(57)【要約】【課題】従来処理に困っていたビール粕及び家畜糞を、特殊な発酵菌及び発酵装置を使用せずに、低コストで、短時間のうちに、しかも有害物質の放出を伴わずに発酵処理して、商品性に優れた有機質肥料を得ることを可能とする、肥料の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る肥料の製造方法は、ビール粕を脱水する工程と、この脱水されたビール粕と家畜糞とを混合する工程と、この混合物を発酵させる工程とを含んでなるものである。また、前記の製造方法において、家畜糞として、予め乾燥させた鶏糞を用いるものである。なお、ビール粕と家畜糞とは、質量比が固形分において（ビール粕）：（家畜糞）＝５０：５０〜７０：３０の範囲となるような比率で混合するのが望ましい。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビール粕を脱水する工程と、この脱水されたビール粕と家畜糞とを混合する工程と、この混合物を発酵させる工程とを含んでなることを特徴とする肥料の製造方法。
【請求項２】
家畜糞として、予め乾燥させた鶏糞を用いる請求項１に記載の肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に廃棄物として処理されているビール粕及び家畜糞の有効利用を図ることができる肥料の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビール（発泡酒を含む）の消費量増加に伴い、その製造工程において麦汁を搾ったあとに残るビール粕（発泡酒粕を含む：以下同様である）の発生量も増加の一途を辿っている。従来、このビール粕は、そのまま、あるいは乾燥させて家畜の飼料に用いられることがあったが、ビール粕を与え過ぎると畜肉や鶏卵等に不快臭が付くので、飼料としての使用量は限られたものであった。また、乾燥させたビール粕を土壌改良剤やきのこ培地等に用いることもあったが、７０〜８０％もの水分を含むビール粕を乾燥させるためのコスト（燃料費等）が嵩むので、こうした用途での利用にも限度があった。
【０００３】
さらに、ビール粕を自然発酵させて堆肥化する場合は、完熟させるまでに数ヶ月以上の長時間を要し、しかも極めて強い悪臭が発生するいう問題があった。そこで、発酵装置を用い、ビール粕を加熱したり通風したりすることで強制的に発酵させることも考えられたが、この場合は発酵装置のイニシャルコストやランニングコスト（燃料費・動力費等）が嵩み、採算性の面で問題が生じた。
さらにまた、ビール粕に特殊な発酵菌を添加して発酵させるという技術も従来提案されているが、発酵菌の購入費のためにコスト高となる等の問題があって、現実的ではなかった。
【０００４】
以上のような理由から、従来、ビール粕の大半は産業廃棄物として焼却処理されているのが実情であった。しかしながら、前記のとおり水分含有率の高いビール粕を焼却するには燃料費が嵩み、しかも、焼却に伴い二酸化炭素や窒素酸化物等の、地球環境にとって有害な物質が放出されるという問題を避けることができなかった。
【０００５】
他方、畜産業者，養鶏業者，農家等で発生する家畜糞も、その一部が乾燥・肥料化されている以外には、これといった利用価値がなく、大部分が野積状態で放置されたり焼却されたりしており、業者や地方自治体等では家畜糞の処理対策に苦慮しているのが実情であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、従来処理に困っていたビール粕及び家畜糞を、特殊な発酵菌及び発酵装置を使用せずに、低コストで、短時間のうちに、しかも有害物質の放出を伴わずに発酵処理して、商品性に優れた有機質肥料を得ることを可能とする、肥料の製造方法の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る肥料の製造方法は、ビール粕を脱水する工程と、この脱水されたビール粕と家畜糞とを混合する工程と、この混合物を発酵させる工程とを含んでなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記の製造方法において、家畜糞として、予め乾燥させた鶏糞を用いるものである。
