(57)【要約】【課題】木の根、間伐材等の再利用を可能とし、自然環境保護に貢献する。【解決手段】木の根、間伐材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程１と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程１で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程２と、生コン製造工程２で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程３とを備える。木の根等の廃棄木材の再利用が可能となり、自然環境の保護に貢献できる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程と、生コン製造工程で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程とを備えてなることを特徴とするリサイクルシステム。
【請求項２】
前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、カーボン粉体、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜることを特徴とする請求項１に記載のリサイクルシステム。
【請求項３】
前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜ、この後にミキサー内にカーボン粉体を投入して更に練混ぜることを特徴とする請求項１に記載のリサイクルシステム。
【請求項４】
前記セメントは、普通ポルライドセメントであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のリサイクルシステム。
【請求項５】
前記粗骨材は、砕石であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のリサイクルシステム。
【請求項６】
前記細骨材は、陸砂又は砕砂の少なくとも何れか一方であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のリサイクルシステム。
【請求項７】
前記混和剤は、減水剤又は高性能減水剤であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のリサイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルシステムに関し、特に、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を再利用するのに有効なリサイクルシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、林道の開設によって得られる木の根、山林の間伐によって得られる間伐材、建築物の解体によって得られる建築資材、土木資材等の廃棄木材は、建築資材、土木資材等として再利用しにくく、ほとんど焼却処分されていたが、今後、ダイオキシン規制の強化により焼却処分が非常に難しくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなダイオキシンの問題に対処するために、廃棄木材を廃棄処分、埋立処分等することも考えられるが、廃棄処分等された廃棄木材が長期間風雨に晒されると、有害物質が流出して地下水等の生活用水に混入し、周辺の自然環境を破壊する新たな問題が生じる恐れがある。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題を解決したものであって、木の根、山林の間伐によって得られる間伐材、建築物の解体によって得られる建築資材等の廃棄木材を有効に活用する方法を見出すことによって、自然環境保護に貢献することができるとともに、地球温暖化防止の一翼を担うこともできる、リサイクルシステムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明の請求項１に係るリサイクルシステムは、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程と、生コン製造工程で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程とを備えてなる手段を採用したものである。
また、本発明の請求項２に係るリサイクルシステムは、請求項１に記載のリサイクルシステムにおいて、前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、カーボン粉体、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜる手段を採用したものである。
さらに、本発明の請求項３に係るリサイクルシステムは、請求項１に記載のリサイクルシステムにおいて、前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜ、この後にミキサー内にカーボン粉体を投入して更に練混ぜる手段を採用したものである。
さらに、本発明の請求項４に係るリサイクルシステムは、請求項１から３の何れかに記載のリサイクルシステムにおいて、前記セメントは、普通ポルライドセメントである手段を採用したものである。
さらに、本発明の請求項５に係るリサイクルシステムは、請求項１から４に記載のリサイクルシステムにおいて、前記粗骨材は、砕石である手段を採用したものである。
さらに、本発明の請求項６に係るリサイクルシステムは、請求項１から５に記載のリサイクルシステムにおいて、前記細骨材は、陸砂又は砕砂の少なくとも何れか一方である手段を採用したものである。
さらに、本発明の請求項７に係るリサイクルシステムは、請求項１から６の何れかに記載のリサイクルシステムにおいて、前記混和剤は、減水剤又は高性能減水剤である手段を採用したものである。
【０００６】
【作用】
本発明は、前記のような手段を採用したことにより、カーボン粉体製造工程において、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕することにより所定の粒度のカーボン粉体が得られる。そして、生コン製造工程において、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜることにより生コンが得られる。そして、コンクリート二次製品製造工程において、生コン製造工程で得られた生コンをコンクリート材料とすることによりコンクリート二次製品が得られ、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材が再利用されることになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明によるリサイクルシステムの一実施の形態が示されていて、このリサイクルシステムは、廃棄木材の再利用に適用したものであって、廃棄木材からカーボン粉体を製造するカーボン粉体製造工程１と、カーボン粉体を含有する生コンを製造する生コン製造工程２と、カーボン粉体を含有する生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程３とを備えている。
