JP3698415B2

JP3698415B2 - 法面緑化用人工培土の製造方法

Info

Publication number: JP3698415B2
Application number: JP2001105309A
Authority: JP
Inventors: 一雄平原
Original assignee: エヌ・イー・エス株式会社
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2002300812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ等の有機性廃棄物を原料とするコンポストを利用した、法面や斜面などの緑化工に適した法面緑化用人工培土の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、道路工事、宅地造成、河川工事などにおいて、岩壁が露出した法面が形成されることがある。近年、環境や景観に関する問題から、このような法面や斜面を緑化することが望まれており、法面緑化工事が積極的に行われるようになってきた。
【０００３】
このような法面緑化工法の一つとして、特開平７−１６６５５２号公報には、有機質を主材料とした生育基盤材と、放線菌、光合成細菌、及び乳酸菌の少なくとも１種類からなる微生物群と、種子とを含む緑化基盤材を用いて、緑化基盤を形成する法面緑化工法が提案されている。そして、上記生育基盤材としては、ピートモス、バーク堆肥等を主材料とするものが用いられ、上記微生物群を添加することにより、土壌病原菌の繁殖を抑制するようにしている。
【０００４】
また、特公平６−７８６３０号公報には、有機質の下水汚泥又は生活廃棄物若しくは産業廃棄物に焼却炉から取出して間もない高温のバルブ滓の焼却灰を加えて６０℃前後を保持した後、醗酵・熟成して粒状又は粉末化した堆肥を生産し、この堆肥にコンニャクの精製時に生じる飛粉を混合して基盤材を作製し、その基盤材を吹付機に投入し、コンプレッサの圧縮空気によるノズル噴射時に水を加えて混合しながら、地表面に所定の厚さの基盤層になるように吹付けるリサイクル緑化基盤形成工法が提案されている。
【０００５】
一方、近年「循環型社会形成推進基本法」が施行され、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿、街路樹等の剪定材、間伐材等の有機性廃棄物の有効利用が求められている。このため、これらの有機性廃棄物を醗酵させてコンポスト化し、有機質肥料として利用することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−１６６５５２号公報に示される工法では、生育基盤材として、ピートモス、バーク堆肥等を主材料とするものが用いられているが、コンポストの分析値や成分については不明である。また、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿、街路樹等の剪定材、間伐材等の有機性廃棄物を原料にして、これらを有効利用する使用法については、何ら記載されていない。
【０００７】
また、特公平６−７８６３０号公報に示される工法では、産業廃棄物から得られた堆肥の性状、分析値及び具体的な使用例については何ら記載がなく、このような有機性廃棄物を利用した堆肥においては、土壌中で未分解物の醗酵・分解が進み、アンモニアなどの有害ガスが発生して植物の根を痛めたり、悪臭や害虫が発生する場合があるという問題が多く発生している。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、生ゴミ等の有機性廃棄物を原料とするコンポストの新しい用途を提供すると共に、最終的に得られるコンポストの成分を規定することにより、播種した種子の発芽・生育を阻害することのない、法面や斜面などの緑化工に好適に用いられる法面緑化用人工培土の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の法面緑化用人工培土の製造方法は、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上が５０〜７０質量％、わら、芝草、雑草、枯死花卉から選ばれたセルロース系廃材及び／又は剪定材、間伐材、流木材、根株、古木、建築廃木材、おが屑から選ばれた木質系廃材が６０〜３０質量％となるように混合して醗酵させて、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下であるコンポストとし、このコンポストと、侵食防止材と、肥料と、植物の種子とを含有させることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、生ゴミ等とセルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して、炭素、窒素、炭素率、水溶性フェノール、還元糖割合が上記範囲となるまで醗酵させたコンポストを含有することにより、土壌病原菌の繁殖が少なく、種子の発芽・生育を阻害する虞れもなく、また、充分に醗酵した有機質によって、保水性、通気性、保肥性等に優れた、法面などの緑化工に好適に用いられる人工培土を提供することができる。
【００１１】
本発明の法面緑化用人工培土は、上記コンポスト、侵食防止材、肥料及び植物の種子に他に、ピートモス及び／又はバーク堆肥を含有していてもよい。
【００１２】
また、本発明の法面緑化用人工培土は、前記コンポストを２０質量％以上、前記侵食防止材を２〜１５ｋｇ／ｍ³含有することが好ましい。この態様によれば、適度な保水性、通気性、保肥性等を有し、法面などの緑化工に非常に好適に用いられる人工培土を提供できる。
