JPS6045155B2 - 肥料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートからステフエン法またはイオン交換法
により砂糖を精糖し、製造する際に発生するいわゆるス
テフエン廃液またはイオン交換廃液の有効利用に関する
。

更に詳細には本発明は上記ステフエン廃液またはイオン
交換廃液から主とし て窒素Ｎおよびカリウムにを有効
成分とした肥料 を製造する方法に関する。 ヒートよ
り砂糖を精製し製造す方法としていわゆるステフエン法
およびイオン交換法が良く知られており、実施されてい
る。

これらの方法でヒー トから砂糖をを製造する際排出さ
れる廃液をそれぞれステフエン廃液およびイオン交換廃
液と称しており、ヒートｌｔを処理すると通常それぞれ
約５００に９および約４００に９の廃液が発生すること
も知られている。このため年間２５万をもの原料ヒート
を処理するステフエン法による標準工場では１乃を以上
約１５万をの廃液が、またイオン交換法による標準工場
ては少なくとも７万を）多いときには１２万をもの廃液
が発生する。これらの廃液はこのまま廃棄することは公
害という点から不可能であり、このため濃縮して固形分
５０％前後にして貯蔵しているのが現状である。ステフ
エン廃液の濃縮液は一般にＯＳＦと称されているがこの
ＣＳＦの利用は大きな問題となり、種々検討され、一部
は利フ用されている。その代表的なものとして、肥料と
しての利用があるが、これらはあくまでも他の肥料成分
に対する粘結剤または添加剤としての利用に限られてい
る。また家畜飼料としての利用には、ビートパルプへの
吸着添加、またはサイレージ添加剤として利用されてい
る。その他土壌へぴ浸透処理、融雪剤としての利用があ
るが、これらの利用では上記廃液の一部についての処分
であつて、廃液全部の処理には到底およばないのが現状
である。またイオン交換廃液の濃縮液も大体同様である
。上記ＣＳＦおよびイオン交換廃液、濃縮液はＮおよび
Ｋを比較的大量に含有し、特にＫを多く含むのが特長で
ある。

これらの標準成分を表１に示す。上記表１にはＣＳＦお
よびイオン交換廃液濃縮液と類似した性状のものに糖密
醸酵廃液があるのでこれも参考までに記載した。

表１から明らかなよう、ＣＳＦにはベタイン態のＮが多
量に存在し、糖分が少なく、イオン交換廃液濃縮液もＮ
が多く、糖分が少なく、両者共、乾燥物において５％以
上の全窒素量を有する。

なお参考までに示した糖密アルコー・・ル醗酵廃液では
糖分を５７％も含み、全窒素量も１．２％と少ない。ま
たＣＳＦおよびイオン交換廃液濃縮液中にＫも比較的多
量に含有されていることが判る。これからみてＣＳＦお
よびイオン交換廃液濃縮液は肥料として優れた成分を保
有していることが判る。しかしながらＣＳＦおよびイオ
ン交換廃液濃縮液を乾燥し、固形物の形で得ようとする
と、その前に非常に粘稠となつて事実上乾燥不能となる
・か、製品の焦成を生じてしまう欠点を有する。またこ
れらの困難を克服して乾燥物を得たとしても、これらは
非常に吸湿性が強く、そのままでは貯蔵および取り扱い
が非常に困難で、肥料原料としての有効利用が不可能で
あつた。従つて本発明は上述した欠点のない、ＣＳＦお
よびイオン交換廃液濃縮液から肥料を製造する方法を提
供することにある。

即ち本発明は、ヒート製糖工場より排出されるステフエ
ン廃液またはイオン交換廃液を濃縮して得た濃縮液に、
結晶水の全部または一部を失い肥料成分を含有し、結晶
水を含有しうる無機塩の１種またはそれ以上を上記濃縮
液の水分に対し２０〜８唾量％の割合で添加混合し、次
いでセルロース繊維材料を添加混合し、形成された混合
物を造粒成形し、次いで熟成して上記結晶水の全部また
は一部を失つた無機塩に水分を結晶水として吸収固定さ
せろことからなるヒート製糖工場より排出されるステフ
エン廃液またはイオン交換廃液より肥料を製造する方法
を提供する。

