JP5519069B1 - Method for determining the amount of hydrogen sulfide inhibitor added - Google Patents
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Abstract
【課題】土壌において硫化水素の発生を抑制するためにその土壌に添加すべき硫化水素抑制剤であって酸化亜鉛を含有するものの添加量を決定する技術を提供する。
【解決手段】土壌の一部を土壌サンプルとして抽出する工程と、土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内の有機成分の重量ΔXとを測定する工程と、有機成分が土壌内に実際に含有されている実有機成分含有率Aを計算する工程と、土壌のうち、硫化水素抑制剤が添加された後に撹拌されてその硫化水素抑制剤と混合される予定の部分の重量Yを設定する設定工程と、硫化水素抑制剤添加量ΔYを、(A・Y・R)/D)以上である数値を有するように決定する工程(R:基準値、D:酸化亜鉛が硫化水素抑制剤内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率)とを有する。
【選択図】図19The present invention provides a technique for determining an addition amount of a hydrogen sulfide inhibitor to be added to soil in order to suppress generation of hydrogen sulfide in the soil and containing zinc oxide.
SOLUTION: A step of extracting a part of soil as a soil sample, a step of measuring a weight X of the soil sample and a weight ΔX of an organic component in the soil sample, and an organic component actually contained in the soil The step of calculating the actual organic component content A and the setting of the weight Y of the part of the soil that is to be stirred and then mixed with the hydrogen sulfide inhibitor after being added with the hydrogen sulfide inhibitor And a step of determining a hydrogen sulfide inhibitor addition amount ΔY so as to have a numerical value equal to or greater than (A · Y · R) / D) (R: reference value, D: zinc oxide in the hydrogen sulfide inhibitor) Actual zinc oxide content actually contained).
[Selection] Figure 19
Description
本発明は、土壌において硫化水素の発生を抑制するためにその土壌に添加すべき硫化水素抑制剤であって酸化亜鉛を含有するものの添加量を決定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for determining the addition amount of a hydrogen sulfide inhibitor to be added to soil in order to suppress generation of hydrogen sulfide in the soil and containing zinc oxide.
人間、動物および植物にとり、硫化水素が有害な物質であることが知られている。例えば、特定の環境においては、嫌気的条件下でイオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物(自然界に生息する微生物であり、硫酸還元菌とも、硫酸塩還元細菌ともいう)が存在している。その環境において、イオウ源と、嫌気性微生物の栄養成分となる有機成分と、水分とが併存すると、硫化水素が発生することも知られている。有害な硫化水素が発生し得る環境としては、例えば、有機成分が多いマンホール、下水道、地下工事現場、沼地、廃棄物等の処理場、製紙工場、魚介類の加工処理場などがある。 It is known that hydrogen sulfide is a harmful substance for humans, animals and plants. For example, in certain environments, there are anaerobic microorganisms that are capable of generating hydrogen sulfide from sulfur sources under anaerobic conditions (which are microorganisms that inhabit the natural world and are also referred to as sulfate-reducing bacteria and sulfate-reducing bacteria). Yes. It is also known that hydrogen sulfide is generated when a sulfur source, an organic component serving as a nutrient component of anaerobic microorganisms, and moisture coexist in the environment. Examples of environments in which harmful hydrogen sulfide can be generated include manholes with a large amount of organic components, sewers, underground construction sites, swamps, waste disposal plants, paper mills, and seafood processing plants.
近年、石膏ボードの廃材、すなわち、廃石膏ボードは、建築物の解体等の増加に伴って排出量の増加が見込まれている。廃石膏ボードは、それの芯材においてイオウ源(芯材の主成分を構成する硫酸カルシウム(CaSO4)に由来する)を含有し、また、それの接着剤において有機成分(例えば、デンプン糊)を含有している。そのため、この廃石膏ボードを、湿潤状態にあるとともに嫌気的条件を満たす土壌が存在する埋立て処分場に廃棄すると、硫化水素が発生する。よって、廃石膏ボードの埋立て処分に際し、硫化水素の発生を抑制することが強く要望されている。 In recent years, waste materials of gypsum board, that is, waste gypsum board, are expected to increase in emissions with an increase in the dismantling of buildings and the like. Waste gypsum board contains a sulfur source (derived from calcium sulfate (CaSO 4 ) constituting the main component of the core material) in its core material, and an organic component (for example, starch paste) in its adhesive Contains. Therefore, when this waste gypsum board is discarded in a landfill disposal site where soil is in a wet state and satisfies anaerobic conditions, hydrogen sulfide is generated. Therefore, there is a strong demand for suppressing the generation of hydrogen sulfide when landfilling waste gypsum board.
今後排出量の増加が見込まれる廃石膏ボードにあっては、埋立て処分場の逼迫が予想される。そのため、廃石膏ボードの再資源化も促進されている。具体的には、例えば、廃石膏ボードを粉砕して土壌改良剤としてリサイクルすることが既に行われている。土壌改良剤は、再生したい土壌の固化または粒状化を行うために、その土壌に添加される。この種の土壌改良剤が農業分野などで使用されると、硫化水素の発生が原因で、植物の根腐れ等によって生育不良となるおそれがある。そのため、廃石膏ボードを土壌改良剤として再資源化しようとするに際しても、硫化水素の発生を抑制することが強く要望されている。 For waste gypsum board, which is expected to increase in the future, the landfill site is expected to be tight. Therefore, recycling of waste gypsum board is also promoted. Specifically, for example, waste gypsum board has already been crushed and recycled as a soil conditioner. The soil conditioner is added to the soil to solidify or granulate the soil to be regenerated. When this type of soil conditioner is used in the agricultural field or the like, the growth of hydrogen sulfide may cause poor growth due to root rot of plants. Therefore, when trying to recycle waste gypsum board as a soil conditioner, there is a strong demand for suppressing the generation of hydrogen sulfide.
これに対し、特許文献1は、酸化亜鉛を用いて硫化水素の発生を抑制する技術を開示している。具体的には、同文献は、内装材が湿潤状態に置かれても、その内装材から硫化水素が室内に放出されることを抑制することを目的として、石膏を含有する内装材および硫化水素と反応して安定な硫化物を作りうる金属化合物としての酸化亜鉛を含有する表面被膜組成物を建造物に塗布し、その建造物に含有されるイオウ含有成分により発生させられる硫化水素と前記酸化亜鉛とを反応させる技術を開示している。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing the generation of hydrogen sulfide using zinc oxide. Specifically, the document describes an interior material containing gypsum and hydrogen sulfide for the purpose of suppressing the release of hydrogen sulfide from the interior material into the room even when the interior material is placed in a wet state. A surface coating composition containing zinc oxide as a metal compound capable of forming a stable sulfide by reacting with hydrogen sulfide is applied to a building, and the hydrogen sulfide generated by sulfur-containing components contained in the building and the oxidation A technique for reacting with zinc is disclosed.
本発明者らは、イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境において使用される製造物であって、その硫化水素の発生を抑制するものについて研究を行った。この種の製造物には、例えば、石膏ボード、土壌改良剤、汚水用管材、排水溝(例えば、U字溝)であって物体を運動状態で収容するもの、排水ピットであって物体を実質的な静止状態で収容するものなどがある。 In an environment where hydrogen sulfide is likely to be generated due to the coexistence of a sulfur source, organic components, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions. Research was conducted on the products used to suppress the generation of hydrogen sulfide. Such products include, for example, gypsum board, soil conditioners, sewage pipes, drainage grooves (eg, U-shaped grooves) that contain objects in motion, drainage pits that substantially contain objects Some of them are housed in a static state.
本発明者らは、具体的に、この種の製造物に含有させる酸化亜鉛または亜鉛の量(以下、「酸化亜鉛等含有量」という)を適正に決定する手法を開発するために、種々の酸化亜鉛等含有量を有する、前記製造物のサンプルについて実験を行い、その結果、その製造物からの実際の硫化水素の発生量(濃度)と、酸化亜鉛等含有量(含有率)との関係を実測した。 In order to develop a method for appropriately determining the amount of zinc oxide or zinc to be contained in this type of product (hereinafter referred to as “content of zinc oxide or the like”), An experiment was conducted on a sample of the product having a content such as zinc oxide, and as a result, the relationship between the actual generation amount (concentration) of hydrogen sulfide from the product and the content (content rate) of zinc oxide, etc. Was actually measured.
その結果、本発明者らは、酸化亜鉛または亜鉛の、前記有機成分に対する比率を効果制御ファクタとして選択し、その選択された効果制御ファクタを制御することにより、前記酸化亜鉛または亜鉛の量を、前記硫化水素の目標濃度および前記有機成分の量に対して相対的に決定することが望ましいという知見を得た。 As a result, we select the ratio of zinc oxide or zinc to the organic component as an effect control factor, and by controlling the selected effect control factor, the amount of zinc oxide or zinc is It was found that it is desirable to determine relative to the target concentration of the hydrogen sulfide and the amount of the organic component.
この知見に基づき、本発明は、土壌において硫化水素の発生を抑制するためにその土壌に添加すべき硫化水素抑制剤であって酸化亜鉛を含有するものの添加量を決定する技術を提供することを課題としてなされたものである。 Based on this knowledge, the present invention provides a technique for determining the addition amount of a hydrogen sulfide inhibitor that contains zinc oxide to be added to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide in the soil. It was made as an issue.
その課題を解決するために、本発明の第1側面によれば、イオウ源と、炭素を主成分とする有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境に置かれる土壌であって前記有機成分を含有するものから硫化水素が発生することを抑制するためにその土壌に硫化水素抑制剤であって酸化亜鉛を含有するものを添加する添加量を決定する硫化水素抑制剤添加量決定方法であって、
前記土壌は、それに含有されるイオウ源の重量を硫酸カルシウムの重量として測定した場合に、イオウ源を当該土壌内の有機成分の重量に対する比率が0.54重量%以上となるように含有しており、
前記硫化水素抑制剤は、有機成分を硫化水素発生成分として実質的に含有しない一方、酸化亜鉛を硫化水素抑制成分として含有しており、
当該硫化水素抑制剤添加量決定方法は、
前記土壌への前記硫化水素抑制剤の添加に先立ち、前記硫化水素抑制剤が添加される予定の土壌の一部を土壌サンプルとして抽出する抽出工程と、
前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている前記有機成分の重量ΔXとを測定する測定工程と、
前記有機成分の重量ΔXの測定値の、前記土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率を、前記有機成分が前記土壌サンプル内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算する計算工程と、
前記土壌のうち、前記硫化水素抑制剤が添加された後に撹拌されてその硫化水素抑制剤と混合される予定の部分の重量である混合土壌重量Yを設定する設定工程と、
前記土壌に添加される予定の前記硫化水素抑制剤の重量である硫化水素抑制剤添加量ΔYを、前記実有機成分含有率Aと前記混合土壌重量Yと予め定められた基準値Rとの積(=A・Y・R)を、前記酸化亜鉛が前記硫化水素抑制剤内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率D(=ΔZ/Z)で割り算した値(=(A・Y・R)/D)と比較し、その割り算した値(=(A・Y・R)/D)以上である数値を有するように決定する決定工程と
を含み、
前記基準値Rは、前記有機成分の重量に対する前記酸化亜鉛の重量の比率の範囲の下限値を意味する硫化水素抑制剤添加量決定方法が提供される。
In order to solve the problem, according to the first aspect of the present invention, hydrogen sulfide can be generated from a sulfur source, an organic component mainly composed of carbon, moisture, and anaerobic conditions. In order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil that is placed in an environment where hydrogen sulfide is easily generated due to the coexistence of anaerobic microorganisms and contains the organic component, a hydrogen sulfide inhibitor is added to the soil. A method for determining a hydrogen sulfide inhibitor addition amount for determining an addition amount for adding a material containing zinc oxide,
The soil contains a sulfur source such that the ratio of the sulfur source contained in the soil to the weight of the organic component in the soil is 0.54% by weight or more when the weight of the sulfur source contained therein is measured as the weight of calcium sulfate. And
The hydrogen sulfide inhibitor contains substantially no organic component as a hydrogen sulfide generating component, while containing zinc oxide as a hydrogen sulfide suppressing component,
The method for determining the amount of hydrogen sulfide inhibitor added is as follows:
Prior to the addition of the hydrogen sulfide inhibitor to the soil, an extraction step of extracting a part of the soil to which the hydrogen sulfide inhibitor is to be added as a soil sample;
A measuring step of measuring the weight X of the extracted soil sample and the weight ΔX of the organic component contained in the soil sample;
The ratio of the measured value of the weight ΔX of the organic component to the measured value of the weight X of the soil sample is expressed as the actual organic component content A (= ΔX / X) in which the organic component is actually contained in the soil sample . ) As a calculation process,
A setting step of setting a mixed soil weight Y that is the weight of a portion of the soil that is to be stirred and mixed with the hydrogen sulfide inhibitor after the hydrogen sulfide inhibitor is added;
The hydrogen sulfide inhibitor addition amount ΔY, which is the weight of the hydrogen sulfide inhibitor to be added to the soil, is the product of the actual organic component content A, the mixed soil weight Y, and a predetermined reference value R. (= A · Y · R) divided by the actual zinc oxide content D (= ΔZ / Z) in which the zinc oxide is actually contained in the hydrogen sulfide inhibitor (= (A · Y · R) R) / D) and determining to have a numerical value equal to or greater than the divided value (= (A · Y · R) / D) ,
The reference value R is a hydrogen sulfide inhibitor addition amount determining method that means a lower limit value of a range of a ratio of the weight of the zinc oxide to the weight of the organic component .
本発明の第2側面によれば、イオウ源と、炭素を主成分とする有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境に置かれる土壌であって前記有機成分を含有するものから硫化水素が発生することを抑制するためにその土壌に溶解ダストを添加する添加量を決定する溶解ダスト添加量決定方法であって、
前記土壌は、それに含有されるイオウ源の重量を硫酸カルシウムの重量として測定した場合に、イオウ源を当該土壌内の有機成分の重量に対する比率が0.54重量%以上となるように含有しており、
前記溶解ダストは、有機成分を硫化水素発生成分として実質的に含有しない一方、酸化亜鉛を硫化水素抑制成分として含有しており、
当該溶解ダスト添加量決定方法は、
前記土壌への前記溶解ダストの添加に先立ち、添加される予定の溶解ダストの一部を溶解ダスト・サンプルとして抽出するとともに、前記溶解ダストが添加される予定の土壌の一部を土壌サンプルとして抽出する抽出工程と、
前記抽出された溶解ダスト・サンプルの重量Zと、その溶解ダスト・サンプル内に含有されている前記酸化亜鉛の重量ΔZと、前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている前記有機成分の重量ΔXとを測定する測定工程と、
前記酸化亜鉛の重量ΔZの測定値の、前記溶解ダスト・サンプルの重量Zの測定値に対する比率を、前記酸化亜鉛が前記溶解ダスト内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率D(=ΔZ/Z)として計算するとともに、前記有機成分の重量ΔXの測定値の、前記土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率を、前記有機成分が前記土壌内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算する計算工程と、
前記土壌のうち、前記溶解ダストが添加された後に撹拌されてその溶解ダストと混合される予定の部分の重量である混合土壌重量Yを設定する設定工程と、
前記土壌に添加される予定の前記溶解ダストの重量である溶解ダスト添加量ΔYを、前記実有機成分含有率Aと前記混合土壌重量Yと予め定められた基準値Rとの積(=A・Y・R)を前記実酸化亜鉛含有率Dで割り算した値(=(A・Y・R)/D)と比較し、その割り算した値(=(A・Y・R)/D)以上である数値を有するように決定する決定工程と
を含み、
前記基準値Rは、前記有機成分の重量に対する前記酸化亜鉛の重量の比率の範囲の下限値を意味する溶解ダスト添加量決定方法が提供される。
According to the second aspect of the present invention, a sulfur source, an organic component mainly composed of carbon, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions coexist. Dissolved dust that determines the amount of addition of dissolved dust to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil containing the organic component, which is placed in an environment where the hydrogen sulfide is easily generated A method for determining the amount of addition,
The soil contains a sulfur source such that the ratio of the sulfur source contained in the soil to the weight of the organic component in the soil is 0.54% by weight or more when the weight of the sulfur source contained therein is measured as the weight of calcium sulfate. And
The dissolved dust does not substantially contain an organic component as a hydrogen sulfide generating component, while containing zinc oxide as a hydrogen sulfide suppressing component,
The dissolved dust addition amount determination method is as follows:
Prior to the addition of the dissolved dust to the soil, a part of the dissolved dust to be added is extracted as a dissolved dust sample, and a part of the soil to which the dissolved dust is to be added is extracted as a soil sample. An extraction process to
The weight Z of the extracted dissolved dust sample, the weight ΔZ of the zinc oxide contained in the dissolved dust sample, the weight X of the extracted soil sample, and contained in the soil sample Measuring step of measuring the weight ΔX of the organic component,
The ratio of the measured value of the zinc oxide weight ΔZ to the measured value of the dissolved dust sample weight Z is expressed as the actual zinc oxide content ratio D (= ΔZ) in which the zinc oxide is actually contained in the dissolved dust. / Z) and the ratio of the measured value of the weight ΔX of the organic component to the measured value of the weight X of the soil sample, the actual organic component containing the organic component actually contained in the soil A calculation step of calculating as a rate A (= ΔX / X);
A setting step of setting a mixed soil weight Y, which is the weight of the portion of the soil that is to be stirred and mixed with the dissolved dust after the dissolved dust is added;
The dissolved dust addition amount ΔY, which is the weight of the dissolved dust to be added to the soil, is obtained by multiplying the actual organic component content A, the mixed soil weight Y, and a predetermined reference value R (= A · Y · R) is compared with the value (= (A · Y · R) / D) divided by the actual zinc oxide content D, and the divided value (= (A · Y · R) / D) or more look including a determination step of determining to have certain numbers,
The reference value R is provided as a method for determining the amount of dissolved dust added, which means the lower limit of the range of the ratio of the weight of the zinc oxide to the weight of the organic component .
一具体例においては、前記測定工程が、有機成分測定方式として、前記土壌サンプルを燃焼させることによってその土壌サンプルから有機成分を除去し、燃焼後の土壌サンプルの重量の、燃焼前の土壌サンプルの重量からの減少分として、その土壌サンプル内に燃焼前に含有されていた有機成分の重量ΔXを測定する燃焼除去方式を採用する場合には、前記基準値Rは、4%から6%までの範囲内において予め選択された数値であり、前記測定工程が、有機成分測定方式として前記燃焼除去方式とは別の方式を採用する場合には、前記基準値Rは、前記別の方式に適合するように、前記予め選択された数値から換算した値である。 In one specific example, the measuring step removes the organic component from the soil sample by burning the soil sample as an organic component measuring method, and the weight of the soil sample after the burning is calculated. When adopting a combustion removal method for measuring the weight ΔX of organic components contained in the soil sample before combustion as a decrease from the weight, the reference value R is 4% to 6%. When the measurement process adopts a method different from the combustion removal method as the organic component measurement method, the reference value R is compatible with the other method. Thus, it is a value converted from the previously selected numerical value.
一具体例においては、前記溶解ダストが、酸化亜鉛を含む複数の成分を含有しており、それら成分のうち、酸化亜鉛を他の成分より高い比率で含有する。 In one specific example, the dissolved dust contains a plurality of components including zinc oxide, and among these components, zinc oxide is contained in a higher ratio than the other components.
さらに別の具体例においては、前記溶解ダストが、酸化亜鉛を、5重量%から85重量%までの範囲内の比率で含有する。 In yet another embodiment, the dissolved dust contains zinc oxide in a proportion in the range of 5% to 85% by weight.
本発明の第3側面によれば、イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境にある土壌を改質するためにその土壌に添加される土壌改良剤を製造する方法であって、
前記土壌改良剤は、石膏を含む原料と、添加剤としての酸化亜鉛とを含有し、
当該方法は、
前記土壌改良剤の製造に先立ち、その土壌改良剤が添加される予定の土壌の一部をサンプルとして抽出する抽出工程と、
その抽出されたサンプルの重量Xと、そのサンプル内に含有されている前記有機成分の重量ΔXとを測定する測定工程と、
前記有機成分の重量ΔXの測定値の、前記サンプルの重量Xの測定値に対する比率を、前記有機成分が前記サンプル内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算する計算工程と、
前記土壌に添加される予定の前記土壌改良剤の重量ΔYの、前記土壌のうち、前記土壌改良剤の添加後にその土壌改良剤と混合される予定の部分の重量Yに対する比率を目標混合比率B(=ΔY/Y)として設定する設定工程と、
前記酸化亜鉛が前記土壌改良剤内に含有される酸化亜鉛含有率の目標値である目標酸化亜鉛含有率Cを決定する決定工程であって、前記目標酸化亜鉛含有率Cを、その目標酸化亜鉛含有率Cを前記実有機成分含有率Aで割り算した値(=C/A)と前記目標混合比率Bとの積(=(C/A)・B)が所定範囲内にあるように決定するものと、
その決定された目標酸化亜鉛含有率Cのもとに前記酸化亜鉛を前記原料に添加して攪拌し、それにより、前記土壌改良剤を製造する製造工程と
を含む土壌改良剤製造方法が提供される。
According to the third aspect of the present invention, the hydrogen sulfide is generated because a sulfur source, an organic component, moisture, and an anaerobic microorganism capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions coexist. A method for producing a soil conditioner that is added to soil in order to modify the soil in an easy environment,
The soil conditioner contains a raw material containing gypsum and zinc oxide as an additive,
The method is
Prior to the production of the soil conditioner, an extraction process for extracting a part of the soil to which the soil conditioner is to be added as a sample;
A measurement step of measuring the weight X of the extracted sample and the weight ΔX of the organic component contained in the sample;
The ratio of the measured value of the organic component weight ΔX to the measured value of the sample weight X is defined as the actual organic component content A (= ΔX / X) in which the organic component is actually contained in the sample. A calculation process to calculate,
The ratio of the weight ΔY of the soil conditioner to be added to the soil to the weight Y of the part of the soil that is scheduled to be mixed with the soil conditioner after the addition of the soil conditioner is the target mixing ratio B A setting step for setting as (= ΔY / Y);
A determination step of determining a target zinc oxide content C, which is a target value of the zinc oxide content contained in the soil conditioner, wherein the target zinc oxide content C is determined as the target zinc oxide. The product (= (C / A) · B) of the value (= C / A) obtained by dividing the content rate C by the actual organic component content rate A (= C / A) and the target mixing ratio B is determined to be within a predetermined range. things and,
And a step of adding the zinc oxide to the raw material under the determined target zinc oxide content C and stirring to thereby produce the soil improver. The
一具体例においては、前記所定範囲が、1%を下限値とし、21.1%を上限値とする範囲である。 In one specific example, the predetermined range is a range in which 1% is a lower limit value and 21.1% is an upper limit value.
本発明の第4側面によれば、石膏を含有する板状の芯材がそれの少なくとも片面においてボード用原紙で被覆されて成る石膏ボードを製造する方法であって、
パルプ繊維原料と、水と、デンプン糊剤と、酸化亜鉛粉末と、硫酸バンドとを混合することにより、スラリを調製するスラリ調製工程と、
抄紙機を用いて前記スラリから紙を抄造し、その紙をプレス機を用いてプレス脱水し、その紙を乾燥機を用いて乾燥させ、それにより、紙を完成させる製紙工程と、
その完成させられた紙を前記ボード用原紙として用いて、前記芯材の少なくとも片面を被覆することにより、前記石膏ボードを組み立てる組立工程と、
前記スラリ調製工程に先立って実行される含有率決定工程であって、前記ボード用原紙内に含有される前記酸化亜鉛粉末の重量の、同じボード用原紙の全体重量に対する比率である酸化亜鉛含有率を所定範囲内にあるように決定するものと
を含む石膏ボード製造方法が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a gypsum board in which a platy core material containing gypsum is coated with a base paper for board on at least one side thereof.
