(57)【要約】【課題】天然又は人工の湖沼の底から浚渫した浚渫土砂の有効活用を図ることが可能な陶芸用補助粉状物、及び、この陶芸用補助粉状物と陶芸用粘土とを混合して得られる安価な陶芸用材料を提供すること。【解決手段】立岩ダム（人工湖沼）の浚渫土砂を約１年間天日で乾燥して、乾燥土砂を得た。この乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物を４２メッシュの篩に掛けた後、土錬機に投入し、水を加えて陶芸用補助液状物を得て、この陶芸用補助液状物を土錬機で混錬した。陶芸用補助粉状物と市販の陶芸用粘土とを陶芸用粘土の質量比が所定値となるように混合し、その後さらに混錬して陶芸用材料を得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂を乾燥して得た乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物。
【請求項２】
前記乾燥土砂は天日乾燥によって前記浚渫土砂を乾燥して得た請求項１記載の陶芸用補助粉状物。
【請求項３】
前記乾燥土砂は、４２メッシュの篩を通過する粒子寸法を有する請求項１又は２記載の陶芸用補助粉状物。
【請求項４】
請求項１から３いずれか記載の陶芸用補助粉状物と、所定量の陶芸用粘土とを混合して得た陶芸用材料。
【請求項５】
前記所定量の陶芸用粘土は６０質量％以上９０質量％以下の範囲内にある陶芸用粘土である請求項４記載の陶芸用材料。
【請求項６】
天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂を乾燥して乾燥土砂を得る工程と、
前記乾燥土砂を４２メッシュの篩にかける工程と、を有する陶芸用材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖沼の底から浚渫した浚渫土砂より得られ、陶器の材料として有用な陶芸用補助粉状物、及び、この陶芸用補助粉状物と所定量の陶芸用粘土とを混合して得られる陶芸用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
湖沼等の公共用水域における富栄養化は、深刻な問題である。この富栄養化は、湖沼の底に堆積された堆積土砂から、窒素やリン等のミネラルが水中へ流出し、プラクトンが異常増殖することによって起こると考えられている。
【０００３】
さらに、ダムのような人工湖沼の底に堆積された堆積土砂によって引き起こされる、人工湖沼の貯水量の減少、及び人工湖沼の放流管や排砂管等の機能低下も問題となっている。
【０００４】
これらの問題を解決するために、従来から、湖沼の堆積土砂の浚渫が行われている。しかし、１つの人工湖沼の底から浚渫された堆積土砂は、年間２万ｍ３にもなるが、有効活用されることなく廃棄されることが多かった。
【０００５】
一方、近年の環境保護やコスト削減への要望が高まるにつれて、天然又は人工の湖沼の底を浚渫した（浚渫して得られた）粘土質の浚渫土砂（以下、単に「浚渫土砂」ともいう。）を廃棄せずに有効活用することを目的とした種々の試みが行われている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、人工湖沼の浚渫土砂を田畑の耕土に混ぜるとともに、堆肥等を施肥することを特徴とする、農業土壌の改良方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、浚渫土砂の一種であるへどろを原料とした建築材料の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７６５２４号公報
【特許文献２】特開平１１−０３５３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、人工湖沼及び自然湖沼の浚渫土砂には雑草の種子が混入する恐れがある。このため、浚渫土砂を農業用として使用する場合には、雑草の種を除去するために熱処理を行う必要がある。したがって、特許文献１に係る発明は、浚渫土砂の有効活用を図れたとしても、熱処理をするためのコストがかかるという問題を伴う。
【０００９】
また、特許文献２に係る発明においても、オートクレーブによる熱処理が必要であり、特許文献１に係る発明と同様にコストがかかるという問題を伴う。また、特許文献２に係る発明の場合、オートクレーブのような大掛かりな設備が必要であるため、容易に実施ができないという問題がある。
