JP3697097B2

JP3697097B2 - 法面等の緑化工法

Info

Publication number: JP3697097B2
Application number: JP01067399A
Authority: JP
Inventors: 弘之金好; 泰山佐藤
Original assignee: 技研興業株式会社
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP2000204558A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、法面等の緑化工法に関し、とくに開発現場等で発生する廃木、廃根、表土あるいは残土を有効に利用して法面等を緑化するためのリサイクル緑化工法についての新しい提案である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、開発現場で発生する、廃木、廃根あるいは表土、残土およびゴミ焼却施設や下水道処理施設等で発生する焼却灰や泥汚等は、廃棄物として焼却されるか埋め立て等の処理を行なっていた。しかし、最近、焼却や埋め立て処理等が容易にできなくなってきたため、処理に苦慮しているのが現状である。
このため、最近になって上記廃棄物のうち、廃木を堆肥やチップ等に変化させて法面の緑化等に利用する技術が注目を浴びている。
【０００３】
このような従来技術としては以下に列挙するような方法がある。
１．特開平９−１０３１９２号公報には、廃木材のチップに下水汚泥、木酢液、木質微細繊維の炭化物、木炭、パルプの焼却灰等を混合して法面に吹き付ける緑化基盤材の製造方法および、その緑化基盤材を用いた法面緑化工法が開示されている。
２．特開平７−３００８５７号公報には、緑化基盤層のクラック防止のために、緑化基盤材中に樹木の剪定や農作業に伴って発生する廃材、下水汚泥、プラスチック等の産業廃棄物等を粉砕したものを30％混合する植生基盤のクラック防止工法が開示されている。
３．特開平１０−１３００８４号公報には、伐採木や樹木剪定枝等を破砕して緑化に利用するための幹枝葉混合材の破砕、土壌還元方法が開示されている。
４．特開平６−７０６３４号公報には、粗大有機物、砂状無機物材、団粒剤、パルプ焼成砂、石炭灰の砂、山砂、海砂、スラツジ、浄水場の泥土、堆肥、コンポスト等を吹き付け工法に供するための植物生育基盤造成用土が開示されている。
５．特開平５−２４７９４３号公報には、ゼオライト、繊維材、木質ファイバー、バーク堆肥、ロックウール、ビートモス等を含む浄水場発生土を有効に利用して法面等を緑化する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記各従来技術の場合、主として産業用廃棄物等を用いた基盤材に、農林用植物発生材や堆肥を混合したリサイクル緑化基盤材を提案するにすぎないものである。もちろん、法面を緑化するには、その他に植物種子や肥料の添加が必要となる。しかし、発明者らの研究によれば、それだけでは不十分であることがわかった。
というのは、これらの基盤材中には廃木や廃根あるいは植物発生材のような有機物資材を多く含むことから、しばしば植物の生育阻害を引き起こすという問題があった。
【０００５】
一般に、木材とくに堆肥化していない未熟有機物である廃木等には、リグニン、セルロース、ヘミセルロース等の難分解性の有機質炭素やタンパク質等が多く含まれている。これらの有機物は、土壌中で微生物によって分解されると、窒素源となるアミノ酸に変化する。ところが、植物の根は、アミノ酸のままで窒素源を直接的に吸収することはできない。即ち、そのアミノ酸がまずアンモニアを経て硝酸に変化してからでないと吸収できないのである。
一般に、微生物が有機物を分解する場合、微生物が増殖するが、このときに菌体をつくるためたくさんのアミノ酸を吸収する。このため、もし上記のような未熟有機物が多量にあると、土壌中の窒素の大半が微生物に奪われてしまい、そのために植物は窒素飢餓の状態になり、植物の生育を阻害するという問題が発生する。
その他、廃木等には植物の生育を阻害するタンニンやフェノール系物質も含有しており、これらの物質が緑化植物の発芽生育を阻害するのである。
【０００６】
しかも、有機物が分解する場合、下記反応式に示すように、酸素を必要とする。そのため、有機物が多量に分解する場合は、土中が嫌気状態となるため植物の生育が著しく阻害され、根腐れ等も発生する。
