JPH04363200A - 石灰石礦石より、炭酸カルシウムを加工する時の産廃ヘドロの有効利用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 　この発明は、炭酸カルシウム製造過程で多量に副生す
る寒水石、凝灰石、白雲石、大理石等の石灰石を原料と
して、高純度の炭酸カルシウム粉を作る時の粘土質の混
入した炭酸カルシウムの粉汚泥物を、その侭、河川に放
流する時は、公害汚濁を生じ、この為に、一度、この混
合汚泥物を水洗水と共に沈殿槽中に導入して、撹拌しな
がら、凝集剤を加えて、凝集したものを、静置し、汚泥
物を沈降せしめた、上澄液を水を稀釈して排水し、濃縮
した汚泥スラヂを濃縮槽に移して、フイルタープレスや
遠心分離器で分離して得た脱水スラヂを回収し、脱水液
は凝集液に混合して再利用し、この回収した脱水スラヂ
を産廃物として多量に埋立用に廃棄処分していたものを
、接合剤を加えて押出成型してペレット化し、これを自
動車やボイラー燃焼炉算の排煙ガスの脱硫脱窒前として
加工し、これを答器は入れて排煙ガスに接触せしめて、
脱硫脱窒作用によりガス浄化を行ひ、又はこの脱水汚泥
スラヂを天日乾燥した後、これに、ラヂエーション性の
ベントナイトや硅酸塩、多孔質粉、寒水石粉、モナズ石
粉、安山岩石粉馬飯石粉、ゼオライト等の砿粉を混合素
練りした後これに、磁鋳砿粉や鉄錯塩、ホウ酸、マンガ
ンモリブデン、ゼレン銅、銀、金の含有した砿粉を添加
して、混合した連作障害予防の表土材として、更にこれ
に発酵性有機肥料、ビートモス生わら粉、酵素バクテリ
アを加えて、混合したものを連作障害予防剤と混合して
、土壌改良材とし、又この脱水汚泥スラヂに水を加えて
駆虫剤殺菌剤とを混合して空中よりヘリコプターで森林
地帯に散布する時は酸性雨水の中和と松林病の線虫駆除
剤として、利用され、又、この脱水汚泥スラヂにキチン
、キトサン化合物を混合して一般工業排水の浄化剤とし
て、使用する時は排水の脱色の外に脱臭浄化を行ひ、こ
れ等の脱水汚泥スラヂに硫酸を加えて反応せしめた汚泥
スラヂや排煙脱硫の浄化後の吸着剤をセメントの粗材と
して使用し焙焼せしめたものはセメント硬化材として使
用され炭酸カルシウム生産に於ける産廃物を有効利用出
来る利用法にかかる内容である。

一般公知の高純度の炭酸カルシウム粉は、前述の如し、
寒水石や凝灰石、大理石、白雲石等の石灰石を、先づ、
山から採掘するが、砿山の表面の多くは、赤土粘土層で
蔽われ、これを取除くには、ショベルカーと水圧水洗に
よって、粘土層を分離し、白色の石灰石を露出せしめた
後に爆破サク岩して常法に従ひ採掘した石灰石をクラッ
シャーで中塊に粉砕しトロンメルで選別水洗したものを
脱水して粉砕機で処理して微粉末を回収し、総合水とし
て、沈澱槽に導入して瀑気し、凝集剤を加えて、よく撹
拌し、静置した後上澄液を分離した下部の濃縮した汚泥
スラヂをフイルタープレスで脱水して、排水は沈澱槽再
利用し、脱水汚泥スラヂは、埋立用として産廃物として
処理するが、副生量が多いので多額の運搬費がかかり、
その生産の合理化が要求されていた。

そこで本発明は、この多量に副生する脱水汚泥スラゲを
有効利用するに、負荷価値を高める事を目的とし、これ
を利用して、土壌改良材や大気汚染防止浄化剤に加工し
たり、排水処理浄化剤に加工したり、酸性雨の中和剤と
して、又線虫駆除剤と併用して、空中散布による森林立
枯病の予防剤に加工し、又セメント粗材原料に加工して
利用する事により炭酸カルシウム生産の合理化を行はん
とするものである。

