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JP7704996B2 - Method for producing humic acid-containing powder, humic acid-containing water, soil improvement method, and method for promoting plant growth - Google Patents
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JP7704996B2 - Method for producing humic acid-containing powder, humic acid-containing water, soil improvement method, and method for promoting plant growth - Google Patents

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Description

本発明は、腐植酸含有粉末、腐植酸含有水の製造方法、土壌の改良方法および植物の生育促進方法に関する。より具体的には、所定の特性を有する腐植酸含有粉末、その腐植酸含有粉末を用いた腐植酸含有水の製造方法、その腐植酸含有水を用いた土壌の改良方法、および、その腐植酸含有水を用いた植物の生育促進方法に関する。The present invention relates to a humic acid-containing powder, a method for producing humic acid-containing water, a method for improving soil, and a method for promoting plant growth. More specifically, the present invention relates to a humic acid-containing powder having specific properties, a method for producing humic acid-containing water using the humic acid-containing powder, a method for improving soil using the humic acid-containing water, and a method for promoting plant growth using the humic acid-containing water.

腐植酸は植物に対して生育促進などの効果があるとされている。このため、肥料として腐植酸を用いることが提案されている。
腐植酸は、土壌中や陸水中に存在する。具体的には、腐植酸は、褐炭または泥炭中に含まれていたり、細菌群の代謝産物として存在したりする。動植物由来の天然腐植酸もある一方、工業的には、褐炭などの若年炭の酸化分解物である腐植酸や、あるいはその酸化分解物のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などが知られている。
Humic acid is said to have the effect of promoting plant growth, etc. For this reason, the use of humic acid as fertilizer has been proposed.
Humic acid is present in soil and land water. Specifically, humic acid is contained in lignite or peat, or exists as a metabolic product of bacterial groups. While natural humic acid originates from animals and plants, industrially, humic acid that is the oxidative decomposition product of young coal such as lignite, or alkali metal salts or alkaline earth metal salts of the oxidative decomposition product are known.

特許文献1および2には、特定の方法で腐植酸抽出液を製造する方法や、特定の腐植酸抽出液が記載されている。Patent documents 1 and 2 describe a method for producing a humic acid extract using a specific method, and a specific humic acid extract.

特許第6231059号公報Patent No. 6231059 国際公開第2021/117755号International Publication No. 2021/117755

特許文献1および2には、腐植酸抽出液、すなわち液状の腐植酸が記載されている。
一方、運搬や保管のしやすさを考慮して、粉末状の腐植酸をあらかじめ製造しておき、使用時に水に溶解して水溶液とし、その水溶液を肥料や土壌改良材として用いることも可能である。実際、市場には粉末状の腐植酸も流通している。
Patent Documents 1 and 2 describe a humic acid extract, that is, liquid humic acid.
On the other hand, in consideration of ease of transportation and storage, powdered humic acid can be produced in advance, dissolved in water at the time of use to make an aqueous solution, and the aqueous solution can be used as a fertilizer or soil conditioner. In fact, powdered humic acid is also available on the market.

しかし、本発明者の知見によると、従来市場に流通していた粉末状の腐植酸は、水に溶解しにくく、水溶液とするために時間がかかる場合があった。このことは、粉末状の腐植酸を肥料や土壌改良材として用いる場合の作業効率の低下につながる。However, according to the inventor's findings, powdered humic acid that was previously available on the market is difficult to dissolve in water, and it can take a long time to turn it into an aqueous solution. This leads to reduced work efficiency when using powdered humic acid as a fertilizer or soil conditioner.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的の1つは、水に溶解しやすい腐植酸含有粉末を提供することである。The present invention has been made in consideration of these circumstances. One of the objects of the present invention is to provide a humic acid-containing powder that is easily soluble in water.

本発明者らは、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。The inventors have completed the invention provided below and solved the above problem.

1.
メジアン径D50が10~50μmであり、かつ、ゆるみかさ密度が0.40~0.8g/cmである、腐植酸含有粉末。
2.
1.に記載の腐植酸含有粉末であって、
水分が15質量%以下である腐植酸含有粉末。
3.
1.または2.に記載の腐植酸含有粉末であって、
当該腐植酸含有粉末中の粒子の円形度が0.90~1である腐植酸含有粉末。
4.
1.~3.のいずれか1つに記載の腐植酸含有粉末であって、
前記腐植酸含有粉末は、若年炭を硝酸で酸化して得られる腐植酸粗製物から、pH1~7の水溶液を用いて抽出された腐植酸抽出液を乾燥させたものである、腐植酸含有粉末。
5.
1.~4.のいずれか1つに記載の腐植酸含有粉末であって、
積算10%径D10が10μm以上である、腐植酸含有粉末。
6.
1.~5.のいずれか1つに記載の腐植酸含有粉末であって、
積算10%径をD10としたとき、(D50-D10)/D50が0.1~0.50である、腐植酸含有粉末。
7.
1.~6.のいずれか1つに記載の腐植酸含有粉末を水に溶解または分散させて、腐植酸含有水を製造する、腐植酸含有水の製造方法。
8.
7.に記載の製造方法で製造された腐植酸含有水を土壌に散布する、土壌の改良方法。
9.
7.に記載の製造方法で製造された腐植酸含有水を植物に与える、植物生育促進方法。
1.
A humic acid-containing powder having a median diameter D50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.8 g/ cm3 .
2.
1. The humic acid-containing powder according to claim 1,
A humic acid-containing powder having a moisture content of 15% by mass or less.
3.
The humic acid-containing powder according to 1. or 2.
The humic acid-containing powder has a particle circularity of 0.90 to 1.
4.
1. The humic acid-containing powder according to any one of 1. to 3.
The humic acid-containing powder is obtained by drying a humic acid extract obtained by extracting a humic acid crude product obtained by oxidizing young charcoal with nitric acid using an aqueous solution having a pH of 1 to 7.
5.
1. The humic acid-containing powder according to any one of 1. to 4.
A humic acid-containing powder having a cumulative 10% diameter D10 of 10 μm or more.
6.
1. The humic acid-containing powder according to any one of 1. to 5.
A humic acid-containing powder, in which (D 50 -D 10 )/D 50 is 0.1 to 0.50, where D 10 is the cumulative 10% diameter.
7.
A method for producing humic acid-containing water, comprising dissolving or dispersing the humic acid-containing powder according to any one of 1. to 6. in water to produce humic acid-containing water.
8.
7. A method for improving soil, comprising spraying the humic acid-containing water produced by the method described in 7. above onto soil.
9.
7. A method for promoting plant growth, comprising providing a plant with humic acid-containing water produced by the method described in 7.

本発明の腐植酸含有粉末の、水への溶解性は良好である。The humic acid-containing powder of the present invention has good solubility in water.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本明細書中、数値範囲の説明における「X~Y」との表記は、特に断らない限り、X以上Y以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
In this specification, unless otherwise specified, the expression "X to Y" in the description of a numerical range means from X to Y. For example, "1 to 5% by mass" means "1% by mass to 5% by mass."