【００１０】
以上のように、浚渫土砂を有効活用するためには解決すべき諸問題を有しているため、これまで浚渫土砂の使用できる分野は限定されていた。したがって、これらの諸問題を解決した、従来にない、浚渫土砂を有効活用する技術が求められている。
【００１１】
一方、従来、陶器の材料である陶芸用材料としては主に陶芸用粘土が使用されてきた。陶芸用粘土とは、他の材料を混合しなくてもそれだけで陶芸用材料となる主力的な陶芸用材料（粘土）であるが、他の陶芸用材料（例えば、信楽土、伊賀土、御影土等の陶芸用粘土）と混合させて使用することも可能である。
【００１２】
しかし、近年、陶芸用粘土の採取が困難となり、市販されている陶芸用粘土は高価なものとなってきている。
【００１３】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、天然又は人工の湖沼の底から浚渫した浚渫土砂の有効活用を図ることが可能な陶芸用補助粉状物、及び、この陶芸用補助粉状物と陶芸用粘土とを混合して得られる安価な陶芸用材料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】
【００１４】
（１）  天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂を乾燥して得た乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物。
【００１５】
（２）  前記乾燥土砂は天日乾燥によって前記浚渫土砂を乾燥して得た（１）記載の陶芸用補助粉状物。
【００１６】
本発明者らは、天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂を乾燥して得た乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物を、陶器の材料である陶芸用材料として使用できることを見出した。
【００１７】
ここで、陶芸用補助粉状物とは、陶芸用材料となり得るものである。すなわち、陶芸用補助粉状物は、陶芸用粘土と混合（混錬）して初めて陶芸用材料として使用可能な、補助的な陶芸用材料である。具体的には、陶芸用補助粉状物は、天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂（以下、単に「浚渫土砂」ともいう。）を乾燥して得た乾燥土砂（以下、単に「乾燥土砂」ともいう。）を含むものである。浚渫土砂、すなわち、乾燥土砂には、所謂土砂と言われる成分以外の成分、例えば、植物や植物の種等を含んでいてもよい。
【００１８】
浚渫土砂は、天日乾燥のような完全に脱水しない乾燥を行えば、陶芸用補助粉状物として有効活用することが可能であるので、浚渫土砂の乾燥設備はオートクレーブのような大掛かりな設備を必要としない。また、乾燥土砂を陶芸用補助粉状物として使用する場合、浚渫土砂を農業用土壌や建築材料として使用する場合のように熱処理を行わずにすむので、コストがかかるとういう問題が発生しない。
【００１９】
以上のように、（１）又は（２）の発明によれば、従来の諸問題を解決しつつ浚渫土砂の有効活用を図ることが可能である。また、本発明に係る陶芸用補助粉状物は、従来、廃棄処分にされていた浚渫土砂を陶芸用材料として提供するものであるので、従来よりも安価で入手しやすい陶芸用材料を提供することが可能である。
【００２０】
（３）  前記乾燥土砂は、４２メッシュの篩を通過する粒子寸法を有する（１）又は（２）記載の陶芸用補助粉状物。
【００２１】
（３）の発明によれば、陶芸用材料として乾燥土砂は、４２メッシュの篩を通過する粒子寸法を有することが好ましい。
【００２２】
（４）  （１）から（３）いずれか記載の陶芸用補助粉状物と、所定量の陶芸用粘土とを混合して得た陶芸用材料。
【００２３】
（５）  前記所定量の陶芸用粘土は６０質量％以上９０質量％以下の範囲内にある陶芸用粘土である（４）記載の陶芸用材料。
【００２４】
（５）の発明によれば、陶芸用補助粉状物と所定量の陶芸用粘土とを混合（混錬）させることによって、好ましい陶芸用材料が得られる。陶芸用材料は陶芸用粘土の質量比が６０質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましい。
【００２５】
