JPH073265A - 有機無機複合土壌改良剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 【構成】石炭灰を水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶
液と加熱するなどの化学反応で結晶化し、この物質を無
機質原料にして活性汚泥やバークを加え複合化処理して
製造した有機無機複合土壌改良剤。 【効果】この改良剤によって肥沃度の低い土壌を改善し
て高品位の作物が高収量で収穫できる生育環境を得る。
本改良剤の主原料はいずれも廃物なので、廃棄物再資源
化による有効利用をも同時に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、簡単な化学変化により
改質した石炭灰を無機質原料に用い活性汚泥やバークな
どを有機質原料にして得た、有機無機複合土壌改良剤に
関するものであって、本改良剤により土のイオン保持能
や吸着能など理化学的特性を改善することで品質の高い
作物を高生産できる生育環境を作り出すことに係わる。

【０００２】

【従来の技術】花崗岩が風化して生じた土壌、いわゆ
る、マサ土は、砂礫質であることが多く、植物の養分で
あるアンモニウムイオン、カリウムイオン、などの陽イ
オンを保持する能力が小さい。このため、肥沃度の低
い、農業生産力が劣る土壌となる。わが国の火山灰土壌
とか、熱帯地域に広く分布するラトゾル等の土壌も、ま
た、粘土コロイドの質的理由により同様に養分保持能が
小さく、生産性が低い。つまり、これらの土壌は、硫安
などの肥料を施肥しても、アンモニウムイオンを保って
おく力が弱いため、雨水や灌漑水の浸透によって、窒素
養分が容易に流亡してしまう。このような、作物生育上
不利な性質を改善するため、ベントナイト、天然ゼオラ
イト、有機質堆肥などの土壌改良剤を施用し、養分の吸
着保持能を高める努力がなされている。しかし、従来の
改良剤は、性質改善効果の点や経済性の立場から問題の
あるものも少なくない。効果が大きく、かつ、低廉価な
土壌改良剤の出現が待たれている。

【０００３】一方、わが国には、現在、ほぼ４０数基の
大型石炭火力発電所があり、ここから廃出される石炭灰
の量は、年間約４００万トンにものぼっている。発電所
以外の、石炭を燃料として用いる製鉄所や工場などから
の廃出も加えれば、さらに多量の約５５０万トンの石炭
灰が一年間に廃棄されている。将来建設される発電所か
らの灰も加算され、廃棄石炭灰は今後なお増加してくる
ことが予想されている。一部セメント原料などに用いら
れる他、適切な処理方法が少ないこの石炭灰は、半量以
上が利用されることなく、他の固体廃棄物と一緒に埋め
立て処分されてきた。しかし、最近では、セメント需要
の頭打ち、漁業補償などに絡んだ埋め立て地確保の困難
さなどから、廃棄物としての石炭灰が、環境保全の立場
から全国的に大きな問題を投げかけるようになってい
る。今後とも益々増加するであろうこの廃棄物の処理問
題を解決するため、その積極的な再資源化や有効利用法
の開発が強く切望されている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は、石炭火力発
電所等から産業固体廃棄物として排出される石炭灰をア
ルカリ等と化学反応させて得た生成物に、活性汚泥やバ
ークなどの有機質の廃物を混ぜて複合化処理して有機無
機複合土壌改良剤を製造し、この改良剤を用いて、低肥
沃度の土壌を、高品位作物が高収量で栽培できる生育環
境の土壌に改善することによって、農業上の不都合な点
を改良するとともに廃棄物あるいは未利用資源としての
石炭灰の活用法を見いだし、環境保全上の問題をも解決
しようというものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ等と
の化学反応によって高いイオン交換能や大きい吸着能な
どの好都合な表面特性を獲得した石炭灰と各種有機物の
複合体を使い、作物生育にとって有用な性質を土壌に付
与する手段を与える。

【０００６】

【作用】主成分が非晶質ケイ酸アルミニウムである石炭
灰をアルカリ等と反応すると、多孔性で比表面積が大き
く様々な物質を吸着保持する上、高いイオン交換能を発
現する性質を持った結晶性物質に一部ないし全てが変化
する。この物質に活性汚泥やバークなどの有機原料を添
加し複合・熟成化すると、無機的および有機的にきわめ
てバランスのとれた、多機能性の土壌改良剤が生じる。
このようにして得られた改良剤は、化学的に有機ケイ酸
アルミニウムコンプレクスになっており、肥沃度の高い
ことで知られているチェルノーゼム土の主要成分に酷似
しているため、有効かつ著しく効果的な土壌改善能力を
安定して発揮する。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。この実施例に使
った有機無機複合土壌改良剤の調製法の例を述べる。

