JP4092193B2 - 木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−１７８９７８号公報
道路建設や土地造成等に伴って形成される法面には、一般に、その保護と景観の保持のために植物を植生することが行われる。ところで、道路建設や土地造成等の現場においては、その造成工事の段階で大量の伐採木や抜根（以下、伐採木という）が発生する。これらの伐採木や、森林の間伐によって発生する間伐材のうち、木材としての価値があるものについては、適宜加工を施して利用し、また、木材として利用できないものは、焼却処分されることが多かったが、廃棄物処理法の改正により、焼却禁止となった。そこで、これらの木材として利用できないものを堆肥化することが現在実施されているが、堆肥化には３〜６か月の期間が必要であり、また、堆肥化施設も必要であった。つまり、その利用には、時間と経費がかかり、その処理が問題になってきている。
【０００３】
上記の問題を解決する方法として、上述した木材として利用できないものを、チップ，おかぐず，木毛などの木質材料に加工し、堆肥化させていない生の状態で植生用材料として法面に敷設・散布し、法面の緑化に有効利用することが考えられる。この場合、堆肥化するための期間および施設が不要となり、経費も大幅に削減することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、前記木質材料を堆肥化（腐食）させていない生の状態で法面に敷設・散布する実験を行ったところ、木質材料からフェノール性酸やタンニン酸などが溶出し、これらが植物の発芽や生育に障害を引き起こし、法面の緑化が妨げられることが判明した。
【０００５】
また、主に石炭火力発電所から発生する焼却灰廃棄物であるフライアッシュやクリンカアッシュも、例えば、前記特許文献１に示すように、従来より、植生材料として利用されているが、両者ともに利用方法が限られているため、未だ余剰状態である。特に、前記フライアッシュは、そのアルカリ性と流動性のために、植生材料として大量に使用すると、植物の生育に悪影響が及ぶだけでなく、法面などで用いた場合には、植生基盤層の流亡や表層侵食を引き起こすという問題があった。
【０００６】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、フライアッシュ，クリンカアッシュなどの石炭灰や伐採木，間伐材などの木質材料を有効活用できるとともに、低コストで植生を図ることができる木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法は、フライアッシュおよび／またはクリンカアッシュからなる石炭灰と、伐採木や間伐材をチップに加工した腐食させていない生の状態の木質材料とを植生材料として植生対象面に供給して造成する植生基盤に、ｐＨが１．５〜５．０の酸性の液体であるアルカリ中和剤を含めて前記木質材料の周囲を酸性にする（請求項１）。
【０００８】
そして、前記アルカリ中和剤はリン酸であることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
上記の構成からなる本発明では、フライアッシュ，クリンカアッシュである石炭灰や伐採木，間伐材などの木質材料を有効活用できるとともに、低コストで植生を図ることができる木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法を提供することができる。
【００１２】
すなわち、上記の構成からなる植生基盤造成方法では、廃棄物であるフライアッシュ，クリンカアッシュである石炭灰や伐採木，間伐材などの木質材料を有効活用できるだけでなく、植生を図るに際して、比較的安価なフライアッシュ，クリンカアッシュや伐採木，間伐材などの木質材料を用いることにより、比較的高価な植生基材の使用量を減らすことができるため、ひいては低コストで植生を図ることが可能となる。
【００１３】
さらに、前記フライアッシュやクリンカアッシュは、強いアルカリ性を示し、そのままでは植物の生育に悪影響を及ぼすが、前記アルカリ中和剤により中和されるため、そのようなおそれがない。そして、特に、前記アルカリ中和剤として、リン酸を用いれば、上記中和後のリン酸が植物の肥料となることから、植生を図る面でより好適なものとなる。
【００１４】
また、植物の発芽，生育障害を引き起こすとされるフェノール性酸や、タンニン酸などの有害酸は、雨水により生の状態の前記木質材料から溶出し、これにより、植物の生育が阻害されるのであり、これらの有害酸は特に周囲がアルカリ性となっている場合により多く溶け出す。しかし、周囲が酸性となっている場合には、雨水に濡れても前記有害酸の溶出が極めて少なくなるのであり、酸性である前記アルカリ中和剤の存在により、木質材料からの前記有害酸の溶出が抑えられることとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に対応する実施例を説明する。
