JP2504364B2 - 液状畜産廃棄物の処理方法 - Google Patents
液状畜産廃棄物の処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家畜の尿系廃棄物を処
理する方法に関するものであり、特にその処理によって
農業用地，芝地等における土壌改良として、また作物の
育成促進用として、さらに一般有機物の腐敗臭の防除
や、病害虫、悪性細菌の防除等として用いられる活性土
壌微生物群とその代謝産物が濃縮された処理生成液を得
る方法に関するものである。
理する方法に関するものであり、特にその処理によって
農業用地，芝地等における土壌改良として、また作物の
育成促進用として、さらに一般有機物の腐敗臭の防除
や、病害虫、悪性細菌の防除等として用いられる活性土
壌微生物群とその代謝産物が濃縮された処理生成液を得
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】我が国の農家においては、家畜及び人の
糞尿を肥溜め等で発酵させて、その上澄み液を液肥とし
て農業用として活用していたが、近年の農業事情の変化
に伴って、このような作業は行われなくなってきてい
る。加うるに、畜産の大規模化に伴って、畜産排泄物が
大量に排出されるが、特に尿系の排泄物は悪臭を発生さ
せる等、その処理が極めて困難であり、また処理施設に
多額の投資を必要とする。このために、不完全な処理を
行ったまま廃棄されて、悪臭等の公害を招いているのが
現状である。また、近年においては、液肥が用いられて
いるが、この液肥は主として化学肥料を水に溶解させた
ものであり、この液肥は施用の容易さから益々多用され
る傾向にある。
糞尿を肥溜め等で発酵させて、その上澄み液を液肥とし
て農業用として活用していたが、近年の農業事情の変化
に伴って、このような作業は行われなくなってきてい
る。加うるに、畜産の大規模化に伴って、畜産排泄物が
大量に排出されるが、特に尿系の排泄物は悪臭を発生さ
せる等、その処理が極めて困難であり、また処理施設に
多額の投資を必要とする。このために、不完全な処理を
行ったまま廃棄されて、悪臭等の公害を招いているのが
現状である。また、近年においては、液肥が用いられて
いるが、この液肥は主として化学肥料を水に溶解させた
ものであり、この液肥は施用の容易さから益々多用され
る傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年における化学肥
料，農薬，除草剤等の乱用によって、土壌における地力
を低下，減退させると共に、土壌中に棲息する微生物群
のバランスが崩れて病害虫の発生を惹起する等、植物の
生育にとって極めて環境が劣悪となってきている。この
ような状況下で作物の収穫を確保するには、さらに大量
の化学肥料や農薬等を用いなければならず、土壌の疲弊
がさらに著しくなってきている。とりわけ、ゴルフ場に
おける芝地の管理等のように、耕作農地以外の緑地で
は、施用が容易なことから、化学液肥や農薬等が極めて
安易にしかも多量に散布され、これが原因となって、環
境破壊及び水質汚染等の農業公害の広がりが極めて憂慮
すべき状態となってきている。
料，農薬，除草剤等の乱用によって、土壌における地力
を低下，減退させると共に、土壌中に棲息する微生物群
のバランスが崩れて病害虫の発生を惹起する等、植物の
生育にとって極めて環境が劣悪となってきている。この
ような状況下で作物の収穫を確保するには、さらに大量
の化学肥料や農薬等を用いなければならず、土壌の疲弊
がさらに著しくなってきている。とりわけ、ゴルフ場に
おける芝地の管理等のように、耕作農地以外の緑地で
は、施用が容易なことから、化学液肥や農薬等が極めて
安易にしかも多量に散布され、これが原因となって、環
境破壊及び水質汚染等の農業公害の広がりが極めて憂慮
すべき状態となってきている。
【０００４】他方、畜産の大規模化に伴い大量の畜産排
泄物が排出される。このような畜産排泄物は、従前にお
いては、十分に人手と時間をかけて、堆肥や液肥とし
て、有用な農業用の資材に転化させて利用してきたが、
今日においては、このような作業は行われなくなってき
ている。特に、養豚，酪農から排出される尿系の排泄物
は一般の有機排水処理の対象とされるもので、処理施設
に莫大な費用を要し、尿の持つ特有の悪臭の発生もあ
り、その処理に難渋を極めている。
泄物が排出される。このような畜産排泄物は、従前にお
いては、十分に人手と時間をかけて、堆肥や液肥とし
て、有用な農業用の資材に転化させて利用してきたが、
今日においては、このような作業は行われなくなってき
ている。特に、養豚，酪農から排出される尿系の排泄物
は一般の有機排水処理の対象とされるもので、処理施設
に莫大な費用を要し、尿の持つ特有の悪臭の発生もあ
り、その処理に難渋を極めている。
【０００５】ここで、畜産排泄物のうち、固形排泄物か
ら高熟成度の堆肥を製造する方法として、特願平２−４
１５６７９号に、また高熟成度堆肥から液肥を製造する
方法として、特願平３−４５５００号に提案されてい
る。ただし、液状の排泄物である尿系の排泄物から農業
用に有用な資材を工業的規模において製造するものは未
だ開発されてはいない。
ら高熟成度の堆肥を製造する方法として、特願平２−４
１５６７９号に、また高熟成度堆肥から液肥を製造する
方法として、特願平３−４５５００号に提案されてい
る。ただし、液状の排泄物である尿系の排泄物から農業
用に有用な資材を工業的規模において製造するものは未
だ開発されてはいない。
【０００６】そこで、本発明者は、家畜の液状排泄物で
ある尿系排泄物を有用な資材として活用し、しかも悪臭
等の公害も惹起させることのない技術を開発すべく、鋭
意研究を行った。
ある尿系排泄物を有用な資材として活用し、しかも悪臭
