（2007 年度夏季研修会資料）
石炭灰の高度処理による高機能性生コンの製造方法（株）藤井基礎設計事務所

藤本栄之助

九州大学名誉教授松藤先生より、石炭灰の高度処理技術に基づく高機能性生コンのエンジニアリング、商品化普及活動および事業化の依頼を受けて、科学技術振興機構の補助金を申請し、実行計画を作成したので夏季研修会において報告する。
１．新技術概要（１）従来技術との比較における新技術の内容①従来法である無処理石炭灰と本発明の高度処理石炭灰との比較
項目

方法

スラリー化高度処理
石炭灰

未燃焼カーボン

組成

CaO＆（ｐH)

本発明

従来法

○×

≦0.5％

3～6％

≦0.1％（8.8）

5～10％（13）酸化鉄(磁鉄鉱)

≦0.1％

5～18％

石炭灰添加

石炭灰添加率

～45％

～10％

した生コン

流動性

300ｍｍ以上(*)

200ｍｍ

コンクリー

圧縮強度

36Kg/cm2

24Kg/cm2

ト特性

長さ変化

0.0%

0.5%

(*)自己水平(Self-leveling)性が可能な流動性②松藤教授の基本的発明に基づいてさらに改善しようとしている本発明の内容＊１）スラリー化槽の混合性改善
槽内をランダムな混合状態ではなく、圧搾空気を槽円周の接線方向から供給して、遠心力のみの力に変換し、未燃焼カーボンは浮力により、また酸化鉄（磁鉄鉱）は重力により槽壁に沿って分離除去する特殊な槽を設計し、効率的な不純物の除去ノウハウを確立する。

圧縮空気

石炭灰→未燃焼カーボン
圧縮空気→高度処理石炭灰

圧縮空気は接線方向に吹き込ん

酸化鉄で重力方向を乱さないで浮遊沈降選鉱をスムーズに行う

図に示すような特殊なスラリー槽を設計して、十分空気で混合しながら比重差で浮遊物と酸化鉄を除き目的とする高度処理石炭灰のスラリーを得るのが特徴である。
＊２）酸化カルシュウム（CaO)を中和するのに空気中の炭酸ガスを利用するのではなく、石炭燃焼排ガスを煙突から導入して、高濃度の炭酸ガスを利用することで、槽容量を縮小し建設費のコストダウンを図る。
＊３）炭酸ガスを固定化することで、地球温暖化ガスの抑制に貢献し、炭酸ガス排出権の取引に使い、事業性の向上に寄与する道すじ（ビジネスモデル）を構築する。
（２）目標設定の根拠および達成見込み

開発テーマ

目標設定

達成見込みおよび根拠①高度処理石炭灰

生コン１ｍ３（1.7t）当たり１

実験室レベルではほぼ配合量の極限値確ｔの処理石炭灰確認済みであり、スラリー槽をスケールアップし認た時点で再確認する
実験室スケールの実験②水スラリー槽の15％スラリー濃度における連続スケールアップ

槽 100ｍ３の設計では比重差選鉱法による→空気撹拌流による比重差選分別は成功しているし、鉱法の確認および炭酸ガス分圧

化学工学便覧などでスケによる中和速度を把握し、本格ールアップの可能性は十生産設備設計データを収集する

分確認している③フィールドテス

代表的な石炭灰数種類を選定

実験室で得たデータをトによる諸性能のし、それぞれについて製造ノウ再現することを目標とし確認

ハウを確立し、各地現場で生コて、商品化の基本方針をン性能の発現を確認する

すでに立案している（従来の石炭灰を未処理のまま使用する場合との配合量および諸性能の明確な有意差を確認）④「施行研究会」

コンクリート舗装、ボーリング

松藤九州大学名誉教授

を各地で組織し普孔への充填性、大型テトラポッらの多数の論文が公表さ及活動を展開する

ト製造での鉄筋不要または減量れ、他の大学および公的を確認し、従来法からの大きな研究機関等でその実現性前進を見極めるに対して高い評価を得ている

３．申請事業計画（１）申請事業の構想
九州大学および北九州市立大学でのラボスケール基礎研究開発⇒完了→沖縄電力でのスケールアップテスト

旭化成延岡動力部の影響下にある企業でのスケールアップテスト（パイロットプラント）
テストサンプルによる商品評価およびパイロットデータによるエンジニアリング
旭化成延岡協力企業による市場評価
九州地区＆中国地区を中心とした機能性生コン工法
研究会を組織→普及活動
事業化計画構想立案

