WO2008120805A1

WO2008120805A1 - 水中生物着生用器具並びにその製造方法及びその設置方法

Info

Publication number: WO2008120805A1
Application number: PCT/JP2008/056614
Authority: WO
Inventors: Kumi Oyamada; Tatsuhito Takahashi; Itaru Iwata; Jyunro Ito
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: JP4949304B2; JP2008271960A

Abstract

優れた強度を有し且つ固定用脚部が基盤側の取付孔から脱落しにくく、しかも低コストで製造可能な水中生物着生用器具を提供する。製鋼スラグと金属Ａｌ含有材料を主体とし、必要に応じて、金属鉄及び／又は酸化鉄含有粉、粘土などを配合した原料混合物を成形し、焼成して得られた焼成体からなる。金属Ａｌと酸化鉄とのテルミット反応により実現される高温焼成により鉄分が溶解・固化し、且つ原料成分により低融点化合物が生成することで強度が発現し、優れた強度が得られる。また、焼成体生成時に気孔が形成されることで、表面に適度な粗さが付与され、この表面粗さにより、固定用脚部が基盤側の取付孔から脱落しにくくなる。

Description

明細書水中生物着生用器具並びにその製造方法及びその設置方法技術分野

本発明は、水中にてサンゴゃ海藻類を着生させるための水中生物着生用器具並びにその製造方法及びその設置方法に関するものである。背景技術

近年、沿岸海域において海水温の上昇や環境破壊などが原因とみられるサンゴ礁や藻場の衰退 ·消失が大きな問題となっており、衰退 ·消失したサンゴ礁ゃ藻場を回復させるための様々な試みがなされている。

そのなかで、特殊な形状の着生用器具を用いてサンゴゃ海藻を増殖させる方法が、特許第 3 5 3 0 8 3 8号公報ゃ特開 2 0 0 4 — 1 2 1 1 9 5号公報において提案されている。図 1 Aおよび図 1 Bは、特許第 3 5 3 0 8 3 8号公報ゃ特開 2 0 0 4 — 1 2 1 1 9 5号公報の方法において用いられる着生用器具の基本的な形状を示すもので、図 1 Aは側面図、図 1 Bは平面図である。この着生用器具 Aは、板状部 Xとこの板状部下面に突設された固定用脚部 y (スぺーサ部 yェおよび挿入部 y ₂ ) とからなり、前記板状部 Xの上面側には他の着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を差し込むための孔 zが形成されている。この着生用器具 Aは、直径が数 c m程度の大きさであり、通常、素焼きの陶器からなる。

図 4 Aおよび図 4 3は、この着生用器具 Aを用いてサンゴを増殖させる手法を示すもので、まず、図 4 Aに示す着生工程においては、複数の着生用器具 Aを、各々の板状部 X上面側の孔 zに他の着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を挿し込み、上下の着生用器具 Aの板状部 X間にサンゴの幼生が着生 - 生育可能な隙間 D (スぺーサ部 y iによる隙間）が形成されるように多段に積み上げた状態で、サンゴの幼生着生適地に置く。海中の基盤に着生するサンゴの幼生は、特に基盤下面の縁部近傍に着生しやすく、このように基盤下面に着生したサンゴは、基盤側面に向けて次第に成長していく。したがって、図 4 Aのように多段に積み上げられた状態でサンゴの幼生着生適地に置かれた着生用器具群に对して、各着生用器具 Aの板状部 X め下面にサンゴの幼生 s 。が着生する。そして、このように板状部 Xの下面に着生したサンゴの幼生 s 。は、上下の板状部 X間の隙間 D (空間）内で生育するため、捕食者から適切に保護される。

サンゴの幼生 s 。が着生した着生用器具 Aは幼生着生適地から回収され、必要に応じてサンゴ生育適地にてサンゴの幼生を生育させる過程を経た後、サンゴ移植地の基盤（天然岩礁や人工基盤など）に移植する。この移植では、図 4 Bに示すように各着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を基盤 Bの表面に形成された取付孔 pに差し込んで接着剤などで接着し、その板状部 X と基盤 Bとの間にサンゴが生育可能な隙間 Cが形成されるようにして、着生用器具 Aを基盤 Bに固定する。これにより、サンゴ sは捕食者から保護されつつ次第に成長し、板状部 Xの側面 · 上面や基盤 Bに順次増殖していく。以上のように、特許第 3 5 3 0 8 3 8号公報ゃ特開 2 0 0 4— 1 2 1 1 9 5号公報に示される着生用器具 Aは、水中生物の幼生などをその特有の形状を利用して捕食者から保護しつつ、増殖させることを狙いとしている。しかし、上記のような従来の着生用器具は陶器製であるため、以下のような欠点がある。

( i ) 固定用脚部（基盤側の取付孔に差し込む部分）やその付け根部分の強度が弱く、着生用器具を設置している海底において、 -例えば、波浪による転石などの衝突により、折れやすい。

( i i ) 固定用脚部を基盤側の取付孔に差し込み、接着剤で固定しても表面が滑らかであるため接着性が弱く、脱落しやすい。

このため、サンゴなどの生物が着生する前に、或いは着生しても十分成長する前に、着生用器具やその本体部分が基盤から脱落してしまうケースが少なくない。また、従来の着生用器具は陶器製であるため、材料コストゃ焼成のための燃料コストが高いという問題もある。

