JP6397196B2 - Method for reducing electrical conductivity for growing soil - Google Patents
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Description
本発明は、必須元素が過剰な土壌を生育土壌にする為に土壌の電気伝導率を化学的に低減する方法に関する。
本発明は、産業的には、津波堆積土壌等の必須元素が過剰な土壌(電気伝導率が運輸省港湾局「港湾緑地の植栽設計・施工マニュアル 平成11年4月」の目標値を超える土壌)を工業的規模で容易に運輸省港湾局の目標値となる電気伝導率まで化学的に低減させる方法に関する。
本発明は、水溶性高分子の作用(特に、凝集性)と2価以上のカチオン結合による水溶性高分子の化学的作用を相互的に働せて必須元素が過剰な土壌を生育土壌にする電気伝導率の低減法に関する。
The present invention relates to a method for chemically reducing the electrical conductivity of soil in order to make the soil containing excessive essential elements a growing soil.
Industrially, the present invention is a soil in which essential elements such as tsunami deposit soil are excessive (the electrical conductivity exceeds the target value of the Port Authority Greenery Planting Design and Construction Manual, April 1999). The present invention relates to a method for chemically reducing soil) to an electrical conductivity that easily becomes a target value of the Port Authority of the Ministry of Transport on an industrial scale.
The present invention interacts the action of a water-soluble polymer (especially agglomeration) and the chemical action of a water-soluble polymer due to a cation bond having a valence of 2 or more to make a soil containing excess essential elements a growing soil. The present invention relates to a method for reducing electrical conductivity.
<生育土壌の電気伝導率について>
森林生育では、窒素 (N)、リン (P)、カリウム (K)、カルシウム
(Ca)、酸素 (O)、水素 (H)、炭素 (C)、マグネシウム (Mg)、硫黄 (S)、鉄 (Fe)、マンガン、(Mn)、ホウ素 (B)、亜鉛 (Zn)、モリブデン (Mo)、銅 (Cu)、塩素 (Cl)の必須元素が生育土壌から採取される。
生育土壌の必須元素も過剰になると、森林成長が困難になる。運輸省港湾局では、生育土壌に適する電気伝導率mS/cmの目標値を示している。運輸省港湾局の目標値によれば、生育土壌に適する電気伝導率は、1.5mS/cm以下で、上部有効土層では0.1〜1.0mS/cmの範囲が合格で、下部有効土層では1.5mS/cm以下が合格とされ、それらの電気伝導率の領域で森林成長が最適になる。
<About electrical conductivity of growing soil>
In forest growth, nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), oxygen (O), hydrogen (H), carbon (C), magnesium (Mg), sulfur (S), iron Essential elements of (Fe), manganese, (Mn), boron (B), zinc (Zn), molybdenum (Mo), copper (Cu), and chlorine (Cl) are collected from the growing soil.
If the essential elements of the growing soil are excessive, forest growth becomes difficult. The Ministry of Transport, Port Bureau shows the target value of electrical conductivity mS / cm suitable for growing soil. According to the target value of the Port Authority of the Ministry of Transport, the electrical conductivity suitable for growing soil is 1.5 mS / cm or less, the upper effective soil layer is in the range of 0.1-1.0 mS / cm, and the lower effective soil layer is 1.5 Less than mS / cm is accepted and forest growth is optimized in the area of their electrical conductivity.
一方、被災地等の土壌等は、金属の廃材等を多く含む場合が多いので、栄養元素イオンが過剰になって電気伝導率dS/mが高くなり(すなわち、塩類濃度が高くなり)、土壌の保水・通気・透水性が悪くなって生育土壌として不適となる。上部有効土層では1.0dS/m以上、下部有効土層では1.5dS/m以上であると森林が生育する生育土壌として不適となる。
電気伝導率は、生育土壌の目標値になるので、公益法人地質工学会において、
JGS0212−2000により土懸濁液の試験方法として電気伝導率dS/m(mS
/cm)の測定方法を定めている。
On the other hand, the soil in the affected areas often contains a lot of metal waste materials, etc., so that the nutrient element ions become excessive and the electrical conductivity dS / m increases (that is, the salt concentration increases). The water retention, ventilation, and water permeability of the soil become poor, making it unsuitable for growing soil. When the upper effective soil layer is 1.0 dS / m or more and the lower effective soil layer is 1.5 dS / m or more, it is not suitable as a growing soil in which the forest grows.
Electrical conductivity is the target value for the growing soil.
According to JGS0212-2000, electrical conductivity dS / m (mS)
/ cm) measurement method.
<土木系工事での水溶性高分子の活用について>
土木系工事においても、合成系及び天然系の水溶性高分子等の使用が提案され
ている(特許文献1〜3を参照)。特許文献1は、廃棄物に含まれる電荷を有
する微細粒子を水溶性高分子により化学結合させ、含水状態のままで篩い分け
可能な大きさにして廃棄物を分別可能している。
<Use of water-soluble polymers in civil engineering work>
In civil engineering works, the use of synthetic and natural water-soluble polymers has been proposed (see Patent Documents 1 to 3). According to Patent Document 1, fine particles having electric charge contained in waste are chemically bonded with a water-soluble polymer, and the waste can be separated into a size that can be sieved in a water-containing state.
