(57)【要約】【課題】リサイクル処理時の損失分を低減させ、安価で利用価値の高い石灰造粒物の原料として生石灰を再利用することを可能にする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造され、石灰系肥料としての使用に特に好適な石灰造粒物を提供する。【解決手段】廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、少なくとも、粉砕された生石灰と消石灰とを含む混合物を調製する混合工程と、混合物を造粒する造粒工程とを有することを特徴とする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造される石灰造粒物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、
少なくとも、粉砕された前記生石灰と消石灰とを含む混合物を調製する混合工程と、
前記混合物を造粒する造粒工程とを有することを特徴とする生石灰のリサイクル方法。
【請求項２】
前記混合物がマグネシウム化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項３】
前記マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項２記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項４】
前記混合工程において、前記消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％の前記マグネシウム化合物を加えることを特徴とする請求項２及び３のいずれか１項記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項５】
前記混合工程において、前記消石灰の重量に対して３〜９重量％の粉砕された前記生石灰を加えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項６】
前記混合工程において、前記消石灰の重量に対して０．１〜５重量％のベントナイトをさらに加えることを特徴とする請求項５記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の生石灰のリサイクル方法により製造される石灰造粒物。
【請求項８】
底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状であることを特徴とする請求項７記載の石灰造粒物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生石灰（酸化カルシウム、ＣａＯ）のリサイクル方法及び消石灰（水酸化カルシウム、Ｃａ（ＯＨ）２）造粒物に関し、より具体的には、リサイクル処理時の損失分を低減させ、安価で利用価値の高い石灰造粒物の原料として生石灰を再利用することを可能にする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造され、石灰系肥料としての使用に特に好適な石灰造粒物に関する。
【背景技術】
【０００２】
消石灰は、安価なアルカリとして、酸性土壌の中和、石灰系肥料、セメントの製造原料等の用途に使用されている。現在市販されている消石灰は、生石灰に水を添加することにより製造されているが、原料となる生石灰は、炭酸カルシウムを高温（９００℃程度）で加熱することにより工業的に生産されている。
【０００３】
このように、生石灰及び消石灰の工業生産には、多量の化石燃料を必要とするため、省資源、省エネルギー、化石燃料の節約及び温室効果ガス排出量の低減等の観点から、その再資源化が望まれる。消石灰の再資源化の一環として、例えば、特許文献１には、カルシウムカーバイドを原料とするアセチレン製造の際に副生する消石灰と生石灰とを主成分とする消石灰含有物質及びその製造方法が提案されている。
【０００４】
消石灰肥料は粉末状態で生産、貯蔵、使用、及び施肥されているが、飛散性が高いため風による粉塵被害の発生のおそれがある。そこで、例えば、特許文献２には、生石灰、粘土鉱物等のバインダーを用いて粒状化させた肥料用消石灰粒が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３６１４７号公報
【特許文献２】特開平１−２２６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、生石灰は、各種食品等の吸湿剤又は乾燥剤として広く利用されている。しかし、使用後にゴミとして廃棄され、或いは規格外品又は余剰在庫品等として返品後廃棄された吸湿剤又は乾燥剤に含まれる生石灰は、利用価値が低いため、その殆どが廃棄物として処理されているのが現状であり、その再資源化は進んでいない。その一因としては、廃棄物中に含まれる生石灰が粒状化しているため、用途が限定されると共に、処理時に損失が発生することが考えられる。
【０００７】
