JPH06279160A - 家畜排せつ物の処理方法 - Google Patents

家畜排せつ物の処理方法

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JPH06279160A
JPH06279160A JP5101773A JP10177393A JPH06279160A JP H06279160 A JPH06279160 A JP H06279160A JP 5101773 A JP5101773 A JP 5101773A JP 10177393 A JP10177393 A JP 10177393A JP H06279160 A JPH06279160 A JP H06279160A
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JP
Japan
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ash
aluminum
alum
excreta
compd
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JP5101773A
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English (en)
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Hisamitsu Tsuyuki
尚光 露木
Michio Uemura
道夫 植村
Kikuro Imai
喜久郎 今井
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MAAKETSUTO PLAZA KK
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MAAKETSUTO PLAZA KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D3/00Calcareous fertilisers
    • C05D3/02Calcareous fertilisers from limestone, calcium carbonate, calcium hydrate, slaked lime, calcium oxide, waste calcium products
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】家畜の排せつ物を加熱乾燥処理や醗酵処理す
ることなく、排せつ物中の水分を無機質の複合固化材に
よって固定化し、取扱の容易な粒状肥料として耕土に還
元する。 【構 成】硫酸アルミニウム又は硫酸アルミニウムを生
成する天然及び人工鉱物と硫酸カリウムを反応させ、ミ
ョウバン化合物を生成させ次いでポルトランドセメン
ト、生石灰、消石灰、アルミナセメントを配合してエト
リンガイトを生成させる際に多量の水分を前記分子中に
固定すると同時に家畜排せつ物を固化する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は家畜の排せつ物を加熱処
理することなく、その中の水分を固定化し取扱いの容易
な粒状肥料として耕土に還元する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】家畜の排せつ物は窒素、リン、カリや石
灰分などの成分の他に多量の有機物を含んでいるので、
耕地の地力回復、維持のための重要な資材として活用す
るために、乾燥処理や発酵処理を行って肥料としての利
用価値を高めて耕地へ還元されてきた。又、焼却処理や
汚水処理を行うことにより、それぞれ燃えがら、余剰汚
泥として耕地還元や埋立処分を行っている。
【0003】ところが乾燥、焼却、発酵等の処理におい
て強烈な悪臭を伴うのでその対策に多大の費用を要する
し、又、エネルギー的にも生産効率的にも現行の方法は
問題が多い。元来、悪臭を持ち腐敗性の強い家畜排せつ
物を省エネルギー的手段で手軽に処理して肥料として使
用する方法が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】家畜排せつ物は通常水
分の含有量が多いので、糞尿混合液肥化を目的とする以
外は取扱いの点から含水割合を減少させることが処理の
基本である。最も一般的な方法は乾燥処理であり、更に
進めて焼却処理をおこなうことがある。又、発酵処理で
は他のバイオマス等を加えて一緒にコンポスト化をす
る。之等の処理は何れも可成り大規模でしかも信頼性の
高い確実なプロセスの組み合せを必要とし、特に悪臭対
策には排ガス、雰囲気ガスの二次燃焼や吸収、吸着、化
学酸化、マスキング等各種の方法を採用しても尚且つ完
全とは云いきれない。しかも、之等の処理方法はエネル
ギー費用が大きく効率のよい方法とは云えない欠点があ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、家畜排せつ物を加熱することなく従って
できるだけ悪臭物質の揮散を抑制しつつ、排せつ物中の
水分を固定化することを目論んだもので、先ず家畜排せ
つ物中に硫酸アルミニウムと硫酸カリウムを添加してミ
ョウバン化合物を生成させ、次いで石灰を反応させてエ
トリンガイトを生成させ相当量の水分をその分子内に取
り込んで固定化すると同時に、有機物をエトリンガイト
の結晶の空隙に吸着しつつ全体を固定化する方法であ
