JPH0859379A - 動物排泄物の浄化処理方法並びにその処理化物 - Google Patents

動物排泄物の浄化処理方法並びにその処理化物

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JPH0859379A
JPH0859379A JP6211986A JP21198694A JPH0859379A JP H0859379 A JPH0859379 A JP H0859379A JP 6211986 A JP6211986 A JP 6211986A JP 21198694 A JP21198694 A JP 21198694A JP H0859379 A JPH0859379 A JP H0859379A
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JP
Japan
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animal excrement
specific
water
powder
compost
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JP6211986A
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English (en)
Inventor
Sebasuchiyan Karurosu
セバスチャン カルロス
Tadamoro Inoue
唯師 井上
Yukihiro Masayama
征洋 正山
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BIO BARANSU KK
Original Assignee
BIO BARANSU KK
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

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  • Fertilizing (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動物排泄物の悪臭を消し、堆肥化して、有機
肥料として有効に活用できる処理方法ならびにその処理
化物を提供する。 【構成】 動物排泄物に天然の粉体鉱石と微生物スタ−
タ−と水を加えて、培養し、堆肥化する動物排泄物の浄
化処理方法並びにその処理化物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動物排泄物である糞尿
の浄化処理方法に関する。更に詳しくば、動物排泄物に
特定の粉体鉱石と特定の微生物スターターを添加し、更
に水を加えて、培養し、堆肥化する動物排泄物の処理方
法並びにその処理により得られる動物排泄物の処理化物
に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、わが国には牛490万頭、豚1,
130万頭、鶏33,000万羽の家畜が飼育されてい
る。これら家畜の排泄物は糞が5,400万トン、尿が
3,600万トンであり、糞尿合わせて9,000万ト
ンとなり、人の屎尿6,900万トンより多く、特にこ
れら家畜の有機性排泄物の処理が問題となっている。
【0003】これらの処理については、活性汚泥法、コ
ンポスト化等微生物による分解処理、設備機器による悪
臭の除去など色々な処理技術が検討されている。家畜の
排泄物の処理に利用されている方法には、連続曝気法、
間欠曝気法、蒸散法、冷却法などがあるが、いずれも動
物の種類の糞尿の特定選別化など色々な問題があり、い
まだ決定的な解決方法は見いだされていない。また糞の
コンポスト化処理で、微生物による分解、熟成にかかわ
る菌種(乳酸桿菌、枯草菌、担子菌類など)の特定化に
ついてはいまだ成功していない。このコンポスト化と
は、好気性微生物が働きやすい条件を人為的に整えるこ
とによって、排泄物中に含まれる易分解性有機物や生育
阻害物質を分解し、成分的に安定化、無害化させ、農地
への施用に適した性状にすることであり、その処理物は
コンポストと呼ばれている。
【0004】動物排泄物に含まれる窒素は、総量68万
トンと試算され、燐に関しても20万トンと試算され、
化学肥料として使用される燐酸肥料34万トンの60%
に達している。この大量な窒素や燐は、現在ほとんど自
然環境下に放出されており、過剰な窒素や燐は社会的な
問題と成っている。低窒素化、低燐化する必要がある
が、窒素や燐を固定化処理する微生物の組合せについて
はほとんど解決されていない。
【0005】またこのような状況下、現在使用されてい
る化学合成品による分解、消臭によるミクロな規模によ
る一時的な環境淨化では、自然環境への配慮を考えると
き、解決されない問題でもある。
【0006】また大量に排泄される動物排泄物は、海水
