JPH03504845A - 肥料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肥料の製造方法 本願発明は肥料の製造方法に関するものであり、更に詳細には家畜肥料と海草の 混合物の嫌気性微生物変換による安定な濃縮液体肥料の製造方法に関するもので ある。

海草および動物肥料は共に植物栽培において肥料価値が認識されている。これら は両者共主要な植物栄養素、窒素、リンおよびカリウム並びに多くの非主要元素 （例えばマグネシウム、硫黄、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、鉄、銅およびマ ンガン）を含有している。

更に、海草は総称的に植物成長ホルモンとして知られている一連の化学物質を含 有することが知られている。

液体肥料は、重炭酸ナトリウムまたはカリウムを含有する水溶液中で海草のあら びき粉を１００℃を超える温度で且つ超大気圧でオートクレーブにかけて、海草 から製造することができる（英国特許８６１．９８５１参照）。ろ過によって栄 養素の大部分を含有する溶液が得られるけれども、感受性のより高い植物ホルモ ンが含有されているとは考えられない。これらホルモンはこのような高い処理温 度および圧力では還元されると考えられる。この方法の更に不都合な点は、海草 中のアルギン酸塩が抽出した濃縮物をゼリー状２こ凝固させないようにするため に化学薬品を使用しなければならないことである。

適当な供給源に由来する微生物培養物を含有する嫌気性変換体にスラリー状で供 給された有機物の嫌気性消化によって、肥料として有用な液体製品を得ることが 更？ζ提案されている　−英国特許１．５５９．７６０参照。海草残渣およびブ タスラリーを含む種々の有機物源が示唆されるが、この方法の液体製品は、得ら れる溶液が適当な無機化学品を含有している場合にしか植物成長に価値がないと 指摘されている。

海草から植物成長栄養素を液体形態で抽出するための改良方法を提供することが 本願発明の１つの目的であり、該方法によって無機化学品が産生されるだけでな く高い処理温度で破壊される感受性のより高い植物成長ホルモンも保護される。

エネルギー人力の低い方法を提供することが本発明のもう１つの目的である。

本願発明に従って、海草と動物肥料の各々の固形物含量間の比率が比較的低く、 所望の植物成長ホルモンを含有する形態の海草および動物肥料を含有するスラリ ーのような出発物質を嫌気性消化器に供給することによって、得られた消化法は 植物成長に有用な無機化学品だけでなく海草の植物成長ホルモンも安定化するの に有効であることが見い出された。

海草と動物肥料の比率は、例えば、１７３から３／１の間の動物肥料／海草の範 囲であることができ、供給混合物の固形物含量は好ましくは１０〜２０％の範囲 である。

かくして、本発明の方法は嫌気性消化器の使用に関するものであり、該消化器は 内容物を加熱しそして混合する設備および消化されたスラリーおよび発酵過程中 に放出される生物ガス（メタンおよび二酸化炭素）用の出口を備えた断熱密閉容 器である。消化はバッチ方式で操作することができるが、このシステムは半連続 的に運転することが好ましく、必要な容量保持時間を達成するために１日数回少 量のスラリーを供給しそして排出させる。保持時間は使用される供給材料のタイ プによって決定されるが、典型的には１０から２０日の範囲である。消化器操作 温度は好ましくは中温性範囲、典型的には約３５℃である。

消化器への供給材料の調製には、好ましくは海草あらびき粉の形態の海草と、必 要な場合水を加えた家畜肥料を混合してスラリーを形成することが含まれる。乾 燥固形物分析に基づく海草対肥料の最適比率は、使用される特別の原料および必 要な最終製品分析によって決まる。重要なファクターは、供給組成物は健全な微 生物集団の維持を助長するようなものでなければならないということである。

