JP3375676B2 - 堆肥化組成物 - Google Patents

堆肥化組成物

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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農園芸資材及び土木資
材、特に園芸用土、植裁用土、苗床培養土、芝用床土、
芝用目土、法面緑化資材等の基礎資材として使用可能な
堆肥化組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明は、農園芸資材及び土木資材、特
に園芸用土、植裁用土、苗床培養土、芝用床土、芝用目
土、法面緑化資材等の基礎資材として使用可能な堆肥化
組成物に関するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スラグや多孔
性珪酸カルシウム水和物は、高アルカリが問題となる。
例えば、多孔性珪酸カルシウムでは、1重量部を100
重量部のイオン交換水にいれ、25℃にてpHを測定す
ると10.1〜10.9であり、アルカリ性は極めて高
い。このようなスラグや多孔性珪酸カルシウム水和物粉
末を農園芸資材や土木資材として利用する場合、局部的
に使用したり、大量に混入させると、アルカリ性が土壌
に悪影響を及ぼし植物の生育が阻害されるので、その使
用には細心の注意が必要である。
【0004】スラグや多孔性珪酸カルシウム水和物のア
ルカリ性を低減する方法として、ピートモスや泥炭を加
える方法もあるが、この場合もピートモスや泥炭を多量
に加える必要があるので経済性に劣るばかりでなく、多
孔性珪酸カルシウム水和物のもつ良好な物理的性質を実
質的に生かせなくなる問題を有している。また、スラグ
は自硬性を有し、土壌に使用する場合、分散性等の問題
を有している。
【0005】本発明は前述の従来の問題点を根本的に改
善した技術であって、特に、多孔性珪酸カルシウム水和
物の強度、見かけ比重の小ささ、透水性、保水性、通気
性といった特徴を有しつつ、しかも低アルカリ化された
堆肥化組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る堆肥化組成
物の第1発明は、多孔性珪酸カルシウム水和物とコーヒ
ーさい、緑茶さい、ウーロン茶さい、麦茶さい、紅茶さ
いから選ばれた少なくとも一種以上の有機廃棄物とを混
合してPHを8.0以下にした堆肥化組成物である。
【0007】本発明に係る堆肥化組成物の第2発明は、
多孔質珪酸カルシウム水和物がゾノトライト、トバモラ
イト、ジャイロライト、フォシャジャイト、ヒレブラン
ダイト、CSHゲルから選ばれる1種又は2種以上の混
合物である前記の堆肥化組成物である。更に、第3発明
は、多孔性珪酸カルシウム水和物の粒径が15mm以下
である前記の堆肥化組成物である。ここでいうpHは、
堆肥化物試料1重量部を100重量部のイオン交換水に
入れて撹拌し、25℃にて測定した値をいう。
【0008】本発明で使用する多孔性珪酸カルシウム水
和物は、珪酸質原料と石灰質原料を主体とする多孔体で
あり、公知の方法によって製造することができる。数多
くの多孔性珪酸カルシウム水和物が知られているが、本
発明の原料に適した多孔性珪酸カルシウム水和物は、ゾ
ノトライト、トバモライト、ジャイロライト、フォシャ
ジャイト、ヒレブランダイト等が好ましい例として挙げ
られ、これらの内で1種が成分であっても、2種以上が
成分であってもよい。
【0009】また、これらの多孔性珪酸カルシウム水和
物は、完全に純粋なものでなくCSHゲルや未反応の珪
酸質原料等も含まれていても良い。これらの多孔性珪酸
カルシウム水和物の中で、建築材料として一般に使用さ
れているALCが入手しやすく、かつ、粒径が15mm
以下の多孔性珪酸カルシウム水和物は、見かけ比重は
0.2〜0.7程度(ALCの種類や粒径により異な
る)と軽量で、透水性、通気性に優れており、適度な強
度もあり、農園芸資材や土木資材としての物理的性質は
極めて良好であることからも好ましいといえる。
【0010】本発明に用いる多孔性珪酸カルシウム水和
物の粒径は資材の用途によって異なるが、植物の発芽や
茎の成長を物理的に邪魔する事がない点で、15mm以
下が好ましい。農業用や芝生目土用には比較的細かい粒
度のものが用いやすく、また、植裁用や法面緑化用には
比較的粗いものが用い易い。本発明に用いる有機性廃棄
物はコーヒーさい、緑茶さい、ウーロン茶さい、麦茶さ
い、紅茶さい等の茶さい類から選ばれる少なくとも1種
以上の混合物であり、特に制限はない。
【0011】多孔性珪酸カルシウム水和物と有機性廃棄