特許文献2は、軟弱又は粘着性の高い含水土壌を埋め戻し等に再利用するために、砂のような流動性を付与して、水中で膨潤しない程度に固化処理するために水溶性高分子を使用している。
特許文献3は、トンネル工事その他で発生する高含水率(含水率約20〜90%)の掘削土を水溶性高分子等により全体を凝集固化して固形形状にし、廃棄可能な形態にしている。
Patent Document 2 is a water-soluble polymer for imparting fluidity such as sand to recycle soft or highly sticky water-containing soil for backfilling, etc., and to solidify it to such an extent that it does not swell in water. Is used.
In Patent Document 3, excavated soil having a high water content (water content of about 20 to 90%) generated by tunnel construction and others is coagulated and solidified with a water-soluble polymer to form a solid form that can be discarded. .
特許文献1〜3は、含水土壌の固化を基本的処理とするので、特許文献1では、セメント、石膏、生石灰、酸化マグネシウムが併用され、特許文献2では、石灰、生石灰又は消石灰が併用され、特許文献3では、消石灰、セメント系添加剤、ポルトランドセメントが併用されている。 Since Patent Documents 1 to 3 are based on solidification of hydrous soil, Patent Document 1 uses cement, gypsum, quicklime, and magnesium oxide in combination, and Patent Document 2 uses lime, quicklime, or slaked lime, In Patent Document 3, slaked lime, cement-based additive, and Portland cement are used in combination.
≪従来の土木工事での水溶性高分子の活用≫
(1)土木工事では、浚渫工事、掘削工事、泥水処理等の工事及び軟弱土での固化処理等での水溶性高分子の活用が主体となるので、水溶性高分子が、高分子凝集剤、保護コロイド剤、増粘剤及びエマルション安定剤として使用される。
そのために、浚渫工事では、工事での水の濁度を低下させて排水を行うのに、
ノニオン型のポリビニルアクリルアミド及びその共重合体であるアニオン型とカチオン型の水溶性高分子が多用される(例えば、非特許文献1を参照)。
(2)掘削工事等では、泥水を安定化させるために、ポリビニルアルコール、メチルセルローズ及び多糖類の保護コロイド作用が活用される(例えば、非特許文献1を参照)。
(3)軟弱土での固化処理等では、ポリビニルアルコール、水溶性ポリウレタン、アルギン酸ナトリウム及び多糖類が、高分子固化剤として利用される(例えば、非特許文献1を参照)。
(4)従来の土木工事での水溶性高分子の活用は、浚渫工事、掘削工事、泥水処理等の含水土壌の固化処理が主目的になるので、石膏中のカルシウムイオンを水溶性高分子との反応に利用する等の本発明の発想及び提案が存在しない。
≪本発明の創作に際しての問題点≫
≪Utilization of water-soluble polymers in conventional civil engineering works≫
(1) Civil engineering works mainly include dredging work, excavation work, muddy water treatment, and the use of water-soluble polymers in soft soil solidification. , Protective colloids, thickeners and emulsion stabilizers.
For that reason, in dredging work, draining by reducing the turbidity of the water in the construction,
Nonionic polyvinyl acrylamide and copolymers thereof, anionic and cationic water-soluble polymers, are frequently used (see, for example, Non-Patent Document 1).
(2) In excavation work or the like, the protective colloid action of polyvinyl alcohol, methylcellulose and polysaccharides is utilized to stabilize mud (see Non-Patent Document 1, for example).
(3) Polyvinyl alcohol, water-soluble polyurethane, sodium alginate, and polysaccharides are used as a polymer solidifying agent in a solidification treatment with soft soil (for example, see Non-Patent Document 1).
(4) The use of water-soluble polymers in conventional civil engineering works is mainly for solidification of hydrous soil such as dredging, excavation, and muddy water treatment. There is no idea or suggestion of the present invention such as use in the reaction.
≪Problems in creating the present invention≫
(1)必須元素が過剰な土壌(例えば、津波堆積土壌等)を生育土壌にする従来の方法は、減肥、新たな土壌の追加等の農業的な対策である。
(2)必須元素が過剰な土壌から生育土壌にする農業的な高塩類除去は、実質的に経済的及び技術的に著しく困難である。
(3)そこで、本発明者により水溶性高分子由来の凝集作用、吸着作用及び固
化作用等と水溶性高分子の反応性の組合せ等の化学的方法が詳細に実験主体に
検討されて、本発明が見いだされた。
≪本発明の電気伝導率の低減法は、以下の目的を備えている。≫
(1) The conventional method of making soil with excessive essential elements (such as tsunami-deposited soil) as growing soil is an agricultural measure such as reducing fertilizer and adding new soil.
(2) Agricultural high salt removal from soil with excessive essential elements to growing soil is substantially difficult economically and technically.
(3) Therefore, the present inventor has studied in detail the chemical methods such as the combination of the water-soluble polymer-derived aggregating, adsorbing and solidifying functions and the water-soluble polymer's reactivity. The invention has been found.
