JP2519623B2 - 肥料製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業廃棄物の一種である
有機質廃棄物の有効利用を図ると共に、有機質肥料と化
学肥料との中間的特性を具有する肥料を製造する肥料製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業廃棄物である有機質廃棄物と
しては、牛、豚、鶏等の畜糞尿、ビールカス、コヒーカ
ス、オカラ、オガクズ等の動物性廃棄物、植物性廃棄物
の種々のものが存在しているも、かかる有機質廃棄物は
それぞれの製造業者毎に個別に廃棄処理しているのが現
状であって、土壌改良剤としての複合機能を有する肥料
としては全くなく、有機質廃棄物を有効的に処理する方
法が望まれている。

【０００３】又、ゴルフ場におけるフェアーウエー、テ
ィーグランド等の芝用に使用される肥料としては、窒素
肥料、リン酸肥料等の化学肥料が使用されているも、然
しながら化学肥料は速効性を有している反面、水に溶け
て流れて損失しやすいため、必要以上使用する結果とな
り、このため窒素、リン酸分等がゴルフ場に隣接する河
川に流れ込み汚染すると共に、ヘドロ状となって蓄積し
て公害の原因となる欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は有機質廃棄物
と化学肥料とを化学的に吸着させて有機化し、肥効を緩
徐にして根に優しい肥料にすると共に、水に溶ける時間
を遅延させ、河川の環境汚染等を未然に無くし、化学肥
料と有機質肥料との利点のみを兼ね備えた優れた肥料と
し、又製造時においては熱交換率を高くし、高い効率に
て連続乾燥処理出来、又施肥時においてはペレット状に
成形して機械散布を可能にし、省力化を図る肥料を製造
可能とした肥料製造方法を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく有機質廃棄物の個別廃棄処理、化学肥料による公
害の原因等の課題に鑑み、有機質廃棄物と化学肥料とを
化学的に吸着させて一体的に有機化した肥料の乾燥の熱
効率の向上を図り、一貫した製造工程により製造し、肥
料としての高付加価値を具有させると共に、有機質廃棄
物の有効利用を図ることを要旨とする肥料製造方法を提
供して上記欠点を解消せんとしたものである。

【０００６】以下本発明の肥料製造方法は、醗酵させて
肥料化し、乾燥処理し、成形し、しかる後、冷却固化し
て肥料を製造する。

【０００７】又、上記乾燥処理としては、円筒状の炉体
内の円周方向に、炉体の軸方向にわたる攪拌突条が多数
設けられると共に、多数の邪魔板を炉体の軸方向に移行
するに従って円周方向に所定角度順次変位させて設ける
乾燥処理装置を用い、前期肥料を攪拌突条によって掻き
上げた後、落下させる様に攪拌しながら邪魔板により乱
流状態と成した熱風に接触させている。

【０００８】又、上記有機質廃棄物としては、牛、豚、
鶏等の畜糞尿、ビールカス、コヒーカス、オカラ、オガ
クズ、ゼオライト、卵殻、貝殻等の動物性廃棄物、植物
性廃棄物があり、又化学肥料（無機質肥料）としては、
窒素肥料、リン酸肥料、カリ肥料等があり、有機質廃棄
物の少なくとも一種以上適宜混合して主原料と成し、該
主原料に化学肥料の少なくとも一種以上を適宜割合にて
添加している。

【０００９】又、上記乾燥処理としては、回転制御され
る炉体内に設ける撹拌突条により前記肥料を攪拌させな
がら邪魔板により乱流状態と成した熱風に接触させて乾
燥処理している。

【００１０】又、乾燥処理された肥料を粉砕機を介して
ペレットミルによりペレット状に成形し、しかる後冷却
機に投入して冷却して固化する様にしている。

【００１１】

【作用】本発明にあっては、好気性醗酵が進むにつれ、
高含水部分の小団塊も次第に乾燥し、醗酵後期には小団
塊も細粒化されると共に、微生物の働きにより有機質廃
棄物が醗酵した有機醗酵生成物と化学肥料とを化学吸着
させて一体的に有機化し、攪拌状態の肥料に乱流状態の
熱風を接触させて、高い熱交換率にて乾燥処理し、この
乾燥処理された肥料をペレット状に成形し、施肥時の取
扱を容易と成す肥料を一貫して連続生産する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、１は本発明に係る肥料製造システムであり、該
肥料製造システム１の起点には醗酵槽２を設け、かかる
醗酵槽２により原料を醗酵処理している。