等の公害も惹起させることのない技術を開発すべく、鋭
意研究を行った。
【０００７】そもそも、土地が肥沃であれば、化学肥料
等を施用しなくとも植物は十分に生育するものである。
また、そのような土壌環境下では、農薬等を一切使用し
なくとも、病害虫が発生することはない。
等を施用しなくとも植物は十分に生育するものである。
また、そのような土壌環境下では、農薬等を一切使用し
なくとも、病害虫が発生することはない。
【０００８】以上の点から、土壌について着目した。土
壌はあらゆる動植物を育み、かつ全ての動物は死して土
に帰る。動植物の遺骸や排泄物その他の有機物は、土壌
中において無機物と土壌腐植とに変性され、腐敗と、そ
れに起因する悪臭等の問題は存在しない。この腐植物質
が多量に含まれている土壌が肥沃な土壌であり、格別肥
料等を供給しなくとも、作物等の生育が促進される。ま
た、腐植物の持つ化学力や物理的な機能によって、有害
な金属イオンや非金属系の有害物質の除去能力を発揮
し、しかも生物バランスが良好に保たれることにより、
病害虫の発生が抑制される。
壌はあらゆる動植物を育み、かつ全ての動物は死して土
に帰る。動植物の遺骸や排泄物その他の有機物は、土壌
中において無機物と土壌腐植とに変性され、腐敗と、そ
れに起因する悪臭等の問題は存在しない。この腐植物質
が多量に含まれている土壌が肥沃な土壌であり、格別肥
料等を供給しなくとも、作物等の生育が促進される。ま
た、腐植物の持つ化学力や物理的な機能によって、有害
な金属イオンや非金属系の有害物質の除去能力を発揮
し、しかも生物バランスが良好に保たれることにより、
病害虫の発生が抑制される。
【０００９】畜産排泄物は、それが固形物であれ、液状
のものであれ、有用な有機物であり、以前の農業ではこ
れを土壌に戻すようにしていた。そして、前述のような
土壌の働きによって無機物と腐植とに変性されて、それ
自体が土壌を形成することになる。
のものであれ、有用な有機物であり、以前の農業ではこ
れを土壌に戻すようにしていた。そして、前述のような
土壌の働きによって無機物と腐植とに変性されて、それ
自体が土壌を形成することになる。
【００１０】本発明が着目したのは、この有機廃棄物に
対する土壌の働きであって、この働きを技術化すること
である。
対する土壌の働きであって、この働きを技術化すること
である。
【００１１】土壌で有機物が腐植物質に変性される過程
は、一連の化学反応の進行として理解できるが、この反
応に決定的な役割を果たすのが土壌微生物群である。図
１に腐植形成反応の過程を示す。この図から明らかなよ
うに、この反応の一つは微生物群により有機物がガスと
水とに分解される有機物の低分子化であり、これは通常
有機物の腐敗の過程であり、有機物を資源として利用す
ることはできず、かえってアンモニア，メタン等の悪臭
が発生し、かつ抗菌抗虫の作用も発揮することはない。
は、一連の化学反応の進行として理解できるが、この反
応に決定的な役割を果たすのが土壌微生物群である。図
１に腐植形成反応の過程を示す。この図から明らかなよ
うに、この反応の一つは微生物群により有機物がガスと
水とに分解される有機物の低分子化であり、これは通常
有機物の腐敗の過程であり、有機物を資源として利用す
ることはできず、かえってアンモニア，メタン等の悪臭
が発生し、かつ抗菌抗虫の作用も発揮することはない。
【００１２】しかしながら、他方では、土壌の有機物を
分解に導くのではなく、これから腐植物質を生成する化
学反応が進行する。図１から明らかな如く、土壌中の有
機物を構成する炭化水素や、リグニン等は、微生物群の
エネルギ源として消費され、フェノール化合物を特徴と
する代謝産物を分泌し、他方で蛋白質はアミノ酸，ペプ
チドに分解されると共に、一部は微生物自身の増殖に利
用される。これら代謝産物及びアミノ酸類は縮合されて
腐植物質を形成する。ここで、腐植物質とは、フューミ
ン，腐植酸，フルボ酸等からなる土壌有機物の総称であ
る。
分解に導くのではなく、これから腐植物質を生成する化
学反応が進行する。図１から明らかな如く、土壌中の有
機物を構成する炭化水素や、リグニン等は、微生物群の
エネルギ源として消費され、フェノール化合物を特徴と
する代謝産物を分泌し、他方で蛋白質はアミノ酸，ペプ
チドに分解されると共に、一部は微生物自身の増殖に利
用される。これら代謝産物及びアミノ酸類は縮合されて
腐植物質を形成する。ここで、腐植物質とは、フューミ
ン，腐植酸，フルボ酸等からなる土壌有機物の総称であ
る。
【００１３】自然の浄化作用がそうであるように、腐植
への誘導は、動植物の遺骸等を速やかに土壌微生物と良
質な水とに変え、その結果として雑菌の増殖を抑制し、
腐敗への回路を絶ち、悪臭の発生を防止することができ
る。また、本来の土壌においては、腐植物質のキレート
効果によって作物に有害なイオンが除去され、有害金属
や非金属有害物質等が無害化され、さらに土壌は保水力
及び保肥力を発揮する。しかも、土における腐植化反応
を促進させることは、過剰な農薬等の投与によって破壊
された土壌の団粒構造を回復させるだけでなく、土壌構
造そのものをソフト化して、土の肥沃化が達成される。
への誘導は、動植物の遺骸等を速やかに土壌微生物と良
質な水とに変え、その結果として雑菌の増殖を抑制し、
腐敗への回路を絶ち、悪臭の発生を防止することができ
る。また、本来の土壌においては、腐植物質のキレート
効果によって作物に有害なイオンが除去され、有害金属
や非金属有害物質等が無害化され、さらに土壌は保水力
及び保肥力を発揮する。しかも、土における腐植化反応
を促進させることは、過剰な農薬等の投与によって破壊
された土壌の団粒構造を回復させるだけでなく、土壌構
造そのものをソフト化して、土の肥沃化が達成される。
【００１４】土壌の中での微生物群による有機物の腐植
