JP5574583B2 - リン酸質肥料の製造方法 - Google Patents
リン酸質肥料の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5574583B2 JP5574583B2 JP2008187025A JP2008187025A JP5574583B2 JP 5574583 B2 JP5574583 B2 JP 5574583B2 JP 2008187025 A JP2008187025 A JP 2008187025A JP 2008187025 A JP2008187025 A JP 2008187025A JP 5574583 B2 JP5574583 B2 JP 5574583B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fertilizer
- phosphorus
- waste
- furnace
- organic waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 24
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 title description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 32
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 30
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 13
- 244000144972 livestock Species 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 9
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000005539 carbonized material Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Description
本発明は、リン系の化学肥料であるリン酸質肥料の製造方法に関する。
従来から、リン鉱石をリン源としてリン酸質肥料である熔成リン肥、焼成リン肥を製造する方法が知られている。
熔成リン肥および焼成リン肥の製造方法の一例を挙げる。
熔成リン肥は、図２に示すように、リン鉱石にマグネシウム源となる蛇紋岩を加えて混合し、場合によってはさらにケイ砂を添加して、電気炉または重油燃焼による平炉による溶解炉を用いて１３００〜１４５０℃に加熱溶融し、融液を水で冷却することによって製造される。
また、焼成リン肥は、図３に示すように、リン鉱石に炭酸ナトリウムとリン酸液を添加し、これを造粒した後、焼成炉において重油の燃焼により１３００〜１５００℃に加熱し、水蒸気を吹き込みながら焼成して脱フッ素することにより製造される。
しかしながら、リン酸質肥料の原料であるリン鉱石は埋蔵量が限られている枯渇資源であり、世界的な食糧増産の影響からその価格が高騰を続けている。特に、わが国では、リン肥料およびその原料であるリン鉱石の全量を輸入で賄っており、前記のように枯渇資源であることと世界的な食糧増産による価格の高騰化から輸出を制限している国もあり、今後ますますリン肥料およびその原料であるリン鉱石は入手が困難になることは明らかである。
リン肥料は植物の生産性向上のために必要量よりも過剰に施用されている。また、リンを含む有機性廃棄物の埋立てや廃棄物由来の肥料（堆肥）施用が重なり、リンの土壌蓄積や水域への流出が問題視されている。そこで、廃棄物から薬品により有効成分であるリン成分を抽出する等の技術が開発されている。
しかしながら、一般的なリン回収技術は、廃棄物を焼却することでリンを濃縮し、溶液中で固定・回収する方法であるが、エネルギーの有効利用を考慮すると、大規模な焼却により廃熱をボイラ等で回収しなければ廃棄物が保有するエネルギーを利用しにくく、分散型の資源である有機性廃棄物ではエネルギーを有効利用しにくいと言え、また、薬品コストにより経済性が悪い等の理由もあって、リサイクルされている量は僅かである。
畜産系や食品廃棄物の堆肥化は一般的に行われているが、需要時期が限られる、施肥作業性が悪い、成分が安定しない等の理由により十分に利用されているとは言い難い。
また、畜産系の廃棄物や下水汚泥等の有機性廃棄物から、肥料として使用できる炭化物を製造する方法が知られている（特許文献１、２）。
このような炭化処理は、従来から知られている技術であり、廃棄物由来の炭化物は土壌改良剤、水質浄化剤および肥料として利用されているが、販売単価が安い、肥料として使用する場合には化学肥料の併用が必要である等の問題があり、炭化処理システムだけで継続的に資源循環させることは困難である。
特開２００２−１４６３６０号公報
特開２００７−１１９７４０号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、枯渇資源である高価なリン鉱石を用いることなく、低コストでリン資源のリサイクル促進を図ることができるリン酸質肥料の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、有機性廃棄物の炭化物をリン源として、これを熱処理することによりリン酸質肥料を製造する方法である。
有機性廃棄物は、家畜排せつ物、堆肥等の畜産系廃棄物、下水汚泥等の生活系廃棄物、食品廃棄物等の生物由来の廃棄物であり、植物または動物細胞由来の有機物から主としてなるものであることから、リンを少なくとも含有している。
これらの有機性廃棄物の中で、畜産系廃棄物が好ましいものとして挙げることができる。それは以下の理由による：
・畜産系廃棄物である豚ふん、鶏ふんにはリンが多く含まれている；
・家畜排せつ物法が施行され、排せつ物はその殆どが堆肥処理されており、かなりの水分が発酵熱により蒸発する；
・豚ふんを堆肥化したものは、生産地域が集中していること、飼料にて供給する銅、亜鉛が残留していて土壌蓄積が懸念されること等の理由から特に余剰率が高く、焼却や埋立て処分されている場合もある。
