(57)【要約】【課題】  産業廃棄物として大量に発生する石膏ボード廃材を有効に利用して製造でき、軽量で建築物の屋上やベランダ等の緑化あるいは高設栽培等に適した植物栽培用土の提供。【解決手段】  石膏と石膏ボード用原紙を含む石膏ボード廃材を原料とし、これを破砕して得られた粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物からなる植物栽培用土である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状又は／及び粒状の石膏からなることを特徴とする植物栽培用土。
【請求項２】
粉末状又は／及び粒状の石膏を主成分として含んでいることを特徴とする植物栽培用土。
【請求項３】
石膏と石膏ボード用原紙を含む石膏ボード廃材を原料とし、これを破砕して得られた粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物からなることを特徴とする植物栽培用土。
【請求項４】
石膏と石膏ボード用原紙を含む石膏ボード廃材を原料とし、これを破砕して得られた粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物を主成分として含んでいることを特徴とする植物栽培用土。
【請求項５】
金属硫酸塩、金属塩化物、酸化鉄の中から選ばれた一種または複数種を用いて着色されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の植物栽培用土。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物栽培用培地を作るための土であって、軽量で建築物の屋上やベランダ等の緑化あるいは高設栽培等に適した植物栽培用土に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市部では、建築物・舗装道路などの増大に伴い、緑地が減少し、この緑地の減少によって、気温が郊外に比べ高くなる所謂「ヒートアイランド現象」が問題となっている。
このようなヒートアイランド現象の緩和と空調の省エネルギー化等を図るため、従来、ビルや家屋等の屋上やベランダ等を緑化することが行われている。
【０００３】
しかしながら、屋上やベランダ等の緑化を行なうに際し、土の重量に起因して、以下のような点が問題となっている。
既設の建築物では、土の重量に耐えられるだけの屋上強度が無い場合が多く、搬入する土の重量制限が課せられる。
重量のある土を屋上やベランダ等に搬入するために、多大な手間とコストを要する。
【０００４】
このようなことから「土の軽量化」に対する要望が強く、新たな人工土の開発が求められている。そこで本発明者は、軽量で、しかも低コストに製造できる人工土を得るべく鋭意研究開発に努めた結果、石膏に着目した。
【０００５】
又、石膏ボードは、他の建材と比較して経済的で防耐火性にも優れており、加工（切断）の容易さと、施工の簡便さが相俟って、建築内装材として広く大量に利用されている。
石膏ボードの大量生産に伴い、石膏ボード工場内で発生する製造時廃材は年間２３４千トン（平成１２年度）、建築物の新築に伴い新築現場で排出される端材及び余剰材の廃材は年間２１３千トン（平成１２年度）と試算され、深刻な問題となっている。
また、建築物の解体等によって廃棄石膏ボードも大量に発生し、その処理にも困窮しているのが実情である。
【０００６】
このような石膏ボード廃材（製造時廃材、新築現場で発生する端材や余剰材、品質不良品、返却品、出荷不良品、解体現場等で発生する廃棄石膏ボード等を含む）を植物栽培用土として有効に利用できれば、原料コストを抑えることができると共に、地球環境へ配慮するという石膏業界への社会的な要求にも対処できる。
そこで、本発明者は、石膏ボード廃材を植物栽培用土に利用できないかという発想のもとに研究を進めてきた。
【０００７】
又、石膏を植物栽培用土として適用すべく検討を進める中で、石膏が白色〜灰色等を呈しているため、植物栽培用土の原料として使用した場合、土全体が白っぽくなることは避けられない。
