JP2019173397A - Soil solidification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微生物の代謝作用（微生物反応）を利用した土壌固化方法に関する。 The present invention relates to a method for solidifying soil using a metabolic action (microbial reaction) of microorganisms.
地盤（土壌）中の微生物の代謝作用により生成される炭酸イオンと多価金属イオンとを反応させて析出される炭酸塩により地盤を固結させる地盤改良方法が知られている（例えば、特許文献１乃至３等参照）。
例えば、微生物は次式に示されるとおり、代謝活動において栄養源（グルコース）から二酸化炭素を生じる。
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ（好気性条件）
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６→２ＣＯ２＋２Ｃ２Ｈ５ＯＨ（嫌気性条件）
このとき地盤中のカルシウムと微生物の代謝作用により生成される二酸化炭素（炭酸イオン）とが反応し、次式のとおり、土粒子間に炭酸カルシウム（炭酸塩）が析出・沈澱し、地盤が硬化する。
Ｃａ２＋＋ＣＯ２→Ｈ２Ｏ→ＣａＣＯ３＋２Ｈ＋
この場合、カルシウムを含む地盤中に微生物を投入した場合でも地盤が硬化するが（特許文献１参照）、地盤中のカルシウム溶解量が少ない場合や地盤を高強度に改良する場合においては、地盤にカルシウムを注入することにより、炭酸カルシウムの析出量を多くすることができる（特許文献２参照）。
また、微生物の代謝作用（微生物反応）を活性化させるためには、ｐＨを例えば弱酸性から弱アルカリ性付近に保持することが必要であることも知られており、固化対象の地盤にｐＨ調整剤（ｐＨ緩衝剤）を注入するようにしている（特許文献３，２参照）。
A ground improvement method is known in which the ground is consolidated by carbonates precipitated by reacting carbonate ions produced by the metabolic action of microorganisms in the ground (soil) with polyvalent metal ions (for example, patent documents). 1 to 3 etc.).
For example, microorganisms produce carbon dioxide from nutrient sources (glucose) in metabolic activity, as shown in the following formula.
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 →
C 6 H 12 O 6 → 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH (anaerobic condition)
At this time, calcium in the ground reacts with carbon dioxide (carbonate ion) generated by the metabolic action of microorganisms, and calcium carbonate (carbonate) precipitates and settles between soil particles as shown in the following formula, and the ground hardens. To do.
Ca 2+ + CO 2 → H 2 O → CaCO 3 + 2H +
In this case, the ground hardens even when microorganisms are introduced into the ground containing calcium (see Patent Document 1). However, when the amount of dissolved calcium in the ground is small or when the ground is improved with high strength, By injecting calcium, the precipitation amount of calcium carbonate can be increased (see Patent Document 2).
It is also known that it is necessary to maintain the pH, for example, from weakly acidic to weakly alkaline in order to activate the metabolic action (microbial reaction) of microorganisms. (PH buffering agent) is injected (see
上述した従来の微生物の代謝作用を利用した土壌固化方法において、栄養源と多価金属イオンとｐＨ調整剤とを混合した固形物又は水溶液を用いている。例えば、特許文献３では、グルコースならびに硝酸カルシウムを含むトリス水溶液に酵母を懸濁させた懸濁液を用いた実験例が開示されている。即ち、ｐＨ調整剤としてトリス緩衝剤を用いている。
しかしながら、ｐＨ調整剤としてのトリス緩衝剤は、高価である。従って、ある程度の広い範囲の地盤を固化させたい場合等、ｐＨ調整剤にかかるコストが高くなりすぎて、当該微生物の代謝作用を利用した土壌固化方法を採用し難いという問題点があった。
本発明は、微生物の代謝作用を利用した土壌固化方法の低コスト化を実現することを目的とする。
In the above-described conventional soil solidification method utilizing the metabolic action of microorganisms, a solid or aqueous solution in which a nutrient source, a polyvalent metal ion, and a pH adjuster are mixed is used. For example,
However, the Tris buffer as a pH adjuster is expensive. Therefore, when it is desired to solidify the ground in a certain wide range, there is a problem that the cost for the pH adjusting agent becomes too high and it is difficult to adopt the soil solidification method using the metabolic action of the microorganism.
An object of this invention is to implement | achieve the cost reduction of the soil solidification method using the metabolic action of microorganisms.
本発明に係る土壌固化方法は、土壌中で微生物が栄養源を代謝することにより発生する炭酸イオンと土壌中の二価金属イオンとを反応させて土壌の土粒子間に析出される炭酸塩により土壌を硬化させる土壌固化方法において、固化対象の土壌中の微生物に、当該微生物によって代謝される栄養源と、ｐＨ調整手段としての肥料と、二価金属イオンとを供給したので、ｐＨ調整剤として使用する肥料にかかるコストを安価にでき、微生物の代謝作用を利用した土壌固化方法の低コスト化を実現できる。
また、肥料として、転炉石灰肥料と鉱さい珪酸質肥料とを混合した混合肥料、又は、転炉石灰肥料、又は、鉱さい珪酸質肥料を用いたので、ｐＨ調整剤として使用するこれら肥料のコストを安価にでき、微生物の代謝作用を利用した土壌固化方法の低コスト化を実現できる。
また、混合肥料、又は、転炉石灰肥料、又は、鉱さい珪酸質肥料は、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない固化対象の土壌のｐＨを８〜９に調整する量を、微生物、栄養源、二価金属イオンとともに固化対象の土壌に供給した。
また、肥料として、転炉石灰肥料と鉱さい珪酸質肥料とを混合した混合肥料を用い、固化対象の土壌に供給する当該混合肥料の量は、固化対象の土壌に対する重量比で、転炉石灰肥料を０．５％、鉱さい珪酸質肥料を１．０％以下とした。
また、肥料として、転炉石灰肥料を用い、固化対象の土壌に供給する当該転炉石灰肥料の量は、固化対象の土壌に対する重量比で、０．１％〜０．６％とした。
また、肥料として、鉱さい珪酸質肥料を用い、固化対象の土壌に供給する当該鉱さい珪酸質肥料の量は、固化対象の土壌に対する重量比で、９％〜２８％とした。
また、固化対象の土壌に、微生物としてドライイーストを供給した。
以上のようにすることで、微生物反応及び鉱物化反応の両方を促進させることができて、土壌を良好に硬化させることができる。
The soil solidification method according to the present invention is based on carbonate precipitated between soil particles of soil by reacting carbonate ions generated by microorganisms metabolizing nutrients in the soil with divalent metal ions in the soil. In the soil solidification method that hardens the soil, the nutrient source metabolized by the microorganism, the fertilizer as the pH adjusting means, and the divalent metal ions are supplied to the microorganism in the soil to be solidified. The cost of the fertilizer to be used can be reduced, and the cost of the soil solidification method using the metabolic action of microorganisms can be reduced.
