JP7320310B2 - Manufacturing method of natural water fertilizer - Google Patents

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Description

本発明は、自然水用肥料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing natural water fertilizer.

地球温暖化による海水温度の変化や、汚泥等の有機廃棄物質の海洋投棄が禁じられていることにより、海の貧栄養化、特に、リンの不足が進行し、海藻の生育に支障が出ている。それに伴って、漁獲量の減少や、高級食材でもあるアワビやサザエ等の水棲生物の採集量の減少等を引き起こす、いわゆる海の砂漠化も進んでいる。さらに養殖にも大きな影響が出ている。 Due to changes in seawater temperature due to global warming and the prohibition of ocean dumping of organic waste materials such as sludge, nutrient depletion in the sea, especially phosphorus deficiency, is progressing, hindering the growth of seaweed. there is Along with this, the so-called desertification of the sea is progressing, causing a decrease in the amount of fish caught and a decrease in the amount of aquatic organisms such as abalone and turban shells, which are also high-grade foodstuffs. In addition, aquaculture is also greatly affected.

海に栄養源を与える試みとしては、鉄鋼スラグと有機廃棄物を発酵させた腐植土をまぜて、海の中に埋め立てることで、鉄の普及により海藻の生育状況がよくなったとの報告がある(例えば、特許文献1参照。)。しかし、これは、鉄分の供給源とすることを目的としており、リン不足による問題を緩和、解消することができるものではなかった。 As an attempt to provide nutrients to the sea, it has been reported that iron and steel slag and humus, which is fermented organic waste, were mixed and buried in the sea. (See Patent Document 1, for example). However, this was intended to be an iron supply source, and could not mitigate or eliminate the problems caused by phosphorus deficiency.

特開2014-068594号公報JP 2014-068594 A

本発明の目的は、自然水中で好適に溶解する性質を有するリン酸系化合物の塩を含有する自然水用肥料の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing a fertilizer for natural water containing a salt of a phosphoric acid compound that is suitably soluble in natural water.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有することを特徴とする。
Such objects are achieved by the present invention described below.
The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises: an object to be treated containing a poorly water-soluble phosphorus compound; and a step of obtaining a soluble salt, which is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound, by contacting it with a composition containing a soluble substance.

本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質とを固相で接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有することを特徴とする。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises: an object to be treated containing a poorly water-soluble phosphorus compound; contacting a soluble substance in a solid phase to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound.

本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物を酸またはアルカリで溶解した被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有することを特徴とする。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises a material to be treated in which a water-insoluble phosphorus compound is dissolved in an acid or an alkali, an alkali metal and/or a Group 2 element hydroxide and/or salt is brought into contact with a composition containing a reactive ionic substance to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound.

本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む溶液とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有することを特徴とする。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises: an object to be treated containing a poorly water-soluble phosphorus compound; contact with a solution containing a soluble substance to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記溶液は、水溶液であることが好ましい。
本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記溶液は、酸またはアルカリを含む溶液であることが好ましい。
In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the solution is preferably an aqueous solution.
In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the solution is preferably a solution containing acid or alkali.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記反応性イオン性物質は、Naおよび/またはCaを含む水酸化物および/または塩であることが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the reactive ionic substance is preferably a hydroxide and/or salt containing Na and/or Ca.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記反応性イオン性物質は、NaCO、NaOH、CaCO、Ca(OH)、CaClおよびNaClよりなる群から選択される1種または2種以上であることが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the reactive ionic substance is one selected from the group consisting of Na 2 CO 3 , NaOH, CaCO 3 , Ca(OH) 2 , CaCl 2 and NaCl, or Two or more are preferred.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記溶解性塩を得る工程において、加熱処理を行うことが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, heat treatment is preferably performed in the step of obtaining the soluble salt.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記加熱処理の加熱温度は、150℃以上1500℃以下であることが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the heating temperature of the heat treatment is preferably 150°C or higher and 1500°C or lower.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記加熱処理の処理時間は、1時間以上100時間以下であることが好ましい。 In the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention, it is preferable that the treatment time of the heat treatment is 1 hour or more and 100 hours or less.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記被処理物は、汚泥灰であることが好ましい。 In the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention, it is preferable that the material to be treated is sludge ash.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記難溶性のリン化合物は、Fe、Alのうち少なくとも一方を含むものであることが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, it is preferable that the sparingly soluble phosphorus compound contains at least one of Fe and Al.

本発明の自然水用肥料の製造方法では、前記組成物は、前記反応性イオン性物質としてアルカリ金属および/または第2族元素の塩を含むとともに、酸性物質を含んでいることが好ましい。 In the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, the composition preferably contains an alkali metal and/or a group 2 element salt as the reactive ionic substance, and also contains an acidic substance.

本発明の自然水用肥料は、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を含む自然水用肥料であり、
1gの自然水用肥料を、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して25℃で静置した際の、5時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]、720時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]としたとき、1.1≦D/D≦100の関係を満足することを特徴とする。
The natural water fertilizer of the present invention is a natural water fertilizer containing a soluble salt that is an alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphoric acid compound,
D 1 is the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 5 hours when 1 g of the natural water fertilizer is added to 500 mL of a 3.5% by mass sodium chloride aqueous solution and allowed to stand at 25 ° C. [%], and when the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 720 hours is D 2 [%], it is characterized by satisfying the relationship of 1.1 ≤ D 2 /D 1 ≤ 100. do.

本発明の自然水用肥料では、前記Dは1%以上98%以下であることが好ましい。
本発明の自然水用肥料では、自然水用肥料中におけるFeの含有率とAlの含有率との和をX[質量%]、自然水用肥料中におけるアルカリ金属の含有率と第2族元素の含有率との和をX[質量%]としたとき、0.1≦X/X≦10の関係を満足することが好ましい。
In the natural water fertilizer of the present invention, the D2 is preferably 1% or more and 98% or less.
In the natural water fertilizer of the present invention, the sum of the Fe content and the Al content in the natural water fertilizer is X A [mass%], and the content of the alkali metal in the natural water fertilizer and Group 2 It is preferable to satisfy the relationship of 0.1≦X B /X A ≦10, where X B [mass %] is the sum of the contents of the elements.

本発明によれば、自然水中で好適に溶解する性質を有するリン酸系化合物の塩を含有する自然水用肥料を提供すること、また、当該自然水用肥料の製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a fertilizer for natural water containing a salt of a phosphoric acid compound that is suitably dissolved in natural water, and to provide a method for producing the fertilizer for natural water. .

実施例1~5および比較例1に係る自然水用肥料について、塩化ナトリウム水溶液への添加からの経過日数とリン成分の溶出率との関係を示す図である。2 is a graph showing the relationship between the elution rate of a phosphorus component and the number of days elapsed from the addition to an aqueous sodium chloride solution of natural water fertilizers according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. FIG. 実施例6~9および比較例1に係る自然水用肥料について、塩化ナトリウム水溶液への添加からの経過日数とリン成分の溶出率との関係を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the number of days elapsed after addition to an aqueous sodium chloride solution and the elution rate of a phosphorus component for natural water fertilizers according to Examples 6 to 9 and Comparative Example 1; 実施例1、実施例6および被処理物である汚泥灰についてのX線回折(XRD)のチャートである。1 is an X-ray diffraction (XRD) chart of Examples 1 and 6, and sludge ash, which is an object to be treated. 加熱処理における加熱温度と、製造された自然水用肥料からのリンの溶出率との関係の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the heating temperature in the heat treatment and the elution rate of phosphorus from the manufactured natural water fertilizer.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
[自然水用肥料の製造方法]
まず、本発明の自然水用肥料の製造方法について説明する。
Preferred embodiments of the present invention are described in detail below.
[Manufacturing method of natural water fertilizer]
First, the method for producing the natural water fertilizer of the present invention will be described.

本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物(以下、「難溶性リン化合物」とも言う)を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有することを特徴とする。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises a material to be treated containing a phosphorus compound that is sparingly soluble in water (hereinafter also referred to as a "poorly soluble phosphorus compound"), an alkali metal and/or a group 2 element, contacting a composition containing a reactive ionic substance that is a hydroxide and/or salt to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a Group 2 element salt of a phosphoric acid compound; characterized by

このように、難溶性のリン化合物を溶解性塩に変換することにより、水(自然水)に対する溶解性を向上させることができ、自然水に接触させた場合に、リン成分を溶解状態で好適に供給することができる。したがって、自然水用肥料(すなわち、リン濃度調整剤)として好適に機能させることができる。 Thus, by converting a poorly soluble phosphorus compound into a soluble salt, the solubility in water (natural water) can be improved, and when it is brought into contact with natural water, the phosphorus component is suitable in a dissolved state. can be supplied to Therefore, it can function favorably as a natural water fertilizer (that is, a phosphorus concentration adjusting agent).

これに対し、リン化合物を水に対して難溶性の状態のまま用いると、リン化合物は、自然水には実質的に溶解せず、肥料として機能させることができない。 On the other hand, when the phosphorus compound is used in a water-poorly soluble state, the phosphorus compound does not substantially dissolve in natural water and cannot function as a fertilizer.

なお、自然水用肥料の溶解性(溶出速度)は、例えば、溶解性塩の組成に加え、自然水用肥料の大きさ(粒径、厚い等)、結晶状態(結晶粒径、結晶成分の比率(結晶化度)等)、自然水用肥料中における前記溶解性塩と前記溶解性塩以外の成分との関係(例えば、前記溶解性塩の含有率、前記溶解性塩以外の成分の含有率、前記溶解性塩と前記溶解性塩以外の成分との大きさの関係、前記溶解性塩と前記溶解性塩以外の成分との位置関係等)等を調整することにより、好適に制御することができる。このような自然水用肥料の条件は、例えば、前記組成物の組成(反応性イオン性物質の種類、含有率)、反応条件(例えば、反応時の温度条件、反応時間、前記被処理物に対する前記組成物の使用量等)、反応の前処理の方法・条件(例えば、被処理物に対する消化処理、精製処理等)、反応の後処理の方法・条件(例えば、粉砕処理、複数成分の混合処理等)等により、好適に調整することができる。 The solubility (elution rate) of fertilizers for natural water is determined by, for example, the composition of soluble salts, the size of the fertilizer for natural waters (particle size, thickness, etc.), the crystalline state (crystal grain size, crystal composition). ratio (crystallinity), etc.), the relationship between the soluble salt and components other than the soluble salt in the fertilizer for natural water (for example, the content of the soluble salt, the content of components other than the soluble salt ratio, size relationship between the soluble salt and components other than the soluble salt, positional relationship between the soluble salt and components other than the soluble salt, etc.). be able to. The conditions for such natural water fertilizers include, for example, the composition of the composition (type and content of reactive ionic substances), reaction conditions (e.g., temperature conditions during reaction, reaction time, Usage amount of the composition, etc.), pretreatment methods and conditions for the reaction (e.g., digestion treatment, purification treatment, etc. for the object to be treated), post-reaction treatment methods and conditions (e.g., pulverization treatment, mixing of multiple components treatment, etc.) can be suitably adjusted.

被処理物としては、難溶性リン化合物を含んでいればいかなるものであってもよく、例えば、汚泥を焼却処理して得られる汚泥灰、鉄鋼スラグ、キノコ排菌床の燃焼灰等の産業廃棄物等を用いることができるが、被処理物は、汚泥灰であるのが好ましい。 The object to be treated may be any object as long as it contains a sparingly soluble phosphorus compound. For example, industrial waste such as sludge ash obtained by incinerating sludge, steel slag, and combustion ash from a mushroom bed. Although a substance or the like can be used, the object to be treated is preferably sludge ash.

汚泥灰は、一般に、貴重な資源であるリンを比較的高い含有率で含んでおり、また、世界各地で大量に発生している。 Sludge ash generally contains a relatively high content of phosphorus, which is a valuable resource, and is produced in large quantities all over the world.

したがって、被処理物として汚泥灰を用いることにより、資源を有効活用することができ、産業廃棄物量の削減効果が特に大きい。 Therefore, by using sludge ash as the material to be treated, resources can be effectively used, and the effect of reducing the amount of industrial waste is particularly large.

また、汚泥灰を自然水用肥料の原料として用いることで、汚泥灰の新しい再利用方法となり、近年埋立地の不足や処理費の増加等の問題が深刻化している汚泥灰の処理コスト削減や、自然水用肥料の原料コスト削減の観点からも好ましい。 In addition, by using sludge ash as a raw material for fertilizers for natural water, it becomes a new method of recycling sludge ash. It is also preferable from the viewpoint of cost reduction of raw materials for fertilizers for natural water.

一般に、汚泥灰等の被処理物は、リン酸アルミニウム、リン酸鉄等の難溶性リン化合物を含んでいる。 In general, objects to be treated such as sludge ash contain sparingly soluble phosphorus compounds such as aluminum phosphate and iron phosphate.

本発明において、水に対して難溶性とは、水に対する溶解度が極めて低いことを意味し、例えば、25℃における水に対する溶解度が、1×10-15g/100g水以下である場合を指す。 In the present invention, "poorly soluble in water" means that the solubility in water is extremely low, for example, the solubility in water at 25° C. is 1×10 −15 g/100 g water or less.

本発明に係る方法では、難溶性リン化合物を、反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を含む組成物と接触させて、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)に変化させることで、リン化合物の水に対する溶解性を高め、自然水用肥料として効果的に機能させる点に特徴を有する。 In the method according to the present invention, a sparingly soluble phosphorus compound is contacted with a composition containing a reactive ionic substance (hydroxide and/or salt of an alkali metal and/or group 2 element) to obtain a soluble salt ( By converting the phosphoric acid compound into an alkali metal salt and/or group 2 element salt), the solubility of the phosphorus compound in water is increased, and it is characterized in that it functions effectively as a fertilizer for natural water.

また、本発明において、自然水とは、海、河川、湖、池、沼等、自然界においてまとまって存在する水のことを含み、加えて、人工的に作られた、人工池、貯水池、釣り堀、水槽、養殖場等、前記海、河川、湖、池、沼等とは直接つながらない、閉じた空間にまとまって存在する水のことも含む概念とする。また、自然水は、淡水、塩水および汽水のいずれであってもよい。
中でも、本発明に係る自然水用肥料が適用される自然水は、海水であるのが好ましい。
In the present invention, the term "natural water" includes water that exists collectively in the natural world, such as seas, rivers, lakes, ponds, marshes, etc. In addition, artificial ponds, reservoirs, fishing ponds, etc. , water tanks, fish farms, etc., which are not directly connected to the sea, rivers, lakes, ponds, marshes, etc., and which exist in a closed space. Also, the natural water may be any of fresh water, salt water and brackish water.
Above all, the natural water to which the fertilizer for natural water according to the present invention is applied is preferably seawater.

海は、貧栄養の問題が生じやすく、いわゆる海の砂漠化も進んでいる。したがって、自然水が海水である場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。 The ocean is prone to malnutrition, and the so-called desertification of the ocean is progressing. Therefore, when the natural water is seawater, the effects of the present invention are exhibited more remarkably.