<腐植酸含有粉末>
本実施形態の腐植酸含有粉末は、10~50μmのメジアン径D50を有し、かつ、0.40~0.8g/cmのゆるみかさ密度を有する。
<Humic acid-containing powder>
The humic acid-containing powder of this embodiment has a median diameter D50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.8 g/ cm3 .

このような腐植酸含有粉末が、水に良好に溶解する理由は、以下のように説明できる。念のため述べておくと、以下説明は推測を含み、また、以下説明により本発明は限定されない。The reason why such humic acid-containing powder dissolves well in water can be explained as follows. Just to be clear, the following explanation includes speculation, and the present invention is not limited by the following explanation.

メジアン径D50が小さすぎる腐植酸含有粉末は、水に投入したときに、水面で「ダマ」になりやすいために、水に溶解しにくい。
これに対し、メジアン径D50が大きすぎる腐植酸含有粉末は、ダマにはなりにくいが、粉末の体積に対する表面積が小さくなる。つまり、粉末の単位体積あたりの水への接触面積が減るため、水への溶解速度が小さくなると考えられる。
メジアン径D50が10~50μmである、つまり、メジアン径D50が大きすぎず小さすぎないことにより、水に投入したときにダマになりにくく、かつ、粉末の単位体積あたりの水への接触面積が十分となるため、水への溶解性が良好となると考えられる。
A humic acid-containing powder having a too small median diameter D50 is liable to form "lumps" on the water surface when added to water, and is therefore difficult to dissolve in water.
In contrast, a humic acid-containing powder with a median diameter D50 that is too large is less likely to form lumps, but has a smaller surface area relative to the powder volume. In other words, the contact area with water per unit volume of the powder is reduced, which is thought to slow the dissolution rate in water.
The median diameter D50 is 10 to 50 μm, that is, the median diameter D50 is neither too large nor too small, so that the powder is less likely to form lumps when put into water, and the contact area with water per unit volume of the powder is sufficient, which is considered to result in good solubility in water.

また、ゆるみかさ密度が0.8g/cm以下であることにより、腐植酸含有粉末を構成する粒子間に、水が入り込むためのすき間が存在することが担保されて、水への溶解性が高まると考えられる。
ちなみに、水が入り込むためのすき間を担保するという点では、ゆるみかさ密度は小さければ小さいほどよいが、製造適性や、腐植酸含有粉末の保管に必要なスペースを少なくする観点から、本実施形態において、ゆるみかさ密度の下限値は0.40g/cmとしている。
In addition, since the loose bulk density is 0.8 g/cm3 or less , it is guaranteed that there are gaps between the particles that make up the humic acid-containing powder through which water can penetrate, which is thought to increase the solubility in water.
Incidentally, in terms of ensuring gaps for water to enter, the smaller the loose bulk density, the better, but in this embodiment, from the standpoint of manufacturability and reducing the space required for storing the humic acid-containing powder, the lower limit of the loose bulk density is set to 0.40 g/ cm3 .

本実施形態の腐植酸含有粉末は、適切な原材料を用い、適切な製造プロセスを経ることで製造することができる。適切な製造プロセスとしては、好ましくは、アトマイザーディスク方式により、腐植酸抽出液から水分を蒸発させつつ粉体化するプロセスを挙げることができる。
本発明者らの有限の時間での検討の限りでは、アトマイザーディスク方式以外の粉体化プロセスでは、10~50μmのメジアン径D50を有し、かつ、0.40~0.8g/cmのゆるみかさ密度を有する腐植酸含有粉末を得ることは難しい。ただし、このことは、本実施形態の腐植酸含有粉末の製造方法が限定されることを意味しない。
原材料および製造プロセスについては追って詳述する。
The humic acid-containing powder of the present embodiment can be manufactured by using appropriate raw materials and undergoing an appropriate manufacturing process. As an appropriate manufacturing process, a process of evaporating water from a humic acid extract and powdering it by using an atomizer disk method can be mentioned.
As far as the inventors' investigations in a limited time are concerned, it is difficult to obtain a humic acid-containing powder having a median diameter D50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.8 g/ cm3 by a powdering process other than the atomizer disk method. However, this does not mean that the manufacturing method of the humic acid-containing powder of this embodiment is limited.
The raw materials and manufacturing process will be described in more detail at a later date.

本実施形態の腐植酸含有粉末に関する説明を続ける。 The explanation of the humic acid-containing powder of this embodiment will continue.

(粒径分布)
前述のように、本実施形態の腐植酸含有粉末のメジアン径D50は、10~50μmである。D50は、好ましくは15~45μm、より好ましくは20~40μmである。
メジアン径D50が10μm以上というある程度大きな値であることは、本実施形態の腐植酸含有粉末中の腐植酸の変質が抑えられる、ということにもつながる。これは、後述するように腐植酸抽出液を乾燥させて腐植酸含有粉末とするときに、粒子径がある程度大きいと、乾燥の際の熱風による影響を緩和できるためである。
(particle size distribution)
As described above, the median diameter D50 of the humic acid-containing powder of this embodiment is 10 to 50 μm. D50 is preferably 15 to 45 μm, more preferably 20 to 40 μm.
The fact that the median diameter D50 is a relatively large value of 10 μm or more also leads to suppression of deterioration of the humic acid in the humic acid-containing powder of this embodiment. This is because, when the humic acid extract is dried to obtain a humic acid-containing powder as described below, if the particle diameter is relatively large, the effect of hot air during drying can be mitigated.

本実施形態の腐植酸含有粉末の積算10%径をD10としたとき、D10は、好ましくは10μm以上、より好ましくは10~25μm、さらに好ましくは10~20μmである。D10が10μm以上である、換言すると腐植酸含有粉末中の10μm未満の微粒子が10%未満であることにより、腐植酸含有粉末の静電気による飛散が抑えられ、腐植酸含有粉末の取り扱い性が向上する傾向がある(微粒子は静電気により飛散しやすい傾向がある)。 When the cumulative 10% diameter of the humic acid-containing powder of this embodiment is D 10 , D 10 is preferably 10 μm or more, more preferably 10 to 25 μm, and even more preferably 10 to 20 μm. When D 10 is 10 μm or more, in other words, when the fine particles of less than 10 μm in the humic acid-containing powder are less than 10%, scattering of the humic acid-containing powder due to static electricity is suppressed, and the handleability of the humic acid-containing powder tends to be improved (fine particles tend to be easily scattered by static electricity).