本発明の植生基盤造成方法に用いる植生材料は、石炭灰と、木質材料と、植生基材と、アルカリ中和剤と、固結材とを含んでいる。
【００１６】
前記石炭灰は、例えば、主に石炭専焼火力発電所などの微粉炭ボイラにて発生するフライアッシュやクリンカアッシュ（ボトムアッシュ）である。
【００１７】
前記木質材料としては、例えば、造成工事の現場などで発生した伐採木や間伐材等のうち、材木として使用することが難しいものを用いることができ、また、チップ，おかぐず，木毛などに加工された状態となっている。
【００１８】
前記植生基材は、例えば、バーク堆肥，ピートモス，活性汚泥堆肥，コンポストなどのうち、いずれか一種類または複数種類を混合したものである。
【００１９】
前記アルカリ中和剤としては、例えば、リン酸，塩酸，硝酸，硫酸，シュウ酸，乳酸，酢酸，クエン酸などの酸のうち、いずれか一種類または複数種類を混合したものを含有する酸性物質を用いることができる。また、前記アルカリ中和剤は、例えば、ｐＨが１．５〜５．０，好ましくは２．０〜４．０の範囲となるように構成されている。
【００２０】
前記固結材は、例えば、セメントや、流動床ボイラから発生する灰（流動床燃焼灰）である。なお、前記流動床燃焼灰は、石膏や残留石灰を含んでいるため、固化（水和）反応が強いという性質を持っており、この流動床燃焼灰としては、例えば、ＰＦＢＣ灰が挙げられる。
【００２１】
すなわち、前記流動床ボイラとしては、例えば、燃料の石炭とともに石灰石をボイラー内に投入し、硫黄酸化物（ＳＯ_X ）を燃料と同時に炉内で除去する調和型発電方式に用いられ、圧力容器内に収納され、加圧下で石炭の燃焼を行う加圧流動床燃焼（ＰＦＢＣ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｆｌｕｉｄｚｅｄ Ｂｅｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）ボイラが挙げられ、このＰＦＢＣボイラから発生する石炭灰がＰＦＢＣ灰である。このＰＦＢＣ灰にも、微粉炭ボイラから発生するフライアッシュおよびクリンカアッシュに相当する２種類の灰（フライアッシュおよびＢＭ（Ｂｅｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ）アッシュ）が存在し、ＰＦＢＣフライアッシュは特に固化（水和）反応が強いという性質を持っている。
【００２２】
次に、上記の構成からなる植生材料を用いた植生基盤造成方法について説明する。
前記植生基盤造成方法は、前記フライアッシュと、前記クリンカアッシュと、前記木質材料と、前記植生基材と、前記固結材としてのＰＦＢＣ灰と、前記アルカリ中和剤としてのリン酸とを混合し、圧送機により緑化対象面に吹き付け、例えば約５〜１０ｃｍの厚さの層（すなわち、植生基盤）を形成（造成）することによって行われる。なお、前記混合は、例えば、前記圧送機内で行うようにしてもよい。
【００２３】
そして、前記植生材料は、前記植生対象面１ｍ³ 当たり、フライアッシュ３６０Ｌ（収縮比約０．７），クリンカアッシュ２５０Ｌ（収縮比約１．０），木質材料としての伐採木チップ３１０Ｌ（収縮比約０．８），植生基材としてのバーク堆肥およびピートモスの混合物５００Ｌ（収縮比約０．５），固結材としてのＰＦＢＣ灰２〜１０ｋｇ，アルカリ中和剤としてのリン酸１０〜２０Ｌ，植物種子数ｇ，水（用水）３００Ｌにて構成してある。
【００２４】
ここで、前記フライアッシュ，クリンカアッシュ，木質材料（伐採木チップ）および植生基材の収縮比とはそれぞれ、緑化対象面に吹き付けた際の体積のおおよその減少率を示すものである。すなわち、収縮比約０．７のフライアッシュ３６０Ｌは、収縮後に約２５２Ｌとなり、収縮比約１．０のクリンカアッシュ２５０Ｌは、収縮後に約２５０Ｌとなり、収縮比約０．８の木質材料３１０Ｌは、収縮後に約２４８Ｌとなり、収縮比約０．５の植生基材５００Ｌは、収縮後に約２５０Ｌとなる。そして、上記４つの材料は合計で約１０００Ｌとなり、それぞれの量もほぼ同じ（約２５０Ｌずつ）となるように構成されている。なお、フライアッシュ，クリンカアッシュ，木質材料および植生基材の配合比は、約１：１：１：１に限るものではないが、前記植生基材の配合比を低くする（例えば、上記４つの材料の総量の７０％以下とする）、若しくは木質材料の腐食を見越して植生基材を使用しないことが、廃棄物の有効利用の面およびコストの低減化の面で好ましい。
【００２５】
上記のようにして緑化対象面に植生基盤を形成した後は、その周辺の植生からの植物種子が前記緑化対象面（植生基盤）に飛来するなどして、周辺生態系と同様の植生が緑化対象面に復元（形成）されることとなる。
【００２６】
なお、前記緑化対象面において植生による急速な緑化を図る場合などには、前記植生材料の中に、植物種子を入れればよい。この植物種子としては、例えば、トールフェスク，バミューダグラス，クリーピングレッドフェスク，メドハギ，ヤマハギなどの種子を用いることができる。
