JP2000016889A - 発酵肥料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未熟堆肥および厩肥を排除して、肥効機能を
向上させた完熟堆肥および厩肥を安定して製造できるよ
うにした発酵肥料の製造方法を提供する。 【解決手段】 光合成細菌培養液と酢酸あるいはその含
有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩を多孔
質資材に吸着させて熟成促進剤とし、堆肥あるいは厩肥
の等の発酵肥料原料に添加して発酵熟成させる発酵肥料
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光合成細菌培養液
と酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あるいは
プロピオン酸塩を多孔質資材に吸着させたものを熟成促
進剤として使用することにより、堆肥あるいは厩肥等の
発酵肥料の発酵を促進させると共に、肥効機能を向上さ
せ、発酵肥料を安定して製造できるようにした発酵肥料
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在行われている堆肥あるいは厩肥等の
発酵肥料の製造方法は、一般に動植物廃棄物、動物排泄
物、食品工場廃棄物、汚泥、生ごみ等の原料を、藁、鋸
屑、籾殻、発泡スチロール、水等で、水分５５〜６０％
程度に調整し、必要に応じて細菌、酵母、乳酸菌等の市
販発酵資材を用いて堆積発酵させ、通常５〜６ヵ月程度
で完熟させている。また、速成法としては、炭素率（Ｃ
／Ｎ比）を調整して約４０程度と低くし、分解を促進さ
せ、また、堆積物中の空気の流通を図り、さらに、酸性
化防止のための石灰チッソの混入とか、微生物の働きを
促進するために米糠等の栄養分の強化を行い、約２ヶ月
程度で熟成堆肥とするのである。

【０００３】厩肥の場合は、炭素率は１０程度と低く、
分解し易いが、水分が多く、糞尿分離後の固形分も水分
は約８０％で、鋸屑、籾殻、藁等を用いるか、ビニルハ
ウス内乾燥等により水分６０％程度に調整し、これを高
さ２ｍ位に堆積し、３〜５回の切り返しを行い、約２〜
３ケ月位で段取りが適正であれば完熟させているのであ
る。しかし、市販の堆肥、厩肥中には、技術の未熟と発
酵期間の短縮等のため、未熟なものが多く、使用者の不
評をかっているのが実情であった。

【０００４】本出願人は、特許第１３７８５７８号（特
公昭６１−４９２７７号）において、各種有機性資材を
用いて発酵肥料を製造するに際し、クロレラおよび光合
成細菌を添加する方法を開発し、良質な発酵肥料を得る
ことができる発酵肥料の製造法を提案した。しかし、そ
の後の検討において、発酵のさらなる活性化と、発酵肥
料原料の堆積物中の通気性の確保が要求されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み、未熟堆肥および厩肥を排除して、肥効機能を向上
させた完熟堆肥および厩肥を安定して製造できるように
した発酵肥料の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため鋭意検討した結果、光合成細菌培養液と
酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あるいはプ
ロピオン酸塩を多孔質資材に吸着させたものが、堆肥あ
るいは厩肥等の発酵肥料の発酵を促進すると共に、肥効
機能を向上させることを知り、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、光合成細菌培養液と酢酸ある
いはその含有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン
酸塩を多孔質資材に吸着させたものを熟成促進剤とし、
堆肥あるいは厩肥等の発酵肥料原料に添加して発酵熟成
させることを特徴とする発酵肥料の製造方法である。

【０００７】そして、上記発酵肥料の製造方法におい
て、酢酸含有物としては、食酢、木酢液、竹酢液、モミ
酢、酢酸塩が好適に用いられる。また、多孔質資材とし
ては、木、鋸屑、竹、柑橘類の搾り粕、椰子殻、籾殻、
麦殻、甘薯の搾り粕、焼酎粕、甜菜糖の抽出粕、綿実
殻、クルミ殻、コーヒー粕あるいは豆類の搾り粕を炭化
処理して得られる多孔質材、または黒曜石を焼成処理し
たもの、あるいは蛭石が好適に用いられる。

