JP2019085471A - Production method of soil improving material - Google Patents
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、水道水を供給する浄水場で生じる汚泥を用いた土壌改良材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a soil improvement material using sludge generated in a water purification plant that supplies tap water.
浄水場で生じる汚泥は、汲み取られ脱水乾燥後に廃棄される。
特許文献１は、このような汚泥を吸着剤として利用することを開示している。
特許文献１では、脱水汚泥を、１５０〜２５０℃の温度で且つ短い時間で乾燥し、その後冷却工程により水分を５％以下として、得られた乾燥物を必要な大きさに粉砕して吸着剤とするものである。
Sludge generated in the water treatment plant is removed after being dewatered and dried.
Patent Document 1 discloses the use of such sludge as an adsorbent.
In Patent Document 1, the dehydrated sludge is dried at a temperature of 150 to 250 ° C. for a short time, and then the dried product is pulverized to a required size by setting the moisture to 5% or less by the cooling step. It is said that.
特許文献１では、脱水汚泥を１５０〜２５０℃の温度で乾燥させているが、この温度で乾燥させると、汚泥表面が固まってしまい、汚泥の内部の水分が十分に抜けないという問題がある。 According to Patent Document 1, the dehydrated sludge is dried at a temperature of 150 to 250 ° C. However, when the dehydrated sludge is dried at this temperature, the surface of the sludge is solidified, and there is a problem that the water inside the sludge is not sufficiently removed.
本発明は、浄水場で生じる汚泥を活用し、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the soil improvement material which can be used for improvement of the soil etc. which are utilizing the sludge which arises in a water purification plant, and is acidifying.
請求項１記載の本発明の土壌改良材の製造方法は、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる汚泥乾燥工程と、前記汚泥乾燥工程で乾燥させた前記汚泥に、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するカルシウム混合工程と、前記カルシウム混合工程の後に、粘土鉱物を加えて固形化する固形化工程と、前記固形化工程で固形化した固形物を乾燥させる固形物乾燥工程と、前記固形物乾燥工程で乾燥させた前記固形物を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の土壌改良材の製造方法において、前記汚泥乾燥工程では、前記汚泥より粒子の大きな固形粒子を混合する固形粒子混合工程と、前記固形粒子混合工程で前記固形粒子を混合した前記汚泥をマイクロ波で加熱する加熱工程とを有し、前記カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした前記汚泥を用いることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の土壌改良材の製造方法において、前記カルシウム混合工程では、前記汚泥乾燥工程で乾燥させた前記汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の前記酸化カルシウム又は前記水酸化カルシウムを混合することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記固形化工程では、前記カルシウム混合工程の後の前記汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の前記粘土鉱物を混合し、前記固形化工程では、前記粘土鉱物を混合した前記汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とすることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記固形物乾燥工程では、前記固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる一次固形物乾燥工程と、前記一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした前記固形物を、１００℃以下の温度で乾燥させる二次固形物乾燥工程とを有することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とすることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に木酢液を含浸させることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に木炭粉末を付着させることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に水溶性肥料を含浸させることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に珪藻土粉末を付着させることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物にナノシルバーを含浸させることを特徴とする。
In the method for producing a soil improvement material according to the present invention according to the first aspect, a sludge drying step of drying sludge accumulated including aluminum used as a coagulant, and the sludge dried in the sludge drying step are oxidized. A calcium mixing step of mixing calcium or calcium hydroxide, a solidifying step of adding and solidifying a clay mineral after the calcium mixing step, and a solid drying step of drying the solid solidified in the solidifying step And a firing step of firing the solid material dried in the solid material drying step.
According to a second aspect of the present invention, in the soil improvement material production method according to the first aspect, in the sludge drying step, a solid particle mixing step of mixing solid particles larger than the sludge, and the solid particle mixing step. And heating the sludge obtained by mixing the solid particles in the step with microwaves, wherein the calcium mixing step uses the sludge having a water content in the range of 30% to 50%. .
According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a soil improvement material according to the first or second aspect, in the calcium mixing step, the volume ratio of the sludge dried in the sludge drying step is used. 30% to 40% of the calcium oxide or the calcium hydroxide is mixed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the soil improvement material manufacturing method according to any one of the first to third aspects, in the solidification step, the sludge after the calcium mixing step is used. 10% to 20% by volume ratio of the clay mineral is mixed, and in the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%.
The present invention according to claim 5 is the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein, in the solid drying step, the solid is 25 ° C to 50 ° C. A secondary solid which is dried at a temperature of 100 ° C. or less, in the primary solid drying step of drying at a temperature in the range and the primary solid drying step, the water content in the range of 15% to 20%. And a drying step.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for producing a soil improvement material according to any one of the first to fifth aspects, in the firing step, the temperature is 400 ° C. or less for 120 minutes or less. It features.
The present invention according to claim 7 is characterized in that, in the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 6, the solid material fired in the firing step is impregnated with wood vinegar. I assume.
The present invention according to claim 8 is characterized in that, in the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 7, charcoal powder is attached to the solid material fired in the firing step. I assume.
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to eighth aspects, the solid matter calcined in the calcination step is impregnated with a water-soluble fertilizer. It features.
The present invention according to claim 10 is characterized in that in the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 9, diatomaceous earth powder is attached to the solid material fired in the firing step. I assume.
The present invention according to claim 11 is characterized in that, in the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 10, the solid matter fired in the firing step is impregnated with nanosilver. I assume.
本発明によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。 According to the present invention, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and with aluminum, it is possible to suppress soil diseases such as potato scum disease. It is possible to obtain a soil conditioner which can be used to improve the soil which is being acidified.
