JP4007623B2 - アンモニアの臭気および放出の抑制 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、特殊な動物飼料成分を用いた、有機廃棄物特に動物し尿（排泄物）からの、悪臭アンモニア放出の抑制、およびまたは、防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンモニアは、尿酸の分解により順次生成する尿素の、ウレアーゼのごとき酵素による分解の副産物である。家禽舎および養豚場内は一般的に、雰囲気中のアンモニア濃度が、ただ不快であるのみならず、家禽（鶏等）に、いわゆるアンモニア失明を惹き起すほどに、充分高くなり得る。これが、次第に、家禽あるいは他の動物をして、餌を遠避けさせてしまい、それ故、生産物減少の原因となる。豚および子豚の場合、屋内での雰囲気中の、過剰なアンモニアの存在は、呼吸器病の原因となり得る。同様なことは、その他の動物、すなわち、牧場の家畜（牛、馬等）、あるいは、猫、犬、鳥、ハムスター、または、モルモットなどの家庭用ペット等にも、あてはまる。これらの全ての場合において、アンモニア増進の主原因である、排泄物の蓄積が、間違いなく存在する。雰囲気中の過剰なアンモニアの存在は、また、分解によって自身でアンモニアを発散できる良質な尿を生産するため、止むをえずその様な物質を扱わねばならない、農場労働者にとっても、有害なものである。上記に加えて、アンモニアは、酸性雨の一原因である。
【０００３】
アンモニアの放出を排除／抑制し、あるいは、その臭気を隠す（マスクする）ために、数多くの方法が試みられているが、ある程度しか成功していない。何故なら、その様な目的の薬剤は、それ自身不快臭があるか、あるいは、その様な薬剤の取扱い者にとって不愉快なものであるか、のいずれかであるからである。香水などのマスキング剤の利用も、また、成功していないし、高価格でもある。例えば、米国特許第３，９４４，９０８号は、下水沈降汚泥を亜硫酸塩廃液で処理し、その処理物を粉砕した野菜類と混合することによって作られる、生物肥料の利用について、開示している。硫酸、塩酸などの無機酸が、臭気の抑制に用いられている。米国特許第３，９８９，４９８号は、この目的の為に、氷酢酸とアミルアルコールの混合物を使用することを、開示しており、後者が脱臭効果を有している。米国特許第５，０３９，４８１号は、蓚酸；１，２−、１，３−または１，４−シクロヘキサンヂカルボン酸；あるいはポリアクリル酸、で代表される多カルボン酸からなる捕捉（ＳＣＡＶＥＮＧＥ）組成物を用い、家畜糞の分解により空気中に放散されたアンモニアを、捕捉する方法を開示している。これらの酸は、水またはグリコールなどの溶剤、香料、そして、鋸屑または籾殻のような吸着材を、任意に含有している。日本公開特許第８５−０１５，３３１号の抄録は、該組成物が、下水，排泄物等の好気性発酵により得られるコンポストと、蓚酸，アヂピン酸，または酒石酸との混合物、から成る点を除けば、最後の文献に類似している。米国特許第４，４０５，３５４号にはまた、アンモニア水溶液より小さい解離恒数（ｐＫａ）を有するところの、二塩基酸の一塩基塩，または一−、二−、あるいは三−塩基酸等から選択される抑制成分を含む、抗アンモニア剤と、有機廃棄物とを接触させ、有機廃棄物のアンモニア臭を抑え、制限する方法が開示されている。アンモニア発生の虞れある廃棄物質についての、別の付随的問題点の一つは、これらが、通常、風雨に曝されており、例えば、降雨の間に、アンモニア吸収用薬剤が溶かし去られ易く、そのため、該防止策を事実上不完全にしてしまうことである。このことは、酸性薬剤が、水に完全に可溶な、硫酸，塩酸，または、蟻酸、酢酸、そしてプロピオン酸などの脂肪酸，などである場合、特に生じ易い。
【０００４】
