(57)【要約】【課題】低レベル放射線（セシウム等）で汚染された土壌、ダイオキシン・環境ホルモン等で汚染された汚染土壌類を封入して有害物質の溶出を抑えた安全なコンクリート製品に関する。【解決手段】コンクリート製品の型枠を用いて形成される汚染土壌封入コンクリート製品において、汚染土壌に、珪砂、ホウケイ酸系ガラス微粉末、または白色の川砂から選ばれた少なくとも１種類の骨材と、白色の川砂利と、シリカセメントまたはその他のセメントと水とを混合して所望形状に成型してなることを特徴とする。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製品の型枠を用いて形成される汚染土壌封入コンクリート製品において、
汚染土壌に、珪砂、ホウケイ酸系ガラス微粉末、または白色の川砂から選ばれた少なくとも１種類の骨材と、白色の川砂利と、シリカセメントまたはその他のセメントと水とを混合して所望形状に成型してなることを特徴とする汚染土壌類封入コンクリート製品。
【請求項２】
珪砂は直径が２ｍｍ前後の粒からなり、ホウケイ酸系ガラス微粉末は直径が０．３〜０．５ｍｍの粉末から成り、白色の川砂は直径が２〜３ｍｍの砂からなり、川砂利は直径が１３〜１５ｍｍの砂利からなることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌類封入コンクリート製品。
【請求項３】
汚染土壌の混合割合を１０とした場合に、珪砂、ホウケイ酸系ガラス微粉末、または川砂からなる骨材の割合を３とし、川砂利の割合を５として混合し、これらの混合量と等しい量のシリカセメントまたはその他のセメントを混合してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土壌類封入コンクリート製品。
【請求項４】
汚染土壌が汚染度の高い低レベル放射能の汚染土壌の場合、汚染土壌の混合割合を１０以下とし、または珪砂またはホウケイ酸系ガラス微粉末の混合割合を３以上にしたことを特徴とする請求項３に記載の汚染土壌類封入コンクリート製品。
【請求項５】
コンクリート製品が消波ブロック又は護岸用ブロックからなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の汚染土壌類封入コンクリート製品。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、低レベル放射線（セシウム等）で汚染された土壌、ダイオキシン・環境ホルモン等で汚染された汚染土壌類を封入し、有害物質の溶出を抑えた安全なコンクリート製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水の末端処理場からでる重金属を含んだ汚泥や、塩水害を受けた土壌、更には、低レベルの放射線（セシウム等）が含有された土壌、あるいはダイオキシン・環境ホルモン等で汚染された焼却炉の破砕物などは膨大な量となり、その安全な処理が望まれているが、未だに有効な方策が無いのが現状であり、これらを安全に処理する技術開発が待たれている。
一方で、貝殻を用いて土壌を改善する発明として、特開２００９−３９６１６号では、土壌中に存在する汚染有機化合物を分解する微生物の増殖を向上させるために、土壌中に貝殻やその破砕物を添加する構成が開示されている。
また、特開２００５−２５４７２３では、貝殻粉砕物を細骨材の一部として使用した貝殻混和コンクリートが知られているが、これは貝殻粉砕物を細骨材の代わりに使用するだけであり、汚染物溶出防止の機能については一切配慮していない。  
そこで、本出願人は、実用新案登録第３１７１９５６号で、コンクリート製品の型枠を用いて形成される汚染土壌封入コンクリート製品において、セメントに鉛の粉末又は顆粒を混入したコンクリート製品の外装容器の内部又はコンクリート製品の型枠内で輪郭に沿って組立てられる鉄筋に沿って一連に敷設される鉛の粉末を混入したゴムカバーシートで覆われた外装部分の内部に、低レベル放射能の汚染土壌と、鉛の粉末又は顆粒と、セメントと、水とを混合した混合液を充填してコンクリート製品を成型した汚染土壌封入コンクリート製品を提案した。
