JPH02502817A - 有機質廃棄物の発酵を改良するための硫酸カルシウムの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 有機質廃棄物の発酵を改良するだめのｇ酸カルシウムの使用 有機質廃棄物、とりわけ植物に由来する廃棄物は、主として好気性微生物の影響 下に分解されて腐植土を形成する。腐植土の形成には、バクテリアや菌類ばかり でなく、原生動物および低級および高級の線状虫が関与している。腐植土の性質 や微生物による分解速度にとって塩基が存在するか、または存在しないかが非常 に重要である。もしも十分な量の塩基性鉱物質が存在すれば、塩基で飽和された 腐植土コロイドが形成され、このコロイドが粘土コロイドと共に土壌にいわゆる 吸着錯体を形成する。腐植土形成のために通常添加される塩基性鉱物質は炭酸カ ルシウムおよびドロマイト、また最近ではサンゴ石灰および藻石灰である。しか しながら、炭酸カルシウム、およびその炭酸マグネシウムとの複塩は極めてわず かに水溶性であるにすぎず、このことがこれらの効果を低下させる。更にアルカ リ度がある種の微生物に負の効果を及ぼし、腐植土形成の際の腐敗をおそくする 。

酸化カルシウムは固化によって汚泥を清浄化し、汚泥を処理可能とするために既 に添加されてきたが、酸化カルシウムは生存している微生物を何よりもまず完全 に、またはほとんど殺してしまうので酸化カルシウムは腐植土の形成にとって好 適ではない促進剤である。

特に実際に石炭炊き発電所からの煙道ガスの脱硫の増加によって、近い将来利用 することができず、現在に至るまで価値のない副生物にすぎなかったばかりか、 保管に更に費用がかかる硫酸カルシウム、いわゆるＲＥＡ−石膏の多量の生産が 予想される。

西ドイツ公開特許明細書筒３，６１４．１８３号から、硫酸カルシウムをドロマ イト、ソーダ、ホウ砂およびクエン酸と共に肥料として、または有機質廃棄物の 堆肥化促進剤として使用することが知られている。

本願のベースとなる課題は、将来大量に入手可能になるであろう硫酸カルシウム を用いて、有機質廃棄物の発酵を改良すること、および／または土壌改良を促進 することにある。

本発明によれば、有機質廃棄物の発酵を改良するために、および／または土壌の 状態を改善するために、硫酸カルシウムがモンモリロナイトおよび少な（とも１ 種のリン酸塩と共に使用される。

ここで、有機質廃棄物の発酵に論するならば、この有機質廃棄物の発酵の概念は 最も広い意味を意図するのであり、堆肥化および腐植土化のような植物性および 動物性物質の微生物による分解、家庭内および工業廃棄物の分解、農業用および 林業用土壌の表面処理および有機質廃棄物のバクテリアおよび菌類のような微生 物の作用による他の分解方法を意味する。

本発明によれば、ＲＥＡ−石膏、他の石膏または硬石膏のような、いづれかの起 源の硫酸カルシウムの、前記混合物における使用は、当業者が予知しえない、多 数の驚くべき利点をもたらす。

たとえば、有機質廃棄物発酵のための、そして腐敗させて堆肥とするための硫酸 カルシウムの混合物は認められていないばかりか、驚くべきことにはこの混合物 によって発酵が活性化され、促進され、このことは恐らくは種々の原因に起因す る。

硫酸カルシウムは炭酸カルシウムよりもより易溶性であり、中性反応を示し、腐 敗化の開始に必須の役割をする放線菌類に要求されるカルシウムを含むばかりで なく、微生物が要求する硫黄をも、事実、既に酸化された形状で含む。本発明は 何らかの特定の理論との結びつきを意図するものではなく、硫酸カルシウムの添 加によって堆肥化における化学変化がより急速に起り、この結果、堆肥化が従来 の状態よりもより速やかに終了することを実験的に証明するものである。

堆肥化または表面への施肥に関する限り、腐植土の質は本発明により用いた混合 物によって実質的に改良される。これは製造された腐植土について視覚的および 感覚的に明らかであるばかりでなく、異なる方法によって得られた腐植土による 比較試験によって証明される収穫の増加によって定量化することができる。

