JPH062631B2 - 肥料および肥料の製造方法 - Google Patents

肥料および肥料の製造方法

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JPH062631B2
JPH062631B2 JP63200663A JP20066388A JPH062631B2 JP H062631 B2 JPH062631 B2 JP H062631B2 JP 63200663 A JP63200663 A JP 63200663A JP 20066388 A JP20066388 A JP 20066388A JP H062631 B2 JPH062631 B2 JP H062631B2
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、肥料および肥料の製造方法に関し、さらに詳
しくは、有機汚泥を含む肥料および有機汚泥から肥料を
製造する方法に関するものである。
[発明の背景] 産業廃棄物として各地から排出される有機汚泥は、様々
な工場や下水処理場または屎尿処理場等で有機排水を活
性汚泥法によって浄化するときに生成し、このような有
機排水の浄化において副生する余剰汚泥は従来埋立てか
焼却処理されていたが、この有機汚泥は肥料として利用
できる窒素分やりん酸を含むところから、最近ではこれ
を肥料として利用することも試みられている。
上記活性汚泥法から産出された汚泥は、脱水機を通った
後で一般に60〜80%程度の水分を含むスラリーまたはケ
ーキ状を呈し、このような汚泥は成形後乾燥するか、あ
るいは凝集剤として石灰または高分子凝集剤を使用して
固化させた後、成形、乾燥することにより、肥料として
利用されていた。
しかしながら、上記のようにして製造された肥料は、い
ずれも汚泥自体が発する強い不快臭を殆どそのまま保有
して、それを取扱う者に多大の嫌悪感を与えるばかりで
なく、場合によってはその肥料を扱う場所付近の住人に
対しても不快な臭気で悩ませ、また石灰で固化された汚
泥から造られた肥料はさらに、その強いアルカリ性のた
めに畑を荒らすという問題があった。
そこで、有機汚泥から造られた肥料が耐え難い悪臭を発
するという問題を解決するため、汚泥に大谷石粉末を混
合して、その汚泥を無臭化した肥料とすることも提案さ
れたが、このような肥料でも汚泥本来の悪臭は依然とし
て強く残り、その悪臭は、従来、汚泥を肥料として活用
するのに大きな障害となっていた。
[研究に基づく知見事項] 本発明者は、上述の状況に鑑みて種々研究を重ねた結
果、 (1)石油の精製操作において生成するシリカアルミナ
廃触媒を、乾燥重量を基にして、有機汚泥に対し、2.
5:25〜10:7の割合で混合して得た混合物を乾燥する
と、全くまたは殆ど臭いを感じない実質的に無臭の固形
物が得られること、 (2)上記のような脱臭作用は、前記シリカアルミナ廃
触媒中に混在する遊離状の活性炭素と硫酸根、特にこの
両者によって形成れている、スルホン化した炭素によっ
て得られること、 (3)前記シリカアルミナ廃触媒以外のものでも、乾燥
重量を基にして 活性炭素:0.1〜10%および 硫酸根:0.1〜5%を含有する 天然産または合成のシリカアルミナ、あるいはシリカア
ルミナを主成分とする天然産または合成の鉱物または
土、例えば関東ローム、鹿沼土、大谷石、白土ならば、
上記(1)項で述べたのと同様な脱臭効果が得られるこ
と、 (4)以上のようにして無臭化した固形物は植物に対し
て優れた肥効および土壌改良効果を発揮するばかりでな
く、長期にわたって吸湿、固結、その他の変化を起こさ
ずに保存できるので、取扱い容易な優れた肥料または土
壌改質剤として利用できること、 を見出した。
[発明の目的および構成] 本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、有機
汚泥から無臭の肥料を製造することを目的とし、 (1)乾燥重量を基にして 活性炭素:0.1〜10%および 硫酸根:0.1〜5%を含有する 天然産または合成のシリカアルミナ、あるいはシリカア
ルミナを主成分とする天然産または合成の鉱物または土
からなる改質材と、有機排水を活性汚泥法によって浄化
するときに生ずる有機汚泥とを、乾燥重量を基にして、
2.5:25〜10:7の割合で混合し、かつ乾燥してなる肥
料、および (2)上記改質材と有機汚泥とを、乾燥重量を基にし
て、2.5:25〜10:7の割合で混合して混合物を形成さ
せ、ついでこの混合物を成形後乾燥するか、あるいは乾
燥しながら成形する上記肥料の製造方法、 に係わるものである。
[発明の具体的な説明] 本発明において用いられる天然産または合成のシリカア
ルミナとしては、例えば白土、および石油の接触分解、
異性化、重合、アルキル化、脱アルキル化、不均化その
他の反応に広く使用されているシリカアルミナ触媒の廃
