(57)【要約】【課題】  コンクリート排液を処理して土壌改良剤として有効に利用するとともに、有害な六価クロムの排出を抑制する。【解決手段】  コンクリート製造に伴って排出される水酸化カルシウムおよび微量の六価クロムを含むコンクリート排液から土壌改良剤を生成する方法である。この方法は、コンクリート排液中の固形物を沈殿させることによって固形物と上澄み液とを分離する沈殿工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、上澄み液をろ過する第１ろ過工程Ｓ６と、ろ過された液中の六価クロムを硫酸第一鉄によって三価クロムに還元する還元工程Ｓ７と、三価クロムを吸着させる吸着工程Ｓ８と、三価クロムを吸着させた残りの液をろ過する第２ろ過工程Ｓ９と、第２ろ過工程を経た液を土壌改良剤として回収する回収工程Ｓ１０と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製造に伴って排出される水酸化カルシウムおよび微量の六価クロムを含むコンクリート排液から土壌改良剤を生成する方法であって、
前記コンクリート排液中の固形物を沈殿させることによって固形物と上澄み液とを分離する沈殿工程と、
前記上澄み液から固形分をろ過除去するろ過工程と、
前記ろ過された液中の六価クロムを硫酸第一鉄によって三価クロムに還元する還元工程と、
前記三価クロムを吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程を経た液を土壌改良剤として回収する回収工程と、
を有することを特徴とする土壌改良剤生成方法。
【請求項２】
前記吸着工程と回収工程の間で固形分をろ過除去する第２ろ過工程をさらに有すること、を特徴とする請求項１に記載の土壌改良剤生成方法。
【請求項３】
前記ろ過工程は珪砂層を透過させることを含むこと、を特徴とする請求項１または２に記載の土壌改良剤生成方法。
【請求項４】
前記吸着工程はゼオライト層を透過させることを含むこと、を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の土壌改良剤生成方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの土壌改良剤生成方法によって生成され回収された土壌改良剤を、その土壌改良剤を利用する農地に液体のままで搬送する搬送工程と、
前記搬送された土壌改良剤を液体のままでその農地の土壌改良に利用する利用工程と、
を有することを特徴とする土壌改良剤生成利用方法。
【請求項６】
コンクリート製造に伴って排出される水酸化カルシウムおよび微量の六価クロムを含むコンクリート排液から土壌改良剤を生成する装置であって、
前記コンクリート排液をろ過するフィルタ層と、
前記フィルタ層の下方に配置されて六価クロムを三価クロムに還元するための硫酸第一鉄を有する還元剤層と、
前記還元剤層の下方に配置されて前記三価クロムを吸着させるための吸着層と、
を有し、
前記フィルタ層、還元剤層、吸着層の順に前記コンクリート排液が流れるように構成されていること、を特徴とする土壌改良剤生成装置。
【請求項７】
前記フィルタ層、還元剤層および吸着層が共通の処理タンク内に積層され配置されていること、を特徴とする請求項６に記載の土壌改良剤生成装置。
【請求項８】
前記吸着層の下流側に第２フィルタ層をさらに有すること、を特徴とする請求項６または７に記載の土壌改良剤生成装置。
【請求項９】
前記フィルタ層は珪砂層を含むこと、を特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の土壌改良剤生成装置。
【請求項１０】
前記吸着層はゼオライト層を含むこと、を特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の土壌改良剤生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート排液から土壌改良剤を生成する方法およびそのための生成装置、ならびに土壌改良剤を生成し搬送して利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業では、酸性土壌を中和するために土壌改良剤として消石灰や生石灰を土壌に施すことが広く行なわれている。この場合、通常に市販されている消石灰や生石灰は化学工場で生産され、固形物として商品化され流通しているものである。