本発明の第１の実施の形態による土壌改良材の製造方法は、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる汚泥乾燥工程と、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するカルシウム混合工程と、カルシウム混合工程の後に、粘土鉱物を加えて固形化する固形化工程と、固形化工程で固形化した固形物を乾燥させる固形物乾燥工程と、固形物乾燥工程で乾燥させた固形物を焼成する焼成工程とを有するものである。本実施の形態によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。 In the method for producing a soil conditioner according to the first embodiment of the present invention, a sludge drying step of drying sludge accumulated including aluminum used as a coagulant and a sludge dried in the sludge drying step are oxidized. A calcium mixing step of mixing calcium or calcium hydroxide; a solidifying step of adding and solidifying a clay mineral after the calcium mixing step; and a solid drying step of drying the solid solidified in the solidifying step; And a baking step of baking the solid dried in the solid drying step. According to the present embodiment, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and aluminum suppresses soil diseases such as souca disease of potatoes, for example. It is possible to obtain a soil conditioner which can be used for the improvement of soil which is being acidified.
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による土壌改良材の製造方法において、汚泥乾燥工程では、汚泥より粒子の大きな固形粒子を混合する固形粒子混合工程と、固形粒子混合工程で固形粒子を混合した汚泥をマイクロ波で加熱する加熱工程とを有し、カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした汚泥を用いるものである。本実施の形態によれば、固形粒子を混合することで汚泥の中に空間を生じさせることができ、加熱にマイクロ波を用いることで汚泥内部の乾燥を促進するとともに、固形粒子の混合によって生じた空間から水分を蒸発させることで均一な乾燥を行える。 A second embodiment of the present invention relates to the soil improvement material manufacturing method according to the first embodiment, wherein, in the sludge drying step, a solid particle mixing step of mixing solid particles larger than sludge in the solid particle mixing step; And a heating step of heating the sludge in which solid particles are mixed in the step with microwaves, and in the calcium mixing step, the sludge having a moisture content in the range of 30% to 50% is used. According to the present embodiment, the space can be generated in the sludge by mixing the solid particles, and the drying of the inside of the sludge is promoted by using the microwave for heating, and it is generated by the mixing of the solid particles. Uniform drying can be achieved by evaporating the water from the space.
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による土壌改良材の製造方法において、カルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するものである。本実施の形態によれば、汚泥乾燥工程の後に汚泥をアルカリ化することでアルミニウムの溶け出しを防ぐことができる。 The third embodiment of the present invention is the method for producing a soil conditioner according to the first or second embodiment, wherein, in the calcium mixing step, the volume ratio of the sludge dried in the sludge drying step is 30%. % To 40% of calcium oxide or calcium hydroxide is mixed. According to the present embodiment, it is possible to prevent the dissolution of aluminum by making the sludge alkaline after the sludge drying step.
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、固形化工程では、カルシウム混合工程の後の汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の粘土鉱物を混合し、固形化工程では、粘土鉱物を混合した汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とするものである。本実施の形態によれば、粘土鉱物を混合することで、カルシウムの溶解速度の調整を行うことができる。 The fourth embodiment of the present invention is the method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to third embodiments, wherein in the solidification step, the volume ratio to the sludge after the calcium mixing step is 10% to 20% of the clay mineral is mixed, and in the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%. According to the present embodiment, the dissolution rate of calcium can be adjusted by mixing clay minerals.
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、固形物乾燥工程では、固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる一次固形物乾燥工程と、一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした固形物を、１００℃以下の温度で乾燥させる二次固形物乾燥工程とを有するものである。本実施の形態によれば、固形物の内部まで十分に乾燥させることができる。 A fifth embodiment of the present invention is the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to fourth embodiments, wherein in the solid drying step, the solid is in the range of 25 ° C. to 50 ° C. A primary solid drying step of drying at a temperature, and a secondary solid drying step of drying a solid having a moisture content in the range of 15% to 20% at a temperature of 100 ° C. or less in the primary solid drying step; It is possessed. According to the present embodiment, the inside of the solid can be sufficiently dried.
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とするものである。本実施の形態によれば、大きなポーラスを多数形成させることができる。 According to a sixth embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to fifth embodiments, the firing step is performed at a temperature of 400 ° C. or less for 120 minutes or less . According to the present embodiment, a large number of large pores can be formed.
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に木酢液を含浸させるものである。本実施の形態によれば、動物や昆虫に対する忌避効果を持たせることができ、作物の保護及び育成効果を高めることができる。 A seventh embodiment of the present invention is a method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to sixth embodiments, wherein the solid material fired in the firing step is impregnated with wood vinegar. According to the present embodiment, it is possible to have an repellent effect on animals and insects, and to enhance crop protection and growth effects.
本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に木炭粉末を付着させるものである。本実施の形態によれば、臭気を少なくすることができる。 According to an eighth embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to seventh embodiments, charcoal powder is attached to a solid fired in the firing step. According to the present embodiment, the odor can be reduced.
本発明の第９の実施の形態は、第１から第８のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に水溶性肥料を含浸させるものである。本実施の形態によれば、肥料効果を高めることができる。 The ninth embodiment of the present invention is a method of manufacturing a soil improvement material according to any of the first to eighth embodiments, wherein the solid matter fired in the firing step is impregnated with a water-soluble fertilizer. According to this embodiment, the fertilizer effect can be enhanced.
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に珪藻土粉末を付着させるものである。本実施の形態によれば、作物の育成効果を高めることができる。 The tenth embodiment of the present invention is a method of manufacturing a soil improvement material according to any of the first to ninth embodiments, wherein diatomaceous earth powder is attached to the solid material fired in the firing step. According to the present embodiment, the growing effect of the crop can be enhanced.
本発明の第１１の実施の形態は、第１から第１０のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物にナノシルバーを含浸させるものである。本実施の形態によれば、防臭効果を高め、抗菌性を持たせることができる。 According to an eleventh embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to tenth embodiments, the solid material fired in the firing step is impregnated with nanosilver. According to the present embodiment, the deodorizing effect can be enhanced and the antibacterial property can be provided.
以下に本発明の一実施例による土壌改良材の製造方法について説明する。
図１は本発明の一実施例による土壌改良材の製造方法による工程図である。
Hereinafter, a method of manufacturing a soil conditioner according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a flow chart of a method of manufacturing a soil improvement material according to an embodiment of the present invention.
