CN115151518A - 蚯蚓堆肥的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是实现一种利用蚯蚓将临时厕所等非水洗的环境下积存的排泄物进行堆肥化的处理。本发明的蚯蚓堆肥的制造方法具有用排泄物处理剂处理排泄物来准备已处理排泄物的工序、及用含有蚯蚓的土壤将所述已处理排泄物进行堆肥化的工序。

Description

蚯蚓堆肥的制造方法
技术领域
本发明涉及蚯蚓堆肥的制造方法。
背景技术
蚯蚓消化生活垃圾、枯叶、土壤等的有机物后，将作为必需元素的磷酸和钾转换为植物易于吸收的形式，使钙再次结晶并合成维生素类。因此，蚯蚓的粪便中含有大量的植物生长有益的碘元素。
并且，蚯蚓的肠中富含酶，摄取的物质与微生物的酶混合后形成营养丰富的粪便排泄物。并且，与有机物一同被蚯蚓吞食的各种微生物通过蚯蚓的肠时变得活跃。再者，蚯蚓体内没有被消化的物质直接与粪便一同排出，因而蚯蚓粪土中含有大量的辅助植物生长的微生物，也适于土壤的改良。
作为喂食蚯蚓的饵，已知有生活垃圾、牛的排泄物等(例如，专利文献1～3)。
在紧急灾害时的避难场所，或山丘、海边等的休息场所及其他所需的场所设置临时厕所得到了普及。临时厕所具有如可以在储罐中积存粪便的特性，且无论地下铺设有使污水等流向污水处理厂的污水配管与否皆易于设置，因而设置的通用性高、便利性非常好。然而，就非水洗的临时厕所而言，通常需要委托相关从业者等将储罐中积存的排泄物进行废弃，具有如处理繁琐的缺点。
鉴于以上问题，本发明人产生了用蚯蚓将排泄物进行堆肥化会有利于环保、有助于形成资源循环社会的想法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-220272号公报
专利文献2：日本特开2003-236513号公报
专利文献3：日本特开2006-289333号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，基于现有的认知，即便想用蚯蚓将储罐中积存的排泄物进行堆肥化也无法得到所期望的效果。
因此，本发明想要解决的技术问题是实现利用蚯蚓将临时厕所等非水洗的环境下积存的排泄物进行堆肥化的处理。
解决问题的方法
为了解决上述技术问题，本发明者进行了潜心研究，其结果发现通过具有用排泄物处理剂处理排泄物来准备已处理排泄物的工序、及将所述已处理排泄物用含有蚯蚓的土壤进行堆肥化的工序的堆肥的制造方法能够解决上述技术问题，从而完成了本发明。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式，即便是临时厕所等非水洗的环境下积存的排泄物也能够利用蚯蚓来进行堆肥化。
具体实施方式
以下，说明本发明。此外，本发明不局限于以下的实施方式。并且，本说明书中表示范围的“X～Y”是指“X以上、Y以下”。并且，除非特别说明，本发明的操作及物性等的测定是在20～25℃的室温、相对湿度40～50％RH的条件进行测定。
蚯蚓堆肥的制造方法
根据本发明的一个实施方式，提供具有用排泄物处理剂处理排泄物来准备已处理排泄物的工序、及将所述已处理排泄物用含有蚯蚓的土壤进行堆肥化的工序的蚯蚓堆肥的制造方法。根据该构成，能够实现利用蚯蚓将临时厕所等非水洗的环境下积存的排泄物堆肥化的处理。
排泄物处理剂
根据本发明的一个实施方式，构成排泄物处理剂(以下，亦称之为“处理剂”)的成分合计为100质量％。
根据本发明的一个实施方式，所述排泄物处理剂中含有选自由吸水性聚合物、熟石灰、石灰石、小苏打、沸石、木质素、酸性固体物质、磷酸盐、膨润土、褐铁矿、氧化金属及硫化金属组成的群组中的至少一种。其中，本发明的一个实施方式的排泄物处理剂中含有吸水性聚合物。含有吸水性聚合物时，排泄物处理剂吸收粪尿中的水分后，已处理排泄物变得易于固化(易于呈胶状)。本发明的一个实施方式中，作为吸水性聚合物的具体例子，例如，可以列举淀粉丙烯腈接枝聚合物水解物、淀粉丙烯酸接枝聚合物等淀粉类吸水性聚合物，纤维素-丙烯腈接枝聚合物、纤维素-苯乙烯磺酸接枝共聚物等纤维素类吸水性聚合物，多糖类吸水性聚合物，胶原等蛋白质类吸水性聚合物，聚乙烯醇交联聚合物等聚乙烯醇类吸水性聚合物，交联聚丙烯酸钠、丙烯酸交联聚合物部分钠盐、丙烯酸钠-乙烯基醇共聚物等丙烯类吸水性聚合物，马来酸酐类吸水性聚合物，乙烯吡咯烷酮类吸水性聚合物，聚乙二醇-二丙烯酸酯交联聚合物等的聚醚类吸水性聚合物等。这些吸水性聚合物可以单独使用，也可以组合两种以上使用。