(57)【要約】【課題】既存コンクリート構造物の解体で発生するコンクリート塊の破砕物を、六価クロムを無害化し、六価クロムによる汚染がおこらず、環境に配慮した安全な再生製品として提供すること。【解決手段】コンクリート塊の破砕中間処理で製品化されたコンクリート再生砕石（粒径８０ミリアンダーまたは４０ｍｍアンダー）、再生ズリ（粒径２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーの粉砕物）、再生砂（粒径５ｍｍアンダーの粉砕物）に亜硫酸ナトリウムからなる還元剤を添加し、有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元処理することにより、安全に路盤材・埋め戻し材等に利用可能なコンクリート再生材料を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加し可溶性六価クロムを無害化すること特徴とするコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項２】
前記破砕中間処理したコンクリート再生材料の粒径が８０ｍｍアンダーまたは４０ｍｍアンダーであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項３】
破砕中間処理したコンクリート再生材料の粒径が２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の破砕中間処理したコンクリート再生材料の粒径が５ｍｍアンダーであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項５】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が８０ｍｍアンダーまたは４０ｍｍアンダーであること特徴とするコンクリート再生材料。
【請求項６】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーであること特徴とするコンクリート再生材料。
【請求項７】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が５ｍｍアンダーであること特徴とするコンクリート再生材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存構造物を解体した際に発生するコンクリート塊から再資源化される、主に路盤材・埋め戻し材等の利用を目的とした再生材料を環境に配慮した安全な製品として製造する方法ならびに六価クロムを無害化した安全な無公害型コンクリート再生材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在建設産業廃棄物であるコンクリート塊は、ほとんど中間処理破砕し、路盤材・埋め戻し材等への利用を目的としたコンクリート再生砕石としてリサイクルされている。
また、この再生砕石製造過程で発生する再生ズリや再生砂も再生材料として利用可能である。
しかし、これらのコンクリート塊から得られる再生材料には、有害な可溶性六価クロムが混入しているという問題があり、可溶性六価クロムを土壌環境基準値０．０５ｍｇ／Ｌ（平成３年8月２３日環境庁告示第４６号「土壌の汚染に係る環境基準について」）を超えて溶出しないようにする対策が必要である。このような対策として、次のような方法が例示できる。
【０００３】
１．六価クロムを含有する物質を工作物中に密閉処理する。
２．溶出している六価クロムを捕捉材により吸着し保持する。
３．雨水等が浸透しないように遮水するか、コンクリート再生材料から浸透水が外部に漏れないように遮水する。
４．コンクリート再生材料中の六価クロムを無害な三価クロムに還元処理する。
【０００４】
前記１〜３までの対策はコンクリート再生材料に含有される六価クロムを無害化するものではなく、安全なコンクリート再生材料の提供とはならない。前記４の還元処理による六価クロムの無害化方法として、セメントからの六価クロムの溶出を抑えた土壌用固化材やセメント添加材などが提案されている。しかしこれらの方法は今後コンクリート構造物を解体して発生するコンクリート廃材には適用できない。今後発生するコンクリート廃材に対する六価クロム対策としては、例えば特許文献１のように還元剤として硫酸化第１鉄を使用する方法や特許文献２のように還元剤として亜硫酸カルシウムを使用する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２１１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−０１４８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方法は、コンクリート塊中の六価クロムを処理水によって溶出させ、六価クロムを還元剤で還元処理するものである。そのため、処理水を使用するための設備を必要とし、高コストを招来するとともに、多数の処理工程を要し、低コストで容易な再資源製造方法としては難がある。
