(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
けい酸質肥料としての鉱さいと、生ごみ、廃プラスチックを含む可燃ごみを炭化して得られる炭化物と、を混合一体化し造粒してなる無機質肥料。
【請求項２】
けい酸質肥料としての鉱さい及び生ごみ、廃プラスチックを含む可燃ごみを炭化して得られる炭化物に加えて、更に窒素、りん酸又はカリのいずれか１種以上を主成分とする無機肥料を混合一体化し造粒してなる無機質肥料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、けい酸質肥料の肥料効果に加えて土壌の物理性、すなわち、通気性、保水性を改良して生産性を向上し、かつ、肥料の製造工程における能率の高い無機質肥料の開発を目的として得られた無機質肥料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
けい酸質肥料はアルカリ分の多い肥料で、石灰よりも肥料成分が多く含まれ、石灰窒素ほどきつくないものであり、かつ、製銑鉱さいに代表されるものとして広く用いられている。このけい酸質肥料の改質についても種々提案されており、例えば、特開平07-277868号において提案されている。
【０００３】
ここで特開平07-277868号には、鉱さい質肥料にリグニンスルホン酸又はその塩と廃糖蜜を加えて造粒することで造粒効率がよく、かつ水中崩壊性が良好なものが得られるとある。
【０００４】
また、一方において、一般家庭、ホテル、レストランあるいは食品工場や一般工場から出る廃棄物やプラスチック廃材など可燃物を焼却せずに乾燥・破砕・成形してごみ固形燃料(RDF,Refused Derived Fuel)にして発電やボイラー燃料に活用する技術が確定している。更にこのごみ固形燃料を炭化して更に減容化、無臭化すると共に搬送、保存性の更なる向上と高カロリー化と炭素の２次廃棄物の発生のないものにする技術が特開2000-279916号、特開2000-314517号などにみられる。
【０００５】
このものは、例えば「エコ炭」(川崎製鉄株式会社の商品名)と称されて市販されており、土壌改良材、排ガス、排水の浄化材、生物の繁殖補助材、脱臭材、製鉄還元材、コンクリート材料など幅広い用途に活用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来は、製銑鉱さいを主体とするけい酸質肥料や、一般可燃ごみからの炭化物は、それぞれ個々の製品として肥料や土壌改良材として用いられていたのである。したがって、圃場に施用した場合、たとえ両者を混合して散布しても、それぞれの有する特性に左右されて、肥効性や土壌改良性などの加成性のみであって、いまひとつ、肥効性や土壌改良効果が十分でなかった。
【０００７】
本発明の目的は、まず、第一に、肥料成分の肥効性と共に土壌の物理性、例えば通気性や保水性を高め、優れた土壌環境を整えて植物の生育を促進させることにある。第二にそのため造粒物として、これの土壌中における粒子の崩壊性を良好にすることにより植物の肥料成分の吸収を早める、いわゆる促効性を高めることにある。第三に無機質肥料の製造工程において、造粒性を改良し、生産能力の向上を図ることにある。そして第四に、本来廃棄物処分をすべきものを原材料として圃場に戻し、完全リサイクル化を達成させる自然に優しい製品とすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無機質肥料は、けい酸質肥料に炭化物を混合一体化してなる無機質肥料又はこれに窒素、りん酸又はカリのいずれか１種以上を主成分とする無機肥料を混合一体化してなる無機質肥料であり、混合一体化のより好ましい肥料の形態は造粒物である。ここで、炭化物は生ごみ、廃プラスチックを含む可燃ごみを炭化して得られるものであり、けい酸質肥料は鉱さいけい酸質肥料であるものが好ましい。
【０００９】
上記無機質肥料に他の肥料成分を付加するために、窒素、りん酸又はカリのいずれか１種以上を主成分とする無機肥料を混合一体化の造粒したものも有用であり、これら肥料成分は無機質に限らず、魚かす、油かす、骨粉などの有機質肥料の添加に求めることもできる。
【００１０】
ここで、けい酸質肥料は鉱さいけい酸質肥料、例えば製銑鉱さいや製りん残渣等の鉱さいからの肥料のほかけい灰石肥料、軽量発泡コンクリート製品の廃材の粉末肥料、水ガラスのアルカリを中和しゲル化脱水したシリカゲルや包装用シリカゲル乾燥剤廃棄物などのシリカゲル肥料などが用いられるが、なかでも、製銑鉱さいは大量に排出される物質であるから、けい酸質肥料の原材料として好ましいものである。これらは可溶性けい酸やアルカリ分が多いため、一般に酸性土壌の中和剤としても有用である。
【００１１】
炭化物は、木炭、竹炭、その他の植物炭化物やコークスなども利用できるが、浄化槽汚泥や家畜の排せつ物からの炭化物や前述の一般ごみ固形燃料(RDF)からの炭化物など、広範囲に用いられるが、なかでもRDFからの炭化物が本発明の無機質肥料には好ましい材料である。その表面積は活性炭1000〜2000m2/gに及ばないまでも、100〜500m2/gの大きな表面積を有し、コークスの10〜20m2/gや木炭の20〜50m2/gに比べてはるかに大きい。吸着能も活性炭の約15〜25％も有するのである。
【００１２】
