海洋蘇生方法及びその装置
【課題】鉄鋼スラグ等を核部とし、表層を釉薬部で被覆した水浄化材を用いて岩礁用ブロックを形成して海洋生物を育成し、同時に水浄化材により直接的に海洋水を浄化すること。
【解決手段】鉄鋼スラグと窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に水浄化材の一部を露出せしめたものを海底の上に沈める。岩礁用ブロックは、すべての外周面に、水浄化材の一部を露出する例、略立方体をなし、正面側と背面側に、水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部とする例、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を露出孔部から露出する例がある。
【解決手段】鉄鋼スラグと窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に水浄化材の一部を露出せしめたものを海底の上に沈める。岩礁用ブロックは、すべての外周面に、水浄化材の一部を露出する例、略立方体をなし、正面側と背面側に、水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部とする例、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を露出孔部から露出する例がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水を浄化し、海洋生物を育成することにより、海洋を蘇生するための海洋蘇生方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本の鉄鋼業では、１年間に１億トンの鋼が生産され、それに伴い発生するスラグの量は、約３５００万トンになる。廃棄物として処理されるスラグには、処分場が必要となる。ところが、処分場が不足し、さらには、廃棄物に対する環境の基準も厳しくなるという問題により、今後スラグの処分の困難性が益々増大すると考えられる。従って、スラグをできる限り有効利用する手法の構築が望まれる。
鉄鋼関連各社は、この鉄鋼スラグの処分方法、有効利用方法などにおいて種々の提案をしているが、中でも注目されているのが鉄鋼スラグをコンクリート化してサンゴ礁を形成している製品である。
【０００３】
例えば、図８に示すように、海底１０に所要厚さに改質転炉滓塊１１を敷き詰め、その上に魚礁ブロック１２を載せたもの（特許文献１）が提案されている。
さらに詳しくは、特に海底１０が砂地であるようなところに、鉄鋼スラグなどの改質転炉滓塊１１を２０〜２００ｃｍ程度敷き詰め、廃棄メタルフォームを使用したコンクリートの魚礁ブロック１２を載せて魚礁を作っている。
また、鉄鋼スラグと排ガス中の炭酸ガスを原料として用い、スラグ中の酸化カルシウム（ＣａＯ）と炭酸ガス（ＣＯ２）を反応させて珊瑚や貝殻の主成分と同じ炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を生成して炭酸固化体を作り、これを海底に沈めて藻礁、魚礁として利用する方法が行われている。
【特許文献１】特開昭５７−１２５６２３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、長い年月を経て珊瑚等が育成できたとしても、それが完全に育成されるまでには、改質転炉滓塊１１が鉄鋼スラグでしかなく、また、魚礁ブロック１２がコンクリートの塊でしかないため、直接的な海洋の浄化は期待できないという大きな問題点を有していた。
また、炭酸カルシウムからなる炭酸固化体についても、珊瑚、海草、藻類が着床、育成し、間接的に海洋を蘇生しようとするものであるが、海水を直接浄化する働きはない。
本発明は、鉄鋼スラグ等を核部として使用し釉薬部で被覆した水浄化材を用い、コンクリート化して岩礁用ブロックを形成し、サンゴ、海藻、その他の海洋生物を育成し、かつ、水浄化材による直接的な海洋水の浄化を同時に行うことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による海洋蘇生方法は、鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなることを特徴とする。
【０００６】
岩礁用ブロックは、セメントに水浄化材を混入してブロックとし、このブロックの外周面において、混入した水浄化材の一部を露出せしめる例（実施例１）、略立方体のブロックとし、このブロックの正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としてなる例（実施例２）、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめたものを積載する例（実施例３）などがある。
【発明の効果】
【０００７】
（１）本発明は、鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなるので、鉄鋼スラグを使用した水浄化材をコンクリート化して岩礁用ブロックを形成し、サンゴ、海藻、その他の海洋生物を育成し、かつ、水浄化材による海洋水の浄化を同時に行うことができる。
（２）岩礁用ブロックは、そのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめるようにしたので、海洋汚染の激しいところに好適である。
（３）岩礁用ブロックは、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としたので、水浄化材を海水の流れに沿って配置することで浄化する効果が大きい。
（４）岩礁用ブロックは、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめたので、多数個積み重ねても太陽光が奥まで届き、海洋生物の生育に適する。
（５）貝殻を混入することで、貝殻の炭酸カルシウムをが、サンゴ、海草類の海洋生物の付着、育成を助ける働きを有する。
（６）水浄化材は、水の浄化だけでなく、汚水・廃水の臭気物、糞尿、排水管の付着物、汚れなどを分解・破壊して無害化し、室内空気の浄化、土壌中の汚濁物質にも有効に作用し、飲料水にも利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に使用する水浄化材は、鉄鋼スラグと窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して構成する。この水浄化材は、セメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めて海洋を蘇生する。
岩礁用ブロックのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめて構成したものであってもよいし、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部として構成したものであってもよいし、さらに、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめて構成したものであってもよい。
【実施例１】