このため、褐色〜黒色のいわゆる土色に慣れ親しんだ一般の人々にとっては、白っぽい土に違和感を覚えるのではないかという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明者は更に鋭意検討を重ねた結果、この課題についても克服できる方法を見い出すに至った。
【０００９】
なお、従来、ビルの屋上等で植物を栽培する緑化工法に関し、客土（耕地を改良するために、よそから運び入れる土のこと）として、中国の高地等で採掘される高品質の泥炭（腐植土等）を主成分としたものを用いる技術が知られている（特許文献１参照）。
【００１０】
上記した従来技術の客土は、通水性、保水性、通気性及び保肥力等、植物栽培用土としての条件を満たしているものの、あくまでも泥炭を主成分としたもので、本発明の石膏とは全く異なるものである。
【特許文献１】特開２００２−１７１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、石膏を利用し、建築物の屋上やベランダ等の緑化あるいは高設栽培等に適した植物栽培用土を提供することを第１の課題としている。
【００１２】
また、産業廃棄物として大量に発生する石膏ボード廃材を有効に利用し、建築物の屋上やベランダ等の緑化あるいは高設栽培等に適した植物栽培用土を提供することを第２の課題としている。
【００１３】
又、白色〜灰色等を呈する石膏を、違和感のない通常の土のような色合いにした植物栽培用土を提供することを第３の課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記第１の課題を解決するために、本発明（請求項１）の植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏からなる構成とした。
この植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏だけを使用して植物栽培用土としたものである。
【００１５】
又、本発明（請求項２）の植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏を主成分として含んでいる構成とした。
この植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏だけでなく、これに肥料や栄養剤、その他の土（泥土や腐葉土等）等を混合したものである。
【００１６】
上記第２の課題を解決するために、本発明（請求項３）の植物栽培用土は、石膏と石膏ボード用原紙を含む石膏ボード廃材を原料とし、これを破砕して得られた粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物からなる構成とした。
この植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物だけを使用して植物栽培用土としたものである。
【００１７】
又、本発明（請求項４）の植物栽培用土は、石膏と石膏ボード用原紙を含む石膏ボード廃材を原料とし、これを破砕して得られた粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物を主成分として含んでいる構成とした。
この植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏と破砕紙の混合物だけでなく、これに肥料や栄養剤、土壌改良剤、その他の土（泥土や腐葉土等）等を混合したものである。
ここで、石膏ボード廃材には、製造時廃材、新築現場で発生する端材や余剰材、品質不良品、返却品、出荷不良品、解体現場等で発生する廃棄石膏ボード等を含むものとする。
【００１８】
又、上記第３の課題を解決するために、本発明（請求項５）の植物栽培用土は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の植物栽培用土において、金属硫酸塩、金属塩化物、酸化鉄の中から選ばれた一種または複数種を用いて着色されている構成とした。
【００１９】
