JP6977466B2 - 粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法、粒状肥料の製造方法および混合肥料の製造方法 - Google Patents
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Description
1.2次粒径が0.038mmを超え2mm以下の粗粒畜ふん燃焼灰を90重量部以上含み、水分率が3%以下であり、かつ安息角が40度未満であることを特徴とする粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法であって、畜ふん燃焼灰100重量部に対して、水、酸性水溶液、およびバインダーから選ばれる少なくとも一種以上を10〜900重量部加えて混練し、次いで水分率3%以下になるまで転動熱風乾燥方式で乾燥することを特徴とする粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
2.前記粗粒畜ふん燃焼灰は、粗粒畜ふん燃焼灰100重量部中に、2次粒径0.5mmを超え2mm以下の粗粒畜ふん燃焼灰を10重量部以上含むことを特徴とする1に記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
3.前記粗粒畜ふん燃焼灰は、かさ密度が0.95g/ml以上1.3g/ml以下であることを特徴とする1または2に記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
4.前記粗粒畜ふん燃焼灰は、鶏、アヒル、鴨、豚、牛、馬、山羊、羊、犬、および猫から選ばれる少なくとも一種の動物の糞の燃焼灰を含むことを特徴とする1〜3のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
5.前記酸性水溶液は、リン酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、および塩酸水溶液から選ばれる少なくとも一種の酸性水溶液であることを特徴とする1〜4のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
6.前記バインダーは、糖蜜、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、およびリグニンスルホン酸塩から選ばれる少なくとも一種を水に溶解した水溶液であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法
7.1〜6のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法で、粗粒畜ふん燃焼灰を得、次いで得られた粗粒畜ふん燃焼灰100重量部に対して、水を1〜6重量部、および粒状化促進材を1〜10重量部混合し、次いで該混合物を圧縮造粒することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
8.1〜6のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法で、粗粒畜ふん燃焼灰を得、次いで粗粒畜ふん燃焼灰100重量部に対して、さらに窒素肥料成分、リン肥料成分、およびカリウム肥料成分から選ばれる少なくとも一種の肥料成分を0.01〜900重量部混合し、次いで該混合物を圧縮造粒することを特徴とする7に記載の粒状肥料の製造方法。
9.前記窒素肥料成分は、硫安、塩安、硝安、および尿素から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする8に記載の粒状肥料の製造方法。
10.前記リン肥料成分は、リン酸一安、リン酸二安、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、および熔成リン肥から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする8に記載の粒状肥料の製造方法。
11.前記カリウム肥料成分は、硫酸カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、およびケイ酸カリウムから選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする8に記載の粒状肥料の製造方法。
12.前記粒状化促進材は、タルク、クレー、カオリン、ベントナイト、ポリエチレングリコール、ステアリン酸金属塩、ラウリル硫酸金属塩、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタル酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カルシウム、およびフッ化リチウムから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする7〜11のいずれかに記載の粒状肥料の製造方法。
13.前記圧縮造粒は、原料を一対のローラーを用いたブリケット方式により圧縮造粒することを特徴とする7〜12のいずれかに記載の粒状肥料の製造方法。
14.7〜13のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで水分率2.0%以下に乾燥することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
15.7〜14のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで整粒することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
16.7〜15のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで他の粒状肥料を混合する混合肥料の製造方法。
畜ふん燃焼灰とは、鶏、アヒル、鴨などの家禽および豚、牛、馬、山羊、羊、犬、猫などの家畜から得られる糞を焼却して得られる灰のことである。これらのうち、肥料取締法上で化成肥料原料として認可されており、肥料としての有効成分であるリン、カリウム、カルシウムなどを含有している鶏ふん燃焼灰であることが好ましい。
