もみ殻の有効活用

資料
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バイオマス活用推進事業（もみ殻の有効利用）が特許権設定登録されました
このたび、射水市もみ殻循環プロジェクトチームで研究開発を進めていた、
もみ殻燃焼灰及びその製造方法が特許登録されました。
全国で毎年大量に発生するもみ殻は、燃焼させてエネルギー回収と灰の有効
利用のため３０年近く研究開発が行われましたが失敗の連続で、ビジネス化は
不可能とされてきました。
平成２３年度に研究を開始し、昨年、もみ殻を燃焼させても含有する珪酸が
結晶化せず植物が吸収できる状態を維持する技術を確立したことで、灰を化学
肥料と同水準とすることに成功しました。これは日本初の技術で、もみ殻の
エネルギー化と肥料化を同時に行う採算性のとれた優れた発明で、昨年の９月
に特許出願していました。最近、この灰が工業用資材としても有用であること
が判明したことから、異分野融合の研究も進めています。
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発明の名称
「高品位珪酸資材原料と、高品位珪酸資材原料の製造方法」
※ 高 品 位 珪 酸 資 材 原 料 ＝ も み 殻 燃 焼 灰 (珪 酸 分 95％ 内 水 溶 性 ケ イ 酸 50％ )
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特許権者
射水市、ＪＡいみず野、富山県立大学、北陸ポートサービス株式会社
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登録日
平成２６年８月１日
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用途
農業用珪酸資材、水稲用珪酸肥料（農林水産省に登録申請中）
次 世 代 コ ン ク リ ー ト 資 材(ジ オ ポ リ マ ー)、 水 ガ ラ ス
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技術協力者
(一 社)地 域 環 境 資 源 セ ン タ ー バ イ オ マ ス 技 術 部
(独)農 研 機 構 東 北 農 業 研 究 セ ン タ ー
早稲田大学理工学術院山﨑研究室
(公 財)鉄 道 総 合 技 術 研 究 所 材 料 技 術 研 究 部
朝日工業株式会社農業資材本部
富山県農林水産技術センター
富山県高岡農林振興センター
山形県農業総合研究センター
全農とやま
ヰセキ農機
北陸テクノ株式会社
事務担当
農 林 水 産 課 （ 新 湊 庁 舎）
電話 ８２−１９５９
も み 殻 循 環 プ ロ ジ ェ ク ト
もみ殻の成分 20％がシリカ
（ケイ酸）
SiO2
シリカ SiO2
20％
炭水化物
K,Ca,S,
Mn,Fe,Zn,
Rb など
も み 殻 循 環 フ ロ ー 図
経営安定
稲
玄米
精米
良質米
もみ殻
安心安全
無機物
20％
有機物80％
もみ殻ボイラー
従来の技術
コントロール燃焼（新技術）
エネルギー
結晶質シリカ（無償）
骨材用
燻炭（炭）
非晶質シリカ（有償）
もみ殻灰の造粒
もみ殻燃焼灰
CO2低減資材
次世代コンクリート
ポリマー化
可溶性シリカ資材
コンクリート製品
高溶解性
耐酸性
鉄道まくらぎ
高流動性・緻密性
建設資材
堆肥（園芸）
肥料
下水道管
〔申請中〕
シリカ肥料（水稲）
安価流通
カントリー
エレベーター
燃やします
｢シリカ｣とは
灰は、シリカの他にも作物に有効な栄養塩類を微量に含み、有
珪素・酸素の化合物で、岩石にも含まれる。七輪の原料である
珪藻土も代表的な二酸化ケイ素である。ここで言うシリカとは、
稲の体内に有する珪素のことで、本題ではもみ殻に含まれるシリ
カのことを言う。
害成分はほとんど含まない。
シリカを吸収することで割れ籾率が低下し、斑点米の減少につ
ながった成果も報告されている。
｢コンクリート｣ジオポリマー法とは
｢肥料｣として
本来もみ殻をそのまま田んぼに戻せばいいのであるが、非常
くん たん
に分解され難い性質のために、もみ殻を焼き
“燻炭”にし、圃場に
戻す方法も用いられてきたが、肥料的品質や効能は安定したもの
ではない。
シリカは稲の倒伏の防止や、光合成の促進等の効果も発表さ
れており、窒素の利用率を向上させて、安定生産を実現するもの
である。
シリカは、水に溶けて植物が吸収できる可溶性のものを施用す
ることが必要であり、プロジェクトでは可溶性のシリカを生成する
ジオポリマーはセメントと性質がよく似ているが構造が全く異
なるものであり、セメントには無い高い耐久性や耐塩害性など
様々な特長がある。
また、セメント生産時に発生させるCO2の量は、1トンのポルト
ランドセメントでは840㎏を大気中に放出させるが、ジオポリ
マー法では約80％が低減されることから、環境負荷低減に大き
く貢献できる次世代の資材として注目されている。
ジオポリマー法でコンクリートを製造する際は、水ガラスと火
力発電等の残渣の石炭灰を使用するが、この研究では、もみ殻か
ら作製した水ガラスでコンクリートを生産するものである。
技術を開発した。
もみ殻循環プロジェクト
★農業用珪酸資材化
（公定規格改正申請中）
★可溶性珪酸 45％
★水稲用肥料
★園芸肥料
（野菜）
物性維持
物性維持
燃焼灰
★次世代コンクリート資材
非結晶化
アモルファス
★ジオポリマー（耐久性大）
★低炭素社会へ貢献
新技術
★二次製品（まくらぎ等）
知財・標準化
（独）
農研機構東北農研
耐害虫・葉いもち等実証試験
富山県立大学
研究統括
富山県農林水産総合技術センター
肥効試験
高岡農林振興センター
実証圃：ポット試験
早稲田大学理工学術院
試験計画・ナノシリカ分析評価
製品開発・製造試験・製品評価
（一社）地域環境資源センター
研究監理
朝日工業株式会社
造粒試験・肥料設計
射水市・JAいみず野
事務財務・プラント管理
北陸ポートサービス株式会社
製造計画・販売計画
全農とやま
設計総括
ヰセキ農機
CE施設設計
普及支援企業
お問い合わせ：もみ殻循環プロジェクトチーム事務局
北陸テクノ株式会社
熱焼炉
ボイラーメーカー
熱交換
〒934−8555 富山県射水市本町2−10−30（射水市役所内） ☎0766−82−1959 E-mail:sio2pｊ@mopera.net