JP4256751B2 - リサイクル緑化用資材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は建設発生根株を主とするリサイクル緑化用資材の製造方法及びそのリサイクル緑化用資材に関するもので、特に地場産業において、道路改良計画や道路拡張計画の実施に伴って、伐採せざるを得ない製品になる立木や成長途中の立木のうち、大量に発生して取除かなければならない根株をチップ化してこれをそのままの状態で、又はこれをさらに炭化チップにして有効活用を図るようにしたものである。

一般に各自治体の地域において、道路改良計画や道路拡張計画が立てられると山間部にあっては必ずといってよい程、成育した立木、未成熟の立木を問わず伐採と抜根することが行われる。
この場合、伐採した大量の立木の幹や枝葉は製品として使い途がないため、自治体はその処分を産廃業者（＝産業廃棄物処理業者）に費用を負担して依頼している。

そこで、従来においても、例えば特開平１０−１３００８４号のように伐採した立木の幹や枝葉を破砕して直接土壌に還元する工法が知られている。その他、間伐材や支障木等の木質材を破砕して土壌に混ぜることも知られている。

特開２００１−０２８９４３号公報 特開２０００−２０４５５８号公報 特開平１１−２８５６８１号公報 特開平１０−１３００８４号公報 特開２００１−０２８９４３号公報 特開平０６−０７０６３４号公報 特開平０５−２４７９４３号公報

ところが、大量の立木の幹や枝葉は、これを破砕して細分化するのは比較的容易であるが、立木の根株はそのまま残してはおけないのでこれを抜根するのにユンボやショベルカーを必要とする。また、抜根はできたとしても超重量であることと、根が張り出しているので、これを幹や枝葉と同じようには破砕することはできない。そのため、自治体はその処分を産廃業者（＝産業廃棄物処理業者）に費用を負担して依頼しているのが実状である。なお、建設発生木材を引き取った産廃業者も焼却設備を具備していない場合は、埋設したりして処分しているが、大量に発生する根株の処分に難儀しているのが実状である。

そこで本発明は、従来の課題を解決し、且つ発明の目的を達成するために提供するために提供するものである。

本発明の第１は、リサイクル緑化用資材の製造方法において、
（Ａ）道路改良工事・道路拡幅工事等に伴って発生する伐採立木の根株をショベルカー等の荷役機械で抜根し、収集した根株をクランプを有する作業機械で吊り上げてトラックに積載して破砕処理場に運搬して荷下ろしを行い、破砕機で根株を細かく砕いて細粒チップを形成する工程、
（Ｂ）路面に滞留している道路清掃砂を道路清掃の回転ブラシで掃き寄せながら吸引機構によって吸引してゴミ集積部に収容した後、当該清掃砂を篩体にかけてゴミ等の不純物を取除いて清掃砂だけを取り出し、乾燥機に投入して乾燥清掃砂に加工する工程、
（Ｃ）浄水処理場から発生した浄水汚泥を乾燥処理場に汚泥運搬車で運び込み、乾燥機に投入して乾燥浄水汚泥に加工する工程、
（Ｄ）下水処理場から発生した下水汚に水分調整剤・脱臭剤を加えて混合撹拌して脱水下水汚泥に加工する工程、
（Ｅ）根株や枝等の建設廃材を破砕機で粉砕して加工した細粒チップをボイラーでチップ炭に加工する工程を有し、
上記（Ａ）の工程で得られた細粒チップと、上記（Ｂ）の工程で得られた乾燥清掃砂と、上記（Ｃ）の工程で得られた乾燥浄水汚泥と、上記（Ｄ）の工程で得られた脱水下水汚泥と、上記（Ｅ）の工程で得られたチップ炭とを混合し、この混合物を発酵装に投入して発酵・熟成させるものである。

本発明は上記の構成であるから、次のような効果がある。すなわち、道路改良計画や道路拡幅計画の実施に際して発生する伐採立木の抜根した根株や枝葉を細かく破砕して細粒チップとし、この細粒チップを乾燥してボイラーの燃料源とし、且つ燃焼し尽くす前の炭化状態を保ってチップ炭を生産することができる。

そして、上記の乾燥細粒チップの燃料源によって発生した排ガスを燃焼させて乾燥炉に送ることによって、高温（約800℃）の乾燥熱源となり、他の熱源を使うことなく乾燥効果を発揮することができる。

