JP2011024569A - 植栽培養土及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】新規微生物Anoxybacillus sp. MS8株(受託番号FERM P-21818)により、下水汚泥と木材廃棄物とを混合して下水汚泥堆肥を生成する。次いで、下水汚泥堆肥と、上水場の沈殿池の沈殿物として得られる上水汚泥とを混合して中間混合物を生成する。最後に、混合物を再度発酵させて植栽培養土を生成する。これにより、短期間で完熟した植栽培養土を製造することができる。
【選択図】図3
Description
前記下水汚泥堆肥と、上水場の沈殿池の沈殿物として得られる上水汚泥とを混合して中間混合物を生成する第2工程と、
前記混合物を再度発酵させて植栽培養土を生成する第3工程と、を備えたことを特徴とする。
まず、本発明において植栽培養土の原料の発酵に使用する細菌であるAnoxybacillus sp.(アノキシバシラス)MS8株(受託番号FERM P-21818)について詳細に説明する。
下水余剰汚泥240 gを500 mlフラスコに採り、それを60℃、60 rpmで1週間振とう培養し、その培養液と新たに採取した余剰汚泥を重量比1:2となるように混合し、連続的に培養した。この操作を1週間に1回繰り返した(4回連続培養)培養液を希釈し、滅菌した余剰汚泥を懸濁した平面寒天培地に塗布して60℃で培養し、生育した細菌のコロニーの中で、コロニーの周囲にハローの確認できるものを分離した。
次に、本発明の実施例1に係る植栽培養土を製造するために使用する施設について簡単に説明する。図2は、本発明の実施例1に係る植栽培養土の製造プラントを表す図である。植栽培養土の製造プラントは、発酵槽1、脱臭装置2、汚泥ホッパ3a、副資材ホッパ4、種菌ホッパ5、混合機6、コンベア7,8、発酵槽用ブロワ9、及び自動袋詰機10を備えている。
図3は、本発明の実施例1に係る植栽培養土の製造工程及び発酵温度を表す図である。図3(a)は植栽培養土の製造における各工程において発酵温度を計測した結果を示し、図3(b)は植栽培養土の製造における各工程の内容及び期間を示している。
まず、混合機6により、下水汚泥と種菌であるAnoxybacillus sp.(アノキシバシラス)MS8株と混合する。さらに、原料である上水汚泥を混合機6に追加して混合し、原料混合物を製造する。製造された原料混合物は、コンベア8により発酵槽1に搬送される。
発酵槽1内で、原料混合物の一次発酵を行う。一次発酵は約17日程度の期間行われる。この間、発酵によって原料混合物の温度は、図3に示したように、初期の常温状態から最終的に80〜90℃程度(実測では、最高温度85.2℃)の状態にまで上昇する。なお、図3に示した発酵温度は、発酵堆積物の上部の5地点で深さ約70cmの部位の温度を測定し、その平均をとったものである。
工程2により一次発酵された原料混合物の切り返し(第1回目の切り返し)を行う。そして、その後、約19日程度の期間をかけて二次発酵を行う。この間、発酵によって原料混合物の温度は、図3に示したように80℃程度(実測では、最高温度82.7℃)に維持される。
工程3により二次発酵された原料混合物の切り返し(第2回目の切り返し)を行う。そして、その後、約14日程度の期間をかけて三次発酵を行う。この間、発酵によって原料混合物の温度は、図3に示したように65℃程度(実測では、最高温度66.4℃)に維持される。
工程4により三次発酵された原料混合物の切り返し(第3回目の切り返し)を行う。そして、その後、約16日程度の期間をかけて四次発酵を行う。この間、発酵によって原料混合物の温度は、図3に示したように55℃程度(実測では、最高温度52.9℃)に維持される。
工程5により四次発酵された原料混合物の切り返し(第4回目の切り返し)を行う。そして、その後、約5日程度の期間をかけて五次発酵を行う。この間、発酵によって原料混合物の温度は、図3に示したように45℃程度(実測では、最高温度46.5℃)に維持される。