また、図 1 Aや図 1 Bのような形状以外の陶器製器具（例えば、板状の器具）についても、図 1 Aや図 1 Bの器具ほどではないものの、波浪による転石などの衝突により破損を生じたり、基盤に対する接着性に問題を生じたりするおそれがある。したがって本発明の目的は、優れた強度を有するとともに、接着された基盤から脱落しにくく、しかも低コストで製造可能な水中生物着生用器具を提供十ることにある。 - また、本発明の他の目的は、特許第 3 5 3 0 8 3 8号公報ゃ特開 2 0 0 4 - 1 2 1 1 9 5号公報に示されるような形状の着生用器具であって、優れた強度を有するとともに、固定用脚部が基盤側の取付孔から脱落しにくく、しかも低コストで製造可能な水中生物着生用器具を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、そのような水中生物着生用器具を適切且つ効率的に製造することができる方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、そのような水中生物着生用器具を水中に安定的に設置することができる方法を提供することにある。発明の開示本発明者らは、上記課題を解決するために、着生用器具の原材料と製造条件について検討を行い、その結果、製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とし、必要に応じて金属鉄及び又は酸化鉄含有粉、粘土などを配合した原料混合物を成形し、これを焼成することにより、上記課題を解決できる優れた性能を有する着生用器具を低コストで製造できることを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

[I] 製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とする原料混合物の焼成体からなることを特徴とする水中生物着生用器具。

[2] 上記 [1] の水中生物着生用器具において、原料混合物は、さらに、金属鉄及び又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及び又は酸化鉄のみからなる場合を含む）を含むことを特徴とする水中生物着生用器具。

[3] 上記 [1] 又は [2] の水中生物着生用器具において、原料混合物は、さらに、粘土を含むことを特徴とする水中生物着生用器具。

[4] 上記 [1] 〜 [3] のいずれかの水中生物着生用器具において、原料混合物は、さらに、粘土以外の S i 0₂源を含むことを特徴とする水中生物着生用器具。

[5] 上記 [1] 〜 [4] のいずれかの水中生物着生用器具において、金属 A 1 含有材料がアルミドロス及び又はアルミ研磨ダストであることを特徴とする水中生物着生用器具。

[6] 上記 [1] 〜 [5] のいずれかの水中生物着生用器具において、板状部と該板状部の下面側に突設された 1又は 2以上の固定用脚部を有することを特徴とする水中生物着生用器具。

[7] 製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とする原料に液状油を添加して混練した後、成形し、該成形体を焼成することを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。 -

[8] 上記 [7] の製造方法において、原料は、さらに、金属鉄及び又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及びノ又は酸化鉄のみからなる場合を含む）を含むことを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

[9] 上記 [7] 又は [8] の製造方法において、原料は、さらに、粘土を含むことを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。'

[10] 上記 [7] 〜 [9] のいずれかの製造方法において、原料は、さらに、粘土以外の S i 0₂源を含むことを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

[II] 上記 [7] 〜 [10] のいずれかの製造方法において、金属 A 1含有材料がアルミドロス及びノ又はアルミ研磨ダストであることを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

[ 12] 上記 [ 7] 〜 [ 11] のいずれかの製造方法において、成形体を 6 0 0〜 1 2 0 0 °Cの雰囲気温度で焼成することを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

[ 13] 上記 [ 7] 〜 [ 12] のいずれかの製造方法において、製造される水中生物着生用器具が、板状部と該板状部の下面側に突設された 1又は 2以上の固定用脚部を有することを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

[ 14] 上記 [ 1 ] 〜 [5] のいずれかの水中生物着生用器具を水中の基盤に設置するための方法であって、粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を炭酸化反応で固結させて得られた炭酸固化体プロックを、水中に設置すべき器具取付用の基盤として用い、該炭酸固化体プロックに前記水中生物着生用器具を接着することにより、水中生物着生用器具を水中の基盤に設置することを特徴とする水中生物着生用器具の設置方法。

[ 15] 上記 [6] の水中生物着生用器具を水中の基盤に設置するための方法であって、粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を炭酸化反応で固結させて得られた炭酸固化体プロックを、水中に設置すべき器具取付用の基盤として用い、該炭酸固化体プロックに形成された取付孔に、前記水中生物着生用器具の固定用脚部を差し込んで接着することにより、水中生物着生用器具を水中の基盤に設置することを特徴とする水中生物着生用器具の設置方法。図面の簡単な説明図 1 Aおよび図 1 Bは、従来技術及び本発明の水中生物着生用器具の形状の一例を示す説明図である。

図 2は、本発明の水中生物着生用器具を炭酸固化体プロックからなる基盤に設置する場合の一実施形態を示す説明図である。

図 3 Aおよび図 3 Bは、本発明の水中生物着生用器具をサンゴの増殖に利用した場合の一実施形態を示す説明図である。図 4 Aおよび図 4 Bは、従来技術の水中生物着生用器具の使用形態の一例を示す説明図である。

