| 【発明の名称】 |
緑化基盤材の製造方法および緑化基盤材 |
| 【発明者】 |
【氏名】笹谷 達也
|
| 【要約】 |
【課題】紙製スラッジを主材料とし、これにベントナイトや高分子吸水ポリマーを混合することで安価に、しかも容易に製造でき、法面緑化に寄与できる緑化基盤材の製造方法および緑化基盤材を得る。
【解決手段】生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子給水ポリマーなどの自立性を高める材料を順次混合する。必要に応じて悪臭程度によって粉末状の炭を添加し、また、土壌硬度によってはピートモスを添加する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料を順次混合することを特徴とする緑化基盤材の製造方法。
【請求項２】
生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料と、ベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料とに加えて粉末状の炭を添加する請求項１記載の緑化基盤材の製造方法。
【請求項３】
生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料と、ベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子給水ポリマーなどの自立性を高める材料とに加えてピートモスを添加する請求項１記載の緑化基盤材の製造方法。
【請求項４】
生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料とからなることを特徴とする緑化基盤材。
【請求項５】
粉末状の炭を添加した請求項４記載の緑化基盤材。
【請求項６】
ピートモスを添加した請求項４または請求項５記載の緑化基盤材。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、法面緑化における生育基盤材料の製造方法および緑化基盤材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
緑化基盤材には従来、バーク堆肥とピートモスからなる有機質系生育基盤材や、砂なども混合する無機質系生育基盤材、伐採木材や現地発生土を使用する生育基盤材など多様である。また、廃棄物を利用するものとして例えば、紙製スラッジを利用するものがある（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
この紙製スラッジは紙パルプ製造工程で排出される、スラッジ状懸濁液であり、固形分の９０％以上は製紙原料に由来する。中でもパルプ繊維が脱水助剤となるとともに、発酵の際の炭素源として微生物に資化されるものである。
【特許文献１】特開２００１−８６８５４号公報
【０００４】
前記特許文献１は、上水または工業用水製造時に排出される排泥に製紙スラッジを混合して脱水し、その脱水物に家畜糞尿を主体とする畜産廃棄物を混合、堆積して間欠的に攪拌しながら発酵させた発酵物で、ｐＨを４．０以上８．０以下かつ電気伝導率を３．０ｄＳ／ｍ以下に調整した培養土または緑化基盤材または上記発酵物に、電解質を含有しない物質を混合することにより、ｐＨを５．０以上７．５以下かつ電気伝導率を３．０ｄＳ／ｍ以下に調整した培養土または緑化基盤材である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来例は、紙製スラッジの他に、排泥や家畜糞尿、電解質を含有しない物質を必須の材料とするもので、紙製スラッジを主材料とするものではなかった。このため、コスト的にさらに低減できる余地があった。
【０００６】
また、製紙スラッジを混合して脱水する工程や、発酵させる工程を経なければならず、時間と手間のかかるものとなる。
【０００７】
本発明の目的は前記事情に鑑みて、紙製スラッジを主材料とすることでさらに安価に、しかも容易に製造でき、法面緑化に寄与できる緑化基盤材の製造方法および緑化基盤材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するため、緑化基盤材の製造方法としては、第１に、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料を順次混合すること、第２に、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料と、ベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料とに加えて粉末状の炭を添加すること、第３に、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料と、ベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料とに加えてピートモスを添加することを要旨とするものである。
【０００９】
