JP4274410B2

JP4274410B2 - 種子混合堆肥成型体およびその製造方法

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Publication number: JP4274410B2
Application number: JP2002293712A
Authority: JP
Inventors: 孝徳須田; 得雄松島; 淳磯田; 定雄小菅
Original assignee: 緑産株式会社; 北海道ティー・エル・オー株式会社
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP2004123492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種子混合堆肥成型体およびこの製造方法に係り、特に、在庫管理や運搬が容易であるとともに成型品が崩れにくく、ガーデニング資材、公園や工事現場の法面における緑地補修用資材、農作物の育成等に好適な種子混合堆肥成型体およびこの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、牛や馬などの家畜から排泄される糞尿、および家庭や外食産業から発生する大量の残飯などに代表される有機性廃棄物が、河川や地下水の汚染および焼却処分による煙害等、様々な環境汚染の原因の一つとして問題視されている。このような状況を受けて、我が国においては平成１１年に家畜排せつ物法（家畜排泄物の管理の適正化および利用の促進に関する法律）、そして平成１２年には、食品循環資源の再生利用等の促進に関する法律が導入された。さらに全国の多くの市区町村においては、ダイオキシンの防止対策に関する条例が制定されるなど、有機性廃棄物の処理に対する関心が高まっている。
【０００３】
これら有機性廃棄物は、元来、微生物の代謝によって分解させることにより、良質の堆肥原料となり得る資源である。しかしながら、離農者の増加と相反する家畜飼養頭数の増加、さらには輸入農畜産物の増加が原因で堆肥の需要は減少傾向にある。また、堆肥自体が低価格で取引きされている一方で、遠距離輸送するためには高いコストがかかってしまうため、堆肥化させた有機性廃棄物も近郊の農地に還元されるにとどまっている。以上のような要因により、堆肥化された有機性廃棄物は未利用のまま余剰となりつつあるのが現状である。
【０００４】
そこで、この余剰になりつつある堆肥を低コストでより付加価値の高い製品へと活用するための様々な試みが進められている。例えば、特開２０００−１１９０８６号公報には、有機性廃棄物から得られる堆肥を用いて成形する堆肥成形体製品およびその製造方法において、堆肥を固化、成形するためにでんぷん等の粘着性物質を加える発明が記載されている。具体的には、家畜糞尿や食物残飯から堆肥を生成し、この堆肥に対してでん粉や小麦粉の固化材を混合し、この混合物を乾燥させて成形体製品を製造する技術が記載されている。この発明によれば、堆肥が有機肥料の役割を果たすため、堆肥成形体をそのまま栽培床や栽培容器として利用できるとされる。
【０００５】
しかしながら、前記特開２０００−１１９０８６号公報に記載された発明においては、堆肥に対して種子を付着させるようになっているため、堆肥中の窒素、リン、カリウム等の栄養分濃度が過剰となり、種子の発芽が阻害されてしまうことがある。また、芝等の種子を混合した粘着材溶液を堆肥成形体の表面にコーティングして乾燥させているため、種子が乾燥して発芽できなかったり、付着した種子が剥がれ落ちやすく、植物の生育状況にバラツキが生じてしまうという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、本願発明者らは特願２００１−２１４８６１号において堆肥が混合されても発芽率が良好であって簡便に緑化を行うことができる種子混合堆肥組成物およびその製造方法を提案している。例えば、堆肥にピートモスを所定の重量比で混合することで肥料成分濃度を調整すること、含水率を１５％以下にすること、堆肥の炭素−窒素比（Ｃ／Ｎ比）を２５以下に抑えるようにすること、あるいは種子の埋入深さを成形品の一端面から０．５ｃｍ以内にすること等が提案されている。これらの技術により、種子混合堆肥組成物の発芽率が高められ、長期保存ができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特願２００１−２１４８６１号で提案した種子混合堆肥組成物およびその製造方法においては、組成物に関する諸条件は提案できているが、その組成物を製品化するための詳細な成型条件等は十分に提案できていない。例えば、成型体が流通に置かれた場合の衝撃に耐えられる強度を有するためにはどのような成型圧力やバインダが最適なのかという問題、あるいは長期間の保存に適する環境や条件は何か等について実験データの蓄積は十分とは言えない。また、実際の製品化にあたっては原価がどれくらいに抑えられ、従来製品との関係上、メリットがあるのかという検討も必要になる。
