JP7765796B2 - 植物成長材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ソーダライムガラスを焼結発泡させた多孔質発泡軽量材に、鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料を混合し、高温加熱して製造した植物成長材及びその製造方法に関する。

ソーダライムガラスを焼結発泡させた多孔質発泡軽量材が、単子葉植物の成長を促進し、その種子ないし果実、代表的には米、麦、トウモロコシ等の穀物の収量を増大させる効果があることは、特許文献１において、すでに開示されている。
この特許文献１によれば、イネ科植物の栽培において、土壌に廃ガラスを原料として焼成発泡化された資材を施肥して育成を行うことで、その穀物収量が大幅に増大することを見出し、廃ガラスを原料として焼成発泡化された資材が、長期に亘って安定してケイ素をメタケイ酸イオン（SiO32-）の形で溶出提供でき、イネの成長、穀物の収量増加に顕著な効果を与える、ガラス質発泡焼成体を含有してなる肥料が開示されている。

しかし、特許文献１にかかるガラス質発泡焼成体は、これを土壌に施肥することで、安定してケイ素をメタケイ酸イオン（SiO32-）の形で土壌中に溶出し、イネの成長、穀物の収量増加に顕著な効果を与えるとしても、植物の生育、成長に必要な窒素（N）やリン酸（P）、カリウム（K）までをも豊富に含むものではない。
そのため、特許文献１にかかるガラス質発泡焼成体だけでは、イネ科植物であっても生育、成長させることはできず、当該ガラス質発泡焼成体の他に、窒素（N）やリン酸（P）、カリウム（K）を施肥する必要がある。

従来、窒素（N）やリン酸（P）、カリウム（K）を豊富に含む肥料として、鶏糞、牛糞、
豚糞、その他の家畜糞が知られている。
しかし、これらの肥料は、特有の臭いがあり、施肥した土壌はもちろん、その周辺にも臭いが漂い、周辺環境を害するという問題がある。
また、土壌に施肥後も、雨水に濡れるなどすると、その臭いは一層強くなるという問題がある。

国際公開WO2020/129222

そこで、本願発明者は、上記の課題を解決するため、肥料を別に施肥しなくとも、植物の生育、成長、収量増加に効果があり、安全性が高く、極めて臭いが少ない植物成長材及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明にかかる植物成長材は、
ソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる多孔質発泡軽量材と、
鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と、
からなる植物成長材であって、
肥料が、
高温加熱されて軟化した当該多孔質発泡軽量材に担持されている
ことを特徴とする。

本発明にかかる植物成長材は、
ソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる多孔質発泡軽量材と、
鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と、
からなる植物成長材であって、
肥料が、
２００～９００℃に高温加熱されて軟化した当該多孔質発泡軽量材に担持されている
ことを特徴とする。

本発明にかかる植物成長材の製造方法は、
ソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる多孔質発泡軽量材と、
鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と、
からなる植物成長材の製造方法であって、
肥料を多孔質発泡軽量材に１０～９０：９０～１０の容積比で混合し、
肥料を混合した多孔質発泡軽量材を２００～９００℃に高温加熱して、
軟化した多孔質発泡軽量材に肥料を担持させる
ことを特徴とする。

（１）長期に亘って、肥料成分が、メタケイ酸イオン（SiO32-）の形のケイ素とともに、安定して溶出されることになり、植物の生育、成長、収量増加に有効な効果を与えることができる。
（２）水中に投入したり、雨水に濡らしても、混合加熱した鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞の肥料が流れ出ることはなく、また、植物成長材それ自体はもちろん、施肥した土壌からも、肥料特有の臭いは生じない。
（３）肥料を別に施肥しなくとも、植物の生育、成長、収量増加に効果があり、安全性が高く、極めて臭いが少ない植物成長材及びその製造方法を提供できる。

肥料を混合した多孔質発泡軽量材を高温加熱した第１の実施例の植物成長材を撮影した写真 肥料を混合した多孔質発泡軽量材を高温加熱した第２の実施例の植物成長材を撮影した写真 肥料を混合した多孔質発泡軽量材を高温加熱した第３の実施例の植物成長材を撮影した写真

本発明の具体的な実施形態を、図面をもとに詳細に説明する。

本発明にかかる植物成長材は、ソーダライムガラスを焼結発泡させた多孔質発泡軽量材と、鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料によって製造できる。

ソーダライムガラスは、板ガラスやガラス瓶、窓ガラスなど、その用途を終えた廃ガラスを使用できる。
多孔質発泡軽量材は、このソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる。例えば、ソーダライムガラスを、ガラス破砕機、例えばボールミルなどの粉砕機を用いて粉砕し、粉砕されたガラス粉に少量の発泡剤を加え、６５０℃から９８０℃程度（好ましくは８８０℃前後）で焼成することによって得られる。

ソーダライムガラスの多孔質発泡軽量材は、植物成長材として使いやすくするため、また、鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と混合させやすくするため、小さく破砕して使用することができ、破砕した時に作られる粉体も使用できる。
本実施例では、植物成長材としての使いやすさを考慮して、１０ｍｍ程度に破砕した多孔質発泡軽量材を使用する。

鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料は、植物成長材としての肥料成分である窒素（N）やリン酸（P）、カリウム（K）を含み、一般に入手可能なものを使用できる。
例えば、鶏糞を使用する場合、養鶏場から入手した鶏糞を水分含有量が５～１０％になるまで乾燥させたものを使用する。
この時、乾燥させた鶏糞は、ペレット状にして使用することもでき、牛糞、豚糞、その他の家畜糞も、同様にペレット状にして使用することもできる。
なお、水分含有量は、必ずしも５～１０％である必要はなく、ソーダライムガラスの多孔質発泡軽量材と混合させやすい状態にすれば足りる。
以下、肥料に鶏糞を使用する場合を例にして、これを多孔質発泡軽量材に混合させて植物成長材を製造する場合の実施例を説明する。