化にとって、微生物群の代謝活動を活性化させるため
に、ミネラルと水とが不可欠な存在である。そもそも、
土壌の無機部分は、その地域の岩石からもたらされた諸
造岩鉱物及び粘土鉱物から成り立っている。これらミネ
ラルは土壌微生物群と直接接触すると共に、微生物の代
謝活動に対する触媒として作用する。また、水はこれら
ミネラルの微粒子を総合的に溶解しており、水分子の構
造も単なる純水とは異なるものである。このような土壌
中の水が作物に対しても微生物に対しても有用なもので
ある。
化にとって、微生物群の代謝活動を活性化させるため
に、ミネラルと水とが不可欠な存在である。そもそも、
土壌の無機部分は、その地域の岩石からもたらされた諸
造岩鉱物及び粘土鉱物から成り立っている。これらミネ
ラルは土壌微生物群と直接接触すると共に、微生物の代
謝活動に対する触媒として作用する。また、水はこれら
ミネラルの微粒子を総合的に溶解しており、水分子の構
造も単なる純水とは異なるものである。このような土壌
中の水が作物に対しても微生物に対しても有用なもので
ある。
【００１５】要するに、土壌微生物群の代謝活動が活発
に行われる条件として、ミネラル及びこのミネラルを溶
解した水の存在を必要とし、これによって土壌中の有機
物からの腐植形成が進行する。地球上の生命誕生以来３
５億年にわたって、微生物群のこの営みと環境とが維持
されてきたのである。
に行われる条件として、ミネラル及びこのミネラルを溶
解した水の存在を必要とし、これによって土壌中の有機
物からの腐植形成が進行する。地球上の生命誕生以来３
５億年にわたって、微生物群のこの営みと環境とが維持
されてきたのである。
【００１６】以上のことから、有機廃棄物を原料とし
て、土壌微生物触媒のもとでバイオリアクティングさせ
て腐植形成反応を促進させるようにすれば、腐植物質を
濃縮産出できる。そこで、本発明の目的とするところ
は、このような自然のバイオリアクタシステムを効率良
く運転するための条件を作り出すことによって、活性土
壌微生物群とその代謝産物の濃縮液を安価で、しかも大
量に生産できるようにすることにある。
て、土壌微生物触媒のもとでバイオリアクティングさせ
て腐植形成反応を促進させるようにすれば、腐植物質を
濃縮産出できる。そこで、本発明の目的とするところ
は、このような自然のバイオリアクタシステムを効率良
く運転するための条件を作り出すことによって、活性土
壌微生物群とその代謝産物の濃縮液を安価で、しかも大
量に生産できるようにすることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、第１の本発明は、畜産廃棄物を固液分離して尿
系畜産排泄物を固形分から分離する工程と、この尿系畜
産排泄物に、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんら
ん岩の少なくとも１種類を含む造岩鉱物及び腐植土を混
合することにより、この造岩鉱物からミネラル成分及び
腐植土から土壌微生物群を溶出させる工程と、この混合
液を曝気下で、前記造岩鉱物に含まれるミネラル成分を
触媒として土壌微生物群を培養・増殖させることによっ
て、前記尿系畜産排泄物中に残存する有機物を分解させ
ると共に、腐植物質の生成を促進するバイオリアクティ
ング工程とから構成したことをその特徴とするものであ
る。
ために、第１の本発明は、畜産廃棄物を固液分離して尿
系畜産排泄物を固形分から分離する工程と、この尿系畜
産排泄物に、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんら
ん岩の少なくとも１種類を含む造岩鉱物及び腐植土を混
合することにより、この造岩鉱物からミネラル成分及び
腐植土から土壌微生物群を溶出させる工程と、この混合
液を曝気下で、前記造岩鉱物に含まれるミネラル成分を
触媒として土壌微生物群を培養・増殖させることによっ
て、前記尿系畜産排泄物中に残存する有機物を分解させ
ると共に、腐植物質の生成を促進するバイオリアクティ
ング工程とから構成したことをその特徴とするものであ
る。
【００１８】また、第２の発明としては、水に、安山
岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんらん岩からなる造岩
鉱物を複数種類と、腐植土を加えて、曝気状態にしてこ
れら造岩鉱物から溶出させたミネラルと土壌微生物群を
含む水溶液を得て、これを飲料水として飼育された家畜
から尿系排泄物を取り出し、この尿系排泄物に安山岩，
玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんらん岩の少なくとも１種
類を含む造岩鉱物及び腐植土を混合することにより、こ
の造岩鉱物からミネラル成分及び腐植土から土壌微生物
群を溶出させて、この混合液を曝気下で、前記造岩鉱物
に含まれるミネラル成分を触媒として、土壌微生物群を
培養・増殖させることによって、前記尿系畜産排泄物中
に残存する有機物を分解させると共に、腐植物質の生成
を促進するバイオリアクティングを行うことをその特徴
とするものである。
岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんらん岩からなる造岩
鉱物を複数種類と、腐植土を加えて、曝気状態にしてこ
れら造岩鉱物から溶出させたミネラルと土壌微生物群を
含む水溶液を得て、これを飲料水として飼育された家畜
から尿系排泄物を取り出し、この尿系排泄物に安山岩，
玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんらん岩の少なくとも１種
類を含む造岩鉱物及び腐植土を混合することにより、こ
の造岩鉱物からミネラル成分及び腐植土から土壌微生物
群を溶出させて、この混合液を曝気下で、前記造岩鉱物
