(57)【要約】【課題】高価な繊維状物質に代えて籾殻の粉末を高含水比の土砂に混入することにより、高含水比の土砂を低コストでかつ大量に改良処理できると共に、籾殻の大量使用を可能にする土砂改良方法を提供する。【解決手段】浚渫工事１で浚渫された高含水比の浚渫土砂２に、籾殻４を２工程かける粉砕工程５で粉砕して得られた籾殻粉６を所定の割合で混合し、所望により海藻から抽出したアルギン酸を含む抽出物９を加えて、混合・撹拌工程７において撹拌・混合する。すると、籾殻粉６の吸水効果、海藻抽出物９の増粘効果により、土砂の塑性化または団粒化が進み、植物の生育に適した植生土壌８が得られる。【選択図】図１
2008133311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高含水比の土砂に籾殻の粉末を添加して混合・攪拌し、土砂を塑性化させることを特徴とする土砂改良方法。
【請求項２】
高含水比の土砂として、浚渫土砂または建設発生土砂を用いることを特徴とする請求項１に記載の土砂改良方法。
【請求項３】
海藻より抽出したアルギン酸含有の抽出物を添加することを特徴とする請求項１または２に記載の土砂改良方法。
【請求項４】
高含水比の土砂に籾殻の粉末を添加して混合・攪拌することにより塑性化させたことを特徴とする植生土壌。
【請求項５】
海藻より抽出したアルギン酸含有の抽出物を添加したことを特徴とする請求項４に記載の植生土壌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高含水比の土砂を改良する土砂改良方法に係り、特に植生に適した性状に改良するための土砂改良方法と該方法により得られた植生土壌とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、浚渫土砂や建設発生土砂などの高含水比の土砂を改良して、植生用として利用する試みが種々なされている。例えば、特許文献１には、高含水比の土砂に、新聞紙の古紙等の繊維状物質と高分子系改良材（凝集材）とを添加して機械的せん断力を加えることにより団粒化させる技術が、特許文献２には、高含水比の土砂に、養分を吸着させた生分解性樹脂製中空繊維を添加して混合攪拌して改良する技術がそれぞれ開示されている。これら技術によれば、繊維が有する吸水効果により土砂の塑性化が進むことに加え、得られた改良土は保水性、保肥性等に優れたものとなり、植生土壌として有用となる。
【０００３】
しかし、上記特許文献１に記載の技術によれば、高分子系改良材および古紙に使用されているインクが環境負荷を増大させる原因になる、という問題があった。また、古紙自体に再生紙としての利用があるため、その入手に量的な制限があり、大量に発生する高含水比の土砂の改良処理には向かない、という問題もあった。一方、特許文献２に記載の技術によれば、生分解性樹脂の使用により環境負荷が低減するものの、高価な生分解性樹脂製中空繊維を使用するため、土砂改良に高コストがかかり、前記同様に大量に発生する高含水比の土砂の改良処理には向かない、という問題があった。
【０００４】
ところで、農産副産物の１つに、米の脱穀に伴って発生する籾殻がある。この籾殻は、繊維質で硬くて粉砕が困難なため、従来は、籾殻のままで野菜・果樹園や畜舎の敷き料として利用するか、あるいは薫炭として野菜の種まき時の敷きわら代りとして利用するのがほとんどであった。しかし、最近では、籾殻の粉砕化技術の進歩もあって、粉末としての籾殻の利用も進んでおり、例えば、特許文献３には、籾殻の粉末に米ヌカ、コーンブラン、フスマ等の栄養材を混合して食用茸類の培地として利用することが、特許文献４には、食品廃棄物に籾殻を混合してトレー容器として再生利用することがそれぞれ記載されている。しかるに、籾殻の発生量は、玄米の収量の１０％強にも達して膨大となっており、前記した利用形態では籾殻の使用量に限界があり、新たな用途開発が望まれていた。
【特許文献１】特開２００２−１２５４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２９５３５号公報
【特許文献３】特開平６−２２５６３０号公報
