JP2012240898A

JP2012240898A - 成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2012240898A
Application number: JP2011115169A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Watabe; 良治渡部
Original assignee: WATARYO ENGINEERING KK
Current assignee: WATARYO ENGINEERING KK
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】焼却灰、多量の泥、土砂又は土壌をリサイクルしつつ、水質浄化を図る。
【解決手段】焼却灰１、土砂２或いは泥や汚染土壌からなる原材料に、遠赤外線放射鉱物である磁鉄鉱３、石英斑石４と、カンラン石６、マグネシウム７と水９を、混合して成型することにより、セメントを使用せずに焼却灰１、土砂２などのリサイクルを図ることができる。また磁鉄鉱３、石英斑石４を設けることにより、成型したブロック状成形品を海岸や川岸に設置したとき磁鉄鉱３、石英斑石４より放射される遠赤外線の作用により水生植物の育成を促進でき、この結果水生植物、該水生植物に集められた水生動物などにより水の浄化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水生生物に適するなどの成形品の製造方法に関するものである。

従来、遠赤外線放射成分から構成される骨材を加熱する工程と、加熱された骨材と熱可塑性樹脂の粒状物とを混合して混合溶融物を得る工程と、混合溶融物を成型する工程とからなる遠赤外線放射樹脂コンクリート成形品の製造方法が知られている。

また、セメント、水、骨材からなるコンクリートにおいて、骨材の一部或いは全部を遠赤外線放射体である任意の鉱物とした雪を溶かすなどのためのコンクリートが知られている。

特開２００２−３３８３１７号公報特開２００３−１８４０１９号公報

近年、産業廃棄物として、工場の焼却炉やボイラなどから多量の焼却灰が排出されている。また河川、海の浚渫などによる泥、土砂や各種ダム等の湖に堆積した泥、土砂も大量に排出されている。さらに、放射能汚染された土壌も大量に発生している。

一方、環境問題として川、湖、海などの水の汚染が問題となっており、これを解決すべく水生生物を利用した水処理も知られている。

そこで、本発明は、焼却灰、泥、土砂又は土壌を廃棄ではなくリサイクルしつつ、水質浄化を図ることができる一石二鳥の技術を提供することを目的とする。

請求項１の発明の成形品の製造方法は、焼却灰、泥、土砂、土壌の少なくとも一つからなる原材料に、遠赤外線放射鉱物と固化剤を混合固化することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記原材料に前記遠赤外線放射鉱物を一次混合した後、前記一次混合物に前記固化剤を二次混合した後、前記二次混合物を成型、固化することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、焼却灰、泥、土砂、土壌のリサイクルが可能であり、また遠赤外線放射鉱物により成形品を河川や海などに設置したとき、水生植物の育成を促進して、水生植物、さらには水生植物に集まる魚など水生動物により水の浄化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、一次混合、二次混合の後に、二次混合物を成型、固化することで、前記原材料、遠赤外線放射鉱物を均一に配合することができる。

本発明の第１実施例を示す流れ図である。同成型状態の一部を拡大した一部切欠き斜視図である。同設置状態の断面図である。本発明の第２実施例を示す一部切欠き斜視図である。本発明の第３実施例を示す一部切欠き斜視図である。本発明の第４実施例を示す正面図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜３は実施例１を示しており、図１の流れ図に示すように、原材料として焼却炉やボイラから排出される残りかすである焼却灰１や、水力発電所、治水・砂防ダム、河川、湖、海等の底にたまったものを浚渫した土砂２や泥、或いは汚染土壌（図示せず）を利用する。尚、焼却灰１等の原材料は、薬剤処理や高温加熱処理などによって重金属等が環境へ溶出するのを抑制する不溶化処理がなされている。

このような原材料に、第一の遠赤外線放射鉱物３として粉末状の磁鉄鉱（マグネタイト）、また第二の遠赤外線放射鉱物４として麦飯石等の石英斑石を混合する。この一次混合５にあっては、原材料は予めほぼ乾燥された非塊状であって、粒状或いは粉状に形成されている。第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４も、粒状或いは粉状に形成されており、そして、これらの原材料、第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４を、それぞれ計量して重量比（ｗｔ％）で、100：3〜20：3〜20、好ましくは100：５〜20：５〜20に配合されている。この一次混合５による一次混合物の含水率を15％未満、例えば含水率を5％以上で15％未満に調節する。この含水率の調節は後述する化石燃料燃焼装置12から排出される二酸化炭素を含む排気ガスを一次混合５側に直接的或いは熱交換器を用いるように間接的に供給して乾燥させる。

次に、一次混合物に、第一の粉末固化剤６としてカンラン石、また第二の粉末固化剤７としてマグネシウム又はマンガンを混合して二次混合８を行う。この際に、一次混合物、第一の粉末固化剤６、第二の粉末固化剤７をそれぞれ計量して混合する。そして二次混合８の後半で一次混合物、第一の粉末固化剤６、第二の粉末固化剤７からなる二次混合物に水９を供給して含水率を略15％、すなわち含水率を12〜18％になるように調節して混練する。