【０００９】
１４は、本発明の実施例１、２及び３のいずれにも用いられ、海水その他の水を浄化する働きを有する水浄化材であり、この水浄化材１４についてまず詳細に説明する。
前記水浄化材１４は、図６に示すように、直径が約１０ｍｍ程度の球状をなした核部１５を形成し、この核部１５の表層部を厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度の釉薬部１６で被覆したもので、例えば、特開平１１−０１０１４０号公報、特開平１１−２０９１８９号公報等に記載されているものが使用されるが、これに限られるものではない。この水浄化材１４については、以下に詳細に説明する。
【００１０】
この水浄化材１４の具体的製造工程を図７に基づき説明する。
（１）第１工程 核部１５は、石灰（ＣａＯ）とシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする鉄鋼スラグが主に用いられる。この鉄鋼スラグは、製鉄時に大量に生成され、従来は、産業廃棄物として処理されていたものであり、本発明では、これを有効利用することを最大の目的としている。この鉄鋼スラグは、窯業用石英粉、アルミナ粉などの窯業用粘土とともに、受け入れホッパーから所定の割合、例えば５：１の割合で取り出し、粉砕して、粉砕貯蔵ホッパーに移す。この核部１５の成分は、ＣａＯ、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２等のセラミック粉体を主体とするものである。
【００１１】
（２）第２工程 これらの粉体を混練機で混ぜ合わせて練り上げ、直径が約１０ｍｍ程度の球状に造粒する。
【００１２】
（３）第３工程 練り上げ造粒した核部１５を乾燥機で乾燥する。次いで、乾燥したものを第１焼成炉により１２００〜１３００℃で溶融焼成して直径約１０ｍｍ程度の球状をなした核部１５を形成する。
【００１３】
（４）第４工程 第１焼成炉で焼きあげた核部１５を、釉薬流動塗布機に浸して外周面全体に釉薬を塗布する。釉薬部１６は、成分として主原料と補助原料の２つに大別される。
主原料は、水の分子振動スペクトルのうち、赤外線の波長領域において大きな吸収帯をなすものである。このために、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発し、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を持つ鉱物である。この鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものが用いられる。さらに詳しくは、主原料は、多様な元素を豊富に含み、微細な連続多孔質構造と静電エネルギーをもち、親水性があり、各種イオンの発生と酸化還元作用により、有害物質を変化させる作用のある数種類の天然石からなる。また、ケイ素、アルミニウム、鉄などの分子がコロイド（小粒子状）化し、水の浄化、及び活性化を促し、間接的に有害微生物の増殖を抑制する機能を持つ。蛍光Ｘ線分析測定により検出されたスペクトル元素は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｋ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｐ，Ｓ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｓｒ，Ｃｉ，Ｒｂ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｙ，Ｚｎ，Ｇａ，Ａｓなどである。
補助原料は、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等が用いられる。
【００１４】
主原料と補助原料の混合割合は、主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％を標準とするが、主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したものであってもよい。
【００１５】
（５）第５工程 釉薬を塗布した後、第２焼成炉で加熱する。鉱石の結晶や固体には、必ずその成長時の残存物である層間水や結晶水が残っている。これらが分子振動スペクトルの外部への伝播を阻害し、分子振動エネルギーは非常に弱いものとなってしまう。この問題を解消して効率よく振動エネルギーを取り出すためには、鉱石を加熱することが必要となる。加熱することにより、まず、層間水の脱水によって底面間隔が縮む。穏やかに加熱すると、１００〜２００℃の間隔で、１〜２時間かけて４００〜１０００℃まで加熱する。
【００１６】
前述の通り、各種の鉱石は、その成分に起因して固有の分子振動スペクトルをもつことはよく知られている。鉱石固有の分子振動スペクトルが水の分子振動スペクトルに等しければその振動は共鳴する。したがって、核部を形成することなく前記の鉱石を微粉砕し、造粒化して球体を形成し、使用することも可能であるが、以下に示す理由において鉱石の分子振動エネルギーは弱いものである。
ａ．単一の結晶体でなく多角結晶体が多く、各構成分子の振動スペクトルが各方向に向いているために、相殺されてしまって結晶外部に対してその影響は小さなものとなる。
ｂ．鉱石の結晶や固体には、必ずその成長時の残存物である層間水や結晶水が残っている。これらが分子振動スペクトルの外部への伝播を阻害し、分子振動エネルギーは非常に弱いものとなってしまう。
【００１７】
この問題を解消してより効率よく振動エネルギーを吸収するために、鉱石を加熱する。加熱することにより、まず、層間水の脱水によって底面間隔が縮む。穏やかに加熱すると、１００〜１５０℃の間隔の一定温度で、１〜２時間かけて４００〜１０００℃程度まで加熱する。また、加熱により層間水の脱水以外に、構造変化、ＯＨ脱水や再結晶が生じる。一般に、水分子の形で含まれる水の脱水は、以下の順で起こる。
１．吸着水並びに層間の非配位水
２．層間の１価陽イオン（Ｎａ＋等）のまわりの配位水（吸熱ピーク１００〜２００℃）
３．層間の２価陽イオン（Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等）の配位水
４．セピオライトなどのチャンネル中のＭｇとの結合水（吸熱ピーク２５０〜４５０℃）
【００１８】
それぞれの吸熱ピーク以上の温度では、２つの水酸基が通常、次式
２（ＯＨ）→Ｏ＋Ｈ２Ｏ
の反応により吸熱、脱水し、１つの酸素原子は構造以上に残る。このＯＨの脱水は、一般に１：１型鉱物中のＯＨや緑泥石の層間ＯＨの方が２：１型層ＯＨの脱水よりも低温で起こる。ＯＨ脱水後は層状構造から変形したあるいは乱れた構造が多くの構造で保たれるが、一般に７５０〜１０００℃にかけて、全構造の崩壊と原子の再配列、再結晶化が起こる。再結晶は、主として鉱物の化学組成によって決まることはよく知られている。これらの加熱による脱水と構造変化の詳細は、
１）ＯＨ脱水後の中間段階の構造
２）再結晶層の化学組成
３）再結晶化（転移）の原子移動
４）新旧の結晶方位の関与
となる。ここでは、物質（鉱石固体）固有の温度により再結晶されることが分かっているため、測定によりその温度は大体の目安とし、それからは各温度領域により焼成後確認する必要がある。
