JPH115977A - 使用済脱リン材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料 - Google Patents

使用済脱リン材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料

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JPH115977A
JPH115977A JP17755197A JP17755197A JPH115977A JP H115977 A JPH115977 A JP H115977A JP 17755197 A JP17755197 A JP 17755197A JP 17755197 A JP17755197 A JP 17755197A JP H115977 A JPH115977 A JP H115977A
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JP
Japan
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phosphorus
dephosphorization material
dephosphorizing
agricultural soil
soil
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JP17755197A
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Toshihiro Kojima
利広 小島
Tomohiko Sakamoto
知彦 坂本
Katsumi Moriyama
克美 森山
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Mitsubishi Materials Corp
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  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用済脱リン材を農業用土壌改良材または珪
酸質肥料としてリサイクル化を図る。 【解決手段】 リンを含む処理水中に投入されて珪酸カ
ルシウム水和物の脱リン作用でリン成分が固定された使
用済脱リン材を、農業用土壌改良材や珪酸質肥料として
土壌に散布すると、その後、徐々に使用済脱リン材の成
分であるカルシウム、珪素、リンなどが、この土壌中へ
溶け出していく。これにより、植物の成長に必要な微量
摂取金属を土壌中に補充できる。よって、使用済脱リン
材のリサイクル化が図れる。使用済み脱リン材中のリン
は2%以上が好ましい。農業用土壌改良材、珪酸質肥料
中の脱リン材は60〜95重量%が好ましい。残りは石
灰、苦土、苦土石灰とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リン酸やリン酸
塩(以下、「リン」と略す)を湖、沼、貯水池、河川
水、生活排水、家畜屎尿排水、下水などの処理水中から
除去した後の使用済脱リン材を原料とする使用済脱リン
材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を
利用した珪酸質肥料に関する。
【0002】
【従来の技術】貯水池における富栄養化現象の防止策
は、流入河川対策と貯水池内対策に大別される。貯水池
内対策には、曝気循環、噴水、選択放流などがあるが、
これらは積極的に栄養塩類を除去する方策ではない。流
入河川対策には、流路転換と流入水処理がある。流路転
換もまた栄養塩類を積極的に除去するものではない。こ
れらの中で、流入水処理は、栄養塩類を積極的に除去す
ることを目的とした方法である。これは、礫間接触、凝
集沈降分離、リン吸着材により、水中のリンを除去す
る。
【0003】特に、リン吸着材による脱リン処理は、凝
集沈降分離のようなスラッジの回収処理が不必要であ
り、富栄養化現象の防止策として有効な手段であると考
えられる。このリン吸着材(以下、「脱リン材」)とし
ては、従来、特開昭62−183898号公報に記載さ
れているものが知られている。このものは、トバモライ
ト系水和物を主要鉱物とした独立気泡を有する多孔質処
理材である。これは、アルミニウム粉末などの気泡剤を
使用して空隙を造るためである。
【0004】上記脱リン材を用いて脱リン効果を調べた
結果、リンは、気泡内部に成長したトバモライト水和物
を析出サイトとして、アパタイト(リン灰石)の形で固
定されていることが分かった。なお、このアパタイトの
析出は、リン溶液が直接に接する硬化体の表面近傍での
み旺盛であった。従来、こうして処理水の脱リンに利用
された使用済脱リン材は、産業廃棄物として廃棄処分さ
れていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
河川中に含まれるリンをアパタイトして固定した使用済
脱リン材は、その主要構成鉱物が珪酸カルシウム水和物
で、またその表面近傍にリンがアパタイトとして吸着さ
れている。したがって、この使用済みの脱リン材の組成
分は、主にカルシウム、珪素、リンとなる。さて、近年
においては、農業用の珪酸質肥料として、珪酸カルシウ
ム水和物を主体とした材料が多用されている。これは、
上記脱リン材と同様の構成鉱物から成っている。また、
使用済脱リン材が含有するリンは、例えば農地などにお
いて、野菜や穀物を成長させるための重要な微量摂取鉱
物の一つであることは、周知のことである。
【0006】そこで、この発明者らは、鋭意研究を重ね
た結果、それまで産業廃棄物として廃棄処分されていた
使用済脱リン材を、有用なリン成分を含む農業用土壌改
良材や珪酸質肥料として充分にリサイクルできることを
