JPS5829272B2

JPS5829272B2 - 堆肥製造方法

Info

Publication number: JPS5829272B2
Application number: JP54007402A
Authority: JP
Inventors: 敏細川
Original assignee: Takuma Research and Development Co Ltd
Current assignee: Takuma Research and Development Co Ltd
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1983-06-21
Also published as: JPS55100283A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はふん尿等の有機質廃物を好気的発酵させ堆肥
を製造する方法に関する。

畜産経営が多頭飼育を推進するにつれ、家畜糞尿の排泄
量が増大する。

また、都市のし尿の排泄量も多大である。

家畜糞尿、家畜糞、人糞又は活性汚泥等の発生量は今な
お増大しており、これら有機質廃物の処理方法もいくつ
か実用化されている。

本発明は発酵処理方法にかかる。

発酵処理すると堆肥を製造する事ができ、有効利用でき
るからである。

発酵は、好気性発酵と嫌気性発酵とに大別できる。

本発明はこの内、好気性発酵を採用する。

好気性発酵によると、被処理物の発酵温度が６００〜８
０℃に達する。

このため、病原菌や植物種子がほぼ完全に死滅する。

衛生的に優れている。

炭素分解も進み、良好な堆肥となる。嫌気性発酵では温
度が５０℃以下で、病原菌が除かれない。

悪臭も残っている。肥料に適しない。好気性発酵する場
合、従来、処理すべき有機質廃物の水分を約６０％程度
にし、この後空気を送りこみながら発酵させる。

数日後に発酵温度は７０°Ｃ〜８００Ｃに達する。

１〜数週間でほぼ発酵を終える。

これで堆肥として使うことができるが、さらに乾燥、造
粒する事もある。

取扱いが便利だからである。

しかし、日数の掛かる発酵反応による処理方法はどうし
てもコスト高になってしまう。

空気に触れない部分を生じないよう、好気性条件を満足
するには、積み上げ高さに制限がある。

例えば２ｍ以上に積み上げてはならないとされていた。

積み上げ高さが制限され、熟成に数週間かかることから
、極めて広大な地所を必要とする。

悪臭の拡散を防ぐためには密閉された屋内で発酵される
ことが望ましい。

すると巨大な堆肥化のための建築物を要することになる
。

発酵効率を高めなければならない。

このため、種菌を接種する、という事がしばしば行われ
た。

種菌は発酵反応の開始を早くし、処理日数を短縮させる
事ができる。

種菌の接種は堆肥化工程の最初に一度だけ行われる。

種菌の接種にも、いくつかの異なる形態があった。

ひとつは当該有機質廃物そのものの、堆肥化製造工程の
はじめに得られた堆肥化物の一部を用いる事である。

堆肥化物中には多数の種菌が含まれているはずで、これ
を一部民して使うわけである。

例えば本出願人の先願（特願昭５３−３８４８０）は、
このようなカテゴリーに属する。

発酵槽の中で廃物を発酵させるバッチ式処理に於て１１
発酵の終った堆肥化物の１０％〜２０％を発酵槽内に残
し、好気性菌の急激な増殖を図っている。

これは、種菌の接種が最初一度行われるだけである。

別途に製造された微生物混入固形製材を、種菌として有
機質廃物に少量添加する事もある。

最初に一回だけ種菌を接種する方法には、しかしながら
次の難点が見出された。

発酵は最初の内盛んであるが、やがて低調になり、効率
が落ちてゆく、ということである。

堆肥化物製造では、一般に発酵工程に於て、温度や湿度
の制御を行わない。

コスト的に無理であるからである。

このため、発酵の初期に、急激な温度上昇が起り易い。

このため、有用菌が劣化したり、死滅したりした。

菌の勢力が弱まり、好適な発酵条件が損われる。

このため発酵効率が漸時低下するものと推察される。

有機質廃物に最初から混在している微生物を利用する場
合でも同じことがおこる。

種菌を接種しなくても、発酵は行われるが、高温状態が
続いた後、発酵効率の低下が見られる。

温度上昇は、今ひとつの禁書を齋す。

発酵には適当な水分が必要である。

ところが発酵による発熱のため水分が蒸発し、被処理物
の水分が減少する。

