(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設工事で発生する汚泥の脱水ケーキに、焼成時におけるカルシウムの脱炭酸化によるｐH値上昇を防止するために、ｐH安定化材として塩化カルシウム、硝酸カルシウム、石膏のうちの一または二以上を添加し、１０００℃以下にて焼成した後、礫分の重量比が５０％以下となるように粒度調整をして、これに有機質堆肥、及び化学肥料を添加することを特徴とする植生基盤材の製造方法。
【請求項２】
前記有機質堆肥は、バーク堆肥、鶏糞、稲藁、籾殻、及び除草から選ばれる材料である請求項１に記載の植生基盤材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は植生基盤材の製造方法に関し、更に詳細には建設現場や土木工事で排出される建設汚泥を有効に利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
比較的大規模な建設現場等では各種汚泥が発生し、この処理が問題となっている。具体的な建設汚泥の発生源は、泥水シールドの余剰泥水、地下連続壁の余剰泥水、及び現場打杭余剰泥水等である。
【０００３】
これら汚泥は大量に発生するため、脱水ケーキ状にして体積を圧縮し、場合によってはセメント固形化等を施した後に廃棄しなければならず、多大な廃棄コストを要していた。このような汚泥ケーキそのものは、微細な粒子で構成されているため、産業廃棄物の「汚泥」として扱われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、建設汚泥の処分に必要な費用の発生は建設コストの上昇を招くこともさることながら、その処分場の確保が逼迫しているのが現状である。したがって、その有効利用が強く望まれている。
【０００５】
そこで、一部には焼成により骨材化した赤玉土を土壌改良材として使用することが試みられているが、無機材であるため環境を改善するという観点からは不十分なものであった。
【０００６】
一方、汚泥ケーキは、比較的汎用性の高い植生用土として用いるには、団粒性がなくそのままでは「植生用基盤材」の緑地用土とはなりえない。
【０００７】
上記の焼成による建設用軽量骨材化では、これらの汚泥を１０００℃以上の高温で焼成して、軽量・多孔質の粒状骨材を生産することが目的であるので、それ自体植生用基盤材とすることはできない。また１０００℃以上の高温での焼成では、材料中の石灰分が炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）から生石灰（ＣａＯ）に変化し、そのためアルカリ性なって植生に不適となる。また高温焼成によるコストや消費エネルギーの増大が問題である。
【０００８】
さらに従来の造粒・焼成法では５ｍｍ〜２０ｍｍの粒子径となり、これらは礫材として扱われ、「礫分が５０％以下」という客土材としての目安を満たさない。
【０００９】
このように従来は、建設汚泥ケーキを産業廃棄物の汚泥の範疇に属しない性状とし、かつ植生用基盤材に利用するための改質技術はほとんど見られない。
【００１０】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、廃棄されていた建設汚泥を有効利用する植生基盤材の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、建設工事で発生する汚泥の脱水ケーキを１０００℃以下にて焼成した後、礫分の重量比が５０％以下となるように粒度調整をして、これに有機質堆肥、及び化学肥料を添加するものである。
（汚泥の脱水ケーキ）
ダム骨材プラントの脱水ケーキ、シールド工事泥水の脱水ケーキ、ＢＷ杭工事の脱水ケーキ等が例示できる。
（焼成）
上記脱水ケーキは、１０００℃以下、好ましくは６００〜８００℃の低温で焼成され、ｐＨ値上昇の防止と必要最低限の強度となるための粒子間固着（団粒化）が得られるように処理される。脱水ケーキは低温焼成によって低強度となり、以下に述べるクラッシャーによる粒度調整が容易になる。焼成機としては、直接熱風回転式（ロートルーバ式）の乾燥機、またはロータリーキルン式の焼成機等が使用できる。
（ｐＨ安定化剤）