１０ｍｍ程度に破砕した多孔質発泡軽量材と鶏糞を、９０～１０：１０～９０の容積比で混合させる。
この容積比は、施肥する作物によって適宜変更できる。
鶏糞は、水分含有量が５～１０％になるまで乾燥させたものを使用する。
鶏糞は、例えば、多孔質発泡軽量材を収容した容器に投入し、容器内での偏りが生じない程度に攪拌して、鶏糞を多孔質発泡軽量材と混合させる。
鶏糞を混合させた多孔質発泡軽量材は、２００～９００℃で加熱する。
この加熱温度や加熱時間は、使用する肥料（鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞）によって変更することができる。
鶏糞を多孔質発泡軽量材と混合させる際に使用する容器は、空気の流入出と水分が排出される穴を有することが好ましい。
加熱した容器からは、この穴を通じて、水分が蒸発するとともに、アンモニアが蒸発する。

本実施例における加熱の工程は、多孔質発泡軽量材に混合させた鶏糞を、その臭いが無くなるまで焼成させることが目的ではなく、多孔質発泡軽量材に混合させた鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料に含まれる水分とアンモニアを蒸発させ、肥料以外の異物を燃焼消失させるほかに、多孔質発泡軽量材を軟化させ、その内部にまで、混合させた肥料を取り込ませ、肥料が多孔質発泡軽量材に担持された状態にすることを目的としている。
肥料が多孔質発泡軽量材に担持された状態になると、肥料は、単に炭化するのとは異なる状態になる。
例えば、鶏糞を炭化させると、いわゆる炭の状態になり、臭いは無くなるものの、強度が弱くなり、簡単に粉々になってしまうが、肥料が担持された多孔質発泡軽量材は、強度が強く、多孔質発泡軽量材に担持された肥料だけが多孔質発泡軽量材から離れてしまうことはない。
そのため、長期に亘って、肥料成分が、メタケイ酸イオン（SiO32-）の形のケイ素とともに、安定して溶出されることになり、植物の生育、成長、収量増加に有効な効果を与えることができる。
したがって、本願発明は、単に、多孔質発泡軽量材の表面に肥料を付着させたり、そのために加熱して植物成長材を製造するのとは異なる。
そのため、本願発明における「担持」とは、多孔質発泡軽量材の原料であるソーダライムガラスが、融点を超えず（溶けず）に多孔質の性状を維持しつつ、軟化した（軟化点を超えた）状態で燃焼され、燃焼された鶏糞と一体化した状態を意味する用語として使用する。

また、本願発明における植物成長材は、肥料と多孔質発泡軽量材の混合割合と、燃焼温度の違いによって、次のように作り分けることができる。

例えば、図１の写真に示す植物成長材は、肥料と多孔質発泡軽量材を５０：５０の割合で混合し、３５０℃前後で燃焼させた第１の実施例である。
肥料に含まれる水分とアンモニアが蒸発し、肥料以外の異物は燃焼して消失しているが、肥料は、多孔質発泡軽量材の内部にまで担持された状態にはなっていないものが多く見られ、多孔質発泡軽量材に付着した状態になっているものが多く見られる。

例えば、図２の写真に示す植物成長材は、肥料と多孔質発泡軽量材を５０：５０の割合で混合し、４５０℃前後で燃焼させた第２の実施例である。
肥料に含まれる水分とアンモニアが蒸発し、肥料以外の異物は燃焼して消失しているほか、肥料は、多孔質発泡軽量材の内部にまで担持された状態になっているものが見られるものの、その割合は多くはない。

例えば、図３の写真に示す植物成長材は、肥料と多孔質発泡軽量材を７０：３０の割合で混合し、６５０℃前後で燃焼させた第３の実施例である。
肥料に含まれる水分とアンモニアが蒸発し、肥料以外の異物は燃焼して消失しているほか、肥料は、完全に、多孔質発泡軽量材の内部にまで担持された状態になっている。

つまり、本発明にかかる植物成長材は、ソーダライムガラスの多孔質発泡軽量材と肥料（鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞）を９０～１０：１０～９０の容積比で混合し、高温加熱して製造されたものであり、多孔質の性状を維持した状態で、肥料が多孔質発泡軽量材に担持されている。
そのため、本発明にかかる植物成長材を水中に投入したり、雨水に濡らしても、植物成長材から、混合加熱した鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞の肥料が流れ出ることはなく、また、植物成長材それ自体はもちろん、施肥した土壌からも、肥料特有の臭いは生じない。

Claims (2)

1. ソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる多孔質発泡軽量材と、
   鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と、
   からなる植物成長材の製造方法であって、
   肥料を混合した多孔質発泡軽量材を２００～９００℃に高温加熱して、
   軟化した多孔質発泡軽量材に担持させる
   ことを特徴とする植物成長材の製造方法。
2. ソーダライムガラスを焼結発泡させることによって得られる多孔質発泡軽量材と、
   鶏糞、牛糞、豚糞、その他の家畜糞からなる肥料と、
   からなる植物成長材の製造方法であって、
   肥料を多孔質発泡軽量材に１０～９０：９０～１０の容積比で混合し、
   肥料を混合した多孔質発泡軽量材を２００～９００℃に高温加熱して、
   軟化した多孔質発泡軽量材に肥料を担持させる
   ことを特徴とする植物成長材の製造方法。