【０００３】
一方、コンクリート構造物または生コンクリートの生産事業所で例えば一日に作業終了時に残った残コンクリートは、これまで、廃棄物として処理されていた。すなわち、沈殿槽によって沈殿物スラッジと、上澄み液である廃液（コンクリート排液）とに分離され、それぞれ、廃棄物として処理され廃棄されていた。コンクリート排液は、主成分が水酸化カルシウムであって、アルカリ性であるため、硫酸、塩酸、炭酸ガス等を用いて中和したうえで、河川もしくは下水道などに放流していた。
【０００４】
ここで、コンクリート排液には通常、有毒の六価クロムが含まれるので、これを放流する前に還元剤と反応させ三価クロムに変換する必要があった。この還元剤として硫酸第一鉄を用いる例が知られている（たとえば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１８３０６８号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、土壌改良剤として工場で生産された消石灰や生石灰を消費する一方で、コンクリート排液中の水酸化カルシウムを酸で中和して廃棄するのは資源の無駄であった。また、市販されている固体の消石灰や生石灰を農家が土壌改良剤として使うためにはこれを水に溶く手間がかかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、コンクリート排液を処理して土壌改良剤として有効に利用するとともに、従来使われていた固体の土壌改良剤を液体の土壌改良剤に代えることによって農家の手間を省き、しかも有害な六価クロムを抑制する方法、およびそのための装置を提供し、さらに、生成された上記土壌改良剤を効率よく搬送し利用する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】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するものであって、本発明に係る土壌改良剤生成方法は、コンクリート製造に伴って排出される水酸化カルシウムおよび微量の六価クロムを含むコンクリート排液から土壌改良剤を生成する方法であって、前記コンクリート排液中の固形物を沈殿させることによって固形物と上澄み液とを分離する沈殿工程と、前記上澄み液から固形分をろ過除去するろ過工程と、前記ろ過された液中の六価クロムを硫酸第一鉄によって三価クロムに還元する還元工程と、前記三価クロムを吸着させる吸着工程と、前記吸着工程を経た液を土壌改良剤として回収する回収工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る土壌改良剤生成利用方法は、上記土壌改良剤生成方法によって生成され回収された土壌改良剤を、その土壌改良剤を利用する農地に液体のままで搬送する搬送工程と、前記搬送された土壌改良剤を液体のままでその農地の土壌改良に利用する利用工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る土壌改良剤生成装置は、コンクリート製造に伴って排出される水酸化カルシウムおよび微量の六価クロムを含むコンクリート排液から土壌改良剤を生成する装置であって、前記コンクリート排液をろ過するフィルタ層と、前記フィルタ層の下方に配置されて六価クロムを三価クロムに還元するための硫酸第一鉄を有する還元剤層と、前記還元剤層の下方に配置されて前記三価クロムを吸着させるための吸着層と、を有し、前記フィルタ層、還元剤層、吸着層の順に前記コンクリート排液が流れるように構成されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来無駄に中和されて廃棄されていたコンクリート排液を土壌改良剤として有効に利用するとともに、従来以上に使いやすい土壌改良剤としての水酸化カルシウム水溶液を生成・利用し、しかも有害な六価クロムを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、ここに説明する形態は例示であって、本発明の範囲がこれによって限定されるものではない。
【００１２】
図１は本発明に係る土壌改良剤を生成し搬送し利用する方法の一実施の形態の手順を示す流れ図であり、図２は本発明による土壌改良剤生成装置を含むコンクリート生成工場の一実施の形態を示すブロック図である。また、図３は図２の土壌改良剤生成装置の一実施の形態を示す立断面図である。ここで、各図に共通の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１３】
