(57)【要約】【課題】建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずの効率的なマテリアルリサイクルシステム【解決手段】ロックウール含有くずを回収する手段、ロックウール含有くずを破砕又は分別してセメント固化物とロックウールよりなる水処理用資材とする手段、水処理用資材を暗渠疎水材、排水中の重金属除去用トラップ材、リン酸除去用トラップ材又は酸中和材として使用する手段よりなるロックウールのマテリアルリサイクルシステム。ロックウール含有くずは、吹付けロックウールの施工時に発生する落綿及び／又は吹付けロックウールの解体時に発生する回収ロックウールがよい。水処理用資材は平均粒径１０ｍｍ以下、嵩比重０．０５〜０．５がよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずを回収し、これを破砕又は分別し、セメント固化物とロックウールよりなる水処理用資材とし、これを暗渠排水用疎水材、排水中の重金属除去用トラップ材、リン酸除去用トラップ材又は酸中和材として使用することを特徴とするロックウールのマテリアルリサイクル方法。
【請求項２】
ロックウール含有くずが、吹付けロックウールの施工時に発生する落綿及び／又は吹付けロックウールの解体時に発生する回収ロックウールである請求項１記載のロックウールのマテリアルリサイクル方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の水処理用資材と、重金属又は酸を含む排水と接触させることを特徴とする排水の処理方法。
【請求項４】
建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずに由来し、セメント固化物が付着したロックウールの粒状物よりなり、平均粒径が１０ｍｍ以下、嵩比重が０．０５〜０．５であることを特徴とする水処理用資材。
【請求項５】
ロックウール５０〜８５重量部とセメント５０〜１５重量部の混合物よりなり、嵩比重が０．０５〜０．５であることを特徴とするリン酸除去用トラップ材。
【請求項６】
建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずを回収する手段と、該ロックウール含有くずを破砕又は分別してセメント固化物とロックウールよりなる水処理用資材とする手段と、該水処理用資材を暗渠排水用疎水材、排水中の重金属除去用トラップ材、リン酸除去用トラップ材又は酸中和材として使用する手段よりなることを特徴とするロックウールのマテリアル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、ロックウールのマテリアルリサイクルシステムに関し、更に詳しくは、建設廃棄物のうち、リサイクルが困難とされるロックウール含有くずを効率的に処理し、これを水処理用資材として再生活用するためのマテリアルリサイクルシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、産業廃棄物に占める建設廃棄物が大きな社会問題となっており、廃棄物の減容努力やリサイクル再生の努力が行われている。建設廃棄物とは、新築や解体等の建設工事に伴い副次的に得られる廃棄物をいい、建築副産物ともいわれるものである。制度的には、平成１４年度に「建設工事に係る資材の再資源化等に関する法律（建設リサイクル法）の施行されている。この法律では、コンクリート、木材、アスファルト等の特定建設資材を用いた一定規模以上の建設工事について、工事にかかわる事業者に、分別解体や再資源化などの実施が義務付けられている。
【０００３】
このような社会的背景もあり、例えば、コンクリートガラを再び路盤材や骨材に再利用したり、木くずをパーティクルボードや敷きわらに再生利用したりするなど、既にリサクル手法として確立しつつある。また、再生困難物とされていた石膏ボードも、各メーカの取り組みよって、再び石膏ボード用素材としてリサイクルする方法やセメント用原料として活用する方法などが試験的ながらも実証されつつある。
【０００４】
また、建築物の耐火被覆、断熱、吸音のために使用されている吹付けロックウールから生じるロックウール含有くずの再生利用について、特開２００２−８７８７１号公報には、ロックウールに対してセン断作用を有する粉砕機により微粉砕し、得られた微細ロックウールを含有する微粉砕物を半乾式吹付けロックウール施工に使用するセメントスラリー中に配合する方法が提案されている。この方法は、吹付けロックウール施工業者が施工時に発生する落綿を処理し、当該施工現場で再生使用するのに適した方法である。その他、回収されたロックウールをロックウール製造原料とすることも知られている。また、ロックウールをろ過材や微生物の坦持材等の水処理用資材として使用することや、暗渠排水システム用の疏水材（暗渠排水用疎水材）として使用することも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吹付けロックウール被覆の撤去工事で回収されたロックウール含有くずのように多量に発生する場合、その全量を吹付けロックウールに再生使用することは、吹付けロックウールの品質管理や材料管理の面から困難である。