JP2007197281A - クラゲから肥料を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】肥料として有効な窒素及びリンを含み、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスの良い濃縮液体肥料を、簡単な工程でクラゲから製造する方法を提供すること。
【解決手段】クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を真空加熱することによりナトリウム塩を沈殿させるとともに、前記クラゲ上澄み液を濃縮させ、このクラゲ濃縮液を濃縮液体肥料とする。
【解決手段】クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を真空加熱することによりナトリウム塩を沈殿させるとともに、前記クラゲ上澄み液を濃縮させ、このクラゲ濃縮液を濃縮液体肥料とする。
Description
本発明は、クラゲから肥料を製造する方法に関するものである。
世界各地の沿岸地域では、毎年春から夏にかけてクラゲが大量に発生し、火力発電所や原子力発電所の冷却水取水口を閉塞し、出力低下を余儀なくされる等の被害が発生している。
これに対して発電所では、取水口の前面でクラゲを回収し、廃棄処分している。
クラゲ回収量は、季節や場所によって異なるが、ある発電所では１日約２００トン回収され、別の発電所では一年間で約３０００トン回収されたという報告がある。推計によれば現在瀬戸内海に生息するクラゲは、約１０万トンとも言われている。
このように大量に発生し、回収されたクラゲを単に廃棄処分するのでなく、肥料、飼料等に有効に利用する方法が種々提案されているが、単に肥料として利用できることを示しているだけのものが殆どであった。
これに対して発電所では、取水口の前面でクラゲを回収し、廃棄処分している。
クラゲ回収量は、季節や場所によって異なるが、ある発電所では１日約２００トン回収され、別の発電所では一年間で約３０００トン回収されたという報告がある。推計によれば現在瀬戸内海に生息するクラゲは、約１０万トンとも言われている。
このように大量に発生し、回収されたクラゲを単に廃棄処分するのでなく、肥料、飼料等に有効に利用する方法が種々提案されているが、単に肥料として利用できることを示しているだけのものが殆どであった。
例えば「くらげの油温脱水処理法」（特許文献１）が提案されている。この提案は、クラゲを処理するに際し、３段階の減圧工程を経て油温脱水するとともに、初期減圧工程では、クラゲの含有水分の大部分を蒸散させ、中期減圧工程では脱水したクラゲをやや固定化し、後期減圧工程では組織芯部に含有する水分を水と油の比重の置換で蒸散して含水率を５％〜２０％とし、蛋白質の熱変性により臭気成分を除去することを特徴としている。
特開平１０−２４９２９９
しかしながら、前述の提案からは、クラゲを肥料に利用できることは示されているが、クラゲに含まれるどのような成分が肥料に利用されているか、肥料にとって好ましくない成分が含まれているか否かが示されていないため、その有効性について不明であった。
本願発明者は、長年クラゲの肥料としての潜在的有効性について研究を続けてきた。
一般に、肥料中の窒素はアンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）や硝酸イオン（ＮＯ３ −）などとして、リンはリン酸イオン（ＰＯ４ ３−）として植物体に吸収されるため、本願発明者は、クラゲが比較的短時間で懸濁液状になることがわかっていたので、クラゲを肥料化するにあたり、クラゲ中の窒素、リンが時間とともに上記イオン性成分に変化する状況を調べ、表１及び図１〜図５の結果を得た。
具体的には、採取後冷凍保存しておいたミズクラゲ約４リットル（以下単に４ｌと記述する。）、およびアカクラゲ約４ｌを常温で一晩放置して解凍し、懸濁液状になったものをガラス瓶に移し、室内に放置した（２５ ℃）。
ついで、定期的に２０ｍｌずつ採取し、５０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、さらに上澄み液を吸引濾過し（０．４５μmのメンブランフィルター）、濾液中のアンモニウムイオン、リン酸イオンをＪＩＳ工場排水試験方法（ＪＩＳ Ｋ０１０２）により定量し、亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）および硝酸イオンをキャピラリーゾーン電気泳動法により定量した。
一方、遠心分離後の沈殿物を乾燥し（１０５℃で２時間）、その重量を測定し懸濁物量とした。 ６０日間にわたりこれらの変化を調べた。窒素の濃度はNとしての濃度で示し、リンの濃度はＰとしての濃度で示した。
前述のクラゲ懸濁液の入ったガラス瓶は、特に遮光せずに室内に放置した。ミズクラゲの場合、約１４日後にはかなり透明感が出てきたが、約２８日後よりガラス瓶の壁面および底の沈殿物がピンク色になり始め、その後ピンク色が濃くなっていった。これは、植物プランクトンが発生したためであると思われる。遮光保存して同様の実験を行った場合には、このような現象は見られなかった。