さらに、この下水汚泥を発酵建物内に設置した発酵装置で発酵・熟成・堆肥化する工程において、当該発酵装置隣接した上記の細粒炭を製造する炭化装置から排出される排煙によっても発酵中に発生する悪臭を脱臭することができる

また、加工前に比べて重量が約半分になって軽量化される。したがって、袋詰めした細粒のチップ炭をマンションや中高層ビルの屋上庭園に一度に多量に運び上げることができて便利である。

次に緑化資材の構成材料において、道路清掃砂は道路清掃車で舗装道路に滞留している砂を他のごみや異物と一緒に吸引して貯留し、そのうち、道路清掃砂だけを篩分けして取り出して乾燥するので、この本来廃棄すべき道路清掃砂の有効活用できる。

さらに、下水汚泥を発酵建物内に設置した発酵装置で発酵・熟成・堆肥化する工程において、当該発酵装置隣接した上記の細粒炭を製造する炭化装置から排出される排煙によって発酵中に発生する悪臭を脱臭することができる。

さらに、上記の細粒チップを炭化してチップ炭にしたからコンパクト化した状態で袋詰めすることができる。また、当該細粒のチップ炭は、一般の薪形の製品炭に比べて粉粒状であるため、他の緑化資材と混ぜるときに細かく砕く必要がなく手間が大幅に省けると共に、製品炭の使用よりコストの低減が図れる。

本発明は、道路改良工事・道路拡幅工事等に伴って発生する伐採立木の根株を破砕機によって粉砕した細粒チップを投入した８００℃前後で加熱するボイラーによって細粒のチップ炭を製造することが最適である。

図において、１は伐採立木、１′は根株、１″は枝、２はショベルカー等の作業機械、２′はクランプを有する作業機械、３は根株や枝等の運搬用トラック、４は伐採立木の根株破砕機、４′は根株の精破砕機、６は道路清掃車、７は道路清掃車の回転ブラシ、８は道路に滞留している道路清掃砂、９はキルン型乾燥機、９′は浄水汚泥又は道路清掃砂又は火山灰土の乾燥機、１０は燃料チップ用のボイラー、１１は浄水場から発生する浄水汚泥、１２は汚泥処理場から発生する下水汚泥、１３は水分調整剤、１４は木酢液を可とする脱臭剤、１５は炭化炉、１６は発酵装置、１７はボイラー１０と排ガス燃焼炉との間に設けたダストボックス、１８・１８′は乾燥機９・９′の排出口に接続した集塵機、１９・１９′は木材の蒸気の乾燥庫、２０・２０′は排気塔である。図１において、２１は乾燥した細粒チップ５・チップ炭５′・乾燥浄水汚泥１１′、乾燥清掃砂８′・火山灰土及び脱水下水汚泥を適宜に組み合わせて発酵熟成した緑化基盤材を収納した収納袋である。２２は車両に搭載した遠隔操作式の緑化基盤材吹付機であり、法面高所での作業に適合するものである。

「伐採立木から細粒チップの製造工程例」
（イ） 道路改良工事・道路拡幅工事等に伴って発生する伐採立木１の根株１′をショベルカー２で抜根し、収集した根株１′をクランプ２１′を有する作業機械２′で吊り上げてトラック３に積載して破砕処理場に運搬して荷下ろしを行う。
（ロ） 次に根株１′や枝１″を破砕機４によって粗破砕加工する。
（ハ） 粗破砕チップを定量供給機ａに投入して精破砕機４′に送りチップの形状が３０ｍｍ以上に大きい場合は、３０ｍｍ以下に粉砕する。
上記の木質系資材としての「チップ炭」は木屑（粉砕チップ）の炭化物で脱臭効果や土壌改良効果が確認されている。

「チップ炭の製造と他の緑化資材の製造工程例（１）」
（イ） 生木の細粒チップ５を乾燥機９に投入して乾燥させる。これによって得られた乾燥細粒チップは、そのまま緑化資材として用いるほか、これをボイラー１０の燃料源として用いる。
（ロ） 乾燥細粒チップをボイラー１０の燃料源するときは、ボイラーで燃焼し尽くす前の炭化状態でボイラー外に取り出してチップ炭５′を製造する。
上記の炭化チップ５′は、脱臭効果や土壌改良効果が確認されている。
（ハ） また、道路清掃砂８及び浄水場から発生する浄水汚泥１１又は火山灰土も上記の破砕チップ５と同じように乾燥機９に投入することによって、乾燥清掃砂８′及び乾燥浄水汚泥１１′が製造される。
（ニ） 下水汚泥処理場から発生する下水汚泥１２に水分調整剤１３及び木酢液を可とする脱臭剤１４を加えて撹拌混合してケーキ状の脱水下水汚泥を製造する。
（ホ） 乾燥細粒チップ５と、チップ炭５′と、乾燥清掃砂８′と、乾燥浄水汚泥１１′と、脱水下水汚泥１２′及び火山灰土を倉庫に一時保管しておく。そして上記の細粒チップと、チップ炭と、乾燥清掃砂と、乾燥浄水汚泥と、脱水下水汚泥は用途に応じて適宜に組み合わせることにより、混合して発酵装置１６に供給して発酵・熟成させた後に収容袋２１に詰めて出荷する。

