JPH0940483A

JPH0940483A - 家畜糞尿から生成する土壌改良材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0940483A
Application number: JP7208440A
Authority: JP
Inventors: Akira Takashima; 晃高島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】容易に入手可能な数手の材料の添加により家
畜糞尿処理に不可欠な水分調整ができ、しかも、混合す
る各材料がもっている利点が活用されことにより豊富な
有機物と、低アルカリ含有量が土壌及び土壌微生物環境
に優しく作用する家畜糞尿から生成した土壌改良材及び
その製法を提供する。【構成】本発明の土壌改良材は、家畜糞尿と泥炭と生
石灰と木炭とを含む混合物を堆肥化させて生成する。家
畜糞尿に泥炭と生石灰と木炭を添加し、さらに、土壌改
良材の乾燥調整品を水分調整材に利用し水分４５〜６５
％に水分調整の上、この混合物を加圧・混練して４０〜
９０゜Ｃ下で発酵・分解させた後、熟成、乾燥させるこ
とによって製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は主として牛の糞尿に各種の
水分調整材を混合して堆肥化処理して生成された土壌改
良材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】大型化した酪農経営体から排出される大
量の家畜糞尿は、その多くが処理しきれずに畜舎周辺や
耕地の片隅に長期間野積みされ、これが広い地域に悪臭
や汚水を放出することから環境を汚染し、大きな社会問
題化されようとしている。また、家畜糞尿自体は有機肥
料の原料として有用のものでこれを有効利用せず、長期
間放置しておくことは大きな損失である。

【０００３】

【従来の技術】この問題を解決するために、家畜糞尿を
農業に積極的に利用する試みがなされており、一つの方
法として、糞尿の水分を所定量に除去した後堆肥化する
方法がある。この場合、酪農経営体が比較的容易に行い
得る水分除去方法として家畜糞尿に乾燥セルロース含有
有機物質を混合することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年は水分
調整に使用する上記のセルロース含有有機物質を容易に
確保することが困難となり、これが、家畜糞尿を放置す
る原因となっている。尚、汚泥、畜糞等に生石灰を混合
して水分調整をする技術が、例えば特開昭６３−１７９
８６号公報により公知である。しかしながら、この方法
では１０〜８０重量％もの多量の生石灰を混合するた
め、窒素ガスの多量発生、製品コストの高騰をまねくほ
か、、アルカリ分含有量が多量となるためｐＨが高くな
りすぎ、土壌に好ましくない。

【０００５】従って、本発明の第１の目的は容易に入手
が可能な各種の材料を少量加えただけで家畜糞尿の水分
が調整でき、しかも、混合する各材料がもっている利点
が活用され、欠点が補完されることにより土壌に優し
く、有機物含有量の豊富な特徴を有する土壌改良材を提
供することにある。

【０００６】本発明の第２の目的は、各土壌条件、作物
に適したオリジナル製品として製造することが可能な上
記土壌改良材の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の上記第１の目
的は、家畜糞尿と泥炭と生石灰と木炭とを含む混合物を
公知の装置を用いて堆肥化させてなる土壌改良材によっ
て達成される。この土壌改良材は、水分１８〜２５％、
有機物含量５０重量％以上、アルカリ分２５重量％以上
であることが好ましい。

【０００８】本発明の上記第２の目的は、家畜糞尿に、
泥炭と生石灰と木炭と前記請求項４の土壌改良材の乾燥
調整品を添加して水分４５〜６５％の混合物に調整し、
この混合物を加圧・混練して４０゜〜９０゜Ｃ下で発酵
・分解させた後、熟成、乾燥させることによって達成さ
れる。

【０００９】本発明の土壌改良材の製造方法は家畜糞尿
に対する添加物の混合量が、水分５〜１０％の泥炭粉砕
物５〜２５重量％、生石灰粗粉砕物１０〜２５重量％、
水分０〜３％の木炭粉砕物３〜５重量％、請求項４記載
の方法で得られた水分１５％以下の土壌改良材の乾燥調
整品１５〜２５重量％であることが好ましい。

【００１０】さらに、家畜糞尿に対する泥炭等の添加順
序は、泥炭を添加して混合した後の混合物に生石灰、木
炭、前記による土壌改良材の乾燥調整品の順に添加・混
合することが望ましい。

【００１１】

【作用】家畜糞尿に混合される泥炭、生石灰及び木炭粉
砕物は一般酪農経営体が容易に入手できる材料であり、
しかも、いずれも水分吸収性に富み、家畜糞尿に混合す
ることによって、糞尿とこれら混合物の全体が発酵に好
適な水分４５〜６５％に効率良く水分調整される。