なお、採取後すぐにクラゲをガラス瓶に移し、室内に放置した（２５ ℃）場合の経時変化についても、同様の結果が得られた。
一般に、肥料中の窒素はアンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）や硝酸イオン（ＮＯ３ −）などとして、リンはリン酸イオン（ＰＯ４ ３−）として植物体に吸収されるため、本願発明者は、クラゲが比較的短時間で懸濁液状になることがわかっていたので、クラゲを肥料化するにあたり、クラゲ中の窒素、リンが時間とともに上記イオン性成分に変化する状況を調べ、表１及び図１〜図５の結果を得た。
具体的には、採取後冷凍保存しておいたミズクラゲ約４リットル（以下単に４ｌと記述する。）、およびアカクラゲ約４ｌを常温で一晩放置して解凍し、懸濁液状になったものをガラス瓶に移し、室内に放置した（２５ ℃）。
ついで、定期的に２０ｍｌずつ採取し、５０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、さらに上澄み液を吸引濾過し（０．４５μmのメンブランフィルター）、濾液中のアンモニウムイオン、リン酸イオンをＪＩＳ工場排水試験方法（ＪＩＳ Ｋ０１０２）により定量し、亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）および硝酸イオンをキャピラリーゾーン電気泳動法により定量した。
一方、遠心分離後の沈殿物を乾燥し（１０５℃で２時間）、その重量を測定し懸濁物量とした。 ６０日間にわたりこれらの変化を調べた。窒素の濃度はNとしての濃度で示し、リンの濃度はＰとしての濃度で示した。
前述のクラゲ懸濁液の入ったガラス瓶は、特に遮光せずに室内に放置した。ミズクラゲの場合、約１４日後にはかなり透明感が出てきたが、約２８日後よりガラス瓶の壁面および底の沈殿物がピンク色になり始め、その後ピンク色が濃くなっていった。これは、植物プランクトンが発生したためであると思われる。遮光保存して同様の実験を行った場合には、このような現象は見られなかった。
なお、採取後すぐにクラゲをガラス瓶に移し、室内に放置した（２５ ℃）場合の経時変化についても、同様の結果が得られた。
表１はクラゲ中の全窒素濃度及び全リン濃度を示す。
具体的には、６０日放置後のクラゲ上澄み液中とクラゲ混合液中の全窒素濃度、全リン濃度を示す。ここで、クラゲ混合液は、クラゲ上澄み液と沈殿物を良く振り混ぜて混合した懸濁液を表す。
表１から、窒素については、ミズクラゲの場合には約９７%、アカクラゲの場合には約９３%が上澄み液中に含まれることがわかった。また、リンについては、ミズクラゲの場合には約９３%、アカクラゲの場合にはほとんどすべて（約１０２%）が上澄み液中に含まれることがわかった。
具体的には、６０日放置後のクラゲ上澄み液中とクラゲ混合液中の全窒素濃度、全リン濃度を示す。ここで、クラゲ混合液は、クラゲ上澄み液と沈殿物を良く振り混ぜて混合した懸濁液を表す。
表１から、窒素については、ミズクラゲの場合には約９７%、アカクラゲの場合には約９３%が上澄み液中に含まれることがわかった。また、リンについては、ミズクラゲの場合には約９３%、アカクラゲの場合にはほとんどすべて（約１０２%）が上澄み液中に含まれることがわかった。
図１はクラゲ中のアンモニウムイオン濃度の経時変化を示す。
図１から次のことがわかった。
ミズクラゲ中のアンモニウムイオン濃度は、解凍後１０日頃まで増大したが、その後約２２０ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。上澄み液中の全窒素濃度は２８０ｍｇ／ｌであり、約７９%がアンモニウムイオンに変化していた。
また、アカクラゲ中のアンモニウムイオン濃度は、解凍後２０日頃まで増大したが、その後約５２０ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。上澄み液中の全窒素濃度は６４０ｍｇ／ｌであり、約８１%がアンモニウムイオンに変化していた。
図１から次のことがわかった。
ミズクラゲ中のアンモニウムイオン濃度は、解凍後１０日頃まで増大したが、その後約２２０ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。上澄み液中の全窒素濃度は２８０ｍｇ／ｌであり、約７９%がアンモニウムイオンに変化していた。
また、アカクラゲ中のアンモニウムイオン濃度は、解凍後２０日頃まで増大したが、その後約５２０ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。上澄み液中の全窒素濃度は６４０ｍｇ／ｌであり、約８１%がアンモニウムイオンに変化していた。
図２はクラゲ中のリン酸イオン濃度の経時変化を示す。
図２から次のことがわかった。
ミズクラゲ中のリン酸イオン濃度は、解凍後１０日頃まで増大したが、その後約１５ｍｇ／ｌでほぼ一定となり、その後わずかに減少する傾向があった。さらに、上澄み液中の全リン濃度は２５ｍｇ／ｌであり、約６０%がリン酸イオンに変化していた。
また、アカクラゲ中のリン酸イオン濃度は、解凍後２０日頃まで増大したが、その後約４５ ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。さらに、上澄み液中の全リン濃度は６１ｍｇ／ｌであり、約７４%がリン酸イオンに変化していた。
