JPH0223513B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0223513B2 JPH0223513B2 JP59077444A JP7744484A JPH0223513B2 JP H0223513 B2 JPH0223513 B2 JP H0223513B2 JP 59077444 A JP59077444 A JP 59077444A JP 7744484 A JP7744484 A JP 7744484A JP H0223513 B2 JPH0223513 B2 JP H0223513B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphate
- zeolite
- calcium
- soil
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリン酸カルシウムをコーテイングした
土壌改良剤に関する。
土壌改良剤に関する。
わが国の耕地面積は水田と畑を合わせて約512
万ヘクタールであるが、その約60％が土地環境不
良地といわれ、またその半分がいわゆる不良土で
あるといわれている。このような土壌を改良し農
業生産の向上を図るべく各種検討され実施されて
いる。
万ヘクタールであるが、その約60％が土地環境不
良地といわれ、またその半分がいわゆる不良土で
あるといわれている。このような土壌を改良し農
業生産の向上を図るべく各種検討され実施されて
いる。
無機系の土壌改良資材としてのゼオライトは、
多孔性の高カチオン交換容量を示す鉱物であるこ
とから、肥料成分保持力の弱い土壌、カチオン保
持力の弱い土壌、酸性土壌、排水不良土壌に対す
る土壌改良に有効であり、またわが国に豊富に埋
蔵されている点からも有望視されている。
多孔性の高カチオン交換容量を示す鉱物であるこ
とから、肥料成分保持力の弱い土壌、カチオン保
持力の弱い土壌、酸性土壌、排水不良土壌に対す
る土壌改良に有効であり、またわが国に豊富に埋
蔵されている点からも有望視されている。
しかし、ゼオライトそのものには肥料成分は含
有されていないため、ゼオライト単用でなく肥料
成分の施用を同時に行う必要がある。
有されていないため、ゼオライト単用でなく肥料
成分の施用を同時に行う必要がある。
他方、肥料の主成分の一つであるリン酸は、土
壌に施した場合その利用率は僅か５〜20％とはな
はだ低く、これは施したリン酸のかなりの部分が
固定されることを意味している。わが国のように
温暖多雨のもとで激しい溶脱作用が行われるとこ
ろでは、土壌から溶出した鉄やアルミニウムイオ
ンとリン酸とが結合し、リン酸アルミニウムやリ
ン酸鉄等のリン酸化合物ができ、ほとんど植物に
利用されないまま固定されたリン酸になる。リン
酸の固定を防ぐには石灰を施して土壌のpHを中
性にして鉄やアルミニウムの溶解度を低下させな
ければならない。だが、こうした手段を採用した
としても、多雨のところでは種々の有機酸を含ん
だ水で土壌を洗う結果となり、土壌中のリン酸が
流亡する現象を防ぐことはできない。
壌に施した場合その利用率は僅か５〜20％とはな
はだ低く、これは施したリン酸のかなりの部分が
固定されることを意味している。わが国のように
温暖多雨のもとで激しい溶脱作用が行われるとこ
ろでは、土壌から溶出した鉄やアルミニウムイオ
ンとリン酸とが結合し、リン酸アルミニウムやリ
ン酸鉄等のリン酸化合物ができ、ほとんど植物に
利用されないまま固定されたリン酸になる。リン
酸の固定を防ぐには石灰を施して土壌のpHを中
性にして鉄やアルミニウムの溶解度を低下させな
ければならない。だが、こうした手段を採用した
としても、多雨のところでは種々の有機酸を含ん
だ水で土壌を洗う結果となり、土壌中のリン酸が
流亡する現象を防ぐことはできない。
従つて、土壌改良剤としてのゼオライトに難溶
性のリン酸カルシウムをコーテイングした土壌改
良剤を安価に供給することができれば効果的であ
る。
性のリン酸カルシウムをコーテイングした土壌改
良剤を安価に供給することができれば効果的であ
る。
本発明者らは、下水二次処理水や廃水中に含有
されているリン酸塩を効果的に除去する晶析脱リ
ン法について研究を進めていたが、この研究の過
程で、ある条件においては何ら脱リン性能を有し
ない粒状物、例えば粒状ゼオライトのような物質
の表面においてもリン酸カルシウムの結晶が析出
してくる現象を見い出し、本発明に至つた。
されているリン酸塩を効果的に除去する晶析脱リ
ン法について研究を進めていたが、この研究の過
程で、ある条件においては何ら脱リン性能を有し
ない粒状物、例えば粒状ゼオライトのような物質
の表面においてもリン酸カルシウムの結晶が析出
してくる現象を見い出し、本発明に至つた。
即ち、本発明は、リン酸塩含有水とゼオライト
とをpH6以上であつて、かつカルシウムイオン存
在下に、流動床となるように接触させて得られる
土壌改良剤である。
とをpH6以上であつて、かつカルシウムイオン存
在下に、流動床となるように接触させて得られる
土壌改良剤である。
リン酸塩を含む水をカルシウムイオンの存在下
に結晶種と接触させたときに起こる反応は、反応
条件によつても異なるが通常は以下の(1)式によつ
て表わされる。
に結晶種と接触させたときに起こる反応は、反応
条件によつても異なるが通常は以下の(1)式によつ
て表わされる。
5Ca2+＋7OH-＋3H2PO4 -
→Ca5（OH）（PO4）3＋6H2O
………(1)
(1)式からも判る通り、水中のリン酸塩をリン酸
カルシウムとするためには反応を右に進行させる
必要があり、また、生成するリン酸カルシウムを