ここでは、採取した鉱石を４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化したものを、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕して使う。通常は、焼成後粉砕するが、粉砕後焼成してもよい。
【００１９】
前記他方の補助成分（前記補助原料）をさらに詳しく説明すると、この補助成分は、主たる成分（前記主原料）の補助となるものであり、その目的は下記のとおりである。
１）核部１５と主成分との間の膨張率の差を埋める。
２）主たる成分（前記主原料）の石の効果を助長する。
この成分には、通常、窯業で釉薬として使用するものを使用する。例えば、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等である。配合は、前述の通り、
主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％の割合で混合したもの
を標準とするが、
主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したもの
であってもよい。
【００２０】
（６）以上の工程で、直径が約１０ｍｍ程度の球状をなす核部１５を、表層部に厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度の釉薬部１６で被覆した水浄化材１４が作られる。
【００２１】
以上のような水浄化材１４を利用して海洋を蘇生する方法及び装置を説明する。
図１の１７ａは、本発明の実施例１の岩礁用ブロック１７ａを示している。この岩礁用ブロック１７ａは、多数個の前記水浄化材１４をセメント１８に混ぜ合わせて型枠の中に流し込み、コンクリート化する。コンクリート化するには、前記水浄化材１４が砕石の役割を担い、砂、セメント１８に必要に応じてペレット状にした貝殻類を加えてコンクリートミキサー等で混練して形成する。貝殻には、炭酸カルシウムを含有しており、珊瑚、海草類の海洋生物２７の付着、育成を助ける働きを有する。
【００２２】
コンクリートが完全に固形化する前の半分硬化時に表面に水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流す洗い出し工法により表面の水浄化材１４を半身だけ露出させた後に完全固形化する。型枠の形状や大きさは、コンクリート化した岩礁用ブロック１７ａが製造時の扱い、搬送しやすさ、流水により流されない重さなどにより決められる。また、表面に露出している水浄化材１４が海水に接触して浄化作用をするので、岩礁用ブロック１７ａは、水浄化材１４ができるだけ数多く外表面に露出する形状とすることが望ましい。
【００２３】
以上のように構成された多数個の岩礁用ブロック１７ａを図１に示すように、海底１０の上に沈めて水浄化材１４による海水浄化を行う。
この水浄化材１４により海水浄化を行う原理を説明する。
水浄化材１４の表層は、ガラス状の天然石の釉薬部１６であり、この釉薬部１６の前記成分が特有のエネルギー波長をもっている。この釉薬部１６の表面に特定の光波を当てると、特有の波長でその光波を吸収する働きを持っている。
また、海水にも特有の光波の吸収波長を有し、正常な水と汚れた水では吸収する波長が異なり、水が吸収する光波の波長と水浄化材１４の釉薬部１６が吸収する光波の波長が合致すると、共鳴を起こし、水浄化材１４の静電エネルギーが水に移行してその時の伸縮振動又は偏角振動によって海水浄化が行われる。この静電エネルギーの移行動作は、無限であるため、水浄化材１４が消滅しない限り、このエネルギーは及ぼし続け、水はこれを受け取り続ける。なお、水浄化材１４の釉薬部１６の成分の選択は、汚染原因、使用目的等の吸収波長に応じて決定される。
セメント１８の外表面は、水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流して粗面部２０とすることにより、海藻、海草などの海洋生物２７が付着生育しやすい環境を作る。
【実施例２】
【００２４】
図２の１７ｂは、本発明の実施例２の岩礁用ブロック１７ｂを示している。この岩礁用ブロック１７ｂは、略立方体をなしている。この例でも多数個の前記水浄化材１４をセメント１８に混ぜ合わせて型枠の中に流し込み、コンクリート化するが、鉄筋１９を内蔵して機械的強度を上げている。コンクリートが完全に固形化する前の半分硬化時に正面側と背面側に水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流して表面の水浄化材１４が半身だけ露出させた後に完全固形化する。正面側と背面側以外の全面に粗面部２０を形成する。この粗面部２０の形成は、型枠の内面に凹凸を設けるなどによる。また、この岩礁用ブロック１７ｂの上面と下面の中央部分に、搬送時や積み重ねるときのロープ等を通すための凹溝２１を形成する。前記鉄筋１９の角隅部分には、ねじポルト２８が埋め込まれて型枠の蓋の固定用として使用される。
【００２５】
以上のように構成された岩礁用ブロック１７ｂは、図２に示すように海底１０の上に積み重ねて使用する。多数個の岩礁用ブロック１７ｂを積み重ねた例が図３に示される。正面側と背面側に露出した水浄化材１４によって海水が浄化され、また、上面の粗面部２０に海洋生物２７が付着育成される。
【実施例３】
【００２６】
図４の１７ｃは、本発明の実施例３の岩礁用ブロック１７ｃを示している。この岩礁用ブロック１７ｃは、コンクリート製の岩礁用容器２２と蓋部２３からなる。前記岩礁用容器２２には、収納凹部２９と縁部３０を有し、また、蓋部２３には、中央に露出孔部２４を有する。この岩礁用容器２２の上に蓋部２３を被せ、数箇所をポルト２５とナット２６で固着する。前記蓋部２３の上面は、海洋生物２７が付着育成するように粗面部２０に形成される。
このように形成した岩礁用容器２２の収納凹部２９に水浄化材１４を収納し、さらに蓋部２３の露出孔部２４部分まで水浄化材１４を入れて岩礁用ブロック１７ｃが構成される。
【００２７】
以上のように構成された岩礁用ブロック１７ｃを図５に示すように積み重ねることにより、蓋部２３の露出孔部２４から露出している水浄化材１４で海水を浄化し、また、蓋部２３の粗面部２０に海洋生物２７が付着育成される。岩礁用容器２２の収納凹部２９が上方向に広がり、また、縁部３０が突出しているので、多数の岩礁用ブロック１７ｃを積み重ねることにより相互間に隙間が生じて太陽光が届き海洋生物２７の育成が助長される。
【００２８】
ちなみに、前記水浄化材１４を鶏肉加工場で使用したところ、以下のような効果が得られたとの報告があった。
（１）鶏肉加工場、冷蔵庫等に、水浄化材１４を通した水を散布したところ、鶏肉独特の臭いがなくなった。
（２）従来、鶏肉加工場のグリストラップに油の固形物が溜まり、１か月に少なくとも１回は手で除去作業をしていたが、水浄化材１４を通した水を散布したところ、油の溶解が始まり臭いもなくなった。
（３）従来、食用アルコールでまな板、包丁などを消毒していたが、水浄化材１４を通した水に代えたところ、殺菌の基準値をクリアできた。
（４）水道水での白葱の発芽率が６０〜７０％であったが、水浄化材１４を通した水を使用したところ１００％近い発芽率で、その後数回繰り返したがほぼ全量発芽した。
