(57)【要約】【課題】　黒ぼく土を利用する脱臭剤、特に畜産施設から排出される臭気物質の脱臭に適し、安価で且取扱が容易な脱臭剤の製造方法に関する。【解決手段】　採掘した黒ぼく土、腐植土を混合して草木根、小石、ゴミ等を除去した後、泥水状にして黒ぼく土、腐植土を沈殿させ、無機高分子化合物やＮ、Ｃ等の有機腐植物質を抽出した後、更に沈殿して上澄液を取り出す。望ましくは、上澄液を更に濾過して、コロイド粒子、有機物等の水中に浮遊している不純物を除去する。抽出方法としては、コンロ等を用いて水溶液を煮沸する方法が最も簡単であるが、アルコールにより抽出する方法、熱湯を加える等の方法であっても良い。抽出液の濃度は、１ｋｇの原料に対して約３リットルの水を加えた程度が適当である。又、かかる方法に代わって、前記粉末状の脱臭剤を直接水に溶解して水溶液としても良い。　　【特許請求の範囲】
【請求項１】
　採掘した黒ぼく土と腐植土壌から草木根、小石等のゴミを除去した後、水を加えて無機質高分子化合物、有機腐植物質を抽出し、上澄液を取り出すことを特徴とする脱臭剤の製造方法。
【請求項２】
　加熱して有効成分を抽出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱臭剤の製造方法。
【請求項３】
　上澄液を濾過して浮遊している不純物を除去するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の脱臭剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、人、動物、或いは畜産施設から排出される糞尿等の臭気物質を効果的に除去し得る、黒ぼく土を主成分とした脱臭剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、畜産施設から排出される糞尿等の臭気物質は、畜舎で作業する人々の健康面や作業環境に悪影響を及ぼしていることは勿論のこと、周辺住民の生活環境を阻害している。畜産施設から排出される臭気物質から臭気を効果的、且つ安価に除去することが望まれており、従来種々の臭気除去方法或いは臭気除去物質が提案され実施されてきている。例えば、愛知県農業試験場は、約８０００年前の地層から採掘される珪藻を含んだ泥状物を精製加工して、粉末状若しくはペレット状にした脱臭資材を提案している。この脱臭資材は、畜産施設から排出される糞尿等からの臭気の除去効果が高いことが実証されているが、脱臭資材の散布と曝気法との併用が必要であり、設備費が高価になると共に、充分な脱臭効果が現れるまでに時間がかかる欠点があった。
【０００３】
　特開昭５１−１２４５７３号公報には、人畜の糞尿にクロアカ属又はプロビデンシア属の大腸菌を混合して適当な時間放置し、糞尿を分解した後、得られた泥状物を火山灰土壌と混合して無臭、固形の糞尿肥料を製造する方法が開示されている。特開昭５５−１９１６５号公報は、ミミズの糞に火山ガラス岩の粉末を混入して汚物に振りかけて脱臭する脱臭法が開示されている。特開昭６２−１７９４６６号公報は、複数種類の天然鉱物の粉末を混合して、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯを基本成分とする脱臭母材を作成し、これに他の天然鉱物の粉末を混合した脱臭剤を提案している。特開平５−１９２５６６号公報は、雲母系鉱物が風化したバーミキュライトから得られる金属塩、非金属塩を主成分とする酸性添加剤を火山噴火物である多孔質な軽岩石等に含浸させた脱臭剤を提案している。特公平６−６９４７７号、特公平７−４４１２号公報は、石灰、石膏、アルミナ、シリカ系硬化物を主成分とする脱臭剤を提案している。しかしながら、これらの脱臭剤、脱臭方法は、臭気吸着能が充分でなかったり、高価であったり、或いは処理施設が必要であり、簡便に使用することが出来ない等の問題点が存している。