本発明の植物栽培用土を構成する石膏（石膏ボード廃材の石膏を含む）は、二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）である。
なお、半水石膏{ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ（焼セッコウ）}は、水を加えると凝結硬化する特性があるため、これをそのまま植物栽培用土として使用すると、灌水時に吸水して石膏同士が凝結してしまい、その結果、通水性や通気性等が損なわれ、植物栽培用土としての使用が困難となる。
【００２０】
本発明において、「粉末状又は／及び粒状の石膏」の表現は、粉末状の石膏または粒状の石膏のいずれか一方を含む場合と、粉末状及び粒状の両方が混在した石膏を含む場合があることを意味している。
【００２１】
植物栽培用土として使用できる石膏の粒径は０．１ｍｍ以上であり、好ましくは０．１〜２０ｍｍであり、更に好ましくは０．１〜１０ｍｍである。
粒径が０．１ｍｍ未満では、石膏同士の隙間が小さくなって土の通水性、通気性が悪くなるので好ましくない。
また、２０mmを越えると隙間が大きくなりすぎて、土の保水性が悪くなる傾向があり、あまり好ましくない。
【００２２】
又、破砕紙とは、石膏ボード廃材を破砕する際に細かく破砕された石膏ボード用原紙のことであり、破砕された石膏と混合している。
この破砕紙の大きさは、石膏と混合した状態で、破砕紙が特に目立つことがない程度のサイズ（例えば、１０ｍｍ角以下）に細断するのが好ましいが、特に、制限はない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の植物栽培用土は、粉末状又は／及び粒状の石膏からなり（請求項１）、又、粉末状又は／及び粒状の石膏を主成分としている（請求項２）ため、植物栽培用土の軽量化及び低コスト化を図ることができ、建築物の屋上やベランダ等の緑化あるいは高設栽培等に好適に使用できる。
【００２４】
また、本発明の植物栽培用土（請求項３、４）は、産業廃棄物として大量に発生する石膏ボード廃材を有効に利用して、低コストで製造でき、石膏業界で問題視されている石膏ボード廃材のリサイクル化に貢献できる。
【００２５】
又、本発明の植物栽培用土（請求項５）は、金属硫酸塩、金属塩化物、酸化鉄の中から選ばれた一種または複数種を用いて石膏を着色しているため、白色〜灰色等を呈する石膏を違和感のない通常の土のような色合いにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
石膏は、植物の生育に必要なカルシウムや硫黄を含んでいる。更に、石膏ボードから得られた石膏は多孔性を有している（ポーラス状である）ので、通水性、保水性及び通気性を有し、植物の根の伸張抵抗が小さいため根も良く伸長する。
又、石膏は軽量（比重０．５〜０．７程度）であるため、建築物の屋上やベランダあるいは高設栽培の栽培容器等にも設置しやすく、運搬やその他の取扱いも容易である。
【００２７】
なお、本発明に係る植物栽培用土は、例えば橋桁、道路脇の法面、ゴルフ場、人工地面、家庭菜園等での栽培にも好適に使用できることは言うまでもない。栽培対象である植物としては、庭樹、蔬菜、果樹、花卉、穀物、キノコ類等、特に限定されない。
【００２８】
石膏ボード廃材は、破砕機で破砕したのち篩にかけて、植物栽培用土として使用できる粒径の石膏を得ることになる。
このとき、石膏ボード用原紙も同時に破砕されるが、この石膏ボード用原紙の破砕紙を篩によって完全に除去することは困難である。
例えば、焼却処理によって破砕紙を除去したり、石膏ボード廃材を水に漬けて糊を溶かし、紙を浮かせて除去したりすることも可能であるが、このような除去処理には、そのための設備、手間、コストがかかる。
そこで、破砕紙を完全に除去することを省略し、破砕紙を、粉末状又は／及び粒状の石膏に混合させたままの混合物を植物栽培用土とした。
【００２９】
又、石膏を金属硫酸塩、金属塩化物、酸化鉄の中から選ばれた一種または複数種を用いて、植物栽培用土を着色することができる。
【００３０】
金属硫酸塩又は／及び金属塩化物（以下、「金属硫酸塩等」と言う場合がある）で処理すると、金属硫酸塩等が空気中や水中の酸素と反応し、白色〜灰色等を呈する石膏に金属硫酸塩等の酸化反応特有の色が出現する。