また、緑化基盤材としては、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子吸水ポリマーなどの自立性を高める材料とからなること、および、粉末状の炭を添加したこと、もしくは、ピートモスを添加したことを要旨とするものである。
【００１０】
請求項１または請求項４記載の本発明によれば、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維と填料を主材料とすることで安価に製造でき、廃棄物の利用も図れる。そして、この場合にベントナイトを加えることで木質繊維の早期分解が阻止されるとともに生育基盤内の保水性が確保される。
【００１１】
本発明の製紙スラッジは木質繊維の他に填料を含むが、従来の製紙スラッジの利用方法では、木質に着目した利用や繊維に着目した利用を行っているため、木質繊維を使用する例は乾燥・焼却・発酵など条件が異なるものの多く見られるが、填料も同時に使用できるものは少ない。本発明では、製紙スラッジを材料の主を構成する素材としてのみ考えているため（特に、木質繊維へ木質や繊維などの働きを期待していない）填料も使用可能で、品質上や施工上に大きな問題になることもなく、主材料として木質繊維と混合して使用できるため、より多くの種類や分別されていない製紙スラッジでも対応可能である。
【００１２】
また、製紙スラッジにベントナイトを加えた材料にさらに高分子ポリマーを加えることで、生育基盤材料から吸水がなされ、異物のゼリー状となることで材料が粒状化して自立性が得られ、空気圧送が可能となる。高分子ポリマーは粒状化促進剤として加えられるものである。
【００１３】
ベントナイトには製紙スラッジの吸水は早いは排水も早いという植物の生育基盤に不適な水分特性を改善する効果を期待する（木質繊維の分解阻害も含む）。ただし、製紙スラッジ・水・ベントナイトだけでは、ベトベトしたスラリー状の塊でしかないため、取り扱いが出来ないおそれがある。そこで、吸水ポリマーを使用して、ベトベトしたスラリー状の塊の中で吸水し、異物のゼリー状となることで、スラリー状の塊のつながりを絶ち、表面がやや乾燥した粒状化（自立性）にすることで、空気圧送などの取り扱いができる状態にする。
【００１４】
請求項２および請求項５記載の本発明によれば、製紙スラッジは水の腐敗した悪臭を放つおそれがあるが、粉末状の炭を加えることで、この悪臭を炭に吸入されて悪臭を抑えることができる。また、炭は粉末状なので添加させ易く、邪魔にならない。
【００１５】
請求項３および請求項６記載の本発明によれば、製紙スラッジの填料の配合割合が多い場合は、法面に吹付け後の生育基盤の土壌硬度が１５ｍｍ以上となり硬くなるが、かかる場合にピートモスを加えることで、ピートモスの有する保水性により土壌硬度が低下できる。このようにピートモスを加えることで、性状や木質繊維と填料の混合比が異なる生の製紙スラッジを主材料とするものであっても、適度の硬度の使用可能なものにできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように本発明の緑化基盤材の製造方法および緑化基盤材は、紙製スラッジを主材料とすることでさらに安価に、しかも容易に製造でき、法面等の緑化に寄与できる。この場合、生の製紙スラッジ自身の吸水もよいが乾燥時には非常に水はけもよく水の出入りが大きいという性状を補うべく、吸水と水分保持力の高い鉱物であるベントナイトを混合することで保水性のよい性質のものにできる。
【００１７】
また、ベントナイトを加えただけのスラリー状ではベトベトした塊で取り扱いが困難であるが、高分子吸水ポリマーをさらに加えることで吸水と吸水によるゼリー状化で表面がやや乾燥した粒状のものとなり、自立性が向上し、材料移送が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の緑化基盤材は、生の製紙スラッジに含まれる木質繊維や填料を主材料として、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子給水ポリマーなどの自立性を高める材料とからなるものである。また、必要に応じて粉末状の炭を添加し、もしくはピートモスを添加したものである。
【００１９】
本発明の面緑化基盤材の製造方法は、法面緑化における生育基盤材料の製造方法であり、生の状態の製紙スラッジを主材料とし、これに水を加え、さらにベントナイトなどの保水性を付与する材料と、高分子給水ポリマーなどの自立性を高める材料を順次混合するものである。
【００２０】
先に前記材料で緑化基盤材を製造する方法を説明する。製紙スラッジは、いわゆるペーパースラッジ（ＰＳ）と称せられるもので、古紙を再生するときに生じる産業廃棄物であり、原料とする古紙表面の各塗工剤と利用されなかった微細な紙繊維とが混在する粘土状の廃棄物である。
【００２１】
製紙スラッジは、その生成過程で、木質繊維と填料とが混合した状態や木質繊維と填料が別々に排出される場合など様々である。
【００２２】
填料とは、クレー(白土・ろう石など粘土)やタルク（滑石）などの総称で、最近は炭酸カルシウム（石灰石）も使われている。填料は、生の製紙スラッジにもともと含まれるものであり、紙の平滑度や印刷適正などを高め、白色度を増し、裏抜けを防ぎ、紙の伸縮を減らし、柔軟性を与えるために用いる。