更に本発明はまた上記方法において、更にＮ．Ｐ．Ｋの
１種またはそれ以上を含有する各種肥料成分を混合して
複合肥料を製造する方法を提供する。

本発明ではヒート製糖工場よりυト出されるステフェン
廃液またはイオン交換廃液中の水分をできる限り蒸発除
去して、濃縮液（以下これを廃液縮液とする）とする。
前述した如く廃濃縮液の完全乾燥は非常に困難であり、
径済的にも負担が大きい。従つて一般には水分含有率約
５０％まで乾燥すれば次の処理に充分であり、かつ困難
なく処理できる。本発明の方法は、上述した如き廃濃縮
液の脱水をして肥料を作るに当つて、残存水分を、結晶
水の全部または一部を失つた、結晶水を含有しうる無機
化合物を加えることによつて上記無機化合物に結晶水と
して吸収固定させるのである。かかる無機化合物として
は、それ自体肥料成分を含有しているものが有利なこと
は自明のことである。かかる多量の結晶水を保有する性
質を有し、かつ肥料成分を含有する無機塩としては硫酸
マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、リン酸水素マグネシウム
（ＭｇＨＰＯ４）、硫酸マグネシウムカリウム〔Ｋ２Ｍ
ｇ２（ＳＯ４）３〕、リン酸マグネシウム〔Ｍゐ（ＰＯ
４）２〕、リン酸マグネシウムアンモニウム〔Ｍｇ（Ｎ
Ｈ４）ＰＯ４〕等がある。これらは通常１個以上多いも
ので８個までの結晶水を含有できることは知られており
、また適当な加熱処理によつて含有結晶水を失うことも
知られている。上記無機化合物中最も安価で入手し易く
、使用し易いものはＭｇＳＯ４である。上記各化合物は
廃濃縮液中に添加混合したとき廃濃縮液中に溶解もしく
は分散する。これらの無機化合物は、一般に結晶水で飽
和させるためには少なくとも４〜５時間は必要なことが
ある。このため本発明では後述する如き熟成を行なう。
上記結晶水の全部または一部を失つた無機塩は廃濃縮液
中の水分に対し２０〜８鍾量％の割合で添加し混合する
。本発明ては製造すべき肥料を市場性を有せしめるため
造粒成形するのであるが、上記無機化合物を上記２０〜
８踵量％の範囲をはずれた量で使用すると、即ち少なす
ぎたときは勿論のこと、１００％使用したときでさえも
造粒成形がうまくできないことが判つた。

このため本発明では上記無機化合物を添加混合した後、
更にセルロース繊維材料を添加する。

かかるセルロース繊維材料は安価でかつ乾燥状態で入手
できるものが好ましく、できる限り小さく粉砕して使用
するとよい。通常５０メッシュ以下が好ましい。使用し
うるセルロース繊維材料としてはバルブ屑、繊維屑、廃
品繊維、古紙、脱脂糖、植物油抽出粕、鶏糞まは牛馬糞
の乾燥物、藁、籾がら等がある。これらのセルロース繊
維材料は廃濃縮液１重量部に対して０．１〜２重量部、
好ましくは０．１〜０．５重量部の割合で使用する。な
おこの量は使用する個のセルロース繊維材料によつて変
化することは勿論である。本発明は上述した如く前記無
機化合物およびセルロース繊維材料を添加混合した後、
そのまま通常の造粒成形を行なう。

この造粒成形は、肥料の造粒成形に一般に使用されてい
る方法および装置が使用できる。造粒成形された粒子は
乾燥状態で即ちそのまま放置しても団結化しない状態で
得られる。この造粒物中に含有されている前記無機化合
物は、その種類によつて結晶水のとり込みが充分でない
場合があるので、充分例えば４〜１５時間、好ましくは
１ｃｒｆ間位放置して結晶水として完全に水分をとり込
ませるとよい。なお必要があれば上記粒子を乾燥工程に
付してもよいが通常この必要はない。

かくして形成された本発明の粒状肥料は通常の包装材料
例えばポリエチレン製の袋に充填すれば充分な乾燥状態
で粒状を保ち、貯蔵中に団結する恐れは全くない。なお
この粒状肥料を乾燥すれは非常に硬い粒子となつた。本
発明によれば任意の他の肥料の成分を添加しうることは
勿論である。

例えば硫安、尿素、リン酸アンモニウム、過リン酸石灰
、硫酸カリウム、１塩化カリウム等の無機質肥料、ある
いは魚肉粕粉末、蒸製毛粉、蒸製骨粉、菜種油抽出粕、
乾燥菌体肥料等の有機質肥料を加えて、Ｎ．Ｐ．Ｋ３成
分を含むいわゆる複合肥料とすることができる。一般に
上記添加無機質肥料は、前述した本発明により・使用す
る無機化合物添加時に加えるのが好ましく、有機質肥料
の場合は本発明により使用するセルロース繊維材料添加
時に加えるのが好都合である。しかしこれらの添加時に
制限されるものではなく、造粒成形前任意のときに混合
すればよい。冫 なお、ＣＳＦの場合ＰＨが高いため、
予め酸で中和してＰＨを７以下にしておくのが好ましい
。以下に実施例を挙けて本発明を説明する。文中部およ
び％は重量基準である。実施例１ 水分４５％まで濃縮したＣＳＦ７Ｏ部中に、ＭｇＳＯ４
ｅＸＨ２Ｏ（Ｘ＝１．５〜２．０）１５部を添加し、２
Ｃ分間攪拌混合して溶解させた。