図 5は、本発明の水中生物着生用器具の形状の他の例を示す説明図である。図 6は、本発明の水中生物着生用器具の形状の他の例を示す説明図である。図 7は、本発明の水中生物着生用器具の形状の他の例を示す説明図である。図 8は、本発明の水中生物着生用器具の形状の他の例を示す説明図である。図 9は、本発明の水中生物着生用器具の形状の他の例を示す説明図である。図 1 0は、図 5に示す水中生物着生用器具の設置例を示す説明図である。図 1 1は、図 6に示す水中生物着生用器具の設置例を示す説明図である。図 1 2は、図 5に示す水中生物着生用器具の使用例を示す説明図である。

(符号の説明）

a , A 着生用器具、 B， B m 基盤、 x 板状部、 y 固定用脚部 y！スぺーサ部、 y ₂ 挿入部、 z 孔、 e 連結具。発明を実施するための形態本発明は、サンゴゃ海藻類などの着生や増殖に有効である。以下の説明において、着生用器具を用いたサンゴゃ海藻類などの着生や増殖方法については、サンゴを例に説明する力海藻類などについても同様の方法を適用することができる。

本発明の水中生物着生用器具の一実施形態は、特許第 3 5 3 0 8 3 8号公報ゃ特開 2 0 0 4— 1 2 1 1 9 5号公報に示されるものと同じ形状であり、したがって、図 1 Aおよぴ図 1 Bは本発明の水中生物着生用器具の形状の一例をも示している。すなわち、この着生用器具 Aは、板状部 Xとこの板状部下面に突設された固定用脚部 yとからなる。また、この例では、前記板状部 Xの上面側に他の着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を差し込むための孔 zが形成されている。本実施形態では、前記固定用脚部 yは、他の着生用器具 Aの孔 zに挿入される挿入部 y ₂と、孔 zに挿入されないことで上下の着生用器具 Aの板状部 x間に隙間（後述する図 3 Aに示す隙間 D ) を形成するスぺーサ部とからなっている。 ' なお、固定用脚部 yは、例えば、全体が円錐台状、円錐状、円柱状、角錐台状、角錐状、角柱状などに構成されたものでもよく、これらの場合でも固定用脚部 yの太さや孔 zの深さ '径に応じて、実質的にスぺーサ部 y iと挿入部 y ₂に区分されることになる。また、固定用脚部 yは 2本以上設けてもよレ、。また、板上部 Xの下面や側面には、生物の幼生や卵などが入り込んで着生 · 生育することができる穴、溝、スリット、凹凸などを形成してもよい。また、板状部 X上面の孔 zは、必ずしも設けなくてもよい。本実施形態の着生用器具 Aの大きさは特に限定しないが、サンゴの着生用として用いる場合には、生物が着生する板状部 Xめ下面には光が当たる必要があり、板状部 Xの径を徒に大きくすると板状部 Xの下面の奥方には光が当たらず、生物は着生できない。したがって、一般には板状部 Xは 2 0 m n！〜 1 0 0 m m程度の直径が適当であり、また、生物の着生 '生育性と捕食者からの保護の観点から、スぺーサ部 y iの長さは数 m n！〜 2 0 m m程度が適当である。本発明の着生用器具は、図 1 Aや図 1 Bの実施形態に限らず、任意の形状' 構造を有することができる。図 5〜図 9にいくつかの実施形態を示す。

図 5は板状の着生用器具、図 6はドーム型の着生用器具、図 7は屋根型の着生用器具である。

また、図 8は上部が開放した箱型または上下部が開放した筒型の着生用器具であり、箱型の場合には上蓋を有していてもよい。さらに、図 9は箱型の着生器具であって、その壁面を網状とした例である。これら箱型又は筒型の着生用器具は、例えば、サンゴ礁ラダーンに設置することにより、稚サンゴの保護、サンゴ片、有孔虫、貝殻などの島形成物質をトラップするという機能も有する。本発明の着生用器具は、製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とし、必要に応じて、金属鉄及びノ又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及び/又は酸化鉄のみからなる場合を含む）、粘土、粘土以外の s i o ₂源などを含む原料混合物の焼成体からなる。すなわち、そのような原料混合物を器具の形状に成形し、この成形体を焼成して得られるものである。ここで、焼成体の上記原料はいずれも粉粒物である。

前記製銅スラグは、鉄鋼製造プロセスの製銅工程で発生するスラグである。このような製銅スラグとしては、例えば、脱珪スラグ、脱燐スグ、脱硫スラグ、脱炭スラグ、錶造スラグ、鉱石還元スラグ、電気炉スラグなどを挙げることができ、これらの 1種以上を用いることができる。

製鋼スラグには相当量の酸化鉄が含まれており、この酸化鉄が焼成時に金属 A 1 との間でテルミット反応を生じ、このときの発熱反応により低火度（6 0 0〜 1 2 0 0 °C程度）での高温焼成を実現する。このようなテルミット反応で実現する高温焼成により、焼結体が緻密化するので、焼成体の強度発現に寄与する。加えて、焼成体生成時の気孔の形成などにより、器具表面に適度な粗さを付与するのに役立つ。さらに、製鋼スラグには相当量の C a分が含まれており、焼成時にその C a分を含む低融点化合物が生成し、この低融点化合物が結合材として焼成体の強度発現に寄与する。また、多くの製鋼スラグには A 1 ₂ 0 ₃も含まれており、この A 1 ₂ 0 ₃も上記低融点化合物の構成成分となり、結合材の一部として焼成体の強度発現に寄与する。前記金属 A 1含有材料は、金属 A 1 が含まれる粉粒状の材料であれば、特に種類を問わないが、金属 A 1 を 3 0質量％以上、好ましくは 4 0質量％以上含むものが好ましい。このような金属 A 1含有材料としては、アルミドロス、アルミ研磨ダストなどが挙げられ、これらの 1種以上を用いることができる。これらのうちアルミドロスは、アルミニウム製造工程で発生する金属 A 1 を含む副産物であり、安価で大量に入手可能であるため、特に好ましい。

