(57)【要約】    【課題】産業廃棄物であるアスファルト廃材を再利用することにより、一般家庭や工場等から排出された汚染水を低コストで簡単かつ効果的に水質を浄化する。  【解決手段】水質浄化具２０は、中空部２０ａを有する円筒状に成形され、加熱処理された任意形状のアスファルト廃材１と、該アスファルト廃材１間に混在する貝殻や砂等の石灰質系の添加粒子２とで形成され、蛇かご等の透水性容器に収容して使用される。また、成形処理品以外に粉粒体の状態で使用するのも好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物質を含んだ水を接触させて水質の浄化を行う水質浄化具であって、
加熱処理されたアスファルト廃材を主成分し、該主成分と石灰質系添加物粒子とが混練された固形物集合体からなることを特徴とする水質浄化具。
【請求項２】
前記固形物集合体は、粉粒体であることを特徴とする請求項１記載の水質浄化具。
【請求項３】
前記固形物集合体は、所定形状に成形処理されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水質浄化具。
【請求項４】
前記固形物集合体が、網目状容器に収容されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水質浄化具。
【請求項５】
前記アスファルト廃材は、アスファルト舗装の切削物であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の水質浄化具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水質浄化具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭や工場から排出された水が河川や海、湖等に流れ込むと、水質汚染を招き環境上好ましくないことから、近年、斯かる水質汚染の防止対策が盛んに試みられており、例えば、所定量の泥炭に光合成細菌を吸着させた水質浄化具が既に提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１では、光合成細菌を吸着させた泥炭を網目状の袋の内部に充填させて湖や池に浸漬し、汚染された水を光合成細菌と接触させることにより、前記光合成細菌で有害物質を同化又は吸収させて分解させ、これにより湖や池などの水質を浄化させている。
【０００４】
また、産業廃棄物を再利用したものとしては、古紙を有効利用した水質浄化用ブロックも提案されている（特許文献２）。
【０００５】
この特許文献２では、煉瓦用粘土の表面に切り込みを設け、該切り込みに古紙を埋設した後、焼成処理を施し、粘土を固化させると共に、古紙を炭化させて炭とし、これにより水質浄化用ブロックを形成し、該ブロックを河川や沼等の水中に浸漬して水質浄化を図っている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９８７５７号公報
【特許文献２】特開２０００−４２５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、光合成細菌の浄化作用を利用しているため、光合成細菌を別途用意しなければならず、また、特許文献２は、古紙を再利用しているものの、別途煉瓦用粘土を用意しなければならず、したがって、より安価で簡素かつ効果的に水質浄化を行うことができる水質浄化具の出現が求められている。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされてものであって、産業廃棄物であるアスファルト廃材を再利用することにより、一般家庭や工場等から排出された汚染水を低コストで簡単かつ効果的に水質を浄化することができる水質浄化具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】
【０００９】
道路上に敷設されたアスファルト舗装は、通常、１〜３年程度で劣化することから、周期的に切削・除去し、新たに舗装工事を行っている。この場合、舗装用として再利用が可能なアスファルト材は、切削物である旧アスファルト材のうち、６０〜７０％であることが経験的に知られており、残余のアスファルト材（旧アスファルト材のうち、３０〜４０％）は産業廃棄物として廃棄されている。
【００１０】
そこで、本発明者は、産業廃棄物となるアスファルト廃材の再利用について検討したところ、加熱処理されたアスファルト廃材を主成分とする固形物集合体が、家庭排水や工場排水に対し浄化作用を示すという知見を得た。
【００１１】
すなわち、アスファルト廃材を加熱処理して該アスファルト廃材に含浸されている油成分を蒸発させ、さらに前記アスファルト廃材と石灰質系添加物粒子とを混練させて油成分の含有比率を低減させた固形物集合体は、家庭排水や工場排水等の汚染水と所定時間抵触すると、汚染成分が固形物集合体に収着し、その結果、排水中に存在する窒素やリン、浮遊物その他の有機物を低減させることができ、これにより水質を大幅に改善することができるという知見を得た。
【００１２】
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る水質浄化具は、汚染物質を含んだ水を接触させて水質の浄化を行う水質浄化具であって、加熱処理されたアスファルト廃材を主成分し、該主成分と石灰質系添加物粒子とが混練された固形物集合体からなることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の水質浄化具は、前記固形物集合体が粉粒体であることを特徴としている。
【００１４】