同様の観点で、(D50-D10)/D50の値は、好ましくは0.1~0.50、より好ましくは0.10~0.50、さらに好ましくは0.2~0.5、とりわけ好ましくは0.20~0.50、特に好ましくは0.3~0.5、最も好ましくは0.30~0.50である。(D50-D10)/D50が0.5以下であるということは、腐植酸含有粉末の粒径分布において、D50よりも小粒径側の粒径分布がシャープであることを意味する。つまり、(D50-D10)/D50が0.5以下であるということは、腐植酸含有粉末中の、静電気により飛散しやすい微粒子の比率が小さいことを意味すると言える。 From the same viewpoint, the value of (D 50 -D 10 )/D 50 is preferably 0.1 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.50, even more preferably 0.2 to 0.5, particularly preferably 0.20 to 0.50, particularly preferably 0.3 to 0.5, and most preferably 0.30 to 0.50. (D 50 -D 10 )/D 50 being 0.5 or less means that the particle size distribution of the humic acid-containing powder is sharp on the smaller particle size side than D 50. In other words, (D 50 -D 10 )/D 50 being 0.5 or less means that the ratio of fine particles in the humic acid-containing powder that are easily scattered by static electricity is small.

別観点として、本実施形態の腐植酸含有粉末の積算90%径をD90としたとき、D90は、好ましくは30~70μm、より好ましくは35~65μm、さらに好ましくは35~60μmである。D90が70μm以下である、換言すると腐植酸含有粉末中の70μm超の微粒子が10%未満であることにより、粗大粒子の溶け残りが少なくなり、腐植酸含有粉末の水への溶解性はより良好となる傾向がある。
また、(D90-D50)/D50の値は、好ましくは0.6~1.00、より好ましくは0.60~1.00、さらに好ましくは0.65~0.9、より好ましくは0.65~0.90である。(D90-D50)/D50が1.0以下であるということは、腐植酸含有粉末の粒径分布において、D50よりも大粒径側の粒径分布がシャープであることを意味する。つまり、(D90-D50)/D50が1.0以下であるということは、腐植酸含有粉末中の、溶け残りやすい粗大粒子の比率が小さいことを意味すると言える。
From another viewpoint, when the cumulative 90% diameter of the humic acid-containing powder of this embodiment is defined as D 90 , D 90 is preferably 30 to 70 μm, more preferably 35 to 65 μm, and even more preferably 35 to 60 μm. When D 90 is 70 μm or less, in other words, when the fine particles of more than 70 μm in the humic acid-containing powder are less than 10%, the amount of undissolved coarse particles is reduced, and the solubility of the humic acid-containing powder in water tends to be better.
The value of (D 90 -D 50 )/D 50 is preferably 0.6 to 1.00, more preferably 0.60 to 1.00, even more preferably 0.65 to 0.9, and more preferably 0.65 to 0.90. (D 90 -D 50 )/D 50 being 1.0 or less means that the particle size distribution of the humic acid-containing powder is sharp on the larger particle size side than D 50. In other words, (D 90 -D 50 )/D 50 being 1.0 or less means that the ratio of coarse particles that are likely to remain insoluble in the humic acid-containing powder is small.

10、D50およびD90の値は、レーザー回折・散乱法により、乾式で測定することができる。レーザー回折・散乱法により得られるD10、D50およびD90の値は、通常、体積基準の値である。本明細書で記載しているD10、D50およびD90の値も、特に断らない限り体積基準の値である。
測定は、例えばHORIBA社製の装置を用いて行うことができる。
The values of D10 , D50 and D90 can be measured in a dry state by a laser diffraction/scattering method. The values of D10 , D50 and D90 obtained by the laser diffraction/scattering method are usually values based on volume. The values of D10 , D50 and D90 described in this specification are also values based on volume unless otherwise specified.
The measurement can be carried out, for example, using an apparatus manufactured by HORIBA.

(ゆるみかさ密度)
上述のとおり、本実施形態の腐植酸含有粉末のゆるみかさ密度は、0.40~0.80g/cmである。ゆるみかさ密度は、好ましくは0.40~0.70g/cm、より好ましくは0.40~0.60g/cmである。
ゆるみかさ密度の測定方法としては、後掲の実施例に記載の方法を採用することができる。
(Loose bulk density)
As described above, the loose bulk density of the humic acid-containing powder of the present embodiment is 0.40 to 0.80 g/cm 3. The loose bulk density is preferably 0.40 to 0.70 g/cm 3 , and more preferably 0.40 to 0.60 g/cm 3 .
The loose bulk density can be measured by the method described in the Examples below.

(水分率)
本実施形態の腐植酸含有粉末の水分率は、好ましくは15質量%以下、より好ましくは1~15質量%、さらに好ましくは3~12質量%、特に好ましくは5~10質量%である。
水分率が大きすぎないことにより、保管時の塊状化の抑制、腐植酸の変質抑制、などの保管性の向上を期待することができる。また、水分率が大きすぎないことにより、腐植酸含有粉末が容器壁面に付着しにくくなる傾向がある。つまり、水分率が大きすぎないことにより腐植酸含有粉末の取り扱い性が向上する傾向がある。
水分率は小さくてもよいが、水分を飛ばすためのエネルギーコストと、上記の保管性向上や取り扱い性向上との兼ね合いがあるため、必ずしもゼロに近い値でなくてもよい。
(Moisture percentage)
The moisture content of the humic acid-containing powder of this embodiment is preferably 15% by mass or less, more preferably 1 to 15% by mass, even more preferably 3 to 12% by mass, and particularly preferably 5 to 10% by mass.
By not having too much moisture content, it is possible to expect improved storage properties such as suppression of clumping during storage and suppression of deterioration of humic acid. In addition, by not having too much moisture content, the humic acid-containing powder tends to be less likely to adhere to the container wall. In other words, by not having too much moisture content, the handling properties of the humic acid-containing powder tend to be improved.
The moisture content may be small, but does not necessarily have to be close to zero because there is a balance between the energy cost for removing moisture and the above-mentioned improvement in storage and handling properties.

(円形度)
本実施形態の腐植酸含有粉末中の粒子は、適当な円形度を有することが好ましい。
円形度は、腐植酸含有粉末中の粒子の電子顕微鏡画像を解析することで求めることができる。具体的には以下(1)~(3)の手順により求めることができる。
(1)腐植酸含有粉末の電子顕微鏡画像中の任意の粒子100個を目安に、各粒子の面積sおよび周囲長lを求める。面積sおよび周囲長lは、画像解析ソフトウェアを用いて求めることができる。
(2)上記s、lおよび円周率πから、4πs/lの式により、各粒子の円形度を計算する。
(3)上記(2)で求められた各粒子の円形度の算術平均値を、本明細書における円形度として採用する。
(Circularity)
It is preferable that the particles in the humic acid-containing powder of this embodiment have an appropriate circularity.
The circularity can be determined by analyzing an electron microscope image of the particles in the humic acid-containing powder. Specifically, it can be determined by the following steps (1) to (3).
(1) Using 100 random particles in an electron microscope image of a humic acid-containing powder as a guide, the area s and perimeter l of each particle are determined. The area s and perimeter l can be determined using image analysis software.
(2) From the above s, l and the circularity constant π, calculate the circularity of each particle using the formula 4πs/ l2 .
(3) The arithmetic mean value of the circularity of each particle obtained in (2) above is adopted as the circularity in this specification.