このとき必要ならば４５〜５０℃に加温してもよい。こ
の混合物中に１１２Ｓ０４を少量添加して混合物のＰＨ
を５．６にした。次に淵紙の粉砕物１５部を徐々に加え
て１扮間混合した。この混合物を皿型またはドラム回転
型造粒機にて造粒し、直径１〜４７ＷＬの粒子を得た。
このものを一夜放置熟成して充分硫酸マグネシウムに結
晶水をとり込ませた。得られた粒子はさらつとしており
、吸水性は殆んどみとめられずポリエチレン製の袋に封
入し、貯蔵できた。なお使用原料の分析値および製品の
分析値は次のとおりであつた。

実施例２ 水分４５％まで濃縮したＣＳＦｍ部にＭｇＳＯ４ｌＯ部
を混合し、Ｈ２ＳＯ４で中和して混合物のＰＨを５．１
とした。

次に無機質肥料としてリン酸アンモンおよび硫安の合計
を２５部添加し４紛間混合した。次いて古紙粉砕物１５
部を徐々に加え１紛間混合した。これを実施例１と同様
に造粒し、１〜４７７！７７！の粒子とした。これを５
時間放置すると比較的硬い粒子となり、複合肥料として
そのまま袋詰できた。また上記粒子の一部を６０〜７０
℃で乾燥したところ、相当硬い粒子となり、比較的嵩高
の製品となつた。なお使用原料の分析値および製品の分
析値は次．のとおりであつた。

ク比較例１ 水分４５％に濃縮したＣＳＦ７５部中にＭｇＳＯ４２５
部を加え、２紛間良く混合し、Ｈ２ＳＯ４で中和してＰ
Ｈを５．４とした。

このものを造粒機で実施例１と同様に造粒したが、直径
５〜５０ｗｒ！ｎの団塊状またはぶ７どう状になり、１
時間放置しても表面が粘着性で、袋詰すると全体が個化
し、粒状品として使用できなかつた。比較例２ 水分５０％に濃縮したＣＳＦ６５部をＨ２ＳＯ４で中和
ノし、ＰＨ５．３とした。

この中へ古紙粉砕物３５部を徐々に添加し、３吟間良く
混合した。このものを実施例と同様にして造粒して、直
径０．５〜７ｗ０ｎ粒子を得た。このものは一夜放置し
ても指で押えるとＣＳＦが滲出して粒状肥料としては製
品化不能であつた。またこのものの一部を乾燥し、乾燥
後室内に５時間〜７時間放置したところ、吸湿して、ま
た元の状態に戻つてしまつた。比較例３ 水分４５％に濃縮したＣＳＦｌＯＯ部にＭ廚ＳＯ４２５
部を加え、よく混合溶解させた後Ｈ２ＳＯ４を加えてＰ
Ｈ５．８の液状物を得た。

これにケイソウ±７５ｙを徐々に加えて混合し、実施例
１と同様に造粒した。一夜放置すると粒子同志の粘着は
生じなかつたが、粒子が軟かく指で簡単に破砕し、商品
として不適格てあつた。実施例３ イオン交換廃液の濃縮液７ＣＢ，にＭゐ（ＰＯ４）２１
５部とＭｇＳＯ４５部を添加しよく混合溶解させた。

ここへバルブ屑および繊維屑の粉砕物（９）部を徐々に
添加しよく混合した。このものを実施例１と同様に造粒
し、１〜５順の粒子を得た。この粒子を一夜放置熟成さ
せると、さらつとした状態となつた。なお使用原料の分
析置および製品の分析置は次のとおりであつた。

実施例４ イオン交換廃液濃縮物７０部にＭｇＳＯ４ｅＸＨ２Ｏ（
ｘ＝１．５〜２．０）（至）部、硫安１０部、リン酸ア
ンモン頷部ならびに硫酸加里ｗ部を添加し、よく混合溶
解させた。

このものに古紙粉砕物１５部を添加し、よく混合し、実
施例１と同様に造粒し、１〜５Ｔ＄Ｌの粒子を得た。こ
のものを一夜放置熟成させると比較的硬い粒子を得た。
このものに使用した原料および製品の分析は次のとおり
であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビート製糖工場より排出されるステフエン廃液また
   はイオン交換廃液を濃縮して得た濃縮液に、結水晶の全
   部または一部を失い肥料成分を含有し、結水晶を含有し
   うる無機塩の１種またはそれ以上を上記濃縮液の水分に
   対し２０〜８０重量％の割合で添加混合し、次いでセル
   ロース繊維材料を添加混合し、形成された混合物を造粒
   成形し、次いで熟成して上記結水晶の全部または一部を
   失つた無機塩に水分を結水晶として吸収固定させること
   を特徴とするビート製糖工場より排出されるステフエン
   廃液またはイオン交換廃液より肥料を製造する方法。 ２ 更にＮ．Ｐ．Ｋの１種まはそれ以上を含有する各種
   肥料成分を混合する特許請求の範囲第１項記載の方法。