(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鶏糞灰に塩酸を添加して熟成し、中和処理終了後のｐＨが１０．５未満となるように制御して得られることを特徴とする水中での崩壊性が６０％以上である鶏糞灰粒状肥料。
【請求項２】
請求項１に記載の鶏糞灰粒状肥料と、りん酸質肥料、加里質肥料、石灰質肥料、けい酸質肥料、および苦土肥料から選ばれる１種以上の肥料とからなる複合粒状肥料。
【請求項３】
鶏糞灰に塩酸を添加して熟成し、中和処理終了後のｐＨが１０．５未満となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の鶏糞灰粒状肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肥料分野において要求される水中での崩壊性を有し、鶏糞灰を原料とする粒状肥料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
肥料分野では、燐鉱石、カリ鉱石など輸入原料の入手が困難になりつつあることから、国内未利用資源を有効活用する試みが盛んになっている。家畜の排泄物である牛糞、豚糞、鶏糞等は畜産廃棄物であるが、従来から堆肥など様々な形で肥料として利用する検討が続けられてきた。中でも鶏糞をストーカー炉や流動炉などで焼却した鶏糞灰はリン酸とカリウムの含有率が高いことから、肥料あるいは肥料原料として積極的に利用されようとしている。
【０００３】
鶏糞灰は炭酸カリウム等の塩基性塩を含み、その水スラリーのｐＨは１１を超えるため、そのままの状態で田や畑に散布すると風などで広範囲に飛散し、環境面で悪影響を及ぼす場合がある。また、他の粒状肥料と混合使用するため、粒状化の要求が大きかった。しかし、鶏糞灰にそのまま水を加えて造粒し粒状化しても、肥料として散布した後、雨や雪や土壌中の水分によって粒が崩壊することがなく、土壌との十分な混和は期待できず、肥料効果が十分に発現されなかった。
【０００４】
従来技術において、鶏糞灰の肥料効果を高める観点から、硫酸やリン酸の添加が検討されている。例えば、リン酸との反応では、取扱上安全で、なおかつ土壌微生物の活性を促し、堆肥的効果を発現させる方法（例えば、特許文献１参照）、また、硫酸の添加では、リン酸の溶解性を増大させる方法（例えば、特許文献２参照）が開示されている。しかし、これらの方法は、粒状化した鶏糞灰に水中での崩壊性を付与するものではなかった。
【０００５】
従来技術では、酸処理による肥料成分の水溶性比率を増すことで、肥料としての速効性を向上させることに重点が置かれている。しかし、鶏糞灰に多く含まれているク熔性肥料成分は、流亡することもなく、利用価値が高いものにもかかわらず、十分利用されていないのが現状である。粒状化した鶏糞灰が土中で崩壊し、表面積が大きくなると作物の根酸に触れる頻度も増し、根酸による溶解が進み、肥料として吸収されやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２６２５２公報
【特許文献２】特開２００５−１４５７８５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術では困難であった水中で崩壊する鶏糞灰の粒状化を効率よく達成することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行い研究を積み重ねた結果、鶏糞灰に塩酸を添加して中和することで、水中で崩壊する鶏糞灰粒状肥料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、水中での崩壊性が６０％以上（後述の“水中崩壊性”評価より）である鶏糞灰粒状肥料、その鶏糞灰粒状肥料と、りん酸質肥料、加里質肥料、石灰質肥料、けい酸質肥料、および苦土肥料から選ばれる１種以上の肥料とからなる複合粒状肥料、また、鶏糞灰に塩酸を添加し、中和処理することを特徴とする鶏糞灰粒状肥料の製造方法に関するものである。
