JPH10204420A - 製紙廃水スラッジからなる融雪材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耕地や果樹園地に降雪した積雪面に散布し、
太陽光線を効率良く吸収させて熱エネルギーへ変換し且
蓄熱させることにより、融雪を促進する融雪材を提供す
る。 【構成】 製紙の廃水処理で発生する廃水スラッジを、
予め脱水し若しくは直接に３００乃至８００℃の温度で
仮焼し多孔質化と固定炭素分を少なくとも５、０％以上
の仮焼スラッジとなしたうえ、破砕してその粒径を３０
乃至３００μｍに整粒させてなる融雪材の構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製紙の廃水処理に伴って
多量に発生する廃水スラッジを有効に活用した融雪材に
係るもので、更に詳しくは降雪した積雪面に散布して短
期に融雪させる融雪材に関する。

【０００２】

【従来技術】我が国の降雪地域は一方において農作物や
果樹等の主要な生産地でもあるが、これら地域では一旦
降雪すると外気温の低さとも相俟ってその融雪は春期遅
くまでに亘ることが多い。これがため農作物においては
耕作時期が遅れたり果樹栽培においては地温の回復や上
昇が遅れ、特に桜桃栽培の如き収穫期が短く且貯蔵性の
悪い果樹においては一日も早く融雪させて地温の回復を
図り根拡生長と開花を促進して早期収穫をなすことが、
農業経営上極めて重要なこととされている。

【０００３】これがため降雪地域の営農者においては早
期に融雪する方法を模索しつつあるものの、耕地や果樹
園は極めて広大な面積であるから融雪材自体のコスト的
制約はもとより、その使用方法においても簡便且能率的
になしえるものが要求されることとなる。ところで降雪
地域における路面凍結を防止するためには、塩化カルシ
ウムからなる融雪材を散布することがなされているが、
該融雪材は積雪による凍結危険の予想される限定した範
囲に使用されるものであって、その費用も国や地方公共
団体に委ねられるものであるからコスト的制約も特段に
無く、且該融雪材の融雪に係る化学作用にも何等の支障
を受ける恐れも無いが、農作物や果樹等の栽培において
はそれぞれに適性土壌があるために、耕地や果樹園に該
塩化カルシウムからなる融雪材を散布使用した場合に
は、その化学作用により発生する塩類の蓄積により通水
性や通気性が阻害されたり土壌ＰＨ値の変動等が招来さ
れて栽培不能の危険が生ずる。これがため農作物や果樹
等の営農者は、ひたすら自然融雪を待つしかない実情に
ある。

【０００４】発明者等はかかる実情に鑑み鋭意研究を重
ねた結果、製紙廃水処理において多量に発生する廃水ス
ラッジを仮焼させて仮焼スラッジとなすことにより、水
分や揮発分或いは低沸点混在物の分解揮散に伴い多孔質
化され、且有機物が炭化された乾燥固形物で而もその概
略組成成分が灰分８０乃至８５％重量、固定炭素８乃至
１２％重量、残留揮発分５乃至７％、リン、硫黄、ナト
リウム並びに塩素等が１、５乃至２、９％重量、及び水
分０、６乃至１、６％重量の割合からなり、更に灰分の
組成においても概略酸化珪素３８乃至４８％重量、酸化
アルミニウム３２乃至３６％重量、酸化マグネシウム、
酸化鉄或いは酸化チタン等金属酸化物１５、０乃至２
０、０％重量、酸化リンや酸化や酸化カルシウム或いは
酸化硫黄等の酸化物８、０乃至１０％重量の割合からな
ることを解明するとともに、該仮焼スラッジは耕地や果
樹園地の土壌を変質させる危険が全く無く、寧ろ農作物
の育成に必要な微量要素の補給や保湿性を高めること等
も保持することを究明し本発明に至った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】即ち本発明は耕地や果
樹園地に降雪した積雪面に散布させて太陽光線を効率良
く吸収させることにより熱エネルギーへの変換と且蓄熱
させることにより、融雪を促進しえる融雪材を安価に提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明が用いた技術的手段は、製紙における廃水処
理で発生する膨大な廃水スラッジを予め脱水し或いは直
接に３００乃至８００℃の温度で仮焼させることによ
り、水分を蒸散させて固形化させ且揮発分や低沸点混在
物を分解揮散させて多孔質化させるとともに、有機物を
炭化させてその固定炭素分が少なくとも５％以上の仮焼
スラッジとなしたるうえ、容易且均質な散布をなすこと
並びに太陽光線を効率良く吸収し熱エネルギーに変換さ
せるために吸収表面積率を大きく形成するうえから、こ
の仮焼スラッジを破砕したる後その粒径を３０乃至３０
０μｍに整粒させてなる融雪材の構成に存する。