【０００８】光合成細菌は多面的な無数の機作を保持し
ているが、その中で、本発明の発酵肥料の製造に用いた
場合の機作についてみると、光合成細菌およびその成分
は、乳酸菌等の発酵菌の発育を促進する因子を保有して
いること、菌体成分は蛋白質が乾物中約７０％で極めて
多く、貴重なビタミンＢ群のＢ₁₂、ビオチン（成長因
子）、葉酸を酵母の数十倍の多量含有し、重要な生理活
性物質ユビキノンを多量に含有していることである。ま
た、酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あるい
はプロピオン酸塩を本発明の発酵肥料の製造に用いた場
合の効用は、堆肥および厩肥の腐熟促進と、糞尿の脱臭
とハエの発生を防止することである。さらに、木酢液が
植物の発芽、発根を促進させる作用を有することは、よ
く知られている事実である。さらに漢方生薬の抽出液を
添加すると、光合成細菌は生薬に含まれるアミノ酸、蛋
白質を利用して増殖する。また、生薬より抽出された成
分は、植物が生育するために必要な成分を含んでおり、
土壌に散布すると土壌に不足している微量元素を供給
し、土壌の団粒構造を促して有機物を分解する微生物の
働きを活発にする。

【０００９】これらの光合成細菌培養液と酢酸あるいは
その含有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩
の性能が、発酵肥料の発酵を促進するのに有効に作用す
るのであるが、この光合成細菌培養液と酢酸あるいはそ
の塩またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩を多孔
質資材に吸着させたものを用いると、発酵肥料原料の堆
積物中の通気性が確保されるので、これが発酵の促進を
さらに増長することになる。そして、この発酵の促進に
よって、切り返しの回数を節減することができるのであ
る。また、特に厩肥においては、発酵原料の糞尿の脱臭
とハエの発生を防止することが、環境の改善となる副次
的効果をもたらすことになる。

【００１０】本発明に用いる光合成細菌は、５科に分類
されている内の有機物資化性菌の３科の紅色無硫黄細菌
科〔ロドスピリエーシエ(Rhodospirillaceae) 、エクト
チオロドスピルエーシエ(Ectothiorhodospiraceae)、ク
ロロフレキエーシエ(Chloroflexaceae) 〕の菌株で、こ
れを増殖させるには、例えば、水道水１リットル中に無
水酢酸ソーダ３ｇ、第１リン酸カリ０．５ｇ、硫安０．
８ｇ、硫酸マグネシウム０．２ｇ、食塩０．５〜２ｇ、
酵母エキス０．０１ｇを溶解したもの１〜１．５リット
ルをガラス容器に入れ、前記の光合成細菌培養液（１ｍ
ｌ中菌体個数５×１０⁹ 個）１００ｍｌを添加し、ｐＨ
７〜７．５程度、水温２０〜２５℃の条件下で、弱い通
気攪拌培養を行う。約１週間〜１０日後、全液が１ｍｌ
中２〜３×１０⁹ 個以上の増殖菌体を得ることができ
る。

【００１１】本発明においては、上記光合成細菌と共
に、酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あるい
はプロピオン酸塩を用いる。酢酸含有物としては、食
酢、木酢液、竹酢液、モミ酢または酢酸塩が用いられる
が、これらは、通常の方法により得られるものでよい。
例えば、木酢液は通常の方法により広葉樹から得られる
ものが好ましいが、特に材料にこだわるものではない。
木酢液の製造には、ドラム缶利用、一般の炭窯利用等、
種々の材料による炭化法があり、先ず排煙を冷却して粗
木酢液を得る。さらに、精製してタール分のない精製木
酢液を得る。一般に、原料木材１００ｋｇから木炭２５
ｋｇ、粗木酢液８リットル、精製木酢液約５リットルが
得られる。食酢には、酢酸酢、醸造酢、合成酢、加工酢
があり、また、醸造酢には、アルコール酢、米酢、酒粕
酢、麦芽酢、リンゴ酢、ブドウ酢、玄米酢等がある。