この副生する赤土粘土石灰粉の脱水汚泥スラヂの分析値
は次の如くである。（第一表）　　　　　　　　（Ａ）
　　　　　　　　（Ｂ）ＳｉＯ２　　　１４．３９（％
）〜　７．４１（％）Ａｌ２Ｏ３　　９．５１　〃　〜
　１．８０　〃Ｆｅ２Ｏ３　　４．６０　〃　〜　０．
７５　〃ＭｇＯ　　　　　　０．８３　〃　〜　０．２
９　〃ＣａＯ　　　　　３７．１３　〃　〜４９．３８
　〃Ｐ　　　　　　　　０．０１６〃　〜　０．０１　
〃Ｓ　　　　　　　　０．０１　〃　〜　０．０１　〃
以下Ｈｇ　　　　　　　不検出　　　　〜　０．００１
〃　〃Ｃｇ＋６　　　　〃　　　　　〜　０．２　　〃
　〃Ｊｇ　ｌｏｓｓ　　３３．３５　〃　〜３９．８７
　〃　〃之算の分析値から、この侭でもセメント原料と
して利用出来るが硫酸カルシウムや排煙脱硫した排水汚
泥スラヂの廃吸着剤を混合したものを原料として焼成し
てセメント粉を作る事も出来るが、この副生スラヂの多
量利用には、ラヂエーション性の石灰石、ゼオライト、
ベントナイト、変飯石を１：１乃至１：１０の割合で混
合したものやこの脱水汚泥スラヂ自身が持つラヂエーシ
ョン性のものを混合し、これに、乳酸菌や糸状菌、放線
菌を酵素と共に吸着せしめたものに忌避剤を加えたもの
に加工する時は、粒こぶ病や根ぐされ病、尻腐病、心腐
れ病、芽つぶれ病やピターピット病に有効に作用する表
土材が得られ、特にラヂエーション性のあるものは、遠
赤外線効果を発揮すると共に吸収されたカルシウムの植
物体内への沈着固定を促進する。

一般に野菜類の多くは好石灰植物とも云はれ多量のカル
シウムを吸収する。そして、このカルシウムは、根から
の吸収が受動的に行はれ、水分の流れに沿ふて、吸収さ
れ体内でも、水分の流れに応じて　分配されるから、蒸
散の活発な葉に大部分が運ばれる。そして、一度固定化
されると他への移動は少くないから、自由に移動する窒
素や、リン、カリの肥料と異なる性質を持って行動する
。これは、食だめが出来ない事を意味し温暖多雨な気候
下では、特に、溶脱を受け易く、土壌は、酸性になり易
く、土壌の温度水分や肥料濃度など各種の要因によって
、作物中のカルシウムの吸収が防げられ易い欠点がある
。

　従って、好石灰植物では、カルシウム欠乏に由来する
病状、例へば、トマトの尻腐れ病や、ハクサイ、キャベ
ツ、セロリーの心腐れ病や縁腐病などが起り易い、又カ
ルシウムの添加の意義は、前述の如く、硫安使用による
酸性土壌の中和に使用し他の窒素、リン肥料の植物への
吸収を円滑にする役目を持っている。

　従って、好石灰植物には特に新鮮なカルシウムを連続
的に果実の結球内部葉、肥大根茎などに補給する必要が
あり、又、このカルシウムの添加は、野菜の生理生態的
特長に即した、施行を行うことにより、例へばサトイモ
の生理障害によって生ずる、芽つぶれ病に効果がある。

　一般にサトイモの場合、カリと有機物をある程度、施
行しないと、収量は低下するが、このカリ吸収は、カル
シウム吸収に拮抗性があり、吸収されたカルシウムは植
物体内で再移動しにくくなる事がイモの頂芽部のカルシ
ウム不足を起しやすい要因となる。従って、追肥の形で
カルシウムを加えると芽つぶれ病は１４％から４％に減
少する効果がある。従って、その増収量も３５％に達す
る事があった。

