(57)【要約】【課題】環境負荷を低減することのできる環境負荷低減資材、離島開発方法、サンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法を提供する。【解決手段】離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材であって、燃焼副産物を主成分とする材料からなる。燃焼副産物は最適含水比が１９％〜４０％の石炭灰であり、この石炭灰は、最適含水比でのエージング期間が３カ月のものであり、材齢７日での最大応力は、石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２であってもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材であって、
燃焼副産物を主成分とする材料からなることを特徴とする環境負荷低減資材。
【請求項２】
燃焼副産物は最適含水比が１９％〜４０％の石炭灰であり、この石炭灰は、最適含水比でのエージング期間が３カ月のものであり、材齢７日での最大応力は、石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の環境負荷低減資材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の環境負荷低減資材を用いて離島を開発する方法であって、
離島または離島の外で燃焼副産物または環境負荷低減資材を調達するステップと、
調達した燃焼副産物を環境負荷低減資材に加工した後で離島の開発地点に搬入するか、または、調達した燃焼副産物を離島の開発地点に搬入した後で環境負荷低減資材に加工するか、または、調達した環境負荷低減資材を離島の開発地点に搬入するステップと、
搬入または加工した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用するステップとを備えることを特徴とする離島開発方法。
【請求項４】
着生したサンゴを生育するために用いる基盤であって、
基盤の構成材料が、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物からなることを特徴とするサンゴ生育基盤。
【請求項５】
サンゴを生育するための方法であって、
主成分である石炭灰と、セメントとの混合物を構成材料とする基盤に、サンゴを着生させることによって、サンゴを生育することを特徴とするサンゴ生育方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば離島開発工事用の資材として使用するのに好適な環境負荷低減資材、この環境負荷低減資材を用いた離島開発方法、サンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、離島における建築資材や土木資材の調達は、環境負荷を考慮した場合、難しい課題となっている。例えば小笠原諸島はマイマイの生息地として有名であるが、土木工事や客土として本土から土を持ち込んだ場合、マイマイの天敵であるプラナリアが内在している可能性があることから、離島での自然環境に影響を及ぼす可能性がある。しかし、離島内での資材調達も少なからず環境破壊を引き起こすおそれがあるため、外来種が内在しない資材の獲得が必要である。このような資材としては、例えば加熱殺菌した土砂を使用可能であるが、これを本土から離島に持ち込む場合、輸送費に加え加工費も必要となるためコストが増大する。
【０００３】
離島で使用可能な加熱処理した資材としては、例えば土壌改良資材として使用されているパーライトやバーミキュライトなどがある。パーライトの主成分は酸化ケイ素と酸化アルミニウム、バーミキュライトの主成分は酸化ケイ素と酸化アルミニウム、酸化マグネシウムであり、土壌改良などに全国的に使用されている。
【０００４】
一方、石炭灰を資材に利用するものとして、例えば、特許文献１に記載の既成灰造粒物が知られている。これは、埋立地から掘り出された既成灰の塊を解砕して得られた既成灰解砕物と、セメントと、既成灰解砕物中の水分量を調整するための廃石膏とを含む混合物を造粒処理して得られるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０８８４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、石炭灰等の燃焼副産物の主成分はパーライトやバーミキュライトと同様であり、燃焼副産物には石炭灰をはじめ、鉱さい、鉄鉱スラグ、非鉄スラグ、ＩＧＣＣ（石炭ガス化複合発電）での石炭灰スラグなどが利用可能である。石炭灰やスラグ類はそもそも火力発電所や金属製造業の事業所から発生する燃焼副産物であるので、パーライトやバーミキュライトのように焼成する必要がない。また、火力発電所や金属製造業の事業所は海岸沿いに設置されていることが多いため、燃焼副産物は輸送コストの削減が見込める材料といえる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、環境負荷を低減することのできる環境負荷低減資材、離島開発方法、サンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る環境負荷低減資材は、離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材であって、燃焼副産物を主成分とする材料からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の環境負荷低減資材は、上述した発明において、燃焼副産物は最適含水比が１９％〜４０％の石炭灰であり、この石炭灰は、最適含