(57)【要約】      （修正有）【課題】産業廃棄物としての焼却灰の大量処理とその有効利用を可能とする安全かつ効率的な有機肥料の製造方法を提供する。【解決手段】ケイ酸塩鉱物である電気石に水を一定時間接触させるか、または電気石を一定時間煮沸するなどして飽和水素水を生成し、産業廃棄物である焼却灰に飽和水素水を含浸処理することで焼却灰の産業廃棄物要因を除去する。含浸処理した焼却灰と、植物の生育に対するカリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、リン酸塩、二酸化ケイ素、鉄、炭素などの含有肥料要素を備えた有機材とを混合して有機肥料を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ酸塩鉱物である電気石に水を作用させて飽和水素水を生成させ、産業廃棄物である焼却灰に前記飽和水素水を含浸処理することで焼却灰の産業廃棄物要因を除去し、含浸処理した前記焼却灰と、植物の生育に対する肥料要素を備えた有機材とを混合して有機肥料を製造することを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記飽和水素水は、水を電気石に一定時間接触させるか、または電気石を一定時間煮沸したマイナスイオン水であり、酸化還元電位が＋２００ｍｖ以下であることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記飽和水素水は、水中で電気石を回転ドラムを用いて混合摩擦加工し、電気石を微細なミクロ状の粉末にし、マイナスイオン反応により水素水に浮遊させ、継続的に電気石の遠赤外線電磁波を放射するようにした溶液であることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記焼却灰は、有害物質とされている揮発性有機化合物、重金属または農薬で汚染されている焼却灰であり、前記飽和水素水を含浸処理することにより、汚染濃度を低減させたものであることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記焼却灰と混合される前記有機材は、有害物質とされている揮発性有機化合物、重金属および農薬で汚染されていない有機材であることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記有機材は、化学的に加工された材料を含まない天然材であり、植物育成に必要とされるカリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、リン酸塩、二酸化ケイ素、鉄、炭素のうち、二以上を含有していることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記有機材は、木材、草類、藻類、天然石、またはこれらを細材加工または燃焼加工した加工材のうち、一以上を含むものであることを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法において、前記焼却灰および前記有機材を混合して得られる有機肥料を、顆粒状またはペレット状に加工することを特徴とする焼却灰を使用した有機肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質バイオマス発電所や工業用ボイラーから排出される焼却灰の産業廃棄物要件を除去し、有価材としての有機肥料とする加工技術としての焼却灰を使用した有機肥料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大量に発生する産業廃棄物である焼却灰は、産業廃棄物要件を減少しもしくは除去する効果的な技術が存在せず、セメントに混入するとか埋め立てするような物理的な廃棄処理が主な処理になっており、違法問題を含め限界となっている。
すなわち、バイオマス発電所や工業用ボイラーから排出される焼却灰は、法律上、産業廃棄物に指定されており、廃棄物処理認可企業でないと処理できない。
【０００３】
木質バイオマス発電所の場合、１０００ｋｗ程度の小規模の発電所であっても、毎月１００ｔ〜８００ｔもの燃焼灰を排出し、処理料が多大となり、経営上の足枷になっている。
