6559621 海草・藻類の再資源化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6559621

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】海草・藻類の再資源化方法

(51)【国際特許分類】

   C05F 11/00 20060101AFI20190805BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   C05F11/00ZAB

   B09B3/00 304Z

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-136872(P2016-136872)

(22)【出願日】2016年7月11日

(65)【公開番号】特開2018-8834(P2018-8834A)

(43)【公開日】2018年1月18日

【審査請求日】2018年7月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000170646

【氏名又は名称】国土防災技術株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】301050278

【氏名又は名称】日本ミクニヤ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】510078757

【氏名又は名称】株式会社日本ソフケン

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100072202

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 政雄

(72)【発明者】

【氏名】田中 賢治

(72)【発明者】

【氏名】岩井 克巳

(72)【発明者】

【氏名】飛田和 義行

【審査官】 柴田 啓二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０２７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４０７２３１３（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０７０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２１２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８００６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−００９３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００１１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４５０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０５Ｂ

Ｃ０５Ｃ

Ｃ０５Ｄ

Ｃ０５Ｆ

Ｃ０５Ｇ

Ｂ０９Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海岸域に大量に漂着する海草・藻類及び漁業に於ける採取や養殖及びその加工で生じる藻類の残渣と，木，竹，又は草又は残滓の未分解の有機物を炭の製造過程で産出されるｐＨが３．５以下の極強酸性の木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間にわたって養生することで藻類から供給されるミネラルを含有した腐植及び腐植酸（フルボ酸）を製造できることを特徴とする海草・藻類の再資源化方法であって、海岸域に大量に漂着する海草・藻類の資源化の過程において，当該資源化に使用する木酢液又は竹酢液は，漬け込む藻類と未分解の有機物に対して容量換算で５０％以上混合することによって，漬け込む未分解の有機物と藻類全体に浸透，接触できるようにした海草・藻類の再資源化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，海草・藻類の再資源化に関するもので、海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類と木，竹，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することでアオサ等の藻類の栄養分であるミネラルを有機物と有機酸に溶かし出すことで栄養分の豊富な腐植と腐植酸（フルボ酸）を製造することを可能にしたものである。

【背景技術】

【0002】

春から夏にかけて藻類であるアオサが海岸域に大量に漂着することで悪臭が発生している現状があり，浅瀬に大量に溜まったアオサが底質環境の悪化や光合成障害を引き起こし，アマモの生育不良を起こさせる等の環境負荷が問題となっている。このように大量に発生することで，環境負荷を水域に与えているアオサ等の藻類を環境負荷の無いものへと処理する技術が求められてきた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１− ２６４８８号公報

【特許文献2】特開２００６− ２０５５３号公報

【特許文献3】特開２０１３−１０２７４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の発明は、有機性廃棄物の臭気等を抑えつつ好気性発酵させ、不足しがちなミネラルを補充して利用価値を高めてなるミネラル強化肥料に関するものである。
上記の発明では，貝化石を有機性廃棄物に添加して好気性発酵によって弱アルカリでミネラルバランスが良い肥料を作れるが，アルカリ環境であることからフルボ酸が生成されないことことに大きな違いがある。また，フルボ酸によって海藻のミネラルをイオン化させてフルボ酸溶液に溶け込ませる本発明とは大きく異なっている。

【0005】

次に、特許文献２の発明は、開発現場等で発生する伐採木、抜根物等の発生有機質資材および同じく発生する発生土を有効に利用して法面等を緑化するための緑化工法に関するものである。
上記の発明では，有機質発生材をチップ化したものに，植物生育促進用の細菌類，副資材として海藻の粉砕物等を混合して緑化資材に用いるものであるが，有機質発生材を有機酸発酵によってフルボ酸に変えて，そのフルボ酸のキレート作用によって海藻類のミネラルを溶け込ませる本発明とは大きく異なっている。