【００１０】
以下、詳細に説明する。
【００１１】
本発明で使用する鶏糞灰は、養鶏業などから排出される鶏の糞を焼却処分して得られる灰であり、その種類は産卵鶏、ブロイラー等のいずれからのものであっても使用することができる。
【００１２】
本発明において、この鶏糞灰の中和には塩酸を使用する。塩酸を用いることによって初めて水中での崩壊を可能にすることができたものである。硫酸やリン酸では本発明の目的である鶏糞灰の崩壊性は達成されない。ただし、肥料成分を高める目的で塩酸にリン酸を混合したり、塩酸での処理後にその他の酸で処理することは問題なく行うことができる。ここで使用する塩酸は水溶性であって、ＨＣｌを含有するものであればどの様なものでもよく、鶏糞灰１，０００ｇに対し、３６重量％塩酸であれば３００〜８００ｇの添加が好ましい。
【００１３】
使用する塩酸水溶液の塩酸濃度は、鶏糞灰１，０００ｇに対し、３〜１０モル相当の塩酸を含有しているものであれば、いずれの濃度であっても使用可能であるが、後の乾燥工程の負荷を軽減するためには、１８〜３６重量％の塩酸水溶液を用いることが好ましい。
【００１４】
鶏糞灰に塩酸を添加して、鶏糞灰と塩酸を反応させる際に、混合器で撹拌することも可能であり、またベルトコンベアによって搬送される鶏糞灰に上から塩酸を噴霧して均一に添加することも可能である。塩酸以外の酸を添加する必要のある場合は、塩酸処理後に添加する方が水中でのより大きな崩壊性を与えるためには効果的である。
【００１５】
添加後に、鶏糞灰の塩酸処理物の熟成を行う。熟成している間、当該処理物のｐＨは徐々に上昇する。そして、このｐＨ上昇の停止を確認して熟成終了とする。この熟成終了までの時間は、鶏糞灰と塩酸の量により変動するが、中和反応を完全に終了させるためには、７日以上熟成することが好ましい。
【００１６】
熟成が終了した鶏糞灰の塩酸処理物は、通常乾燥後ボールミルなどで粉砕し、そして転動法や押し出し法などで造粒する。この時、鶏糞灰の塩酸処理物は単一でも造粒できるが、他の肥料成分（熔成りん肥、熔成けい酸りん肥、熔成ほう素マンガンりん肥などのりん酸質肥料、鉱さいけい酸肥料などのけい酸質肥料、塩化カリウムなどの加里質肥料、消石灰などの石灰質肥料、水酸化苦土肥料などの苦土肥料）と必要な比率で混合した後、造粒することも可能である。また、造粒の際にバインダー材として、加工デンプンやリグニン等を加えることもできる。この造粒物の粒径は、特に制限はないが１〜４ｍｍ、特に２〜４ｍｍが好ましい。このようにしてできた粒状肥料は、水中での崩壊性を有すると同時に、硬度が１ｋｇ／粒以上であることが好ましい。そのためには、鶏糞灰に混合する他の肥料の特性に合わせて鶏糞灰への塩酸添加量を調整し、造粒前混合物のｐＨを１０．５未満に制御しておくことが好ましい。
【００１７】
鶏糞灰の水中での崩壊性は６０％以上が好ましく、さらに８０％以上であると肥料としての利用価値がより高まるためより好ましい。本発明によれば、この様な高い崩壊性を有する鶏糞灰肥料を効率的に供給できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、そのまま散布すれば高ｐＨにより環境に悪影響を及ぼす可能性があり、造粒しても水中で崩壊することが期待できなかった鶏糞灰を崩壊可能なものとすることができる。その方法としては、塩酸で中和した鶏糞灰を造粒して散布することであり、粒状物は自然界から供給される水分で崩壊するため、田や畑の土壌との混和が良好なものとなり、肥料としての効果が一層発現される。
【実施例】
【００１９】
粒状肥料の評価は、以下の方法に従って行った。
【００２０】
ｐＨ測定：ビーカーに計量した試料１０ｇに対しイオン交換水１００ｇを加え、撹拌した後、上澄液のｐＨをガラス電極を使用して測定した。
【００２１】
