JP2627064B2 - 腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法 - Google Patents

腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法

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JP2627064B2 JP61139194A JP13919486A JP2627064B2 JP 2627064 B2 JP2627064 B2 JP 2627064B2 JP 61139194 A JP61139194 A JP 61139194A JP 13919486 A JP13919486 A JP 13919486A JP 2627064 B2 JP2627064 B2 JP 2627064B2
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岩夫 早川
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エンザイム 株式会社
愛知県知事 鈴木 礼治
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、腐植質脱臭剤によって家畜ふん尿、し尿、
下水ならびに魚腸骨等処理場で発生する悪臭ガスの脱臭
を行った後、悪臭ガスの吸着・酸化が終った脱臭剤を価
値ある窒素肥料として、作物生産者等に容易に提供する
ことのできる腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下
水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法に関
するものである。
従来の技術 従来の塩基性悪臭ガスの脱臭剤は、水、酸類溶液、活
性炭と酸化剤の組合せ、並びにフミン酸塩と酸化触媒と
の組合せ等があった。
発明が解決しようとする問題点 上記従来の脱臭剤は、何れも脱臭能力を失った廃剤の
捨て場所探しに苦慮し、これに多額の経費を投入せざる
を得ない状況にあり、また、作物生産者が土壌の地力を
向上させるにあたり、労力の負担が過ぎるばかりでな
く、その欠点の克服に難渋している等の問題点があっ
た。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、悪臭防止処理の運転コス
トを低減させると共に、苦情処理に追われている悪臭発
生源関係者に活路を与え、土壌作りと施肥管理に追われ
ている作物生産者には長期間に亙り良好で安定な土壌作
りが可能な窒素肥料を提供して労働負荷を軽減すること
のできる腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水な
らびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法を提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 本願の腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水な
らびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法の第1の
発明は、フルボ酸を主体とする活性腐植質と、該活性腐
植質と反応して過酸化水素を発生する金属あるいはその
無機または有機塩類と、前記活性腐植質と前記金属類と
の接触を細かく遮断する半透性皮膜を形成するアルギン
酸カルシウム等の皮膜形成物と、アンモニア、アミン類
等の塩基性悪臭体を吸着、保留するゼオライト類等の多
孔質粉末と、をペレット状、球状またはハニカム状固体
物に成形して成る腐植質脱臭剤により、家畜ふん尿、し
尿、下水ならびに魚腸骨等処理場で発生する悪臭ガスを
吸着せしめて、酸化した後、肥料とすることを特徴とす
る。
上記活性腐植質は、生物遺体の分解生産物が再合成さ
れ、黄褐色、赤褐色ないし黒褐色の無定形の高分子弱酸
で、その分子量が数千ないし数万あるいはそれ以上の腐
植質をバイオテクノロジーによって低分子化したもの
で、生成した低分子複合体(分子量3000以下)の重金属