例えば、海草対ブタ肥料固形物の最適比率は約ｌ：１であり、供給乾燥固形物分 析は１３％程の高含量であることが見い出されている。

固形物値の高い動物スラリーを消化しようとする際には通常、高いアンモニア値 による阻害問題が存在する。約４５％が炭水化物である海草と混合することによ って、良好な消化を助長する、より良い炭素対窒素比が達成されることが見い出 された。本願混合物の固形物の消化期間の上限は、非常に濃厚なスラリーをポン プで注入しそして混合するという物理的な問題によって決定されるようである。

製品分析は、１０〜２０日の範囲の保持時間とかかわりがないように思われ、こ のことにより消化器装置からの製造速度には顕著な融通性が可能になった。

本方法の製品は葉の肥料として噴霧器で適用することができ、その際阻害を生じ させる固形粒子を除去することが必要である。農業用噴霧器は典型的には１５０ μ諧はどの細かいガーゼフィルターを有していることがある。固形物除去は、１ ．５０μｍ以下の穴を有する織物ベルトから液体を絞り出すように設計された、 真空補助フィルターベルトプレスのような適当なろ過器具を使用して達成するこ とができる。脱水した固形物は土壌調整副産物用の素材として使用することがで きる。

経済的な包装および輸送並びに使用の便宜上の目的で液体製品の容量を減少させ るために、濃縮化段階を有することが好都合である。

その際、水は高温を使用しないで除去される。この要件は逆浸透の形態の膜分離 の原理を使用して充足させることができる。好ましくは、逆浸透プラントに供給 されるる液は、例えばオルトりん酸まｆこは酢酸を使用して７．８〜８．３の典 型的な範囲の天然のｐＨからｐＨ７以下に酸性化される。酸を強く酸化すること は、酸が製品中の一層感受性の成長ホルモンを変成するように思われるので、避 けるべきである。得られた濃縮物は典型的な乾燥固形物分析で１５％であり、こ れには特別の製品要件に合致させるために可溶性添加物を混合することができる 。

製品の安定化は２つの方法で達成することができる。第１に、濃縮物の好ましく はｐＨ６，５以下への酸性化によって更なる微生物活性が阻害され、そして溶液 中にアンモニア性窒素が保持される。第２に、２容量％までの割合のホルムアル デヒド溶液を濃縮産生物に添加すると殺生物剤および臭い修正剤として作用する 。

及敷鯉 本発明方法の１つの実施例では、本方法の原料は１０％の乾燥固形物濃度を存す るブタスラリー、即ち集約的な飼料で飼育されるブタの肥育ユニットの羽根板下 で集めた糞尿、および８９％の乾燥固形物含量を有する粉末形態の市販のアスコ フィラム（Ａｓｃｏｐｈｙｌ　Ｉｕｍ）海草であった。このような海草粉末は、 乾燥して粉砕した海草の形態で市販で入手可能であり、そしてアルギン酸塩の製 造用に慣用的に使用される。混合供給スラリーは５０％のブタ固形物と５０％の 海草固形物からなっており、混合乾燥固形物濃度は約１３％であっに。これは、 一定量のブタスラリー中に存在する固形物を計算しそして等量の乾燥固形物をも たらすように海草粉末を添加して達成された。

本発明の実施例に使用される方法プラントは、嫌気性消化器の断面立面図である 添付の図面でブロック形態で示される関連装置と共に図式的に示される。

嫌気性消化器は低部末端領域に入口２が設置されている閉鎖基ｌからなっており 、この入口を通して出発原料を予備混合タンク３からポンプで注入することがで きる。塔の上部末端には生物ガス用出口４並びに、上方に曲げられた出口６およ び下方に向かう消化器生成物用比ロアを有する枝分かれ出口バイブの形態で構築 された堰５が設置されている。塔Ｉの低部領域には多数の、典型的には中空管状 ジャケットの形態で構築された４個の熱交換器８が備えられており、加熱媒体は ここからパイプワーク（示されていない）によって再循環させ、そして例えば消 化器の生物ガス生成物を燃焼させる加熱システムに連結することができる。消化 器の出口４の一方はガス貯蔵システムに連結された出口９に連結されており、他 方は、直立した中空熱交換器８の基部中で上方に向けた注入器１１を通して生物 ガスを再循環させることができる再循環ポンプ１０の入口に連結されている。分 配器バルブ】２は、生物ガスの噴出が規則的な間隔で熱交換器８の各々から押し 出されるように、各注入器】１、次にポンプ１０の出口に連結（、て使用するこ とができる。こうして消化器の内容物中への出光物の固形物内容物の効率的な分 散が達成され、一方熱交換器によって消化器内容物の循環が促進される。