上記の畜ふん燃焼灰は、軽くて空中に舞いやすい粉状であるため、肥料として土壌に均一に散布することが困難である。そこで、予め畜ふん燃焼灰に添加材を加えて水分率を調整し、流動性および造粒性を向上させた粒状畜ふん燃焼灰が提案されているが、畜ふん燃焼灰に添加材を加えて水分率を調整しただけでは、混合物の粘性が上昇し、造粒原料として用いる際の搬送機器に付着したり、原料保管時に固結して流動性が低下したりするため、損失量が大きくなり、粒状肥料を製造する際の収量低下に繋がる。これらの課題を解決するために本発明では、粒状肥料への造粒原料として粗粒畜ふん燃焼灰を製造する。
粗粒畜ふん燃焼灰とは、粒状肥料の造粒原料として用いる際の搬送機器に付着することがなく、原料保管時に固結して流動性が低下することがなく、粒状肥料を製造する際に収率の高い粒状肥料を得ることができる畜ふん燃焼灰である。
本発明では、粒状肥料は、上記粗粒畜ふん燃焼灰を造粒化して得られた粒状物、あるいは、上記粗粒畜ふん燃焼灰に対して窒素肥料成分、リン肥料成分、およびカリウム肥料成分から選ばれる少なくとも一種の成分を原料段階で混合した肥料組成物から製造した化成粒状物である。また、該粒状物2種以上をドライブレンドして得られるバルクブレンド肥料のいずれでも良い。このバルクブレンド肥料は任意の割合でブレンドできるため、作物毎に対応したブレンドを行うことができる。
収率=(粒状肥料の重量)/(投入原料重量)×100(%)・・・(1)
固結率= (一ヶ月間荷重後の固結部分重量) /750×100 ・・・(2)
粉化率= (粒径2mm以下の重量)/750×100 ・・・(3)
本発明で原料として用いる窒素肥料成分は特に制限が無く、公知の植物の栄養素である窒素肥料成分を用いることができる。窒素肥料成分の具体例としては、硫安、塩安、硝安、尿素等が挙げられる。このうち硫安は、例えば、コークス炉廃ガスを硫酸と接触させて得られる硫酸アンモニウム水溶液や、カプロラクタムの製造において、カプロラクタム硫酸塩にアンモニアを添加して得られるカプロラクタムと硫酸アンモニウム混液を得た後に、カプロラクタム水溶液と硫酸アンモニウム水溶液を分離して得られる硫酸アンモニウム水溶液から、晶析により硫酸アンモニウムを結晶化した細粒結晶硫安として使用できる。結晶と母液の分離については、公知の方式で行うことができる。例えば、遠心分離によって液体から分離した後、乾燥することで得られる。細粒結晶硫安は、晶析時に過飽和度が高すぎると結晶が急激に凝集して母液を取り込み、粒径が大きく、水分が高く、不純物が多くなるため、圧力10.1kPaABS以上の圧力として晶析することで、結晶配向した、結晶性の高い細粒結晶硫安を得ることができる。結晶性の高さは、二次元X線回折を行うことで測定することができ、測定結果から求められる配向度が0.995以上であることが好ましい。さらに好ましくは配向度が0.997以上であり、配向度が1.0であれば、結晶性が最も高い場合であり、最も好ましい。また細粒結晶硫安が硫酸アンモニウムを含む割合は、好ましくは95重量%以上であり、98重量%以上であれば、結晶性の高い細粒結晶硫酸アンモニウムとなり、最も好ましい。なお、配向度とは、結晶の揃い具合を示す指標であり、二次元X線回折において、あおり角χ(°)に応じて得られた配向性ピークの半値幅(°)より下記式(4)で示される。
配向度=(180−配向性ピーク半値幅)/180・・・(4)
本発明で原料として用いるリン肥料成分は特に制限が無く、公知の植物の栄養素であるリン肥料成分を用いることができる。リン肥料成分の具体例としては、リン酸一安、リン酸二安、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、熔成リン肥等が挙げられる。このうちリン酸二安は、リン酸とアンモニアの中和反応により生成し、リン酸二安のP2O5換算でのリン含有量は、単位重量あたりのリン源としての肥料効果の面から、46%以上含むことが好ましく、47%以上含むことがさらに好ましい。また、過リン酸石灰は、粉末状に粉砕したリン鉱石に硫酸を作用させて生成し、過リン酸石灰のP2O5換算でのリン含有量は、単位重量あたりのリン源としての肥料効果の面から、17%以上含むことが好ましく、18%以上含むことがさらに好ましい。なお、リン酸二安および過リン酸石灰のP2O5換算でのリン含有量は、公定肥料分析法に従い、キノリン重量法で測定した値である。リン肥料成分の粒径は、2mm以下が好ましい。より好ましくは1.4mm以下であり、さらに好ましくは1mm以下である。リン肥料成分の粒径および量は、篩(例えば、目開き9メッシュ=2.0mm、12メッシュ=1.4mm、目開き16メッシュ=1.0mm)で分級して求めることができる。リン肥料成分の水分率は、5%以下であることが好ましい。より好ましくは2%以下であり、さらに好ましくは1%以下である。なお、リン肥料成分の水分率は、公定肥料分析法に従い加熱減量法で測定した値である。
本発明で原料として用いるカリウム肥料成分は特に制限が無く、公知の植物の栄養素であるカリウム肥料成分を用いることができる。カリウム肥料成分の具体例としては、硫酸カリウム、塩化カリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。このうち塩化カリウムは、例えばシルビンやカーナリット等の塩化カリウム鉱物に含まれ、加里鉱脈を掘削して塩化カリウム鉱物を取得し、精製工場にて純度の高い塩化カリウム含有物を製造した後、解砕機にて任意の粒径分布をもつ粉粒体状にすることで得られ、塩化カリウムのK2O換算でのカリウム含有率は、単位重量あたりのカリウム源としての肥料効果の面から、60%以上含むことが好ましく、62%以上含むことがさらに好ましい。また硫酸カリウムは、塩化カリウムと硫酸とを反応させることで生成し、硫酸カリウムのK2O換算でのカリウム含有率は、単位重量あたりのカリウム源としての肥料効果の面から、50%以上含むことが好ましく、52%以上含むことがさらに好ましい。なお、塩化カリウムおよび硫酸カリウムのK2O換算でのカリウム含有率は、公定肥料分析法に従い原子吸光測定法で測定した値である。カリウム肥料成分の粒径は、2mm以下が好ましい。より好ましくは1.4mm以下であり、さらに好ましくは1mm以下である。カリウム肥料成分の粒径および量は、篩(例えば、目開き9メッシュ=2.0mm、12メッシュ=1.4mm、目開き16メッシュ=1.0mm)で分級して求めることができる。カリウム肥料成分の水分率は、2%以下であることが好ましい。より好ましくは1.5%以下であり、さらに好ましくは1%以下である。なお、カリウム肥料成分の水分率は、公定肥料分析法に従い加熱減量法で測定した値である。
粒状肥料の製造方法としては、粗粒畜ふん燃焼灰に、水、および粒状化促進材を混合後、該混合物を造粒、乾燥、および整粒して粒状物を得る方法がある。
