JPH05194952A - 炭素質土壌改良材の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 亜炭または褐炭を燃料とするボイラー用燃焼
室の後から発生する未燃焼チヤーをそのままか、或はこ
れにフライアッシュや結合材を加え或は加えることなく
これを粉砕、成型、焼成加工したものを、そのまま或い
はそれに木酢液を浸漬した炭素質土壌改良材。 【効果】 これは木炭に代る安価な、かつ極めて有効な
土壌改良材として使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は亜炭または褐炭を燃料と
する燃焼ボイラー室の後から発生する未燃焼チヤーにも
とずく炭素質土壌改良材を使用する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として農林業分野で使用される炭素質
土壌改良材としては、泥炭、腐植酸質資材、木炭、ヤシ
殻炭、ノコ屑等が従来から一般に知られている。これら
炭素材の土壌改良効果の本質は炭素材が有する内部の細
孔組織に起因する土中でのＶＡ菌根や根粒菌を初めとす
る菌体類の活性化によるとされている。また多孔質炭素
材の特徴の一つである吸着活性により、根腐れ水腐れを
防止するとともに、土壌の通気性、透水性、保水性等を
改良し、温度湿度の調整や融雪効果等をもたらし、これ
らの総合的効果によって多孔質炭素材が土壌の改善と植
物の健全育成に優れた効果を発揮すると言われている。

【０００３】これらの効果を発揮する根拠を炭素材の性
状から見ると、比較的硬質の炭素素材によって構成され
る低密度の多孔質構造体であり、かつ吸着性能と適度の
細孔を有するものでなければならないことがわかる。こ
のような炭素材としては従来から木炭粉等が広く使われ
ていたが、品質が一定せず十分な効果を発揮し得ないこ
とに加えて、高価であるためコスト高となるなどの欠点
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような欠点のな
い炭素質土壌改良材を得てこれを有効に使用する方法を
確立する事が本発明の目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記のような観点から、早くから亜炭や褐炭について興味
を持ち、研究を重ねてきた。これらの石炭は、原木が比
較的短い期間地中に埋もれて炭化したもので、木質炭と
も言われているものである。これらの石炭を乾留すると
揮発性成分が多量に飛散し、多孔質で吸着性のある炭素
構造体が得られる。また、これらの炭素を高温で急速に
加熱すると、粒子の表面が硬質化し、固くて崩れにくい
炭素材が得られることが判っていた。本発明者らはこの
ような炭素材を安価に得るべく種々検討してきたが、亜
炭または褐炭を燃料とする燃焼ボイラー室の後から発生
する集塵ダストに含まれる未燃焼チヤーダスト（以下Ｐ
粉と称する）を入手し、その性状を調査したところ、こ
のＰ粉が本発明者らの要求するものに近い事が判明し
た。Ｐ粉は大量の水中に上記の集塵ダストを投入し、沈
降する成分を分離、脱水することによって得られる。

【０００６】このＰ粉の平均的な主な性状を表１に示
す。

【０００７】

【表１】 表 １ ─────────────────────────────────── 工業分析（％） 全イオウ ヨウ素 平均 １〜２mm 嵩密度 ───────────── 吸着量 粒度 収率 灰分 揮発分 固定炭素 （％） (mg/g) (mm) （％） (dry g/cc) ─────────────────────────────────── 6.９ １2.５ ８0.６ 0.３２ ３７４ 1.０９ ５0.７ 0.２０ ─────────────────────────────────── Ｐ粉は１〜２mm粒度のものが約半分を占めており、かな
り整粒されている。大きな特徴は、嵩密度が乾燥物基準
で0.２０ｇ／ccと極めて軽く、これは木炭粉に匹敵する
値であり、Ｐ粉が多孔質であることを示している。吸着
性についてはヨウ素値から見て、木炭粉よりやや高めで
ある。また残留揮発分は１2.５％とかなり高い値であ
る。さらに顕微鏡での観察では、粒子表面がコークス化
しており、粒子は固くて容易には崩壊しない強度を有す
る。