このため発酵が抑制される。これを解決するには水分を
加えればよいわけである。

しかし、最初から加えてはいけない。むしろ最初は乾燥
させる必要がある。

家畜糞尿、し尿、汚泥等の水分は８０％程度或はそれ以
上に達する。

発酵に最適の水分は５０〜６０％である。

従来は、これら被処理物を天日乾燥、加熱乾燥或いは熱
風乾燥しで、水分率を５０〜６０％に下げていた。

これらは、悪臭の発生、熱源をどうするかで難点があっ
た。

最初は水分が多すぎるので、これを除かなくてはならず
、発酵の行われている間は逆に水分を補うのが望ましい
わけである。

本発明は、糞尿、し尿、活性汚泥等の被処理物を、固液
分離する。

分離には沈澱法、済過法等任意の方法が可能である。

この内固形物を堆肥化する。

分離液は、適当な処理の後放流する。

しかし、全部放流するのではない。

一部を種菌培養液として用いる。

分離液には種菌が多数発生しているので、堆肥化物の中
へ断続的に添加し、発酵作用を良好に維持させるのであ
る。

最初の一回だけではなく、間欠的に何度も種菌培養液を
添加するから、前述の二つの欠点を兄事に解決できる。

つまり、（１）発酵温度の上昇（７００〜８０°）によ
り、有用菌が死滅、減少するが、新しく種菌を加えるの
で、菌の能力は弱体化しない。

（１１）温度−り昇のため、水分が減少するが、培養液
添加により、新しく水分が補給される。

こうして、常時、最適発酵条件を維持する事ができる。

以下、図面によって本発明を説明する。

最初、有機質廃物を固液分離する。

例えば、家畜糞尿の場合、糞（固形廃物）と尿（分離液
）に固液分離する。

沈澱法、濾過法等任意の方法によれば良い。

第１図は分離後の工程図である。

分離液Ｂ（尿）は非常に高いＢＯＤ（生物化学的酸素要
求量）値を示す。

例えば家畜尿の場合ＢＯＤは１０，０００〜１５，００
０ｐｐｍである。

分離液Ｂは稀釈せずに培養槽２に導き、種菌Ｃを接種す
る。

培養槽２では、通気及び攪拌を継続的に行う。

ブロワ−１０からの空気Ｈが培養槽２へ吹き込まれる。

２日〜５日間の培養でＢＯＤは９０％以上低下する。

また菌体は増殖し、乾燥菌体に換算して、１重量％以上
の菌体を得ることができる。

培養液のろ液の臭気も完全に消えてしまう。

ここで、吹き込み空気Ｈは、堆肥化物製造工程で排出さ
れる悪臭のある空気を用いると、より好都合である。

培養槽２によって脱臭されるからである。

培養液の一部りは堆肥化を促進する為に用いる。

残りの部分は、曝気槽３へ送る。

通常の曝気処理を行うと、ＢＯＩ）は更に低下し、浄化
される。

浄化水Ｆは放流する。

一方固形廃物（糞）は堆肥化装置１へ導入する。

図では有機質廃物を移動させながら処理する移動式堆肥
化装置を示す。

第２図は堆肥化装置の一例を示す縦断面図である。

これは細長い密封槽で、一端に投入ホッパ６、他端に貯
溜ホッパ９が設けられている。

固形廃物Ａは投入ホッパ６から調湿部へ入る。

調湿部へは、堆肥化物Ｅ′も同時に投入する。

堆肥化物Ｅ′は水分が２０〜２５％と低く、固形廃物Ａ
と混ぜる事により、水分を発酵に適する５０〜６０％に
調湿するのである。

コンベヤ７で固形廃物Ａと堆肥化物Ｅ′の混合物は発酵
部の中へ運ばれる。

ここでは殺菌、発酵、乾燥等の処理を受ける。

このため、空気或は高温の空気Ｋが槽の下底から送給さ
れる。

第１図ではひとつのブロワ−１１から圧送される例を示
すが、実際はより有効な配管をする事が多い。

例えば、槽内をカーテンによって三方し、順に殺菌部、
発酵部、乾燥部とする事もある。

発酵部では高温の気体が生ずるので、この気体で殺菌、
乾燥等をさせても良い。

５は切り返し移送装置である。

槽内を長手方向に走行できる。

コンベヤ５で固形廃物を掻き上げて、出口側へと落下さ
せる。

切り返し移送装置を出口側より入口側へ漸進させると、
固形廃物はほど良く掻き混ぜられる。

同時に、出口側へ一定距離前進する。

先述の培養液りは堆肥化装置１の適当な箇所から間欠的
に散布される。

この例では固形廃物は出口側へ向って漸進するから、複
数箇所に設けた散布装置から間欠的に培養液りを補給す
るようになっている。

固形物は出口側へ近づくにつれて発酵が進んでゆく。

発酵温度の急上昇のため、有用菌が死滅し、或は水分が
減少しても、培養液の補受を２度、３度・・・・・・と
受けるので発酵は好適に持続する。

槽内で均一に発酵が進む。

発酵時間が短かくてすむ。この例の堆肥化装置では、槽