ごく最近、日本公開特許第９１−０３４，９０５号および第６２−０９６，０４６号が、排泄物中のアンモニア放出を、減少させまたは防止するため、動物飼料に、有機酸の鉄塩類を使用することを、開示している。その様な塩類に伴う問題点の一つは、効果を出すために、動物そのものに対し極めて危険な毒性を与えてしまう程、飼料材中に求められる鉄分濃度を、高くしなければならない点である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述の手段のほとんどのものは、動物から排泄され、そしてそれ故、アンモニアの放出が、ある程度拡がり始めた後の、排泄物の処理である点が、懸念されるところである。その上、その様なアンモニア放出防止手段は、費用がかかり過ぎるものか、あるいは、必要な表面上を完全に覆うことが出来ず、または水や雨で溶け去られ易いが故に、効果的でないものか、どちらかであり、加えるに、蟻酸、酢酸またはプロピオン酸などの酸類のいくつかは、それ自身かなりの臭気を有し、腐食性で、且つそれ故、適切な環境下で取扱い難く、また、自身が汚染物質である場合もある。更にまた、アスコルビン酸のような有機酸の使用は、この目的に対して不経済となる可能性が高い。
【０００６】
酸性化陰イオンの存在のため、動物から排泄され失われるカルシュウムを補充するべく、カルシュウムなどの陽イオンの、塩化物，燐酸塩，または硫酸塩を含む食物を、動物に給餌する技術も知られている（論文タイトル“酸−塩基平衡および卵殻品質に与える、各種材料と一緒に用いる硫酸カルシュウム（石膏）および炭酸カルシュウムの生成の影響”Ｋ Ｋｅｓｈａｖａｒｓ 家禽科学，７０，１７２３−１７３１頁（１９９１）参照）。硫酸カルシュウムの影響に関するこれらの研究は、主として、産卵雌鶏の、卵殻品質と血中酸−塩基平衡状態に対する効果を、確認するため試みられたのである。この論文で筆者は：
“提示された実験は、硫酸カルシュウムが、本来、産卵雌鶏のカルシュウム源としては、満足できるものではないことを、示している”と結論している（１７３１頁、左欄、８−１０行）。
筆者はさらに、同頁最終節において、次のように付け加えている：
“カルシュウムのかけら補充による感応の欠除は、多分、牡蛎殻よりも低い、溶解性と大粒子の比率、に起因するものである。”
その後の論文（論文タイトル“産卵雌鶏の酸−塩基平衡および卵殻品質に与える、酸生成塩の影響”Ｋ Ｋｅｓｈａｖａｒｚ，飼料生産者のためのコーネル食物会議１９９３年講演集（１９９３），１９−２１頁）の第二節において、同筆者は次のように述べている：
“我々の研究所における過去の実験の結果は、高い分量の塩化物、燐酸塩、硫酸塩を給餌することは、殻品質に悪影響をあたえ、また、血液の酸−塩基平衡の指示値を変えてしまう（１１−１３）。なおその上、得られた知見は、殻品質に及ぼす酸性化陰イオンの逆効果が、カルシュウム排出の増加を伴うことを、示すものである。”
そのうえ、この、その後の論文の最終節において、筆者は、彼の初期の展望を確認しつつ、以下のように結論づけている：
“これら一連の実験結果は、食物に、カルシュウムの塩化物，燐酸塩，硫酸塩を含ませたために、殻品質が悪化し、また、血液の酸−塩基平衡の指示値を変えてしまうことを、一般に指摘するものである”
【０００７】
しかし、塩化カルシュウム、燐酸カルシュウムまたは硫酸カルシュウムは、食物中の成分として、少なくとも産卵雌鶏にとっては 望ましい物ではないし、且つ、動物排泄物からの、アンモニア放出の防止または抑止の目的のために、これらの物を用いることも無いことが、これらの論文等により明らかにされている。
【０００８】
家禽、家畜、そして豚などの動物の餌の性質を、そのような食物を食べた動物の排泄物が、ｐＨ７または７以下の値となり、それにより、アンモニア放出を“発生源で”抑制できるように、変更することによって、上記の各問題点を緩和できることが、今まさに、見出されたのである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は動物の排泄物からの、アンモニアの放出を、抑制または防止する方法であり、前記方法が、リジン，安息香酸，またはそれらの塩，無機酸のアルカリ土類金属塩，カルボン酸アンモニュウム塩，等から成る群から選択され、前記動物の排泄物が、排泄時点に於いて、７または７以下のｐＨ値を有することができるような、少なくとも一種の酸生成化合物を実効量含んでいる飼料材を、該動物に給餌することから構成されているものである。