さらに、本発明の水質浄化具は、前記固形物集合体が所定形状に成形処理されてなることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の水質浄化具は、前記固形物集合体が網目状容器に収容されていることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の水質浄化具は、前記アスファルト廃材がアスファルト舗装の切削物であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水質浄化具によれば、加熱処理により油成分が蒸発したアスファルト廃材を主成分し、さらに該アスファルト廃材に石灰質系添加物粒子とを混練させて、油成分の含有比率を更に低減しているので、固形物集合体は炭化状態となって水質浄化作用を有するようになり、したがって、汚染物質を含んだ排水を前記固形物集合体に接触させることにより、汚染物質は前記固形物集合体に収着されて水質の大幅な改善を図ることができる。
【００１８】
すなわち、例えば、これら固形物集合体の成形処理品を網目状容器に収容して河川敷に静置したり、河川床や湖、池、水槽等に浸漬させておくことにより、汚染物質が分離・除去され、水質浄化を図ることができる。
【００１９】
また、前記固形物集合体を粉粒体の状態で使用した場合であっても、汚染水は前記粉粒体で処理されることとなり、水質の改善に寄与することができる。
【００２０】
さらに、本発明の水質浄化具は、前記アスファルト廃材がアスファルト舗装の切削物であるので、従来は産業廃棄の対象となっていたアスファルト廃材の有効な再利用が可能となり、低コストで得ることができ、しかも省資源化にも寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００２２】
図１は本発明に係る水質浄化具の一実施の形態を示す断面図であって、該水質浄化具２０は、中空部２０ａを有する円筒状に成形され、加熱処理された任意形状のアスファルト廃材１と、該アスファルト廃材１間に混在する石灰質系の添加粒子２とで形成されている。
【００２３】
すなわち、上記水質浄化具２０は固形物集合体の成形処理品であって、該水質浄化具２０は、アスファルト廃材１を主成分とすると共に、該アスファルト廃材１００重量部に対し、３〜１０重量部となるように添加粒子２を混在させ、これにより油成分の含有比率を低減させている。
【００２４】
尚、添加粒子２は、上述のように油成分の含有比率を低減させるために加えられていることから、油を含まない石灰質材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、砂や貝殻を使用することができ、特に、貝殻は水質浄化作用を有することから、より好適に使用することができる。また、前記添加粒子２の粒径は特に限定されるものではない。
【００２５】
次に、上記水質浄化具２０の製造方法を説明する。
【００２６】
図２は、上記水質浄化具２０の製造プロセスを示す製造工程図である。
【００２７】
まず、アスファルト廃材１として、アスファルト舗装の切削物を用意する。
【００２８】
すなわち、加熱処理されたアスファルト廃材１には極めて大きな水質浄化作用が存在することから、その水質浄化作用を利用すべく、切削されたアスファルト廃材１を用意する。
【００２９】
次いで、このアスファルト廃材１をホッパー３に投入し、該アスファルト廃材１をベルトコンベア４で搬送し、ホッパー５を介して乾燥炉６に投入し、ガスバーナー７でアスファルト廃材１の油成分を蒸発させる。
【００３０】
すなわち、この乾燥炉６は、ガスバーナー７により１５００〜１８００℃の温度調整されており、乾燥炉６内でアスファルト廃材１を所定時間（例えば、２〜３分）乾燥させて油成分を蒸発させる。
【００３１】
次に、乾燥炉６から排出されたアスファルト廃材１を計量器８で計量し、次いでアスファルト廃材１００重量部に対し、３〜１０重量部の添加粒子２を前記アスファルト廃材１と共にホッパー９から混合機１０に投入する。混合機１０では、矢印Ｂ方向に回転する第１のブレード１１ａと矢印Ｃ方向に回転する第２のブレード１１ｂの作用によりアスファルト廃材１と添加粒子２とが混練されて排出され、その後、押出成形機１１に搬送され、スクリュー１２でもって押出成形され、所定形状の中空状の水質浄化具２０（図１参照）が製造される。
【００３２】
このように本実施の形態では、水質浄化具２０が、アスファルト廃材１を加熱処理したものを主成分とし、該主成分に石灰質系の添加粒子２を混練させているので、油成分の少ない炭化状態となり水質浄化作用を有するようになる。したがって汚染水を水質浄化具に接触させることにより、汚染水の水質を簡単に浄化することができる。しかも、アスファルト廃材１は、耐久劣化したアスファルト舗装の切削物を使用しているので、産業廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００３３】
図３は上記水質浄化具２０の一使用例を示した図であって、水質浄化具２０を網目状容器としての蛇かご１３に収容している。このように水質浄化具２０を蛇かご１３に収容して河川敷に静置したり、河川床や湖、池、水槽等に浸漬させておくことにより、汚染物質が分離・除去され、水質浄化を図ることができる。
【００３４】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態では、水質浄化具２０は中空状に形成されているが、図４に示すように、水質浄化具２１を中実状に形成した場合であっても、同様に水質浄化を行うことができるのはいうまでもない。
【００３５】
また、上記実施の形態では、水質浄化具２０、２１は成形処理された固形物からなるが、混合機１０から排出された粉粒体の状態で使用することもできる。
【００３６】