并且，这些吸水性聚合物可以合成或使用市售品。作为市售品的例子，例如，可以列举AQUAKEEP(注册商标)SA(住友精化公司制)，AQUALIC(注册商标)CA(日本催化剂公司制)、Sanfresh(ST-250、ST-100、ST-573)、AQUA PEARL(San-Dia聚合物公司制)、Hymosab HS-960(HYMO公司制)等。本发明的一个实施方式中，吸水性聚合物可以是羧甲基纤维素。羧甲基纤维素为纤维素的衍生物，构成纤维素骨架的葡糖醛酸糖单体的羟基的一部分上结合有羧甲基(-CH2-COOH)。并且，该羧甲基纤维素可以是羧甲基纤维素盐。羧甲基纤维素与水的亲和性高，为与水混合后形成凝胶状高粘物的增稠剂。本发明中，通过处理剂的增稠效果，恶臭的抑制效果提高，可以进一步维持抑制效果。
根据本发明的一个实施方式，吸水性聚合物的平均粒径为50～1000μm、80～850μm、100～600μm或200～400μm的范围。此外，除非特别说明，本说明书中提到的“平均粒径”是指任意选取统计学上可信数量如100个、200个、300个或1000个粒子，用显微镜测定每个粒子的最长粒径，将这些粒径相加平均了的平均值。此外，为了得到所期望的平均粒径也可以适当进行筛分等。并且，根据本发明的一个实施方式，粒径106μm以下的为20质量％以下、或15质量％以下。并且，粒径超过106μm且850μm以下的为80质量％以上、85质量％以上。并且，粒径超过850μm的为10质量％以下、或5质量％以下。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有吸水性聚合物1～100质量％、5～90质量％、15～80质量％、20～70质量％或30～60质量％。通过控制在这种范围，可以固化粪便中的水分来得到避免扩散的效果。
本发明的一个实施方式的排泄物处理剂中含有木质素和膨润土。本发明的一个实施方式的排泄物处理剂中含有褐铁矿、木质素和膨润土。本发明的一个实施方式的排泄物处理剂中含有褐铁矿、木质素、膨润土，进一步含有熟石灰时，该熟石灰的含量为12质量％以下、或10质量％以下。采用这种构成时，在各种环境下可以抑制粪便臭味、以及氨气臭味。将排泄物处理剂中熟石灰的量控制在12质量％以下，并组合褐铁矿、木质素、膨润土时可以有效地抑制粪便臭味、以及氨气臭味。
褐铁矿的化学组成为FeO(OH)·nH2O，但作为杂质会含有赤铁矿(Fe2O3)、粘土矿物、氧化锰(II)等。含有褐铁矿时，能够分解、吸附大便中的恶臭成分硫醇、甲硫醇、硫化氢等含硫化合物和脂肪酸类化合物等。根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有0.1～80质量％，1～60质量％，5～30质量％或10～25质量％的褐铁矿。控制在这种范围时，能够有效地分解、吸附或去除含硫化合物、脂肪酸类化合物。根据本发明的一个实施方式，褐铁矿的粒径分布测定时的体积平均粒径(D50)在0.1～200μm、1～150μm、5～100μm或10～50μm的范围。控制在这种范围时，能够有效地得到本发明所期望的效果。褐铁矿也可以从市售品中自由选择，例如，可以列举LMB50、LMB300(日本褐铁矿公司制)等。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有木质素。木质素是参与高等植物木质化的高分子酚性化合物，也被称为木素。木质素可以起到吸附及分解氨气、以及其他臭味物质的效果。根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有0.1～80质量％、1～50质量％、3～48质量％、5～45质量％、8～42质量％、8～40质量％、9～35质量％、3～20质量％或3～10质量％的木质素。控制在这种范围时，能够产生有效地吸附氨气及其他臭味物质的效果。根据本发明的一个实施方式，木质素的平均粒径为1～500μm、5～300μm、10～100μm或40～80μm。控制在这种范围时，能够得到有效地吸附氨气及其他臭味物质的效果。作为木质素，可以从市售品中自由选择。例如，可以列举San X、Vanillex(日本造纸公司制)等。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有膨润土。膨润土含有大量的层状硅酸铝盐，具有高粘性、粘附性、吸水性和吸附性等特性。膨润土吸附氨等的阳离子，抑制并吸附氨气及其他臭味物质的生成。