In addition, as a fertilizer, a mixed fertilizer mixed with converter lime fertilizer and mineral siliceous fertilizer, or converter lime fertilizer, or mineral siliceous fertilizer was used, so the cost of these fertilizers used as pH adjusters was reduced. The cost can be reduced and the cost of the soil solidification method using the metabolic action of microorganisms can be reduced.
In addition, mixed fertilizer, or converter lime fertilizer, or mineral siliceous fertilizer, the amount to adjust the pH of the soil to be solidified to which the microorganisms, nutrient sources, divalent metal ions are not supplied, 8-9, It was supplied to the soil to be solidified together with microorganisms, nutrient sources and divalent metal ions.
In addition, as a fertilizer, a mixed fertilizer mixed with converter lime fertilizer and mineral siliceous fertilizer is used, and the amount of the mixed fertilizer supplied to the soil to be solidified is the weight ratio with respect to the soil to be solidified. Was 0.5%, and the mineral siliceous fertilizer was 1.0% or less.
Moreover, the converter lime fertilizer was used as a fertilizer, and the amount of the converter lime fertilizer supplied to the soil to be solidified was set to 0.1% to 0.6% by weight ratio with respect to the soil to be solidified.
Moreover, the mineral silicic acid fertilizer was used as a fertilizer, and the amount of the mineral silicic acid fertilizer supplied to the soil to be solidified was set to 9% to 28% by weight ratio with respect to the soil to be solidified.
Further, dry yeast was supplied as microorganisms to the soil to be solidified.
By doing as mentioned above, both microbial reaction and mineralization reaction can be promoted, and the soil can be cured well.
実施形態に係る土壌固化方法は、固化対象の土壌に、微生物と、当該微生物により代謝される栄養源と、ｐＨ調整手段（ｐＨ調整剤）としての肥料と、二価金属イオンとを供給したことによって、土壌中で微生物が栄養源を代謝すること（微生物反応）により発生する炭酸イオンと二価金属イオンとが反応（鉱物化反応）して土粒子間に析出される炭酸塩により土壌を硬化させる土壌固化方法、所謂、バイオミネラリゼーションによる土壌固化方法である。 In the soil solidification method according to the embodiment, microorganisms, nutrient sources metabolized by the microorganisms, fertilizers as pH adjusting means (pH adjusting agents), and divalent metal ions are supplied to the soil to be solidified. Causes the carbonate to precipitate between soil particles by the reaction of carbonate ions and divalent metal ions (mineralization reaction) generated by microorganisms metabolizing nutrients in the soil (microbial reaction) in the soil. Soil solidification method, so-called biomineralization soil solidification method.
具体的には、肥料として、転炉石灰肥料、又は、鉱さい珪酸質肥料、又は、転炉石灰肥料と鉱さい珪酸質肥料とを混合した混合肥料を用いた。 Specifically, as the fertilizer, a converter lime fertilizer, a mineral silicate fertilizer, or a mixed fertilizer obtained by mixing a converter lime fertilizer and a mineral silicate fertilizer was used.
転炉石灰肥料としては、商品名「くみあいミネカル（以下、ミネカルという）」、産業振興株式会社製を使用した。
当該ミネカルの成分値は、石灰（ＣａＯ）４０．０、ケイ酸（ＳｉＯ２）１４．０、苦土（ＭｇＯ）１．５、酸化鉄（ＦｅＯ）１８．０、マンガン（ＭｎＯ）０．５、リン酸（Ｐ２Ｏ５）１．５、その他２４．５（ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）等）である。
As a converter lime fertilizer, the brand name "Kumiai Mineral (hereinafter referred to as Mineral)" manufactured by Sangyo Shinko Co., Ltd. was used.
The component values of the mineral include lime (CaO) 40.0, silicic acid (SiO 2 ) 14.0, bitter earth (MgO) 1.5, iron oxide (FeO) 18.0, manganese (MnO) 0.5 , Phosphoric acid (P 2 O 5 ) 1.5, and other 24.5 (boric acid (H 3 BO 3 ) and the like).
鉱さい珪酸質肥料としては、商品名「くみあいケイカル（以下、ケイカルという）」、村樫石灰工業株式会社製を使用した。
当該ケイカルの成分値は、石灰（ＣａＯ）４８．０、ケイ酸（ＳｉＯ２）３０．０、苦土（ＭｇＯ）５．０、その他１７．０（マンガン（ＭｎＯ）等）である。
As the mineral siliceous fertilizer, a trade name “Kumiai Keikal” (hereinafter referred to as “Keikal”), manufactured by Murasaki Lime Industry Co., Ltd., was used.
The component values of the calcium are lime (CaO) 48.0, silicic acid (SiO 2 ) 30.0, bitter earth (MgO) 5.0, and other 17.0 (manganese (MnO), etc.).
即ち、実施形態に係る土壌固化方法は、図１に示すように、固化対象の土壌１に供給する供給物２として、ドライイースト等の微生物、グルコース等の栄養源、ｐＨ調整用肥料としてのミネカル，ケイカル、硝酸カルシウム等の二価金属イオンを供給することにより、固化対象の土壌１を硬化させる方法である。
That is, the soil solidification method according to the embodiment, as shown in FIG. 1, as a
固化対象の土壌において、微生物反応及び鉱物化反応の両方を促進させるために好適な環境は、土壌のｐＨ環境が好適な範囲に維持され、かつ、土壌中に二価金属イオンが多く存在することであると考えられる。 In the soil to be solidified, the environment suitable for promoting both the microbial reaction and the mineralization reaction is that the pH environment of the soil is maintained in a suitable range, and there are many divalent metal ions in the soil. It is thought that.