物の混合割合は、多孔性珪酸カルシウム水和物及び有機
性廃棄物の含水量、有機性廃棄物の種類、堆肥化方法、
堆肥化期間及び製品である農園芸資材の用途等により異
なり、一概には決定できないが、有機性廃棄物1重量部
に対し多孔性珪酸カルシウム水和物0.05〜1.3重
量部程度、好ましくは0.2〜1.0重量部程度である
と、堆肥化組成物をpHが8.0以下と低アルカリ性で
ありながら多孔性珪酸カルシウム水和物の有する物理的
特徴を十分生かすことが可能であるので好ましい。多孔
性珪酸カルシウム水和物と有機性廃棄物の混合には、例
えばショベルローダーや回転式混合機等を用いることが
できる。
【0012】多孔性珪酸カルシウム水和物と有機性廃棄
物の混合物の堆肥化方法は、基本的にはバーク堆肥や家
畜糞の堆肥化方法を踏襲すれば良い。例えば有機性廃棄
物としてコーヒーさいを用いるのであれば、以下のよう
な方法が挙げられる。第1の方法としては、有機廃棄物
を単独に前発酵(3〜5日)させた後、発酵種菌ととも
に窒素源として微生物蛋白質と多孔性珪酸カルシウム水
和物を添加混合し、主発酵を行わせる。ここでは床面よ
り空気を強制的に送り、ショベルローダー等を用いて4
〜5日に1回の頻度で切り返しつつ約10〜20日間発
酵を継続させる。ついで、団塊状になったものを破砕
し、均質化したのち、約10〜20日間の副発酵を行わ
せる。なお、その後必要により、2ケ月以上の後熱発酵
をおこなわせる。
【0013】第2の方法としては、有機性廃棄物に、多
孔性珪酸カルシウムを加え、前発酵を行わせた後、以降
は第1の方法と同様に行うこともできる。第3の方法
は、多孔性珪酸カルシウムの添加を前段階で行わず、主
発酵のあとの均質化が終了した時点、即ち副発酵の直前
に添加し、副発酵を促進させる。以上3つの方法の選択
は、有機廃棄物の種類、含水比、腐敗の程度及びpH等
により適宜選択することが出来る。
【0014】堆肥化工程の規模は、15〜30m3 以上
が望ましく、30〜50m3 を単位ロットとするのが効
率、品質、管理、作業性からも好ましい。このようにし
て得られた堆肥化資材は、粒度調整して、そのまま特殊
肥料(堆肥)として、または、必要に応じてピートモス
等の土壌改良剤や土、肥料又は、特殊な微生物とその基
質となる培養基材として活用できる。
【0015】
【作用】以上の様に本発明に於ては、堆肥化組成物のP
Hを植物の成長に適した8.0以下にしたので、有機廃
棄物の堆肥化が促進され、植物生育にとって安定的に高
品質な組成物が得られる。この作用は明らかではない
が、有機廃棄物の発酵に伴って、カフェー酸をはじめ各
種の有機酸が生成され、このため酸性になり静菌作用が
働き、発酵が遅延するが、多孔性珪酸カルシウムが酸性
を中和すると共に、適当な通気性、保水性を与えるため
微生物活動を継続的に旺盛にし、良品質な組成物を製造
できるものである。
【0016】
【実施例】本発明に係る堆肥化組成物は、上述の如き構
成を有するものであるが、その具体的実施例及び比較例
により本発明を更に詳しく説明すると、次の通りであ
る。尚、後述の実施例と比較例中のpHは多孔性珪酸カ
ルシウム水和物(ALC粉末)、及び堆肥化組成物のp
H試料1重量部に対してイオン交換水を100重量部加
え、25℃におけるpHを測定したものである。また、
本発明に於いて使用する多孔性珪酸カルシウム水和物の
参考例としては、ビル建設現場で発生したALC端材を
回収し、クラッシャーで潰してから、中に鉄筋を引き抜
いた後、ハンマーミルで粗粉砕した。粗粉砕物をふるい
分けして得た平均粒径が1〜3mmの紛状ALCであ
る。このALC粉をX線回折及びX線分析で確認したと
ころ、トバモライトを主成分とする多孔性珪酸カルシウ
ム水和物であり、Ca/Si比は0.58であった。ま
た、見かけ比重は0.62であり、pHは10.8であ
った。
【0017】
【実施例1】コーヒーさい(インスタントコーヒー用抽
出残渣、水分66%)を、乾燥重量0.45重量部に対
し、粒径1〜3mmの粒状のALC(多孔性珪酸カルシ
ウム、水分26%)乾燥重量0.50重量部を混合した
ものに、種菌として市販の特殊肥料(リョクサン101
号)を重量部で0.05添加し、上述の第2の方法で発
酵処理を実施した。即ち、混合資材(原料)を床面発酵
槽にて、床面より送気し、2週間発酵させた。この間、
ショベルローダーで5日毎に1回、切り返した。さら
に、団塊を破砕し、粒度を調整した後、15日間の副発
酵を経た後、送気を止め1ケ月間静置し、後熟発酵を行
った。その後ふるい分けし、粒径5mm以下の組成物を
得た。得られた組成物のpHは7.8であった。
【0018】
【実施例2】実施例1において得られた組成物を1g、