図２から次のことがわかった。
ミズクラゲ中のリン酸イオン濃度は、解凍後１０日頃まで増大したが、その後約１５ｍｇ／ｌでほぼ一定となり、その後わずかに減少する傾向があった。さらに、上澄み液中の全リン濃度は２５ｍｇ／ｌであり、約６０%がリン酸イオンに変化していた。
また、アカクラゲ中のリン酸イオン濃度は、解凍後２０日頃まで増大したが、その後約４５ ｍｇ／ｌでほぼ一定となった。さらに、上澄み液中の全リン濃度は６１ｍｇ／ｌであり、約７４%がリン酸イオンに変化していた。
図３はクラゲ中の亜硝酸イオン濃度の経時変化を示す。
図３から、ミズクラゲ中の亜硝酸イオン濃度は、解凍８日後を除けば、全期間を通し０．２ｍｇ／ｌ以下であることがわかった。
また、アカクラゲ中の亜硝酸イオン濃度は、解凍６０日後を除けば、全期間を通してほとんど０ｍｇ／ｌであることがわかった。
なお、６０日後の試料は、濾過後一晩冷蔵庫に保存した後測定したものである。
図３から、ミズクラゲ中の亜硝酸イオン濃度は、解凍８日後を除けば、全期間を通し０．２ｍｇ／ｌ以下であることがわかった。
また、アカクラゲ中の亜硝酸イオン濃度は、解凍６０日後を除けば、全期間を通してほとんど０ｍｇ／ｌであることがわかった。
なお、６０日後の試料は、濾過後一晩冷蔵庫に保存した後測定したものである。
図４はクラゲ中の硝酸イオン濃度の経時変化を示す。
図４から、ミズクラゲおよびアカクラゲ中の硝酸イオン濃度は、全期間を通して０．５ｍｇ／ｌ以下であることがわかった。
図４から、ミズクラゲおよびアカクラゲ中の硝酸イオン濃度は、全期間を通して０．５ｍｇ／ｌ以下であることがわかった。
図５はクラゲ中の懸濁物量の経時変化を示す。
図５から、ミズクラゲ、アカクラゲとも１日後にかなり減少し、その後あまり大きな変化は見られないことがわかった。
また、１０日以降は２．５ｍg以下で全懸濁液量に対する割合は０．０１% (w/w)以下であることがわかった。
図５から、ミズクラゲ、アカクラゲとも１日後にかなり減少し、その後あまり大きな変化は見られないことがわかった。
また、１０日以降は２．５ｍg以下で全懸濁液量に対する割合は０．０１% (w/w)以下であることがわかった。
前記６０日間にわたる経時変化の他に、７ヶ月以上長期間放置した場合の実験では、次のような結果が得られた。
（１）ミズクラゲ懸濁液を容器（家庭で使うプラスティック製ゴミ箱のようなもの）中で室温保存した場合、約７ヶ月後に全窒素のうち約７９%がアンモニウムイオンになっており、見た目は全く透明であった。また、約８月後には全リンのうち約６３%がリン酸イオンに変化していた。
（２）エチゼンクラゲの場合、約８ヶ月後には全窒素のうち約８７%がアンモニウムイオンになっており、約３年放置するとすべてアンモニウムイオンに変化していた。さらに、約３年半後には見た目は全く透明になっており、約４年５ヶ月後には全リンのほとんどすべてがリン酸イオンに変化していた。
（３）臭いはまったく気にならない程度であった。
（１）ミズクラゲ懸濁液を容器（家庭で使うプラスティック製ゴミ箱のようなもの）中で室温保存した場合、約７ヶ月後に全窒素のうち約７９%がアンモニウムイオンになっており、見た目は全く透明であった。また、約８月後には全リンのうち約６３%がリン酸イオンに変化していた。
（２）エチゼンクラゲの場合、約８ヶ月後には全窒素のうち約８７%がアンモニウムイオンになっており、約３年放置するとすべてアンモニウムイオンに変化していた。さらに、約３年半後には見た目は全く透明になっており、約４年５ヶ月後には全リンのほとんどすべてがリン酸イオンに変化していた。
（３）臭いはまったく気にならない程度であった。
クラゲの肥料としての有効性を調べ、図６、図７、表２及び表３の結果を得た。
図６及び表２は、クラゲの肥料としての潜在的有効性を調べるために、クラゲを攪拌して得たクラゲ懸濁液を元肥あるいは追肥として土壌に加え、全窒素量が等しくなるようにしてチンゲンサイを栽培したときの生長速度、収穫後の重さを示すものである。
図６はチンゲンサイの生長速度を示し、同図からチンゲンサイの生長速度が、化成肥料＞エチゼンクラゲ＞ミズクラゲの順に早いことがわかった。
表２は、収穫後のチンゲンサイの重さを示し、この表から、収穫後の重さが、化成肥料＞エチゼンクラゲ＞ミズクラゲの順に重いことがわかった。元肥中のナトリウム量は、ミズクラゲ：３３g、エチゼンクラゲ：２０g、化成肥料：０．０４１gであった。したがって、元肥中の全窒素量がほぼ等しいにもかかわらず生長速度に差が生じた原因は、ナトリウム量の違いによるのではないかと考えられる。
また、各チンゲンサイを生及びゆでて食べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したチンゲンサイは、化学肥料で栽培したチンゲンサイと比較して甘みが強かった。チンゲンサイ中のナトリウム濃度を調べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したチンゲンサイ中のナトリウム濃度は、化学肥料で栽培したチンゲンサイ中のナトリウム濃度のそれぞれの約５倍、約４倍であった。このナトリウム濃度の差が味に影響していることが推察された。なお、チンゲンサイ中のナトリウム濃度の差は、ミズクラゲ、エチゼンクラゲ中のナトリウム濃度が化学肥料中のナトリウム濃度の約４倍であったことに由来するものと思われる。