<< The electric conductivity reducing method of the present invention has the following objects. ≫
(a)本発明は、必須元素が過剰な土壌の電気伝導率を化学的な方法により生育土壌の電気伝導率に低減させる方法を提供すること、を目的とする。
(b)本発明は、水溶性高分子の選択などにより必須元素が過剰な土壌から生育土壌の所望の電気伝導率に低減する方法を提供すること、を目的とする。
(c)本発明は、平地、盛土若しくは津波堆積土壌の複雑形態土等のいずれの条件の土壌に生じる濃度障害であっても、生育土壌の電気伝導率により低減させる方法を提供すること、を目的とする。
(d)本発明は、必須元素が過剰な土壌を工業的規模により容易に生育土壌の電
気伝導率を低減させる方法を提供すること、を目的とする。
(A) It is an object of the present invention to provide a method for reducing the electrical conductivity of soil containing excessive essential elements to the electrical conductivity of growing soil by a chemical method.
(B) An object of the present invention is to provide a method for reducing the essential element from a soil containing excess essential elements to a desired electrical conductivity of growing soil by selecting a water-soluble polymer.
(C) The present invention provides a method for reducing the electrical conductivity of growing soil, even if it is a concentration disorder occurring in soil of any condition such as plain land, embankment or complex morphological soil of tsunami deposit soil. Objective.
(D) It is an object of the present invention to provide a method for easily reducing the electrical conductivity of soil grown on an industrial scale from soil containing excessive essential elements.
(e)本発明は、既存の工業製品(水溶性高分子、無機化合物)の活用により経済的に有意義な生育土壌の為の電気伝導率の低減法を提供すること、を目的とする。 (E) An object of the present invention is to provide a method for reducing electrical conductivity for growing soil that is economically significant by utilizing existing industrial products (water-soluble polymers and inorganic compounds).
本発明(請求項1に記載の本発明)の生育土壌にするための電気伝導率の低減法は、必須元素過剰で、水分含有量20〜90重量%、電気伝導率1.5mS/cmを超える土壌に対して水溶性カチオンを放出する無機化合物と水溶性高分子を添加し、該水溶性カチオンと該水溶性高分子との結合により水溶性高分子を疎水性にすることを伴う土壌の低減処理を行うこと、を特徴とする。 The electrical conductivity reduction method for making the growing soil of the present invention (the present invention according to claim 1) is an excess of essential elements, a water content of 20 to 90% by weight, and an electrical conductivity of more than 1.5 mS / cm. the inorganic compound and a water-soluble polymer which releases the water-soluble cationic and added to the soil, reducing the soil involves a water-soluble polymer to the hydrophobic by binding of the water-soluble cationic and the water-soluble polymer The processing is performed .
本発明によれば、下記(i)〜(vii)等の発明の効果が享受される。
(i)運輸省港湾局の生育土壌に関する電気伝導率の目標値を満たす生育土壌が容易に得られる。
(ii)運輸省港湾局の生育土壌に関する電気伝導率の目標値を満たして、かつ、所望の電気伝導率を有する生育土壌が容易に得られる。
(iii)必須元素過剰な土壌に対する電気伝導率の低減処理は、平地、盛土若しくは津波堆積土壌の複雑形態であっても、土壌と基礎的工業薬品と水分系の撹拌等の基礎的操作によるので容易である。
(iv) 水溶性高分子及び2価以上の水溶性カチオンを放出する無機化合物の量的比率の変更により低減条件の変更が容易である。
According to the present invention, the following effects (i) to (vii) can be enjoyed.
(I) Growing soil that satisfies the target value of electrical conductivity for the growing soil of the Port Authority of the Ministry of Transport is easily obtained.
(Ii) Growing soil that satisfies the target value of electrical conductivity related to the growing soil of the Port Bureau of the Ministry of Transport and has the desired electrical conductivity can be easily obtained.
(Iii) Since the electrical conductivity reduction treatment for soil with excess essential elements is based on basic operations such as mixing of soil, basic industrial chemicals, and water systems, even in complex forms of flat land, embankment or tsunami deposit soil Easy.
(iv) The reduction conditions can be easily changed by changing the quantitative ratio of the water-soluble polymer and the inorganic compound that releases a water-soluble cation having a valence of 2 or more.
(v)生育土壌の電気伝導率の低減処理が、少数の基礎的薬品によるので工業的規模での低減処理が容易である。
(vi)既存の少数の基礎的工業薬品(水溶性高分子、水溶性無機化合物)を活用するので、電気伝導率の低減が低コストで実施可能になる。
(V) Since the electrical conductivity of the growing soil is reduced by a small number of basic chemicals, it can be easily reduced on an industrial scale.
(Vi) Since a small number of existing basic industrial chemicals (water-soluble polymers and water-soluble inorganic compounds) are used, the electrical conductivity can be reduced at a low cost.
(vii)電気伝導率の低減による生育土壌の生成の大規模工事化が容易である。 (Vii) It is easy to construct large-scale construction of growing soil by reducing electrical conductivity.