▲１▼ 炭水化物の分解
Cm (H₂O)_n＋ mO₂ → mCO₂ ＋ nH₂O
炭水化物酸素二酸化炭素水
▲２▼ 蛋白質および脂肪の分解
CrHyN₄Op＋aO₂→ CyHpNwOq ＋bCO₂＋dH₂O＋eNHs
【０００７】
上述した理由により、廃木をチップ化して直接、緑化工法等に利用すると、窒素飢餓、タンニンおよびフェノール系物質等の生育阻害物質の発生、土中の酸素不足等が発生するため、廃木等の使用量を最少量にしないと、発芽生育障害等が発生し、緑化できないという問題があった。
【０００８】
また、従来技術については、有機物の分解によって発生する悪臭等も問題がある。このことから、廃木となった有機物資材は通常、現場や工場等で堆肥にすることが行われているが、緑化や農業等に利用できる堆肥を製造するにはかなりの労力と経費が嵩み、経済的には採算がとれないのが実情である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、従来技術が抱えている上述した問題を解決することにあり、とくに従来のリサイクル緑化工法において解決を必要とする、植物の発芽生育阻害要因、悪臭、コスト高を除くことができる緑化工法を提案することにある。
【００１０】
【課題が解決するための手段】
上掲の目的を実現するべく鋭意研究を重ねた結果、発明者らは下記の要旨構成にかかる緑化工法を開発するに到った。すなわち、本発明は、法面のような被施工面に、
ａ：粉砕された有機木材チップ： 10 〜 60 ％と開発現場等で発生する客土： 90 〜 40 ％とからなる基盤材、
ｂ：光合成細菌および窒素質肥料からなる生育促進剤、
ｃ：植物種子およびその他の肥料からなる緑化資材、
ｄ：無機系浸食防止剤および有機系浸食防止剤のいずれかである基盤安定剤、
および水を混合して得られる緑化基盤材、
を吹き付け機にて吹き付けることによって、法面等の緑化を行なう方法において、
上記緑化基盤材は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）；
（ａ）上記有機木材チップは、開発現場等で発生する廃木、廃根、枯死樹木や剪定枝葉等の植物発生材からなるものであって、Ｃ／Ｎ比が 20 以上の未熟有機木材を 15mm 以下の大きさに粉砕したものであり、また、上記客土は開発現場等で発生する表土および残土あるいは廃棄物処理施設や下水処理施設で育成する泥土等から選ばれるいずれか１種または２種以上からなるものであること、
（ｂ）副資材としてさらに、（ I ）上記客土と共に、黒土の如き良質土および／または堆肥、コンポストやパーライト、ゼオライトの如き有機系・無機系の土壌改良材、（ II ）菌根菌、根粒菌、放線菌のうちから選ばれるいずれか少なくとも一種からなる植物生育促進用細菌、（ III ）無機系・有機系のファイバー類、（ IV ）凝集剤、のうちのいずれか１種以上を含むものであること、
（ｃ）上記緑化資材中の植物種子は、マメ科植物またはカバノキ科植物の種子からなるものであること、
のいずれか少なくとも１つを充足したものであることを特徴とする法面等の緑化工法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る緑化工法に用いられる緑化基盤材の特徴の１つは、開発現場で発生する廃木、廃根等を吹き付け可能な大きさ、即ち15mm以下、好ましくは10mm以下、より好ましくは５mm以下の大きさに粉砕した有機木材チップと、同じく開発現場で発生する表土等とからなる基盤材を用いることにある。この両者は、有機木材チップを、10〜60％、表土等を90〜40％の範囲で混合したものが推奨される。
本発明において、有機木材チップに着目した理由は緑化資材のリサイクルを促進するためと、表土については、もともと菌根菌や根粒菌等の植物の生育に有効な微生物を多く含み、緑化にとっては極めて有効な資材だからである。
【００１４】
これらの基盤材は、破砕機にて粉砕したのち篩分機により平均最大径にして15mm以下に整粒し、さらに、以下に説明するような、生育阻害抑制剤である生育促進剤、緑化資材、基盤安定剤を加えて混合し、本発明にかかる基本的な緑化資材とする。
【００１５】
まず、上記生育促進剤としては、本発明において最も重要な役割を担う緑化資材であり、前記基盤材１m³当たり0.5 〜10kg/m³ の光合成細菌、および尿素、硫安、石灰窒素のような窒素質肥料を１〜40kg/m³ を用いる。