【０００８】調製例：活性汚泥の風乾物を有機質原料に
選び、以下に述べる方法で得た物質を無機質原料に使っ
た。つまり、冷却管を取り付けた三角フラスコに、粒径
の細かい石炭灰（フライアッシュ粉末）と３．５Ｎ Ｎ
ａＯＨ水溶液を重量比で１対３．４の割合に混合して入
れ、ホットプレート上で約９０℃にて２０時間ほど加熱
処理した。処理後、遠心分離法にてよく水洗した。次
に、１Ｎ ＣａＣｌ２水溶液を加え、往復震とう器でシ
ェイキングしＣａ飽和処理した後、過剰のＣａＣｌ２を
水洗除去して１０５℃にて乾燥し粉末を得た。この粉末
の無機質原料と有機質原料を１対４（重量比）の割合で
混ぜ、一定期間、熟成を処理行い複合化させた。

【０００９】実施例：花崗岩が風化して生じたマサ土
（土性は砂質壌土、場所は愛媛県松山市）の水田休耕地
に、秋バレイショ（ダンシャク）を栽培して、本土壌改
良剤の効果を実証した。１．１ｍにうね立てし、種イモ
を約４０ｃｍ間隔でほぼ１０ｃｍ深さに植え付け、無処
理区とした。この区と同様の植え付けを行い、種イモの
間に、改良剤を約４００ｇづつスポット状に施用し、全
量で１０アール当たりほぼ８００ｋｇ添加した試験区を
設け、処理区とした。また、改良剤の代わりに活性汚泥
のみを使った試験区を有機処理区とした。施肥、散水な
どの肥培管理を全く同じにして、平成３年９月１０日か
ら同年１１月３０日まで前述のバレイショを栽培し、生
育調査を行なって、無処理、有機処理区および処理区の
間の生育状態を比較した。生育調査は、各処理区から無
作為に十数個のバレイショを取り出し、生重量および大
きさを計測して行った。

【０００１０】各試験区の間には、生重量、大きさとも
はっきりした相違が認められた。すなわち、無処理区に
おけるバレイショ生重量の平均値と標準偏差は、１２
８．６ｇ、±２１．９ｇで、大きさの平均値と標準偏差
は、５．８ｃｍ、±０．３ｃｍであった。有機処理区に
おいては生重量の平均値と標準偏差は、１６８．７ｇ、
±１７．８ｇで、大きさの平均値と標準偏差は、７．４
ｃｍ、±０．３ｃｍであった。一方、処理区では生重量
の平均値と標準偏差は、２６１．２ｇ、±１０．９ｇ
で、大きさの平均値と標準偏差は、９．５ｃｍ、±０．
２ｃｍであった。無処理区、有機処理区、処理区の順
に、後の区ほど、生重量および大きさが増大している。
データを一元配置分散分析にて統計処理したところ、各
区の間には有意の差が認めれれた。この生育調査結果よ
り、マサ土のバレイショに対する生育環境は、活性汚泥
自体の施用でも多少は改良できるが、本発明品の有機無
機複合土壌改良剤によって、さらに大きく改善できるこ
とが明かとなった。

【００１１】

【発明の効果】本発明は、アルカリ処理した石炭灰を無
機質原料に、活性汚泥やバークなどを有機質原料に用い
て、複合化処理することで有機無機複合土壌改良剤を製
造し、この改良剤を利用して、低肥沃度の土壌を、高品
位作物が高収量で栽培できる生育環境の土壌に改善しよ
うというものである。産業廃棄物として多量に廃出され
処理に困っている石炭灰および有機質の廃物である活性
汚泥やバークなどを積極的に有効利用しょうとするもの
なので、保肥力を強化して農業上の不都合な点を改善す
るのはもちろんのこと、環境浄化・廃棄物処理にも役立
つという有利な効果を生み出す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭クリンカーアッシュや石炭フライア
   ッシュ等の石炭灰と水酸化ナトリウムなどのアルカリ水
   溶液との混合物を加熱反応などして得た反応物に、活性
   汚泥やバークなどの有機質物を加えて複合化処理し生じ
   させることを特徴とする、土壌改良剤。
2. 【請求項２】 請求項第１項に記載の石炭灰に、副原料
   としてケイソウ土やケイ酸ソーダ等のケイ酸富化材や塩
   化アルミニウム等のアルミニウム富化材を添加した混合
   物と水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液とを混ぜ加
   熱反応などして得た反応物に、活性汚泥やバークなどの
   有機質物を加えて複合化処理し生じさせることを特徴と
   する、土壌改良剤。
3. 【請求項３】 請求項第１項および第２項に記載の複合
   化処理によって生じさせた物質を、そのまま、あるい
   は、形状を加工したり、他の資材と一体化することによ
   り新たに生じさせることを特徴とする、土壌改良剤。