【０００９】
なお、本発明において「ビール粕」とは、大麦を発芽させた麦芽を糖化させたのち濾過し、麦汁を除いた残渣のことをいい、通常のビール製造の際に副生するものであればどのようなものでもよく、大麦の種類、副原料使用の有無・種類等により制限されるものではなく、また、麦芽の使用比率を低下させたいわゆる発泡酒の製造の際に同様に副生する麦汁を除いた残渣（すなわち発泡酒粕）も本発明のビール粕に含まれる。このようなビール粕は、麦汁を搾った際の残渣であって水に不溶の成分、例えば大麦の穀皮及び不溶性タンパク質（アミノ酸）、並びにホップ由来の不溶性物質等から構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
ビール粕と、その他のアルコール飲料粕（例えば酒粕，ワイン粕，焼酎粕等）とは、発酵済みか未発酵かという点で相違している。すなわち、例えば酒粕（日本酒のもの）は、酒母，麹，水を混合してなる水麹の中に蒸米を入れ、日本酒酵母の発酵作用によりアルコールを含む醪（もろみ）としたのち、この醪を搾り機にかけて酒粕と日本酒とに分けている。したがって、酒粕は発酵済みの搾り粕であると言える。これと同様にワイン粕も発酵済みの搾り粕であり、また、焼酎粕は発酵した醪の蒸留残渣である。それに対し、ビール粕は、ビール酵母を加えてアルコール発酵させる前にビール原料から分離されるものであるために、取り出された時点では未発酵であり、しかも麦芽糖やアミノ酸等の栄養分を豊富に含んでいるため、極めて発酵しやすい状態にある。
しかしながら、このビール粕の発酵能力は潜在的なものであって、ビール粕単独では発酵が弱く、発酵温度も充分に上昇しないが、ビール粕と有機物（家畜糞）とを併用し、且つ両者の水分含有率を調整することにより、発酵温度は発酵菌を添加しなくとも６０℃程度まで上昇することが試験の結果確認できた。
【００１１】
本発明においては、先ずビール（発泡酒）の製造工程から副生したビール粕を脱水する脱水工程を実施する。脱水には、公知の遠心脱水機，フィルタプレス，ローラー絞り機等を単独で又は適宜に組み合わせて用いることができる。また、どの程度の水分含有率まで脱水するかは特に限定されないが、元来７０〜８０％であるビール粕の水分含有率が２５〜５０％の範囲となるまで脱水するのが好ましい。水分含有率が２５％未満となるまで脱水しても構わないが、それにより格別な効果が得られるわけではなく、反対に脱水に時間がかかり過ぎて処理効率が低下するという弊害が生じる。一方、脱水後の水分含有率が５０％を超えていると、後述する発酵工程で悪臭が生じやすくなり、発酵が完了するまでに時間がかかる傾向が生じ、しかも発酵完了時点での水分含有率が高くなって、肥料の保存性を良くするための乾燥作業に手間とコストがかかることになる。
すなわち、ここでの脱水は、主として悪臭発生の防止、発酵時間の短縮、及び発酵完了時点における完熟発酵物の水分低減を目的としているので、その目的が達せられる程度に脱水すればよいのである。
【００１２】
他方、家畜糞としては、例えば牛糞，豚糞，鶏糞等を用いることができる。ただし、それらの中では鶏糞を用いるのが特に好ましい。その理由として、牛糞や豚糞に比べて鶏糞は、肥効成分（特に窒素，リン酸，カリ）をバランス良く含んでいること、水分含有率が比較的低くて取り扱いが容易なこと、及び悪臭が比較的少ないこと、等が挙げられる。
【００１３】
また、鶏糞は、予め乾燥させたものを用いるのが望ましい。ここでの乾燥は、鶏が排泄した鶏糞の水分含有率を３０％前後まで低下させて、半乾燥状態とする程度で充分である。