固化対象の土壌中で微生物が代謝作用（微生物反応）を行うためには、土壌環境が中性あるいは弱酸性であることが好ましく、微生物反応が促進されると二酸化炭素が発生するために、土壌環境が酸性化すると考えられる。
一方、微生物反応により発生する炭酸イオンと二価金属イオンとが反応する鉱物化反応を促進させるための土壌のｐＨ環境は、ｐＨ８〜９であることが好ましい。
尚、土壌のｐＨ環境が、ｐＨ１０程度以上になると、微生物にとって、好ましくない土壌環境となり、微生物反応が促進されない。
また、鉱物化反応のためには、土壌中に二価金属イオンが数千ｐｐｍ〜１万ｐｐｍ存在していることが好ましい。
The soil environment is preferably neutral or weakly acidic for the microorganisms to perform a metabolic action (microbe reaction) in the soil to be solidified, and carbon dioxide is generated when the microbial reaction is promoted. The environment is thought to be acidified.
On the other hand, the pH environment of the soil for promoting the mineralization reaction in which carbonate ions and divalent metal ions generated by the microbial reaction react is preferably pH 8-9.
In addition, when the pH environment of soil becomes about
For mineralization reaction, it is preferable that divalent metal ions are present in the soil from several thousand ppm to 10,000 ppm.
以上から、微生物反応及び鉱物化反応の両方を促進させるためには、土壌のｐＨ環境が、ｐＨ８〜９であることが好ましいとの考えに基づいて、実施形態では、ミネカル、又は、ケイカル、又は、ミネカルとケイカルとを混合した混合肥料を用いて、土壌のｐＨ環境を、微生物反応及び鉱物化反応に好ましい環境にするための条件を検討した。
さらに、実施形態では、固化対象の土壌に二価金属イオンとして数千ｐｐｍ〜１万ｐｐｍのＣａ２＋を供給するために、硝酸カルシウムを供給するようにした。尚、このように、硝酸カルシウムを使用した場合、硝酸カルシウム中の窒素（Ｎ）が微生物の栄養源にもなるため、好ましいと考えられる。
From the above, in order to promote both the microbial reaction and the mineralization reaction, based on the idea that the pH environment of the soil is preferably
Furthermore, in the embodiment, in order to supply several thousand ppm to 10,000 ppm of Ca 2+ as divalent metal ions to the soil to be solidified, calcium nitrate is supplied. In addition, when calcium nitrate is used in this way, nitrogen (N) in calcium nitrate is considered to be preferable because it also serves as a nutrient source for microorganisms.
実施形態では、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない固化対象の土壌のｐＨを８〜９にする条件を検討するための実験を行った。 In the embodiment, an experiment was conducted to examine conditions for adjusting the pH of the soil to be solidified to which the microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are not supplied to 8 to 9.
まず、各使用資材を水に溶解させた１０％溶液を作製し、各資材の１０％溶液において、ｐＨ及びＣａ２＋の値がどのようになるかを実験した。図２に示すように、ミネカルの１０％溶液では、石灰の溶解により、ｐＨが１２を超え、ケイカルの１０％溶液では、石灰の溶解により、ｐＨが１０を超えることが確認できた。尚、山砂の１０％溶液ではｐＨが６．７８、堆肥の１０％溶液ではｐＨが７．３４、再生資材混入山砂（以下、「再資砂」と略す）の１０％溶液ではｐＨが８.０２であった。
First, a 10% solution in which each material used was dissolved in water was prepared, and an experiment was conducted to determine the pH and Ca 2+ values in the 10% solution of each material. As shown in FIG. 2, it was confirmed that the pH of the
また、ケイカルの１％溶液を作製し、ケイカルの１％溶液におけるｐＨ及びＣａ２＋の経時的変化を実験した。図３に示すように、ケイカルの１％溶液においては、ｐＨ値が経時的に上昇することが確認できた。即ち、７日間でｐＨ値が７．５３から７．８４まで徐々に比例的に上昇することがわかった。
In addition, a 1% solution of calcium was prepared, and changes in pH and Ca 2+ over time in the
また、ミネカルの１％溶液を作製し、ミネカルの１％溶液におけるｐＨ及びＣａ２＋の経時的変化を実験した。図４に示すように、ミネカルの１％溶液においては、ｐＨ値が経時的に上昇することが確認できた。即ち、７日間の間でｐＨ値が上昇下降を繰り返しながら９．５５から９．８４まで上昇することがわかった。
In addition, a 1% solution of Minical was prepared, and changes in pH and Ca 2+ over time in the
図３，図４に示す実験結果により判明したケイカル、ミネカルの特性から、ミネカルは、ｐＨ値を直ちに上昇させる即効性ｐＨ調整剤及びｐＨ値を経時的に上昇させる遅効性ｐＨ調整剤としての使用に適し、ケイカルは、ｐＨ値を安定的に徐々に上昇させる遅効性ｐＨ調整剤としての使用に適していると推測できる。
即ち、固化対象の土壌中で微生物が代謝作用を行って土壌環境が酸性化するとしても、ミネカルを用いれば、ｐＨ値を直ちに上昇させる効果（即効性）及び経時的にｐＨ値を上昇させる効果（遅効性）効果により、土壌のｐＨ環境を所望の状態にできるとともにその所望のｐＨ環境を長時間（例えば１週間以上）維持できると考えられる。
また、固化対象の土壌中で微生物が代謝作用を行って土壌環境が酸性化するとしても、ケイカルを用いれば、土壌のｐＨ環境を所望の状態に安定的に長時間（例えば１週間以上）維持できるようになると考えられる。
From the characteristics of the minerals and minerals found from the experimental results shown in FIG. 3 and FIG. 4, the minerals are used as immediate-acting pH adjusters that immediately increase the pH value and slow-acting pH adjusters that increase the pH value over time. It can be inferred that calcium is suitable for use as a slow-acting pH adjuster that stably and gradually raises the pH value.
That is, even if microorganisms are metabolized in the soil to be solidified and the soil environment is acidified, if Minical is used, the effect of immediately increasing the pH value (immediate effect) and the effect of increasing the pH value over time It is considered that the (slow effect) effect makes it possible to bring the pH environment of the soil to a desired state and to maintain the desired pH environment for a long time (for example, one week or more).
Moreover, even if microorganisms metabolize in the soil to be solidified and the soil environment is acidified, the pH environment of the soil can be stably maintained in a desired state for a long time (for example, for a week or more) by using calcium. It will be possible.