（５）水道水の花瓶の花よりも、水浄化材１４を通した水を使用した花の寿命が１週間程度延びた。
【００２９】
前記水浄化材１４の含有試験を行ったところ、以下の結果が得られた。
（１）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した場合の各種成分の含有試験
石炭焼却灰生を形成前とし、石炭焼却灰生と粘土等を混練して固形物とし、１２００℃で高温焼成して陶器質状のセラミックス核を形成させ、天然石等を主成分とした釉薬を製造、熟成後に陶器状の核の表面に流動浸漬して乾燥させ、さらに、１３００℃の高温で焼成させた水浄化材を形成後として、それぞれの成分の含有分析比較を行った。
それによると、アルキル水銀は形成前後は同じであるが、総水銀は形成前０．０７ｐｐｍに対し、形成後は０．０１ｐｐｍ未満に変化し、ひ素は形成前７ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化し、カドミウムは形成前０．３ｐｐｍに対し、形成後は０．２ｐｐｍ未満に変化し、鉛は形成前１５ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化し、セレンは形成前３ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化するなど、明らかに水浄化材による減少効果が検証された。
【００３０】
（２）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した形成品の成分溶出試験
本試験は、水浄化材形成品を微粉砕して成分の溶出量を計量したもので、全水銀、アルキル水銀化合物、カドミウム、鉛、クロム、ひ素、セレンの計量項目すべてにおいて成分溶出量が定量下限値未満をクリアしているため、河川水等の被処理体に対して無害であることが立証された。
【００３１】
（３）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した形成品の成分含有試験
本試験は、水浄化材形成品を適当な大きさに砕いて、成分の含有量を分析したものであり、概ね定量下限値をクリアしていることが立証された。
【００３２】
（４）一級河川に水浄化材による堰を構築して行った部分浄化試験（１）
本試験は、実際に河川の川岸の一部に、堰を構築して行ったもので、特に、汚濁や臭気の要因である生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を計量したものである。それによると、河川の原水ＢＯＤ値０．６ｍｇ／ｌに対し、水浄化材を通過した処理水のＢＯＤ値は０．５ｍｇ／ｌ未満の定量下限値が計量された。
【００３３】
（５）一級河川に水浄化材による堰を構築して行った部分浄化試験（２）
本試験は、同一場所において、２日後のＢＯＤを計量したもので、それによると、河川の原水ＢＯＤ値０．８ｍｇ／ｌに対し、水浄化材を通過した処理水のＢＯＤ値は０．５ｍｇ／ｌ未満の定量下限値が計量され、この水浄化材形成品による浄化能力を短期間で発揮していることが立証された。また、この水浄化材の成分溶出は全く認められなかったことも立証された。
【００３４】
（６）水浄化材の赤外線分光放射率測定試験結果（ａｔ２０℃）
黒体炉の理想的な赤外線分光放射率に対し、本水浄化材のエネルギーは略同一レベルのセ凱旋を分光放射していることが測定された。故に、本水浄化材が特有の赤外線エネルギー波長をもっていることが裏付けられた。
【００３５】
前記核部１５の成分溶出試験により計量項目すべてにおいて成分溶出量が定量下限値未満をクリアし無害であることが立証された。
しかし、より安全性を考慮して事前に重金属を除去する方法を取り入れることが望ましい。金属は、金属特有の昇華温度を持っているため、上昇温度に応じて吸収ガスを異なった場所で吸収する。そして、ガスを冷却後、固形化された重金属を分別して貯留後、一定量毎に精錬所で再利用する。濃度に応じて時間を要するが、確実に重金属を除去できるので、利用しようとする焼却灰の中に特別産業管理廃棄物（特管物）である飛灰が含有していても問題はない。また、含有しているダイオキシン対策については、重金属除去の段階で急激な温度低下によりダイオキシンの再合成を阻止するため、処理後の灰にはダイオキシンの含有はない。その他、環境ホルモンは検出されていないため、高温による焼成過程で無害状態で水浄化材の核部の陶器部（セラミックス）が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による実施例１の岩礁用ブロック１７ａを示す説明図である。
【図２】本発明による実施例２の岩礁用ブロック１７ｂを示す斜視図である。
【図３】岩礁用ブロック１７ｂの具体的使用例を示す説明図である。
【図４】本発明による実施例３の岩礁用ブロック１７ｃを示す一部切り欠いた正面図である。
【図５】岩礁用ブロック１７ｃの具体的使用例を示す説明図である。
【図６】水浄化材１４の断面図である。
【図７】水浄化材１４の製造工程を示す説明図である。
【図８】従来の岩礁用ブロック１７を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…海底、１１…改質転炉滓塊、１２…魚礁ブロック、１３…海面、１４…水浄化材、１５…核部、１６…釉薬部、１７…岩礁用ブロック、１８…セメント、１９…鉄筋、２０…粗面部、２１…凹溝、２２…岩礁用容器、２３…蓋部、２４…露出孔部、２５…ポルト、２６…ナット、２７…海洋生物、２８…ねじポルト、２９…収納凹部、３０…縁部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水を浄化し、海洋生物を育成することにより、海洋を蘇生するための海洋蘇生方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本の鉄鋼業では、１年間に１億トンの鋼が生産され、それに伴い発生するスラグの量は、約３５００万トンになる。廃棄物として処理されるスラグには、処分場が必要となる。ところが、処分場が不足し、さらには、廃棄物に対する環境の基準も厳しくなるという問題により、今後スラグの処分の困難性が益々増大すると考えられる。従って、スラグをできる限り有効利用する手法の構築が望まれる。
鉄鋼関連各社は、この鉄鋼スラグの処分方法、有効利用方法などにおいて種々の提案をしているが、中でも注目されているのが鉄鋼スラグをコンクリート化してサンゴ礁を形成している製品である。
【０００３】
例えば、図８に示すように、海底１０に所要厚さに改質転炉滓塊１１を敷き詰め、その上に魚礁ブロック１２を載せたもの（特許文献１）が提案されている。
さらに詳しくは、特に海底１０が砂地であるようなところに、鉄鋼スラグなどの改質転炉滓塊１１を２０〜２００ｃｍ程度敷き詰め、廃棄メタルフォームを使用したコンクリートの魚礁ブロック１２を載せて魚礁を作っている。
また、鉄鋼スラグと排ガス中の炭酸ガスを原料として用い、スラグ中の酸化カルシウム（ＣａＯ）と炭酸ガス（ＣＯ２）を反応させて珊瑚や貝殻の主成分と同じ炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を生成して炭酸固化体を作り、これを海底に沈めて藻礁、魚礁として利用する方法が行われている。