すなわち、鶏糞の水分含有率が高すぎると、脱水済みのビール粕と混合したときに、混合物全体の水分含有率が上昇してしまうので、後の発酵工程で悪臭が生じる等の弊害を招くおそれがあり、水分含有率の高い鶏糞を用いて、且つ前記のような弊害を防ぐにはビール粕を水分含有率がかなり低くなるまで脱水しておく必要が生じ、脱水に手間とコストがかかることになる。
それに比べれば、鶏糞をある程度乾燥させておくことの方が容易であり、コスト的にも安上がりとなる。なお、鶏糞の乾燥は、例えば熱風乾燥や火力乾燥で行なうことも可能であるが、前記したように半乾燥状態とする程度でよいため、自然乾燥（天日干し等）で充分であり、また、より一層の低コスト化が図れ、有害物質を放出することがない等の理由からも自然乾燥の方が好ましい。
【００１４】
次の混合工程では、前記工程で脱水したビール粕と、鶏糞等の家畜糞とを混合・攪拌して、均質な混合物を得る。ここでの混合には、ミキサー等の公知の混合装置を用いることができる。
ビール粕と家畜糞との好ましい混合比率は、それぞれの水分含有率によって変化するので一概に特定できないが、得られる混合物の水分含有率が２５〜５０％程度となるような混合比率とするのが良い。
また、後の発酵工程において発酵完了までに要する時間、及び発酵物として得られる肥料の肥効成分も、ビール粕と家畜糞との混合比率に影響されるので、この点も考慮して混合比率を決めるのが良い。すなわち、混合物中の全ての固形分のうちビール粕由来の固形分が５０％を下回るような混合比率であると、発酵速度が遅くなる傾向が生じ、完熟（堆肥化）するまでに時間がかかりすぎたり、発酵が途中で止まってしまったりするおそれがある。反対に、混合物中の全ての固形分のうちビール粕由来の固形分が７０％を超えるような混合比率であると、完熟発酵物（すなわち肥料）が肥効成分の乏しいものとなる傾向が生じる。したがって、ビール粕と家畜糞との質量比が固形分において（ビール粕）：（家畜糞）＝５０：５０〜７０：３０の範囲となるような混合比率とするのが望ましい。
【００１５】
前記工程で得られたビール粕と家畜糞との混合物は、次の発酵工程において自然発酵させる。すなわち、ミキサー等の混合装置から取り出した混合物を適宜な容器（発酵槽）に入れるか、あるはコンクリート床等の上に積み上げた状態とする。そして、外気温とほぼ同じ温度条件下に放置する。すると、混合物は自然に発酵を開始し、発酵熱により約１日後には４５〜５０℃程度まで昇温し、その後さらに５５〜６０℃程度まで昇温するので、混合物の発酵温度を計測しつつ、温度低下が認められた場合は切り返し（攪拌）を行なって好気的条件を保持し、繰り返して発熱させる（切り返しは通常２〜３日に１回程度でよい）。
【００１６】
これにより、混合物は５５〜６０℃程度の高温発酵を８〜１０日程度維持し、次いで４０〜４８℃程度の余熱発酵を４〜６日程度維持したのち、切り返しても発熱が生じない状態（すなわち完熟状態）となる。完熟状態となるまでに要する発酵時間は季節によって異なるが、概ね、春季及び秋季（気温１１〜２６℃）で２週間、夏季（気温１５〜３１℃）で１週間程度である。また、冬季（気温０〜１５℃）であっても、混合物に保温シートを被せることにより、約２週間程度で発酵を完了させることができる。
【００１７】
なお、水分７０〜８０％のビール粕をそのまま自然発酵させた場合には、極めて強い悪臭が発生するとともに、完熟状態となるまでに長い発酵時間を要し、さらに、得られる完熟発酵物の水分含有率が高いので、それを肥料として流通可能な程度まで乾燥させるのに多大なコストがかかる。また、ビール粕から得られる完熟発酵物のみでは肥効成分が偏り、他の肥料との併用が必要となる。
【００１８】