これに対し、産業廃棄物処理企業も適正な処理方法がなくセメントに混和処理することが最も大きな対象になっている。
【０００４】
一方、最近、飽和水素水などいわゆる水素水を飲むことによる人体の体質改善、健康に関する効果が注目されてきているが、飽和水素水に関しては、従来より有害物質の除去に利用することが研究されている。また、電気石の一種であるトルマリンに水を作用させることで飽和水素水が生成されることが知られている。
【０００５】
焼却灰の処理に関する従来技術として、例えば特許文献１には、下水汚泥焼却灰および酸を混練機で混練して粘土状混練物を作成し、型に注入して炉内で乾燥して固化させて焼却灰固化物を製造する技術が記載されている。
【０００６】
この特許文献１記載の発明は、下水汚泥焼却灰の有効利用を図ったものであるが、その中でさらにトルマリン鉱石を水に浸漬して得られるトルマリン水溶液を併用することなどが記載されている。
【０００７】
すなわち、特許文献１の段落００２９には、電気石の一種であるトルマリン鉱石の電気的性質により、トルマリン鉱石が水に接触すると、水の分子が励起・振動させられて電気分解が盛んに行われ、水の分子のチェーンが切断されて比重が大きく、容積が小さなクラスターが生じ、このクラスターを下水汚泥焼却灰の組成に適した量、濃度の硫酸と十分混練を行うことで、下水汚泥焼却灰の分布が密となり、乾燥すれば高強度の固化物を製造することが可能となる旨が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、トルマリンの利用技術として、合成トルマリンを含有させることで、マイナスイオン発生性、遠赤外線発生性、消臭性、抗菌性などの機能を持たせた繊維材料が開示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、化学肥料による土壌障害や肥料障害、病害や関連する農薬問題などを解決し、化学肥料を使用せずに、丈夫で健全な芝生を育成することができる芝生育成肥料として、培養土に、人工ゼオライト、しいの木粉砕物、米ぬか粉砕物などを混合した有機肥料に関する技術が記載されている。
【００１０】
その中で、人工ゼオライトは、珪酸成分またはアルミニウム成分を含有する産業廃棄物、珪酸およびアルミニウムを非結晶性の珪酸アルミニウム塩として含む自然廃棄物、産業廃棄物の焼却灰または可燃性廃棄物の焼却灰等に珪酸富化材あるいはアルミニウム富化材を混合してアルカリ条件下で加熱または加圧反応させて得られた陽イオン交換能を有する物質であり、その優れた吸着力により、過剰の窒素成分を吸着し、肥料焼けを防止する役目をし、また、有機酸を吸着あるいは中和し、培養土の酸性化を抑制し、根ぐされの原因となる担子菌類の繁殖を防止することが述べられている。
【００１１】
また、さらに電気石の一種であるトルマリンの電気的性質を利用するため、製造される芝生育成肥料に、トルマリン粉末を混合することや、芝生育成肥料の散布後の灌水に、トルマリン鉱石と一定時間接触させたトルマリン処理水を用いることで、水の電気分解により発生するマイナスイオンの効果により、芝生への肥料成分の吸収力が高くなることが記載されている。
【００１２】
また、特許文献４には、放射性物質含有土壌ないし焼却灰等に活性水素含有水を散布、混合、静置する放射性物質含有土壌ないし焼却灰等の放射線量低減処理方法において、活性水素含有水として、電気石処理水を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−０２５７２４号公報
【特許文献２】特開２００４−０４４０００号公報
【特許文献３】特開２００５−１３２７１８号公報
【特許文献４】特開２０１４−１４５７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は木質バイオマス発電所や工業用ボイラーから排出される産業廃棄物である焼却灰を、有価材としての有機肥料とするものであり、産業廃棄物としての焼却灰の大量処理とその有効利用を可能とする安全かつ効率的な有機肥料の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法は、ケイ酸塩鉱物である電気石に水を作用させて飽和水素水を生成させ、産業廃棄物である焼却灰に前記飽和水素水を含浸処理することで焼却灰の産業廃棄物要因を除去し、含浸処理した前記焼却灰と、植物の生育に対する肥料要素を備えた有機材とを混合して有機肥料を製造することを特徴とするものである。