本出願人は、更に鋭意研究、開発を行うことで鉛の粉末や顆粒以下のコンクリートに使用される骨材の種類によってコンクリート表面又は破砕断面の放射能の数値(ｍＳｖ)に差がみられたことから、汚染土壌類の汚染の放出を抑えた汚染土壌類封入コンクリート製品の考案を創案するに至った。
即ち、骨材として、以下の物質を用いて実験を行った。
実験地は、官城県丸森町の株式会社照井建業敷地内の鉄骨製重機倉庫内である。
測定には以下の２種類のガイガーカウンターによる同時測定を用いた。
（１）製造社名：LUDLU MEA SUPEMENTS.INC  (アメリカ)
型式：SURVEY METER CALBRATION model 2241-3
表示：デジタル式
（２）製造社名：Mirion  Technologies (RADOS)OY（フランス）
型式：Fi-20101(Tunku)
表示：デジタル式
（３）混合物（骨材、砂利）として以下の物質を用いた。
（ａ）珪藻土（粉末）
（ｂ）ゼオライト（径φ＝５ｍｍ）
（ｃ）珪砂（顆粒・径φ＝２ｍｍ）
（ｄ）ホウケイ酸系ガラス微粉末（径φ＝０．３〜０．５ｍｍ）
（ｅ）一般の砂（黒色）（径φ＝２〜３ｍｍ）
（ｆ）一般の砂利（黒色）（径φ＝１３〜１５ｍｍ）
（ｇ）川砂（白色）（径φ＝２〜３ｍｍ）
（ｈ）川砂利（白色）（径φ＝１３〜１５ｍｍ）
（４）セメントとして以下のものを用いた。
（ｉ）シリカセメント（白色）
（ｊ）一般に市販のセメント（灰色）
上記混合物による実験の結果、前記ガイガーカウンターによる５回の測定値の平均が低くなる混合物は、（ｃ）珪砂、（ｄ）ホウケイ酸系ガラス微粉末、（ｇ）川砂（白色）、（ｈ）川砂利（白色）であることが確認できた。
更に、混合物の組合せを実験した結果、放射能遮断効果の高かった組合せは、
汚染土壌に、（ｄ）ホウケイ酸系ガラス微粉末＋（ｈ）川砂利（白色）＋（ｊ）シリカセメント（白色）＋水を混合したものが一番効果的であった。
（ｊ）シリカセメント（白色）に替えて（ｉ）一般に市販のセメントを用いてもこれに準じた効果が得られた。
次に、骨材を（ｃ）珪砂に替えて、以下を同じにした場合も、前記に準じた効果を確認できた。
更に、骨材を（ｈ）川砂利（白色）に替えて、以下を同じにした場合も、上記組合せには劣るがこれらに準ずる効果を確認することができた。
上記実験に基づいて、本考案を創案するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３９６１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４７２３公報
【特許文献３】実用新案登録第３１７１９５６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
この考案は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、コンクリートに汚染土壌類を混入したコンクリート製品において、低レベル放射能やダイオキシン、環境ホルモンなどの有害物質の放出や溶出を抑えたコンクリート製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この考案は、上記課題を解決するために、請求項１の考案では、
コンクリート製品の型枠を用いて形成される汚染土壌封入コンクリート製品において、
汚染土壌に、珪砂、ホウケイ酸系ガラス微粉末、または白色の川砂から選ばれた少なくとも１種類の骨材と、白色の川砂利と、シリカセメントまたはその他のセメントと水とを混合して所望形状に成型してなることを特徴とする。
請求項２の考案では、
前記珪砂は直径が２ｍｍ前後の粒からなり、ホウケイ酸系ガラス微粉末は直径が０．３〜０．５ｍｍの粉末から成り、白色の川砂は直径が２〜３ｍｍの砂からなり、川砂利は直径が１３〜１５ｍｍの砂利からなることを特徴とする。
請求項３の考案では、
前記汚染土壌の混合割合を１０とした場合に、珪砂、ホウケイ酸系ガラス微粉末、または川砂からなる骨材の割合を３とし、川砂利の割合を５として混合し、これらの混合量と等しい量のシリカセメントまたはその他のセメントを混合してなることを特徴とする。
