JP3698416B2

JP3698416B2 - 人工培土の製造方法

Info

Publication number: JP3698416B2
Application number: JP2001105310A
Authority: JP
Inventors: 一雄平原
Original assignee: エヌ・イー・エス株式会社
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2002300813A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ等の有機性廃棄物を原料とするコンポストを利用した人工培土の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿、街路樹等の剪定材、間伐材等の有機性廃棄物を適当に混合し、これを醗酵させてコンポスト化することが行なわれている。また、「循環型社会形成推進基本法」が施行された現在においては、有機性廃棄物の処理方法について関心がますます高まっている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２９７９８７号公報には、破砕処理した木皮、木片あるいはコーヒー炒煎滓のような吸湿性に富んだ多孔質担体に、有害微生物の生育を阻止する作用を有する複数種類の好気性微生物を高濃度で担持させ、当該好気性微生物を担持した多孔質担体と、生ゴミ、食品残滓あるいは活性汚泥のような有機系廃棄物を、撹拌翼を具えた処理容器内で撹拌混合して有機系廃棄物から堆肥を製造する方法が開示されている。
【０００４】
特開平１１−２７８９７０号公報には、魚腸類含有厨芥を連続的に醗酵槽に投入して好気的醗酵させ、前記厨芥を連続的にコンポスト化する方法において、前記厨芥とともに５〜２０質量部の副資材（前記厨芥１００質量部に対して）を前記醗酵槽に投入することを特徴とする魚腸類含有厨芥のコンポスト化処理方法が開示されている。
【０００５】
特開２０００−１９１３８８号公報には、生樹木の葉の腐朽葉と、生樹木の枝木の繊維状腐朽物と、有機系廃棄物の腐朽物とからなることを特徴とする高温醗酵堆肥が開示されている。
【０００６】
このような従来のコンポストは、有機質肥料として利用することを目的しているため、窒素分等がある程度残っている状態で醗酵を終了させて、製品化したものが通常であった。また、得られたコンポストの性状、分析値及び利用方法について、十分な検討がなされてはいなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような有機性廃棄物を原料とするコンポストからなる有機肥料は、化学肥料と比較して以下のような問題があった。
▲１▼窒素−リン−カリ等の有効成分が化学肥料と比べて少なく、しかも製造ロットにより有効成分の含有量にバラツキがあるため、成分保証が難しい。
▲２▼土壌中で未分解物の醗酵・分解が進み、アンモニアなどの有害ガスが発生して農作物や植栽の根を痛めたり、悪臭や害虫が発生する場合がある。
▲３▼即効性がなく、急激な気象変化等による生育障害に対応しにくい。
▲４▼生きた有用菌が含有されているので、保管管理が難しく、長期貯蔵に不向きである。
【０００８】
このため、現在、有機性廃棄物を原料とするコンポストの評価は低く、その需要もあまり高くない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、生ゴミ等の有機性廃棄物を原料とするコンポストの新しい用途を提供すると共に、植物の生育に適した人工培土の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の人工培土の製造方法は、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上が５０〜７０質量％、わら、芝草、雑草、枯死花卉から選ばれたセルロース系廃材及び／又は剪定材、間伐材、流木材、根株、古木、建築廃木材、おが屑から選ばれた木質系廃材が６０〜３０質量％となるように混合して醗酵させて、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下であるコンポストとし、このコンポストを含有させることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、生ゴミ等とセルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して、炭素、窒素、フェノール、還元糖割合が上記範囲となるまで醗酵させたコンポストを含有することにより、植物の生育過程で未分解物の醗酵・分解による障害が発生せず、製品の外観、性状、成分などの品質が一定し、長期保存にも耐えるものが得られ、充分に醗酵した有機質によって保水性、通気性、保肥性等に優れた人工培土を提供することができる。
