JP2019181371A - 廃棄貝殻による淡水製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】資源化した大量の廃棄貝殻の需要を満たすことができる廃棄貝殻による淡水製造方法を提供しようとするもの。【解決手段】廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度以上で焼成して生石灰を生成せしめる生石灰生成工程と、海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有する。海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有するので、真水が湧かない離島や発電所の近傍の海水を大量に淡水化して利用することが出来る。前記生石灰生成工程で廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成するようにしてもよい。【選択図】図２

Description

この発明は、廃棄貝殻による淡水製造方法に関するものである。

従来、水産廃棄物である廃棄貝殻を大量に資源化する廃棄貝殻資源化方法に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、漁業、養殖産業から発生する帆立て貝、牡蠣、あこや貝（真珠貝）等の廃貝殻は水産廃棄物として毎年約65万トン発生している。貝殻を高い温度で処理して、肥料その他の資源として利用するための提案は数多くある。しかしながら用途が限られており、前記膨大な水産廃棄物はそのほとんどが適正処理されることなく陸上に野積み、放置され、廃棄物問題として深刻化している。
一方、近年の養殖漁業をはじめとする沿岸域漁場では、有機物の堆積とヘドロ化に伴い海底までの硫化物発生や貧酸素状態が進行するなど、健全な水産物の生育環境の悪化が懸念され、漁場環境問題として深刻化しつつある。また一方陸上でも良質で安価の土壌改良材を得たいという強い要請がある。
このような問題に着目して、貝殻を高温で処理して、再利用しようとする提案が数多くなされている。活性炭酸カルシウムの製造方法の発明は、貝殻を短時間焼成して、活性CaCO₃ を製造する方法を提案している。粉末溶解水溶液の発明は、牡蠣／あわび等の貝類をまず、炭素電極間で1,200℃以上で10分間加熱する。そして焼成貝殻を取り出して粉砕して、常温で蒸留水に添加して約15分攪拌する。次に約24時間放置した後、上澄み液を分離する過程を経て、高濃度のカルシウム液を得ている。カルシウム剤の発明は、牡蠣貝殻を酸素を遮断した状態で高温（1,600℃〜2,000℃）で焼成して得た粉末状焼成体からなる改良されたカルシウム剤を提案している。
前記利用法は、何れも、高い温度で貝殻を焼成処理するため設備が大がかりになり、設備に費用がかかる上に大量の処理には限度がある。また粉末化して、アルカリ源として再利用をしようとしても、必ずしも需要がついていかず、大量の廃棄物の処理には適さない。
この従来提案の目的は、環境に負荷をかけず、水産廃棄物である廃棄貝殻を大量に資源化する廃棄貝殻資源化方法を提供することにあり、そのため水産物として利用された後の廃棄貝殻を集積するステップと、前記貝殻を処理室で中温で処理して貝殻がアルカリ化せず、かつ残存有機物を除去する中温で処理する中温処理ステップと、および前記中温処理ステップの前または後で必要に応じて塊状に破砕する破砕ステップと、から構成されている。
この従来方法によれば、廃貝殻を収集、運搬して貝殻リサイクル施設で中温度（350℃〜600℃）で加工処理し、付加価値化してリサイクル製品とされる。必要に応じて袋詰めされ、リサイクル製品を覆砂の代替品（海底地盤改良材）として海底へ敷設するか、底質改良材として直接海底散布して利用できる、というものである。
しかし、それでも資源化した廃棄貝殻の需要がついていかないという問題があった。

特開2002-233855

そこでこの発明は、資源化した大量の廃棄貝殻の需要を満たすことができる廃棄貝殻による淡水製造方法を提供しようとするものである。

前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の廃棄貝殻による淡水製造方法は、廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度以上で焼成して生石灰を生成せしめる生石灰生成工程と、海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有することを特徴とする。
この廃棄貝殻による淡水製造方法では、廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度（825℃）以上で焼成して生石灰を生成せしめる生石灰生成工程を有するので、そのまま放置しておくと悪臭発生の原因となる廃棄貝殻の身の部分を二酸化炭素化乃至灰化して無臭化することが出来る。
具体的には、900〜1,100℃で1〜3時間焼成することが出来る。廃棄貝殻として、アサリ、シジミ、蛤、牡蠣、ムラサキイガイなどを例示することが出来る。
そして、海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有するので、真水が湧かない離島や発電所の近傍の海水を大量に淡水化して利用することが出来る。
前記淡水は、その後 逆浸透膜などに掛けることが出来る。淡水は、飲料水、食器などの洗浄水、洗濯水、風呂水などとして利用することが出来る。