粗粒畜ふん燃焼灰の水分率は、加熱前の粗粒畜ふん燃焼灰を130℃で3時間加熱後に重量測定を行った際の加熱減量により求めた値であり、下記式で算出した。
粗粒畜ふん燃焼灰の水分率(%)=((加熱前の粗粒畜ふん燃焼灰重量)−(加熱後の粗粒畜ふん燃焼灰重量))/(加熱前の粗粒畜ふん燃焼灰重量)×100
粗粒畜ふん燃焼灰の2次粒径は、目開き2.0mm、0.5mm、および0.038mmの篩を使用して、下記式により0.5mmを超え2mm以下の粒径の割合および0.038mmを超え2mm以下の粒径の割合を算出した。
粗粒畜ふん燃焼灰の0.5mmを超え2mm以下の2次粒径割合(%)=(粒径0.5mmを超え2mm以下の重量)/(篩分け前の粗粒畜ふん燃焼灰の重量)×100
粗粒畜ふん燃焼灰の0.038mmを超え2mm以下の2次粒径割合(%)=(粒径0.038mmを超え2mm以下の重量)/(篩分け前の粗粒畜ふん燃焼灰の重量)×100
粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は、「JIS R 9301−2−2:1999 アルミナ粉末−第2部:物性測定方法−2:安息角」に準じて測定した。
粗粒畜ふん燃焼灰のかさ密度は、「JIS R 1628:1997 ファインセラミックス粉末のかさ密度測定方法」に準じて測定した。
粗粒畜ふん燃焼灰の固結率は、粗粒畜ふん燃焼灰500kgをフレコンに充填して2つのフレコンを上下に堆積して保管し、一ヶ月間後に下段のフレコンから取り出した粗粒畜ふん燃焼灰のうち、750gを目開き2mmの篩を使用して得た粒径が2mmを超える粗粒畜ふん燃焼灰の割合であり、下記式で算出した。
粗粒畜ふん燃焼灰の固結率(%)= (粒径2mm超の重量)/750×100
粒状肥料の粒硬度は、木屋式硬度計で造粒物20粒の粒硬度を測定し、これら粒硬度の平均を求めたものである。
粒状肥料の収率は、造粒機に投入する原料の重量に対する造粒および整粒して得られた粒状肥料の重量であって、下記式により算出した。
粒状肥料の収率(%)=(粒状肥料の重量)/(造粒機に投入する原料の重量)
×100
粒状肥料の粒径は、目開き2mmおよび4mmの篩を使用して、下記式により2mm以上4mm以下の粒径の割合を算出した。
粒状肥料の2mm以上4mm以下の粒径割合(%)=(粒径2mm以上4mm以下の重量)/(篩分け前の粒状肥料の重量)×100
粒状肥料の水分率は、加熱前の粒状肥料を130℃で3時間加熱後に重量測定を行った際の加熱減量により求めた値であり、下記式で算出した。
粒状肥料の水分率(%)=((加熱前の粒状肥料重量)−(加熱後の粒状肥料重量))
/(加熱前の粒状肥料重量)×100
粒状肥料の固結率は、ポリ製小袋に充填した粒状肥料750gに対して木製板を置き、木製板上に60kgの錘で一ヶ月間荷重後の粒状肥料のうち固結部分重量の割合であり、下記式で算出した。
粒状肥料の固結率(%)= (一ヶ月間荷重後の固結部分重量)/750×100
粒状肥料の固結強度は、山中式土壌硬度計を使用して針部を肥料上面に対して垂直に圧入して測定した値である。
粒状肥料の粉化率は、粒状肥料750gに対して60kgの錘で一ヶ月間荷重後の粒状肥料のうち、目開き2mmの篩を使用して得た粒径が2mm以下のものの割合であり、下記式で算出した。
粒状肥料の粉化率(%)= (粒径2mm以下の重量)/750×100
表1に示す水分率3.0%以下まで乾燥した粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。なお、表1に示す乾燥方法について、乾燥方法Aとは被乾燥物をロータリーキルン(栗本鉄工所製)に供給して、加熱温度130℃で乾燥する方法であり、乾燥方法Bとは倉庫での保管により自然乾燥する方法である。また、同様に表2に示す条件で粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。
鶏ふん燃焼灰100重量部と水20重量部を、混合機としてダウ・ミキサー(株式会社新日南製)に供給して15分間混合した。次いで、該混合物をロータリーキルン(栗本鉄工所製)に供給し、加熱温度130℃、回転数40rpmで10分間回転して乾燥し、粗粒畜ふん燃焼灰を製造した(表1)。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が3.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.8重量部であり、かつ0.5mmを超え2mm以下が45.1重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は39度、かさ密度は1.18g/mLであった。一方で、粗粒畜ふん燃焼灰をフレコンに500kg充填して、2つのフレコンを上下に堆積して1ヵ月保管し、下段にて保管したフレコン中の燃焼灰の固結率は0.9%であった。
鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を15分に変更する以外は、実施例1と同様の組成で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が1.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.7重量部であり、0.5mmを超え2mm以下が32.9重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は38度であり、かさ密度は1.12g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0.7%であった。
鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を20分に変更する以外は、実施例1と同様の組成で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が0.5%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.5重量部であり、0.5mmを超え2mm以下が28.4重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は37度であり、かさ密度は1.09g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0.6%であった。
鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を25分に変更する以外は、実施例1と同様の組成で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が0.2%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.3重量部であり、0.5mmを超え2mm以下が16.9重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は36度であり、かさ密度は1.02g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0.3%であった。
水の添加量を40重量部、鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を30分に変更する以外は、実施例1と同様の方法で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が3.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.7重量部、0.5mmを超え2mm以下が30.4重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は37度であり、かさ密度は1.13g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0.6%であった。
実施例1と同様の方法で鶏ふん燃焼灰100重量部と80%リン酸水溶液20重量部を混合して混合物を得た。次いで、該混合物の乾燥時間を25分に変更する以外は実施例1と同様の方法で乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。さらに、1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が0.2%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.4重量部、0.5mmを超え2mm以下が35.4重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は35度であり、かさ密度は1.21g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0.5%であった。
実施例1と同様の方法で鶏ふん燃焼灰100重量部と80%糖蜜水溶液20重量部を混合して混合物を得た。次いで、該混合物の乾燥時間を30分に変更する以外は実施例1と同様の方法で乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が0.2%、乾燥した2次粒径が0.038mmを超え2mm以下のものを99.5重量部かつ0.5mmを超え2mm以下のものを15.8重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は37度であり、かさ密度は1.29g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は1.2%であった。
実施例1と同様の方法で鶏ふん燃焼灰100重量部と水20重量部を混合して混合物を得た。次いで、該混合物を造粒機としてダウ・ペレタイザー(株式会社新日南製)に供給して10分間造粒した後に7日間保管し、粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。さらに、1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が5.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.9重量部、0.5mmを超え2mm以下が32.6重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は42度であり、かさ密度は1.28g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は26.0%であった。
鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を7分に変更する以外は、実施例1と同様の組成で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が5.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.8重量部、0.5mmを超え2mm以下が50.2重量部であった。また、得られた粗粒燃焼灰の安息角は40度であり、かさ密度は1.32g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は8.0%であった。
実施例1と同様の方法で鶏ふん燃焼灰100重量部と80%リン酸水溶液20重量部を混合して混合物を得た。次いで、該混合物を比較例1と同様の方法で造粒、保管し、粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。さらに、1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が5.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.8重量部、0.5mmを超え2mm以下が33.1重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は41度であり、かさ密度は1.25g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は24.0%であった。
実施例1と同様の方法で鶏ふん燃焼灰100重量部と80%糖蜜水溶液20重量部を混合して混合物を得た。次いで、該混合物を比較例1と同様の方法で造粒、保管し、粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。さらに、1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が5.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.9重量部、0.5mmを超え2mm以下が17.5重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は41度であり、かさ密度は1.34g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は37.0%であった。