并且，组合木质素和膨润土时，可以使膨润土的阳离子吸附效果与木质素尚不明确的复杂的三维网状结构协同发挥作用，从而进一步地得到抑制、吸附和分解氨气及其他臭味物质的生成的效果。根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中膨润土的含量在0.1～60质量％、0.5～50质量％、2～40质量％、3～30质量％、4～25质量％、5～20质量％或6～15质量％的范围。控制在这种范围时，能够得到有效地吸附氨气及其他臭味物质的效果。根据本发明的一个实施方式，膨润土的平均粒径在0.05～300μm、0.5～200μm、10～150μm、50～148μm或80～145μm的范围。根据本发明的一个实施方式，膨润土的体积平均粒径(D50)在0.05～300μm、0.5～200μm、10～150μm、50～148μm或80～145μm的范围。根据本发明的一个实施方式，膨润土的众数直径在0.05～300μm、0.5～200μm、10～150μm、50～148μm或80～145μm的范围。控制在这种范围时，能够得到有效地吸附氨气及其他臭味物质的技术效果。膨润土可以从市售品中自由选择，作为膨润土的市售品，例如，可以列举Kunipia-F、Kunimine F、Moistnite S、Moistnite U(Kunimine工业公司制)、250SA-B(丰洋膨润土矿业公司制)等。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有熟石灰。根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中熟石灰的含有率在15质量％以下、13质量％以下、12质量％以下、11质量％以下、9质量％以下、7质量％以下、5质量％以下或3质量％以下。下限是0质量％，但可以是1质量％以上、2质量％以上、3质量％以上。含有熟石灰时，能够产生抑制粪便臭味、杀死微生物的效果。进一步加入褐铁矿、木质素、膨润土(尤其是褐铁矿)时，能够抑制粪便臭味与氨气臭味。根据本发明的一个实施方式，熟石灰的平均粒径为10μm以上或50μm以上。根据本发明的一个实施方式，熟石灰的平均粒径为1000μm以下、500μm以下、300μm以下、200μm以下或150μm以下。根据本发明的一个实施方式，该平均粒径在10～300μm、20～150μm或50～100μm的范围。控制在这种范围时，能够产生去除大便中的恶臭成分含硫化合物的技术效果。根据本发明的一个实施方式，熟石灰为平织金属网100目过筛物。作为准备熟石灰的方法，优选购入市售品，例如，优选宇部材料工业公司的产品等。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有褐铁矿11～60质量％、木质素5～38质量％、膨润土1～30质量％、吸水性聚合物20质量％以上以及熟石灰，该熟石灰的含量在12质量％以下，且不含有木粉形态的所述木质素。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有酸性固体物质。根据本发明的一个实施方式，所述酸性固体物质选自由乙酸、柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、葡萄糖酸、琥珀酸、乙二醇酸、草酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、安息香酸、羟基苯甲酸、次氮基三乙酸、碳酸、水杨酸、反丁烯二酸、已二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、肌苷酸、鸟苷酸、谷氨酸、异抗坏血酸、山梨酸、聚谷氨酸、苯磺酸、甲苯磺酸、植酸、磷酸、膦酸、硼酸、柠檬酸钠、安息香酸钠、反丁烯二酸一钠、5’-肌苷酸钠、5’-鸟苷酸钠、5’-鸟苷酸二钠、谷氨酸钠、异抗坏血酸钠、山梨酸钾、磷酸二氢钠、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢铵、磷酸二氢钾、焦磷酸二氢二钠、酸性三聚磷酸铝、酸性六偏磷酸钠、过磷酸钠、硫酸铝、氨基磺酸、明矾、反丁烯二酸钠及含有腐殖酸(腐酸)的草炭(泥炭)组成的群组中的至少一种。