(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ア）骨材採取時に発生する岩石微粒子を含む汚濁水を脱水した骨材脱水ケーキおよび／または堤体のコンクリート打設またはセメント注入時に発生するコンクリート・セメント粒子を含む汚濁水を脱水した堤体脱水ケーキを，粉砕乾燥したものと，伐採木チップを微粉砕したものとを混合混練，造粒，焼成してなる脱水ケーキ多孔質焼成体，
（イ）上記骨材脱水ケーキを粉砕し、水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成してＸ型ゼオライト結晶を生成し、ポルトランドセメントとともに混練し造粒した骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，
（ウ）上記堤体脱水ケーキを粉砕し，水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成して、カルシウムＸ型ゼオライト結晶を生成し，ポルトランドセメントとともに混練し造粒した堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライト，
（エ）伐採木チップ炭，
（オ）伐採木の生チップ，上記堤体脱水ケーキおよび厩肥を混合し、発酵完熟させた伐採木堆肥，および
（カ）上記骨材脱水ケーキ，早強またはポルトランドセメント，硫酸アルミニウム，硫酸カルシウム，二酸化ケイ素，硫酸ナトリウムおよび酸化マグネシウムを混合した骨材脱水ケーキ土壌安定剤を，
所要の割合で混合してなる基盤材に、所要の種子，肥料および水を加え、混練してなることを特徴とする法面緑化吹付け材。
【請求項２】
上記脱水ケーキ多孔質焼成体，上記骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，上記堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトおよび伐採木チップ炭を、体積比で１０〜４０：１０〜２０：１０〜２０：１０〜４０となるように配合混練し、それに、上記伐採木堆肥を、体積比で５０〜７０：３０〜５０となるように配合混練し、さらにそれに、上記骨材脱水ケーキ土壌安定剤を、重量比で１００：３〜６となるように配合してなる基盤材に、所要の種子，肥料および水を加え、混練してなることを特徴とする請求項１記載の法面緑化吹付け材。
【請求項３】
上記脱水ケーキ多孔質焼成体が、上記骨材脱水ケーキおよび／または上記堤体脱水ケーキを粉砕乾燥したものと、伐採木チップを微粉砕したものとを混合し、さらに、水を加えて混練し、４〜２０ｍｍに造粒し、ほぼ１０００°Ｃで焼成してなることを特徴とする請求項１または２記載の法面緑化吹付け材。
【請求項４】
上記骨材脱水ケーキＸ型ゼオライトが、上記骨材脱水ケーキを粉砕し、水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成してＸ型ゼオライト結晶を生成し、脱液−水洗−脱水後、ポルトランドセメント２０重量％とともに混練し、４〜２０ｍｍの粒径に造粒してなることを特徴とする請求項１，２または３記載の法面緑化吹付け材。
【請求項５】
上記堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトが、上記堤体脱水ケーキを粉砕し、水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成してカルシウムＸ型ゼオライト結晶を生成し、脱液−水洗−脱水後、ポルトランドセメント２０重量％とともに混練し、４〜２０ｍｍの粒径に造粒してなることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の法面緑化吹付け材。
【請求項６】
上記伐採木チップ炭が、伐採木の生チップを炭化炉においてほぼ３００〜４５０°Ｃで炭化し、４〜２０ｍｍに細粒化してなることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の法面緑化吹付け材。
【請求項７】
上記伐採木堆肥が、体積比で、伐採木の生チップ８０％，上記堤体脱水ケーキ１０％および厩肥１０％を混合し、さらにこれら原材料の６０％の散水を行い、切り返しを適宜繰り返し、発酵完熟させてなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の法面緑化吹付け材。
【請求項８】
