JP6540094B2 - 粒状肥料組成物および粒状肥料組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
1.畜ふん燃焼灰に、タルクおよびステアリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種の粒状化促進材を含む粒状肥料組成物の製造方法であって、下記の4工程を含む粒状肥料組成物の製造方法。
1)畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して中和灰を得、得られた中和灰に、水ならびに、タルクおよびステアリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種の粒状化促進材を混合する工程
2)1)で得られた混合物を造粒して粒状にする工程
3)2)で得られた粒状物を整粒し形状を調節する工程
4)3)で得られた形状が調節された粒状物を乾燥する工程
2.得られる粒状肥料組成物の水分率が1%以下であることを特徴とする1記載の粒状肥料組成物の製造方法。
3.畜ふん燃焼灰が、鶏、アヒル、鴨、豚、牛、馬、山羊、羊、犬、および猫から選ばれる少なくとも一種の畜ふん燃焼灰である1または2に記載の粒状肥料組成物の製造方法。
4.前記工程1)において、畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して得られる中和灰100重量部に対して前記粒状化促進材1〜5重量部を混合する1〜3のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
5.前記工程1)における水の添加量が、畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して得られる中和灰100重量部に対して1〜5重量部である1〜4のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
6.前記工程2)において、造粒が圧縮造粒方式である1〜5のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
7.前記工程2)において、原料を一対のローラーを用いたブリケット方式により圧縮して造粒物を製造する6に記載の粒状肥料組成物の製造方法。
畜ふん燃焼灰とは、鶏、アヒル、鴨などの家禽および豚、牛、馬、山羊、羊、犬、猫等家畜から得られるふんを焼却処分して得られる灰のことである。これらのうち、肥料取締法上で化成肥料原料として認可されており、肥料としての有効成分であるリン、カリウム、カルシウムなどを含有している鶏ふん燃焼灰であることが好ましい。
本発明では、粒状肥料組成物は、粒状化促進材としてタルク、ポリエチレングリコール、ステアリン酸金属塩、ラウリル硫酸金属塩、カオリン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタル酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カルシウム、およびフッ化リチウムから選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする。これらの物質は、添加量を調整することで粒状肥料組成物の粒硬度を制御し、収率向上を達成することができる。さらには、滑剤の効果を持つため、造粒装置内での粉体のつまりや、水分を含むことによる粘性による付着を防止する効果も期待できる。
収率=(粒状肥料組成物の重量)/(投入原料重量)×100(%)・・・(1)
固結率= (一ヶ月間荷重後の固結部分重量(g)) /750×100 ・・・(2)
粒状肥料組成物の製造方法としては、畜ふん燃焼灰に、水および、粒状化促進材としてタルク、ポリエチレングリコール、ステアリン酸金属塩、ラウリル硫酸金属塩、カオリン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタル酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カルシウム、およびフッ化リチウムから選ばれる少なくとも一種を混合後、該混合物を造粒および整粒して粒状物を製造し、乾燥することで得る方法(製法1)と、畜ふん燃焼灰に水を加えて造粒および整粒して粒状物を製造した後、該粒状物に上記粒状化促進材を添加して粒状物の表面を粒状化促進材で被覆した後、乾燥して得られる製造方法(製法2)の二種がある。
粒径は、目開き2mmおよび4mmの篩いを使用して、下記式により2〜4mmの粒径の割合を算出した。
2〜4mm粒径(%)=粒径2〜4mmの重量/篩い分けサンプル重量×100
投入原料の重量に対する造粒および整粒して得られた粒状肥料組成物の重量であって、下記式により算出した。
収率(%)=(粒状肥料組成物の重量)/(投入原料重量)×100
木屋式硬度計で粒状肥料20粒それぞれの粒硬度を測定し、その平均を求めた値である。
粒状肥料組成物の水分率は、乾燥前の粒状肥料組成物を130℃で3時間乾燥後重量測定を行った際の加熱減量により求めた値であり、下記式で算出した。
水分率(%)=(乾燥前の粒状肥料組成物重量−乾燥後の粒状肥料組成物)
/(加熱前の粒状肥料組成物)×100
山中式土壌硬度計を使用して針部を肥料上面に対して垂直に圧入して測定した値である。
粒状肥料組成物750gに対して60kgの錘で一ヶ月間荷重後の粒状肥料組成物のうち固結部分重量の割合であり、下記式で算出した。
固結率(%)= (一ヶ月間荷重後の固結部分重量(g))/750×100
リン酸で中和した鶏ふん中和灰100重量部に、水を3重量部、タルクを2重量部を容器に入れて混合し原料とした。該混合原料を造粒機としてブリケッタ(登録商標)BSS−IV型(新東工業製)に供給し、ロール有効幅を150mm、ロール圧力を8.4kN/cm、バリ厚みを1.70mm、ポケットサイズを3.9mm、ローラー回転数50rpmで造粒を行い、粗砕機にて破砕した後、目開き6.7mm、5.2mm、3.0mmの篩いを有する3段解砕篩機(興和工業所製)に投入し、解砕メディア(ナイロン硬球ボール上段200個、下段200個)で解砕し、篩上品を回収した。続いて、マルメライザー(ダルトン製)に篩上解砕品を投入し、回転速度225rpmで1.7分間整粒処理を行った後に、目開き2mmの篩を有する円形振動篩機(ダルトン製)に送り、分級を行った後、目開き2mmの篩上品を粒状肥料組成物として回収した。粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が95.2%で、収率は64.5%で、粒硬度は3.8kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は5.3%、固結強度は0.3kg/cm2であった。
タルク添加量を3重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が94.5%で、収率は70.3%で硬度は4.0kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
タルク添加量を4重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が94.8%で、収率は59.5%で硬度は3.9kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.8%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