【０００８】このようなＰ粉の性状から見て、本発明者
らはこれがそのまま土壌改良材として使用し得ることを
見出した。これまで格別な用途もなく、放置されていた
上記の集塵ダストからＰ粉を分離し、これを炭素質土壌
改良材として使用したのは本発明者らが最初である。Ｐ
粉をそのままの形で土壌改良材として使用する事は可能
であるが、その効果を一層向上させるために、次のよう
な方法を採った。

【０００９】まずＰ粉をそのまま使用した場合、余りに
も軽質であるため、水を吸収する前に田畑から流出して
しまう恐れがある。またＰ粉は吸着性が木炭よりはやや
良好ではあるが、なお低い値であり、さらに向上させる
ことが望ましい。また炭素質の利点を活かした、より一
層効力のある土壌改良材とすることも望まれる。これら
の要望に答えるべく、本発明者らはＰ粉の流出を防止す
るため、吸着能力を阻害しないように見掛密度を向上さ
せるとともに、流出しにくい形状に造粒することを先ず
考えた。Ｐ粉を１mm以下の粒度に粉砕し、これに結合材
を１０〜２０％加え加熱混練後ただちに成型する。成型
には押出し法、圧縮法等によってピロー、マセック、ア
ーモンド、棒状、フレーク状等とする。また重くするた
めには土壌改良材の一種であるフライアッシュを３０〜
７０％加えることとした。

【００１０】Ｐ粉の吸着性を向上させる方法として、Ｐ
粉またはこれらの成型物を焼成加工することとした。Ｐ
粉は表１に示すように、揮発分が可成り残留しているの
で、これを空気を断って加熱処理すれば、揮発分が飛散
して細孔の発達を促し、吸着性を更に向上させることが
できる。この際の加熱温度は６００〜９００℃の範囲が
適当で、残留揮発分が７％以下となるよう加熱時間を調
整することが望ましい。

【００１１】Ｐ粉及びこれらの成型物を焼成加工したも
のは、内部に多量の気孔を有し、細孔が発達しているう
え可成り高い吸着性を有する。この性質を生かし、助長
するため、これに木酢液を填着させることも考えた。木
炭に木酢液を混合したものは、木酢炭としてその効果が
発表されているが（例えば日本木質成形燃料工業協同組
合編：木炭の新用途とその現況Ｐ．６７（１９９１
年））、木炭と木酢の相互効果により、センチュウ対策
等に効果を挙げている。焼成成型Ｐ粉は、木炭に比べて
吸着性が可成り高く、例えばヨウ素吸着量では、木炭が
２００〜４００mg／ｇであるのに対し、焼成成型Ｐ粉で
は５００〜７００mg／ｇの値を示す。このように吸着性
が高い炭素材に木酢液を浸漬したものは、地中における
ＶＡ菌等の活性化を促すとともに、木酢液をよく保持す
るので、効果の持続性を享受することができる。本発明
に係る炭素質土壌改良材の使用に当っては、その使用量
は土壌の状況に大きく左右されるが、一般的にＰ粉とし
て５〜２０％程度の量が使用される。

【００１２】農薬多用による生態系の破壊が問題化して
いる現在、このＰ粉にもとづく土質改良材は悪影響の蓄
積の弊害がないだけでなく、農作物育成にとって極めて
有効であるといえる。

【００１３】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明する。

【００１４】

【実施例１】黒土７０％、腐葉土３０％をよく混合した
用土に、乾燥鶏糞、化成肥料、骨粉等の肥料を均等に混
ぜ合わせ、これを３等分し、Ｐ粉、焼成Ｐ粉をそれぞれ
容量比で５％づつ添加したものと、無添加のものの３種
を用意した。これにラディシュ（二十日大根）の種子を
それぞれ２００粒植え付けて、発芽や成育状況を観察し
た。その結果は表２に示すとおり、焼成Ｐ粉、Ｐ粉、無
添加の順であった。

【００１５】

【表２】 表 ２ ────────────────────────── 添加物 発芽率（％） 成育重量（ｇ／本） ────────────────────────── 焼成Ｐ粉 ８２ １6.０ Ｐ 粉 ７５ １5.７ 無 し ６２ １3.９ ──────────────────────────