これに対し、本発明方法では、先ず、発酵開始後５〜６日で薄茶色だった混合物がこげ茶色に変色し、この時点で臭みがなくなり、また、発酵熱による蒸発で水分含有率も低下して、サラサラした状態となる。これは、予めビール粕を脱水して混合物の水分含有率を低くしていることの効果であると思われる。
また、発酵装置を用いたり発酵菌を添加したりしていないにもかかわらず発酵温度が高く、完熟・堆肥化するまでの発酵時間は約２週間と短い。これは、脱水されたビール粕に適量の家畜糞を加えることにより混合物の成分が非常に発酵しやすい成分となること、混合物の水分含有率を予め調整していること、及び家畜糞に含まれる微生物が発酵を促進させること等の効果であると思われる。
さらに、本発明方法では、得られる完熟発酵物の水分含有率が１３〜１８％程度と低く、そのまま有機質肥料として施肥することも可能であるし、また、保存性を高めるために乾燥させる場合でも、その乾燥にかかるコストが僅かで済むことになる。
【００１９】
そして、本発明方法で製造される肥料（すなわち完熟発酵物又はその乾燥物）は、肥効成分（特に肥料の３大要素と呼ばれる窒素，リン酸，カリ）をバランス良く豊富に含んでいる。また、分解されずに残っている大麦の穀皮やホップ由来の固形物（ホップ殻）等により、土壌を柔らかくし、通気性（水はけ）と保水性とをバランス良く保つ土壌改良効果が得られ、この効果は施肥後２年程度の期間にわたって維持される。さらに、製造直後に施肥しても二次発酵を起こすおそれがなく、且つ、多めに施肥しても肥やけを生じることがない。そのため、植物の根が良好に成長し、市販の配合肥料（鶏糞，油粕，骨粉等を配合した有機質肥料）を用いた場合と比べても植物自体の成育が数段良くなるというように、肥料としての効果が極めて優れたものである。また、肥料自体に臭みが少ないので、住宅に隣接した農地でも使用することができる。
【００２０】
本発明によれば、以上のように商品性の高い有機質肥料が、ビール粕及び家畜糞という従来廃棄物として処理されていた材料から低コストで製造でき、その製造過程で二酸化炭素や窒素酸化物といった有害物質を放出することもないため、地球環境に優しいリサイクルができて、政府が推奨する循環型リサイクルシステムの構築を図ることも可能となる。
【００２１】
また、ビール会社，畜産（養鶏）業者，肥料会社が協力して、次のような肥料の製造・流通システムを構築することが可能となる。
▲１▼　ビール会社は、ビール製造工程から副生したビール粕を直ちに脱水し、脱水済みのビール粕を酸素遮蔽性のある袋（容器）で脱気包装して、全国各地の畜産業者，養鶏業者に向けて発送する。なお、脱気包装により、ビール粕の腐敗が抑制されるとともに、一般の運送業者にも容易に取り扱えるようになる。
▲２▼　畜産業者，養鶏業者は、ビール会社から脱水ビール粕を購入し、このビール粕と自社で発生した家畜糞とをマニュアル通りに混合して発酵させ、完熟発酵物（堆肥）としたのち、所定の容器に入れて、肥料会社に向けて発送する。
▲３▼　肥料会社は、畜産業者，養鶏業者から完熟発酵物（堆肥）を買い受け、必要に応じて乾燥・粉砕したのち袋詰めし、肥料として販売する。
【００２２】
以上のような製造・流通システムによれば、ビール会社が自らビール粕の処理施設を持たなくても、産業廃棄物を１００％リサイクル利用することが可能となる。また、畜産業者や養鶏業者も、特別な発酵装置を設置したり燃料を消費したりすることなく、家畜糞を堆肥化して販売することができ、従来必要だった家畜糞の処理コストが不要となる。さらに、肥料会社も畜産業者，養鶏業者から購入した完熟発酵物（堆肥）を、商品性の高い有機質肥料として販売することで、適正な利益を得ることが可能となる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を説明する。なお、この実施例が本発明の技術的範囲を限定する性格のものでないことは言うまでもない。
【００２４】
