JP2998071B2

JP2998071B2 - 米糠を造粒促進材とした粒状肥料の製造方法

Info

Publication number: JP2998071B2
Application number: JP8336381A
Authority: JP
Inventors: 裕顕大村
Original assignee: Tochigi Prefecture
Current assignee: Tochigi Prefecture
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2016-12-02
Also published as: JPH10167869A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、米糠を粒状化促進
剤として用いた炭酸カルシウム肥料、消石灰、熔成リン
肥、過リン酸石灰の無機質粒状肥料の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】肥料の形態は、粉状のままでは風で飛散
してしまい、土壌に定着せず、又、機械散布も容易でな
いから、粉を粒状化しているが、その粒状化の技術とし
て、従来、ＣＭＣ、糖蜜、ベントナイト等鉱工業生産品
が用いられている。しかし、かかる従来品は、糖蜜は比
較的安価であるが、臭気が強く、且つ、着色性が強いの
で、白色系の肥料に用いると茶褐色に着色してしまい消
費者に嫌われる。ＣＭＣやベントナイトは、無臭で着色
性は弱いが、価格が高く、肥料の価格を押し上げる原因
となる。更に、ベントナイト等鉱物系の粒状促進材は、
製品の比重が大であり、その重量により輸送コストを高
めてしまう等の欠点を有している。

【０００３】一方、米糠は家畜飼料、有機質肥料、ある
いは採油原料として利用されているが、しかし、その国
内の年間量が１００万トン程度の膨大な量となってお
り、利用が生産量に追いつかない現状にある。その結
果、残されたものは廃棄物化し、環境負荷の懸念もあ
る。

【０００４】この米糠成分について、本発明者が、成分
を検討したところ、蛋白質１２．８ｗｔ％脂質１７．９ｗｔ％糖質３９．０ｗｔ％繊維７．４ｗｔ％水分１２．２ｗｔ％その他１０．７ｗｔ％であり、グルテンや、糖類等が多分に含まれている事実
を究明した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】斬かる事実に基づき、
本発明者は、米糠のグルテンや糖類を無機質肥料の造粒
化促進材として利用する方途に着目し、鋭意研究を重ね
た結果、適正な硬度と保形性を有し、且つ、崩壊性が良
好な粒状肥料の製造方法を開発したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記成分表にも示される
通り、米糠中には蛋白質が１２．８ｗｔ％程度存し、そ
の蛋白質には、スレオニン、トリプトファン等約１１種
のアミノ酸が含まれ、その中にはグルタミン酸、プロシ
ン等のグルテンを構成するアミノ酸が、グルタミン酸−
２３００ｍｇ／１００ｇ，プロリン−６１０ｍｇ／１０
０ｇ程度含まれている。又、糖分も３９．０ｗｔ％程度
含まれている。

【０００７】斯かる米糠中のグルテンは、球状のグリア
ジン分子と細長い繊維状のグルテニン分子が、分子の表
面で水素結合、疎水結合等の結合を通じて網状構造を形
成し、粘弾性を発揮する成分である。又、糖分、例えば
デンプン糖には、アミロペクチンが含まれ、水中でミセ
ルが崩れて分子間隔が広がり、ゾルとなって糊化し、粘
弾性を発揮する成分となる。

【０００８】かかる特性に着目し、米糠を水溶化するた
め、水分と共にプロペラ式ミキサー等の攪拌機に投入し
て、攪拌し水溶乳を調製する。米糠成分は水に難溶性な
ので乳液状となる。

【０００９】該水溶乳に対し、炭酸カルシウム肥料、消
石灰、熔成リン肥、過リン酸石灰の無機質の粉状肥料を
対象とし、粒状化を図る。それは、炭酸カルシウム肥
料、消石灰、熔成リン肥、過リン酸石灰の無機質肥料に
は、カルシウムイオン、リン酸イオン等が存在し、これ
がグルテンのＳＨ基及び−Ｓ−Ｓ基の交換反応を促進し
網状構造の形成に寄与し、又、アミロペクチンの水和性
を増し、米糠による粒状化に好適な肥料だからである。