特許文献２では、コンクリート塊の破砕物を盛土として利用することを主目的としており、還元剤として亜硫酸カルシウムを使用している。亜硫酸カルシウムは水に溶けにくい性質をもつので、この亜硫酸カルシウムを粉の状態でコンクリート塊の粉砕物に配合し、被着・混合させることにより、コンクリート塊の粉砕物が水分と接触した場合に溶出する六価クロムを還元し、六価クロムの溶出を防止するものである。つまり、当初の破砕物自体に還元処理を行うのではなく、還元剤である亜硫酸カルシウムをコンクリート破砕物に被着させておき、水分と接触したときに溶出する六価クロムを還元するようにしており、還元作用の即効性を意図したものではない。また、亜硫酸カルシウムは水に溶けにくいので、コンクリート塊の破砕物を骨材として利用する場合に、コンクリートと混練する時間が長くなる。
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、既存コンクリート構造物の解体で発生するコンクリート塊を路盤材・埋め戻し材として再利用するため、コンクリート塊の破砕中間処理で製品化されたコンクリート再生砕石（本明細書では再生砕石を粒径８０ミリアンダーまたは４０ｍｍアンダーのコンクリート破砕物と定義する。）、再生ズリ（本明細書では再生ズリを粒径２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーのコンクリート粉砕物と定義する。）、再生砂（本明細書では再生砂を粒径５ｍｍアンダーのコンクリート粉砕物と定義する。）の六価クロムを無害化し、六価クロムによる汚染がおこらず、環境に配慮した安全な製品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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のコンクリート破砕物から環境に配
慮した製品を製造する方法は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート破砕物につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加し可溶性六価クロムを無害化することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、前記破砕中間処理したコンクリート破砕物の粒径が８０ｍｍアンダーまたは４０ｍｍアンダーであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、破砕中間処理したコンクリート破砕物の粒径が２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、破砕中間処理したコンクリート破砕物の粒径が５ｍｍアンダーであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート破砕物につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が８０ｍｍアンダーまたは４０ｍｍアンダーであること特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート破砕物につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーであること特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート破砕物につき、還元剤として亜硫酸ナトリウムを添加して可溶性六価クロムを無害化し、粒径が５ｍｍアンダーであること特徴とする。
【００１４】
コンクリート破砕物への還元剤の配合は、破砕物をミキサーに投入し、亜硫酸ナトリウムを添加しミキシングする方法で行う。破砕物は製造工程で粒度調整し、その粒度により再生砕石（粒径８０ミリアンダーまたは４０ｍｍアンダー）、再生ズリ（粒径２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーの粉砕物）、再生砂（粒径５ｍｍアンダーの粉砕物）として製品化する。亜硫酸ナトリウムは、コンクリート破砕物に対して、濃度０．１ｍｏｌ／Ｌ、重量比１０〜１５パーセントの範囲で添加するのがよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コンクリート塊を路盤材・埋め戻し材として再利用するため、コンクリート塊の破砕中間処理で製品化されたコンクリート再生材料に亜硫酸ナトリウムを添加することにより、その還元作用で有害な六価クロムを無害化し、六価クロムによる汚染をおこさず、環境に配慮した安全な製品を提供することができる。本発明で使用する還元剤としての亜硫酸ナトリウムＮａ２ＳＯ３は、安全性が高く、パルプ・紙工業で還元剤や食品の防腐剤、写真工業での脱酸素剤等に使用され、広く一般的に出回っており、安価で扱いやすく、入手が容易である。したがって、六価クロムを無害化した、環境汚染のおそれのないコンクリート再生材料を低コストで容易に製造することができる。
また、亜硫酸ナトリウムが空気との接触で酸化されて生成する硫酸ナトリウムも家庭用の入浴剤の主成分として用いられるなど、人体に対する安全性が高いので、還元剤使用による環境への影響の心配がない。
亜硫酸ナトリウムは水に溶けやすく、還元剤として水に溶かして使用するため、還元作用に即効性がある。コンクリート塊の粉砕物を再生砕石等路盤材として使用する場合には、通常生産して１週間から遅くても２〜３ヶ月で出荷されるので、亜硫酸ナトリウムの還元作用の即効性は再生砕石等路盤材の還元剤として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のコンクリート再生砕石・ズリの製造・処理工程の実施例を示す流れ図である。