【０００８】
一方、従来より工事現場の法面や公園等の比較的広範囲な土地を緑地化するために、一般に張り芝工法が用いられている。この張り芝工法は、即効性の高い緑化方法であり、芝産地において別途、育成させた芝を運搬や施工しやすい大きさに切り取って切り芝とし、この切り芝を緑地化させたい土地に張り込むようになっている。
【０００９】
しかし、前記張り芝工法においては、芝を育成するために広範囲な土地が必要であるし、切り芝の切り取り作業が面倒である。また、切り芝自体は発芽されてすでに生育状態にあるため、切り取った後の長期保存ができず、在庫管理も難しく物流管理コストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、糞尿、廃棄食品および下水汚泥などの有機性廃棄物からつくられる堆肥を有効に利用することができるとともに、運搬や設置の際に簡単に崩れない強度を備え、在庫管理が容易であってコスト低減を図ることができる種子混合堆肥成型体およびこの製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る種子混合堆肥成型体の特徴は、堆肥と、繊維質材料および土壌改良材料の少なくとも一方とを混合してなる堆肥組成物に任意の植物種子およびバインダーを加えて混合して、所定の加圧力で圧縮成型してなる種子混合堆肥成型体であって、前記堆肥と、前記繊維質材料および前記土壌改良材料の少なくとも一方との重量比を３０：７０〜７０：３０の割合にし、前記バインダーの水溶液濃度を２．５〜１０．０重量％にするとともに、このバインダーを前記堆肥組成物に対して容積比１０〜４０容積％の割合で混合し、前記加圧力を約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上とし、含水率が２５％以下となるように乾燥させている点にある。
【００１２】
そして、このような構成を採用したことにより、堆肥に対し、繊維質材料および土壌改良材料の少なくとも一方を重量比３０：７０〜７０：３０で混合するため、種子混合堆肥成形体の成型強度を高めることができるとともに、肥料成分の塩類濃度障害を抑制しつつ種子の適正な発芽をもたらすことができる。また、水溶液濃度が２．５〜１０．０重量％のバインダーを堆肥組成物に対して１０〜４０容積％の割合で混合するため、バインダーが粒状のかたまりにならない程度の濃度であって、かつ堆肥と繊維質材料および土壌改良材料との接着を適切に行うことができるようになる。さらに、種子混合堆肥組成物を約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上で加圧することで運搬や設置の際に簡単に崩れない強度になって扱いやすく、また含水率を２５％以下になるまで乾燥させるため、カビ等の発生を抑えられるし、発芽等の在庫管理が簡単になる。
【００１３】
また、本発明において、バインダーがでんぷん糊である場合、その水溶液濃度を５．０〜７．５重量％にするとともに、加圧力を約０．３３ＭＰａ（３．３３ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上にすることが好ましい。これによれば、バインダーがよく混ざらずに粒状のかたまりになることもなく、少々乱雑に扱ってもその形が崩れることのない強度が得られるため、大規模緑化や造園業者用の製品に好適である。
【００１４】