【００１３】この醗酵槽２は屋根３を採光性を有するガ
ラス、プラスチック等の材質にて囲まれる温室効果を具
有させる建屋４内に、該建屋４の原料搬入口５から肥料
排出口６にわたってコンクリート製等にて形成される側
壁７、7aを設けて上方開口する横型の槽本体８を形成
し、該槽本体８の原料搬入口５と肥料排出口６間を移動
自在と成す撹拌混合機９を設けている。

【００１４】尚、撹拌混合機９は槽本体８内の推積原料
Ｗを撹拌混合するスクリュー式、スクープ式等の適宜機
構を採用することも可能である。

【００１５】又、槽本体８の底部からは空気を通気でき
る通気機構10を有し、通気によって好気性醗酵を促進さ
せている。

【００１６】11は醗酵槽２により醗酵処理された肥料を
乾燥させる乾燥処理装置であり、該乾燥処理装置11は円
筒状の炉体12が水平方向に回転自在に設置され、かかる
炉体12の一端側に肥料投入口13を設けると共に、他端側
に乾燥肥料取出口14を設けている。

【００１７】尚、本実施例では炉体12の他端側を適宜下
方と成す様に若干炉体12を傾斜させている。

【００１８】15、15a …は炉体12内に設ける撹拌突条で
あり、該撹拌突条15、15a …は炉体12の内壁16における
円周方向に所定間隔にて配列するものにして、炉体12の
軸方向にわたって多数条設けている。

【００１９】17、17a …は炉体12内に設ける弓形状に形
成した邪魔板であり、該邪魔板17、17a …は炉体12の内
壁16における軸方向に所定間隔にて配列するものにし
て、炉体12の軸方向に移行するに従って円周方向に所定
角度順次変位させる様に、邪魔板17、17a …の円弧側を
内壁16に固定し、かかる多数の邪魔板17、17a …の弦側
にて炉体12内の軸方向に多角状の熱風通路Ｌを形成して
いる。

【００２０】18は乾燥肥料取出口14に設ける開閉扉であ
り、該開閉扉18は乾燥肥料取出口14の上下に設けるガイ
ド部材19、19a に扉体20をスライド自在に設け、該扉体
20にシリンダー等の駆動源21を連結し、該駆動源21によ
って扉体20をスライド開閉作動させ、乾燥肥料取出口14
の開閉度合を調整制御している。

【００２１】又、乾燥肥料取出口14には、該乾燥肥料取
出口14より排出された乾燥した肥料を他に搬送する搬送
コンベア22を設けている。

【００２２】尚、乾燥肥料取出口14の開閉度合に応じて
外部へ排出される乾燥した肥料の排出量を測定する適宜
なる排出量測定装置23を設けることも可能である。

【００２３】24は原料投入ホッパーであり、該原料投入
ホッパー24は炉体12の肥料投入口13に連設すると共に、
肥料を肥料投入口13より炉体12内に投入する手段である
適宜モーター等の駆動源25によって作動する移送スクリ
ュー26を設け、該移送スクリュー26によりシューター27
を介して肥料を炉体12内に投入する様にしている。

【００２４】又、シューター27の入口側には開閉自在な
るシャッター27a が設けられ、このシャッター27a は後
述する熱風供給装置29にて送給される熱風によって閉鎖
し、原料投入ホッパー24より移送スクリュー26を介して
送られる肥料によって開口される。