に含まれるミネラル成分を触媒として、土壌微生物群を
培養・増殖させることによって、前記尿系畜産排泄物中
に残存する有機物を分解させると共に、腐植物質の生成
を促進するバイオリアクティングを行うことをその特徴
とするものである。
【００１９】
【作用】原料として尿系の畜産排泄物を用いる。まず、
原料としての畜産排泄物を固液分離を行って、他の固形
排泄物から分離して、液状のもののみを抽出する。そし
て、この原料を活性土壌微生物群の存在下で曝気を行い
ながらバイオリアクティングさせることによって、原料
有機物の腐植化反応を惹起させる。ここで、この腐植化
反応を促進するために、諸岩石と土壌腐植とを用いる。
諸岩石を加えるのは、バイオリアクティングを促進させ
るための活性化触媒として機能させるためである。ここ
で、諸岩石としては、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋
岩，かんらん岩であって、風化の度合いが少ないものを
用いる。これらの岩石は、好ましくは、複数種類を適宜
組み合わせて用いられる。また、土壌腐植を用いるの
は、この土壌腐植には有用な土壌微生物とその代謝産物
が多量に含まれているからである。元来、家畜尿にはこ
のような有用微生物が含まれているが、腐植化反応をよ
り迅速かつ完全に進行させるために、土壌微生物を豊富
化させるためである。
原料としての畜産排泄物を固液分離を行って、他の固形
排泄物から分離して、液状のもののみを抽出する。そし
て、この原料を活性土壌微生物群の存在下で曝気を行い
ながらバイオリアクティングさせることによって、原料
有機物の腐植化反応を惹起させる。ここで、この腐植化
反応を促進するために、諸岩石と土壌腐植とを用いる。
諸岩石を加えるのは、バイオリアクティングを促進させ
るための活性化触媒として機能させるためである。ここ
で、諸岩石としては、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋
岩，かんらん岩であって、風化の度合いが少ないものを
用いる。これらの岩石は、好ましくは、複数種類を適宜
組み合わせて用いられる。また、土壌腐植を用いるの
は、この土壌腐植には有用な土壌微生物とその代謝産物
が多量に含まれているからである。元来、家畜尿にはこ
のような有用微生物が含まれているが、腐植化反応をよ
り迅速かつ完全に進行させるために、土壌微生物を豊富
化させるためである。
【００２０】原料有機物の腐植化反応を生じさせること
によって、家畜尿に含まれている腐敗のもとになる有機
物は完全に二酸化炭素と窒素とにガス化するか、または
腐植化することになり、悪臭が除去され、また大腸菌等
の有害微生物が死滅して、反応の最終産物として濃縮さ
れた土壌有用微生物群と、その代謝産物、及び有用ミネ
ラルを含む水溶液を得ることができる。
によって、家畜尿に含まれている腐敗のもとになる有機
物は完全に二酸化炭素と窒素とにガス化するか、または
腐植化することになり、悪臭が除去され、また大腸菌等
の有害微生物が死滅して、反応の最終産物として濃縮さ
れた土壌有用微生物群と、その代謝産物、及び有用ミネ
ラルを含む水溶液を得ることができる。
【００２１】バイオリアクタにおける触媒としての微生
物に関して、本発明は特定の微生物を問題とするのでは
なく、群としての土壌微生物を用いる。土壌微生物はそ
もそも何億という種類があると推定され、今日におい
て、分類可能で、その働きが知られているものは、その
うちの極僅かなものしかない。どの微生物種が有機物の
腐植化反応に関与するかを特定できない。また、微生物
の代謝活動にしても、条件により好気的にも、嫌気的に
もなり得る。今日の段階では、特定の微生物菌種を用い
るよりは、無数の種による総合的な腐植形成作用を利用
する方が有効である。そして、土壌中での腐植形成反応
をモデルとして、その本質的条件を技術的に整えること
により、微生物群の増殖と腐植形成を最大限に進める。
物に関して、本発明は特定の微生物を問題とするのでは
なく、群としての土壌微生物を用いる。土壌微生物はそ
もそも何億という種類があると推定され、今日におい
て、分類可能で、その働きが知られているものは、その
うちの極僅かなものしかない。どの微生物種が有機物の
腐植化反応に関与するかを特定できない。また、微生物
の代謝活動にしても、条件により好気的にも、嫌気的に
もなり得る。今日の段階では、特定の微生物菌種を用い
るよりは、無数の種による総合的な腐植形成作用を利用
する方が有効である。そして、土壌中での腐植形成反応
をモデルとして、その本質的条件を技術的に整えること
により、微生物群の増殖と腐植形成を最大限に進める。
【００２２】バイオリアクティングにおいて、微生物の
増殖とその活動の活性化を図るために、地殻を構成する
火成岩を用いる。土壌における微生物群による腐植形成
にとって、土壌中のミネラルが触媒として働く。また、
微生物の代謝産物はミネラルを可給態に変えることか
ら、本発明の産物を農業資材としてミネラル養分を豊富
に含み、植物の生育にとって極めて有益である。
増殖とその活動の活性化を図るために、地殻を構成する
火成岩を用いる。土壌における微生物群による腐植形成
にとって、土壌中のミネラルが触媒として働く。また、
微生物の代謝産物はミネラルを可給態に変えることか
ら、本発明の産物を農業資材としてミネラル養分を豊富
に含み、植物の生育にとって極めて有益である。
【００２３】次に、ミネラルについても、特定の造岩・
粘土鉱物あるいは金属元素を選択して用いない方が望ま
しい。３５億年の地球生命の歴史で微生物が普遍的に接
触してきた岩石と、それに由来する造岩鉱物を総合的に
用いることにしている。ところで、地殻を代表する火成
岩は安山岩と花崗岩とである。我が国ではこれらはどの