【００１２】生石灰は水分吸収性が高く、糞尿の水分調
整（除去）材として有利であり、少量混合が糞尿に含ま
れる貴重な窒素の揮散を軽減し、併せて土壌改良材の製
造工程中に発生する窒素ガスの揮散を抑制することがで
きるが、これのみを混合した土壌改良材はｐＨが高くな
りすぎ、土壌に好ましくない影響を与えてしまう。しか
し、本発明は糞尿への混合物の一つに泥炭を使用するこ
とにより、この問題が合理的に解決される。すなわち、
乾燥調整した泥炭は、それ自体が水分調整作用を有する
ものであるが、特に、泥炭に含まれるフルボ酸、腐植酸
等の強酸性の化学的特性により前記生石灰混合による高
ｐＨを中和抑制し、適度のｐＨに調整される。

【００１３】泥炭は有機物質を豊富に含有するので、製
造工程において一部は分解により堆肥化されるととも
に、他の未分解有機物質は土壌に施用後緩慢に分解し、
長期間にわたり微生物活動を活性化して土壌環境を改善
する。

【００１４加えて、木炭を添加することにより、
水分調整のほか、脱臭効果、土壌微生物の環境改善、土
壌の通気性及び保水性が高められ、土壌物理性の改善、
作物根圏域の生育促進、など土壌改良材としての多くの
優れた作用が働く。【００１５】本発明によって製造された土壌改良材を水
分１５％以下に乾燥調整し、得られた乾燥調整品を水分
調整材として再び前記泥炭、生石灰、木炭に加えて添加
・混合すると家畜糞尿の水分調整が一層効率良く行われ
る。

【００１６】家畜糞尿に泥炭を添加混合した後に生石灰
を添加することにより糞尿中の窒素の揮散が軽減され
る。

【００１７】

【実施例】本発明の土壌改良材は、牛などの家畜の糞尿
と泥炭と生石灰と木炭を含み、これらの混合物と乾燥調
整した土壌改良材を添加して水分調整した上、加圧・混
練して発酵・分解させ、堆肥化して熟成・乾燥させてな
るものである。

【００１８】泥炭は種々雑多な植物遺体及びその分解生
成物、それに由来する腐植物質から構成されている混合
物である。この泥炭は生成過程及び構成植物の違いから
主にヨシ、ハンノキ、スゲ類などから構成される低位泥
炭と、ヌマガヤ、ワタスゲ、ヤチヤナギなどから構成さ
れる中間泥炭と、ミズゴケ、ホロムイスゲ、ツルコケモ
モなどから構成される高位泥炭に区分されるが、本発明
の土壌改良材の添加物として使用する泥炭はこのうちの
高位泥炭が最も好ましい。

【００１９】前記の高位泥炭は、多量のフルボ酸及び腐
植酸を含有し、ミズゴケ、ホロムイスゲ、ツルコケモモ
などの優先構成植物遺体の堆積から生成されたｐＨ３〜
４の強酸性の特性を有する有機物質である。主要植物で
あるミズゴケの有機物質組成が起因して未分解の有機物
質が多い。ホロセルロース、α−セルロース、繊維含量
が高く、腐植化度は低いが、土壌に施用後分解が進むと
腐植化度は急激に増大し、土壌に有効な有機物として還
元される。また、高位泥炭は強酸性の特性によりアルカ
リ物質に対し強い中和反応を呈するとともに、火山灰
土、沖積土等の無機物質混合がきわめて少なく、軽量で
ある等多くの優れたの特徴を有する。

【００２０】本発明の土壌改良材は家畜糞尿に高位泥
炭、生石灰、木炭を材料として混合して生成される。こ
れらの混合物はいずれも家畜糞尿処理上不可欠な水分調
整作用を有するものであるが、特に、高位泥炭を混合し
たことにより、以下の二つの利点をもたらす。すなわ
ち、第１の利点は高位泥炭が特有の強酸性により、生石
灰の強塩基性と中和反応し、製品を適度にｐＨ調整す
る。従って、泥炭の混合量によって低含有アルカリ分に
調整して製造することが可能となる。本発明の土壌改良
材は酸性矯正作用が緩慢な反応を呈することから、土壌
や作物にやさしく適合したオリジナル製品が製造でき
る。第２の利点は、土壌改良材に含まれる高位泥炭の未
分解有機物質等多量の有機物質が土壌に施用されるので
長期間にわたって土壌理化学性等の土壌環境を改善し、
微生物活動を活性化する。

