(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも動物の糞、土、木くず、藁材及び納豆菌を混合し、この混合物を６０〜８０％の相対湿度の雰囲気で熟成させた後、この得られた熟成物に食品生産時に生ずる食品製造廃棄物を添加して混合し、ついでこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを十分に発酵させ、動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料を得ることを特徴とする動物飼育用床敷材料の製造方法。
【請求項２】
腐葉土１７〜２３重量部、動物の糞１７〜２３重量部、黒土１７〜２３重量部、木くず８〜１２重量部、糠８〜１２重量部、藁材２０〜３０重量部及び所定量の納豆菌とを混合し、ただし前記所定量の納豆菌は前記全混合物１ｋｇ当たり、菌数として１００，０００〜１，０００，０００，０００個とし、ついでこの混合物を６０〜８０％の相対湿度の雰囲気に２０〜３０日間放置して熟成させ、その後食品生産時に生ずる食品製造廃棄物４０〜６０重量部を添加し、そしてこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを十分に発酵させ、動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料を得ることを特徴とする動物飼育用床敷材料の製造方法。
【請求項３】
食品製造廃棄物が焼酎廃液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の動物飼育用床敷材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法によって得られた動物飼育用床敷材料を動物の飼育場所に敷いて動物を飼育し、それによって動物が毎日排泄する糞尿をその場で発酵・分解処理することを特徴とする動物の飼育方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法によって得られた動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、豚、牛、馬又は鶏等の動物を飼育する場合に、豚舎、牛舎、馬小屋又は鶏舎あるいはこれらの動物が飼育されるその他の場所に敷かれる床敷材料及びそれの製造方法等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
豚、牛、馬又は鶏等の動物を飼育する場合に生ずる糞尿中の有機物は、分離して処理する場合には、糞をボロ出し堆肥化、尿と洗浄水は活性汚泥で処理する方法と、糞尿を混合処理する場合は、糞を水溶化し、尿と混合した後に、希釈してから活性汚泥法の好気性菌や嫌気性菌等によって、有機物を分解浄化することが従来一般に知られている。
しかしながら、上記の活性汚泥法によって有機物を分解浄化する場合には、大量の余剰汚泥が生じて、それの処理又は廃棄処分に頭を悩まさなければならない上に、この処理及び廃棄処分には多大の費用がかかり、また、ゼオライトや活性炭のような吸着材を用いる場合には、それらの再生が面倒で費用がかるという問題がある。
また、活性汚泥法や吸着材による処理は大がかりで費用も嵩むため、田舎の畜産農家などにおいては、家畜の糞尿やそれから生じた汚水をため池に溜めて、その上澄みを河川に流す等の事例が見受けられ、これが河川の汚染や悪臭の蔓延を生じて、自然環境の悪化を招いている。
【０００３】
【発明を解決しようとする課題】
このようなことから、活性汚泥法に伴う余剰汚泥の処理や廃棄処分、あるいはゼオライトや活性炭のような吸着材を用いる処理に伴う吸着材の再生のような厄介な問題を起こすことなく、したがってこれらの処理及び処分に要する多大の費用も無くして、あるいは上述のような河川の汚染や悪臭の蔓延を生ずるような環境汚染を招かないで、飼育動物の糞尿を処理する方法が求められていた。