≪本発明の実施の形態の具体的概要≫ << Specific Outline of Embodiments of the Present Invention >>
(A)<電気伝導率の低減法の具体的説明> (A) <Specific description of electric conductivity reduction method>
本発明による生育土壌の電気伝導率の低減法を実施例2に基いて具体的に説明する。
(1)本発明は、必須元素が過剰な土壌(実施例2:津波堆積土壌)に対して、水溶性高分子(実施例2:ポリアクリル酸Na)及び2価以上の水溶性カチオンを放出する無機化合物(実施例2:半水石膏CaSO 4 ・1/2H 2 O)が添加され混成物にして低減処理される。
実施例2の津波堆積土壌は、湿潤密度1.640t/m3 である。湿潤密度は、直接的に含水土壌の含水量%に換算できないが、おおよそ約30〜50%の含水量である。
The method for reducing the electrical conductivity of the growing soil according to the present invention will be specifically described based on Example 2.
(1) The present invention releases a water-soluble polymer ( Example 2: polyacrylic acid Na 2) and a water-soluble cation having a valence of 2 or more with respect to soil containing excess essential elements (Example 2: Tsunami-deposited soil). An inorganic compound ( Example 2: hemihydrate gypsum CaSO 4 · 1 / 2H 2 O ) is added and reduced to a composite.
The tsunami deposit soil of Example 2 has a wet density of 1.640 t / m 3 . The wet density cannot be directly converted to the moisture content% of the hydrous soil, but is approximately 30 to 50% moisture content.
必須元素が過剰な土壌(実施例2:津波堆積土壌)では、その結果として時間の経過により以下の化学的現象が必然的に進行することになる。
高分子量の水溶性高分子(実施例2:ポリアクリル酸Na)は、必須元素が過剰な土壌(実施例2:津波堆積土壌)の土壌の水分に溶解して粘性水溶液になり、それが、土壌粒子及び土壌粒子群の表面、周囲、隙間に吸着・付着・侵入して凝結、団粒化及び固化が生じる(図1の(1)及び(2)を参照)。
水溶性高分子が溶存の粘性水溶液は、土壌粒子及び土壌粒子群表面に接触する場合が多いので凝結・団粒化の凝集固化物が多くなると推察される(図1の(3)を参照)。図1は、多くの実験での観察によるが、凝固状態を含む多様な形態の混成物が生成するが、図1の(3)の形態になるものが多い。
なお、本発明の「混成物」は、異なる成分(水分、土壌粒子、土壌粒子群、水溶性高分子等)により生成され物の意味で使用している。
In soil with excessive essential elements (Example 2: Tsunami deposited soil), the following chemical phenomenon will inevitably progress as time passes.
A high-molecular-weight water-soluble polymer (Example 2: polyacrylic acid Na) dissolves in the moisture of the soil in which the essential elements are excessive (Example 2: Tsunami sedimentary soil) to become a viscous aqueous solution, Adsorption, adhesion, and intrusion into the surface, surroundings, and gaps of soil particles and soil particle groups causes condensation, aggregation, and solidification (see (1) and (2) in Fig. 1).
A viscous aqueous solution in which a water-soluble polymer is dissolved often comes into contact with the surface of soil particles and soil particle groups, so it is presumed that agglomerated and aggregated aggregates will increase (see (3) in Fig. 1). . Although FIG. 1 is based on observations in many experiments, various forms of hybrids including a solidified state are produced, but many of them have the form (3) in FIG.
In addition, the “hybrid” of the present invention is used in the sense of a product produced from different components (water, soil particles, soil particle group, water-soluble polymer, etc.).
本発明の水溶性高分子が2価以上の水溶性カチオンと結合して疎水性になるは、少しの時間遅れ若しくは同時的に進行する。 The water-soluble polymer of the present invention binds to a water-soluble cation having a valence of 2 or more to become hydrophobic .
本発明の実施例2では、半水石膏の硫酸カルシウムから解離した2価の水溶性カチオンのCaイオンが、水溶性高分子溶存の粘性水溶液を移動して土壌粒子及び土壌粒子群の表面、周囲、隙間に侵入・付着し、混成物を覆った水溶性高分子(実施例2:ポリアクリル酸Ca)にも結合する現象が必然的に進行する。
なお、実施例2の場合には、水溶性高分子が、ポリアクリル酸Naの塩の形になっているので、Caイオンとポリアクリル酸Naとは置換反応によりポリアクリル酸Caになる。ポリアクリル酸Caは、疎水性であるので、土壌粒子及び土壌粒子群の周囲、隙間に侵入・付着・覆った水溶性高分子が疎水性になり、凝集等により一体になっている「混成物」内部も疎水性になる。
なお、水溶性高分子がポリアクリル酸の場合には、Caイオンとポリアクリル酸とが反応してポリアクリル酸Caとなり同様の効果が得られる。
(B)<疎水化水溶性高分子による津波堆積土壌の電気伝導率の低減実験>
In Example 2 of the present invention, divalent water-soluble cation Ca ions dissociated from hemihydrate gypsum calcium sulfate moved through the water-soluble polymer-dissolved viscous aqueous solution, and the surfaces and surroundings of soil particles and soil particles. The phenomenon of entering and adhering to the gap and binding to the water-soluble polymer (Example 2: polyacrylic acid Ca) covering the hybrid inevitably proceeds.
