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JP2001271067A - 火山性土壌の土壌改良方法 - Google Patents

火山性土壌の土壌改良方法

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Publication number
JP2001271067A
JP2001271067A JP2000084813A JP2000084813A JP2001271067A JP 2001271067 A JP2001271067 A JP 2001271067A JP 2000084813 A JP2000084813 A JP 2000084813A JP 2000084813 A JP2000084813 A JP 2000084813A JP 2001271067 A JP2001271067 A JP 2001271067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
volcanic
ash
sewage sludge
fertilizer
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.)
Pending
Application number
JP2000084813A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyohiko Nakazato
豊彦 仲里
Tomonori Kobarigawa
智則 小梁川
Minoru Matsubara
稔 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd, Jujo Paper Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority to JP2000084813A priority Critical patent/JP2001271067A/ja
Publication of JP2001271067A publication Critical patent/JP2001271067A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、廃棄物扱いされている炉内脱硫方式流
動床石炭ボイラー灰と下水汚泥の有効利用を図ると同時
に、保肥力が殆どない火山灰土壌に施用し、植物の生育
に適した土壌改良方法を安価に提供する。 【解決手段】 炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下
水汚泥を混合造粒した有機性肥料あるいは土壌改良材
を、火山性土壌の上に1〜3mの厚さで堆積させ、肥料
成分に富み植物の生育に適した改良土壌を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】我が国は世界有数の火山国で
あり、火山噴出物が堆積した火山性土壌が全国に広く分
布している。火山性土壌は火山灰、火山レキ、軽石およ
びこれらの風化物などから形成されており、この土壌
は、植物の養分であるアンモニア、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウムなどの陽イオンを保持する能力が極め
て低く、肥沃度が劣悪なものが多い。本発明では、従
来、廃棄物扱いされ、今後、発生量の増加が予測される
炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥の造粒物
によって、火山性土壌の改良を行い、植物の生育に適し
た改良土壌を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】火山性土壌は火山灰、火山レキ、軽石お
よびこれらの風化物などから形成されているが、この土
壌は植物の養分であるアンモニア、カリウム、カルシウム、
マグネシウムなどの陽イオンを保持する能力効力が極め
て低く、植物の生育には適していない。すなわち、硫安
などの肥料を施用して土壌の肥沃度を高めようとして
も、土壌の陽イオン保持力が弱いため、用水、灌漑水、雨
水などで養分である陽イオンが簡単に流出してしまう。
【0003】この火山性土壌の改良方法としては、植物
養分の陽イオンの保持力を増大させる方法として、従来か
ら天然ゼオライト系土壌改良材が用いられている。最近
では人工ゼオライトを土壌改良材として用いる例があ
る。また、ベントナイト系土壌改良材も用いられてい
る。
【0004】天然ゼオライト系土壌改良材では、天然ゼ
オライトが有効成分となっており、地力増進法で土壌改
良資材として認められているものである。天然に産出す
るこのゼオライトは陽イオン交換容量(CEC)が130〜150m
eq/100g程度である。このCECに起因する陽イオン保持力
によって、肥料養分である陽イオンの流出を防止でき、施
肥効果を高めるものである。しかし、この天然ゼオライ
トは原石を採掘・粉砕、場合によっては焼成して製造す
るものであるため、高価となる欠点がある。
【0005】人工ゼオライトは特開昭59-86687号公報に
記載のように、石炭灰に水酸化ナトリウム水溶液を加
え、加熱反応させゼオライトを合成するものであり、土
壌改良材としての効果は天然ゼオライトに比較して高
い。CEC値は高く、250meq/100g程度である。しかし、こ
の人工ゼオライトはゼオライト合成反応を進めるため、
化学薬品である水酸化ナトリウムを使用するので天然ゼ
オライトよりも更に高価となる欠点がある。
【0006】ベントナイト系土壌改良材は、天然に産出
するベントナイトを有効成分とするものであり、ベント
ナイトの膨潤性を利用して、水に溶けている陽イオンな
どの養分を保持し、施肥効果を高める。しかし、採掘・
粉砕の製造工程が必要で、これも高価となる。また、ベ
ントナイト系土壌改良材を多用すると、土壌の透水性が
悪化する欠点もある。
【0007】また、上記の従来の技術である土壌改良材
は、いずれも肥料ではなく、施肥効果を高める資材であ
り、この土壌改良材とは別に肥料そのものを施す必要が
ある。
【0008】以上のように、全国に広く分布する火山性
土壌を安価に、植物の生育に適した土壌に改良する方法
の開発が強く望まれている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来、廃棄
物扱いされている炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と
下水汚泥の有効利用を図ると同時に、保肥力が殆どない
火山灰土壌に施用し、植物の生育に適した土壌改良方法
を安価に提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、火山性土
壌の改良方法について、鋭意検討した結果、炉内脱硫方
式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥を造粒した有機性肥
料あるいは土壌改良材を、火山性土壌に適用することに
より、肥沃な土壌に改良できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の炉内脱硫方式流動床石炭
ボイラー、下水汚泥、火山性土壌について説明する。
【0012】流動床石炭ボイラーは、ベッド材と呼ばれ