【００１２】
本発明の人工培土は、前記コンポストの他に、他の土壌改良材又は一般培土、例えばピートモス、バーク堆肥、珪藻土焼成粒、木炭、ゼオライト、赤玉、砂などから選ばれた少なくとも１種を含有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の人工培土は、肥料を含有することが好ましい。この態様によれば、完熟化したコンポストに不足する肥料成分を補うことができ、植栽用に非常に適した人工培土を提供できる。
【００１４】
【発明の実施形態】
本発明の人工培土に含まれるコンポストは、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上と、セルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して醗酵させて得られたコンポストであって、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下含有するものである。
【００１５】
コンポストの原料となる生ゴミとしては、一般家庭、外食産業、食品工業等から排出される食品残滓等の有機物であって、微生物の醗酵により分解できるものであれば特に制限なく用いることができる。
【００１６】
また、下水汚泥としては、例えば下水処理場、屎尿処理場等で発生する汚泥を脱水したものが用いられる。
【００１７】
また、家畜糞尿としては、例えば牧場、養豚場、養鶏場等で排出される家畜の排泄物を用いることができる。
【００１８】
また、セルロース（繊維質）系廃材としては、わら、芝草、雑草、枯死花卉等が挙げられる。更に、木質系廃材としては、剪定材、間伐材、流木材、根株（木の根）、古木、建築廃木材、おが屑等が挙げられる。これらの廃材は、農林業、緑化事業等に伴って発生するものを用いることができる。なお、これらの廃材をコンポスト化する際には、分解・醗酵しやすいように適当な大きさに細断又はチップ化してから用いることが好ましい。
【００１９】
本発明で用いられるコンポストは、通常の肥料用途のコンポストを製造する場合よりも、更に完全に醗酵させることにより得られる。すなわち、上記各原料を均一に混合して、最終的に乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下になるまで醗酵させて得ることができる。
【００２０】
上記において、炭素含量が上記よりも多いと、土壌微生物が増殖して異常還元状態になりやすく、微生物バランスが崩れて有害ガスやフェノール類やプロピオン酸等の低級脂肪酸の生育阻害物質等が発生しやすくなる。
【００２１】
また、窒素含量が上記より多いと、アンモニア性及び硝酸性ガスが急激に発生して植物が濃度障害を起こしやすくなる。
【００２２】
また、炭素率（Ｃ／Ｎ）が上記より多いと、植物の生育において窒素飢餓と酸欠が発生する虞れがある。
【００２３】
更に、水溶性フェノールが上記より多いと、安息香酸やｐ−クマル酸等のフェニール性酸による発芽障害や生育障害が生じる。また、酢酸やプロピオン酸等の低級脂肪酸の植物生育には好ましくない。
【００２４】
更にまた、還元糖割合が上記より多いと、セルロースやヘミセルロースの分解が不十分であることが多く、人工培土に適さない。
【００２５】
なお、本発明において、炭素含量及び窒素含量は肥料分析法により測定した値を意味し、水溶性フェノール含量はＪＩＳＫ０１０２（ただし、分析試料の調整は肥料分析法のｐＨ、ＥＣに準ずる）により測定した値を意味し、還元糖割合はＪＩＳＫ８８２４−９２により測定した値を意味する。
【００２６】
また、還元糖割合とは、コンポストの全炭素に占めるセルロースやヘミセルロース態炭素の割合を示し、具体的には、分析試料を硫酸で加水分解して得た抽出液を上記ＪＩＳＫ８８２４−９２により測定した値である。上記硫酸による加水分解は、Inoko, A., Miyamatsu, K., Sugahara, K. and Harada, Y.: On some organic constituents of city refuse composts produced in Japan. Soil Sci. Plant Nutr., 25, 225〜234 (1979)、並びに原田靖生、井ノ子昭夫、菅原和夫、宮松一夫、井澤敏彦：都市ごみコンポストの有機成分組成の特徴と腐熟度の判定、土肥誌、53、116〜122（1982）に記載された方法で行った。