たとえば実験によって、本発明による混合物の添加によって得られた腐植土上に 生育した植物は、溶岩粉または藻石灰を添加し、かつ同時にリン酸カルシウムお よびベントナイトを用いることによって得られた腐植土、またはトーマス（Ｔｈ ｏｍａｓ）粉およびベントナイト混合物の添加または硫酸カルシウム、ドロマイ ト、ソーダ、ホウ砂およびクエン酸混合物の添加によって得られた腐植土で生育 した植物よりも収穫が多いことを明らかにすることができる。

更に、本発明で使用した混合物の添加による、有機質廃棄物の微生物的発酵は、 たとえばカドミウムのような重金属が微生物によって消費されるので解毒効果を 有することが見出された。低カドミウム含有量の土壌においては、微生物活性の 著しい増加が観察された。

最後に、本発明に従って用いた混合物を動物またはヒトの排泄物に加えると、連 窓な臭気を取除くことができる。すなわち、微生物の作用によって下肥が破壊さ れ、この結果、連窓な臭気のない肥料として用いることができる。

良く知られているように、動物または植物に由来するいづれの有機質廃棄物の微 生物的変換も好気的に起るので、硫酸カルシウムを用いる有機質廃棄物のいづれ の発酵も関連する有機質廃棄物が固体または液体の動物またはヒトの排泄物、マ ルチングまたはわら表土への施肥、刈株または葉、森林の落葉またはごみ捨て場 または固体発酵器における針葉または落葉廃棄物であることに関係なく効果的で ある。

堆肥化のための植物の腐敗または固体発酵器の場合のようなかさ張った廃棄物の 発酵に関して、有機質廃棄物に添加されるべき硫酸カルシウムについては、有機 質廃棄物の立方メートル当り１００ｇ〜５０ｋｇ、好ましくは１５ｋｇまで、よ り好ましくは５〜１０ｋｇの量が好都合である。マルチングまたは表土の堆肥化 のような土壌の表面処理の場合には、平方メートル当り５０ｇ〜５ｋｇ、好まし くは１ｋｇまでの量、とりわけ１００〜５００ｇの量で硫酸カルシウムを散布す ることが好都合である。

本発明によって添加されるモンモリロナイトは、好ましくはベントナイトであり 、とりわけカルシウムベントナイトである。

モンモリロナイトは、フミン酸と結合し、この結果形成された錯体が水を土壌中 に保持するので特に好ましい影響を与える。

本発明によれば、リン酸塩として易溶性または難溶性のリン酸塩を使用すること ができる。易溶性リン酸塩は良く知られている過リン酸塩であり、リン酸カルシ ウムニ水素および硫酸カルシウムを含み、リン鉱石に硫酸を反応させることによ って得ることができる。

しかしながら、本発明によれば、特にリン鉱石粉および／またはトーマスリン酸 塩粉のように容易には溶解しないリン酸塩の使用が好ましい。トーマスリン酸塩 はトーマス転炉の内張りに由来し、はぼ１５％のＰ２Ｏ，を含む。

リン鉱石は約３０％のＰ２Ｏ，含有量を有する。上述した構成成分に加えて、本 発明によれば硫酸カルシウムと共にトーマス石灰または鋳物用石灰を使用するこ とも可能である。

本発明による三つの必要な構成成分の硫酸カルシウム、モンモリロナイトおよび リン酸塩は発酵されるべき有機質廃棄物中に別々に加えることができ、または改 善される土壌に別々に適用することもできる。

しかしながら、好ましくは、それぞれの混合物として、土壌改良剤または有機質 廃棄物の発酵改良剤として用いられる。

本発明によるかかる薬剤は、また他のアルカリ土類化合物、好ましくはカルシウ ムおよび／またはマグネシウム化合物またはかかる化合物を含む鉱物を含むこと ができる。また、好都合には本発明による薬剤は他の少量の成分を、好ましくは 鉱石粉末および／またはスラグ粉末の形状で含む。