また、消石灰肥料は吸湿性が高く、水分の存在下で空気中の二酸化炭素を吸収して炭酸カルシウムを生成し、表面が硬化することが知られている。このため、消石灰を単に粒状化すると、土壌中における崩壊性が低下し、施肥効果が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、リサイクル処理時の損失分を低減させ、安価で利用価値の高い石灰造粒物の原料として生石灰を再利用することを可能にする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造され、石灰系肥料としての使用に特に好適な石灰造粒物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、少なくとも、粉砕された前記生石灰と消石灰とを含む混合物を調製する混合工程と、前記混合物を造粒する造粒工程とを有することを特徴とする生石灰のリサイクル方法を提供することにより、上記課題を解決するものである。
なお、本発明において「吸湿剤」とは、除湿、製品の劣化を防止するために乾燥状態を維持する等の目的で、空気等に含まれる水分を除去するために用いられる物質全般を意味し、例えば、乾燥剤、除湿剤等の名称で市販されているものも含まれる。
また、「廃棄された吸湿剤」とは、使用後にゴミとして廃棄された吸湿剤、及び規格外品又は余剰在庫品等として返品後、使用されることなく廃棄された吸湿剤のいずれであってもよい。
【００１０】
粉砕工程において、生石灰を１００〜３００μｍに粉砕することにより、後工程における造粒の妨げとなる粒径の大きな生石灰が残留しなくなるため、生石灰のロスを低減させ、廃棄物より回収した生石灰の有効利用が可能になる。また、生石灰は、造粒工程においてバインダーとして作用するため、消石灰と混合し、造粒することにより、使用時には十分な硬度及び安定性を有し、肥料等として土壌に散布する際に粉塵の発生しにくい造粒物を得ることができる。
【００１１】
第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法の混合工程において、前記混合物がマグネシウム化合物をさらに含んでいてもよい。
この場合において、前記マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであることが好ましく、前記消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％の前記マグネシウム化合物を加えることが好ましい。
マグネシウム（苦土）は光合成に必要なクロロフィルの中心金属元素であり、植物の生育に不可欠である。そのため、混合物がマグネシウム化合物を含んでいると、得られる石灰造粒物の施肥効果を向上できる。また、マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであると、マグネシウムの溶出速度が高いため、施肥から効果発現までの期間を短縮できる。また、マグネシウム化合物の添加量が、消石灰の重量に対して０．５〜１１重量％の範囲内であると、施肥時のカルシウム及びマグネシウムの濃度比並びに土壌のｐＨを、植物の生育に好適な範囲に保持できる。
【００１２】
第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法の混合工程において、前記消石灰の重量に対して３〜９重量％の粉砕された前記生石灰を加えることが好ましい。
生石灰の添加量を上記範囲内にすることにより、造粒物の十分な硬度を確保しつつ、肥料として土壌に散布した場合に、土壌中の水分との反応による適度な発熱による十分な崩壊性を確保することにより施肥効果を高めつつ、土壌中の水分と生石灰との反応による過度の発熱による危険性や作物に対する害を低減させることができる。
【００１３】
また、第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法において、上記範囲内の量の生石灰と共に、前記消石灰の重量に対して０．１〜５重量％のベントナイトをさらに加えてもよい。粘土鉱物であるベントナイトは、バインダーとして作用することにより、造粒物の硬度を向上させることができる。また、生石灰と組み合わせて用いることにより、ベントナイト単独で用いる場合よりも、造粒物の十分な強度を確保しつつ、高価なベントナイトの使用量を低減することにより、製造コストを低減させることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法により製造される石灰造粒物を提供することにより上記課題を解決するものである。
生石灰は、造粒工程においてバインダーとして作用するため、消石灰と混合し、造粒することにより、使用時には十分な硬度及び安定性を有し、肥料等として土壌に散布する際に粉塵が発生しにくい。また、回収された除湿剤に含まれる生石灰を原料として用いているため、安価に製造することができると共に、省資源の観点からも好ましい。
【００１５】
