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ゼオライトプロジェクト
ー江戸の資源循環の再生を目指してー
島根大学名誉教授
相崎守弘
江戸の資源循環
• 屎尿は回収され近郊農地で肥料として活用、
野菜などの作物は都市の食料として供給
川柳
「店中の 尻で大家は 餅をつき」
下肥は有料で農家に引き取られていた
江戸前の海は豊かな食文化をもたらした
100万人都市の江戸の前に広がる海は江戸の食文化を支
えた。(にぎり寿司、天ぷら、佃煮など)
その頃のヨーロッパではテームズ河の悪臭や、セイヌ河の
水質汚染など深刻な汚染が広がり、下水道の整備へと時代
が流れていった。
東京湾流域の窒素収支(昭和10年)
人間を経由した窒
素(120.2t/d)の内
71%(85.7t/d)は
肥料として循環し
ていた
川島博之より
東京湾流域の窒素収支(平成2年)
肥料や食料として
消費された窒素の
流れは一方通行
で循環システムは
無い
川島博之より
ゼオライトを用いた栄養塩循環システムの構築と放射能汚
染農地での影響削減実証試験プロジェクト
下水道未整備地域にお
ける生活排水等からの
栄養塩負荷削減対策
島根県
西部地
区など
放射能汚染農地での放射能
影響削減対策
福島県など
生活排水等からの
栄養塩回収
栄養塩含ゼオライト
農地
使用肥料
の削減
放射性Csの作物 生活排水等から回
への移行削減
収した栄養塩の肥
料としての活用
浄化槽排水からの栄
養塩回収装置の設置
ゼオライト
家庭
作物
ゼオライトとは
結晶性含水アルミのケイ酸塩の総称
M2/nO・Al2O3・xSiO2・yH2O
ゼオライトのイオン交換反応
NH4-N(アンモニア態窒素)を効率よく吸着
排水処理への利用
農業・園芸資材としての利用
生活排水
これまでの三次処理
栄養塩(N,P,K)
排水処理
未処理
栄養塩の除去
栄養塩吸着
ゼオライト
2Rゼオライト
栄養塩の吸着
ゼオライト水耕
法ゼオライトを使っ
栄養塩 た栄養塩除去
(N,P,K)
富栄養化
の改善
川・湖・内湾の富栄養化
未回収
ゼオライトを使った栄養塩の循環システム
ゼオライト水耕法による農業集落排水の高度処理
ー大芦ビオガーデンー
大芦ビオガーデン
(ゼオライト水耕法による自然浄化機能を活用した農業集落排水二次処理
水の高度処理施設)
30
S-03
J- 0 3
M- 0 3
M- 0 3
J- 0 3
N- 0 2
S-02
J- 0 2
M- 0 2
M- 0 2
J- 0 2
N- 0 1
S-01
J- 0 1
M- 0 1
M- 0 1
J- 0 1
N- 0 0
S-00
NH4-N (mg/l)
大芦ビオガーデンNH4-N変化
35
流入
B1
B2
25
20
15
10
5
0
大芦ビオガーデンNH4-N除去率
120
NH4-N 除去率(%)
100
80
60
40
B1
B2
C1
C2
20
D1
D2
Out
0
S00
N00
J01
M01
M01
J01
S01
N01
J02
M- M02 02
J02
S02
N02
J03
M- M03 03
J03
S03
大芦ビオガーデンTP除去率の変化
100
80
T P 除去率(%)
60
40
20
0
B1
B2
C1
C2
D1
D2
Out
-20
-40
-60
-80
-100
S00
N00
J01
M- M- J01 01 01
S01
N01
J02
M- M02 02
J02
S02
N02
J03
M- M03 03
J03
S03
ゼオライト水耕法での栽培植物の生育状況
家庭用(合併浄化槽用)ゼオラ
イト水耕システム
硝化槽とガーデニング槽の
組み合わせ(1.1m3/日)
Fig. 硝化用水槽(270L)
Fig. 家庭用(合併浄化槽用)ゼオライト水耕システム(4.5m x 1.2m x 0.5m)
40
IN
35
1out
TN (mg/l)
30
25
20
15
10
5
0
M ar - 0 6
Ju l- 0 6
Oc t - 0 6
Jan - 0 7
Apr - 0 7
Au g- 0 7
No v- 0 7
30
IN
1out
NOx-N (mg/l)
25
20
15
10
5
0
M ar - 0 6
Ju l- 0 6
Oc t - 0 6
Jan - 0 7
Apr - 0 7
Au g- 0 7
No v- 0 7
30