上記円形度は、好ましくは0.90~1、より好ましくは0.90~1.00、さらに好ましくは0.9~0.98、特に好ましくは0.90~0.98、とりわけ好ましくは0.9~0.97、最も好ましくは0.90~0.97である。平均円形度が適度に大きいことにより、粒子同士の接触面積が小さくなるため、粒子がより「さらさら」になって取り扱い性が向上する、塊状化しにくくなる、などの効果を期待することができる。また、水への溶解性の一層の向上も期待することができる。The circularity is preferably 0.90 to 1, more preferably 0.90 to 1.00, even more preferably 0.9 to 0.98, particularly preferably 0.90 to 0.98, particularly preferably 0.9 to 0.97, and most preferably 0.90 to 0.97. A moderately large average circularity reduces the contact area between particles, making the particles smoother and improving handleability, and reducing the tendency for the particles to clump together. Further improvement in solubility in water can also be expected.

(メラニックインデックス(MI))
本実施形態の腐植酸含有粉末は、適当なメラニックインデックス(MI)を有することが好ましい。MIは、好ましくは2~5、より好ましくは2.0~5.0、さらに好ましくは2~3、特に好ましくは2.0~3.0である。MIがこの数値範囲内にあるということは、腐植酸含有粉末中の腐植酸が、適度な量の親水性基を有していることを意味すると考えられる。適度な量の親水性基の存在により、粉末の水溶性または水分散性は一層良好となると考えられる。
MIの測定方法は、後述する「腐植酸粗製物の製造方法」の項目で、手順(1)~(5)として記載している。ただし、腐植酸含有粉末の粒径が十分に小さい場合には、手順(1)の粉砕や篩分けが不要な場合がある。
(Melanic Index (MI))
The humic acid-containing powder of this embodiment preferably has an appropriate melanic index (MI). The MI is preferably 2 to 5, more preferably 2.0 to 5.0, even more preferably 2 to 3, and particularly preferably 2.0 to 3.0. The fact that the MI is within this range is considered to mean that the humic acid in the humic acid-containing powder has an appropriate amount of hydrophilic groups. It is considered that the presence of an appropriate amount of hydrophilic groups makes the water solubility or water dispersibility of the powder even better.
The method for measuring the MI is described in the section "Production method of humic acid crude product" below as steps (1) to (5). However, if the particle size of the humic acid-containing powder is sufficiently small, the grinding or sieving in step (1) may not be necessary.

(腐植酸含有粉末の原料)
腐植酸含有粉末は、一例として、腐植酸抽出液を原料として製造することができる。
腐植酸抽出液は、一例として、まず、褐炭などの若年炭を硝酸で酸化して腐植酸粗製物を得、その腐植酸粗製物から腐植酸を抽出することで製造することができる。
以下では、腐植酸粗製物の製造方法と、腐植酸粗製物から腐植酸を抽出する方法について説明する。
(Raw material for humic acid-containing powder)
As an example, the humic acid-containing powder can be produced using a humic acid extract as a raw material.
As an example, a humic acid extract can be produced by first oxidizing young coal such as lignite with nitric acid to obtain a crude humic acid product, and then extracting humic acid from the crude humic acid product.
A method for producing humic acid crude product and a method for extracting humic acid from the humic acid crude product will be described below.

・腐植酸粗製物の製造方法
上述のとおり、腐植酸粗製物は、褐炭などの若年炭を硝酸で酸化することで得ることができる。
若年炭とは、炭素含有量の少ない石炭であり、炭素含有率が83質量%以下の石炭と定義される。好ましくは、炭素含有率が78質量%以下の若年炭が用いられる。このような若年炭は、石炭化が進行途中であり、脂肪族炭化水素構造を多く含むため、硝酸による酸化分解をしやすい。若年炭としては、泥炭、亜炭、褐炭、亜瀝青炭などのうち1または2以上を用いることができる。
- Method for Producing Humic Acid Crude Product As described above, humic acid crude product can be obtained by oxidizing young coal such as lignite with nitric acid.
Young coal is coal with a low carbon content, and is defined as coal with a carbon content of 83% by mass or less. Preferably, young coal with a carbon content of 78% by mass or less is used. Such young coal is in the process of being coalified and contains a large amount of aliphatic hydrocarbon structures, so it is susceptible to oxidative decomposition by nitric acid. As young coal, one or more of peat, lignite, brown coal, subbituminous coal, etc. can be used.

硝酸での酸化に際しては、若年炭1000kgあたり、濃硝酸を無水換算で500~1000kg配合することが好ましい。また、混合時間は例えば20~60分とすることができる。
硝酸での酸化は激しい化学反応であり、発泡を伴う。発泡が激しい場合には化学反応の制御が難しくなる場合があるため、消泡剤を用いてもよい。消泡剤としては、腐植酸が土壌改良に用いられることを考慮し、土壌に近い成分である疎水性シリカを用いることが好ましい。疎水性シリカの市販品としては、例えばエボニック社のSIPERNATシリーズなどを挙げることができる。
In the case of oxidation with nitric acid, it is preferable to mix 500 to 1000 kg of concentrated nitric acid in anhydrous equivalent per 1000 kg of young coal. The mixing time can be, for example, 20 to 60 minutes.
Oxidation with nitric acid is a violent chemical reaction that is accompanied by foaming. When foaming is intense, it may be difficult to control the chemical reaction, so a defoamer may be used. As the defoamer, it is preferable to use hydrophobic silica, which is a component similar to that of soil, considering that humic acid is used for soil improvement. Examples of commercially available hydrophobic silica products include the SIPERNAT series from Evonik.

硝酸の添加量を調節することにより、得られる腐植酸粗製物のメラニックインデックス(以下、MIと略記する)を2.0~3.0とすることができる。MIは、腐植酸の分類に用いられている指標であり、水酸化ナトリウム抽出液の吸収スペクトルの、波長450nmと520nmにおける吸光度の比(A450/A520)で定義される。
(参考:熊田恭一著、土壌有機物の化学第2版 学会出版センター(1981)、日本土壌肥料学雑誌 第71号 第1号 p.82~85(2000))。
By adjusting the amount of nitric acid added, the melanic index (hereinafter abbreviated as MI) of the resulting humic acid crude product can be adjusted to 2.0 to 3.0. MI is an index used to classify humic acids, and is defined as the ratio of absorbance at wavelengths of 450 nm and 520 nm (A 450 /A 520 ) in the absorption spectrum of a sodium hydroxide extract.
(Reference: Kumada Kyoichi, Chemistry of Soil Organic Matter, 2nd Edition, Academic Press Center (1981), Japanese Journal of Soil and Plant Nutrition, Vol. 71, No. 1, pp. 82-85 (2000)).

