(57)【要約】【課題】生ゴミ（主として食品系廃棄物、調理残渣物等）、及び脱水汚泥を原料とする有機発酵肥料の製造方法の提供。【解決手段】  次の第１工程〜第４工程を経る有機肥料の製造方法において、第１工程の混合物、又は第１工程の混合物及び第３工程の混合物に、更に竹の粉砕物を添加することを特徴とする有機発酵肥料の製造方法。第１工程：生ゴミ，有機水分調整材，及びＥＭ資材（菌）の混合物を高速粉砕機にかけて粉砕して得られるペーストを嫌気発酵する工程第２工程：第１工程で得られる嫌気発酵物を、水分が２０〜４０％に乾燥して半乾燥物を得る工程第３工程：第２工程で得られる半乾燥物、及び脱水汚泥又は（／及び）家畜糞の混合物を粉砕して得られるペーストを再度嫌気発酵する工程。第４工程：第３工程で得られる嫌気発酵物をペレット成形した後、更に乾燥する工程【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の第１工程〜第３工程を経る有機肥料の製造方法において、第１工程の混合物に、更に竹の粉砕物を添加することを特徴とする有機発酵肥料の製造方法。
第１工程：生ゴミ，有機水分調整材，及びＥＭ資材（菌）の混合物を高速粉砕機にかけて粉砕して得られるペーストを嫌気発酵する工程
第２工程：第１工程で得られる嫌気発酵物を乾燥して乾燥物を得る工程
第３工程：第２工程で得られる乾燥物をペレット成形した後、更に乾燥する工程
【請求項２】
次の第１工程〜第４工程を経る有機肥料の製造方法において、第１工程の混合物、又は第１工程の混合物及び第３工程の混合物に、更に竹の粉砕物を添加することを特徴とする有機発酵肥料の製造方法。
第１工程：生ゴミ，有機水分調整材，及びＥＭ資材（菌）の混合物を高速粉砕機にかけて粉砕して得られるペーストを嫌気発酵する工程
第２工程：第１工程で得られる嫌気発酵物を、水分が２０〜４０％に乾燥して半乾燥物を得る工程
第３工程：第２工程で得られる半乾燥物、及び脱水汚泥又は（／及び）家畜糞の混合物を粉砕して得られるペーストを再度嫌気発酵する工程。
第４工程：第３工程で得られる嫌気発酵物をペレット成形した後、更に乾燥する工程
【請求項３】
竹粉砕物の添加量が、有機水分調整剤の３０〜５０重量％である請求項１又は請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項４】
竹の粉砕物の嵩密度が、０．１〜０．３（ｇ／ｍｌ）である請求項１〜請求項３に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項５】
有機水分調整材が、モミガラ、フスマ、赤キビ、おが粉、米ヌカの１種、叉は２種以上である請求項１〜請求項４に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項６】
ペーストの水分含有量が、４５〜５５％である請求項１〜請求項５に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項７】
ＥＭ資材（菌）の添加量が、生ゴミ重量の０．０５％以上である請求項１〜請求項６に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項８】
第３工程に、ＥＭ資材（菌）を添加する請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項９】
家畜糞が、牛糞、豚糞、又は鶏糞である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項１０】
第１工程の嫌気発酵期間が２〜３週間である請求項１に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項１１】
第１工程の嫌気発酵期間が５〜７日である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項１２】
第３工程の嫌気発酵期間が３〜５日である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
【請求項１３】
ペレット成形時の水分含有量が、１０〜２０％である請求項１〜請求項１２記載の有機発酵肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家庭又は事業所等で発生する生ゴミ（主として食品系廃棄物、調理残渣物等）を原料とする有機発酵肥料の製造方法に関する。
また、生ゴミに対し、し尿処理施設、食品工場の排水浄化処理施設等で絶えず発生する脱水汚泥や、家畜糞（牛糞、豚糞、鶏糞）等を加えたものを発酵原料とする有機発酵肥料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ゴミは、大部分が農産物であるから、農地へ還元することがリサイクルの観点から望ましい。また、し尿汚泥や家畜糞も同様である。