・畜産系廃棄物である豚ふん、鶏ふんにはリンが多く含まれている；
・家畜排せつ物法が施行され、排せつ物はその殆どが堆肥処理されており、かなりの水分が発酵熱により蒸発する；
・豚ふんを堆肥化したものは、生産地域が集中していること、飼料にて供給する銅、亜鉛が残留していて土壌蓄積が懸念されること等の理由から特に余剰率が高く、焼却や埋立て処分されている場合もある。
しかしながら、有機性廃棄物は、水分や塩素、硫黄等の酸性成分も含んでいるので、直接肥料製造炉に供給すると、燃料使用量が増加すると共に、酸性ガス処理装置を別途設けることが必要である。
したがって、上記の有機性廃棄物を炭化物に変換すれば、炭化物にする工程で水分や酸性成分が除去され、上記の問題は解消される。
また、有機性廃棄物中に含まれるリンの濃度は低いが、炭化物に変換する工程で、その濃度を高くすることができる。炭化工程は、焼却よりも低温の処理であり、リンがガス中に揮散せずに炭化物中に残留する割合が高い。
さらに、水分や酸性成分が除去されているので、輸送面や肥料製造炉への供給量を低減させる面での効果もある。
以上に説明したように、本発明では、有機性廃棄物の炭化物をリン源として利用するので、効率良くリン酸質肥料を製造することができる。
また、炭化処理することにより有機性廃棄物から炭化物にエネルギー（発熱量）を保有させ、熱源のために肥料製造炉に供給されるべき化石燃料や電力の使用量を低減させることができ、地球温暖化防止にも寄与する。
前記炭化物の熱処理は、燃料を加えるか、または電力を付与することに行われる。
上記本発明の方法において、上記炭化物のリン含量が十分でない場合にはリン鉱石が添加される。
本発明は、有機性廃棄物の炭化物をリン源として、これを熱処理することによりリン酸質肥料を製造する方法であるので、廃棄または廃棄同然の利用しかできなかった有機性廃棄物を有用資源としてリサイクル可能であり、高価なリン鉱石を用いることなく、低コストでリン資源のリサイクル促進を図ることができる。
また、有機性廃棄物を炭化処理した炭化物をリン源として利用するので、処理を施していない有機性廃棄物と比較して体積が低減するので輸送面で経済性が増す。また、炭化処理により、有機性廃棄物の臭い成分が除去されると共に、不要な水分や酸成分が除去される。さらに、低濃度で存在するリン成分を濃縮することができる。また、炭化物自体がエネルギー（発熱量）を保有するので、肥料製造炉での化石燃料や電力を低減させることも可能である。
以下、本発明のリン酸質肥料の製造方法およびリン酸質肥料について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のリン酸質肥料の製造方法を説明するフローシートである。
炭化炉（１）は、有機性廃棄物を炭化するための炉であり、有機性廃棄物が搬入された炉内において、熱風発生炉（２）から送られる熱風によって有機性廃棄物を加熱することにより炭化物に変換する。熱風発生炉（２）は、有機性廃棄物から発生する乾留ガスと、場合によっては助燃剤を燃焼することにより炭化に必要な熱源を発生させる炉である。
炭化炉（１）において生させられた炭化物は、肥料製造炉（３）に供給される。
炭化物が供給された肥料製造炉（３）の炉内では、補給用のリン鉱石および蛇紋岩や炭酸ナトリウム等の副資材がさらに供給され、燃料の燃焼または電力の印加により炉内を加熱して、リン酸質肥料を生じさせる。
肥料製造炉（３）で生じたリン酸質肥料は、次に、冷却器（４）に送られ、ここで、室温まで冷却される。
１ 炭化炉
２ 熱風発生炉
３ 肥料製造炉
４ 冷却器
２ 熱風発生炉
３ 肥料製造炉
４ 冷却器
Claims (2)
- 畜産系廃棄物、生活系廃棄物および生物由来の廃棄物からなる群から選択される有機性廃棄物の炭化物をリン源として、これに、蛇紋岩若しくは炭酸ナトリウムから選択される副資材を供給し、燃料を加えるか、または電力を付与することによって熔成リン肥または焼成リン肥を得るための熱処理を行うことにより熔成リン肥または焼成リン肥を製造する方法。
- リン鉱石を添加する、請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008187025A JP5574583B2 (ja) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | リン酸質肥料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008187025A JP5574583B2 (ja) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | リン酸質肥料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010024091A JP2010024091A (ja) | 2010-02-04 |
| JP5574583B2 true JP5574583B2 (ja) | 2014-08-20 |
Family
ID=41730251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008187025A Active JP5574583B2 (ja) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | リン酸質肥料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5574583B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013018680A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Hitachi Zosen Corp | 有機性廃棄物を用いたリン酸質肥料の製造方法 |
| CN104355887B (zh) * | 2014-11-18 | 2016-08-03 | 淮安大华生物科技有限公司 | 一种小麦专用炭基缓释肥料的制备方法 |