触媒が挙げられ、また、シリカアルミナを主成分とす
る、すなわちシリカアルミナを50重量%を超える割合
で含む天然産または合成の鉱物または土の例としては、
関東ローム、鹿沼土、大谷石、白土等を挙げることがで
きる。
これらの材料のうち、活性炭素も硫酸根も含まないもの
については、それに所定割合の活性炭素および硫酸根の
両方を含有させて、本発明における改質材とする。
上記シリカアルミナまたはシリカアルミナを主成分とす
る材料(以下、これらを総称してシリカアルミナ材料と
いう)に活性炭素を含有させるには、例えば、予め用意
した活性炭素とシリカアルミナ材料とを所定割合で混ぜ
合わせて均一な混合物を形成させるか、あるいは加熱に
より容易に分解して活性な炭素を遊離する有機物を予め
シリカアルミナ材料中に混合した後、それによって形成
された混合物に加熱処理を施して、シリカアルミナ中に
活性な炭素を均一に分配させるのが好都合である。
また、シリカアルミナ材料に硫酸根を含有させるには、
例えば、硫酸根を有する化合物、例えば硫酸、硫酸塩、
硫酸水素塩、例えば硫酸アルミニウム、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属の硫酸塩、硫酸水素塩、スルホン
酸、スルホン酸塩および硫酸エステルのうちの1種また
2種以上を含む溶液で、乳化液、懸濁液、特に水溶液
を、適宜な方法で、例えば含浸、吹付、灌注等により、
シリカアルミナ材料と接触させて、そのシリカアルミナ
材料中に硫酸根を混入する処理(これらの処理を本明細
書中では硫酸処理と総称する)を利用するのが好都合で
あり、これらの改質材は勿論2種以上混合して用いるこ
ともできる。
前記所定割合の活性炭素および硫酸根を含んでいる本発
明の改質材は、前述のように、シリカアルミナ材料に活
性炭素を含有させた後、硫酸処理するか、あるいはシリ
カアルミナ材料を硫酸処理した後、これに活性炭素を含
有させることによって調製できる。
改質材中に含まれる硫酸根および活性炭素の含有量は、
乾燥重量を基にして、それぞれ0.2〜1%および0.2〜2
%であるのが一層好ましい。
改質材と有機汚泥との配合割合は、乾燥重量を基にし
て、4:22〜8:12であるのが好ましい。
上記改質材に含まれる硫酸根および活性炭素のうちのい
ずれかの含有量が、乾燥重量を基にして、0.1%未満と
なるか、あるいは改質材の有機汚泥に対する配合割合
が、乾燥重量を基にして、2.5:25よりも小さくなる
と、改質材の脱臭作用が不十分となって、満足な無臭肥
料が得られず、一方前記改質材中の硫酸根または活性炭
素の含有量が、乾燥重量を基にして、それぞれ5%また
は10%を超えるか、あるいは改質材の有機汚染に対する
配合割合が、乾燥重量を基にして、10:7よりも大きく
なると、硫酸根が多くなり過ぎて強酸性に傾むくか、ま
たは肥効成分の割合が相対的に小さくなって肥料として
適さなくなるか、あるいは経済的に不利になるところか
ら、本発明では、改質材中に含まれる硫酸根および活性
炭素の量を、それぞれ前記のように定めるとともに、改
質材:有機汚泥の乾燥重量を基にした配合割合を2.5:2
5〜10:7に定めた。
上記改質材としては、前述のような石油の精製操作にお
いて使用されたシリカアルミナ廃触媒、および活性炭素
が混合された後、硫酸処理を受けた関東ローム、鹿沼
土、大谷石、白土、特にスルホン化した活性炭素を含む
シリカアルミナ材料が好ましく使用される。
本発明の肥料は、前記改質材と有機汚染のほかに、従
来、農業、植林または園芸の分野において知られている
肥料、例えばりん酸肥料、加里肥料、石灰肥料、苦土肥
料、化成肥料、栄養素、例えば微量要素、ホルモン剤、
農薬のうちの1種または2種以上からなる補助成分を随
意に含有することができる。
本発明の肥料を製造するに当り、改質材と有機汚泥、お
よび必要に応じて添加される上記補助成分とを混合する
には、従来知られている任意の混合手段、例えば様々な
混練装置を利用する混練方法を使用することができる。
上記の混合によって形成された混合物は、任意の方法に
より、例えば種々の形式の造粒機、押出成形機等を使用
する成形法によって成形した後、バンド型通気乾燥機、
流動層乾燥機または振動流動乾燥機等の乾燥装置を使用
する乾燥法または自然乾燥により乾燥されて、一般に顆
粒状の固形物となるが、上記の成形と乾燥は1または2
以上の装置内で同時に遂行してもよい。
[実施例] ついで、実施例を参照して本発明を説明するが、本発明
は勿論これらの実施例によって限定されない。
実施例1 屎尿処理場から供給された汚泥(水分含有量:72%)
および石油の流動接触分解に使用した下記の組成を有す
るシリカアルミナ廃触媒を出発原料として、下記のよう
にバッチ式で肥料を製造した。
成分 含有量(重量%) SiO2 70.15 Al2O3 29.00 Na2O 0.025 Fe2O3 0.023 H2SO4 0.4 活性炭素 0.4 上記汚泥:20Kgと廃触媒:20Kgとをコンクリートミキサ
