(57)【要約】【課題】従来緑化基盤材に使用する木炭を製造するときに使う材料は、炭化することだけを目的に伐採された植物系材料がほとんどであり、東南アジア・中国などから大量に木炭を輸入し使用しているのが現状である。世界的な環境への取り組みが叫ばれる中で、法面の緑化のために諸外国の木々を原料にした木炭、或いは国内の木材・竹林等の未使用の木質系材料を原料にした木炭を使用する緑化基盤材とは違う基盤材が必要とされている。【解決手段】本発明が、従来の木炭を混入した緑化基盤材と違うのは、木質系廃棄物を原料にした木炭を使用するところであり、輸入木炭が海外、国内の山々の環境破壊を引き起こすのに比べ、リサイクルによるゴミの減量、一度利用された木質系廃棄物を原料とするために環境負荷も小さく、環境に配慮した良質の法面緑化基盤材を提供できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材、間伐材、木質系廃材等を破砕し、チップ化し、上記チップに含まれる釘等の磁性金属分を磁石で、且つアルミニューム、ステンレス、土、石等の非磁性の異物を比重差により分級で取り除いた後、上記チップをロータリーキルン炉に供給し上記ロータリーキルン炉内で炭化し、ついで炭化チップを霧状スプレイ水で賦活化及び冷却し、上記霧状スプレイ水によって含水率の高くなった上記炭化チップを、乾燥して得られるリサイクル木炭を１０％〜４０％容積で天然又は人口土壌６０％〜９０％容積に混合したことを特徴とするリサイクル木炭を使った法面緑化基盤材。
【請求項２】
請求項１の緑化基盤材において、上記リサイクル木炭は「αカーボン製造装置」を用いて製造した粒状炭化物で、ヨウ素吸着能３６０ｍｇ／ｇ以上、炭化温度７００℃以上９００℃未満で製造し、粒径４〜６ｍｍの炭化物とバーク堆肥、牛糞活性堆肥、ピートモス等を配合したことを特徴とする、リサイクル木炭を使った法面緑化基盤材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、建設系廃棄物等の中で木質系廃棄物を原料としたリサイクル炭化物を法面緑化基盤材へ利用することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、緑化基盤材に使用する木炭を製造するときに使う材料は、炭化することだけを目的に伐採された植物系材料がほとんどであり、東南アジア・中国などから大量に輸入し使用しているのが現状である。
【０００３】
炭化に使用される材料も様々であり、中にはマングローブを材料にしたものがあったが、伐採のしすぎで、海岸線の地形が壊れるなどの環境破壊がおこっている。世界的な環境への取り組みが叫ばれる中で、法面の緑化のために諸外国の木々を原料にした木炭、或いは国内の木材（竹林等を含む）の未使用の木質系材料を原料にした木炭（植物系炭化物）を使用する緑化基盤材とは違う基盤材が必要とされている。
【０００４】
一方、現状では木質系廃棄物は焼却処分されている。ところが「建設に係る資材についての再資源化に関する法律」（通称  建設リサイクル法）により木質系廃棄物の再資源化が平成１４年より義務付けられた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の欠点及び問題点を解消するためにだされたものである。すなわち、環境破壊を起こさず、しかも現在焼却処分されていた木質系廃棄物をリサイクルして活用しようとするものである。
【０００６】
更に詳述すれば、本発明が、従来の木炭を混入した緑化基盤材と違うのは、木質系廃棄物を原料にした木炭を使用するところであり、他社の安価な輸入木炭が海外、国内の山々の環境破壊をしているのに比べ、リサイクルによるゴミの減量、一度利用された木質系廃棄物を原料とするために環境負荷も小さく、炭化による炭素固定により温暖化ガスの削減にも効果が見込まれ、環境に配慮した良質の法面緑化基盤材を提供することにある。なお、法面（のり面と表記する場合もある）とは土木工事の切土・盛土に伴って発生する斜面のことである。