根据本发明的一个实施方式，所述酸性固体物质为选自由乙酸、柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、葡萄糖酸、琥珀酸、乙二醇酸、草酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、安息香酸、羟基苯甲酸、次氮基三乙酸、碳酸、水杨酸、反丁烯二酸、已二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、肌苷酸、鸟苷酸、谷氨酸、异抗坏血酸、山梨酸、聚谷氨酸、苯磺酸、甲苯磺酸、植酸、磷酸、膦酸及硼酸组成的群组中的一种与选自由柠檬酸钠、安息香酸钠、反丁烯二酸一钠、5’-肌苷酸钠、5’-鸟苷酸钠、5’-鸟苷酸二钠、谷氨酸钠、异抗坏血酸钠、山梨酸钾、磷酸二氢钠、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢铵、磷酸二氢钾、焦磷酸二氢二钠、酸性三聚磷酸铝、酸性六偏磷酸钠、过磷酸钠、硫酸铝、氨基磺酸、明矾及含有腐殖酸(腐酸)的草炭(泥炭)组成的群组中的一种的组合。根据本发明的一个实施方式，所述酸性固体物质为磷酸二氢钠及腐酸中的至少一种。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有沸石。“沸石”是被称为沸石类的矿物的总称，天然的沸石已发现有约40种。含有沸石时，吸附排泄物(例如，粪尿)中含有的氨气成分后产生消臭、脱臭的效果。含有沸石时，沸石的微孔可以吸入恶臭，抑制恶臭的散发。沸石可以是天然或人工的沸石，但出于易于获得的观点，优选人工沸石。并且，本发明的沸石优选比水、氮分子稍大的
Figure BDA0003323738550000061
程度极微小的空洞形成隧道状的被称为丝光沸石的沸石。在购买沸石的市售品的情形，优选新东北化学工业公司制的沸石2460、沸石60、沸石CP、ZeoFill(注册商标)系列等。对于沸石的平均粒径没有特别的限制，可以是5μm～1.5mm、8μm～1.2mm或10～100μm的范围。沸石中含有SiO2(氧化硅)、Al2O3(氧化铝)、CaO(氧化钙)、Na2O(氧化钠)，K2O(氧化钾)、Fe2O3(氧化铁)、MgO(氧化镁)、附着水(H2O)、结合水(H2O)及其他成分，这些组成的含量分别为70.5质量％、11.3质量％、2.6质量％、1.6质量％、1.3质量％、0.7质量％、0.1质量％、8.0质量％、3.9质量％的程度，但本发明并局限于这些组成，也可以使用按照各成分的比率约为0.1～2成、合计100％配制的沸石。此外，本发明中也可以如K[AlSi2O6]等的沸石。相对于排泄物处理剂的总质量，沸石的含量为0.1～50质量％、1～30质量％、2～20质量％或2～10质量％的范围。控制在这种范围时，抑制恶臭的效果变得更高，成本上也会变得经济。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有小苏打。本发明中，对于小苏打(碳酸氢钠)的平均粒径也没有特别的限制。就使用小苏打时的使用量而言，在确保抑止恶臭效果的前提下，基于小苏打的种类、形状及被处理物(例如，粪尿)中含有的成分等适宜调整即可。
根据本发明的一个实施方式，氧化金属包括氧化锌。氧化锌是以ZnO表示的锌的氧化物，吸附氨气、硫化物等臭气成分后产生消臭、脱臭的效果。作为氧化锌，可以从市售品自由选择。例如，可以列举氧化锌I种(HakusuiTech公司制)、氧化锌II种(HakusuiTech公司制)、Pazet AB、Pazet AK、Pazet CK(均为HakusuiTech公司制)等。就使用氧化锌时的使用量而言，在确保消臭、脱臭效果的前提下，基于氧化锌的种类、形状及被处理物(例如，粪尿)中含有的成分等适宜调整即可。相对于排泄物处理剂的总质量，氧化锌的含量为0.01～30质量％、0.1～20质量％或0.2～10质量％的范围。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂可以用水、PVA、纤维素、水溶性纤维素、水溶性羧甲基纤维素、海藻酸钠等的粘合剂等进行造粒。即，根据本发明的一个实施方式，所述排泄物处理剂为块状的排泄物处理剂。并且，本发明的实施方式的排泄物处理剂也可以采用日本特开2013-6137号公报、日本再表2011/162244号公报记载的技术制作成颗粒状处理剂、块状的排泄物处理剂的形态。根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂中含有润滑剂。润滑剂是制作块状的排泄物处理剂时，尤其是为了使打锭机的臼的投料过程变得顺畅使用的成分。因此，作为润滑剂的种类，可以适当选择或组合使用现有已知的润滑剂。例如，可以使用酯类、硅类、硬脂酸酯、硬脂酸钙、硬脂酸钾、钙锌等。相对于排泄物处理剂的总量，润滑剂的含量为0.3～5质量％、0.8～4.5质量％、0.8～3质量％的范围。
