JPS6256119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鶏ふんの発酵方法に関する。更に詳
しくは、鶏ふんに合成ウオレストナイト及び濃硫
酸を添加、混合し、混合物を粒状化する処理方法
（特公昭55−3006号）によつて得た処理物の水
分、PH、温度を調整し、該粒状物に潜在する微生
物、酵素によつて発酵を開始させ、発酵を続行、
完了させる鶏ふんの発酵方法に関するものであ
る。 以下、上記特公昭55−3006号に記載の鶏ふんの
処理方法をSK処理法、処理物をSK処理物と称す
る。また本方法に関連のある合成ウオレストナイ
トよりケイ酸カルシウム系ゲル状物質の製造方法
（特公昭55−23764号）によつて生成されるケイ酸
ゾルを単に活性ケイ酸ゾルと称する。 SK処理物中には多孔質の凝集粒体が生成する
ことは特公昭55−3006号公報に開示されている
が、その後、SK処理物を発酵処理することによ
つて、次の新事実を見いだした。すなわち、多孔
質の凝集粒体が生成されるとき、鶏ふん中の有機
物と中和反応熱40〜60℃及び濃硫酸に耐えた好熱
菌、耐酸性菌などの微生物並びに酵素、有機物が
ゲストとして、ホストとなる多孔質凝集体に潜在
することである。既に濃硫酸と中和反応熱によつ
て鶏ふん中の雑菌、腐敗菌、病源菌、害虫、雑草
の種子は消滅されていて、SK処理物は、多孔質
凝集体に潜在する微生物にとつて好適な環境とな
つている。また鶏ふん中の有機物は濃硫酸によつ
て分解され、糖化されており、かつ鶏が未消化の
まゝ排泄したふん中の未消化物も分解されて再び
家蓄の餌にした場合、消化されやすい状態にあ
る。したがつて、微生物にとつても養分が豊富で
あるといえる。更にSK処理中に生成した活性ケ
イ酸ゾルは超微細粒子で界面活性が大きく、雑菌
などの混入を防いで微生物の増殖代謝の選択性を
左右させるようである。多孔質凝集粒体は、SK
処理物中に偏在することなく均一に分散されてい
て、その断熱的性質は過度の発酵熱を抑制し、有
機物の炭化を防止する。すなわち鶏ふん中に含ま
れる植物の成長に役立つ窒素、リン酸、カリウム
の肥料成分をはじめ微生物が物質変換を行いうる
有機物は炭化、消失をまぬがれる。このように
SK処理物は微生物にとつては最適な環境を備え
た培地なのである。SK処理後24〜48時間、なる
べく雑菌が混入しないよう放冷した処理物は乾燥
性がよいので短時間で水分が調整され、また通気
性、保温性は発酵に好適な状態にあり、温度25〜
35℃水分率65〜78.5％PH6.0〜7.85に調整し、発酵
を開始させる。発酵を続行させると、１〜７日で
温度はピーク約70℃となり、その後温度は一時低
下する。この期間の発酵を便宜上第１発酵段階を
呼ぶ。この段階では、SK処理物中の多孔質凝集
粒体に潜在していた微生物の増殖代謝による物質
変換が行われる。続いて温度はピーク68℃前後に
再上昇し、また再び温度は低下し、それを繰返し
て発酵は継続される。大体14日以降は、温度の起
伏は小さくなる。８日以降の発酵を第２発酵段階
と呼ぶ。この段階では第１段階で活性を発揮した
微生物に代つて共存する微生物の増殖代謝による
物質変換が行われる。顕微鏡によつて放線菌、酵
母などが検知できる。SK処理物の水分率は８日
目でほゞ50％、８日目以降で20〜30％になること
があつて、熟成させるのに水分補給の必要なこと
もある。水分を補給しても全く腐敗しない。これ
も本方法の特徴である。 約25日間の発酵を経て得た粉体は、茶褐色の幾
分甘つたるい快い土の香りのするパサパサした粉
体になる。このように、SK処理物は短期間に微
生物によつて、有機物が分解され、発酵は進むの
である。その粉体の分析結果を第１表に掲げる。

【表】 鶏ふんが原料であるから、鶏ふん中に含有され
ている窒素、リン酸、カリウムの肥効分は、その
まゝ存在するが、微生物の増殖代謝によつて生成
されたアミノ酸が10〜15％、レブロン酸、乳酸、
酪酸、核酸、クエン酸、フロン酸、フミン酸など
