JP3169581U

JP3169581U - 藻場造成用硬化物

Info

Publication number: JP3169581U
Application number: JP2011002961U
Authority: JP
Inventors: 量浩小宮
Original assignee: 株式会社小宮建設; 有限会社対成コンクリート
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: JP2010104362A; US20100086355A1

Abstract

【課題】効率的に二価鉄イオンを生物へ供給できる藻場造成用硬化物を提供する。【解決手段】セメントと、４０ｍｍ以下に粉砕された鉄鋼スラグと、腐敗した２０〜８０ｍｍほどの広葉樹チップと、水とを混ぜ、得られた混合物を型枠に打ち込む。そして、硬化するまで型枠内で養生させる。次に、型枠内で硬化して得られたコンクリートを、単位容積質量が２〜３トン／ｍ３となるよう破砕して、表面形状が自然石形状である藻場造成用コンクリートを得る。【選択図】図１

Description

本考案は藻場造成用硬化物に関する。詳しくは、海中に投下されて藻場の造成に役立つ藻場造成用硬化物に係るものである。

近年、浅海域に生えている昆布やワカメ等の海藻が減少し、サンゴモ（石灰藻）と呼ばれる薄いピンク色の硬い殻のような海藻が海底の岩の表面を覆いつくした、「磯焼け」と呼ばれる現象が、漁業などに大きな打撃を与えている。

即ち、海底を覆うサンゴモは、他の海藻の付着を妨げる物質を表面から分泌したり、表層細胞を剥離して自分の体の上に他の海藻が生育しないようにしたりしているため、磯焼けになると大型の藻類の回復は困難（藻場の消失）となる。そして、小魚の隠れ家や産卵場所である藻場が消失することで、小魚や、小魚を食べる大型魚が寄り付かなくなり、年々水揚げが減少しているのである。

また、藻場の消失は、多くの魚類をはじめとする海生動物の生活の場や産卵場所を失うばかりでなく、光合成を行なうため海の生態系の非常に重要な存在となっている植物群を失うことにもなり、海の生態系は大きな影響を受けることになる。

磯焼けの原因の一つとして、従来は海藻類が吸収しやすい「二価鉄イオン（Ｆｅ^２＋）」が森林から河川を通じて海へ供給されていたのに対し、近年では森林の伐採やダムの造成等によって、二価鉄イオンの供給量が減少したことが挙げられている。

これに対して例えば、特許文献１には、ブロック本体の表面に大きな稜角部を有する溝状凹部を形成すると共に、この溝状凹部に隣接して比較的小さな溝を一もしくはそれ以上設け、二価の鉄を含む鉄分を配合したガラス質材料とセメントモルタルとを混合して硬化させることにより形成した板状増殖材を溝状凹部に配設する沈設ブロックが記載されている。
また、特許文献２には、溶融硫黄１０〜６０質量％に高炉スラグ７０〜３０質量％、石炭灰２０〜１０質量％を混合し、成形固化したブロックが記載されている。

特許第２６４０９２６号公報特開２００２−４５０７８号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２の発明のように、海藻等の光合成生物が摂取可能な二価鉄イオンを溶出させたとしても、二価鉄イオンは水中の酸素によって酸化されやすく、三価鉄イオンになって即座にＦｅ_２Ｏ_３として沈降し、生物が摂取することが不可能となる。

本考案は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、効率的に二価鉄イオンを生物へ供給できる藻場造成用硬化物を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本考案の藻場造成用硬化物は、固化材と、鉄鋼スラグと、木材チップと、水とを含む組成物の硬化物である。

ここで、木材チップからフルボ酸が放出され、鉄鋼スラグから放出される二価鉄イオンとフルボ酸が結合して、水溶性で寿命が長いと共に海水中で酸化しにくい安定したフルボ酸鉄を生成できる。

また、本考案の藻場造成用硬化物の単位容積質量が２〜３トン／ｍ^３である場合、波があっても藻場造成用硬化物が転がりにくくなり好ましい。

更に、本考案の藻場造成用硬化物の表面形状が自然石形状である場合、藻場造成用硬化物を積み上げたときに空隙が形成されやすく、よって魚が棲み着きやすい。

また、本考案の藻場造成用硬化物において、組成物が糞尿を含む場合、糞尿はタンパク質、アミノ酸、尿素、尿酸等を含むので、分解する際にアンモニアを生成し、鉄鋼スラグから放出される二価鉄イオンとアンモニアとが錯体化し、フルボ酸鉄と同様に酸化しにくい物質を生成できる。