【００２１】本発明の土壌改良材に使用する生石灰は、
微粉末状より安価な粒径３〜５ｍｍの粗粉砕物でよい。
家畜糞尿に対する混合量は、汚泥、畜糞等に添加してい
た従来例、（例えば、特開昭６３−１７９８６号）より
も極く少ない範囲の１０〜２５重量％にする。このよう
に、生石灰の混合量を少なくすることにより、製造処理
中の窒素ガスの発生が抑制される。また、製品中のアル
カリ分含有量を少なくすることにより、表１のとおり、
酸性中和反応が土に優しい緩やかな緩衝作用となし、多
量の有機物質を含有する製品が得られる。

【００２２】本発明に使用される木炭は、粉末状にした
乾燥木炭粉砕物を使用することが望ましい。混合量は糞
尿１００部に対して２〜５重量％添加・混合することに
よって水分調整作用のほか、土壌微生物の環境改善など
の効果がある。

【００２３】次に、本発明の土壌改良材の製造方法につ
いて説明する。本発明の土壌改良材は、牛、豚その他の
家畜糞尿（通常は水分８０〜９０％）に前記泥炭（好ま
しくは高位泥炭）と生石灰と木炭を添加・混合して水分
４５〜６５％に調整し、この混合物を、例えば特開平５
−１０５５６４号に示される加圧・混練装置を用いて高
圧力と激振動を付与しながら混練剪断し、加圧熱と混練
熱によって４０〜９０゜Ｃに昇温させて１０分間程度で
分解・発酵させ、さらにこの処理物を熟成・乾燥させる
ことによって製造される。以下に、製造方法の具体例を
図１に基づき、説明する。

【００２４】原料ホッパー１内の水分８０〜９０％の
牛、豚その他の家畜糞尿１００部に対し、調整材ホッパ
ー２から水分５〜１０％に乾燥粉砕した高位泥炭５〜２
５重量％、３〜５ｍｍの粗粉砕状生石灰１０〜２５重量
％、水分０〜３％の粉末状木炭粉砕物３〜５重量％を添
加し、撹拌混合機３で毎分１０〜１５回転で生石灰が完
全に水と反応するまで約５〜１０分間撹拌混合する。生
石灰と水との化学反応熱により、糞尿の水分が蒸散する
とともに、泥炭及び木炭及び土壌改良材の乾燥調整品の
乾燥物に水分を吸収させて、混合物の水分を分解発酵に
適した水分４５〜６５％に効率よく調整する。

【００２６】次いで、上記の水分に調整した混合物を加
圧・混練・粉砕機能を備えた装置本体４に送り込み、加
圧下で混練・粉砕することにより、加圧・混練摩擦熱で
４０〜９０゜Ｃに昇温させ、分解発酵させた後、装置本
体４から取り出す。

【００２６】装置本体４から取り出された処理物は熱に
より水分４０〜４５％に調整されており、この処理物を
熟成・乾燥５で余分な窒素ガスの放出と自然乾燥を兼ね
て３〜７日間放置する。この時、処理物の堆肥化の熟成
が進むと乾燥し同時に生石灰と有機物質との反応と凝集
力により、処理物は顆粒状に固化する。

【００２７】２〜７日間放置後、処理物は粒径４ｍｍの
篩選別機６で振り分けられ、適度の水分に乾燥調整後、
製品袋詰機７で袋詰され製品となる。

【００２８】より好ましい実施例として、糞尿の水分調
整を容易にし合理化するために、上記方法で製造された
土壌改良材の一部を乾燥８でさらに水分１５％以下に乾
燥させた後、リターン材ホッパー９を介して撹拌混合機
に循環させて混合する。この場合、再度循環混合させる
土壌改良材の乾燥調整品は前記篩選別機６を通過しなか
った４〜８ｍｍの粗大物を再循環利用するのが望まし
く、合理的である。

【００２９】本発明の方法に使用される好適な装置とし
ては例えば特開平５−１０５５６４号公報に示すものを
挙げることができる。

【００３０】粒径４ｍｍ以下の製品が貯蔵中に凍結塊状
とならず、しかも、土壌に施用後速やかに溶解し易い状
体で維持保管させるため製品中の水分量を好ましくはさ
らに水分１８〜２５％に乾燥調整する。乾燥調整法はで
きるだけ火力を避けて網目コンテナ等で日陰で自然・常
温通風乾燥を行いとし、窒素養分の放出を抑制するよう
にするのが望ましい。

【００３１】上記によって生成された土壌改良材は、有
機物５０％以上、アルカリ分２５％以上、水分１８〜２
５％を含む顆粒状の物質であり、肥料成分として石灰窒
素、加里、炭素等を含む。