金属 A 1含有材料に含まれる金属 A 1 は、焼成時に製銅スラグ中の酸化鉄、さらに必要に応じて添加される金属鉄及ぴ又は酸化鉄含有粉との間でテルミット反応を生じ、このときの発熱反応により低火度（6 0 0〜 1 2 0 程度）での高温焼成を実現する。また、焼成時に金属 A 1 から生成した A I ₂ 0 ₃、さらには金属 A 1含有材料に元々含まれる A 1 ₂ 0 ₃が、上述した低融点化合物の構成成分となり、結合材の一部として焼成体の強度発現に寄与する。前記金属鉄及びノ又は酸化鉄含有粉は、粉が金属鉄及び Z又は酸化鉄のみからなるものでもよい。金属鉄及び又は酸化鉄含有粉としては、例えば、焼結鉱粉（鉄鉱石の焼結プロセスで発生する返鉱などの焼結鉱粉）、鉄鉱石粉、ミルスケール、鋼材酸洗ライン回収粉（いわゆるルスナ一酸化鉄など）、鉄銅製造プロセスで生じる精鍊ダスト、高炉ダストなどが挙げられ、これらの 1種以上を用いることができる。なお、鉄鋼製造プロセスで生じる精鍊ダストには、溶銑予備処理工程で生じる精鍊ダスト、転炉脱炭工程で生じる精鍊ダスト（転炉 O Gダスト）などが含まれる。これらの精鍊ダストは、精鍊工程で発生した排ガスから集塵することにより回収されたものである。

前記金属鉄及び又は酸化鉄含有粉は、製鋼スラグに含まれる酸化鉄だけでは酸化鉄量が不十分な場合に、必要に応じて配合すればよい。上述したように酸化鉄は焼成時に金属 A 1 との間でテルミット反応を生じ、このときの発熱反応により低火度（6 0 0〜 1 2 0 0 °C程度）での高温焼成を実現する。また、金属鉄は焼成雰囲気中の酸素で酸化されることで発熱し、この点でも高温焼成に寄与する。前記粘土は、原料混合物を成形（例えば、金型を用いたプレス成型）する際の保形剤として、必要に応じて配合される。また、粘土に含まれる S i o ₂ は、焼成時に生成する低融点化合物の S i 〇₂源にもなる。

前記粘土以外の S i 0 ₂源も必要に応じて配合される。この S i o ₂源としては、例えば、シリカフューム、フライアッシュなどが挙げられ、これらの 1種以上を用いることができる。この S i 0 ₂源は、焼成時に生成する低融点化合物の構成成分となる。また、この S i 0 ₂源には、原料混合物を成形する際の成形性を高める効果もある。上記原料混合物の成形体を焼成すると、（ a ) 金属 A 1含有材料の金属 A 1 と製鋼スラグ中の酸化鉄、ざらには金属鉄及び又は酸化鉄含有粉とのテルミット反応が生じるので、このときの発熱反応により低火度（6 0 0〜 1 2 0 程度）であっても高温焼成が実現し、全体が適切に固化した焼成体が得られる、（b ) テルミット反応により高温焼成が実現されるので、焼結体が緻密化するので、焼成体の強度発現に寄与する、（ c ) 製鋼スラグに含まれる C a 分と、金属 A 1含有材料の金属 A 1 から生成する A 1 ₂ 0 ₃や製鋼スラグに含まれる A 1 ₂ 0 ₃と、製鋼スラグや粘土などに含まれる S i 0 ₂との反応により低融点化合物が生成し、これが結合材（ボンド）として焼成体の強度発現に寄与する、（ d ) テルミット反応による高温焼成により、原料中の空気の排出や高温下における低沸点化合物の蒸発などによって、表面に気孔が生じるので、器具表面に適度な粗さが付与される、という作用効果が得られる。これらの作用効果によって、得られる本発明の着生用器具は、全体に優れた強度を有するとともに、表面に適度な粗さを有するものとなる。このため破損を生じにくく、しかも、適度な表面粗さを有するため基盤への接着性が高く、基盤から脱落しにくレ、。また、特に図 1 Aおよぴ図 1 Bに示される着生用器具 Aの場合には、固定用脚部やその付け根部分の破損を生じにくく、また、固定用脚部が基盤側の取付孔から脱落しにくい。したがって、器具自体やその本体部分が基盤から脱落することを適切に防止できる。また、原材料が安価であり、且つ低火度で焼成できるため燃料コストも低減でき、低コストで製造できる。さらに、適度な表面粗さを有すること、原料であるスラグ成分などからミネラル分が微量に溶出することなどにより、生物の付着性や成育性にも優れている。上記原料混合物を構成する各材料は、優れた強度を有する緻密な焼成組織を得るために粉粒状であることが必要である。また、それらの粒度は、特に成型性の観点から 1 2 0メッシュ以下であることが好ましい。したがって、上述した各材料は必要に応じて粉碎処理され、必要な粒度に調整される。