In the case of Example 2, since the water-soluble polymer is in the form of a salt of polyacrylic acid Na, Ca ions and polyacrylic acid Na become polyacrylic acid Ca by a substitution reaction. Since the polyacrylic acid Ca is hydrophobic, the water-soluble polymer that has entered, adhered to, or covered the soil particles and the soil particle group becomes hydrophobic and is integrated by aggregation or the like. The interior also becomes hydrophobic.
When the water-soluble polymer is polyacrylic acid, Ca ions and polyacrylic acid react to form polyacrylic acid Ca, and the same effect is obtained.
(B) <Reduction experiment of electrical conductivity of tsunami-deposited soil with hydrophobized water-soluble polymer>
深さ20cmで直径約30cmの透明プラスチック容器において、実施例2の電気伝導率の低減の実験を行わせて、本発明の構成要件(A)と同じ条件で混成物を生成させた。水溶性高分子はポリアクリル酸Naで,2価の水溶性カチオンを生じる無機化合物は半水石膏CaSO4・1/2H2O)を使用した。
約30分後に透明プラスチック容器を観察すると混成物の凝結、団粒化が観察された(図1を参照)。団粒表面は水溶性高分子溶存の粘性水溶液の凝結層で覆われていた。水溶性高分子溶存の粘性水溶液の電気伝導率は、実施例2と近似であった。団粒表面の凝結層を破壊すると電気伝導率が高くなった。団粒表面の凝結層は、通常の状態では破壊しなかった。
(C)<本発明に使用の補助材料>
In a transparent plastic container having a depth of 20 cm and a diameter of about 30 cm, the experiment for reducing the electric conductivity of Example 2 was performed, and a hybrid was produced under the same conditions as the constituent element (A) of the present invention. The water-soluble polymer was polyacrylic acid Na, and the inorganic compound producing a divalent water-soluble cation was hemihydrate gypsum CaSO 4 .1 / 2H 2 O).
When the transparent plastic container was observed after about 30 minutes, the coagulation and agglomeration of the hybrid were observed (see Fig. 1). The aggregate surface was covered with a condensed layer of a viscous aqueous solution of water-soluble polymer. The electrical conductivity of the water-soluble polymer-dissolved viscous aqueous solution was close to that of Example 2. The electrical conductivity increased when the condensed layer on the surface of the aggregate was broken. The condensed layer on the surface of the aggregate was not broken under normal conditions.
(C) <Auxiliary material used in the present invention>
水溶性高分子及び2価以上の水溶性カチオンを放出する無機化合物が、必須の資材であるのに対して、半水石膏(CaSO4・1/2H2O )の水への未溶解部分は、水を吸収してCaSO4・2H2Oとなり、強力な凝集剤として働く。水への不溶解成分が強力な凝集剤として働く場合(例えば、石膏)には、本発明の効果が相乗的に付与されるので、不溶解成分も使用される。
(D)<本発明に使用の合成系水溶性高分子>
While water-soluble polymers and inorganic compounds that release divalent or higher water-soluble cations are essential materials, hemihydrate gypsum (CaSO 4 1 / 2H 2 O The undissolved portion in water absorbs water and becomes CaSO 4 · 2H 2 O, which acts as a strong flocculant. When the insoluble component in water works as a strong flocculant (for example, gypsum), the effect of the present invention is synergistically imparted, so that the insoluble component is also used.
(D) <Synthetic water-soluble polymer used in the present invention>
(1)本発明に使用する合成系水溶性高分子は、凝集性に優れるものが好適である。
合成系水溶性高分子は、下記(a)〜(d)に例示するものが好適である。但し、下記(a)〜(d)以外のものでも発明の効果の効率等を重視しない場合には、
使用可能である。
(a) ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそれらの塩の使用である。塩
としては、例えば、ポリアクリル酸Na、ポリメタアクリル酸Na等が適している。
(b)アクリル酸若しくはメタクリル酸とアクリルアミドとの共重合体の使用
である。ポリアクリル酸Naとポリアクリルアミドとの共重合体も同様である。
(c)ポリアルキルアミノアクリレート、ポリアルキルアミノメタクリレート
の塩のポリアルキルアミノ系の使用である。
(d)メタアクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド重合体
及びアルキルアミノアクリレートとアクリルアミドとの共重合体の使用であ
る。その共重合体は、アクリルアミドとアクリロイルオキシメチルアンモニウ
ムクロリドとの共重合体である。
なお、複数の合成系水溶性高分子が使用される場合には、同一種若しくは異種
の水溶性高分子から選択してもよい。
(1) The synthetic water-soluble polymer used in the present invention is preferably one having excellent aggregation properties.
As the synthetic water-soluble polymer, those exemplified in the following (a) to (d) are suitable. However, in cases other than the following (a) to (d), when the efficiency of the effect of the invention is not emphasized,
It can be used.
(A) Use of polyacrylic acid, polymethacrylic acid and salts thereof. As the salt, for example, polyacrylic acid Na, polymethacrylic acid Na and the like are suitable.
(B) Use of a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid and acrylamide. The same applies to a copolymer of polyacrylic acid Na and polyacrylamide.
(C) Use of polyalkylamino-based salts of polyalkylaminoacrylates and polyalkylaminomethacrylates.
(D) Use of a methacryloxyethyltrimethylammonium chloride polymer and a copolymer of alkylaminoacrylate and acrylamide. The copolymer is a copolymer of acrylamide and acryloyloxymethylammonium chloride.