地方でも豊富に得ることができる。この２種類の岩石を
主に他に玄武岩、蛇紋岩及びかんらん岩を少なくとも１
種類加えてバイオリアクティングの全過程に用いる。
粘土鉱物あるいは金属元素を選択して用いない方が望ま
しい。３５億年の地球生命の歴史で微生物が普遍的に接
触してきた岩石と、それに由来する造岩鉱物を総合的に
用いることにしている。ところで、地殻を代表する火成
岩は安山岩と花崗岩とである。我が国ではこれらはどの
地方でも豊富に得ることができる。この２種類の岩石を
主に他に玄武岩、蛇紋岩及びかんらん岩を少なくとも１
種類加えてバイオリアクティングの全過程に用いる。
【００２４】バイオリアクティングにおける土壌微生物
の増殖を促進するために、岩石と共に、土壌腐植物を併
用することが好ましい。この土壌腐植物としては、市販
の土壌腐植系資材（ペレットまたは球状に固形化したも
の）、あるいは土壌腐植そのものを用いる。
の増殖を促進するために、岩石と共に、土壌腐植物を併
用することが好ましい。この土壌腐植物としては、市販
の土壌腐植系資材（ペレットまたは球状に固形化したも
の）、あるいは土壌腐植そのものを用いる。
【００２５】ここで、バイオリアクティングを円滑かつ
効率的に進めるためには、家畜から排泄された尿系排泄
物そのものを良質なものとすることが好ましい。このた
めには、家畜に与えられる飲用水を選択すると良い。即
ち、前述した諸岩石を飲料用タンクに所定の割合で加え
ると共に、土壌腐植材を混合して、曝気状態にして得た
ものを飲料水として家畜に供与する。この飲料水は、そ
れ自体に有用ミネラル分が含まれると共に土壌微生物を
含むものに調整される。このような飲料水を家畜に与え
れば、家畜の健康状態が良好となり、畜舎環境も整えら
れ、そしてその排泄物における悪臭も少なくなり、大腸
菌等の濃度も低下する。従って、このような良質な尿系
排泄物を用いれば、生産される液状農業資材の質はさら
に向上する。
効率的に進めるためには、家畜から排泄された尿系排泄
物そのものを良質なものとすることが好ましい。このた
めには、家畜に与えられる飲用水を選択すると良い。即
ち、前述した諸岩石を飲料用タンクに所定の割合で加え
ると共に、土壌腐植材を混合して、曝気状態にして得た
ものを飲料水として家畜に供与する。この飲料水は、そ
れ自体に有用ミネラル分が含まれると共に土壌微生物を
含むものに調整される。このような飲料水を家畜に与え
れば、家畜の健康状態が良好となり、畜舎環境も整えら
れ、そしてその排泄物における悪臭も少なくなり、大腸
菌等の濃度も低下する。従って、このような良質な尿系
排泄物を用いれば、生産される液状農業資材の質はさら
に向上する。
【００２６】具体的には、家畜の尿を尿溜に導いて貯留
し、必要に応じてスクリーン等を用いて固形分を分離し
て完全に尿を主成分とする液状の排泄物のみを取り出
す。この液状排泄物を処理槽に導入して、この処理槽内
に諸岩石礫及び土壌腐植を加えて、曝気状態でバイオリ
アクティングを行わせる。このバイオリアクティング
は、土壌腐植及び原料としての液状排泄物に含まれる土
壌微生物群の作用によって、腐植形成反応を起こさせる
ものであって、諸岩石礫を加えるのは、この腐植形成反
応を促進させるための触媒としての機能を発揮させるも
のであり、また曝気は土壌微生物群の腐植形成反応に誘
導する環境を整えるためのものである。
し、必要に応じてスクリーン等を用いて固形分を分離し
て完全に尿を主成分とする液状の排泄物のみを取り出
す。この液状排泄物を処理槽に導入して、この処理槽内
に諸岩石礫及び土壌腐植を加えて、曝気状態でバイオリ
アクティングを行わせる。このバイオリアクティング
は、土壌腐植及び原料としての液状排泄物に含まれる土
壌微生物群の作用によって、腐植形成反応を起こさせる
ものであって、諸岩石礫を加えるのは、この腐植形成反
応を促進させるための触媒としての機能を発揮させるも
のであり、また曝気は土壌微生物群の腐植形成反応に誘
導する環境を整えるためのものである。
【００２７】処理槽は１槽のものでも良いが、複数槽設
けて、腐植形成反応の進行度合いに応じて上澄み液を順
次第１槽から第２槽に、さらに第３槽へと移行させるよ
うにするのが、処理の効率化，反応の促進等の観点から
好ましい。また、最終槽においては、一定量の上澄み液
を引き抜いて製品貯蔵槽に貯蔵する。そして、上澄み液
の一部を第１槽に還流させるようにすると、第１槽の反
応を促進させる上で有利である。
けて、腐植形成反応の進行度合いに応じて上澄み液を順
次第１槽から第２槽に、さらに第３槽へと移行させるよ
うにするのが、処理の効率化，反応の促進等の観点から
好ましい。また、最終槽においては、一定量の上澄み液
を引き抜いて製品貯蔵槽に貯蔵する。そして、上澄み液
の一部を第１槽に還流させるようにすると、第１槽の反
応を促進させる上で有利である。
【００２８】以上のようにして行われるバイオリアクテ
ィングの工程において、原料としての尿に含まれる未分
解有機物を栄養源として土壌微生物群が増殖し、その活
発な代謝活動により、有機物の一部はアンモニアや二酸
化炭素等としてガス化されて放出されると共に、分解・
縮合の反応を経て腐植物質へと誘導される。原料におけ
る未分解有機物が完全に消費されると、原料としての尿
の臭気は消えて、艶のある褐色の液となる。
ィングの工程において、原料としての尿に含まれる未分
解有機物を栄養源として土壌微生物群が増殖し、その活
発な代謝活動により、有機物の一部はアンモニアや二酸
化炭素等としてガス化されて放出されると共に、分解・
縮合の反応を経て腐植物質へと誘導される。原料におけ
る未分解有機物が完全に消費されると、原料としての尿
の臭気は消えて、艶のある褐色の液となる。
【００２９】以上の工程を経ることによって、処理に困
難を極めていた尿系の排泄物は、活性土壌微生物群とそ