【0006】

さらに、特許文献３の発明は、本件出願人等の出願に係るものであり、動植物が生育するのに不可欠であるミネラル不足している水域に対して適用する材料であって、炭化処理された鉄鋼スラグを含むミネラル含有物質とイオン交換物質の混合物のｐＨが８．５以下となるように調整されたものである。
上記の発明では，ミネラル含有物質とイオン交換物質の混合物を用いて水域にミネラルを供給する手法であるが，有機質発生材を有機酸発酵によってフルボ酸に変えて，そのフルボ酸のキレート作用によって海藻類のミネラルを溶け込ませる本発明とは大きく異なっている。

【0007】

そこで，本発明では，海岸域に大量に漂着する海草・藻類と木，竹，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することでアオサ等の藻類の栄養分であるミネラルを溶かし出し，栄養分の豊富な腐植と腐植酸（フルボ酸）を製造することを可能にしたものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１は，海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着する海草・藻類，漁業に於ける採取や養殖及びその加工で生じる藻類の残渣と，木，竹，又は草又は残滓の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間にわたって養生をすることで藻類から供給されるミネラルを含有した腐植及び腐植酸（フルボ酸）を製造できることを可能にしたものである。

【0009】

本発明の第２は，海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類と木，竹，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生することで，アオサ等の藻類のセルロースを主成分とする細胞壁を効率良く溶かすことが可能となり，細胞内部にあるミネラルを溶け出させることができることからアオサ等の藻類の減量ができるものである。

【0010】

本発明の第３は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類と炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み，長期間養生するだけでは藻類にリグニンを持たないことから腐植化のプロセスに至らないので，この問題点を解決する為に木，竹，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物も混合することで，漬け込み養生して腐植化の進行を促進できることにある。

【0011】

本発明の第４は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該資源化に使用する木酢液又は竹酢液に漬け込む藻類では，細胞壁に張り付いているナトリウムも可給態として栄養分であるミネラルとして利用できることから，海域から採取したものを洗浄処理しなくても利用できることにある。

【0012】

本発明の第５は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該資源化に使用する木酢液又は竹酢液に漬け込む藻類は木酢液又は竹酢液等の有機酸によって溶解されることから剪断，砕片化する必要がなく前処理が無くても処理できることにある。

【0013】

本発明の第６は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該資源化に使用する木酢液又は竹酢液は，漬け込む藻類と未分解の有機物に対して容量換算で５０％以上混合することによって，漬け込む未分解の有機物と藻類全体に浸透，接触できるようにしたものである。

【0014】

本発明の第７は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化手法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該腐植液に使用する木酢液又は竹酢液は，水分が８０％以上，有機酸含有量が１％以上の資材を用いるようにしたものである。

【0015】

本発明の第８は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該に使用する木酢液又は竹酢液をｐＨ(Ｈ₂Ｏ)５.０以下で電気伝導度が１.０ｍＳ／ｃｍ以上のものを用いるようにしたことにある。

【0016】

本発明の第９は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着するアオサ等の藻類の資源化の過程において，当該に使用する木酢液又は竹酢液を粒径がφ＝１ｍｍ以下の固形物しか含まれていないものを用いるようにしたことにある。