養鶏業者から入手した鶏糞を天日干しして、水分含有率が約３０％となるまで乾燥させた。
また、ビール会社から入手した水分含有率７８％のビール粕を、水分含有率が約３０％となるまで脱水した。
そして、脱水直後のビール粕３０ｋｇと、予め乾燥させてあった鶏糞３０ｋｇとをミキサーで充分に攪拌・混合したのち、その混合物を容量７０リットルのプラスチック製の容器（上面が開口している）に移した。
【００２５】
その後、毎日正午に混合物の温度を計測するとともに、温度が下降気味の場合は混合物を攪拌して、発酵を促した。
その結果、図１のグラフに示すように、容器に移して１日目に発酵温度は４８℃となり、その後、最高５８℃まで昇温した。そして、２日目から１１日目までの９日間は４８〜５８℃の高温発酵が続き、その後の４日間は３６〜４５℃の余熱発酵が続いた。発酵開始から１６日目に混合物の温度が３０℃まで低下したので、発酵が完了したと見なして容器から取り出した。
なお、この１６日間の気温は最低１１℃，最高２６℃であった。
また、混合物の臭いは、発酵開始当初は若干感じられたが、発酵が進むにつれて臭いが薄くなってゆき、容器から取り出す時点では殆ど臭みが感じられないようになっていた。
【００２６】
容器から取り出した発酵物の質量は約５０ｋｇであった。この発酵物の一部を試料として農業試験場に持ち込み、成分を分析した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2004035277.tif 000002
【００２８】
なお、水分含有率は１０５℃乾燥法で計測した。また、水分含有率以外の各項目は、水分含有率計測後の乾燥済みの試料における含有率を計測して質量％（乾物当たり）で示した。具体的には、Ｔ−Ｎ（窒素全量）及びＴ−Ｃ（炭素全量）はＣＮコーダー法で、Ｔ−Ｐ２Ｏ５（リン酸全量）は硝酸・過塩素酸による湿式分解−比色法で、Ｔ−Ｋ２Ｏ（カリ全量）は硝酸・過塩素酸による湿式分解−炎光分析法で、それぞれ計測した。
【００２９】
前記表１からわかるように、この発酵物は肥料として必要な肥効成分（特に窒素，リン酸，カリ）を高濃度でバランス良く含有していた。また、Ｃ／Ｎ比や亜鉛含有量も、肥料として問題のない値であった。
【００３０】
また、前記分析に供した残りの発酵物（実施例で得られた肥料）を、元肥として畑地１０ｍ２当たり３０ｋｇの割合で施肥し、比較のため市販の配合肥料（鶏糞，油粕，骨粉等を配合した有機質肥料）も同じ割合で別の畑地に施肥し、それぞれの畑地にナス，キュウリ，トマト，ヤマイモ，シシトウ，ピーマンの苗を植えて、１ヶ月後の成育状況を観察した。その結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2004035277.tif 000003
【００３２】
この表からわかるように、本実施例で得られた肥料を用いた場合は植物の成育が著しく良好であり、その成育の速さは市販配合肥料を用いた場合の２倍以上であることが確認された。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る肥料の製造方法によれば、特殊な発酵菌を添加したり、発酵装置を用いたり、燃料を消費したりすることなく、ビール粕及び家畜糞を低コストで、短時間のうちに、二酸化炭素や窒素酸化物等の有害物質や悪臭を放出せずに発酵処理して、肥効成分を豊富に含む、商品性に優れた有機質肥料を得ることができる。したがって、廃棄物の処理と肥料の製造という２つの目的を同時に達成することができ、資源のリサイクル及び地球環境の保護に貢献することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における混合物の発酵温度の変化を示すグラフである。
【図１】
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