【００１６】
ここでいう焼却灰の産業廃棄物要因というのは、その要因が除去されることで、産業廃棄物でなくなることを意味し、具体的には焼却灰中に含まれる揮発性有機化合物、重金属、農薬などの有害物質や、さらに焼却灰に放射性セシウムその他の放射性物質が含まれる場合の放射性物質などである。
【００１７】
焼却灰からこれらの産業廃棄物要因を除去することで、あるいはこれらの有害物質の濃度が法令で規制されている上限濃度以下となるようにすることで、産業廃棄物としてではなく、有用な資源としての活用が可能となり、本発明ではこれを肥料要素を備えた特定の有機材と混合して有機肥料とするものである。
【００１８】
電気石は天然の永久電極を有する珪酸塩鉱物であり、水を作用させることで、水が電気分解されアルカリ性を示す微小クラスターの飽和水素水が生じる。このアルカリ性を示す微小クラスターの飽和水素水を有害物質とされている揮発性有機化合物、重金属または農薬などで汚染されている焼却灰に含浸処理することにより、汚染濃度を低減させることができる。
【００１９】
古くから知られている代表的な電気石としてはトルマリンがあるが、それ以外に石英（二酸化ケイ素）、酸化アルミニウム、酸化鉄、マグネシウムなどを主成分とする麦飯石、石英斑岩などがある。
【００２０】
特に、石英８０〜８５％、酸化アルミニウム７〜１０％、酸化カリウム３％程度、酸化鉄１〜３％などからなる石英斑岩は、本発明で用いる電気石として好適な電気石である。石英斑岩は、電気石の中でも優れた遠赤外線放射率（計測によると、９６．７％）と遠赤外線放射量を有し、トルマリンをはるかにしのぐマイナスイオン発生機能を有している。
【００２１】
本発明で用いる飽和水素水としては、水を電気石に一定時間接触させるか、または電気石を一定時間煮沸したマイナスイオン水を用いることができ、酸化還元電位（ＯＲＰ）が＋２００ｍｖ以下のものが好ましい。＋２００ｍｖ以下というのは、一般の水道水や天然のミネラルウォーターの酸化還元電位に比べ低いものであり、マイナス側に行くに従って抗酸化作用が高まる。
【００２２】
なお、一般に水道水の酸化還元電位は＋３００ｍｖ〜＋７００ｍｖ、天然のミネラルウォーターが＋２００ｍｖ〜＋３００ｍｖ程度、アルカリイオン水と呼ばれるものが−６０ｍｖ〜＋２００ｍｖ程度とされている。
また、本発明で用いる飽和水素水として、水中で電気石を摩擦加工して疎水コロイド溶液状としたものを用いることもできる。
【００２３】
摩擦加工によって生じる電気石の微粒子が水と接触した状態で、疎水コロイド溶液状の液体となり、飽和水素水としての持続性およびその効果を高めることができる。すなわち、水中で電気石を回転ドラムを用いて混合摩擦加工し、電気石を微細なミクロ状の粉末にし、マイナスイオン反応により水素水に浮遊させ、継続的に電気石の遠赤外線電磁波を放射するようにした飽和水素水などを用いることができる。
【００２４】
例えば、木質バイオマス発電所から排出される木質焼却灰においては、カルシウム、マグネシウム、カリウム、リンなどの植物の生育に有用な成分以外に、植物に蓄積された鉛、カドミウム、水銀などの重金属が含まれる。また、一度使われた廃材からチップを作ったものでは、プラスチックや金属のような異物のほか、塗料や接着剤、防腐剤に含まれる有害物資が入り込む可能性もある。さらに、放射能汚染された地域では放射性セシウムその他の放射性物質が含まれている恐れがある。
【００２５】
このように、木質バイオマス発電所から排出される木質焼却灰は、そのままでは産業廃棄物としての処理が必要となるが、本発明では焼却灰に、微小クラスターの飽和水素水を産業廃棄物である焼却灰に前記飽和水素水を含浸処理することで、焼却灰中の有害物質を化学的に還元し無害化したり、あるいは焼却灰から分離させて除去することで有価物として利用することができる。
すなわち、飽和水素水を含浸処理した焼却灰を肥料の量的主材として用い、これと混合される有機材が肥料の質的主材とするものである。
【００２６】
本発明で用いる有機材としては、化学的に加工された材料を含まない天然材であり、植物育成に必要とされるカリウム、ナトリウム、カルシウム、窒素、リン酸塩、二酸化ケイ素、鉄、炭素のうち、二以上を含有している有機材が好ましい。