When a plurality of synthetic water-soluble polymers are used, they may be selected from the same type or different types of water-soluble polymers.
(2)合成系水溶性高分子には、オリゴマー状態の高分子も存在するが、本発
明で使用するのは、分子量100万、数100万及び1000万それ以上のレベルの分子量のものである。分子量が大きいと疎水化に有効である。
(E)<本発明に使用する天然系水溶性高分子>
(2) Synthetic water-soluble polymers include oligomeric polymers, but those used in the present invention have molecular weights of one million, several million, and ten million or more. . A large molecular weight is effective for hydrophobization.
(E) <Natural water-soluble polymer used in the present invention>
(1)天然系水溶性高分子は、含水土壌との親和性等から天然多糖類及び天然多糖類の変性化合物の使用が好適である。
(2)天然多糖類は、例えば、グァーガム、アルギン酸ソーダ、ローカストビーンガム、タマリンドニードガム、サイリウムニードガム、ザンサンガム、アラビアガム等の使用が好適である。
(3)天然多糖類の変性化合物は、例えば、カチオン化グァーガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩等の使用が好適である。
なお、天然系水溶性高分子も、同一種若しくは異種からの選択が可能である。
(F)<2価以上の水溶性カチオンを放出する無機化合物>
(1) The natural water-soluble polymer is preferably a natural polysaccharide or a modified compound of the natural polysaccharide because of its affinity with water-containing soil.
(2) As the natural polysaccharide, for example, guar gum, sodium alginate, locust bean gum, tamarind needum, psyllium needum, xanthan gum, gum arabic and the like are suitable.
(3) For example, cationized guar gum, carboxymethylcellulose sodium salt, etc. are suitable for use as the modified compound of natural polysaccharide.
Natural water-soluble polymers can also be selected from the same species or different species.
(F) <Inorganic compound releasing divalent or higher water-soluble cation>
2価以上のカチオンを放出する無機化合物は、例えば、水溶性無機塩類を使用が好適であり、例えば、水酸化物、硫酸塩及び硝酸塩等である。水酸化物は、例えば、水酸化カルシウム若しくは水酸化マグネシウムの使用が好適である。硫酸塩は、例えば、半水石膏(CaSO4・1/2 )の使用が好適である。
水酸化アルミニウムは、3価のアルミニウムイオンを放出させるのに使用可能
である。鉄化合物も、3価以上のカチオンを放出するの使用可能である。
(G)<本発明の低減処理の対象となる土壌>
As the inorganic compound that releases a divalent or higher cation, for example, water-soluble inorganic salts are preferably used, and examples thereof include hydroxides, sulfates, and nitrates. As the hydroxide, for example, calcium hydroxide or magnesium hydroxide is preferably used. Sulfate is, for example, hemihydrate gypsum (CaSO 4 · 1/2 ) Is preferred.
Aluminum hydroxide can be used to release trivalent aluminum ions. Iron compounds can also be used to release trivalent or higher cations.
(G) <Soil subject to reduction treatment of the present invention>
本発明の電気伝導率を化学的に低減する対象となる土壌は、必須元素過剰で生
育土壌に適さない土壌である。代表的には、電気伝導率が、1.5mS/cmを超える土壌で、上部有効土層では1.0mS/cm上の土壌で、下部有効土層では1.5cm超える土壌である。土壌がそれらの電気伝導率以下であっても、森林によっては、より低い電気伝導率の場合に最適な生育条件になる場合がある。そのような場合も、本発明の範囲に含まれる。
The soil for which the electrical conductivity of the present invention is to be chemically reduced is a soil that is not suitable for growing soil due to an excess of essential elements. Typically, the soil has an electrical conductivity of more than 1.5 mS / cm , the upper effective soil layer is 1.0 mS / cm above, and the lower effective soil layer is more than 1.5 cm. Even if the soil is below their electrical conductivity, some forests may have optimal growth conditions for lower electrical conductivity. Such a case is also included in the scope of the present invention.
(1)本発明では、生育土壌が1m3に対して、2価以上の水溶性カチオンを放出する無機化合物が0.5〜50重量部、水溶性高分子が0.01〜5.0重量部であれば、実施が容易である。
無機化合物の上限量が大きいのは、無機化合物中の水溶性カチオン放出量が小さい場合があって、事前にそれらを分離できないからである。
(2)必須元素が過剰な土壌は、水分含有量が20〜90重量%まで可能である。ただし、水分含有量が30〜60重量%の必須元素が過剰な土壌について本発明の低減法を実施すると、目的の電気伝導率(mS/cm)にするのが容易である。
(3)本発明では、水溶性高分子及び2価以上のカチオンを放出する無機化合物、副資材は原則として粉末の使用が適している。
(1) In the present invention, if the growth soil is 1 m 3 , the inorganic compound releasing a water-soluble cation having a valence of 2 or more is 0.5 to 50 parts by weight, and the water-soluble polymer is 0.01 to 5.0 parts by weight. Is easy.
The reason why the upper limit amount of the inorganic compound is large is that the amount of water-soluble cation released in the inorganic compound may be small and they cannot be separated in advance.