また、上記方法は、ロックウール含有くずをロックウ−ル平均長さが３５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ程度に微粉砕する必要があり、コスト面からの制約もある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、新築工事のみならず解体工事等で発生するロックウール含有くずの効率的なマテリアルリサイクル手法の技術的確立とリサイクルフローのシステムを確立することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる従来の問題点を解決するために鋭意検討した結果、建設廃棄物や解体廃棄物からロックウール含有くずを回収し、ロックウール含有くずから金属くずや一般ごみ等の異物を排除し、簡易破砕や篩分けして平均粒径度１０ｍｍ以下のロックウールとそれに付着するセメント固化物からなる粒状物にすると、暗渠システム用疎水材や、排水中に含まれる鉄イオン、砒素イオン等の重金属除去用トラップ材や、排水中のリン除去用トラップ材等の水環境保全資材として再び活用可能であることを見出し、本発明システムを完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずを回収し、これを破砕又は分別し、セメント固化物とロックウールよりなる水処理用資材とし、これを暗渠排水用疎水材、排水中の重金属除去用トラップ材、リン酸除去用トラップ材又は酸中和材として使用することを特徴とするロックウールのマテリアルリサイクル方法である。
前記ロックウール含有くずは、吹付けロックウールの施工時に発生する落綿及び／又は吹付けロックウールの解体時に発生する回収ロックウールが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記水処理用資材を重金属又は酸を含む排水と接触させることを特徴とする排水の処理方法である。
【００１０】
また、本発明は、建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずに由来し、セメント固化物が付着したロックウールの粒状物よりなり、平均粒径が１０ｍｍ以下、嵩比重が０．０５〜０．５であることを特徴とする水処理用資材である。
【００１１】
更に、本発明は、ロックウール５０〜８５重量部とセメント５０〜１５重量部の混合物よりなり、嵩比重が０．０５〜０．５であることを特徴とするリン酸除去用トラップ材である。
【００１２】
更にまた、本発明は、建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずを回収する手段と、該ロックウール含有くずを破砕又は分別してセメント固化物とロックウールよりなる水処理用資材とする手段と、該水処理用資材を暗渠排水用疎水材、排水中の重金属除去用トラップ材、リン酸除去用トラップ材又は酸中和材として使用する手段よりなることを特徴とするロックウールのマテリアルリサイクルシステムである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のマテリアルリサイクルシステムによって処理されるロックウール含有くずは、耐火被覆、断熱、吸音などを目的とした吹付けロックウールから発生するものが挙げられる。その他、セメントをバインダーとして湿式成形したロックウール−セメント成形板から発生するものも処理できる。しかし、フェノール樹脂等のバインダーで成形・固化されたロックウール成形品等の含有くずは、水処理用再生資材という点で、再生使用が困難となる場合が生ずる。
【００１４】
吹付けロックウールの場合、乾式、半乾式、湿式のいずれの工法から発生するロックウール含有くずでもよい。このロックウール含有くずとしては、建築物の柱、梁、天井などにロックウールを吹き付ける際、床面などに落ちた落綿の他、局所集塵装置に捕集された集塵くず、吹付け機械の清掃くずなどが挙げられる。また、建築物の解体工事や、吹付けロックウール被覆の撤去工事で回収されたロックウール含有くずも本発明により処理できる。
【００１５】
これらのロックウール含有くずの回収方法は、特に限定するものではないが、後工程の手間を考えると、他の廃棄物である金属異物やガラスはもちろん、作業者のタバコのすいがら、ペットボトル、空き缶や、食べかす等の生ごみなどが混合しないように、選別回収することが望ましい。
【００１６】
また、回収したロックウール含有くずを水処理用資材として再生使用することを考慮すると、ロックウール含有くずには、壁紙等の紙や塩ビシート、その他プラスチック製シートやフィルムが混入しないことが望ましく、ペンキやラッカー等の有機溶剤や吹付け樹脂等の有機物も混入しないことが望ましい。これらの異物が混入すると、水処理用資材としての再生使用が困難となる。
【００１７】
次に、回収したロックウール含有くずは、例えばリボンミキサー、ヘンシェルミキサー、ジョークラッシャー、ロールクラッシャー等の粉砕機や破砕機などを用いてこれを破砕した後、篩分けして平均粒径１０ｍｍ以下のものを得る。回収物が平均粒径１０ｍｍ程度のものであれば、篩分けするだけでもよい。このようにして得られたロックウール含有くずは、ロックウールとセメント固化物からなる粒状物であり、他の異物は実質的に含有しない。