【特許文献１】特開昭５７−１２５６２３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、長い年月を経て珊瑚等が育成できたとしても、それが完全に育成されるまでには、改質転炉滓塊１１が鉄鋼スラグでしかなく、また、魚礁ブロック１２がコンクリートの塊でしかないため、直接的な海洋の浄化は期待できないという大きな問題点を有していた。
また、炭酸カルシウムからなる炭酸固化体についても、珊瑚、海草、藻類が着床、育成し、間接的に海洋を蘇生しようとするものであるが、海水を直接浄化する働きはない。
本発明は、鉄鋼スラグ等を核部として使用し釉薬部で被覆した水浄化材を用い、コンクリート化して岩礁用ブロックを形成し、サンゴ、海藻、その他の海洋生物を育成し、かつ、水浄化材による直接的な海洋水の浄化を同時に行うことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による海洋蘇生方法は、鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなることを特徴とする。
【０００６】
岩礁用ブロックは、セメントに水浄化材を混入してブロックとし、このブロックの外周面において、混入した水浄化材の一部を露出せしめる例（実施例１）、略立方体のブロックとし、このブロックの正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としてなる例（実施例２）、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめたものを積載する例（実施例３）などがある。
【発明の効果】
【０００７】
（１）本発明は、鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなるので、鉄鋼スラグを使用した水浄化材をコンクリート化して岩礁用ブロックを形成し、サンゴ、海藻、その他の海洋生物を育成し、かつ、水浄化材による海洋水の浄化を同時に行うことができる。
（２）岩礁用ブロックは、そのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめるようにしたので、海洋汚染の激しいところに好適である。
（３）岩礁用ブロックは、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としたので、水浄化材を海水の流れに沿って配置することで浄化する効果が大きい。
（４）岩礁用ブロックは、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめたので、多数個積み重ねても太陽光が奥まで届き、海洋生物の生育に適する。
（５）貝殻を混入することで、貝殻の炭酸カルシウムをが、サンゴ、海草類の海洋生物の付着、育成を助ける働きを有する。
（６）水浄化材は、水の浄化だけでなく、汚水・廃水の臭気物、糞尿、排水管の付着物、汚れなどを分解・破壊して無害化し、室内空気の浄化、土壌中の汚濁物質にも有効に作用し、飲料水にも利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に使用する水浄化材は、鉄鋼スラグと窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して構成する。この水浄化材は、セメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めて海洋を蘇生する。
岩礁用ブロックのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめて構成したものであってもよいし、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部として構成したものであってもよいし、さらに、コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめて構成したものであってもよい。
【実施例１】
【０００９】
１４は、本発明の実施例１、２及び３のいずれにも用いられ、海水その他の水を浄化する働きを有する水浄化材であり、この水浄化材１４についてまず詳細に説明する。
前記水浄化材１４は、図６に示すように、直径が約１０ｍｍ程度の球状をなした核部１５を形成し、この核部１５の表層部を厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度の釉薬部１６で被覆したもので、例えば、特開平１１−０１０１４０号公報、特開平１１−２０９１８９号公報等に記載されているものが使用されるが、これに限られるものではない。この水浄化材１４については、以下に詳細に説明する。
【００１０】
この水浄化材１４の具体的製造工程を図７に基づき説明する。
（１）第１工程 核部１５は、石灰（ＣａＯ）とシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする鉄鋼スラグが主に用いられる。この鉄鋼スラグは、製鉄時に大量に生成され、従来は、産業廃棄物として処理されていたものであり、本発明では、これを有効利用することを最大の目的としている。この鉄鋼スラグは、窯業用石英粉、アルミナ粉などの窯業用粘土とともに、受け入れホッパーから所定の割合、例えば５：１の割合で取り出し、粉砕して、粉砕貯蔵ホッパーに移す。この核部１５の成分は、ＣａＯ、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２等のセラミック粉体を主体とするものである。
【００１１】
（２）第２工程 これらの粉体を混練機で混ぜ合わせて練り上げ、直径が約１０ｍｍ程度の球状に造粒する。
【００１２】
（３）第３工程 練り上げ造粒した核部１５を乾燥機で乾燥する。次いで、乾燥したものを第１焼成炉により１２００〜１３００℃で溶融焼成して直径約１０ｍｍ程度の球状をなした核部１５を形成する。
【００１３】
（４）第４工程 第１焼成炉で焼きあげた核部１５を、釉薬流動塗布機に浸して外周面全体に釉薬を塗布する。釉薬部１６は、成分として主原料と補助原料の２つに大別される。
主原料は、水の分子振動スペクトルのうち、赤外線の波長領域において大きな吸収帯をなすものである。このために、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発し、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を持つ鉱物である。この鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものが用いられる。さらに詳しくは、主原料は、多様な元素を豊富に含み、微細な連続多孔質構造と静電エネルギーをもち、親水性があり、各種イオンの発生と酸化還元作用により、有害物質を変化させる作用のある数種類の天然石からなる。また、ケイ素、アルミニウム、鉄などの分子がコロイド（小粒子状）化し、水の浄化、及び活性化を促し、間接的に有害微生物の増殖を抑制する機能を持つ。蛍光Ｘ線分析測定により検出されたスペクトル元素は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｋ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｐ，Ｓ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｓｒ，Ｃｉ，Ｒｂ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｙ，Ｚｎ，Ｇａ，Ａｓなどである。