水比でのエージング期間が３カ月のものであり、材齢７日での最大応力は、石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る離島開発方法は、上述した環境負荷低減資材を用いて離島を開発する方法であって、離島または離島の外で燃焼副産物または環境負荷低減資材を調達するステップと、調達した燃焼副産物を環境負荷低減資材に加工した後で離島の開発地点に搬入するか、または、調達した燃焼副産物を離島の開発地点に搬入した後で環境負荷低減資材に加工するか、または、調達した環境負荷低減資材を離島の開発地点に搬入するステップと、搬入または加工した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用するステップとを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るサンゴ生育基盤は、着生したサンゴを生育するために用いる基盤であって、基盤の構成材料が、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物からなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るサンゴ生育方法は、サンゴを生育するための方法であって、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物を構成材料とする基盤に、サンゴを着生させることによって、サンゴを生育することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る環境負荷低減資材によれば、離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材であって、燃焼副産物を主成分とする材料からなるので、離島の環境負荷を低減することができるという効果を奏する。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る他の環境負荷低減資材によれば、燃焼副産物は最適含水比が１９％〜４０％の石炭灰であり、この石炭灰は、最適含水比でのエージング期間が３カ月のものであり、材齢７日での最大応力は、石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２であるので、離島の環境負荷を低減することができるという効果を奏する。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る離島開発方法によれば、上述した環境負荷低減資材を用いて離島を開発する方法であって、離島または離島の外で燃焼副産物または環境負荷低減資材を調達するステップと、調達した燃焼副産物を環境負荷低減資材に加工した後で離島の開発地点に搬入するか、または、調達した燃焼副産物を離島の開発地点に搬入した後で環境負荷低減資材に加工するか、または、調達した環境負荷低減資材を離島の開発地点に搬入するステップと、搬入または加工した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用するステップとを備えるので、離島の環境負荷を低減しながら、離島開発工事を実施することができるという効果を奏する。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るサンゴ生育基盤によれば、着生したサンゴを生育するために用いる基盤であって、基盤の構成材料が、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物からなるので、海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができるという効果を奏する。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【００１７】
また、本発明に係るサンゴ生育方法によれば、サンゴを生育するための方法であって、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物を構成材料とする基盤に、サンゴを着生させることによって、サンゴを生育するので、海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができるという効果を奏する。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係るサンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法の実施の形態を示す側面図である。
【図２】図２は、石炭灰の物性値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る環境負荷低減資材、離島開発方法、サンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（環境負荷低減資材）
まず、本発明に係る環境負荷低減資材の実施の形態について説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る環境負荷低減資材は、離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材である。この環境負荷低減資材は、燃焼副産物を主成分とする材料からなる。
【００２２】
