(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも最終製品の人工礁の容積に対し２０-３０容量％の有機鉄を含む農林水産廃棄物および有機鉄を含む広葉樹の腐植土層を含むコンクリート硬化性組成物を前記農林水産廃棄物が発酵し、且つ前記硬化性組成物が硬化する条件で養生して得られた多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁。
【請求項２】
コンクリート硬化性組成物中に１０〜２０容量％のコンクリート廃材を配合することを特徴とする請求項１に記載の多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁。
【請求項３】
少なくとも最終製品の人工礁の容積に対し２０-３０容量％の有機鉄を含む農林水産廃棄物を加熱水中に加えて２８℃〜３３℃の溶液とし、これに有機鉄を含む広葉樹の腐植土層およびコンクリートを加えてコンクリート硬化組成物を形成し、これを前記温度を保持してゾル化させると共に前記農林水産廃棄物を発酵させ腐敗可溶化物およびガスを生成・発生させた状態で硬化（ゲル化）して多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法。
【請求項４】
コンクリート硬化組成物が金属イオン封鎖剤および／またはオルトリン酸系化合物を含有しアルカリを封鎖して海藻の着床を改善したものであることを特徴とする請求項３に記載の多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法。
【請求項５】
コンクリートを加える前に農林水産廃棄物を部分的に発酵させて腐敗可溶化を進行させておくことを特徴とする請求項３または４に記載の多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法。
【請求項６】
最終製品の人工礁の容積に対して１０〜２０容量％コンクリート廃材を配合することを特徴とする請求項３、４または５に記載の多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機栄養物質、特に広葉樹の有機鉄分が、水中、例えば海水中に徐々に遊離放出されるように、コンクリート硬化組成物を固化した多孔質および／または連続気泡体からなる構造物中に混合・封入されている、海洋生物がよく育ち、かつ前記効果を長期にわたって発揮する特性を有する人工礁および前記人工礁の多孔質および／または連続気泡体からなる構造を農林水産廃棄物の発酵によるガスの発生を利用して形成することを特徴とする前記人工礁の製造方法、好ましくは、コンクリート廃材を配合することを特徴とする前記人工礁およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
現在、生活廃棄物、林業、水産業、畜産業などを含む産業廃棄物の処理の問題は、炭酸ガス排出規制も関連して、地球に優しい処理手段の開発を余儀なくされている。農林水産業の廃棄物（残渣も含む）も多くは燃焼処理、埋め立て処理に頼ってきた。しかしながら、他の産業廃棄物と同様に、有効利用により実質的な廃棄物の量を減らすことの必要に迫られている。農林水産業から出されていた廃棄物は、生物由来のものであり、自然環境においては、物質循環系に繰り込まれており、燃焼、埋め立てといった処理は、むしろ前記自然の物質循環系を遮断しているものである。
【０００３】
また一方では、海岸および海底の生物の育成力の低下が目立ち、いわゆる磯焼けや海藻などの繁茂しない海底などが発生しており、これを改善すべく前記生物が繁殖し易い多孔質の構造物を海底や海岸に敷設するなどの工夫がなされ（例えば特開平１０−８４３５号公報）、更に該構造物に水中生物胞子を付着させ海藻の繁殖を促進させることが提案されている（特開平１０−４３号公報）。また、海洋生物の繁殖用構造体として、ゴム状弾性材料に、海洋生物育成のための肥料や鉄化合物を練り込んだ、多孔質または気泡の内壁面に海洋生物の胞子や種子を保持させた構造体の提案もされている（特開平８−１５４５１１号公報）。更に、人工漁礁を、海洋生物が必要とする鉄などの金属成分を、例えば陸上、海洋の植物の焼却灰を加えたセラミック材料から製造することの提案もされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記農林水産業廃棄物の有効利用を前記海岸、海底などの自然環境の改善の人工礁と結びつけ、併せて建築廃材として放出されるコンクリート廃材を有効に利用することを考え、その具体的な手段を構築することを、本発明の課題とした。