補助原料は、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等が用いられる。
【００１４】
主原料と補助原料の混合割合は、主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％を標準とするが、主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したものであってもよい。
【００１５】
（５）第５工程 釉薬を塗布した後、第２焼成炉で加熱する。鉱石の結晶や固体には、必ずその成長時の残存物である層間水や結晶水が残っている。これらが分子振動スペクトルの外部への伝播を阻害し、分子振動エネルギーは非常に弱いものとなってしまう。この問題を解消して効率よく振動エネルギーを取り出すためには、鉱石を加熱することが必要となる。加熱することにより、まず、層間水の脱水によって底面間隔が縮む。穏やかに加熱すると、１００〜２００℃の間隔で、１〜２時間かけて４００〜１０００℃まで加熱する。
【００１６】
前述の通り、各種の鉱石は、その成分に起因して固有の分子振動スペクトルをもつことはよく知られている。鉱石固有の分子振動スペクトルが水の分子振動スペクトルに等しければその振動は共鳴する。したがって、核部を形成することなく前記の鉱石を微粉砕し、造粒化して球体を形成し、使用することも可能であるが、以下に示す理由において鉱石の分子振動エネルギーは弱いものである。
ａ．単一の結晶体でなく多角結晶体が多く、各構成分子の振動スペクトルが各方向に向いているために、相殺されてしまって結晶外部に対してその影響は小さなものとなる。
ｂ．鉱石の結晶や固体には、必ずその成長時の残存物である層間水や結晶水が残っている。これらが分子振動スペクトルの外部への伝播を阻害し、分子振動エネルギーは非常に弱いものとなってしまう。
【００１７】
この問題を解消してより効率よく振動エネルギーを吸収するために、鉱石を加熱する。加熱することにより、まず、層間水の脱水によって底面間隔が縮む。穏やかに加熱すると、１００〜１５０℃の間隔の一定温度で、１〜２時間かけて４００〜１０００℃程度まで加熱する。また、加熱により層間水の脱水以外に、構造変化、ＯＨ脱水や再結晶が生じる。一般に、水分子の形で含まれる水の脱水は、以下の順で起こる。
１．吸着水並びに層間の非配位水
２．層間の１価陽イオン（Ｎａ＋等）のまわりの配位水（吸熱ピーク１００〜２００℃）
３．層間の２価陽イオン（Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等）の配位水
４．セピオライトなどのチャンネル中のＭｇとの結合水（吸熱ピーク２５０〜４５０℃）
【００１８】
それぞれの吸熱ピーク以上の温度では、２つの水酸基が通常、次式
２（ＯＨ）→Ｏ＋Ｈ２Ｏ
の反応により吸熱、脱水し、１つの酸素原子は構造以上に残る。このＯＨの脱水は、一般に１：１型鉱物中のＯＨや緑泥石の層間ＯＨの方が２：１型層ＯＨの脱水よりも低温で起こる。ＯＨ脱水後は層状構造から変形したあるいは乱れた構造が多くの構造で保たれるが、一般に７５０〜１０００℃にかけて、全構造の崩壊と原子の再配列、再結晶化が起こる。再結晶は、主として鉱物の化学組成によって決まることはよく知られている。これらの加熱による脱水と構造変化の詳細は、
１）ＯＨ脱水後の中間段階の構造
２）再結晶層の化学組成
３）再結晶化（転移）の原子移動
４）新旧の結晶方位の関与
となる。ここでは、物質（鉱石固体）固有の温度により再結晶されることが分かっているため、測定によりその温度は大体の目安とし、それからは各温度領域により焼成後確認する必要がある。
ここでは、採取した鉱石を４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化したものを、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕して使う。通常は、焼成後粉砕するが、粉砕後焼成してもよい。
【００１９】
前記他方の補助成分（前記補助原料）をさらに詳しく説明すると、この補助成分は、主たる成分（前記主原料）の補助となるものであり、その目的は下記のとおりである。
１）核部１５と主成分との間の膨張率の差を埋める。
２）主たる成分（前記主原料）の石の効果を助長する。
この成分には、通常、窯業で釉薬として使用するものを使用する。例えば、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等である。配合は、前述の通り、
主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％の割合で混合したもの
を標準とするが、
主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したもの
であってもよい。
【００２０】
（６）以上の工程で、直径が約１０ｍｍ程度の球状をなす核部１５を、表層部に厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度の釉薬部１６で被覆した水浄化材１４が作られる。
【００２１】
以上のような水浄化材１４を利用して海洋を蘇生する方法及び装置を説明する。
図１の１７ａは、本発明の実施例１の岩礁用ブロック１７ａを示している。この岩礁用ブロック１７ａは、多数個の前記水浄化材１４をセメント１８に混ぜ合わせて型枠の中に流し込み、コンクリート化する。コンクリート化するには、前記水浄化材１４が砕石の役割を担い、砂、セメント１８に必要に応じてペレット状にした貝殻類を加えてコンクリートミキサー等で混練して形成する。貝殻には、炭酸カルシウムを含有しており、珊瑚、海草類の海洋生物２７の付着、育成を助ける働きを有する。
【００２２】
コンクリートが完全に固形化する前の半分硬化時に表面に水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流す洗い出し工法により表面の水浄化材１４を半身だけ露出させた後に完全固形化する。型枠の形状や大きさは、コンクリート化した岩礁用ブロック１７ａが製造時の扱い、搬送しやすさ、流水により流されない重さなどにより決められる。また、表面に露出している水浄化材１４が海水に接触して浄化作用をするので、岩礁用ブロック１７ａは、水浄化材１４ができるだけ数多く外表面に露出する形状とすることが望ましい。
【００２３】
以上のように構成された多数個の岩礁用ブロック１７ａを図１に示すように、海底１０の上に沈めて水浄化材１４による海水浄化を行う。
この水浄化材１４により海水浄化を行う原理を説明する。
水浄化材１４の表層は、ガラス状の天然石の釉薬部１６であり、この釉薬部１６の前記成分が特有のエネルギー波長をもっている。この釉薬部１６の表面に特定の光波を当てると、特有の波長でその光波を吸収する働きを持っている。