【０００４】
【発明を解決するための手段】
そこで、本発明者は種々研究を重ねた結果、動物の糞、土、木くず、藁材及び納豆菌の混合物を６０〜８０％の相対湿度の雰囲気で熟成させ、ついで焼酎廃液、漬物廃液又は廃糖蜜等の発酵食品又はその他の食品生産時に生ずる食品製造廃棄物を添加し、そしてこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを発酵させて得られた材料を、豚舎、牛舎、馬小屋又は鶏舎等、あるいはその他の動物飼育場所で床敷材料として使用すると、環境の汚染源となる糞尿の有機物を分解し、さらに飼育場所で動物の糞尿から生ずる悪臭が従来の敷藁よりも効果的に除去されることを見い出した。
【０００５】
本発明は、このような知見に基づいてなされた下記構成の動物飼育用床敷材料の製造方法及び動物の飼育方法に係る発明である。
１． 少なくとも動物の糞、土、木くず、藁材及び納豆菌を混合し、この混合物を６０〜８０％の相対湿度の雰囲気で熟成させた後、この得られた熟成物に食品生産時に生ずる食品製造廃棄物を添加して混合し、ついでこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを十分に発酵させ、動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料を得ることを特徴とする動物飼育用床敷材料の製造方法。
２．腐葉土１７〜２３重量部、動物の糞１７〜２３重量部、黒土１７〜２３重量部、木くず８〜１２重量部、糠８〜１２重量部、藁材２０〜３０重量部及び所定量の納豆菌とを混合し、ただし前記所定量の納豆菌は前記全混合物１ｋｇ当たり、菌数として１００，０００〜１，０００，０００，０００個とし、ついでこの混合物を６０〜８０％の相対湿度の雰囲気に２０〜３０日間放置して熟成させ、その後食品生産時に生ずる食品製造廃棄物４０〜６０重量部を添加し、そしてこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを十分に発酵させ、動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料を得ることを特徴とする動物飼育用床敷材料の製造方法。
３． 食品製造廃棄物が焼酎廃液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の動物飼育用床敷材料の製造方法。
４．前項１〜３のいずれか１項に記載の方法によって得られた動物飼育用床敷材料を動物の飼育場所に敷いて動物を飼育し、それによって動物が毎日排泄する糞尿をその場で発酵・分解処理することを特徴とする動物の飼育方法。
５．前項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法によって得られた動物の糞の有する臭気及び発酵処理によって生ずる臭気の無い動物飼育用床敷材料。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる飼育動物とは、豚、牛、馬及び鶏のような所謂家畜ばかりでなく、動物園等で飼われているあらゆる動物を指しており、本発明の床敷材料は豚舎、牛舎、馬小屋及び鶏舎のような動物飼育用の小屋ばかりでなく、一般に動物が飼育されているあらゆる場所において使用することができる。
藁材としては、稲藁、麦藁の他、茅等、他の禾本科植物等に由来するあらゆる藁状の植物体材料を意味しており、好ましくは稲藁又は麦藁が藁材として使用され、これらの藁材は一般に、例えば５〜３０ｃｍ程度の長さに切断して用いられる。
藁材は、ケイ酸質で組織成分が強固でかつ中空状の繊維物であり、筒部の表面と内面に納豆菌や土壌菌を固着できることから、本発明で採用される最適の資材の１つである。