【図２】本発明のコンクリート再生砂の製造・処理工程の実施例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について、詳細に説明する。本発明において、製品化の対象となるのは、コンクリート構造物の解体で発生するコンクリート塊の破砕物であり、可溶性六価クロムを含有するものである。
コンクリート塊の破砕物は粒度調整され、その粒度により再生砕石（粒径８０ミリアンダーまたは４０ｍｍアンダー）、再生ズリ（粒径２５ｍｍアンダーまたは２０ｍｍアンダーの粉砕物）、再生砂（粒径５ｍｍアンダーの粉砕物）として製品化する。
六価クロムの還元剤として亜硫酸ナトリウムＮａ２ＳＯ３を用いた場合の還元作用は次のようにあらわすことができる。
２Ｃｒ６＋＋３ＳＯ３２−＝２Ｃｒ３＋＋３ＳＯ４２−
以下に本発明の一実施形態である製造・処理工程を示す。
【００１８】
〔コンクリート再生砕石、ズリの製造・処理工程〕
１．コンクリート塊破砕物であるコンクリートガラ及び混入土砂をホッパー（投入口）から投入する。
２．一次クラッシャーで大割りにする。
３．振動フィーダ（ズリ抜きスクリーン）で再生砕石の粒度調整の為、０〜２０ｍｍの土砂・ズリ等を抜く。
４．抜いたズリは、ズリ及び砂として処理する。
５．ズリを抜いたコンクリートガラを２次クラッシャーで小割りにする。
６．スクリーンに投入し、粒度４０ｍｍアンダー生産時は４０ｍｍの網を設置し、粒度８０ｍｍアンダー生産時は８０ｍｍの網を設置、網目の交換により再生砕石粒度４０−０、粒度８０−０を生産する。
７．スクリーンの網目以上のオーバーサイズはベルトコンベアで３次クラッシャー（インパクトクラッシャー）に運ばれ、細割りにし、工程３のスクリーンに戻す。
８．製品化された再生砕石はベルトコンベアにて所定の位置に堆積する。
（再生砕石還元処理工程）
９．製品化された再生砕石をロッグウォッシャー（ミキサー）に投入し、還元剤（亜硫酸ナトリウム）溶液を添加し、ミキシングして還元処理を実施する。
（再生ズリ還元処理工程）
１０．工程４の製品化されたズリをロッグウォッシャー（ミキサー）に投入し、還元剤（亜硫酸ナトリウム）溶液を添加し、ミキシングして還元処理を実施する。
【００１９】
〔コンクリート再生砂の製造・処理工程〕
１．還元処理を施し製品化されたズリ（粒度２０ｍｍアンダー）をホッパー（投入口）から投入する。
２．トロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍアンダーを洗浄分級し、粒度５ｍｍ以上はコンクリート再生砕石として利用する。
３．粒度５ｍｍアンダーをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水に分離する。砂はコンクリート再生砂として製品化し、ベルトコンベアにて所定の位置に堆積する。泥水はポンプにてシックナー（排水処理設備−泥と水を分離する）に投入する。
４．シックナーに高分子凝集剤を投入し攪拌しながら、泥と水を分離する。
５．泥は沈殿槽インテークタンクに、水は貯水槽に戻し再利用する。
６．沈殿槽インテークタンクの泥をフィルタープレスに引き込み凝集する。絞った水はシックナーに戻し浄化後貯水槽に戻す。
７．工程６で発生した脱水ケーキは再生ズリに戻し、粒度を調整し、再生ズリ還元処理工程により処理し、再生ズリとして商品化する。
【００２０】
還元処理工程では、コンクリート破砕物に対し、含水比１０〜１５パーセント以内になる様に濃度０．１ｍｏｌ／Ｌ程度の亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０〜１５パーセント添加しミキサーにかけて５分〜７分ミキシングし還元処理を行う。これらの値はコンクリート再生砂の六価クロム溶出試験及びコンクリート再生砂の六価クロム除去実験およびコンクリート再生材料の有効水分量（水分保持率）の測定と仮比重の測定、添加最適添加量の検証および薬剤の最適濃度の検証を実施し、還元剤添加試験の結果得られた値である。亜硫酸ナトリウム使用量は、コンクリート破砕物１ｋｇに対して１．２６ｇ〜１．８９ｇである（０．１ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム溶液１００ｍｌ〜１５０ｍｌ添加）。ただしこれは亜硫酸ナトリウムの純度を１００パーセントと考えた場合で、市販の亜硫酸ナトリウムの純度は高いもので９７パーセント程度なので、添加量は少し増える。
還元処理工程には乾式処理と湿式処理がある。乾式処理は、処理水を必要としない還元処理方法であり、湿式処理は多量の処理水を必要とする還元処理方法である。本発明では乾式処理を行っており、湿式処理に比べて、ミキシングの際にあまり水を必要としないうえ、形状も損なわれない。また、還元剤の使用量も低減できる。さらに乾燥させる工程が不要で、ミキサーからの製品の取り出しも容易である。また本発明ではコンクリート再生材料の有効水分量（水分保持率）の測定と仮比重の測定をし、添加最適添加量の検証および薬剤の最適濃度の検証を行って、その結果得られた適正量の還元剤を使用しているので、還元剤の過剰使用が抑制される。よって低コストで容易にコンクリート再生材料の製造が可能となる。
【００２１】