で30分間混練して両者の混合物を形成させた後、この混
合物を押出成形機でうどん状の成形体に成形し、ついで
この成形体を多段バンド型通気乾燥機により、約120
℃で乾燥すると、前記成形体は短かく切断されて、太
さ:約4mm、長さ:約5〜6mmの顆粒状の固形物となっ
た。この固形物は下記の組成を有し、全く無臭であっ
た。
水 分(H2O) 3.50% 窒素全量(N) 4.65% りん酸全量(P2O5) 2.86% 加里全量(K2O) 4.71% 有機物(強制減量法) 20.49% 珪酸(SiO2) 34.54% 酸化鉄(Fe2O3) 1.92% 酸化アルミニウム(Al2O3) 22.79% 水銀(Hg) (規制値:2mg/kg) 0.22mg/kg 砒素(As) (同:50mg/kg) 1.2mg/kg カドミウム(Cd)(同: 5mg/kg) 0.05mg/kg未満 前記固形物を肥料として与えた土壌に大根の種を播き、
それと同時にこの肥料を施さない土壌で育てた大根の成
育状態と比較すると、上記肥料は著しい肥効を発揮する
ことが確認された。
実施例2 乾燥した関東ローム(赤土)の微粉末に市販の活性炭素
を配合して均一な混合物を形成させた後、この混合物に
濃度3%の希硫酸を注いで十分に湿らせ、ついでこれを
乾燥することによって下記の組成の改質材を調製した。
成分 含有量(重量%) SiO2 42.25 Al2O3 30.44 Fe2O3 3.38 CaO 1.95 MgO 0.42 Na2O 0.70 H2SO4 0.85 活性炭素 0.79 ついで、実施例1の廃止触媒の代りに上記改質材を使用
して、実施例1と同様な方法で肥料を製造した。この肥
料は汚泥の不快臭を殆ど発しないで、ほうれん草の生育
について著しい肥効を示した。
[発明の効果] 以上述べた説明から明らかなように、本発明によると、
埋立などの廃棄処分においては格別の手段や手間を要す
るうえに、場合によっては公害問題も生じ、また焼却処
理においても多くの手数や設備を要するなど、従来、処
分に窮していた余剰汚泥、あるいはさらに、同様な問題
を抱えているシリカアルミナ廃触媒から、取扱いが容易
な、実質的に無臭の優れた有機肥料を簡単に提供できる
という、産業上極めて有益な効果が得られる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥重量を基にして 活性炭素:0.1〜10%および 硫酸根:0.1〜5%を含有する 天然産または合成のシリカアルミナ、あるいはシリカア
    ルミナを主成分とする天然産または合成の鉱物または土
    からなる改質材と、有機排水を活性汚泥法によって浄化
    するときに生ずる有機汚泥とを、乾燥重量を基にして2.
    5:25〜10:7の割合で混合し、かつ乾燥してなる肥
    料。
  2. 【請求項2】前記天然産または合成のシリカアルミナが
    石油の精製操作において生成するシリカアルミナ廃触媒
    からなる、請求項1の肥料。
  3. 【請求項3】前記鉱物または土が関東ローム、鹿沼土、
    大谷石または白土からなる、請求項1の肥料。
  4. 【請求項4】農業、植林または園芸の分野において従来
    知られている肥料、栄養素、ホルモン剤および農薬のう
    ちの1種または2種以上からなる補助成分をさらに混合
    してなる、請求項1〜3のいずれか1つの肥料。
  5. 【請求項5】乾燥重量を基にして 活性炭素:0.1〜10%および 硫酸根:0.1〜5%を含有する 天然産または合成のシリカアルミナ、あるいはシリカア
    ルミナを主成分とする天然産または合成の鉱物または土
    からなる改質材と、有機排水を活性汚泥法によって浄化
    するときに生ずる有機汚泥とを、乾燥重量を基にして2.
    5:25〜10:7の割合で混合し、かつ乾燥してなる肥料
    の製造方法において、前記改質材と有機汚泥とを前記の
    割合で混合して混合物を形成させ、ついでこの混合物を
    成形後乾燥するか、あるいは乾燥しながら成形する、前
    記製造方法。
  6. 【請求項6】前記天然産または合成のシリカアルミナが
    石油の精製操作において生成するシリカアルミナ廃触媒
    からなる、請求項5の製造方法。
  7. 【請求項7】前記鉱物または土が関東ローム、鹿沼土、
    大谷石または白土からなる、請求項5の製造方法。
  8. 【請求項8】改質材と有機汚泥とを混合して前記混合物
    を形成する際に、農業、植林または園芸の分野において
    従来知られている肥料、栄養素、ホルモン剤および農薬
    のうちの1種または2種以上からなる補助成分をさらに
    混合する、請求項5〜7のいずれか1つの製造方法。
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