また、木材、草類、藻類、天然石、またはこれらを細材加工または燃焼加工した加工材のうち、一以上を含むものなどが好ましい。
【００２７】
具体的には、例えば、
(1) 公園・並木・庭木剪定材、バーク材
（微生物による長期にわたる栄養分供給）
(2) もみ殻炭材
（地力補強材、通気性・保水性に富み微生物増殖、炭素分供給）
(3) 紅藻類、イギス材
（特殊肥料材、総合肥料材）
(4) 天然電気石紛体
（マイナスイオンおよび遠赤外線放射による微生物の活性化、化学物質の中和）
などが挙げられる。
【００２８】
産業廃棄物要因を除去した焼却灰と有機材との混合比は、土壌が必要とする性質に応じ自由に選択することができる。
例えば、寒冷地などで融雪を必要とする土壌に施肥する場合の有機材の混合はもみ殻などの炭素分の混合比を多くすることが好ましい。
【００２９】
また、化学肥料に汚染された土壌に施肥する場合の有機材の混合は、電気石の微粉材等、化学材の成分を減少または除去させる天然材の混合比を多くすることが好ましい。
【００３０】
本発明において焼却灰と混合される有機材は、その選定に当たり、有害物質とされている揮発性有機化合物、重金属、人体に有害な農薬などで汚染されていない有機材を選定することが望ましいことはもちろんであるが、やむなくこれらの揮発性有機化合物、重金属あるいは農薬で汚染されているか、または汚染されているか否か不明な有機材を用いざるを得ない場合には、電気石に水を作用させて生成させた飽和水素水（上述の疎水コロイド溶液状を含む）を使用し、有機材の汚染を取り除くか汚染濃度を低減させて用いることができる。
【００３１】
本発明の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法で製造される肥料の形態は特に限定されず、例えば市販の一般の肥料の場合と同様、顆粒状またはペレット状に加工することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、産業廃棄物である焼却灰に対し、電気石に水を作用させて生成させた飽和水素水を含浸処理することで焼却灰を無害化し、有機材とを混合して有機肥料を製造するものであり、大量の焼却灰を安全かつ効率的に処理できるとともに、製造された有機肥料を野菜、稲、果物などの肥料として有効利用することができるため、工業、農業双方の産業形態において一石二鳥の内容をもった有効な技術となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態を概略的にまとめたブロック図である。
【図２】天然の電気石におけるマイナスイオン実測比較に関する図である。
【図３】石英斑岩（電気石）の風呂温水中の遠赤外線放射の測定結果のグラフである。
【図４】検体２のＸ線エネルギースペクトルのグラフである。
【図５】検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ａｌ）のグラフである。
【図６】検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｔｉ）のグラフである。
【図７】検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｇｅ）のグラフである。
【図８】検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｍｏ）のグラフである。
【図９】検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ａｌ２Ｏ３）のグラフである。
【図１０】実験１に用いた石英斑岩（電気石）の写真である。
【図１１】実験１におけるＡタイプの１０日目の発根状態を示す写真である。
【図１２】実験２における７日目の写真であり、左側がＡタイプ、右側がＢタイプである。
【図１３】実験２における１０日目のＡタイプの写真である。
【図１４】実験３におけるＡタイプとＢタイプの根の伸長を比較した写真である。
【図１５】実験３におけるＡタイプとＢタイプの根の広がり状況を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の焼却灰を使用した有機肥料の製造方法の具体的な実施形態について説明する。