また、山砂とミネカル、山砂とケイカルを混合させた混合試料を作製し、山砂に対するミネカルの重量比（％）、山砂に対するケイカルの重量比（％）を変えることで、混合試料中のｐＨ及びＣａ２＋の値がどのようになるかを実験した。
即ち、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない固化対象の土壌としての山砂のｐＨを８〜９に調整するために必要なミネカルの量、及び、ケイカルの量を確認する実験を行った。尚、当該実験では、山砂とミネカルとに水を供給してかき混ぜた混合試料、山砂とケイカルとに水を供給してかき混ぜた混合試料のｐＨ及びＣａ２＋を測定した。
In addition, by preparing a mixed sample in which mountain sand and mineral, mountain sand and calcium are mixed, and changing the weight ratio (%) of mineral to mountain sand and the weight ratio (%) of calcium to mountain sand, Experiments were conducted to determine the pH and Ca 2+ values.
That is, an experiment for confirming the amount of mineral and the amount of calcium necessary for adjusting the pH of mountain sand as solidification target soil not supplied with microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions to 8-9 Went. In this experiment, the pH and Ca 2+ of the mixed sample prepared by supplying water to mountain sand and mineral and the mixed sample prepared by supplying water to mountain sand and calcium were measured.
図５に示すように、山砂に対するミネカルの重量比を０．５％にすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８．８１にでき、山砂に対するミネカルの重量比を０．１％にすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８．２にできることを確認した。即ち、山砂に対するミネカルの重量比を、０．１％〜０．５％の範囲に設定すれば、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできることを確認した。
従って、実施形態では、肥料としてミネカルを用いる場合には、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない土壌のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできる量、即ち、固化対象の土壌に対してミネカルの重量比が０．１％〜０．５％となるように、ミネカルを固化対象の土壌に供給するようにした。
尚、図５，図６において、混合比率「山砂−Ｍ〇％−Ｋ〇％」、「山砂−Ｍ〇％」、「山砂−Ｋ〇％」なる表記の「Ｍ〇％」は、山砂に対するミネカルの重量比を示し、「Ｋ〇％」は、山砂に対するケイカルの重量比を示している。
As shown in FIG. 5, by setting the weight ratio of Mineral to mountain sand to 0.5%, the pH environment of the mixed sample can be adjusted to pH 8.81, and the weight ratio of Mineral to mountain sand is set to 0.1%. This confirmed that the pH environment of the mixed sample could be adjusted to pH 8.2. That is, it was confirmed that the pH environment of the mixed sample could be adjusted to pH 8-9 by setting the weight ratio of Mineral to mountain sand in the range of 0.1% to 0.5%.
Therefore, in the embodiment, when Minical is used as the fertilizer, the amount of the pH environment of the soil to which the microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are not supplied can be adjusted to
In FIG. 5 and FIG. 6, the mixing ratio “mountain sand—
また、図５に示すように、山砂に対するケイカルの重量比を１０％にすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８．０６にできることを確認した。即ち、山砂に対するケイカルの重量比を、１０％に設定すれば、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできることを確認した。
従って、実施形態では、肥料としてケイカルを用いる場合には、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない土壌のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできる量、即ち、固化対象の土壌に対してケイカルの重量比が１０％となるように、ケイカルを固化対象の土壌に供給するようにした。
Moreover, as shown in FIG. 5, it was confirmed that the pH environment of the mixed sample can be adjusted to pH 8.06 by setting the weight ratio of calcium to mountain sand to 10%. That is, it was confirmed that the pH environment of the mixed sample could be adjusted to pH 8-9 by setting the weight ratio of calcium to mountain sand to 10%.
Therefore, in the embodiment, when using calcium as a fertilizer, the amount of the pH environment of the soil to which the microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are not supplied can be adjusted to
また、山砂とミネカルとケイカルとを混合させた混合試料を作製し、山砂に対するミネカル及びケイカルの重量比（％）を変えることで、混合試料中のｐＨ及びＣａ２＋の値がどのようになるかを実験した。
即ち、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない固化対象の土壌としての山砂のｐＨを８〜９に調整するために必要な混合肥料の量を確認する実験を行った。尚、当該実験では、山砂とミネカルとケイカルとに水を供給してかき混ぜた混合試料のｐＨ及びＣａ２＋を測定した。
図６に示すように、山砂に対するミネカルの重量比を０．５％にするとともに、山砂に対するケイカルの重量比を０．５％とすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８．０７にできることを確認した。
また、山砂に対するミネカルの重量比を０．５％にするとともに、山砂に対するケイカルの重量比を１．０％とすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８．０９にできることを確認した。
以上から、山砂に対するミネカルの重量比を０．５％にするとともに、山砂に対するケイカルの重量比を０．５％〜１．０％とすることで、混合試料のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできることを確認した。
従って、実施形態では、肥料としてミネカルとケイカルとを混合させた混合肥料を用いる場合には、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない土壌のｐＨ環境をｐＨ８〜９にできる量、即ち、固化対象の土壌に対してミネカルの重量比を０．５％とするともに、ケイカルの重量比を０．５％〜１．０％となるように、ミネカル及びケイカルを固化対象の土壌に供給するようにした。
In addition, by preparing a mixed sample in which mountain sand, minical and keical are mixed, and changing the weight ratio (%) of minical and calcium to the mountain sand, how the pH and Ca 2+ values in the mixed sample are changed. I experimented to be.
That is, an experiment was conducted to confirm the amount of mixed fertilizer necessary to adjust the pH of mountain sand as solidification target soil to which microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are not supplied to 8-9. In this experiment, the pH and Ca 2+ of a mixed sample prepared by supplying water to mountain sand, mineral and keical and stirring them were measured.
As shown in FIG. 6, the pH environment of the mixed sample is adjusted to pH 8.07 by setting the weight ratio of Mineral to mountain sand to 0.5% and the weight ratio of calcium to mountain sand to 0.5%. I confirmed that I can do it.
Further, it was confirmed that the pH environment of the mixed sample could be adjusted to pH 8.09 by setting the weight ratio of Minical to mountain sand to 0.5% and the weight ratio of calcium to mountain sand to 1.0%.
From the above, by making the weight ratio of Mineral to mountain sand 0.5% and the weight ratio of calcium to mountain sand 0.5% to 1.0%, the pH environment of the mixed sample is pH 8-9. I confirmed that I can do it.