A slurry preparation step of preparing a slurry by mixing pulp fiber raw material, water, starch paste, zinc oxide powder, and sulfuric acid band;
Paper making from the slurry using a paper machine, press dewatering the paper using a press machine, drying the paper using a dryer, thereby completing the paper,
Using the completed paper as the board base paper, and assembling the gypsum board by covering at least one side of the core; and
A content rate determination step executed prior to the slurry preparation step, wherein the zinc oxide content rate is a ratio of the weight of the zinc oxide powder contained in the board base paper to the total weight of the same board base paper A gypsum board manufacturing method is provided that includes: determining a value to be within a predetermined range.
一具体例においては、前記スラリ調製工程は、前記パルプ繊維原料と、前記水と、前記デンプン糊剤と、前記酸化亜鉛粉末と、前記酸化亜鉛粉末が前記水内において分散することを促進する水系分散剤とを混合することにより、前記スラリを調製する。 In one embodiment, the slurry preparation step includes an aqueous system that promotes dispersion of the pulp fiber raw material, the water, the starch paste, the zinc oxide powder, and the zinc oxide powder in the water. The slurry is prepared by mixing with a dispersant.
別の具体例においては、前記所定範囲が、0.05%を下限値とし、1%を上限値とする範囲である。 In another specific example, the predetermined range is a range in which 0.05% is the lower limit and 1% is the upper limit.
本発明の第5側面によれば、石膏を含有する板状の芯材がそれの少なくとも片面においてボード用原紙で被覆されて成る石膏ボードであって、
前記ボード用原紙のうち、少なくとも、前記芯材の表面と接触する裏面に、酸化亜鉛粉末が添加されている石膏ボードが提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gypsum board in which a platy core material containing gypsum is coated with a base paper for board on at least one side thereof,
A gypsum board is provided in which zinc oxide powder is added to at least the back surface of the base paper for board that contacts the front surface of the core material.
一具体例においては、前記酸化亜鉛粉末が、前記芯材に添加されることなく、前記ボード用原紙の前記裏面のみに添加される。 In one specific example, the zinc oxide powder is added only to the back surface of the board base paper without being added to the core material.
一具体例においては、前記ボード用原紙は、それが硫酸バンドを含有していない場合には、そのボード用原紙が実質的に全体的に有機成分として作用し、一方、前記ボード用原紙が硫酸バンドを含有している場合には、そのボード用原紙のうち前記硫酸バンドを除く部分が実質的に全体的に有機成分として作用し、
前記酸化亜鉛粉末は、前記ボード用原紙の前記裏面に、4cm2当たり、そのボード用原紙の全重量に対して0.05%以上の比率で添加される。
In one embodiment, the board base paper, if it does not contain a sulfate band, the board base paper acts substantially as an organic component, while the board base paper is sulfuric acid. In the case of containing a band, the portion of the board base paper excluding the sulfate band substantially acts as an organic component,
The zinc oxide powder is added to the back surface of the board base paper at a ratio of 0.05% or more per 4 cm 2 with respect to the total weight of the board base paper.
一具体例においては、前記酸化亜鉛粉末が、前記芯材に添加されることなく、前記ボード用原紙の全体に添加される。 In one specific example, the zinc oxide powder is added to the whole base paper for board without being added to the core material.
一具体例においては、前記ボード用原紙が、それが硫酸バンドを含有していない場合には、そのボード用原紙が実質的に全体的に有機成分として作用し、一方、前記ボード用原紙が硫酸バンドを含有している場合には、そのボード用原紙のうち前記硫酸バンドを除く部分が実質的に全体的に有機成分として作用し、
前記酸化亜鉛粉末は、前記ボード用原紙の全体に、4cm2当たり、そのボード用原紙の全重量に対して1%以上の比率で添加される。
In one embodiment, if the board base paper does not contain a sulfate band, the board base paper acts substantially as an organic component, while the board base paper is sulfuric acid. In the case of containing a band, the portion of the board base paper excluding the sulfate band substantially acts as an organic component,
The zinc oxide powder is added to the whole board base paper at a ratio of 1% or more per 4 cm 2 with respect to the total weight of the board base paper.
一具体例においては、前記ボード用原紙が、硫酸バンドを含有する。 In one embodiment, the board base paper contains a sulfate band.
一具体例においては、当該石膏ボードが、全体として、イオウ源を、当該石膏ボードからの硫化水素発生量が飽和し始める飽和域開始点以上の重量%で含有する。 In one embodiment, the gypsum board as a whole contains a sulfur source at a weight percentage above the saturation region starting point where the hydrogen sulfide generation from the gypsum board begins to saturate.
本発明の第6側面によれば、パルプ繊維原料と、水と、デンプン糊剤と、酸化亜鉛粉末と、硫酸バンドとを混合することによって調製されたスラリを用いて抄造された紙が提供される。この紙は、それ自体、硫化水素発生源であると同時に、酸化亜鉛を含有するおかげで、硫化水素抑制剤として作用する。 According to the sixth aspect of the present invention, there is provided paper made using a slurry prepared by mixing pulp fiber raw material, water, starch paste, zinc oxide powder, and sulfuric acid band. The The paper itself is a hydrogen sulfide source, and at the same time acts as a hydrogen sulfide inhibitor due to the inclusion of zinc oxide.
本発明の第7側面によれば、酸化亜鉛を含有する石膏ボードを製造する方法であって、
パルプ繊維原料と、水と、デンプン糊剤と、酸化亜鉛粉末と、硫酸バンドとを容器内において混合し、それにより、スラリを調製するスラリ調製工程と、
抄紙機を用いて前記スラリから紙を抄造する抄紙工程と、
プレス機を用いて前記紙をプレス脱水する脱水工程と、
乾燥機を用いて、前記プレス脱水された紙を乾燥させ、それにより、前記石膏ボードのうちのボード用原紙を完成させる乾燥工程と、
その完成したボード用原紙で、前記石膏ボードのうちの芯材の両面のうちの少なくとも片面を被覆し、それにより、前記石膏ボードを組み立てる組立工程と
を含む石膏ボード製造方法が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for producing a gypsum board containing zinc oxide,
A slurry preparation step of mixing a pulp fiber raw material, water, starch paste, zinc oxide powder, and a sulfuric acid band in a container, thereby preparing a slurry;
A paper making process for making paper from the slurry using a paper machine;
A dehydration step of press dewatering the paper using a press;
Using a dryer, drying the press-dehydrated paper, thereby completing a base paper for board of the gypsum board; and
The finished board base paper covers at least one side of the both sides of the core of the gypsum board, thereby assembling the gypsum board, thereby providing a gypsum board manufacturing method.
本発明により、さらに、下記の各態様も得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載するが、このように、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することにより、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能となる。 According to the present invention, the following embodiments are also obtained. Each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in the form of quoting the section numbers of other sections as necessary. In this way, each section is referred to the section number of the other section. By describing in the format, the technical features described in each section can be appropriately made independent according to the properties.
(1) イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境において使用され、その硫化水素の発生を抑制する製造物であって、
前記イオウ源と前記有機成分とのうちのいずれかまたは両方は、当該製造物もしくは別の物体または両方から提供され、
当該製造物は、酸化亜鉛または亜鉛を含有し、
その酸化亜鉛または亜鉛の含有量は、その酸化亜鉛または亜鉛の、前記有機成分に対する比率が所定の数値範囲内にあるように調整されることにより、前記硫化水素の発生を抑制することによって到達すべき硫化水素の目標濃度および前記有機成分の量に対して相対的に決定される製造物。
(1) It is used in an environment where hydrogen sulfide is likely to be generated due to the coexistence of a sulfur source, an organic component, moisture, and an anaerobic microorganism capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions. A product that suppresses the generation of hydrogen sulfide,
Either or both of the sulfur source and the organic component are provided from the product or another object or both;
The product contains zinc oxide or zinc,
The zinc oxide or zinc content is reached by controlling the generation of hydrogen sulfide by adjusting the ratio of the zinc oxide or zinc to the organic component within a predetermined numerical range. A product determined relative to the target concentration of hydrogen sulfide and the amount of said organic component.
(2) 前記数値範囲は、約0.1%である下限値と、約21%である上限値とを有する(1)項に記載の製造物。 (2) The product according to item (1), wherein the numerical range has a lower limit value of about 0.1% and an upper limit value of about 21%.
(3) 当該製造物は、板状の芯材がそれの少なくとも片面においてボード用原紙で被覆されるように、そのボード用原紙が前記芯材に直接固定される第1構造、または、前記ボード用原紙が前記芯材に接着剤によって接着される第2構造を有する石膏ボードであり、
前記芯材は、前記イオウ源を含有し、
前記接着剤は、前記有機成分を含有し、
前記石膏ボードが前記第1構造を採用する場合には、前記芯材と前記ボード用原紙とのうちの少なくとも1つが前記酸化亜鉛または亜鉛を含有し、前記石膏ボードが前記第2構造を採用する場合には、前記芯材と前記ボード用原紙と前記接着剤とのうちの少なくとも1つが前記酸化亜鉛または亜鉛を含有する(1)または(2)項に記載の製造物。
(3) The product includes a first structure in which the base paper for board is directly fixed to the core material so that the plate-like core material is covered with the base paper for board on at least one side thereof, or the board A gypsum board having a second structure in which a base paper is bonded to the core by an adhesive;
The core material contains the sulfur source,
The adhesive contains the organic component,
When the gypsum board adopts the first structure, at least one of the core material and the base paper for board contains the zinc oxide or zinc, and the gypsum board adopts the second structure. In the case, the product according to (1) or (2), wherein at least one of the core material, the base paper for board, and the adhesive contains the zinc oxide or zinc.
(4) 前記数値範囲は、約0.1%である下限値と、約2%である上限値とを有する(3)項に記載の製造物。 (4) The product according to (3), wherein the numerical range has a lower limit value of about 0.1% and an upper limit value of about 2%.
(5) 当該製造物は、再生したい土壌の固化または粒状化を行うために、その土壌に添加される土壌改良剤である(1)または(2)項に記載の製造物。 (5) The product according to (1) or (2), which is a soil conditioner added to the soil to solidify or granulate the soil to be regenerated.
(6) 前記数値範囲は、約1%である下限値と、約21%である上限値とを有する(5)項に記載の製造物。 (6) The product according to (5), wherein the numerical range has a lower limit value of about 1% and an upper limit value of about 21%.
(7) イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境において、その硫化水素の発生を抑制する方法であって、
酸化亜鉛または亜鉛の、前記有機成分に対する比率を効果制御ファクタとして選択する工程と、
その選択された効果制御ファクタを制御することにより、前記酸化亜鉛または亜鉛の量を、前記硫化水素の発生を抑制することによって到達すべき硫化水素の目標濃度および前記有機成分の量に対して相対的に決定する工程と、
前記決定された量の前記酸化亜鉛または亜鉛を前記イオウ源、前記有機成分、前記水分および前記嫌気性微生物に反応させ、それにより、前記硫化水素の発生を抑制する工程と
を含む方法。
(7) Sulfurization in an environment where hydrogen sulfide is easily generated due to the coexistence of sulfur source, organic components, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions. A method for suppressing the generation of hydrogen,
Selecting the ratio of zinc oxide or zinc to the organic component as an effect control factor;
By controlling the selected effect control factor, the amount of zinc oxide or zinc is relative to the target concentration of hydrogen sulfide and the amount of organic component to be reached by inhibiting the generation of hydrogen sulfide. A process to determine automatically,
Reacting the determined amount of the zinc oxide or zinc with the sulfur source, the organic component, the moisture and the anaerobic microorganism, thereby inhibiting the generation of the hydrogen sulfide.
(8) イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境において、その硫化水素の発生を抑制する一方で、水素を発生させる方法であって、
酸化亜鉛または亜鉛を前記イオウ源、前記有機成分、前記水分および前記嫌気性微生物に反応させる方法。
(8) Sulfurization in an environment where hydrogen sulfide is easily generated due to the coexistence of sulfur source, organic components, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions. A method for generating hydrogen while suppressing generation of hydrogen,
A method of reacting zinc oxide or zinc with the sulfur source, the organic component, the moisture and the anaerobic microorganism.
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, some of the more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<本発明の第1実施形態> <First Embodiment of the Present Invention>
図1には、本発明の例示的な第1実施形態に従う下水管10が断面図で示されている。この下水管10は、よく知られているように、地中に埋設されて使用される。この下水管10は、中空の円形断面を有する管壁12を有し、その管壁12の内面14により、汚泥や汚水などの流体(硫化水素発生源の一例)を収容しつつそれが上流側から下流側に流れることを可能にする内室16が画定されている。管壁12を構成する材料は、セメントでも、合成樹脂でも、金属でも、その他同様な材料でもよい。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a sewer pipe 10 according to a first exemplary embodiment of the present invention. As is well known, this sewer pipe 10 is buried in the ground and used. The sewage pipe 10 has a pipe wall 12 having a hollow circular cross section, and an inner surface 14 of the pipe wall 12 accommodates a fluid (an example of a hydrogen sulfide generation source) such as sludge and sewage while it is upstream. An inner chamber 16 is defined that allows flow downstream from the interior. The material constituting the tube wall 12 may be cement, synthetic resin, metal, or other similar material.
この下水管10の使用状態においては、内室16に、それの下側部分において、汚泥が、通常は流動状態で収容されるが、場合によって、貯留される可能性もある。内面14は、通常は、周方向において局部的に汚泥に接触するが、周方向において全体的に汚泥に接触する可能性もある。また、下水管10は、地中に埋設される際、中心線周りの角度(例えば、どの部分が真上になるように埋設するとか)を指定されないのが普通であるため、内面14の、周方向における全体の領域が、汚泥との接触面であると考えられる。 When the sewage pipe 10 is in use, sludge is usually stored in the inner chamber 16 in a fluidized state in the lower portion thereof, but may be stored in some cases. The inner surface 14 normally contacts the sludge locally in the circumferential direction, but may also contact the sludge as a whole in the circumferential direction. In addition, when the sewage pipe 10 is buried in the ground, the angle around the center line (for example, which part is buried so as to be directly above) is not normally specified. It is thought that the whole area | region in the circumferential direction is a contact surface with sludge.
汚泥は、通常、イオウ源と有機成分とを含有している。ここに、「汚泥」は、広義の用語であり、広範囲の汚泥を含み、例えば、排水汚泥、下水汚泥、家畜糞尿等も含む。 Sludge usually contains a sulfur source and organic components. Here, “sludge” is a broad term and includes a wide range of sludge, for example, wastewater sludge, sewage sludge, livestock manure, and the like.
汚泥内には、嫌気的条件下でイオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物(自然界に生息する微生物)が生息している。この嫌気性微生物は、水分の存在下、すなわち、湿潤状態において繁殖する。 In the sludge, there are anaerobic microorganisms (microorganisms that inhabit the natural world) that can generate hydrogen sulfide from sulfur sources under anaerobic conditions. This anaerobic microorganism propagates in the presence of moisture, that is, in a wet state.
そのため、この下水管10に対して特別な対策を講じないと、図2Aに概念的に表すように、汚泥から有害な硫化水素(H2S)が発生してしまう。硫化水素が発生するメカニズムについては諸説があるが、一説によれば、嫌気性微生物が有機成分を分解する際に、イオウ源を取り込んで硫化水素を発生させるとのことである。 Therefore, unless special measures are taken for the sewage pipe 10, harmful hydrogen sulfide (H 2 S) is generated from the sludge as conceptually shown in FIG. 2A. There are various theories about the mechanism of hydrogen sulfide generation. According to one theory, when anaerobic microorganisms decompose organic components, they take in a sulfur source and generate hydrogen sulfide.
これに対し、本実施形態に従う下水管10は、内面14全体、すなわち、汚泥との接触面において、工業製品として市販されている高純度の酸化亜鉛(ZnO)の粉末または、鋳物工場などの鋳鉄用溶解炉から排出される溶解ダスト(鋳造溶解副産物)を塗布されている。 On the other hand, the sewage pipe 10 according to the present embodiment has a high-purity zinc oxide (ZnO) powder commercially available as an industrial product on the entire inner surface 14, that is, a contact surface with sludge, or cast iron such as a foundry. Dissolved dust (casting dissolution byproduct) discharged from the melting furnace is applied.
その溶解ダストは、酸化亜鉛を含有しているため、酸化亜鉛の供給源となる。溶解ダストは、酸化亜鉛を含有する廃棄物(産業廃棄物)であるが、酸化亜鉛を含有することに着目し、本実施形態においては、硫化水素発生抑制剤として使用される。溶解ダストを硫化水素発生抑制剤として使用する場合には、溶解ダストが資源化されるため、資源の有効利用が促進され、その結果、市販されている高純度の酸化亜鉛を使用する場合より合理的である。 Since the dissolved dust contains zinc oxide, it becomes a supply source of zinc oxide. The dissolved dust is a waste (industrial waste) containing zinc oxide, but attention is paid to the fact that it contains zinc oxide. In this embodiment, the dissolved dust is used as a hydrogen sulfide generation inhibitor. When dissolved dust is used as a hydrogen sulfide generation inhibitor, the dissolved dust is turned into resources, which promotes effective use of resources, and as a result, is more rational than using commercially available high-purity zinc oxide. Is.
内面14に前記粉末を塗布する方法として、種々の例がある。 There are various examples of methods for applying the powder to the inner surface 14.
一例においては、まず、液状の接着剤を内面14上に塗布し、それにより、内面14の表面上に接着剤層を形成する。次に、その接着剤層が乾燥しないうちにその接着剤層の表面に前記粉末を吹き付ける。これにより、前記粉末が下水管10の内面14上に露出させられ、それにより、前記粉末が、下水管10内に収容される汚泥と接触することが可能となる。 In one example, a liquid adhesive is first applied on the inner surface 14, thereby forming an adhesive layer on the surface of the inner surface 14. Next, the powder is sprayed onto the surface of the adhesive layer before the adhesive layer is dried. As a result, the powder is exposed on the inner surface 14 of the sewer pipe 10, thereby allowing the powder to come into contact with the sludge accommodated in the sewer pipe 10.
別の例においては、まず、液状の接着剤と、前記粉末を含有する材料とを混合させ、それにより、塗料を調製し、次に、その塗料を内面14に塗布する。これにより、前記粉末が下水管10の内面14上に露出させられ、それにより、前記粉末が、下水管10内に収容される汚泥と接触することが可能となる。この場合、前記液状の接着剤は、管壁12がセメント製である場合には、セメントによって構成することが可能であり、また、管壁12が合成樹脂製である場合には、アクリル樹脂、塩化樹脂系などの合成樹脂によって構成することが可能である。 In another example, the liquid adhesive and the material containing the powder are first mixed, thereby preparing a paint and then applying the paint to the inner surface 14. As a result, the powder is exposed on the inner surface 14 of the sewer pipe 10, thereby allowing the powder to come into contact with the sludge accommodated in the sewer pipe 10. In this case, when the tube wall 12 is made of cement, the liquid adhesive can be made of cement, and when the tube wall 12 is made of synthetic resin, an acrylic resin, It can be composed of a synthetic resin such as a chlorinated resin.
さらに別の例においては、原料によって管壁12を製作するのに先立ち、その原料に前記粉末を添加材として添加し、その添加後の原料を用いて管壁12の全体を製作する。これにより、前記原料に添加された前記粉末のうちの一部が、下水管10の内面14上に露出させられ、それにより、前記粉末が、下水管10内に収容される汚泥と接触することが可能となる。 In yet another example, prior to manufacturing the tube wall 12 with the raw material, the powder is added as an additive to the raw material, and the entire tube wall 12 is manufactured using the added raw material. Thereby, a part of the powder added to the raw material is exposed on the inner surface 14 of the sewer pipe 10, whereby the powder comes into contact with the sludge accommodated in the sewer pipe 10. Is possible.
本実施形態によれば、図2Bに概念的に表すように、嫌気性微生物が酸化亜鉛(ZnO)に作用して水素(H2)を発生させるという反応が起こる。この反応は、嫌気性微生物のよる硫化水素の発生より優先的に行われるため、みかけ上、硫化水素が酸化亜鉛に吸収され、その結果、硫化水素の発生が抑制される。嫌気性微生物(硫酸還元菌等)は、酸化亜鉛の粉末の表面に作用して、亜鉛Znを選択的にイオン化させ、水素ガスを発生させるものと推測される。 According to this embodiment, as conceptually shown in FIG. 2B, a reaction occurs in which anaerobic microorganisms act on zinc oxide (ZnO) to generate hydrogen (H 2 ). Since this reaction is preferentially performed over generation of hydrogen sulfide by anaerobic microorganisms, hydrogen sulfide is apparently absorbed by zinc oxide, and as a result, generation of hydrogen sulfide is suppressed. It is presumed that anaerobic microorganisms (such as sulfate-reducing bacteria) act on the surface of zinc oxide powder to selectively ionize zinc Zn and generate hydrogen gas.
本実施形態によれば、上述のようにして酸化亜鉛が固着された下水管10がひとたび地中に設置されれば、その後、長期間にわたり、下水管10に酸化亜鉛を補充する作業は不要である。一方、この手法に代えて、溶解ダストの粉末を下水管10内の汚泥に直接添加することによって硫化水素の発生を抑制するという手法を採用することも可能である。しかし、この場合には、溶解ダストが同じ位置に停留していないため、溶解ダストを定期的に添加する作業が必要となる。よって、本実施形態によれば、作業者の手間が少なく、結果的に、トータルの実質コストが安価となる。 According to the present embodiment, once the sewage pipe 10 to which zinc oxide is fixed as described above is once installed in the ground, there is no need to replenish the sewage pipe 10 with zinc oxide for a long time thereafter. is there. On the other hand, instead of this method, it is also possible to employ a method of suppressing generation of hydrogen sulfide by directly adding dissolved dust powder to the sludge in the sewage pipe 10. However, in this case, since the dissolved dust does not remain at the same position, it is necessary to add the dissolved dust periodically. Therefore, according to the present embodiment, the labor of the operator is small, and as a result, the total substantial cost is low.
なお、下水管10は、汚染水が流れるかまたは貯留されることを可能にする構造物の一例であり、この種の構造物としては、他に、廃水ピット、側溝(例えば、U字溝)などがある。 The sewage pipe 10 is an example of a structure that allows contaminated water to flow or be stored. Other structures of this type include wastewater pits, side grooves (for example, U-shaped grooves). and so on.
<本発明の第2実施形態> <Second Embodiment of the Present Invention>
図2には、本発明の例示的な第2実施形態に従う石膏ボード20が断面図で示されている。この石膏ボード20は、板状の芯材22がそれの両面においてそれぞれボード用原紙24で被覆されるとともにそれら芯材22とボード用原紙24とが接着剤層26によって互いに接着されて構成されている。石膏ボード20の全体厚さの一例は、9.5mmである。 FIG. 2 shows a cross-sectional view of a gypsum board 20 according to a second exemplary embodiment of the present invention. The gypsum board 20 is configured such that a plate-like core material 22 is covered with a base paper for board 24 on both sides thereof, and the core material 22 and the base paper for board 24 are bonded to each other by an adhesive layer. Yes. An example of the total thickness of the gypsum board 20 is 9.5 mm.
芯材22は、石膏(硫酸カルシウムCaSO4)を主成分として構成されているため、この芯材22は、イオウ源を含有する。 Since the core material 22 is mainly composed of gypsum (calcium sulfate CaSO 4 ), the core material 22 contains a sulfur source.