IN
1out
-1
NH 4 -N (mg l )
25
20
15
10
5
0
Ma r-06
J ul -06
Oct-06
J a n-07
A pr-07
A ug -07
N ov -07
CODの除去
60
50
COD (mg・ l -1)
硝化槽流出水
40
30
流入水
20
10
ガーデニング槽流出水
0
M- J- S- N- J- M- M- J- S- N- J- M- M- J- S- N- J06 06 06 06 07 07 07 07 07 07 08 08 08 08 08 08 09
DOCの除去
18
硝化槽流出水
16
DOC (mg・ l -1)
14
流入水
12
10
8
6
4
ガーデニング槽流出水
2
0
M- J- S- N- J- M- M- J- S- N- J- M- M- J- S- N- J06 06 06 06 07 07 07 07 07 07 08 08 08 08 08 08 09
易分解性(L-DOC)と難分解性(R-DOC)の除去
18
16
L-DOC
R-DOC
DOC (mg・ l
-1
)
14
12
10
8
6
4
2
0
Jun-06 Jun-06
(in)
(out)
Sep-06 Sep-06 Oct-06 Oct-06
(in)
(out)
(in)
(out)
Feb-07
(in)
Feb-07
(out)
易分解性(L-DOC)と難分解性(R-DOC)の除去率
Removal Rate (%)
80
L-DOC
R-DOC
60
40
20
0
Jun-06
Sep-06
Oct-06
Feb-07
2Rゼオライトの屋上緑化での利用
2Rゼオライトとは、島根県の
鉱物資源である天然ゼオライトに
たっぷり栄養を含ませたものです
そのため、植物を植えると、
水をやるだけでよく生育します
また、普通の土よりも軽いので、
載せる重さに制限がある屋上での
植栽でも有効利用されています
ヨシの生育変化の比較
6月
2Rゼオライト
未使用ゼオライト
ビバソイル
7月
8月
ヨシ
ヨシの生長量
単位 mm
1600
2Rゼオライト
茎高
1400
1200
未使用ゼオライト
1000
ビバソイル
800
600
400
200
0
5/31
単位 本数
6/21
7/12
8/2
8/23
9/13
10/4
120
100
2Rゼオライト
茎数
未使用ゼオライト
80
ビバソイル
60
40
20
0
5/31
6/21
7/12
8/2
8/23
9/13
10/4
イネ
イネの生長量
単位 mm
1000
2Rゼオライト
茎高
800
未使用ゼオライト
600
ビバソイル
400
200
0
5/31
単位 本数
6/21
7/12
8/2
8/23
9/13
10/4
140
120
2Rゼオライト
茎数
100
未使用ゼオライト
80
ビバソイル
60
40
20
0
5/31
6/21
7/12
8/2
8/23
9/13
10/4
綿花
結果
各肥料中に含まれる成分
T-C
50
50
10
10
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
肥
2
R
ゼ
オ
ラ
イ
ト
海
藻
肥
料
赤
玉
土
海
藻
堆
肥
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
肥
2R
ゼ
オ
ライ
ト
海
藻
肥
料
海
藻
堆
肥
T-P
1.0
1
0
赤
玉
土
海
藻
堆
肥
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
肥
2
R
ゼ
オ
ラ
イ
ト
海
藻
肥
料
♦C: ・生ごみ堆肥
30
含
有 20
量 20
・自然堆肥
貝殻等の由来
・海藻肥料
10
10
赤
玉
土
海
藻
堆
肥
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
肥
2
R
ゼ
オ
ラ
イ
ト
海
藻
肥
料
海
藻
堆
肥
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
2R
肥
ゼ
オ
ラ
イ
ト
海
藻
肥
料
0
赤
玉
土
mg/l
2.0
2
赤
玉
土
海
藻
堆
肥
生
ご
み
堆
肥
化
学
肥
料
自
然
堆
肥
2R
ゼ
オ
ラ
イ
ト
海