Therefore, in the embodiment, when using a mixed fertilizer obtained by mixing Mineral and Keical as a fertilizer, an amount capable of adjusting the pH environment of the soil to which microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are not supplied to
実施形態の土壌固化方法の効果を確認するために、固化対象の土壌に肥料を混合した混合土壌を複数種類作製し、これら混合土壌に、それぞれ、微生物、微生物によって代謝される栄養源、二価金属イオンを含む硝酸カルシウムを供給した試料土壌を作製した。そして、これら試料土壌において、時間経過に伴う、試料土壌の硬度変化、試料土壌のｐＨ変化、試料土壌のＣａ２＋の変化を観測する実験を行った。 In order to confirm the effect of the soil solidification method of the embodiment, a plurality of types of mixed soils in which fertilizer is mixed with the soil to be solidified are produced, and microorganisms, nutrient sources metabolized by the microorganisms, A sample soil supplied with calcium nitrate containing metal ions was prepared. In these sample soils, experiments were performed to observe changes in hardness of the sample soil, changes in pH of the sample soil, and changes in Ca 2+ in the sample soil over time.
混合土壌としては、
・山砂に肥料としてミネカルだけを供給したミネカル混合山砂であって山砂に対するミネカルの重量比を０．５％としたミネカル混合山砂（以下、「山砂−Ｍ０．５％」と略す）
・山砂に肥料としてミネカル及びケイカルを供給したミネカルケイカル混合山砂であって山砂に対するミネカルの重量比を０．５％、山砂に対するケイカルの重量比を１．０％としたミネカルケイカル混合山砂（以下、「山砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」と略す）
・再資砂に肥料としてミネカル及びケイカルを供給したミネカルケイカル混合再資砂であって再資砂に対するミネカルの重量比を０．５％、ケイカルの重量比を１．０％としたミネカルケイカル混合再資砂（以下、「再資砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」と略す）
を作製した。
As mixed soil,
Mineral mixed mountain sand that is supplied only as mineral as fertilizer to mountain sand, and the weight ratio of the mineral to the mountain sand is 0.5% Mineral mixed mountain sand (hereinafter abbreviated as “mountain sand-M 0.5%”) )
・ Minecal-calcal mixed mountain sand that has been supplied with mineral and calcium as fertilizer to mountain sand, and the weight ratio of mineral to sand is 0.5%, and the weight ratio of calcium to mountain sand is 1.0%. Calcal mixed sand (hereinafter abbreviated as “mountain sand-M0.5% -K1.0%”)
・ Minical-calcal mixed re-sandy that has supplied minesal and calcium as fertilizer to the re-funded sand. Mineral has a weight ratio of 0.5% to the re-funded sand and a weight ratio of 1.0%. Calcium mixed recycled sand (hereinafter abbreviated as "recycled sand-M0.5% -K1.0%")
Was made.
微生物としては、
・ドライイースト
・Ｂａｃｉｌｌｕｓ属入り腐葉土堆肥（以下、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」と略す）
を使用した。
As microorganisms,
-Dry yeast-Bacillus humus compost (hereinafter abbreviated as "Bacillus compost")
It was used.
実験方法の具体例を以下に示す。
（１）各資材を乾燥させる（「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」は乾燥させない）。
（２）土壌（山砂または再資砂）と肥料とを混合し、合計３０００ｇとなるように上述した各混合土壌を作製する。尚、土壌微生物を用いる場合は、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を各混合土壌に対して重量比１０％となるように各混合土壌に「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を３００ｇ混合した。
（３）混合土壌に硝酸カルシウム（硝酸カルシウム四水和物（一級）、和光純薬工業株式会社製（尚、同じ成分である商品名「カル・パック」等を用いても良い））を２４ｇ（１００ｍＭ（４０００ｐｐｍ相当））を混合する。
（４）以上の各混合土壌をバットに敷き詰める
（５）水道水１０００ｍＬに対し、グルコース（栄養源）５ｇ及びドライイースト５ｇを溶解した反応液を作製する。尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を混合させた混合土壌にはドライイーストは添加しない。
（６）各混合土壌３０００ｇに対し、反応液１０００ｍＬを散水するように添加する。尚、ドライイーストを使用したＳＤ（セミドライ）方式実験（以下、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））と言う）の場合は、水道水５００ｍＬに対し、グルコース（栄養源）５ｇ及びドライイースト５ｇを溶解した反応液５００ｍＬを各混合土壌３０００ｇに散水するように添加した。
（７）以上のように作製した試料土壌を、３０℃恒温槽に設置し、時間経過に伴う、各試料土壌の硬度変化、各試料土壌のｐＨ変化、各試料土壌のＣａ２＋の変化を観測した。
尚、硬度は土壌硬度計、ｐＨは土壌用ｐＨメータ、Ｃａ２＋はＣａイオンメータで測定した。
A specific example of the experimental method is shown below.
(1) Each material is dried (“Bacillus compost” is not dried).
(2) Soil (mountain sand or recycled sand) and fertilizer are mixed and each mixed soil mentioned above is produced so that it may become 3000g in total. In addition, when using soil microorganisms, 300g of "Bacillus compost" was mixed with each mixed soil so that "Bacillus compost" might be 10% of weight ratio with respect to each mixed soil.
(3) 24 g of calcium nitrate (calcium nitrate tetrahydrate (first grade), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (the trade name “Cal Pack” etc., which is the same component)) may be used in the mixed soil. (100 mM (equivalent to 4000 ppm)) is mixed.
(4) Spread the above mixed soil on a vat (5) Prepare a reaction solution in which 5 g of glucose (nutrient source) and 5 g of dry yeast are dissolved in 1000 mL of tap water. In addition, dry yeast is not added to the mixed soil mixed with “Bacillus compost”.
(6) To 3000 g of each mixed soil, 1000 mL of the reaction solution is added to spray water. In the case of an SD (semi-dry) method experiment using dry yeast (hereinafter referred to as SD method (dry yeast (SD))), 5 g of glucose (nutrient source) and 5 g of dry yeast are dissolved in 500 mL of tap water. The reaction solution (500 mL) was added so as to sprinkle each 3000 g of mixed soil.
(7) The sample soil prepared as described above is placed in a thermostatic bath at 30 ° C., and the change in hardness of each sample soil, the change in pH of each sample soil, and the change in Ca 2+ in each sample soil are observed over time. did.
The hardness was measured with a soil hardness meter, pH was measured with a soil pH meter, and Ca 2+ was measured with a Ca ion meter.
実験結果を図７乃至図９に示す。
図７は各試料土壌の硬度変化実験結果を示し、図８は各試料土壌のｐＨ変化実験結果を示し、図９は各試料土壌のＣａ２＋変化実験結果を示す。
尚、図７乃至図９において、上段左側の数値データ、上段右側のグラフは、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％」である場合の実験結果を示し、中段左側の数値データ、中段右側のグラフは、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」である場合の実験結果を示し、下段左側の数値データ、下段右側のグラフは、混合土壌が「再資砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」である場合の実験結果を示す。
The experimental results are shown in FIGS.
