JPH0726261A - 改質石炭灰を活用した土壌改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路の路肩部分等の斜面など一般の土壌改良
方法が適用できない特殊な地形において好適な改質石炭
灰を活用した土壌改良方法を提供する 【構成】 本発明の改質石炭灰を活用した土壌改良方法
は、石炭灰にアルカリ水溶液を添加して熱水処理にて改
質し、脱液、水洗、脱水の精製処理を施した改質石炭灰
を含有してなる土壌改良剤に水を加えてスラリー化し、
該スラリーを土の溶出ｐＨが５．０以下の酸性土壌表面
に散布して、土壌表層部の酸性改善に活用することを特
徴とする。 【効果】 一般の土壌改良方法が適用できない特殊地形
での酸性土壌への浸透性に優れ、特殊な地形である斜面
での流亡を防止でき、施工能率（作業性）に優れ、かつ
効果が部分的に偏ることなく１００％の酸性度改善率を
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭をエネルギー源と
する発電所等において発生する多量の石炭灰を有効利用
するための改質石炭灰を活用した土壌改良方法に関する
ものである。より詳しくは、道路などの路肩部分や斜面
など、一般の土壌改良方法が適用できない特殊な地形で
の改質石炭灰を活用した土壌改良方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭利用の拡大に伴い、排出され
る石炭灰も莫大な量に達している。しかしながら、こう
した石炭灰の多くは、埋め立て処理されているが、こう
した埋め立て地の確保も年々困難となっている。

【０００３】一方、従来より行われている石炭灰の単純
な利用方法にセメント用原材料や路盤材としての活用が
あるが、これらにしても現在までに充分な利用推進が図
られ、将来的に大幅な需要増加は期待できないことか
ら、石炭灰の処理対策については、新たな用途分野に活
用できる有効利用促進のための石炭灰の改質が重要な課
題となっている。

【０００４】上記課題を解決すべく、こうした石炭灰を
高付加価値化させて再資源化することによる有効利用方
法として、石炭灰に苛性ソーダなどのアルカリ溶液を添
加して７０〜１００℃にて熱処理することにより、多孔
質結晶物である人工ゼオライトに改質する方法が、例え
ば、特開昭５９−８６６８７号、同６１−９０７４５号
および同６１−１７８４１６号などに提案されている。
これらの方法により得られる多孔質結晶物たる人工ゼオ
ライトは、陽イオン交換機能および吸着機能を有するこ
とから、土壌改良剤や吸着剤として有効に利用できると
するものである。

【０００５】また、わが国の田畑の総面積のうち弱酸性
土壌以上の酸性土壌面積は２割以上を占め、このため土
壌の酸性中和資材は、他の諸国に比べ農業生産上その重
要性は大きいものとなっている。かかる酸性土壌の中和
資材としては、従来より、土壌のｐＨの調節用、土壌改
良用として、カルシウム化合物が用いられている。これ
は、肥料要素の１種であるカルシウムは、土壌中の無機
鉱物をそのおもなカルシウム源とでき、植物がカルシウ
ム欠乏になることはまれであるため、肥料としてでな
く、土壌の酸性中和資材として利用している。

【０００６】上記カルシウムを用いた酸性土壌改良方法
としては、一般的には酸性土壌のｐＨを測定し、畑作物
など各植物種に最適な土壌ｐＨとなるようにカルシウム
量を求めて、適当なカルシウム材を散布し、耕地し酸性
土壌と混合して改善していた。こうした、カルシウム材
としては、炭酸カルシウムや他の石灰質肥料（生石灰、
消石灰）などが多く用いられている。

【０００７】また、土壌は、粘土鉱物、腐植等よりなる
土壌コロイドを形成しており、該コロイド自体は陰荷電
体であり、陽イオン吸収母体となっており、陽イオン
（塩基）交換容量を持つ。そのためコロイド（表面）に
はカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、
アンモニウムなどの塩基が吸収されており、作物生産に
とっては、こうした肥料養分保持の観点から、陽イオン
（塩基）交換容量の高い土壌が望ましい。また、上記土
壌コロイドには、上記塩基で占められている以外は大部
分水素イオンであり、酸性土壌では、こうした水素イオ
ンの占有率が高いものとなっている。

【０００８】したがって、近年では、こうした陽イオン
交換容量を有する土壌改良剤として、陽イオン交換機能
および吸着機能を有する天然ゼオライトがすでに土壌改
良剤として市販されている。さらに、上記天然ゼオライ
トよりも優れた陽イオン交換容量を持つものとして上述
の人工ゼオライトが土壌改良剤として提案されている。
すなわち、天然ゼオライトの場合には、ゼオライトの品
質を判断するひとつの指標である陽イオン交換容量（陽
イオンをどれだけイオン交換し得る能力を有しているか
を示す指標である。以下、単にＣＥＣとも記す）は、天
然ゼオライトが概ね１５０ｍｅｑ／１００ｇ以下と低い
ものであるのに対し、上記人工ゼオライトが１５０〜３
５０ｍｅｑ／１００ｇである。

