JP2017209041A - 鉄キレート発生材の製造方法及び利用方法 - Google Patents

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Yoshitaka Kawashiri
義孝 河尻
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Abstract

【課題】キレート促進材としての効果を持続的に発揮することが可能な鉄キレート発生材の製造方法、利用方法を提供する。【解決手段】木又は草の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独，又は炭単独，又は鉄及び炭の混合物に浸み込ませることにより，当該鉄単独，又は炭単独，又は鉄及び炭の混合物に腐植酸の機能である，キレート促進機能，光合成促進機能，化学的緩衝機能，還元機能，凝集効果による団粒化の機能を付加した鉄キレート発生材。【選択図】図３

Description

本発明は，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることにより，当該する鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に腐植酸の機能である，キレート促進機能，光合成促進機能，化学的緩衝機能，還元機能，凝集効果による団粒化の機能を持たせることで鉄キレート材を製造し，この鉄キレート材を水域で利用することで植物プランクトンの活動を活発化させて水域の環境改善及び貝類等の動物の生育促進を図るものである。
一般的に鉄キレート材を形成する時には，鉄と有機質のチップ等をコンポスト化された有機質資材を混合して作られている場合が多く，このような資材ではｐＨが微酸性から中性，ものによってはアルカリ性であることから有機酸であるフルボ酸がほとんど含まれていない現状がある。このような資材に対して鉄を混合しても酸化鉄として沈殿してしまうことから，植物プランクトンが光合成に用い易い二価鉄のままで維持されることがなく，水域改善や貝類に代表される水棲動物の生育促進とならないことが問題となってきた経緯がある。
特開２０１０−２４２０７５号公開公報 特開２０１２− ５６９８３号公開公報
上記の特許文献１の発明は，鉄と炭と焼酎滓或いは柑橘類の滓とを混合して，キレート鉄を形成して水域の環境改善を行う発明である。
特許文献２の発明は，特許文献１の発明の鉄と炭と焼酎滓或いは柑橘類の滓を水性塗料であるアクリル樹脂エマルジョンで対象物に塗布することで水流に流されない工夫を行った手法である。
上記特許文献１，２ともに，鉄とアルカリ性の炭を混合したものであることから，その混合物単独ではキレート効果を発揮せず，このような資材に対してキレート促進材として焼酎滓或いは柑橘系の滓を用いている。しかし，このような滓では，滓にクエン酸は含まれているものの，滓に含まれている濃度については滓の違いによる差が大きくなっている。このような特徴があることから，キレート促進材としての効果を持続的に発揮することが難しくなっている。
そこで，本発明は，上記従来の課題を解決し，発明の目的を達成するために提供するものである。
本発明の第１は，鉄キレート発生材の製造方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることにより，当該する鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に腐植酸の機能である，キレート促進機能，光合成促進機能，化学的緩衝機能，還元機能，凝集効果による団粒化の機能を付加し,当該腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませた鉄キレート発生材の製造を可能としたものである。腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることによって，鉄キレートの発生を安定的に維持できるものである。
上記の「団粒化の機能」は、分離している土壌等の粒子を立体的に連結させる効果を意味する。
本発明の第２は，鉄キレート発生材の製造方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることを特徴とする鉄キレート発生材の製造を可能としたものである。
本発明の第３は，鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に漬け込み，６００時間以上養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物について，紛体を含む，直径＝５ｍｍ以下の資材を用いることによってキレート促進機能を保持することを可能としたものである。
本発明の第４は，鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を促進して増殖を図ることを可能としたものである。
本発明の第５は，鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を活性化して増殖を促進して悪化した水質を改善することを可能としたものである。
本発明の第６は，鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を活性化して増殖を促進して貝類のエサを増やすことを可能としたものである。
本発明は上記の構成であるから，次の効果がある。
第１に，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることからキレート効果の個体間でのバラツキが少なくなる。
第２に，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を利用することから，通常の森林土壌では30mg/L程度と低い有機酸（フルボ酸）の濃度が8,000mg/Lと高くできるので，鉄キレート反応が安定的に発揮できる。
第３に，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることからキレート効果の持続時間を長期にわたって保持することができる。
第４に，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液の希釈倍率を変えることで，鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませる腐植液の濃度を変えることができ，キレート化された鉄の溶出量を変えることが可能である。
本発明の二価鉄を安定的に溶出できる試験結果のグラフである。 本発明の二価鉄を溶出させるために使用する資材である。 本発明の資材を水域に設置するイメージ図である。
本発明に係る腐植液，炭，鉄の利用形態は，次の２つの内容が考えられる。
すなわち，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませた物を水域に投入して，その投入した物からキレート化された鉄を溶出させて，水質の環境改善を行う方法がある。
なお，キレート材を投入して設置される場所は，水域の底となる。
また，一方で木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませた物を水面に配置することで，水面から水域全体へとキレート化された鉄等の物質をいきわたらせることが可能である。
次に，本発明の実施例を説明する。
図１においては、鉄と炭を混合した資材に腐植液を浸み込ませた後にキレート鉄である二価鉄の溶出量の時系列的な変化を示すものである。
図２において，１は腐植液，２は炭,３は鉄である。図３において，４は腐植液，炭，鉄の混合物（キレート材），５は植物プランクトン，６は貝類，Ｗは水域である。
「具体的な施工例における施工順序」
（１）腐植液１，炭２，鉄３を混合してキレート材４を作る。
（２）そのキレート材４を植物プランクトン５，貝類６の生育している水域Ｗに投入する。
（３）キレート材を水面に置いたり，水底に入れたりすることによって植物プラ
ンクトン５，貝類６に影響を与える範囲を調整することができる。
［効果確認試験］
鉄に炭を混合した固体に対して，１００ｍｌの蒸留水に１日浸水した後に溶出した液を濾過し，濾過した後に放置して二価鉄の濃度を経時測定した。測定の結果，鉄炭粒から溶出した二価鉄に木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，６００時間程養生することで製造される腐植液（フルボ酸）を１００倍に希釈して加えた蒸留水では，二価鉄のままで２ヶ月近く維持されるのに対してフルボ酸を混合していない溶液では日毎に酸化が進み１０日程度で三価鉄となることが確認できた。
なお、上記の効果確認試験は、鉄に炭を混合したものであるが，鉄単独でも効果を上げることができる。また、炭単独でも炭にある鉄分によって鉄キレートを発生させることが可能である。
本発明は，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることにより，当該する鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に腐植酸の機能である，キレート促進機能，光合成促進機能，化学的緩衝機能，還元機能，凝集効果による団粒化の機能を付加することが可能となり，水域における環境改善を確実に実施することが可能となった。
１…腐植液
２…炭
３…鉄
４…キレート材
５…植物プランクトン
６…貝類
Ｗ…水域