の代謝産物が高濃度に含まれる液状農業資材となり、土
壌微生物が群として極めて高い濃度で棲息し、かつその
代謝産物である腐植物質及び自然石に由来するミネラル
も溶解した非常に有益な活性土壌微生物群とその代謝産
物の濃縮液となる。従って、これを圃場や緑地等に直接
散布して、土壌改良、作物育成促進等の機能を発揮させ
ることができる。また、これを種液として、堆肥の発酵
促進、家畜飼料の熟成、有機質原料の腐敗防止、生活廃
棄物の悪臭防止、家畜飲料水の改善等として用いること
も可能となる。さらに、この濃縮液はフェノール系有機
物の酸化・縮合体を含むことから、作物の病害虫の抑制
や殺菌殺虫剤としても用いることができる。
難を極めていた尿系の排泄物は、活性土壌微生物群とそ
の代謝産物が高濃度に含まれる液状農業資材となり、土
壌微生物が群として極めて高い濃度で棲息し、かつその
代謝産物である腐植物質及び自然石に由来するミネラル
も溶解した非常に有益な活性土壌微生物群とその代謝産
物の濃縮液となる。従って、これを圃場や緑地等に直接
散布して、土壌改良、作物育成促進等の機能を発揮させ
ることができる。また、これを種液として、堆肥の発酵
促進、家畜飼料の熟成、有機質原料の腐敗防止、生活廃
棄物の悪臭防止、家畜飲料水の改善等として用いること
も可能となる。さらに、この濃縮液はフェノール系有機
物の酸化・縮合体を含むことから、作物の病害虫の抑制
や殺菌殺虫剤としても用いることができる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図２に本発明の方法を実施するための装置
構成を示す。１は搾乳牛が飼育されている牛舎、２は尿
溜、３は処理装置をそれぞれ示し、処理装置３は４槽の
尿処理槽３ａ〜３ｄを備えている。また、４は飲料水処
理装置であって、この飲料水処理装置４は２槽の飲料水
処理槽４ａ，４ｂを備えている。さらに、５は貯留槽で
ある。尿処理槽３ａ〜３ｄのうち、第１槽３ａには土壌
腐植ペレット６と火成岩の礫７とを装填しておく。ま
た、第２槽３ｂ〜第４槽３ｄには、火成岩の礫７は装填
しておくが、土壌腐植ペレットは装填する必要はない。
さらに、各尿処理槽３ａ〜３ｄにはエアレーション装置
８からのエアレーション配管９ａ〜９ｄが接続されてい
る。飲料水処理槽４ａ，４ｂにも、尿処理槽における第
１槽３ａと同様に、土壌腐植ペレット１０と火成岩の礫
１１とが装填されている。
する。まず、図２に本発明の方法を実施するための装置
構成を示す。１は搾乳牛が飼育されている牛舎、２は尿
溜、３は処理装置をそれぞれ示し、処理装置３は４槽の
尿処理槽３ａ〜３ｄを備えている。また、４は飲料水処
理装置であって、この飲料水処理装置４は２槽の飲料水
処理槽４ａ，４ｂを備えている。さらに、５は貯留槽で
ある。尿処理槽３ａ〜３ｄのうち、第１槽３ａには土壌
腐植ペレット６と火成岩の礫７とを装填しておく。ま
た、第２槽３ｂ〜第４槽３ｄには、火成岩の礫７は装填
しておくが、土壌腐植ペレットは装填する必要はない。
さらに、各尿処理槽３ａ〜３ｄにはエアレーション装置
８からのエアレーション配管９ａ〜９ｄが接続されてい
る。飲料水処理槽４ａ，４ｂにも、尿処理槽における第
１槽３ａと同様に、土壌腐植ペレット１０と火成岩の礫
１１とが装填されている。
【００３１】而して、尿系排泄物（洗い水を含む）は、
牛舎２からバンクリナーによって、牛舎１の脇に設けた
尿溜２に貯留される。そして、この尿溜２からポンプア
ップして原料尿を第１の処理槽３ａに移行させる。そし
て、この第１の処理槽３ａ内において、エアレーション
装置８によって曝気を行いながら、１２０時間程度にわ
たってバイオリアクティングを起こさせる。この第１槽
３ａ内には土壌腐植ペレット６及び火成岩の礫７が装填
されており、土壌腐植ペレット６からは土壌微生物群
が、また火成岩の礫７からは有用ミネラルが液中に溶出
することになり、バイオリアクティングが促進される。
ここで、土壌腐植と火成岩の添加割合は、原料尿により
変わるが、例えば槽３ａの容量を８ｋｌとした時に、火
成岩は約５００ｋｇ、土壌腐植は１０ｋｇ程度加える
と、反応促進のために効果的である。この第１槽３ａ内
でバイオリアクティングがある程度進行すると、その上
澄み液をポンピングして第２槽３ｂに移し、この第２槽
３ｂ内で１２０時間、さらに第３槽３ｃで１２０時間、
第４槽３ｄで１２０時間というように、順次各槽内でバ
イオリアクティングを行わせる。そして、最終段の槽３
ｄから貯留槽５に移行させると、最終製品である液体が
得られる。この液体は活性化された土壌微生物群とその
代謝産物が豊富に含まれる無臭で艶のある褐色を呈する
ものであって、アンモニア、亜硝酸態窒素及び大腸菌は
検出されない。ここで、第４槽３ｄから取り出した液は
その一部を第１槽３ａに還流させるようにすると、バイ
オリアクティングはさらに効率化される。ここで、尿処
理槽を複数個設けるようにしたのは、連続処理に近い形
で尿の処理を行うようにするためのものであって、単一
の槽により処理するようにしても良い。
牛舎２からバンクリナーによって、牛舎１の脇に設けた
尿溜２に貯留される。そして、この尿溜２からポンプア
ップして原料尿を第１の処理槽３ａに移行させる。そし
て、この第１の処理槽３ａ内において、エアレーション
装置８によって曝気を行いながら、１２０時間程度にわ
たってバイオリアクティングを起こさせる。この第１槽
３ａ内には土壌腐植ペレット６及び火成岩の礫７が装填
されており、土壌腐植ペレット６からは土壌微生物群
が、また火成岩の礫７からは有用ミネラルが液中に溶出
することになり、バイオリアクティングが促進される。
ここで、土壌腐植と火成岩の添加割合は、原料尿により
変わるが、例えば槽３ａの容量を８ｋｌとした時に、火
成岩は約５００ｋｇ、土壌腐植は１０ｋｇ程度加える
