JP2001322888A - 粒状肥料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 肥料原料を押し出し造粒機で成型し、得
られた成型品に水、有機溶媒又はこれらの混合物のいず
れかを加え、次いで球形整粒機で成型することを特徴と
する粒状肥料の製造方法及びかかる方法えられる粒状肥
料。 【効果】 乾燥が容易で、十分な強度を持つ粒状肥料を
提供することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い硬度を持つ粒
状肥料及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】肥料は農業における作物生産に不可欠な
ものであり、作物の増収に資することが基本的な目的と
なっている。近年では就農者の高齢化から、農作業の省
力化が求められ、肥料に関しても、機械施肥への適応が
求められている。

【０００３】一般的な肥料の形状としては、粉状、粉粒
混合、粒状肥料等があるが、粉状あるいは粉粒混合では
機械散布への適応が難しく、また散布時の発塵が生じる
ため作業環境を悪化させる。一方粒状肥料は機械による
散布に適し、農作業の省力化が可能である。また散布時
に発塵が少ないため、作業者への負担が少ない、などの
面で好ましいとされている。さらに機械散布への適応の
ためには、農機のホッパ内でブリッジを生じず、流路で
も詰まりを生じないために球形のものがより好ましいと
されている。

【０００４】球形肥料の造粒方法として、一般的には転
動造粒が行われるが、有機質肥料は嵩重量の軽いものが
多いため、有機質肥料の含量が多くなると転動による圧
密がうまく行かず、固い粒ができにくい。したがって有
機質肥料の含量が多い粒状肥料を製造するにはこの方法
は向かない。

【０００５】有機質肥料の含量が多い粒状肥料を製造す
る方法として、原料を混練後、ロール表面にポケットを
持つ2個のロールで圧縮し、2個のポケットに挟まれた部
分で粒状に成型して得るブリケット式がある。しかしな
がら、この方法でも、有機質肥料の含量が多くなると一
般的に成型物の硬度がでにくく、またロールのポケット
以外の部分にも多少のクリアランスが存在するためにバ
リが発生し、成型した肥料を配合あるいは散布する時点
でバリの部分が粉化して、発塵を引き起こす問題があっ
た。

【０００６】他に押し出し造粒機による有機質含量の多
い粒状肥料の製造も可能である。押し出し造粒機の機構
は、混合した原料を小孔の多数開いたダイに、ローラー
やスクリューで圧力をかけながら通過させ、適当な長さ
で切断するものであり、得られる製品形状は円柱状（ペ
レット）である。しかしながら、製品形状がペレットで
ある場合、配合時や機械による散布時にかどの部分が崩
れて粉となり、散布時に作業者に負担をかけたり、また
角が存在するために安息角が大きく、流動性が悪くな
り、散布機内でブリッジを起こす等の問題があった。

【０００７】ペレットにおける上述の問題を解決するた
めに、一度押出成型機で成型したペレット状肥料を、球
形整粒機によって処理し、角部分を削り丸める方法が考
えられる。球形整粒機によってペレットの角部分を削り
丸めるためには、原料に多量の加水をする湿式の押し出
し造粒機を使用して、ペレットに成型することが必要で
ある。角を削り丸めようとする対象物は、可塑性が必要
なために多量の水分を含んでおり、水分が少なく可塑性
が乏しいものであれば、対象物の全体が崩れたり、ほと
んどかどの除去がされないのである。可塑性を生じさせ
るためには多量の水分が必要あるが、製品時には硬度、
保存性の点から水分は低くなくてはならない。しかしな
がら、成型時に多量の水分を含むため、これを除去する
には乾燥工程により多くの時間と労力を費やさなければ
ならず、コスト面での問題が生じる。また、水が存在し
ていた部分が乾燥により空洞となるため、内部により多
く生じた空隙は，製品の硬度を低下させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粒状肥料及
びその製造方法に関し、多大な乾燥工程を必要とせず、
十分な硬さの硬度を持つ粒状肥料及びその製造方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは課題を解決
すべく鋭意研究を行った結果、肥料原料を乾式又は半乾
式の押し出し造粒機で成型し、得られた成型品に水、有
機溶媒又はこれらの混合物のいずれか成型品に対し重量
比0.1%〜80％を加え、球形整粒機によって整粒して粒状
肥料を得る方法は、多大な乾燥工程を必要とせず、また
得られた粒状肥料は充分な硬度を持っていることを見出
し、本発明に至った。

【００１０】すなわち、本発明は肥料原料を押し出し造
粒機で成型し、得られた成型品に水、有機溶媒又はこれ
らの混合物を加え、次いで球形整粒機で成型することを
特徴とする粒状肥料の製造方法及び該製造方法により製
造された粒状肥料である。

【００１１】さらに本発明は有機質肥料を含む肥料原料
を押し出し造粒機で成型し、得られた成型品に水、有機
溶媒又はこれらの混合物を加え、次いで球形整粒機で成
型することを特徴とする粒状肥料の製造方法及び該製造
方法により製造された粒状肥料である。上記水、有機溶
媒又はこれらの混合物の添加量は成型品に対し重量比0.
1%〜80％である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に使用される肥料原料は、なたね油かすや大豆か
すなどの植物かす、魚粕や皮粉などの動物かす、菌体等
の嵩比重の低い有機質肥料原料の他、骨粉等の有機質肥
料原料、硫安、塩安、尿素、過石、りん安、硫加、塩加
等の無機質肥料原料のいずれのものであっても使用でき
る。肥料原料には有機質肥料原料、無機質肥料原料のい
ずれか一方を使用することも出来るが、両者を混合する
こともできる。

【００１３】肥料原料に更に組成均一化促進材、造粒助
材や、整粒時にペレットに可塑性を付与する可塑剤等の
資材を加え、それぞれ資材の持つ機能を付加させること
もできる。押し出し造粒機は乾式又は半乾式のものであ
り、ダイに開いた小孔から比較的水分含量の低い原料を
押し出す機構をもつものである。この機構をもつもので
あればいずれの機械をも使用することができる。球形整
粒機は、ペレットの角を削り取る、及び/又はペレット
を転動及び/又は圧縮して変形せしめる機構をもつもの
で、この機構をもつものであれば、いずれの機械でも使
用することができる。

【００１４】本発明の粒状肥料を得るために、まずはじ
めに肥料原料を混合する。目的に応じ一種又は二種以上
の肥料原料を使用し、また機能を付加させるために資材
を添加し、混合を行う。混合には更に水を添加する。水
の添加量は、後に行う押し出し造粒機による造粒工程で
造粒できるだけの最低限量があればよく、肥料原料及び
資材に対して0〜20%が好ましい。

【００１５】それぞれ混合し、撹拌して混合物を得る。
撹拌はミキサー、捏和機等の機械による撹拌、手作業に
よる撹拌等のいずれの方法であってもよい。次に混合物
を押し出し造粒機にかける。押し出し造粒機は、スクリ
ュー型、バスケット式、オシレーティング、ロール型、
ギア式等の造粒機があるが、乾式法として最適に行える
オシレーティング、ロール型、ギア式を使用することが
好ましい。造粒は、原料の混合物を小孔のあいたダイに
押し付けて小孔を通過させる際に、原料が圧密され押し
固められることによりなされる。こうして得られる造粒
物は水分の少ない円柱状のペレットである。

【００１６】該造粒物（ペレット）に水を添加する。水
はペレット表面が湿る程度でよく、噴霧して添加するの
が好ましい。ミキサー等にペレットを加え、これを回転
させながらペレット表面が均一に湿るように水を噴霧す
る。また、球形整粒機で整粒中に噴霧しても良い。肥料
原料の水に対する溶解性、原料の可塑性、乾燥行程のコ
スト等を考慮して、水に増粘剤等を加えることもでき、
水の代わりにアルコール、アセトン、トリクロロエチレ
ン等の有機溶媒を単独又は2種以上を混合物して添加す
ることもできる。水と有機溶媒を混合して添加すること
も可能である。水、有機溶媒又はこれらの混合物の添加
量はペレットに対し0.1〜80%で、0.1〜30％が好まし
く、0.5〜20%が更に好ましい。

【００１７】次に噴霧処理して得られたペレットを球形
整粒機にかける。球形整粒機はペレットの角を削り取
る、及び/又はペレットを転動及び/又は圧縮して変形で
きるものであれば、いずれのものであってもよい。整粒
は原料となる肥料の種類、量、ペレットの形状や球形整
粒機の種類等により異なるが一般的には整粒機での処理
時間が長いほど球形に近い製品が得られる。どの程度の
整粒が必要かは製品の目的により異なり、ペレットのか
どが落ちている程度で良い場合もあれば、俵型や球形ま
で整粒する事が求められる場合もある。したがって加液
量及び整粒時間は原料となる肥料の種類、量、ペレット
の形状や球形整粒機の種類等、及び製品が目的とする整
粒度合いにより異なる。