錯体(低分子フルボ酸鉄錯体)が代表する成分であり、
その他低分子化されていない腐植質や粘度鉱物をも含
む。また、アルギン酸ソーダと塩化カルシウムの組み合
わせのような皮膜形成物により皮膜は、半透明でガスを
通すが、常温常圧では液体を透過させないものとする。
また、上記酸化した後に、遊離塩基性悪臭ガスを未使
用脱臭剤または水等により、作物に各々適正な0.1〜3.5
ms/cmの電気伝導度値として、肥料とすることも特徴と
する。
第2の発明の腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、
下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法
は、フルボ酸を主体とする活性腐植質の20〜30%水抽出
液、2.5%以上の硫酸第1鉄のような無機塩類、クエン
酸のような有機酸または硫酸のような無機酸あるいはそ
の混合液およびリグニン等の酸溶解高分子溶液の混合液
から成る腐植質脱臭剤により、家畜ふん尿、し尿、下水
ならびに魚腸骨等処理場で発生する悪臭ガスを吸着せし
めて、酸化した後、肥料とすることを特徴とする。
さらに、第3の発明の腐植質脱臭剤による家畜ふん
尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥
料化方法は、フルボ酸を主体とする活性腐植質を熱水ま
たは水中で撹拌しながら30%水抽出液を得、該抽出液に
10%以上の硫酸第1鉄を溶解し、次いで5%以上のクエ
ン酸のような有機酸または硫酸を加えて成る腐植質によ
り、家畜ふん尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場で
発生する悪臭ガスを吸着せしめて、酸化した後、遊離塩
基性悪臭ガスを未使用脱臭剤または水等により、作物に
各々適正な0.1〜3.5ms/cmの電気伝導度値として、肥料
とすることを特徴とするものである。
実施例 以下に本発明の実施例について説明する。
まず、腐植質脱臭剤としては、活性腐植粉末(含水率
50〜87%)5に対してアルギン酸ソーダ0.3〜1.0及び塩
化カルシウム0.2〜0.5を加えて練り混ぜ、アルギン酸カ
ルシウムの半透性皮膜を形成させて活性腐植質を覆い、
これに硫酸アルミニウムを3〜4及びゼオライト粉末を
2〜3を加え、再び練り混ぜ、粘弾性を整えてから、例
えばペレット状に成型して固形腐植質脱臭剤を得る。
また、活性腐植質を85℃以上の熱水で30分以上低速撹
拌しながら抽出し、30%溶液とし、4℃以上の水で抽出
する場合には、6日間以上低速撹拌により行い、上記抽
出の終点をpHで3.2とする。この操作によりフルボ酸が
2%以上含有する溶液が得られる。
この抽出液に硫酸第1鉄を加え、鉄含量を0.5%とす
る。
通常水抽出液のフルボ酸は0.3%程度の鉄錯体となっ
ているので、硫酸第1鉄7結晶水を0.8%加えればよ
い。
上記調整液にクエン酸を同量加え、pHを1以下とし、
これにリグニン又は繊維素類を1%程度加えて、上記溶
液の酸化還元電位を+200mV付近に調整して液状の腐植
質脱臭剤を得る。
本発明で使用する脱臭剤の組成は、固形、液状脱臭剤
何れにおいても、活性腐植質、クエン酸、アルミニウム
微粉末(だだし、第1及び第2の発明の脱臭剤組成)で
あり、同固形剤ではこれにゼオライト及び半透性皮膜を
形成するアルギン酸等の素材を加えたものであるので、
作物植物に対しては基本的に無害である。
また、上記活性腐植質については、構成するフルボ
酸、フミン酸、リグニン、粘土鉱物および巨大分子の腐
植等の諸成分のうち、フルボ酸以外は不溶性化してある
ので、悪臭を酸化する力も強く、作物に対する良好な影
響力を示す。
即ち、固形型では、賦形時に一定圧力をかけフミン酸
以外を粘土鉱物と結合させて不溶性化し、液状型では抽
出条件によりフルボ酸だけを抽出して使用することによ
る。
本脱臭剤による脱臭力が強力である理由は、フルボ酸
の酸化力とこれを持続させるためのプロトン供与体およ
び悪臭ガスの吸着、保留体、ならびに酸化触媒の速効に
よるものである。
この際、アンモニア等の塩基性悪臭は、クエン酸アン
モニウム塩として有機酸に結合、保留され、結合時に発
生するプロトンがフルボ酸をハイドロキノン型に変え、
アルミニウム金属等の触媒と空気中の酸素によるキノン