【０００９】しかしながら、上記人工ゼオライトは、水
酸化ナトリウムを原料として製造されているため、得ら
れる人工ゼオライトはナトリウム型ゼオライトである。
かかるナトリウム型ゼオライトを土壌改良剤として用い
た場合には、土壌コロイドに吸収されている水素イオン
と該ゼオライトのナトリウムイオンがイオン交換され、
コロイドにナトリウムが多量に吸収され、これにより土
壌コロイドが破壊されることによる、いわゆる塩害が発
生することが知られており、こうしたナトリウム型ゼオ
ラオトを土壌改良剤として利用することはできないもの
であった。

【００１０】したがって、こうした土壌改良剤に、かか
る人工ゼオライトを利用するのに、ナトリウムの代わり
にカリウムを用いるか、あるいはナトリウム型ゼオライ
トをアンモニウム塩で飽和させてＮＨ₄ ^＋型とする方法
も特開昭５９−８６６８７号に記載されている。

【００１１】こうした人工ゼオライトは、粒径が小さい
ため、土壌に散布するだけ、耕地しなくても土壌中に浸
透することで充分その効果を発揮できるものである。

【００１２】しかしながら、該人工ゼオライトの微粒子
は、長期に渡って使用することで、土壌内部に堆積層を
形成する。これは耕地した場合にも同様で、耕地する深
さよりも深い部分に形成するものであり、該堆積層によ
り土壌の通水性や通気性が失われ、作物の成長に悪影響
を及ぼすなど問題があり、これを解決するには非常に深
い位置まで耕地する必要があるなど、なお実用的でなか
った。

【００１３】そのため、人工ゼオライトよりもイオン交
換性能は劣るが、天然に算出されるナトリウム型以外の
カルシウム型、カリウム型およびマグネシウム型ゼオラ
イト鉱石を単に粉砕することで、必要な大きさに容易に
造粒することのできる天然ゼオライトが広く利用されて
いるのが現状である。

【００１４】これら天然ゼオライトを土壌改良剤として
酸性土壌の改良に用いる方法としては、一般的には酸性
土壌のｐＨを測定し、畑作物など各植物種に最適な土壌
ｐＨとなるように土壌改良剤の量を求めて、土壌への浸
透性しない大きさまで粉砕した土壌改良剤の造粒物を散
布し、耕地し酸性土壌と混合して改善している。

【００１５】一方、わが国は、平野部よりも高地部が多
く、そのため山などを切り開いて多くの道路が建設され
ている。また、充分路肩や法面を持たせた設計の高速道
路網も整備され、日本全土に広がっている。こうした道
路の法面部分などの斜面の地肌が露出する部分では、土
質によっては、雨により斜面などの土砂が雨水と共に流
失し易く、放置しておくと、道路などの崩壊をまねく危
険性のある部分があり、こうした道路の路肩部分や法面
部分、さらには河川堤防などの法面部分などの斜面で
は、その保護を目的として、芝の植付けや芝種子を播種
して発芽させる方法がとられている。

【００１６】しかしながら、近年問題となっている酸性
雨により対象土壌表面の酸性度が強くなるほか、対象土
壌がもともと酸性質の土壌であるため酸性度が強い場合
や酸性地下水の影響でも酸性度が強くなるため、年々、
芝枯れや発芽不良を起こす割合が増加しており、特に、
土壌のｐＨが５．０以下の酸性土壌において顕著であ
る。

【００１７】こうした、道路の路肩部分や法面部分など
の斜面の土壌を中和するには、上述したような田畑（平
地）で用いられている炭酸カルシウムやゼオライトを散
布し、耕地し、酸性土壌と混合する方法をそのまま適用
しようとしても、耕地などの作業が不能であり採用する
ことができなかった。また、粉末石灰などの土壌改良剤
を土壌表面に手作業にて散布したり、スラリー化して散
布しているが、土壌中への浸透性に乏しく、ほとんど流
亡してしまい、効果をあげることができなかった。

【００１８】したがって、上記酸性土壌を中和させ、土
壌改良剤の流亡を防止する方法としては、例えば、５０
０ｍｍ間隔に直径５０ｍｍで深さ１００ｍｍの孔をあけ
て、石灰を入れる方法が取られているに過ぎない。