根据本发明的一个实施方式，排泄物处理剂的直径为3～100mm或5～50mm的范围。
根据本发明的一个实施方式，用台式手动的打锭机制作排泄物处理剂。为了用台式手动的打锭机(杵和臼各一个)制作块状的排泄物处理剂，首先，将待固化的各成分用勺子手动放入到杵中。随后，通过手动(油圧)降下压杆施加圧力来固化各成分，制作块状的排泄物处理剂。此外，在采用口径小的杵(直径7mm、上下圆板型)时，口径越小单位面积施加的圧力越大，适于固化难以固化的物质。另一方面，采用口径大的杵(直径15mm、上下平板型)时，口径越大单位面积的圧力越小，不适于难以固化的物质，但口径大时便于杵的进料，生产性会提高。
根据本发明的一个实施方式，用连续式的打锭机制作排泄物处理剂。连续式的打锭机不局限于直打式，但出于如可以省去前处理过程的观点，优选采用能够提高生产性的直打式。并且，出于细粉材料易于进料的观点，优选加入润滑剂。另一方面，在进行前处理的情形，例如，通过在用辊压机并施加大的圧力碾压形成的微粉中混合粘合剂(结合剂)后进行打锭来制作块状的排泄物处理剂。考虑到大量生产，例如，优选使用株式会社畑铁工所制造的打锭机(型号AP18-SS等)。此时的杵臼的直径为13mm左右，杵数为18根左右。使用这种打锭机时，按照所期望的比例调制并混合原料，将混合后的原料加入到打锭机的料斗，进而用打锭机旋转打锭进行生产即可，因而是优选的。
根据本发明的一个实施方式，用连续式的旋转打锭机制作排泄物处理剂。
如上所述，本发明对于制作排泄物处理剂(块状的排泄物处理剂)的方法没有特别的限制。可以以任意的顺序混合构成排泄物处理剂的成分来进行制作，也可以用打锭机打锭、混合含有粘合剂的期望成分来进行制作。
根据本发明的一个实施方式，可以用排泄物处理剂处理排泄物来准备已处理排泄物。本发明对于处理的具体方法没有特别的限制，可以采用使排泄物与排泄物处理剂接触的方法。根据本发明的一个实施方式，可以列举将排泄物处理剂添加到排泄物中的方法。添加后可以静置、放置，也可以混合排泄物和排泄物处理剂。根据本发明的一个实施方式，混合排泄物和排泄物处理剂使之变得均匀。
根据本发明的一个实施方式，根据需要可以适宜调整排泄物处理剂相对于排泄物(例如，大便约125～约350g及小便约150～500g)的量，作为参照标准，可以是3～300g、8～200g、15～180g、20～150g、30～100g、35～80g或40～60g。根据本发明的一个实施方式，排泄物中添加了排泄物处理剂(随后，基于需要进行混合)后，例如，可以静置、放置5分钟～150天、120分钟～100天或300分钟～60天。由此，可以确保已处理排泄物的固化，运输性、操作性得以提高。并且，根据本发明的排泄物处理剂，也具有可以长期抑制排泄物的恶臭的效果。
如上所述，准备好已处理排泄物。
根据本发明的一个实施方式，所述已处理排泄物用含有蚯蚓的土壤进行堆肥化。根据本发明的一个实施方式，如上所述，所述已处理排泄物是用排泄物处理剂来进行固化，固化后操作性、运输性得以提高。
根据本发明的一个实施方式，所述蚯蚓包括赤子爱胜蚓。如上所述，蚯蚓(尤其是赤子爱胜蚓)摄取土壤等，排出粒状的粪便。粪便中含有土壤的有机成分腐植、氨基酸等营养素以外，还含有作物易于吸收的磷酸和钙、镁，因而有助于形成植物生长有益的土壤。根据本发明的一个实施方式，作为蚯蚓栖息的土壤，除了实施例中使用的那种火山灰土以外，优选棕壤、冲积土、黄棕壤、红黄壤、新生土壤、生土、黑钙土(黑土)、黏土堆积土，裂纹黏土，泥炭土等。根据本发明的一个实施方式，也可以混合椰壳纤维、米糠、面包碎屑、奶粉等。根据本发明的一个实施方式，作为含有蚯蚓的土壤及栽培所期望植物的土壤的pH，各自独立地为5.0～9.0、5.5～8.0或5.8～7.0的范围。就该pH的测定方法而言，土壤(干土)1g加入2.5倍重量的水，振动混匀后进行测定。根据本发明的一个实施方式，1kg土壤中含有50～800g、100～600g或200～500g的赤子爱胜蚓。根据本发明的一个实施方式，10kg土壤中含有500～8000g、800～5000g或1000～3000g的赤子爱胜蚓。