また、海水にも特有の光波の吸収波長を有し、正常な水と汚れた水では吸収する波長が異なり、水が吸収する光波の波長と水浄化材１４の釉薬部１６が吸収する光波の波長が合致すると、共鳴を起こし、水浄化材１４の静電エネルギーが水に移行してその時の伸縮振動又は偏角振動によって海水浄化が行われる。この静電エネルギーの移行動作は、無限であるため、水浄化材１４が消滅しない限り、このエネルギーは及ぼし続け、水はこれを受け取り続ける。なお、水浄化材１４の釉薬部１６の成分の選択は、汚染原因、使用目的等の吸収波長に応じて決定される。
セメント１８の外表面は、水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流して粗面部２０とすることにより、海藻、海草などの海洋生物２７が付着生育しやすい環境を作る。
【実施例２】
【００２４】
図２の１７ｂは、本発明の実施例２の岩礁用ブロック１７ｂを示している。この岩礁用ブロック１７ｂは、略立方体をなしている。この例でも多数個の前記水浄化材１４をセメント１８に混ぜ合わせて型枠の中に流し込み、コンクリート化するが、鉄筋１９を内蔵して機械的強度を上げている。コンクリートが完全に固形化する前の半分硬化時に正面側と背面側に水圧をかけてセメント１８の一部を洗い流して表面の水浄化材１４が半身だけ露出させた後に完全固形化する。正面側と背面側以外の全面に粗面部２０を形成する。この粗面部２０の形成は、型枠の内面に凹凸を設けるなどによる。また、この岩礁用ブロック１７ｂの上面と下面の中央部分に、搬送時や積み重ねるときのロープ等を通すための凹溝２１を形成する。前記鉄筋１９の角隅部分には、ねじポルト２８が埋め込まれて型枠の蓋の固定用として使用される。
【００２５】
以上のように構成された岩礁用ブロック１７ｂは、図２に示すように海底１０の上に積み重ねて使用する。多数個の岩礁用ブロック１７ｂを積み重ねた例が図３に示される。正面側と背面側に露出した水浄化材１４によって海水が浄化され、また、上面の粗面部２０に海洋生物２７が付着育成される。
【実施例３】
【００２６】
図４の１７ｃは、本発明の実施例３の岩礁用ブロック１７ｃを示している。この岩礁用ブロック１７ｃは、コンクリート製の岩礁用容器２２と蓋部２３からなる。前記岩礁用容器２２には、収納凹部２９と縁部３０を有し、また、蓋部２３には、中央に露出孔部２４を有する。この岩礁用容器２２の上に蓋部２３を被せ、数箇所をポルト２５とナット２６で固着する。前記蓋部２３の上面は、海洋生物２７が付着育成するように粗面部２０に形成される。
このように形成した岩礁用容器２２の収納凹部２９に水浄化材１４を収納し、さらに蓋部２３の露出孔部２４部分まで水浄化材１４を入れて岩礁用ブロック１７ｃが構成される。
【００２７】
以上のように構成された岩礁用ブロック１７ｃを図５に示すように積み重ねることにより、蓋部２３の露出孔部２４から露出している水浄化材１４で海水を浄化し、また、蓋部２３の粗面部２０に海洋生物２７が付着育成される。岩礁用容器２２の収納凹部２９が上方向に広がり、また、縁部３０が突出しているので、多数の岩礁用ブロック１７ｃを積み重ねることにより相互間に隙間が生じて太陽光が届き海洋生物２７の育成が助長される。
【００２８】
ちなみに、前記水浄化材１４を鶏肉加工場で使用したところ、以下のような効果が得られたとの報告があった。
（１）鶏肉加工場、冷蔵庫等に、水浄化材１４を通した水を散布したところ、鶏肉独特の臭いがなくなった。
（２）従来、鶏肉加工場のグリストラップに油の固形物が溜まり、１か月に少なくとも１回は手で除去作業をしていたが、水浄化材１４を通した水を散布したところ、油の溶解が始まり臭いもなくなった。
（３）従来、食用アルコールでまな板、包丁などを消毒していたが、水浄化材１４を通した水に代えたところ、殺菌の基準値をクリアできた。
（４）水道水での白葱の発芽率が６０〜７０％であったが、水浄化材１４を通した水を使用したところ１００％近い発芽率で、その後数回繰り返したがほぼ全量発芽した。
（５）水道水の花瓶の花よりも、水浄化材１４を通した水を使用した花の寿命が１週間程度延びた。
【００２９】
前記水浄化材１４の含有試験を行ったところ、以下の結果が得られた。
（１）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した場合の各種成分の含有試験
石炭焼却灰生を形成前とし、石炭焼却灰生と粘土等を混練して固形物とし、１２００℃で高温焼成して陶器質状のセラミックス核を形成させ、天然石等を主成分とした釉薬を製造、熟成後に陶器状の核の表面に流動浸漬して乾燥させ、さらに、１３００℃の高温で焼成させた水浄化材を形成後として、それぞれの成分の含有分析比較を行った。
それによると、アルキル水銀は形成前後は同じであるが、総水銀は形成前０．０７ｐｐｍに対し、形成後は０．０１ｐｐｍ未満に変化し、ひ素は形成前７ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化し、カドミウムは形成前０．３ｐｐｍに対し、形成後は０．２ｐｐｍ未満に変化し、鉛は形成前１５ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化し、セレンは形成前３ｐｐｍに対し、形成後は１ｐｐｍ未満に変化するなど、明らかに水浄化材による減少効果が検証された。
【００３０】
（２）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した形成品の成分溶出試験
本試験は、水浄化材形成品を微粉砕して成分の溶出量を計量したもので、全水銀、アルキル水銀化合物、カドミウム、鉛、クロム、ひ素、セレンの計量項目すべてにおいて成分溶出量が定量下限値未満をクリアしているため、河川水等の被処理体に対して無害であることが立証された。
【００３１】
（３）核部１５として火力発電石炭焼却灰を使用した形成品の成分含有試験
本試験は、水浄化材形成品を適当な大きさに砕いて、成分の含有量を分析したものであり、概ね定量下限値をクリアしていることが立証された。
【００３２】
（４）一級河川に水浄化材による堰を構築して行った部分浄化試験（１）
本試験は、実際に河川の川岸の一部に、堰を構築して行ったもので、特に、汚濁や臭気の要因である生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を計量したものである。それによると、河川の原水ＢＯＤ値０．６ｍｇ／ｌに対し、水浄化材を通過した処理水のＢＯＤ値は０．５ｍｇ／ｌ未満の定量下限値が計量された。
【００３３】
（５）一級河川に水浄化材による堰を構築して行った部分浄化試験（２）
本試験は、同一場所において、２日後のＢＯＤを計量したもので、それによると、河川の原水ＢＯＤ値０．８ｍｇ／ｌに対し、水浄化材を通過した処理水のＢＯＤ値は０．５ｍｇ／ｌ未満の定量下限値が計量され、この水浄化材形成品による浄化能力を短期間で発揮していることが立証された。また、この水浄化材の成分溶出は全く認められなかったことも立証された。
【００３４】
（６）水浄化材の赤外線分光放射率測定試験結果（ａｔ２０℃）
