(57)【要約】【課題】ポリ乳酸を製造する過程で生じる廃乳酸を、廃棄処分や再生に伴う設備投資に要する費用をなくして最も経済的に有効利用することを目的とする。【解決手段】廃乳酸液の原液もしくは希釈液または残ラクチドを可溶化した再生乳酸液もしくは醗酵乳酸そのものを除草剤として使用する。ポリ乳酸製造工程から生じる廃乳酸液あるいは再生乳酸液あるいは醗酵乳酸液を、原液であるいは適度に希釈して散布する。速効性のしかも土壌ｐＨの回復の早い除草剤である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳酸液を主成分とする除草剤。
【請求項２】
乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を生成する過程で生じた廃乳酸液である、
請求項１記載の除草剤。
【請求項３】
乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を製造する過程で生じた廃乳酸液であって、
醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合したときに排出される凝縮水である２０〜７０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項２記載の除草剤。
【請求項４】
乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を生成する過程で生じた廃乳酸液であって、
醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合した後、反応蒸発したときに排出される凝縮水である７０〜９０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項２記載の除草剤。
【請求項５】
乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を生成する過程で生じた残ラクチドを可溶化した、９０％以上の濃度の再生乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項１記載の除草剤。
【請求項６】
乳酸液が、２％以上の乳酸を含む、
請求項１から５のいずれかに記載の除草剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ポリ乳酸を生成するときに排出される廃液中に含まれる乳酸成分（以下、廃乳酸という）を利用した除草剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
植物や廃紙あるいは生ごみなどから抽出されたでんぷんを醗酵させることによって乳酸を生成し、この乳酸を重合させることによって得られるポリ乳酸は、生分解性の高分子化合物として、近年、プラスチック素材などへの需要が高まっている。
ところで、醗酵乳酸からポリ乳酸を製造するにあたり、乳酸を直接脱水縮合してポリ乳酸を製造する直接法であろうと、あるいは乳酸から環状ラクチドを合成し、晶析等による精製を行った後、開環重合してポリ乳酸を製造する場合であろうと、いずれの場合であっても製造過程で廃乳酸を含む凝縮水が排出される。凝縮水中に含まれる廃乳酸の量は、製造工程中の各段階ごとに異なるものの、例えば１，０００tのポリ乳酸を製造する過程で、約５００tもの廃乳酸が排出される。
【０００３】
廃乳酸を含む凝縮水は、産業廃棄物として、通常、固液分離された後、固形分が焼却等されて処理される。
また、特許文献１には、こうした凝縮水の廃乳酸を再利用する技術が記載されている。この再利用技術は、廃乳酸を回収し、触媒の存在下あるいは非存在下でラセミ化して実質的に光学不活性の乳酸成分を得る、という再生技術に関するものである。再生された乳酸成分は、任意の光学純度の乳酸、ラクチドあるいはポリ乳酸の製造に再利用される。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、廃乳酸を上記のようにして廃棄処分するには、処理費用がかかるばかりでなく、資源の無駄となる。
また、特許文献１記載の再生及び再利用技術は、再生にそれなりの設備と費用がかかり、設備投資やランニングコストなど、廃棄処分にましてコスト高となり易い。
【０００６】
本発明は、廃乳酸あるいは乳酸の希釈液が雑草を枯殺するのに有効な作用を有することを見出したことにより、これを除草剤として使用することにより、ポリ乳酸を製造する過程で生じる廃乳酸を、廃棄処分や再生に伴う設備投資に要する費用をなくして最も経済的に有効利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る除草剤は、乳酸液を主成分とする。
乳酸液は、でんぷんに乳酸菌を添加して醗酵させた醗酵乳酸によってポリ乳酸を製造する過程で排出される廃乳酸液であると、醗酵乳酸そのものであるとを問わない。