【００１８】
また、再生利用上の扱いやすさや梱包運賃等を配慮すると、嵩比重が０．０５〜０．５、好ましくは０．０８〜０．４であることがよい。嵩比重が０．０５より小さいものは運賃コストが増大し、０．５より大きいものは、水処理用資材として使用時に重くなって施工ハンドリングに支障が生ずる。粒状物の嵩比重制御も特に限定するものではなく、汎用の篩い機によりメッシュ大きさを制御しながら篩うことによって粒度調整が可能である。なお、必要に応じて、粒状物の嵩比重を調整するために、新品のロックウール粒状綿やセメント粉を破砕後に添加、混合してもよい。
【００１９】
本発明におけるリサイクルシステムでは、このようにして選別回収されたロックウール含有くずを、暗渠排水用疎水材や、排水中に含まれる鉄イオンや砒素イオンを始めとするその他重金属除去用トラップ材、さらには排水中のリン酸除去用トラップ材等の水環境保全用資材として再生活用する。
【００２０】
暗渠システムは、泥炭地の開墾、湿田の水切り、稲作から畑作へ転換する際、高含水土壌に溝を掘って暗渠管を埋設し、暗渠を通じて地中の水分を抜く排水工法である。暗渠管に用いる有孔プラスチックパイプや素焼土管などをそのまま埋設すると、その微細な孔に土砂が詰まって排水できなくなるので、暗渠管の周辺に疎水材を充填して土砂が直接触れないようにする。本発明は、暗渠排水用疎水材として、この水処理用資材を活用するものである。疎水材は１０ｍｍ篩通過分が８０％以上であるものがよい。なお、一般的な疎水材である木材チップ、もみ殻、砕石、かき殻などと併用しても差し支えない。
【００２１】
また、本発明の水処理用資材は、排水中に含まれる鉄イオン、砒素イオン等の重金属を除去するためのトラップ材や、排水中のリン酸除去用のトラップ材として活用することができる。トラップ材として利用する場合は、前記の暗渠排水用疎水材と同様な方式でもよいし、専用の水処理槽を設置してその中に水処理用再生資材を充填する方式でもよいし、排水路や配管の中に水処理用再生資材を単に設置する方式でもよい。排水が水処理用資材と接触すると、ロックウールの吸着作用や中和作用などによって、これらの汚染物質が吸着されたり、水不溶物質に変化したりして、排水中の含有量が著しく減少する。
【００２２】
農業分野の排水処理における利用は、リン酸肥料に由来するリン酸除去に効果的であり、特に暗渠排水用疎水材として用いると、疎水材と同時にリン酸トラップ材として機能する。本発明の水処理用再生資材を農業用排水路に設置するだけで簡単にリン酸除去ができ、農業排水によるリン酸汚染を低減できる。
【００２３】
本発明の水処理用資材は、鉄イオンを多量に含有する鉱山排水処理に効果的である。この場合、鉄イオンはロックウールに吸着され、二次処理が必要なスライムをほとんど生じないので、処理コストが低減できる利点がある。
【００２４】
以上説明した本発明は、建築物の新築、改修、解体時に発生するロックウール含有くずのマテリアルリサイクルシステムについて説明したが、回収ロックウール含有くずに代えて、未使用ロックウール（バージンロックウール）とセメントよりなる混合物を用いることができる。この混合物は、排水中のリン酸除去に効果的であり、特に暗渠排水用疎水材として用いると、疎水材と同時にリン酸トラップ材として機能する。
【００２５】
ロックウールとセメントの混合物の場合、ロックウールとしては、粒状化したロックウールが好ましく、セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメントなどが好ましい。ロックウールとセメントの配合割合は、ロックウール５０〜８５重量部に対しセメント５０〜１５重量部である。ロックウールに対するセメントの配合割合がこれより高いと軽量性が損なわれ、これより低いと排水流路などに設置した場合、流出するおそれがある。
【００２６】
この混合物は、原料のロックウールとセメントを所定割合で、例えばリボンミキサー、ドラムミキサー、ヘンシェルミキサー等のミキサーに装入し、攪拌混合して製造することができる。混合物の嵩比重は、０．０５〜０．５、好ましくは０．０８〜０．４であることがよい。これが０．０５より小さいものは運賃コストが増大し、０．５より大きいものは水処理用資材として使用時に重くなって施工ハンドリングに支障が生ずる。また、この混合物に水を添加してセメントを水和硬化させ、養生・乾燥し、粒状固化物として使用してもよく、本発明に属する。
【００２７】
この混合物を排水処理に使用するには、これを排水流路に設置するだけで簡単にリン酸除去ができ、特に農業排水によるリン酸汚染を低減できる。また、この混合物を処理槽内に充填しておき、この処理槽に排水を通過させてもよく、その使用形態は任意である。
【００２８】
実施例１
ビル建築の鉄骨耐火被覆工事現場で発生した半乾式吹付けロックウール含有くず（落綿）を回収した。この落綿から異物を除去した後、破砕機で簡易破砕し、平均粒径１０ｍｍ以下のロックウールとセメントの混合物よりなる粒状物を得た。次いで、この粒状物を排水処理材として用い、休止坑山排水の鉄分を除去する試験を行った。粒状物２０ｋｇを長さ６０ｃｍのパイプに充填密度０．２ｋｇ／ｍ３で充填した処理装置を設け、そこに日量１トンの休止坑山排水（ｐＨ：２．５、鉄イオン：１０００ｍｇ／Ｌ）を通水した。