海の砂漠化を食い止めることで、生態系を回復できる。例えば、本発明に係る自然水用肥料を用いることで、海に栄養分を供給することができ、コンブ、ワカメ等の海藻の生育が良くなり、また魚の生育の場になる。さらに、海藻は、アワビ、サザエ等の餌にもなるので、高級食材でもあるアワビ、サザエ等の生産量も増える。すなわち、漁村の経済活性化に貢献することができる。 By stopping the desertification of the sea, we can restore the ecosystem. For example, by using the fertilizer for natural water according to the present invention, it is possible to supply nutrients to the sea, which improves the growth of seaweed such as kelp and wakame seaweed, and provides a place for fish to grow. In addition, since seaweed also serves as food for abalone and turban shells, the amount of production of high-grade foods such as abalone and turban shells also increases. In other words, it can contribute to economic revitalization of fishing villages.

難溶性リン化合物を含む被処理物と、反応性イオン性物質とを接触させる形態は、特に限定されず、例えば、以下の実施形態で詳述するものが挙げられる。 The form in which the object to be treated containing the sparingly soluble phosphorus compound and the reactive ionic substance are brought into contact is not particularly limited, and examples thereof include those detailed in the following embodiments.

<第1実施形態>
本実施形態の自然水用肥料の製造方法は、難溶性リン化合物(水に対して難溶性のリン化合物)を含む被処理物と、反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)とを固相で接触させ、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)を得る工程を有する。言い換えると、被処理物、および、反応性イオン性物質のいずれもが、固相の状態で、これらを接触させて、目的の化学反応を進行させ、溶解性塩を得る。
<First Embodiment>
The method for producing a fertilizer for natural water according to the present embodiment includes an object to be treated containing a sparingly soluble phosphorus compound (poorly soluble phosphorus compound in water), a reactive ionic substance (alkali metal and/or Group 2 element (hydroxide and/or salt of ) in solid phase to obtain a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of phosphoric acid compound). In other words, both the object to be treated and the reactive ionic substance are brought into contact with each other in a solid phase state to allow the desired chemical reaction to proceed and obtain a soluble salt.

これにより、溶媒を用いないで目的とする溶解性塩を得ることができるため、環境に対してより低負荷であるとともに、本工程後の溶媒除去の工程を省略することができる。 As a result, the desired soluble salt can be obtained without using a solvent, so that the burden on the environment is lower and the step of removing the solvent after this step can be omitted.

被処理物に含まれる難溶性リン化合物は、Fe、Alのうち少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。 The sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated preferably contains at least one of Fe and Al.

Fe、Alのうち少なくとも一方を含むリン化合物は、水に対する溶解性が特に低く、本発明を適用することによる効果がより顕著である。また、溶解性塩の生成過程において、FeやAlは、不純物として機能し、生成される溶解性塩の結晶粒径の制御等において好適に作用する。その結果、自然水用肥料の溶解度、徐放性等の調整をより好適に行うことができる。 Phosphorus compounds containing at least one of Fe and Al have particularly low solubility in water, and the effect of applying the present invention is more remarkable. In addition, in the process of producing the soluble salt, Fe and Al function as impurities and act favorably in controlling the crystal grain size of the produced soluble salt. As a result, it is possible to more suitably adjust the solubility, sustained release property, etc. of the natural water fertilizer.

Fe、Alのうち少なくとも一方を含むリン化合物としては、例えば、Fe、Al(ただし、x,y,zはそれぞれ1以上の整数である。)で表される酸化リン化合物が挙げられ、特に、リン酸鉄(FePO)、リン酸アルミニウム(AlPO)であるのが好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
Phosphorus compounds containing at least one of Fe and Al are represented by, for example, Fe x P y O z and Al x P y O z (where x, y, and z are each integers of 1 or more). iron phosphate (FePO 4 ) and aluminum phosphate (AlPO 4 ) are particularly preferred.
As a result, the effects as described above are exhibited more remarkably.

なお、汚泥灰は、一般に、リンとともに、Fe、Al等をより適切な割合で含有している。すなわち、被処理物として汚泥灰を用いることにより、本発明による効果がより顕著に発揮される。この点からも、被処理物として、汚泥灰を用いるのが好ましい。 In addition, the sludge ash generally contains Fe, Al, etc. in a more appropriate ratio together with phosphorus. That is, by using sludge ash as the material to be treated, the effects of the present invention are exhibited more remarkably. From this point of view as well, it is preferable to use sludge ash as the object to be treated.

反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)は、陽イオンおよび陰イオンを含み、陽イオンとして、アルカリ金属および第2族元素から選択される少なくとも1種を含むものであればよいが、陽イオンとして、Naおよび/またはCaを含んでいるのが好ましい。 Reactive ionic substances (hydroxides and/or salts of alkali metals and/or group 2 elements) contain cations and anions, and as cations at least selected from alkali metals and group 2 elements Although it is sufficient if it contains one kind, it preferably contains Na and/or Ca as a cation.

これにより、生成される溶解性塩を、リン酸系化合物のナトリウム塩および/またはカルシウム塩とすることができる。これらの塩は水に対してより好適な溶解性を有するものとなり、本発明の効果をより顕著に発揮することができる。 As a result, the soluble salt produced can be the sodium salt and/or calcium salt of the phosphate compound. These salts have more suitable solubility in water, and can exhibit the effects of the present invention more remarkably.

特に、反応性イオン性物質は、NaCO、NaOH、CaCO、Ca(OH)、CaClおよびNaClよりなる群から選択される1種または2種以上であるのが好ましい。 In particular, the reactive ionic substance is preferably one or more selected from the group consisting of Na2CO3, NaOH, CaCO3, Ca(OH)2 , CaCl2 and NaCl .

これにより、反応性イオン性物質の使用量を抑制しつつ、本工程をより効率よく進行させることができる。 Thereby, this step can be advanced more efficiently while suppressing the amount of the reactive ionic substance used.

特に、本工程では、反応性イオン性物質として、Naを含む水酸化物または塩と、Caを含む水酸化物または塩とを併用するのが好ましい。 In particular, in this step, it is preferable to use a hydroxide or salt containing Na and a hydroxide or salt containing Ca in combination as the reactive ionic substance.

これにより、生成される溶解性塩は、リン酸系化合物のナトリウム塩と、リン酸系化合物のカルシウム塩とを含むものとなる。リン酸系化合物のナトリウム塩と、リン酸系化合物のカルシウム塩とは、水に対する溶解性が異なるため、これらを組み合わせることで、自然水に対する溶解性の調整をより好適に行うことができる。例えば、自然水への適用後の初期段階におけるリン成分(溶解性塩)の溶出量を比較的高くしつつ、自然水への適用後から比較的長期間経過した後のリン成分(溶解性塩)の溶出量も比較的高くすることができる。 As a result, the soluble salt produced contains the sodium salt of the phosphate-based compound and the calcium salt of the phosphate-based compound. Since the sodium salt of the phosphate compound and the calcium salt of the phosphate compound have different solubility in water, the solubility in natural water can be more suitably adjusted by combining them. For example, while increasing the elution amount of the phosphorus component (soluble salt) in the initial stage after application to natural water, the phosphorus component (soluble salt) after a relatively long period of time after application to natural water ) can also be relatively high.

より具体的には、リン酸系化合物のカルシウム塩は、リン酸系化合物のナトリウム塩に比べて溶解度が低いため、自然水への適用後の初期段階においては、主に、リン酸系化合物のナトリウム塩が優先的に溶出することにより、全体としてのリン成分(溶解性塩)の溶出量を比較的高いものとしつつ、自然水への適用後から比較的長期間経過した後においては、固体状態で残存しているリン酸系化合物のカルシウム塩からの溶出により、全体としてのリン成分(溶解性塩)の溶出量を確保することができる。 More specifically, the calcium salt of the phosphate compound has a lower solubility than the sodium salt of the phosphate compound. By preferentially eluting the sodium salt, the amount of phosphorus component (soluble salt) eluted as a whole is relatively high, and after a relatively long period of time after application to natural water, the solid Elution from the calcium salt of the phosphoric acid compound remaining in the state can ensure the elution amount of the phosphorus component (soluble salt) as a whole.

反応性イオン性物質を含む組成物中における、Naの含有率をXNa’[mol%]、Caの含有率をXCa’[mol%]としたとき、0.01≦XCa’/XNa’≦100の関係を満足するのが好ましく、0.1≦XCa’/XNa’≦10の関係を満足するのがより好ましい。
これにより、上述した効果がより顕著に発揮される。
In the composition containing the reactive ionic substance, when the content of Na is X Na ' [mol%] and the content of Ca is X Ca ' [mol%], 0.01 ≤ X Ca '/X It preferably satisfies the relationship of Na ′≦100, and more preferably satisfies the relationship of 0.1≦X Ca ′/X Na ′≦10.
Thereby, the effect mentioned above is exhibited more notably.

反応性イオン性物質は、上述したようなリン酸系化合物のナトリウム塩および/またはカルシウム塩以外にも、例えば、その他の反応性イオン性物質や、それ以外の成分(例えば、アルカリ金属または第2族元素の水酸化物または塩以外のイオン性物質や、非イオン性物質)を含んでいてもよい。 Reactive ionic substances include, in addition to sodium salts and/or calcium salts of phosphoric acid compounds as described above, other reactive ionic substances and other components (for example, alkali metals or secondary ionic substances other than hydroxides or salts of group elements, and nonionic substances).

被処理物の使用量(処理量)に対する反応性イオン性物質の使用量を調整することにより、溶解性塩の生成量をより好適に調整することができる。これにより、自然水用肥料の溶解性、徐放性等をより好適に調整することができる。 By adjusting the amount of the reactive ionic substance used with respect to the amount of material to be treated (treated amount), the amount of soluble salt produced can be more suitably adjusted. As a result, the solubility, sustained release properties, etc. of the fertilizer for natural water can be adjusted more favorably.

反応性イオン性物質は、いかなる形態であってもよいが、本実施形態においては、粒子状をなしているのが好ましい。 Although the reactive ionic substance may be in any form, it is preferably particulate in this embodiment.

これにより、例えば、混合等により、反応性イオン性物質を被処理物とより効率よく接触させることができ、本工程での反応をより円滑に進行させることができる。また、反応性イオン性物質の粒径を調整することにより、反応の進行をより好適に調整することができる。 As a result, for example, by mixing or the like, the reactive ionic substance can be brought into contact with the object to be treated more efficiently, and the reaction in this step can proceed more smoothly. Further, by adjusting the particle size of the reactive ionic substance, the progress of the reaction can be adjusted more appropriately.

反応性イオン性物質が粒状をなすものである場合、当該反応性イオン性物質の平均粒径は、0.1μm以上100mm以下であるのが好ましく、5μm以上500μm以下であるのがより好ましい。 When the reactive ionic substance is granular, the average particle size of the reactive ionic substance is preferably 0.1 μm or more and 100 mm or less, more preferably 5 μm or more and 500 μm or less.

これにより、安全性や操作の容易性を確保しつつ、被処理物と反応性イオン性物質とを、より効率よく接触させることができ、反応性をより効果的に高めることができる。 As a result, the object to be treated and the reactive ionic substance can be brought into contact with each other more efficiently, and the reactivity can be more effectively enhanced while ensuring safety and ease of operation.

なお、本明細書において、平均粒径とは、特に断りのない限り、体積平均粒径のことを指す。 In the present specification, the average particle size refers to the volume average particle size unless otherwise specified.

本実施形態においては、例えば、難溶性リン化合物を含む被処理物と、反応性イオン性物質を含む組成物に、適度な量の水分を添加して混合し、練り上げてもよい。 In the present embodiment, for example, an appropriate amount of water may be added to a composition containing an object to be treated containing a sparingly soluble phosphorus compound and a reactive ionic substance, mixed, and kneaded.

これにより、被処理物と、反応性イオン性物質とを、より効率よく接触させることができる。 Thereby, the object to be processed and the reactive ionic substance can be brought into contact more efficiently.

また、溶解性塩を得る工程においては、加熱処理を行うのが好ましい。
これにより、自然水用肥料の製造に要するエネルギー量を削減しつつ、リン酸等のリン化合物とアルカリ金属または第2族元素との間で、より効率よく化学結合を形成させることができ、短時間で効率よく本工程を行うことができる。
Moreover, in the step of obtaining the soluble salt, it is preferable to perform a heat treatment.
As a result, chemical bonds can be formed more efficiently between phosphorus compounds such as phosphoric acid and alkali metals or Group 2 elements while reducing the amount of energy required to produce natural water fertilizers. This process can be performed efficiently in time.

なお、難溶性リン化合物を含む被処理物と、反応性イオン性物質を含む組成物との混合物が水分を含む場合、加熱処理に先立って、水分を蒸発させてもよい。 If the mixture of the object to be treated containing the sparingly soluble phosphorus compound and the composition containing the reactive ionic substance contains water, the water may be evaporated prior to the heat treatment.

また、加熱処理時に、水分を蒸発させてもよい。
加熱処理における加熱温度(最高温度)は、150℃以上1500℃以下であるのが好ましく、300℃以上1200℃以下であるのがより好ましい。
Further, moisture may be evaporated during the heat treatment.
The heating temperature (maximum temperature) in the heat treatment is preferably 150° C. or higher and 1500° C. or lower, and more preferably 300° C. or higher and 1200° C. or lower.

これにより、自然水用肥料の製造に要するエネルギー量を削減しつつ、被処理物中に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応をより好適に進行させることができ、より短時間で効率よく本工程を行うことができる。 As a result, the reaction between the phosphorus compound contained in the material to be treated and the reactive ionic substance can be favorably progressed while reducing the amount of energy required for the production of the natural water fertilizer, and the reaction time can be shortened. This step can be performed efficiently.

また、加熱処理は、加熱温度を変更しつつ行ってもよい。これにより、例えば、被処理物中に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応をより好適に進行させることができたり、反応生成物の形状や反応生成物中における溶解性塩の状態(例えば、複数種の溶解性塩を含む場合におけるこれらの分布等)をより好適に調整することができる。 Further, the heat treatment may be performed while changing the heating temperature. As a result, for example, the reaction between the phosphorus compound contained in the object to be treated and the reactive ionic substance can proceed more favorably, and the shape of the reaction product and the soluble salt in the reaction product The state (for example, the distribution of these when multiple types of soluble salts are included) can be adjusted more appropriately.

また、加熱処理においては、加熱温度を、上記範囲で異なる複数の保持温度(例えば、温度幅が30℃以内の温度領域)で、それぞれ所定時間(例えば、10分以上)保持するようにして加熱してもよい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
In the heat treatment, the heating temperature is held at a plurality of holding temperatures that differ within the above range (e.g., a temperature range within a temperature range of 30 ° C.), and each is heated for a predetermined time (e.g., 10 minutes or more). You may
As a result, the effects as described above are exhibited more remarkably.