る細かい粒子と燃料である微粉石炭が高速の燃焼ガス中
に流動した状態で運転される方式のボイラーである。こ
の方式では、燃焼室部に細粒の石灰石を供給することで
燃焼ガスの脱硫を行なうことができる。その反応を次に
示す。これが炉内脱硫方式流動床石炭ボイラーである。 燃料中のイオウ分の燃焼: S + O2 → SO2 石灰石の生石灰への反応: CaCO3 → CaO + CO2 脱硫反応 : CaO + SO2 1/2O2 → CaSO4 下水汚泥は、人糞、尿の処理施設で発生する汚泥であ
り、初沈汚泥、活性汚泥、混合汚泥及びこれらの消化汚
泥である。真空脱水濾過、加圧濾過、遠心分離脱水、ベ
ルトプレス脱水、スクリュウプレス脱水、多重円盤型脱
水などの汚泥の脱水処理型式の制約は特にない。
【0013】火山性土壌とは、火山レキ、火山灰、軽石
及びこれらの風化物が主体となって堆積している土壌を
いう。炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥と
の混合造粒物の粒子径は、土壌改良材としての施用作業
性の観点から、20mm以下が好ましい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例で詳細に説明する。火
山灰土壌としては、図1に示す植物の生育に不適な地層
である原野を選定した。この地点は、近くに火山と海岸
があり、地表から約5m以上の深さでは、砂を主成分と
する層と火山噴出物層が交互に層を成している。地表か
ら5m深さまでは、極く薄い表層土(0.1〜0.5m程度)、そ
の下に、直近の火山噴火による降下軽石層が形成されて
いる(0.5〜2.0m程度)。
【0015】生石灰を4%以上含有する炉内脱硫方式流動
床石炭ボイラー灰と水分45%の乾燥下水汚泥(北海道A市
下水処理場から入手した活性汚泥処理後の下水汚泥)と
を固形重量比1000:100で十分の混合後、水を重量比で40
0加え、逆流式高速造粒機で造粒し、粒子径1.0〜9.0mm
のものを得た。これを実施例で使用した。
【0016】実施例1では、図1に示した火山灰土壌の
上に3mの厚さで造粒物をブルドーザーで堆積させた。そ
の構造を図2に示した。実施例2では、図1の火山灰土
壌を1mの深さで剥がし、これと上記の造粒物3m深さ分を
土木工事用スタビライザーで混合し、剥がした部分へ戻
した。その構造を図3に示した。
【0017】実施例3では、図1の火山灰土壌を1m深さ
で剥がし、これと上記の造粒物1m深さ分とを十分の混合
し、剥がした部分へ戻した。次いで、その1m深さ分を剥
がし、造粒物と混合後、剥がした部分へ戻した。最後に
この作業をもう一度繰り返し、表層ほど造粒物含量が多
い構造とした。図4に構造を示した。
【0018】元の火山灰土壌を比較例とした。これと実
施例1〜3の改良土壌において、牧草の種子(品種はホ
クオウ)を散布し、牧草の生育試験を行い、収量を測定
した結果、実施例1〜3の改良土壌において、顕著な牧
草収量の増加を確認した。結果を表1に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明の技術は、廃棄物である炉内脱硫
方式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥とから製造した造
粒物を火山性土壌上へ層状に堆積させるか、火山性土壌
とを混合することにより植物の生育に適した肥沃な土壌
に改良するものであり、廃棄物の有効利用による環境保
全に貢献すると同時に、農林業用の安価な土壌改良方法
を提供するという極めて価値の高い技術である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 火山灰土壌の地層状況を示す図である。
【図2】 実施例1の土壌構造を示す図である。
【図3】 実施例2の土壌構造を示す図である。
【図4】 実施例3の土壌構造を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B09B 3/00 ZAB B09B 3/00 301M 301 (C05G 1/00 (C05G 1/00 C05D 3:02 C05D 3:02 C05F 7:00) C05F 7:00) C09K 101:00 C09K 101:00 B09B 3/00 ZAB (72)発明者 松原 稔 北海道苫小牧市勇払143 日本製紙株式会 社勇払工場内 Fターム(参考) 2B022 AA05 BA02 BA05 BA13 BB01 DA19 4D004 AA02 AA36 AC04 BA04 BA10 CA14 CA15 CB50 4D059 AA02 AA04 AA05 AA23 BE14 BE15 BE16 BE26 BE27 BE38 BK09 CC01 CC10 DA64 4H026 AA01 AA18 4H061 AA01 AA04 CC07 CC51 FF08 GG26 GG41 HH01 LL07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下
    水汚泥を混合造粒した有機性肥料あるいは土壌改良材
    を、火山性土壌の上に1〜3mの厚さで堆積させ、肥料
    成分に富み植物の生育に適した改良土壌を形成すること
    を特徴とする土壌改良方法。
  2. 【請求項2】 火山性土壌の表層から1m分を剥がし、
    これと、炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥
    を混合造粒した有機性肥料あるいは土壌改良材の1〜3
    m厚さ分とを、混合後、表層を剥がした部分に堆積さ
    せ、肥料成分に富み植物の生育に適した改良土壌を形成
    することを特徴とする土壌改良方法。
  3. 【請求項3】 火山性土壌の表層から1m分を剥がし、
    これと、炉内脱硫方式流動床石炭ボイラー灰と下水汚泥
    を混合造粒した有機性肥料あるいは土壌改良材の1m厚
    さ分とを、混合後、表層を剥がした部分に堆積させる。
    これを1〜3回繰り返し、表層に近いほど肥料成分に富
    むように工夫した植物の生育に適した改良土壌を形成す
    ることを特徴とする土壌改良方法。
  4. 【請求項4】 火山性土壌の主構成要素が、火山灰およ
    び又は火山レキおよび又は軽石および又はこれらの風化
    物であることを特徴とする請求項1、2又は3いずれか
    記載の土壌改良方法。
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Cited By (3)

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RU2571634C2 (ru) * 2014-01-20 2015-12-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Чеченский Государственный Университет" Био-органо-минеральный комплекс (бомк)
CN109041627A (zh) * 2018-09-06 2018-12-21 南充市嘉陵区黄家楼优土生态种养专业合作社 一种利用巨菌草快速有机化改造砂岩土质的方法

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