以下に、コンクリート再生砂の六価クロム溶出試験の結果を示す。
試験は、コンクリート再生砂（粒度２ｍｍアンダー）を試料として用いた。
〔試験手順〕
１）コンクリート再生砂（２ｍｍアンダー）６０ｇと各溶媒（イオン交換水、０．０５ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸水素ナトリウム溶液、０．０５ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム溶液の３種）１２００ｍｌを２Ｌビーカーに入れ、ミキサーを用いて毎分３５０回転で７分間攪拌する。
２）攪拌停止後、５分間放置する。
３）毎分３０００回転で１０分間遠心分離を行う。
４）上澄み液（以下：分離水）と沈殿物（以下：残査）に分ける。
５）分離水は孔径０．４５マイクロメートルのメンブランフィルターでろ過後、分析試料とする。
６）残査は一夜風乾後、環境庁告示第４６号に基づく方法に従って溶出試験を行う。
イオン交換水を用いた試験では、６）の試験は行っていない。
【００２２】
試験結果を表１に示す。表１のように、コンクリート再生砂において処理前の六価クロムの溶出量は０．０３８ｍｇ／Ｌであるのに対し、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウムで還元処理した場合は、分離水、残査ともに六価クロムは不検出（定量下限値０．００５）であった。
【００２３】
【表１】
2010201333.tif 000002
【００２４】
以下にコンクリート再生砂の六価クロム除去実験・還元剤添加試験の結果を示す。
【００２５】
試験は、六価クロムの溶出量が環境基準値（土壌の汚染に係る環境基準（平成３年８月２３日  環境庁告示第４６号））を超過するコンクリート再生砂に還元剤を添加して六価クロムを三価クロムへ還元するため、以下の検証を行った。
１）処理水をあまり必要としない乾式処理を目的とするため、還元剤の最適添加量（液量）を検証する。
２）最適添加量（液量）において、安定した還元処理ができる最適濃度を検証する。
試料として、コンクリート再生砂（粒度２ｍｍアンダー）、還元剤として、亜硫酸ナトリウムを用いた。
【００２６】
〔実験手順〕
１．還元剤の最適添加量（液量）を検証するため、有効水分量（水分保持率）の測定と混合状態の確認を実施する。
２．最適添加量の還元剤を添加した試料について溶出試験を行い、安定した還元処理ができる最適濃度の検証を行う。
３．〔検証方法〕
１）コンクリート再生砂（粒度２ｍｍアンダー）に規定量の還元剤溶液を混合し、７分間かき混ぜる。
２）薬液が浸透したコンクリート再生砂１０ｇと蒸留水１００ｍｌを６時間振とう（振とう機を用いて、振とう幅４〜５ｃｍで毎分約２００回振とう）する。
３）懸濁液を遠心分離（３０００ｍｉｎ−１・２０分間）する。
４）分離水は孔径０．４５マイクロメートルのメンブランフィルターでろ過後分析試料とする。
５）得られた試料について六価クロムの分析を行う。分析方法は土壌の汚染に係る環境基準（平成３年８月２３日  環境庁告示第４６合）に基づく方法（ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２．６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度方））に従って行う。
【００２７】
〔実験結果〕
１．有効水分量（水分保持率）の測定
有効水分量（水分保持率）の測定はｐＦ値（土への圧力）が１．５〜３．０の範囲で保持される水量により確認することとした。また、試験は２回実施し、その平均を有効水分量とした。試験結果を表２に示す。表２より、コンクリート再生砂の有効水分量（水分保持率）は１２０L／ｍ３であった。なお、水の比重を１として上記の有効水分量を換算すると、１２０Ｌ／ｍ３＝１２ｇ／１００ｍｌすなわち、コンクリート再生砂の容積１００ｍｌに対して１２ｇの水分が安定的に保持されることになる。
【００２８】
【表２】
2010201333.tif 000003
【００２９】
２．仮比重の測定
コンクリート仮比重の測定結果は、１．２０６ｇ／ｃｍ３であった。仮比重とは、土壌のような多孔質の物質の密度を表す際に用いられる比重である。この測定結果から、コンクリート再生砂１００ｍｌは重量で１２０ｇとなる。前記有効水分量の測定結果から、コンクリート再生砂の重量１２０ｇに対して１２ｇの水分が安定的に保持されることになる。
【００３０】
以上の結果から、コンクリート再生砂の水分保持率は重量比で約１０パーセントとなる。
【００３１】
３．最適添加量の検証
還元剤の最適添加量を検証するため、水分保持率を参考にコンクリート再生ズリと蒸留水を混合させ、その湿潤状況を確認する。
コンクリート再生砂（風乾試料：含水率１．８パーセント）に重量比で１０パーセント、１２パーセント
の蒸留水を加え、その湿潤状況を比較した。
【００３２】
＜湿潤状況＞
１）１０パーセント添加後の状況は、わずかに薬液（今回は蒸留水）が混合していない粒子が見られる。
２）１２パーセント添加後の状況は、全ての粒子に薬液が均一に浸透しており、良好な湿潤状況であった。
以上の結果から、還元剤の添加量としては１２パーセントが望ましいと思われる。
【００３３】
４．薬剤の最適濃度の検証
還元剤の最適濃度を検証するため、コンクリート再生砂と還元剤を混合させた後、六価クロム溶出試験を行い、最適な還元剤濃度について検証する。一回目の試験結果を表３に、二回目の試験結果を表４に示す。