第２の態様に係る石灰造粒物において、底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状であることが好ましい。石灰造粒物が四角柱状であると、充填時の空隙率が減少するため保存効率が向上する。また、各辺の長さが上記範囲内であると、石灰造粒物の自重による崩壊を防止できると共に、施肥後に土壌中で速やかに崩壊させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によると、従来利用価値が少ないため廃棄物として処分されていた、除湿剤に含まれる生石灰を資源として有効に再利用することが可能な生石灰のリサイクル方法が提供される。また、本発明によると、安価に製造することができ、十分な硬度及び安定性を有すると共に、肥料として施肥された際には崩壊性が高く、硬化することなく速やかに細粒化するために施肥効果が高い石灰造粒物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
続いて、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の第１の実施形態に係る生石灰のリサイクル方法は、廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、少なくとも、粉砕された前記生石灰と消石灰とを含む混合物を調製する混合工程と、前記混合物を造粒する造粒工程とを有する。
【００１８】
廃棄された吸湿剤より回収される生石灰については、形状、容器への封入の有無、使用歴等について特に制限されず、除湿剤として使用された後に廃棄されたもの、或いは規格外品として廃棄処分となったもの又は使用期限の経過した長期在庫品等として返品されたもの等、任意のものを用いることができる。また、生石灰の純度は必ずしも１００％である必要はなく、生石灰と水（空気中の水分等）との反応生成物である消石灰を含んでいてもよい。
用いられる生石灰の具体例としては、湿気を嫌う海苔等の食品等の容器に封入された袋入りの乾燥剤等が挙げられる。
【００１９】
生石灰が、上述のような袋入りの乾燥剤中に含まれるものである場合、粉砕工程の前に袋を破砕して内容物である生石灰を回収する破袋工程を有していることが好ましい。袋ごと粉砕した後に袋の破片を除去することも可能であるが、事前に破袋工程において袋と生石灰とを分離しておく方が、分離に要する手間とコストとを低減させることができる。破袋工程は、人手により行ってもよいが、好ましくは任意の公知の破袋装置を用いて行われる。
【００２０】
破袋工程により吸湿剤より回収された生石灰は、粉砕工程に供する前に、必要に応じて必要な前処理工程に供してもよい。例えば、デシケーター等において化学物質の除湿に用いられていた生石灰の場合、吸着された揮発性の化学物質を除去するために、減圧下で加熱処理を行ってもよい。
或いは、ふるいや比重分離装置を用いて、生石灰中に含まれる不純物を予め除去してもよく、必要に応じて、上記の処理以外の任意の前処理を行うこともできる。
【００２１】
回収され、必要に応じて前処理が行われた生石灰は、粉砕工程において１００〜３００μｍ、好ましくは１５０〜２５０μｍに粉砕される。粉砕された生石灰の粒径が３００μｍを上回ると、造粒時に損失が発生し、又は造粒工程において石灰造粒物が効率よく得られなくなるおそれがある。また、粉砕された生石灰の粒径が１００μｍを下回ると、粉砕に要するコストの増大に見合うだけの特性の改善が見られなくなり、製造コストの増大を招く。
粉砕には、上記の粒径を達成できる任意の粉砕機を用いることができ、粉砕後の生石灰の粒径及び粒径分布、処理量、原料の性状等を考慮して適宜決定することができる。粉砕機の具体例としては、ロールクラッシャー、ハンマークラッシャー、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。
【００２２】
粉砕された生石灰のうち、所望の粒径を有するもののみを以降の工程に供するために、ふるい等を用いて分級を行うことが好ましい。ふるいとしては、所望の粒径の生石灰が得られるような目開きを有するふるいを単独で、或いは複数のふるいを適宜組み合わせて用いることができる。
【００２３】
粉砕及び分級された所定の粒径を有する生石灰は、混合工程において、消石灰及びベントナイトと混合される。混合は、粉粒体の混合に用いることが可能な任意の公知の混合装置を用いて行うことができる。混合装置の具体例としては、１軸又は２軸式のスクリュー混合器等が挙げられる。
【００２４】
粉砕工程により得られた生石灰の添加量は、消石灰１００重量部に対し、３〜９重量部、好ましくは５〜７重量部である。生石灰の添加量が消石灰の重量に対し３重量％を下回ると、十分な硬度及び安定性を有する造粒物を得ることが困難になり、９重量％を上回ると、造粒物の崩壊性が悪化すると共に、水分との反応による発熱が大きくなり過ぎ、施肥時に作物に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２５】