【０００７】
更に又、本発明で重要なことは木質系廃棄物の木屑を原料にリサイクル木炭を製造し、法面緑化基盤材に混入することで法面の保護、育成に役立つことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一発明は、木材、間伐材、木質系廃材等を破砕しチップ化し、上記チップに含まれる釘等の磁性金属分を磁石で且つ、アルミニューム、ステンレス、土、石等の非磁性の異物を比重差により分級で取り除いた後、上記チップをロータリーキルン炉に供給し上記ロータリーキルン炉内で炭化し、ついで炭化チップを霧状スプレイ水で賦活化及び冷却し、上記霧状スプレイ水によって含水率の高くなった、上記チップを乾燥して得られるリサイクル木炭を１０％〜４０％容積で天然又は、人口土壌６０％〜９０％容積に混合したリサイクル木炭を使った法面緑化基盤材である。
【０００９】
次に、本発明の第二発明は、第一発明の緑化基盤材において上記リサイクル木炭が、ヨウ素吸着能３６０ｍｇ／ｇ以上、炭化温度７００℃以上９００℃未満で製造し、粒径４〜６ｍｍの炭化物とバーク堆肥、牛糞活性堆肥、ピートモス等を配合したリサイクル木炭を使った法面緑化基盤材である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
従来木炭は土壌改良材として使われることが多かったが、リサイクル木炭の場合データがなかったために、我々でさまざまな実験を行い、法面において最適なリサイクル木炭の混入量を実験により明らかにした。
ここで、リサイクル木炭（以下、αカーボンという。）とは、当社で開発した「αカーボン製造装置」を用いて木質系廃棄物（不用になった木製電柱、木造家屋の処分から生じる木柱や板材、公園や道路などの剪定から生じる切枝等）を原料にして製造したものである。
【００１１】
図５は、同出願人が平成１２年特許出願２０００−３２２００２で出願したαカーボン製造装置を図示するものであり、図５において、１は木材、間伐材、木質系廃材等で以下廃材で代表する。２は廃材投入コンベア、３は磁選機、１ａは廃材チップ、４は磁石が取り付けられた磁選コンベア、１ｂは釘等の鉄分が取り除かれた廃材チップ、５は廃材チップ吸引管、６は廃材チップ吸引ファン、７は廃材チップ１ｂの中から取り除かれたアルミニュウム、ステンレス、土、石等で以下異物と云う。８は廃材チップサイロ、１ｃは鉄分及び異物７が取り除かれた廃材チップ、９は定量供給ホッパー、１０は廃材チップ投入コンベヤ、１１は廃材チップ投入ホッパー、１２はスクリューフィーダー、１３はロータリーキルン炉、１４は空気供給配管、１５は空気フィルタ、１６はブロア、１７は圧力計、１８は流量計、１９はロータリーキルン炉１３入口側の温度を計測する温度計、２０は一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル、尚、一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル２０は空気噴出ノズル専用として、ロータリーキルン炉１３の着火時には火種を別に投入しても良い。２１は安息角以上の角度を持って取り付けられた傾斜板であるチップシュート、２２はキルン炉用回転モーター、２３はロータリーキルン炉１３の出口側の温度を計測する温度計、２４は排気ダクト、２５は着火時の発煙排気ライン、２６は廃材炭化チップの取出口、２７は廃材炭化チップのスクリューフィーダー、２８は霧状スプレイ水、２９は乾燥用ガス、１ｄは製品であるチップ状木炭である。
【００１２】