　これは、落花生の場合にも効果がある。又、リンゴの
果皮直下の果肉部が壊死して褐色の斑点のくぼみ病、即
ち、ピターピットもカルシウムの欠乏から発生し、又、
このカルシウムの追肥が多いと逆に熟期が遅れる欠点が
あるが、これは窒素肥料がカルシウムイオンと接触する
と接触分解しアンモニア濃度を高め、窒素の固定化を抑
制する作用があるからである。

　又、柿果の場合にはこれが逆に利点となってもいる。

このカルシウムの添加は、一般に塩化カルシウム、ギ酸
カルシウムの可溶性成分として使用され０．５％ぐらい
の添加であるが本願様な炭酸カルシウム粉を添加する場
合には１％の追肥を加えている。このサンプを生育後半
に例へば１１月１２日と９月８日の２回にだけ行ふとピ
ーターピット病は起らないが６月２０日と９月１５日に
３回散布した場合熟度が遅れ果実の肥大が抑制される。

　この様に、カルシウムの追肥は、植物の生理機能を調
節する中心部で重要な役割を担っている事は明らかで、
窒素肥料の過剰分を速かに分解しリン肥の濃度を高める
作用を呈し、植物的胞内の各種器官、即ち、原形質膜、
ミトコンドリア小胞体、液胞などに、ＡＴＰを使って、
カルシウムを輸送する機構が存在するが、細胞質内のカ
ルシウム濃度を微妙に調節する様々な代謝機能が調節さ
れている。

　特に、植物ホルモン中のオーキシンとアブシシンゲベ
ラリンガー部のカルシウム輸送活動を促進することは、
注目するところであるが、植物体内のオーキシンだが地
球磁気内で移動する時、そのフラックスをカットして、
電気的関渉が行はれ、オーキシンカルシウムのカルシウ
ムを機能的に固定する作用がある事は興味ある問題であ
り（電子の受授を受け易い結果として）、又、このカル
シウムの細胞内での調節機構が理論的に解明されるのも
、工程、遠いものではないだらう特にオーキシンと硅酸
塩結晶中に炭酸カルシウム鉄鋼、クロームバィジウムが
共存する様な結晶体が共存する場合には、炭酸ガスや酸
素ガスの放出吸着作用を呈する呼吸作用に何等かの影響
を与へるものと考へられる。

又、連作白菜に於いては根こぶ病が発生し易いからカル
シウムの添加によって、ＰＨ価をアルカリ性にする必要
があり又、逆に連作障害によるジャガイモのソウカ病に
はＰＨ価を６．２以下にする必要があるこの為には炭酸
カルシウムや、ギサンカルシウムや塩化カルシウムを組
合せて使用し、アルカリ性の場合は水酸カルシウムを炭
酸カルシウムに混合すればよい。

而して、この発明の実施要領を示すと次の如くである。

図に於いて、採掘場（１）から採掘した石灰石を、クラ
ッシャー（２）で粉砕して、中塊に揃へた石灰石をトロ
ンメル（３）に通して、塊の大きさを選別し、この均等
塊（Ａ）をコンペアー（４）で、微粉砕機（５）に導入
し、粉砕し、風圧で微粉の石灰粉はサイクロン（６）で
粗粉と微粉を選別して微粉をタンク（７）に送り貯蓄す
るが、この工程中で水洗によって、出来た洗水は採掘場
（１）で高水圧で水洗して、先づ、粘土質を取り去り、
クラッシャー（２）に掛けるから、その時の粘土水と、
クラッシャー（２）で粉砕した後、微粉砕で生ずる水洗
によって出て来る石灰石粉水は合流して、瀑気槽（８）
に、導入して、ポンプ（８ａ）で槽内の水液を循環して
瀑気し、凝集剤入りのタンク（９）から凝集剤のポリア
クリル酸ソーダ水を滴下して、撹拌機（１０）で撹拌し
ながら分散せしめる、そして上澄液（Ｂ）を溝（１１）
に流入せしめて、清澄液として放出せしめる、濃縮さえ
た、汚泥水はポンプ（１２）で濃縮槽（１３）に導入し
撹拌機（１４）で撹拌しながら、ポンプ（１５）で、フ
ィルタプレス（１６）で脱水した水は瀑気槽に戻して、
汚泥スラヂ（Ｃ）には台車（１７）で運搬して、混合機
（１８）に導入し、導入剤タンク（１９）から、接合剤
を添加し、他の混合物をコンペアー（２０）（２１）か
ら導入して、混和して成型機（２２）に入れて成型して
コンペアー（２３）により乾燥機（２４）に搬入して乾
燥して、成型体を作る。そして第２図に示すタンク（１
Ｃ）に成型体（Ｄ）を入れてフランヂ径（２Ｃ）を螺着
密封し他のフランヂ径（３Ｃ）に自動車排気管（４Ｃ）
を螺着して排気ガス（５Ｃ）をタンク（１Ｃ）内に導入
し排気管（６Ｃ）から浄化ガスを排気する。この触媒と
しての成型体（Ｄ）は、桂土と石灰石粉と鉄、マンガン
、の外微量の銅、銀、白金、金ロヂウムその外トリウム
、ウラン等が入ったラヂエーション性のもので接合剤と
して、ベントナイト、ゼオライト、有機接着剤、水ガラ
ス等が加えられ、乾燥後に焼成したものも使用出来る。