さらに本発明において、繊維質材料または土壌改良材料としてピートモスを使用することが好ましい。これによれば、種子混合堆肥成型体の原価を安く抑えることができると同時に、繊維質で保水性がよく、クッション作用および通気性に富んだ性質を有するので植物の栽培に適したものとなる。また、性質は酸性を示すので、堆肥中に含有されている塩類の濃度を適正範囲内に調整し、過剰塩類に起因する発芽率低下等の塩類障害（いわゆる塩漬）を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明において、ピートモスは、種子混合堆肥成型体の厚さより小さいサイズの網の目を有する篩にかけたものを使用することが好ましい。これによれば、ピートモスを種子混合堆肥成型体の厚さより小さいサイズの網の目を有する篩にかけることで、石等の異物を除去するだけでなく、直径に対する長さの比が小さい、いわゆるアスペクト比の小さい、寸胴な塊状のピートモスを除去する作用がある。つまり、寸胴で塊状のピートモスが、薄いマット状の成型体の上下面を貫通するようにして混入された場合、成型材料同士をバインダーによって接着するという機能が阻害され、そのようなピートモス周辺からクラックが発生し、成型体の破壊が誘起されるという問題がある。このため、アスペクト比が大きくて繊維状のピートモスは複合材料的な効果を期待できるが、本発明の特徴を活かすためには成型体の厚さに対応する篩にかけることが好ましい。
【００１６】
また、本発明において、含水率を２５％以下にするにあたり植物種子が死滅しない温度以下の条件で乾燥させることが好ましい。これによれば、種子混合堆肥成型体に混合した植物種子が死滅することなく、未発芽状態での長期保存が可能となるので、在庫管理が容易となり、物流管理コストを低減することができる。
【００１７】
さらに、本発明において、植物種子として芝生種子を使用する場合、乾燥温度を５５℃以下にすることが望ましい。これによれば、従来の張り芝工法によらず即効性のある緑地化が可能な種子混合堆肥成型体を得ることができるとともに、芝の育成のための広範囲な土地や切り芝の切り取り作業が不要となる。また、乾燥工程に伴って種子混合堆肥成型体に混合した芝生種子が死滅してしまうことがない。
【００１８】
また、本発明は前述の種子混合堆肥成型体に限らず、例えば、堆肥と、繊維質材料および土壌改良材料の少なくとも一方と、植物種子と、バインダーとを混合した後に圧縮成型して乾燥することにより製造する種子混合堆肥成型体の製造方法であって、前記堆肥と、前記繊維質材料および前記土壌改良材料の少なくとも一方とを重量比３０：７０〜７０：３０の割合で混合して堆肥組成物を生成する堆肥組成物生成工程と、前記堆肥組成物に任意の植物種子を加えて混合するとともに水溶液濃度が２．５〜１０．０重量％のバインダーを前記堆肥組成物に対して容積比１０〜４０容積％の割合で混合して種子混合堆肥組成物を生成する種子混合堆肥組成物生成工程と、前記種子混合堆肥組成物を約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上の圧力で圧縮して成型体を形成する圧縮成型体形成工程と、前記成型体を乾燥させて含水率を２５％以下にする乾燥工程とからなることを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法にも適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る種子混合堆肥成形体およびその製造方法の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明の種子混合堆肥成形体の製造方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【００２１】
本実施形態に係る種子混合堆肥成形体を製造する場合、まず、所定の堆肥に対し、繊維質材料および土壌改良材料の少なくとも一方を重量比にして３０：７０〜７０：３０の割合で混合することで堆肥組成物を生成する（処理Ｓ１）。なお、本実施形態において使用する堆肥は、牛や馬などの家畜から排泄される糞尿、および家庭や外食産業から発生する大量の残飯などに代表される有機性廃棄物を発酵処理することで生成されるものである。
【００２２】
ここで、繊維質材料および土壌改良材料は、混合堆肥成形体の成形強度を高めるとともに、植物種子の発芽を良好にするためのものである。したがって、混合する繊維質材料および土壌改良材料の量を３０重量％より少なくすると、堆肥組成物において堆肥に含まれる肥料成分の影響が大きくなって塩類濃度障害が生じる等、種子の発芽率が著しく低下する。一方、混合する繊維質材料および土壌改良材料の量を７０重量％より多くすると、堆肥組成物における肥料成分の影響が小さくなり、堆肥から摂取する栄養分が不足することで種子の発芽率が著しく低下してしまう。