【００１３】
【発明の実施形態】
本発明の法面緑化用人工培土に含まれるコンポストは、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上と、セルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して醗酵させて得られたコンポストであって、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下であるものである。
【００１４】
コンポストの原料となる生ゴミとしては、一般家庭、外食産業、食品工業等から排出される食品残滓等の有機物であって、微生物の醗酵により分解できるものであれば特に制限なく用いることができる。
【００１５】
また、下水汚泥としては、例えば下水処理場、屎尿処理場等で発生する汚泥を脱水したものが用いられる。
【００１６】
また、家畜糞尿としては、例えば牧場、養豚場、養鶏場等で排出される家畜の排泄物を用いることができる。
【００１７】
また、セルロース（繊維質）系廃材としては、わら、芝草、雑草、枯死花卉等が挙げられる。更に、木質系廃材としては、剪定材、間伐材、流木材、根株（木の根）、古木、建築廃木材、おが屑等が挙げられる。これらの廃材は、農林業、緑化事業等に伴って発生するものを用いることができる。なお、これらの廃材をコンポスト化する際には、分解・醗酵しやすいように適当な大きさに細断又はチップ化してから用いることが好ましい。
【００１８】
本発明で用いられるコンポストは、通常の肥料用途のコンポストを製造する場合よりも、更に完全に醗酵させることにより得られる。すなわち、上記各原料を均一に混合して、最終的に乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下になるまで醗酵させて得ることができる。
【００１９】
上記において、炭素含量が上記よりも多いと、土壌微生物が増殖して異常還元状態になりやすく、微生物バランスが崩れて有害ガスやフェノール類やプロピオン酸等の低級脂肪酸の生育阻害物質等が発生しやすくなる。
【００２０】
また、窒素含量が上記より多いと、アンモニア性及び硝酸性ガスが急激に発生して植物が濃度障害を起こしやすくなる。
【００２１】
また、炭素率（Ｃ／Ｎ）が上記より多いと、植物の生育において窒素飢餓と酸欠が発生する虞れがある。
【００２２】
更に、水溶性フェノールが上記より多いと、安息香酸やｐ−クマル酸等のフェニール性酸による発芽障害や生育障害が生じる。また、酢酸やプロピオン酸等の低級脂肪酸の植物生育には好ましくない。
【００２３】
更にまた、還元糖割合が上記より多いと、セルロースやヘミセルロースの分解が不十分であることが多く、人工培土に適さない。
【００２４】
なお、本発明において、炭素含量及び窒素含量は肥料分析法により測定した値を意味し、水溶性フェノール含量はＪＩＳＫ０１０２（ただし、分析試料の調整は肥料分析法のｐＨ、ＥＣに準ずる）により測定した値を意味し、還元糖割合はＪＩＳＫ８８２４−９２により測定した値を意味する。
【００２５】
また、還元糖割合とは、コンポストの全炭素に占めるセルロースやヘミセルロース態炭素の割合を示し、具体的には、分析試料を硫酸で加水分解して得た抽出液を上記ＪＩＳＫ８８２４−９２により測定した値である。上記硫酸による加水分解は、Inoko, A., Miyamatsu, K., Sugahara, K. and Harada, Y.: On some organic constituents of city refuse composts produced in Japan. Soil Sci. Plant Nutr., 25, 225〜234 (1979) 、並びに原田靖生、井ノ子昭夫、菅原和夫、宮松一夫、井澤敏彦：都市ごみコンポストの有機成分組成の特徴と腐熟度の判定、土肥誌、53、116〜122（1982）に記載された方法で行った。
【００２６】
本発明においては、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上を５０〜７０質量％、セルロース系廃材及び／又は木質系廃材を６０〜３０質量％用いてコンポスト化することが好ましい。
【００２７】
本発明において、コンポストを得るための醗酵方法及び醗酵条件は、特に限定されず、いわゆる堆積法でも攪拌法でもよい。堆積法は、無通気型と通気型に分けられ、攪拌法は、開放型の発酵槽上部に攪拌機が走行する方式や、クレーン方式の切り返し装置が走行し、堆肥材料を定期的に攪拌し少しずつ移動させる開放タイプ及び密閉された発酵槽に堆肥材料を投入し内部に付置した攪拌翼によって攪拌する密閉タイプがある。
【００２８】
一般的には約１ヶ月程度攪拌法で一次処理をして、前述した規定の成分分析値になるまで、堆積法による二次処理にて熟成することが望ましい。二次処理の期間は堆肥材料によって異なるが１〜３ヶ月程度である。
【００２９】
上記のように醗酵を完全に行って完熟化したコンポストは、従来のコンポストのように、使用した際に土壌中で未分解物の醗酵・分解による有害物や有害ガスの発生がなく、土壌病原菌が繁殖することもないので、播種した種子の発芽・生育を阻害することもない。また、土壌を団粒化すると共に、ｐＨ等の緩衝作用、保肥性、適度な保水性、通気性を付与することができる。したがって、上記コンポストを含有させることにより、植物の生育に非常に適した人工培土を得ることができる。
【００３０】