これにより、白色〜灰色等を呈する石膏を、例えば褐色、薄褐色（薄黄色）あるいは黒色等のようないわゆる土色にすることができ、目視では石膏と分からないようにすることができる。
【００３１】
また、石膏を酸化鉄（Ｆｅ２０３）でまぶす等により、白色〜灰色等を呈する石膏を赤色系に着色することができる。例を挙げれば、酸化鉄（Ｆｅ２０３）を主体とする赤色無機顔料であるベンガラを使用することができる。
【００３２】
なお、使用する着色剤（顔料）は上記した金属硫酸塩、金属塩化物、酸化鉄以外の公知のものを採用することもできる。
【００３３】
上記「金属硫酸塩又は／及び金属塩化物」の表現は、金属硫酸塩または金属塩化物のいずれか一方を含む場合と、金属硫酸塩及び金属塩化物の両方を含む場合があることを意味している。
【００３４】
金属硫酸塩としては、水可溶性の金属硫酸塩、好ましくは周期律表の１Ｂ族、６Ａ族、７Ａ族及び８族からなる群から選ばれた水可溶性の金属硫酸塩を用いることができる。具体的には、硫酸鉄（硫酸第一鉄及び硫酸第二鉄を含む）、硫酸銅、硫酸マンガン、硫酸コバルト、硫酸ニッケル等を挙げることができる。
【００３５】
具体例を挙げれば、白色の石膏を硫酸第一鉄水溶液で処理することにより、鹿沼土や軽石等の色に似た薄褐色を有する着色石膏を得ることができる。
【００３６】
また、使用する金属硫酸塩は、一種類だけではなく、二種類以上の金属硫酸塩を組み合わせて使用することができる。
例えば、先に一種の金属硫酸塩等で処理した後、別の種類の金属硫酸塩等で処理しても良い。二種類以上の金属硫酸塩を組み合わせた場合には、各金属硫酸塩特有の色を混ぜ合わせることができ、カラーバリエーションを広げることができる。処理の回数も一回だけでなく、複数回行うこともできる。これについては、金属塩化物についても同じである。
【００３７】
他方、金属塩化物としては、水可溶性の金属塩化物、好ましくは周期表１Ｂ族、６Ａ族、７Ａ族及び８族より選択された水可溶性の金属塩化物を用いることができる。具体的には、塩化鉄、塩化銅、塩化マンガン、塩化コバルト、塩化ニッケル等を挙げることができる。
【００３８】
上記した金属硫酸塩等で石膏を処理するには、通常、金属硫酸塩等を水に溶解し、この水溶液の中に石膏を浸漬させ、その後水洗いして乾燥させる。
なお、特にこの方法に限定するものではなく、刷毛やスプレー等によって塗布または散布しても良い。
【００３９】
金属硫酸塩等を水溶液として使用する場合の濃度は、粒径等によっても異なるが、１〜３０重量％が好ましい。
一般に濃度が低いほど色合いが淡く、高くなるにつれて色合いが濃くなるため、色合い加減を考慮して濃度は適宜選択されるが、濃度が１重量％未満では着色が十分ではなく、３０重量％を越えても発色が濃くなる傾向がなくなることから、経済的に好ましくない。
【００４０】
また、上記した金属硫酸塩等と共に、酸化剤で石膏を処理すれば、金属硫酸塩等が酸化剤によって酸化反応が助長させるため、着色に要する時間を短縮して製造効率を上げることができる。
【００４１】
酸化剤としては、固体または液体を問わないが、通常、水可溶性のものが好適に使用される。具体的には、過酸化水素や過酸化カルシウム等の過酸化物、亜塩素酸ナトリウム等の塩素酸塩類、亜硝酸ナトリウム、さらし粉等を挙げることができる。
【００４２】
上記した酸化剤で石膏を処理する場合は、通常、酸化剤を水に溶解し、この水溶液の中に石膏を浸漬させる。なお、特にこれに限定するものではなく、刷毛やスプレー等によって塗布または散布しても良い。
【００４３】
酸化剤での処理は、金属硫酸塩等と酸化剤を含む混合液を使用することで、金属硫酸塩等での処理と同時に行っても良いし、金属硫酸塩等での処理前または処理後に行っても良い。なお、酸化剤での処理は、発色の具合を見ながら、一回だけでなく複数回行ってもよい。
【００４４】
金属硫酸塩等の水溶液で処理した後に、酸化剤で処理する場合には、金属塩化物溶液を乾燥させた後に酸化剤溶液を含浸させるのが好ましい。このようにすれば、より短時間で酸化剤を含浸させることができ、作業性を一層高めることができる。