焼成時におけるＣａの脱炭酸化によるｐＨ値上昇を防止するため、焼成前の前記汚泥の脱水ケーキに、必要に応じて石膏等のｐＨ安定化剤を添加することが適当である。汚泥の種類によっては６００〜８００℃でｐＨ値が上昇する可能性があるので、石膏等の添加によって焼成温度によらず焼成材を中性に維持することができる。他のｐＨ安定化剤としては、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等が使用できる。
（クラッシャーによる破砕）
植生用土としての粒径の基準（礫分５０％以下）を満足するために、必要に応じて焼成後にクラッシャーによる破砕過程を経るのが好ましい。ここで礫分とは、通常は粒径が２ｍｍ以上のものを指す。
（有機質堆肥、化学肥料の添加）
植生用土としての堆肥、肥料分の確保のため有機質堆肥や化学肥料を添加することが好ましい。この場合の有機質堆肥としては、バーク堆肥、鶏糞、稲藁、籾殻、及び除草から選ばれる材料が例示できる。有機質堆肥は、例えば、見掛け体積に対して１０から３０％の体積比で添加することができる。
【００１２】
このようにして、汚泥を材料として植生用土としての物理特性と理化学的特性の双方が確保される。
【００１３】
以上のようにして、近年不足している表土（植生基盤材）を本発明の植生基盤材で置き換えることができ、また、建設汚泥はもともと地盤を形成していた土が原料であるため、これを土に返すという点でもリサイクルという目的に沿うものである。
【００１４】
なお、一般に建設汚泥は重金属等を含むことはないので、土壌汚染による環境問題は生じない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づき、更に詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の植生基盤材を製造する工程を示す図である。
【００１７】
最初に、ダム骨材プラントの濁水処理工程で発生した汚泥を脱水機によって脱水して脱水ケーキを得る。
【００１８】
第２に、この脱水ケーキに石膏を添加して、焼成時にｐＨ値が高くならないように調整した。図３に示すように、ケーキＡ，Ｂ，Ｃを作り、それらの焼成物を調べたところ、焼成物の温度が６００℃以下ではｐＨ値は中性付近であるが、８００℃以上では高くなる傾向にあった。図３中、ケーキＢは温度によらずにｐＨ値が一定であったが、これはケーキＢ中に硫酸カルシウム（石膏）成分が多いことが一因であると推定された。このことから石膏の添加が焼成物のｐＨ値の安定化に寄与するものと考えられる。
【００１９】
また６００℃以上の温度で焼成すると、粒径４２５μｍを超える粒子の比率が急増し団粒化が進行する。これを確認するため、ケーキＡ，Ｂ及びＣの３種類のケーキを形成し、それらの焼成温度と団粒性の関係を試験によって求めた。この試験は焼成物を水中で振とうしながらふるい分ける方法により実施した。結果を図２に示す。すべてのケーキで団粒化が進行することがわかる。
第３に、上記の脱水ケーキを、ロータリーキルン式の焼成機で焼成し、粒径５から１０ｍｍ程度の焼成物を得た。
【００２０】
これを目開き５±３ｍｍ程度のジョークラッシャーで破砕すると、粒径２ｍｍ以上の重量比が５０％以下の骨材となった。
【００２１】
この骨材を混合槽内に入れ、堆肥類（バーク堆肥、鶏糞、稲藁）を見掛け体積に対して約２０％の体積比で添加した。また化学肥料として緩効性肥料（旭化成株式会社製のハイコントロール（商標名））を４ｋｇ／ｍ3を添加した。
【００２２】
このようにして得られた植生基盤材を、エノキ、コナラ、サンショウ、ハツカダイコン、ヤマハギ、クリーピングレッドフェクス、ホワイトクローバ、及び種々のワイルドフラワーで植生試験した結果、未改質のケーキに比較して顕著に発芽性と育成性が良いことが明らかになった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、建設工事で発生する汚泥または汚泥の脱水ケーキを団粒化して通気性や保水性が良好な植生基盤材を得た。この植生基盤材によれば微生物による土壌化が促進され環境へのリサイクルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の植生基盤材の製造方法を示す工程図である。
【図２】汚泥ケーキの焼成温度とｐＨの関係を示す図である。
【図３】汚泥ケーキの焼成温度と団粒性の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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