型を経て縮合物となる。この経過中に発生する過酸化水
素によって結合型アンモニアの一部は窒素ガスにまで酸
化されることによるものである。
この酸化的脱臭は、フルボ酸の酸化速度の遅れが、ク
エン酸アンモニウム塩の生成量を増加させ、pHが上昇す
るとともにフルボ酸の縮合物が増え、pH7を超える時点
で脱臭能力を失う。
その結果、不溶性のフルボ酸アンモニウム塩、フルボ
酸縮合物のアンモニウム塩、並びに難溶性とクエン酸、
アルミニウム、アンモニウムの結晶等が生成する。従っ
て、脱臭後の生成物は、雨水による溶脱は少く、作物が
根面に滲出する根酸および土壌微生物が生産する硝酸に
よって初めて溶解され、作物および土壌微生物に利用さ
れることになる。
溶出フルボ酸およびその縮合物のうち、低分子量のも
のは作物植物に吸収され、大きなものは根面の皮膜形
成、土壌中の粘土鉱物と団粒の形成に関与し、その間遊
離したアンモニアを作物および土壌微生物が利用する。
また、脱臭作用に関与して溶解し、水酸化物となった
アルミニウム、ならびに残存するアルミニウム金属粉末
および固形脱臭剤に使用されるゼオライトは、土壌中で
団粒形成に関与する。
さらに、脱臭処理の終点において、遊離していないア
ンモニアは、空気と接触させ酸化分解を継続し、各々作
物に適正な電気伝導度値、例えば0.1ms/cm〜3.5ms/cmに
調整して、肥料としての品質を安定させる。
効果確認試験 以下、脱臭に使用した後の腐植質脱臭ペレットの肥料
の効果について説明する。
(i)試験方法 ア.供試土壌 1/5000(アール)ワグネルポットに沖積層砂壌土3kg
(乾土として)を入れ、2連制とした。
イ.試験区 (a)化学肥料区は高度化成(16−16−16)を用い、ポ
ット当りの窒素施肥量をアール当り0、1、2、3、5k
g相当量の5段階とした。
従って、りん酸、カリについても窒素と同量が施肥さ
れたことになる。他に苦土石灰20kg相当量を添加し、土
とよく混合した。
(b)標準区は2kg区である。
(c)脱臭使用後の腐植質脱臭ペレット区は、鶏ふん処
理用縦型コンポスト機の臭突から出る悪臭を補集した後
のものを用いた。
含有N成分量は4%であり、これを化学肥料の場合と
同一の施肥量になるように秤量し、別にりん酸を過りん
酸石灰で、カリは硫酸カリで、各区共通的にアール当り
2kg相当量に施用するとともに、苦土石灰20kg相当量を
も併せて施用し、土とよく混合した。
ウ.供試作物 供試作物はダイコン(品種 美濃早生)を用い、ポッ
ト当り10粒ずつ播種した。
エ.試験期日 昭和60年 10月3日 施肥混合 10月4日 播種 10月11日 発芽率調査、第1回間引き(ポット当り6本
残し) 10月14日 生育調査、第2回目間引き(ポット当り4本
残し) 中耕 10月18日 生育調査(播種後2週間目) 10月25日 生育調査(播種後3週間目) 11月1日 最終生育量調査 11月2日 跡地採土 オ.試験結果 上記の第1表の1、第1表の2、第2表および第3表
に見られる通り、以下の結果が得られた。
(a)発芽率は、腐植質脱臭後ペレット区と化学肥料区
には、何れも85%以上で差が認められない。
(b)カイワレ指数(10日後)では、腐植質脱臭後ペレ
ットは標準区以下であるが、葉長指数は何れも化学肥料
区と相当する。
これに対し、化学肥料区では、カイワレ指数は標準区
以上であるが、葉長指数は施肥量の増加に伴い減少す
る。
このことは、腐植質脱臭後ペレットは、養分の可給速
度はやゝ遅れるが、施肥量過多になっても化学肥料のよ
うに生育抑制は少ない。
(c)全試験期間28日間の生育量においては、重量では
化学肥料がやゝ優るが、窒素含有率では、腐植質脱臭後
ペレットの方が優れ、跡地土壌中の残存量も多い。
以上の結果から、腐植質脱臭後ペレットの窒素肥料と
しての効果は、化学肥料と比べて肥効発現がやゝ遅れる
ものの、窒素吸収率が高いことから生理的促進作用があ
り、施肥過多による発育抑制作用を減少させ、跡地土壌
中の窒素残存量が多く、脱窒、溶脱が少ないこと等か
ら、化学肥料にない特性を持つことが判明している。
なお、第2発明の、フルボ酸を主体とする活性腐植質
の20〜30%水抽出液、2.5%以上の硫酸第1鉄のような
無機塩類、クエン酸のような有機酸または硫酸のような
無機酸あるいはその混合液およびリグニン等の酸溶解高
分子溶液の混合液から成る腐植質脱臭剤、並びに、第3
