JPH02283685A

JPH02283685A - ビール粕を利用する有機質肥料の製造方法

Info

Publication number: JPH02283685A
Application number: JP1103495A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Furukawa; 古川　敏郎; Yoshiyuki Oota; 欽幸太田; Hikoji Mizuma; 水間　彦次; Ryosuke Sano; 亮介佐野
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-11-21
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2617569B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は微生物によるビール粕を主原料として利用する
有機質肥料の製造方法に関し、特に悪臭を有しないもの
を速成に製造可能なことを特徴としたものである。

〔従来の技術〕

食生活の向上に伴って、ビールの消費量が増大し多量に
ビール粕が発生し毎年約１００方ｔに達している。ビー
ル粕は７０〜８０％の水分を含み、そのまま放置すると
酪酸等が発生するので悪臭が生じるなど保存性に問題が
あり、飼料としての利用があるが、それにも限界がある
。その為、現在その処理が大きな問題となっている。

一方、農業の近代化が進むにつれて、主に、無機肥料の
使用が普及し、増加したが、その弊害として地力の低下
が全国的に広がってしまった。

それを救う方法は良質な有機質肥料を投与する以外には
ない。

ビール粕（ビール製造工程で、麦汁をしぼる過程で生ず
る濾過残渣）は、その■化学成分の見地から、■多孔質
性から土地の改良に効果があると考えられる０本発明者
らの一人は既にこの点に注目し、ビール粕を利用する有
機質肥料を調製し、その花弁、野菜への効果を証明する
と共に肥料登録をしている。

〔発明が解決すべき課題〕

しかしながら、従来の技術では、熟成させるまで長時間
を要し、製造工程において低級脂肪酸及び硫黄化合物等
の悪臭原因物質が発生してくるため悪臭を有すること等
の欠点があり、経済性のみならず肥料工場の立地の点か
らも問題があった。

故に本発明はビール粕の悪臭原因物質を短時間で分解除
去する有機質肥料の速成な製造方法を新たに提供するこ
とを目的とする。

〔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者らは、その解決を製造
装置の改良及び使用菌株の選択の両面から鋭意検討して
きた結果、製造装置を考案（別出願）すると共に、発明
者らが見出したビール粕を主原料として利用する有機質
肥料の製造方法に適した微生物群（ロードコツカス属に
属する菌群）を組み合わせることにより、低級脂肪酸な
らびに硫黄化合物等の悪臭原因物質を速やかに分解し、
他の菌群（繊維素分解菌群）は並行的にセルロース、ヘ
ミセルロース等を分解、熟成させるので、製造期間を著
しく短縮出来る事実を見出し、上述の課題を克服したビ
ール粕を主原料として利用する有機質肥料の製造方法を
提供するに至った。

すなわち、本発明は、種菌群中に存在するロードコツカ
ス属に属する菌群（これらを以下では脂肪酸等分解菌群
という）を切り返しを行なうなど好気的にビール粕中で
増殖させることによって、従来のビール粕の肥料化法で
生ずる悪臭原因物質をすみやかに分解させること及び種
菌群中に存在する繊維素分解菌群の組み合せが良好で、
特にバチルスやクロストリデイウム等の分解菌群は熱成
時高温下に麦からのセルロース、ヘミセルロース等を部
分分解し、低級脂肪酸及び硫黄化合物を産生ずる。そし
て切り返し後の好気的条件で脂肪酸等の分解菌群がこれ
ら低級脂肪酸を分解するというサイクルをくり返すこと
によって、麦からのセルロースは相当程度分解され、熟
成するが、多孔質性を失うことなく、有機質肥料として
の成分と物性を持った特徴のある肥料を短時間に製造す
ることが出来る方法を提供するものである。

