 AE01 4K070 AB11 BC12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 適用海域における植物プランクトンに対
する栄養塩実態調査結果を基に、当該プランクトンの増
殖に好適な栄養素の要求比率を勘案し、不足分の栄養素
を、当該海域への粉粒状または小塊状の鉄鋼スラグの投
入もしくは散布によって補い、当該海域に存在する植物
プランクトンを増殖させてCO2の吸収を促進することを
特徴とする海洋でのCO2吸収促進法。
1. Based on the results of a nutritional salt fact-finding survey on phytoplankton in the applicable sea area, taking into account the required ratio of nutrients suitable for the growth of the plankton, the insufficient nutrients are provided in the form of powder or granules in the sea area. the compensated after the input or dusting of iron and steel slag, CO 2 absorption-promoting methods in the ocean, characterized in that grown phytoplankton present in the waters to facilitate the absorption of CO 2.
【請求項2】 鉄鋼スラグとして、2CaO・SiO2に3CaO・P2
O5が固溶した相、3CaO・SiO2、3CaO・P2O5に2CaO・SiO2
固溶した相、4CaO・P2O5、およびFeOの少なくとも1種を
含む鉄鋼スラグを使用する請求項1に記載のCO2吸収促
進法。
2. A steel slag containing 2CaO.SiO 2 and 3CaO.P 2
Phase O 5 is dissolved, using a steel slag containing a 3CaO · SiO 2, 3CaO · P 2 O 5 to 2CaO · phases SiO 2 is solid-solved, 4CaO · P 2 O 5, and at least one FeO The CO 2 absorption promoting method according to claim 1.
【請求項3】 成分組成の異なる2種以上の鉄鋼スラグ
の混合物を使用する請求項1または2に記載のCO2吸収
促進法。
3. The CO 2 absorption promoting method according to claim 1 or 2, wherein a mixture of two or more kinds of steel slag having different component compositions is used.
【請求項4】 鉄鋼スラグと共に、都市廃水および/ま
たは無機アンモニウム塩を栄養塩として併用する請求項
1〜3のいずれかに記載のCO2吸収促進法。
4. The CO 2 absorption promoting method according to claim 1, wherein the municipal wastewater and / or the inorganic ammonium salt is used as a nutrient salt together with the steel slag.
【請求項5】 鉄鋼スラグの粒度および比重を調整し、
海水中での沈降速度を0.01m/sec以下とする請求項1〜
4のいずれかに記載のCO2吸収促進法。
5. Adjusting the grain size and specific gravity of the steel slag,
The sedimentation velocity in seawater is 0.01 m / sec or less.
The CO 2 absorption promoting method according to any one of 4 above.
【請求項6】 鉄鋼スラグとして、高炉スラグ、溶銑予
備処理スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ、溶融還元炉
スラグ、2次精錬スラグ、ステンレススラグから選択さ
れる少なくとも1種を使用する請求項1〜5のいずれか
に記載のCO2吸収促進法。
6. The steel slag used is at least one selected from blast furnace slag, hot metal pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag, smelting reduction furnace slag, secondary refining slag, and stainless slag. The method for promoting CO 2 absorption according to any one of 1 to 5.
【請求項7】 鉄鋼スラグから植物プランクトン増殖用
の栄養塩を水溶液として抽出し、当該水溶液を植物プラ
ンクトンの栄養素として適用海洋に散布し、当該適用海
域中に存在する植物プランクトンを増殖させてCO2の吸
収を促進することを特徴とする海洋でのCO2吸収促進
法。
7. A nutrient salt for propagating phytoplankton is extracted as an aqueous solution from steel slag, and the aqueous solution is sprayed as a nutrient for phytoplankton to the applicable ocean, and the phytoplankton existing in the relevant marine area is propagated to produce CO 2 A method for promoting CO 2 absorption in the ocean, which comprises promoting absorption of CO 2 .
JP2001335381A 2001-10-31 2001-10-31 Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag Withdrawn JP2003134958A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001335381A JP2003134958A (en) 2001-10-31 2001-10-31 Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001335381A JP2003134958A (en) 2001-10-31 2001-10-31 Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003134958A true JP2003134958A (en) 2003-05-13