【００２５】尚、肥料投入口13より炉体12内に投入され
る投入量を測定する投入量測定装置28を肥料投入口13に
関連する位置に設けることも可能である。

【００２６】29は熱風供給装置であり、該熱風供給装置
29は炉体12の他端側に設けられた熱風導入口30に接続さ
れ、上記邪魔板17、17a …にて形成された多角状の熱風
通路Ｌに熱風を送給している。

【００２７】又、熱風供給装置29は炉体12内の他端側に
高温温度センサー31を設けると共に、一端側には低温温
度センサー32を設け、熱風導入口30側では約２００℃以
上、肥料投入口13側では外気温度より高く、水の沸騰点
より低くなる様に熱風の送給量を制御している。

【００２８】尚、本実施例では肥料投入口13側の温度は
約７０℃程度にて制御している。

【００２９】33は集塵装置であり、該集塵装置33は炉体
12の一端側に排気ダクト34を設け、該排気ダクト34を外
部に設けた集塵処理塔35の中間部位に接続し、炉体12内
と集塵処理塔35内とを連通させている。

【００３０】又、集塵処理塔35内の適宜上方部位には水
を噴霧若しくはシャワー状に、該集塵処理塔35の内壁36
側へ向かって噴出させる拡散ノズル37を設け、一方集塵
処理塔35の適宜下方部位には内壁36に付着し、流下する
スラリー状の廃棄物を受承する様に排出コンベア38を連
設している。

【００３１】尚、排出コンベア22より後述する粉砕機39
への乾燥した肥料の搬送過程において、必要に応じてカ
ルシウム、カリウム、鉄、マンガン、コバルト、ヨウ素
等のミネラルを所定量添加しても良く、又微生物（醗酵
菌）若しくは三菱商事株式会社製のヒューマス活植源
（商標）を必要に応じて所定量添加しても良い。

【００３２】粉砕機39は乾燥した肥料を粉砕するボール
ミル、ロッドミル等の適宜機構からなるものにして、粉
砕機39の入口側を排出コンベア22に連設すると共に、出
口側は粉砕中に発生する粉塵を除去する集塵機40を介し
て粉砕した肥料を収容する粉砕肥料ホッパー41に連設し
ている。

【００３３】尚、粉砕機39より粉砕肥料ホッパー41への
粉砕した肥料の搬送過程において、必要に応じて加水す
ると共に、土壌菌（好気性有効菌）を添加している。

【００３４】42は粉砕肥料ホッパー41より供給される粉
砕した肥料をペレット状に造粒するペレットミルであ
り、該ペレットミル42のスクリューフィダー43における
下流側に粉砕肥料ホッパー41の出口側を連設すると共
に、後述する冷却機44にて発生する粉塵をスクリューフ
ィダー43における上流側に適宜搬送手段を介して供給
し、更に後述する選別機45により規格外品のペレット状
の固形肥料をペレットミル42のスクリューフィダー43に
おける中流側に適宜搬送手段を介して供給している。

【００３５】尚、粉砕肥料ホッパー41よりペレットミル
42のスクリューフィダー43へ粉砕した肥料を供給する過
程において、所定量の木酢液を添加し施肥した際にミミ
ズ、コガネ虫等の発生を未然に防止させている。

【００３６】尚、ペレットミル42のスクリューフィダー
43には適宜なるセンサー（図示せず）を設け、スクリュ
ーフィダー43に先行して投入されるリサイクルされた冷
却機44からの粉塵、選別機45からの規格外品との投入量
を測定し、ペレットミル42の処理能力に対し粉砕肥料ホ
ッパー41より供給される粉砕した肥料の供給量を制御
し、ペレットミル42の過負荷を防止している。

【００３７】又、ペレットミル42にて造粒する際に加水
する水分中には必要に応じて土壌菌（好気性有効菌）を
添加してもよい。

【００３８】尚、ペレットミル42としては、円筒の外周
に多数の成形孔があり、円筒の内壁に沿って回転しなが
ら回るロールによってその成形孔から材料を押し出すも
の（図示せず）、又円筒に詰められた材料をプランジャ
ーで成形孔から材料を押し出すもの（図示せず）等適宜
機構のものであれば良い。