【００１６】

【実施例２】新しく開墾した砂地に鶏糞と化成肥料を入
れ、５畝に分けてそれぞれにＰ粉、焼成Ｐ粉を１０％、
２０％添加し、無添加の場合と比較した。植え付けには
コマツナを用い、収穫量（１本当りの重量）を４５日後
に求め、表３に示した。

【００１７】

【表３】 表 ３ （単位はｇ／本） ──────────────────────────── 焼 成 Ｐ 粉 Ｐ 粉 ────────────────────── 無添加 １０％ ２０％ １０％ ２０％ ──────────────────────────── １０１ １４２ ９３ １３４ ７０ ──────────────────────────── 表３に示すとおり、収穫量は焼成Ｐ粉、Ｐ粉、無添加の
順であり、また添加量が多いほど良好であった。

【００１８】

【実施例３】Ｐ粉を１mm以下の粒度に粉砕し、これに結
合材を外数で２０％加え、さらに成型用バインダーを８
％加えて加熱混練し、５mmφのペレットを製造した。こ
れを電気炉中８５０℃で３０分焼成した後、乾式で消火
した。（これをＡと呼ぶ。）つぎにＰ粉を１mm以下の粒
度に粉砕し、この５０％に粉末状のフライアッシュ５０
％を混合し、これに結合材を外数で１５％加え、さらに
成型用バインダーを８％添加し、これを加熱混練後、５
mmφのペレットに成型し、電気炉で８５０℃の温度によ
り３０分加熱後、上記同様に消火した。（これをＢと呼
ぶ。）上記ＡとＢとのペレットの主な性状を表４に示
す。

【００１９】

【表４】 表 ４ ──────────────────────────────── 灰 分 揮発分 見掛密度 ヨウ素吸着量 種 類 （％） （％） （ｇ／cm³) （mg／ｇ） ──────────────────────────────── Ａペレット 8.５ 2.５ 0.７１ ５４３ ──────────────────────────────── Ｂペレット ５4.０ 2.７ 1.１８ ３１１ ──────────────────────────────── つぎに群馬県産の木酢液を１０倍に希釈し、Ａ、Ｂ各ペ
レットの半量についてこの木酢液中に２日間浸漬したの
ち、約６０℃で乾燥した。

【００２０】以上４種のペレットを用いて、小型プラン
ターにより成育テストを行った。用土には実施例１と同
様に黒土７０％に腐葉土３０％を入れ、乾燥鶏糞、化成
肥料、骨粉等の肥料を加えた。これにそれぞれのペレッ
トを容量比で５％づつ加え、無添加のものを含めて５槽
を準備した。これに実施例１と同様にラディシュを植え
てその成育状況を観察した。その結果を表５に示す。

【００２１】

【表５】 表 ５ ─────────────────────────────── 種 類 木酢填着 発芽率（％） 成育重量（ｇ／本） ─────────────────────────────── 無 ７２ １4.５ Ａペレット ──────────────────────── 有 ８１ １6.０ ─────────────────────────────── 無 ７５ １4.８ Ｂペレット ──────────────────────── 有 ７８ １5.０ ─────────────────────────────── 無 添 加 ６５ １4.３ ─────────────────────────────── 表５で見るとおり、無添加の時に比べて、Ｐ粉ペレット
を添加した場合は成育状況は良好であった。また木酢液
の填着効果についても可成りあることが認められる。

【００２２】

【発明の効果】本発明により木炭に代る安価な、かつ極
めて有効な土壌改良材を使用することができる。Ｐ粉を
主体とした成型物は木酢を填着することによって、土壌
改良の効果をさらに向上せしめ得るとともに、悪影響が
蓄積することも無いので、安心して使用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亜炭または褐炭を燃料とするボイラー用
   燃焼室の後から発生する未燃焼チヤーを炭素質土壌改良
   材として使用する方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の未燃焼チヤーを粉砕、
   成型、焼成加工したものを炭素質土壌改良材として使用
   する方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の未燃焼チヤーにフライ
   アッシュを配合し、粉砕、成型、焼成加工したものを炭
   素質土壌改良材として使用する方法。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３に記載の炭素質土
   壌改良材をさらに木酢液に浸漬したものを炭素質土壌改
   良材として使用する方法。