水の添加量を5重量部、鶏ふん燃焼灰混合物の乾燥時間を7分に変更する以外は、実施例1と同様の方法で混合、および乾燥して粗粒畜ふん燃焼灰を製造し、次いで1ヶ月間の粗粒畜ふん燃焼灰保管試験を実施した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が1.0%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.8重量部、0.5mmを超え2mm以下が8.9重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は41度であり、かさ密度は1.09g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0%であった。
水の添加量を0重量部とする以外は実施例1と同様の方法で乾燥し、粗粒畜ふん燃焼灰を製造した。その結果、得られた粗粒畜ふん燃焼灰は、水分率が0.2%、2次粒径が0.038mmを超え2mm以下が99.7重量部、0.5mmを超え2mm以下が5.2重量部であった。また、得られた粗粒畜ふん燃焼灰の安息角は42度であり、かさ密度は0.94g/mLであった。さらに、粗粒畜ふん燃焼灰の1ヵ月後の固結率は0%であった。
実施例1〜7および比較例1〜5で得た粗粒畜ふん燃焼灰を用いて、表3、表4に示す粒状肥料を製造した。
実施例1で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水2重量部、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。該混合原料を造粒機としてブリケッタ(登録商標)BSS−IV型(新東工業製)に供給し、ロール有効幅を185mm、ロール圧力を8.4kN/cm、バリ厚みを1.70mm、ポケットサイズを3.9mm、ローラー回転数50rpmで造粒を行い、板状の造粒物を得た。該板状造粒物を粗砕機にて破砕した後、目開き6.7mm、5.2mm、2.2mmの篩を有する3段解砕篩機(興和工業所製)に投入し、解砕メディア(ナイロン硬球ボール上段200個、下段200個)で振動解砕し、篩上品を回収した。その後、該篩上品をロータリーキルン(栗本鉄工所製)に供給し、加熱温度130℃、回転数40rpmで20分間回転して加熱した。続いて、マルメライザー(ダルトン製)に投入し、回転速度225rpmで0.5分間整粒処理を行った後に、目開き2mmの篩を有する円形振動篩機(ダルトン製)に送り、分級を行った後、目開き2mmの篩上品を粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.2%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.9%で、粒硬度は3.7kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例2で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水3重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.8%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は94.6%で、粒硬度は3.5kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例3で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水5重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は64.7%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は94.1%で、粒硬度は3.6kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例4で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水5重量部、タルク(浅田製粉SW−A)1重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は65.3%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は95.8%で、粒硬度は3.6kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例5で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水2重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は64.1%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は94.1%で、粒硬度は3.8kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例6で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水5重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.3%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は95.5%で、粒硬度は4.1kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例7で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水5重量部、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.8%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は94.7%で、粒硬度は3.4kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例4で得た粗粒畜ふん燃焼灰50重量部と、水2重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部、および細粒結晶硫安(東レ)50重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は62.4%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.2%で、粒硬度は3.1kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例4で得た粗粒畜ふん燃焼灰50重量部と、水3重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。さらに得られた粒状肥料と、粒状硫安50重量部を容器に入れて混合し、混合肥料とした。該混合肥料の固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.1%であった。