また、納豆菌は好気性菌であって藁との相性も良く、糸引き納豆に生育しているバチルス属の働きによる、脂肪、蛋白質、糖質、尿素、アンモニア、硫化水素、動植物油分等の分解が促進される。さらに、最終的には、藁成分の繊維が分解されて炭酸ガスになり、それが敷き材中の空気と同時に外気へ放散させることから、敷き材中の好気的条件を保持することに一役買い、土壌菌類や納豆菌の働きも活発になる。
本発明の敷き材製造時における藁材の使用量は、敷き材単位重量当たり約２０％以上必要であるが、他の資材とのバランス上、約３０％以下が望ましい。しかし、藁材は保温性に優れていることから、低温時には追加することもある。
腐葉土としては、例えば、一般に市販されている腐葉土又は自家製の腐葉土が使用される。
動物の糞としては、一般にどのような動物の糞でも使用できるが、草食動物の糞が好ましく、新鮮な牛糞が特に好ましく用いられる。動物の糞には多量の嫌気性細菌、原生動物のほか、菌類も１，０００程度存在しており、特に牛の腸内の糞１ｍｌ当たり、１００億〜１，０００億の嫌気性細菌、１０万〜１００万の繊毛虫（原生動物）のほか、菌類も１０００個程度存在し、牛が摂取した飼料を分解している。
そして、牛の糞は有機物が非常に分解されやすい状態になっており、糞中の分解されやすい有機物が菌類によって急激に分解される。
以上の特性を有する糞は、有機物を分解するため他の素材と混合して使用することは効率的性能を持続するために必要である。
土としては、一般にどのような土でも使用できるが、黒土のような壌土が好ましく用いられる。
【０００７】
木くずとしては、木材の細かい屑（チップ）ならば一般にどのような木くずでも使用できるが、杉材おが屑が好ましく用いられる。
木くずやチップを家畜舎内に施設して、尿や水分を吸収させ糞と混合し、有機堆肥を造る技術は公知技術として確立している。
本発明においても、水分調整材として、敷き材の約１０％以上を使用することが好ましい。汚水の多い場合や雨水の流入のあった場合においては多くの量を使用する。
糠としては、穀類を精白する際に生じる種皮、外胚乳等、特に米の精米時に生ずる米糠が好適に用いられる。
糠は、単位重量当たり約８〜１２％程度使用するのが望ましい。
糠は玄米を精米する際、搗かれて取れる種皮や胚芽の粉末、脂肪、タンパク質、ビタミンに富む。
糠には、マイクロバクテリア属の微生物も多く生殖している。
マイクロバクテリア属の乳酸菌は好気性グラム陽性菌で胞子は形成しない。
マイクロバクテリア属の乳酸菌は有害微生物の生育を阻止したり、整腸作用もあり腸内細菌のバランスを良好に保つことに優れ、糞尿の臭いを押さえる働きもしている。
また、糠の乳酸菌の中には嫌気状態を好む嫌気性菌も生育する。嫌気性乳酸菌はアンモニアを窒素ガスまでに分解する脱窒素能をもつことから、本発明の敷き材内に乳酸菌を生育することは重要である。
以上のことから本発明の床敷き材に糠を使用することは重要である。
食品製造時に生ずる食品製造廃棄物としては、例えば、焼酎、漬物等の発酵過程を経て製造される発酵食品生産時に生ずる野菜くず、廃液、あるいは製糖時において生ずる廃糖蜜等が用いられる。
これらの材料は、前述の通り、藁材２０〜３０重量部に対して、腐葉土１７〜２３重量部、動物の糞１７〜２３重量部、土１７〜２３重量部、木くず８〜１２重量部、糠８〜１２重量部を配合して混合し、そしてこのようにして生じた混合物を熟成させたものに対して食品生産時に生ずる前記廃棄物が４０〜６０重量部が添加混合されるが、本発明においては、これらの配合割合は、これらの材料に元々含まれていた微生物及び外部から添加される納豆菌が前記の熟成及び混合加熱処理中に順調に増殖して上記混合物中の有機物が満足に発酵するように定めた。
腐葉土、動物の糞、土、木くず及び糠は、敢えて乾燥させることもなく、また格別水分が加えられていることもない通常のそのままの状態にあるものが使用され、前記の配合割合もこのような状態にあるものについての配合割合を意味している。
【０００８】
納豆菌の添加は微量でよいが、発酵敷き材１ｋｇ、すなわち腐葉土１７〜２３重量部、動物の糞１７〜２３重量部、土１７〜２３重量部、木くず８〜１２重量部、及び糠８〜１２重量部から混合材（８４〜９３重量部）の１ｋｇに対して１５０，０００〜３００，０００個が好ましい。