の汚染、河川の汚染、更に流入した海水や湖水のBOD
の低下による魚介類の減少など地球規模の環境整備が求
められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる背景
のもと、これら動物排泄物、特に家畜の排泄物を有効に
活用できる浄化処理方法ならびにその処理によって得ら
れる処理化物を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、動物排泄物で
ある糞尿を微生物を使用し、分解、発酵処理するプロセ
スで、粉体の金属からなる天然の粉体鉱石と水を加えて
培養処理し、堆肥化すると、動物排泄物の悪臭が消臭さ
れた熟成堆肥にすることができることを見いだしたもの
である。
【0009】本発明は、動物排泄物に、少なくとも特定
の粉体鉱石と特定の微生物スターター(種菌)を添加
し、水を加えて培養し、堆肥化することを特徴とする動
物排泄物の浄化処理方法である。そして本発明が使用す
る特定の粉体鉱石に含まれる粉体金属は、グラム陰性化
学合成栄養独立栄養細菌および従属栄養細菌の培養・固
定化に必要な金属である。また特定の微生物スターター
はニトロバクター(Nitrobacter)、ニトロ
コッカス(Nitrococcus)、ニトロソローバ
ス(Nitrosolobus)、ニトロソモナス(N
itrosomonas)、ニトロソスピラ(Nitr
osospira)、ニトロスピナ(Nitrospi
na)、ニトロスピラ(Nitrospira)などの
ニトロバクテリア科(Nitrobacteracea
e)の細菌類、グラム陰性、好気性のアゾトバクター
(Azotobacter)属およびリゾビウム(Rh
izobium)属を主成分とする微生物群である。
【0010】動物排泄物の処理にかかわる微生物類の成
育、代謝の機構は、微生物の体細胞の表面を構成する膜
構造に存在する酵素のよって分解、置換されて、動物排
泄物はそれぞれの微生物の成育に必要な栄養源として利
用される。その代謝に用いられる酵素は、活性中心に金
属イオンを必要とする微生物由来の酵素が多い。特にニ
トロバクターについては、化学合成栄養独立栄養細菌に
分類されるごとく、暗反応でも金属類の存在で成育、増
殖、固定化が行われる。そして、動物排泄物を分解処理
するプロセスには、窒素循環を効率良く行うために、窒
素の固定化を行うリゾビウム、アゾトバクターのような
好気性従属細菌を存在させることで、動物排泄物の分
解、悪臭の処理を効率良く行わせることができるロガリ
ズムを組ませることによって目的を達成することができ
る。
【0011】動物排泄物には、未分解の食餌の植物の茎
や、獣舎の床に使用される木材チップが混在しており、
これらを微生物、例えば、動物排泄物中に混在するバチ
ルス(Bacillus)や、腸内細菌のセラシア(S
erratia)、プロテウス(Proteus)など
も初期の分解処理の過程では有用な微生物として作用す
る。これら構成される微生物群により分解されたアンモ
ニアや硫化水素は、さらに、リゾビウム、アゾトバクタ
ーに窒素固定され、さらに、ニトロバクターによって分
解処理される。
【0012】これらの全体的な反応は、ニトロバクター
の増殖を最終的には優位な(菌数)状況下に置く必要が
あり、そのためにカルシウムなどにより動物排泄物のp
Hをアルカリ性雰囲気にキープする必要がある。そのp
Hは7.2〜11.0、好ましくは8.0〜9.0がよ
い。
【0013】動物排泄物の培地に添加する特定の粉体鉱
石は、中世代の地層から採鉱される天然物の鉱石で、そ
れを注意深く粉砕されたもので、カルシウム、マグネシ
ウム、リン、鉄、銅、亜鉛、ヨウ素、ナトリウム、カリ
ウム、硫黄、モリブデン、マンガン、クロム、セレンな
どの金属が表1に示すような構成割合で含まれ、更に微
量成分として硼素、ガリウム、ビスマス、銀、ゲルマニ
ウム、ストロンチウム、タングステン、コバルト、フッ
素、臭素、金、スズ、塩素、水素、リチウム、パナジウ
ム、窒素などを含有する粉体金属からなるもので、目的
とする動物排泄物に対して1m3(0.4〜0.5ト
ン)当り5〜15kgを混合する。
【0014】これらの動物排泄物にはニトロバクター、
リゾビウム、アゾトバクター、バチルスで構成する微生
物群をスターター(種菌)として1m3当り10〜20
kg添加することによって分解、発酵が誘導される。
【0015】更に、微生物群の反応に必要な担体として
の水は、動物排泄物の体積1m3に対して、脱塩素処理
した水300〜500Lを散布、若しくは含水させる必
要があり、含水率60%に調節する必要がある。
【0016】動物排泄物に粉体鉱石と微生物スターター
を添加し、更に水を加えて、培養し、堆肥化するときの
堆肥の温度を40〜70℃以上にして30〜40日間培
養する。
【0017】動物排泄物を堆肥化するとき、好気的条件
下における反応、熟成に必要な酸素、または空気は機械
的に供給するか(エアレイションするか)若しくは、堆
肥の切り返しを行うことで充足される。この条件は連続
