(57)【要約】【課題】製紙残渣は、植物栽培用培地としての再利用が検討されている。しかし、製紙スラッジはセルロース繊維を主成分とするため、そのままでは、細菌の発生が抑えられず、植物にとっては、窒素飢餓状態の培地となる。一方、完全に炭化させるには、多くのエネルギーが必要となり、コスト的に実用化を阻害する。【解決手段】製紙残渣と炭を含みペレット状に形成され、内部が燻炭化されている植物栽培用培地は、内部の炭が自己発熱するため、低い熱量で内部まで燻炭化され、内部に細菌などが発生しにくい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙残渣と炭を含みペレット状に形成され、内部が燻炭化されている植物栽培用培地。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製紙残渣（スラッジ）を用いた植物栽培用培地に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙残渣は極めて短い繊維の集合体で、それ自体極めて保水性が良い。また、製紙関係業者にとって製紙残渣は産業廃棄物としての処理が課題である。そのため植物の栽培用培地として活用法を検討されてきた（特許文献１）。しかし、該資材を培地として植物を栽培すると、製紙残渣そのものが腐敗する。結局、培地中に大量のカビ、酵母、細菌等が発生し、植物の肥料を目的として添加した肥料要素は増殖の早いこれら微生物に利用される。従って、植物にとっては窒素飢餓状態となり、植物の生育が阻害される。
【０００３】
その課題を解決するために、先行技術として製紙残渣を脱水、粉砕したものを粒状製紙残渣とし、さらにこれら粒の表面のみを炭化させる方法で特許を取得された（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８１７８号公報
【特許文献２】特開昭５２−２０３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の方法で作成された培地では以下のような課題が解決されていないことから、実用化はされていない。第１の理由は、炭化された粒状製紙残渣の表面は疎水性となることから、水をはじき吸水性が低下することである。また第２の理由は、表面の炭化により、短期間（例えば、種まき用培土）の利用の場合はカビ、微生物の繁殖を抑えることは可能であるが、長期的使用（例えば、盆栽用培土）には炭化されていない粒子内部のセルロースは微生物により腐敗することである。そのため、植物の窒素飢餓状態を招く。
【０００６】
製紙残渣の完全炭化も検討された。例えば籾殻燻炭の培地のように。しかし、製紙残渣を燻炭化しても植物の生育に適した培地としてはなり得ない。その理由は以下のようなものである。第１の理由は、製紙残渣を炭化することによって、親水性官能基であるヒドロキシ基を失った集合体は吸水性が著しく低下する。また第２の理由は、製紙残渣は極めて短い繊維の集合体であり、一旦吸水した後は保水性が強過ぎて通気性が阻害される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みて想到されたものであり、製紙残渣を利用し、ペレット状に形成され、内部まで燻炭化された植物栽培用培地を提供するものである。
【０００８】
より具体的に、本発明に係る植物栽培用培地は、
製紙残渣と、活性炭を含み、内部まで燻炭化されたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、混入させる活性炭には植物が生育に必要とする窒素、ミネラル、具体的にはリン、カルシウム、マグネシウム、カリウム、モリブデン等を一定量含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
活性炭を混入させることによって、粒子の炭化の設定温度を２００〜３００℃に抑えることが可能となり、しかも必要時間が半分以下に短縮された。その理由としては、活性炭の遠赤外線効果によるものと考えられる。
【００１１】
活性炭を混在させることにより、２００〜３００℃、無酸素状態で加熱によって粒子の表面だけではなく、内部においても有機物を分解して炭素成分の多い物質に変換することが可能となった。しかも、活性炭が本来有する孔隙が維持され、保水性、通気性が燻炭化によって向上する。
【００１２】
また、炭に含ませた肥料成分は、孔隙、及び炭素等の微細構造に閉じ込められていることから、徐々に溶出することが期待される。従って、緩効性肥料を含む種まき培養土としても活用することができる。
【００１３】
また、製紙残渣を主成分とする燻炭化ペレットは廃棄の際、焼却処分をすることができる。さらに、日本の盆栽の海外輸出量は近年急増しているが、土壌培地を伴う植物の輸入には検疫制限のかかる国が多い。しかし、土壌に替わる燻炭化ＰＳペレット培地による盆栽栽培によって、輸出際の検疫のハードルを下げることが期待される。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に実施例を示しながら本発明に係る植物栽培用培地について説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施例を示すものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて改変することが可能である。
【実施例】
【００１５】
製紙滓は含水量１０乃至５０のものを基材とし、該製紙滓１００質量部に対して、炭を５乃至４０質量部を混合した。
さらに、混合物のペレット化を行った。
該ペレットを無酸素状態で、２５０℃で燻炭化を行った。
生成した燻炭化ＰＳペレットを植物栽培用培地とした。
栽培実験としてビタミン菜の栽培を播種から実施した。
【００１６】
ビタミン菜の種子は１〜２ｍｍと比較的小さい。しかし、燻炭化ＰＳペレットの径は７ｍｍと大きいため、ペレット間の隙間が種子に比べてかなり大きい。従って、培地表面に播種した種子が培地の隙間に落下する。そのため、培地の深部に落下した種は発芽に障害が出やすい。また、発根したての根を支える基材としては大きな隙間を有する培地は適しているとは言えない。
【００１７】
そこで、培地のペレット間を埋める基材を作成した。それは燻炭化ＰＳペレットに圧力・衝撃を加え崩壊させ小片を作成した。その崩壊したペレットを金網（網目２．５ｍｍ）で篩い分けをし、小片を集めた。この小片を半燻炭化ペレットと混合（小片：ペレット＝１：５、体積比）して培地とした。
【００１８】
網目１．５ｍｍ以下の粉末は、培地の目詰まりの原因となる可能性があるので、培地としては使用しない。
【００１９】
この小片化過程においても、本願発明においては衝撃を加えるだけで簡便に行える。その理由としてペレット内部まで十分燻炭化し、セルロース繊維が残っていないため衝撃に対して脆くなっているためと考えられる。しかも、小片の表面、及び内部は炭の混在のため、無数の孔隙存在がする。従って、ペレットの隙間を小片が埋めても、排水性、通気性が保たれる。
【００２０】
ビタミン菜栽培実験の結果として、対象区として、「種まき培土」を用いた。結果を表１に示す。表１において「燻炭化ＰＳペレット培地」は本発明に係る栽培用培地である。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
燻炭化ＰＳペレット培地において発根、発芽が若干、種まき培土に比べ遅れ傾向にあるため、葉幅、草丈とも小さい値となった。その理由としては燻炭化ＰＳペレットの表面近くは乾きやすいためと考えられる。その対策としては、播種直後、発芽、発根まで湿った新聞紙で覆うことによって改善する。或いは、種をあらかじめ一晩水に浸けておくことによって克服可能となる。さらに、発芽、発根後は種まき培土と遜色なく生育することが判明した。松、南天、万両、椿等の盆栽培地としても有効であることを確認している。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る植物栽培用培地は、植物の栽培に利用できるだけでなく、植物の輸出の際の仮培地として有効に利用することができる。