廃乳酸の場合、例えば、醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合したときに排出される凝縮水である２０〜７０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液を利用できる。また、同様なポリ乳酸を開環重合する過程で排出される７０〜９０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液でも良い。また、ポリ乳酸を生成する過程で生じた残ラクチドを可溶化させることにより生成した９０％以上の濃度の再生乳酸液の原液もしくはその希釈液であっても良い。
いずれにしろ、本除草剤は、液中に２％以上の乳酸を含むものであれば除草効果を有する。本発明に係る除草剤には、乳酸液以外に添着剤や浸透剤を混入させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る除草剤は、乳酸液を主成分とすることから、ポリ乳酸の製造工程から生じる廃乳酸液を回収し、そのままあるいは適度に希釈するだけで使用でき、高度な設備を要することなく、従来、廃棄されていた廃乳酸あるいは残ラクチドを可溶化した再生乳酸を経済的に有効利用することができる。
【０００９】
雑草の駆除に用いられる除草剤は、一般に、二四‐D、CNP、シメトリンなどの有機合成除草剤が用いられるが、これらの除草剤の場合、速効性を有するものは土壌に対する環境負荷が大きく、土壌ｐＨやＥＣなどが散布前の原状に回復するのに時間がかかる傾向がある。本発明に係る除草剤は、効果が発揮されるまでの時間が極めて短時間であり、しかも土壌ｐＨやＥＣも非常に短時間で散布前の原状に回復させることができ、また薬害もなく、除草剤の作用による土壌への環境負荷を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について実施例を参照しつつ詳説する。
図１は、乳酸からポリ乳酸を開環重合して製造する場合の工程を概略的に示すブロック図である。
【００１１】
本製造工程では、先ず、とうもろこし、さとうきび、サツマイモなどの植物から抽出した澱粉に乳酸菌を添加して醗酵させ、醗酵乳酸を得る。
そして、醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合した後、すず触媒の存在下で反応蒸発させる。その後、溶融晶析によりラクチドを合成し、開環重合させてポリ乳酸を製造する。
この製造工程では、図１に示すように、濃縮工程で凝縮水１が排出され、脱水縮合工程で凝縮水２が排出され、また反応蒸発工程で凝縮水３が排出され、さらに溶融晶析工程で残ラクチドが排出される。
凝縮水１は５％濃度の廃乳酸液であり、凝縮水２は２０〜７０％濃度の廃乳酸液であり、また凝縮水３は７０〜９０％濃度の廃乳酸液である。残ラクチドは、可溶化させることにより９０％以上の再生乳酸液とすることができる。
【００１２】
本発明者は、凝縮水２と３を、高麗芝の生えている試験区１と、雑草（カラスウリ、メヒシバ、トグサ、ツユクサ、スギナ、アメリカセンダングサ、竹が認められた）の生えている試験区２とに散布して、除草試験を行った。凝縮水１は、含まれる廃乳酸の濃度が低いために除草作用が十分には発揮されないと考え、試験から除外した。また、残ラクチドから得られる再生乳酸液は、乳酸濃度が高いため、凝縮水２と３による試験の結果をそのまま利用できる。
２５％濃度の廃乳酸液と８７％濃度の廃乳酸液は、それぞれ原液、２倍液、１０倍液、１００倍液のものをそれぞれ５００ｍｌ用意した。これら廃乳酸液の乳酸液原液量と乳酸濃度及び施用試験区との関係を表１に示す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
これらを試験区１もしくは２に散布した（試験区１−１から１−８、試験区２−１〜２−８）。試験区１−１から１−８と２−１から２−８は、それぞれ１平方メートルの面積を有し、これらにそれぞれ５００ｍｌの廃乳酸液を電動散布機により均一に散布した。なお、同一面積の対照区１と２には、それぞれイオン交換水を５００ｍｌ散布した。
【００１５】
先ず、高麗芝が万便なく生えている試験区１−１〜１−８において、平成１７年５月２９日に上記要領で除草効果を試す試験を行った。
２５％の廃乳酸液の原液を散布した試験区１−１と、２５％の廃乳酸液の２倍希釈液を散布した試験区１−２、並びに８７％の廃乳酸液の原液を散布した試験区１−５と、８７％の廃乳酸液の２倍希釈液を散布した試験区１−６と、８７％の廃乳酸液の１０倍希釈液を散布した試験区１−７では、散布後、数時間で芝生がほとんど枯れ死して茶色く変質した。試験区１−３の２５％の廃乳酸液の１０倍希釈液を散布したところでは、ところどころの芝生が枯れ死し、一部緑色の芝生が残存した。
２５％の廃乳酸液の原液を１００倍希釈したものを散布した試験区（１−４）と、８７％の廃乳酸液の原液を１００倍希釈したものを散布した試験区（２−４）では、高麗芝にほとんど変化は見られなかった。
対象区も当然のことながら、変化はなかった。
【００１６】
次いで、平成１７年５月２８日に雑草が繁茂している試験区２（２−１〜２−８）において、同様の濃度の廃乳酸液を用いて除草効果を試す試験を行った。
