(57)【要約】【課題】低コストで安定的に入手可能なリサイクル材を原料として製造することができ、既存の土壌を改良する機能性を有するリサイクル土壌を提供する。【解決手段】一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥から生産される焼却灰、上下水汚泥を脱水し乾燥させた脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも一種類からなる保水性原料と、溶融スラグと、石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料と、を含んで成ることを特徴とするリサイクル土壌を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥から生産される焼却灰、上下水汚泥を脱水し乾燥させた脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも一種類からなる保水性原料と、
溶融スラグと、
石こう廃材と、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料
を原料に含んで成ることを特徴とするリサイクル土壌。
【請求項２】
前記保水性原料及び前記溶融スラグがそれぞれ総量の20%〜70%の割合で含まれており、前記シルト原料が総量の30%以下の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載のリサイクル土壌。
【請求項３】
前記石こう廃材にリン酸石こうが含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のリサイクル土壌。
【請求項４】
ペーパースラッジが含まれていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のリサイクル土壌
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物等のリサイクル材を利用したリサイクル土壌に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物のリサイクル材を利用したリサイクル土壌が注目されつつある。そのようなものの１つとして、特許文献１には廃棄物をリサイクルして得た脱水ケーキを利用した植物や野菜等の植栽用土壌が記載されている。
【０００３】
脱水ケーキは、各自治体の上下水処理場から発生する汚泥などを固化処理したもので、一定の安全性基準を満たしており、水溶液中でpH7〜8の中性を示す。
脱水ケーキは各自治体で継続的にかつ大量に発生するリサイクル材であることから、このような材料を用いることにより、安価な植栽用土壌を継続的に供給することができる。また、リサイクル材の使用により廃棄物の量を低減することができるため、廃棄物処分場の不足問題も解消される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-306844号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リサイクル土壌は、特許文献１に記載のような植物や野菜等の植栽用土壌のほか、グラウンド用土壌、舗装用の路盤材等として使用することが期待されている。リサイクル土壌は単独で用いられる場合と、既存の土壌に混ぜ込んで用いられる場合がある。
【０００６】
上記の用途においてリサイクル土壌を単独で用いる場合には、優れた保水性と透水性を兼ね備えることが求められる。従来、土壌の保水性及び透水性を優れたものとするために砂粉を配合しているが、砂粉は微粒子化や粒度調整のための加工にコストがかかる。
また、既存の土壌に混ぜ込んで用いられる場合、優れた保水性と透水性を兼ね備えるだけでなく、土壌の性質を改良する機能も求められる。例えば、強酸性や強アルカリ性の土壌では植物等が生育できなかったり、人体に悪影響を及ぼす可能性があるため、このような土壌に混ぜ込んで使用する場合、リサイクル土壌には既存土壌を中性に近づけることができるような機能が求められる。従来、リサイクル材のみを原料としてこのような機能を有する土壌を製造することは難しく、人工的に化学合成した土壌改良材などを配合する必要があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、低コストで安定的に入手可能なリサイクル材を原料として製造することができ、保水性と透水性に優れ、既存の土壌を改良する機能性を有するリサイクル土壌を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために成された本発明に係るリサイクル土壌は、
一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥から生産される焼却灰、上下水汚泥を脱水し乾燥させた脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも一種類からなる保水性原料と、
溶融スラグと、
石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料と、
を含んで成ることを特徴とする。
【０００９】