水道水を供給する浄水場で生じる堆積汚泥を原料として製品化を行うには、まず脱水を行う必要があるが、労力及び経費の少ない方法として、堆積汚泥の粒子径に対して１０倍〜２０倍の粒子径で、堆積汚泥と同種の汚泥の固形粒子を混合する（ステップ１）。
ステップ１における固形粒子混合工程によって、汚泥の中に空間を生じさせることができる。
ステップ１における固形粒子混合工程後に、自重で固液分離させる方法も１つの脱水法である。
ステップ１における固形粒子混合工程後、又は更に自重で固液分離させた後に、外熱や内熱の加熱法にて乾燥させる方法があるが、微細な粒子の塊の内部には、熱が伝わりにくい。
In order to commercialize deposited sludge produced in a water purification plant that supplies tap water as a raw material, it is necessary to dehydrate first, but as a method with less labor and cost, 10 times to 20 times the particle diameter of the deposited sludge Solid particles of the same type as sludge are mixed with a double particle size (step 1).
The solid particle mixing step in step 1 can create space in the sludge.
After the solid particle mixing step in step 1, the method of solid-liquid separation by its own weight is also one dehydration method.
After solid particle mixing process in step 1, or after solid-liquid separation by its own weight, there is a method of drying by heating method of external heat or internal heat, but heat is transmitted to the inside of the lump of fine particles Hateful.
従って、ステップ１における固形粒子混合工程後、又は更に自重で固液分離させた後に、汚泥をマイクロ波で加熱する（ステップ２）。
ステップ２における加熱工程では、汚泥内部にマイクロ波が届くことで粒子の塊の内部の水分が高温化し、固形粒子の混合によって生じた空間から蒸発させることで均一な乾燥を行える。
汚泥乾燥工程は、ステップ１における固形粒子混合工程とステップ２における加熱工程とによって行うことが好ましく、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる。
Therefore, after the solid particle mixing step in Step 1 or after solid-liquid separation by its own weight, the sludge is heated by microwave (Step 2).
In the heating step in Step 2, the microwaves reach the inside of the sludge to raise the temperature of the water inside the particle mass, and uniform drying can be performed by evaporating from the space generated by the mixing of the solid particles.
The sludge drying step is preferably performed by the solid particle mixing step in step 1 and the heating step in step 2, and the sludge deposited containing aluminum used as a coagulant is dried.
ステップ３におけるカルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に、酸化カルシウム（ＣａＯ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）を混合する。カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした汚泥を用いる。
カルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合する。汚泥乾燥工程の後に汚泥をアルカリ化することでアルミニウムの溶け出しを防ぐことができる。
In the calcium mixing step in step 3, calcium oxide (CaO) or calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is mixed with the sludge dried in the sludge drying step. In the calcium mixing step, sludge having a moisture content in the range of 30% to 50% is used.
In the calcium mixing step, calcium oxide or calcium hydroxide in a volume ratio of 30% to 40% is mixed with the sludge dried in the sludge drying step. By making the sludge alkaline after the sludge drying process, it is possible to prevent the dissolution of aluminum.
ステップ３におけるカルシウム混合工程の後に、汚泥に粘土鉱物を加えて固形化する（ステップ４）。
ステップ４における固形化工程では、カルシウム混合工程の後の汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の粘土鉱物を混合する。粘土鉱物としては、ゼオライトやベントナイトを用いることができる。
固形化工程では、粘土鉱物を混合した汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とする。粘土鉱物を混合することで、カルシウムの溶解速度の調整を行うことができる。
固形化工程によって汚泥を固形化して造粒する。
アンモニアや硫化水素ガス等の吸収性を高めるためには、酸化鉄、塩化アルミニウム、酸化アルミニウムを添加する。浄水場の汚泥には、汚泥を凝集するために凝集剤として塩化アルミニウムや酸化アルミニウムを使用しているため、これらの混合量は、既に含有しているアルミニウムの量を考慮して調整する。
固形化工程では造粒の形状にはこだわらず、固形化することを目的とする。
After the calcium mixing process in step 3, a clay mineral is added to the sludge and solidified (step 4).
At a solidification process in Step 4, 10%-20% of clay minerals are mixed by volume ratio to sludge after a calcium mixing process. Zeolite and bentonite can be used as the clay mineral.
In the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%. By mixing clay minerals, the dissolution rate of calcium can be adjusted.
The sludge is solidified and granulated in the solidification step.
Iron oxide, aluminum chloride and aluminum oxide are added to enhance the absorbability of ammonia and hydrogen sulfide gas. Since aluminum chloride or aluminum oxide is used as a coagulant to coagulate the sludge in the sludge of the water purification plant, the mixing amount of these is adjusted in consideration of the amount of aluminum already contained.
In the solidifying step, the purpose is to solidify without regard to the form of granulation.
ステップ４における固形化工程で固形化した固形物は、ステップ５における一次固形物乾燥工程と、ステップ６における二次固形物乾燥工程とで乾燥させる。
ステップ５における一次固形物乾燥工程では、固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる。一次固形物乾燥工程は、自然乾燥でもよい。
ステップ６における二次固形物乾燥工程では、一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした固形物を、１００℃以下の温度で３０分〜１２０分の間にて乾燥させる。
固形物乾燥工程として、一次固形物乾燥工程と二次固形物乾燥工程を有することで、固形物の内部まで十分に乾燥させることができる。
The solid solidified in the solidification step in step 4 is dried in the primary solid drying step in step 5 and the secondary solid drying step in step 6.
In the primary solid drying step in step 5, the solid is dried at a temperature ranging from 25 ° C to 50 ° C. The primary solids drying step may be natural drying.
In the secondary solid drying step in Step 6, the solid having a moisture content in the range of 15% to 20% is dried in a temperature of 100 ° C. or less for 30 minutes to 120 minutes in the primary solid drying step. Let
By having a primary solid drying step and a secondary solid drying step as the solid drying step, the inside of the solid can be sufficiently dried.
固形物乾燥工程で乾燥させた固形物は、その後焼成する（ステップ７）。
ステップ７における焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とする。焼成工程における温度と時間は、使用目的に応じて設定するが、最大温度は４００℃とし、１２０分以内とする。固形物は、４００℃以下の温度で１２０分以内で焼成することで、大きなポーラスを多数形成させることができる。
The solid dried in the solid drying step is then fired (Step 7).