図１および表１は、本発明の実施形態を概略的にまとめたものである。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１の上段に示されるように、例えば木質バイオマスボイラーや工業用ボイラーから排出される産業廃棄物としての焼却灰に、天然電気石に水を作用させて生成されるマイナスイオン飽和水素水を含浸させることで、産業廃棄物であった焼却灰が変換され、有機肥料を製造するに当たっての量的主材となる。
これに、表の下段に示されるような量的主材となる有機材を混合することで有価材としての有機肥料を生産することができる。
【００３７】
特に好ましい電気石としては、石英８０〜８５％、酸化アルミニウム７〜１０％、酸化カリウム３％程度、酸化鉄１〜３％などからなる石英斑岩を用いることができる。
【００３８】
石英斑岩は、電気石の中でも優れた遠赤外線放射率（計測によると、９６．７％）と遠赤外線放射量を有し、トルマリンをはるかにしのぐマイナスイオン発生機能を有しており、水を作用させることで、水が電気分解されアルカリ性を示す微小クラスターの飽和水素水が生じる。このアルカリ性を示す微小クラスターの飽和水素水を有害物質とされている揮発性有機化合物、重金属または農薬などで汚染されている焼却灰に含浸処理することにより、汚染濃度を低減させることができる。
【００３９】
飽和水素水としては、水を電気石に一定時間接触させるか、または電気石を一定時間煮沸したマイナスイオン水を用いることができ、酸化還元電位（ＯＲＰ）が＋２００ｍｖ以下のものが好ましい。＋２００ｍｖ以下というのは、一般の水道水や天然のミネラルウォーターの酸化還元電位に比べ低いものであり、マイナス側に行くに従って抗酸化作用が高まる。
【００４０】
また、飽和水素水として、水中で電気石を摩擦加工して疎水コロイド溶液状としたものを用いることもできる。摩擦加工によって生じる電気石の微粒子が水と接触した状態で、疎水コロイド溶液状の液体となり、飽和水素水としての持続性およびその効果を高めることができる。
【００４１】
焼却灰に、微小クラスターの飽和水素水を含浸処理することで、焼却灰中の有害物質を化学的に還元し無害化したり、あるいは焼却灰から分離させて除去することができる。
すなわち、飽和水素水を含浸処理した焼却灰を肥料の量的主材として用い、これと混合される有機材が肥料の質的主材とするものである。
【００４２】
有機材としては、化学的に加工された材料を含まない天然材であり、植物育成に必要とされるカリウム、ナトリウム、カルシウム、窒素、リン酸塩、二酸化ケイ素、鉄、炭素のうち、二以上を含有している有機材が好ましい。
また、木材、草類、藻類、天然石、またはこれらを細材加工または燃焼加工した加工材のうち、一以上を含むものなどが好ましい。
【００４３】
具体的には、例えば、
(1) 公園、並木、庭木剪定材の細材加工、バーク材
（微生物による長期にわたる栄養分供給）
(2) もみ殻炭材
（地力補強材、通気性・保水性に富み微生物増殖、炭素分供給）
(3) 紅藻類、イギス材
（特殊肥料材、総合肥料材）
(4) 天然電気石紛体
（マイナスイオンおよび遠赤外線放射による微生物の活性化、化学物質の中和）
などが挙げられる。
【００４４】
産業廃棄物要因を除去した焼却灰と有機材との混合比は、土壌が必要とする性質に応じ自由に選択することができる。
例えば、寒冷地などで融雪を必要とする土壌に施肥する場合の有機材の混合はもみ殻などの炭素分の混合比を多くすることが好ましい。
【００４５】
また、化学肥料に汚染された土壌に施肥する場合の有機材の混合は、電気石の微粉材等、化学材の成分を減少または除去させる天然材の混合比を多くすることが好ましい。
肥料の形態はとしては、顆粒状またはペレット状に加工することができる。
【００４６】
本件は、木質バイオマス発電所や工業用ボイラーから排出する焼却灰（法律上産業廃棄物）の産業廃棄物要因を除去し、有価材として有機肥料に加工して使用しようとする技術分野である。
焼却灰を、天然の電気石に水を作用させることにより生ずるマイナスイオン水素水に浸漬処理することにより有価材の性能に変性することを発見した。
【００４７】
これは、電気石が放射する遠赤外線電磁波による水分波動とマイナスイオン飽和水によりプラスイオンを帯電している焼却灰の産業廃棄物要因を中性化し、有価材内容に変性させるものである。
【００４８】