根据本发明的一个实施方式，用蚯蚓处理所述已处理排泄物后进行加热。根据本发明的一个实施方式，作为该加热温度，例如，为60～800℃、150～500℃或200～400℃的范围。通过加热可以去除寄生虫的卵，实施所有病原菌的预防性杀菌。加热温度60℃相当于农业中通常采用的发酵温度，为了进一步得到所期望的效果，可以人为(机械)进行加热来达到超过60℃的温度。
根据本发明的一个实施方式，分离蚯蚓栖息的栖息区域和配置有已处理排泄物的排泄物区域。蚯蚓栖息的栖息区域和配置有已处理排泄物的排泄物区域优选不进行无用的掺混。这是由于，已处理排泄物中通常含有大量的水分(尿)，掺混蚯蚓栖息的栖息区域与配置有已处理排泄物的排泄物区域时，会导致蚯蚓栖息的栖息区域的水分过度增加。因此，本发明的一个实施方式中，所述堆肥化是在区分所述蚯蚓栖息的栖息区域、及在所述栖息区域的外部设置并配置有所述已处理排泄物的排泄物区域的前提下来进行。
根据本发明的一个实施方式，在含有蚯蚓的土壤的局部配置已处理排泄物。由此，可以使所述蚯蚓栖息的栖息区域与在所述栖息区域的外部设置并配置有所述已处理排泄物的排泄物区域区分开来。
根据本发明的一个实施方式，在含有已处理排泄物的土壤上配置含有蚯蚓的土壤，或在含有蚯蚓的土壤上配置含有已处理排泄物的土壤。由此，含有蚯蚓的土壤与含有已处理排泄物的土壤分离成层状，可以使所述蚯蚓栖息的栖息区域与在所述栖息区域的外部设置并配置有所述已处理排泄物的排泄物区域区分开来。
根据本发明的一个实施方式，通过掺混已处理排泄物和土壤来得到含有已处理排泄物的土壤。由此，作为蚯蚓的饵的已处理排泄物会均匀地在土壤中扩散。随后，在含有蚯蚓的土壤上配置掺混了的含有已处理排泄物的土壤，或在掺混了的含有已处理排泄物的土壤上配置含有蚯蚓的土壤。由此，含有蚯蚓的土壤和混合好的含有已处理排泄物的土壤分离成层状，可以使所述蚯蚓栖息的栖息区域与在所述栖息区域的外部设置并配置有所述已处理排泄物的排泄物区域区分开来。
如上所述，进行堆肥化时通过确保蚯蚓栖息的栖息区域，可以使蚯蚓形成空腹时捕食已处理排泄物、饱食后回到栖息区域的生活方式。
根据本发明的一个实施方式，作为蚯蚓栖息区域的土壤是将在该土壤中含有蚯蚓30天后，相对于蚯蚓当初的总量，蚯蚓的总量如为0.5倍以上、0.6倍以上、0.7倍以上、0.8倍以上、0.9倍以上、1倍以上、超过1.0、1.1以上、1.2倍以上、1.5倍以上或2.0倍以上的环境。
根据本发明的一个实施方式，作为栽培植物的土壤，优选能够栽培该植物并适于该植物的土壤，所期望的植物至少可以在该土壤中生长。
根据本发明的一个实施方式，含有蚯蚓的土壤中尽量不含有蚯蚓不捕食的物质。作为蚯蚓不捕食的物质，例如，可以列举含有(尤其是高含量)调味料的生活垃圾、调味料(尤其是刺激性强的调味料)、油分、柑橘类水果(尤其是果皮)等。在不可避免地含有蚯蚓不捕食的物质的情形，例如，优选该物质相对于土壤1kg在200g以下、100g以下、50g以下或30g以下的范围。根据本发明的一个实施方式，在不可避免地含有蚯蚓不捕食的物质的情形，例如，优选该物质相对于蚯蚓100g在25g以下、20g以下、15g以下或5g以下的范围。
根据本发明的一个实施方式，所述土壤还含有亮斑扁角水虻的幼虫及线蚓亚目中的至少一种。根据本发明的一个实施方式，1kg土壤中含有10～600g、50～500g或100～300g范围的线蚓亚目。根据本发明的一个实施方式，1kg土壤中含有10～700g、30～600g或50～500g范围的亮斑扁角水虻的幼虫。
根据本发明的一个实施方式，用含有蚯蚓的土壤进行了堆肥化的蚯蚓堆肥可以直接用作为培育植物的土壤，也可以用作为肥料。用作为肥料时，相对于培育植物的土壤的总量，优选为0.1～5000mg、1～1000mg、10～500mg或15～200mg的范围。
实施例
以下，列举实施例及比较例来进一步具体地说明本发明，但本发明不局限于这些实施例及比较例，适宜组合各实施例公开的技术手段得到的实施例也包括在本发明的范围内。此外，除非特别说明，实施例的测定是在20℃～25℃的室温、相对湿度50±5％RH的条件进行。
堆肥化实验
实施例1
在大小足够的塑料制容器中加入40岁男性的大便250g及小便300g。
随后，以任意的顺序将构成表1所示组成的排泄物处理剂的各成分添加到由该大便及小便形成的排泄物中来进行处理，从而准备了已处理排泄物。添加排泄物处理剂进行了处理的已处理排泄物在排泄物处理剂(尤其是吸水性聚合物)的作用下被固化。
