JP2005239906A - 高機能有機質土壌改良資材及び同製造方法並びに同製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】家畜の糞尿から有機肥料を製造する方法、製造設備および製造された有機肥料を提供する。
【解決手段】家畜の糞尿を、乾燥機１によって、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、調整炉６によって、所定温度で所定時間乾留することによってフミン酸を製造し、混合機９によって、このフミン酸に無機質資材等の添加物を混合して高機能有機質土壌改良資材とする。これにより今まで大量に廃棄されている家畜の糞尿Ｗを有機肥料として有効に活用することが出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家畜（牛、豚、鶏）の糞尿から高機能有機質土壌改良資材を製造する方法およびその設備、さらには製造された高機能有機質土壌改良資材に関するものである。

従来から、家畜（牛、豚、鶏）の糞尿は、その殆どが有効利用されることなく廃棄されてきた。

しかし、大量に廃棄される家畜の糞尿は環境汚染を増大するものとして問題とされているため、特に畜産業者にとっては、糞尿の有効利用を図る手段を創出することが望まれる。例えば、糞尿の含有成分を利用して土壌改良資材にすることができれば、化学肥料の使用量を削減することができるので環境衛生上、より好ましい。

本発明者らはこうした点に鑑み研究を重ね、家畜（牛、豚、鶏）の糞尿から土壌改良資材を製造する手段を完成するに至った。

そこで、本発明は、家畜の糞尿から土壌改良資材を製造する方法、製造設備および製造された土壌改良資材を提供することを課題とする。

図１を参照して説明する。請求項１に記載の発明は、牛、豚、鶏といった家畜の糞尿Ｗを利用して高機能有機質土壌改良資材を製造する方法であって、前記家畜の糞尿を、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、所定温度で所定時間乾留することによってフミン酸を製造し、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合して有機質土壌改良資材としてなるものである。

請求項２に記載の発明は、牛、豚、鶏といった家畜の糞尿Ｗを利用して高機能有機質土壌改良資材を製造する設備であって、少なくとも、前記家畜の糞尿を、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させる乾燥機１と、前記乾燥した糞尿を、所定時間で所定温度乾留してフミン酸を製造する調整炉６と、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合する混合機９と、を備えてなるものである。

請求項３に記載の発明に係る高機能有機質土壌改良資材は、牛、豚、鶏といった家畜の糞尿Ｗを、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、所定温度で所定時間乾留してフミン酸を製造し、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合することによって製造されたものである。

請求項１に記載の高機能有機質土壌改良資材の製造方法は、家畜の糞尿Ｗを、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、所定温度で所定時間乾留することによってフミン酸を製造し、そのフミン酸に無機質資材等の添加物を混合して行うので、高機能有機質土壌改良資材を容易に製造することができる。これにより、それまで大量に廃棄されていた家畜の糞尿Ｗを有機肥料として有効に利用することができる。同時に、化学肥料に代えて使用することにより、当該化学肥料の使用量を削減することができるので、環境汚染の抑制に貢献することができる。

請求項２に記載の高機能有機質土壌改良資材の製造設備は、少なくとも、家畜の糞尿Ｗを、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させる乾燥機１と、乾燥した糞尿を、所定時間で所定温度乾留してフミン酸を製造する調整炉６と、当該フミン酸に無機質資材等の添加物を混合する混合機９と、を備えるので、簡易な手段によって容易に高機能有機質土壌改良資材を製造することができる。従って、環境汚染を抑制すると共に、高機能有機質土壌改良資材を低コストで製造することができる。

請求項３に記載の高機能有機質土壌改良資材は、家畜の糞尿Ｗを、所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し、含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、所定温度で所定時間乾留してフミン酸を製造し、このフミン酸に無機質資材等の添加物を混合することによって製造されるので、原材料費がきわめて安く、よって低価格での提供が可能となる。また、糞尿Ｗの有効利用が図れ、環境汚染の抑制にも貢献する。

なお、フミン酸は、糞尿Ｗが炭化する直前に得られる物質である。また、フミンは、天然のままの粉体や無定形であり、黄褐色または赤褐色を呈し、弱酸性の不均質重縮合物である。その元素組成は、炭素約５８％、水素約４％、窒素１．５〜６％、灰分約２％、そして残りの大半が酵素である。

また、フミン酸は土壌改良資材であり、耕土にリン酸が固定するのを防止し、植物養分の有効化を図って土壌物理性を改善し、さらに陽イオン交換容量の増大などの効果がある。さらに、フミン酸は、団粒形成の一貫となりうる粒子の集まりであり、成分としては偏った肥効はなく、粘土成分や細菌など微小生物による糊状物と結びつき、海面上固粒をも形成する。この団粒の乱隙による水分の保持は可逆的で通気性を兼ね備えている。