【００２３】
なお、堆肥と混合するのは、繊維質材料および土壌改良材料のいずれか一方のみでもよいし、両方であってもよい。ここで、繊維質材料とは軽量で、吸水性・保水性に優れ、扱いも簡単で、しかも量が安定確保されるという特徴を有している。代表的なものとしては、比較的長い繊維形状を持つピートモスやココナッツヤシ繊維等が挙げられる。また、土壌改良材料とは、一般に植物の栽培に資するため土壌の性質に変化をもたらすことを目的として土地に施されるものであって、土壌の物理的、化学的、生物的性質を改善する材料である。代表的なものとしては、比較的短い繊維形状を持つピートモスやパーライトやゼオライト等の加工品が挙げられ、堆肥と混合することで肥料成分の流失を防ぐ保肥材料としても機能する。なお、本実施形態においては、繊維質材料および土壌改良材料としてピートモスを採用して実験に供した。
【００２４】
ここで、ピートモスとは、水ごけなどの植物有機物が寒冷地の低湿地帯で長い年月の間堆積し褐変腐食化した泥炭である。このピートモスは、繊維質で保水性がよく、孔隙を保持するのでクッション作用および通気性に富んでおり、安価で市販されているので植物の栽培に極めて適している。また、性質は酸性を示すので、堆肥中に含有されている塩類の濃度を適正範囲内に調整し、過剰塩類に起因する発芽率低下等の塩類障害（いわゆる塩漬）を抑制する効果をも有する。
【００２５】
また、本実施形態においては、処理Ｓ１に示す工程の前処理として、堆肥を網の目のサイズが２０〜２５ｍｍの篩にかけている。これにより、堆肥の粒度分布を整えて堆肥の作用を効果的に発揮できるようにするとともに、堆肥中に混入している石やゴミ等の異物を除去することができる。また、ピートモスとしては網の目のサイズが成型体の厚さより小さいサイズの１０ｍｍの篩にかけたものを使用している。ピートモスは、直径に対する長さの比であるアスペクト比が大きければ繊維性材料として強度増大に寄与するが、逆に、所定の篩にかけなければアスペクト比が小さくて寸胴な塊状のものまで含まれる。この大きな塊状のピートモスは、バインダーの接着作用を邪魔して種子混合堆肥成型体の強度低下の原因になってしまう。
【００２６】
例えば、本実施形態でいえば、種子混合堆肥成型体の厚さを３０ｍｍ程度にするため、この厚さを超える、あるいはその厚さに近い大きさのピートモスは、前記成型体内において上下面を貫通するように存在して原材料同士の接着を阻害するおそれがある。そして、その塊状のピートモス周辺からクラックが発生し成型体の破壊を誘発してしまう。したがって、種子混合堆肥成型体の厚さより小さい１０ｍｍの網の目を有する篩にかけることにより、１０ｍｍ以上の塊状のピートモスを除去し、１０ｍｍ長さ以下のピートモスを使用するようになっている。
【００２７】
つぎに、処理Ｓ１において得られた堆肥組成物に任意の植物種子を加えて混合するとともに、水溶液濃度が２．５〜１０．０重量％のバインダーを堆肥組成物に対して容積比１０〜４０容積％の割合で混合して種子混合堆肥組成物を生成する（処理Ｓ２）。これにより、堆肥と混合されている繊維質材料や土壌改良材料、植物種子が一体的に接着される。
【００２８】
なお、堆肥組成物に混合する種子は農作物や園芸等に用いられるものを任意に適用することが可能である。本実施形態では、特に、切り芝の高コスト問題や在庫管理の困難性の問題を解決すること、ビルの屋上や公園での緑化ニーズの高まりにいち早く応えるために芝生種子を用いて研究を進めた。なお、この芝生種子の含有量は、堆肥組成物１リットルに対して約１ｇ程度の割合としている。しかしながら、堆肥組成物に混合する種子の量はこれに限らず、種子の体積や緑化しようとする面積に応じて適宜設定してよい。
【００２９】
ここで、バインダーの濃度を２．５重量％〜１０．０重量％としたのは、２．５重量％以下では接着力が弱く成型体が崩れやすくなってしまい、１０．０重量％以上ではでんぷんが粒状にかたまって均一に混ぜることができなくなるからである。また、バインダー水溶液の混合量を１０容積％〜４０容量％としたのは、１０容量％以下では接着力が弱くて種子混合堆肥成形体が十分固まらずに運搬等の際に崩れやすく好ましくない。一方、バインダー水溶液の混合量を４０容積％以上にしても種子混合堆肥成型体の強度にはさほど影響が無く、逆に肥料や繊維質材料、土壌改良材料の効果を妨げるおそれがある。
【００３０】