「チップ炭の製造と他の緑化資材の製造工程例（２）」
（イ） 粗破砕チップを定量供給機ａに投入して所定量宛精破砕機４′に送って３０ｍｍ以下に粉砕して細粒チップ５に加工し、これを燃料チップ用の第一乾燥機９に送って、細粒チップ５を乾燥して熱量を高める。この場合、細粒チップの水分が多い場合は、２０％程度に乾燥させる。
上記の第一乾燥機９において、移動乾燥工程中に発生する１００°Ｃ位の塵埃は集塵機１８によって集められ、木材の蒸気乾燥庫１９を通って排気塔２０から煤煙を処理した５０°Ｃ位に下がった蒸気だけを大気中に放出する。
（ロ） この乾燥細粒チップをそのまま緑化資材の原料として用いるほか、これをボイラー１０の燃料源として用いる。このとき、ボイラー１０で燃焼し尽くす前の炭化状態、すなわち、チップ炭５′になるように設定する。
（ハ） 上記ボイラーの燃料チップの燃焼によって発生する１,０００°Ｃ前後の排気ガスは、ダストボックスｂを通じて排ガス燃焼炉ｃに送り、約８００°Ｃの熱風として、前記の第一乾燥機９に送ると共に、浄水汚泥１１又は道路清掃砂８、若しくは火山灰土用の第二乾燥機９′にも熱風を送って前記浄水汚泥又は道路清掃砂若しくは火山灰土を乾燥させて乾燥土を製造する。
上記の第二乾燥機９′において、移動乾燥工程中に発生する１００°Ｃ位の塵埃は集塵機１８′によって集められ、木材の蒸気乾燥庫１９′を通って排気塔２０′から煤煙を処理した５０°Ｃ位に下がった蒸気だけを大気中に放出する。

「乾燥清掃砂の製造例」
（イ） 路面に滞留している道路清掃砂を道路清掃車６の回転ブラシ７で掃き寄せながら吸引機構によって吸引してゴミ集積部に収容した後、当該清掃砂を篩体にかけてゴミ等の不純物を取除いて清掃砂８だけを取り出し、乾燥機９′に投入して乾燥清掃砂８′に加工する。

「乾燥浄水汚泥の製造例」
（イ） 浄水処理施設から排出される浄水汚泥１１（含水比60％程度）を乾燥処理場に汚泥運搬車３で運び込み、乾燥機９に投入して乾燥浄水汚泥１１′に加工する。
上記乾燥浄水汚泥１１′細粒状で粘土鉱物の特性を有し・多孔質で空隙と栄養成分を含むことから、緑化基盤材の品質が向上する。
（ロ） すなわち、混合する下水汚泥１１の発酵臭を吸着し、緑化基盤材の悪臭を除去するため、住宅街、ゴルフ場、公園等への利用がし易くなる。保水性が高まり緑化植物の発芽が早まる。緑化基盤材の耐乾燥が向上する。

「脱水下水汚泥の製造例」
（イ） 下水処理場から発生した下水汚泥１２に水分調整剤１３・脱臭剤１４を加えて混合撹拌して脱水下水汚泥１２′に加工する。前記の下水道処理施設で排出される脱水汚泥（含水比75〜80％程）は、肥料取締法に掲げる有害物等の規制基準値を満たしたものを取扱われる。そして、肥料成分に優れながらも特有の臭気やベタツキ感をもち衛生面での利用しにくさなどが指摘されるが・細粒チップや浄水場発生土、チップ炭、木酢液とともに堆肥化することで利便性が改善される。
（ロ） また、脱臭剤１４として用いる「木酢液」は炭化処理するときの排煙から得られる液体生成物で、微生物のごときを活発し発酵促進作用や消臭効果、害虫の忌避効果が確認されている。