【００３４】
【表３】
2010201333.tif 000004
【００３５】
【表４】
2010201333.tif 000005
【００３６】
はじめに、コンクリート再生砂の有効水分量（水分保持率）である還元剤添加量１０パーセント試験（表４）を行った。その結果、表４に見られるように、添加直後および添加４日後に環境基準値以内であったのは、０．０５ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム添加実験だけであった。しかし、その場合においても０．０５ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム添加４日後には環境基準値内であるものの、六価クロム濃度が上昇し、耐久性に疑問が残った。
そこで、最適添加量試験で混合状態が最も良好な状況であった添加量１２パーセントで再度還元実験（表５）を行った。その結果、表５に見られるように、添加直後および添加４日後に環境基準値内であったのは、０．０１ｍｏｌ／Ｌ・０．０２５ｍｏｌ／Ｌ・０．０５ｍｏｌ／Ｌの各亜硫酸ナトリウム添加実験であったが、六価クロム溶出量が安定していない。これは、実際にプラントで還元処理を行う場合、再生ズリに含まれる六価クロム濃度、還元剤の混合状況や湿潤状況、還元後の経過時間や還元時の雰囲気など様々な要因により六価クロムが環境基準値を超えて溶出する可能性があることを示唆している。
【００３７】
そこで、さらに六価クロム溶出量が確実に環境基準値を下回る条件を探し出すために、最適添加量試験で混合状態が最も良好な状況であった添加量１２パーセントの条件で、改めて０．１ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの還元剤濃度による再生ズリ還元実験を行い、還元処理後の耐久性を確認するため最長１６日の六価クロム溶出状況を確認した。試験結果を表５に示した。その結果、添加直後から添加１６日後まで六価クロム溶出量は定量下限値（０．００５ｍｇ／Ｌ）以下であり、大変良好な結果であった。
以上の結果から、最適な還元剤濃度は０．１ｍｏｌ／Ｌ、最適な還元剤添加量は重量比１２パーセントとして以後の実験を進める。
【００３８】
【表５】
2010201333.tif 000006
【００３９】
５．スケールアップ実験
これまでの実験により、還元剤の濃度・添加量について知見が得られたので、その条件を基にスケールアップ実験を実施した。
〔実験条件〕
還元剤：０．１ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム溶液
添加量：重量比１２パーセント
手順：風乾した再生砂１ｋｇに対し、還元剤として０．１ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム溶液を重量比１２パーセント（１２０ｍｌ）添加した後、混合装置にて７分間混合する。
〔スケールアップ実験における六価クロム溶出量について〕
０．１ｍｏｌ／Ｌの還元剤濃度による再生ズリ還元処理のスケールアップ実験の結果を表６に示した。なお、ブランク試験における六価クロム溶出量が、当初の還元実験における結果（０．０５４ｍｇ／Ｌ）より若干低下して環境基準値をわずかに下回る０．０４ｍｇ／Ｌ程度になったものの、還元処理後は定量下限値程度かそれ以下まで六価クロム溶出量が激減しており、六価クロム減少率は８７．５パーセント以上となる。スケールアップ実験の結果から、０．１ｍｏｌ／Ｌ亜硫酸ナトリウム溶液を還元剤として使用すれば、還元前の再生ズリの六価クロムの濃度が増加したとしても、ほぼ安定的に六価クロムを環境基準値以下まで低減できると考えられる。
【００４０】
【表６】
2010201333.tif 000007
【００４１】
このように本実施例の条件下（乾式処理、還元剤濃度は０．１ｍｏｌ／Ｌ、還元剤添加量は重量比１２パーセント）で明らかに六価クロムの溶出が抑制されることが確認できた。よって、本実施例によれば、六価クロムを無害化した安全な無公害型コンクリート再生材料として再生砕石、再生ズリ、再生砂を提供することができる。
【００４２】
本発明により製造されるコンクリート再生砕石・再生ズリ・再生砂の粒度は振動・振るいのスクリーンの網目により変化する。製品化されたコンクリート再生砕石は主に舗装工事等の下層路盤材、凍上抑制、クッション材として利用できる。製品化されたコンクリート再生ズリは主に舗装工事等の下層路盤材、各工事の埋め戻し材として利用できる。製品化されたコンクリート再生砂は主に舗装工事等の下層路盤材、凍上抑制、各工事の埋め戻し材として利用できる。
【００４３】
本発明により製造されるコンクリート再生砕石、コンクリート再生ズリ、再生砂等コンクリート再生材料は、コンクリート骨材としても利用できる。本発明により製造されるコンクリート再生材料をコンクリート骨材として使用する場合、水に溶けやすい亜硫酸ナトリウムを還元剤として添加しているので、再生砕石、再生ズリ、再生砂表面に界面活性作用があり、生コン製造時に水と混ざりやすく、混錬する時に短時間でできるという効果がある。
【００４４】