【００３９】又、冷却機44は空気等の冷却媒体に固形肥
料を接触させて所定温度まで冷却するものにして、その
入口側はペレットミル42の出口側に連設すると共に、冷
却処理中にて発生する粉塵を集塵し、かかる粉塵をペレ
ットミル42のスクリューフィダー43における上流側に供
給している。

【００４０】又、選別機45はペレットミル42により成形
された固形肥料を規格品と規格外品とに選別する振動フ
ルイ等からなるものにして、そのフルイ網46の上方には
遠赤外線を放射する加熱器47を設けると共に、規格外品
をペレットミル42のスクリューフィダー43における中流
側に適宜搬送手段を介して供給している。

【００４１】又、選別機45によりふるい分けされた規格
品の固形肥料は１０キロ詰めの小袋詰器48と、２０キロ
詰めの大袋詰器49へと選択分離供給され、その後はロボ
ットパレタイザー50を介してパレット（図示せず）上に
所定量載置される。

【００４２】次に本発明に係る肥料製造システムによる
製造方法の各工程について説明すると、先ず、建屋４に
おける槽本体８の原料搬入口５より有機質廃棄物と所定
量の化学肥料を添加した原料を推積し、かかる推積原料
Ｗを撹拌混合機９により順次槽本体８の終端側である肥
料排出口６まで撹拌と混合を繰り返し処理させながら、
適度な空気を通気機構10より供給すると共に、腐植物質
（土壌菌）が含まれる水を加えて微生物である好気性菌
（活性菌）によって所定期間醗酵させて肥料と成すので
ある。

【００４３】又、上記有機質廃棄物としては、牛、豚、
鶏等の畜糞尿、ビールカス、コヒーカス、オカラ、オガ
クズ、ゼオライト、卵殻、貝殻等の動物性廃棄物、植物
性廃棄物があり、又化学肥料（無機質肥料）としては、
窒素肥料、リン酸肥料、カリ肥料等があり、有機質廃棄
物の少なくとも一種以上適宜混合して主原料と成し、該
主原料に化学肥料の少なくとも一種以上を適宜割合にて
添加して推積原料Ｗと成している。

【００４４】上記の様に撹拌混合し所定の醗酵処理が終
了した肥料としては、槽本体８内にて好気性醗酵が進む
につれ、高含水部分の小団塊も次第に乾燥し、醗酵後期
には小団塊も細粒化されると共に、微生物の働きにより
有機質廃棄物が醗酵し細粒化した有機醗酵生成物と化学
肥料とを化学吸着させて一体的に有機化させるのであ
る。

【００４５】そして、上記有機化した肥料は適宜搬送手
段を介して乾燥処理装置11に搬入され乾燥処理される。

【００４６】即ち、熱風供給装置29にて所定の温度に加
熱された熱風を炉体12の熱風導入口30より送給すると共
に、炉体12を所定回転速度にて回転させた状態で、原料
投入ホッパー24に有機化された肥料を投入すると、駆動
源25にて作動される移送スクリュー26にて炉体12の肥料
投入口13より連続的若しくは間歇的に順次肥料をシュー
ター27を介して炉体12内に投入する。

【００４７】尚、肥料中には不純物（例えば金属、石
等) が存在しているため、この不純物を分離装置によっ
て除去分離している。

【００４８】そして、投入された肥料は、順次乾燥肥料
取出口４側へと移動する過程において、熱風により乾燥
させられ、そして乾燥肥料取出口14より順次搬送コンベ
ア22にて粉砕機39へと搬送される。

【００４９】又、上記乾燥過程については、炉体12が回
転していることにより、投入された原料が撹拌突条15、
15a …によって掻き上げられ、所定位置にて落下されて
撹拌処理されながら、乾燥肥料取出口14へと移動する過
程で、熱風通路Ｌを通過する熱風に接触して順次水分が
除去され、而も邪魔板17、17a …が変位して設けられて
いることより、熱風が単純に直線的に熱風通路Ｌを通過
せずに、各邪魔板17、17a …に衝突して内部にて撹拌乱
流状態と成りながら熱風が排気ダクト34へと移動するこ
ととなり、高い熱交換率で乾燥させるのである。