例えば、重量比で原材料、遠赤外線放射鉱物３，４、固化剤６，７の比を例えば示すと次のようになる。

配合比１原材料40〜50wt％、遠赤外線放射鉱物5〜10wt％、粉末固化剤4〜50wt％、
配合比２原材料60wt％、遠赤外線放射鉱物5〜10wt％、粉末固化剤30〜40wt％、
配合比３原材料50~60wt％、遠赤外線放射鉱物5〜10wt％、粉末固化剤30wt％
次に、含水率が調節された二次混合物８Ａを図２に示すように型枠10に充填する。尚、図２において拡大した断面箇所は模式的に示している。そして、型枠10の二次混合物８Ａの養生は、型枠10ごと二次混合物８Ａを単独養生室11に収容した状態で、この養生室11に重油等燃焼用油或いは石炭などの化石燃料燃焼装置12の燃焼熱を導入して燃焼ガスの雰囲気に二次混合物８Ａをさらすことで一次養生が行われる。このような化石燃料燃焼による燃焼ガスにさらした第一の養生においては、燃焼ガスが二次混合物８Ａに吸収されて二次混合物８Ａの固化を促進すると共に、二酸化炭素の大気への排出を低減できる。

次に、初期の養生を施した二次混合物８Ａを単独養生室11より取り出した後に、雨雪が当たらないように自然乾燥させて二次養生を行う。

次に、固化した二次混合物８Ａを型枠10より離脱して、例えば断面が矩形のブロック状成形品13を製造するものである。

このように製造したブロック状成形品13を図３に示すように、海岸Ａや川岸の太陽の光が届く水中箇所に積み重ねて設置すると、藻等の水生植物が付着して生育する。この際、ブロック状成形品13には第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４が含まれており、これらより遠赤外線が周囲に放射されることにより水生植物の育成が促進される。したがって、ブロック状成形品13に付着している水生植物にプランクトンが発生し、このプランクトンの周囲に魚類など水生動物が集まる。この結果遠赤外線自体、或いは水生植物、水生動物により水の浄化が行われる。

以下の表１は、混合割合と養生期間に伴うブロック状成形品13の硬度の状態を示しており、含水率を15％として型枠10に充填された二次混合物８Ａにおける養生期間の最初の15日間は単独養生室11に収容された一次養生状態であり、またそれ以降は雨雪の当たらない自然状態で二次養生したものである。

そして、硬度評価Ｅは完全に硬くなった100％の状態からほぼ硬い70％の状態までをあらわし、硬度評価は硬さが不十分な状態で前記100％に対して5〜20％の状態のものをあらわしている。そして、表１において硬度評価Ｅまでの中間を３段階にわけて、それぞれ硬度評価Ｂ 20〜30％、硬度評価Ｃ 30〜50％、硬度評価Ｄ 50〜70％に設定されている。

表１により、原材料に対して重量比で第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４の合計が7.15wt%（資料１）から20wt%（資料３，６）の範囲内にあっては、６ヶ月の養生期間を経ると使用可能になることが判明した。

以上のように、前記実施例においては、焼却灰１、土砂２からなる原材料に、第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４と第一の粉末固化剤６、第二の粉末固化剤７を混合して成型することにより、セメントを使用せずに焼却灰１、土砂２のリサイクルを図ることができ、また第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４を設けることにより、成型したブロック状成形品13を海岸や川岸に設置したとき第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４より放射される遠赤外線の作用により水生植物の育成を促進でき、さらには水生植物に集められた水生動物なども活性化され、これら水生植物や水棲動物により水の浄化を図ることができる。

また、原材料に第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４を一次混合した後、一次混合物に第一の粉末固化剤６、第二の粉末固化剤７及び水９を二次混合すると共に、含水率を調節した後、二次混合物８Ａを成型、固化することにより、焼却灰１、土砂２、第一の遠赤外線放射鉱物３、第二の遠赤外線放射鉱物４を均一に混合することができる。

さらに、二次混合物８Ａを成型、固化するときに、型枠10に充填した二次混合物８Ａを、単独養生室11に収容するなどして化石燃料の燃焼ガスを単独養生室11に導いて、二次混合物８Ａを燃焼ガスの雰囲気ガス中で養生することで、固化剤６，７と燃焼ガス中の二酸化炭素とが化学反応して固化を早めることができる。

以下に、他の実施例について説明する。

図４は実施例２を示しており、ブロック状成形品21の断面を正六角形に形成すると共に、その中心に鉄筋22を設けたものである。

図５は実施例３を示しており、ブロック状成形品23の断面を円形に形成すると共に、その中心に鉄筋24を設けたものである。

図６は実施例４を示しており、成型を石や砂利程度の小塊状に形成したものであり、このような小塊状成形品25を川底などに砂利状に設置することで、川底などに水生植物や水生動物が育成しやすく、水質浄化も図ることができる。

以上のように本発明に係る水生生物に適するなどの成形品の製造方法は、各種の用途に適用できる。

１焼却灰
２土砂
３第一の遠赤外線放射鉱物
４第二の遠赤外線放射鉱物
５一次混合
６第一の粉末固化剤
７第二の粉末固化剤
８二次混合
８Ａ二次混合物
９水
10 型枠
13 ブロック状成形品

Claims

焼却灰、泥、土砂、土壌の少なくとも一つからなる原材料に、遠赤外線放射鉱物と固化剤を混合固化することを特徴とする水生生物に適する成形品の製造方法。
前記原材料に前記遠赤外線放射鉱物を一次混合した後、前記一次混合物に前記固化剤を二次混合した後、前記二次混合物を成型、固化することを特徴とする請求項１記載の水生生物に適する成形品の製造方法。