【０００４】
　この発明の脱臭剤は、黒ぼく土、別名黒音地土として知られている火山灰土壌を主成分とするものである。黒ぼく土は、主に洪積台地や山麓傾斜面に分布している腐植酸に富む黒い表層土を持つ土壌であり、約１億年前に火山から噴出した軟質火山灰が地球上に繁茂した植物、動物の上に厚く降下し、約５０００年以上埋没している間に風化して生成された火山灰土壌である。火山灰の風化生成物である黒ぼく土は、ケイ素やアルミニウムのイオンに酸素イオンが配位して出来る四面体とアルミニウム、マグネシウム又は鉄のイオンに酸素又は水酸化物のイオンが配位して出来る八面体とから構成される無機高分子化合物からなる粘土鉱物を主成分とし、これに多量の腐植物を含む黒色土壌である。粘土鉱物である無機高分子化合物は、粒子の大きさが一般に２ミクロン以下でコロイドとしての挙動を示すと共に、高い表面電荷と大きな比表面積によってもたらされる表面活性を有するため、吸着、イオン交換、凝集、コンシステンシー、膨潤などの機能を発揮する。
【０００５】
　特公昭５３−２８３５号公報には、黒音地土から黒色物質及び粗砂を水洗除去し黒みを帯びた沈殿物を凝集剤として利用する技術が開示されている。特公昭６４−６８３８号公報は、多孔質の火山磔に黒音地土を結着剤で結着し、塊状にした汚水の浄化剤が開示されている。特開昭６２−９７６２８号公報は、多孔質の無機物を含有させた火山灰性腐植土壌にアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン等の悪臭成分を含むガスを接触させて臭気成分を除去する脱臭法を開示している。特開平５−４９８１１号、特開平５−１３７９０５号、特開平５−１６８８１７号公報は、黒音地土を微粉砕して原料とし、これに水酸化カルシュウムを添加した汚水の浄化剤を開示している。特開平５−１６９０５５号公報は、黒音地土から分離したアロフェンに接着剤を加えて混練りし、塊状に成形した濾材を用いる汚水浄化装置を開示している。特開平８−７１４１４号公報は、黒音地土から採取された腐植質アロフェン土にセメント類の接合剤と火山磔の骨材を混合して顆粒状にした液体処理剤を開示している。
【０００６】
　畜産施設から排出される糞尿等の臭気物質は、アンモニア、硫化水素などの複数の臭気成分が複合しており、脱臭が困難であると共に、安価で取扱が容易であることが要求される。従来の黒ぼく土を利用した技術は、いずれも畜産施設からの排出臭気物質を対象とするものではなく、畜産施設からの排出される臭気物質の脱臭には適していなかったと共に、高価であり取扱が不便であるという問題が存していた。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５１−１２４５７３号公報
【特許文献２】特開昭５５−０１９１６５号公報
【特許文献３】特開昭６２−１７９４６６号公報
【特許文献４】特開平０５−１９２５６６号公報
【特許文献５】特公平０６−０６９４７７号公報
【特許文献６】特公平０７−００４４１２号公報
【特許文献７】特公昭５３−００２８３５号公報
【特許文献８】特公昭６４−００６８３８号公報
【特許文献９】特開昭６２−０９７６２８号公報
【特許文献１０】特開平０５−０４９８１１号公報
【特許文献１１】特開平０５−１３７９０５号公報
【特許文献１２】特開平０５−１６８８１７号公報
【特許文献１３】特開平０５−１６９０５５号公報