と、反応促進のために効果的である。この第１槽３ａ内
でバイオリアクティングがある程度進行すると、その上
澄み液をポンピングして第２槽３ｂに移し、この第２槽
３ｂ内で１２０時間、さらに第３槽３ｃで１２０時間、
第４槽３ｄで１２０時間というように、順次各槽内でバ
イオリアクティングを行わせる。そして、最終段の槽３
ｄから貯留槽５に移行させると、最終製品である液体が
得られる。この液体は活性化された土壌微生物群とその
代謝産物が豊富に含まれる無臭で艶のある褐色を呈する
ものであって、アンモニア、亜硝酸態窒素及び大腸菌は
検出されない。ここで、第４槽３ｄから取り出した液は
その一部を第１槽３ａに還流させるようにすると、バイ
オリアクティングはさらに効率化される。ここで、尿処
理槽を複数個設けるようにしたのは、連続処理に近い形
で尿の処理を行うようにするためのものであって、単一
の槽により処理するようにしても良い。
【００３２】また、搾乳牛に与えられる飲料水に、飲料
水処理槽４ａ，４ｂによって土壌腐植及び有用ミネラル
を接触させるように前処理を行ったものを用いると、こ
の搾乳牛から排泄される尿自体に土壌微生物群及びミネ
ラルが多量に含まれることになるから、前述したバイオ
リアクティングをより効率的に行わせることができるよ
うになる。
水処理槽４ａ，４ｂによって土壌腐植及び有用ミネラル
を接触させるように前処理を行ったものを用いると、こ
の搾乳牛から排泄される尿自体に土壌微生物群及びミネ
ラルが多量に含まれることになるから、前述したバイオ
リアクティングをより効率的に行わせることができるよ
うになる。
【００３３】次に、図３に養豚場における豚の排泄物か
ら尿系の排泄物を分離して処理を行うように構成したも
のを示す。図中において、２０は豚舎を示し、この豚舎
２０には糞尿ピット２１が設けられており、この糞尿ピ
ット２１から貯留槽２２に取り込まれるようになってい
る。この貯留槽２２から取り出された糞尿はスクリーン
２３によって固・液分離を行った上で、尿溜池２４に貯
留されるようになされている。スクリーン２３によって
分離された固形分は堆肥の製造工程に送り込まれるよう
になっている。また、尿を主成分とする液体分は尿処理
装置２５によって処理されて、活性土壌微生物群とその
代謝産物の濃縮液が製造される。ここで、尿処理装置２
５は、３個の処理槽２５ａ，２５ｂ，２５ｃからなり、
第１槽２５ａには土壌腐植ペレット２６及び火成岩の礫
２７が装填されており、また第２，第３槽２５ｂ，２５
ｃには火成岩の礫２７のみが装填されている。そして、
これら各処理槽２５ａ〜２５ｃにはエアレーション装置
２８からのエアレーション配管２９ａ〜２９ｄが接続さ
れており、第３槽２５ｃでの処理を経た後の液は、貯留
槽３０に取り込まれる。そして、この貯留槽３０の液の
一部は第１槽２５ａに還流されるようになっている。さ
らに、豚舎２０に供給される飲料水は水道水を土壌腐植
ペレットと火成岩の礫を含む飲料水処理槽３１によって
前処理が行われるようになっている。
ら尿系の排泄物を分離して処理を行うように構成したも
のを示す。図中において、２０は豚舎を示し、この豚舎
２０には糞尿ピット２１が設けられており、この糞尿ピ
ット２１から貯留槽２２に取り込まれるようになってい
る。この貯留槽２２から取り出された糞尿はスクリーン
２３によって固・液分離を行った上で、尿溜池２４に貯
留されるようになされている。スクリーン２３によって
分離された固形分は堆肥の製造工程に送り込まれるよう
になっている。また、尿を主成分とする液体分は尿処理
装置２５によって処理されて、活性土壌微生物群とその
代謝産物の濃縮液が製造される。ここで、尿処理装置２
５は、３個の処理槽２５ａ，２５ｂ，２５ｃからなり、
第１槽２５ａには土壌腐植ペレット２６及び火成岩の礫
２７が装填されており、また第２，第３槽２５ｂ，２５
ｃには火成岩の礫２７のみが装填されている。そして、
これら各処理槽２５ａ〜２５ｃにはエアレーション装置
２８からのエアレーション配管２９ａ〜２９ｄが接続さ
れており、第３槽２５ｃでの処理を経た後の液は、貯留
槽３０に取り込まれる。そして、この貯留槽３０の液の
一部は第１槽２５ａに還流されるようになっている。さ
らに、豚舎２０に供給される飲料水は水道水を土壌腐植
ペレットと火成岩の礫を含む飲料水処理槽３１によって
前処理が行われるようになっている。
【００３４】以上のような装置を用いても、前述した第
１の実施例と同様、尿系排泄物から活性土壌微生物群と
その代謝産物の濃縮液を得ることができる。これら第
１，第２の実施例により製造された液は、圃場，芝地等
の緑地に供給することによって、作物等の生育の促進及
び土壌の改善として用いることができる。また、畜舎に
供給される飲料水にこの液を混入することによって、飲
料水の改良が促進されて、尿そのものの悪臭の低減が図
られる。さらに、畜舎に噴霧すると、畜舎の環境が改善
され、畜舎の悪臭が防止されることになる。また、搾乳
後に乳頭に噴霧すると、乳ぼう炎の防止に効果がある
等、病害虫や雑菌の発生を防止作用も発揮する。さらに
また、この液には活性化された土壌微生物群が高濃度で
含まれていることから、糞等の固形排泄物から堆肥を製
造する工程において、この液を噴霧等の手段で添加すれ
ば、その早期熟成が可能となる。
１の実施例と同様、尿系排泄物から活性土壌微生物群と
その代謝産物の濃縮液を得ることができる。これら第
１，第２の実施例により製造された液は、圃場，芝地等
の緑地に供給することによって、作物等の生育の促進及
び土壌の改善として用いることができる。また、畜舎に
供給される飲料水にこの液を混入することによって、飲
料水の改良が促進されて、尿そのものの悪臭の低減が図
られる。さらに、畜舎に噴霧すると、畜舎の環境が改善
され、畜舎の悪臭が防止されることになる。また、搾乳