晶析させるためにはゼオライトの表面を清浄に保
つて活性度を高く維持する必要がある。そこで、
本発明ではpH6以上であつて、かつカルシウムイ
オン存在下に、流動床となるように通水処理を行
う。
カルシウムとするためには反応を右に進行させる
必要があり、また、生成するリン酸カルシウムを
晶析させるためにはゼオライトの表面を清浄に保
つて活性度を高く維持する必要がある。そこで、
本発明ではpH6以上であつて、かつカルシウムイ
オン存在下に、流動床となるように通水処理を行
う。
(1)式で、生成するリン酸カルシウムの濃度が溶
解度よりも高く、かつ、過溶解度（反応系に結晶
種が存在しない場合に結晶が析出し始める濃度）
より低くなるようなカルシウムイオン濃度および
pHの領域、すなわち準安定領域においては、生
成するリン酸カルシウムはゼオライト表面に析出
し、微細沈澱は生成しない。
解度よりも高く、かつ、過溶解度（反応系に結晶
種が存在しない場合に結晶が析出し始める濃度）
より低くなるようなカルシウムイオン濃度および
pHの領域、すなわち準安定領域においては、生
成するリン酸カルシウムはゼオライト表面に析出
し、微細沈澱は生成しない。
一方、カルシウムイオン濃度および／または
pHが高くなり、生成するリン酸カルシウムが通
溶解度を超える不安定領域においては、リン酸カ
ルシウムが微細沈澱となつて析出する。このよう
に、準安定域は原水中に含まれるリン酸イオンの
濃度によつて異なり、リン酸イオン濃度が低いほ
ど広くなる。したがつて、原水中のリン酸イオン
の濃度が高い場合には、カルシウムイオン濃度お
よび／またはpHを高くすると不安定領域となつ
て沈澱が生成しやすいが、リン酸イオン濃度が低
い場合には、カルシウムイオン濃度あるいはpH
を高くしても準安定領域での晶析が可能となり、
沈澱を生成させることなく反応速度を速くするこ
とができる。
pHが高くなり、生成するリン酸カルシウムが通
溶解度を超える不安定領域においては、リン酸カ
ルシウムが微細沈澱となつて析出する。このよう
に、準安定域は原水中に含まれるリン酸イオンの
濃度によつて異なり、リン酸イオン濃度が低いほ
ど広くなる。したがつて、原水中のリン酸イオン
の濃度が高い場合には、カルシウムイオン濃度お
よび／またはpHを高くすると不安定領域となつ
て沈澱が生成しやすいが、リン酸イオン濃度が低
い場合には、カルシウムイオン濃度あるいはpH
を高くしても準安定領域での晶析が可能となり、
沈澱を生成させることなく反応速度を速くするこ
とができる。
本発明においては、ゼオライト層に通水される
原水中に、前記(1)式の反応が進行するように、カ
ルシウムイオンが存在することが必要であり、原
水中にカルシウムイオンが存在しない場合または
不足する場合には、外部からカルシウム剤を添加
する。反応系のpHは６以上、好ましくは６〜12
であり、必要に応じて原水中にアルカリ剤を添加
する。
原水中に、前記(1)式の反応が進行するように、カ
ルシウムイオンが存在することが必要であり、原
水中にカルシウムイオンが存在しない場合または
不足する場合には、外部からカルシウム剤を添加
する。反応系のpHは６以上、好ましくは６〜12
であり、必要に応じて原水中にアルカリ剤を添加
する。
また、リン酸塩を含む水とゼオライトとの接触
は流動床の状態で行い、その膨張率は20〜80％，
特に40〜80％であることが好ましい。20％未満で
は流動床自体の運転が順調に行かなくなり、80％
を超えると有効充てん量が減少し、効率が悪化す
る。
は流動床の状態で行い、その膨張率は20〜80％，
特に40〜80％であることが好ましい。20％未満で
は流動床自体の運転が順調に行かなくなり、80％
を超えると有効充てん量が減少し、効率が悪化す
る。
ゼオライト粒子としては、粒径10〜300メツシ
ユ程度ものを用いる。リン酸塩含有水としては、
リン酸塩含有の下水が使用でき、通常リン濃度
0.1〜10mg／程度のものを用いる。カルシウム
剤としては、消石灰、苛性ソーダ、塩化カルシウ
ム等が使用でき、通常カルシウムの添加量は前述
のとおり準安定域内となるように設定する。
ユ程度ものを用いる。リン酸塩含有水としては、
リン酸塩含有の下水が使用でき、通常リン濃度
0.1〜10mg／程度のものを用いる。カルシウム
剤としては、消石灰、苛性ソーダ、塩化カルシウ
ム等が使用でき、通常カルシウムの添加量は前述
のとおり準安定域内となるように設定する。
本発明によれば、ゼオライト表面にリン酸カル
シウムがコーテイングされているため、リン酸の
固定や流亡の問題が解消される。その上、リン酸
塩含有水として下水を使用できるため、リン資源
の回収と有効利用に通じ、経済的にも非常に有利
である。また、本発明ではゼオライト表面にコー
テイングされたリン酸カルシウムの結晶度は比較
的低いため、弱酸性の土壌でもリン源が十分に補
給される。なお、予めゼオライトにリン酸を吸着
させ、次いで石灰と接触させてもリン酸カルシウ
ムの晶出は可能ではあるが、晶出したリン酸カル
シウムの結晶度が高く、土壌中にリン源が補給さ
れ難いため、好ましい方法とはいえない。
シウムがコーテイングされているため、リン酸の
固定や流亡の問題が解消される。その上、リン酸
塩含有水として下水を使用できるため、リン資源
の回収と有効利用に通じ、経済的にも非常に有利
である。また、本発明ではゼオライト表面にコー
テイングされたリン酸カルシウムの結晶度は比較
的低いため、弱酸性の土壌でもリン源が十分に補
給される。なお、予めゼオライトにリン酸を吸着
させ、次いで石灰と接触させてもリン酸カルシウ
ムの晶出は可能ではあるが、晶出したリン酸カル