処理装置通過後の排水は、ｐＨ：４．３、鉄イオン：０．１ｍｇ／Ｌであり、鉄分が１／１００００に減少し、目的の脱鉄処理を果たしていることが実証された。
【００２９】
実施例２
実施例１の処理装置を用いてリン酸の除去試験を行った。実施例１の休止坑山排水に、１０００ｍｇ／Ｌのリン酸水溶液を定量ポンプで２００ｃｃ／分で１時間途中混合し（総量１２リットル）、処理装置出口排水のリン酸濃度変化を調査した。また、１時間のリン酸溶液の添加終了後に墨汁２００ｃｃを添加通水した。処理装置排水出口に自動採水装置を設置して１０分おきに採水を行い、採水中に含まれるリン酸濃度についてリン酸添加後から６時間のモニターリングした。墨汁に起因すると思われる排水の黒色化は約５分後から見られ、約２時間続いたが、その間に採取された暗渠排水中に含まれるリン酸濃度はいずれも検知レベル以下（ＮＤ）であり、目的のリン酸除去を果たしていることが実証された。
【００３０】
実施例３
原料ロックウールとして粒状化したロックウール（エスファイバー粒状綿　新日化ロックウール株式会社製　平均粒径３０ｍｍ）を使用し、ロックウール６４重量％、ポルトランドセメント３６重量％となるようにリボンミキサーで攪拌混合し、平均粒径２０ｍｍ、空隙率９５％、嵩比重０．１４の粒状混合物を調製した。次に、ビーカー中に正リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を純水で１０００ｐｐｍに希釈した溶液１００ｃｃを入れ、この中に上記混合物１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
実施例４
ビーカー中に過リン酸石灰を純水中に溶解し、リン酸濃度を１７．５％とした溶液１００ｃｃを入れ、この中に実施例３の粒状混合物１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表２に示す。
【００３２】
実施例５
実施例３のロックウールを使用し、ロックウール６０重量％、Ｂ種高炉セメント４０重量％となるようにリボンミキサーで攪拌混合し、平均粒径２０ｍｍ、空隙率９５％、嵩比重０．１５の粒状混合物を調製した。次に、ビーカー中にリン酸二水素カルシウムを純水中に溶解し、リン酸濃度を１０００ｐｐｍとした溶液１００ｃｃを入れ、この中に上記粒状混合物１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表３に示す。
【００３３】
実施例６
実施例３のロックウールを使用し、ロックウール６０重量％、ポルトランドセメント４０重量％となるようにリボンミキサーで攪拌混合し、これに同重量の水を散布し、一昼夜静置したものを更に室温で２週間風乾し、平均粒径２０ｍｍ、空隙率９２％、嵩比重０．２５の粒状固化物を得た。次に、ビーカー中に正リン酸を純水で１０００ｐｐｍに希釈した溶液１００ｃｃを入れ、この中に上記粒状固化物１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表４に示す。
【００３４】
比較例１
ビーカー中に正リン酸を純水で１０００ｐｐｍに希釈した溶液１００ｃｃを入れ、この中に試薬の消石灰１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表５に示す。
上記のように、リンの沈澱除去に一般的に使用される消石灰は、再溶出が起こるためリン除去性能が経時的に安定しないのに対し、本発明のロックウールとセメント混合物は、リン除去性能が経時的に安定していることが確認できた。
【００３５】
比較例２
ビーカー中に正リン酸を純水で１０００ｐｐｍに希釈した溶液１００ｃｃを入れ、この中に室温で２週間風乾した黒ぼく土１ｇを添加し、スターラーでかき混ぜ、経過時間毎に溶液中のリン酸濃度を分光光度計でモリブデンブルー、アスコルビン酸法で測定した。結果を表６に示す。
上記のように、一般に農業分野でリン除去目的で排水の濾過に使用される黒ぼく土よりも、本発明のロックウールとセメント混合物がリン除去性能が勝っている。
【００３６】
【表１】
2004041891.tif 000002
【００３７】
【表２】
2004041891.tif 000003
【００３８】
【表３】
2004041891.tif 000004
【００３９】
【表４】
2004041891.tif 000005
【００４０】
【表５】
2004041891.tif 000006
【００４１】
【表６】
2004041891.tif 000007
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した本発明のロックウールのマテリアルリサイクルシステムは、新築工事、改修工事、解体工事から発生する建設廃棄物の内、再生が困難とされるロックウール含有くずを簡便且つ低コストで処理し、得られた粒状物を、暗渠排水用疎水材や、排水中に含まれる鉄イオン、砒素イオン、その他重金属除去用のトラップ材や、さらには排水中のリン除去用トラップ材等の水環境保全用資材として再び活用することができた。また、ロックウールとセメントからなる混合物は、排水中のリン除去用トラップ材として好適に使用することができた。