る。
【0006】水分の調節や取扱いの便、更に土壌改良の
目的で、一般廃棄物焼却引出残灰、フライアッシュ、ゼ
オライト、金属製錬スラグ、建設残土等を配合して粒状
の肥料とすることが可能である。
【0007】
【作用】本発明の工程順に従って特徴と作用について述
べる。家畜排せつ物を先ず硫酸酸性にする。即ち後の工
程のエトリンガイトの構成成分の一つであるアルミナ源
として配合、添加する硫酸アルミニウムの加水分解によ
って家畜排せつ物は硫酸酸性となる。これによって家畜
排せつ物中のアンモニヤは無臭無揮発性の硫酸アンモニ
ウムに変化するし、又、各種アミン類も分解されて硫酸
アンモニウムの形となり、悪臭の抑制に効果がある。更
に酸化剤を併用すれば硫化水素やメルカプタン類も同時
に分解することが可能である。
【0008】第二の特徴は常温において無機質の固化結
合物質(エトリンガイト)を生成させることであり、こ
のために硫酸アルミニウムの添加に引続いて硫酸カリウ
ムを添加して家畜排せつ物中にカリウムミョウバン化合
物を生成させる。この際前段に述べた通り家畜排せつ物
中には硫酸アンモニウムが既に存在しているので、アン
モニウムミョウバン化合物も同時に生成する。
【0009】家畜排せつ物は含水量が多いので硫酸アル
ミニウムや硫酸カリウムは無水物の結晶で添加するのが
よい。之等は排せつ物中の水分に溶解しつつ下式の様に
ミョウバン化合物が生成する。 硫酸アンモニウムと硫酸カリウムの配合比は1:1モル
が基準であるが排せつ物中のアンモニアとの反応や後に
生成するエトリンガイトの急硬性発現を考慮してアルミ
ニウム分はやゝ多目に配合するのがよい。
【0010】ミョウバン化合物生成反応は有機物の存在
には殆ど影響を受けず、又、実際上反応物の温度が上昇
することはないので、前述のアンモニアの吸収と相まっ
て悪臭の発散は寧ろ抑制される。
【0011】之等のミョウバン化合物に石灰を反応させ
ると下式に示す様にエトリンガイトが生成する。全く加
熱処理を行わずにセメントを使用した時と同じ結合物質
を生成させることができるのが第三の特徴である。 エトリンガイトはセメントコンクリート中に存在する結
合物質で、カルシウムシリケートより寧ろ安定であり、
これが生成の際に針状結晶となって大きな膨張圧を生ず
る機能をもっている。CaOに富む場合には膨張性が、
CaSOでは高強度が、Alでは急硬性が顕著
となるので、家畜排せつ物の性状や取扱上の要求に応じ
て之等の成分を調節してエトリンガイトの生成を制御で
きる。
【0012】エトリンガイトは針状結晶となって成長
膨張し、又針状結晶間の空隙に有機物を吸着するので石
灰源としてポルトランドセメントを添加した場合、エー
ライト(CS)ビーライト(CS)の水和反応を促
進する作用を有する。
【0013】第4の特徴は(1)(2)(3)式から分
かる通りミョウバン化合物が生成する時に12分子の水
をミョウバン化合物分子内に取り込むし、これが石灰と
反応してエトリンガイトになる時更に20分子の水をエ
トリンガイトの中に取り込み固定化することである。こ
れも又、非加熱的に家畜排せつ物中から相当量の水分を
除去したことになる。
【0014】石灰源としては生石灰、消石灰、ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメントを用いることができる
が、之等を配合添加する工程ではエトリンガイトの生成
を完了させることは必ずしも必要ではなく、最終的にエ
トリンガイトを生成する構成成分が均一に混合されてい
る状態でもよい。石灰分の添加量は(2)式からミョウ
バン化合物1モルに対して6モルのCaOが基本である
が、酸性土壌の改良や粒状にした肥料の強度や崩壊性改
善の目的を兼ねる場合には8モルCaOに相当するまで
配合量を増加することができる。8モルCaO以上に添
加しても強度や崩壊性の改善にはつながらない。
【0015】第5の特徴は(3)式から分かる通り、エ
トリンガイトが生成すると同時に肥料成分として有用な
カリウムイオンやアンモニウムイオンが放出されること
である。家畜排せつ物中の多量の有機物と相俟って肥効
性の土壌改良材となる。塩基交換能をもつフライアッシ
ュ、白土、ゼオライト等と一般廃棄物の焼却引出残灰と
混合して造粒すれば、カリウムイオンやアンモニウムイ
オンの流出を防ぐことができるので緩効性の肥料の性格
を備えることができる。又、これまで全く耕地として使
われなかった建設残土等の併用も健全な耕地を作るため
に効果がある。パーム核油の絞り滓の焼却灰 所謂バン
チアッシュはま通常30%以上ものKOを含有するの
で、カリウム源として用いることができるほか、セメン
トの急硬材としても作用する有効な物質である。炭素粉
の添加はアンモニアほかの悪臭成分の吸着にも役立つが
同時に土壌改良材としての役割も果たすものである。
【0016】本発明の方法は複雑で高価な設備を必要と
せず、極端な云い方をすれば混合機がありさえすれば全
工程の作業が可能であるという手軽さを、第6の特徴と
して加えることができる。従って畜産農家の規模の大小
にかかわらず、又、畜舎毎に分散処理が可能であるの
で、設備投資も極めて小さくおさえることができる。
【0017】
【実施例 1】鶏糞 10.0kg(水分約 35%)
に対し無水硫酸アルミニウムの粉末500gと硫酸カリ
ウムの粉末260gとを混合して添加し、これを小型コ
ンクリートミキサーにて5分間攪拌混合した。上記2種
の薬品の溶解度から、添加した両薬品を溶解するのに必
要な水分は約2.7kgと計算されるので鶏糞中の含水