これはトラックのゲゼルエンヂン用として脱硫率は８９
〜９８％であった。脱窒率も７８〜８８％であった。ラ
ヂエーション性は、自然赤土粘土を１とする時１．１〜
１．５であった。

土壌改良材に使用する時は、第１図のフイルタープレス
（１６）で脱水した汚泥スラヂ（Ｃ）を天日で乾燥した
もの、又は、湿った汚泥スラヂ（Ｃ）にベントナイト、
硅酸塩多孔質粉、ゼオライト粉を混合機（１８’）中で
混合して、同時にベントナイトゼオライト粉で脱水混合
する。汚泥スラヂ（Ｄ）を乾燥したものは、ボールミル
中で、粉砕する時、上記ベントナイト等を混合するが、
ビーター粉砕器で粉砕し、混和機（１８）に入れて、ベ
ントナイトを加える事も出来る。第３図は土壌改良材の
包装工程を示し混和機（１８’）で混合したものをコン
ペアー（１９’）で搬送しタンク（２０’）に導入し秤
量器（２１’）で秤量（２０〜３０Ｋｇ）したものを包
装袋（２２’）内に入れて密封機（２３’）で密封して
、包装を終る。

　この土壌界呂う材の配合例を示すと次の如くである。

例（１）汚泥スラヂ乾粉 ６頁第１表（Ａ）　　　　１００部 ラヂエーション性ベント ナイト　　　　　　　　　１００部 酵素粉　　　　　　　　　　　１部 忌避剤又は殺菌剤　　　　　　１部 バクテリアー粉　　　　　　　１部 パラピン乳剤 アミノ酸その外の添加物　０．１部 硅酸塩多孔質　　　　　　　５０部 これを第３図に示す如く混和機（１８”）で混和して、
包装秤量するがこれを表土として使用これを有機肥料と
混合して、又は別々に土壌に混合して使用する。その配
合例は次の如くである。

例（２） 表土配合例（１）　　　　　１５０Ｋｇ有機肥料（発酵
したもの）　７５０Ｋｇ生わら切断物　　　１７０〜７
００Ｋｇ（ホウ酸）　　　　　　０〜３００ｇ 　第４図は２０世紀梨の側面図を示し、梨木（３ａ）か
ら約１ｍの間隔に溝（４ａ）（４ａ’）を堀り、この溝
の幅４０ｃｍ高さ１ｍとして、溝の底部に先づ有機肥料
を入れて高さ８０ｃｍとしてその上部に表土を散布する
。溝の有機肥料層を（５ａ）（５ａ’）で示し、表土を
（６ａ）（６’ａ）で示す生わらは野菜の栽培の時に使
用する。カルシウムの追肥の時は１％の汚泥スラヂ粉を
散布する。例へばサトイモの場合追肥として１０アール
当り１００Ｋｇである。７月と９がちに２回行った時、
増収は３０％であった。

　梨の果実の増収は２５％であった精度も高い。連作障
害はくさいの場合例（３）を使用した時３回の連作で根
こぶ病は惹起しなかった。この場合ホウ酸の添加がよい
結果を得た。例（３）の配合は次の如くである。