本発明による土壌改良剤の特に好ましい形状は、硫酸カルシウム、モンモリロナ イトおよびリン酸塩の混合物に加えて、フレーク状発泡物、好ましくはフレーク 状アミノプラスト発泡物および腐植土を含むことからなる。好適なフレーク状ア ミノブラストは西ドイツ特許明細書２，４４７．８８０に従って得ることができ 、この明細書の全記載内容が本願にとって参考になる。本発明により使用された フレーク状発泡物は特に西ドイツ特許明細書２，４４７．８８０に記載された特 徴を有する。好都合には、土壌改良剤は腐植土の容積部当り３〜６、好ましくは ４〜５容積部のフレーク状発泡物と、硫酸カルシウム、モンモリロナイトおよび リン酸塩の混合物の０．０２５〜０．２５、好ましくは０．０５〜０．１５部を 含み、場合によっては少量成分を含む。

硫酸カルシウム、モンモリロナイトおよびリン酸塩が別々に使用されるか、また は相互に予め混合された状態で使用されるかとは独立に、本発明によるこれら三 成分の量の比率が、硫酸カルシウム対モンモリロナイトの重量比が、１：０．１ 〜１０、好ましくは１：０．２５〜５、とりわけ１：０．５〜１．５、硫酸カル シウム対リン酸塩の重量比が１：０．１〜１０、好ましくは１：０．２５〜５、 とりわけ１：０．５〜２であるように調整されることが好都合である。

たとえば、硫酸カルシウム対モンモリロナイト対リン酸塩の比率が１：１：１ま たは１：１：０．５で良好な結果が得られた。

止較拭籏上 慣用のカラシナ（ｃｒｅｓｓ）試験に従って、本発明に従って得られた腐植土と 従来技術によって得られた、二つのタイプの腐植土を植物収量について比較した 。

本発明による腐植土を、植物廃棄物の１．５ホ当り硫酸カルシウム１ｋｇ、　　 ドロマイト５ｋｇ、）−マスリン酸塩粉１５）ｃｇおよびベントナイト１０ｋｇ を添加し静的トンネル反応器によって得た。この腐植土を腐植土Ａとした。

比較腐植土Ｂを、ベントナイ）　１０ｋｇおよびトーマスリン酸塩粉１５ｋｇを 添加し、硫酸カルシウムの添加なしで対応する方法で得た。更に他の腐植土Ｃを 、ベントナイト１０眩、溶岩粉１０ｋｇおよびリン鉱石１０ｋｇを添加し同様な 装置で製造した。

最後に、比較腐植土りとして、市場で入手可能な、雌牛の糞をベースとするウオ ーム（−０！ｍ）　Ｆｉ植土を用いた。

定量的カラシナ試験に際しては、４０Ｘ２５Ｘ６ｃ＋ｎの寸法のセメント類の扁 平な鉢を試験すべき堆肥で満たし、カラシナ種子１０ｇをまいた。三日および四 日目に消費した水を補充した。六日目にカラシナを鋏で刈取り、重量をはかった 。

結果は下記のとおりであった。

比較腐植土Ｃの場合、収量８６ｇ、市場で入手可能なウオーム腐植土りのときに １２４ｇ、！植土Ｂではトーマスリン酸塩粉とベントナイトの助けにのみによっ て１３７ｇが得られたが、添加硫酸カルシウムを用いる、本発明によって得られ た腐植土Ａでは１６０ｇを得た。

従って硫酸カルシウムの添加は、収量増加の形で腐植土の著しい改良をもたらす ことが明白である。

工較跋豆Ｉ 西ドイツ公開特許明細書３．６１４．１８３の目的と比較した本発明の驚くべき 工業的効果を証明するために、カラシナ種子を用いて比較試験を行なった。

バッチＡ：石膏３．８ｇ、トー＝マスリン酸塩３．８ｇおよびベントナイト１． ５ｇと十分にブレンドした１！の腐植土から成る。

バッチＢ：粉末状の二水和石膏５ｇ、粉末状ドロマイ）１．５　ｇ、ソーダ０． ５ｇ、ホウ砂０．１７５　ｇおよびクエン酸ｏ、ｏｓ　ｇと十分にブレンドした １２の腐植土から成る。