【００１２】上記光合成細菌培養液と酢酸あるいはその
含有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩は、
多孔質資材に吸着させて熟成促進剤とするのであるが、
多孔質資材としては、木、鋸屑、竹、柑橘類の搾り粕、
椰子殻、籾殻、麦殻、甘薯の搾り粕、焼酎粕、甜菜糖の
抽出粕、綿実殻、クルミ殻、コーヒー粕あるいは豆類の
搾り粕を炭化処理して得られる多孔質材、またはゼオラ
イト、黒曜石を焼成処理したもの、あるいは蛭石が用い
られる。上記の炭化処理は、通常の方法により行えばよ
く、柑橘類の搾り粕等においては、搾り粕を箱型乾燥機
で水分１０％程度まで予備乾燥を行い、次に、炭化炉で
４００〜６００℃にて炭化処理して多孔質材とする。こ
れら炭化処理したものは、粒状または粉状にして用いる
のが、堆肥あるいは厩肥等の発酵肥料としては好ましい
ものである。なお、予備乾燥に用いる熱源は、炭化処理
の際に発生する排ガスを用いてもよい。

【００１３】ゼオライトは沸石とも言い、玄武岩などの
塩基性岩中から産出する含水アルミノ珪酸塩鉱物で、イ
オン交換性、吸湿性、分子篩作用よりカリウム、燐を吸
着させて土壌改良剤として利用されており、このような
特異性も有効である。フヨーライトは商品名であるが、
黒曜石を焼成化した粒状の無機体で、強固なガラス質の
被膜で覆われ、吸水率は５〜１５％（容積）、比重は
０．０８〜０．３で、吸水させても内部に５０％以上の
空気を保持するので、この特性を利用して吸着剤として
用いれば、発酵肥料の製造において、粒状または粉状の
木炭以上の通気性と切り返し回数の減少の効果が発揮さ
れる。

【００１４】本発明において、光合成細菌培養液と酢酸
あるいはその含有物またはプロピオン酸あるいはプロピ
オン酸塩との配合割合は、光合成細菌／酢酸あるいはそ
の含有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩＝
１／１〜８が好ましく、さらに好ましくは１／１〜５で
ある。脱臭効果を十分にするためには、酢酸あるいはそ
の含有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩の
量を多くするのが好ましい。また、光合成細菌培養液と
酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あるいはプ
ロピオン酸塩とを合わせて、多孔質資材に対して３０重
量％以下の量を加える。３０重量％を超えると、多孔質
資材に吸着しきれない場合が生じて好ましくない。ま
た、あまり少なくなると、熟成促進剤としての効果が得
られなくなるので、状況に応じて適宜にきめて実施す
る。