「石英斑岩・電気石」は圧縮強度２０００kg/cm2以上とコンクリートの7倍以上の強度を持ちながら、水をかけるとその水が岩石に吸い込まれるという多孔性も有しており、その特殊性は世界的にも類がない。
【００４９】
また、自然界で現在発見されているどの天然石よりも優れた遠赤外線放射率（９６．７％）と遠赤外線量を有し、人工遠赤外線セラミックの性能も上回る鉱物であることも測定により証明されている。
【００５０】
さらに、「麦飯石」より優れた天然石として、その電気的な特性と、マイナスイオン効果を謳う鉄電気石「トルマリン」なる天然石が最近注目されている。
「石英斑岩」は、「トルマリン」をはるかに凌ぐマイナスイオン発生機能を持つ、非常に優れた物質であることもイオン測定器により判明している。
【００５１】
表２は一般財団法人日本食品分析センターにおける石英斑岩（電気石）の成分分析結果の表である。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
図２は電気石といわれている天然石におけるマイナスイオン実測比較に関する図を引用したものである。
【００５４】
石英斑岩の利用上の特徴は表３のとおりである。この特徴が石英斑岩＝電気石の利用に当たって基本になる特質である。
【００５５】
【表３】
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【００５６】
石英斑岩・電気石が放射している遠赤外線電磁波は、太陽光線の遠赤外線と同様の主たる波長が４〜１２ミクロンであり、この波長の遠赤外線は、輻射、深遠力、共鳴吸収作用、水の活性化に優れ植物育成、動植物の健康増進にプラスする性能として認められている。
【００５７】
この電気石による（１）水素の多い飽和水（２）マイナスイオン飽和水（３）水分子量団（クラスター）最小化水（４）水分子の熱伝導を活発化（５）浄水、浄化（６）水活性化のような多面的性能があり、焼却灰の強アルカリ性、その他環境汚染の高い性能を有価材性能に変性する基本性能になっている。
【００５８】
また、図３は石英斑岩・電気石の風呂温水中の遠赤外線放射の測定結果を引用したものであり、風呂の水温３９℃〜４２℃で体を阿多温めることにより、人体表面から熱痛感覚を与えずに温めることが可能である７ミクロンから３０ミクロンの波長をもつ遠赤外線が０．２ミリワット〜０．３２ミリワット放射されているとの報告がある。
【００５９】
電気石に作用した水は、水中の遠赤外線電磁波放射による金属イオンやセラミックスによりマイナスイオン水素飽和水になる。
Ｈ２Ｏ→Ｈ＋  ＋  ＯＨ−
Ｈ＋  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ｈ２Ｏ３
ＯＨ２  ＋  Ｈ２Ｏ  →Ｈ３Ｏ３（ヒドロキシルイオン）
天然石の電気石による電気分解により水は多量のマイナスイオンと反応し、水素飽和水になる。
【００６０】
セラミックスにより多量のマイナスイオンの健康水、多機能な水に変化する。
Ｈ２Ｏ→Ｈ＋  ＋  ＯＨ−
Ｈ＋  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ｈ２Ｏ３
ＯＨ２  ＋  Ｈ２Ｏ  →Ｈ３Ｏ３（ヒドロキシルイオン）
天然石・電気石により電気分解し、多量のマイナスイオンになる。
【００６１】
焼却灰は、木質バイオマス発電所や工業用ボイラーから排出する灰分で、法律上産業廃棄物に指定されており、産業廃棄物処理認可企業でないと処理できない。
【００６２】
焼却灰は、木材チップを燃焼する際の、含水率、燃焼温度条件、燃焼装置により発生量、形状、性質に若干の差が生ずるが、１００ミクロン〜３ｍｍの大きさ、高温燃焼による溶融、硬度は一定範囲内であり、ｐＨの強アルカリ性は同一でｐＨ１３程度のものである。
焼却灰は、５００℃〜９００℃の高温で焼却し、燃焼材の木質チップが樹種、含水率、大きさ、化学剤混入等幾つかの条件があるため一様ではない。
【００６３】
焼却灰の有機肥料の材料となるのに必要な条件として基本的な灰分の構成がある。
針葉樹と広葉樹、樹種により若干の差があるが７５０℃条件の焼却灰の成分（有機物）は表４の通りである。
【００６４】
【表４】
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【００６５】