Family

ID=19150375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001335381A Withdrawn JP2003134958A (en) 2001-10-31 2001-10-31 Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003134958A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068732A (en) * 2004-08-06 2006-03-16 Hiroshima Univ Water area environment improving material and water area environment improving method using the same
WO2006083146A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Sang-Deuk Park Material for seawater ecosystem preservation and red-tide prevention
JP2007105676A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nippon Steel Corp Method for improving quality of water by utilizing steel slag
WO2009021269A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Ocean Nourishment Corporation Pty Limited Measurement of sequestered carbon
CN101269998B (en) * 2007-03-23 2011-06-15 宝山钢铁股份有限公司 Application of carbonatation revolving furnace steel scoria in accelerating carbonic anhydride absorption of ocean
JP2014068594A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Method for growing seagrass seedlings, transplant method thereof and method for developing seagrass bed
CN109368643A (en) * 2018-11-30 2019-02-22 华北理工大学 A method of utilizing AOD slag carbon sequestration

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068732A (en) * 2004-08-06 2006-03-16 Hiroshima Univ Water area environment improving material and water area environment improving method using the same
WO2006083146A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Sang-Deuk Park Material for seawater ecosystem preservation and red-tide prevention
JP2007105676A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nippon Steel Corp Method for improving quality of water by utilizing steel slag
CN101269998B (en) * 2007-03-23 2011-06-15 宝山钢铁股份有限公司 Application of carbonatation revolving furnace steel scoria in accelerating carbonic anhydride absorption of ocean
WO2009021269A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Ocean Nourishment Corporation Pty Limited Measurement of sequestered carbon
US8728755B2 (en) 2007-08-10 2014-05-20 Ocean Nourishment Corporation Pty Limited Measurement of sequestered carbon
AU2008286680B2 (en) * 2007-08-10 2014-07-31 Ocean Nourishment Corporation Pty Limited Measurement of sequestered carbon
EP2176657A4 (en) * 2007-08-10 2016-03-16 Ocean Nourishment Corp Pty Ltd Measurement of sequestered carbon
JP2014068594A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Method for growing seagrass seedlings, transplant method thereof and method for developing seagrass bed
CN109368643A (en) * 2018-11-30 2019-02-22 华北理工大学 A method of utilizing AOD slag carbon sequestration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4616087B2 (en) Fertilizing material and fertilizing method
US5106405A (en) Horticultural medium consisting essentially of natural zeolite particles
Marcilhac et al. Control of nitrogen behaviour by phosphate concentration during microalgal-bacterial cultivation using digestate
JP4403095B2 (en) Water environment conservation materials and methods of use
Su et al. Periphyton biofilm development and its role in nutrient cycling in paddy microcosms
JP4032199B2 (en) Nitrate nitrogen denitrification substrate
KR20010015686A (en) Method for producing an anion-exchanging mineral and use of said mineral
JP3357990B2 (en) Algal growth material and artificial reef
WO2000018694A1 (en) Denitrifying composition for removing nitrate nitrogen and process for producing the same
JP2003134958A (en) Method for promoting co2 absorption in ocean using iron and steel slag
Al Imran et al. Effects of various factors on carbonate particle growth using ureolytic bacteria
JP4954486B2 (en) Mineral supply agent for water, algal reef block and method for producing the same
JP6307921B2 (en) Comb growth promotion method
JP4945742B2 (en) Bottom quality improving material and bottom quality improving method using the same
CN102295352A (en) Method for removing nitrate nitrogen and device used in same
CN105175191A (en) Novel improvement fertilizer for sandy saline and alkaline land and preparation and application method of novel improvement fertilizer
JP4269086B2 (en) Nitrate nitrogen denitrification composition and method for producing the same
Sarkadi Effects of fertilizer on food supply
JP4985042B2 (en) Production system of nutrient composition for silicon supplementation to water area using agricultural and marine product waste and method for modifying nutrient environment of water area
JP2001047086A (en) Activation material for denitrifying nitrate nitrogen
JP3103504B2 (en) Water reforming method using steelmaking furnace slag
JP5316492B2 (en) Algae growth suppression method
KR20140022211A (en) Culturing method of microalgae for producing biodiesel by using wastewater and abandoned mine drainage
JP2003000091A (en) Humic acid feeder
JP7466119B1 (en) Iron supplement for plant and animal growth

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050104