另一方面，将赤子爱胜蚓约200g加入到约1kg的土(来自枥木县鹿沼市的火山灰土与椰壳纤维的混合物，pH约为6.2)中，从而准备了含有赤子爱胜蚓的土壤。此外，该土壤为放入赤子爱胜蚓后放置约30天～45天并确认赤子爱胜蚓变成2倍量的土壤。随后，在上述含有蚯蚓的土壤上挖浅的洞穴，其中配置上述固化了的已处理排泄物后，将挖出的土覆盖在其上。由此，使蚯蚓栖息的栖息区域和在该栖息区域的外部设置并配置有已处理排泄物的排泄物区域区分开来，随后在该状态下进行放置。
实施例2、3、6、7、10
就实施例2、3、6、7、10而言，除了将处理剂的组成变更为表1所示的组成以外，与实施例1相同地进行了实验。
实施例4、5
实施例4、5中，将表1所示的组成成分放入台式打锭机(株式会社菊水制作所制)的臼中，施加40kN的圧力来进行打锭，从而得到了块状的排泄物处理剂。此外，使用的杵为直径15mm的上下平板型杵。
随后，除了将实施例1的处理剂分别变更为实施例4、5的块状的排泄物处理剂以外，与实施例1相同地进行了实验。
实施例8
替代将赤子爱胜蚓约200g加入到约1kg的土中的处理，将赤子爱胜蚓约200g及亮斑扁角水虻的幼虫120g加入到了约1kg的土中，进而与实施例2相同地进行了实验。
实施例9
替代将赤子爱胜蚓约200g加入到约1kg的土中的处理，将赤子爱胜蚓约200g及线蚓亚目约120g加入到了约1kg的土中，进而与实施例2相同地进行了实验。
比较例1
比较例1为实施例1中不使用赤子爱胜蚓，且没有使用排泄物处理剂的空白实验。
比较例2、3
就比较例2、3而言，将实施例1的“大便250g及小便300g”变更为了“水300g”，并将处理剂的组成变更为了表1所示的组成，进而与实施例1相同地进行了实验。
比较例4
就比较例4而言，除了在实施例1中没有使用已处理排泄物以外，与实施例1相同地进行了实验。
Figure BDA0003323738550000141
Figure BDA0003323738550000151
表2
Figure BDA0003323738550000161
<结果>
首先，实施例中观察到了蚯蚓(尤其是赤子爱胜蚓)在栖息区域与排泄物区域往来行动的情况。由该观察结果可知，蚯蚓将栖息区域用作为栖息地，将排泄物区域用作为觅食地。
并且，表2中示出了残渣相关的结果。表2的“残渣”是指源自大便及处理剂中至少一方的固体成分。将无法确认到残渣的情形评价为“〇”，可确认到残渣的情形评价为“×”。并且，表2所示的“天数”在残渣为“〇”的情形是指至无法确认到上述固体成分为止所需的天数，在残渣为“×”的情形是指经过所显示的天数后也可确认到残渣。并且，残渣为“-”的情形表示水分多、呈污泥状后无法观察到固体成分的状态。
如表2所示，根据实施例的构成，在约10天以内无法确认到残渣。这表示除了大便以外，排泄物处理剂也基本完全被蚯蚓捕食的惊人结果。其结果，可以实现优质的堆肥化。此外，利用实施例10并结合后续的“栽培试验”来说明实现了优质的堆肥化的情况。
另一方面，比较例1是没有使用蚯蚓及排泄物处理剂的例子(即，调查大便能否在单独土壤的作用下被分解的例子)，进而确认到在单独土壤的作用下来自大便及处理剂的固体成分在指定的期间内无法被分解的情况，这说明不使用蚯蚓时无法实现优质的堆肥化。并且，比较例2、3是将排泄物变更为水的例子，比较例2、3经过12天后依旧有来自处理剂的固体成分(即，吸水性聚合物的固体成分)的残渣，这说明赤子爱胜蚓不喜欢捕食吸水性聚合物。并且，说明了由于没有使用排泄物，作为堆肥的成分不充分，无法实现优质的堆肥化的问题。并且，比较例4是没有使用已处理排泄物的例子，由于没有使用排泄物处理剂，近似于临时厕所的储罐内的环境。将比较例4添加到上述含有蚯蚓的土壤中时，该土壤的环境显著变化，无法区分开栖息区域与排泄物区域，蚯蚓大量死亡，即导致无法利用蚯蚓来进行堆肥化的问题。
由上述的实验结果得到了一个惊人的结论，即赤子爱胜蚓喜欢捕食排泄物，也喜欢一并捕食与排泄物共存的自然界中不存在(含有非天然的物质)的排泄物处理剂。由比较例4还可知，临时厕所环境的排泄物单独用蚯蚓土壤进行堆肥化时会无法得到所期望的效果。
以上，根据本发明的构成，可以利用蚯蚓将临时厕所等非水洗的环境下积存的排泄物进行堆肥化。
根据本发明的一个实施方式，将赤子爱胜蚓200～500g及基于需要将亮斑扁角水虻的幼虫120～300g及线蚓亚目100～250g中的至少一种放入到1kg～10kg、或1kg～5kg土(火山灰土与椰壳纤维的混合物，pH约为6.2)中，从而制作了含有蚯蚓的土壤。在该含有蚯蚓的土壤上挖一洞穴后，将已处理排泄物置于其中，其上再覆盖上挖出的土，该条件下在15天以内、14天以内、13天以内、12天以内、11天以内、10天以内、9天以内、8天以内或7天以内无法确认到上述的残渣。