発明の、フルボ酸を主体とする活性腐植質を熱水または
水中で撹拌しながら30%水抽出液を得、該抽出液に10%
以上の硫酸第1鉄を溶解し、次いで5%以上のクエン酸
のような有機酸または硫酸を加えて成る腐植質脱臭剤、
の何れについても、pHが2.8以下であれば安定で縮合反
応も起こらず、活性酸素も発生しない。これらの溶液の
pHが臭気との接触により4以上に上昇すれば直ちに縮合
反応が始まり、活性酸素を発生して、縮合の停止と共に
肥料特性は最大となる。従って、第1発明の固形型の腐
植質脱臭剤と同様の脱臭効果を奏する。
発明の効果 ア.悪臭ガス除去に使用する脱臭剤の素材は、土壌、水
耕用水ならびに砂地等に混合しても、作物に対し無害で
ある。
イ.腐植質を使用しているので、作物の増産につながる
生長促進作用をより発揮させることができる。
ウ.脱臭力は大きく、窒素肥料として作物に過不足のな
い供給ができると共に、土壌中で窒素、溶脱し難い。
エ.肥料としての製法が容易で、品質が安定している。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フルボ酸を主体とする活性腐植質と、該活
    性腐植質と反応して過酸化水素を発生する金属あるいは
    その無機または有機塩類と、前記活性腐植質と前記金属
    類との接触を細かく遮断する半透性皮膜を形成するアル
    ギン酸カルシウム等の皮膜形成物と、アンモニア、アミ
    ン類等の塩基性悪臭体を吸着、保留するゼオライト類等
    の多孔質粉末と、をペレット状、球状またはハニカム状
    固形物に成形して成る腐植質脱臭剤により、家畜ふん
    尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場で発生する悪臭
    ガスを吸着せしめて、酸化した後、肥料とすることを特
    徴とする腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水な
    らびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法。
  2. 【請求項2】酸化した後に、遊離塩基性悪臭ガスを未使
    用脱臭剤または水等により、作物に各々適正な0.1〜3.5
    ms/cmの電気伝導度値として、肥料とすることを特徴と
    する請求項1に記載の腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、
    し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化
    方法。
  3. 【請求項3】フルボ酸を主体とする活性腐植質の20〜30
    %水抽出液、2.5%以上の硫酸第1鉄のような無機塩
    類、クエン酸のような有機酸または硫酸のような無機酸
    あるいはその混合液およびリグニン等の酸溶解高分子溶
    液の混合液から成る腐植質脱臭剤により、家畜ふん尿、
    し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場で発生する悪臭ガス
    を吸着せしめて、酸化した後、肥料とすることを特徴と
    する腐植質脱臭剤による家畜ふん尿、し尿、下水ならび
    に魚腸骨等処理場の悪臭ガスの肥料化方法。
  4. 【請求項4】フルボ酸を主体とする活性腐植質を熱水ま
    たは水中で撹拌しながら30%水抽出液を得、該抽出液に
    10%以上の硫酸第1鉄を溶解し、次いで5%以上のクエ
    ン酸のような有機酸または硫酸を加えて成る腐植質脱臭
    剤により、家畜ふん尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処
    理場で発生する悪臭ガスを吸着せしめて、酸化した後、
    遊離塩基性悪臭ガスを未使用脱臭剤または水等により、
    作物に各々適正な0.1〜3.5ms/cmの電気伝導度値とし
    て、肥料とすることを特徴とする腐植質脱臭剤による家
    畜ふん尿、し尿、下水ならびに魚腸骨等処理場の悪臭ガ
    スの肥料化方法。
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