接着剤層26は、デンプン糊で構成されているため、デンプン、セルロース、パラフィン、ワックス等の有機成分を含有する。 Since the adhesive layer 26 is composed of starch paste, it contains organic components such as starch, cellulose, paraffin, and wax.
石膏ボード20は、廃材として屋外に放置されると、雨水を吸収し、その結果、水分を含有する。石膏ボード20には、下水管10の場合と同様に、嫌気的条件下でイオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物が生息している。 When the gypsum board 20 is left outdoors as a waste material, it absorbs rainwater and consequently contains moisture. As in the case of the sewage pipe 10, the gypsum board 20 is inhabited by anaerobic microorganisms that can generate hydrogen sulfide from a sulfur source under anaerobic conditions.
この石膏ボード20が使用済みとなって廃材(以下、「廃石膏ボード」という。)に転化すると、その廃材は、通常、特定の機械によって破砕され、複数の石膏片の集まりとなった状態で、埋立て処分される。このとき、各石膏片は、ボード用原紙24の一部が破砕されて生成された複数の断片と、それら断片に付着する、接着剤層26の一部が破砕されて生成された複数の断片と、それら断片に付着している、芯材22の一部が破砕されて生成された複数の断片とが凝集した塊となる。 When this gypsum board 20 has been used and converted into waste material (hereinafter referred to as “waste gypsum board”), the waste material is usually crushed by a specific machine into a group of a plurality of gypsum pieces. Landfilled. At this time, each gypsum piece includes a plurality of pieces generated by crushing a part of the base paper 24 for board and a plurality of pieces generated by crushing a part of the adhesive layer 26 attached to the pieces. And a plurality of fragments produced by crushing a part of the core material 22 attached to the fragments are aggregated.
そのため、この石膏ボード20に対して特別な対策を講じることなく埋立て処分場において処分すると、この石膏ボード20から有害な硫化水素(H2S)が発生してしまう。 Therefore, if the gypsum board 20 is disposed in a landfill without taking any special measures, harmful hydrogen sulfide (H 2 S) is generated from the gypsum board 20.
これに対し、本実施形態に従う石膏ボード20は、芯材22、ボード用原紙24および接着剤層26のうちの少なくとも一つにおいて、酸化亜鉛(ZnO)の粉末または前記溶解ダストの粉末を含浸または塗布されている。その溶解ダストは、酸化亜鉛を含有しているため(含有比率は測定可能)、酸化亜鉛の供給源となる。いずれにしても、この石膏ボード20は、自身が、硫化水素発生源であると同時に硫化水素発生抑制剤として作用する。 On the other hand, the gypsum board 20 according to the present embodiment is impregnated or impregnated with zinc oxide (ZnO) powder or dissolved dust powder in at least one of the core material 22, the base paper 24 for board, and the adhesive layer 26. It has been applied. Since the dissolved dust contains zinc oxide (the content ratio can be measured), it becomes a supply source of zinc oxide. In any case, the gypsum board 20 acts as a hydrogen sulfide generation inhibitor at the same time as a hydrogen sulfide generation source.
なお、本実施形態においては、石膏ボード20が、芯材22がボード用原紙24で被覆されるように、そのボード用原紙24が芯材20の表面に接着剤によって接着されることによって構成されるが、石膏ボード20は、他の構造、例えば、ボード用原紙24が芯材22に直接、機械的に固定される構造、すなわち、芯材22とボード用原紙24との間の投錨効果を利用した構造を採用することも可能である。 In this embodiment, the gypsum board 20 is configured by adhering the board base paper 24 to the surface of the core material 20 with an adhesive so that the core material 22 is covered with the board base paper 24. However, the gypsum board 20 has another structure, for example, a structure in which the board base paper 24 is mechanically fixed directly to the core material 22, that is, a throwing effect between the core material 22 and the board base paper 24. It is also possible to adopt the structure used.
後に、ボード用原紙24において酸化亜鉛を含有する石膏ボード20の製造方法を詳述する。 The method for manufacturing the gypsum board 20 containing zinc oxide in the board base paper 24 will be described in detail later.
<本発明の第3実施形態> <Third embodiment of the present invention>
本発明の例示的な第3実施形態に従う土壌改良剤は、図示しないが、酸化亜鉛を含有する石膏ボード20の廃材(以下、「廃石膏ボード」という。)すなわち廃石膏に由来する。この土壌改良剤は、前記廃石膏ボードを粉砕して得た二水石膏の粉を焼成・乾燥処理して半水石膏あるいは無水石膏としたものであり、植物を栽培する水田等の圃場、建設汚泥や軟弱地盤の固化安定処理を行うという用途や、路盤材等として使用される。 Although not shown, the soil conditioner according to the third exemplary embodiment of the present invention is derived from waste material of gypsum board 20 containing zinc oxide (hereinafter referred to as “waste gypsum board”), that is, waste gypsum. This soil conditioner is obtained by baking and drying the dihydrate gypsum powder obtained by pulverizing the waste gypsum board to make hemihydrate gypsum or anhydrous gypsum. Used for solidification and stabilization of sludge and soft ground, and as roadbed material.
この土壌改良剤においては、芯材22の石膏およびボード用原紙24のうちの石膏の部分は、土壌に添加されると、その土壌を固化するように作用する性質を有する。 In this soil improver, the gypsum of the core material 22 and the gypsum portion of the board base paper 24 have a property of acting to solidify the soil when added to the soil.
この土壌改良剤は、前記廃石膏ボードに由来するものであることから、石膏ボード20と同様に、自身が、硫化水素発生源であると同時に硫化水素発生抑制剤として作用する。この土壌改良剤が、水田等の圃場土壌の土壌改良のために使用されると、硫化水素の発生による植物の根腐れ等が原因で生育不良となることが回避される。 Since this soil conditioner is derived from the waste gypsum board, it itself acts as a hydrogen sulfide generation inhibitor at the same time as a hydrogen sulfide generation source, like the gypsum board 20. When this soil conditioner is used for soil improvement of field soil such as paddy fields, it is possible to avoid poor growth due to plant root rot due to generation of hydrogen sulfide.
<酸化亜鉛による硫化水素発生抑制効果を確認するための実験> <Experiment to confirm the suppression effect of hydrogen sulfide generation by zinc oxide>
本発明者らは、図1に示す下水管10、図3に示す石膏ボード20および前記土壌改良剤による硫化水素発生抑制効果を確認するために実験1ないし実験8を行った。 The present inventors conducted Experiment 1 to Experiment 8 in order to confirm the effect of suppressing hydrogen sulfide generation by the sewer pipe 10 shown in FIG. 1, the gypsum board 20 shown in FIG. 3, and the soil improver.
1.実験器具についての説明(図4参照) 1. Explanation of experimental equipment (see Fig. 4)
26回転/分で作動するミキサー(図示しない)を用い、混合される複数の試料(材料)を攪拌(混練)した。また、レーザー回折式粒度測定器を用い、レーザー法により、溶解ダスト粉末および酸化亜鉛粉末の粒径を測定した。 A plurality of samples (materials) to be mixed were stirred (kneaded) using a mixer (not shown) operating at 26 rpm. Further, the particle diameters of the dissolved dust powder and the zinc oxide powder were measured by a laser method using a laser diffraction particle size measuring device.
また、汚泥中の有機成分(有機炭素)の含有率を測定するために、燃焼式の有機炭素測定法が実施される。この測定法においては、まず、湿潤状態にある汚泥サンプルを採取し、それの重量を初期重量Aとして測定した。次に、その汚泥サンプルを、赤外線水分計(図示しない)を用いて105℃で加熱して乾燥させ、その乾燥後の汚泥サンプルの重量Bを測定した。その後、その乾燥後の汚泥サンプルを600℃で3時間加熱し、それにより、汚泥サンプル中の有機成分のほぼ大部分を燃焼させて二酸化炭素に変換した。それにより、有機成分のほぼ大部分を汚泥サンプルから消滅させ、その状態で、汚泥サンプルの重量Cを測定した。 Moreover, in order to measure the content rate of the organic component (organic carbon) in sludge, the combustion type organic carbon measuring method is implemented. In this measurement method, first, a sludge sample in a wet state was collected, and its weight was measured as an initial weight A. Next, the sludge sample was dried by heating at 105 ° C. using an infrared moisture meter (not shown), and the weight B of the sludge sample after the drying was measured. Thereafter, the dried sludge sample was heated at 600 ° C. for 3 hours, thereby burning most of the organic components in the sludge sample and converting it to carbon dioxide. Thereby, almost most of the organic components disappeared from the sludge sample, and in this state, the weight C of the sludge sample was measured.
重量Bから重量Cを差し引いた値が、汚泥サンプル中の有機成分の重量であるから、その値を初期重量Aで割り算することにより、汚泥サンプル中の有機成分の含有率を計算した。本明細書においては、便宜上、この測定法を、燃焼除去法または、燃焼除去型の有機炭素測定法と称する。 Since the value obtained by subtracting the weight C from the weight B is the weight of the organic component in the sludge sample, the content of the organic component in the sludge sample was calculated by dividing the value by the initial weight A. In this specification, for convenience, this measurement method is referred to as a combustion removal method or a combustion removal type organic carbon measurement method.
この有機炭素測定法は、本実施形態において採用可能な有機炭素測定法の一例にすぎず、他の方式、例えば、試料の燃焼によって発生した二酸化炭素の量を測定し、その測定値から、汚泥中の有機成分(有機炭素)の量を測定することが可能である。 This organic carbon measurement method is merely an example of an organic carbon measurement method that can be employed in the present embodiment, and other methods, for example, the amount of carbon dioxide generated by the combustion of a sample is measured, and the sludge is obtained from the measured value. It is possible to measure the amount of organic components (organic carbon) therein.
また、試料がサンプル容器50内に投与され、それにより、試料から硫化水素ガスが発生し得る環境を実現した。 Moreover, the sample was administered into the sample container 50, thereby realizing an environment in which hydrogen sulfide gas can be generated from the sample.
JIS K 0102 39.2に規定されるヨウ素滴定法により、試料から発生した硫化水素ガスの濃度(ppm)を硫化水素発生量として測定した。ただし、今回は、サンプル容器50内のヘッドスペース中の硫化水素ガスのみを測定するため、試料に硫酸を添加する作業および加熱する作業を省略した。 The concentration (ppm) of hydrogen sulfide gas generated from the sample was measured as the amount of hydrogen sulfide generated by the iodine titration method specified in JIS K 0102 39.2. However, this time, in order to measure only hydrogen sulfide gas in the head space in the sample container 50, the work of adding sulfuric acid to the sample and the work of heating were omitted.
具体的には、図4に示すように、サンプル容器50に、直列に連結された2本のインピンジャー52,54を接続し、酢酸亜鉛溶液を吸収液として各インピンジャー52,54内に投与した。 Specifically, as shown in FIG. 4, two impingers 52 and 54 connected in series are connected to the sample container 50, and the zinc acetate solution is administered into each impinger 52 and 54 as an absorbing solution. did.
サンプル容器50内において嫌気的条件を成立させるために、サンプル容器50内にアルゴンガス(図4においては、「Arガス」で示す)を100mL/minの流量で15分間投与し、それにより、サンプル容器50内において試料から発生した硫化水素ガスをサンプル容器50から各インピンジャー52,54内に追い出し、各インピンジャー52,54内において前記吸収液によって硫化水素ガスをトラップした。そのトラップされた硫化水素ガスの濃度を前記ヨウ素滴定法により測定した。 In order to establish anaerobic conditions in the sample container 50, argon gas (indicated as “Ar gas” in FIG. 4) is administered into the sample container 50 at a flow rate of 100 mL / min for 15 minutes, thereby The hydrogen sulfide gas generated from the sample in the container 50 was expelled from the sample container 50 into the impingers 52 and 54, and the hydrogen sulfide gas was trapped in the impingers 52 and 54 by the absorbing solution. The concentration of the trapped hydrogen sulfide gas was measured by the iodine titration method.
2.実験に使用した試料についての説明(図5参照) 2. Explanation of the sample used in the experiment (see Fig. 5)
(1)酸化亜鉛の供給源:酸化亜鉛供給源として、1種類の溶解ダストの粉末と、3種類の、市販されている高純度な酸化亜鉛S,MおよびLとをそれぞれ選択的に使用した。それら溶解ダストおよび3種類の酸化亜鉛S,MおよびLはそれぞれ、図5Aに示す特性を有する。 (1) Zinc oxide source: As a zinc oxide source, one type of dissolved dust powder and three types of commercially available high-purity zinc oxides S, M and L were selectively used. . The dissolved dust and the three types of zinc oxides S, M, and L each have the characteristics shown in FIG. 5A.
今回の実験に使用した溶解ダストは、酸化亜鉛を主成分とし、その含有率は約40重量%であり、また、イオウ源を約0.8重量%(イオウ源の重量はSO3の重量に換算された)含有していた。なお、本発明の実施対象として考慮される溶解ダストは、酸化亜鉛を5重量%から85重量%までの範囲内の比率で含有する。 The dissolved dust used in this experiment is mainly composed of zinc oxide, the content is about 40% by weight, and the sulfur source is about 0.8% by weight (the weight of the sulfur source is equal to the weight of SO 3 ). Converted). In addition, the melt | dissolution dust considered as the implementation object of this invention contains a zinc oxide in the ratio within the range from 5 weight% to 85 weight%.
(2)炭素を主成分とする有機成分(有機炭素)の供給源:有機成分の供給源として、前記廃石膏ボードから剥離したボード用原紙24(ボード用原紙24は、剥離後にあっては、剥離紙または石膏紙と称することによって区別することが可能である)と、3種類の下水汚泥A,BおよびCとをそれぞれ選択的に使用した。 (2) Supply source of organic component mainly composed of carbon (organic carbon): As a supply source of organic component, board base paper 24 peeled from the waste gypsum board (board base paper 24 is after peeling, 3 types of sewage sludges A, B, and C were selectively used, respectively.
ボード用原紙24は、芯材22に装着される前の段階では、全体として紙(有機成分として作用する)により構成され、石膏(イオウ源として作用する)を含有しない。しかし、今回の実験に使用されたボード用原紙24は、前記廃石膏ボードから剥がして取得したものであるため、ボード用原紙24の表面と裏面とのうち、芯材22に装着されていた側の裏面には、芯材22の一成分である石膏が付着している。そのため、今回の実験に使用したボード用原紙24は、酸化亜鉛を除くと、紙(有機成分として作用する)を95重量%、石膏(イオウ源として作用する)を5重量%含有していた。 The board base paper 24 is composed entirely of paper (acting as an organic component) and does not contain gypsum (acting as a sulfur source) before being attached to the core member 22. However, since the board base paper 24 used in this experiment was obtained by peeling off the waste gypsum board, the side of the board base paper 24 that was attached to the core member 22 was the side of the board base paper 24. The gypsum which is one component of the core material 22 has adhered to the back surface. Therefore, the board base paper 24 used in this experiment, excluding zinc oxide, contained 95% by weight of paper (acting as an organic component) and 5% by weight of gypsum (acting as a sulfur source).
今回の実験においては、ボード用原紙24において、紙は、それ全体を有機成分であるとみなし、また、石膏は、それ全体をイオウ源であるとみなすことが実用上可能である。したがって、ボード用原紙24において、有機成分の重量は、紙の重量として測定することが実用上可能であり、また、同様に、イオウ源の重量は、石膏の重量として測定することが実用上可能である。 In this experiment, in the board base paper 24, it is practically possible to regard the paper as a whole as an organic component and the plaster as a source of sulfur. Therefore, in the board base paper 24, the weight of the organic component can be practically measured as the weight of the paper, and similarly, the weight of the sulfur source can be practically measured as the weight of the gypsum. It is.
また、3種類の下水汚泥A,BおよびCはそれぞれ、図5Bに示す特性を有する。 Each of the three types of sewage sludges A, B, and C has the characteristics shown in FIG. 5B.
(3)イオウ源:イオウ源として、下水汚泥(以下、単に「汚泥」という。)A,BおよびCについてはそれ自身に含有されるもの、前記廃石膏ボードについては石膏片をそれぞれ使用した。石膏片は、前記廃石膏ボードから石膏のみを取り出したものであり、塊状を成しており、また、各石膏片の直径は、約3〜約10mm程度であった。 (3) Sulfur source: As the sulfur source, sewage sludge (hereinafter simply referred to as “sludge”) A, B and C contained in itself, and gypsum pieces were used for the waste gypsum board. The gypsum piece was obtained by taking out only gypsum from the waste gypsum board, and formed a lump, and each gypsum piece had a diameter of about 3 to about 10 mm.
(4)水分:水分として、汚泥A,BおよびCについてはそれ自身に含まれる水分、廃石膏ボードについては130mlの純水を添加した。 (4) Moisture: As the moisture, moisture contained in the sludges A, B and C was added, and 130 ml of pure water was added to the waste gypsum board.
(5)嫌気性微生物:嫌気性微生物を添加するために、嫌気性微生物を含有する水溶液を添加した。 (5) Anaerobic microorganism: In order to add anaerobic microorganisms, an aqueous solution containing anaerobic microorganisms was added.
3.各種実験の具体的内容 3. Specific contents of various experiments
(1)実験1(比較例1) (1) Experiment 1 (Comparative Example 1)
実験の目的:酸化亜鉛を添加しない状態で、イオウ源の量と硫化水素発生量との間に存在する関係を知る。 The purpose of the experiment: To know the relationship between the amount of sulfur source and the amount of hydrogen sulfide generated without adding zinc oxide.
実験の方法:一定の重量(30g)を有するボード用原紙24(石膏紙であるため、有機成分およびイオウ源の供給源である)に石膏片(イオウ源)を可変の添加量で添加した。ボード用原紙24に石膏片を添加して取得された試料(混合物)は、ミキサーを用いて60秒間攪拌した。攪拌後、石膏片の添加量ごとに、発生した硫化水素の濃度(ppm)(発生量が多いほど、濃度が高くなる)を、硫化水素の発生量を反映した物理量として測定した。 Experimental Method: Gypsum pieces (sulfur source) were added in variable addition amounts to base paper 24 for board having a constant weight (30 g) (because it is a source of organic components and sulfur source because it is a gypsum paper). A sample (mixture) obtained by adding gypsum pieces to the board base paper 24 was stirred for 60 seconds using a mixer. After stirring, the concentration (ppm) of the generated hydrogen sulfide (the higher the amount generated, the higher the concentration) was measured as a physical quantity reflecting the amount of hydrogen sulfide generated for each added amount of gypsum pieces.
実験の結果:図6にグラフで表すように、硫化水素発生量(ppm)は、少なくとも、石膏片添加量の、ボード用原紙24の量に対する比率が5重量%から50重量%までの範囲内においては、石膏片添加量が変化しても、ほぼ一定であることが確認された。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 6, the hydrogen sulfide generation amount (ppm) is at least within the range where the ratio of the amount of gypsum piece added to the amount of the base paper for board 24 is from 5 wt% to 50 wt% Was confirmed to be almost constant even when the amount of gypsum piece added changed.
知見:硫化水素発生量は、イオウ源の量にほとんど依存しない。 Findings: The amount of hydrogen sulfide generated is almost independent of the amount of sulfur source.
この知見をさらに強く裏付けるために、本出願人は追加の実験を2種類行った。 To further support this finding, the Applicant conducted two additional experiments.
第1の追加実験 First additional experiment
1.実験の条件 1. Experimental conditions
4種類の試料が準備され、それら試料においては、共通に、有機成分(デンプンなど)を含有するボード用原紙24に、純水200mlと、硫化水素発生用種菌(硫酸還元菌)1mlとが添加され、それら成分は各試料ごとに容器(500mL容量)に投入された。その後、容器内の試料が撹拌された。いずれの試料についても、ボード用原紙24は、厚さが180μmであり、サイズが1cmx1cmであり、重量が1.7gであった。 Four types of samples are prepared. In these samples, 200 ml of pure water and 1 ml of hydrogen sulfide generating seeds (sulfate-reducing bacteria) are added to the base paper for board 24 containing organic components (starch, etc.). These components were put into a container (500 mL capacity) for each sample. Thereafter, the sample in the container was stirred. For all samples, the board base paper 24 had a thickness of 180 μm, a size of 1 cm × 1 cm, and a weight of 1.7 g.
それら試料には、それぞれ、イオウ源として硫酸カルシウム二水和物(試薬特級、関東化学株式会社)が、互いに異なる量で添加された。具体的には、ボード用原紙24に対するイオウ源添加量の重量%は、第1の試料については、0.17%、第2の試料については、0.29%、第3の試料については、1.37%、そして、第4の試料については、6.07%であった。 In these samples, calcium sulfate dihydrate (special grade reagent, Kanto Chemical Co., Inc.) was added as a sulfur source in different amounts. Specifically, the weight percent of the sulfur source addition amount with respect to the base paper for board 24 is 0.17% for the first sample, 0.29% for the second sample, and for the third sample, 1.37% and for the fourth sample was 6.07%.
試料の調製後、容器内の試料から溶存酸素が除去され、さらに、容器内のヘッドスペース内の気体がすべて窒素に置換された。その後、容器は閉栓された。 After the sample was prepared, dissolved oxygen was removed from the sample in the container, and all the gas in the head space in the container was replaced with nitrogen. The container was then closed.
それら試料は、35℃に設定された恒温室内に80日間静置された。実験中に各試料から発生した硫化水素は、対応する容器内のヘッドスペース内に閉じ込められ、その結果、発生した硫化水素の体積が大きいほど、その硫化水素の濃度が高くなる。よって、硫化水素の濃度が高いほど、硫化水素の発生量が多いことを意味する。 The samples were allowed to stand for 80 days in a temperature-controlled room set at 35 ° C. Hydrogen sulfide generated from each sample during the experiment is confined in the head space in the corresponding container. As a result, the larger the volume of generated hydrogen sulfide, the higher the concentration of the hydrogen sulfide. Therefore, it means that the higher the concentration of hydrogen sulfide, the more hydrogen sulfide is generated.
80日間の培養後、各容器の前記ヘッドスペース内に存在していた硫化水素の濃度(ppm)を硫化水素の発生量を反映した物理量として測定した。 After culturing for 80 days, the concentration (ppm) of hydrogen sulfide existing in the head space of each container was measured as a physical quantity reflecting the amount of hydrogen sulfide generated.
2.実験の結果 2. results of the experiment
図26に、硫化水素の発生量の測定結果がグラフで表されている。このグラフにおいては、ボード用原紙24の重量(図26においては、「紙重量」で表す)に対するイオウ源の重量(図26においては、「石膏重量」で表す)の比率(%)が横軸に取られている。ここに、「石膏重量」は、イオウ源の重量を意味するが、イオウ原子Sの重量ではなく、硫酸カルシウムCaSO4の重量として測定した。イオウ原子が単体で存在する状況ではなく、石膏の主成分を構成する硫酸カルシウムという化合物として存在する状況を想定したからである。 FIG. 26 is a graph showing the measurement results of the amount of hydrogen sulfide generated. In this graph, the ratio (%) of the weight of the sulfur source (represented by “gypsum weight” in FIG. 26) to the weight of the base paper 24 for board (represented by “paper weight” in FIG. 26) is plotted on the horizontal axis. Has been taken. Here, “gypsum weight” means the weight of the sulfur source, but was measured not as the weight of the sulfur atom S but as the weight of calcium sulfate CaSO 4 . This is because a situation where a sulfur atom exists as a compound called calcium sulfate constituting the main component of gypsum is assumed, not a situation where a sulfur atom exists alone.