表２は、収穫後のチンゲンサイの重さを示し、この表から、収穫後の重さが、化成肥料＞エチゼンクラゲ＞ミズクラゲの順に重いことがわかった。元肥中のナトリウム量は、ミズクラゲ：３３g、エチゼンクラゲ：２０g、化成肥料：０．０４１gであった。したがって、元肥中の全窒素量がほぼ等しいにもかかわらず生長速度に差が生じた原因は、ナトリウム量の違いによるのではないかと考えられる。
また、各チンゲンサイを生及びゆでて食べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したチンゲンサイは、化学肥料で栽培したチンゲンサイと比較して甘みが強かった。チンゲンサイ中のナトリウム濃度を調べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したチンゲンサイ中のナトリウム濃度は、化学肥料で栽培したチンゲンサイ中のナトリウム濃度のそれぞれの約５倍、約４倍であった。このナトリウム濃度の差が味に影響していることが推察された。なお、チンゲンサイ中のナトリウム濃度の差は、ミズクラゲ、エチゼンクラゲ中のナトリウム濃度が化学肥料中のナトリウム濃度の約４倍であったことに由来するものと思われる。
図７及び表３は、クラゲの肥料としての潜在的有効性を調べるとともに、ナトリウム塩の影響を調べるために、クラゲ懸濁液を元肥あるいは追肥として土壌に加え、元肥中の全窒素量が同一となるようにエチゼンクラゲ及び化成肥料の量を減少させ、土壌に混入するナトリウム量を減らすために、元肥として使用するミズクラゲ量を約１４％減少させてホウレンソウを栽培したときの生長速度、収穫後の重さを示すものである。
図７はホウレンソウの生長速度を示し、同図から、ホウレンソウの生長速度が化成肥料＞エチゼンクラゲ≒ミズクラゲの順であることがわかった。
表３は収穫後のチンゲンサイの重さを示し、表３から、収穫後のホウレンソウの重さが化成肥料＞エチゼンクラゲ≒ミズクラゲの順であることがわかった。
なお、元肥中のナトリウム量は、ミズクラゲ：２９g、エチゼンクラゲ：１５g、化成肥料：０．０２６gであった。エチゼンクラゲとミズクラゲの場合、生長速度および収穫後の重さにほとんど差がなかった原因として、土壌中のナトリウム量が減少したことが考えられる。
また、各ホウレンソウを生及びゆでて食べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したホウレンソウは、化学肥料で栽培したホウレンソウと比較して甘みが強かった。ホウレンソウ中のナトリウム濃度を調べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したホウレンソウ中のナトリウム濃度は、化学肥料で栽培したホウレンソウ中のナトリウム濃度のそれぞれの約４倍、約３倍であった。このナトリウム濃度の差が味に影響していることが推察された。しかし、チンゲンサイの場合ほど味の差は明確でなかった。この原因として、ホウレンソウ中のナトリウム濃度はチンゲンサイ中のナトリウム濃度の約１／３と低かったためではないかと考えられる。なお、ホウレンソウ中のナトリウム濃度の差は、ミズクラゲ、エチゼンクラゲ中のナトリウム濃度が化学肥料中のナトリウム濃度の約４倍であったことに由来するものと思われる。
表３は収穫後のチンゲンサイの重さを示し、表３から、収穫後のホウレンソウの重さが化成肥料＞エチゼンクラゲ≒ミズクラゲの順であることがわかった。
なお、元肥中のナトリウム量は、ミズクラゲ：２９g、エチゼンクラゲ：１５g、化成肥料：０．０２６gであった。エチゼンクラゲとミズクラゲの場合、生長速度および収穫後の重さにほとんど差がなかった原因として、土壌中のナトリウム量が減少したことが考えられる。
また、各ホウレンソウを生及びゆでて食べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したホウレンソウは、化学肥料で栽培したホウレンソウと比較して甘みが強かった。ホウレンソウ中のナトリウム濃度を調べたところ、ミズクラゲ、エチゼンクラゲで栽培したホウレンソウ中のナトリウム濃度は、化学肥料で栽培したホウレンソウ中のナトリウム濃度のそれぞれの約４倍、約３倍であった。このナトリウム濃度の差が味に影響していることが推察された。しかし、チンゲンサイの場合ほど味の差は明確でなかった。この原因として、ホウレンソウ中のナトリウム濃度はチンゲンサイ中のナトリウム濃度の約１／３と低かったためではないかと考えられる。なお、ホウレンソウ中のナトリウム濃度の差は、ミズクラゲ、エチゼンクラゲ中のナトリウム濃度が化学肥料中のナトリウム濃度の約４倍であったことに由来するものと思われる。
つぎに、輸送コストを削減するために、クラゲ上澄み液の体積を減らす方法を検討した。
図６及び表２から、クラゲを野菜の肥料として使用する場合、クラゲ中のナトリウムが野菜の生長を抑制する可能性があることが示唆されているので、クラゲ中の肥料としての有効成分をできるだけ減らさず、ナトリウムを減らす方法を検討した。