In the firing step in step 7, the temperature is 400 ° C. or less for 120 minutes or less. The temperature and time in the firing step are set according to the purpose of use, but the maximum temperature is 400 ° C. and is within 120 minutes. The solid can be formed into a large number of large pores by firing within 120 minutes at a temperature of 400 ° C. or less.
ステップ７における焼成工程の後に、固形物（焼成品）に機能性を持たせる（ステップ８）。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に木酢液を含浸させる。固形物に木酢液を含浸させる方法として噴霧による方法でもよい。焼成品に木酢液を含浸させることで、動物や昆虫に対する忌避効果を持たせることができ、作物の保護及び育成効果を高めることができる。このように、木酢液によって、青果物への動物や昆虫による被害や障害、更には動物や昆虫を媒体とした病原菌の侵入を防ぐことができ、臭気の少ない高品質の土壌改良材を得ることができる。
After the firing step in step 7, the solid (baked product) is rendered functional (step 8).
As a functional addition step in step 8, wood vinegar is impregnated into the fired product fired in the firing step. The solid matter may be impregnated with wood vinegar by spraying. By impregnating the baked good with wood vinegar, a repellent effect on animals and insects can be obtained, and the crop protection and growth effects can be enhanced. Thus, wood vinegar can prevent the damage and injury of fruits and vegetables to animals and insects, and can prevent the invasion of pathogens through animals and insects, and obtain high quality soil conditioners with less odor. it can.
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に木炭粉末を付着させることもできる。木炭粉末を付着させることで、臭気を少なくすることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に水溶性肥料を含浸させることもできる。水溶性肥料を含浸させることで、肥料効果を高めることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に珪藻土粉末を付着させることもできる。珪藻土粉末を付着させることで、作物の育成効果を高めることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品にナノシルバー（ＨＡｇ）を含浸させることもできる。ナノシルバーを含浸させることで、防臭効果を高め、抗菌性を持たせることができる。
このように、ステップ８における機能性付加工程では、木酢液、木炭粉末、水溶性肥料、珪藻土粉末、ナノシルバー、及び水酸化カルシウムの少なくともいずれかを、球状又は円錐状に造粒した焼成品に噴霧して含浸させることで、各種の機能性を付加することができる。
As a functional addition step in step 8, charcoal powder can be attached to the fired product fired in the firing step. By attaching charcoal powder, the odor can be reduced.
As a functional addition step in step 8, a water-soluble fertilizer can also be impregnated into the fired product fired in the firing step. By impregnating a water-soluble fertilizer, the fertilizer effect can be enhanced.
As a functional addition step in step 8, diatomaceous earth powder can be attached to the fired product fired in the firing step. By adhering the diatomaceous earth powder, the growing effect of the crop can be enhanced.
As a functional addition step in step 8, nano-silver (HAg) may be impregnated into the fired product fired in the firing step. By impregnating nano silver, it is possible to enhance the deodorizing effect and to have antibacterial properties.
Thus, in the functional addition step in step 8, a baked product obtained by granulating at least one of wood vinegar, charcoal powder, water-soluble fertilizer, diatomaceous earth powder, nano silver, and calcium hydroxide into a spherical or conical shape. Various functionalities can be added by spraying and impregnating.
本実施例によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。 According to this embodiment, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and by aluminum, it is possible to suppress soil diseases such as souka disease of potatoes. A soil conditioner which can be used for the improvement of the soil which has been acidified, etc. can be obtained.
本発明による土壌改良材の製造方法は、湖水、河川や池沼等に堆積する泥にも適用することができる。 The method for producing a soil improvement material according to the present invention can also be applied to mud deposited in lake water, rivers, ponds, etc.
本発明は、水道水を供給する浄水場で生じる汚泥を用いた土壌改良材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a soil improvement material using sludge generated in a water purification plant that supplies tap water.
浄水場で生じる汚泥は、汲み取られ脱水乾燥後に廃棄される。
特許文献１は、このような汚泥を吸着剤として利用することを開示している。
特許文献１では、脱水汚泥を、１５０〜２５０℃の温度で且つ短い時間で乾燥し、その後冷却工程により水分を５％以下として、得られた乾燥物を必要な大きさに粉砕して吸着剤とするものである。
Sludge generated in the water treatment plant is removed after being dewatered and dried.
Patent Document 1 discloses the use of such sludge as an adsorbent.
In Patent Document 1, the dehydrated sludge is dried at a temperature of 150 to 250 ° C. for a short time, and then the dried product is pulverized to a required size by setting the moisture to 5% or less by the cooling step. It is said that.
特許文献１では、脱水汚泥を１５０〜２５０℃の温度で乾燥させているが、この温度で乾燥させると、汚泥表面が固まってしまい、汚泥の内部の水分が十分に抜けないという問題がある。 According to Patent Document 1, the dehydrated sludge is dried at a temperature of 150 to 250 ° C. However, when the dehydrated sludge is dried at this temperature, the surface of the sludge is solidified, and there is a problem that the water inside the sludge is not sufficiently removed.
本発明は、浄水場で生じる汚泥を活用し、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the soil improvement material which can be used for improvement of the soil etc. which are utilizing the sludge which arises in a water purification plant, and is acidifying.