２５％の廃乳酸液の原液を散布した試験区２−１、並びに８７％の廃乳酸液の原液を散布した試験区２−５、８７％の廃乳酸液の２倍希釈液を散布した試験区２−６では、いずれも雑草が数時間後にほとんど枯れ死した。
２５％の廃乳酸液の２倍希釈液を散布した試験区２−２と、８７％の廃乳酸液の１０倍希釈液を散布した試験区２−７では、枯れ死した部分枯れていない部分とが混在し、枯れ死していた部分が面積的に若干上回った状態にあった。
２５％の廃乳酸液の１００倍希釈液を散布した試験区２−４と、８７％の廃乳酸液の１００倍希釈液を散布した試験区２−８では、試験区２−８でほんの僅かに雑草の枯れ死した部分が散見されたものの、試験区２−４ではほとんど枯れた部分を見出せなかった。
対象区は、同様に変化はなかった。
【００１７】
これらのことから、廃乳酸液が植物を枯れ死させる、しかも急速に枯れ死させる作用があるのが解る。
また、上記実験結果を、表１に示す乳酸濃度に置き換えて検討するに、高麗芝に対して２５％の廃乳酸液の１０倍希釈液（乳酸濃度２．５％）によっても部分的な枯れが認められることと、雑草に対して８７％濃度の廃乳酸液の１００倍希釈液（乳酸濃度０．８７％）によっても僅かな枯れが認められることから、乳酸濃度が１．５〜２．０％でも枯殺作用を有するものと推察される。
【００１８】
次に、廃乳酸液の散布前と散布後の土壌についてｐＨ分析を行った。
廃乳酸液が散布された土壌は、８７％の廃乳酸液、２５％の廃乳酸液のいずれも上記した雑草の植生されていた土壌である（対照区１と２を含む）。
測定は、散布前と、散布２日後と、散布６日後についてそれぞれ行った。
結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
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先ず、８７％の廃乳酸液が散布された雑草の土壌では、散布前の土壌ｐＨが５．９６あるいは５．９４で、ほぼ中性に保たれている。
これに対し、８７％の廃乳酸液が散布された２日後には、原液区では４．０２、２倍希釈液区では３．９３、１０倍希釈液区では５．１０、と変化しており、酸性かやや酸性の状態にある。１００倍希釈液区では、乳酸濃度が低いこともあって５．８４とほぼ中性を維持している。
散布２日後に１４ｍｍ、５日後に１６ｍｍの降雨があったものの、散布６日後の土壌ｐＨを測定してみると、原液区では５．４３に、２倍希釈液区では５．６７に、また１０倍希釈液区では５．９５にそれぞれ上昇し、わずか１週間弱で元の中性域に戻っているのが解る。
【００２０】
同様のことは、２５％の廃乳酸液散布の試験区においてもいえる。
散布前には、対照区２では６．１７、原液の廃乳酸液区では５．９０とほぼ中性の値を示している。ところが、散布後は、原液区で４．７０、２倍希釈液区で５．１０、１０倍希釈液区で５．４２、１００倍希釈液区で５．５９と、酸性あるいはやや酸性の値を示した。
しかし、散布６日後には、原液区では６．００に、２倍希釈液区では５．８０に、１０倍希釈液区では５．７７に、また１００倍希釈液区では５．６８にいずれも上昇し、元のｐＨに近い状態に戻っているのが解る。
【００２１】
これらのことは、本剤が速効性を有するにも拘わらず、土壌に対する除草作用による負荷期間が短く、速やかにもとのｐＨに戻す作用があることを示している。
【００２２】
なお、土壌に対する影響をみるために、以下の表３から表９に、ＥＣと、ＮＯ3−Ｎと、ＮＨ4−Ｎと、Ｋ2Ｏと、ＭｇＯと、ＣａＯと、Ｐ2Ｏ5について、散布前と、散布２日後と、散布６日後の変化を測定した結果を参考として示す。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
【表４】
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【００２５】
【表５】
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【００２６】
【表６】
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【００２７】
【表７】
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【００２８】
【表８】
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【００２９】
【表９】
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【００３０】
また散布２日後と６日後の土壌について発芽試験を行った。
その結果、２日後の８７％の廃乳酸液の２倍希釈液区では、やや低い発芽率を示したが、６日後の土壌については発芽率に問題は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】醗酵乳酸からポリ乳酸を製造する過程の一例を示すブロック図。
【図１】
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