まず、本発明で使用する菌群について具体的に説明する
。

（１）　　ロードコツカス属のＭ７２０４０株、ＭＴ２
０４１株は第１表に示す性質を有し、スコツトランドの
Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｉａｌ　ＢａｃｔｅｒｉａＴｏｒｒｙ　Ｒｅ
５ｅａｒｃｈ　（国立工業用微生物収集トリー研究所〉
によりＲｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ　ｓｐ、（ロードコツカ
ス・ｓｐ、）と同定されたものである。これらの微生物
はＲｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ　ｓｐ　ＭＴ２０４０（ＦＥ
ＲＭ　Ｐ−１０６５５）。

Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ　ｓｐ　ＭＴ２０４１（ＦＥＲ
Ｍ　Ｐ−１０６５６）として工業技術院微生物工業技術
研究所に寄託している。

（本頁以下余白）第１表　ＭＴ２０４０とＭＴ２０４１の菌学的性質ＣＩ
（３ＣＯＯ１ｌ　＋　２０□→２　ＣＯ！＋　２　Ｈ，
０３７°Ｃ、トリス塩酸緩衝液中での分解活性を第２表
に示した。

第２表　各種脂肪酸の分解性また、ＭＴ２０４０及びＭＴ２０４１は脂肪酸を分解す
る能力が強い、脂肪酸の好気的な分解は次式で示すとお
り、酸素の吸収量で脂肪酸の分解性を相対値として表わ
すことが出来る。

ギ酸酢酸プロピオン酸Ｎ−酪酸イソ−酪酸イソ−バレリン酸Ｎ−バレリン酸Ｎ−カプロン酸イソ−カプロン酸Ｎ−カプロン酸トリス塩酸緩衝液ｐＨ８に基質を０．８＋＋＋Ｍ添加。

酸素吸収速度を３７℃で測定（２）繊維素分解菌群（セルラーゼ、キシラナーゼなど
）としては、トリコデルマ、バチルス、クロストリデイ
ウム、セルロモナス等があげられる。特に、Ｔｒｉｃｈ
ｏｄｅｒｍａ　ｒｅｅｓｅｉ　（）リコデルマ　レーセ
）　０Ｍ９４１４、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｔｕｍｉｌｕｓ
　（バチルス　トウミイルス）　ＡＴＣＣ７０６１ＳＣ
１ｏｓｔｒｉｄｉｕｍｔｈｅｒｍｏｃｅｌｌｕｍ（クロ
ストリデイウム　サーモセラム）ＡＴＣＣ２７４０５、
Ｃｅ１ｌｕｌｏ＋ｍｏｎａｓ　ｆｌａｖｉｇｅｎａ　（
セルロモナス　フラブイゲラ’）　ＩＦ０３７５３等が
適当であり、商品としては例えばサナ菌（有限会社アキ
ャマ社製、ＳＡＮ＾−８，サナー完堆の素）として市販
されているものが適当である。

本発明は以上述べた菌群を主とし、新鮮なビール粕（水
分　約７０〜８０％）に接種し、増殖させ発酵、熟成を
はかるものである。

被処理物はビール粕を主体とするが、少量の絞り粕、糠
、尿素、乾燥糞、魚粉、骨粉等の有機物、活性汚泥等が
混合されていてもよい、菌群をビール粕に接種する方法
としては、菌群を各々適切な培地で培養し、ＭＴ２０４
０．　ＭＴ２０４１の場合は第３表に示す培地で培養し
、集菌後、常法により（例えば脱脂粉乳５％、グルタミ
ン酸ソーダ１％）を含む保護剤中で凍結乾燥する。

こうして得た凍結乾燥菌株にセライトを加え約５〜８　
Ｘ　１０’ｃｅｌ　ｌ／　ｇの菌体を含む種菌を調製し
ビール粕に散布してもよいし、予め各種低級脂肪酸を主
炭素源とする第３表の培地で培養した培養菌体をオガク
ズに混合したものを添加してもよいし、菌群が十分生育
した処理ビール粕を、新鮮ビール粕と混合してもよい、
それらを堆積するとやがて温度が上昇するので、１日１
〜３回程度切りかえしを行なう、約３５〜４０日で有機
質肥料が製造される。普通では３〜６ケ月かかるのと比
べるとその効果は大きい０本発明の特徴の一つである菌
株群ＭＴ２０４０．　ＭＴ２０４１を添加しない場合に
は、低級脂肪酸及び硫黄化合物の発生による著しい悪臭
が認められるが、末法によりそれは解決される。そして
、多少時間はかかるが肥料かえられる。一方、繊維素分
解菌群を添加しないと麦から残が多く残り熟成不足にな
る。さらに、望ましくは発明者らが考察した装置（削出
１Ｎ）を用いると製造諸条件がコントロール出来るので
製造期間を更に５〜７日程度短縮出来る。その上、周辺
の環境への影響がなく肥料を製造することが可能である
。