上記骨材脱水ケーキ土壌安定剤が、上記骨材脱水ケーキ６０〜９０重量部，早強またはポルトランドセメント１０〜３０重量部，硫酸アルミニウム１〜１０重量部，硫酸カルシウム１〜１０重量部，二酸化ケイ素１〜１０重量部，硫酸ナトリウム１〜１０重量部および酸化マグネシウム１〜５重量部を混合してなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の法面緑化吹付け材。
【請求項９】
請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の法面緑化吹付け材を、法面にモルタルガン等の吹付け機で所要の厚さに吹き付けることを特徴とする法面緑化吹付け工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は法面緑化吹付け材とその吹付け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路工事，ダム工事等において、山の側面を切り取ること等により現れる法面は、そのままでは、崩壊のおそれがあり、また、表土が剥ぎ取られるため一般に土壌養分も少なく植物の生育に適さない。
このような法面の崩壊を防ぐとともに、その法面を緑化するために、そこに法面緑化吹付け材を吹付け施工することが行われている。
【０００３】
その施工は、法面に予めネットまたはラスを張り、所要の法面緑化吹付け材を所定の厚さに吹き付けることによって行われ、これにより、当該吹付け材に混入しておいた種子が発芽し、根圏を発達させて生育することによって、該法面が緑化され、かつ、崩落が防止されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えばダム建設現場では、普通、原石山から大量の伐採木が廃棄処理物として大量に発生するとともに、その原石山から骨材を採取する際に汚濁水が大量に発生し、また、堤体のコンクリート打設またはセメント注入時の余剰水を含んだ汚濁水が大量に発生する。
【０００５】
従来、これらの骨材を採取する際に発生する汚濁水はもちろん上記余剰水を含んだ汚濁水は、そのまま河川に流すと環境に悪影響を与えるおそれがあるので、通常、岩石の微粒子を含む前者については、これを集めて脱水したいわゆる骨材脱水ケーキとされ、また、コンクリート・セメント粒子を含み強いアルカリ性を有する後者については、現場内に準備された沈殿池に一旦貯められ、その沈殿池で中和剤により中和し、かつ、凝集剤を加えることによりコンクリート・セメント粒子をはじめとする汚濁物を沈殿させ、これを集めて脱水したいわゆる堤体脱水ケーキとされているものであるが、いずれも大量に発生するのを、上記伐採木と同様産業廃棄物として所要の処分場に運搬し埋め立て処分していた。
【０００６】
しかし、近年においては、その処分場の確保が難しくなり、確保できても遠方になるため、伐採木，骨材脱水ケーキおよび堤体脱水ケーキの処分または処理コストが膨大化する傾向にあり、その対策が必須な状況である。
【０００７】
そのために、これら伐採木，骨材脱水ケーキおよび堤体脱水ケーキを、法面緑化吹付け材として、有効利用する様々な試みがなされている。
しかしながら、堤体脱水ケーキには、硫酸アルミニウム等のアルミニウム化合物からなる凝集剤が使われていることから、鶏糞を混ぜて、アルミニウムの植物生育への害作用を軽減するなどの処理を施す必要があり、また、その場合であっても、保水性，保肥性または通気性の点で、必ずしも植物の生育に適していないとともに、さらにバーク堆肥や客土を混練しても、コンクリート・セメント粒子のアルカリ害やアルミニウム化合物の害を完全に解消できないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、特にダム建設工事にともなって発生する伐採木，骨材脱水ケーキまたは堤体脱水ケーキを原材料とする法面緑化吹付け材の有効利用を図るために、それらを無害化処理し、上記問題を解消するととともに、土壌改良効果を付与した法面緑化吹付け材を提供することにある。
【０００９】
本発明法面緑化吹付け材は、脱水ケーキ多孔質焼成体，骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライト，伐採木チップ炭，伐採木堆肥および骨材脱水ケーキ土壌安定剤を所要の割合で混合してなる基盤材に、所要の種子，肥料および水を加え、混練してなる。
【００１０】
上記基盤材としては、脱水ケーキ多孔質焼成体，骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトおよび伐採木チップ炭を、体積比で１０〜４０：１０〜２０：１０〜２０：１０〜４０となるように配合混練し、それに、伐採木堆肥を、体積比で５０〜７０：３０〜５０となるように配合混練し、さらにそれに、骨材脱水ケーキ土壌安定剤を、重量比で１００：３〜６となるように配合してなるものが実施上好適である。