従来から生ゴミ（食品系廃棄物）や家畜糞（牛糞、豚糞、鶏糞）のような有機性廃棄物に、有機水分調整材（モミガラ、フスマ、雑穀モミガラ、おが粉、米ヌカ、コーヒー滓、茶ガラ、廃菌床、有機性ＡＬＣ等）、ＥＭ資材（菌）等を添加した後、発酵、乾燥等の処理単独、又は組み合わせにより、種々の肥料（堆肥、土壌改良剤等）の製造が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５１５８５
【特許文献２】特開２０１０−２４１６３７
【特許文献３】特開２００９−１３６８５３
【特許文献４】特開２０１０−２０８８９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の有機肥料の製造方法には、下記の欠点があった。
（イ）肥料の製造に時間がかかりすぎる。
（ロ）生ゴミや家畜糞（牛糞、豚糞、鶏糞）等の処理工程における腐敗臭、及びこれに伴う昆虫（ハエ、蚊、アブ等）の発生、並びに肥料（最終生成物）の悪臭等を完全に除去することが困難である。
【０００５】
発明者は以上の欠点を除去するために鋭意努力した結果、
（ａ）生ゴミ、有機水分調整材、ＥＭ資材（菌）を加えたものに、更に竹の粉砕物を添加して嫌気発酵させることにより、又（ｂ）前記嫌気発酵終了物に、脱水汚泥、家畜糞等を添加して再度嫌気発酵すると、より肥料の製造期間が短縮されることを知り本発明を完成した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本願発明は、下記の請求項１〜請求項１３により構成されている。
（請求項１）
次の第１工程〜第３工程を経る有機肥料の製造方法において、第１工程の混合物に、更に竹の粉砕物を添加することを特徴とする有機発酵肥料の製造方法。
第１工程：生ゴミ，有機水分調整材，及びＥＭ資材（菌）の混合物を高速粉砕機にかけて粉砕して得られるペーストを嫌気発酵する工程
第２工程：第１工程で得られる嫌気発酵物を乾燥して乾燥物を得る工程
第３工程：第２工程で得られる乾燥物をペレット成形した後、更に乾燥する工程
（請求項２）
次の第１工程〜第４工程を経る有機肥料の製造方法において、第１工程の混合物、又は第１工程の混合物及び第３工程の混合物に、更に竹の粉砕物を添加することを特徴とする有機発酵肥料の製造方法。
第１工程：生ゴミ，有機水分調整材，及びＥＭ資材（菌）の混合物を高速粉砕機にかけて粉砕して得られるペーストを嫌気発酵する工程
第２工程：第１工程で得られる嫌気発酵物を、水分が２０〜４０％に乾燥して半乾燥物を得る工程
第３工程：第２工程で得られる半乾燥物、及び脱水汚泥又は（／及び）家畜糞の混合物を粉砕して得られるペーストを再度嫌気発酵する工程。
第４工程：第３工程で得られる嫌気発酵物をペレット成形した後、更に乾燥する工程
（請求項３）
竹粉砕物の添加量が、有機水分調整剤の３０〜５０重量％である請求項１又は請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項４）
竹の粉砕物の嵩密度が、０．１〜０．３（ｇ／ｍｌ）である請求項１〜請求項３に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項５）
有機水分調整材が、モミガラ、フスマ、赤キビ、おが粉、米ヌカの１種、叉は２種以上である請求項１〜請求項４に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項６）
ペーストの水分含有量が、４５〜５５％である請求項１〜請求項５に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項７）ＥＭ資材（菌）の添加量が、生ゴミ重量の０．０５％以上である請求項１〜請求項６に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項８）
第３工程に、ＥＭ資材（菌）を添加する請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項９）
家畜糞が、牛糞、豚糞、又は鶏糞である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項１０）
第１工程の嫌気発酵期間が２〜３週間である請求項１に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項１１）
第１工程の嫌気発酵期間が５〜７日である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項１２）
第３工程の嫌気発酵期間が３〜５日である請求項２に記載する有機発酵肥料の製造方法。