(2) Soil with an excess of essential elements can have a moisture content of 20 to 90% by weight. However, when the reduction method of the present invention is performed on soil having an excessive amount of essential elements having a water content of 30 to 60% by weight, it is easy to obtain the target electric conductivity (mS / cm) .
(3) In the present invention, in principle, powder is suitable for the water-soluble polymer and inorganic compounds and auxiliary materials that release divalent or higher cation.
次に本発明を実施例により説明するが、実施例は例示であってそれの範囲に拘束されない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, an Example is an illustration and is not restrained by the range.
〔津波堆積土壌の性質確認の実験〕
実施例1は、実施例2以下の本発明の実施例の対象として「津波堆積土壌」を使用して半水石膏のみを添加したときの特性確認実験を行った。
津波堆積土壌Aの湿潤密度は、土の湿潤密度試験(JGS0191-2000)により測定し、1.640t/m3であった。本実施例における材料の添加量は、この湿潤密度の試料(1m3)に対する材料の添加量としている。
表−1は、本実施例で使用した津波堆積土壌Aに半水石膏を添加したときの電気伝導率及びpHを示している。
電気伝導率は、土懸濁液の電気伝導率試験方法(JGS0212-2000)により測定した。電気伝導率計は、東亜ディケーケー社製、CM−31Pを使用した。
pHは土懸濁液のpH試験(JGS0211-2000)により測定した。pH計は、東亜ディケーケー社製、HM−30Pを使用した。津波堆積土壌と半水石膏との混和には、通常の混合機を使用した。
A-1は、半水石膏25kg/m3を混和したものを試験した結果である。
A-2は、半水石膏40kg/m3を混和したものを試験した結果である。
A-3は、半水石膏50kg/m3を混和したものを試験した結果である。
[Experiment to confirm the properties of tsunami-deposited soil]
In Example 1, an experiment for confirming characteristics when only hemihydrate gypsum was added using “tsunami deposited soil” as an object of Examples of the present invention following Example 2 was performed.
The wet density of the tsunami-deposited soil A was 1.640 t / m 3 as measured by the soil wet density test (JGS0191-2000). The amount of material added in this example is the amount of material added to this wet density sample (1 m 3 ).
Table 1 shows the electrical conductivity and pH when hemihydrate gypsum was added to the tsunami sedimentary soil A used in this example.
The electric conductivity was measured by the electric conductivity test method (JGS0212-2000) of the soil suspension. The electrical conductivity meter used was CM-31P manufactured by Toa Decay.
The pH was measured by a soil suspension pH test (JGS0211-2000). As the pH meter, HM-30P manufactured by Toa Decay Co., Ltd. was used. A normal mixer was used to mix the tsunami sedimentary soil with hemihydrate gypsum.
A-1 is the result of testing a mixture of hemihydrate gypsum 25 kg / m 3 .
A-2 is the result of testing a mixture of hemihydrate gypsum 40 kg / m 3 .
A-3 is the result of testing a mixture of hemihydrate gypsum 50 kg / m 3 .
25〜50kg/m3に対応する部分と津波堆積土壌の電気伝導率の合計量で ある。
2:表1の土壌A−1〜A−3は、電気伝導率が1.52dS/m以上であるので、不合格である。
3:土壌A−1〜土壌A−3では、水溶性高分子が未配合であるので、本発明の効果が得られていない。
This is the total electrical conductivity of the portion corresponding to 25-50 kg / m 3 and the tsunami sediment.
2: The soils A-1 to A-3 in Table 1 are rejected because the electrical conductivity is 1.52 dS / m or more.
3: In soil A-1 to soil A-3, since the water-soluble polymer is not blended, the effect of the present invention is not obtained.
〔津波堆積土壌の電気伝導率の低減の実験〕
実施例2で使用した石膏は半水石膏、水溶性高分子はポリアクリル酸ソーダである。表−2は、本材料により津波堆積土壌Aの電気伝導率を低減した結果を示している。
土壌A-4は、津波堆積土壌Aに半水石膏24kg/m3及びポリアクリル酸ソーダ1kg/m3の合計25 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-5は、津波堆積土壌Aに半水石膏39kg/m3及びポリアクリル酸ソーダ1kg/m3の合計40 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-6は、津波堆積土壌Aに半水石膏49kg/m3及びポリアクリル酸ソーダ1kg/m3の合計50 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
[Experiment on reducing electrical conductivity of tsunami-deposited soil]
The gypsum used in Example 2 is hemihydrate gypsum, and the water-soluble polymer is sodium polyacrylate. Table-2 shows the results of reducing the electrical conductivity of the tsunami sediment soil A with this material.
Soil A-4 is the result of testing tsunami-deposited soil A mixed with 25 kg / m 3 of 24 kg / m 3 of hemihydrate gypsum and 1 kg / m 3 of sodium polyacrylate.
Soil A-5 is the result of testing tsunami-deposited soil A mixed with 39 kg / m 3 of hemihydrate gypsum and 1 kg / m 3 of sodium polyacrylate, for a total of 40 kg / m 3 .