旭化成＆新日鉄合弁会社
九州電力
中国電力 etc

大型商業プラント建設
商社参入による事業の海外展開（特に中国・インドを対象）
経産省および国交省のご指導を得て JIS 規格登録
全国規模に経営権拡大
炭酸ガス排出権によるビジネスモデル

（２）開発商品の市場性および経済性①開発製品の製造・販売戦略
製造および販売の基本戦略は（１）項のイメージ図に示した。
年度

1 年度

2 年度

3 年度

4 年度

5 年度

6～10 年度

売上数量ｔ

27,00054,000210,000

428,600

680,000

4,000,000

単価 K\/ｔ

(3.7)

(3.7)

(3.3)

(2.8)

(2.5)

(2.5)

売上高

100

200

700

1,200

1,700

10,000

13.7

47.3

158.1

143.6

49.2

322.6

142423

12

33

項目

(百万円)
純利益
(百万円)
売上高利益率％＊＊実施料 pay-off 後は 10％に回復
１）初年度の製造・販売予想は、旭化成延岡動力部および新日鉄とのジョイントグループから排出する石炭灰の 30％とし、2 年目も 60％とした。
２）3 年目以降は、旭化成の枠内から九州電力や中国電力の石炭灰まで手を広げていく基本戦略である。
３）市場を拡大させて売上高向上を狙うには、単価の低減は当然であるが、それでも売上高利益率は 10％を維持させる戦略をとったのは、開発商品の画期的な高機能性によるものである。（利益率が一時的に 3％まで急落するが、実施料pay-off 後は 10 まで回復する）②価格構成ならびに市場規模、市場占有率設定の根拠＊価格構成
現状の無処理のままの石炭灰価格は、産廃処理的に生コンに混ぜているために、山砂の価格を超えることはできず、トン当たり 1,000 円ぐらいが相場である。開発商品の価格設定は、どうしてもこの価格相場に引きずられるが、ポイントは生コンの流動性が改善されることにより、施工性が向上し作業者の労務費がどれだけ低減されるかが評価の対象になる。
そういう観点から、総合的なコストダウンが可能となる限界として、開発商品の価格を、山砂相場の 4 倍弱のトン当たり 3,700 円からスタートするよう設定した。

＊市場規模および占有率
日本の石炭灰発生量は年間 760 万トンである。石油価格がこれからも高騰を続けることを考えると、さらに石炭の需要は伸張を続けることは確実である。これまで石炭の輸出国であった中国が輸入国に転じたことでも、その傾向が裏付けられている。これから石炭灰の処理と炭酸ガス対策は最重要な課題となろう。
従来の無処理石炭灰の生コンへの投与率は 10％以内であり、これでは急増する石炭灰の処理が行き詰ることは確実である。当開発の投与率が 45％を目ざす意味が高く評価されるのは当然である。
当開発の市場占有率を６～10 年後でも 10％としているのは、弱気すぎるともいえるが、逆にいえばこの 10％は最低限の計画目標であるともいえる。エネルギー問題解
決の要請を受けて、さらなる世乳率の向上を目ざさなければならない。
③開発製品に対する事前評価＊旭化成協力会（土木部会）による市場評価＊島根県技術士会（建設部門）による「市場評価研究会」を組織し実施（中国電力三隅発電所の地元である）（３）開発計画①開発実施予定スケジュール

開発期間

平成 19 年 10 月～平成 21 年 3 月月

項目

2110

11

12

１

２

３

4

5

6

7

8

年
3 月・・・

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