なお、本実施形態において用いるバインダーは、ジャガイモやコーンに由来するでんぷんを使用し、そのでんぷん水溶液を７０〜８０℃に加温して糊状にしている。もちろん、他の植物からでんぷんを抽出してもよいし、でんぷんに限らず、カニ殻等から抽出されるキチンキトサン、貝殻、水溶性多糖類（ザンタンガム、でんぷんの絞りかす等のセルロース、昆布等から抽出するアルギン酸）等の比較的に生分解可能な物質でもよい。この場合、最適な効果を発揮する濃度や混合量はバインダーの種類によって定まる。
【００３１】
また、本実施形態においては、上記堆肥組成物とバインダーとの混合をモルタルミキサーを用いて行った。これにより、ほんの１〜２分で堆肥組成物とバインダーとが均質に混合するのが確認された。
【００３２】
つぎに、処理Ｓ２において得られた種子混合堆肥組成物を所定の型枠に充填し、所定の成型機により約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上の圧力で圧縮して成形体を形成する（処理Ｓ３）。なお、本実施形態においては、充填量、加圧力、加圧時間および加工速度を任意に設定可能な成型機を用いている。これにより、所望の大きさおよび強度を有する種子混合堆肥成形体を得ることができる。
【００３３】
ここで、上記成型圧力が約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）より弱い場合には、種子混合堆肥成形体として十分な強度が得られず、持ち上げると壊れてしまうおそれがある。逆に、成型圧力が強過ぎる場合には、種子混合堆肥成形体に混合される種子が圧潰されてしまうおそれがある。
【００３４】
そして、処理Ｓ３で得られた種子混合堆肥組成物の成形体を、含水率が２５％以下になるまで乾燥する（処理Ｓ４）。これにより、軽くて在庫管理しやすい種子混合堆肥成型体が得られる。なお、本実施形態においては、種子混合堆肥組成物の成形体を温風ボイラーを設置して３５〜３７℃に保持した乾燥舎において約４８時間の乾燥処理を施している。これにより、５５℃以上で死滅してしまう芝生種子にダメージを与えることなく速やかに乾燥処理が実行される。
【００３５】
ここで、含水率を２５％以下に乾燥させるのは、種子混合堆肥成形体を室温（２５℃前後）において未発芽状態を保持しつつ比較的長期間保管可能にするためである。
【００３６】
【実施例】
つぎに、本実施形態における種子混合堆肥成型体の具体的な実施例について説明する。本実施例では、バインダー濃度および成型加圧力の各種条件に対して種子混合堆肥成型体の破壊強度の変化を求める実験を行った。また、種子混合堆肥成型体の含水率の違いによる発芽状況を調べる実験も行った。
【００３７】
本実施例では、まず堆肥に対して同一体積のピートモスを混合して堆肥組成物を生成した。この堆肥組成物に芝生種子およびバインダーを加えた。バインダーは、水に対して２．５〜１０．０重量％のでんぷんを溶いて生成するでんぷん糊を使用した。具体的には、１リットルの水に対して２５ｇ、５０ｇ、７５ｇ、１００ｇのでんぷん加えて７０〜８０℃で約５分間加温撹拌して糊状にし、２．５重量％、５．０重量％、７．５重量％および１０．０重量％の濃度からなる４種類のでんぷん糊を使用した。このでんぷん糊を堆肥組成物に対して約２５容積％加えて混合し、種子混合堆肥組成物を生成した。
【００３８】
つづいて前記種子混合堆肥組成物を３００ｍｍ×３００ｍｍの型枠を備えたプレス機に投入し、所定の加圧力で圧縮成型することにより３００ｍｍ×３００ｍｍ×２０ｍｍの試験用の種子混合堆肥成型体１を得る。このときの圧縮加重は、それぞれ０．５ｔ、１．０ｔ、１．５ｔ、３．０ｔ、５．０ｔ、７．０ｔ、１０ｔの７通りに設定し、約２０秒間加圧した。圧縮加重を加圧力にすると、それぞれ約０．０５ＭＰａ（０．５６ｋｇｆ／ｃｍ^２）、約０．１１ＭＰａ（１．１１ｋｇｆ／ｃｍ^２）、約０．１６ＭＰａ（１．６７ｋｇｆ／ｃｍ^２）、約０．３３ＭＰａ（３．３３ｋｇｆ／ｃｍ^２）、約０．５５ＭＰａ（５．５６ｋｇｆ／ｃｍ^２）、約０．７６ＭＰａ（７．７８ｋｇ／ｃｍ^２）、および約１．０９ＭＰａ（１１．１１ｋｇｆ／ｃｍ^２）である。その後、圧縮成型した種子混合堆肥成型体１を３５〜３７℃で約４８時間乾燥させた。なお、種子混合堆肥成型体の厚さは、より厳しい条件で強度試験を実施するために２０ｍｍとした。
【００３９】