請求項４の考案では、
汚染土壌が汚染度の高い低レベル放射能の汚染土壌の場合、汚染土壌の混合割合を１０以下とし、または珪砂またはホウケイ酸系ガラス微粉末の混合割合を３以上にしたことを特徴とする。
請求項５の考案では、
コンクリート製品が消波ブロック又は護岸用ブロックからなることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００６】
放射能（セシウム１３７）に対して白色は放射能を遮断する作用があるものと考えられる。したがって各骨材の色は白色系を選ぶことで遮断効果が向上する。
セメントも白色のシリカセメントを選ぶことにより低レベル放射能の汚染土壌の汚染値を三分の一に減らすことが確認できた。
従って、低減した汚染値が国の定めた許容値以下とすることで、安全なものとなる。
また、汚染度の高い数値の対処策としては、珪砂やホウケイ酸系ガラス微粉末の割合を増やすか、または汚染土壌の割合を減らすことで調整することができる。
また放射能汚染に限らず、ダイオキシン等の環境ホルモンにより汚染されたコンクリート等の破砕物も、同様に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の護岸ブロックの外装容器用型枠の使用状態を示す断面図である。
【図２】護岸ブロックの外装容器を示す断面図である。
【図３】外装容器に充填原料を充填する作業を示す模式図である。
【図４】汚染土壌を封入した護岸ブロックの正面図である。
【図５】実施例２の消波ブロックの外装容器を示す断面図である。
【図６】消波ブロック用型枠に充填原料を振動させながら充填する作業を示す模式図である。
【図７】汚染土壌を封入した消波ブロックの正面図である。
【図８】ダイオキシンの浄化槽を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下に、この考案の汚染土壌封入コンクリート製品の好適実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００９】
実施例１では、低レベル放射線セシウム入りの汚染土壌封入コンクリート製品として図３に例示する護岸ブロック１に適用した場合を説明する。
汚染土壌封入コンクリート製品としての護岸ブロック１について説明する。
まず、護岸ブロック１の外装容器１を形成する（図２参照）。
外装容器２は、護岸ブロック１の大きさに応じて整形され、大型の場合には輪郭形状に合わせて鉄筋Ｔを組立て、該鉄筋Ｔを外装容器用型枠３の内部にセットする（図１参照）。
【００１０】
ここで、前記鉄筋Ｔは、通常の護岸ブロックに用いる鉄筋の径の約２倍の太さのものを用いている。
そして、外装容器用型枠３内に、コンクリート原料を注入機により注入して固化し、固化後に、前記外装容器用型枠３を分解して外し、図２に示すように、上部に開口を有した中空構造からなる強固な護岸ブロックの外装容器２を成型する。
コンクリート原料として、実用新案登録第３１７１９５６号と同様の原料を用いてもよい。
【００１１】
次いで、低レベルの放射線で汚染された汚染土壌１０に、骨材として珪砂１２Ａ、ホウケイ酸系ガラス微粉末１２Ｂ、または白色の川砂１２Ｃのいずれか１つを選択して混合する。
ここで、珪砂１２Ａは直径が２ｍｍ前後の顆粒からなっている。
ホウケイ酸系ガラス微粉末１２Ｂは直径が０．３〜０．５ｍｍの粉末からなっている。  白色の川砂１２Ｃは直径が２〜３ｍｍの粒からなっている。
また、白色の川砂利１３は、直径が１３から１５ｍｍの砂利からなっている。
セメントとしては一般の灰色のセメント１４Ａと白色のシリカセメント１４Ｂを選択して用いる。
【００１２】
そして、汚染土壌１０の混合割合を１０とした場合に、珪砂１２Ａ、ホウケイ酸系ガラス微粉末１２Ｂまたは白色の川砂１２Ｃのいずれかの骨材の割合を３とし、白色の川砂利１３の割合を５として混合する。
更に、一般のセメント１４Ａ、またはシリカセメント１４Ｂを、前記汚染土壌１０と骨材と川砂利１３の混合量と等量等量に混合し、適宜量の水を添加してコンクリート原料とする。