の土壌有機酸が５〜15％、糖度が３〜６％であ
り、SK処理中に生成した活性ケイ酸ゾルは
50000p.p.m以下、ケイ酸カルシウム、硫酸カル
シウムを含有する。SK処理物を本発明方法によ
つて発酵させて得た粉体Ａ（第１図参照）に３倍
量の水を加えてエキスを抽出する。その抽出エキ
スの成分、物性を第２表に示す。

【表】 この抽出エキスはアミノ酸量が多く、土壌有機
酸は野田醤油(株)検定によるアミノ酸及び土壌有機
酸量のクロマトグラフイー分析曲線（第２図）に
見られるとおり、レブロン酸が特に多く、乳酸、
酪酸、核酸、クエン酸などが醸成されていること
が分かつた。SK処理物を特殊法人農業機械化研
究所の強制通気発酵方式（研究成積53−５、堆肥
製造の機械化に関する研究による）を用いて発酵
させたときのアミノ酸、土壌有機酸量を第３図の
クロマトグラフイー分析曲線に示したが、アミノ
酸量も土壌有機酸量も少ない。更に一般の発酵鶏
ふんからの抽出エキスは鶏ふんの水分調整に添加
されたオガクズ、バークなどのリグニン分解液と
鶏ふんの嫌気的な分解による真黒い液で微生物の
増殖代謝によるアミノ酸、土壌有機酸の生成もな
ければ、活性ケイ酸ゾルもない。本発明方法によ
つて抽出したエキスの成分、物性は植物が必要と
する養分が豊富であり、表面張力が小さいので植
物の液肥並びに葉面からの養分補給に役立つこと
が考えられる。第１図にはSK処理物を本発明方
法によつて発酵処理して得られる粉体の利用面を
示した。第１図のＡはSK処理物を本発明の方法
で発酵処理して得た粉体で、Ｄの土質改良材とし
ての用途がある。粉体Ａへ水分補給をしながら更
に20〜35日間熟成すると粉体Ａ中の放線菌、酵母
が更に増殖して種菌としての用途がある。粉体Ａ
に水を加え固液分離した抽出エキスの用途は上述
したとおりであるが、分離残分は培養士としての
用途がある。第３表に粉体Ａと発酵鶏ふん粉体ミ
ノルユウキ（商品名）との小松菜の発芽テストの
比較を示した。発芽率、生育調査とも粉体Ａが優
れていることが分かる。

【表】

【表】 実施例 １ 水分含有率85％の生鶏ふん（排泄後１週間以内
のもの）を使用し、SK処理を行い、処理物を発
酵させた。 SK処理をするためのかきまぜ槽は、容量50Kg
の昭和56年３月通産省中小企業技術補助金の交付
により牧野鉄工所で開発した１枚羽根、90r.p.m.
周速90ｍ／分のもので、鶏ふんは粘度が高いの
で、添加剤との均質な混合ができないので、羽根
の形状を特に工夫したものを使用した。 このかきまぜ槽に生鶏ふん25Kg（水分含有率90
％）を入れ、濃硫酸1.5Kg（生鶏ふんに対して６
％）と合成ウオレストナイト2.5Kg（生鶏ふんに
対して10％）を添加して約20分間かきまぜ、かき
まぜ槽から取り出し、放冷した。この処理を40回
繰り返し、計1tの処理物を製造した。 生鶏ふんの含有水分が95％以上の場合は、濃硫
酸量並びに合成ウオレストナイト量を１〜２％増
量すればよいし、生鶏ふんの排泄後の経過日数が
長く腐敗し、PHが８〜９になつている場合は、濃
硫酸を増量すればよい。また乾きすぎた生鶏ふん
の場合は、水を補給して含有水分率を80％程度に
した方がよい。いずれにしてもかきまぜ槽中で、
濃硫酸を加えられた生鶏ふんがかきまぜられると
PHは１〜２となり、合成ウオレストナイトを加え
てかきまぜると、PHは４〜4.5に上昇する。中和
反応温度は40〜60℃であつた。かきまぜ後、取り
出したSK処理物は24〜48時間放冷すると含有水
分率78.5％、PH7.72、温度25℃の発酵開始条件に
調整することができた。ただし生鶏ふん量、濃硫
酸量、合成ウオレストナイト量の配合比、混合時
間、かきまぜ条件を満たさないと、SK処理物の
発酵開始条件を調整し難い。 以上のようにしてSK処理をした処理物1tを、
第４図に示した断面を有する幅１ｍ、長さ６ｍの
発酵槽に高さ約80cmに堆積して発酵させた、発酵
槽の両側は放熱を防ぐために発泡スチロール付き
スレート板を使用した。処理物の発酵が嫌気的発