本発明の法面緑化用人工培土中の上記コンポストの配合割合は２０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましい。上記コンポストの配合割合が２０質量％未満であると、本発明の効果が十分に得られなくなる。
【００３１】
また、本発明の法面緑化用人工培土は、上記コンポストの他に、侵食防止材、肥料、植物の種子を含有する。ただし、これらの材料は、施工時に添加混合することが好ましい。
【００３２】
侵食防止材としては、ポルトランドセメントなどの無機系結合材や、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレンなどの有機高分子系結合材などが挙げられる。本発明の法面緑化用人工培土中の侵食防止材の配合割合は、施工現場の状況等により適宜変更できるが、例えば酢酸ビニル樹脂等の場合、通常２〜１５ｋｇ／ｍ³が好ましい。侵食防止材の配合割合が２ｋｇ／ｍ³未満であると降雨などにより人工培土が流出しやすくなり、１５ｋｇ／ｍ³超であると基盤硬度が高くなり発芽に悪影響を及ぼし、また施工コストが上がり好ましくない。
【００３３】
本発明の法面緑化用人工培土は、前記のように醗酵を完全に行ったコンポストを用いているため、コンポスト自体の肥料成分は乏しくなっている。このため、コンポストと肥料とを併用することにより、コンポストに含まれる有機物による土壌改良効果だけでなく、窒素、リン、カリ等の施肥効果も得ることができる。肥料としては、一般に使用されている無機肥料、有機肥料等を用いることができるが、肥料成分を樹脂等で被覆してコーティングしたり、化学的に溶けにくいものにした緩効性肥料を用いることが特に好ましい。このような緩効性肥料としては、例えば「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料社製）等が挙げられる。本発明の法面緑化用人工培土中の肥料の配合量は特に制限されず、植物の種類などにより適宜調整できるが、通常、４〜１５ｋｇ／ｍ³が好ましく、５〜１０ｋｇ／ｍ³がより好ましい。
【００３４】
また、本発明の法面緑化用人工培土に含有させる植物の種子としては、木本類種子及び／又は草本類種子が好ましい。木本類種子としては、例えばヤマハギ、コマツナギ、ヤシャブシ、ヤマハンオキ等が挙げられる。また、草本類種子としては、例えば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、バミューダーグラス等が挙げられる。これらの種子の配合量は、特に制限はなく、施工現場の状況等により適宜調整すればよい。
【００３５】
更に、本発明の法面緑化用人工培土には、ピートモス及び／又はバーク堆肥を含有させてもよい。ただし、法面緑化用人工培土中のピートモス及び／又はバーク堆肥の配合量は８０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。ピートモス及び／又はバーク堆肥の配合量が８０質量％を超えると、相対的にコンポストの配合量が少なくなるので、本発明の効果が十分に得られなくなる。
【００３６】
更にまた、本発明の法面緑化用人工培土は、上記成分の他に、黒ボク土等の土壌、ベントナイト、バーミキュライト、ゼオライト、パーライト等を適宜含むことができる。
【００３７】
本発明の法面緑化用人工培土は、上記各原料を混合して、好ましくはスラリー状に調製した後、例えばスプレーガン等の圧縮空気による吹付け手段などを利用して、法面の岩盤に吹き付けることにより、容易に施工することができる。
【００３８】
本発明の法面緑化用人工培土は、例えば道路工事、宅地造成、河川工事等に伴う法面や傾斜地は当然として平面での緑化工にも好適である。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明において、「％」は、特に断わりのない限り「質量％」を意味する。
【００４０】
実施例
生ゴミ４０％、家畜糞尿３０％、剪定枝３０％を使用して、攪拌法プロセスでコンポストを製造した。そして、発酵、熟成期間を調整することにより、炭素、窒素、炭素率（Ｃ／Ｎ）、水溶性フェノール、還元糖割合のそれぞれの値が後記表１の実施例品に示されるコンポストを得た。
【００４１】
一方、ピートモスとバーク堆肥とを１：１で混合し、この混合物を在来基盤材とした。この在来基盤材について成分分析をしたところ、後記表１の在来基盤材に示される通りであった。前記コンポストに、上記在来基盤材を、０％（コンポストのみ）、３０％、５０％、８０％、１００％（在来基盤材のみ）となるように添加混合し、生育基盤とした。
【００４２】
この生育基盤に、肥料として「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製、組成：窒素６．０％、燐酸３８．０％、加里６．０％）をＮ基準で６ｋｇ／ｍ³となるように加え、侵食防止材として酢酸ビニル樹脂である「クリコートＣＰ−８１０」（商品名、栗田工業株式会社製）を４ｋｇ／ｍ³となるように添加混合して、実施例の生育基盤材とした。
【００４３】
比較例
実施例と同様な原料を用いて、発酵、熟成期間を調整することにより、炭素、窒素、炭素率（Ｃ／Ｎ）、水溶性フェノール、還元糖割合のそれぞれの値が後記表１の比較例品に示されるコンポストを得た。
【００４４】
このコンポストに、肥料として上記「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製）をＮ基準で６ｋｇ／ｍ³となるように加え、侵食防止材として酢酸ビニル樹脂である「クリコートＣＰ−８１０」（商品名、栗田工業株式会社製）を４ｋｇ／ｍ³となるように添加混合して、比較例の生育基盤材とした。
【００４５】
【表１】