【００１０】そこで、上記米糠の水溶乳と炭酸カルシウ
ム肥料、消石灰、熔成リン肥、過リン酸石灰の無機質肥
料とを造粒機に投入し、両者を混合攪拌すると、粉状の
肥料に対し米糠の水溶乳が絡まり、若干の練り作用を伴
って土塊が形成され、粒状体となる。次に、該粒状体
に、約８０〜９０℃の熱風を当てて乾燥させ、直径３〜
５ｍｍ程度の粒状肥料を得る。

【００１１】その結果、上記乾燥後の粒状肥料は、米糠
のグルテンやデンプン糖等の成分の働きで、粉状肥料が
一つの粒状にまとめられると共に、相互が結び付いて網
状構造を形成し、粘弾性を伴う一定の物理的強度を獲得
する。

【００１２】しかし、該粒状肥料には、一定の形状を保
つと共に、崩壊性が要求され、且つ、必要栄養分との均
衡を図る必要がある。即ち、粒状肥料には、機械散布や
流通を考慮して、その粒状形態を保つべく保形性を有す
べきと共に、硬すぎる粒は散布した後に分解が進まず、
土中への浸透を困難にするので、崩壊性が要求される。
又、促進材の含有割合が増大すると、相対的に肥料成分
の割合が低下するので、必要栄養分との均衡が必要とな
る。

【００１３】そこで保形性と崩壊性との均衡点を見い出
すため、米糠の濃度と破断圧力との関係を検討した。そ
の結果、下表の如き、値を得た。

【００１４】

【表１】

【００１５】輸送や機械散布を考慮して粒状体として保
形性を保つには、本発明者の経験からは、破断圧力に
０．５ｋｇｗ以上を必要とし、逆に崩壊性からは４．０
ｋｇｗ以下なのが望ましいものと判断される。この観点
から、上記実験結果を検討すると、炭酸カルシウム肥料
で米糠濃度１．５ｗｔ％以上、消石灰で５ｗｔ％以上、
熔成リン肥で４ｗｔ％以上、過リン酸石灰で６ｗｔ％の
濃度となり、全体的には米糠濃度が１．５ｗｔ％以上と
した場合に破断圧力が適正値となる。尚、市販品の破断
圧力の値は、本発明者の実験では、保形性には適する
が、散布後の崩壊性には強すぎるきらいがある。

【００１６】一方、米糠成分の混合割合が一定以上とな
ると、肥料の成分切れの恐れがあり、その混合割合を検
討した。消石灰の場合には、流通している粉状消石灰の
最低値が７０〜７３ｗｔ％、アルカリ分６０ｗｔ％以上
を維持するには、粉状消石灰１００部に対し１６〜２１
部以上の割合では最小値を下回る恐れがある。即ち、混
合割合は重量百分率に換算すると１３〜１７ｗｔ％とな
り、安全率を考えると米糠の混合割合は１７ｗｔ％が上
限となる。同様にすると、炭酸カルシウム肥料は１１ｗ
ｔ％までとなる。

【００１７】熔成リン肥の場合には、流通粉状品のリン
酸含量は２０〜２１ｗｔ％で、消石灰の場合と同様に計
算すると熔リン１００部に対し米糠１７〜２３部とな
り、重量百分率に換算すると１４〜１８ｗｔ％となる。
米糠にはリン酸が３．５〜３．９ｗｔ％含有するが、そ
の殆どが有機性リン酸でありく溶性の比率は少なく、リ
ン酸分の上乗せにはならない。同様にして過リン酸石灰
に混合できる米糠の最大量は、水溶性リン酸の保証値か
ら計算すると２０ｗｔ％までとなる。以上のことから、
無機質粉状肥料に添加できる粉状促進材としての米糠の
割合は２０ｗｔ％が上限となる。

【００１８】この結果、各肥料毎に違いはあるが、保形
性と必要栄養分との均衡を図ると、上述の通り、米糠の
濃度量は、全体量の１．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％とすべき
ことが明らかとなる。