Claims (6)

  1. 木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に浸み込ませることにより，当該する鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に腐植酸の機能である，キレート促進機能，光合成促進機能，化学的緩衝機能，還元機能，凝集効果による団粒化の機能を付加することを特徴とする鉄キレート発生材の製造方法。
  2. 木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることを特徴とする鉄キレート発生材の製造方法
  3. 木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に漬け込み，６００時間以上養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物について，紛体を含む，直径＝５ｍｍ以下の資材を用いることによってキレート促進機能を保持することを可能にしたことを特徴とする鉄キレート発生材の利用方法。
  4. 鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を促進して増殖を図ることを可能にしたことを特徴とする鉄キレート発生材の利用方法。
  5. 鉄キレート発生材の利用方法において，木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を活性化して増殖を促進して悪化した水質を改善することを特徴とする鉄キレート発生材の利用方法。
  6. 木，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで製造される腐植液を鉄単独又は，炭単独又は，鉄及び炭の混合物に重量換算で１０〜１００％浸み込ませることにより製造した鉄キレート発生材を河川，湖沼，海の水中又は底に設置して，キレート促進機能によってキレート鉄を発生させて植物プランクトンの光合成を活性化して増殖を促進して貝類のエサを増やすことを特徴とする鉄キレート発生材の利用方法。
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