上述したように、有機木材チップは難分解性有機質資材の指標であるＣ／Ｎ比（炭素化率）が堆肥化の限界(20)を超えて高く、それ故にこのような有機木材チップをそのまま緑化のための基盤材として使用すると、これらが土壌中で分解する際に見られる微生物の繁殖による窒素飢餓、生育阻害物質（タンニンやフェノール系物質）の生成、酸素不足、悪臭の発生等の問題を惹起して、植物の生育を著しく阻害する。そこで、本発明では未分解（未熟）有機物であるこれらの廃木チップに対して、光合成細菌と窒素肥料とを予め配合しておくことにしたのである。
【００１６】
即ち、上記光合成細菌は、土壌微生物によるアミノ酸の吸収を抑制して空気中の窒素を固定し、速やかにアンモニアと硝酸への生成を促して植物に窒素を供給しやすくする他、水質の浄化、悪臭の除去等の作用がある。とくに、有機物の分解等で発生する上記生育阻害要因を効果的に抑制する。とりわけ、この光合成細菌は、有機栄養細菌と共存するとき、植物の生育を著しく活性化し窒素固定量を増大させる。
この意味において、本発明では、光合成細菌に加えて菌根菌、根粒菌、放線菌等の有機栄養細菌を併用することが有効である。
【００１７】
また、本発明においては、上記光合成細菌の使用に併せて、各種の窒素質肥料を用いる。
とくに、気温が上昇すると土壌中の有機物の分解速度が早くなるので光合成細菌の作用だけでは窒素量が不足することがあり、そのために補助材として窒素質肥料を添加する。その結果、夏期でもより未分解有機物、即ち廃木の使用量を増大させることが可能になるのである。
【００１８】
また、本発明においては、上述した未分解有機物の分解が早い場合や、表土、残土中の有機栄養細菌の含有量が少なく、いわゆる良質な表土でない場合は、この表土や残土の一部を、黒土等の良質土またはバーク堆肥等の有機系・無機系の土壌改良材と置き換えることにより植物の発芽、生育を促進させることは有効な手段である。この技術は、未分解有機物が含まれている建設現場および下水処理場等で発生する汚泥等、湖沼や河川等に堆積しているヘドロ等を基盤材の一部として配合する場合にも有効である。
【００１９】
次に、本発明においては、上記の基盤材、生育促進剤に加えて、種子およびその他の肥料からなる緑化資材を配合する。即ち、種子とは、緑化基盤に導入する植物のことであり、オーチャードグラス、レッドトップ、トールフェスクあるいはクリーピング、レッドフェスク、ケンタッキーブルーグラス、バミューダグラス、ノシバのような酸性地耐性植物あるいはヨモギなどを、たとえば基盤材１m³に対し0.1 〜３kg/m³添加するが、とりわけ植物の根に根粒を形成し大気中の窒素を土壌中に固定する作用の顕著なクローバ、ヤマハギ、メドハギ、イタチハギ、エニシダ、ヤシャブシ、ヤマハンノキ、ニセアカシア、コマツナギ等の植物が、土壌中に窒素を固定しやすく、そのため安定した緑化が可能であり、それ故にマメ科植物やカバノキ科植物の種子が好適に用いられる。
また、肥料としては、上記窒素肥料以外のリン酸肥料やカリ肥料の他、化成肥料や堆肥化資材を基盤材１m³に対して３〜10kg/m³添加する。
【００２０】
本発明においては、さらに、セメントの如き無機系安定剤あるいはクリコートＣ710 (登録商標) の如き有機系安定剤のいずれかである基盤安定剤を配合する。植物種子の発芽、生育性をより向上させるために緑化基盤材の雨水による流失を防止することが必要だからである。この基盤安定剤というのは、正にそうした流出防止のために用いられるものである。
その他、本発明では、凝集剤等を添加して団粒化させた緑化基盤を造成してもよく、また、パーライト等の通気性の高い物質を添加することにより、良好な緑化基盤を造成するようにしてもよい。
【００２１】
次に、上記緑化基盤材を用いて法面等を緑化するための工法について説明する。
（１）［緑化基盤材の調整］
まず、所定量の配合基盤材（-15mmの有機木材チップ／客土：10〜60％／90〜40％）を準備する。次にあらかじめ水（基盤材1m³に対して200〜800kg）を入れておいた吹き付け機の混合槽にこの基盤材と、その基盤材に対して、0.5〜10kg/m3の光合成細菌と、そして１〜40kg/m3の窒素肥料とを配合すると共に、導入植物種子を0.1〜３kg/m³ならびにその他の肥料を３〜10kg/m³添加し、さらに侵食防止用基盤安定剤を80kg/m³以下添加してよく混合する。
（２）［法面に対する緑化基盤材の施工］