曝気方式による空気供給より、切り返しによる方法の方
が残留全窒素が少なく、ほとんど測定されないまでに分
解が促進されるので堆肥臭の良好な品質が得られる。
【0018】動物排泄物の分解、熟成を行うための微生
物の培養培地の温度条件は24時間以内に40℃〜70
℃に確保される必要があり、これらの温度の確保は、好
ましくは高温域55℃以上に確保される必要がある。こ
の排泄物処理培地の温度が確認されると、堆肥の表面に
好ましくは40〜50℃の温水を散布しながら、堆肥の
切り返しをして空気供給を行い、分解を促進させる。ま
た、水の蒸散を防ぐためには耐水性の覆いを行って蒸散
を防ぐ必要がある。この工程は少なくとも3日間繰り返
し、堆肥に空気供給を行い、反応を促進させ、高温域の
堆肥の温度が安定化した低温域20〜25℃になるまで
行って、反応プロセスを停止させる。そうすることによ
って動物排泄処理化物として熟成堆肥が得られる。
【0019】反応が低温域に達した熟成堆肥は、ビニー
ル袋などのプラスチック製の容器に密封して保管、管理
して、他の微生物の寄生を遮断し、20〜25℃で保管
される。この様にして得られた糞のコンポスト(熟成堆
肥)は温水30℃で溶解し、表2に示すように有機物に
富み、有機肥料として利用できる。また尿のコンポスト
は表3、表4ならびに表5に示す通り、動物の飲料水と
して適合する条件を備えるので、動物の飲料水として再
利用することができる。
【0020】また糞のコンポストは好気性菌80%、嫌
気性菌20%で構成され、人や動物、植物に対してほと
んど害がなく、表6に示す通り、ニトロバクター、リゾ
ビウム、アゾトバクターを中心に構成する微生物群、更
に芽胞を形成したバチルスが存在するので、微生物スタ
ーターとして再利用される。
【0021】
【作用】動物排泄物には、未分解の食餌の植物の茎や、
獣舎の床に使用される木材チップが混在しており、これ
らを微生物、例えば、動物排泄物中に混在するバチルス
(Bacillus)や、腸内細菌のセラシア(Ser
ratia)、プロテウス(Proteus)なども初
期の分解処理の過程では有用な微生物として作用する。
これら構成される微生物群により分解されたアンモニア
や硫化水素は、さらに、リゾビウム、アゾトバクターに
窒素固定され、さらに、ニトロバクターによって分解処
理される。
【0022】動物排泄物の処理にかかわる微生物類の成
育、代謝の機構は、微生物の体細胞の表面を構成する膜
構造に存在する酵素のよって分解、置換されて、動物排
泄物はそれぞれの微生物の成育に必要な栄養源として利
用される。その代謝に用いられる酵素は、活性中心に金
属イオンを必要とする微生物由来の酵素が多い。本発明
で使用する粉体鉱石に含まれる粉体金属はこれら微生物
類の成育、増殖、固定化に際して、活性中心の金属とし
て極めて有効に利用されるのである。特にニトロバクタ
ーについては、化学合成栄養独立栄養細菌に分類される
ごとく、暗反応でも金属類の存在で成育、増殖、固定化
が行われる。そして、動物排泄物を分解処理するプロセ
スには、窒素循環を効率良く行うために、窒素の固定化
を行うリゾビウム、アゾトバクターのような好気性従属
細菌を存在させることで、動物排泄物の分解、悪臭の処
理を効率良く行わせることができる。
【0023】
【実施例】次に実施例により、本発明を詳細に説明する
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【0024】実施例1 家畜の糞尿の処理施設は、2〜3%の傾斜を持たせた、
排水溜めのある不透水性の表面を必要とする。この処理
施設で発生する排水は、後の培養処理段階で再利用され
る。不透水性の床上に透水性の上床を設置し、床下から
速やかな通気を施せるようにする。
【0025】これらの処理施設に、およそ27kg/2
7,000cm2(1g/cm2)で2.7トンを3m
(縦)×1.5m(横)×0.9m(高さ)のサイズに
盛り上げた糞尿に対して、3m3当り23kgの天然の
粉体鉱石を加え、45kgのニトロバクター、リゾビウ
ム、アゾトバクター、バチルスで構成する微生物スター
ターを加える。この糞尿に対して、精製水1.247L
を散布、潅水し、水分率60%に整える。季節により気
温の低いときは40〜50℃の温水が好ましい。
【0026】分解、培養速度は構成する微生物群の発す
る温度の管理が重要で、少なくとも12時間間隔で温度
管理しながら、24時間以内に55℃以上の温度に達す
るように管理しなければならない。またこの温度の持続
は少なくとも12時間維持される必要がある。これらの
温度の測定は、培養堆肥の表層より23〜30cmの深
さの部位温度により管理される。
【0027】培養堆肥の温度が高温域55℃以上に達し
たときには、水または温水の散布(湿度55%以上)ま
たは、潅水を行うと同時に培養物(畦)の切り返し、ま
たはエアレイションによる曝気が必要である。これらの
行為は培養堆肥の最高温度が45℃以下となるまで、一