2g、3g・・・の順に10gまで、各々シャーレに入
れ、適量の水で湿潤状態とした。各々のシャーレの小松
菜の種を50粒づつまき、室温20℃の部屋に10日間
置き、発芽状況を観察した。この間各シャーレは水を適
量づつ追加し、常に同じ湿潤状態を保つようにした。3
日後の発芽率は、組成物の添加量には関係なく平均で9
5%であり、7日後には平均4cmまで成長し、正常に
生育した。
【0019】
【実施例3】実施例1において得られた組成物を供試肥
料とし、市販バーク堆肥を対照肥料として、植物に対す
る害に関する栽培試験(入江商会安全k「植害試験」と
いう)を実施した。方法は59農蚕第1943号(農林
水産省農蚕園芸局長通達)に準じノイバウエルポット
(500ml容)に、供試肥料を5g、10g、100
g、200gのように試験区を設けた。これを畑土壌に
なるように調整したのち、各ポットに小松菜の種子25
粒づつ播種し、20〜25℃の室温で生育経過を調べ
た。発芽率は供試区、対照区ともに100%であった。
15日後の地上部重量は、全区で対照区よりも供試肥料
区の生育が明らかに優れていた。施用量を増やすに従
い、小松菜の生育は旺盛になり、100gで最高生育を
示したが、200g施用区では、わずかに過剰障害がみ
られた。以上により、実施例1において得られた組成物
は、市販のバーク堆肥より明らかに優れた肥料効果を示
した。
【0020】
【比較例1】実施例2において、実施例1において得ら
れた組成物のかわりに参考例で得られた粒状ALCのみ
をシャーレに入れた以外は、実施例2と同様にして発芽
試験を行った。3日後の発芽率は各シャーレ平均で90
%であり、7日後には平均3.2cmまで成長したが、
その後葉先が丸くなり、枯れて成長は殆ど停止した。
【0021】
【比較例2】実施例2において、実施例1において得ら
えた組成物のかわりに参考例で得られた粒状ALCと既
成の堆肥を混合したのみの混合物を、シャーレに入れた
以外は実施例2と同様にして発芽試験を行った。混合物
のpHは約9.5であった。3日後の発芽率は各シャー
レ平均で90%であり、7日後には平均3.4cmまで
成長したが、その後葉先が丸くなり、枯れて成長は殆ど
停止した。
【0022】
【発明の効果】本発明の堆肥化組成物は、上述の如く堆
肥化組成物を植物の成長に適したPHを8.0以下にし
たので、保水性、透水性、通気性及び養分保持性(陽イ
オン交換容量)に優れ、優良な土壌改良材であるととも
に、肥料成分バランスも良く、植物の生育に適してい
る。堆肥化工程で、著しく酸性になることがないので、
静菌作用が働かず、また、堆肥化時間を短縮させる効果
も期待できる。さらに、本発明の堆肥化組成物は、軽量
であるため、運搬、保管等を容易に行うことができる資
材となる。また、本発明の組成物は、無臭であるので、
屋内に用いる家庭用園芸培養土の資材ともなりうる等の
多大な効果を有するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−286986(JP,A) 特開 平5−32475(JP,A) 特開 平4−295084(JP,A) 特開 昭63−215584(JP,A) 特開 平1−317185(JP,A) 特開 昭58−145684(JP,A) 特開 平6−144976(JP,A) 特開 平6−234586(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C05B 1/00 - C05G 5/00 C09K 17/00 - 17/50 A01G 1/00 303

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔性珪酸カルシウム水和物と、コーヒ
    ーさい、緑茶さい、ウーロン茶さい、麦茶さい、紅茶さ
    いから選ばれた少なくとも一種以上の有機廃棄物とを混
    合してPHを8.0以下にしたことを特徴とする堆肥化
    組成物。
  2. 【請求項2】 多孔性珪酸カルシウム水和物がゾノライ
    ト、トバモライト、ジャイロライト、フォシャジャイ
    ト、ヒレブランダイト、CSHゲルから選ばれる1種又
    は2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1に
    記載された堆肥化組成物。
  3. 【請求項3】 多孔性珪酸カルシウム水和物の粒径が1
    5mm以下であることを特徴とする請求項1、2に記載
    された堆肥化組成物。
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