【００１５】前記の光合成細菌培養液０．５〜１．５リ
ットルと酢酸あるいはその含有物またはプロピオン酸あ
るいはプロピオン酸塩１．０〜１．５リットルを粒状径
１〜３ｍｍの多孔質資材２０〜３０リットル（見掛け比
重０．３）に含浸吸着させた含浸物、すなわち、本発明
の熟成促進剤は、不活性状態で長期保存が可能である。
上記のようにして得られる熟成促進剤は、動植物廃棄
物、動物排泄物、食品工場廃棄物、汚泥、生ごみ等の発
酵肥料原料に数％の割合で添加して、常法により堆積し
て発酵熟成させる。厩肥の場合は、厩肥原料とする厩舎
内の糞尿に直接上記熟成促進剤を添加しておけば、糞尿
の脱臭が行われると共に、ハエの発生が防止されるの
で、厩舎を含む環境の改善が行われ好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を挙げて説
明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。以下の実施例において用いた光合成細菌培養
液と木酢液は、次の製造例によるものである。 （光合成細菌培養液の製造例）ロドスピリエーシエ(Rho
dospirillaceae) 科のロドシュウドモナス(Rhodopseudo
monas)属の１０株、ロドスピリラム(Rhodospirillum)属
の３株、エクトチオロドスピルエーシエ(Ectothiorhodo
spiraceae)科のエクトチオロドスピラー(Ectothiorhodo
spira)属の３株、クロロフレキエーシエ(Chloroflexace
ae) 科のクロロフレックス(Chloroflexus)属の２株、計
１８株の純粋培養液各１リットルを、水道水１００リッ
トル中に無水酢酸ナトリウム２５０ｇ、リンゴ酸ナトリ
ウム５０ｇ、第１リン酸カリウム８０ｇ、硫安５０ｇ、
硫酸マグネシウム２０ｇ、食塩１００ｇ、酵母エキス５
ｇを溶解した培養液に接種し（２００リットル容ダイラ
イトタンク使用）、ｐＨ７．５前後で緩い攪拌をしなが
ら２０〜３０日増殖させ、さらに、拡大培養を同様培地
で行い、１ｍｌ中１×１０⁹ 個以上の菌体を含有する光
合成細菌混合培養液を作製した。 （木酢液の製造例）クヌギを一般の黒炭窯で薪炭材を製
造する時の煙道を冷却して、採取した粗木酢液を６ヵ月
以上貯蔵した後、中層液を加工調製して精製木酢液を得
た。

【００１７】

【実施例１】マレーシア産製材の端材を原料として製造
した粒状の木炭（粒度１〜３ｍｍ）４０リットル（見掛
け比重０．３）に、光合成細菌培養液の製造例で製造し
た光合成細菌培養液２リットルと、木酢液の製造例で製
造した木酢液１．５リットルを共に吸着させたもの２袋
を、コーヒー粕１トン、豆腐粕５００ｋｇ、鶏糞１ト
ン、木材屑５００ｋｇを水分６０％に調整したものに、
発酵剤（市販のバイムフード）１．５ｋｇと共に、均一
に混和し、高さ２ｍに堆積発酵させ、２ケ月で切り返し
３回を行い、３ケ月で完熟堆肥を製造した。

【００１８】

【比較例１】鋸屑、チップ屑等の乾物１トンに、乾燥鶏
糞３００ｋｇ，米糠３０ｋｇ、酵素剤３ｋｇをよく混合
し、水をかけて水分を６０％に調整し、高さ１．５〜２
ｍに堆積し、上部に覆いをかけて保温し、雨水の流入も
防止する。そのまま３〜４日すると、６０℃以上の高温
で発酵を始め、堆積後１０〜１５日目ごとに、２〜３回
切り返しを行い、４０〜６０日すると温度も低下して、
約３トンの堆肥が得られる。上記実施例１および比較例
１の堆肥の品質は表１に示すとおりで、実施例１で得ら
れる堆肥は、比較例１で得られる堆肥に比べ極めて良質
の堆肥である。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【実施例２】固液分離後の牛糞、豚糞各１トンにと、鶏
糞１トンをビニルハウス内で天日乾燥により水分６０％
前後に調整したものに、フヨーライト１２５リットル
（見掛け比重０．１６）に光合成細菌培養液の製造例で
製造した光合成細菌培養液３リットルと、木酢液の製造
例で製造した木酢液３リットルの混合液を含浸させたも
の１袋を、できるだけ均一に混合しながら、約２ｍの高
さに堆積して発酵を行った。発酵約２ケ月間、切り返し
は１回で完熟が完了した。