<小松菜(蔬菜名)的栽培试验>
1、土壤的准备
首先，准备了以下表3所示的土壤。
表3
Figure BDA0003323738550000181
注：为了调整PH，加入了低于1％的苦土石灰
2、试验区及施肥的设计
其次，按照以下表4所示的量(1盆的土壤量约为20.8kg)，将利用实施例10的处理剂堆肥化了的堆肥(肥料)播撒在该土壤中。此外，该试验中蚯蚓全部被去除。此外，该堆肥利用加压板法测定的有效含水量(pH1.8～3.0、体积分率)约为9.5％、保水性较差。放入了保水性强的吸水性聚合物的土壤的吸水性显著降低，说明吸水性聚合物被蚯蚓分解(破坏)。这里，吸水性聚合物单体的有效含水量(pH1.5～2.7、体积分率)约为5320％，土壤中添加该吸水性聚合物1质量％时，该土壤的有效含水量可达到约70.7％，添加约0.1质量％时可达到约37.7％，添加约0.01质量％时可达到约35.2％。换言之，土壤中添加微量的吸水性聚合物即可以使土壤的有效含水量显著提升，但如上所述，上述蚯蚓堆肥的有效含水量较低、约为9.5％，说明吸水性聚合物的结构因蚯蚓的作用被破坏。此外，通过添加吸水性聚合物，土壤自身的有效含水量可以得到适当调整，因而可以在植物栽培时适当添加吸水性聚合物后进行探讨。
表4
Figure BDA0003323738550000182
1)供试肥料中含有的N以干物换算值计时为2％以上，因而试验区的施用量以各肥料的N％为基准进行了设定。由于水分多，风干后施用。
2)在供试肥料区及未投入区，作为N、P2O5、K2O，施用了相当于25mg量的硫酸氨、过磷酸石灰及氯化钾
结果可知，与未投入区(比较例)相比，播撒肥料的区(实施例)的氮、磷酸、钾(氧化钾)所有项目的数值均有所上升。
3、栽培方法及管理的状况
其次，按照以下的方法实施了栽培方法及管理的状况。
本试验是依据“植物危害相关的栽培试验的方法”(昭和59年4月18日、59农蚕第1943号农林水产省农蚕园艺局长通知)来实施。试验期间补给减少的水分，从而使土壤的水分保持在最大容水量的50～60％的范围。试验在人工气象室中进行，期间的栽培温度中保持在18～25℃的范围。此外，没有实施追肥及农药的播撒。
具体地说，在同一天进行土壤充填、施肥及小松菜(蔬菜名)的播种，3周后进行了收割。关于结果，是将未投入区(比较例)的叶子长度(cm)设为1，通过测定施用了堆肥(肥料)的实施例为几倍以上的长度(cm)来进行评价。此外，4天后的发芽率为80％以上(尤其是在2倍量区、3倍量区及4倍量区为85％)。并且，收割时在所有区均没有观察到小松菜的异常情况。
表5
试验区 倍率 异常情况
基准区 1.05倍以上 无
2倍量区 1.06倍以上 无
3倍量区 1.05倍以上 无
4倍量区 1.07倍以上 无
未施用区 1
如上述表5所示，在施用了堆肥(肥料)的区域，小松菜的叶子均为成长良好。

Claims (7)

1.一种蚯蚓堆肥的制造方法，其特征在于，制造方法具有
用排泄物处理剂处理排泄物来准备已处理排泄物的工序，及
将所述已处理排泄物用含有蚯蚓的土壤进行堆肥化的工序。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述蚯蚓包括赤子爱胜蚓。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述已处理排泄物通过固化来形成。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的制造方法，其中，所述堆肥化是在所述蚯蚓栖息的栖息区域、及在所述栖息区域的外部设置且配置有所述已处理排泄物的排泄物区域进行。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的制造方法，其中，所述排泄物处理剂含有选自由吸水性聚合物、熟石灰、石灰石、小苏打、沸石、木质素、酸性固体物质、磷酸盐、膨润土、褐铁矿、氧化金属及硫化金属组成的群组中的至少一种。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的制造方法，其中，所述排泄物处理剂含有吸水性聚合物。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的制造方法，其中，所述土壤还含有亮斑扁角水虻的幼虫及线蚓亚目中的至少一种。
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