藻
肥
料
赤
玉
土
30
(mg/l)
3
3.0
0.0
0
0
含有率(%)
含有率(%)
含
有
率
(%)
(%)
40
含 40
有 30
率 30
20
20
0
T-N
4.0
4
・化学肥料
木屑等の由来
♦N: ・生ごみ堆肥
・2Rゼオライト
・海藻肥料
生長が良かった系
結果
綿の品質
ポイント: 繊維長・色・光沢・艶・硬さ(軟らかさ)・収量
白綿
茶綿
1. 2Rゼオライト
1. 2Rゼオライト
2. 海藻堆肥2:1
2. 海藻堆肥2:1
3. 生ごみ堆肥・海藻肥料
3. 生ごみ堆肥
海藻堆肥・海藻堆肥1:2
4. 海藻肥料・海藻堆肥・海藻堆肥1:2
7. 自然堆肥
7. 自然堆肥
8. 化学肥料・化学肥料1:2・化学肥料2:1
8. 化学肥料・化学肥料1:2・化学肥料2:1
11. コントロール
11. コントロール
♦白綿と茶綿は同傾向を示し、海藻堆肥2:1は、色・光沢が特に優れていた
♦生長が良い程、弾力がしっかりしており(白綿)、繊維が長く、
種質も良い傾向にあるが、海藻堆肥2:1は生長に関係なく、高品質であった
♦栄養が少ない程、色が薄い傾向があった(茶綿)
放射性Csの作物への移行係数低減効果の検討
(茨城大学、小松崎先生・黒田先生との共同研究)
ゼオライトの土壌混和によるナタネへの移行低減効果の検討
実験方法
コンテナーの大きさ:45cmx30cmx30cm、不織布を
敷く。
試験土壌:土浦市中都町の畑表層土
2011年4月はじめに表層5cm程度を削り、保存してお
いた土。良く混合し、コンテナーに15cmの厚さで入れ
た。
栽培作物:菜の花
1)コントロール(ゼオライト無添加)
2)イズカライト0.5mm-1mm 0.5kg/m2
3)同上 1kg/m2
4)同上 2kg/m2
5)イワミライ0.5mm-2mm 0.5kg/m2
6)同上1kg/m2
7)同上2kg/m2
8)MGイワミライト0.5mm-1mm 1kg/m2
9)イズカライト(モルデナイト)3-5mm 1kg/m2
10)2Rゼオライト**(排水処理に使用後)1kg/m2
ナタネ収穫後、乾燥、粉砕し、ゲルマニウム半導体検
出器による放射性核種の分析
ゼオライト添加。2011年9月20日
種まき2週間後
ナタネへのCsの移行係数
表2 ナタネのCs134+Cs137濃度と移行係数
11月30日
1月24日
土壌
Bq/kg
Bq/kg
移行係数 Bq/kg
移行係数
無処理
1108.12
136.682 0.123346
94.855
0.0856
イズカライト
0.5
1106.08
33.8706 0.030622
29.023 0.02624
イズカライト
1
999.38
52.61 0.052643 28.8222 0.02884
イズカライト
2
931.79
59.336
0.06368 13.5321 0.014523
イワミライト
0.5
1066.26
92.451 0.086706
30.743 0.028833
イワミライト
1
1033.65
72.509 0.070149
26.8 0.025928
イワミライト
2
1098.5
55.372 0.050407
48.66 0.044297
MGイワミライト
1
1026.99
54.907 0.053464
40.746 0.039675
イズカライト
1
999.96
59.19 0.059192 34.2208 0.034222
2Rゼオライト
1
1117.88
76.759 0.068665
29.247 0.026163
ゼオライト無処理区(100)に対するゼオライト添加に
よる移行係数の低減効果
ゼオライトを用いた栄養塩循環システムの構築と放射能汚
染農地での影響削減実証試験プロジェクト
下水道未整備地域にお
ける生活排水等からの
栄養塩負荷削減対策
島根県
西部地
区など
放射能汚染農地での放射能
影響削減対策
福島県など
生活排水等からの
栄養塩回収
栄養塩含ゼオライト
農地
使用肥料
の削減
放射性Csの作物 生活排水等から回
への移行削減
収した栄養塩の肥
料としての活用
浄化槽排水からの栄
養塩回収装置の設置
ゼオライト
家庭
作物
栄養塩回収装置
浄化槽
P
栄養塩
回収装置
排水
浄化槽から
ネット袋
に入れた
ゼオライト
排水
(NH4-Nの回収)
(リン回収、農地利用資材
の開発)
穴の開いた管(ネトロン管)
弁
Fly UP