FIG. 7 shows the hardness change experiment result of each sample soil, FIG. 8 shows the pH change experiment result of each sample soil, and FIG. 9 shows the Ca 2+ change experiment result of each sample soil.
7 to 9, the upper left numerical data and the upper right graph show the experimental results when the mixed soil is “mountain sand-M0.5%”, the middle left numerical data, the middle right The graph of shows the experimental result when mixed soil is "mountain sand-M0.5% -K1.0%", the numerical data on the lower left side, the graph on the lower right side, the mixed soil is "recycled sand- The experimental result in the case of “M0.5% -K1.0%” is shown.
図７に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％」の場合においての硬度変化は、ドライイーストを供給した試料土壌では、２週間程度経過すると、硬度が１３６９ｋＰａとなり、土壌が良好に硬化する。即ち、２週間程度経過するまでの間に、鉱物化反応が促進されて、土壌が硬化したと考えられる。尚、土壌の硬度を１０００ｋＰａ（１ＭＰａ）以上にできれば、地盤を硬化させる地盤改良を行うことが可能になると考えられる。
微生物が供給されていない試料土壌においては、土壌は当然硬化しない。
また、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、２週間程度経過すると、硬度が２５０ｋＰａ以上となるが、土壌はあまり硬化していない。尚、土壌の硬度を２５０ｋＰａ以上にできれば、液状化地盤を硬化させる液状化対策を行うことが可能になると考えられる。
As shown in FIG. 7, when the mixed soil is “mountain sand-M0.5%”, the hardness change is 1369 kPa after about 2 weeks in the sample soil supplied with dry yeast, and the soil is good. To harden. That is, it is considered that the mineralization reaction was promoted and the soil was hardened until about 2 weeks passed. In addition, if the hardness of soil can be made 1000 kPa (1 MPa) or more, it will be possible to perform ground improvement that hardens the ground.
In the sample soil to which no microorganisms are supplied, the soil does not naturally harden.
In addition, in the sample soil supplied with “Bacillus compost”, the hardness becomes 250 kPa or more after about two weeks, but the soil is not hardened. In addition, if the hardness of soil can be 250 kPa or more, it is thought that the countermeasure against liquefaction that hardens the liquefied ground can be performed.
また、図８に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％」の場合においてのｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合、当初からｐＨ８を下回り、５６日目まではｐＨ８よりも低くなっている。これは、ドライイースト溶液には代謝物である有機酸が多く含まれていること、及び、微生物の代謝作用（微生物反応）による影響であると考えられる。そして、１４日経過頃からミネカルの遅効性ｐＨ調整剤として効果により、ｐＨが８近くまでで上昇し、これにより、鉱物化反応が促進され、土壌が硬化したと考えられる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌のｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合とほぼ同様であるが、ドライイーストと比べて土壌が硬化していないので、Ｂａｃｉｌｌｕｓによる微生物反応及び鉱物化反応が鈍いと考えられる。
Moreover, as shown in FIG. 8, in the case where the mixed soil is “mountain sand-M0.5%”, the pH change is lower than
The pH change of the sample soil supplied with “Bacillus compost” is almost the same as that of the sample soil supplied with dry yeast. However, since the soil is not hardened compared to dry yeast, the microbial reaction caused by Bacillus and The mineralization reaction is thought to be slow.
また、図９に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％」の場合においてのＣａ２＋の変化は、「ドライイースト」を供給した試料土壌においては、８０００ｐｐｍから、２週間程度経過するまでの間に、２４００ｐｐｍに減少している。このことから、２週間程度の間に、微生物反応及び鉱物化反応が促進されて土壌が硬化したと推測できる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、２週間程度経過するまでの間に、Ｃａ２＋は、８２００ｐｐｍから４１００ｐｐｍまで減少しているが、ドライイーストを供給した試料土壌の場合よりは、減少していないため、鉱物化反応が促進されず、土壌があまり硬化しなかったと推測できる。
In addition, as shown in FIG. 9, the change in Ca 2+ in the case where the mixed soil is “mountain sand—M 0.5%” is about 2,000 ppm to about 2 weeks in the sample soil supplied with “dry yeast”. In the meantime, it has decreased to 2400 ppm. From this, it can be inferred that the soil was hardened by promoting the microbial reaction and mineralization reaction in about two weeks.
In addition, in the sample soil supplied with “Bacillus compost”, Ca 2+ decreased from 8200 ppm to 4100 ppm until about 2 weeks, but in the case of the sample soil supplied with dry yeast, Since it does not decrease, it can be assumed that the mineralization reaction was not accelerated and the soil was not hardened.
図７に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」の場合においての硬度変化は、ドライイーストを供給した試料土壌では、２週間程度経過すると、硬度が２３９６ｋＰａとなり、土壌が良好に硬化する。即ち、２週間程度経過するまでの間に、微生物反応及び鉱物化反応が促進されて、土壌が硬化したと考えられる。
また、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においては、２週間程度経過すると、硬度が１００００ｋＰａ（１０ＭＰａ）以上となり、２８日経過すると、硬度が２１６０４ｋＰａとなり、土壌を硬化させる効果が非常に高いことが分かった。即ち、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌の場合、微生物反応及び鉱物化反応が活発に行われ、土壌が硬化したと考えられる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、２週間程度経過すると、硬度が２３６ｋＰａ程度にしかならず、土壌はあまり硬化していない。
As shown in FIG. 7, the hardness change when the mixed soil is “mountain sand-M0.5% -K1.0%” is 2396 kPa after about 2 weeks in the sample soil supplied with dry yeast. And the soil hardens well. That is, it is considered that the soil has hardened by the microbial reaction and mineralization reaction being promoted until about 2 weeks.
Moreover, in the sample soil of the SD method (dry yeast (SD)), after about 2 weeks, the hardness becomes 10,000 kPa (10 MPa) or more, and after 28 days, the hardness becomes 21604 kPa, which is very effective in hardening the soil. I found it expensive. That is, in the case of sample soil of the SD method (dry yeast (SD)), it is considered that the microbial reaction and mineralization reaction were actively performed and the soil was hardened.
