(57)【要約】【課題】年間を通じて窒素含有量が安定し、かつ窒素含有量が高い高窒素型鶏ふん肥料の製造方法を提供する。【解決手段】採卵鶏の雛鶏と採卵を始めた成鶏とを分離して飼育する分離飼育工程と、分離して飼育された、雛鶏が排泄する雛ふんと、成鶏が排泄する成鶏ふんとを分離して鶏舎より搬出する搬出工程と、成鶏ふんを鶏ふん肥料とする肥料化工程とを備え、肥料化工程において含窒素化学肥料を混合するとともに米ぬかを添加してペレット化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
採卵鶏の雛鶏と採卵を始めた成鶏とを分離して飼育する分離飼育工程と、
前記雛鶏が排泄する雛ふんと、前記成鶏が排泄する成鶏ふんとを分離して鶏舎より搬出する搬出工程と、
前記成鶏ふんを鶏ふん肥料とする肥料化工程とを備えることを特徴とする高窒素型鶏ふん肥料の製造方法。
【請求項２】
前記肥料化工程は、前記成鶏ふんの尿酸態窒素量を測定して、その尿酸態窒素量より換算される乾物換算窒素含有量を４．６質量％以上に維持して肥料化する工程であることを特徴とする請求項１記載の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法。
【請求項３】
前記肥料化工程において、前記成鶏ふんに含窒素化学肥料を混合することを特徴とする請求項１または請求項２記載の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法。
【請求項４】
前記肥料化工程は、油脂潤滑剤を混合してペレット化する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法。
【請求項５】
前記雛鶏が日齢２００日以下の鶏であり、前記成鶏が日齢２００日をこえる鶏であることを特徴とする請求項１記載の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高窒素型鶏ふん肥料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料等の価格の高騰から肥料原料についても平成２０年度には近年にない高騰となった。肥料原料の価格の高騰により、家畜排せつ物、とくに窒素肥効の高い鶏ふんに注目が集まった。しかし、化学肥料に匹敵する肥効を担保するためには、現状の鶏ふん肥料では窒素含有量が少なく、あるいはその濃度の変動が大きく不安定であるため、窒素含有量を高め、あるいは安定した窒素含有量の肥料とする必要がある。
一方、鶏ふん堆肥化の過程で尿酸態窒素分解の変動要因を考慮して、その尿酸態窒素の分解を抑制することで窒素含有量を高める鶏ふん肥料の製造方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
そこで鶏舎内における尿酸分解を最小限に抑制することで、高い窒素肥効を有する鶏ふん肥料を安定生産できるものと考えられたが、鶏舎内から排泄される鶏ふんの年間を通じた窒素含有量は、３％〜４．５％の間で変動して安定しないという問題が生じる。
さらに、窒素含有量を向上させるために、尿素や硫安を添加すると、尿素や硫安は吸水性があることから、造粒に時間がかかり肥料としての製造時間が長くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０７１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、年間を通じて窒素含有量が安定する高窒素型鶏ふん肥料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法は、採卵鶏の雛鶏と採卵を始めた成鶏とを分離して飼育する分離飼育工程と、分離して飼育された、雛鶏が排泄する雛ふんと、成鶏が排泄する成鶏ふんとを分離して鶏舎より搬出する搬出工程と、上記成鶏ふんを鶏ふん肥料とする肥料化工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記高窒素型鶏ふん肥料の製造方法における肥料化工程は、上記成鶏ふんの尿酸態窒素量を測定して、その尿酸態窒素量より換算される乾物換算窒素含有量を４．６質量％以上に維持して肥料化する工程であることを特徴とする。
また、上記肥料化工程において、上記成鶏ふんに含窒素化学肥料を混合することを特徴とする。
また、上記肥料化工程は、油脂潤滑剤を混合してペレット化する工程を含むことを特徴とする。
本発明の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法において、上記雛鶏が日齢２００日以下の鶏であり、上記成鶏が日齢２００日をこえる鶏であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
雛鶏が排泄する雛ふんと、成鶏が排泄する成鶏ふんとを分離して鶏舎より搬出することにより、年間を通じて窒素含有量が安定した鶏ふん肥料が製造できる。さらに、油脂潤滑剤を混合してペレット化することにより、含窒素化学肥料を混合した場合においても造粒時間を短縮することができ、高窒素型鶏ふん肥料を安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】鶏ふん肥料に含まれる窒素含有量を測定した結果を示す図である。
【図２】採卵鶏の飼育過程を示す図である。
【図３】混合成鶏ふんの造粒時間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
採卵鶏の鶏舎より搬出される鶏ふん肥料に含まれる窒素含有量を１年間月毎に測定した結果を図１に「従来」として示す。図１に示すように、「従来」として示す鶏ふん中の窒素含有量は３％〜４．５％の範囲で月別に変動しており、年間を通じて安定した鶏ふん肥料が得られない。その原因について研究した結果、鶏ふん肥料中の窒素含有量は採卵鶏の飼育過程と密接に関係していることが分かった。本発明はかかる知見に基づくものである。
【００１１】
採卵鶏の飼育過程を図２に示す。図２に示すように、採卵鶏が卵を産み始めるのは平均約１４０日齢頃である。しかし、この頃の卵は小さく、２００日齢をこえる頃から産卵のピークを迎え、６０〜６５ｇ程度の卵を産み始める。なお、図２に示す数字は一般的、平均的な数値を示しており、飼育方法の違い等により異なる場合もある。
鶏の雛は、成長段階により、幼すう期、中すう期、大すう期の３つに区分される。また、幼すう期では、専用の飼育箱の中で飼育され、幼すう期から中すう期になる頃には、羽毛が生え変わる。中すう期なると３０羽程度を１群にしてケージで飼育される。大すう期になると卵を産み始める鶏がおり、大すう期の終わりには概ねすべての鶏が卵を産むようになる。
【００１２】
採卵鶏の飼育過程で排泄される鶏ふんは、従来、雛鶏ふんおよび成鶏ふんをまとめて鶏ふんとして鶏舎より搬出されていた。そのため、鶏ふん肥料には、雛鶏が排泄する雛ふんと、成鶏が排泄する成鶏ふんとが混合されていた。
【００１３】
鶏は尿（尿酸）をふんと同時に排泄するため、新鮮鶏ふん中には全窒素量の４０〜７０質量％に相当する尿酸態窒素が含まれる。この尿酸は肥料化過程等において酵素（ウリカーゼ）の働きで急速に分解を受けて無機化され、アンモニアガスとして揮散する。このため、異なった種々の堆肥化条件において、尿酸態窒素量と、可給態窒素量として表せる全窒素量との関係は特許文献１によれば以下の相関関係がある。
Ｙ＝１．２７Ｘ＋１．２９（相関係数ｒ：０．９８６）
ここで、可給態窒素量（ｍｇ／堆肥１ｇ）をＹ、尿酸態窒素量（ｍｇ／堆肥１ｇ）をＸとする。
以上の結果、鶏ふん堆肥中の尿酸態窒素を測定することで、可給態窒素量が推定できる。
尿酸態窒素量と全窒素量との間には正の相関が認められ、尿酸態窒素量を測定することで可給態窒素量として表せる全窒素量を求めることができる。鶏ふん中の尿酸態窒素は以下の方法で測定することができる。
最初に鶏ふん肥料中の尿酸を炭酸リチウム溶液を用いて抽出する。肥料等からの尿酸抽出は、リン酸塩等の緩衝作用による炭酸リチウム溶液ｐＨの低下を防止するため予め水抽出を行なうが、鶏ふん肥料では直接炭酸リチウム溶液で抽出を行なっても濾液のｐＨの低下はほとんど起こらず抽出量も定法と変わらないことが認められた。このため、回収率を考慮した肥料中の尿酸の抽出法は、０．４質量％炭酸リチウム水溶液で３回抽出とすることができる。
次に抽出液中の尿酸を酵素法（ウリカーゼ・ペルオキシダーゼ法）を用いて測定する。この方法は市販の臨床検査用試薬を用いることで従来法であるリンタングステン酸法に比べ簡易かつ迅速な定量が可能である。
【００１４】
採卵鶏の飼育過程で排泄される排泄直後の鶏ふん中に含まれる全窒素量を測定した結果を表１に示す。
【表１】
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表１において、１０１日〜２００日齢の鶏ふんでは全窒素量が５０（ｍｇ／ｇ）以下であり、０〜１００日齢の雛鶏ふんでは全窒素量が３４．４（ｍｇ／ｇ）と少ないことが分かった。一方２００日齢をこえる成鶏ふんでは全窒素量は５０（ｍｇ／ｇ）をこえていた。
【００１５】
そこで、成鶏が排泄する成鶏ふんのみを鶏舎より排出して得られる鶏ふん肥料に含まれる窒素含有量を測定した結果を図１に「雛分離」として示す。「雛分離」で示される窒素含有量は４．８％〜４．９質量％と一定していた。この値は飼料中の粗蛋白質（ＣＰ）含有率に依存しなかった。その結果、図１において、「従来」として表された窒素含有量が月別に変動した理由は、雛鶏ふんと成鶏ふんとが混合して鶏舎より排出される結果と考えられた。
上記知見に基づき、本発明の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法は、まず採卵鶏の雛鶏と採卵を始めた成鶏とを分離して飼育する分離飼育工程を有する。雛鶏と成鶏とを分離して飼育することにより、それぞれが排泄する鶏ふんの分離が容易にできる。
分離飼育の方法としては、幼すう期には専用の飼育箱で、中すう期および大すう期には、３０羽程度を１群にしてケージで、それぞれ飼育する。また、成鶏は、１羽ずつ、または２羽ずつに仕切られた成鶏舎で飼育する。
【００１６】
成鶏舎は、自然の空気が鶏舎内を循環するように設計された「開放式鶏舎」と、鶏舎内の温度や風量環境を制御できるように設計された「ウィンドウレス鶏舎」との何れも使用できる。これらの中でウィンドウレス鶏舎が好ましい。ウィンドウレス鶏舎は鶏ふんの貯留期間が数日程度と短く、また鶏ふんの回収間隔が一定であるため、全窒素および尿酸態窒素量が高く、安定した生ふんを肥料化工程に供給できる。
【００１７】
ウィンドウレス鶏舎においては、鶏舎内外気送風管理を季節毎に行なうことが好ましく、例えば、送風機械の送風量を春（３月〜６月）５０Ｈｚ、夏（７月〜９月）６０Ｈｚ、秋（１０月〜１２月）５０Ｈｚ、冬（１月〜３月）４５Ｈｚの周波数で回転するモータを用いて管理することが好ましい。モータに印加される周波数が４５Ｈｚから６０Ｈｚになるに従いモータの回転数が増大して送風量が増加する。すなわち、夏に送風量を多く、冬に送風量を少なくする。
ウィンドウレス鶏舎の環境をこのように調節することにより、成鶏ふんの水分量を少なくして成鶏ふん中の尿酸が酵素（ウリカーゼ）の働きで急速に分解を受けて無機化され、アンモニアガスとして揮散するのを防ぐことができる。
【００１８】
分離して飼育された雛鶏が排泄する雛ふんと、成鶏が排泄する成鶏ふんとはそれぞれの鶏舎より搬出される。雛鶏と成鶏とを分離して別々の鶏舎で飼育する場合、搬出されたそれぞれのふんは混合しないで、成鶏ふんのみを使用する。鶏ふんの搬出方法としては、特に制限なく、コンベア方式、バッチ方式等が挙げられる。
【００１９】
搬出された成鶏ふんは鶏ふん肥料とされる。鶏ふん肥料は乾物換算窒素含有量を４．６質量％以上含有する。鶏ふん中に含まれる尿酸態窒素は、微生物等の作用により急速に分解されアンモニアガスとして揮散するため、肥料化工程においては、（１）水分量が７０〜７５質量％ある生鶏ふん中の水分量を３０質量％以下、好ましくは２５質量％以下に抑える、（２）堆肥化するときの温度を５０℃をこえる温度、好ましくは６０℃以上に維持する等の手段を講じることが好ましい。
生鶏ふん中の水分量を低く抑えるためには、ウィンドウレス鶏舎を用いることが好ましい。また、堆肥化温度を５０℃をこえる温度、好ましくは６０℃以上に維持するためには、密閉縦型発酵装置を用いることが好ましい。
【００２０】
肥料化工程において、鶏ふん肥料の窒素含有量を増加させるために、鶏ふん肥料に含窒素化学肥料を混合することができる。含窒素化学肥料としては、尿素、硫安、塩安、硝安、石灰窒素、硝酸カリ等が挙げられる。
含窒素化学肥料の混合の態様としては、（１）成鶏ふんに含窒素化学肥料を混合する、（２）成鶏ふんと雛ふんとを混合してこれに含窒素化学肥料を混合する等の態様がある。上記（１）の態様では窒素含有量を増加させることができ、上記（２）の態様では、成鶏ふんと分離した雛ふんの有効利用が図れる。また、窒素含有量が増加するので、鶏ふんを使用する栽培農家の鶏ふん肥料の施用量が少なくなる、畜産農家は鶏ふんの肥料化工場への意欲向上を図ることができる等の効果が得られる。
【００２１】
鶏ふん肥料は最終製品としてペレット状製品とすることが、肥料保管、運搬、施肥に好ましい。このため、汎用のデスクペレッター（成型機）を用いてペレット化する工程を設けることが好ましい。ペレットの形態としては、４ｍｍ（直径）×８ｍｍ（長さ）のペレットを挙げることができる。
ペレット化は、鶏ふん単独でなく、これに油脂潤滑剤を混合してペレット化することが好ましい。特に尿素などの含窒素化学肥料を混合する場合、尿素に吸水性があることから、造粒（ペレット化）製造時間が長くなる傾向にあるが、油脂潤滑剤を混合することで造粒時間を短縮できる。
油脂潤滑剤としては、米ぬか、魚粕、ナタネ粕、トウモロコシ胚芽粕、油脂類、油類を挙げることができる。
【００２２】
成鶏ふんに乾物換算で０〜５質量％の割合で米ぬかを配合したときの混合成鶏ふん１トンあたりの造粒時間を図３に示す。
図３における測定条件を以下に示す。
使用したデスクペレッター：株式会社ダルトン製、Ｆ−２０
成鶏ふん：製品に対して、乾物換算で１００〜７５質量％
尿素：製品に対して、乾物換算で０〜２５質量％
米ぬか：製品に対して、乾物換算で０〜５質量％
処理時間：４ｍｍ（直径）×８ｍｍ（長さ）のペレット製品を１トン製造するのに要する時間
【００２３】
図３に示すように、油脂潤滑剤である米ぬかを配合することにより、ペレット製造時間を大幅に短くすることができた。特に鶏ふんが８０質量％以上の場合、油脂潤滑剤を２〜５質量％混合することで造粒（ペレット）処理時間を短縮できる。
【実施例】
【００２４】
実施例１
ウィンドウレス鶏舎において、雛鶏と日齢２００日をこえる成鶏とを分離して飼育すると共に、成鶏ふんのみを鶏舎より搬出した。この成鶏ふんは２５〜２８（ｍｇ／ｇＤ．Ｍ）の尿酸態窒素量を含んでいた。
尿酸態窒素量の測定は以下の方法で行なった。
５０ｍｌ容ポリプロピレン製遠沈管に上記成鶏ふんの凍結乾燥粉末１ｇと０．４質量％炭酸リチウム水溶液４０ｍｌとを入れ、恒温浸とう（３０℃、１０ｍｉｎ．）後、遠心分離（３０００ｒｐｍ、５ｍｉｎ．）を行ない、上澄液を採取した。この操作を２回行なった後、蒸留水４０ｍｌを用いて浸とう（１０ｍｉｎ．）後、遠心分離（３０００ｒｐｍ、５ｍｉｎ．）を行ない、各上澄液を合わせて２５０ｍｌに定容した。なお、炭酸リチウム水溶液抽出液のｐＨは１０．１であり、炭酸リチウム水溶液抽出の前に水抽出を行なった場合のｐＨ１０．０と同等であった。
上澄み液中の尿酸態窒素量を酵素法（ウリカーゼ・ペルオキシダーゼ法）にて測定した。試薬としては臨床検査試薬（エスパＵＡ−ＦＳ試薬：ニプロ製）を用いた。試験管に抽出液を０．１ｍｌ採取して第１試薬（４−ＡＡ）２．６ｍｌを添加し、３７℃で５〜１０ｍｉｎ．加温した。その後第２試薬（ウリカーゼ試薬）１．３ｍｌを添加し、３７℃で５〜１０ｍｉｎ．加温した。その後、波長６００ｎｍにて吸光度を測定し、予め求めた検量線より尿酸態窒素量を算出した。
【００２５】
一方、遠心分離残渣中の全窒素をケールダール法にて測定し、不溶性窒素とした。また、上記上澄み液１００ｍｌを分取してケールダール法にて全窒素量を測定し、この全窒素量から尿酸態窒素量およびアンモニア態窒素量を減じた量を溶解性窒素分とした。
【００２６】
この成鶏ふんを密閉縦型発酵装置で堆肥化した。堆肥化期間中の発酵温度は堆肥化初期から７０℃に達し、さらに５０℃以上を５日間維持した。
密閉縦型発酵装置より取り出した鶏ふんの乾物換算窒素量は４．８質量％であった。この鶏ふん８８０ｋｇに対して、尿素１００ｋｇ、米ぬか２０ｋｇを配合して、株式会社ダルトン製デスクペレッターを用いて、４ｍｍ（直径）×８ｍｍ（長さ）のペレット製品を製造した。ペレット製造時間は３時間であった。
ペレット化された鶏ふん肥料の乾物換算窒素含有量は８．９質量％であった。
【００２７】
比較例１
ウィンドウレス鶏舎において、雛鶏ふんと成鶏ふんとを分離することなく鶏舎より搬出した。この雛鶏ふんおよび成鶏ふんとの混合ふんを実施例１と同一の方法で堆肥化した。密閉縦型発酵装置より取り出した鶏ふんの乾物換算窒素量は４．０質量％であった。
【００２８】
比較例２
実施例１において、米ぬかの配合量を０ｋｇとする以外は、実施例１と同一の方法で４ｍｍ（直径）×８ｍｍ（長さ）のペレット製品を製造した。ペレット製造時間は５時間であった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の高窒素型鶏ふん肥料の製造方法は、成鶏ふんを用いて鶏ふん肥料を製造するので、安定した窒素分を含む鶏ふん肥料が得られる。そのため、畜産農家は鶏ふんの肥料化工場への意欲向上を図ることができ、鶏ふん肥料の利用拡大が図れる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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