JP2000297282A - 泥土の改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】泥土の性状や改質目的に応じて適切な混合材料
を適切な配合量だけ迅速かつ確実に、しかも均質に混合
して安定した緑農地用土壌を得ることができる。 【解決手段】改質すべき泥土の性状や改質目的に応じて
粉粒状改質材の混合量や配分を設定し、粉粒状改質材供
給装置１により上記粉粒状改質材の供給量を制御しなが
ら圧送パイプ２により混合撹拌装置３に空気輸送し、該
混合撹拌装置３により泥土内に粉粒状改質材を噴出せし
めると共に混合撹拌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、河川や湖
沼などからの浚渫泥土等の泥土を改質処理して畑土など
の緑農地用土壌として利用するための泥土の改質方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、作物の育成に必要な緑農地用土
壌の条件として、物理的性質や化学的性質について検討
しておく必要がある。

【０００３】土壌の物理的性質としては、土性構造、孔
隙量、保水力や透水性などがある。土性は粒子径により
分類される粘土、シルト、細砂、粗砂、礫の混合比率
（組成）であり、陽イオン交換容量、粘着性や有効水分
量に影響を与える。粒子の多くは、有機・無機成分によ
り結合して微小団粒となり、さらに大きな団粒構造とな
って、作物の生育環境に影響を与える水分や空気の保持
や透水性、あるいは土壌微生物の活動等に必要な孔隙を
形成する。

【０００４】また、土壌の化学的性質としては、ＰＨ
値、イオン交換能、吸着、沈殿能や結合性などがある。
特に粘土は、これらの諸性質に重要な役割を果たしてい
る。作物には酸性に強いもの弱いものがあり、ＰＨ値は
作物の育成に重要な影響を与える。土壌粒子の周りには
各種陽イオンが結合して、上記ＰＨ値に影響したり、窒
素、カリ、マグネシウム、カルシウムなどの植物必須の
無機成分を保持する。

【０００５】一方、浚渫泥土等の泥土の大部分は豊富な
栄養要素（肥料成分）を均質に含有しているため、畑土
などの緑農地用土壌として十分に利用できる条件にあ
る。しかし、泥土は、その採取元の河川や湖沼などの立
地条件や周囲環境により、その物理的性質や化学的性質
は様々であり、そのまま畑土などの緑農地用土壌として
利用できないため、その改質を必要とする。特に、本発
明者らの研究によると、河川や湖沼の底に堆積した泥
土、すなわち底泥を風乾させた土壌などは、水持ちがよ
く保肥力が高いため、砂地がちの畑土に対する土質改良
材として適していることが判明した。しかし、酸性土と
なること及び苦土（Ｎ）／加里（Ｐ） 比のバランスが
崩れていたり、電気伝導度が非常に高かったり、再泥土
化による目詰まり等の問題点があり、その改質の必要が
ある。なお、利用可能な泥土の条件として、重金属やカ
ドミウムなど作物にとって有害な物質は含まないことは
当然である。

【０００６】ところで、従来の土壌の改質材として汚
泥、都市ゴミ、鶏糞、豚糞、牛糞などの堆肥原料がある
が、これらは急速な分解が進むと臭気が発生し易く、特
に十分な管理をしないと一層強い臭気を生じるだけでな
く、ハエ等の病害虫が発生して汚物感が強い等の問題が
ある。また、上記堆肥原料は、特に高含水泥土にはその
物理的改質に不適切であるばかりでなく、混合処理が困
難で処理精度や能率が悪い等の問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、泥土
の性状や改質目的に応じて適切な混合材料を適切な配合
量だけ迅速かつ確実に、しかも均質に混合して安定した
緑農地用土壌を得ることができる泥土の改質方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の泥土の改質方法
は、改質すべき泥土の性状や改質目的に応じて粉粒状改
質材の混合量や配分を設定し、粉粒状改質材供給装置に
より上記粉粒状改質材の供給量を制御しながら圧送パイ
プにより混合撹拌装置に空気輸送し、該混合撹拌装置に
より泥土内に粉粒状改質材を噴出せしめると共に混合撹
拌することを特徴とする。上記粉粒状改質材としては、
炭化籾殻、糠、石炭灰（フライアッシュ）、セラメン
ト、ファインセラメント、パーライト、各種スラグ（鉱
滓）、シラス、火山灰、粉粒状の配合肥料、消石灰、ド
ロマイト、または各種食品・ビール・調味料・清涼飲料
などの粉粒状の余剰汚泥があげられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。図１において、１は粉粒
状改質材供給装置、２は圧送パイプ、３は混合撹拌装
置、４はバックホウ等のベースマシーンである。