そして、前述の条件下で成型した各種子混合堆肥成型体１について３点曲げ試験による強度測定を行った。３点曲げ試験では、種子混合堆肥成型体１の大きさに合わせて図２にその（ａ）上面図、および（ｂ）側面図を示す３点曲げ試験装置２を使用し、２本の丸太状部材で下から支持するとともに中央位置に上方から荷重を加えて破壊するまで負荷する。２本の丸太状部材の支点間距離は２７５ｍｍに設定した。
【００４０】
そして、前記３点曲げ試験装置２により、種子混合堆肥成型体１に対して加重を５０ｇずつ段階的に付与し、種子混合堆肥成形体１が破壊したときの加重を測定した。各破壊荷重は同一条件で３回実施して平均値を取得し１ｇ単位以下は四捨五入した。
【００４１】
図３および図４に３点曲げ試験結果を示す。この結果によると、加圧力が約０．０５ＭＰａおよび約０．１１ＭＰａで成型した試験体は、バインダー濃度に関わらず、３点曲げ試験装置にセットすることができないほど脆く、データの測定ができなかった。
【００４２】
また、バインダー濃度が２．５重量％のときは、加圧力の増減に関わらず破壊荷重は３００ｇ以下を示した。さらに、バインダー濃度が５．０重量％以上の場合、加圧力が約０．１６ＭＰａで２８０ｇ〜４１７ｇを示した。さらにまた、加圧力が約０．３３ＭＰａ以上であって、バインダー濃度が５．０重量％および７．５重量％で成型した種子混合堆肥成型体１では８００ｇ以上の破壊加重が得られた。
【００４３】
ここで、図５に示すように、破壊加重が１００ｇ〜３００ｇの強度を有する種子混合堆肥成型体１は、強度があまり強くなく、両手で持ち上げた程度で壊れてしまうことはないが、梱包や移動時等における衝撃により破壊されるおそれがある。このため衝撃の大きい物流に載せるには適さない。また、破壊加重が３００ｇ〜８００ｇの強度を有する種子混合堆肥成型体１は、扱いやすい程度の強度を備えているが、施工時等に乱雑に扱うと２つに折れてしまうおそれがある。したがって、破壊荷重が１００ｇ〜８００ｇの種子混合堆肥成型体は、一般家庭のガーデニング等には適用できると考えられるが、造園業者等の大規模な緑化用には適さないと考えられる。
【００４４】
一方、破壊加重が８００ｇ以上の強度を有する種子混合堆肥成型体１は、ハンドリング性および物流性に優れており、梱包、移動および施工時に想定される範囲内の衝撃で壊れてしまうことは少なく、広域的な物流や機械による施工をも容易に行うことができる。したがって、破壊荷重が８００ｇ以上の強度を有する種子混合堆肥成型体１は、大規模緑化、屋上緑化、法面、およびプロ仕様のガーデニング等として好適である。
【００４５】
したがって、以上に詳述したバインダー濃度、成型加圧力および破壊加重の関連から、種子混合堆肥成型体１を製造する条件として、バインダーの水溶液濃度が２．５重量％以上であって成型加圧力が約０．１６ＭＰａ以上の条件が好ましく、さらにバインダー水溶液濃度が５．０重量％であって成型加圧力が約０．１６ＭＰａ以上がより好ましい。また、バインダー量ができるだけ少なく、十分な強度を有する条件は、バインダー水溶液濃度が５．０重量％であって成型加圧力が約０．３２ＭＰａである。この条件であればより経済的でかつ十分な強度を有する種子混合堆肥成型体１を得ることができる。
【００４６】
つぎに、図６に種子混合堆肥成型体１の含水率の違いによる発芽試験の結果を示す。
【００４７】
この試験では、含水率および保存温度を変化させて長期保存した種子混合堆肥成型体１から各々１０ｍｌの試料を採取し、温度２２℃、湿度６０％の条件下でインキュベートして発芽状況を観察した。各含水率は２５．０％、４５．０％および６５．０％とし、保存温度はそれぞれ５．０℃、１５．０℃および２５．０℃とした。そして、温度２２℃および湿度６０％の下に放置して、７日、１4日、２８日、３５日、６５日および９５日経過後の発芽状況を観察し、発芽率を求めた。
【００４８】
また、本実施形態における発芽率は、発芽した種子数を数えて加えた種子数で除することにより算出した。具体的には、あらかじめ種子混合堆肥成型体１に加えた種子数を把握しておいて実際に発芽させる。そして、種子混合堆肥成型体１から平均的な場所の１ｃｍ^２分を５ヶ所選択して採取し、それぞれ発芽した種子数を数える。それらの５ヶ所における発芽種子数を平均して全体の発芽率を求めた。
【００４９】
その結果、図６示すように、含水率が２５．０％の種子混合堆肥成型体１は、保存温度が５．０℃、１５．０℃および２５．０℃のいずれの条件にかかわらず、９５日経過後に発芽が観察されたものは存在せず、発芽率は０．０％であった。
【００５０】