図５に示すフローにおいて、廃材１を廃材投入コンベア２で破砕機３に搬送し、破砕機３でチップ状に破砕して廃材チップ１ａを得る。この廃材チップ１ａを磁選コンベア４上で搬送し、磁選コンベア４の先端部に取り付けてられている磁石で釘等の鉄分を取り除き廃材チップ１ｂを得る。尚、この磁選コンベア４で磁石で吸引される鉄分のみならず、磁力の反力で選別されたアルミニュウム、ステンレス等の金属分を取り除いても良い。ついで、廃材チップ吸引管５の途中に取り付けられている廃材チップ吸引ファン６を稼動し廃材チップ１ｂを吸引する。廃材チップ１ｂ内の異物７は、廃材チップ吸引管５を通過中に重力分離によって分級され、異物７は落下し、鉄分及び異物７が完全に取り除かれた廃材チップ１ｃは廃材チップ吸引管５内を上昇し廃材チップサイロ８に供給される。尚、この場合すなわち磁選コンベア４でアルミニュウム、ステンレス等の金属分も取り除いた場合は、土、石等の非金属分の異物を取り除けば良い。
【００１３】
この廃材チップ１ｃは廃材チップサイロ８の下端部から定量供給ホッパー９に供給され、所定量に達したら廃材チップ投入コンベア１０を介して廃材チップ投入ホッパー１１に供給される。廃材チップ投入ホッパー１１に供給された廃材チップ１ｃはロータリーキルン炉１３の入口側に設けられたスクリューフィーダー１２を介してロータリーキルン炉１３内のチューブシュート２１上に投入される。チューブシュート２１は安息角以上の角度を持って配設されているので、廃材チップ１ｃは下方に自然に落下する。それに対応して、キルン炉用回転モーター２２を駆動してロータリーキルン炉１３を所定の速度で回転させる。最初すなわち着火時はロータリーキルン炉１３内の廃材チップ１ｃを加熱し炭化させるためにブロア１６を駆動させ空気フィルタ１５を介して除塵された空気供給管１４内の空気と燃料油とを混合した燃料を一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル２０からチューブシュート２１側に噴出燃焼させる。尚、ロータリーキルン炉１３内のチューブシュート２１上を自然落下する廃材チップ１ｃが加熱され、自燃するようになれば一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル２０による燃焼は中止させ、空気噴出管として空気をチューブシュート２１側に噴出させ廃材チップ１ｃを攪拌する。またこの場合、前述したように一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル２０は、空気供給の調節のみに専用させ、スタート時の着火は火種を別に投入しても良い。
【００１４】
ロータリーキルン炉１３内の廃材チップ１ｃは、ロータリーキルン炉１３の入口側から出口側へ回転されながら移動し７００〜９００℃の温度分布中で炭化される。この炭化された廃材炭化チップを取出口２６からスクリューフィーダー２７上に取り出す。スクリューフィーダー２７上の廃材炭化チップは霧状スプレイ水２８で高温木炭の完全消火と簡易賦活化を行い、さらに乾燥用ガス２９で乾燥させ製品であるチップ状木炭１ｄを得る。
【００１５】
前述のαカーボン製造装置で生産したチップ状木炭１ｄを以下αカーボンと表記する。表１はαカーボンの計測した物性値である。
【表１】
2004166519.tif 000002
αカーボンは、多孔体であり７００〜９００℃の温度分布で焼成されることで、ヨウ素吸着能（ＪＩＳ法Ｋ１４７４−５．１．１．１ヨウ素吸着性能の規定に基づき計測）３６０〜４６０ｍｇ／ｇの数値を示す。また、αカーボン１０リットルを水１０リットルに浸し、２４時間放置したのちに水とαカーボンを分離した場合、αカーボンが吸収した水を計測すると４〜７リットルの水を吸収する性質を持つ。
【００１６】
【実験例】
図１はαカーボン配合無し（図中左側）とαカーボン配合有り（図中右側）とで、茄子を収穫した後の根の発達状態を見るために比較したものである。リサイクル木炭αカーボンを加えたほうが明らかに根の発達が良くなっており、法面における根張りの効果を期待できる。
【００１７】
図２はαカーボン配合無し（図中左側）とαカーボン配合有りとで植物の初期成育を比較実験したときのものであり、明らかにαカーボンを混入したほうが初期成育に良い結果が得られた。
【００１８】
【実施例】