【特許文献１４】特開平０８−０７１４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　この発明は、黒ぼく土を利用する脱臭剤、特に畜産施設から排出される臭気物質の脱臭に適し、安価で且取扱が容易な脱臭剤の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、採掘した黒ぼく土、腐植土を混合して草木根、小石、ゴミ等を除去した後、泥水状にして黒ぼく土、腐植土を沈殿させ、無機高分子化合物やＮ、Ｃ等の有機腐植物質を抽出した後、更に沈殿して上澄液を取り出す。望ましくは、上澄液を更に濾過して、コロイド粒子、有機物等の水中に浮遊している不純物を除去する。抽出方法としては、コンロ等を用いて水溶液を煮沸する方法が最も簡単であるが、アルコールにより抽出する方法、熱湯を加える等の方法であっても良い。抽出液の濃度は、１ｋｇの原料に対して約３リットルの水を加えた程度が適当である。又、かかる方法に代わって、前記粉末状の脱臭剤を直接水に溶解して水溶液としても良いことは勿論である。
【発明の効果】
【００１０】
　この発明の液状の脱臭剤は、粉末では脱臭効果が減少する猛暑の時期等において、濃縮された抽出液を使用することにより、顕著な脱臭効果を得ることが出来た。又、液状の脱臭剤は、畜舎への噴霧等により散布することが出来るため、利用範囲を拡大することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。本発明の脱臭剤の製造方法は、先ず採掘した黒ぼく土と腐植土を、攪拌機で塊をほぐし水洗して泥水状にする。次に、水洗した泥水状物を、１cm程度の網目で濾過して草木根、小石等のゴミを除去する。除去後、約２時間程度泥水を静置して黒ぼく土と腐植土を沈殿させて無機高分子化合物及び有機物質を含む抽出液を得る。該抽出液の濃度は、１ｋｇの原料土壌に対して３リットルの水を混合した程度が好ましい。この抽出液をコンロ等により約５分間程度沸騰させて煮沸する。煮沸により、無機高分子化合物及びＮ、Ｃ等の有機物質が抽出される。煮沸後、約２日間くらい静置し再び沈殿させ、その後上澄液を濾紙、濾過不等で濾過して浮遊している無機物のコロイド粒子や有機物質を除去し原液を得る。脱臭剤として使用するには、この原液を約４０〜５０倍程度に希釈する。尚、煮沸による成分の抽出に代わって、アルコールや熱湯を加えて抽出しても良い。
【００１２】
　黒ぼく土の組成物の成分割合は、表１の通りであり、黒ぼく土の産地により成分割合に差異がある。成分割合の単位は、重量％である。表１に示した黒ぼく土は、ケイ素、アルミニュウム並びに鉄の割合が、３０％以上であり、この発明の原料として使用するに適した成分割合を有するものであるが、産地によってはこれらの成分の割合が３０％以下のものもある。本発明者が種々試験の結果、ケイ素、アルミニュウム、鉄の割合が３０％以下の黒ぼく土では、充分な脱臭効果を期待出来ないことが判明した。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
　採掘された黒ぼく土は、水洗し、攪拌して土塊をほぐし網目を通過させて、比較的大きな木根、石、腐植物、ごみ等を取り除いた後、攪拌装置で水を加えつつ攪拌しスラリー状にして、１mmの網目を通過させて有機物を除去しつつ沈殿させて、無機高分子化合物を精製する。充分に沈殿させた後、容器の上部に溜まった水を排水し沈殿した無機高分子化合物を取り出し、浅いトレーに移して乾燥させる。乾燥を促進するために、トレーの底を網目にして水切りを良くしても良い。乾燥は、乾燥度９５％程度まで充分に乾燥させるのが望ましい。乾燥後、ロールミキサー等の粉砕機にかけて粉砕して粉末にし、黒ぼく土から精製した無機高分子化合物の粉末原料を得る。得られた無機高分子化合物の粉末原料は、少なくともケイ素、アルミニュウム、鉄が少なくとも３０％以上、好ましくは４０％近く含まれている。
【００１５】