上述のように、図26のグラフにおいては、前記比率(%)が横軸に取られている。しかし、今回の実験においては、その全体を通じて、ボード用原紙24の重量は一定である。よって、図26のグラフは、実質的には、石膏重量(イオウ源の量)と硫化水素発生量との関係を表すことになる。 As described above, in the graph of FIG. 26, the ratio (%) is plotted on the horizontal axis. However, in this experiment, the weight of the board base paper 24 is constant throughout. Therefore, the graph of FIG. 26 substantially represents the relationship between the gypsum weight (amount of sulfur source) and the amount of hydrogen sulfide generated.
図26のグラフによれば、前記比率が0.29%に到達するまでは、イオウ源の量が増加するにつれて硫化水素発生量が増加する。しかし、その比率が0.29%に到達すると、その後は、イオウ源の量が増加しても硫化水素発生量が増加しない。 According to the graph of FIG. 26, the hydrogen sulfide generation amount increases as the amount of the sulfur source increases until the ratio reaches 0.29%. However, when the ratio reaches 0.29%, thereafter, even if the amount of sulfur source increases, the amount of hydrogen sulfide generated does not increase.
このように、試料がボード用原紙24である場合に、イオウ源の量と硫化水素発生量との間には、イオウ源の量がある値に到達すると、硫化水素発生量が飽和し、その後は、イオウ源の量が増加しても、硫化水素発生量が増加しないという関係が存在する。 Thus, when the sample is the base paper for board 24, when the amount of sulfur source reaches a certain value between the amount of sulfur source and the amount of hydrogen sulfide generated, the amount of hydrogen sulfide generated is saturated, and thereafter There is a relationship that the amount of hydrogen sulfide generated does not increase even if the amount of sulfur source increases.
よって、イオウ源の量が特定の値以上であるという条件が成立する場合には、硫化水素発生量がイオウ源の量に依存せず、一定となる。よって、0.29%という数値は、ボード用原紙24が硫化水素発生源である場合に、硫化水素発生量の飽和域開始点を意味する。 Therefore, when the condition that the amount of the sulfur source is equal to or greater than a specific value is satisfied, the amount of hydrogen sulfide generated does not depend on the amount of the sulfur source and is constant. Therefore, the numerical value of 0.29% means the saturation region start point of the hydrogen sulfide generation amount when the board base paper 24 is a hydrogen sulfide generation source.
なお、実験中、各試料のpHは、6.4であった。 During the experiment, the pH of each sample was 6.4.
第2の追加実験 Second additional experiment
1.実験の目的 1. The purpose of the experiment
図26と同様な実験を、試料としての汚泥(下水汚泥)に対して行った。今回の実験は、汚泥が硫化水素発生源である場合に、その汚泥からの硫化水素発生量がイオウ源の量の増加に対して飽和するか否かを確認するために行った。 The same experiment as FIG. 26 was performed on the sludge (sewage sludge) as a sample. This experiment was conducted to confirm whether the amount of hydrogen sulfide generated from the sludge is saturated with the increase in the amount of sulfur source when the sludge is a hydrogen sulfide source.
2.使用した試料の特徴 2. Characteristics of the sample used
試料としての汚泥は、有機成分を含有するが、イオウ源はごく微量しか含有していなかった。よって、実質的に、試料全体としてのイオウ源は、汚泥に添加される石膏(便宜上、「CaSO4」と表記することもある)のみとなった。 The sludge as a sample contained an organic component, but the sulfur source contained only a very small amount. Therefore, the sulfur source as a whole sample was substantially only gypsum added to the sludge (sometimes referred to as “CaSO 4 ” for convenience).
ただし、石膏が硫化水素発生剤として作用する場合に、その石膏が汚泥にもともと含有されている場合と、その石膏が汚泥に添加される場合とで、石膏の作用は変化しないことから、今回の実験に使用される石膏が汚泥にもともと存在していたか、後に外部から汚泥に添加されたかという違いは、今回の実験の結果を左右しない。 However, when gypsum acts as a hydrogen sulfide generator, the action of gypsum does not change between when gypsum is originally contained in sludge and when gypsum is added to sludge. The difference between whether the gypsum used in the experiment was originally present in the sludge or later added to the sludge does not affect the results of this experiment.
3.使用した汚泥(下水汚泥)の組成 3. Composition of sludge used (sewage sludge)
(1)含水率:72.0重量%(赤外線水分計を用いて測定した) (1) Moisture content: 72.0% by weight (measured using an infrared moisture meter)
(2)有機成分の含有率:6.0重量%(汚泥を600℃で3時間加熱する前述の燃焼除去法を用いて測定した) (2) Organic component content: 6.0% by weight (measured using the aforementioned combustion removal method in which sludge is heated at 600 ° C. for 3 hours)
(3)イオウ源の含有率:0.01重量%(蛍光X線分析装置を用いて測定した) (3) Content of sulfur source: 0.01% by weight (measured using a fluorescent X-ray analyzer)
このイオウ源の含有率をCaSO4の含有率に換算する(両者間の分子量比で掛け算する)と、0.04重量%となる。以下、説明の便宜上、イオウ源の重量は、すべてCaSO4の重量への換算値として測定した。 When this sulfur source content is converted to the CaSO 4 content (multiplied by the molecular weight ratio between the two), it is 0.04 wt%. Hereinafter, for convenience of explanation, the weight of the sulfur source was all measured as a converted value to the weight of CaSO 4 .
4.試料の調製 4). Sample preparation
図27に示すように、4種類の試料が準備され、それら試料には、共通に、砂(有機成分もイオウ源も含有しない)と、デンプン(添加される有機成分)と、純水250mlと、硫化水素発生用種菌(硫酸還元菌)1mlとが添加され、それら成分は各試料ごとに容器(500mL容量)に投入された。その後、容器内の試料が撹拌された。 As shown in FIG. 27, four types of samples are prepared, and these samples commonly include sand (containing no organic component or sulfur source), starch (an added organic component), and 250 ml of pure water. Then, 1 ml of a hydrogen sulfide-producing inoculum (sulfuric acid-reducing bacteria) was added, and these components were put into a container (500 mL capacity) for each sample. Thereafter, the sample in the container was stirred.
なお、いずれの試料においても、乾燥した砂が添加されたが、これは、各試料におけるイオウ源の含有率が通常の汚泥におけるイオウ源の含有率より少ない状況を意図的に作り出し、これにより、イオウ源の含有率が変化する広範囲に亘って硫化水素がどのように発生するのかを確認するためである。 In each sample, dry sand was added, which intentionally created a situation where the sulfur source content in each sample was less than the sulfur source content in normal sludge, This is for confirming how hydrogen sulfide is generated over a wide range in which the content of the sulfur source varies.
また、今回の実験においては、前述のように、汚泥にもともと有機成分が存在していたため、硫化水素発生のために有機成分を意図的に添加することは不可欠ではなかった。しかし、もともとの有機成分の含有量が今回の実験の目的を確実に達成するために不足することがないようにとの配慮から、補充用の有機成分としてのデンプンを、汚泥内の有機成分に対して添加した。 In this experiment, as described above, since organic components were originally present in the sludge, it was not indispensable to intentionally add organic components to generate hydrogen sulfide. However, in order to ensure that the content of the original organic component does not become insufficient in order to reliably achieve the purpose of this experiment, starch as a supplemental organic component is converted into an organic component in the sludge. It added to.
5.試料の組成 5. Sample composition
(1)試料1:汚泥を含有せず、また、イオウ源(CaSO4)は添加されなかったが、デンプン(補充用の有機成分)が1.30g添加された。その結果、試料1内の全体有機成分(今回はデンプンのみ)に対するイオウ源の重量比率は、0%であった。添加されたイオウ源は、他の試料についても同様に、硫酸カルシウム二水和物(試薬特級、関東化学株式会社)であった。 (1) Sample 1: Sludge was not contained, and a sulfur source (CaSO 4 ) was not added, but 1.30 g of starch (an organic component for supplementation) was added. As a result, the weight ratio of the sulfur source to the total organic components (this time only starch) in the sample 1 was 0%. The sulfur source added was calcium sulfate dihydrate (reagent special grade, Kanto Chemical Co., Inc.) for the other samples as well.
(2)試料2:汚泥を5.00g、砂を95.00gを含有し、また、その汚泥にイオウ源(CaSO4)が添加されなかったから、試料2全体のイオウ源は0.002g(今回は、汚泥中のイオウ源のみ)であり、また、添加されたデンプンは1.00gであった。その結果、試料2内の全体有機成分(汚泥内の有機成分0.30gと、添加されたデンプン1.00gとの双方)に対するイオウ源の重量比率は、0.15%であった。 (2) Sample 2: Since 5.00 g of sludge and 95.00 g of sand were contained, and the sulfur source (CaSO 4 ) was not added to the sludge, the total sulfur source of sample 2 was 0.002 g (this time Was the only sulfur source in the sludge), and the added starch was 1.00 g. As a result, the weight ratio of the sulfur source to the total organic components in Sample 2 (both organic components in sludge 0.30 g and added starch 1.00 g) was 0.15%.
(3)試料3:汚泥を5.00g、砂を95.00gを含有し、また、添加されたイオウ源(CaSO4)は0.005gであったから、試料3全体のイオウ源は0.007gであり、また、添加されたデンプンは1.00gであった。その結果、試料3内の全体有機成分(汚泥内の有機成分0.30gと、添加されたデンプン1.00gとの双方)に対するイオウ源の重量比率は、0.54%であった。 (3) Sample 3: Since 5.00 g of sludge and 95.00 g of sand were contained, and the added sulfur source (CaSO 4 ) was 0.005 g, the total sulfur source of sample 3 was 0.007 g. And the added starch was 1.00 g. As a result, the weight ratio of the sulfur source relative to the total organic components in Sample 3 (both 0.30 g of organic components in sludge and 1.00 g of added starch) was 0.54%.
(4)試料4:汚泥を5.00g、砂を95.00gを含有し、また、添加されたイオウ源(CaSO4)は0.02gであったから、試料4全体のイオウ源は0.022gであり、また、添加されたデンプンは1.00gであった。その結果、試料4内の全体有機成分(汚泥内の有機成分0.30gと、添加されたデンプン1.00gとの双方)に対するイオウ源の重量比率は、1.69%であった。 (4) Sample 4: Since 5.00 g of sludge and 95.00 g of sand were contained, and the added sulfur source (CaSO 4 ) was 0.02 g, the total sulfur source of Sample 4 was 0.022 g. And the added starch was 1.00 g. As a result, the weight ratio of the sulfur source to the total organic components in Sample 4 (both 0.30 g of organic components in sludge and 1.00 g of added starch) was 1.69%.
6.実験の施行 6). Experimentation
試料の調製後、容器内の試料から溶存酸素が除去され、さらに、容器内のヘッドスペース内の気体がすべて窒素に置換された。その後、容器は閉栓された。4つの試料は、35℃に設定された恒温室内に10日間静置された。10日間の培養後、各容器の前記ヘッドスペース内に存在していた硫化水素の濃度(ppm)を硫化水素の発生量を反映した物理量として測定した。 After the sample was prepared, dissolved oxygen was removed from the sample in the container, and all the gas in the head space in the container was replaced with nitrogen. The container was then closed. The four samples were allowed to stand for 10 days in a temperature-controlled room set at 35 ° C. After culturing for 10 days, the concentration (ppm) of hydrogen sulfide existing in the head space of each container was measured as a physical quantity reflecting the amount of hydrogen sulfide generated.
7.実験の結果 7). results of the experiment
図27には表で、図28にはグラフで、硫化水素の発生量の測定結果が表されている。図28のグラフにおいては、全体有機成分の重量(図28においては、「有機成分重量」で表す)に対するイオウ源の重量(図28においては、「硫黄重量(CaSO4換算)」で表す)の比率(%)が横軸に取られている。しかし、今回の実験においては、その全体を通じて、全体有機成分の重量は一定である。よって、図28のグラフは、実質的には、硫黄重量(イオウ源の量)と硫化水素発生量との関係を表すことになる。 FIG. 27 is a table, and FIG. 28 is a graph showing the measurement results of the amount of hydrogen sulfide generated. In the graph of FIG. 28, the weight of the sulfur source (represented by “sulfur weight (converted to CaSO 4 )” in FIG. 28) with respect to the weight of the total organic component (represented by “organic component weight” in FIG. 28). Ratio (%) is taken on the horizontal axis. However, in this experiment, the weight of the whole organic component is constant throughout. Therefore, the graph of FIG. 28 substantially represents the relationship between the sulfur weight (amount of sulfur source) and the amount of hydrogen sulfide generated.
図28のグラフによれば、前記比率が0.54%に到達するまでは、イオウ源の量が増加するにつれて硫化水素発生量が増加する。しかし、その比率が0.54%に到達すると、その後は、イオウ源の量が増加しても硫化水素発生量が増加しない。 According to the graph of FIG. 28, the amount of hydrogen sulfide generated increases as the amount of sulfur source increases until the ratio reaches 0.54%. However, when the ratio reaches 0.54%, the amount of hydrogen sulfide generated does not increase thereafter even if the amount of sulfur source increases.
このように、試料が汚泥である場合にも、イオウ源の量と硫化水素発生量との間には、イオウ源の量がある値に到達すると、硫化水素発生量が飽和し、その後は、イオウ源の量が増加しても、硫化水素発生量が増加しないという関係が存在する。 Thus, even when the sample is sludge, when the amount of sulfur source reaches a certain value between the amount of sulfur source and the amount of hydrogen sulfide generated, the amount of hydrogen sulfide generated is saturated. There is a relationship that even if the amount of sulfur source increases, the amount of hydrogen sulfide generated does not increase.
よって、イオウ源の量が特定の値以上である条件が成立する場合には、硫化水素発生量がイオウ源の量に依存せず、一定となる。よって、0.54%という数値は、汚泥が硫化水素発生源である場合に、その汚泥からの硫化水素発生量の飽和域開始点を意味する。 Therefore, when the condition that the amount of the sulfur source is equal to or greater than a specific value is satisfied, the amount of hydrogen sulfide generated does not depend on the amount of the sulfur source and is constant. Therefore, the numerical value of 0.54% means a saturation region start point of the amount of hydrogen sulfide generated from the sludge when the sludge is a hydrogen sulfide generation source.
なお、実験中、各試料のpHは、6.5であった。 During the experiment, the pH of each sample was 6.5.
(2)実験2(比較例2) (2) Experiment 2 (Comparative Example 2)
実験の目的:酸化亜鉛を添加しない状態で、有機物の量と硫化水素発生量との間に存在する関係を知る。 The purpose of the experiment: To know the relationship between the amount of organic matter and the amount of hydrogen sulfide generated without adding zinc oxide.
実験の方法:一定の重量(100g)を有する汚泥(有機成分の供給源)は、有機成分の成分比率が互いに異なる前述の3種類の汚泥A,BおよびCの中から順に選択した。各汚泥A,B,Cは、ミキサーを用いて60秒間攪拌した。攪拌後、汚泥A,BおよびCの各種類ごとに、硫化水素発生量を測定した。 Experimental method: Sludge having a constant weight (100 g) (source of organic components) was selected in order from the above-mentioned three types of sludges A, B and C having different organic component ratios. Each sludge A, B, C was stirred for 60 seconds using a mixer. After stirring, the amount of hydrogen sulfide generated was measured for each type of sludge A, B and C.
実験の結果:図7にグラフで表すように、硫化水素発生量は、有機物の量に対してほぼ比例的に増加することが確認された。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 7, it was confirmed that the amount of hydrogen sulfide generated increased almost proportionally to the amount of organic matter.
知見:硫化水素発生量は、有機物の量に依存し、両者間にほぼ正比例という相関が存在する。 Findings: The amount of hydrogen sulfide generated depends on the amount of organic matter, and there is a direct proportional correlation between the two.
(3)実験3(実施例1) (3) Experiment 3 (Example 1)
実験の目的:硫化水素発生源が汚泥Aであり、かつ、硫化水素発生抑制剤が溶解ダスト(酸化亜鉛を含有する)である場合に、酸化亜鉛の量の、有機物の量に対する比率(以下、「酸化亜鉛/有機物比率(%)」という。)と硫化水素発生量との間に存在する関係(以下、「硫化水素発生量カーブ」ともいう。)を知る。さらに、その硫化水素発生量カーブが、溶解ダストの粉末が汚泥A中に分散している程度(以下、「分散度」という。)に依存する度合いを知る。 Purpose of experiment: When the hydrogen sulfide generation source is sludge A and the hydrogen sulfide generation inhibitor is dissolved dust (containing zinc oxide), the ratio of the amount of zinc oxide to the amount of organic matter (hereinafter, Know the relationship (hereinafter also referred to as “hydrogen sulfide generation amount curve”) between “zinc oxide / organic matter ratio (%)” and hydrogen sulfide generation amount. Furthermore, the degree to which the hydrogen sulfide generation amount curve depends on the degree to which the dissolved dust powder is dispersed in the sludge A (hereinafter referred to as “dispersion degree”) is known.
この実験3においては、後述の他の実験6,7および8と同様に、硫化水素発生源が汚泥Aであり、かつ、硫化水素発生抑制剤が溶解ダスト(酸化亜鉛を含有する)である実験状況は、溶解ダスト粉末もしくは酸化亜鉛が塗布された下水管10、または溶解ダスト粉末または酸化亜鉛が添加された前記土壌改良剤の使用状況を模擬している。したがって、この実験3の結果は、下水管10および前記土壌改良剤の性能を表している。 In this experiment 3, as in other experiments 6, 7, and 8 described later, the hydrogen sulfide generation source is sludge A, and the hydrogen sulfide generation inhibitor is dissolved dust (containing zinc oxide). The situation simulates the use situation of the sewage pipe 10 to which the dissolved dust powder or zinc oxide is applied, or the soil conditioner to which the dissolved dust powder or zinc oxide is added. Therefore, the result of this experiment 3 represents the performance of the sewer pipe 10 and the soil conditioner.
なお、その土壌改良剤がボード用原紙24である場合には、そのボード用原紙24もイオウ源を含有することになるが、その分、イオウ源が汚泥Aに添加されることになっても、汚泥A内のイオウ源含有率が図27に示す飽和域開始点を超えているため、硫化水素の発生量が増加することはない。 In addition, when the soil improving agent is the board base paper 24, the board base paper 24 also contains a sulfur source, but even if the sulfur source is added to the sludge A accordingly. Since the sulfur source content in the sludge A exceeds the saturation region start point shown in FIG. 27, the amount of hydrogen sulfide generated does not increase.
実験の方法:図5Bに示す汚泥A(使用した重量は、実験3に属する複数の実験にわたり一定で100g。有機分比率は9.5重量%)に、図5Aに示す溶解ダスト粉末(酸化亜鉛含有率は40%)を可変の添加量で添加し、各添加量ごとに、硫化水素発生量を測定した。 Method of experiment: Sludge A shown in FIG. 5B (the weight used is constant over a plurality of experiments belonging to Experiment 3 and is 100 g. The organic content ratio is 9.5% by weight). The content was 40%) with variable addition amount, and the hydrogen sulfide generation amount was measured for each addition amount.
汚泥Aにおいては、いずれの実験においても、有機成分の重量含有率が9.5%であるため、汚泥A中の有機成分の重量は、汚泥Aの重量の測定値に9.5%を掛け算することによって測定された。 In the sludge A, the weight content of the organic component is 9.5% in any experiment. Therefore, the weight of the organic component in the sludge A is multiplied by the measured value of the sludge A by 9.5%. Was measured by
また、同様にして、前記溶解ダスト粉末においては、酸化亜鉛含有率が40%であるため、前記溶解ダスト粉末中の酸化亜鉛の重量は、前記溶解ダスト粉末の重量の測定値に40%を掛け算することによって測定された。 Similarly, since the zinc oxide content in the dissolved dust powder is 40%, the weight of zinc oxide in the dissolved dust powder is obtained by multiplying the measured value of the weight of the dissolved dust powder by 40%. Was measured by
実験を2セット行い、1セット目の実験においては、汚泥Aに溶解ダスト粉末が添加されて成る混合物をミキサーを用いて20秒間攪拌したものを使用し、一方、2セットの実験においては、前記混合物をミキサーを用いて180秒間攪拌したものを使用した。1セット目の実験で使用した混合物の方が、2セット目の実験で使用した混合物より溶解ダスト粉末の分散度が低いことが予想される。 Two sets of experiments were performed, and in the first set of experiments, a mixture obtained by adding dissolved dust powder to sludge A was stirred for 20 seconds using a mixer, while in the two sets of experiments, The mixture was stirred for 180 seconds using a mixer. It is expected that the dispersibility of the dissolved dust powder is lower in the mixture used in the first set of experiments than in the mixture used in the second set of experiments.
また、各セットの実験においては、酸化亜鉛/有機物比率を変化させるために、溶解ダスト粉末の添加量(g)を、「0」,「0.3」,「0.5」,「1.0」,「1.5」,「2.0」および「5.0」に順に変化させた。 In each set of experiments, in order to change the zinc oxide / organic matter ratio, the addition amount (g) of the dissolved dust powder was set to “0”, “0.3”, “0.5”, “1. It was changed in order to “0”, “1.5”, “2.0” and “5.0”.
なお、溶解ダスト中には、単離できるZnOのみならず、(Fe,Zn,Mn)xOyなる示性式で表し得る複合金属酸化物も含まれており、溶解ダストの成分組成についての蛍光X線測定値を酸化物換算した値が厳密に酸化亜鉛量に一致するわけではないが、実用的には両者を同一視しても差支えがないため、溶解ダストの蛍光X線測定値を溶解ダストの酸化亜鉛量として採用した。 The dissolved dust contains not only ZnO that can be isolated, but also a complex metal oxide that can be expressed by a formula of (Fe, Zn, Mn) x O y . Although the value obtained by converting the fluorescent X-ray measurement value into an oxide does not exactly match the amount of zinc oxide, there is no difference in practically observing both, so the fluorescent X-ray measurement value of dissolved dust is It was adopted as the amount of zinc oxide in dissolved dust.
実験の結果:図8にグラフで表すように、溶解ダストは汚泥Aに対して、酸化亜鉛/有機物比率が増加すれば、それにつれて硫化水素発生量が減少するというように、硫化水素発生抑制効果を有する。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 8, the dissolved dust has an effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide such that if the zinc oxide / organic matter ratio increases with respect to the sludge A, the amount of generated hydrogen sulfide decreases accordingly. Have
また、酸化亜鉛/有機物比率が1.3%のときに、硫化水素発生量が、溶解ダストを添加しない場合より約50%減少し、また、2.1%のときに約65%減少し、また、4.2%のときに約80%減少し、また、6.3%のときに約89%減少し、また、8.4%のときに約90%減少し、また、21.1%のときに100%減少することが確認された。 In addition, when the zinc oxide / organic matter ratio is 1.3%, the amount of hydrogen sulfide generated is reduced by about 50% than when no dissolved dust is added, and when the zinc oxide / organic matter ratio is 2.1%, it is reduced by about 65%. In addition, it decreases by about 80% at 4.2%, decreases by about 89% at 6.3%, decreases by about 90% at 8.4%, and 21.1 %, A 100% decrease was confirmed.
また、溶解ダスト粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、両者間の差はそれほど顕著ではないことも確認された。 It was also confirmed that the higher the dispersibility of the dissolved dust powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference between the two is not so significant.
知見:硫化水素発生源が汚泥である場合に、溶解ダストを、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値が約1%であるように使用したり、約2%であるように使用したり、約6%であるように使用することが、硫化水素発生抑制効果を確保するという観点から望ましい。 Findings: When the source of hydrogen sulfide is sludge, use dissolved dust so that the lower limit of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is about 1%, or about 2%. Or about 6% is preferable from the viewpoint of securing the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide.