実施例6で得た粗粒畜ふん燃焼灰35重量部と、水2重量部、タルク(浅田製粉SW−A)1重量部、細粒結晶硫安(東レ)50重量部、尿素(三井化学)5重量部、および硫酸カリウム(試薬)10重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.4%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は95.1%で、粒硬度は2.3kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.5%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例6で得た粗粒畜ふん燃焼灰55重量部と、水3重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部、細粒結晶硫安(東レ)25重量部、尿素(三井化学)10重量部、および硫酸カリウム(試薬)10重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は63.7%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は94.8%で、粒硬度は2.6kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.4%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
実施例6で得た粗粒畜ふん燃焼灰70重量部と、水3重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部、細粒結晶硫安(東レ)10重量部、尿素(三井化学)5重量部、および硫酸カリウム(試薬)15重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。次いで、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料として回収した。その結果、粒状肥料の収率は62.9%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は95.3%で、粒硬度は3.5kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.1%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
比較例1で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、タルク(浅田製粉SW−A)5重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は30.5%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.1%で、粒硬度は3.1kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
比較例1で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、タルク(浅田製粉SW−A)0.5重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は12.4%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は51.8%で、粒硬度は2.5kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は52.4%、固結強度は1.2kg/cm2、粉化率は1.4%であった。
比較例2で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は48.2%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.8%で、粒硬度は3.4kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
比較例3で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は36.3%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.1%で、粒硬度は3.2kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
比較例4で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は28.7%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は93.4%で、粒硬度は3.6kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は5.8%、固結強度は0.3kg/cm2、粉化率は0.0%であった。
比較例5で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水4重量部、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は19.8%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は90.4%で、粒硬度は2.5kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は10.2%、固結強度は0.4kg/cm2、粉化率は1.7%であった。