また、原料混合物の配合割合としては、上述したような各材料の機能を適切に発揮させるために、通常、製鋼スラグ 1 0 0質量部に対して、金属 A 1含有材料を金属 A 1換算で 5〜 2 0質量部程度配合することが好ましい。また、他の材料については、必要に応じて、製鋼スラグ 1 0 0質量部に対して金属鉄及び又は酸化鉄含有粉を金属 F e換算で 5〜 2 0質量部、粘土又は粘土以外の S i O ₂源を 1 0〜 6 0質量部程度の割合で配合することが好ましい。次に、以上述べたような本発明の水中生物着生用器具の製造方法について説明する。

この製造方法では、上述したような原料、すなわち、製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とし、必要に応じて、金属鉄及び又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及び/又は酸化鉄のみからなる場合を含む）、粘土、粘土以外の S i o ₂源などを含む原料に液状油を添加して混練した後、成形し、この成形体を焼成する。

原料を構成する各材料については、さきに述べたとおりである。原料に水ではなく液状油を添加するのは、水を添加すると金属 A 1含有材料の金属 A 1 が水酸化し、発熱するからである。また、液状油を用いることにより、成形体を脱型する際の脱型性も向上する。使用できる液状油に特に制限はなく、植物油、鉱物油などを使用できるが、例えば、使用済みの食用油（天ぶら油）、エンジンオイルなどの廃油を使用すれば製造コストの面で有利である。

液状油の添加量は、成形体の保形性などの面から、原料 1 0 0質量部に対して 8〜 1 5質量部程度が適当である。液状油を添加した原料は、モルタルミキサーなどの混練手段で混練され、次いで、器具の形に成形される。通常、この成形は金型を用いたプレス成型で行われる力 S、原料に液状油が含まれているため、金型からの脱型が容易である。

次いで、成形体は 6 0 0〜 1 2 0 0 ¾、好ましくは 8 0 0〜 1 0 0 0で程度の酸化性雰囲気中で焼成される。したがって、通常の陶器の焼成窯（設備）でも焼成可能である。この焼成では、原料に含まれる金属 A 1 と酸化鉄とのテルミット反応により部分的に 2 7 0 0 °C以上の高温焼成が実現し、成形体は焼成 ' 固化する。その際、さきに述べたような（a ) 〜（d ) の作用効果によつて、優れた強度を有し且つ表面に適度な粗さを有する焼成体が得られる。本発明の水中生物着生用器具を、サンゴゃ海藻類などを着生させるための器具として水中の基盤に設置する形態に特別な制限はない。例えば、図 1 Aおよび図 1 Bに示すような形態の器具では、図 4 Bに示すように、水中の基盤 B に形成された取付孔 Pに、器具の固定用脚部 yを差し込んで接着剤で接着する。また、図 5〜図 9に示す形態の器具では、水中の基盤 Bの表面に接着剤などで直に接着すればよい。もしくはボルトなどで固定しても良い。いずれも、例えば、サンゴ礁リーフなどの基盤に設置することで、サンゴの着生用器具として使用できる。図 1 0は、そのような方法による図 5の着生用器具 aの設置例を、図 1 1は、同じく図 6の着生用器具 aの設置例を、それぞれ示している。これらの場合には、サンゴ礁の補強効果が期待できる場合があり、また、図 5〜図 7に示すような形状の着生用器具の場合には、図 1 Aおよび図 1 Bに示す着生用器具 Aの植え付け用基盤として使用することもできる。特に図 6や図 7のド一ム型ゃ屋根型のものはリーフを覆うように設置することも出来る。また、図 1 2は、図 5に示す板状の器具 aを連結具 eで複数枚連結して使用したものであり、この状態で基盤 Bに設置してもよいし、或いはこの状態でサンゴの幼生を着生させた後、連結具 eを外して各板状の器具 aを分離し、それらを例えば図 1 0に示すような形態で基盤 Bに設置してもよい。次に、本発明の水中生物着生用器具を水中の基盤に設置するための好ましい方法について説明する。

この設置方法では、粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を炭酸化反応で固結させて得られた炭酸固化体プロックを'、水中に設置すべき器具取付用の基盤として用い、この炭酸固化体プロックに本発明の着生用器具を接着することにより、着生用器具を水中の基盤に設置する。また、図 1 Aおよび図 1 Bに示すような形態の器具（以下、説明の便宜上「着生用器具 A」という）の場合には、炭酸固化体プロックに形成された取付孔に、着生用器具 Aの固定用脚部を差し込んで接着することにより、着生用器具 Aを水中の基盤に設置する。以下、着生用器具 Aの場合を例に、この設置方法について説明する。炭酸固化体プロックに対する着生用器具 Aの取り付けは、炭酸固化体プロックの水中への沈設前に行ってもよいし、水中に沈設した後に行ってもよい。