より具体的には、MIは、次の手順によって算出可能である。
(1)試料を乳鉢で粉砕し、その後、250μm篩を用い、250μm篩下品を得る。
(2)上記250μm篩下品の約10gを、質量が既知の秤量ビンに取り精秤する。この秤量ビンを温度105℃に保持した乾燥機で約12時間放置し、その後、デシケーター中で室温に戻してから再度精秤する。その質量減少分を水分とみなして試料の含水率を求める。
(3)50mL遠沈管に、上記250μm篩下品を乾燥質量相当量で0.10gと、0.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液45mLとを入れ、室温20℃で約1時間、250rpmの速度で振とうする。(4)振とう終了後、3,000xg、約10分間の遠心分離を実施する。得られた上澄み液をアドバンテック社製No.5Cの濾紙で濾過して濾液を得る。濾液の450nmの吸光度と520nmの吸光度を、蒸留水をブランクとして測定する。このとき、450nmの吸光度が1.0以上を示したならば、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を添加し、吸光度が0.8以上1.0未満に調整してから、520nmの吸光度を測定する。
(5)(450nmでの吸光度/520nmでの吸光度)の比を算出し、MIとする。
More specifically, the MI can be calculated by the following procedure.
(1) The sample is crushed in a mortar and then sieved through a 250 μm sieve to obtain a 250 μm sieve-passing product.
(2) Approximately 10 g of the above 250 μm sieve fraction is placed in a weighing bottle with a known mass and weighed accurately. The weighing bottle is left in a dryer maintained at 105° C. for approximately 12 hours, and then returned to room temperature in a desiccator and weighed again. The weight loss is regarded as moisture and the moisture content of the sample is calculated.
(3) 0.10 g of the 250 μm sieve product in terms of dry mass equivalent and 45 mL of 0.5 mol/L sodium hydroxide aqueous solution are placed in a 50 mL centrifuge tube, and shaken at room temperature of 20° C. for about 1 hour at a speed of 250 rpm. (4) After shaking, centrifuge at 3,000 x g for about 10 minutes. The resulting supernatant is filtered through Advantec No. 5C filter paper to obtain a filtrate. The absorbance at 450 nm and the absorbance at 520 nm of the filtrate are measured using distilled water as a blank. At this time, if the absorbance at 450 nm is 1.0 or more, add 0.1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution to adjust the absorbance to 0.8 or more but less than 1.0, and then measure the absorbance at 520 nm.
(5) Calculate the ratio (absorbance at 450 nm/absorbance at 520 nm) to obtain the MI.

上記のようにして測定されるMIが2.0以上であるということは、腐植酸粗製物中の腐植酸が、十分な親水性基を有していることにより水溶性が良好であることを意味する。つまり、水(具体的にはpH7.0以下の水)での抽出率が向上する。また、MIが3.0以下であれば、過剰な酸化反応を抑制し硝酸コストの低減につながる。 The MI of 2.0 or more measured as described above means that the humic acid in the humic acid crude product has sufficient hydrophilic groups and is therefore well soluble in water. In other words, the extraction rate in water (specifically, water with a pH of 7.0 or less) is improved. Also, if the MI is 3.0 or less, excessive oxidation reactions are suppressed, leading to reduced nitric acid costs.

MIの増減は腐植酸粗製物製造時の硝酸量の増減によって行うことができる。通常、硝酸量を多くすればMIは増加する。上記観点からは硝酸量を多くすることでMIを大きくすることが好ましいが、コストとのバランスでMIは3.0以下が好ましい。
抽出率向上とコストとの両立の観点で、MIはより好ましくは2.2~3.0、さらに好ましくは2.2~2.4である。
ちなみに、天然腐植酸のMIは概ね1.7以下である。
The MI can be increased or decreased by increasing or decreasing the amount of nitric acid during the production of humic acid crude product. Usually, the MI increases when the amount of nitric acid is increased. From the above viewpoint, it is preferable to increase the MI by increasing the amount of nitric acid, but in terms of the balance with the cost, the MI is preferably 3.0 or less.
From the viewpoint of achieving both an improvement in extraction rate and cost, the MI is more preferably 2.2 to 3.0, and even more preferably 2.2 to 2.4.
By the way, the MI of natural humic acid is generally below 1.7.

・腐植酸粗製物から腐植酸を抽出する方法
上記のようにして得られた腐植酸粗製物、あるいは他の方法により得られた腐植酸粗製物に、水を加え、また、水酸化カリウムなどのアルカリを、例えばpH1~7、好ましくはpH5~7、あるいはpH~3なるように適宜添加する。このようにして得られた液状物を、典型的には40~90℃で0.5~1時間攪拌し、その後40℃以下まで冷却する。
冷却された液状物から、未反応の残渣を、遠心分離やフィルタープレスなどの方法で分離することにより、腐植酸抽出液を得ることができる。
Method of extracting humic acid from humic acid crude product Water is added to the humic acid crude product obtained as described above or to a humic acid crude product obtained by another method, and an alkali such as potassium hydroxide is also added appropriately to adjust the pH to, for example, 1 to 7, preferably 5 to 7, or to a pH of up to 3. The liquid thus obtained is typically stirred at 40 to 90°C for 0.5 to 1 hour, and then cooled to 40°C or lower.
The unreacted residue can be separated from the cooled liquid by a method such as centrifugation or a filter press to obtain a humic acid extract.

ちなみに、腐植酸抽出液の製造方法については、特許文献1および2の記載を参考にすることができる。 Incidentally, the descriptions in Patent Documents 1 and 2 can be referred to for information on the method for producing humic acid extract.

(腐植酸含有粉末の製造方法)
上記のようにして得られた腐植酸抽出液、または、他の方法により得られた腐植酸抽出液を乾燥させることにより、腐植酸含有粉末を製造することができる。
本実施形態においては、アトマイザーディスク方式により、腐植酸抽出液を乾燥させて粉体化することが好ましい。この方式を採用することにより、10~50μmのメジアン径D50を有し、かつ、0.40~0.8g/cmのゆるみかさ密度を有する腐植酸含有粉末を安定的に製造することができる。詳細は不明であるが、腐植酸抽出液の特性とこれらの粉体化方式とがマッチして、所望の腐植酸含有粉末が製造可能となっていると考えられる。
ちなみに、本発明者の知見として、これら方式以外の方式(例えばスプレードライ方式)による腐植酸抽出液からの水分の蒸発・粉体化を行った場合には、D50やゆるみかさ密度が上記数値範囲である腐植酸含有粉末を製造することは難しい。
(Method for producing humic acid-containing powder)
The humic acid extract obtained as described above or a humic acid extract obtained by another method can be dried to produce a humic acid-containing powder.
In this embodiment, it is preferable to dry and powder the humic acid extract using the atomizer disk method. By adopting this method, it is possible to stably produce a humic acid-containing powder having a median diameter D50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.8 g/ cm3 . Although the details are unknown, it is believed that the characteristics of the humic acid extract and these powdering methods match, making it possible to produce the desired humic acid-containing powder.
Incidentally, according to the knowledge of the present inventors, when the water is evaporated and powdered from the humic acid extract by a method other than those mentioned above (for example, the spray drying method), it is difficult to produce a humic acid-containing powder having a D50 or loose bulk density within the above-mentioned numerical range.

