(57)【要約】【課題】排水路などに付着した貝類の除去作業を容易に低コストで行なうことができ、廃棄物である貝殻を品質安定性に優れたセメント原料として効率的に資源化することのできる貝殻処理方法を提供する。【解決手段】（１）空気又は処理剤と混合しながら貝殻を吸引採取する吸引採取工程と、（２）貝殻を貯留槽やピットなどの貯留部に排出して水切りした後、貝殻を破砕機にて所定粒度に粒度調整する粒度調整工程と、（３）前記粒度調整された貝殻を水洗、乾燥した後、脱臭剤を添加する脱臭処理工程と、を有するように貝殻処理方法を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貝殻を吸引装置により採取して、この貝殻をセメント原料や土壌混和材、肥料などの一部として利用する貝殻処理方法において、
（１）空気及び／又は処理剤と混合しながら貝殻を空気混合部及び処理剤混合部がその先側に設けられた前記吸引装置の先端ノズルから吸引採取する吸引採取工程と、
（２）前記吸引装置により吸引採取された前記貝殻を貯留槽やピットなどの貯留部に排出して水切りした後、貝殻を破砕機にて所定粒度に粒度調整する粒度調整工程と、
（３）前記粒度調整された貝殻を水洗、乾燥した後、脱臭剤を添加する脱臭処理工程と、を有することを特徴とする貝殻処理方法。
【請求項２】
前記先端ノズルが１５〜４５度の角度範囲で傾斜された斜切状開口部を備えたアルミ製ノズルであって、その円筒状外周にはノズルハンドリング用の円形取手が配置されていることを特徴とする請求項１記載の貝殻処理方法。
【請求項３】
前記先端ノズル内に供給される空気又は処理剤の供給量を前記先端ノズルに吸引される海水量に応じて制御することを特徴とする請求項１又は２記載の貝殻処理方法。
【請求項４】
前記脱臭処理工程で得られた貝殻の処理物を、貝殻以外の石灰含有物質及び珪素含有物質、石膏成分などからなるセメント原料配合物に混合し、セメント製造用ロータリキルンにより焼成することを特徴とする請求項１〜３の内いずれか１項に記載の貝殻処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所などの取水設備に付着して、廃棄物として採取される貝殻を資源化するための貝殻処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電所や原子力発電所では、復水器の冷却水として海水が使用され、海岸の沖合に設けた取水塔から発電所構内の取水槽へ海水を取り入れている。このような取水設備や、温水が排出される排水口などの周りには、貝殻が繁殖し排水口が塞がれて発電能力が低下するなどの悪影響がある。
このため、取水路に付着した貝類等や取水槽の底に堆積した土砂や貝殻等を定期的に清掃回収して、海水がスムーズに取り入れられるようにしている。回収された土砂や貝殻等は、選別機等によって土砂と貝殻に分別した後、土砂は海岸の浸食防止用の盛土等に利用し、貝殻は貝殻処理施設に搬送して加工処理されるが多量の貝類が廃棄物として生じている。
【０００３】
このような廃棄物としての貝殻を、コンクリート原料や肥料、土壌混和材などとして有効利用するための処理方法やシステムが開発されている。
例えば、特許文献１（特開２００８−１８４３４７号公報）には、貝殻を破砕した貝殻チップをコンクリートの粗骨材として混合する、貝殻入りコンクリート及びその製造方法が開示されている。
また、特許文献２（特開平６−７９２５５号公報）には、採取した海生物を貝類などの固形物と汚泥を含む排液とに分離する固液分離手段と、固液分離後の固形物を破砕、乾燥、焼成する各手段と、焼成により得た生石灰を消石灰に変性する手段などとを備えた、海生物の処理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８４３４７号公報
【特許文献２】特開平６−７９２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような廃棄物となる貝殻の有効利用を目的とした技術のものは、発電所の取水路などから、貝殻を含む貝殻汚泥を直接的に採取するので人件費などの製造コストが高くなる。すなわち、取水路に付着したフジツボ、ムラサキイガイ、カキなどの海洋生物の除去作業においては、その貝殻が強固に付着しており、多くの場合は人海戦術により手間と時間をかけて行なわなければならないという問題があった。
また、採取した貝殻をコンクリート原料に混合して利用するに際しては、貝殻汚泥の選別破砕などの後処理における費用が増加するとともに、コンクリート本来の性能や品質、強度を維持できずに用途が限定されてしまう場合もあった。
【０００６】