見出し、この発明を完成するに至った。
【0007】
【発明の目的】そこで、この発明の目的は、使用済脱リ
ン材のリサイクル化が図れる使用済脱リン材を利用した
農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸
質肥料を提供することを、その目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、珪酸カルシウム水和物を主たる構成物とし、かつ処
理水中のリンをカルシウムとの化合物であるアパタイト
として固定した使用済脱リン材を含む使用済脱リン材を
利用した農業用土壌改良材である。使用済脱リン材が含
有する珪酸カルシウム水和物としては、例えばトバモラ
イト、ゾノトライト、ヒレブランダイト、ワラストナイ
トの微小な板状晶、柱状晶および針状晶の中の1種類ま
たは2種類以上の組み合わせなどが挙げられる。使用済
脱リン材中におけるリンの含有率は2%以上、特に4%
以上が好ましい。2%未満ではリンの土壌への溶出が十
分には期待できない。
【0009】使用済脱リン材の基体である脱リン材は、
例えば珪酸質原料からなる粉体および石灰質原料からな
る粉体を用いて転動造粒した後、これを高温高圧養生し
て造られたものなどが挙げられる。この珪酸質原料およ
び石灰質原料としては、例えば珪石、珪藻土、珪酸白
土、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、石膏、生
石灰などが好適である。農業用土壌改良材として農地に
散布される使用済脱リン材の大きさ(直径)は、0.5
〜15mm、特に1.0〜10mmが好ましい。0.5
mm未満では土壌への有効成分の溶出が早すぎて、効果
が長く続かない。15mmを超えると効果の現出が遅く
なる。
【0010】また、別種の脱リン材としては、短繊維を
核物体とし、これに珪酸カルシウム水和物を付着して、
その内部に連続空隙を形成して造られたものでもよい。
これによれば、アパタイトの析出サイトである珪酸カル
シウム水和物の表面へリン含有水を直接導いて、使用済
脱リン材の単位体積当たりの有効析出サイト表面積を増
大できる。短繊維としては、例えば金属製繊維または植
物繊維が挙げられる。金属製繊維または植物繊維として
は、例えば製造工程において、劣化、変質しないもので
あればどのようなものでもよい。例えば直径0.4m
m、その長さが15〜25mmの鉄、ステンレス繊維な
どが使用できる。核物体として金属繊維を用いた使用済
脱リン材は、破砕した後、磁選により金属繊維を取り除
いてから利用する。また、使用済脱リン材は、それだけ
を単独で農業用土壌改良材としてもよいし、既存の農業
用土壌改良材と混ぜ合わせて使用してもよい。
【0011】請求項2に記載の発明は、石灰、苦土また
は苦土石灰を含む農業用土壌改良材が、上記使用済脱リ
ン材を60〜95重量%含む請求項1に記載の使用済脱
リン材を利用した農業用土壌改良材である。
【0012】使用済脱リン材の配合量が60重量%未満
では石灰や苦土に対する使用済脱リン材量が過少とな
り、所期の効果が得にくい。95重量%を超えると石灰
や苦土の効果が過少となる。
【0013】請求項3に記載の発明は、珪酸カルシウム
水和物を主たる構成物とし、かつ処理水中のリンをカル
シウムとの化合物であるアパタイトとして固定した使用
済脱リン材を含む使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料
である。珪酸質肥料として、農地や芝地などに散布され
る使用済脱リン材の大きさ(略球体の場合の直径)は、
0.5〜15mm、特に1.0〜10mmが好ましい。
0.5mm未満では土壌への有効成分の溶出が早すぎ
て、効果が長く続かない。15mmを超えると効果の現
出が遅くなる。使用済脱リン材中におけるリンの含有率
は2%以上、特に4%以上が好ましい。2%未満ではリ
ンの土壌への溶出が十分には期待できない。
【0014】使用済脱リン材が含有する珪酸カルシウム
水和物の種類や、使用済脱リン材の基体である脱リン材
の種類などは、農業用土壌改良材の場合と同様である。
なお、珪酸質肥料は、例えばゴルフ場の芝や花壇の花、
樹木用の肥料として使用できる。この使用済脱リン材
は、単独で珪酸質肥料として使用してもよいし、既存の
珪酸質肥料に混ぜ合わせて使用してもよい。
【0015】請求項4に記載の発明は、鉱滓およびまた
は珪酸カルシウム水和物からなる珪酸質肥料に、上記使
用済脱リン材を30重量%以上含ませた請求項3に記載
の使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料である。この珪
酸質肥料は、鉱滓のみからなる場合、珪酸カルシウム水
和物のみからなる場合、鉱滓および珪酸カルシウム水和
物からなる場合を含んでいる。また、使用済脱リン材の
配合量が30重量%未満では土壌に対するリンの効果的
な溶出量とならない。
【0016】
【作用】この発明では、リンを含む処理水中に投入され
て珪酸カルシウム水和物の脱リン作用でリン成分が固定
された使用済脱リン材を、農業用土壌改良材や珪酸質肥
料として散布などによって土に供給すると、その後、使
用済脱リン材の成分であるカルシウム、珪素およびリン
が、この土壌中へ徐々に溶け出していく。これにより、
植物の成長に必要なこれらの微量摂取金属を土壌中に補
充できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面を参照して
詳細に説明する。この発明に係る使用済脱リン材を利用
した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した
珪酸質肥料の実施例を説明する。 〈実施例1〜3,比較例1〉脱リン材の原料としては、
以下のものを用意する。すなわち、珪酸質原料として
は、珪石粉末を使用し、石灰質原料としては、普通ポル