例（３）表土ラヂエーション性　１５０Ｋｇホウ酸　　
　　　　　　　　　　０．５Ｋｇ汚泥スラヂ粉　　　　
　　　　　　５０Ｋｇ有機肥料　　　　　　　　　　１
０００Ｋｇ生わら　　　　　　　　　　　　１７０Ｋｇ
ビフィーズ菌含粉酵母菌放線菌入　　１Ｋｇ忌避剤粉　
　　　　　　　　　　　　１Ｋｇ有機酸　　　　　　　
　　　　　０．５Ｋｇこれは１０アール当りの散布量で
ある。

この忌避剤は次の如くである。ポリビニール５０号を１
０〜２０％に水で溶解し、加熱して肉桂酸アルデヒド、
ベンツアルデヒドアクチルアルコール、ウルトラピンブ
ラールアルデヒドを混合し低アセタール化物とするこれ
に乳化剤に分散したパラピンと脂肪酸、ナフタリン、シ
リコン樹脂ワックス等を■れ水で乳化したものを、低ア
セ タール物に１０％入れてポッスチロール粉０．３〜５％
入れて分散し、これを混合したものを１，０００倍に稀
釈して硅酸塩多孔質粉に吸着したものを又表土として使
用する時は硅酸塩多孔質粉１Ｋｇ中に２０％の濃縮した
原液を含浸乾燥したものを使用する。１０００倍に薄め
た水液は葉面散布をする時は、害虫の近寄りがなく、フ
サリウム菌に対し、抵抗性があり、土壌中でもフサリウ
ム菌に有効である。パラピン類はビールス菌や、細菌類
の忌避効果の外に霜害を防ぐ効果がある。

　又ジャガイモのソウカ病対策としては、次の表土を使
用したこれはいずれも１０アール当りの土壌散布であっ
た 例（４）表土ラヂエーション性ベント　２５０Ｋｇナイ
ト、汚泥スラヂ３：１　　　　　　　　３Ｋｇ有機酸 酵素酵母菌放線菌　　　　　　　　　　　　３Ｋｇビフ
ューズ菌含浸硅酸塩 （１ｇ当り１億株） ホウ酸　　　　　　　　　　　　　　　　　３Ｋｇ　ソ
カ病にはＰＨ６．２以下に土壌を調整するが中性土壌で
は例（４）の配合でよい。

一般には有機肥料７５０Ｋｇ生わら７００Ｋｇを使用し
た、連作障害はなかった収量は１０％増であった。一般
に 汚泥スラヂをソウカ病に利用するには酸性土壌がよいが
、粘土を汚泥スラヂに混合して調整する事も、よい方法
である。又、 大気汚染の多い火力発電所の脱硫硝ガスには、汚泥スラ
ヂが成型して使用される。

工場排水の浄化として、キトサナーガの酵素分解液が使
用されるが、安価なキトサンを使用するには、キトサン
を苛性アルカリ水２０％以上の濃度でカニ殻粉を加熱し
、一方塩酸の様な砿酸で分散加熱した水液を１：１とし て中和した中性液となる、酸、アルカリ、濃度としたも
のを作り、先づ廃水１トンに対してキトサン酸性水液を
混合瀑気又は撹拌して分散し、次にアルカリキトサン液
で中和するまで投入し、中性となった時、水液を静置す
る時は凝縮沈澱を作るから、これを汚泥スラヂを加えて
脱臭脱色を行ふそして、これを遠心分離器で分散した水
を排水する。このキトサン溶解１．５％酸液を排水１ト
ンに対して５００ｇ入れる、そして、キトサナルカリ液
１．５％を入れて中和すると、ブドウ酒工場の排水１２
００Ｐ．Ｐ．Ｍ．の源水のＢ．Ｏ．Ｄ．は１２Ｐ．Ｐ．
Ｍ．まで低下する、そして一般法で浄化出来ない色素も
完全に脱色された。そして、この沈澱スラゲは連作障害
予防土壌改良材として極めて有効であった。このスラヂ
は、充分な洗條をしたものが混合された。ブドウ工場の
スラヂは１０〜２０％を表土混合したり、有機発酵肥料
に混合した使用した。酵素分析によるキトナーゼは、よ
り障害に効果的であった。しかしコーストの低廉化とし
ては、有機肥料の醗酵過程で、キトサンを１〜２０％混
合して混合醗酵すれば分解するが、一般にこの原料は、
カニやエビの殻を粉砕したものが使用される。