また、加熱処理は、昇温速度、降温速度がほぼ一定となるようにして行ってもよいし、昇温速度、降温速度のうち少なくとも一方が、経時的に変化するようにして行ってもよい。 In addition, the heat treatment may be performed such that the rate of temperature increase and the rate of temperature decrease are substantially constant, or may be performed such that at least one of the rate of temperature increase and the rate of temperature decrease changes with time. .

加熱処理において、昇温時の昇温速度(例えば、200℃からの昇温速度)は、1℃/分以上50℃/分以下であるのが好ましく、2℃/分以上30℃/分以下であるのがより好ましい。 In the heat treatment, the temperature increase rate during temperature increase (for example, temperature increase rate from 200° C.) is preferably 1° C./min or more and 50° C./min or less, and 2° C./min or more and 30° C./min or less. is more preferable.

これにより、例えば、被処理物中に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応をより好適に進行させることができたり、反応生成物の形状や反応生成物中における溶解性塩の状態(例えば、複数種の溶解性塩を含む場合におけるこれらの分布等)をより好適に調整することができる。 As a result, for example, the reaction between the phosphorus compound contained in the object to be treated and the reactive ionic substance can proceed more favorably, and the shape of the reaction product and the soluble salt in the reaction product The state (for example, the distribution of these when multiple types of soluble salts are included) can be adjusted more appropriately.

また、降温時の降温速度(例えば、200℃からの降温速度)は、2℃/分以上50℃/分以下であるのが好ましく、3℃/分以上40℃/分以下であるのがより好ましい。 In addition, the temperature drop rate during temperature drop (for example, temperature drop rate from 200 ° C.) is preferably 2 ° C./min or more and 50 ° C./min or less, more preferably 3 ° C./min or more and 40 ° C./min or less. preferable.

これにより、例えば、被処理物中に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応をより好適に進行させることができたり、反応生成物の形状や反応生成物中における溶解性塩の状態(例えば、複数種の溶解性塩を含む場合におけるこれらの分布等)をより好
適に調整することができる。
As a result, for example, the reaction between the phosphorus compound contained in the object to be treated and the reactive ionic substance can proceed more favorably, and the shape of the reaction product and the soluble salt in the reaction product The state (for example, the distribution of these when multiple types of soluble salts are included) can be adjusted more appropriately.

加熱処理の処理時間(150℃以上の温度での加熱時間)は、1時間以上100時間以下であるのが好ましく、3時間以上18時間以下であるのがより好ましい。 The heat treatment time (heating time at a temperature of 150° C. or higher) is preferably 1 hour or more and 100 hours or less, more preferably 3 hours or more and 18 hours or less.

これにより、加熱処理を行う装置(例えば、焼成炉等)への負担を抑制しつつ、より短時間で効率よく本工程を行うことができる。 As a result, this step can be efficiently performed in a shorter time while suppressing the burden on a device (for example, a calcining furnace) that performs heat treatment.

加熱処理は、特に限定されないが、例えば、電気炉を用いて行うことができる。これにより、加熱温度、昇温速度、降温速度等の設定や制御をより好適に行うことができる。 The heat treatment is not particularly limited, but can be performed using an electric furnace, for example. Thereby, the setting and control of the heating temperature, temperature increase rate, temperature decrease rate, etc. can be performed more appropriately.

なお、加熱処理は、ロータリーキルンを用いて行ってもよい。これにより、例えば、大量の被処理物に対して、連続的に加熱処理を施すことができる。 Note that the heat treatment may be performed using a rotary kiln. Thereby, for example, a large amount of objects to be processed can be continuously subjected to heat treatment.

また、加熱処理時の雰囲気ガスとしては、いかなる雰囲気中で行ってもよく、例えば、空気、不活性ガス(N、Ar等)、水素(H)等の還元ガス中で行うことができるが、空気中で行うのが好ましい。 Further, the atmosphere gas for heat treatment may be any atmosphere, for example, air, inert gas (N 2 , Ar, etc.), reducing gas such as hydrogen (H 2 ). but preferably in air.

これにより、加熱処理に比較的単純な構成の装置を用いることができ、雰囲気の組成等の調整を行う必要がなく、自然水用肥料の生産性を向上させることができる。 As a result, an apparatus having a relatively simple structure can be used for the heat treatment, and there is no need to adjust the composition of the atmosphere, etc., and the productivity of natural water fertilizer can be improved.

加熱処理時において、雰囲気ガスを調節することで、様々な形態の化合物に変換させることができる。雰囲気ガスの調整としては、酸素濃度の調整や雰囲気ガスの圧力の調整等が挙げられる。 At the time of heat treatment, it can be converted into various forms of compounds by adjusting the atmosphere gas. Adjustment of the atmosphere gas includes adjustment of the oxygen concentration, adjustment of the pressure of the atmosphere gas, and the like.

以下に、本発明に係る製造方法により進行する化学反応の一例を示す。なお、式中、x,y,z,l,m,nはそれぞれ1以上の整数である。 An example of the chemical reaction that proceeds in the production method according to the present invention is shown below. In the formula, x, y, z, l, m and n are each integers of 1 or more.

(1)被処理物に含まれる、難溶性の酸化リン化合物が、リン酸鉄(FePO)である場合
(1-1)NaCOとの反応:
FePO+3/2NaCO → NaPO+3/2CO+1/2Fe
2FePO+2NaCO → Na + 2CO +Fe + 1/2O
Fe +NaCO → Na +mCO +lFe
(1) When the poorly soluble phosphorus oxide compound contained in the object to be treated is iron phosphate (FePO 4 ) (1-1) Reaction with Na 2 CO 3 :
FePO4 + 3 / 2Na2CO3- > Na3PO4 + 3 / 2CO2 +1 / 2Fe2O3
2FePO4 + 2Na2CO3- > Na4P2O6 + 2CO2 + Fe2O3 + 1 / 2O2
FexPyOz + Na2CO3 NaxPyOz + mCO2 + lFe2O3 _ _

(1-2)CaCOとの反応:
2FePO + 3CaCO → Ca(PO + 3CO + FeCO
Fe +3CaCO → Ca +mCO +nFe
(1-2) Reaction with CaCO3 :
2FePO4 + 3CaCO3Ca3 ( PO4 ) 2 + 3CO2 + FeCO3
FexPyOz + 3CaCO3 CaxPyOz + mCO2 + nFe2O3 _

(2)被処理物に含まれる、難溶性の酸化リン化合物が、リン酸アルミニウム(AlPO)である場合
(2-1)NaCOとの反応:
AlPO +3/2NaCO → NaPO +3/2CO +1/2Al
2AlPO + 2NaCO → Na + 2CO +Al +1/2O
Al +NaCO → Na + mCO + lAl
(2) When the sparingly soluble phosphorus oxide compound contained in the object to be treated is aluminum phosphate (AlPO 4 ) (2-1) Reaction with Na 2 CO 3 :
AlPO4 + 3/ 2Na2CO3- > Na3PO4 + 3 / 2CO2 +1/ 2Al2O3
2AlPO4 + 2Na2CO3 - > Na4P2O6 + 2CO2 + Al2O3 + 1 / 2O2
AlxPyOz + Na2CO3 NaxPyOz + mCO2 + lAl2O3 _ _

(2-2)CaCOとの反応:
2AlPO + 3CaCO → Ca(PO + 3CO +Al
Al + 3CaCO → Ca + mCO + nAl
(2-2) Reaction with CaCO3 :
2AlPO4 + 3CaCO3 Ca3 ( PO4 ) 2 + 3CO2 + Al2O3
AlxPyOz + 3CaCO3 CaxPyOz + mCO2 + nAl2O3 _

また、例えば、反応に寄与する各成分の比率を調整すること等により、溶解性塩を、カルシウム欠損ハイドロキシアパタイト、CaHPO、Ca(HPO、Ca(HPO、NaHPO、NaHPO等のリン酸水素塩として得ることもできる。 Further, for example, by adjusting the ratio of each component that contributes to the reaction, soluble salts such as calcium-deficient hydroxyapatite, CaHPO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , Ca 8 (HPO 4 ) 2 , Na It can also be obtained as hydrogen phosphates such as 2 HPO 4 and NaH 2 PO 4 .

このようなリン酸水素塩が得られる化学反応の一例を以下に示す。なお、式中、x,y,a,b,c,d,eはそれぞれ1以上の整数であり、Mは金属元素である。 An example of a chemical reaction that yields such a hydrogen phosphate is shown below. In the formula, x, y, a, b, c, d, and e are each integers of 1 or more, and M is a metal element.

CaPyO + M(OH) → Ca
NaPyO + M(OH) → Na
CaxPyOz + M ( OH ) a CabHcPdOe
NaxPyOz + M ( OH ) a NabHcPdOe

このようにして、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)を含む自然水用肥料が得られる。 Thus, a natural water fertilizer containing a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphate compound) is obtained.

本発明に係る方法で得られる自然水用肥料は、上述したような溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)以外の成分を含んでいてもよい。 The natural water fertilizer obtained by the method according to the present invention may contain components other than the above-described soluble salts (alkali metal salts and/or group 2 element salts of phosphoric acid compounds).

このような成分としては、例えば、被処理物中に含まれていた難溶性リン化合物の未反応分、被処理物中に含まれていた難溶性リン化合物以外の成分やその反応生成物等が挙げられる。 Such components include, for example, the unreacted portion of the sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated, components other than the sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated, reaction products thereof, and the like. mentioned.

本発明に係る方法によれば、被処理物に含有されている、難溶性リン化合物を、水に対する溶解性の高い溶解性塩に変換することができる。 According to the method of the present invention, the sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated can be converted into a highly water-soluble soluble salt.

より具体的には、例えば、20℃における、溶解性塩としてのリン酸ナトリウムの水に対する溶解度は約12.1g/100g水であり、溶解性塩としてのリン酸二カルシウムの水に対する溶解度は約0.02g/100g水であり、リン酸カルシウムの水に対する溶解度は約8.4×10-12g/100g水であるのに対し、難溶性リン化合物であるリン酸鉄は、水に対して実質的に不溶であり、難溶性リン化合物であるリン酸アルミニウムの水に対する溶解度は約6.3×10-19g/100g水である。 More specifically, for example, the solubility of sodium phosphate as a soluble salt in water at 20° C. is about 12.1 g/100 g water, and the solubility in water of dicalcium phosphate as a soluble salt is about 0.02 g/100 g water, and the solubility of calcium phosphate in water is about 8.4×10 −12 g/100 g water, whereas iron phosphate, which is a sparingly soluble phosphorus compound, is substantially The solubility in water of aluminum phosphate, which is a sparingly soluble phosphorus compound, is about 6.3×10 −19 g/100 g water.

このように、本発明に係る方法によれば、水に対する溶解性を約10~1022倍以上に高めることができる。これにより、得られる反応生成物を自然水用肥料として好適に用いることができる。 Thus, according to the method of the present invention, the solubility in water can be increased by about 10 5 to 10 22 times or more. Thereby, the obtained reaction product can be suitably used as a natural water fertilizer.

また、本発明に係る方法によれば、汚泥灰、鉄鋼スラグ等の産業廃棄物を原料として用いて自然水用肥料を製造することで、埋め立て処分場の用地確保や高い処理費用等の混台があった産業廃棄物を有効に利用することができ、上記のような問題を緩和することができるとともに、産業廃棄物を原料として用いることで、自然水用肥料の製造コストも抑えることができる。 In addition, according to the method of the present invention, industrial waste such as sludge ash, steel slag, etc. is used as a raw material to produce fertilizer for natural water. It is possible to effectively use the industrial waste that has been in the past, and it is possible to alleviate the above problems, and by using industrial waste as a raw material, it is possible to reduce the manufacturing cost of fertilizer for natural water. .

また、本発明に係る方法は、汚泥灰、鉄鋼スラグ等の新しい利用方法、新しい産業を提案するものであり、新しい産業が生まれることにより、雇用も創出されることが期待される。 In addition, the method according to the present invention proposes a new use of sludge ash, iron and steel slag, etc., and a new industry, and it is expected that employment will be created by creating a new industry.

汚泥灰等の被処理物に含まれる難溶性リン化合物の溶解度を調整する方法として、上述した方法以外にも、例えば、次に示すような方法も挙げることができる。 As a method for adjusting the solubility of the sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated such as sludge ash, other than the methods described above, for example, the following methods can be used.

すなわち、まず、汚泥灰等の被処理物に含まれている、水に対して難溶性のリン化合物を、バイオマス、泥炭または褐炭等の低品位炭(高品位炭でも可)に含まれている炭素または水素と反応させ、還元することで、難溶性のリン化合物の反応性を高めることができる。 That is, first, the water-insoluble phosphorus compound contained in the material to be treated such as sludge ash is contained in biomass, peat, lignite or other low-grade coal (high-grade coal is also possible). The reactivity of the sparingly soluble phosphorus compound can be increased by reacting it with carbon or hydrogen and reducing it.

そして、反応性が高められたリン化合物を、周囲に存在する金属(鉄、アルミ、カルシウム、ナトリウム等)またはケイ酸と反応させて、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、ケイ酸リン化合物等を生成する。これにより、難溶性のリン化合物の溶解度を調節することができる。 Then, the phosphorus compound with increased reactivity is reacted with surrounding metals (iron, aluminum, calcium, sodium, etc.) or silicic acid to form sodium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, phosphorus silicate compounds, etc. to generate Thereby, the solubility of the sparingly soluble phosphorus compound can be adjusted.

<第2実施形態>
次に、本発明の自然水用肥料の製造方法の第2実施形態について説明する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described.

以下、本発明の自然水用肥料の製造方法の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 A second embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described below, focusing on differences from the above-described embodiment, and description of the same items will be omitted.

本実施形態の自然水用肥料の製造方法は、難溶性リン化合物(水に対して難溶性のリン化合物)を酸またはアルカリで溶解した被処理物と、反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を含む組成物とを接触させ、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)を得る工程を有する。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present embodiment includes an object to be treated in which a sparingly soluble phosphorus compound (poorly soluble phosphorus compound in water) is dissolved in an acid or alkali, and a reactive ionic substance (alkali metal and/or or a group 2 element hydroxide and/or salt) to obtain a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphoric acid compound).

すなわち、前述した第1実施形態では、難溶性リン化合物を含む被処理物を、固相のまま、反応性イオン性物質を含む組成物と接触させていたのに対し、本実施形態では、被処理物に含まれる難溶性リン化合物を酸またはアルカリで溶解させ、液相として反応させている。 That is, in the first embodiment described above, the object to be treated containing the poorly soluble phosphorus compound is brought into contact with the composition containing the reactive ionic substance in a solid phase, whereas in the present embodiment, the object to be treated The sparingly soluble phosphorus compound contained in the treated material is dissolved with acid or alkali and reacted as a liquid phase.