トランドセメントを使用する。これら粉末の粉末度は、
それぞれ5000cm2 /g、3200cm2 /gで
ある。その割合を重量比で43:57で混合する。
【0018】そして、これらを混合した原料を直径φ
1.5mのパン型ペレタイザーを用いて転動造粒した。
パン内に原料を投入しながら、同時に水を散布して造粒
した。造粒時のパンの回転数と散水量とは、造粒状況を
観察しながら調節した。この結果、得られた直径1〜5
mmの造粒体を、温度40℃、湿度100%の条件で1
0時間養生した。次いで、これをステンレス製の容器に
入れ、水に浸して、気圧10atm、180℃のオート
クレーブ中で8時間養生した。養生後、これを電子顕微
鏡で観察した結果、表面にはカードハウス状または板状
に成長したトバモライトが析出していることが確認され
た。図1は製造された脱リン材を示している。その全表
面がリンの吸着サイトとなる。
【0019】こうして製造された脱リン材を、流入水処
理設備に所定量だけ装填して処理水を脱リン処理した。
1ヵ月間、6ヵ月間、12ヵ月間使用後の各使用済脱リ
ン材に含まれるリンの量的な変化を表1に示す。また、
各期間が経過した使用済脱リン材を、図2に示すよう
に、1m2 当たり0.1kgだけ農業用土壌改良材と
して農地へ散布したときの野菜(例えばトマト)のでき
具合を、使用済脱リン材を散布しなかった比較例ととも
に、同じく表1に示す。この場合、農業用土壌改良材
は、石灰を30重量%、使用済み脱リン材を70重量%
含むものとする。なお、図2は農地への農業用土壌改良
材の散布状態を示す模式図である。この結果、比較例に
比べて、実施例では野菜の成長が明らかに促進された。
これにより、使用済脱リン材を農業用土壌改良材として
リサイクルしたものの有効性が立証された。
【0020】
【表1】
【0021】〈実施例4〜6,比較例2〉使用済脱リン
材を70重量%、石灰を30重量%含んで構成される珪
酸質肥料を、図3に示すように、ゴルフ場の芝に1m2
当たり0.1kgだけ散布した以外は、実施例1〜
3,比較例1と同様にして実験を行った。その結果を表
2に示す。なお、図3はゴルフ場への珪酸質肥料の散布
状態を示す模式図である。この結果、比較例に比べて、
実施例では芝が密に成長し、使用済脱リン材を珪酸質肥
料としてリサイクルしたものの有効性が立証された。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】この発明においては、リン成分を含む使
用済脱リン材を、農業用土壌改良材や珪酸質肥料として
有効利用することにより、使用済脱リン材のリサイクル
化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る使用済脱リン材の基体となる脱
リン材の概念図である。
【図2】農地への農業用土壌改良材の散布状態を示す模
式図である。
【図3】ゴルフ場への珪酸質肥料の散布状態を示す模式
図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09K 17/06 C09K 17/06 H //(C05G 1/00 C05D 3:04 C05B 1:00) C09K 101:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪酸カルシウム水和物を主たる構成物と
    し、かつ処理水中のリンをカルシウムとの化合物である
    アパタイトとして固定した使用済脱リン材を含む使用済
    脱リン材を利用した農業用土壌改良材。
  2. 【請求項2】 石灰、苦土または苦土石灰を含む農業用
    土壌改良材が、上記使用済脱リン材を60〜95重量%
    含む請求項1に記載の使用済脱リン材を利用した農業用
    土壌改良材。
  3. 【請求項3】 珪酸カルシウム水和物を主たる構成物と
    し、かつ処理水中のリンをカルシウムとの化合物である
    アパタイトとして固定した使用済脱リン材を含む使用済
    脱リン材を利用した珪酸質肥料。
  4. 【請求項4】 鉱滓およびまたは珪酸カルシウム水和物
    を含む珪酸質肥料に、上記使用済脱リン材を30重量%
    以上含ませた請求項3に記載の使用済脱リン材を利用し
    た珪酸質肥料。
JP17755197A 1997-06-17 1997-06-17 使用済脱リン材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料 Pending JPH115977A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415264B1 (ko) * 2001-04-04 2004-01-14 김재용 토양 개량제의 조성물
JP2009119451A (ja) * 2007-11-09 2009-06-04 Hokuriku Electric Power Co Inc:The リン酸の除去方法、リン酸の除去装置および回収リンの再利用方法
JP2013006733A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Taiheiyo Cement Corp リン回収・肥料化方法
JP2016077206A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 太平洋セメント株式会社 藻類への栄養供給用の資材、及び、藻類への栄養供給用のシステム

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Date Code Title Description
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Effective date: 20030514