また、含水率が４５．０％の種子混合堆肥成型体１は、５．０℃で保存していた場合、６５日目で発芽率が１５．２％となり、１５．０℃で保存していた場合、１４日目で発芽するものが１５．２％であった。そして、ほぼ室温である２５．０℃で保存していた場合、７日目で３．０％が発芽を開始した。そして、２８日目には、保存温度が１５．０℃の場合、６０．６％が発芽し、保存温度が２５．０℃の場合、３５日目で４５．５％が発芽した。
【００５１】
さらに、含水率が６５．０％の種子混合堆肥成型体１は、保存温度が５．０℃であっても３５日目で１５．２％が発芽し、保存温度が１５．０℃および２５．０℃の場合には、７日目でそれぞれ３．０％、６．１％が発芽を開始し、２８日目にはそれぞれ７５．８％、１５．２％の種子が発芽した。なお、含水率が６５．０％、保存温度２５．０℃の成形体に関しては、１ヶ月経過後も１５．２％と低い傾向を示したが、これは種子が腐敗したため発芽できなかったと考えられる。
【００５２】
以上より、種子混合堆肥成形体１を室温（２５℃前後）で未発芽状態を保持しつつ比較的長期間保管するためには、含水率を２５．０％以下にしなければならないことがわかった。なお、含水率を２０．０％とした種子混合堆肥成型体を室内に放置したところ１年以上経過しても発芽することはなかった。
【００５３】
図７（ａ）は、本実施形態に係る種子混合堆肥成形体１を示すものであり、縦横寸法３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ３０ｍｍに成型されている。この種子混合堆肥成形体１を使用する際には、緑化しようとする所望の土地に必要な数だけ敷設する（図７（ｂ）参照）。そして、水分や光が供給されることによって芝生３が発芽し、図７（ｃ）に示すように緑化状態となる。
【００５４】
また、図８は、本実施形態に係る種子混合堆肥成形体１と従来の緑化用製品とを価格や性能について比較したものである。従来の緑化用製品はユニット苗、ガーデンマット、セダムマット類およびロール芝である。
【００５５】
図８に示すように、各製品の重量を比較すると、ユニット苗が４０ｋｇ／ｍ^２、ガーデンマットが１２ｋｇ／ｍ^２、セダムマット類が湿重量で４０ｋｇ／ｍ^２、ロール芝が芝のみで６０ｋｇ／ｍ^２であるのに対して、本実施形態に係る種子混合堆肥成形体１は、１２ｋｇ／ｍ^２の乾燥重量であるため、従来の製品に比べて軽く、運搬や敷設に好適である。
【００５６】
また、製品価格を比較すると、単位ｍ^２当たり、ユニット苗が２９，０００円、ガーデンマットが７，３００円、セダムマット類が１５，０００円、ロール芝が３５，００円であるのに対し、本実施形態の価格はロール芝の半額以下の単位ｍ^２当たり１，５００円で提供できる。このため、ビル屋上の緑化や周辺環境の緑化などの普及に相当寄与することができる。
【００５７】
以上のように本実施形態によれば、バインダー水溶液濃度や成型加圧力を適宜調整することにより、軽量で崩れにくい製品を製造できるため取り扱いが容易になり、運搬や敷設に好適な製品を提供できる。
【００５８】
また、含水率を２５％以下になるように乾燥させることにより発芽を抑制することができ、在庫管理が簡単であるし、必要な時期に給水するだけで緑化に供することができるため便利である。また細菌抑制作用も備えている。
【００５９】
なお、本実施形態にかかる種子混合堆肥成形体および種子混合堆肥成形体の製造方法については、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００６０】
例えば、本実施形態においては種子混合堆肥成形体の厚さは、芝として最適な３０ｍｍとしたが、これに限らず、植物種子の種類により、あるいは肥沃な土地であれば、より薄いものを適用することができるし、逆に痩せた土地であれば、より厚いものを適用することにより、種子混合堆肥成形体から肥料成分を補給させることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、糞尿、廃棄食品および下水汚泥などの有機性廃棄物からつくられる堆肥を有効に利用することができるとともに、運搬や設置の際に簡単に崩れない強度を備え、在庫管理が容易であってコスト低減を図ることができる種子混合堆肥成型体およびこの製造方法を提供することとができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る種子混合堆肥成形体の製造方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図２】本発明に係る種子混合堆肥成型体の実施例において使用される３点曲げ試験装置の（ａ）上面図、（ｂ）および側面図である。