「緑化基盤材の品質向上」：下水汚泥の発酵臭を吸着し、緑化基盤材の悪臭を除去するため、住宅街、ゴルフ場、公園等への利用がし易くなる。保水性が高まり緑化植物の発芽が早まる。緑化基盤材の耐乾燥が向上する。

「緑化工法の緑化資材とその機能」
根株１′は、道路改良工事・道路拡幅工事等において生じる木質系廃材（廃棄物上の木屑）とし、本工法の適用個所となる法面の出現に伴なう除根・伐採材を優先している。
乾燥細粒チップを脱水下水汚泥と共に混合し堆肥化することの特長は、第１に生の素材で指摘される窒素飢餓現象の発生、土壌中の酸素欠乏等による植物の生育障害などを回避できる。第２に高含水の下水汚泥１１′の水分を調整し、空気と接触しやすい性状に整え、好気的な分解環境で効率的な発酵・熟成が得られる。第３に汚泥および堆肥の臭気を緩和する。第４に腐植生量が多く、緑化基盤材を膨軟化し、通気性や保水性、保肥力を高める等の効果が確認できる。

「ＰＭＣ工法の改善効果」
脱水下水汚泥と乾燥細粒チップの間隙を充填し接合材的な役割をもって法面吹付け時の粉塵拡散を防ぎ・作業員の健康や周辺施設の汚染防止・耐侵食性の向上等が図れる。

本発明に係る建設発生根株を主とするリサイクル緑化用資材を用いた緑化工事の流れを示す概略説明図である。 抜根株や枝等の細粒チップを燃料に利用する乾燥施設の概略説明図である。

符号の説明

１ 伐採立木
１′伐採立木の根株
１″伐採立木の枝
２ 作業機械
３ 運搬トラック
４ 破砕機
５ 細粒チップ
５′チップ炭
６ 道路清掃車
７ 道路清掃車の回転ブラシ
８ 道路清掃砂
８′乾燥清掃砂
９ 乾燥機
１０ ボイラー
１１ 浄水汚泥
１１′乾燥浄水汚泥
１２ 下水汚泥
１２′乾燥下水汚泥
１３ 水分調整剤
１４ 脱臭剤
１５ 炭化炉
１６ 発酵装置
１７ ダストボックス
１８ 集塵機
１９ 木材の蒸気乾燥庫
２０ 排気塔
２１ 客土体に収容した緑化資材
２２ 特殊車両搭載型吹付機
２３ 吹付法面

Claims (1)

1. （Ａ）道路改良工事・道路拡幅工事等に伴って発生する伐採立木(1)の根株(1′)をショベルカー等の荷役機械(2)で抜根し、収集した根株(1′)をクランプ(2１′)を有する作業機械(2′)で吊り上げてトラック(3)に積載して破砕処理場に運搬して荷下ろしを行い、破砕機(4)で根株(1′)を細かく砕いて細粒チップ(5)を形成する工程、
   （Ｂ）路面に滞留している道路清掃砂を道路清掃車(6)の回転ブラシ(7)で掃き寄せながら吸引機構によって吸引してゴミ集積部に収容した後、当該清掃砂を篩体にかけてゴミ等の不純物を取除いて清掃砂(8)だけを取り出し、乾燥機(9)に投入して乾燥清掃砂(8′)に加工する工程、
   （Ｃ）浄水処理場から発生した浄水汚泥(11)を乾燥処理場に汚泥運搬車で運び込み、乾燥機(9)に投入して乾燥浄水汚泥(11′)に加工する工程、
   （Ｄ）下水処理場から発生した下水汚泥(12)に水分調整剤(13)・脱臭剤(14)を加えて混合撹拌して脱水下水汚泥(12′)に加工する工程、
   （Ｅ）根株(1′)や枝(1″)等の建設廃材を破砕機(4)で粉砕して加工した細粒チップ(5)をボイラー(10)でチップ炭(5′)に加工する工程を有し、
   上記（Ａ）の工程で得られた細粒チップ(5)と、上記（Ｂ）の工程で得られた乾燥清掃砂(8′)と、上記（Ｃ）の工程で得られた乾燥浄水汚泥(11′)と、上記（Ｄ）の工程で得られた脱水下水汚泥(12′)と、上記（Ｅ）の工程で得られたチップ炭(5′)とを混合し、この混合物を発酵装置(16)に投入して発酵・熟成することを特徴とするリサイクル緑化用資材の製造方法。