JP2008013380A

JP2008013380A - 堆肥製造方法

Info

Publication number: JP2008013380A
Application number: JP2006183274A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Matsuyama; 泰仁松山; Hideki Ando; 英樹安藤
Original assignee: TOMUSO KK
Current assignee: TOMUSO KK
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】悪臭発生を抑制すると共に有機性廃棄物の大幅な減量化を達成できる堆肥製造方法を提供する。
【解決手段】鶏舎１にて発生した鶏糞７を堆肥舎２へ搬出すると共に、木片チップ８と微生物９を鶏糞７に混入して混合させ、６０℃以上の混合物１０を得る。得られた混合物１０を発酵槽３に供給し、混合物１０の温度を６０℃以上に保ち、発酵槽３にあるブロアーから発酵に最適な量の空気を供給し発酵させる。得られた発酵物１１をトロンメル式選別機４に供給し、木片チップ８を回収する。回収された木片チップ８は堆肥舎２へと運ばれて再び別の鶏糞７に混入され、木片チップ８が取り除かれた鶏糞堆肥１２は養生施設５に送られる。養生施設５に送られた鶏糞堆肥１２は６０℃以上に保たれ、空気が供給されて発酵される。そして鶏糞堆肥１２は耕作農家６へと納入される。
【選択図】図１

Description

本発明は堆肥製造方法に関する。詳しくは、家畜糞尿や食品廃棄物等を発酵させて堆肥を製造する堆肥製造方法に係るものである。

鶏、牛、豚等の家畜が排出する家畜糞尿は、平成１６年（２００４年）１１月１日より完全施行された「家畜***物処理法」に伴い、法律基準に基づいた建物に保管され、そして処理されている。

処理方法の一つとして、家畜糞尿を発酵させて堆肥として市場へ流通させる方法があり、例えば特許文献１には、バーク堆肥と、木炭と、食酢または食塩を含む調味用原液に梅干を漬けた後の調味液とを配合してなる敷料を家畜の床敷として使用して、敷料と家畜糞とを混合する第１の工程と、敷料及び家畜糞夫々の体積割合を５０〜８０体積％及び２０〜５０体積％に配合する第２の工程と該第２の工程で配合した配合物を、５０〜７０℃で、１〜８時間撹拌する第３の工程とを含む堆肥の製造方法が記載されている。

特開２００６−５０９４７号公報

ところで、家畜糞のうち鶏糞は窒素（Ｎ）含有量が牛糞や豚糞よりも多く、耕作物に悪影響を与えるので、鶏糞堆肥は耕作農家から敬遠されて鶏糞を堆肥化しても販売等が困難であるため、鶏糞の大幅な減量化が望まれているが、従来の堆肥製造方法のように、５０℃以上で攪拌して水分を蒸散させているだけでは、水分量だけの減量化にとどまり、大幅な減量化という点では不充分であった。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、悪臭発生を抑制すると共に有機性廃棄物の大幅な減量化を達成できる堆肥製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の堆肥製造方法は、有機性廃棄物を発酵させて堆肥を製造する堆肥製造方法において、前記有機性廃棄物に、炭素源資材及び微生物を混合することを特徴とする。

ここで、有機性廃棄物に、炭素源資材及び微生物を混合することによって、炭素源資材が有機性廃棄物中の水分を吸収すると共に空気が有機性廃棄物内に送りこまれる環境を形成し、一方、微生物が炭素源資材を栄養源として活動して有機性廃棄物を分解し、分解時に発生する熱量によって有機性廃棄物内の水分を蒸発させていく。なお、「炭素源資材」とは、微生物の増殖に必要な栄養源となる炭素を含んだ資材をいう。

また、本発明の堆肥製造方法において、混合して得られる混合物の含水率を、５５〜６５％にする場合、微生物の活動に必要な酸素を含む空気層が確保されて、微生物が活動しやすくなる。

また、本発明の堆肥製造方法において、混合して得られる混合物の炭素／窒素比を２０〜４０にする場合、得られた堆肥の炭素／窒素比が比較的高く、堆肥が耕作地へ散布された後の農作物への悪影響を低減することができる。