【００５０】又、高温温度センサー31、低温温度センサ
ー32により検出された夫々の温度は常に熱風供給装置29
に内装される制御装置（図示せず）に入力され、炉体12
内の原料の量に関係なく常に乾燥肥料取出口14側では約
２００℃以上と成すと共に、肥料投入口13側では約７０
℃程度と成る様に制御している。

【００５１】よって、乾燥肥料取出口14より排出される
乾燥した肥料は種子、病原菌等が殺菌された状態で排出
されるのである。

【００５２】又、炉体２の温度制御を簡易にするために
肥料投入口13から投入する量と乾燥肥料取出口14から排
出する量を一定にすることも可能とし、即ちその方法と
しては乾燥肥料取出口14の開口度合に応じて決定される
排出量に対応した量と成る様に駆動源25の回転数を制御
して移送スクリュー26によって投入される投入量を一定
と成したり、又他の方法としては、乾燥肥料取出口14よ
り排出される量を排出量測定装置23により常に測定しな
がら、この測定値に対し所定の基準値となる様に制御す
る。

【００５３】次に集塵装置33については、排気ダクト34
より排出される熱風は乾燥過程にて粉塵と成った廃棄物
が存在しており、ここでは拡散ノズル37により水を集塵
処理塔35の内壁36側若しくは下方へ噴霧（又はシャワー
状）することにより、この水と接触した粉塵は内壁36に
付着し、この付着した粉塵はスラリー状と成って下方へ
流動し、そして排出コンベア38により外部に排出される
ため、集塵処理塔35からは極めてクリーンな空気のみが
排出される結果となる。

【００５４】尚、排出コンベア38は乾燥処理装置11にお
ける投入した肥料のオーバーフローを取り出すことも出
来る。

【００５５】次に乾燥された肥料は粉砕機39に投入さ
れ、粉末状にして原材料の均一化を図って粉砕肥料ホッ
パー41へ供給され、該粉砕肥料ホッパー41よりペレット
ミル42に投入する過程において必要に応じて所定量の木
酢液を添加し、かかるペレットミル42に投入された粉末
状の肥料に対し水若しくは水蒸気等にて水分調整し、数
ミリ程度のペレット状に成形して固形肥料とする。

【００５６】又、このペレットミル42に供給する原材料
は乾燥した肥料の他に、冷却工程にて発生した粉塵と成
った肥料、選別機45により選別された規格外品の固形肥
料をリサイクルして優先供給することにより、製造ライ
ン１における肥料の損失を著しく低減することが出来る
と共に、この優先供給している間は、粉砕肥料ホッパー
41への供給のための装置、例えば乾燥処理装置11、粉砕
機39を停止させることも出来る。

【００５７】次に、ペレットミル42にて成形された固形
肥料は直ぐに冷却機44に投入され、該冷却機44を通過す
る過程にて空気等の冷却媒体と接触させて所定温度まで
冷却固化し、ペレット状に成形された固形肥料の形状の
安定化を図っている。

【００５８】その後、固形肥料を選別機45のフルイ網46
上に載せて振動を与えてふるい分けし、かかる選別機45
によりふるい分けされた規格品の固形肥料は小袋詰器48
により１０キロ、大袋詰器49により２０キロ程度に詰め
られ、その後はロボットパレタイザー50を介してパレッ
ト上に所定量載置される。

【００５９】尚、ふるい分けする過程にて加熱器47より
遠赤外線を放射して適宜乾燥させることにより、フルイ
網46の網目に付着して閉鎖する付着物を無くし、選別時
の不具合を防止すると共に、固形肥料のイオン化傾向を
高めている。

【００６０】

【発明の効果】要するに本発明は、有機質廃棄物に所定
量の化学肥料を添加し、しかる後攪拌混合しながら好気
性醗酵させて肥料化したので、好気性醗酵が進むにつ
れ、高含水部分の小団塊も次第に乾燥し、醗酵後期には
小団塊も細粒化され、これにより細粒化される有機醗酵
生成物と、細粒化された化学肥料とを化学的に吸着させ
て一体的に有機化した肥料を製造することが出来る。

