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公開番号2024018261
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2022121477
出願日2022-07-29
発明の名称軽石の処理方法
出願人学校法人福岡工業大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B09B 1/00 20060101AFI20240201BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】低コストかつ簡易な方法により、水面に浮遊する軽石の浮遊性を喪失させて海洋投棄することが可能な軽石の処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】軽石Fを貯留水が貯留された処理室14に投入した状態で、処理室14内に圧縮空気を圧送して所定の圧力となるまで加圧する。加圧により軽石Fの隔壁が破壊されることで、空隙内に貯留水が浸入しえ軽石Fの見かけ上の比重が貯留水よりも重くなり、軽石Fは処理室14の底面に沈降する。そして、処理タンク13から海洋に向けて軽石Fを投棄することで、軽石Fは浮上することなく海底に沈降させることがきできる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
処理室内に多孔質体からなる軽石を投入する工程と、
密閉した前記処理室内に加圧流体を噴出し、所定の圧力まで加圧する工程と、
前記処理室内の軽石を、前記処理室外に放出する工程と、を備える
軽石の処理方法。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記軽石を投入する工程は、所定量の液体が貯留された前記処理室内に軽石を投入する工程を有し、
前記所定の圧力まで加圧する工程は、前記処理室内に加圧気体を噴出する工程を有する
請求項１に記載の軽石の処理方法。
【請求項３】
前記所定の圧力まで加圧する工程は、前記処理室内が略１ＭＰａ以上となるまで加圧する工程を含む
請求項１または請求項２に記載の軽石の処理方法。
【請求項４】
前記処理室は所定の水深からなる海洋の水面上を浮遊する水面浮遊体に設置され、
前記処理室外に放出する工程は、前記水面浮遊体から海洋に向けて軽石を放出する
請求項１または請求項２に記載の軽石の処理方法。
【請求項５】
一端に海洋の水面上方に位置する投入口、他端に海洋の所定の水深に位置する吐出口が形成された連通管の前記投入口から多孔質体からなる軽石を投入する工程と、
前記連通管内の水面に浮遊する軽石を、前記投入口から前記吐出口に向けて水深方向に沿って押し込む工程と、
前記吐出口から海底に向けて軽石を吐出する工程と、を備える
軽石の処理方法。
【請求項６】
外部と連通可能である収納容器に多孔質体からなる軽石を収納する工程と、
前記収納容器に軽石を収納した状態で、前記収納容器を海洋の所定の水深まで沈降する工程と、
所定の水深で前記収納容器から海底に向けて軽石を放出する工程と、を備える
軽石の処理方法。
【請求項７】
前記水深は水深略１００ｍ以上である
請求項５または請求項６に記載の軽石の処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽石の処理方法に関する。詳しくは、低コストかつ簡易な方法により、水面に浮遊する軽石の浮遊性を喪失させて海洋投棄することができる軽石の処理方法に係るものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
我が国は世界でも有数の火山国として知られており、陸上だけでなく海底にも多くの火山が存在する。海底火山の場合、周囲に存在する多量の海水によって高い水圧がかかることから、陸上にある火山に比べ噴火の規模が小さくなる。しかし、深海ではなく浅い海底で噴火する場合は、海水の圧力が少ないことから、陸上の火山と同様の規模の噴火を引き起こすことがある。
【０００３】
火山から放出される火山噴出物にはさまざまなものがあり、主として気体で放出される火山ガス、液体で放出される溶岩、或いは固体で放出される火山砕せつ物がある。このうち火山砕せつ物の代表的なものとしては、火山岩塊、火山礫、火山灰、及び軽石などがある。
【０００４】
火山砕せつ物のなかでも軽石は、水や二酸化炭素、火山ガスを含んだ溶岩が急速に冷却・減圧された結果、溶岩に溶解していた水や二酸化炭素などが炭酸飲料のように気泡として発生した状態で固化することで、多数の空隙が形成された多孔質体である。そのため軽石は、見かけ上の比重が水より軽いものも多く、空隙に海水が浸入して比重が重くなるまで海底に沈まないという特性がある。
【０００５】
近年では、小笠原諸島の海底火山噴火の影響により、南西諸島、或いは太平洋側の沿岸地域を中心に大量の軽石が海岸周辺に漂着して大きな問題になっている。これら軽石を除去するために、例えば非特許文献１に示すように、堆積土砂を吸い上げるポンプを重機に取り付けて海面の軽石を吸引する試みが行われている。
【０００６】
しかしながら、軽石は次々に外洋から漂着するとともに、回収した膨大な量の軽石の活用法や埋め立て処分法も決まっていないのが現状である。一方で漂流する軽石を放置することは、船舶を利用する海上交通や漁業に大きな影響を与えていることから、早急な対応が求められている。
【０００７】
軽石の現実的な用途はセメントや砂であるが、海底火山から噴出し海面を浮遊する軽石は海水を含んでいるため、ＮａＣｌを十分に除去しないと鉄骨の腐食や塩害を引き起こす原因となる。また、陸上への埋立処分についても検討されているが、埋立処分のための土地の確保を含め膨大なコストを要するとともに、国土の狭い我が国においては埋立処分地の残余年数にも限界があり、軽石の陸上処理は必ずしも合理的な方策ではない。
【０００８】
そのため、回収後の軽石の処理コストを考慮すると、海洋投棄が最も効率的と考えられるが、前記したように軽石は見かけ上の比重が水よりも軽いため海洋投棄も容易なことではない。一方で、海面を浮遊する軽石同士の接触により空隙が破壊され、破壊された空隙に水が浸入することで、いずれは海底に沈むと考えられる。しかしながら、空隙内に海水が浸入するまでには１～２年程度を要するため、長期の間、海面に浮遊する軽石をそのまま放置することは現実的ではない。
【０００９】
そこで、本願の発明者らは水が貯留された処理室内を減圧処理することで、軽石の見かけ上の比重を大きくし、早期に軽石を海底に沈める処理方法を提案した（特許文献１）。具体的には、回収した軽石を処理室内に投入し、一旦、処理室内を減圧処理することで軽石の空隙内に充填された気体を外部に放出させる。その後、処理室内を大気開放することで、気体が放出された空隙内に貯留水が浸入され易くすることで、軽石全体の見かけ上の比重が貯留水の比重に対して大きくなり、軽石を早期に海底に沈降させることが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
「軽石ポンプ吸引して除去実験効果は？１分間で６万立方メートル吸い上げ」、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０２１年１１月１６日、沖縄タイムス＋プラス、［２０２１年１２月３日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｏｋｉｎａｗａｔｉｍｅｓ．ｃｏ．ｊｐ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／－／８６４００４〉
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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