炭酸固化体プロックは、水分を添加した粉粒状の未炭酸化 C a含有原料 (例えば、鉄鋼スラグ）を型枠に充填し、この原料充填層に炭酸ガスを吹き込むことによって原料に含まれる未炭酸化 C a ( C a O ) に炭酸化反応を生じさせ、この炭酸化反応で生成した炭酸カルシウムを主たるバインダとして原料充填層を固結ざせて得られる。このような炭酸固化体プロックは、鉄銅スラグやその他の C a O含有廃材を原料として利用できるため、資源のリサイクル化という観点から非常に有用なものであるだけでなく、水中で用いた場合にはコンクリート製品のように水の p Hを上昇させるおそれがなく、環境にやさしい資材であると言える。このような炭酸固化体プロックは、着生用器具 Aを設置するための水中の基盤として非常に好適なものであることが判った。すなわち、炭酸固化体プロックは多孔質体であるため、これに形成する取付孔の内面も適度な表面粗さを有しており、このような適度な表面粗さを有する取付孔に、同じく適度な表面粗さを有する着生用器具 Aの固定用脚部を差し込んで接着することにより、両者間で高い接着強度が得られ、このため器具自体が基盤から脱落することをより適切に防止することができる。しかも、基盤となる炭酸固化体ブロックは、コンクリート製品のように水の p Hを上昇させず、また、原料であるスラグ成分などからミネラル分を微量に溶出するため、生物の着生や成育にとって特に良好な環境が提供される。以上のような着生用器具 Aの設置方法は、サンゴを増殖させる方法に適している。図 2は、図 1 Aおよび図 1 Bに示すような形状の着生用器具 Aを用いてサンゴ増殖を行う場合の設置例を示しており、着生用器具 Aを、その固定用脚部 yを基盤 B m (炭酸固化体プロック）の表面に形成された取付孔 pに差し込んで接着剤で固着し、その板状部 X と基盤 B mの表面との間にサンゴが着生 · 生育可能な隙間 Cが形成されるような状態で、基盤 B mに固定する。

また、このような着生用器具 Aの設置方法を利用して、特に効率的にサンゴを増殖させるには、以下のような工程（ i ) 〜（iii) を経て器具を設置するのが好ましい。

( i ) 着生工程：着生用器具 Aをサンゴの幼生着生適地に置くことにより、その板状部 Xの少なくとも下面にサンゴの幼生を着生させる。好ましくは、図 3 Aに示すように、複数の着生用器具 Aを、各々の板状部 X上面側の孔 zに他の着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を差し込み、上下の着生用器具 Aの板状部 X間にサンゴの幼生が着生 · 生育可能な隙間 D (スぺーサ部 y！による隙間）が形成されるように多段に積み上げた状態で、サンゴの幼生着生適地に置く。海中の基盤に着生するサンゴの幼生は、特に基盤下面の縁部近傍に着生しやすく、このように基盤下面に着生したサンゴは、基盤側面に向けて次第に成長していく。したがって、図 3 Aのように多段に積み上げられた状態でサンゴの幼生着生適地に置かれた着生用器具群に対して、各着生用器具 Aの板状部 Xの下面にサンゴの幼生 s 。が着生する。そして、このように板状部 X の下面に着生したサンゴの幼生 s 。は、上下の板状部 X間の隙間 D (空間）内で生育するため、捕食者から適切に保護される。

(ii) 回収工程：前記着生工程においてサンゴの幼生が着生した着生用器具 Aを幼生着生適地から回収する。

(iii) 移植工程：回収した着生用器具 Aを、必要応じてサンゴ生育適地にてサンゴの幼生を生育させる過程を経た後、サンゴ移植地の基盤（炭酸固化体ブロック）に移植する。この移植では、図 3 Bに示すように各着生用器具 Aの固定用脚部 y (挿入部 y ₂ ) を基盤 B mの表面に形成された取付孔 pに差し込んで接着剤で固着し、その板状部 Xと基盤 B mとの間にサンゴが生育可能な隙間 Cが形成されるようにして、着生用器具 Aを基盤 B mに固定する。これにより、サンゴ sは捕食者から保護されつつ次第に成長し、板状部 Xの側面 - 上面や基盤 B mに順次増殖していく。なお、場所の制約やコストなどの理由で、上述した（ i ) 〜（iii) の工程の実施が難しい場合には、炭酸固化体プロックに着生用器具 Aを取り付けたものを、幼生着生適地または増殖予定地に直接設置（沈設）し、サンゴの幼生を着生させるようにしてもよい。この場合も、炭酸固化体プロックに対する着生用器具 Aの取り付けは、炭酸固化体プロックの水中への沈設前に行ってもよいし、水中に沈設した後に行ってもよい。次に、本発明の設置方法をサンゴの増殖に適用する場合において、炭酸固化体ブロックの形状、着生用器具（着生用器具 A又は他の着生用器具）の取付形態、基盤となる炭酸固化体プロックの配置形態などに関する好ましい条件について説明する。

着生用器具の取り付け（植え付け）の容易性、着生用器具 Aの取り替え時の孔開け作業の容易性、炭酸固化体プロックの水中での安定性などの観点から、基盤として使用する炭酸固化体プロックの形状は直方体（例えば、 1 0 0 0 m m X 1 0 0 0 m m X 5 0 0 m mのフラットな形状）が好ましい。