燃焼副産物としては、例えば石炭灰、鉱さい、鉄鉱スラグ、非鉄スラグ、石炭灰スラグなどの燃焼処理の過程で副次的に産出される物質を用いることができる。こうした燃焼副産物は、例えば火力発電所や金属製造業の事業所等から加熱処理を経て産出される。したがって、燃焼副産物は、離島環境への負荷を低減できる加熱処理済みの資材として離島で利用可能である。本実施の形態では、燃焼副産物を資材の主成分として使用することで、従来より土壌改良資材等として使用されているパーライトやバーミキュライトなどのように焼成する必要がない。このため、加熱処理コストを不要とすることができる。
【００２３】
また、火力発電所や金属製造業の事業所は海岸沿いに設置されていることが多いため、燃焼副産物を離島に輸送するコストを抑制することができる。離島に火力発電所や金属製造業の事業所が設置されている場合には、ここから発生する燃焼副産物を利用することで輸送コストをさらに抑制することができる。
【００２４】
環境負荷低減資材の態様としては、主成分である燃焼副産物の利用態様に応じて、「直接利用」、「混合利用」、「加工利用」の３つが考えられる。
【００２５】
「直接利用」は、燃焼副産物を単体で利用した環境負荷低減資材である。つまり、この環境負荷低減資材は燃焼副産物単体からなり、燃焼副産物以外の混合材料を含まない。
【００２６】
「混合利用」は、環境負荷低減資材の使用目的や用途に応じて、燃焼副産物に混合材料を添加した環境負荷低減資材である。混合材料としては、例えばセメント等の固化材を用いることができる。例えば環境負荷低減資材に一定以上の強度が必要な場合は、それに応じてセメント等の固化材を燃焼副産物に添加して強度の向上を図る。
【００２７】
例えば、燃焼副産物として石炭灰を用いる場合には、石炭灰とセメント等の固化材と水を所定の配合で混合して、スラリー状の環境負荷低減資材として使用してもよい。ここで、石炭灰は乾灰や湿灰に関係なくその最適含水比を測定し、その石炭灰が持つ自硬性とセメントによる強度発現を考慮して資材特性を調整することが好ましい。
【００２８】
図２は、国内各所から採取した燃焼副産物として用いるのに好適な石炭灰の物性値を示したものである。乾燥密度（ｇ／ｃｍ３）についてはＪＩＳ  Ａ  １２０２（土粒子の密度試験方法：ピクノメーターによる測定）に、最大乾燥密度（ｇ／ｃｍ３）、最適含水比（％）についてはＪＩＳ  Ａ  １２１０（突固めによる土の締固め試験方法：突固め方法Ａ）に、最大応力（Ｎ／ｍｍ２）についてはＪＩＳ  Ａ  １２１６（土の一軸圧縮試験方法：材齢７日、供試体５０ｍｍ×１００ｍｍ）に従って測定した。この図に示すように、燃焼副産物として用いる石炭灰としては、最適含水比が１９％〜４０％程度のものが好ましい。また、最適含水比でのエージング期間が３カ月程度で、材齢７日での最大応力が石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２程度、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２程度であるものが好ましい。
【００２９】
「加工利用」は、燃焼副産物を主成分して造粒物（例えば、石炭灰造粒物）や二次製品を作製し、作製したものを環境負荷低減資材として利用するものである。造粒物、二次製品は、例えば燃焼副産物とセメント等の固化材とを混合して作製することができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、燃焼副産物を離島での建築土木用資材に利用することで、本土から持ち込まれる資材に潜伏する生物類（例えばプラナリアなど）による離島の生態系に与える影響を抑制することができる。このため、離島の環境負荷を低減することができる。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。特に、離島での港湾工事、防潮堤建設工事、空港建設工事などの大量に資材が必要な場合などには多大な効果を発揮する。
【００３１】
（離島開発方法）
次に、本発明に係る離島開発方法の実施の形態について説明する。
【００３２】
本実施の形態に係る離島開発方法は、上述した環境負荷低減資材を用いて離島を開発する方法である。本方法は、以下のステップＳ１〜Ｓ３の手順で実施可能である。
【００３３】
まず、ステップＳ１において、離島または離島の外で環境負荷低減資材を調達する。次のステップＳ２において、調達した環境負荷低減資材を離島の開発地点に搬入する。次のステップＳ３において、搬入した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用する。
【００３４】
このようにすれば、離島の環境負荷を低減しながら、離島開発工事を実施することができる。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。
【００３５】
なお、上記のステップＳ１〜Ｓ３において、環境負荷低減資材の代わりに燃焼副産物を離島または離島の外で調達してもよい。その後、調達した燃焼副産物を環境負荷低減資材に加工した後で離島の開発地点に搬入してもよいし、調達した燃焼副産物を離島の開発地点に搬入した後で環境負荷低減資材に加工してもよい。その後、搬入または加工した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用すればよい。
【００３６】
（サンゴ生育基盤）
次に、本発明に係るサンゴ生育基盤の実施の形態について説明する。
【００３７】
近年、二酸化炭素により海洋表層水のｐＨ値が低下する海洋酸性化の影響により、サンゴの石灰化が阻害されている傾向が見られる。そこで、本実施の形態では、サンゴ生育に向けた海水酸性化対策として、上記の燃焼副産物の中でも石炭灰を主成分とする石炭灰製品を使用する。石炭灰中の塩基性物質により、石炭灰製品周辺の局所的な中性化を図ることで、特に影響を受けやすいアラゴナイト結晶の炭酸カルシウムの殻を生成するサンゴのような生物の生育を助けることが可能となる。