請求項１記載の本発明の土壌改良材の製造方法は、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる汚泥乾燥工程と、前記汚泥乾燥工程で乾燥させた前記汚泥に、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するカルシウム混合工程と、前記カルシウム混合工程の後に、粘土鉱物を加えて固形化する固形化工程と、前記固形化工程で固形化した固形物を乾燥させる固形物乾燥工程と、前記固形物乾燥工程で乾燥させた前記固形物を焼成する焼成工程とを有し、前記固形物乾燥工程では、前記固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる一次固形物乾燥工程と、前記一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした前記固形物を、１００℃以下の温度で乾燥させる二次固形物乾燥工程とを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の土壌改良材の製造方法において、前記汚泥乾燥工程では、前記汚泥より粒子の大きな固形粒子を混合する固形粒子混合工程と、前記固形粒子混合工程で前記固形粒子を混合した前記汚泥をマイクロ波で加熱する加熱工程とを有し、前記カルシウム混合工程では、前記含水率を３０％〜５０％の範囲とした前記汚泥を用いることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の土壌改良材の製造方法において、前記カルシウム混合工程では、前記汚泥乾燥工程で乾燥させた前記汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の前記酸化カルシウム又は前記水酸化カルシウムを混合することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記固形化工程では、前記カルシウム混合工程の後の前記汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の前記粘土鉱物を混合し、前記固形化工程では、前記粘土鉱物を混合した前記汚泥の前記含水率を２５％〜３０％の範囲とすることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とすることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に木酢液を含浸させることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に木炭粉末を付着させることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に水溶性肥料を含浸させることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物に珪藻土粉末を付着させることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法において、前記焼成工程で焼成した前記固形物にナノシルバーを含浸させることを特徴とする。
In the method for producing a soil improvement material according to the present invention according to the first aspect, a sludge drying step of drying sludge accumulated including aluminum used as a coagulant, and the sludge dried in the sludge drying step are oxidized. A calcium mixing step of mixing calcium or calcium hydroxide, a solidifying step of adding and solidifying a clay mineral after the calcium mixing step, and a solid drying step of drying the solid solidified in the solidifying step If, have a firing step of firing the solids dried in said solids drying step, in the solid drying step, the solid, primary solids dried at a temperature in the range of 25 ° C. to 50 ° C. objects and drying step, the the primary solids drying step, the solid, the two dried at 100 ° C. temperature below primary solids drying process and a chromatic child with a moisture content in the range from 15% to 20% The features.
According to a second aspect of the present invention, in the soil improvement material production method according to the first aspect, in the sludge drying step, a solid particle mixing step of mixing solid particles larger than the sludge, and the solid particle mixing step. the sludge by mixing the solid particles in the process and a heating process of heating in the microwave, in the calcium mixing step, and characterized by using the sludge the water content in the range of 30% to 50% Do.
According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a soil improvement material according to the first or second aspect, in the calcium mixing step, the volume ratio of the sludge dried in the sludge drying step is used. 30% to 40% of the calcium oxide or the calcium hydroxide is mixed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the soil improvement material manufacturing method according to any one of the first to third aspects, in the solidification step, the sludge after the calcium mixing step is used. , was mixed with 10% to 20% of the clay mineral by volume, in the solidification process, characterized in that said range the moisture content of 25% to 30% of the sludge mixed with the clay mineral .
According to the fifth aspect of the present invention, in the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to fourth aspects, in the baking step, the temperature is 400 ° C. or less and within 120 minutes. It features.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to fifth aspects, the solid material fired in the firing step is impregnated with wood vinegar. I assume.
The present invention of claim 7 is a method of manufacturing a soil conditioner as claimed in any one of claims 6, characterized in that to attach the charcoal powder to the solid matter was fired at the firing step I assume.
According to an eighth aspect of the present invention, in the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to seventh aspects, the solid matter fired in the firing step is impregnated with a water-soluble fertilizer. It features.
The present invention according to claim 9 is characterized in that, in the method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 8 , diatomaceous earth powder is attached to the solid material fired in the firing step. I assume.
The present invention according to claim 10 is characterized in that, in the method for producing a soil improvement material according to any one of claims 1 to 9 , the solid matter fired in the firing step is impregnated with nanosilver. I assume.
本発明によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。 According to the present invention, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and with aluminum, it is possible to suppress soil diseases such as potato scum disease. It is possible to obtain a soil conditioner which can be used to improve the soil which is being acidified.
本発明の第１の実施の形態による土壌改良材の製造方法は、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる汚泥乾燥工程と、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するカルシウム混合工程と、カルシウム混合工程の後に、粘土鉱物を加えて固形化する固形化工程と、固形化工程で固形化した固形物を乾燥させる固形物乾燥工程と、固形物乾燥工程で乾燥させた固形物を焼成する焼成工程とを有し、固形物乾燥工程では、固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる一次固形物乾燥工程と、一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした固形物を、１００℃以下の温度で乾燥させる二次固形物乾燥工程とを有するものである。本実施の形態によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。また、固形物の内部まで十分に乾燥させることができる。 In the method for producing a soil conditioner according to the first embodiment of the present invention, a sludge drying step of drying sludge accumulated including aluminum used as a coagulant and a sludge dried in the sludge drying step are oxidized. A calcium mixing step of mixing calcium or calcium hydroxide; a solidifying step of adding and solidifying a clay mineral after the calcium mixing step; and a solid drying step of drying the solid solidified in the solidifying step; have a firing step of firing the solids solids dried in the drying step, the solid drying step, the solid, the primary solids drying step of drying at a temperature ranging from 25 ° C. to 50 ° C., the primary in solids the drying process, is to have a solid and the water content in the range of 15% to 20%, and a secondary solid drying step of drying at 100 ° C. or lower. According to the present embodiment, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and aluminum suppresses soil diseases such as souca disease of potatoes, for example. It is possible to obtain a soil conditioner which can be used for the improvement of soil which is being acidified. Moreover, it can fully be dried to the inside of a solid.
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による土壌改良材の製造方法において、汚泥乾燥工程では、汚泥より粒子の大きな固形粒子を混合する固形粒子混合工程と、固形粒子混合工程で固形粒子を混合した汚泥をマイクロ波で加熱する加熱工程とを有し、カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした汚泥を用いるものである。本実施の形態によれば、固形粒子を混合することで汚泥の中に空間を生じさせることができ、加熱にマイクロ波を用いることで汚泥内部の乾燥を促進するとともに、固形粒子の混合によって生じた空間から水分を蒸発させることで均一な乾燥を行える。 A second embodiment of the present invention relates to the soil improvement material manufacturing method according to the first embodiment, wherein, in the sludge drying step, a solid particle mixing step of mixing solid particles larger than sludge in the solid particle mixing step; And a heating step of heating the sludge in which solid particles are mixed in the step with microwaves, and in the calcium mixing step, the sludge having a moisture content in the range of 30% to 50% is used. According to the present embodiment, the space can be generated in the sludge by mixing the solid particles, and the drying of the inside of the sludge is promoted by using the microwave for heating, and it is generated by the mixing of the solid particles. Uniform drying can be achieved by evaporating the water from the space.