法面に緑化基盤層を形成するには、まず上記資材（緑化基盤材）をミキサーにてよく混合し、得られたスラリー状の緑化基盤材を、吹き付け機にて被施工法面に吹き付けて20〜70mm厚の緑化基盤層を形成する。この工法の特徴は特開平９−１０３９２号工法に開示の技術と異なり、上述した各配合成分（基盤材、生育促進剤、緑化資材、基盤安定材）の全てを予め混合したものを用いることにある。従って、上記従来技術のように緑化資材、客土、水をそれぞれ分別搬送して吹き付ける必要がなくなり、施工が容易である。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
ダム建設で発生した廃木を約10mmの大きさに粉砕して得た木材チップを30％、当該現場で生成した表土を70％の割合いで加え、さらに光合成細菌２kg/m³ 、尿素５kg/m³加え、そしてクローバの種子、高度化成肥料を合計で３kg/m³、高分子系侵食防止剤であるクリコートＣ710 ( 登録商標) ４kg/m³を混合し、その混合物を客土吹き付け機で斜面に吹き付ける実験を行なった。その結果、クローバが良好に発芽生育した。
なお、光合成細菌と尿素を除外したものを同条件で斜面に吹き付け実験を行なったところ、当初の発芽生育が悪く、かつ４ケ月経過後に枯死した。
【００２３】
（実施例２）
下水処理場で発生した汚泥20％、ダム建設現場で発生した廃木を約10mmの大きさに粉砕した木材チップ20％、バーク堆肥20％、黒土40％に光合成細菌10kg/m³、尿素５kg/m³、高度化成肥料３kg/m³、メドハギの種子、クリコートＣ710 ( 登録商標) ４kg/m³を混合し、客土吹き付け機で斜面に吹き付け実験を行なったところメドハギが良好に生育した。
なお、上記資料から光合成細菌および尿素を除外して斜面に吹き付けを行なったところ、発芽がほとんど認められなかった。
【００２４】
（実施例３）
実施例１の資材に凝集剤を添加し団粒化した緑化基盤を造成した。その結果、凝集剤を添加しない場合よりも、一回の施工での吹き付け厚さが1.5 倍以上厚く吹き付けができ、かつ発芽生育も良好であった。
【００２５】
（実施例４）
実施例１の緑化資材に、根粒を付けるヤマハギ、メドハギ、クローバ等のマメ科植物やヤシャブシ等のカバノキ科の植物、トールフェスク等のイネ科植物アカマツ等のマツ科植物等種々の植物を導入し実験を行なった。その結果、マメ科植物およびカバノキ科植物は良好に発芽生育したが、その他のマツ科植物やイネ科植物等は、発芽生育がかならずしも良好ではなかった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の緑化工法を採用すれば、法面や構造物のコンクリート壁面等を容易にかつ確実に緑化することができると共に、雨水や気象の影響を受け難い緑化基盤層を長期に亘って維持する上で有効である。

Claims

法面のような被施工面に
ａ：粉砕された有機木材チップ： 10 〜 60 ％と開発現場等で発生する客土： 90 〜 40 ％とからなる基盤材、
ｂ：光合成細菌および窒素質肥料からなる生育促進剤、
ｃ：植物種子およびその他の肥料からなる緑化資材、
ｄ：無機系浸食防止剤および有機系浸食防止剤のいずれかである基盤安定剤、
および水を混合して得られる緑化基盤材、
を吹き付け機にて吹き付けることによって、法面等の緑化を行なう方法において、
上記緑化基盤材は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）；
（ａ）上記有機木材チップは、開発現場等で発生する廃木、廃根、枯死樹木や剪定枝葉等の植物発生材からなるものであって、Ｃ／Ｎ比が20以上の未熟有機木材を15mm以下の大きさに粉砕したものであり、また上記客土は開発現場等で発生する表土および残土あるいは廃棄物処理施設や下水処理施設で育成する泥土等から選ばれるいずれか１種または２種以上からなるものであること、
（ｂ）副資材としてさらに、（ I ）上記客土と共に、黒土の如き良質土および／または堆肥、コンポストやパーライト、ゼオライトの如き有機系・無機系の土壌改良材、（ II ）菌根菌、根粒菌、放線菌のうちから選ばれるいずれか少なくとも一種からなる植物生育促進用細菌、（ III ）無機系・有機系のファイバー類、（ IV ）凝集剤、のうちのいずれか１種以上を含むものであること、
（ｃ）上記緑化資材中の植物種子は、マメ科植物またはカバノキ科植物の種子からなるものであること、
のいずれか少なくとも１つを充足したものであることを特徴とする法面等の緑化工法。