報告書番号

V20002

タイトル（和文）

石炭灰を用いた防草緑化資材の開発

タイトル（英文）

Development of weed management materials with coal ash

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
石炭灰の新たな処分場の確保が難しい中、石炭火力発電における燃料の多様化等により、JIS灰品質の維持が困難となる可能性が懸念されており、従前以上に非JIS灰利用を拡大する必要が生じている。土工材としての利用が検討される中、全国大の雑草繁茂による経済負荷を軽減する防草緑化資材注1）が注目されている（図1）。雑草繁茂の抑制に有効な成分を含む石炭灰を防草緑化資材の原料として適用できれば、陸域での非JIS灰の有望な大量利用先となる。

目　　的
抑草成分注2）として有望な石炭灰成分を選定し、土壌汚染対策法に定められる基準値等との関係を明らかにする。また、試作固化体からの成分溶出特性に基づいて防草緑化資材の基本仕様を策定する。

主な成果
1. 単独施用で抑草性能を示す石炭灰成分
市販の培養土注3）に石炭灰成分を単独施用し、アルミニウム（Al）、ホウ素（B）、銅（Cu）、モリブデン（Mo）、亜鉛（Zn）で抑草性能が確認された。
2. 混合施用時に抑草性能を示す主要な石炭灰成分
上記成分を混合施用すると抑草性能が亢進し、特にB、CuおよびZnが共存する場合、本研究に使用した培養土では基準値を超過しない濃度で十分な抑草性能を示すことを明らかにした（図２）。
3. 防草緑化資材の試作
　石炭灰（3種類）にペーパースラッジ灰（PSA）、高炉スラグ微粉末（SL）、未燃焼貝殻粉末（SP）、水酸化カルシウムなどを組み合わせた固化体から、Al、B、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）の溶出を確認した。
4. 石炭灰を含む防草緑化資材の基本仕様の策定
　PSAとSL、SPの割合を変えることにより、固化体からのAl、B、Li、Naの溶出量の調節が可能であることを見出し、ホウ素が基準値を超えない範囲で溶出する固化体の配合割合と製造方法を基本仕様として策定した（表1、表2）。

今後の展開
試作固化体から溶出する成分が抑草性能を示すことを確認するとともに、屋外敷設試験での性能評価に基づいて基本仕様を改訂する。

概要 （英文）

Coal fly ash (CFA) contains various trace elements, including essential nutrients for plant growth. The effect of application of CFA containing trace elements such as boron and molybdenum as a fertilizer for crop cultivation has been investigated previously. However, the optimal or suboptimal concentration range of these trace elements required for healthy crop growth depends on soil properties and other nutritional environments. This makes it difficult to control the elution concentration of CFA-amended soil within a range suitable for crop growth. Unexpected or unpredictable excess elution of trace elements disturbs intra- and extra-cellular mineral homeostasis and inhibits plant growth, leading to growth retardation and reduced plant height and size. These phenomena can be effectively utilized for weed management. In this study, we examined the weed control abilities of CFA containing trace elements. First, we determined the required concentration range of individual elements included in the CFA to suppress plant growth. Next, we evaluated the effective concentrations when multiple elements were mixed. Finally, we determined the soil elution concentration and accumulation in shoots when the suitable elements were applied to soil at their effective concentrations. With the current formulation, it is desirable for CFA to contain boron, copper, and zinc, whereas silicon and molybdenum should be avoided. Finally, we prepared a prototype weed management material containing CFA and assessed the elution properties of several elements present in this prototype.

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