【0017】

本発明の第１０は，第１の発明に係る海草・藻類の再資源化方法において，海岸域に大量に漂着する海草・藻類の資源化によって作られる腐植及び腐植酸（フルボ酸）は，腐植は適量散布し，腐植酸（フルボ酸）の場合は植物に対して希釈して散布，または，その植物が生長している土壌に対しては，腐植を適量散布，混合し，腐植酸は液体や固体に染み込ませた状態で散布，混合することで生長促進作用を有するのみならず，発芽の促進，耐病性の向上，耐乾燥性の向上，光合成の促進，代謝の促進，植物性酵素の活性化などの効果や，殺菌作用を有するものとして使用するものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明は上記の構成であるから，次の効果がある。藻類と未分解の有機質資材を木酢液又は竹酢液に漬け込むことによって，未分解の有機物のリグニン等の難溶性資材が縮合，重合して木酢液又は竹酢液に溶け込み，有機酸である木酢液又は竹酢液によって藻類のミネラルが溶かし出されることから，既存の方法のように天然採掘資源を大量に使って抽出しなくても栄養分の多いミネラル豊富な腐植と腐植液（フルボ酸）を製造できるようになった。
栄養分については，藻類によって異なっているが，アオサの成分にはカリウム＞カルシウム＞鉄＞亜鉛があり，これらの塩類を腐植化の過程で可供態ミネラルとして腐植及び腐植液（フルボ酸）に取り込めるものである。アオサで一番多くなっているミネラルは，カリウムであり湿重量中に５,８１５ｐｐｍ含まれている。

【0019】

また，本発明にあっては，第１の発明に係る海岸域に大量に漂着する海草・藻類、漁業における採取や養殖及びその加工で生じる藻類の残渣の資源化の過程において作られる腐植と腐植液の両方が土壌改良や動植物を活性化することに使用できるので廃棄物が発生しないことから周辺環境への負荷が少ない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施工程を示す概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明に係る腐植液（フルボ酸）の製造にあたっての最良の形態は，次のとおりである。すなわち，海岸域に大量に漂着する海草・藻類，漁業における採取や養殖及びその加工で生じる藻類の残渣と木，竹，又は草，又は野菜屑，又は落葉落枝の未分解の有機物を炭の製造過程で産出されるｐＨ５以下の木酢液又は竹酢液に５時間以上浸漬することで，腐植化が進行していない藻類及び木，竹，草，残滓に木酢液又は竹酢液を染み込ませることが可能となる。

【0022】

製造された腐植液（フルボ酸）は，吸水性のある資材に染み込ませることで固体での利用が可能である。

【実施例1】

【0023】

次に，本発明の実施例を説明する。
図１において，１は海草・藻類，漁業における採取や養殖及びその加工で生じる藻類の残渣，２は木，竹，草，残滓（野菜屑等）の未分解の有機物，３は自然由来の木酢液又は竹酢液であり，藻類１と有機物２が十分に漬け込める適量を水槽４に収容している。

【0024】

・請求項１に記載してある木酢液又は竹酢液は極強酸性であり、その化学性の範囲はｐＨが３.５以下とする。
・上記の「適量」とは，１２０リットルを考慮するのではなく，藻類１と有機物２を混合した
ものを同量の自然由来の木酢液又は竹酢液３に漬け込むことを意味する。
（１） 自然由来の木酢液又は竹酢液とは、木，竹，草，残滓等の未分解の有機物を炭の製造過程で産出されるものである。
（２） 有機物に対する酢液の割合を次のとおりである。容量比で，藻類１と有機物２に対して木酢液又は竹酢液が０.５以上の割合である。
（３） 腐植及び腐植液（フルボ酸）は，酢液単独時よりもキレート作用が高いことから，糞尿や残滓に対して混合，散布することで消臭効果を発揮するように使用するものである。
（４） 腐植及び腐植液（フルボ酸）は，植物に対しては腐植液（フルボ酸）を希釈して散布し，その植物が生長している土壌に対しては散布，混合することで生長促進作用を有するのみならず，発芽の促進，耐病性の向上，耐乾燥性の向上，光合成の促進，代謝の促進，植物性酵素の活性化などの効果や，殺菌作用を有する。

【0025】

「具体的な施工例における施工順序」
（１） 水槽４に入れる藻類１と木，竹，草，残滓等の未分解の有機物２に対して，容量換算で５０％以上の自然由来の木酢液又は竹酢液３をミキサー等の機器で混合する。
（２） そして，水槽４内に投入する当該有機物を木酢液又は竹酢液が有機物に染み込むのに５時間以上で腐植含有量が５％以上になるのに，最低で６００時間にわたって木酢液又は竹酢液３に漬け込んで養生期間をおく。