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による土壌改良材の製造方法において、カルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するものである。本実施の形態によれば、汚泥乾燥工程の後に汚泥をアルカリ化することでアルミニウムの溶け出しを防ぐことができる。 The third embodiment of the present invention is the method for producing a soil conditioner according to the first or second embodiment, wherein, in the calcium mixing step, the volume ratio of the sludge dried in the sludge drying step is 30%. % To 40% of calcium oxide or calcium hydroxide is mixed. According to the present embodiment, it is possible to prevent the dissolution of aluminum by making the sludge alkaline after the sludge drying step.
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、固形化工程では、カルシウム混合工程の後の汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の粘土鉱物を混合し、固形化工程では、粘土鉱物を混合した汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とするものである。本実施の形態によれば、粘土鉱物を混合することで、カルシウムの溶解速度の調整を行うことができる。 The fourth embodiment of the present invention is the method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to third embodiments, wherein in the solidification step, the volume ratio to the sludge after the calcium mixing step is 10% to 20% of the clay mineral is mixed, and in the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%. According to the present embodiment, the dissolution rate of calcium can be adjusted by mixing clay minerals.
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とするものである。本実施の形態によれば、大きなポーラスを多数形成させることができる。 According to a fifth embodiment of the present invention, in the method for producing a soil conditioner according to any one of the first to fourth embodiments, the firing step is performed at a temperature of 400 ° C. or less for 120 minutes or less. . According to the present embodiment, a large number of large pores can be formed.
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に木酢液を含浸させるものである。本実施の形態によれば、動物や昆虫に対する忌避効果を持たせることができ、作物の保護及び育成効果を高めることができる。 A sixth embodiment of the present invention is a method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to fifth embodiments, wherein the solid material fired in the firing step is impregnated with wood vinegar. According to the present embodiment, it is possible to have an repellent effect on animals and insects, and to enhance crop protection and growth effects.
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に木炭粉末を付着させるものである。本実施の形態によれば、臭気を少なくすることができる。 According to a seventh embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to sixth embodiments, charcoal powder is attached to a solid fired in the firing step. According to the present embodiment, the odor can be reduced.
本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に水溶性肥料を含浸させるものである。本実施の形態によれば、肥料効果を高めることができる。 The eighth embodiment of the present invention is the method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to seventh embodiments, wherein the solid matter fired in the firing step is impregnated with a water-soluble fertilizer. According to this embodiment, the fertilizer effect can be enhanced.
本発明の第９の実施の形態は、第１から第８のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物に珪藻土粉末を付着させるものである。本実施の形態によれば、作物の育成効果を高めることができる。 The ninth embodiment of the present invention is a method of manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to eighth embodiments, wherein diatomaceous earth powder is attached to the solid material fired in the firing step. According to the present embodiment, the growing effect of the crop can be enhanced.
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９のいずれかの実施の形態による土壌改良材の製造方法において、焼成工程で焼成した固形物にナノシルバーを含浸させるものである。本実施の形態によれば、防臭効果を高め、抗菌性を持たせることができる。 The tenth embodiment of the present invention is a method for manufacturing a soil improvement material according to any one of the first to ninth embodiments, wherein the solid material fired in the firing step is impregnated with nanosilver. According to the present embodiment, the deodorizing effect can be enhanced and the antibacterial property can be provided.
以下に本発明の一実施例による土壌改良材の製造方法について説明する。
図１は本発明の一実施例による土壌改良材の製造方法による工程図である。
Hereinafter, a method of manufacturing a soil conditioner according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a flow chart of a method of manufacturing a soil improvement material according to an embodiment of the present invention.
水道水を供給する浄水場で生じる堆積汚泥を原料として製品化を行うには、まず脱水を行う必要があるが、労力及び経費の少ない方法として、堆積汚泥の粒子径に対して１０倍〜２０倍の粒子径で、堆積汚泥と同種の汚泥の固形粒子を混合する（ステップ１）。
ステップ１における固形粒子混合工程によって、汚泥の中に空間を生じさせることができる。
ステップ１における固形粒子混合工程後に、自重で固液分離させる方法も１つの脱水法である。
ステップ１における固形粒子混合工程後、又は更に自重で固液分離させた後に、外熱や内熱の加熱法にて乾燥させる方法があるが、微細な粒子の塊の内部には、熱が伝わりにくい。
In order to commercialize deposited sludge produced in a water purification plant that supplies tap water as a raw material, it is necessary to dehydrate first, but as a method with less labor and cost, 10 times to 20 times the particle diameter of the deposited sludge Solid particles of the same type as sludge are mixed with a double particle size (step 1).
The solid particle mixing step in step 1 can create space in the sludge.
After the solid particle mixing step in step 1, the method of solid-liquid separation by its own weight is also one dehydration method.
After solid particle mixing process in step 1, or after solid-liquid separation by its own weight, there is a method of drying by heating method of external heat or internal heat, but heat is transmitted to the inside of the lump of fine particles Hateful.
従って、ステップ１における固形粒子混合工程後、又は更に自重で固液分離させた後に、汚泥をマイクロ波で加熱する（ステップ２）。
ステップ２における加熱工程では、汚泥内部にマイクロ波が届くことで粒子の塊の内部の水分が高温化し、固形粒子の混合によって生じた空間から蒸発させることで均一な乾燥を行える。
汚泥乾燥工程は、ステップ１における固形粒子混合工程とステップ２における加熱工程とによって行うことが好ましく、凝集剤として用いられたアルミニウムを含んで堆積した汚泥を乾燥させる。
Therefore, after the solid particle mixing step in Step 1 or after solid-liquid separation by its own weight, the sludge is heated by microwave (Step 2).
In the heating step in Step 2, the microwaves reach the inside of the sludge to raise the temperature of the water inside the particle mass, and uniform drying can be performed by evaporating from the space generated by the mixing of the solid particles.