特に特許文献１、２では、採取した貝殻類を普通コンクリートなどの成分として多量に利用できるが、細骨材として利用するには貝殻を微粉砕する手間が発生してしまう。また、貝殻表面は細孔構造を有しており吸水性が高いため、所定のワーカビリティーを得ることができず、また、固化後のコンクリート強度にもばらつきが生じ易いという難点があった。すなわち、貝殻を粗骨材として用いた場合、セメント、水、細骨材の配合量によりセメントコンクリートの強度及びスランプ値などが大きく左右されるため、その適正配合量の特定が困難となっていた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、海洋環境に対して優しく、付着した海洋生物の除去作業を容易に低コストで行なうことができるとともに、廃棄物である貝殻を品質安定性に優れたセメント原料として効率的に資源化することのできる貝殻処理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】
（ａ）前記課題を解決するためになされた本発明の貝殻処理方法は、
貝殻を吸引装置により採取して、この貝殻をセメント原料や土壌混和材、肥料などの一部として利用する貝殻処理方法において、
（１）空気及び／又は処理剤と混合しながら貝殻を空気混合部及び処理剤混合部がその先側に設けられた前記吸引装置の先端ノズルから吸引採取する吸引採取工程と、
（２）前記吸引装置により吸引採取された前記貝殻を貯留槽やピットなどの貯留部に排出して水切りした後、貝殻を破砕機にて所定粒度に粒度調整する粒度調整工程と、
（３）前記粒度調整された貝殻を水洗、乾燥した後、脱臭剤を添加する脱臭処理工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
（ｂ）また、本発明は、前記（ａ）の貝殻処理方法において、先端ノズルが１５〜４５度の角度範囲で傾斜された斜切状開口部を備えたアルミ製ノズルであって、その円筒状外周にはノズルハンドリング用の円形取手が配置されていることにも特徴を有している。
【００１０】
（ｃ）また、本発明は、前記（ａ）又は（ｂ）の貝殻処理方法において、先端ノズル内に供給される空気又は処理剤の供給量を、先端ノズルに吸引される海水量に応じて制御することにも特徴を有している。
【００１１】
（ｄ）さらに、本発明は、前記（ａ）〜（ｃ）の貝殻処理方法において、脱臭工程で得られた貝殻の処理物を貝殻類以外の石灰含有物質及び珪素含有物質、石膏成分などからなるセメント原料配合物に混合し、セメント製造用ロータリーキルンにより焼成することにも特徴を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吸引装置の先端ノズルを、貝類の付着した取水路や排水路に向けて、空気又は処理剤と混合しながら貝殻汚泥を吸引採取して、貯留部に排出して水切りした後、粒度調整された貝殻類を水洗、乾燥して脱臭剤を添加するので、海洋環境に対して優しく、付着した海洋生物の除去作業を円滑にかつ容易に低コストで行なうことができるとともに、廃棄物である貝殻を品質安定性に優れたセメント原料として効率的に資源化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の貝殻処理方法の一実施形態を示す工程図である。
【図２】本発明の貝殻処理方法に適用される吸引装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る貝殻処理方法は、空気混合部及び処理剤混合部がその先側に設けられた先端ノズルを取水路や排水路に向けて空気又は処理剤と混合しながら貝殻汚泥（貝殻という場合がある）を吸引採取する吸引採取工程と、吸引採取された貝殻汚泥を貯留槽やピットなどの貯留部に排出して水切りした後、貝殻類を２０〜４０ｍｍの粒度に粒度調整する粒度調整工程と、粒度調整された貝殻類を水洗、乾燥した後、脱臭剤を添加する脱臭処理工程と、を有することを特徴とする。
これによって、発電所の取水路などに付着した貝類の除去作業を効率的に行なうことができるとともに、廃棄物として処理されていた貝殻を品質安定性に優れたセメント原料として資源化することができる。
【００１５】
先端ノズルは、真空ポンプなどを備えた吸引装置に蛇腹ホースなどによって接続されたホース先端側の接続部分であり、ムラサキイガイなどの貝類が付着した取水路などに向けて保持することによって、周囲の海水とともに貝類を取り込むことができる。
吸引装置は、トラックなどに搭載された自走可能なバキューム車などであって、取り込まれた貝類はバキューム車に連結又は搭載された篩いやフィルタを有した選別機によって、吸引された貝類や藻類あるいは汚泥などを選別することもできる。