前述のように、図7に示すように、硫化水素発生量は、有機物の量に対してほぼ比例的に増加することが確認された。 As described above, as shown in FIG. 7, it was confirmed that the amount of hydrogen sulfide generated increased substantially in proportion to the amount of organic matter.
これに対し、図8に示すように、硫化水素発生量カーブは、全体として下に凸のカーブであり、各部位については、酸化亜鉛/有機物比率が0から増加するにつれて大きな勾配で最初に下降し、その後、勾配が緩やかとなり、やがて、勾配がほぼ水平となるという特性を有する。 On the other hand, as shown in FIG. 8, the hydrogen sulfide generation amount curve is a downward convex curve as a whole, and for each part, it first decreases with a large gradient as the zinc oxide / organic matter ratio increases from zero. Thereafter, the gradient becomes gentle, and eventually the gradient becomes almost horizontal.
すなわち、図8のグラフは、図7のグラフとは異なり、横軸に取られた変数の変域のうちの下側の領域と上側の領域とで、グラフの勾配が顕著に異なり、それら2つの領域の中間に、変曲点が存在する。 That is, the graph of FIG. 8 differs from the graph of FIG. 7 in that the gradient of the graph is remarkably different between the lower region and the upper region of the variable range taken on the horizontal axis. An inflection point exists in the middle of the two areas.
この特性に鑑み、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値を、例えば、前半の急勾配減少領域(敏感帯)と、後半の準安定領域(緩勾配減少領域、鈍感帯または準不感帯)との間の変曲点に対応する酸化亜鉛/有機物比率の値、例えば、約4%と約6%との範囲内の数値とすることが望ましい。 In view of this characteristic, the lower limit of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is, for example, the first half steep decrease region (sensitive zone) and the second half metastable region (slow gradient reduction region, insensitive zone or semi-dead zone). A zinc oxide / organic ratio value corresponding to the inflection point between and about 4% and about 6%, for example, is desirable.
それら下限値の各々は、下述の複数の上限値のうちのいずれと組み合せることも可能である。 Each of these lower limit values can be combined with any of the plurality of upper limit values described below.
また、硫化水素発生源が汚泥である場合に、溶解ダストを、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の上限値が約20%であるように使用したり、約8%であるように使用することが、溶解ダストを無駄に使用することを防止するという観点から望ましい。それら上限値の各々は、上述の複数の下限値のうちのいずれと組み合せることも可能である。 In addition, when the hydrogen sulfide generation source is sludge, the dissolved dust is used so that the upper limit value of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is about 20% or about 8%. It is desirable from the viewpoint of preventing use of dissolved dust. Each of these upper limit values can be combined with any of the plurality of lower limit values described above.
(4)実験4(実施例2) (4) Experiment 4 (Example 2)
実験の目的:硫化水素発生源がボード用原紙24(石膏紙。ただし、後述のように、実験の便宜上、酸化亜鉛を含有しない)であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が溶解ダスト(酸化亜鉛を含有する)である場合に、酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係を知る。さらに、その関係が、溶解ダスト粉末の分散度に依存する度合いを知る。 Objective of the experiment: The hydrogen sulfide generation source is board base paper 24 (gypsum paper. However, as will be described later, for convenience of experiment, it does not contain zinc oxide), and the hydrogen sulfide generation inhibitor is dissolved dust (zinc oxide). The relationship between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated is known. Furthermore, the degree to which the relationship depends on the degree of dispersion of the dissolved dust powder is known.
この実験4においては、後述の他の実験5と同様に、酸化亜鉛の含有量を比較的自由に変化させたいという実験の都合上、ボード用原紙24自身は、酸化亜鉛を含有せず、添加量を比較的自由にコントロールできる溶解ダストが酸化亜鉛を供給する。 In this experiment 4, like the other experiment 5 described later, the board base paper 24 itself does not contain zinc oxide and is added for the convenience of the experiment to change the zinc oxide content relatively freely. Dissolved dust whose amount can be controlled relatively freely supplies zinc oxide.
この実験4においては、後述の他の実験5と同様に、硫化水素発生源がボード用原紙24(酸化亜鉛を含有しない)であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が溶解ダスト(酸化亜鉛を含有する)である実験状況は、溶解ダスト粉末または酸化亜鉛が添加されたボード用原紙24の使用状況を模擬している。したがって、この実験4の結果は、ボード用原紙24の性能を表している。 In this experiment 4, as in other experiments 5 described later, the hydrogen sulfide generation source is board base paper 24 (does not contain zinc oxide), and the hydrogen sulfide generation inhibitor is dissolved dust (containing zinc oxide). The experimental situation is to simulate the use situation of the base paper for board 24 to which dissolved dust powder or zinc oxide is added. Therefore, the result of Experiment 4 represents the performance of the base paper 24 for board.
実験の方法:ボード用原紙24(使用した重量は、実験3に属する複数の実験にわたり一定で30g)に、図5Aに示す溶解ダスト粉末(酸化亜鉛含有率は40重量%)を、実験3の場合と同様にして可変の添加量で添加し、各添加量ごとに、硫化水素発生量を測定した。 Method of experiment: The base paper for board 24 (the weight used is constant 30 g throughout a plurality of experiments belonging to Experiment 3), the dissolved dust powder (zinc oxide content 40% by weight) shown in FIG. It added by the variable addition amount like the case, and the hydrogen sulfide generation amount was measured for every addition amount.
ボード用原紙24(ただし、実験の便宜上、酸化亜鉛を含有しない)においては、いずれの実験においても、紙の含有率が95重量%であるため、ボード用原紙24中の有機成分の重量は、ボード用原紙24の重量の測定値に95%を掛け算することによって測定された。 In the base paper for board 24 (however, for convenience of experiment, zinc oxide is not included), the content of the paper is 95% by weight in any of the experiments. Therefore, the weight of the organic component in the base paper for board 24 is It was measured by multiplying the measured value of the weight of the board base paper 24 by 95%.
また、同様にして、前記溶解ダスト粉末においては、酸化亜鉛含有率が40重量%であるため、前記溶解ダスト粉末中の酸化亜鉛の重量は、前記溶解ダスト粉末の重量の測定値に40%を掛け算することによって測定された。 Similarly, in the dissolved dust powder, since the zinc oxide content is 40% by weight, the weight of zinc oxide in the dissolved dust powder is 40% of the measured value of the weight of the dissolved dust powder. Measured by multiplication.
実験の結果:図9にグラフで表すように、溶解ダストはボード用原紙24に対して、酸化亜鉛/有機物比率が増加すれば、それにつれて硫化水素発生量が減少するというように、硫化水素発生抑制効果を有する。 Experimental results: As shown in the graph of FIG. 9, the dissolved dust generates hydrogen sulfide as the amount of hydrogen sulfide generated decreases as the zinc oxide / organic matter ratio increases with respect to the base paper 24 for board. Has a suppressive effect.
また、酸化亜鉛/有機物比率が0.1%のときに、硫化水素発生量が、溶解ダストを添加しない場合より約40%減少し、また、0.2%のときに約50%減少し、また、0.4%のときに約65%減少し、また、0.6%のときに約75%減少し、また、0.8%のときに約80%減少し、また、2.1%のときに100%減少することが確認された。 In addition, when the zinc oxide / organic matter ratio is 0.1%, the amount of hydrogen sulfide generated is reduced by about 40% than when no dissolved dust is added, and when it is 0.2%, it is reduced by about 50%. In addition, when it is 0.4%, it decreases by about 65%, when it is 0.6%, it decreases by about 75%, when it is 0.8%, it decreases by about 80%, %, A 100% decrease was confirmed.
また、溶解ダスト粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、両者の差がそれほど顕著はないことも確認された。 It was also confirmed that the higher the degree of dispersion of the dissolved dust powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference between the two is not so significant.
知見:硫化水素発生源がボード用原紙24である場合に、溶解ダストを、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値が約0.1%であるように使用したり、約0.2%であるように使用したり、約0.4%であるように使用することが、硫化水素発生抑制効果を確保するという観点から望ましい。 Knowledge: When the hydrogen sulfide generation source is the base paper 24 for board, the dissolved dust is used so that the lower limit of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is about 0.1%, or about 0.2 From the viewpoint of ensuring the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide, it is desirable to use it so that it is approximately 0.4%.
図9に示すように、硫化水素発生量カーブは、全体として下に凸のカーブであり、各部位については、酸化亜鉛/有機物比率が0から増加するにつれて大きな勾配で最初に下降し、その後、勾配が緩やかとなり、やがて、勾配がほぼ水平となるという特性を有する。この特性に鑑み、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値を、例えば、最初の大勾配領域と、次の小勾配領域との間の変曲点に対応する酸化亜鉛/有機物比率の値、例えば、約0.2%としたり、その小勾配領域と、次の準水平領域との間の変曲点に対応する酸化亜鉛/有機物比率の値、例えば、約0.8%とすることが可能である。 As shown in FIG. 9, the hydrogen sulfide generation amount curve is a downward convex curve as a whole, and for each part, it first decreases with a large gradient as the zinc oxide / organic matter ratio increases from 0, and thereafter, It has a characteristic that the gradient becomes gentle and eventually the gradient becomes almost horizontal. In view of this characteristic, the lower limit value of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is, for example, the value of the zinc oxide / organic matter ratio corresponding to the inflection point between the first large gradient region and the next small gradient region. For example, about 0.2%, or a value of the zinc oxide / organic matter ratio corresponding to the inflection point between the small gradient region and the next quasi-horizontal region, for example, about 0.8%. Is possible.
それら下限値の各々は、下述の複数の上限値のうちのいずれと組み合せることも可能である。 Each of these lower limit values can be combined with any of the plurality of upper limit values described below.
また、硫化水素発生源がボード用原紙24である場合に、溶解ダストを、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の上限値が約2%であるように使用したり、約1%であるように使用することが、溶解ダストを無駄に使用することを防止するという観点から望ましい。それら上限値の各々は、上述の複数の下限値のうちのいずれと組み合せることも可能である。 Further, when the hydrogen sulfide generation source is the base paper 24 for board, the dissolved dust is used so that the upper limit value of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is about 2%, or about 1%. It is desirable from the viewpoint of preventing wasteful use of dissolved dust. Each of these upper limit values can be combined with any of the plurality of lower limit values described above.
(5)実験5(実施例3) (5) Experiment 5 (Example 3)
実験の目的:硫化水素発生源がボード用原紙24(石膏紙。酸化亜鉛を含有しない)であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が、市販されている酸化亜鉛粉末である場合(すなわち、市販されている酸化亜鉛粉末が添加された石膏ボード20の使用状況を模擬する場合)に、酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係を知る。具体的には、溶解ダスト粉末に代えて、市販されている酸化亜鉛粉末を使用した場合でも、硫化水素発生抑制効果を有することを確認する。さらに、前記硫化水素発生量カーブが酸化亜鉛粉末の分散度に依存する程度を知る。 Purpose of experiment: When the hydrogen sulfide generation source is board base paper 24 (gypsum paper, does not contain zinc oxide), and the hydrogen sulfide generation inhibitor is a commercially available zinc oxide powder (ie, commercially available). The relationship between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated is known in the case of simulating the use of the gypsum board 20 to which the zinc oxide powder is added. Specifically, it is confirmed that even when a commercially available zinc oxide powder is used instead of the dissolved dust powder, it has an effect of suppressing hydrogen sulfide generation. Furthermore, the degree to which the hydrogen sulfide generation amount curve depends on the degree of dispersion of the zinc oxide powder is known.
実験の方法:実験4と類似の実験を、溶解ダスト粉末に代えて、市販されている酸化亜鉛粉末M(粒度はD50、粒径は0.79μm)を使用して行った。 Experimental Method: An experiment similar to Experiment 4 was performed using a commercially available zinc oxide powder M (particle size D50, particle size 0.79 μm) instead of dissolved dust powder.
実験の結果:図10にグラフで表すように、市販されている酸化亜鉛粉末を使用した場合でも、溶解ダスト粉末と同じように硫化水素発生抑制効果を有することが確認された。また、市販されている酸化亜鉛粉末はボード用原紙24に対し、酸化亜鉛/有機物比率が0.1%以上であれば、硫化水素発生抑制効果を有し、また、2.1%のときにはじめて、硫化水素発生量がゼロとなり、硫化水素発生抑制効果が最大することが確認された。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 10, even when a commercially available zinc oxide powder was used, it was confirmed that it had an effect of suppressing hydrogen sulfide generation in the same manner as the dissolved dust powder. In addition, the commercially available zinc oxide powder has an effect of suppressing hydrogen sulfide generation when the zinc oxide / organic matter ratio is 0.1% or more with respect to the base paper 24 for board. For the first time, it was confirmed that the hydrogen sulfide generation amount became zero and the hydrogen sulfide generation suppression effect was maximized.
また、酸化亜鉛粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、両者の差はそれほど顕著はないことも確認された。 It was also confirmed that the higher the degree of dispersion of the zinc oxide powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference between the two is not so significant.
知見:硫化水素発生源がボード用原紙24である場合に、市販されている酸化亜鉛粉末は、前記酸化亜鉛/有機物比率が0.1%から2.1%の範囲内で使用することが、硫化水素発生抑制効果という観点から望ましい。 Knowledge: When the hydrogen sulfide generation source is the base paper for board 24, the commercially available zinc oxide powder may be used within the range of the zinc oxide / organic matter ratio of 0.1% to 2.1%. This is desirable from the viewpoint of the effect of suppressing hydrogen sulfide generation.
(6)実験6(実施例4) (6) Experiment 6 (Example 4)
実験の目的:硫化水素発生源が汚泥であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が、市販されている酸化亜鉛粉末である場合(すなわち、市販されている酸化亜鉛粉末が添加された下水管10、または市販されている酸化亜鉛粉末が添加された前記土壌改良剤の使用状況を模擬する場合)に、酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係を知る。具体的には、ボード用原紙24(石膏紙)に代えて汚泥に対して、市販されている酸化亜鉛粉末を使用した場合でも、市販されている酸化亜鉛粉末は、ボード用原紙24(石膏紙)の場合と同じように硫化水素発生抑制効果を有することを確認する。さらに、前記硫化水素発生量カーブが酸化亜鉛粉末の分散度に依存する程度を知る。 Purpose of experiment: When the hydrogen sulfide generation source is sludge and the hydrogen sulfide generation inhibitor is a commercially available zinc oxide powder (that is, a sewage pipe 10 to which a commercially available zinc oxide powder is added, In addition, the relationship existing between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated is known in the case of simulating the use situation of the soil improver to which commercially available zinc oxide powder is added. Specifically, even when a commercially available zinc oxide powder is used for sludge instead of the base paper for board 24 (gypsum paper), the commercially available zinc oxide powder is used for the base paper for board 24 (gypsum paper). It is confirmed that it has the effect of suppressing hydrogen sulfide generation as in the case of). Furthermore, the degree to which the hydrogen sulfide generation amount curve depends on the degree of dispersion of the zinc oxide powder is known.
実験の方法:実験5と類似の実験を、ボード用原紙24(石膏紙)に代えて汚泥Aに対して、市販されている酸化亜鉛粉末S(粒度はD50、粒径は0.47μm)を使用して行った。 Method of experiment: An experiment similar to Experiment 5 was carried out by replacing the base paper for board 24 (gypsum paper) with sludge A using commercially available zinc oxide powder S (particle size D50, particle size 0.47 μm). Done using.
実験の結果:図11にグラフで表すように、市販されている酸化亜鉛粉末は、汚泥に対して使用した場合でも、ボード用原紙24(石膏紙)の場合と同じように硫化水素発生抑制効果を有することが確認された。また、市販されている酸化亜鉛粉末は汚泥に対して、酸化亜鉛/有機物比率が1.1%以上であれば、硫化水素発生抑制効果を有し、また、21.1%のときにはじめて、硫化水素発生量がゼロとなり、硫化水素発生抑制効果が最大することも確認された。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 11, even when the commercially available zinc oxide powder is used for sludge, the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide is the same as in the case of the base paper for board 24 (gypsum paper). It was confirmed to have In addition, commercially available zinc oxide powder has an effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide if the zinc oxide / organic matter ratio is 1.1% or more with respect to sludge, and only when it is 21.1%, It was also confirmed that the amount of hydrogen sulfide generation was zero and the effect of suppressing hydrogen sulfide generation was maximized.
また、酸化亜鉛粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、両者の差はそれほど顕著ではないことも確認された。 It was also confirmed that the higher the degree of dispersion of the zinc oxide powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference between the two is not so significant.
知見:硫化水素発生源が汚泥である場合に、市販されている酸化亜鉛粉末は、前記酸化亜鉛/有機物比率が1.1%以上、21.1%以下である状態で使用することが、硫化水素発生抑制効果という観点から望ましい。 Findings: When the source of hydrogen sulfide is sludge, commercially available zinc oxide powder can be used in a state where the zinc oxide / organic matter ratio is 1.1% or more and 21.1% or less. It is desirable from the viewpoint of suppressing the generation of hydrogen.
また、図11に示すグラフの特性に鑑み、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値を、例えば、前半の急勾配減少領域(敏感帯)と、後半の準安定領域(緩勾配減少領域、鈍感帯または準不感帯)との間の変曲点に対応する酸化亜鉛/有機物比率の値、例えば、約4%と約6%との範囲内の数値とすることが望ましい。 Further, in view of the characteristics of the graph shown in FIG. 11, the lower limit value of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is, for example, the first-half steep slope decreasing region (sensitive band) and the second-half metastable region (slow slope decreasing region). The zinc oxide / organic matter ratio corresponding to the inflection point between the insensitive zone and the insensitive zone, for example, a value in the range of about 4% and about 6%.
(7)実験7(実施例5) (7) Experiment 7 (Example 5)
実験の目的:硫化水素発生源が汚泥であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が、市販されている酸化亜鉛粉末である場合に、酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係が、酸化亜鉛粉末の粒径と分散度とのそれぞれに依存する度合いを知る。 Purpose of experiment: When the hydrogen sulfide generation source is sludge and the hydrogen sulfide generation inhibitor is a commercially available zinc oxide powder, the ratio between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated To know the degree to which the relationship existing in each depends on the particle size and the degree of dispersion of the zinc oxide powder.
実験の方法:実験6と類似の実験を、使用する酸化亜鉛粉末を、酸化亜鉛S(粒度はD50、粒径は0.47μm)から酸化亜鉛M(粒度はD50、粒径は0.79μm)に変えて行った。実験7においては、使用する酸化亜鉛粉末の粒径が、実験6の場合より大径化させられた。 Experimental method: An experiment similar to that in Experiment 6 was carried out. The zinc oxide powder used was changed from zinc oxide S (particle size D50, particle size 0.47 μm) to zinc oxide M (particle size D50, particle size 0.79 μm). I went to. In Experiment 7, the particle diameter of the zinc oxide powder to be used was made larger than that in Experiment 6.
実験の結果:図12にグラフで表すように、市販されている酸化亜鉛粉末は、それの粒径が実験6の場合より大径である場合でも、同等の硫化水素発生抑制効果を有することが確認された。また、酸化亜鉛粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、両者の差はそれほど顕著ではないことも確認された。 Results of the experiment: As shown in the graph of FIG. 12, the commercially available zinc oxide powder has the same effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide even when the particle size thereof is larger than that in the case of Experiment 6. confirmed. It was also confirmed that the higher the degree of dispersion of the zinc oxide powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference between the two is not so significant.
知見:酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係は、酸化亜鉛粉末の粒径に対する依存度も、酸化亜鉛粉末の分散度に対する依存度も低い。 Findings: The relationship that exists between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated is less dependent on the particle size of the zinc oxide powder and on the degree of dispersion of the zinc oxide powder.
(8)実験8(実施例6) (8) Experiment 8 (Example 6)
実験の目的:硫化水素発生源が汚泥であり、かつ、硫化水素発生抑制剤が、市販されている酸化亜鉛粉末である場合に、酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係が、酸化亜鉛粉末の粒径と分散度とのそれぞれに依存する度合いを知る。 Purpose of experiment: When the hydrogen sulfide generation source is sludge and the hydrogen sulfide generation inhibitor is a commercially available zinc oxide powder, the ratio between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated To know the degree to which the relationship existing in each depends on the particle size and the degree of dispersion of the zinc oxide powder.
実験の方法:実験7と類似の実験を、使用する酸化亜鉛粉末を、酸化亜鉛M(粒度はD50、粒径は0.79μm)から酸化亜鉛L(粒度はD50、粒径は4.14μm)からに変えて行った。実験7においては、使用する酸化亜鉛粉末の粒径が、実験7の場合より大径化させられた。 Experimental method: An experiment similar to that in Experiment 7 was carried out. The zinc oxide powder used was changed from zinc oxide M (particle size D50, particle size 0.79 μm) to zinc oxide L (particle size D50, particle size 4.14 μm). Changed from to. In Experiment 7, the particle diameter of the zinc oxide powder to be used was made larger than that in Experiment 7.
実験の結果:図13にグラフで表すように、市販されている酸化亜鉛粉末は、それの粒径が実験7の場合より大径である場合でも、同等の硫化水素発生抑制効果を有することが確認された。また、酸化亜鉛粉末の分散度が高い方が、低い方より、硫化水素発生抑制効果が大きいが、それほど顕著な差ではないことも確認された。 Results of experiment: As shown in the graph of FIG. 13, the commercially available zinc oxide powder has the same effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide even when the particle size of the powder is larger than that of Experiment 7. confirmed. It was also confirmed that the higher the degree of dispersion of the zinc oxide powder, the greater the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide than the lower one, but the difference is not so significant.
知見:酸化亜鉛/有機物比率(%)と硫化水素発生量との間に存在する関係は、酸化亜鉛粉末の粒径に対する依存度も、酸化亜鉛粉末の分散度に対する依存度も低い。 Findings: The relationship that exists between the zinc oxide / organic matter ratio (%) and the amount of hydrogen sulfide generated is less dependent on the particle size of the zinc oxide powder and on the degree of dispersion of the zinc oxide powder.
また、図13に示すグラフの特性に鑑み、酸化亜鉛/有機物比率の許容数値範囲の下限値を、例えば、前半の急勾配減少領域(敏感帯)と、後半の準安定領域(緩勾配減少領域、鈍感帯または準不感帯)との間の変曲点に対応する酸化亜鉛/有機物比率の値、例えば、約4%と約6%との範囲内の数値とすることが望ましい。 In view of the characteristics of the graph shown in FIG. 13, the lower limit value of the allowable numerical range of the zinc oxide / organic matter ratio is, for example, the first half steep slope decreasing region (sensitive band) and the second half metastable region (slow slope decreasing region). The zinc oxide / organic matter ratio corresponding to the inflection point between the insensitive zone and the insensitive zone, for example, a value in the range of about 4% and about 6%.
図14には、実験6、7および8のぞれぞれによって取得された硫化水素発生量カーブ(硫化水素発生量と酸化亜鉛/有機物比率との関係を表すカーブ)であって、いずれも攪拌時間が180秒であるものが同じグラフ上に表されている。これにより、硫化水素カーブが酸化亜鉛粉末の粒径にほとんど依存していないことが明らかである。 FIG. 14 is a hydrogen sulfide generation amount curve (curve representing the relationship between the hydrogen sulfide generation amount and the zinc oxide / organic matter ratio) obtained by each of Experiments 6, 7 and 8. What is 180 seconds is represented on the same graph. It is clear from this that the hydrogen sulfide curve is hardly dependent on the particle size of the zinc oxide powder.