The sludge drying step is preferably performed by the solid particle mixing step in step 1 and the heating step in step 2, and the sludge deposited containing aluminum used as a coagulant is dried.
ステップ３におけるカルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に、酸化カルシウム（ＣａＯ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）を混合する。カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした汚泥を用いる。
カルシウム混合工程では、汚泥乾燥工程で乾燥させた汚泥に対して、体積比で３０％〜４０％の酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合する。汚泥乾燥工程の後に汚泥をアルカリ化することでアルミニウムの溶け出しを防ぐことができる。
In the calcium mixing step in step 3, calcium oxide (CaO) or calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is mixed with the sludge dried in the sludge drying step. In the calcium mixing step, sludge having a moisture content in the range of 30% to 50% is used.
In the calcium mixing step, calcium oxide or calcium hydroxide in a volume ratio of 30% to 40% is mixed with the sludge dried in the sludge drying step. By making the sludge alkaline after the sludge drying process, it is possible to prevent the dissolution of aluminum.
ステップ３におけるカルシウム混合工程の後に、汚泥に粘土鉱物を加えて固形化する（ステップ４）。
ステップ４における固形化工程では、カルシウム混合工程の後の汚泥に対して、体積比で１０％〜２０％の粘土鉱物を混合する。粘土鉱物としては、ゼオライトやベントナイトを用いることができる。
固形化工程では、粘土鉱物を混合した汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とする。粘土鉱物を混合することで、カルシウムの溶解速度の調整を行うことができる。
固形化工程によって汚泥を固形化して造粒する。
アンモニアや硫化水素ガス等の吸収性を高めるためには、酸化鉄、塩化アルミニウム、酸化アルミニウムを添加する。浄水場の汚泥には、汚泥を凝集するために凝集剤として塩化アルミニウムや酸化アルミニウムを使用しているため、これらの混合量は、既に含有しているアルミニウムの量を考慮して調整する。
固形化工程では造粒の形状にはこだわらず、固形化することを目的とする。
After the calcium mixing process in step 3, a clay mineral is added to the sludge and solidified (step 4).
At a solidification process in Step 4, 10%-20% of clay minerals are mixed by volume ratio to sludge after a calcium mixing process. Zeolite and bentonite can be used as the clay mineral.
In the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%. By mixing clay minerals, the dissolution rate of calcium can be adjusted.
The sludge is solidified and granulated in the solidification step.
Iron oxide, aluminum chloride and aluminum oxide are added to enhance the absorbability of ammonia and hydrogen sulfide gas. Since aluminum chloride or aluminum oxide is used as a coagulant to coagulate the sludge in the sludge of the water purification plant, the mixing amount of these is adjusted in consideration of the amount of aluminum already contained.
In the solidifying step, the purpose is to solidify without regard to the form of granulation.
ステップ４における固形化工程で固形化した固形物は、ステップ５における一次固形物乾燥工程と、ステップ６における二次固形物乾燥工程とで乾燥させる。
ステップ５における一次固形物乾燥工程では、固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる。一次固形物乾燥工程は、自然乾燥でもよい。
ステップ６における二次固形物乾燥工程では、一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした固形物を、１００℃以下の温度で３０分〜１２０分の間にて乾燥させる。
固形物乾燥工程として、一次固形物乾燥工程と二次固形物乾燥工程を有することで、固形物の内部まで十分に乾燥させることができる。
The solid solidified in the solidification step in step 4 is dried in the primary solid drying step in step 5 and the secondary solid drying step in step 6.
In the primary solid drying step in step 5, the solid is dried at a temperature ranging from 25 ° C to 50 ° C. The primary solids drying step may be natural drying.
In the secondary solid drying step in Step 6, the solid having a moisture content in the range of 15% to 20% is dried in a temperature of 100 ° C. or less for 30 minutes to 120 minutes in the primary solid drying step. Let
By having a primary solid drying step and a secondary solid drying step as the solid drying step, the inside of the solid can be sufficiently dried.
固形物乾燥工程で乾燥させた固形物は、その後焼成する（ステップ７）。
ステップ７における焼成工程では、４００℃以下の温度で１２０分以内とする。焼成工程における温度と時間は、使用目的に応じて設定するが、最大温度は４００℃とし、１２０分以内とする。固形物は、４００℃以下の温度で１２０分以内で焼成することで、大きなポーラスを多数形成させることができる。
The solid dried in the solid drying step is then fired (Step 7).
In the firing step in step 7, the temperature is 400 ° C. or less for 120 minutes or less. The temperature and time in the firing step are set according to the purpose of use, but the maximum temperature is 400 ° C. and is within 120 minutes. The solid can be formed into a large number of large pores by firing within 120 minutes at a temperature of 400 ° C. or less.
ステップ７における焼成工程の後に、固形物（焼成品）に機能性を持たせる（ステップ８）。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に木酢液を含浸させる。固形物に木酢液を含浸させる方法として噴霧による方法でもよい。焼成品に木酢液を含浸させることで、動物や昆虫に対する忌避効果を持たせることができ、作物の保護及び育成効果を高めることができる。このように、木酢液によって、青果物への動物や昆虫による被害や障害、更には動物や昆虫を媒体とした病原菌の侵入を防ぐことができ、臭気の少ない高品質の土壌改良材を得ることができる。
After the firing step in step 7, the solid (baked product) is rendered functional (step 8).
As a functional addition step in step 8, wood vinegar is impregnated into the fired product fired in the firing step. The solid matter may be impregnated with wood vinegar by spraying. By impregnating the baked good with wood vinegar, a repellent effect on animals and insects can be obtained, and the crop protection and growth effects can be enhanced. Thus, wood vinegar can prevent the damage and injury of fruits and vegetables to animals and insects, and can prevent the invasion of pathogens through animals and insects, and obtain high quality soil conditioners with less odor. it can.