被処理物に含まれる難溶性リン化合物を酸またはアルカリで溶解させることで、被処理物中のリン化合物(リン酸アルミニウム、リン酸鉄等)を、リンを含むイオン(リン酸イオン)として溶出させることができる。 By dissolving the poorly soluble phosphorus compounds contained in the object to be treated with acid or alkali, the phosphorus compounds (aluminum phosphate, iron phosphate, etc.) in the object to be treated are eluted as ions containing phosphorus (phosphate ions). can be made

これにより、被処理物に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応性をより効果的に向上させることができる。 Thereby, the reactivity between the phosphorus compound contained in the object to be processed and the reactive ionic substance can be more effectively improved.

以下、被処理物中に含まれる難溶性リン化合物を《2-1》酸で溶解する場合と、《2-2》アルカリで溶解する場合とについて、それぞれ説明する。 Hereinafter, the case of dissolving the sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated with <<2-1>> acid and the case of dissolving with <<2-2>> alkali will be described respectively.

《2-1》難溶性リン化合物を酸で溶解する場合
《2-1-1》
難溶性リン化合物を含む被処理物と、酸とを混合する。
これにより、被処理物中に含まれる、水に対して難溶性のリン化合物(難溶性リン化合物)を酸に好適に溶解させることができる。
<<2-1>> When dissolving a poorly soluble phosphorus compound with an acid <<2-1-1>>
An object to be treated containing a sparingly soluble phosphorus compound is mixed with an acid.
As a result, the poorly water-soluble phosphorus compound (poorly soluble phosphorus compound) contained in the object to be treated can be suitably dissolved in the acid.

難溶性リン化合物を酸に溶解した後の液相のpHは、1.0以上8.0以下であるのが好ましく、1.5以上7.0以下であるのがより好ましく、2.0以上6.0以下であるのがさらに好ましい。 The pH of the liquid phase after dissolving the poorly soluble phosphorus compound in the acid is preferably 1.0 or more and 8.0 or less, more preferably 1.5 or more and 7.0 or less, and 2.0 or more. It is more preferably 6.0 or less.

これにより、例えば、後の溶解性塩の析出の処理に用いるアルカリ性物質の使用量を抑制しつつ、前述した効果がより顕著に発揮される。また、自然水用肥料の製造に伴い生じる廃液量が必要以上に多くなることを効果的に防止することができる。 As a result, for example, while suppressing the amount of the alkaline substance to be used in the treatment for subsequent precipitation of the soluble salt, the above-described effects are exhibited more remarkably. In addition, it is possible to effectively prevent the amount of waste liquid generated in the production of the natural water fertilizer from increasing more than necessary.

本工程で、用いる酸は、例えば、固体や気体であってもよいが、液体であるのが好ましく、水溶液であるのがより好ましい。 The acid used in this step may be, for example, solid or gaseous, but is preferably liquid, and more preferably an aqueous solution.

これにより、本工程をより効率よく行うことができ、作業性をさらに向上させることができる。また、後処理も容易となる。 Thereby, this process can be performed more efficiently, and workability|operativity can be improved further. In addition, post-processing is facilitated.

本工程で用いる酸としては、例えば、硫酸、硝酸、塩化水素、酢酸等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 The acid used in this step includes, for example, sulfuric acid, nitric acid, hydrogen chloride, acetic acid, etc., and one or more selected from these can be used in combination.

これにより、安全性を確保しつつ、酸の使用量を抑制し、本工程を効率よく行うことができる。 As a result, the amount of acid used can be suppressed while ensuring safety, and this step can be performed efficiently.

《2-1-2》
上記のようにして得られた、難溶性リン化合物を酸で溶解した液体状の被処理物(以下、「被処理物液体」とも言う)に、固体状の反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を接触させる。
<<2-1-2>>
A solid reactive ionic substance (alkali metal and /or hydroxides and/or salts of group 2 elements).

このように、液相-固相での反応とすることで、固相-固相での反応に比べて、被処理物に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応性をより効果的に向上させることができる。 In this way, by conducting a liquid-solid phase reaction, the reactivity between the phosphorus compound contained in the object to be treated and the reactive ionic substance can be improved more than in the solid-solid phase reaction. can be effectively improved.

本工程においては、難溶性リン化合物を酸で溶解した被処理物液体に、固体状態の反応性イオン性物質を添加し、混合するのが好ましい。 In this step, it is preferable to add and mix the reactive ionic substance in a solid state with the liquid to be treated in which the poorly soluble phosphorus compound is dissolved in the acid.

これにより、被処理物液体と反応性イオン性物質とをより効率よく接触させることができ、反応効率をより向上させることができる。 As a result, the liquid to be processed and the reactive ionic substance can be brought into contact more efficiently, and the reaction efficiency can be further improved.

本工程において、被処理物液体と、反応性イオン性物質との混合物の温度(反応温度)は、5℃以上100℃以下であるのが好ましく、10℃以上60℃以下であるのがより好ましい。
これにより、反応が促進され、反応をより効率よく進行させることができる。
In this step, the temperature (reaction temperature) of the mixture of the liquid to be treated and the reactive ionic substance is preferably 5° C. or higher and 100° C. or lower, more preferably 10° C. or higher and 60° C. or lower. .
This promotes the reaction and allows the reaction to proceed more efficiently.

《2-1-3》
被処理物と、反応性イオン性物質とを十分に混合した後、濃縮、乾燥等の処理を行い、溶媒を蒸発させることにより、溶解性塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム等)を含む固体を得ることができる。
<<2-1-3>>
After sufficiently mixing the object to be treated and the reactive ionic substance, a treatment such as concentration and drying is performed, and the solvent is evaporated to obtain a solid containing a soluble salt (e.g., sodium phosphate, calcium phosphate, etc.). can be obtained.

被処理物液体と、反応性イオン性物質とを十分に混合した後、混合物のpHを変化させて、リン酸系化合物の塩を析出させるのが好ましい。 After sufficiently mixing the liquid to be treated and the reactive ionic substance, it is preferable to change the pH of the mixture to precipitate the salt of the phosphoric acid compound.

混合物中には、生成した溶解性塩が溶解状態で存在しており、混合物のpHを変化させることにより、リン酸系化合物の塩の混合物中における溶解性が低下し、リン酸系化合物の塩が析出する。 In the mixture, the produced soluble salt exists in a dissolved state, and by changing the pH of the mixture, the solubility of the salt of the phosphoric acid compound in the mixture is reduced, and the salt of the phosphoric acid compound is dissolved. precipitates out.

具体的には、被処理物に含まれる難溶性リン化合物を酸で溶解した場合、混合物のpHを上昇させることにより、リンを含む化合物を析出させることができる。特に、リンをリン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム等)として析出させる。 Specifically, when the poorly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated is dissolved in an acid, the compound containing phosphorus can be precipitated by increasing the pH of the mixture. In particular, phosphorus is precipitated as an alkali metal salt and/or group 2 element salt (eg, sodium phosphate, calcium phosphate, etc.) of a phosphate-based compound.

これにより、析出物を固液分離して自然水用肥料を得る場合において、自然水用肥料中における目的とする溶解性塩以外の成分の含有率が必要以上に高くなりすぎることをより効果的に防止することができ、自然水用肥料の機能をより高くすることができる。 As a result, in the case of obtaining a fertilizer for natural water by solid-liquid separation of the precipitate, it is more effective to prevent the content of components other than the desired soluble salt in the fertilizer for natural water from becoming too high more than necessary. can be prevented, and the function of the fertilizer for natural water can be enhanced.

また、例えば、析出条件を調整することにより、析出物(自然水用肥料)の粒径をより好適に調整することができる。 Also, for example, by adjusting the precipitation conditions, the grain size of the precipitate (fertilizer for natural water) can be adjusted more favorably.

本工程で用いるアルカリは、例えば、固体や気体であってもよいが、液体であるのが好ましく、水溶液であるのがより好ましい。 The alkali used in this step may be, for example, solid or gaseous, but is preferably liquid, and more preferably an aqueous solution.

これにより、本工程をより効率よく行うことができ、作業性をさらに向上させることができる。また、後処理も容易となる。 Thereby, this process can be performed more efficiently, and workability|operativity can be improved further. In addition, post-processing is facilitated.

本工程で用いるアルカリとしては、例えば、NaOH、KOH、Mg(OH)、Ca(OH)、Al(OH)等の金属水酸化物、CaCO、MgCO等の金属炭酸塩、アンモニア、トリエチルアミン、アニリン等のアミン系物質等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the alkali used in this step include metal hydroxides such as NaOH, KOH, Mg(OH) 2 , Ca(OH) 2 and Al(OH) 3 ; metal carbonates such as CaCO 3 and MgCO 3 ; , triethylamine, aniline, and the like, and one or more selected from these can be used in combination.

本工程においてアルカリを液体として用いる場合、当該液体のpHは、10以上であるのが好ましく、11以上であるのがより好ましく、12以上14以下であるのがさらに好ましい。 When an alkali is used as the liquid in this step, the pH of the liquid is preferably 10 or higher, more preferably 11 or higher, and even more preferably 12 or higher and 14 or lower.

これにより、本工程の終了時(アルカリ処理後)におけるpHをより好適に調整することができる。 Thereby, the pH at the end of this step (after the alkali treatment) can be adjusted more appropriately.

また、本工程の終了時(アルカリ処理後)における液相のpHは、4.0以上11以下であるのが好ましく、5.0以上10以下であるのがより好ましく、5.5以上9.0以下であるのがさらに好ましい。 Further, the pH of the liquid phase at the end of this step (after the alkali treatment) is preferably 4.0 or more and 11 or less, more preferably 5.0 or more and 10 or less, and 5.5 or more and 9.5. It is more preferably 0 or less.

これにより、pHの上昇に用いる材料の使用量が必要以上に多くなることを防止しつつ、溶解性塩をより効率よく析出させることができる。また、析出する溶解性塩の粒径等の調整等がより容易となる。 As a result, the soluble salt can be precipitated more efficiently while preventing the amount of the material used for raising the pH from increasing more than necessary. In addition, it becomes easier to adjust the particle size of the precipitated soluble salt.

《2-2》難溶性リン化合物をアルカリで溶解する場合
以下の説明では、前述した「《2-1》難溶性リン化合物を酸で溶解する場合」との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
<<2-2>> Dissolving Poorly Soluble Phosphorus Compound with Alkali In the following explanation, the differences from "<<2-1> Dissolving Poorly Soluble Phosphorus Compound with Acid" will be mainly explained, and the same The description of the items is omitted.

《2-2-1》
難溶性リン化合物を含む被処理物と、アルカリ溶液とを混合する。
これにより、被処理物中に含まれる、水に対して難溶性のリン化合物(難溶性リン化合物)をアルカリに好適に溶解させることができる。その一方で、汚泥灰のような被処理物に含まれる重金属は、一般に、アルカリには、溶解しにくい。その結果、自然水用肥料に利用可能な有用物質としてのリンと、重金属とを好適に分離することができる。また、最終的な固体廃棄物(産業廃棄物)を少なくすることができる。
<<2-2-1>>
An object to be treated containing a sparingly soluble phosphorus compound is mixed with an alkaline solution.
As a result, the poorly soluble phosphorus compound in water (poorly soluble phosphorus compound) contained in the object to be treated can be suitably dissolved in the alkali. On the other hand, heavy metals such as sludge ash contained in the material to be treated are generally difficult to dissolve in alkali. As a result, phosphorus, which is a useful substance that can be used as a fertilizer for natural water, and heavy metals can be preferably separated. Also, final solid waste (industrial waste) can be reduced.

難溶性リン化合物をアルカリに溶解した後の液相のpHは、6.0以上14以下であるのが好ましく、7.0以上13以下であるのがより好ましく、8.0以上12以下であるのがさらに好ましい。 The pH of the liquid phase after dissolving the poorly soluble phosphorus compound in alkali is preferably 6.0 or more and 14 or less, more preferably 7.0 or more and 13 or less, and 8.0 or more and 12 or less. is more preferred.

これにより、例えば、後の溶解性塩の析出の処理に用いるアルカリ性物質の使用量を抑制しつつ、前述した効果がより顕著に発揮される。また、自然水用肥料の製造に伴い生じる廃液量が必要以上に多くなることを効果的に防止することができる。 As a result, for example, while suppressing the amount of the alkaline substance to be used in the treatment for subsequent precipitation of the soluble salt, the above-described effects are exhibited more remarkably. In addition, it is possible to effectively prevent the amount of waste liquid generated in the production of the natural water fertilizer from increasing more than necessary.

本工程で用いるアルカリは、例えば、固体や気体であってもよいが、液体であるのが好ましく、水溶液であるのがより好ましい。 The alkali used in this step may be, for example, solid or gaseous, but is preferably liquid, and more preferably an aqueous solution.

これにより、本工程をより効率よく行うことができ、作業性をさらに向上させることができる。また、後処理も容易となる。 Thereby, this process can be performed more efficiently, and workability|operativity can be improved further. In addition, post-processing is facilitated.

本工程で用いるアルカリとしては、例えば、NaOH、KOH、Mg(OH)、Ca(OH)、Al(OH)等の金属水酸化物、CaCO、MgCO等の金属炭酸塩、アンモニア、トリエチルアミン、アニリン等のアミン系物質等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the alkali used in this step include metal hydroxides such as NaOH, KOH, Mg(OH) 2 , Ca(OH) 2 and Al(OH) 3 ; metal carbonates such as CaCO 3 and MgCO 3 ; , triethylamine, aniline, and the like, and one or more selected from these can be used in combination.

本工程においてアルカリを液体として用いる場合、当該液体のpHは、8以上であるのが好ましく、11以上であるのがより好ましく、12以上14以下であるのがさらに好ましい。 When an alkali is used as the liquid in this step, the pH of the liquid is preferably 8 or higher, more preferably 11 or higher, and even more preferably 12 or higher and 14 or lower.

これにより、例えば、後の溶解性塩の析出の処理に用いる酸性物質の使用量を抑制しつつ、前述した効果がより顕著に発揮される。また、自然水用肥料の製造に伴い生じる廃液量が必要以上に多くなることを効果的に防止することができる。 As a result, for example, while suppressing the amount of the acidic substance used in the treatment for subsequent deposition of the soluble salt, the above-described effects are exhibited more remarkably. In addition, it is possible to effectively prevent the amount of waste liquid generated in the production of the natural water fertilizer from increasing more than necessary.

《2-2-2》
上記のようにして得られた、難溶性リン化合物をアルカリで溶解した被処理物液体に、固体状の反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を接触させる。
<<2-2-2>>
A solid reactive ionic substance (alkali metal and/or group 2 element hydroxide and/or salt ) are brought into contact.

本工程においては、難溶性リン化合物をアルカリで溶解した被処理物液体に、固体状態の反応性イオン性物質を添加し、混合するのが好ましい。 In this step, it is preferable to add and mix the reactive ionic substance in a solid state with the liquid to be treated in which the poorly soluble phosphorus compound is dissolved in alkali.

これにより、被処理物液体と反応性イオン性物質とをより効率よく接触させることができ、反応効率をより向上させることができる。 As a result, the liquid to be processed and the reactive ionic substance can be brought into contact more efficiently, and the reaction efficiency can be further improved.