一方、酸化剤で処理した後に、金属硫酸塩等の水溶液で処理する場合には、酸化剤が未だ湿潤状態にある方が良好な発色効果を得ることができる傾向がある。
【００４５】
また、アルカリ性の条件下で石膏を着色させれば、金属硫酸塩等が反応して金属水酸化物が生成されるので、空気中や水中の酸素または酸化剤と反応して酸化物が形成される時間が短縮される。よって、着色に要する時間を短縮することができ、製造効率を上げることができる。
【００４６】
アルカリ性の条件下で処理する場合は、通常、アルカリ溶液に予め石膏を浸漬させておけば良い。なお、特にこの方法に限定するものではなく、刷毛やスプレー等によってアルカリ溶液を塗布または散布しても良い。
【００４７】
アルカリ溶液としては、例えば消石灰（水酸化カルシウム）、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム等の水酸化アルカリ(アルカリ金属の水酸化物)等の水溶液を挙げることができる。
【００４８】
また、石膏に腐植酸（ニトロフミン酸とも称される）又は／及びその塩を配合して、植物栽培用土とすることもできる。
【００４９】
「腐植酸の塩」とは、腐植酸に塩基類の水酸化マグネシウム、アンモニア、焼成蛇紋岩粉末あるいは重炭酸カリウム、水酸化カリウムを加えて反応させて製造した一連の腐植酸系肥料も含む広い概念を指称している。
【００５０】
腐植酸系肥料としては、添加する塩基によって腐植酸苦土肥料、腐植酸アンモニア肥料、腐植酸カリ肥料等が挙げられる。これらは含有される苦土(マグネシウム，約４％)、アンモニア(約４％)、カリウム(約１１％)などの肥料成分による肥効と共に、腐植酸(含有量４０〜７５％)による土壌改良効果を目的としている肥料である。腐植酸は、マグネシウムや鉄の微量要素や金属類とキレート結合して可溶化し、植物への吸収を助長する。
【００５１】
このように、本発明に係る植物栽培用土に腐植酸又は／及びその塩を配合して使用すれば、多孔性を有する石膏が備えた植物の根に対する伸張抵抗の低さ、通水性、保水性、通気性及び保肥力等の物理的改善効果と、腐植酸が有する保肥力の化学的改善効果との相乗によって、軽量でありながら優れた地力（土地が作物を育てる能力）を備えた植物栽培用土を得ることができる。
【００５２】
しかも用いる石膏は多孔性を有し、腐植酸は水溶性であるため、散水によってまたは雨に濡れることで、溶解した腐植酸が石膏内部まで深く浸透し、貯えられる。これにより、石膏内部に伸長した植物の毛細根がその腐植酸と効率的に接触し、植物の生育が効果的に促進させると思われる。
【００５３】
この場合、栽培対象である植物の種類によっても異なるが、例えば石膏５００重量部に対して腐植酸０．０２５〜３００重量部（石膏１００重量部に対して腐植酸０．００５重量部〜６０重量部）を混合して使用する。石膏１００重量部に対して腐植酸の量が０．００５重量部よりも著しく少なくなると、腐植酸の効果が得られにくい傾向があり、腐植酸の量が６０重量部を著しく越えても腐植酸の効果はあまり変わらないことから、経済的に好ましくない。
【００５４】
石膏と腐植酸を混合する方法としては、粉末状又は／及び粒状の石膏と腐植酸を水を加えない状態でそのまま混合する方法と、水を加えた状態で混合する方法が主に挙げられる。
【００５５】
なお、本発明に係る植物栽培用土に土壌改良剤や肥料等を適宜配合して使用できるのは勿論である。
【実施例】
【００５６】
（植物の育成試験１）
粒径１〜７ｍｍの石膏だけを使用して得た植物栽培用土を、３００×１４０×４０ｍｍのプランターに入れ、コマツナの種子３０粒を播種した。
播種後、２０℃の恒温室（照明は入室時に点灯するのみ）で培養したところ、二日後には最初の発芽を確認し、一週間後には全ての種子の発芽を確認できた。
【００５７】
（植物の育成試験２）
石膏ボード廃材を粉砕選別機等で処理することにより、粒径１〜７ｍｍの石膏と、１０ｍｍ角以下に破砕（細断）された破砕紙の混合物を得た。
この混合物を３００×１４０×４０ｍｍのプランターに入れ、コマツナの種子３０粒を播種した。
播種後、２０℃の恒温室（照明は入室時に点灯するのみ）で培養したところ、二日後には最初の発芽を確認し、一週間後には全ての種子の発芽を確認できた。