工程6により五次発酵された混合物が完熟した植栽培養土であるので、これを自動袋詰機10により堆肥袋に袋詰する。以上により、実施例1に係る植栽培養土が製造される。製造日数は約80日であった。この日数は、従来の上水汚泥堆肥の製造日数に比べて短いものである。 発酵温度の温度経過をみると、混合堆積により短期間で温度が上昇し、一次発酵で既に85.2℃の高温に達する。その後、完熟化が進行するに従って徐々に低下するが、実測では二次発酵が終了するまでは約80℃以上の高温が維持された。また、最終的な五次発酵の段階でも、46.0℃であった。従って、本実施例の植栽培養土は、約1ヶ月にわたり品温が80℃以上に上昇する極めて優れたものであった。
次に、本発明の植栽培養土の理化学特性について調査した結果を詳細に説明する。
原料の上水汚泥としては、北九州市の穴生浄水場の機械脱水ケーキとして発生する上水汚泥を使用した。その化学成分は、(表3)に示した通りである。従って、本上水汚泥は、酸化アルミニウム及びケイ酸が主体をなし、次いで酸化鉄成分が多い資材であった。
次に、最終製品として得られた植栽培養土の細菌及び大腸菌数の調査を行った結果を示す。なお、堆肥では、培養法(寒天培地)で得られる菌数は、生存する全細菌数の1%以下しか計測できない。そのため、発酵過程の細菌数の測定は、直接検鏡法により行った。(表6)に、最終製品の培養法による細菌数及び大腸菌数を示す。
製造された本発明の植栽培養土が、植物の生育を阻害しない所謂良好な完熟有機肥料(堆肥)であるか否かは極めて重要である。そこで、本実施例で示した本発明の植栽培養土について、新たに改良した発芽インデックス法により腐熟度の判定を行った。
発芽インデックスの結果を(表7)に示す。上水汚泥の発芽インデックスは、コマツナがよく生育し、120%であった。他方、副資材とした下水汚泥堆肥の発芽インデックスは、146%で完熟堆肥であった。両者の混合物の発芽インデックスは136%であったが、第1回目の切り返し後の発芽インデックスは167%と著しく増加した。その後、発酵の進行に伴って発芽インデックスは増加し、最後の第5回目の切り返し後の最終製品では204%を示した。
2 脱臭装置
3a 下水汚泥ホッパ
3b 上水汚泥ホッパ
4 副資材ホッパ
5 種菌ホッパ
6 混合機
7,8 コンベア
9 発酵槽用ブロワ
10 自動袋詰機
Claims (6)
- Anoxybacillus sp.(アノキシバシラス)MS8株(受託番号FERM P-21818)により、下水汚泥と木材廃棄物とを混合した原料混合物からなる下水汚泥堆肥と、上水場の沈殿池の沈殿物として得られる上水汚泥とを混合し、発酵させてなる植栽培養土。
- 請求項1の植栽培養土において、さらに軽量資材が混合されていることを特徴とする請求項1記載の植栽培養土。
- Anoxybacillus sp.(アノキシバシラス)MS8株(受託番号FERM P-21818)により、下水汚泥と木材廃棄物とを混合した原料混合物である下水汚泥堆肥を生成する第1工程と、
前記下水汚泥堆肥と、上水場の沈殿池の沈殿物として得られる上水汚泥とを混合して中間混合物を生成する第2工程と、
前記混合物を再度発酵させて植栽培養土を生成する第3工程と、
を備えたことを特徴とする植栽培養土の製造方法。 - 前記第2工程において、
前記下水汚泥堆肥2体積部以上5体積部以下と、前記上水汚泥8体積部以下5体積部以上とを、合計で10体積部となる割合で混合することを特徴とする請求項3記載の植栽培養土の製造方法。 - 前記第3工程において、
前記中間混合物の発酵は、好気状態で行うことを特徴とする請求項3又は4記載の植栽培養土の製造方法。 - 前記第1工程において、
前記原料混合物の発酵は、好気状態で行うことを特徴とする請求項3乃至5の何れか一記載の植栽培養土の製造方法。
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