二つのバッチＡおよびＢの夫々について、４ｇを５０証の水とまぜ、カラシナ種 子４ｇをこの中に９０分保持して膨潤させた。両方の種子スラッジを腐植土と共 に植物格子上にひろげ、屋外の雨から保護された場所にならべた。一定の地下水 位を保証する栽培容器によって自動的に水を与えた。

楊子スラッジのｐＨイ直　　　　　　８．０　　　　　Ｂ、６２４時間後に発芽 した種子数　　７８６９３日後に発芽した種子数　　約２５０　　　約１５０１ ０日後の発芽植物の平均長さ　４５ｍｍ　　　　３５ｍｍ国際調国際調 査報告査報告 ＤＥ　　８８００フ８１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．有機質廃棄物の発酵を改良するために、および／または土壌改良のために、 モンモリロナイトおよび少なくとも１種のリン酸塩と同時の硫酸カルシウムの使 用。 ２．煙道ガスの脱硫によって生成した硫酸カルシウムの請求の範囲第１項記載の 硫酸カルシウムの使用。 ３．モンモリロナイトに対する重量比１：０．１〜１０およびリン酸塩に対する 重量比１：０．１〜１０における請求の範囲第１項または第２項記載の硫酸カル シウムの使用。 ４．少なくとも１種の非易溶性リン酸塩と同時に使用する請求の範囲第１項、第 ２項および第３項のいづれかに記載の硫酸カルシウムの使用。 ５．更にアルカリ土類金属化合物を同時に使用する請求の範囲第１項、第２項、 第３項および第４項のいづれかに記載の硫酸カルシウムの使用。 ６．前記モンモリロナイトおよびリン酸塩を混合物で使用する請求の範囲第１項 、第２項、第３項、第４項および第５項のいづれかに記載の硫酸カルシウムの使 用。 ７．発酵すべき有機質廃棄物の平方メートル当り１００ｇ〜５０ｋｇの量におけ る請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項および第６項のいづれか に記載の硫酸カルシウムの使用。 ８．平坦堆肥化のために平方メートル当り５０ｇ〜５ｋｇの量における請求の範 囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項および第６項のいづれかに記載の硫 酸カルシウムの使用。 ９．有機質廃棄物の発酵改良および／または土壌改良のための、硫酸カルシウム を含む薬剤であり、かつモンモリロナイトおよび少なくとも１種のリン酸塩を含 むことを特徴とする薬剤。 １０．硫酸カルシウムとして煙道ガスの脱硫によって生成した硫酸カルシウムを 含むことを特徴とする請求の範囲第９項記載の薬剤。 １１．硫酸カルシウム対モンモリロナイトが１：０．１〜１０の重量比、かつ硫 酸カルシウム対リン酸塩が１：０．１〜１０の重量比で含むことを特徴とする請 求の範囲第９項または第１０項記載の薬剤。 １２．リン酸塩として非易溶性リン酸塩を含むことを特徴とする請求の範囲第９ 項、第１０項および第１１項のいづれかに記載の薬剤。 １３．更に加えてアルカリ土類金属化合物を含むことを特徴とする請求の範囲第 １項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第 １０項、第１１項および第１２項のいづれかに記載の薬剤。 １４．更に微量成分を含むことを特徴とする請求の範囲第９項、第１０項、第１ １項、第１２項および第１３項記載の薬剤。 １５．更にまた発泡フレーク状物を含むことを特徴とする請求の範囲第９項、第 １０項、第１１項、第１２項、第１３項および第１４項記載の薬剤。 １６．腐植土の容積部当り３〜６容積部の発泡フレーク状物および０．０２５〜 ０．２５容積部の請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項 、第７項、第８項、第９項、第１０項、第１１項、第１２項、第１３項および第 １４項のいづれかに記載の混合物を含むことを特徴とする請求の範囲第１５項記 載の薬剤。