アトマイザーディスク方式とは、液状原料を、円盤状の高速回転体(ディスク)を使って、熱風が吹いている空間に噴霧することにより、液状原料を乾燥させつつ粉体化する方式である。
アトマイザーディスク方式を採用する場合、所望のD50やゆるみかさ密度の粉末を得る観点から、特に以下のような条件を採用することが好ましい。
・熱風温度(熱風入口温度):好ましくは150~300℃、より好ましくは170~260℃
・原料の処理量:好ましくは0.5~10kg/hr、より好ましくは1~5kg/hr
・ディスクの回転数:好ましくは10,000~40,000rpm、より好ましくは15,000~30,000rpm
The atomizer disk method is a method in which the liquid raw material is sprayed into a space where hot air is blowing using a high-speed rotating disk, thereby drying and powdering the liquid raw material.
When the atomizer disk method is adopted, it is particularly preferable to adopt the following conditions in order to obtain a powder having a desired D50 and loose bulk density.
Hot air temperature (hot air inlet temperature): preferably 150 to 300°C, more preferably 170 to 260°C
Raw material throughput: preferably 0.5 to 10 kg/hr, more preferably 1 to 5 kg/hr
Disk rotation speed: preferably 10,000 to 40,000 rpm, more preferably 15,000 to 30,000 rpm

アトマイザーディスク方式による粉体化が可能な装置としては、例えば、大川原化工機株式会社製の装置、品番:L-8iを挙げることができる。 An example of an apparatus capable of powderization using the atomizer disk method is the L-8i device manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.

<腐植酸含有水の製造方法>
上述の腐植酸含有粉末を水に溶解または分散させて、腐植酸含有水を製造することができる。この腐植酸含有水は、好ましくは土壌改良のために土壌に散布される。
腐植酸含有水を製造する際の、腐植酸含有粉末と水との比率は、特に限定されないが、土壌への散布の場合、腐植酸含有粉末1質量部を、100~30000質量部の水で溶解または分散させることが好ましい。
<Method of producing humic acid-containing water>
The above-mentioned humic acid-containing powder can be dissolved or dispersed in water to produce humic acid-containing water, which is preferably spread on soil for soil improvement.
The ratio of humic acid-containing powder to water when producing humic acid-containing water is not particularly limited, but when spraying on soil, it is preferable to dissolve or disperse 1 part by mass of humic acid-containing powder in 100 to 30,000 parts by mass of water.

<土壌の改良方法および植物の生育促進方法>
上記の腐植酸含有水を土壌に散布することで、土壌を改良すること、具体的には土壌を植物の生育に適したものに改良することができる。
同様に、上記の腐植酸含有水を植物に与えることで、植物の生育を促進することができる。具体的には、植物が生えたまたは植えられた土壌に対して、上記の腐植酸含有水を散布することで、植物の生育を促進することができる。植物としては種々の食用植物を挙げることができる。
<Method of improving soil and method of promoting plant growth>
By spraying the above-mentioned humic acid-containing water onto soil, the soil can be improved, specifically, the soil can be improved to be suitable for plant growth.
Similarly, the growth of plants can be promoted by providing the above-mentioned humic acid-containing water to plants. Specifically, the growth of plants can be promoted by spraying the above-mentioned humic acid-containing water on soil in which plants grow or are planted. Examples of plants include various edible plants.

土壌への散布量は特に限定されないが、十分な土壌改良効果または植物の生育促進効果を得る観点と、コストとの兼ね合いから、腐植酸含有水の散布量は、例えば10~50t/haとすることができる。また、腐植酸含有粉末に換算すると、散布量は、0.01~0.1kg/haとすることができる。There are no particular limitations on the amount of humic acid water to be applied to the soil, but in order to obtain a sufficient soil improvement effect or plant growth promotion effect, and to balance costs, the amount of humic acid water to be applied may be, for example, 10 to 50 t/ha. In terms of humic acid powder, the amount to be applied may be 0.01 to 0.1 kg/ha.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements within the scope of the present invention that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。The embodiments of the present invention will be described in detail based on examples and comparative examples. It should be noted that the present invention is not limited to the examples.

<腐植酸抽出液の準備>
以下手順により、腐植酸抽出液を準備した。
(1)目開き250μmの篩を全通となるように粉砕した、炭素含有率が77質量%の褐炭500gを準備した。
(2)容量2リットルのビーカーを用いて、上記褐炭500gと、濃度48質量%の硝酸630gとを、70℃の水浴で加熱しながら、約1時間酸化反応を行った。この際、過度な発泡を抑えるために少量の消泡剤(疎水性シリカ)を用いた。この酸化反応により、腐植酸含有液を得た。
(3)得られた腐植酸含有液を、105℃で乾燥して、腐植酸粗製物を得た。この腐植酸粗製物のMI値は2.20であった(前述の手法で測定)。
(4)得られた腐植酸粗製物100gに、0.5mol/Lの水酸化カリウム水溶液を約900mL加え、pH計でモニタしながら1.0mol/Lの水酸化カリウム水溶液を加え、pH6.5とした。その後、固液比を微調整して固液比1:10とするために、少量の水を添加した。
(固液比とは、腐植酸粗製物に対する抽出溶媒の量と定義する。腐植酸粗製物100gを1Lのビーカーに入れ、1000mLとなるように溶媒を添加したものを、固液比1:10とする。)
(5)上記(4)で得られた液体を80℃で1時間加熱した。このようにして、水により腐植酸を抽出して腐植酸抽出原液を得た。
(6)上記腐植酸抽出原液を、遠心力(xg):3000の条件で遠心分離した。これにより得られた上澄み液を、腐植酸抽出液として、以下の腐植酸含有粉末の製造に用いた。
<Preparation of humic acid extract>
The humic acid extract was prepared according to the following procedure.
(1) 500 g of lignite having a carbon content of 77% by mass was prepared, which was crushed so that the powder passed through a sieve with 250 μm mesh.
(2) Using a 2-liter beaker, 500 g of the above-mentioned lignite and 630 g of nitric acid with a concentration of 48% by mass were heated in a water bath at 70° C. for about 1 hour to carry out an oxidation reaction. At this time, a small amount of a defoaming agent (hydrophobic silica) was used to suppress excessive foaming. A humic acid-containing liquid was obtained by this oxidation reaction.
(3) The obtained humic acid-containing liquid was dried at 105° C. to obtain a crude humic acid product. The MI value of this crude humic acid product was 2.20 (measured by the above-mentioned method).
(4) About 900 mL of 0.5 mol/L potassium hydroxide aqueous solution was added to 100 g of the obtained humic acid crude product, and then 1.0 mol/L potassium hydroxide aqueous solution was added while monitoring with a pH meter to adjust the pH to 6.5. Then, a small amount of water was added to finely adjust the solid-liquid ratio to a solid-liquid ratio of 1:10.
(The solid-liquid ratio is defined as the amount of extraction solvent relative to the humic acid crude product. If 100 g of humic acid crude product is placed in a 1 L beaker and solvent is added to make 1000 mL, the solid-liquid ratio is 1:10.)
(5) The liquid obtained in (4) above was heated at 80° C. for 1 hour. In this way, humic acid was extracted with water to obtain a humic acid extract stock solution.
(6) The above humic acid extract stock solution was centrifuged under the condition of a centrifugal force (xg): 3000. The supernatant thus obtained was used as a humic acid extract solution in the production of the following humic acid-containing powder.

