温度条件の異なる籾殻炭の理化学性の評価と暗渠疎水材としての利用可能性の検討
異なる温度条件（400～700℃）で焼成した籾殻炭の暗渠疎水材としての適性を評価するため，炭化温度と籾殻炭の成分組成，炭素分解抵抗性やクリストバライト（発がん性物質）生成との関係を明らかにし，炭化温度が有機・無機成分の水溶出特性に与える影響を評価した．100年後炭素残存率推定値から，400℃で焼成された籾殻炭は100年間で約4割の炭素が分解される可能性があるが，700℃で焼成された籾殻炭は100年間での炭素の分解は1割に満たないと推測された．また，炭化温度が700℃以下では籾殻の結晶化により焼成される発がん性物質のクリストバライトは確認されなかった．焼成温度の上昇と共に有機炭素の溶出が抑制され...
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| Published in | 農業農村工学会論文集 Vol. 92; no. 2; pp. I_281 - I_287 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 農業農村工学会
2024
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1882-2789 1884-7242 |
| DOI | 10.11408/jsidre.92.I_281 |
Cover
| Abstract | 異なる温度条件（400～700℃）で焼成した籾殻炭の暗渠疎水材としての適性を評価するため，炭化温度と籾殻炭の成分組成，炭素分解抵抗性やクリストバライト（発がん性物質）生成との関係を明らかにし，炭化温度が有機・無機成分の水溶出特性に与える影響を評価した．100年後炭素残存率推定値から，400℃で焼成された籾殻炭は100年間で約4割の炭素が分解される可能性があるが，700℃で焼成された籾殻炭は100年間での炭素の分解は1割に満たないと推測された．また，炭化温度が700℃以下では籾殻の結晶化により焼成される発がん性物質のクリストバライトは確認されなかった．焼成温度の上昇と共に有機炭素の溶出が抑制される一方，カリウムの濃縮によりpHの高い暗渠排水の発生に留意する必要があると考えられた． |
|---|---|
| AbstractList | 異なる温度条件（400～700℃）で焼成した籾殻炭の暗渠疎水材としての適性を評価するため，炭化温度と籾殻炭の成分組成，炭素分解抵抗性やクリストバライト（発がん性物質）生成との関係を明らかにし，炭化温度が有機・無機成分の水溶出特性に与える影響を評価した．100年後炭素残存率推定値から，400℃で焼成された籾殻炭は100年間で約4割の炭素が分解される可能性があるが，700℃で焼成された籾殻炭は100年間での炭素の分解は1割に満たないと推測された．また，炭化温度が700℃以下では籾殻の結晶化により焼成される発がん性物質のクリストバライトは確認されなかった．焼成温度の上昇と共に有機炭素の溶出が抑制される一方，カリウムの濃縮によりpHの高い暗渠排水の発生に留意する必要があると考えられた． |
| Author | 濵田, 康治 小出水, 規行 亀山, 幸司 久保田, 幸 岩田, 幸良 北川, 巌 |
| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 久保田, 幸 organization: 農研機構 農村工学研究部門 – sequence: 1 fullname: 北川, 巌 organization: 農林水産省農林水産技術会議事務局 – sequence: 1 fullname: 濵田, 康治 organization: 農研機構 農村工学研究部門 – sequence: 1 fullname: 小出水, 規行 organization: 農研機構 農村工学研究部門 – sequence: 1 fullname: 岩田, 幸良 organization: 農研機構 農村工学研究部門 – sequence: 1 fullname: 亀山, 幸司 organization: 農研機構 農村工学研究部門 |
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| Copyright | 2024 公益社団法人 農業農村工学会 |
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| DOI | 10.11408/jsidre.92.I_281 |
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| ISSN | 1882-2789 |
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| PublicationCentury | 2000 |
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| PublicationTitle | 農業農村工学会論文集 |
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| References | 頼 泰樹, 河端美玖（2019）：籾殻燃焼による熱供給に適した燃焼炉の検討－国内外の燃焼炉メーカーにおける燃焼試験－, 秋田県立大学ウェブジャーナルB（研究成果部門）, 6, 216-222 Pratiwi, E.P.A., Hillary, A.K., Fukuda, T. and Shinogi, Y. (2016) : The effects of rice husk char on ammonium, nitrate and phosphate retention and leaching in loamy soil, Geoderma, 277, 61-68. Woolf, D., Lehmann, J., Ogle, S., Kishimoto-Mo, A.W., McConkey, B. and Baldock, J. (2021) : Greenhouse Gas Inventory Model for Biochar Additions to Soil, Environmental Science & Technology, 55(21), 14795-14805. Vismontienė, R. and Povilaitis, A. (2021) : Effect of Biochar Amendment in Woodchip Denitrifying Bioreactors for Nitrate and Phosphate Removal in Tile Drainage Flow, Water, 13(20), 2883. 岩田幸良, 原口暢朗, 大屋輝宣, 亀山幸司（2020）：宍道湖西岸地区のFOEASを設置した水田転換畑における暗渠管埋設深さと地下水位・作土層の土壌水分量の関係, 農業農村工学会論文集, 311, IV_9-IV_10. 岩田幸良（2021）：水田の暗渠排水（国営緊急農地再編整備事業茨城中部地区）, 農業農村工学会誌, 89(11), 62-63 Kameyama, K., Miyamoto, T. and Iwata, Y. (2019) : The preliminary study of water-retention related properties of biochar produced from various feedstock and different pyrolysis temperatures, Materials, 12, 1732. Riddle, M., Cederlund, H., Schmieder, F. and Bergström, L. (2018) : Magnetite-coated biochar as a soil phosphate filter: From laboratory to field lysimeter, Geoderma, 327, 45-54. 