例えば、純粋培養した納豆菌胞子分散液の希釈液で、その１ｍｌ中に１０，０００〜１００，０００，０００個の菌数の納豆菌を含むものを使用する。
この納豆菌希釈液を、敷き材１ｋｇ当たり、菌数として１００，０００〜１，０００，０００，０００個を添加することが好ましい。
本発明において使用される土としては、一般にどのような種類の土でも使用できるが、土壌菌に富む壌土が好ましく、特に所謂黒土（黒ポカ）が好ましく使用される。
ついで、本発明の床敷材料の製造工程を略示している図１のフローチャートを参照して本発明の製造方法を説明する。
【０００９】
本発明の床敷材料を製造するに当たっては、用意された藁材を、
（１）．先ず、例えば５〜３０ｃｍ程度に裁断する。
（２）．ついで、前記配合割合の腐葉土、動物の糞、木くず、土、糠及び納豆菌を前記配合割合で混合した配合物に前記藁材を前記配合割合で添加して、全体が均質になるまで十分に攪拌混合する。
（３）．次に、このようにして生じた混合物は温度１５〜６０℃及び相対湿度６０〜８０％の雰囲気に２０〜３０日間熟成される。
混合物をこのような雰囲気に曝すには、例えば、地面の上において、混合物をビニルシートで覆うことによって達成される。ここの熟成とは各種の菌が十分に作用して熟成温度が約６０℃になるということを意味していて、各種の菌が有機物を十分に分解するために行われる。
（４）．熟成が終わった熟成物には、焼酎廃液、漬物廃液又は廃糖蜜のような食品生産時に生ずる食品製造廃棄物が前記割合で添加されて、この混合物は発酵装置に投入されるが、熟成物を発酵装置に投入してから、これに廃棄物を添加してもよい。
【００１０】
（５）．発酵装置に投入された混合物は、攪拌混合されながら、例えば６０〜６５℃の温度で３〜３．５時間加熱処理されることによって、混合物中の有機物の発酵が完了する。この処理中に発生する発酵ガスの悪臭を除去するため、発酵ガスはダクトに引かれてオゾン処理を受けた後、大気中に放出されることが好ましい。
（６）．最後に、混合加熱処理が済んだ発酵生成物を発酵装置から取り出して放冷することによって本発明の床敷材料が得られる。
このようにして製造された本発明の床敷材料には動物の糞尿中の有機物を速やかに分解して、その悪臭を除去する作用を有する土壌菌や納豆菌のような微生物が豊富に付着しているので、この床敷材料を動物の飼育場所に敷くと、その動物から排泄される糞尿が分解され臭気も軽減され、また、使用後にこのように糞尿にまみれた床敷材料に腐葉土と土を混ぜ発酵させると肥効成分に富んだ堆肥が得られるので、本発明によれば、糞尿の活性汚泥法による処理やゼオライト又は活性炭のような吸着材を用いる処理において生ずる余剰汚泥の処分や、河川の汚染や悪臭の蔓延等の環境汚染を招くことなく、飼育動物の糞尿を好都合に処理することができる。
【００１１】
土壌菌類の飼育（土壌菌類の原液の製造）：
本発明で使用される好ましい細菌としての土壌菌類を取得する方法の一例を以下に述べる。
まず、ご飯を杉箱に入れ、和紙で覆い腐葉土内に埋めてシートで覆う。そのまま、１０〜１５日経過すると、ご飯の表面上を土壌菌類が覆い、表面は赤色、青色、黄色、白色等が生じる。次いで、これを土壺に入れて１０〜２０日経過した後に、黒砂糖等の栄養剤を入れて静置する。
以上によりできた水溶液が土壌菌類の原液である。
【００１２】
本発明の方法における発酵工程を２段階に分ければ、
（１）腐葉土１７〜２３重量部、動物の糞１７〜２３重量部、土１７〜２３重量部、木くず８〜１２重量部、糠８〜１２重量部及び微量の納豆菌を混合した配合物に藁材２０〜３０重量部を混合し、ついでこの混合物を１５〜６０℃の温度及び６０〜８０％の相対湿度の雰囲気に２０〜３０日間放置して熟成させる工程（一次発酵工程）と、（２）ついで食品生産時に生ずる食品製造廃棄物４０〜６０重量部を添加し、そしてこの混合物に発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合加熱処理を施してこれを発酵させる（二次発酵工程）とに分けられる。以下に各発酵工程について説明する。