【００３８】
図１は、本実施の形態に係るサンゴ生育基盤を示したものである。この図に示すように、本実施の形態に係るサンゴ生育基盤１０は、例えば海底Ｇに設置され、その表面の周囲にはサンゴ１２が着生可能である。このサンゴ生育基盤１０の構成材料は、石炭灰を主成分とする石炭灰製品である。
【００３９】
サンゴ生育基盤１０を作製する場合には、石炭灰とセメント等の固化材と水とを所定の配合で混練して混合物を作製し、この混合物を用いてサンゴ生育基盤１０を作製する。混合物はスラリー、造粒物、二次製品などの加工形態で用いてもよい。作製したサンゴ生育基盤１０を海中に設置することで、サンゴの生育に必要な環境を形成することができる。このサンゴ生育基盤１０は、港湾工事や防潮堤工事でのサンゴの移設などで必要な移植基盤やサンゴ養殖用の基盤として用いることができる。
【００４０】
本実施の形態によれば、サンゴ生育基盤１０の構成材料に、石炭灰を主成分とする石炭灰製品を用いるため、石炭灰中の塩基性物質によるサンゴ生育基盤１０周辺の局所的な中性化が図られ、海洋酸性化を抑制することができる。したがって、海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができる。また、石炭灰を有効利用することができる。
【００４１】
上記の実施の形態においては、サンゴ生育基盤１０を海底Ｇに着底設置する場合を例にとり説明したが、サンゴ生育基盤１０の設置場所はこれに限るものではない。例えば、サンゴが生育可能な海中であればいかなる場所に設置してもよい。また、サンゴ生育基盤１０の形状は、図１では上面に凹状部を有する皿状を例示したが、これに限るものではない。例えば平板状、丘陵状、岩礁状、ブロック状、粒状でもよい。このようにしても、着生したサンゴを生育可能である。
【００４２】
（サンゴ生育方法）
次に、本発明に係るサンゴ生育方法の実施の形態について説明する。
【００４３】
図１に示すように、本実施の形態に係るサンゴ生育方法は、上記のサンゴ生育基盤１０に、サンゴ１２を着生させることによって、サンゴを生育するものである。サンゴ生育基盤１０は、上記の実施の形態と同じものを用いるため、これについての詳細な説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態によれば、石炭灰を主成分とするサンゴ生育基盤１０を用いるため、石炭灰中の塩基性物質によるサンゴ生育基盤１０周辺の局所的な中性化が図られ、海洋酸性化を抑制することができる。海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができる。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明に係る環境負荷低減資材によれば、離島における工事に使用される環境負荷低減型の資材であって、燃焼副産物を主成分とする材料からなるので、離島の環境負荷を低減することができる。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。
【００４６】
また、本発明に係る他の環境負荷低減資材によれば、燃焼副産物は最適含水比が１９％〜４０％の石炭灰であり、この石炭灰は、最適含水比でのエージング期間が３カ月のものであり、材齢７日での最大応力は、石炭灰単体で０．０１〜０．３Ｎ／ｍｍ２、石炭灰単体にセメントを外割で３質量％添加したもので０．３〜１．５Ｎ／ｍｍ２であるので、離島の環境負荷を低減することができる。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【００４７】
また、本発明に係る離島開発方法によれば、上述した環境負荷低減資材を用いて離島を開発する方法であって、離島または離島の外で燃焼副産物または環境負荷低減資材を調達するステップと、調達した燃焼副産物を環境負荷低減資材に加工した後で離島の開発地点に搬入するか、または、調達した燃焼副産物を離島の開発地点に搬入した後で環境負荷低減資材に加工するか、または、調達した環境負荷低減資材を離島の開発地点に搬入するステップと、搬入または加工した環境負荷低減資材を開発用の資材として使用するステップとを備えるので、離島の環境負荷を低減しながら、離島開発工事を実施することができる。また、石炭灰等の燃焼副産物の有効利用を図ることができる。
【００４８】
また、本発明に係るサンゴ生育基盤によれば、着生したサンゴを生育するために用いる基盤であって、基盤の構成材料が、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物からなるので、海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができる。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【００４９】
また、本発明に係るサンゴ生育方法によれば、サンゴを生育するための方法であって、主成分である石炭灰と、セメントとの混合物を構成材料とする基盤に、サンゴを着生させることによって、サンゴを生育するので、海洋の環境負荷を低減しながら、サンゴを生育することができる。また、石炭灰の有効利用を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明に係る環境負荷低減資材、離島開発方法、サンゴ生育基盤およびサンゴ生育方法は、離島開発やサンゴ生育などに有用であり、特に、環境負荷を低減するのに適している。
【符号の説明】
【００５１】
１０  サンゴ生育基盤
１２  サンゴ
Ｇ  海底
【図１】
2020114785.tif 000002
【図２】
2020114785.tif 000003