（６）  天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂を乾燥して乾燥土砂を得る工程と、前記乾燥土砂を４２メッシュの篩にかける工程と、を有する陶芸用材料の製造方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、従来の諸問題を解決しつつ浚渫土砂の有効活用を図ることが可能であり、また、従来よりも安価で入手しやすい陶芸用材料を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態の一例について図を用いて具体的に説明する。図１は、この実施形態のフローを表す図である。
【００２８】
＜乾燥（図１中のＳ１）＞
天然又は人工の湖沼の底から浚渫した粘土質の浚渫土砂（以下、単に「浚渫土砂」ともいう。）を次工程で選別・分級するために、浚渫土砂を乾燥する必要がある。乾燥の方法としては特に限定されないが、天日乾燥、脱水処理機械の利用、固化処理等の方法が挙げられるが、最も容易でコストがかからないことから天日乾燥での乾燥が好ましい。
【００２９】
なお、浚渫土砂を乾燥して得られた乾燥土砂（以下、単に「乾燥土砂」ともいう。）には、所謂土砂と言われる成分以外の自然的な成分（以下、単に「含有成分」という。）、例えば、植物や植物の種等を含むものであってもよい。植物の種が陶芸用材料に含まれると、焼成中に種が弾けて陶器に面白みのある模様が形成される。ここで、含有成分とは、湖沼の浚渫時には浚渫土砂の中に既に含まれている自然的な成分をいう。
【００３０】
後述するように、乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物は陶芸用粘土と混錬されることによって陶器の材料である陶芸用材料となるため、浚渫土砂の有効活用を図ることが可能である。陶芸用補助粉状物は、乾燥土砂１００％を成分とする粉状物であってもよく、他の成分、例えば、乾燥土砂とは異なる土砂を人為的に含むものであってもよい。
【００３１】
＜選別・分級（図１中のＳ２）＞
乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物は、ゴミ（例えば、ビニール、缶、ゴム等）、石等から選別されるために、又は、陶芸用材料として好ましい粒子寸法（粒径）を有するために、乾燥土砂を４２メッシュ（通過網目３５５μｍ）の篩にかけることが好ましい。すなわち、篩にかけて得られた乾燥土砂は、４２メッシュの篩を通過する粒子寸法を有することが好ましい。４２メッシュの篩を通過しない乾燥土砂を含む陶芸用材料は、窯で焼成することができないためである。陶芸用材料が焼成する温度は陶芸用材料の粒子が熔融する温度と同じであるところ、４２メッシュの篩を通過しない乾燥土砂の粒子は窯の焼成温度と同じ温度では熔融しないためである。
【００３２】
なお、陶芸用補助粉状物の選別・分級は１回の篩を掛ける作業（篩掛け）によって行われる必要はなく、選別と分級とが別々（２回以上）の篩掛けによって行われるようにしてもよい。例えば、初めに目の粗い篩によって選別を行い、次に目の細かい篩によって分級を行うようにしてもよい。
【００３３】
＜混合（混錬）（図１中のＳ３）＞
次に、選別・分級された乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物と、陶芸用粘土と、を混合（混錬）して、陶芸用材料を得る。
【００３４】
具体的には、まず、選別・分級された乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物に水を加えて、陶芸用補助液状物を得て、次に、この陶芸用補助液状物を十分に混錬する。混錬された陶芸用補助液状物の水分量は、１５質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。水分量が１５質量％より小さい場合や、水分量が２５質量％を超える場合は、窯での焼成前の乾燥時や焼成中に、割れが発生する確率や傷が入る確率が高くなる。
【００３５】
さらに、陶芸用補助液状物と、所定量の陶芸用粘土とを混錬して陶芸用材料を得る。全陶芸用材料に対する陶芸用粘土の質量比は６０質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましい。陶芸用粘土の質量比が６０質量％より小さいと窯での焼成過程において陶器にひびが入ってしまう。９０質量％を超えると、原材料費は陶芸用粘土１００％のものと製造コストが同じになってしまう。