一次発酵工程：
土壺の土壌菌類を利用する時は、水溶液の土壌菌類を１０００倍に希釈する。
この希釈溶液１ｍｌ中には３０００〜１００００個以上の土壌菌類が生殖する。この溶液と、納豆菌の原液（納豆菌を１，０００万個〜１億個含有）を３，０００倍に希釈した水溶液の、両溶液を一次発酵材（藁、黒土、チップ、腐葉土、動物の糞、広葉植物の葉）に対して約１〜２％散布しながら混合攪拌する。そして、これらをシートで覆い発酵させる。
【００１３】
二次発酵：
前記の一次発酵された、納豆菌、土壌菌類が付着、吸収した資材を発酵タンクに入れる。さらに培地である栄養剤及び支持体としての培地食品廃棄物（焼酎カス、漬け物の調味廃液、廃糖蜜、オカラ等）を発酵タンクに追加投入する。
タンク内は側壁温水配管にて５０〜６０℃に加温しながら混合撹拌する。このとき、発生する臭気は、オゾン処理後大気中へ拡散する。
以上により二次発酵を済ませたものをタンク内より取り出す。それは納豆菌、土壌菌類の付着、吸収した資材であり、床敷き材である。この床敷き材を動物の飼育舎に敷く。
【００１４】
【実施例】
実施例を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明は勿論この実施例によって限定されない。
実施例１
まず、用意された稲藁を５〜３０ｃｍ程度に裁断する。
ついで、腐葉土２０ｋｇ、牛糞２０ｋｇ、おが屑１０ｋｇ、黒土２０ｋｇ、米糠１０ｋｇ及び熟成の状態にした納豆菌及び土壌菌を菌数として約２０億個、を互いに混合した配合物に前記稲藁を２０ｋｇ添加して、混合物全体が均質になるまで十分に攪拌混合した。
次に、このようにして生じた混合物を地面の上でビニルシートで覆うことにより常温〜４０℃の温度及び６０〜８０％の相対湿度の雰囲気に３０日間曝し、それによってこの混合物を熟成させた。
熟成が終わった熟成物全体に対して焼酎廃液を５０ｋｇ添加して、この混合物を天神製作所（有限会社）製のＳＮ型発酵装置に投入し、この混合物を攪拌混合しながら、６０℃の温度で３時間加熱処理することによって、混合物中の有機物を十分に発酵させた。この処理中に発生する発酵ガスをダクトに引いてオゾン処理を受けさせた後、大気中に放出した。
混合加熱処理が終わって発酵装置から取り出された発酵生成物を放冷して本発明の床敷材料を得た。このようにして製造された床敷材料は、これの原料として使用された牛糞や焼酎廃液等の有する臭気も、また、発酵処理によって生ずるような臭気も無い、取り扱いし易いものであった。
【００１５】
上記床敷材料を次のようにして、豚舎で使用した。
豚舎で飼われている豚１頭に対して、約１．０ｍ３  の床敷材料を縦１．３ｍ×横１．３ｍ×高さ０．６ｍの直方体の大きさに広げて、豚舎の床に敷いた。
この床敷材料の上に、豚１頭につき、１日に３ｋｇずつの糞と尿、すなわち合計６ｋｇの糞尿が加えられ、発酵処理後の床敷材料の成分について分析したところ、その分析値は表１の通りであった。
【００１６】
【表１】
0003561693.tif 000002
【００１７】
年間を通じて、豚舎の内部温度は常温〜４０℃であり、豚舎の敷き材の表面湿度は６０〜８０％で、その内部湿度は４０〜９０％であった。
糞尿によるぬかるみを無くすため、週に１回床敷材料を均一にならし、またそれの表面湿度を５０〜６０％に維持するため、この床敷材料に時々散水した。
このような処理を通して糞尿は床敷材料によって発酵して、糞尿中の有機物は分解した結果、臭気の強さは緩和された。
３か月後に、床敷材料の上から２０ｃｍまでの上層部分を新鮮な床敷材料と入れ換え、その５０％を１年後に新鮮な床敷材料と取り替えた。
床敷材料と混ざることによって発酵した糞尿にまみれた床敷材料を腐葉土及び黒土と混合・発酵することによって堆肥が得られた。