【００１３】
外装容器２は、図３に示すように、振動装置４の振動台５上に載置され、該振動台５に図示省略の固定手段で一体に固定される。
振動台５上の外装容器２の上部には、アジテータ・トラック（生コン車）などに接続された注入機６が配置され、該注入機６を介して前記コンクリート原料を外装容器２内に注入することができる。
【００１４】
そこで、前記振動台５を介して外装容器２を振動させながら、前記充填原料を外装容器２の内部中空に隙間無く隅々まで確実に充填し、硬化させる。
これによって、図４に示すような汚染土壌封入の護岸ブロック１を成型することができる。
【００１５】
［例１］
本実施例では、汚染土壌１０（１０）に、骨材としてホウケイ酸系ガラス微粉末２Ｂ（３）を用い、白色の川砂利１３（５）を混合し、更にシリカセメント１４Ａ（１８）と水（適量）とを混合してコンクリートを混練する。
括弧内の数字は前記混合量である。
このように混合したコンクリート原料の放射能遮断効率が一番高かった。
シリカセメント４Ａに替えて一般のセメント４Ｂを用いるとこれに準じた放射能遮断効率が得られた。
【００１６】
［例２］
次に、汚染土壌１０（１０）に、骨材として珪砂１２Ａ（３）を用い、白色の川砂利１３（５）を混合し、更に一般のセメント１４Ｂ（１８）と水（適量）とを混合してコンクリートを混練する。
括弧内の数字は前記混合量である。
【００１７】
上記混合したコンクリート原料の放射能遮断効率が例１に次いで効果的であった。
一般のセメント４Ｂに替えてシリカセメント４Ａとしてもほぼ同様の放射能遮断効率が得られた。
【００１８】
［例３］
次に、汚染土壌１０（１０）に、骨材として白色の川砂１２Ｃ（３）を用い、白色の川砂利１３（５）を混合し、更に一般のセメント１４Ｂ（１８）と水（適量）とを混合してコンクリートを混練する。
括弧内の数字は前記混合量である。
【００１９】
上記混合したコンクリート原料の放射能遮断効率が例２に次いで効果的であった。
一般のセメント４Ｂに替えてシリカセメント４Ａとしてもほぼ同様の放射能遮断効率が得られた。
【００２０】
以上から、放射能（セシウム１３７）に対して白色は放射能を遮断する作用があるものと考えられる。
したがって骨材の色は白色系を選ぶことで遮断効果が向上する。
セメントも白色のシリカセメントを選ぶことが好ましい。
硬さと強度を出すには、白色の川砂利は必須の構成となる。
これらにより低レベル放射能の汚染土壌の汚染値を三分の一以下に減らすことが確認できた。
また、汚染値が高い数値の場合には、骨材となる珪砂やホウケイ酸系ガラス微粉末などの混合割合を増やすか、または汚染土壌の混合割合を減らすことで、汚染地の低減を三分の一以下に維持することができる。
【００２１】
本実施例では護岸ブロック１の外装容器２に汚染土壌１０を混合したコンクリート原料を充填する場合を例示したが、護岸ブロック１成型用の型枠内に直接に前記汚染土壌１０を混合したコンクリート原料を充填して、図４の護岸ブロック１を成形してもよい。
【実施例２】
【００２２】
実施例２ではコンクリート製品として消波ブロック１’に適用した場合を示す。
この場合も外装容器用型枠（図示せず）を用いて外装原料を注入し、図５に示すように、中空体からなる消波ブロック１’の外装容器２’を形成し、その外装容器２’の中空体の内部に前記汚染土壌１０を混合したコンクリート原料を充填する構成でもよい。
符号Ｔは、消波ブロック用の鉄筋である。
その他の構成は前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例３】
【００２３】
前記実施例では、外装容器を用いたが、外装容器は用いなくてもよい。
この場合は、外装容器用型枠を用いず、直接に護岸ブロックや消波ブロックのコンクリート製品成型用の分解可能な型枠９（図６参照）を用いる。
図示例では、消波ブロックを例に説明するが、護岸ブロックその他のコンクリート製品でも同様である。
【００２４】
前記消波ブロック用型枠９は、直接に振動装置４の振動台５に載置し、図示しない固定手段で固定する（図６参照）。