【特許文献４】特開２００４−２９２０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、高価な繊維状物質に代えて籾殻の粉末を高含水比の土砂に混入することにより、高含水比の土砂を低コストでかつ大量に改良処理できると共に、籾殻の大量使用を可能にする土砂改良方法を提供し、併せて植生機能に優れかつ環境負荷の小さい植生土壌を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る土砂改良方法は、高含水比の土砂に籾殻の粉末を添加して混合・攪拌し、土砂を塑性化させることを特徴とする。
【０００７】
籾殻は、粉末化することにより著しく吸水性が高まるので、この粉末を高含水比の土砂に混合・撹拌することで土砂は容易に塑性化し、結果として安価な籾殻の使用により改良コストが大幅に低減する。また、籾殻の粉末を土砂に混入することで、改良土砂に大きな保水性および保肥性が付与されるので、植生土壌として有用となる。
【０００８】
本発明の方法において、上記高含水比の土砂としては、浚渫土砂またはシールド工事等で発生する建設発生土砂を用いることができる。これら高含水比の浚渫土砂または建設発生土砂は、通常では排泥池での天日乾燥または大がかりな脱水設備による脱水処理が必要になるが、上記したように籾殻の粉末の添加によって塑性化するので、即時搬出が可能になり、この結果、浚渫工事、シールド工事等に付随する後処理に要するコストが大幅に低減する。
【０００９】
本発明の土砂改良方法は、所望により海藻より抽出したアルギン酸含有の抽出物を添加してもよいものである。この場合は、アルギン酸による増粘効果で土砂の団粒化が促進されることに加え、アルギン酸が栄養分となるので、植生土壌としてより一層有用となる。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る植生土壌は、高含水比の土砂に籾殻の粉末を混合・撹拌することにより塑性化させたことを特徴とする。
このように構成された植生土壌は、籾殻の存在によって保水性並びに保肥性に優れたものとなり、籾殻自体が栄養分としてのケイ酸を多量に含んでいることもあって、植生用として極めて有用となる。また、環境負荷を増大させる素材を含まないので、自然環境を悪化させることもない。
【００１１】
本植生土壌は、所望により海藻より抽出したアルギン酸含有の抽出物を添加してもよいものである。この場合は、団粒化によって保水性および保肥性がより一層高まると共に、栄養価も高まるので、植生機能がより一層向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る土砂改良方法によれば、高含水比の土砂に入手容易で安価な籾殻の粉末を添加して改良するので、改良コストの大幅な低減を達成できると共に、高含水比の土砂および籾殻の双方の大量処分が可能になり、その利用価値は大なるものがある。また、籾殻の粉末を土砂に混入することで、改良土砂に大きな保水性および保肥性が付与されるので植生土壌として有用となる。
【００１３】
また、本発明に係る植生土壌によれば、保水性並びに保肥性に優れるばかりか、栄養価も高いので植生用として極め有用となり、その上、環境負荷を増大させる素材を含まないので、自然環境の保護にも役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面も参照して説明する。
図１は、本発明の一つの実施形態としての土砂改良工程を示したものである。本実施形態は、浚渫した土砂を植生に適した性状に改良するもので、浚渫工事１で浚渫された高含水比の浚渫土砂２と米の脱穀工程３で発生した籾殻４を粉砕工程５で粉砕して得られた籾殻粉６とを混合・撹拌工程７において撹拌・混合して、植生土壌８を得るようにしている。
【００１５】
籾殻４は、ボールミル、ハンマーミル等の汎用の粉砕機により粉砕したのでは微粉末化が困難であり、上記した粉砕工程５は、籾殻４を擂り潰すように粉砕する一次粉砕工程５ａと、前記一次粉砕されたものを機械的に粉砕する二次粉砕工程５ｂとを含んでいる。前記した一次粉砕工程５ａおよび二次粉砕工程５ｂは、工程を分けて行ってもよいが、１つの粉砕機を利用して連続的に行うことができる。このような粉砕を可能にする粉砕機としては、北川鉄工所社製の「フォーミル（Ｆｏｒｍｉｌｌ）」があり、ここでは、この粉砕機を利用して一次粉砕工程５ａと二次粉砕工程５ｂとを連続的に実施している。この場合、一次粉砕工程５ａでは、粉末がブリケット状に固まった成形体が得られるので、この成形体を同じ粉砕機に再投入して二次粉砕工程５ｂを実施し、これによって平均粒子径１００〜６００μｍの籾殻粉６が得られるようになる。