In the sample soil supplied with “Bacillus compost”, after about 2 weeks, the hardness becomes only about 236 kPa and the soil is not hardened.
また、図８に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」の場合においてのｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合、当初からｐＨ８を下回り、５６日目まではｐＨ８よりも低くなっている。これは、ドライイースト溶液には代謝物である有機酸が多く含まれていること、及び、微生物反応による影響であると考えられる。
一方、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においては、始めは６台に下がり、６日目からは、ほぼ８以上が維持されている。即ち、最初に有機酸、及び、微生物反応によりｐＨが下がるが、５日経過頃から、ミネカル及びケイカルの遅効性ｐＨ調整剤として効果により、ｐＨが８程度まで上昇し、これにより、鉱物化反応が促進され、土壌が硬化したと考えられる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌のｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合とほぼ同様であるが、ドライイーストと比べて土壌が硬化していないので、Ｂａｃｉｌｌｕｓによる微生物反応及び鉱物化反応が鈍いと考えられる。
Moreover, as shown in FIG. 8, the pH change in the case where the mixed soil is “mountain sand-M0.5% -K1.0%” is lower than pH8 from the beginning in the case of the sample soil supplied with dry yeast, It is lower than
On the other hand, in the sample soil of the SD system (dry yeast (SD)), it dropped to 6 at the beginning, and from the 6th day, almost 8 or more has been maintained. That is, the pH is first lowered by the organic acid and microbial reaction, but from about the 5th day, the pH rises to about 8 due to the effect as a slow-acting pH adjuster of Minical and Keical. It is considered that the soil has hardened.
The pH change of the sample soil supplied with “Bacillus compost” is almost the same as that of the sample soil supplied with dry yeast. However, since the soil is not hardened compared to dry yeast, the microbial reaction caused by Bacillus and The mineralization reaction is thought to be slow.
また、図９に示すように、混合土壌が「山砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」の場合においてのＣａ２＋の変化は、ドライイーストを供給した試料土壌においては、８１００ｐｐｍから、２週間程度経過するまでの間に、２１００ｐｐｍに減少している。このことから、２週間程度の間に、微生物反応及び鉱物化反応が促進されて土壌が硬化したと推測できる。
また、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においては、５日経過するまでの間に、Ｃａ２＋は、８７００ｐｐｍから１３００ｐｐｍまで減少しており、鉱物化反応が非常に促進されて、土壌が非常に硬化したと推測できる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、２週間程度経過するまでの間に、Ｃａ２＋は、８３００ｐｐｍから３６００ｐｐｍまで減少しているが、ドライイーストを供給した試料土壌の場合よりは、減少していないため、鉱物化反応が促進されず、土壌があまり硬化しなかったと推測できる。
Further, as shown in FIG. 9, the change in Ca 2+ when the mixed soil is “mountain sand-M0.5% -K1.0%” is 8100 ppm to 2 in the sample soil supplied with dry yeast. It has decreased to 2100 ppm until about a week. From this, it can be inferred that the soil was hardened by promoting the microbial reaction and mineralization reaction in about two weeks.
In addition, in the sample soil of the SD system (dry yeast (SD)), Ca 2+ decreased from 8700 ppm to 1300 ppm until 5 days have passed, and the mineralization reaction was greatly accelerated, and the soil Can be assumed to be very hardened.
In addition, in the sample soil supplied with “Bacillus compost”, Ca 2+ decreased from 8300 ppm to 3600 ppm until about 2 weeks, but in the case of the sample soil supplied with dry yeast, Since it does not decrease, it can be assumed that the mineralization reaction was not accelerated and the soil was not hardened.
図７に示すように、混合土壌が「再資砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」のおいての硬度変化は、ドライイーストを供給した試料土壌では、硬度が、５日経過後に４７１６ｋＰａとなり、９日経過後に１７２５３ｋＰａとなった後、２週間程度経過すると１４０５５ｋＰａとなり、良好な土壌硬化現象が見られた。
また、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においては、硬度が、５日経過後に４７１６ｋＰａとなり、７日経過後に１７２５３ｋＰａとなった後、２週間経過後に５０６６５ｋＰａとなり、さらに、２１日経過後に７３９４３ｋＰａとなった。即ち、非常に良好な土壌硬化現象が見られた。
一方、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、５日経過後に硬度が１６１ｋＰａとなった後は、硬化が見られず、土壌はあまり硬化していない。
As shown in FIG. 7, the hardness change when the mixed soil is “recycled sand-M0.5% -K1.0%” is 4716 kPa after 5 days in the sample soil supplied with dry yeast. After about 9 days, it became 17253 kPa, and after about 2 weeks, it became 14055 kPa, and a good soil hardening phenomenon was observed.
In the sample soil of the SD system (dry yeast (SD)), the hardness becomes 4716 kPa after 5 days, 17253 kPa after 7 days, 50665 kPa after 2 weeks, and 21 days later. It became 73943 kPa. That is, a very good soil hardening phenomenon was observed.
On the other hand, in the sample soil supplied with “Bacillus compost”, after the hardness became 161 kPa after 5 days, no hardening was observed and the soil was not hardened.
また、図８に示すように、混合土壌が「再資砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」の場合においてのｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合、１日〜７日日までは、ｐＨ８以下になったが、８日目以後はｐＨ８以上が維持されている。即ち、ミネカル及びケイカルの遅効性ｐＨ調整剤として効果により、８日目以後はｐＨが８程度まで上昇し、これにより、鉱物化反応が促進され、土壌が硬化したと考えられる。
また、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においても、ドライイーストの場合と同様なｐＨ変化を示し、８日目以後はｐＨ８以上が維持されている。即ち、ミネカル及びケイカルの遅効性ｐＨ調整剤として効果により、８日目以後はｐＨが８程度まで上昇し、これにより、鉱物化反応が促進され、土壌が硬化したと考えられる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌のｐＨ変化は、ドライイーストを供給した試料土壌の場合とほぼ同様であるが、ドライイーストと比べて土壌が硬化していないので、Ｂａｃｉｌｌｕｓによる微生物反応及び鉱物化反応が鈍いと考えられる。
Moreover, as shown in FIG. 8, in the case where the mixed soil is “recycled sand-M0.5% -K1.0%”, the pH change is 1 day to 7 days in the case of the sample soil supplied with dry yeast. Until the day, the pH became 8 or less, but after the 8th day,
Moreover, also in the sample soil of SD system (dry yeast (SD)), the pH change similar to the case of dry yeast is shown, and
The pH change of the sample soil supplied with “Bacillus compost” is almost the same as that of the sample soil supplied with dry yeast. However, since the soil is not hardened compared to dry yeast, the microbial reaction caused by Bacillus and The mineralization reaction is thought to be slow.