このキトサンの連作障の予防効果は有害細菌ビールス菌
、糸状菌の胞子を吸着包理し、その活動を封ずる作用が
ある。又、細菌ビールス菌を抑制する放線菌の栄養源と
しても、有効である。

第５図は、本発明の例（４）の配合による、根こぶ病の
テストを示す図である。そして、その（Ａ）は、従来の
無処理のもので（Ｂ）は本願のものである。

この結果から根こぶ病が発生しない事が明らかである。

これは１０アール当りの散布量が１５０Ｋｇである。

又、工業廃水の浄化剤として、ゼオライトスはベントナ
イトを８０％とし、これに汚泥スラヂを２０％入れたも
のを８９０℃〜１２００℃で焼成炉で焼成したものは球
状又は、棒状に成型したものを、タンクに入れて、家庭
排水８６０Ｐ．Ｐ．Ｍ．のＢ．Ｏ．Ｄ．を接触させると
、１２Ｐ．Ｐ．Ｍ．に低下し、酵素をタンク的に存在す
る時は約１ケ月間の連続浄化が可能となる。

以上の様に、この発明の特徴は、従来産廃物として、廃
棄された汚泥スラヂを、大気汚染の浄化吸着剤として、
又、土壌改良材の増溶材として追肥材として利用され、
ラヂエーション性を係持することによって、土壌中の微
生物の増殖を抑制せしめる効果がある。そして過剰の窒
素肥料を分解し易くするに調整剤として、利用される。

又、セメント粗材として、又、工場廃水の浄化材として
、有効利用する事によって、炭酸カルシウムや、石灰工
場の生産経費を２０％アップする事が可能となり、しか
もゴルフ場の芝の増殖の外、野菜、果実栽培に工場改良
や、殺菌効果材の吸着剤として、利用され、産業上有効
な発明である。

【図面の簡単な説明】

　第１図は、本発明の産廃物加工の工程図、第２図は、
自動車排煙浄化器の側面図、第３図は、土壌改良材の秤
糧包装の工程図、第４図は、梨木の側面図、第５図は根
こぶ病テストの白菜根の側面図。 　特許出願人 　田中友爾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　後文記載の如く、寒水石、凝灰石、白雲石、大理石等
   の石灰石を、採掘精製し、高純度の炭酸カルシウムを作
   る時に、多量に副生する、粘土質を含む石灰石粉を、浄
   化沈殿する水槽中に導入し、この水液中に凝集剤を添加
   して、汚液物を沈降せしめ、上澄液を取去った濃縮液を
   、フイルタープレスや遠心分離器で分離した固形スラグ
   を採集し、これに接合剤を加えて押出成型して、ペレッ
   ト化し、自動車、ボイラー燃焼炉等の燃焼ガス中の脱硫
   、脱室前に加工し、或は、脱水固形スラグを更に天日乾
   燥し、これに、ラヂエーション性のベントナイトや硅酸
   塩多孔質粉、安山岩粉、セナズ石粉、を混合し、更に、
   磁鉄砿粉や鉄錯塩、ホウ酸、マンガン、モリブデン、ゼ
   レン等の金属塩を混合して、土壌の表土材を作り、これ
   に発酵性有機肥料やビートモス、生わら等を加えて混合
   して連作障害予防土壌改良材に加工し、又前記脱水固形
   スラグに、松枯れ予防剤を加えて水に分散浮遊せしめて
   森林地区の酸性雨水の中和剤と線虫駆除剤として加工し
   、又、工業廃水の中和凝集浄化剤に、脱水固形スラグに
   キケンチトサン化合物を混合して作り、又セメント粗原
   料として一部を硫酸で分解したものを加工使用せしめる
   事を特徴とする、石灰石採掘加工中に副生する粘土カル
   シウム産廃物の加工による有効利用法。