従って、フミン酸の施用効果として、次のものが挙げられる。
（イ）ふっくらとした土壌を作り地力を向上させる。
（ロ）土壌の団粒化により、通気性および通水性を向上させる。
（ハ）土壌の中の鉄、アルミナによる、リン酸固定を和らげ塾畑化を促進する。
（ニ）土壌の保肥力を高め、肥料の流出を防止する。
（ホ）土壌の急激な酸性化や塩基濃度障害を防ぎ、緩衝能を高める。
（ヘ）リン酸の肥効を高める。
（ト）植物病原菌および害虫に対して忌避作用があり、連鎖障害を軽減する。
（チ）フミンに結びついたＦｅイオン等は、海に達した場合は、海中で水に溶けて浮遊し魚介類に好影響を与えるため、水産業に貢献する。

本発明に係る高機能有機質土壌改良資材の製造方法および製造設備の実施形態を、図１に示す。なお、本発明に係る高機能有機質土壌改良資材は、この方法および設備によって製造することができる。

まず、家畜（牛、豚、鶏）の糞尿Ｗを蓄糞ホッパー３に集め、その糞尿Ｗを第一コンベア４によって定量づつ乾燥機１に供給する。通常、このときの糞尿Ｗの含水率は約６０％である。乾燥機１に送られた糞尿Ｗは、ここで加熱炉２から供給される１５０℃〜２００℃の熱風で約２時間加熱（または減圧加熱）され、含水率が３０％〜４０％程度まで低減される。

なお、加熱温度および加熱時間は特に限定されず、通常、加熱温度は１００℃〜２００℃の範囲で、加熱時間は１時間〜２４時間の範囲で選択される。

また、本実施形態における加熱炉２は、ガス発生炉で構成し、このガス発生炉では間伐材、建築廃材、産業廃棄物あるいは固形燃料（ＲＤＦ）を主燃料として使用し、重油を補助燃料として使用している。従って、間伐材等の有効利用を図ることができる。また、当該ガス発生炉で発生したガスをガスエンジン発電機５の燃料として使用し、コージェネレーションシステムを構築している。これにより、エネルギーの有効利用を図っている。

次に、乾燥処理を終えた糞尿は、乾燥機１から調整炉６に送られ、この調整炉６で再び一定時間、一定温度において乾留される。当該乾留処理によってフミン酸が製造される。このフミン酸は、第二コンベア７によって中間ホッパー８に送られた後、混合機９によって無機質資材等の添加物と混合され、フミン酸を含む有機肥料が製造される。そして、この高機能有機質土壌改良資材は、造粒機１０によって適当な粒径に形成された後、計量器１１によって一定量づつに分けられ、袋詰機１２によって袋詰めされ製品Ｐとされる。

なお、前記混合機９において、高機能有機質土壌改良資材に、無機質資材を添加する等の調整を行うことによって肥効成分放出速度を調節し、環境保全型の緩効性肥料資材とすることができる。これにより、作物発根発達機能、土壌病害発生抑制機能および土壌改良機能などの付加価値のより高い高機能有機質土壌改良資材とすることができる。なお、添加物としては無機質資材に限定されず、必要に応じて、有機質資材を混合することもできる。

こうして製造した高機能有機質土壌改良資材は、家畜の糞尿Ｗによって製造したものであるため、当該家畜の糞尿Ｗを廃棄することなく有効利用することができる。従って、糞尿Ｗの廃棄による環境汚染を抑制することができると共に、これまで多量に使用されてきた化学肥料に代えて使用することによって、化学肥料の使用を削減することができ、環境汚染をさらに抑制することができる。

本発明に係る高機能有機質土壌改良資材の製造方法及び製造設備の実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 乾燥機
２ 加熱炉
３ 蓄糞ホッパー
４ 第一コンベア
５ ガスエンジン発電機
６ 調整炉
７ 第二コンベア
８ 中間ホッパー
９ 混合機
１０ 造粒機
１１ 計量機
１２ 袋詰機
Ｐ 製品
Ｗ 糞尿

Claims (3)

1. 牛，豚，鶏といった家畜の糞尿（Ｗ）を利用して高機能有機質土壌改良資材を製造する方法であって、前記家畜の糞尿を，所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し，含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後，所定温度で所定時間乾留することによってフミン酸を製造し、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合してなる高機能有機質土壌改良資材製造方法。
2. 牛，豚，鶏といった家畜の糞尿（Ｗ）を利用して高機能有機質土壌改良資材を製造する設備であって、少なくとも，前記家畜の糞尿を，所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し，含水率が５０％以下になるまで乾燥させる乾燥機（１）と、前記乾燥した糞尿を、所定時間で所定温度乾留してフミン酸を製造する調整炉（６）と、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合する混合機（９）と、を備えてなる高機能有機質土壌改良資材製造設備。
3. 牛，豚，鶏といった家畜の糞尿（Ｗ）を，所定温度で所定時間加熱または減圧加熱し，含水率が５０％以下になるまで乾燥させた後、所定温度で所定時間乾留してフミン酸を製造し、前記フミン酸に無機質資材等の添加物を混合することによって製造されたものである高機能有機質土壌改良資材。

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