【００３６】
本発明における陶芸用補助粉状物と所定量の陶芸用粘土とを混錬する条件は限定されないが、例えば、土錬機（商品名：ＡＮ‐５００ＤＸＳ型、  新日本造形社製）の場合、２回程度投入し混錬することが好ましい。
【００３７】
以上より得られた陶芸用材料を既知の方法で焼成することによって、陶器を製造することが可能である。陶器を製造する一例としては、以下のとおりである。すなわち、得られた陶芸用材料は、ロクロびき（ロクロ成形）、及び、削り等の成形が施される。この成形品を所定時間乾燥させた後、ガス窯、登窯、電気窯等を用いて、素焼き（６００℃〜９００℃）する。素焼きされた半製品の表面に釉薬を塗った後、釉薬を塗った半製品を本焼き（１２００℃〜１３００℃）することによって、完成品（陶器）を得ることができる。
【実施例】
【００３８】
次に、実施例、比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、浚渫土砂の有効活用を図り、かつ、安価な陶芸用材料を提供するという本質を損なわない限りにおいて、本発明は以下の実施例及び比較例等により限定されるものではない。
【００３９】
＜実施例１〜４＞
立岩ダム（人工湖沼）の浚渫土砂を約１年間天日で乾燥して、乾燥土砂を得た。この乾燥土砂を含む陶芸用補助粉状物を４２メッシュの篩に掛けた後、土錬機「（商品名：ＡＮ‐５００ＤＸＳ型、  新日本造形社製）に投入し、水を加えて陶芸用補助液状物を得て、この陶芸用補助液状物を土錬機で混錬した。上記陶芸用補助粉状物と市販の陶芸用粘土（信楽土）とを陶芸用粘土の質量比が表１となるように配合（混合）し、その後さらに陶芸用補助液状物と陶芸用粘土とを混錬して陶芸用材料を得た。土錬機での混錬回数は、２回とした。
【００４０】
得られた陶芸用材料にロクロびき（ロクロ成形）、及び、削り等の成形を施し、成形品を得た後、この成形品を所定時間乾燥させた。乾燥させた成形品を、ガス窯（プロパン陶芸窯ＰＧＡ‐０３Ｃ型、日本電産シンポ社製）を用いて約７時間、７００℃で素焼きした。素焼きされた半製品の表面に釉薬を塗った。釉薬を塗った半製品を、１０時間、１２５０℃で本焼きを行い、完成品（陶器）を得た。完成品の釉薬の絡み具合及びひび割れの結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
＜実施例５＞
陶芸用粘土の質量比が６０％となるように陶芸用補助粉状物と陶芸用粘土とを配合（表１参照）した陶芸用材料にロクロびき（ロクロ成形）、及び、削り等の成形を施し、成形品を得た後、この成形品を所定時間乾燥させた。乾燥させた成形品を、登窯（安田窯製作）に窯詰めし、火入れをして１０日間昼夜を問わず赤松の割り木を燃料として、焚き続けた。最初は窯の中の湿気をとるモセ取りを行い、赤松割木２・３本から燃やしていった。徐々に温度が高くなってきたら赤松割木の本数を増やしながら５日間くべた。その後、窯の温度を約１１００℃にして、中焚きを４日間行った。さらに窯の温度を１２８０℃〜１３００℃で大焚きを行い、完成品（陶器）を得た。完成品のひび割れの結果を表１に示す。
【００４３】
＜比較例＞
陶芸用粘土の質量比が５０％となるように陶芸用補助粉状物と陶芸用粘土とを配合（表１参照）した以外は、実施例１〜４と同じ工程で陶器を製造した。完成品の釉薬の絡み具合及びひび割れの結果を表１に示す。
【００４４】
表１に示すように、比較例（陶芸用粘土の質量比が５０質量％の場合）はひび割れが発生するが、実施例１〜５（陶芸用粘土の質量比が６０質量％以上の場合）はひび割れが発生せず、また、釉薬とのからみ具合も良好であることがわかる。したがって、窯の種類に区別無く、実施例１〜５に使用した陶芸用補助粉状物を陶芸用材料として十分に使用できることがわかる。すなわち、本発明によれば、浚渫土砂を安価な陶芸用材料に有効活用できることがわかる。
【００４５】
以上の結果、本発明によれば、従来の諸問題を解決しつつ浚渫土砂の有効活用を図ることが可能である。また、従来よりも安価で入手しやすい陶芸用材料を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態（製造工程）のフローを表す図である。
【図１】
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