黒体炉の理想的な赤外線分光放射率に対し、本水浄化材のエネルギーは略同一レベルのセ凱旋を分光放射していることが測定された。故に、本水浄化材が特有の赤外線エネルギー波長をもっていることが裏付けられた。
【００３５】
前記核部１５の成分溶出試験により計量項目すべてにおいて成分溶出量が定量下限値未満をクリアし無害であることが立証された。
しかし、より安全性を考慮して事前に重金属を除去する方法を取り入れることが望ましい。金属は、金属特有の昇華温度を持っているため、上昇温度に応じて吸収ガスを異なった場所で吸収する。そして、ガスを冷却後、固形化された重金属を分別して貯留後、一定量毎に精錬所で再利用する。濃度に応じて時間を要するが、確実に重金属を除去できるので、利用しようとする焼却灰の中に特別産業管理廃棄物（特管物）である飛灰が含有していても問題はない。また、含有しているダイオキシン対策については、重金属除去の段階で急激な温度低下によりダイオキシンの再合成を阻止するため、処理後の灰にはダイオキシンの含有はない。その他、環境ホルモンは検出されていないため、高温による焼成過程で無害状態で水浄化材の核部の陶器部（セラミックス）が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による実施例１の岩礁用ブロック１７ａを示す説明図である。
【図２】本発明による実施例２の岩礁用ブロック１７ｂを示す斜視図である。
【図３】岩礁用ブロック１７ｂの具体的使用例を示す説明図である。
【図４】本発明による実施例３の岩礁用ブロック１７ｃを示す一部切り欠いた正面図である。
【図５】岩礁用ブロック１７ｃの具体的使用例を示す説明図である。
【図６】水浄化材１４の断面図である。
【図７】水浄化材１４の製造工程を示す説明図である。
【図８】従来の岩礁用ブロック１７を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…海底、１１…改質転炉滓塊、１２…魚礁ブロック、１３…海面、１４…水浄化材、１５…核部、１６…釉薬部、１７…岩礁用ブロック、１８…セメント、１９…鉄筋、２０…粗面部、２１…凹溝、２２…岩礁用容器、２３…蓋部、２４…露出孔部、２５…ポルト、２６…ナット、２７…海洋生物、２８…ねじポルト、２９…収納凹部、３０…縁部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなることを特徴とする海洋蘇生方法。
【請求項２】
鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめてなることを特徴とする海洋蘇生装置。
【請求項３】
岩礁用ブロックのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめてなることを特徴とする請求項２記載の海洋蘇生装置。
【請求項４】
岩礁用ブロックは、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としてなることを特徴とする請求項１記載の海洋蘇生装置。
【請求項５】
コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめてなることを特徴とする請求項２記載の海洋蘇生装置。
【請求項６】
水浄化材は、鉄鋼スラグ、焼成灰、石炭灰、ごみ焼却灰の少なくともいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせた鉄鋼スラグ等に窯業用粘土を混合し、溶融焼成して球状の核部を形成し、この核部に天然石を粉砕して形成した釉薬部を塗布し、焼成したものからなることを特徴とする請求項２乃至５記載の海洋蘇生装置。
【請求項７】
釉薬部は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を持つ鉱物を焼成して脱水後に再結晶化し、粉砕したものを一方の主原料とし、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等を他方の補助原料とし、主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％の割合で混合したもの又は主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したものからなることを特徴とする請求項６記載の海洋蘇生装置。
【請求項１】
鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめたものを海底に沈めてなることを特徴とする海洋蘇生方法。
【請求項２】
鉄鋼スラグ等と窯業用粘土の粉末を混練して造粒したものを焼成して核部を形成し、この核部に釉薬部を塗布し焼成して水浄化材を構成し、この水浄化材をセメントに混ぜて岩礁用ブロックを構成し、この岩礁用ブロックの外周面に前記混入した水浄化材の一部を露出せしめてなることを特徴とする海洋蘇生装置。
【請求項３】
岩礁用ブロックのすべての外周面に、混入した水浄化材の一部を露出せしめてなることを特徴とする請求項２記載の海洋蘇生装置。
【請求項４】
岩礁用ブロックは、略立方体をなし、正面側と背面側に、混入した水浄化材の一部を露出せしめ、その他の面を粗面部としてなることを特徴とする請求項１記載の海洋蘇生装置。
【請求項５】
コンクリート製の岩礁用容器に、露出孔部を有する蓋部を被せ、前記岩礁用容器に収納した水浄化材の一部を前記露出孔部から露出せしめてなることを特徴とする請求項２記載の海洋蘇生装置。
【請求項６】
水浄化材は、鉄鋼スラグ、焼成灰、石炭灰、ごみ焼却灰の少なくともいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせた鉄鋼スラグ等に窯業用粘土を混合し、溶融焼成して球状の核部を形成し、この核部に天然石を粉砕して形成した釉薬部を塗布し、焼成したものからなることを特徴とする請求項２乃至５記載の海洋蘇生装置。
【請求項７】
釉薬部は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は偏角振動を持つ鉱物を焼成して脱水後に再結晶化し、粉砕したものを一方の主原料とし、ＳｒＯ，ＴｉＯ２，ＣｏＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等を他方の補助原料とし、主原料９０〜９５重量％、補助原料５〜１０重量％の割合で混合したもの又は主原料８０〜９５重量％、補助原料５〜２０重量％の割合で混合したものからなることを特徴とする請求項６記載の海洋蘇生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１５１５６（Ｐ２０１０−１１５１５６Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１０２１（Ｐ２００８−２９１０２１）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（３９５０１５５５９）株式会社関東管財 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（３９５０１５５５９）株式会社関東管財 (5)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]