【００２１】

【比較例２】牛の糞尿の厩肥製造は、一般にひき藁に鋸
屑を厚さ１５〜２０ｃｍ使用し、１ヵ月１回ボロ出しし
て、ビニルハウス内で６０％程度まで乾燥した後、高さ
２ｍ程度に堆積する。３〜５日すると６０〜７０℃にな
り、高熱のため水分が蒸発を始め、窒素分も有機物もな
くなる。このため必ず水をうって温度を下げる。２〜３
週間して第１回の切り返しを行い、さらに３〜４週間し
てから第２回の切り返し行う。このようにして管理を繰
り返し、２ケ月もすれば量は半分になり、完熟厩肥が得
られる。上記実施例２および比較例２の厩肥の品質は表
２に示すとおりで、実施例１で得られる厩肥は、比較例
２で得られる厩肥に比べ極めて良好なものであった。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【実施例３】牛舎床（敷き藁）、豚舎床（敷き鋸屑）、
鶏舎の堆積糞に共に床面１ｍ² に対し、ゼオライト２０
ｋｇ中に光合成細菌培養液の製造例で製造した光合成細
菌培養液２．０リットルと、木酢液の製造例で製造した
木酢液２．０リットルを吸着させたものを、０．５ｋｇ
散布した。これにより畜舎内のハエの発生は皆無とな
り、外部よりの進入も防止し、悪臭源の糞尿分解物の酪
酸は分解され、硫化水素(H₂S) の発生も防止し、アンモ
ニア(NH₃) も光合成細菌により固定されて、発生は極減
された。この牛・豚の糞尿を固液分離し、乾燥させて水
分を６０％前後に調整したものを、高さ２ｍ程度に堆積
して発酵を行った結果、２ケ月程度で表３に示すような
良質な厩肥を得た。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【実施例４】国内産の竹を原料として製造した粒状の竹
炭（粒度１〜３ｍｍ）１００リットル（見掛け比重０．
３）に、光合成細菌培養液の製造例で製造した光合成細
菌培養液２リットルと米酢８リットルを共に吸着させ
る。吸着物に、水分６０％に調整した牛糞１．２トン、
豚糞０．４トン、鶏糞０．４トンの混合物を均一に混合
し、高さ１．５〜１．８ｍに堆積して発酵させる。２ケ
月で切り返し３回を行い、３ケ月で堆肥を製造した。

【００２６】

【比較例３】水分６０％の牛糞１．２トン、豚糞０．４
トン、鶏糞０．４トンの混合物を高さ１．５〜１．８ｍ
に堆積後、上部にビニルシートの覆いを掛けて保温す
る。そのまま２〜３日すると、発酵温度は６０℃とな
り、堆積後１５〜２０日ごとに２〜３回切り返しを行
う。堆積後９０日すると、温度は低下して堆肥が得られ
る。上記実施例４および比較例３の堆肥の品質は表４に
示すとおりで、実施例４で得られる堆肥は、比較例３で
得られる堆肥に比べて良質の堆肥である。

【００２７】

【表４】

【００２８】

【実施例５】椰子殻を原料として製造した粒状のココ椰
子殻炭（粒度１〜３ｍｍ）１００リットル（見掛け比重
０．３）に、光合成細菌培養液の製造例で製造した光合
成細菌培養液２リットルと竹酢液８リットルを吸着させ
る。次に、この吸着物を水分６０％に調整した牛糞１．
８トンおよび柑橘加工残渣０．２トンと均一に混合し、
高さ１．５ｍに堆積して発酵させる。２ケ月で切り返し
３回を行い、発酵開始後３ヵ月で堆肥を生産した。

【００２９】

【比較例４】水分６０％に調整した牛糞１．８トンと蜜
柑加工残渣０．２トンの混合物を高さ１．５〜１．８ｍ
程度に堆積する。保温するために、ビニルシートで上部
に覆いを掛けて保温する。３〜５日すると６０〜７０℃
になり水分が蒸発する。２〜３週間して第１回の切り返
しを行い、さらに３〜４週間してから、第２回の切り返
しを行う。以上のような操作を繰り返し、３ケ月もすれ
ば堆肥が得られる。上記実施例５および比較例４の堆肥
の品質は表５に示すとおりであり、実施例５で得られる
堆肥は、比較例４で得られる堆肥に比べ良質の堆肥であ
る。