【００１９】しかしながら、上記方法では、作業性が非
常に低く、かつ効果が部分的に偏り実用的でなかった。

【００２０】したがって、今日までに道路の路肩部分や
法面部分、さらには河川堤防などの法面部分などの斜面
の土壌を中和する方法として、上述した方法に代わる安
価で高性能な人工ゼオライトを用いた土壌改良方法は見
出だされておらず、該土壌改良方法の確立が強く望まれ
ているのが現状である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、石炭をエネルギー源とする発電所等において発
生する多量の石炭灰を有効利用することで、道路の路肩
部分や法面部分、さらには河川堤防などの法面部分の斜
面など一般の土壌改良方法が適用できない特殊な地形に
おいて好適な改質石炭灰を活用した土壌改良方法を提供
するものである。

【００２２】さらに本発明の目的は、道路などの法面部
分の斜面の酸性の土壌への浸透性に優れ、流亡すること
なく、作業性に優れ、かつ効果が部分的に偏ることなく
利用することのできる安価で高性能な人工ゼオライトを
用いた土壌改良方法を提供するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記諸目的
を達成すべく、道路の路肩部分や法面部分、さらには河
川堤防などの法面部分の斜面など一般の土壌改良方法が
適用できない特殊な地形において好適な土壌改良方法に
ついて鋭意研究した結果、改質石炭灰たる人工ゼオライ
トの粒子の粒度幅の中間の大きさが１０〜２０μｍと微
細であり、土壌への浸透性が高いことと、適用する地形
が法面部分などの斜面であり、また該斜面の保護に芝の
植付けや芝種子を播種して発芽させる方法がとられてい
る点に着目し、人工ゼオライトを用いる際の課題である
堆積層により通水性および通気性が失われるとする課題
に関しては、対象植物が主にイネ科の多年性植物である
高麗芝などであり、その根は下に向かって伸びず、横に
広がって伸びるため、地表表面近傍の土壌が中和できれ
ばよく、また対象地形が斜面であり、堆積層が形成され
難く、形成される場合にも、堆積層法面から外れた部分
に形成されることが多く、通水性や通気性に悪影響を及
ぼすことが少ないことを見出だし、このことから、該人
工ゼオライトを含む土壌改良剤を、散布することによ
り、土壌表面近傍の酸性土壌コロイドの水素イオンとイ
オン交換することで中和できるため、即効性に優れ、さ
らに該人工ゼオライト自身も優れたイオン交換容量を有
することから土壌コドイドと同様な肥料養分保持材とし
て機能するため、作物生産に適した改質土壌の状態を長
期間維持でき、かつ、従来の方法での課題を解決できる
ことから、作業性および斜面の酸性土壌への浸透性に優
れ、流亡することなく、かつ効果が部分的に偏ることな
く利用することができることを知り、この知見に基づき
本発明を完成するに至ったものである。

【００２４】すなわち、本発明の目的は、（１）石炭灰
にアルカリ水溶液を添加して熱水処理にて改質し、脱
液、水洗、脱水の精製処理を施した改質石炭灰を含有し
てなる土壌改良剤に水を加えてスラリー化し、該スラリ
ーを土の溶出ｐＨが５．０以下の酸性土壌表面に散布し
て、土壌表層部の酸性改善に活用することを特徴とする
改質石炭灰を活用した土壌改良方法により達成される。

【００２５】本発明の他の目的は、（２）土壌改良剤
が、石炭灰にアルカリ水溶液を添加して熱水処理にて改
質し、脱液、水洗、脱水の精製処理を施した後、カルシ
ウムとイオン交換した改質石炭灰を含有したものである
上記（１）に示す改質石炭灰を活用した土壌改良方法に
よっても達成される。

【００２６】本発明の他の目的は、（３）土壌改良剤
が、改質石炭灰に肥料成分として悪臭成分をガス吸着さ
せたことを特徴とする上記（１）または（２）に示す改
質石炭灰を活用した土壌改良方法によっても達成され
る。

【００２７】本発明の他の目的は、（４）土壌改良剤が
繊維を含むものである上記（１）ないし（３）のいずれ
かに示す改質石炭灰を活用した土壌改良方法によっても
達成される。

【００２８】

【作用】本発明の改質石炭灰を活用した土壌改良方法
は、石炭灰にアルカリ水溶液を添加して熱水処理にて改
質し、脱液、水洗、脱水の精製処理を施した改質石炭灰
または精製処理を施した後、カルシウムとイオン交換し
た改質石炭灰、およびこれらに肥料成分として悪臭成分
をガス吸着させた改質石炭灰を主成分とし、これに必要
に応じて、繊維などの添加物を含有してなる土壌改良剤
に水を加えてスラリー化し、該スラリーを土の溶出ｐＨ
が５．０以下の酸性土壌表面に散布して、土壌表層部の
酸性改善に活用することを特徴とする。