水中崩壊性：粒状肥料を目開き２ｍｍの網篩で篩分け、篩上に残ったものを試料とした。試料５０粒を篩上に並べて、適当な大きさの容器中に置き、試料が十分水に浸るまで静かに水を注いだ。一夜静置後、篩を静かに取り出し、篩上に残存する未崩壊粒を数え、その割合を崩壊割合（％）として求めた。
【００２２】
硬度：木屋式硬度計を使用して粒状肥料に荷重をかけ、粒が圧壊したときの荷重を硬度とした。
【００２３】
合成例１
岩手県のブロイラー業者の鶏糞をストーカー炉で焼却して得た鶏糞灰を入手し、試験に用いた。この鶏糞灰の主な成分は、く溶性リン酸（Ｐ２Ｏ５）：２３．１％、く溶性加里（Ｋ２Ｏ）：１７．６％で、ｐＨは１１．７であった。
【００２４】
実施例１
鶏糞灰１，０００ｇに３６重量％塩酸８００ｇを添加してｐＨ８．１になるまで７日間熟成した。この鶏糞灰の塩酸処理物を乾燥し、粉砕した後、少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、崩壊性は８０％、硬度は１．１ｋｇ／粒であった。
【００２５】
実施例２
鶏糞灰３，０００ｇに３６重量％塩酸９００ｇを添加してｐＨ９．９になるまで７日間熟成した。この鶏糞灰の塩酸処理物を乾燥し、粉砕した後、少量の水とリグニンを固形分で６０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、崩壊性は８２％、硬度は１．２ｋｇ／粒であった。
【００２６】
実施例３
鶏糞灰１，０００ｇに３６重量％塩酸３００ｇを添加して処理した後、さらに８５重量％リン酸１００ｇを添加し、ｐＨ９．５になるまで７日間熟成した。この鶏糞灰の塩酸処理物を乾燥し、粉砕した後、少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、崩壊性は８２％、硬度は２．３ｋｇ／粒であった。
【００２７】
実施例４
鶏糞灰１，０００ｇに３６重量％塩酸３００ｇを添加して中和処理した。この処理物５００ｇに対し、熔成りん肥１５０ｇ、熔成けい酸りん肥３３０ｇを混合し、粉砕したところｐＨは１０．３であった。この原料に少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、崩壊性は１００％、硬度は１．０ｋｇ／粒であった。
【００２８】
実施例５
鶏糞灰１，０００ｇに３６重量％塩酸９００ｇを添加して中和処理した。この処理物５００ｇに対し、熔成ほう素マンガンりん肥４８０ｇを混合し、粉砕したところｐＨは８．７であった。この原料に少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、崩壊性は１００％、硬度は１．８ｋｇ／粒であった。
【００２９】
比較例１
鶏糞灰１，０００ｇを酸処理することなく、粉砕後、少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。ｐＨは１１．４であった。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、硬度は１．１ｋｇ／粒であったが、崩壊性は０％であった。
【００３０】
比較例２
鶏糞灰１，０００ｇに９８重量％硫酸６００ｇを添加してｐＨ７．２になるまで７日間熟成した。この鶏糞灰硫酸処理物を乾燥し、粉砕した後、少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、硬度は０．９ｋｇ／粒であり、崩壊性は０％であった。
【００３１】
比較例３
鶏糞灰１，０００ｇに８５重量％リン酸２３０ｇを添加して処理した後、さらに３６重量％塩酸１７０ｇを添加してｐＨ７．７になるまで７日間熟成した。この鶏糞灰処理物を乾燥し、粉砕した後、少量の水と加工デンプンを固形分で２０ｇ添加し、傾斜回転皿形造粒機により造粒した。次に乾燥し、篩分けして２〜４ｍｍΦ粒状肥料を得、この粒状品を評価した結果、硬度は１．３ｋｇ／粒であり、崩壊性は８％であった。