以上、酸化亜鉛による硫化水素発生抑制効果をいくつかの実験結果を参照しつつ説明したが、酸化亜鉛に代えて亜鉛を用いた場合でも、同等な硫化水素発生抑制効果があることが容易に推認される。 As described above, the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide has been described with reference to some experimental results. However, it is easily assumed that even when zinc is used instead of zinc oxide, the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide is equivalent. Is done.
図15には、酸化亜鉛による硫化水素発生抑制効果を裏付ける実験結果と、亜鉛による硫化水素発生抑制効果を裏付ける実験結果とが対比的にグラフで表されている。このグラフから明らかなように、酸化亜鉛も亜鉛(金属亜鉛)も、硫化水素発生抑制効果を有することが分かる。このグラフによれば、同じ種類の有機物に対する酸化亜鉛および亜鉛のそれぞれの添加率が互いに異なる状況において、発生する硫化水素の濃度はほぼ等しい。 FIG. 15 is a graph showing experimental results supporting the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide and experimental results supporting the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide by zinc. As is clear from this graph, it is understood that both zinc oxide and zinc (metal zinc) have an effect of suppressing hydrogen sulfide generation. According to this graph, the concentration of generated hydrogen sulfide is almost equal in a situation where the addition rates of zinc oxide and zinc to the same kind of organic matter are different from each other.
そのため、亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の亜鉛含有量の、その亜鉛が反応する有機物の量に対する比率の適正範囲は、酸化亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の酸化亜鉛含有量の、その酸化亜鉛が反応する有機物の量に対する比率の適正範囲であって前述の複数の実験結果から誘導されたものとは一致しないように思われるかもしれない。 Therefore, the appropriate range of the ratio of the zinc content of the product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc to the amount of organic matter that the zinc reacts with is the zinc oxide content of the product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide. It may seem that the amount is in the proper range of the ratio of the zinc oxide to the amount of organics to which it reacts and is not consistent with that derived from the above-mentioned experimental results.
しかし、本発明者らは、酸化亜鉛を有機物に添加して硫化水素抑制効果を試験するための実験についても、亜鉛を有機物に添加して硫化水素抑制効果を試験するための実験についても、それぞれの実験の終了後に回収した水溶液中に亜鉛が溶解していることを確認した。このことは、酸化亜鉛を用いる場合でも、亜鉛を用いる場合でも、中間体として亜鉛が利用されることを意味する。よって、酸化亜鉛を用いる場合でも、亜鉛を用いる場合でも、硫化水素発生抑制メカニズムは互いに共通することが容易に推認され、ひいては、前記硫化水素発生量カーブも互いに共通する特性を有することも容易に推認される。 However, the present inventors also added an experiment for testing the effect of suppressing hydrogen sulfide by adding zinc oxide to an organic substance, and an experiment for testing an effect of suppressing hydrogen sulfide by adding zinc to an organic substance. It was confirmed that zinc was dissolved in the aqueous solution collected after the end of the experiment. This means that zinc is used as an intermediate regardless of whether zinc oxide is used or zinc is used. Therefore, it is easily inferred that the mechanism for suppressing hydrogen sulfide generation is the same regardless of whether zinc oxide is used or zinc is used. As a result, the hydrogen sulfide generation amount curves are also easily shared by each other. Inferred.
したがって、亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の亜鉛含有量の、その亜鉛が反応する有機物の量に対する比率の適正範囲は、酸化亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の酸化亜鉛含有量の、その酸化亜鉛が反応する有機物の量に対する比率の適正範囲と一致することが容易に推認される。 Therefore, the appropriate range of the ratio of the zinc content of a product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc to the amount of organic matter that the zinc reacts with is the zinc oxide content of the product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide. It is easily inferred that the amount corresponds to an appropriate range of ratios relative to the amount of organics with which the zinc oxide reacts.
<本発明の第4実施形態> <Fourth embodiment of the present invention>
次に、本発明の第4実施形態に従う硫化水素発生抑制方法を説明する。 Next, a method for suppressing hydrogen sulfide generation according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
図1に示す下水管10、図3に示す石膏ボード20および前記土壌改良剤を用いて硫化水素発生抑制効果を得るためには、次のような方法が実施される。この方法は、イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境において、その硫化水素の発生を抑制する方法である。 In order to obtain the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide using the sewer pipe 10 shown in FIG. 1, the gypsum board 20 shown in FIG. 3, and the soil improver, the following method is carried out. In an environment where the hydrogen sulfide is likely to be generated due to the coexistence of a sulfur source, an organic component, moisture, and an anaerobic microorganism capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions, This is a method for suppressing the generation of hydrogen sulfide.
この方法は、(a)酸化亜鉛の、前記有機成分に対する比率を効果制御ファクタ(前述の、酸化亜鉛/有機物比率)として選択する工程を有する。この工程は、酸化亜鉛を用いて硫化水素の発生を抑制する効果の程度を制御するための効果制御ファクタを定義する工程でもある。 This method includes the step of (a) selecting a ratio of zinc oxide to the organic component as an effect control factor (the aforementioned zinc oxide / organic matter ratio). This step is also a step of defining an effect control factor for controlling the degree of the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide using zinc oxide.
この方法は、さらに、(b)その選択された効果制御ファクタを制御することにより、前記酸化亜鉛の量を、前記硫化水素の目標濃度(酸化亜鉛を用いて硫化水素の発生を抑制する効果の程度が高いほど、低くなるというように、その効果の程度を反映する)および前記有機成分の量に対して相対的に決定する工程を有する。ここに、「硫化水素の目標濃度」は、酸化亜鉛を用いて硫化水素の発生を抑制することによって到達すべき硫化水素の目標濃度である。 The method further includes (b) controlling the selected effect control factor to reduce the amount of the zinc oxide to the target concentration of the hydrogen sulfide (the effect of suppressing the generation of hydrogen sulfide using the zinc oxide). Reflecting the degree of its effect, such that the higher the degree is, the lower the effect is) and the relative determination of the amount of the organic component. Here, the “target concentration of hydrogen sulfide” is the target concentration of hydrogen sulfide that should be reached by suppressing the generation of hydrogen sulfide using zinc oxide.
この方法は、さらに、(c)前記決定された量の前記酸化亜鉛を前記イオウ源、前記有機成分、前記水分および前記嫌気性微生物に反応させ、それにより、前記硫化水素の発生を抑制する一方で、水素を発生させる工程を有する。 The method further comprises (c) reacting the determined amount of the zinc oxide with the sulfur source, the organic component, the moisture and the anaerobic microorganism, thereby inhibiting the generation of the hydrogen sulfide. And a step of generating hydrogen.
なお、図3に示す石膏ボード20および前記土壌改良剤を用いて硫化水素の発生を抑制する場合には、それら石膏ボード20および土壌改良剤が土壌内に埋設されたり添加されたりするが、いずれにしても、その土壌は、石膏ボード20および土壌改良剤に対する流動性を有せず、静止している。したがって、土壌のうち、それら石膏ボード20および土壌改良剤に接触する部分の重量を測定でき、よって、前記「有機成分の量」も測定できる。 In addition, when suppressing generation | occurrence | production of hydrogen sulfide using the gypsum board 20 shown in FIG. 3 and the said soil improvement agent, these gypsum board 20 and a soil improvement agent are embed | buried in or added to soil, Even so, the soil does not have fluidity to the gypsum board 20 and the soil conditioner and is stationary. Accordingly, it is possible to measure the weight of the portion of the soil that comes into contact with the gypsum board 20 and the soil conditioner, and thus the “amount of organic component” can also be measured.
これに対し、図1に示す下水管10である場合には、それに接触する下水汚泥が流動性を有するため、前記「有機成分の量」を測定できないように思われるかもしれない。しかし、下水管10の内面14のうち、下水汚泥が接触する部分の面積の平均値が統計的に分かれば、内面14に瞬間的に接触する下水汚泥の量の平均値も統計的に分かるため、その量を用いて前記「有機成分の量」を測定できる。 On the other hand, in the case of the sewage pipe 10 shown in FIG. 1, it may seem that the “amount of organic component” cannot be measured because the sewage sludge in contact therewith has fluidity. However, if the average value of the area of the inner surface 14 of the sewage pipe 10 in contact with the sewage sludge is statistically known, the average value of the amount of sewage sludge that instantaneously contacts the inner surface 14 is also statistically known. The amount of the “organic component” can be measured using the amount.
<本発明の第5実施形態> <Fifth embodiment of the present invention>
図16には、本発明の第5実施形態に従う土壌改良剤製造方法が工程図で示されている。 In FIG. 16, the soil improvement agent manufacturing method according to 5th Embodiment of this invention is shown with process drawing.
概略的に説明するに、この土壌改良剤製造方法は、酸化亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の一例である前記土壌改良剤を、酸化亜鉛をできる限り過不足なく添加することによって製造する方法の一具体例である。 Briefly described, this method for producing a soil conditioner is produced by adding the above-described soil conditioner, which is an example of a product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide, without excess or deficiency as much as possible. It is a specific example of the method to do.
前記土壌改良剤は、イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境にある土壌を改質するためにその土壌に添加されるものである。この土壌改良剤は、石膏を含む原料(例えば、石膏という物質そのもの、または、廃石膏ボードのように、石膏を含有する物質)と、添加剤としての酸化亜鉛とを含有している。 In the environment where the hydrogen sulfide is easily generated because the soil improver coexists with a sulfur source, organic components, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions. It is added to soil to modify it. This soil conditioner contains a raw material containing gypsum (for example, a substance called gypsum itself or a substance containing gypsum like waste gypsum board) and zinc oxide as an additive.
本実施形態において対象となる土壌は、イオウ源を、当該土壌からの硫化水素発生量が飽和し始める飽和域開始点以上の重量%で含有している。よって、当該土壌からの硫化水素の発生を抑制するために当該土壌に添加すべき酸化亜鉛の量を決定するに際し、当該土壌内のイオウ源の含有量を無視することが可能である。 The target soil in the present embodiment contains a sulfur source at a weight% that is equal to or higher than the saturation region start point at which the amount of hydrogen sulfide generated from the soil begins to saturate. Therefore, when determining the amount of zinc oxide to be added to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil, the content of the sulfur source in the soil can be ignored.
さらに、本実施形態において対象となる土壌は、炭素を主成分とする有機成分をも含有している。 Furthermore, the soil which becomes object in this embodiment also contains the organic component which has carbon as a main component.
ところで、本明細書における「土壌」は、岩石の風化産物である微細な破砕物質と植物遺体(有機物)に生物作用が働いて生じたものである。一方、本明細書における「汚泥」は、固形と液状との間の中間性状を示す泥状の廃棄物であり、鉱工業や農水産業の生産活動に伴って発生するのみならず、下水道、屎尿処理、廃水処理などの公害防止施設など、様々な環境から発生する。 By the way, “soil” in the present specification is produced by the biological action of fine crushing substances and plant remains (organic matter) that are weathered products of rocks. On the other hand, “sludge” in the present specification is a mud-like waste having intermediate properties between solid and liquid, and is generated not only in the production activities of the mining industry and agricultural / fishery industry, but also in sewage and sewage treatment. It occurs from various environments such as pollution prevention facilities such as wastewater treatment.
このようにそれぞれ定義された土壌と汚泥との関係を検討するに、土壌を出発物質とし、それに水分や他の成分が添加されるなどすると、最終物質として汚泥が生成されるという生成過程が存在する。このことに着目すれば、土壌がイオウ源と有機成分とを含有している限り、当然に、汚泥もイオウ源と有機成分とを含有していることになる。よって、上述の生成過程と、共通の含有成分としてイオウ源と有機成分とが存在することとに注目すれば、汚泥は、土壌に属すると考えられる。 In order to examine the relationship between each defined soil and sludge, there is a generation process in which sludge is generated as the final material when soil is used as a starting material and moisture and other components are added to it. To do. If attention is paid to this, as long as the soil contains the sulfur source and the organic component, the sludge naturally contains the sulfur source and the organic component. Therefore, if attention is paid to the above-described generation process and the presence of a sulfur source and an organic component as common components, sludge is considered to belong to soil.
したがって、本明細書における「土壌」には、「汚泥」に属するものも、属しないものも含まれるが、いずれにしても、土壌については、有機成分とイオウ源とを含有する限り、汚泥についての前述のいくつかの実験結果が同様に成立する。 Therefore, “soil” in this specification includes those that belong to “sludge” and those that do not belong, but in any case, as long as the soil contains organic components and a sulfur source, The above-mentioned several experimental results hold similarly.
また、本実施形態において対象となる土壌改良剤は、それ自体、有機成分を全く含有しないか、含有するとしても、それは微量であって、その有機成分が土壌に添加されても、その土壌からの硫化水素の発生量に影響を与えないと仮定されている。土壌改良剤に含有される有機成分の量が微量ではなく、その有機成分が土壌に添加されると、その土壌からの硫化水素の発生量が増加する可能性がある場合については、後述する。 Moreover, even if the soil conditioner which is the object in this embodiment does not contain any organic component or contains it at all, it is a trace amount, and even if the organic component is added to the soil, It is assumed that it does not affect the amount of hydrogen sulfide generated. The case where the amount of the organic component contained in the soil conditioner is not trace and the amount of hydrogen sulfide generated from the soil may increase when the organic component is added to the soil will be described later.
この土壌改良剤において、石膏は、土壌(前述の汚泥を含む)に添加されると、その土壌を固化するように作用する性質を有する。また、この土壌改良剤において、酸化亜鉛は、この土壌改良剤が、石膏を含有しつつ、土壌に添加されるためにその土壌から発生する可能性がある硫化水素の発生を抑制するように作用する性質を有する。 In this soil conditioner, gypsum has the property of acting to solidify the soil when added to the soil (including the aforementioned sludge). In addition, in this soil conditioner, zinc oxide acts to suppress generation of hydrogen sulfide that may be generated from the soil because the soil conditioner contains gypsum and is added to the soil. It has the property to do.
図16には、この土壌改良剤製造方法が工程図で示されている。 FIG. 16 is a process diagram showing this soil improver manufacturing method.
この土壌改良剤製造方法においては、まず、目標製造物である前記土壌改良剤の製造に先立ち、抽出工程S1が実行される。この抽出工程S1においては、前記土壌改良剤が添加される予定の土壌(ロットとしての汚泥)の一部が土壌サンプルとして抽出される。抽出された土壌サンプルは、例えば、作業者により、容器内に収容されて保管される。 In this soil improver manufacturing method, first, extraction process S1 is performed prior to manufacture of the soil improver which is the target product. In this extraction step S1, a part of the soil (sludge as a lot) to which the soil improver is to be added is extracted as a soil sample. The extracted soil sample is stored and stored in a container, for example, by an operator.
この土壌サンプリングは、同じ対象区域または同じ対象区域内の同じマスについて複数回行うことが可能である。その場合、まず、複数の土壌サンプルが採取されるが、それら土壌サンプルについては、例えば、縮分という方法を用いることにより、結果的に、1つの代表サンプルに調製することが可能である。 This soil sampling can be performed multiple times for the same target area or the same mass within the same target area. In that case, first, a plurality of soil samples are collected. As for the soil samples, for example, by using a method called reduction, it is possible to prepare a single representative sample as a result.
次に、測定工程S2が実行される。この測定工程S2においては、前記抽出された土壌サンプルの重量Xが重量測定器を用いることにより、測定され、さらに、その土壌サンプル内に含有されている有機成分の重量ΔXが、前述の、汚泥中の有機成分の含有率を測定する場合と同様に、前記燃焼除去法によって測定される。 Next, measurement process S2 is performed. In this measurement step S2, the weight X of the extracted soil sample is measured by using a weight measuring device, and the weight ΔX of the organic component contained in the soil sample is further determined as the sludge described above. It is measured by the combustion removal method in the same manner as in the case of measuring the content of the organic component therein.
続いて、計算工程S3が実行される。この計算工程S3においては、有機成分の重量ΔXの測定値の、土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率が、有機成分が前記土壌サンプル内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算される。 Then, calculation process S3 is performed. In this calculation step S3, the ratio of the measured value of the organic component weight ΔX to the measured value of the soil sample weight X is such that the organic component content A (where the organic component is actually contained in the soil sample). = ΔX / X).
その後、設定工程S4が実行される。この設定工程S4においては、図17に簡略的に示すように、土壌に添加される予定の土壌改良剤の重量ΔYの、土壌のうち、土壌改良剤の添加後にその土壌改良剤と混合される予定の部分(改良予定土壌)の重量Yに対する比率が目標混合比率B(=ΔY/Y)として設定される。 Thereafter, the setting step S4 is executed. In this setting step S4, as shown schematically in FIG. 17, the weight of the soil conditioner ΔY to be added to the soil is mixed with the soil conditioner after the addition of the soil conditioner in the soil. The ratio of the planned portion (soil to be improved) to the weight Y is set as the target mixing ratio B (= ΔY / Y).
続いて、決定工程S5が実行される。この決定工程S5においては、酸化亜鉛が土壌改良剤内に含有される酸化亜鉛含有率の目標値である目標酸化亜鉛含有率Cが決定される。 Subsequently, the determination step S5 is performed. In this determination process S5, the target zinc oxide content rate C which is the target value of the zinc oxide content rate in which zinc oxide is contained in the soil conditioner is determined.
ここで、目標酸化亜鉛含有率Cと、実有機成分含有率Aと、土壌改良剤の添加量ΔYと、改良予定土壌の重量Yとの関係を図18のグラフを参照して簡単に説明すると、添加される土壌改良剤の全体に占める酸化亜鉛の重量(全重量)Pは、目標酸化亜鉛含有率Cが高いほど多く、また、土壌改良剤の添加量ΔYが多いほど多い。よって、酸化亜鉛の全重量Pは、目標酸化亜鉛含有率Cと土壌改良剤の添加量ΔYとの積に比例する。 Here, the relationship between the target zinc oxide content C, the actual organic component content A, the amount of added soil improvement agent ΔY, and the weight Y of the soil to be improved will be briefly described with reference to the graph of FIG. The weight (total weight) P of zinc oxide in the total amount of the soil conditioner to be added increases as the target zinc oxide content C increases, and as the amount of added soil conditioner ΔY increases. Therefore, the total weight P of zinc oxide is proportional to the product of the target zinc oxide content C and the addition amount ΔY of the soil conditioner.
また、添加される土壌改良剤と混合される改良予定土壌の全体に占める有機成分の重量(全重量)Qは、実有機成分含有率Aが高いほど多く、また、改良予定土壌の重量Yが多いほど多い。よって、有機成分の全重量Qは、実有機成分含有率Aと改良予定土壌の重量Yとの積に比例する。 In addition, the weight (total weight) Q of the organic component in the entire soil to be improved mixed with the soil improver to be added increases as the actual organic component content A increases, and the weight Y of the soil to be improved increases. The more it is, the more it is. Therefore, the total weight Q of the organic component is proportional to the product of the actual organic component content A and the weight Y of the soil to be improved.
以上説明した知見を背景に、図16に示すステップS5においては、酸化亜鉛/有機成分比率について予め定められた基準値(適正数値範囲の下限値)をRで表記すると、目標酸化亜鉛含有率Cが、A・R/Bの値以上となるように決定される。 Against the background described above, in step S5 shown in FIG. 16, when the reference value (lower limit value of the appropriate numerical range) predetermined for the zinc oxide / organic component ratio is represented by R, the target zinc oxide content C Is determined to be equal to or greater than the value of A · R / B.
その基準値Rの一例は、4%と6%との範囲内の数値(例えば、5%)である。ここに、その基準値Rの例は、前述の実験3,6,7および8の結果を根拠に設定されている。 An example of the reference value R is a numerical value within the range of 4% and 6% (for example, 5%). Here, an example of the reference value R is set based on the results of the experiments 3, 6, 7, and 8 described above.
その後、製造工程S6が実行される。この製造工程S5においては、その決定された目標酸化亜鉛含有率Cのもとに酸化亜鉛が、添加剤として、前記土壌改良剤の原料(例えば、石膏、廃石膏ボードなど)に添加されて攪拌され、それにより、土壌改良剤が完成する。 Then, manufacturing process S6 is performed. In this production step S5, zinc oxide is added as an additive to the raw material of the soil conditioner (for example, gypsum, waste gypsum board, etc.) based on the determined target zinc oxide content C, and stirred. As a result, a soil conditioner is completed.
このようにして製造された土壌改良剤は、現場まで搬送され、その現場で、作業者により、土壌の表面に、目標添加密度のもとで添加される。 The soil improver thus produced is transported to the site, where it is added by the operator to the surface of the soil at a target addition density.
なお、本実施形態においては、土壌改良剤が、石膏および酸化亜鉛は含有するが、有機成分は全く含有しないか、含有するとしても微量にしか含有しない組成を有するように構成されている。よって、目標酸化亜鉛含有率Cを、土壌改良剤内の含有有機成分の量を全く無視して決定することが可能である。 In the present embodiment, the soil conditioner contains gypsum and zinc oxide, but does not contain any organic components or has a composition containing only a trace amount. Therefore, it is possible to determine the target zinc oxide content C, completely ignoring the amount of organic components contained in the soil conditioner.
これに対し、土壌改良剤が、石膏および酸化亜鉛に加えて、有機成分を微量ではない量で含有する場合には、例えば、上述の土壌改良剤製造方法を次のように変更することが望ましい。 On the other hand, in the case where the soil conditioner contains organic components in a non-trace amount in addition to gypsum and zinc oxide, for example, it is desirable to change the above-described method for producing a soil conditioner as follows. .
すなわち、抽出工程S1は、さらに、土壌改良剤のサンプルを取得する工程を含み、また、測定工程S2は、さらに、その土壌改良剤サンプルの重量Sと、その土壌改良剤サンプル内に含有される有機成分の重量ΔSとを測定する工程を含む。 That is, the extraction step S1 further includes a step of obtaining a soil improvement agent sample, and the measurement step S2 is further included in the weight S of the soil improvement agent sample and the soil improvement agent sample. A step of measuring the weight ΔS of the organic component.
また、計算工程S3は、さらに、有機成分の重量ΔSの測定値の、土壌改良剤サンプルの重量Sの測定値に対する比率を、有機成分が前記土壌改良剤サンプル内に実際に含有されている実有機成分含有率E(=ΔS/S)として計算する工程を含む。 In addition, the calculation step S3 further calculates the ratio of the measured value of the organic component weight ΔS to the measured value of the weight S of the soil conditioner sample, in which the organic component is actually contained in the soil conditioner sample. And calculating the organic component content E (= ΔS / S).
ところで、この例においては、酸化亜鉛の全重量Pは、前述の実施形態と同様に、目標酸化亜鉛含有率Cと土壌改良剤の添加量ΔYとの積に比例するが、添加される土壌改良剤と混合される改良予定土壌の全体に占める有機成分の重量(全重量)Qは、前述の実施形態とは異なり、土壌内の実有機成分の重量、すなわち、実有機成分含有率Aと改良予定土壌の重量Yとの積と、土壌改良剤内の実有機成分の重量、すなわち、実有機成分含有率Eと添加量ΔYとの積に比例する。 By the way, in this example, the total weight P of zinc oxide is proportional to the product of the target zinc oxide content C and the addition amount ΔY of the soil improver, as in the above-described embodiment, but the soil improvement to be added The weight (total weight) Q of the organic component in the soil to be improved mixed with the agent is different from the above-described embodiment, and the weight of the actual organic component in the soil, that is, the actual organic component content A and the improvement It is proportional to the product of the weight Y of the planned soil and the weight of the actual organic component in the soil improver, that is, the product of the actual organic component content E and the added amount ΔY.
よって、この例においては、決定工程S5が、目標酸化亜鉛含有率Cを、(A・R/B+E・R)の値以上となるように決定する。 Therefore, in this example, the determination step S5 determines the target zinc oxide content C to be equal to or greater than the value of (A · R / B + E · R).