これらの有機物は、化学肥料と異なり、植物育成、土壌内微生物の繁殖、活性化の基材となるもので、有機肥料にとって大切な物である。焼却過程の高温による硬化、重金属などの混合があるため、マイナスイオン水素水の混合加工なくして有価物となり得ない。
【００６６】
焼却灰を構成している有機物は、マイナスイオン水素水の処理をすることによって存在が認められるもので、焼却灰の大量の排出量、有効な処理法が見当たらない現状の中で有機材とし有機肥料の構成材の主材として使用可能な技術は貴重な技術と考えられる。
もっとも問題となる条件は重金属の混合が考えられることで、解体材チップを焼却する限り混入はあり得る。
【００６７】
この問題は、解体材チップの灰分とその他のチップの灰分を区別して、表４のように日本食品分析センターに試験を依頼したところ、解体材に混入している重金属が少ない原因かもしれないが、解体材チップの焼却灰の重金属は除外されていた。したがって、問題なく有機肥料として使用できることが証明された。
ほとんどの木質チップ材の焼却灰は有機肥料構成材として使用可能であり、量と価格面で大きく貢献する材料となっている。
【００６８】
一般財団法人日本食品分析センターにおいて、検体１として製材所のチップ材（焼却灰分）、検体２として解体材のチップ材（焼却灰分）について、元素の定性試験を行った。
表５は検体１、検体２の分析値を示したものである。
【００６９】
【表５】
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【００７０】
また、図４は検体２のＸ線エネルギースペクトルのグラフ、図５は検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ａｌ）のグラフ、図６は検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｔｉ）のグラフ、図７は検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｇｅ）のグラフ、図８は検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ｍｏ）のグラフ、図９は検体２の蛍光Ｘ線エネルギースペクトル（二次ダーゲット：Ａｌ２Ｏ３）のグラフである。
【００７１】
（１）買取制度と買取価格と買取期間
表６は、経済産業省資源エネルギー庁の買取制度と買取価格と買取期間を示したものである。
【００７２】
【表６】
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【００７３】
（２）灰分処理の問題点
ａ．建設廃材は量が多いのと、３０％近い材に危険な防虫剤、防腐剤が含浸されており、灰になっても消えることが無く有機肥料として利用できない。
【００７４】
ｂ．現在、建築廃材として出てくる時代の建築物は、防虫剤、防腐剤としてＣＣＡという危険材（ＪＩＳ、ＪＡＳ規定に規格されて使用を指導した）が、土台、大引、根太、地上１ｍまでの壁材に使用されており、最近の建築廃材の３０％位が解体されている。
防虫剤としての成分はヒ素、防腐剤として硫酸銅、在中接合剤としてクロームが混合されており、クロームは発がん性が高く使用禁止剤である。
【００７５】
ｃ．関係者が夫々の利益のために誤魔化して扱う限り有機肥料として扱うことは不可能である。発電所、産廃業者が信頼出来る体制をどうやって作るか検討する必要がある。
【００７６】
（３）ＪＡが有機肥料としている窒素、リン酸、カリの量については、灰分、木材、もみ殻に鶏糞を入れ、鶏糞に追加直肥材として混合し、総合して１０％、もしくは３０％になるようにすることが望ましい。
【００７７】
（４）有機肥料とは別に液肥（マイナスイオン水素水＋イギス液）を利用することが望ましい。
【００７８】
（５）解体材に包含されている重金属化学物資は、マイナスイオン水素水の処理によって解消することが可能である（前述の日本食品分析センター分析データー検体２参照）。
【００７９】
表７として、天然物１００％混合有機肥料と一般財団法人日本食品分析センターの元素定性試験の検討表を示す。
【００８０】
【表７】
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【００８１】
次に、植物の生育に関し、電気石によって発生したマイナスイオン水素水（飽和水素水）自体の効果を確認した栽培実験について説明する。
