JP2001097795A - 球状の粒状肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 有機質原料の粉末に無機質原料の粉末を含有
させてなる原料粉末を造粒機に供給し、粒子核を形成さ
せる第１段工程と、該粒子核を連続的に他の造粒機に供
給し、造粒して成長、整粒する第２段工程とにより得ら
れる、粒径が１〜４mmの球状の粒状肥料。 【効果】 一般に造粒が困難とされている有機質原料を
多量に用いても、良質な粒状の粒状肥料を造粒歩留８０
％以上で効率よく製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機質原料を主原
料とした粒状肥料の造粒方法に関し、更にくわしくは造
粒機を２段階に分けて行う２段造粒法を用いる粒状肥料
の造粒方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原料に有機物を使用する粒状肥料の造粒
方法は、一般に有機物を含有しない粒状の無機質肥料と
同じく、粉末原料を混合、造粒水を添加しつつ必要なら
ば廃糖蜜などの造粒助剤を用いて造粒を行う。この際、
造粒機には、一般にパドル型、パン型、ドラム型等の転
動造粒機が使用される。この方法によれば、製品に占め
る有機物の含有割合が増加するにつれ、造粒歩留りが悪
くなるので、その割合は、せいぜい６０％が限度であ
る。更にその割合の高い製品を造るためには廃糖蜜など
の造粒助剤を使用しなければならない。これは製品の肥
料成分を低下させるだけでなく、製品への着色とか悪臭
の原因となり、その商品価値を低下させたりコスト高に
する欠点がある。また、有機質原料の混合割合を増やす
ために、押出造粒機等を使用する方法もあるが、処理量
あたりの設備費や運転費が高いため、肥料のような大量
生産を行うには、経済的でない。更に製品が、筒状の形
をしているため、機械施肥には向いていないといった問
題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来不可能とされてい
た有機質含有割合の高い原料から、着色とか悪臭の問題
のない高強度の粒状肥料を効率良く製造する方法を提供
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題に鑑み鋭意研究した結果、有機質原料をあらかじめ、
細かく粉砕した後、これらの原料粉末を第１段工程で凝
集状の粒子核を形成させ、これを第２段工程で別の造粒
機を用いて、粒子を成長、整粒させる２段造粒を行うこ
とにより、造粒性の悪い有機質原料を多量に含む原料を
経済的に造粒することが可能であることを見いだして本
発明をなすに至った。

【０００５】すなわち本発明は、有機質原料の粉末に無
機質原料の粉末を含有させてなる原料粉末を造粒機に供
給し、粒子核を形成させる第１段工程と、該粒子核を連
続的に他の造粒機に供給し、造粒して成長、整粒する第
２段工程とにより、粒径が１〜４mmである造粒物の造粒
方法に関するものであり、その造粒歩留は８０重量％以
上に達する。

【０００６】本発明で使用する造粒機は、攪拌型の竪型
造粒機、または転動型の皿型造粒機、ドラム型造粒機お
よびパドル型造粒機等であり、これらの造粒機は、押出
型造粒機、圧縮型造粒機などの他の造粒機と比較して処
理量当りの設備費が安く、運転費も少く、大量生産用と
して広く利用されているものである。

【０００７】これらの攪拌型、または転動型の造粒機を
使用した造粒の機構は、核生成段階、成長段階、完成段
階に分けられる。そして、この核生成段階では、造粒機
内に投入された粉末原料は事前または造粒機内で与えら
れた液が個々の粒子と会合して、粉体構成粒子間の接触
点のまわりにおいて不連続な凹レンズ状の液体架橋をつ
くることにより、最初はゆるい凝集体を形成している
が、これを転動運動させると、しだいに凝集体は締めつ
けられて粒子間の空隙が減少するが、加えられた液はま
だ局部に散在するために、小片に接触すれば容易にこれ
を付着結合して、より大きな凝集体となる。これが核生
成段階である。

【０００８】このようにして生まれた核は、成長段階
で、粒子間隙の液が適量で、ほぼ均等に間隙に分布する
ならば、造粒物は可塑性をもち、表面にも過剰な液膜が
ある限りは他のより小さな造粒物と衝突すれば、自ら変
形してそのまま相手を抱きこむか、または相手が弱けれ
ば、これを破壊してその破片を自らの表面に練り込み、
一体となり、更に転動を重ねて球状化する。同程度の大
きさと強度をもつ造粒物と衝突した場合は相互の表面に
おける摩擦によって物物交換を行うこともある。このよ
うな現象をくりかえしてしだいに造粒物は転動圧密化を
進め強度の高いものとなる。これが成長段階である。