シウムの結晶度が高く、土壌中にリン源が補給さ
れ難いため、好ましい方法とはいえない。
実験例
横浜市水に、リン酸二水素ナトリウム、塩化カ
ルシウム、炭酸ソーダの各溶液を添加して、PO4
−Ｐ＝2.5mg／、Ca2+＝45mg／、Ｍ−アルカ
リ度＝100mg／となるように調整し、更に
NbaOHを添加してpH9の合成水を得た。
ルシウム、炭酸ソーダの各溶液を添加して、PO4
−Ｐ＝2.5mg／、Ca2+＝45mg／、Ｍ−アルカ
リ度＝100mg／となるように調整し、更に
NbaOHを添加してpH9の合成水を得た。
ゼオライトとして粒径0.25〜0.42mmに篩い分け
たクリノプチロライトを用い、このゼオライトを
直径30mm，長さ100mmの透明アクリルカラムに70
ｇドライ充てんした。この充てんカラムに、通水
速度10ｍ／hrで膨張率が約60％となるように上記
合成水を通水した。通水後60分間経過したところ
で充てんしたゼオライトを取出し分析した。分析
結果は以下に列挙した通りであつた。
たクリノプチロライトを用い、このゼオライトを
直径30mm，長さ100mmの透明アクリルカラムに70
ｇドライ充てんした。この充てんカラムに、通水
速度10ｍ／hrで膨張率が約60％となるように上記
合成水を通水した。通水後60分間経過したところ
で充てんしたゼオライトを取出し分析した。分析
結果は以下に列挙した通りであつた。
） ゼオライトの全重量を測定したところ、約
100ｇであり30ｇの重量増加が認められた。
100ｇであり30ｇの重量増加が認められた。
） また肉眼的にもゼオライト粒子が白色結晶
にコーテイングされて肥大している状況が観察
された。
にコーテイングされて肥大している状況が観察
された。
） このゼオライトをビーカー内で撹拌するこ
とにより粒子同志を衝突させて表層に析出した
白色結晶を剥離させた後、その剥離結晶につい
てリン成分の分析を行つた。その結果、リン含
有率＝13.9％，Ca／Ｐ比＝2.06であつた。
とにより粒子同志を衝突させて表層に析出した
白色結晶を剥離させた後、その剥離結晶につい
てリン成分の分析を行つた。その結果、リン含
有率＝13.9％，Ca／Ｐ比＝2.06であつた。
また、この剥離結晶に対しＸ線回析を行つた
ところ、ヒドロキシアパタイトを示す最強線が
認められた。しかし、そのピークはブロードで
あり、結晶化度が低い状態を示した。
ところ、ヒドロキシアパタイトを示す最強線が
認められた。しかし、そのピークはブロードで
あり、結晶化度が低い状態を示した。
） 剥離結晶の各pHにおける溶解性を調べた
ところ、アルカリ側ではリンの溶出は少なく、
酸性側で適度なリンの溶出がみられた。これ
は、剥離結晶が結晶化度の低いヒドロキシアパ
タイトであることに起因している。また、この
特性のために土壌内で不溶性リン酸肥料として
有効に作用することが判る。
ところ、アルカリ側ではリンの溶出は少なく、
酸性側で適度なリンの溶出がみられた。これ
は、剥離結晶が結晶化度の低いヒドロキシアパ
タイトであることに起因している。また、この
特性のために土壌内で不溶性リン酸肥料として
有効に作用することが判る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リン酸塩含有水とゼオライトとをpH6以上で
あつて、かつカルシウムイオン存在下に、流動床
となるように接触させて得られる土壌改良剤。 ２ 流動床は膨張率が20〜80％であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の土壌改良剤。 ３ リン酸塩含有水が下水である特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の土壌改良剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077444A JPS60221485A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 土壌改良剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077444A JPS60221485A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 土壌改良剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221485A JPS60221485A (ja) | 1985-11-06 |
| JPH0223513B2 true JPH0223513B2 (ja) | 1990-05-24 |
Family
ID=13634188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59077444A Granted JPS60221485A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 土壌改良剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221485A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5594810B2 (ja) * | 2008-11-12 | 2014-09-24 | 学校法人金沢工業大学 | 無機系肥料および無機系肥料の製造方法 |
| JP2012218971A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Daikin Industries Ltd | 肥料及びその製造方法 |