タルク添加量を6重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が93.8%で、収率は51.5%で硬度は3.8kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.8%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
タルク添加量を10重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が92.2%で、収率は40.6%で硬度は3.2kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は5.6%、固結強度は0.2kg/cm2であった。
水添加量を10重量部、タルク添加量を3重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が93.0%で、収率は35.0%で硬度は3.3kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は1.5%、固結テスト1ヶ月後の固結率は13.0%、固結強度は0.8kg/cm2であった。
リン酸で中和した鶏ふん中和灰100重量部に、水を3重量部を容器に入れて混合し原料とした。該混合原料を造粒機としてブリケッタ(登録商標)BSS−IV型(新東工業製)に供給し、ロール有効幅を150mm、ロール圧力を8.4kN/cm、バリ厚みを1.70mm、ポケットサイズを3.9mm、ローラー回転数50rpmで造粒を行い、粗砕機にて破砕した後、目開き6.7mm、5.2mm、3.0mmの篩いを有する3段解砕篩機(興和工業所製)に投入し、解砕メディア(ナイロン硬球ボール上段200個、下段200個)で解砕し、篩上品を回収した。続いて、マルメライザー(ダルトン製)に篩上解砕品を投入し、回転速度225rpmで1.7分間整粒処理を行った。その後、目開き2mmの篩を有する円形振動篩機(ダルトン製)に送り、分級を行った後、目開き2mmの篩上品を粒状肥料組成物として回収した。この円形振動篩い工程において粒状肥料組成物100重量部に対して3重量部のタルク(浅田製粉SW−A)を添加して、粒状肥料組成物表面をタルクで被覆処理した。粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が93.2%で、収率は29.5%で、粒強度は3.2kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
粒状化促進材のタルクをステアリン酸ナトリウムに変更して、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が94.5%で、収率は55.0%で硬度は3.6kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
畜ふん燃焼灰をリン酸で中和した鶏ふん中和灰からリン酸で中和していない鶏ふん燃焼灰に変更し、該鶏ふん燃焼灰100重量部に対してタルク添加量を3重量部添加して実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が92.4%で、収率は37.5%で硬度は3.2kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.8%、固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
実施例3と同じく、タルク添加量を4重量部に変更する以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。得られた粒状肥料組成物に、リン安粒状組成物60重量部および塩化カリ粒状組成物40重量部を容器に入れて混合し、混合肥料とした。混合肥料の固結テスト1ヶ月後の固結率は0.0%、固結強度は0.0kg/cm2であった。
畜ふん燃焼灰をリン酸で中和した鶏ふん中和灰に対してタルクを添加していない以外は、実施例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が93.4%で、収率は45.0%で硬度は3.4kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は63.0%、固結強度は4.5kg/cm2であった。
畜ふん燃焼灰をリン酸で中和した鶏ふん中和灰からリン酸で中和していない鶏ふん燃焼灰に変更し、比較例1と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が92.8%で、収率は45.0%で硬度は3.3kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.8%、固結テスト1ヶ月後の固結率は75.0%、固結強度は5.6kg/cm2であった。
粒状化促進材のタルクを糖蜜に変更して実施例2と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が91.4%で、収率は15.0%で硬度は3.3kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は1.0%、固結テスト1ヶ月後の固結率は85.0%、固結強度は7.4kg/cm2であった。
粒状化促進材のタルクをベントナイトに変更して実施例2と同様の方法で粒状肥料組成物を作製した。その結果、粒状肥料組成物の2〜4mm粒径が92.8%で、収率は25.0%で硬度は3.4kgfであった。また、粒状肥料組成物の水分率は0.9%、固結テスト1ヶ月後の固結率は58.0%、固結強度は5.4kg/cm2であった。
Claims (7)
- 畜ふん燃焼灰に、タルクおよびステアリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種の粒状化促進材を含む粒状肥料組成物の製造方法であって、下記の4工程を含む粒状肥料組成物の製造方法。
1)畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して中和灰を得、得られた中和灰に、水ならびに、タルクおよびステアリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種の粒状化促進材を混合する工程
2)1)で得られた混合物を造粒して粒状にする工程
3)2)で得られた粒状物を整粒し形状を調節する工程
4)3)で得られた形状が調節された粒状物を乾燥する工程 - 得られる粒状肥料組成物の水分率が1%以下であることを特徴とする請求項1記載の粒状肥料組成物の製造方法。
- 畜ふん燃焼灰が、鶏、アヒル、鴨、豚、牛、馬、山羊、羊、犬、および猫から選ばれる少なくとも一種の畜ふん燃焼灰である請求項1または2に記載の粒状肥料組成物の製造方法。
- 前記工程1)において、畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して得られる中和灰100重量部に対して前記粒状化促進材1〜5重量部を混合する請求項1〜3のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
- 前記工程1)における水の添加量が、畜ふん燃焼灰をリン酸で中和して得られる中和灰100重量部に対して1〜5重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
- 前記工程2)において、造粒が圧縮造粒方式である請求項1〜5のいずれかに記載の粒状肥料組成物の製造方法。
- 前記工程2)において、原料を一対のローラーを用いたブリケット方式により圧縮して造粒物を製造する請求項6に記載の粒状肥料組成物の製造方法。
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