（本頁以下余白）第３表　人工培地の組成低分子量脂肪酸酢酸プロピオン酸ｎ−酪酸ｉ−酪酸ｎ−吉草酸ｉ−吉草酸ｎ−カプロン酸ｎ−カプリル酸ペプトンＨＩＰＯ４ａＣ１ｇ３ｇＳＯ４・７Ｈ，０ＣｏＣ１ｚ４［１ｚＯｐＨ濃　　度２０　　　ｍＭ１４　　　＋ａＨ１０−Ｍ５　　　　ｍＭｌ　　■ガ０．５　ｍＭＯ，５ｓＭＯ，５ａ＋Ｍ１．０　　％０．１　　％０．５５％０．０５％８．０（注）オートクレーブで１２１℃、２０分間殺菌後、そ
のｐＨを１０％ＮａＣＯ５及びＩ　ＮＨＣｌで調整する
。

当該肥料の肥効について、菊、トンネルかぼちゃ、メロ
ンを対象として、その成育状況を調査したが、その結果
は次のようであった。

（１）菊については、葉の大きさが１５〜２０％拡大す
ると共に、葉の厚さも増大し、花も大きく、日持ちも良
くなり、当該肥料を添加した栽培が当該肥料無添加のも
のに対し価格も大巾に上昇した。

（２）トンネルかぼちゃについては、当該肥料を添加し
た栽培孔の収量は当該肥料無添加のものに比し、総収量
で１１％（品質の高いものでは３１％、中級品では１７
％）増加した。また、１個当り重量も３１％増加した。

（３）　　メロンについては、同じく当該肥料を添加し
た栽培孔の収量は、当該肥料無添加のものに比し、総収
量で１８％増収し、また１個当り重量も２７゜１％増加
した。

その他の野菜類についても同様に肥効が認められ、全体
的に添加した栽培孔は、栗色、葉色が良くなり、又、糖
分の増加が認められ、明らかに当該肥料の肥効が顕著に
認められた。

〔作　用〕

ビール粕にＭ７２０４０株、Ｍ７２０４１株（ロードコ
ツカス属に属する菌群）　；　Ｔｒｉｃｈｏｄｅｙｖａ
　ｒｅｅｓｅｉ（トリコデルマ　レーゼ）口Ｍ９４１４
、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｔｕｍｉｌｕｓ（バチルス　トウ
ミイルス）　ＡＴＣＣ７０６１、Ｃ１ｏｓｔｒｉｄｉｕ
ｓ　ｔｈｅｒｍｏｃｅｌｌｕ＋ｍ（クロストリデイウム
　サーモセラム）　ＡＴＣＣ２７４０５又はサナ菌（有
限会社　アキャマ社製）（繊維分解菌群）を接種し、適
当な切りかえしと堆積の繰返しにより、嫌気、好気性の
条件を作り出しつつ発酵させればサナ菌等によりビール
粕のセルロース、ヘミセルロース等が部分分解され、そ
れに伴って低級脂肪酸及び硫黄化合物を産生ずる。切り
返し等により好気的な条件にすればＭ７２０４０株、Ｍ
７２０４１株にとって良好な発酵条件となり、上記脂肪
酸及び硫黄化合物が分解されてＣＯｔ、０１等のガスや
ＨｚＯとなり、発生する悪臭原因物質である低級脂肪酸
及び硫黄化合物が除去され多孔質性の有機質肥料が得ら
れる。また、水分が多少多い時は切り返しを多くするな
どによリトリコデルマ、及びＢａｃｉｌｌｕｓ　ｔｕｍ
ｉｌｕｓ　ＡＴＣＣ７０６１やサナ菌によるビール粕の
セルロース等の部分分解とＭＴ２０４０株、ＭＴ２０４
１株の低級脂肪酸及び硫黄酸化物の分解の二者がほぼ並
行するため短時間で、ビール粕を利用する有機質肥料が
製造可能とな・る。