ベントナイトの添加量は、消石灰１００重量部に対し、０〜５重量部、例えば、０．１〜５重量部、好ましくは１〜３重量部である。なお、生石灰も、造粒工程においてベントナイトと同様バインダーとして作用する。そのため、ベントナイトの添加量は生石灰の添加量に依存し、生石灰の添加量が多くなるほど、ベントナイトの添加量を少なくすることができる。ベントナイトの添加量が、消石灰の重量に対し５重量％を上回ると、カルシウム含有量が低くなると共に、高価なベントナイトの使用量の増大に伴い製造コストも増大する。
【００２６】
混合工程において、マグネシウム化合物をさらに添加してもよい。マグネシウム化合物としては、苦土肥料の製造に通常用いられる任意のマグネシウム化合物を用いることができるが、具体例としては、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、ドロマイト及び水酸化マグネシウムが挙げられる。
これらのマグネシウム化合物のうち、好ましい物は、炭酸マグネシウム、ドロマイト及び水酸化マグネシウムであり、特に好ましいのは水酸化マグネシウムである。水酸化マグネシウムは、施肥後における土壌への溶出速度が高く、マグネシウムの効果を早期に発現させることができる。複数のマグネシウム化合物を任意の割合で混合して用いることもできる。この場合において、マグネシウムの溶出速度を最適化するために、マグネシウム化合物の組み合わせ及び混合比を適宜調節してもよい。
【００２７】
マグネシウム化合物の添加量は、添加するマグネシウム化合物の種類等に依存するため一義的に定めるのは困難であるが、消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％、好ましくは５〜１５重量％、より好ましくは８〜１５重量％である。マグネシウム化合物の添加量が消石灰の重量に対して０．５重量％を下回ると、マグネシウムの添加による効果が発現しにくくなり、１５重量％を上回ると、マグネシウムの割合が高くなりすぎ、土壌のｐＨや植物の生育に悪影響を与えるおそれがある。
【００２８】
必要に応じて、他の肥料成分を混合物に添加してもよい。添加することができる他の肥料成分の具体例としては、カリウム化合物、ケイ酸塩等が挙げられる。これらは、造粒工程における造粒物の生成を妨げない範囲内で任意の量を添加することができるが、植物の種類、カルシウムとの量のバランス等に応じて添加量を適宜調節できる。
【００２９】
上記のようにして、生石灰、ベントナイト、及び場合によってはマグネシウム化合物と混合された消石灰は、造粒工程において造粒され、所定の形状及びサイズを有する石灰造粒物が得られる。造粒には、任意の公知の造粒装置を用いることができる。造粒装置の具体例としては、転動式造粒機、撹拌造粒機、圧縮造粒機（ブリケットマシン）、単軸又は２軸押出機及び切断装置の組み合わせ、ロール式押出造粒機等が挙げられる。なお、混合工程及び造粒工程は、単一の装置を用いて連続的に行うこともできる。
造粒物の形状及び寸法は、造粒物の使用目的等に応じて適宜選択することができる。造粒物の形状の具体例としては、球状、楕円球状、円柱状、四角柱状、三角柱状、フレーク状等が挙げられる。例えば、石灰系肥料として用いる場合には、底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状等の形状とすることが特に好ましい。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
実施例１：消石灰造粒物の製造
廃棄物として回収された食品乾燥用の袋入りの生石灰を破袋装置に入れ、内容物である生石灰を取り出し、袋の破片と分離した。次いで、生石灰を粉砕機で粉砕し、得られた微粉状の生石灰を１００〜１５０メッシュ（目開き１００〜１５０μｍ）のふるいで分級した。このようにして得られた生石灰の粉砕物５重量部を、特号消石灰１００重量部、ベントナイト２重量部と共に縦型スクリュー式混合機に加え撹拌混合した。次いで、得られた混合物について、ローラー式押出成形機及びピストン式切断機を用いて造粒を行い、底面が５ｍｍの正方形状、長さ５〜１５ｍｍの四角柱状の消石灰造粒物を得た。自動包装袋詰機により、得られた消石灰造粒物を所定量ずつ袋詰めした。
【００３１】
袋詰めされた状態で室温の大気中で消石灰造粒物を保管したが、空気中の水分との反応による粉末の生成は殆ど認められず、高い保存安定性を有していることが確認された。
次いで、畑への施肥実験を行ったが、施肥時の崩壊による粉塵の発生は認められず、粉粒状の石灰系肥料として十分な硬度を有していることが確認された。施肥後数日間にわたり、目視による経過観察を行ったが、造粒物同士の固着や、空気中の二酸化炭素との反応伴う表面硬化による粒状物の残留は認められず、土壌中において十分な崩壊性を有していることが確認された。
【００３２】
実施例２：苦土消石灰造粒物の製造