水質浄化具が粉粒体の場合の適用例としては、海岸沿いの砂浜から所定距離の沖合いに所定量堆積させて使用することが考えられ、これにより海水浄化と共に砂浜からの砂や汚染物の海洋への流出防止に役立てることもできる。すなわち、台風等で暴風雨や高潮に襲われると、海岸沿いの砂や汚染物等が海水に浚われて沈下しながら海洋に流出してしまう虞があるが、斯かる場合、例えば、砂浜から５００〜１０００ｍ程度の沖合いに、所定量の粉粒体状水質浄化具を所定水深（例えば、２ｍ）となるようにピラミッド状に堆積させることにより、粉粒体状水質浄化具が堰としての作用を呈し、これにより海水の浄化と共に、砂や汚染物が海洋に流出するのを効果的に防止することができる。
【００３７】
さらに、上記実施の形態では、アスファルト廃材１としての切削物を直接ホッパー３に投入しているが、前記切削物を分篩して細かい粒子のみをホッパー３に投入するのも好ましく、このように細かい切削物は表面積も小さいことから、乾燥炉６での油分の蒸発がより一層円滑に進行し、水質浄化により好都合である。
【００３８】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００３９】
本発明者は、まず、上記図２に示す製造プロセスに従って、切削→搬送→乾燥→計量→混合→押出成形の各処理を行ない、外径約１００ｍｍ、内径３５ｍｍ、長さ約１７０ｍｍの水質浄化具（成形処理品）を作製した。
【００４０】
また、別途、切削→搬送→乾燥→計量→混合の各処理を行ない、粉粒体状の水質浄化具（粉粒体品）を作製した。
【００４１】
尚、成形処理品及び粉粒体品共、添加粒子の添加量は、主成分であるアスファルト廃材１００重量部に対し、６重量部であった。
【００４２】
次に、内容量約３００Ｌのドラム缶状水槽を用意し、この水槽に循環ポンプを接続した。次いで、前記粉粒体品を水槽内に一様に散布し、堆積させ、その後前記成形処理品を粉粒体品上に適宜積層・列設した。尚、粉粒体品の堆積厚さは水槽の底部から約１００ｍｍであり、積層・列設した成形処理品は７０個であった。
【００４３】
次に、家庭や工場から排水された汚染水で水槽内に満たし、循環ポンプを約１０時間駆動し、水槽内の水を水質浄化具に接触させて処理し、水質浄化を評価した。
【００４４】
表１及び表２は水質浄化具の処理前後における水質試験結果とその検査方法を示している。
【００４５】
すなわち、表１は２００４年の夏季に採取したサンプルの水質検査結果を示し、表２は２００４年秋に採取したサンプルの水質検査結果を示している。尚、採取サンプル量はいずれも２Ｌである。
【００４６】
また、窒素、リン、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、浮遊物質（ＳＳ）、鉄の検出は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２の細目に準拠して行った。また、油成分はＳ４９環告第６４号付表４に準拠して行った。
【表１】
2006167602.tif 000003
【表２】
2006167602.tif 000004
この表１から明らかなように、夏季の採取サンプルにおいて、窒素は処理前が３．１ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１．２ｍｇ／Ｌに低減し、リンは処理前が０．２３ｍｇ／Ｌであったのが処理後は０．０６ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。また、ＣＯＤは処理前が５１ｍｇ／Ｌであったのが処理後は３０ｍｇ／Ｌに低減し、ＳＳは処理前が１５ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。さらに、鉄は処理前が０．０５ｍｇ／Ｌであったのが処理後は０．０３ｍｇ／Ｌに低減し、油成分は処理前が１７ｍｇ／Ｌであったのが処理後は２．８ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。
【００４７】
同様に、表２から明らかなように、夏季の採取サンプルにおいて、窒素は処理前が７．５ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１．７ｍｇ／Ｌに低減し、リンは処理前が０．５９ｍｇ／Ｌであったのが処理後は０．１１ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。また、ＣＯＤは処理前が９１ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１６ｍｇ／Ｌに低減し、ＳＳは処理前が２３ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。さらに、鉄は処理前が０．３４ｍｇ／Ｌであったのが処理後は０．０３ｍｇ／Ｌ未満に低減し、油成分は処理前が１９ｍｇ／Ｌであったのが処理後は１．０ｍｇ／Ｌに低減することが分かった。
【００４８】
このように汚染水を本発明の水質浄化具と接触させることにより、水質浄化具は汚染成分を効果的に収着し、これにより、水質浄化がなされて水質を大幅に改善できることが分かった。尚、処理後の水は、臭気が殆どないことも確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る水質浄化具の一実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】上記水質浄化具の製造プロセスを示す製造工程図である。
【図３】上記水質浄化具を透水性容器に収容した使用例を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】水質浄化具の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  アスファルト廃材
２  添加粒子
２０  水質浄化具
２１  水質浄化具
１３  蛇かご（網目状容器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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