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等の塩の溶解度差を利用すれば、ナトリウム塩を多の塩類より優先的に沈殿させることができることを考慮して、クラゲ上澄み液を真空加熱する実験を行った。
図６及び表２から、クラゲを野菜の肥料として使用する場合、クラゲ中のナトリウムが野菜の生長を抑制する可能性があることが示唆されているので、クラゲ中の肥料としての有効成分をできるだけ減らさず、ナトリウムを減らす方法を検討した。
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等の塩の溶解度差を利用すれば、ナトリウム塩を多の塩類より優先的に沈殿させることができることを考慮して、クラゲ上澄み液を真空加熱する実験を行った。
まず、真空加熱時の温度について検討した。
具体的には、クラゲ中主要成分濃度は海水中の主要成分濃度とほぼ等しいので、クラゲ試料の代わりに人工海水を用い、真空圧力を７０ｈＰａに固定し、恒温槽温度を３５、４０、５０、６０℃と変化させて真空加熱時の温度を検討し、表４の結果が得られた。
なお、表４中の成分減少率は、カリウムイオン（Ｋ＋）がほとんど沈殿しないという仮定のもと、数式１で求めた。数式１における濃縮率は、数式２で求めた。
具体的には、クラゲ中主要成分濃度は海水中の主要成分濃度とほぼ等しいので、クラゲ試料の代わりに人工海水を用い、真空圧力を７０ｈＰａに固定し、恒温槽温度を３５、４０、５０、６０℃と変化させて真空加熱時の温度を検討し、表４の結果が得られた。
なお、表４中の成分減少率は、カリウムイオン（Ｋ＋）がほとんど沈殿しないという仮定のもと、数式１で求めた。数式１における濃縮率は、数式２で求めた。
表４から、温度が低いほどナトリウムイオン（Ｎａ＋）の減少率は高いが、長時間を要することがわかった。濃縮時間を考慮すると、恒温槽温度は４０℃が望ましいことがわかった。
ついで、真空加熱時の真空圧力について検討した。
具体的には、クラゲ試料の代わりに人工海水を用い、恒温槽温度を４０℃に固定し、真空圧力を７０、８０、９０ｈＰａと変化させて真空加熱時の真空圧力を検討し、表５の結果が得られた。
具体的には、クラゲ試料の代わりに人工海水を用い、恒温槽温度を４０℃に固定し、真空圧力を７０、８０、９０ｈＰａと変化させて真空加熱時の真空圧力を検討し、表５の結果が得られた。
この表５から、８０ｈＰａの場合、ナトリウムイオンの減少率は高いが濃縮に長時間を要するため、真空圧力は７０ｈＰａが望ましいことがわかった。
なお、９０ｈＰａの場合、１８時間濃縮しても、溶液量は最初の１／３程度にしかならなかったため、途中で実験を中止した．
なお、９０ｈＰａの場合、１８時間濃縮しても、溶液量は最初の１／３程度にしかならなかったため、途中で実験を中止した．
本発明は上述の知見に基づいてなされたもので、肥料として有効な窒素及びリンを含む液体肥料を、簡単な工程でクラゲから製造する方法を提供することを目的とするものである。
また、肥料として有効な窒素及びリンを含むとともに、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスのよい濃縮液体肥料を、簡単な工程でクラゲから製造する方法を提供することを目的とするものである。
また、肥料として有効な窒素及びリンを含むとともに、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスのよい濃縮液体肥料を、簡単な工程でクラゲから製造する方法を提供することを目的とするものである。
請求項１記載の発明は、クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を液体肥料としたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を真空加熱することによりナトリウム塩を沈殿させるとともに、前記クラゲ上澄み液を濃縮させ、このクラゲ濃縮液を濃縮液体肥料としたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、真空加熱によるクラゲ上澄み液の濃縮が、７０ｈＰａの真空圧力下、４０℃の加熱による約２０倍の濃縮であることを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の発明において、容器内にクラゲを入れて放置する期間を少なくとも７ヶ月間としたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の発明において、容器内にクラゲを入れる放置が遮光放置であることを特徴とするものである。
請求項１記載の発明は、クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、このクラゲ上澄み液を液体肥料としたので、表１及び図１〜図５から明らかなように、クラゲに含まれる肥料として有効な窒素及びリンを含む液体肥料を、簡単な工程で得ることができる。
また、この液体肥料は、表１及び図１〜図４から明らかなように、クラゲ中の全窒素及び全リンの約９３％以上を含み、その７９％以上がアンモニウムイオン、６０％以上がリン酸イオンであり、植物体に吸収され易いイオンとして存在しているので、肥料として望ましい。