また、本発明の堆肥製造方法において、混合して得られる混合物の比重を０．６〜０．８にする場合、空気層を確保でき、早期に発酵温度が立ち上がる。

また、本発明の堆肥製造方法において、発酵温度を６０℃以上にすると共に、発酵期間を２０日以上にする場合、雑菌や雑草種子を撲滅することができる。

本発明に係る堆肥製造方法は、悪臭発生を抑制すると共に有機性廃棄物の大幅な減量化を達成できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。図１は、本発明を適用した堆肥製造方法の一例を説明する概略図である。
先ず、鶏舎１にて発生した含水率８０％の鶏糞（有機性廃棄物の一例である。）７を１日あたり４０トン（４４ｍ^３）ほど堆肥舎２へ搬出すると共に、３２．５ｍ^３の木片チップ（炭素原資材の一例である。）８と微生物９を鶏糞７に混入し、ホイールローダーでまんべんなく攪拌して混合させ、混合物１０の温度が６０℃以上であることを確認する。そして、含水率６０％、炭素／窒素比（Ｃ／Ｎ比）３０、そして比重０．７の混合物１０を得る。混合物１０は、堆肥舎２において６．５日間堆積される。
ここで、外気温度が比較的高い時期例えば５月〜１０月においては、鶏糞１に対して木片チップ１の割合で混合し、外気温度が比較的低い時期例えば１１月〜４月においては、鶏糞１に対して木片チップ１．５の割合で混合する。また、外気温度が比較的高い時期例えば５月〜１０月においては、堆積高は２．０ｍ以下とし、外気温度が比較的低い時期例えば１１月〜４月においては、堆積高は１．５ｍ以下とする。

次に、７６．５ｍ^３の得られた混合物１０を発酵槽３に供給し、ホイールローダーにて切返しながら混合物１０の温度を６０℃以上に保ち、発酵槽３に一様に堆積させ、発酵槽３にあるブロアーから発酵に最適な量の空気を供給し、２３．５日間発酵させる（一次発酵工程）。
その後、得られた発酵物１１をトロンメル式選別機４に供給し、発酵物１１から木片チップ８と発酵した鶏糞７とを選別して、木片チップ８を回収する。そして、回収された約３１ｍ^３の木片チップ８は堆肥舎２へと運ばれて、再び別の鶏糞７に混入され、木片チップ８が取り除かれた８トンの鶏糞堆肥１２は養生施設５に送られる。
次に、養生施設５に送られた鶏糞堆肥１２をホイールローダーにて切返しながら鶏糞堆肥１２の温度を６０℃以上に保ち、空気を供給して、鶏糞堆肥１２を３．８日間発酵させる（二次発酵工程）。
二次発酵が終了すると、鶏糞堆肥１２はベルトコンベアにて運搬され、篩機、計量器、梱包機を経て袋詰めされて、耕作農家６へと納入される。得られる鶏糞堆肥１２の炭素／窒素比は、１０〜１５である。

また、高含水率の鶏糞を発酵させるために、鶏糞の含水率を好ましい範囲である５５〜６５％に調整する場合には、木片チップや籾殻等の炭素源資材を用いるが、炭素源資材の混入量は下記式によって求められる。
炭素源資材量＝鶏糞量×（鶏糞水分−目標水分）÷（目標水分−炭素源資材水分）
例えば、含水率８０％の鶏糞１トンを、含水率３０％の木片チップを用いて含水率６０％の鶏糞へ調整するために必要な木片チップの量は下記のようにして求められる。
１トン×（８０％−６０％）÷（６０％−３０％）＝０．６６トン

逆に、低含水率の鶏糞を発酵させるために、鶏糞の含水率を好ましい範囲である５５〜６５％に調整する場合には、加水が必要となるが、その加水量は下記式によって求められる。
含水率＝（水分量＋加水量）÷（水分量＋固形物＋加水量）
例えば、含水率３０％の鶏糞１トンを含水率６０％にするための加水量は下記のようにして求められる。
０．６＝（０．３＋ｘ）÷（０．３＋０．７＋ｘ）
ｘ＝０．７５＝７５０ｋｇ

また、鶏糞と炭素源資材を混ぜて得られた混合物の炭素／窒素比（Ｃ／Ｎ比）は、鶏糞及び炭素源資材の各々の窒素量、炭素量を算定して合計すれば算出できるが、鶏糞及び炭素源資材の各々の含水率を考慮しなければならない。
例えば、鶏糞１トン（含水率４０％、窒素４．０％、炭素３１．０％）と、木片チップ１トン（含水率３０％、窒素０．０６％、炭素４７．０％）を混合した場合、混合物の炭素／窒素比は下記のようにして求められる。
鶏糞窒素＝１トン×（１−０．４）×４．０％＝０．０２４＝２４．０ｋｇ
木片チップ窒素＝１トン×（１−０．３）×０．０６％＝０．０００４＝０．４ｋｇ
鶏糞炭素＝１トン×（１−０．４）×３１．０％＝０．１８６＝１８６．０ｋｇ
木片チップ炭素＝１トン×（１−０．３）×４７．０％＝０．３２９＝３２９．０ｋｇ
炭素／窒素比＝（１８６．０＋３２９．０）÷（２４．０＋０．４）＝２１．４