【００１９】次に、上記米糠を用いた粒状肥料を用いて
の植物の栽培試験を試みた。その結果は、表２の通りで
ある。

【００２０】

【表２】

【００２１】この結果、植物に対しての発芽や成育の阻
害作用は認めず、当該肥料は既製の粒状石灰質肥料や粒
状リン酸質肥料と同等或いはそれ以上の肥効が認められ
た。特に、炭酸カルシウム肥料及び熔成リン肥について
は、当該肥料の効果が大きく、また、コカブを供した残
存肥効試験においても良好な結果を得た。更に米糠に
は、窒素、リン酸、加里成分に加え、植物栄養に資する
有機質肥料として各種成分が含まれ、無機質肥料のみで
は多施連用によって土壌悪化の問題があるのを解消す
る。

【００２２】次に、本発明肥料の土壌に対する改良効果
を試験した。その結果は、表３の通りである。

【００２３】

【表３】

【００２４】この結果、養分改善効果は、市販の粒状無
機質肥料と同程度以上と認められた。

【００２５】又、本発明肥料は、着色性が少なく、混合
割合が１０ｗｔ％では殆ど色がつかず、２０ｗｔ％で肌
色に着色する程度である。更に、重量に関して、例えば
仮比重が１．１５のベントナイトと比べると、米糠は仮
比重が０．４６であり、はるかに軽量で済む。

【実施例１】

【００２６】水２．１リットルに米糠１．１ｋｇを投入
し、攪拌機で混合攪拌し、米糠の水溶乳を調製した。次
いで、肥料として炭酸カルシウム肥料を選び、この１０
ｋｇをパン型造粒機に投入した。該米糠乳と炭酸カルシ
ウム肥料とを混合させて、２５分程度攪拌し、粒状肥料
を得た。これを８０℃の熱風に６０分程度あてて乾燥し
た。この結果、粒径約３．７ｍｍで、破断強度０．８５
ｋｇｗの炭酸カルシウム肥料の粒状肥料が得られた。

【００２７】

【実施例２】水５．０リットルに米糠１．１ｋｇを投入
し、攪拌機で混合攪拌し、米糠の水溶乳を調製した。次
いで、肥料として消石灰を選び、この１０ｋｇをパン型
造粒機に投入した。該米糠乳と消石灰とを混合させて、
２５分程度攪拌し、粒状肥料を得た。これを８０℃の熱
風に６０分程度あてて乾燥した。この結果、粒径約３．
４ｍｍで、破断強度０．７２ｋｇｗの消石灰の粒状肥料
が得られた。

【００２８】

【実施例３】水２．１リットルに米糠０．９４ｋｇを投
入し、攪拌機で混合攪拌し、米糠の水溶乳を調製した。
次いで、肥料として熔リンを選び、この１０ｋｇをパン
型造粒機に投入した。該米糠乳と熔リンとを混合させ
て、２５分程度攪拌し、粒状肥料を得た。これを８０℃
の熱風に６０分程度あてて乾燥した。この結果、粒径
４．４ｍｍで、破断強度０．７３ｋｇｗの熔リンの粒状
肥料が得られた。

【００２９】

【実施例４】水２．６リットルに米糠０．６４ｋｇを投
入し、攪拌機で混合攪拌し、米糠の水溶乳を調製した。
次いで、肥料として過リン酸石灰を選び、この１０ｋｇ
をパン型造粒機に投入した。該米糠乳と過リン酸石灰と
を混合させて、２５分程度攪拌し、粒状肥料を得た。こ
れを８０℃の熱風に６０分程度あてて乾燥した。この結
果、粒径３．２ｍｍで、破断強度０．８１ｋｇｗの過リ
ン酸石灰の粒状肥料が得られた。

【００３０】

【発明の効果】以上の構成に基づき本発明は、廃棄物化
される米糠の特性を捉えて粒状肥料の製造に活用され、
資源の有効利用に資すると共に、その結果得られる粒状
肥料が保形性と崩壊性が適正に保たれ、且つ、必要肥料
成分が充分保証される等の極めて優れた効果を奏する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】米糠と水を混合して水溶液を調製し、該水
溶液と炭酸カルシウム肥料、消石灰、熔成リン肥、過リ
ン酸石灰から成る群の少なくとも一つの粉状体とを混合
攪拌して粒状化し、該粒状肥料を乾燥させることを特徴
とする粒状肥料の製造方法。