着生用器具を炭酸固化体プロックに取り付ける場合、所望のサンゴ群体密度（例えば、 1 0群体 Zm ² ) を得ること、メンテナンス時の表面清掃の容易性などの点からして、着生用器具の取付間隔は 2 0 O m n！〜 2 5 O m m程度とすることが好ましい。また、特に着生用器具を炭酸固化体プロックの側面に取り付ける場合には、側面下部側は漂砂や堆積泥の影響によりサンゴが生育しにくいため、基盤側面下部が漂砂や堆積泥の影響で埋まる可能性がある場合には、着生用器具は基盤の側面上部に取り付けることが好ましい。着生用器具 Aを炭酸固化体プロックに取り付ける場合、炭酸固化体プロックに着生用器具 Aの固定用脚部に対応した取付孔をドリルで開け、この取付孔に水中接着剤を充填し、着生用器具 Aの固定用脚部を挿入して取り付ける。

海底での炭酸固化体プロックの配置は、着生用器具を設置する際の作業性、作業者自身による設置済み着生用器具 Aの毀損の防止などの観点から、配置間隔を 2 . 5 m以上とすることが好ましい。

着生用器具を炭酸固化体プロックに取り付ける作業は、着生用器具に着生したサンゴの幼生を保護するため海中で行われる。炭酸固化体プロックの取付孔の形成は、未設置の炭酸固化体プロックの場合には、陸上で行うことができるが、既設置の炭酸固化体ブロックの場合には、水中で行われる。以下、基盤として用いる炭酸固化体プロックの基本的な製造条件について説明する。

炭酸固化体プロックは、粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を水の存在下で炭酸ガスと接触させ、水を介した未炭酸化 C a と炭酸ガスとの反応（炭酸化反応）により炭酸カルシウムを生成させ、この炭酸カルシウムをバインダ一として原料を固化（固結）させることにより製造される。

未炭酸化 C a含有原料中に含まれる未炭酸化 C a、すなわち C a O及び Z 又は C a ( O H ) ₂は、少なくとも固体粒子の組成の一部として含まれるものであればよく、したがって、鉱物としての C a O、 C a ( O H ) ₂の他に、 2 C a O · S i 〇 ₂、 3 C a O · S i 0 ₂、ガラスなどのように糸且成の一部として固体粒子中に存在するものも含まれる。

使用する粉粒状の未炭酸化 C a含有原料の種類に特別な制限はないが、例えば、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグ（例えば、脱炭スラグ、脱燐スラグ、脱硫スラグ、脱珪スラグなどの製銅スラグ）、コンクリート（例えば、コンクリート廃材など）、モルタル、ガラス、アルミナセメント、 C a O含有耐火物などが挙げられ、これらの 1種以上を単独でまたは混合して使用することができる。これらの材料は必要に応じて粉粒状に破砕処理され、原料として用いられる。未炭酸化 C a含有原料は、その全量が未炭酸化 C a を含む固体粒子である必要はない。すなわち、未炭酸化 C a含有原料に含まれる未炭酸化 C aの炭酸化によって炭酸固化体のバインダ一として十分な量の C a C O ₃が生成されるのであれば、未炭酸化 C a含有原料に未炭酸化 C aを含まない固体粒子が含まれていてもよい。このような固体粒子としては、例えば、天然石、砂、可溶性シリカ、金属（例えば、金属鉄、酸化鉄）などが挙げられる。

また、これらのうち金属鉄、酸化鉄、可溶性シリカなどは、海中の硫黄や燐の固定剤、水生植物などの栄養源などとして有効に作用する。また、これら以外にも任意の成分（粒子）を適量、すなわち炭酸固化体の強度低下などを招かない限度で含むことができる。

また、粉粒状の未炭酸化 C a含有原料の粒度にも特別な制限はないが、 C o₂との接触面積を確保して反応性を高めるためには、ある程度粒度が細かい方が好ましい。また、未炭酸化 C a含有原料の粒度が大き過ぎると、原料粒子内部に炭酸化しきれない C aが残存するため、製造された炭酸固化体中の原料粒子が膨張崩壊し、亀裂などの原因となる場合もある。

炭酸固化体プロックは、一般に型枠を用いて製造される。すなわち、型枠に水を適当に含有させた未炭酸化 C a含有原料を充填して原料充填層を形成し、この原料充填層内に炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスを吹き込むことにより原料充填層全体を固結させる。

炭酸化反応を生じさせるために使用される炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスとしては、例えば、一貫製鉄所内で排出される石灰焼成工場排ガス（通常、 C0₂ ： 2 5容量％前後）や加熱炉排ガス（通常、 C0₂ : 6. 5容量％前後）などが好適であるが、これらに限定されるものではない。また、ガス中の CO

₂濃度が低すぎると処理効率が低下するという問題を生じるが、それ以外の問題は格別ない。したがって、 co₂濃度は特に限定しないが、効率的な処理を行うには 3容量％以上の CO ₂濃度とすることが好ましい。

また、炭酸ガスの供給量にも特別な制限はないが、一般的な目安としては 0. 0 0 4〜0. 5 m³ m i n . t (原料 t o n) 程度のガス供給量が確保できればよい。また、ガス供給時間（炭酸化処理時間）にも特別な制約はないが、目安としては炭酸ガスの供給量が未炭酸化 C a含有原料の質量の 3質量％以上となる時点、すなわち、ガス量に換算すると原料 1 t 当たり 1 5 m³以上、好ましくは 2 0 0 m ³以上の炭酸ガスが供給されるまでガス供給を行うことが好ましい。実施例原料はいずれも 1 2 5メッシュ以下の粒度のものを用いた。製鋼スラグ (脱燐スラグ） 1 0 0質量部に対して、アルミドロス（金属 A 1含有量： 4 0 質量％) 4 0質量部、酸化鉄粉 1 0質量部、粘土 5 0質量部を配合して原料混合物とした。この原料混合物 1 0 0質量部に液状油 8〜 1 5質量部を添加してモルタルミキサーで混練した後、プレス成型し、図 1に示すような形状の成形体を得た。この成形体を酸化性雰囲気中において 9 0 0°Cで 8時間焼成することにより、高強度で且つ適度な表面粗さを有する着生用器具を製造することができた。