【０００７】

【作 用】本発明の技術的手段は以下のような作用を有
する。即ち含水率が極めて高く且有機物や無機物が凝集
され而も膨大に発生する廃水スラッジも３００乃至８０
０℃の高温度で仮焼するため、極く短時間内に水分が蒸
散して固形化するとともに混在する揮発分や低沸点物質
が固形化内部より分解揮散するに伴い多孔質化が図られ
る。更に高温度の仮焼に伴い有機物が炭化して固定炭素
分の多い仮焼スラッジが形成されることとなる。そして
かかる仮焼スラッジを破砕してその粒径が３０乃至３０
０μｍの微粒状に整粒されてなるため、太陽光線に対す
る吸収表面積率が極めて大きく且固定炭素分の働きとも
相俟って太陽光線の吸収に伴う熱エネルギーが十分に変
換され、而もこの熱エネルギーが多孔質内の空気に蓄熱
されることとなる。従って耕地や果樹園地の積雪面に単
に散布させることにより、太陽光線を効率良く吸収して
熱エネルギーに変換され且蓄熱されるため融雪が促進さ
れる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明実施例を図に基づき詳細に説明
すれば図１は仮焼スラッジ１の拡大見取図であって、該
仮焼スラッジ１は製紙における廃水処理に伴って発生す
る廃水スラッジを予め脱水し或いは直接に仮焼すること
により形成されるもので、廃水スラッジには実質的に８
５乃至９５％程度の水分を含有しているものであるか
ら、予め該廃水スラッジを脱水して含有水分を略５０乃
至７０％程度まで取除いたものが望ましいが、廃水スラ
ッジを直接仮焼しても差支えない。

【０００９】そして仮焼に際しての仮焼温度は、可能な
限り短時間内に水分を蒸散除去して固形化を図るととも
に、揮発分や低沸点物質を分解揮散させて多孔質化１Ａ
させ而も有機物を炭化せしめて固定炭素分を少なくとも
５％以上の割合に形成させるうえから、少なくとも３０
０℃以上望ましくは４００乃至８００℃の高温度で仮焼
するもので、当然に含有水分率の高い廃水スラッジを使
用する場合や短時間内での仮焼に際しては高温度側の温
度条件が用いられ、更には固定炭素分の割合を高めるう
えでも高温度側の温度条件が用いられることは言うまで
もない。仮焼をなす場合には多段床炉やロータリーキル
ン等を用いる場合や、金網ベルト上に付着搬送させなが
ら赤外線ヒーター等を用いてなす方法が挙げられる。

【００１０】かくして仮焼された固形状の仮焼スラッジ
１は不定形で且大きさも大小に亘る雑多なものであるか
ら、これを容易に且均質に散布させるために一旦破砕さ
せ且整粒するもので、破砕する方法には特段の制限はな
く一般的にはボールミル等が好適である。そして破砕さ
れた焼成スラッジ１は、積雪面に散布させた場合におい
て太陽光線を効率良く吸収して高い熱エネルギー変換を
図るうえから吸収表面積率を大きく形成させる必要上、
適宜のフィルターを用いてその粒径を３０乃至３００μ
ｍに整粒させることにより図２に示す如き本発明融雪材
２が形成される。