コンクリート再生砂は還元処理を施したコンクリート再生ズリを粒度調整後、水洗洗浄して製造されるので、六価クロムの溶出がさらに抑制された製品であり、使用用途は広く、付加価値を高めることができる。洗浄過程で排出される水は排水処理機に戻し再利用される。また、洗浄過程で排出される泥は脱水後再生ズリに混入される。したがって、本発明のコンクリート塊の破砕物処理工程においては、ほぼ１００パーセントの再資源化が可能となる。
また、これらコンクリート再生砕石・再生ズリ・再生砂を路盤材として利用した場合には、路床と表層のアスファルトの間で使用されるので、空気との接触が遮断され、三価クロム成分が再度六価クロムに酸化されることも少ない。また、微量の六価クロムが存在していたとしても、アスファルトから雨水等が浸透することは少なく、路盤材からの六価クロムの溶出の確率も低いと考えられる。
【００４５】
また、本発明では還元剤として亜硫酸ナトリウムを用いているが、コンクリート再生砂の六価クロム溶出試験に示すとおり、還元剤として亜硫酸水素ナトリウムも有効である。亜硫酸水素ナトリウムはクロムメッキの排水処理にも利用されている。
【００４６】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【図１】
2010201333.tif 000008
【図２】
2010201333.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月20日(2009.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、
該コンクリート再生材料をトロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、
分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生砂の製造方法。
【請求項２】
前記砂と泥水を分離する工程で、ハイメッシュセパレータ（砂の分級洗浄機）による洗浄により、砂から分離されて生じる泥水を、ポンプにてシックナー（排水処理設備−泥と水を分離する）に投入し、シックナーに高分子凝集剤を投入・攪拌し、泥と水を分離させ、泥を沈殿槽インテークタンクに入れ、フィルタープレスに引き込み凝集・脱水する工程と、
前記凝集・脱水する工程において発生する泥（脱水ケーキ）の粒度を調整し、該粒度調整した泥（脱水ケーキ）を、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料に混入し、該泥（脱水ケーキ）並びにコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項３】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、トロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、
分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、
前記工程において分離された砂につき、含水比１０〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生砂の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のコンクリート破砕物から環境に配慮した製品を製造する方法は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、該コンクリート再生材料をトロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、を具備することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記砂と泥水を分離する工程で、ハイメッシュセパレータ（砂の分級洗浄機）による洗浄により、砂から分離されて生じる泥水を、ポンプにてシックナー（排水処理設備−泥と水を分離する）に投入し、シックナーに高分子凝集剤を投入・攪拌し、泥と水を分離させ、泥を沈殿槽インテークタンクに入れ、フィルタープレスに引き込み凝集・脱水する工程と、前記凝集・脱水する工程において発生する泥（脱水ケーキ）の粒度を調整し、該粒度調整した泥（脱水ケーキ）を、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料に混入し、該泥（脱水ケーキ）並びにコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項３に記載の発明は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、トロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、前記工程において分離された砂につき、含水比１０〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