【００２９】以下、本発明を実施態様に基づき、より詳
細に説明する。

【００３０】本発明に用いられる、石炭灰にアルカリ水
溶液を添加して熱水処理にて改質し、脱液、水洗、脱水
の精製処理を施してなる改質石炭灰としては、特に限定
されるものでないが、好ましくは、本発明者によりなさ
れた石炭灰の改質技術を用いて製造することが望まし
く、例えば、（１）石炭灰にアルカリ水溶液を添加し、
熱水処理して多孔質結晶物に改質するに際して、アルカ
リ水溶液と石炭灰の反応固液比を０．５〜３．０リット
ル／ｋｇの範囲として撹拌、熱水処理することを特徴と
する石炭灰の改質方法（特願平５−１０７０９０号）、
（２）熱水処理後のスラリーの反応固液比を２．５リッ
トル／ｋｇ以上に調整した後に、連続的に余剰のアルカ
リ水溶液と多孔質結晶物を分離することを特徴とする石
炭灰の改質方法（特願平５−１０７０９０号）、（３）
石炭灰にアルカリ水溶液を添加し、撹拌しながらスラリ
ー化して温度９０〜１００℃にて熱水処理した後に、該
スラリー温度７０℃以下の条件にて脱液機により余剰の
アルカリ水溶液と生成結晶物を分離精製することを特徴
とする改質石炭灰の製造方法（特願平５−１０７０９１
号）および（４）石炭灰にアルカリ水溶液を添加し、撹
拌しながらスラリー化して温度９０〜１００℃にて熱水
処理した後に、該スラリーを系内の水洗脱排水と熱交換
にて温度７０℃以下に冷却した後、連続式脱液機により
余剰のアルカリ水溶液と生成結晶物を分離精製すると共
に熱交換して昇温した水洗脱排水をアルカリ水溶液の原
料として回収利用することを特徴とする改質石炭灰の製
造方法（特願平５−１０７０９１号）などが挙げられ
る。

【００３１】また、本発明に用いられる、石炭灰にアル
カリ水溶液を添加して熱水処理にて改質し、脱液、水
洗、脱水の精製処理を施した後、カルシウムとイオン交
換したてなる改質石炭灰としては、特に限定されるもの
でないが、好ましくは、本発明者によりなされた石炭灰
の改質技術を用いて製造することが望ましく、例えば、
（１）石炭灰にアルカリ水溶液を添加し、撹拌しながら
スラリー化して温度９０〜１００℃にて熱水処理した後
に、該スラリーを余剰のアルカリ水溶液と結晶生成物に
分離した後、該結晶生成物を水洗した後、該結晶生成物
にカルシウム化合物を添加してｐＨ１２未満にてイオン
交換を行うことを特徴とする石炭灰の改質方法、（２）
上記（１）のスラリーを系内の水洗脱排水と熱交換にて
温度７０℃以下に冷却した後、余剰のアルカリ水溶液と
生成結晶物に分離することを特徴とする石炭灰の改質方
法、（３）上記（２）の結晶生成物を水洗した後、脱水
した結晶生成物にカルシウム化合物と水を添加して再度
スラリー化し、ｐＨ１２未満にてイオン交換を行うこと
を特徴とする石炭灰の改質方法、および（４）イオン交
換を行った後に、上記（１）ないし（３）のスラリーを
カルシウム置換結晶生成物と溶液とに分離した後、該カ
ルシウム置換結晶生成物を水洗処理することを特徴とす
る石炭灰の製造方法（いずれも、特願平５−１０７０９
２号に記載）などが挙げられる。

【００３２】さらに、石炭灰にアルカリ水溶液を添加し
て熱水処理にて改質し、脱液、水洗、脱水の精製処理を
施してなる改質石炭灰および原料全体の乾燥重量に対す
る配合量１５重量％以上のセメントバインダーを主原料
とし、該原料に初期回転速度を付与して混合し、加えた
機械力により原料の改質石炭灰より水分を湧出させてペ
ースト状とした後に、初期回転速度より低い回転速度に
て混練、乾燥を行い、適性造粒水分になった時点で、目
標粒子径に適した回転速度にて造粒、乾燥を行うことを
特徴とする改質石炭灰のイオン交換造粒法など特願平５
−１１５７６９号、特願平５−１１５７７０号に記載の
方法により得られた造粒物を、さらに微粉砕することに
より製造してもよい。

【００３３】上記改質石炭灰たる人工ゼオライトのアル
カリ金属としては、特に制限されるものでないが、ナト
リウム型ゼオライトのみを単独で用いる場合には、土壌
コロイドを破壊する恐れがあるため好ましくなく、他の
カルシウム型ゼオライトやカリウム型人工ゼオライト等
と適当に混合して用いる必要がある。

【００３４】さらに、上述の改質石炭灰であるカルシウ
ム型ゼオライトやカリウム型またはナトリウム型ゼオラ
イトに肥料成分として悪臭成分をガス吸着させた改質石
炭灰を用いることができる。