【００１１】
本発明法面緑化吹付け工法は、上記組成の法面緑化吹付け材を、法面にモルタルガン等の吹付け機で所要の厚さに吹き付けることを内容とする。
【００１２】
以下には、本発明の一実施形態に係る法面緑化吹付け材（以下単に「吹付け材」という）について説明する。
本吹付け材は、（１）脱水ケーキ多孔質焼成体，（２）骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，（３）堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライト，（４）伐採木チップ炭，（５）伐採木堆肥，（６）骨材脱水ケーキ土壌安定剤を所要の割合で混合してなる基盤材に、種子，肥料および水を加え混練してなるものである。
【００１３】
（１）脱水ケーキ多孔質焼成体
骨材および／または堤体脱水ケーキを粉砕乾燥したものと、伐採木チップを微粉砕したものとを混合し、さらに水を加えて混練し、４〜２０ｍｍに造粒し、ほぼ１０００°Ｃで焼成することにより得た。
【００１４】
この骨材および／または堤体脱水ケーキから作られた多孔質焼成体は、保水性と通気性に優れ、また、微生物活動から始まる微小動物の基盤内生態系を作り出す優れた素材となっていると認められ、さらに、この多孔質焼成体は簡単に崩壊するようなことなく、粒径を保つため、長く良好な土壌物理性を保持させる作用をする。
【００１５】
（２）骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト
骨材脱水ケーキを粉砕し、水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成して、Ｘ型ゼオライト結晶を生成し、脱液−水洗−脱水後、ポルトランドセメント２０重量％とともに混練し、４〜２０ｍｍの粒径に造粒したものである。
【００１６】
この骨材脱水ケーキＸ型ゼオライトは、土壌改良材として優れた効果を持ち、そのイオン交換容量が大きいために保肥性を有し、肥料効果を長く保つとともに、保水性，通気性にも優れ、特に、鉄，マンガン，カリウム，カルシウム等の無機植物栄養分を豊富に含む。
【００１７】
（３）堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライト
堤体脱水ケーキを粉砕し、水酸化ナトリウム５Ｎ溶液で水熱合成して、カルシウムＸ型ゼオライト結晶を生成し、脱液−水洗−脱水後、ポルトランドセメント２０重量％とともに混練し、４〜２０ｍｍの粒径に造粒したものである。
【００１８】
この堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトは、土壌改良材として優れた効果を持つ。すなわち、イオン交換容量が大きく、保肥性に優れ、肥料効果を長く保つとともに、保水性，通気性にも優れ、特に堆肥等の有機質肥料と混合することで、有害なガスを吸着して無害化し、肥料効果を長く持続する。
【００１９】
（４）伐採木チップ炭
伐採木の生チップを炭化炉においてほぼ３００〜４５０°Ｃで炭化し、かつ、４〜２０ｍｍに細粒化したもの。
【００２０】
この伐採木チップ炭は、多孔質で微生物の生育基盤になり、通気性，保水性にも優れ、かつ、植物に必要なミネラルがバランス良く含まれ、これらのミネラルを持続的に供給する。
【００２１】
（５）伐採木堆肥
体積比で、伐採木の生チップ８０％，堤体脱水ケーキ１０％，厩肥１０％を混合し、さらにこれら原材料の６０％の散水を行い、切り返しを適宜繰り返し、発酵完熟させたもの。
【００２２】
この伐採木堆肥は、堤体脱水ケーキに含まれていたコンクリート・セメント粒子中のカルシウム成分が、発酵菌の活動を促進することにより、その発酵過程を短縮し、また、この堆肥は、有効な窒素成分を植物に供給するとともに、余剰の窒素成分等は上記Ｘ型ゼオライトまたはカルシウムＸ型ゼオライトに吸着されることになるので、植物に害を与えることなく、その肥料作用は穏やかなものである。
【００２３】
（６）骨材脱水ケーキ土壌安定剤
骨材脱水ケーキ６０〜９０重量部，早強またはポルトランドセメント１０〜３０重量部，硫酸アルミニウム１〜１０重量部，硫酸カルシウム１〜１０重量部、二酸化ケイ素１〜１０重量部、硫酸ナトリウム１〜１０重量部および酸化マグネシウム１〜５重量部を混合してなるもの。
【００２４】
本発明法面緑化吹付け材の製造には、先ず、上記組成の脱水ケーキ多孔質焼成体，骨材脱水ケーキＸ型ゼオライト，堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトおよび伐採木チップ炭を、体積比で１０〜４０：１０〜２０：１０〜２０：１０〜４０となるように配合混練する。