いずれの例においても、土壌改良剤は、種々の方法で、土壌に添加することが可能であり、例えば、この土壌改良剤を土壌に添加したり、その添加後に土壌表層部を攪拌したり、この土壌改良剤を、土壌表層部に形成された複数の穴内に投入することが可能である。 In any example, the soil conditioner can be added to the soil by various methods. For example, the soil conditioner is added to the soil, and the soil surface layer is stirred after the addition, This soil conditioner can be introduced into a plurality of holes formed in the soil surface layer.
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、土壌改良剤が硫化水素抑制効果を有するようにその土壌改良剤に酸化亜鉛を添加することが必要である場合に、その酸化亜鉛の添加量を、土壌内の有機成分の重量を考慮して(場合によっては、土壌改良剤内の有機成分の重量をも考慮して)、過不足なく決定することが可能となる。
<本発明の第6実施形態>
As is clear from the above description, according to this embodiment, when it is necessary to add zinc oxide to the soil conditioner so that the soil conditioner has a hydrogen sulfide suppression effect, It is possible to determine the amount of addition without excess or deficiency in consideration of the weight of the organic component in the soil (in some cases, also in consideration of the weight of the organic component in the soil improver).
<Sixth Embodiment of the Present Invention>
図19には、本発明の第6実施形態に従う土壌改良方法が工程図で示されている。 FIG. 19 is a process diagram showing a soil improvement method according to the sixth embodiment of the present invention.
この土壌改良方法は、イオウ源と、有機成分と、水分と、嫌気的条件下で前記イオウ源から硫化水素を発生させ得る嫌気性微生物とが共存するために前記硫化水素が発生し易い環境にある土壌(前述の汚泥を含む)に溶解ダストを添加することによってその土壌を改質する方法である。前記溶解ダストは、酸化亜鉛を含有しているが、有機成分を含有していない。 In this soil improvement method, the sulfur source, the organic component, the moisture, and the anaerobic microorganism capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions coexist, so that the hydrogen sulfide is easily generated. This is a method for modifying soil by adding dissolved dust to a certain soil (including the aforementioned sludge). The dissolved dust contains zinc oxide but does not contain an organic component.
本実施形態において対象となる土壌は、イオウ源を、当該土壌からの硫化水素発生量が飽和し始める飽和域開始点以上の重量%で含有している。よって、当該土壌からの硫化水素の発生を抑制するために当該土壌に添加すべき酸化亜鉛の量を決定するに際し、当該土壌内のイオウ源の含有量を無視することが可能である。 The target soil in the present embodiment contains a sulfur source at a weight% that is equal to or higher than the saturation region start point at which the amount of hydrogen sulfide generated from the soil begins to saturate. Therefore, when determining the amount of zinc oxide to be added to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil, the content of the sulfur source in the soil can be ignored.
この土壌改良方法においては、まず、土壌への溶解ダストの添加に先立ち、抽出工程S51が実行される。この抽出工程S51においては、その溶解ダストの一部が溶解ダスト・サンプルとして抽出されるとともに、溶解ダストが添加される予定の土壌の一部が土壌サンプルとして抽出される。 In this soil improvement method, first, extraction process S51 is performed prior to the addition of dissolved dust to the soil. In this extraction step S51, a part of the dissolved dust is extracted as a dissolved dust sample, and a part of the soil to which the dissolved dust is to be added is extracted as a soil sample.
次に、ステップS52において、測定工程が行われる。この測定工程S52においては、前記抽出された溶解ダスト・サンプルの重量Zと、その溶解ダスト・サンプル内に含有されている酸化亜鉛の重量ΔZと、前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている有機成分の重量ΔXとが測定される。溶解ダスト・サンプル内に含有されている酸化亜鉛の重量ΔZは、例えば、前述のように、蛍光X線分析装置を用いて測定され、また、土壌サンプル内に含有されている有機成分の重量ΔXは、前述の燃焼除去方式によって測定される。 Next, a measurement process is performed in step S52. In this measurement step S52, the weight Z of the extracted dissolved dust sample, the weight ΔZ of zinc oxide contained in the dissolved dust sample, the weight X of the extracted soil sample, and The weight ΔX of the organic component contained in the soil sample is measured. The weight ΔZ of zinc oxide contained in the dissolved dust sample is measured using, for example, an X-ray fluorescence analyzer as described above, and the weight ΔX of the organic component contained in the soil sample is used. Is measured by the combustion removal method described above.
続いて、ステップS53において、計算工程が行われる。この計算工程S53においては、図16に示すステップS3と同様にして、酸化亜鉛の重量ΔZの測定値の、溶解ダスト・サンプルの重量Zの測定値に対する比率が、酸化亜鉛が溶解ダスト内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率D(=ΔZ/Z)として計算されるとともに、有機成分の重量ΔXの測定値の、土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率が、有機成分が土壌内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算される。 Subsequently, in step S53, a calculation process is performed. In this calculation step S53, the ratio of the measured value of the zinc oxide weight ΔZ to the measured value of the dissolved dust sample weight Z in the same manner as in step S3 shown in FIG. The ratio of the measured value of the organic component weight ΔX to the measured value of the weight X of the soil sample is calculated as the actual zinc oxide content D (= ΔZ / Z) contained in the The actual organic component content A (= ΔX / X) actually contained in
その後、ステップS54において、設定工程が行われる。この設定工程S54においては、土壌のうち、溶解ダストの添加後にその溶解ダストと混合される予定の部分(改良予定土壌)の混合土壌重量Yが設定される。 Thereafter, a setting step is performed in step S54. In the setting step S54, the mixed soil weight Y of a portion (soil to be improved) scheduled to be mixed with the dissolved dust after the addition of the dissolved dust is set in the soil.
ところで、本実施形態においては、酸化亜鉛の全重量Pは、実酸化亜鉛含有率Dと土壌改良剤の添加量ΔYとの積に比例するが、添加される土壌改良剤と混合される改良予定土壌の全体に占める有機成分の重量(全重量)Qは、土壌内の実有機成分の重量、すなわち、実有機成分含有率Aと改良予定土壌の重量Yとの積に比例する。 By the way, in this embodiment, the total weight P of zinc oxide is proportional to the product of the actual zinc oxide content D and the addition amount ΔY of the soil improver, but is planned to be mixed with the added soil improver. The weight (total weight) Q of the organic component in the entire soil is proportional to the weight of the actual organic component in the soil, that is, the product of the actual organic component content A and the weight Y of the soil to be improved.
続いて、ステップS55において、決定工程が行われる。この決定工程S55においては、土壌に添加される予定の溶解ダストの重量である目標溶解ダスト添加量ΔYが、((A・Y・R)/D)の値以上であるように決定される。 Subsequently, a determination process is performed in step S55. In this determination step S55, the target dissolved dust addition amount ΔY, which is the weight of the dissolved dust to be added to the soil, is determined to be equal to or greater than the value of ((A · Y · R) / D).
測定工程S52が、有機成分測定方式として、土壌サンプルを燃焼させることによってその土壌サンプルから、測定すべき有機成分を除去し、燃焼後の土壌サンプルの重量の、燃焼前の土壌サンプルの重量からの減少分として、土壌サンプル内に含有されている有機成分の重量ΔXを測定する方式(燃焼除去方式)を採用する場合には、基準値Rは、4%から6%までの範囲内において予め選択された数値である。 In the measurement step S52, the organic component to be measured is removed from the soil sample by burning the soil sample as an organic component measurement method, and the weight of the soil sample after combustion is calculated from the weight of the soil sample before combustion. When adopting a method (combustion removal method) that measures the weight ΔX of the organic components contained in the soil sample as the decrease, the reference value R is preselected within the range of 4% to 6%. Number.
これに対し、測定工程S52が、有機成分測定方式として別の方式(例えば、土壌サンプルの燃焼によって発生した二酸化炭素から有機成分含有率を計量する燃焼抽出方式)を採用する場合には、基準値Rは、前記別の方式に適合するように、前記予め選択された数値から換算した値である。 On the other hand, when the measurement step S52 employs another method as an organic component measurement method (for example, a combustion extraction method that measures the organic component content from carbon dioxide generated by combustion of a soil sample), a reference value is used. R is a value converted from the previously selected numerical value so as to conform to the other method.
ところで、ある土壌サンプルについて有機成分含有率を前記燃焼除去方式によって測定した後、同じ土壌サンプルについて有機成分含有率を別の方式によって測定すれば、最初の測定値とは異なる測定値が取得される可能性がある。ただし、それら2つの測定値は、採用された測定方式は異なるものの、あくまでも、同じ土壌サンプルについての測定結果であり、また、いずれの測定方式を採用しても、その土壌サンプルについて燃焼に起因する化学反応以外の化学反応は発生しないから、それら2つの測定値間の一定の相関が成立する。 By the way, if the organic component content rate is measured by the combustion removal method for a certain soil sample and then the organic component content rate is measured by another method for the same soil sample, a measured value different from the first measured value is obtained. there is a possibility. However, these two measurement values are the measurement results for the same soil sample, although the measurement methods employed are different, and, regardless of which measurement method is employed, the soil sample is caused by combustion. Since no chemical reaction other than a chemical reaction occurs, a certain correlation is established between the two measured values.
前記別の方式の種類の如何を問わず、前記燃焼除去方式を採用した場合の基準値Rが一義的である限り、その別の方式を採用した場合の基準値Rも一義的に、かつ、事前に決まることになる。 Regardless of the type of the other method, as long as the reference value R when the combustion removal method is adopted is unambiguous, the reference value R when the other method is adopted is also unambiguously, and It will be decided in advance.
その後、ステップS56において、散布工程が実行される。この散布工程S56においては、その決定された目標溶解ダスト添加量ΔYのもとに溶解ダストが土壌に散布され、その後、散布された溶解ダストが土壌に混合される。 Thereafter, in step S56, a spraying process is executed. In the spraying step S56, the dissolved dust is sprayed on the soil based on the determined target dissolved dust addition amount ΔY, and then the sprayed dissolved dust is mixed with the soil.
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、硫化水素抑制剤として酸化亜鉛を含有する溶解ダストを用いて土壌からの硫化水素発生を抑制することが必要である場合に、その酸化亜鉛の土壌への添加量が、土壌内の有機成分の重量との関係において適切となるように、土壌に添加すべき溶解ダストの重量を過不足なく決定することが可能となる。 As is clear from the above description, according to this embodiment, when it is necessary to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil using dissolved dust containing zinc oxide as a hydrogen sulfide inhibitor, the oxidation is performed. It is possible to determine the weight of dissolved dust to be added to the soil without excess or deficiency so that the amount of zinc added to the soil is appropriate in relation to the weight of the organic component in the soil.
なお、本実施形態に従う方法は、酸化亜鉛を100重量%より少ない比率で含有する硫化水素抑制剤の一例である溶解ダストの添加量を決定する方法であるが、この方法は、必要な変更を加えることにより、酸化亜鉛のみを含有する硫化水素抑制剤の添加量を決定する方法、すなわち、酸化亜鉛を硫化水素抑制剤として土壌に添加する際の添加量を決定するために用いることが可能である。 The method according to the present embodiment is a method for determining the amount of dissolved dust that is an example of a hydrogen sulfide inhibitor containing zinc oxide at a ratio of less than 100% by weight, but this method requires a necessary change. In addition, it can be used to determine the amount of addition of a hydrogen sulfide inhibitor containing only zinc oxide, i.e., the amount of addition when adding zinc oxide to the soil as a hydrogen sulfide inhibitor. is there.
その一具体例においては、上述の溶解ダスト添加量決定方法が、次のように変更される。 In the specific example, the above-described method for determining the amount of dissolved dust added is changed as follows.
抽出工程S51においては、酸化亜鉛が添加される予定の土壌の一部が土壌サンプルとして抽出される。酸化亜鉛は、実酸化亜鉛含有率が1であることが既知である硫化水素抑制剤であるため、酸化亜鉛のサンプルの取得は不要である。 In the extraction step S51, a part of soil to which zinc oxide is to be added is extracted as a soil sample. Since zinc oxide is a hydrogen sulfide inhibitor whose actual zinc oxide content is known to be 1, it is not necessary to obtain a sample of zinc oxide.
測定工程S52においては、前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている有機成分の重量ΔXとが測定される。 In the measurement step S52, the weight X of the extracted soil sample and the weight ΔX of the organic component contained in the soil sample are measured.
計算工程S53においては、有機成分の重量ΔXの測定値の、土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率が、有機成分が土壌内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算される。 In the calculation step S53, the ratio of the measured value of the organic component weight ΔX to the measured value of the soil sample weight X is the actual organic component content ratio A (= ΔX / X).
設定工程S54においては、土壌のうち、酸化亜鉛の添加後にその酸化亜鉛と混合される予定の部分(改良予定土壌)の混合土壌重量Yが設定される。 In the setting step S54, the mixed soil weight Y of the portion (soil to be improved) to be mixed with the zinc oxide after the addition of zinc oxide is set in the soil.
決定工程S55においては、土壌に添加される予定の酸化亜鉛の重量である目標酸化亜鉛添加量ΔYが、(A・Y・R)の値以上であるように決定される。ここに、(A・Y・R)は、前述の((A・Y・R)/D)において、実酸化亜鉛含有率Dに1を代入することによって誘導される。 In the determination step S55, it is determined that the target zinc oxide addition amount ΔY, which is the weight of zinc oxide to be added to the soil, is equal to or greater than the value of (A · Y · R). Here, (A · Y · R) is derived by substituting 1 into the actual zinc oxide content D in the above-mentioned ((A · Y · R) / D).
散布工程S56においては、その決定された目標酸化亜鉛添加量ΔYのもとに酸化亜鉛が土壌に添加される。 In the spraying step S56, zinc oxide is added to the soil based on the determined target zinc oxide addition amount ΔY.
<本発明の第7実施形態> <Seventh embodiment of the present invention>
図20には、本発明の第7実施形態に従う石膏ボード製造方法が工程図で示されている。 FIG. 20 is a process diagram showing a gypsum board manufacturing method according to the seventh embodiment of the present invention.
概略的に説明するに、この石膏ボード製造方法は、酸化亜鉛によって硫化水素の発生を抑制する製造物の一例である石膏ボード20(この説明においては、酸化亜鉛を含有している)を、酸化亜鉛をできる限り過不足なく添加することによって製造する方法の一具体例である。 Briefly described, this gypsum board manufacturing method oxidizes gypsum board 20 (containing zinc oxide in this description), which is an example of a product that suppresses the generation of hydrogen sulfide by zinc oxide. It is an example of the method of manufacturing by adding zinc as much as possible without excess and deficiency.
図20には、この石膏ボード製造方法が工程図で示されている。この石膏ボード製造方法によって製造される石膏ボード20は、図3に示すように、石膏を含有する板状の芯材22がそれの両面においてボード用原紙24で被覆されて構成されている。ただし、この石膏ボード製造方法は、芯材22が片面においてのみボード用原紙24で被覆されて成る石膏ボードを製造するために適用することも可能である。 FIG. 20 is a process diagram showing this gypsum board manufacturing method. As shown in FIG. 3, the gypsum board 20 manufactured by this gypsum board manufacturing method is configured by covering a platy core material 22 containing gypsum with board base paper 24 on both sides thereof. However, this gypsum board manufacturing method can also be applied to manufacture a gypsum board in which the core material 22 is coated with the base paper 24 for board only on one side.
図20に示すように、この石膏ボード製造方法においては、まず、含有率決定工程S101が実行されるが、これについては後述する。 As shown in FIG. 20, in this gypsum board manufacturing method, first, the content rate determining step S101 is executed, which will be described later.
次に、スラリ調製工程S102が実行される。このスラリ調製工程S102においては、パルプ繊維原料と、水と、デンプン糊剤と、酸化亜鉛粉末と、硫酸バンドと、必要な添加剤とが容器(図示しない)内において混合され、それにより、スラリが調製される。ここに、硫酸バンドは、例えば、カチオン性化合物の一例であり、無機粒子としての酸化亜鉛粉末をパルプ繊維材料に定着することを促進するように作用する。 Next, slurry preparation process S102 is performed. In the slurry preparation step S102, the pulp fiber raw material, water, starch paste, zinc oxide powder, sulfuric acid band, and necessary additives are mixed in a container (not shown), whereby the slurry Is prepared. Here, the sulfuric acid band is an example of a cationic compound, and acts to promote fixing of zinc oxide powder as inorganic particles to the pulp fiber material.
続いて、製紙工程S103が実行される。この製紙工程S103においては、抄紙機(図示しないが、例えば、バットとメッシュワイヤとを有する)を用いて前記スラリから紙が抄造される。その紙(湿紙)は、その後、プレス機(図示しないが、例えば、プレスロールを有する)を用いてプレス脱水される。その紙は、続いて、乾燥機(図示しないが、例えば、回転式ドラム・ドライヤを有する)を用いて乾燥させられる。以上により、紙が完成する。 Subsequently, the paper making process S103 is performed. In the paper making step S103, paper is made from the slurry using a paper machine (not shown, but having, for example, a bat and a mesh wire). The paper (wet paper) is then press dehydrated using a press (not shown, but has a press roll, for example). The paper is then dried using a dryer (not shown, but has, for example, a rotating drum dryer). Thus, the paper is completed.
その後、組立工程S104が実行される。この組立工程S104においては、その完成した紙をボード用原紙24として用いて、芯材22の両面を被覆することにより、石膏ボード20が組み立てられる。 Thereafter, the assembly step S104 is executed. In the assembling step S104, the finished paper is used as the base paper for board 24 to cover both surfaces of the core material 22, whereby the gypsum board 20 is assembled.
ここで、含有率決定工程S101を説明するに、この含有率決定工程S101においては、ボード用原紙24内に含有される酸化亜鉛粉末の重量の、同じボード用原紙24の全重量に対する比率である酸化亜鉛含有率(ボード用原紙24に添加される酸化亜鉛の重量比率)が所定範囲内にあるように決定される。 Here, the content rate determining step S101 will be described. In the content rate determining step S101, the ratio of the weight of the zinc oxide powder contained in the board base paper 24 to the total weight of the same board base paper 24 is shown. The zinc oxide content rate (weight ratio of zinc oxide added to the base paper for board 24) is determined to be within a predetermined range.
その所定範囲の一例は、0.05%を下限値とし、1%を上限値とする範囲である。ここに、その所定範囲の例は、後述の図22および図23に示す複数の実験結果を根拠に設定されている。 An example of the predetermined range is a range in which 0.05% is the lower limit and 1% is the upper limit. Here, an example of the predetermined range is set based on a plurality of experimental results shown in FIGS. 22 and 23 described later.
したがって、この含有率決定工程S101に後続するスラリ調製工程S102においては、その決定された酸化亜鉛含有率のもとで、酸化亜鉛粉末が、例えば、パルプ繊維材料、水およびデンプン糊剤の混合液に添加される。 Therefore, in the slurry preparation step S102 subsequent to the content rate determination step S101, the zinc oxide powder is mixed with, for example, pulp fiber material, water and starch paste under the determined zinc oxide content rate. To be added.
一具体例においては、スラリ調製工程S102が、前記パルプ繊維原料と、前記水と、前記デンプン糊剤と、前記酸化亜鉛粉末と、前記硫酸バンドと、前記酸化亜鉛粉末が前記水内において分散することを促進する水系分散剤と、必要な添加剤とを混合することにより、前記スラリを調製する。 In one specific example, in the slurry preparation step S102, the pulp fiber raw material, the water, the starch paste, the zinc oxide powder, the sulfate band, and the zinc oxide powder are dispersed in the water. The slurry is prepared by mixing an aqueous dispersant that facilitates this and the necessary additives.
なお、本実施形態に従う製造方法は、石膏ボード20用のボード用原紙24という種類の紙を製造するために実施されるが、他の種類の紙を製造するために実施することも可能である。 In addition, although the manufacturing method according to this embodiment is implemented in order to manufacture the kind of paper called the board base paper 24 for the gypsum board 20, it can also be implemented in order to manufacture other kinds of paper. .
<本発明の第8実施形態> <Eighth Embodiment of the Present Invention>
図21には、本発明の第8実施形態に従う石膏ボードが部分拡大断面図で示されている。ただし、本実施形態は、図3に示す第2実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同じ符号または名称を使用して引用することによって重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。 FIG. 21 shows a partially enlarged cross-sectional view of a gypsum board according to an eighth embodiment of the present invention. However, since this embodiment has many elements in common with the second embodiment shown in FIG. 3, common elements are referred to by using the same reference numerals or names, and redundant description is omitted, and different elements. Only will be described in detail.
前述のように、第2実施形態に従う石膏ボード20においては、芯材22、ボード用原紙24および接着剤層26のうちの少なくとも一つが、酸化亜鉛(ZnO)の粉末または前記溶解ダストの粉末(以下、単に「酸化亜鉛粉末」と総称する。)を含浸または塗布されている。 As described above, in the gypsum board 20 according to the second embodiment, at least one of the core material 22, the board base paper 24, and the adhesive layer 26 is made of zinc oxide (ZnO) powder or the dissolved dust powder ( Hereinafter, it is simply referred to as “zinc oxide powder”).
これに対し、本実施形態に従う石膏ボード100においては、図21に示すように、ボード用原紙24においてのみ酸化亜鉛粉末を塗布される。 On the other hand, in the gypsum board 100 according to this embodiment, as shown in FIG. 21, the zinc oxide powder is applied only on the base paper 24 for board.
具体的には、ボード用原紙24が芯材22に装着されるのに先立ち、ボード用原紙24の表面(芯材22に接触しない面)24aと裏面24b(芯材22に接触する面)とのうち裏面24bのみに、酸化亜鉛粉末が塗布された酸化亜鉛層110が、例えば、はけ塗りやスプレーなどの塗布手段により、形成される。すなわち、ボード用原紙24が、それの片面のみにおいて、酸化亜鉛粉末を塗布されるのである。例えば、はけ塗りを採用する場合には、まず、デンプン糊剤中に酸化亜鉛粉末が分散させられ、その後、そのデンプン糊剤がボード用原紙24の片面の表面上にはけ塗りされる。 Specifically, prior to the board base paper 24 being mounted on the core material 22, the front surface (surface that does not contact the core material 22) 24a and the back surface 24b (surface that contacts the core material 22) of the board base paper 24, Among them, the zinc oxide layer 110 coated with zinc oxide powder is formed only on the back surface 24b by, for example, coating means such as brushing or spraying. In other words, the board base paper 24 is coated with the zinc oxide powder only on one side thereof. For example, when brushing is employed, first, zinc oxide powder is dispersed in the starch paste, and then the starch paste is brushed on the surface of one side of the base paper 24 for board.
ボード用原紙24がそれの片面のみにおいて酸化亜鉛粉末を塗布されると、そのボード用原紙24が、芯材22の両面にそれぞれ、接着剤26または他の取付手段(例えば、機械的な締結具)を用いて装着され、それにより、石膏ボード100が完成する。 When the board base paper 24 is coated with zinc oxide powder on only one side thereof, the board base paper 24 is adhered to both sides of the core material 22 with an adhesive 26 or other attachment means (for example, mechanical fasteners). ) To complete the gypsum board 100.
1.ボード用原紙24に酸化亜鉛粉末を添加する方式 1. Addition of zinc oxide powder to board base paper 24
本発明者らの研究によれば、ボード用原紙24に酸化亜鉛粉末を添加する方式に関し、次のことが判明した。 According to the study by the present inventors, the following has been found regarding the method of adding zinc oxide powder to the base paper 24 for board.