また、図９に示すように、混合土壌が「再資砂−Ｍ０．５％−Ｋ１．０％」の場合においてのＣａ２＋の変化は、ドライイーストを供給した試料土壌においては、９８００ｐｐｍから、５日経過するまでの間に、２８００ｐｐｍに減少し、さらに、その後、急激に減少している。即ち、５日経過後に、微生物反応及び鉱物化反応が促進されて土壌が硬化したと推測できる。
また、ＳＤ方式（ドライイースト（ＳＤ））の試料土壌においては、５日経過するまでの間に、Ｃａ２＋は、８１００ｐｐｍから８００ｐｐｍまで減少しており、５日経過後に、鉱物化反応が非常に促進されて、土壌が非常に硬化したと推測できる。
尚、「Ｂａｃｉｌｌｕｓ堆肥」を供給した試料土壌においては、２週間程度経過するまでの間に、Ｃａ２＋は、９９００ｐｐｍから３９００ｐｐｍまで減少しているが、ドライイーストを供給した試料土壌の場合よりは、減少していないため、鉱物化反応が促進されず、土壌があまり硬化しなかったと推測できる。
Moreover, as shown in FIG. 9, the change in Ca 2+ in the case where the mixed soil is “recycled sand—M 0.5% —K 1.0%” is 9800 ppm in the sample soil supplied with dry yeast. By the
In addition, in the sample soil of the SD system (dry yeast (SD)), Ca 2+ decreased from 8100 ppm to 800 ppm until 5 days passed, and after 5 days, the mineralization reaction was very high. It can be assumed that the soil is very hardened.
In addition, in the sample soil supplied with “Bacillus compost”, Ca 2+ decreased from 9900 ppm to 3900 ppm until about 2 weeks, but in the case of the sample soil supplied with dry yeast, Since it does not decrease, it can be assumed that the mineralization reaction was not accelerated and the soil was not hardened.
以上の実験から、良好な土壌硬化現象を得るためには、Ｍ０．５％の配合よりは、Ｍ０．５％−Ｋ１．０％の配合の方が好ましく、さらに、山砂より再資砂を混合した混合土壌の方が好ましく、さらには、微生物としてドライイーストを用いたＳＤ（セミドライ）方式とすることが好ましいことがわかった。 From the above experiment, in order to obtain a favorable soil hardening phenomenon, the blending of M0.5% -K1.0% is preferable to the blending of M0.5%, and moreover, recycled sand is used rather than mountain sand. It was found that mixed soil was more preferable, and that it was more preferable to adopt an SD (semi-dry) system using dry yeast as a microorganism.
実施形態では、肥料として、ミネカル（転炉石灰肥料）とケイカル（鉱さい珪酸質肥料）とを混合した混合肥料、又は、ミネカルのみ、又は、ケイカルのみを、微生物、栄養源、二価金属イオンが供給されていない固化対象の土壌のｐＨを８〜９に調整するのに必要な量だけ、微生物、栄養源、二価金属イオンとともに固化対象の土壌に供給する。
この場合、固化対象の土壌に供給する当該ｐＨ調整剤としての混合肥料の量は、図６の値から、固化対象の土壌に対する重量比で、ミネカルが０．５％、ケイカルが１．０％以下とすればよいことがわかる。
また、ｐＨ調整剤としての肥料としてミネカルだけを用いる場合においては、固化対象の土壌に供給するミネカルの量は、図５の値から、固化対象の土壌に対する重量比で、０．１％〜０．６％とすればよいと推測できる。
また、ｐＨ調整剤としての肥料としてケイカルだけを用いる場合においては、固化対象の土壌に供給するケイカルの量は、図５の値から、固化対象の土壌に対する重量比で、９％〜２８％とすればよいと推測できる。
In the embodiment, as a fertilizer, a mixed fertilizer in which Mineral (converter lime fertilizer) and calcium (mineral siliceous fertilizer) are mixed, or only Mineral or only calcium, microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions are included. Only the amount necessary to adjust the pH of the soil to be solidified that is not supplied to 8 to 9 is supplied to the soil to be solidified together with microorganisms, nutrient sources, and divalent metal ions.
In this case, the amount of the mixed fertilizer as the pH adjusting agent to be supplied to the soil to be solidified is 0.5% for Mineral and 1.0% for Keical in terms of the weight ratio with respect to the soil to be solidified from the values in FIG. It can be seen that
In addition, when only Mineral is used as a fertilizer as a pH adjuster, the amount of Minical to be supplied to the soil to be solidified is 0.1% to 0 in terms of the weight ratio with respect to the soil to be solidified from the values in FIG. .6% can be estimated.
Further, in the case of using only calcium as a fertilizer as a pH adjuster, the amount of calcium supplied to the soil to be solidified is 9% to 28% in terms of the weight ratio with respect to the soil to be solidified from the values in FIG. I can guess that.
尚、実施形態では、固化対象の土壌に微生物を供給したが、固化対象の土壌中に存在する微生物を利用しても良い。
即ち、本発明では、固化対象の土壌中の微生物、即ち、土壌に供給した微生物又は土壌に元々存在する微生物に、当該微生物によって代謝される栄養源と、ｐＨ調整手段としての肥料と、二価金属イオンとを供給すればよい。
In the embodiment, microorganisms are supplied to the soil to be solidified. However, microorganisms existing in the soil to be solidified may be used.
That is, in the present invention, microorganisms in the soil to be solidified, that is, microorganisms supplied to the soil or originally present in the soil, a nutrient source that is metabolized by the microorganism, a fertilizer as a pH adjusting means, Metal ions may be supplied.
１ 固化対象の土壌。 1 Soil to be solidified.
Claims (7)
固化対象の土壌中の微生物に、当該微生物によって代謝される栄養源と、ｐＨ調整手段としての肥料と、二価金属イオンとを供給したことを特徴とする土壌固化方法。 In a soil solidification method in which carbonate ions generated by microorganisms metabolizing nutrient sources in soil and divalent metal ions in soil react with carbonate precipitated between soil particles in soil,
A soil solidification method comprising supplying to a microorganism in a soil to be solidified a nutrient source metabolized by the microorganism, a fertilizer as a pH adjusting means, and a divalent metal ion.
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