(57)【要約】【課題】  自然回帰性があり再利用が可能な土管の使用を前提として、製造コストを抑えつつ、暗渠土管の強度、とくに耐圧性を向上させる。【解決手段】  本考案に係る暗渠土管は、脱水ライムケーキを原料として焼成する（請求項１）。脱水ライムケーキだけを原料としても良いし、土材あるいはその他の副資材を混合して焼成しても良い。土材とライムケーキを混合して焼成すると耐圧性は確実に向上する。またライムケーキだけを原料として土管を作ってもよい。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
脱水ライムケーキを原料として焼成した暗渠土管。
【請求項２】
脱水ライムケーキと土材とを混合して焼成した請求項１記載の暗渠土管。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、耕地の排水を行うための暗渠構造、とくに暗渠土管の原料改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
耕地の排水は，作物の生育を促すうえで大切な営農技術の一つである。暗渠用の管材には、いわゆる土管とポリエチレン製の樹脂管が用いられる。土管は、古くはいわゆる焙烙焼きと呼ばれる讃岐産の土を用いたが、近時はコンクリート製の土管もあり、さらには軽量な樹脂管が多様されるようになっている。時代による使用材料の変化は、主として製造コストや施工コストを軽減するための結果である。暗渠用の管材は、樹脂製の管が用いられるようになった後、あまり原材料の改良提案がなされていない。
【０００３】
一方、本考案が使用するライムケーキについては、従来、これを建築用の石膏ボードとして使用する旨が提案されている（特願２００２−１１５８７１号）。ライムケーキは、てんさい糖の生産工程で発生する産業廃棄物である。てんさい糖を滲出したジュース中には、糖分以外に含窒素有機物、色素および無機塩類等の不純物が含まれているため、これを除去するために石灰と炭酸ガスを添加して付着させ取り除く。
【０００４】
この精製時に生ずる副産物はライムケーキと呼ばれる。アルカリ成分の強い汚泥であって、毎年約２０万トンの量が生じ、８〜９万トンは土壌改良材として農地に還元されているが、残りは産業廃棄物として埋立処理されている。前記特願２００２−１１５８７１号公報記載の技術は、土壌改良材として使用されるライムケーキの残りの分（廃棄物）を建材として再利用しようとするものである。この技術は、ライムケーキを固化するために極低温の固化法を使用する。
【特許文献１】特願２００２−１１５８７１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、暗渠土管に関して云うと、近時はビニル管（ポリエチレン管）が主流となっている。焙烙焼きなどの土管に較べると製造コストはともかくとして、耐圧性に優れ、軽量であり、搬送性や作業性に優れるからである。
【０００６】
しかしビニル管は、自然回帰性もなく再利用も難しいため、暗渠の改修時にはいわば必然的に産業廃棄物となる運命にあり、多額の処理費用を発生させる。
【０００７】
そこで、本考案の目的は、自然回帰性があり再利用が可能な土管の使用を前提として、製造コストを抑えつつ、暗渠土管の強度、とくに耐圧性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本考案に係る暗渠土管は、脱水ライムケーキを原料として焼成する（請求項１）。脱水ライムケーキだけを原料としても良いし、土材あるいはその他の副資材を混合して焼成しても良い。請求項２に係る考案は、原料となる脱水ライムケーキを土材と混合して焼成するものである。
【考案の効果】
【０００９】
本考案に係る暗渠土管によれば、ライムケーキを原料とすることにより、土材だけを用いた古いタイプの土管よりも耐圧性を飛躍的に向上させることが可能となる。
【００１０】
また、埋立処分に多額の費用を要するライムケーキを有効な工業製品として再利用できる。さらに、耐用年数を迎えて暗渠を改修するときにも、ライムケーキを原料とする土管は、破砕して耕地の土壌改良材に役立てることができる。尚、構造上の特徴は、成分を分析したときに高いアルカリ成分（石灰由来）を示し、どの部位も均一に耐圧性が高いことである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
本考案に係る暗渠土管は、例えば図１に示すように、アルカリ汚泥であるライムケーキ（１）を脱水（２）して脱水ライムケーキとし、この脱水ライムケーキを暗渠土管の形状に成形して（３）、当該成形品を焼成し（４）、最終製品（５）を得る。焼成温度は、土材を用いた焼き物と同じで７００〜１２００℃の範囲、コストを低減させるために出来るだけ低温、例えば７００〜８００℃とすることが望ましい。従前の土管が土を原料としたのと同じで、脱水ライムケーキだけを原料とすることができる。
【００１２】
脱水ライムケーキは、アルカリ汚泥である。てんさい糖の精製時に生ずるライムケーキは水分含有率が高いため、そのままでは成形して焼き固めることはできない。従って、ライムケーキから適当手段で水分を除去し、成形が可能となる程度の水分含有率、例えば水分含有率を３０％前後としたもの（脱水ライムケーキ；ビートライム）を使用する。