【００３２】本発明による土壌改良材の特性は、生石灰
の強塩基性と泥炭有機物質の強酸性の特性によりｐＨ土
壌中和曲線は表１のとおり適度に調整できるところにあ
る。生石灰添加量１０〜２５重量％は従来に比較して極
めて少量であるが、これにより目的の有機物含有量の豊
富な低アルカリ分の製品が得られる。従来の炭酸カルシ
ウム肥料と比較して土壌の酸度矯正作用は表１のとおり
極めて緩慢な反応を呈するほか、土壌改良材の施用と同
時に土壌に有機物を補完することができる特徴がある。

【表１】

【００３３】泥炭添加量の多少により、表１のとおり、
土壌ｐＨ緩衝力の強い土壌改良材を製造することも可能
である。例えば、弱酸性土壌用には泥炭添加量を多くし
て緩衝力を強め、土壌に適度の肥料としての石灰を補給
することができる。土壌の酸度、肥料的要求度など、土
壌及び作物に適合したオリジナル製品が簡単に製品をそ
れぞれ製造することができる。

【００３４】

【効果】本発明は、乾燥セルローズ含有有機物を使用せ
ずに、入手が容易な泥炭、生石灰、木炭を添加物として
家畜糞尿の水分を調整し、家畜糞尿処理し堆肥化して土
壌改良材を製造する。この方法によって、糞尿処理量が
飛躍的に拡大し、環境汚染が解消されるとともに、泥炭
及び木炭の未利用資源の有効利用を図ることもできる。
特に、泥炭を使用することにより生石灰による製品の高
ｐＨを自在に調整することができる。

【００３５】本発明の土壌改良材は、家畜糞尿に上記各
種の添加物を混合して堆肥化されているので、肥料養分
を含み、また、低アルカリ分含有量と多量の有機物質を
含むことから、酸性矯正作用は土壌及び土壌微生物環境
に優しく、緩慢な作用をする。また、、土壌に施用後、
泥炭中の未分解有機物の分解が進み、長期間にわたり土
壌環境が改善され、微生物の活動が活性化する。

【００３６】本発明による土壌改良材は、作物に吸収さ
れ易い形態のカルシウムを含有するのでカルシウム肥料
として、また、有機物を必要とする花き、野菜をはじめ
畑作物、牧草等、広く多くの作物に対し効果がある。

【００３７】土壌改良材としての本製品は、適度な水分
を残留し、製造工程で生成された顆粒体は未造粒のまま
で製品化することができ、貯蔵保管中固まらずさらさら
しており、作業中も飛散せず極めて取扱易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による土壌改良材の製造工程を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１…原料ホッパー、２…調整材ホッパー、３…撹拌
混合機、４…混練・粉砕装置本体、５…熟成・乾
燥、６…篩選別機、７…製品袋詰機、８…乾燥、
９…リターン材ホッパー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】家畜糞尿と泥炭と生石灰と木炭とを含む
混合物を堆肥化させてなる土壌改良材
【請求項２】家畜糞尿と泥炭と生石灰と木炭を含む混
合物を堆肥化させてなり、水分１８〜２５％、有機物含
量５０重量％以上、アルカリ分２５重量％以上に調整し
てなる土壌改良材
【請求項３】家畜糞尿に、少なくとも泥炭と生石灰と
木炭を添加して水分４５〜６５％の混合物に調整し、こ
の混合物を加圧・混練して４０Ｃ゜〜９０゜Ｃ下で発酵
・分解させた後、熟成、乾燥させることを特徴とする土
壌改良材の製造方法
【請求項４】家畜糞尿に、泥炭と生石灰と、木炭を添
加するとともに、前記請求項３記載の方法で得た土壌改
良材を乾燥調整品にしてさらに添加して水分４５〜６５
％の混合物に調整し、この混合物を加圧・混練して４０
゜Ｃ〜９０゜Ｃ下で発酵・分解させた後、熟成、乾燥さ
せることを特徴とする土壌改良材の製造方法
【請求項５】家畜糞尿に対する添加物の混合量が、水
分５〜１０％の泥炭粉砕物５〜２５重量％、生石灰粗粉
砕物１０〜２５重量％、水分０〜３％の木炭粉砕物３〜
５重量％、請求項４に記載した水分１５％以下の乾燥調
整品１５〜２５重量％であることを特徴とする請求項５
記載の土壌改良材の製造方法
【請求項６】家畜糞尿に泥炭を添加して混合した後に
生石灰、木炭、土壌改良材の乾燥調整品の順で添加・混
合することを特徴とする請求項３、４または５記載の土
壌改良材の製造方法