【００３５】上記肥料成分としてガス吸着する悪臭成分
としては、アンモニアなどの窒素化合物、アセトアルデ
ヒドなどのＣＨＯ元素化合物、ケイ素化合物、鉄分など
植物に必要な元素を含む悪臭成分であって、人工ゼオラ
イトのチャネル（溝）を通過できる大きさの成分であれ
ばいかなるものでもよい。ただし、該成分が、土壌中に
溶出した際に、土壌を汚染するような物質の場合には、
当然利用することはできないため、その成分の毒性に関
しては充分注意する必要がある。

【００３６】したがって、こうした悪臭成分を発生する
化学工場、ごみ処理場、加工食品工場等において、かか
る悪臭成分を脱臭除去するために、該ゼオライトを一
度、吸着材として利用し環境改善を行ったものが望まし
い。

【００３７】これにより、改質石炭灰たる人工ゼオライ
トの結晶構造内に物理的に吸着されたアンモニアなど
が、土壌中の水分などにより溶出することで、窒素肥料
成分などとして、有効に利用することができるものであ
る。

【００３８】また、吸着される悪臭成分量は、特に制限
されるものでなく、該人工ゼオライトの吸着可能な量ま
での範囲内で吸着したものを使用することができる。

【００３９】また、本発明に用いることのできる繊維と
しては、特に制限されるものでないが、土壌中の微生物
などにより分解されるものが好ましく、天然有機繊維、
半合成繊維などを用いることができる。該繊維を添加す
ることで、後述するようにスラリー化した時点で該人工
ゼオライトが繊維表面に付着し、これを斜面に散布した
際、スラリーの多くは、微細であるためすぐに地中に浸
透する即効性を有するが、繊維表面に残っている人工ゼ
オライトは、繊維による摩擦抵抗により斜面での安定性
を長時間保持でき、降雨時にさらに地中に浸透するた
め、効果が部分的に偏ることなく長期間持続性を保持で
きるため好ましい。

【００４０】こうした繊維としては、例えば、パルプ、
木綿、麻などセルロース繊維を含む繊維材、絹、羊毛な
どの獣毛繊維、バイオ・セルロース繊維およびレーヨン
などの再生セルロース繊維などが挙げられる。

【００４１】また、土壌改良剤全体に対する繊維の配合
量は、通常３〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量
％、より好ましくは５〜１０重量％の範囲である。該配
合量が３重量％未満では、繊維に付着する量が、極めて
少量で不十分であるため、目的とする効果が充分に得ら
れず好ましくない。また２０重量％を越える場合には、
該繊維にほとんどの人工ゼオライトが付着してしまうた
め、散布時に地中に浸透する量が少なく、必要なｐＨ値
まで充分に中和できないなど、即効性が低下するため好
ましくない。

【００４２】さらに本発明に用いられる土壌改良剤に含
有される添加剤としては、例えば、対象植物に必要な各
種肥料成分、農薬を用いることができる。これらの添加
剤は、また適宜組み合わせることも可能であり、さらに
配合量に関しても、適宜、必要量を任意に配合すること
ができる。

【００４３】次に上述の土壌改良剤に水を加えてなるス
ラリーの濃度（水１リッターに対する土壌改良剤の総重
量）は、実際の土壌改良剤の成分組成、対象土壌の土質
・酸性度、土壌への散布態様などにより異なるが、通常
０．０５〜０．４ｋｇ／リッター、好ましくは０．１５
〜０．３５ｋｇ／リッター、より好ましくは０．３ｋｇ
／リッターである。該濃度が０．０５ｋｇ／リッター未
満では、初期浸透性に優れるが、含有ゼオライトが少な
く、該ゼオライトの持つ強アルカリ性が希釈化されるた
め、酸性土壌を改善するのに多量のスラリー量を要する
ため、作業性が低下するほか、斜面の傾斜角度が大きい
場合には、散布した時点で該スラリー自身が流亡するた
め好ましくなく、また、０．４ｋｇ／リッターを越える
場合には、スラリーの粘度が大きくなり過ぎ、地中への
初期浸透性が低くなり、酸性土壌改善の即効性が失われ
るほか、利用する散布機の吹出ノズルなどが目詰まりな
どを生じるなど好ましくない。

【００４４】また本発明に用いることのできる水は、特
に制限されるものでないが、好ましくはゼオライトとイ
オン交換を行う陽イオンやゼオライトに吸着しやすい不
純物を含まないものが望ましい。

【００４５】また上記スラリーを製造する際の装置、温
度および圧力条件は、特に制限されるものでないが、実
際に輸送などの便宜を考えると、スラリーを輸送するよ
りも散布する場所で製造する方が望ましいことから、常
温、常圧下で撹拌機能を備えてなる散布装置などを用い
て行うことが経済的に優れている。