【００３０】

【表５】

【００３１】

【実施例６】かぼ酢の搾り粕を原料として製造した粒状
の炭（粒度１〜３ｍｍ）１５０リットル（見掛け比重
０．３）に、光合成細菌培養液の製造例で製造した光合
成細菌培養液３リットルと５％プロピオン酸水溶液１２
リットルを共に吸着させる。吸着物に水分６０％に調整
した牛糞２．１トン、豚糞０．６トン、鶏糞０．３トン
の混合物を均一に混合し、高さ１．２〜１．５ｍに堆積
して発酵させる。２ヵ月で切り返し４回を行い、３ケ月
で堆肥を製造した。

【００３２】

【比較例５】乾燥舎内で水分６０％に調整された牛糞３
トンを高さ１．５〜２ｍに堆積する。３〜５日すると６
０〜７０℃になり、水分が蒸発する。２〜３週間して第
１回の切り返しを行い、さらに３〜４週間してから第２
回の切り返しを行う。以上のような操作を繰り返し、３
ヵ月もすれば堆肥が得られる。上記実施例６および比較
例５の堆肥の品質は表６に示すとおりであり、実施例６
で得られる堆肥は、比較例５で得られる堆肥に比べ良質
の堆肥である。

【００３３】

【表６】

【００３４】

【実施例７】籾殻を原料として製造したくん炭３０ｋｇ
に、光合成細菌培養液の製造例で製造した光合成細菌培
養液２リットルと５％酢酸水溶液８リットルを吸着させ
る。次に、この吸着物を水分６０％に調整した牛糞１．
２トン、豚糞０．４トン、鶏糞０．４トンの混合物を均
一に混合し、高さ１．５〜１．８ｍに堆積して発酵させ
る。２ヵ月で切り返し３回を行い、３ヵ月で堆肥を製造
した。

【００３５】

【比較例６】水分６０％に調整した牛糞１．２トン、豚
糞０．４トン、鶏糞０．４トンの均一混合物を高さ１．
５〜１．８ｍに堆積後、上部にシートの覆いを掛けて保
温する。３〜４日すると発酵温度は６０℃となり、堆積
後１５〜２０日目ごとに２〜３回切り返しを行う。堆積
後９０日すると、温度は低下して堆肥が得られる。上記
実施例７および比較例６の厩肥の品質は表７に示すとお
りであり、実施例７で得られる堆肥は、比較例６で得ら
れる堆肥に比べ良質の堆肥である。

【００３６】

【表７】

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、堆肥、厩肥等の発酵肥
料の発酵が促進され、肥効機能を向上させて、完熟した
優良な発酵肥料を安定して製造することができ、切り返
し作業の回数が節減されると共に、発酵原料の糞尿の脱
臭とハエの発生を防止し、環境改善の副次的効果をもた
らす。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光合成細菌培養液と酢酸あるいはその含
   有物またはプロピオン酸あるいはプロピオン酸塩を多孔
   質資材に吸着させて熟成促進剤とし、堆肥あるいは厩肥
   等の発酵肥料原料に添加して発酵熟成させることを特徴
   とする発酵肥料の製造方法。
2. 【請求項２】 酢酸含有物が、食酢、木酢液、竹酢液、
   モミ酢または酢酸塩である請求項１に記載の発酵肥料の
   製造方法。
3. 【請求項３】 多孔質資材が、木、鋸屑、竹、柑橘類の
   搾り粕、椰子殻、籾殻、麦殻、甘薯の搾り粕、焼酎粕、
   甜菜糖の抽出粕、綿実殻、クルミ殻、コーヒー粕あるい
   は豆類の搾り粕を炭化処理して得られる多孔質材、また
   はゼオライト、黒曜石を焼成処理したもの、あるいは蛭
   石である請求項１または２に記載の発酵肥料の製造方
   法。