また、切り返しの周期、Ｍ７２０４０株、Ｍ７２０４１
株及び繊維素分解菌群の相対接種量、添加物、発酵・熟
成の日数等により肥料としての性質を変えられるが多様
な有機質肥料が製造可能である。

即ち、上記ビール粕に添加物として絞り粕、糠、尿素、
乾燥糞、魚粉、骨粉、活性汚泥等の有機物を補助的に加
えれば、最終的には全窒素（Ｔ−Ｎ）、燐酸（Ｐ、０．
）、加里（Ｋ２Ｏ）、石灰（Ｃａｂ）、苦土（ＭｇＯ）
等々の含有率を高めつつその含有率を調整可能となる。

特に骨粉により石灰（Ｃａｂ）、苦土（ＭｇＯ）の含有
率を高くしてやれば、これらは土壌を塩基性にする肥効
があるため、とかく火山灰が多く土壌が酸性になり易い
日本においてそれを矯正可能とする。第４表に上記有機
物の全窒素（Ｔ−Ｎ）、燐酸（Ｐｔａｓ）、加里（Ｋ、
Ｏ）の含有率を示すが骨粉が燐酸（ｐｚｏｓ）を多く含
有することにも注目しなければならない。

第４表〔実施例〕以下、本発明を具体的な実施態様を用いてより詳細に説
明していくが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。

（実施例１）ＭＴ２０４０株、ＭＴ２０４１株、トリコデルマ　レー
セＱＭ９４１４、バチルス　トウミルスＡＴＣＣ７０７
１及びクロストリデイウム　サーモセラムＡＴＣＣ２７
４０５からなる種菌（調製法は前述のとおりである）０
．１％を約１０ｋｇのビール粕に添加し、２０ｃｍ　（
Ｉ（）　Ｘ　３０Ｃ１１（Ｗ）　Ｘ５０ｃ＋＋＋　（高
さ）で下面に網を張った箱に堆積して、室温（１０〜２
０°Ｃ）に放置した。１日１〜２回切り返しをした。菌
株の投与後の発酵温度の推移は、第５表の通りである。

外観上、３０日でほぼ肥料化が完了した。その組成を第
６表に示した。本組成から、判断しても有機質肥料とし
て良好である。

第５表　菌株投与後の発酵温度の推移（本頁以下余白）はぼ３０日で完了第７表）サナ菌；　（ＳＡＮ八−８＋サナ−完堆の素）！＞Ｍ
Ｔ菌；　ＭＴ２０４０＋ＭＴ２０４１３ゝ　トリコデル
マレーセＱＭ９４１４．バチルス　トウミルスＡＴＣＣ
７０６１，クロストリデイウム　サーモセラムＡＴＣＣ
２７４０５第８表（実施例２）ＭＴ２０４０株とＭＴ２０４１株をビール粕に添加した
以外は実施例１と同様に操作した。

実施例１に比べてやや時間はかかった。

（実施例３）ＭＴ２０４０株とＭＴ２０４１株及びサナ菌（商品名Ｓ
ＡＮ＾−８＋サナー完堆の素）をビール粕に添加した以
外は実施例１と同様に操作した。その温度経過は実施例
１とほぼ同じで第５表に示す。外観上は、３０日でほぼ
肥料化が完了した。

その組織を第６表に示した。本組成から判断しても有機
質肥料として適していると考えられる。

（比較例１）比較例１は、市販の有機質肥料用種菌のみを添加したこ
と以外は、実施例１と同じような操作を行なった。比較
例及び各実施例の使用菌を第７表に示し、約１０ｋｇス
ケール小試験の結果を第８表に示した。

