(57)【要約】【課題】簡易にかつ安全に土壌に使用でき、使用後も長期にわたり持続的に土壌ｐＨを酸性域に保つことのできる、あるいは土壌中の有害菌の発生または増殖を抑制することができる土壌改良剤を提供する。また、従来は、不用でむしろ中和処理しなければならなかった廃液を土壌改良剤として有効利用する。【解決手段】硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の８０％以上を占め、ｐHが３．５以下であり、かつ酸化還元電位が６５０ｍV以下であることを特徴とする、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を脱臭処理する際に製造される強酸水を、土壌改良剤として用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の８０％以上を占め、ｐHが３．５以下であり、かつ酸化還元電位が６５０ｍV以下である強酸水を用いた土壌改良剤。ｐＨ調整剤。
【請求項２】
強酸水が、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を脱臭処理する際に製造される強酸水である請求項１に記載の土壌改良剤。
【請求項３】
土壌のｐH調整剤として使用する請求項１または２に記載の土壌改良剤。
【請求項４】
土壌の浄化剤として使用する請求項１または２に記載の土壌改良剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌に使用後持続的に土壌ｐＨを酸性域に保つことのできる、あるいは土壌中の有害菌の発生を阻止することのできる土壌改良剤に関するものであり、具体的には、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫化水素を代表とする硫黄化合物の臭気を脱臭処理した際に製造される、硫黄酸化細菌（チオバチルス属）により生成する硫酸イオンを含む強酸水を土壌改良剤として有効利用するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来より作土の酸度矯正や塩類集積のために使用されてきたアルカリ資材による土壌のアルカリ化が問題となっている。農作物、果樹、花木など、健全で活動的な植物の根は、根酸をよく分泌して根周りを静菌化しつつ微生物との共存を保ち、かつ土中で吸収しにくいリン酸やカルシウム、鉄などのミネラルを溶かして吸収できるようになっている。しかし、土壌がアルカリ化することにより作物の栽培環境が悪化し、例えば作物の発育不良、微量元素の土壌水分への不溶化による欠乏症の発生、病害(例えば、ジャガイモのそうか病、サツマイモの立枯病、テンサイのそう根病等)の増加等の問題が生じる。
【０００３】
この対策として硫酸塩資材(硫酸鉄、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等)が使用されているが、効果は一過性に過ぎない欠点を有している。また、特開平１１−３０２６４９号公報には、硫黄酸化菌類の培養物と硫黄末などの硫黄化合物を含有する土壌改良組成物が提案されており、硫黄酸化菌の酸化作用による硫酸生成により、土壌ｐＨを酸性に維持する方法が提案されている。しかしこの手法では、硫黄酸化菌が酸化する硫黄化合物が必要であり、この組成物を土壌中に混合するために手間がかかる欠点を有している。
【０００４】
かかる手間を省くため、アルカリ土壌を酸性化するには、硫酸水溶液の利用が考えられる。しかし合成硫酸は、酸性の剤としては安価な物質で広く利用されているが、その強力な脱水作用によるヤケドの懸念があり、安全性の面からｐＨ調整剤としての普及はさほど進んでいないのが現状である。また、合成硫酸を希釈してｐHを３．５、さらに１未満にすることはできるが、同時に酸化還元電位（ＯＲＰ）が７５０ｍV以上となり、生体に対する影響が懸念される。一般にｐＨが低くなるほど、ＯＲＰは高くなる傾向にある。
【０００５】
また、従来、ネマトーダ（線虫）、フザリウム、糸状菌などの有害菌の発生を阻害するため農薬が多く使用されているが、効果の持続性がなく一定期間ごとに散布する必要がある。また、農薬の繰り返し使用により耐性菌の発生により効果が年々薄れてゆく欠点もある。かかる問題を解決するため、低いｐＨによる殺菌作用を利用した硫酸水溶液の利用が考えられる。しかし合成硫酸は、上記したｐH調整剤の場合と同様な問題を有している。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０２６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、簡易にかつ安全に土壌に使用でき、使用後も長期にわたり持続的に土壌ｐＨを酸性域に保つことのできる、あるいは、長期にわたり持続的に土壌中の有害菌の発生を阻害することのできる、土壌改良剤を提供することを目的とする。さらに本発明は、従来、利用価値のないものとして中和廃液処理されていた強酸水を、土壌改良剤として有効利用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、具体的には、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を脱臭処理する際に製造される強酸水を土壌改良剤として使用するものであり、硫酸イオンのモル数が、該強酸水が含有するアニオンの総モル数の８０％以上を占め、ｐHが３．５以下であり、かつ酸化還元電位が６５０ｍV以下である強酸水（以下、「バイオ強酸水」と呼ぶ。）を土壌改良剤として用いるものである。
本発明において、土壌改良剤とは、土壌のｐHを調整するために使用する場合と土壌の有害金の発生を阻害するために使用する場合を包含している。
【０００９】