【００２５】
その混練体に上記組成の伐採木堆肥を、体積比で５０〜７０：３０〜５０となるように配合混練して基材とし、さらに、この基材に上記組成の骨材脱水ケーキ土壌安定剤を、重量比で１００：３〜６となるように配合することによって、上記基盤材を得、その基盤材に、所望の種子と肥料および適量の水を加えて混練する。
これにより、本発明法面緑化吹付け材を簡単に製造することができる。
【００２６】
上記骨材脱水ケーキ土壌安定剤は、骨材脱水ケーキと早強またはポルトランドセメントに硫酸アルミニウム等を添加していることにより、他の混練材と混練する過程で、その各混練材を巻き込んで凝集し、吹付け後に速やかに団粒構造を形成させつつそれを法面に安定固化するよう作用する。
【００２７】
上記組成の本発明法面緑化吹付け材は、当該法面にモルタルガン等の吹付け機で慣行にしたがい所要の厚さに吹き付ければよいものである。
実験によれば、通常の傾斜角３５°程度の法面で、従来のネットまたはラスを張架することなしに、５〜１０ｃｍの厚さの吹付けを一気に施工できた。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、ダム建設現場において発生する伐採木，骨材脱水ケーキおよび堤体脱水ケーキ等を、産業廃棄物として処分することなく、法面緑化吹付け材として有効利用できる。
しかも、従来とは異なり、その骨材脱水ケーキや堤体脱水ケーキが完全無害化処理され、土壌改良効果が付与されているので、法面緑化吹付材として極めて効果的なものである。
【００２９】
すなわち、第１に、骨材脱水ケーキおよび堤体脱水ケーキは、そのままでは、保水性，保肥性および通気性の各点で植物の生育に適していないものであり、それを従来のように、鶏糞やバーク堆肥や客土を混練により改善しようとしても、コンクリート・セメント粒子のアルカリ害やアルミニウム化合物の害を完全に除去できないものであったが、本発明において、骨材および／または堤体脱水ケーキから作られた多孔質焼成体は、保水性と通気性に優れ、また、微生物活動から始まる微小動物の基盤内生態系を作り出す優れた素材となっていると認められ、しかも、この多孔質焼成体は簡単に崩壊するようなことなく、粒径を保つため、長く良好な土壌物理性を保持させる作用をする。
【００３０】
第２に、本発明において、骨材脱水ケーキＸ型ゼオライトは、土壌改良材として優れた効果を持ち、そのイオン交換容量が大きいために保肥性を有し、肥料効果を長く保つとともに、保水性，通気性にも優れ、特に、鉄，マンガン，カリウム，カルシウム等の無機植物栄養分を豊富に含む。
【００３１】
第３に、本発明において、堤体脱水ケーキカルシウムＸ型ゼオライトは、上記骨材脱水ケーキＸ型ゼオライトと同じように、土壌改良材として優れ、保肥性に有し、肥料効果を長く保つとともに、保水性，通気性にも優れるのに加え、堆肥等の有機質肥料と混合することで、有害なガスを吸着して無害化し、肥料効果を長く持続させる。
【００３２】
第４に、従来から法面緑化吹付け材の基盤材に用いられるバークは、植生に対して窒素，リン酸，カリといった有機的な肥料の補充に関しては留意されていたものの、その他のミネラル類の植生に対する効用には全く無力であった。
この点、本発明においては、骨材脱水ケーキが含有する岩石中のミネラル成分がゼオライトに吸着され、植物に穏やかにかつ有効に作用する。
【００３３】
第５に、本発明において、伐採木チップ炭は、多孔質で微生物の生育基盤になり、通気性，保水性にも優れ、かつ、植物に必要なミネラルがバランス良く含まれ、これらのミネラルを持続的に供給する作用を果たす。
【００３４】
第６に、本発明において、伐採木堆肥は、堤体脱水ケーキのコンクリート・セメント粒子中のカルシウム成分が、発酵菌の活動を促進することにより、その発酵過程を短縮し、また、植物に有効な窒素成分を供給し、余剰の窒素成分等を上記Ｘ型ゼオライトまたはカルシウムＸ型ゼオライトに吸着されることになり、植物に害を与えることがないのはもちろんその肥料作用は穏やかである。
【００３５】
第７に、本発明において、骨材脱水ケーキ土壌安定剤は、他の混練材と混練する過程で、その各混練材を巻き込んで凝集し、吹付け後に速やかに団粒構造を形成させつつそれを法面に安定固化するよう作用する。
【００３６】
上記組成の法面緑化吹付け材を使用する本発明法面緑化吹付け工法によれば、、当該法面にモルタルガン等の吹付け機で慣行にしたがい所要の厚さに吹き付ければよいもので、実験によれば、通常の傾斜角３５°程度の法面で、従来のネットまたはラスを張架することなしに、５〜１０ｃｍの厚さの吹付けを一気に施工できた。