日間隔で繰り返し水の散布、潅水、畦の切り返し、もし
くはエアレイションを行う必要がある。約30〜40日
を経過後、培養堆肥の最高温度が45℃以下、安定化し
た低温域20〜25℃となったことが確認されると、反
応は終了する。培養堆肥はビニール袋に密封して、20
〜25℃の保管温度で遮光保管される必要がある。
【0028】ここで得られた熟成堆肥は30℃前後の温
水に溶解し、堆肥中に存在する微生物群は、約3年間化
学独立栄養的に活性を保持するという利点がある。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】
【表5】
【0034】
【表6】
【0035】
【発明の効果】本発明は、動物排泄物である糞尿をニト
ロバクター、リゾビウム、アゾトバクター、バチルスで
構成する微生物スターターを使用し、分解、発酵処理す
るプロセスで、粉体の金属からなる天然の粉体鉱石と水
を加えて培養処理し、堆肥化すると、動物排泄物の悪臭
が消臭され、かつ有機肥料として有効な熟成堆肥にする
ことができる。ここで得られた熟成堆肥は30℃前後の
温水に溶解し、堆肥中に存在する微生物群は、約3年間
化学独立栄養的に活性を保持するという利点がある。
【0036】また糞のコンポストは好気性菌80%、嫌
気性菌20%で構成され、人や動物、植物に対してほと
んど害がなく、ニトロバクター、リゾビウム、アゾトバ
クターを中心に構成する微生物群、更に芽胞を形成した
バチルスが存在するので、微生物スターターとして再利
用される。
【0037】更に尿のコンポストは、その中に含まれる
窒素、燐などは農水省の農業排水基準に適合する低濃度
であり、一般環境下の水路へ放出しても問題がないし、
また家畜の飲料水として使用することができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動物排泄物に、少なくとも特定の粉体鉱
    石と特定の微生物スターターと水を添加し、培養し、堆
    肥化することを特徴とする動物排泄物の浄化処理方法。
  2. 【請求項2】 特定の粉体鉱石が、グラム陰性で化学合
    成栄養独立栄養細菌および従属栄養細菌の培養・固定化
    に必要な金属を含む粉体金属である請求項1記載の動物
    排泄物の浄化処理方法。
  3. 【請求項3】 粉体鉱石がカルシウム、マグネシウム、
    リン、鉄、銅、亜鉛、ヨウ素、ナトリウム、カリウム、
    硫黄、モリブデン、マンガン、クロム、セレン、硼素、
    ガリウム、ビスマス、銀、ゲルマニウム、ストロンチウ
    ム、タングステン、コバルト、フッ素、臭素、金、ス
    ズ、塩素、水素、リチウム、パナジウム、窒素など粉体
    金属からなる天然の鉱石物である請求項1または2記載
    の動物排泄物の浄化処理方法。
  4. 【請求項4】 特定の微生物スターターがニトロバクテ
    リア科の細菌類、グラム陰性、好気性のアゾトバクター
    属およびリゾビウム属を主成分とする請求項1記載の動
    物排泄物の浄化処理方法。
  5. 【請求項5】 動物排泄物がアルカリ性雰囲気下pH
    7.2〜11.0で処理される請求項1記載の動物排泄
    物の浄化処理方法。
  6. 【請求項6】 動物排泄物1m3に対して、粉体金属が
    5〜15kg、微生物スターターが10〜20kg、水
    が300〜500L加えられる請求項1記載の動物排泄
    物の浄化処理方法。
  7. 【請求項7】 動物排泄物に粉体鉱石と微生物スタータ
    ーを添加し、更に水を加えて、培養し、堆肥化するとき
    の堆肥の温度を40〜70℃以上にして30〜40日間
    培養する請求項1記載の動物排泄物の浄化処理方法。
  8. 【請求項8】 動物排泄物が特定の粉体鉱石と特定の微
    生物スターターで、培養し、堆肥化して得られる動物排
    泄物の処理化物。
JP6211986A 1994-08-12 1994-08-12 動物排泄物の浄化処理方法並びにその処理化物 Pending JPH0859379A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2381265A (en) * 2001-08-31 2003-04-30 Reginald Goodwin-Jones Treatment of excreta
CN102775228A (zh) * 2012-07-05 2012-11-14 成钢 厕所除臭散香产生负离子使人畜粪为富硒锗元素营养肥
CN103130549A (zh) * 2013-03-15 2013-06-05 长沙学院 一种提高观赏菊组培苗成活率的富硒营养剂的制备方法
CN103787718A (zh) * 2013-12-11 2014-05-14 甘肃金宇生态环境工程有限公司 一种新型强化营养绿色“lb”功能肥料

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