この着生用器具を成分分析した結果では、 T ' F e ： 5. 5質量％、 F e 0 : 0. 4質量％、 M n O ： 0. 1質量％、 C a O ： 1. 2質量％、 S i O ₂ ： 2 6. 5質量％、 M g O ： 0. 5質量％、 A 1 ₂ O 3 ： 5 4. 5質量％、 P ₂ O ₅ ： 0. 3質量％であった。

産業上の利用可能性本発明に係る水中生物着生用器具は、優れた強度を有するため破損を生じにくく、しかも、適度な表面粗さを有するため基盤への接着性が高く、基盤から脱落しにくい。また、原材料が安価であり、且つ低火度で焼成できるため、低コストで製造できる利点がある。さらに、適度な表面粗さを有すること、原料であるスラグ成分などからミネラル分が微量に溶出することなどにより、生物の付着性や成育性にも優れている。

また、板状部と該板状部の下面側に突設された 1又は 2以上の固定用脚部を有する水中生物着生用器具の場合には、優れた強度を有するため固定用脚部やその付け根部分の破損を生じにくく、しかも、適度な表面粗さを有するため接着性が高まり、固定用脚部が基盤側の取付孔から脱落しにくい。このため器具自体やその本体部分が基盤から脱落することを適切に防止できる。

また、本発明に係る水中生物着生用器具の製造方法によれば、そのような水中生物着生用器具を適切且つ効率的に製造することができる。

さらに、本発明に係る水中生物着生用器具の設置方法によれば、基盤として多孔質体である炭酸固化体プロックを用いることにより、着生用器具と基盤との高い接着性が得られ、器具自体が基盤から脱落することをより適切に防止できる。しかも、基盤となる炭酸固化体プロックは、コンクリート製品のように水の p Hを上昇させず、また、原料であるスラグ成分などからミネラル分を微量に溶出するため、生物の着生や成育にとって特に良好な環境を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とする原料混合物の焼成体からなることを特徴とする水中生物着生用器具。

2 . 原料混合物は、さらに、金属鉄及び Z又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及びノ又は酸化鉄のみからなる場合を含む）を含むことを特徴とする請求項 1に記載の水中生物着生用器具。

3 . 原料混合物は、さらに、粘土を含むことを特徴とする請求項 1又は 2に記載の水中生物着生用器具。

4 . 原料混合物は、さらに、粘土以外の S i 0 ₂源を含むことを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具。

5 . 金属 A 1含有材料がアルミドロス及び/又はアルミ研磨ダストであることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具。

6 . 板状部と該板状部の下面側に突設された 1又は 2以上の固定用脚部を有することを特徴とする請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具。

7 . 製鋼スラグと金属 A 1含有材料を主体とする原料に液状油を添加して混練した後、'成形し、該成形体を焼成することを特徴とする水中生物着生用器具の製造方法。

8 . 原料は、さらに、金属鉄及ぴ又は酸化鉄含有粉（但し、粉が金属鉄及び Z又は酸化鉄のみからなる場合を含む）を含むことを特徴とする請求項

7に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

9 . 原料は、さらに、粘土を含むことを特徴とする請求項 7又は 8に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

1 0 . 原料は、さらに、粘土以外の S i 0 ₂源を含むことを特徴とする請求項 7〜 9のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

1 1 . 金属 A 1含有材料がアルミドロス及び又はアルミ研磨ダストであることを特徴とする請求項 7〜 1 0のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

1 2 . 成形体を 6 0 0〜 1 2 0 O tの雰囲気温度で焼成することを特徴とする請求項 7〜 1 1のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

1 3 . 製造される水中生物着生用器具が、板状部と該板状部の下面側に突設された 1又は 2以上の固定用脚部を有することを特徴とする請求項 7〜 1 2のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具の製造方法。

1 4 . 請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の水中生物着生用器具を水中の基盤に設置するための方法であって、

粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を炭酸化反応で固結させて得られた炭酸固化体プロックを、水中に設置すべき器具取付用の基盤として用い、該炭酸固化体プロックに前記水中生物着生用器具を接着することにより、水中生物着生用器具を水中の基盤に設置することを特徴とする水中生物着生用器具の設置方法。

1 5 . 請求項 6に記載の水中生物着生用器具を水中の基盤に設置するための方法であって、

粉粒状の未炭酸化 C a含有原料を炭酸化反応で固結させて得られた炭酸固化体プロックを、水中に設置すべき器具取付用の基盤として用い、該炭酸固化体プロックに形成された取付孔に、前記水中生物着生用器具の固定用脚部を差し込んで接着することにより、水中生物着生用器具を水中の基盤に設置することを特徴とする水中生物着生用器具の設置方法。