また、腐植土層、特に広葉樹の腐植土層には、フルボ酸鉄とよばれる化学形態の、水溶性を維持している鉄イオンが存在し、これは水食作用で河川を流れ海に供給されて、海洋生物の成育に貢献していることは知られているが、その効率的な利用については研究されていない。そこで、前記農林水産業廃棄物の有効利用を人工礁の製造において実現することを考える際に、前記腐植土層の有効利用を図ることも、本発明の課題とした。農林水産業廃棄物は、多くのものは有機鉄分、例えばヘム、葉緑素などの有機鉄分を含んでいるが、それらが、海洋生物の育成に有効に利用されるには、海洋中に利用され易い形で供給される必要がある。本発明者は、農林水産業廃棄物をコンクリート硬化性組成物と組み合わせることにより人工礁を製造することを研究している中で、前記農林水産業廃棄物が、前記人工礁を製造する際の養生条件において発酵し、その発酵時に発生するガスが前記有機鉄分を、海洋中に利用され易い形で供給する多孔質および／または連続気泡体の構造を形成できることを発見し、本発明を完成したのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、少なくとも最終人工礁の容積に対し２０-３０容量％の有機鉄を含む農林水産廃棄物および有機鉄を含む広葉樹の腐植土層を含むコンクリート硬化性組成物を前記農林水産廃棄物が発酵し、且つ前記硬化性組成物が硬化（ゲル化）する条件で養生して得られた多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁である。好ましくは、硬化性組成物中に１０〜２０容量％コンクリート廃材を配合することを特徴とする前記多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁である。本発明の第２は、少なくとも最終製品の人工礁の容積に対し２０-３０容量％の有機鉄を含む農林水産廃棄物を加熱水中に加えて２８℃〜３３℃の溶液とし、これに有機鉄を含む広葉樹の腐植土層およびコンクリートを加えてコンクリート硬化組成物を形成し、これを前記温度を保持してゾル化させると共に前記農林水産廃棄物を発酵させ腐敗可溶化物およびガスを生成・発生させた状態で固化（ゲル化）して多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法。好ましくは、コンクリート組成物に金属イオン封鎖剤および／またはオルトリン酸系化合物を含有させアルカリを封鎖して海藻の着床を改善したものであることを特徴とする前記多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法であり、より好ましくは、コンクリートを加えてコンクリート硬化組成物を形成する前に農林水産廃棄物を部分的に発酵させて腐敗可溶化を進行させておくことを特徴とする前記多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法であり、更に好ましくは、最終製品の人工礁の容積に対して１０〜２０容量％コンクリート廃材を配合することを特徴とする前記の多孔質および／または連続気泡体からなる海洋生成物の繁殖用人工礁を製造する方法である。
【０００６】
【本発明の実施の態様】
本発明を詳細に説明する。Ａ．本発明で利用する農林水産廃棄物としては、例えば、屠殺場の血液を含む排水、水産物であるホタテのウロなど魚介類の残渣、農産物であるビート、ゴボウの頸部の廃棄部、またはこれらの発酵物を挙げることができる。他に有機鉄分を含むものであり、発酵し得るものであれば使用することができ、例えば、灌木類の枝葉部（枯れたものでもよい）、雑草など葉緑素を含んだものなどを挙げることができる。
【０００７】
Ｂ．可溶性の有機鉄イオンを含む腐植土層は、海洋生物に対して有効な有機鉄イオン（前記フルボ酸鉄など）供給源として有用である、特に広葉樹の腐植土層が好ましい。なお、本発明において有機鉄を含む腐食土層を用いることの意味は前記したとおりであるから、腐食土層の技術的な意味には、前記可溶性の有機鉄イオン（前記フルボ酸鉄など）を含む腐食土類が含まれる。例えば、砂防ダムなどに堆積したものも植物の葉などを含むから、浚渫によりダム底から得られるもなども、腐食土層に含まれる。
【０００８】