【００１３】
脱水ライムケーキの特徴は、平均して３８％のアルカリ成分を含み、てんさい糖を滲出したときに出るジュース中の糖分以外の不純物（窒素有機物、無機塩類等）を含む点である。悪臭はあるが粘土状であり、成形容易である。
【００１４】
脱水ライムケーキの他の特徴は、汚泥の粒子が非常に細かい点である。粒子の約９０％が平均粒径０．１ｍ以下である。土の種類は粒子直径によって定義されるが、脱水させたライムケーキは成形可能な粘性があり、いわゆる粘土として定義される粒子直径（０．００５ｍｍ以下）の条件を満たす成分が多く含有されていると考えられる。ちなみに、ライムケーキの粒子は直径で２ｍｍを超えるものは確認されておらず、砂として定義される粒径２〜０．１ｍｍのものが平均１０％とされている（北海道立十勝農業試験場；平成１５年１月；『畑土壌に対する脱水ライムケーキ（ビートライム）の施用効果』）。
【００１５】
次に、このようなアルカリ成分の強いライムケーキを原料材として焼成した場合の強度の向上について述べる。
【００１６】
広く知られているように、茶碗や皿として用いられる陶器は、土を焼成したものである。粗い粒子の土を焼成すればいわゆる「土器」となり、精製した上質の土（粒子径の小さな粘土質の土）を用いればいわゆる「素焼き」となる。備前焼として知られるものは、精製した上質の土を用いて素焼きとしたものである。
【００１７】
一方、素焼きの成型品はもろく壊れやすい。このため、考案されたのが釉薬（ゆうやく；うわぐすり）である。素焼きの表面に釉薬を施して焼成したものが陶器と呼ばれる。釉薬は、素焼きの碗や皿に強度を与え、割れにくくする。同時に、水漏れを防止する。もともと釉薬は、焼成の過程で炉内の作品材料に舞った灰が付着して、粘土内の成分（例えば長石）と融合変化して強度を与えることに由来する。従って、釉薬は、基本的には灰そのものであるといわれる。
【００１８】
ひるがえってライムケーキの成分をみると、約３８％のアルカリ成分を含むが、その実体はてんさい糖の精製時に使用した石灰である。このように高いアルカリ性分（石灰成分）を含む泥土は自然界では生じない。石灰は、焼成物に強度を与える基本成分であり、古くから石灰薬は用いられている。ライムケーキは、釉薬を用いるまでもなく泥土全体に均一に石灰成分が混じりあっており、焼成時には石灰成分が他の粒子成分と反応して、成型品に強度を与える。
【００１９】
またライムケーキの泥土は、粒子直径が小さい。上質の粘度と同じように、素焼きした成型品の根本強度を高めるのに資する。
【００２０】
このような理由により、脱水ライムケーキを暗渠土管の原材料として焼成したときには、石灰成分と粒子の微細性が相乗して、単なる土材（精製土、特殊土など）を焼成した場合に較べて格段に高い強度をみせる。
【００２１】
ライムケーキを土材とともに混合して使用することも出来る。土材を焼成した成型品は長い伝統をもっており、一方、ライムケーキだけを原料とする成型品は使用例がないため、使用後の成分変化など、ある程度の試験要素を見込む必要があるからである。
【００２２】
ライムケーキを土材と混合して焼成した場合は、土材の成分とライムケーキの成分とが焼成過程で反応することにより、含有量の比率によって色合いが変化する等の違いが生ずるが、焼成したときには、ライムケーキの含有量を増加させるほど土管の耐圧強度が高まるという知見を得た。
【００２３】
図２は、原料比率で４５％のライムケーキと５５％の土材を用いた耐圧試験用の暗渠土管７を示すものである。この暗渠土管７は、肉厚を１０ｍｍ、内部空洞８の径を６０ｍｍとしたものであるが、１平方センチメートルあたり２３．５ｋｇの耐圧性能を示した。ライムケーキを含まない同一規格の土管は、１平方センチメートルあたり２０ｋｇの耐圧性能であるから、構造強度は格段に向上することになる。重量は、土材だけの場合よりも軽量となった。
【００２４】
従って、脱水ライムケーキを原料として焼成した暗渠土管を用いれば、土材だけを用いた従来の暗渠土管に比して格段の耐圧性能を獲得することができる。つまり、産業廃棄物として多額の費用をかけて埋立処分される原材料を用いつつ、従来製品以上の性能を発揮する暗渠土管を製造することが出来る。暗渠土管の整備は、行政にとっても耕作地の農家にとっても財源負担の問題があるが、脱水ライムケーキを用いれば経済的負担も最小限に抑えることが出来る。
【００２５】
また焼成した暗渠土管は、多量のアルカリ成分を含み土壌に対して有害となる成分を含まない。従って、改修時には破砕して耕地に散布するなど、最後まで有効利用を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案に係る土管暗渠の製造を例示するブロック図である。
【図２】本考案に係る土管暗渠の外観を例示する斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ライムケーキ
２  脱水
３  成形
４  焼成
５  最終製品
７  暗渠土管
８  内部空洞
【図１】
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【図２】
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