| JP7311890B2 (ja) * | 2019-10-23 | 2023-07-20 | 学校法人法政大学 | ゼオライト複合体含有養分放出シート、その製造方法及び植物栽培方法 |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP59077444A patent/JPS60221485A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60221485A (ja) | 1985-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mabagala | On the tropical soils; The influence of organic matter (OM) on phosphate bioavailability | |
| Yuan et al. | Kinetic and thermodynamic studies on the phosphate adsorption removal by dolomite mineral | |
| Tunesi et al. | Phosphate adsorption and precipitation in calcareous soils: the role of calcium ions in solution and carbonate minerals | |
| EP0203734B1 (en) | Methods and compositions for increasing plant growth | |
| US5433766A (en) | Slow-release fertilizer | |
| US6656382B1 (en) | Use of layered double hydroxides (LDHs), which reversibly bind (exchange) nitrate | |
| Guaya et al. | Use of nutrient-enriched zeolite (NEZ) from urban wastewaters in amended soils: Evaluation of plant availability of mineral elements | |
| Li et al. | MAP precipitation from landfill leachate and seawater bittern waste | |
| US5451242A (en) | Active synthetic soil | |
| Deng et al. | Defluoridation by fluorapatite crystallization in a fluidized bed reactor under alkaline groundwater condition | |
| Molle et al. | Phosphorus retention in subsurface constructed wetlands: investigations focused on calcareous materials and their chemical reactions | |
| CN111302845B (zh) | 氮磷钾全缓释肥及其制造与应用方法 | |
| Fine et al. | Release of phosphorus from waste‐activated sludge | |
| Narkis et al. | Phosphorus removal by activated alumina | |
| JPS60221485A (ja) | 土壌改良剤 | |
| Louhar | Zeolites: A potential source of soil amendments to improve soil properties | |
| Starostka et al. | Influence of soluble salts on the solubility of and plant response to dicalcium phosphate | |
| BRPI0619630A2 (pt) | método para melhorar a absorção de cobalto em forragem | |
| EP0069719A1 (en) | A method for producing basic aluminium sulphate | |
| JPS6141278B2 (ja) | ||
| Kameda et al. | Synthesis of hydrotalcite from seawater and its application to phosphorus removal | |
| Barca | Steel slag filters to upgrade phosphorus removal in small wastewater treatment plants | |
| RU2792126C1 (ru) | Способ извлечения магний-аммоний-фосфата из сточных вод | |
| JPS59156488A (ja) | 人工脱リン材および脱リン方法 | |
| US20240425428A1 (en) | Fertilizer compositions and methods of using same |