本発明に用いるバイオ強酸水は、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を処理する際に排出されるものである。このような方法により得られるバイオ強酸水は、含まれるアニオンが硫酸イオンを主とするものであることが特徴であり、全イオンモル数のうち硫酸イオンがその８０％以上のものであり、好ましくは９０％以上である。その他の強酸性に寄与するアニオン成分としては、塩化物イオン、フッ化物イオン、リン酸イオン、硝酸イオンなどが含まれるが、特に塩化物イオンやフッ化物イオンは揮発性を有しており、周囲の金属等を腐蝕する懸念があるため、モル数で１０％未満であることが好ましく、より好ましくは５％未満である。硫酸イオンを８０％以上とし、かつ塩化物イオンやフッ化物イオンを１０％未満にするためには、微生物を用いて得られる強酸水を物理的または化学的に処理して塩化物イオンやフッ化物イオンを除去する方法が一般的であり、また硫黄化合物を含む臭気から、塩化物イオンやフッ化物イオンを除去する方法も用いることが出来る。
【００１０】
微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を処理する際に排出される方法で得られる強酸水のより詳細な製造方法については、例えば、特願２００５−２４１１９３号に記載されている。
すなわち、微生物担持物が充填された充填層と、該重点層にｐH１．４以下の水を散水する散水手段とを備えてなり、該充填層内に散水と硫黄系臭気成分を含む臭気ガスとを互いに向流方向で流通させることで、臭気ガスを脱臭し、酸性水を回収する方法である。
【００１１】
本発明で用いられるバイオ強酸水のｐＨは、３．５以下であることが本発明の土壌改良のために必要であり、特願２００５−２４１１９３号の発明によるｐH１．４以下の強酸水をそのまま、あるいは希釈してｐＨが３．５以下として、本発明のバイオ強酸水による土壌改良剤として使用できる。
【００１２】
また、バイオ強酸水の場合、そのＯＲＰが６５０ｍＶ未満と、従来の合成硫酸水溶液と比べて格段に低いことも大きな特徴である。ＯＲＰが６５０ｍＶを越える場合には、      人体や生体に対する影響力が強くなるため本発明には使用できない。
通常、合成硫酸を希釈して強酸水を作成した場合、ＯＲＰはｐＨに反比例して高くなり、ｐHが１付近でＯＲＰは７５０ｍＶ以上となる。一方、人々が入浴に使用する酸性泉として知られる温泉水では、ｐＨが１〜２であるにもかかわらず、ＯＲＰは約１００〜６００ｍＶと低く、本発明に使用する強酸水は、この温泉水並みのＯＲＰであり、したがって人体に対する悪影響はほとんどないと言える。
【００１３】
バイオ強酸水のＯＲＰが低い原因は不明だが、天然の酸性温泉水もバイオ強酸水と同じチオバチリス属による硫黄酸化で生じた硫酸を主体とするものであり、この共通する要因によるものと推定している。ＯＲＰは低い方が人体など生体に対して安全性は高く、同じ硫酸でありながら、合成硫酸に比べてバイオ強酸水を利用した本発明の方が、安全性は高いといえる。
【００１４】
本発明の土壌改良剤は、そのまま、土壌、特に田畑に散布することにより、あるいは肥料や農薬等と一緒に土壌に散布することにより、土壌のｐHを好適条件に保つことができる。
また、本発明の土改良剤を土壌浄化剤として使用する場合には、直接土壌に散布することにより、あるいは客土する際に土に添加することにより、更には整地する際に盛り土する土壌に添加すること等の方法により使用することができる。もちろん、定期的に土壌に散布することにより、土壌中の有害菌の発生を長期間阻害することも可能である。
【実施例】
【００１５】
以下に本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれら実施例および比較例に限定されるものではない。
【００１６】
なお本発明で規定する、含有するアニオンの総モル数に占める硫酸イオンのモル数、ｐH値、及び酸化還元電位は、以下の方法により測定したものである。
［含有するアニオンの総モル数に占める硫酸イオンのモル数］
ダイオネクス  イオンクロマトグラフＤＸ−１２０を用い、以下の条件で測定する。
分離カラム：ＩｏｎＰａｃ  ＡＳ１２Ａ，
ガードカラム：Ｉｏｎ  Ｐａｃ  ＡＧ１２Ａ、
溶離液：２．７mmol/L  Na2CO3／0.3mmol/L  NaHCO3, 
検出器：電気伝導度検出器、
流量：１．５ｍＬ／min,
サプレッサー：ＡＳＲＳ（エクスターナルモード／電流値５０mA）
【００１７】
［ｐH値］
ＪＩＳ  Ｋ０１０２  １２．１（１９９８）ガラス電極法にも基づいて測定した。
［酸化還元電位］
河川水質試験方法（案）建設省（１９９７）に基づき、比較電極として３．３３ＭＫＣｌ−Ａｇ／ＡｇＣｌを使用して、測定した。
【００１８】
実施例１
岡山市外３町衛生施設組合の生物脱臭装置の第２脱臭装置より、強酸水を入手した。
この強酸水は、特願２００５−２４１１９３号に記載された方法により得られたものである。この強酸水は、ｐＨが０．６，酸化還元電位（ＯＲＰ）が６２０ｍＶ、硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の９３％を占めている。
このバイオ強酸水を希釈してｐＨを３．０とし、アルカリ性土壌へ散布することにより土壌のｐＨを４．５〜５．０の健全な植物の根酸分泌状態とすることができた。
また、このバイオ強酸水を希釈してｐＨを３．０とし、ネマトーダの生息する土壌へ散布した結果、土壌中へのネマトーダの発生を抑制することができた。
【００１９】
比較例１
市販の合成硫酸を希釈し、ｐＨ＝０．６の希釈した硫酸を得た。この強酸水は、ＯＲＰが７８０ｍＶであり、含有する全アニオンの総モル数中、硫酸イオンの含有量は９９％であった。この強酸水を希釈してｐＨを３．０としたものは、実施例１と同様のｐＨ調整作用を示すものの、ＯＲＰ値が高く、人体や生体に触れた場合の影響が懸念されるため、土壌改良剤としては使用できないと判断した。