《2-2-3》
被処理物と、反応性イオン性物質とを十分に混合した後、濃縮、乾燥等の処理を行い、溶媒を蒸発させることにより、溶解性塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム等)を含む固体を得ることができる。
<<2-2-3>>
After sufficiently mixing the object to be treated and the reactive ionic substance, a treatment such as concentration and drying is performed, and the solvent is evaporated to obtain a solid containing a soluble salt (e.g., sodium phosphate, calcium phosphate, etc.). can be obtained.

被処理物液体と、反応性イオン性物質とを十分に混合した後、混合物のpHを変化させて、リン酸系化合物の塩を析出させるのが好ましい。 After sufficiently mixing the liquid to be treated and the reactive ionic substance, it is preferable to change the pH of the mixture to precipitate the salt of the phosphoric acid compound.

具体的には、被処理物に含まれる難溶性リン化合物をアルカリで溶解した場合、混合物のpHを低下させることにより、リンを含む化合物を析出させることができる。特に、リンをリン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム等)として析出させる。 Specifically, when a sparingly soluble phosphorus compound contained in the object to be treated is dissolved in an alkali, the phosphorus-containing compound can be precipitated by lowering the pH of the mixture. In particular, phosphorus is precipitated as an alkali metal salt and/or group 2 element salt (eg, sodium phosphate, calcium phosphate, etc.) of a phosphate-based compound.

これにより、析出物を固液分離して自然水用肥料を得る場合において、自然水用肥料中における目的とする溶解性塩以外の成分の含有率が必要以上に高くなりすぎることをより効果的に防止することができ、自然水用肥料の機能をより高くすることができる。 As a result, in the case of obtaining a fertilizer for natural water by solid-liquid separation of the precipitate, it is more effective to prevent the content of components other than the desired soluble salt in the fertilizer for natural water from becoming too high more than necessary. can be prevented, and the function of the fertilizer for natural water can be enhanced.

また、例えば、析出条件を調整することにより、析出物(自然水用肥料)の粒径をより好適に調整することができる。 Also, for example, by adjusting the precipitation conditions, the grain size of the precipitate (fertilizer for natural water) can be adjusted more favorably.

本工程で用いる酸は、例えば、固体や気体であってもよいが、液体であるのが好ましく、水溶液であるのがより好ましい。 The acid used in this step may be, for example, solid or gaseous, but is preferably liquid, more preferably an aqueous solution.

これにより、本工程をより効率よく行うことができ、作業性をさらに向上させることができる。また、後処理も容易となる。 Thereby, this process can be performed more efficiently, and workability|operativity can be improved further. In addition, post-processing is facilitated.

本工程で用いる酸としては、例えば、硫酸、硝酸、塩化水素、酢酸等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 The acid used in this step includes, for example, sulfuric acid, nitric acid, hydrogen chloride, acetic acid, etc., and one or more selected from these can be used in combination.

本工程において酸を液体として用いる場合、当該液体のpHは、-1.0以上6.0以下であるのが好ましく、-0.5以上5.0以下であるのがより好ましく、0以上3.0以下であるのがさらに好ましい。 When an acid is used as a liquid in this step, the pH of the liquid is preferably -1.0 or more and 6.0 or less, more preferably -0.5 or more and 5.0 or less, and 0 or more and 3 It is more preferably 0.0 or less.

これにより、本工程の終了時(酸処理後)におけるpHをより好適に調整することができる。 Thereby, the pH at the end of this step (after the acid treatment) can be adjusted more appropriately.

本段階の終了時(酸処理後)における液相のpHは、3.0以上11以下であるのが好ましく、5.0以上10以下であるのがより好ましく、5.5以上9.0以下であるのがさらに好ましい。 The pH of the liquid phase at the end of this step (after acid treatment) is preferably 3.0 or more and 11 or less, more preferably 5.0 or more and 10 or less, and 5.5 or more and 9.0 or less. is more preferable.

これにより、pHの上昇に用いる材料の使用量が必要以上に多くなることを防止しつつ、溶解性塩をより効率よく析出させることができる。また、析出する溶解性塩の粒径等の調整等がより容易となる。 As a result, the soluble salt can be precipitated more efficiently while preventing the amount of the material used for raising the pH from increasing more than necessary. In addition, it becomes easier to adjust the particle size of the precipitated soluble salt.

そして、本実施形態では、上記の「《2-1》難溶性リン化合物を酸で溶解する場合」または「《2-2》難溶性リン化合物をアルカリで溶解する場合」で説明した処理を行った後、析出されたリン酸系化合物の塩を含む液体に対し、固液分離を行い、析出したリン酸系化合物の塩を含む固相を、液体成分と分離する。 Then, in the present embodiment, the treatment described in the above "<<2-1> Dissolving a sparingly soluble phosphorus compound with an acid" or "<<2-2> Dissolving a sparingly soluble phosphorus compound with an alkali" is performed. After that, the liquid containing the deposited salt of the phosphoric acid compound is subjected to solid-liquid separation, and the solid phase containing the deposited salt of the phosphoric acid compound is separated from the liquid component.

固液分離の方法は、特に限定されないが、例えば、デカンテーション、ろ過、遠心分離等が挙げられ、複数の方法を組み合わせて行ってもよい。 The solid-liquid separation method is not particularly limited, and examples thereof include decantation, filtration, centrifugation, etc., and a plurality of methods may be combined.

また、必要に応じて、分離された固相を水等により洗浄してもよい。
分離された固相に対して、加熱処理を行うのが好ましい。
Moreover, the separated solid phase may be washed with water or the like, if necessary.
Heat treatment is preferably performed on the separated solid phase.

これにより、自然水用肥料の製造に要するエネルギー量を削減しつつ、リン酸等のリン化合物とアルカリ金属または第2族元素との間で、より効率よく化学結合を形成させることができ、短時間で効率よく自然水用肥料を製造することができる。 As a result, chemical bonds can be formed more efficiently between phosphorus compounds such as phosphoric acid and alkali metals or Group 2 elements while reducing the amount of energy required to produce natural water fertilizers. Fertilizer for natural water can be produced efficiently in time.

加熱処理の方法および条件は、上述した第1実施形態における加熱処理の方法および条件と同様にすることができる。 The heat treatment method and conditions can be the same as the heat treatment method and conditions in the first embodiment described above.

<第3実施形態>
次に、本発明の自然水用肥料の製造方法の第3実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described.

以下、本発明の自然水用肥料の製造方法の第3実施形態について説明するが、前述した
実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
A third embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described below, focusing on differences from the above-described embodiment, and description of the same items will be omitted.

本実施形態の自然水用肥料の製造方法は、難溶性リン化合物(水に対して難溶性のリン化合物)を含む被処理物と、反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を含む溶液とを接触させ、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)を得る工程を有する。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present embodiment includes an object to be treated containing a sparingly soluble phosphorus compound (poorly soluble phosphorus compound in water), a reactive ionic substance (alkali metal and/or Group 2 element (hydroxide and/or salt of ) to obtain a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of phosphoric acid compound).

すなわち、前述した実施形態では、反応性イオン性物質を、固相のまま、難溶性リン化合物を含む被処理物と接触させていたのに対し、本実施形態では、反応性イオン性物質を溶解した溶液(液相)として用いている。 That is, in the above-described embodiment, the reactive ionic substance is brought into contact with the object to be treated containing the poorly soluble phosphorus compound in a solid phase, whereas in the present embodiment, the reactive ionic substance is dissolved It is used as a diluted solution (liquid phase).

これにより、被処理物に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応性をより効果的に向上させることができる。 Thereby, the reactivity between the phosphorus compound contained in the object to be processed and the reactive ionic substance can be more effectively improved.

反応性イオン性物質を含む溶液は、水溶液であるのが好ましい。
これにより、反応性イオン性物質をより効率よく溶解、電離させることができる。
The solution containing the reactive ionic substance is preferably an aqueous solution.
Thereby, the reactive ionic substance can be dissolved and ionized more efficiently.

反応性イオン性物質を含む溶液は、酸またはアルカリを含む溶液であるのが好ましい。
これにより、本工程の反応終了後に被処理物と溶液との混合物のpHを変化させることで、溶解性塩をより効率よく析出させることができる。
The solution containing the reactive ionic substance is preferably a solution containing acid or alkali.
Thus, by changing the pH of the mixture of the object to be treated and the solution after the reaction in this step is completed, the soluble salt can be precipitated more efficiently.

また、反応性イオン性物質を含む組成物は、反応性イオン性物質としてアルカリ金属および/または第2族元素の塩を含むとともに、酸性物質を含んでいるのが好ましい。 Moreover, the composition containing a reactive ionic substance preferably contains an alkali metal and/or a salt of a Group 2 element as the reactive ionic substance, and also contains an acidic substance.

これにより、被処理物と反応性イオン性物質との反応をより好適に進行させることができる。
前記酸性物質としては、例えば、塩化水素、硫酸等が挙げられる。
This allows the reaction between the object to be treated and the reactive ionic substance to proceed more favorably.
Examples of the acidic substance include hydrogen chloride and sulfuric acid.

溶液が、《3-1》酸を含む場合と、《3-2》アルカリを含む場合とについて、それぞれ説明する。 The case where the solution contains <<3-1>> acid and the case where the solution contains <<3-2>> alkali will be described.

《3-1》溶液が酸を含む場合
溶液は、反応性イオン性物質と酸とを含む酸溶液である。
<<3-1>> Solution Containing Acid The solution is an acid solution containing a reactive ionic substance and an acid.

反応性イオン性物質と酸とを含む酸溶液のpHは、-1.0以上6.0以下であるのが好ましく、-0.5以上5.0以下であるのがより好ましく、0以上3.0以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
The pH of the acid solution containing the reactive ionic substance and the acid is preferably -1.0 or more and 6.0 or less, more preferably -0.5 or more and 5.0 or less, and 0 or more and 3 It is more preferably 0.0 or less.
Thereby, the effect mentioned above is exhibited more notably.

本工程で用いる酸としては、例えば、硫酸、硝酸、塩化水素、酢酸等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 The acid used in this step includes, for example, sulfuric acid, nitric acid, hydrogen chloride, acetic acid, etc., and one or more selected from these can be used in combination.

これにより、安全性を確保しつつ、酸の使用量を抑制し、本工程を効率よく行うことができる。 As a result, the amount of acid used can be suppressed while ensuring safety, and this step can be performed efficiently.

被処理物と混合される酸溶液中の反応性イオン性物質の含有量を調整することにより、溶解性塩の析出量を好適に調節することができる。 By adjusting the content of the reactive ionic substance in the acid solution mixed with the object to be treated, the amount of soluble salt precipitated can be suitably adjusted.

《3-2》溶液がアルカリを含む場合
溶液は、反応性イオン性物質とアルカリとを含むアルカリ溶液である。
<<3-2>> When Solution Contains Alkali The solution is an alkaline solution containing a reactive ionic substance and an alkali.

反応性イオン性物質とアルカリとを含むアルカリ溶液のpHは、7.1以上14以下であるのが好ましく、7.5以上13以下であるのがより好ましく、8.0以上12以下であるのがさらに好ましい。 The pH of the alkaline solution containing the reactive ionic substance and the alkali is preferably 7.1 or more and 14 or less, more preferably 7.5 or more and 13 or less, and 8.0 or more and 12 or less. is more preferred.

被処理物と混合されるアルカリ溶液中の反応性イオン性物質の含有量を調整することにより、溶解性塩の析出量を好適に調節することができる。 By adjusting the content of the reactive ionic substance in the alkaline solution mixed with the object to be treated, the amount of soluble salt precipitated can be suitably adjusted.

そして、本実施形態では、上記の「《3-1》溶液が酸を含む場合」または「《3-2》溶液がアルカリを含む場合」で説明した処理を行った後、上記のようにして得られた反応性イオン性物質を含む溶液(酸溶液またはアルカリ溶液)に、被処理物を固相で接触させる。 Then, in the present embodiment, after performing the treatment described in "<<3-1>> When the solution contains an acid" or "<<<3-2>> When the solution contains an alkali", the process is performed as described above. The object to be treated is brought into solid phase contact with the solution (acid solution or alkaline solution) containing the obtained reactive ionic substance.

反応性イオン性物質を含む溶液に、被処理物を添加し、混合するのが好ましい。
これにより、反応性イオン性物質を含む溶液と被処理物とをより効率よく接触させることができ、反応効率をより向上させることができる。
It is preferable to add and mix the object to be treated with the solution containing the reactive ionic substance.
As a result, the solution containing the reactive ionic substance can be brought into contact with the object to be treated more efficiently, and the reaction efficiency can be further improved.

反応性イオン性物質を含む溶液中における反応性イオン性物質の濃度は、1質量%以上であるのが好ましく、5質量%以上50質量%以下であるのがより好ましく、20質量%以上30質量%以下であるのがさらに好ましい。 The concentration of the reactive ionic substance in the solution containing the reactive ionic substance is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and 20% by mass or more and 30% by mass. % or less.

被処理物と溶液との混合物の温度(反応温度)は、5℃以上100℃以下であるのが好ましく、10℃以上80℃以下であるのがより好ましい。
これにより、反応が促進され、反応をより効率よく進行させることができる。
The temperature (reaction temperature) of the mixture of the object to be treated and the solution is preferably 5° C. or higher and 100° C. or lower, more preferably 10° C. or higher and 80° C. or lower.
This promotes the reaction and allows the reaction to proceed more efficiently.

被処理物と、反応性イオン性物質を含む溶液とを十分に混合した後、濃縮、乾燥等の処理を行い、溶媒を蒸発させることにより、溶解性塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム等)を含む固相を得ることができる。 After the object to be treated and the solution containing the reactive ionic substance are thoroughly mixed, treatment such as concentration and drying is performed, and the solvent is evaporated to obtain a soluble salt (e.g., sodium phosphate, calcium phosphate, etc.). A solid phase containing

被処理物と、反応性イオン性物質を含む溶液とを十分に混合した後、混合物のpHを変化させて、溶解性塩を析出させてもよい。 After thoroughly mixing the object to be treated and the solution containing the reactive ionic substance, the pH of the mixture may be changed to precipitate the soluble salt.

具体的には、反応性イオン性物質を酸で溶解した場合には、混合物のpHを上昇させることにより、溶解性塩を析出させることができる。 Specifically, when the reactive ionic substance is dissolved in an acid, the soluble salt can be precipitated by raising the pH of the mixture.

また、反応性イオン性物質をアルカリで溶解した場合には、混合物のpHを下降させることにより、溶解性塩を析出させることができる。 Also, when the reactive ionic substance is dissolved in an alkali, the soluble salt can be precipitated by lowering the pH of the mixture.

混合物のpHを変化させることにより溶解性塩を析出させる方法および条件は、第2実施形態で説明した析出処理の方法および条件と同様にすることができる。 The method and conditions for precipitating the soluble salt by changing the pH of the mixture can be the same as the method and conditions for the precipitation treatment described in the second embodiment.