【００１０】図２から明らかなように、上記粉粒状改質
材供給装置１は、主として、計量ホッパー１１、貯蔵ホ
ッパー１２、ロータリーフィーダー１３、エジェクター
１４、コンプレッサー１５から構成されている。上記計
量ホッパー１１には、サイロ１６（図１参照）から粉粒
状改質材を投入するようになっている。

【００１１】本発明方法に使用する粉粒状改質材として
は、例えば、炭化籾殻、糠、石炭灰（フライアッシ
ュ）、セラメント、ファインセラメント、パーライト、
各種スラグ（鉱滓）、シラス、火山灰、粉粒状の配合肥
料、消石灰、ドロマイト、各種食品・ビール・調味料・
清涼飲料などの粉粒状の余剰汚泥がある。

【００１２】計量ホッパー１１に投入された粉粒状改質
材は、適宜ロードセル１１ａにより計量され、開閉弁１
１ｂを開放することにより上記貯蔵ホッパー１２に送ら
れる。上記貯蔵ホッパー１２は、上タンク１２ａ、中タ
ンク１２ｂおよび下タンク１２ｃから構成され、それら
の間にはタンク上弁１２ｄおよびタンク下弁１２ｅが配
置されている。これらのタンク弁１２ｄおよび１２ｅ
は、交互に作動して粉粒状改質材を順次流下させるよう
になっている。上記中タンク１２ｂには加圧弁１２ｆに
よりレシーバータンク１７から加圧空気が供給される。
１２ｇは放気弁であって、中タンク１２ｂ内を減圧す
る。上タンク弁１２ｄは中タンク１２ｂが減圧されてか
ら開放される。１２ｈは連通管であって、連通弁１２ｉ
を作動させることにより、中タンク１２ｂと下タンク１
２ｃ内の圧力を同一にしてから、上記タンク下弁１２ｅ
を開放作動させる。１２ｊはフルイタイザーである。

【００１３】上記エジェクター１４は、上記コンプレッ
サー１５から送気される輸送用空気に、上記ロータリー
フィーダー１３から供給される上記粉粒状改質材を混合
して、上記圧送パイプ２を通じて上記混合撹拌装置３に
空気輸送する。１８はセンサー付き流量計である。

【００１４】また、図３から明らかなように、上記混合
撹拌装置３は、基台３１、駆動ケース３２、油圧モータ
３３、駆動スプロケット３４、駆動チェーン３５、誘導
スプロケット３６、回転駆動軸３７、ロッド取付筒３
８、および複数本の撹拌ロッド３９から構成されてい
る。

【００１５】上記基台３１は上記ベースマシーン４のア
ーム４１（図１参照）の先端部に着脱自在に取り付けら
れている。該基台３１には駆動ケース３２が一体的に設
けられている。該駆動ケース３２の基部外側には油圧モ
ータ３３が取り付けられ、駆動スプロケット３４は駆動
ケース３２の内側に位置する。

【００１６】上記駆動ケース３２の中間部および先端部
には回転駆動軸３７が左右に延出した状態で回転自在に
配置されている。各回転駆動軸３７の中央には、それぞ
れ誘導スプロケット３６が一体的に設けられている。こ
れらの誘導スプロケット３６には駆動チェーン３５が掛
け回されている。

【００１７】左右に延出している回転駆動軸３７には、
ロッド取付筒３８が着脱自在に取り付けられている。各
ロッド取付筒３８には、複数の撹拌ロッド３９が放射状
に且つ取り替え自在に取り付けられている。各撹拌ロッ
ド３９の長さや向きは目的により適宜設定される。

【００１８】本発明方法に供する装置の一例は、以上の
ように構成されているので、まず、改質すべき泥土の性
状や栽培する作物の種類などに応じて、混合すべき粉粒
状改質材の種類や配合量・割合などを設定しておき、上
記サイロ１６に入れておく。サイロ１６には所望割合で
配合された改質材を入れておいてもよく、或いは複数の
サイロを用意しておいて、各サイロに各改質材を入れて
おき、粉粒状改質材供給装置１の計量ホッパー１１に投
入する前に所望割合で混合させてもよい。

【００１９】計量ホッパー１１に投入された粉粒状改質
材は、加圧密封されるタンク１２ｂ、１２ｃを有する貯
蔵ホッパー１２を通り、ロータリーフィーダー１３から
エジェクター１４に定量供給される。供給された改質材
は、エジェクター１４の高圧高速空気流に乗って、圧送
パイプ２により混合撹拌装置３に空気輸送される。この
際、供給される粉粒状改質材の供給量は、上記計量ホッ
パー１１および貯蔵ホッパー１２の各ロードセルにより
常時計量されると共に、上記ロータリーフィーダー１３
の回転数を常時計数して管理される。これらの各管理や
コントロールはコンピュータ（図示せず）により行うよ
うになっている。