【００１８】整粒処理では前段階での円柱のかどは削ら
れ、削られて粉となった成分は、再び表面に付着し成型
され、球形状の粒状肥料を得る。本発明の粒状肥料はこ
の後、乾燥工程を経て得ることができるが、強度、保存
性に問題がなければここで乾燥工程を経ずに得ることが
できる。乾燥は加熱乾燥、減圧乾燥、風乾等が利用で
き、乾燥方法に特に制限はない。また本発明の粒状肥料
は粒の中心部は乾燥しており、表層のみ湿潤状態であ
る。したがって、粒の表面から内部までが均一に高水分
である湿式の押出成型機で製造されたものに比べ、粒全
体では水分は低く、乾燥が容易で、中心部の水分を除く
のに多大な時間や熱を必要とする湿式押し出し成型機で
製造されたものに比較し、その乾燥時間は短時間で済
む。また、水分量の多い湿式押し出し造粒により製造し
た肥料は、水が存在していた部分が乾燥により空洞とな
るため、内部により多くの空隙を生じ、製品の硬度を低
下させる。一方、本発明により整粒した肥料は水分が少
ないため、製品の強度が高いものとして得ることができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 〔実施例１〕なたね油かす40部、魚粕20部、蒸製骨粉20
部、蒸製皮革粉10部、菌体肥料10部と水5部を、新東工
業（株）製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾
式／半乾式押出成型機である不二パウダル（株）製ディ
スクペレッターF5型によって直径3mm、長さ4.5mmの円柱
状ペレットに押し出し成型し、有機質肥料100％のペレ
ットを得た。得られたペレットは水分11.6％、硬度2.4k
g／粒、安息角46°であった。次に得られたペレットに
噴霧器で水を10部添加し、球形整粒機である不二パウダ
ル（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間整粒した。次
に100℃の通風乾燥機で20分間乾燥し、試作品とした。
試作品の形状は球形〜俵状であり、水分9.8％、硬度2.3
kg／粒であった。安息角は35°と低くなり流動性が増し
ていた。

【００２０】〔実施例２〕なたね油かす40部、魚粕20
部、蒸製骨粉20部、蒸製皮革粉10部、菌体肥料10部と水
5部を、新東工業（株）製ミックスマラーMSG−0Lで十分
に混合し、乾式／半乾式押出成型機である不二パウダル
（株）製ディスクペレッターF5型によって直径3mm、長
さ4.5mmの円柱状ペレットに押し出し成型し、有機質肥
料100％のペレットを得た。得られたペレットは水分11.
6％、硬度2.4kg／粒、安息角46°であった。次に得られ
たペレットに噴霧器で水を5部添加し、球形整粒機であ
る不二パウダル（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間
整粒した。次に100℃の通風乾燥機で20分間乾燥し、試
作品とした。試作品の形状はかどの落ちたペレット状で
あり、水分7.4％、硬度2.5kg／粒であった。安息角は41
°とひくくなり、流動性が増していた。

【００２１】〔比較例１〕なたね油かす40部、魚粕20
部、蒸製骨粉20部、蒸製皮革粉10部、菌体肥料10部と水
40部を、新東工業（株）製ミックスマラーMSG−0Lで十
分に混合し、湿式押出成型機である不二パウダル（株）
ペレッターダブルEXDFS−60型によって直径3mmの円柱状
ペレットに押し出し成型し、有機質肥料100％のペレッ
トを得た。得られたペレットを球形整粒機である不二パ
ウダル（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間整粒し
た。次に100℃の通風乾燥機で20分間乾燥した。得られ
た試作品は硬度が0.3kg/粒と低く、また水分が33％と高
かったためさらに60分間乾燥し試作品とした。試作品の
形状は球形〜俵状であり、水分12.7％、硬度1.7kg／
粒、安息角34°であった。