【００２７】
また、周辺にみられる植物（植生）と同種類の植物（植生）や、周辺土壌から採取した植物（植生）を、前記緑化対象面（植生基盤）において、例えば、種子，苗木などの形態から生育（植栽）させることにより、より早く周辺と同様の植生を前記緑化対象面に復元（形成）することもできる。
【００２８】
上記の構成からなる植生材料および植生基盤造成方法では、廃棄物であるフライアッシュ，クリンカアッシュや伐採木等を有効活用できる。また、前記固結材としてＰＦＢＣ灰を用いた場合には、さらなる廃棄物有効利用となる。
【００２９】
また、植生を図るに際して、比較的安価なフライアッシュ，クリンカアッシュや伐採木を用いることにより、比較的高価な植生基材の使用量を減らすことができるため、ひいては低コストで植生を図ることが可能となる。
【００３０】
さらに、前記フライアッシュやクリンカアッシュは、強いアルカリ性を示し、そのままでは植物の生育に悪影響を及ぼすが、前記アルカリ中和剤により中和されるため、そのようなおそれがない。そして、特に、前記アルカリ中和剤として、リン酸を用いれば、上記中和後のリン酸が植物の肥料となることから、植生を図る面でより好適なものとなる。
【００３１】
また、植物の発芽，生育障害を引き起こすとされるフェノール性酸や、タンニン酸などの有害酸は、雨水により生の状態の前記木質材料から溶出し、これにより、植物の生育が阻害されるのであり、これらの有害酸は特に周囲がアルカリ性となっている場合により多く溶け出す。しかし、周囲が酸性となっている場合には雨水に濡れても前記有害酸の溶出が極めて少なくなるのであり、酸性の液体である前記アルカリ中和剤の存在により、木質材料からの前記有害酸の溶出が抑えられることとなる。
【００３２】
また、前記フライアッシュと木質材料とを併せて用いることにより、フライアッシュの流動性を木質材料によって低減することができ、前記植生材料によって形成される生育基盤の耐侵食性効果が高まることとなる。
【００３３】
また、上記植生材料中における前記フライアッシュ，クリンカアッシュおよび木質材料の配合比を大きくすることにより、より多くの廃棄物の有効利用を図ることが可能となる。
【００３４】
また、前記クリンカアッシュは、多孔質であり、その孔中に水分や肥料、植物の生育に有益なはたらきをする微生物などが入り込んで、植物の生育が促進されることとなる。
【００３５】
また、前記植生材料中に前記ＰＦＢＣ灰を含めるようにした場合には、このＰＦＢＣ灰により、植生材料にて構成した基盤の強度が増し、基盤の流亡防止や表層侵食を防ぐことができる。
【００３６】
なお、上記の構成からなる植生基盤造成方法において、植生材料の構成成分（石炭灰，木質材料，植生基材，アルカリ中和剤，固結材）を全て混合した後に、吹き付けなどにより緑化対象面に供給してもよいが、このような構成に限るものではない。例えば、前記構成成分のうち、木質材料とアルカリ中和剤とのみを混合（具体的には、木質材料を酸性の液体であるアルカリ中和剤に浸漬）して適宜の時間をおいた後、緑化対象面に供給し、続いて、残りの構成成分を混合し、同様に緑化対象面に供給するようにしてもよい。もちろん、木質材料とアルカリ中和剤とのみを混合して適宜の時間をおいた後、残りの構成成分を混合し、その後に緑化対象面に供給するようにしてもよい。いずれの場合にも、前記木質材料からの有害酸の溶出をより確実におさえることが可能となる。
【００３７】
また、例えば、前記構成成分のうち、植生基材とアルカリ中和剤とのみを混合して適宜の時間をおいた後、緑化対象面に供給し、続いて、残りの構成成分を混合し、同様に緑化対象面に供給するようにしてもよい。もちろん、植生基材とアルカリ中和剤とのみを混合して適宜の時間をおいた後、残りの構成成分を混合し、その後に緑化対象面に供給するようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
上記の構成からなる本発明によれば、フライアッシュ，クリンカアッシュである石炭灰や伐採木，間伐材などの木質材料を有効活用できるとともに、低コストで植生を図ることができる木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法を提供することが可能となる。

Claims (2)

1. フライアッシュおよび／またはクリンカアッシュからなる石炭灰と、伐採木や間伐材をチップに加工した腐食させていない生の状態の木質材料とを植生材料として植生対象面に供給して造成する植生基盤に、ｐＨが１．５〜５．０の酸性の液体であるアルカリ中和剤を含めて前記木質材料の周囲を酸性にすることを特徴とする木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法。
2. 前記アルカリ中和剤がリン酸である請求項１に記載の木質材料からの有害酸の溶出を抑える植生基盤造成方法。