【００２３】
製紙スラッジが焼却・乾燥前の生の状態として、生成過程で木質繊維と填料とに分離されている場合は、この分離した木質繊維と填料とを混合し、これを水に溶かしスラリー状にする。木質繊維と填料が混合されている場合はそのまま水に溶かしスラリー状にする。
【００２４】
主材料となる木質繊維は安価ではあるが、非常に早く分解される性質を有するため、法面上で生育基盤として長期に維持されないおそれがある。また、製紙スラッジ自身は吸水もよいが、乾燥時には非常に水はけもよく、水の吸排水が激しいために、それ単独では植物の生育基盤として好ましくない。
【００２５】
そこで、この欠点を補うため、本発明は主材料である製紙スラッジに吸水と水分保持力の高い鉱物であるベントナイトを混合し、これにより生育基盤内の水分を保持するようにした。
【００２６】
すなわち、木質繊維内の多孔質な構造の中にベントナイトが入ることで、保水性のよい性質が付与される。
【００２７】
さらに、ベントナイトには木質材料などの分解を遅延させ早期分解を阻害する作用があり、製紙スラッジを長期にわたり保持できる。
【００２８】
前記のようにして製紙スラッジにベントナイトと水を加えた状態の生育基盤材はスラリー状であり、この状態では従来の厚層基材吹付工のようなく空気圧送を不可能で、スラリーポンプ（ハイドロシダー）による施工しか行えず、自立性も弱いため、３ｃｍ以上の厚みをもたせることができない。
【００２９】
そこで、前記スラリー状の生育基盤材料にさらに増粘剤として、高分子吸水ポリマーを混合し攪拌する。これにより、スラリー状の生育基盤材料から吸水が行われ、同時に吸水によるゼリー状化で異物が間に介在することになり、その結果、スラリー状の繋がりの分断が行われ（粒状化）、表面的にやや乾燥した粒状となり、自立性が３ｃｍ以上の厚みを生育基盤に持たせることが可能となる。
【００３０】
これにより、空気圧送による法面への吹き付けが可能となる。
【００３１】
この高分子吸水ポリマーとしては、ラサ工業株式会社の商品名「グリーンポリマーＡ剤」（化学名ポリアクリル酸ナトリウム塩系架橋体）が好適である。
【００３２】
さらに、製紙スラッジが水の腐敗した悪臭を放つ場合は、粉末上の炭を投入し、悪臭を吸収する。
【００３３】
また、製紙スラッジの填料の割合が多いと、生育基盤の吹き付け後の土壌硬度が高くなり、土壌硬度が１５ｍｍ以上となる場合などは、高い保水性を有する材料としてピートモスを投入して土壌硬度を低下させる。
【００３４】
このように、木質繊維と填料の混合量が異なる生の製紙スラッジを使用するものであっても、ピートモスを添加することで適切な土壌硬度が得られるように柔軟に対応できる。
【００３５】
前記のようにして得られる生育基盤材料は工場などで製造し、生育基盤材料として当該地へ搬入し、従来の厚層基材吹付工と同様の施工法で法面への吹付工を実施する。
【００３６】
悪臭の有無による材料の混合比を下記表１に記す。この場合の製紙スラッジの成分は、木質繊維２０〜１００％、填料０〜８０％である。
【表１】
【００３７】
次に、製紙スラッジは木質繊維５０％、填料５０％の重量比で下記の表２の混合比、さらに混合剤として、従来の法面緑化で使用される肥料（化学肥料）３Ｋｇ、トールフェスク２００ｇを加えた生育基盤の実験結果を記す。
【表２】
【００３８】
植物の生育について、法面緑化に多く用いられるイネ科草本類トールフェスクの生育経過から、１０日程度で発芽（時期による違いも考慮）可能で、従来の工法と差異なく生育した。
【００３９】
耐侵食性について、時間１００ｍｍの１時間連続降雨で、０．２ｍｍ以下の侵食量程度である。
【００４０】
土壌硬度について、吹付直後で１０ｍｍ程度である。
【００４１】
ｐＨについて、６．０〜７．５の植物に影響のない範囲である。
【００４２】
以上のように本発明の緑化基盤材の製造方法および緑化基盤材は、製紙スラッジにベントナイトと高分子吸水ポリマーを混合することで、生の製紙スラッジを生育基盤として安定したものにできる。また、悪臭程度や木質繊維と填料との含有量が多様に異なる生の製紙スラッジに対しても粉末状の炭やピートモスを配合することで容易に対応できる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】３９００３６５０４
【氏名又は名称】日特建設株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８６９５
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 司
|
| 【公開番号】 |
特開２００７−１７４９７０（Ｐ２００７−１７４９７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１９年７月１２日（２００７．７．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−３７６９７４（Ｐ２００５−３７６９７４） |
|