JP2021066801A - 土壌のpH調整材及びこれを用いた土壌のpH調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)樹皮を乾留して得られる木酢液及び樹皮を炭化して得られる樹皮炭粉末の混合物
を有効成分として含有する土壌pH調整材及びこれを土壌に施用する土壌のpH調整方法である。
(b)木質系素材より得られるチップ原料を加圧蒸煮した後、当該蒸煮物を擂り潰して得られる繊維状物とを含有する土壌のpH調整用資材及びこれを土壌に施用する土壌のpH調整方法である。
樹皮炭粉末と木酢液の混合物の製造:
国産の樫、椎などを主とする広葉樹をローリングバーガーにより剥皮して樹皮を得た。樹皮を縦5m×横5m×深さ1.1mの平窯に重ねて入れ、約390℃で炭化処理した。発生した蒸留物をファンで吸引し、平窯の側面に設けられた2個の穴から煙道を通って冷却水層まで移送して、冷却水層内に配管されたステンレス管を通過させて冷却し、貯留タンクに粗木酢液として貯留した。粗木酢液を貯留タンク内に約3ヶ月静置して、上層(油分)、中間層、下層(タール分等)に分離させてから、中間層を分取して精製木酢液を得た。一方、樹皮炭は粉砕機により、粉砕した。この樹皮炭粉末16kgに対し精製木酢液4kgを噴霧、混合して樹皮炭粉末と木酢液の混合物を調製した。
繊維状物の製造:
国産杉材を、チッパーを用い、厚さ約3mm程度のチップとした。この原料チップ2,000kgを、図1で示した装置の蒸煮缶(直径2m、長さ4.5m)の中の収納網篭に入れ、4気圧、150℃で180分間、1時間当たり1,690kgの水蒸気を用いて蒸煮した。次にこの蒸煮チップ1,000kgをリファイナーにより、3,300V、132kWの力で60分間かけて擂り潰し、繊維状物を得た。外観は茶褐色であり、握るとフンワリとした繊維状を呈し、かすかに芳香性を有するものであった。また、下記条件により製品5点についてフルフラールを分析したところ、フルフラールの含量は最大2μg/g(ppm)、最小は検出限界(1μg/g)以下であり、試料中3点が検出限界以下であった。
試薬及び装置:
フルフラール(2-furaldehyde):和光純薬工業(株)製
その他の試薬はすべて和光純薬工業(株)製残留農薬試験用を用いた。
バキュームコントローラー:EYELA社製 NVC−1100型
ガスクロマトグラフ:ヒューレットパッカード社製HP5890 SERIES II
データ処理装置:同上 HP3396A
検出器:水素炎イオン化検出器(DID)
分離カラム:J&W Scientific社製 DB−210
(0.25mm I.D.×30m、膜厚 0.25μm)
キャリアガス:ヘリウム
メイクアップガス:ヘリウム
水素ガス:1.2kg/cm2
乾燥空気:3.2kg/cm2
カラムオーブン温度:60℃(1分)〜昇温5℃/分〜160℃(1分)〜昇温30℃/分〜250℃(5分)
注入口温度:250℃
検出器温度:260℃
注入量:2μL
試料導入方法:スプリットレス
樹皮炭粉末と木酢液の混合物による土壌のpH調整:
下記A,Bの2種類の土壌サンプルに、製造例1で得られた樹皮炭粉末と木酢液の混合物を添加して、土壌サンプルのpHに対する影響を調べた。風乾させた各土壌サンプルを2mmのフルイにかけ、10gずつ計り実験容器に入れた。製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を各土壌サンプルに0質量%(以下「%」と表記する)、0.3%、0.5%、1.0%、5.0%、10.0%及び20.0%になるように添加し、撹拌した。水道水10ml、製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を10g計り、それぞれを別の実験容器に入れた。所定量の製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を添加した土壌A又は土壌B、水道水、製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物がそれぞれ入った実験容器に、純水を25mlずつ加え、撹拌し、30分間室温に静置した。pHメータ(メトラー・トレド(株)製MP220)を用いて各サンプルの上澄みのpHを測定した。その結果、水道水はpH6.8、製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物はpH7.4であった。所定量の製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を添加した土壌A又は土壌BについてのpH測定の結果は表1に示す。
(土壌サンプル)
土壌A:アルカリ性土壌、前作:キュウリ
土壌B:弱酸性土壌、前作:菊
樹皮炭粉末と木酢液の混合物による土壌酸性化に対する緩衝効果:
所定量の製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を添加した土壌サンプルに、酸を添加して土壌酸性化に対する緩衝効果を調べた。