図２のコンクリート生成装置１では、本来の製品としてコンクリート２（成形体または生コンクリート）を生成するが、残コンクリートが不可避的に生成され、この残コンクリートは固形状のスラッジ３と液状のコンクリート排液４とに分離される。
【００１４】
コンクリート排液１にはまだ固形物が混入しているので、第１沈殿槽５で沈殿物６と上澄み液７とに分離される（図１の第１沈殿工程Ｓ１）。次いで、この上澄み液７は第２沈殿槽８で沈殿物９と上澄み液１０とに分離される（第２沈殿工程Ｓ２）。同様に、上澄み液１０は第３沈殿槽１１で沈殿物１２と上澄み液１３とに分離される（第３沈殿工程Ｓ３）。
【００１５】
第３沈殿槽１１で得られた上澄み液１３は上澄み液タンク１４に貯留される（タンク貯留工程Ｓ４）。上澄み液タンク１４に貯留された液はポンプ１５を経て土壌改良剤生成装置１６へ送られてそこに導入される（土壌改良剤生成装置導入工程Ｓ５）。
【００１６】
土壌改良剤生成装置１６は、図３に示すように、処理タンク３０の上部に入口部３１、底部に出口部３２があって、内部に上方から順に、第１フィルタ層３３、還元剤層３４、吸着剤層３５、第２フィルタ層３６が積層されていて、入口部３１から導入されたコンクリート排液が上方から下方に流れて出口部３２から排出されるように構成されている。このように一つの処理タンク３０内にコンパクトにまとまった土壌改良剤生成装置１６として構成できる。
【００１７】
入口部３１から導入されたコンクリート排液は、初めに第１フィルタ層３３を通り、ここで固形分がろ過される（第１ろ過工程Ｓ６）。第１フィルタ層３３は、好ましくは珪砂層である。次に、排液は還元剤層３４を通る。還元剤層３４には還元剤として硫酸第一鉄が配置され、これによって、排液中に含まれる微量の有毒の六価クロムが無毒の三価クロムに還元される（還元工程Ｓ７）。次に、排液は吸着剤層３５を通る。吸着剤層３５は例えばゼオライトからなり、三価クロムやその他の重金属類を吸着する（吸着工程Ｓ８）。これにより、有害物質を除去することができる。次に排液は第２フィルタ層３６を通り、ここで、残っていた固形分がさらにろ過される（第２ろ過工程Ｓ９）。第２フィルタ層３６も、好ましくは珪砂層である。なお、第２フィルタ層３６は省略することもできる。
【００１８】
第２フィルタ層３６を通った排液は出口部３２から処理タンク３０外に排出され、土壌改良剤回収タンク１７（図２）に回収される（土壌改良剤回収工程Ｓ１０）。
【００１９】
土壌改良剤回収タンク１７に回収された土壌改良剤は、液体状態で携帯用タンクなどに入れて販売され農地に搬送される（土壌改良剤搬送工程Ｓ１１）。携帯用タンクの例としては、小さいものでは、ＰＥＴボトルやプラスチック製タンクなどがあり、大きいものではタンクローリー車などがある。このようにして搬送された土壌改良剤は、農地で、液体状態のまま土壌に施されて利用される。この場合、従来の土壌改良剤のように固体状態で搬送されるのでなく、液体状態で搬送されるので、現場で水に溶く作業が不要で、そのまま即効性の土壌改良剤として利用できる。また、排液を液体状態のまま利用するので、水分を蒸発させるなどの余分なエネルギーも不要である。
【００２０】
なお、上記実施の形態では第１沈殿槽５、第２沈殿槽８、第３沈殿槽１１を用いて３回の沈殿工程を行なう例を示したが、沈殿槽の数や沈殿工程の数を任意に選ぶことができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明により土壌改良剤を生成し搬送し利用する方法の一実施の形態の手順を示す流れ図。
【図２】本発明による土壌改良剤生成装置を含むコンクリート生成工場の一実施の形態を示すブロック図。
【図３】図２の土壌改良剤生成装置の一実施の形態を示す立断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１６：土壌改良剤生成装置、３０：処理タンク、３１：入口部、３２：出口部、３３：第１フィルタ層、３４：還元剤層、３５：吸着剤層、３６：第２フィルタ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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