そして、析出されたリン酸系化合物の塩を含む液体に対し、固液分離を行い、析出したリン酸系化合物の塩を含む固相を、液体成分と分離する。 Then, the liquid containing the precipitated phosphate compound salt is subjected to solid-liquid separation, and the solid phase containing the precipitated phosphate compound salt is separated from the liquid component.

固液分離の方法は、特に限定されないが、例えば、デカンテーション、ろ過、遠心分離等が挙げられ、複数の方法を組み合わせて行ってもよい。 The solid-liquid separation method is not particularly limited, and examples thereof include decantation, filtration, centrifugation, etc., and a plurality of methods may be combined.

また、必要に応じて、分離された固相を水等により洗浄してもよい。
分離された固相に対して、加熱処理を行うのが好ましい。
Moreover, the separated solid phase may be washed with water or the like, if necessary.
Heat treatment is preferably performed on the separated solid phase.

これにより、自然水用肥料の製造に要するエネルギー量を削減しつつ、リン酸等のリン化合物とアルカリ金属または第2族元素との間で、より効率よく化学結合を形成させることができ、短時間で効率よく自然水用肥料を製造することができる。 As a result, chemical bonds can be formed more efficiently between phosphorus compounds such as phosphoric acid and alkali metals or Group 2 elements while reducing the amount of energy required to produce natural water fertilizers. Fertilizer for natural water can be produced efficiently in time.

<第4実施形態>
次に、本発明の自然水用肥料の製造方法の第4実施形態について説明する。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described.

以下、本発明の自然水用肥料の製造方法の第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 A fourth embodiment of the method for producing fertilizer for natural water according to the present invention will be described below, focusing on differences from the above-described embodiment, and the description of the same items will be omitted.

本実施形態の自然水用肥料の製造方法は、難溶性リン化合物(水に対して難溶性のリン化合物)を酸またはアルカリで溶解した被処理物と、反応性イオン性物質(アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩)を含む溶液とを接触させ、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)を得る工程を有する。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present embodiment includes an object to be treated in which a sparingly soluble phosphorus compound (poorly soluble phosphorus compound in water) is dissolved in an acid or alkali, and a reactive ionic substance (alkali metal and/or or a hydroxide and/or salt of a group 2 element) to obtain a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphoric acid compound).

すなわち、前述した実施形態では、被処理物、反応性イオン性物質のうち少なくとも一方を固相のまま用いていたのに対し、本実施形態では、被処理物および反応性イオン性物質を液相(溶液)として用いている。 That is, in the above-described embodiment, at least one of the object to be processed and the reactive ionic substance is used in a solid phase, whereas in the present embodiment, the object to be processed and the reactive ionic substance are used in a liquid phase. (solution).

これにより、被処理物に含まれるリン化合物と、反応性イオン性物質との反応性をさらに効果的に向上させることができる。 Thereby, the reactivity between the phosphorus compound contained in the object to be processed and the reactive ionic substance can be more effectively improved.

難溶性リン化合物を酸またはアルカリで溶解した被処理物は、前記第2実施形態で説明したのと同様の条件を満足するのが好ましく、反応性イオン性物質を含む溶液は、前記第3実施形態で説明したのと同様の条件を満足するのが好ましい。 The object to be treated obtained by dissolving the sparingly soluble phosphorus compound with an acid or alkali preferably satisfies the same conditions as described in the second embodiment, and the solution containing the reactive ionic substance preferably satisfies the conditions described in the third embodiment. It is preferable to satisfy the same conditions as those described in the embodiment.

[自然水用肥料]
本発明に係る自然水用肥料は、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を含む。
[Natural water fertilizer]
The natural water fertilizer according to the present invention contains a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphate compound.

そして、本発明に係る自然水用肥料は、前述した方法を用いて好適に製造することができる。 Then, the natural water fertilizer according to the present invention can be suitably produced using the method described above.

自然水用肥料において、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)は、NaまたはCaを含む塩を含むのが好ましく、Na、Caで表される塩(式中、x,y,zはそれぞれ1以上の整数である。)を含むのがより好ましく、NaPO、Na、Ca(POよりなる群から選ばれる1種または2種以上を含むのがさらに好ましい。また、自然水用肥料は、CaHPO、Ca(HPO、NaHPO、NaHPO等のリン酸水素系化合物の塩も含んでもよい。 In fertilizers for natural water, the soluble salts (alkali metal salts and/or group 2 element salts of phosphoric acid compounds) preferably include salts containing Na or Ca, such as Na x P y O z , Ca x Salts represented by PyOz (wherein x, y , and z are each an integer of 1 or more ) are more preferred, and include Na3PO4 , Na4P2O7 , Ca3 ( It is more preferable to contain one or more selected from the group consisting of PO 4 ) 2 . Fertilizers for natural water may also contain salts of hydrogen phosphate compounds such as CaHPO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , NaH 2 PO 4 and Na 2 HPO 4 .

自然水用肥料は、上述したような溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)以外の成分を含んでいてもよい。 Fertilizers for natural water may contain components other than the above-described soluble salts (alkali metal salts and/or group 2 element salts of phosphoric acid compounds).

ただし、自然水用肥料中における溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)以外の成分の含有率は、60質量%以下であるのが好ましく、40質量%以下であるのがより好ましく、10質量%以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
However, the content of components other than soluble salts (alkali metal salts and/or group 2 element salts of phosphoric acid compounds) in natural water fertilizers is preferably 60% by mass or less, and 40% by mass. is more preferably 10% by mass or less.
As a result, the effects as described above are exhibited more remarkably.

特に、自然水用肥料中における難溶性リン化合物(リン酸アルミニウム、リン酸鉄等)の含有率は、60質量%以下であるのが好ましく、30質量%以下であるのがより好ましく、10質量%以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
In particular, the content of sparingly soluble phosphorus compounds (aluminum phosphate, iron phosphate, etc.) in natural water fertilizers is preferably 60% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and 10% by mass. % or less.
As a result, the effects as described above are exhibited more remarkably.

また、自然水用肥料中における溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)の含有率は、30質量%以上であるのが好ましく、70質量%以上であるのがより好ましく、80質量%以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
In addition, the content of soluble salts (alkali metal salts and/or group 2 element salts of phosphoric acid compounds) in natural water fertilizers is preferably 30% by mass or more, and is 70% by mass or more. is more preferable, and 80% by mass or more is even more preferable.
As a result, the effects as described above are exhibited more remarkably.

本発明に係る自然水用肥料は、水に対する溶解度が調節できるようにされており、例えば、自然水中で徐々に溶解する性質(徐放性)を有するものとすることができる。したがって、自然水中に提供されることによって、海藻等の栄養分となるリン成分が長期間にわたって溶出し、貧栄養の自然水環境を富栄養化することができ、長期間にわたってその効果を持続することができる。 The natural water fertilizer according to the present invention has a water solubility that can be adjusted. Therefore, by being provided in natural water, the phosphorus component, which is a nutrient for seaweed, etc., can be eluted over a long period of time, and the oligotrophic natural water environment can be eutrophicated, and the effect can be maintained over a long period of time. can be done.

特に、自然水用肥料は、リン酸系化合物のナトリウム塩と、リン酸系化合物のカルシウム塩との両方を含むのが好ましい。 In particular, the natural water fertilizer preferably contains both a sodium salt of a phosphate-based compound and a calcium salt of a phosphate-based compound.

リン酸系化合物のナトリウム塩と、リン酸系化合物のカルシウム塩とは、水に対する溶解性が異なるため、これらを組み合わせることで、自然水に対する溶解性の調整をより好適に行うことができる。例えば、自然水への適用後の初期段階におけるリン成分(溶解性塩)の溶出量を比較的高いものとしつつ、自然水への適用後から比較的長期間経過した後のリン成分(溶解性塩)の溶出量も比較的高くすることができる。 Since the sodium salt of the phosphate compound and the calcium salt of the phosphate compound have different solubility in water, the solubility in natural water can be more suitably adjusted by combining them. For example, while the elution amount of the phosphorus component (soluble salt) in the initial stage after application to natural water is relatively high, the phosphorus component (soluble salt) after a relatively long period of time has passed after application to natural water. salt) can also be relatively high.

自然水用肥料中における、Naの含有率をXNa[mol%]、自然水用肥料中におけるCaの含有率をXCa[mol%]としたとき、0.01≦XCa/XNa≦100の関係を満足するのが好ましく、0.1≦XCa/XNa≦10の関係を満足するのがより好ましい。
これにより、上述した効果がより顕著に発揮される。
When the content of Na in the fertilizer for natural water is X Na [mol%] and the content of Ca in the fertilizer for natural water is X Ca [mol%], 0.01 ≤ X Ca /X Na ≤ It preferably satisfies the relationship of 100, and more preferably satisfies the relationship of 0.1≦X Ca /X Na ≦10.
Thereby, the effect mentioned above is exhibited more notably.

1gの自然水用肥料を、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して25℃で静置した際の、5時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]、720時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]としたとき、1.1≦D/D≦100の関係を満足するのが好ましく、2.0≦D/D≦80の関係を満足するのがより好ましい。 D 1 is the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 5 hours when 1 g of the natural water fertilizer is added to 500 mL of a 3.5% by mass sodium chloride aqueous solution and allowed to stand at 25 ° C. [%], when the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 720 hours is D 2 [%], it preferably satisfies the relationship of 1.1 ≤ D 2 /D 1 ≤ 100, It is more preferable to satisfy the relationship 2.0≦D 2 /D 1 ≦80.

これにより、長期間にわたってより好適にリンを溶出することができ、自然水用肥料としての効果を長期間にわたってより好適に発揮することができる。 As a result, phosphorus can be eluted more favorably over a long period of time, and the effect as a natural water fertilizer can be more favorably exhibited over a long period of time.

ここで、前記Dは、1%以上98%以下であるのが好ましく、2%以上90%以下であるのがより好ましい。 Here, D2 is preferably 1% or more and 98% or less, more preferably 2% or more and 90% or less.

これにより、長期間にわたってさらに好適にリンを溶出することができ、自然水用肥料としての効果を長期間にわたってさらに好適に発揮することができる。 As a result, phosphorus can be eluted more favorably over a long period of time, and the effect as a natural water fertilizer can be more favorably exhibited over a long period of time.

また、自然水用肥料中におけるFeの含有率とAlの含有率との和をX[質量%]、自然水用肥料中におけるアルカリ金属の含有率と第2族元素の含有率との和をX[質量%]としたとき、0.1≦X/X≦10の関係を満足するのが好ましく、0.2≦X/X≦5の関係を満足するのがより好ましく、0.5≦X/X≦3の関係を満足
するのがさらに好ましい。
In addition, the sum of the Fe content and the Al content in the natural water fertilizer is X A [mass%], and the sum of the alkali metal content and the group 2 element content in the natural water fertilizer. When X B [% by mass], it is preferable to satisfy the relationship of 0.1 ≤ X B / XA ≤ 10, and more preferably to satisfy the relationship of 0.2 ≤ X B / XA ≤ 5 It is preferable to satisfy the relationship 0.5≦X B /X A ≦3.

これにより、長期間にわたってさらに好適にリンを溶出することができ、自然水用肥料としての効果を長期間にわたってさらに好適に発揮することができる。 As a result, phosphorus can be eluted more favorably over a long period of time, and the effect as a natural water fertilizer can be more favorably exhibited over a long period of time.

自然水用肥料は、いかなる形状であってもよいが、粒状をなしているのが好ましい。
これにより、自然水用肥料の取り扱いがより容易となる。
The natural water fertilizer may be of any shape, but preferably in the form of granules.
This makes handling of natural water fertilizer easier.

自然水用肥料が粒状をなしている場合、自然水用肥料が用いられる目的および環境によって、粒径を調節することができる。自然水用肥料の粒径や、自然水中への投与形態を変えることによって、溶出期間等も好適に調節することができる。 When the natural water fertilizer is granular, the particle size can be adjusted depending on the purpose and environment in which the natural water fertilizer is used. By changing the particle size of the natural water fertilizer and the form of administration into the natural water, the elution period and the like can be suitably adjusted.

自然水用肥料が粒状をなす場合、要求される自然水用肥料の持続時間等によって異なるが、その平均粒径は、1μm以上1.0m以下であるのが好ましく、2mm以上500mm以下であるのがより好ましい。 When the fertilizer for natural water is granular, the average particle diameter thereof is preferably 1 μm or more and 1.0 m or less, and preferably 2 mm or more and 500 mm or less, although it varies depending on the required duration of the natural water fertilizer. is more preferred.

これにより、自然水中における自然水用肥料の溶解速度等をより好適に調整することができる。 As a result, the rate of dissolution of the natural water fertilizer in the natural water, etc. can be adjusted more favorably.

自然水用肥料の自然水中への投与形態は、自然水と接触する状態で投与されるものであれば特に限定されず、例えば、自然水用肥料をそのまま自然水中に直接投入すること、自然水用肥料を土または砂利等に混ぜて海底等に敷設すること等により投与される。 The mode of administration of the natural water fertilizer into natural water is not particularly limited as long as it is administered in contact with natural water. Fertilizer is mixed with soil or gravel, etc. and applied by laying it on the seabed or the like.

また、自然水用肥料は、自然水用肥料の大きさよりも小さい開口部を有する容器に収容した状態で、自然水に適用してもよい。 Also, the natural water fertilizer may be applied to natural water in a state of being housed in a container having an opening smaller than the size of the natural water fertilizer.

これにより、例えば、水流等の影響で、固体状の自然水用肥料が必要以上に広範囲に拡散してしまい、所望の領域において十分な効果が得られなくなってしまうことをより確実に防止することができる。
前記容器としては、例えば、メッシュを有する袋体を用いてもよい。
As a result, it is possible to more reliably prevent the solid fertilizer for natural water from spreading over a wider area than necessary due to the influence of water currents, for example, and failing to obtain a sufficient effect in a desired area. can be done.
As the container, for example, a bag having a mesh may be used.

袋体の構成材料は、特に限定されないが、ポリ乳酸等の生分解性の高分子材料であるのが好ましい。 The constituent material of the bag is not particularly limited, but is preferably a biodegradable polymeric material such as polylactic acid.

また、自然水用肥料は、例えば、護岸ブロック、消波ブロック、人工魚礁、堤防等の、自然水に接した状態で設置される構造体、特に、コンクリート製の大型固定物または建造物の全体または一部に含まれた状態で用いられるものであってもよい。 In addition, natural water fertilizers are used for structures installed in contact with natural water, such as revetment blocks, wave-dissipating blocks, artificial fish reefs, and embankments, especially large fixed objects made of concrete or entire buildings. Alternatively, it may be used in a state of being contained in a part.

これにより、自然水用肥料が海流、水流等で流されることがより効果的に防止される。また、コンクリート等に含まれることによって、徐々に溶解する性質をさらに効果的に発揮することができ、さらに長期間にわたって効果を持続させることができる。 As a result, the natural water fertilizer is more effectively prevented from being washed away by ocean currents, water currents, or the like. In addition, by being contained in concrete or the like, the property of gradually dissolving can be exhibited more effectively, and the effect can be maintained over a long period of time.