【０００９】次の段階として、完成段階では、液の供給
を止めると造粒物の過剰の液分は成長のために使い果た
して粒子間隙の液分は少なくなり、造粒物表面から内部
へ液は引っこみ表面毛細管力が増大することにより、液
分の多い造粒物より更に強い内部結合力をもったいわゆ
る「表面乾燥造粒物」となる。更に自然蒸発または強制
乾燥とともに転動を行って液分を減少させると、造粒物
表面にはもはや液膜はなくなり、他と衝突してもほとん
ど自ら変形せず、また他を吸収する能力も消滅して造粒
物の成長は停止する。すなわち、完成段階である。

【００１０】これら一連の造粒機構は、従来は同一の造
粒機内で行われていたが、この造粒機構のうち、核生成
段階で形成される凝集物を取り出して、成長段階および
完成段階での造粒を他の造粒機で行う２段造粒法を行う
ことにより、粒子間の結合力の弱い有機質原料を造粒水
やスチーム等のみで、効率よく造粒することが可能とな
った。

【００１１】本発明において有機質原料とは、肥料取締
法（昭和２５年法律第１２７号）第３条及び第２５条た
だし書の規定に基づき、定められた普通肥料の公定規格
に記載されているもので、魚かす粉末、干魚肥料粉末、
魚節煮かす、甲殻類質肥料粉末、蒸製魚鱗及びその粉
末、肉かす粉末、肉骨粉、蒸製てい角粉、蒸製てい角骨
粉、蒸製毛粉、乾血及びその粉末、生骨粉、蒸製骨粉、
蒸製皮革粉、干蚕蛹粉末、蚕蛹油かす及びその粉末、絹
紡蚕蛹くず、大豆油かす及びその粉末、なたね油かす及
びその粉末、わたみ油かす及びその粉末、落花生油かす
及びその粉末、あまに油かす及びその粉末、ごま油かす
及びその粉末、ひまし油かす及びその粉末、米ぬか油か
す及びその粉末、その他の草本性植物油かす及びその粉
末、カポック油かす及びその粉末、とうもろこしはい芽
油かす及びその粉末、たばこくず肥料粉末、甘草かす粉
末、豆腐かす乾燥肥料、えんじゅかす粉末、窒素質グア
ノ、加工家きんふん肥料、魚廃物加工肥料、乾燥菌体肥
料、副産動物質肥料、副産植物質肥料、混合有機質肥料
である。

【００１２】本発明において第１段工程の造粒で使用す
る造粒機は攪拌型又は転動型の造粒機を使用する。造粒
法は第１段工程として、粉砕した有機質原料を、凝集状
の造粒核を造るため、造粒機に供給し、混合、造粒に必
要な水またはスチームを散布しながら、湿潤状の凝集物
を得る。次いで第２段工程として、上記のようにして得
られた凝集物（湿潤している）を第１段工程で使用した
ものとは他の転動造粒機、例えばドラム型造粒機に供給
し、造粒に必要な水、スチーム等を添加しつつ、成長さ
せ、かつ整粒させるものである。

【００１３】本発明の造粒方法は上記の通りであり、し
たがって第１段工程で形成される核となる凝集状の造粒
物は硬度などの機械的強度はさほど重要ではない。第１
段工程で得られた湿潤状の凝集物は次の第２段工程の任
意の造粒機、例えばドラム型造粒機では造粒用の若干の
水や必要ならばスチーム等を供給することにより、該凝
集物は攪拌または転動されるので造粒助剤を加えなくと
も効率よく強度の高い、しかも均一の高い粒径の粒子と
することができ、常法によりこの粒子をロータリードラ
イヤー等に供給して乾燥しても崩壊しないほどの機械的
強度を有し、実製造においても、製品サイズが粒径１〜
４mmの造粒歩留が８０重量％以上の球状の粒状肥料を高
収率で得ることが可能である。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により詳細に説明するが、本発
明の主旨を逸脱しない限り実施例に限定されるものでは
ない。