【００４６】次に、本発明に土壌改良方法が適用できる
酸性土壌表面の土の溶出ｐＨは、通常５．０以下、好ま
しくは２〜４．５、より好ましくは２〜４である。土の
溶出ｐＨが５．０を越える場合には、特に土壌を改良す
ることなく、良好に芝等の植物が発芽、成長することが
できるため不要である。ただし、用いる植物の種類によ
り、発芽、成長に適した土壌ｐＨは異なるため、土の溶
出ｐＨが５．０を越える場合でも、実際の成育状況に応
じて、本発明のスラリーを散布して、土壌表層部の酸性
改善に活用することは可能であり、本発明の土壌改良方
法をなんら制限するものでない。ここで、土の溶出ｐＨ
とは、土２０ｇに水５０ｃｃの比率にて混合攪拌し、３
０分後にｐＨメータを用いて測定した場合のｐＨ値をい
う。

【００４７】また、本発明に土壌改良方法が適用できる
酸性土壌表面への散布方法としては、特に制限されるも
のでなく、例えば、従来の芝種子の播種の際に、該播種
装置にスラリーを加えて、種子と共に散布する方法など
が挙げられる。

【００４８】また、本発明のスラリーの散布量は、特に
制限されるものでないが、通常２〜１０リッター／
ｍ² 、好ましくは４〜８リッター／ｍ² 、より好ましく
は５〜７リッター／ｍ² の範囲である。該散布量が２リ
ッター／ｍ² 未満では、植物の発芽に必要な土壌表層部
の深さまで充分に酸性土壌を改善できず、また散布量が
１０リッター／ｍ² を越える場合には、中和に必要な量
以上の過剰の添加であり、一部法面からの流亡が生じ添
加に見合うだけの効果が得られないばかりか、植物の種
類によっては、過剰なスラリーの添加によりゼオライト
の持つ強アルカリにより酸性土壌がアルカリ性に変わる
ため植物の発芽、成長に悪影響を及ぼす恐れが生じるた
め好ましくない。

【００４９】また、本発明の土壌改良方法により酸性改
善する土壌表層部の深さとしては、対象植物の種類等に
より異なるものであるが、例えば、芝の場合、通常５０
〜３５０ｍｍ、好ましくは１００〜２００ｍｍ、より好
ましくは１００〜１５０ｍｍである。該深さが５０ｍｍ
未満では、発芽は可能であるが、その後の根の成長によ
り芝の根では約１００ｍｍ近くまで成長することから、
表層部近傍のみの改善では、充分に成育することができ
ず、また、酸性雨などにより成長した芝の芝枯れ防止に
対しては、即効性に欠け、多くの芝が枯れてしまう等、
改善が不十分であり好ましくない。また、３５０ｍｍを
越える場合には、根の深さ以上に改善することによる効
果が期待できず、また極めて浸透性をのよいスラリーを
用いる必要があるが、この場合にはスラリー濃度が低く
なるため、強酸性の土壌などでは、散布量が膨大となる
ため作業性が悪くなるなど好ましくない。

【００５０】また、本発明の土壌改良方法により酸性改
善後の土壌表層部の土の溶出ｐＨは、対象植物の発芽成
長に適した土の溶出ｐＨに応じて適宜決定されるもので
あり、例えば、芝の場合、通常４．５以上、好ましくは
４．５〜６．５、より好ましくは５〜６である。土の溶
出ｐＨが４．５未満の場合には、芝の発芽成長がなお充
分でなく、疎らな成長となったりするなど好ましくなく
なる。また、この際の土壌表層部の深さに関しても、対
象植物の成長度合により異なる。すなわち、種子ととも
に散布するような場合には、初期には土壌表面近傍でよ
く、その後芝の成長に合わせて土壌内部に浸透すればよ
く、土壌改良剤に繊維等が含まれた、比較的持続性があ
るものが適しているが、成長した芝に散布するような場
合では、素早く土壌内部に浸透し、根の先端部分まで素
早く中和する即効性が重要となるため、スラリー濃度等
を充分低くするなど、本発明の範囲内での各使用態様に
応じた条件設定を行うことが望ましい。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。

【００５２】実施例１ 改質石炭灰を下記（石炭灰の改質方法（特願平５−１０
７０９２号））の方法により製造した。

【００５３】まず、５０μｍ以下の粒子が１００％のフ
ライアッシュ７．５ｔおよび濃度２Ｎおよび温度１００
℃に調整した水酸化ナトリウム水溶液を反応固液比が
２．２リットル／ｋｇに調整して１００℃の温度にて流
体速度１ｍ／ｓｅｃとして撹拌、煮沸し、フライアッシ
ュから化学組成が主にＮａＯ・Ａｌ₂ Ｏ₃ ・３．５Ｓｉ
Ｏ₂ ・４．５Ｈ₂ Ｏで示されるＰ型（フィリップサイ
ト）の結晶構造を持つ多孔質結晶物たる人工ゼオライト
に改質する反応を５時間行った。