（請求項１３）
ペレット成形時の水分含有量が、１０〜２０％である請求項１〜請求項１２記載の有機発酵肥料の製造方法。
【０００７】
（イ）本願発明において、生ゴミとは、食品を製造し、調理する際に発生する食品原料の残渣、又は食べ残し等により発生する有機性廃棄物をいう。
実際には、通常行政当局が収集する家庭又は事業所等で発生する生ゴミ（主として食品系廃棄物、調理残渣物）を使用する。
（ロ）本願発明において、脱水汚泥とは、し尿処理施設、食品工場の浄化処理施設（浄化槽）等で絶えず発生する余剰汚泥から水分を一部除去したものをいう。汚泥は、水分（８０％以上）が多く、腐敗して異臭を発散し、その有効利用がなかなか難しい廃棄物であるが、本発明によれば、かかる汚泥を、肥料として好適に有効利用することができる。また、家畜糞とは、牛糞、豚糞、又は鶏糞等をいう。
（ハ）本願発明において、有機水分調整材とは、生ゴミ、脱水汚泥等の水分含量を減らすと共に、ベタベタ、ドロドロ状態を改善するために加える天然の植物性有機物をいい、具体的には、モミガラ、フスマ、雑穀モミガラ、おが粉、米ヌカ、コーヒー滓、茶ガラ、廃菌床、有機性ＡＬＣ等をいう（前記おが粉には、雑木や剪定枝の破砕物も含む。）。
（ホ）本願発明に使用する竹は、その種類を問わず、叉生竹でも乾燥竹のどちらでもよい。
竹の粉砕物の添加量は、有機水分調整剤の３０〜５０重量％が好ましい（請求項１及び請求項２の第１工程）。
竹の粉砕物（竹バム）は、その嵩密度が、０．１〜０．３（g／ml）程度に粉砕された短繊維状物が好適である。嵩密度が前記範囲以外の粉砕物を用いると、水分吸収力やペレットの成形に悪影響が生ずる
このような短繊維状の竹粉砕物は、高速粉砕機、例えば植物揉しゅう機ＳＲＭ−１５，ＳＲＭ−５０，ＳＲＭ−１００（西邦機工株式会社製）等により得られる。
なお、前記竹粉砕物の嵩密度は、竹粉砕物を乾燥機中で７０℃で３０分乾燥後、その２００ｇを２００ｍｌのメスシリンダーに入れ、メスシリンダーの底を布を敷いた台に、軽く１０回打ちつけて体積を測定した値である（同一の条件で小麦粉を測定した値は、例えば１．４２ｍｌ／ｇであった）。
（ヘ）本願発明において、ＥＭ資材(菌)とは、Effective Micro・organism（通称ＥＭ菌）として市販されているものである。このＥＭ菌は、自然界に存在する微生物の内の農業生産などに有用な放線菌、光合成菌、乳酸菌、糸状菌、酵母などの５科１０属８０余種の嫌気性と好気性の微生物を含むものである。
ＥＭ資材は、通常、市販されている液状物(原液)を、１０００倍程度に希釈して使用する（生ゴミ重量に対し、原液換算０．０２〜０．２％使用）。
なお、ＥＭ資材は第一工程（請求項１、及び請求項２）ばかりではなく、第２工程（請求項２）においても、必要に応じて使用するのが好ましい（脱水汚泥又は（／及び）家畜糞に対して、原液換算で０．０２〜０．２％）。
【０００８】
本願発明を以上のように構成する理由は、下記のとおりである。
（１）竹は、種々の栄養素（アミノ酸、無機質、酵素等）を多量に含むと共に、いわゆる乳酸菌、放線菌等を多量に含んでいるので、発酵が迅速に行われること。
（２）竹は、生ゴミの臭気や水分の吸収力が優れていること。
（３）竹の破砕物を添加すると、発酵終了物が適度の保形性を有し、ペレット化が極めて容易となること。
（４）従来の生ゴミ、脱水汚泥等をＥＭ菌を用いて肥料化する技術は、少なくとも月単位の発酵時間を必要としているが、有機水分調整材の一部に竹の粉砕物を添加することにより、発酵時間を著しく短縮することができること（１０〜２０日）。
（５）本願発明において、生ゴミと脱水汚泥（家畜糞を含む）の両者を原料とする場合には、両者を混合して同時に発酵(１回で発酵)させるよりは、まず生ゴミを短期間発酵(一次発酵)した後、発酵を中断し、水分が２０〜３０％になるまで乾燥し、これに脱水汚泥（家畜糞を含む）を添加して再度水分を調節し、さらに発酵（二次発酵）させる二段発酵処理の方が、全体として発酵時間を著しく短縮できること。
（６）生ゴミ単独ではなく、脱水汚泥（家畜糞を含む）を混合して発酵処理する方が、発酵終了物が適度の保形性を有し、ペレット成形が容易となること。
（７）二次発酵する際の水分調整には、竹の粉砕物を添加する方が発酵が順調に進むこと。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の有機肥料の製造方法によれば、従来処分が困難であった生ゴミ、又は生ゴミに脱水汚泥や家畜糞を添加したものからから、極めて短期間にペレット（ケーキ）状で保存性のよい有機発酵肥料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願発明に係る有機肥料の製造方法（請求項２）を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