【００２７】
本発明においては、生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上を５０〜７０質量％、セルロース系廃材及び／又は木質系廃材を６０〜３０質量％用いてコンポスト化することが好ましい。
【００２８】
本発明において、コンポストを得るための醗酵方法及び醗酵条件は、特に限定されず、いわゆる堆積法でも攪拌法でもよい。堆積法は、無通気型と通気型に分けられ、攪拌法は、開放型の発酵槽上部に攪拌機が走行する方式や、クレーン方式の切り返し装置が走行し、堆肥材料を定期的に攪拌し少しずつ移動させる開放タイプ及び密閉された発酵槽に堆肥材料を投入し内部に付置した攪拌翼によって攪拌する密閉タイプがある。
【００２９】
一般的には約１ヶ月程度攪拌法で一次処理をして、前述した規定の成分分析値になるまで、堆積法による二次処理にて熟成することが望ましい。二次処理の期間は堆肥材料によって異なるが１〜３ヶ月程度である。
【００３０】
上記のように醗酵を完全に行って完熟化したコンポストは、従来のコンポストのように、使用した際に土壌中で未分解物の醗酵・分解による有害ガス等が発生することもないので、農作物や植栽の根を痛めることもない。また、品質が一定化し、長期保存に耐えることができる。更に、土壌を団粒化すると共に、ｐＨ等の緩衝作用、保肥性、適度な保水性、通気性を付与することができる。したがって、上記コンポストを含有させることにより、植物の生育に非常に適した人工培土を得ることができる。
【００３１】
また、本発明の人工培土は、上記のコンポストの他に、他の土壌改良材や、一般培土、例えばピートモス、バーク堆肥、珪藻土焼成粒、木炭、ゼオライト、赤玉、砂などから選ばれた少なくとも１種を含有することができる。
【００３２】
更に、本発明の人工培土は、前記のように醗酵を完全に行ったコンポストを用いているため、コンポスト自体の肥料成分は乏しくなっている。このため、上記コンポストとは別に肥料を含有することが好ましい。コンポストと肥料とを併用することにより、コンポストに含まれる有機物による土壌改良効果だけでなく、窒素、リン、カリ等の施肥効果も得ることができる。肥料としては、一般に使用されている無機肥料、有機肥料等を用いることができるが、肥料成分を樹脂等で被覆してコーティングしたり、化学的に溶けにくいものにした緩効性肥料を用いることが特に好ましい。このような緩効性肥料としては、例えば「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料社製）等が挙げられる。本発明において、肥料の配合量は特に制限されず、植栽の種類などにより適宜調整できるが、通常、２〜２０ｋｇ／ｍ³が好ましく、５〜７ｋｇ／ｍ³がより好ましい。
【００３３】
本発明の人工培土は、例えば野菜、果樹、造園、苗木植栽、法面緑化、花卉、芝草等の植物栽培の用途に用いることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明において、「％」は、特に断わりのない限り「質量％」を意味する。
【００３５】
実施例１
生ゴミ４０％、家畜糞尿３０％、剪定枝３０％を使用して、攪拌法プロセスでコンポストを製造した。そして、発酵、熟成期間を調整することにより、炭素、窒素、炭素率（Ｃ／Ｎ）、水溶性フェノール、還元糖割合のそれぞれの値が後記表１の実施例品に示されるコンポストを得た。
【００３６】
市販赤玉土に、上記コンポストを、０％（赤玉土のみ）、３０％、５０％、８０％、１００％（コンポストのみ）となるように添加混合し、生育基盤とした。
【００３７】
この生育基盤に、肥料として「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製、組成：窒素６．０％、燐酸３８．０％、加里６．０％）をＮ基準で６ｋｇ／ｍ³となるように加えて、実施例１の生育基盤材とした。
【００３８】
比較例１
実施例と同様な原料を用いて、発酵、熟成期間を調整することにより、炭素、窒素、炭素率（Ｃ／Ｎ）、水溶性フェノール、還元糖割合のそれぞれの値が後記表１の比較例品に示されるコンポストを得た。
【００３９】
市販赤玉土に、上記コンポストを、０％（赤玉土のみ）、１０％、３０％、５０％、１００％（コンポストのみ）となるように添加混合し、生育基盤とした。
【００４０】
このコンポストに、肥料として上記「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製）をＮ基準で５ｋｇ／ｍ³となるように加えて、比較例１の生育基盤材とした。
【００４１】
【表１】