【００１０】
別の態様によれば、本発明は、動物飼料組成物であって、その組成物は、上述の酸生成化合物の実効量を含み、給餌された該動物の排泄物のｐＨ値を、少なくとも２４時間、７または７以下に維持可能な組成物である。
【００１１】
該酸生成化合物がアルカリ土類金属塩の場合、それは、塩化物、燐酸塩または硫酸塩が適している。カルシュウム塩が好ましく、殊に、硫酸カルシュウムが好ましい。該酸生成化合物は、また、安息香酸アンモニュウムのような、有機酸のアンモニュウム塩であってもよい。ナトリュウム、カリュウムそして鉄、の塩類は、排除される。何故なら、そのような食物中の、ナトリュウム、カリュウムそして鉄分を最少にするのが、本発明の目的だからである。これは、そのような食物の酸性陰イオン含有量を、比較的増加させることで、達成できる。該酸生成化合物として、安息香酸塩が用いられる場合は、それを、電解液と共に用いるのが好ましい。電解液の例としては、無機酸の、特に硫酸、塩酸または燐酸などの、塩類がある。これら無機酸の、アルカリ土類またはアンモニュウム塩が、好ましい電解液であり、特に塩化アンモニュウムが好まれる。
【００１２】
さらに別の本発明の実施態様は、給餌された動物の排泄物のｐＨを、少なくとも２４時間、７または７以下に維持できる、安息香酸塩および電解液を実効量含有する、動物飼料組成物である。
【００１３】
そのような構成においては、安息香酸塩と電解液との比率は、０．５：１ないし５：１重量の範囲が適しており、好ましくは１．５：１ないし３：１重量である。
【００１４】
家禽、豚または家畜などの動物に適した、従来の基本的な食物の組成物は、後の表２に記載の成分から成る。
【００１５】
これら従来の食物は、約７−８重量％の炭酸カルシュウムを含んでいる。もし、この炭酸カルシュウムの内の、１０−５０重量％、好ましくは、１５−４５重量％が、カルシュウムの塩化物，燐酸塩，硫酸塩などの酸生成カルシュウム塩と入れ換えられた場合、そのような食物を給餌された動物の排泄物は、６．３−６．９の範囲のｐＨ値を有することが、今正に、見出されたのである。これは、酸性域のｐＨ値であるので、排泄物からアンモニアが放出されることはない。その上、排泄物全体にわたり、ｐＨ値が７であるから、雨または風などの外部的要因によって、アンモニア放出を抑える抑止効果が減殺される危険性がない。このｐＨ値を維持するために、外部から薬品を加える必要もないし、環境汚染もなく、あるいは、排泄物への抑止剤を取り扱いまたは使用する作業者も、何等必要としない。動物用食物の調整の間、酸生成カルシュウム塩の必要量を計量することが、必要なことの全てである。全ての場合に於いて、排泄物のｐＨ値は、排泄後少なくとも２４時間、７未満に維持され、殆どの場合、ｐＨ値は、最少４８時間、７未満に維持される。例えば、塩化アンモニュウムと安息香酸アンモニュウムで代表される、電解液と安息香酸塩との組み合わせ品が、用いられる場合は、該排泄物のｐＨは、一週間後迄７未満に、そして十日後迄７またはほぼ７に維持される。
【００１６】
【実施例】
本発明は、以下の実施例を引用して、さらに深く説明される。
【００１７】
実施例１
以下の表１に示すように、重量百分率で次のような成分を保有する、飼料組成物が準備された。
【００１８】
【表１】
成分 計算分析値（％）
とうもろこし ６３．９０
大豆ミール ２０．２６
肉および骨粉 ６．００
混合脂肪 ２．００
塩 ０．３５
混合ビタミン ０．２５
混合ミネラル ０．１５
ＤＬメチオニン ０．０９
石灰石 ４．００
硫酸カルシュウム ４．００
【００１９】
この飼料組成物が、家禽に給餌され、該給餌された家禽の排泄物のｐＨ値が測定され、６．７であることが判明した。明らかにこの値は、酸性域ｐＨであり、それ故、そのような排泄物からの、アンモニア排出のおそれは、ほとんどない。
【００２０】
比較試験１（本発明によるものではない）
比較試験においては、表２に示された、次のような、従来型飼料組成物が、家禽に給餌された。
【００２１】
【表２】
成分 計算分析値（％）