Ｃ．コンクリート硬化性組成物としては、種々のセメント、またはこれらにコロイダルシリカ、フュームドシリカ、無定型シリカなどを混合したもの（混合セメント）、カキの貝殻などを加えたもの、更に、アルカリは海洋生物の着床、生育に好ましくないから（海草類の発生を促す条件は、ｐＨ５．５〜８．０といわれている）、これらイオンの封鎖剤やオルトリン酸系化合物を配合したものなどを使用できる。金属イオン封鎖剤としては、テトラポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、酸性ヘキサメタリン酸塩、酸性ピロリン酸塩等の縮合リン酸塩類、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロトリ酢酸、グルコン酸、酒石酸またはこれらの塩類等が挙げられ、実用的には縮合リン酸塩類が好ましい。また、オルトリン酸系化合物としては、リン酸、リン酸塩類、酸性リン酸塩類等が挙げられる。コンクリート硬化組成物には、砂（細骨材）、骨材（粗骨材）およびコンクリートの特性改善剤など通常のコンクリートの配合成分を加えることができる。また、前記骨材の少なくとも一部として、コンクリート廃材を適宜の大きさ、例えば細骨材または粗骨材としての大きさに破砕したものを使用できる。
【０００９】
Ｄ．人工礁の構造としては、製造の面からいえば、養生が容易であり、養生中に発生するガスが処理しやすいことが好ましい。また、人工礁の使用の面からすれば、海洋生物が着床し易く、海底、海岸において安定して設置できる構造であればよい。前記使用面からの構造としては、海中設置物として知られている、例えばテトラポットなど周知の構造を採用することができる。また、ブロックをボルトなどで機械的に接合する構造とすることもできる。その１例を図１に示す。ここでは海水の動きに対して安定するように、海水の圧力を受けにくく、長さ方向および巾方向に空洞を設けてある。また、図の説明「腐植土中の枝葉部などの木質残渣および雑草類」の記載は、図２，３の人工礁表面に見えるものを意味する。更に「屠殺解体場の血液を含む排水およびホタテのウロや魚介類の残渣の溶解物でコンクリートをゾルからゲル化」の記載は、人工礁（Ａ．Ｒ）の作成に用いられたものが固化の過程で封じ込められたことを説明している。空洞（Ｈ）は、文字通り海水が流通し得る空間を形成している構造を意味する。圧縮強度としては、１０〜２０ｋｇ／ｃｍ2が好ましい。
【００１０】
Ｅ．孔、連続気泡により形成される空隙は、ブロック本体の容積の１３〜２２％程度が好ましく、その透水性は海水の浄化にも有用である。
【００１１】
【実施例】
実施例１水産廃棄物であるホタテのウロを０．２５ｋｇ用いた。これを、水温約３０℃の温水１Ｌに入れ約３０℃を２日間維持した。途中で撹拌し腐敗を進行させて可溶化物とした。４Ｌの容積の成型用型枠に可溶化物、広葉樹林の腐植土層０．２５ｋｇ、約５ｃｍ長のクヌギの枝葉部０．３６ｋｇ、約５ｃｍ長の雑草細切部０．１ｋｇ、コンクリート廃材０，５ｋｇ、白色水硬性セメント５．０ｋｇ、川砂利０．２ｋｇを加え、さらに約３０℃の温水を加えて４Ｌとし撹拌した。温度約３０℃を維持しながらコンクリートを固化した。図２は、型枠中で養生して人工礁を作る状態を示す。固化３日後に、得られた人工礁の圧縮強度は１４ｋｇ／ｃｍ2であり、多孔性・連続気泡の構造物である。図３は、型枠をはずして得られた人工礁を示す。
【００１２】
実施例２
前記水産廃棄物に変えて、畜産廃棄物である屠殺時に発生する動物の血液や廃物を用いた場合。他の条件は実施例１と同じ。得られた構造物の特性は実施例１とほぼ同様であった。
【００１３】
実施例３
前記水産廃棄物に変えて、農産物であるビートの廃棄部を用いた場合。他の条件は実施例１と同じである。得られた構造物の特性は実施例１とほぼ同様であった。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の人工礁は、廃棄物を減少させるだけでなく、海洋、海岸の海洋生物に対して、改善された環境を作り出すことができた点で極めて優れた作用、効果をもたすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の人工礁の構造の１例
【図２】 実施例１の、型枠中で固化（養生）して人工礁を作っている状態
【図３】 実施例１の、型枠からはずして得られた人工礁
【符号の説明】
Ａ．Ｒ 人工礁 Ｈ 空洞
【図１】
0003861257.tif 000002
【図２】
0003861257.tif 000003
【図３】
0003861257.tif 000004