（１）生ゴミ専用回収ＢＯＸ（５０Ｌ）で回収された生ごみから、ビニール類や金物を除去した。
（２）この生ごみを、有機水分調整剤（モミガラ及びフスマ）並びに竹粉砕物（有機水分調整材の約４０％使用）と共に前記高速粉砕機（西邦機工株式会社製）に入れて粉砕した。このとき同時にＥＭ資材（生ゴミの０．１重量％）を加え、全体の水分含量を４５〜５５％に調整した(ペースト状)。
竹粉砕物は、乾燥状態の孟宗竹を前記高速粉砕機により、予め粉砕したものを使用した（〔０００５〕（ホ）参照）。
（３）前記（２）で得られる粉砕・混合物(ペースト状)を、ブラスチック製のコンテナーに２０ｋｇずつ小分けし、表面をビニールシートで被い１８〜２０日間常温に放置し（嫌気）発酵させた。
（４）前記（３）で得られた発酵物を乾燥機（株式会社伊藤電機工作所製：ＩＤＹ型）で、８０±１０℃で、約１２時間乾燥し、生ゴミの半乾燥物（水分含有量：約３０％）を得た。
得られた発酵終了物は、悪臭が完全に消失し、ペレット化が可能となる保形成を有していた。
（５）前記（４）で得られた発酵物を、ペレット成形機（榎本ビーエー株式会社：Ｅ−ペレッター）によりペレット（ｄ：６〜８ｍｍ，ｈ：１５〜２０ｍｍの円筒形）に成形し、前記（４）の乾燥機により１２０℃〜１４０℃で乾燥（３０〜６０分間）して、ペレット状の有機発酵肥料を製造した。
【００１２】
前記ペレットを肥料としての観点から化学分析した結果は表１のとおりであり、農作物用の乾燥肥料として、十分な特性を備えていた。
【００１３】
【表１】
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〔比較例１〕
【００１４】
実施例１において、粉砕竹を使用せず、有機水分調整剤のみを使用して水分調整を行って同様に処理したものは、発酵終了までに５月以上を要した。
【実施例２】
【００１５】
（１）生ゴミ専用回収ＢＯＸ（５０Ｌ）で回収された生ごみから、ビニール類や金物を除去した。
（２）この生ごみを、有機水分調整剤（モミガラ及びフスマ）並びに竹粉砕物（有機水分調整材の約４０％使用）と共に前記高速粉砕機（西邦機工株式会社製）に入れて粉砕した。このとき同時にＥＭ資材を加え、全体の水分含量を４５〜５５％に調整した（ペースト状）。
竹粉砕物は、乾燥状態の孟宗竹を前記高速粉砕機により、予め粉砕したものを使用した（〔０００５〕（ホ）参照）。
（３）前記（２）で得られる生ゴミ粉砕・混合物を、ブラスチック製のコンテナーに、２０ｋｇずつ小分けし、表面をビニールシートで被い６日間常温に放置し（嫌気）発酵させた。この発酵物の臭気は、大部分が消失していた。
（４）前記（３）で得られた発酵物を乾燥機（株式会社伊藤電機工作所製、又は株式会社大建製）で、８０℃，約１２時間乾燥し、半乾燥物（水分含有量：約３０％）を得た。
（５）前記半乾燥物に、竹粉砕物（半乾燥物の約１０％）、し尿処理場で発生した脱水汚泥と牛糞の等量混合物（水分約７５％）を、（１：２）〜（２：１）の範囲で混合し、更にＥＭ資材（前記等量混合物の０．１重量％）を加えて、全体の水分含量を４５〜５５％に調整した後、３〜４日間前記（３）と同様に（嫌気）発酵させた。
得られた発酵終了物は、悪臭が完全に消失し、ペレット化が容易に可能となる適度の保形成を有していた。
（６）前記(５)で得られた発酵物を、ペレット成形機（榎本ビーエー株式会社）によりペレット（ｄ：６〜８ｍｍ，ｈ：１５〜２０ｍｍの円筒形）に成形し、前記（４）の乾燥機により１２０℃〜１４０℃で乾燥（３０〜６０分間）して、ペレット状の有機発酵肥料を製造した（図１参照）。
【００１６】
前記ペレットを肥料としての観点から化学分析した結果は表２のとおりであり、農作物用の乾燥肥料として、十分な特性を備えていた。
【００１７】
【表２】
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〔比較例２〕
【００１８】
実施例２において、粉砕竹を使用せず、有機水分調整剤のみを使用して水分調整を行って同様に処理したものは、発酵終了までに、一次発酵及び２次発酵に、それぞれ３月以上を要した。
〔比較例３〕
【００１９】
実施例２において、生ごみに最初から脱水汚泥を混ぜて同様に処理したものは、発酵終了までに１月以上を要した。
【００２０】
前記実施例１及び２、並びに比較例１〜３の結果をまとめて表２に示す。
【００２１】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、従来、有効利用することが非常に困難であった生ゴミ、脱水汚泥、家畜糞等を、非常に短期間に、良好な有機肥料に転換することができるので、産業上の十分な利用可能性がある。
【図１】
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