【0026】

［効果確認試験］
アオサを用いて脱塩処理の予備試験を行った。試験はアオサ３０ｋｇ（湿重量）をカゴに入れ水道水の流水で洗浄する方法とたらいに漬け込んで洗浄する方法の２ケース行った。試験の結果，漬け込み洗浄の方が確実に脱塩できたが流水洗浄でも撹拌してやることで十分に脱塩できることが確認された。生成実験は，１２０リットルの密閉できるタンクに木酢液，アオサ，バーク（木質）資材を入れ，アオサ脱塩処理の有無，木質資材（バーク資材）添加の有無を組合せた４ケースで行った。また，比較のため木酢液の代わりにｐＨがほぼ同じで海苔網の洗浄に使用している有機酸（グローゲン：第一製網（株）製）に脱塩していないアオサとバーク資材を入れたものでも試験を行った。

[表１ａ：実験ケース]

[表１ｂ：比較ケース]

表１（ａ・ｂ）において，脱塩処理をしていないアオサ（ケース２，４）はＥＣの値が高い傾向があり，バーク資材を加えていないケース４では約３週間で測定限界値（ＥＣ＝２０ｍＳ／ｃｍ）を超えた。
なお，ケース５は実験開始１週間後にはｐＨも上昇し腐敗臭がしはじめ，その後もｐＨが上昇し約１ヶ月後にｐＨは，ほぼ中性の値を示し腐敗も進んでいた。

[表２：モニタリング結果（OR：測定限界値以上）]

上記表２に示す、腐敗したケース５を除き，各ケースよりサンプルを採取して分析試験を行った。
試料を赤外線吸収スペクトル（ＦＴ−ＩＲスペクトル）分析し，既知のフルボ酸のＦＴ−ＩＲスペクトル（異なる５サンプル）との比較によりフルボ酸が生成されているかどうかの評価を行った。その結果，脱塩処理をせずバーク資材をいれたケース２においてフルボ酸と同様の化学構造を示しており，フルボ酸が生成されていることがわかった。

[表３：異なる５サンプルの赤外線吸収スペクトル（ＦＴ−ＩＲスペクトル）]

[表４：サンプル２の赤外線吸収スペクトル（ＦＴ−ＩＲスペクトル）]

ｋｓｗ−ＦＡ（排かん水フルボ酸）の特徴である以下の（１）〜（５）の特徴が確認できている。
(1) ５サンプル全体に共通する3333cm-1での吸収を確認、CP，Ks，Kswと同様の高い吸収（水素結合したOH基に由来した吸収）
(2) 原かん水，排かん水に見られる2931cm-1での吸収を確認
(3) 1564cm-1での吸収を確認，Ksと同様の傾向（水素結合したカルボニル基と芳香族構造の共役C=Cに由来した二つの構造が貢献している。）
(4) ５サンプルに共通する1424cm-1付近の吸収スペクトルと1348cm-1のスペクトルの吸収を確認。（カルボキシル基のC-O伸縮振動とOHの変角振動に由来）
(5) ５サンプルに共通する662cm-1付近の小さい谷も確認。（芳香環上のC-H変角振動と推測）

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明は，藻類と木，竹，草，残滓等の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の木酢液又は竹酢液に容量比で，藻類１と木，竹，草，残滓等の未分解の有機物２に対して木酢液または竹酢液を０.５以上の割合で漬け込み，長期間養生することで腐植と腐植液（フルボ酸）を作ることを可能とした。この方法を用いることによって，従来のように有限な堆積資源を利用しなくても海洋性のミネラル豊富な腐植と腐植液（フルボ酸）を製造することが可能となった。

【符号の説明】

【0028】

１…藻類
２…木，草，残滓等の未分解の有機物
３…自然由来の木酢液又は竹酢液
４…水槽

【図1】