廃棄物として回収された袋入り食品乾燥剤より、実施例１記載の方法により回収及び粉砕された微粉状の生石灰５重量部、特号消石灰１００重量部、ベントナイト２重量部、及び水酸化マグネシウム１３重量部を縦型スクリュー式混合機に加え撹拌混合した。次いで、得られた混合物について、ローラー式押出成形機及びピストン式切断機を用いて造粒を行い、底面が５ｍｍの正方形状、長さ５〜１５ｍｍの四角柱状の消石灰造粒物を得た。自動包装袋詰機により、得られた消石灰造粒物を所定量ずつ袋詰めした。
【００３３】
実施例１と同様の方法により、保存安定性の検討及び施肥実験を行ったところ、実施例１において製造された消石灰造粒物同様の結果が確認された。
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、
少なくとも、粉砕された前記生石灰３〜９重量部と消石灰１００重量部とを含む混合物を調製する混合工程と、
前記混合物を底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状に造粒する造粒工程とを有することを特徴とする生石灰のリサイクル方法。
【請求項２】
前記混合物が前記消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％のマグネシウム化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項３】
前記マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項２記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項４】
前記混合工程において、前記消石灰の重量に対して０．１〜５重量％のベントナイトをさらに加えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の生石灰のリサイクル方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の生石灰のリサイクル方法により製造される石灰造粒物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生石灰（酸化カルシウム、ＣａＯ）のリサイクル方法及び消石灰（水酸化カルシウム、Ｃａ（ＯＨ）２）造粒物に関し、より具体的には、リサイクル処理時の損失分を低減させ、安価で利用価値の高い石灰造粒物の原料として生石灰を再利用することを可能にする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造され、石灰系肥料としての使用に特に好適な石灰造粒物に関する。
【背景技術】
【０００２】
消石灰は、安価なアルカリとして、酸性土壌の中和、石灰系肥料、セメントの製造原料等の用途に使用されている。現在市販されている消石灰は、生石灰に水を添加することにより製造されているが、原料となる生石灰は、炭酸カルシウムを高温（９００℃程度）で加熱することにより工業的に生産されている。
【０００３】
このように、生石灰及び消石灰の工業生産には、多量の化石燃料を必要とするため、省資源、省エネルギー、化石燃料の節約及び温室効果ガス排出量の低減等の観点から、その再資源化が望まれる。消石灰の再資源化の一環として、例えば、特許文献１では、カルシウムカーバイドを原料とするアセチレン製造の際に副生する消石灰と生石灰とを主成分とする消石灰含有物質及びその製造方法が提案されている。
【０００４】
消石灰肥料は粉末状態で生産、貯蔵、使用、及び施肥されているが、飛散性が高いため風による粉塵被害の発生のおそれがある。そこで、例えば、特許文献２では、生石灰、粘土鉱物等のバインダーを用いて粒状化させた肥料用消石灰粒が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３６１４７号公報
【特許文献２】特開平１−２２６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、生石灰は、各種食品等の吸湿剤又は乾燥剤として広く利用されている。しかし、使用後にゴミとして廃棄され、或いは規格外品又は余剰在庫品等として返品後廃棄された吸湿剤又は乾燥剤に含まれる生石灰は、利用価値が低いため、その殆どが廃棄物として処理されているのが現状であり、その再資源化は進んでいない。その一因としては、廃棄物中に含まれる生石灰が粒状化しているため、用途が限定されると共に、処理時に損失が発生することが考えられる。
【０００７】
また、消石灰肥料は吸湿性が高く、水分の存在下で空気中の二酸化炭素を吸収して炭酸カルシウムを生成し、表面が硬化することが知られている。このため、消石灰を単に粒状化すると、土壌中における崩壊性が低下し、施肥効果が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、リサイクル処理時の損失分を低減させ、安価で利用価値の高い石灰造粒物の原料として生石灰を再利用することを可能にする生石灰のリサイクル方法、及びこの方法を用いて製造され、石灰系肥料としての使用に特に好適な石灰造粒物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、少なくとも、粉砕された前記生石灰３〜９重量部と消石灰１００重量部とを含む混合物を調製する混合工程と、前記混合物を底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状に造粒する造粒工程とを有することを特徴とする生石灰のリサイクル方法を提供することにより、上記課題を解決するものである。