量即ち3.5kgで充分であるが、この混合期間に完全
に溶解して全部がカリウムミョウバンとなるわけではな
い。この混合操作において鶏糞特有の強い刺激臭がやゝ
緩和された様に感じられたのは、硫酸アルミニウムの加
水分解によって生成した硫酸にアンモニアのかなりの部
分が吸収され硫酸アンモニウムになったためと考えられ
る。
【0018】混合直後の状態はモチ状の塊となったが、
これに生石灰粉620gとアルミナセメント20gと天
然ゼオライト粉末100gを配合し混合したものを添加
した後、一旦破砕してから再び前記小型コンクリートミ
キサー内で少量の水(約1.0l)を散水しながら回転
すると直径2〜8mmのペレット状となる。この生のペ
レットは400〜700g/個の圧潰強度を示し、ハン
ドリングには充分な強度であり又見掛上はサラサラでべ
とついてブロック化することはない。
【0019】生石灰やセメント類を配合して混合造粒し
た直後にエトリンガイトの生成が完了するわけではな
く、生のペレットは放置しておくと次第に硬化が進み、
1昼夜後には1.5〜2.2kg/個の圧潰強度を示す
様になった。これで鶏糞の固形化の目的は達成された
が、このペレットを耕土に散布し土と混合したところ1
ヶ月後にはすべて崩壊し耕土と一体化としたことを確認
できた。
【0020】
【実施例 2】牛糞10.0kg(水分約30%)に対
し、170gのアルミ残灰をアルマイト工場の陽極酸化
工程から発生する12gAl/lを含む16%HSO
溶液2.2lに溶解して添加し、小型コンクリートミ
キサー中で5分間攪拌混合した。全体の水分が多いので
装入物はスラリー状となった。引続いてパーム核油絞り
滓焼却灰であるバンチアッシュ820gを添加して混合
攪拌を行うと泥状となったが、牛糞中に含まれる多量の
センイ質のためにやゝ粘りがある程度であった。
【0021】次いでポルトランドセメント300g、生
石灰200g、アルミナセメント20g、フライアッシ
ュ100g、炭素粉100gを配合添加し、一旦混合物
を解砕してからその半量を小型コンクリートミキサーへ
供給しながら散水回転すると2〜8mm径のペレット状
となった。この生ペレットは500〜800g/個の圧
潰強度を示し又、急硬性のため製造後1.5時間後には
2〜3kg/個の強度となった。このペレットは耕土と
混合しておくと2ヶ月間以内には崩壊し耕土と完全に一
体化した。
【0022】前記解砕混合物の残りの半量は建設残土
(水分28%)10.0kgと共に小型コンクリートミ
キサー中で混合攪拌すると、しっとりとした径2mm以
下の団粒状の土壌となった。この団粒状土壌もまた急硬
性を示すが、積んでおいてもブロッキングを起こして一
塊りとなることはなく、耕土の改良材として33m
家庭菜園へ散布して使用したところ保水性、排水性が良
好でしょうが、さといも等の根菜類の生育にとって好適
であった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】家畜排せつ物に対しその重量の1乃至10
    %の硫酸アルミニウムを添加し、引き続いて前記硫酸ア
    ルミニウムと反応してミョウバン化合物が生成するに必
    要な硫酸カリウムを配合して、主としてカリウムミョウ
    バン化合物を生成させ、このミョウバン化合物1モルに
    対して、6乃至8モルのCaOを含む生石灰、消石灰、
    ポルトランドセメント、アルミナセメントを配合して固
    化する家畜排せつ物の処理方法。
  2. 【請求項2】前項1において硫酸アルミニウムの代わり
    にアルミニウム表面処理加工工程において排出する硫酸
    アルミニウム含有廃液又はアルミ残灰、一般廃棄物焼却
    引出残灰、フライアッシュ、粘土、ゼオライト、建設残
    土に硫酸を反応させて硫酸アルミニウムを生成させたも
    のを添加する請求項1に記載する家畜排せつ物の処理方
    法。
  3. 【請求項3】前項1において硫酸カリウムの代わりに草
    木 籾殻等の焼却灰、特に東南アジア地域で栽培されて
    いるパーム核油の絞り滓の焼却灰(バンチアッシュ)を
    配合する 請求項1に記載する家畜排せつ物の処理方
    法。
  4. 【請求項4】前項1において生石灰等の配合に際し、更
    に一般廃棄物焼却引出残灰、フライアッシュ、ゼオライ
    ト、金属製錬スラグ、建設残土、炭素粉の一つ又は之等
    を組合せて添加し水分調整をすることによって粒状に固
    化する 請求項1に記載する家畜排せつ物の処理方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001099990A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Toshiba Corp 放射性廃棄物の固化処理方法
JP2002360093A (ja) * 2001-06-11 2002-12-17 Kunimine Industries Co Ltd 排泄物処理剤
KR100378975B1 (ko) * 2000-04-24 2003-04-08 김상국 유기성폐기물을 이용한 토질개량제의 제조방법
JP2011050910A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd 生物学的排水処理方法及び生物学的排水処理装置

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