嫌気性消化器は半連続的態様で定常状態条件下で操作され、その際熱交換器は３ ７℃の温度を維持する上うに制御されそして混合タンク３からの出発物の供給速 度は、製造要件に従って、１０．１５および２０日の水圧保持時間を達成する程 であった。消化器は、供給物を消化器内容物へ分散させるために上記した方法で 同時に混合しながら、期間中１時間毎に供給した。

消化の重要な利点は、海草から得られるアルギン酸塩（上記の炭水化物の一部を 構成する）が破壊されるので抽出濃縮物がゼリー状にならないことが見い出され たことであった。アルギン酸塩が消化中に変性されそして消化過程でのより大量 の生物ガスの発生が明らかに海草の存在によるものであるという事実は驚くべき 結果であり、これはアルギン酸塩の長鎖分子が嫌気性細菌による攻撃に抵抗性で あるという以前の研究の指摘に反するものである。

８．５％の乾燥固形物含量を有する消化スラリーは、消化器溢出堰５を越えて、 約１２５μｍの穴を有する織物ベルトで適合させた、真空補助ベルトプレス１３ に移動させた。得られた４、７％の乾燥固形物含量のろ過液は保持タンク１４に 貯蔵した。２４％の乾燥固形物含量の脱水繊維も出口矢印１５によって示される ように製造することができる。

ろ液の濃縮は、先ずｐＩ（を７．８から６．０に下げるようにオルトりん酸で酸 性化し、次いで逆浸透ユニット１６中を再循環させることによって達成され、そ の際出口矢印１７で図式的に示されるように、製品の固形物濃度が１５％になる まで、圧力４０バールおよび温度３５℃で操作し、廃水は１８で放出させた。

製品の安定化および臭いの修正は、貯蔵前に１％（ｖ／ｖ）のホルムアルデヒド 溶液を添加して達成した。

国際調査報告 一１胸−＾−ｍｍ−参　　ＰＣＴ／ＧＢ　８８１００２３４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．海草を動物肥料と混合したスラリーの形態で媒気性消化器に供給することを 特徴とする、海草から植物成長ホルモンを抽出する方法であって、その除該ホル モンは消化器の産生物の液体相中に得られる。
2. ２．海草と動物肥料の上記スラリーが海草あらびき扮の形態の海草を使用して製 造される請求項１に記載の方法。
3. ３．上記動物肥料がブタスラリーである請求項１または２に記載の方法。
4. ４．海草と動物肥料のスラリーが１：３から３：１の海草／動物肥料固形物含量 重量比からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. ５．上記比が概ね１：１である請求項４に記載の方法。
6. ６．上記消化器が１０から２０日間の内容物の水圧保持時間が得られるように操 作されそして消化器の内容物が中温性領域の温度に維持される、請求項１〜５の いずれか１項に記載の方法。
7. ７．上記温度が約３５℃である請求項６に記載の方法。
8. ８．海草／動物肥料の上記スラリーの最初の固形物含量が１０〜１５重量％であ る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. ９．嫌気性消化器内のスラリーの固形物内容物が、消化器の低部領域に位置する 注入ノズルから消化器の生物ガス産生物を強制的に循環させて懸濁状で維持され る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. １０．請求項１〜９のいずれか１項に記載の消化方法の産生物をろ過しそして濃 縮して製造される液体有機葉肥料。