【００１１】かかる場合において粒径が小さい程吸収表
面積率は大きく形成されるが、この粒径が３０μｍ以下
の超微粒状になると散布時における飛散が激しく均質な
散布がなされにくくなる問題があり、反面３００μｍ以
上の粒径となると吸収表面積率が小さくなり太陽光線の
効率的吸収が図れなくなり融雪が十分になしえぬ恐れが
生ずることによる。かくしてなる融雪材２は果樹園地に
おいては手撒きによりなされるが、耕地のように広大面
積に亘る場合においては、送風ポンプ等により散布させ
ることが好都合である。

【００１２】以下に本発明融雪材２を用いて融雪試験を
行った結果を報告すれば、試験に用いた融雪材２は抄紙
工程で排出された廃水を処理して発生した廃水スラッジ
をフィルタープレスで含水率６０％まで予備脱水したう
え、ロータリーキルンで５５０℃３０分間仮焼し見掛比
重１、３、固定炭素分８、８％に形成させてなる仮焼ス
ラッジを、ボールミルで破砕のうえ平均粒径が１１０μ
ｍに整粒したものを使用した。試験地は山形県寒河江市
大字八鍬地先桜桃果樹園２反歩で行い、内１反歩には本
発明融雪材２を坪当り平均３００ｇの割合で散布し、且
残りの１反歩は無散布により対照区とした。試験期間は
平成８年２月１５日より３月１５日までを設定して行っ
たもので、２月１５日現在の試験地における平均積雪は
１２ｃｍであった。試験方法は試験地内に略等間隔に２
１本のスケールを立設し、３日毎に積雪の高さの変化を
全体のスケールの平均値を以って測定したもので、その
結果を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】本発明は上述の如く含水率の極めて高い
廃水スラッジを３００乃至８００℃の高温度で仮焼する
ことにより、多量の水分の急激な蒸散による固形化とと
もに揮発分や低沸点物質の分散揮散に伴い多孔質の構造
のものとなり、而も有機物が炭化されて固定炭素分の高
い仮焼スラッジが形成される。そしてかかる仮焼スラッ
ジを破砕のうえその平均粒径が３０乃至３００μｍに整
粒されてなるから、散布作業において人為的にも機械的
にも容易になしえ且均質な散布も可能となるばかりか、
太陽光線の吸収表面積率が大きく且熱変換に係る固定炭
素分も５％以上の組成からなるため、太陽光線が効率良
く吸収されて熱変換されるとともに、この変換された熱
が多孔質内の空気層に蓄熱されるため、長時に亘って融
雪が著るしく促進されることとなる。更に本発明融雪材
には酸化アルミニウムや酸化鉄等農作物に対する微量要
素が含まれているため農作物の育成促進効果や多孔質構
造に伴う土壌の保湿効果も発揮される。加えて廃水スラ
ッジは膨大量発生し且これを産業廃棄物業者に廃棄費用
を以って廃棄させていたものであるから、仮焼スラッジ
化により著しい減量減嵩化と且これを有効利用できるも
のであるため著るしく安価に供給しえる等、極めて多く
の特長を具備した製紙廃水スラッジからなる融雪材とい
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】仮焼スラッジの拡大見取図である。

【図２】本発明融雪材の拡大見取図である。

【符号の説明】

１ 仮焼スラッジ １Ａ 多孔質化 ２ 融雪材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製紙廃水スラッジを脱水し若しくは直接
   ３００乃至８００℃の温度で仮焼ささせることにより、
   多孔質で且少なくとも固定炭素分が５％以上含有する仮
   焼スラッジを破砕したうえ、その粒径が３０乃至３００
   μｍに整粒させてなることを特徴とする製紙廃水スラッ
   ジからなる融雪材。