<腐植酸含有粉末の製造>
・実施例1~3
上記<腐植酸抽出液の準備>で得られた腐植酸抽出液を、アトマイザーディスク方式により粉体化した。具体的には、装置として大川原化工機株式会社製の装置、品番:L-8iを用い、後掲の表1に記載の操業条件により、腐植酸含有粉末を製造した。
<Production of humic acid-containing powder>
Examples 1 to 3
The humic acid extract obtained in the above <Preparation of humic acid extract> was powdered using the atomizer disk method. Specifically, an apparatus manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd., product number: L-8i, was used as the apparatus, and a humic acid-containing powder was produced under the operating conditions shown in Table 1 below.

・比較例1~6
上記<腐植酸抽出液の準備>で得られた腐植酸抽出液を、スプレードライ方式により粉体化した。具体的には、既存のスプレードライ装置を用い、後掲の表1に記載の操業条件により、腐植酸含有粉末を製造した。
Comparative Examples 1 to 6
The humic acid extract obtained in the above <Preparation of humic acid extract> was powdered by spray drying. Specifically, a humic acid-containing powder was produced using an existing spray drying device under the operating conditions shown in Table 1 below.

<腐植酸含有粉末の物性の測定>
・粒径分布
レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置 LA-960(HORIBA社製)を用い、乾式で、粒径分布を測定した。
測定に際し、屈折率は1.81に設定した。また、送風圧は0.40MPaとした。この条件にて、大気条件下で各実施例・比較例の粉末の粒径分布(体積基準)を自動測定した。そして、得られた粒径分布から、D10、D50およびD90の値を求めた。また、これらの値に基づき(D50-D10)/D50の値および(D90-D50)/D50の値を計算した。
<Measurement of physical properties of humic acid-containing powder>
Particle size distribution: The particle size distribution was measured in a dry state using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device LA-960 (manufactured by HORIBA).
In the measurement, the refractive index was set to 1.81. The air pressure was 0.40 MPa. Under these conditions, the particle size distribution (volume basis) of the powders of each Example and Comparative Example was automatically measured under atmospheric conditions. From the particle size distribution obtained, the values of D10 , D50 , and D90 were obtained. Based on these values, the values of ( D50 - D10 )/ D50 and ( D90 - D50 )/ D50 were calculated.

・ゆるみかさ密度
容積25mLのステンレス容器に、粉末を静かに充填したときの粉末の質量を測定した。測定された質量を、体積(25mL)で除して、ゆるみかさ密度を求めた。
測定は3回行い、3回の平均値をゆるみかさ密度として採用した。
Loose bulk density The powder was gently filled into a 25 mL stainless steel container, and the mass of the powder was measured. The measured mass was divided by the volume (25 mL) to obtain the loose bulk density.
The measurement was carried out three times, and the average value of the three measurements was used as the loose bulk density.

・水分率
ハロゲン水分計 HX204(メトラー・トレド社)を用いて水分率を測定した。
乾燥温度は105℃に設定し、各実施例または比較例の粉末1gを用いて、水分率を自動測定した。測定は3回行い、3回の平均値を水分率として採用した。
Moisture content The moisture content was measured using a halogen moisture meter HX204 (Mettler Toledo).
The drying temperature was set to 105° C., and the moisture content was automatically measured using 1 g of powder from each Example or Comparative Example. The measurement was carried out three times, and the average value of the three measurements was used as the moisture content.

・円形度
走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製、Regulus8220)を用いて、腐植酸含有粉末中の粒子の画像を得た。この画像に基づき、前述の手順(1)~(3)の要領で円形度を求めた。
ちなみに、画像中の粒子の面積sおよび周囲長lについては、画像解析ソフトウェアImageJ(バージョン1.53)を用いて求めた。この際、面積および周囲長の測定点は100点を目安とした。
Circularity Images of particles in the humic acid-containing powder were obtained using a scanning electron microscope (Regulus 8220, Hitachi High-Tech Corporation). Based on these images, the circularity was calculated according to the above-mentioned procedures (1) to (3).
Incidentally, the area s and perimeter l of the particles in the image were determined using image analysis software ImageJ (version 1.53). At this time, the number of measurement points for the area and perimeter was set at 100.

・メラニックインデックス(MI)
前述の方法により、実施例1の腐植酸含有粉末のメラニックインデックス(MI)を測定した。MIは2.2であった。
・Melanotic Index (MI)
The melanic index (MI) of the humic acid-containing powder of Example 1 was measured by the above-mentioned method. The MI was 2.2.

<性能評価>
(水への溶解性)
室温の水500mLが入ったビーカーに、各実施例または比較例の腐植酸含有粉末1gを静かに入れ、その後、ガラス製のかくはん棒を用いてゆっくりとかくはんした。このとき、腐植酸含有粉末が速やかに溶解した場合には溶解性良好、腐植酸含有粉末が水面でダマになり溶解しにくかった場合には溶解性不良、と評価した。
<Performance evaluation>
(Solubility in Water)
1 g of the humic acid-containing powder of each Example or Comparative Example was gently placed in a beaker containing 500 mL of water at room temperature, and then slowly stirred using a glass stirring rod. When the humic acid-containing powder dissolved quickly, it was evaluated as having good solubility, and when the humic acid-containing powder became lumpy on the water surface and was difficult to dissolve, it was evaluated as having poor solubility.

(取り扱い性:静電気による飛散評価)
腐植酸含有粉末を、ポリエチレンフィルム(マイナスに帯電)に振りかけたときの、付着しやすさをもって、静電気による飛散のしやすさを評価した。
具体的には、実施例1の腐植酸含有粉末をポリエチレンフィルムに振りかけたときの付着しやすさを基準として、粉末の付着しやすさが実施例1と同程度であった場合を取り扱い性良好、実施例1よりも明らかに粉末が付着しやすかった場合を取り扱い性不良、と評価した。
(Handling: Evaluation of scattering due to static electricity)
The humic acid-containing powder was sprinkled on a polyethylene film (negatively charged) and the ease with which it adhered to the film was used to evaluate the ease with which it would scatter due to static electricity.
Specifically, the ease of adhesion when the humic acid-containing powder of Example 1 was sprinkled onto a polyethylene film was used as a standard, and if the ease of adhesion of the powder was the same as in Example 1, it was rated as good handleability, and if the powder was clearly more easily adhered than in Example 1, it was rated as poor handleability.