【００５４】次に、上記熱水処理後の多孔質結晶物含有
スラリーは、反応系内の回収洗浄水との熱交換により温
度５０℃まで冷却した後に、該スラリーに含まれるアル
カリ溶液を脱液した後、多量の工業用水を濾過ケーキと
工業用水の固液比１０．０リットル／ｋｇにて供給し撹
拌洗浄を行った後、洗浄がなされた多孔質結晶物含有ス
ラリーは、連続的に脱水処理した後、脱水して得られた
多孔質結晶物を含有する固形物は、塩化カルシウム水溶
液と撹拌しながら再度スラリー化し、ｐＨが１０．５、
カルシウムイオン含有量が石炭灰の全重量に対して１５
量％となるように調整して該スラリー中でイオン交換を
行った。

【００５５】次に、該イオン交換完了後のカルシウム置
換結晶生成物含有スラリーは、該スラリーに含まれる溶
液を脱液した後、脱液されたスラリーの濾過ケーキは、
多量の工業用水を濾過ケーキと工業用水の固液比１０リ
ッター／ｋｇとして供給して撹拌洗浄を行った後、洗浄
がなされたカルシウム型多孔質結晶物含有スラリーは、
脱水処理した後、得られたカルシウム型多孔質結晶物を
含有する固形物は、そのまま１７０℃にて乾燥させてカ
ルシウム型多孔質結晶物を含有する固形物の粉末を得
た。

【００５６】次に得られたカルシウム型多孔質結晶物を
含有する固形物の粉末にパルプ繊維を土壌改良剤全体に
対する繊維の配合量８重量％となるように調整して添加
し本発明の土壌改良剤とした。なお、繊維以外には、特
に添加剤を用いなかった。

【００５７】次に上述の土壌改良剤に水を加えてスラリ
ーの濃度（水１リッターに対する土壌改良剤の総重量）
が、０．３ｋｇ／リッターとなるようにハイドロシーダ
ー（総合建機株式会社製）を用いて調整した。

【００５８】続いて、長野自動車道麻績地区工事現場の
道路の法面が、吹き付け種子発芽不良地区となっている
ことから、当該地区の酸性土壌表層部の土の溶出ｐＨを
２か所（Ａ地点；土質＝砂質、Ｂ地点；土質＝粘度シル
ト質）のそれぞれ深さの異なる位置で測定した。得られ
た結果を図１〜図２に示す。いずれも土の溶出ｐＨは、
５．０以下であった。

【００５９】次に上記ＡおよびＢ地点の酸性土壌表面
に、それぞれハイドロシーダー（総合建機株式会社製）
を用いて吹き付け種子法により芝種子の播種と共に、ス
ラリー散布量が６リッター／ｍ² となるように散布し
て、土壌表層部の酸性改善の程度を測定した。同様に上
記ＡおよびＢ地点の別の酸性土壌表面に、スラリーを添
加することなく上記吹き付け種子法により芝種子の播種
を行い、スラリーの有無による芝の発芽成長を比較観察
した。

【００６０】スラリー散布後、３０分経過後の酸性土壌
表層部の土の溶出ｐＨを２か所（Ａ、Ｂ地点）の異なる
深さで測定した。得られた結果を図１〜図２に示す。こ
れにより土壌改良剤の浸透性が高く、土壌改善の即効性
が確認された。

【００６１】さらに、上記芝種子の播種（スラリー散
布）後、１カ月経過後の２か所（Ａ、Ｂ地点）の芝の発
芽は、スラリーを散布した場所のうち、Ａ地点では芝が
疎らに発芽しており、またＢ地点では、散布した場所の
全体に良好に発芽していることが観察された。さらにス
ラリーを散布しなかった場所では、芝の発芽は、Ａおよ
びＢの両地点とも発芽は見られなかった。

【００６２】さらに、上記芝種子の播種（スラリー散
布）後、２カ月経過後の２か所（Ａ、Ｂ地点）の芝の成
長は、ともに発芽した芝は順調に成長し、発芽後に芝枯
れ等を起こしておらず、土壌改良剤による土壌改善にお
ける持続性のあることが観察された。これは、土壌改良
剤が地中の深い部分へも浸透し、酸性土壌を中和してい
るためと考えられる。

【００６３】なお本実施例１の方法による施工能率は、
上記ＡおよびＢ地点の法面傾斜角３０〜４５°において
作業を行った場合に、３０００〜５０００ｍ² ／日であ
り、酸性度改善率は、上記結果より、スラリー散布濃
度、散布量等の条件を散布後の酸性土壌表層部の土の溶
出ｐＨが約５．０（実際には４．８）を越えるように調
整する（地点Ｂに相当）ことで１００％にできることが
確認できた。