【００４６】
試験例１
前記実施例品のコンポストのみに肥料及び侵食防止材を添加して得た生育基盤材と、比較例品のコンポストのみに肥料及び侵食防止材を添加して得た生育基盤材とを用い、これらを１／５０００ａポットに実験用生育基盤材を８分目敷き詰めて、供試植物としてヤマハギ（Lespedeza bicolor Turcz. var. japonica）を播種した。そして、播種後１２５日経過した時点でヤマハギの地上長（ｃｍ）を測定した。数値は３ポット繰り返しの平均値で示した。この結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】

【００４８】
試験例２
前記実施例品のコンポストに、ピートモスとバーク堆肥とを１：１で混合した在来基盤材を、０％（コンポストのみ）、３０％、５０％、８０％、１００％（在来基盤材のみ）となるように添加混合して得たそれぞれの生育基盤に、肥料及び侵食防止材を添加して得た生育基盤材を用い、これらを１／５０００ａポットに８分目敷き詰めて、供試植物としてヤマハギを播種した。そして、播種後１２５日経過した時点でヤマハギの地上長（ｃｍ）を測定した。数値は３ポット繰り返しの平均値で示した。この結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】

【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生ゴミ等とセルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して発酵、熟成させることにより、炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下となるように調製したコンポストを含有するので、植物の生育過程で未分解物の醗酵・分解による障害が発生せず、充分に醗酵した有機質によって、保水性、通気性、保肥性等に優れた、法面などの緑化工に好適に用いられる人工培土を提供することができる。また、これまであまり有効に活用されていなかった有機性廃棄物のリサイクルにも寄与することができる。

Claims

生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上が５０〜７０質量％、わら、芝草、雑草、枯死花卉から選ばれたセルロース系廃材及び／又は剪定材、間伐材、流木材、根株、古木、建築廃木材、おが屑から選ばれた木質系廃材が６０〜３０質量％となるように混合して醗酵させて、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下であるコンポストとし、このコンポストと、侵食防止材と、肥料と、植物の種子とを含有させることを特徴とする法面緑化用人工培土の製造方法。
更に、ピートモス及び／又はバーク堆肥を含有させる請求項１に記載の法面緑化用人工培土の製造方法。
前記コンポストを２０質量％以上、前記侵食防止材を２〜１５ｋｇ／ｍ^３含有させる請求項２に記載の法面緑化用人工培土の製造方法。
更に、木本類種子及び／又は草本類種子を含有させる請求項１〜３のいずれか一つに記載の法面緑化用人工培土の製造方法。