とうもろこし ６３．９０
大豆ミール ２０．２６
肉および骨粉 ６．００
混合脂肪 ２．００
塩 ０．３５
混合ビタミン ０．２５
混合ミネラル ０．１５
ＤＬメチオニン ０．０９
石灰石 ８．００
【００２２】
この飼料組成物により給餌された家禽の、排泄物のｐＨ値は、７．６と測定された。これは、アルカリ域ｐＨであり、そのような条件下では、該排泄物が、好ましからざるアンモニアの放出を、惹き起こすであろうことは明白である。
【００２３】
豚用飼料中の一成分として、安息香酸アンモニュウムが、塩化アンモニュウムと一緒に、用いられた場合、その飼料を給餌された豚の排泄物のｐＨは、僅か４．６であったこともまた、驚くべき発見であった。従来型飼料を給餌された豚の、排泄物のｐＨは、時間の経過とともに、例えば８時間後、順当に増加してゆく。しかし、以下の実施例から分かるように、今ここに請求されている組成物が、豚用飼料値中に加えられた場合は、該排泄物のｐＨは、一週間後も７未満のまま、また、たとえ十日後であっても７またはほぼ７と、低い値のままである。
【００２４】
実施例２
全分量が重量％により表示されている、次のような飼料組成物（下記表３に開示）が、豚に給餌された。
【００２５】
【表３】
成分 標準Ｉ 標準ＩＩ 実施例２
肉粉（粗蛋白５８％） ３．２０ ３．２０ ３．２０
糖蜜 ５．００ ５．００ ５．００
小麦 ５．９０ ５．９０ ５．９０
大豆ミール（粗蛋白４５％） １５．１ １５．１ １５．１
タピオカ（澱粉６６％） ３８．５ ３６．５ ３５．５
二級小麦 １５ １５ １５
動物脂肪 ３．３ ３．３ ３．３
石灰石 ０．７４ ０．７４ ０．７４
リジンハイドロクロライド (98%) ０．０６ ０．０６ ０．０６
予備混合ビタミン ０．５ ０．５ ０．５
微量ミネラル ０．５ ０．５ ０．５
ひまわりミール １２．２ １２．２ １２．２
塩化アンモニュウム − ２ ２
安息香酸アンモニュウム − − １
【００２６】
二日間これらの食物を給餌された、豚の尿のｐＨを、様々の期間にわたり監視測定し、次のような結果が判明した（下記表４参照）。
【００２７】
【表４】
期間 対照標準ＩｐＨ 対照標準ＩＩｐＨ 実施例２ｐＨ
０日後＊ ８．１５ ５．２２ ４．６８
７日後 ８．３０ ８．５７ ５．０１
１０日後 ８．３０ ８．６０ ６．９２
＊二日間の給餌段階を終えた豚による、最初の排泄．
【００２８】
本発明の添加物の使用が、高酸性域の安定なｐＨ値を生じさせ、その結果、アンモニア放散を、ほとんどもしくは全く、惹起させないことは、これらの結果から、全くもって明白な事実であることが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
上に論じられた、従来技術の不利益な教訓をものともせず、本発明は、動物用食物に適量の酸生成化合物を使用することによって、産卵雌鶏であろうと、家畜、あるいは豚であろうとお構いなく、逆効果を、最少にすることができ、また、事実、それらの排泄物からのアンモニア放出を、減少させる有益な効果も実現できることを、証明するものである。

Claims (7)

1. 産卵雌鳥、家畜あるいは豚の排泄物からのアンモニアの放出を抑制または防止するために使用される飼料組成物であって、前記組成物が安息香酸塩を含む飼料組成物。
2. 該安息香酸塩が、安息香酸アンモニュウムである請求項１記載の組成物。
3. 安息香酸アンモニュウムが、電解液と一緒に用いられる請求項２記載の組成物。
4. 該電解液が、硫酸，塩酸，燐酸のうちの一種類またはそれ以上から選択される無機酸であるか、および／または、それらのアンモニュウム塩である請求項３記載の組成物。
5. 該電解液と該安息香酸塩との重量比が、０．５：１ないし５：１である請求項３または４に記載の組成物。
6. 該電解液と該安息香酸塩との重量比が、１．５：１ないし３：１である、請求項５記載の組成物。
7. 動物の排泄物からのアンモニアの放出を抑制または防止する方法であって、前記方法が安息香酸塩を含む飼料材を動物に給餌することから成る抑制または防止方法。