【００６４】さらに、上記Ａ、Ｂ地点の酸性土壌表層部
（表面より深さ１００ｍｍの地点）の土の平均溶出ｐＨ
を、スラリーの散布前およびスラリーの濃度（水１リッ
ターに対する土壌改良剤の総重量）０．１〜０．７ｋｇ
／リッターの範囲で順次変化させて、それぞれスラリー
散布量が６リッター／ｍ² となるように散布した後に測
定したグラフを図３に示す。

【００６５】比較例１ 従来の酸性土壌改質方法方法として、実施例１で実施し
たＡ地点およびＢ地点において、縦横５００ｍｍ間隔に
直径５０ｍｍで深さ１００ｍｍの孔を１２１個づつあ
け、各孔に石灰０．３ｋｇを入れて酸性土壌の中和改質
を行った。

【００６６】その後、ハイドロシーダー（総合建機株式
会社製）を用いて吹き付け種子法により芝種子の播種を
行った。

【００６７】さらに、上記芝種子の播種（スラリー散
布）後、１カ月経過後の２か所（Ａ、Ｂ地点）の芝の発
芽は、ＡおよびＢ地点の孔近傍では発芽しているもの
の、孔から離れるにしたがって、ＡおよびＢの両地点と
も発芽は見られなかった。

【００６８】さらに、上記芝種子の播種（スラリー散
布）後、２カ月経過後の２か所（Ａ、Ｂ地点）の芝の成
長は、ともに発芽した芝はほぼ順調に成長しているが、
一部の芝においては芝枯れが見られた。これは、実施例
１の土壌改良剤のような持続性がないため、その後の酸
性雨により土壌表面が酸化されたものと思われる。

【００６９】なお本比較例１の方法による施工能率は、
上記ＡおよびＢ地点の法面傾斜角３０〜４５°において
作業を行った場合に、１００〜３００ｍ² ／日であり、
酸性度改善率は、上記結果より、全面積に対する場合、
ＡおよびＢ地点ともに約５％程度であることが認でき
た。

【００７０】

【発明の効果】本発明の土壌改良方法により、道路の路
肩部分や法面部分、さらには河川堤防などの法面部分の
斜面など一般の土壌改良方法が適用できない特殊な地形
において石炭をエネルギー源とする発電所等において発
生する多量の石炭灰を改質して得られる改質石炭灰を有
効に活用することができる。

【００７１】さらに本発明の土壌改良方法では、一般の
土壌改良方法が適用できない特殊地形での酸性土壌への
浸透性に優れ、安価で高性能な人工ゼオライトを用いる
ことにより、特殊な地形である斜面での流亡を防止で
き、施工能率（作業性）に優れ、かつ効果が部分的に偏
ることなく１００％の酸性度改善率を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例１により実施したＡ地点での土壌改
良剤含有スラリーの散布前後の酸性土壌表層部の土の溶
出ｐＨと土壌深さとの関係を示すグラフである。

【図２】 本実施例１により実施したＢ地点での土壌改
良剤含有スラリーの散布前後の酸性土壌表層部の土の溶
出ｐＨと土壌深さとの関係を示すグラフである。

【図３】 本実施例１により実施したＡおよびＢ地点で
のスラリー濃度と土壌改良剤含有スラリーの散布前後の
酸性土壌表層部の土の溶出ｐＨとの関係を示すグラフで
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 彦四 石川県金沢市神田１丁目13の１ 北川緑化 工業株式会社業務部内 (72)発明者 丹羽 公一 愛知県名古屋市昭和区雪見町３の16 日本 脱臭機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭灰にアルカリ水溶液を添加して熱水
   処理にて改質し、脱液、水洗、脱水の精製処理を施した
   改質石炭灰を含有してなる土壌改良剤に水を加えてスラ
   リー化し、該スラリーを土の溶出ｐＨが５．０以下の酸
   性土壌表面に散布して、土壌表層部の酸性改善に活用す
   ることを特徴とする改質石炭灰を活用した土壌改良方
   法。
2. 【請求項２】 前記土壌改良剤が、石炭灰にアルカリ水
   溶液を添加して熱水処理にて改質し、脱液、水洗、脱水
   の精製処理を施した後、カルシウムとイオン交換した改
   質石炭灰を含有したものである請求項１に記載の改質石
   炭灰を活用した土壌改良方法。
3. 【請求項３】 前記土壌改良剤が、改質石炭灰に肥料成
   分として悪臭成分をガス吸着させたことを特徴とする請
   求項１または２に記載の改質石炭灰を活用した土壌改良
   方法。
4. 【請求項４】 前記土壌改良剤が繊維を含むものである
   請求項１ないし３のいずれかに記載の改質石炭灰を活用
   した土壌改良方法。