Soil A-6 is the results of testing that mixed the total 50 kg / m 3 of hemi gypsum 49kg / m 3 and sodium polyacrylate 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
〔津波堆積土壌の電気伝導率を低減の実験〕
実施例3で使用した石膏は半水石膏、水溶性高分子はポリアクリル酸ソーダアクリルアマイド共重合物である。
土壌A-7は、津波堆積土壌Aに半水石膏24kg/m3及びアクリル酸ソーダアクリルアマイド共重合物1kg/m3の合計25 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-8は、津波堆積土壌Aに半水石膏39kg/m3及びアクリル酸ソーダアクリルアマイド共重合物1kg/m3の合計40 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-9は、津波堆積土壌Aに半水石膏49kg/m3及びアクリル酸ソーダアクリルアマイド共重合物1kg/m3の合計50 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
[Experiment to reduce electrical conductivity of tsunami-deposited soil]
The gypsum used in Example 3 is hemihydrate gypsum, and the water-soluble polymer is poly (sodium acrylate) acrylic amide copolymer.
Soil A-7 is the result of testing that mixed the hemi gypsum 24 kg / m 3 and a total 25 kg / m 3 of sodium acrylate acrylamide copolymer 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
Soil A-8 is the result of testing tsunami-deposited soil A mixed with 39 kg / m 3 of hemihydrate gypsum and 1 kg / m 3 of sodium acrylate acrylate amide copolymer for a total of 40 kg / m 3 .
Soil A-9 is the result of testing that mixed the hemi gypsum 49kg / m 3 and a total 50 kg / m 3 of sodium acrylate acrylamide copolymer 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
A−8〜9は、上部有効土層の1.0dS/m以下で合格である。
2:土壌A−7〜9は、他の実施例に比較して電気伝導率の低減率が最も優れている。
2: Soil A-7-9 has the most excellent reduction rate of electrical conductivity compared with another Example.
〔津波堆積土壌の電気伝導率を低減の実験〕
実施例4で使用した石膏は半水石膏、水溶性高分子はグアーガム共重合物である。表−4は、本材料により津波堆積土壌Aの電気伝導率を低減した結果を示している。
土壌A-10は、津波堆積土壌Aに半水石膏24kg/m3及びグアーガム1kg/m3の合計25 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-11は、津波堆積土壌Aに半水石膏39kg/m3及びグアーガム1kg/m3の合計40 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
土壌A-12は、津波堆積土壌Aに半水石膏49kg/m3及びグアーガム1kg/m3の合計50 kg/m3を混和したものを試験した結果である。
[Experiment to reduce electrical conductivity of tsunami-deposited soil]
The gypsum used in Example 4 is hemihydrate gypsum, and the water-soluble polymer is a guar gum copolymer. Table 4 shows the results of reducing the electrical conductivity of the tsunami-deposited soil A with this material.
Soil A-10 is the result of testing that mixed the total 25 kg / m 3 of hemi Gypsum 24 kg / m 3 and guar gum 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
Soil A-11 is the results of testing that mixed the total 40 kg / m 3 of hemi Gypsum 39 kg / m 3 and guar gum 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
Soil A-12 is the results of testing that mixed the total 50 kg / m 3 of hemi gypsum 49kg / m 3 and guar gum 1 kg / m 3 to tsunami deposits soil A.
なお、本発明に合目的であって、本発明の効果を特に害さない限りにおいて、改変若しくは部分的な変更及び付加は任意であって、いずれも本発明の範囲である。
It should be noted that modifications or partial changes and additions are optional and are within the scope of the present invention as long as they are suitable for the present invention and do not particularly impair the effects of the present invention.
従来においては、津波堆積土壌その他の高塩類濃度の災害土壌では、植生可能な土壌にする有効な方法が存在しなかった。しかし、本発明の方法により
植生可能な土壌にすることが経済的及び技術的にも可能になる。
In the past, there was no effective way to make vegetable soils in tsunami-deposited soils and other high-salt disaster soils. However, it becomes economically and technically possible to make the soil vegetable by the method of the present invention.
Claims (3)
(a)前記水溶性高分子として、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸若しくはメタクリル酸とアクリルアミドとの共重合体、ポリアクリル酸Na、ポリメタアクリル酸Na、ポリアクリル酸Naとポリメタアクリル酸Naとの共重合体、ポリアルキルアミノアクリレート、ポリアルキルアミノメタクリレート塩のポリアルキルアミノ系の水溶性高分子及びメタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド重合体、アルキルアミノアクリレートとアクリルアミドとの共重合体の合成系水溶性高分子が使用される。(A) As said water-soluble polymer, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid or a copolymer of methacrylic acid and acrylamide, polyacrylic acid Na, polymethacrylic acid Na, polyacrylic acid Na and polymethacrylic Copolymer of acid Na, polyalkylaminoacrylate, polyalkylamino water-soluble polymer of polyalkylaminomethacrylate salt and methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride polymer, copolymer of alkylaminoacrylate and acrylamide Synthetic water-soluble polymers are used.
(b)前記水溶性高分子は、同一種若しくは異種から選択使用される。(B) The water-soluble polymer is selected from the same species or different species.
(c)前記無機化合物は、水溶性無機塩、水酸化物、硫酸塩が使用される。(C) As the inorganic compound, a water-soluble inorganic salt, hydroxide, or sulfate is used.
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