（２）前記生石灰生成工程で廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成するようにしてもよい。
このように構成し、生石灰生成工程で廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成するようにすると、蓄熱加熱媒体を廃棄貝殻に衝突させて破砕しつつ焼成することが出来る。
前記蓄熱加熱媒体として、直径2〜20mm程度のスチール球、ステンレス球、ジルコン小塊、ジルコニア塊片、炭化珪素塊などを例示することが出来る。

この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
真水が湧かない離島や発電所の近傍の海水を大量に淡水化して利用することが出来るので、資源化した大量の廃棄貝殻の需要を満たすことができる廃棄貝殻による淡水製造方法を提供することが出来る。

この発明の廃棄貝殻による淡水製造方法の実施形態を説明する廃棄貝殻の図面代用写真。 この発明の廃棄貝殻による淡水製造方法の実施形態を説明する生石灰の図面代用写真。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
この実施形態の廃棄貝殻による淡水製造方法は、生石灰生成工程で廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度以上で焼成して生石灰を生成せしめた。
前記生石灰生成工程では、廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成した。前記蓄熱加熱媒体として、直径2〜3mmのスチール球を使用した。

廃棄貝殻として、日本海側の火力発電所で採取したものを用いた。
具体的には、図１に示す身付きのムラサキイガイ（廃棄貝殻１）を、直径2〜3mmのスチール球（図示せず）と共に1,100℃で1時間、2時間、3時間 撹拌しつつ焼成して、生石灰を得た。このムラサキイガイ由来の生石灰5gに3ccの水を添加すると、それぞれ121℃、109℃、108℃の反応熱が発生した。

なお、蓄熱加熱媒体としてのスチール球を使用せずに、電気炉で焼成して得た生石灰２を図２に示す。
また、牡蠣の貝殻（廃棄貝殻）を、直径2〜3mmのスチール球と共に900℃で3時間 撹拌しつつ焼成して生石灰を得た。この牡蠣の貝殻由来の生石灰5gに3ccの水を添加すると、105℃の反応熱が発生した。
そして、淡水回収工程で海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収した。

次に、この実施形態の廃棄貝殻による淡水製造方法の使用状態を説明する。
この廃棄貝殻による淡水製造方法では、廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度（825℃）以上で焼成して生石灰を生成せしめる生石灰生成工程を有するので、そのまま放置しておくと悪臭発生の原因となる廃棄貝殻の身の部分を二酸化炭素化乃至灰化して無臭化することが出来た。

そして、海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有するので、真水が湧かない離島や発電所の近傍の海水を大量に淡水化して利用することができ、資源化した大量の廃棄貝殻の需要を満たすことができる目途が立った。

また、前記生石灰生成工程で、廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成するようにしたので、蓄熱加熱媒体を廃棄貝殻に衝突させて破砕しつつ焼成することが出来た。

資源化した大量の廃棄貝殻の需要を満たすことができることによって、種々の廃棄貝殻による淡水製造方法の用途に適用することができる。

１ 廃棄貝殻
２ 生石灰

Claims (2)

1. 廃棄貝殻を炭酸カルシウムの分解温度以上で焼成して生石灰を生成せしめる生石灰生成工程と、海水に前記生石灰を接触させて蒸発させ蒸発分を淡水として回収する淡水回収工程とを有することを特徴とする廃棄貝殻による淡水製造方法。
2. 前記生石灰生成工程で廃棄貝殻を蓄熱加熱媒体で撹拌しつつ焼成するようにした請求項１記載の廃棄貝殻による淡水製造方法。