【図３】本発明に係る種子混合堆肥成形体の実施形態において、異なるバインダー濃度および成形加重を設定して破壊加重を計測した結果を示す図である。
【図４】図３の計測結果を３次元グラフにより示す図である。
【図５】本実施形態の種子混合堆肥成形体に関する特徴を示す図である。
【図６】本発明に係る種子混合堆肥成形体の実施例において、異なる水分濃度および保存温度下で長期保存した試験体を用いて行った発芽試験の結果を示す図である。
【図７】本実施形態の種子混合堆肥成形体の製品単体を示す（ａ）斜視図、（ｂ）複数個敷設した状態を示す斜視図、および（ｃ）種子が発芽した状態を示す斜視図である。
【図８】本実施形態の種子混合堆肥成形体と従来製品との比較を示す図である。
【符号の説明】
１種子混合堆肥成形体
２３点曲げ試験装置
３芝生

Claims

有機性廃棄物を発酵処理することで生成される堆肥とピートモスとを混合してなる堆肥組成物に任意の植物種子およびでんぷん糊を加えて混合して、所定の加圧力で板状に圧縮成型してなる敷設用の種子混合堆肥成型体であって、前記堆肥と前記ピートモスとの重量比を３０：７０〜７０：３０の割合にし、前記でんぷん糊の水溶液濃度を２．５〜１０．０重量％にするとともに、このでんぷん糊を前記堆肥組成物に対して容積比１０〜４０容積％の割合で混合し、前記加圧力を約０．１６ＭＰａ以上とし、含水率が２５％以下となるように乾燥させてなることを特徴とする種子混合堆肥成型体。
請求項１において、前記でんぷん糊の水溶液濃度を５．０〜７．５重量％にするとともに、加圧力を約０．３３ＭＰａ以上にすることを特徴とする種子混合堆肥成型体。
請求項１または請求項２において、前記ピートモスは、前記種子混合堆肥成型体の厚さより小さいサイズの網の目を有する篩にかけたものを使用することを特徴とする種子混合堆肥成型体。
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、含水率を２５％以下にするにあたり植物種子が死滅しない温度以下の条件で乾燥させることを特徴とする種子混合堆肥成型体。
請求項４において、植物種子として芝生種子を使用する場合、乾燥温度を５５℃以下にすることを特徴とする種子混合堆肥成型体。
有機性廃棄物を発酵処理することで生成される堆肥と、ピートモスと、植物種子と、でんぷん糊とを混合した後に、板状に圧縮成型して乾燥させることにより製造する敷設用の種子混合堆肥成型体の製造方法であって、
前記堆肥と前記ピートモスとを重量比３０：７０〜７０：３０の割合で混合して堆肥組成物を生成する堆肥組成物生成工程と、
前記堆肥組成物に任意の植物種子を加えて混合するとともに水溶液濃度が２．５〜１０．０重量％のでんぷん糊を前記堆肥組成物に対して容積比１０〜４０容積％の割合で混合して種子混合堆肥組成物を生成する種子混合堆肥組成物生成工程と、
前記種子混合堆肥組成物を約０．１６ＭＰａ以上の圧力で圧縮して板状の成型体を形成する圧縮成型体形成工程と、
前記成型体を乾燥させて含水率を２５％以下にする乾燥工程と
からなることを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法。
請求項６において、前記種子混合堆肥組成物生成工程で使用されるでんぷん糊は水溶液濃度が５．０〜７．５重量％であり、前記圧縮成型体形成工程で加えられる圧力は約０．３３ＭＰａ以上であることを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法。
請求項６または請求項７において、前記ピートモスは、前記種子混合堆肥成型体の厚さより小さいサイズの網の目を有する篩にかけたものを使用することを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法。
請求項６から請求項８のいずれかにおいて、乾燥工程では植物種子が死滅しない温度以下の条件で乾燥させることを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法。
請求項９において、植物種子として芝生種子を使用する場合、乾燥温度を５５℃以下にすることを特徴とする種子混合堆肥成型体の製造方法。