自然水用肥料は、前記構造体の全体に含まれていてもよいし、前記構造体の一部(ただし、自然水と接触し得る部位)のみに含まれていてもよい。 The natural water fertilizer may be contained in the entire structure, or may be contained only in a part of the structure (however, the part that can come into contact with natural water).

構造体を製造する際に、原料となるコンクリート等に混合することにより、自然水用肥料が混合された構造体とすることができる。 When the structure is manufactured, it can be made into a structure mixed with natural water fertilizer by mixing it with raw material concrete or the like.

また、前記構造体は、その表面に、自然水用肥料を含む組成物を付着させたものであってもよい。また、自然水用肥料(前記構造体)は、自然水と接触し得るものであれば、地中に埋設して用いるものであってもよい。 Further, the structure may have a composition containing a fertilizer for natural water adhered to its surface. Also, the natural water fertilizer (the structure) may be buried in the ground and used as long as it can come into contact with natural water.

これにより、例えば、自然水に接触し得る部位にすでに設置されている構造体や、すでに製造された設置前の構造体(例えば、設置準備中の構造体等)等にも、好適に適用することができ、コストや手間の観点からも有利である。また、リン成分の溶出が進み、自然水用肥料としての効果が低下してきた場合にも、自然水用肥料を含む組成物を再付着させることにより、所望の期間だけ、自然水用肥料を延長させることができる。また、自然水に適用した場合のリン成分(溶解性塩)の溶出量や海藻等の生育条件によって、自然水用肥料を含む組成物の付着量や組成物の組成の調整を行うことができ、より好ましい環境を作り上げることができる。また、万が一、リン成分(溶解性塩)の溶出量が過剰となった場合に、残存する自然水用肥料の回収も比較的容易に行うことができる。 As a result, for example, it can be suitably applied to a structure that has already been installed in a part that can come into contact with natural water, a structure that has already been manufactured before installation (for example, a structure that is being prepared for installation, etc.). It is also advantageous from the viewpoint of cost and labor. In addition, even when the elution of the phosphorus component progresses and the effect as a fertilizer for natural water is reduced, the fertilizer for natural water can be extended for a desired period by reattaching the composition containing the fertilizer for natural water. can be made In addition, depending on the elution amount of phosphorus components (soluble salts) when applied to natural water and the growth conditions of seaweed, etc., the adhesion amount of the composition containing natural water fertilizer and the composition of the composition can be adjusted. , can create a more favorable environment. Also, in the unlikely event that the eluted amount of the phosphorus component (soluble salt) becomes excessive, the remaining fertilizer for natural water can be recovered relatively easily.

また、母材となる構造体への、自然水用肥料を含む組成物の付着は、例えば、塗装法により好適に行うことができる。 Also, the composition containing the fertilizer for natural water can be suitably attached to the structure serving as the base material by, for example, a coating method.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these.

例えば、本発明の自然水用肥料の製造方法は、前述した工程以外の工程(例えば、前処理工程、中間処理工程、後処理工程等)を有していてもよい。 For example, the method for producing a natural water fertilizer of the present invention may have steps other than the steps described above (for example, a pretreatment step, an intermediate treatment step, a posttreatment step, etc.).

より具体的には、本発明の自然水用肥料の製造方法は、前処理工程として、例えば、被処理物と反応性イオン性物質を含む組成物との反応に先立って、被処理物と当該組成物とを混練、圧縮成形等により、これらの混合物を所定の形状(ペレット状、ブリケット状)に成形する工程を有していてもよい。また、被処理物に対して精製処理、消化処理等を施す前処理工程を有していてもよい。また、本発明の自然水用肥料の製造方法は、中間処理工程や後処理工程として、異なる条件で製造された自然水用肥料を混合する工程を有していてもよい。また、本発明の自然水用肥料の製造方法は、反応により得られた自然水用肥料を粉砕する工程を有していてもよい。 More specifically, in the method for producing a natural water fertilizer of the present invention, as a pretreatment step, for example, prior to the reaction between the object to be treated and a composition containing a reactive ionic substance, A step of molding the mixture into a predetermined shape (pellet shape, briquette shape) by kneading the composition, compression molding, or the like may be included. Moreover, it may have a pretreatment step of performing purification treatment, digestion treatment, or the like on the object to be treated. In addition, the method for producing a natural water fertilizer according to the present invention may have a step of mixing natural water fertilizers produced under different conditions as an intermediate treatment step or a post-treatment step. Moreover, the method for producing a fertilizer for natural waters of the present invention may have a step of pulverizing the fertilizer for natural waters obtained by the reaction.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples, but the present invention is not limited to these.

<1>自然水用肥料の製造
(実施例1)
まず、被処理物としての汚泥灰を用意した。この汚泥灰は、リンに加え、Fe、Alを含んでいた。
<1> Production of natural water fertilizer (Example 1)
First, sludge ash was prepared as an object to be treated. This sludge ash contained Fe and Al in addition to phosphorus.

次に、300mLの三角フラスコに水(純水)50mLを入れ、80℃で加熱した後、反応性イオン性物質としての炭酸ナトリウム5.4gをこの三角フラスコ内に添加し、撹拌した。 Next, 50 mL of water (pure water) was put into a 300 mL Erlenmeyer flask and heated at 80° C. After that, 5.4 g of sodium carbonate as a reactive ionic substance was added into this Erlenmeyer flask and stirred.

次に、上記の炭酸ナトリウム水溶液に汚泥灰10gを加え、マグネットスターラーを用いて40分間撹拌した。これにより、35質量%の炭酸ナトリウム添加試料を調製した。 Next, 10 g of sludge ash was added to the aqueous sodium carbonate solution, and the mixture was stirred for 40 minutes using a magnetic stirrer. Thus, a 35% by mass sodium carbonate added sample was prepared.

撹拌終了後に、乾燥等の処理を行い、溶媒(水分)を除去するとともに、固相部分に対し、120℃×120分間の加熱処理を行いさらに乾燥した。 After the stirring was completed, a treatment such as drying was performed to remove the solvent (moisture), and the solid phase portion was subjected to heat treatment at 120° C. for 120 minutes and further dried.

その後、固相部分に焼成処理を施した。焼成処理は、まず、室温から200℃までは昇温速度:10℃/分で昇温し、200℃で2時間保持し、次いで、800℃(最高焼成温度)まで昇温速度:20℃/分で昇温し、800℃(最高焼成温度)で2時間保持し、次いで、200℃まで、降温速度:5℃/分で降温し、200℃で2時間保持し、その後、室温まで、降温速度:10℃/分で降温することにより行った。
これにより、自然水用肥料を得た。
After that, the solid phase portion was subjected to a firing treatment. In the firing process, the temperature is first raised from room temperature to 200°C at a temperature increase rate of 10°C/min, held at 200°C for 2 hours, and then to 800°C (maximum firing temperature) at a temperature increase rate of 20°C/min. minutes, held at 800°C (maximum firing temperature) for 2 hours, then lowered to 200°C at a temperature drop rate of 5°C/min, held at 200°C for 2 hours, and then lowered to room temperature. Rate: Temperature was lowered at 10°C/min.
As a result, a fertilizer for natural water was obtained.

(実施例2)
炭酸ナトリウム水溶液の濃度を20質量%に変更した以外は、前記実施例1と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 2)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the aqueous sodium carbonate solution was changed to 20% by mass.

(実施例3)
炭酸ナトリウム水溶液の濃度を25質量%に変更した以外は、前記実施例1と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 3)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the aqueous sodium carbonate solution was changed to 25% by mass.

(実施例4)
炭酸ナトリウム水溶液の濃度を30質量%に変更した以外は、前記実施例1と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 4)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the aqueous sodium carbonate solution was changed to 30% by mass.

(実施例5)
炭酸ナトリウム水溶液の濃度を35質量%に変更した以外は、前記実施例1と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 5)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the aqueous sodium carbonate solution was changed to 35% by mass.

(実施例6)
まず、被処理物としての汚泥灰を用意した。この汚泥灰は、リンに加え、Fe、Alを含んでいた。
(Example 6)
First, sludge ash was prepared as an object to be treated. This sludge ash contained Fe and Al in addition to phosphorus.

次に、300mLの三角フラスコに水(純水)100mLを入れ、80℃で加熱した後、反応性イオン性物質としての炭酸カルシウム5.4gをこの三角フラスコ内に添加し、撹拌した。 Next, 100 mL of water (pure water) was put into a 300 mL Erlenmeyer flask and heated at 80° C. Then, 5.4 g of calcium carbonate as a reactive ionic substance was added to this Erlenmeyer flask and stirred.

次に、上記の炭酸ナトリウム水溶液に汚泥灰10gを加え、マグネットスターラーを用いて40分間撹拌した。これにより、20質量%の炭酸カルシウム添加試料を調製した。 Next, 10 g of sludge ash was added to the aqueous sodium carbonate solution, and the mixture was stirred for 40 minutes using a magnetic stirrer. Thus, a 20% by mass calcium carbonate-added sample was prepared.

撹拌終了後に、乾燥等の処理を行い、溶媒(水分)を除去するとともに、固相部分に対し、120℃×120分間の加熱処理を行いさらに乾燥した。 After the stirring was completed, a treatment such as drying was performed to remove the solvent (moisture), and the solid phase portion was subjected to heat treatment at 120° C. for 120 minutes and further dried.

その後、固相部分に焼成処理を施した。焼成処理は、まず、室温から200℃までは昇温速度:10℃/分で昇温し、200℃で2時間保持し、次いで、800℃(最高焼成温度)まで昇温速度:20℃/分で昇温し、800℃(最高焼成温度)で2時間保持し、次いで、200℃まで、降温速度:5℃/分で降温し、200℃で2時間保持し、その後、室温まで、降温速度:10℃/分で降温することにより行った。
これにより、自然水用肥料を得た。
After that, the solid phase portion was subjected to a firing treatment. In the firing process, the temperature is first raised from room temperature to 200°C at a temperature increase rate of 10°C/min, held at 200°C for 2 hours, and then to 800°C (maximum firing temperature) at a temperature increase rate of 20°C/min. minutes, held at 800°C (maximum firing temperature) for 2 hours, then lowered to 200°C at a temperature drop rate of 5°C/min, held at 200°C for 2 hours, and then lowered to room temperature. Rate: Temperature was lowered at 10°C/min.
As a result, a fertilizer for natural water was obtained.

(実施例7)
炭酸カルシウムの濃度を25質量%に変更した以外は、前記実施例6と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 7)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 6, except that the concentration of calcium carbonate was changed to 25% by mass.

(実施例8)
炭酸カルシウム濃度を30質量%に変更した以外は、前記実施例6と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 8)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 6, except that the concentration of calcium carbonate was changed to 30% by mass.

(実施例9)
炭酸カルシウムの濃度を35質量%に変更した以外は、前記実施例6と同様にして自然水用肥料を製造した。
(Example 9)
A natural water fertilizer was produced in the same manner as in Example 6, except that the concentration of calcium carbonate was changed to 35% by mass.

(比較例1)
汚泥灰をそのまま自然水用肥料とした。
(Comparative example 1)
The sludge ash was directly used as fertilizer for natural water.

なお、前記各実施例の自然水用肥料について、X線回折(XRD)にて成分の分析を行ったところ、実施例1~9の自然水用肥料にはリン酸ナトリウムが含まれていることが確認された。また、実施例1~9で得られた自然水用肥料は、いずれも、粒状をしており、実施例1~9で得られた自然水用肥料の平均粒径は、いずれも、3mm以上10mm以下であった。また、実施例1~9で得られた自然水用肥料は、いずれも、溶解性塩(リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩)の含有率が10質量%以上であった。また、自然水用肥料中におけるFeの含有率とAlの含有率との和をX[質量%]、自然水用肥料中におけるアルカリ金属の含有率と第2族元素の含有率との和をX[質量%]としたとき、実施例1~9の自然水用肥料では、0.1≦X/X≦10の関係を満足していた。 The natural water fertilizers of Examples 1 to 9 were analyzed for their components by X-ray diffraction (XRD), and it was found that the natural water fertilizers of Examples 1 to 9 contained sodium phosphate. was confirmed. In addition, the natural water fertilizers obtained in Examples 1 to 9 are all granular, and the average particle size of the natural water fertilizers obtained in Examples 1 to 9 are all 3 mm or more. It was 10 mm or less. In addition, all of the natural water fertilizers obtained in Examples 1 to 9 had a soluble salt (alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphoric acid compound) content of 10% by mass or more. there were. In addition, the sum of the Fe content and the Al content in the natural water fertilizer is X A [mass%], and the sum of the alkali metal content and the group 2 element content in the natural water fertilizer. is X B [% by mass], the natural water fertilizers of Examples 1 to 9 satisfied the relationship of 0.1≦X B /X A ≦10.

<2>リンの溶出率の評価
以上のようにして製造された各実施例および比較例の自然水用肥料1gを、それぞれ、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して、25℃で静置した。
この際の、自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率を30日間にわたって測定した。
<2> Evaluation of phosphorus elution rate 1 g of the natural water fertilizer of each example and comparative example produced as described above was added to 500 mL of a 3.5% by mass sodium chloride aqueous solution, and heated to 25 ° C. was left undisturbed.
At this time, the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer was measured over 30 days.

図1は、実施例1~5および比較例1に係る自然水用肥料について、塩化ナトリウム水溶液への添加からの経過日数とリン成分の溶出率との関係を示す図である。また、図2は、実施例6~9および比較例1に係る自然水用肥料について、塩化ナトリウム水溶液への添加からの経過日数とリン成分の溶出率との関係を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the elution rate of the phosphorus component and the number of days elapsed since the addition of the fertilizers for natural water according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 to an aqueous sodium chloride solution. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the elution rate of the phosphorus component and the number of days elapsed since the addition of the natural water fertilizers according to Examples 6 to 9 and Comparative Example 1 to the aqueous sodium chloride solution.

図1、図2から明らかなように、汚泥灰をそのまま用いた比較例1では、30日間でのリン成分の溶出率は約0.5%であったのに対し、前記各実施例では、いずれも溶解度が向上していることがわかる。また、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウムの濃度を変えることによって、自然水用肥料のリンの溶出率を変更できることがわかる。より具体的には、実施例1~5で行った15質量%~35質量%の範囲では、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を上げることにより、溶出率を上げることができ、5%~50%程度の範囲でリンの溶出率を調節可能であった。また、実施例6~9で行った10質量%~35質量%の範囲では、炭酸カルシウム水溶液の濃度を上げることにより、溶出率を上げることができ、1%~5%程度の範囲でリンの溶出率を調節可能であった。 As is clear from FIGS. 1 and 2, in Comparative Example 1 in which the sludge ash was used as it was, the elution rate of the phosphorus component in 30 days was about 0.5%. It can be seen that both have improved solubility. In addition, it can be seen that the elution rate of phosphorus in the natural water fertilizer can be changed by changing the concentrations of sodium carbonate and calcium carbonate. More specifically, in the range of 15% by mass to 35% by mass performed in Examples 1 to 5, the elution rate can be increased by increasing the concentration of the sodium carbonate aqueous solution, and the elution rate can be increased to about 5% to 50%. The phosphorus elution rate could be adjusted within the range. In addition, in the range of 10% by mass to 35% by mass performed in Examples 6 to 9, the elution rate can be increased by increasing the concentration of the aqueous calcium carbonate solution. The elution rate was adjustable.