【００４２】
試験例１
前記実施例１の生育基盤材及び前記比較例１の生育基盤材を用い、それぞれを１／５０００ａポットに８分目敷き詰めて、供試植物としてカーネーション（Dianthus caryophyllus L）を播種した。
【００４３】
発芽後、無作為に間引きをして１５本／ポットに調整をして、播種後１００日の時点での地上長と着花数を測定した。数値は３ポット繰り返しの平均値で示した。地上長の測定結果を表２に、着花数の測定結果を表３に示す。
【００４４】
【表２】

【００４５】
【表３】

【００４６】
実施例２
山砂に、実施例１の実施例品のコンポストを、０％（山砂のみ）、３０％、５０％、８０％、１００％（コンポストのみ）となるように添加混合し、生育基盤とした。
【００４７】
この生育基盤に、肥料として「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製、組成：窒素６．０％、燐酸３８．０％、加里６．０％）をＮ基準で１０ｋｇ／ｍ³となるように加えて、実施例２の生育基盤材とした。
【００４８】
比較例２
山砂に、比較例１の比較例品のコンポストを、０％（山砂のみ）、１０％、３０％、５０％、１００％（コンポストのみ）となるように添加混合し、生育基盤とした。
【００４９】
このコンポストに、肥料として上記「グリーンマップ」（商品名、日本合同肥料株式会社製）をＮ基準で１０ｋｇ／ｍ³となるように加えて、比較例２の生育基盤材とした。
【００５０】
試験例２
前記実施例２の生育基盤材及び前記比較例２の生育基盤材を用い、それぞれを１／５０００ａポットに８分目敷き詰めて、供試植物としてクリーピングベントペンクロス（Agrostis palustris HUDS.var）を播種した。
【００５１】
播種後１5０日の時点での、上位１５本／ポットの地上長を測定した。数値は３ポット繰り返しの平均値で示した。この結果を表４に示す。
【００５２】
【表４】

【００５３】
試験例３
前記実施例２の生育基盤材及び前記比較例２の生育基盤材を用い、それぞれを３０ｃｍ（Ｗ）×４０ｃｍ（Ｄ）×２０ｃｍ（Ｈ）のコンテナに敷き詰めて、供試植物苗木としてケヤキ（Zelkova serrata (Thunb.) Makino）を、１本／コンテナで植栽した。
【００５４】
そして、植栽後１２５日の時点での地上長を測定した。数値は３ポット繰り返しの平均値で示した。この結果を表５に示す。
【００５５】
【表５】

【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生ゴミ等とセルロース系廃材及び／又は木質系廃材とを混合して発酵、熟成させることにより、炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下となるように調製したコンポストを含有するので、植物の生育過程で未分解物の醗酵・分解による障害が発生せず、製品の外観、性状、成分などの品質が一定し、長期保存にも耐え、保水性、通気性、保肥性等に優れた人工培土を提供することができる。また、これまであまり有効に活用されていなかった有機性廃棄物のリサイクルにも寄与することができる。

Claims

生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿から選ばれた少なくとも１種以上が５０〜７０質量％、わら、芝草、雑草、枯死花卉から選ばれたセルロース系廃材及び／又は剪定材、間伐材、流木材、根株、古木、建築廃木材、おが屑から選ばれた木質系廃材が６０〜３０質量％となるように混合して醗酵させて、乾物換算で炭素３０質量％以下、窒素３質量％以下、炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下、水溶性フェノール３ｍＭ以下、還元糖割合２０％以下であるコンポストとし、このコンポストを含有させることを特徴とする人工培土の製造方法。
前記コンポストの他に、他の土壌改良材又は一般培土を含有させる請求項１記載の人工培土の製造方法。
前記コンポストの他に、肥料を含有させる請求項１又は２記載の人工培土の製造方法。