後に乳頭に噴霧すると、乳ぼう炎の防止に効果がある
等、病害虫や雑菌の発生を防止作用も発揮する。さらに
また、この液には活性化された土壌微生物群が高濃度で
含まれていることから、糞等の固形排泄物から堆肥を製
造する工程において、この液を噴霧等の手段で添加すれ
ば、その早期熟成が可能となる。
【００３５】ここで、本発明の方法の各工程における各
段階における各種微生物の菌数の変化を表１に示す。こ
の表から明らかなように、最終段における放線菌の濃縮
が顕著に現れる。
段階における各種微生物の菌数の変化を表１に示す。こ
の表から明らかなように、最終段における放線菌の濃縮
が顕著に現れる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、極めて不快な悪臭の発生をともない、有害微生物
が多量に含まれ、一般の有機排水処理では対処しきれな
い家畜の尿系排泄物を土壌微生物群の作用により、極め
て短時間の間に悪臭や有害微生物を効率的に除去でき、
しかも活性土壌微生物群とその代謝産物の濃縮液からな
る液状農業資材を生成できて、圃場や緑地等に直接散布
して、土壌改良、作物育成促進等の機能を発揮させるこ
とができ、またこれを種液として、堆肥の発酵促進、家
畜飼料の熟成、有機質原料の腐敗防止、生活廃棄物の悪
臭防止、家畜飲料水の改善等として用いることも可能と
なり、さらにこの濃縮液はフェノール系有機物の酸化・
縮合体を含むことから、作物の病害虫の抑制や殺菌殺虫
剤としても用いることができる等の諸効果を奏する。
れば、極めて不快な悪臭の発生をともない、有害微生物
が多量に含まれ、一般の有機排水処理では対処しきれな
い家畜の尿系排泄物を土壌微生物群の作用により、極め
て短時間の間に悪臭や有害微生物を効率的に除去でき、
しかも活性土壌微生物群とその代謝産物の濃縮液からな
る液状農業資材を生成できて、圃場や緑地等に直接散布
して、土壌改良、作物育成促進等の機能を発揮させるこ
とができ、またこれを種液として、堆肥の発酵促進、家
畜飼料の熟成、有機質原料の腐敗防止、生活廃棄物の悪
臭防止、家畜飲料水の改善等として用いることも可能と
なり、さらにこの濃縮液はフェノール系有機物の酸化・
縮合体を含むことから、作物の病害虫の抑制や殺菌殺虫
剤としても用いることができる等の諸効果を奏する。
【図１】腐植形成反応の過程を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例における処理方法を実施
するための装置構成の説明図である。
するための装置構成の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例における処理方法を実施
するための装置構成の説明図である。
するための装置構成の説明図である。
１ 牛舎、 ２ 尿溜 ３，２５ 処理装置 ３ａ〜３ｄ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 尿処理槽 ４ 飲料水処理装置 ４ａ，４ｂ 飲料水処理槽 ５，２２ 貯留槽 ６，２６ 土壌腐植ペレット ７，２７ 火成岩の礫 ８，２８ エアレーション装置８ ９ａ〜９ｄ，２９ａ〜２９ｄ エアレーション配管 ２０ 豚舎 ２１ 糞尿ピット ２２ 貯留槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０５Ｆ 3:00 Ｃ０５Ｆ 3:00 11:02） 11:02） Ｃ０９Ｋ 101:00 Ｃ０９Ｋ 101:00
Claims (3)
- 【請求項１】 畜産廃棄物を固液分離して尿系畜産排泄
物を固形分から分離する工程と、この尿系畜産排泄物
に、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋岩，かんらん岩の少
なくとも１種類を含む造岩鉱物及び腐植土を混合するこ
とにより、この造岩鉱物からミネラル成分及び腐植土か
ら土壌微生物群を溶出させる工程と、この混合液を曝気
下で、前記造岩鉱物に含まれるミネラル成分を触媒とし
て土壌微生物群を培養・増殖させることによって、前記
尿系畜産排泄物中に残存する有機物を分解させると共
に、腐植物質の生成を促進するバイオリアクティング工
程とから構成したことを特徴とする液状畜産廃棄物の処
理方法。 - 【請求項２】 前記バイオリアクティング工程は、複数
の槽を用いて行うようになし、この複数槽のうち、第１
槽では前記ミネラル成分と腐植土との存在下で行い、第
２槽以下では前記ミネラル成分のみの存在下でバイオリ
アクティングを行わせ、第１槽から順次上澄み液を取り
出して、次槽に移行させ、最終槽において、ミネラルと
活性土壌微生物とその代謝産物との濃縮液を得るように
したことを特徴とする請求項１記載の液状畜産廃棄物の
処理方法。 - 【請求項３】 水に、安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋
岩，かんらん岩からなる造岩鉱物を複数種類と、腐植土
を加えて、曝気状態にしてこれら造岩鉱物から溶出させ
たミネラルと土壌微生物群を含む水溶液を得て、これを
飲料水として飼育された家畜から尿系排泄物を取り出
し、この尿系排泄物に安山岩，玄武岩，花崗岩，蛇紋
岩，かんらん岩の少なくとも１種類を含む造岩鉱物及び
腐植土を混合することにより、この造岩鉱物からミネラ
ル成分及び腐植土から土壌微生物群を溶出させて、この
混合液を曝気下で、前記造岩鉱物に含まれるミネラル成
分を触媒として、土壌微生物群を培養・増殖させること
によって、前記尿系畜産排泄物中に残存する有機物を分
解させると共に、腐植物質の生成を促進するバイオリア
クティングを行うことを特徴とする液状畜産廃棄物の処
理方法。
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