【００８２】
〔実験１〕（発根−１）
１５℃〜２０℃の室内のテーブル上に直径Φ８ｃｍ×高さＨ１５ｃｍのガラスビンを２つ用意した。水道水に直径Φ１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の石英斑岩・電気石（図１０参照）を浸漬させたＡタイプと、水道水のみのＢタイプである。ＡタイプとＢタイプのそれぞれのガラスビンの上部にユリの球根を浸漬させた。
【００８３】
その結果、Ａタイプでは、３日目に発根し、７日目にはビンの底まで伸長した。１０日目には、ガラスビンの中いっぱいに根が広がった（図１１参照）。その後、数か月を経過してもガラスビンの中いっぱいに広がった根はそのままで、水は透明で腐朽することはなかった。
一方Ｂタイプは、４日目に発根したが、１０日目には伸長がストップし、１ヶ月で水が腐朽した。
【００８４】
〔実験２〕（発根−２）
実験１と同様に、１５℃〜２０℃の室内のテーブル上に直径Φ８ｃｍ×高さＨ１５ｃｍのガラスビンを２つ用意した。
【００８５】
電気石に水道水を作用させて加工したマイナスイオン水素水（Ａタイプ）と、水道水のみのＢタイプである。ＡタイプとＢタイプのそれぞれのガラスビンの上にタマネギの球根を浸漬させた。
【００８６】
その結果、Ａタイプでは、３日目で発根し、１週間でビンの底まで根が伸長した。１０日でビン内いっぱいに根が広がった。
一方Ｂタイプは、３日目で発根し、７日目に５ｃｍまで伸長したが、そのまま伸長することはなく１ヶ月で水が腐朽した。
【００８７】
マイナスイオン水素水のみの球根に対する影響は電気石の存在なくとも変わることのない効果であった。
図１２は７日目の写真であり、左側がＡタイプ、右側がＢタイプである。図１３は１０日目のＡタイプの写真である。
【００８８】
〔実験３〕（作物育成）
ビニールハウス専用畝の同一条件の土壌にキュウリ幼苗をＡとＢで試験した。
Ａは、マイナスイオン水素水を５日間隔で３回散布したものであり、Ｂは井戸水を５日間隔で３回散布したものである。
【００８９】
その結果、Ａの根の伸長は１５ｃｍ、Ｂの根の伸長は７ｃｍであった（図１４）。根の広がりは、ガラスビンの写真（図１５）に示した通りである。
【００９０】
〔実験４〕（トマト栽培）
【００９１】
ビニールハウスのトマト栽培地１０アールを対象に土壌改良とトマト栽培の施用処理をした。土壌処理は、前回まで化学肥料と農薬使用の畑であり、土壌の性質は酸化傾向でプラスイオン化していた。
【００９２】
(1) 土壌処理は１０アール畑にマイナスイオン水素水を６０ｋｇずつ１週間に２回散布（計１２０ｋｇ）し、耕うん機で平滑にし、マイナスイオンを供給した。イオン化した土壌はソフト化になり、植物育成に適した内容のように思われた。
【００９３】
(2) トマト幼苗を植栽する畝は、幅２ｍ、高さ２０ｃｍとし、両側から２列に植栽した。幼苗から結実生育まで７回、１０日間隔でマイナスイオン水素水を１回６０ｋｇずつ散布した。
【００９４】
(3) 農家の畑のため比較試験育成は、不可能であり、畝の土壌は一様に８０ｋｇの有機肥料を混合し、（本体有機肥料加工肥料）幼苗を植栽した。
(4) 結果
【００９５】
甘味が強く、トマトの独特の美味しさがあり、販売先デパートで好評で、普通のトマトと区分して３０％高の価格で販売したところ、高価なこのトマトが先に販売できた。
(5) 前回まで農薬を１〜２回使用することがあったが、今回は農薬を全く使用しなかったのに、害は全く生じなかった。
【００９６】
〔実験５〕（作物育成）
“こしひかり”水稲水田１０アール当たり普通堆肥１５００ｋｇ、発酵鶏糞２２５ｋｇを元肥として入れ、特肥として石英斑岩・電気石４４ミクロン粉体を対象区に４ｋｇ試験区に４４ｋｇ入れて栽培した。
【００９７】
作付日が平成２７年５月３日、収穫日が平成２７年９月１５日である“こしひかり”について食味診断して貰ったところ、表８のように水分含有量以外の１２項目全てが良質の結果が得られ、かつ生産指数は対象区１００に対し試験区１１６で１６％アップの収穫であった。
【００９８】
【表８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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