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に木炭粉末を付着させることもできる。木炭粉末を付着させることで、臭気を少なくすることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に水溶性肥料を含浸させることもできる。水溶性肥料を含浸させることで、肥料効果を高めることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品に珪藻土粉末を付着させることもできる。珪藻土粉末を付着させることで、作物の育成効果を高めることができる。
ステップ８における機能性付加工程として、焼成工程で焼成した焼成品にナノシルバー（ＨＡｇ）を含浸させることもできる。ナノシルバーを含浸させることで、防臭効果を高め、抗菌性を持たせることができる。
このように、ステップ８における機能性付加工程では、木酢液、木炭粉末、水溶性肥料、珪藻土粉末、ナノシルバー、及び水酸化カルシウムの少なくともいずれかを、球状又は円錐状に造粒した焼成品に噴霧して含浸させることで、各種の機能性を付加することができる。
As a functional addition step in step 8, charcoal powder can be attached to the fired product fired in the firing step. By attaching charcoal powder, the odor can be reduced.
As a functional addition step in step 8, a water-soluble fertilizer can also be impregnated into the fired product fired in the firing step. By impregnating a water-soluble fertilizer, the fertilizer effect can be enhanced.
As a functional addition step in step 8, diatomaceous earth powder can be attached to the fired product fired in the firing step. By adhering the diatomaceous earth powder, the growing effect of the crop can be enhanced.
As a functional addition step in step 8, nano-silver (HAg) may be impregnated into the fired product fired in the firing step. By impregnating nano silver, it is possible to enhance the deodorizing effect and to have antibacterial properties.
Thus, in the functional addition step in step 8, a baked product obtained by granulating at least one of wood vinegar, charcoal powder, water-soluble fertilizer, diatomaceous earth powder, nano silver, and calcium hydroxide into a spherical or conical shape. Various functionalities can be added by spraying and impregnating.
本実施例によれば、土壌をアルカリ性とすることで作物根にとって有害物質となるアルミニウムの土壌への溶け出しを防ぐことができ、アルミニウムによって、例えばジャガイモのソウカ病のような土壌病害を抑制でき、酸性化している土壌等の改良に用いることができる土壌改良材を得ることができる。 According to this embodiment, by making the soil alkaline, it is possible to prevent the dissolution of aluminum, which is a harmful substance for crop roots, into the soil, and by aluminum, it is possible to suppress soil diseases such as souka disease of potatoes. A soil conditioner which can be used for the improvement of the soil which has been acidified, etc. can be obtained.
本発明による土壌改良材の製造方法は、湖水、河川や池沼等に堆積する泥にも適用することができる。 The method for producing a soil improvement material according to the present invention can also be applied to mud deposited in lake water, rivers, ponds, etc.
Claims (11)
前記汚泥乾燥工程で乾燥させた前記汚泥に、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを混合するカルシウム混合工程と、
前記カルシウム混合工程の後に、粘土鉱物を加えて固形化する固形化工程と、
前記固形化工程で固形化した固形物を乾燥させる固形物乾燥工程と、
前記固形物乾燥工程で乾燥させた前記固形物を焼成する焼成工程と
を有する
ことを特徴とする土壌改良材の製造方法。 A sludge drying step of drying sludge deposited including aluminum used as a coagulant;
Calcium mixing step of mixing calcium oxide or calcium hydroxide with the sludge dried in the sludge drying step;
A solidifying step of adding a clay mineral and solidifying after the calcium mixing step;
A solid drying step of drying the solid solidified in the solidifying step;
And a firing step of firing the solid matter dried in the solid matter drying step.
前記汚泥より粒子の大きな固形粒子を混合する固形粒子混合工程と、
前記固形粒子混合工程で前記固形粒子を混合した前記汚泥をマイクロ波で加熱する加熱工程と
を有し、
前記カルシウム混合工程では、含水率を３０％〜５０％の範囲とした前記汚泥を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の土壌改良材の製造方法。 In the sludge drying process,
A solid particle mixing step of mixing solid particles larger in particle size than the sludge;
And heating the sludge obtained by mixing the solid particles in the solid particle mixing step with microwaves,
The said calcium mixing process uses the said sludge which made the moisture content the range of 30%-50%, The manufacturing method of the soil improvement material of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土壌改良材の製造方法。 In the calcium mixing step, 30% to 40% by volume ratio of the calcium oxide or the calcium hydroxide is mixed with the sludge dried in the sludge drying step. The manufacturing method of the soil conditioner according to item 2.
前記固形化工程では、前記粘土鉱物を混合した前記汚泥の含水率を２５％〜３０％の範囲とする
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 In the solidifying step, 10% to 20% by volume of the clay mineral is mixed with the sludge after the calcium mixing step,
The soil improvement material according to any one of claims 1 to 3, wherein in the solidification step, the water content of the sludge mixed with the clay mineral is in the range of 25% to 30%. Manufacturing method.
前記固形物を、２５℃〜５０℃の範囲の温度で乾燥させる一次固形物乾燥工程と、
前記一次固形物乾燥工程で、含水率を１５％〜２０％の範囲とした前記固形物を、１００℃以下の温度で乾燥させる二次固形物乾燥工程と
を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 In the solid drying step,
Drying the solid at a temperature ranging from 25 ° C. to 50 ° C .;
In the primary solid drying step, the solid having a moisture content in the range of 15% to 20% is dried at a temperature of 100 ° C. or lower, and the secondary solid drying step is included. The manufacturing method of the soil conditioner of any one of Claim 4 thru | or 4.
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 In the said baking process, it carries out within 120 minutes at the temperature of 400 degrees C or less, The manufacturing method of the soil improvement material of any one of the Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 The method for producing a soil improvement material according to any one of claims 1 to 6, wherein the solid matter fired in the firing step is impregnated with wood vinegar.
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 Charcoal powder is made to adhere to the said solid substance baked at the said baking process, The manufacturing method of the soil improvement material of any one of the Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 The method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 8, wherein the solid matter fired in the firing step is impregnated with a water-soluble fertilizer.
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 The method for producing a soil conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein diatomaceous earth powder is attached to the solid matter fired in the firing step.
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の土壌改良材の製造方法。 The method for producing a soil improvement material according to any one of claims 1 to 10, wherein the solid matter fired in the firing step is impregnated with nanosilver.
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