【００６１】又、この肥料を土壌に散布すると、土壌中
の微生物によって化学吸着している有機醗酵生成物が無
機化され、その肥料成分を徐々に少量ずつ土壌中に放出
することが出来、化学肥料に比し肥効が緩徐であるため
植物の根に極めて優しい肥料となると共に、化学肥料と
有機醗酵生成物とを化学的に吸着させているため、化学
吸着されている有機醗酵生成物が無機化されるまで化学
肥料が水に溶ける時間を遅延させることが出来、化学肥
料のみを使用する場合に比し、河川の環境汚染等の公害
の原因を未然に無くすことが出来、よって化学肥料と有
機質肥料との利点のみを兼ね備えた優れた肥料を製造す
ることが出来る。

【００６２】次に円筒状の炉体１２内の円周方向に、炉
体１２の軸方向にわたる攪拌突条１５、１５ａ…が多数
設けられると共に、多数の邪魔板１７、１７ａ…を炉体
１２の軸方向に移行するに従って円周方向に所定角度順
次変位させて設ける乾燥処理装置１１を用い、前期肥料
を攪拌突条１５、１５ａ…によって掻き上げた後、落下
させる様に攪拌しながら邪魔板１７、１７ａ…により乱
流状態と成した熱風に接触させるので、炉体１２内の炉
長全域での肥料と熱風との接触効率が向上することによ
り、熱交換率が高くなって高い効率にて肥料を連続乾燥
処理することが出来る。

【００６３】又、熱風供給装置29から送給する熱風の温
度を乾燥肥料取出口14側では約２００℃以上と成すこと
により、乾燥肥料取出口14より排出される乾燥した肥料
は種子、病原菌等を殺菌させた状態で排出することが出
来、このため施肥した後の雑草の発生を未然に防止する
ことが出来る。

【００６４】次にこの乾燥処理された肥料を粉砕機39を
介してペレットミル42によりペレット状に成形し、しか
る後冷却機44に投入して冷却固化する様にしたので、施
肥時に機械散布が出来ることにより、省力化を図ること
が出来、又乾燥処理された肥料に土壌菌（好気性有効
菌）を添加することにより、フェアーウエー、ティーグ
ランド等に生菌として働きサッチの分解を促進し、芝の
健全に発育させることが出来る等その実用的効果甚だ大
なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る肥料製造システムのフローシート
図である。

【図２】肥料の醗酵槽を有する建屋の概略正面図であ
る。

【図３】建屋の醗酵槽の概略側面図である。

【図４】乾燥処理装置の一部を破断した側面図である。

【図５】乾燥処理装置の一部を示す拡大図である。

【図６】乾燥処理装置の炉体内に設ける邪魔板の配設状
態を示す概略斜視図である。

【図７】図４のＡーＡ一部省略断面図である。

【図８】図４のＢーＢ一部省略断面図である。

【図９】選別機の概略側面図である。

【符号の説明】

12 炉体 15、15a … 撹拌突条 17、17a … 邪魔板 39 粉砕機 42 ペレットミル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機質廃棄物に所定両の化学肥料を添加
   し、しかる後拡販混合しながら好気性醗酵させて肥料化
   し、次に円筒状の炉体内の円周方向に、炉体の軸方向に
   わたる攪拌突条が多数設けられると共に、多数の邪魔板
   を炉体の軸方向に移行するに従って円周方向に所定角度
   順次変位させて設ける乾燥処理装置を用い、前期肥料を
   攪拌突条によって掻き上げた後、落下させる様に攪拌し
   ながら邪魔板により乱流状態と成した熱風に接触させて
   乾燥処理し、次にこの乾燥処理された肥料を粉砕機を介
   してペレットミルによりペレット状に成形し、しかる後
   冷却機に投入して冷却固化する様にしたことを特徴とす
   る肥料製造方法。