機械乾燥骨材は上下水汚泥を機械乾燥させ10mm以下の粒状に成形したものである。土壌の表層材として用いるリサイクル土壌を製造する場合には、土壌の粒径が大きくなりすぎるのを防止するため、機械乾燥骨材を篩い網にかけて5mm以下の粒径に調整して用いることが望ましい。機械乾燥骨材は、焼却灰や脱水ケーキよりも含水比が低いため透水性も兼ね備えている。溶融スラグは、一般廃棄物（都市ごみ）や産業廃棄物あるいは上下水汚泥を高温で融解し、重金属や有害物質を分解、除去した後に冷却して生産されたものである。石こう廃材は、建造物の新築や解体時に廃棄される石こうボードを破砕・粉砕したあと、紙を分離してリサイクルされたものである。砕石粉は、採石場、砕石場、製砂場等で砕石を洗浄するなどの湿式処理時に発生する廃材で、粒径が極めて細かい砂質系の微粒子である。スクリーニングスは、破砕した岩石やスラグなどをふるいにかけて粒径が整えられたものである。石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスはいずれも低コストのシルト原料である。
【００１０】
本発明に係るリサイクル土壌に含まれる上記原料は、いずれも廃棄物のリサイクル材である。焼却灰、脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材は保水性に優れている。また、溶融スラグは適宜の大きさに粒度調整することができるため、土壌内部に適宜の大きさの孔げきを形成させ、透水性を持たせることができる。さらに、石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスは低コストのシルト原料であり、細かな粒度調整を行うことでリサイクル土壌の保水性及び透水性の両方を向上させることができる。保水性材料、溶融スラグはそれぞれリサイクル土壌の総量の20％〜70％の割合で配合し、シルト原料は、リサイクル土壌の総量の20％以下の割合で配合することが望ましい。
【００１１】
上記シルト原料のうち石こう廃材は硫酸カルシウムを主たる成分とする石こうの廃棄物であるため、石こう廃材を含むリサイクル土壌にはカルシウムが多く含まれる。土壌に対するカルシウムの吸着特性はナトリウムの吸着特性よりも高いため、ナトリウムを多く含むアルカリ性の土壌に本発明に係るリサイクル土壌を配合することにより、土壌からナトリウムを排出して中性あるいは弱アルカリ性土壌に改質することができる。
【００１２】
前記石こう廃材には、リン酸石こうを含むことが望ましい。リン酸石こうは、リン鉱石からリン酸を製造する際に副産物として算出される廃棄物である。従来、アルミニウム過剰である酸性土壌を中性土壌に近づけるための改良材として炭酸カルシウムが用いられていたが、炭酸カルシウムは水への溶解度が低いため土壌の表層にしか土壌改良効果をもたらすことができなかった。一方、リン酸石こうは、炭酸カルシウムと同様にアルミニウムを排出させることができ、かつ炭酸カルシウムよりも水溶性が高いため、下層土まで土壌を改質することができる。また、リン酸石こうを含むことで、土壌に多量必須元素であるリンを含ませることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るリサイクル土壌は、一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥から生産される焼却灰、上下水汚泥を脱水し乾燥させた脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも一種類からなる保水性原料と、透水性に優れた溶融スラグ、及び石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料を含むため保水性及び透水性に優れている。上記シルト原料はいずれも、加工にかかるコストが砂粉に比べて安いため、従来よりも低コストで製造することができる。
また、シルト原料として石こう廃材を用いると、製造されるリサイクル土壌は硫酸カルシウムを主たる成分とする石こうの廃棄物である石こう廃材を含むためカルシウムを多く含むものとなる。土壌に対するカルシウムの吸着特性はナトリウムの吸着特性よりも高いため、アルカリ性土壌からナトリウムを排出して中性あるいは弱アルカリ性土壌に改質することができる。
本発明に係るリサイクル土壌は、大量に発生する廃棄物のリサイクル材を原料として製造できることから、低コストで安定的に原料を入手して製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施例に係るリサイクル土壌は、一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥から生産される焼却灰、上下水汚泥を脱水し乾燥させた脱水ケーキ、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも一種類からなる保水性原料と、溶融スラグと、石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料とを含んで成る。
【００１５】
上述したように、脱水ケーキは各自治体で継続的にかつ大量に発生するリサイクル材である。また、一般廃棄物または産業廃棄物あるいは上下水汚泥の焼却灰や、上下水汚泥を乾燥させて粒度調整してなる機械乾燥骨材も同様に各自治体で継続的にかつ大量に発生するリサイクル材である。従って、これらは現在及び将来にわたって安定的に供給されることが予想される。