【００１５】［実施例１］蒸製骨粉３６重量部、ひまし
粕３０重量部、副産動物質肥料１４重量部、硫安４重量
部、尿素４重量部、硫酸加里１２重量部の粉末原料（合
計４kg）を回転数３００rpm で回転する内径３５cm、深
さ３５cmの竪型攪拌造粒機へ供給し、造粒水を添加しつ
つ、約８分間造粒操作（１次造粒）を行った。得られた
凝集状の湿潤粒状物質の約半量を自然乾燥し５メッシュ
及び１６メッシュのタイラー標準篩で篩分し、製品サイ
ズ５〜１６メッシュ（粒径１〜４mm）の粒状物を求め、
全乾燥粒状物に対する製品サイズの重量％を製品歩留と
して求めた。残りの湿潤粒状物質を内径７６．３cm、深
さ１９cmのパン型造粒機へ供給し、造粒水を添加しなが
ら回転数２３rpm で３〜５分間造粒操作（２次造粒）を
行った。得られた粒状の２次造粒品の一部を採取し、内
径３８cm、長さ２５０cmのロータリードライヤーで回転
数５rpm 、入口熱風温度２３０℃、出口熱風温度１１０
℃、出口品温８０℃の条件で乾燥し、その水分（重量
％）、製品歩留（重量％）、および木屋式硬度計で硬度
（kg）を求めた。その結果を表１に示す。なお、使用し
た各原料の水分は、蒸製骨粉４．０重量％、ひまし粕１
０．０重量％、副産動物質肥料１０．０重量％、硫安
０．２重量％、尿素０．３重量％、硫酸加里０．２重量
％であった。（水分の測定方法）分析試料２〜５ｇを平
形量り瓶（径５ｃｍ、高さ３ｃｍ）に正確にとり、７５
℃で５時間乾燥して重さを正確に量り、その減量を水分
とする。（硬度の測定方法）測定装置：木屋式硬度計測
定方法：試料より粒度分布の平均程度の粒径のもの１０
ないし２０粒を任意にとり出し、粒体硬度計により測定
し、その平均値をもって硬度（Ｋｇ／粒）とする（全農
規格：粒状肥料の硬度測定方法による）。

【００１６】

【表１】

【００１７】［実施例２］菜種粕４０重量部、蒸製骨粉
３０重量部、魚廃物加工肥料２０重量部の粉末原料と燐
安粉末１０重量部（合計５kg）を、周速０．２ｍ／ｓで
回転する内型５０cm、長さ１ｍのドラム型造粒機へ供給
し、造粒水を添加しつつ、滞粒時間４minで１次造粒を
行った。得られた凝集状の湿潤粒状物質の約半量を自然
乾燥し５メッシュ及び１６メッシュのタイラー標準篩で
篩分し、製品サイズ５〜１６メッシュの粒状物を求め、
全乾燥粒状物に対する製品サイズの重量％を製品歩留と
して求めた。残りの湿潤粒状物質を周速０．２ｍ／ｓで
回転する内型５０cm、長さ１ｍの別のドラム型造粒機へ
供給し、造粒水を添加しつつ、滞粒時間３〜４min で２
次造粒を行った。得られた粒状の２次造粒品の一部を採
取し、内径３８cm、長さ２５０cmのロータリードライヤ
ーで回転数５rpm 、入口熱風温度２３０℃、出口熱風温
度１１０℃、出口品温８０℃の条件で乾燥し、その水分
（重量％）、製品歩留（重量％）および木屋式硬度計で
硬度（kg）を求めた。その結果を表２に示す。なお、使
用した各原料の水分は、菜種粕１１．７重量％、蒸製骨
粉５．２重量％、魚廃物加工肥料１０．２重量％、燐安
２．５重量％であった。

【００１８】

【表２】

【００１９】［比較例］蒸製骨粉３６重量部、ひまし粕
３０重量部、副産動物質肥料１４重量部、硫安４重量
部、尿素４重量部、硫酸加里１２重量部の粉末原料（合
計２．３kg）をパン型造粒機にて、廃糖蜜などの造粒助
剤なしで、造粒水を添加しながら、回転数２３rpm で３
〜６分間造粒操作（１次造粒のみ、テスト数５回）を行
ったところ、自然乾燥後の製品サイズ（１〜４mm）の歩
留は、最高で５２％、平均４３．５％ほどであった。

【００２０】

【発明の効果】本発明の造粒方法によれば、第１段工程
で均一な核となる粒子を作り、これを第２段の造粒工程
で成長した粒子とすることにより、有機質が６０％以上
であり且つ硬度の高い粒状肥料を歩留８０％以上で効率
よくしかも低コストで造粒することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機質原料の粉末と無機質原料の粉末を
   含有する原料粉末を、２段造粒法により整粒して得られ
   る粒径が１〜４ｍｍの球状の粒状肥料。
2. 【請求項２】 有機質原料の粉末と無機質原料の粉末を
   含有する原料粉末を、攪拌型又は転動型造粒機に供給
   し、粒子核を形成させる第１段工程と、該粒子核を連続
   的に他の転動型造粒機に供給し、造粒して成長、整粒す
   る第２段工程とにより整粒して得られる粒径が１〜４ｍ
   ｍの球状の粒状肥料。
3. 【請求項３】 硬度が１．０ｋｇ／粒以上である請求項
   １又は２記載の球状の粒状肥料。
4. 【請求項４】 有機質を６０重量％以上含有する請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の球状の粒状肥料。