　黒ぼく土の精製段階における水洗は、３回程度でほぼ不純物を取り除くことが出来る。無機高分子化合物の沈殿は、ほぼ１時間程度で達成される。乾燥用トレーは、縦８８０ミリ、横４２０ミリ、高さ８５ミリの上面を開放した薄い箱状容器からなり、底を網目とした上段のトレーを底を板張りとした下段のトレーに積み重ね、上段から落ちた水及び黒ぼく土を下段のトレーで受け止めるようにする。乾燥は、天日若しくはストーブ等の適宜の乾燥方法、または手段にて行う。乾燥した黒ぼく土の破砕、粉末化は、前記ロールミキサーに限られるものではなく、破砕棒や木製板を用いて摩擦しつつ粉末状にしても良い。また、破砕した黒ぼく土を、篩で篩って粒度を整えても良いことは勿論である。
【００１６】
　腐植土は、約８０００年以上前の地層から採掘される珪藻を含んだ泥状物を精製加工し、粉末状にしたものであって、ｐＨ３．６以下のアルカリ性であり、Ｃ、Ｎ、ＳＯ４等の有機物質を主成分とする。黒ぼく土から精製した無機高分子化合物の粉末と有機質の腐植土の粉末とを混合することにより、無機質と有機質との脱臭機能を互いに補完しつつ発揮させることが出来、幅広い脱臭効果を期待することが出来る。すなわち、腐植土を混合することにより、水中に吸収溶解された臭気成分は水中の腐植過程物質に吸着・分解され、微生物の栄養分化して無臭化されてしまう。
【００１７】
　つまり、悪臭成分（ガス）が水と接触すると、先ず悪臭成分が水に溶解し、水に溶解した悪臭成分は直ちに腐植前駆物や微生物の代謝産物と結合し、或いは吸着されて液相から除外される。吸着された悪臭成分は、微生物などのエネルギー源として消費され、微生物及びその代謝産物の増殖に利用される。一方、含有されている腐植前駆物によって、大腸菌、腐敗菌、ブドウ状球菌等は滅菌抑制され、更に生体に有害なアンモニア、アミン、スカトールなどといった腐敗物生成が抑制される。例えば、腐植化が進んだ家畜排泄物は、弊害のないほ場散布が可能になるばかりでなく、家畜の糞尿の調整・処理にその２０％を返送すれば、脱臭及び腐植化効率が高められる。かくして、腐植そのもの（ｐＨ２．６以下）が溶出し、屎尿の塩基性臭気を発生させるウレアーゼなどの酵素類が不活性化されると、臭気の発生源を絶つことになる。また、腐敗がｐＨ３以下の時に行われる自己縮合や、その縮合物と糞尿が結合するときに発生する過酸化水素、２価鉄イオン反応によってヒドロニウムなどの活性酵素がもたらす塩基性臭気（アンモニア、アミン）、酸性臭気（硫化水素）及び中性臭気（メチルメルカプタン、メチルサルファイトなど）が酸化され、脱臭される。
【００１８】
　火山灰は、特に限定されるものではない。火山灰を配合することにより、火山灰の多孔質が臭気物質の吸着面積を増大すると共に、バクテリアのすみかとなり、バクテリアの繁殖を上げ、前記したバクテリアによる脱臭効果を高める。火山磔の粒度は、特に限定されないが、家畜が食することの出来る程度の粒度とする。火山磔に黒ぼく土等の原料を固着させる固着剤は、セメント或いは家畜が食しても悪影響のない固着剤などである。
【実施例１】
【００１９】
　１７００ｋｇの乳牛糞尿を、ロストル方式の槽より汲み上げたバキューム車のタンク（容量１８００ｋｇ）の中に、２０リットルの水で希釈した本発明の液状脱臭剤若しくは他社製の粉末脱臭剤を混合して注入し、注入後約１０分間で約５００ｍ先の牧草地まで移動し、タンク内で自然混合された糞尿を放出散布し、その後乾燥まで数日間そのまま放置した。そして、実施例１と同様の方法で残留臭気を判定した。散布直後に判定した結果は、表３の通りであった。表３により明らかなように、本発明の水溶性の脱臭剤は、２５０ｇ混合することにより無臭に近くなることが判明し、満足し得る脱臭効果を実証することが出来た。
【００２０】
【表２】
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