この豚１頭から１日に排泄された糞と尿の量及び成分分析値を表２に、そして上記の堆肥の成分分析値を表３にそれぞれ示した。
【００１８】
【表２】
0003561693.tif 000003
【００１９】
【表３】
0003561693.tif 000004
【００２０】
実施例２
実施例１で使用した稲藁２０ｋｇの代わりに麦藁２０ｋｇを、そして焼酎廃液５０ｋｇの代わりに廃糖蜜２０ｋｇをそれぞれ使用した以外は、実施例１と同様にして床敷材料を製造し、そしてこの床敷材料を発酵後に堆肥の原料として使用したところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【００２１】
実施例３
実施例１と同様にして、まず、稲藁を５〜３０ｃｍ程度に裁断する。
ついで、腐葉土２ｋｇ、牛糞２ｋｇ、おが屑１ｋｇ、黒土２ｋｇ、米糠１ｋｇ及び前記稲藁を２ｋｇからなる１０ｋｇの敷き材を、９ロット用意し、各ロットの敷き材に対して、純粋培養した納豆菌の希釈液を下記各区分添加量を互いに添加混合して、混合物全体が均質になるまで十分に攪拌混合した。
純粋培養した納豆菌胞子分散液の希釈液の添加量は、前記腐葉土、牛糞、おが屑、黒土、米糠、及び稲藁からなる各敷き材１ｋｇ当たり、菌数として１００，０００〜１，０００，０００，０００個を９区に分けて、前記９ロットの各敷き材に添加した。すなわち、各敷き材（１ｋｇ）に対して、第１区：１００，０００個、第２区：５００，０００個、第３区：１，０００，０００個、第４区：５，０００，０００個、第５区：１０，０００，０００個、第６区：５０，０００，０００個、第７区：１００，０００，０００個、第８区：５００，０００，０００個、第９区：１，０００，０００，０００個、を添加し、撹拌混合した。
次に、このようにして得られた各混合物を地面の上でビニルシートで覆うことにより常温〜４０℃の温度及び６０〜８０％の相対湿度の雰囲気に３０日間曝し、それによって各混合物を熟成させた。
熟成が終わった各熟成物全体に対して廃糖蜜を各５ｋｇずつ添加して、これら混合物を天神製作所（有限会社）製のＳＮ型発酵装置に投入し、各混合物を攪拌混合しながら、６０℃の温度で３時間加熱処理することによって、混合物中の有機物を十分に発酵させた。この処理中に発生する発酵ガスをダクトに引いてオゾン処理を受けさせた後、大気中に放出した。
混合加熱処理が終わって発酵装置から取り出された各発酵生成物を放冷して本発明製品の床敷材料を得た。このようにして製造された各床敷材料は、これの原料として使用された牛糞等の有する臭気も、また、発酵処理によって生ずるような臭気も無い、取り扱いし易いものであった。
【００２２】
上記各床敷材料を次のようにして、豚舎で使用した。
豚舎で飼われている豚１頭に対して、約１．０ｍ３  の床敷材料を縦１．３ｍ×横１．３ｍ×高さ０．６ｍの直方体の大きさに広げて、豚舎の床に敷いた。
各床敷材料の上に、豚１頭につき、１日に３ｋｇずつの糞と尿、すなわち合計６ｋｇの糞尿を加えた。その結果、豚舎における異臭は殆どなく、特に納豆菌の添加量の多い区分において極めて衛生的で優れたものであった。発酵処理後の床敷材料の成分分析についても良結果なものであった。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた説明から明らかなように、本発明によると、牛糞等の有する臭気や発酵処理によって生ずる臭気が無く、かつ動物の糞尿中の有機物を速やかに分解して、その悪臭を除去する作用を有する微生物が豊富に付着している飼育動物用床敷材料が提供される。そして、この床敷材料を動物の飼育場所に敷くと、その糞尿から発する臭気が軽減され、また、河川の汚染や悪臭の蔓延等の環境汚染を招くことなく動物を飼育することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を工程順に示すフローチャートである。
【図１】
0003561693.tif 000005