(腐植酸の変質有無)
熱分析により、腐植酸が変質して別成分に変化しているか否かを評価した。
具体的には、各実施例または比較例の腐植酸含有粉末を、以下の装置および条件で熱分析して、TG曲線およびDTA曲線を得た。また、上記<腐植酸抽出液の準備>で得た腐植酸抽出液の凍結乾燥物(乾燥時に加熱していないため、原理的に腐植酸は変質していない)についても同様に熱分析した。
装置:示差熱・熱重量同時測定装置 TG-DTA2000SR(NETZSCH社製)
測定温度:室温から500℃
昇温速度:3℃/分
リファレンス:α-アルミナ
測定試料量:4.5mg
(Whether or not humic acid has changed)
Thermal analysis was used to evaluate whether humic acid had been altered and converted into other components.
Specifically, the humic acid-containing powders of each Example or Comparative Example were thermally analyzed using the following apparatus and conditions to obtain TG curves and DTA curves. The freeze-dried humic acid extract obtained in the above <Preparation of humic acid extract> (which was not heated during drying, so in principle the humic acid was not altered) was also thermally analyzed in the same manner.
Equipment: Differential thermal and thermogravimetric simultaneous measurement equipment TG-DTA2000SR (manufactured by NETZSCH)
Measurement temperature: from room temperature to 500°C
Heating rate: 3°C/min Reference: α-alumina Measurement sample amount: 4.5 mg

各実施例または比較例の腐植酸含有粉末について得られたTG曲線(曲線1-1)およびDTA曲線(曲線1-2)と、腐植酸抽出液の凍結乾燥物について得られたTG曲線(曲線2-1)およびDTA曲線(曲線2-2)とを対比した。
曲線1-1と曲線2-1の形状やピーク位置がほぼ同じで、かつ、曲線1-2と曲線2-2の形状やピーク位置がほぼ同じ場合には、腐植酸の変質が十分に抑制されていると評価し、表1には「変質なし」と記載した。これに対し、曲線1-1と曲線2-1の形状および/またはピーク位置が明らかに異なっている、かつ/または、曲線1-2と曲線2-2の形状やピーク位置が明らかに異なっている場合には、腐植酸が変質していると評価し、表1には「変質あり」と記載した。
The TG curve (curve 1-1) and DTA curve (curve 1-2) obtained for the humic acid-containing powder of each Example or Comparative Example were compared with the TG curve (curve 2-1) and DTA curve (curve 2-2) obtained for the freeze-dried product of the humic acid extract.
When the shapes and peak positions of curves 1-1 and 2-1 are almost the same, and when the shapes and peak positions of curves 1-2 and 2-2 are almost the same, it is evaluated that the deterioration of humic acid has been sufficiently suppressed, and this is recorded as "no deterioration" in Table 1. In contrast, when the shapes and/or peak positions of curves 1-1 and 2-1 are clearly different, and/or the shapes and peak positions of curves 1-2 and 2-2 are clearly different, it is evaluated that the deterioration of humic acid has occurred, and this is recorded as "deterioration" in Table 1.

粉体化の条件(操業条件)、腐植酸含有粉末の物性および評価結果をまとめて表1に示す。The powdering conditions (operating conditions), physical properties of the humic acid-containing powder and evaluation results are summarized in Table 1.

Figure 0007704996000001
Figure 0007704996000001

表1に示されるとおり、メジアン径D50が10~50μmであり、かつ、ゆるみかさ密度が0.40~0.80g/cmである、実施例1~3の腐植酸含有粉末は、水に良好に溶解した。
また、実施例1~3の腐植酸含有粉末の取り扱い性は良好であり、静電気による飛散が抑えられていた。これは、実施例1~3の腐植酸含有粉末のD10が小さいこと、または(D50-D10)/D50の値が小さいことと関係していると考えられる。
さらに、実施例1~3の腐植酸含有粉末中の腐植酸の変質は抑えられていた。これは、粒子径がある程度大きいことにより、乾燥の際の熱風による影響が緩和されたためと考えられる。
As shown in Table 1, the humic acid-containing powders of Examples 1 to 3, which had a median diameter D 50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.80 g/cm 3 , dissolved well in water.
In addition, the humic acid-containing powders of Examples 1 to 3 were easy to handle and were prevented from scattering due to static electricity. This is thought to be related to the small D10 of the humic acid-containing powders of Examples 1 to 3 or the small value of ( D50 - D10 )/ D50 .
Furthermore, the deterioration of the humic acid in the humic acid-containing powders of Examples 1 to 3 was suppressed. This is considered to be because the particle size was relatively large, which reduced the effect of hot air during drying.

この出願は、2023年3月10日に出願された日本出願特願2023-037236号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2023-037236, filed March 10, 2023, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety.

Claims (9)

メジアン径D50が10~50μmであり、かつ、ゆるみかさ密度が0.40~0.8g/cmである、腐植酸含有粉末。 A humic acid-containing powder having a median diameter D50 of 10 to 50 μm and a loose bulk density of 0.40 to 0.8 g/ cm3 . 請求項1に記載の腐植酸含有粉末であって、
水分が15質量%以下である腐植酸含有粉末。
The humic acid-containing powder according to claim 1,
A humic acid-containing powder having a moisture content of 15% by mass or less.
請求項1または2に記載の腐植酸含有粉末であって、
当該腐植酸含有粉末中の粒子の円形度が0.90~1である腐植酸含有粉末。
The humic acid-containing powder according to claim 1 or 2,
The humic acid-containing powder has a particle circularity of 0.90 to 1.
請求項1または2に記載の腐植酸含有粉末であって、
メラニックインデックスが2~5である、腐植酸含有粉末。
The humic acid-containing powder according to claim 1 or 2,
A humic acid-containing powder having a melanic index of 2 to 5 .
請求項1または2に記載の腐植酸含有粉末であって、
積算10%径D10が10μm以上である、腐植酸含有粉末。
The humic acid-containing powder according to claim 1 or 2,
A humic acid-containing powder having a cumulative 10% diameter D10 of 10 μm or more.
請求項1または2に記載の腐植酸含有粉末であって、
積算10%径をD10としたとき、(D50-D10)/D50が0.1~0.50である、腐植酸含有粉末。
The humic acid-containing powder according to claim 1 or 2,
A humic acid-containing powder, in which (D 50 -D 10 )/D 50 is 0.1 to 0.50, where D 10 is the cumulative 10% diameter.
請求項1または2に記載の腐植酸含有粉末を水に溶解または分散させて、腐植酸含有水を製造する、腐植酸含有水の製造方法。 A method for producing humic acid-containing water, comprising dissolving or dispersing the humic acid-containing powder according to claim 1 or 2 in water to produce humic acid-containing water. 請求項7に記載の製造方法で製造された腐植酸含有水を土壌に散布する、土壌の改良方法。 A method for improving soil, comprising spraying humic acid-containing water produced by the method of claim 7 onto soil. 請求項7に記載の製造方法で製造された腐植酸含有水を植物に与える、植物の生育促進方法。 A method for promoting plant growth, comprising providing plants with humic acid-containing water produced by the method of claim 7.
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