また、汚泥灰に対し炭酸ナトリウム水溶液を用いて反応を行った実施例1~5では、いずれも、汚泥灰に対し炭酸カルシウム水溶液を用いて反応を行った実施例6~9に比べて、短期間でリン成分の溶出量が高くなる傾向を示していることがわかる。 In addition, in Examples 1 to 5 in which the sludge ash was reacted using an aqueous sodium carbonate solution, compared to Examples 6 to 9 in which the sludge ash was reacted using an aqueous calcium carbonate solution, the short-term It can be seen that the elution amount of the phosphorus component tends to increase between the two.

また、汚泥灰に対し炭酸カルシウム水溶液を用いて反応を行った実施例6~9では、いずれも、汚泥灰に対し炭酸ナトリウム水溶液を用いて反応を行った実施例1~5に比べて、長期間経過した後でも、リン成分の溶出量が上昇し続ける傾向を示していることがわかる。 In addition, in Examples 6 to 9, in which the sludge ash was reacted using an aqueous calcium carbonate solution, all of them had a longer reaction time than in Examples 1 to 5, in which the sludge ash was reacted using an aqueous sodium carbonate solution. It can be seen that the elution amount of the phosphorus component tends to continue to increase even after the period has elapsed.

また、前記各実施例では、30日経過以降もリンの溶出率が増加していくことが確認された。このことから、試算では2年間にわたってリン成分の溶出が可能であり、この場合、汚泥灰に含まれているリンの約80%を溶出させることができると推測される。 Moreover, in each of the above examples, it was confirmed that the elution rate of phosphorus continued to increase even after 30 days had elapsed. Based on this, it is estimated that the phosphorus component can be eluted over a period of two years, and in this case, about 80% of the phosphorus contained in the sludge ash can be eluted.

なお、実施例1の自然水用肥料、実施例6の自然水用肥料、被処理物である汚泥灰についてのX線回折(XRD)のチャートを図3に示す。この図から、実施例1では、溶解性塩としてのNaPOが生成しており、実施例6では、溶解性塩としてのCa(POが生成していることが分かる。 FIG. 3 shows X-ray diffraction (XRD) charts for the natural water fertilizer of Example 1, the natural water fertilizer of Example 6, and the sludge ash that is the object to be treated. From this figure, it can be seen that in Example 1, Na 3 PO 4 was produced as a soluble salt, and in Example 6, Ca 3 (PO 4 ) 2 was produced as a soluble salt.

また、1gの自然水用肥料を、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して25℃で静置した際の、5時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]、720時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]としたとき、前記実施例1~4、6~9では、いずれも、2.2≦D/D≦80の関係を満足しており、Dの値が2%以上90%以下の範囲内の値であった。 In addition, 1 g of natural water fertilizer was added to 500 mL of 3.5% by mass sodium chloride aqueous solution and allowed to stand at 25 ° C., and the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 5 hours was measured. When D 1 [%] and the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 720 hours is D 2 [%], in Examples 1 to 4 and 6 to 9, 2.2 The relationship of ≦D 2 /D 1 ≦80 was satisfied, and the value of D 2 was within the range of 2% or more and 90% or less.

また、汚泥灰と炭酸ナトリウムまたは炭酸カルシウムとを固相の状態で混合し、加熱処理を行った以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 In addition, when sludge ash and sodium carbonate or calcium carbonate were mixed in a solid state and heat-treated, fertilizers for natural water were produced in the same manner as in the above examples, and excellent results were obtained. was gotten.

また、汚泥灰に含まれる難溶性リン化合物を酸またはアルカリで溶解した被処理物(液相)と、固体状態の反応性イオン性物質(炭酸ナトリウムまたは炭酸カルシウム)とを混合し、溶媒を除去、乾燥した後、加熱処理を行った以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 In addition, the object to be treated (liquid phase), in which the poorly soluble phosphorus compound contained in the sludge ash is dissolved with acid or alkali, is mixed with the solid-state reactive ionic substance (sodium carbonate or calcium carbonate), and the solvent is removed. Fertilizers for natural water use were produced in the same manner as in the above Examples, except that heat treatment was performed after drying, and excellent results were obtained in all cases.

また、汚泥灰に含まれる難溶性リン化合物を酸またはアルカリで溶解した被処理物(液相)と、水溶液状態の反応性イオン性物質(炭酸ナトリウムまたは炭酸カルシウム)(液相)とを混合し、溶媒を除去、乾燥した後、加熱処理を行った以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 In addition, the object to be treated (liquid phase) in which the poorly soluble phosphorus compound contained in the sludge ash is dissolved with acid or alkali is mixed with the reactive ionic substance (sodium carbonate or calcium carbonate) in aqueous solution (liquid phase). Fertilizers for natural water were produced in the same manner as in the above Examples, except that the solvent was removed, dried, and then heat-treated, and excellent results were obtained in all cases.

また、反応性イオン性物質として、NaCO、CaCOの代わりに、NaOH、Ca(OH)、CaClおよびNaClを用いた以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 Fertilizers for natural water were prepared in the same manner as in the above Examples, except that NaOH, Ca(OH) 2 , CaCl 2 and NaCl were used as reactive ionic substances instead of Na 2 CO 3 and CaCO 3 . were produced with excellent results.

また、汚泥灰と反応性イオン性物質の水溶液(炭酸ナトリウム水溶液または炭酸カルシウム水溶液)との混合物の温度を、5℃以上100℃以下の範囲内で変更した以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 Further, the same procedure as in the above examples was performed except that the temperature of the mixture of the sludge ash and the aqueous solution of the reactive ionic substance (sodium carbonate aqueous solution or calcium carbonate aqueous solution) was changed within the range of 5°C or higher and 100°C or lower. We produced fertilizers for natural water using these methods, and obtained excellent results in all cases.

また、加熱処理の加熱温度を、150℃以上1500℃以下の範囲内で変更するとともに、加熱処理の処理時間(150℃以上の温度での加熱時間)を、1時間以上100時間以下の範囲内で変更した以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。 In addition, the heating temperature of the heat treatment is changed within the range of 150 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower, and the processing time of the heat treatment (heating time at a temperature of 150 ° C. or higher) is set to 1 hour or more and 100 hours or less. Fertilizers for natural water use were produced in the same manner as in the above examples, except for the change in , and excellent results were obtained in all cases.

反応性イオン性物質を含む水溶液として、炭酸ナトリウムと炭酸カルシウムとを含む水溶液を用い、当該水溶液(組成物)中における、Naの含有率をXNa’[mol%]、Caの含有率をXCa’[mol%]としたとき、XCa’/XNa’の値を0.01以上100以下の範囲内で変更した以外は、前記各実施例と同様にして自然水用肥料を製造したところ、いずれも優れた結果が得られた。また、この用紙にて得られた自然水用肥料中における、Naの含有率をXNa[mol%]、自然水用肥料中におけるCaの含有率をXCa[mol%]としたとき、XCa/XNaは、0.01以上100以下の範囲内の値であった。 As an aqueous solution containing a reactive ionic substance, an aqueous solution containing sodium carbonate and calcium carbonate is used, and the content of Na in the aqueous solution (composition) is X Na ' [mol%], and the content of Ca is X. A natural water fertilizer was produced in the same manner as in each of the above examples, except that the value of X Ca '/X Na ' was changed within the range of 0.01 to 100 when Ca ' [mol%]. Excellent results were obtained in all cases. In addition, when the content of Na in the fertilizer for natural water obtained with this paper is X Na [mol%] and the content of Ca in the fertilizer for natural water is X Ca [mol%], X Ca /X Na was a value within the range of 0.01 or more and 100 or less.

反応性イオン性物質として炭酸ナトリウムの代わりに水酸化ナトリウムを20質量%の水溶液として用い、焼成温度(最高焼成温度)を400℃~900℃の範囲で、種々変更した以外は前記実施例1と同様にして自然水用肥料を製造し、当該自然水用肥料について、前記と同様にリンの溶出率を測定することにより得られた、加熱処理における加熱温度と、製造された自然水用肥料からのリンの溶出率との関係を図4に示す。 Same as Example 1 except that sodium hydroxide was used as a 20% by mass aqueous solution instead of sodium carbonate as the reactive ionic substance, and the firing temperature (maximum firing temperature) was variously changed in the range of 400 ° C. to 900 ° C. A natural water fertilizer is produced in the same manner, and the phosphorus elution rate of the natural water fertilizer is measured in the same manner as described above. Fig. 4 shows the relationship between the elution rate of phosphorus and the

図4から明らかなように、同一の材料を用いても、製造条件(ここでは、焼成温度)により、得られる自然水用肥料からのリンの溶出率が異なることが分かる。 As is clear from FIG. 4, even if the same material is used, the elution rate of phosphorus from the obtained natural water fertilizer differs depending on the production conditions (here, the calcination temperature).

本発明の自然水用肥料の製造方法は、水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有する。また、本発明の自然水用肥料は、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を含む自然水用肥料であり、1gの自然水用肥料を、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して25℃で静置した際の、5時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]、720時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]としたとき、1.1≦D/D≦100の関係を満足する。そのため、自然水中で好適に溶解する性質を有するリン酸系化合物の塩を含有する自然水用肥料を提供することができる。したがって、本発明の自然水用肥料の製造方法、自然水用肥料は、産業上の利用可能性を有する。 The method for producing a fertilizer for natural water according to the present invention comprises: an object to be treated containing a poorly water-soluble phosphorus compound; contact with a composition containing a soluble substance to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound. In addition, the natural water fertilizer of the present invention is a natural water fertilizer containing a soluble salt that is an alkali metal salt and/or group 2 element salt of a phosphoric acid compound. When added to a 3.5 mass% sodium chloride aqueous solution and allowed to stand at 25 ° C., the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 5 hours is D 1 [%], and after 720 hours, natural When the elution rate of phosphorus contained in the water fertilizer is D 2 [%], the relationship 1.1≦D 2 /D 1 ≦100 is satisfied. Therefore, it is possible to provide a fertilizer for natural water containing a salt of a phosphoric acid compound that is suitably soluble in natural water. Therefore, the method for producing a natural water fertilizer and the natural water fertilizer of the present invention have industrial applicability.

Claims (6)

水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有し、
前記溶解性塩を得る工程において、加熱温度が150℃以上900℃以下であり、処理時間が3時間以上100時間以下である加熱処理を行うことを特徴とする自然水用肥料の製造方法。
An object to be treated containing a phosphorus compound that is sparingly soluble in water is brought into contact with a composition containing a reactive ionic substance that is a hydroxide and/or salt of an alkali metal and/or a Group 2 element, obtaining a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of an acid compound;
A method for producing a natural water fertilizer, wherein in the step of obtaining the soluble salt, heat treatment is performed at a heating temperature of 150° C. or higher and 900° C. or lower for a treatment time of 3 hours or longer and 100 hours or shorter.
水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質とを固相で接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有し、
前記溶解性塩を得る工程において、加熱温度が150℃以上900℃以下であり、処理時間が3時間以上100時間以下である加熱処理を行うことを特徴とする自然水用肥料の製造方法。
An object to be treated containing a poorly water-soluble phosphorus compound is brought into contact with a reactive ionic substance that is a hydroxide and/or salt of an alkali metal and/or a group 2 element in a solid phase, and phosphoric acid is obtaining a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a compound of the
A method for producing a natural water fertilizer, wherein in the step of obtaining the soluble salt, heat treatment is performed at a heating temperature of 150° C. or higher and 900° C. or lower for a treatment time of 3 hours or longer and 100 hours or shorter.
水に対して難溶性のリン化合物を酸またはアルカリで溶解した被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む組成物とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有し、
前記溶解性塩を得る工程において、加熱温度が150℃以上900℃以下であり、処理時間が3時間以上100時間以下である加熱処理を行うことを特徴とする自然水用肥料の製造方法。
A composition containing an object to be treated obtained by dissolving a poorly water-soluble phosphorus compound with an acid or alkali, and a reactive ionic substance that is a hydroxide and/or salt of an alkali metal and/or a Group 2 element. to obtain a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a phosphoric acid compound,
A method for producing a natural water fertilizer, wherein in the step of obtaining the soluble salt, heat treatment is performed at a heating temperature of 150° C. or higher and 900° C. or lower for a treatment time of 3 hours or longer and 100 hours or shorter.
水に対して難溶性のリン化合物を含む被処理物と、アルカリ金属および/または第2族元素の水酸化物および/または塩である反応性イオン性物質を含む溶液とを接触させ、リン酸系化合物のアルカリ金属塩および/または第2族元素塩である溶解性塩を得る工程を有し、
前記溶解性塩を得る工程において、加熱温度が150℃以上900℃以下であり、処理時間が3時間以上100時間以下である加熱処理を行うことを特徴とする自然水用肥料の製造方法。
An object to be treated containing a phosphorus compound that is poorly soluble in water is brought into contact with a solution containing a reactive ionic substance that is a hydroxide and/or salt of an alkali metal and/or a Group 2 element, and phosphoric acid is obtaining a soluble salt that is an alkali metal salt and/or a group 2 element salt of a compound of the
A method for producing a natural water fertilizer, wherein in the step of obtaining the soluble salt, heat treatment is performed at a heating temperature of 150° C. or higher and 900° C. or lower for a treatment time of 3 hours or longer and 100 hours or shorter.
前記自然水用肥料中におけるNaの含有率をXNa[mol%]、Caの含有率をXCa[mol%]としたとき、0.01≦XCa/XNa≦100の関係を満足することを特徴とする、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の自然水用肥料の製造方法。 Satisfying the relationship of 0.01 ≤ X Ca /X Na ≤ 100, where X Na [mol%] is the content of Na and X Ca [mol%] is the content of Ca in the natural water fertilizer The method for producing a natural water fertilizer according to any one of claims 1 to 4, characterized by: 1gの自然水用肥料を、500mLの3.5質量%塩化ナトリウム水溶液に添加して25℃で静置した際の、5時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]、720時間後における自然水用肥料中に含まれるリンの溶出率をD[%]としたとき、1.1≦D/D≦100の関係を満足することを特徴とする、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の自然水用肥料の製造方法。 D 1 is the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 5 hours when 1 g of the natural water fertilizer is added to 500 mL of a 3.5% by mass sodium chloride aqueous solution and allowed to stand at 25 ° C. [%], and when the elution rate of phosphorus contained in the natural water fertilizer after 720 hours is D 2 [%], it is characterized by satisfying the relationship of 1.1 ≤ D 2 /D 1 ≤ 100. The method for producing a natural water fertilizer according to any one of claims 1 to 4.
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