津田真由美, 関 一人, 斉藤直人, 青山政和, 奥村真由己, 森 満範, 菊地伸一, 窪田 實, 北川, 巌, 横井義雄（1997）：カラマツチップの暗渠用疎水材としての利用, 林産試験場報, 11, 5-10. Li, S., Chan, C.Y., Sharbatmaleki, M., Trejo, H. and Delagah, S. (2020) : Engineered biochar production and its potential benefits in a closed-loop water-reuse agriculture system, Water, 12(10), 2847. 足立一日出, 細川 寿, 吉田修一郎, 松崎守夫（2002）：重粘土転換畑における本暗渠に浅層暗渠を組み合わせた暗渠排水システムの排水特性, 農土論集, 220, 35-41. 清野真人, 土開義広, 近野雅子, 瀬野義昭（1994）：暗渠排水疎水材としてのモミガラの耐久性と暗渠排水機能の維持改善, 山形県立農業試験場研究報告, 28, 99-114 吉田修一郎, 足立一日出, 関 光夫（2005）：重粘土水田における暗渠疎水材もみ殻の劣化と渠溝の空洞化, 農土論集, 235, 25-33 Povilaitis, A., Matikienė, J. and Vismontienė, R. (2020) : Effects of three types of amendments in woodchip-denitrifying bioreactors for tile drainage water treatment, Ecological Engineering, 158, 106054. Singh, B., Camps-Arbestain, M. and Lehmann, J. (2017) : Biochar: A Guide to Analytical Methods, CSIRO Publishing. Wang, Y., Xiao, X., Xu, Y. and Chen, B. (2019) : Environmental effects of silicon within biochar (Sichar) and carbon-silicon coupling mechanisms: A critical review, Environmental Science & Technology, 53(23), 13570-13582. Asadi, H., Ghorbani, M., Rezaei-Rashti, M., Abrishamkesh, S., Amirahmadi, E., Chen, C. and Gorji, M. (2021) : Application of rice husk biochar for achieving sustainable agriculture and environment, Rice Science, 28, 325-343. Shin, J.D. and Park, S.W. (2018) : Optimization of blended biochar pellet by the use of nutrient releasing model, Applied Sciences, 8, 2274. IPCC (2019) (accessed 2024.1.29) : 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Ap4.1-Ap4.5, (online), <https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/pdf/4_Volume4/19R_V4_Ch02_Ap4_Biochar.pdf> 井上耕三, 原 尚道（1996）：もみがら灰の加熱条件とその性状, 無機マテリアル, 3, 312-318 Chen, Y., He, D., Wu, H., Li, Y., Li, P., Huang, H., Liao, X., Oiu, Q., Liu, J., Liu, Y., Hu, Y., Zhai, S., Zhang, X., Zheng, D. and Jin, S. (2024) : Silicon fertilizer application increases the terrestrial ecosystem carbon pool at the global scale, Geoderma, 442, 116806. Kameyama, K., Miyamoto, T., Iwata, Y. and Shiono, T. (2016) : Influences of feedstock and pyrolysis temperature on the nitrate adsorption of biochar, Soil Science and Plant Nutrition, 62(2), 180-184. 近藤祐一郎, 青木弘行, 宮崎 清（1998）：稲作農村地域での有効利活用に向けた籾殻炭化法の探求, デザイン学研究, 45(3), 37-44. Ghorbani, M., Asadi, H. and Abrishamkesh, S. (2019) : Effects of rice husk biochar on selected soil properties and nitrate leaching in loamy sand and clay soil, International Soil and Water Conservation Research, 7(3), 258-265. 柳田友隆, 江 耀宗, 松本 聰（1995）：籾殻の理化学性に及ぼす炭化処理の影響, 日本土壌肥料学雑誌, 66, 270-272. Rajkovich, S., Enders, A., Hanley, K., Hyland, C., Zimmerman, A.R. and Lehmann, J. (2012) : Corn growth and nitrogen nutrition after additions of biochars with varying properties to a temperate soil, Biology and Fertility of Soils, 48, 271-284. |
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| SourceType | Publisher |
| StartPage | I_281 |
| SubjectTerms | クリストバライト ケイ酸 バイオ炭 暗渠疎水材 籾殻 |
| Title | 温度条件の異なる籾殻炭の理化学性の評価と暗渠疎水材としての利用可能性の検討 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsidre/92/2/92_I_281/_article/-char/ja |
| Volume | 92 |
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