比較例6で得た粗粒畜ふん燃焼灰100重量部と、水5重量部、タルク(浅田製粉SW−A)3重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は17.5%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は88.6%で、粒硬度は2.4kgfであった。また、粒状肥料の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は11.8%、固結強度は0.7kg/cm2、粉化率は2.1%であった。
比較例3で得た粗粒畜ふん燃焼灰70重量部と、水3重量部、タルク(浅田製粉SW−A)2重量部、細粒結晶硫安(東レ)10重量部、尿素(三井化学)5重量部、および硫酸カリウム(試薬)15重量部をリボンミキサー(シグマ工業製)に投入して混合し、混合原料とした。続いて、実施例8と同様の方法で該混合原料を造粒、解砕、乾燥、整粒、分級して粒状肥料を回収した。その結果、粒状肥料の収率は43.2%で、2mm以上4mm以下粒径の割合は89.3%で、粒硬度は1.5kgfであった。また、粒状肥料の水分率は1.2%、固結テスト1ヶ月後の固結率は4.7%、固結強度は0.6kg/cm2、粉化率は1.5%であった。
Claims (16)
- 2次粒径が0.038mmを超え2mm以下の粗粒畜ふん燃焼灰を90重量部以上含み、水分率が3%以下であり、かつ安息角が40度未満であることを特徴とする粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法であって、畜ふん燃焼灰100重量部に対して、水、酸性水溶液、およびバインダーから選ばれる少なくとも一種以上を10〜900重量部加えて混練し、次いで水分率3%以下になるまで転動熱風乾燥方式で乾燥することを特徴とする粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
- 前記粗粒畜ふん燃焼灰は、粗粒畜ふん燃焼灰100重量部中に、2次粒径0.5mmを超え2mm以下の粗粒畜ふん燃焼灰を10重量部以上含むことを特徴とする請求項1に記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
- 前記粗粒畜ふん燃焼灰は、かさ密度が0.95g/ml以上1.3g/ml以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
- 前記粗粒畜ふん燃焼灰は、鶏、アヒル、鴨、豚、牛、馬、山羊、羊、犬、および猫から選ばれる少なくとも一種の動物の糞の燃焼灰を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
- 前記酸性水溶液は、リン酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、および塩酸水溶液から選ばれる少なくとも一種の酸性水溶液であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法。
- 前記バインダーは、糖蜜、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、およびリグニンスルホン酸塩から選ばれる少なくとも一種を水に溶解した水溶液であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法
- 請求項1〜6のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法で、粗粒畜ふん燃焼灰を得、次いで得られた粗粒畜ふん燃焼灰100重量部に対して、水を1〜6重量部、および粒状化促進材を1〜10重量部混合し、次いで該混合物を圧縮造粒することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の粗粒畜ふん燃焼灰の製造方法で、粗粒畜ふん燃焼灰を得、次いで粗粒畜ふん燃焼灰100重量部に対して、さらに窒素肥料成分、リン肥料成分、およびカリウム肥料成分から選ばれる少なくとも一種の肥料成分を0.01〜900重量部混合し、次いで該混合物を圧縮造粒することを特徴とする請求項7に記載の粒状肥料の製造方法。
- 前記窒素肥料成分は、硫安、塩安、硝安、および尿素から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項8に記載の粒状肥料の製造方法。
- 前記リン肥料成分は、リン酸一安、リン酸二安、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、および熔成リン肥から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項8に記載の粒状肥料の製造方法。
- 前記カリウム肥料成分は、硫酸カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、およびケイ酸カリウムから選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項8に記載の粒状肥料の製造方法。
- 前記粒状化促進材は、タルク、クレー、カオリン、ベントナイト、ポリエチレングリコール、ステアリン酸金属塩、ラウリル硫酸金属塩、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタル酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カルシウム、およびフッ化リチウムから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の粒状肥料の製造方法。
- 前記圧縮造粒は、原料を一対のローラーを用いたブリケット方式により圧縮造粒することを特徴とする請求項7〜12のいずれかに記載の粒状肥料の製造方法。
- 請求項7〜13のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで水分率2.0%以下に乾燥することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
- 請求項7〜14のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで整粒することを特徴とする粒状肥料の製造方法。
- 請求項7〜15のいずれかに記載の製造方法で粒状肥料を得、次いで他の粒状肥料を混合する混合肥料の製造方法。
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