図３はαカーボンの混入量を実際の法面で変化させて実施したものである。市販の基盤材だけのものが標準、基盤材にαカーボンを混ぜたものが混入量の違いにより基盤材のみ、１０％、１５％、２０％で比較した。図３に見られるように、実際の法面で発芽後３ヶ月を経過した後、根張りの状況を確認するために、それぞれの施工区からサンプルをとり、根についた泥を洗浄し比較したものである。結果は２０％混入した物が一番根張りが良いことがわかった。根張りが良ければ法面を形成する基盤材を植物の根が長期にわたり保護することが可能となる。
【００１９】
図４は、通常の基盤材と当社の開発したαカーボン炭化装置でリサイクルされたαカーボンを２０％混入緑化基盤材とで比較試験を実施したものであり、発芽後、３ヶ月が経過したものである。図４を撮影する前５８日間は降雨がない状態であった。通常の基盤材に比べ（図中右側の標準区で示す部分）、αカーボン入り基盤材施工区（図中左側のαカーボン施工区で示す部分）のほうが、緑が残っており、通常の基盤材のほうは茶褐色になっている。これはαカーボンの保水性により、αカーボン入り基盤材のほうが保水性に優れているために同じ斜面でも、植物の生育と保護に役立っていることがわかる。
【００２０】
又、αカーボンの保水性の実験として、αカーボン１０リットルに水１０リットルを加え一昼夜放置（２４時間放置）した場合、４〜７リットルの水を吸収している。このことからも、緑化基盤材にαカーボンを混入することが法面の植物の生育に役立つことがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、建設系廃棄物でリサイクルが遅れていた「木屑」を原料にした、αカーボンを混入した基盤材により木屑のリサイクルが進むとともに、法面緑化においても、初期成育を向上させ、混入される種子植物の根張りを助け法面の保護に貢献し、更に少雨などの悪条件でも法面の緑化を助けるものである。又、輸入木炭を混入した緑化基盤材を使用しないので環境破壊をせずにすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、当社で茄子を用いてリサイクル木炭を使用した場合の根張り状況を確認するため、茄子収穫後に茄子の根を比較した写真である。
【図２】図２は、農家に依頼して、白菜の育苗においてリサイクル木炭の効果があるかどうか見るために実験した時撮影した写真で育苗開始から１２日目のものである。
【図３】図３は、長崎県の協力で、愛野島原線道路改良工事江里線付替時に発生した法面で、リサイクル木炭（αカーボン）を混入したところと（１０％・１５％・２０％）混入しない標準の基盤材を使用した法面に生えていた、トールフェスク（イネ科）の根張りの比較のため撮影した写真である。
【図４】図４は、長崎県の協力で、長崎インター線道路改良工事区でのリサイクル木炭（αカーボン）（２０％）混入区と混入しない区画との比較写真である。
【図５】図５は、αカーボン製造装置のフローシートである。
【符号の説明】
１・・・廃材
１ａ・・・廃材チップ
１ｂ・・・廃材チップ
１ｃ・・・廃材チップ
１ｄ・・・チップ状木炭
２・・・廃材投入コンベア
３・・・破砕機
４・・・磁選コンベア
５・・・廃材チップ吸引管
６・・・廃材チップ吸引ファン
７・・・異物
８・・・廃材チップサイロ
９・・・定量供給ホッパー
１０・・・廃材チップ投入コンベア
１１・・・廃材チップ投入ホッパー
１２・・・スクリューフィーダー
１３・・・ロータリーキルン炉
１４・・・空気供給管
１５・・・空気フィルタ
１６・・・ブロア
１７・・・圧力計
１８・・・流量計
１９・・・温度計
２０・・・一次燃焼バーナ兼空気噴出ノズル
２１・・・チューブシュート
２２・・・キルン炉回転モーター
２３・・・温度計
２４・・・排気ダクト
２５・・・発煙排気ライン
２６・・・取出口
２７・・・スクリューフィーダー
２８・・・霧状スプレイ水
２９・・・乾燥用ガス
３０・・・乾燥用ガス供給管
【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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