本発明は、これら、けい酸質肥料や炭化物土壌改良材を個々に用いるのではなく、これらを予め混合一体化し、圃場に施用するようにした無機質肥料である。特に、造粒して均一化粒状物にすると、取扱性、施肥性、ならびに製造能率向上の点で好ましい。けい酸質肥料と炭化物の混合比は、重量比で98：２〜50：50の範囲で使用するのが好ましく、更に好ましくは95：５〜70：30の範囲である。造粒物の粒子径は特に限定するものではないが、２〜４mmφを主体とするものが、施用上良好である。
【００１３】
本発明の無機質肥料は上記のけい酸質肥料と炭化物のほかに、他の肥料成分、例えば、窒素、りん酸又はカリの肥料三要素のいずれか１種以上を添加して混合一体化する。これら三要素の供給源としては、肥料公定規格(全国肥料品質保全協議会)に規定されている石灰窒素、加工りん酸肥料、副産りん酸肥料、混合りん酸肥料、副産複合肥料、液状複合肥料、有機質肥料などが有用である。混合りん酸肥料は、りん酸質肥料に石灰質肥料や、本発明の主たる成分であるけい酸質肥料のほか苦土肥料、マンガン質肥料、ほう素質肥料など微量要素肥料又はこれらの複合肥料を混合した総合肥料である。これらは、けい酸質肥料の一部を置き換えて加えるもので、その置換範囲はけい酸質肥料の１〜50重量％、好ましくは５〜30重量％である。
【００１４】
造粒に際して用いる粒状促進材、いわゆるバインダーには、リグニンスルホン酸塩を含むパルプ廃液、糖蜜廃液、尿素水溶液、ベントナイトなどの一種又は二種以上の混合物が用いられ、固形分換算で、上記混合物に対し外掛けで１〜15重量％、好ましくは５〜10重量％の範囲で添加する。こうして得られた混合一体化物を次に示す実施形態にしたがって造粒製品とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無機質肥料をその製造工程にしたがって具体的に詳細に説明する。図１は製造工程のフローチャートである。
【００１６】
この例では、原料はけい酸質肥料と炭化物と粒状促進材であり、けい酸質肥料として製銑鉱さいを90wt％、炭化物としてごみ固形燃料(RDF)の炭化物(エコ炭)10wt％を混合機中で混合後、ボールミル中で粉砕する。粉砕は100メッシュパスが70％以上になるまで行う。混練機中では水を加えて加湿し、造粒に適した水分を付加する。この混練物はベルトフィーダで転動造粒機へ導き、粒状化促進材としてパルプ廃液と糖蜜廃液の１：１混合物で固形分50重量％の液を転動造粒機中へ原料の５〜10重量％の範囲内になるようにスプレーして造粒物に保形性を与える。造粒性は炭化物の存在によって、けい酸質肥料単独より良好で、転動造粒機中の滞留時間が約25％短縮され、生産性が向上した。
【００１７】
得られた造粒物をバケットコンベアによってロータリーキルン式の乾燥機へ投入し、約250℃の熱風で乾燥したものをエア冷却機で冷却後、4.5mmパス、２mmオンの二重ふるいで分けて製品タンクへ貯留後、計量、包装して製品出荷する。ふるいで分級された規格外の造粒物は再び混練機へ戻し、再造粒するから、原料のすべてが製品の無機質肥料となる。得られた造粒製品はけい酸質肥料単独の造粒物よりも、水中での崩壊性に優れ、20℃の水中で比較したところ、水１Ｌにそれぞれ100ｇを投入したとき、粒子の崩壊に要する時間は本発明のものが約３分前後であったのに対し、炭化物無添加の従来のものは１〜12時間の結果が得られた。
【００１８】
肥効成分の複合化を図るためには、前述の窒素、りん酸、カリのいずれか１種以上を主成分とする無機又は有機質肥料を混合機中へけい酸質肥料と炭化物と共に投入して混合し、その後ボールミル中で粉砕して均一混合一体化粉末にする。
【００１９】
以上のようにして、得られた本発明の均一混合一体化無機質肥料と個々の肥料や炭化物の混合物(比較例)を施用してその肥効性の植物生育実験を行った。肥料成分比率をＡ、Ｂ、Ｃと３種類違えた請求項１記載の２成分系実施例１〜３と、請求項２記載のＤ、Ｅ実施例４、５につき単に両者を混合したものと比較した。植物生育実験の条件は表１のとおりである。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
植物生育実験の結果を表２に示す。表２の結果から明らかなように、小松菜の生育は単独又は混合施用に比べてはるかに良好であり、肥料効率を高め、土壌環境を整える効果のあらわれとして確認された。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の無機質肥料は、けい酸質肥料と炭化物の均一混合一体化物の造粒物としたために、個々の同種造粒物の混合施用に比べて予期しない顕著な植物生育促進効果が得られるほか、造粒のし易さによる肥料の生産性の向上や、施用の容易さが得られ、かつ、その主原料が製銑スラグや一般廃棄物固形燃料炭化物であるため、廃棄物のリサイクルが完璧に行え、環境保全に役立つ効果も得られた製品となっている。
【００２４】
従来土壌に供給される炭化物と言えば、木炭系が主体であったが高価なるが故にほとんど土壌には供給されていない。しかし、廃棄物からのエコ炭は安価であり土壌改良資材の主力であるけい酸質肥料としての鉱さいスラグに混合一体化することにより、安価で良質な土壌改良ができ、また、施肥の合理化に役立つ効果がある。
【００２５】
更に、このエコ炭は木炭よりも多孔質であり、有益な土壌微生物を増殖させ土壌の微生物相の改善に効果がある。すなわち、エコ炭を混入一体化することにより土壌の気相率を高め、通気性や透水性が改善され植物生長促進にも貢献する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無機質肥料の製造工程を示すフローチャートである。
【図１】
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