また、鶏糞が好気発酵するためには、微生物が活動する酸素が必要であり、酸素の供給方法としてブロアーを活用する。通常、１ｍ^３当り５０〜３００リットル／分であるが、木片チップを利用して気層を確保した鶏糞であれば５０ｃｃで充分であると考えられる。例えば、１００ｍ^２の発酵槽に堆積高２．０ｍで堆積させた時の空気量は下記のようにして求められる。
１００×２．０×０．０５＝１０リットル／分

ここで、微生物としては、酵母、酵素、乳酸菌、放線菌、糸状菌、光合成細菌等が使用でき、また、炭素源資材であれば必ずしも木片チップを使用しなくてもよく、例えばオガクズ、籾殻を使用してもよい。なお、光合成細菌とは、光エネルギーを利用して炭酸ガスの固定を行ない増殖する独立栄養細菌の総称であり、色や栄養形式の違いにより紅色硫黄細菌（クロマチウム属）、緑色硫黄細菌（クロロビウム属）及び紅色非硫黄細菌（ロドスピリウム属）に分類され、これら細菌の大部分はいずれも窒素固定能を有しており、硫化水素やその他の根腐れに関与する物質を無毒化する。
また、鶏糞を例に挙げて説明したが、有機性廃棄物であればどのようなものを使用してもよく、例えば牛糞、豚糞、食品廃棄物を堆肥化してもよい。

このように本発明の堆肥製造方法は、有機性廃棄物に、炭素源資材及び微生物を混合することによって、炭素源資材が有機性廃棄物中の水分を吸収すると共に空気が有機性廃棄物内に送りこまれる環境を形成し、よって好気発酵となることで工程中及び工程後の悪臭発生を抑制でき、一方、微生物が炭素源資材を栄養源として活動して有機性廃棄物を分解し、分解時に発生する熱量によって有機性廃棄物内の水分を蒸発させていくことで、水分蒸発と分解による大幅な減量化を達成できる。

また、混合して得られる混合物の含水率を５５〜６５％にするので、微生物の活動に必要な酸素を含む空気層が確保されて、微生物が活動しやすい。

また、混合して得られる混合物の炭素／窒素比を２０〜４０にするので、得られた堆肥の炭素／窒素比が比較的高く、堆肥が耕作地へ散布された後の農作物への悪影響を低減することができる。

また、混合して得られる混合物の比重を０．６〜０．８にするので、空気層を確保でき、早期に発酵温度が立ち上がって短時間で高温発酵する。

また、一次発酵工程及び二次発酵工程を通じて発酵温度を６０℃以上に保ち、発酵期間も２０日以上なので、単なる乾燥鶏糞と異なり、耕作地散布後の悪臭や悪害を低減し、汚物感もない。

また、製造段階に有機物である木片チップを入れているので、得られた堆肥は、堆肥成分だけでなく有機物による土壌改良効果も有する。また、製造段階に微生物を入れているので、得られた堆肥は優れた土壌改良能力を有する。

本発明を適用した堆肥製造方法の一例を説明する概略図である。

符号の説明

１鶏舎
２堆肥舎
３発酵槽
４トロンメル式選別機
５養生施設
６耕作農家
７鶏糞
８木片チップ
９微生物
１０混合物
１１発酵物
１２鶏糞堆肥

Claims

有機性廃棄物を発酵させて堆肥を製造する堆肥製造方法において、
前記有機性廃棄物に、炭素源資材及び微生物を混合する
ことを特徴とする堆肥製造方法。
混合して得られる混合物の含水率を、５５〜６５％にする
ことを特徴とする請求項１に記載の堆肥製造方法。
混合して得られる混合物の炭素／窒素比を２０〜４０にする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堆肥製造方法。
混合して得られる混合物の比重を０．６〜０．８にする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堆肥製造方法。
発酵温度を６０℃以上にすると共に、発酵期間を２０日以上にする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堆肥製造方法。