しかも、この液体肥料は、図５から明らかなように、含まれる懸濁物量が全体の約０．０１％（ｗ／ｗ）以下であるので、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にならず、使い勝手がよい。
また、この液体肥料は、表１及び図１〜図４から明らかなように、クラゲ中の全窒素及び全リンの約９３％以上を含み、その７９％以上がアンモニウムイオン、６０％以上がリン酸イオンであり、植物体に吸収され易いイオンとして存在しているので、肥料として望ましい。
しかも、この液体肥料は、図５から明らかなように、含まれる懸濁物量が全体の約０．０１％（ｗ／ｗ）以下であるので、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にならず、使い勝手がよい。
請求項２記載の発明は、クラゲから肥料を製造する方法において、クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を真空加熱することによりナトリウム塩を沈殿させるとともに、前記クラゲ上澄み液を濃縮させ、このクラゲ濃縮液を濃縮液体肥料としたので、請求項１に記載の発明の効果の他に、表４、表５の結果から導かれる効果を併わせて奏することができる。
すなわち、肥料として有効な窒素及びリンを含むとともに、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスのよい濃縮液体肥料を、簡単な工程で得ることができる。
しかも、濃縮されているので、輸送コストを削減することができるとともに、保存時の設置面積を少なくすることができる。
すなわち、肥料として有効な窒素及びリンを含むとともに、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスのよい濃縮液体肥料を、簡単な工程で得ることができる。
しかも、濃縮されているので、輸送コストを削減することができるとともに、保存時の設置面積を少なくすることができる。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、真空加熱によるクラゲ上澄み液の濃縮を、７０ｈＰａの真空圧力以下、４０℃の加熱による約２０倍の濃縮としたので、表４及び表５の結果を併わせ考えると、肥料として有効なカリウム、マグネシウム、リン、窒素をできるだけ減少させず、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスの良い肥料を効率よく得ることができる。
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の発明において、容器内にクラゲを入れて放置する期間を少なくとも７ケ月間としたので、液体肥料（濃縮液体肥料を含む）中に含まれるアンモニウムイオンやリン酸イオンの割合を高くすることができ、窒素やリンがアンモニウムイオンやリン酸イオンとして植物体に吸収されることを考えると、その割合が高いということは肥料として望ましいものとなる。
しかも、放置期間が長くなる程、クラゲ上澄み液（液体肥料）の透明度が増すとともに臭いが気にならなくなるので、液肥として使用する場合に散布用ノズルの目詰まりが起こりにくくなるとともに、臭いが気にならず使い勝手がよくなる。
しかも、放置期間が長くなる程、クラゲ上澄み液（液体肥料）の透明度が増すとともに臭いが気にならなくなるので、液肥として使用する場合に散布用ノズルの目詰まりが起こりにくくなるとともに、臭いが気にならず使い勝手がよくなる。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の発明において、容器内にクラゲを入れる放置を遮光放置としたので、クラゲを容器に入れて放置している間に植物プランクトンが発生するのを抑制することができ、より望ましい液体肥料を得ることができる。
つぎに、本発明の第１実施例を説明する。
（１）発電所等で回収したミズクラゲをタンクに遮光保存し、室温（２５°Ｃ）で１０日間放置する。
すると、ミズクラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、図１〜図４の結果と同様に、ミズクラゲの全窒素及び全リンの約９３％以上が含まれ、そのうちの７９％以上がアンモニウムイオン、６０％以上がリン酸イオンであった。
また、このクラゲ上澄み液中の懸濁物量は、図５の結果と同様に、全体の約０．０１％（ｗ／ｗ）以下であった。
このため、クラゲ上澄み液は窒素及びリンをイオンとして多量に含む液体肥料（元肥及び追肥用）として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因になることがない。
また、遮光放置なので植物プランクトンの発生も抑制できる。
（１）発電所等で回収したミズクラゲをタンクに遮光保存し、室温（２５°Ｃ）で１０日間放置する。
すると、ミズクラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、図１〜図４の結果と同様に、ミズクラゲの全窒素及び全リンの約９３％以上が含まれ、そのうちの７９％以上がアンモニウムイオン、６０％以上がリン酸イオンであった。