また、本考案の藻場造成用硬化物において、固化材はセメントである場合、他の固化材に比べて硬化物の強度を高くすることができる。

また、本考案の藻場造成用硬化物において、木材チップの少なくとも一部が腐敗した場合、フルボ酸が放出されやすいと共に、木材チップが腐敗して消失することで、木材チップの位置に孔が形成されて硬化物が多孔質化し、硬化物の表面に凹凸が形成されて海藻の種子が付着しやすくなる。

また、本考案の藻場造成用硬化物において、組成物は、腐葉土を含む場合、腐葉土からもフルボ酸が放出され、より多くのフルボ酸鉄を生成できる。

また、本考案の藻場造成用硬化物において、組成物は、炭を含む場合、炭からもフルボ酸が放出され、より多くのフルボ酸鉄を生成できる。

本考案に係る藻場造成用硬化物は、効率的に二価鉄イオンを生物へ供給できる。

本考案の藻場造成用硬化物を海中の被覆石として使用した施工例を示す概略図である。本考案の藻場造成用硬化物を海中の築磯材として使用した施工例を示す概略図である。

本考案の藻場造成用硬化物は、固化材と、鉄鋼スラグと、木材チップと、水とを含む組成物の硬化物である。
ここで、固化材としては、一般的な固化材を使用できるが、硬化物の強度を比較的高くすることができるので、セメントが好ましい。

また、鉄鋼スラグは、鉄鋼の製造工程において発生する鉄鋼副産物であり、転炉スラグ、予備処理スラグ、脱炭スラグ、脱リンスラグ、脱硫スラグ、脱珪スラグ、電気炉還元スラグ、電気炉酸化スラグ、二次精錬スラグ、造塊スラグ等が含まれる。これらを１種もしくは２種以上の混合物として使用することができる。
また、鉄鋼スラグは、酸化しやすく不安定な二価鉄（ＦｅＯやＦｅ_３Ｏ_４）を安定して含有する。特に、転炉スラグは二価鉄を２０％含み、発生量も大きいため供給が容易であり、鉄イオンの溶解度が高いことから、二価鉄イオンを溶出する材料として好ましい。
二価鉄は水中での酸化過程で溶出しやすく、二価鉄イオンの形で生物に吸収されるが、二価鉄は非常に不安定な物質である。

また、木材チップは、廃木材等をチップ状にしたものであり、腐敗してフルボ酸を放出する。フルボ酸は水溶性であり、カルボル基とカルボルニル基を有し、鉄を結びつける機能があるため、鉄イオンがフルボ酸と結合し、水中でも安定なフルボ酸鉄が生成される。
また、腐敗してフルボ酸を放出するので、少なくとも一部が腐敗した木材チップを用いることが好ましい。
また、上記の組成物は、さらに腐葉土や、炭（例えば木炭）を含むこともできる。

また、固化材と、鉄鋼スラグと、木材チップと、水の配合比はどのような比率でもよいが、例えば、固化材：鉄鋼スラグ：木材チップ：水が、１：１０：４：１．５の場合、ある程度の空隙が形成されていると共に圧縮強度も高い硬化物が得られる。

図１は、本考案の藻場造成用硬化物を海中の被覆石として使用した施工例を示す概略図である。また、図２は、本考案の藻場造成用硬化物を海中の築磯材として使用した施工例を示す概略図である。
セメントと、４０ｍｍ以下に粉砕された鉄鋼スラグと、腐敗した２０〜８０ｍｍほどの広葉樹チップ（木材チップの一例である。）と、水とを混ぜ、得られた混合物を型枠に打ち込んだ。そして、硬化するまで型枠内で養生させた。次に、型枠内で硬化して得られたコンクリートを、単位容積質量が２〜３トン／ｍ^３となるよう破砕して、表面形状が自然石形状である藻場造成用コンクリート（藻場造成用硬化物の一例である。）１を得た。
なお、混合物を硬化させることができれば、必ずしも混合物を型枠に打ち込んで型枠内で養生させなくてもよい。
得られた藻場造成用コンクリート１を、図１に示すように、海水２中に投下して、捨石等の上を覆うように敷き詰めて被覆石とした。敷き詰めて約１〜２ヵ月後には、藻場造成用コンクリート１に海藻３の成長を確認できた。