空気混合部及び処理剤混合部は、先端ノズルに取り込まれる海水中に空気や消臭剤、固化剤などを予め添加混合させることによって、貝殻汚泥の分離選別などの後処理を容易かつ効率的に行なわせるための装置機能を有した部分であり、吸引装置に搭載されたエアコンプレッサーや処理剤供給装置に連結されている。
なお、空気混合部は、吸引装置における吸い込み圧（量）の調整機能を有しており、過剰な吸引によりホース内や接続部など貝類で閉塞するのを防止機能も担っている。
【００１６】
粒度調整工程は、例えば、２軸噛み込み歯方式の破砕機や、篩い分け装置などにより行なわれる。選別された貝殻汚泥を破砕機に投入することにより、破砕された処理物が下部側に配置したピット内に排出され、これを篩い分けすることで処理されるようになっている。
【００１７】
脱臭処理工程は、例えば、約２０〜４０ｍｍの範囲に粒度調整された貝殻類を、ピット内や貯留槽で洗浄水によりシャワーリングしながら水洗して、熱風乾燥機などにより乾燥した後、この貝殻汚泥中の悪臭成分を、中和又は酸化により変性させる化学的脱臭剤や、バクテリアを分解する抗菌剤、活性炭などの各種脱臭剤を適宜添加することによりなされる。
【００１８】
さらに、本実施形態に係る貝殻処理方法においては、前記先端ノズルが、１５〜４５度の角度範囲で傾斜された斜切状開口部を備えたアルミ製ノズルであって、その円筒状外周にはノズルハンドリング用の円形取手が配置することができる。これによって、潜水夫などによってノズル先端を取水路などに位置付ける際のハンドリング操作を容易かつ効率的に行なうことができる。
【００１９】
本実施形態に係る貝殻処理方法においては、先端ノズル内に供給される空気又は処理剤の供給量を先端ノズルに吸引される海水量に応じて制御することができる。これによって、先端ノズルに接続される蛇腹ホースなどが周囲の水圧や貝類によって閉塞するのを防止して、吸引装置の処理能力を最大限度に活かすことができ、発電所の取水路や排水路に付着した貝類をさらに効率的に採取できる。
【００２０】
本実施形態に係る貝殻処理方法においては、脱臭処理工程で得られた貝殻汚泥の処理物を、貝殻類以外の石灰含有物質及び珪素含有物質、石膏成分などからなるセメント原料配合物に混合し、セメント製造用ロータリーキルンにより焼成することもできる。これによって、従来廃棄物として処理されていた貝類を、セメント原料の一部として資源化することができるとともに、品質安定性に優れたセメント製品の製造を行なうことを可能としている。
セメント製造用ロータリーキルンは、例えば、耐火煉瓦で内張りされた鋼製の傾斜円筒状であって、そのキルンの回転に伴って投入された原料がキルン内を移動して、重油やガスを燃料として徐々に加熱されることでセメントを製造する装置である。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の貝殻処理方法の一実施形態を示す工程図であり、図２は、本発明の貝殻処理方法に適用される吸引装置の一例を示す概略説明図である。
図示するように、本実施例の貝殻処理方法は、原子力発電所や火力発電所などの冷却設備の取水路や排水路に付着した貝類を吸引装置により採取する吸引採取工程、粒度調整工程、脱臭処理工程などを備えている。
そして、このように得られた貝殻汚泥の処理物を、セメント製造用ロータリーキルンに投入するセメント原料の一部として利用するセメント製造工程を経て、セメントが製造されるようになっている。
【００２２】
吸引採取工程では、空気混合部及び処理剤混合部が、その先側に設けられた吸引装置の先端ノズルを貝類の付着した前記取水路や排水路に向けられて、空気又は処理剤と混合しながら、貝殻類を含む貝殻汚泥を吸引採取する。
図２に示すように、貝類を吸引採取するための吸引装置１０は、自走式のバキューム車などに搭載される真空吸引ポンプ１１を備えた貝殻処理ユニット１２と、発電所設備の取水路や排水路１３に向けて保持されるアルミ金属製の先端ノズル１４と、を備えている。
先端ノズル１４は、蛇腹ホース１５を介して真空吸引ポンプ１１に連結され、その先端側には、コンプレッサ１６を介して圧縮空気をノズル内に供給するための空気混合部１４ａと、処理剤タンク１７に貯留された消臭剤や固化剤などを貝殻汚泥に混合供給するための処理剤混合部１４ｂが設けられている。この先端ノズル１４は、図示するように、約３０度の角度に斜めカットされてその先端開口部が形成されているとともに、その円筒状外周にはノズルハンドリング用となる円形取手１８が配置されている。
【００２３】
これによって、排水路１３の貝類除去作業時において、その貝殻付着面に対して海水を吸引する際の過剰なノズル吸い付きを防止するとともに、潜水オペレータなどによってノズル操作が容易にできるようにしている。なお、先端ノズル１４及び円形取手１９はアルミ金属製であって、軽量化によるハンドリング性向上の他に、乾燥貝殻の吸引を行なうのに際して静電気を逃がすことによる静電気発生防止効果も奏することが可能にしている。