また、このクラゲ上澄み液中の懸濁物量は、図５の結果と同様に、全体の約０．０１％（ｗ／ｗ）以下であった。
このため、クラゲ上澄み液は窒素及びリンをイオンとして多量に含む液体肥料（元肥及び追肥用）として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因になることがない。
また、遮光放置なので植物プランクトンの発生も抑制できる。
（２）前記（１）で得られたクラゲ上澄み液を７０ｈＰａの真空圧力下、４０℃の加熱で約２０倍に濃縮する。
すると、表４及び表５の結果と同様に、肥料として有効なカリウム、マグネシウム、リン、窒素をできるだけ減少させず、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスの良い濃縮液体肥料（クラゲ濃縮液）を効率よく得ることができた。
現場で使用する際には、この濃縮液体肥料を希釈して使用する。また、この濃縮液体肥料を取り出した後の沈殿物中には高濃度の塩化ナトリウムが含まれているので、この沈殿物を塩化ナトリウムの製造原料として利用することができる。
すると、表４及び表５の結果と同様に、肥料として有効なカリウム、マグネシウム、リン、窒素をできるだけ減少させず、肥料として好ましくないナトリウム塩を減少させたバランスの良い濃縮液体肥料（クラゲ濃縮液）を効率よく得ることができた。
現場で使用する際には、この濃縮液体肥料を希釈して使用する。また、この濃縮液体肥料を取り出した後の沈殿物中には高濃度の塩化ナトリウムが含まれているので、この沈殿物を塩化ナトリウムの製造原料として利用することができる。
ついで、本発明の第２実施例を説明する。
（１）発電所等で回収したアカクラゲをタンクに遮光保存し、室温（２５°Ｃ）で２０日間放置する。
すると、アカクラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、第１実施例の場合と同様にアンモニウムイオン、リン酸イオンが含まれ、クラゲ上澄み液中の懸濁物量も第１実施例と同様に少ないので、このクラゲ上澄み液を第１実施例と同様に液体肥料として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にもならない。
また、遮光放置なので、第１実施例と同様に植物プランクトンの発生も抑制できる。
（１）発電所等で回収したアカクラゲをタンクに遮光保存し、室温（２５°Ｃ）で２０日間放置する。
すると、アカクラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、第１実施例の場合と同様にアンモニウムイオン、リン酸イオンが含まれ、クラゲ上澄み液中の懸濁物量も第１実施例と同様に少ないので、このクラゲ上澄み液を第１実施例と同様に液体肥料として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にもならない。
また、遮光放置なので、第１実施例と同様に植物プランクトンの発生も抑制できる。
（２）前記（１）で得られたクラゲ上澄み液を７０ｈＰａの真空圧力下、４０℃の加熱で約２０倍に濃縮することによって、第１実施例の場合と同様にバランスの良い濃縮液体肥料を効率よく得ることができた。
ついで、本発明の第３実施例を説明する。
（１）発電所等で回収したミズクラゲとエチゼンクラゲのそれぞれを個別にタンクに遮光保存し、ミズクラゲについては約７ヶ月間放置し、エチゼンクラゲについては約４年間放置する。
すると、クラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、第１実施例の場合と同様にアンモニウムイオン、リン酸イオンが含まれ、クラゲ上澄み液中の懸濁物量も第１実施例と同様に少ないので、このクラゲ上澄み液を第１実施例と同様に液体肥料として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にもならない。
また、遮光放置なので、第１実施例と同様に植物プランクトンの発生も抑制できる。
さらに、段落番号「００１３」で記述した結果と同様に、臭いが全く気にならないとともに、植物体に吸収され易いアンモニウムイオンやリン酸イオンを多量に含んでいる。すなわち、ミズクラゲについては全窒素の約７９%がアンモニウムイオンになり、全リンの約６３%がリン酸イオンに変化し、エチゼンクラゲについては全窒素のうち約８７%がアンモニウムイオンになり、全リンの大部分がリン酸イオンに変化している。
（１）発電所等で回収したミズクラゲとエチゼンクラゲのそれぞれを個別にタンクに遮光保存し、ミズクラゲについては約７ヶ月間放置し、エチゼンクラゲについては約４年間放置する。
すると、クラゲがクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離し、このクラゲ上澄み液には、第１実施例の場合と同様にアンモニウムイオン、リン酸イオンが含まれ、クラゲ上澄み液中の懸濁物量も第１実施例と同様に少ないので、このクラゲ上澄み液を第１実施例と同様に液体肥料として使用することができ、液体肥料散布用ノズルの目詰まりの原因にもならない。