【００２２】〔実施例３〕硫酸アンモニウム25部、尿素
5部、リン酸アンモニウム16部、硫酸カリウム18部、な
たね油かす26部、魚粕10部と水3部を、新東工業（株）
製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式／半乾
式押出成型機である不二パウダル（株）製ディスクペレ
ッターF5型によって直径3mm、長さ4.5mmの円柱状ペレッ
トに押し出し成型し、有機質肥料36％のペレットを得
た。得られたペレットは水分6.5％、硬度3.7kg／粒、安
息角44°であった。次に得られたペレットに噴霧器で水
を6部添加し、球形整粒機である不二パウダル（株）製
マルメライザーQJ230Jで5分間整粒した。次に100℃の通
風乾燥機で20分間乾燥し、試作品とした。試作品の形状
は球形〜俵状であり、水分5.9％、硬度3.6kg／粒であっ
た。また安息角は34°と低くなり、流動性が増してい
た。

【００２３】〔実施例４〕硫酸アンモニウム25部、尿素
5部、リン酸アンモニウム16部、硫酸カリウム18部、な
たね油かす26部、魚粕10部と水3部を、新東工業（株）
製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式／半乾
式押出成型機である不二パウダル（株）製ディスクペレ
ッターF5型によって直径3mm、長さ4.5mmの円柱状ペレッ
トに押し出し成型し、有機質肥料36％のペレットを得
た。得られたペレットは水分6.5％、硬度3.7kg／粒、安
息角44°であった。次に得られたペレットに噴霧器で水
を4部添加し、球形整粒機である不二パウダル（株）製
マルメライザーQJ230Jで5分間整粒した。次に100℃の通
風乾燥機で20分間乾燥し、試作品とした。試作品の形状
はかどの落ちたペレットであり、水分5.2％、硬度3.7kg
／粒であった。また安息角は40°と低くなっており、流
動性が増していた。

【００２４】〔実施例５〕硫酸アンモニウム25部、尿素
5部、リン酸アンモニウム16部、硫酸カリウム18部、な
たね油かす26部、魚粕10部と水3部を、新東工業（株）
製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式／半乾
式押出成型機である不二パウダル（株）製ディスクペレ
ッターF5型によって直径3mm、長さ4.5mmの円柱状ペレッ
トに押し出し成型し、有機質肥料36％のペレットを得
た。得られたペレットは水分6.5％、硬度3.7kg／粒、安
息角44°であった。次に得られたペレットに噴霧器でエ
タノールを7部添加し、球形整粒機である不二パウダル
（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間整粒した。次に
室温で3時間放置、乾燥し、試作品とした。試作品の形
状は球状〜俵状であり、水分5.5％、硬度3.8kg／粒であ
った。また安息角は35°と低くなっており、流動性が増
していた。

【００２５】〔実施例６〕硫酸アンモニウム25部、尿素
5部、リン酸アンモニウム16部、硫酸カリウム18部、な
たね油かす26部、魚粕10部と水3部を、新東工業（株）
製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式／半乾
式押出成型機である不二パウダル（株）製ディスクペレ
ッターF5型によって直径3mm、長さ4.5mmの円柱状ペレッ
トに押し出し成型し、有機質肥料36％のペレットを得
た。得られたペレットは水分6.5％、硬度3.7kg／粒、安
息角44°であった。次に得られたペレットに噴霧器でア
セトンと水を等量混合したものを6部添加し、球形整粒
機である不二パウダル（株）製マルメライザーQJ230Jで
5分間整粒した。次に室温で3時間放置、乾燥し、試作品
とした。試作品の形状は球状〜俵状であり、水分7.0
％、硬度3.6kg／粒であった。また安息角は34°と低く
なっており、流動性が増していた。

【００２６】〔実施例７〕菌体肥料20部、なたね油かす
5部、過リン酸石灰20部、硫酸アンモニウム20部、硫酸
カリウム10部、ベントナイト25部と水5部を、新東工業
（株）製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式
／半乾式押出成型機である不二パウダル（株）製ディス
クペレッターF5型によって直径5mm、長さ7.5mmの円柱状
ペレットに押し出し成型し、有機質肥料25％のペレット
を得た。得られたペレットは水分5.2％、硬度4.8kg／
粒、安息角46°であった。次に得られたペレットに噴霧
器で水を0.1 部を添加し、球形整粒機である不二パウダ
ル（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間整粒し、試作
品とした。試作品の形状は若干かどの落ちたペレットで
あり、水分5.3％、硬度4.8kg／粒であった。また安息角
は43°と低くなっており、流動性が増していた。