コンクリート破砕物への還元剤の配合は、破砕物をミキサーに投入し、亜硫酸ナトリウム水溶液を添加しミキシングする方法で行う。破砕物は製造工程で粒度調整し、その粒度により再生砕石（粒径８０ｍｍ以下または４０ｍｍ以下）、再生ズリ（粒径２５ｍｍ以下または２０ｍｍ以下の破砕物）、再生砂（粒径５ｍｍ以下の破砕物）として製品化する。亜硫酸ナトリウム水溶液は、コンクリート破砕物に対して、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、重量比１０〜１５パーセントの範囲で添加するのがよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、コンクリート塊を路盤材・埋め戻し材・凍上抑制として再利用するため、コンクリート塊の破砕中間処理で製品化されたコンクリート再生材料に亜硫酸ナトリウムを添加することにより、その還元作用で有害な六価クロムを無害化し、六価クロムによる汚染をおこさず、環境に配慮した安全な製品を提供することができる。本発明で使用する還元剤としての亜硫酸ナトリウムＮａ２ＳＯ３は、安全性が高く、パルプ・紙工業で還元剤や食品の防腐剤、写真工業での脱酸素剤等に使用され、広く一般的に出回っており、安価で扱いやすく、入手が容易である。したがって、六価クロムを無害化した、環境汚染のおそれのないコンクリート再生材料を低コストで容易に製造することができる。
また、亜硫酸ナトリウムが空気との接触で酸化されて生成する硫酸ナトリウムも家庭用の入浴剤の主成分として用いられるなど、人体に対する安全性が高いので、還元剤使用による環境への影響の心配がない。
亜硫酸ナトリウムは水に溶けやすく、還元剤として水に溶かして使用するため、還元作用に即効性がある。コンクリート塊の粉砕物を再生砕石等路盤材として使用する場合には、通常生産して１週間から遅くても２〜３ヶ月で出荷されるので、亜硫酸ナトリウムの還元作用の即効性は再生砕石等路盤材の還元剤として有効である。
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月16日(2009.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、
該コンクリート再生材料をトロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、
分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生砂の製造方法。
【請求項２】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、
該コンクリート再生材料をトロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、
分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、
前記砂と泥水を分離する工程で、ハイメッシュセパレータ（砂の分級洗浄機）による洗浄により、砂から分離されて生じる泥水を、ポンプにてシックナー（排水処理設備−泥と水を分離する）に投入し、シックナーに高分子凝集剤を投入・攪拌し、泥と水を分離させ、泥を沈殿槽インテークタンクに入れ、フィルタープレスに引き込み凝集・脱水する工程と、
前記凝集・脱水する工程において発生する泥（脱水ケーキ）の粒度を調整し、該粒度調整した泥（脱水ケーキ）を、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料に混入し、該泥（脱水ケーキ）並びにコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生材料の製造方法。
【請求項３】
コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、トロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、
分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、
前記工程において分離された砂につき、含水比１０〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とするコンクリート再生砂の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項２に記載の発明は、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、該コンクリート再生材料をトロンメル（洗浄選別機）にて粒度５ｍｍ以下のものに洗浄分級する工程と、分級された粒度５ｍｍ以下のものをハイメッシュセパレーター（砂の分級洗浄機）により洗浄し、砂と泥水を分離する工程と、前記砂と泥水を分離する工程で、ハイメッシュセパレータ（砂の分級洗浄機）による洗浄により、砂から分離されて生じる泥水を、ポンプにてシックナー（排水処理設備−泥と水を分離する）に投入し、シックナーに高分子凝集剤を投入・攪拌し、泥と水を分離させ、泥を沈殿槽インテークタンクに入れ、フィルタープレスに引き込み凝集・脱水する工程と、前記凝集・脱水する工程において発生する泥（脱水ケーキ）の粒度を調整し、該粒度調整した泥（脱水ケーキ）を、コンクリート塊を破砕中間処理したコンクリート再生材料に混入し、該泥（脱水ケーキ）並びにコンクリート再生材料につき、含水比１０パーセント〜１５パーセント以内となるように、濃度０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液を、重量比１０パーセント〜１５パーセント添加し、亜硫酸ナトリウム水溶液が添加された該コンクリート再生材料をミキサーによってミキシングし、可溶性六価クロムを無害化する還元処理工程と、を具備することを特徴とする。