また、同様にして得られた藻場造成用コンクリート１を、図２に示すように、海水２中に投下して積み上げ、築磯材とした。積み上げて約１〜２ヵ月後には、藻場造成用コンクリート１に海藻３の成長を確認できた。

また、半円柱形の本考案の藻場造成用硬化物に、海藻の胞子が付着した種糸を巻きつけ、巻きつけられた種糸から海藻の新芽が約１０ｃｍ延びた後、種糸が巻きつけられた本考案の藻場造成用硬化物を、図１や図２に示す藻場造成用コンクリート１に配置することで、さらに海藻が増えやすくなる。
また、例えば、水槽に、海藻の胞子を含んだ海水を入れ、さらにその海水に糸を入れることで、海藻の胞子が付着した種糸を得ることができる。

なお、フルボ酸鉄は本来、森林の腐植土壌中で生成されるものなので、海水を通す袋等に腐植土や、適宜鉄鋼スラグをも入れて土嚢と成し、この腐植土入り土嚢を海中に投下して藻場を造成することも考えられるが、堤防を築く際に用いられることから明らかなように、土嚢を積み上げても土嚢間に空隙を形成しにくく、しかも仮に腐植土内に混入している木材チップが腐敗しても、土嚢は固化していないので、コンクリート内の木材チップが腐敗したときのように、腐植土入り土嚢は多孔質化しない。
これに対して、本考案の藻場造成用コンクリートは、固化しており、表面形状が自然石形状であるので、図２に示すように積み上げた場合、藻場造成用コンクリート間には空隙が形成され、形成された空隙に魚が棲み付きやすくなる。また、藻場造成用コンクリート自体も、木材チップが腐敗して消失することで、木材チップの位置に孔が形成されて藻場造成用コンクリートが多孔質化し、藻場造成用コンクリートの表面に凹凸が形成されて海藻の種子が付着しやすくなる。

以上のように、本考案の藻場造成用コンクリートは、鉄鋼スラグと広葉樹チップを含んだ組成物の硬化物なので、広葉樹チップによってフルボ酸が放出され、鉄鋼スラグから放出される二価鉄イオンとフルボ酸が結合して、水溶性で寿命が長いと共に海水中で酸化しにくい安定したフルボ酸鉄を生成でき、従って、安定したフルボ酸鉄という形で効率的に二価鉄イオンを生物へ供給できる。

また、本考案の藻場造成用コンクリートは、単位容積質量が２〜３トン／ｍ^３なので、海中に藻場造成用コンクリートを配置した場合、波があっても藻場造成用コンクリートが転がりにくい。

更に、本考案の藻場造成用コンクリートは、腐敗した広葉樹チップを含んだ組成物の硬化物なので、フルボ酸が放出されやすいと共に、広葉樹チップが腐敗して消失することで、広葉樹チップの位置に孔が形成されて藻場造成用コンクリートが多孔質化し、藻場造成用コンクリートの表面に凹凸が形成されて海藻の種子が付着しやすくなる。

１藻場造成用コンクリート
２海水
３海藻

Claims

固化材と、
鉄鋼スラグと、
木材チップと、
水とを含み、
固化材と鉄鋼スラグと木材チップと水との配合比が、１：１０：４：１．５である組成物の硬化物である
藻場造成用硬化物。
単位容積質量が２〜３トン／ｍ^３である
請求項１に記載の藻場造成用硬化物。
表面形状が自然石形状である
請求項１または請求項２に記載の藻場造成用硬化物。
前記組成物が糞尿を含む
請求項１〜３のいずれか１つに記載の藻場造成用硬化物。
前記固化材はセメントである
請求項１〜４のいずれか１つに記載の藻場造成用硬化物。
前記木材チップの少なくとも一部が腐敗した
請求項１〜５のいずれか１つに記載の藻場造成用硬化物。
前記組成物は、腐葉土を含む
請求項１〜６のいずれか１つに記載の藻場造成用硬化物。
前記組成物は、炭を含む
請求項１〜７のいずれか１つに記載の藻場造成用硬化物。