振動台５上の消波ブロック用型枠９の上部には、前記実施例と同様に注入機６が配置される。
そこで、前記振動台５を介して消波ブロック用型枠９を振動させながら、前記充填原料を消波ブロック用型枠９の内部空間に隙間無く隅々まで確実に充填し、硬化させる。
【００２５】
これによって、図７に示すような汚染土壌封入の消波ブロック１’を成型することができる。
消波ブロック用型枠９は、開口部を持たない密閉可能な構造でもよいが、開口を形成する場合には、前記実施例１と同様に密閉蓋７を別途形成しておいて、これにより開口を密閉するようにしてもよい。
このように成型される護岸ブロックや消波ブロックの形状は特に問わないが、本実施例では２トンから１２トンのものが作られる。
【００２６】
ここで消波ブロックは海岸の岸に積み重ねられ、やがては砂地の中に深く沈んでゆくため、更に上に積み重ねられ、一種の消耗品となるので、地表から取り除いた汚染土壌を保管するだけではなく最終処理することで、安全に処分できる有効な利用方法の一つと考えられる。
【実施例４】
【００２７】
上記実施例では、低レベル放射能の汚染土壌の場合を例示したが、次にダイオキシンや環境ホルモンの汚染土壌について説明する。
焼却炉の場合、ダイオキシンや環境ホルモンで汚染されているので、使用済みの焼却炉を破壊した場合の破砕物やその土壌などの汚染物質の処理が問題となる。
【００２８】
焼却炉の破壊では、焼却炉の周囲をウォーターカーテン１８で霧状の水幕を形成して囲い込み、爆薬等で破壊する。
上記ウォーターカーテン１８に対応する地面の下部には溝１９を形成しておき、爆破された飛散物を含んだ汚染水が流れ込むようになっている。
上記溝１９は、揚水ポンプを介すなどして前記汚染水を浄化槽２０に導入する導入路として用いられる。
【００２９】
前記浄化槽２０は、最下層に大粒の砂からなる砂層２１を設け、砂層２１の上に砂粒程度の粒径のゼオライトからなるゼオライト層２２を設け、該ゼオライト層２２の上に珪藻土からなる珪藻土層２３を設け、該珪藻土層２３の上にホタテ貝の貝殻粉末を敷き詰めた貝殻粉末層２４を設け、該貝殻粉末層２４の上に孟宗竹の竹炭粉末からなる竹炭粉末層２５を設けた５層構造の濾過層を用いている。
この濾過層は、前記５層単位で繰り返し積層したものを用いてもよい。
そこで水に溶けたダイオキシンや環境ホルモンは上記濾過層によって濾過することができる。
【００３０】
また、ダイオキシンや環境ホルモンが残った汚染土壌は、前記低レベル放射能の汚染土壌と同様に、前記骨材（１２Ａ〜１２Ｃ）の１つと川砂利１３とセメントと水とに混合してコンクリート原料とし、コンクリート製品を形成することで、汚染の遮断をすることができる。
このコンクリート製品の製造については、汚染土壌の種類が異なるだけで他の構成は同じであるので、その説明を省略する。
【００３１】
この考案で製作しうるコンクリート製品の形状や構造、用途は前記実施例に限定されるものではなく、素材としてセメントを用いる製品であればよく、また漁礁など海水中に設置するものであってもよい。
その他、要するにこの考案の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１    護岸ブロック
１’  消波ブロック
２    外装容器
３、３’外装容器用型枠
４    振動装置
５    振動台
６    注入機
７    密封蓋
８
９    分解可能な型枠
Ｔ    鉄筋
１０    汚染土壌珪砂
１２Ａ  珪砂
１２Ｂ  ホウケイ酸系ガラス微粉末
１２Ｃ  白色の川砂
１３    白色の川砂利
１４Ａ  一般のセメント
１４Ｂ  白色のシリカセメント
１８    ウォーターカーテン
１９    溝
２０    浄化槽
２１    砂層
２２    ゼオライト層
２３    珪藻土層
２４    貝殻粉末層
２５    竹炭粉末層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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