| JP6954526B2 (ja) | 2017-05-31 | 2021-10-27 | 日立造船株式会社 | 炭化装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5864294A (ja) * | 1981-10-10 | 1983-04-16 | 栗原 英明 | 乾式混合りん肥 |
| JPS5992984A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-29 | 西武化学工業株式会社 | 「鎔」成リン肥の製造方法 |
| JP2897144B2 (ja) * | 1990-09-14 | 1999-05-31 | 昭雄 御田 | エコロジー型肥料とその製造方法 |
| JP3099502B2 (ja) * | 1992-03-16 | 2000-10-16 | 三菱化学株式会社 | 焼成リン酸肥料の製造方法 |
| JP2000211908A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-08-02 | Okawara Mfg Co Ltd | し渣炭化物およびこれを利用した有機肥料の製造方法 |
| JP2003238277A (ja) * | 2002-02-19 | 2003-08-27 | Nagao Concrete Kogyo Kk | 肥料組成物及び土壌改良材（剤）とその製造方法 |
| JP4399394B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2010-01-13 | 協同組合ぐんま環境技術コンソーシアム | 肥料の製造方法及び製造システム |
| JP4905942B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-03-28 | メタウォーター株式会社 | 炭化品の製造方法及び装置 |
-
2008
- 2008-07-18 JP JP2008187025A patent/JP5574583B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010024091A (ja) | 2010-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Havukainen et al. | Potential of phosphorus recovery from sewage sludge and manure ash by thermochemical treatment | |
| Wang et al. | Technological options for the management of biosolids | |
| CN102503065B (zh) | 污泥分级分相厌氧消化与沼气发电机组余热综合利用系统 | |
| JP5625201B2 (ja) | 生物体廃棄物における物質循環技術及び設備 | |
| CN103224315B (zh) | 污泥综合处理及转化物的循环利用方法 | |
| CN103722002B (zh) | 基于厌氧消化和水热碳化的生活垃圾综合处理方法 | |
| CN105567327B (zh) | 一种基于高炉渣余热回收的高湿污泥气化制取富氢燃气的方法 | |
| KR101775696B1 (ko) | 하수 슬러지를 이용한 연료탄 제조방법 | |
| CN106010542A (zh) | 一种用于重金属污染土壤修复的污泥生物炭及其制备方法 | |
| JP2007167782A (ja) | 廃棄物処理方法 | |
| CA2960806C (en) | System and method for processing biomass | |
| CN105645714A (zh) | 利用热电厂蒸汽的污泥干、炭化相结合的处理装置及方法 | |
| CN103723899A (zh) | 基于厌氧消化和水热碳化的污泥综合处理方法 | |
| JP5574583B2 (ja) | リン酸質肥料の製造方法 | |
| KR101656005B1 (ko) | 바이오가스를 이용한 열병합 발전 시스템 | |
| JP5800388B2 (ja) | りん酸肥料の製造システムおよび製造方法 | |
| CN104310709A (zh) | 废水处理工艺 | |
| CN105246862A (zh) | 从残留材料制备富营养型生物炭 | |
| Lee et al. | Resource-recovery processes from animal waste as best available technology | |
| CN105217918A (zh) | 污泥生物质球团化、燃料化处理方法 | |
| JP3417314B2 (ja) | 有機系廃棄物の処理方法 | |
| CN204185347U (zh) | 工业污水和活性污泥同步处理的系统 | |
| CN208869480U (zh) | 一种工业污泥裂解的工艺系统 | |
| EP3535046B1 (en) | Process and plant for the thermal abatement of malodorous emissions from a purification plant with energy recovery from said abatement | |
| KR20030085130A (ko) | 물질 순환계를 이용한 유기물 처리방법 및 유기물 처리시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130725 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140207 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140603 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140701 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5574583 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |