(57)【要約】【課題】発酵培養上澄液の有効活用を図ると共に、石灰分を高含有した木質系堆肥を提供する。【解決手段】キャンディダ・ユティリス（Candida  utilis）の培養上澄液に、水酸化カルシウム及び凝集剤、好ましくはブライオゾーアを主原料とするもの、を添加してスラリーを得る。  更に、木質及び／又はバークを主原料とし、発酵助剤として上記スラリーを使用することにより木質系堆肥を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャンディダ・ユティリス（Candida  utilis）の培養上澄液に水酸化カルシウム及び凝集剤を添加して得られるスラリーからなる木質系堆肥の発酵助剤。
【請求項２】
凝集剤がブライオゾーアを主原料とするものである、請求項１記載の木質系堆肥の発酵助剤。
【請求項３】
木質及び／又はバークを主原料とする木質系堆肥において、発酵助剤として請求項１乃至２記載の発酵助剤を使用したことを特徴とする、木質系堆肥。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンディダ・ユティリスの培養上澄液から得られる発酵助剤、及び該発酵助剤を使用した木質系堆肥に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャンディダ・ユティリス（Candida  utilis）は、炭素資化範囲が広く、好気的条件下での培養においてエタノールを生成せず、その増殖阻害も受けないことから、高濃度での連続培養による菌体製造が可能であり、食飼料用のタンパク質源として広く利用されているのみならず、グルタチオン、ＲＮＡ等の有用物質の生産株として広く工業的に利用されてきた。
キャンディダ・ユティリスによる有用物質の生産は、通常、菌体内に蓄積されるため、培養液上澄は、利用されることなく、生物学的処理（好気的処理あるいは嫌気的処理）あるいは物理化学的処理（凝集沈澱処理、等）がなされ、汚濁物質が除去されている。しかしながら、培養上澄液には、炭素源をはじめとして、窒素源、リン酸源等が含まれていることから、これらを有効に利用すべく、有機性廃水を利用する方法の一つとしての堆肥化が検討されているが、培養液上澄中の成分は濃度が低いために有効な方法とは言い難い。また、石灰スラッジ及び大谷石の切削屑を造粒するに際し発酵廃液をバインダーとして利用する方法（特許文献１）の報告も見られるが、更に有効な利用方法が望まれていた。
【０００３】
木質、木皮の繊維を利用した堆肥は、穀物、野菜を栽培する際に生育を良くし、病虫害や気候の変化に強くする為に昔から広く使用されてきた。かかる堆肥は、木質、木皮に動物性糞尿等の発酵助剤が添加され製造されるものであるが、堆肥の生産に時間を要することから、セルロース、リグニン等を分解する特定の菌を接種することも行われている（例えば特許文献２）。一方で、土壌は、有機物、イオウ、窒素等の微生物分解あるいは酸性雨等により酸性化しやすく、酸性土に弱い野菜類も多いことから、酸を中和する成分を含んだ木質系の堆肥が望まれている。
【特許文献１】特開２００３−３３６０６５号公報
【特許文献２】特開平１０−２６６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、キャンディダ・ユティリス培養上澄液の有効活用を図ると共に、酸を中和する成分を含んだ木質系堆肥を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、酵母培養上澄液に水酸化カルシウム及び凝集剤を添加して得たスラリーが窒素、リン酸、カリを高含有しており発酵助剤として有用であること、該発酵助剤を利用して木質系堆肥を製造できること、該木質系堆肥には石灰が多量に含有されていることを見いだし、本発明に到達した。
すなわち本発明は、
（１）キャンディダ・ユティリス（Candida  utilis）の培養上澄液に水酸化カルシウム及び凝集剤を添加して得られるスラリーからなる木質系堆肥の発酵助剤、
（２）凝集剤がブライオゾーアを主原料とするものである、上記（１）記載の木質系堆肥の発酵助剤、
（３）木質及び／又はバークを主原料とする木質系堆肥において、発酵助剤として上記（１）乃至（２）記載の発酵助剤を使用したことを特徴とする、木質系堆肥、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、従来、生物学的処理あるいは物理化学的処理により廃棄されていた培養上澄液の発酵助剤としての有効な活用が図れると共に、該発酵助剤を使用した木質系堆肥は、石灰分を多量に含む為に、酸性土壌にも有効に使用することができる。
さらに、本発明の木質系堆肥を土壌に配合して化学肥料を施肥する野菜類の栽培に用いると、品質、収穫量を落とすことなく野菜類中の硝酸態窒素を低減できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の発酵助剤は、キャンディダ・ユティリス培養液から遠心分離等で菌体を除去した上澄液に、水酸化カルシウム及び凝集剤を添加し、スラリーとしたものである。
キャンディダ・ユティリスの培養条件は、使用する菌株、有用物質の種類、等によって異なるが、それ自体公知の方法が用いられ、いずれの培養液も使用することができる。具体的に、培地組成としては、炭素源としてブドウ糖、蔗糖、廃糖蜜、亜硫酸パルプ廃液等が用いられ、窒素源としては、アンモニア、硫安、尿素、硝酸塩、等が、リン酸、カリウム、マグネシウム源として、過リン酸石灰、燐安、塩化カリ、リン酸カリ、苛性カリ、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等が、更に必要に応じて、微量の亜鉛、銅、マンガン、鉄イオン等の無機塩類、ビタミン、アミノ酸、核酸関連物質類、コーンスティーブリカー、酵母エキス、ペプトン等を加えることもできる。
培養温度は、用いられる菌株の生育至適温度前後、具体的には２０〜３５℃程度、培養時間はバッチ培養では２５〜５０時間程度であるが、連続培養がより好ましい。
【０００８】
水酸化カルシウムは、培養上澄液のｐＨを１０〜１２．５、好ましくは１１．５〜１２．５にできる量が添加される。
凝集剤は、有機性凝集剤、無機性凝集剤のいずれでもよいが、発酵助剤とする場合、特にブライオゾーアを主原料とするものが好ましく、例えば、モスナイト（クラスター社製）等を例示することができる。凝集剤は、上澄液に対して、１０〜５００ｐｐｍ、好ましくは５０〜３００ｐｐｍ添加される。
【０００９】
水酸化カルシウム及び凝集剤が添加された培養上澄液は、沈降槽で沈降し、上排することにより、固形分濃度１〜１５％程度のスラリーとして取得することができる。また、該スラリーをスクリュープレス等で固形化して固形分濃度２０％程度以上のものとすることもできる。
該スラリー中には、炭素の他、窒素、リン、カリ及びカルシウムを含む。
【００１０】
本発明では、更に、上記スラリーを発酵助剤として使用した木質系堆肥が提供される。
木質系堆肥は、木質あるいはバークを主原料とし、これに発酵助剤を混合し、堆積・切替しを繰り返し６ヶ月以上、好ましくは１０ヶ月から１５ヶ月間発酵させて得られるものであり、バーク堆肥の品質基準を満足すると共に、石灰分を多量に含有するものである。
【００１１】
発酵助剤としては、本発明の発酵助剤（スラリー）を単独で用いることもできるが、公知の発酵助剤、例えば、鶏糞、焼酎粕、等と併用することが好ましい。他の発酵助剤と併用する場合、本発明の発酵助剤（スラリー）の併用割合は、１〜２０％（乾燥重量比）程度が望ましい。
発酵助剤は、木質あるいはバーク（乾燥重量）に対して、１０〜５０重量％（乾燥重量）添加される。
【００１２】
本発明の木質系堆肥は、土壌と混ぜ合わせることにより土壌改良剤として使用される。添加量は、土壌１０ａ（１反）に対して好ましくは１〜５０ｔ、更に好ましくは５〜２０ｔである。
【００１３】
本発明の木質系堆肥は、化学肥料を施肥する野菜類の栽培に用いると、野菜類の品質、収穫量を落とすことなく、野菜類の硝酸態窒素の蓄積を低減できることから、特に好ましい。
【実施例】
【００１４】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
実施例１  発酵助剤の製造
キャンディダ・ユティリスＩＡＭ４２６４株を、グルコース２％、イーストエキス２％、ペプトン１％からなる培地でフラスコ種母培養し、それを３０００Ｌ容発酵槽に植菌した。
培地としては、グルコース３％、硫安０．８％、リン酸一カリウム０．２％、硫酸マグネシウム０．０３％、硫酸第一鉄１０ｐｐｍ、硫酸亜鉛３ｐｐｍ、硫酸銅１ｐｐｍ、硫酸マンガン１０ｐｐｍを用い、槽内液量２０００Ｌとしてバッチ培養を行った。２８時間培養後、遠心分離器で菌体を除去し、得られた上澄液（ＣＯＤ：２８０ｐｐｍ、ＰＯ４−Ｐ：６９ｐｐｍ、ＮＨ４−Ｎ：３４ｐｐｍ、ｐＨ４．９）に、水酸化カルシウムを添加してｐＨ１２．２とした後、凝集剤としてモスナイト（クラスター社製）を対液１８２ｐｐｍ添加し、沈降槽で沈降させることによりスラリー７２Ｌをえた。これを、タンクに静置後上排し、培養液上澄中の固形分を含む本発明の発酵助剤（スラリー）３０．６Ｌを得た。
固形分濃度：４．０５％、比重：１．０１９、ｐＨ：９．９５
固形分含量（絶乾％）、炭素：２２．１％、Ｔ−Ｎ：３％、Ｔ−Ｐ：６％、Ｔ−Ｃａ：３８％、Ｔ−Ｋ：０．８％
Ｃ／Ｎ：７．５
【００１５】
実施例２  木質系堆肥（バーク堆肥）の製造
杉バーク３３００ｋｇ（乾燥重量１２００ｋｇ）に、鶏糞６８４ｋｇ（乾燥重量３４０ｋｇ）、焼酎滓１７１ｋｇ（乾燥重量１２ｋｇ）及び実施例１で得られた発酵助剤（バイオスラリー）６００ｋｇ（乾燥重量２４ｋｇ）を添加混合し堆積した。堆積後約１ヶ月ごとに切り返し９ヶ月堆積した後、そのまま約３ヶ月堆積し、本発明の木質系堆肥（バーク堆肥）バイオミクスＢを得た。
バイオミクスＢの分析結果を表１に示す。
なお、同表中の分析は、肥料分析法及び土壌養分分析法によった。
【００１６】
実施例３  木質系堆肥（木質系の堆肥）の製造
庭木の剪定材をチップ化したもの２８００ｋｇ（乾燥重量１２００ｋｇ）に、鶏糞６８４ｋｇ（乾燥重量３４０ｋｇ）、焼酎滓１７１ｋｇ（乾燥重量１２ｋｇ）及び実施例１で得られた発酵助剤（バイオスラリー）６００ｋｇ（乾燥重量２４ｋｇ）を添加混合し堆積した。堆積後約１ヶ月ごとに切り返し９ヶ月堆積した後、そのまま約３ヶ月堆積し、本発明の木質系堆肥（木質系の堆肥）バイオミクスＷを得た。
バイオミクスＷの分析結果を表１に示す。
なお、同表中の分析は、肥料分析法及び土壌養分分析法によった。
【００１７】
【表１】
2006273638.tif 000002
【００１８】
評価例
実施例２及び３で製造したバイオミクスＢ及びバイオミクスＷを使用し、小松菜を栽培し、その硝酸態窒素の蓄積量を測定した。
４個の１５Ｌ容プランター（横５８ｃｍ×タテ１８ｃｍ×高さ１５ｃｍ）に、基本土壌（グリーンファーム社製、花と野菜の土）、木質系堆肥及び化学肥料（日産アグリ社製、みずほ８・８・８）を下記に示す混合比で調整した。
（Ａ）基本土壌１１．７Ｌ：バイオミクスＢ１．３Ｌ：化学肥料３０ｇ
（Ｂ）基本土壌１１．７Ｌ：バイオミクスＷ１．３Ｌ：化学肥料３０ｇ
（Ｃ）基本土壌１３Ｌ：木質系堆肥なし：化学肥料３０ｇ
（Ｄ）基本土壌１３Ｌ：木質系堆肥なし：化学肥料なし
各プランターに小松菜の種を播種し、発芽後に生育の揃った８株を選抜し、他は間引いた。
発芽後３３日目に、前記化学肥料３００ｇを１０Ｌの水に溶解し、各プランターに各１Ｌを追肥した。その後、発芽後４５、５４、５７、６４日目に各２株ずつ採取し、重量、草丈、硝酸態窒素を測定した。（栽培時期：平成１６年７月２４日〜９月１０日、場所：興人佐伯工場内）
結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
2006273638.tif 000003
【００２０】
表２に示されるように、バイオミクス配合区（Ａ、Ｂ）は化学肥料区（Ｃ）と同様の生育状況を示した。硝酸態窒素の蓄積については、化学肥料区（Ｃ）が高位で横ばいであるのに対してバイオミクス配合区（Ａ、Ｂ）では、栽培後半に激減する事が分かる。なお、小松菜の出荷サイズは、通常、８０〜１００ｇ程度であり、栽培に数は５０〜６０日である。
【００２１】
なお、評価例における測定は、以下の方法によった。
１．野菜中の硝酸態窒素測定法
野菜の１／２株または１株を秤量後、小型ミキサ−で切り刻み、これを濾布で搾り取り、絞り汁を試料液とした。
試料液をリフレクトクァント試験紙（硝酸テスト用Ｎｏ３標準試験紙）に浸し、 関東化学社製ＲＱフレックスプラス（高感度反射式光度計）測定器により、硝酸態窒素を測定した。
２．野菜の重量及び草丈の測定法
（１）重量は、根部を切除した葉部を秤量した。
（２）草丈は、根部を切除した葉部を測定した。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上述べてきたように、本発明によると、キャンディダ・ユティリス培養上澄液から、窒素、リン酸、カリを含有した木質系堆肥の発酵助剤、及び該発酵助剤を使用した木質系堆肥が提供される為、従来廃棄されていた発酵培養上澄液の有効な活用が図れる。また、該木質系堆肥は石灰分を多量に含有しているために酸性土壌にも、土壌改良剤として有効に使用することができる。
さらに、本発明の木質系堆肥を土壌改良剤として土壌に配合して化学肥料を施肥する野菜類の栽培に用いると、品質、収穫量を落とすことなく野菜類中の硝酸態窒素を低減できるため、自然環境や人体にやさしい野菜類を提供することが可能となる。