再資源炭を利用した土層改良効果

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

農村地域から排出される有機性廃棄物(牛糞・農業集落排水脱水汚泥・バガス)を炭化処理し、生成した再資源炭を土壌混入することにより、土壌の透水性や保水性等が改善される。再資源化には廃棄物減量効果があり、有機性廃棄物の循環利用において有効である。

  • 担当:農業工学研究所・農地整備部・畑地かんがい研究室
  • 代表連絡先:0298-38-7553
  • 部会名:農業工学
  • 専門:農地整備
  • 対象:計画・設計技術
  • 分類:研究

背景

食料・農業・農村基本法において「農業の持続的な発展」「自然循環機能の維持増進」を積極的に施策として取り組むことを定めており、農村地域から排出される有機物の資源化と循環利用は、持続的な農業社会を構築する上で大きな役割を果たすものと期待されている。そのため、有機性農業廃棄物の利用循環技術として炭化処理(以下、「再資源化」という。)することにより、環境に対する負荷軽減と生産性を維持した持続的な農業を促進させることを目的に、土層改良への活用に役立つ炭化資材の開発を目指している。

成果の内容・特徴

  • 再資源炭の特性
    1)低温炭化領域(炭化温度380°C)での再資源化では、無水ベースの炭化率(炭化後重量/炭化前絶乾重量)が牛糞29%、脱水汚泥41%、バガス27%となり、大きな廃棄物減重効果があった。
    2)再資源炭は、低温炭化において最大容水量が増加した (表1)。
  • 再資源炭の土壌混入による改良効果
    1)低温炭化の再資源炭を土壌混入することにより、pF1.5～3.0間の土壌水分量が木炭混入程度に増加した(表2)、(表3)。
    2)バガス炭及び牛糞炭を土壌混入することにより、固相率が低下し、液相率・気相率が高まる傾向にあった(表2)。バガス炭の混入量を増加するにしたがって、その傾向は顕著になった(表3)。
    3)再資源炭を土壌混入することにより、木炭混入と同様に透水性の改善効果が期待でき、概ね混入量に比例して透水性の改善率は高まった(図1)。
  • 再資源炭の安全性
    再資源炭中の重金属等の有害物質の含有量、溶出率は、全項目(Cd他12項目)において法律規制された基準値以下の値であり、リサイクル資材として安全であった。

成果の活用面・留意点

再資源化は、地域資源を発生場所にて循環利用する手段であり、各地域においてその賦存量、資材特性を十分に把握する必要がある。再資源炭の土壌の物理性以外に化学性・生物性の改善効果(地力改善)の検証が必要である。炭化温度の違いによる再資源炭の特性変化を十分に把握し、地域条件に適した利用方法及びバージン原料製品と共存できるだけの品質、安全性の管理、付加価値の付与等が図られる必要がある。

具体的データ

表1 再資源炭の特性
表2 再資源炭が土壌の物理性に及ぼす影響(黒ボク土壌)
表3 再資源炭が土壌の物理性に及ぼす影響(グライ土壌)
図1 再資源炭が土壌の透水係数に及ぼす影響

その他

  • 研究課題名:廃棄物生成炭を利用した畑地排水の浄化機能の解明
  • 予算区分:経常・依頼
  • 研究期間:平成10～11年
  • 研究担当者:吉田弘明、小泉健、山岡賢
  • 発表論文等:1)吉田弘明、小泉健、山岡賢:「再資源炭を活用した環境保全型資源循環システムの展望」、農業土木論文集、Vol201(67-3)、pp125～131(1999)
                      2)小泉健、山岡賢、吉田弘明:再資源炭の環境保全における利用可能性、第10回廃棄物学会研究発表会講演論文集、pp458～460(1999)