の長手方向に廃物Ａが進むので、培養液りの補給は数箇
所で行っている。

しかし、別の形式の堆肥化装置では、異った供給機構を
設ける。

例えば回転胴型発酵槽を用いる場合がある（特願昭５
：３−３５５９４、特願昭５：３−３８４８０）。

これは、円筒型の発酵槽全体を回転させて攪拌するもの
である。

この場合、培養液の供給機構は複数個でも１個でもよい
。

最初の一度だけでなく、間欠的に培養液を槽内へ補給す
れば足る。

さて、発酵、乾燥処理を受けた廃物は堆肥化物Ｅとなっ
て貯溜ホッパ９に貯溜され、回収される。

一部は調湿の為に堆肥化装置の入口ホッパ６へ戻される
。

次に実施例を示す。

豚糞尿を固液分離した。

分離済液（尿）のＢＯＤは１２．００Ｑｐｐｍであっ
た。

これを培養槽に仕込み、種菌を接種し、通気量０、１〜
０．５ｖｖｍ、攪拌回転数５０ｏｒｐｍ、温度２５
℃以上で２〜５日間培養した。

菌量（乾燥菌体にして）１．４％を得た。

この時の培養液のＢＯＤは１．１００ｐＩ）ＩＩＩであ
った。

悪臭はなかった。豚糞に乾燥部を加えて水分調整し、こ
の混合物を堆肥化装置の中へ投入した。

通気しながら、日−回切り返しを行い堆肥化処理を行っ
た。

これに対し、５つのケースを比較した。

（１）種菌培養液を断続的に噴霧する。

（本発明の方法である。

）（［１）種菌培養液を最初−回噴霧。

（ｉｉｉ）種菌培養ｐ過菌体を断続的に添加。

（液ではなく菌体のみを添加した。

）ＧＶ）豚尿を断続的に噴霧。

（ｖ）無添加他の条件は同じで、６日間の発酵経過を調べてみた。

発酵の状態は、堆肥中の品温によって知ることができる
。

発酵が盛んであれば、発熱量が多いから温度が高くなる
。

したがって品温を発酵状態の尺度とする事ができる。

第３図は上記５つのケースの品温の変化を示すグラフで
ある。

Ｍ無添加、（ＩＶ）尿噴霧の場合、温度上昇が遅い。

最高温度も６０’Ｃ程度と低い。

発酵は不振である。（ｉｉｉ）菌体添加の場合も、温度
上昇は遅い。

最高温度は６５℃程度であるが、未だ低すぎる。

４日間位から温度は下りはじめる。

充分な発酵が行われていない。

（１１）培養液−回噴霧は、温度上昇が速い。

半日で８０℃近くに達つする。

発酵の開始が前三者より著しく速い。

液状になっているので、均一に拡散するからであろう。

しかし、最盛期が短い。２日目から品温か低下しはじめ
６０℃以下になってしまう。

以後発酵は下火になる。本発明の（１）は半日で約８０
℃に達し、発酵の開始が速い。

最高温度も高い。品温は低下せず、６００〜８０℃の中
にとどまっている。

常に発酵最適温度にある。

６日間はぼ同一の発酵速度を保つことができる。

本発明方法は、このように発酵条件を好適に維持する上
に著効がある。

種菌の培養は、牛尿についてもほぼ同様で、乾燥菌体と
して、１．４％を採取できた。

グルコース、ペプトン、無機塩等を含む合成培地で種菌
を培養した場合、菌体採取量は１．６％であった。

これに比しても、尿による培養は殆んど遜色がない。

本発明の利点を挙げる。

（１）有機質廃物を固液分離し、分離液に種菌接種しＢ
ＯＤを下げるようにするから、分離液の浄化と、種菌培
養とを同時に行うことができる。

甚だ好都合である。

種菌の増殖も盛んである。（２）堆肥化工程で種菌培養
液を断続的に補給するので、種菌と水分の補充がなされ
、最適の発酵条件を維持できる。

（３）培養槽並びに曝気槽へ堆肥化装置からの排気を含
んだ空気を吹込む様にしているため、これによって堆肥
化装置からの排気も脱臭処理されることになり、極めて
好都合である。

このように、優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の堆肥化工程図、第２図は堆肥化装置の
一例を示す断面図、第３図は発酵品温の変化の測定デー
タのグラフである。１は堆肥化装置、２は培養槽、３は曝気槽、５は切り返
し移送装置、Ａは固形廃物、Ｂは分離液、Ｃは種菌、Ｄ
は培養液、Ｅは堆肥化物、Ｆは浄化水。

Claims

【特許請求の範囲】

１有機質廃物を固液分離し、分離した液分を培養槽内
へ導入してこれに堆肥製造のための種菌を接種すると共
に、培養槽の下方より堆肥化装置からの排気を含んだ空
気を吹込んで前記種菌を培養し、該種菌培養液の一部を
堆肥化装置により発酵処理中の固形廃物内へ断続的に添
加することにより、固形廃物の好気的発酵を持続させる
ことを特徴とする堆肥製造方法。