【００２４】
先端ノズル１４の空気混合部１４ａからは、ノズルに吸引される海水量や貝殻量に応じた所定量の圧縮空気が供給され、蛇腹ホース１５内での貝殻による詰まりを防止するとともに、周囲の水圧により蛇腹ホース１５が潰れるのを防いでいる。なお、貝殻処理ユニット１２には、吸引される海水量などを測定するための計測センサ類を設けることができ、図示しない制御部を介して、空気混合部１４ａからノズル内に供給される空気量を所定量の範囲にコントロールすることも可能である。
【００２５】
貝殻汚泥に消臭剤などを予め混合するための処理剤混合部１４ｂは、貝殻処理ユニット１２の処理剤タンク１８に接続されており、悪臭を分解するための中和成分や酸化成分が先端ノズル１４内に吹き込まれて混合されるようにしている。なお、処理剤としては粉末状や液体状のものが適用できる。
こうして、貝類の付着した取水路や排水路１３に先端ノズル１４を向けて真空吸引ポンプ１１を作動させることによって、空気又は処理剤と混合しながら貝殻類を含む貝殻汚泥を吸引採取する。
なお、処理剤の攪拌方法としては、貝殻汚泥の受け入れ時にピットへ同時投入するかバックホウなどで攪拌しながら破砕部に添加したり、ブレンド時にバックホウなどで現状に合わせて攪拌を行なったりするようにしてもよい。これによって、高価な添加剤の削減ができる。なお、処理剤は、攪拌による処理物の物理的変化（粘り防止や流動性の抑制）に対応させる目的で添加する場合もある。こうして、バキューム車を取水路や排水路１３のある現地に配置して、排水路１３に密生するムラサキイガイ等の貝類や、藻類あるいは汚泥などを吸引処理して、貝殻汚泥を採する。
【００２６】
次の粒度調整工程では、吸引装置１０により吸引採取された貝殻汚泥を貝殻処理ユニット１２の排出部１２ａから貯留槽やピット１９などの貯留部に排出して水切りする。その後、貝殻類を２軸の噛み込み歯方式などの破砕機にて破砕して所定粒度、２０〜４０ｍｍに粒度調整する。
【００２７】
ここでは、バキューム車に連結した貝殻処理ユニット１２により吸引して破砕された貝類や藻類あるいは汚泥などを、貝殻と、貝肉や藻類あるいは汚泥などとに選別することもできる。すなわち、排水路１３から吸い上げた貝殻汚泥をバックホン等により貝殻篩い選別機に投入して、篩い（目開き約２０〜４０ｍｍ）にかけ、篩い上部に貝殻を分離選別することもできる。
【００２８】
脱臭処理工程では、粒度調整された貝殻類をシャワーリングしながら水洗し、これを乾燥した後、脱臭剤を添加する。こうして、貝殻の身の腐敗防止のために水洗、乾燥して、脱臭剤が添加された貝殻処理物が得られる。
なお、このような処理物は、約５ｍｍ以下までさらに粉砕して容積の減少による輸送効率の効率化を図ることができる。例えば、貯留用のホッパーから供給された貝殻を、鋼性ダイスと回転羽根間で所定大きさ以下に粉砕し、ベルトコンベアなどを経て袋状パッケージに排出するようにしてもよい。
【００２９】
セメント製造工程では、前記吸引採取工程〜脱臭処理工程を経て袋詰めされた貝殻処理物をセメント用原料の一部として、セメント原料工場のロータリーキルン（熱ドラム）へ投入する。なお、採取される貝殻の主成分である炭酸カルシウムは、脱硫剤や弗素除去剤、セメント原料として利用できる。しかし、セメント原料の場合、コンクリート品質の劣化を防止するために、炭酸カルシウム以外の不純物成分の少ないことが望ましい。例えば、コンクリート劣化原因となるナトリウム、カリウム等のアルカリ成分の含有率を０．７５％以下に定め、コンクリート中の鉄筋が錆びるのを防止するために塩化物イオンの含有率は０．０２％以下に調整することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上説明したように、本発明の貝殻処理方法は、空気又は処理剤を先端ノズル内で混合しながら貝殻汚泥を吸引採取して、貯留部に排出して水切りした後、粒度調整された貝殻類を水洗、乾燥して脱臭剤を添加することを要旨とするものであり、廃棄物である貝殻をセメント原料や肥料、土壌改良材などの分野に広く適用して、安価に資源化することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０    吸引装置
１１    真空吸引ポンプ
１２    貝殻処理ユニット
１２ａ    排出部
１３    排水路
１４    先端ノズル
１４ａ    空気混合部
１４ｂ    処理剤混合部
１５    蛇腹ホース
１６    コンプレッサ
１７    処理剤タンク
１８    円形取手
１９    ピット
【図１】
2011056426.tif 000003
【図２】
2011056426.tif 000004