【００１６】
溶融スラグは、一般廃棄物（都市ごみ）や産業廃棄物あるいは上下水汚泥を高温で融解し、重金属や有害物質を分解、除去した後に冷却して生産されたものであり、適宜の大きさに粒度調整して用いる。この溶融スラグを再利用することで資源の循環を図ることができる。溶融スラグも、浄水汚泥脱水ケーキと同様、水溶液中でpH7〜8の中性を示す。溶融スラグの中には、冷却時にスラグ中のガスが気泡化することにより発泡体状となるものも存在する。
【００１７】
一般廃棄物の溶融処理施設は全国に多数存在し、年間80万トン以上の溶融スラグが生産されている。従って、溶融スラグも現在及び将来にわたって安定的に供給されることが予想される。
【００１８】
石こう廃材は、建造物の新築や解体時に廃棄される石こうボードを破砕・粉砕したあと、紙を分離してリサイクルされたものである。石こう廃材は年間200万トン近く排出されている。従って、石こう廃材も現在及び将来にわたって安定的に供給されることが予想される。砕石粉は採石場、砕石場、製砂場等で砕石を洗浄するなどの湿式処理時に発生する廃材であり、粒径が極めて細かい砂質系の微粒子である。スクリーニングスは、破砕した岩石やスラグなどをふるいにかけて粒径が整えられたものである。石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスは土壌の透水性や保水性を高めるための細かな粒度調整を行うために用いる。
【００１９】
従来、細かな粒度調整を行う場合、微粒子化したり粒度調整をするための加工にコストがかかる砂粉が用いられていた。これに対し、石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスは加工にかかるコストが低い。特に砕石粉やスクリーニングスは予め微粒子化あるいは粒度調整された原料であるため、加工に係るコストが不要である。従って、砂粉の代わりに砕石粉やスクリーニングスを用いることにより、低コストで廃棄物のリサイクル材のみからなる土壌を製造することができる。これらは雨水等により容易に泥浄化してしまうことなどの理由から需要が少なく、その多くが産業廃棄物として埋め立て処分されている。こうした現状を踏まえると、本実施例のように石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスをシルト原料として用いることは好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明に係るリサイクル土壌の一実施例について説明する。本実施例のリサイクル土壌は、保水性原料（脱水ケーキ、焼却灰、及び機械乾燥骨材のうちの少なくとも１種類を含む原料）及び溶融スラグを、それぞれ土壌総量の20％〜70％含み、石こう廃材、砕石粉、及びスクリーニングスのうちの少なくとも一種類からなるシルト原料を30％以下の割合で含むように配合して製造した。また、上記各原料と同じく廃棄物のリサイクル材であるペーパースラッジや再生砕石を適宜に配合した。ペーパースラッジは製紙工程でできる廃棄物を炭化させた灰を造粒したものであり吸水力に優れている。ペーパースラッジを配合すると雑草に水分が行き渡らなくなるため、雑草の繁殖を抑える効果が期待できる。
【００２１】
本実施例に係るリサイクル土壌は、上記保水性原料、透水性に優れ適宜の大きさに粒度調整可能な溶融スラグ、及び上記シルト原料とを含むため保水性及び透水性に優れる。特に、シルト原料として硫酸カルシウムを主たる成分とする石こうの廃棄物である石こう廃材を含むリサイクル土壌はカルシウムを多く含んでいる。土壌に対するカルシウムの吸着特性がナトリウムの吸着特性よりも高いため、アルカリ性土壌からナトリウムを排出して中性あるいは弱アルカリ性土壌に改質することができる。
【００２２】
本実施例に係るリサイクル土壌は、土壌内部の団粒間に大きな孔げきを、団粒内部に小さな孔げきを有する。このリサイクル土壌を植栽用土壌として用いると、土壌微生物や土壌小生物の活動が活性化され、植物等の生育に必要な栄養素が多く生成されるような環境が形成されるため、植物等の育成に適する。また、シルト原料として石こう廃材を含むリサイクル土壌は、上述したカルシウムだけでなく硫黄も多く含んでいる。カルシウム及び硫黄は植物等の多量必須元素であるため、本実施例のリサイクル土壌は植物等の育成に必要な栄養素を含んだ植栽用土壌として好適に用いることができる。
本実施例に係るリサイクル土壌を植栽用土壌や芝床土として用いる場合、保水性材料として機械乾燥骨材を含むことが望ましい。これは、機械乾燥骨材の比重が他の保水性材料に比べて小さいため、締め固め度が高くなりすぎることを防止することができるためである。
【００２３】
また、別の実施例として、石こう廃材としてリン酸石こうを含むリサイクル土壌を製造した。リン酸石こうは、リン鉱石からリン酸を製造する際に副産物として算出される廃棄物である。リン酸石こうは、従来酸性土壌を改良するために用いられていた炭酸カルシウムよりも水溶性が高いため、下層土まで土壌改良効果を及ぼすことができる。また、リン酸石こうを含むことで、上述したカルシウム及び硫黄に加え、リンも含ませることができる。リンも植物等の多量必須元素であるため、この実施例のリサイクル土壌も植栽用土壌として好適に用いることができる。