なお、本発明において「吸湿剤」とは、除湿、製品の劣化を防止するために乾燥状態を維持する等の目的で、空気等に含まれる水分を除去するために用いられる物質全般を意味し、例えば、乾燥剤、除湿剤等の名称で市販されているものも含まれる。
また、「廃棄された吸湿剤」とは、使用後にゴミとして廃棄された吸湿剤、及び規格外品又は余剰在庫品等として返品後、使用されることなく廃棄された吸湿剤のいずれであってもよい。
【００１０】
粉砕工程において、生石灰を１００〜３００μｍに粉砕することにより、後工程における造粒の妨げとなる粒径の大きな生石灰が残留しなくなるため、生石灰のロスを低減させ、廃棄物より回収した生石灰の有効利用が可能になる。また、生石灰は、造粒工程においてバインダーとして作用するため、消石灰と混合し、造粒することにより、使用時には十分な硬度及び安定性を有し、肥料等として土壌に散布する際に粉塵の発生しにくい造粒物を得ることができる。
【００１１】
本発明の第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法の混合工程において、前記消石灰の重量に対して３〜９重量％の粉砕された前記生石灰を加える。
生石灰の添加量を上記範囲内にすることにより、造粒物の十分な硬度を確保しつつ、肥料として土壌に散布した場合に、土壌中の水分との反応による適度な発熱による十分な崩壊性を確保することにより施肥効果を高めつつ、土壌中の水分と生石灰との反応による過度の発熱による危険性や作物に対する害を低減させることができる。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る石灰造粒物の製造方法の造粒工程において、混合工程で得られた混合物底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状に造粒する。石灰造粒物が四角柱状であると、充填時の空隙率が減少するため保存効率が向上する。また、各辺の長さが上記範囲内であると、石灰造粒物の自重による崩壊を防止できると共に、施肥後に土壌中で速やかに崩壊させることができる。
【００１３】
本発明の第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法において、前記混合物が前記消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％のマグネシウム化合物をさらに含んでいてもよい。
この場合において、前記マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであることが好ましく、前記消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％の前記マグネシウム化合物を加えることが好ましい。
マグネシウム（苦土）は光合成に必要なクロロフィルの中心金属元素であり、植物の生育に不可欠である。そのため、混合物がマグネシウム化合物を含んでいると、得られる石灰造粒物の施肥効果を向上できる。また、マグネシウム化合物が水酸化マグネシウムであると、マグネシウムの溶出速度が高いため、施肥から効果発現までの期間を短縮できる。また、マグネシウム化合物の添加量が、消石灰の重量に対して０．５〜１１重量％の範囲内であると、施肥時のカルシウム及びマグネシウムの濃度比並びに土壌のｐＨを、植物の生育に好適な範囲に保持できる。
【００１４】
また、本発明の第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法において、上記範囲内の量の生石灰と共に、前記消石灰の重量に対して０．１〜５重量％のベントナイトをさらに加えてもよい。粘土鉱物であるベントナイトは、バインダーとして作用することにより、造粒物の硬度を向上させることができる。また、生石灰と組み合わせて用いることにより、ベントナイト単独で用いる場合よりも、造粒物の十分な強度を確保しつつ、高価なベントナイトの使用量を低減することにより、製造コストを低減させることができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る生石灰のリサイクル方法により製造される石灰造粒物を提供することにより上記課題を解決するものである。