【００２７】〔実施例８〕菌体肥料20部、なたね油かす
5部、過リン酸石灰20部、硫酸アンモニウム20部、硫酸
カリウム10部、ベントナイト25部と水5部を、新東工業
（株）製ミックスマラーMSG−0Lで十分に混合し、乾式
／半乾式押出成型機である不二パウダル（株）製ディス
クペレッターF5型によって直径5mm、長さ7.5mmの円柱状
ペレットに押し出し成型し、有機質肥料25％のペレット
を得た。得られたペレットは水分5.2％、硬度4.8kg／
粒、安息角46°であった。次に得られたペレットに噴霧
器で水を0.5部を添加し、球形整粒機である不二パウダ
ル（株）製マルメライザーQJ230Jで5分間整粒し、試作
品とした。試作品の形状は若干かどの落ちたペレットで
あり、水分5.9％、硬度4.8kg／粒であった。また安息角
は41°と低くなっており、流動性が増していた。

【００２８】〔実施例９〕なたね油かす80部、蒸製骨粉
20部と水4部を、新東工業（株）製ミックスマラーMSG−
0Lで十分に混合し、乾式／半乾式押出成型機である不二
パウダル（株）製ディスクペレッターF5型によって直径
5mm、長さ7.5mmの円柱状ペレットに押し出し成型し、有
機質肥料100 ％のペレットを得た。得られたペレットは
水分10.2％、硬度2.4kg／粒、安息角45°であった。次
に得られたペレットに噴霧器で水を30部添加し、球形整
粒機である不二パウダル（株）製マルメライザーQJ230J
で2分間整粒した。次に100 ℃の通風乾燥機で90分間乾
燥し、試作品とした。試作品の形状は球状〜俵状であ
り、水分8.7％、硬度2.5kg／粒であった。また安息角は
34°と低くなっており、流動性が増していた。

【００２９】〔実施例１０〕なたね油かす80部、蒸製骨
粉20部と水4部を、新東工業（株）製ミックスマラーMSG
−0Lで十分に混合し、乾式／半乾式押出成型機である不
二パウダル（株）製ディスクペレッターF5型によって直
径5mm、長さ7.5mmの円柱状ペレットに押し出し成型し、
有機質肥料100 ％のペレットを得た。得られたペレット
は水分10.2％、硬度2.4kg／粒、安息角45°であった。
次に得られたペレットに噴霧器で水を80部添加し、球形
整粒機である不二パウダル（株）製マルメライザーQJ23
0Jで1分間整粒した。次に100 ℃の通風乾燥機で120分間
乾燥し、試作品とした。試作品の形状は球状であり、水
分12.1 ％、硬度2.2kg／粒であった。また安息角は32°
と低くなっており、流動性が増していた。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、乾燥が容易で、十分な強
度を持つ粒状肥料を提供することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 純次 東京都千代田区大手町一丁目２番３号 片 倉チッカリン株式会社内 (72)発明者 戸田 宣弘 福島県田村郡大越町大字上大越字鷹待田96 片倉チッカリン株式会社大越工場内 Ｆターム(参考） 4G004 LA00 LA09 4H061 AA01 AA02 BB10 BB11 BB15 BB23 BB32 BB53 BB54 CC31 CC41 CC46 EE66 FF08 GG25 GG26 GG70 HH25 HH33 LL26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 肥料原料を押し出し造粒機で成型し、得
   られた成型品に水、有機溶媒又はこれらの混合物のいず
   れかを加え、次いで球形整粒機で成型することを特徴と
   する粒状肥料の製造方法。
2. 【請求項２】 水、有機溶媒又はこれらの混合物の添加
   量が成型品に対し重量比0.1%〜80％である請求項１記載
   の粒状肥料の製造方法。
3. 【請求項３】 有機質肥料を含む肥料原料を押し出し造
   粒機で成型し、得られた成型品に水、有機溶媒又はこれ
   らの混合物のいずれかを加え、次いで球形整粒機で成型
   することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
4. 【請求項４】 水、有機溶媒又はこれらの混合物の添加
   量が成型品に対し重量比0.1%〜80％である請求項３記載
   の粒状肥料の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の製造方法により製
   造された粒状肥料。
6. 【請求項６】 請求項３又は４記載の製造方法により製
   造された粒状肥料。