【００１６】
上記混合・撹拌工程７においては、上記のようにして得られた籾殻粉６を浚渫土砂２に適宜量添加し、混合・撹拌する。この場合、浚渫土砂２に対する籾殻粉６の添加量は、浚渫土砂２の含水比に応じて適宜設定するが、浚渫土砂２の含水比が１００〜６００％である場合、乾燥土砂に対して籾殻粉６を重量比で３０〜５０％添加する。このように配合した浚渫土砂２と籾殻粉２とを混合・撹拌すると、籾殻粉６の吸水効果により高含水比の浚渫土砂２の塑性化が進み、これによって塑性化した植生土壌８が得られるようになる。
【００１７】
上記のように行う土砂改良方法においては、安価な籾殻４を粉砕して得た籾殻粉６を改良材として使用するので、新聞紙の古紙等の繊維状物質や生分解性樹脂製中空繊維を改良材として使用する場合よりも改良コストが大幅に低減する。また、塑性化によって高含水比の浚渫土砂２の即時搬出が可能になるので、浚渫土砂２の後処理に要するコストが大幅に低減する。さらに、浚渫土砂２および籾殻４の大量処分が可能になるので、両者の再生利用法として極めて有用となる。
【００１８】
一方、上記のようにして得られた植生土壌８は、籾殻粉６の存在によって大きな保水性および保肥性が付与されるので、植物の生育に向けて有用となる。特に、籾殻４は、栄養分としてのケイ酸を多量に含んでいるので、ケイ酸補給材としても有用となる。
【００１９】
本発明の他の実施形態においては、所望により上記混合・撹拌工程７において、海藻抽出物９を添加混合してもよいものである。この海藻抽出物９は、海藻（渇藻類）から抽出したアルギン酸含有のペーストまたは乾燥物からなるもので、乾燥土砂に対して重量比で１〜３％添加する。この場合、海藻抽出物９の抽出は、海藻を炭酸ナトリウム水溶液（弱アルカリ）に浸潤した後、機械的せん断力を加えてペースト化し、必要により最終的に乾燥する方法を採用することできる。
【００２０】
このように海藻抽出物９を添加すると、海藻抽出物９の増粘効果により土砂の塑性化がより一層促進されると共に、団粒化も促進される。団粒化された植生土壌８は、保水性および保肥性がより一層高まるので、植生機能がより一層向上する。また、この実施形態では、籾殻４に含まれるケイ酸分に加え、海藻抽出物９に含まれるアルギン酸が栄養分として補給されるので、植生用として極めて有用となる。なお、前記海藻としては廃棄物（廃棄海藻）を用いるようにしてもよく、この場合は廃棄物である海草の処分も進むので、環境改善にも寄与する。
【実施例１】
【００２１】
湖山池から採取した土砂に水を加えて、含水比４００％に調整し、この高含水比の土砂に、前記破砕工程５（図１）で得た籾殻粉６を、乾燥土砂に対して重量比で１０％、２０％、３０％、４０％，５０％の割合で添加し、撹拌容器内で撹拌して土砂の改良状況を観察した。
この結果、籾殻粉の２０％添加までは、土砂の塑性化が起こらなかったが、籾殻粉を３０％以上添加すると、土砂の塑性化が起こり、５０％添加で粒状化するようになった。したがって、高含水比の土砂を改良するには、乾燥土砂に対して籾殻粉を重量比で３０〜５０％添加するのが望ましいといえる。
【実施例２】
【００２２】
実施例１と同様に含水比４００％に調整した土砂に、前記破砕工程５（図１）で得た籾殻粉６を、乾燥土砂に対して重量比で１０％、２０％、３０％、４０％，５０％の割合で添加すると共に、前記廃棄海藻から抽出した海藻抽出物９を、乾燥土砂に対して重量比で３％均一添加し、撹拌容器内で撹拌して土砂の改良状況を観察した。
この結果、籾殻粉の１０％添加では、土砂の塑性化は起こらなかったが、籾殻粉を２０％以上添加すると、土砂の塑性化が起こり、４０％および５０％の添加で団粒化するようになった。したがって、海藻抽出物を添加する場合は、高含水比の土砂に、乾燥土砂に対して籾殻粉を重量比で２０〜５０％添加するの望ましいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一つの実施形態としての土砂改良工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
２    浚渫土砂
４    籾殻
５    籾殻の破砕工程
６    籾殻粉（籾殻の粉末）
７    混合・撹拌工程
８    植生土壌（改良土砂）
９    海藻抽出物
【図１】
2008133311.tif 000003