また、遮光放置なので、第１実施例と同様に植物プランクトンの発生も抑制できる。
さらに、段落番号「００１３」で記述した結果と同様に、臭いが全く気にならないとともに、植物体に吸収され易いアンモニウムイオンやリン酸イオンを多量に含んでいる。すなわち、ミズクラゲについては全窒素の約７９%がアンモニウムイオンになり、全リンの約６３%がリン酸イオンに変化し、エチゼンクラゲについては全窒素のうち約８７%がアンモニウムイオンになり、全リンの大部分がリン酸イオンに変化している。
（２）前記（１）で得られたクラゲ上澄み液を７０ｈＰａの真空圧力下、４０℃で加熱実験した場合、各種成分減少率として表６の結果が得られた（ミズクラゲとエチゼンクラゲをそれぞれ３回実験した。）。
表６から次のことがわかった。
ミズクラゲ，エチゼンクラゲともカリウムイオン、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）をほとんど減少させずにナトリウムイオンを約８０％減少させることができた。
しかし、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）は約８０％〜９０%減少した。また、アンモニウムイオンについては、ミズクラゲで約２８%、エチゼンクラゲで約４%減少し、リン酸イオンについては、ミズクラゲで約６４%、エチゼンクラゲで約３６%減少した。
重さについては約２０分の１に減少し、クラゲ濃縮液を消費地まで輸送する場合のコストを下げることができると考えられる。
ミズクラゲ，エチゼンクラゲともカリウムイオン、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）をほとんど減少させずにナトリウムイオンを約８０％減少させることができた。
しかし、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）は約８０％〜９０%減少した。また、アンモニウムイオンについては、ミズクラゲで約２８%、エチゼンクラゲで約４%減少し、リン酸イオンについては、ミズクラゲで約６４%、エチゼンクラゲで約３６%減少した。
重さについては約２０分の１に減少し、クラゲ濃縮液を消費地まで輸送する場合のコストを下げることができると考えられる。
濃縮前後のクラゲ中の各種成分濃度として、表７の結果が得られた（ミズクラゲとエチゼンクラゲをそれぞれ３回実験し、各々3回の実験の平均値も算出した。）。
クラゲ濃縮液中のナトリウム濃度を化成肥料中のナトリウム濃度（約２６００ｍｇ／ｋｇ）と同程度にするためには、消費地において濃縮液を約２０倍に希釈すればよい。
表８に約２０倍に希釈した場合の各種成分濃度を示す。
表８に約２０倍に希釈した場合の各種成分濃度を示す。
表８から、他の成分と比較するとカルシウム濃度およびリン濃度が低いが、クラゲを肥料として単独で用いるのではなく、他の肥料と併用することにより，不足成分については補えるので、使用法を工夫すれば問題ないと考えられる。
また、クラゲ上澄み液を真空加熱することにより得られた沈殿物中にはナトリウムやカルシウムが含まれているので、この沈殿物からナトリウムとカルシウムを分離し、ナトリウムは食塩として利用することができ、カルシウムは肥料として利用することができる。
また、クラゲ上澄み液を真空加熱することにより得られた沈殿物中にはナトリウムやカルシウムが含まれているので、この沈殿物からナトリウムとカルシウムを分離し、ナトリウムは食塩として利用することができ、カルシウムは肥料として利用することができる。
前記実施例では、植物プランクトンの発生を抑制するために、クラゲを遮光放置した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、遮光しない状態で放置した場合についても利用することができる。
Claims (5)
- クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を液体肥料としたことを特徴とするクラゲから肥料を製造する方法。
- クラゲを容器内に入れて少なくとも１０日間放置することにより前記クラゲをクラゲ上澄み液とクラゲ固形分に分離させ、前記クラゲ上澄み液を真空加熱することによりナトリウム塩を沈殿させるとともに、前記クラゲ上澄み液を濃縮させ、このクラゲ濃縮液を濃縮液体肥料としたことを特徴とするクラゲから肥料を製造する方法。
- 真空加熱によるクラゲ上澄み液の濃縮が、７０ｈＰａの真空圧力下、４０℃の加熱
による約２０倍の濃縮であることを特徴とする請求項２記載のクラゲから肥料を製造する方法。 - 容器内にクラゲを入れて放置する期間を少なくとも７ヶ月間としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のクラゲから肥料を製造する方法。
- 容器内にクラゲを入れる放置が遮光放置であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のクラゲから肥料を製造する方法。
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