【０００８】
カーボン粉体製造工程１は、廃棄木材を粉砕機で粉砕することによりチップに形成し、このチップを熱処理機で１２００℃の高温で熱処理することにより炭化物に形成し、この炭化物を粉砕機で粉砕することにより所定の粒度のカーボン粉体に形成するものである。
【０００９】
廃棄木材としては、建築資材、土木資材等として再利用できないもの、ダイオキシン規制により焼却処分に費用が嵩むもの等であって、例えば、林道を開設した際に得られる木の根、山林を間伐した際に得られる間伐材（有効利用後の端材等）、木造建築物を解体した際に得られる建築資材、土木資材等が挙げられる。但し、これらに限定することなく、カーボン粉体を形成できる廃棄木材であれば良い。
【００１０】
生コン製造工程２は、コンクリート材料をミキサーで練混ぜることにより生コン（レディミクストコンクリート、以下「生コン」という。）を製造する工程である。
【００１１】
コンクリート材料は、セメント（普通ポルトランドセメント；密度３．１６ｇ／ｃｍ３）、骨材（細骨材（陸砂；密度２．６１ｇ／ｃｍ３、砕砂；密度２．６２ｇ／ｃｍ３）、粗骨材（砕石；密度２．６２ｇ／ｃｍ３）、水（水道水；密度１．００ｇ／ｃｍ３）、混和材（カーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体）、混和剤（減水剤（パリック（商品名）；（株）サンフローパリック）又は高性能減水剤（レオビルド（商品名）；（株）エヌアムビー））を所定の割合で配合したものである。
【００１２】
生コン製造工程２においては、ミキサー内にコンクリート材料を、粗骨材→細骨材→セメント＋カーボン→細骨材→粗骨材→水＋混和剤の順に投入し、所定の時間練混ぜて生コンを製造する。又は、ミキサー内にコンクリート材料を、粗骨材→細骨材→セメント→細骨材→粗骨材→水＋混和剤の順に投入し、所定の時間練混ぜた後、カーボン粉体を投入し、更に所定の時間練混ぜて生コンを製造する。
【００１３】
コンクリート二次製品製造工程３は、生コン製造工程２で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造する工程であって、コンクリート二次製品としては、道路築造の「可変側溝」、「Ｌ型擁壁」、「歩車道境界ブロック」、「大型積ブロック」、河川の「環境保全型ブロック」、「護床ブロック」、「大型張ブロック」、下水道の「マンホールブロック」、住宅建設の「基礎コンクリート」、「土間コンクリート」等が挙げられる。
【００１４】
以下、本発明によるリサイクルシステムの実施例について具体的に説明する。まず、カーボン粉体製造工程１において、木の根、間伐材等の廃棄木材を粉砕機（図示せず）で粉砕してチップに形成し、このチップを熱処理機（図示せず）で１２００℃の高温で熱処理して炭化物に形成し、この炭化物を粉砕機（図示せず）で粉砕して所定の粒度のカーボン粉体に形成した。
【００１５】
次に、生コン製造工程２において、セメント（普通ポルトランドセメント）、細骨材（陸砂、砕砂）、粗骨材（砕石）、水（水道水）、混和材（カーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体）、混和剤（減水剤又は高性能減水剤）を表１に示す割合で配合し、これをミキサーで練混ぜて生コンを製造した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
具体的には、可傾式ミキサー（５０ｌ）を用い、このミキサー内に表１のコンクリート材料を３０ｌ投入し、練混ぜた。投入順序は、粗骨材（全量）→細骨材（１／２量）→セメント＋カーボン粉体（全量）→細骨材（１／２量）→水＋混和剤の順とした。カーボン粉体は、セメント投入時に同時に投入した。練混ぜ時間は、３分とした。または、粗骨材（１／２量）→細骨材（１／２量）→セメント（全量）→細骨材（１／２量）→粗骨材（１／２量）→水＋混和剤の順に投入し、３分間練混ぜた後、カーボン粉体を投入し、更に１．５分練混ぜた。得られた生コンの性状を表２に示す。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
そして、コンクリート二次製品製造工程において、各配合にて供試体を３本ずつ採取し、圧縮強度試験を行った。その結果を表３に示す。なお、比較のために、カーボン粉体を混入していない供試体も採取し、同様に圧縮強度試験を行った。
【００２０】
【表３】
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【００２１】
この結果、カーボン粉体を混入させた本発明のリサイクルシステムによって製造されたコンクリート二次製品は、従来のカーボン粉体を混入させていないコンクリート二次製品に比べて圧縮強度が５〜１０％高いことが分かる。
【００２２】
さらに、本発明のリサイクルシステムによって得られたコンクリート二次製品（供試体）が河川の水質にどのような影響を与えるかについて試験した。その結果を表４に示す。ここで、ＢＯＤは、生物化学的酸素要求量を示し、ＣＯＤは、化学的酸素要求量を示している。
【００２３】
【表４】
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【００２４】
この結果、本発明のリサイクルシステムによって得られたコンクリート二次製品は、汚水に含まれている様々な不純物がカーボン粉体に吸着されることにより、水を浄化させる機能を有していることが分かる。また、住宅建設の基礎コンクリート、土間コンクリート等として使用した場合には、カーボン粉体が空気中に含まれる水分を吸収することになるので、除湿効果も期待できる。
【００２５】
上記のように構成したこの実施の形態によるリサイクルシステムにあっては、従来、廃棄処分するしか方法がなかった廃棄木材を有効に利用することができるので、周辺の自然環境を破壊するようなことはなく、自然環境の保護に貢献することができることになる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、前記のように構成したことにより、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材は、カーボン粉体製造工程においてカーボン粉体となり、生コン製造工程において、セメント、骨材、水、混和剤等と練混ぜられて生コンとなり、コンクリート二次製品製造工程において、型枠等に打設されて所定のコンクリート二次製品となることになる。従って、従来、廃棄処分するか、焼却処分するしかなかった廃棄木材を有効に再利用することができることになるので、有害物質を出したり、焼却時にダイオキシンを出したりすることがなくなり、自然環境の保護に貢献することができるとともに、地球温暖化防止の一翼を担うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリサイクルシステムの一実施の形態を示したフロー図である。
【符号の説明】
１……カーボン粉体製造工程
２……生コン製造工程
３……コンクリート二次製品製造工程
【図１】
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