（実施例４）ビール粕原料を用い実施例３に対し、オガクズに固定化
したＭＴ２０４０．　ＭＴ２０４１．サナ菌及びクロス
トリデイウム　サーモセラムＡＴＣＣ２７４０５を種菌
として添加し実施例１と同様な方法で、肥料化を実施し
３０日でほぼ終了した。

外観は、実施例１．３の製品と同じ。

分析値は、　　Ｃ；３０％ＴＮ：３．５％Ｃ／Ｎ＝８％で炭素率が実施例１より低く熟成していると考えられる
。

（実施例５）一部分返送原料ビール粕９部に対して、発酵３日後の培養物を１部
返送して、上記のように種菌群（ＭＴ２０４０、　ＭＴ
２０４Ｌ　サナ菌）と共に混合し、コンクリート製の実
装置に堆積し肥料化を行なった。１日１回〜２回攪拌／
切り返しをし、３０日経過して肥料化が終了した。その
分析値を第６表に示した。

外観及び組成から判断し良好な有機質肥料といえる。

なお、当然のことながら開放系での肥料化であるから、
本発明の実施例での製品は多くの菌が存在する。その代
表的なものは前記（本特許の特徴とする菌株）以外にい
わゆる土壌菌であるストレプトマイセス　アンチビオチ
カス、ストレプトマイセス　グルセウスをはじめ多種類
の微生物が関与することが、当該技術分野では常識であ
る。

〔発明の効果］本発明において、毎年約１００万ｔものビール粕が発生
し、それに対応できないこと、一方、無機肥料の使用の
普及による地力の低下の問題に鑑み、廃棄物利用も兼ね
たビール粕を利用した良質な有機質肥料の製造方法が従
来の技術より短時間に、且つ、悪臭原因物質である低級
脂肪酸及び硫黄化合物等をほとんど含有することなく製
造する方法が確立された。この製造方法により経済性か
らも、肥料工場立地条件からも従来力より優れ、事業化
への道がより確固としたものとなる。また、本発明で得
られるビール粕を利用した有機質肥料はその化学成分及
び多孔質性から農耕地の置換酸度、加水酸度、ＣＥＣ，
ｐＨ，緩衝能、Ｂ／Ｆ値、生態系、比表面積、団粒構造
等々に好ましいものとなる。

出願人　三井石油化学工業株式会社代理人　弁理士　平　木　祐　輔同　　弁理士　石　井　貞　次

Claims

【特許請求の範囲】１、ロードコッカス属に属する菌群をビール粕を主原料
とする被処理物に接種し、発酵し、次いで熟成して成る
ビール粕を利用する有機質肥料の製造方法。２、ロードコッカス属に属する菌群及び繊維素分解菌群
をビール粕を主原料とする被処理物に接種し、発酵し、
次いで熟成して成るビール粕を利用する有機質肥料の製
造方法。３、ロードコッカス属に属する菌群が低級脂肪酸及び硫
黄化合物等、悪臭の原因物質を分解する菌群であること
を特徴とする請求項１又は２記載のビール粕を利用する
有機質肥料の製造方法。４、ロードコッカス属に属する菌が、ロードコッカスｓ
ｐ．ＭＴ２０４０及び／又はＭＴ２０４１株であること
を特徴とする請求項１又は２記載のビール粕を主原料と
して利用する有機質肥料の製造方法。５、発酵、熟成の工程において切り返しを行なって成る
請求項１又は２記載のビール粕を利用する有機質肥料の
製造方法。６、上記ビール粕に絞り粕、糠、尿素、乾燥糞、魚粉、
骨粉等の有機物を混入して成る請求項１又は２記載のビ
ール粕を主原料として利用する有機質肥料の製造方法。７、上記ビール粕に活性汚泥を混入して成る請求項１又
は２記載のビール粕を利用する有機質肥料の製造方法。