【００２０】上記混合撹拌装置３に送られた粉粒状改質
材は、図３に示すように、圧送パイプ２の先端部に設け
られた噴出口２１から泥土内に噴出する。噴出された粉
粒状改質材は、その周囲で回転する撹拌ロッド３９によ
り泥土中に混合撹拌される。本実施例の撹拌ロッド３９
は、上下２段に配置された回転駆動軸３７にそれぞれ取
り付けられているので、２〜３ｍ程度の深層での混合撹
拌となるが、これに限定するものではなく、回転駆動軸
３７が１段のものを用いてもよい。

【００２１】泥土中に混入した粉粒状改質材は、温度が
上昇して急速な分解が進み、泥土の物理的性状および化
学的性状を改良して、作物の生育に適した緑農地用土壌
に改質される。特に、炭化籾殻などの改質材を混入する
ことにより、土壌粒子間孔隙が大きくなったり、団粒構
造が発達して、土壌内における水の移動や排水が促進さ
れ、その結果、孔隙に新しく空気が流入してガス交換が
行われ、新鮮な気相になり、作物の培地としての条件が
整う等の効果がある。

【００２２】

【実施例】北海道の恵庭市や豊富町から産出された泥土
について、火山灰、炭化籾殻、フライアッシュ、セラメ
ント、ファインセラメントなどの粉粒状改質材を混合し
て、ＰＨ、電気伝導率、塩基飽和度、石灰飽和度、水分
含有率などについて、その改質効果を試験した。 １）ＰＨ フライアッシュの混合により上昇して強アルカリとなっ
た。セラメントまたはファインセラメントの混合により
上昇効果が極めて大きかった。 ２）電気伝導率 フライアッシュ、セラメントまたはファインセラメント
の混合により大きく上昇した。 ３）塩基飽和度 フライアッシュ、セラメントまたはファインセラメント
の混合により大きく上昇した。 ４）石灰飽和度 火山灰、炭化籾殻の混合により、約２倍に上昇した。特
に、フライアッシュ、セラメントまたはファインセラメ
ントの混合により桁外れに上昇した。 ６）水分含有率 フライアッシュ、セラメントまたはファインセラメント
の混合により低くなった。

【００２３】

【発明の効果】１）泥土の性状や改質目的に応じて適切
な混合材料を適切な配合量だけ迅速かつ確実に、しかも
均質に混合して安定した緑農地用土壌を得ることができ
る。 ２）泥土を緑農地用土壌として改質することにより、従
来、利用価値のなかった泥土を有効利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の泥土の改質方法を実施する装置の一実
施例を示す説明図である。

【図２】図１の粉粒状改質材供給装置の詳細を示す説明
図である。

【図３】図１の混合撹拌装置の詳細を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 粉粒状改質材供給装置 １１ 計量ホッパー １１ａ ロードセル １１ｂ 開閉弁 １２ 貯蔵ホッパー １２ａ 上タンク １２ｂ 中タンク １２ｃ 下タンク １２ｄ タンク上弁 １２ｅ タンク下弁 １２ｆ 加圧弁 １２ｇ 放気弁 １２ｈ 連通管 １２ｉ 連通弁 １２ｊ フルイタイザー １３ ロータリーフィーダー １４ エジェクター １５ コンプレッサー １６ サイロ １７ レシーバータンク １８ センサー付き流量計 ２ 圧送パイプ ２１ 噴出口 ３ 混合撹拌装置 ３１ 基台 ３２ 駆動ケース ３３ 油圧モータ ３４ 駆動スプロケット ３５ 駆動チェーン ３６ 誘導スプロケット ３７ 回転駆動軸 ３８ ロッド取付筒 ３９ ロッド取付筒 ４ ベースマシーン ４１ アーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 17/10 Ｃ０９Ｋ 17/10 Ｈ 17/32 17/32 Ｈ // Ｃ０９Ｋ 101:00 Ｆターム(参考） 4H026 AA01 AA03 AA04 AA05 AA10 AA15 AA18 AB02 AB04 4H061 AA10 FF07 FF08 GG12 GG15 GG43

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 改質すべき泥土の性状や改質目的に応じ
   て粉粒状改質材の混合量や配分を設定し、粉粒状改質材
   供給装置により上記粉粒状改質材の供給量を制御しなが
   ら圧送パイプにより混合撹拌装置に空気輸送し、該混合
   撹拌装置により泥土内に粉粒状改質材を噴出せしめると
   共に混合撹拌することを特徴とする泥土の改質方法。
2. 【請求項２】 上記粉粒状改質材が、炭化籾殻、糠、石
   炭灰（フライアッシュ）、セラメント、ファインセラメ
   ント、パーライト、各種スラグ（鉱滓）、シラス、火山
   灰、粉粒状の配合肥料、消石灰、ドロマイト、または各
   種食品・ビール・調味料・清涼飲料などの粉粒状の余剰
   汚泥であることを特徴とする泥土の改質方法。