酵あるいは好気的発酵に偏ることを防ぐために処
理物の上部と下部との天地返しを毎日行つた。発
酵温度の測定は第４図に示すように発酵槽のほぼ
中央部で行つた。 第１発酵段階でのピーク温度は70℃まで上昇
し、天地返しを行うと15〜25℃程度、温度が低下
して、再び上昇する。これを繰り返すが、発酵開
始７日目で天地返した後の温度低下が30℃を超
し、処理物の温度は40℃以下になるが、再び上昇
し、最高、最低の温度差20〜25℃を繰返しながら
ピーク温度も除々に下がり、温度差も縮小しなが
ら、第２発酵段階が続行される。 処理物の物性は発酵初期の導電率6.20ｍｓ／
cm、PHは7.72、水分率78.5％、温度25℃であつた
が、おおむね発酵条件を満たして第１発酵段階を
終わる８日目では、導電率が14ｍｓ／cm、PH
7.25、水分率は50％、温度は50〜70℃であつた。
第２段階の中間、15日目の処理物の物性は、導電
率18.5ｍｓ／cm、PH7.35、水分率46.0％、温度40
〜65℃と変化し、25日目の発酵を終了した粉体の
物性は、導電率22.0ｍｓ／cm、PH7.35、温度40
℃、水分率38.0％となつた。 水分含有率80〜90％の生鶏ふん100から生成さ
れた水分含有率40％の粉体の収率は60であつた。
水分含有率40％の粉体は腐敗しない。これも本方
法の特徴の一つである。 実施例 ２ 実施例１におけると同様に水分含有率85％の生
鶏ふんを使用し、実施例１で用いたのと同じかき
まぜ槽を使用して生鶏ふん１回に25KgずつをSK
処理して、40回繰り返して合計SK処理物1tを
得、実施例１と同様にして発酵を行わせた。発酵
温度は実施例１と同様に第５図に示したように発
酵槽の中央部で行つた。ただし、本実施例では、
天地返しを毎日行わず、物質変換がどのように変
化するかを確めるために、天地返しの間隔をあけ
て発酵を行わせた。実施例１におけると同様に、
第１発酵段階でのピーク温度は70℃まで上昇し、
天地返しを行うと15〜25℃程度低下し、再び上昇
する。これを繰り返す。天地返しを行わない過程
では温度の上下もゆるくなるが、発酵は進行し
た。25日目の発酵を終了した粉体の物性は、導電
率22.0、PH7.35、温度40℃、水分含有率40％であ
つた。 実施例１と実施例２の場合とを比較すると、両
者の天地返しの間隔の差が、発酵経過日数と物性
変化に大きな差異を与えるとは考えられない。発
酵処理の準備過程、すなわち、SK処理で生鶏ふ
んと濃硫酸、合成ウオレストナイトの配合比を規
準通りとし、均質な混合によつて発酵条件を調整
すれば、発酵段階での物性変化は大きなバラツキ
もなく行われることが分かつた。したがつて品質
管理がしやすく、均質な粉体が生成できることも
分かつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はSK処理物を本発明方法による発酵処
理して得られる粉体の利用面を示す系統図。第２
図はSK処理物を本発明方法で発酵処理して得ら
れた粉体の抽出エキスのアミノ酸、土壌有機酸量
検出クロマトグラフイー曲線〔野田醤油(株)検
定〕。第３図はSK処理物を農業機械化研究所の強
制通気方法で発酵処理して得られた粉体の抽出エ
キスのアミノ酸、土壌有機酸量検出クロマトグラ
フイー曲線〔野田醤油(株)、検定〕。第４図は実施
例１における発酵経過日数と処理物の物性変化を
示す曲線と数値表。第５図は実施例２における発
酵経過日数と処理物の物性変化を示す曲線と数値
表。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鶏ふんに合成ウオレストナイト及び濃硫酸を
   添加、混合し、混合物を凝集粒状化させた粒状物
   を放冷し、PH6.0〜7.85、水分率を65〜78.5％にし
   温度を25〜35℃に調整し、該粒状物に潜在する微
   生物、酵素によつて発酵を開始させ、発酵を続
   行、完了させることを特徴とする鶏ふんの発酵方
   法。