土壌サンプルとして土壌Bを用いた。風乾させた土壌サンプルを2mmのフルイにかけ、10gずつ計り、実験容器に入れた。製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を土壌サンプルに対し、0%、0.3%、0.5%、1.0%、5.0%、10.0%及び20.0%になるように添加し、撹拌した。水道水10ml、製造例1の樹皮炭粉末と木酢液の混合物を10g計り、それぞれを別の実験容器に入れた。各実験容器に純水を25mlずつ加え、撹拌し、30分間室温に静置した後pHを測定した(pH(1))。さらに0.1mol(0.1N)塩酸を各サンプルに2.5mlずつ加え、撹拌し、10分間室温に静置した後pHを測定した(pH(2))。またさらに0.1mol(0.1N)塩酸を各サンプルに2.5mlずつ加え、撹拌し、10分間室温に静置した後pHを測定した(pH(3))。その後、一晩(14時間)静置しpHを測定した(pH(4))。pHの測定は、各サンプルの上澄みのpHをpHメータ(メトラー・トレド(株)製MP220)を用いて行った。結果を表2に示す。
以上の結果から、土壌への樹皮炭粉末と木酢液の混合物の施用はアルカリ土壌の改善や土壌環境の酸性化を防ぐ上で効果的であり、作物にとってより良い土壌環境の維持に有用であると考えられる。
土壌のpH低下抑制試験:
宮崎県西都市のキュウリ栽培施設から採取した砂壌土を風乾したものを試験土壌とし、これを20g試験管に入れた。試験土壌に対し1.5質量%となる量の製造例1の樹皮炭粉末及び木酢液混合物及び試験土壌に対し0.5質量%となる量の製造例2の繊維状物を試験土壌に添加した(SNE(0.5%)+WF(1.5%)試験区)。これに蒸留水50mLを加え、ボルテックスミキサーで20秒攪拌後、30分間振とう機で振とうし、30分間放置した。さらに塩酸(pH3に調整)を5mLずつ加え、合計25mLまで添加した。塩酸を添加するごとに、ボルテックスミキサーで20秒間攪拌し、5分間放置後、試験例1と同様にしてpHを測定した。製造例1の樹皮炭粉末及び木酢液混合物の添加量を2%、製造例2の繊維状物の添加量を1%として同様にpHを測定した(SNE(1%)+WF(2%)試験区)。対照として、試験土壌に塩酸のみを添加して同様にpHを測定した(対照区)。結果を表1及び図4に示す。
2……台車レール
3……ホイストコンベア
4……ホイストクレーン
5……収納網篭
6……レシプロサイロ
7……スクリューコンベア
8……搬送コンベア
9……リファイナー入口
10……リファイナー
11……スロートスクリュー
12……回転刃物・固定刃物部
13……リファイナー出口
14……風送ファン
15……風送管
16……サイクロン
17……集積室
18……蒸気入口
19……圧力計
20……温度計
Claims (11)
- 次の成分(a);
(a)樹皮を乾留して得られる木酢液及び樹皮を炭化して得られる樹皮炭粉末の混合物
を土壌に施用することを特徴とするpH調整方法。 - 成分(a)における樹皮が、樫、椎、椨、黄蘗及び柏よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の樹木の樹皮である請求項1記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(a)における乾留の温度が380〜420℃である請求項1又は2記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(a)における炭化の温度が380〜420℃である請求項1〜3のいずれかの項記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(a)における木酢液と樹皮炭粉末の質量比が17:3〜15:5である請求項1〜4のいずれかの項記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(a)と次の成分(b);
(b)木質系素材より得られるチップ原料を加圧蒸煮した後、当該蒸煮物を擂り潰して得られる繊維状物とを土壌に施用する請求項1〜6のいずれかの項記載の土壌のpH調整方法。 - 成分(b)が、圧力3〜6気圧、温度120〜160℃で60〜120分間加圧蒸煮したものである請求項6記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(b)における木質系素材が、杉、檜、松、樫、桐及び楠よりなる群から選ばれる1種又は2種以上である請求項6又は7に記載の土壌のpH調整方法。
- 成分(a)と成分(b)の施用量の質量比((a):(b))が、1:1〜1:4である請求項6〜8のいずれかの項記載の土壌のpH調整方法。
- 次の成分(a);
(a)樹皮を乾留して得られる木酢液及び樹皮を炭化して得られる樹皮炭粉末の混合物
を有効成分として含有する土壌のpH調整材。 - 次の成分(a)及び(b);
(a)樹皮を乾留して得られる木酢液及び樹皮を炭化して得られる樹皮炭粉末の混合物
(b)木質系素材より得られるチップ原料を加圧蒸煮した後、当該蒸煮物を擂り潰して得られる繊維状物を含有する土壌のpH調整用資材。
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WO2023063287A1 (ja) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | G-8 International Trading株式会社 | 有用物質の製造方法および製造装置 |
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-
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- 2019-10-23 JP JP2019192635A patent/JP6938047B2/ja active Active
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