生石灰は、造粒工程においてバインダーとして作用するため、消石灰と混合し、造粒することにより、使用時には十分な硬度及び安定性を有し、肥料等として土壌に散布する際に粉塵が発生しにくい。また、回収された除湿剤に含まれる生石灰を原料として用いているため、安価に製造することができると共に、省資源の観点からも好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によると、従来利用価値が少ないため廃棄物として処分されていた、除湿剤に含まれる生石灰を資源として有効に再利用することが可能な生石灰のリサイクル方法が提供される。また、本発明によると、安価に製造することができ、十分な硬度及び安定性を有すると共に、肥料として施肥された際には崩壊性が高く、硬化することなく速やかに細粒化するために施肥効果が高い石灰造粒物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
続いて、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の第１の実施形態に係る生石灰のリサイクル方法は、廃棄された吸湿剤より回収された生石灰を１００〜３００μｍに粉砕する粉砕工程と、少なくとも、粉砕された前記生石灰と消石灰とを含む混合物を調製する混合工程と、前記混合物を造粒する造粒工程とを有する。
【００１８】
廃棄された吸湿剤より回収される生石灰については、形状、容器への封入の有無、使用歴等について特に制限されず、除湿剤として使用された後に廃棄されたもの、或いは規格外品として廃棄処分となったもの又は使用期限の経過した長期在庫品等として返品されたもの等、任意のものを用いることができる。また、生石灰の純度は必ずしも１００％である必要はなく、生石灰と水（空気中の水分等）との反応生成物である消石灰を含んでいてもよい。
用いられる生石灰の具体例としては、湿気を嫌う海苔等の食品等の容器に封入された袋入りの乾燥剤等が挙げられる。
【００１９】
生石灰が、上述のような袋入りの乾燥剤中に含まれるものである場合、粉砕工程の前に袋を破砕して内容物である生石灰を回収する破袋工程を有していることが好ましい。袋ごと粉砕した後に袋の破片を除去することも可能であるが、事前に破袋工程において袋と生石灰とを分離しておく方が、分離に要する手間とコストとを低減させることができる。破袋工程は、人手により行ってもよいが、好ましくは任意の公知の破袋装置を用いて行われる。
【００２０】
破袋工程により吸湿剤より回収された生石灰は、粉砕工程に供する前に、必要に応じて必要な前処理工程に供してもよい。例えば、デシケーター等において化学物質の除湿に用いられていた生石灰の場合、吸着された揮発性の化学物質を除去するために、減圧下で加熱処理を行ってもよい。
或いは、ふるいや比重分離装置を用いて、生石灰中に含まれる不純物を予め除去してもよく、必要に応じて、上記の処理以外の任意の前処理を行うこともできる。
【００２１】
回収され、必要に応じて前処理が行われた生石灰は、粉砕工程において１００〜３００μｍ、好ましくは１５０〜２５０μｍに粉砕される。粉砕された生石灰の粒径が３００μｍを上回ると、造粒時に損失が発生し、又は造粒工程において石灰造粒物が効率よく得られなくなるおそれがある。また、粉砕された生石灰の粒径が１００μｍを下回ると、粉砕に要するコストの増大に見合うだけの特性の改善が見られなくなり、製造コストの増大を招く。
粉砕には、上記の粒径を達成できる任意の粉砕機を用いることができ、粉砕後の生石灰の粒径及び粒径分布、処理量、原料の性状等を考慮して適宜決定することができる。粉砕機の具体例としては、ロールクラッシャー、ハンマークラッシャー、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。
【００２２】
粉砕された生石灰のうち、所望の粒径を有するもののみを以降の工程に供するために、ふるい等を用いて分級を行うことが好ましい。ふるいとしては、所望の粒径の生石灰が得られるような目開きを有するふるいを単独で、或いは複数のふるいを適宜組み合わせて用いることができる。
【００２３】
粉砕及び分級された所定の粒径を有する生石灰は、混合工程において、消石灰及びベントナイトと混合される。混合は、粉粒体の混合に用いることが可能な任意の公知の混合装置を用いて行うことができる。混合装置の具体例としては、１軸又は２軸式のスクリュー混合器等が挙げられる。
【００２４】
粉砕工程により得られた生石灰の添加量は、消石灰１００重量部に対し、３〜９重量部、好ましくは５〜７重量部である。生石灰の添加量が消石灰の重量に対し３重量％を下回ると、十分な硬度及び安定性を有する造粒物を得ることが困難になり、９重量％を上回ると、造粒物の崩壊性が悪化すると共に、水分との反応による発熱が大きくなり過ぎ、施肥時に作物に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２５】
ベントナイトの添加量は、消石灰１００重量部に対し、０〜５重量部、例えば、０．１〜５重量部、好ましくは１〜３重量部である。なお、生石灰も、造粒工程においてベントナイトと同様バインダーとして作用する。そのため、ベントナイトの添加量は生石灰の添加量に依存し、生石灰の添加量が多くなるほど、ベントナイトの添加量を少なくすることができる。ベントナイトの添加量が、消石灰の重量に対し５重量％を上回ると、カルシウム含有量が低くなると共に、高価なベントナイトの使用量の増大に伴い製造コストも増大する。