1−1.ボード用原紙24に酸化亜鉛粉末を添加する方式の分類 1-1. Classification of the method of adding zinc oxide powder to board base paper 24
(1)ボード用原紙24全体に酸化亜鉛粉末を含浸させる含浸方式
(2)ボード用原紙24のうちの少なくとも片面のみに酸化亜鉛粉末を塗布する塗布方式
(1) Impregnation method for impregnating the entire board base paper 24 with zinc oxide powder (2) Application method for applying the zinc oxide powder only to at least one side of the board base paper 24
1−2.塗布方式の分類 1-2. Classification of application methods
(1)ボード用原紙24の両面に酸化亜鉛粉末を塗布する両面塗布方式
(2)ボード用原紙24の片面のみに酸化亜鉛粉末を塗布する片面塗布方式
(1) Double-sided coating method in which zinc oxide powder is applied to both sides of board base paper 24 (2) Single-sided coating method in which zinc oxide powder is applied only to one side of board base paper 24
1−3.片面塗布方式の分類 1-3. Classification of single-sided coating methods
(1)ボード用原紙24の表面24aのみに塗布する表面塗布方式
(2)ボード用原紙24の裏面24bのみに塗布する裏面塗布方式
(1) Surface coating method applied only to the front surface 24a of the board base paper 24 (2) Back surface coating method applied only to the back surface 24b of the board base paper 24
このことを前提にして、本発明者らは、それら方式のうち、ボード用原紙24に酸化亜鉛を添加する量が最小でありながらその酸化亜鉛による硫化水素抑制効果が最大であることを実現するものを追及すべく、次のような実験を行った。 Based on this premise, the present inventors realize that, among these methods, the amount of zinc oxide added to the base paper 24 for board is minimal, but the effect of suppressing hydrogen sulfide by the zinc oxide is maximized. In order to pursue things, the following experiments were conducted.
2.実験に使用した試料についての説明 2. Explanation of the sample used in the experiment
(1)酸化亜鉛の供給源:前述の、市販されている高濃度の酸化亜鉛であり、平均粒径は、D50(0.79μm)に分類されるものであった。 (1) Zinc oxide supply source: The above-described high-concentration commercially available zinc oxide, and the average particle diameter was classified as D50 (0.79 μm).
(2)ボード用原紙24:実験には、酸化亜鉛の添加条件が互いに異なる複数枚のボード用原紙24が用いられた。ただし、それらボード用原紙24は、厚さと密度とについては互いに共通した。具体的には、すべてのボード用原紙24に共通に、紙の厚さは、180μmであり、また、紙の密度(見かけ比重、緊度)は、1.1g/cm3であり、よって、紙の坪量は、0.020g/cm2であった。また、実験に使用された各ボード用原紙24は、芯材22に装着されて剥離されたものではないため、芯材22から転移した石膏を含有しないが、硫酸バンドをイオウ源として含有する。 (2) Board base paper 24: In the experiment, a plurality of board base papers 24 having different zinc oxide addition conditions were used. However, these board base papers 24 were common in thickness and density. Specifically, common to all board base papers 24, the paper thickness is 180 μm, and the paper density (apparent specific gravity, tension) is 1.1 g / cm 3 , The basis weight of the paper was 0.020 g / cm 2 . Further, since each board base paper 24 used in the experiment is not attached and peeled off from the core material 22, it does not contain gypsum transferred from the core material 22, but contains a sulfuric acid band as a sulfur source.
(3)有機成分の供給源:ボード用原紙24のうち紙の部分 (3) Organic component supply source: Paper portion of base paper 24 for board
ボード用原紙24は、酸化亜鉛を除くと、紙(有機成分として作用する)を98重量%、硫酸バンド(イオウ源として作用する)を2重量%含有していた。 The board base paper 24, excluding zinc oxide, contained 98% by weight of paper (acting as an organic component) and 2% by weight of sulfuric acid band (acting as a sulfur source).
(4)芯材22:実験には、材料的特性(例えば、石膏の含有率)が互いに共通する複数枚の芯材22が用いられた。 (4) Core material 22: In the experiment, a plurality of core materials 22 having the same material characteristics (for example, gypsum content) were used.
(5)イオウ源の供給源:芯材22中の石膏とボード用原紙24中の硫酸バンド (5) Source of sulfur source: gypsum in core material 22 and sulfuric acid band in base paper 24 for board
(6)石膏ボード:酸化亜鉛の添加条件が互いに異なる複数種類のボード用原紙24が、互いに共通の複数枚の芯材22の両面にそれぞれ装着されて成る複数枚の石膏ボード100が実験に用いられた。 (6) Gypsum board: A plurality of gypsum boards 100 in which a plurality of types of board base papers 24 having different zinc oxide addition conditions are respectively mounted on both surfaces of a plurality of common core materials 22 are used in the experiment. It was.
(7)水分:純水 (7) Moisture: pure water
(8)嫌気性微生物:今回の実験が行われた実験室内の空気中に存在していた嫌気性微生物 (8) Anaerobic microorganisms: Anaerobic microorganisms present in the air in the laboratory where this experiment was conducted
3.テストピース、実験器具および実験方法 3. Test piece, laboratory instrument and experiment method
(1)テストピース (1) Test piece
酸化亜鉛の添加条件が互いに異なる複数枚の石膏ボード100の各々は、複数枚の2cm×2cmのテストピースに切断された。 Each of the plurality of gypsum boards 100 having different zinc oxide addition conditions was cut into a plurality of 2 cm × 2 cm test pieces.
(2)実験器具 (2) Laboratory equipment
酸化亜鉛の添加条件が互いに共通する25枚のテストピース(1組のテストピースセット)が、容量が500mlである瓶内にまとめて投入され、その瓶には、200mlの純水が注入された。それにより、25枚のテストピースが前記瓶内において完全に水没させられた。 Twenty-five test pieces (one set of test pieces) having the same zinc oxide addition conditions were put together into a 500 ml capacity bottle, and 200 ml of pure water was injected into the bottle. . Thereby, 25 test pieces were completely submerged in the bottle.
(3)実験方法 (3) Experimental method
1組のテストピースセットは、35℃の環境温度のもと、前記瓶内において水没させられた状態で、40日以上放置された。その放置期間中、複数回、前記瓶からの硫化水素の発生量(濃度)が、図4に示す測定器具を用いて測定された。 One set of test pieces was left for 40 days or more in a submerged state in the bottle under an environmental temperature of 35 ° C. During the standing period, the amount (concentration) of hydrogen sulfide generated from the bottle was measured a plurality of times using the measuring instrument shown in FIG.
4.各種テストピースセットの具体的内容 4). Specific contents of various test piece sets
(1)第1テストピースセット(比較例1、図22および図23において、「酸化亜鉛なし」で示す):酸化亜鉛を一切添加しない点を除き、石膏ボード100と同じであり、これは、通常の石膏ボードに相当する。 (1) First test piece set (indicated by “no zinc oxide” in Comparative Example 1, FIG. 22 and FIG. 23): Same as the gypsum board 100 except that no zinc oxide is added. Corresponds to normal gypsum board.
(2)第2テストピースセット(実験例1、図22において「酸化亜鉛0.1%」で示し、また、図24において、「全体」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の全体に0.1%の重量比率で含浸によって添加された石膏ボード100 (2) Second test piece set (Experimental Example 1, indicated by “Zinc oxide 0.1%” in FIG. 22 and also indicated by “Total” in FIG. 24): Zinc oxide is present on the entire board base paper 24 100 gypsum board added by impregnation at a weight ratio of 0.1%
(3)第3テストピースセット(実験例2、図22において「酸化亜鉛0.3%」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の全体に0.3%の重量比率で含浸によって添加された石膏ボード100 (3) Third test piece set (indicated as “Zinc oxide 0.3%” in Experimental Example 2 and FIG. 22): Zinc oxide is added to the whole board base paper 24 by impregnation at a weight ratio of 0.3%. Plasterboard 100
(4)第4テストピースセット(実験例3、図22において「酸化亜鉛0.5%」で示し、また、図25において、「全体」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の全体に0.5%の重量比率で含浸によって添加された石膏ボード100 (4) Fourth test piece set (Experimental Example 3, indicated as “Zinc Oxide 0.5%” in FIG. 22 and also indicated as “Overall” in FIG. 25): Zinc oxide is present on the entire board base paper 24 100 gypsum board added by impregnation at a weight ratio of 0.5%
(5)第5テストピースセット(実験例4、図22において「酸化亜鉛1%」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の全体に1%の重量比率で含浸によって添加された石膏ボード100 (5) Fifth test piece set (shown as “Zinc oxide 1%” in Experimental Example 4 and FIG. 22): Gypsum board 100 in which zinc oxide is added to the whole board base paper 24 by impregnation at a weight ratio of 1%.
(6)第6テストピースセット(実験例5、図22において「酸化亜鉛0.05%」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の裏面24bのみに0.05%の重量比率で塗布によって添加された石膏ボード100 (6) Sixth test piece set (indicated as “0.05% zinc oxide” in Experimental Example 5 and FIG. 22): Zinc oxide is applied only on the back surface 24b of the board base paper 24 at a weight ratio of 0.05%. Added gypsum board 100
(7)第7テストピースセット(実験例6、図22において「酸化亜鉛0.1%」で示し、また、図24においては、「裏面」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の裏面24bのみに0.1%の重量比率で塗布によって添加された石膏ボード100 (7) Seventh test piece set (Experimental Example 6, indicated by “Zinc Oxide 0.1%” in FIG. 22 and also indicated by “Back Side” in FIG. 24): Zinc oxide is the back side of board base paper 24 Gypsum board 100 added by coating at a weight ratio of 0.1% only to 24b
(8)第8テストピースセット(実験例7、図25において「裏面」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の裏面24bのみに0.5%の重量比率で塗布によって添加された石膏ボード100 (8) Eighth test piece set (Experimental Example 7, indicated by “rear surface” in FIG. 25): Gypsum board in which zinc oxide is added to only the rear surface 24b of the base paper 24 for board at a weight ratio of 0.5%. 100
(9)第9テストピースセット(実験例8、図24において、「表面」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の表面24aのみに0.1%の重量比率で塗布によって添加された石膏ボード100 (9) Ninth test piece set (indicated as “surface” in Experimental Example 8 and FIG. 24): Gypsum in which zinc oxide is added only to the surface 24a of the board base paper 24 at a weight ratio of 0.1% Board 100
(10)第10テストピースセット(実験例9、図25において「表面」で示す):酸化亜鉛がボード用原紙24の表面24aのみに0.5%の重量比率で塗布によって添加された石膏ボード100 (10) Tenth test piece set (Experimental Example 9, indicated as “surface” in FIG. 25): Gypsum board in which zinc oxide is added to only the surface 24a of the board base paper 24 at a weight ratio of 0.5% 100
5.実験結果に対する考察 5. Consideration on experimental results
図22に示す複数のグラフから、含浸方式を採用する場合には、酸化亜鉛添加率が0.1%以上であることが望ましいことが分かる。それらグラフから、含浸方式を採用する場合には、酸化亜鉛添加率を1%以上とすれば、石膏ボード100を長期間放置しても、石膏ボード100からの硫化水素発生量が0に維持されることが分かる。このことから、含浸方式を採用する場合には、酸化亜鉛添加率を1%以上とすることが望ましいことが分かる。 From the plurality of graphs shown in FIG. 22, it is understood that when the impregnation method is adopted, it is desirable that the zinc oxide addition rate is 0.1% or more. From these graphs, when the impregnation method is employed, the amount of hydrogen sulfide generated from the gypsum board 100 is maintained at 0 even if the gypsum board 100 is left for a long period of time if the zinc oxide addition rate is 1% or more. I understand that From this, it is understood that when the impregnation method is adopted, it is desirable that the zinc oxide addition rate is 1% or more.
また、図23に示す複数のグラフから、裏面塗布方式を採用する場合には、酸化亜鉛添加率が0.05%以上であることが望ましいことが分かる。 Further, it can be seen from the plurality of graphs shown in FIG. 23 that when the back surface coating method is adopted, it is desirable that the zinc oxide addition rate is 0.05% or more.
また、図24に示す複数のグラフから、酸化亜鉛添加率が0.1%である場合には、裏面塗布方式を採用すれば、少ない酸化亜鉛添加量で最大の硫化水素抑制効果が得られることが分かる。また、図25に示す複数のグラフから、酸化亜鉛添加率が0.5%である場合にも、裏面塗布方式を採用すれば、少ない酸化亜鉛添加量で最大の硫化水素抑制効果が得られることが分かる。 Further, from the plurality of graphs shown in FIG. 24, when the zinc oxide addition rate is 0.1%, the maximum hydrogen sulfide suppression effect can be obtained with a small zinc oxide addition amount if the back coating method is adopted. I understand. Also, from the plurality of graphs shown in FIG. 25, even when the zinc oxide addition rate is 0.5%, the maximum hydrogen sulfide suppression effect can be obtained with a small zinc oxide addition amount if the back coating method is adopted. I understand.
いずれにしても、図24および図25から、裏面塗布方式を採用する場合には、表面塗布方式または含浸方式を作用する場合より、同じ量の酸化亜鉛添加量によって得られる硫化水素抑制効果が高いことが分かる。 In any case, from FIG. 24 and FIG. 25, when the back coating method is adopted, the hydrogen sulfide suppression effect obtained by the same amount of zinc oxide addition is higher than when the front coating method or the impregnation method is operated. I understand that.
なお、図24および図25から、裏面塗布方式を採用した場合でも、放置期間の経過につれて、硫化水素の発生量がわずかながら増加していることが分かる。この理由を考察するに、ボード用原紙24はそもそもイオウ源として作用する硫酸バンドを含有しているため、芯材22の部分のみならずボード用原紙24の部分も、それぞれイオウ源を有して硫化水素発生源として機能したと考えられる。 24 and 25, it can be seen that even when the back coating method is adopted, the amount of hydrogen sulfide generated slightly increases as the standing period elapses. Considering this reason, since the base paper for board 24 originally contains a sulfuric acid band that acts as a sulfur source, not only the core material 22 but also the board base paper 24 has a sulfur source. It is thought that it functioned as a hydrogen sulfide generation source.
とはいえ、このように、ボード用原紙24自体も硫化水素発生源として機能したにもかかわらず、裏面塗布方式を採用すれば、表面塗布方式を採用する場合よりも含浸方式を採用する場合よりも、同じ量の酸化亜鉛添加量によって得られる硫化水素抑制効果が高いことが分かる。 However, even though the board base paper 24 itself functions as a hydrogen sulfide generation source in this way, if the backside coating method is employed, the impregnation method is employed rather than the surface coating method. It can also be seen that the effect of suppressing hydrogen sulfide obtained with the same amount of zinc oxide added is high.
6.石膏ボード100の具体的な構成 6). Specific configuration of gypsum board 100
以上のいくつかの知見を背景に、本実施形態においては、石膏ボード100が裏面塗布方式を採用し、かつ、酸化亜鉛添加率が0.05%以上であるように構成され、また、より望ましくは、酸化亜鉛添加率が0.1%以上であるように構成される。 Against the background of some of the above findings, in the present embodiment, the gypsum board 100 is configured to adopt a back surface coating method and the zinc oxide addition rate is 0.05% or more, and is more desirable. Is configured such that the zinc oxide addition rate is 0.1% or more.
以上、本発明の複数の実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記[発明の概要]の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。 As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are merely examples, and those skilled in the art, including the aspects described in the above [Summary of Invention] section, may be used. It is possible to implement the present invention in other forms in which various modifications and improvements are made based on the knowledge.
Claims (3)
前記土壌は、それに含有されるイオウ源の重量を硫酸カルシウムの重量として測定した場合に、イオウ源を当該土壌内の有機成分の重量に対する比率が0.54重量%以上となるように含有しており、
前記硫化水素抑制剤は、有機成分を硫化水素発生成分として実質的に含有しない一方、酸化亜鉛を硫化水素抑制成分として含有しており、
当該硫化水素抑制剤添加量決定方法は、
前記土壌への前記硫化水素抑制剤の添加に先立ち、前記硫化水素抑制剤が添加される予定の土壌の一部を土壌サンプルとして抽出する抽出工程と、
前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている前記有機成分の重量ΔXとを測定する測定工程と、
前記有機成分の重量ΔXの測定値の、前記土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率を、前記有機成分が前記土壌サンプル内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算する計算工程と、
前記土壌のうち、前記硫化水素抑制剤が添加された後に撹拌されてその硫化水素抑制剤と混合される予定の部分の重量である混合土壌重量Yを設定する設定工程と、
前記土壌に添加される予定の前記硫化水素抑制剤の重量である硫化水素抑制剤添加量ΔYを、前記実有機成分含有率Aと前記混合土壌重量Yと予め定められた基準値Rとの積(=A・Y・R)を、前記酸化亜鉛が前記硫化水素抑制剤内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率D(=ΔZ/Z)で割り算した値(=(A・Y・R)/D)と比較し、その割り算した値(=(A・Y・R)/D)以上である数値を有するように決定する決定工程と
を含み、
前記基準値Rは、前記有機成分の重量に対する前記酸化亜鉛の重量の比率の範囲の下限値を意味する硫化水素抑制剤添加量決定方法。 Since the sulfur source, the organic component mainly composed of carbon, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions coexist, the environment is likely to generate hydrogen sulfide. Sulfurization to determine the amount of addition of a hydrogen sulfide inhibitor containing zinc oxide to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil containing the organic component A method for determining the amount of hydrogen inhibitor added,
The soil contains a sulfur source such that the ratio of the sulfur source contained in the soil to the weight of the organic component in the soil is 0.54% by weight or more when the weight of the sulfur source contained therein is measured as the weight of calcium sulfate. And
The hydrogen sulfide inhibitor contains substantially no organic component as a hydrogen sulfide generating component, while containing zinc oxide as a hydrogen sulfide suppressing component,
The method for determining the amount of hydrogen sulfide inhibitor added is as follows:
Prior to the addition of the hydrogen sulfide inhibitor to the soil, an extraction step of extracting a part of the soil to which the hydrogen sulfide inhibitor is to be added as a soil sample;
A measuring step of measuring the weight X of the extracted soil sample and the weight ΔX of the organic component contained in the soil sample;
The ratio of the measured value of the weight ΔX of the organic component to the measured value of the weight X of the soil sample is expressed as the actual organic component content A (= ΔX / X) in which the organic component is actually contained in the soil sample . ) As a calculation process,
A setting step of setting a mixed soil weight Y that is the weight of a portion of the soil that is to be stirred and mixed with the hydrogen sulfide inhibitor after the hydrogen sulfide inhibitor is added;
The hydrogen sulfide inhibitor addition amount ΔY, which is the weight of the hydrogen sulfide inhibitor to be added to the soil, is the product of the actual organic component content A, the mixed soil weight Y, and a predetermined reference value R. (= A · Y · R) divided by the actual zinc oxide content D (= ΔZ / Z) in which the zinc oxide is actually contained in the hydrogen sulfide inhibitor (= (A · Y · R) R) / D) and determining to have a numerical value equal to or greater than the divided value (= (A · Y · R) / D) ,
The reference value R is a method for determining a hydrogen sulfide inhibitor addition amount, which means a lower limit of a range of a ratio of the weight of the zinc oxide to the weight of the organic component .
前記土壌は、それに含有されるイオウ源の重量を硫酸カルシウムの重量として測定した場合に、イオウ源を当該土壌内の有機成分の重量に対する比率が0.54重量%以上となるように含有しており、
前記溶解ダストは、有機成分を硫化水素発生成分として実質的に含有しない一方、酸化亜鉛を硫化水素抑制成分として含有しており、
当該溶解ダスト添加量決定方法は、
前記土壌への前記溶解ダストの添加に先立ち、添加される予定の溶解ダストの一部を溶解ダスト・サンプルとして抽出するとともに、前記溶解ダストが添加される予定の土壌の一部を土壌サンプルとして抽出する抽出工程と、
前記抽出された溶解ダスト・サンプルの重量Zと、その溶解ダスト・サンプル内に含有されている前記酸化亜鉛の重量ΔZと、前記抽出された土壌サンプルの重量Xと、その土壌サンプル内に含有されている前記有機成分の重量ΔXとを測定する測定工程と、
前記酸化亜鉛の重量ΔZの測定値の、前記溶解ダスト・サンプルの重量Zの測定値に対する比率を、前記酸化亜鉛が前記溶解ダスト内に実際に含有されている実酸化亜鉛含有率D(=ΔZ/Z)として計算するとともに、前記有機成分の重量ΔXの測定値の、前記土壌サンプルの重量Xの測定値に対する比率を、前記有機成分が前記土壌内に実際に含有されている実有機成分含有率A(=ΔX/X)として計算する計算工程と、
前記土壌のうち、前記溶解ダストが添加された後に撹拌されてその溶解ダストと混合される予定の部分の重量である混合土壌重量Yを設定する設定工程と、
前記土壌に添加される予定の前記溶解ダストの重量である溶解ダスト添加量ΔYを、前記実有機成分含有率Aと前記混合土壌重量Yと予め定められた基準値Rとの積(=A・Y・R)を前記実酸化亜鉛含有率Dで割り算した値(=(A・Y・R)/D)と比較し、その割り算した値(=(A・Y・R)/D)以上である数値を有するように決定する決定工程と
を含み、
前記基準値Rは、前記有機成分の重量に対する前記酸化亜鉛の重量の比率の範囲の下限値を意味する溶解ダスト添加量決定方法。 Since the sulfur source, the organic component mainly composed of carbon, moisture, and anaerobic microorganisms capable of generating hydrogen sulfide from the sulfur source under anaerobic conditions coexist, the environment is likely to generate hydrogen sulfide. A method for determining the amount of dissolved dust added to determine the amount of additive to add dissolved dust to the soil in order to suppress the generation of hydrogen sulfide from the soil containing the organic component,
The soil contains a sulfur source such that the ratio of the sulfur source contained in the soil to the weight of the organic component in the soil is 0.54% by weight or more when the weight of the sulfur source contained therein is measured as the weight of calcium sulfate. And
The dissolved dust does not substantially contain an organic component as a hydrogen sulfide generating component, while containing zinc oxide as a hydrogen sulfide suppressing component,
The dissolved dust addition amount determination method is as follows:
Prior to the addition of the dissolved dust to the soil, a part of the dissolved dust to be added is extracted as a dissolved dust sample, and a part of the soil to which the dissolved dust is to be added is extracted as a soil sample. An extraction process to
The weight Z of the extracted dissolved dust sample, the weight ΔZ of the zinc oxide contained in the dissolved dust sample, the weight X of the extracted soil sample, and contained in the soil sample Measuring step of measuring the weight ΔX of the organic component,
The ratio of the measured value of the zinc oxide weight ΔZ to the measured value of the dissolved dust sample weight Z is expressed as the actual zinc oxide content ratio D (= ΔZ) in which the zinc oxide is actually contained in the dissolved dust. / Z) and the ratio of the measured value of the weight ΔX of the organic component to the measured value of the weight X of the soil sample, the actual organic component containing the organic component actually contained in the soil A calculation step of calculating as a rate A (= ΔX / X);
A setting step of setting a mixed soil weight Y, which is the weight of the portion of the soil that is to be stirred and mixed with the dissolved dust after the dissolved dust is added;
The dissolved dust addition amount ΔY, which is the weight of the dissolved dust to be added to the soil, is obtained by multiplying the actual organic component content A, the mixed soil weight Y, and a predetermined reference value R (= A · Y · R) is compared with the value (= (A · Y · R) / D) divided by the actual zinc oxide content D, and the divided value (= (A · Y · R) / D) or more look including a determination step of determining to have certain numbers,
The reference value R means a lower limit value of a range of the ratio of the weight of the zinc oxide to the weight of the organic component .
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