【００２６】
混合工程において、マグネシウム化合物をさらに添加してもよい。マグネシウム化合物としては、苦土肥料の製造に通常用いられる任意のマグネシウム化合物を用いることができるが、具体例としては、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、ドロマイト及び水酸化マグネシウムが挙げられる。
これらのマグネシウム化合物のうち、好ましい物は、炭酸マグネシウム、ドロマイト及び水酸化マグネシウムであり、特に好ましいのは水酸化マグネシウムである。水酸化マグネシウムは、施肥後における土壌への溶出速度が高く、マグネシウムの効果を早期に発現させることができる。複数のマグネシウム化合物を任意の割合で混合して用いることもできる。この場合において、マグネシウムの溶出速度を最適化するために、マグネシウム化合物の組み合わせ及び混合比を適宜調節してもよい。
【００２７】
マグネシウム化合物の添加量は、添加するマグネシウム化合物の種類等に依存するため一義的に定めるのは困難であるが、消石灰の重量に対して０．５〜１５重量％、好ましくは５〜１５重量％、より好ましくは８〜１５重量％である。マグネシウム化合物の添加量が消石灰の重量に対して０．５重量％を下回ると、マグネシウムの添加による効果が発現しにくくなり、１５重量％を上回ると、マグネシウムの割合が高くなりすぎ、土壌のｐＨや植物の生育に悪影響を与えるおそれがある。
【００２８】
必要に応じて、他の肥料成分を混合物に添加してもよい。添加することができる他の肥料成分の具体例としては、カリウム化合物、ケイ酸塩等が挙げられる。これらは、造粒工程における造粒物の生成を妨げない範囲内で任意の量を添加することができるが、植物の種類、カルシウムとの量のバランス等に応じて添加量を適宜調節できる。
【００２９】
上記のようにして、生石灰、ベントナイト、及び場合によってはマグネシウム化合物と混合された消石灰は、造粒工程において造粒され、所定の形状及びサイズを有する石灰造粒物が得られる。造粒には、任意の公知の造粒装置を用いることができる。造粒装置の具体例としては、転動式造粒機、撹拌造粒機、圧縮造粒機（ブリケットマシン）、単軸又は２軸押出機及び切断装置の組み合わせ、ロール式押出造粒機等が挙げられる。なお、混合工程及び造粒工程は、単一の装置を用いて連続的に行うこともできる。
造粒物の形状及び寸法は、造粒物の使用目的等に応じて適宜選択することができる。造粒物の形状の具体例としては、球状、楕円球状、円柱状、四角柱状、三角柱状、フレーク状等が挙げられる。例えば、石灰系肥料として用いる場合には、底面が一辺３〜７ｍｍの長方形又は正方形状であり、高さが５〜１５ｍｍの四角柱状等の形状とする。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
実施例１：消石灰造粒物の製造
廃棄物として回収された食品乾燥用の袋入りの生石灰を破袋装置に入れ、内容物である生石灰を取り出し、袋の破片と分離した。次いで、生石灰を粉砕機で粉砕し、得られた微粉状の生石灰を１００〜１５０メッシュ（目開き１００〜１５０μｍ）のふるいで分級した。このようにして得られた生石灰の粉砕物５重量部を、特号消石灰１００重量部、ベントナイト２重量部と共に縦型スクリュー式混合機に加え撹拌混合した。次いで、得られた混合物について、ローラー式押出成形機及びピストン式切断機を用いて造粒を行い、底面が５ｍｍの正方形状、長さ５〜１５ｍｍの四角柱状の消石灰造粒物を得た。自動包装袋詰機により、得られた消石灰造粒物を所定量ずつ袋詰めした。
【００３１】
袋詰めされた状態で室温の大気中で消石灰造粒物を保管したが、空気中の水分との反応による粉末の生成は殆ど認められず、高い保存安定性を有していることが確認された。
次いで、畑への施肥実験を行ったが、施肥時の崩壊による粉塵の発生は認められず、粉粒状の石灰系肥料として十分な硬度を有していることが確認された。施肥後数日間にわたり、目視による経過観察を行ったが、造粒物同士の固着や、空気中の二酸化炭素との反応伴う表面硬化による粒状物の残留は認められず、土壌中において十分な崩壊性を有していることが確認された。
【００３２】
実施例２：苦土消石灰造粒物の製造
廃棄物として回収された袋入り食品乾燥剤より、実施例１記載の方法により回収及び粉砕された微粉状の生石灰５重量部、特号消石灰１００重量部、ベントナイト２重量部、及び水酸化マグネシウム１３重量部を縦型スクリュー式混合機に加え撹拌混合した。次いで、得られた混合物について、ローラー式押出成形機及びピストン式切断機を用いて造粒を行い、底面が５ｍｍの正方形状、長さ５〜１５ｍｍの四角柱状の消石灰造粒物を得た。自動包装袋詰機により、得られた消石灰造粒物を所定量ずつ袋詰めした。
【００３３】
実施例１と同様の方法により、保存安定性の検討及び施肥実験を行ったところ、実施例１において製造された消石灰造粒物同様の結果が確認された。